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（2021年の世界大学学術ランキングで20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++，Solidity/Vyper，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．

リアルタイムシステムとは，決められた時間（デッドライン）までに処理を完了しなければならない性質をもつシステムのことです．

リアルタイムシステムは，ロボット，自動車や航空機などで広く使われているので，これらの中身を知りたいあなたにおすすめです．

事前に必要な基礎知識

ChishiroのC言語で紹介している事前に必要な基礎知識を一通り習得しているとします．

C言語
ChishiroのC言語

こういった私から学べます． Windows，MacOS，Linux/UNIX，FreeBSD等のOS開発に利用されるプログラミング言語「C言語」に関する記事を紹介します． C言語を習得してコンピュータ ...

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リアルタイムシステムで使われているリアルタイムOSは，主にC言語で書かれています．

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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．


また，リアルタイムシステムの応用例として，代表的なリアルタイムOSを知りたいあなたはこちらからどうぞ．

C言語 リアルタイムOS
【C/C++言語】代表的なリアルタイムOS【組込みOS】

こういった悩みにお答えします． こういった私から学べます． C/C++言語で開発されたリアルタイムOSを紹介します．（組込みOSを含みます．） リアルタイムOSは時間制約を満たすために設計されたOSで ...

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リアルタイムシステムの基礎

第1回リアルタイムシステム
【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回リアルタイムシステム
【第2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の種類」

こういった私から学べます． 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． 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回リアルタイムシステム
【第3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に必要な6つの性質」

こういった私から学べます． 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． 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回リアルタイムシステム
【第4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の予測性の深掘り」

こういった私から学べます． 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． 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回リアルタイムシステム
【第5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のタスクモデル」

こういった私から学べます． 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． 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回リアルタイムシステム
【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」

こういった私から学べます． 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． 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回リアルタイムシステム
【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」

こういった私から学べます． 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． 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回リアルタイムシステム
【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」

こういった私から学べます． 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． 目次1 Earliest Deadline First（EDF）スケジューリン ...

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第9回リアルタイムシステム
【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」

こういった私から学べます． 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． 目次1 Deadline Monotonic（DM）スケジューリング2 DMの ...

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第10回リアルタイムシステム
【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」

こういった私から学べます． 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． 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回リアルタイムシステム
【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」

こういった私から学べます． 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． 目次1 RMとEDFの比較2 RMとEDFのシミュレーション評価3 元東大教員 ...

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固定優先度の非周期サーバ

第12回リアルタイムシステム
【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」

こういった私から学べます． 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． 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回リアルタイムシステム
【第13回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「Polling Server」

こういった私から学べます． 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． 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回リアルタイムシステム
【第14回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「Deferrable Server」

こういった私から学べます． 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． 目次1 Deferrable Server（DS）2 DSのスケジュール可能性 ...

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

こういった私から学べます． 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． 目次1 Priority Exchange（PE）2 PEのスケジュール可能性 ...

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

こういった私から学べます． 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． 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回リアルタイムシステム
【第17回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「Slack Stealing」

こういった私から学べます． 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． 目次1 Slack Stealing2 Slack Stealingのスケジュ ...

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第18回リアルタイムシステム
【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」

こういった私から学べます． 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． 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回リアルタイムシステム
【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」

こういった私から学べます． 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． 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回リアルタイムシステム
【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」

こういった私から学べます． 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． 目次1 Dynamic Priority Exchange (DPE) Ser ...

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第21回リアルタイムシステム
【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」

こういった私から学べます． 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． 目次1 Dynamic Sporadic Server（DSS）2 DSSのス ...

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第22回リアルタイムシステム
【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」

こういった私から学べます． 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． 目次1 Total Bandwidth Server（TBS）2 TBSのスケ ...

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第23回リアルタイムシステム
【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」

こういった私から学べます． 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． 目次1 Earliest Deadline Late （EDL）Server2 ...

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第24回リアルタイムシステム
【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」

こういった私から学べます． 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． 目次1 Improved Priority Exchange （IPE）Ser ...

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

こういった私から学べます． 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． 目次1 Improving TBS2 Improving TBSの例3 Imp ...

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第26回リアルタイムシステム
【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」

こういった私から学べます． 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． 目次1 Constant Bandwidth Server（CBS）2 CBS ...

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第27回リアルタイムシステム
【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」

こういった私から学べます． 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． 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回リアルタイムシステム
【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」

こういった私から学べます． 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． 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回リアルタイムシステム
【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」

こういった私から学べます． 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． 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回リアルタイムシステム
【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」

こういった私から学べます． 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． 目次1 Priority Inheritance Protocol（PIP）2 ...

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第31回リアルタイムシステム
【第31回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「Priority Ceiling Protocol」

こういった私から学べます． 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． 目次1 Priority Ceiling Protocol（PCP）2 PCP ...

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第32回リアルタイムシステム
【第32回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「Stack Resource Policy」

こういった私から学べます． 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． 目次1 Stack Resource Policy（SRP）2 SRPで使う用 ...

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第33回リアルタイムシステム
【第33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スケジュール可能性解析とまとめ」

こういった私から学べます． 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． 目次1 資源アクセスプロトコルのスケジュール可能性解析2 資源アクセスプロトコ ...

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省電力スケジューリング

第34回リアルタイムシステム
【第34回】元東大教員から学ぶリアルタイムシステム「省電力スケジューリング」

こういった私から学べます． 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． 目次1 省電力スケジューリング（Energy-Efficient Schedu ...

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リアルタイムOS，リアルタイムスケジューリングの実装

C言語 リアルタイムOS
【C/C++言語】代表的なリアルタイムOS【組込みOS】

こういった悩みにお答えします． こういった私から学べます． C/C++言語で開発されたリアルタイムOSを紹介します．（組込みOSを含みます．） リアルタイムOSは時間制約を満たすために設計されたOSで ...

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C言語 Linux RMとEDF
【C言語】LinuxにおけるリアルタイムスケジューリングRMとEDFの実装

こういった悩みにお答えします． こういった私から学べます． 目次1 C言語でLinuxにおけるリアルタイムスケジューリングRMとEDFの実装2 sched_attr構造体とsched_setattr/ ...

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C言語 Linux PIP
【C言語】Linuxにおける資源アクセスプロトコルPIPの実装

こういった悩みにお答えします． こういった私から学べます． 目次1 【C言語】Linuxにおける資源アクセスプロトコルPIPの実装2 異なる優先度の3スレッドを実行3 異なる優先度の3スレッドをPIP ...

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