応用情報技術者 2010年 春期 午後 問07

　S社は、タクシーの料金メータ（以下、タクシーメータという）を開発している。S社では、ソフトウェアの品質向上を図るために、設計後のレビューを強化することにした。実施したレビューにおいて、タクシーメータのソフトウェアで不具合が見つかった。 　 〔ソフトウェア構成〕 　タクシーメータは、リアルタイム OS（以下、RTOS という）を使用している。RTOS 上では、表示タスク、料金計算タスク、操作パネルタスク、走行距離通知タスク及び RTOS のタイマタスクが動作する。これらのタスク実行中は、特に指定がない限り、すべての割込みが許可されている。 　タクシーメータは、タイマ割込み及び操作パネル割込みを使用している。これらの割込みは、タイマ割込みハンドラ及び操作パネルハンドラで処理される。各ハンドラは、それぞれタイマタスク及び操作パネルタスクを起動する。 　タクシーメータのタスク一覧を表に示す。

〔RTOSの仕様（一部）〕 　(1) タスクは、優先度によって実行が決定される。優先度は変更することができる。 　(2) タスク同期制御にイベントフラグを使用する。イベントフラグの操作にはセット及びクリアがある。 　(3) タスクはイベントフラグのセット待ち要求を行うと、イベントフラグがセットされるまで待ち状態となる。既にイベントフラグがセットされている場合は、セット待ち要求を行っても、待ち状態にはならない。 　　セット待ち要求では、タイムアウトの設定ができる。タイムアウトになると、指定時間内にイベントフラグがセットされなくても、待ち状態が解除される。 　(4) タスクごとに、特定又はすべての割込みに対して、割込み禁止及び割込み許可を指定できる。 　 〔タクシーメータの仕様〕 　操作パネルで “賃走” を指定すると、最初に “$L_0$メートル走行するまで” 又は “$T_0$秒経過するまで” 料金は$P_0$円である。これを初乗りという。 　初乗りの条件を過ぎると、“$L_1$メートル走行する” 又は “$T_1$秒経過する” ごとに、料金が$P_1$円ずつ加算される。$L_0$、$T_0$、$P_0$、$L_1$、$T_1$、及び$P_1$は特殊な装置によって設定可能である。 　料金の計算は、操作パネルで “支払い” ボタンが押されるまで続けられる。 　 〔料金計算タスク〕 　料金計算タスクの処理の流れを図に示す。料金計算タスクは、初乗りから “支払い” ボタンが押されるまでの間、図の②〜⑦の処理を続ける。 　

〔不具合の指摘〕 　レビューを実施したところ、次の二つの指摘があった。 　(1) イベントフラグのセット待ち方法の不具合とその対策 　　料金計算タスクにおいて、イベントフラグのセット待ちを要求しても、待ち状態にならないことがある。その結果、表示金額の計算が過大となってしまう。 　　この不具合は、a の直後に、b が起きると発生する。 　　a によって c が解除され、料金計算タスクは実行状態となり、イベントフラグを d する。この直後に b があると、イベントフラグがセットされてしまい、次のイベントフラグのセット待ちで待ち状態にならない。 　　この不具合は、図中の e と ⑤ とを入れ替えることで回避できる。 　(2) 操作パネル割込み制御の不具合とその対策 　　図中の処理⑦では、表示タスク通知処理の開始から終了までの間、操作パネル割込みは禁止されているので、操作パネル割込みは実行されないはずである。しかし、次のような場合に、操作パネル割込みを実行してしまう。 　 　操作パネル割込みを禁止した直後に f が発生すると、f ハンドラによって g が起動され、料金計算タスクは処理が中断される。 　起動されたタスクは、操作パネル割込みを許可しているので、h が発生すると受け付けてしまう。 　現在の処理を大きく変更せずにこの不具合を回避するには、表示タスク通知処理実行中は、タスクの優先度をタイマタスクの優先度と同じにするか、又は表示タスク通知処理を行う間は、すべての割込みを禁止すればよい。