リソース優先度反転および優先度上限プロトコルに基づく AutoSAR
リアルタイム オペレーティング システムでは、リソースの競合は、優先順位の逆転や優先順位の逆転の状況を引き起こす可能性がある重要な問題です。この問題を解決するために、AutoSAR では、リソースベースの優先度反転プロトコルと優先度上限プロトコルが導入されています。
リソースベースの優先度逆転は、リソースの占有により優先度の低いタスクが優先度の高いタスクによって遅延されるのを防ぐメカニズムです。優先度の低いタスクがリソースを所有すると、そのタスクがリソースを解放するまで、その優先度はリソース要求に対応する最高の優先度に引き上げられます。このようにして、実行を待機している優先順位の高いタスクがある場合でも、リソースの占有により優先順位の低いタスクによって無期限に遅延されることはありません。
優先度上限プロトコルは、優先度の高いタスクをタイムリーに実行できるようにするためのメカニズムです。このプロトコルでは、各リソースには固定の優先順位が割り当てられます。通常は、そのリソースを使用するタスクの優先順位と同じかそれよりも高くなります。タスクがリソースへのアクセスを要求するとき、そのリソースが優先度の高いタスクによってすでに占有されている場合、優先度の低いタスクはリソースが解放されるまで待機する必要があります。リソースアクセスの優先順位を制限することにより、優先順位上限プロトコルは優先順位逆転の問題を効果的に防止します。
以下では、簡単な例を使用して、リソースベースの優先度反転プロトコルと優先度上限プロトコルの実装を説明します。3 つのタスク、つまり高優先度、中優先度、低優先度のタスクがあり、それらはすべて同じリソースにアクセスするとします。
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
pthread_mutex_t resource_mutex;
int resource;
void* high_priority_thread(void* arg) {
while (1) {
pthread_mutex_lock(&resource_mutex);
// 访问资源
printf("High priority thread is using the resource: %d\n", resource);
resour