エッジコンピューティングの逆襲 特集

大学生まれのフル機能RTOS「RIOT-OS」は良くも悪くもビジネスと直結しないリアルタイムOS列伝(17)(2/3 ページ)

» 2021年11月29日 10時00分 公開
[大原雄介MONOist]

Linuxプログラマーがスムーズに開発できる点で「Apache Mynewt」に近い

 さて、WSN向けからスタートしたこともあり、RIOT-OSは基本エンドノードというか、IoTのフレームワークでよく用いられるConstrained Device(制約されたデバイス)あたりが主なターゲットとなっている(図5)。結果として、当然図6のような条件の下で動作することになる。

図5 図5 このターゲットは「Contiki」とすごく近いのだが、実装がまるで違うのも面白い[クリックで拡大]
図6 図6 最近だとMCU向けのGUIのニーズがぼちぼち増え始めているのだが、まぁ全部が全部というわけではないし、WSN向けならばUIはせいぜいが液晶ディスプレイ程度で十分だから、ほぼこの条件は今でも当てはまる[クリックで拡大]

 そのRIOT-OSの基本的な方針が図7である。上でもちょっと書いたが、Linuxのプログラマーが比較的スムーズに開発ができるような工夫がなされているというあたりでは、Apache Mynewtに近いものがある。特に開発の初期段階は、Linuxの上でそのままRun&Debugができる(もちろん最終段階では、性能の確認などのために実機を動かす必要があるが)のはちょっと特異である。

図7 図7 開発にはgdbやValgrindが使えるし、プロトコルチェックなどにはWiresharkが利用できるというのもメリットとして挙げられている[クリックで拡大]

 図8に挙げたのはOSの特徴になる。先のFireKernelの数字に比べるとややメモリの利用量は増えているが、フル機能のRTOSになっていること、32ビットMCUということを考えれば、これは許容範囲化と思う。それにしても、図8で見るとかなり機能が豊富であるものの、これを担保するためのシステム構造もかなり充実というか、RTOSとしてはかなり重厚な構造になっている(図9)。

図8 図8 ちなみにターゲットは8ビットや16ビットも当然カバーしている[クリックで拡大]
図9 図9 さすがにHALを入れるところまではしなかったもよう[クリックで拡大]

 センサーノード向けということで当然コネクティビティも必要であり、これも当然用意されている(図10、11)。ネットワークスタックも当然、それも複数用意されており、用途に応じて選択することができる。ちなみにGitHubでsys/netの下を見てみると、専用のkconfigを用意することで、LPWA(省電力広域)ネットワークの一つであるLoRaへの対応も進んでいるようだ。

図10 図10 CANはともかくNFCというのはちょっと不思議な選択のような気もする[クリックで拡大]
図11 図11 lwipは「Contiki」でも出てきた[クリックで拡大]

 プラットフォームとしては、先にも書いたが、Armやx86/MIPSといった32ビット以外に、MSP430やAVR8もサポートされている(図12)。現時点でRIOT-OSの動く開発ボードの数は実に236個。あまり古いもの(それこそH8やZ80など)はサポートの対象に入っていないが、逆に現在入手可能な開発ボードはかなり網羅されている印象だ。

図12 図12 LLVMに対応というのもRTOSでは珍しい気が[クリックで拡大]

 ちなみに「Arduino Uno」もサポートリストに入っているが、これはATmega328pベースなので、そもそもSRAMが2KBしか搭載されておらず、それもあって説明にも“Don't expect having a working network stack due to very limited resources.”と書いてあるのはまぁご愛嬌(あいきょう)か。多分、OSカーネルとネットワークスタックを載せたらアプリケーション用のメモリが余らないだろう。そういう意味で現実的か? と言われれば怪しいのだが、逆に動くだけならかなり多くのMCUに移植が可能ということになる。

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