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2 | ARM-Mプロセッサ依存部
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3 | Last Modified: '13/04/07
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7 | (1) 対応しているターゲットシステムの種類・構成
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9 | ARM-M依存部は,ARMVx-Mアーキテクチャをターゲットとしている.ARMVx-Mは,
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10 | ARMとは異なり,ARM命令を実行できないため,ARM依存部と分けている.
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13 | (2) 使用する開発環境と動作検証した条件(バージョン,オプション等)
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15 | カーネルはGCCを用いてコンパイルする.動作確認したバージョンは各ターゲ
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16 | ット依存部のドキュメントに記載する.
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19 | (3) ターゲット定義事項の規定
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21 | (3-1) データ型に関する規定
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23 | データ型は arch/gcc/tool_stddef.h で定義されている内容で,float型と
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24 | double型は,それぞれIEEE754準拠の単精度浮動小数点数と倍精度浮動小数点
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25 | 数である.
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27 | (3-2) 割込み処理に関する規定
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29 | ○割込みハンドラ番号と割込み番号の割当て,両者の対応
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31 | 割込みハンドラ番号と割込み番号は,例外発生時にIPSRにセットされる例外番
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32 | 号を用いる.SYSTICKは15番で,外部割込みは16番からの番号が割り付けられ
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33 | ている.
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35 | ○割込み優先度の段階数(TMIN_INTPRIの値),その設定方法
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37 | 割込み優先度の段階数は,SoC毎にハードウェア的にサポートする割込み優先
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38 | 度ビット幅が異なるので,ターゲット依存部毎に異なる.ターゲット依存部で
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39 | は,割込み優先度のビット幅(TBITW_IPRI)とその割込み優先度中のサブ優先
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40 | 度のビット幅(TBITW_SUBPRI)を定義する.各ビット幅の値と設定可能な優先
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41 | 度の範囲は次の通りである.
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43 | -(2^(TBIW_IPRI)) + (2^TBITW_SUBIPRI)) 〜 -1
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45 | 例えば優先度のビット幅(TBITW_IPRI)が8bit,サブ優先度のビット幅
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46 | (TBITW_SUBIPRI) が1bitの場合は,-254 〜 -1 の範囲である.
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48 | この範囲で,カーネル管理内の割込みの最高優先度(TMIN_INTPRI)をターゲ
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49 | ット依存部で設定する.
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51 | 各割込みの割込み優先度は,CFG_INTでTMIN_INTPRI以上の値を指定する.
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53 | ○dis_intとena_intのサポートの有無,その制限事項
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55 | dis_intとena_intをサポートする.制限事項は特にない.
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57 | ○CFG_INTの制限事項と拡張(ターゲット定義で使用できる割込み属性)
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59 | CFG_INTの制限事項はなく,ターゲット定義で使用可能な割込み属性は特にな
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60 | い.
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62 | ○カーネル管理外の割込み
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64 | カーネル管理外の割込みをサポートする.指定方法は,割込み優先度の段階数
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65 | で指定した,サポートする割込み優先度の最高値(最小値)より,
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66 | TMIN_INTPRIを大きく設定すると,TMIN_INTPRIより値が小い(高優先度)な割
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67 | 込み優先度を設定した割込みを割込み優先度として扱う.
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69 | カーネル管理外の割込みはOS実行中も禁止になることはなく(厳密には割込み
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70 | の出口でごく短い区間禁止される),割込み発生時は,カーネルのコードを経
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71 | 由せずに呼び出される.
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72 |
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73 | カーネル管理外の割込みに対する,DEF_INH,CFG_INTはサポートする.
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75 | (3-3) CPU例外処理に関する規定
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77 | ○CPU例外ハンドラ番号
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79 | CPU例外ハンドラ番号としては,例外発生時にIPSRにセットされる,例外番号
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80 | を用いる.各例外の例外番号は以下の通りである.
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82 | 例外 例外番号
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83 | Reset 1
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84 | Non-makable Interrupt 2
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85 | Hard Fault 3
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86 | Memory Management 4
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87 | Bus Fault 5
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88 | Usage Fault 6
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89 | SVCall 11
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90 | Debug Monitor 12
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91 | PendSV 14
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93 | なお,Resetと,SVCallについては,カーネルが使用するため,ユーザーは使
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94 | 用することができない.
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96 | (3-4) CPUロック・割込みロック
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98 | CPUロックは,basepriをTMIN_INTPRIの優先度の割込みを禁止する値に設定す
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99 | る.割込みロックは,FAULTMASKを'1'に設定することで実現している.
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101 | (3-5) 性能評価用システム時刻の参照に関する規定
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103 | get_utmをサポートする.精度に関しては,ターゲット毎に異なる.
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105 | (3-6) スタートアップルーチンでの初期化内容
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107 | スタートアップルーチンは,Threadモードで呼び出されることを前提としてい
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108 | る.実行後,割込みロック状態(FAULTMASKをセット)とする.割込みロック
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109 | 状態は,カーネルの初期化終了時に許可する.スタートアップルーチンで,
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110 | MSPをアクティブなスタックとし,MSPの内容を初期化するためには,INIT_MSP
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111 | をターゲット依存部で定義する.
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113 | (3-7) ベクタテーブルオフセットの初期化
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115 | プロセッサ依存の初期化処理で,Vector Table Offset Register をターゲッ
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116 | ト依存部の初期化ルーチンで設定する.なお,ベクターテーブルは,.vector
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117 | のセクション属性が付加されているため,リンカスクリプトでこのセクション
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118 | を指定して配置する.
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121 | (4) タイマドライバ関連の情報
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123 | カーネルのタイムティックとして,SYSTICを使用する場合は,prc_config.c
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124 | をコンパイル対象とし,コンフィギュレーションファイルに prc_config.cfg
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125 | を指定すること.
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127 | 周期の基本は1msecとする.周期をCALIBRATIONレジスタの設定内容を元に計算
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128 | する場合は,SYSTIC_USE_CALIBRATION を定義する.CALIBRATIONレジスタを用
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129 | いない場合は,1msec周期分のカウント値を TIMER_CLOCK に設定する.クロッ
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130 | クソースとして,外部クロックを用いる場合は,SYSTIC_USE_STCLK を用いる.
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133 | (5) ターゲット依存部での設定項目
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135 | ターゲット依存部では以下のマクロを定義する必要がある.
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137 | ・TMAX_INTNO : 割込み番号の最大値(通常の割込み番号 + 15)
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138 | ・TBITW_IPRI : 割込み優先度のビット幅
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139 | ・TBITW_SUBIPRI : 割込み優先度のビット幅中のサブ優先度のビット幅
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140 | ・TMIN_INTPRI : 割込み優先度の最小値(最高値)
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141 | ・TIC_NUME : タイムティックの周期の分子
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142 | ・TIC_DENO : タイムティックの周期の分母
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143 | ・TIMER_CLOCK : タイマ値の内部表現とミリ秒単位との変換
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144 | ・INTPRI_TIMER : タイマ割込み割込み優先度
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145 | ・INTATR_TIMER : タイマ割込みの割込み属性
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146 | ・INIT_MSP : スタートアップルーチンでMSPを初期化する場合は定義
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147 | ・DEFAULT_ISTKSZ : スタックサイズ(8byte単位で指定)
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148 | ・SIL_DLY_TIM1 : 微少時間待ちのための定義
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149 | ・SIL_DLY_TIM2 : 微少時間待ちのための定義
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152 | (6) ディレクトリ構成・ファイル構成
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153 | ./arch/arm_m_gcc/
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154 | ./Makefile.prc
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155 | ./arm_m.h
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156 | ./prc.tf
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157 | ./prc_cfg1_out.h
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158 | ./prc_check.tf
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159 | ./prc_config.c
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160 | ./prc_config.h
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161 | ./prc_def.csv
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162 | ./prc_insn.h
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163 | ./prc_kernel.h
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164 | ./prc_rename.def
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165 | ./prc_rename.h
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166 | ./prc_sil.h
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167 | ./prc_stddef.h
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168 | ./prc_support.S
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169 | ./prc_test.h
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170 | ./prc_timer.c
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171 | ./prc_timer.cfg
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172 | ./prc_timer.h
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173 | ./prc_unrename.h
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174 | ./prc_user.txt
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175 | ./start.S
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177 | (12) バージョン履歴
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179 | 2008/08/22
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180 | ・prc_user.txt/prc_design.txt
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181 | ・2008/8/21の技術検討会での議論結果を反映.
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182 | ・prc_support.S/prc_config.c/prc_config.h/arm_m.h
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183 | ・コンテキスト判定をexc_ncntからアクティブなスタックに変更
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184 | ・prc_config.c
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185 | ・set_exc_int_priority() でサポート可能なIRQの上限を239に拡張.
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186 | ・start.S
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187 | ・起動時はThreadモードを前提としていることを明記.
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188 | ・ブートローダー等から起動される場合を想定し,MSPを有効にするように
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189 | 変更.
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190 | ・prc_timer.c
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191 | ・コメントを修正
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192 | ・デバッグ用コードを削除
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193 |
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194 | 2008/07/11
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195 | ・最初のリリース
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197 | 2013/04/07
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198 | ・例外処理発生時に割込み/CPU例外発生回数のインクリメントが行われていなかった
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199 | 問題の修正
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