[34] | 1 | TECS の Simple な Sample
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[31] | 2 |
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[38] | 3 | 2012年 7月6日
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| 4 | 大山 博司
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[31] | 5 |
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| 6 | 【ライセンス】
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[38] | 8 | 本ソフトウェアは、簡単なサンプルであり、個々のファイルにはライセンス条
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| 9 | 件を記載していませんが、TOPPERS ライセンスに準じます。License.txt を参
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| 10 | 照してください。
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| 11 |
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[31] | 12 | 【概要】
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[34] | 13 |
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[38] | 14 | TECS のもっとも簡単なアプリケーションサンプルです。 exerb 版の TECS ジェ
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| 15 | ネレータとcygwin だけで動作させることができますので、手軽に TECS を学ぶ
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| 16 | ことができます。cygwin 上では exerb 版で動作しますので、Ruby や racc の
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| 17 | インストールする必要がありません。
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| 18 | Linux などの POSIX 環境でも動作するはずです。この場合は、Ruby インタプ
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| 19 | リタが必要となります。動作環境の項を参照してください。
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[31] | 20 |
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[38] | 21 | 【サンプルプログラムの概要】
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| 22 |
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| 23 | 4 つのプログラムの例が同梱されています。
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| 24 |
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| 25 | これらには、共通した tSimple, tSample というセルタイプが用いられていま
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| 26 | す。これらのセルタイプは、すべての例で同じです。
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| 27 | この例では Makefile の簡単さ優先して、tSimple.c, tSample.c には 4 つの
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| 28 | コピーがありますが、diff を取ってみれば、同じであることがわかります。こ
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| 29 | れはソフトウェア部品にまったく手を加えることなく、種々のバリエーション
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| 30 | が可能になることを示しています。
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| 31 |
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| 32 | ・SimpleSample … 直接結合版
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| 33 |
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| 34 | 最もシンプルで、最も入門的な例です。
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| 35 | tSimple と tSample の 2 つのセルタイプを定義しています。
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| 36 | それぞれのセルタイプに属するセル Simple から Sample へ、シグニチャ
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| 37 | sSample として定義された関数群を介して呼び出すことができます。コン
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| 38 | ポーネント図やもう少し詳しい説明が SimpleSample.cdl に記述されてい
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| 39 | ますので参照してください。
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| 40 |
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| 41 | なお、タスクセルタイプ tTask は、cygwin (POSIX) 環境用に予め用意さ
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| 42 | れたものを用いています(後述の「cygwin_kernel について」を参照してく
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| 43 | ださい)。
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| 44 |
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| 45 | ・SimpleSampleTrace … 直接結合の TracePlugin あり版
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| 46 |
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| 47 | 上記 SimpleSample に TracePlugin を適用した例です。
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| 48 | 実行に伴って、関数の呼び出しに関するトレースが出力されます。
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| 49 | Simple と Sample の間に TracePlugin によって自動生成されたセルが挿
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| 50 | 入されます。このセルにより、トレースの出力がなされます。
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| 51 |
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| 52 | このディレクトリ下の SimpleSample.cdl を参照すると、TracePlugin の
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| 53 | 使い方がわかります。
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| 54 |
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| 55 | 挿入されたセルのセルタイプは tTracePlugin_sSample という名前になり
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| 56 | ます。gen ディレクトリの下の tTracePlugin_sSample.c というファイル
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| 57 | を見ると TracePlugin により生成された sSample の関数の呼び出しのト
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| 58 | レースを出力するコードがあります。
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| 59 |
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| 60 | 以下の 2 つの例は、SimpleSample と言っても、だいぶ複雑になります。
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| 61 | 初めて TECS に触れてみる方は、【動作環境】まで読み飛ばしていただい
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| 62 | た方がよいでしょう。
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| 63 |
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| 64 | ・SimpleSampleTransparentRPC … Transparent RPC 版
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| 65 |
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| 66 | 上記 SimpleSample に RPCPlugin を適用して、Transparent RPC を実現す
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| 67 | る例です。
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| 68 |
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| 69 | RPC とは、遠隔手続き呼び出し (Remote Procedure Call) のことで、呼び
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| 70 | 元のセルと呼び先のセルが、異なるタスク上で動作します。TECS には
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| 71 | Transparent RPC と Opaque RPC の2種類がありますが、Transparent RPC
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| 72 | は、同じ RTOS 上の別のタスクで、それぞれのセルを動作させるのに向い
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| 73 | ています。
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| 74 |
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| 75 | この例では Simple と Sample は異なるタスクで動作します。Sample が動
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| 76 | 作するタスクのセルは cdl 上に現れていません。RPCPlugin により自動で
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| 77 | 生成されます。RPCPlugin は、その他にも tDataqueue を使用する通信チャ
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| 78 | ンネルや、マーシャラ、アンマーシャラも自動生成してくれます。
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| 79 |
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| 80 | マーシャラ、アンマーシャラは、タスク間の通信用のパケットの生成と分
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| 81 | 解を行うもので、RPCPlugin は、それらのセルタイプとセルの両方を生成
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| 82 | します。マーシャラ、アンマーシャラのセルタイプは、対象となるシグニ
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| 83 | チャごとに相違するため、いわばオーダーメードの通信プログラムになり
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| 84 | ます。RPCPlugin は C 言語のプログラムも含めて生成します。
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| 85 |
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| 86 | Transparent RPC は、メモリ対称なマルチプロセッサ間での通信に応用で
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| 87 | きます (しかし、現時点で TOPPERS/FMP に適用するサンプルは、ありませ
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| 88 | ん。近い将来実現されるでしょう)。
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| 89 |
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| 90 | なお Transparet (透明) と Opaque (不透明) の違いは、メモリ透過性が
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| 91 | あるかどうかです。Transparent RPC ではメモリ透過性があり、ポインタ
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| 92 | を渡せば、渡された側はポインタを通して本来の引数にアクセスすること
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| 93 | ができます。一方、Opaque RPC ではメモリ透過性がなく、ポインタを渡さ
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| 94 | れても、本来の引数にアクセスすることができません。Opaque RPC では、
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| 95 | ポインタの指している先の本来の引数を渡す必要があります。その分
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| 96 | Opaque RPC のマーシャラ、アンマーシャラは複雑になります。
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| 97 |
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| 98 | ・SimpleSampleOpaqueRPC … Opaque RPC 版
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| 99 |
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| 100 | 上記 SimpleSample に OpaqueRPCPlugin を適用して、Opaque RPC を実現
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| 101 | します。
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| 102 |
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| 103 | SimpleSampleOpaqueRPC の cdl を見ると、上記の 3 つの例に比べて、少
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| 104 | し雰囲気が異なっていることが分かります。
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| 105 |
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| 106 | まず、コンポーネント図上で TaskMain が加えられているのが相違します。
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| 107 | これは、呼び元の側で通信チャンネルをオープンするために追加されてい
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| 108 | ます。
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| 109 |
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| 110 | cdl の内容としては、Simple と Sample が異なるリージョン (region) に
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| 111 | 属している点が、これまでと大きく異なります。region はセルの配置を制
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| 112 | 御するのに用いられます。と同時に、セルの名前衝突の回避にも用いられ
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| 113 | ます。
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| 114 |
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| 115 | region rSimple と rSample は、独立したリンク単位 (linkunit) である
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| 116 | と指定されています。実際にこのサンプルをビルドすると、2 つの exe が
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| 117 | 生成されます。2 つのセル Simple と Sample は、それぞれの exe に分か
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| 118 | れて動作します。
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| 119 |
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| 120 | この例では、tSocket を使って 2 つのセル間 (つまりは exe 間) をつな
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| 121 | ぎます。OpaqueRPCPlugin は、コンポーネント図上に現れていない要素を、
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| 122 | すべて生成します。基本的には Transparent RPC の場合と同じですが、ポ
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| 123 | インタをそのまま渡すことができないため、マーシャラやアンマーシャラ
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| 124 | も異なるものになります。
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| 125 |
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| 126 | この事例では、TECS RPC のエラー回復モデルを組み込んでいません。エラー
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| 127 | 回復モデルは、実行の途中で通信エラーが発生した場合などに、適切な振
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| 128 | る舞いをさせるためのものです。tecsgen の test/opaqueRPC のサンプル
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| 129 | コードは、エラー回復モデルを含んでいます。
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| 130 | Opaque RPC に用いられる通信チャンネルは ethernet など、CPU やメモリ
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| 131 | などの信頼性に比べ、信頼性が劣ります。このため、実用的なアプリケー
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| 132 | ションとしては、通信途中でエラーが発生した場合、どのように対処する
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| 133 | か作りこんでおく必要があります。
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| 134 |
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| 135 | この Simple Sample で利用する tecs_package にも Opaque RPC に関する
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| 136 | 情報があります。これは TINET を用い skyeye 上で動作するように組み込
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| 137 | まれています。
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| 138 |
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[31] | 139 | 【動作環境】
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| 140 |
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[34] | 141 | cygwin 上でビルドし動作します。2012.6.2 に発行された tecs_package
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| 142 | (TECS ジェネレータ V1.1.0.4 を同梱) を用いてください。exerb 版を用いる
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| 143 | ようになっているため、Ruby インタープリターは不要です。
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[41] | 144 | tecs_package は、こちらからダウンロードできます。
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| 145 | http://www.toppers.jp/download.cgi/tecs_package-20120608.tar.gz
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[31] | 146 |
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[38] | 147 | exerb 版とは Ruby インタプリタと TECS ジェネレータが一体の exe 化さ
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| 148 | れたもので、Ruby インタプリタのインストールを必要としません。ただし
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| 149 | exerb 版は Windows 上でしか動作しません。
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[31] | 150 |
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[38] | 151 | 以下の環境で動作確認しています。
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| 152 | ・cygwin 1.7.15
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| 153 | ・gcc 4.5.3
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| 154 | ・Ruby 1.8.7p358
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| 155 |
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[34] | 156 | Linux などの POSIX 環境でも動作させることができます。その場合 Makefile
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| 157 | の TECSGEN_EXE を tecsgen.exe から tecsgen に変更してください。Ruby
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| 158 | 1.8 がインストールされている必要があります。Ruby 1.9 には対応しません。
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| 159 |
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| 160 | 【準備】
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| 161 |
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[31] | 162 | 1) ファイルの展開
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| 163 |
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| 164 | tecs_package ディレクトリの直下 asp+tecs, tecsgen の並びに
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[34] | 165 | SimpleSample を置いてください。exerb 版を用いる都合上、tecsgen コマン
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| 166 | ド引数に与えるパスは、すべて相対パスで指定しています。
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[31] | 167 |
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| 168 | tecs_package-+- asp+tecs
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| 169 | |
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| 170 | +- tecsgen
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| 171 | |
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| 172 | +- SimpleSample -+- SimpleSample
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[34] | 173 | (※) |
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| 174 | +- SimpleSampleTrace
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| 175 | |
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[38] | 176 | +- SimpleSampleTransparentRPC
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| 177 | |
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[34] | 178 | +- SimpleSampleOpaqueRPC
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[31] | 179 |
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[34] | 180 | ※ svn の trunk のディレクトリの位置に対応します。名前は変更しても構いません。
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[31] | 181 |
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[34] | 182 | 2) パスの設定
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[31] | 183 |
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[34] | 184 | cygwin コンソールを開き、以下のような方法で set_env.sh 内の PATH 等を
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| 185 | 取り込みます。
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[31] | 186 |
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| 187 | % cd tecs_package/tecsgen
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| 188 | % source set_env.sh
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| 189 |
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| 190 | exerb 版を使用するため、TECS ジェネレータのビルドは不要です。
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| 191 |
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[34] | 192 | 【ビルドと実行】
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| 193 |
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[31] | 194 | 3) 直接結合版のビルドと実行
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| 195 |
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| 196 | ・ビルド
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| 197 |
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| 198 | % cd tecs_package/SimpleSample/SimpleSample
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| 199 | % make tecs
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| 200 | % make all
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| 201 |
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| 202 | ・実行
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| 203 |
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| 204 | % ./SimpleSample.exe
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| 205 |
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[34] | 206 | 4) 直接結合の TracePlugin あり版のビルドと実行
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[31] | 207 |
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[34] | 208 | % cd tecs_package/SimpleSample/SimpleSampleTrace
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| 209 | % make tecs
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| 210 | % make all
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[31] | 211 |
|
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| 212 | ・実行
|
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| 213 |
|
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[34] | 214 | % ./SimpleSample.exe
|
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[31] | 215 |
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[34] | 216 | 5) transparent RPC 版のビルドと実行
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[31] | 217 |
|
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| 218 | ・ビルド
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| 219 |
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| 220 | % cd tecs_package/SimpleSample/SimpleSampleTransparentRPC
|
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| 221 | % make tecs
|
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| 222 | % make all
|
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| 223 |
|
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| 224 | ・実行
|
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| 225 |
|
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| 226 | % ./SimpleSample.exe
|
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| 227 |
|
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| 228 | 実行後、サーバー側のタスクが終了しないため、プロセスが終了しません。
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---|
| 229 | ctrl-C で終了させてください。
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| 230 | わかりにくいですが、Simple と Sample は異なるタスクで実行されています。
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| 231 |
|
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[34] | 232 | 6) opaque RPC 版のビルドと実行
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[31] | 233 |
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| 234 | ・ビルド
|
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| 235 |
|
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| 236 | % cd tecs_package/SimpleSample/SimpleSampleOpaqueRPC
|
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| 237 | % make tecs
|
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| 238 | % make all
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| 239 |
|
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| 240 | ・実行
|
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| 241 |
|
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| 242 | 2つの cygwin コンソールを使います。
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| 243 | 1 つ目のコンソールでサーバー側を起動します。
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| 244 |
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| 245 | % ./rSample/SimpleSample-rSample.exe
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| 246 |
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[34] | 247 | 次に 2 つ目のコンソールでクライアント側を起動します。
|
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[31] | 248 |
|
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| 249 | % cd tecs_package/SimpleSample/SimpleSampleOpaqueRPC
|
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| 250 | % ./rSimple/SimpleSample-rSimple.exe
|
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| 251 |
|
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| 252 | 終了後、サーバー側のプロセスは transparent RPC と同様終了しないため、
|
---|
| 253 | ctrl-C で終了させてください。
|
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| 254 | Sample(サーバー) のメッセージが Simple(クライアント) 側で出力されます
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| 255 | が、これは out 引数で返されたものを表示しているためです。
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| 256 |
|
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[38] | 257 | 【あさらい】
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[32] | 258 |
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[34] | 259 | ポイントは、各 CDL 内の tSimple, tSample の定義、セルタイプコード
|
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| 260 | tSimple.c, tSample.c は、まったく無変更で 4 つのパターンに対応している
|
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| 261 | ことです。再利用が図られることがわかります。
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| 262 |
|
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[31] | 263 | 【次のステップ】
|
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| 264 |
|
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| 265 | うまく動いたら、次のステップとしてやってみることを記します。
|
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| 266 |
|
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| 267 | ・シグニチャ sSample に関数を追加する
|
---|
| 268 |
|
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[38] | 269 | まずは、この手順を理解しましょう。.c にも関数を加える必要があります。
|
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| 270 | 以下のコマンドで追加された関数のテンプレートをマージすることができ
|
---|
| 271 | ます。
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[31] | 272 |
|
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[38] | 273 | % tecsmerge gen/tSample_template.c src
|
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| 274 |
|
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| 275 | tSimple.c には、追加された関数を呼び出すプログラムを追加する必要が
|
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| 276 | あります。以下を実行しても関数を呼び出すプログラムは追加されません
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| 277 | が、冒頭のコメント部に呼び口関数が追加されます。
|
---|
| 278 |
|
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| 279 | % tecsmerge gen/tSimple_template.c src
|
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| 280 |
|
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| 281 | ・シグニチャと、それを受け口に持つセルタイプを定義して Sample から結合
|
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| 282 | してみる
|
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| 283 | セルタイプコード (.c) も作成する必要があります。テンプレートコード
|
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| 284 | (gen の下の _templete.c) をベースにすることができます。
|
---|
| 285 |
|
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[34] | 286 | 【cygwin_kernel について】
|
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| 287 |
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| 288 | cygwin 上で pthread を用いた tTask 等のセルタイプを用意していますが、
|
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| 289 | テストドライバーまたはスタブであり、ほとんど機能は備わっていません。
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| 290 |
|
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