JP2023071103A - プロセススケジュール方法 - Google Patents

Abstract

【課題】情報処理装置のプロセススケジュール方法において、制御アプリのスケジューラを汎用ＯＳ上でも実現可能とし、スケジュールする時点とそのスケジュール内容をユーザが変更しうるようにする。
【解決手段】情報処理装置が、ＯＳの特定されたＯＳ内部処理関数の実行時に、ＯＳとは別個にプロセスをスケジューリングする拡張スケジュールプロセス処理を起床するステップと、拡張スケジュールプロセス処理により、拡張スケジュール処理内容プログラムによるプロセスをスケジューリングするステップとを有する。また、ユーザから入力されたＯＳ内部処理関数の情報にしたがって、拡張スケジュールプロセス処理を起床するＯＳ内部処理関数を選定するステップと、拡張スケジュールプロセス処理により起動される拡張スケジュール処理内容プログラムを登録するステップを有する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、プロセススケジュール方法に係り、特に、リアルタイムＯＳにおいて、ＯＳ固有のプロセスのスケジューリングを拡張して、ユーザがプロセスの起動のトリガーとなるイベントと起動するプロセスの内容を定義しうるプロセススケジュール方法に関する。

従来、制御システムにおけるコントローラ上の制御アプリケーションソフトウェア（以下、アプリケーションソフトウェアを単に「アプリ」ともいう）のリアルタイム性を保証するためには、専用のＲＴＯＳ（Real Time Operating System）を採用し、アプリのリアルタイム性を保証するのが一般的であった。しかしながら、ＲＴＯＳは、リアルタイム性保証に特化した機能しか持たず、近年ＩｏＴ（Internet of Things：モノのインターネット）時代に要求されている他機器との接続性やデータ処理のためのＡＩ等の技術を実装・運用できない。そのため、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）等の汎用ＯＳの採用したコントローラが普及している。汎用ＯＳ上で従来の制御アプリを運用する場合、アプリの順序制御が汎用ＯＳのスケジュールの特性に左右されてしまう。特に、アプリの異常が発生した場合、従来のＲＴＯＳではＲＴＯＳ処理の延長で異常対策処理を行うケースが多い。それによって異常処理が優先的にかつ即時に処理されるため、システムの異常停止などの異常対策によってシステムの安全性を保つことができる。しかしながら、汎用ＯＳ上で同じ処理を実現するのは困難である。この解決策として汎用ＯＳに対して、従来のＲＴＯＳのスケジューラ特性を実現する拡張したスケジューラを設ける方法がある。

これに関連し、仮想計算機上で実行されるゲストＯＳのスケジュールに関しては、例えば、特許文献１がある。特許文献１では、仮想計算機のスケジュールのために、仮想計算機マネージャに、ゲストＯＳスケジューラを設け、計測されたゲストＯＳの動作周波数に基づいて、ゲストＯＳに対するＣＰＵの割当を調整するように、ゲストＯＳをスケジュールする仮想計算機システムが開示されている。また、ＶｏＩＰを実行するためのスレッド処理のスケジューリングに関する技術としては、例えば、特許文献２がある。特許文献２の呼処理装置は、呼処理イベントをキューイングする第１のスケジューラの外に、イベント処理スレッドを生成し、各イベントキュー管理オブジェクトから呼処理イベントを抽出して実行させる第２のスケジューラを設けている。

特開２００９－１１０４０４号公報 特開２０１０－７３２１４号公報

特許文献１は、仮想計算機マネージャ上に新たなスケジューラを設けて、ゲストＯＳのスケジューリングを行う技術であり、特許文献２に記載された呼処理装置では、第２のスケジューラを設けることにより、処理デッドライン内で実行するタスクの順序を再調整し、ＣＰＵの性能が低下しないようにしている。

しかしながら、これらの拡張されたスケジューラは、スケジューラを動作させるときと、そのスケジュール内容は、ユーザ側で変更することはできない。

汎用ＯＳにおけるアプリスケジュール方法に関して、スケジュールする時点とそのスケジュール内容をユーザが容易に変更可能にしたいと要請がある。それによって、従来、ＲＴＯＳ上で実行された制御アプリのスケジューラが汎用ＯＳ上でも実現可能となる。また、全アプリが動作する前に必要な処理をユーザ側で容易で変更できるため、多様なアプリのスケジュール方法が実現できる。

本発明の目的は、制御アプリのスケジューラを汎用ＯＳ上でも実現可能とし、スケジュールする時点とそのスケジュール内容をユーザが変更しうるプロセススケジュール方法を提供することにある。

本発明のプロセススケジュール方法は、汎用ＯＳ上で実行されるプロセスをスケジューリングする情報処理装置のプロセススケジュール方法であって、情報処理装置が、ＯＳの特定されたＯＳ内部処理関数の実行時に、ＯＳとは別個にプロセスをスケジューリングする拡張スケジュールプロセス処理を起床するステップと、情報処理装置が、拡張スケジュールプロセス処理により、拡張スケジュール処理内容プログラムによるプロセスをスケジューリングするステップとを有するようしたものである。

本発明によれば、制御アプリのスケジューラを汎用ＯＳ上でも実現可能とし、スケジュールする時点とそのスケジュール内容をユーザが変更しうるプロセススケジュール方法を提供することができる。

実施形態１に係るプロセススケジュール方法が適用される情報処理装置の機能構成図である。 実施形態１に係るプロセススケジュール方法が適用される情報処理装置のハードウェア・ソフトウェア構成図である。 拡張スケジュール管理テーブルの一例を示す図である。 拡張スケジュールイベントフック処理テンプレートの一例を示す図である。 実施形態１に係る拡張スケジュールイベント情報テーブルの一例を示す図である。 ＯＳスケジュールと拡張スケジュールの関係の概要を示した図である。 拡張スケジュールイベント選定処理を示すフローチャートである。 拡張スケジュールイベントフック処理作成処理を示すフローチャートである。 拡張スケジュールイベントフック処理を示すフローチャートである。 拡張スケジュール処理内容プログラム登録処理を示すフローチャートである。 実施形態１に係る拡張スケジュール起床処理を示すフローチャートである。 実施形態１に係る拡張スケジュールプロセス処理を示すフローチャートである。 ＯＳ内部処理関数ＣａｌｌＧｒａｐｈ画面のユーザインタフェースを説明する図である。 実施形態２に係るプロセススケジュール方法が適用される情報処理装置の機能構成図である。 実施形態２に係るプロセススケジュール方法が適用される情報処理装置のハードウェア・ソフトウェア構成図である。 実施形態２に係る拡張スケジュールイベント情報テーブルの一例を示す図である。 実施形態２に係る拡張スケジュール起床処理を示すフローチャートである。 実施形態２に係る拡張スケジュールプロセス処理を示すフローチャートである（その一）。 実施形態２に係る拡張スケジュールプロセス処理を示すフローチャートである（その二）。

以下、本発明に係る各実施形態を、図１ないし図１８Ｂを用いて説明する。

〔実施形態１〕
以下、本発明に係る実施形態１を、図１ないし図１３を用いて説明する。

先ず、図１および図２を用いて実施形態１に係るプロセススケジュール方法が適用される情報処理装置の構成について説明する。

本発明のプロセススケジュール方法が適用される情報処理装置１００は、図１に示されるように、機能構成として、拡張スケジュールイベント選定部１０１、拡張スケジュールイベントフック処理作成部１１０、拡張スケジュール処理内容プログラム登録部１２０、拡張スケジュール処理内容プログラム１２１、拡張スケジュールプロセス部１３０、アプリ１４０、ＯＳ（Operating System）１５０、記憶部１６０を備える。

ＯＳ１５０は、コンピュータのオペレーション（操作・運用・運転）を司るハードウェアとソフトウェアの仲立ちとなるシステムソフトウェアであり、例えば、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）やＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）のような汎用ＯＳである。

本実施形態のＯＳ１５０は、機能として、後に説明するスケジュール部１５１、拡張スケジュールイベントフック処理プログラム１５２、拡張スケジュールプロセス起床部１５３を備える。

ここで、拡張スケジュールとは、ＯＳ１５０本来のプロセススケジュールとは、別にユーザが新たにプロセスの実行順番や内容を定義して実行することを可能にするプロセスのスケジューリングである。

スケジュール部１５１は、ＯＳ固有のプロセスのスケジューリングを行う機能部である。

アプリ１４０は、生産的な役割や制御を行うＯＳ１５０上で実行される応用ソフトウェアのプログラムである。アプリ１４０は、通常、複数存在し、ＯＳ１５０が管理するプロセス単位で実行される。

拡張スケジュールイベント選定部１０１は、後述する拡張スケジュールプロセス部１３０を起床（Ｗａｋｅ Ｕｐ）するために指定するＯＳ１５０のカーネルのＯＳ内部処理関数を選定する機能部である。

拡張スケジュールイベントフック処理作成部１１０は、後述の拡張スケジュールイベントフック処理プログラム１５２を作成する機能部である。

拡張スケジュールイベントフック処理プログラム１５２は、後述の拡張スケジュールイベントフック処理テンプレート２０１に基づいて作成されるプログラムであり、後述の拡張スケジュールプロセス部１３０を起床するイベントとして選定された内部関数によるＯＳプロセスが、ＯＳ１５０上で実行されるときに、拡張スケジュールの実行のためのイベントのフック（取り掛かり）として実行されるプログラムである。拡張スケジュールイベントフック処理プログラム１５２は、ＯＳ１５０の内部処理として挿入され、その挿入の仕組みは、例えば、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）の場合のＦｔｒａｃｅのように、ＯＳ１５０が備えている機能を使用してもよい。ＯＳ１５０に挿入された拡張スケジュールイベントフック処理プログラム１５２は、後述する拡張スケジュールプロセス起床部１５３を呼び出し、拡張スケジュールプロセス部１３０の処理に必要なパラメータを、後述の拡張スケジュールイベント情報テーブル２０２に格納する。

拡張スケジュール処理内容プログラム登録部１２０は、後述の拡張スケジュール処理内容プログラム１２１を登録する機能部である。

拡張スケジュール処理内容プログラム１２１は、拡張スケジュールのプロセスの機能を実現するプログラムである。この拡張スケジュール処理内容プログラム１２１はユーザが作成したものであり、拡張スケジュールイベント選定部１０１で選定したＯＳ１５０のカーネル内部処理関数の実行の延長で実行したい処理を実現するプログラムである。また、拡張スケジュール処理内容プログラム１２１は、通常、複数、存在してもよく、ユーザの設定に基づいて、拡張スケジュール処理内容プログラム登録部１２０により、後述の拡張スケジュール管理テーブル２００に登録される。

拡張スケジュールプロセス起床部１５３は、拡張スケジュールプロセス部１３０を起床させる機能部である。拡張スケジュールプロセス起床部１５３は、ＯＳ１５０の内部モジュールとして拡張スケジュールプロセス部１３０の初期化時にＯＳ１５０にロードされる。拡張スケジュールプロセス起床部１５３のロードは、ＯＳ１５０が備えている機能を使用してもよい。

拡張スケジュールプロセス部１３０は、後述の拡張スケジュールイベント情報テーブル２０２で設定されたパラメータを使い、後述の拡張スケジュール管理テーブル２００に登録されている拡張スケジュール処理内容プログラム１２１を実行する機能部である。

記憶部１６０は、プロセススケジュール方法を実現するためのデータを記憶する機能部である。
記憶部１６０には、拡張スケジュール管理テーブル２００、拡張スケジュールイベントフック処理テンプレート２０１、拡張スケジュールイベント情報テーブル２０２が保持される。

なお、各テーブルの詳細は、後に説明する。

次に、図２を用いて、本発明のプロセススケジュール方法が適用される情報処理装置のハードウェア・ソフトウェア構成について説明する。
本発明のプロセススケジュール方法が適用される情報処理装置１００は、図１に示されるように、ハードウェア構成は、例えば、図２に示されるパーソナルコンピュータのような一般的な情報処理装置で実現される。

情報処理装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０２、主記憶装置３０４、ネットワークＩ／Ｆ（InterFace）３０６、表示Ｉ／Ｆ３０８、入出力Ｉ／Ｆ３１０、補助記憶Ｉ／Ｆ３１２が、バスにより結合された形態になっている。

ＣＰＵ３０２は、情報処理装置１００の各部を制御し、主記憶装置３０４に必要なプログラムをロードして実行する。

主記憶装置３０４は、通常、ＲＡＭなどの揮発メモリで構成され、ＣＰＵ３０２が実行するプログラム、参照するデータが記憶される。

ネットワークＩ／Ｆ３０６は、ネットワーク５と接続するためのインタフェースである。

表示Ｉ／Ｆ３０８は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示装置３２０を接続するためのインタフェースである。

入出力Ｉ／Ｆ３１０は、入出力装置を接続するためのインタフェースである。図２の例では、キーボード３３０とポインティングデバイスのマウス３３２が接続されている。

補助記憶Ｉ／Ｆ３１２は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）３５０やＳＳＤ（Solid State Drive）などの補助記憶装置を接続するためのインタフェースである。

ＨＤＤ３５０は、大容量の記憶容量を有しており、本実施形態を実行するためのプログラムが格納されている。情報処理装置１００には、拡張スケジュールイベント選定プログラム３６１、拡張スケジュールイベントフック処理作成プログラム３６２、拡張スケジュール処理内容プログラム登録プログラム３６３、拡張スケジュール処理内容プログラム１２１、拡張スケジュールプロセスプログラム３６４がインストールされている。

拡張スケジュールイベント選定プログラム３６１、拡張スケジュールイベントフック処理作成プログラム３６２、拡張スケジュール処理内容プログラム登録プログラム３６３、拡張スケジュールプロセスプログラム３６４は、それぞれ拡張スケジュールイベント選定部１０１、拡張スケジュールイベントフック処理作成部１１０、拡張スケジュール処理内容プログラム登録部１２０、拡張スケジュールプロセス部１３０の機能を実現するプログラムである。

また、情報処理装置１００には、一般的な応用プログラムとして、アプリ１４０と、基本ソフトウェアとしてのＯＳ１５０がインストールされている。

また、ＯＳ１５０のプログラムとして、スケジュールプログラム、拡張スケジュールイベントフック処理プログラム１５２、拡張スケジュールプロセス起床プログラムを備えている（省略）。スケジュールプログラム、拡張スケジュールプロセス起床プログラムは、それぞれスケジュール部１５１、拡張スケジュールプロセス起床部１５３の機能を実現するプログラムである。拡張スケジュールイベントフック処理プログラム１５２は、既に説明したように、ＯＳ１５０のプログラムとして埋め込まれている。

次に、図３ないし図５を用いて本発明のプロセススケジュール方法に用いられるデータ構造について説明する。

拡張スケジュール管理テーブル２００は、拡張スケジュールに関する情報を管理するテーブルであり、図３に示されるように、拡張スケジュールイベント識別子２００ａ、イベントフック識別子２００ｂ、拡張スケジュール処理内容プログラム識別子２００ｃの各フィールドを有する。

拡張スケジュールイベント識別子２００ａには、ＯＳとは別個に定義する拡張スケジュールに関するイベント識別子を一意に特定するための識別子が格納される。拡張スケジュールイベント識別子は、例えば、拡張スケジュールイベント選定部１０１で選定されたＯＳ１５０のカーネルのＯＳ内部処理関数と対応付けて作成される。

イベントフック識別子２００ｂには、拡張スケジュールイベントフック処理作成部１１０で作成される拡張スケジュールイベントフック処理プログラム１５２の識別子が格納される。

拡張スケジュール処理内容プログラム識別子２００ｃには、ＯＳ１５０のスケジュール部２２の延長としての拡張スケジュールに関するプロセスを実行するための拡張スケジュール処理内容プログラム１２１を一意に特定するための識別子が格納される。

拡張スケジュールイベントフック処理テンプレート２０１は、拡張スケジュールイベントフック処理プログラム１５２のテンプレートであり、図４に示されるように、関数の形態で、パラメータ設定処理文２０１ａ、拡張スケジュールプロセス起床処理呼出文２０１ｂからなる。

パラメータ設定処理文２０１ａは、ＯＳ１５０のカーネル内部処理関数で使用されるパラメータを設定する処理文である。図４に示される例では、ＯＳ１５０のカーネル内部処理関数で使用されるパラメータとして、拡張スケジュール管理テーブル２００に格納されている拡張スケジュールイベント識別子を、ＰＡＲＭ０に設定している。

拡張スケジュールプロセス起床処理呼出文２０１ｂは、拡張スケジュールプロセス起床部１５３の機能を実現するための拡張スケジュールプロセス起床関数をＣＡＬＬする処理文である。拡張スケジュールプロセス起床関数には、パラメータとして、ＰＡＲＭ０，ＰＡＲＭ１，ＰＡＲＭ２，…のようなパラメータが渡される。ここで、ＰＡＲＭ０は、上記のパラメータ設定処理文２０１ａで設定されたパラメータであり、ＰＡＲＭ１，ＰＡＲＭ２，…は、ＯＳ１５０のＫｅｒｎｅｌから渡され、拡張スケジュールイベントで用いられパラメータである。

本テンプレートは、拡張スケジュールイベントフック処理作成部１１０で読み込まれ、これを利用して、拡張スケジュールイベントフック処理プログラム１５２が作成される。

拡張スケジュールイベント情報テーブル２０２は、拡張スケジュールイベントのための情報が格納されるテーブルであり、図５に示されるように、拡張スケジュールイベント識別子２０２ａ、イベントフックパラメータ２０２ｂの各フィールドからなる。

拡張スケジュールイベント識別子２０２ａは、拡張スケジュールイベントを一意に識別する識別子であり、図３の拡張スケジュール管理テーブル２００の拡張スケジュールイベント識別子２００ａとリンクするものである。拡張スケジュールイベント識別子２０２ａの値は、拡張スケジュールイベントフック処理プログラム１５２から渡される拡張スケジュールイベント識別子（図４のＰＡＲＭ０）を拡張スケジュールプロセス起床部１５３が設定する。

イベントフックパラメータ情報２０２ｂは、拡張スケジュールイベントフック処理プログラム１５２から渡され、拡張スケジュールイベントとして使用されるＯＳ１５０のカーネル内部処理関数から渡されたパラメータ（図４のＰＡＲＭ１，ＰＡＲＭ２，…）である。

次に、図６を用いて本実施形態のプロセススケジュール方法の概要について説明する。
図６は、ＯＳスケジュールと拡張スケジュールの関係の概要を示した図である。
先ず、ＯＳ１５０では、内部のスケジュール処理Ｓ０１により、ＯＳプロセス、アプリ実行によるユーザプロセスがスケジューリングされて、実行される（Ｓ０１）。

ユーザがＯＳ内部処理関数に、拡張スケジュールイベントフック処理プログラム１５２を埋め込んでいるときに、該当するＯＳプロセスからスケジュールイベントフック処理プログラムによる拡張スケジュールイベントフック処理が実行される（Ｓ０２）。

拡張スケジュールイベントフック処理では、拡張スケジュールプロセス起床処理が行われ、拡張スケジュールプロセス部により起床通知が行われる（Ｓ１１）。

これを受けて、拡張スケジュールプロセス部による拡張スケジュール処理が行われ（Ｓ１２）、拡張スケジュール処理内容プログラム実行によるプロセスがスケジューリングされて実行される。拡張スケジュールプロセス処理は、すべてのアプリ１４０によるプロセスより実行優先度を高く設定しておく。

上記のように、ＯＳ固有のプロセススケジューリングの外に、ユーザがプロセスの内容と実行タイミングを定義可能な拡張スケジューリング機能を設けることより、特定のＯＳ内部処理の延長ですべてのアプリ１４０によるプロセスが動作する前にユーザ側に処理したい処理をユーザが拡張スケジュール処理内容プログラム１２１を記述し、その実行プロセスを設定することが可能である。特定のＯＳ内部処理時は、ＯＳの保護モードの機能により、すべてのアプリ１４０によるプロセスが動作しないことが保証される。その処理の延長で実行される拡張スケジュールイベントフック処理プログラム１５２によるプロセスもＯＳ内部で処理されるため、すべてのアプリ１４０によるプロセスが動作しないことが保証される。さらに、拡張スケジュールイベントフック処理プログラム１５２によるプロセスから呼び出される拡張スケジュールプロセス起床処理も同様にＯＳ内部処理であるため、すべてのアプリ１４０によるプロセスが動作しないことが保証される。拡張スケジュールプロセス起床処理により、拡張スケジュールイベント情報テーブル２０２にパラメータが設定され、次に動作されるプロセスがＯＳのスケジュール処理によって選定される。拡張スケジュールプロセス処理は、すべてのアプリ１４０によるプロセスより実行優先度を高く設定しておく。そのため、拡張スケジュールプロセス部１３０が処理を終える前には、すべてのアプリ１４０によるプロセスが動作されないことが保証できる。そのため、特定の一つのアプリ１４０によるプロセスの異常が発生した場合、その異常対策処理としてユーザ定義の拡張スケジュール処理内容プログラム１２１を残りのアプリ１４０によるプロセスが動作する前に実行することが可能である。すなわち、ＯＳ１５０のスケジューリングの延長としての本発明の拡張スケジューリングユーザ設定の処理で実行することが可能となる。アプリによるプロセスに異常がある場合、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）ではＯＳ内部処理として例外処理関数が実行される。その例外処理関数を拡張スケジュールのイベントとして選定してその異常時に、システムのリブートや異常発生アプリ以外のアプリの実行をさせる内容を拡張スケジュール処理内容プログラムとしてユーザは柔軟に設定可能である。

次に、図７ないし図１２を用いて本実施形態のプロセススケジュール方法の処理について説明する。
これは、拡張スケジュールイベント選定部１０１により実行される処理である。

先ず、情報処理装置１００の拡張スケジュールイベント選定部１０１のＯＳ内部処理関数ＣａｌｌＧｒａｐｈ管理部１０２は、ＯＳ内部処理関数ＣａｌｌＧｒａｐｈ画面を表示する（Ｓ１０１）。ＯＳ内部処理関数ＣａｌｌＧｒａｐｈ画面のユーザインタフェースは、後に詳説する。

次に、ユーザは、ＯＳ内部処理関数ＣａｌｌＧｒａｐｈ画面に表示されるＯＳ内部処理関数を指定し、拡張スケジュールを実行するためのフックポイントを入力する（Ｓ１０２）。

次に、拡張スケジュールイベント選定部１０１は、拡張スケジュールを一意に識別するための拡張スケジュールイベント識別子を生成し、拡張スケジュール管理テーブル２００に設定する（Ｓ１０３）。

次に、拡張スケジュールイベント選定部１０１は、入力されたフックポイントに対応するイベントフック識別子を生成し、拡張スケジュール管理テーブル２００に設定する（Ｓ１０４）。

次に、図８を用いて拡張スケジュールイベントフック処理作成処理について説明する。
これは、図７に示した拡張スケジュールイベント選定処理の後に実行される処理であり、拡張スケジュールイベントフック処理作成部１１０により実行される処理である。

先ず、情報処理装置１００の拡張スケジュールイベントフック処理作成部１１０は、拡張スケジュールイベントフック処理テンプレート２０１を読み込む（Ｓ２０１）。

次に、拡張スケジュールイベントフック処理作成部１１０は、拡張スケジュールイベントフックプログラムのＰＡＲＭ０に、拡張スケジュール管理テーブル２００から拡張スケジュールイベント識別子を読み込む（Ｓ２０２）。

次に、拡張スケジュールイベントフック処理作成部１１０は、読み込んだ拡張スケジュールイベント識別子を代入するパラメータ設定処理文２０１ａのコードを生成する（Ｓ２０３）。

次に、拡張スケジュールイベントフック処理作成部１１０は、拡張スケジュールイベント識別子に関するイベントフック識別子と拡張スケジュールイベントフックプログラムを対応付け、入力されたフックポイントに対応するＯＳ内部処理関数に、拡張スケジュールイベントフックプログラムを挿入する（Ｓ２０４）。

イベントフック識別子と拡張スケジュールイベントフックプログラムを対応付けは、例えば、拡張スケジュールイベントフックプログラムの関数名をイベントフック識別子とすることにより行うことができる（図３、図４の例では、テンプレートのＨＯＯＫＦＵＮＣ－♯から、イベントフック識別子として、ＨＯＯＫＦＵＮＣ－１～ＨＯＯＫＦＵＮＣ－ｎを生成している）。拡張スケジュールイベントフックプログラムを挿入するとは、例えば、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）のＦｔｒａｃｅユーティリティのように、ＯＳ１５０のカーネルのバイナリコードの対応する箇所にプログラムの実行コードを埋め込むことである。

次に、図９を用いて拡張スケジュールイベントフック処理について説明する。
これは、図８に示した拡張スケジュールイベントフック処理作成処理の後に実行される処理であり、拡張スケジュールイベントフック処理内容プログラム１５２により実行される処理である。

先ず、拡張スケジュールイベントフック処理内容プログラム１５２は、ＰＡＲＭ０に、拡張スケジュールイベント識別子を設定する（Ｓ３０１）。このためのパラメータ設定処理文２０１ａのコードは、図８のＳ２０３で生成されている。

次に、拡張スケジュールイベントフック処理内容プログラム１５２は、呼び出されたＯＳ内部処理関数のパラメータを、順に、ＰＡＲＭ１，ＰＡＲＭ２，…に設定する（Ｓ３０２）。

次に、拡張スケジュールイベントフック処理内容プログラム１５２は、ＰＡＲＭ０，ＰＡＲＭ１，ＰＡＲＭ２，…のパラメータを渡して、拡張スケジュールプロセス起床処理を呼び出す（Ｓ３０３）。

次に、図１０を用いて拡張スケジュール処理内容プログラム登録処理について説明する。
これは、拡張スケジュール処理内容プログラム登録部１２０によって実行される処理である。

先ず、ユーザは、情報処理装置１００に、拡張スケジュール処理内容プログラム１２１を指定し、かつ、拡張スケジュール処理内容プログラム１２１を実行する拡張スケジュールイベントを識別するための拡張スケジュールイベント識別子を入力する（Ｓ４０１）。

次に、情報処理装置１００の拡張スケジュール処理内容プログラム登録部１２０は、入力された拡張スケジュールイベント識別子に対応し、拡張スケジュール処理内容プログラム１２１を一意に識別する拡張スケジュール処理内容プログラム識別子を、拡張スケジュール管理テーブル２００の拡張スケジュール処理内容プログラム識別子２００ｃに設定する（Ｓ４０２）。拡張スケジュール処理内容プログラム識別子は、例えば、実行ファイル名やＦｕｃｎｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔｅｒなどのプログラムを一意に識別できるものであればよい。

次に、図１１を用いて実施形態１に係る拡張スケジュール起床処理について説明する。
これは、拡張スケジュール起床処理部１５３によって実行されるプログラムであり、図８の拡張スケジュールイベントフック処理作成処理により、ＯＳ内部処理関数に挿入された拡張スケジュールイベントフックプログラムを実行することにより呼び出される処理である。

先ず、情報処理装置１００の拡張スケジュール起床処理部１５３は、呼びされたときのパラメータとして、ＰＡＲＭ０，ＰＡＲＭ１，ＰＡＲＭ２，…を読み込む（図４参照）（Ｓ５０１）。

次に、拡張スケジュール起床処理部１５３は、拡張スケジュールイベント情報テーブル２０２の拡張スケジュールイベント識別子２０２ａにＰＡＲＭ０、イベントフックパラメータ２０２ｂに、ＰＡＲＭ１，ＰＡＲＭ２，…を代入する（Ｓ５０２）。ＰＡＲＭ０は、拡張スケジュールイベントフックプログラムにより代入された拡張スケジュールイベント識別子であり、ＰＡＲＭ１，ＰＡＲＭ２，…は、ＯＳ内部処理関数より渡されたそれ以降のパラメータである。

次に、拡張スケジュール起床処理部１５３は、ＯＳ１５０のスケジューラ部１５１に、拡張スケジュールプロセス処理を、他のアプリ１４０によるプロセスより高い優先度に設定する（Ｓ５０３）。

次に、拡張スケジュール起床処理部１５３は、拡張スケジュールプロセス部１３０に、起動する拡張スケジュールイベント識別子を渡して、起床通知を行う（Ｓ５０４）。

拡張スケジュール起床処理部１５３は、カーネル内部処理として動作するため、この処理が終了するまで、他アプリ１４０によるプロセスは動作しない。拡張スケジュールプロセス部１３０に起床通知は、ＯＳ内部処理関数から最初に拡張スケジュールプロセス処理を実行するために通知するものである。

さらに、拡張スケジュールプロセスは、他アプリよるプロセスより、高い優先度で動作することにし、他アプリによるプロセスの動作前に必ず拡張スケジュールプロセス処理を実行することを保証する。

次に、図１２を用いて実施形態１に係る拡張スケジュールプロセス処理について説明する。
これは、拡張スケジュールプロセス部１３０によって実行される処理であり、拡張スケジュール起床処理部１５３に起床通知されることを契機して実行される処理である。

先ず、情報処理装置１００の拡張スケジュールプロセス部１３０は、拡張スケジュールプロセス起床部１５３から起床通知があるか否かを判定し（Ｓ６０１）、起床通知があったときには（Ｓ６０１：ＹＥＳ）、Ｓ６０２に行き、起床通知がないときには（Ｓ６０１：ＮＯ）、ｗａｉｔする（Ｓ６１０）。

拡張スケジュールプロセス部１３０は、拡張スケジュールプロセス起床部１５３から起床通知があったときには、拡張スケジュールプロセス起床部１５３から渡された拡張イベント識別子をキーにして、拡張スケジュールイベント情報テーブル２０２を検索し、イベントフックパラメータを取得する（Ｓ６０２）。

次に、拡張スケジュールプロセス部１３０は、拡張スケジュールプロセス起床部１５３から渡された拡張イベント識別子をキーにして、拡張スケジュール管理テーブル２００を検索し、拡張スケジュール処理内容プログラム識別子を取得する（Ｓ６０３）。

次に、拡張スケジュールプロセス部１３０は、Ｓ６０２で取得したイベントフックパラメータを渡して、拡張イベント識別子に該当する拡張スケジュール処理内容プログラム１２１によるプロセスを起動する（Ｓ６０４）。

次に、図１３を用いてＯＳ内部処理関数ＣａｌｌＧｒａｐｈ画面のユーザインタフェースについて説明する。
図１３は、ＯＳ内部処理関数ＣａｌｌＧｒａｐｈ画面のユーザインタフェースを説明する図である。

ＯＳ内部処理関数ＣａｌｌＧｒａｐｈ画面６００は、図１３に示されるように、ＯＳ１５０のカーネルで実行されるＯＳ内部処理関数の処理の流れと関数呼び出し関係を表示する画面である。図中の黒丸６０１が関数Ｃａｌｌを行う点である。黒丸６０１が交差する場所が二つ以上ＯＳ内部処理関数から同じ関数に対して、関数Ｃａｌｌを行うことを示している。

ＯＳ１５０にフックポイントを埋め込み、拡張スケジューリングを行う際には、スケジュール用イベント多発を防ぐために、スケジュールイベントとして使いたいＯＳカーネル処理を厳選する必要がある。そのため、ユーザは、ＯＳ内部処理関数ＣａｌｌＧｒａｐｈ画面６００により、複数のカーネル処理から呼び出される共通部分が少ないＯＳ内部処理関数を選択することが望ましい。

ユーザは、そのＣａｌｌＧｒａｐｈから拡張スケジュールイベントのフックポイントとして使いたいＯＳ１５０のカーネルで実行されるＯＳ内部処理関数を選定する。選定の際には、他のＯＳ内部処理関数と重複しないＯＳ内部処理関数を選定する。それによって拡張スケジュールプロセス処理が行われる回数を抑制することが可能である。

このための図７のＳ１０２の拡張スケジュールを実行するためのフックポイントを入力する処理では、例えば、該当するＯＳ内部処理関数表示６０２を指定し、マウスを右クリックし、コンテクストメニュー６０３を表示して、「フックポイント指定」のコマンドを入力する。

このとき、拡張スケジュールイベント識別子は、システムがＯＳ内部処理関数名などより自動生成してもよいし、ダイアローグ（図示せず）などによりユーザに入力させるようにしてもよい。

以上、本実施形態では、ＯＳのカーネルで実行される内部処理関数に、フックポイントを設定して、起動のタイミングと処理内容を定義し、他のアプリより優先度の高い拡張スケジュールプロセスを起動することにより、ＯＳのプロセスのスケジューリングとは別のあらたなプロセスの拡張スケジューリングを行うことができる。

したがって、これによれば、制御アプリのスケジューラが汎用ＯＳ上でも実現可能となり、そのスケジュールする時点とそのスケジュール内容をユーザが変更しうるプロセスのスケジューリングを行うことが可能になる。

例えば、特定の一つのアプリに異常が発生した場合、その異常対策処理をユーザ定義の拡張スケジュール処理内容として登録すれば、残りのアプリが動作する前にユーザ定義の処理を実行することが可能である。

〔実施形態２〕
以下、本発明に係る実施形態２を、図１４ないし図１８Ｂを用いて説明する。

実施形態１では、ＯＳのスケジュールの外に、起動タイミングと処理する内容を付け加えてユーザが定義可能な拡張スケジュールを行うことのできるプロセススケジュール方法について説明した。

本実施形態は、実施形態１と同様の思想のプロセススケジュール方法であるが、プロセッサとして、複数のＣＰＵコアを有する情報処理装置を前提とすることが異なっている。

すなわち、実施形態１の情報処理装置１００では、一つのＣＰＵ３００がＯＳ１５０とアプリ１４０を実行することとしていたが、本実施形態では、ＣＰＵ３００は、複数のＣＰＵコアを有しており、それらの一つ一つについて、個別にプロセスを実行することが可能であるとする。そして、それらのＣＰＵコアに対応して、それぞれの拡張スケジュールプロセス部を設けて、各々がＯＳ１５０とは、別個の拡張スケジュールを実行することを可能とするものである。

先ず、図１４および図１５を用いて実施形態２に係るプロセススケジュール方法が適用される情報処理装置の構成について説明する。

本発明のプロセススケジュール方法が適用される情報処理装置１００は、機能構成として、図１に示した実施形態１とほぼ同様であるが、ＣＰＵコア３０１（後述）ごとに拡張スケジュールプロセス部１３０（図では、１３０ａ、１３０ｂ、…と表記）が複数あることが異なっている。そして、実施形態１と同様に、各ＣＰＵコア３０１で実行されるアプリ１４０より高い優先度で拡張スケジュールプロセス部１３０の処理が実行される。

拡張スケジュールプロセス起床部２２は、実施形態１と異なり、各ＣＰＵコア３０１で実行されるすべての拡張スケジュールプロセス部１３０を起床させる。

また、記憶部１６０には、複数の拡張スケジュールプロセス部１３０のスケジューリングを調整するためのスケジュール排他フラグ２１０を有する。スケジュール排他フラグ２１０は、システムでただ一つ存在する。スケジュール排他フラグ２１０の設定の詳細は、後に説明する。

また、拡張スケジュールイベント情報テーブル２０２の形式が異なっている（詳細は、後述）。

また、プロセススケジュール方法が適用される情報処理装置１００は、ハードウェア構成として、図２に示した実施形態１とほぼ同様であるが、図１５に示されるように、ＣＰＵ３００の中に、各々が個別にプロセスを実行可能な複数のＣＰＵコア３０１（図では、３０１ａ、３０１ｂ、…と表記）を有する。

次に、図１６を用いて本発明のプロセススケジュール方法に用いられるデータ構造について説明する。
本実施形態で用いられるテーブルは、実施形態１と比較して拡張スケジュールイベント情報テーブル２０２のみ異なっている。

本実施形態の拡張スケジュールイベント情報テーブル２０２は、図１６に示されるように、拡張スケジュールイベント識別子２０２ａ、イベントフックパラメータ２０２ｂ、実行ＣＰＵコア識別子２０２ｃの各フィールドからなり、図５に示した実施形態１の拡張スケジュールイベント情報テーブル２０２に実行ＣＰＵコア識別子２０２ｃが付け加わっていることのみ異なっている。

実行ＣＰＵコア識別子２０２ｃには、該当する拡張スケジュールイベント識別子に対応する拡張スケジュールのプロセスを実行するＣＰＵコア３０１を一意に識別する識別子が格納される。これにより指定されたＣＰＵコア３０１が、対応する拡張スケジュールプロセス部の処理と、拡張スケジュール処理内容プログラム１２１を走らせることによりスケジューリングされたプロセスを実行する。

次に、図１７および図１８Ａ、図１８Ｂを用いて本実施形態のプロセススケジュール方法の処理について説明する。
本実施形態では、実施形態１に示したプロセススケジュール方法と比較して、拡張スケジュール起床処理と拡張スケジュールプロセス処理のみ異なっている。

先ず、図１７を用いて実施形態２に係る拡張スケジュール起床処理を説明する。
先ず、情報処理装置１００の拡張スケジュール起床処理部１５３は、呼びされたときのパラメータとして、ＰＡＲＭ０，ＰＡＲＭ１，ＰＡＲＭ２，…を読み込む（図４参照）（Ｓ７０１）。

次に、拡張スケジュール起床処理部１５３は、拡張スケジュールイベント情報テーブル２０２の拡張スケジュールイベント識別子２０２ａにＰＡＲＭ０、イベントフックパラメータ２０２ｂに、ＰＡＲＭ１，ＰＡＲＭ２，…を代入する（Ｓ７０２）。ＰＡＲＭ０は、拡張スケジュールイベントフックプログラムにより代入された拡張スケジュールイベント識別子であり、ＰＡＲＭ１，ＰＡＲＭ２，…は、ＯＳ内部処理関数より渡されたそれ以降のパラメータである。

次に、拡張スケジュール起床処理部１５３は、ＯＳ１５０のスケジューラ部１５１に、拡張スケジュールプロセス処理を、他のアプリによるプロセスより高い優先度に設定する（Ｓ７０３）。

次に、拡張スケジュール起床処理部１５３は、システムコールにより自分が実行されているＣＰＵコアのＣＰＵコア識別子を取得し、拡張スケジュールイベント情報テーブル２０２の実行ＣＰＵコア識別子２０２ｃに設定する（Ｓ７０４）。

次に、拡張スケジュール起床処理部１５３は、全ての拡張スケジュールプロセス部１３０に、起動する拡張スケジュールイベント識別子を渡して、起床通知を行う（Ｓ７０５）。

次に、図１８Ａ、図１８Ｂを用いて実施形態２に係る拡張スケジュールプロセス処理について説明する。
先ず、情報処理装置１００の拡張スケジュールプロセス部１３０は、拡張スケジュールプロセス起床部１５３から起床通知があるか否かを判定し（図１８ＡのＳ８０１）、起床通知があったときには（Ｓ８０１：ＹＥＳ）、Ｓ８０２に行き、起床通知がないときには（Ｓ８０１：ＮＯ）、ｗａｉｔする（Ｓ８２０）。

拡張スケジュールプロセス部１３０は、拡張スケジュールプロセス起床部１５３から起床通知があったときには、拡張スケジュールプロセス起床部１５３から渡された拡張イベント識別子をキーにして、拡張スケジュールイベント情報テーブル２０２より、実行ＣＰＵコア識別子を読み込む（Ｓ８０２）
次に、拡張スケジュールプロセス部１３０は、システムコールにより自分が実行されているＣＰＵコアのＣＰＵコア識別子を取得する（Ｓ８０３）。

そして、拡張スケジュールプロセス部１３０は、自分が実行されているＣＰＵコアのＣＰＵコア識別子と実行ＣＰＵコア識別子を比較し（Ｓ８０４）、一致するときには（Ｓ８０４：ＹＥＳ）、Ｓ８０５に行き、一致しないときには（Ｓ８０４：ＮＯ）、Ｓ８０１に戻る。

自分が実行されているＣＰＵコアのＣＰＵコア識別子と実行ＣＰＵコア識別子が一致するときには、拡張スケジュール起床処理部１５３は、スケジュール排他フラグ２１０を参照し、ＯＮかＯＦＦかを判定する（Ｓ８０５）。

スケジュール排他フラグ２１０がＯＮのときには、他のＣＰＵコアによりスケジューリングされており、そのスケジューリングによるプロセスが実行されていることを意味し、スケジュール排他フラグ２１０がＯＦＦのときには、他のＣＰＵコアによりスケジューリングがされておらず、新たにスケジューリングが可能であることを意味する。なお、スケジュール排他フラグ２１０は、システムの立ち上げ時には、ＯＦＦに初期化されることにする。

スケジュール排他フラグ２１０がＯＮのときには（Ｓ８０５：ＯＮ）、ＯＦＦになるまで、ｗａｉｔする（Ｓ８３０）。

スケジュール排他フラグ２１０がＯＦＦのときには（Ｓ８０５：ＯＦＦ）、図１８ＢのＳ８０６に行く。

スケジュール排他フラグ２１０がＯＦＦのときには、拡張スケジュールプロセス部１３０は、スケジュール排他フラグ２１０をＯＮに設定する（Ｓ８０６）。

次に、拡張スケジュールプロセス部１３０は、拡張スケジュールプロセス起床部１５３から渡された拡張イベント識別子をキーにして、拡張スケジュールイベント情報テーブル２０２を検索し、イベントフックパラメータを取得する（Ｓ８０７）。

次に、拡張スケジュールプロセス部１３０は、拡張スケジュールプロセス起床部１５３から渡された拡張イベント識別子をキーにして、拡張スケジュール管理テーブル２００を検索し、拡張スケジュール処理内容プログラム識別子を取得する（Ｓ８０８）。

次に、拡張スケジュールプロセス部１３０は、Ｓ８０２で取得したイベントフックパラメータを渡して、拡張イベント識別子に該当する拡張スケジュール処理内容プログラムによるプロセスを起動する（Ｓ８０９）。

次に、拡張スケジュールプロセス部１３０は、スケジュール排他フラグ２１０をＯＦＦに設定する（Ｓ８１０）。

本実施形態によれば、マルチコアシステムにおいて、各々のＣＰＵごとに、起動のタイミングと処理内容を定義して、各々がＯＳ１５０とは、別個の拡張スケジュールを実行することができる。

１００…情報処理装置、１０１…拡張スケジュールイベント選定部、１０２…ＯＳ内部処理関数ＣａｌｌＧｒａｐｈ管理部、１１０…拡張スケジュールイベントフック処理作成部、１２０…拡張スケジュール処理内容プログラム登録部、１２１…拡張スケジュール処理内容プログラム、１３０…拡張スケジュールプロセス部、１４０…アプリ、１５０…ＯＳ（Operating System）、１５１…スケジュール部、１５２…拡張スケジュールイベントフック処理プログラム、１５３…拡張スケジュールプロセス起床部、１６０…記憶部、２００…拡張スケジュール管理テーブル、２０１…拡張スケジュールイベントフック処理テンプレート、２０２…拡張スケジュールイベント情報テーブル、２１０…スケジュール排他フラグ

Claims (6)

1. 汎用ＯＳ上で実行されるプロセスをスケジューリングする情報処理装置のプロセススケジュール方法であって、
   前記情報処理装置が、前記ＯＳの特定されたＯＳ内部処理関数の実行時に、前記ＯＳとは別個にプロセスをスケジューリングする拡張スケジュールプロセス処理を起床するステップと、
   前記情報処理装置が、前記拡張スケジュールプロセス処理により、拡張スケジュール処理内容プログラムによるプロセスをスケジューリングするステップとを有することを特徴とするプロセススケジュール方法。
2. さらに、
   前記情報処理装置が、ユーザから入力されたＯＳ内部処理関数の情報にしたがって、拡張スケジュールプロセス処理を起床するＯＳ内部処理関数を選定するステップを有することを特徴とする請求項１記載のプロセススケジュール方法。
3. さらに、
   前記情報処理装置が、ユーザから入力された拡張スケジュール処理内容プログラムの情報にしたがって、前記拡張スケジュールプロセス処理により起動される拡張スケジュール処理内容プログラムを登録するステップを有することを特徴とする請求項１記載のプロセススケジュール方法。
4. 前記ＯＳ内部処理関数のコードとして、拡張スケジュールイベントフック処理プログラムが埋め込まれ、前記拡張スケジュールイベントフック処理プログラムにより、拡張スケジュールプロセス処理を起床する処理が行われることを特徴とする請求項１記載のプロセススケジュール方法。
5. 前記情報処理装置は、拡張スケジュールのイベントを一意に識別する拡張スケジュールイベント識別子と、前記ＯＳ内部処理関数のコードとして埋め込んだ地点を一意に識別するイベントフック識別子と、前記拡張スケジュール処理内容プログラムを一意に識別する拡張スケジュール処理内容プログラム識別子を対応付けた拡張スケジュール管理テーブルを保持することを特徴とする請求項４記載のプロセススケジュール方法。
6. 前記情報処理装置は、各々がプロセスを実行する複数のＣＰＵコアを有し、
   前記ＣＰＵコアごとに、排他的に前記拡張スケジュールプロセス処理を行うことを特徴とする請求項１記載のプロセススケジュール方法。

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