μITRONってなんだろう⑤

μITRONはマイコン上で動作する組み込みシステム用のOSです。 図で書くとこんな感じです。 組み込みシステム…

μITRONはマイコン上で動作する組み込みシステム用のOSです。

図で書くとこんな感じです。
position

組み込みシステムは特定の機能を実現するために家電製品や
機械等に組み込まれるコンピュータシステムのことで、
日常生活から産業用途まで様々な場所で使われています。

embedded

どのようなシステムを開発するかによって、
組み込みシステムに要求される項目は異なりますが、
次の4つの特性が多くに共通しています。

  1. 専用化されたシステム
    組み込みソフトウェアは機器に固定され、入れ替えはほぼ行われません。
    このため、ハードウェアや組み込み用のOSはアプリケーションに
    最適化して設計されます。
  2. 厳しいリソース制限
    大量生産される製品ではコストダウンのためにハードウェアの
    低価格化(プロセッサやメモリの制限)が要求されています。
    また、モバイル機器では消費電力も制限されます。
  3. 高い信頼性
    機械を制御しているため、システムの誤作動が人命に関わることもあります。
    大量生産を行う場合には、機器の回収と修正には莫大なコストが
    かかってしまいます。
  4. リアルタイム性
    システムが定められた時間的制約に従って動作することが求められます。
    単に計算速度やレスポンス時間の早さが求められているわけではありません。

開発方法
一般に組込みシステムで用いられるマイコンはそれ自体では開発環境を持たないため、
パソコンなど別のコンピュータを使ってソフトウェアを開発し、
完成したソフトウェアを実機に送り込んで実行するという手法が採られています。
このような開発環境をクロス開発環境と呼んでいます。

x_dev

RTOS

組込みシステムではリアルタイムOS(RTOS)が多く利用されています。
RTOSは、ある命令が実行された時にその処理を設定された時間通りに
動作するように制御 (メモリやCPUなどの資産の分配)してくれるOSです。
この処理の単位をタスクと呼びます。
タスクが複数実行される環境をマルチタスクと呼んでいます。

一般にRTOSでタスクは次の3つの状態を持っています。

RTOS

だいぶ情報が整理されてきた気がします。
次回はマイコンについて掘り下げていきます。

μITRONってなんだろう①:入門の入門
μITRONってなんだろう②:マイコン
μITRONってなんだろう③:TOPPERS_JSPのサンプル
μITRONってなんだろう④:開発に必要な知識
μITRONってなんだろう⑤:組込みシステム
μITRONってなんだろう⑥:マイコンの構造