組み込みOS実験
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開始行:
[[裏プロジェクト]]
*概要 [#mda2bbf3]
プロセッサばかり設計していても、それが実際に動作する形態でないと意味がない！
組み込みOSを動作させながら、実際に動作させるために必要な周辺I/O,
バスI/Fなどを学んでいく。目標は「組み込み概論」の授業に使えるような教材
を作ること。
:対象とするOS(TOPPERS)|https://www.toppers.jp/index.html
:対応しているCPU|MIPSIII (VR5500 (NEC), VR4131 (NEC)), SH2(SH7145、SH7615)、他多数
対象とするCPUは、アーキテクチャ論で使用したMIPSを大幅に改造したMIPSIII対応CPU, またはフリーコアが存在するSH2(Aquarius)とする。
**TOPPERSとは [#c06c0e3a]
以下[[TOPPERSプロジェクトページ:https://www.toppers.jp/index.html]]より抜粋
***TOPPERSの目的 [#ecc8dec6]
TOPPERS（Toyohashi OPen Platform for Embedded Real-time Systems）
プロジェクトは、ITRON仕様の技術開発成果を出発点として、組込みシステム構築の
基盤となる各種のソフトウェアを開発し、良質なオープンソースソフトウェアとして
公開することで、組込みシステム技術と産業の振興を図ることを目的としたプロジェ
クトです。また、教育コースや教材の開発と、それを用いた教育の場を提供するなどの
活動を通じて、組込みシステム技術者の育成に貢献することも目的としています。
***TOPPERS JSPの特徴 [#z5d26666]
:読みやすく改造しやすいソースコード|研究・教育への利用を想定して開発したことから、ソースコードの読みやすさや改造しやすさに重点を置いて実装しました。ただし、安易な読みやすさを追求して、効率の悪い平易なアルゴリズムを採用することはしていません。むしろ、タイムイベントの管理にヒープ構造を用いるなど、複雑であっても効率的なアルゴリズムは積極的に採用しています。
:他のターゲットへのポーティングが容易な構造|カーネルのできる限り多くの部分をC言語で記述する、ターゲット独立部とターゲット依存部を明確に分離するなど、他のターゲットプロセッサやシステムへのポーティングが容易な構造となっています。実際、ターゲットプロセッサのアーキテクチャを熟知していれば、3日程度でポーティングできたという報告もあります。
:高い実行性能と小さいRAM使用量|大部分がC言語で記述されているカーネルとしては、高い実行性能と小さい RAM使用量を実現しました。
:Linux上およびWindows上でのシミュレーション環境|JSPカーネルを、Linux上およびWindows上の動作させるためのシミュレーション環境を用意しています。これらのシミュレーション環境は、Linuxおよび Windowsの一つのプロセスの中で複数のタスクを切り替えて動作させるもので、組込みシステムのプロトタイプ開発やロジックレベルでの検証、リアルタイム OSの学習用途などに最適なものです。
:開発環境まで含めてフリーソフトウェアのみで構築可能|TOPPERS/JSPカーネルは、GCCなどのGNU開発環境を標準のソフトウェア開発環境としています。そのためユーザは、カーネル本体のみならず開発環境もフリーで入手し、システム開発をおこなうことが可能です。
**MIPSとは [#k1917335]
**SH2(Aquarius)とは [#ea474363]
*NiosII+クロスコンパイラ+TOPPERS [#ic18ec81]
+環境のセットアップ
+サンプル：簡単なタイマの解説
+課題１：時計
+課題２：時刻修正機能付き時計
+課題３：ストップウォッチ
+advanced：ストップウォッチつき時計
*MIPS(III)+クロスコンパイラ+TOPPERS [#m193175e]
*SH2+クロスコンパイラ+TOPPERS [#x5662f73]
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[[裏プロジェクト]]
*概要 [#mda2bbf3]
プロセッサばかり設計していても、それが実際に動作する形態でないと意味がない！
組み込みOSを動作させながら、実際に動作させるために必要な周辺I/O,
バスI/Fなどを学んでいく。目標は「組み込み概論」の授業に使えるような教材
を作ること。
:対象とするOS(TOPPERS)|https://www.toppers.jp/index.html
:対応しているCPU|MIPSIII (VR5500 (NEC), VR4131 (NEC)), SH2(SH7145、SH7615)、他多数
対象とするCPUは、アーキテクチャ論で使用したMIPSを大幅に改造したMIPSIII対応CPU, またはフリーコアが存在するSH2(Aquarius)とする。
**TOPPERSとは [#c06c0e3a]
以下[[TOPPERSプロジェクトページ:https://www.toppers.jp/index.html]]より抜粋
***TOPPERSの目的 [#ecc8dec6]
TOPPERS（Toyohashi OPen Platform for Embedded Real-time Systems）
プロジェクトは、ITRON仕様の技術開発成果を出発点として、組込みシステム構築の
基盤となる各種のソフトウェアを開発し、良質なオープンソースソフトウェアとして
公開することで、組込みシステム技術と産業の振興を図ることを目的としたプロジェ
クトです。また、教育コースや教材の開発と、それを用いた教育の場を提供するなどの
活動を通じて、組込みシステム技術者の育成に貢献することも目的としています。
***TOPPERS JSPの特徴 [#z5d26666]
:読みやすく改造しやすいソースコード|研究・教育への利用を想定して開発したことから、ソースコードの読みやすさや改造しやすさに重点を置いて実装しました。ただし、安易な読みやすさを追求して、効率の悪い平易なアルゴリズムを採用することはしていません。むしろ、タイムイベントの管理にヒープ構造を用いるなど、複雑であっても効率的なアルゴリズムは積極的に採用しています。
:他のターゲットへのポーティングが容易な構造|カーネルのできる限り多くの部分をC言語で記述する、ターゲット独立部とターゲット依存部を明確に分離するなど、他のターゲットプロセッサやシステムへのポーティングが容易な構造となっています。実際、ターゲットプロセッサのアーキテクチャを熟知していれば、3日程度でポーティングできたという報告もあります。
:高い実行性能と小さいRAM使用量|大部分がC言語で記述されているカーネルとしては、高い実行性能と小さい RAM使用量を実現しました。
:Linux上およびWindows上でのシミュレーション環境|JSPカーネルを、Linux上およびWindows上の動作させるためのシミュレーション環境を用意しています。これらのシミュレーション環境は、Linuxおよび Windowsの一つのプロセスの中で複数のタスクを切り替えて動作させるもので、組込みシステムのプロトタイプ開発やロジックレベルでの検証、リアルタイム OSの学習用途などに最適なものです。
:開発環境まで含めてフリーソフトウェアのみで構築可能|TOPPERS/JSPカーネルは、GCCなどのGNU開発環境を標準のソフトウェア開発環境としています。そのためユーザは、カーネル本体のみならず開発環境もフリーで入手し、システム開発をおこなうことが可能です。
**MIPSとは [#k1917335]
**SH2(Aquarius)とは [#ea474363]
*NiosII+クロスコンパイラ+TOPPERS [#ic18ec81]
+環境のセットアップ
+サンプル：簡単なタイマの解説
+課題１：時計
+課題２：時刻修正機能付き時計
+課題３：ストップウォッチ
+advanced：ストップウォッチつき時計
*MIPS(III)+クロスコンパイラ+TOPPERS [#m193175e]
*SH2+クロスコンパイラ+TOPPERS [#x5662f73]
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