T-Kernel 2.0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、T-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。

	T-Kernel 1.0との差異
	T-Kernel 2.0で追加された機能である。

タスク部	準タスク部	タスク独立部
○	○	○

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T-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32個あわせて一つのオブジェクトにしたものであり、0番～31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。

	T-Kernel 1.0との差異
	T-Kernel 2.0で追加された機能である。

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。

#include <tk/tkernel.h>

void DeleteLock (FastLock *lock );

タスク部	準タスク部	タスク独立部
○	○	×

#include <tk/tkernel.h>

void Lock (FastLock *lock );

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。

#include <tk/tkernel.h>

void Unlock (FastLock *lock );

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。

#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32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。32個のバイナリセマフォは、0番～31番のロック番号で指定する。

#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、0～31を使用できる。

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、0～31を使用できる。

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。

T-Kernel 1.0との差異

T-Kernel 2.0で追加されたAPIである。

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

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