組み込み

Ubuntu 9.04 on Zaurus

あんどちん — Sat, 08 Aug 2009 20:26:00 GMT

カーネルが正式サポートしていること、UbuntuのARMサポートが出来ていることからやっていたんですが、未だ収束せず。でもとりあえず動くようになった。

ログイン画面が出るようになった。Ubuntuっぽいw

ネットワークカードを繋いでUSBキーボードも繋いだところ

firefox 3.0.8とSylpheed 2.6.0を動かしたところ

firefox3はあくまでも動くよってレベルですね。実測したわけじゃないけど起動に数分かかるような感じ。
起動後はどうにか使えるレベルです。とりあえずzaurusで今時のソフトが動くという事に意義があると思うわけです。

SDHC対応(Transcendの16Gを認識したのを確認。但しスペカなら対応しているかも)も何気に嬉しいし。

Linuxには疎いし、カーネルセッティングが良く分かっていないので

電源Off後1970年1月1日に戻ってしまう
X環境でキーボードセッティングが出来ていない
タッチスクリーン動作がタッチパッドみたいになっている。任意の場所へカーソルの移動が難しい
起動時にUSBデバイスを認識したらその後他のデバイスが認識できない
e-mobile D01NXのドライバが無い(ネットの情報を漁ってソースを入手したけどビルドできない)
やっぱり遅いという現実からは目をそむけられないw

等、まだまだ問題はありますが、(ドライバ以外は)今後セッティングでどうにかなりそうな感じ。

# ちなみに今試しているカーネルは2.6.30.4。

それから今回色々試すのに助かったのはkexecでマルチブートを可能にしたこと。このおかげで、正常に起動できる事を確認したDebian lenny環境を保存しておくことで、色々な環境を試す事が出来るようになりました。

セッティングを間違えて作ったカーネルがkernel panicおこしてもDebianを立ち上げて正常に動作するカーネルを上書きすればいいので。

kexecの起動選択画面

#Androidも試してみたんだけど、上手く動かせなかった。うぅん、まだまだ遊べる

よーやく起動するようになった。

あんどちん — Thu, 23 Jul 2009 01:53:00 GMT

タスマニアンデビル

の続き。

先日出たLinuxの2.6.30をZaurus用に作成。やはり最大の変更点はTuzがTuxになったことだろうか？

色々試行錯誤してネット上で色々ファイルを上げてくれている人のおかげでようやくQemu上のZaurusエミュレーションでカーネルが起動するようになった。

まだまだ先は長いなぁ…

左上のペンギンの近影がこちら。

プログラム組んでみた　～大人の科学マイコン２～

あんどちん — Fri, 03 Jul 2009 00:39:00 GMT

大人の科学マガジン 4bitマイコン付買ったの続き

裏の命令表見ながら１秒ごとに7Seg LEDで1->2->3...とカウントするプログラムを作ってみました

Adr	命令	コード	コメント
0	8 1	TIA 1	Aレジスタに1を入れる
2	1	AO	Aレジスタの内容をLEDへ出力
3	3	CY	AレジスタとYレジスタを入れ替え
4	8 A	TIA 10	Aレジスタに10を入れる
6	EC	CAL TIMR	Aレジスタにで指定した時間ウェイト(0.1×10=1秒)
8	3	CY	AレジスタとYレジスタを入れ替え
9	9 1	AIA 1	Aレジスタの内容を+1（インクリメント）
B	3	CY	AレジスタとYレジスタを入れ替え
C	3	CY	AレジスタとYレジスタを入れ替え
D	F 02	JUMP 02	2番地へ戻る

B,C番地でAとYのスワップを2度行っているのはAレジスタの値を保持しつつ実行フラグを立てるためです。

JUMP命令は実行フラグが立っていないと分岐できないためこのようなことをしました。

もっといいやり方があるんでしょうが命令表見ながらパコパコ打っただけなんで^^;

アセンブラというか機械語の教材として結構いいんじゃないかな？と思いました。

大人の科学マガジン 4bitマイコン付買った

あんどちん — Wed, 01 Jul 2009 00:01:00 GMT

まだ箱も開けてませんが、最後のページに命令コード早見表なるものが付いていて、それを見てたまげた。

命令コード	ニーモニック	働き	実行フラグ	詳細
0	KA	K->Ar	0,1	押された数字キー(0～F)をAレジスタに代入する

ハード直結???こういうもんなの？これがこの世界では普通なの？キーなんてポートから読むもんじゃないの？

仕事柄今までそこそこの数のCPUをいじってきたつもりだったけどこれは驚いた。

# 命令コードを減らすためにこうなっているだけだと思うけど

そういえば4bitってロクにさわったこと無いな（曖昧な記憶では20年近く前に1度）。

ナウいヤングだからw

Arduino来た

あんどちん — Wed, 20 May 2009 00:50:00 GMT

先週の月曜日にセミナー聞きに行ってモニター募集に応募したArduinoが来た。

※先日某氏から「あんどちんの写真はいつもバックが畳」と言われたので今回はびあね先生のプログラミング教本です。

僕のPCではArduinoを接続したらドライバも要求されずにCOM6として認識されました。多分以前USB RS232Cケーブルを使用したときに入れたCDCドライバがあったからでしょう。

開発環境ですが、僕は開発マシンにはVista64を使用しており最初は起動しなかったのですがjavaディレクトリの名前を変更することで起動できるようになりました。

開発環境が起動したらexamplesのLED点滅プログラムを読み込んでコンパイル。

Tools→Board→Arduino Duemilanove w/ ATmega328

を選択し

Tools→Serial Port→COM6

で通信ポートを設定。

Upload to I/O Boardで書き込めたことを確認。

さて、何をしようか？

電子部品・半導体の通販サイト - チップワンストップ

タスマニアンデビル

あんどちん — Sat, 04 Apr 2009 00:38:00 GMT

Linux Kernel 2.6.29最大の変更点はTuxがTuzになったことだとか。

Linuxのお勉強も兼ねてZaurus用のカーネルのビルドを試みているんだけどうまくいかない。

QEMU上で動作させているんだけど、hda1のアクセスにいった後に停止してしまう。

HDDのパーティション1を認識しているところから最初にセクタ0を読み込む事までは出来ている模様。
HDDのイメージファイルのパーティションテーブル1の内容を2に書き換えるとhda2を認識するところからも間違いない。

そこでideドライバにprintk入れてみたけどHDDへのアクセスは1回しかしていないようだ。

うぅん。難しい。まぁTuz見られたからここで諦めてもいいんだけど。

ところで「タスマニアンデビル」なのか「タスマニアデビル」なのかどっちが正しいんだろう？

わんくま名古屋#3アンケート結果

あんどちん — Fri, 01 Aug 2008 21:36:00 GMT

Q1.セッションの内容は期待通りでしたか
       166.7
Q2.セッションの内容は理解できましたか
       88.9
Q3.このセッションを知り合いなどに伝えたいと思いますか
       122.2
組み込みはなじみがないので理解しづらかった。
C++のサイズでテンプレが来るかと思いましたが、ウマイなーと思いました。
堪能しました。
組み込みへのC++活用の説得材料にしたいと思います。
全体的には雰囲気として面白いと思います。
C++使いには、非常に興味ひかれる内容で楽しめました。
早口が聞き取りにくかったです、
興味深い組み込みの話でためになりました。
ぜんぜん知らない世界の説明を聞くのは楽しいので、またお願いします。
とりあえずCASTLE？勉強してみます。
画面の文字が小さすぎて、類推することもできませんでした。
途中からついていけなくなっちゃいました。ちょっと早口だったので、もう少しゆっくり話して頂けると、全くの素人でもついて行けたかも。きっと１時間でおさまらないくらいのボリュームの内容を話していただけたんだと思いました。ビデオみて勉強します。なんか組み込みってカッコいいかも！！
スルーされていたことが色々わからなかった所もありましたが、面白かったです。後半の満面の笑顔が忘れられませんｗ
バッサリやりすぎ
ZoomItとか拡大鏡の利用を検討しましょう。
biacさんのコマにつづいて予想外。
ぶった切り感も良かった。
サイズ一緒すごい
オブジェクト指向とり入れたソースコードでもコンパイル後のサイズがほとんど変わらない件について驚きました。組み込みは未経験ですが覚えておきたいと思います。

色々反省させられる内容になってしまいましたが、スピーカーをやったのはよい経験になりました。

思いの外C++ネタが好評のようで、そっちにフォーカス絞って話をした方がよかったのかもしれませんね。そうすれば仮想関数を使った場合の話なんかも織り込めたし。

C/C++で同じサイズになった理由はここに書いた通りです。今回は簡単な例で出しましたが、応用すればかなり使えるんじゃないかな？と思います。

因みにセッション後Nさんより「emacs使ってる変態」と言われ、T(C)さんからは「こんなキーボード(EeePC)でプログラムを書くなんてオカシイ」と突っ込まれましたw

初スピーカーを終えて　～わんくま名古屋勉強会 #3補足～

あんどちん — Tue, 29 Jul 2008 00:54:00 GMT

10分で終わるだろうと思っていたセッション内容も予想を反して1時間も喋ってしまい後片付けを急がせる結果になってしまい申し訳なかったです。

中々思う通りにはいきませんね。

メインセッションで出したプログラムはこことここの内容をもっと簡略化したものです。

ただ、僕個人の意見としては

「CPUがどうやって動くの？

とか

「CPUはこんな命令があるんだ」

ということを知っていれば良くて、必要性が無ければアセンブラを覚える必要は無いと思ってます。

そして、数名の方からご質問いただいた気持ち的なメインセッション。CとC++で同じサイズのコードが出た部分についての解説です。

以降使用しているコンパイラはgcc3.4.4でコンパイルオプションは-O2 -mh -mint32です。

前述とは裏腹にアセンブラのコードを出していますが、行数が多いってことは出力コードがデカくて遅い程度の認識で良いです。

最初にCのプログラムです。

C (元のプログラム)

アセンブラ

typedef unsigned char    byte;
typedef unsigned short    word;
typedef unsigned long    dword;

#define PADDR 0xffffd1
#define PADR 0xffffd3
#define PBDDR 0xffffd4
#define PBDR 0xffffd6

int main(void)
{
    byte data;
    volatile byte* paddr = (byte*) PADDR;
    volatile byte* padr = (byte*) PADR;
    volatile byte* pbddr = (byte*) PBDDR;
    volatile byte* pbdr = (byte*) PBDR;

*padr = 0x00;
*paddr = 0x00;

*pbdr = 0x00;
*pbddr = 0x0f;

    while(1) {
        *pbdr = *padr;
    };

return 0;
}

    .file    "main.c"
    .h8300h
    .section .text
    .align 1
    .global _main
_main:
    mov.l    er6,@-er7
    mov.l    er7,er6
    sub.b    r2l,r2l // 0を作ってる
    mov.b    r2l,@16777171:8 // *padr = 0x00;
    mov.b    r2l,@16777169:8 // *paddr=0x00;
    mov.b    r2l,@16777174:8 // *pbdr = 0x00;
    mov.b    #15,r2l
    mov.b    r2l,@16777172:8 // *pbddr = 0x0f;

.L2: // while(1) {
    mov.b    @16777171:8,r2l
    mov.b    r2l,@16777174:8 // 上の行と合わせて*pbdr = *padr;
    bra    .L2 // }

    .end
    .ident    "GCC: (GNU) 3.4.4"

これが元のCのプログラムです。元のソースが短いこともありいいコード出してくれてますね。

素直にクラス化してみます。DDRは最初に設定したらその後の書き換えはする必要がないので、コンストラクタのパラメータにして、データレジスタへの書き込みは*オペレータをオーバーロードしてクラスオブジェクトがポートであるように扱えるようにしてみます。

C++

アセンブラ

// 型定義とマクロ割愛

class pio {
private:
    volatile byte* ddr;
    volatile byte* dr;
public:
    pio(dword ddr_val, dword dr_val, byte dir, byte init = 0) :
        ddr(reinterpret_cast<volatile byte*>(ddr_val)),
        dr(reinterpret_cast<volatile byte*>(dr_val)) {
        *dr = init;
        *ddr = dir;
    }
    volatile byte& operator *() { return *dr; }
};

int main(void)
{
pio pa(PADDR, PADR, 0x00);
pio pb(PBDDR, PBDR, 0x0f);

    while(1) {
        *pb = *pa;
    };

return 0;
}

    .file    "main.cpp"
    .h8300h
    .section .text
    .align 1
    .global _main
_main:
    mov.l    er6,@-er7
    mov.l    er7,er6
    add.l    #-16,er7
    mov.l    er6,er0
    subs    #4,er0
    subs    #4,er0
    sub.b    r3l,r3l
    mov.l    #16777169,er2
    mov.l    er2,@er0
    adds    #2,er2
    mov.l    er2,@(-4,er6)
    mov.b    r3l,@16777171:8
    mov.l    @er0,er2
    mov.b    r3l,@er2
    subs    #4,er0
    subs    #4,er0
    mov.l    #16777172,er2
    mov.l    er2,@er0
    adds    #2,er2
    mov.l    er2,@(-12,er6)
    mov.b    r3l,@16777174:8
    mov.l    @er0,er3
    mov.b    #15,r2l
    mov.b    r2l,@er3
.L4:
    mov.l    @(-4,er6),er2
    mov.b    @er2,r3l
    mov.l    @(-12,er6),er2
    mov.b    r3l,@er2
    bra    .L4
    .end
    .ident    "GCC: (GNU) 3.4.4"

コンストラクタ・オペレータの部分がインライン展開されているところはいいのですが、DR/DDRのアドレスをクラスメンバで持っており、それらのオブジェクトの初期化コード、及びDRのアクセスをする際にクラスメンバであるアドレスを一旦er2に入れてからアクセスしていることで長いコードになっています。

但し、このコードの場合最適化によってはCと同等のコードを出す可能性はあります。

テンプレートを使ってCと同等なコードを出すように細工してみました。

(中さんから「何回書き直しました？」と聞かれたとき「鋭い！」と思った)

C++

アセンブラ

// 型定義とマクロ割愛

struct input {
enum { VAL = 0 };
};

struct output {
enum { VAL = 1 };
};

template<dword DDR, dword DR,
         typename d0 = input, typename d1 = input,
         typename d2 = input, typename d3 = input,
         typename d4 = input, typename d5 = input,
         typename d6 = input, typename d7 = input>
class pio {
private:
    enum { DIR = d7::VAL << 7 | d6::VAL << 6 | d5::VAL << 5 | d4::VAL << 4 |
           d3::VAL << 3 | d2::VAL << 2 | d1::VAL << 1 | d0::VAL };
public:
    pio(byte init = 0) {
        *reinterpret_cast<volatile byte*>(DR) = init;
        *reinterpret_cast<volatile byte*>(DDR) = static_cast<byte>(DIR);
    }
    volatile byte& operator *() { return *reinterpret_cast<volatile byte*>(DR); }
};

int main(void)
{
pio<PADDR, PADR> pa;
pio<PBDDR, PBDR, output, output, output, output> pb;

    while(1) {
        *pb = *pa;
    };

return 0;
}

    .file    "main.cpp"
    .h8300h
    .section .text
    .align 1
    .global _main
_main:
    mov.l    er6,@-er7
    mov.l    er7,er6
    sub.b    r2l,r2l
    mov.b    r2l,@16777171:8
    mov.b    r2l,@16777169:8
    mov.b    r2l,@16777174:8
    mov.b    #15,r2l
    mov.b    r2l,@16777172:8
.L4:
    mov.b    @16777171:8,r2l
    mov.b    r2l,@16777174:8
    bra    .L4
    .end
    .ident    "GCC: (GNU) 3.4.4"

C++のコードは長くなってしまいましたが、利点はDDR初期設定値をinput/outputという型で指定できるので初期値がわかりやすくなること。

書いていて気付いたんですが、出力ビットのビット位置を指定するようにした方が良かったですね。

普段C++でtemplateを使っている方なら既に気付かれることと思いますが、見ての通りマクロに毛が生えた程度のコードです。

例えば

*pb=*pa;

の部分は

*reinterpret_cast<volatile byte*>(PBDR) = *reinterpret_cast<volatile byte*>(PADR);

と同じです。

つまり、

*((volatile byte*) PBDR) = *((volatile byte*) PADR);

と同じですね。

さて、元となっているCのソースでは変数宣言

volatile byte* padr = (byte*) PADR;
volatile byte* pbdr = (byte*) PBDR;

をしているにも関わらず

*pbdr = *padr;
部分がレジスタやローカルフレームによる変数領域を使用せず

mov.b @16777171:8,r2l
mov.b r2l,@16777174:8

と最適化されて出力されています。これはCで書けば

*((byte*) PBDR) = *((byte*) PADR);

になるわけですね。これは先ほどテンプレートを展開したコードと同等です。

C++のtemplate版の方は上記のとおり、変数を使用せずアドレスを指す整数値をポインタへキャストしてアクセスしていますから。

このような理由でCとC++のコードのコンパイル結果が同じものになっています。

もし、Cのソースの方のコンパイル結果が

    mov.l    #16777171,er2
    mov.l    #16777174,er3
.L2:
    mov.b   @er2,@er3
    bra   .L2

となっていたら同等な結果は得られなかったかもしれません。

# templateにはtemplateなりの問題もありますが、少々姑息と思いながらも今までC++は遅くなる、大きくなるからダメと言われてずーっとC++を使えなかったから、そのはけ口として出してしまいました^^;

そして、どうしても言えなかったことですが、-O2付けないとtemplate版でもC++の方がデカくなりますw

そして、パワポ資料はここ

それもバグとしてカウントするの？

スーパーあんどちん — Thu, 28 Feb 2008 00:50:00 GMT

僕らの業界って開発中はプロトタイプのハードを使うことが結構あるんですが、派生製品が複数ある場合、ある製品ではこの機能を追加とかある製品ではこの機能を削除とかあるわけですね。プロトタイプは大体最大公約数的なものな訳です。

今日、以前の職場の人と話をしている中で、基板上のとあるチップの制御処理を組み込んだ時の話題が出た。

僕:「あの時の対応早かったでしょ？」

彼:「でもあそこにはバグがありました」

僕:（うわぁ又仕様の見落としでもしたのか…）「どんな？」

彼:「あのチップはある製品では実装されていないので、そのボードでは動かないです」

僕:「それもバグって言うの？」

（言っちゃえばそうなんだけどさぁ）

因みに僕はその製品のこと全く知りませんし、そのチップが無いボードが出ることは、僕がその作業をしている時には想定外でした。

幸い、その制御処理を外す事自体は大した手間ではないし、既に後任者が対応した事なので、笑って話をしていましたが…

昨日のスタートアップ

スーパーあんどちん — Wed, 09 Jan 2008 00:17:00 GMT

昨日は喜びのあまりメインと実行結果写真だけでしたが、今日はメインに行くまでを。

スタートアップとローダスクリプトはここを参考にさせていただきました。

アセンブラのスタートアップ

; H8/3052 Startup for GCC

.h8300h

; ベクタ設定。割込は未使用なのでリセットのみ（手抜）
.section .vector
.data.l _start

    .section .text
    .global _start
_start:
    mov.l   #__stack,sp

; 初期値付データをROMからRAMへコピー
    mov.l   #___init_data_top,er0
    mov.l   #___data_top,er1
1:
    mov.b   @er0,r2l
    mov.b   r2l,@er1
    adds    #1,er0
    adds    #1,er1
    cmp.l   #___data_end,er1
    blo 1b

; 初期値なしデータ・BSSセクションを0でクリア。
    mov.l   #0,er0
    mov.l   #___bss_top,er1
1:
    mov.b   r0l,@er1
    adds    #1,er1
    cmp.l   #___bss_end,er1
    blo 1b

; Cのmainへ

jsr @_main

bra 1b

.section .stack
.global __stack
__stack:

ローダスクリプト

OUTPUT_FORMAT("coff-h8300")
OUTPUT_ARCH(h8300h)
ENTRY("_start")

MEMORY {
    vector(r):      o = 0x00000000, l = 0x00000100
    rom(rx):        o = 0x00000100, l = 0x0007ff00
    ram(rwx):       o = 0x00ffdf10, l = 0x00002000
    exram(rwx):     o = 0x00220000, l = 0x00020000
}

SECTIONS {
    .vector : {
        *(.vector)
    } > vector
    .text : {
        *(.text)
        *(.rodata)
        ___init_data_top = .;
    } > rom

    .data : AT(___init_data_top) {
        ___data_top = .;
        *(.data)
        ___data_end = .;
    } > ram

    .bss ALIGN(0x10) : {
        ___bss_top = .;
        *(.bss)
        *(COMMON)
        ___bss_end = .;
    } > ram

    .stack 0x00ffff10 : {
        *(.stack)
    }
}

簡単に説明すると、電源ONでCPUはベクタテーブルの先頭(0番地)からPCの値を読み込んで

そこから実行を開始します。このスタートアップだと_startのところです。

_startでは、スタックの設定をした後静的変数の初期化を行いCのmainを呼び出します。

mainから返ってくることは想定していませんが、返ってきちゃったら永久ループです。

尚、スタートアップ・ローダスクリプトともに極力短く書くようにしました。正直なところスタート

アップの静的変数初期化はいらないだろうと思ったんですが、mainに来るまでにはこんなこと

が行われてますよってのがわかるのもいいかなと。

でも、このスタートアップではライブラリの初期化を行っていないのでCの標準ライブラリは

使えません（初期化が必要ないものは利用可能と思われますが）。

組み込み

Ubuntu 9.04 on Zaurus

よーやく起動するようになった。

プログラム組んでみた ～大人の科学マイコン２～

大人の科学マガジン 4bitマイコン付買った

Arduino来た

タスマニアンデビル

わんくま名古屋#3アンケート結果

初スピーカーを終えて ～わんくま名古屋勉強会 #3補足～

それもバグとしてカウントするの？

昨日のスタートアップ

プログラム組んでみた　～大人の科学マイコン２～

初スピーカーを終えて　～わんくま名古屋勉強会 #3補足～