はじめに
TOPPERS/ASP3カーネルを、実機（ZYBO Z7）なしでMacBook上のQEMUで動かす環境構築の手順です。
Apple Silicon（M1/M2/M3）で動作確認済みです。
先人の記事をMac向けにアレンジしたものです。
環境
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| OS | macOS（Apple Silicon） |
| カーネル | TOPPERS/ASP3 Release 3.7.1 |
| ターゲット | ZYBO Z7（Zynq-7000, Cortex-A9） |
| エミュレータ | QEMU xilinx-zynq-a9
|
手順
1. QEMUとRubyのインストール
brew install qemu ruby
2. ARMクロスコンパイラのインストール
バージョン選択が重要です。
-
brew install arm-none-eabi-gcc→ GCC 16.x が入るが NG（newlib欠如でビルドエラー） -
brew install --cask gcc-arm-embedded→ GCC 15.x が入るが NG（TECSgenとの非互換。TOPPERS/ASP3はビルド時にTECSgen＝Rubyスクリプトを使うため、新しいGCCのABI変更が影響する） - Arm公式サイトから GCC 13.3 を入れる → ✅ OK
Arm GNU Toolchain Downloads を開き、以下を選択してダウンロード・インストールします。
- バージョン: 13.3.Rel1
- ホスト: macOS (Apple silicon) hosted cross toolchains
- ターゲット: AArch32 bare-metal target (arm-none-eabi)
- 形式:
.pkg
インストール後、バージョンを確認します。
/Applications/ArmGNUToolchain/13.3.rel1/arm-none-eabi/bin/arm-none-eabi-gcc --version
# arm-none-eabi-gcc ... 13.3.1 ...
3. ASP3パッケージのダウンロードと展開
TOPPERS/ASP3カーネル簡易パッケージ から asp3_zybo_z7_gcc-20230418.zip をダウンロードします。
unzip asp3_zybo_z7_gcc-20230418.zip
cd asp3_3.7
4. ビルド
GCC 13.3をPATHに追加してからビルドします。
export PATH="/Applications/ArmGNUToolchain/13.3.rel1/arm-none-eabi/bin:$PATH"
mkdir obj && cd obj
ruby ../configure.rb -T zybo_z7_gcc
make
5. QEMUで実行
make runq
以下のように出力されれば成功です。
TOPPERS/ASP3 Kernel Release 3.7.1 for ZYBO <Zynq-7000, Cortex-A9> ...
System logging task is started.
Sample program starts (exinf = 0).
task1 is running (001). |
task1 is running (002). |
task1 is running (003). |
...
終了は Ctrl-A を押して離し、その後 x を押します（同時押しではありません）。
PATHの永続化
毎回 export PATH=... を実行するのが手間な場合は .zshrc に追記します。
echo 'export PATH="/Applications/ArmGNUToolchain/13.3.rel1/arm-none-eabi/bin:$PATH"' >> ~/.zshrc
source ~/.zshrc
ディレクトリ構成（参考）
asp3_3.7/
├── sample/ ← 編集するソースコード
│ ├── sample1.c ← タスク関数の実装
│ ├── sample1.h ← 優先度・スタックサイズ等の定数定義
│ └── sample1.cfg ← カーネルへのタスク登録（CRE_TSK等）
├── kernel/ ← カーネル本体（編集不要）
├── target/ ← ターゲット依存部（編集不要）
└── obj/ ← ビルド生成物（makeで自動生成）
├── Makefile ← configure.rbが生成
├── asp ← 実行バイナリ
└── gen/ ← TECSgenが自動生成したCコード
おわりに
Macではツールチェーンのバージョン選択がハマりポイントです。Arm公式のGCC 13.3 を使うことで解決できました。
環境が整ったら sample/sample1.c を読みながら、タスクの追加やサービスコールの動作を試してみてください。