μT-Kernel 3.0仕様書
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ユーティリティ機能

ユーティリティ機能は、μT-Kernel上のアプリケーション、ミドルウェア、デバイスドライバなどプログラム全般から利用される共通性の高い機能である。

ユーティリティ機能は、ライブラリ関数またはC言語のマクロで提供される。

オブジェクト名設定

オブジェクト名設定のAPIは、C言語のマクロで提供され、タスク独立部およびディスパッチ禁止・割込み禁止の状態から呼び出すことができる。

SetOBJNAME - オブジェクト名設定

C言語インタフェース

#include <tk/tkernel.h>

void SetOBJNAME(void *exinf, CONST UB *name);

パラメータ

void*	`exinf`	Extended Information	拡張情報を設定する変数
CONST UB*	`name`	Object Name	設定するオブジェクト名

利用可能なコンテキスト

タスク部	準タスク部	タスク独立部
○	○	○

解説

name で指定される4文字以下のASCII文字列を、1つの32ビットデータと解釈して、exinf に格納する。

本APIはC言語のマクロで定義されており、exinf はポインタではない。変数を直接記載する。

補足事項

本APIを使うことにより、μT-Kernelの各オブジェクトの拡張情報 exinf の中に、個々のオブジェクトに対するASCII文字列の名称(タスク名など)を設定することができる。デバッガ等でオブジェクトの状態を表示する際、exinf の値をASCII文字列として表示することにより、本APIによって設定されたオブジェクトの名称を表示できる。

例 7. SetOBJNAMEの使用例

T_CTSK  ctsk;
...
/* ctskのタスクに "TEST" のオブジェクト名を設定 */
SetOBJNAME(ctsk.exinf, "TEST");
task_id = tk_cre_tsk ( &ctsk );

ただし、C言語の関数でこの文字列を扱う場合には、文字列の終端を表す '\0' を補う必要がある。

高速ロック・マルチロックライブラリ

高速ロック・マルチロックライブラリは、デバイスドライバやサブシステムの中において、複数タスク間の排他制御をより高速に行うためのライブラリである。排他制御を行うには、セマフォやミューテックスを使うこともできるが、高速ロックはμT-Kernel/SMのライブラリ関数として実装されており、待ちに入らない場合のロック獲得の操作を特に高速に処理する。

高速ロック・マルチロックライブラリのうち、高速ロックは、セマフォやミューテックスよりも高速な排他制御用バイナリセマフォである。一方の高速マルチロックは、独立した排他制御用バイナリセマフォを複数個あわせて一つのオブジェクトにしたものである。バイナリセマフォの数はUINT型のビット幅に一致するものとし、0番～(UINT型のビット幅 - 1)番のロック番号で区別する。

たとえば10箇所で排他制御を行う場合、10個の高速ロックを使う方法でもよいが、1個の高速マルチロックを生成し、その中の0番～9番を使って排他制御を行う方法も可能である。前者の方がより高速になるが、必要リソースの合計は後者の方が少なくて済む。

	補足事項
	高速ロックの機能は、ロックの状態を示すカウンタとセマフォにより実装される。また、高速マルチロックの機能は、ロックの状態を示すカウンタとイベントフラグにより実装される。ロック獲得時に待ちに入らない場合は、カウンタ操作のみを行うため、通常のセマフォやイベントフラグよりも高速に処理される。一方、ロック獲得時に待ちに入る場合は、通常のセマフォやイベントフラグの機能を使って待ち状態への移行や待ち行列の管理を行うため、セマフォやイベントフラグより高速というわけではない。高速ロック・マルチロックの機能が有効なのは、排他制御の際に待ちに入る可能性が低い場合である。

補足事項

高速ロックの機能は、ロックの状態を示すカウンタとセマフォにより実装される。また、高速マルチロックの機能は、ロックの状態を示すカウンタとイベントフラグにより実装される。ロック獲得時に待ちに入らない場合は、カウンタ操作のみを行うため、通常のセマフォやイベントフラグよりも高速に処理される。一方、ロック獲得時に待ちに入る場合は、通常のセマフォやイベントフラグの機能を使って待ち状態への移行や待ち行列の管理を行うため、セマフォやイベントフラグより高速というわけではない。高速ロック・マルチロックの機能が有効なのは、排他制御の際に待ちに入る可能性が低い場合である。

CreateLock - 高速ロックの生成

C言語インタフェース

#include <tk/tkernel.h>

ER ercd = CreateLock(FastLock *lock, CONST UB *name);

パラメータ

FastLock*	`lock`	Control Block of FastLock	高速ロックの管理ブロック
CONST UB*	`name`	Name of FastLock	高速ロックの名前

リターンパラメータ

ER ercd Error Code エラーコード

エラーコード

E_OK	正常終了
E_NOMEM	メモリ不足(管理ブロック用の領域が確保できない)
E_LIMIT	高速ロックの数がシステムの上限を超えた

利用可能なコンテキスト

タスク部	準タスク部	タスク独立部
○	○	×

解説

高速ロックを生成する。

lock は高速ロックの管理のための構造体である。name は高速ロックに付ける名前であるが、NULL でもよい。

高速ロックは排他制御のためのバイナリセマフォであり、なるべく高速に操作できるように実装されている。

DeleteLock - 高速ロックの削除

C言語インタフェース

#include <tk/tkernel.h>

void DeleteLock(FastLock *lock);

パラメータ

FastLock* lock Control Block of FastLock 高速ロックの管理ブロック

リターンパラメータ

なし

エラーコード

なし

利用可能なコンテキスト

タスク部	準タスク部	タスク独立部
○	○	×

解説

高速ロックを削除する。

高速化のため、エラーの検出は行わない。

Lock - 高速ロックのロック操作

C言語インタフェース

#include <tk/tkernel.h>

void Lock(FastLock *lock);

パラメータ

FastLock* lock Control Block of FastLock 高速ロックの管理ブロック

リターンパラメータ

なし

エラーコード

なし

利用可能なコンテキスト

タスク部	準タスク部	タスク独立部
○	○	×

解説

高速ロックに対してロックの操作を行う。

既にロックされていれば、ロック解除されるまで自タスクは待ち状態となり、待ち行列につながれる。待ち行列はタスク優先度順である。

高速化のため、エラーの検出は行わない。

Unlock - 高速ロックのロック解除操作

C言語インタフェース

#include <tk/tkernel.h>

void Unlock(FastLock *lock);

パラメータ

FastLock* lock Control Block of FastLock 高速ロックの管理ブロック

リターンパラメータ

なし

エラーコード

なし

利用可能なコンテキスト

タスク部	準タスク部	タスク独立部
○	○	×

解説

高速ロックに対してロック解除の操作を行う。

対象となる高速ロックを待っているタスクがあれば、待ち行列の先頭のタスクが新たにロックを獲得する。

高速化のため、エラーの検出は行わない。

CreateMLock - 高速マルチロックの生成

C言語インタフェース

#include <tk/tkernel.h>

ER ercd = CreateMLock(FastMLock *lock, CONST UB *name);

パラメータ

FastMLock*	`lock`	Control Block of FastMLock	高速マルチロックの管理ブロック
CONST UB*	`name`	Name of FastMLock	高速マルチロックの名前

リターンパラメータ

ER ercd Error Code エラーコード

エラーコード

E_OK	正常終了
E_NOMEM	メモリ不足(管理ブロック用の領域が確保できない)
E_LIMIT	高速マルチロックの数がシステムの上限を超えた

利用可能なコンテキスト

タスク部	準タスク部	タスク独立部
○	○	×

解説

高速マルチロックを生成する。

lock は高速マルチロックの管理のための構造体である。name は高速マルチロックに付ける名前であるが、NULL でもよい。

高速マルチロックは、排他制御のための独立したバイナリセマフォを複数個並べたものであり、なるべく高速に操作できるように実装されている。バイナリセマフォの数はUINT型のビット幅に一致するものとし、0番から(UINT型のビット幅 - 1)番のロック番号により指定する。例えばUINTが16ビットの環境では、0番～15番のロック番号が指定できる。

#include <tk/tkernel.h>

ER ercd = DeleteMLock(FastMLock *lock);

E_OK	正常終了
E_PAR	パラメータエラー

利用可能なコンテキスト

タスク部	準タスク部	タスク独立部
○	○	×

#include <tk/tkernel.h>

ER ercd = MLock(FastMLock *lock, INT no);

パラメータ

FastMLock*	`lock`	Control Block of FastMLock	高速マルチロックの管理ブロック
INT	`no`	Lock Number	ロック番号

リターンパラメータ

ER ercd Error Code エラーコード

エラーコード

E_OK	正常終了
E_PAR	パラメータエラー
E_DLT	待ちオブジェクトが削除された
E_RLWAI	待ち状態強制解除
E_CTX	コンテキストエラー

利用可能なコンテキスト

タスク部	準タスク部	タスク独立部
○	○	×

解説

高速マルチロックに対してロックの操作を行う。

no はロック番号で、0～(UINT型のビット幅 - 1)を使用できる。例えばUINTが16ビットの環境では、0番～15番のロック番号が指定できる。

既に同じロック番号でロックされていれば、同じロック番号でロック解除されるまで自タスクは待ち状態となり、待ち行列につながれる。待ち行列はタスク優先度順である。

#include <tk/tkernel.h>

ER ercd = MLockTmo(FastMLock *lock, INT no, TMO tmout);

パラメータ

FastMLock*	`lock`	Control Block of FastMLock	高速マルチロックの管理ブロック
INT	`no`	Lock Number	ロック番号
TMO	`tmout`	Timeout	タイムアウト指定(ミリ秒)

リターンパラメータ

ER ercd Error Code エラーコード

エラーコード

E_OK	正常終了
E_PAR	パラメータエラー
E_DLT	待ちオブジェクトが削除された
E_RLWAI	待ち状態強制解除
E_TMOUT	タイムアウト
E_CTX	コンテキストエラー

利用可能なコンテキスト

タスク部	準タスク部	タスク独立部
○	○	×

#include <tk/tkernel.h>

ER ercd = MLockTmo_u(FastMLock *lock, INT no, TMO_U tmout_u);

パラメータ

FastMLock*	`lock`	Control Block of FastMLock	高速マルチロックの管理ブロック
INT	`no`	Lock Number	ロック番号
TMO_U	`tmout_u`	Timeout	タイムアウト指定(マイクロ秒)

リターンパラメータ

ER ercd Error Code エラーコード

エラーコード

E_OK	正常終了
E_PAR	パラメータエラー
E_DLT	待ちオブジェクトが削除された
E_RLWAI	待ち状態強制解除
E_TMOUT	タイムアウト
E_CTX	コンテキストエラー

利用可能なコンテキスト

タスク部	準タスク部	タスク独立部
○	○	×

#include <tk/tkernel.h>

ER ercd = MUnlock(FastMLock *lock, INT no);

パラメータ

FastMLock*	`lock`	Control Block of FastMLock	高速マルチロックの管理ブロック
INT	`no`	Lock Number	ロック番号

タスク部	準タスク部	タスク独立部
○	○	×

解説

高速マルチロックに対してロック解除操作を行う。

no はロック番号で、0～(UINT型のビット幅 - 1)を使用できる。例えばUINTが16ビットの環境では、0番～15番のロック番号が指定できる。

同じロック番号に対して待ち状態のタスクがあれば、待ち行列の先頭のタスクが新たにロックを獲得する。

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