動的要因を考慮したリアルタイムスケジューリング理論の構築と実装

• 研究課題/領域番号: 15K00073
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 計算機システム
• 研究機関: 北陸先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 田中 清史 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (20333445)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: リアルタイム / スケジューリング / 実行時間 / 組込みシステム / リアルタイムシステム / リアルタイムスケジューリング / スケジューラビリティ / 応答時間 / ジッタ

研究成果の概要

目的の異なる多数のタスクからなるクリティカリティ混在システムが増加しつつある．本研究ではタスク群のスケジューリングにおいて従来の理論では理想化されていた動的要因である「タスクの実行時間の変動」，「タスクの非同期的起動・終了」，および「スケジューリングオーバヘッド」を導入した，リアルタイムスケジューリングの定式化，スケジューラビリティ解析，および実用化方式を提案・評価した．これにより，今後の複雑化・多様化する組込みアプリケーションタスクの異なるリアルタイム性要求に対し，最適なスケジューリングアルゴリズムの選択を可能とした．

研究成果

• [雑誌論文] Building a Framework for an Application-Adaptive Processor System on FPGA-based SoC (2018)
  • 著者名/発表者名: Tetsuo Miyauchi, Kiyofumi Tanaka
  • 雑誌名: Proceedings of the 21st Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information technologies 巻: - ページ: 359-364
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced Virtual Release Advancing Algorithm for Real-Time Task Scheduling (2018)
  • 著者名/発表者名: Doan Duy, Kiyofumi Tanaka
  • 雑誌名: Journal of Information and Telecommunication 巻: - 号: 3 ページ: 1-19
  • DOI: 10.1080/24751839.2018.1423789
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Reducing Jitter and Energy in Hard Real-time Systems Using Intra-task DVFS Technique (2018)
  • 著者名/発表者名: Boyu Tseng, 田中 清史
  • 雑誌名: 情報処理学会第80回全国大会講演論文集 巻: - ページ: 1-2
  • NAID: 170000176596
• [雑誌論文] An Effective Approach for Improving Responsiveness of Total Bandwidth Server (2017)
  • 著者名/発表者名: Doan Duy, Kiyofumi Tanaka
  • 雑誌名: Proceedings of 8th International Conference on Information and Communication Technology for Embedded Systems 巻: - ページ: 1-6
  • DOI: 10.1109/ictemsys.2017.7958777
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Virtual Environment for Developing Real-Time Image Processing for Vehicle Control (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuranan Kitrungrotsakul, Kiyofumi Tanaka, Masanobu Hashimoto and Shuichi Onishi
  • 雑誌名: Proceedings of 17th International Conference on Embedded Computer Systems: Architectures, Modeling and Simulation 巻: - ページ: 227-232
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] SMTソルバを用いたSlitherlinkパズルの解法 (2017)
  • 著者名/発表者名: 宮内 哲夫，田中 清史
  • 雑誌名: ゲーム・プログラミングワークショップ2017論文集 巻: 2017 ページ: 111-118
  • NAID: 170000176057
  • 査読あり
• [雑誌論文] Server Mechanisms for Guaranteeing Schedulability with RTOS Processing and Improving Application Responsiveness by Slack Reclaiming (2016)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Hasegawa, Kiyofumi Tanaka
  • 雑誌名: International Journal of Computers and Their Applications 巻: 23
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Real-Time Scheduling for Reducing Jitters of Periodic Tasks (2015)
  • 著者名/発表者名: Kiyofumi Tanaka
  • 雑誌名: Journal of Information Processing 巻: 23 号: 5 ページ: 542-552
  • DOI: 10.2197/ipsjjip.23.542
  • NAID: 130005100075
  • ISSN: 1882-6652
  • 査読あり
• [雑誌論文] Virtual Release Advancing for Earlier Deadlines (2015)
  • 著者名/発表者名: Kiyofumi Tanaka
  • 雑誌名: ACM SIGBED Review 巻: 12
• [学会発表] Building a Framework for an Application-Adaptive Processor System on FPGA-based SoC (2018)
  • 著者名/発表者名: Tetsuo Miyauchi, Kiyofumi Tanaka
  • 学会等名: 21st Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information technologies
  • 国際学会
• [学会発表] Reducing Jitter and Energy in Hard Real-time Systems Using Intra-task DVFS Technique (2018)
  • 著者名/発表者名: Boyu Tseng, 田中 清史
  • 学会等名: 情報処理学会第80回全国大会
• [学会発表] An Effective Approach for Improving Responsiveness of Total Bandwidth Server (2017)
  • 著者名/発表者名: Doan Duy, Kiyofumi Tanaka
  • 学会等名: 8th International Conference on Information and Communication Technology for Embedded Systems
  • 発表場所: Chonburi Beach (Thailand)
  • 年月日: 2017-05-07
  • 国際学会
• [学会発表] Hardware Implementation of Enhanced Virtual Release Advancing Algorithm for Real-Time Task Scheduling (2017)
  • 著者名/発表者名: Doan Duy, Kiyofumi Tanaka
  • 学会等名: IEEE International Conference on Industrial Technology
  • 発表場所: Toronto (Canada)
  • 年月日: 2017-03-24
  • 国際学会
• [学会発表] Execution Right Delegation: Beyond the Rate Monotonic (2017)
  • 著者名/発表者名: Takaharu Suzuki, Kiyofumi Tanaka
  • 学会等名: 32nd International Conference on Computers and Their Applications
  • 発表場所: Honolulu (USA)
  • 年月日: 2017-03-21
  • 国際学会
• [学会発表] A Solution to Slitherlink Puzzles Using FPGA (2017)
  • 著者名/発表者名: Tetsuo Miyauchi, Kiyofumi Tanaka
  • 学会等名: 32nd International Conference on Computers and Their Applications
  • 発表場所: Honolulu (USA)
  • 年月日: 2017-03-20
  • 国際学会
• [学会発表] RTOSのFPGAによるハードウェア化の検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 宮内 哲夫，田中 清史
  • 学会等名: 情報処理学会第79回全国大会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] 静的優先度スケジューリングにおけるタスク分割によるジッタ削減の検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 隆元，田中 清史
  • 学会等名: 情報処理学会第79回全国大会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] An Effective Approach for Improving Responsiveness of Total Bandwidth Server (2017)
  • 著者名/発表者名: Doan Duy, Kiyofumi Tanaka
  • 学会等名: International Conference on Information and Communication Technology for Embedded Systems
  • 国際学会
• [学会発表] Virtual Environment for Developing Real-Time Image Processing for Vehicle Control (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuranan Kitrungrotsakul, Kiyofumi Tanaka, Masanobu Hashimoto and Shuichi Onishi
  • 学会等名: Workshop on Virtual Prototyping of Parallel and Embedded Systems
  • 国際学会
• [学会発表] SMTソルバを用いたSlitherlinkパズルの解法 (2017)
  • 著者名/発表者名: 宮内 哲夫，田中 清史
  • 学会等名: 第22回ゲーム・プログラミングワークショップ
• [学会発表] Adaptive Computing Framework in the IoT Era (2017)
  • 著者名/発表者名: Kiyofumi Tanaka
  • 学会等名: International Conference for Tips for Top and Emerging Computer Scientists
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] A Framework for Automatic Generation of Application-Specific FPGA-based SoC (2016)
  • 著者名/発表者名: Tetsuo Miyauchi, Kiyofumi Tanaka
  • 学会等名: 20th Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information technologies
  • 発表場所: 京都リサーチパーク（京都府京都市）
  • 年月日: 2016-10-25
  • 国際学会
• [学会発表] 仮想サーバによるタスクの応答時間短縮手法 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 隆元，田中 清史
  • 学会等名: 情報処理学会組込みシステムシンポジウム(ESS)
  • 発表場所: 早稲田大学グリーン・コンピューティング・システム研究開発センター（東京都新宿区）
  • 年月日: 2016-10-22
• [学会発表] アプリケーションに適応したRTOSの細粒度コンフィギュレーション手法 (2016)
  • 著者名/発表者名: 宮内 哲夫，田中 清史
  • 学会等名: 情報処理学会組込みシステムシンポジウム(ESS)
  • 発表場所: 早稲田大学グリーン・コンピューティング・システム研究開発センター（東京都新宿区）
  • 年月日: 2016-10-22
• [学会発表] Enhanced Virtual Release Advancing for EDF-based Scheduling on Precise Real-Time Systems (2016)
  • 著者名/発表者名: Duy Doan, Kiyofumi Tanaka
  • 学会等名: 8th International Conference on Knowledge and Systems Engineering
  • 発表場所: Hanoi (Vietnam)
  • 年月日: 2016-10-06
  • 国際学会
• [学会発表] Configuration Technique for Adaptability of Multicore Processors on FPGA (2016)
  • 著者名/発表者名: Tetsuo Miyauchi, Kiyofumi Tanaka
  • 学会等名: 27th Annual IEEE International Conference on Application-specific Systems, Architectures and Processors, Poster session
  • 発表場所: London (UK)
  • 年月日: 2016-07-06
  • 国際学会
• [学会発表] Guaranteeing Schedulability with Server Mechanisms for RTOS Processing and Utilizing Server Slack (2016)
  • 著者名/発表者名: Kiyofumi Tanaka, Kazuki Hasegawa
  • 学会等名: 31st International Conference on Computers and Their Applications
  • 発表場所: Las Vegas (USA)
  • 年月日: 2016-04-06
  • 国際学会
• [学会発表] Guaranteeing Schedulability with Server Mechanisms for RTOS Processing and Utilizing Server Slack (2016)
  • 著者名/発表者名: Kiyofumi Tanaka, Kazuki Hasegawa
  • 学会等名: International Conference on Computers and Their Applications (CATA)
  • 発表場所: Las Vegas (USA)
  • 年月日: 2016-04-06
  • 国際学会
• [学会発表] 実行時間予測による適応型リアルタイムスケジューリング (2016)
  • 著者名/発表者名: 森本 恵一，田中 清史
  • 学会等名: 情報処理学会第78回全国大会
  • 発表場所: 慶應義塾大学（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-03-11
• [学会発表] スラックを利用した実行権移譲スケジューリングアルゴリズム (2016)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 隆元，田中 清史
  • 学会等名: 情報処理学会第78回全国大会
  • 発表場所: 慶應義塾大学（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-03-11
• [学会発表] FPGA用ソフトプロセッサにおけるキャッシュメモリの適応的手法 (2016)
  • 著者名/発表者名: 宮内 哲夫，田中 清史
  • 学会等名: 情報処理学会第78回全国大会
  • 発表場所: 慶應義塾大学（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-03-10
• [学会発表] マルチプロセッサの自動最適化環境の構築 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮内 哲夫，田中 清史
  • 学会等名: 情報処理学会組込みシステムシンポジウム（ESS）
  • 発表場所: 早稲田大学グリーン・コンピューティング・システム研究開発センター（東京都新宿区）
  • 年月日: 2015-10-23
• [学会発表] Guaranteeing Schedulability with Server Mechanisms for RTOS Overhead (2015)
  • 著者名/発表者名: Kiyofumi Tanaka, Kazuki Hasegawa
  • 学会等名: Embedded Operating Systems Workshop (EWiLi2015)
  • 発表場所: Amsterdam (Netherlands)
  • 年月日: 2015-10-08
  • 国際学会
• [学会発表] FPGAを対象とした自動最適化によるマルチコアの実現 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮内 哲夫，田中 清史
  • 学会等名: 電気関係学会北陸支部連合大会
  • 発表場所: 金沢工業大学（石川県野々市市）
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] 組込みアプリケーションの実行時間予測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 森本 恵一，田中 清史
  • 学会等名: 電気関係学会北陸支部連合大会
  • 発表場所: 金沢工業大学（石川県野々市市）
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] RTOSオーバヘッドを考慮に入れたリアルタイムスケジューリング (2015)
  • 著者名/発表者名: 長谷川 和輝，田中 清史
  • 学会等名: 電気関係学会北陸支部連合大会
  • 発表場所: 金沢工業大学（石川県野々市市）
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] Virtual Release Advancing for Earlier Deadlines (2015)
  • 著者名/発表者名: Kiyofumi Tanaka
  • 学会等名: Workshop on Adaptive and Reconfigurable Embedded Systems (APRES)
  • 発表場所: Seattle (USA)
  • 年月日: 2015-04-13
  • 国際学会