Zephyr は、組み込みシステム向けのRTOSです。完全なプリエンプティブ型ティックレスカーネル、協調型およびプリエンプティブ型のスレッド処理、セマフォ、キューを提供します。

サポートされているアーキテクチャ、プラットフォーム、およびZephyr のバージョン

Qt Quick Ultraliteは以下のハードウェアをサポートしています：

Qt Quick Ultralite をZephyr プラットフォームに移植する

『Qt Quick Ultralite プラットフォーム移植ガイド』に従うことで、Qt Quick Ultralite をZephyr プラットフォームに移植できます。リファレンスポートでは、以下の部分がZephyr APIを使用して実装されています。

• currentTimestamp() はk_uptime_get() を呼び出します。
• タッチ操作のサポートは、Zephyr Input API（Zephyr 4.4.0）またはレガシーなKeyboard Scan API（Zephyr 4.1.0）を使用して行われます。
• Qt Quick Ultralite キューは、Zephyr メッセージキューを使用します。
• セマフォは、Qt Quick Ultralite スレッドの動作を一時停止および再開するために使用されます。
• ディスプレイ割り込みは、Zephyr を使用して設定および有効化されます：

  void setInterruptPriorities()
  {
      IRQ_CONNECT(LCDIF_IRQn, 3, displayIRQHandler, NULL, 0);
      irq_enable(LCDIF_IRQn);
  }

• LCD画面のピンマルチプレクシングは、Zephyr のピン制御APIを使用して初期化されます。

  #define LCDIF_DEV DT_NODELABEL(lcdif)
  
  void initializeLcdPinmux()
  {
      PINCTRL_DT_DEFINE(LCDIF_DEV);
  
      pinctrl_apply_state(PINCTRL_DT_DEV_CONFIG_GET(LCDIF_DEV), PINCTRL_STATE_DEFAULT);
  }

Zephyr Kconfig オプション

Qt Quick Ultralite リファレンスプラットフォームのポートでは、Zephyr プロジェクトの設定で以下のオプションが設定されています:

• CONFIG_REQUIRES_FULL_LIBC=y
• CONFIG_NEWLIB_LIBC=y
• CONFIG_COMMON_LIBC_MALLOC=y
• CONFIG_NEWLIB_LIBC_NANO=y
• CONFIG_CPP=y
• CONFIG_EXTERNAL_LIBCPP=y

リファレンスポートでは、CONFIG_STD_CPP14=y を使用して C++14 を選択します。Qt Quick Ultralite では、特定の C++ 標準バージョンは必要ありません。

以下のオプションは、アプリケーションに応じてサイズを設定するものです。リファレンス・ポートでは、以下の値が使用されています:

• CONFIG_SYSTEM_WORKQUEUE_STACK_SIZE=2048
• CONFIG_HEAP_MEM_POOL_SIZE=10240000
• CONFIG_NEWLIB_LIBC_MIN_REQUIRED_HEAP_SIZE=8192

Qt Quick Ultralite の動的割り当ては、Zephyr カーネルヒープから行われます。Zephyr の参照ポートでは、qul_malloc()、qul_realloc()、およびqul_free()が、それぞれk_malloc()、k_realloc() 、k_free() を呼び出します。UIツリー、画像バッファ、フォントデータなど、アプリケーションが行う割り当てをカバーできるよう、CONFIG_HEAP_MEM_POOL_SIZE を使用してヒープのサイズを調整してください。

リファレンスポートは、newlib を提供する GNU Arm GCC 12.3.rel1 を使用してビルドされています。Qt Quick Ultralite Zephyr モジュールは、代わりに picolibc を提供するZephyr SDK を使用してビルドされます。

メインスレッドからQt Quick Ultraliteアプリケーションを実行する場合は、メインスレッドのスタックサイズを増やしてください。たとえば、リファレンスプラットフォームのポートではCONFIG_MAIN_STACK_SIZE=12288 が使用されており、これはthermo のデモおよびサポートされているすべてのサンプルを実行するのに十分です。

あらかじめビルド済みのQt Quick Ultraliteライブラリを使用する場合は、以下のオプションを追加してください：

• CONFIG_FPU=y
• CONFIG_LTO=y
• CONFIG_ISR_TABLES_LOCAL_DECLARATION=y

ワークフロー

Qt Quick Ultralite には、既存のZephyr プロジェクトと簡単に統合できるツールが用意されています。

Qt Quick Ultraliteアプリケーションの作成およびコンパイルの全体的なワークフローは、次のとおりです：

Qt Quick Ultralite アプリケーションを作成・コンパイルするためのワークフロー。" src="images/qtul-zephyr-workflow.png" title="Zephyr を使用して Qt Quick Ultralite アプリケーションを作成・コンパイルするためのワークフロー。"/>

新しいQt Quick Ultraliteアプリケーションの作成

Qt Quick Ultralite アプリケーションを作成するには、MCU 向けドキュメントの「Qt Design Studio 」を参照してください。

アプリケーションを CMake プロジェクトとしてエクスポートする

「CMakeプロジェクトの生成」ページには、qmlprojectexporterを使用してCMakeプロジェクトを生成する際に使用できるフラグの一覧が記載されています。プラットフォームのソースをエクスポートする必要がない場合は、 --no-export-platform を qmlprojectexporter の呼び出しに追加してください。プラットフォームをエクスポートしない場合の qmlprojectexporter の呼び出し例については、「プラットフォームなしでエクスポートされたプロジェクトを統合する」を参照してください。

エクスポートされた CMake プロジェクトをZephyr プロジェクトに追加する

エクスポートされた CMake プロジェクトは、CMake プロジェクトファイルの作成手順に従って追加できますが、以下の点が異なります。

• CMakeLists.txt 内で新しいプロジェクトを指定する必要はありません。ただし、プロジェクトでLANGUAGES C CXX ASM が指定されていることを確認してください。
• find_package およびすべてのtarget_* 呼び出しを、 find_package(Zephyr)の後に配置してください。
• target_* を指定する際は、ターゲットとしてapp を使用し、Qt Quick Ultralite アプリケーションがZephyr プロジェクトに確実にビルドされるようにしてください。

リンカースクリプトへのQt Quick Ultralite固有のセクションの追加

Qt Quick Ultralite では、Qt Quick の Ultralite アプリケーションに関連するすべてのデータを格納できるいくつかのセクションをリンカースクリプトに含める必要があります。これらのセクションの説明はこちらを参照してください。

ただし、カスタムリンカースクリプトを使用しない限り、Zephyr はスクリプトを自動的に生成します。自動的に生成されたスクリプトにQt Quick Ultralite が必要とするセクションを追加するには、リンカースクリプト内でZephyr 固有のセクション記述表記を使用し、`zephyr_linker_sources(SECTION_NAME "path/to/linkerscript.ld")`を使用してそれらを含める必要があります。zephyr_linker_sources およびその表記の使用方法に関する詳細については、ZEPHYR_DIR/zephyr/cmake/modules/extensions.cmake を参照してください。

Qt Quick Ultralite リファレンスプラットフォームの移植版では、3つのファイルでリンカーセクションが定義されています：

• qul_data_sections.ld

  /*
   * Copyright (C) 2026 The Qt Company Ltd.
   * SPDX-License-Identifier: LicenseRef-Qt-Commercial
   */
  
  SECTION_PROLOGUE (QulModuleResourceData,,SUBALIGN(4)) {
      __ModuleResourceDataCacheStart = .;
      *(QulModuleResourceData)
      __ModuleResourceDataCacheEnd = .;
  } GROUP_LINK_IN(RAMABLE_REGION) AT > ROMABLE_REGION
  
  __ModuleResourceDataStart = LOADADDR(QulModuleResourceData);

• qul_ram_sections.ld

  /*
   * Copyright (C) 2026 The Qt Company Ltd.
   * SPDX-License-Identifier: LicenseRef-Qt-Commercial
   */
  
  SECTION_PROLOGUE (QulPreloadData,,SUBALIGN(4)) {
      __preloadRamStart = .;
      *(QulPreloadData)
      . += 10M;
      __preloadRamEnd = .;
  } GROUP_LINK_IN(RAMABLE_REGION)

• qul_rom_sections.ld

  /*
   * Copyright (C) 2026 The Qt Company Ltd.
   * SPDX-License-Identifier: LicenseRef-Qt-Commercial
   */
  
  SECTION_PROLOGUE (QulFontResourceData,,) {
      . = ALIGN(4);
      *(QulFontResourceData)
      . = ALIGN(4);
  } GROUP_LINK_IN(ROMABLE_REGION)
  
  SECTION_PROLOGUE (QulResourceData,,SUBALIGN(4)) {
      *(QulResourceData)
  } GROUP_LINK_IN(ROMABLE_REGION)

これらのファイルは、zephyr-linker-sources.cmake を使用してZephyr プロジェクトに追加されます：

# Copyright (C) 2025 The Qt Company Ltd.
# SPDX-License-Identifier: LicenseRef-Qt-Commercial
zephyr_linker_sources(DATA_SECTIONS "${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR}/cmake/armgcc/qul_data_sections.ld")
zephyr_linker_sources(RAM_SECTIONS "${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR}/cmake/armgcc/qul_ram_sections.ld")
zephyr_linker_sources(SECTIONS "${CMAKE_CURRENT_LIST_DIR}/cmake/armgcc/qul_rom_sections.ld")

# Workaround for https://github.com/zephyrproject-rtos/zephyr/issues/90581
target_link_options(app INTERFACE -Wl,-u,image_vector_table -Wl,-u,boot_data)

Qt Quick Ultralite アプリケーションの反復ビルド

Qt Quick Ultralite アプリケーションの内容を変更する場合、Zephyr プロジェクトを再ビルドするだけで済みます。qmlprojectexporterを実行すると、変更内容が読み込まれ、Qt Quick Ultralite アプリケーションのソースが再エクスポートされ、QulExportパッケージが更新されるため、Zephyr プロジェクトで変更内容が利用可能になります。

Qt Quick Ultraliteスレッドの作成

xml-ph-0000@deepl.internal Ultraliteアプリケーションのエクスポート時に --generate-entrypointQt Quick Ultraliteアプリケーションのエクスポート時に`main`が使用される場合、メインスレッドがアプリケーションのエントリポイントとして使用されます。スレッドの作成をより細かく制御したい場合は、Qt Quick Ultraliteアプリケーションを実行する Zephyr スレッドを生成することもできます。これを行うには、qmlprojectexporterの呼び出しから --generate-entrypoint 引数を省略します。

Zephyr プロジェクトでは、まずQt Quick Ultralite アプリケーションスレッドを宣言し、そのスレッドにスタック領域を割り当てます：

k_tid_t QulThread;
static K_THREAD_STACK_DEFINE(qul_stack_area, 12288);

次に、Qt Quick Ultralite アプリケーションスレッドを定義します:

void Qul_Thread(void *arg1, void *arg2, void *arg3)
{
    (void) arg1;
    (void) arg2;
    (void) arg3;

    Qul::Application app;
    static MainScreen item;
    app.setRootItem(&item);
    while (true)
        app.update();
}

その後、Qt Quick Ultralite アプリケーションのスレッドを作成します:

struct k_thread qul_thread_data;

QulThread = k_thread_create(&qul_thread_data,
                            qul_stack_area,
                            K_THREAD_STACK_SIZEOF(qul_stack_area),
                            Qul_Thread,
                            NULL,
                            NULL,
                            NULL,
                            4,
                            0,
                            K_NO_WAIT);

Qt Quick Ultralite アプリケーションスレッドを起動する完全なZephyr プロジェクトのmain.cppは、例えば以下のようになります：

#include "MainScreen.h"

#include <zephyr/kernel.h>

k_tid_t QulTask;
static K_THREAD_STACK_DEFINE(qul_stack_area, 12288);

static void Qul_Thread(void *arg1, void *arg2, void *arg3);

int main()
{
    Qul::initHardware();
    Qul::initPlatform();

    struct k_thread qul_thread_data;

    QulThread = k_thread_create(&qul_thread_data,
                                qul_stack_area,
                                K_THREAD_STACK_SIZEOF(qul_stack_area),
                                Qul_Thread,
                                NULL,
                                NULL,
                                NULL,
                                4,
                                0,
                                K_NO_WAIT);

    return 0;
}

static void Qul_Thread(void *arg1, void *arg2, void *arg3)
{
    (void) arg1;
    (void) arg2;
    (void) arg3;

    Qul::Application app;
    static MainScreen item;
    app.setRootItem(&item);
    while (true)
        app.update();
}

Zephyr プラットフォームでビルドしたカスタム版Qt Quick Ultralite を使用する場合

ソースからQt Quick Ultraliteをビルドするには、「ソースからのQt Quick Ultraliteのビルド」の手順に従ってください。

mkdir -p <builddir>/.cmake/api/v1/query && touch <builddir>/.cmake/api/v1/query/codemodel-v2
cmake
    -S $QUL_ROOT
    -B <builddir>
    -DQul_ROOT=$QUL_ROOT
    -DQUL_TARGET_TOOLCHAIN_DIR=<toolchaindir>
    -DQUL_GENERATORS=$QUL_ROOT/lib/cmake/Qul/QulGenerators.cmake
    -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=$QUL_ROOT/lib/cmake/Qul/toolchain/armgcc.cmake
    -DQUL_PLATFORM_ARCHITECTURE=cortex-m7-hf-fpv5-d16
    -DQUL_BUILD_PLATFORM=OFF
    -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=<installdir>
    -DQUL_PLATFORM_ARCHITECTURE_FILE=$QUL_ROOT/platform/architecture/cortex-m7-hf-fpv5-d16/armgcc/architecture.cmake
make -C <builddir> install

ビルドが完了したら、ビルドされたライブラリを使用してQt Quick Ultraliteアプリケーションをエクスポートできます：

$QUL_ROOT/bin/qmlprojectexporter
    $QUL_ROOT/examples/chess/mcu_chess.qmlproject
    --boarddefaults=<path/to/>BoardDefaults_24bpp_default.qmlprojectconfig
    --toolchain GNU
    --cxx-standard=c++17
    --platform <platform_name>
    --outdir <target_dir>
    --qul-source-dir <installdir>
    --project-type cmake
    --no-export-platform
    --generate-entrypoint
    --platform-metadata <installdir>/lib/cortex-m7-hf-fpv5-d16-export.json

エクスポート後、エクスポートされた CMake プロジェクトをZephyr プロジェクトに追加してください。