JPH11272480A - On-chip real time os - Google Patents

On-chip real time os

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JPH11272480A
JPH11272480A JP9548298A JP9548298A JPH11272480A JP H11272480 A JPH11272480 A JP H11272480A JP 9548298 A JP9548298 A JP 9548298A JP 9548298 A JP9548298 A JP 9548298A JP H11272480 A JPH11272480 A JP H11272480A
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JP
Japan
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task
time
function
real
tasks
Prior art date
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Application number
JP9548298A
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Japanese (ja)
Inventor
Jiro Naganuma
次郎 長沼
Hiroe Iwasaki
裕江 岩崎
Makoto Endo
真 遠藤
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To construct a real time information processing on an information processing system where loaded memories are considerably few by installing only task management, interruption management and semaphore management as functions for realizing a real time processing. SOLUTION: On-chip real time OS 21 has a task management means 21a, an interruption management means 21b and a semaphore management means 21c. The task management means 21a has a multi-task function being a function which can independently process a plurality of tasks by time multiplex and a preemptive schedule function being a function for preferentially processing the task whose priority is higher than the task whose priority is low in accordance with priority given to a plurality of tasks on CPU 11. The interruption management means 21b has a function receiving an interruption event during the execution of the task of any priority. The semaphore management means 21c has the exclusive control function of information transfer among a plurality of tasks.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】特に、本発明は、CPUと専
用ハードウェアとによって構成されるエンベディドシス
テム(Embedded System )上に、または、それらを1つ
のチップ上に集積したオンチップ・エンベディドシステ
ム(On Chip Embedded System )上に、リアルタイム情
報処理を構築するオンチップリアルタイムOSに関す
る。
More particularly, the present invention relates to an on-chip embedded system on an embedded system constituted by a CPU and dedicated hardware, or by integrating them on a single chip. The present invention relates to an on-chip real-time OS for building real-time information processing on (On Chip Embedded System).

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、複数のタスク(処理の主体)を、
1つのCPU(計算機)上で、時間多重で処理を行い、
しかも、所定の一定時間以内に全てのタスクの呼び出し
(起動)を保証するオンチップリアルタイムOSの構成
方法の実現方式として、下記文献[1]〜[4]に示さ
れている方式を採ることが一般的である。
2. Description of the Related Art Conventionally, a plurality of tasks (subjects of processing) are
Processing is performed on one CPU (computer) by time multiplexing,
In addition, as a method of realizing a method of configuring an on-chip real-time OS that guarantees calling (starting) of all tasks within a predetermined time, the methods described in the following documents [1] to [4] may be adopted. General.

【0003】または、1つのCPUと専用のハードウェ
アとによって構成され、上記CPUと上記専用ハードウ
ェアとの間で情報の授受を行いながら処理を進める情報
処理装置であるエンベディドシステムで、上記CPU上
で、複数のタスクを、時間多重で処理を行い、しかも、
所定の一定時間以内に全てのタスクの呼び出しを保証す
るオンチップリアルタイムOSの構成方法の実現方式と
して、下記文献[1]〜[4]に示されている方式を採
ることが一般的である。
[0005] Alternatively, an embedded system, which is an information processing apparatus configured by one CPU and dedicated hardware and performing processing while transmitting and receiving information between the CPU and the dedicated hardware. Above, multiple tasks are processed in time multiplex, and
As a method of implementing an on-chip real-time OS that guarantees invocation of all tasks within a predetermined period of time, it is common to employ the methods shown in the following documents [1] to [4].

【0004】また、通常の計算機システムの構成が、文
献[5]に記載され、エンベディドシステムの構成が、
文献[6]に記載されている。
Further, the configuration of a normal computer system is described in Document [5], and the configuration of an embedded system is
It is described in reference [6].

【0005】[1]J.L.Perterson 他,“オペレーティ
ングシステムの概念”,培風館,1987. [2]K.Sakamura ed., “μITRON3.0 Specifi
cation”,TRON Association. [3]M. Accetta 他,“Mach : A New Kernel Founda
tion for UNIX Development”, Proc. Summer 198
6 USENIX,pp. 93-112, 1986. [4]J.K.Ousterhout 他,“The Sprite Network Ope
rating Syste”,IEEE Computer,Vol.21, No.2, p
p.23-36, 1988. [5]J.L.Hennessy and D.A.Patterson, “Computer A
rchitecture:A Quantitative Approach ”,Morgan Kau
fmann Publishers, Inc., 1990. [6]Daniel D.Gaisli ,“Specification and Design
of Embedded Systems”,Prentice Hall, 1994. なお、エンベディドシステム(Embedded System )は、
CPUと専用ハードウエアとによって構成され、CPU
上のソフトウエアと専用ハードウエアとの間で情報の授
受を行いながら処理を進めることによって、専用ハード
ウエアの「高速性」とCPU上のソフトウェアによる
「柔軟性」とを兼ね備えたシステムである。さらに、こ
れらを1つのチップ上に集積したオンチップ・エンベデ
ィドシステム(On Chip Embedded System )は、マルチ
メディア関連LSIのような大規模かつ複雑なLSIを
短期間で開発するLSI構成法として脚光を浴びてい
る。
[1] JLPerterson et al., “The Concept of Operating Systems”, Baifukan, 1987. [2] K. Sakamura ed., “ΜITRON 3.0 Specifi
cation ”, TRON Association. [3] M. Accetta et al.,“ Mach: A New Kernel Founda
tion for UNIX Development ”, Proc. Summer 198
6 USENIX, pp. 93-112, 1986. [4] JKOusterhout et al., “The Sprite Network Ope
rating Syste ”, IEEE Computer, Vol. 21, No. 2, p
p.23-36, 1988. [5] JL Hennessy and DAPatterson, “Computer A
rchitecture: A Quantitative Approach ”, Morgan Kau
fmann Publishers, Inc., 1990. [6] Daniel D. Gaisli, “Specification and Design
of Embedded Systems ”, Prentice Hall, 1994. In addition, embedded system (Embedded System)
It is composed of a CPU and dedicated hardware.
By performing processing while exchanging information between the above software and dedicated hardware, the system combines the "high speed" of dedicated hardware and the "flexibility" of software on a CPU. Furthermore, an on-chip embedded system (On-Chip Embedded System) that integrates them on one chip has been spotlighted as an LSI configuration method for developing large-scale and complex LSIs such as multimedia-related LSIs in a short time. I'm taking a bath.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、文献[5]
に示す通常の計算機システム、または、文献[6]に示
すエンベディドシステムを1つのチップ上に集積したオ
ンチップ・エンベディドシステム上に、文献[1]〜
[4]に示すようなリアルタイムOSを用いてオンチッ
プリアルタイムOSを実現する場合、次の問題がある。
[Problems to be Solved by the Invention] By the way, reference [5]
Or an on-chip embedded system in which the embedded system shown in Reference [6] is integrated on a single chip.
When realizing an on-chip real-time OS using a real-time OS as shown in [4], there are the following problems.

【0007】上記のように、エンベディドシステムは、
CPUと専用ハードウェアとによって構成され、CPU
上のソフトウェア(SW)と専用ハードウェア(HW)
との間で情報の授受(Interactions)を行いながら処理
を進める。一般に、HWとSWのインタラクシヨンは、
数十個を越えるHW/SWインタフェースのレジスタを
介して行われる。
As described above, the embedded system is:
The CPU is composed of a CPU and dedicated hardware.
Software (SW) and dedicated hardware (HW)
The process proceeds while performing information transfer (Interactions) with the server. In general, the interaction between HW and SW is
This operation is performed via registers of more than several tens of HW / SW interfaces.

【0008】HWを制御するCPU上のソフトウェアヘ
の要求条件として、次の(1)〜(4)が挙げられる。 (1)複数のハードウェア(HW)資源の制御 ターゲットLSIは、コアCPU上で動作するソフトウ
ェアによって全体の制御を行う。したがって、複数の機
能部品とのインタラクションやデッドラインを考慮した
上で設計されなければならない。 (2)リアルタイム性 ターゲットLSIでは、一定時間内に処理を完了するこ
とを保証する必要がある。また、割り込みイベントが発
生してから、ソフトウェアが割り込みを受け付けるまで
の時間が十分短くなければならない。 (3)資源の排他制御 LSIの低コスト化のため、メモリ量、ゲート規模等の
ハードウェア制約が厳しい。排他制御によってオンチッ
プ上の限られた資源を共有しなければならない。 (4)異常処理 LSIが正常に動作できなくなった場合に、異常検出ま
たは正常状態に復帰できるように処理しなければならな
い。
The following requirements (1) to (4) are required for software on the CPU that controls the HW. (1) Control of a plurality of hardware (HW) resources The target LSI performs overall control by software running on a core CPU. Therefore, the design must be made in consideration of interaction with a plurality of functional components and deadlines. (2) Real-time property In the target LSI, it is necessary to guarantee that the processing is completed within a certain time. Also, the time from the occurrence of an interrupt event until the software accepts the interrupt must be sufficiently short. (3) Exclusive control of resources In order to reduce the cost of an LSI, hardware restrictions such as a memory amount and a gate scale are severe. Exclusive control must share limited resources on-chip. (4) Abnormal processing When the LSI cannot operate normally, processing must be performed so that abnormality can be detected or a normal state can be restored.

【0009】これらの要求に対し、文献[1]〜[4]
に示すリアルタイムOSは、基本機能として、(a)マ
ルチタスク機能とプリエンプティブなスケジューリング
機能を有するタスク管理機能、(b)最優先タスク実行
中においても割り込みイベントを受け付ける機能を有す
る割込管理機能、(c)複数のタスク間での情報授受の
排他制御を行うセマフォ管理機能、のみならず、(x1)
複数のタスクに独立したメモリ空間を与えるメモリ管理
機能、(x2)複数のタスク間で情報の授受を実現するタ
スク間通信機能、を有しており、さらに、これらの基本
機能を用いて、(x3)ネットワークを介して複数のシス
テム間を結合するネットワーク機能、(x4)システムの
入出力やファイルを実現するI/O・ファイル機能、
(x5)ユーザインタフェース機能、等の豊宮な応用機能
を提供している場合が多い。
In response to these requirements, references [1] to [4]
The real-time OS shown in (1) has, as basic functions, (a) a task management function having a multitasking function and a preemptive scheduling function, (b) an interrupt management function having a function of receiving an interrupt event even during execution of a highest priority task, c) A semaphore management function that performs exclusive control of information exchange between a plurality of tasks, as well as (x1)
It has a memory management function that provides an independent memory space for multiple tasks, and (x2) an inter-task communication function that realizes information exchange between multiple tasks. In addition, using these basic functions, x3) Network function for connecting multiple systems via a network, (x4) I / O / file function for realizing system input / output and files,
(X5) It often provides user interface functions and other advanced application functions.

【0010】図11は、ソフトウェアに対する要求条件
と、それを実現するリアルタイムOSの機能との関係を
示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the requirements for software and the functions of the real-time OS realizing the requirements.

【0011】図11に示すように、ソフトウェアに対す
る要求条件を満たす本質的なリアルタイム情報処理に不
可欠なリアルタイムOSの機能は、(a)タスク管理、
(b)割込管理、(c)セマフォ管理のみである。しか
し、文献[1]〜[4]に示すようなリアルタイムOS
は、豊富な機能を提供しているものの、実行時の動的メ
モリ量として、膨大なメモリ量を必要とし、数十kBを
越える動的メモリを持っているオンボードでは可能であ
るが、数kB以下の動的メモリしか持っていないオンチ
ップでは極めて困難である。
As shown in FIG. 11, the functions of a real-time OS essential for real-time information processing that essentially satisfy software requirements include (a) task management,
Only (b) interrupt management and (c) semaphore management. However, a real-time OS as described in Documents [1] to [4]
Although it offers a wealth of functions, it requires a huge amount of memory as the dynamic memory at the time of execution, and is possible on-board with a dynamic memory exceeding tens of kilobytes. It is extremely difficult with an on-chip having only a dynamic memory of kB or less.

【0012】図12は、本発明オンチップリアルタイム
OSがターゲットとする動的メモリ量と、既存のリアル
タイムOSの動的メモリ量との関係を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the amount of dynamic memory targeted by the on-chip real-time OS of the present invention and the amount of dynamic memory of an existing real-time OS.

【0013】図12に示すように、オンボードに組み込
み可能な最も小さく軽いリアルタイムカーネルでも数十
kB〜数百kBのメモリを必要とし、パンコンやワーク
ステーション上の高機能リアルタイムOSはさらに数M
B以上のメモリを必要としている。これに対し、本発明
がターゲットとする動的メモリ量は数kB以下のもので
ある。
As shown in FIG. 12, even the smallest and lightest real-time kernel that can be incorporated on-board requires a memory of several tens kB to several hundreds kB, and a high-performance real-time OS on a pan controller or a workstation further requires several Ms.
B or more memory is required. On the other hand, the dynamic memory amount targeted by the present invention is several kB or less.

【0014】上記のように、オンチップ・エンベディド
システム上での従来のオンチップリアルタイムOSにお
ける問題点は、これから開発される種々のエンベディド
システムにおいても同様に発生する。「システムオンシ
リコン」に代表されるような集積回路技術の進展による
「高速性」と「柔軟性」とを兼ね備えたエンベディドシ
ステムの「オンボード」から「オンチップ」への発展を
考慮すると、今後ますます深刻な問題になる。すなわ
ち、オンチップ・エンベディドシステムに適した新しい
オンチップリアルタイムOSの構成方法が不可欠であ
る。しかし、従来は、最も小さく軽いリアルタイムカー
ネルでも数十kB〜数百kBのメモリを必要とするオン
ボード用のものしか存在しないという問題がある。
As described above, the problems in the conventional on-chip real-time OS on the on-chip embedded system also occur in various embedded systems to be developed. Considering the development of embedded systems that combine "high speed" and "flexibility" from "on-chip" with "high speed" and "flexibility" due to the development of integrated circuit technology typified by "system on silicon", It will become an increasingly serious problem. That is, a new on-chip real-time OS configuration method suitable for an on-chip embedded system is indispensable. However, conventionally, there is a problem that even the smallest and lightest real-time kernel exists only for an on-board which requires a memory of several tens kB to several hundred kB.

【0015】一方、豊富な機能を有する既存のリアルタ
イムOSから機能を削減することによって動的メモリ量
を低減する方法も考えられる。つまり、プリミティブな
基本機能を用いたネットワーク機能、入出力・ファイル
機能、ユーザインタフェース機能等の応用機能は、必要
な機能を取捨選択することによって動的メモリ量を低減
することができる。たとえば、図12に示すように、高
機能リアルタイムOSとオンボードリアルタイムOSと
のメモリ量の違いは、機能の選択によるところが大き
い。しかし、タスク管理、割込管理、セマフォ管理、メ
モリ管理、タスク間通信等の基本機能で構成されるシス
テムから、さらに、メモリ管理とタスク間通信とを分離
して取り除き、動的メモリ量をさらに低減しようとする
試みはなされてない。つまり、メモリ管理やタスク間通
信は、リアルタイムOSのプログラム構成上、タスク管
理やセマフォ管理と密接に結合されているので、これら
を分離して動的メモリ量を低減しようとする概念も試み
もされていないばかりでなく、分離する手段も試みもさ
れていない。
On the other hand, a method of reducing the amount of dynamic memory by reducing functions from an existing real-time OS having abundant functions is also conceivable. That is, the application function such as the network function using the basic primitive function, the input / output / file function, and the user interface function can reduce the amount of dynamic memory by selecting necessary functions. For example, as shown in FIG. 12, the difference in the amount of memory between the high-performance real-time OS and the on-board real-time OS largely depends on the function selection. However, from the system consisting of basic functions such as task management, interrupt management, semaphore management, memory management, and inter-task communication, memory management and inter-task communication are further separated and removed to further increase the dynamic memory amount. No attempt has been made to reduce it. In other words, memory management and inter-task communication are tightly coupled to task management and semaphore management in the real-time OS program configuration, and some concepts and attempts have been made to separate them to reduce the amount of dynamic memory. Not only have they been separated, but no means or attempts have been made to separate them.

【0016】なお、オンチップ・エンベディドシステム
のリアルタイムOSを用いる場合、複数のHW資源を制
御しつつ、リアルタイム性を保証するシーケンス制御が
最も重要であり、本来、数十kB程度しか搭載できない
メモリ空間のデータ管理は、ユーザに任せても、あまリ
プログラミング上の負担にはならない。
When a real-time OS of an on-chip embedded system is used, sequence control that guarantees real-time performance while controlling a plurality of HW resources is the most important. Even if the data management of the space is left to the user, it is not a burden on reprogramming.

【0017】本発明は、搭載メモリが極めて少ない情報
処理システム上にリアルタイム情報処理を構築するオン
チップリアルタイムOSを提供することを目的とするも
のである。
An object of the present invention is to provide an on-chip real-time OS for constructing real-time information processing on an information processing system having an extremely small amount of mounted memory.

【0018】特に、本発明は、1つのCPU上に、CP
Uと専用ハードウェアとによって構成されるエンベディ
ドシステム(Embedded System )上に、または、それら
を1つのチップ上に集積したオンチップ・エンベディド
システム(On Chip EmbeddedSystem )上に、リアルタ
イム情報処理を構築するオンチップリアルタイムOSを
提供することを目的とするものである。
In particular, the present invention provides a method in which a CPU
Build real-time information processing on an embedded system (Embedded System) composed of U and dedicated hardware, or on an on-chip embedded system (On Chip Embedded System) integrating them on one chip It is an object of the present invention to provide an on-chip real-time OS that performs the following.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明は、リアルタイム
処理を実現するのに不可欠な最低限の機能として、タス
ク管理と、割込管理と、セマフォ管理とのみを設けたも
のである。
According to the present invention, only task management, interrupt management, and semaphore management are provided as minimum functions essential for realizing real-time processing.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態および実施例】図1は、本発明の第
1の実施例であるオンチップリアルタイムOS21を含
むオンチップリアルタイム情報処理装置IS1を示す図
である。
FIG. 1 is a diagram showing an on-chip real-time information processing apparatus IS1 including an on-chip real-time OS 21 according to a first embodiment of the present invention.

【0021】オンチップリアルタイム情報処理装置IS
1は、1つのCPU(計算機)11と、オンチップリア
ルタイムOS21と、アプリケーションソフト31とを
有する。
On-chip real-time information processing system IS
1 has one CPU (computer) 11, an on-chip real-time OS 21, and application software 31.

【0022】オンチップリアルタイムOS21は、タス
ク管理手段21aと、割込管理手段21bと、セマフォ
管理手段21cとのみを有する。
The on-chip real-time OS 21 has only a task management unit 21a, an interrupt management unit 21b, and a semaphore management unit 21c.

【0023】タスク管理手段21aは、CPU11上
に、複数のタスクを時間多重で独立に処理する機能であ
るマルチタスク機能と、複数のタスクに付与されている
優先度に応じて、優先度の低いタスクよりも優先度の高
いタスクを優先的に処理する機能であるプリエンプティ
ブなスケジューリング機能とを有する手段である。
The task management means 21a includes a multi-task function for independently processing a plurality of tasks in a time-multiplexed manner on the CPU 11, and a low-priority function according to the priorities assigned to the plurality of tasks. This is a means having a preemptive scheduling function that is a function of processing tasks with higher priority than tasks.

【0024】割込管理手段21bは、どのような優先度
のタスクの実行中においても割り込みイベントを受け付
ける機能を有する手段である。
The interrupt management means 21b has a function of receiving an interrupt event during execution of a task of any priority.

【0025】セマフォ管理手段21cは、複数のタスク
間での情報授受の排他制御機能を有する手段である。
The semaphore management means 21c is a means having an exclusive control function for exchanging information between a plurality of tasks.

【0026】図2は、本発明の第2の実施例であるオン
チップリアルタイムOS22を含むオンチップリアルタ
イム情報処理装置IS2を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an on-chip real-time information processing apparatus IS2 including an on-chip real-time OS 22 according to a second embodiment of the present invention.

【0027】オンチップリアルタイム情報処理装置IS
2は、専用ハードウェア12と、Core CPU12
aと、オンチップリアルタイムOS22と、HW/SW
IF(ハードウェアとソフトウェアとのインターフェ
ース)22Iと、アプリケーションソフト32とを有す
る。
On-chip real-time information processing system IS
2 is a dedicated hardware 12 and a Core CPU 12
a, on-chip real-time OS 22, HW / SW
An IF (interface between hardware and software) 22I and application software 32 are provided.

【0028】リアルタイムOS22は、専用ハードウェ
ア12とCore CPU12aとによって構成される
エンベディドシステム上に、タスク管理手段22aと、
割込管理手段22bと、セマフォ管理手段22cとのみ
を有する。
The real-time OS 22 includes a task management unit 22a on an embedded system including the dedicated hardware 12 and the Core CPU 12a.
It has only an interrupt management unit 22b and a semaphore management unit 22c.

【0029】図3は、上記実施例におけるタスク管理、
割込管理、セマフォ管理を実現する18個のシステムコ
ールを示す図である。
FIG. 3 shows task management in the above embodiment.
It is a figure which shows 18 system calls which implement | achieve interrupt management and semaphore management.

【0030】タスク管理手段21a、22aは、タスク
管理を実現するタスクの生成を行う手段と、タスクの起
動を行う手段と、タスクの終了を行う手段と、タスクの
削除を行う手段と、他タスク強制終了を行う手段と、周
期的に起動されるタスクである周期タスクの生成を行う
手段と、周期タスクの起動を行う手段と、周期タスクの
終了を行う手段と、周期タスクの削除を行う手段と、他
周期タスク強制終了を行う手段と、自タスクID情報取
得を行う手段とを具備するものである。
The task management means 21a and 22a include means for generating a task for realizing task management, means for activating a task, means for ending a task, means for deleting a task, Means for forcibly terminating, means for generating a periodic task that is a task that is started periodically, means for starting the periodic task, means for terminating the periodic task, and means for deleting the periodic task And means for forcibly terminating the other-period task, and means for acquiring the own task ID information.

【0031】割込処理手段21b、22bは、割込管理
を実現する割込ハンドラ定義を行う手段と、割込ハンド
ラ定義解除を行う手段と、割込終了を行う手段とを具備
するものである。
The interrupt processing means 21b and 22b are provided with means for defining an interrupt handler for realizing interrupt management, means for canceling the definition of the interrupt handler, and means for terminating the interrupt. .

【0032】セマフォ管理手段21c、22cは、セマ
フォ管理を実現するセマフォ生成を行う手段と、セマフ
ォ操作を行う手段と、セマフォ削除を行う手段とを具備
するものである。
The semaphore management means 21c and 22c include means for generating a semaphore for realizing semaphore management, means for performing a semaphore operation, and means for deleting a semaphore.

【0033】初期設定手段21d、22dは、カーネル
初期設定手段であり、このカーネル初期設定は、タスク
管理手段21a、22aが具備する上記各手段と、割込
管理手段21b、22bが具備する上記各手段と、上記
セマフォ管理手段21c、22cが具備する上記各手段
とを起動する初期設定手段である。
The initial setting means 21d and 22d are kernel initial setting means. The kernel initial setting is performed by the respective means provided in the task managing means 21a and 22a and the respective means provided in the interrupt managing means 21b and 22b. Means and an initial setting means for activating the respective means included in the semaphore management means 21c and 22c.

【0034】図4は、上記実施例において、タスク管理
手段21a、22aにおけるタスクが状態遷移する例を
示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example in which the tasks in the task management means 21a and 22a undergo a state transition in the above embodiment.

【0035】タスクは、Non−exist、Exis
t、Ready、Runの4つの状態を持つ。各システ
ムコールによるタスクの状態遷移が図4に示されてい
る。
The tasks are Non-exist, Exis
It has four states: t, Ready, and Run. FIG. 4 shows a state transition of a task by each system call.

【0036】図5は、上記実施例のタスク管理手段21
a、22aにおけるマルチタスク機能とスケジューリン
グ機能との例を示す図である。
FIG. 5 shows the task management means 21 of the above embodiment.
FIGS. 7A and 7B are diagrams illustrating examples of a multitask function and a scheduling function in FIGS.

【0037】マルチタスク機能は、複数の独立したタス
クを用いて所望の処理を実現することができる。各タス
クの実行順序を決定する機能がスケジユーリング機能で
ある。スケジユーリング機能は、タスク生成時に付与さ
れた優先度に従い、優先度の高いタスクから順番に実行
するスケジューリング方法である。実行中に、優先度の
高いタスクが実行待ちになつた場合、図5に示すよう
に、実行中のタスクをプリエンプション(中断)し、優
先度の高いタスクを実行する。
The multitask function can realize desired processing by using a plurality of independent tasks. The function of determining the execution order of each task is the scheduling function. The scheduling function is a scheduling method that executes tasks in descending order of priority according to the priorities assigned at the time of task generation. If a high-priority task is waiting to be executed during execution, as shown in FIG. 5, the executing task is preempted (interrupted) and the high-priority task is executed.

【0038】図6は、上記実施例における割込処理手段
21b、22bを具体的に示す図である。
FIG. 6 is a diagram specifically showing the interrupt processing means 21b and 22b in the above embodiment.

【0039】割込処理手段21b、22bは、リアルタ
イム性の厳しい処理を行ったり、異常処理を行うために
割込管理機能を実現している。図6に示すように、最も
高い優先度を持つタスクの処理中であっても、割込発生
時には、登録している割込ハンドラが直ちに起動され
る。
The interrupt processing means 21b and 22b implement an interrupt management function for performing strict real-time processing and performing abnormal processing. As shown in FIG. 6, even when a task having the highest priority is being processed, the registered interrupt handler is immediately activated when an interrupt occurs.

【0040】図7は、上記実施例におけるセマフォ管理
手段21c、22cを具体的に示す図である。
FIG. 7 is a diagram specifically showing the semaphore management means 21c and 22c in the above embodiment.

【0041】セマフォ管理によって、資源の排他制御を
実現する。各タスクは、セマフォ操作システムコールを
発行することによって、資源の確保・解放ができる。図
7に示すように、セマフォ制御によって、共通に使用で
きる資源を排他制御し(1つのタスクが使用中の資源に
対して他のタスクのアクセスを禁止し)、タスク間で資
源を共有することができる。
Exclusive control of resources is realized by semaphore management. Each task can secure and release resources by issuing a semaphore operation system call. As shown in FIG. 7, by using semaphore control, resources that can be commonly used are exclusively controlled (access of resources being used by one task to other tasks is prohibited), and resources are shared between tasks. Can be.

【0042】図8は、本発明の第3の実施例であるオン
チップリアルタイムOS23を含むオンチップリアルタ
イム情報処理装置IS3を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an on-chip real-time information processing apparatus IS3 including an on-chip real-time OS 23 according to a third embodiment of the present invention.

【0043】オンチップリアルタイム情報処理装置IS
3は、MUX(MPEG2多重)LSI13と、オンチ
ップリアルタイムOS23と、HW/SW IF(ハー
ドウェアとソフトウェアとのインターフェース)23I
と、アプリケーションソフト33とを有する。MUX
LSI13は、MUX用ハードウェアとCore CP
U13aとによって構成されている。
On-chip real-time information processing device IS
Reference numeral 3 denotes an MUX (MPEG2 multiplexing) LSI 13, an on-chip real-time OS 23, and an HW / SW IF (interface between hardware and software) 23I.
And application software 33. MUX
The LSI 13 includes MUX hardware and a Core CP.
U13a.

【0044】リアルタイムOS23は、MUX LSI
13上に、タスク管理手段23aと、割込管理手段23
bと、セマフォ管理手段23cとのみを有する。
The real-time OS 23 is a MUX LSI
13, a task management unit 23a and an interruption management unit 23
b and only the semaphore management unit 23c.

【0045】アプリケーションソフト33は、Vide
o処理33aと、Audio処理33bと、User処
理33cと、PCR(システムの時刻管理を行うタイム
スタンプ)処理33dと、PSI(環境情報)処理33
eとを独立したタスクとして実現している。
The application software 33 is Video
o process 33a, Audio process 33b, User process 33c, PCR (time stamp for performing system time management) process 33d, and PSI (environment information) process 33
e is realized as an independent task.

【0046】すなわち、オンチップリアルタイム情報処
理装置IS3は、MPEG2システムが規定する映像/
音声/ユーザストリームの多重(Multiplexer:MUXと
呼ぶ)に適用した場合の例である。
That is, the on-chip real-time information processing apparatus IS3 is capable of transmitting / receiving video / video data defined by the MPEG2 system.
This is an example of a case where the present invention is applied to multiplexing of audio / user streams (called Multiplexer: MUX).

【0047】上記MUXは、特願平8−75346号プ
ロトコル処理装置に規定されているように、複数の入力
ストリームとして、MPEG2準拠の映像ストリーム、
音声ストリーム、ユーザストリームを扱い、複数の出力
ストリームとして、トランスポートストリームまたはプ
ログラムストリーム等のストリームを扱うものであり、
映像、音声、ユーザの3つのストリーム(「エレメンタ
リストリーム」と呼ばれる)を多重化し、1つのトラン
スポートまたはプログラムストリームを出力するプロト
コル処理装置が上記MUXである。
As described in Japanese Patent Application No. 8-75346, the MUX includes an MPEG2-compliant video stream as a plurality of input streams.
It handles audio streams and user streams, and handles streams such as transport streams or program streams as a plurality of output streams.
The MUX is a protocol processing device that multiplexes three streams of video, audio, and user (called “elementary streams”) and outputs one transport or program stream.

【0048】図9は、上記第3の実施例を、MPEG2
システムに適用した場合の具体的な例を示す図である。
FIG. 9 shows the third embodiment according to the MPEG2
FIG. 9 is a diagram showing a specific example when applied to a system.

【0049】MUX13の独立したタスク構成として、
Video、PCR、PSI等の詳細なタスクとその優
先度との関係を示している。
As an independent task configuration of the MUX 13,
It shows the relationship between detailed tasks such as Video, PCR, and PSI and their priorities.

【0050】図10は、上記第3の実施例を、MPEG
2システムに適用した場合の具体的な例を示す図であ
る。
FIG. 10 shows an example in which the third embodiment is implemented by using MPEG.
FIG. 14 is a diagram showing a specific example when applied to two systems.

【0051】実際のトランスポートストリームの処理に
おいて、Video、PCR、PSI等が起動される各
タスクの実行過程、各タスクの実行の割合等を示してい
る。実際の規定のレートは、Video:5.0Mbp
s、PCR:100msecに1個、PSI:1sec
に1個であり、全体のTSのレートは、6.144Mb
psであり、図10に示す各タスクの起動の割合は、こ
れらの規定レートに従ったものになっている。なお、タ
スクの優先度と具体的なタスクとの対応は図9に示して
ある。
In the actual processing of the transport stream, the execution process of each task for starting Video, PCR, PSI, etc., the execution ratio of each task, and the like are shown. The actual prescribed rate is Video: 5.0 Mbp.
s, PCR: 1 per 100 msec, PSI: 1 sec
And the overall TS rate is 6.144 Mb
ps, and the activation ratio of each task shown in FIG. 10 is in accordance with these prescribed rates. FIG. 9 shows the correspondence between task priorities and specific tasks.

【0052】上記実施例は、リアルタイム処理を実現す
るのに不可欠な最低限の機能として、夕スク管理、割込
管理、セマフォ管理のみを提供することによって、極め
て搭載メモリの少ない情報処理システム上に、MPEG
2システムのアプリケーション等のリアルタイム情報処
理を構築するのに好適なオンチップリアルタイムOSを
実現することが可能である。図8に示したMUXへの適
用では、本発明の実施例であるオンチップリアルタイム
OSの部分が約2kB、複数タスクで構成されるMUX
のアプリケーションの部分が約2kB以下となり、両方
合わせても4kBという極めて少ない動的メモリ量でリ
アルタイムOSを実装し、MUXのアプリケーション動
作させることができる。
The above-described embodiment provides only the minimum functions essential for realizing the real-time processing, such as evening management, interrupt management, and semaphore management. , MPEG
It is possible to realize an on-chip real-time OS suitable for constructing real-time information processing such as two-system applications. In the application to the MUX shown in FIG. 8, the on-chip real-time OS according to the embodiment of the present invention has a portion of about 2 kB and a MUX composed of a plurality of tasks.
Application part is about 2 kB or less, and a real-time OS can be implemented with an extremely small dynamic memory amount of 4 kB in total, and the MUX application can be operated.

【0053】なお、上記実施例は、リアルタイム処理を
実現するのに不可欠な最低限の機能として、夕スク管
理、割込管理、セマフォ管理のみを提供することによっ
て、極めて搭載メモリの少ない情報処理システム上にリ
アルタイム情報処理を構築するのに好適なオンチップリ
アルタイムOSを提供することにある。特に、CPUと
専用ハードウェアから構成されるエンベディドシステム
(Embedded System )上に、または、それらを1つのチ
ップ上に集積したオンチップ・エンベデイドシステム
(On Chip Embedded System )上に、リアルタイム情報
処理を構築するのに好適なオンチップリアルタイムOS
を提供することにある。このため、アプリケーションの
種類や、アプリケーションのタスクを用いた構成法等は
特にここで規定するところではない。また、ハードウェ
アである計算機(CPU)またはCPUと専用ハードウ
ェアから構成されているエンベディドシステム、また
は、1つのチップ上に集積したオンチップ・エンベディ
ドシステム等の構成法も、特にここで規定するところで
はない。
The above-mentioned embodiment provides an information processing system with a very small amount of mounted memory by providing only evening management, interruption management, and semaphore management as the minimum functions indispensable for realizing real-time processing. Another object of the present invention is to provide an on-chip real-time OS suitable for building real-time information processing. In particular, real-time information processing on an embedded system (Embedded System) composed of a CPU and dedicated hardware, or an on-chip embedded system (On Chip Embedded System) integrating them on one chip On-chip real-time OS suitable for building
Is to provide. For this reason, the type of application, the configuration method using the task of the application, and the like are not particularly specified here. In addition, the configuration method of a computer (CPU) which is hardware or an embedded system composed of a CPU and dedicated hardware, or an on-chip embedded system integrated on one chip is also specified in particular herein. It is not where to do.

【0054】すなわち、上記実施例のオンチップリアル
タイムOSは、オンチップエンベディドシステムの大規
模化、複雑化するソフトウェアに対する要求条件である
以下の項目に対して、極めて有効な手段を提供すること
ができる。
In other words, the on-chip real-time OS according to the above-described embodiment can provide extremely effective means for the following items which are requirements for software that is becoming larger and more complicated in on-chip embedded systems. it can.

【0055】・複数のハードウェア資源の制御 マルチタスク機能を用いて、複数のハードウェア資源を
制御することができる。異なる処理単位で、独立にタス
クを設計することが可能である。各々のタスクは、オン
チップリアルタイムOSが提供するマルチタスク機能に
よって、他のタスクとの依存性を考慮せずに設計でき
る。
Control of a plurality of hardware resources A plurality of hardware resources can be controlled using the multitask function. It is possible to independently design tasks for different processing units. Each task can be designed without considering the dependency on other tasks by the multitask function provided by the on-chip real-time OS.

【0056】・リアルタイム性 オンチップリアルタイムOSでスケジューリングを行
い、リアルタイム性を保証している。このため、異なる
処理間で、互いにデッドラインを考慮してソフトウェア
を設計する必要はない。また、割込管理によって、割込
の即応性にも優れている。
Real-time performance Scheduling is performed by an on-chip real-time OS, and real-time performance is guaranteed. Therefore, it is not necessary to design software in consideration of deadlines between different processes. Also, the interrupt management is excellent in the responsiveness of the interrupt.

【0057】・資源の排他制御 オンチップリアルタイムOSで提供されるシステムコー
ルを用いて、容易にタスク間で資源を共有することがで
きる。
Resource Exclusive Control Resources can be easily shared between tasks using system calls provided by the on-chip real-time OS.

【0058】・異常処理 割込管理のサポートによって、即座に異常を検出し、適
切な異常処理を行うことができる。
Anomaly processing With the support of interrupt management, an abnormality can be immediately detected and appropriate abnormality processing can be performed.

【0059】また、上記実施例を、MPEG2システム
が規定する映像/音声/ユーザストリームの多重(MU
X)処理に適用する場合、ハードウェアとして、特願平
8−75346号に開示されているプロトコル処理装置
を適用し、そのソフトウェアとして上記実施例を利用す
る場合、極めて容易にMUX処理で不可欠な複雑なリア
ルタイム処理を実現することができるので、従来のMU
Xのソフトウェアでは困難であった機能の変更や追加等
を容易に行うことができる。
Further, the above-described embodiment is applied to the multiplexing (MU) of video / audio / user streams defined by the MPEG2 system.
X) When applied to the processing, when the protocol processing device disclosed in Japanese Patent Application No. 8-75346 is applied as hardware, and when the above-described embodiment is used as the software, it is extremely easy to perform the indispensable in the MUX processing. Since complex real-time processing can be realized, the conventional MU
It is possible to easily change or add functions, which are difficult with the X software.

【0060】なお、上記特願平8−75346号に開示
されているプロトコル処理装置は、複数の入力ポートか
ら入力された複数の入力ストリーム中のデータを、所定
のシンタックスに従って、データの組立、分解、挿入、
削除、加工、並び替え等の処理を行い、複数の出力ポー
トへ複数の出力ストリームとして出力するプロトコル処
理装置において、2ポートメモリで構成され、入出力ス
トリームの一部を格納するバッファメモリと、上記複数
の入力ストリームを上記バッファメモリの第1のポート
へ書き込む動作を制御するライト制御部と、上記バッフ
ァメモリの第2のポートから複数の出力ストリームを読
み出す動作を制御するリード制御部と、2ポートメモリ
で構成され、シンタックス処理を実行するために作業デ
ータを一時的に格納するデータメモリと、上記バッファ
メモリ内のデータを参照、読み出し、上記データメモリ
を用いて上記シンタックス処理を実現し、このシンタッ
クス処理されたデータを上記バッファメモリに書き込む
処理を実現するプログラム可能なシンタックス処理制御
部とを有し、所定のプロトコル処理を実現する装置であ
る。なお、このプロトコル処理装置におけるプロトコル
処理を、上記所定のリアルタイム処理として実行するよ
うにしてもよい。
The protocol processing apparatus disclosed in Japanese Patent Application No. 8-75346 converts data in a plurality of input streams input from a plurality of input ports according to a predetermined syntax into data assembling data. Disassembly, insertion,
In a protocol processing device that performs processes such as deletion, processing, rearrangement, and outputs as a plurality of output streams to a plurality of output ports, a buffer memory configured with a two-port memory and storing a part of an input / output stream; A write control unit that controls an operation of writing a plurality of input streams to a first port of the buffer memory; a read control unit that controls an operation of reading a plurality of output streams from a second port of the buffer memory; A data memory that is configured with a memory and temporarily stores work data in order to execute syntax processing, refers to data in the buffer memory, reads the data, and implements the syntax processing using the data memory. A program that implements a process of writing the syntax-processed data to the buffer memory. And a Gram possible syntax processing control unit is a device which realizes a predetermined protocol processing. The protocol processing in the protocol processing device may be executed as the predetermined real-time processing.

【0061】さらに、上記実施例であるオンチップリア
ルタイムOSの適用によって、オンチップ・エンベディ
ドシステムにおけるアプリケーション(アプリケーショ
ンソフトウェア)の設計が簡易になり、ソフトウェア開
発の短TAT化を図ることができる。さらに、タスクと
して、ソフトウェアを複数の機能毎に部品化を図ること
によって、機能の変更や追加を容易に実行することがで
きるばかりでなく、ソフトウェア機能部品の再利用も容
易である。これによって、たとえば、MPEG2準拠の
ビデオエンコーダ、ビデオデコーダ、オーディオエンコ
ーダ、オーディオデコーダ、さらに、MPEG2システ
ムが規定する多重化(MUX)処理、分離化(Demultip
lexer:DMUXと呼ぶ)処理等を個別のソフトウェア機
能部品として構成し、それらをオンチップリアルタイム
OSを用いて同時に時間分割でかつリアルタイム性を保
証して実行することも可能である。
Further, application of the on-chip real-time OS according to the above-described embodiment simplifies the design of an application (application software) in the on-chip embedded system, and can shorten the TAT of software development. Further, as a task, by making software into components for each of a plurality of functions, not only can functions be easily changed or added, but also the reuse of software functional components is easy. Thereby, for example, a video encoder, a video decoder, an audio encoder, an audio decoder compliant with MPEG2, multiplexing (MUX) processing and demultiplexing (Demultip) defined by the MPEG2 system are performed.
It is also possible to configure processes and the like as individual software functional components, and to execute them at the same time by using an on-chip real-time OS in a time-division manner and with a guaranteed real-time property.

【0062】集積回路技術の進展によって、オンチップ
システムの大規模・複雑化は今後も進展すると考えられ
るので、オンチップ・エンベディドシステムに上記実施
例であるオンチップリアルタイムOSを搭載すること
は、複雑なソフトウェア開発の効率化を図るために極め
て有効である。
Since the on-chip system is expected to continue to increase in scale and complexity with the advance of integrated circuit technology, mounting the on-chip real-time OS according to the above-described embodiment in an on-chip embedded system requires: This is extremely effective for improving the efficiency of complex software development.

【0063】上記のように、将来的なネットワーク技術
をベースにしたマルチメディア時代において、上記実施
例が提供する小型、経済化、VLSI化が可能な新しい
オンチップリアルタイムOSの果たす役割は図り知れな
い。
As described above, in the multimedia era based on the future network technology, the role of the new on-chip real-time OS capable of realizing the small size, economy, and VLSI provided by the above embodiment is invaluable. .

【0064】上記実施例においては、CPUと専用ハー
ドウェアから構成されるエンベディドシステム上に、ま
たは、それらを1つのチップ上に集積したオンチップ・
エンベデイドシステム上に、オンチップリアルタイムO
S21、22、23を実装したものであるが、1つのC
PU上に、オンチップリアルタイムOS21、22、2
3を実装するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, an on-chip system in which the CPU and dedicated hardware are used or an integrated system in which the CPU and dedicated hardware are integrated on a single chip is used.
On-chip real-time O on embedded system
S21, 22, and 23 are mounted, but one C
On-chip real-time OS 21, 22, 2 on PU
3 may be implemented.

【0065】[0065]

【発明の効果】本発明によれば、搭載メモリが極めて少
ない情報処理システム上にリアルタイム情報処理を構築
することができるので、従来のオンチップリアルタイム
OSに比べ、小型、経済化を図った新しいオンチップリ
アルタイムOSを実現することができ、特に、オンチッ
プリアルタイムOSは、CPUと専用ハードウェアから
構成されるエンベディドシステム(Embedded System )
上に、または、それらを1つのチップ上に集積したオン
チップ・エンベデイドシステム(On Chip Embedded Sys
tem )上に、数kB程度で実装できるので、オンチップ
リアルタイムOSの小型、経済化、VLSI化を図るこ
とができるという効果を奏する。
According to the present invention, real-time information processing can be built on an information processing system having a very small amount of installed memory, and therefore, a new on-chip realizing a smaller and more economical than conventional on-chip real-time OS. A chip real-time OS can be realized. In particular, an on-chip real-time OS is an embedded system composed of a CPU and dedicated hardware.
On-chip embedded system (On Chip Embedded System)
tem) on the order of several kB, so that the on-chip real-time OS can be reduced in size, economical, and VLSI.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例であるオンチップリアル
タイムOS21を含むオンチップリアルタイム情報処理
装置IS1を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating an on-chip real-time information processing apparatus IS1 including an on-chip real-time OS 21 according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例であるオンチップリアル
タイムOS22を含むオンチップリアルタイム情報処理
装置IS2を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an on-chip real-time information processing apparatus IS2 including an on-chip real-time OS 22 according to a second embodiment of the present invention.

【図3】上記実施例におけるタスク管理、割込管理、セ
マフォ管理を実現する18個のシステムコールを示す図
である。
FIG. 3 is a diagram showing 18 system calls for implementing task management, interrupt management, and semaphore management in the embodiment.

【図4】上記実施例において、タスク管理手段21a、
22aにおけるタスクが状態遷移する例を示す図であ
る。
FIG. 4 is a block diagram showing a task management unit 21a according to the embodiment;
It is a figure which shows the example in which the task in 22a changes state.

【図5】上記実施例のタスク管理手段21a、22aに
おけるマルチタスク機能とスケジューリング機能との例
を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a multitask function and a scheduling function in the task management means 21a and 22a of the embodiment.

【図6】上記実施例における割込処理手段21b、22
bを具体的に示す図である。
FIG. 6 shows interrupt processing means 21b and 22 in the embodiment.
It is a figure which shows b specifically.

【図7】上記実施例におけるセマフォ管理手段21c、
22cを具体的に示す図である。
FIG. 7 illustrates a semaphore management unit 21c according to the embodiment.
It is a figure which shows 22c specifically.

【図8】本発明の第3の実施例であるオンチップリアル
タイムOS23を含むオンチップリアルタイム情報処理
装置IS3を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an on-chip real-time information processing apparatus IS3 including an on-chip real-time OS 23 according to a third embodiment of the present invention.

【図9】上記第3の実施例を、MPEG2システムに適
用した場合の具体的な例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a specific example in a case where the third embodiment is applied to an MPEG2 system.

【図10】上記第3の実施例を、MPEG2システムに
適用した場合の具体的な例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a specific example in a case where the third embodiment is applied to an MPEG2 system.

【図11】ソフトウェアに対する要求条件と、それを実
現するリアルタイムOSの機能との関係を示す図であ
る。
FIG. 11 is a diagram illustrating a relationship between software requirements and functions of a real-time OS realizing the requirements.

【図12】本発明オンチップリアルタイムOSがターゲ
ットとする動的メモリ量と、既存のリアルタイムOSの
動的メモリ量との関係を示す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a relationship between a dynamic memory amount targeted by the on-chip real-time OS of the present invention and a dynamic memory amount of an existing real-time OS.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

IS1、IS2、IS3…オンチップリアルタイム情報
処理装置、 11…CPU、 12…専用ハードウェア、 12a、13a…Core CPU、 13…MUX LSI、 21、22、23…オンチップリアルタイムOS、 21a、22a、23a…タスク管理手段、 21b、22b、23b…割込処理手段、 21c、22c、23c…セマフォ管理手段、 31、32、33…アプリケーション。
IS1, IS2, IS3: On-chip real-time information processing device, 11: CPU, 12: Dedicated hardware, 12a, 13a: Core CPU, 13: MUX LSI, 21, 22, 23: On-chip real-time OS, 21a, 22a, 23a: task management means, 21b, 22b, 23b: interrupt processing means, 21c, 22c, 23c: semaphore management means, 31, 32, 33: application.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のタスクを1つのCPU上で時間多
重で処理し、しかも、所定の一定時間以内に全てのタス
クの呼び出しを保証するオンチップリアルタイムOSに
おいて、 複数のタスクを時間多重で独立に処理する機能であるマ
ルチタスク機能と、上記タスクのそれぞれに付与されて
いる優先度の低いタスクよりも上記優先度の高いタスク
を優先的に処理する機能であるプリエンプティブなスケ
ジューリング機能とを有するタスク管理手段と;どのよ
うな優先度のタスクの実行中においても、割り込みイベ
ントを受け付ける機能を有する割込管理手段と;複数の
タスク間における情報授受の排他制御機能を有するセマ
フォ管理手段と;を有し、所定のリアルタイム情報処理
を実現することを特徴とするオンチップリアルタイムO
S。
1. An on-chip real-time OS that processes a plurality of tasks on a single CPU in a time multiplex manner and guarantees that all tasks are called within a predetermined time. A task having a multitasking function that is a function of processing a task with high priority and a preemptive scheduling function that is a function of processing a task with a higher priority with priority over a task with a lower priority assigned to each of the tasks. Management means; interrupt management means having a function of receiving an interrupt event during execution of a task of any priority; and semaphore management means having an exclusive control function of information exchange between a plurality of tasks. And realizing predetermined real-time information processing.
S.
【請求項2】 1つのCPUと専用のハードウェアとに
よって構成され、上記CPUと上記専用ハードウェアと
の間で情報の授受を行いながら処理を進める情報処理装
置であるエンベディドシステムで、上記CPU上で複数
のタスクを時間多重で処理を行い、しかも、所定の一定
時間以内に全てのタスクの呼び出しを保証するオンチッ
プリアルタイムOSにおいて、 複数のタスクを時間多重で独立に処理する機能であるマ
ルチタスク機能と、複数のタスクに付与されている優先
度の低いタスクよりも上記優先度の高いタスクを優先的
に処理する機能であるプリエンプティブなスケジューリ
ング機能を有するタスク管理手段と;どのような優先度
のタスクの実行中においても割り込みイベントを受け付
ける機能を有する割込管理手段と;複数のタスク間での
情報授受の排他制御機能を有するセマフォ管理手段と;
を具備し、所定のリアルタイム情報処理を実現すること
を特徴とするオンチップリアルタイムOS。
2. An embedded system, which is an information processing device configured by one CPU and dedicated hardware and performing processing while exchanging information between the CPU and the dedicated hardware. In an on-chip real-time OS that processes a plurality of tasks in a time-multiplexed manner and guarantees that all tasks are called within a predetermined time, a multi-function is a function that independently processes a plurality of tasks in a time-multiplexed manner. Task management means having a task function and a preemptive scheduling function for processing the higher priority task preferentially over a lower priority task assigned to a plurality of tasks; Interrupt management means having a function of receiving an interrupt event even during execution of a task; A semaphore management means having an exclusive control function of the information exchange between disk;
And an on-chip real-time OS that realizes predetermined real-time information processing.
【請求項3】 請求項1または請求項2において、 上記タスク管理手段は、 上記タスクの生成を行う手段と、上記タスクの起動を行
う手段と、上記タスクの終了を行う手段と、上記タスク
の削除を行う手段と、他タスク強制終了を行う手段と、
周期的に起動されるタスクである周期タスクの生成を行
う手段と、上記周期タスクの起動を行う手段と、上記周
期タスクの終了を行う手段と、上記周期タスクの削除を
行う手段と、上記周期タスク以外のタスクである他周期
タスクを強制終了する手段と、自タスクID情報取得を
行う手段とを具備し、 上記割込管理手段は、 割込ハンドラ定義を行う手段と、割込ハンドラ定義解除
を行う手段と、割込終了を行う手段とを具備し、 上記セマフォ管理手段は、 セマフォ生成を行う手段と、セマフォ操作を行う手段
と、セマフォ削除を行う手段とを具備し、 さらに、上記タスク管理手段が具備する上記各手段と、
上記割込管理手段が具備する上記各手段と、上記セマフ
ォ管理手段が具備する上記各手段とを起動する初期設定
手段を具備し、所定のリアルタイム情報処理を実現する
ことを特徴とするオンチップリアルタイムOS。
3. The task management device according to claim 1, wherein the task management means includes: a means for generating the task; a means for activating the task; a means for ending the task; Means for deleting, means for forcibly terminating other tasks,
A means for generating a periodic task that is a task that is started periodically, a means for starting the periodic task, a means for terminating the periodic task, a means for deleting the periodic task, and the cycle Means for forcibly terminating other periodic tasks other than tasks, and means for acquiring own task ID information, wherein the interrupt management means includes means for defining an interrupt handler, and cancellation of the interrupt handler definition. Semaphore management means, a semaphore generation means, a semaphore operation means, and a semaphore deletion means. Each of the above means provided in the management means,
On-chip real-time processing, comprising: initialization means for activating each of the means provided in the interrupt management means and each of the means provided in the semaphore management means to realize predetermined real-time information processing. OS.
【請求項4】 請求項1〜請求項3のいずれか1項にお
いて、 上記オンチップリアルタイムOSを、1つのチップ上に
構成し、所定のリアルタイム情報処理を実現することを
特徴とするオンチップリアルタイムOS。
4. The on-chip real-time OS according to claim 1, wherein the on-chip real-time OS is configured on a single chip to realize predetermined real-time information processing. OS.
【請求項5】 請求項1〜請求項4のいずれか1項にお
いて、 複数の入力ポートから入力された複数の入力ストリーム
中のデータを、所定のシンタックスに従って、データの
組立、分解、挿入、削除、加工、並び替え等の処理を行
い、複数の出力ポートへ複数の出力ストリームとして出
力するプロトコル処理装置において、2ポートメモリで
構成され、入出力ストリームの一部を格納するバッファ
メモリと、上記複数の入力ストリームを上記バッファメ
モリの第1のポートへ書き込む動作を制御するライト制
御部と、上記バッファメモリの第2のポートから複数の
出力ストリームを読み出す動作を制御するリード制御部
と、2ポートメモリで構成され、シンタックス処理を実
行するために作業データを一時的に格納するデータメモ
リと、上記バッファメモリ内のデータを参照、読み出
し、上記データメモリを用いて上記シンタックス処理を
実現し、このシンタックス処理されたデータを上記バッ
ファメモリに書き込む処理を実現するプログラム可能な
シンタックス処理制御部とを有し、所定のプロトコル処
理を実現するプロトコル処理を、上記所定のリアルタイ
ム処理として実行することを特徴とするオンチップリア
ルタイムOS。
5. The method according to claim 1, wherein data in a plurality of input streams input from a plurality of input ports is assembled, decomposed, inserted, and processed according to a predetermined syntax. In a protocol processing device that performs processes such as deletion, processing, rearrangement, and outputs as a plurality of output streams to a plurality of output ports, a buffer memory configured with a two-port memory and storing a part of an input / output stream; A write control unit that controls an operation of writing a plurality of input streams to a first port of the buffer memory; a read control unit that controls an operation of reading a plurality of output streams from a second port of the buffer memory; A data memory configured to temporarily store work data to execute syntax processing, and A programmable syntax processing control unit that references and reads data in the buffer memory, implements the syntax processing using the data memory, and writes the syntax-processed data to the buffer memory. An on-chip real-time OS, comprising: executing a protocol process for realizing a predetermined protocol process as the predetermined real-time process.
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