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Exotische Projekte, die auf Linux-Basis laufen

27.08.2014 | 12:15 Uhr |

Der Linux-Kernel bringt mit seiner Anpassungsfähigkeit und Skalierbarkeit die besten Voraussetzungen mit, um nahezu überall zu laufen. Hier folgen zehn überraschende Orte und Geräte, die mit Linux ausgestattet sind.

Am Anfang stand der PC. Genauer: Ein brandneuer 386er im Jahr 1991, den Linus Torvalds für sein Studium an der Universität mit einer Anzahlung kaufte. Die 386er-CPU bot erstmals den 32-Bit Protected Mode, der einen wirksamen Speicherschutz zwischen Betriebssystem und Anwendungen für Multitasking sowie 32-Bit-Adressen ermöglichte. Betriebssysteme für diesen CPU-Modus gab aber es kaum. Lediglich das Unix-ähnliche System Minix konnte die neuen Eigenschaften des 386ers bereits nutzen. Da es von seinem Macher, Professor Andrew Tanenbaum, aber strikt als Lehr- und Demonstrationssystem ausgelegt war, der fremde Patches und Erweiterungen ablehnte, kam es für den praktischen Einsatz kaum in Frage. Linus Torvalds startete damals einen freien, verbesserten Minix-Klon und traf mit seiner Ankündigung im damals noch relevanten Usenet offensichtlich einen Nerv. Seinen 368er-PC, der umgerechnet 3300 Euro kostete, musste Torvalds nicht mehr selbst abbezahlen, denn schon 1992 sammelten Unterstützer über das Usenet aus freien Stücken genügend Geld für die restlichen Raten.

Dieser Artikel stammt aus der LinuxWelt 5/2014

Zehn Top-Systeme für den USB-Stick - der Linux-Multiboot-Stick für jeden Einsatzzweck, die besten Power-Tricks für Mint 17 - das und mehr finden Sie in der neuen LinuxWelt 5/2014 .

Am 14. März 1994 erschien Linux 1.0 mit Kernel und einigen grundlegenden Anwendungen. Die Uni Helsinki stellte für die Präsentation das Auditorium Maximum des Fachbereichs Informatik zur Verfügung. Da Linux mit der gewählten GNU General Public Licence 2 zu den bereits zuvor von Richard M. Stallman entwickelten GNU-Tools und dem Compiler GCC lizenzrechtlich kompatibel und kostenlos war, gab es hinsichtlich der Portabilität keine Hürden. 1995 konnte Jon „Maddog“ Hall den noch studierenden Torvalds überreden, Linux für den DEC Alpha nach 64 Bit zu portieren, und öffnete damit die Tür zu Mainframes und Supercomputer. In die andere Richtung, als System für miniaturisierte Kleingeräte, entwickelte sich Embedded Linux, das 1996 zunächst als Forschungsprojekt an der Universität New Mexico Tech mit einem angepassten Echtzeit-Kernel begann. Linux unterstützt heute mehr Architekturen und Systeme als jeder andere Kernel. Von ganz klein bis ganz groß – um Superlative ist Linux nicht verlegen. Von seinem Ursprung hat sich Linux allerdings verabschiedet: Ende 2012 hat sich Linus Torvalds entschieden, den 386er mit Kernel 3.8 nicht mehr weiter zu unterstützen.

Exotische Projekte rund um den Raspberry Pi

Gigantisch - CERN LHC Teilchenbeschleuniger

Die bislang größte jemals gebaute Maschine steht hundert Meter tief unter der Erde in der Nähe von Genf: Der LHC (Large Hadron Collider) ist ein 27 Kilometer lange Teilchenbeschleuniger, der mit dem Nachweis des Higgs-Bosons Einblicke in die Entstehungsgeschichte des Universums verspricht. Nicht nur die Anlage selbst, auch die erfassten Messdaten haben den Umfang der Superlative. Der rohe Datenstrom beträgt bis zu 300 Gigabyte pro Sekunde. An ausgewerteten Daten produziert der LHC im angeschlossenen Computernetzwerk fast 15 Petabyte pro Jahr. Eine Datenmenge, für die rund 15 000 handelsübliche Festplatten mit einem TB Kapazität nötig wären. Um die nötige Rechenleistung kümmern sich Superrechner mit – wie nicht anders zu erwarten –Linux. Im Speziellen sind es die Distributionen Ubuntu und Scientific Linux . Letztere ist eine Distribution, die auf Red Hat Enterprise Linux basiert und von Forschungseinrichtungen wie CERN, Fermilab und ETH Zürich gepflegt wird.

Der momentan kleinste Linux-Computer der Welt.
Vergrößern Der momentan kleinste Linux-Computer der Welt.
© CERN

Winzig - Eye-Fi-Speicherkarte

WLAN-Speicherkarten, die eine Digitalkamera ins Drahtlosnetzwerk bringen, gibt es vom Hersteller Eye-Fi schon seit 2009. Tatsächlich sind diese SD-Karten die wohl kleinsten im Handel verfügbaren Linux-Minicomputer der Welt. Im Gehäuse der aktuellen Modelle, die es heute von verschiedenen Herstellern gibt, steckt nicht nur ein nur ein NAND-Flash-Chip als Speicher, sondern neben dem Funkmodul auch ein ARM-Prozessor mit 200 MHz. Als System kommt darauf ein Embedded Linux zum Einsatz, außerdem ein Webserver für den einfachen Zugriff auf die gespeicherten Daten über das Netz. Hardware-Bastler haben den Minirechner unter die Lupe genommen und den root-Zugang freigeschaltet. Wer mehr als nur das stark reduzierte Linux-System auf der Karte möchte, kann sie mit einer inoffiziellen Firmware versehen. Der Programmierer Dmitry Grinberg stellt dazu eine Firmware mit aktualisiertem Kernel und erweitertem System zur Verfügung . Die Eye-Fi-Karte im Bild von Transcend beherbergt ein Miniatur-System mit ARM-CPU und läuft mit Embedded Linux. Mittlerweile gibt es sogar ein angepasstes Ubuntu für die SD-Karte.

Blick in die Business-Class einer Boeing 787.
Vergrößern Blick in die Business-Class einer Boeing 787.
© Thales Group

Abgehoben - Boeing 787 Dreamliner

Damit Langstreckenflüge etwas weniger einer klaustrophobischen Tortur gleichen, sollen Inflight-Entertainment-Systeme die Fluggäste bei Laune halten. Mit ausklappenden Röhrenbildschirmen hat das Unterhaltungssystem an Bord der Boeing 787 Dreamliner nichts mehr gemein. Stattdessen bietet Boeing wahlweise als Lösungen das Thales Top Series Avant und das Panasonic eX3 an, welches in die Kopfstützen der vorderen Sitznachbarn ein komplettes Tablet integriert. Darauf läuft Linux in Form einer angepassten Android-Version. Mit der Avionik des Jets hat dies natürlich nichts zu tun, die Flugzeugelektronik wird durch ein proprietäres, redundant aufgebautes System von Boeing bedient. Das Entertainmentsystem von Thales (siehe Bild) läuft mit Android. Zusammen verfügen diese Tablets mit einem zentralen Server über 69 Terabyte Speicher auf SSDs.

Unterwasser-Modem.
Vergrößern Unterwasser-Modem.
© Teledyne Benthos

Abgetaucht - Submarines Sonar-Modem

Unter Wasser sind elektromagnetische Wellen hoher Frequenz unbrauchbar, da die Wassermoleküle die gesamte Energie absorbieren. Niedrige Frequenzen brauchen wiederum riesige Dipole als Antennen. Einfacher gelingt die Kommunikation mit modulierten Schallwellen, die sich über das Wasser hervorragend ausbreiten. Teledyne Benthos hat dazu ein eigenständiges Telesonar entwickelt, das mit Sensoren und Receivern über ein akustisches Sonar-Modem kommuniziert. Das Teledyne Benthos SM-95 (Bild) ist eine Tauchboje zur akustischen drahtlosen Kommunikation im Wasser über ein Sonar (9–14 kHz). Die niedrigen Frequenzen von 9 bis14 kHz haben unter Wasser eine Reichweite bis zu zehn Kilometern ohne Repeater. Das Modell SM-975 ist eine Tauchboje für die Tiefsee (bis 6700 Meter), das in einem Druckbehälter von 33 Zentimetern Durchmesser ein Board mit ARM Cortex-A8 unterbringt, auf dem ein Linux-Kernel 2.6.33 läuft, der das Modem steuert. Einsatzgebiete sind Forschung, Rüstung und Bohrplattformen.

Linux im All.
Vergrößern Linux im All.
© NASA; Public Domain

Losgelöst - Raumstation ISS

Ein Neuzugang im Linux-Pantheon ist die International Space Station (ISS), die sich zwar schon seit 14 Jahren auf 400 Kilometern Höhe in der Erdumlaufbahn befindet, deren Computersysteme aber erst letztes Jahr größtenteils von Windows auf Linux umgestellt wurden. Der Projektleiter der Nasa sagte dazu, das multinationale Projekt habe sich aus Stabilitätsgründen nach einer Alternative zu Windows XP umgesehen und sich dann für Debian 6 entschieden. Nicht nur das Ende von Windows XP trug zu dieser Entscheidung bei. 2008 brachte ein russischer Kosmonaut ein infiziertes Windows-Notebook mit an Bord, das weitere Windows-Rechner mit dem Wurm W32.Gammima.AG infizierte. Im Laufe der Umstellung wurden viele Schlüsselsysteme der Bodenstation und der Raumstation nach Debian migriert, andere bleiben vorerst bei Windows. Um ein spezielles Trainingsprogramm für Bodenpersonal und Astronauten kümmert sich die Linux Foundation.

Nützliche Gadgets für jeden IT-Fan

Auf dem Sprung.
Vergrößern Auf dem Sprung.
© Technogym

Sportlich - Technogym Heimtrainer

Als Hersteller von Laufbändern und Heimtrainern für gehobene Ansprüche liefert die italienische Firma Technogym bei den meisten Geräten eine Konsole mit Touchscreen für Trainingsprogramm und Anzeige der Herzfrequenz mit. Technogym setzt bei vielen seiner High-Tech-Fitnessgeräte auf Android, das auf einem Linux-Kernel basiert. Mit Apps können andere Android-Geräte angebunden werden, in Zukunft etwa Google Glass. Seit 2013 gibt es für alle Fitnessgeräte von Technogym ein universelles System, auf dem Android 4.0 „Ice Cream Sandwich“ mit dem Linux-Kernel 3.0.1 läuft. Android-Apps können sich mit der Konsole verbinden, und das nächste anvisierte Ziel ist es, Google Glass in die Trainingsprogramme mit einzubeziehen.

Schwimmendes Rechenzentrum.
Vergrößern Schwimmendes Rechenzentrum.
© US Navy; Public Domain

Kriegerisch - USS Zumwalt

Die Zweckgemeinschaft von Open Source und Militär mag nicht einleuchtend erscheinen, zumal sich Rüstungsprojekte ungern in die Karten schauen lassen. Gerade für die US Navy ist Open-Source-Software aber keine Unbekannte. So ist der Web-Anwendungs-Server ZOPE ist seit Jahren bei verschiedenen Projekten der Navy im Einsatz. Auf Linux setzt die USS Zumwalt, das erste Schiff der neuen Zumwalt-Klasse, das als Zerstörer über Lenkraketen, Marschflugkörper und eigene Rechenzentren an Bord verfügt. Das Rechenzentrum der USS Zumwalt, die im Oktober 2013 vom Stapel lief, verfügt über 235 Racks mit Blade-Servern von IBM, auf welchen hauptsächlich Red Hat Enterprise Linux läuft.

Auf der Straße.
Vergrößern Auf der Straße.
© Cadillac

Behäbig - Cadillac XTS 2013

Automodelle des US-Herstellers General Motors haben in Deutschland einen schweren Stand und gelten als Exoten, gewinnen aber in Asien an Boden. Für diesen Markt ist der Cadillac XTS Sedan geschaffen, der vor allem durch seine Ausstattung im Innenraum beeindrucken will. Es gibt einen kapazitiven Touchscreen, Spracheingabe und ein konfigurierbares Armaturenbrett hinter dem Lenkrad. Das System läuft auf Linux mit einem App-Framework in Java. HTML 5 kommt für die Bedienelemente auf den Bildschirmen zum Einsatz.

Nicht für Linux gedacht, aber trotzdem geeignet.
Vergrößern Nicht für Linux gedacht, aber trotzdem geeignet.
© Texas Instruments

Taschenrechner - TI Nspire CX

Texas Instruments ist ein Halbleiter-Riese, der zuerst mit Transistorradios und Taschenrechnern groß wurde. In den 70er-Jahren war der TI-30 aufgrund seines niedrigen Preises von 45 Mark einer der meistverkauften Taschenrechner. Und obwohl der Bedarf sinkt, ist Texas Instruments dem Taschenrechner treu geblieben. Das Flaggschiff für den naturwissenschaftlichen Unterricht ist seit 2011 der TI-NSpire CX CAS, ein grafikfähiger Rechner mit Computer-Algebrasystem (CAS). Die aktuelle Serie verfügt über eine ARM-CPU mit 150 MHz, 64 MB RAM und 100 MB Flash-Speicher.

Ein Farbdisplay mit 320 x 240 Pixeln Auflösung sorgt für die Grafikausgabe, und zum Erfassen von Messdaten gibt es einen USB-Port. Das vorinstallierte Betriebssystem ist proprietär, aber mit dem Jailbreak Ndl3ss kann der Taschenrechner über einen modifizierten Bootloader auch ein Linux-System laden, das sogar den USB-Port ansprechen kann . Dabei handelt es sich allerdings um einen Hardware-Hack und nicht um ein offiziell unterstütztes Linux-System.

Texas Instruments versucht mit Betriebssystem-Updates immer wieder, einen Jailbreak zu unterbinden.

Unübersehbar sitzt ein großer Pinguin im Regal, was darauf hinweist, dass zumindest auf einem der vielen Computer im Hintergrund Linux installiert ist.
Vergrößern Unübersehbar sitzt ein großer Pinguin im Regal, was darauf hinweist, dass zumindest auf einem der vielen Computer im Hintergrund Linux installiert ist.
© Elizabeth Krumbach-Joseph

Geek-Barbie - Mit Pinguin im Regal

Welches Betriebssystem würde wohl Barbie verwenden? Eine Geek-Variante von Barbie zeigt die Spielzeugpuppe von Mattel dem Zeitgeist entsprechend mit Smartphone und Notebook, im Ambiente eines IT-Arbeitsplatzes in einem Großraumbüro. Während das Smartphone verdächtig nach einem rosafarbenen iPhone aussieht, lässt ein großer Pinguin im Hintergrund vermuten, dass auf mindestens einem der angedeuteten Computer Linux läuft. Ob Mattel der Anregung einer Open-Source-Entwicklerin folgen wird?

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