JP2002529850A - システムにおける要求のスケジューリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 システム（１０）は、リソースと、このリソースに要求を出すように構成された実行エンティティと、各実行エンティティに対するスロット割当てを含むテーブル或いはテーブルセグメント（２０２）とをそれぞれ含んでいる。スケジュールコントローラ（３１４）は、テーブル或いはテーブルセグメント（２０２）にアクセスし、スロット割当てに従って実行エンティティからの要求を処理するように構成される。このシステム（１０）は、スロット割当てを更新するスケジューラ（２３２）も含んでいる。さらに、このシステム（１０）は、実行エンティティと交渉し、リソース使用要求を決定するオペレーティングシステム（２２０）を含んでもよい。テーブル或いはテーブルセグメント（２０２）は、リソース使用要求に基づいて、オペレーティングシステム（２２０）によって更新されてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の属する技術分野】

【０００１】背景 本発明は、システムにおける要求（リクエスト）の決定論的なスケジューリン
グに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

システム（例えば、コンピュータ）のソフトウェアレイヤは、一般的には、オ
ペレーティングシステム及びアプリケーションプログラムを含んでいる。アプリ
ケーションプログラムが実行される場合、１つ或いはそれ以上のプロセス、或い
は、ワーク又は実行エンティティの他の基本ユニットが構築されてもよい。マイ
クロソフト社からのウィンドウズ９５或いはウィンドウズＮＴ（登録商標）オペ
レーティングシステムのような所定のオペレーティングシステムの場合には、各
プロセスは、割当てられた機能を実行するためにプロセスのアドレス空間に含ま
れたコードを実行するワークの１つ或いはそれ以上のユニット（スレッドと呼ば
れる）を含んでいてもよい。親プロセスに属するスレッドは、異なる機能を実行
するように割当てられてもよい。例えば、スプレッドシートプロセスの場合、ス
レッドは、ユーザ入力を計算し、印刷し、受信し、ヘルプ機能等を行うように構
築されてもよい。他のオペレーティングシステムの場合、タスク或いはプロセス
は、中央処理装置（ＣＰＵ）によって実行するためにスケジューリングされるワ
ーク或いは実行エンティティの基本ユニットを構成してもよい。

【０００３】 オペレーティングシステムは、複数のアクティブスレッド或いはプロセスを管
理するスケジューラを含んでもよい。異なる形式のオペレーティングシステムは
、異なるスケジューリング方式を有してもよい。例えば、いくつかのウィンドウ
ズオペレーティングシステムの場合、タイムスロットは、対応するスレッドが実
行することができるラウンドロビン方式でアクティブスレッドに割当てられる。
さらに、いくつかのウィンドウズオペレーティングシステムの場合、優先順位ク
ラスは、スレッドに割当てられてもよい。最高優先順位クラスのスレッドは、そ
れらに割当てられたタイムスライス（より低い優先順位クラスのスレッドが後に
続く）において最初に実行される。従って、いかなる特定の優先順位クラスにお
いて、スケジューリングは、ラウンドロビン方法で実行されてもよい。１つ或い
はそれ以上の事象が生じるまで、スレッドは実行し続ける。タイムスライスは、
終了するか、或いは、スレッドは、実行する用意ができているより高い優先順位
の他のスレッドによって取って代わられる。

【０００４】 異なるプロセス、スレッド、或いはワークの他のユニットは、システムリソー
スを異なって使用してもよい。例えば、ビデオ再生及びデコードプロセスでは、
データは、コンパクトディスク（ＣＤ）或いはディジタルビデオディスク（ＤＶ
Ｄ）ドライブからシステムメモリに転送され、ＣＰＵとシステムメモリとの間で
転送され、モニタ上のグラフィックスカードによって表示するためにシステムメ
モリからビデオメモリへ転送されてよい。一般に、ＣＤ或いはＤＶＤドライブか
らシステムメモリに転送されるデータは、ＣＰＵとシステムメモリとの間のデー
タの転送よりも遅くてもよい、グラフィックスカードとシステムメモリとの間に
転送されるデータよりも遅い。このように、システムリソース（例えば、システ
ムメモリ、バス、及び他の装置を含む）は、ワーク或いは実行エンティティの異
なるユニットの要求に応じて異なって使用されてもよい。

【発明が解決しようとする課題】

【０００５】 従来のオペレーティングシステムは、一般的には異なるプロセス、スレッド或
いはワークの他のユニットの異なるリソース要求を効率的に明らかにしない。こ
のような従来のオペレーティングシステムは、プロセス、スレッド、ワークの他
のユニットを適切なレベルでスケジュール（スケジューリング）する。すなわち
、例えば、各アプリケーションに関連するプロセス、スレッド或いはワークの他
のユニットは、所定の優先順位クラスに割当てられる。一般的には、ユニットの
ワークからの要求は、必要とされたシステムリソースが利用可能であるかどうか
に関係なく、予め割当てられた優先順位及びスケジューリングプロトコルに従っ
てスケジュールされるようになっている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】概要 一般に、一実施形態では、システムは、リソースと、システムに要求を出すよ
うに構成される実行エンティティと、各実行エンティティからのリソースに対す
る要求に関連したスロット割当てを含む記憶ロケーション（記憶場所）とを含ん
でいる。コントローラは、リソースに結合され、記憶ロケーションにアクセスし
、スロット割当てに従って実行エンティティからリソースに対する要求を処理す
るように構成される。

【０００７】 他の機能は、下記の説明及び特許請求の範囲から明らかとなるであろう。

【０００８】

【発明の実施の形態】詳細な説明 本発明の実施形態によるシステムは、ファームウェアレイヤのソフトウェアに
よって使用されるか或いはアクセスされる。例として、システムリソースは、シ
ステムメモリ、１つ或いはそれ以上のバスと、他の装置とを含んでもよい。シス
テムで実行する実施形態に係るスケジューラは、いくつかの実施形態では、所定
のシステムリソースが利用可能であるかどうか及び要求の呼び出し時間及び帯域
幅を含んでいるソフトウェアレイヤ及びハードウェアレイヤによって所定の基準
に従って作成されるワーク或いは実行エンティティの基本ユニット（例えば、プ
ロセス、タスク或いはスレッド）からの要求をスケジュールする。いつかの実施
形態においては、スケジューラには、システムリソース利用可能度及び利用の状
態のフィードバックが提供される。要求されたリソースの利用可能度及び利用の
状態がスケジューラによって決定される決定方式を利用することによって、スケ
ジューラは、実行エンティティからの要求が、要求されているエンティティの帯
域幅要求及び呼び出し時間要求に従ってサービスされることをより良く保証でき
る。

【０００９】 図１を参照すると、例えば、汎用コンピュータ又は専用コンピュータ、他のマ
イクロプロセッサ或いはマイクロコントローラ方式システム、携帯計算装置、セ
ットトップボックス、電気器具、ゲームシステム、或いは特定用途向け集積回路
（ＡＳＩＣ）又はプログラマブルゲートアレイ（ＰＧＡ）のような制御装置を含
む他のシステムであってもよいシステム１０のブロック図が示されている。

【００１０】 ここでの説明は、システム１０の種々のレイヤについての特定の構成及びアー
キテクチャを参照しているけれども、記載された実施形態及び例示された実施形
態に関して多数の修正及び変更が可能である。

【００１１】 図１の実施形態では、システム１０は、主メモリ（システムメモリ）１０４に
結合されたメモリコントローラ１０３及びグラフィックスカード１０６に結合さ
れたグラフィックスインタフェース１０５を含んでいるホストブリッジコントロ
ーラ１０２に結合された中央処理装置（ＣＰＵ）１００を有している。グラフィ
ックスインタフェース１０５は、例えば、１９９８年５月に発行されたアクセレ
ートグラフィックスポートインタフェース仕様、改訂２．０に記載のアクセレー
トグラフィックスポート（Ａ.Ｇ.Ｐ.）であってよい。ホストブリッジコントロ
ーラ１０２は、第２レベル（Ｌ２）キャッシュメモリ１０９を制御するためにキ
ャッシュコントローラ１０７も含んでいる。ホストブリッジコントローラ１０２
は、システムバス１１２に結合されたバスインタフェース１１１を含んでいる。
なお、このバスインタフェース１１１は、一実施形態においては、１９９５年６
月に発行されたＰＣＩローカルバス仕様、製造版、改訂２．１に記載されている
ように作動する周辺構成要素相互接続（ＰＣＩ）バスであってもよいし、他の実
施形態においては、他の種類のインタフェースプロトコルであってもよい。

【００１２】 例えば、他の構成では、ホストコントローラ及びブリッジコントローラは、リ
ンクによって結合されるメモリハブ及び入出力ハブと置き換えられてもよい。こ
のような構成では、メモリ及びグラフィックスインタフェース回路は、メモリハ
ブにあってもよく、ブリッジコントローラはＩ／Ｏハブであってもよい。

【００１３】 システムバス１１２は、ハードディスクドライブ１１５或いはコンパクトディ
スク（ＣＤ）又はディジタルビデオディスク（ＤＶＤ）ドライブ１１６のような
１つ或いはそれ以上の記憶装置へのアクセスを制御する記憶装置コントローラ１
１４に結合されている。ネットワークインタフェースや、周辺装置に結合された
スロット（図示せず）のような他のディバイスが、システムバス１１２に結合さ
れてもよい。種々の他の統合レベルに従うシステムは、異なるブロックで実行さ
れるコントローラを有してもよい。例えば、ハードディスクドライブや、ＣＤ又
はＤＶＤドライブコントローラは、システムブリッジコントローラ１１０に含ま
れてもよい。

【００１４】 システム１０は、二次バス若しくは拡張バス１２０を有している。システムブ
リッジコントローラ１１０は、システムバス１１２と拡張バス１２０との間に結
合されている。システムブリッジコントローラ１１０は、システムバス１１２に
結合されたシステムバスインタフェース１１３及び拡張バス１２０に結合された
拡張バスインタフェース１１９を含んでいる。このシステムブリッジコントロー
ラ１１０も、１９９６年１月に発行された汎用バス仕様、改訂１．０に記載され
ているようにＵＳＢポート１１８に結合された汎用直列バス（ＵＳＢ）インタフ
ェース１１７を含んでいる。拡張バス１２０は、種々の周辺装置（入力／出力装
置）１２２及び不揮発性メモリ１２４に結合されている。バス、バスそのもの、
及びシステムメモリに結合された構成要素及び装置は、システム１０内のワーク
或いは実行エンティティのユニットのからの要求によって使用或いはアクセスさ
れるシステムリソースの一部を形成する。

【００１５】 図２Ａ〜図２Ｂを参照すると、システム１０の種々のソフトウェアレイヤ及び
ハードウェアレイヤは、より詳細に示されている。例として、システム１０は、
オペレーティングシステム（ＯＳ）２２０及びプロセス２２２及び２２４を含ん
でもよい。次の説明では、オペレーティングシステム２２０は、各プロセスが１
つ或いはそれ以上のスレッドを含んでもよいあるウィンドウズオペレーティング
システムのようなスレッドベースシステムであると仮定される。しかしながら、
前述の実施形態による要求スケジューリング方式は、異なって構成された実行エ
ンティティ或いはワークのユニットによってオペレーティングシステムで実行さ
れてもよい。

【００１６】 図２Ａに示されるように、スレッド２２８及び２２９は、プロセス２２２に属
し、スレッド２３０及び２３１はプロセス２２４に属する。スレッドは、オペレ
ーティングシステムの下で規定されるアプリケーションプログラマブルインタフ
ェース（ＡＰＩ）のような所定のインタフェースを介してオペレーティングシス
テム（ＯＳ）２２０と通信してもよい。それとは別に、「サードパーティ」ＡＰ
Ｉが使用されてもよい。オペレーティングシステム（ＯＳ）２２０は、所定のイ
ンタフェースを介してアクティブスレッドからの要求をスケジュールするスケジ
ューラ２３２を有している。一実施形態では、本発明の実施形態に従ってスケジ
ューリング動作を実行するために、スケジューラ２３２は、メモリ、Ｉ／Ｏ、シ
ステム１０の他の所定の位置にアクセスし得てハードウエア構成要素と通信する
ディバイスドライバ２４０に関連されていてよい。これらの要素２３２及び２４
０は、ひとまとめにしてスケジューラと呼ばれる。他の実施形態では、スケジュ
ーラは、より多くのモジュール或いはレイヤに分離されてもよい。

【００１７】 スレッドからの要求を受信する際に、スケジューラ２３２は、この要求をハー
ドウェア構成要素からのフィードバック通信、未だ実行されていない要求の数、
要求スレッドの呼び出し時間及び帯域幅要求に基づいてスケジュール（スケジュ
ーリング）する。

【００１８】 一実施形態によれば、スケジューラ２３２は、所定のエンティティ数を有する
要求待ち行列（キュー）２０４に要求を記憶する。要求待ち行列２０４の各エン
トリは、特定の要求が処理されたかどうかを示す状態フィールド２０６の状態フ
ラグに関連してもよい。

【００１９】 ディバイスドライバ２４０を介してスケジューラ２３２によってアクセスでき
る、システムメモリ１０４（或いは、ある他の適当な記憶ロケーション）に記憶
されたテーブルのセット或いはテーブルセグメント２０２は、各々がスレッド識
別子（ＩＤ）を有する対応アクティブスレッドのためのチャネル割当てを識別す
る。各チャネルは、クロック発生器２５０によって発生されたクロックのような
基本クロックの所定サイクル数を有するものとして規定される。チャネル毎の基
本クロック数は所望の細分性（グラニュラリティ）に基づいて選択される。テー
ブル或いはテーブルセグメント２０２の各々は、例えば、システムメモリ１０４
、グラフィックスカード１０６、システムバス１１２、拡張バス１２０、ＵＳＢ
ポート１１８等を含むシステム１０のリソースに対応する。

【００２０】 実施形態においては、ブリッジコントローラ１０２、１１０は、スレッドＩＤ
によって特定のスレッドに対するチャネル割当てを監視する各種のシステムリソ
ースに対応するテーブル或いはテーブルセグメントも記憶する。ブリッジコント
ローラのテーブル或いはテーブルセグメントは、オペレーティングシステム（Ｏ
Ｓ）２２０によって保有される対応するテーブル２０２に基づいてロードされる
。例示された実施形態では、テーブル或いはテーブルセグメント３０２Ａ、３０
２Ｂ、及び３０２Ｃは、システムメモリ１０４、システムバス１１２、及びグラ
フィックスカード１０６のそれぞれに対するチャネル割当てを監視するためにホ
ストブリッジコントローラ１０２によって記憶されてもよい。システムブリッジ
コントローラ１１０は、ＵＳＢポート１１８及び拡張バス１２０に対するチャネ
ル割当てを監視するためにテーブル或いはテーブルセグメント３０２Ｄ及び３０
２Ｅを記憶してもよい。他のテーブルも他のシステムリソースのために保有され
てもよい。

【００２１】 ブリッジコントローラ１０２、１１０に記憶されているものとして示されてい
るけれども、テーブル３０２Ａ〜３０２Ｅは、システムメモリ１０４或いは外部
記憶装置のような他の適当な位置に記憶されてもよい。それとは別に、異なるシ
ステムリソースは、図示されるようにブリッジコントローラ１０２、１１０に統
合されるよりもむしろシステム中に配設されたコントローラによって制御されて
もよい。

【００２２】 テーブル３０２Ａ〜３０２Ｅは、チャネル割当て変更としてオペレーティング
システム（ＯＳ）２２０によって周期的に更新されてもよい。テーブル３０２Ａ
〜３０２Ｅの各々において、スレッドは同じ或いは異なる数のチャネルを割当て
られてもよい。例えば、第１のスレッドＩＤに関連したスレッドは第１のチャネ
ル数を割当てられてもよいし、第２のスレッドＩＤに関連したスレッドは異なる
チャネル数を割当てられてもよい。

【００２３】 テーブル３０２Ａ〜３０２Ｅのスレッドに割当てられたチャネルは、図３に示
されるように全スケジューリングサイクル４００内のスレッド要求実行ウィンド
ウ或いはスロットを規定する。スケジューリングサイクル４００は、各々が割当
てられたチャネル数を含む複数のスレッド要求実行ウィンドウ或いはスロット４
２０₀、４０２₁、．．．、４０２_N―₁、及び４０２_Nを含んでいる。各要求実行
ウィンドウ４０２は、スレッドからの要求の実行に割当てられる。

【００２４】 一実施形態では、第１のウィンドウ４２０₀は、ブリッジコントローラ１０２
、１１０のＯＳテーブル２０２と対応するテーブル３０２との間のコヒーレンシ
ー（coherency）を保持するスケジューラ２３２に割当てられる。残りのウィン
ドウ４０２₁〜４０２_Nは、種々の他のスレッドからの要求に割当てられてもよい
。例示された実施形態では、テーブル３０２Ａ〜３０２Ｅは、コピーレンシー・
ウィンドウズ４２０₀のスケジューリングサイクル４００毎に１回、スケジュー
ラ・デバイスドライバ２４０によって更新される。コヒーレンシー・ウィンドウ
４２０₀の時間中、或いは、それとは別に他のウィンドウ４０２_iでは、スケジュ
ーラ・デバイスドライバ２４０は、また、どの要求が完了したかを決定するため
にブリッジコントローラ１０２、１１０の状態レジスタ３０４Ａ〜３０４Ｅの内
容を読み出してもよい。従って、スケジューラ２３２は、どのシステムリソース
が利用可能であるか監視をすることができるようにどの要求が完了され、どの要
求が未だ実行されていないかについての情報がフィードバックされるように構成
されている。このように、スレッドからの要求がスケジューラ２３２によって受
信される場合、スケジューラ２３２は、十分なリソースが要求を処理するために
利用可能であるかどうかを決定できる。

【００２５】 再度、図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、実施形態によれば、ブリッジコントロ
ーラ１０２、１１０の各々は、システム１０の種々のリソースに対する要求を記
憶する種々の呼び出し時間を含んでいる。例として、ホストブリッジコントロー
ラ１０２は、メモリコントローラ１０３のメモリ待ち行列３１０を有している。
ＣＰＵバスインタフェース３１２を介して接続されたＣＰＵ１００、及び、シス
テムバスインタフェース１１１を介して接続されたシステムバス１１２上の各種
のデバイスをそれぞれ含むシステム１０の種々のソースからメモリコントローラ
１０３によって受信された要求は、実行するためにメモリ待ち行列３１０に記憶
される。メモリアドレス及びデータ情報に加えて、メモリ待ち行列３１０は、ま
た、メモリ要求の関連ＩＤを記憶するように構成されている。

【００２６】 本発明のいくつかの実施形態では、ＣＰＵ１００は関連スレッドＩＤとともに
命令をフェッチ（命令取り出し動作）する。スレッドＩＤは、ブリッジコントロ
ーラ１０２、１１０に送られ、ブリッジコントローラ１０２、１１０の待ち行列
に記憶される。

【００２７】 ホストブリッジコントローラ１０２のスケジューラコントローラ３１４は、カ
ウンタ３０６及びテーブル或いはテーブルセグメント３０２Ａ〜３０２Ｃからの
出力値を受信する。クロック発生器２５０からの基本クロックによってクロック
されるカウンタ３０６は、スケジューリングサイクル４００でチャネルを通して
計数するように構成されてもよい。カウンタ３０６の値に基づいて、スケジュー
ラコントローラ３１４は、スケジューリングサイクル４００の範囲内で現スレッ
ド要求実行ウィンドウ４００_i（ｉ＝０〜Ｎ）を決定できる。どのウィンドウ４
００_iがアクティブであるか、並びに、テーブル３０２Ａのチャネル割当てに基
づいて、メモリ待ち行列３１０の対応するスレッドＩＤに関連した要求がメモリ
コントローラ１０３によって処理するために選択されてもよい。

【００２８】 選択された要求は、現ウィンドウ４００_i内で実行される。要求の完了の際に
、ホストブリッジコントローラ１０２は、状態レジスタ３０４Ａの適切なビット
をプログラミングすることによって要求完了状態に戻してもよい。次のコヒーレ
ンシー・ウィンドウ４０２₀では、スケジューラ・デバイスドライバ２４０の制
御の下でＣＰＵ１００は、状態レジスタ３０４Ａ（並びに他の状態レジスタ３０
４Ｂ〜３０４Ｅ）を読み出し、どの要求が完了したかを決定する。次に、スケジ
ューラ・デバイスドライバ２４０は、要求待ち行列２０４の完了要求のフラグ２
０６を更新する。

【００２９】 メモリ待ち行列３１０に加えて、一実施形態のホストブリッジコントローラ１
０２は、また、システムバスインタフェース１１１のシステムバス待ち行列３１
６及びグラフィックスインタフェース１０５のグラフィックスカード要求待ち行
列３１８を含んでいてよい。システムバス１１２に対する要求は、システムバス
待ち行列３１６に入れられるのに対して、グラフィックスカード１０６に対する
要求は、グラフィックスカード待ち行列３１８に入れられる。要求はスレッドＩ
Ｄに関連しているので、スケジューラコントローラ３１４は、現スレッド要求実
行ウィンドウ４０２_i及びテーブル３０２Ｂ，３０２Ｃに記憶されたチャネル割
当てに基づいて、バスインタフェース１１１或いはグラフィックインタフェース
１０５による適切な処理を選択できる。待ち行列３１６及び３１８の要求の完了
は、状態レジスタ３０４Ｂ及び３０４Ｃのそれぞれによって示される。

【００３０】 同様に、システムブリッジコントローラ１１０は、拡張バス１２０に供給され
る要求を記憶する拡張バス待ち行列３２０と、ＵＳＢポート１１８に供給すう要
求を記憶するＵＳＢバス待ち行列３２２とを含んでいる。クロック発生器２５０
からの基本クロックによってクロックされるカウンタ３０８は、スケジューリン
グサイクル４００のチャネルを計数する。カウンタ３０８によって示されるよう
な現スレッド要求実行ウィンドウ４０２_i、及び、テーブル３０２Ｄ，３０２Ｅ
に記憶されたチャネル割当てに基づいて、システムブリッジコントローラ１１０
のスケジューラコントローラ３２４は、待ち行列３２０及び３２２それぞの要求
の中のどれが処理されるべきであるかを決定する。要求の完了は、状態レジスタ
３０４Ｄ，３０４Ｅによって示される。

【００３１】 図４に示すように、スケジューラ２３２と協動するスケジューラ・デバイスド
ライバ２４０は、（ステップ５０２において）所定のイベントの受信を待つ。ア
プリケーション・プログラマブル・インタフェース（ＡＰＩ）呼び出しの形であ
ってもよい、スレッドからの要求が、受信された場合、スケジューラ・デバイス
ドライバ２４０は、（ステップ５０４において）要求待ち行列２０４及びチャネ
ル割当てテーブル２０２にアクセスするので、スケジューラ２３２は、リソース
がスレッド要求を処理するために利用可能であるかどうかを（ステップ５０６に
おいて）決定することができる。

【００３２】 リソースが要求を適切に処理するために利用可能でないことをスケジューラ２
３２が決定する場合には、要求されているスレッドが（ステップ５０８において
）通知される。この通知に応じて、スレッドは、要求を再度出す前に若干の時間
だけ待つことができるか、或いは、スレッドは、さもなければこの状態を特に適
切に処理できる。要求されたリソースが利用可能である場合には、スレッドから
の要求は、要求待ち行列２０４に（ステップ５１０において）加えられる。

【００３３】 スケジュール待ち行列２０４の特定要求が処理され、完了される場合、待ち行
列２０４のフラグフィールド２０６の全フラグは、前述のように設定されてもよ
い。

【００３４】 スケジューラ・デバイスドライバ２４０そのものは、要求待ち行列及びスレッ
ドチャネル割当てテーブルに対応するメモリ位置にアクセスするような要求を出
すことができるスレッドである。（ステップ５２０において）要求待ち行列２０
４に入れられたスケジュール・デバイスドライバ・スレッドからの要求は、スケ
ジュールサイクル４００の第１のウィンドウ４０２₀で処理されてもよい。それ
に代えて、他のウィンドウ４０２_iは、スケジューラ・デバイスドライバ２４０
に割当てられてもよい。

【００３５】 コヒーレンシー・ウィンドウ４０２₀の期間中、スケジューラ・デバイスドラ
イバ２４０の制御の下でのＣＰＵ１００は、必要に応じてブリッジコントローラ
テーブル３０２Ａ〜３０２Ｅを（ステップ５２２において）更新し、チャネル割
当てを変える。ＣＰＵ１００は、（ステップ５２４において）どの要求が完了さ
れたかを決定するために状態レジスタ３０４Ａ〜３０４Ｅにアクセスしてもよい
。それに代えて、テーブル更新動作及び状態レジスタ読み出し動作が別々に行わ
れてもよい。次に、デバイスドライバ２４０の制御の下でのＣＰＵ１００は、（
ステップ５２６において）要求待ち行列２０４を更新してもよい。

【００３６】 スケジューラ２３２は、要求そのもの及びＡＰＩ呼出しのパラメータのような
要求パラメータを調べることによって、何のシステムリソースが要求によって求
められているかを決定することができる。例えば、パラメータは、システムメモ
リ１０４のメモリアドレス空間の位置へのアクセスを指定してもよい。他のパラ
メータは、ＵＳＢポート１１８に結合されたＵＳＢバス上のグラフィックスカー
ド１０６のバス１１２、１２０の中の１つにあるＩ／Ｏアドレス空間の位置或い
はシステム１０の他の位置を指定してもよい。要求リソース、待ち行列２０４に
既にある要求、及びスケジューラ・デバイスドライバ２４０によって検索される
ようなテーブル或いはテーブルセグメント２０２に指定されたチャネル割当てに
基づいて、スケジューラ・デバイスドライバ２３２は、要求がある程度妥当な方
法で処理されてよいかどうかを決定することができる。これは、システム１０に
予めプログラム化され、起動ルーチン（例えば、基本入出力システム或いはＢＩ
ＯＳルーチン）によってロードされる基準に従って規定されてもよい。スケジュ
ーラ２３２は、システムの種々のスレッドの呼び出し時間要求及び帯域幅要求を
認識している。呼び出し時間要件及び帯域幅要件は、十分なリソースがスレッド
要求を満たすために利用可能であるかどうかを決定するためにスケジューラ２３
２によって使用されてもよい。

【００３７】 一例として、スレッドは、グラフィックスカード１０６のビデオメモリからの
ビデオデータのフレームをシステムメモリ１０４に転送する要求を出してもよい
。フレームサイズ（例えば、７２０×４８０ピクセル）及び各ピクセルに対して
規定された多数のビットが与えられると、ビデオ転送の帯域幅要求は、転送が発
生しなければならない特定の時間に基づいて決定されてもよい。さらに、転送要
求の呼び出し時間は既知であってよい。帯域幅及び呼び出し時間情報に基づいて
、及び未だ実行されていないリソースに対する未実行の要求に基づいて、スケジ
ューラ２３２は、ビデオ転送要求が利用可能なリソースによって処理できるかど
うかを決定することができる。処理できない場合には、スレッドはスケジューラ
２３２によって知らされ、スレッドは、他の要求を出す前に或いは要求をいくつ
かの部分に分割する前に待機することを含む多数の方法の１つで応答してよい。

【００３８】 図５に示すように、システム初期化は、実施形態によるシステムＢＩＯＳルー
チンによって実行される。システムリセットによりシステムハードウェアが初期
状態にされた後に、ＣＰＵ１００は、システム１０の構成要素を既知の状態に初
期設定し、使用するオペレーティングシステム（ＯＳ）２２０のためのシステム
構成情報を構成する責務を持つＢＩＯＳの電源オン自己試験（ＰＯＳＴ）手順の
命令を実行し始める。いくつかの初期化タスクがシステム１０で（ステップ６０
２において）実行され、ＢＩＯＳルーチンは、次に、システムメモリ１０４或い
は他の適当な記憶ロケーションを（ステップ６０４において）設定し、チャネル
割当てテーブル或いはテーブルセグメント２０２を記憶する。ＢＩＯＳルーチン
は、各チャネルに対する基本クロック数（例えば、チャネル毎に１クロック或い
は数クロック）及びスケジュールサイクル４００の全幅を指定してもよい。特定
のメモリアドレスは、テーブル或いはテーブルセグメント２０２を記憶するため
に予約されていてもよい。さらに規準は、スレッド要求を受諾するか或いは拒否
するかどうかを決定する際に、スケジューラ２３２によって使用するために指定
されてもよい。

【００３９】 次に、デフォルトチャネル割当ては、（ステップ６０６において）テーブルに
ロードされてもよい。例えば、オペレーティングシステム（ＯＳ）に関連した所
定のスレッド（例えば、スケジューラ及び他のシステム管理レイヤ）は、サイク
ル４００でウィンドウに割当てられる。さらに、ＢＩＯＳは、特定のウィンドウ
に割り当てられないスレッド要求を処理するために所定数のチャネルを有するデ
フォルトウィンドウを設定してもよい。ＢＩＯＳは、プロセッサがマルチ処理シ
ステムである場合に利用可能なプロセッサの型式を決定するシステムの構成空間
及び他の情報をポーリングできる。この情報から、ＢＩＯＳはシステムの通信処
理能力を決定できる。このような決定された通信処理能力に基づいて、ＢＩＯＳ
は、それに応じてデフォルトウィンドウのチャネル数を割当てることができる。
次に、システム構成要素は、（ステップ６０８において）ＢＩＯＳルーチンによ
って初期化され、構成される。次に、オペレーティングシステム（ＯＳ）２２０
は（ステップ６１０において）ブート（起動）される。

【００４０】 図６に示すように、オペレーティングシステム（ＯＳ）２２０がブートされた
後に、オペレーティングシステム（ＯＳ）２２０は、（ステップ６５０において
）システム１０におけるいくつかのアクティブスレッドを識別する。オペレーテ
ィングシステム（ＯＳ）２２０は、（ステップ６５２において）システム１０の
リソースに対するその帯域幅要求及び呼び出し時間要求に対する各スレッドを照
会する。いくつかのスレッドは、どのような呼び出し時間要求及び帯域幅要求が
各システムリソースに対してあるかを認識している。例えば、マルチメディアプ
ロセスに関連したスレッドは、データ転送に対する比較的小さい呼び出し時間を
許容できる、高いデータ転送スループットを必要とする「実時間」要求を有して
もよい。他のスレッドは、より高い呼び出し時間、及び、より低いデータ転送帯
域幅を許容することができるものであってよい。アクティブスレッドからの異な
る呼び出し時間要求及び帯域幅要求の比較に基づいて、異なるスレッドに対応す
る異なる要求ウィンドウ４０２_iを割当てるいくつかのチャネルは、より低い呼
び出し時間及びより高い帯域幅を有するスレッドを促進するためにオペレーティ
ングシステム（ＯＳ）によって（ステップ６５４において）セットされてもよい
。結果として、これらの種類のスレッドは、多数のチャネル及び多分複数のウィ
ンドウ４０２_iを割当てられてもよい。多数の割当てられたウィンドウ４０２_iは
、スケジューリングサイクル４００で連続してもよいし或いは分散されてもよい
。スレッドが、システムリソースに対する呼び出し時間及び帯域幅情報を供給し
ない場合には、このスレッドは、テーブル或いはテーブルセグメント２０２のス
ケジューリングサイクル４００でデフォルトウィンドウ４０２_iに割当てられて
もよい。

【００４１】 算定された数のチャネルに基づいて、テーブル或いはテーブルセグメント２０
２は、スレッドＩＤに従ってチャネル割当てで（ステップ６５６において）ロー
ドされてもよい。

【００４２】 従って、いくつかの実施形態によれば、スケジューリング方式は、データフロ
ー要求がリソースの利用可能度及びチャネル割当てに基づいて満たされてもよい
かどうかを決定することによって、システムのスレッドからの要求をスケジュー
ル（スケジューリング）する。リソースの利用可能度は、ハードウェア要求によ
ってシステムのスケジューラに示される。さらに、要求の種類及び要求パラメー
タに基づいて、スケジューラは、どのようなリソースが特定の要求によって必要
とされるかを決定することができる。

【００４３】 他の実施形態は、上記の特許請求の範囲内にある。例えば、異なるオペレーテ
ィングシステムの場合には、システムにおけるワーク或いは実行エンティティの
基本ユニットは、スレッドでなくてもよくプロセス或いは他の規定ユニットであ
ってもよい。さらに、システムのハードウェア構成要素は異なって構成されても
よい。ソフトウェア或いは図示のファームウェアモジュール或いはレイヤによっ
て実行された動作は、変更されてもよい。

【００４４】 本発明は、限られた数の実施形態に関して開示されているが、当業者は、それ
らからの多数の修正及び変更を理解するであろう。添付された特許請求の範囲が
本発明の真の精神及び範囲内にあるような全ての修正及び変更を含むことが意図
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態に係るシステムのブロック図である。

【図２】 図２Ａ及び図２Ｂは、図１のシステムのレイヤのブロック図である。

【図３】 実施形態によるスケジューリングサイクルを示す図である。

【図４】 図１のシステムの実施形態におけるスケジューリングモジュールのフローチャ
ートである。

【図５】 図１のシステムの実施形態における基本入力／出力システム（ＢＩＯＳ）のフ
ローチャートである。

【図６】 図１のシステムの実施形態におけるオペレーティングシステムのフローチャー
トである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，Ｙ Ｕ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リソースと、 前記リソースに要求を出すように構成される実行エンティティと、 各実行エンティティからの前記リソースに対する要求に関連するスロット割当
   てを含む記憶ロケーションと、 前記リソースに結合され、かつ、前記記憶ロケーションにアクセスし、前記ス
   ロット割当てに従って前記実行エンティティから前記リソースに対する要求を処
   理するように構成されるコントローラと、 をそれぞれ備えることを特徴するシステム。
2. 【請求項２】 前記記憶ロケーションのスロット割当てを更新するように構
   成されたスケジューラをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム
   。
3. 【請求項３】 前記スケジューラによってアクセスでき、かつ、前記実行エ
   ンティティためのスロット割当てを含む第２の記憶ロケーションをさらに含むこ
   とを特徴とする請求項２に記載のシステム。
4. 【請求項４】 前記リソースが前記第２の記憶ロケーションのスロット割当
   て及び未実行の要求に基づいて実行エンティティによって出された要求に対して
   利用可能であるかどうかについて、前記スケジューラが決定するように構成され
   ることを特徴とする請求項３に記載のシステム。
5. 【請求項５】 前記スケジューラが、各実行エンティティのリソースに対す
   る帯域幅を認識しており、かつ、前記スケジューラが、前記帯域幅の情報に基づ
   いて実行エンティティによって出された要求に対して利用可能であるかどうかを
   決定するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
6. 【請求項６】 前記要求が、１つ或いはそれ以上のパラメータに関連したア
   プリケーションプログラマブルインタフェース呼び出しを含むことを特徴とする
   請求項４に記載のシステム。
7. 【請求項７】 前記スケジューラが、要求が処理されたかどうかを決定する
   ために前記コントローラにアクセスするように構成されていることを特徴とする
   請求項２に記載のシステム。
8. 【請求項８】 どのスロットがアクティブであるかどうかを決定するために
   コントローラによってアクセスできるカウンタをさらに含むことを特徴とする請
   求項１に記載のシステム。
9. 【請求項９】 各スロットが、１つ或いはそれ以上のチャネルを含み、前記
   カウンタが、前記チャネルを計数するように構成されることを特徴とする請求項
   ８に記載のシステム。
10. 【請求項１０】 複数のスロットが、スケジューリングサイクルで規定され
    、かつ、前記コントローラが、対応するスロットにおいて前記実行エンティティ
    からの要求を処理するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のシス
    テム。
11. 【請求項１１】 リソース使用要求を決定するために実行装置と協働するオ
    ペレーティングシステムと、 前記オペレーティングシステムによって更新可能であり、その割当てられたチ
    ャネルの期間中にシステムリソースにアクセスできる実行装置の前記リソース使
    用要求に基づいて、チャネルを前記実行装置に割当てる記憶ロケーションとを含
    むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
12. 【請求項１２】 前記実行エンティティが、前記リソースのための帯域幅の
    情報を前記オペレーティングシステムに通信するように構成されていることを特
    徴とする請求項１１に記載のシステム。
13. 【請求項１３】 前記実行エンティティが、前記リソースのための呼び出し
    時間の情報を前記オペレーティングシステムにさらに通信するように構成されて
    いることを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
14. 【請求項１４】 システムにおいて実行装置からの要求をスケジューリング
    する方法であって、 システムリソースのための前記実行装置のデータフロー情報を決定し、 前記データフロー情報に基づいて、前記システムリソースへのアクセスのため
    にタイムスロットを前記実行装置に割当て、 前記割当てられたタイムスロットに基づいて、コントローラをプログラミング
    することを含み、かつ 前記コントローラが、現在どのタイムスロットがアクティブであるかという情
    報及び前記タイムスロット割当てに基づいて、前記システムリソースのための要
    求を処理することを特徴とする方法。
15. 【請求項１５】 前記データフロー情報を決定することが、前記システムリ
    ソースへのアクセスのために前記実行装置によって使用される帯域幅情報を決定
    することを含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
16. 【請求項１６】 前記データフロー情報を決定するステップは、前記システ
    ムリソースへのアクセスのために前記実行装置によって使用される呼び出し時間
    の情報を決定するステップを含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
17. 【請求項１７】 前記システムリソースのための前記時間スロット割当て及
    び前記システムリソースの使用可能度に基づいて、第１の実行装置からの要求が
    処理され得るかどうかについて決定するステップをさらに含むことを特徴とする
    請求項１４に記載の方法。
18. 【請求項１８】 前記データフロー情報及び前記システムリソースに対する
    未実行の要求に基づいて、前記システムリソースの使用可能度を決定するステッ
    プをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
19. 【請求項１９】 実行エンティティからの要求をスケジューリングする命令
    を含む記憶媒体を有する装置であって、 前記命令に基づいてプロセッサが、 システムリソースへのアクセスを含む実行エンティティから第１の要求を受信
    し、 前記システムリソースのための所定の他の未実行の要求が処理されたかどうか
    を決定するために、前記システムリソースに結合されたコントローラにアクセス
    し、かつ 前記システムリソースが前記第１の要求に対して利用可能であるかどうかを決
    する、 ことを特徴とする装置。
20. 【請求項２０】 前記リソースが利用可能でないために前記要求を処理でき
    ないかどうか前記実行エンティティをさらに通知するように前記プロセッサを作
    動させるための命令を含むことを特徴とする請求項１９に記載の装置。