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RTAI

索引 RTAI

RTAI (Real-Time Application Interface) はLinuxカーネルのリアルタイム拡張であり、Linux上で厳密な時間制限に対応できるアプリケーションを開発できる。Linux自体と同様、RTAIもコミュニティの成果である。 RTAIは以下のようなアーキテクチャをサポートしている。.

20 関係: AdeosARMアーキテクチャリアルタイムシステムパッチアプリケーションソフトウェアオペレーティングシステムコンピュータ・アーキテクチャ割り込み (コンピュータ)割り込みハンドラ特許FPUHardware Abstraction LayerLinuxLinuxカーネルMIPSアーキテクチャPOSIXPowerPCX64X86Xenomai

Adeos

Adeos(Adaptive Domain Environment for Operating Systems)は、ナノカーネル型の Hardware Abstract Layer (HAL) であり、ハードウェアとオペレーティングシステム (OS) の中間で動作する。他のナノカーネルと違う点は、OSのカーネルの一部として動作するわけではない点である。実際、複数のカーネルを上位で同時に動作させることができ、一種の仮想化技術になっている。 Adeos は複数のOSや単一OSの複数インスタンスの間でハードウェアリソースを共有する柔軟な環境を提供し、同一ハードウェア上に複数の優先順位付けされたドメインを同時に存在させることができる。 Adeos を Linuxカーネル の下に挿入することで、SMPクラスタリング、パッチを使わないカーネルのデバッグ、Linux によるリアルタイムシステムといった可能性が開けてくる。 他の HAL とは異なり、Adeos は Linux のローダブル・カーネル・モジュールとしてロードでき、それを使って他のOSを動作させることができる。Adeos は RTAI (Real-Time Application Interface) の一環として、リアルタイムカーネルからHALを分離しモジュール化するために開発された。.

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ARMアーキテクチャ

ARMアーキテクチャ とは、ARMホールディングスの事業部門であるARM Ltdにより設計・ライセンスされている、組み込み機器や低電力アプリケーション向けに広く用いられている、プロセッサコアのアーキテクチャである。.

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リアルタイムシステム

リアルタイムシステム(Real-time System)とは、ジョブの実行が命令された時、その処理を設定された時間通りに動作することに着目した制御工学における概念の一つであり、「リアルタイム処理」とも呼ばれている。;ハードリアルタイムシステム;ファームリアルタイムシステム;ソフトリアルタイムシステム リアルタイム性を高めるために、どのような順番でジョブを処理するか(スケジューリング)が重要となる。各ジョブ(タスク)の重要度がスケジューリングの基準となることが多く、重要度が時間と共に変化する動的スケジューリングと、変化しない静的スケジューリングに大別される。またスケジューリングの結果、各ジョブがどの程度実行されるかも議論の対象となる。.

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パッチ

パッチ(Patch)とは、コンピュータにおいてプログラムの一部分を更新してバグ修正や機能変更を行うためのデータのこと。「修正プログラム」や「アップデート(プログラム)」などとも呼ばれる。実際に変更を施す際は「パッチを当てる」、「パッチを適用する」と言う。同名のUNIXコマンドpatchのことも指す。 コンピュータネットワークがまだ低速だった時代、プログラムの一部を変更するために全体を再度ダウンロードすることは非常に効率が悪かった。そこで、部分的な変更を施すために必要な部分のみを差分データとして抽出し配布するパッチ形式が慣習となった。プログラム全体をダウンロードすれば何時間も要するが、必要部分だけであれば数分程度でダウンロードを完了することができる。これは前述のとおりネットワークがまだまだ低速であったことのほか、常時接続環境がまだ普及しておらず、ダウンロード時間が長時間に及ぶことで回線使用料がかさむのを避けるという面においても有用であった。なお、差分の抽出やそれを使用してのプログラム更新には専用のソフトウェアを必要とする。また、手動で更新を行う際には元のプログラムのバージョンを確認し、専用のパッチを適用しなければ不具合を生じる場合がある。 今日においては、ネットワークのブロードバンド化や常時接続環境の普及に伴い、数十メガバイト単位のコンパイル済みアプリケーションであっても更新時にはその都度全体を再度ダウンロードする形態が多く見られる。しかし、商用ソフトやOSのバグ修正、オープンソースのソフトウェアで変更点をポストする際には依然としてパッチが利用される。また、主に UNIX コミュニティで、個々の環境に合わせてソースコードを調整するような場合もパッチ形式が一般的である。これは、常時接続環境が普及した現在においても、サーバの転送量を軽減し、全体としてのダウンロード時間を軽減する目的には変わりない。.

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アプリケーションソフトウェア

アプリケーションスイートである。 アプリケーションソフトウェア(application software, 応用ソフトウェア)は、アプリケーション(応用)プログラムともいい、ワープロや表計算などといった、コンピュータを「応用」する目的に応じた、コンピュータ・プログラムである。なお、それに対してシステムプログラムは、アプリケーションプログラムに対して処理実行のための計算機資源を抽象化して提供する、などのインフラとしての役割のプログラムであり、ユーザーが要求する情報処理を直接実行するものではなく、ユーザーが普段は意識することはない裏方的な存在がシステムプログラムである。.

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オペレーティングシステム

ペレーティングシステム(Operating System、OS、オーエス)とは、コンピュータのオペレーション(操作・運用・運転)のために、ソフトウェアの中でも基本的、中核的位置づけのシステムソフトウェアである。通常、OSメーカーが組み上げたコンピュータプログラムの集合として、作成され提供されている。 オペレーティングシステムは通常、ユーザーやアプリケーションプログラムとハードウェアの中間に位置し、ユーザーやアプリケーションプログラムに対して標準的なインターフェースを提供すると同時に、ハードウェアなどの各リソースに対して効率的な管理を行う。現代のオペレーティングシステムの主な機能は、ファイルシステムなどの補助記憶装置管理、仮想記憶などのメモリ管理、マルチタスクなどのプロセス管理、更にはGUIなどのユーザインタフェース、TCP/IPなどのネットワーク、などがある。オペレーティングシステムは、パーソナルコンピュータからスーパーコンピュータまでの各種のコンピュータや、更にはスマートフォンやゲーム機などを含む各種の組み込みシステムで、内部的に使用されている。 製品としてのOSには、デスクトップ環境やウィンドウシステムなど、あるいはデータベース管理システム (DBMS) などのミドルウェア、ファイル管理ソフトウェアやエディタや各種設定ツールなどのユーティリティ、基本的なアプリケーションソフトウェア(ウェブブラウザや時計などのアクセサリ)が、マーケティング上の理由などから一緒に含められていることもある。 OSの中で、タスク管理やメモリ管理など特に中核的な機能の部分をカーネル、カーネル以外の部分(シェルなど)をユーザランドと呼ぶ事もある。 現代の主なOSには、Microsoft Windows、Windows Phone、IBM z/OS、Android、macOS(OS X)、iOS、Linux、FreeBSD などがある。.

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コンピュータ・アーキテクチャ

ンピュータ・アーキテクチャ(computer architecture)は、コンピュータ(特にハードウェア)における基本設計や設計思想などを意味する。アーキテクチャ(建築)には、単に「建築物」以外に、設計や様式という意味があるが、それから転じて、コンピュータ分野においても使われるようになった。「設計思想」などと意訳されることもある。技術者や研究者の用語としては(企業ごとの用語の違いにもよるが)「方式」という語が使われることもある。 1964年のSystem/360で最初に使われた用語で、その際の意味としては、入出力インタフェースを含むコンピュータシステムのハードウェア全体(周辺機器自体は含まない)の、ユーザー(プログラマ、OSを設計するプログラマも含む)から見たインタフェースの定義であり、具体的には使用できるレジスタの構成、命令セット、入出力(チャネルコントロールワード)などであり、実装は含まない。このアーキテクチャが同一のコンピュータ間や、上位互換のアーキテクチャを持つコンピュータへの移行や、上位互換の周辺機器への移行などは、ソフトウェアの互換性が原則として保証される。またハードウェアの内部設計や実装は、定義されたアーキテクチャを守る限り、技術の進歩に応じて自由に更新できる。この結果、コンピュータ・ファミリー(シリーズ)が形成可能となる。現在で言えばレイヤー定義であり仮想化の一種でもある。 また、システムアーキテクチャ、エンタープライズアーキテクチャ、ソフトウェアアーキテクチャ、ARMアーキテクチャなどの用語も増えている。.

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割り込み (コンピュータ)

割り込み(わりこみ)とは、コンピュータがその周辺機器などから受け取る要求の一種である。現在の多くのCPUは、割り込みを処理するための機能を備えている。.

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割り込みハンドラ

割り込みハンドラ(Interrupt handler)または割り込みサービスルーチン(Interrupt Service Routine, ISR)は、割り込み受け付けによって起動されるオペレーティングシステムやデバイスドライバのコールバックルーチンである。割り込みハンドラは割り込み原因によってそれぞれ存在し、割り込みハンドラがそのタスクを完了するまでにかかる時間も様々である。 割り込みハンドラはイベントハンドラに対応してハードウェアに近いところで動作する。これらのハンドラは、ハードウェアの割り込みかソフトウェアの割り込み命令で起動され、ハードウェア機器のための処理をしたり、システムコールなどのCPUモードの移行を行ったりする。.

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特許

特許(とっきょ、Patent)とは、法令の定める手続により、国が発明者またはその承継人に対し、特許権を付与する行政行為である国家(または君主)が法人または個人に対して特権を付与する特許状(charter)とは意味が異なる。特許と特許状の意味の違いに注意。吉藤幸朔著、熊谷健一補訂『特許法概説第13版』。.

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FPU

FPU(Floating Point Unit、浮動小数点(演算処理)装置)とは、浮動小数点演算を専門に行う処理装置のこと。コンピュータの周辺機器のようなアーキテクチャのものもあれば、主プロセッサと一体化したコプロセッサのようなアーキテクチャのものもある。 AMDではAm9511をAPU (Arithmetic Processing Unit) と呼んでおり(2011年以降はAPUをAccelerated Processing Unitの略称として使用)、インテルではx87をNDP(Numeric data processor, 数値演算コプロセッサ)、またその命令についてNPX(Numeric Processor eXtension)とも呼んでいる。 マイクロプロセッサにおいては、Apple IIの頃は完全に周辺機器のようなアーキテクチャだったが、8087の頃には命令の一体化など、CPUの拡張装置のようなアーキテクチャになった。 インテルのx86系CPUでは387(386用)が最後となり、486からは同一のチップ内に内蔵された(486の初期には、FPUを内蔵しない廉価版と、事実上はオーバードライブプロセッサであった487もあった)。同様に、モトローラの68000系でもMC68040以降のMPUではチップ内に内蔵している。 1990年代中盤以降の高性能プロセッサではFPUはプロセッサ内部のサブユニットとなっている。プロセッサに内蔵されたFPUは、スーパースカラーで他ユニットと並列動作させることができるなど様々なメリットがあるため、現在ではFPUを単体で用いることは珍しくなっている。.

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Hardware Abstraction Layer

Hardware Abstraction Layer (HAL、ハードウェア抽象化レイヤー) とは、コンピュータのハードウェアとそのコンピュータ上で動作するソフトウェアの間に存在する、ソフトウェアで実装した抽象化レイヤーである。オペレーティングシステム (OS) のカーネルからハードウェア毎に異なる差異を隠蔽する機能を持ち、それによってカーネルコードは異なるハードウェアのシステム上で動作してもほとんど変更する必要がなくなる。PCにおいては、HALは基本的にマザーボード用ドライバの形態をとり、上位のプログラムがハードウェアに直接アクセスする下位のコンポーネントに指示できるようにする。.

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Linux

Linux(リナックス、他の読みは後述)とは、Unix系オペレーティングシステムカーネルであるLinuxカーネル、およびそれをカーネルとして周辺を整備したシステム(GNU/Linuxシステムも参照)である。.

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Linuxカーネル

Linuxカーネルは、Unix系オペレーティングシステムであるLinuxのカーネル。リーナス・トーバルズによって開発が開始された。 ライセンスにGPL(バージョン2)を採用する自由なソフトウェアである。 通常、Linuxカーネルと言えばリーナスが公開している公式版のカーネルを指すが、Linuxディストリビューションで使用されているカーネルは、公式版カーネルにベンダーが独自の修正や変更を加えたものであることが多い。Androidで使用されているカーネルもそのひとつである。このような非公式のカーネルは、ベンダーがサポートすべきものとして、Linux Kernel Mailing List などでは基本的に対象外となっている。 開発の初期には、MINIXを参考としており、影響を受けてもいるが、MINIXのコードは使用せず、ゼロから書かれた(IBM PCを端末エミュレータとして動かすためのコードから成長させたものと言われている)。 GPLを採用したことがLinuxを共有の物として開発することを推進させた、とされている。また、Linuxの開発とインターネットの発展が時期的に一致したことも、Linuxの開発コミュニティ形成に寄与した。 また、開発に際して、よりオープンな開発体制をとり、現在バザール方式と呼ばれている、誰でもLinux Kernel Mailing Listへのバグ報告や修正、機能拡張パッチを公開でき、その中から最終的にリーナスと彼が任命したメインテナーがコーディネータとなって、公式版のLinuxカーネルの質を保っている。.

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MIPSアーキテクチャ

MIPSアーキテクチャは、ミップス・コンピュータシステムズ(現ミップス・テクノロジーズ)が開発したRISCマイクロプロセッサの命令セット・アーキテクチャ (ISA) である。.

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POSIX

POSIX(ポシックス、ポジックス、Portable operating system interface)は、各種UNIXを始めとする異なるオペレーティングシステム (OS) 実装に共通のアプリケーションプログラミングインタフェース (API) を定め、移植性の高いアプリケーションソフトウェアの開発を容易にすることを目的としてIEEEが策定したAPI規格である。POSIXという名前はリチャード・ストールマンがIEEEに提案したものである。末尾の「」はUNIX互換OSに「」の字がつく名前が多いことからつけられた。ISO/IEC JTC 1/SC 22でISO/IEC 9945として国際規格になっている。.

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PowerPC

IBM PowerPC 601 マイクロプロセッサ PPC601FD-080-2 IBM PowerPC 601+ マイクロプロセッサ PPCA601v5FE1002 IBM PowerPC 601 マイクロプロセッサ PPC601FF-090a-2 PowerPC(パワーピーシー、Performance optimization with enhanced RISC - Performance Computing)は1991年にアップルコンピュータ、IBM、モトローラの提携(AIM連合)によって開発された、RISCタイプのマイクロプロセッサである。 PowerPCはIBMのPOWERアーキテクチャをベースに開発され、アップルコンピュータのMacintoshやIBMのRS/6000などで採用された。現在ではゲーム機をはじめとした組み込みシステム、スーパーコンピュータで広く使われている。なお、POWER3以降は、POWERファミリ自体がPowerPCアーキテクチャに準拠している。.

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X64

x64またはx86-64とは、x86アーキテクチャを64ビットに拡張した命令セットアーキテクチャ。 実際には、AMDが発表したAMD64命令セット、続けてインテルが採用したIntel 64命令セット(かつてIA-32eまたはEM64Tと呼ばれていた)などを含む、各社のAMD64互換命令セットの総称である。x86命令セットと互換性を持っていることから、広義にはx86にx64を含む場合がある。 なお、インテルはIntel 64の他にIA-64の名前で64ビット命令セットアーキテクチャを開発・展開しているが、これはx64命令セット、x86命令セットのいずれとも互換性がない。.

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X86

x86(エックスはちろく)は、Intel 8086、およびその後方互換性を持つマイクロプロセッサの命令セットアーキテクチャの総称。16ビットの8086で登場し、32ビット拡張の80386(後にIA-32と命名)、64ビット拡張のx64、広義には更にAMDなどの互換プロセッサを含む。 なおインテルのIA-64は全く異なる。.

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Xenomai

Xenomai は,Linux環境にシームレスに統合された,Linuxカーネルと協調して動作するリアルタイム開発フレームワーク である. インターフェースに依存しないハードリアルタイムサポートを提供することを特徴とする. Xenomaiプロジェクトは2001年8月に開始された.2003年にはこのプロジェクトは RTAI プロジェクトとマージされ,RTAI/fusionと呼ばれる製品品質のリアルタイムフリーソフトウェアプラットフォームをXenomaiの抽象RTOSコアの上に構築するようになった.このRTAI/fusionの取り組みは最終的にはRTAIから独立し2005年に再びXenomaiプロジェクトとなった. Xenomai は抽象的なRTOSコアに基づいており,様々なリアルタイムインターフェースを構築するのに利用できるため,様々な汎用RTOSサービスの核となっている.多くのスキンと呼ばれるRTOSパーソナリティがこの核の上に構築され,それぞれの仕様に特化したアプリケーションを提供している.これのサービスがひとつの汎用的なコアの上に実装されている。.

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