分散制御型ロボット向けリアルタイムオペレーティングシステムの研究開発

分布式控制机器人实时操作系统的研发

• 批准号: 12J01726
• 负责人: 千代 浩之
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J01726/
• 关键词: リアルタイムシステム; マルチプロセッサ; インプリサイス計算モデル; 準固定優先度スケジューリング; リアルタイムスケジューリング; リアルタイムOS; スケジュール可能性解析; 最適スケジューリング; インプリサイス計算

今年度は, リアルタイムLinuxであるLITMus^RTに最適なマルチプロセッサ向けリアルタイムスケジューリングであるRUNを実装する研究を行った. また, LITMUS^RTに実装されているリアルタイムスケジューリングの実行を追跡・可視化するツールであるsched_traceをインプリサイス計算モデル向けに拡張した. これにより, インプリサイス計算モデル向けリアルタイムスケジューリングの開発効率を向上させることが可能になった.インプリサイス計算モデルに3つ以上の必須部分を持つタスクを扱うことを可能にするリアルタイムスケジューリングを提案した. この手法により, より複雑なインプリサイス計算モデルにリアルタイムスケジューリングを適用可能になった. また, インプリサイス計算モデル向け最適なマルチプロセッサ向けリアルタイムスケジューリングであるRUN-RMWPを提案した. RUN-RMWPはRUNを基調としたインプリサイス計算モデル向けの最適なリアルタイムスケジューリングである. シミュレーション結果では, 従来のインプリサイス計算モデル向けリアルタイムスケジューリングであるG-RMWPやP-RMWPよりプリエンプションやマイグレーションの回数が少ない結果を示した. さらに, タスクの品質の評価結果では, G-RMWPやP-RMWPと比較して少なくとも同等もしくは高い評価結果となった. 従って, RUN-RMWPは従来のインプリサイス計算モデル向けリアルタイムスケジューリングよりオーバヘッドを減らしつつ, タスクの品質を改善することが可能になった.上記の研究は, 分散制御型ロボット向けリアルタイムオペレーティングシステムを研究開発する上で非常に重要であり, これらを研究する意義は十分にあると言える.

今年，我们对实现 RUN 进行了研究，这是一个适用于多处理器的实时调度系统，非常适合实时 Linux LITMus^RT。我们还开发了一个工具来跟踪和可视化实时调度的执行情况。我们为隐式计算模型扩展了 sched_trace。因此，提高隐式计算模型实时调度的开发效率成为可能。我们提出了一种实时调度，允许隐式计算模型处理具有三个或更多基本部分的任务。通过这种方法， -时间调度现在可以应用于更复杂的隐式计算模型，我们还提出了RUN-RMWP，这是一种针对隐式计算模型的多处理器的最佳实时调度。 RUN-RMWP是基于RUN的隐式计算模型的最优实时调度，仿真结果表明，抢占和迁移次数均低于常规实时G-RMWP和P-RMWP。另外，任务质量的评价结果​​至少与G-RMWP和P-RMWP相同或更高。与传统的隐式计算模型实时调度相比，RUN-RMWP能够减少开销并提高任务质量。上述研究对于分布式控制机器人实时操作系统的研究和开发具有重要意义，因此可以说：研究这些课题具有足够的意义。

项目成果

Semi-Fixed-Priority Scheduling

半固定优先级调度

• 发表时间: 2012
• 期刊: 会誌「情報処理」
• 作者: Hiroyuki Chishiro;Nobuyuki Yamasaki;千代浩之
• 通讯作者: 千代浩之

Semi-Fixed-Priority Scheduling with Multiple Mandatory Part

具有多个强制部分的半固定优先级调度

• 发表时间: 2013
• 作者: Hiroyuki Chishiro;Nobuyuki Yamasaki;千代浩之;Hiroyuki Chishiro;Hiroyuki Chishiro
• 通讯作者: Hiroyuki Chishiro

An Evaluation of the RUN Algorithm in LITMUS^RT

LITMUS^RT 中 RUN 算法的评估

• 发表时间: 2012
• 作者: Hiroyuki Chishiro;Nobuyuki Yamasaki;千代浩之;Hiroyuki Chishiro;Hiroyuki Chishiro;Hiroyuki Chishiro
• 通讯作者: Hiroyuki Chishiro

Distributed Real-Time Systems on Responsive Link

响应式链路上的分布式实时系统

• 发表时间: 2012
• 期刊: Journal of Communication and Computer
• 作者: Hiroyuki Chishiro;Nobuyuki Yamasaki
• 通讯作者: Nobuyuki Yamasaki

Distributed Real-Time Environment on Responsive Link

响应式链路上的分布式实时环境

• 发表时间: 2012
• 作者: Hiroyuki Chishiro;Nobuyuki Yamasaki;千代浩之;Hiroyuki Chishiro;Hiroyuki Chishiro;Hiroyuki Chishiro;千代浩之;Hiroyuki Chishiro
• 通讯作者: Hiroyuki Chishiro