応答時間を低下させる要因

この節で説明する問題は、程度は異なりますが、どれもシステムの応答時間を低下させます。応答時間の低下が大きいと、アプリケーションがクリティカルなデッドラインに間に合わないことがあります。

リアルタイム処理は、システム上でリアルタイムアプリケーションを実行しているほかの有効なアプリケーションの操作を損なうこともあります。リアルタイムプロセスの優先順位は高いため、タイムシェアリングプロセスはかなりの時間、実行を妨げられます。この状況では、表示やキーボードの応答時間など、対話型の動作性が極端に低下することがあります。

同期入出力呼び出し

SunOS のシステムの応答が、入出力イベントのタイミングを制限することはありません。これは、実行がタイムクリティカルなプログラムセグメントには、同期入出力呼び出しを入れてはいけないということを意味します。時間制限が非常に長いプログラムセグメントでも、同期入出力は行わないでください。たとえば、大量の記憶領域の入出力の際に読み取りや書き込み操作を行うと、その間システムはハングアップしてしまいます。

よくあるアプリケーションの誤りは、エラーメッセージのテキストをディスクから取得するときに、入出力を実行することです。エラーメッセージのテキストをディスクから取得するには、独立したプロセスまたはスレッドから入出力を実行する必要があります。また、この独立したプロセスまたはスレッドはリアルタイムで動作していないものにしてください。

割り込みサービス

割り込みの優先順位は、プロセスの優先順位に左右されません。あるプロセスのアクションが原因で発生したハードウェア割り込みサービスは、そのプロセスのグループに設定されている優先順位を継承しません。したがって、優先順位が高いリアルタイムプロセスを制御しているデバイスに必ずしも、優先順位が高い割り込み処理が割り当てられるとは限りません。

共有ライブラリ

タイムシェアリングプロセスでは、動的にリンクされる共有ライブラリを使用すると、メモリー量を大幅に節約できます。このようなタイプのリンクは、ファイルマッピングの形で実装されます。動的にリンクされたライブラリルーチンは、暗黙の読み取りを行います。

リアルタイムプログラムは、プログラムを起動するときに、環境変数 LD_BIND_NOW に NULL 以外の値を設定できます。環境変数 LD_BIND_NOW に NULL 以外の値を設定すると、共有ライブラリを使用しても動的バインドは行われません。また、すべての動的リンクは、プログラムの実行前にバインドが行なわれます。詳細は、『リンカーとライブラリ』を参照してください。

優先順位の逆転

リアルタイムプロセスが必要とする資源を、タイムシェアリングプロセスが取得すると、リアルタイムプロセスをブロックできます。優先順位の逆転は、優先順位が高いプロセスが優先順位が低いプロセスによってブロックされることで起こります。「ブロック化」とは、あるプロセスが、1 つまたは複数のプロセスが資源の制御を手放すのを待たなければならない状態のことです。ブロック化に時間がかかると、リアルタイムプロセスはデッドラインに間に合わないことがあります。

次の図に、優先順位が高いプロセスが共有資源を要求する例を示します。優先順位が低いプロセスが保持している共有資源を優先順位が中間のプロセスが横取りしているので、優先順位が高いプロセスはブロック化されています。中間のプロセスは、いくつ関与していてもかまいません。優先順位が中間のプロセスはすべて、優先順位が低いプロセスのクリティカルな部分と同様に、実行を終了する必要があります。すべての実行が終了するまでには、しばらく時間がかかることがあります。

図 12–1 制限されない優先順位の逆転

この問題とその対処方法については、『マルチスレッドのプログラミング』の「相互排他ロック属性」の節で説明しています。

スティッキロック

ページのロックカウントが 65535 (0xFFFF) に達すると、そのページは永久にロックされます。値 0xFFFF は実装によって定義されており、将来のリリースで変更される可能性があります。このようにしてロックされたページのロックは解除できません。