Lua: Einsatz von Lua in Embedded Systems

Lua (portugiesisch fr Mond) ist eine Skriptsprache zum Einbinden in Programme, um diese leichter weiterentwickeln und warten zu knnen. Eine der besonderen Eigenschaften von Lua ist die geringe Gre des kompilierten Skript-Interpreters. Lua Programme werden vor der Ausfhrung in Bytecode bersetzt. Obwohl man mit Lua auch eigenstndige Programme schreiben kann, ist Lua vorrangig als Skriptsprache von C-Programmen konzipiert. Der Lua Interpreter kann ber eine C-Bibliothek angesprochen werden, die auch ein API fr die Laufzeitumgebung des Interpreters fr Aufrufe vom C-Programm aus beinhaltet. Mittels des API knnen verschiedene Teile des Programms in C und Lua geschrieben werden, whrend Variablen und Funktionen in beiden Richtungen erreichbar bleiben (d.h. eine Funktion in Lua kann eine Funktion in C aufrufen und umgekehrt). Lua ist in ANSI-C implementiert und untersttzt sowohl funktionale als auch objektorientierte Programmierung. Da der Lua Interpreter extrem schnell und hochgradig portabel ist und sich leicht in C-Programme einbetten lsst, ist er gerade fr Embedded Systems eine attraktive Alternative zu anderen Skript Interpretern. Obwohl er nur wenige Kilobyte umfasst, passt noch eine vollstndige Garbage Collection hinein, die anfallenden Datenmll automatisch aus dem Speicher wirft. Mit dieser Broschre wollen wir an Hand unserer Erfahrungen die Leistungsmerkmale von Lua verdeutlichen und die Erweiterungsfhigkeit anhand einiger Beispiele demonstrieren. In einem ersten Beispiel werden wir den auf einem PC installierten Lua Interpreter mit einer DLL erweitern, die die Ansteuerung eines ber USB angeschlossenen AD-DA-Subsystems ermglicht. Im einem zweiten Beispiel werden wir Lua in eine Anwendung auf einem Embedded System auf Basis eines Intel386(TM) EX Prozessors mit ROM-DOS (kompatibel zu MS-DOS 6.22) einbetten und zeigen, dass Lua auch in Systemen mit knappen Ressourcen eingesetzt werden kann. Im dritten Beispiel werden wir die DOS-Applikation durch eine Linux-Anwendung ersetzen, bei der das kompakte FOX Board G20, ein Linux Embedded Single Board Computer auf der Basis eines Atmel AT91SAM9G20 Mikrocontrollers, zum Einsatz kommt. Den Abschluss der Anwendungsbeispiele bildet mit eLua ein fr Mikrocontrolleranwendungen angepasstes Lua. Im letzten Abschnitt werden wir Tools vorstellen, die unter gewissen Vorausset-zungen die Verknpfung von Lua und C/C++ vereinfachen knnen. Claus Khnel (Dr.-Ing) studierte und promovierte an der Technischen Universitt Dresden auf dem Geniet der Informationselektronik und bildete sich spter in Biomedizintechnik weiter. Seit 2004 ist er bei QIAGEN Instruments AG in Hombrechtikon (CH) als Director Electronic Engineering & Embedded Systems fr die Entwicklung von Elektronikhardware und hardwarenaher Software verantwortlich. Daniel Zwirner (Dipl. El. Ing. HTL) studierte an der Hochschule fr Technik Rapperswil Elektrotechnik und bildete sich mit einem Nachdiplom Studium in Software Engineering weiter. Seit 2005 ist er bei QIAGEN Instruments AG in Hombrechtikon (CH) als Senior Softwareingenieur beschftigt und ist dort an der Entwicklung einer neuen Gerteplattform fr die molekulare Diagnostik beteiligt. Er arbeitet im Bereich der Betriebssystem- und Gertesteuerungsentwicklung.