Apache Mynewt

Mynewt

開発者	Apacheソフトウェア財団、コミュニティー
プログラミング言語	C (Mynewt OS) Go (Newt Tool)
開発状況	安定版
ソースモデル	オープンソース
最新安定版	1.5.0 / 2018年11月5日 (5年前) (2018-11-05)
プラットフォーム	Cortex-M0、Cortex-M3、Cortex-M4、Cortex-M7、MIPS32、Microchip PIC32、RISC-V
ライセンス	Apache 2.0
ウェブサイト	mynewt.apache.org
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Apache MyNewtは、消費電力とメモリー、ストレージの制限された環境で長期間使用されるネットワークに接続されたモノのインターネット(IoT)デバイス用のモジュール化されたリアルタイムオペレーティングシステムである。 ^[1] Apache MyNewtは、FLOSSのApacheソフトウェア財団のインキュベータープロジェクトであり、^[2]ソースコードはオープンソースソフトウェアの商用利用を許容するApache License 2.0で配布されている。^[3]

概要

Apache MyNewtは、豊富なライブラリーを持ち、32ビットマイクロコントローラーベースのIoTデバイスのプロトタイピングやデプロイ、管理を容易にするリアルタイムオペレーティングシステムである。 ^[4] Apache MyNewtは高度に組み合わせ可能であり、組み込みシステムアプリケーション(例えば、鍵や医療機器、工業用IoTなど)を複数のタイプのマイクロコントローラーで利用できるように構成することが可能である。 MyNewtという名称は、カーネルのサイズが6KBしかないということと、非常に小さいことを意味する英語の単語であるminuteの言葉遊びである。

Apache MyNewtは、Bluetooth Low Energy 4.2スタックを完全に実装し、それにより接続できるように設計されている。 Nordic nRF51822 SoCでBLEの追加機能(プライバシー関係を除いた全てのBluetooth 4.2に準拠したセキュリティー機能)とデフォルトのファイルシステム、コンソール、シェル、ログ、統計などを利用した場合のイメージサイズは約96KBである。 ^[5] このサイズにはブートローダーを含まない。

中核機能

中核となる機能として以下をサポートする。

プリエンプティブなマルチスレッディング
チックレスな優先度ベースのスケジューリング
プログラマブルタイマー
システムタイマー
セマフォ
ミューテックス
イベントキュー
メモリー管理(割り当て): 動的(ヒープ)とプール
多段階のソフトウェアウォッチドッグタイマー
ネットワークプロトコルスタックの再起動をさせる際にパケットデータを保持するメモリーまたはデータバッファー

その他の機能やユーティリティーは以下の通りである。

ハードウェア抽象化レイヤー: CPUタイムやアナログデジタル変換器(ADC)、デジタルアナログ変換器(DAC)、GPIO、I2C、パルス幅変調(PWM)、シリアルポート、SPI、UARTをサポートする。
Newtonフラッシュファイルシステム(ntfs): RAMの使用量が少なく、信頼性が高い。
ファイルシステム抽象化レイヤー: 他のファイルシステムの利用を可能にする。
コンソールアクセスとシェルパッケージ
セキュアなブートローダーとイメージオーガナイザー(マネージャー): SHA-256と必要であればデジタル署名により、イメージの実行前に検証が可能。
退行テストをビルドするためのテストユーティリティー
全ての主要なパッケージで統計データとログの取得が可能
JSONエンコーダーとデコーダーライブラリー
Luaインタープリター

Bluetooth Low Energy

Apache MyNewtで最初に利用可能になったネットワークスタックはBluetooth Low Energy^[6]であり、NimBLEと呼ばれた。 NimBLEはBluetooth Core Specification 4.2に準拠している。^[7]

NimBLEは、ホストとコントローラーの両方を含んでいる。コントローラーのソースコードにアクセスすることで、BLEのパフォーマンスは高度に調整可能である。例えば、接続時間間隔やデータパケットサイズ、パケットキューサイズなどを調整することで、BLEのスループットを調整できる。同時接続数が多数である場合も同様に調整可能である、十分な量のRAMの割り当てが必要である。利用可能なサービスの使い方を示す例としてパッケージにアプリケーションが含まれている。

サポートするボード

Apache MyNewtは、複数の組み込みシステム(デバイス)とマイクロコントローラーで使えるようにクロスプラットフォームに設計されている。 2017年3月現在、以下のボードサポートパッケージが含まれている。

nRF52832 ノルディック・セミコンダクター製Bluetooth SoC
nRF51822/nRF51422 ノルディック・セミコンダクター製Bluetooth SoC
STM32F3DISCOVERY ST社製STM32F3xxシリーズCortex-M4を搭載している
STM32-E407 STM32F407ZGT6用ST社製Cortex M4
Arduino ZeroとZero Pro
Arduino M0 Pro ATSAMD21G18 Cortex M0を搭載している
Arduino 101, Bluetoothコントローラーのみ
Arduino Primo, Bluetoothコントローラーとホスト

パッケージ管理

コマンドラインインターフェイスベースの便利なソースパッケージ管理ツールであるNewtが存在する。 Newtにより、利用するパッケージを選択したり、コンパイラーオプションを設定したり、イメージを生成したり、デジタル署名をしたり、異なるターゲットにファームウェアを書き込んでデバッグしたりすることができる。

外部リンク

公式ウェブサイト
Apache Mynewtソースリポジトリー

脚注

^ “Arduino and Runtime Collaborate to Introduce Apache Mynewt (incubating) to Arduino Ecosystem”. globenewswire.com. 2016年5月24日閲覧。
^ “Mynewt Incubation Status – Apache Incubator”. incubator.apache.org. 2016年5月24日閲覧。
^ “Apache Mynewt RTOS Addresses IoT Power, Memory, Storage Constraints”. www.infoq.com. 2016年6月28日閲覧。
^ “Open RTOS Targets Net of Things”. www.eetimes.com. 2016年5月24日閲覧。
^ nRF51822
^ “Apache Mynewt finds a home on Arduino Srl's latest SBCs”. www.linuxtoday.com. 2016年5月24日閲覧。
^ Bluetooth Core Specification 4.2

表話編歴リアルタイムオペレーティングシステム (RTOS)
リアルタイムオペレーティングシステムの一覧（英語版）
オープンソース	BeRTOS（英語版） ChibiOS/RT Contiki eCos ERIKA Enterprise（英語版） FreeRTOS Fuchsia FunkOS（英語版） µC/OS-II（英語版） Nano-RK（英語版） NuttX（英語版） RIOT RTAI RTEMS RTLinux（英語版） RT-Thread seL4 TI-RTOS（英語版） TPF TRON Wombat OS（英語版） Xenomai Zephyr
プロプライエタリ	4690 OS（英語版） DioneOS（英語版） embOS（英語版） Integrity（英語版） Junos（英語版） LynxOS MQX（英語版） Nucleus RTOS OpenComRTOS（英語版） OS-9 OSE PikeOS QNX REAL/32 REX OS ThreadX TPF VRTX（英語版） VxWorks iRMX
歴史的	RSX-11 RT-11 Symbian Windows CE
カテゴリ:リアルタイムオペレーティングシステム