JP2018045638A - 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
第1実施形態の情報処理装置100は、複数のコアを有するプロセッサを備える。プロセッサは、例えばCPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)である。第1実施形態の説明では、簡単のため、コアが2つの場合について説明する。なおコアが1つの場合、及び、コアが3つ以上の場合でも同様である。
図1は第1実施形態の情報処理装置100のシステム構成の例を示す図である。第1実施形態の情報処理装置100では、ハードウェア30上で動作する仮想マシンモニタ20が、OS(Operating System)1及びOS2を並行して動作させる。以下、OS1及びOS2を区別しない場合は、単にOSという。仮想マシンモニタ20は、ハードウェア30からのハードウェア割込み、OS1からのソフトウェア割込み、及び、OS2からのソフトウェア割込みに応じて、コア上で実行されるOSを切り替える。
図2は第1実施形態の情報処理装置100の機能構成の例を示す図である。第1実施形態の情報処理装置100の各機能は、OS1、OS2、仮想マシンモニタ20及びハードウェア30により実現される。なお図2では、OS2により実現される機能は、OS1により実現される機能と同じなので、OS2は省略している。
図3Aは第1実施形態の割込み入力先OS情報の例を示す図である。第1実施形態の割込み入力先OS情報は、割込みフィールド及び入力先OSフィールドを有するテーブルである。割込みフィールドには、割込みの種類が記憶される。入力先OSフィールドには、割込みの入力先のOSの種類が記憶される。図3Aの例は、割込みAが入力されるOSがOS1であり、割込みBが入力されるOSがOS2である場合を示す。
図3Bは第1実施形態の優先OS情報の例を示す図である。第1実施形態の優先OS情報は、コアフィールド及び優先OSフィールドを有するテーブルである。コアフィールドには、CPUのコアの種類が記憶される。図3Bの例では、コアの種類がCPUコア番号により表されている。優先OSフィールドには、コアで優先されるOSの種類が記憶される。図3Bの例は、コア1で優先されるOSがOS2であり、コア2で優先されるOSがOS1である場合を示す。
受付部21は、OSを切り替える場合、OSの切り替え要求を切替部23に入力する。
受付部21は、割込みが実行中のOS向けである理由により、OSを切り替えない場合、当該割込みを、実行中のOSの受付部11に入力する。また受付部21は、割込みが発生したコアで優先されないOSに入力される割込みである理由により、OSを切り替えない場合、当該割込みを保留(ペンディング)し、実行中のOSは、処理を継続する。
また、受付部21は、実行中のOSの要求部16から、切り替え要求を受け付けた場合、切り替え先のOSに入力される割込みが保留されているか否かを判定する。切り替え先のOSに入力される割込みが保留されている場合、受付部21は、OSの切り替え要求を切替部23に入力する。切り替え先のOSに入力される割込みが保留されていない場合、切り替え先のOSが切り替え前に実行していた場所から実行を再開する。
図4は第1実施形態の割込みの発生例を示すシーケンス図である。図4のシーケンス図に示すように、当初、CPUコア番号1の第1コアでOS1が実行され、CPUコア番号2の第2コアでOS2が実行されているとする。
図5は第1実施形態のタスク情報の例を示す図である。第1実施形態のタスク情報は、タスク名、種類、割当(アフィニティ)、及び、状態を含む。タスク名はタスクの名称である。種類はタスクの種類である。割当は、タスクを割り当てるコアを示す。状態はタスクの状態を示す。
コアである。またタスクBの状態はI/O待ちである。
設定部14は、選択部12から設定要求を受け付けると、上述のタスク情報を設定する。
図6は第1実施形態のタスク起動時の処理の例を示すフローチャートである。はじめに、選択部12が、起動されたタスクがリアルタイムタスクか否かを判定する(ステップS21)。
図7Aは第1実施形態の割込み発生時の処理の例を示すフローチャートである。はじめに、受付部21が、割込み通知部31から割込みを受け付けることにより、当該割込みをキャッチする(ステップS31)。
図7Bは、図7Aのフローチャートに従って処理された割込みの例を示す図である。
図8は第1実施形態のタスクの選択処理の例を示すフローチャートである。選択部12の処理は、例えば受付部11により割込みが受け付けられた場合に実行される。また例えば、選択部12の処理は、処理部13から明示的に選択部12の動作要求を受け付けた場合に実行される。
次に第1実施形態の変形例について説明する。第1実施形態の変形例の説明では、第1実施形態と同様の説明については省略し、第1実施形態と異なる箇所について説明する。第1実施形態の変形例の情報処理装置100のシステム構成の説明は、第1実施形態の情報処理装置100のシステム構成(図1参照)と同じなので省略する。
図9は第1実施形態の変形例の情報処理装置100の機能構成の例を示す図である。第1実施形態の変形例の情報処理装置100の各機能は、OS1、OS2、仮想マシンモニタ20及びハードウェア30により実現される。なお図9では、OS2により実現される機能は、OS1により実現される機能と同じなので、OS2は省略している。
切替部23は、切り替え先のOSが優先OSである場合、切り替え先のOSに入力される割込みをOSの受付部11に直接、入力する設定要求を、割込み設定部32に入力する。また切替部23は、切り替え先のOSに入力されない割込みをペンディングする設定要求を、割込み設定部32に入力する。
一方、切替部23は、切り替え先のOSが優先OSでない場合、切り替え先のOSに入力される割込みをOSの受付部11に直接、入力する設定要求を、割込み設定部32に入力する。また切替部23は、優先OSに入力される割込みを受付部21に入力する設定要求を、割込み設定部32に入力する。また切替部23は、それ以外のOS(3つ以上のOSが動作する場合)に入力される割込みをペンディングする設定要求を、割込み設定部32に入力する。
CPUコア番号が1の第1コアでは、OS2が優先OSである。そのため、切替部23は、切り替え後のOSがOS1の場合、割込みAをOS1の受付部11に入力する設定要求と、割込みBを受付部21に入力する設定要求と、を割込み設定部32に入力する。また切替部23は、切り替え後のOSがOS2の場合、割込みAをペンディングする設定要求と、割込みBをOS2の受付部11に直接、入力する設定要求と、を割込み設定部32に入力する。
CPUコア番号が2の第2コアでは、OS1が優先OSである。そのため、切替部23は、切り替え後のOSがOS1の場合、割込みAをOS1の受付部11に入力する設定要求と、割込みBをペンディングする設定要求と、を割込み設定部32に入力する。また切替部23は、切り替え後のOSがOS2の場合、割込みAを受付部21に入力する設定要求と、割込みBをOS2の受付部11に直接、入力する設定要求と、を割込み設定部32に入力する。
次に第2実施形態について説明する。第2実施形態の説明では、第1実施形態と同様の説明については省略し、第1実施形態と異なる箇所について説明する。第2実施形態の情報処理装置100のシステム構成の説明は、第1実施形態の情報処理装置100のシステム構成(図1参照)と同じなので省略する。
図10は第2実施形態の情報処理装置100の機能構成の例を示す図である。第2実施形態の情報処理装置100の各機能は、OS1、OS2、仮想マシンモニタ20及びハードウェア30により実現される。なお図10では、OS2により実現される機能は、OS1により実現される機能と同じなので、OS2は省略している。
図11Bは、図11Aのフローチャートに従って処理されたOS間通信要求の例を示す図である。
次に第3実施形態について説明する。第3実施形態の説明では、第1実施形態と同様の説明については省略し、第1実施形態と異なる箇所について説明する。第3実施形態の情報処理装置100のシステム構成の説明は、第1実施形態の情報処理装置100のシステム構成(図1参照)と同じなので省略する。
図12は第3実施形態の情報処理装置100の機能構成の例を示す図である。第3実施形態の情報処理装置100の各機能は、OS1、OS2、仮想マシンモニタ20及びハードウェア30により実現される。なお図12では、OS2により実現される機能は、OS1により実現される機能と同じなので、OS2は省略している。
次に第3実施形態の変形例について説明する。第3実施形態の変形例の説明では、第3実施形態と同様の説明については省略し、第3実施形態と異なる箇所について説明する。第3実施形態の変形例の情報処理装置100のシステム構成の説明は、第1実施形態の情報処理装置100のシステム構成(図1参照)と同じなので省略する。
図13は第3実施形態の変形例の情報処理装置100の機能構成の例を示す図である。第3実施形態の変形例の情報処理装置100の各機能は、OS1、OS2、仮想マシンモニタ20及びハードウェア30により実現される。なお図13では、OS2により実現される機能は、OS1により実現される機能と同じなので、OS2は省略している。
図14は第1〜第3実施形態の情報処理装置100のハードウェア構成の例を示す図である。第1〜第3実施形態の情報処理装置100は、制御装置401、主記憶装置402、補助記憶装置403、表示装置404、入力装置405及び通信装置406を備える。制御装置401、主記憶装置402、補助記憶装置403、表示装置404、入力装置405及び通信装置406は、バス410を介して接続されている。
2 OS
11 受付部
12 選択部
13 処理部
14 設定部
15 検出部
16 要求部
17 通信部
20 仮想マシンモニタ
21 受付部
22 判定部
23 切替部
24 設定部
25 検証部
26 保護設定部
30 ハードウェア
31 割込み通知部
32 割込み設定部
33 コア間割込み発生部
34 保護部
100 情報処理装置
101 タスク情報記憶部
201 判定条件記憶部
202 コンテキスト記憶部
203 ハッシュ値記憶部
301 記憶装置
Claims (13)
- 1以上のコアを有するプロセッサを備える情報処理装置であって、
割込みを、前記コア毎に受け付ける受付部と、
前記割込みが入力される第1のOS(Operating System)が、前記割込みが発生した前記コアで優先される優先OSであり、かつ、前記割込みが発生したコアで実行中の第2のOSが、前記優先OSでない場合、前記第2のOSを、前記第1のOSに切り替える切替部と、
を備える情報処理装置。 - 前記受付部は、前記第2のOSを前記第1のOSに切り替えた場合、または、前記第1のOSと前記第2のOSとが一致していた場合、前記第1のOSに前記割込みを入力し、前記第1のOSと前記第2のOSとが一致せず、かつ、前記第2のOSを前記第1のOSに切り替えなかった場合、前記割込みを保留する、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記切替部は、実行中の前記第2のOSから、前記第2のOSを前記第1のOSに切り替える要求が、前記受付部により受け付けられたとき、前記第2のOSを前記第1のOSに切り替え、
前記受付部は、前記第1のOSに入力される割込みが保留されているか否かを判定し、前記第1のOSに入力される割込みが保留されている場合、前記第1のOSに前記割込みを入力する、
請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記コアで実行されているOSが前記優先OSであり、かつ、非リアルタイムタスクよりも処理の優先度が高いリアルタイムタスクが実行可能状態である場合、前記リアルタイムタスクを選択し、前記コアで実行されているOSが前記優先OSであり、かつ、前記リアルタイムタスクが実行可能状態でない場合、前記非リアルタイムタスクを選択する選択部と、
前記選択部により選択された前記リアルタイムタスク、または、前記選択部により選択された前記非リアルタイムタスクを処理する処理部と、
を更に備える請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記選択部は、前記コアで実行されているOSが前記優先OSでなく、かつ、前記非リアルタイムタスクがある場合、前記非リアルタイムタスクを選択する、
請求項4に記載の情報処理装置。 - 前記受付部は、前記コアで実行されているOSが前記優先OSでなく、かつ、前記非リアルタイムタスクがない場合、前記コアで実行されるOSを切り替える要求を受け付ける、
請求項4に記載の情報処理装置。 - 割込みの通知先を設定する割込み設定部を更に備え、
前記切替部は、切り替え先のOSが優先OSである場合、切り替え先のOSに入力される割込みを、前記切り替え先のOSに入力する設定要求を、前記割込み設定部に入力し、前記切り替え先のOSに入力されない割込みを保留する設定要求を、前記割込み設定部に入力する、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記切替部は、切り替え先のOSが優先OSでない場合、切り替え先のOSに入力される割込みを、前記切り替え先のOSに入力する設定要求を、前記割込み設定部に入力し、優先OSに入力される割込みを前記受付部に入力する設定要求を、前記割込み設定部に入力し、前記切り替え先のOS及び前記優先OS以外のOSに入力される割込みを保留する設定要求を、前記割込み設定部に入力する、
請求項7に記載の情報処理装置。 - 指定されたコアで割込みを発生させるコア間割込み発生部と、
OS間の通信を要求するOS間通信要求を、前記リアルタイムタスクから受け付けた場合、通信先のOSが前記優先OSとして設定されたコアが指定されたコア間割込み要求を、前記コア間割込み発生部に入力し、前記OS間通信要求を、前記非リアルタイムタスクから受け付けた場合、通信先のOSが前記優先OSとして設定されていないコアが指定されたコア間割込み要求を、前記コア間割込み発生部に入力する通信部と、
を更に備える請求項4に記載の情報処理装置。 - 前記情報処理装置に記憶された改ざんの検証対象のデータの第1のハッシュ値を計算し、前記第1のハッシュ値と、改ざんされていない前記検証対象のデータの第2のハッシュ値と、を比較することにより、前記検証対象のデータの完全性を検証する検証部、
を更に備える請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記情報処理装置に記憶された保護対象のデータの書き換えを禁止する保護部、
を更に備える請求項1に記載の情報処理装置。 - 1以上のコアを有するプロセッサを備える情報処理装置の情報処理方法であって、
割込みを、前記コア毎に受け付けるステップと、
前記割込みが入力される第1のOS(Operating System)が、前記割込みが発生した前記コアで優先される優先OSであり、かつ、前記割込みが発生したコアで実行中の第2のOSが、前記優先OSでない場合、前記第2のOSを、前記第1のOSに切り替えるステップと、
を含む情報処理方法。 - 1以上のコアを有するプロセッサを備える情報処理装置を、
割込みを、前記コア毎に受け付ける受付部と、
前記割込みが入力される第1のOS(Operating System)が、前記割込みが発生した前記コアで優先される優先OSであり、かつ、前記割込みが発生したコアで実行中の第2のOSが、前記優先OSでない場合、前記第2のOSを、前記第1のOSに切り替える切替部、
として機能させるためのプログラム。
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