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TOPPERS版OpenRTMの最新版対応
asp3_3.7 OpenRTM-aist 2.0 RTC作成手順
伊藤和宣
Rev1.0

asp3_3.7 OpenRTM-aist 2.0 RTC作成手順

zybo-z7で動作するtoppers/asp上にLWIP、RtORB、OpenRTM-aist 2.0を移植した。
ビルド方法、ユーザーが作成したRTCをbuildする方法について記載する。


build方法（ConsoleOutComp）

サンプルのRTCとして、ConsoleOutCompが移植されている。
asp3_3.7フォルダ下で以下の操作を実行することでConsoleOutCompが生成される。

mkdir obj
cd obj
../build.sh

build前に準備するライブラリ

下記ライブラリを事前にOpenRTM-aist 2.0 、RtORBをビルドして作成しておく。
LWIPについてはaspビルド時に同時にビルドされる。


フレームワーク名 ライブラリ名
OpenRTM-aist 2.0 libRTC2-static.a
OpenRTM-aist 2.0 libOpenrtmNamesPlugin-static.a
RtORB libRtORB_cpp.a
RtORB libRtORB.a

ライブラリの指定方法

今回、aspconfig.rb（場所、名称はビルド時に指定するので特に制限はない）を配置しその中にプロジェクト情報を記述している。
ライブラリの指定はファイル内で、LIBS変数にビルドを実行するフォルダからの相対パスを含んだライブラリ名を指定若しくは-l[library]の形で記述する。

LIBS     = <<LIBS_END
        ../../OpenRTM-aist/build_arm/src/lib/rtm/libRTC2-static.a
        ../../OpenRTM-aist/build_arm/utils/openrtmNames/libOpenrtmNamesPlugin-static.a
        ../../RtORB/lib/CXX/libRtORB_cpp.a
        ../../RtORB/lib/libRtORB.a
        -lstdc++
        -lm
LIBS_END

ユーザーアプリの作成方法

appli/下にRTCソースファイル（idl-compilerによって生成されたソースも含む。）を追加する。
そのうえで、追加したソースファイルをコンフィグファイルにビルド対象として追加する。

    SRC_FILES = <<SRC_FILES
    #APPL
        .
        .
        .
        .
        .
        ../appli/ConsoleOut.cpp             <<< ConsoleOut用に追加
        ../appli/ConsoleOutComp.cpp         <<< ConsoleOut用に追加

サンプルRTCファイル構成

        appli/openrtm_consoleout.c          <<<[コンフィグファイルのAPPLNAMEで指定した名前].c
        appli/openrtm_consoleout.cfg        <<<[コンフィグファイルのAPPLNAMEで指定した名前].cfg
        appli/openrtm_consoleout.cdl        <<<[コンフィグファイルのAPPLNAMEで指定した名前].cdl
        appli/opnertm_consoleout.h          <<<[コンフィグファイルのAPPLNAMEで指定した名前].h
        appli/ConsoleOut.cpp
        appli/ConsoleOutComp.cpp

サンプルRTCの記述方法

通常のRTCと違い。
Toppersのメインタスクから、RTCのタスクを起動して実行する。
また、C++のグローバルインスタンスの初期化を事前に実行する。
今回はRTCソース内に初期化関数を定義し、Toppersのメインタスクから呼び出している。
通常のRTCと違いmain関数ではなくToppersのタスクとしてmain処理を実装する。


openrtm_consoleout.c:615 C++のグローバルインスタンス初期化
	cpp_init();

openrtm_consoleout.c:621 ConsoleOutスレッドの起動
 	sys_thread_new("openrtm_consoleout", (void(*)(void*))openrtm_consoleout_thread, 10,
            STACK_SIZE,
            DEFAULT_THREAD_PRIO);

OpenConsoleOutComp.cpp:162 ConsoleOutCompメイン処理
static char *argv[]={"Server","-i","-f","none","-o","logger.stream:cout","-o","corba.nameservers:10.0.2.2:2809","-o","manager.components.preactivation: ConsoleOut0",NULL};
static int argc = 10;
extern "C"{
void openrtm_consoleout_thread(void* exinf)
{
  RTC::Manager* manager;
  std::cout << "ConsoleOut Starting...\n";
  manager = RTC::Manager::init(argc, argv);
  manager->addRtcLifecycleActionListener(new OverwriteInstanceName(argc, argv), true);
  .
  .
  .

OpenRTM-aist用に準備したサービスAPI

今回、OpenRTM-aist 2.0をToppersに移植するにあたり、次にあげる関数を用意した。
Toppersに依存する部分はLWIPのポーティングレイヤーで吸収する方針としている。
LWIPを移植した系では今回追加したAPIを追加することでOpenRTM-aistを移植することができる。


関数 内容 備考
void sys_arch_version(int *major,int *minor, int　*patch) バージョン情報 OpenRTM用に追加
void sys_thread_sleep() 実行中のタスクをスリープに移行 OpenRTM用に追加
void sys_thread_wakeup(sys_thread_t *tskid) 指定したタスクを実行状態に遷移 OpenRTM用に追加
uint64_t sys_arch_system_clock() μs単位のカウンタ値を取得 OpenRTM用に追加
void sys_arch_currentid(sys_thread_t *thread) 現在のタスクIDを取得 OpenRTM用に追加
int sys_arch_delay(unsigned int miliseconds) 指定したms間スリープ OpenRTM用に追加
int sys_arch_usleep(unsigned long int us) 指定したus間スリープ OpenRTM用に追加
char *get_ifaddr() ifaddrを取得 OpenRTM用に追加
void sys_arch_mutex_lock() セマフォ排他アクセス用ロック OpenRTM用に追加
void sys_arch_mutex_unlock() セマフォ排他アクセス用アンロック OpenRTM用に追加
void sys_init(void) 初期化 LWIPの標準ポーティングレイヤー
u32_t sys_now() ms単位のカウンタの取得 LWIPの標準ポーティングレイヤー
err_t sys_mutex_new(sys_mutex_t *mutex) mutexの生成 LWIPの標準ポーティングレイヤー
void sys_mutex_lock(sys_mutex_t *mutex) mutexのロック LWIPの標準ポーティングレイヤー
関数 内容 備考
void sys_mutex_unlock(sys_mutex_t *mutex) mutexのアンロック LWIPの標準ポーティングレイヤー
void sys_mutex_free(sys_mutex_t *mutex) mutexの解放 LWIPの標準ポーティングレイヤー
err_t sys_sem_new(sys_sem_t *sem,u8_t count) セマフォの生成 LWIPの標準ポーティングレイヤー
void sys_sem_free(sys_sem_t *sem) セマフォの解放 LWIPの標準ポーティングレイヤー
void sys_sem_signal(sys_sem_t *sem) セマフォの資源増加 LWIPの標準ポーティングレイヤー
u32_t sys_arch_sem_wait(sys_sem_t *sem, u32_t timeout) セマフォの資源取得 LWIPの標準ポーティングレイヤー
sys_thread_t sys_thread_new(const char *name, lwip_thread_fn thread,void *arg, int stacksize, int prio) タスクの生成 stacksize無効 LWIPの標準ポーティングレイヤー

今回用意した下層の関数

分類 関数名 ファイル名 機能 備考
BSP outbyte openrtm_consoleout.c UART1に1byte出力 BSP内の_writeから呼び出し
BSP inbyte openrtm_consoleout.c UART1に1byte出力 BSP内の_writeから呼び出し
BSP _fini openrtm_consoleout.c 処理なし 共有ライブラリの終了処理用に呼び出し
BSP _exit openrtm_consoleout.c ビジーループにならないように
dly_tskを呼び出す。		 exitから呼ばれる。
基本的にはexitは呼び出されないが、
移植対象によっては呼び出される。
RtORB gettimeofday ftl_gettimeofday.c timevalを返す BSPで用意されていればそちらを使用でも良い。
RtORB tlsf_malloc tlsf.c RtORB_mallocの置き換え USE_TLSFを有効に設定が必要。
RtORB tlsf_realloc tlsf.c RtORB_reallocの置き換え USE_TLSFを有効に設定が必要。
RtORB tlsf_calloc tlsf.c RtORB_callocの置き換え USE_TLSFを有効に設定が必要。
RtORB strdup ftl_string.c tlsfを用いて提供 USE_TLSFを有効に設定が必要。
RtORB strndup ftl_string.c tlsfを用いて提供 USE_TLSFを有効に設定が必要。
RtORB tlsf_free tlsf.c RtORB_freeの置き換え USE_TLSFを有効に設定が必要。
OpenRTM-aist _malloc_r ftl_malloc.c c++の可変長メモリプール用に提供 tlsfを用いて提供
OpenRTM-aist _free_r ftl_malloc.c c++の可変長メモリプール用に提供
 tlsfを用いて提供
分類 関数名 ファイル名 機能 備考
OpenRTM-aist _realloc_r ftl_malloc.c c++の可変長メモリプール用に提供
 tlsfを用いて提供
OpenRTM-aist _calloc_r ftl_malloc.c c++の可変長メモリプール用に提供
 tlsfを用いて提供
OpenRTM-aist ftl_getopt ftl_getopt.c オプション文字列解析 -

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