UNIX: extreem door de jaren heen

Hendrik-Jan Thomassen
AT Computing

<hjt@ATComputing.nl>

KEYNOTE

How Linux helped at the salvage of the 'Kursk'

Torsten Finke
Ingenieurgemeinschaft IgH

<fi@igh-essen.com>

In August 2000 the russian submarine "Kursk" sank after a horrible accident in the Barents sea near Murmansk. All 118 saylors lost their lives in this tragedy.

The Russian government decided to salvage the Kursk until autumn 2001. Under coordination of the Dutch consortium Smit Mammoet, several companies worked together in this complex and extremely short-timed project. Nothing comparable had been done before.

The engineers of the German company IgH have been responsible for a complete simulation system, that described the hydromechanics and the so called heave compensation system, what was actually an essential part of the lifting system.

The main purposes of the simulation system were:

• calculation of forces and motion of barge and Kursk;
• simulation of exceptions and their handling, e.g. fault of strands;
• training of the operating team;
• development and testing of the heave compensation control system;
• observation of the whole actual lifting process.

The simulation system has been developed and processed under Linux. This phantastic operating system has been run in a heterogenous environment cooperating with other operating systems and also with dozens of control units.

It's enormous efficiency, reliability and flexibility has been the prerequisite for the final success.

Extreme Healthcare Linux?

Jef Kouwenberg
HISCOM BV

<jkouwenberg@hiscom.nl>

Because of the broad scope of the Hospital Information System (HIS), the hospitals have high demand for uptime, reliability and privacy. The current record from one of our major hospitals (Dijkzicht, University Hospital Rotterdam): ''Having the Hiscom-HIS for 25 years in daily practice (24 hours a day, 7 days a week) we had only 24 hours unplanned downtime!''

The presentation will show how the dedicated Linux implementation met the extreme demands and how with the selected hardware, selected Linux-functions and the migration strategy a ''non-stop switch-over'' was achieved.

At this moment about 100 Linux application boxes and more than 300 dedicated other Linux appliance servers are up and running in about 40 Dutch Hospitals. In practice the approach of creating a small and clean Linux-footprint for this kind of extreme appliance servers, leaving out all kinds of bells and whistles, to our experience is the major success factor and therefor we have a number of new interesting linux appliances in focus. In our opinion with this Linux-based approach it is just normal that IT functionality and information is available where and whenever needed.

Near Field Virtual Reality on a Linux Desktop

Robert van Liere
CWI

<Robert.van.Liere@cwi.nl>

Near-field virtual reality allows users to interact with virtual objects within arm's reach of the user. Environments for near-field VR are well suited for direct precise interaction by taking advantage of the user's hand-eye coordination.

We discuss the design and experience of a near-field virtual environment, the Personal Space Station (PSS). The PSS consists of a mirror in which stereoscopic images are reflected. The head tracked user reaches under the mirror to interact with the virtual world. The primary motivations for building the system are to provide an ergonomical VR environment that can be used under normal office working conditions, that allows for direct natural interaction, and that is low cost.

The PSS is driven by a desktop PC running Linux. A multithreaded software environment coordinates and manages the multiple input streams. In-house image processing software is used for the reconstruction of 3D points from the calibrated stereo cameras. A fully configured PSS consists of a high end stereo enabled graphics running at 1280x1024 @ 120Hz (for the 3D graphics rendering), two high end frame grabbers with camaras @ 60 Hz in PAL resolution (for interaction tracking), two firewire ibot cameras @ 30 Hz in PAL resolution (for head tracking), and three foot pedals connected to the parallel port (for button clicks). The frame grabber and firewire boards are connected to the PCI bus.

The talk will focuss on the various architectural aspects for the development of the PSS. We discuss various requirements of a PSS and the technical tradeoffs for running such environments on a desktop PC. In particular, tradeoffs of running the PSS on single / SMP / distributed CPUs, the bandwidth needed for rendering / tracking, and techniques for lowering tracking latencies will be addressed.

a Safety Critical System: Air Traffic Control

Aschwin Marsman
aYniK Software Solutions

<a.marsman@aYniK.com>

Onder safety critical systemen zijn nog steeds air traffic control systemen de meest aansprekende. De hoeveelheid software, en hiermee nieuwe mogelijkheden voor een veiliger luchtverkeer, neemt nog steeds toe. Maar meer software betekent ook een toenemende complexiteit. HITT in Apeldoorn levert onder andere verkeersbegeleidingssystemen aan luchthavens in Europa, Azië etc. Hiervoor worden complete systemen ontwikkeld, bestaande uit software producten, sensoren en de gehele infrastructuur.

Tijdens de presentatie zullen o.a. de onderstaande onderwerpen aan de orde komen:

• Wat doet een verkeersbegeleidingssysteem
• Uit welke componenten bestaat een verkeersbegeleidingssysteem
• Hoe wordt een luchtverkeersbegeleider ondersteund bij het nemen van de juiste beslissing
• Hoe wordt omgegaan met het mogelijk uitvallen van apparatuur
• Hoe is de software opgebouwd, zodat o.a. meerdere O.S-en ondersteund kunnen worden
• Hergebruik: naast verkeersbegeleidingssystemen voor luchthavens levert HITT ook systemen voor de scheepvaart. Wat zijn verschillen en overeenkomsten
• Welke eisen zijn belangrijk bij de keuze van hard- en software
• Wat zijn de technische ontwikkelingen die de komende jaren een rol gaan spelen

Naast sheets zullen tijdens de presentatie ook enkele animaties getoond worden om een indruk te geven hoe een verkeersbegeleidingssysteem werkt.

PicoBSD: klein is fijn

Walter Belgers
Madison Gurkha BV

<walter@madison-gurkha.com>

PicoBSD is een gestripte versie van FreeBSD. FreeBSD is het bijzonder stabiele, gratis, open source OS voor de i386 architectuur. In sommige omgevingen is geen complete distributie noodzakelijk, of misschien helemaal niet wenselijk. Om een router veilig te maken kun je het principe van 'least privilege' toepassen: haal alle software weg die je niet gebruikt, om het risico van misbruik uit te sluiten. Met PicoBSD is dit strippen van het OS eenvoudig mogelijk. Het resultaat is, afhankelijk van de toepassing, meestal zo klein dat het op een enkele floppy past. In dat geval is een systeem zonder harddisk dus toereikend, hetgeen weer extra voordelen oplevert. Behalve een router kun je PicoBSD ook gebruiken om bijvoorbeeld een dial-in server, een rescue-floppy, een bridge, een webserver etc. te maken. En hiervoor is een oude 486 meestal al ruim voldoende.

De spreker gaat in op de werking van PicoBSD en laat zien hoe je je eigen PicoBSD 'distributie' maakt, ofwel: hoe selecteer je de juiste tools en hoe krijg je die op een enkele floppy (of CD-ROM). Ook komen enkele voor- en nadelen van het gebruik van PicoBSD aan bod.

Een goed antwoord te laat is net zo fout als een fout antwoord op tijd

Carl Wolff
Turnkiek

<wolff@turnkiek.nl>

Linux vindt steeds meer zijn weg in embedded toepassingen. Oorspronkelijk is Linux gemaakt als een open source variant voor traditionele Unix-systemen. Verrassend is dat Linux de laatste jaren meer en meer gebruikt wordt in embedded toepassingen, bijvoorbeeld voor het besturen van onbemande voertuigen en tijdkritische regelsystemen. In de markt zijn inmiddels speciale embedded Linux-distributies verkrijgbaar die ideaal zijn voor dit soort toepassingen. Kenmerken zijn schaalbaarheid, support voor host-targetontwikkeling en toepasbaarheid op een breed scala aan processorarchitecturen. Realtime mogelijkheden zijn in diverse smaken aan de kernel toe te voegen. In deze presentatie het antwoord op de vraag wat realtime is, een aantal voorbeelden van implementaties en een kort marktoverzicht.

Linux op de vierkante centimeter: Hoe krijg je Linux klein?

Klaas van Gend
Sioux Technische Software Ontwikkeling BV

<klaas.van.gend@sioux.nl>

Linux schaalt niet alleen op van desktop niveau naar mainframes, maar ook omlaag voor toepassing in embedded devices met weinig resources. Bij kleine systemen moeten altijd afwegingen gemaakt worden tussen meer functionaliteit enerzijds en meer geheugenbeslag of processor gebruik anderzijds. Diverse van deze afwegingen zullen de revue passeren. Klaas van Gend beschrijft hoe met geselecteerde Open Source softwarecomponenten een kleine Linux te bouwen is, vrij van licentiekosten.

Het eindresultaat van een opdracht voor het Sioux Projectenbureau met een Linux in 4 MB RAM, waarbij SOAP communicatie over een GPRS-connectie vereist was, zal worden getoond.

ACE UNIX voor embedded systemen

Hans Schipper
ACE Consulting bv

<hans@ace.nl>

ACE is meer dan 25 jaar als een zelfstandig softwarehuis werkzaam op het gebied van systeem software. Sleutelbegrippen daarbij zijn OS technologie, compiler technologie en netwerkarchitectuur.

Aan de hand van een recent voorbeeld (de ontwikkeling en implementatie van een 'home-terminal' voor chipcard transacties via de telefoon) waarbij een OS op basis van de ACE UNIX implementatie werd gerealiseerd voor een 8051-processor, wordt de ACE strategie met betrekking tot embedded-UNIX duidelijk gemaakt. Onderdeel van deze strategie is het definiëren van een standaard ontwikkelomgeving voor de applicaties, voorzien van alle moderne ontwikkel- en debugfaciliteiten. Door consistentie af te dwingen tussen de interfaces van het embedded-systeem en de interfaces binnen de ontwikkelomgeving wordt het mogelijk om applicaties op een efficiënte manier te bouwen.

Tijdens de presentatie, zullen (onder meer) de volgende punten aan de orde komen:

• de functionele eisen;
• de uit de functionele eisen voortvloeiende technische eisen en randvoorwaarden (applicatie portabiliteit, schaalbaarheid, downloaden van patches);
• de beperkingen als gevolg van de hardwarekeuze (processor type, geheugengebruik, stroomgebruik);
• specifieke aspecten van de gebruikte kerneltechnologie (het hardware-software interface, incore filesysteem);
• de applicatie ontwikkelomgeving en simulator, en de relatie tussen de ontwikkelomgeving en het embedded-OS interface;
• een aantal speciale onderwerpen (beveiliging).

Photographing Wildlife

How digital cameras came to the rescue of Zebra Routers

Remco van Mook
Virtu

<remco@virtu.nl>

Sommigen weten nog wel dat het routeren van TCP/IP ooit begonnen is op UNIX systemen. Nu is routing bijna het exclusieve domein van geoptimaliseerde hardware, maar waarom eigenlijk nog?

Met dank aan open source software en de opkomst van digitale camera's volgt nu de wraak van UNIX. Gewapend met standaard PC componenten, een enkel minder-standaard component en wat originele hacks wordt de open source router geboren. Met zo min mogelijk draaiende onderdelen natuurlijk en zonder kans op kapotte filesystems.

Uitgelegd wordt hoe je tot een volledig functionerende Debian installatie komt die grofweg 30MB groot is, hoe je compact-flash kan gebruiken om van te booten en vooral, hoe je het kan gebruiken om voor minder dan 10.000 Euro (vier nullen) zeer betrouwbare routers en firewalls in elkaar te zetten.

Het gebruik van Linux als core systeem bij een satelliet-internet provider

Geerten Schram
Linvision

<g.schram@linvision.com>

Voor Aramiska, een internetprovider die met behulp van breedband tweeweg satelliet-technologie Internet bereikbaar maakt voor bedrijven en instellingen binnen heel Europa, heeft Linvision gebruik gemaakt van Linux voor het leveren van verschillende diensten.

De rol van Linvision bestond uit het ontwerp en de implementatie van een router, de diensten in het netwerkcentrum bij de provider en het opzetten van de OpenLDAP services.

De router bij de eindgebruiker, waarvan er in de komende tijd 50.000 worden ingezet, voorziet in het omzetten van TCP/IP naar een speciaal protocol dat efficiënt omgaat met de lange delay in de communicatie met een satelliet. Het geheel is ontworpen om met een grote schaalbaarheid om te gaan. Omdat de router bij de eindgebruiker komt te staan worden er hoge eisen gesteld aan de robuustheid ervan. Tevens is deze router configureerbaar en beheerbaar vanuit het netwerkcentrum bij de provider door middel van een directory service op basis van OpenLDAP.

Deze OpenLDAP server wordt gebruikt als centrale configuratieserver voor verschillende diensten, zoals de router, maar ook de mailrelay van het centrum naar de juiste router bij de eindgebruiker, de DNS servers en FTP/Web servers. Ook deze architectuur, waaronder de server, is opgezet met een grote schaalbaarheid in gedachten.

Host-based vs dedicated routers, ofwel: Zebra vs Cisco

Iljitsch van Beijnum
Muada

<iljitsch@muada.com>

Een vergelijking tussen host-based en dedicated routers, meer specifiek: Zebra versus Cisco.

• hardware, performance en prijs
• beschikbare protocollen
• gemak van installatie en beheer
• voordelen host-based routers
• voordelen dedicated routers
• verschillen en overeenkomsten tussen Zebra en Cisco

LEGO Programming with Open Source Tools

Stephen Coast
University College London

<steve@fractalus.com>

LEGO Mindstorms is a LEGO-based construction kit. It includes an intelligent brick which contains a processor, display and I/O functions designed for use by children. Windows based programming and program-transfer tools are provided, however many Open Source tools have been written for use with Linux.

The intelligent brick is interfaced via I/R and a proprietry transciever provided by LEGO connected via serial or USB. When autonomous, the brick controls LEGO motors and receives input from various sensors sensitive to temperature, light and touch.

The graphical tools provided are very limiting to a professional programmer, including no recursion or access to the hardware. Open Source tools allow programming in C, Java and many others using either the existing kernel or a replacement. Tools for transferring code have also been written.

Detailed descriptions of the hardware and programming tools are presented, with live examples.