JP6814299B2 - マルチテナント環境のｆｐｇａからのデバック情報の抽出 - Google Patents

Description

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クラウドコンピューティングとは、遠隔地で利用可能であり、また、インターネットなどのネットワークを通してアクセス可能であるコンピューティングリソース（ハードウェアおよびソフトウェア）を使用することである。いくつかの配設において、ユーザは、オンデマンドサービスで、ユーティリティとして、こうしたコンピューティングリソース（記憶装置およびコンピューティングパワーを含む）を購入することが可能である。クラウドコンピューティングは、リモートサービスにユーザのデータ、ソフトウェア、および計算を委託する。仮想コンピューティングリソースの使用は、コスト面での有利さ、および／またはコンピューティングリソースのニーズの変化に迅速に適応する能力を含む、いくつかの利点を提供することができる。

いくつかの計算は、（例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）内に）再構成可能な論理を伴って実装されたアクセラレータを含む、コプロセッサの使用を通して加速することができる。ＦＰＧＡの開発者らは、典型的に、内部信号状態値などのデバック情報を取得するために、ローカルホストコンピュータを、専門インターフェースによって、ＪＴＡＧインターフェースをサポートするローカルＦＰＧＡの外部ピンに接続する。したがって、専門ハードウェアおよびセキュリティ機能が欠如しているクラウドコンピューティング環境においてそのようなアクセラレータをデバッグすることは、改善の十分な機会を提示する。

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開示される技術の特定の実施例に実装することができるような、構成データを管理するための、およびデバッグデータを閲覧するための論理リポジトリサービスを含むシステムの一実施例を示すシステム図である。 論理リポジトリサービスの例示的な構造を示すシステム図である。 開示される技術の特定の実施例に実装することができるような、仮想デバッグユニットを組み込んだアプリケーション論理を含むシステムの例示的な構成を概説するブロック図である。 論理リポジトリサービスによって行うことができる構成データの摂取および生成の一実施例を例示する図である。 構成可能なハードウェアプラットフォームを構成し、そこにインターフェースするための制御プレーンおよびデータプレーンの構成要素を含む、図４例示的なシステムのさらなる詳細を示す図である。 開示される技術の特定の実施例において行うことができるような、再構成可能な論理デバイスを、デバッグデータをホストコンピュータに伝送するようにプログラムする例示的な方法を概説するフローチャートである。 開示される技術の特定の実施例において行うことができるような、再構成可能な論理デバイスの別の一部分とは独立に、再構成可能な論理デバイスの一部を再プログラムする例示的な方法を概説するフローチャートである。 開示される技術の特定の実施例において行うことができるような、コンピューティングホストから再構成可能な論理デバイス内のアプリケーション回路をデバッグする例示的な方法を概説するフローチャートである。 論理リポジトリサービスを含むマルチテナント環境において稼働する複数の仮想マシンインスタンスを示す例示的なシステム図である。 特定の説明される技術革新を実装することができる適切なコンピューティング環境の一般化された実施例を表す図である。

専門コンピューティングリソースを一組の再使用可能な一般的コンピューティングリソース内に提供するための１つの解決策は、（フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を含むアドインカードをサーバコンピュータに提供することなどによって）一般的コンピューティングリソースの中の選択として構成可能な論理プラットフォームを備えるサーバコンピュータを提供することである。構成可能な論理は、構成可能な論理に適用される構成データによって指定される論理機能を行うようにプログラムまたは構成することができるハードウェアである。例えば、コンピューティングリソースのユーザは、構成可能な論理を構成するための仕様（例えば、ハードウェア記述言語（例えば、Ｖｅｒｉｌｏｇ、ＳｙｓｔｅｍＶｅｒｉｌｏｇ、および／またはＶＨＤＬ）もしくは他の言語（例えば、Ｃ、Ｃ＋＋、および／またはＳｙｓｔｅｍＣ）、スケマティックキャプチャアプリケーションによって生成されたネットリスト、またはスクリプトによって生成されるネットリストで書かれたもの）を提供することができる。構成可能な論理は、仕様に従って構成することができ、構成された論理は、ユーザのタスクを行うために使用することができる。しかしながら、コンピューティング設備の低レベルハードウェアへのユーザアクセスを可能にすることは、潜在的に、コンピューティング設備内のセキュリティおよびプライバシーの問題につながり得る。

本明細書で説明されるように、計算サービスの設備は、様々なコンピューティングリソースを含むことができ、あるタイプのコンピューティングリソースは、構成可能な論理プラットフォームを備えるサーバコンピュータ（代替的に、ホストコンピュータとも称される）を含むことができる。構成可能な論理プラットフォームは、コンピューティングリソースのハードウェア（例えば、構成可能な論理）がユーザによってカスタマイズされるように、コンピュータシステムのユーザによってプログラムまたは構成することができる。例えば、ユーザは、サーバコンピュータに密結合されたハードウェアアクセラレータとして機能するように、構成可能な論理をプログラムすることができる。例えば、ハードウェアアクセラレータは、サーバコンピュータの、周辺機器相互接続エクスプレス（ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ、またはＰＣＩｅ）またはＩＥＥＥ８０２．３（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）接続などのローカル相互接続を介してアクセス可能であり得る。ユーザは、サーバコンピュータ上のアプリケーションを実行することができ、アプリケーションのタスクは、ＰＣＩｅトランザクションを使用してハードウェアアクセラレータによって行うことができる。ハードウェアアクセラレータをサーバコンピュータに密結合することによって、アクセラレータとサーバコンピュータとの間の待ち時間を低減させることができ、これは、潜在的に、アプリケーションの処理速度を高めることができる。

計算サービスプロバイダは、構成可能なハードウェアの構成および動作を管理するために、ソフトウェアサービスを使用してコンピューティングリソースを管理することができる。１つの例として、計算サービスプロバイダは、ユーザのハードウェアまたは論理設計を摂取し、ユーザの論理設計に基づいて構成可能な論理プラットフォームを構成するための有効な構成データを生成し、そして要求に応じて有効な構成データをダウンロードして構成可能な論理プラットフォームのインスタンスを構成するための、論理リポジトリサービスを実行することができる。構成データは、構成可能な論理プラットフォーム上のデバッギングリソースを作成し、信号値を閲覧することを可能にするデータ、イベントの発生を示すトリガ、パフォーマンスカウンタ、および再構成可能な論理デバイスを監視するための他の適切なデバッギング技術を含むことができる。ダウンロード要求は、論理設計を開発したユーザからのもの、または論理設計を使用するライセンスを獲得したユーザからのものであり得る。したがって、論理設計は、ユーザまたは計算サービスプロバイダとは別の、計算サービスプロバイダ、ユーザ、または第三者によって作成することができる。例えば、アクセラレータの知的財産（ＩＰ）のマーケットプレイスは、計算サービスプロバイダのユーザに提供することができ、ユーザは、マーケットプレイスからアクセラレータを選択することによって、潜在的に、それらのアプリケーションの速度を高めることができる。

図１は、構成可能なリソースを計算リソース１２０内に構成するために使用することができる構成データを管理するための論理リポジトリサービス１１０を含む、システム１００の一実施例を示すシステム図である。特に、論理リポジトリサービス１１０は、ホストおよびアプリケーション論理を計算サービスプロバイダのインフラストラクチャに摂取し、摂取した設計に基づいて構成データを生成し、摂取した設計および生成した構成データのリポジトリを維持し、そしてリソースが展開されるときに構成データを構成可能な計算リソースに提供するために使用することができる。

論理リポジトリサービス１１０は、ウェブサービスなどのネットワークアクセス可能サービスとすることができる。ウェブサービスは、一般的に、クラウドコンピューティングにおいて使用される。ウェブサービスは、ウェブまたはクラウドを通じて、ネットワークアドレスで提供されるソフトウェア機能である。クライアントは、サーバに対するウェブサービス要求を開始し、サーバは、要求を処理して、適切な応答を返す。クライアントウェブサービス要求は、典型的に、例えばＡＰＩ要求を使用して開始される。簡潔さの目的で、ウェブサービス要求は、下では一般にＡＰＩ要求として記述されるが、他のウェブサービス要求を作製することができることを理解されたい。ＡＰＩ要求は、典型的にＪＳＯＮまたはＸＭＬで表される、定義された要求応答メッセージシステムに対するプログラマチックインターフェースシステムであり、これは、ウェブを介して、最も一般的にはＨＴＴＰベースのウェブサーバを介して公表される。したがって、特定の実装形態において、ＡＰＩは、拡張マークアップ言語（ＸＭＬ）またはＪａｖａＳｃｒｉｐｔオブジェクト表記法（ＪＳＯＮ）フォーマットとすることができる応答メッセージの構造の定義と共に、一組のハイパーテキストトランスファープロトコル（ＨＴＴＰ）として定義することができる。ＡＰＩは、固有のタスクを達成すること、またはソフトウェア構成要素との相互作用を可能にすることを含むアクションを行う、一組の機能またはルーチンを特定することができる。ウェブサービスがＡＰＩ要求をクライアントデバイスから受信すると、ウェブサービスは、要求に対する応答を生成し、要求内に識別されるエンドポイントに対する応答を送信することができる。追加的または代替的に、ウェブサービスは、要求内に識別されるエンドポイントに対する応答を生成することなく、ＡＰＩ要求に応じてアクションを行うことができる。

論理リポジトリサービス１１０は、ＡＰＩ要求１３０を受信して、サーバコンピュータ１４０の構成可能なハードウェア１４２などの構成可能なハードウェアプラットフォームのための構成データを生成することができる。典型的に、構成可能なハードウェア１４２は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、構成可能なプログラマブルロジックデバイス（ＣＰＬＤ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、およびプログラマブルメモリリソース（例えば、電気的消去可能プログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）またはフラッシュメモリ）を含むなどの、リプログラマブル論理デバイスを含む。いくつかの例において、構成可能なハードウェアのいくつかまたは全ては、１回だけプログラム可能である。いくつかの例において、論理リポジトリサービス１１０のための機能は、サーバコンピュータ１４０を使用して全体的または部分的に実装されるが、他の例において、該機能は、サーバコンピュータとは別のコンピュータリソースを伴って実装される。

ＡＰＩ要求１３０は、開発者、または計算サービスプロバイダのパートナーユーザによって考案され得る。要求１３０は、論理設計、構成可能なハードウェアプラットフォーム、ユーザ情報、アクセス特権、生産状況に関するデータおよび／またはメタデータを指定するためのフィールド、ならびに入力、出力、および論理リポジトリサービス１１０のユーザに関する情報を説明するための種々の追加的なフィールドを含むことができる。具体的な例として、要求は、設計の説明、生産状態（トライアルまたは生産など）、サービスの入力または出力の暗号化された状態、入力ファイル（ハードウェア設計ソースコードなど）を記憶するための場所の参照、入力ファイルのタイプ、構成可能なハードウェアのインスタンスタイプ、および出力ファイルまたはレポートを記憶するための場所の参照を含むことができる。特に、要求は、構成可能なハードウェアプラットフォーム上に実装するためのアプリケーション論理１３２を指定するハードウェア設計の参照を含むことができる。構成可能なハードウェアにプログラムされるたきにアプリケーションの動作を制御するために使用されるホスト論理（論理ホスト）１３４は、例えば、計算サービスプロバイダ開発チームから受信される。アプリケーション論理１３２のおよび／またはホスト論理１３４の仕様は、ソースコード、論理合成ツールによって生成されるネットリスト、ならびに／または配置およびルーティングツールによって生成される配置およびルーティングされた論理ゲートなどの、一群のファイルとすることができる。ソースコードは、ハードウェア記述言語（ＨＤＬ）、レジスタ転送論理（ＲＴＬ）言語、またはオープンコンピューティング言語（ＯｐｅｎＣＬ）もしくはＣなどの高レベル言語で記述されたコードを含むことができる。

計算リソース１２０は、インスタンスタイプによって分類された数多くの異なるタイプのハードウェアおよびソフトウェアを含むことができる。特に、インスタンスタイプは、リソースのハードウェアおよびソフトウェアの少なくとも一部分を指定する。例えば、ハードウェアリソースとしては、様々なパフォーマンスレベル（例えば、異なるクロックスピード、アーキテクチャ、キャッシュサイズなど）の中央処理ユニット（ＣＰＵ）を有するサーバ、コプロセッサ（グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）および構成可能な論理など）を有する、および有しないサーバ、メモリおよび／またはローカル記憶の様々な容量およびパフォーマンスを有するサーバ、ならびに異なるネットワークパフォーマンスレベルを有するサーバを挙げることができる。例示的なソフトウェアリソースとしては、異なるオペレーティングシステム、アプリケーションプログラム、およびドライバを挙げることができる。１つの例示的なインスタンスタイプは、構成可能なハードウェア１４２と通信する中央処理ユニット（ＣＰＵ）１４４を含むサーバコンピュータ１４０を備えることができる。構成可能なハードウェア１４２は、例えば、ＦＰＧＡ、プログラマブル論理アレイ（ＰＬＡ）、プログラマブルアレイ論理（ＰＡＬ）、ジェネリックアレイ論理（ＧＡＬ）、またはコンプレックスプログラマブル論理デバイス（ＣＰＬＤ）などの、プログラマブル論理を含むことができる。

論理リポジトリサービス１１０は、ＡＰＩ要求１３０を受信することに応じて、構成データ１３６を生成することができる。生成された構成データ１３６は、アプリケーション論理１３２およびホスト論理１３４に基づくことができる。具体的には、生成された構成データ１３６は、構成可能なハードウェア１４２がアプリケーション論理１３２およびホスト論理１３４によって指定された機能を行うように、該構成可能なハードウェアをプログラムまたは構成するために使用することができる情報を含むことができる。１つの例として、計算サービスプロバイダは、ＣＰＵ１４４と構成可能なハードウェア１４２とをインターフェースするための論理を含むホスト論理１３４を生成することができる。いくつかの例において、ホスト論理１３４は、全てのＣＰＵ−アプリケーション論理トランザクションがホスト論理１３４を通過するように、その含まれるデバッギング機能のいずれかを含む、アプリケーション論理１３２がＣＰＵ１４４と直接通信することからマスキングまたはシールドするための論理を含むことができる。この様態で、ホスト論理１３４は、潜在的に、アプリケーション論理１３２によって導入することができるセキュリティおよび可用性リスクを低減させることができる。他の例において、アプリケーション論理１３２は、ＰＣＩｅ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、Ｉｎｆｉｎｉｂａｎｄ、または他の適切なインターフェースを介して、ＣＰＵ１４４に直接通信することができる。

構成データ１３６を生成することは、アプリケーション論理１３２のチェックおよび／または試験を行うこと、アプリケーション論理１３２をホスト論理１３４ラッパーに統合すること、アプリケーション論理１３２を合成すること、ならびに／またはアプリケーション論理１３２を配置およびルーティングすることを含むことができる。

構成データ１３６を生成することは、アプリケーション論理１３２およびホスト論理１３４のソースコードを、構成可能なハードウェア１４２をプログラムまたは構成するために使用することができるデータにコンパイルおよび／または変換することを含むことができる。例えば、論理リポジトリサービス１１０は、アプリケーション論理１３２をホスト論理１３４ラッパーに統合することができる。具体的には、アプリケーション論理１３２は、アプリケーション論理１３２およびホスト論理１３４を含むシステム設計にインスタンス化することができる。統合されたシステム設計は、論理合成プログラムを使用して、システム設計のためのネットリストを作成するように合成することができる。ネットリストは、システム設計のために指定されたインスタンスタイプのために、配置およびルーティングプログラムを使用して、配置およびルーティングすることができる。配置およびルーティングされた設計は、構成可能なハードウェア１４２をプログラムするために使用することができる構成データ１３６に変換することができる。例えば、構成データ１３６は、配置およびルーティングプログラムから直接出力することができる。

１つの例として、生成された構成データ１３６は、ＦＰＧＡの構成可能な論理の全部または一部分を構成するための完全なまたは部分的なビットストリームを含むことができる。ＦＰＧＡは、構成可能な論理および非構成可能な論理を含むことができる。構成可能な論理は、組み合わせ論理および／またはルックアップテーブル（ＬＵＴ）、ならびに連続論理要素（フリップフロップおよび／またはラッチなど）を備えるプログラマブル論理ブロック、プログラマブルルーティングおよびクロッキングリソース、プログラマブル分散型およびブロックランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、デジタル信号処理（ＤＳＰ）ビットスライス、ならびにプログラマブル入力／出力ピンを含むことができる。ＦＰＧＡの構成アクセスポートは、ビットストリームにコード化された構成データをＦＰＧＡ構成メモリにロードするために使用することができる。他の例において、ＦＰＧＡは、構成データをロードするために使用される内部構成アクセスポートを含むようにプログラムされる。オンチップメモリ内にロードされた値を使用して、構成可能な論理がビットストリームによって指定される論理機能を行うように、構成可能な論理を制御することができる。加えて、構成可能な論理は、互いに独立して構成することができる異なるパーティションまたは領域に分けることができる。１つの例として、フルビットストリームを使用して、構成可能な論理を領域全体にわたって構成することができ、部分ビットストリームを使用して、構成可能な論理領域の一部分だけを構成することができる。例えば、ホスト論理部分、第１のアプリケーション論理部分、第２のアプリケーション論理部分などの各々ための個々の部分ビットストリームを生成し、構成可能なハードウェアプラットフォームにダウンロードし、そして、それを使用して、単一のＦＰＧＡの異なる部分を独立してプログラムすることができる。部分ビットストリームを独立して適用することができるので、ＦＰＧＡの他の部分の詳細な知識を他の人が利用できるようにする必要はなく、それによって、ユーザプライバシーを保護することができる。いくつかの例において、ビットストリームのいくつかまたは全ては、暗号化を使用してさらに保護することができる。非構成可能な論理は、入力／出力ブロック（例えば、シリアライザおよびデシリアライザ（ＳＥＲＤＥＳ）ブロックおよびギガビットトランシーバ）などの、ＦＰＧＡ内で特定の機能を行うハードマクロと、アナログ−デジタル変換器と、メモリ制御ブロックと、試験アクセスポートと、構成データを構成可能な論理にロードするための構成論理と、を含むことができる。

論理リポジトリサービス１１０は、生成された構成データ１３６を論理リポジトリデータベース１５０に記憶する。論理リポジトリデータベース１５０は、磁気ディスク、ダイレクトアタッチトストレージ、ネットワークアタッチトストレージ（ＮＡＳ）、ストレージエリアネットワーク（ＳＡＮ）、独立した複数のディスクからなる冗長配列（ＲＡＩＤ）、磁気テープもしくはカセット、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、または非一時的な方式で情報を記憶するために使用することができ、かつ論理リポジトリサービス１１０によってアクセスすることができる任意の他の媒体を含む、リムーバブルまたは非リムーバブル媒体に記憶することができる。加えて、論理リポジトリサービス１１０を使用して、（アプリケーション論理１３２およびホスト論理１３４の仕様などの）入力ファイル、ならびに論理設計および／または論理リポジトリサービス１１０のユーザに関するメタデータを記憶するために使用することができる。例えば、生成された構成データ１３６は、例えば、ユーザ識別子、１つまたは複数のインスタンスタイプ、マーケットプレイス識別子、マシンイメージ識別子、および構成可能なハードウェア識別子などの、１つ以上の特性によってインデックスを付けることができる。

論理リポジトリサービス１１０は、構成データをダウンロードするためのＡＰＩ要求１６０を受信することができる。例えば、要求１６０は、計算リソース１２０のユーザが計算リソース１２０内の新しいインスタンス（例えば、「Ｆ１．スモール」インスタンス）を開始する、または展開するときに生成することができる。別の例として、要求１６０は、オペレーティングインスタンスで実行するアプリケーションからの要求に応じて生成することができる。要求１６０は、ソースおよび／または宛先インスタンスの参照、ダウンロードする構成データ（例えば、インスタンスタイプ、マーケットプレイス識別子、マシンイメージ識別子、または構成可能なハードウェア識別子）の参照、ユーザ識別子、認可トークン、ならびに／またはダウンロードする構成データを識別するための、および／もしくは構成データへのアクセスを許可するための他の情報、を含むことができる。構成データを要求するユーザが、構成データにアクセスする許可を与えられた場合は、論理リポジトリデータベース１５０から構成データを取り出すことができ、有効な構成データ１６２（例えば、フルまたは部分ビットストリーム）を要求元インスタンス（例えば、サーバコンピュータ１４０）にダウンロードすることができる。有効な構成データ１６２は、宛先インスタンスの構成可能な論理を構成するために使用することができる。

論理リポジトリサービス１１０は、有効な構成データ１６２を要求元インスタンスにダウンロードすることができることを検証することができる。検証は、論理リポジトリサービス１１０によって複数の異なる位置で起こり得る。例えば、検証は、アプリケーション論理１３２がホスト論理１３４と互換性があることを検証することを含むことができる。特に、試験の回帰スイートは、シミュレータ上で実行して、アプリケーション論理１３２が設計に加えられた後に、予想通りにホスト論理１３４を行うことを検証することができる。追加的または代替的に、アプリケーション論理１３２が、ホスト論理１３４の再構成可能な領域とは別の再構成可能な領域にだけ残留するように指定されることを検証することができる。別の例として、検証は、有効な構成データ１６２が、ダウンロードするインスタンスタイプと互換性があることを検証することを含むことができる。別の例として、検証は、要求元が、有効な構成データ１６２にアクセスする許可を与えられていることを検証することを含むことができる。検証チェックのいずれかが不合格であった場合、論理リポジトリサービス１１０は、有効な構成データ１６２をダウンロードする要求を拒絶することができる。したがって、論理リポジトリサービス１１０は、潜在的に、コンピューティングリソース１２０のセキュリティおよび可用性を保護することができ、一方で、ユーザがコンピューティングリソース１２０のハードウェアをカスタマイズすることを可能にする。

構成可能なハードウェア１４２が有効な構成データ１６２を伴って構成されると、デバッグデータ１７０（例えば、信号値、イベントカウンタ値、またはメモリ値）をサーバコンピュータから受信することができる。例えば、受信した信号値を使用して、デバッギングを支援するためにディスプレイ１７５上に波形を生成することができる。別の例として、デバッグデータをサーバコンピュータ１４０に送信して、再構成可能な論理の状態値を特定の値に強制すること、またはイベントカウンタをリセットすることができる。

上で述べたように、いくつかの例において、論理リポジトリサービス１１０について上で説明した動作は、サーバコンピュータ１４０を使用して、計算リソース１２０内の他のリソースを使用して、または計算リソース１２０以外の他のリソースを使用して行うことができる。

図２は、論理リポジトリサービス２０５の例示的な構造２００を示すシステム図である。論理リポジトリサービス２０５は、計算サービスプロバイダによって管理されるサーバコンピュータで実行するソフトウェアとすることができる。論理リポジトリサービス２０５は、１つ以上のウェブＡＰＩを通してアクセスすることができる。

論理リポジトリサービス２０５は、計算サービスプロバイダによってＡＰＩ要求をサービスするためのプロバイダインターフェース２１０を含むことができる。プロバイダインターフェース２１０を使用して、要求内に提供される証明書を使用して要求側の識別情報を認証することなどによって、要求が計算サービスプロバイダのエージェントからであることを認証することができる。プロバイダインターフェース２１０は、ホスト論理摂取機能２１５を提供することができる。特に、プロバイダインターフェース２１０は、ホストロジック設計を論理リポジトリサービス２０５にアップロードする要求を受信することができ、該要求は、ホスト論理摂取機能２１５によって処理することができる。上で説明されるように、ホスト論理は、アプリケーション論理をサンドボックス化して、コンピューティングリソースのセキュリティおよび可用性を維持するための論理を含むことができる。加えて、ホスト論理は、静的論理および再構成可能な論理にさらに分けることができる。静的論理は、初期化シーケンス中に（例えば、ブート時間に）構成することができ、一方で、再構成可能な論理は、構成可能な論理の動作中の異なる時間に構成することができる。１つの例として、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓインターフェースは、リセット信号がデアサートされた後の約１００ミリ秒以内にＰＣＩエンドポイントがブートおよび列挙されるように指定することができる。ホスト論理は、割り当てられた時間ウインドウ以内にロードすることができる静的論理、および時間ウインドウが経過した後にロードすることができる再構成可能な論理に分けることができる。静的論理は、異なる再構成可能な領域間のインターフェースとして使用することができる。ホストロジック設計は、例えばＳｙｓｔｅｍＶｅｒｉｌｏｇ、Ｖｅｒｉｌｏｇ、またはＶＨＤＬで書かれた、ＨＤＬソースコードを使用して指定することができる。ＨＤＬソースコードは、暗号化すること、または非暗号化することができる。いくつかの例では、論理構成要素を説明するネットリストを、ＨＤＬソースコードに加えて、またはその代わりに提供することができる。ホスト論理摂取モジュール２１５は、受信したホストロジック設計のチェック、ホストロジック設計の解読、および／またはホストロジック設計のためのバージョン情報の提供を行うために使用することができる。加えて、要求は、ホストロジック設計を１つ以上のインスタンスタイプと関連付けるための情報を含むことができる。例えば、いくつかのホストロジック設計は、インスタンスタイプのうちのあるサブセットだけによって機能することができ、他のホストロジック設計は、インスタンスタイプのうちの異なるサブセットだけによって機能することができる。

論理リポジトリサービス２０５は、論理リポジトリサービス２０５のユーザからＡＰＩ要求をサービスするための顧客−開発者インターフェース２２０を含むことができる。顧客−開発者インターフェース２２０を使用して、要求内に提供される証明書を使用して要求側の識別情報を認証することなどによって、要求が計算サービスプロバイダのユーザからであることを認証するために使用することができる。例えば、ユーザの各々には、アクセス管理、請求、および使用状況追跡のためにユーザを識別するために使用することができるアカウントを提供することができる。ユーザは、ユーザがアクセスすることを許可された論理設計だけを閲覧および修正するように限定することができる。例えば、ユーザが、ホスト論理をアップロードおよび／または修正することを防止することができる。

顧客−開発者インターフェース２２０は、アプリケーション論理設計を受信および／または処理するためのアプリケーション論理摂取機能２２５を含むことができる。アプリケーション論理設計は、ソースコード（例えば、ＳｙｓｔｅｍＶｅｒｉｌｏｇ、Ｖｅｒｉｌｏｇ、Ｃ、ＳｙｓｔｅｍＣ、または他の適切な記述言語で表現されるＨＤＬ言語コード）、構成可能な論理ブロックのリストおよび構成可能な論理ブロック間の接続のリストを含むネットリスト、および／または構成データを使用して指定することができる。例えば、ＨＤＬコードは、仮想デバッグユニットのインスタンス化を記述することができ、これは、次いで、ソースコードを開発するエンジニアがアクセス不可能な専用のネットリストを含むことによって、構成データにステッチされる。別の例として、構成データは、論理リポジトリサービスにアップロードされる前に少なくとも特定の部分について予めコンパイルされた、フルまたは部分ビットストリームを含むことができる。アプリケーション論理は、（構成データ生成ブロック２３０などによって）ホスト論理と組み合わせて、構成可能なハードウェアプラットフォームにロードすることができる論理回路を作成する。アプリケーション論理設計を処理することは、ソースコードを下位レベルのフォーマットに翻訳および／またはコンパイルすること（例えば、ＯｐｅｎＣＬをコンパイルして、行動または構造Ｖｅｒｉｌｏｇを生成すること）と、必要とされる論理回路および／または（ホスト論理へのインターフェース信号などの）信号が存在することを検証することと、既知の制限された回路（リング発振器など）が存在しないことを検証することと、構成データの生成の準備における他の種々のタスクと、を含むことができる。

顧客−開発者インターフェース２２０は、ユーザからの種々のタイプの要求を受け入れることができる。１つの例として、ユーザは、構成可能なハードウェアイメージ（ＣＨＩ）を作成するように要求することができる。ＣＨＩは、構成可能なハードウェアのインスタンスをコンピューティング環境内に構成するための情報を提供することができる。例えば、ＣＨＩは、１つ以上の互換性があるインスタンスタイプと、構成可能なハードウェアを構成するための構成データと、ＣＨＩへのアクセスを制御するためのアクセス許可と、構成可能なハードウェアを構成することと関連付けられた任意の他の情報と、を含むことができる。ＣＨＩを作成する要求は、設計記述またはタイトルのためのフィールドと、設計の生産状態と、設計が暗号化されるかどうかと、設計のためのソースコードの参照と、ソースコードインジケータのタイプと、構成データと互換性がある１つまたは複数のインスタンスタイプと、レポート情報を記憶する場所の参照と、を含むことができる。

構成データ生成ブロック２３０は、再構成可能な論理デバイスをプログラムするための構成データを作成するために使用することができる。例えば、構成データは、アプリケーション論理設計およびホスト論理設計に基づくことができる。別の例として、構成データは、アプリケーション論理設計だけ、またはホスト論理設計だけに基づくことができる。特に、構成データ生成ブロック２３０は、ホスト論理設計だけに基づいて、静的論理を生成することができる。加えて、構成データ生成ブロック２３０は、構成可能な論理回路の１つ以上の再構成可能な領域のための再構成可能な論理回路を生成することができる。例えば、構成データ生成ブロック２３０を使用して、ホスト機能に予約された領域のためのホストの再構成可能な論理回路を生成することができる。別の例として、構成データ生成ブロック２３０を使用して、主にアプリケーション機能に予約された領域のためのアプリケーションの再構成可能な論理回路を生成することができる。

構成データ生成ブロック２３０への入力は、（アプリケーション論理摂取２２５などからの）アプリケーション論理設計、（ホスト論理摂取２１５などからの）ホスト論理設計、および／または（クロック周波数、分割情報、配置情報、ターゲット技術などといった）種々の実装形態の詳細を記述する制約、であり得る。論理設計は、ＨＤＬ、ネットリスト、および／または構成データを使用して記述されたソースコードを含むことができる。構成データ生成ブロック２３０は、アプリケーションおよびホスト設計を１つの設計に組み合わせて、構成データを作成することができる。図３を参照してより詳細に説明されるように、構成データ生成ブロック２３０は、論理合成ツールと、配置およびルーティングツールと、を含むことができる。これらのツールを使用することで、構成データ生成ブロック２３０は、構成可能なハードウェアプラットフォームにロードするための構成データを作成することができる。

構成データ生成ブロック２３０からの出力は、論理ライブラリ管理ブロック２４０を使用して管理することができる。例えば、論理ライブラリ管理ブロック２４０は、ユーザ情報を構成データと関連付けること、および情報を論理リポジトリデータベース２５０に記憶することができる。

コンピューティングサービスインターフェース２６０は、論理リポジトリサービス２０５とコンピューティングリソースとの間のインターフェースとして使用することができる。例えば、インスタンスがコンピューティングリソースに作成されると、ＡＰＩ要求をコンピューティングサービスインターフェイス２６０に送信することができ、構成データを要求側リソースにダウンロードすることができる。静的論理ダウンロード構成要素２６２は、要求側インスタンスの構成可能なハードウェアプラットフォームに静的論理をダウンロードするために使用することができる。加えて、要求は、再構成可能な論理回路に関するものであり得、再構成可能な論理ダウンロード構成要素２６４を使用して、該要求をサービスすることができる。具体的には、再構成可能な論理ダウンロードは、論理ライブラリ管理ブロック２４０を介して、論理リポジトリデータベース２５０を通して構成データを検索することができる。要求は、再構成可能なホスト論理に関するもの、または再構成可能なアプリケーション論理に関するものであり得る。

図３は、開示される技術の特定の実施例において使用することができるような、ＣＰＵ１４４と、構成可能なハードウェア１４２と、を含む、サーバコンピュータ１４０の一実施例をさらに詳述するブロック図３００である。示されるように、構成可能なハードウェア１４２は、ホスト論理３１０を実装するようにプログラムされた再構成可能な論理デバイスを含む。ホスト論理３１０は、典型的に低い頻度で再プログラムされる静的論理３１２と、典型的により頻繁に再プログラムされる動的論理３１４と、を含む。例えば、動的論理３１４は、アプリケーション論理ユニット３２０が再プログラムまたは修正されるたびに再構成することができる。ホスト論理３１０は、アプリケーション論理ユニット３２０に／から制御信号を送信および受信する、制御信号発生器３１６をさらに含む。ホスト論理３１０は、トリガ信号を生成するトリガ生成論理３１７をさらに含み、該トリガ信号は、例えば、トリガ信号の立ち上がりまたは立ち下がりエッジをデバッグするためのデータおよび他の信号を捕捉するために、アプリケーション論理ユニット内のデバッグ論理によって使用することができる。ホスト論理３１０は、アプリケーション論理ユニット３２０内の連続的な論理回路の動作を調整するために使用されるクロック信号を生成する、クロック発生器３１８をさらに含む。ホスト論理３１０は、先入れ先出し（ＦＩＦＯ）バッファなどのバッファ３１９をさらに含み、これは、アプリケーション論理ユニット３２０からデータを受信し、該データがインターフェースを介してＣＰＵ１４４に送信されるまで、該データをバッファリングすることができる。制御発生器３１６、トリガ発生器３１７、クロック発生器３１８、およびバッファ３１９は、静的論理３１２内に、動的論理３１４内に、または静的論理および動的論理の両方に実装することができる。

示されるように、アプリケーション論理ユニット３２０は、仮想デバッグユニット３２２を含むように構成される。アプリケーション論理ユニット３２０は、機能アクセラレータを実装するために使用することができ、該アクセラレータは、アプリケーション論理ユニット３２０によって行われるように指定された機能の算出を加速するために構成された、再構成可能なハードウェアである。アプリケーション論理ユニット３２０は、仮想デバッグユニット３２２を含むことができ、該仮想デバッグユニットは、（例えば、組み合わせまたは連続論理によって生成される）指定された内部および／または外部信号、（例えば、フリップフロップ、ラッチ、または他の記憶要素に記憶される）状態要素値、メモリに記憶され、または該メモリによって出力される値、ならびにアプリケーション論理ユニット３２０の動作によって生成される他のデータを捕捉するように構成される。例えば、仮想デバッグユニット３２２は、アプリケーション論理ユニット３２０内のアクセラレータ論理によって生成された値を捕捉するために結合された論理プローブ、トリガ発生器３１７によって作成された１つ以上のトリガによって信号送信される時間点においてアクセラレータ論理によって生成される論理値を捕捉する論理プローブ、アクセラレータ内で起こるイベントの回数をカウントするカウンタ、アクセラレータ内の移行をカウントし、アプリケーション論理ユニット３２０によるエネルギー消費を算出するために使用することができるエネルギーカウンタ、例えばアプリケーション論理ユニット３２０内に装着さられたフリップフロップもしくはラッチのチェーンから、スキャン論理によって生成される値、またはアプリケーション論理ユニット３２０内にブレークポイント条件を設定することによって生成される割り込みを含むことができる。

仮想デバッグユニット３２２のために含むことができる構成要素の追加的な例としては、スキャンチェーン内に装着されたフリップフロップもしくはラッチを使用して状態要素に記憶される強制値のための入力、値をスキャンセル入力に適用するための回路、状態要素を特定の論理値に強制するための回路、イベントカウンタを所定の値にリセットまたは設定するための回路、割り込みブレークポイントを設定するための回路、またはトリガ状態を設定するための回路を挙げることができる。いくつかの例において、仮想デバッグユニット３２２は、アプリケーション論理ユニット３２０内のアクセラレータ論理によって生成された論理値を捕捉するために結合された論理プローブのアレイを含む。したがって、論理プローブのアレイは、アプリケーション論理ユニット内に「論理アナライザ」を形成する。他の例において、論理アナライザは、ホスト論理３１０内に形成することができる。動的論理３１４は、ホスト論理３１０をアプリケーション論理ユニット３２０に接続するために使用される相互接続を含む。したがって、構成可能なハードウェア１４２の一部分が、アプリケーション論理ユニット３２０を変更または修正するように再構成されると、動的論理３１４を再構成するが、静的論理３１２のいずれも再プログラムしないことによって、ホスト論理３１０への接続を更新および再接続することができる。仮想デバッグユニットのための回路は、ホスト論理に含むこと、アプリケーション論理に含むこと、またはホスト論理およびアプリケーション論理の両方の一部分に形成することができる。

アプリケーション論理ユニット３２０はまた、メモリ３２４も含むことができる。メモリ３２４は、ブロックＲＡＭ、分散ＲＡＭ、および構成メモリなどの、内蔵／内部ＦＰＧＡメモリ回路を伴うことを含む、いくつかの異なる方法で実装することができる。

構成可能なハードウェア１４２は、複数のアプリケーション論理部分、例えば、第２の仮想デバッグユニット３３２および第２のメモリ３３４を含むアプリケーション論理ユニット３３０と、第３の仮想デバッグユニット３４２および第３のメモリ３４４を含むアプリケーション論理ユニット３４０と、を含むことができる。アプリケーション論理ユニット３２０、３３０、および３４０の一部分の各々は、ホスト論理３１０の別個のレーンまたはチャネルと通信する。ホスト論理３１０またはそれぞれの仮想デバッグユニットは、デバッグ動作のために、それぞれのメモリ３２４、３３４、および３４４にデータを書き込むために、またはそこから読み出すために使用することができる。さらに、アプリケーション論理部分のいずれかは、他のアプリケーション論理部分への接続を調整することなく再構成することができる。例えば、ホスト論理３１０は、アプリケーション論理部分ごとに、追加的な一組の制御発生器と、トリガ発生器と、クロック発生器と、バッファと、を有するように構成される。これは、アプリケーション論理部分のいずれかを、他のアプリケーション論理部分とは独立に再プログラムすることを可能にする。例えば、２つ以上のアプリケーション論理部分が単一のＦＰＧＡ集積回路に含まれる場合、ＦＰＧＡの任意の他の部分は、選択されたアプリケーション論理部分の１つだけを再プログラムするために、部分的に再構成することができる。いくつかの例において、ＦＰＧＡ部分は、プログラミンググラニュラリティおよび標的のＦＰＧＡの特徴に部分的に基づいて選択される。例えば、ＦＰＧＡ部分は、ＦＰＧＡ内に配列した論理構成要素の行の範囲または列の範囲を異なる部分に割り当てることによって作成することができる。

ホスト論理およびアプリケーション論理部分は、ＣＰＵ１４４で実行する別個のホストパーティション（例えば、別個のプロセスまたは仮想マシン）と関連付けられる。図３に示される例の場合、ホスト論理３１０は、ＣＰＵ１４４で実行するスーパーバイザモードプロセス３１５と関連付けられる。スーパーバイザモードプロセス３１５は、ＣＰＵの他のプロセスよりも高い特権レベルで実行する。例えば、サーバコンピュータ１４０の管理者は、スーパーバイザモードプロセス３１５を使用または制御するための十分な許可を有する唯一のエンティティであり得る。アプリケーション論理ユニット３２０、３３０、および３４０の各々は、それぞれ、対応するユーザモードプロセス３２５、３３５、および３４５と関連付けられる。ユーザモードプロセスは、スーパーバイザモードプロセス３１５よりも低い許可レベルを有し、したがって、他のユーザは、管理者に加えて、ユーザモードプロセスを制御および使用することができる。

ＣＰＵ１４４は、インターフェース３５０を介して、構成可能なハードウェア１４２に結合される。インターフェース３５０は、限定されないが、ＰＣＩｅ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、およびＩｎｆｉｎｉｂａｎｄを含む、任意の適切な相互接続技術を伴って実装することができる。アプリケーション論理部分の各々は、その関連付けられたユーザモードプロセスに通信するために、インターフェース３５０の異なる予約部分を使用する。例えば、ユーザモードプロセスの各々は、異なる範囲のメモリアドレスへのアクセスを可能にされ得、次に、ホスト論理３１０は、個々のアプリケーション論理部分の各々を、それらの対応するプロセスと関連付けられたメモリアドレス範囲だけに結合する。したがって、アプリケーション論理ユニットと関連付けられたユーザモードプロセス以外のユーザモードプロセスに、またはそこからデータを送信するができないので、アプリケーション論理がさらに独立する。同様に、スーパーバイザモードプロセス３１５は、別の制限されたメモリレンジを介して、ホスト論理３１０に結合することができる。

図３に示されるように、構成要素のいくつかは、代替の例において、構成可能なハードウェア１４２の異なる部分を占有するように構成することができる。例えば、仮想デバッグユニット３７２と、第４のメモリ３７４と、を含む、アプリケーション論理ユニット３７０の代替の構成を、破線を使用して例示する。例示される実施例において、アプリケーション論理ユニット３７０は、ホスト論理３１０に結合されるのではなく、代わりに、相互接続インターフェースを介して、その関連付けられたユーザモードプロセスに直接結合される。例えば、インターフェース３５０は、アプリケーション論理ユニット部分３７０が固有のメモリアドレス範囲に書き込み、次に、ホスト論理３１０を介して通信することなく、特定のユーザモードプロセスと関連付けられるように構成することができる。

さらに、構成可能なハードウェア１４２にアクセス可能であり得るメモリは、内蔵内部メモリ３２４、３３４、３４４、および３７４に限定されない。例えば、別個の集積回路ダイに位置付けられた外部メモリ３７４は、Ｉ／Ｏインターフェースバスを介して、構成可能なハードのＩ／Ｏユニットに結合することができる。ホスト論理３１０は、外部メモリ３７４に書き込むように、およびそこから読み出すように構成することができ、それによって、デバッグの可視性をさらに高める。いくつかの例では、別個の外部メモリダイをアプリケーション論理ユニットの各々に提供し、一方で、他の例では、ホスト論理３１０は、外部メモリ３７４に記憶されたデータ値をデバッグするときに、アプリケーション論理ユニット間の分離を維持するように構成される。

いくつかの例において、３６０のデバッグユニットの全部または一部分は、ホスト論理３１０内の静的または動的な論理回路内に実装することができる。例えば、アプリケーション論理部分の入力および出力信号は、ホスト論理仮想デバッグユニット３６０に結合することができる。

いくつかの例において、ホスト論理３１０および／またはアプリケーション論理部分に結合されたプロセスの各々は、ＣＰＵ１４４によってホストされる異なる仮想マシンで実行されるプロセスと関連付けられる。他の例では、プロセスの２つ以上を同じ仮想マシン内で実行することができる。

図４は、論理リポジトリサービスによって行うことができるような、論理設計を摂取し、構成データを生成する、例示的なフロー４００を例示する。摂取４１０中に、アプリケーション論理４０５、ホスト論理４０６、および／またはデバッグユニット論理４０７の記述を、論理リポジトリサービスによって受信することができる。いくつかの例において、アプリケーション論理４０５は、デバッグユニット論理４０７のセルの１つ以上のインスタンスをインスタンス化し、故に、デバッグ回路は、アプリケーション論理に組み込まれる。いくつかの例では、アプリケーション論理４０５のための所望のデバッグデータの記述（例えば、セル、インスタンス、信号、変数のリスト、カウンタの記述、または他の適切な記述）が提供され、デバッグ回路が、所望のデバッグデータを生成するために、アプリケーション論理に組み込まれる。論理設計は、ＩＥＥＥ１７３５−２０１４暗号化標準などを使用することによって、暗号化することができる。論理設計は、フロー４００の摂取４１０中に、または後のステップ中に解読することができる。

１つの例として、アプリケーション論理４０５およびデバッグユニット論理４０７のソースコードは、摂取４１０中に受信することができ、アプリケーション論理およびデバッグユニット論理は、設計に組み合わせて、再構成可能な論理デバイスの第１の部分をプログラムするための論理合成４２０のソースコードを生成することができる。ホスト論理４０６のソースコードは、再構成可能な論理デバイスの第２の部分をプログラムするための論理合成４２０のソースコードを生成するために使用することができる。論理合成４２０は、標的技術に基づいて、行動および／または構造ＲＴＬで書かれた仕様をネットリストに変換するために使用することができる。例えば、論理合成４２０は、異なるアーキテクチャを有するＦＰＧＡ、製造プロセス、容量、および／または製造業者などの、異なる構成可能な論理技術を標的にすることができる。ネットリストは、いくつかの、構成可能な論理ブロック、非構成可能なブロック（例えば、ハードまたはソフトマクロ）、および異なるブロック間の接続を含むことができる。ネットリストは、ネットリストのブロックが列挙されるが、標的技術内に未配置である、論理ネットリストとすることができる。ネットリストは、配置およびルーティング４３０への入力として使用することができる。配置およびルーティング４３０は、ネットリストからの構成可能なブロックのインスタンスおよびルーティング情報をとることができ、ブロックを物理的で再構成可能な論理デバイスにマッピングすることができる。配置およびルーティング設計は、ネットリストの論理構成要素の各々の物理的マッピングを含むことができる。追加的または代替的に、配置およびルーティング４３０は、ネットリストが設計のタイミング制約および物理デバイスの物理的制約に基づいて修正されるようにタイミング駆動することができる。配置およびルーティング４３０の出力は、ビットストリームイメージなどの構成データとすることができる。構成データは、異なる構成要素に分割すること、または分けることができる。例えば、構成データは、静的ホスト論理（例えば、静的論理３１２）、再構成可能なホスト論理（例えば、動的に再構成可能な論理３１４）、および／または再構成可能なアプリケーション論理（例えば、アプリケーション論理ユニット３２０）と関連付けられたデータを含むことができる。異なる構成要素は、オーバーラップまたは非オーバーラップとすることができる。例えば、静的ホスト論理は、再構成可能なアプリケーション論理によって使用される領域を通してルーティングすることができる。したがって、再構成可能なアプリケーション論理の部分的なビットストリームはまた、静的ホスト論理の一部分も含むことができる。

別の例として、アプリケーション論理および／またはホスト論理のネットリストは、摂取４１０中に、受信することができる。具体的な一例として、ネットリストは、アプリケーション論理のために受信することができ、ソースコードは、ホスト論理のために受信することができる。この事例において、ホスト論理は、論理合成４２０と合成して、ホスト論理のネットリストを生成することができ、ホストおよびアプリケーション論理のネットリストは、単一の設計に組み合わせて、配置およびルーティング４３０のネットリストを生成することができる。別の例として、アプリケーション論理および／またはホスト論理の構成データは、摂取４１０中に受信することができる。例えば、アプリケーション論理設計の部分ビットストリームを受信することができ、またはホストおよびアプリケーション論理設計のフルビットストリームを受信することができる。

別の例として、タイミングレポートは、設計が構成可能なハードウェアのタイミング仕様を満たすかどうかを示す、静的タイミング解析を提供することができる。論理合成４２０、ならびに配置およびルーティング４３０は、論理合成４２０、ならびに配置およびルーティング４３０の各稼働が異なる結果を提供することができるように、ツールの各稼働によって変動する、ランダムな非決定論的ステップを含むことができる。したがって、開発者が、（タイミングレポートによって示されるように）タイミングを満たさない設計を有する場合、開発者は、論理合成４２０、ならびに／または配置およびルーティング４３０を再稼働することを所望する場合がある。この様態において、開発者は、同じ設計に対して複数の合成を実行し、ルーティングを稼働させることによって、自分の設計を繰り返すことができる。

ライブラリ管理および検証４４０機能は、開発および展開ステップ中の種々の時点で、構成可能な論理回路についてユーザ設計を有効にすることができる。１つの例として、検証４４０は、ホスト論理がアプリケーション論理の機能を限定することができるように、シミュレーションを行って、アプリケーション論理がホスト論理と互換性があるかどうかを検証することを含むことができる。検証４４０は、アプリケーション論理のネットリストを比較して、アプリケーション論理が、構成可能なハードウェアプラットフォームの容量および領域制限を満たすことを確認することを含むことができる。例えば、アプリケーション論理は、１つ以上の再構成可能な領域内でだけ論理を使用するように制限することができる。アプリケーション論理がそれらの領域外にある場合、アプリケーション論理を拒否することができる。加えて、アプリケーション論理は、ビットストリームとして摂取することができ、ビットストリームは、検証４４０によって有効にすることができる。ビットストリームの検証は、ホスト論理に対応する摂取されたビットストリームデータの一部分を、ホスト論理のベースラインバージョンと比較して、ホスト論理が壊されていないことを確認することを含むことができる。検証４４０からの出力は、有効な構成データとすることができる。

図５は、構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０を構成し、そこにインターフェースするための制御プレーンおよびデータプレーンの構成要素を含む、例示的なシステム５００のさらなる詳細を示す。制御プレーンは、構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０を初期化、監視、再構成、および分解するための機能を含む。データプレーンは、ユーザのアプリケーションと構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０との間で通信するための機能を含む。制御プレーンは、より高い特権レベルを有するユーザまたはサービスによってアクセス可能とすることができ、データプレーンは、より低い特権レベルを有するユーザまたはサービスによってアクセス可能とすることができる。１つの例において、構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０は、ＰＣＩｅなどのローカル相互接続を使用して、サーバコンピュータ５４０に接続される。いくつかの例では、ＥｔｈｅｒｎｅｔまたはＩｎｆｉｎｉｂａｎｄなどの異なる相互接続が使用される。代替の一例において、構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０は、サーバコンピュータ５４０のハードウェア内に統合することができる。１つの例として、サーバコンピュータ５４０は、図８の計算サービスプロバイダ８００の複数のサーバコンピュータ８０２Ａ〜８０２Ｃのうちの１台とすることができる。

ホストサーバコンピュータ５４０は、１つ以上のＣＰＵ、メモリ、記憶デバイス、相互接続ハードウェアなどを含む、基礎をなすハードウェア５４２を有する。ハードウェア５４２の上側で稼働する層は、ハイパーバイザまたはカーネル層５４４である。ハイパーバイザまたはカーネル層は、タイプ１またはタイプ２ハイパーバイザとして分類することができる。タイプ１ハイパーバイザは、ホストハードウェア５４２上で直接稼働して、ハードウェアを制御し、また、ゲストオペレーティングシステムを管理する。タイプ２ハイパーバイザは、従来のオペレーティングシステム環境内で稼働する。したがって、タイプ２環境において、ハイパーバイザは、オペレーティングシステム上で稼働する別個の層とすることができ、オペレーティングシステムは、システムハードウェアと相互作用する。異なるタイプのハイパーバイザとしては、Ｘｅｎベースのもの、Ｈｙｐｅｒ−Ｖ、ＥＳＸｉ／ＥＳＸ、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）などが挙げられるが、他のハイパーバイザを使用することができる。管理パーティション５５０（Ｘｅｎハイパーバイザのドメイン０など）は、ハイパーバイザの一部とすること、またはそこから分離することができ、また一般に、ハードウェア５４２にアクセスするために必要なデバイスドライバを含む。ユーザホストパーティション５６０は、ハイパーバイザ内の隔離の論理ユニットである。各ユーザパーティション５６０には、ハードウェア層のメモリ、ＣＰＵ割り当て、記憶装置、相互接続帯域幅などのそれ自体の部分を割り当てることができる。加えて、各ユーザパーティション５６０は、仮想マシンおよびそれ自体のゲストオペレーティングシステムを含むことができる。このように、各ユーザパーティション５６０は、他のパーティションから独立してそれ自体の仮想マシンをサポートするように設計された抽象的な容量部分である。ユーザホストパーティション５６０は、（ＸｅｎハイパーバイザのドメインＵなどの）管理パーティション５５０よりも低い特権レベルで実行する。

管理パーティション５５０は、ユーザホストパーティション５６０および構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０のための管理サービスを行うために使用することができる。管理パーティション５５０は、（展開サービス、論理リポジトリサービス、およびヘルス管理サービスなどの）計算サービスプロバイダのウェブサービス、ユーザホストパーティション５６０、および構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０と通信することができる。管理サービスは、ユーザホストパーティション５６０を起動および終了するための、ならびに構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０の構成可能な論理回路の構成、再構成、および分解を行うためのサービスを含むことができる。具体的な一例として、管理パーティション５５０は、（図８の展開構成要素８２６などの）展開サービスからの要求に応じて、新しいユーザパーティション５６０を起動することができる。要求は、ＭＩおよび／またはＣＨＩの参照を含むことができる。ＭＩは、ユーザパーティション５６０にロードするプログラムおよびドライバを指定することができ、ＣＨＩは、構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０にロードする構成データを指定することができる。管理パーティション５５０は、ＭＩと関連付けられた情報に基づいて、ユーザパーティション５６０を初期化することができ、また、ＣＨＩと関連付けられた構成データを構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０にロードさせることができる。ユーザパーティション５６０および構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０の初期化は、インスタンスを動作可能にするまでの時間を低減させることができるように、同時に起こり得る。

管理パーティション５５０は、構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０のプログラミングおよび監視を管理するために使用することができる。管理パーティション５５０はまた、構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０に／からデバッグデータを送信および受信するために使用することもできる。これらの目的のために管理パーティション５５０を使用することによって、構成データおよび構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０の構成ポートへのアクセスを制限することができる。具体的には、より低い特権レベルを有するユーザは、管理パーティション５５０に直接アクセスすることが制限され得る。さらに、より低い特権レベルを有するユーザが、他のユーザホストパーティションにアクセスすることを制限することができる。したがって、計算サービスプロバイダのインフラストラクチャを使用することなく、構成可能な論理回路を修正することができず、構成可能な論理回路をプログラムするために使用されるいかなる第三者ＩＰも、未許可のユーザによって閲覧されることから保護することができる。さらに、未許可のユーザが、デバッグデータを構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０の未許可のパーティションに送信すること、またはそこから任意のデバッグデータを受信することも防止される。

管理パーティション５５０は、構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０を構成し、そこにインターフェースする制御プレーンのためのソフトウェアスタックを含むことができる。制御プレーンソフトウェアスタックは、（論理リポジトリサービスまたはヘルス監視サービスなどの）ウェブサービス、構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０、およびユーザホストパーティション５６０と通信するための、構成可能な論理（ＣＬ）アプリケーション管理層５５２を含むことができる。例えば、ＣＬアプリケーション管理層５５２は、ユーザパーティション５６０の起動に応じて、構成データをフェッチする要求を発行することができる。ＣＬアプリケーション管理層５５２は、ハードウェア５４２の共有されたメモリを使用して、またはサーバコンピュータ５４０を構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０に接続する相互接続を通じてパーティション間メッセージを送信および受信することによって、ユーザパーティション５６０と通信することができる。具体的には、ＣＬアプリケーション管理層５５２は、構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０のメールボックス論理５２１に対するメッセージの読み出しおよび書き込みを行うことができる。メッセージは、構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０の領域を再構成または分解する、エンドユーザアプリケーション５６１による要求を含むことができる。ＣＬアプリケーション管理層５５２は、構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０を再構成する要求に応じて、構成データをフェッチする要求を論理リポジトリサービスに発行することができる。ＣＬアプリケーション管理層５５２は、構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０を分解する要求に応じて、分解シーケンスを開始することができる。ＣＬアプリケーション管理層５５２は、ユーザパーティション５６０への通信パスが機能しているかどうかを判定するために、ウォッチドッグ関連のアクティビティを行うことができる。

制御プレーンソフトウェアスタックは、構成データを構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０にロードすることができるように、構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０の構成ポート５２２（例えば、構成アクセスポート）にアクセスするためのＣＬ構成層５５４を含むことができる。例えば、ＣＬ構成層５５４は、構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０の完全なまたは部分的な構成を行うために、１つまたは複数のコマンドを構成ポート５２２に送信することができる。ＣＬ構成層５５４は、構成データに従って構成可能な論理回路をプログラムすることができるように、構成データ（例えば、ビットストリーム）を構成ポート５２２に送信することができる。構成データは、ホスト論理および／またはアプリケーション論理を指定することができる。

制御プレーンソフトウェアスタックは、サーバコンピュータ５４０を構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０に接続する物理的相互接続を通じて通信するための管理ドライバ５５６を含むことができる。管理ドライバ５５６は、物理的相互接続を通じて伝送するための管理パーティション５５０に由来するコマンド、要求、応答、メッセージ、およびデータをカプセル化することができる。加えて、管理ドライバ５５６は、物理的相互接続を通じて管理パーティション５５０に送信されたコマンド、要求、応答、メッセージおよびデータをカプセル化解除することができる。具体的には、管理ドライバ５５６は、スーパーバイザレーン５２５〜５２７のうちの１つ以上を介して、構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０のホスト論理５２０と通信することができる。例えば、スーパーバイザレーンは、物理的相互接続に接続されたデバイスの列挙中にアドレス範囲にマッピングされた、物理または仮想機能にアクセスすることができる。管理ドライバ５５６は、スーパーバイザレーン５２５〜５２７のうちの１つ以上に割り当てられたアドレス範囲にトランザクションをアドレッシングすることによって、ホスト論理５２０と通信することができる。

制御プレーンソフトウェアスタックは、ＣＬ管理および監視層５５８を含むことができる。ＣＬ管理および監視層５５８は、物理的相互接続で起こるトランザクションを監視および分析して、構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０のヘルスを決定すること、および／または構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０の使用状況特性を決定することができる。例えば、ＣＬ管理および監視層５５８は、構成データが構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０に成功裏に展開されて、展開の状態を示すレポートを論理リポジトリサービスに伝送させることができるかどうかを監視することができる。

ユーザサーバ５７０は、構成データ５７５を管理パーティション５５０に送信するために使用することができる。構成データ５７５は、有効にすることができ、次いで、アプリケーション論理５３０の一部分（例えば、１つ以上の構成可能な論理パーティション）をプログラムするために使用することができる。ユーザサーバ５７０はまた、プログラムされたパーティションの動作を開始するコマンドを管理パーティションに送信することもできる。実行が進むと、デバッグデータ５７６を受信し、それを、ユーザサーブ５７０に結合されたユーザディスプレイ５８０に表示することができる。例えば、構成可能な論理パーティション内の信号値の変化を示すタイミング波形を表示および分析して、バグ、エラッタ、および他の対象の地点に関する、可能な場所を決定することができる。いくつかの代替の例において、ユーザサーバ５７０は、デバッグデータを構成可能な論理パーティションに送信し、そこからデバッグデータを受信するために、ユーザホストパーティションのうちの１つと通信する。

いくつかの例において、構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０へのアクセスは、管理パーティション５５０、またはユーザホストパーティション５６０のうちの１つが１つ以上のスーパーバイザプロセスをホストし、ホスト論理５２０がスーパーバイザプロセスだけからアクセス可能であり、かつアプリケーション論理５３０が同じパーティション内で実行するユーザプロセスからアクセス可能であるように割り当てられる。スーパーバイザプロセスは、ユーザプロセスよりも高い特権レベルで動作するように構成される。他の例において、構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０へのアクセスは、管理パーティション５５０がスーパーバイザプロセスを実行し、かつユーザプロセスがユーザホストパーティション５６０のうちの１つ以上によって実行されるように割り当てられる。いくつかの例において、ユーザプロセスの各々は、ユーザホストパーティション５６０の異なる１つによって実行される異なる仮想マシンで実行する。

構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０は、非構成可能なハードマクロと、構成可能な論理回路と、を含むことができる。ハードマクロは、入力／出力ブロック（例えば、シリアライザおよびデシリアライザ（ＳＥＲＤＥＳ）ブロックおよびギガビットトランシーバ）、アナログ−デジタル変換器、メモリ制御ブロック、試験アクセスポート、および構成ポート５２２などの、構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０内の特定の機能を行うことができる。構成可能な論理回路は、構成データを構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０にロードすることによってプログラムすること、または構成することができる。例えば、構成ポート５２２は、構成データをロードするために使用することができる。１つの例として、構成データは、構成ポート５２２によってアクセス可能な（フラッシュメモリなどの）メモリに記憶することができ、構成データは、構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０の（電源投入シーケンス中などの）初期化シーケンス中に自動的にロードすることができる。加えて、構成ポート５２２は、構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０内のオフチッププロセッサまたはインターフェースを使用してアクセスすることができる。

構成可能な論理回路は、ホスト論理５２０およびアプリケーション論理５３０を含むようにプログラムすることができる。ホスト論理５２０は、エンドユーザがハードマクロへの、および物理的相互接続への限定されたアクセスを有するように、エンドユーザからハードマクロの少なくともいくつかのインターフェースをシールドすることができる。例えば、ホスト論理は、ユーザホストパーティション５６０のアクセスが、アプリケーション論理５３０内でそれらが関連付けられた構成可能な論理パーティション（複数可）へのアクセスだけに（例えば、アプリケーション論理ユニット１、アプリケーション論理ユニット２、またはアプリケーション論理ユニット３のうちの１つへのアクセスだけに）制限することができる。ＰＣＩｅの文脈において、これは、ホストパーティションおよび構成可能な論理パーティションの特定の組み合わせのために特定のメモリアドレス範囲を予約するようにベースアドレスレジスタ（ＢＡＲ）を構成することによって、異なるユーザホストパーティションを異なるメモリアドレス範囲に割り当てることによって実装することができる。

アプリケーション論理５３０は、ハードマクロと、構成可能な論理回路と、を含むことができる。アプリケーション論理５３０は、２つ以上の部分に分割することができ、部分の各々は、ユーザホストパーティションの１つ以上に割り当てることができる。構成可能な論理回路パーティションの各々は、ホスト論理５２０によって、構成可能なハードウェアプラットフォームの他のパーティションにアクセスすることから除外され、該ホスト論理は、アプリケーション論理５３０のリソースの分割およびアプリケーション論理５３０とユーザホストパーティション５６０との間の通信を管理する。示されるように、ホスト論理５２０は、相互接続スーパーバイザレーン５２５〜５２７のうちのいくつかの異なるレーンを割り当てる。ＰＣＩｅの文脈において、各レーンは、ユーザホストパーティション／構成可能な論理パーティション対と関連付けることができる。

ホスト論理５２０は、メールボックス論理５２１、構成ポート５２２、ホストインターフェース５１４、およびアプリケーション論理５３０にさらに結合することができる。エンドユーザは、ユーザが構成可能なアプリケーション論理５３０を構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０にロードさせることができ、また、（ユーザレーン５３５〜５３７のうちの１つを介して）ユーザホストパーティション５６０から、構成可能なアプリケーション論理５３０と通信することができる。

ホストインターフェース論理５１４は、物理的相互接続にシグナリングし、通信プロトコルを実装するための回路（例えば、ハードマクロおよび／または構成可能な論理）を含むことができる。通信プロトコルは、相互接続を通じて通信するためのルールおよびメッセージフォーマットを指定する。

代替の例において、アプリケーション論理５３０内のパーティションは、ホスト論理５２０を通して通信することなく、それらのそれぞれの関連付けられたユーザホストパーティション５６０と通信するように構成される。そのような例において、ユーザ構成可能な論理パーティションは、ユーザレーン５３５〜５３７のうちの１つを介して、ユーザホストパーティションのそれぞれの１つに結合される。ユーザレーンの各々は、データをホストパーティションと構成可能な論理パーティションとの間で伝送するように構成される。例えば、ＰＣＩｅの文脈において、各レーンは、異なるメモリアドレス範囲と関連付けられる。

アプリケーション論理５３０内の内蔵／内部メモリに加えて、別個のメモリ５３１をアプリケーション論理５３０に結合することができる。別個の集積回路ダイに位置付けられ得るメモリ５３１は、Ｉ／Ｏインターフェースバスを介して、アプリケーション論理５３０のＩ／Ｏユニットに結合することができる。ホスト論理５２０は、外部メモリ５３１に書き込むように、およびそこから読み出すように構成することができ、それによって、デバッグの可視性をさらに高める。

アプリケーション論理５３０は、ユーザホストパーティション５６０のドライバと通信するために使用することができる。例えば、ＰＣＩｅの文脈において、ユーザレーン５３５〜５３７は、物理的相互接続に接続されたデバイスの列挙中にアドレス範囲にマッピングされた、物理または仮想機能として実装することができる。アプリケーションドライバは、ユーザレーン５３５〜５３７のうちの特定の１つに割り当てられたアドレス範囲にトランザクションをアドレッシングすることによって、アプリケーション論理５３０と通信することができる。具体的には、アプリケーション論理５３０は、制御プレーンを通じて、コマンド、要求、応答、メッセージ、およびデータを交換するために、アプリケーション論理管理ドライバ５６２と通信することができる。アプリケーション論理５３０は、データプレーンを通じてコマンド、要求、応答、メッセージ、およびデータを交換するために、アプリケーション論理データプレーンドライバ５６３と通信することができる。

いくつかの例において、アプリケーション論理５３０の１つの構成可能な論理パーティションは、単一のレーンを使用して、１つのユーザホストパーティション５６０に通信するように構成される。いくつかの例において、アプリケーション論理５３０の１つの構成可能な論理パーティションは、単一のレーンを使用して、またはホストパーティションごとのレーンを使用して、２つ以上のホストパーティション（例えば、プロセスまたは仮想マシン）に通信するように構成される。いくつかの例において、１つのホストパーティションは、それぞれ別個のレーンを使用して、複数の２つ以上の構成可能な論理パーティションに通信するように構成される。

メールボックス論理５２１は、１つ以上のバッファと、１つ以上の制御レジスタと、を含むことができる。例えば、所与の制御レジスタは、特定のバッファと関連付けることができ、レジスタは、管理パーティション５５０とユーザパーティション５６０とを同期させるために、セマフォとして使用することができる。具体的な一例として、パーティションが制御レジスタの値を修正することができる場合は、パーティションをバッファに書き込むことができる。バッファおよび制御レジスタは、ホスト論理５２０からアクセス可能である。代替の例において、バッファおよび制御レジスタは、ホスト論理５２０およびアプリケーション論理５３０からアクセス可能である。メッセージがバッファに書き込まれるときに、メッセージが終了していることを示すために、別の制御レジスタ（例えば、メッセージ準備完了レジスタ）に書き込むことができる。メッセージ準備完了レジスタは、メッセージが存在するかどうかを判定するために、パーティションによってポーリングすることができ、またはメッセージ準備完了レジスタが書き込まれることに応じて、割り込みを生成し、パーティションに伝送することができる。

ユーザパーティション５６０は、エンドユーザアプリケーション５６０を構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０にインターフェースするためのソフトウェアスタックを含むことができる。アプリケーションソフトウェアスタックは、制御プレーンおよびデータプレーンと通信するための機能を含むことができる。具体的には、アプリケーションソフトウェアスタックは、構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０へのアクセスをエンドユーザアプリケーション５６０に提供するためのＣＬ−アプリケーションＡＰＩ５６４を含むことができる。ＣＬ−アプリケーションＡＰＩ５６４は、構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０および管理パーティション５５０と通信するための方法または機能のライブラリを含むことができる。例えば、エンドユーザアプリケーション５６１は、ＣＬ−アプリケーションＡＰＩ５６４のＡＰＩを使用して、コマンドまたはデータを構成可能なアプリケーション論理５３０に送信することができる。特に、ＣＬ−アプリケーションＡＰＩ５６４のＡＰＩは、アプリケーション論理（ＡＬ）データプレーンドライバ５６３とインターフェースすることができ、これは、標的のパーティションと通信することができるアプリケーション論理５３０を標的とするトランザクションを生成することができる。この様態で、エンドユーザアプリケーション５６１は、構成可能なアプリケーション論理５３０に、データを受信させ、処理させ、および／または該データで応答させて、潜在的に、エンドユーザアプリケーション５６１のタスクを加速することができる。別の例として、エンドユーザアプリケーション５６１は、ＣＬ−アプリケーションＡＰＩ５６４のＡＰＩを使用することによって、コマンドまたはデータを管理パーティション５５０に送信することができる。特に、ＣＬ−アプリケーションＡＰＩ５６４のＡＰＩは、ＡＬ管理ドライバ５６２とインターフェースすることができ、これは、メールボックス論理５２１と通信することができるアプリケーション論理５３０を標的とするトランザクションを生成することができる。この様態で、エンドユーザアプリケーション５６１は、管理パーティション５５０に、構成可能なハードウェアプラットフォーム５１０に関する動作可能またはメタデータを提供させること、および／または構成可能なアプリケーション論理５３０を再構成するように要求させることができる。

アプリケーションソフトウェアスタックは、ハイパーバイザまたはカーネル５４４と併せて、エンドユーザアプリケーション５６１によって物理的相互接続を通じて行うことが可能な動作を制限するために使用することができる。例えば、計算サービスプロバイダは、（ファイルをマシンイメージと関連付けることなどによって）ＡＬ管理ドライバ５６２、ＡＬデータプレーンドライバ５６３、およびＣＬ−アプリケーションＡＰＩ５６４を提供することができる。これらの構成要素は、エンドユーザよりも高い特権レベルを有するユーザおよびサービスだけがファイルに書き込むことを許可することによって、改変から保護することができる。ＡＬ管理ドライバ５６２およびＡＬデータプレーンドライバ５６３は、関連付けられたユーザレーン５３５〜５３７のうちの１つのアドレス範囲内のアドレスだけを使用するように制限することができる。加えて、入力／出力メモリ管理ユニット（Ｉ／Ｏ ＭＭＵ）は、相互接続トランザクションを、スーパーバイザレーン５２５〜５２７またはユーザレーン５３５〜５３７のアドレス範囲内にあるように制限することができる。

図６は、開示される技術の特定の実施例において行うことができるような、再構成可能な論理デバイスをプログラムする例示的な方法を概説するフローチャート６００である。例えば、図１、図３、および図５において説明されるようなシステムを使用して、例示される方法を実施することができる。

プロセスブロック６１０において、再構成可能な論理デバイスの第１の部分が、アプリケーション回路およびデバッグ回路を含む回路でプログラムされる。デバッグ回路は、アプリケーション回路に結合され、また、アプリケーション回路内の論理回路を働かせることによって生成されたデバッグデータを捕捉するために構成される。例えば、デバッグ回路は、ＦＰＧＡ集積回路内の相互接続リソースを再プログラムすることによって、アプリケーション回路に結合することができる。

プロセスブロック６２０において、再構成可能な論理デバイスの第２の部分が、ＦＰＧＡ集積回路に結合されたホストコンピュータへのインターフェースを有するようにプログラムされる。インターフェースは、アプリケーション回路からホストコンピュータにデバッグデータを伝送するように構成される。インターフェースは、ホストコンピュータからデバッグ回路にデバッグデータを伝送するようにさらに構成することができる。例えば、インターフェースは、ホストコンピュータで実行するプロセスによって指示されるように、アプリケーション回路内の信号をオーバーライドまたは設定するように構成することができる。いくつかの例において、デバッグ回路は、１つ以上のクロック信号および１つ以上のトリガ信号に従ってアプリケーション回路を働かせたときに信号値を捕捉するように構成される、論理アナライザを含む。例えば、アプリケーション回路によって生成されるデータ信号の選択は、例えば立ち上がりまたは立ち下りトリガまたはクロックエッジ上で、同時に全て捕捉することができる。

図７は、開示される技術の特定の実施例において行うことができるような、ＦＰＧＡおよびマルチテナントサーバ環境からデバッグデータを捕捉する例示的な方法を概説するフローチャート７００である。例えば、図１、図３、および／または図５に関して説明したような、再構成可能な論理デバイスに結合されたホストコンピュータを使用して、例示される方法を行うことができる。

プロセスブロック７１０において、プログラマブルロジックデバイスのホスト部分が、アクセラレータ論理を備える２つ以上のアプリケーション論理パーティションの動作を制御するためのホスト論理を含むようにプログラムされる。例えば、上で論じたホスト論理３１０は、ＦＰＧＡのホスト論理部分内でプログラムすることができる。いくつかの例において、論理回路は、合成または生成され、ネットリストに変換され、次いで、該ネットリストを使用して、ＦＰＧＡ集積回路の一部分をプログラムするための構成情報を生成する。いくつかの例において、ＦＰＧＡは、全てではないがＦＰＧＡの再構成可能な論理デバイスリソースの一部分の再プログラムをサポートするように設計される。したがって、ＦＰＧＡの一部分だけがホスト論理部分またはアプリケーション論理部分を実装するように構成されるので、ＦＰＧＡをプログラムするために必要とされる時間が短縮される。他の例では、ホスト論理の全てまたは少なくとも一部分が、アプリケーション論理部分を管理するために用いられるＦＰＧＡまたは他の再構成可能な論理デバイスに組み込まれる。

プロセスブロック７２０において、プログラマブルロジックデバイスの第１の（ユーザ）部分が、アクセラレータなどのアプリケーション回路と、対応する仮想デバッグユニットと、を備える回路でプログラムされる。仮想デバッグユニットは、アプリケーションの回路を働かせることによって生成されたデバッグデータを捕捉するために、アクセラレータ内の論理回路に結合される。

プロセスブロック７３０において、プログラマブルロジックデバイスの第２の（ユーザ）部分が、第２のアプリケーション回路と、対応するデバッグ回路と、を備えるようにプログラムされる。第２のデバッグ回路は、同様に、第２のアプリケーション回路を働かせることによって生成されたデバッグを捕捉するように構成することができる。

プロセスブロック７４０において、プログラマブルロジックデバイスの第１または第２のユーザ部分が、第２のアプリケーション回路と、第２のデバッグ回路と、を備える、異なる第２の回路で再プログラムされる。第１の部分のインターフェースは、プログラマブルロジックデバイスの第２の部分を再プログラムすることなく、デバッグ回路からホストコンピュータにデバッグデータを伝送するように構成することができる。したがって、アプリケーション回路を備える第１の部分は、アプリケーション回路を備える第２の部分とは独立して再プログラムすることができる。

例示される方法のいくつかの例において、アプリケーション回路部分のいずれか１つのデバッグ回路は、デバッグ回路のインスタンス化を含むアプリケーション回路のユーザ記述を受信することと、アプリケーション回路およびデバッグ回路のための論理回路を合成することと、によって生成することができ、合成された論理回路は、プログラマブルロジックデバイスの第１の部分を構成するために使用される。いくつかの例において、アプリケーション回路のための論理回路は、合成され、また、デバッグ回路のためのインスタンス化された回路を含む。開示される技術のいくつかの例において、デバッグ回路は、アプリケーション回路のユーザ記述、およびアプリケーション回路からデバッグデータを抽出する指示を受信することによって生成することができる。

本方法は、示されたデバッグデータを抽出するための回路を含むデバッグ回路のための論理回路を生成することをさらに含む。例えば、セル名、インスタンス名、信号、および／または変数のリストを受信し、それを使用して、指示されたデバッグデータを抽出するための論理回路を含むデバッグ回路を生成することができる。例えば、トリガまたはクロック回路の立ち上がりまたは立ち下がりエッジに基づいて信号のリストから信号を捕捉するために、フリップフロップをキャプチャ信号に加えることができる。いくつかの例では、仮想デバッグユニット内のデバッグ回路などのデバッグ回路を、アプリケーション論理部分を再プログラムすることなく、異なるデバッグデータを捕捉するように再構成することができる。いくつかの例において、デバッグ回路は、仮想デバッグユニットのデバッグ回路部分だけを再プログラムすることによって、異なるデバッグデータを捕捉するように再構成することができる。いくつかの例において、ホストコンピュータは、高い特権レベルおよび低い特権レベルを有するプロセスを実行するように構成される。ユーザアプリケーション論理を提供するように論理回路の第１の部分をプログラムすることは、低い特権レベルのホストで実行されるプロセスおよび第２の部分の論理回路によって開始され、例えば、ホスト論理３１０は、高い特権レベルのホストで実行するプロセスによって開始される。

図８は、開示される技術の特定の実施例において行うことができるような、アプリケーション回路をデバッグする例示的な方法を概説するフローチャート８００である。

プロセスブロック８１０において、アプリケーション論理のユーザ記述が、ホスト論理部分と、アプリケーション論理部分と、を備える、再構成可能な論理デバイスに送信される。再構成可能な論理デバイスは、アプリケーション論理の特定の部分と関連付けられたユーザプロセスだけがアプリケーション論理回路のためのデバッグデータにアクセスすることができるように構成される。例えば、アプリケーション論理は、アプリケーション論理パーティション間の分離を実施するために、特権的なホスト論理部分によって、指定された通信レーンまたはチャネルに割り当てることができる。

プロセスブロック８２０において、アプリケーション論理が、合成されたアプリケーション論理およびデバッグユニットでプログラムされたデバッグユニットおよび再構成可能な論理デバイスを含むように合成される。例えば、デバッグユニットの記述は、デバッグユニットを含むために、アプリケーション論理と共に合成することができる。他の例において、アプリケーション論理は、デバッグユニットを記述するセルをインスタンス化する。他の例において、デバッグユニットは、ホスト論理部分に少なくとも部分的に含まれる。

プロセスブロック８３０において、ホストコンピュータのユーザパーティションが、再構成可能な論理デバイスでのアプリケーション論理の動作を制御するために使用される。例えば、ユーザパーティションは、クロックをオンもしくはオフにすること、または回路を働かせることを開始および停止することができる他の制御信号によって、アプリケーション論理によって行われる動作を開始および停止することができる。

プロセスブロック８４０において、ホストコンピュータのユーザパーティションで再構成可能な論理回路からデバッグデータを受信する。いくつかの例において、デバッグデータは、データをユーザホストパーティションだけに送信するように構成された通信チャネルによって直接送信される。他の例において、再構成可能な論理デバイスのホスト部分は、どのようにデータを特定のアプリケーション論理部分からホストコンピュータのユーザホストパーティションに送信するのかを管理および制御する。ストリームを介して、またはＦＳＤＢもしくはＶＣＤファイルを含むファイルを介して、データをホストに送信するために、標準または専用のフォーマットを使用することができ、該ファイルは、デバッグデータによって捕捉されたときにアプリケーション論理によって生成される波形値の変化を記述する。

プロセスブロック８５０において、ユーザが、ホストコンピュータで実行される適切なアプリケーションを使用して、受信したデバッグデータを閲覧および／または分析することができる。例えば、波形ビューア、シミュレータ、または他の適切なツールを使用して、受信したデバッグデータを閲覧および分析することができる。いくつかの例において、プログラマブルロジックデバイスのホスト部分は、デバッグデータをプログラマブルロジックデバイスのアプリケーション部分から受信するように構成された論理アナライザを含む。いくつかの例において、デバッグデータは、最初に、ホストコンピュータで実行するスーパーバイザレベルプロセスによって受信され、デバッグデータの少なくとも一部分が、スーパーバイザレベルプロセスからホストコンピュータで実行されるユーザレベルプロセスに送信される。スーパーバイザレベルプロセスは、デバッグデータが、許可されたユーザレベルプロセスだけに送信されることを確実にする。いくつかの例において、プロセスブロック８５０において行われるアクションは、デバッグ回路によって生成された信号波形、カウンタ値、またはトリガデータを分析することを含む。いくつかの例において、本方法は、アプリケーション回路の状態値を変更するために、デバッグデータをデバッグ回路に伝送することをさらに含む。例えば、レジスタまたはフリップフロップなどの状態要素は、デバッグ回路を使用して値を強制することによって変更された、それらの状態値を有することができる。

図９は、本明細書で説明される実施例を使用することができる１つの環境を例示する、ネットワークベースの計算サービスプロバイダ９００のコンピューティングシステム図である。背景として、計算サービスプロバイダ９００（例えば、クラウドサービスプロバイダ）は、エンドレシピエントのコミュニティへの貢献として、コンピューティングおよび記憶容量の送達が可能である。いくつかの例において、計算サービスプロバイダは、組織によって、またはその組織に代わって編成するために確立することができる。すなわち、計算サービスプロバイダ９００は、「プライベートなクラウド環境」を提供することができる。別の例において、計算サービスプロバイダ９００は、マルチテナント環境をサポートし、複数の顧客は、独立して動作する（すなわち、パブリッククラウド環境）。一般に言えば、計算サービスプロバイダ９００は、次のモデル、すなわち、サービスとしてのインフラストラクチャ（「ＩａａＳ」）、サービスとしてのプラットフォーム（「ＰａａＳ」）、および／またはサービスとしてのソフトウェア（「ＳａａＳ」）を提供することができる。他のモデルを提供することができる。ＩａａＳモデルの場合、計算サービスプロバイダ９００は、物理または仮想マシン、および他のリソースとして、コンピュータを提供することができる。仮想マシンは、下でさらに説明するように、ハイパーバイザによって、ゲストとして稼働させることができる。ＰａａＳモデルは、オペレーティングシステム、プログラミング言語実行環境、データベース、およびウェブサーバを含むことができる、コンピューティングプラットフォームを送達する。アプリケーション開発者らは、基礎をなすハードウェアおよびソフトウェアを購入および管理するためのコストを伴うことなく、計算サービスプロバイダプラットフォーム上で該開発者らのソフトウェアソリューションを開発し、稼働させることができる。加えて、アプリケーション開発者らは、計算サービスプロバイダプラットフォームの構成可能なハードウェア上で該開発者らのハードウェアソリューションを開発および稼働させることができる。ＳａａＳモデルは、計算サービスプロバイダにおけるアプリケーションソフトウェアのインストールおよび動作を可能にする。いくつかの例において、エンドユーザは、ウェブブラウザまたは他の軽量のクライアントアプリケーションを稼働させる、デスクトップコンピュータ、ラップトップ、タブレット、スマートフォンなどといったネットワーク化された顧客デバイスを使用して、計算サービスプロバイダ９００にアクセスする。当業者は、計算サービスプロバイダ９００を「クラウド」環境として説明することができることを認識するであろう。

特定の例示される計算サービスプロバイダ９００は、複数のサーバコンピュータ９０２Ａ〜９０２Ｃを含む。３台のサーバコンピュータだけが示されるが、任意の数を使用することができ、大規模施設は、何千台ものサーバコンピュータを含むことができる。サーバコンピュータ９０２Ａ〜９０２Ｃは、ソフトウェアインスタンス９０６Ａ〜９０６Ｃを実行するためのコンピューティングリソースを提供することができる。１つの例において、ソフトウェアインスタンス９０６Ａ〜９０６Ｃは、仮想マシンである。当技術分野で知られているように、仮想マシンは、物理マシンのようにアプリケーションを実行するマシン（すなわち、コンピュータ）のソフトウェア実装のインスタンスである。仮想マシンの例において、サーバ９０２Ａ〜９０２Ｃの各々は、ハイパーバイザ９０８、または単一のサーバ上で複数のソフトウェアインスタンス９０６の実行を可能にするように構成された別のタイプのプログラムを実行するように構成することができる。加えて、ソフトウェアインスタンス９０６の各々は、１つ以上のアプリケーションを実行するように構成することができる。

本明細書に開示される実施例は、主に仮想マシンの文脈で説明されるが、他のタイプのインスタンスを、本明細書に開示される概念および技術と共に利用することができることを理解されたい。例えば、本明細書に開示される技術は、記憶リソース、データ通信リソース、および他のタイプのコンピューティングリソースと共に利用することができる。本明細書に開示される実施例はまた、仮想マシンインスタンスを利用することなく、コンピュータシステム上でアプリケーションの全てまたは一部分を直接実行することができる。

サーバコンピュータ９０２Ａ〜９０２Ｃは、異なるハードウェアリソースまたはインスタンスタイプの異種の集合体を含むことができる。ハードウェアインスタンスタイプのいくつかは、計算サービスプロバイダ９００のユーザによって少なくとも部分的に構成可能である、構成可能なハードウェアを含むことができる。インスタンスタイプの１つの例は、構成可能なハードウェア９０４Ａと通信するサーバコンピュータ９０２Ａを含むことができる。具体的には、サーバコンピュータ９０２Ａおよび構成可能なハードウェア９０４Ａは、ＰＣＩｅなどのローカル相互接続を通じて通信することができる。インスタンスタイプの別の例は、サーバコンピュータ９０２Ｂと、構成可能なハードウェア９０４Ｂと、を含むことができる。例えば、構成可能な論理９０４Ｂは、マルチチップモジュール内に、またはサーバコンピュータ９０２ＢのＣＰＵと同じダイ上に集積することができる。インスタンスタイプのさらに別の例は、任意の構成可能なハードウェアを伴わないサーバコンピュータ９０２Ｃを含むことができる。したがって、構成可能な論理回路を伴う、および伴わないハードウェアインスタンスタイプは、計算サービスプロバイダ９００のリソース内に存在させることができる。

１つ以上のサーバコンピュータ９２０は、サーバコンピュータ９０２およびソフトウェアインスタンス９０６の動作を管理するためのソフトウェア構成要素を実行するために予約することができる。例えば、サーバコンピュータ９２０は、管理構成要素９２２を実行することができる。顧客は、管理構成要素９２２にアクセスして、顧客によって購入されたソフトウェアインスタンス９０６の動作の種々の態様を構成することができる。例えば、顧客は、インスタンスを購入、レンタル、またはリースして、ソフトウェアインスタンスの構成を変更することができる。ソフトウェアインスタンスの各々の構成情報は、ネットワークアタッチトストレージ９４０上のマシンイメージ（ＭＩ）９４２として記憶することができる。具体的には、ＭＩ９４２は、ＶＭインスタンスを起動するために使用される情報を記述する。ＭＩは、インスタンス（例えば、ＯＳおよびアプリケーション）のルートボリュームのテンプレート、どの顧客アカウントがＭＩを使用することができるのかを制御するための起動許可、およびインスタンスが起動されたときにインスタンスにアタッチするボリュームを指定するブロックデバイスマッピングを含むことができる。ＭＩはまた、インスタンスが起動されたときに構成可能なハードウェア９０４にロードされる構成可能なハードウェアイメージ（ＣＨＩ）９４４の参照も含むことができる。ＣＨＩは、構成可能なハードウェア９０４の少なくとも一部分をプログラムまたは構成するための構成データを含む。

顧客はまた、要望に応じて、購入したインスタンスをスケーリングする方法に関する設定も指定することができる。管理構成要素は、顧客ポリシーを実行するために、ポリシー文書をさらに含むことができる。自動スケーリング構成要素９２４は、顧客によって定義されたルールに基づいて、インスタンス９０６をスケーリングすることができる。１つの例において、自動スケーリング構成要素９２４は、顧客が、いつ新しいインスタンスをインスタンス化するべきなのかを決定する際に使用するためのスケールアップルール、およびいつ既存のインスタンスを終了するべきなのかを決定する際に使用するためのスケールダウンルールを指定することを可能にする。自動スケーリング構成要素９２４は、異なるサーバコンピュータ９０２または他のコンピューティングデバイスで実行するいくつかの副構成要素で構成することができる。自動スケーリング構成要素９２４は、内部管理ネットワークを通じて、利用可能なコンピューティングリソースを監視すること、および必要に基づいて、利用可能なリソースを修正することができる。

展開構成要素９２６は、コンピューティングリソースの新しいインスタンス９０６を展開する際に顧客を支援するために使用することができる。展開構成要素は、誰がアカウントの所有者であるのか、クレジットカード情報、所有者の国などといった、インスタンスと関連付けられたアカウント情報へのアクセスを有することができる。展開構成要素９２６は、顧客から、新しいインスタンス９０６を構成するべき方法を記述するデータを含む構成を受信することができる。例えば、構成は、新しいインスタンス９０６でインストールされる１つ以上のアプリケーションを指定すること、新しいインスタンス９０６を構成するために実行されるべきスクリプトおよび／または他のタイプのコードを提供すること、アプリケーションキャッシュが準備するべき方法を指定するキャッシュ論理を提供すること、ならびに他のタイプの情報を提供することができる。展開構成要素９２６は、顧客が提供する構成およびキャッシュ論理を利用して、新しいインスタンス９０６を構成、準備、および起動することができる。構成、キャッシュ論理、および他の情報は、管理構成要素９２２を使用する顧客によって、またはこの情報を展開構成要素９２６に直接提供することによって指定することができる。インスタンスマネージャは、展開構成要素の一部とみなすことができる。

顧客アカウント情報９２８は、マルチテナント環境の顧客と関連付けられた任意の所望の情報を含むことができる。例えば、顧客アカウント情報としては、顧客の一意の識別子、顧客の住所、課金情報、ライセンス情報、インスタンスを起動するためのカスタム化パラメータ、スケジュール情報、自動スケーリングパラメータ、アカウントにアクセスするために使用した以前のＩＰアドレス、顧客がアクセス可能なＭＩおよびＣＨＩのリストなどを挙げることができる。

１つ以上のサーバコンピュータ９３０は、サーバコンピュータ９０２の構成可能なハードウェア９０４への構成データのダウンロードを管理するためのソフトウェア構成要素を実行するために予約することができる。例えば、サーバコンピュータ９３０は、摂取構成要素９３２と、ライブラリ管理構成要素９３４と、ダウンロード構成要素９３６と、を備える、論理リポジトリサービスを実行することができる。摂取構成要素９３２は、ホスト論理およびアプリケーション論理設計または仕様を受信すること、ならびに構成可能なハードウェア９０４を構成するために使用することができる構成データを生成することができる。ライブラリ管理構成要素９３４は、論理リポジトリサービスと関連付けられたソースコード、ユーザ情報、および構成データを管理するために使用することができる。例えば、ライブラリ管理構成要素９３４は、ユーザの設計によって生成された構成データを、ネットワークアタッチトストレージ９４０上のユーザによって指定された場所に記憶するために使用することができる。特に、構成データは、ネットワークアタッチトストレージ９４０上の構成可能なハードウェアイメージ９４４内に記憶することができる。加えて、ライブラリ管理構成要素９３４は、（アプリケーション論理およびホスト論理のための仕様のなどの）入力ファイル、ならびに論理設計および／または論理リポジトリサービスのユーザに関するメタデータのバージョニングおよび記憶を管理することができる。ライブラリ管理構成要素９３４は、例えば、ユーザ識別子、インスタンスタイプ、マーケットプレイス識別子、マシンイメージ識別子、および構成可能なハードウェア識別子などの１つ以上の特性によって、生成された構成データにインデックスを付けることができる。ダウンロード構成要素９３６は、構成データの要求を認証し、要求が認証されたときに構成データを要求者に伝送するために使用することができる。例えば、サーバコンピュータ９０２Ａ〜Ｂ上のエージェントは、構成可能なハードウェア９０４を使用するインスタンス９０６を起動したときに、要求をダウンロード構成要素９３６に送信することができる。別の例として、サーバコンピュータ９０２Ａ〜Ｂ上のエージェントは、構成可能なハードウェア９０４が動作している間に構成可能なハードウェア９０４を部分的に再構成するようにインスタンス９０６が要求したときに、要求をダウンロード構成要素９３６に送信することができる。

ネットワークアタッチトストレージ（ＮＡＳ）９４０は、記憶空間およびＮＡＳ９４０に記憶されるファイルへのアクセスを提供するために使用することができる。例えば、ＮＡＳ９４０は、ネットワークファイルシステム（ＮＦＳ）などのネットワークファイル共有プロトコルを使用して要求を処理するために使用される、１つ以上のサーバコンピュータを含むことができる。ＮＡＳ９４０は、リムーバブル媒体または非リムーバブル媒体を含むことができ、該媒体としては、磁気ディスク、ストレージエリアネットワーク（ＳＡＮ）、独立したディスクの冗長アレイ（ＲＡＩＤ）、磁気テープもしくはカセット、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、または情報を非一時的な方式で記憶するために使用することができ、また、ネットワーク９５０を通じてアクセスすることができる任意の他の媒体が挙げられる。

ネットワーク９５０は、サーバコンピュータ９０２Ａ〜９０２Ｃ、サーバコンピュータ９２０および９３０、ならびに記憶装置９４０を相互接続するために利用することができる。ネットワーク９５０は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）とすることができ、また、エンドユーザが計算サービスプロバイダ９００にアクセスすることができるように、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）９６０に接続することができる。図９に例示されるネットワークトポロジが簡略化されたものであること、およびはるかに多くのネットワークおよびネットワーキングデバイスを利用して、本明細書で開示される種々のコンピューティングシステムを相互接続することができることを認識されたい。

図１０は、説明される技術革新を実行することができる適切なコンピューティング環境１０００の一般的な例を表す。コンピューティング環境１０００は、本技術革新を多様な汎用または専用コンピューティングシステムで実行することができるので、使用または機能の範囲に関していかなる限定も示唆することを意図しない。例えば、コンピューティング環境１０００は、様々なコンピューティングデバイス（例えば、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、サーバコンピュータ、タブレットコンピュータなど）のうちのいずれかとすることができる。

図１０を参照すると、コンピューティング環境１０００は、１つ以上の処理ユニット１０１０、１０１５と、メモリ１０２０、１０２５と、を含む。図１０において、この基本構成１０３０は、破線内に含まれる。処理ユニット１０１０、１０１５は、コンピュータ実行可能命令を実行する。処理ユニットは、汎用中央処理ユニット（ＣＰＵ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）内のプロセッサ、または任意の他のタイプのプロセッサとすることができる。マルチ処理システムでは、複数の処理ユニットがコンピュータ実行可能命令を実行して、処理能力を高める。例えば、図１０は、中央処理ユニット１０１０、ならびにグラフィックス処理ユニットまたは共処理ユニット１０１５を示す。有形メモリ１０２０、１０２５は、処理ユニット（複数可）によってアクセス可能である揮発性メモリ（例えば、レジスタ、キャッシュ、ＲＡＭ）、不揮発メモリ（例えば、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリなど）、またはこれら２つのいくつかの組み合わせとすることができる。メモリ１０２０、１０２５は、処理ユニット（複数可）による実行に適したコンピュータ実行可能命令の形態で、本明細書で説明される１つ以上の技術革新を実装するソフトウェア１０８０を記憶する。

コンピューティングシステムは、追加的な特徴を有することができる。例えば、コンピューティング環境１０００は、記憶装置１０４０と、１つ以上の入力デバイス１０５０と、１つ以上の出力デバイス１０６０と、および１つ以上の通信接続１０７０と、を含む。バス、コントローラ、またはネットワークなどの相互接続機構（図示せず）は、コンピューティング環境１０００の構成要素を相互接続する。典型的に、オペレーティングシステムソフトウェア（図示せず）は、コンピューティング環境１０００内で実行する他のソフトウェアのための動作環境を提供し、コンピューティング環境１０００の構成要素の動作を協調させる。

有形記憶装置１０４０は、リムーバブルまたは非リムーバブルとすることができ、該記憶装置としては、磁気ディスク、磁気テープもしくはカセット、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、または情報を非一時的な方式で記憶するために使用することができ、また、コンピューティング環境１０００内でアクセスすることができる任意の他の媒体が挙げられる。記憶装置１０４０は、本明細書で説明される１つ以上の技術革新を実装するソフトウェア１０８０のための命令を記憶する。

入力デバイス（複数可）１０５０は、キーボード、マウス、ペン、またはトラックボールなどのタッチ入力デバイス、音声入力デバイス、スキャンデバイス、または入力をコンピューティング環境１０００に提供する別のデバイスとすることができる。出力デバイス（複数可）１０６０は、ディスプレイ、プリンタ、スピーカ、ＣＤライタ、またはコンピューティング環境１０００からの出力を提供する別のデバイスとすることができる。

通信接続（複数可）１０７０は、通信媒体を通じた別のコンピューティングエンティティへの通信を可能にする。通信媒体は、コンピュータ実行可能命令、音声、または、ビデオ入力もしくは出力、または変調されたデータ信号内の他のデータなどの情報を伝達する。変調されたデータ信号は、信号内の情報をエンコードするような様態で設定または変更されたその特性のうちの１つ以上を有する信号である。一例として、また、限定されないが、通信媒体は、電気、光、ＲＦ、または他の搬送波を使用することができる。

開示される方法のいくつかの動作は、提示の便宜のために特定の連続的な順序で説明されるが、下に記載される特定の言葉によって特定の順序が要求されない限り、この説明の様態は、再配列を含むことを理解されたい。例えば、連続的に説明される動作は、いくつかの事例において、再配列される場合があり、または同時に行われる場合がある。その上、簡潔にするために、添付図面は、開示される方法を他の方法と併せて使用することができる種々の方式を示さない場合がある。

開示される方法のいずれかは、１つ以上のコンピュータ可読記憶媒体（例えば、１つ以上の光媒体ディスク、揮発性メモリ構成要素（ＤＲＡＭまたはＳＲＡＭなど）、または不揮発性メモリ（フラッシュメモリまたはハードドライブなど））に記憶され、また、コンピュータ（例えば、スマートフォン、またはコンピューティングハードウェアを含む他のモバイルデバイスを含む、任意の市販コンピュータ）上で実行される、コンピュータ実行可能命令のように実施することができる。コンピュータ可読記憶媒体という用語は、信号および搬送波などの通信接続を含まない。開示される技術を、ならびに開示される実施例の実施中に作成され、使用される任意のデータを実装するためのコンピュータ実行可能命令のいずれかは、１つ以上のコンピュータ可読記憶媒体に記憶することができる。コンピュータ実行可能命令は、例えば、専用ソフトウェアアプリケーション、またはウェブブラウザもしくは他のソフトウェアアプリケーション（リモートコンピューティングアプリケーションなど）を介してアクセスまたはダウンロードされるソフトウェアアプリケーションの一部とすることができる。そのようなソフトウェアは、例えば、単一のローカルコンピュータ（例えば、任意の適切な市販のコンピュータ）上で、または１つ以上のネットワークコンピュータを使用して（例えば、インターネット、ワイドエリアネットワーク、ローカルエリアネットワーク、クライアントサーバネットワーク（クラウドコンピューティングネットワークなど）、または他のそのようなネットワークを介して）ネットワーク環境内で実行することができる。

明確にするため、ソフトウェアベースの実装形態の特定の選択された態様だけを説明する。当技術分野でよく知られている他の詳細は省略する。例えば、開示される技術は、任意の特定のコンピュータ言語またはプログラムに限定されないことを理解されたい。例えば、開示される技術は、Ｃ＋＋、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｐｅｒｌ、ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ（登録商標）、Ａｄｏｂｅ Ｆｌａｓｈ、または任意の他の適切なプログラミング言語で記述されたソフトウェアによって実施することができる。同様に、開示される技術は、任意の特定のコンピュータまたは特定のタイプのハードウェアに限定されない。適切なコンピュータおよびハードウェアの特定の詳細は、よく知られており、本開示で詳細に説明する必要はない。

また、本明細書で説明される任意の機能は、ソフトウェアの代わりに１つ以上のハードウェア論理構成要素によって少なくとも部分的に行うことができることを理解されたい。例えば、限定されないが、使用することができるハードウェア論理コンポーネントの例示的なタイプとしては、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、特定用途向け標準製品（ＡＳＳＰ）、システムオンチップシステム（ＳＯＣ）、コンプレックスプログラマブル論理デバイス（ＣＰＬＤ）などが挙げられる。

さらに、（例えば、コンピュータに、開示される方法のうちのいずれかを実行させるためのコンピュータ実行可能命令を備える）ソフトウェアベースの実施例のいずれかを、適切な通信手段を通してアップロード、ダウンロード、またはリモートアクセスすることができる。そのような適切な通信手段としては、例えば、インターネット、ワールドワイドウェブ、イントラネット、ソフトウェアアプリケーション、ケーブル（光ファイバーケーブルを含む）、磁気通信、電磁通信（ＲＦ、マイクロ波、および赤外線通信を含む）、電子通信、または他のそのような通信手段が挙げられる。

本開示の種々の実施形態は、以下の付記を考慮して説明することができる。
１．システムであって、
スーパーバイザプロセスおよび２つ以上のユーザプロセスを実行するように構成された１つ以上のプロセッサを備えるコンピューティングホストと、
複数の論理デバイス部分の中へ構成された単一のフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）であって、該部分が、
コンピューティングホストで実行するスーパーバイザプロセスだけにアクセス可能なホスト論理パーティションと、
２つ以上の通信レーンであって、各々が、ユーザプロセスのそれぞれ１つと通信するように構成されている、２つ以上の通信レーンと、
２つ以上のアクセラレータパーティションであって、各々が、それぞれのアクセラレータパーティション内の論理回路によって生成された論理信号を収集する論理アナライザを含むように、および通信レーンのうちのその関連付けられた１つを介して、論理信号の値を示すデバッグデータをユーザプロセスのそれぞれ１つに送信するように構成される、２つ以上のアクセラレータパーティションと、を備える、単一のフィールドプログラマブルゲートアレイと、を備える、システム。

２．デバッグデータが、ホスト論理パーティションを介して、コンピューティングホストに送信される、付記１に記載のシステム。

３．通信レーンが、メモリマッピングされたインターフェースバスを備える、付記１または２のいずれかに記載のシステム。

４．アクセラレータパーティションを構成するために使用されるハードウェア記述言語（ＨＤＬ）仕様が、アクセラレータ論理のＨＤＬ記述内にインスタンス化された仮想デバッグユニットを備え、仮想デバッグユニットが、論理アナライザを備える、付記１〜３のいずれかに記載のシステム。

５．システムであって、
特権的なホストパーティションおよび１つ以上のユーザパーティションを実行する、ホストコンピューティングデバイスと、
１つ以上のアプリケーション論理ユニットを含むようにプログラムされた再構成可能な論理回路を有する再構成可能な論理デバイスであって、アプリケーション論理ユニットの各々が、割り当てられた通信レーンを介して、それぞれのアプリケーション論理ユニットを動作させることによって生成されたデバッグデータを、ユーザパーティションの異なるそれぞれ１つに通信するように構成される、再構成可能な論理デバイスと、を備える、システム。

６．再構成可能な論理デバイスが、アプリケーション論理ユニットの動作を管理するためのホスト論理をさらに備え、ホスト論理が、ユーザパーティションよりも高い特権レベルでホストコンピューティングデバイス上で実行するスーパーバイザパーティションによって制御される、付記１に記載のシステム。

７．アプリケーション論理ユニットが、ホスト論理によって管理されないネットワークインターフェースを介して、ホストコンピューティングデバイスに通信する、付記２に記載のシステム。

８．アプリケーション論理ユニットが、ホスト論理によって提供される独立した通信チャネルを介して、ホストコンピューティングデバイスに通信する、付記６および７のいずれかに記載のシステム。

９．ホスト論理が、スーパーバイザ特権通信チャネルを介して、アプリケーション論理ユニットのうちの２つ以上のデバッグデータを伝送する、付記６〜８のいずれかに記載のシステム。

１０．アプリケーション論理ユニットのうちの少なくとも１つが、少なくとも１つのアプリケーション論理ユニット内の論理信号をサンプリングすることによって、デバッグデータの信号値を生成するように構成された論理アナライザをさらに備える、付記６〜９のいずれかに記載のシステム。

１１．ホスト論理が、ホストコンピューティングデバイス上の他のユーザパーティションによって、アプリケーション論理ユニットの１つによって生成されたデバッグデータにアクセスすることを可能にする、付記６〜９のいずれかに記載のシステム。

１２．ユーザパーティションの各々を、ホストコンピューティングデバイスの異なる仮想マシンにおいて実行する、付記５〜１１のいずれかに記載のシステム。

１３．デバッグデータが、信号値、再構成可能な論理デバイスのメモリに記憶された値、再構成可能な論理デバイスに結合されたメモリに記憶された値、イベントカウンタ値、またはトリガ値、のうちの１つ以上を含む、付記５〜１２のいずれかに記載のシステム。

１４．デバッグデータが、再構成可能な論理デバイス内に構成された次の構成要素：アクセラレータ論理によって生成された値を捕捉するように結合された論理プローブ、トリガの使用によって、アクセラレータ論理によって生成された値を捕捉する論理プローブ、イベントカウンタ、エネルギーカウンタ、スキャンアウト値、またはブレークポイント、内蔵ＦＰＧＡメモリ、もしくは再構成可能な論理デバイスに結合されたメモリデバイスを設定することによって生成された割り込み、のうちの１つ以上によって生成される、付記５〜１３のいずれかに記載のシステム。

１５．再構成可能なデバイスが、次の構成要素：スキャンセルの入力、状態要素値を強制すること、イベントカウンタを所定の値に再設定もしくは設定すること、または割り込みブレークポイントを設定すること、のうちの１つ以上によって、アプリケーション論理ユニット内の信号値を修正するように構成された回路をさらに備える、付記５〜１４のいずれかに記載のシステム。

１６．方法であって、
アプリケーション回路およびデバッグ回路を備える回路を提供するように、プログラマブルロジックデバイスの第１の部分をプログラムすることであって、アプリケーション回路が、データを生成し、該データをホストコンピュータによって実行されるアプリケーションプロセスに送信するように構成され、デバッグ回路が、アプリケーション回路に結合され、かつアプリケーション回路を働かせることによって生成されたデバッグデータを捕捉するように構成されることと、
ホストコンピュータへのインターフェースを提供するように、プログラマブルロジックデバイスのホスト部分をプログラムすることであって、インターフェースが、デバッグデータを、デバッグ回路からホストコンピュータに伝送するように、および／または該ホストコンピュータからデバッグデータを受信するように構成され、プログラマブルロジックデバイスのホスト部分が、アプリケーションプロセスよりも、ホストコンピュータで実行する高い特権レベルのプロセスにアクセス可能であり、ホスト部分が、ホストコンピュータで実行するアプリケーションプロセスにアクセス不可能であることと、を含む、方法。

１７．アプリケーション回路が、第１のアプリケーション回路であり、デバッグ回路が、第１のデバッグ回路であり、本方法が、ホスト部分の、および第１のアプリケーション回路のプログラムすることの後に、
第２のアプリケーション回路および第２のデバッグ回路を備える異なる第２の回路を提供するように、プログラマブルロジックデバイスの第１の部分を再プログラムすることであって、ホスト部分のインターフェースが、第２のデバッグ回路からホストコンピュータにデバッグデータを伝送するように構成され、かつホスト部分を再プログラムすることを伴わないことをさらに含む、付記１０に記載の方法。

１８．デバッグ回路のインスタンス化を含むアプリケーション回路のユーザ記述を受信することと、
アプリケーション回路およびデバッグ回路のための論理回路を合成することであって、合成した論理回路を使用して、プログラマブルロジックデバイスの第１の部分を構成することと、によって、デバッグ回路を生成することをさらに含む、付記１０または１７に記載の方法。

１９．アプリケーション回路のユーザ記述、およびアプリケーション回路から抽出するためのデバッグデータの指示を受信することと、
デバッグ回路のための論理回路を生成することであって、デバッグ回路が、指示されたデバッグデータを抽出するための回路を含むことと、によって、デバッグ回路を生成することをさらに含む、付記１６〜１８のいずれかに記載の方法。

２０．プログラマブルロジックデバイスの第１の部分を再プログラムすることなく、異なるデバッグデータを捕捉するように、デバッグ回路を動的に再構成することをさらに含む、付記１６〜１９のいずれかに記載の方法。

２１．ホストコンピュータが、高い特権レベルおよび低い特権レベルを有するプロセスを実行することができ、
第１の部分をプログラムすることが、低い特権レベルのホストで実行するプロセスによって開始され、
ホスト部分をプログラムすることが、高い特権レベルのホストで実行するプロセスによって開始される、付記１６〜２０のいずれかに記載の方法。

２２．アプリケーション回路を動作させ、ホストコンピュータによってデバッグ回路からデバッグデータを受信することをさらに含む、付記１６〜２１のいずれかに記載の方法。

２３．ホストコンピュータに結合されたディスプレイによって、デバッグ回路からのデバッグデータを閲覧することをさらに含む、付記１６〜２２のいずれかに記載の方法。

２４．プログラマブルロジックデバイスのホスト部分が、プログラマブルロジックデバイスの第１の部分からデバッグデータを受信するように構成された論理アナライザを備える、付記１６〜２３のいずれかに記載の方法。

２５．ホストコンピュータで実行するスーパーバイザレベルプロセスによってデバッグデータを受信することと、
デバッグデータの少なくとも一部分を、ホストコンピュータで実行するユーザレベルプロセスに送信することであって、スーパーバイザレベルプロセスは、デバッグデータが許可されたユーザレベルプロセスだけに送信されることを確実にすることと、をさらに含む、付記１６〜２４のいずれかに記載の方法。

２６．ホストコンピュータによって、デバッグ回路によって生成された信号波形、カウンタ、またはトリガデータを分析することをさらに含む、付記１６〜２５のいずれかに記載の方法。

２７．ホストコンピュータによって、デバッグ回路にデバッグデータを伝送して、アプリケーション回路の状態値を変更することをさらに含む、付記１６〜２６のいずれかに記載の方法。

開示される方法、装置、およびシステムは、いかなる形であれ、限定するものと解釈されるべきではない。代わりに、本開示は、単独で、および互いとの種々の組み合わせおよび副次的な組み合わせで、種々の開示される実施例の全ての新規かつ非自明な特徴および態様を目的とする。開示される方法、装置、およびシステムは、任意の特定の態様または特徴またはそれらの組み合わせに限定されず、開示される実施例は、任意の１つ以上の特定の利点が存在すること、または問題を解決することを必要としない。

開示される技術の原理を適用することができる数多くの可能な実施例を考慮して、例示される実施例は、好適な例に過ぎないものであり、また、それらの公的な例に対する特許請求の範囲の範囲を限定するものとみなすべきではないことを認識されるべきである。むしろ、特許請求される対象の範囲は、以下の特許請求の範囲によって定義される。したがって、本発明者らは、本発明者らの発明として、これらの特許請求の範囲に該当する全てのものを主張する。

Claims (15)

1. システムであって、
   特権的なホストパーティションおよび１つ以上のユーザパーティションを実行する、ホストコンピューティングデバイスと、
   １つ以上のアプリケーション論理ユニットを含むようにプログラムされた再構成可能な論理回路を有する再構成可能な論理デバイスであって、前記アプリケーション論理ユニットの各々が、割り当てられた異なる個別の通信レーンを介して、前記それぞれのアプリケーション論理ユニットを動作させることによって生成されたデバッグデータを、前記ユーザパーティションの異なるそれぞれ１つに通信するように構成され、各通信レーンは、異なるメモリアドレス範囲と関連付けられる、再構成可能な論理デバイスと、を備える、システム。
2. 前記再構成可能な論理デバイスが、前記アプリケーション論理ユニットの動作を管理するためのホスト論理をさらに備え、前記ホスト論理が、前記ユーザパーティションよりも高い特権レベルで前記ホストコンピューティングデバイス上で実行するスーパーバイザパーティションによって制御される、請求項１に記載のシステム。
3. 前記アプリケーション論理ユニットが、ネットワークインターフェースを介して、前記ホストコンピューティングデバイスに通信する、請求項２に記載のシステム。
4. 前記アプリケーション論理ユニットが、前記ホスト論理によって提供される独立した通信チャネルを介して、前記ホストコンピューティングデバイスに通信する、請求項２または３に記載のシステム。
5. 前記ホスト論理が、スーパーバイザとの通信チャネルを介して、前記アプリケーション論理ユニットのうちの２つ以上のためのデバッグデータを伝送する、請求項２〜４のいずれかのシステム。
6. 前記アプリケーション論理ユニットのうちの少なくとも１つが、前記少なくとも１つのアプリケーション論理ユニット内の論理信号をサンプリングすることによって、前記デバッグデータの信号値を生成するように構成された論理アナライザをさらに備える、請求項２〜５のいずれかに記載のシステム。
7. 前記ホスト論理が、前記アプリケーション論理ユニットの１つによって生成されたデバッグデータにアクセスすることを可能にする、請求項２〜６のいずれかに記載のシステム。
8. 前記ユーザパーティションの各々を、前記ホストコンピューティングデバイスの異なる仮想マシンにおいて実行する、請求項１〜７のいずれかに記載のシステム。
9. 前記再構成可能なデバイスが、次の構成要素：スキャンセルの入力、状態要素値を強制すること、イベントカウンタを所定の値に再設定もしくは設定すること、または割り込みブレークポイントを設定すること、のうちの１つ以上によって、前記アプリケーション論理ユニットを再構成する回路をさらに備える、請求項１〜８のいずれかに記載のシステム。
10. 方法であって、
    アプリケーション回路およびデバッグ回路を備える回路を提供するように、プログラマブルロジックデバイスの第１の部分をプログラムすることであって、前記アプリケーション回路が、データを生成し、該データをホストコンピュータによって実行されるアプリケーションプロセスに送信するように構成され、前記デバッグ回路が、前記アプリケーション回路に結合され、かつ前記アプリケーション回路を働かせることによって生成されたデバッグデータを捕捉するように構成されることと、
    ホストコンピュータへのインターフェースを提供するように、前記プログラマブルロジックデバイスのホスト部分をプログラムすることであって、前記インターフェースが、前記デバッグデータを、異なるメモリアドレス範囲と関連付けられた異なるユーザ通信レーンを介して、前記デバッグ回路から前記ホストコンピュータで実行されるアプリケーションプロセスに伝送するように、および／または該ホストコンピュータからデバッグデータを受信するように構成され、前記プログラマブルロジックデバイスの前記ホスト部分が、前記アプリケーションプロセスよりも、前記ホストコンピュータで実行する高い特権レベルのプロセスにアクセス可能であり、前記ホスト部分が、前記ホストコンピュータで実行する前記アプリケーションプロセスにアクセス不可能であることと、を含む、方法。
11. 前記アプリケーション回路が、第１のアプリケーション回路であり、前記デバッグ回路が、第１のデバッグ回路であり、前記方法が、前記ホスト部分の、および前記第１のアプリケーション回路をプログラムした後に、
    第２のアプリケーション回路および第２のデバッグ回路を備える異なる第２の回路を提供するように、前記プログラマブルロジックデバイスの第２の部分をプログラムすることであって、前記第２のデバッグ回路から前記ホストコンピュータにデバッグデータを伝送し、かつ前記ホスト部分を再プログラムすることを伴わない、再プログラムすることをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記デバッグ回路のインスタンス化を含む前記アプリケーション回路のユーザ記述を受信することと、
    前記アプリケーション回路および前記デバッグ回路のための論理回路を合成することであって、前記合成した論理回路を使用して、前記プログラマブルロジックデバイスの前記第１の部分を構成することと、によって、前記デバッグ回路を生成することをさらに含む、請求項１０または１１に記載の方法。
13. 前記アプリケーション回路のユーザ記述、および前記アプリケーション回路から抽出するためのデバッグデータの指示を受信することと、
    前記デバッグ回路のための論理回路を生成することであって、前記デバッグ回路が、前記指示されたデバッグデータを抽出するための回路を含むことと、によって、前記デバッグ回路を生成することをさらに含む、請求項１０〜１２のいずれかに記載の方法。
14. 異なるデバッグデータを捕捉するように、前記デバッグ回路を動的に再構成することをさらに含む、請求項１０〜１３のいずれかに記載の方法。
15. 前記プログラマブルロジックデバイスの前記ホスト部分が、前記プログラマブルロジックデバイスの前記第１の部分から前記デバッグデータを受信するように構成された論理アナライザを備える、請求項１０〜１４のいずれかに記載の方法。

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