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リアルタイムOS, nodec

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その他

Arduino, OS
Arduino上で走るOSの作り方 | Arduino

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
フレームワーク
nodec framework(プラットフォーム開発のためのフレームワーク) | Welcome!

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。

チュートリアル
エディタの使い方 | nodec game engine (ゲームエンジン)

nodecゲームエディタの使い方を説明します。

スクリプト | nodec game engine (ゲームエンジン)

nodecゲームエンジンでのスクリプトの書き方を説明します。

コンポーネントを追加する | スクリプト

nodec_game_engineで、新規にコンポーネントを追加する方法を説明します。

モデルの取り込み方法 | エディタの使い方

nodecゲームエディタを使用して、3Dモデルを取り込む方法を説明します。

モデルのテクスチャを変更する | エディタの使い方

nodecゲームエンジンを使用して、モデルのテクスチャを変更する方法を説明します。

nodec-game-engine
エディタの使い方 | nodec game engine (ゲームエンジン)

nodecゲームエディタの使い方を説明します。

スクリプト | nodec game engine (ゲームエンジン)

nodecゲームエンジンでのスクリプトの書き方を説明します。

コンポーネントを追加する | スクリプト

nodec_game_engineで、新規にコンポーネントを追加する方法を説明します。

モデルの取り込み方法 | エディタの使い方

nodecゲームエディタを使用して、3Dモデルを取り込む方法を説明します。

モデルのテクスチャを変更する | エディタの使い方

nodecゲームエンジンを使用して、モデルのテクスチャを変更する方法を説明します。

エディタ
エディタの使い方 | nodec game engine (ゲームエンジン)

nodecゲームエディタの使い方を説明します。

モデルの取り込み方法 | エディタの使い方

nodecゲームエディタを使用して、3Dモデルを取り込む方法を説明します。

モデルのテクスチャを変更する | エディタの使い方

nodecゲームエンジンを使用して、モデルのテクスチャを変更する方法を説明します。

ゲーム
エディタの使い方 | nodec game engine (ゲームエンジン)

nodecゲームエディタの使い方を説明します。

スクリプト | nodec game engine (ゲームエンジン)

nodecゲームエンジンでのスクリプトの書き方を説明します。

ゲームエンジン
エディタの使い方 | nodec game engine (ゲームエンジン)

nodecゲームエディタの使い方を説明します。

スクリプト | nodec game engine (ゲームエンジン)

nodecゲームエンジンでのスクリプトの書き方を説明します。

モデルの取り込み方法 | エディタの使い方

nodecゲームエディタを使用して、3Dモデルを取り込む方法を説明します。

モデルのテクスチャを変更する | エディタの使い方

nodecゲームエンジンを使用して、モデルのテクスチャを変更する方法を説明します。

プロジェクト
nodec framework(プラットフォーム開発のためのフレームワーク) | Welcome!

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。

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