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環境計測に用いられる OS の リアルタイム性の比較

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環境計測に用いられる OS の リアルタイム性の比較
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rolanda
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環境計測に用いられる OS の リアルタイム性の比較

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Presentation Transcript

  1. コンピューター 環境計測 デジタル信号 アナログ信号 八木英二 I/Oボード 検出器 環境計測 ADC メモリ 割り込み信号 八木英二 終了信号 環境計測に用いられるOSのリアルタイム性の比較 ー RTLinuxの導入 ー 環境計測 卒論発表会

  2. 割り込み反応速度 割り込み反応速度のばらつき 割り込みの数え落とし(信頼性) 本研究の目的 ★Linux、RTLinuxでI/O処理および割り込み処理の速  度、信頼性(割り込みの数え落とし)を比較。 ★RTLinuxが放射線計測システムに利用可能である   かを計測。 比較内容 放射線計測に必要となるネットワーク転送やグラフィック表示を 割り込みの負荷として与え、各データの変化を計測。 環境計測 卒論発表会

  3. 計測におけるリアルタイム性を保証 利点 •  Web SiteからFreeで入手可能 •  オープンソースなので、自由に参照(改造)可能 •  Linuxの機能、アプリケーションをそのまま利用可能 RTLinuxとは • Linuxを元にリアルタイム性を拡張したOS。 環境計測 卒論発表会

  4. Linux プロセス RT-FIFO スケジューラ Linuxカーネル RTLinuxモジュール RTLinuxスレッド スケジューラ リアルタイムカーネル ハードウェア割り込み RTLinuxの処理の流れ 環境計測 卒論発表会

  5. 計測システム CPU  Celeron 466 MHzメモリ         64 MBハードディスク 80 GBI/Oボード    PCI-2702C 使用OSLinux、RTLinux、MS-DOS、Win-DOS 開発言語 C言語         ⇒全てのOSで統一した動き 環境計測 卒論発表会

  6. 負荷 CPU計算 画面 表示 ネットワーク転送 割り込み処理 別処理 処理結果 出力信号 割り込み処理 割り込み信号 検知 割り込み応答速度割り込みの数え落とし測定 実験概要 デジタルオシロスコープ コンピュータ Linux or RTLinux I/Oボード パルサー 環境計測 卒論発表会

  7. ・ 負荷あり • 割り込みが入ったときのデータをメモリ上の配列に取り込み、それをユーザー空間に転送(転送負荷)。 • ユーザー空間に転送されたデータを10 msおきに画面表示させる。(表示負荷) • 無限ループの計算をさせておく(CPU負荷)。 • 割り込み処理を行う間、NFSを用いて絶えずデータを他のコンピュータに転送する(ネット負荷)。 • 負荷なし • Linux •   RTLinux •   MS-DOS •   Win-DOS 4つのOSで比較 割り込み応答反応速度とばらつきを比較。 割り込み信号 時間差を測定 速度が速く、ばらつきが少ないほどいい 割り込み処理信号 各負荷を与えた計測はLinux、RTLinuxのみ。 実験内容① 割り込み応答速度 実験 環境計測 卒論発表会

  8. Win-DOS MS-DOS RTLinux Linux 割り込み応答速度測定結果-負荷なし- 環境計測 卒論発表会

  9. 2 μs 6 μs 標準偏差 割り込み応答平均速度測定結果 負荷なし CPU負荷 ネット負荷 time (μs) 環境計測 卒論発表会

  10. MS-DOS RTLinux 割り込み応答速度実験 <負荷をかけない場合> 割り込み平均応答速度が一番速い 割り込み応答速度のばらつきがない <負荷をかけた場合> RTLinuxがばらつきも少なく、安定している 平均速度も速い 環境計測 卒論発表会

  11. 割り込み信号の数え落とし 信頼性 実験内容② 割り込み信号の数え落としの発生率 計測 各周波数 10 kHz、30 kHz、50 kHz、70kHz 負荷なし、負荷ありの比較 負荷は割り込み応答速度のときのものと同じ 環境計測 卒論発表会

  12. RTLinuxの計測における信頼性を実証 割り込み信号の数え落とし測定結果 単位 (%) RTLinuxは50 kHzでも数え落としが発生しない Linuxに比べ割り込みの数え落としの発生率は極めて少ない 環境計測 卒論発表会

  13. 割り込み応答速度は非常に安定 ばらつきがない 50 kHzまで数え落としはない 信頼性がある 放射線計測システムを作製可能 結論 RTLinuxは 割り込み応答速度実験 割り込みの数え落とし実験 環境計測 卒論発表会

  14. 割り込み信号の数え落とし実験 割り込み信号の数え落とし測定結果 結論 おしまい 放射線計測システム概要 割り込み応答速度実験まとめ 本研究の目的 割り込み信号の数え落とし実験 RTLinuxとは 割り込み信号の数え落とし測定結果 RTLinuxの処理の流れ 計測システム 結論 実験概要 割り込み応答速度実験 割り込み応答速度実験測定結果 ‐負荷なし‐ 割り込み応答平均速度測定結果 環境計測 卒論発表会