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共有ユーティリティ コードの生成

共有ユーティリティ コードを生成する場合

モデルのブロックには、アルゴリズムを実装するための共通の機能が必要になることがあります。この機能をスタンドアロンのサポート関数または補助関数にモジュール化することを検討します。この方法は、各ブロック インスタンスにこの機能のコードをインライン化するよりも効率的な場合があります。ライブラリと共有ユーティリティのどちらを使用するか決定するには、以下の点を考慮してください。

  • 関数が静的に定義される場合、複数の呼び出し元をもつ可能性のある関数をライブラリにパッケージングする。コード ジェネレーターを使用してモデルのコードを生成する前からこの関数のソース コードはファイルに存在します。

  • 関数を静的に定義できない場合、複数の呼び出し元をもつ可能性のある関数を共有ユーティリティとしてパッケージングする (コード生成の最中に生成されます)。たとえば、複数のモデル固有およびブロック固有のプロパティによって、使用される関数とその動作を指定します。また、これらのプロパティが共有ユーティリティ ヘッダー ファイルの型定義 (typedef など) を決定します。一意の動作を決定するプロパティの可能な組み合わせの数が多い場合、使われる可能性のある関数のファイルをコード生成の前に静的に定義することは現実的でなくなります。

生成された関数の命名の構成

生成された共有ユーティリティ関数の既定の命名規則を次のいずれかの方法で構成します。

構成アクション
コード マッピング エディターまたはコード マッピング プログラミング インターフェイスを使用して既定のカスタマイズ設定をマッピングした新しいモデルまたは既存のモデルEmbedded Coder ディクショナリ (Embedded Coder)で、カスタムの関数命名規則を指定する関数カスタマイズ テンプレートを定義します。次に、コード マッピング エディターで、またはコード マッピング プログラミング インターフェイスを使用して、[共有ユーティリティ] 関数カテゴリをそのテンプレートにマッピングします。詳細については、Configure Default C Code Generation for Categories of Data Elements and Functions (Embedded Coder)を参照してください。
R2018a より前のリリースで作成され、コード マッピング エディターまたはコード マッピング プログラミング インターフェイスで構成されていないモデルモデル コンフィギュレーション パラメーター [共有ユーティリティ識別子の形式] (Embedded Coder) (CustomSymbolsStrUtil) をカスタムの関数命名規則に設定します。詳細については、Identifier Format Control (Embedded Coder)を参照してください。

コード マッピング エディターまたはコード マッピング プログラミング インターフェイスを使用してモデルを設定すると、モデル コンフィギュレーション パラメーター [共有ユーティリティ識別子の形式] を設定してもコード生成に影響しません。この設定は、次の指定で構成されたモデルには適用できません。

システム ターゲット ファイルプログラミング言語
ert.tlcC++
autosar.tlcC
autosar_adaptive.tlcC++

共有ユーティリティ関数の命名規則には、条件付きチェックサム トークン $C を含めなければなりません。コード ジェネレーターで生成されるチェックサムの長さをカスタマイズするには、パラメーター [共有チェックサム長] (SharedChecksumLength) を使用します。チェックサムの長さを増やすと、競合の可能性が軽減します。

この例では、C コード生成のための共有ユーティリティ関数名のカスタマイズを示します。

  1. モデル例 rtwdemo_configdefaults Embedded Coder アプリを開きます。

  2. モデル コンフィギュレーション パラメーター [共有コードの配置] を [Shared location] に設定します。

  3. Embedded Coder ディクショナリを開きます。[C コード] タブで [コード インターフェイス][Embedded Coder ディクショナリ] を選択します。

  4. [関数カスタマイズ テンプレート] タブで [追加] をクリックして新規の関数カスタマイズ テンプレートを追加します。

  5. 関数カスタマイズ テンプレートについて、次の構成を指定します。

    • 名前: [exSharedUtility]

    • 関数名: [mymodel_$N$C]

      string を使用してこの形式をカスタマイズできます。トークン $C を含めなければなりません。

  6. コード マッピング エディターを開きます。[C コード] タブで、[コード インターフェイス][既定のコード マッピング] を選択します。

  7. [関数の既定の設定] タブで、[共有ユーティリティ] カテゴリについて、[関数カスタマイズ テンプレート][exSharedUtility] として設定します。

  8. コードとコード生成レポートを生成します。

  9. レポートの左のナビゲーション ペインで、[共有ファイル] の共有ユーティリティに対して生成されたファイルのリストを確認します。

共有ユーティリティ コードの配置の制御

モデル コンフィギュレーション パラメーター [共有コードの配置] で共有ユーティリティ コードの配置を制御します。オプションの既定値は [自動] です。この設定では、モデルに既存の共有ユーティリティ コードまたは次のブロックのいずれも含まれていない場合、コード ジェネレーターは固定小数点などのユーティリティに必要なコードを model.c ファイル、model.cpp ファイル、またはビルド フォルダー内の個別のファイル (vdp_grt_rtw など) に配置します。

  • Model ブロック

  • Simulink Function ブロック

  • Function Caller ブロック

  • Stateflow または MATLAB Function ブロックからの Simulink Function の呼び出し

  • パラメーター [チャート レベルの関数をエクスポート] を選択した場合の Stateflow グラフィカル関数

モデルにこれらのブロックが 1 つ以上含まれている場合、コード ジェネレーターは、slprj 内に共有ユーティリティ フォルダーを作成して使用します。共有ユーティリティ フォルダーの命名規則は、slprj/target/_sharedutils です。target は、Model ブロックを使用するシミュレーションでは sim になり、コード生成ではシステム ターゲット ファイルの名前になります。

slprj/sim/_sharedutils      % folder used with simulation
slprj/grt/_sharedutils      % folder used with grt.tlc STF
slprj/ert/_sharedutils      % folder used with ert.tlc STF
slprj/mytarget/_sharedutils % folder used with mytarget.tlc STF

現在のモデルに既存の共有ユーティリティ コードまたは上記のブロックのいずれも含まれていない場合でも、共有ユーティリティ生成用の slprj フォルダーを使用してモデルをビルドするように強制するには、パラメーター [共有コードの配置][共有場所] に設定します。コード ジェネレーターは、通常のビルド フォルダーではなく、slprj フォルダーにユーティリティを配置します。この設定は、モデル間での記号の競合を回避するので、複数のモデルから手動でコードを結合する場合に便利です。

共有ユーティリティ コード用の rtwtypes.h の配置の制御

生成されたヘッダー ファイル rtwtypes.h は、基本的な型定義、#define ステートメントおよび列挙値を提供します。詳細については、rtwtypes.hを参照してください。

ビルド プロセスが共有ユーティリティ フォルダーを使用するかどうかを選択することによって rtwtypes.h ファイルの配置を制御します。モデル ビルドが共有ユーティリティ フォルダーを使用する場合、ビルド プロセスで rtwtypes.hslprj/target/_sharedutils に配置されます。それ以外の場合は、ソフトウェアが rtwtypes.hmodel_target_rtw に配置します。

モデルをモデル階層に追加するか、階層内の既存のモデルを変更すると、コードの生成時に共有 rtwtypes.h ファイルが更新されることがあります。更新が行われた場合は再コンパイルを行い、開発プロセスによっては、以前に生成されたコードを再確認します。rtwtypes.h ファイルへの更新を最小限に抑えるために、[コンフィギュレーション パラメーター] ダイアログ ボックスで以下の変更を行います。

  • モデルで複素数データ型を現在使用していない場合でもモデル コンフィギュレーション パラメーター [サポート: 複素数] を選択します。このパラメーターを選択しておくと、将来、コード統合に際して複素数データ型のサポートを追加する要件が生じた場合の対応策となります。

  • パラメーター [インラインでない S-Function のサポート] をオフにします。インラインでない S-Function がモデルで使用されている場合は、このオプションによりエラーが発生します。

  • パラメーター [クラシック コール インターフェイス] をオフにします。このパラメーター設定で、GRT システム ターゲット ファイルの使用が無効になります。

エクスポート データの重複するヘッダー ファイルの回避

次の場合にエクスポートされたヘッダー ファイルが共有ユーティリティ フォルダーに置かれます。

  • 信号、パラメーターおよび状態の宣言のファイル配置を、ストレージ クラスを定義および適用することによって制御する。

  • コード ジェネレーターがユーティリティ コードを共有場所に配置する。

たとえば、以下を使用してデータのヘッダー ファイルを指定できます。

  • Embedded Coder ディクショナリ (Embedded Coder)で定義し、コード マッピング エディターでモデル データのカテゴリにマッピングしたストレージ クラス。

  • [信号プロパティ] ダイアログ ボックスの [コード生成] タブ。

  • データ オブジェクトの HeaderFile プロパティ。データ オブジェクトはクラス Simulink.Signal および Simulink.Parameter のオブジェクトです。

宣言がファイル model.h に現れるようにするには、ヘッダー ファイルの名前を指定せずにおくのがベスト プラクティスです。既定では、コード ジェネレーターはデータ宣言を model.h に配置します。

ヘッダー ファイル名として model.h を指定し、コード ジェネレーターがユーティリティ コードを共有場所に配置する場合は、モデルからコードを生成することはできません。コード ジェネレーターはファイル model.h を、モデルのビルド フォルダーと共有ユーティリティ フォルダーの両方に作成することはできません。

インクリメンタル ビルドによる共有ユーティリティ コードの生成の削減

モデルのビルドによって共有ユーティリティ フォルダー内の C ソース ファイルを生成するように指定できます。共有ユーティリティ コードの生成を参照してください。これらのファイルには関数定義とヘッダー ファイル (マクロ定義を含む) を含む C ソース ファイルが含まれています。この節の説明では、「関数」という言葉は、関数とマクロを意味します。

モデル参照を使用する場合、または同じ開始ビルド フォルダーから複数のスタンドアロンのモデルを作成する場合、同じモデル内のブロックおよび異なるモデル内のブロックは共有関数を使用できます。コード ジェネレーターは、最初にコード生成がトリガーされたブロックに対して一度だけ指定の関数のコードを生成します。この製品は、後のブロックの関数コードを生成する必要があるかどうかを決定するときに、ファイル存在チェックを実行します。ファイルが存在する場合、モデル ビルドによって関数は再生成されません。共有ユーティリティ コードのメカニズムでは、どのブロックまたはモデルで関数が生成されるのかにかかわらず、指定された関数とファイル名は同じ機能動作を表す必要があります。この要件を満たすには、以下が必要です。

  • 関数の動作を決定するモデルのプロパティが、共有ユーティリティのチェックサムに寄与するか、または関数名とファイル名を決定します。

  • 関数の動作を決定するブロック プロパティは、関数とファイル名も決定します。

コンパイル中、共有ユーティリティ フォルダーの makefile 規則によって、新しい C ファイルのみをコンパイルするように選択され、オブジェクト ファイルが共有ユーティリティ ライブラリ、rtwshared.lib または rtwshared.a に段階的にアーカイブされます。インクリメンタル コンパイルも実行されます。

共有ユーティリティ コード チェックサムの管理

モデル コンフィギュレーション パラメーター [共有コードの配置][共有場所] に設定する場合、またはモデルに Model ブロックが含まれる場合、コード ジェネレーターは共有コードを共有ユーティリティ フォルダーに配置します。ビルド プロセスによって、共有コードに対するコード生成構成の共有ユーティリティ チェックサムが生成されます。

以降のコード生成の最中に、現在のフォルダーに関連するチェックサム ファイル slprj/target/_sharedutils/checksummap.mat が存在する場合、コード ジェネレーターはそのファイルを読み取ります。コード ジェネレーターは、ビルドしている現在のモデルに、共有ユーティリティ モデルのプロパティのチェックサムと一致するコンフィギュレーション プロパティがあるかどうかを検証します。checksummap.mat で定義されているプロパティと現在のモデル プロパティの間で不一致が発生した場合は、エラーが表示されます。エラー メッセージを使用してチェックサムを管理します (現在のモデルの構成の問題を診断して解決するなど)。

共有ユーティリティのチェックサム ハッシュ テーブルの表示

チェックサムに寄与するプロパティ値を表示すると便利です。この例では、rtwdemo_lct_start_term.slx モデルを使用します。checksum.mat ファイルを MATLAB® に読み込み、チェックサム関連のプロパティを定義する targetInfoStruct を表示するには、次を行います。

  1. rtwdemo_lct_start_term.slx モデルを開きます。コマンド ウィンドウで以下のように入力します。

    rtwdemo_lct_start_term
  2. 新しい作業フォルダーを作成し、そのフォルダーに移動します。

    mkdir C:\Temp\demo
    cd C:\Temp\demo
  3. モデルのコピーをこのフォルダーに保存します。

  4. モデルを作成します。モデルは共有ユーティリティを生成するように設定されます。

    1. [アプリ] タブの [コード生成] の下で、[Simulink Coder] をクリックします。

    2. [C コード] タブの [コードの生成] セクションで、[ビルド] ボタンをクリックします。

  5. ビルド プロセスによって作成された _sharedutils フォルダーに移動します。

    cd C:\Temp\demo\slprj\grt\_sharedutils
  6. checksummap.mat ファイルを MATLAB に読み込みます。

    load checksummap
  7. hashTbl.targetInfoStruct の内容を表示し、チェックサム関連のプロパティ値を調べます。

    hashTbl.targetInfoStruct

以下の例では、コマンド ウィンドウに、モデルから生成された共有ユーティリティの hashTbl.targetInfoStruct が表示されます。

ans = 

 struct with fields:

                   ShiftRightIntArith: 'on'
               ProdShiftRightIntArith: 'on'
                            Endianess: 'LittleEndian'
                        ProdEndianess: 'LittleEndian'
                          wordlengths: '8,16,32,32,64,32,64,64,64,64'
                      Prodwordlengths: '8,16,32,32,64,32,64,64,64,64'
                       TargetWordSize: '64'
                         ProdWordSize: '64'
                   TargetHWDeviceType: 'Custom Processor->MATLAB Host Computer'
                     ProdHWDeviceType: 'Intel->x86-64 (Windows64)'
                  TargetIntDivRoundTo: 'Zero'
                    ProdIntDivRoundTo: 'Zero'
    UseDivisionForNetSlopeComputation: 'off'
                    PurelyIntegerCode: 'off'
                    PortableWordSizes: 'off'
               SupportNonInlinedSFcns: ''
                  RTWReplacementTypes: ''
                            MaxIdInt8: 'MAX_int8_T'
                            MinIdInt8: 'MIN_int8_T'
                           MaxIdUint8: 'MAX_uint8_T'
                           MaxIdInt16: 'MAX_int16_T'
                           MinIdInt16: 'MIN_int16_T'
                          MaxIdUint16: 'MAX_uint16_T'
                           MaxIdInt32: 'MAX_int32_T'
                           MinIdInt32: 'MIN_int32_T'
                          MaxIdUint32: 'MAX_uint32_T'
                           MaxIdInt64: 'MAX_int64_T'
                           MinIdInt64: 'MIN_int64_T'
                          MaxIdUint64: 'MAX_uint64_T'
                        BooleanTrueId: 'true'
                       BooleanFalseId: 'false'
     TypeLimitIdReplacementHeaderFile: ''
                 SharedCodeRepository: ''
                           TargetLang: 'C'
             PreserveExternInFcnDecls: 'on'
              EnableSignedRightShifts: 'on'
               EnableSignedLeftShifts: 'on'
                              TflName: 'None'
                          TflCheckSum: [453906543 3.9179e+09 
                                        3.7907e+09 269412680]
               UtilMemSecPreStatement: ''
              UtilMemSecPostStatement: ''
                    UtilMemSecComment: ''
                 CodeCoverageChecksum: [3.6498e+09 78774415 
                                        2.5508e+09 2.1183e+09]
           TargetLargestAtomicInteger: 'Char'
             TargetLargestAtomicFloat: 'None'
             ProdLargestAtomicInteger: 'Char'
               ProdLargestAtomicFloat: 'Float'
                         LongLongMode: 'on'
                     ProdLongLongMode: 'off'
                       toolchainOrTMF: 'Microsoft Visual C++ 2017 v15.0 | 
                                        nmake (64-bit Windows)'

共有ユーティリティのチェックサムのコンフィギュレーション パラメーターへの関連付け

共有ユーティリティ モデルからの targetInfoStruct ハッシュ テーブルを調べます。一部のキーと値のペアはモデル プロパティに直接関連しています。その他のペアはプロパティのグループに関連しています。

以下の表にキーと値のペアを示します。

キーの名前モデル プロパティ
ShiftRightIntArithTargetShiftRightIntArith
ProdShiftRightIntArithProdShiftRightIntArith
EndianessTargetEndianess
ProdEndianessProdEndianess
wordlengthsTargetBitPerCharTargetBitPerShortTargetBitPerIntTargetBitPerLongTargetBitPerLongLongTargetBitPerFloatTargetBitPerDoubleTargetBitPerPointer
ProdwordlengthsProdBitPerCharProdBitPerShortProdBitPerIntProdBitPerLongProdBitPerLongLongProdBitPerFloatProdBitPerDoubleProdBitPerPointer
TargetWordSizeTargetWordSize
ProdWordSizeProdWordSize
TargetHWDeviceTypeTargetHWDeviceType
ProdHWDeviceTypeProdHWDeviceType
TargetIntDivRoundToTargetIntDivRoundTo
ProdIntDivRoundToProdIntDivRoundTo
UseDivisionForNetSlopeComputationUseDivisionForNetSlopeComputation
PurelyIntegerCodePurelyIntegerCode
PortableWordSizesPortableWordSizes
SupportNonInlinedSFcnsSupportNonInlinedSFcns
RTWReplacementTypesEnableUserReplacementTypes, ReplacementTypes
MaxIdInt8MaxIdInt8
MinIdInt8MinIdInt8
MaxIdUint8MaxIdUint8
MaxIdInt16MaxIdInt16
MinIdInt16MinIdInt16
MaxIdUint16MaxIdUint16
MaxIdInt32MaxIdInt32
MinIdInt32MinIdInt32
MaxIdUint32MaxIdUint32
MaxIdInt64MaxIdInt64
MinIdInt64MinIdInt64
MaxIdUint64MaxIdUint64
BooleanTrueIdBooleanTrueId
BooleanFalseIdBooleanFalseId
TypeLimitIdReplacementHeaderFileTypeLimitIdReplacementHeaderFile
SharedCodeRepository予約済み (内部使用専用)
TargetLangTargetLang
PreserveExternInFcnDeclsPreserveExternInFcnDecls
EnableSignedRightShiftsEnableSignedRightShifts
EnableSignedLeftShiftsEnableSignedLeftShifts
TflNameCodeReplacementLibrary
TflCheckSum予約済み (内部使用専用)
UtilMemSecPreStatementMemSecFuncSharedUtilMemSecPackage
UtilMemSecPostStatementMemSecFuncSharedUtilMemSecPackage
UtilMemSecCommentMemSecFuncSharedUtilMemSecPackage
CodeCoverageChecksum予約済み (内部使用専用)
TargetLargestAtomicIntegerTargetLargestAtomicInteger
TargetLargestAtomicFloatTargetLargestAtomicFloat
ProdLargestAtomicIntegerProdLargestAtomicInteger
ProdLargestAtomicFloatProdLargestAtomicFloat
LongLongModeTargetLongLongMode
ProdLongLongModeProdLongLongMode
CollapseNonTrivialExpressions予約済み (内部使用専用)
toolchainOrTMF

次の名前です。

  • ビルド プロセスでツールチェーン (Toolchain) またはツールチェーンに関連付けられたテンプレート makefile のいずれかを使用する場合はツールチェーン。

  • ビルド プロセスでテンプレート makefile (TemplateMakefile) を使用する場合はテンプレート makefile。

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