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1 部内向けスキルアップ研修 組込み OS 自作入門 2013 年 5 月 1st ステップ担当 : 池田

2 目次 はじめに 開発環境の構築 Hello World! まとめ

3 はじめに

4 本研修のねらい OS の自作を通してスキルアップ ハードウェアとソフトウェアにまたがる広範な基本技術を獲得 全員講師型スタイルが機能するか実験 講師をやるためには主体的な学習が必要 発表機会が増えることにより発表技術も向上

5 総括から 心構え 研修を やっただけ で終わらないように 理想 研修で得たものを業務上の何かに役立てる

6 教科書 12 ステップで作る組込み OS 自作入門

7 サポートページ

8 配布物の確認 マイコンボード シリアルケーブル AC アダプタ 教科書

9 OS について一言 オペレーティングシステム 汎用 OS Windows, Linux, Macintosh 日常でよく目にする 組込み OS ITRON, VxWorks, QNX 日常で意識することは少ない

10 OS あると何が嬉しいのか アプリケーションが楽できる 低層の細かいことを気にしなくて済む CPU Memory Devices 炊飯器アプリ 温度管理 時刻表示

11 開発環境の構築

12 ベースになる環境 作業用ノート PC Windows 7 Professional 32bit を推奨 USB2.0 ポートまたはシリアルポートが必要 インストールしておくアプリケーション Cygwin Tera Term

13 Cygwin インストール勘所 インストールはおおむねデフォルト と言いつつ 追加パッケージが必要 必須の追加パッケージ binutils, gcc, make, bzip2, unzip お好みに応じて openssh, wget, vim, etc

14 Tera Term インストール勘所 特になし コンパクトインストールがおすすめ

15 クロスコンパイラの作成 用語の確認 実際の作業

16 用語その一 セルフ開発 プログラムの開発環境と実行環境が同一になる開発 例 )Windows 上で開発 Windows 上で実行 セルフ開発に用いるコンパイラをセルフコンパイラと呼ぶ

17 用語その二 クロス開発 プログラムの開発環境と実行環境が異なる開発 例 )Windows 上で開発 H8 上で実行 クロス開発に用いるコンパイラをクロスコンパイラと呼ぶ

18 現状 セルフコンパイラはインストール済み Cygwin インストール時に入れた gcc がそれ Windows 上で開発 Windows 上で実行可 しかし クロスコンパイラがないため Windows 上で開発 H8 上で実行不可

19 セルフコンパイラの動作確認 よくある Hello World! のコードを作成 教科書 p.xi のリスト 1 を参照 $ gcc hello.c -o hello -Wall $./hello.exe Hello World! $

20 クロスコンパイラ作成の準備 必要なファイルを USB メモリで配布 binutils tar.bz2 gcc tar.bz2 適当な場所へコピー 例 )C: cygwin home ikeda build Cygwin Terminal を起動

21 クロスコンパイラ作成その一 binutils のインストール $ tar xjvf binutils tar.bz2 $ cd binutils / $./configure --target=h8300-elf -- disable-nls --disable-werror $ make $ make install

22 クロスコンパイラ作成その二 gcc のインストール $ tar xjvf gcc tar.bz2 $ cd gcc-3.4.6/ $./configure --target=h8300-elf -- disable-nls --disable-werror --disablethreads --disable-shared --enablelanguages=c $ make $ make install

23 作業内容の解説 binutils のインストール H8 用のアセンブラやリンカの作成 as, ld, objcopy, objdump, etc gcc のインストール H8 用の C コンパイラの作成 gcc, etc

24 Hello World!

25 Hello World! に必要なファイル main.c main() 関数とHello World! の出力 startup.s スタートアップ ( アセンブラ ) vector.c 割込みベクタの定義 lib.h, lib.c 各種ライブラリ関数 serial.h, serial.c シリアルデバイスドライバ defines.h 様々な型の定義など ld.scr リンカスクリプト Makefile

26 ファイル作成 クロスコンパイラ作成の様子を見つつ 必要なファイルを作成します ファイルの作成場所 例 ) C: cygwin home ikeda src 01 bootload 資料を見つつ テキストエディタで入力

27 もくもく会 ここで しばらく黙々と作業します 教科書 p.23 以降のソースコードリストを参照

28 ビルド make の実行 $ cd src/01/bootload $ ls $ make おそらくエラーが沢山出るので 適宜修正

29 ファイルフォーマット変換 マイコンボードのフラッシュ ROM モトローラ S レコードフォーマットでないと書き込めない仕様 ビルドで作成した kzload は ELF フォーマットなので ファイルフォーマットを変換 $ make image

30 書き込みソフトの準備 教科書で紹介されている h8write ではなく 改良版 kz_h8write を使用 $ cd build/ $ unzip kz_h8write-v0.2.1.zip $ cp PackageFiles/bin/kz_h8write.exe../src/tools/kz_h8write/

31 USB シリアルアダプタ シリアルポートのない PC は 以下を実施 ドライバファイルを解凍 ドライバをインストール USBポートにUSBシリアルアダプタを挿入 Winows 7 の場合 インターネットにつながっていれば自動でインストールされる?

32 マイコンボードと接続 PC とマイコンボードをシリアルケーブル で接続 マイコンボードのディップスイッチをフ ラッシュ ROM 書き込みモードに設定 左から ON, ON, OFF, ON

33 フラッシュ ROM に書き込み マイコンボードに AC アダプタを接続 電源スイッチはないので 即電源 ON します 以下の書き込みコマンドを実行 $ make write

34 端末エミュレータ起動 Tera Term を起動 デフォルト設定でシリアルポート接続 ボーレート 9600 bps パリティなし ストップビット 1 bit

35 マイコンボード再起動 AC アダプタを抜いて電源 OFF マイコンボードのディップスイッチをプ ログラム実行モードに設定 左から ON, OFF, ON, OFF マイコンボードに AC アダプタ接続

36 動作確認 端末エミュレータの画面に Hello World! が表示されます リセットボタンを押すたび Hello World! が表示されることを確認

37 まとめ

38 今日やったこと 研修用の機材を入手 開発環境を構築 Hello World! を実行 実行できなかった人は 課外活動で実行

39 今日やってほしいこと 家に帰ったら 教科書を読んで復習 説明しきれなかった良いことが 沢山書いてあります

40 最後に

41 来月以降のことを相談 ステップ 担当 ステップ 担当 1 池田 7 池田 2 松元 8 松元 3 谷口 9 谷口 4 中村 10 中村 5 山田 11 山田 6 井崎 12 井崎

42 次回の開催予定 日時 6 月 19 日 ( 水 ) 13:00~ 場所 技術支援室 担当 松元さん

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