Nieke Roos
9 June 2006

Naar eigen zeggen hebben FSMLabs en Infineon ‘s werelds eerste Linux-gebaseerde mobiele telefoon gedemonstreerd met één enkele processorkern. Het prototype is gebaseerd op een Arm9-hart. Daarop draait het RTLinux-RTOS van het Amerikaanse bedrijf met een functionele 2G/3G-stack (Edge/GPRS/GSM/WCDMA) van Comneon, dochter van de Duitse halfgeleiderfabrikant.

Aangezien de meeste Linux-smaken niet realtime zijn, gaan ze in de huidige generatie mobieltjes altijd vergezeld van een RTOS voor tijdkritisch taken. De telefoons zijn daartoe uitgerust met twee motoren: een applicatieprocessor en een basisbandchip. Op de eerste neemt het open-source OS de GUI en de toepassingen van de gebruiker voor zijn rekening; op de tweede verzorgt een RTOS de low-level functionaliteit, zoals het beheren van de cellulaire radio en de bijbehorende communicatieprotocollen.

Door het gebruik van twee processoren stijgen echter het energieverbruik en de materiaalkosten. Daarnaast neemt de hardwarearchitectuur meer ruimte in beslag. Bovendien hebben de ontwerpen last van bottlenecks in de performance als gevolg van de trage seriële communicatie met de modemchip, een erfstuk uit vorige generaties.

0669172830000
FSMLabs-CEO Viktor Yodaiken verwacht dat de eerste eenmotorige RTLinux-mobieltjes spoedig in productie gaan.

Het afgelopen jaar hebben verschillende Linux-bedrijven initiatieven ontplooid om deze problemen het hoofd te bieden. Zo hebben bijvoorbeeld Jaluna, Montavista en de Australische denktank Nicta stappen gezet richting een eenmotorige Linux-telefoon. Daarnaast hebben onder meer Qualcomm, Renesas en Texas Instruments algemene systeemchips aangekondigd voor enkelkernige mobieltjes.

FSMLabs en Infineon claimen nu als eerste een werkend systeem te hebben. Hun oplossing is gebaseerd op de hard realtime kernel RTCore van RTLinux, waarop de stack van Comneon en drivers voor Infineons 2,5G en 2,75G radio‘s lopen. In het niet-tijdkritische domein van FSMLabs‘ RTOS draait daarnaast, op dezelfde Arm9-processor, een gewone Linux-kern, de GUI en smartphonegereedschappen.

Uitgangspunt bij de ontwikkeling was Infineons eis dat de cellulaire softwarestapel ongewijzigd moest blijven. ’Het ging om een threaded stack, oorspronkelijk geschreven voor het Nucleus-RTOS‘, vertelt FSMLabs-CEO Victor Yodaiken. ’Het heeft ons wat werk gekost om de scheduling goed te krijgen onder RTCore.‘ Zo moesten de Amerikanen onder meer een interface ontwikkelen voor applicatiebinary‘s van Nucleus.

De uiteindelijke oplossing heeft niet alleen een lager energieverbruik en lagere materiaalkosten, maar levert ook betere prestaties. ’In plaats van twee pc‘s die via een trage seriële lijn aan elkaar hangen, hebben wij één gecentraliseerd systeem‘, aldus Yodaiken. ’De control plane heeft nu daadwerkelijk zicht op de performance, op de beschikbare netwerken en op het verkeer dat daaroverheen loopt. Daarmee kan die laag bijvoorbeeld zelf de compressie aanpassen of zo mogelijk overschakelen op Wifi.‘

Volgens Yodaiken is de oplossing geschikt voor gewone Linux-applicaties en -stuurprogrammatuur, in tegenstelling tot het gros van de bestaande mobiele implementaties op basis van het open-source OS. Een ander voordeel is dat de stack op de bedrijfseigen RTCore-kernel draait, waardoor er geen problemen met GPL kunnen ontstaan. Verder wijst de FSMLabs-CEO erop dat Infineon geen exclusieve licentie heeft, maar dat zijn deur openstaat voor andere fabrikanten van telefoonchips.