Apache Mynewt

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、FOSS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]

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	1.13.0 / 2024年11月25日 (5か月前) (2024-11-25)
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

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。

関連項目

• 組み込みオペレーティングシステム

外部リンク

• 公式ウェブサイト
• Apache Mynewtソースリポジトリー