FreeRTOS で CMake を使用する

CMake を使用して、FreeRTOS アプリケーションのソースコードからプロジェクトビルドファイルを生成し、ソースコードを構築および実行できます。

また、IDE を使用して、FreeRTOS 対応デバイスでコードの編集、デバッグ、コンパイル、フラッシュ、実行を行うこともできます。各ボード固有の入門ガイドには、特定のプラットフォームで IDE をセットアップするための手順が記載されています。IDE なしで作業する場合は、コードの開発とデバッグ用に他のサードパーティーのコード編集およびデバッグツールを使用してから、CMake を使用してアプリケーションをビルドして実行できます。

CMake をサポートしているボードは次のとおりです。

FreeRTOS で CMake を使用する方法の詳細については、以下のトピックを参照してください 。

前提条件

続行する前に、ホストマシンが次の前提条件を満たしていることを確認してください。

サードパーティーのコードエディタおよびデバッグツールによる FreeRTOS アプリケーションの開発

コードエディタとデバッグ拡張機能またはサードパーティーのデバッグツールを使用して、FreeRTOS 用にアプリケーションを開発できます。

たとえば、コードエディタとして Visual Studio を使用すると、コードエディタを使用すると、デバッガーとして Cortex-Debug VS Code 拡張機能をインストールできます。アプリケーションの開発が完了したら、CMake コマンドラインツールを呼び出して VS Code 内からプロジェクトをビルドできます。CMake を使用して FreeRTOS アプリケーションを構築する方法の詳細については、「CMake で FreeRTOS を構築する」を参照してください。

デバッグの場合、以下のようなデバッグ設定で VS Code を指定できます。

"configurations": [
    {
        "name": "Cortex Debug",
        "cwd": "${workspaceRoot}",
        "executable": "./build/st/stm32l475_discovery/aws_demos.elf",
        "request": "launch",
        "type": "cortex-debug",
        "servertype": "stutil"
    }
]

CMake で FreeRTOS を構築する

CMake はデフォルトであなたのホストオペレーティングシステムをターゲットシステムとしてターゲットにします。クロスコンパイルにこれを使用するためには、CMake には使用するコンパイラを指定するツールチェーンファイルが必要です。FreeRTOS では、freertos/tools/cmake/toolchains にデフォルトのツールチェーンファイルが用意されています。CMake にこのファイルを提供する方法は、CMake コマンドラインインターフェイスあるいは GUI のどちらを使用しているかに応じて異なります。詳細については、次の「ビルドファイルの生成 (CMake コマンドラインツール)」の手順に従います。CMake のクロスコンパイルの詳細については、公式 CMake Wiki の「クロスコンパイル」を参照してください。

ビルドファイルの生成 (CMake コマンドラインツール)

CMake コマンドラインツール (cmake) を使用して、FreeRTOS にビルドファイルを生成できます。ビルドファイルを生成するには、ターゲットボード、コンパイラ、およびソースコードの場所を指定してディレクトリを構築する必要があります。

cmake には次のオプションを使用できます。

たとえば、ベンダーが Texas Instruments、ボードが CC3220 Launchpad、コンパイラが GCC for ARM の場合、次のコマンドを発行して、現在のディレクトリから build-directory という名前のディレクトリにソースファイルを構築できます。

cmake -DVENDOR=ti -DBOARD=cc3220_launchpad -DCOMPILER=arm-ti -S . -B build-directory

cmake -DVENDOR=ti -DBOARD=cc3220_launchpad -DCOMPILER=arm-ti -S . -B build-directory -G Ninja

cmake -DVENDOR=ti -DBOARD=cc3220_launchpad -DCOMPILER=arm-ti -S . -B build-directory -G "MinGW Makefiles"

正規表現 ${VENDOR}.* と ${BOARD}.* は、一致するボードを検索するために使用されるので、VENDOR と BOARD のオプションにベンダーとボードのフルネームを使用する必要はありません。部分一致は、単一の一致がある場合に限り機能します。たとえば、次のコマンドは同じソースから同じビルドファイルを生成します。

cmake -DVENDOR=ti -DCOMPILER=arm-ti -S . -B build-directory

cmake -DBOARD=cc3220 -DCOMPILER=arm-ti -S . -B build-directory

cmake -DVENDOR=t -DBOARD=cc -DCOMPILER=arm-ti -S . -B build-directory

デフォルトのディレクトリ cmake/toolchains にないツールチェーンファイルを使用する場合は、CMAKE_TOOLCHAIN_FILE オプションを使用できます。例:

cmake -DBOARD=cc3220 -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE='/path/to/toolchain_file.cmake' -S . -B build-directory

ツールチェーンファイルでコンパイラの絶対パスが使用されておらず、コンパイラを PATH 環境変数に追加しなかった場合、CMake はそれを見つけられない可能性があります。CMake がツールチェーンファイルを見つけられるように、AFR_TOOLCHAIN_PATH オプションを使用できます。このオプションは、指定されたツールチェーンディレクトリのパスと bin の下のツールチェーンのサブフォルダを検索します。例:

cmake -DBOARD=cc3220 -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE='/path/to/toolchain_file.cmake' -DAFR_TOOLCHAIN_PATH='/path/to/toolchain/' -S . -B build-directory

デバッグを有効にするには、CMAKE_BUILD_TYPE を debug に設定します。このオプションを有効にすると、CMake はコンパイルオプションにデバッグフラグを追加し、デバッグシンボルを使って FreeRTOS を構築します。

# Build with debug symbols
cmake -DBOARD=cc3220 -DCOMPILER=arm-ti -DCMAKE_BUILD_TYPE=debug -S . -B build-directory

また、CMAKE_BUILD_TYPE を release に設定して、コンパイルオプションに最適化フラグを追加することもできます。

ビルドファイルの生成 (CMake GUI)

CMake GUI を使用して FreeRTOS ビルドファイルを生成できます。

生成されたビルドファイルから FreeRTOS を構築する

ネイティブビルドシステムによるビルド

出力バイナリディレクトリからビルドシステムコマンドを呼び出すことで、ネイティブビルドシステムで FreeRTOS を構築できます。

たとえば、ビルドファイルの出力ディレクトリが <build_dir> で、ネイティブビルドシステムとして Make を使用している場合は、次のコマンドを実行します。

cd <build_dir>
make -j4

CMake による の構築

CMake コマンドラインツールを使って FreeRTOS を構築することもできます。CMake にはネイティブビルドシステムを呼び出すための抽象化レイヤーが用意されています。例:

cmake --build build_dir

CMake コマンドラインツールのビルドモードのその他の一般的な用途は次のとおりです。

# Take advantage of CPU cores.
cmake --build build_dir --parallel 8

# Build specific targets.
cmake --build build_dir --target afr_kernel

# Clean first, then build.
cmake --build build_dir --clean-first

CMake ビルドモードの詳細については、「CMake ドキュメント」を参照してください。