JP2022552149A - 共有して利用されるメモリ手段を利用するための方法、コンピュータプログラム、記憶媒体、メモリ手段、およびシステム - Google Patents

Abstract

ユーザによる、とりわけコンピュータに実装されたアプリケーションによる、共有して利用されるメモリ手段の利用のための、コンピュータに実装された方法（１００）であって、この共有して利用されるメモリ手段が少なくとも１つのパーティションに分割されており、各パーティションに利用権限、とりわけ書き込み権限および／または読み取り権限が割り当て可能であり、この利用権限に多数のユーザグループが割り当て可能であり、ユーザが１つのユーザグループのメンバーであり、この場合、ユーザが少なくとも１つのパーティションの第１のパーティションにアクセスし、かつこのユーザがこのアクセスに相応する利用権限に割り当てられたユーザグループの１つのメンバーではない場合、このユーザによる、共有して利用されるメモリの利用が阻止される（１０１）方法（１００）。

Description

本発明は、コンピュータに実装された方法、コンピュータプログラム、電子記憶媒体、共有して利用されるメモリ手段、およびシステムを提供する。
大きなデータ量が処理されるシステムでは、データのコピーは費用のかかる事柄であり、つまり一部の工程では、利用可能な計算リソースの大きな割合を必要とする。運転者支援または自動運転のためのシステムでは、例えば１秒につき数ギガバイトが処理される。したがってデータのコピーができるだけ回避されると、例えば計算時間の形態での）有益な計算リソースが節減され得る。

複数の計算コアまたは実行の様々なコンテキスト（例えばＯＳＥＫ動作システム上での様々なタスク）を有するシステム上では、アプリケーションの並行部分の間でのデータの一貫性のある伝送を保証するために通信ミドルウェアを用いることが知られている。通信ミドルウェアの参加者は、生産者および消費者である。これに関し、生産者はデータを通信ミドルウェアに格納し、これは、ミドルウェアによって管理されるメモリ内へのデータのドロップによって行われ得る。消費者は格納されたデータを利用し、これは、ミドルウェアによって管理されている相応のメモリの読み出しによって行われ得る。

コピーを回避するため、とりわけデータの格納にいわゆる「ゼロコピー」手法を利用することが知られている。「ゼロコピー」手法に基づく通信ミドルウェアは典型的には二段階で進行する。第１のステップでは、生産者が通信ミドルウェアによってメモリまたはメモリ手段を要求する。第２のステップでは、生産者が、要求されたメモリに供給すべきデータを書き込む。

典型的には、メモリ内へのデータの格納により、生産者に対し、格納されたデータを変更する可能性が失われる。なぜならデータの事後変更は、結果として通信システムの未定義動作となり得るからである。

「ゼロコピー」手法を実行するために、共有して利用されるメモリ手段（英語：ｓｈａｒｅｄ ｍｅｍｏｒｙ）内にデータをドロップすることが知られており、このメモリ手段は、すべての生産者および消費者（より一般的には：アプリケーション）によって読み取りおよび書き込みされ得る。これは、セーフティの問題もセキュリティの問題も生じさせ得る。

セーフティの問題とは、ここでは、例えば１つのアプリケーションが予定外に、別のアプリケーションのために設けられたメモリ領域に書き込み、それにより意図していなかった動作を作動させることと理解される。

セキュリティの問題とは、ここでは、例えば１つのアプリケーションが意図的におよび悪意をもって別のアプリケーションに影響を及ぼすといったことと理解される。
これらの問題を解決するため、なかでもメモリ管理ユニット（英語：Ｍｅｍｏｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔｓ；ＭＭＵ）を用いることが知られている。このＭＭＵは典型的には物理メモリアドレスを仮想アドレスに変換する。これにより、１つのアプリケーションはかなりの作業量を伴ってのみ別のアプリケーションのメモリにアクセスできる、つまりなかでも読み取りおよび書き込みできる。この安全メカニズムは共有メモリ手段によって弱められ、なぜならこの場合には、すべてのアプリケーションがそのそれぞれのアドレス空間にこのメモリを呼び込むことができ、それによりメモリへのアクセスを有するからである。

これを踏まえて本発明は、ユーザによる、共有して利用されるメモリ手段の利用のための、コンピュータに実装された方法であって、共有して利用されるメモリ手段が少なくとも１つのパーティションに分割されており、各パーティションに利用権限、とりわけ書き込み権限および／または読み取り権限が割り当て可能であり、この利用権限に多数のユーザグループを割り当て可能であり、ユーザが１つのユーザグループのメンバーであり、この場合、ユーザが少なくとも１つのパーティションの第１のパーティションにアクセスし、かつこのユーザがこのアクセスに相応する利用権限に割り当てられたユーザグループの１つのメンバーではない場合、このユーザによる、共有して利用されるメモリの利用が阻止される、方法を提供する。

ユーザとは、ここでは、なかでもコンピュータに実装されたアプリケーションのことと理解され得る。
利用権限とは、ここでは、なかでも書き込み権限または読み取り権限のことと理解され得る。

書き込み権限とは、ここでは、アクセスしているユーザ、例えばコンピュータに実装されたアプリケーションがパーティションに、パーティション内に保存されたデータが変更されているようにまたはアクセス後に変更されているようにアクセスしてよいということと理解され得る。

読み取り権限とは、ここでは、アクセスしているユーザ、例えばコンピュータに実装されたアプリケーションがパーティションに、ユーザがパーティション内に保存されたデータを読み取れるまたは読み出せるようにアクセスしてよいことと理解され得る。典型的には、読み取りアクセス中、パーティションに内包されているデータは保たれたままであり、かつアクセス後に変更されていない。ユーザが読み取り権限しか有さない場合、アクセスしているユーザによる、パーティションに内包されているデータの変更は不可能である。動作システムがこれを相応の手段によって保証する。

本発明の方法は、共有して利用されるメモリの複数のパーティションによる設定が作成され、この設定が、アプリケーションごとに、それも相応のグループへのアプリケーションの所属に基づき、個別のアクセス権限を定義することにより、共有して利用されるメモリ手段へのアプリケーションのアクセスが制限されるという利点を提供する。これにより、システムのセーフティレベルおよびセキュリティレベルが上がり、つまり改善される。

本発明のさらなる態様は、本発明に基づく方法のすべてのステップを実行するように適応されているコンピュータプログラムである。
本発明のさらなる態様は、本発明に基づくコンピュータプログラムが保存されている電子記憶媒体である。

本発明のさらなる態様は、本発明に基づく方法で使用するために適応されている共有して利用されるメモリ手段である。
メモリ手段の一実施形態によれば、メモリ手段がパーティションを有し、パーティションへの利用権限の割当ておよび利用権限への多数のユーザグループの割当てがアクセスコントロールリストを介して行われる。

アクセスコントロールリスト（ＡＣＬ）とは、ここでは、それを使うことで単項で、利用権限、なかでも書き込み権限または読み取り権限がユーザまたはユーザグループに付与され得るリストのことと理解され得る。ＡＣＬはこの場合、システム内で、典型的にはセントラルサービスによって管理される。アクセス制御はこの場合、典型的には動作システムにより、ＡＣＬに基づき、割り当てられた利用権限に依存して行われる。

本発明のさらなる態様は、本発明の実施形態に基づく共有して利用されるメモリ手段およびセントラルサービスを含むシステムであって、このセントラルサービスが、メモリ手段のためのパーティションを作成し、かつパーティションへの利用権限の割当ておよび利用権限への多数のユーザグループの割当てを、アクセスコントロールリストを使って管理する、システムである。

セントラルサービスとは、ここでは、動作システムのサービスまたはソフトウェアシステムの動作システムに近いサービスのことと理解され得る。
以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて解説する。

本発明の方法の一実施形態のフロー図である。 本発明に基づくシステムのブロック図である。

図１は、本発明の方法の一実施形態のフロー図を示す。
ステップ１０１では、ユーザによる、共有して利用されるメモリの利用が阻止される。この阻止が行われるのは、ユーザが、共有して利用されるメモリの第１のパーティションのそれぞれの利用が許可されたユーザグループのメンバーではなかったにもかかわらず、ユーザが、共有して利用されるメモリの第１のパーティションへアクセスしようとしたからである。

このような事例が起こり得るのは、例えば一人の生産者が、例えば少なくとも部分的に自動化されて動作する車両内の複数の周辺環境センサのセンサデータの融合のための融合方法が、消費者への、例えば車両の横方向制御および縦方向制御のための方法への、コピーの少ない（「ゼロコピー」手法）供給のために、共有して利用されるメモリ手段の１つのパーティションにデータを書き込もうとし、かつこの利用（書き込み）に対し、相応の利用権限（書き込み権限）に割り当てられている必要なユーザグループのメンバーではない場合などである。

この利用権限は、アクセスコントロールリスト（ＡＣＬ）を使って、共有して利用されるメモリ手段の単一のパーティションに対して精巧に付与され得る。これに関しては、セントラルサービス、つまり例えば動作システムのサービスまたはソフトウェアシステム内の動作システムに近いサービスが、パーティションを作成でき、かつＡＣＬを介して利用権限を規定することができる。その際、書き込むためにこれらのパーティションにアクセスしてよい利用グループも、読み取るためにのみこれらのパーティションにアクセスしてよいグループも作成される。これにより、共有して利用されるメモリ手段のこれらのパーティションへは、それぞれの書き込みグループまたは読み取りグループにいるユーザ、例えばアプリケーションしかアクセスできないことが保証され得る。その他のすべてのユーザに対しては、例えば動作システムがアクセスを阻止し得る。

図２は、本発明に基づくシステム２００のブロック図を示す。
システム２００は、共有して利用されるメモリ２１０を含む。このメモリは、セントラルサービス２１２により、パーティション２１１ａ、２１１ｂに分割されている。各パーティションは、利用権限、例えば書き込み権限または読み取り権限を有する。それぞれの権限に、利用グループを割り当てていなくてもよく、または１つもしくは複数の利用グループを割り当てていてもよい。この例では、パーティション２１１ａが１つの書き込み権限および１つの読み取り権限を有する。パーティション２１１ａの書き込み権限にはグループＡが割り当てられている。読み取り権限にはグループＢが割り当てられている。さらに、パーティション２１１ｂも１つの読み取り権限および１つの書き込み権限を有する。パーティション２１１ｂの書き込み権限にはグループＢが割り当てられている。読み取り権限にはグループＣが割り当てられている。システム２００はさらにアプリケーション２２０ａ～２２０ｅを含む。各アプリケーションは、利用グループに割り当てられていなくてもよく、または１つもしくは複数の利用グループに割り当てられていてもよい。この例では、アプリケーションがそれぞれ１つの利用グループに割り当てられている。つまりアプリケーション２２０ａはグループＡに、アプリケーション２２０ｂはグループＢに、アプリケーション２２０ｃはグループＢに、アプリケーション２２０ｄはグループＣに、アプリケーション２２０ｅはグループＤに割り当てられている。

アプリケーション２２０ａ～２２０ｅは、共有して利用されるメモリ手段２１０を利用する。これに関し、メモリ手段に向かう矢印は書き込みアクセスを表しており、アプリケーションに向かう矢印は読み取りアクセスを表す。双方向矢印は、管理アクティビティを表す。

アプリケーション２２０ａ～２２０ｄのアクセスは、それぞれのアプリケーションが、それぞれの利用グループでのメンバーシップに相応するやり方でのみパーティション２１１ａ、２１１ｂにアクセスするので阻止されない。

これに対しアプリケーション２２０ｅは、書き込むためにパーティション２１１ｂにアクセスする。ただしパーティション２１１ｂの書き込み権限にはグループＢが割り当てられている。しかしアプリケーション２２０ｅはグループＤのメンバーである。したがって本発明によれば、アプリケーション２２０ｅによる、共有して利用されるメモリのこのパーティションの利用は阻止される。

Claims (6)

1. ユーザによる、とりわけコンピュータに実装されたアプリケーションによる、共有して利用されるメモリ手段の利用のための、コンピュータに実装された方法（１００）であって、前記共有して利用されるメモリ手段が少なくとも１つのパーティションに分割されており、各パーティションに利用権限、とりわけ書き込み権限および／または読み取り権限が割り当て可能であり、前記利用権限に多数のユーザグループが割り当て可能であり、前記ユーザが１つのユーザグループのメンバーであり、この場合、前記ユーザが前記少なくとも１つのパーティションの第１のパーティションにアクセスし、かつ前記ユーザが前記アクセスに相応する前記利用権限に割り当てられた前記ユーザグループの１つのメンバーではない場合、前記ユーザによる、前記共有して利用されるメモリの利用が阻止される（１０１）方法（１００）。
2. 請求項１に記載の方法（１００）のすべてのステップを実行するよう適応されているコンピュータプログラム。
3. 請求項２に記載のコンピュータプログラムが保存されている電子記憶媒体。
4. 請求項１に記載の方法（１００）で使用するために適応されている共有して利用されるメモリ手段（２１０）。
5. パーティション（２１１ａ、２１１ｂ）を有し、前記パーティション（２１１ａ、２１１ｂ）への利用権限の割当ておよび前記利用権限への多数のユーザグループの割当てがアクセスコントロールリストを介して行われる、請求項４に記載のメモリ手段（２１０）。
6. 請求項５に記載の共有して利用されるメモリ手段（２１０）およびセントラルサービスを含むシステム（２００）であって、前記セントラルサービスが、前記メモリ手段（２１０）のためのパーティションを作成し、かつ前記パーティション（２１１ａ、２１１ｂ）の前記利用権限の割当ておよび前記利用権限への多数のユーザグループの割当てを、前記アクセスコントロールリストを使って管理するシステム（２００）。
   

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