いまどきの組込みOSの? ZephyrRTOSと? OpenThreadを? Arduino環境で遊んでみる
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いまどきの組込みOSの? ZephyrRTOSと? OpenThreadを? Arduino環境で遊んでみる
いまどきの組込みOSの? ZephyrRTOSと? OpenThreadを? Arduino環境で遊んでみる
- 2. 最近の組み込みOS事情 qFreeRTOS ? Anazonが買収(2017年) ?ThreadX RTOS ? 惭颈肠谤辞蝉辞蹿迟が买収(2019年)
- 3. Zephyr-RTOS q元々WindRiver社のプロジェクトだったが、オープンソース化 q現在はLinux Foundationが開発を進めている ? Nordic Semiconductorが積極的にコミット q4月に最新版のv1.14.0がリリース
- 4. Zephyr-RTOSの特徴 q全体的にLinux風味の組み込みOS qprintk()など、Linuxのカーネル見たことある人なら、 ナントナクソレッポイのが見える。 qいろんなハードに対応するため、Linuxで実績のあるmenuconfigを移植している ?現在150種類以上のボードに対応 q FreeRTOSと比べると、「大きなOS」 q FreeRTOSは敢えてタスクの実行関係だけに絞っていて、他はオプション q ZephyrRTOSはドライバから何から、「色々入っている」 ?menuconfig, DeviceTree導入の帰結で、要らないものを外してコンパイルできるから。
- 5. OpenThread ?Google傘下のNestが作ったIoT向け通信規格のThreadのオープンソース版 ?IEEE802.15.4, 6LoWPAN, COAPなどのオープン標準の上に作られている。 ?Threadの仕様はThread Groupで作っている。 ? 仕様書は登録すれば無料で読める。ただし情報公開に制限あり。 ? 認証には金がかかる(Bluetoothなんかと同じ) ?各種の組み込みOSに埋め込んで使える。 ? 現在ZephyrRTOSとFreeRTOSに対応が入っている。
- 6. Google Next Hub Maxに搭載! 2019年夏、アメリカ、イギリス、オーストラリアで発売予定
- 8. main()が動けばいいじゃない！ // cores/arduino/main.cpp int main(void) { init(); initVariant(); setup(); for (;;) { loop(); if (serialEventRun) serialEventRun(); } return 0; } ?Arduinoのメインの処理はこれだけ。 ?Init(), initVariant()は初期化処理。必要なければ何もし なくてもよい。 ?serialEventRunも設定しなければ何もしない。 ?setup(), loop()は自分で書いている。 ? 実は何もしなくてよい。
- 9. Lチカ ? pinMode(), digitalWrite(), delay()は作る必要がある ? だいたい似たような関数がZephyrRTOSにある ? delay() ? ZephyrRTOSではk_sleep()が全く同じ機能。 ? digitalWrite() ? gpio_pin_write()が同じ機能。ピンの番号だけ変換。 ? pinMode() ? gpio_pin_configure()が同じ機能 ? attachIntterupt()もpinの設定を変えるけど？ ? Arduinoだと、attachInterrupt()はレジスタ見てピン状態を確認してる ? ZephyrRTOSだと、ピンの状態調べられない？！ ? いい感じに実装する void setup() { pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); delay(1000); digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); delay(1000); }
- 13. 独自ライブラリを作る ?今回はZephyrRTOSに組み込まれているOpenThreadを使いたいので、ライブラリを作成した ?基本的には、「関数を呼ぶだけ」 ?https://www.arduino.cc/en/Reference/APIStyleGuide ? Arduinoのライブラリの作成ガイド ? Don’t assume knowledge of pointers. ? ArduinoのAPI設計の根幹 ? Computer Science的な原則と敵対することになる。 ? Abstract禁止！ ? これを守ると、ライブラリの使用感がArduinoっぽくなる。
- 14. 通信 ?自作のOpenThread APIを使って、RaspberryPiと UDP echoで単純な通信ができた。 ?通信自体は従来のArduinoのUDPライブラリと同じ。ノウハウがそのまま使える。 NRF52840 (Arduino化) RaspberryPI (Linux) OpenThread モジュール echo echo
- 16. まとめ ?ZephyrRTOS/OpenThreadはGoogle Nest Hub Maxが流行ると、面白くなるかも。 ?arduinoのAPIの設計はクセがある。 ?arduino-builderの闇は深い。 ?nRF52840のボードが出てきたので、OpenThreadで遊ぶ環境が作りやすくなった。 ?OpenThreadを触ってるやつがいない。