Sメーター周りを修正

[trx-305dsp/dsp.git] / hirado / kernel / doc / configurator.txt

              ＝ JSPカーネル コンフィギュレータ仕様 ＝

             （Release 1.4対応，最終更新: 20-Dec-2003）

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 TOPPERS/JSP Kernel
     Toyohashi Open Platform for Embedded Real-Time Systems/
     Just Standard Profile Kernel

 Copyright (C) 2000-2003 by Embedded and Real-Time Systems Laboratory
                             Toyohashi Univ. of Technology, JAPAN

 上記著作権者は，以下の (1)〜(4) の条件か，Free Software Foundation 
 によって公表されている GNU General Public License の Version 2 に記
 述されている条件を満たす場合に限り，本ソフトウェア（本ソフトウェア
 を改変したものを含む．以下同じ）を使用・複製・改変・再配布（以下，
 利用と呼ぶ）することを無償で許諾する．
 (1) 本ソフトウェアをソースコードの形で利用する場合には，上記の著作
     権表示，この利用条件および下記の無保証規定が，そのままの形でソー
     スコード中に含まれていること．
 (2) 本ソフトウェアを，ライブラリ形式など，他のソフトウェア開発に使
     用できる形で再配布する場合には，再配布に伴うドキュメント（利用
     者マニュアルなど）に，上記の著作権表示，この利用条件および下記
     の無保証規定を掲載すること．
 (3) 本ソフトウェアを，機器に組み込むなど，他のソフトウェア開発に使
     用できない形で再配布する場合には，次のいずれかの条件を満たすこ
     と．
   (a) 再配布に伴うドキュメント（利用者マニュアルなど）に，上記の著
       作権表示，この利用条件および下記の無保証規定を掲載すること．
   (b) 再配布の形態を，別に定める方法によって，TOPPERSプロジェクトに
       報告すること．
 (4) 本ソフトウェアの利用により直接的または間接的に生じるいかなる損
     害からも，上記著作権者およびTOPPERSプロジェクトを免責すること．

 本ソフトウェアは，無保証で提供されているものである．上記著作権者お
 よびTOPPERSプロジェクトは，本ソフトウェアに関して，その適用可能性も
 含めて，いかなる保証も行わない．また，本ソフトウェアの利用により直
 接的または間接的に生じたいかなる損害に関しても，その責任を負わない．

 @(#) $Id: configurator.txt,v 1.1 2009/01/31 05:27:37 suikan Exp $
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このドキュメントでは，JSPカーネルのコンフィギュレータが生成すべきファ
イルの内容について解説する．

JSPカーネルのコンフィギュレータは，システムコンフィギュレーションファ
イルを処理して，カーネル構成ファイル（kernel_cfg.c）とID自動割付け結果
ファイル（kernel_id.h）を生成する．また，静的APIのパラメータチェックに
用いるファイル（kernel_chk.c）を生成する．

ID自動割付け結果ファイルは，コンフィギュレータがID番号を割り付けたオブ
ジェクトの名前を，割り付けたID番号に定義するファイルである．

以下では，カーネル構成ファイルの内容について解説する．

(1) 固定生成部分

(1-1) 標準インクルードファイル

kernel_cfg.c 用のインクルードファイルをインクルードするプリプロセッサ
ディレクティブ（#include）を生成する．具体的には，次の行を生成する．

#include "kernel_cfg.h"

また，必要であれば，ID自動割付け結果ファイルをインクルードするプリプロ
セッサディレクティブ（#include）を生成する．具体的には，次の行を生成す
る．

#include "kernel_id.h"

(1-2) マクロの置換順序の制御

マクロの置換順序を変えるために，以下のマクロ定義行を生成する．

#define CFG_INTHDR_ENTRY(inthdr) INTHDR_ENTRY(inthdr)
#define CFG_EXCHDR_ENTRY(exchdr) EXCHDR_ENTRY(exchdr)
#define CFG_INT_ENTRY(inthdr) INT_ENTRY(inthdr)
#define CFG_EXC_ENTRY(exchdr) EXC_ENTRY(exchdr)

なお，これらのマクロは，元々は過去のバージョンとの互換性を保つために入
れたものである．ただし，過去のバージョンとの互換性が必要なくても，マク
ロの置換順序を変えるために必要である．

(2)「INCLUDE」静的APIの処理

システムコンフィギュレーションファイルに含まれる「INCLUDE」静的APIに対
応するプリプロセッサディレクティブ（#include）を生成する．例えば，

INCLUDE("\"sample1.h\"");

という静的APIに対して，

#include "sample1.h"

というディレクティブを生成する．生成するディレクティブの順序は，システ
ムコンフィギュレーションファイル中での静的APIの順序に一致させる．

(3) 各カーネルオブジェクトに関する定義

システムコンフィギュレーションファイル中に，オブジェクトを生成する静的
API「CRE_XXX」が含まれる各カーネルオブジェクトに関して，オブジェクト生
成のための定義を生成する．

コンフィギュレータは，同じ種類のオブジェクトを生成する静的APIを集め，
それらをID番号の順に並べ替える．同じID番号のオブジェクトを生成する静的
APIが複数含まれている場合には，コンフィギュレータがエラーを報告する． 
JSPカーネルは，オブジェクトのID番号が連続していることを仮定して実装し
てある．ID番号が連続していない場合には，コンフィギュレータがエラーを報
告する．

また，コンフィギュレータは，オブジェクトのID番号の代わりに識別子が記述
されている場合に，そのオブジェクトにID番号を割り付ける．ID番号は，他の
オブジェクトのID番号と重複がなく，ID番号ができる限り連続するように割り
付ける．それでもID番号が連続にならない場合には，コンフィギュレータがエ
ラーを報告する．

各カーネルオブジェクトに関する定義の標準的な構成は，次の通りである．オ
ブジェクトによって例外がある場合には，オブジェクト毎の項で説明する．

(a) オブジェクトの数

オブジェクトの数をマクロ定義するプリプロセッサディレクティブ（#define）
を生成する．具体的には，オブジェクトの省略記号を「XXX」とすると，次の
ような行を生成する．

#define TNUM_XXXID <オブジェクトの数>

(b) 最大のオブジェクトIDの変数の定義

最大のオブジェクトIDを持つ変数の定義を生成する．具体的には，オブジェク
トの省略記号を「XXX／xxx」とすると，次のような行を生成する．

const ID tmax_xxxid = (TMIN_XXXID + TNUM_XXXID - 1);

(c) オブジェクトに必要なメモリ領域の定義

オブジェクトによっては，オブジェクトに必要なメモリ領域の定義を生成する．
具体的には，オブジェクト毎の項で説明する．

(d) オブジェクトの初期化ブロックの定義

オブジェクトの初期化ブロックの定義を生成する．具体的には，オブジェクト
の省略記号を「XXX／xxx」とすると，次のような行を生成する．

const XXXINIB xxxinib_table[TNUM_XXXID] = {
        <オブジェクトIDが 1 のオブジェクトの初期化情報>,
        <オブジェクトIDが 2 のオブジェクトの初期化情報>,
                ……
        <オブジェクトIDが tmax_xxxid のオブジェクトの初期化情報>
};

オブジェクトの初期化情報の形式は，オブジェクト毎に異なる．具体的には，
オブジェクト毎の項で説明する．

(e) オブジェクトのコントロールブロックの定義

オブジェクトのコントロールブロックの定義を生成する．具体的には，オブジェ
クトの省略記号を「XXX／xxx」とすると，次のような行を生成する．

XXXCB xxxcb_table[TNUM_XXXID];

(3-1) タスクに関する定義

JSPカーネルは，タスクが一つもないケースに対応していないため，タスクに
関する定義は必ず生成しなければならない．

タスクに関する定義のインクルードファイル名とオブジェクトの省略記号は次
の通りである．ただし，タスク初期化ブロックのデータ型は TINIB，変数名は 
tinib_table，タスクコントロールブロックのデータ型は TCB，変数名は 
tcb_table である（いずれも「TSK／tsk」に代えて「T／t」を用いている）．

        インクルードファイル名: task.h
        オブジェクトの省略記号: TSK

タスク初期化ブロックには，「CRE_TSK」静的APIで指定される情報に加えて，
「DEF_TEX」静的APIで指定される情報を含める．

以下では，システムコンフィギュレーションファイルに次の静的APIが含まれ
ている時に生成すべき情報について述べる．

CRE_TSK(tskid, { tskatr, exinf, task, itskpri, stksz, stack });
DEF_TEX(tskid, { texatr, texrtn });

(3-1-1) タスクに必要なメモリ領域の定義

タスクに必要なメモリ領域として，タスクのスタック領域がある．生成する各
タスク毎に，指定されたサイズのスタック領域を定義する．具体的には，上記
の静的APIに対して，次の定義を生成する．

static __STK_UNIT <スタック領域の変数名>[__TCOUNT_STK_UNIT(stksz)];

ここで，<スタック領域の変数名> は，タスク毎に異なる識別子を生成して用
いる．

(3-1-2) タスクの初期化情報

タスク初期化ブロック中に生成するタスクの初期化情報は，次の形式とする．

        { tskatr, (VP_INT)(exinf), (FP)(task), INT_PRIORITY(itskpri),
            __TROUND_UNIT_STK(stksz), <スタック領域の変数名>,
            texatr, (FP)(texrtn) }

ここで，CRE_TSK に対応する DEF_TEX がない場合には，texatr を TA_NULL，
texrtn を NULL とする．

(3-1-3) タスク生成順序テーブルの定義

タスクに対しては，生成された順序（タスクを生成する静的APIが記述された
順序）をテーブルに出力する必要がある．これは，タスクの生成された順序で，
タスクの初期化（より具体的には，タスクの起動）を行う必要があるためであ
る．

具体的には，次のような行を生成する．

const ID torder_table[TNUM_TSKID] = {
        <最初に生成されたタスクのタスクID>,
        <2番目に生成されたタスクのタスクID>,
                ……
        <最後に生成されたタスクのタスクID>
};

(3-1-4) エラー条件

タスクの初期化に関するエラー条件は次の通りである．

・DEF_TEX に対応する CRE_TSK がない場合（E_NOEXS）
・(tskatr & ~(TA_ACT)) が 0 でない場合（E_RSATR）
・(TMIN_TPRI <= itskpri && itskpri <= TMAX_TPRI) でない場合（E_PAR）
・stack が NULL でない場合（E_NOSPT）
・texatr が 0 でない場合（E_RSATR）

※ この他に，task や texrtn がプログラムの開始番地として正しいない場合
や，stksz が小さすぎる場合にもエラーとすべきだが，エラー条件がターゲッ
トに依存してしまうため，今後の課題とする．

(3-2) セマフォに関する定義

セマフォに関する定義のインクルードファイル名とオブジェクトの省略記号は
次の通りである．

        インクルードファイル名: semaphore.h
        オブジェクトの省略記号: SEM

以下では，システムコンフィギュレーションファイルに次の静的APIが含まれ
ている時に生成すべき情報について述べる．なお，セマフォに必要なメモリ領
域はない．

CRE_SEM(semid, { sematr, isemcnt, maxsem });

(3-2-1) セマフォの初期化情報

セマフォ初期化ブロック中に生成するセマフォの初期化情報は，次の形式とす
る．

        { sematr, isemcnt, maxsem }

(3-2-2) エラー条件

セマフォの初期化に関するエラー条件は次の通りである．

・(sematr & ~(TA_TPRI)) が 0 でない場合（E_RSATR）
・(isemcnt > maxsem) の場合（E_PAR）
・(1 <= maxsem && maxsem <= TMAX_MAXSEM) でない場合（E_PAR）

(3-3) イベントフラグに関する定義

イベントフラグに関する定義のインクルードファイル名とオブジェクトの省略
記号は次の通りである．

        インクルードファイル名: eventflag.h
        オブジェクトの省略記号: FLG

以下では，システムコンフィギュレーションファイルに次の静的APIが含まれ
ている時に生成すべき情報について述べる．なお，イベントフラグに必要なメ
モリ領域はない．

CRE_FLG(flgid, { flgatr, iflgptn });

(3-3-1) イベントフラグの初期化情報

イベントフラグ初期化ブロック中に生成するイベントフラグの初期化情報は，
次の形式とする．

        { flgatr, iflgptn }

(3-3-2) エラー条件

イベントフラグの初期化に関するエラー条件は次の通りである．

・(flgatr & ~(TA_TPRI|TA_CLR)) が 0 でない場合（E_RSATR）

(3-4) データキューに関する定義

データキューに関する定義のインクルードファイル名とオブジェクトの省略記
号は次の通りである．

        インクルードファイル名: dataqueue.h
        オブジェクトの省略記号: DTQ

以下では，システムコンフィギュレーションファイルに次の静的APIが含まれ
ている時に生成すべき情報について述べる．

CRE_DTQ(dtqid, { dtqatr, dtqcnt, dtq });

(3-4-1) データキューに必要なメモリ領域の定義

データキューに必要なメモリ領域として，データキュー領域がある．生成する
各データキュー毎に，必要なサイズのデータキュー領域を定義する．具体的に
は，上記の静的APIに対して，次の定義を生成する．

#if (dtqcnt) > 0
static VP_INT <データキュー領域の変数名>[dtqcnt];
#else
#define <データキュー領域の変数名> NULL
#endif

ここで，<データキュー領域の変数名> は，データキュー毎に異なる識別子を
生成して用いる．

(3-4-2) データキューの初期化情報

データキュー初期化ブロック中に生成するデータキューの初期化情報は，次の
形式とする．

        { dtqatr, dtqcnt, <データキュー領域の変数名> }

(3-4-3) エラー条件

データキューの初期化に関するエラー条件は次の通りである．

・(dtqatr & ~(TA_TPRI)) が 0 でない場合（E_RSATR）
・dtq が NULL でない場合（E_NOSPT）

(3-5) メールボックスに関する定義

メールボックスに関する定義のインクルードファイル名とオブジェクトの省略
記号は次の通りである．

        インクルードファイル名: mailbox.h
        オブジェクトの省略記号: MBX

以下では，システムコンフィギュレーションファイルに次の静的APIが含まれ
ている時に生成すべき情報について述べる．なお，メールボックスに必要なメ
モリ領域はない．

CRE_MBX(mbxid, { mbxatr, maxmpri, mprihd });

(3-5-1) メールボックスの初期化情報

メールボックス初期化ブロック中に生成するメールボックスの初期化情報は，
次の形式とする．

        { mbxatr, maxmpri }

(3-5-2) エラー条件

メールボックスの初期化に関するエラー条件は次の通りである．

・(mbxatr & ~(TA_TPRI|TA_MPRI)) が 0 でない場合（E_RSATR）
・(TMIN_MPRI <= maxmpri && maxmpri <= TMAX_MPRI) でない場合（E_PAR）
・mprihd が NULL でない場合（E_NOSPT）

(3-6) 固定長メモリプールに関する定義

固定長メモリプールに関する定義のインクルードファイル名とオブジェクトの
省略記号は次の通りである．

        インクルードファイル名: mempfix.h
        オブジェクトの省略記号: MPF

以下では，システムコンフィギュレーションファイルに次の静的APIが含まれ
ている時に生成すべき情報について述べる．

CRE_MPF(mpfid, { mpfatr, blkcnt, blksz, mpf });

(3-6-1) 固定長メモリプールに必要なメモリ領域の定義

固定長メモリプールに必要なメモリ領域として，固定長メモリプール領域があ
る．生成する各固定長メモリプール毎に，必要なサイズの固定長メモリプール
領域を定義する．具体的には，上記の静的APIに対して，次の定義を生成する．

static __MPF_UNIT <固定長メモリプール領域の変数名>
                                [__TCOUNT_MPF_UNIT(blksz) * (blkcnt)];

ここで，<固定長メモリプール領域の変数名> は，固定長メモリプール毎に異
なる識別子を生成して用いる．

(3-6-2) 固定長メモリプールの初期化情報

固定長メモリプール初期化ブロック中に生成する固定長メモリプールの初期化
情報は，次の形式とする．

        { mpfatr, __TROUND_MPF_UNIT(blksz), <固定長メモリプール領域の変数名>,
                (VP)(((VB *) <固定長メモリプール領域の変数名>)
                        + sizeof(<固定長メモリプール領域の変数名>)) }

(3-6-3) エラー条件

固定長メモリプールの初期化に関するエラー条件は次の通りである．

・(mpfatr & ~(TA_TPRI)) が 0 でない場合（E_RSATR）
・blkcnt が 0 の場合（E_PAR）
・blksz が 0 の場合（E_PAR）
・mpf が NULL でない場合（E_NOSPT）

(3-7) 周期ハンドラに関する定義

周期ハンドラに関する定義のインクルードファイル名とオブジェクトの省略記
号は次の通りである．

        インクルードファイル名: cyclic.h
        オブジェクトの省略記号: CYC

以下では，システムコンフィギュレーションファイルに次の静的APIが含まれ
ている時に生成すべき情報について述べる．なお，周期ハンドラに必要なメモ
リ領域はない．

CRE_CYC(cycid, { cycatr, exinf, cychdr, cyctim, cycphs });

(3-7-1) 周期ハンドラの初期化情報

周期ハンドラ初期化ブロック中に生成する周期ハンドラの初期化情報は，次の
形式とする．

        { cycatr, exinf, (FP)(cychdr), cyctim, cycphs }

(3-7-2) エラー条件

周期ハンドラの初期化に関するエラー条件は次の通りである．

・(cycatr & ~(TA_STA)) が 0 でない場合（E_RSATR）
・(cyctim > TMAX_RELTIM) の場合（E_PAR）
・(cycphs > TMAX_RELTIM) の場合（E_PAR）

※ この他に，cychdr がプログラムの開始番地として正しいない場合にもエラー
とすべきだが，エラー条件がターゲットに依存してしまうため，今後の課題と
する．

(4) 割込みハンドラに関する定義

システムコンフィギュレーションファイル中に，割込みハンドラを定義する静
的API「DEF_INH」が含まれている場合に，割込みハンドラに関する定義を生成
する．具体的には次の通り．

(4-1) 定義する割込みハンドラの数

定義する割込みハンドラの数をマクロ定義するプリプロセッサディレクティブ
（#define）を生成する．また，その値を持つ変数の定義を生成する．具体的
には，次のような行を生成する．

#define TNUM_INHNO <定義する割込みハンドラの数>
const UINT      tnum_inhno = TNUM_INHNO;

(4-2) 割込みハンドラの出入口処理

定義する各割込みハンドラ毎に，割込みハンドラの出入口処理ルーチンを生成
する．具体的には，

DEF_INH(inhno, { inhatr, inthdr });

という静的APIに対して，

CFG_INTHDR_ENTRY(inthdr);

という行を生成する．

(4-3) 割込みハンドラ初期化ブロックの定義

割込みハンドラ初期化ブロックを生成する．具体的には，次のような行を生成
する．

const INHINIB inhinib_table[TNUM_INHNO] = {
        <割込みハンドラ 1 の初期化情報>,
        <割込みハンドラ 2 の初期化情報>,
                ……
        <割込みハンドラ TNUM_INHNO の初期化情報>
};

この中の割込みハンドラの初期化情報は，次の形式とする．

        { inhno, inhatr, (FP)CFG_INT_ENTRY(inthdr) }

(4-4) エラー条件

割込みハンドラに関するエラー条件は次の通りである．

・inhatr が 0 でない場合（E_RSATR）

※ この他に，inthdr がプログラムの開始番地として正しいない場合や，
inhno が割込みハンドラ番号として正しくない場合にもエラーとすべきだが，
エラー条件がターゲットに依存してしまうため，今後の課題とする．

(5) CPU例外ハンドラに関する定義

システムコンフィギュレーションファイル中に，CPU例外ハンドラを定義する
静的API「DEF_EXC」が含まれている場合に，CPU例外ハンドラに関する定義を
生成する．具体的には次の通り．

(5-1) 定義するCPU例外ハンドラの数

定義するCPU例外ハンドラの数をマクロ定義するプリプロセッサディレクティ
ブ（#define）を生成する．また，その値を持つ変数の定義を生成する．具体
的には，次のような行を生成する．

#define TNUM_EXCNO <定義するCPU例外ハンドラの数>
const UINT      tnum_excno = TNUM_EXCNO;

(5-2) CPU例外ハンドラの出入口処理

定義する各CPU例外ハンドラ毎に，CPU例外ハンドラの出入口処理ルーチンを生
成する．具体的には，

DEF_EXC(excno, { excatr, exchdr });

という静的APIに対して，

CFG_EXCHDR_ENTRY(exchdr);

という行を生成する．

(5-3) CPU例外ハンドラ初期化ブロックの定義

CPU例外ハンドラ初期化ブロックを生成する．具体的には，次のような行を生
成する．

const EXCINIB excinib_table[TNUM_EXCNO] = {
        <CPU例外ハンドラ 1 の初期化情報>,
        <CPU例外ハンドラ 2 の初期化情報>,
                ……
        <CPU例外ハンドラ TNUM_EXCNO の初期化情報>
};

この中のCPU例外ハンドラの初期化情報は，次の形式とする．

        { excno, excatr, (FP)CFG_EXC_ENTRY(exchdr) }

(5-4) エラー条件

CPU例外ハンドラに関するエラー条件は次の通りである．

・excatr が 0 でない場合（E_RSATR）

※ この他に，excthdr がプログラムの開始番地として正しいない場合や，
excno がCPU例外ハンドラ番号として正しくない場合にもエラーとすべきだが，
エラー条件がターゲットに依存してしまうため，今後の課題とする．

(6) タイムイベント管理に関する定義

タイムイベント管理に関連して，次の定義を生成する．

TMEVTN  tmevt_heap[TNUM_TSKID + TNUM_CYCID];

(7) 各モジュールの初期化関数の定義

各カーネルオブジェクトの管理，割込み管理，CPU例外ハンドラ管理の各機能
を初期化関数を順に呼び出す関数（object_initialize）を生成する．使用し
ない機能の初期化関数は，呼び出さない．

すべての機能を使った場合に生成される関数は次の通りである．

void
object_initialize()
{
        task_initialize();
        semaphore_initialize();
        eventflag_initialize();
        dataqueue_initialize();
        mailbox_initialize();
        mempfix_initialize();
        cyclic_initialize();
        interrupt_initialize();
        exception_initialize();
}

(8) 初期化ルーチンの実行関数の定義

「ATT_INI」静的APIで追加した初期化ルーチンを順に呼び出す関数を生成する．
具体的には，

ATT_INI({ iniatr, exinf, inirtn });

という静的APIに対して，

inirtn((VP_INT)(exinf));

を呼び出す関数を，call_inirtn という名前で生成する．初期化ルーチンを呼
び出す順序は，システムコンフィギュレーションファイル中での静的APIの順
序に一致させる．

例えば，

ATT_INI({ TA_HLNG, 0, timer_initialize });
ATT_INI({ TA_HLNG, (INT) CONSOLE_PORTID, serial_initialize });

という二つの静的APIがこの順序で記述された時に生成する関数は次の通りで
ある．

void
call_inirtn()
{
        timer_initialize((VP_INT)(0));
        serial_initialize((VP_INT)((INT) CONSOLE_PORTID));
}

(8-1) エラー条件

初期化ルーチンに関するエラー条件は次の通りである．

・iniatr が 0 でない場合（E_RSATR）

※ この他に，inirtn がプログラムの開始番地として正しいない場合にもエラー
とすべきだが，エラー条件がターゲットに依存してしまうため，今後の課題と
する．

以上