リアルタイムOS(りあるたいむおーえす)

外部からの事象に対して定められた制限時間(デッドライン)内に処理を完了することを保証するオペレーティングシステム(Real-Time Operating System、RTOS)。処理の平均速度ではなく応答時間の予測可能性を重視し、産業機器や自動車などの組込みシステムに用いられる。

詳細解説

パソコンやサーバ向けの汎用OSがシステム全体のスループットを重視するのに対し、リアルタイムOSでは最悪の条件下でも制限時間内に応答を返す時間的確定性が求められます。期限の厳しさにより、一度の遅延も許されないハードリアルタイムと、まれな遅延は許容されるソフトリアルタイムに大別されます。

これを実現するため、各タスクに優先度を設定して実行順序を制御するスケジューリング機能や、セマフォなどを用いた同期・排他制御の仕組みを備えています。なお、割込みを契機に動く割込み処理ルーチンはタスクのスケジューリングの対象外で、優先度が最も高いタスクよりも先に実行されます。リアルタイムとは単に処理が高速という意味ではなく、決められた時間内に確実に処理を終える性質である点に注意が必要です。

リアルタイムOSが問われた過去問

  • 2021(R3)春 午前 問17リアルタイムOSにおいて,実行中のタスクがプリエンプションによって遷移する状態はどれか。
  • 2022(R4)秋 午前 問18優先度に基づくプリエンプティブなスケジューリングを行うリアルタイムOSにおける割込み処理の説明のうち,適切なものはどれか。ここで,割込み禁止
  • 2022(R4)春 午前 問17一つの I²Cバスに接続された二つのセンサがある。それぞれのセンサ値を読み込む二つのタスクで排他的に制御したい。利用するリアルタイムOSの機
  • 2022(R4)春 午前I 問6一つの I2C バスに接続された二つのセンサがある。それぞれのセンサ値を読み込む二つのタスクで排他的に制御したい。利用するリアルタイムOSの
  • 2023(R5)秋 午前II 問6優先度に基づくプリエンプティブスケジューリングのリアルタイムOSを使用した組込みシステムにおいて,入力装置及び出力装置にアクセスする二つのタ
  • 2025(R7)秋 午前 問16一つのI²Cバスに接続された二つのセンサーがある。それぞれのセンサー値を読み込む二つのタスクを排他的に制御したい。利用するリアルタイムOSの
  • 2025(R7)秋 午前II 問6優先度に基づくプリエンプティブスケジューリングのリアルタイムOSを使用した組込みシステムにおいて,入力装置及び出力装置にアクセスする二つのタ
  • 2025(R7)春 午前 問14リアルタイムOSにおいて,実行中のタスクがプリエンプションによって遷移する状態はどれか。

関連する分野

組込み・IoT

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