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en latform formbedded and eal-Time ystems

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!
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  ;=523:,H|)Sa ;=523:,g"! 日本の主要産業分野で重要な役割を果たしている組込みシステム分野で，ITRONにより築いてきた日本発の技術を維持・発展させていきたい
現世代のリアルタイムOSの決定版の構築! 約20年間に渡るITRON仕様の技術開発成果をベースにITRON仕様の標準的なオープンソース実装を用意することで，企業の開発投資をより先端的なソフトウェア部品や開発環境の開発に向ける
ITRON仕様の実装が絞られることで，ソフトウェアの移植性が向上し，それらにサポートが集中する
ITRON仕様がかかえる「過剰な重複投資」と「過剰な多様性」の問題が解決 (または軽減)  ;=523:,H|)Sa

ITRON仕様の問題点とその原因しばしば指摘されるITRON仕様OSの問題点
開発環境やツールが不足
リアルタイムカーネル
ソフトウェア部品が不足
そのものの技術的な問題を指摘する声は多く扱える技術者が少ない
ないソフトウェアの移植性が悪い! 過剰な重複投資～ 多くの会社が同様のソフトウェア開発を実施
ITRON仕様OS自身や，その上で動作するTCP/IPプロト
コルスタックは約10種類もあるが⋯! 過剰な多様性 (1つになるのが良いとは思わないが)
ITRONをサポートしたいが，どのITRON仕様OSに対応すればよいの？
  ;=523:,H|)Sa

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し，ITRONの良さを継承した，次世代のリアルタイムOS技術を開発する!
! 汎用OS向けに開発された技術をそのまま導入するのではなく，組込みシステムに向いた技術を開発する
オープンソースソフトウェア化により，産学官の力を結集することが可能に
標準化よりもソフトウェア開発の方がスピードが速い
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の開発と，それを用いた教育の場を提供するなどの活動
を通じて，組込みシステム技術者の育成に貢献する開発した教育コンテンツもオープン化する  ;=523:,H|)Sa;=523:,hb)$0.(,O?
TOPPERSプロジェクトの組織と会員
総会

正会員 (団体, 個人)＋ 準会員, 特別会員

監事
理事会 会長, 副会長, 理事
事務局 事務局長
運営委員会 運営委員 (15名)

団体正会員 : 70
(企業 : 68, その他 : 2)

個人正会員 : 10
準会員 (個人) : 40
特別会員 : 16(団体 : 8, 個人 : 8)

合計会員数 : 136(2004年11月5日時点)

必要なWGを順次設立

教育WG

 

コンポーネント
仕様WG

中国普及
WG

Linux on

検証WG TOPPERS WG

 ;=523:,H|)Sa

これまでの経緯
2000年11月
2001年5月
2001年11月
2002年4月
2002年11月
2003年9月
2004年1月
2004年5月
2004年6月
 

JSPカーネルの最初のバージョンを公開
第3回 LSI IPデザインアワードにおいて，JSPカーネルがIP優秀賞を受賞
この時点でメンバが4組織に．産業界への普及活動を開始
組込みシステム業界の有力4社が参加．その後も着実にメンバ数が増加
TOPPERSプロジェクト組織化準備委員会が活動を開始
NPO法人設立．教育WGの活動を開始
コンポーネント仕様WGの活動を開始
中国普及WG, 検証WGの活動を開始
第1回 TOPPERSカンファレンス開催

 ;=523:,H|)Sa$0.(,]*GtfE
TOPPERS/JSPカーネル
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プロジェクトの最初の開発成果．Release 1.4
により，現世代のリアルタイムOSとして高い完成度に実システムへの適用事例も増加中
約15種類のターゲットプロセッサに対応 (増加中)
TOPPERS/FI4カーネル
JSPカーネルをベースに，μITRON4.0仕様に規定されたすべての機能を持つよう拡張したリアルタイムカーネル! JSPカーネルで機能不足となるアプリケーションへの適用を狙う
JSPカーネルをベースとして開発
  ;=523:,H|)Sa

IIMPカーネル
JSPカーネルをベースに，メモリ保護などの保護機能を追加したリアルタイムカーネル
μITRON4.0仕様 保護機能拡張 (μITRON4.0/PX仕様)に準拠! 組込みシステムの要求に合致したオーバヘッドの小さいメモリ保護機能を実現
TOPPERS/OSEKカーネル
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! 自動車制御システム分野での普及を狙う
TOPPERS/JSPカーネルを活用する形で開発
今後，メモリ保護などの保護機能の追加を計画
  ;=523:,H|)Sa

TOPPERS C++ APIテンプレートライブラリ
μITRON仕様準拠のカーネルをラッピングするC++用のテンプレートライブラリ
JSPカーネルとFI4カーネルの両方に対応
TOPPERSカーネルテストスイート
JSPカーネルとFI4カーネルが，μITRON4.0仕様に合致しているかを検証するために必要なテストプログラム
μITRON4.0仕様のスタンダードプロファイル部分のテ
スト内容は，「μITRON4.0検定仕様書(案)」に基づく
それ以外の機能をテストするテストスイートを追加
モデルベース開発支援 (BridgePoint for JSP)
モデル駆動型アーキテクチャ (MDA) をサポートする開発ツールの BidgePoint の生成するコードを，JSPカーネル上で動作させるためのランタイムおよびツール  ;=523:,H|)Sa

TINET
ITRON TCP/IP API仕様に準拠した組込みシステム用のコンパクトなTCP/IPプロトコルスタック
FreeBSDのコードをベースに，オーバヘッドを減らすように改造
IPv6にも対応 (KAMEのコードをベースに)RLL (Remote Link Loader)
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
RLLは，サーバに格納されたリロケータブルファイルをサーバ側でリンクし，それをダウンロードして実行
DLMは，ファイルに格納されたリロケータブルファイ
ルを読み込み，それをロード・リンクして実行  ;=523:,H|)Sa ;=523:,GtfEu)開発成果物の知的財産権に関する規則で規定
プロジェクトの会員が開発し，次のいずれかの該当する
ソフトウェア (規則 第２条より)(1) TOPPERSプロジェクトの開発計画の一環で開発したソフトウェア
(2) TOPPERSプロジェクトが、それを開発した会員より，開発成果物として取り扱う (すなわち，オープンソースにする) 旨の合意を得たソフトウェア
開発したソフトウェアを，(2) に該当する開発成果物とすと呼んでいるることを，開発成果物に対する知的財産権は，それを開発した会員に帰属し，TOPPERSプロジェクトには譲渡しないことを原則とする (規則 第３条)
  ;=523:,H|)Sa

GtfE,}{\~TOPPERS/JSPカーネルの利用事例 (1)リコーが，TOPPERS/JSPカーネルの Windowsシミュ
レーション環境を用いて，オブジェクト指向設計ツールの生成したコードをパソコン上で検証する環境を構築
TOPPERSプロジェクト，東陽テクニカ，日本ラショ
ナルソフトウェア (日本IBM) が協力
Rose RealTime (IBM, 旧Rational Software) と
BridgePoint (Project Technology) の両方に対応
ソフトウェアを実ターゲットで検証する前段階として，パソコン上での検証・デバッグが可能! BridgePoint の生成したコードを，JSPカーネル上で動作させるために必要なツール／ランタイムを，プロジェクトの開発成果物としてコントリビュート  ;=523:,H|)Sa

TOPPERS/JSPカーネルの利用事例 (2)松下電器産業のカラオケマイク「DO!KARAOKE」(商品型番: SY-MK7)

  ;=523:,H|)Sa

TOPPERS/JSPカーネルの利用事例 (3)オークマのNC装置 OSP-P200
TOPPERS/JSPカーネルを核にしたリアルタイムOSとWindowsXPを融合させたハ
イブリッドOSを独自に開発
Windows
アプリケーション

機械制御機能リアルタイムOS(独自開発)
TOPPERS/JSP

WindowsXP

高性能NCコンピュータ
イーサ
ネット

USB

サーボ
リンク

デバイス
ネット

OSP-P200のソフトウェア構造 

OSP-P200

 ;=523:,H|)Sa

TOPPERS/JSPカーネルとTINETの利用事例
品川通信計装サービスのタッチパネル付き液晶表示ユニット「SVTD-180SH」
主な仕様：
SH4 (SH7750) 160MHz
フラッシュ 2MB, SDRAM 8MB,
SRAM 1MB
5.5型カラーSTN液晶
10Base-T, RS-232C/485A
その他各種インタフェース

TOPPERS/JSPカーネルとTINET
をポーティング
その他のミドルウェアやドライバ
は自社開発  ;=523:,H|)Sa$0.(+Gt%'N@4>9>8
組込みシステム開発技術者の質・量両面での充実が必要
であるにもかかわらず，技術者育成のための良い教材や場が少ない
SESSAME (組込みソフトウェア管理者・技術者育成研究会) と連携して教育コンテンツを開発してオープン化
初級実装コースの教育コンテンツ
初級実装コース (リアルタイムOS上に組込みソフトウェ
アを構築する手法を，実習を通して体験・学習するコース) のセミナー講義テキスト，セミナー配付資料，セミナー環境設定用のプログラムなど
独立の教育コンテンツ
TOPPERS版鹿威し話題沸騰ポットシミュレータ  ;=523:,H|)Sa <17>6
TOPPERSプロジェクトで独自に開発したソフトウェアには，独自のライセンス条件 (レポートウェア) を設定する
基本的な考え方組込みシステムの事情を考慮し，GNU GPLやBSDライ
センス (旧版) より自由に使えるライセンス条件とする
成果をアピールすることが開発資金獲得に繋がることか
ら，どこでどう使われているかをなるべく知りたい
GNUソフトウェアとリンクして使えるように，デュアルライセンスに (実際には，BSDライセンスも選択できる)
ライセンス文言の構成
ソフトウェアの名称と各著作者の著作権表示
利用条件本体 (次のスライドに掲載)
無保証規定
  ;=523:,H|)Sa
上記著作権者は，以下の (1)～(4) の条件か，Free Software Foundation によって公表されている GNU General Public License の Version 2 に記述されている条件を満たす場合に限り，本ソフトウェア（本ソフトウェアを改変したものを含む．以下同じ）を使用・複製・改変・再配布（以下，利用と呼ぶ）することを無償で許諾する．
(1) 本ソフトウェアをソースコードの形で利用する場合には，上記の著作権表
示，この利用条件および下記の無保証規定が，そのままの形でソースコード中に含まれていること．
(2) 本ソフトウェアを，ライブラリ形式など，他のソフトウェア開発に使用できる形で再配布する場合には，再配布に伴うドキュメント（利用者マニュアルなど）に，上記の著作権表示，この利用条件および下記の無保証規定を掲載すること．
(3) 本ソフトウェアを，機器に組み込むなど，他のソフトウェア開発に使用できない形で再配布する場合には，次のいずれかの条件を満たすこと．
(a) 再配布に伴うドキュメント（利用者マニュアルなど）に，上記の著作権表
示，この利用条件および下記の無保証規定を掲載すること．
(b) 再配布の形態を，別に定める方法によって，TOPPERSプロジェクトに報告すること．
(4) 本ソフトウェアの利用により直接的または間接的に生じるいかなる損害からも，上記著作権者およびTOPPERSプロジェクトを免責すること．

  ;=523:,H|)Sa N@4>9>8<17>6
TOPPERSプロジェクトで独自に開発した教育コンテンツは，独自のライセンス条件によりオープンにする
基本的な考え方
教育コンテンツの内容を改変した場合には，改変した旨の記述をいれてもらう (同一性保持のため)
上記著作権者は，以下の (1)～(3) の条件を満たす場合に限り，本資料（本資料を改変したものを含む．以下同じ）を使用・複製・改変・再配布（以下，利用と呼ぶ）することを無償で許諾する．
(1) 本資料を利用する場合には，上記の著作権表示およびこの利用条件が，そのままの形で資料中に含まれていること．
(2) 本資料を改変する場合には，資料を改変した旨の記述を，資料中に含めること．ただし，TOPPERSプロジェクトの活動の一環として本資料を改変する場合には，資料を改変した旨の記述を含める必要はない．
(3) 本資料の利用により直接的または間接的に生じるいかなる損害からも，上記著作権者およびTOPPERSプロジェクトを免責すること．

  ;=523:,H|)Sa

GtfEu,knY[Q+K&/Li
困難な課題と基本的な考え方
オープンソースソフトウェアが，第3者の知的財産権を侵害していないことを保証することは極めて困難な課題! SCOによる対Linux訴訟
プロジェクトの開発成果物が，第3者の知的財産権を侵害することを防ぐ仕組みが必要
知的財産権を侵害を完全に排除しようとすると，開発者(特にボランティアの開発者) には困難な状況にユーザの利益と開発者の参加しやすさを折衷させる
著作権 (侵害していることが自覚できる) と工業所有権(特許権など, 知らずに侵害する場合がある) を区別して考える  ;=523:,H|)Sa

規則の関連部分 (重要な部分のみを抜粋)
第２条 TOPPERSプロジェクトの会員（以下、「会員」という。）が開発し、次のいずれかに該当するソフトウェアを、TOPPERSプロジ
ェクトの開発成果物（以下、「開発成果物」という。）と呼ぶ。
(1) TOPPERSプロジェクトの開発計画の一環で開発したソフトウェ
ア(2) TOPPERSプロジェクトが、それを開発した会員より、開発成果物として取り扱う旨の合意を得たソフトウェア
第５条 会員は、自らが開発する開発成果物において、他者の著作権を侵害してはならない。
第６条 会員は、自らが開発する開発成果物に、自らが所有する工業所有権（特許権など）を利用する場合には、TOPPERSプロジェクトにその旨を通知するとともに、開発成果物を利用する場合に限って、当該工業所有権の実施を無償で許諾しなければならない。
第７条 会員は、開発成果物が何らかの知的財産権を侵害していることを発見した場合には、TOPPERSプロジェクトに直ちにその旨を報告しなければならない。
  ;=523:,H|)Sa

規則のその他の内容
公式リリースの定義 (第2条)
公式に配付するものと運営委員会で定めたもの
知的財産権の帰属 (第3条)
開発成果物の知的財産権は，開発者に帰属．プロジ
ェクトに権利が移ることはない
開発成果物と公式リリースの利用条件 (第4条)
開発成果物の利用条件は，可能な限りTOPPERSライセンスとする (例外となるケースを限定)
公式リリースの利用条件は，(必ず) TOPPERSライセンスとする
早期リリースの取扱い (第8条)
会員が入手可能なα版・β版の扱いを規定  ;=523:,H|)Sa ;=523:(cWl,Jq
活動中のワーキンググループ (WG)
教育WG (主査: 竹内良輔)
教育コースと教材の作成
実験セミナーや講師向けセミナーの実施
コンポーネント仕様WG (主査: 大山博司)
組込みシステム向けのコンポーネント仕様の検討
インタフェースジェレネータの開発と実証実験
中国普及WG (主査: 山本雅基)
対中国普及活動 (資料の中国語訳など)
検証WG (主査: 二上貴夫)
カーネルの検証手法と性能評価手法の検討
Linux on TOPPERS WG (主査: 岸田昌巳)“ Linux on TOPPERS” の実装技術検討と実装  ;=523:,H|)Sa

カーネル開発ロードマップ
ysS
ded

PPO
T

ER

or
Sfsmetコンポーネント仕様

edb
Em
RLL

リソース管理ダイナミックローディング
対応

IIMP

次世代
組込みOS

時間保護

μITRON4.0仕様
保護機能拡張 (PX仕様) 準拠

FI4μITRON4.0仕様
フルセット

JSP

TOPP

2000

 MP

DSP, ソフトコア
プロセッサ対応μITRON4.0仕様
スタンダードプロ
ファイル準拠ERS
for SoC

2001 2002

2003ヘテロジニアス
マルチプロセッサ
拡張JACP
μITRON4.0仕様
自動車制御プロフ
ァイル準拠

2004

μITRON4.0仕様
最小セット

ハードウェア記述との融合 ;=523:,H|)Sa

開発中のソフトウェア! いずれもプロジェクトメンバによる開発
TOPPERSカーネルの各種のプロセッサへのポーティング
μITRON4.0仕様の他のプロファイル準拠のカーネル
自動車制御用プロファイル
μITRON4.0仕様最小セット
機能分散マルチプロセッサ対応のカーネル“ Linux on TOPPERS” (TOPPERS/JSPカーネルとLinuxのハイブリッドOS)
組込みコンポーネント仕様のインタフェースジェネレータ
IIMPカーネルの仕立て直し (保守できる体制に)各種のデバイスドライバやミドルウェア
ITRONデバッギングインタフェース仕様への対応などなど
  ;=523:,H|)Sa;=523:,to,wUe
ビジネスの活性化を重視
プロジェクト関連のビジネスを活性化させ，参加企業の研究開発投資を引き出すことが極めて重要企業がオープンソースソフトウェアの開発に直接貢献することは容易ではない (開発投資が回収できるビジネスモデルが描きにくい)!
一定のルール (ライセンス条件) のもとで，参加企業が自由にビジネスモデルを工夫する形態
組込みシステム分野では，オープンソースソフトウェアをベースにしたビジネスモデルが成立しやすい条件
組込みシステム分野においては要求事項・プラット
フォームが多様  ;=523:,H|)Sa

国際展開・普及への取組み
欧米よりもアジア地域への展開を重視
中国普及のための作業をボランティアメンバで行っていたが，2004年5月に「中国普及WG」を設置
中国語版ウェブサイトを開設 (2004年3月)
教育コンテンツの翻訳を開始
中国の大学と，協力に向けての協議を開始
ドキュメント類や教育コンテンツの英語化が急務に
テーマ間の優先順位
技術開発したいテーマは多数あり，すべてを同時に進めるマンパワーはない
産業界における要求が高いテーマ (≒ 積極的に取り組む
メンバがいるテーマ) から順に取り組む  ;=523:,H|)Sa

ZC,#z"
プロジェクトの趣旨に賛同して下さる方は，プロジェクトに入会していただけるとありがたい
多数の会員に薄く広く費用負担していただいて，ソフトウェア開発などの活動を進めていきたい
もちろん，ソフトウェア開発で貢献いただけるのは大歓迎である
会員のメリット
プロジェクトの活動 (ソフトウェア開発, 技術開発, 教育コース開発など)に参加できること
プロジェクトで開発したソフトウェアを早期に入手できること
プロジェクトで開発するソフトウェアに対して要望を出せること  ;=523:,H|)Sa

会員の種別と会費
会員の種別 資格
正会員
団体または個人
準会員
特別会員

入会金
年会費
団体: 10万円 団体: 10万円
個人: 2万円 個人: 2万円
5000円
5000円

個人
プロジェクトに貢献があると認められる なし
教育機関・公的機関
・非営利団体・個人なし

入会方法
TOPPERSプロジェクトウェブサイトをご覧ください  