JP2024062067A - 仮想化制御装置および仮想化制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】時分割で実行するＶＭ処理の周期的な処理に大きな変更を行うことなく、割り込み処理の応答性を向上させることができる仮想化制御装置および仮想化制御方法を提供する。【解決手段】実施形態の一態様に係る仮想化制御装置は、複数の仮想マシンを時分割で切り替えつつ動作させるコントローラを備える。コントローラは、時分割の処理周期において、複数の仮想マシンのそれぞれに割り当てられた割当処理時間とは別に、複数の仮想マシンの処理に共通する処理を実行する共通処理時間と、アイドル処理時間の少なくとも１つを含む他処理時間を設ける。コントローラは、他処理時間において、仮想マシンに対する割り込み処理を許可する。【選択図】図４

Description

本発明は、仮想化制御装置および仮想化制御方法に関する。

従来、例えば車両に搭載され、エンジンやトランスミッションといった車両の各種システムをそれぞれ電子制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）が知られている。かかるＥＣＵでは、内蔵されたマイコンが上述した各種システムの制御プログラムを実行することにより、割り当てられた各種機能を実現する。

また、近年、ＥＣＵの数を減らし、単一のＥＣＵで複数の電子制御を実現させるＥＣＵ統合の検討が進んでいる。ＥＣＵ統合の方法の一つとして仮想化技術の利用が挙げられる。仮想化技術としては、１コアのマイコン上で複数の仮想マシン（ＶＭ：Virtual Machine）を時分割で切り替えつつ動作させる仮想化制御などがある（例えば、特許文献１参照）。

再表２００９／１５７１７８号公報

ところで、上記した仮想化制御においては、ＶＭの処理中に、他のＶＭに対する割り込み処理が発生することがある。しかしながら、仮想化制御では、セキュリティの観点から一般的に、自ＶＭに割り当てられた割当処理時間においては、自ＶＭに対する割り込み処理しか許可しない。そのため、他ＶＭに対する割り込み処理は、他ＶＭに割り当てられた割当処理時間が到来するまで実行されず、結果として割り込み処理の応答性の低下を招くおそれがあった。または、優先度が高い割り込み処理が発生した場合に、実行中のＶＭ処理から割込み処理が発生したＶＭ処理に、実行するＶＭ処理を切り替えるといった、時分割で切り替えながら行う各ＶＭ処理の周期的な処理に大きな変更を行う必要があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、時分割で実行するＶＭ処理の周期的な処理に大きな変更を行うことなく、割り込み処理の応答性を向上させることができる仮想化制御装置および仮想化制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る仮想化制御装置は、複数の仮想マシンを時分割で切り替えつつ動作させるコントローラを備える。前記コントローラは、時分割の処理周期において、複数の前記仮想マシンのそれぞれに割り当てられた割当処理時間とは別に、複数の前記仮想マシンの処理に共通する処理を実行する共通処理時間と、アイドル処理時間の少なくとも１つを含む他処理時間を設ける。前記コントローラは、前記他処理時間において、前記仮想マシンに対する割り込み処理を許可する。

また、本発明に係る仮想化制御装置は、複数の仮想マシンを時分割で切り替えつつ動作させるコントローラを備える。前記コントローラは、時分割の処理周期に含まれる、複数の前記仮想マシンのそれぞれに割り当てられた割当処理時間内に、アイドル処理時間を設ける。前記コントローラは、前記アイドル処理時間において、前記アイドル処理時間を含む前記割当処理時間が割り当てられた前記仮想マシンとは異なる他の仮想マシンに対する割り込み処理を許可する。

本発明によれば、時分割で実行するＶＭ処理の周期的な処理に大きな変更を行うことなく、割り込み処理の応答性を向上させることができる。

図１は、第１の実施形態に係る仮想化制御装置が実行する仮想化制御方法の概要説明図（その１）である。 図２は、第１の実施形態に係る仮想化制御装置が実行する仮想化制御方法の概要説明図（その２）である。 図３は、第１の実施形態に係る仮想化制御装置が実行する仮想化制御方法の概要説明図（その３）である。 図４は、第１の実施形態に係る仮想化制御装置の構成例を示すブロック図である。 図５は、割り込み処理情報の一例を示す図である。 図６は、割り込み許可部の処理を説明する図である。 図７は、第１の実施形態に係る仮想化制御装置が実行する、割り込み処理に関する処理手順を示すフローチャートである。 図８は、変形例に係る仮想化制御装置を説明するための図である。 図９は、第２の実施形態に係る仮想化制御装置が実行する仮想化制御方法の概要説明図である。 図１０は、第２の実施形態に係る仮想化制御装置の構成例を示すブロック図である。 図１１は、アイドルテーブル情報の一例を示す図である。 図１２は、第２の実施形態に係る仮想化制御装置が実行する、割り込み処理に関する処理手順を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本願の開示する仮想化制御装置および仮想化制御方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

（第１の実施形態）
以下では、第１の実施形態に係る仮想化制御装置が実行する仮想化制御方法の概要について図１～図３を用いて説明した後に、かかる制御方法を適用したＥＣＵ１０（「仮想化制御装置」の一例に相当）の構成例について、図４以降を用いて説明することとする。

まず、第１の実施形態に係る仮想化制御装置が実行する仮想化制御方法の概要について図１～図３を用いて説明する。図１～図３は、第１の実施形態に係る仮想化制御装置が実行する仮想化制御方法の概要説明図である。

ところで、例えば車両制御などに用いられるＥＣＵにおいては、実行する処理の内容（制御内容）に応じて、ＩＳＯ２６２６２に準拠する機能安全レベル（ＡＳＩＬ：Automotive Safety Integrity Level。安全性要求レベルともいう）が設定される。ここで、例えば互いに異なるＡＳＩＬの制御を統合する場合、最も高いＡＳＩＬに揃える必要があるが、低いＡＳＩＬを高いＡＳＩＬに変更するには、比較的多くの設計変更などが生じ、多大な工数が発生する。

そこで、仮想化制御を実行する仮想化制御装置を用いることで、例えば複数のＡＳＩＬの制御を共存させることが可能となる。

例えば、ＡＳＩＬに関し、異なるレベルの各制御を１つのＥＣＵ１０に実装する場合、既存技術では、図１の左図に示すように「マルチコア分離」による方法がある。かかる場合、各制御は、物理的に分離されたコアごとに実装され、コア空間やメモリ空間を含む実行空間も制御間で物理的に分離される。

一方、ＥＣＵ統合の観点から、図１の右図に示すように、「仮想化分離」による方法も検討が進められている。かかる場合、１つのコアで複数の仮想マシンＶＭを動作させる仮想化制御により、１つのコアに異なるレベルのＡＳＩＬの各制御を共存させることができる。

「仮想化分離」を用いる場合、前述の実行空間は制御（ＶＭ等）間で仮想的に分離される。例えば、図２に示すように、実行空間は、基本的には時分割（例えば数ｍｓ周期）による切り替え制御により各制御に割り当てられる。すなわち、実行されるＶＭを時分割で切り替える制御が行われる。このように時間的な分離を行うことで、制御（ＶＭ）間の処理干渉を防止している。

具体的に説明すると、図２においては、ＶＭが３つである例を示す。ＶＭ＃０は、制御Ａを実行し、ＡＳＩＬ－Ａが設定される。ＶＭ＃１は、制御Ｂを実行し、ＡＳＩＬ－Ｂが設定される。ＶＭ＃２は、制御Ｃを実行し、ＡＳＩＬ－Ｃが設定される。なお、ＡＳＩＬには、Ａ～Ｄの４段階が設定され、要求される安全性のレベルはＡＳＩＬ－Ｄが最も高く、ＡＳＩＬ－Ｃ、ＡＳＩＬ－Ｂ、ＡＳＩＬ－Ａの順で低くなる。なお、制御における安全性のレベルがＡＳＩＬ－Ａに満たない場合、ＱＭ（Quality Management）が設定される。

また、図２の例では、ＶＭ＃０、ＶＭ＃１、ＶＭ＃２の順となるように、切り替え制御が行われる。詳しくは、ＶＭ＃０、ＶＭ＃１、ＶＭ＃２にはそれぞれ、自身の制御を実行可能な所定処理時間が予め設定され、かかる所定処理時間が割当処理時間として割り当てられる。

例えば、ＶＭ＃０は、時刻Ｔａ～Ｔｂが割当処理時間として割り当てられ、かかる割当処理時間に制御Ａを実行する。ＶＭ＃１は、ＶＭ＃０の割当処理時間終了後の時刻Ｔｂ～Ｔｃが割当処理時間として割り当てられ、かかる割当処理時間に制御Ｂを実行する。ＶＭ＃２は、ＶＭ＃１の割当処理時間終了後の時刻Ｔｃ～Ｔｄが割当処理時間として割り当てられ、かかる割当処理時間に制御Ｃを実行する。そして、ＶＭ＃２の割当処理時間が終了すると、再びＶＭ＃０、ＶＭ＃１、ＶＭ＃２の順で各制御が実行される。

なお、図２の例において、ＶＭ＃０、ＶＭ＃１、ＶＭ＃２による制御が一巡する期間がシステム周期の１周期となる（時刻Ｔａ～Ｔｄ参照）。また、ＶＭ＃０、ＶＭ＃１、ＶＭ＃２による各制御は、メモリ空間を含む実行空間も制御間で物理的に分離されてもよい。すなわち、メモリ領域を複数領域に分け、ＶＭ毎にアクセス可能なメモリ領域を設定することで、空間的に分離を行い、制御（ＶＭ）間のメモリ干渉を防止するようにしてもよい。

ここで、例えばあるＶＭの処理中に、他のＶＭに対する割り込み処理が発生することがある。一例としては、ＶＭ＃１の処理中に、他のＶＭであるＶＭ＃０に対する割り込み処理が発生することがある。このとき、セキュリティの観点から一般的に、ＶＭ＃１に割り当てられた割当処理時間（時刻Ｔｂ～Ｔｃ）においては、ＶＭ＃１に対する割り込み処理しか許可しない。そのため、一般的な仮想化制御にあっては、ＶＭ＃０に対する割り込み処理は、次回のＶＭ＃０の割当処理時間（時刻Ｔｄ～Ｔｅ）が到来するまで実行されず、結果として割り込み処理の応答性の低下を招くおそれがあった。

また、例えば優先度が高い割り込み処理が発生した場合に、実行中のＶＭ処理から割込み処理が発生したＶＭ処理に、実行するＶＭ処理を切り替えるといった、時分割で切り替えながら行う各ＶＭ処理の周期的な処理に大きな変更を行うことが考えられる。しかしながら、割込み処理に対応するために、時分割で実行するＶＭ処理の周期的な処理に大きな変更を加えてしまうと、処理順序が後回しにされる、あるいは割り振られていた処理時間が削減されるおそれがある。そのため、所定時間内に行う必要があった処理を行うことができなくなるといった問題が生じる可能性がある。この問題が生じないようにすることは、車両の走行制御（走る・曲がる・止まる等の制御）等に用いられるリアルタイム制御では特に重要となる。

そこで、本実施形態に係る仮想化制御装置にあっては、時分割で実行するＶＭ処理の周期的な処理に大きな変更を行うことなく、割り込み処理の応答性を向上させることができるようにした。

具体的には、図３に示すように、本実施形態では、時分割の処理周期において、上記した割当処理時間とは別に「共通処理時間」および「アイドル処理時間」が設けられている。共通処理時間およびアイドル処理時間は、元々設けられていた処理時間である。本実施形態では、これらの処理時間に割り込み処理が実行されることで、共通処理時間およびアイドル処理時間を有効に活用することができる。なお、仮想化制御装置は、割り込み処理を実行可能な時間として、共通処理時間およびアイドル処理時間を新たに設けてもよい。

以下では、共通処理時間とアイドル処理時間等の、各ＶＭに割り当てている割当処理時間以外を「他処理時間」と記載する場合がある。なお、図３では、共通処理時間を「ＶＭ＿ＣＯＭ 共通処理（ＡＳＩＬ－Ｄ）」と示し、アイドル処理時間を「ＶＭ＿Ｉ アイドル処理（ＡＳＩＬ－Ｄ）」と示している。

詳しくは、仮想化制御装置は、時分割の処理周期において、割当処理時間と、共通処理時間と、アイドル処理時間と、ハイパーバイザ（ＨＶ（Hypervisor））による処理時間とを設ける。

割当処理時間は、上記したように、複数のＶＭ（ここではＶＭ＃０、ＶＭ＃１、ＶＭ＃２）のそれぞれに割り当てられた処理時間である。

共通処理時間は、複数のＶＭの処理に共通する処理（以下「共通処理」という）を実行する時間である。詳説すると、例えばマイコンのＩＯ（Input／Output）や各種周辺機器などのリソースには限りがある。そのため、複数のＶＭの処理に共通する処理については、ＶＭ＃０、ＶＭ＃１、ＶＭ＃２とは異なるＶＭ＿ＣＯＭが共通処理時間に実行する。

なお、共通処理は、共通処理用のＶＭ（ここではＶＭ＿ＣＯＭ）を設ける以外にも、ＯＳ（Operating System）やＨＶといったプラットフォーム的な処理を行う、ＶＭとは異なる階層の処理部が実行するようにしてもよい。

共通処理としては、例えばＡＤ入力、ＣＡＮ通信、シリアル通信、汎用入出力、ウォッチドッグタイマクリア処理、メインリレー制御、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）書込み／読み込み処理、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）書き込み／読み込み処理などである。上記した共通処理の内容は、あくまでも例示であって限定されるものではない。

アイドル処理時間は、システム周期における余剰時間である。このアイドル処理時間は、想定外のＨＶ割り込みが発生した場合等、想定外の処理が発生した場合に、１システム周期内に処理すべき処理が１システム周期内に完了するように、調整用に設けられた余剰時間である。よって、アイドル処理時間では、想定外の処理が発生しない場合には、各ＶＭ処理が待機状態となる。なお、かかるアイドル処理時間において、ＶＭ＃０、ＶＭ＃１、ＶＭ＃２とは異なるＶＭ＿Ｉが、例えばレジスタの再書き込み（リフレッシュ処理）などを含むアイドル処理を実行するようにしてもよい。

なお、アイドル処理時間は、予めアイドル処理用に所定時間が設定される。あるいは、所定の時間（システム周期や割当処理時間等）での処理が行われた結果、結果的に余った時間をアイドル処理時間と表現して設定されてもよい。

ハイパーバイザ（ＨＶ）は、ＶＭを管理するソフトウェアであり、具体的にはＶＭの切り替え制御を行う。従って、図３に示す「ＨＶ」は、ハイパーバイザによるＶＭの切り替え制御が実行される時間である。切り替え制御では、実行されるＶＭの変更に伴うレジスタの退避・復帰が行われる。

本実施形態に係る仮想化制御装置は、例えばシステム周期の前半部分（詳しくはＶＭ＃０、ＶＭ＃１、ＶＭ＃２の割当処理時間より前（最初の部分））に、上記した共通処理時間を設定する。また、仮想化制御装置は、システム周期の後半部分（詳しくはＶＭ＃０、ＶＭ＃１、ＶＭ＃２の割当処理時間より後（最後の部分））に、上記したアイドル処理時間を設定する。

具体的には、ＶＭ＿ＣＯＭは、時刻Ｔ０～Ｔ１が共通処理時間として割り当てられ、かかる共通処理時間に共通処理を実行する。共通処理時間が終了すると、ハイパーバイザによってＶＭがＶＭ＿ＣＯＭからＶＭ＃０に切り替えられる（時刻Ｔ１～Ｔ２）。ＶＭ＃０は、時刻Ｔ２～Ｔ３の割当処理時間に制御Ａを実行する。

ＶＭ＃０の割当処理時間が終了すると、ハイパーバイザによってＶＭがＶＭ＃０からＶＭ＃１に切り替えられる（時刻Ｔ３～Ｔ４）。ＶＭ＃１は、時刻Ｔ４～Ｔ５の割当処理時間に制御Ｂを実行する。ＶＭ＃１の割当処理時間が終了すると、ハイパーバイザによってＶＭがＶＭ＃１からＶＭ＃２に切り替えられる（時刻Ｔ５～Ｔ６）。ＶＭ＃２は、時刻Ｔ６～Ｔ７の割当処理時間に制御Ｃを実行する。

ＶＭ＃２の割当処理時間が終了すると、ハイパーバイザによってＶＭがＶＭ＃２からＶＭ＿Ｉに切り替えられる（時刻Ｔ７～Ｔ８）。ＶＭ＿Ｉは、時刻Ｔ８～Ｔ９のアイドル処理時間にアイドル処理を実行する。アイドル処理時間が終了すると、ハイパーバイザによってＶＭがＶＭ＿ＩからＶＭ＿ＣＯＭに切り替えられ（時刻Ｔ９～Ｔ１０）、今回のシステム周期が終了する。なお、今回のシステム周期が終了すると、次回のシステム周期が開始される。

本実施形態に係る仮想化制御装置は、上記のように設定された共通処理時間およびアイドル処理時間（すなわち他処理時間）において、ＶＭに対する割り込み処理を許可する。詳しくは、仮想化制御装置は、共通処理時間およびアイドル処理時間を含む他処理時間において、ＶＭ＃０、ＶＭ＃１、ＶＭ＃２を含む全てのＶＭに対する割り込み処理を許可する。すなわち、共通処理時間およびアイドル処理時間では、ＶＭ＃０に対する割り込み処理やＶＭ＃１に対する割り込み処理、ＶＭ＃２に対する割り込み処理が実行可能とされる。

これにより、本実施形態にあっては、ＶＭに対する割り込み処理の応答性を向上させることができる。具体的には、例えばＶＭ＃１が処理を行う割当処理時間（時刻Ｔ４～Ｔ５）に、他のＶＭであるＶＭ＃０に対する割り込み処理が発生した場合、かかる割り込み処理は、次回のＶＭ＃０の割当処理時間の到来を待たずに、設定した他処理時間（ここではアイドル処理時間（時刻Ｔ８～Ｔ９））で実行されることとなる。このように、本実施形態にあっては、時分割で実行するＶＭ処理の周期的な処理に大きな変更を行うことなく、ＶＭ（ここではＶＭ＃０）に対する割り込み処理を可能な限り早期に実行でき、よって割り込み処理の応答性を向上させることができる。

また、上記したように、複数のＶＭがそれぞれ実行する処理には、処理の内容に応じて異なるＡＳＩＬが設定される。例えば、ＶＭ＃０が制御Ａで実行する処理にはＡＳＩＬ－Ａが設定される。また、ＶＭ＃１が制御Ｂで実行する処理にはＡＳＩＬ－Ｂが設定され、ＶＭ＃２が制御Ｃで実行する処理にはＡＳＩＬ－Ｃが設定される。なお、ＡＳＩＬは、例えばＩＳＯ２６２６２に準拠して予め設定される。

このように、複数のＶＭに対して異なるＡＳＩＬが設定される場合であっても、上記した共通処理時間やアイドル処理時間を設定することが可能である。そして、かかる共通処理時間やアイドル処理時間において割り込み処理を許可することで、割り込み処理の応答性を向上させることができる。

また、共通処理時間における共通処理には、複数のＶＭが実行する処理に設定されたＡＳＩＬ以上のＡＳＩＬが設定される。具体的に、共通処理には、複数のＶＭにおけるＡＳＩＬ（ここではＡＳＩＬ－Ａ～Ｃ）以上のＡＳＩＬ（ここではＡＳＩＬ－Ｄ）が設定される。詳しくは、複数のＶＭの処理および共通処理を含む各処理の中で、最も高いＡＳＩＬ（ＡＳＩＬ－Ｄ）が共通処理に設定される。

このように、本実施形態にあっては、共通処理が上記したＡＳＩＬに設定されることで、共通処理においてＶＭに対する割り込み処理が許可されて実行される場合であっても、複数のＶＭの各制御間の安全性（セキュリティ）を確保することができる。

また、アイドル処理時間におけるアイドル処理には、複数のＶＭが実行する処理に設定されたＡＳＩＬ以上のＡＳＩＬが設定される。具体的に、アイドル処理には、複数のＶＭにおけるＡＳＩＬ（ここではＡＳＩＬ－Ａ～Ｃ）以上のＡＳＩＬ（ここではＡＳＩＬ－Ｄ）が設定される。詳しくは、複数のＶＭの処理およびアイドル処理を含む各処理の中で、最も高いＡＳＩＬ（ＡＳＩＬ－Ｄ）がアイドル処理に設定される。

このように、本実施形態にあっては、アイドル処理が上記したＡＳＩＬに設定されることで、アイドル処理においてＶＭに対する割り込み処理が許可されて実行される場合であっても、複数のＶＭの各制御間の安全性（セキュリティ）を確保することができる。

なお、アイドル処理では、共通処理とは異なり、専用（アイドル処理用）のＶＭ（ここではＶＭ＿Ｉ）に処理させるのではなく、割込みがあったＶＭに切り替えを行って割込み処理を行わせるようにしてもよい。

なお、上記では、時分割の処理周期において、共通処理時間およびアイドル処理時間が設定される例を示したが、これに限られず、共通処理時間およびアイドル処理時間のいずれか一方の処理時間が設定されるようにしてもよい。すなわち、共通処理時間およびアイドル処理時間の少なくとも１つを含む他処理時間が設けられるようにしてもよく、かかる場合、設けられた他処理時間においてＶＭに対する割り込み処理が許可されることとなる。

以下、上述した第１の実施形態に係る仮想化制御装置（ＥＣＵ１０）の構成例について、さらに具体的に説明する。

図４は、第１の実施形態に係るＥＣＵ１０の構成例を示すブロック図である。なお、図４では、本実施形態の特徴を説明するために必要な構成要素のみを機能ブロックで表しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。

換言すれば、図４に図示される各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。例えば、各機能ブロックの分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。

また、図４以降の説明では、既に説明済みの構成要素については、説明を簡略するか、省略する場合がある。

図４に示すように、ＥＣＵ１０は、タイマ１１と、記憶部２０と、コントローラ（制御部）３０とを備える。ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ仮想化機能を備えたコンピュータである。

また、ＥＣＵ１０は、例えば車両制御するＥＣＵであり、複数の制御機能が統合されたＥＣＵである。制御機能の例としては、車両の基本機能である、走る（走行モータ制御、エンジン制御等）、曲がる（ステアリング制御）、止まる（走行モータ制御、ブレーキ制御等）の制御の他、バッテリ制御や車外との通信制御等がある。これらの各制御が各ＶＭに割り当てられている。

なお、図４、および後述する図１０では、ＥＣＵ１０の入出力について省略しているが、ＥＣＵ１０には車両制御に用いられる各種センサからの入力や、走行モータや転舵モータ等の各種アクチュエータへの出力、入出力を行う通信装置等が接続されている。

タイマ１１は、ＥＣＵ１０に搭載されたリアルタイムクロックである。記憶部２０は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ（Flash Memory）等の半導体メモリ素子等によって実現される。記憶部２０は、レジスタ等を含む。

また、図４の例では、記憶部２０は、時分割情報２１と、ＶＭ処理プログラム２２と、割り込み処理情報２３と、共通処理プログラム２４と、アイドル処理プログラム２５とを記憶する。

時分割情報２１は、各ＶＭを切り替える切り替え制御を行うための時分割周期が設定された情報である。例えば、時分割情報２１には、ＶＭ＃０、ＶＭ＃１、ＶＭ＃２、ＶＭ＿ＣＯＭおよびＶＭ＿Ｉに割り当てられた時分割の処理周期等の情報が含まれる。

ＶＭ処理プログラム２２は、ＶＭ＃０、ＶＭ＃１、ＶＭ＃２それぞれに割り当てられた制御を実現するＶＭ処理を実行するためのプログラムである。

割り込み処理情報２３は、ＶＭ＃０、ＶＭ＃１、ＶＭ＃２など各ＶＭに対する割り込み処理に関する情報である。割込み処理は、例えば、特定のセンサやタイマ等から入力があった場合等、コントローラ３０の外部からの入力により、コントローラ３０の処理に非同期で発生する処理である。

割り込み処理情報２３には、割り込み処理ごとの処理内容、優先度や処理時間などの情報が含まれる。ここで、図５を用いて割り込み処理情報２３について説明する。図５は、割り込み処理情報２３の一例を示す図である。

図５に示すように、割り込み処理情報２３には、「割り込み処理ＩＤ」、「実行ＶＭ」、「処理内容」、「優先度」および「処理時間」等の項目が含まれ、各項目のデータは互いに関連付けられている（紐付けられている）。

「割り込み処理ＩＤ」は、割り込み処理を識別する情報である。「実行ＶＭ」は、割り込み処理を実行するＶＭを示す情報である。「処理内容」は、割り込み処理の処理内容を示す情報である。なお、図５に示す例では、便宜上、「処理内容」を「Ｅ０１」といったように抽象的な記載とするが、「Ｅ０１」には具体的な情報が記憶されるものとする。

「優先度」は、割り込み処理の優先度を示す情報である。具体的には、例えば複数の割り込み処理が発生した場合、優先度に基づいて選択された割り込み処理が実行される。すなわち、複数の割り込み処理に設定された優先度同士が比較され、優先度が高い割り込み処理が選択されて実行される。かかる優先度は、割り込み処理における重要度や緊急度などに基づいて予め設定される。優先度には、例えば「高」、「中」、「低」など優先度を段階的に示す情報が含まれるが、これに限定されるものではない。「処理時間」は、割り込み処理に要する処理時間を示す情報である。

図３に示す例では、割り込み処理ＩＤ「Ｄ０１」で割り込み処理は、実行ＶＭが「ＶＭ＃０」、処理内容が「Ｅ０１」、優先度が「高」、処理時間が「Ｆ０１」である例を示している。

図４の説明に戻ると、共通処理プログラム２４は、ＶＭ＿ＣＯＭに割り当てられた制御を実現するＶＭ処理（共通処理）を実行するためのプログラムである。アイドル処理プログラム２５は、ＶＭ＿Ｉに割り当てられた制御を実現するＶＭ処理（アイドル処理）を実行するためのプログラムである。

コントローラ３０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＣＰＵコア、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）等によって、記憶部２０に記憶されている各種プログラムがＲＡＭを作業領域として実行されることにより実現される。また、コントローラ３０は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路により実現することができる。

コントローラ３０は、切り替え制御部３１と、ＶＭ＃０処理部３２と、ＶＭ＃１処理部３３と、ＶＭ＃２処理部３４と、共通処理部３５と、アイドル処理部３６と、割り込み許可部３７とを備え、以下に説明する情報処理の機能や作用を実現または実行する。

切り替え制御部３１は、タイマ１１からのシグナルおよび時分割情報２１に基づいて、ＶＭを切り替える切り替え制御を実行する。具体的には、切り替え制御部３１は、ＶＭ＃０処理部３２、ＶＭ＃１処理部３３、ＶＭ＃２処理部３４、共通処理部３５、アイドル処理部３６に対し、時分割で実行空間を割り当てる切り替え制御を実行する。言い換えると、切り替え制御部３１は、ハイパーバイザとして機能し、ＶＭの切り替え制御を行う。

このように、切り替え制御部３１は、時分割での割り当てを行うことで、時分割の処理周期において、ＶＭ＃０、ＶＭ＃１、ＶＭ＃２の割当処理時間と、共通処理時間と、アイドル処理時間と、ＶＭの切り替え処理時間（ハイパーバイザによる処理時間）とを設定し（図３参照）、ＶＭの切り替え制御を行う。

ＶＭ＃０処理部３２は、ＶＭ＃０に対応するＶＭ処理プログラム２２に基づき、割り当てられたＶＭ処理を実行する。詳しくは、ＶＭ＃０処理部３２は、ＶＭ＃０のＶＭ処理プログラム２２に基づいて、ＶＭ＃０におけるＶＭ処理の主処理を実行する。

ＶＭ＃１処理部３３は、ＶＭ＃１に対応するＶＭ処理プログラム２２に基づき、割り当てられたＶＭ処理を実行する。詳しくは、ＶＭ＃１処理部３３は、ＶＭ＃１のＶＭ処理プログラム２２に基づいて、ＶＭ＃１におけるＶＭ処理の主処理を実行する。

ＶＭ＃２処理部３４は、ＶＭ＃２に対応するＶＭ処理プログラム２２に基づき、割り当てられたＶＭ処理を実行する。詳しくは、ＶＭ＃２処理部３４は、ＶＭ＃２のＶＭ処理プログラム２２に基づいて、ＶＭ＃２におけるＶＭ処理の主処理を実行する。

共通処理部３５は、共通処理プログラム２４に基づき、割り当てられた共通処理（ＶＭ処理）を実行する。アイドル処理部３６は、アイドル処理プログラム２５に基づき、割り当てられたアイドル処理（ＶＭ処理）を実行する。

割り込み許可部３７は、ＶＭの主処理を実行中に、かかるＶＭとは異なる他ＶＭに対する割り込み処理が発生した場合、割り込み処理を許可するか否かを判定する処理などを行う。例えば、割り込み許可部３７は、タイマ１１からのシグナルや時分割情報２１などに基づいて、現在が共通処理時間またはアイドル処理時間（すなわち他処理時間）であると判定されたとき、割り込み処理を許可する。これにより、許可された割り込み処理は、対応するＶＭによって実行される。従って、かかる割り込み処理は、対応するＶＭの割当処理時間の到来を待たずに実行されることとなり、よって割り込み処理の応答性を向上させることができる。

また、割り込み許可部３７は、割当処理時間において、割当処理時間が割り当てられたＶＭに対する割り込み処理のみを許可する。詳しくは、割り込み許可部３７は、ＶＭの主処理を実行中に、かかるＶＭと同じＶＭ（すなわち自ＶＭ）に対する割り込み処理が発生した場合、割り込み処理を許可する。他方、割り込み許可部３７は、ＶＭの主処理を実行中に、かかるＶＭとは異なるＶＭ（すなわち他ＶＭ）に対する割り込み処理が発生した場合、自ＶＭの処理中における割り込み処理を許可しない、言い換えると割り込み処理の実行を禁止する。

言い換えると、本実施形態では、あるＶＭに対する割込み処理が発生すると、基本的には、そのＶＭの割当処理時間に割込み処理が行われる。すなわち、割込み処理発生以後の次の割当処理時間になると、割込み処理が行われる。従って、本実施形態においては、あるＶＭに対する割込みは、そのＶＭの割当処理時間にのみ割込み処理を許可するようにしてもよい。

このように、本実施形態に係る割り込み許可部３７は、割当処理時間において、割当処理時間が割り当てられたＶＭに対する割り込み処理のみを許可するようにした。これにより、例えば他ＶＭに対する割り込み処理が、自ＶＭの主処理に干渉して影響を与えることを抑制することができる。

また、割り込み許可部３７は、複数の割り込み処理がある場合、優先度に基づいて許可する割り込み処理を選択する。具体的には、割り込み許可部３７は、複数の割り込み処理が発生し、かつ、共通処理時間またはアイドル処理時間になると、割り込み処理情報２３に基づいて、複数の割り込み処理に設定された優先度同士を比較する。そして、割り込み許可部３７は、複数の割り込み処理のうち、優先度が高い割り込み処理を選択して許可する。なお、割り込み許可部３７は、許可した割り込み処理が完了し、かつ、まだ共通処理時間またはアイドル処理時間である場合、次に優先度が高い割り込み処理を選択して許可する。

このように、本実施形態に係る割り込み許可部３７は、優先度に基づいて許可する割り込み処理を選択するようにしたので、例えば優先度が他の割り込み処理の優先度より高い割り込み処理を先行して実行することが可能となる。

なお、割り込み許可部３７は、複数の割り込み処理に設定された優先度が同じである場合、優先度以外の他の情報に基づいて、許可する割り込み処理を選択してもよい。他の情報としては、例えばＡＳＩＬの情報を用いることができる。すなわち、例えば割り込み許可部３７は、割り込み処理に対応するＶＭのＡＳＩＬ同士を比較し、ＡＳＩＬが高い方のＶＭに対する割り込み処理を許可するようにしてもよい。これにより、ＡＳＩＬが高いＶＭに対する割り込み処理を先行して実行することが可能となる。

また、他の情報としては、例えばＶＭにおける実行順番の情報を用いることができる。すなわち、例えば割り込み許可部３７は、割り込み処理に対応するＶＭにおける実行順番同士を比較し、実行が遅い方のＶＭに対する割り込み処理を許可するようにしてもよい。これにより、実行が遅い方のＶＭに対する割り込み処理を先行して実行することが可能となり、かかる割り込み処理の応答性を向上させることができる。

なお、上記では、実行が遅い方のＶＭに対する割り込み処理を許可するようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば実行が早い方のＶＭに対する割り込み処理を許可するようにしてもよい。

また、割り込み許可部３７は、共通処理時間またはアイドル処理時間内（すなわち他処理時間内）に割り込み処理が完了しない場合、割り込み処理の実行を禁止する処理を行ってもよい。かかる処理について、図６を参照しつつ説明する。図６は、割り込み許可部３７の処理を説明する図である。

図６の上図に示すように、例えば共通処理時間の終了直前に割り込み処理が許可されて実行されると、かかる割り込み処理が、共通処理時間の終了までに完了しない場合がある。かかる場合、割り込み処理が、次に実行される他の処理（ここではハイパーバイザによるＶＭの切り替え処理やＶＭ＃０の処理）に対して影響を与えるおそれがある。

そこで、図６の下図に示すように、割り込み許可部３７は、共通処理時間（またはアイドル処理時間）内に割り込み処理が完了しない場合、割り込み処理の実行を禁止する。例えば、割り込み許可部３７は、タイマ１１からのシグナルや時分割情報２１などに基づいて、共通処理時間またはアイドル処理時間の残り時間を算出する。また、割り込み許可部３７は、割り込み処理情報２３に基づいて、割り込み処理の処理時間の情報を取得する。そして、割り込み許可部３７は、算出した残り時間が割り込み処理の処理時間以上である場合、割り込み処理を許可する。他方、割り込み許可部３７は、残り時間が割り込み処理の処理時間未満である場合、割り込み処理の実行を禁止する。

すなわち、割り込み許可部３７は、共通処理時間（またはアイドル処理時間）において、割り込み処理を許可可能な期間（図６の時刻Ｔ０～Ｔｘ参照）を設定し、かかる期間以降（時刻Ｔｘ～Ｔ１）の割り込み処理の実行を禁止する。

これにより、例えば共通処理時間（またはアイドル処理時間）の終了直前に割り込み処理が実行されることがなく、よって割り込み処理が次に実行される他の処理に対して影響を与えることを抑制することができる。

なお、優先度が高い割り込み処理が、処理時間の関係で割り込み禁止（処理しないこと）となった場合、残った処理時間で実行可能な他の割り込み処理（優先度が低い割り込み処理）が処理待ちになっていれば、当該他の割り込み処理を代わりに実行するようにしてもよい。

次に、仮想化制御装置（ＥＣＵ１０）における具体的な処理手順について図７を用いて説明する。図７は、第１の実施形態に係る仮想化制御装置が実行する、割り込み処理に関する処理手順を示すフローチャートである。

図７に示すように、仮想化制御装置のコントローラ３０は、あるＶＭの処理中に、処理中のＶＭ以外のＶＭ（他ＶＭ）に対する割り込み処理が発生したか否かを判定する（ステップＳ１０）。コントローラ３０は、他ＶＭに対する割り込み処理が発生していないと判定された場合（ステップＳ１０，Ｎｏ）、以降の処理をスキップする。

一方、コントローラ３０は、他ＶＭに対する割り込み処理が発生したと判定された場合（ステップＳ１０，Ｙｅｓ）、現在が共通処理時間またはアイドル処理時間（すなわち他処理時間）であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。

コントローラ３０は、現在が共通処理時間またはアイドル処理時間ではないと判定された場合（ステップＳ１１，Ｎｏ）、ステップＳ１１の処理を繰り返す。コントローラ３０は、現在が共通処理時間またはアイドル処理時間であると判定された場合（ステップＳ１１，Ｙｅｓ）、優先度に基づいて割り込み処理を選択する（ステップＳ１２）。なお、割り込み処理が１つである場合は、ステップＳ１２の処理は省略されてもよい。

次いで、コントローラ３０は、共通処理時間またはアイドル処理時間の残り時間が、選択した割り込み処理の処理時間以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。コントローラ３０は、残り時間が割り込み処理の処理時間以上であると判定された場合（ステップＳ１３，Ｙｅｓ）、選択した割り込み処理を許可する（ステップＳ１４）。

次いで、コントローラ３０は、共通処理時間またはアイドル処理時間が終了したか否かを判定する（ステップＳ１５）。コントローラ３０は、共通処理時間またはアイドル処理時間が終了していないと判定された場合（ステップＳ１５，Ｎｏ）、未実行の割り込み処理がある否かを判定する（ステップＳ１６）。

コントローラ３０は、未実行の割り込み処理があると判定された場合（ステップＳ１６，Ｙｅｓ）、ステップＳ１２に戻り、未実行の割り込み処理についてステップＳ１２以降の処理を実行する。また、コントローラ３０は、未実行の割り込み処理がないと判定された場合（ステップＳ１６，Ｎｏ）、処理を終了する。また、コントローラ３０は、共通処理時間またはアイドル処理時間が終了したと判定された場合（ステップＳ１５，Ｙｅｓ）、ステップＳ１６の処理をスキップする。

また、コントローラ３０は、残り時間が割り込み処理の処理時間以上ではないと判定された場合（ステップＳ１３，Ｎｏ）、すなわち、残り時間が割り込み処理の処理時間未満である場合、割り込み処理の実行を禁止する（ステップＳ１７）。

上述してきたように、第１の実施形態に係る仮想化制御装置（ＥＣＵ１０）は、複数の仮想マシン（ＶＭ）を時分割で切り替えつつ動作させるコントローラ３０を備える。コントローラ３０は、時分割の処理周期において、複数の仮想マシンのそれぞれに割り当てられた割当処理時間とは別に、複数の仮想マシンの処理に共通する処理を実行する共通処理時間と、アイドル処理時間の少なくとも１つを含む他処理時間を設ける。コントローラ３０は、他処理時間において、仮想マシンに対する割り込み処理を許可する。これにより、時分割で実行するＶＭ処理の周期的な処理に大きな変更を行うことなく、割り込み処理の応答性を向上させることができる。

（変形例）
次いで、第１の実施形態の変形例について図８を参照しつつ説明する。図８は、変形例に係る仮想化制御装置を説明するための図である。なお、以下においては、第１の実施形態と共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

図８に示すように、変形例に係る仮想化制御装置は、時分割の処理周期において、複数（図８の例では２つ）の共通処理時間を設定するようにした。例えば、仮想化制御装置は、ＶＭ＃０の割当処理時間とＶＭ＃１の割当処理時間との間に、共通処理時間をさらに設定する（時刻Ｔ３ａ～Ｔ３ｂ）。なお、システム周期において、複数の共通処理時間が設定される時分割の処理周期は、任意に設定可能である。

このように、変形例では、複数の共通処理時間が設定されるようにした、言い換えると、共通処理時間がシステム周期において分散して設定されるようにした。

これにより、変形例にあっては、ＶＭに対する割り込み処理が許可される期間を、設定した共通処理時間の分だけ大きくとることができ、よってＶＭに対する割り込み処理が早期に実行されて応答性をより一層向上させることができる。

（第２の実施形態）
次いで、第２の実施形態に係る仮想化制御装置について図９以降を参照しつつ説明する。図９は、第２の実施形態に係る仮想化制御装置が実行する仮想化制御方法の概要説明図である。なお、第２の実施形態に係る仮想化制御装置にあっては、ＡＳＩＬが設定されない構成であるが、これに限定されるものではない。

図９に示すように、第２の実施形態に係る仮想化制御装置は、時分割の処理周期に含まれる、各ＶＭ（ここではＶＭ＃０、ＶＭ＃１、ＶＭ＃２）の割当処理時間内に、アイドル処理時間を設ける。なお、図９では、アイドル処理時間を「アイドル処理」と示している。このアイドル処理時間は、各ＶＭの割当処理時間における余剰時間である。

具体的には、ハイパーバイザによって、ＶＭが前回処理におけるＶＭ＃２からＶＭ＃０に切り替えられる（時刻Ｔ２０～Ｔ２１）。ＶＭ＃０は、時刻Ｔ２１～Ｔ２２の割当処理時間に制御Ａを実行する。このＶＭ＃０の割当処理時間内に（正確には割当処理時間の後半部分に）アイドル処理時間が設定けられる。

ＶＭ＃０の割当処理時間が終了すると、ハイパーバイザによってＶＭがＶＭ＃０からＶＭ＃１に切り替えられる（時刻Ｔ２２～Ｔ２３）。ＶＭ＃１は、時刻Ｔ２３～Ｔ２４の割当処理時間に制御Ｂを実行する。このＶＭ＃１の割当処理時間内に（正確には割当処理時間の後半部分に）アイドル処理時間が設定けられる。

ＶＭ＃１の割当処理時間が終了すると、ハイパーバイザによってＶＭがＶＭ＃１からＶＭ＃２に切り替えられる（時刻Ｔ２４～Ｔ２５）。ＶＭ＃２は、時刻Ｔ２５～Ｔ２６の割当処理時間に制御Ｃを実行する。このＶＭ＃２の割当処理時間内に（正確には割当処理時間の後半部分に）アイドル処理時間が設けられる。

ＶＭ＃２の割当処理時間が終了すると、ハイパーバイザによってＶＭがＶＭ＃２から次回処理のＶＭ＃０に切り替えられ（時刻Ｔ２６～Ｔ２７）、次回処理が開始される。従って、図９の例では、時刻Ｔ２０～Ｔ２６の期間がシステム周期の１周期となる。

第２の実施形態に係る仮想化制御装置は、上記のように設定された各ＶＭの割当処理時間のアイドル処理時間において、ＶＭに対する割り込み処理を許可する。詳しくは、仮想化制御装置は、アイドル処理時間において、ＶＭ＃０、ＶＭ＃１、ＶＭ＃２を含む全てのＶＭに対する割り込み処理を許可する。すなわち、割当処理時間のアイドル処理時間では、ＶＭ＃０に対する割り込み処理やＶＭ＃１に対する割り込み処理、ＶＭ＃２に対する割り込み処理が実行可能とされる。

これにより、第２の実施形態にあっては、ＶＭに対する割り込み処理の応答性を向上させることができる。例えばＶＭ＃１の割当処理時間（時刻Ｔ２３～Ｔ２４）に、他のＶＭであるＶＭ＃０に対する割り込み処理が発生した場合、かかる割り込み処理は、次回のＶＭ＃０の割当処理時間の到来を待たずに、ＶＭ＃１の割当処理時間のアイドル処理時間で実行される。このように、第２の実施形態にあっては、時分割で実行するＶＭ処理の周期的な処理に大きな変更を行うことなく、ＶＭ（ここではＶＭ＃０）に対する割り込み処理を可能な限り早期に実行でき、よって割り込み処理の応答性を向上させることができる。

また、第２の実施形態にあっては、ＶＭの割当処理時間内に他のＶＭの処理（割込み処理）を行う構成である。そのため、処理するＶＭ処理内容に、機能安全（ＡＳＩＬレベル等）があまり求められていない場合や、動作させる各ＶＭ処理のＡＳＩＬレベルが同レベルである場合に有効である。

なお、第２の実施形態に係る仮想化制御装置は、第１の実施形態と同様に、１システム周期内に、ＨＶによる処理時間と各ＶＭの割当処理時間とに加えて、共通処理時間とアイドル処理時間とを設けてもよい。

次に、第２の実施形態に係る仮想化制御装置（ＥＣＵ１０）の構成例について、図１０を参照して詳しく説明する。図１０は、第２の実施形態に係る仮想化制御装置（ＥＣＵ１０）の構成例を示すブロック図である。

なお、第２の実施形態に係るＥＣＵ１０のコントローラ３０においては、第１の実施形態の共通処理部３５およびアイドル処理部３６が除去される。また、第２の実施形態に係るＥＣＵ１０の記憶部２０には、第１の実施形態の共通処理プログラム２４やアイドル処理プログラム２５が記憶されない。

図１０に示すように、第２の実施形態に係るＥＣＵ１０の記憶部２０は、アイドルテーブル情報２６を記憶する。アイドルテーブル情報２６は、各ＶＭの割当処理時間のアイドル処理において用いられるアイドルテーブルに関する情報である。かかるアイドルテーブル情報２６には、対応するＶＭのアイドル処理時間において許可される割り込み処理やタスク処理の優先度などの情報が含まれる。

ここで、図１１を用いてアイドルテーブル情報２６について説明する。図１１は、アイドルテーブル情報２６の一例を示す図である。

図１１に示すように、アイドルテーブル情報２６は、ＶＭ＃０用アイドルテーブル、ＶＭ＃１用アイドルテーブル、ＶＭ＃２用アイドルテーブルを含む。ＶＭ＃０用アイドルテーブルは、ＶＭ＃０のアイドル処理において用いられるアイドルテーブルである。ＶＭ＃１用アイドルテーブルは、ＶＭ＃１のアイドル処理において用いられるアイドルテーブルである。ＶＭ＃２用アイドルテーブルは、ＶＭ＃２のアイドル処理において用いられるアイドルテーブルである。

一例として、ＶＭ＃０用アイドルテーブルには、ＶＭ＃０のアイドル処理時間において許可される割り込み処理やタスク処理が、優先度順に設定されている。かかる優先度は、第１の実施形態と同様、割り込み処理やタスク処理における重要度や緊急度などに基づいて予め設定される。

また、かかる優先度は、ＶＭにおける実行順番の情報に応じて設定されてもよい。すなわち、例えば割り込み処理やタスク処理に対応するＶＭにおける実行が遅い方のＶＭに対する割り込み処理等について、優先度が高くなるように設定されてもよい。

なお、上記では、実行が遅い方のＶＭに対する割り込み処理の優先度が高くなるように設定される例を示したが、これに限定されるものではなく、例えば実行が早い方のＶＭに対する優先度が高くなるように設定されてもよい。

図１０の説明に戻ると、コントローラ３０の切り替え制御部３１は、ＶＭを切り替える制御を行う際に、上記したアイドルテーブルを設定する処理を行う。例えば、切り替え制御部３１は、ＶＭをＶＭ＃２からＶＭ＃０に切り替えるときに（時刻Ｔ２０～Ｔ２１。図９参照）、ＶＭ＃０用アイドルテーブルを設定する。また、切り替え制御部３１は、ＶＭをＶＭ＃０からＶＭ＃１に切り替えるときに（時刻Ｔ２２～Ｔ２３）、ＶＭ＃１用アイドルテーブルを設定する。また、切り替え制御部３１は、ＶＭをＶＭ＃１からＶＭ＃２に切り替えるときに（時刻Ｔ２４～Ｔ２５）、ＶＭ＃２用アイドルテーブルを設定する。

そして、割り込み許可部３７は、ＶＭに対する割り込み処理やタスク処理が発生した場合、割当処理時間のアイドル処理時間において、アイドルテーブルに基づき優先度に応じて割り込み処理等を許可する。これにより、許可された割り込み処理等は、対応するＶＭによって実行される。

これにより、割り込み処理等は、対応するＶＭの割当処理時間の到来を待たずに実行されることとなり、よって割り込み処理の応答性を向上させることができることは、既に述べた通りである。

また、割り込み許可部３７は、割当処理時間のアイドル処理時間内に割り込み処理等が完了しない場合、割り込み処理等の実行を禁止する処理を行ってもよい。すなわち、第２の実施形態に係る割り込み許可部３７は、第１の実施形態と同様に、タイマ１１からのシグナルや時分割情報２１などに基づいて、割当処理時間のアイドル処理時間の残り時間を算出する。また、割り込み許可部３７は、割り込み処理情報２３に基づいて、割り込み処理等の処理時間の情報を取得する。そして、割り込み許可部３７は、算出した残り時間が割り込み処理等の処理時間以上である場合、割り込み処理等を許可する。他方、割り込み許可部３７は、残り時間が割り込み処理等の処理時間未満である場合、割り込み処理等の実行を禁止する。

これにより、例えば割当処理時間のアイドル処理時間の終了直前に割り込み処理等が実行されることがなく、よって割り込み処理等が次に実行される他の処理に対して影響を与えることを抑制することができる。

次に、第２の実施形態に係る仮想化制御装置（ＥＣＵ１０）における具体的な処理手順について図１２を用いて説明する。図１２は、第２の実施形態に係る仮想化制御装置が実行する、割り込み処理に関する処理手順を示すフローチャートである。

図１２に示すように、仮想化制御装置のコントローラ３０は、あるＶＭの処理中に、処理中のＶＭ以外のＶＭ（他ＶＭ）に対する割り込み処理等が発生したか否かを判定する（ステップＳ１００）。コントローラ３０は、他ＶＭに対する割り込み処理等が発生していないと判定された場合（ステップＳ１００，Ｎｏ）、以降の処理をスキップする。

一方、コントローラ３０は、他ＶＭに対する割り込み処理等が発生したと判定された場合（ステップＳ１００，Ｙｅｓ）、現在が割当処理時間のアイドル処理時間であるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。

コントローラ３０は、現在が割当処理時間のアイドル処理時間ではないと判定された場合（ステップＳ１０１，Ｎｏ）、ステップＳ１０１の処理を繰り返す。コントローラ３０は、現在が割当処理時間のアイドル処理時間であると判定された場合（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、アイドルテーブルの優先度に基づいて割り込み処理等を選択する（ステップＳ１０２）。なお、割り込み処理等が１つである場合は、ステップＳ１０２の処理は省略されてもよい。

次いで、コントローラ３０は、割当処理時間のアイドル処理時間の残り時間が、選択した割り込み処理等の処理時間以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。コントローラ３０は、残り時間が割り込み処理等の処理時間以上であると判定された場合（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、選択した割り込み処理等を許可する（ステップＳ１０４）。

次いで、コントローラ３０は、割当処理時間のアイドル処理時間が終了したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。コントローラ３０は、割当処理時間のアイドル処理時間が終了していないと判定された場合（ステップＳ１０５，Ｎｏ）、未実行の割り込み処理等がある否かを判定する（ステップＳ１０６）。

コントローラ３０は、未実行の割り込み処理等があると判定された場合（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２に戻り、未実行の割り込み処理等についてステップＳ１０２以降の処理を実行する。また、コントローラ３０は、未実行の割り込み処理等がないと判定された場合（ステップＳ１０６，Ｎｏ）、処理を終了する。また、コントローラ３０は、割当処理時間のアイドル処理時間が終了したと判定された場合（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、ステップＳ１０６の処理をスキップする。

また、コントローラ３０は、残り時間が割り込み処理等の処理時間以上ではないと判定された場合（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、すなわち、残り時間が割り込み処理等の処理時間未満である場合、割り込み処理等の実行を禁止する（ステップＳ１０７）。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１０ ＥＣＵ（仮想化制御装置）
３０ コントローラ

Claims (10)

1. 複数の仮想マシンを時分割で切り替えつつ動作させるコントローラを備えた仮想化制御装置であって、
   前記コントローラは、
   時分割の処理周期において、複数の前記仮想マシンのそれぞれに割り当てられた割当処理時間とは別に、複数の前記仮想マシンの処理に共通する処理を実行する共通処理時間と、アイドル処理時間の少なくとも１つを含む他処理時間を設け、
   前記他処理時間において、前記仮想マシンに対する割り込み処理を許可する、
   仮想化制御装置。
2. 複数の前記仮想マシンがそれぞれ実行する処理には、前記処理の内容に応じて異なる機能安全レベルが設定される、
   請求項１に記載の仮想化制御装置。
3. 前記共通処理時間における共通処理には、複数の前記仮想マシンが実行する処理に設定された機能安全レベル以上の機能安全レベルが設定される、
   請求項２に記載の仮想化制御装置。
4. 前記コントローラは、
   前記時分割の処理周期において、複数の前記共通処理時間を設定する、
   請求項１に記載の仮想化制御装置。
5. 前記コントローラは、
   前記他処理時間内に前記割り込み処理が完了しない場合、前記割り込み処理の実行を禁止する、
   請求項１に記載の仮想化制御装置。
6. 複数の仮想マシンを時分割で切り替えつつ動作させるコントローラを備えた仮想化制御装置であって、
   前記コントローラは、
   時分割の処理周期に含まれる、複数の前記仮想マシンのそれぞれに割り当てられた割当処理時間内に、アイドル処理時間を設け、
   前記アイドル処理時間において、前記アイドル処理時間を含む前記割当処理時間が割り当てられた前記仮想マシンとは異なる他の仮想マシンに対する割り込み処理を許可する、
   仮想化制御装置。
7. 前記コントローラは、
   複数の前記仮想マシンのそれぞれに割り当てられた前記割当処理時間において、前記割当処理時間が割り当てられた前記仮想マシンに対する前記割り込み処理のみを許可する、
   請求項１～６のいずれか一つに記載の仮想化制御装置。
8. 前記割り込み処理には、優先度が設定され、
   前記コントローラは、
   複数の前記割り込み処理がある場合、前記優先度に基づいて許可する前記割り込み処理を選択する、
   請求項１～６のいずれか一つに記載の仮想化制御装置。
9. 複数の仮想マシンを時分割で切り替えつつ動作させるコントローラを備えた仮想化制御装置を用いた仮想化制御方法であって、
   時分割の処理周期において、複数の前記仮想マシンのそれぞれに割り当てられた割当処理時間とは別に、複数の前記仮想マシンの処理に共通する処理を実行する共通処理時間と、アイドル処理時間の少なくとも１つを含む他処理時間を設け、
   前記他処理時間において、前記仮想マシンに対する割り込み処理を許可する、
   仮想化制御方法。
10. 複数の仮想マシンを時分割で切り替えつつ動作させるコントローラを備えた仮想化制御装置を用いた仮想化制御方法であって、
    時分割の処理周期に含まれる、複数の前記仮想マシンのそれぞれに割り当てられた割当処理時間内に、アイドル処理時間を設け、
    前記アイドル処理時間において、前記アイドル処理時間を含む前記割当処理時間が割り当てられた前記仮想マシンとは異なる他の仮想マシンに対する割り込み処理を許可する、
    仮想化制御方法。

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