JPH10105416A - リアルタイムオペレーティングシステムを用いたタスク起動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タスクの接続形態の変更に対する仕様変更を
容易に可能にする。 【解決手段】 イベントの発生から要求時間内にデータ
を処理するリアルタイムオペレーティングシステム３０
を用いてタスク１〜１２を起動する起動制御装置におい
て、１つのイベントで複数のタスクを順次、リアルタイ
ムオペレーティングシステムを介して、起動するイベン
トハンドラ４０と、複数のタスクの共通のヘッダファイ
ルに、イベントの種類と各イベントに属する複数のタス
クを順番に起動するタイミングを定義し、外部によりこ
の定義の変更が可能であるタスクヘッダファイル２０と
を備え、リアルタイムオペレーティングシステム４０
は、イベントによりタスクの起動が重複した場合にタス
クの優先度にしたがった起動すると共に、イベントハン
ドラ４０により起動されるタスクの順番をタスクヘッダ
ファイル２０の定義に従わせてタスクの起動を制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は種々のイベントで複
数のグループのタスクを起動処理するリアルタイムオペ
レーティングシステムに関し、タスクの接続形態の変更
に対する仕様変更を容易にできるタスク起動制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図１３は従来のリアルタイムオペレーテ
ィングシステムを用いたコンピュータのプログラムソー
スにより構成されるタスク起動制御装置の一例を示す図
である。本図に示すイベントハンドラａ、ｂ、ｃは、外
部イベントからイベントフラグを形成して、リアルタイ
ムオペレーティングシステムを介して、タスクを初期起
動する。つまり、イベントハンドラａにより、先ず、タ
スク１が起動され、次に、タスク１がタスク２及びタス
ク４を起動し、タスク２がタスク３を起動し、タスク４
はタスク５及び６を起動する。同様に、イベントハンド
ラｂのイベントフラグにより、先ず、タスク７及び１０
が起動され、タスク７がタスク８を起動し、タスク８が
タスク９及び１１を駆動する。同様に、イベントｃはタ
スク１２を起動する。リアルタイムオペレーティングシ
ステム（ＲＴＯＳ）は、イベントの発生から要求される
時間内にデータを処理するべき、外部情報ファイルを基
に、タスクの起動タイミングが重複した場合処理優先度
パラメータによりその起動タイミングの調整を行う。

【０００３】しかしながら、タスクが上記のように連鎖
上に連結されているため、仕様変更時にタスクの接続形
態の変更が必要になると、タスク自体の変更するプログ
ラムソースの変更が必要になるという問題がある。ま
た、別の例として、後述する図１２（ｂ）に示すよう
に、ウェークアップ命令によりタスクを起動することが
できる。この場合には、イベントハンドラでは、タスク
の起動条件パラメータの設定により、外部イベントに対
してスリープ状態からウェークアップ状態にする複数の
タスクを予め設定することができる。このため、上記の
ような仕様変更に対して、タスクの接続形態の変更の要
請があっても、イベントハンドラにおけるタスクの起動
条件のパラメータの設定を変更することにより、対処可
能である。すなわち、前者の例のように、タスク自体の
変更となるプログラムソースの変更が不要である。しか
し、１つのイベントハンドラに属するタスク数が多くな
ると、イベントハンドラの処理時間が大きくなるという
問題がある。これに対して、前者のイベントフラグによ
るタスク起動の処理に関しては、イベントハンドラでは
処理するイベントは１つであるので、処理時間は小さ
い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、上記問題点に鑑み、前者のイベントハンドラの処理
時間が本来的に少ないイベントフラグによるタスク起動
の長所を生かして、タスクの接続形態の変更を伴う仕様
変更が容易にできる、リアルタイムオペレーティングシ
ステムを用いたタスク起動制御装置を提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決するために、イベントの発生から要求時間内にデー
タを処理するリアルタイムオペレーティングシステムを
用いてタスクを起動する起動制御装置において、１つの
イベントで複数のタスクを順次、前記リアルタイムオペ
レーティングシステムを介して、起動するイベントハン
ドラと、前記複数のタスクに共通のヘッダファイルに、
イベントの種類と各イベントに属する複数のタスクを順
番に起動するタイミングを定義し、外部によりこの定義
の変更が可能であるタスクヘッダファイルとを備え、前
記リアルタイムオペレーティングシステムは、前記イベ
ントによりタスクの起動が重複した場合にタスクの優先
度にしたがった起動すると共に、前記イベントハンドラ
により起動されるタスクの順番を前記タスクヘッダファ
イルの定義に従わせてタスクの起動を制御する。この手
段によれば、タスクの接続形態の変更に対してプログラ
ムソースの変更をせずに、タスクヘッダファイルの変更
により、仕様変更が容易に可能になる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。図１は本発明に係る車両のエ
ンジンシステムを示す図である。本図に示すように、エ
ンジンシステムは、種々の計測器からの出力信号を入力
するエンジンコントルールコンピュータを有し、これを
用いてエンジンの制御を行う。

【０００７】図２は図１のエンジンコントロールコンピ
ュータの概略を説明する図である。本図に示すように、
種々の計測器として、例えば、水温センサー、バッテリ
ー、バキュームセンサー、吸気温センサー、Ｏ₂ センサ
ー、ノックセンサ等からの出力信号を入力する入力イン
タフェース回路と、この入力インタフェース回路の出力
に接続されるＡ／Ｄ変換器と、さらにスロットルポジシ
ョンセンサー、スタータ、ディストリビューター、エア
コンディショナ、スピードセンサー、ニュートラルスタ
ートスイッチ等の出力信号、電気負荷信号を入力する別
のインタフェース回路と、Ａ／Ｄ変換器及び別のインタ
フェース回路に接続されるメモリを具備するＣＰＵと、
ＣＰＵ用の定電圧電源と、ＣＰＵに接続される出力イン
タフェース回路とを具備し、出力インタフェース回路に
接続されるアクチュエータとして、ＩＳＣＶ、＃１、
２、３、４インジェクター、サーキットオープニングル
ー、イグナイタ（スパークプラグを含む）等及び警告灯
がある。

【０００８】図３は本発明に係るリアルタイムオペレー
ティングシステムを用いたコンピュータのプログラムソ
ースにより構成されるタスク起動制御装置の一例を示す
図である。本図には、アプリケーション処理を行う複数
のタスク１〜１２と、複数のタスク１〜１２に共通のヘ
ッダファイルに、それらの起動を、後述の処理タイミン
グパラメータにより、定義するタスクヘッダファイル２
０と、リアルタイムオペレーティングシステム３０と、
イベント毎にタイミングフラグを形成し、リアルタイム
オペレーティングシステム３０を介して、複数のタスク
１〜２０を順次起動するイベントハンドラ４０とが示さ
れる。リアルタイムオペレーティングシステム３０は、
タスクヘッダファイル２０で定義されるタスクの起動条
件パラメータを基に、タスクの起動タイミングの調整を
行う。

【０００９】なお、イベントには、周期タイマ、エンジ
ン回転数、スピードメータ等から得られるものがある。
リアルタイムオペレーティングシステムとして，μＩＴ
ＲＯＮ仕様を用い、イベントフラグ機能を用いる汎用的
なリアルタイムシステムのプログラムソースを構成して
もよい。図４は図３のタスクヘッダファイル２０の一例
を説明する図である。本図に示すように、タスクヘッダ
ファイル２０は、イベントの種類でタスクを分類し、分
類されたタスクにタイミングの順序を定義する。すなわ
ち、イベントａに属するタスク１〜６に、起動タイミン
グのパラメータを、タイミング１→タイミング２→タイ
ミング３→タイミング４→タイミング５→タイミング６
として、イベントｂに属するタスク７〜１１に、タイミ
ング７→タイミング８→タイミング９→タイミング１０
→タイミング１１として、イベント１２に属するタスク
１２に、タイミング１２として、定義する。このタスク
ヘッダファイル２０の内容は外部より設定変更が可能で
ある。

【００１０】リアルタイムオペレーティングシステム３
０は、イベントの入力が重複する場合にはいずれのイベ
ントを優先するかを従来の外部ファイルにより判断し、
優先すべきイベントが判断されたらタスクヘッダファイ
ル２０のタスクの処理タイミングに従ってタスクの起動
を行う。以下に各部の詳細を説明する。

【００１１】図５は図３のタスク状態遷移を説明する図
である。本図に示すように、リアルタイムオペレーティ
ングシステムは、のディスパッチにより、ＲＥＡＤＹ
状態のタスクの中、最も優先度の高いタスクをＲＵＮ状
態に移す。さらに、リアルタイムオペレーティングシス
テムは、のプリエンプトにより、現在実行中のタスク
より優先度の高い別タスクの起動要求を発行（ＲＥＡＤ
Ｙ状態に移行）した場合、実行中タスクの処理を中断し
ＲＥＡＤＹ状態に移す。

【００１２】ＷＡＩＴ状態のタスクがそれぞれ実行条件
（＝イベントフラグの状態）をもっているが、リアルタ
イムオペレーティングシステムは、のように、イベン
トフラグの状態の変化によりその条件が成立したタスク
をＲＥＡＤＹ状態に移して、待ち（ＷＡＩＴ）を解除す
る。タスクは実行中に、自身の実行条件（＝イベントフ
ラグの状態）を、リアルタイムオペレーティングシステ
ムに対して発行する。リアルタイムオペレーティングシ
ステムは、イベントフラグの状態をチェックし、条件不
成立時はそのタスクを、のように、ＷＡＩＴ状態に移
して、待ち（ＷＡＩＴ）状態にする。

【００１３】下表にイベントフラグ機能を説明する。

【００１４】

【表１】

【００１５】さらに、前述したＣＰＵにはＣＰＵにはさ
らにイベントハンドラが、以下に説明するように、設け
られる。図６はイベントハンドラのプログラム構成の具
体例を説明する図である。本図に示すように、イベント
タイミングａ−１の発生タイミングで、リアルタイムオ
ペレーティングシステムに対して、システムコールｓｅ
ｔ ｆｌｇ（ａ−１）を発行する。この発行により、リ
アルタイムオペレーティングシステムは、イベントタイ
ミングフラグａ−１をセットし、後述する制御ソフトプ
ログラムのタスクはイベントタイミングフラグａ−１の
待ち状態タスクをＲＥＡＤＹ状態に起動する。起動後
に、システムコールｃｌｒ ｆｌｇ（ａ−１）を発行し
て、イベントタイミングフラグａ−１をクリアする。つ
まり、システムコールｓｅｔ ｆｌｇ（ａ−１）の発行
以外では、イベントフラグ待ち状態タスクは起動されな
いようにするためである。

【００１６】図７はタスクのプログラム構成の具体例を
説明する図である。本図に示すように、タスクｔｓｋ−
１は、システムコールｗａｉ ｆｌｇ（ＦＬＡＧ−１）
をリアルタイムオペレーティングシステムに通知し、イ
ベントタイミングフラグａ−１の待ち状態に入る。リア
ルタイムオペレーティングシステムのディスパッチによ
りタスクｔｓｋ−１が起動（実行再開）され、次のステ
ップのアプリケーション処理モジュールに実行が移る。
なお、このタスクにはリアルタイムオペレーティングシ
ステムの処理に資するためにタスク情報として優先度、
ＩＤ、タスク状態等が設定されている。また、タスクｔ
ｓｋ−１の情報、ＦＬＡＧ−１の定義等は外部情報ファ
イルに、以下のように、設定される。

【００１７】図８は外部情報ファイルのプログラム構成
を説明する図である。本図に示すように、外部情報ファ
イルには、タスクの定義として、タスク状態の初期値、
タスクスタック領域、優先度、タスク関数、タスクＩＤ
等が設定され、タイミングパラメータ定義として、例え
ばｔｓｋ−１のタイミングパラメータラベルＦＬＡＧ−
１がイベントタイミングフラグｆｌｇ（ａ−１）のパラ
メータに設定される。

【００１８】図９は電源投入時の各タスクの初期状態か
らの動作例を説明するタイミングチャートである。本図
に示すように、リセット時のイベントハンドラのイニシ
ャル処理では、イベントａの発生によりイベントタイミ
ングフラグｆｌｇ（ａ−１）、ｆｌｇ（ａ−２）、等が
セットされる。これによりｔｓｋ−１、ｔｓｋ−２、等
がＲＥＡＤＹ状態になる。そして、イベントタイミング
フラグｆｌｇ（ａ−１）、イベントタイミングフラグｆ
ｌｇ（ａ−２）、等がクリアされる。ディスパッチは、
設定されたタイミングの順に、ｔｓｋ−１をＲＵＮ状態
にする。ｔｓｋ−１はリアルタイムオペレーティングシ
ステムに次のイベントフラグｆｌｇ（ａ−１）待ちを通
知する。リアルタイムオペレーティングシステムはｔｓ
ｋ−１を待ち状態にして、ディスパッチは次のタイミン
グのｔｓｋ−２をＲＵＮ状態にする。ｔｓｋ−２はリア
ルタイムオペレーティングシステムに次のイベントタイ
ミングフラグｆｌｇ（２）待ちを通知する。リアルタイ
ムオペレーティングシステムはｔｓｋ−２を待ち状態に
してディスパッチは次のタイミングのｔｓｋ−３をＲＵ
Ｎ状態にする。以下同様の手順を繰り返す。

【００１９】図１０はｔｓｋ−７実行中にイベントａが
発生しｔｓｋ−１を開始する例を説明するタイミングチ
ャートである。本図に示すように、イベントａの発生に
よる割り込みがあると、イベントハンドラはシステムコ
ールｓｅｔ ｆｌｇ（ａ−１）を発行する。同時にｔａ
ｋ−７の処理を中断する。リアルタイムオペレーティン
グシステムはイベントタイミングフラグｆｌｇ（ａ−
１）を設定して、ｔｓｋ−１をＲＥＡＤＹ状態にする。
その後イベントハンドラはシステムコールｃｌｒ ｆｌｇ
（ａ−１）を発行する。リアルタイムオペレーティング
システムはイベントタイミングフラグｆｌｇ（ａ−１）
をクリアして、イベントハンドラの処理を終了する。デ
ィスパッチは、 ｔｓｋ−１＞ｔｓｋ−７ の場合には、ｔｓｋ−１をＲＵＮ状態にする。ｔｓｋ−
１はシステムコールｗａｉ ｆｌｇ（ａ−１）を発行す
る。リアルタイムオペレーティングシステムはｔｓｋ−
ａ−１を待ち状態にする。ディスパッチはｔｓｋ−７を
ＲＵＮ状態にして処理を再開する。ｔｓｋ−７はシステ
ムコールｗａｉ ｆｌｇ（ｂ−１）を発行する。以下は
図９と同様な手順を取る。

【００２０】図１１はｔｓｋ−７実行中にイベントａが
発生しｔｓｋ−１を開始する別の例を説明するタイミン
グチャートである。図９との相違は、 ｔｓｋ−１＜ｔｓｋ−７ の場合には、ｔｓｋ−７を再開して、その後にｔｓｋ−
１をＲＵＮ状態にすることである。

【００２１】したがって、本発明によれば、タスクヘッ
ダファイルの設定定数を変更することにより、タスクの
接続形態の変更を伴う仕様変更が容易になる。図１２は
本発明に係るタスク起動制御（ａ）とウェークアップ命
令によりタスクを起動するタスク起動制御（ｂ）とでタ
スクを起動するのに要する時間を比較する図である。本
図に示すように、ウェークアップ命令によりタスクを起
動するタスク起動制御（ｂ）では、タスクを起動すべき
時間は、１つのイベントで起動すべきタスク数のほぼ比
例してし大きくなるが、本発明に係るタスク起動制御
（ａ）では、これに比較して小さく、所期の目的通り、
イベントハンドラの処理時間が本来的に少ないイベント
フラグによるタスク起動の長所を生かすることができて
いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両のエンジンシステムを示す図
である。

【図２】図１のエンジンコントロールコンピュータの概
略を説明する図である。

【図３】本発明に係るリアルタイムオペレーティングシ
ステムを用いたコンピュータのプログラムソースにより
構成されるタスク起動制御装置の一例を示す図である。

【図４】図３のタスクヘッダファイル２０に一例を説明
する図である。

【図５】図３のタスク状態遷移を説明する図である。

【図６】イベントハンドラのプログラム構成の具体例を
説明する図である。

【図７】タスクのプログラム構成の具体例を説明する図
である。

【図８】外部情報ファイルのプログラム構成を説明する
図である。

【図９】電源投入時の各タスクの初期状態からの動作例
を説明するタイミングチャートである。

【図１０】ｔｓｋ−７実行中にイベントａが発生しｔｓ
ｋ−１を開始する例を説明するタイミングチャートであ
る。

【図１１】ｔｓｋ−７実行中にイベントａが発生しｔｓ
ｋ−１を開始する別の例を説明するタイミングチャート
である。

【図１２】本発明に係るタスク起動制御（ａ）とウェー
クアップ命令によりタスクを起動するタスク起動制御
（ｂ）とでタスクを起動するのに要する時間を比較する
図である。

【図１３】従来のリアルタイムオペレーティングシステ
ムを用いたコンピュータのプログラムソースにより構成
されるタスク起動制御装置の一例を示す図である。

【符号の説明】

１〜１２…タスク ２０…タスクヘッダファイル ３０…リアルタイムオペレーティングシステム ４０…イベントハンドラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 イベントの発生から要求時間内にデータ
   を処理するリアルタイムオペレーティングシステムを用
   いてタスクを起動する起動制御装置において、 １つのイベントで、複数のタスクを順次、前記リアルタ
   イムオペレーティングシステムを介して、起動するイベ
   ントハンドラと、 前記複数のタスクの共通のヘッダファイルに、イベント
   の種類と各イベントに属する複数のタスクを順番に起動
   するタイミングを定義し、外部によりこの定義の変更が
   可能であるタスクヘッダファイルとを備え、 前記リアルタイムオペレーティングシステムは、前記イ
   ベントによりタスクの起動が重複した場合にタスクの優
   先度にしたがって起動すると共に、前記イベントハンド
   ラにより起動されるタスクの順番を前記タスクヘッダフ
   ァイルの定義に従わせてタスクの起動を制御することを
   特徴とするリアルタイムオペレーティングシステムを用
   いたタスク起動制御装置。