組み込みOS適材適所 《Windows Embedded CE編》（2) ―― μITRONシステムからWindows Embedded CEシステムへの移行手順
2．マイグレーション実践
ここからは，実際にITRONプラットホーム上に構築されたシステムを，CEプラットホームに移行してみます．まずITRONプラットホーム上に，FA機器や計測機器などで多用されるRS232-Cによるシリアル通信処理で，コマンドやデータを送受信する簡単なシステムを構築し，その後可能な限りソース・コードを流用してCEにシステム移行します．
1) ITRONプラットホーム・システムの解析（実践）
●使用するITRONプラットホーム
ITRONプラットホームとして，筆者が所属している安川情報システムが提供しているD2P-1000を使用しますz（図3）．D2P-1000は，外部インターフェースとしてRS-232CやDIO，LANを搭載しており，RS-232C⇔LANコンバータとして利用することができます．自由にアプリケーションを変更することができ，工作機械などの遠隔監視・遠隔制御などにも利用されています．
なお，製品詳細は「Intesse D2CoreSeries：Intesse D2P-1000」をご覧ください．
図3 D2P-1000の外観図
●ITRONシステムの構成
構築したシリアル通信システムの構成を図4に示します．このシステムでは，制御対象とシリアル経由でコマンドやデータを送受信し，取得したデータをデータ・バッファに保存します．
なお，あらかじめD2P-1000にはシリアル通信ドライバが付属しており，アプリケーション・タスクからは独自APIを通じてシリアル通信できるように実装されています．
図4 ITRONプラットホーム・システムの例
●処理シーケンス
以下，ITRONシステムのシーケンス図を簡単に示します．周期ハンドラが200[msec]毎に発行するイベントに合わせて，シリアル通信アプリケーション・タスクが起動します．起動後，シリアル通信でデータを送受信後，データを保存して休止状態に入ります．この処理を電源断されるまで繰り返します．
図5 シーケンス図
●使用するCEプラットホーム
移行先のCEプラットホームのシステム例として，Spark Kitとして提供されている，ICOPテクノロジー社製「eBOX-4300」を題材とします．eBOX-4300は，オフィス環境などを想定して製作されており，さまざまな外部インターフェースを持っています．
- シリアル（RS232-C）
- Ethernet
- USB端子
- Speaker端子
- Compact Flash用スロット
なお，eBOX-4300 Spark Kitの詳細はICOPテクノロジー社のHPをご覧ください．
図6 eBOX-4300の外観図
2) 移行方法の検討（実践）
移行方法のイメージを図7に示します．本題材のITRONプラットホームでは，ハードウェア・アクセス部としてシリアル通信ドライバがありますが，独自APIで区切られています．また，eBOX-4300のBSPとしてシリアルドライバが提供されていますので，I/Fの差異を埋める処理を実装するだけとなります（表2）．
また，200[msec]周期ハンドラとシリアル通信アプリケーション・タスクは，そのままソース・コードを流用します．
図7 題材システムの移行方法
表2 シリアル通信用独自APIの移行方法例
●ITRONシステム・コールの差異吸収処理
前回の記事で解説しましたが，ITRONとCEでは実行コンテキストや同期処理の概念はほぼ同等です．ただし，システム・コール仕様は異なるため，その差異を埋める必要があります．例えばITRONのタスク生成処理であるcre_tsk関数が使用されていれば，CEへ移行する際にはスレッド生成処理に置き換えます．
本題材では，できるだけ既存ソース・コードの変更量を抑えるため，ITRONシステム・コールと同じ名前の関数を定義し，その関数内で機能を実現するためのCEシステム・コール（Win32API）を実装するよう設計します（図7のITRONシステム・コール差異吸収処理）．
以下にcre_tskの実装コード例を示します．
#define MAX_TSKID (8) // タスクID 上限 static HANDLE TSKID_HANDLE_SLOT[ MAX_TSKID ]; // タスク生成処理 ER_ID cre_tsk(ID tskid,const T_CTSK* pk_ctsk) { ER_ID errid = E_OK; HANDLE hHandle = INVALID_HANDLE_VALUE; int i = 0; if( INVALID_HANDLE_VALUE != TSKID_HANDLE_SLOT[tskid-1] ) { // IDが空いてない return E_NOID; } // スレッド生成 hHandle = CreateThread( NULL, pk_ctsk->stksz, (LPTHREAD_START_ROUTINE)(pk_ctsk->task), NULL, CREATE_SUSPENDED, NULL); if(NULL == hHandle) { // スレッド生成失敗 return E_OBJ; } // スレッド優先度を変更 CeSetThreadPriority(hHandle, pk_ctsk->itskpri - 1 + 248); // ハンドルを保存 TSKID_HANDLE_SLOT[tskid-1] = hHandle; return errid; } |
3) CEプラットホーム・システムの構築（実践）
ここからは，Visual Studio2005（以後，VS2005と表記）を用いて，
- OSデザイン
- アプリケーション作成
という手順で作業します．
●OSデザイン
eBOX-4300用のBSPがインストールされた状態で，Visual Studio 2005を起動し，[ファイル]メニューからプロジェクトの新規作成を選択します．「新しいプロジェクト」ダイアログが開きますので，各項目を以下のように設定し，OKをクリックします．
プロジェクトの種類：Platform Builder for CE 6.0
テンプレート：OS Design
プロジェクト名：（任意）
OSデザインのウィザードが起動しますので，ウィザードに沿って設定を行います．本題材では，ボード用のBSPを選択したほか，デザイン・テンプレートとして[PDAデバイス]の[エンタープライズ Webパッド]を選択してOSデザインを行っています．
●アプリケーションの作成（サブプロジェクトの作成）
ITRONシステムのタスクを移行して動作させるための，アプリケーションを作成します．VS2005の[ファイル]メニュー ⇒ 追加 ⇒ New Subprojectを選択してください．「Windwos Embedded CE Subproject Wizard」ダイアログが開きますので，各項目を以下のように設定し，OKをクリックしてください．
サブプロジェクト名：（任意）
テンプレート：WCE Console ApplicationのA typical "Hello World" application
ソリューション・エクスプローラ上のSubprojectツリーに，作成したプロジェクトが追加されています．
