プロセッサ時間の保護機構を持ったりアルタイムOSの研究

具有处理器时间保护机制的实时操作系统研究

• 批准号: 11780210
• 负责人: 高田 広章
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Toyohashi University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11780210/
• 关键词: リアルタイムOS; 保護機構; スケジューリング; EPDFアルゴリズム; 組込みシステム; スケジューリングアルゴリズム

本研究課題では、組込みシステム用のリアルタイムOSに、プロセッサ時間の保護機構を導入するための理論および実装技術の研究を行った。理論面の研究として、proportional share resource allocation(PSRA)方式を拡張して、固定的なプロセッサ時間を配分されるモジュール(FSM)と、重みに比例したプロセッサ時間を配分されるモジュール(PSM)を統合してスケジューリングすることを狙ったアルゴリズムに関して研究を行い、EPDFアルゴリズムを提案するとともに、その改良アルゴリズムについて検討した。EPDFアルゴリズムについては、シミュレーションによって既存のアルゴリズムとの比較評価を行い、その有効性を検証した。また、FSMとPSMを統合してスケジューリングするためのアルゴリズムの理論的な限界についても検討を行った。FSMとPSMを統合してスケジューリングする場合、各モジュールに無限小の単位でプロセッサ時間を割り付けるgeneralized processor sharing(GPS)が理想的なモデルとなる。EPDFアルゴリズムは、FSMが任意の時点で到着した場合にもそのデッドラインを守るために、GPSと比べて、PSMへのプロセッサ時間の配分を遅めにしている。そこで、すべてのモジュールが最大実行時間を使い切る場合には、GPSの振る舞いと一致する(厳密には、各モジュールの実行完了が、GPSの場合よりも遅くならない)という性質を持った改良アルゴリズムについて検討した。さらに、モジュールが最大実行時間を使い切らない場合には、どのようなアルゴリズムによってもGPSと一致させることができない反例を発見した。これらの検証は、将来の課題である。また、RTOSの実装作業の前段階として、各モジュールが使用したプロセッサ時間を計測する方法に関して検討し、そのオーバーヘッドを計測・評価した。当初、本研究課題の中でプロセッサ時間の保護機構を持ったRTOSの実装作業を開始する計画であったが、理論面の課題が予想していたよりも困難なもので、実装作業の今後に持ち越すことになった。

This research topic is to study the theory and implementation technology of the introduction of the protection mechanism of the system and the system. Theoretical research, proportional share resource allocation(PSRA), fixed time allocation (FSM), proportional share resource allocation (PSM), integrated time allocation (PSM), and EPDF resource allocation (EPDF) This is an improvement in the quality of the product. EPDF is an effective tool for evaluating the effectiveness of existing applications. FSM and PSM are integrated into the theoretical framework. FSM and PSM are integrated into a single unit, and each unit has an infinitely small unit time. Generalized processor sharing(GPS) is an ideal solution. EPDF, FSM, GPS, PSM, etc. In the case of maximum running time of GPS, GPS vibration is consistent with each other. In the case of GPS, GPS vibration is consistent with each other. The maximum running time of the mobile phone is set to zero. This is the first time I've seen a problem. In addition, RTOS implementation of the first stage of the operation, each of the use of the first stage of the measurement of time related to the investigation, the first stage of the measurement and evaluation At the beginning, this research topic is about the protection mechanism of RTOS, the plan of RTOS installation, the problem of RTOS installation, the problem of RTOS installation, and the problem of RTOS installation.

项目成果

本田晋也,高田広章: "MITRON4.0仕様のホバーランハンドラ機能の実装と評価"電子情報通信学会技術研究報告. 99・726. 9-16 (2000)

Shinya Honda、Hiroaki Takada：“MITRON4.0规范的hoverrun处理程序功能的实现和评估”IEICE技术研究报告99・726（2000）。

高田広章: "組込みシステム開発技術の現状と展望"情報処理学会論文誌. 42・4. (2001)

Hiroaki Takada：“嵌入式系统开发技术的现状和前景”日本信息处理学会会刊42・4。

今井和彦,安田吉幸,高田広章: "Earliest Projected Deadline First (EPDF) アルゴリズム"コンピュータシステム・シンポジウム論文集(情報処理学会シンポジウムシリーズ). 99・16. 9-15 (1999)

Kazuhiko Imai、Yoshiyuki Yasuda、Hiroaki Takada：“最早预计截止日期优先 (EPDF) 算法”计算机系统研讨会论文集（日本信息处理学会研讨会系列）99/15。

今井和彦,安田吉幸,高田広章: "Earliest Projected Deadline First (EPDF) アルゴリズム"コンピュータシステム.シンポジウム論文集 情報処理学会シンポジウムシリーズ. 99-16. 9-15 (1999)

Kazuhiko Imai、Yoshiyuki Yasuda、Hiroaki Takada：“最早预计截止日期优先 (EPDF) 算法”计算机系统研讨会论文集日本信息处理协会研讨会系列 99-16。