元東大教員から学ぶリアルタイムシステム

本記事の信頼性

  • リアルタイムシステムの研究歴12年．
  • 東大教員の時に，英語でOSの授業．
  • 2012年9月～2013年8月にアメリカのノースカロライナ大学チャペルヒル校コンピュータサイエンス学部（2020年の世界大学学術ランキング17位）で客員研究員として勤務．C言語でリアルタイムLinuxの研究開発．
  • プログラミング歴15年以上，習得している言語: C/C++，Java，Python，Ruby，HTML/CSS/JS/PHP，MATLAB，Assembler (x64，ARM)．
  • 東大教員の時に，C++言語で開発した「LLVMコンパイラの拡張」，C言語で開発した独自のリアルタイムOS「Mcube Kernel」をGitHubにオープンソースとして公開．

こういった私から学べます．

事前に必要な基礎知識

リアルタイムシステムを学ぶ事前に必要な基礎知識として，以下のコンピュータの基本を習得しているとします．

  • ハードウェア
  • OS
  • C言語

これらのコンピュータの基本が身についていない場合は，まずは以下の本を理解した上で学ぶことをおすすめします．どれも名著です．

もちろん，これらの本を読みながらリアルタイムシステムを学んでもOKです．

ハードウェア：コンピュータの構成と設計 第5版



OS：オペレーティングシステム 第3版


C言語：プログラミング言語C 第2版


参考資料

リアルタイムシステムを学ぶための参考資料として，Hard Real-Time Computing Systems: Predictable Scheduling Algorithms and Applications 第3版を利用します．


リアルタイムシステムの基礎

【第1回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「リアルタイムシステムとは」

こういった私から学べます． リアルタイムシステムの記事一覧はこちらからどうぞ． 目次1 リアルタイムシステムとは1.1 ゲーム機1.2 ロボット2 リアルタイムシステムと他の用語との比較3 まとめ リ ...

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【第2回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「種類」

前回を読んでいない方はこちらからどうぞ． リアルタイムシステムの記事一覧はこちらからどうぞ． こういった私から学べます． 目次1 リアルタイムシステムの種類1.1 ハードリアルタイムシステム1.2 フ ...

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【第3回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「必要な6つの性質」

前回を読んでいない方はこちらからどうぞ． リアルタイムシステムの記事一覧はこちらからどうぞ． こういった私から学べます． 目次1 リアルタイムシステムに必要な6つの性質1.1 適時性（Timeline ...

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【第4回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「予測性の深掘り」

前回を読んでいない方はこちらからどうぞ． リアルタイムシステムの記事一覧はこちらからどうぞ． こういった私から学べます． 目次1 リアルタイムシステムの予測性の深掘り2 DMA2.1 Cycle St ...

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【第5回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「タスクモデル」

前回を読んでいない方はこちらからどうぞ． リアルタイムシステムの記事一覧はこちらからどうぞ． こういった私から学べます． 目次1 リアルタイムシステムのタスクモデル2 LiuとLaylandのモデルで ...

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【第6回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「CPU利用率の深掘りとタイムラインスケジューリング」

前回を読んでいない方はこちらからどうぞ． リアルタイムシステムの記事一覧はこちらからどうぞ． こういった私から学べます． 目次1 CPU利用率の深掘り1.1 タスクセットのスケジュール例1.2 スケジ ...

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周期タスクのリアルタイムスケジューリング

【第7回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「Rate Monotonicスケジューリング」

前回を読んでいない方はこちらからどうぞ． リアルタイムシステムの記事一覧はこちらからどうぞ． こういった私から学べます． 目次1 Rate Monotonic（RM）スケジューリング2 RMの最適性の ...

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【第8回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「Earliest Deadline Firstスケジューリング」

前回を読んでいない方はこちらからどうぞ． リアルタイムシステムの記事一覧はこちらからどうぞ． こういった私から学べます． 目次1 Earliest Deadline First（EDF）スケジューリン ...

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【第9回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「Deadline Monotonicスケジューリング」

前回を読んでいない方はこちらからどうぞ． リアルタイムシステムの記事一覧はこちらからどうぞ． こういった私から学べます． 目次1 Deadline Monotonic（DM）スケジューリング2 DMの ...

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【第10回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「相対デッドラインが周期より短いEDFスケジューリング」

前回を読んでいない方はこちらからどうぞ． リアルタイムシステムの記事一覧はこちらからどうぞ． こういった私から学べます． 目次1 相対デッドラインが周期より短いEarliest Deadline Fi ...

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【第11回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「RMとEDFの比較」

前回を読んでいない方はこちらからどうぞ． リアルタイムシステムの記事一覧はこちらからどうぞ． こういった私から学べます． 目次1 RMとEDFの比較2 元東大教員による見解3 まとめ RMとEDFの比 ...

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固定優先度の非周期サーバ

【第12回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「固定優先度の非周期サーバ」

前回を読んでいない方はこちらからどうぞ． リアルタイムシステムの記事一覧はこちらからどうぞ． こういった私から学べます． 目次1 固定優先度の非周期サーバ2 バックグラウンドスケジューリング3 まとめ ...

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【第13回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「Polling Server」

前回を読んでいない方はこちらからどうぞ． リアルタイムシステムの記事一覧はこちらからどうぞ． こういった私から学べます． 目次1 Polling Server（PS）2 PSのスケジュール可能性解析3 ...

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【第14回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「Deferrable Server」

前回を読んでいない方はこちらからどうぞ． リアルタイムシステムの記事一覧はこちらからどうぞ． こういった私から学べます． 目次1 Deferrable Server（DS）2 DSのスケジュール可能性 ...

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【第15回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「Priority Exchange」

前回を読んでいない方はこちらからどうぞ． リアルタイムシステムの記事一覧はこちらからどうぞ． こういった私から学べます． 目次1 Priority Exchange（PE）2 PEのスケジュール可能性 ...

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【第16回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「Sporadic Server」

前回を読んでいない方はこちらからどうぞ． リアルタイムシステムの記事一覧はこちらからどうぞ． こういった私から学べます． 目次1 Sporadic Server（SS）2 SSのスケジュール可能性解析 ...

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【第17回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「Slack Stealing」

前回を読んでいない方はこちらからどうぞ． リアルタイムシステムの記事一覧はこちらからどうぞ． こういった私から学べます． 目次1 Slack Stealing2 Slack Stealingのスケジュ ...

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【第18回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「固定優先度の非周期サーバのまとめ」

前回を読んでいない方はこちらからどうぞ． リアルタイムシステムの記事一覧はこちらからどうぞ． こういった私から学べます． 目次1 最適な固定優先度の非周期サーバは存在しない2 固定優先度の非周期サーバ ...

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動的優先度の非周期サーバ

【第19回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「動的優先度の非周期サーバ」

前回を読んでいない方はこちらからどうぞ． リアルタイムシステムの記事一覧はこちらからどうぞ． こういった私から学べます． 目次1 動的優先度の非周期サーバ2 まとめ 動的優先度の非周期サーバ 今回から ...

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【第20回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「Dynamic Priority Exchange Server」

前回を読んでいない方はこちらからどうぞ． リアルタイムシステムの記事一覧はこちらからどうぞ． こういった私から学べます． 目次1 Dynamic Priority Exchange (DPE) Ser ...

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【第21回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「Dynamic Sporadic Server」

前回を読んでいない方はこちらからどうぞ． リアルタイムシステムの記事一覧はこちらからどうぞ． こういった私から学べます． 目次1 Dynamic Sporadic Server（DSS）2 DSSのス ...

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【第22回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「Total Bandwidth Server」

前回を読んでいない方はこちらからどうぞ． リアルタイムシステムの記事一覧はこちらからどうぞ． こういった私から学べます． 目次1 Total Bandwidth Server（TBS）2 TBSのスケ ...

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【第23回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「Earliest Deadline Late Server」

前回を読んでいない方はこちらからどうぞ． リアルタイムシステムの記事一覧はこちらからどうぞ． こういった私から学べます． 目次1 Earliest Deadline Late （EDL）Server2 ...

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【第24回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「Improved Priority Exchange Server」

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【第25回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「Improving TBS」

前回を読んでいない方はこちらからどうぞ． リアルタイムシステムの記事一覧はこちらからどうぞ． こういった私から学べます． 目次1 Improving TBS2 Improving TBSの例3 Imp ...

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【第26回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「Constant Bandwidth Server」

前回を読んでいない方はこちらからどうぞ． リアルタイムシステムの記事一覧はこちらからどうぞ． こういった私から学べます． 目次1 Constant Bandwidth Server（CBS）2 CBS ...

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【第27回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「動的優先度の非周期サーバのまとめ」

前回を読んでいない方はこちらからどうぞ． リアルタイムシステムの記事一覧はこちらからどうぞ． こういった私から学べます． 動的優先度の非周期サーバのまとめ 実験的なシミュレーションの結果，性能面では， ...

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資源アクセスプロトコル

【第28回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「資源アクセスプロトコル」

前回を読んでいない方はこちらからどうぞ． リアルタイムシステムの記事一覧はこちらからどうぞ． こういった私から学べます． 目次1 資源アクセスプロトコルの紹介2 資源アクセスプロトコルにおける優先度逆 ...

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【第29回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「資源アクセスプロトコルの例」

前回を読んでいない方はこちらからどうぞ． リアルタイムシステムの記事一覧はこちらからどうぞ． こういった私から学べます． 目次1 資源アクセスプロトコルの例1.1 Non-Preemptive Pro ...

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【第30回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「Priority Inheritance Protocol」

前回を読んでいない方はこちらからどうぞ． リアルタイムシステムの記事一覧はこちらからどうぞ． こういった私から学べます． 目次1 Priority Inheritance Protocol（PIP）2 ...

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