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リアルタイムOSの内部構造

日程

2017年3月22日(水),23日(木) 9:30-17:00 初日の集合時間 9:15

 

費用

・受講料       : 4万円(税込)
(ただし,東日本大震災の被災地に本社がある企業の社員が受講される場合は,無料といたします.)
費用は,お申し込み後に,名古屋大学大学院情報科学研究科会計係から請求いたします.お申し込み後に送られる請求書類に従ってお振込みください.

 

場所

名古屋大学 IB電子情報館南棟 285教室
>>アクセス


定員

15名
先着順となります.

 

講師

高田広章(名古屋大学),本田晋也(名古屋大学)
講師は,都合により変更される場合があります.


概要

最近の組込みソフトウェア開発では,リアルタイムOSが使われることが多くなっていますが,リアルタイムOSを使いこなすためには,その内部構造について知っていることが大きな助けになります.

このコースでは,μITRON仕様を拡張・改良したリアルタイムカーネルであるTOPPERS/ASP(Advanced Standard Profile)カーネルを題材に,その内部構造について学びます.
TOPPERS/ASPカーネルの開発者2名が,なぜそのような設計にしたかに踏み込んで解説します.さらに,TOPPERS/ASPカーネルに導入されたTOPPERS標準割り込みモデルについても学びます.

アプリケーション開発者がリアルタイムOSの内部構造を知ることで,OSの能力を活かしたアプリケーションの設計が可能になります.

リアルタイムOSを使った組込みソフトウェア開発に従事しているが,その内部について全く知らないという技術者の方に最適なコースです.

(補足) このコースは,H16年度からH20年度まで行われた名古屋大学NEXCESSプログラムで開催した専門1「リアルタイムOSの内部構造」コースと同じ内容です.

 

実習機材

講義当日は,受講者1人に以下の実習教材1セットをお貸しします.
・開発用ホストPC
 WindowsPC, 開発環境(ARM社 μVision(GUIベース))をセットアップ済
・ターゲットプロセッサ
 ・Atmel AT91SAM7S128(ARM7TDMI)
・実行環境
 ・μVision 付属シミュレータ

 

到達目標

・リアルタイムカーネルの内部構造が理解できる


対象者

以下の(1)-(2)の条件がOR条件の方
(1)リアルタイムOSを用いた組込みソフトウェア開発に従事されている方,従事される予定の方
(2)リアルタイムOSの研究・開発に従事される予定の方

過去にNEXCESSの専門1コースを受講された方は,同じ内容になりますので,受講の必要はありません.

 

前提条件

・リアルタイムカーネルの使用方法(外部仕様)を理解していること
申込み時にμITRON仕様について知っている必要はありませんが, 開催日までに予習してきていただきます.
・C言語のプログラミングができること
・マイクロプロセッサの基本機能(機械語,割込み)について知っていること.
ただし,ARMについて知っている必要はありません.


特記

(1)撮影に関する協力  
講義の様子を撮影し,復習・講義改善・電子教材開発へ利用する計画があります.皆様の画像・音声が記録され,電子教材として配布される可能性があります.

(2)アンケートに関する協力
講義の前中後に,アンケートや簡易テストなどを実施する場合があります.アンケートは,上司や部下の方へ実施する場合があります.
これらの調査は,本教育の効果に関する研究目的のみで実施します.個別のデータが特定される情報は公開しません.ただし,個人情報が特定されないよう統計処理するなどして,論文などで発表する場合があります.

 

内容

第1日目
 リアルタイムOSの基礎,ITRON仕様とTOPPERSプロジェクト
 TOPPERS/ASPカーネルの概要,リアルタイムカーネルの構成
 ARMのアーキテクチャ,開発環境とカーネルの構築手順
 リアルタイムカーネルの動作例,システム状態とコンテキスト,
 ディスパッチャ

第2日目
 TCBとレディキューの構造,待ち状態を表現するためのデータ構造,
 待ちオブジェクトのコントロールブロック構造,割込みハンドラの
 出入口処理
 サービスコールのコード解説
(タスク管理機能,タスク付属同期機能,タスク間同期・通信機能)

 

これまでに受講された方の声

リアルタイムOSを理解する上で核となる構造がどのように実装されているかを学ぶことができました.RTOSの内部実装を知らないが故に気づけなかったソフトウェア設計の過ちを防止できる機会が得られると思います.(石原 直樹様/ イーシーエス)


OSの内部構造を知りたい方に対し,どう進めていけばいいのかも含めた講義をしてくださるので,OSのソースを時間的にすべて読むことはできないけれども,あとは自分たちで進めていくことができる.(長濱 美保様)


リアルタイムOSがどのように動作しているかを理解できて大変参考になりました.(吉田 英一様/ 福島県ハイテクプラザ)


自分では追いにくいディスパッチャの処理の流れや,アセンブリの流れを理解することができて大変良かったと思います.


ディスパッチ,サービスコール,割り込み出入り口処理などの内部構造を詳しく解説していただき,どのようにOSが動作してるのか大変よく理解できました.ソースコードの細部にまで高速化や省メモリの工夫が行われていて,参考になりました.OSの内部構造や動作を理解することで,バグの少ない効率的なアプリケーションの開発ができると感じました.ありがとうございました.


TOPPERS/ASPカーネルの開発者の先生方が講義してくださったおかげか,とても分かりやすかったですし,設計については何故このような設計にしたかの詳しいことも聞けて良かったです.

 

本コースで取り扱う技術項目(ETSSスキル基準Ver1.2準拠)
 
スキルカテゴリ
教育対象の技術項目
カテゴリ
第1階層
第2階層
技術要素 プラットフォーム プロセッサコア SH
カーネル TOPPERS/ASP
開発技術 ソフトウェアコード作成とテスト

プログラムの作成とテスト項目抽出

サービスコール
システム結合テスト テストの実施 ICE
分岐トレース
性能計測

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