オープンソフトウェア利用促進事業第 3 回 OSS モデルカリキュラム導入実証

委託契約書 2009 情財第 919 号

組込みアーキテクチャ設計・ソフトウェア設計特論講義中に実施した演習課題

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平成 23 年 2 月

公立大学法人　広島市立大学

～ OSS を活用した組込みソフトウェア開発教育プログラムの開発と実証～

2010/4/14 組込みアーキテクチャ設計・ソフトウェア設計特論 2

第 1 回レポート課題• 組込みシステムの例を一つ取り上げ，その

システム構成の概略と，どのような設計制約（リアルタイム制約やリソース制約など）が課せられているかについて調査せよ– A4 用紙１枚程度にまとめればよい– 〆切：次週の授業まで

2010/4/21 組込みアーキテクチャ設計・ソフトウェア設計特論 3

第 2 回レポート課題• 以下の課題から１つ以上選択して回答せよ (A4

用紙１枚程度 )– ソフトウェアでチャタリングを防止する方法を検討

せよ– システムの電源を入れてから，メインルーチンを開

始するまでの，ハードウェアおよびソフトウェアの動作の流れを簡潔に説明せよ

– デバイスからの割り込み要求から割り込み処理終了までの，ハードウェアおよびソフトウェアの動作の流れを簡潔に説明せよ

• 〆切：次回の授業まで

2010/4/28 組込みアーキテクチャ設計・ソフトウェア設計特論 4

第 3 回レポート課題• 平均 8ms 間隔で割り込みが発生し，平均処理時間が

5ms かかるとする．適切な割り込みアーキテクチャを設計せよ– 割り込みを取りこぼす確率は 1% 以下とする

• 以下の 3 つのタスクを持つハードリアルタイムシステムを Cyclic Executive アーキテクチャを使って設計せよ（実装の詳細は不要．設計の概要のみ示せばよい）– タスク 1 ：処理時間 2ms ， 起動周期 10ms, デッドライン

10ms– タスク 2: 処理時間 5ms ，起動周期 20ms, デッドライン

20ms– タスク 3: 処理時間 15ms ，起動周期 50ms ，デッドライン

50ms• ヒント：タスク 3 は State Driven アーキテクチャを用いて複

数の状態に分割するとよい• 〆切：次週の授業まで

2010/5/12 組込みアーキテクチャ設計・ソフトウェア設計特論 5

第 4 回レポート課題• 組込みシステム向け OS の例を一つ取り上げ，その

特徴を以下に挙げるような観点から， A4 用紙１～２枚程度にまとめよ– ターゲットとする機器や分野– スレッド（タスク）実行の仕組み（ディスパッチャ，スケ

ジューラ）– スレッド（タスク）間通信の仕組み– リアルタイム性保証の仕組み– プロテクションの仕組み– など

• 〆切：次週の授業まで

2010/5/19 組込みアーキテクチャ設計・ソフトウェア設計特論 6

第 5 回レポート課題• 具体的な RTOS を例にとり，スレッド間同

期やスレッド間通信を実現するシステムコールにどのようなものがあるか調査し，A4 用紙１～２枚程度にまとめよ

• 〆切：次回の授業まで

2010/5/26 組込みアーキテクチャ設計・ソフトウェア設計特論 7

第 6 回レポート課題• 例題の心臓ペースメーカシステムは，いく

つのスレッドに分割したらよいか？ 仕様書から考察し， A4 用紙 1 ～ 2 枚程度にまとめよ

• 〆切：次回の授業まで

2010/6/2 組込みアーキテクチャ設計・ソフトウェア設計特論 8

第 7 回レポート課題• [ 課題 1] 資料 p.60 の図１４のスケジュー

リング条件において，「タスク 1 の後でタスク９」という順序制約がない場合の最適スケジューリングを求めよ．

• [ 課題 2] 複数 CPU の環境で「空いているCPU に優先度順でタスクを割り当て」という方針よりも良いスケジューリング方針があるか？ 自分の考えを述べよ．

• 〆切：次回の授業まで

2010/6/16 組込みアーキテクチャ設計・ソフトウェア設計特論 9

第 8 回レポート課題• 授業資料” Concurrency: State Models and

Java Programs”(Chapter 2) の Exercise 2.1 ～2.6 から 1問以上選択して解け

• 〆切：次回の授業まで

2010/6/23 組込みアーキテクチャ設計・ソフトウェア設計特論 10

第 9 回レポート課題• 授業資料” Concurrency: State Models and

Java Programs”(Chapter 3) の Exercise 3.1 ～3.4 から 1問以上選択して解け

• 〆切：次回の授業まで

2010/6/30 組込みアーキテクチャ設計・ソフトウェア設計特論 11

第 10 回レポート課題１．庭園問題のモデルを変更し、東西南北

の４つのゲートで入場者数をカウントするようにせよ

２．変更したモデルが正しく入場者数をカウントすることを LTSAツールで検証せよ

• 〆切：次回の授業まで

2010/7/7 組込みアーキテクチャ設計・ソフトウェア設計特論 12

第 11 回レポート課題• 授業資料” Concurrency: State Models and Java

Programs”(Chapter 6) の Exercise 6.1,6.2,6.4 のうち、 1問以上を選択して解け– Exercise 6.1 は LTSAツールに FSP による記述例が付属 ( メニュー： FileExamplesChapter6Maze)

– ただし、迷路の開始位置は固定– 開始位置を変更し， LTSA のデッドロック解析

(Safety Check) を用いて最短の脱出経路を求めよ

• 〆切：次回の授業まで

2010/7/14 組込みアーキテクチャ設計・ソフトウェア設計特論 13

第 12 回レポート課題• 授業資料” Concurrency: State Models and

Java Programs”(Chapter 7) の Exercise 7.1,7.2,7.6,7.7 のうち 1問以上解け

• 〆切：次回授業まで