組込みシステムは AP科目B問7 でも出ますが、科目Aでも特性を問う問題が頻出。リアルタイム性・割込み・タスク管理を押さえます。
鳴海 理央
リアルタイムシステム は決められた応答時間内に処理完了が要件。
ハードリアルタイム は遅れが致命的 (航空機制御)、ソフトリアルタイム は遅れても致命的でない (動画再生)。
砂原 ニコ
ねぇ、割込み ってどういうこと?
緒方 ナオミ 先生
外部イベント (タイマ・I/O 完了・センサ入力) で CPU が現在処理を中断し、別処理を実行する仕組み。
組込みでは多用するわ。
藤咲 まりあ
うぅ〜ん…タスク間の優先度ってどう決めるんですかぁ?
鳴海 理央
RTOS (リアルタイム OS) では、固定優先度方式・レートモノトニック方式・EDF (Earliest Deadline First) などのスケジューリング方式があります。
補足すると、AP科目Aで出題されやすい代表は RM と EDF ですね。
緒方 ナオミ 先生
組込みは IoT・自動車・医療機器・産業機器など、現代社会のあらゆるところで動いているのよ。
AP科目B問7 で出題されるのは、こうした実装制約を前提とした設計問題ね。
確認クイズ
ハードリアルタイムシステムの典型例として、最も適切なものはどれか。
- Web サイトの応答時間を平均 1 秒以内に保つシステム
- 動画ストリーミングで稀にコマ落ちが発生するシステム
- 航空機の自動操縦装置で、応答が一定時間内に完了しないと事故につながるシステム
- ゲームで時々 FPS が落ちても問題ないシステム
こたえを見る
正解: 3. 航空機の自動操縦装置で、応答が一定時間内に完了しないと事故につながるシステム
ハードリアルタイムは『応答時間遵守が絶対』のシステム。航空機・医療機器・産業ロボット・原発制御などが該当。1・2・4 はソフトリアルタイムで、遅れても直ちに致命的にはなりません。