CPUが現在実行中のプログラムを中断して処理しなければならない事象が発生した時、一般に「割り込み」というメカニズムを使ってその事象を処理します。 広義の割り込みは実際には以下の3種類に分類できます。 例外 CPUが命令の実行を継続できない事象が発生したときにOSに判断を委ねるために例外が発生します。 多くの場合はプログラムのミスによるエラーや悪意あるプログラムによる不正な特権操作を行おうとした場合に例外が発生してアプリケーションが終了しますが、全ての例外が必ずしもエラー終了となるわけではなく、ページフォールトのようにOSの処理によって命令実行が続行可能な場合もある例外もあります。 外部割り込み 外部デバイスのデータ転送が終了したり、データ転送要求があったり、タイマーの状態が変化したときなどにCPUに通知するために割り込みが発生します。狭義の割り込みはこれを指します。 x86は歴史的事情によ
Did you know...?LWN.net is a subscriber-supported publication; we rely on subscribers to keep the entire operation going. Please help out by buying a subscription and keeping LWN on the net. It would be reasonable to expect doing nothing to be an easy, simple task for a kernel, but it isn't. At Kernel Recipes 2018, Rafael Wysocki discussed what CPUs do when they don't have anything to do, how the
前回では簡単に、Windowsの「スケジューリングアルゴリズム」について解説した。今回は一歩踏み込んで、具体的なWindowsでのスレッド実行について見ていくことにしよう。 Windowsのタイムスライスは 「Quantum」単位で割り当てる Windowsではスレッドに対して、一定の実行時間を割り当てる。これを「タイムスライス」と呼ぶ。基本的にすべてのスレッドは、このタイムスライスの間だけ実行されて、時間が終わると次のスレッドに切り替わる。ただし、Windowsは“プリエンプティブ”なスケジューリングを採用しているので、優先順位の高いスレッドがキューに入ると、そのスレッドが、ほかのスレッドから制御を横取りして実行を開始する。 そのタイミングは、一定時間ごとにハードウェアが発生させるタイマー割り込みによる。一般的なパソコンでは、15.6ミリ秒ごとにCPUに割り込みがかかり、そのタイミングで
スレッドの順序を決める スケジューリングアルゴリズム 前回で解説したように、スケジューリングでは次に実行すべきスレッドを選択するために、多くの条件を調べなければならない。すぐにでも実行可能なスレッドがあったとしても、スレッドにはそれぞれ優先度があり、優先度の高いものから実行する必要がある。しかし優先度だけを見ていると、優先度の低いスレッドは、いつまでも実行されなくなってしまうという話だった。 ここで登場するのが「スケジューリングアルゴリズム」だ。簡単に言えばスケジューリングアルゴリズムとは、「次に実行すべきスレッドを選択するための手順」である。 最も簡単なスケジューリングアルゴリズムは、「ラウンドロビン」と呼ばれる方法だ(図1)。これはすべてのスレッドを円環状に並べて、順番に実行していく方法だ。時計の針が文字盤のすべての数字をさすように、スレッドを順番に実行していく。このようにしておくと、
連載「組み込みマルチコア進化論」の特別編として、マルチコア環境における“タスクの最適なコア配置”と動作ログから最適なコア配置を解析する手法について紹介します。 近年、シングルプロセッサの処理性能の限界から、組み込みシステムにおいても複数コアを搭載するマルチコアプロセッサを採用するケースが増えてきています。 マルチコアプロセッサでソフトウェアを動かすためには、マルチコアプロセッサで動かすことを想定してソフトウェアを構築する必要がありますが、組み込みシステムでは、一から作り直すことはまれで、既存のシステムに対して変更を加えながら、新しいシステムを開発するのが一般的です。そのため、シングルコアで開発したシステムを、マルチコアでどのようにコア配分するかがカギとなります。 本稿では、マルチコア環境における“タスクの最適なコア配置”と動作ログから最適なコア配置を解析する手法について紹介します。 組み込
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