NEP|名古屋大学組込みシステム人材育成プログラム

NCES人材育成プログラム(NEP)
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リアルタイムOSの内部構造

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開講日 2017年08月30日(水曜日)および31日(木曜日)の2日間
開講時間 09時30分から17時00分
(09時00分開場,初日集合時刻09時15分)
受講申込締切り 2017年08月24日(木曜日)09時
受講料 4万円(税込)
定員(先着順) 20名
会場 名古屋大学 IB電子情報館南棟285講義室(アクセス
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する場合があります
講座概要

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.

この講座では,μITRON仕様を拡張・改良したリアルタイムカーネルであるTOPPERS/ASP3(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/ASP3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/ASP3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講座です.

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(Xilinx社 Xilinx SDK)をセットアップ済
・ターゲットプロセッサ
 Zynq-7000(Cortex-A9)
・実行環境
 Zybo Zynq-7000 ARM/FPGA SoC Trainer Board
到達目標 ・リアルタイムカーネルの内部構造を理解する
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
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.
講義計画

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

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々の声
  • 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.
  • OSの内部,特にディスパッチや割込みの処理などCPUに近くクリティカルな処理について理解出来た.OSがどの様なふるまいをするかが判った.また細かな最適化がされており,テクニックとして勉強になった.
  • OSの内部構造について設計意図もふまえて丁寧に説明されていたため理解しやすかったです.
  • リアルタイムOSが保有すべき機能要件が理解できた.TOPPERSとその他(AUTOSAR OSなど)の設計思想の違いが分かった.機能を実現する時の考え方(設計方針,実装方針)も学べた点が良かった.OS開発以外にも役立てる事ができると思う.
  • 機能の意図や状態と関係箇所の関連付け等できて,機能概要のみで使用しようとしていた時よりも,受講後の方が,目的に合う使用ができそうです.
  • 今までは,リアルタイムOSの基本的な部分しか知らずに使用していましたが,ディスパッチや割込みの説明を受け,コードを実際に確認することにより詳しく知ることができました.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
備考 募集期間に関わらず,受講のための名古屋大学からの諸手続き,連絡は,開講日1月前から開始します.それ以前に,開講手続きや,受講料の期間前納入のご相談には応じ兼ねます.ご了承ください.
お申込みや開講に関わる諸条件は,公開講座開講規約のページをご覧ください.
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