環境計測に用いられる OS のリアルタイム性の比較

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

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

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

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

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

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

・　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

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

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

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

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

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

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

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

環境計測に用いられる OS の リアルタイム性の比較