プロジェクト, メモリ管理, デバッガ, リアルタイムOS, テトリス, 画面分割
その他
nodec
は、ゲームエンジンなどのプラットフォームを新しく作成するためのフレームワークです。
アプリ開発のためのプラットフォームは、これまでたくさんありました。たとえば、GUIアプリケーション作成のプラットフォームにはQt、ゲーム開発のためのプラットフォームにはUnityがあります。ですが、これらのプラットフォームは別々で開発されており、そのうえで動くアプリコードもまた、まったく違った様相をしています。
nodec
フレームワークを利用することで、新しいプラットフォームを効率的に構築できます。nodec
フレームワークは、異なるプラットフォーム間で共通に使える機能を提供します。また、アプリへのインターフェイスはあらかじめ定義されているので、設計の再利用が可能です。
アプリコードの実装も、nodec
フレームワークで効率化することが可能です。プラットフォームの上に、機能を抽象化したレイヤー(modules)があり、アプリ層はこのレイヤーを通してプラットフォームの機能を利用します。プラットフォームが異なっても、アプリでの実装の仕方は同じです。
OSはタスクごとにメモリを動的に割り当てる必要があります(タスクが保有するメモリに関することはのちに説明します). というのも, これらのタスクはアプリケーション実行中に生成, 削除される可能性があるからです.
今回では, このメモリ管理をOSが行うことにします. OSがメモリ管理を行うことで, OS動作の理解がしやすくなるからです.
このページでは, OSによるメモリ管理をどのように実装するのか説明します.
OSは日常のあらゆる場所で目にします. パソコンには必ずと言っていいほどOSが走っており, 携帯, ゲーム機などにもOSが走っております. このような普段よく使うOSですが, そのOSの仕組みを分かっていても, 実際どのように作るのかはよく知られておらず気になります.
このページでは, 実際にArduinoで動くOSを作成することで, OSの理解を深めます. 使用するプログラミング言語はC言語です. (作成といいましても, すでに在りますFreeRTOSから必要な機能を抜き出し, Arduinoで動くようにしました.) なお, 今回扱うOSは汎用OSではなくリアルタイムOS(RTOS)と呼ばれるものです. 汎用OSとは, すべてのタスクに等しく優先度が与えられますが, RTOSではタスクごとに優先度を設定できます.
話の進め方ですが, 今回のOS製作では実装に重きを置くため, コードを中心に話を進めていきます. 各コードごとに簡単な説明を行い, その中で特に重要な部分―OSの仕組みに深くかかわる部分―もしくはさらに詳しい説明については別ページで行います. これら別ページ―詳細ページ―は子コンテンツである"仕組み"にまとめられています.
話の流れは次のとおりです.
- RTOSとは
- 目標と使い方
- 準備
- ファイル構成
- スクリプト
- ボードの設定
- 仕組み
対応状況
- Arduino UNO
- Arduino Mega
動作確認済み環境
- Arduino IDE 1.8.10
- Arduino AVR Boards 1.8.1
ここでは, 実際にタスクが作成されたときのメモリの構造を示していきたいと思います. メモリでの各領域の説明, この構造によるmallocの問題を示します.
OSはタスクごとにメモリを動的に割り当てる必要があります(タスクが保有するメモリに関することはのちに説明します). というのも, これらのタスクはアプリケーション実行中に生成, 削除される可能性があるからです.
今回では, このメモリ管理をOSが行うことにします. OSがメモリ管理を行うことで, OS動作の理解がしやすくなるからです.
このページでは, OSによるメモリ管理をどのように実装するのか説明します.
ここでは, 実際にタスクが作成されたときのメモリの構造を示していきたいと思います. メモリでの各領域の説明, この構造によるmallocの問題を示します.
PHPでWebアプリケーションを作るとき, 必ずデバックを行う必要があります. Debugの方法として, "echo"関数などを使用したプログラムの状態を画面に出力するなどがありますが, ファイルとしてそのようなデバック情報が保存されないのが難点です.
このDebugツールは以下の目的で作られました.
- 簡単にDebugできるように
- 外部ファイルとしてデバック情報を保存
ウェブブラウザ上で動作する, 画面分割ライブラリ.
スクリプト内に一切の状態を持たず, 完全に要素のデータ (例えば, 属性やスタイル) と要素の構造をベースに動作します. このことで, 次の三つの特徴が得られます.
- ページロード時のレイアウト変化なし
- 他スクリプトによるビューへの自由な変更
- カスタム可能
よりモダンで, 完全に要素ベースの[JavaScript/画面分割ライブラリ SplitView]をご使用ください.
多くの編集ソフトには, 一つの画面を分割する機能があります. 一つの画面を分割することで, 同じ画面で複数の作業を行うことができます.
Splitterは, ウェブブラウザ上で動作する画面分割ライブラリです. 分割境界にあるスライドバーを動かすことで領域のサイズを調節できます.
PHPでWebアプリケーションを作るとき, 必ずデバックを行う必要があります. Debugの方法として, "echo"関数などを使用したプログラムの状態を画面に出力するなどがありますが, ファイルとしてそのようなデバック情報が保存されないのが難点です.
このDebugツールは以下の目的で作られました.
- 簡単にDebugできるように
- 外部ファイルとしてデバック情報を保存
OSは日常のあらゆる場所で目にします. パソコンには必ずと言っていいほどOSが走っており, 携帯, ゲーム機などにもOSが走っております. このような普段よく使うOSですが, そのOSの仕組みを分かっていても, 実際どのように作るのかはよく知られておらず気になります.
このページでは, 実際にArduinoで動くOSを作成することで, OSの理解を深めます. 使用するプログラミング言語はC言語です. (作成といいましても, すでに在りますFreeRTOSから必要な機能を抜き出し, Arduinoで動くようにしました.) なお, 今回扱うOSは汎用OSではなくリアルタイムOS(RTOS)と呼ばれるものです. 汎用OSとは, すべてのタスクに等しく優先度が与えられますが, RTOSではタスクごとに優先度を設定できます.
話の進め方ですが, 今回のOS製作では実装に重きを置くため, コードを中心に話を進めていきます. 各コードごとに簡単な説明を行い, その中で特に重要な部分―OSの仕組みに深くかかわる部分―もしくはさらに詳しい説明については別ページで行います. これら別ページ―詳細ページ―は子コンテンツである"仕組み"にまとめられています.
話の流れは次のとおりです.
- RTOSとは
- 目標と使い方
- 準備
- ファイル構成
- スクリプト
- ボードの設定
- 仕組み
対応状況
- Arduino UNO
- Arduino Mega
動作確認済み環境
- Arduino IDE 1.8.10
- Arduino AVR Boards 1.8.1
bashでもなく, zshでもなく, cshでもなく, 純粋なshで動く, テトリスの公式ガイドラインにそったテトリスを作りたい.
ウェブブラウザ上で動作する, 画面分割ライブラリ.
スクリプト内に一切の状態を持たず, 完全に要素のデータ (例えば, 属性やスタイル) と要素の構造をベースに動作します. このことで, 次の三つの特徴が得られます.
- ページロード時のレイアウト変化なし
- 他スクリプトによるビューへの自由な変更
- カスタム可能
よりモダンで, 完全に要素ベースの[JavaScript/画面分割ライブラリ SplitView]をご使用ください.
多くの編集ソフトには, 一つの画面を分割する機能があります. 一つの画面を分割することで, 同じ画面で複数の作業を行うことができます.
Splitterは, ウェブブラウザ上で動作する画面分割ライブラリです. 分割境界にあるスライドバーを動かすことで領域のサイズを調節できます.
ここでは, 実際にタスクが作成されたときのメモリの構造を示していきたいと思います. メモリでの各領域の説明, この構造によるmallocの問題を示します.
本来手動でメモリ管理しなければならない動的なオブジェクトを、スコープによって自動でメモリ管理するもの。