STM32でNUTTXを使ってみる

サンプルアプリケーションの追加

ここからはNuttxが提供する機能について紹介していきます。

まずは、Nuttxに付属のHelloWorldアプリの追加方法を紹介します。
今回もusbnshのひな形をベースとして使います。
OTG-USBのないボードの時はnshのひな形を使ってください。

$ cd $HOME/nuttxspace/nuttx

              $ make distclean

              

              # STM32F4 Discovery

              $ ./tools/configure.sh -l stm32f4discovery/usbnsh

# Generic STM32F4

                $ ./tools/configure.sh -l stm32f4discovery/nsh

distcleanすると、今までの設定ファイルが消えてしまいます。
今までの設定ファイルをそのまま有効にして、機能を追加する場合は、上記のオペレーションは不要です。

menuconfig(=kconfig frontend)で[.config]ファイルにアプリケーションを追加します。
追加するアプリケーションはExampleフォルダーにあるHelloWorldアプリです。

$ make menuconfig

ここまで変更したらひたすらExitで抜けます。
最後に以下の画面で[.config]を上書きします。

新しい[.config]を使ってファームウェアをビルドし、新しいファームウェアをマイコンに書き込みます。

$ make

              $ st-flash --connect-under-reset write nuttx.bin 0x8000000

nshに接続するとhelloアプリが追加されています。

HelloWorldアプリの実態はこちらにあります。

$ ls -l
              $HOME/nuttxspace/apps/examples/hello

              合計 24

              -rw-rw-r-- 1 nop nop  620  1月  5 16:25
              Kconfig

              -rw-rw-r-- 1 nop nop 1056  1月  5 16:25 Make.defs

              -rw-rw-r-- 1 nop nop 2481  1月  5 16:34 Make.dep

              -rw-rw-r-- 1 nop nop 1303  1月  5 16:25 Makefile

              -rw-rw-r-- 1 nop nop 1650  1月  5 16:25
              hello_main.c

以下がソース(hello_main.c)の実行部分です。
nshからhelloを実行すると、main関数が関数呼び出しとして実行されます。

#include <nuttx/config.h>

              #include <stdio.h>

              

/****************************************************************************

               * Public Functions

 ****************************************************************************/

              

/****************************************************************************

               * hello_main

 ****************************************************************************/

              

              int main(int argc, FAR char *argv[])

              {

                printf("Hello, World!!\n");

                return 0;

              }

Nuttxは以下の3つのメモリモデルをサポートしています。
Flat address space
NuttX protected build
NuttX kernel build

これらの説明はこちらにありますが、自動翻訳すると以下のようになります。

Flat address space
Build NuttX as one large, executable "blob".
All of the code within the blob can interrupt with all of the other code within the blob.
There are no special privileges, protections, or restraints.

1つの大きく、実行可能な「blob」としてNuttXを構築する。
blob内のコードのうちのすべてはblob内の他のコードのうちのすべてによって遮断するかもしれない。
特典、保護、または抑制が全然ない。

NuttX protected build
Builds NuttX and selected applications as two "blobs":
A protected, privileged kernel blob and a separate unprivileged, user blob.
This requires use of the two pass build with each blob being build on each pass.
NOTE: This build configuration requires that the platform support a memory protection unit (MPU).
Support, however, may not be implemented on all platforms.

2つの「blob」として、NuttXおよび選ばれたアプリケーションを構築する：
保護された特権を与えられたカーネルblob、および別個の特権がないユーザーblob。
これは2回のパス築きの使用を必要とし、個々のblobは、個々のパスで、築くことである。
注：この構造コンフィギュレーションは、プラットフォームがメモリー保護ユニット（MPU）をサポートすることを必要とする。
しかし、サポートは、すべてのプラットフォームにおいて実装できるわけではない。

NuttX kernel build
Builds NuttX as a separately compiled kernel.
No applications are built.
All user applications must reside in a file system where they can be loaded into memory for execution.
NOTE: This build configuration requires that the platform support a memory management unit (MPU) and address environments.
Support, however, may not be implemented on all platforms.

別々にコンパイルされたカーネルとしてNuttXを構築する。
アプリケーションは全然構築されない。
すべてのユーザーアプリケーションは、それらが実行のためのメモリーにロードできるファイルシステムにあるにちがいない。
注：この構造コンフィギュレーションは、プラットフォームがメモリ管理装置（MPU）とアドレス環境をサポートすることを必要とする。
しかし、サポートは、すべてのプラットフォームにおいて実装できるわけではない。

STM32ではFlat address spaceモデルしかサポートしていないので、カーネルもアプリケーションも1つのblob（塊)として構築され
メモリ保護も何もありません。
ビルトインアプリケーションは関数呼び出しとして実行されますので、アプリケーションから呼び出す内部関数と
アプリケーションで使うグローバル変数名はstaticにして、スコープを限定しておく必要が有ります。
アプリ１とアプリ２で同じ名前のグローバル関数、スコープを限定しないグローバル変数名を使うと、ビルド時に二重定義のエラーとなります。

Kconfigはメニューに表示する内容と.configに設定する項目を定義しています。

#

              # For a description of the syntax of this configuration
              file,

              # see the file kconfig-language.txt in the NuttX tools
              repository.

              #

              

              config EXAMPLES_HELLO

                      tristate
              "\"Hello, World!\" example"

                      default n

                      ---help---

                             



























              Enable the \"Hello, World!\" example

              

              if EXAMPLES_HELLO

              

              config EXAMPLES_HELLO_PROGNAME

                      string "Program
              name"

                      default "hello"

                      ---help---

                             



























              This is the name of the program that will be use when the
              NSH ELF

                             



























              program is installed.

              

              config EXAMPLES_HELLO_PRIORITY

                      int "Hello task
              priority"

                      default 100

              

              config EXAMPLES_HELLO_STACKSIZE

                      int "Hello
              stack size"

                      default 2048

              

              endif

HelloWorldアプリを追加すると.configに以下の変数が追加されます。
メニューでtask priorityとstacksizeを変更すると、以下の内容も変わります。
この.configの内容に従ってカーネル＋アプリが1つの実行可能なファイルとしてビルドされます。

$ grep "EXAMPLES_HELLO"
              $HOME/nuttxspace/nuttx/.config

              CONFIG_EXAMPLES_HELLO=y

              CONFIG_EXAMPLES_HELLO_PROGNAME="hello"

              CONFIG_EXAMPLES_HELLO_PRIORITY=100

              CONFIG_EXAMPLES_HELLO_STACKSIZE=2048

ファームの書き込み方法と、nshへの接続方法はこちらに紹介しています。
STM32F4 Discovery
STM32F3 Discovery
STM32F103RB Nucleo
STM32F103 VEボード
STM32F407 VGボード

続く．．．