T-Kernel 組込みプログラミング強化書

『T-Kernel 組込みプログラミング強化書』 (パーソナルメディア株式会社 編著、坂村 健 監修、パーソナルメディア、2007 年 12 月刊) は、ITRON の流れを継ぐ組込み向けリアルタイム OS の T-Kernel と、その上にプロセスやファイルなどの機能を足すミドルウェアの T-Kernel Extension を使ったシステム開発を、プログラミング例を交えて解説した開発者向けの実践書です。副題は「開発現場ですぐに役立つ実践テクニック」、判型は B5 変型判です。版元は読者として、組込みシステムの初心者から開発現場の第一線のエンジニアまでを挙げており、本書をトロン技術者認定試験の参考資料として紹介しています。

全 4 部 12 章の構成、タスクから付録まで

本文は 4 部に分かれ、監修のことばとはじめにが冒頭に置かれています。第 I 部の基礎編は第 1 章「ソフトウェアの構成と分類」と第 2 章「タスク」で、T-Engine とは何か、T-Kernel と T-Kernel Extension の関係、プロセスベースと T-Kernel ベースの違い、マルチタスクの注意点、タスク間同期通信を扱います。第 II 部のアプリケーション開発編は第 3 章「プロセス」、第 4 章「プロセスの入出力機能」、第 5 章「T-Shell の利用」で、プロセス間メッセージ通信や共有メモリ、ファイルとネットワーク、GUI プログラミングへ進みます。第 III 部のデバイスドライバー・サブシステム開発編は第 6 章「ドライバー・サブシステム開発における基礎事項」、第 7 章「デバイスドライバーの開発」、第 8 章「サブシステムの開発」です。第 IV 部の付録は第 9 章「用語集」、第 10 章「USB デバイスに関する基礎知識」、第 11 章「機種依存のハードウェア操作」、第 12 章「例題の解答」で、巻末に索引が付きます。

プロセスベースと T-Kernel ベース、2 つの層の書き分け

T-Kernel の上で動くプログラムは、OS の核の上で直接動くタスクとして書くか、T-Kernel Extension が用意するプロセスの中で書くかを選びます。プロセスは自分のメモリ空間を持ち、他のプロセスとはメッセージや共有メモリを介してやり取りする実行の単位です。プロセスとスレッド の書き分けは、第 1 章から第 3 章が扱います。タスク間の同期と通信には、T-Kernel が備えるセマフォ、イベントフラグ、ミューテックス、メールボックスといった仕組みがあります。

デバイスドライバーとサブシステムの開発

第 7 章は、SDI と GDI という 2 つのドライバーのインターフェースを使った開発を分けて扱い、デバイスドライバーの開発事例、USB デバイスと PC カードのドライバー開発へと続きます。第 8 章のサブシステムは、T-Kernel に独自の API を足して機能を広げる仕組みで、API の仕様、構造とプログラミング、リソースの管理を順に取り上げます。T-Kernel の API は C 言語 の関数として呼び出す形です。第 6 章は基礎事項として、メモリ空間の操作、ハンドラー、T-Kernel ベースでのライブラリと時間の扱いをまとめています。

付録の機種依存の章が対象にしている機種は Teaboard2/ARM920-MX1 と T-Engine/SH7727 です。T-Kernel の上でタスク、プロセス、デバイスドライバー、サブシステムを書く工程を、例題とその解答を添えて全 4 部 12 章に収めた一冊です。