第41章 リアルタイムカーネルの問題と解決策のスケジューリング

リアルタイムスケジューリングポリシーには、共通した大きな特徴が 1 つあります。それは、より優先度の高いスレッドがスレッドに割り込むか、スレッドがスリープまたは I/O の実行によって待機状態になるまで、リアルタイムスケジューリングポリシーは実行を続けるという点です。

SCHED_RR の場合、オペレーティングシステムは、実行中のスレッドに割り込み、同じ SCHED_RR 優先度を持つ別のスレッドを実行可能にします。いずれの場合においても、ポリシーを定義する POSIX 仕様では、優先度の低いスレッドに CPU 時間を割り当てるための規定は一切設けられていない。リアルタイムスレッドのこの特性は、特定の CPU の 100% を独占するアプリケーションの作成が非常に簡単であることを意味します。ただし、これにより、オペレーティングシステムに問題が発生します。たとえば、オペレーティングシステムは、システム全体のリソースと CPU ごとのリソースの両方を管理し、これらのリソースを記述するデータ構造を定期的に調べて、それらのハウスキーピングアクティビティーを実行する必要があります。しかし、コアが SCHED_FIFO スレッドによって独占されていると、そのコアはハウスキーピングタスクを実行できません。最終的にシステム全体が不安定になり、クラッシュする可能性があります。

RHEL for Real Time カーネルでは、割り込みハンドラーは優先度が SCHED_FIFO のスレッドとして実行されます。デフォルトの優先度は 50 です。割り込みハンドラースレッドよりも高い SCHED_FIFO ポリシーまたは SCHED_RR ポリシーが割り当てられた cpu-hog スレッドでは、割り込みハンドラーの実行を防ぐことができます。これにより、これらの割り込みによるシグナルのデータを待機しているプログラムが枯渇し、エラーが発生します。