SA組込みシステム設計 · リアルタイムOSとタスク管理

割込み処理

Interrupt Handling

わりこみしょり

外部デバイスや内部イベントからの割込み信号を検知し、現在の処理を中断して対応する処理機構。割込みハンドラ（ISR）が呼び出され、処理完了後に元の処理に復帰する。応答時間の保証がリアルタイム性の鍵となる。

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Past Exams

過去問での出題

過去問で 16 回出題（応用情報技術者試験 5・エンベデッドシステムスペシャリスト試験 5・基本情報技術者試験 3・高度試験午前Ⅰ 2・ネットワークスペシャリスト試験 1）。うち 1 回は用語そのものを問う問題です。

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出典: 独立行政法人情報処理推進機構（IPA）の過去問題。問題文は IPA のサイトの PDF で確認できます。「用語を問う問題」は、この用語の説明や特徴そのものを問う問題です。「選択肢」は、問題文ではなく選択肢に出たものです。用語名で照合しているため、関係の薄い問題が含まれることがあります。

ハードウェアタイマが一定周期で発生させる割込み。RTOSのタスクスケジューリングのタイムスライス管理、周期的なセンサ計測、タイムアウト監視などに利用される。組込みシステムの時間管理の基盤となる。

デジタル信号のパルス幅（デューティ比）を変化させることで、アナログ的な制御を実現する変調方式。モータの速度制御、LED の明るさ調整、電源回路の電圧制御などに広く使用される。

外部の事象に対して定められた時間内に応答し、対象を制御する方式。締切を過ぎると致命的となるハードリアルタイムと、多少の遅れが許容されるソフトリアルタイムに分けて要求水準を検討する。

あらかじめ定めた順序や条件に従って、制御の各段階を順に進めていく方式。洗濯機の運転工程や生産ラインの動作が典型で、結果を測って修正するフィードバック制御と対比される。

比例（P）、積分（I）、微分（D）の3要素を組み合わせたフィードバック制御手法。目標値と現在値の偏差に基づいて操作量を算出する。温度制御、モータ速度制御、位置決め制御などの組込みシステムで最も広く使用される制御アルゴリズム。

特定の機能を実現するために機器や装置に組み込まれた専用のコンピュータシステム。家電、自動車、産業機器など幅広い分野で使用される。リアルタイム性、省資源、高信頼性などの制約のもとで設計される。