第3部 特集 定番プロセッサ徹底研究! ARM Cortex-A Cortex-M からの乗り換えも OK! 第 11 章 Cortex-A9対応 ! ARM純正軽量リアルタイムOS RTX 萩本 良平 ユーザ・ アプリケーション どのリアルタイム OSでも同じ インターフェース CMSIS インターフェース CMSIS インターフェース CMSIS インターフェース XXX OS RTX YYY OS 図 1 ARM 社がリアルタイム OS のインターフェースを定義して いる…CMSIS-RTOS ▶実装の事例も別の機会に紹介していく予定です 本章では誌面の都合で，RTX の特徴を紹介するに とどめますが，ARM Cortex-A9 プロセッサ RZ/A1L （ルネサス エレクトロニクス）搭載ボード CEV-RZ/ A1L（コンピューテックス）で動かし，リアルタイム 制御を行う方法についても別の機会に紹介していく予 定です． ARM 純正リアルタイム OS CMSIS-RTOS RTX ● 基本は Cortex-M 向け MMU やキャッシュをシコシコと設定して，My プ ログラムからのメモリ・アクセスを自分で管理しても かまいませんが，アクセスの管理などは OS の得意分 野です．OS を使えば，ミドルウェアを使ったり，機 能を追加したりすることも容易になります． ARM Cortex-A で定番として使われている Linux な どの情報系 OS は，ROM/RAM 消費量が大きく，割 り込みの応答速度が遅く，プロセスの切り替えに時間 が ms オーダでかかります．ワンチップ・マイコンの ファームウェアのように，メイン・ループを回してイ ベントが起きたときだけ約束された時間内で処理を行 う必要がある，リアルタイム用途にはあまり適してい るとはいえません． このような用途では，ROM/RAM は数十 K バイト ていどで済み，タスクの切り替え時間は数μs ていど で，MMU の設定やメモリ・アクセスの管理を任せら れる，軽量リアルタイム OS が適していると思います． 本章では， ①無料で使用できる ② ARM 社純正 ③ Cortex-M シリーズからの移行を重視している という特徴を備えた，軽量リアルタイム OS である CMSIS-RTOS RTX を 紹 介 し ま す．ARM Cortex-A9 プロセッサを使ったハードウェア制御などを行いたい ときに便利に使えるのではないかと思います． 100 本章では ARM 社純正軽量リアルタイム OS CMSISRTOS RTX の特徴を紹介します．まずは名前を分解 してみます． CMSIS とは，Cortex-M コアのマイコン用のソフト ウェア・インターフェース規格です．CMSIS に準拠 しているソフトウェアは，Cortex-M コアのどのマイ コンでも使用することができます． RTOS とは，リアルタイム・オペレーティング・シ ステムの略語です．イベントが発生したときの応答時 間を約束できるしくみを備えた（応答時間の短い）OS のことをいいます． RTX は OS の名称です．つまり，CMSIS-RTOS RTX は「Cortex-M コアにおいて共通に使用することので きる OS インターフェースを実装している RTX とい う OS」ということです（図 1） ． ● Cortex-A9 で使えば高性能とリアルタイム性 のいいとこどり OK! もともと CMSIS-RTOS RTX は，Cortex-M 系のリア ルタイム OS でした．ARM 社はそれを Cortex-A9 向け に移植していく方針のようです．第 1 弾として RZ ファ ミリ（ルネサス エレクトロニクス）に CMSIS-RTOS RTX が対応しました． CMSIS-RTOS を Cortex-A で使用すれば，ワンチッ プ Cortex-M マイコンのようなリアルタイム性を保ち つつ，高性能な Cortex-A を使用することが可能です． Cortex-M で作成した RTX アプリケーションをより高 2014 年 7 月号
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