JP2015109020A - リソース配分装置、リソース配分システム、リソース配分方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
このような新しい状況の変化に対して、個々の組込み機器が提供する基本機能の安定性を確保する方策がより重要になってきている。
また、非特許文献1のリソース管理機能は、リソース配分のためのリソース監視と制御の機構を提供するのみであり、最適なリソース割当ての上限値を決めるための手段が何ら提供されていない。
前記プログラムに対して割り当てる前記リソースの割当量の上限値が設定された割当情報を記憶装置に記憶する割当情報記憶部と、
前記割当情報記憶部により記憶された前記割当情報に基づいて、前記プログラムに対し、前記リソースのうち前記上限値が示す割当量の前記リソースを割り当てる割当部と、
前記プログラムの実行中に、前記リソースの使用量が前記上限値に達したか否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記リソースの使用量が前記上限値に達したと判定された場合に、前記リソースの使用量が前記上限値に達したことを示す到達通知情報を出力する通知部と、
前記通知部から前記到達通知情報を入力し、入力した前記到達通知情報に基づいて、前記リソースの割当量の変更に用いる変更情報を生成し、生成した前記変更情報を出力する管理部と
を備え、
前記割当部は、
前記管理部から前記変更情報を入力し、入力した前記変更情報に基づいて、前記プログラムに対して割り当てる前記リソースの割当量を変更することを特徴とする。
図1は、本実施の形態に係るリソース配分装置1000のブロック構成を示す図である。
図1を用いて、リソース配分装置1000のブロック構成について説明する。
リソース配分装置1000は、リソース(計算機リソースともいう)を有し、リソースを用いてタスク(プログラムの一例)を実行する計算機である。
リソースグループとは、計算機リソースの配分単位である。
OS実行部200は、タスク管理部201、タスクスケジューラ部202、メモリ管理部203、ファイル管理部204、ネットワーク管理部205、リソースグループ監視制御部206を備える。
タスクスケジューラ部202は、タスクへのCPU割当てを行う。
メモリ管理部203は、タスクへのメモリ割当て等を行う。
ファイル管理部204は、記憶装置103内のデータやプログラムの保存単位であるファイルの生成や削除等を行う。
ネットワーク管理部205は、通信インタフェース104の制御とデータの送受信を行う。
リソースグループ監視制御部206は、タスクスケジューラ部202やメモリ管理部203等と連携し、タスク毎のCPU利用率やメモリ使用量等のリソース使用状況の監視と上限値の制御を行う。リソースグループ監視制御部206は、タスクの実行中に、リソースの使用量が上限値に達したか否かを処理装置により判定する判定部の一例である。
リソース配分機構部300は、リソースグループ生成管理部301、リソースグループ変更制御部302、リソースグループ定義ファイル303、リソースグループ情報通知部304、リソースグループ情報記録部305、リソース配分変更条件306を備える。
リソースグループ情報は、リソースグループの上限値を超過したリソースグループの種別、超過値、超過が発生した時刻(超過発生時刻)、超過の積算回数、所属タスク等のリソースグループの上限値の超過情報を含む。
タスクA500、タスクB501、及びタスクC502は、アプリケーション(ユーザアプリケーション)を構成するタスク群であり、いずれかのリソースグループに所属する。タスクの重複所属は不可とする。
また、タスクの数も一例であり、3つでなくてもよく、3つ以上でも3つ以下でも構わない。
リソースマネージャ503(管理部)は、変更条件記憶部により記憶されたリソース配分変更条件306に含まれる変更必要条件に基づいて、リソースの割当量の変更が必要か否かを判定する。リソースマネージャ503は、リソースの割当量の変更が必要と判定された場合に、変更条件情報に含まれる変更方式に基づいてリソースの変更を要求する変更要求504(変更情報の一例)を生成する。
図2を用いて、リソース配分装置1000、リソース配分調整装置1001のハードウェア構成の一例について説明する。
外部記憶装置902は、例えばROM(Read・Only・Memory)やフラッシュメモリ、ハードディスク装置である。
主記憶装置903は、RAM(Random・Access・Memory)である。
プログラムは、図1等に示す「〜部」として説明している機能を実現するプログラムである。
更に、外部記憶装置902にはオペレーティングシステム(OS)も記憶されており、OSの少なくとも一部が主記憶装置903にロードされ、演算装置901はOSを実行しながら、図1に示す「〜部」の機能を実現するプログラムを実行する。
プログラムプロダクト(コンピュータプログラムプロダクト)は、図1などに示す「〜部」の機能を実現するプログラムが記録された記憶媒体、記憶装置などから構成される。プログラムプロダクトは、見た目形式の物に限られなく、コンピュータ読み取り可能なプログラムをロードしているものである。
また、「〜テーブル」等の情報も外部記憶装置902に記憶されている。
また、リソース配分装置1000が受信したデータが主記憶装置903に記憶される。
また、暗号鍵・復号鍵や乱数値やパラメータが、主記憶装置903にファイルとして記憶されても構わない。
図3は、本実施の形態に係るリソース配分装置1000のリソース配分方法におけるリソース配分工程(処理)を示すフローチャートである。
図3を用いて、リソース配分装置1000のリソース配分工程(処理)について説明する。
ステップST101において、リソース配分機構部300内のリソースグループ生成管理部301は、記憶装置に記憶されているリソースグループ定義ファイル303を読み出す。
図4に示すように、リソースグループ定義ファイル303は、リソースグループ名毎にそのリソースグループを定義するファイルを備えている。そのファイルには、リソース種別、上限値、タスク名が対応付けられて、設定されている。
リソースグループXには、「リソース種別、上限値、タスク名」のセットとして、「CPU、20%、タスクA」、「CPU、40%、タスクB」、「メモリ、10%、タスクA」、「メモリ、30%、タスクB」のセットが設定されている。
ステップST103において、リソースグループ変更制御部302は、生成されたリソースグループ毎のリソース配分の上限値を設定する。
ステップST105において、リソースグループ変更制御部302は、起動したタスクのタスク識別子を指定し、リソースグループ定義ファイル303に基づいて、指定したタスクをリソースグループに所属させる(割当工程(処理))。
リソースグループ監視制御部206は、リソースグループの上限値の超過を検出した場合(ST107でYES)、ST108に進む。
リソースグループ監視制御部206は、リソースグループの上限値の超過を検出していない場合(ST107でNO)、ST106に戻り、タスクの通常稼働を継続する。
リソースマネージャ503は、リソース配分の変更が必要と判定した場合、システム毎の個別条件に基づいて、リソース配分の変更の要求である変更要求504を処理装置により生成する。そして、リソースマネージャ503は、生成したリソースグループ変更制御部302へ変更要求504を発行する(管理工程(処理))。リソースマネージャ503は、リソース配分の変更が必要でないと判定した場合は、ST106に戻り、タスクの通常稼働を継続する。
例えば、リソース配分変更条件306は、一定時間内にリソースの使用量が上限値に達した回数が閾値以上の場合を変更必要条件とし、変更必要条件を満たす場合の割当量の変更量を変更方式として記憶する。
あるいは、リソース配分変更条件306は、一定時間内にリソースの使用量が上限値に一度も達することがない場合を変更必要条件とし、変更必要条件を満たす場合にリソースの割当量を段階的に縮小することを変更方式として記憶する。
また、リソースグループ毎の上限値の超過が一定時間内に頻発したら、新たにリソースグループを生成して上限値を低く設定し、そのグループに当該タスクを所属させる、といったリソース配分の変更アルゴリズムを定義することで、当該タスクのバグによる暴走や外部からのセキュリティ攻撃等に基づくシステム全体への影響を抑えることができる。
また、リソースグループ毎の上限値の超過を検出した時に、リソースグループの上限値の超過情報を保存するようにしているので、後でログ情報として機器の外部に取り出すことでリソース配分を再調整する際の参照データを得ることができ、リソース配分の変更を定量的に行うことができる。
本実施の形態では、リソースグループ情報記録部305は、リソース配分機構部300が備えるとしたが、リソースマネージャ503を含むアプリケーション層にリソースグループ情報記録部305を実装する構成でもよい。
本実施の形態では、主に、実施の形態1と異なる点について説明する。
上述した実施の形態1では、例えば、組込み機器のようなリソース配分装置単体で、リソースグループ毎の上限値の超過の通知とリソース配分の変更を行うようにしたものである。
本実施の形態では、組み込み機器であるリソース配分装置1000と、リソース配分装置1000とネットワーク接続された別のホストマシンであるリソース配分調整装置1001とでシステムを構成し、リソースグループ毎の上限値の超過の到達通知情報の通知とリソース配分の変更要求504を分散して行う場合について説明する。
図5は、実施の形態1で説明した図1に対応する図である。実施の形態1で説明した構成部と、同様の機能を有する構成部については同一の符号を付し、その説明を省略する場合があるものとする。
ハードウェア100AとOS実行部200Aとは、リソース配分機構部300を搭載するリソース配分装置1000側のハードウェアとOSである。ハードウェア100AとOS実行部200Aとは、図1で説明したハードウェア100とOS実行部200と同様の機能を有する。
一方、ハードウェア100BとOS実行部200Bとは、後述するリソース配分調整機構部700を搭載するリソース配分調整装置1001側のハードウェアとOSである。ハードウェア100BとOS実行部200Bとは、図1で説明したハードウェア100とOS実行部200と同様の機能を有する。
リソースグループ情報記録部702(情報記憶部)は、リソース配分機構部300から通知された到達通知情報(リソースグループ情報)を保存する。
リソースグループ情報表示部703(表示部)は、リソース配分機構部300から通知され、リソースグループ情報記録部702に記憶されている到達通知情報(リソースグループ情報)を可視化して表示する。
最後に、ユーザインタフェース部800は、リソースグループ情報記録部702に記憶されている到達通知情報に含まれるリソースグループ情報を表示するとともに、ソフト開発者によるリソースグループ情報の変更要求504の入力を受け付ける。
図6は、本実施の形態に係るリソース配分システム1100のリソース配分調整工程(処理)を示すフローチャートである。
図6を用いて、リソース配分システム1100のリソース配分調整工程(処理)について説明する。
図6において、左半分はリソース配分装置1000の動作、右半分はリソース配分調整装置1001の動作を示している。
その後、ステップST106において、リソース配分装置1000は、タスク(ユーザアプリ)の通常稼動を実行し、その実行を継続する。
リソースグループ監視制御部206は、リソースグループの上限値の超過を検出した場合(ST107でYES)、ST108に進む。
リソースグループ監視制御部206は、リソースグループの上限値の超過を検出していない場合(ST107でNO)、ST106に戻り、タスクの通常稼働を継続する。
ST108において、リソースグループ監視制御部206は、リソースグループ情報通知部304に対して、上限値に抵触したリソースグループの情報(リソースグループ情報)を含むイベント通知を発行する。
ステップST200において、リソース配分調整装置1001は、システム起動時にリソース配分調整機構部700を起動し初期化処理を行う。
ステップST201において、リソースグループ情報通信部701は、リソース配分機構部300のリソースグループ情報通知部304からの接続待ちを行う。
ステップST203で、リソースグループ情報通信部701は、到達通知情報(リソースグループ情報)に基づいて、上限値に抵触したリソースグループのリソースグループ情報の保存をリソースグループ情報記録部702に対して要求する。保存を要求するリソースグループ情報は、受信した到達通知情報に含まれる情報である。このリソースグループ情報には、リソースグループの上限値を超過したリソースグループの種別と、超過値と、超過発生時刻と、超過の積算回数や所属タスク等のリソースグループの上限値の超過情報が含まれる。
最後に、ステップST207で、システム終了要求またはリソース配分調整機構部700の終了要求があるまで、以上のリソースグループ情報の表示とリソース配分の変更要求処理は適宜繰り返し実行される。
ステップST208で、リソース配分調整機構部700の終了要求を受けて終了処理を行う。
ステップST114において、リソース配分機構部300のリソースグループ情報通知部304は、ネットワーク600を介して、リソース配分の上限値変更や所属タスクの変更等のリソースグループ情報の変更要求504を受信する。
本実施の形態では、主に、実施の形態1,2と異なる点について説明する。
実施の形態1,2で説明した構成部と、同様の機能を有する構成部については同一の符号を付し、その説明を省略する場合があるものとする。
図7は、本実施の形態に係るリソース配分システム1100のリソース配分調整工程(処理)を示すフローチャートである。
図7を用いて、リソース配分システム1100のリソース配分調整工程(処理)について説明する。
図7において、左半分はリソース配分装置1000の動作、右半分はリソース配分調整装置1001の動作を示している。
その後、ステップST106において、リソース配分装置1000は、タスク(ユーザアプリ)の通常稼動を実行し、その実行を継続する。
ここで、リソースグループ変更制御部302は、例えば、タスクに割り当てたリソースの割当量の情報を最新割当情報として記憶装置に記憶する最新割当情報記憶部の機能を有するものとする。
ステップST116において、リソースグループ情報通知部304は、例えば、上述した最新割当情報からリソースグループ毎の最新(現在)リソース使用量を取得する。
その後、ステップST115に戻り、リソース配分調整機構部700側からのリソースグループ情報の取得要求を一定周期で受信する毎に、リソース配分調整機構部700側へ最新リソース使用量の情報を含む最新リソースグループ情報を折り返し送信する処理を繰り返す。
ステップST200において、リソース配分調整装置1001は、システム起動時にリソース配分調整機構部700を起動し、初期化処理を行う。
ステップST209において、リソースグループ情報通信部701は、ネットワーク600を介して、リソース配分機構部300側へ最新リソース使用量の情報を含む最新リソースグループ情報の取得要求を発行(送信)する。リソースグループ情報通信部701は、最新割当情報記憶部に記憶された最新割当情報を取得する取得要求をリソース配分装置1000に送信する情報取得要求部の一例である。
ステップST211において、リソースグループ情報通信部701は、リソースグループ情報記録部702へリソースグループ毎の最新リソースグループ情報の保存を要求する。
ステップST212において、リソースグループ情報表示部703は、最新リソースグループ情報に含まれる、リソースグループ毎の種別、最新リソース使用量や所属タスク等のリソースグループ情報を表示する。
その後、ステップST209へ戻り、最新リソースグループ情報の更新表示を繰り返し実行する。この時、実際にはユーザインタフェース部800を介して表示を行う。
ユーザインタフェース部800は、ユーザにより入力されたリソースグループ毎のリソース配分の上限値変更や所属タスクの変更等のリソースグループ情報を変更指示として受け付ける。ユーザインタフェース部800は、リソースの変更の指示である変更指示を入力する指示入力部の一例である。
最後に、ステップST207で、システム終了要求またはリソース配分調整機構部700の終了要求があるまで、以上のリソースグループ情報の表示とリソース配分の変更要求処理は適宜繰り返し実行される。
ステップST208で、リソース配分調整機構部700の終了要求を受けて終了処理を行う。
また、ST114,ST111〜ST113の処理は、図5で説明したST114,ST111〜ST113の処理と同様の処理である。
なお、リソース配分調整装置は、最新リソースグループ情報の取得要求を一定周期で送信する。しかし、リソース配分調整装置は、最新リソースグループ情報の取得要求を不定期で送信するものとしても構わない。
あるいは、例えば、リソースグループ生成管理部301、リソースグループ変更制御部302をひとつの機能ブロックで実現し、リソースグループ情報通知部304、リソースグループ情報記録部305をひとつの機能ブロックで実現しても良い。
あるいは、これらの機能ブロックを、他のどのような組み合わせでOS実行部200、リソース配分機構部300を構成しても構わない。また、リソース配分調整機構部700についても同様にどのように機能ブロックを構成しても構わない。
さらに、以上の実施の形態のうち、2つ以上を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、1つを部分的に実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、2つ以上を部分的に組み合わせて実施しても構わない。
なお、以上の実施の形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではなく、矛盾しない範囲であれば必要に応じて種々の変更が可能である。
Claims (9)
- リソースを有し、前記リソースを用いてプログラムを実行するリソース配分装置において、
前記プログラムに対して割り当てる前記リソースの割当量の上限値が設定された割当情報を記憶装置に記憶する割当情報記憶部と、
前記割当情報記憶部により記憶された前記割当情報に基づいて、前記プログラムに対し、前記リソースのうち前記上限値が示す割当量の前記リソースを割り当てる割当部と、
前記プログラムの実行中に、前記リソースの使用量が前記上限値に達したか否かを処理装置により判定する判定部と、
前記判定部により前記リソースの使用量が前記上限値に達したと判定された場合に、前記リソースの使用量が前記上限値に達したことを示す到達通知情報を出力する通知部と、
前記通知部から前記到達通知情報を入力し、入力した前記到達通知情報に基づいて、前記リソースの割当量の変更に用いる変更情報を生成し、生成した前記変更情報を出力する管理部と
を備え、
前記割当部は、
前記管理部から前記変更情報を入力し、入力した前記変更情報に基づいて、前記プログラムに対して割り当てる前記リソースの割当量を変更する
ことを特徴とするリソース配分装置。 - 前記リソースの割当量の変更の必要条件である変更必要条件と、前記変更必要条件を満たす場合の前記割当量の変更方式とを対応付けた変更条件情報を記憶装置に記憶する変更条件記憶部を備え、
前記管理部は、
前記変更条件記憶部により記憶された前記変更条件情報に含まれる前記変更必要条件に基づいて前記リソースの割当量の変更が必要か否かを判定し、前記リソースの割当量の変更が必要と判定された場合に、前記変更条件情報に含まれる前記変更方式に基づいて前記変更情報を生成する
ことを特徴とする請求項1に記載のリソース配分装置。 - 前記変更条件記憶部は、
一定時間内に前記リソースの使用量が前記上限値に達した回数が閾値以上の場合を前記変更必要条件とし、前記変更必要条件を満たす場合の前記割当量の変更量を前記変更方式として記憶することを特徴とする請求項2に記載のリソース配分装置。 - 前記変更条件記憶部は、
一定時間内に前記リソースの使用量が前記上限値に達することがない場合を前記変更必要条件とし、前記変更必要条件を満たす場合に前記リソースの割当量を縮小することを前記変更方式として記憶することを特徴とする請求項2に記載のリソース配分装置。 - リソースを有し、前記リソースを用いてプログラムを実行するリソース配分装置と、前記リソース配分装置とネットワークを介して接続されるサーバ装置とを備えるリソース配分システムにおいて、
前記リソース配分装置は、
前記プログラムに対して割り当てる前記リソースの割当量の上限値が設定された割当情報を記憶装置に記憶する割当情報記憶部と、
前記割当情報記憶部により記憶された前記割当情報に基づいて、前記プログラムに対し、前記リソースのうち前記上限値が示す割当量の前記リソースを割り当てる割当部と、
前記プログラムの実行中に、前記リソースの使用量が前記上限値に達したか否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記リソースの使用量が前記上限値に達したと判定された場合に、前記リソースの使用量が前記上限値に達したことを示す到達通知情報を前記サーバ装置に送信する通知部と
を備え、
前記サーバ装置は、
前記通知部からの前記到達通知情報を受信する情報通信部と、
前記情報通信部により前記到達通知情報が受信されると、受信した前記到達通知情報に基づいて、前記プログラムに対して割り当てる前記リソースの割当量の変更に用いる変更情報を生成し、生成した前記変更情報を前記リソース配分装置に送信する管理部と
を備え、
前記リソース配分装置の前記割当部は、
前記サーバ装置の前記管理部から前記変更情報を受信し、受信した前記変更情報に基づいて、前記プログラムに対して割り当てる前記リソースの割当量を変更する
ことを特徴とするリソース配分システム。 - リソースを有し、前記リソースを用いてプログラムを実行するリソース配分装置と、前記リソース配分装置とネットワークを介して接続されるサーバ装置とを備えるリソース配分システムにおいて、
前記リソース配分装置は、
前記プログラムに対して割り当てる前記リソースの割当量の上限値が設定された割当情報を記憶装置に記憶する割当情報記憶部と、
前記割当情報記憶部により記憶された前記割当情報に基づいて、前記プログラムに対し、前記リソースのうち前記上限値が示す割当量の前記リソースを割り当てる割当部と、
前記割当部が前記プログラムに割り当てた前記リソースの割当量の情報を最新割当情報として記憶装置に記憶する最新割当情報記憶部と
を備え、
前記サーバ装置は、
前記最新割当情報記憶部に記憶された前記最新割当情報を取得する取得要求を前記リソース配分装置に送信する情報取得要求部を備え、
前記リソース配分装置は、
前記情報取得要求部から前記取得要求を受信すると、前記最新割当情報記憶部により記憶された前記最新割当情報を記憶装置から取得し、取得した前記最新割当情報を前記サーバ装置に送信する通知部を備え、
前記サーバ装置は、
前記通知部からの前記最新割当情報を受信すると、受信した前記最新割当情報を表示装置に表示する表示部を備えることを特徴とするリソース配分システム。 - サーバ装置は、さらに、
前記リソースの変更の指示である変更指示を入力する指示入力部と、
前記指示入力部により入力された前記変更指示に基づいて、前記プログラムに対して割り当てる前記リソースの割当量の変更に用いる変更情報を生成し、生成した前記変更情報を前記リソース配分装置に送信する管理部と
を備え、
前記リソース配分装置の前記割当部は、
前記サーバ装置の前記管理部から前記変更情報を受信し、受信した前記変更情報に基づいて、前記プログラムに対して割り当てる前記リソースの割当量を変更する
ことを特徴とする請求項6に記載のリソース配分システム。 - リソースを有し、前記リソースを用いてプログラムを実行するリソース配分装置であって、前記プログラムに対して割り当てる前記リソースの割当量の上限値が設定された割当情報を記憶装置に記憶する割当情報記憶部を備えるリソース配分装置のリソース配分方法において、
割当部が、前記割当情報記憶部により記憶された前記割当情報に基づいて、前記プログラムに対し、前記リソースのうち前記上限値が示す割当量の前記リソースを割り当てる割当工程と、
判定部が、前記プログラムの実行中に、前記リソースの使用量が前記上限値に達したか否かを判定する判定工程と、
通知部が、前記判定工程により前記リソースの使用量が前記上限値に達したと判定された場合に、前記リソースの使用量が前記上限値に達したことを示す到達通知情報を出力する通知工程と、
管理部が、前記通知工程から前記到達通知情報を入力し、入力した前記到達通知情報に基づいて、前記プログラムに対して割り当てる前記リソースの割当量の変更に用いる変更情報を生成し、生成した前記変更情報を出力する管理工程と
を備え、
前記割当工程は、
前記管理工程から前記変更情報を入力し、入力した前記変更情報に基づいて、前記プログラムに対して割り当てる前記リソースの割当量を変更する
ことを特徴とするリソース配分方法。 - リソースを有し、前記リソースを用いてタスクを実行するリソース配分装置であって、前記タスクに対して割り当てる前記リソースの割当量の上限値が設定された割当情報を記憶装置に記憶する割当情報記憶部を備えるリソース配分装置のプログラムにおいて、
割当部が、前記割当情報記憶部により記憶された前記割当情報に基づいて、前記タスクに対し、前記リソースのうち前記上限値が示す割当量の前記リソースを割り当てる割当処理と、
判定部が、前記タスクの実行中に、前記リソースの使用量が前記上限値に達したか否かを判定する判定処理と、
通知部が、前記判定処理により前記リソースの使用量が前記上限値に達したと判定された場合に、前記リソースの使用量が前記上限値に達したことを示す到達通知情報を出力する通知処理と、
管理部が、前記通知処理から前記到達通知情報を入力し、入力した前記到達通知情報に基づいて、前記タスクに対して割り当てる前記リソースの割当量の変更に用いる変更情報を生成し、生成した前記変更情報を出力する管理処理と、
割当部が、前記管理処理から前記変更情報を入力し、入力した前記変更情報に基づいて、前記タスクに対して割り当てる前記リソースの割当量を変更する割当変更処理と
をコンピュータである前記リソース配分装置に実行させることを特徴とするプログラム。
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