memorandum

2014年8月31日日曜日

The State Machine CompilerとUMLの関係

当り前ですが、UMLの図の中でThe State Machine Compiler(以下SMCと表記します)で表現するFSMに最も近いのはBehavioral State Machineだと思います。

Behavioral State MachineとSMCで表現できる図要素の違いについて考えてみます。

まずは、お互いの図要素を列挙して、特に何も考えずにマッピングできるもの、できないものに分類してみます。
以下で、「素直には表現できない」と表現したものの中でも、ちょっと表記を工夫すれば簡単に実現できるものや、概念が異なるので表現するに当って制約が存在するもの、まったく表現できないものがあります。
それらについては次回以降で考えていきます。

Behavioral State Machineで素直に表現できるSMCの要素

Behavioral State Machineで素直には表現できないSMCの要素

SMCで素直に表現できるBehavioral State Machineの要素

SMCで素直には表現できないBehavioral State Machineの要素

つづく?

2014年8月29日金曜日

PIC開発環境雑感

PICについてはやねうらお氏の有名ないますぐPICをやめてAVRに移行すべき10の理由他、いろんなところでdisられています。僕もそのことは知っていたのでPICを使おうと思ったときにちょっと腰が引けていたのですが、食わず嫌いは良くないので使ってみることにしました。

PICという名前が付いているコントローラには、CPUのコアアーキテクチャとして8ビット系と16ビット系と32ビット系があります。これらの間にはバイナリ互換性はありません。ペリフェラルが似ているだけです。そもそもPIC32になるとMIPSだし。

Microchip社からはMPLAB^® XC: Compiler Solutionsというコンパイラが提供されていて、それぞれのアーキテクチャ向けにxc8、xc16、xc32が提供されています。有償版はけっこうお高くて1000ドル前後しますが、無償でも最適化オプションとして-O0、-O1だけしか使えない以外は別に制限はないようです。

それらのコンパイラを統合して、エディタ、デバッガまで含めた統合開発環境として、MPLAB® X Integrated Development Environment (IDE)が提供されています。こっちは無償。他のコンパイラと組み合わせても使えるようです。

xcコンパイラはgccベース、MPLAB XはNetbeansベースで作られていて、特にへんなカスタマイズはしていなくてわりと使いやすい印象を受けました。

コンパイラ、MPLAB XともにWindows、Linux、OSX版が提供されているのもよいです。

僕はOSXで使っているのですが、特に悩むこともなく、スムーズにインストールできました。

コマンドライン環境との相性もまあまあで、MPLAB Xで一度プロジェクトを設定すると、Makefileが作成されるので、コマンドラインからコンパイルすることができます。

僕の場合の開発フローは

MPLAB Xでプロジェクト作成および編集(ファイルの追加/削除など)
emacsで編集 → emacs上でコンパイル
MPLAB XでPICに書き込みおよびデバッガ起動

という感じになっています。なかなか幸せ。

ステートマシンについて

The State Machine CompilerとUMLの関係

バグが少ない実装を行うための方法論はいろいろとありますが、組み込みソフトへの数理的アプローチなどにも書かれているように、形式的な記述からコードを生成するというのも一つの有効な方法だと思います。

以前から、SMCというステートマシンコンパイラを使ってみたりしていたのですが、このテの奴はどうしても独自の記法でステートマシンを記述するのがめんどうでなかなか実装に手がつかなかったりします。

ということで、Astahのステートマシン図からSMCのコードを吐きだすプラグインを作成していたのですが、実装を進めていくうちに、ネストした状態や、疑似状態を素直に取り扱えないという壁につきあたりました。

そんなバカな、と思ってFAQを見たところ、

SMC is not and will never will be a Statechart implementation. The SMC and Statechart philosophies are too different to be reconciled.

という衝撃の一文がありました。SMC使いはじめてから何年も経つというのに・・・

といいつつ、良く考えてみるとUMLの仕様ってあまり真面目に見たことがなく、 UML2.0クイックリファレンスくらいしか読んでないので、この機会に少し真面目に仕様を見てみようと思いました。

UMLの仕様

UMLについて解説しているサイトはたくさんありますが、意外と一次資料へのリンクをちゃんと紹介しているサイトは少ないですね。まあ、Googleに聞けばすぐ見つかるのですが、少しだけわかりにくいので紹介しておきます。

UMLの総本山は http://www.uml.org/ です。
最新のドキュメントは http://www.omg.org/spec/UML/2.4.1/にまとめられています。

この中で、人間が読める仕様書は

Infrastructure specification

UMLの下部構造。OMGが定義する他の仕様との関係や、上部構造で定義してある要素間の関連、図の要素の定義などについて書かれています。

Superstructure specification

上部構造。各種の図の定義が書かれています。

の2つとなります。他にもXMI形式で書かれた機械親和性が高い仕様書もあります。

今回のように「ステートマシンとはなんぞや」という姿勢で読む場合には、Superstructureから読んでいけばよさそうです。

UMLそのものの仕様書なのにUMLをがっつり使って書かれているのはなかなかロックな感じです。例えば、振舞いステートマシンのAbstruct Syntaxはこんな感じ。

非常に明快なのですが、すでにUMLに慣れていないと読めなさそうです。

ということで、しばらく、UMLの仕様を参照しながら状態遷移機械の実装について考えていきたいと思います。

つづく

2013年10月11日金曜日

ブレッドボード

もう20年以上、「簡単な回路なら組めるソフトエンジニア」をやっとりますが、今回始めてブレッドボードを使ってみました。

確かに楽で便利。

写真の回路で、取り敢えずUSBデバイスと通信できて悦に行っている所です。

2013年9月22日日曜日

PIC開発準備中

PIC開発の準備スタート。

取り敢えず、ICEの接続確認までできた。電源とICEつないだだけだけど、ショートとかはしてなかったらしい。

実は今までブレッドボードってモノを使ったことがなく、いきなりユニバーサル基板に部品並べてハンダ付けしてた。

今回は試行錯誤が多そうなのでブレッドボード使って見たんだけど、これはこれでちゃんと接触してるのか不安だったりするね。

2013年9月14日土曜日

Eclipseに関するメモ

https://github.com/buchio/Astah2Smc-Plugin の開発時に気づいたことのメモ

eclipseでastah* Plug-in SDKのコンパイルがうまくいかない場合

Eclipseからビルドしたときに、依存関係の自動解決がうまくいってない場合がある

一旦コマンドラインでastah-buildすると以降大丈夫な場合がある

astah-launchやastah-debugをeclipseから実行したい場合

「Run」→「External Tools」→「External Tools Configurations」で、

Location : /bin/sh(Windowsの場合はcmd.exe)
Working DIrectory : ワークスペース(Browse Workspaceで選択)
Arguments : astah-lauch(Windowsの場合はastah-launch.bat)などの絶対Pathを指定

プラグインのありか

プロパティエディタ

説明

http://propedit.sourceforge.jp/howto_eclipseplugin_install.html

Update Site

http://propedit.sourceforge.jp/eclipse/updates/

Markdown Editor

説明

http://www.winterwell.com/software/markdown-editor.php

Update Site

http://winterwell.com/software/updatesite/

2013年2月7日木曜日

homebrewでgaucheをインストールする

何度も忘れてるので自分メモを兼ねて。 gaucheをインストールする際、mountain lionでは「--use-llvm」を付けないとうまくいかない。

$ brew install --use-llvm gauche