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方式設計・バッチ・UI/UX・組込み設計 重要度:★★出題: AM2・PM1

リアルタイムOS(RTOS)と優先度逆転(プライオリティインバージョン)

りあるたいむおーえすとゆうせんどぎゃくてん / RTOS & Priority Inversion / Priority Inheritance
定められた制限時間(デッドライン)内に処理を完了させるRTOSにおいて、低優先度タスクが排他資源を保持している間に中優先度タスクにCPUを奪われ、高優先度タスクが待たされる現象とその対策。

3行速習ポイント

  • 定められた制限時間(デッドライン)内に処理を完了させるRTOSにおいて、低優先度タスクが排他資源を保持している間に中優先度タスクにCPUを奪われ、高優先度タスクが待たされる現象とその対策。
  • 優先度継承(Priority Inheritance)または優先度上限(Priority Ceiling)プロトコルを用いて、資源保持中の低優先度タスクの優先度を一時的に引き上げて解決します。
  • 試験対策:午前IIの組込み・OS分野で繰り返し出題される定番問題であり、プリエンプティブスケジューリングやセマフォ制御とセットで押...

図解

図リアルタイムOS の設計・評価構造
Step 1
デッドライン保証
業務要件・システム制約の整理と構造化
↕
Step 2
プリエンプティブ方式
優先度継承(Priority Inheritance)または優先度上限(Priority
↕
Step 3
優先度逆転(Priority Inversion)
車載制御タスクの排他制御に優先度継承ミューテックスを適用し、高優先度ブレーキ監視タスクの最

概要と本質

定められた制限時間(デッドライン)内に処理を完了させるRTOSにおいて、低優先度タスクが排他資源を保持している間に中優先度タスクにCPUを奪われ、高優先度タスクが待たされる現象とその対策。優先度継承(Priority Inheritance)または優先度上限(Priority Ceiling)プロトコルを用いて、資源保持中の低優先度タスクの優先度を一時的に引き上げて解決します。

重要ポイント・コア概念

  • デッドライン保証とプリエンプティブ方式の正確な定義と適用場面の理解
  • 優先度逆転(Priority Inversion)および優先度継承プロトコルを踏まえたシステム方式・機能仕様の設計
  • 定量的効果:車載制御タスクの排他制御に優先度継承ミューテックスを適用し、高優先度ブレーキ監視タスクの最大応答遅延をデッドライン(5ms)以下に保証

午後I記述・午後II小論文試験での攻略ポイント

午前IIの組込み・OS分野で繰り返し出題される定番問題であり、プリエンプティブスケジューリングやセマフォ制御とセットで押さえます。

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