JP7383918B2 - 資源割り当て制御装置、資源割り当て制御方法、及び、資源割り当て制御プログラム - Google Patents

Description

本願発明は、ある情報処理を実行する際に、その情報処理を実行するための情報処理資源を割り当てる技術に関する。

サーバ装置などの情報処理装置では、通常、様々なアプリケーションソフトウェアが並列に動作している。そして情報処理装置は、各アプリケーションソフトウェアに対して、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリなどの情報処理資源を割り当てることによって、アプリケーションソフトウェアを実行している。この際、限られた情報処理資源を可能な限り有効活用できるように、情報処理資源を適切に割り当てる技術への期待が高まってきている。

このような技術に関連する技術として、特許文献１には、医用データの即時的な出力に関する処理を複数の演算処理部に適応的に分配する情報処理装置が開示されている。この装置は、医用データの即時的な出力に関する処理を、複数の演算処理装置のそれぞれの演算処理部に適応的に分配し、各演算処理装置は、自装置に割り当てられた処理を行う。

また、特許文献２には、複数のアプリケーションソフトウェアが利用可能なリソースの量と性能との関係を示すリソース性能表を備えたリソース配分装置が開示されている。この装置は、複数のアプリケーションソフトウェアへのリソースの配分の候補の群を予め作成し、これらの群が含むリソースの配分の候補それぞれについて、リソース性能表を用いて複数のアプリケーションソフトウェアへのリソースの配分を決定する。

また、特許文献３には、リソース情報を取得するサーバ装置が開示されている。この装置は、処理対象となるジョブを取得してアプリケーションプログラムに実行させる。この装置は、リソース情報に基づき、リソース使用状況の目標となるように設定された第１の条件を満たすように、ジョブの取得を行なう。そしてこの装置は、リソース情報が上限として設定された第２の条件を越える場合に、アプリケーションプログラムにジョブの実行をサスペンドさせる制御を行う。

特開２０１９－００８７６６号公報 特開２０１０－１６０５５２号公報 特開２０１３－１８６５２０号公報

近年、ＣＰＵに加えて例えばＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のアクセラレータを備えることによって、高速な処理を行う情報処理装置が増えてきている。このような多様な情報処理資源を備えた情報処理装置が、多数のソフトウェア部品を組み合わせて所望の情報処理を実行する場合、通常、各ソフトウェア部品による情報処理の特性に基づいて設定されたプロファイルにしたがって、各ソフトウェア部品に対する情報処理資源の割り当てを行なう。但し、本願では、ソフトウェア部品の実行における情報処理資源の種別ごとの使用可能量（即ち割り当て量）を表す情報を、プロファイルと称することとする。

図９は、一般的な資源割り当て制御装置による情報処理資源の割り当て内容を例示する図である。図９に示す例では、情報処理装置は、情報処理資源としてＣＰＵ及びアクセラレータを備え、ソフトウェア部品Ａ及びＢを組み合わせて実行する。ソフトウェア部品Ａに対するプロファイルでは、２コアのＣＰＵ、及び、全処理能力の１０％のアクセラレータが割り当てられることが設定されている。ソフトウェア部品Ｂに対するプロファイルでは、１コアのＣＰＵ、及び、全処理能力の２０％のアクセラレータが割り当てられることが設定されている。

この場合、ソフトウェア部品Ａ及びＢの組み合わせに対して割り当てられる情報処理資源の合計は、３コアのＣＰＵ、及び、全処理能力の３０％のアクセラレータになる。したがって、情報処理装置が１０コアのＣＰＵ、及び、１台のアクセラレータを備える場合、ソフトウェア部品Ａ及びＢの組み合わせを、最大で３ｃｈ（チャネル）分、並列実行可能である。尚、情報処理装置がこの構成においてソフトウェア部品Ａ及びＢの組み合わせを３ｃｈ分並列に実行した場合、未使用の状態にある情報処理資源は、１コアのＣＰＵと全処理能力の１０％のアクセラレータであり、情報処理資源は効率的に使用されているといえる。

一方、情報処理装置が２０コアのＣＰＵ、及び、１台のアクセラレータを備える場合、情報処理装置が並列実行可能なソフトウェア部品Ａ及びＢの組み合わせの最大値も、情報処理装置が１０コアのＣＰＵ、及び、１台のアクセラレータを備える場合と同様に、３ｃｈとなる。そして情報処理装置がこの構成においてソフトウェア部品Ａ及びＢの組み合わせを３ｃｈ分並列に実行した場合、未使用の状態にある情報処理資源は、１１コアのＣＰＵと全処理能力の１０％のアクセラレータであり、多数のＣＰＵが未使用の状態にあることから、情報処理資源が効率的に使用されているとは言えない。

このように、各ソフトウェア部品による情報処理の特性に基づいて設定されたプロファイルにしたがって、各ソフトウェア部品に対する情報処理資源の割り当てを行なう場合、情報処理装置の構成と、プロファイルの内容との組み合わせによっては、情報処理資源の割り当てが適切に行なわれず、限られた情報処理資源を有効活用することができないという問題がある。特許文献１乃至３は、このような問題については特に言及していない。本願発明の主たる目的は、この問題を解決する資源割り当て制御装置等を提供することである。

本願発明の一態様に係る資源割り当て制御装置は、複数種類の情報処理資源を備える情報処理装置が行う情報処理ごとに、前記情報処理の実行における前記情報処理資源の種類ごとの使用可能量を表す、内容が互いに異なる複数のプロファイルを取得する取得手段と、前記情報処理装置が特定の前記情報処理を実行する際に、前記情報処理装置が備える前記情報処理資源の構成を表す構成情報と所定の基準とに基づいて、前記特定の情報処理に適用する特定の前記プロファイルを、前記特定の情報処理に関する前記複数のプロファイルの中から選択する選択手段と、前記特定のプロファイルが表す前記情報処理資源を用いて前記特定の情報処理を実行するように、前記情報処理装置を制御する制御手段と、を備える。

上記目的を達成する他の見地において、本願発明の一態様に係る資源割り当て制御方法は、第二の情報処理装置によって、複数種類の情報処理資源を備える第一の情報処理装置が行う情報処理ごとに、前記情報処理の実行における前記情報処理資源の種類ごとの使用可能量を表す、内容が互いに異なる複数のプロファイルを取得し、前記第一の情報処理装置が特定の前記情報処理を実行する際に、前記第一の情報処理装置が備える前記情報処理資源の構成を表す構成情報と所定の基準とに基づいて、前記特定の情報処理に適用する特定の前記プロファイルを、前記特定の情報処理に関する前記複数のプロファイルの中から選択し、前記特定のプロファイルが表す前記情報処理資源を用いて前記特定の情報処理を実行するように、前記第一の情報処理装置を制御する。

また、上記目的を達成する更なる見地において、本願発明の一態様に係る資源割り当て制御プログラムは、複数種類の情報処理資源を備える情報処理装置が行う情報処理ごとに、前記情報処理の実行における前記情報処理資源の種類ごとの使用可能量を表す、内容が互いに異なる複数のプロファイルを取得する取得処理と、前記情報処理装置が特定の前記情報処理を実行する際に、前記情報処理装置が備える前記情報処理資源の構成を表す構成情報と所定の基準とに基づいて、前記特定の情報処理に適用する特定の前記プロファイルを、前記特定の情報処理に関する前記複数のプロファイルの中から選択する選択処理と、前記特定のプロファイルが表す前記情報処理資源を用いて前記特定の情報処理を実行するように、前記情報処理装置を制御する制御処理と、をコンピュータに実行させる。

更に、本願発明は、係る資源割り当て制御プログラム（コンピュータプログラム）が格納された、コンピュータ読み取り可能な、不揮発性の記録媒体によっても実現可能である。

本願発明は、情報処理の実行における情報処理資源の種別ごとの使用可能量を表すプロファイルにしたがって、各情報処理に対する情報処理資源の割り当てを行なう場合において、情報処理資源の割り当てを適切に行なうことを可能とする。

本願発明の第１の実施形態に係る資源割り当て制御システム１の構成を示すブロック図である。 本願発明の第１の実施形態に係るソフトウェア部品２２に関するプロファイル２３の内容を例示する図である。 本願発明の第１の実施形態に係る情報処理装置２０の構成に応じて選択部１２が選択するプロファイル２３を例示する図である。 本願発明の第１の実施形態に係る資源割り当て制御装置１０の動作を示すフローチャートである。 本願発明の第２の実施形態に係る情報処理装置２０がソフトウェア部品２２を実行する実行環境と、ソフトウェア部品２２による情報処理を適切な処理性能で実行するのに必要な情報処理資源量との関係を例示する図である。 本願発明の第２の実施形態に係る資源割り当て制御装置１０の動作を示すフローチャートである。 本願発明の第３の実施形態に係る資源割り当て制御装置３０の構成を示すブロック図である。 本願発明の各実施形態に係る資源割り当て制御装置を実行可能な情報処理装置９００の構成を示すブロック図である。 一般的な資源割り当て制御装置による情報処理資源の割り当て内容を例示する図である。

以下、本願発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、本願発明の第１の実施の形態に係る資源割り当て制御システム１の構成を示すブロック図である。資源割り当て制御システム１は、大別して、資源割り当て制御装置１０と、情報処理装置２０とを有する。資源割り当て制御装置１０と、情報処理装置２０とは、通信可能に接続されている。

情報処理装置２０は、例えばサーバ装置であり、記憶部２１、ＣＰＵ（中央処理装置）２５－１乃至２５－ｋ（但しｋは任意の自然数）、アクセラレータ２６、メモリ２７、バス２８、及び、通信ネットワークインタフェース２９を、情報処理資源として備えている。

ＣＰＵ２５－１乃至２５－ｋは、汎用的な情報処理命令を実行するプロセッサである。尚、本願では以降、ＣＰＵ２５－１乃至２５－ｋをまとめてＣＰＵ２５と称する場合がある。

アクセラレータ２６は、特定の種別の情報処理命令を高速に実行可能なプロセッサであり、例えばＧＰＵ、あるいはベクトル演算や特定の数値演算を実行するコプロセッサ、あるいはイメージ処理や機械学習等の特定の処理を行うプロセッサ、あるいはその他の特定の処理を実行可能に構成されたＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等である。

記憶部２１は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等によって構成されたストレージである。記憶部２１は、ソフトウェア部品２２－１乃至２２－ｎ（但しｎは任意の自然数）、プロファイル２３－１－１乃至２３－１－ｍ１（但しｍ１は２以上の任意の整数）、プロファイル２３－ｎ－１乃至２３－ｎ－ｍｎ（但しｍｎは２以上の任意の整数）、構成情報２４を記憶している。尚、本願では以降、ソフトウェア部品２２－１乃至２２－ｎをまとめてソフトウェア部品２２と称し、プロファイル２３－１－１乃至２３－１－ｍ１、プロファイル２３－ｎ－１乃至２３－ｎ－ｍｎを、まとめてプロファイル２３と称する場合がある。

構成情報２４は、情報処理装置２０が備える情報処理資源の構成を表す情報であり、例えば、ＣＰＵ２５やアクセラレータ２６の個数、記憶部２１やメモリ２７の記憶容量、バス２８のデータ転送幅、通信ネットワークインタフェース２９により制御される通信帯域等を表す。即ち、構成情報２４は、上述した各情報処理資源の量を表す情報である。

ソフトウェア部品２２は、ある機能を実現可能なソフトウェアであり、情報処理装置２０によって実行されるアプリケーションソフトウェア（不図示）は、多数のソフトウェア部品２２を含んでいる。即ち、アプリケーションソフトウェアは、ソフトウェア部品２２－１乃至２２－ｎの少なくともいずれかの組み合わせによって構成されている。

プロファイル２３は、ソフトウェア部品２２の実行における情報処理資源の種別ごとの使用可能量（即ち割り当て量）を表す情報であり、例えば資源割り当て制御システム１の管理者等によって作成された情報である。プロファイル２３－１－１乃至２３－１－ｍ１は、ソフトウェア部品２２－１に関する互いに内容が異なるプロファイルであり、プロファイル２３－ｎ－１乃至２３－ｎ－ｍ１は、ソフトウェア部品２２－ｎに関する互いに内容が異なるプロファイルである。即ち、本実施形態に係る資源割り当て制御システム１では、１つのソフトウェア部品２２に対して、互いに内容が異なる複数のプロファイル２３が準備されている。

図２は、本実施形態に係るソフトウェア部品２２に関するプロファイル２３の内容を例示する図である。図２に示す例では、ソフトウェア部品２２－１に関して、プロファイル２３－１－１乃至２３－１－３という３つのプロファイルが準備されている。また、ソフトウェア部品２２－２に関して、プロファイル２３－２－１乃至２３－２－２という２つのプロファイルが準備されている。

プロファイル２３－１－１は、ＣＰＵ２５が３コア（例えばＣＰＵ２５－１乃至２５－３）割り当てられ、アクセラレータ２６が割り当てられないことを表している。プロファイル２３－１－２は、ＣＰＵ２５が２コア割り当てられ、アクセラレータ２６がその全処理能力の１０％分割り当てられることを表している。プロファイル２３－１－３は、ＣＰＵ２５が１コア割り当てられ、アクセラレータ２６がその全処理能力の３０％分割り当てられることを表している。

また、プロファイル２３－２－１は、ＣＰＵ２５が３コア割り当てられ、アクセラレータ２６が割り当てられないことを表している。プロファイル２３－２－２は、ＣＰＵ２５が１コア割り当てられ、アクセラレータ２６がその全処理能力の２０％分割り当てられることを表している。

図１に示す資源割り当て制御装置１０は、情報処理装置２０がアプリケーションソフトウェアに含まれるソフトウェア部品２２を実行する際に、プロファイル２３と構成情報２４と所定の基準とに基づいて、ソフトウェア部品２２に割り当てる情報処理資源の量を制御する。尚、資源割り当て制御装置１０は、情報処理装置２０に内蔵された装置であってもよい。

資源割り当て制御装置１０は、取得部１１、選択部１２、及び制御部１３を備えている。

取得部１１は、情報処理装置２０によって実行されるソフトウェアに含まれるソフトウェア部品２２に関するプロファイル２３を、記憶部２１から読み出すことによって取得する。例えば、情報処理装置２０によって実行されるアプリケーションソフトウェアにソフトウェア部品２２－１が含まれる場合、取得部１１は、プロファイル２３－１－１乃至２３－１－ｍ１を取得する。但し、資源割り当て制御装置１０は、情報処理装置２０によるアプリケーションソフトウェアの実行を制御する機能を備え、実行されるアプリケーションソフトウェアに含まれるソフトウェア部品２２を特定可能であることとする。

選択部１２は、情報処理装置がソフトウェア部品２２を実行する際に、構成情報２４と所定の基準とに基づいて、ソフトウェア部品２２に対して適用するプロファイル２３を、取得部１１によって取得された複数のプロファイル２３の中から選択する。ここで、所定の基準は、例えば、ソフトウェア部品２２の組み合わせを並列に実行可能な最大数（ｃｈ数）が最も大きくなる（即ち、情報処理資源の使用効率が最も高くなる）ことを満たすことであってもよい。

図３は、本実施形態に係る情報処理装置２０の構成に応じて、選択部１２が選択するプロファイル２３を例示する図である。但し、図３に示す例において、情報処理装置２０によって実行されるアプリケーションソフトウェアは、ソフトウェア部品２２－１及び２２－２を含むこととし、各プロファイル２３の内容は、図２に例示する通りとする。

図３に示す例において、情報処理装置２０の構成が構成１（即ち、ＣＰＵ２５が４コアで、アクセラレータ２６が１台）である場合、選択部１２は、ソフトウェア部品２２－１に関するプロファイルとして、プロファイル２３－１－１乃至２３－１－３の中からプロファイル２３－１－３を選択するとともに、ソフトウェア部品２２－２に関するプロファイルとして、プロファイル２３－２－１及び２３－２－２の中からプロファイル２３－２－２を選択する。

情報処理装置２０の構成が構成１の場合、ソフトウェア部品２２－１及び２２－２の組み合わせに割り当てられる情報処理資源の合計は、２コアのＣＰＵ２５、及び、全処理能力の５０％分のアクセラレータ２６となる。したがってこの場合、ソフトウェア部品２２－１及び２２－２の組み合わせを並列に実行可能な最大数は２ｃｈとなる。またこの場合、ソフトウェア部品２２－１及び２２－２の組み合わせが２ｃｈ分並列に実行された場合、未使用の状態にあるＣＰＵ２５及びアクセラレータ２６は存在しない。

図３に示す例において、情報処理装置２０の構成が構成２（即ち、ＣＰＵ２５が１０コアで、アクセラレータ２６が１台）である場合、選択部１２は、ソフトウェア部品２２－１に関するプロファイルとして、プロファイル２３－１－１乃至２３－１－３の中からプロファイル２３－１－２を選択するとともに、ソフトウェア部品２２－２に関するプロファイルとして、プロファイル２３－２－１及び２３－２－２の中からプロファイル２３－２－２を選択する。

情報処理装置２０の構成が構成２の場合、ソフトウェア部品２２－１及び２２－２の組み合わせに割り当てられる情報処理資源の合計は、３コアのＣＰＵ２５、及び、全処理能力の３０％分のアクセラレータ２６となる。したがってこの場合、ソフトウェア部品２２－１及び２２－２の組み合わせを並列に実行可能な最大数は３ｃｈとなる。またこの場合、ソフトウェア部品２２－１及び２２－２の組み合わせが３ｃｈ分並列に実行された場合、未使用の状態にある情報処理資源は、１コアのＣＰＵ２５と全処理能力の１０％のアクセラレータ２６となる。

図３に示す例において、情報処理装置２０の構成が構成３（即ち、ＣＰＵ２５が２０コアで、アクセラレータ２６が１台）である場合、選択部１２は、ソフトウェア部品２２－１に関するプロファイルとして、プロファイル２３－１－１乃至２３－１－３の中からプロファイル２３－１－１を選択するとともに、ソフトウェア部品２２－２に関するプロファイルとして、プロファイル２３－２－１及び２３－２－２の中からプロファイル２３－２－２を選択する。

情報処理装置２０の構成が構成３の場合、ソフトウェア部品２２－１及び２２－２の組み合わせに割り当てられる情報処理資源の合計は、４コアのＣＰＵ２５、及び、全処理能力の２０％分のアクセラレータ２６となる。したがってこの場合、ソフトウェア部品２２－１及び２２－２の組み合わせを並列に実行可能な最大数は５ｃｈとなる。またこの場合、ソフトウェア部品２２－１及び２２－２の組み合わせが５ｃｈ分並列に実行された場合、未使用の状態にあるＣＰＵ２５及びアクセラレータ２６は存在しない。

図３に示す例において、情報処理装置２０の構成が構成４（即ち、ＣＰＵ２５が２０コアで、アクセラレータ２６が０台）である場合、選択部１２は、ソフトウェア部品２２－１に関するプロファイルとして、プロファイル２３－１－１乃至２３－１－３の中からプロファイル２３－１－１を選択するとともに、ソフトウェア部品２２－２に関するプロファイルとして、プロファイル２３－２－１及び２３－２－２の中からプロファイル２３－２－１を選択する。

情報処理装置２０の構成が構成４の場合、ソフトウェア部品２２－１及び２２－２の組み合わせに割り当てられる情報処理資源の合計は、６コアのＣＰＵ２５となる。したがってこの場合、ソフトウェア部品２２－１及び２２－２の組み合わせを並列に実行可能な最大数は３ｃｈとなる。またこの場合、ソフトウェア部品２２－１及び２２－２の組み合わせが３ｃｈ分並列に実行された場合、未使用の状態にある情報処理資源は、２コアのＣＰＵ２５となる。

図１に示す制御部１３は、選択部１２によって選択されたプロファイル２３が表す情報処理資源を用いて、ソフトウェア部品２２を実行するように、情報処理装置２０を制御する。例えば情報処理装置２０の構成が図３における構成１の場合、制御部１３は、１コアのＣＰＵ２５と全処理能力の３０％のアクセラレータ２６とを用いてソフトウェア部品２２－１を実行するように情報処理装置２０を制御する。そして制御部１３は、１コアのＣＰＵ２５と全処理能力の２０％のアクセラレータ２６とを用いてソフトウェア部品２２－２を実行するように情報処理装置２０を制御する。

次に図４のフローチャートを参照して、本実施形態に係る資源割り当て制御装置１０の動作（処理）について詳細に説明する。

取得部１１は、情報処理装置２０において実行されるアプリケーションソフトウェアに含まれるソフトウェア部品２２に関する複数のプロファイル２３を、情報処理装置２０における記憶部２１から取得する（ステップＳ１０１）。選択部１２は、記憶部２１から構成情報２４を取得する（ステップＳ１０２）。

選択部１２は、構成情報２４に基づいて、情報処理装置２０が備える情報処理資源の使用効率が最も高くなるように、ソフトウェア部品２２の実行に適用するプロファイル２３を選択する（ステップＳ１０３）。制御部１３は、選択部１２によって選択されたプロファイル２３が表す情報処理資源を用いてソフトウェア部品２２を実行するように、情報処理装置２０を制御し（ステップＳ１０４）、全体の処理は終了する。

本実施形態に係る資源割り当て制御装置１０は、情報処理の実行における情報処理資源の種別ごとの使用可能量を表すプロファイルにしたがって、各情報処理に対する情報処理資源の割り当てを行なう場合において、情報処理資源の割り当てを適切に行なうことができる。その理由は、資源割り当て制御装置１０は、ソフトウェア部品２２ごとに内容が互いに異なる複数のプロファイル２３を取得し、構成情報２４と所定の基準とに基づいて、ソフトウェア部品２２に適用するプロファイル２３を選択するからである。

以下に、本実施形態に係る資源割り当て制御装置１０によって実現される効果について、詳細に説明する。

各ソフトウェア部品による情報処理の特性に基づいて設定されたプロファイルにしたがって、各ソフトウェア部品に対する情報処理資源の割り当てを行なう場合、情報処理装置の構成と、プロファイルの内容との組み合わせによっては、情報処理資源の割り当てが適切に行なわれず、限られた情報処理資源を有効活用することができないという問題がある。例えば、図９に例示する、情報処理装置の構成が２０コアのＣＰＵ、及び、１台のアクセラレータである場合において、このような問題が発生している。

このような問題に対して、本実施形態に係る資源割り当て制御装置１０は、取得部１１と、選択部１２と、制御部１３と、を備え、例えば図１乃至図４を参照して上述した通り動作する。即ち、取得部１１は、複数種類の情報処理資源を備える情報処理装置２０が行う情報処理ごとに、その情報処理の実行における情報処理資源の種別ごとの使用可能量を表す、内容が互いに異なる複数のプロファイル２３を取得する。選択部１２は、情報処理装置２０が特定の情報処理を実行する際に、情報処理装置２０が備える情報処理資源の構成を表す構成情報２４と所定の基準とに基づいて、特定の情報処理に適用する特定のプロファイル２３を、当該特定の情報処理に関する複数のプロファイル２３の中から選択する。そして制御部１３は、特定のプロファイル２３が表す情報処理資源を用いて当該特定の情報処理を実行するように、情報処理装置２０を制御する。

即ち、本実施形態に係る資源割り当て制御装置１０は、各ソフトウェア部品２２に関して、内容が互いに異なる複数のプロファイルを取得し、情報処理装置２０に関する構成情報２４に基づいて、情報処理資源の使用効率などの基準において最適であるプロファイル２３を、各ソフトウェア部品２２に対して適用する。これにより、資源割り当て制御装置１０は、情報処理装置２０の構成と、実行するソフトウェア部品２２の特性とに応じて、柔軟な情報処理資源の割り当てを行なうので、情報処理資源の割り当てを適切に行なうことができる。

より具体的には、例えば図３に例示する通り、本実施形態に係る資源割り当て制御装置１０は、ソフトウェア部品２２－１及び２２－２の組み合わせを、情報処理装置２０の構成が構成１である場合は最大２ｃｈ分、情報処理装置２０の構成が構成３である場合は最大５ｃｈ分並列に実行することができる。これに対して、図９に例示するような、１つのソフトウェア部品に対して１つのプロファイルしか準備していない一般的な資源割り当て制御装置は、ソフトウェア部品２２－１及び２２－２の組み合わせを、情報処理装置２０の構成が構成１である場合は最大１ｃｈ分、情報処理装置２０の構成が構成３である場合は最大３ｃｈ分しか並列に実行することができない。このように、本実施形態に係る資源割り当て制御装置１０は、情報処理資源の使用効率が向上するように、情報処理資源の割り当てを適切に行なうことができる。

また、上述した本実施形態に係るプロファイル２３は、ＣＰＵ２５及びアクセラレータ２６に関する情報であるが、プロファイル２３は、ＣＰＵ２５及びアクセラレータ２６以外の情報処理資源に関する情報を含んでもよい。プロファイル２３は、例えば、ソフトウェア部品２２に割り当てられる、メモリ２７や記憶部２１における記憶領域の大きさ、あるいはバス２８のデータ転送幅、あるいは通信ネットワークインタフェース２９により制御される通信帯域などを含んでもよい。

尚、あるソフトウェア部品２２による情報処理は、例えば情報処理装置２０のハードウェア仕様（例えばＣＰＵ２５やアクセラレータ２６の演算精度等）やソフトウェア部品２２が実行されたときの情報処理装置２０の負荷状態などよって、実行されるごとに異なってもよい。すなわち、あるソフトウェア部品２２による情報処理の結果は、その用途上許容される程度（例えば画像処理の場合、目視では画質の差が認知できない程度）で、分散してもよい。

＜第２の実施形態＞
次に本願発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態の構成要素は、図１に示す第１の実施形態に係る資源割り当て制御システム１と同様であるので、図１のブロック図を参照して説明することとする。本実施形態に係る資源割り当て制御装置１０は、上述した第１の実施形態において説明した機能に加えて、後述する機能を備える。

本実施形態に係るソフトウェア部品２２は、情報処理装置２０によって実行されている最中に、ソフトウェア部品２２の実行環境を決定する動作パラメータを動的に変更する機能を有する。そして、本実施形態に係る制御部１３は、この機能によって、情報処理装置２０がソフトウェア部品２２を実行中に、ソフトウェア部品２２の実行環境を決定する動作パラメータを変更する。

次に、情報処理装置２０によって実行されるアプリケーションソフトウェアが画像処理を行うソフトウェアである場合を例に、ソフトウェア部品２２の実行環境について説明する。

ソフトウェア部品２２により行われる情報処理が、例えばビデオエンコード処理である場合、ソフトウェア部品２２の実行環境を決定する動作パラメータは、例えば、入力画像のビデオ解像度、あるいはI（Intra）ピクチャ、Ｐ（Predictive）ピクチャおよびＢ（Bidirectionally Predictive）ピクチャの構成に関するＧＯＰ（Group of Pictures）構造、あるいはビットレートなどを決定する。

図５は、本実施形態に係る情報処理装置２０がソフトウェア部品２２を実行する実行環境と、ソフトウェア部品２２による情報処理を適切な処理性能で実行するのに必要な情報処理資源量との関係を例示する図である。

ソフトウェア部品２２の実行環境が入力画像のビデオ解像度の高さである場合、ビデオ解像度が低いほど必要となる情報処理資源の総量は小さくなり、ビデオ解像度が高いほど必要となる情報処理資源の総量は大きくなる。また、ビデオ解像度が低いほど、ＣＰＵ２５による情報処理が占める割合が高くなるとともにアクセラレータ２６による情報処理が占める割合が低くなり、ビデオ解像度が高いほど、ＣＰＵ２５による情報処理が占める割合が低くなるとともにアクセラレータ２６による情報処理が占める割合が高くなる。

また、ソフトウェア部品２２の実行環境がＧＯＰ構造におけるＩピクチャおよびＰピクチャのピクチャ間隔（Ｉ／Ｐピクチャ間隔）の大きさである場合、Ｉ／Ｐピクチャ間隔が小さくＢピクチャの数が少ないほど必要となる情報処理資源の総量は小さくなり、Ｉ／Ｐピクチャ間隔が大きくＢピクチャの数が多いほど必要となる情報処理資源の総量は大きくなる。また、Ｉ／Ｐピクチャ間隔が小さいほど、ＣＰＵ２５による情報処理が占める割合が高くなるとともにアクセラレータ２６による情報処理が占める割合が低くなり、Ｉ／Ｐピクチャ間隔が大きいほど、ＣＰＵ２５による情報処理が占める割合が低くなるとともにアクセラレータ２６による情報処理が占める割合が高くなる。

また、ソフトウェア部品２２の実行環境がビットレートの高さである場合、ビットレートが低いほどピクチャ間隔が小さいほど必要となる情報処理資源の総量は小さくなり、ビットレートが高いほど必要となる情報処理資源の総量は大きくなる。また、ビットレートが低いほど、ＣＰＵ２５による情報処理が占める割合が低くなるとともにアクセラレータ２６による情報処理が占める割合が高くなり、ビットレートが高いほど、ＣＰＵ２５による情報処理が占める割合が高くなるとともにアクセラレータ２６による情報処理が占める割合が低くなる。

本実施形態に係る選択部１２は、ソフトウェア部品２２の実行環境が変更されるのに応じて、情報処理装置２０がソフトウェア部品２２による情報処理を、基準を満たす適切な処理性能で実行できるように、ソフトウェア部品２２の実行に適用するプロファイル２３を動的に変更する。

選択部１２は、例えば、ビデオエンコード処理におけるビデオ解像度が高くなった場合、ソフトウェア部品２２に割り当てられるＣＰＵ２５及びアクセラレータ２６の総量が増加するとともに、当該総量に対するＣＰＵ２５が占める割合が減少する（即ちアクセラレータ２６が占める割合が増加する）ように、プロファイル２３を変更する。

選択部１２は、例えば、ビデオエンコード処理におけるピクチャ間隔が大きくなった場合、ソフトウェア部品２２に割り当てられるＣＰＵ２５及びアクセラレータ２６の総量が増加するとともに、当該総量に対するＣＰＵ２５が占める割合が減少する（即ちアクセラレータ２６が占める割合が増加する）ように、プロファイル２３を変更する。

選択部１２は、例えば、ビデオエンコード処理におけるビットレートが高くなった場合、ソフトウェア部品２２に割り当てられるＣＰＵ２５及びアクセラレータ２６の総量が増加するとともに、当該総量に対するＣＰＵ２５が占める割合が増加する（即ちアクセラレータ２６が占める割合が減少する）ように、プロファイル２３を変更する。

次に図６のフローチャートを参照して、本実施形態に係る資源割り当て制御装置１０の動作（処理）について詳細に説明する。

資源割り当て制御装置１０は、図４に示すステップＳ１０１乃至Ｓ１０４の処理を行う（ステップＳ２０１）。制御部１３は、ソフトウェア部品２２の実行中に動作パラメータを変更する（ステップＳ２０２）。選択部１２は、構成情報２４、及び、動作パラメータの変更内容に基づいて、情報処理装置２０がソフトウェア部品２２による情報処理を適切な処理性能で実行できるように、ソフトウェア部品２２の実行に適用するプロファイル２３を新たに選択する（ステップＳ２０３）。制御部１３は、新たに選択されたプロファイル２３が表す情報処理資源を用いてソフトウェア部品２２を実行するように、情報処理装置２０を制御し（ステップＳ２０４）、処理はステップＳ２０２へ戻る。

本実施形態に係る資源割り当て制御装置１０は、情報処理の実行における情報処理資源の種別ごとの使用可能量を表すプロファイルにしたがって、各情報処理に対する情報処理資源の割り当てを行なう場合において、情報処理資源の割り当てを適切に行なうことができる。その理由は、第１の実施形態に関して説明した通りである。

また、本実施形態に係る資源割り当て制御装置１０は、情報処理装置２０がソフトウェア部品２２を実行中にそのソフトウェア部品２２の実行環境を動的に変更するのに応じて、ソフトウェア部品２２に適用するプロファイル２３を動的に変更する。情報処理装置２０が例えばビデオエンコードなどの処理を行う場合では、通常、ビデオ解像度やビットレート等に関する実行環境が変動することがあり、処理を開始した時点における情報処理資源の割り当てを維持した場合に、処理性能が大きく低下する可能性がある。本実施形態に係る資源割り当て制御装置１０は、上述した通り、ソフトウェア部品２２の実行環境の変動に応じてプロファイル２３を動的に変更するので、情報処理装置２０がソフトウェア部品２２による情報処理を適切な処理性能で実行することを維持することができる。

また、上述した本実施形態に係るソフトウェア部品２２により行われる情報処理は、ビデオエンコード処理であるが、ソフトウェア部品２２により行われる情報処理は、ビデオエンコード処理に限定されない。ソフトウェア部品２２により行われる情報処理は、例えば、画像フォーマット変換処理、あるいは画像スケーリング処理、あるいは画像重畳処理などでもよい。

そして、ソフトウェア部品２２により行われる情報処理が画像フォーマット変換処理である場合、ソフトウェア部品２２の実行環境を決定する動作パラメータは、変換前のフォーマットと変換後のフォーマットとの関係を決定する。ソフトウェア部品２２により行われる情報処理が画像スケーリング処理である場合、ソフトウェア部品２２の実行環境を決定する動作パラメータは、スケーリング比率やスケーリングアルゴリズムを決定する。ソフトウェア部品２２により行われる情報処理が画像重畳処理である場合、ソフトウェア部品２２の実行環境を決定する動作パラメータは、重畳枚数やブレンディングの有無を決定する。

また、本実施形態に係る制御部１３は、所定のタイミングにソフトウェア部品２２による情報処理の実行環境を変更し、選択部１２は、その所定のタイミングにプロファイル２３を変更するようにしてもよい。

上述した所定のタイミングは、例えば、所定の時間間隔によるタイミングでもよい。上述した所定のタイミングは、あるいは、ソフトウェア部品２２による情報処理が例えば画像処理である場合、処理対象である入力画像の特性が変更されたタイミングであってもよい。より具体的には、ソフトウェア部品２２による情報処理がビデオエンコード処理である場合において、制御部１３は、ノイズが多い画像が入力されたタイミングに、ノイズ軽減フィルタを有効にすることによって実行環境を変更する。制御部１３は、あるいは、入力画像の色空間が切り替わったタイミングに、色空間変換フィルタを有効にすることによって実行環境を変更する。制御部１３は、あるいは、入力画像の表示形式がＳＤＲ（Standard Dynamic Range）からＨＤＲ（High Dynamic Range）に、あるいはＨＤＲからＳＤＲに変更されたタイミングに、前処理フィルタや画質最適化処理を切り替えることによって実行環境を変更する。

本実施形態に係る資源割り当て制御装置１０は、このように所定のタイミングにソフトウェア部品２２による情報処理の実行環境を変更してプロファイル２３を変更することにより、例えば、時間の経過とともに変化する情報処理の特性が予測可能な場合などにおいて、情報処理資源の割り当てを適切に行なうことを、より効率的に行うことができる。

＜第３の実施形態＞
図７は、本願発明の第３の実施形態に係る資源割り当て制御装置３０の構成を示すブロック図である。

本実施形態に係る資源割り当て制御装置３０は、取得部３１、選択部３２、及び、制御部３３を備えている。

取得部３１は、複数種類の情報処理資源４１を備える情報処理装置４０が行う情報処理４２－１乃至４２－ｎ（但しｎは任意の自然数）における情報処理ごとに、当該情報処理の実行における情報処理資源４１の種類ごとの使用可能量を表す、内容が互いに異なる複数のプロファイル３１０－１乃至３１０－ｍ（但しｍは２以上の任意の整数）を取得する。

尚、複数種類の情報処理資源４１は、例えば、第１の実施形態に係るＣＰＵ２５、アクセラレータ２６、メモリ２７、バス２８、及び、通信ネットワークインタフェース２９のような情報処理資源であってもよい。また、情報処理４２－１乃至４２－ｎは、例えば上述した第１の実施形態に係るソフトウェア部品２２によって実現されるような情報処理であってもよい。

選択部３２は、情報処理装置４０が特定の情報処理４２－Ｙ（但しＹは１乃至ｎのうちのいずれかの整数）を実行する際に、情報処理装置４０が備える情報処理資源４１の構成を表す構成情報３２１と所定の基準３２２とに基づいて、特定の情報処理４２－Ｙに適用する特定のプロファイル３１０－Ｘ（但しＸは１乃至ｍのうちのいずれかの整数）を、特定の情報処理４２－Ｙに関する複数のプロファイル３１０－１乃至３１０－ｍの中から選択する。

尚、所定の基準３２２は、例えば、第１の実施形態に係る選択部１２が用いる基準と同様に、情報処理資源４１の使用効率が最も高くなることを満たすこと、あるいは、第２の実施形態に係る選択部１２が用いる基準と同様に、特定の情報処理４２－Ｙを、基準を満たす処理性能で実行できることを満たすことであってもよい。

制御部３３は、特定のプロファイル３１０－Ｘが表す情報処理資源４１を用いて特定の情報処理４２－Ｙを実行するように、情報処理装置４０を制御する。

本実施形態に係る資源割り当て制御装置３０は、情報処理の実行における情報処理資源の種別ごとの使用可能量を表すプロファイルにしたがって、各情報処理に対する情報処理資源の割り当てを行なう場合において、情報処理資源の割り当てを適切に行なうことができる。その理由は、資源割り当て制御装置３０は、情報処理４２－１乃至４２－ｎにおける情報処理ごとに内容が互いに異なる複数のプロファイル３１０－１乃至３１０－ｍを取得し、構成情報３２１と所定の基準３２２とに基づいて、情報処理に適用する特定のプロファイル３１０－Ｘを選択するからである。

＜ハードウェア構成例＞
上述した各実施形態において図１、及び、図７に示した資源割り当て制御装置における各部は、専用のＨＷ（ＨａｒｄＷａｒｅ）（電子回路）によって実現することができる。また、図１、及び、図７において、少なくとも、下記構成は、ソフトウェアプログラムの機能（処理）単位（ソフトウェアモジュール）と捉えることができる。
・取得部１１及び３１、
・選択部１２及び３２、
・制御部１３及び３３。

但し、これらの図面に示した各部の区分けは、説明の便宜上の構成であり、実装に際しては、様々な構成が想定され得る。この場合のハードウェア環境の一例を、図８を参照して説明する。

図８は、本願発明の各実施形態に係る資源割り当て制御装置を実行可能な情報処理装置９００（コンピュータ）の構成を例示的に説明する図である。即ち、図８は、図１、及び、図７に示した資源割り当て制御装置を実現可能なコンピュータ（情報処理装置）の構成であって、上述した実施形態における各機能を実現可能なハードウェア環境を表す。

図８に示した情報処理装置９００は、構成要素として下記を備えている。
・ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ＿Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ＿Ｕｎｉｔ）９０１、
・ＲＯＭ（Ｒｅａｄ＿Ｏｎｌｙ＿Ｍｅｍｏｒｙ）９０２、
・ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ＿Ａｃｃｅｓｓ＿Ｍｅｍｏｒｙ）９０３、
・ハードディスク（記憶装置）９０４、
・通信インタフェース９０５、
・バス９０６（通信線）、
・ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ＿Ｄｉｓｃ＿Ｒｅａｄ＿Ｏｎｌｙ＿Ｍｅｍｏｒｙ）等の記録媒体９０７に格納されたデータを読み書き可能なリーダライタ９０８、
・モニターやスピーカ、キーボード等の入出力インタフェース９０９。

即ち、上記構成要素を備える情報処理装置９００は、これらの構成がバス９０６を介して接続された一般的なコンピュータである。情報処理装置９００は、ＣＰＵ９０１を複数備える場合もあれば、マルチコアにより構成されたＣＰＵ９０１を備える場合もある。

そして、上述した実施形態を例に説明した本願発明は、図８に示した情報処理装置９００に対して、次の機能を実現可能なコンピュータプログラムを供給する。その機能とは、その実施形態の説明において参照したブロック構成図（図１、及び、図７）における上述した構成、或いはフローチャート（図４、及び、図６）の機能である。本願発明は、その後、そのコンピュータプログラムを、当該ハードウェアのＣＰＵ９０１に読み出して解釈し実行することによって達成される。また、当該装置内に供給されたコンピュータプログラムは、読み書き可能な揮発性のメモリ（ＲＡＭ９０３）、または、ＲＯＭ９０２やハードディスク９０４等の不揮発性の記憶デバイスに格納すれば良い。

また、前記の場合において、当該ハードウェア内へのコンピュータプログラムの供給方法は、現在では一般的な手順を採用することができる。その手順としては、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ等の各種記録媒体９０７を介して当該装置内にインストールする方法や、インターネット等の通信回線を介して外部よりダウンロードする方法等がある。そして、このような場合において、本願発明は、係るコンピュータプログラムを構成するコード或いは、そのコードが格納された記録媒体９０７によって構成されると捉えることができる。

以上、上述した実施形態を模範的な例として本願発明を説明した。しかしながら、本願発明は、上述した実施形態には限定されない。即ち、本願発明は、本願発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。

１ 資源割り当て制御システム
１０ 資源割り当て制御装置
１１ 取得部
１２ 選択部
１３ 制御部
２０ 情報処理装置
２１ 記憶部
２２－１乃至２２－ｎ ソフトウェア部品
２３－１－１乃至２３－１－ｍ１ プロファイル
２３－ｎ－１乃至２３－ｎ－ｍｎ プロファイル
２４ 構成情報
２５－１乃至２５－ｋ ＣＰＵ
２６ アクセラレータ
２７ メモリ
２８ バス
２９ 通信ネットワークインタフェース
３０ 資源割り当て制御装置
３１ 取得部
３１０－１乃至３１０－ｍ プロファイル
３１０－Ｘ 特定のプロファイル
３２ 選択部
３２１ 構成情報
３２２ 所定の基準
３３ 制御部
４０ 情報処理装置
４１ 情報処理資源
４２－１乃至４２－ｎ 情報処理
４２－Ｙ 特定の情報処理
９００ 情報処理装置
９０１ ＣＰＵ
９０２ ＲＯＭ
９０３ ＲＡＭ
９０４ ハードディスク（記憶装置）
９０５ 通信インタフェース
９０６ バス
９０７ 記録媒体
９０８ リーダライタ
９０９ 入出力インタフェース

Claims (9)

1. 複数種類の情報処理資源を備える情報処理装置が行う情報処理ごとに、前記情報処理の実行における前記情報処理資源の種類ごとの使用可能量を表す、内容が互いに異なる複数のプロファイルを取得する取得手段と、
   前記情報処理装置が特定の前記情報処理を実行する際に、前記情報処理装置が備える前記情報処理資源の構成を表す構成情報と所定の基準とに基づいて、特定の前記情報処理に適用する特定の前記プロファイルを、特定の前記情報処理に関する前記複数のプロファイルの中から選択する選択手段と、
   特定の前記プロファイルが表す前記情報処理資源を用いて特定の前記情報処理を実行するように、前記情報処理装置を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記情報処理装置が特定の前記情報処理を実行中に、特定の前記情報処理の実行環境を動的に変更し、
   前記選択手段は、特定の前記情報処理の実行環境が変更されるのに応じて、特定の前記プロファイルを動的に変更する、
   資源割り当て制御装置。
2. 前記制御手段は、前記情報処理が画像処理である場合に、特定の前記情報処理の実行環境を表す、ビデオエンコード処理、あるいは画像フォーマット変換処理、あるいは画像スケーリング処理、あるいは画像重畳処理における動作パラメータを動的に変更する、
   請求項１に記載の資源割り当て制御装置。
3. 前記制御手段は、所定のタイミングに特定の前記情報処理の実行環境を変更し、
   前記選択手段は、前記所定のタイミングに特定の前記プロファイルを変更する、
   請求項１または請求項２に記載の資源割り当て制御装置。
4. 前記制御手段は、前記情報処理が画像処理である場合に、処理対象である入力画像の特性が変更された前記所定のタイミングに、特定の前記情報処理の実行環境を変更する、
   請求項３に記載の資源割り当て制御装置。
5. 前記選択手段は、前記情報処理資源の使用効率が最も高くなるように、あるいは前記情報処理を、基準を満たす処理性能で実行できるように、特定の前記プロファイルを選択する、
   請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の資源割り当て制御装置。
6. 前記取得手段は、中央処理装置、アクセラレータ、メモリ、ストレージ、バス、及び、通信ネットワークのうちの少なくともいずれかである前記情報処理資源に関する前記プロファイルを取得する、
   請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の資源割り当て制御装置。
7. 前記情報処理装置をさらに備える、
   請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の資源割り当て制御装置。
8. 第二の情報処理装置によって、
   複数種類の情報処理資源を備える第一の情報処理装置が行う情報処理ごとに、前記情報処理の実行における前記情報処理資源の種類ごとの使用可能量を表す、内容が互いに異なる複数のプロファイルを取得し、
   前記第一の情報処理装置が特定の前記情報処理を実行する際に、前記第一の情報処理装置が備える前記情報処理資源の構成を表す構成情報と所定の基準とに基づいて、特定の前記情報処理に適用する特定の前記プロファイルを、特定の前記情報処理に関する前記複数のプロファイルの中から選択し、
   特定の前記プロファイルが表す前記情報処理資源を用いて特定の前記情報処理を実行するように、前記第一の情報処理装置を制御する方法であって、
   前記情報処理装置が特定の前記情報処理を実行中に、特定の前記情報処理の実行環境を動的に変更し、
   特定の前記情報処理の実行環境が変更されるのに応じて、特定の前記プロファイルを動的に変更する、
   資源割り当て制御方法。
9. 複数種類の情報処理資源を備える情報処理装置が行う情報処理ごとに、前記情報処理の実行における前記情報処理資源の種類ごとの使用可能量を表す、内容が互いに異なる複数のプロファイルを取得する取得処理と、
   前記情報処理装置が特定の前記情報処理を実行する際に、前記情報処理装置が備える前記情報処理資源の構成を表す構成情報と所定の基準とに基づいて、特定の前記情報処理に適用する特定の前記プロファイルを、特定の前記情報処理に関する前記複数のプロファイルの中から選択する選択処理と、
   特定の前記プロファイルが表す前記情報処理資源を用いて特定の前記情報処理を実行するように、前記情報処理装置を制御する制御処理と、
   をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
   前記制御処理は、前記情報処理装置が特定の前記情報処理を実行中に、特定の前記情報処理の実行環境を動的に変更し、
   前記選択処理は、特定の前記情報処理の実行環境が変更されるのに応じて、特定の前記プロファイルを動的に変更する、
   資源割り当て制御プログラム。

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