VME/CAMAC 専門研修
リアルタイムOS, L4-Linux用VMEデバイスドライバの開発

名前： 小田切淳一
所属： 加速器研究施設
Last Modified: Nov. 8, 2001

テーマの概要：

KEKB 加速器の制御システムは EPICS（Experimental Phisics and Industrial Control System）をベースとして構築されている。現在までのところ、EPICS は フロント・エンドの VME 計算機用の OS として VxWorks を必要としてきたが、 次期バージョンからは VxWorks を含む、その他多くの OS 上でも動作するよう に拡張される。ここで VxWorks を置き換えるための OS に要求される条件と して、 ・全てのEPICS タスクが単一のメモリ空間を共有すること。すなわち、スレッド がサポートされていること。 ・これらのスレッドの実行制御に対してマイクロ秒のオーダーでのリアルタイム 性が保証されること。 の２点がある。これらの条件を満たし得る OS として、数ある Linux のリアルタ イム拡張の中から L4-Linux を候補として選び、現在、L4-Linux と EPICS の インタフェース部分の実装を行っている。これにより、ハードウエアに依存しない EPICS のコアとなる機能については一応、使用できるようになる。しかし、この システムを実用に供し得るものにするためには、CAMAC、GPIB 等の数多くの デバイス・ドライバが必要となるので、これまでに VxWorks をベースにEPICS用 に開発されてきたデバイス・ドライバがそのまま利用できることが肝要である。 このためには、デバイス・ドライバの実装方式として、VME のアドレス空間を ユーザ・プロセスのアドレス空間内にマップし、ユーザ・プロセスから直接、VME バス上のモジュールにアクセスする方式を採ることが可能でなければならない。 これを Linux 上で実現するためのソフトウエアは既に KEK オンライン・グループ により開発されライブラリとして提供されている。このライブラリが L4-Linux の上 でも使用できるか否かを確認すること、そして、もし何らかの修正が必要であれば、 それを行うことが主なテーマである。さらに、このシステム上で割込みに対する 応答性を測定し、実際にマイクロ秒のオーダーのリアルタイム性が保証されて いることを検証することまでを目標とする。

開発環境

外部仕様(User's Guide)

内部仕様(Technical Description)

最終報告会での発表

国際会議PACでの発表 及び論文