OSC Tokyo/Spring NETMF 170311

オープンソースカンファレンス 2017 Tokyo/Spring
2017/3/11 ドットNETまいくろバンザイ倶楽部 1
ドットNETまいくろバンザイ倶楽部
日高亜友
- NETMFの今後, LLILUM -
info@devdrv.co.jp
オープンソースになったマイコン開発環境
.NET Micro Frameworkの紹介。
ドットNET
まいくろ
バンザイ

ドットNET
まいくろ
バンザイ
2017/3/11 2
セッション内容
 はじめに：なぜ興味を持ったか？
 .NET Micro Frameworkとは？
 LLILUM
 今後はどうなる？

ドットNET
まいくろ
バンザイ
2017/3/11 3
はじめに
なぜ
.NET Frameworkに
興味を持ったか？

ドットNET
まいくろ
バンザイ
2017/3/11 4
組み込み開発者の悩み
 昔は
 OSサポートベースのIOが使いたい
 デバイスドライバのこと
 豊富なミドルウェア（プロトコル・ファイルシステム）
を安くしかも安定したものを入手
 高級言語でのアプリケーション開発（アセンブラ以外）
 C言語のこと
 例：組み込みLinux + awk/shell/sed

ドットNET
まいくろ
バンザイ
2017/3/11 5
組み込み開発者の悩み
 時が経つと
 非同期処理と同期処理を容易に扱いたい
 マルチIOを容易に扱いたい
 マルチスレッドを容易に扱いたい
 高速化を簡単に
 複雑化なプログラムを簡単に
↓
 組込みシステムでもC# を使いたい
C#は偉大な言語
ハードウェア
が進化
拡大
複雑化

ドットNET
まいくろ
バンザイ参考：プログラミング言語の進化
 登場時期と系統
Mesa
Delphi
SmallTalk
Cedar
Pascal
Java
C#
1970年
1980年
1990年
2000年
BCPL
C
C++
UCSD Pascal
Turbo Pascal
J#
Anders Hejlsberg
Niklaus Wirth
James Gosling, Bill Joy
Alan Kay
Kernighan & Ritchie
Bjarne Stroustrup
Objective-C
Brad Cox, Steve Jobs
Kenneth Bowles
Turbo C
角丸は中間言語型
Cでプログラミングするには
人生は短すぎる
by Miguel de Icaza, Mono Project

ドットNET
まいくろ
バンザイ
2017/3/11 7ドットNETまいくろバンザイ倶楽部
NET Micro Framework
(NETMF)

ドットNET
まいくろ
バンザイ
2017/3/11 8
.NET Micro Framework とは？
 元々はMicrosoft Research 開発の組み込みOS
 Colin Miller氏を中心とするグループが開発
 Visual C# / Visual Basicで開発した IL
.NET アセンブリを中間コードインタプリタで実行
 豊富なドライバとライブラリを標準装備
 オープンソース・ライセンスで公開 (Apache V2)
 30種以上のプラットフォームに移植されて動作
 .NET Micro Framework (NETMF) 移植済みSOC
 業務アプリケーション・システム応用事例

ドットNET
まいくろ
バンザイ NETMF 開発リーダー
 Colin Miller
 Steve Maillet

ドットNET
まいくろ
バンザイ .NET Micro Framework の歴史
 2001年 V 1.0
SPOT Watch / MSN Direct Service
（Microsoft リサーチ）
 2006年 V2.0
Windows SideShow Device
 2008 年 V3.0 , 3.5 for Network
 2010年 V4.0 for Open Source
 2011年 V4.2 for Visual Basic
 2015年 V4.4 for Visual Studio 2015
 リポジトリ: CodePlex →GitHub
開発キット
約30万円

ドットNET
まいくろ
バンザイ
2017/3/11 11
NETMFの本質
 元Windows CE 未満 MMU無しプラットフォーム
組込み製品となるはずだった OS
 移植キット販売、製品ライセンス販売予定だった
 2010年にオープンソース化
 Apache V2 ライセンス→無償で商用利用可能
⇒ 製品相当の機能・性能・品質を無料で公開
 2015年正式サポート製品 GR-Peach 国内販売
 国産製品化第1号
 2015年にGitHubへ移行、コミュニティ化推進

ドットNET
まいくろ
バンザイ GitHub / netmf-interpreter
 https://github.com/NETMF/netmf-interpreter
GitHub
NETMF
/ netmf-interpreter

ドットNET
まいくろ
バンザイアーキテクチャ
 全体構成
2 種類の実装方法
- Native Platform
- “OS on OS” solution
アプリケーション開発
ライブラリ開発
プラットフォーム移植
CLR: Common Language Runtime
HAL: Hardware Abstraction Layer
PAL: Platform Abstraction Layer

ドットNET
まいくろ
バンザイ
2017/3/11 14
V4.4 が動作するボード
 PK標準サポートボード
 STM32F4Discovery
 STM32F429Discovery
 KEIL MCBSTM32F400

ドットNET
まいくろ
バンザイ
2017/3/11 15
V4.4 移植事例
 関本健太郎氏の移植成果
 GR-Peach
 Nucleo STM32F401
 Nucleo STM32L476RG
Facebookの
NETMF on mbed 準備会
で公開

ドットNET
まいくろ
バンザイ
2017/3/11 16
最近の状況
 開発が停滞気味
 派生プロジェクト .NET Gadgeteer の実質開発中止
 STM32F429Discovery関連が９月に追加・変更
されたのが最後
 原因
 Raspberry Pi / Raspbianの普及
 高性能安価なハードウェア蔓延
 Windows 10 IoT Coreの登場
 新型マイコン / ボードの市場投入頻度アップ
 IoTブームで開発者の興味がセンサーや無線に
Microsoft の
開発者が減った？
Colin退職後
…
open issue=152

ドットNET
まいくろ
バンザイ
LLILUM

ドットNET
まいくろ
バンザイ
2017/3/11 18
LLILUM とは？
 NETMFと同じ開発者が開発している
組込みアプリケーション実行環境
 Visual C# で開発したUWP (NETMF)互換の ILを
LLVMベースの.NET コンパイラでコンパイル後
mbed アプリケーション (.binを作成) 実行
 豊富なサービス
 UWP準拠のクラスライブラリを標準装備
 mbedでC#のソースコード・デバッグが可能
 Visual Studioにgdbデバッグ・インターフェース追加
- MIEngine

ドットNET
まいくろ
バンザイ GitHub / llilum
 https://github.com/NETMF/llilum
GitHub
NETMF
/ llilum

ドットNET
まいくろ
バンザイ
2017/3/11 20
LLILUM のしくみ
動作概要図
C# Application C# Library
mbed-bin
C# VS Compiler
ELF
LLVM Transformer
MSIL
IR
gcc
mbed Converter

ドットNET
まいくろ
バンザイ
2017/3/11 21
LLILUMの状況
 オープンソース・ライセンスで公開 (Apache V2)
 GitHubで開発, V1.0 リリース済
 NETMF/llilum
 masterが無い！→安定動作版が無い
バージョンによって動作したりしなかったり
 開発環境/SDKのビルド手順が大変！
 Windows 10/x64, VS2015, LLVM 3.7.x, ARM GCC, Make,
CMake, Python 2.7.4, …. まだまだほかにも
 LLVMのビルドに２~３時間かかる
 文書やコミュニティの情報に間違いが多い！
ISSUEを探して解決することが必須

ドットNET
まいくろ
バンザイ
2017/3/11 22
最近の状況
 開発が停滞気味
 BSP NuGet化等の追加機能中断＝実質開発中止
 dev branch が９月に追加・変更されたのが最後
 原因
 Raspberry Pi / Raspbianの普及
 高性能安価なハードウェア蔓延
 Windows 10 IoT Coreの登場
 新型マイコン / ボードの市場投入頻度アップ
 IoTブームで開発者の興味がセンサーや無線に
open issue=100

ドットNET
まいくろ
バンザイ LLILUMの状況（続き）
 対応ボード
 NXP LPC1768 512KB/64KB (mbed)
 Freescale FRDM-K64F 1MB/256KB (mbed)

ドットNET
まいくろ
バンザイ LLILUMの状況（続き）
 対応ボード
 Nucleo STM32F091 (mbed)
 Nucleo STM32L152 (mbed)
 32bit Windows PC

ドットNET
まいくろ
バンザイ
今後はどうなる？

ドットNET
まいくろ
バンザイ
2017/3/11 26
何でこうなった？
 元々の位置づけ
.NET Framework
.NET
Compact
Framework
.NET
Micro
Framework
2000年
未来
Server, Desktop Mobile, Embedded Mi-Com
PC / Windows
Windows CE
Micro

ドットNET
まいくろ
バンザイ
2017/3/11 27
.NET Framework
 2000年
 CLI (コンセプト)の具体的な実装がCLR
 Windows に大きく依存
 アンダース・ヘルスバーグ
 2001年
 CLIのOpen Source実装→mono
 プラットフォーム独立 (Linux, unix, iOS等, …)
 ミゲル・デ・イカザ (GNOME)

ドットNET
まいくろ
バンザイ
2017/3/11 28
.NET Framework
 2013年
 mono →Xamarin
 ミゲル・デ・イカザ (GNOME)
 2014年
 .NET Framwork → .NET Core
 Windows とは独立でOpen Source実装
 .NET Foundation
 2016年
 Microsoft がXamarin 買収

ドットNET
まいくろ
バンザイつまり推測
 Microsoftは 2010年頃までに徐々に
Open Sourceの力を認めた
 そして急激にOpen Sourceに傾倒していった
 NETMFのOpen Source化 (2010年)
 Codeplex → GitHub
 WDFのOpen Source化
 .NET Core
 Bash On Ubuntu On Windows 10
 ほかにも…

ドットNET
まいくろ
バンザイ

ドットNET
まいくろ
バンザイ 2大プラットフォーム・ファミリ

ドットNET
まいくろ
バンザイモデルとライブラリ

ドットNET
まいくろ
バンザイ .NET の今後

ドットNET
まいくろ
バンザイ
2017/3/11 34
補足（１）
 ちょうど３月11日のセミナー後 NET-MF Mailing List 宛に
Steve Steve Maillet 氏から届いた某質問への回答メール
 要約
 NETMFはGitHubのdotnet organizationアカウントには属して
いませんが、.NET Foundationの一部になっています。
→つまり.NET Foundationが無くならない限り継続すると
いうことだろう。
Subject: Re: [NETMF/netmf-interpreter] Is .Net MF being discontinued?
NETMF is already a apart of .NET Foundation.
Due to historical reasons it isn't under the GitHub dotnet organization.
(It is possible to change that, though it isn't without potential disruptions as all local
repos would need to reset their upstream "remote". Thus far there, hasn't been a
significant driver for doing that. But if a rationale argument can be made and
enough regular users agree it's not out of the question to shift that.

ドットNET
まいくろ
バンザイ
2017/3/11 35
補足（２）
 実験用 LLILUM-SDKの公開先
 download
http://www.devdrv.co.jp/hidaka/files/llilum-160528.zip
 Blog
http://www.devdrv.co.jp/hidaka/node/62
 決してお勧めしません
 非常に不安定です
 自己責任でお願いします

ドットNET
まいくろ
バンザイ
2017/3/11 36
まとめ
 はじめに：なぜ興味を持ったか？
 .NET Micro Frameworkとは？
 LLILUM
 今後はどうなる？
 補足情報

OSC Tokyo/Spring NETMF 170311

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