獲得できた能力・感想 - enPiT Emb

車載組込みシステム向けDSMSにおける
ハードリアルタイムスケジューリング手法
立命館大学 ユビキタス環境研究室 ４回生
盧 載容( RHO JAEYONG )
指導教員：立命館大学 西尾信彦 教授・安積卓也 助教
PM ：名古屋大学 山本雅基 教授
活動内容
車載組込みシステム向けDSMSの登場
データストリーム管理システム(DSMS)の概要
 近年、自動車に搭載されるセンサの種類や量の増加ととも
に車載データの処理･管理が複雑化
 車載データの共有、容易なシステムの設計･開発を可能に
する車載向けデータストリーム管理システム(DSMS)を提案
 名古屋大学や同志社大学を中心に「車載組込みシステム向
けDSMSの検討および開発に関するCloudiaコンソーシアム
型共同研究」を実施中
 データストリーム管理システム(DSMS)の特徴
-頻繁に到着するデータに対してメモリ上でリアルタイムに処理
-大きくデータストリーム、オペレータ、スケジューラで構成される
 データストリーム処理の流れは？
データストリームを入力し、逐次的に演算を行いながら、その演算結果を
データストリームとして出力する
オペレータ （ Filter, Map, Union,
Join, Aggregate ）
入力ストリーム
車載組込み向けDSMS
適用後の車載システム
出力ストリーム
 従来DSMS研究
主にDSMSのスールプットの最大化、レイテンシ、メモリ消費量の最小化が
スケジューリングの目的
車載システムへの適用がない
提案アルゴリズムEROP-EDFの特徴
従来DSMSを適用時の問題点
 自動車には絶対に決めた時刻内に処理を終了しないとならな
いデータ（ハードリアルタイムデータ）が存在
例）前方車との距離、衝突可能性の判断データなど
 システムのCPU使用率が100%を超えると、ハードリアルタ
イムタスクがデッドライン制約を満たせない
 ピーク時CPU使用率の合計： 0.27 + 0.27 + 0.35 + 0.15 = 1.04 ≧ 1.0 (オーバーロード状態)
OP1
100
90
27%
27%
27%
周期
相対デッドライン
CPU使用率
平均CPU使用率
ピーク時CPU使用率
提案手法の実行時間
OP2
100
50
20-27%
23%
27%
OP3
100
80
35%
35%
35%
OP4(H)
プロセッサの処理時間確保Algorithm
100
• 確保可能なCPU時間をハード、ソフト
100
リアルタイムタスクごとに管理
15%
• ハードリアルタイムタスクの場合
15%
ピーク時CPU使用率分の処理時間を
15%
• ソフトリアルタイムタスクの場合
平均CPU使用率分の処理時間を確保
従来の実行時間
(タスク)
 従来のDSMSスケジューリング手法OP-EDF(Firm Realtime Scheduling)の上にハードリアルタイム性を考慮した
EROP-EDFアルゴリズムを提案
OP1
OP2
OP3
デッドライン
OP4
0
10
15 20
25
30
35
40 50
評価結果
 従来手法(OP-EDF)と提案手法(EROP-EDF)を比較
 CPU使用率の合計：100-130%(5%刻みで測定)
 各タスクのデッドラインミス率を算出
提案アルゴリズムでは
ハードリアルタイムタスクの
デッドラインミスが発生しない
105%
100%
二つアルゴリズムも
デッドライン発生しな
い
60
70
80
90 100 110
(単位ms)
 評価時に用いたタスクセット
130%
ハードリアルタイムタスク☞
・・・
ハードリアルタイムタスク☞
プロジェクト管理
 スケジュール管理
TimeTrackerを用いてガント
チャートを作成し、今週のやる
べきこと、進捗状況などを
確認
 ドキュメント作成
相手に分かりやすい文章で
要求仕様書、設計書などを
作成
 開発プロセス管理
PDF(Process Flow Diagram)を
作成し、最終成果物を作るための
過程が一目で確認可能
 週報作成
１週間行ったタスク内容や質問などを
週報として作成し、毎週ミーティン
グを通してPMと進捗状況を確認
獲得できた能力・感想
 スケジュール管理の大切さ
⇒スケジュール遅れは必ず発生！対策が大切！
 ドキュメント化する能力
⇒要求仕様書、設計書にまとめるのは難しい
 コミュニケーション力や報告能力
⇒週例,月例ミーティングにより鍛えられた
 車載データ統合プラットフォームに関する知識
⇒自動車に関する基礎知識,DSMSの概要や
リアルタイムスケジューリングに関する知識など