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 TOPPERS/ASPを使ってもっと便利に小規模組み込み開発
 TraceLogVisualizer(TLV)を使ってカーネル動作を確認しよう
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[はじめに]
README.1stとREADME.2ndで示したように、Cortex-M3を使った小規模
組み込みシステムの実現に関する幾つかのトピックを扱いました。

ここでは先に取り上げたLPCXpresso IDE上での開発、Natural Tiny
Shellを使ったデバッグ環境に加えて、TOPPERSプロジェクトが公開
しているTraceLog Visualizer(TLV)を使った動作確認方法について
ご紹介します。


[謝辞]
TraceLogVisualizerの企画、開発、公開を行なってくださった方々に
感謝致します。このような興味深いツールを無償で公開して頂いた事
に大変感謝しております。


[カーネルに対する設定]
ベースとなっているのは@suikan_blackfinさんがポーティングされた
TOPPERS/ASP for LPCです。
これに加えて公開されている最新のTLVを組み込む形をとっています。

* http://www.toppers.jp/tlv.htmlからTLV_1.2.zipをダウンロード。
    (http://www.toppers.jp/download.cgi/TLV_1.2.zip)
* ダウンロードしたファイルを展開してlogtrace/aspの内容をコピー。
* コピーしたファイルのtrace_config.hの中で定義されているトレース
  ログバッファのサイズをCortex-M3のRAMサイズを考慮して小さくする。
* kernel.tfの最後に以下を追加。
    $INCLUDE"arch/logtrace/tlv.tf"$
* Makefileのトレースを有効にする。
    ENABLE_TRACE = true
* コンフィギュレーションファイルに以下を追加。
    #include "logtrace/trace_config.h"
    ATT_INI({ TA_NULL, TRACE_STOP, trace_initialize });
    ATT_TER({ TA_NULL, target_fput_log, trace_dump });
* trace_config.hで指定されているLOG_TEX_LEAVEの引数を１つに修正。
    LOG_TEX_LEAVE(p_tcb)
* trace_config.hで定義されている以下の定義をコメントアウト。
  これはGUIで「指定されたリソース(CPUExceptionHandler(id==21))が
  見つかりません。」といった内容の例外が発生する事に対する暫定的
  な対策です。
  本来正しくはルールファイルの修正が必要と思う。
    #define LOG_EXC_ENTER(excno) trace_1(LOG_TYPE_EXC|LOG_ENTER, excno)
    #define LOG_EXC_LEAVE(excno) trace_1(LOG_TYPE_EXC|LOG_LEAVE, excno)
* syssvc/syslog.hのTCNT_SYSLOG_BUFFERを64に変更。
* syssvc/logtask.hのLOGTASK_STACK_SIZEを512に変更。


[どうやって使うの？]
トレースをするのは簡単です。

trace_sta_log(TRACE_AUTOSTOP);を呼ぶとトレースが開始されます。
バッファサイズが一杯になった時点で自動的に停止します。
ext_ker();を呼ぶとカーネルを終了させることができます。
この時、コンフィギュレーションファイルでATT_TERしたtrace_dumpが
呼ばれ、システムコンソールにトレース結果が出力されます。

(トレース結果の例 - 一部抜粋)
    [37182007] task 1 becomes RUNNABLE.
    [37182019] dispatch to task 1.
    [37182026] leave from dly_tsk ercd=0.
    [37182034] enter to dly_tsk dlytim=10.
    [37182047] task 1 becomes WAITING.
    [37182053] dispatch from task 1.
    [37193007] task 1 becomes RUNNABLE.
    [37193019] dispatch to task 1.
    [37193026] leave from dly_tsk ercd=0.
    [37193034] enter to dly_tsk dlytim=10.
    [37193047] task 1 becomes WAITING.
    [37193053] dispatch from task 1.
    [37204007] task 1 becomes RUNNABLE.

システムコンソールに出力されたトレース結果をテキストファイルと
して保存して下さい。例えば、kernel.logのような感じです。

トレース機能を組み込んだカーネルをビルドするとリソースファイル
というものが生成されています。これはkernel.resのような名前で
存在します。

(リソースファイルの例 - 一部抜粋)
    "TASK_LEDBLINK":{
        "Type":"Task",
        "Attributes":
        {
            "id"    :2,
            "atr"   :"TA_ACT",
            "pri"   :5,
            "exinf" :"0",
            "task"  :"task_ledblink",
            "stksz" :1024,
            "stk"   :"NULL",
            "state" :"RUNNABLE"
        }
    },

上記の「トレース結果のファイル」と「リソースが記述されたファイル」
をTOPPERSプロジェクトが公開しているファイルに読み込ませることで
カーネル動作を可視化させることができるようになっています。


[お勧めの開発方法]
* LinuxホストとWindowsホストを用意します。
  (あるいはWindows上でVMware Playerを使ってLinuxを動作させます。)
* LPCXpresso IDEはLinux上で動作させます。
* ビルド時に生成されたリソースファイルをWindowsホストにコピーします。
* UART出力をUSB-シリアル変換ケーブルを利用してWindowsホストに接続
  します。
* 出力されたトレースログをファイル化してGUIで観察します。


[連絡先]
 このプロジェクトに関するお問い合せは下記までお願いします。

 Shinichiro Nakamura

 shinta.main.jp@gmail.com
 http://shinta-main-jp.blogspot.com/