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TINETコンフィギュレーションtinet_main.cfg
TINETパラメータ定義tinet_app_config.h
ルーティングテーブルの定義route_cfg.c
Makefile

Makefileの生成
Makefileの修正

アプリケーションの生成
IPアドレスの変更

UDPでHelloWorld

せっかくTINETを導入したので、ネットワークを使ったアプリケーションを作ってみます。まずは、第一歩ということでUDPを使ってパソコンに"HelloWorld"を送信するプログラムを作ります。また、ターゲットシステムは秋月のH8/3069fネットワーク対応ボードとします。 μITRONでは、ネットワークに関するAPIについても標準化されていますので、比較的使いやすくなっているかと思います。

以下にアプリケーションに必要なファイルを示します。 main.h～main.cfgまでは、ユーザーアプリケーションのプログラムで、 tinet_app_config.h～tinet_main.cfgまでは、TINETに関するソースコードになります。また、通常のアプリケーションの場合Makefileは、 configureを実行することで生成されますが、 TINETの場合はTINETのサンプルプログラムを参考に一部修正を加える必要があります。

アプリケーションはシリアルでHelloWorld.と同様に、 1秒周期の周期ハンドラからメッセージタスクを起動します。メッセージタスクは、起動後UDPで"HelloWorld."を送信します。

ファイル	備考
main.h	メインプログラムヘッダ
main.c	メインプログラム
main.cfg	アプリケーションのコンフィギュレーション
tinet_app_config.h	IPアドレス等、TINETコンフィギュレーション・パラメータの定義
route_cfg.c	ルーティングテーブルの定義
tinet_main.cfg	TINETコンフィギュレーションファイル
Makefile	アプリケーションのMakefile

コンフィギュレーションmain.cfg

メインプログラムのコンフィギュレーションファイルを以下に示します。コンフィギュレーションファイルには、電源投入後のエントリーポイントとなるメインタスク(MainTask)、メッセージをUDP送信するタスク(MessageTask)、1秒周期の周期ハンドラ(cyclic_hander) が宣言されています。また、TINETを使用するために../../tinet/tinet.cfgをインクルードします。

main.cfg

//------------------------------------------------------------------------------
//	UDPでHelloWorld
//------------------------------------------------------------------------------

#define _MACRO_ONLY
#include "main.h"

INCLUDE("\"main.h\"");
CRE_TSK(MAIN_TASK, { TA_HLNG|TA_ACT, 0, MainTask, MAIN_PRIORITY, STACK_SIZE, NULL });
CRE_TSK(MSG_TASK, { TA_HLNG, 0, MessageTask, MID_PRIORITY, STACK_SIZE, NULL });
CRE_CYC(CYCHDR1, { TA_HLNG, 0, cyclic_handler, 1000, 0 });

#include "../../systask/timer.cfg"
#include "../../systask/serial.cfg"
#include "../../tinet/tinet.cfg"

メインプログラムmain.c

ヘッダのインクルード

アプリケーションでTINETのAPIを利用するために、nettinet/in.h、 nettinet/in_itron.h、tinet_id.hをインクルードします。また、送信先のアドレス情報を格納する変数(DestAddr)を用意しておきます。アドレスを格納するT_IPV4EP型は"tinet/netinet/in.h"に定義されています。

main.c

#include <t_services.h>
#include <serial.h>
#include "kernel_id.h"
#include "tinet_id.h"

#include <netinet/in.h>
#include <netinet/in_itron.h>

#include "main.h"

//送信先アドレス
T_IPV4EP DestAddr;

tinet/netinet/in.h

/*
 *  ITRON TCP/IPv4 アドレス/ポート番号の定義
 */

typedef struct t_ipv4ep {
	UW ipaddr;		/* IPv4 アドレス	*/
	UH portno;		/* ポート番号		*/
	} T_IPV4EP;

イベントハンドラ

周期ハンドラにより、1秒おきにcyclic_handlerが呼び出されます。 HelloWorldを送信するためにメッセージタスクを起動します。なお、周期ハンドラによる呼び出しは非タスクコンテキストに分類されるので、 cyclic_handler内ではUDP送信コードを実行できません。したがって、iact_tskによってメッセージタスクを起動しています（実際には、起動がキューイングされる）。

main.c

//１秒周期イベント
void cyclic_handler(VP_INT exinf)
{
	iact_tsk(MSG_TASK);
}
//------------------------------------------------------------------------------

//UDPコールバック関数
ER callback_udp(ID cepid, FN fncd, VP p_parblk)
{
}
//------------------------------------------------------------------------------

各種タスク

UDPによりメッセージを送信するタスクおよび、アプリケーションのエントリーポイントとなるメインタスクを作成します。メッセージタスクは"HelloWorld."を送信後、休止状態に移行させます。

main.c

//メッセージ送信タスク
void MessageTask(VP_INT exinf)
{
	udp_snd_dat(UDP_CEPID, &DestAddr, "HelloWorld.", 12, TMO_NBLK);
	ext_tsk();
}
//------------------------------------------------------------------------------

//エントリーポイント
void MainTask(VP_INT exinf)
{
	//周期ハンドラの開始
	sta_cyc( CYCHDR1 );
	
	//あて先の設定
	DestAddr.ipaddr = MAKE_IPV4_ADDR(192,168,0,2);
	DestAddr.portno = 12345;
	
	//メインループ
	while ( TRUE ) {
		slp_tsk();
	}
	
	kernel_exit();
}
//------------------------------------------------------------------------------

TINETコンフィギュレーションtinet_main.cfg

TINETコンフィギュレーションファイルにて、UDP受付口を生成します。 UDP受付口には、適当なIPアドレスとポートを割り当て、メインプログラムにおいてあるcallback_udp関数をコールバック関数として登録します。また、後述しますがTINETでは、アプリケーション側で動的にIPアドレスを変更することも可能です。

tinet_main.cfg

//------------------------------------------------------------------------------
//	TINET用コンフィグファイル
//------------------------------------------------------------------------------

INCLUDE("\"main.h\"");
#define _MACRO_ONLY
#include "main.h"

// UDP 受付口
UDP_CRE_CEP(UDP_CEPID, { 0, { IPV4_ADDR_LOCAL, 12345 }, (FP)callback_udp } );

UDP_CRE_CEP　UDP通信端点の生成

UDP_CRE_CEP(ID cepid, {ATR cepatr, {UP myipaddr, UH myportno}, FP callback});

cepid
生成するUDP通信端点のID番号。定義されていない定数を指定した場合、自動的にdefineして重複しないIDを設定してくれます。
cepatr
UDP通信端点の属性を指定します。特に指定する値はないようです？
myipaddr
自分のIPアドレス。IPV4_ADDRANY(=0)を指定すると、自分の持つすべてのIPアドレス宛とブロードキャストされたUDPパケットを受信し、送信パケットに入る自分側のIPアドレスはプロトコルスタックが決定するそうです。
myportno
自分のポート番号。UDP_PORTANY(=0)を指定すると、プロトコルスタックがポート番号を決定するそうです。
callback
コールバック関数のアドレス。

TINETパラメータ定義tinet_app_config.h

ネットワークサンプルプログラム(sample1n)を参考にTINETのパラメータを定義します。 IPアドレス、サブネットマスク、デフォルトゲートウェイ、ルーティングテーブル数を定義します。IPアドレスの生成には、 MAKE_IPV4_ADDRマクロを使用することができます。

tinet_app_config.h

#ifndef _TINET_APP_CONFIG_H_
#define _TINET_APP_CONFIG_H_

//------------------------------------------------------------------------------
//	TCP/IP に関する定義
//------------------------------------------------------------------------------
#ifdef SUPPORT_INET4

#define IPV4_ADDR_LOCAL			MAKE_IPV4_ADDR(192,168,0,150)
#define IPV4_ADDR_LOCAL_MASK		MAKE_IPV4_ADDR(255,255,255,0)
#define IPV4_ADDR_DEFAULT_GW		MAKE_IPV4_ADDR(192,168,0,1)

#define NUM_STATIC_ROUTE_ENTRY		3
#define NUM_REDIRECT_ROUTE_ENTRY	1

#endif	/* of #ifdef SUPPORT_INET4 */
#endif /* _TINET_APP_CONFIG_H_ */

ルーティングテーブルの定義route_cfg.c

パラメータ定義同様、ネットワークサンプルプログラム(sample1n)を参考にルーティングテーブルを作成します。

route_cfg.c

/* 
 *  ルーティング表
 */

#include <s_services.h>
#include <t_services.h>

#include <tinet_defs.h>
#include <tinet_config.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/in_var.h>

//ルーティングテーブルの定義
T_IN4_RTENTRY routing_tbl[NUM_ROUTE_ENTRY] = {

	// 異なる LAN、default gateway による間接配送
	{	0,	0,	IPV4_ADDR_DEFAULT_GW	},

	// 同一 LAN 内、直接配送
	{	IPV4_ADDR_LOCAL & IPV4_ADDR_LOCAL_MASK,	IPV4_ADDR_LOCAL_MASK,	0	},

	// 同一 LAN 内へのブロードキャスト、直接配送
	{	0xffffffff,	0xffffffff,	0	},

};

Makefile

TINETアプリケーション用のMakefileを生成する方法には、 configureにより生成する方法と、サンプルプログラムのMakefileから生成する方法の2つがあります。今回は、configureにより生成する方法を用いました。

Makefileの生成

configureのCPU引数にTINETを指定してMakefileを生成する方法です。 TOPPERSのconfigureは、jsp/config/<CPU名>となるディレクトリが必要なので、 TINET用にダミーのディレクトリを作成します。

$cd jsp/config
$mkdir tinet

次に、Makefileを展開する一時フォルダを作成し、 configureを実行してMakefileを生成します。 Makefile以外の生成されたファイルは不要なので削除します。生成されたMakefileをアプリケーションディレクトリにコピーして修正を行います。

$cd jsp
$mkdir napp
$cd napp
$../configure -C tinet

Makefileの修正

今回、使用しているシステムは秋月のH8/3069Fボードなので、 CPUにh8を、SYSにakih8_3069fを指定します。また、カーネルのルートディレクトリへの相対パスをSRCDIRに、アプリケーション名をUNAMEに指定します。

#  ターゲット名の定義
#
CPU = h8
SYS = akih8_3069f
TOOL =

#  ソースファイルのディレクトリの定義
#
SRCDIR = ../..

#  アプリケーションプログラムに関する定義
#
UNAME = main

アプリケーションにあわせて、ネットワークインターフェイス、デバイスドライバ、ネットワーク層、トランスポート層を指定します。今回は、IPv4にてUDPを使うので該当項目を以下のように修正しました。

#  ネットワークサービスの定義
#

#  ネットワークインタフェースの選択、何れか一つ選択する。

#NET_IF = loop
#NET_IF = ppp
NET_IF = ether

#  イーサネット・ディバイスドライバの選択

NET_DEV = if_ed

#PPP_CFG_MODEM = true	# PPP で、モデム接続の場合

#  ネットワーク層の選択、何れか一つ選択する。

SUPPORT_INET4 = true
#SUPPORT_INET6 = true

#  トランスポート層の選択

#SUPPORT_TCP = true
SUPPORT_UDP = true

アプリケーションの生成

以上で必要なものがそろったので、makeしてアプリケーションを生成します。アプリケーションのビルドが完了したら、jsp.srecを書き込んでH8側の準備は完了です。以上のソースコードを置いておきます。

$make depend
$make

091015UdpSample.zip

IPアドレスの変更

TINETでは、いくつか独自APIが用意されています。独自APIを用いることでユーザープログラム上で、 IPアドレスとルーティングテーブルの変更ができるようになります。

	T_IN4_ADDR mask, local, gate;
	
	//設定するIPアドレス等
	mask = MAKE_IPV4_ADDR(255, 255, 255, 0);
	local = MAKE_IPV4_ADDR(192, 168, 0, 100);
	gate = MAKE_IPV4_ADDR(192, 168, 0, 1);

	//IPアドレスの再設定
	in4_add_ifaddr(local, mask);
	
	//ルーティングテーブルの再設定
	in4_add_route(1, local & mask, mask, 0);
	in4_add_route(0, 0, 0, gate);

main.cfg

main.c

tinet/netinet/in.h

main.c

main.c

tinet_main.cfg

UDP_CRE_CEP UDP通信端点の生成

UDP_CRE_CEP(ID cepid, {ATR cepatr, {UP myipaddr, UH myportno}, FP callback});

cepid

cepatr

myipaddr

myportno

callback

tinet_app_config.h

route_cfg.c

UDP_CRE_CEP　UDP通信端点の生成