TOPPERSロΖバタデ�よ最新成珂

TOPPERSプロジェクト	
合同プレス発表会	

Hiroaki Takada

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TOPPERS = Toyohashi Open Platform for
Embedded and Real-Time Systems

プロジェクトの活動内容▶ ITRON仕様の技術開発成果を出発点として，組込みシステム構築の基盤となる各種の高品質なオープンソースソフトウェアを開発するとともに，その利用技術を提供
組込�ハパマ�分野ゅつぞむ‖Linuxよ™だゅ広ど使ェイィヂ【ロΜフ【パOSよ構築オ目指び!
プロジェクトの推進主体▶ 産学官の団体と個人が参加する産学官民連携プロジェクト▶ 2003年9月にNPO法人として組織化▶ それ以前は，名古屋大学（2002年度までは豊橋技術科学大学）高田研究室を中心とする任意団体として活動	
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TOPPERSロΖバタデ�よ最新成珂

決定版のITRON仕様OSの開発▶ ITRON仕様がかかえる過剰な重複投資と過剰な多様性の問題を解決（または軽減）
次世代のリアルタイムOS技術の開発▶ 組込みシステムの要求に合致するし，ITRONの良さを継承する次世代のリアルタイムOS技術を開発
Linuxも類似よOSオ�だＬま作ぽむ�維味てやぞ“▶ オープンソースソフトウェア化により産学官の力を結集
組込みシステム開発技術と開発支援ツールの開発▶ 高品質な組込みシステムの効率的な開発を支援
組込みシステム技術者の育成への貢献▶ オープンソースソフトウェアを用いた教育コースや教材を開発し，それを用いた教育の場を提供
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TOPPERS/JSPカーネル 最初よ凱発成珂
▶ µITRON4.0仕様のスタンダードプロファイルに準拠したリ
アルタイムカーネル
TOPPERS/FI4カーネル IPA▶ µITRON4.0仕様のすべての機能を持つよう拡張
TOPPERS/ATK1（Automotiveカーネル バージョン1）▶ 自動車制御システム分野での国際標準であるOSEK/VDX OS仕様に準拠したリアルタイムカーネル
TOPPERS/FDMPカーネル IPA
H-IIAΖドホ�▶ 機能分散マルチプロセッサ向けに拡張をよ採用オ公表
TOPPERS/HRPカーネル JAXAも共同凱発▶ メモリ保護機能などの高信頼システム向けの機能を追加▶ JAXAが検証を実施	
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TOPPERSロΖバタデ�よ最新成珂

TOPPERS/ASPカーネル 新世代ッ【ャΔよ出発点▶ JSPカーネルに対して，信頼性・安全性・ソフトウェアポータ
ビリティ向上のための各種の拡張・改良
TOPPERS/FMPカーネル▶ ASPカーネルをマルチコアプロセッサ向けに拡張
TOPPERS新世代カーネル統合仕様書▶ µITRON4.0仕様をベースに，最近10年の新しい要求に対応できるように改良・拡張したカーネル仕様▶ 作成中（ASP，FMPカーネルの仕様の記述は完成）
TECS（TOPPERS組込みコンポーネントシステム）▶ 各種のソフトウェアモジュールを部品化し，必要な部品を組み合わせることによって大規模な組込みソフトウェ アを効率的に構築するための技術（仕様とツール）	
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TINET 経済産業省 地稲ニΜフ▶ ITRON TCP/IP API仕様に準拠したコンパクトなTCP/IPプ
ロトコルスタック．IPv6にも対応
FatFs for TOPPERS▶ FAT12/16/32に対応したファイルシステム
CAN/LINミドルウェアパッケージ 経済産業省 地稲ニΜフ▶ CANとLIN向けの通信ミドルウェア
RLL（Remote Link Loader） IPA
DLM（Dynamic Loading Manager）▶ いずれも，モジュールの動的なローディングを行うためのミドルウェア．実現アプローチが異なる
TLV（TraceLogVisualizer）▶ RTOS等のトレースログを可視化するためのツール	
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初級実装セミナーの教材 益語版, 中文版�用維▶ RTOS上に組込みソフトウェアを構築する手法の基礎を，実習を通して学習するセミナーの教材（講義テキスト，配付資料，環境設定用のプログラムなど）
中級実装セミナーの教材 中文版�用維▶ ネットワークプログラミングやシステム設計手法を学習
基礎１実装セミナーの教材▶ 小規模な組込みシステム開発とRTOSの基礎を学習
基礎２実装セミナーの教材▶ RTOSの解説とサービスコールの実装体験を行う
独立の教育コンテンツ▶ TOPPERS版鹿威し▶ TOPPERS二足歩行ロボット教材	
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945SH	
（シャープ）	

コンシューマ機器への組み込み事例	

FMPッ【ャΔよ最初よ採用事例

PM-A970 (エプソン)	

DO!KARAOKE	（松下電器産業）	

GT-541 (ブラザー工業)	
IPSiO GX e3300 (リコー)	
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UA-101 (Roland)	
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産業機器等への組み込み事例	
今怪‖
採用オ公表

アーク溶接機DP-350(ダイヘン)	

キザシ (スズキ)	

H-IIB（JAXA)	
＜開発中＞	

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ASTRO-H (JAXA)	
＜開発中＞	

マイクロプレート分析装置 AP-X(協和メデックス)	

NC装置 OSP-P200(オークマ)	
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次世代のリアルタイムカーネル技術“高信頼性・安全性・リアルタイム性を追求▶ TOPPERS新世代カーネル（ITRON仕様からの発展）▶ 次世代車載システム向けRTOS（OSEK/VDX, AUTOSAR仕様をベースに）ソフトウェア部品化技術▶ TECS（TOPPERS組込みコンポーネントシステム）
組込みシステム向けプラットフォームと開発支援ツール▶ 各種のミドルウェアや仮想化技術▶ 開発支援ツール（シミュレータ，可視化ツール）
技術者育成のための教材開発▶ プラットフォーム技術者の育成▶ ETロボコン向けプラットフォームと教材の提供
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TOPPERSロΖバタデ�よ最新成珂�ITRON4.0仕様て公表はイむづァ‖びめゅ10年て経我組込みシステムにおける要求の変化▶ システム/ソフトウェアの一層の大規模化・複雑化▶ これまで以上に高い信頼性・安全性▶ 小さい消費エネルギーで高い性能µITRON4.0仕様以降の各方面の技術開発成果▶ マルチコアプロセッサ対応▶ 保護機能（メモリ保護，時間保護）▶ 機能安全対応，省エネルギー制御▶ コンポーネントシステム対応µITRON4.0仕様で完成度が低かった箇所の改良▶ システムコンフィギュレーション手順など
ねイァよ要求ゅねべぢィ新ぱぞッ【ャΔ仕様て必要Hiroaki Takada

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大規模佳 複雑佳
TECS	

動的オブジェ
クト生成	

コンポーネントシステム対応	新世代カーネル
フルセット	

高性能 省ダャΔテ【ＦＭＰ
マルチコア
プロセッサ拡張	

ASP	

省エネルギー制御	

HRP2
メモリ保護，時間保護	

新世代カーネル
仕様 スタンダード
プロファイル	

信頼性 以全性

ASP Safety
機能安全対応	

最小セット	
2007	

Hiroaki Takada

2008	

2009	

適用範易核大2012	
2011	
2010	
※ リリース前のカーネルの名称は仮称	
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再掲	

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TOPPERS/ASPカーネル 新世代ッ【ャΔよ出発点▶ JSPカーネルに対して，信頼性・安全性・ソフトウェアポータ
ビリティ向上のための各種の拡張・改良
TOPPERS/FMPカーネル▶ ASPカーネルをマルチコアプロセッサ向けに拡張
TOPPERS新世代カーネル統合仕様書▶ µITRON4.0仕様をベースに，最近10年の新しい要求に対応できるように改良・拡張したカーネル仕様▶ 作成中（ASP，FMPカーネルの仕様の記述は完成）
TECS（TOPPERS組込みコンポーネントシステム）▶ 各種のソフトウェアモジュールを部品化し，必要な部品を組み合わせることによって大規模な組込みソフトウェ アを効率的に構築するための技術（仕様とツール）	
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TOPPERS/HRP2カーネル▶ ASPカーネルにメモリ保護機能とオブジェクトアクセス保護機能を追加したリアルタイムカーネル▶ メモリ保護ユニット（MPU）を備えたプロセッサを有効活用できる
TOPPERS/ASPカーネル 動的生成機能拡張パッケージ▶ ASPカーネルにオブジェクトの動的生成／削除機能を追加するための拡張パッケージ
TOPPERS/ASP Safetyカーネル▶ IEC 61508（機能安全規格）のSIL 3に準拠したソフトウェア開発プロセスで開発されたリアルタイムカーネル▶ 規格認証に必要な各種のドキュメントを含む▶ 機能的には，ASPカーネルのサブセット	
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大規模佳新べゅ早棄ΓΓ【パ複雑佳TECS	

動的オブジェ
クト生成	コンポーネント

高性能 省ダャΔテ【ΓΓ【パ済�
システム対応	ＦＭＰΓΓ【パ済�マルチコア
プロセッサ拡張	

ASP	
新世代カーネル
仕様 スタンダード
プロファイル	

省エネルギー制御	

HRP2
メモリ保護，時間保護	

新べゅ早棄ΓΓ【パ信頼性 以全性

ASP Safety
機能安全対応	

最小セット	
2007	

Hiroaki Takada

2008	

新世代カーネル
フルセット	新べゅ
早棄ΓΓ【パ適用範易核大2010年度
2012	
2009	
2011	
2010	
公募型事業め凱発※ リリース前のカーネルの名称は仮称	
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TECSとは?
▶ 各種のソフトウェアモジュールを部品化し，必要な部品を組み合わせることによって大規模な組込みソフトウェ アを効率的に構築するための技術TECS（コンポーネント技術）を用いる利点▶ 大規模な組込みソフトウェアの見える化▶ ソフトウェア部品の流通性・再利用性の向上▶ 分散フレームワークによる分散システムの開発効率化
TECSの特徴とアプローチ▶ コンポーネント間の結合を静的にし，最適化を可能に▶ すべてのソフトウェアをコンポーネントとして扱える▶ 遠隔呼出し（RPC）のためのコンポーネントをツールによ り
生成（現時点では未完成）
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TECS教育教材の目的▶ TECSの基礎を理解▶ TECSを用いたプログラム作成の実習▶ STM32Primer2（写真）を利用
教育教材に含まれるもの	
▶ 実習に用いるプログラムのソースコード▶ 教育に用いるプレゼン資料▶ 組込みシステムの基礎，実習環境の構築方法，TECSを用いた基礎的なプログラミングから応用的なプログラミングまでをカバー	
教育教材の開発経緯▶ 2009年度TOPPERS公募型事業により，TOPPERSプロジェクトからデジタルクラフトに委託する形で開発▶ TOPPERSコンポーネント仕様WGによってブラッシュアップ
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SafeG▶ 1つのマイクロプロセッサ上で，汎用OS（LinuxとAndroid）とRTOS（ASPカーネル）を安全に共存して動作させるデュアルOSモニタ▶ ARM TrustZone技術を用い，RTOSをTrust状態，汎用OSをNon-Trust状態で実行▶ 汎用OSにセキュリティホールがあり，特権モードで不正なプログラムが動作しても，RTOS側を保護できる
Tethys USB Host Stack▶ USB2.0規格に準拠した組込みシステム向けUSBホストス
タック▶ 2008年度TOPPERS公募型事業により開発	
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TOPPERS組込みコンポーネントシステム（TECS）▶ TOPPERSコンポーネント仕様WGのメンバにより，各種の拡張や完成度向上のための開発が進行中
TOPPERS/FMPカーネルの検証スイート▶ 名古屋大学を中心とするコンソーシアム型共同研究により開発中
最小セットカーネル▶ 2010年度 TOPPERSプロジェクト公募型事業により開発中
次世代車載システム向けRTOS（TOPPERS/ATK2）▶ AUTOSAR OS仕様に準拠したリアルタイムカーネルの開発を，名古屋大学を中心とするコンソーシアム型共同研究により開発することを計画中
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