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AR# 21550

11.1 EDK - MicroBlaze/PowerPC - ポーリング モードと割り込みドリブン モードの違い

説明

キーワード : I/O, response time, throughput, stability, OS, RTOS, 応答時間, スループット, 安定性

MicroBlaze および PowerPC プロセッサ システムにおいて、ポーリング モードと割り込みドリブン モードの I/O の違いは何ですか。 OS を追加すると、安定性、応答時間、スループットにどのような影響がありますか。

ソリューション

ポーリング モードでは、さまざまなシステム ペリフェラルに対して処理が必要かどうかがアプリケーション プログラムにより継続的にポーリングされます。 通常このモードは無限ループでインプリメントされ、1 つ 1 つのペリフェラルが順番にポーリングされます。 ポーリング モードのアプリケーションは、非常に簡潔にインプリメントできます。 ペリフェラルで処理が必要になった場合、ポーリングされるまで処理が実行されないので、 エンベデッド システムに追加するペリフェラルの数が増えると、マイクロプロセッサからの応答時間も遅くなります。ポーリング モードでは、ペリフェラルに優先順位を付けることはできません。そのため、ワースト ケースの応答時間は無限ループに含まれるその他のタスク コードにかかる時間を合計したものになります。また、システムにペリフェラルを追加していくと、各ペリフェラルの応答時間に影響があるため、システムが不安定になる可能性があります。ポーリング モードの方がスループットが高いので、システムが小さい場合はポーリング モードの方が適切な場合があります。

割り込みドリブン モードでは通常、各ペリフェラルから割り込みコントローラを介してマイクロプロセッサの割り込みポートを駆動します。ペリフェラルからの割り込みには、優先順位を付けることができます。たとえば、あるペリフェラルの優先順位を別のペリフェラルの優先順位より高く設定できます。割り込みドリブン モードでは、ペリフェラルで処理が必要になると割り込み信号がアサートされます。マイクロプロセッサは優先順位の高い順に割り込みを処理します。優先順位の高いペリフェラルからの要求は通常すぐに処理されるので、応答時間も速くなります。 ただし、優先順位の低いペリフェラルが処理されないという状況が発生する場合もあるので、各ペリフェラルのリアルタイム要件を考慮してシステムを設計する必要があります。割り込みドリブン モードでは、各割り込みの応答時間をより正確に予測でき、既存のペリフェラルの応答時間に影響を与えずにペリフェラルを追加できるので、システムがより安定したものになりますが、システムによっては、ポーリング アプリケーションに比べてスループットが低くなる可能性があります。

RTOS (リアルタイム オペレーティング システム) では割り込みドリブン方式が使用されているので、応答時間が短く、ポーリング方式のシステムより安定しています。RTOS は応答時間の仕様に正確に設計されており、動作を予測しやすくなっていますが、カーネルのオーバーヘッドおよびコンテキストの切り替えのため、スタンドアロン割り込みアプリケーションよりスループットが低くなり、ポーリング モードのアプリケーションと比較するとさらにスループットが低くなる可能性があります。



AR# 21550
日付 04/25/2009
ステータス アクティブ
種類 一般
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