JP7779237B2 - 情報処理装置 - Google Patents

情報処理装置

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Description

本開示は、情報処理装置に関する。
特許文献1には、デバッグ用のプログラムを用意することなくデバッグできるマイクロコンピュータが開示されている。
特開2020-107206号公報
ここで、特許文献1の技術は、デバッグ処理に特化した仮想マシンをデバッグ仮想マシンとして設定するものであるが、不具合があった場合に、仮想マシンを解析するための手法については未だ改善の余地がある。
そこで、本開示は、解析時において解析対象の仮想マシンが解析前と同様に動作している状況で解析を行わせることができる情報処理装置を提供することを目的とする。
請求項1に係る情報処理装置は、第1仮想マシン及び前記第1仮想マシンを解析するための第2仮想マシンを生成可能な生成部と、所定のリソースの一部を前記生成部により生成された前記第1仮想マシンに割当てるとともに、前記生成部により前記第2仮想マシンが生成された場合に前記第2仮想マシンに割当てる割当領域を前記所定のリソースに確保する制御部と、を備え、前記第1仮想マシン及び前記第2仮想マシンは、車載システムに搭載される仮想マシンであり、前記生成部は、車両の予め定められた部品の故障を示すダイアグコードを取得した場合に、所定の不具合があったとして、取得したダイアグコードに応じた固有の前記第2仮想マシンを生成し、解析が開始されてから所定時間が経過しても不具合が特定されない場合に、第1のダイアグコードに応じた前記第2仮想マシンが前記第1仮想マシンを解析した解析結果が不十分だったとして、直前に生成した前記第2仮想マシンを削除して、前記解析結果を踏まえ、第2又は第3の別のダイアグコードに応じた新たな前記第2仮想マシンを生成し、前記制御部は、前記生成部により前記第2仮想マシンが生成されたとしても、前記第1仮想マシンに割当てた前記所定のリソースの量を維持し、前記所定のリソースは、CPUのリソース及びストレージリソースを含み、前記制御部は、前記CPUのリソースとして、予め設定された周期時間単位であるMajor Time Frame毎のCPU割当時間を前記第1仮想マシンに割当てるとともに、前記ストレージリソースとして、ストレージの容量の一部を前記第1仮想マシンに割当て、前記生成部により前記第2仮想マシンが生成された場合に、前記Major Time Frame毎に前記第2仮想マシンに割当てる前記CPU割当時間に応じた前記割当領域を確保するとともに、前記第2仮想マシンに割当てる容量に応じた前記割当領域を前記ストレージに確保し、前記第2仮想マシンは、割当てられた前記CPU割当時間において、前記第1仮想マシンを解析する解析処理として、前記第1仮想マシンから所定のデータを読み出したり、前記第1仮想マシンに所定のデータを書き込んだりする解析の準備のための処理、読み出したデータを解析したり、データを書き込んだ前記第1仮想マシンの動作を監視したりして実際に解析を行う処理、及び前記第2仮想マシンに付与されたアクセス権限に基づく処理を行う。
請求項2に係る情報処理装置は、請求項1において、前記生成部は、複数の前記第1仮想マシンを生成し、複数の前記第1仮想マシンは、ボデー制御用仮想マシン、エンジン制御用仮想マシン、及び自動運転制御用仮想マシンであり、前記制御部は、前記第2仮想マシンに対して、複数の前記第1仮想マシンのうち、解析対象の前記第1仮想マシンへのアクセス権限を付与する。
請求項1に係る情報処理装置では、生成部は、第1仮想マシン及び第1仮想マシンを解析するための第2仮想マシンを生成可能である。そして、制御部は、所定のリソースの一部を生成部により生成された第1仮想マシンに割当てるとともに、生成部により第2仮想マシンが生成された場合に第2仮想マシンに割当てる割当領域を所定のリソースに確保する。これにより、当該情報処理装置では、第2仮想マシンが生成された場合に所定のリソースに確保した割当領域を第2仮想マシンに割当てることができ、第1仮想マシンに割当てた所定のリソースを圧迫することがない。そのため、当該情報処理装置では、解析時において解析対象の第1仮想マシンが解析前と同様に動作している状況で第2仮想マシンに解析を行わせることができる。
請求項に係る情報処理装置では、生成部は、所定の不具合があった場合に第2仮想マシンを生成する。これにより、当該情報処理装置では、所定の不具合について第2仮想マシンに解析させることができる。
請求項に係る情報処理装置では、制御部は、生成部により第2仮想マシンが生成されたとしても、第1仮想マシンに割当てた所定のリソースの量を維持する。これにより、当該情報処理装置では、解析時においても解析前と同様に、割当てられた所定のリソースの一部を第1仮想マシンに利用させることができる。
請求項に係る情報処理装置では、第1仮想マシン及び第2仮想マシンは、車載システムに搭載される仮想マシンである。これにより、当該情報処理装置では、解析前及び解析時において同様のリソースを第1仮想マシンに利用させて車載システムのリアルタイム性を保証しつつ、第2仮想マシンに解析を行わせることができる。
請求項に係る情報処理装置では、生成部は、第2仮想マシンが第1仮想マシンを解析した解析結果が不十分だった場合、解析結果を踏まえた新たな第2仮想マシンを生成する。これにより、当該情報処理装置では、解析結果が十分になるまで第2仮想マシンによる解析を継続することができる。
以上説明したように、本開示に係る情報処理装置では、解析時において解析対象の仮想マシンが解析前と同様に動作している状況で解析を行わせることができる。
本実施形態に係る車両の概略構成を示すブロック図である。 本実施形態に係るHypervisorの機能構成を示すブロック図である。 セントラルECUで行われる第1の処理の流れを示すフローチャートである。 セントラルECUで行われる第2の処理の流れを示すフローチャートである。 第2仮想マシンの生成前におけるVMに対するCPU割当時間の割当ての一例を示す図である。 第2仮想マシンの生成後におけるVMに対するCPU割当時間の割当ての一例を示す図である。
以下、図面を参照しつつ、本実施形態に係る車両10について説明する。
図1は、本実施形態に係る車両10の概略構成を示すブロック図である。
図1に示すように、車両10は、セントラルECU(Electronic Control Unit)20を搭載している。セントラルECU20は「情報処理装置」の一例である。
セントラルECU20は、車両10に設けられた各種ECUを統合的に制御するECUである。セントラルECU20は、CPU(Central Processing Unit)22及びHypervisor24を備えている。なお、図示を省略しているが、セントラルECU20は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、及びストレージ等の他の構成も備えている。
CPU22は、中央演算処理ユニットであり、各種プログラムを実行したり、各部を制御したりする。すなわち、CPU22は、ROM又はストレージからプログラムを読み出し、RAMを作業領域としてプログラムを実行する。
Hypervisor24は、コンピュータを仮想化するためのソフトウェアである。Hypervisor24は、CPU22を仮想化してVM(Virtual Machine:仮想マシン)26を生成する。本実施形態では、Hypervisor24は、複数のVM26を生成する。図1は、複数のVM26として、VM0、VM1、及びVM2の3つがHypervisor24により生成された例を示している。
そして、Hypervisor24が各VM26に所定のリソースを割り当てることで、各VM26が並列に動作しているように見せることができる。上記の所定のリソースは、CPU22のリソース及びストレージリソースを含む。CPU22のリソースは、一例として、CPU割当時間である。ストレージリソースは、一例として、容量及びストレージに対する書き換え上限回数である。
次に、Hypervisor24の機能構成について説明する。図2は、本実施形態に係るHypervisor24の機能構成を示すブロック図である。
図2に示すように、Hypervisor24は、生成部24A及び制御部24Bの機能を有する。
生成部24Aは、複数のVM26を生成可能である。具体的には、生成部24Aは、複数のVM26として、解析対象の第1仮想マシン及び第1仮想マシンを解析するための第2仮想マシンを生成可能である。第1仮想マシン及び第2仮想マシンは、車両10の車載システムに搭載される仮想マシンである。第1仮想マシンは、例えば、ボデー制御用仮想マシン、エンジン制御用仮想マシン、及び自動運転制御用仮想マシン等である。なお、セントラルECU20において実現される第1仮想マシンはこの限りでなく、他の用途に応じた仮想マシンであってもよい。
ここで、生成部24Aは、所定の不具合があった場合に第2仮想マシンを生成する。具体的には、生成部24Aは、所定の情報を取得した場合又は所定の操作を受付けた場合等に、所定の不具合があったとして第2仮想マシンを生成する。例えば、生成部24Aは、所定の情報として、自身が生成した第1仮想マシンと同種の仮想マシンによる不具合の事例が発生したことを、ネットワークを介して外部装置から取得した場合に第2仮想マシンを生成してもよい。また、生成部24Aは、所定の情報として、車両10の予め定められた部品の故障を示す故障情報を取得した場合に第2仮想マシンを生成してもよい。当該故障情報は、例えば、ダイアグコードである。そして、生成部24Aは、生じた不具合の内容、例えば、取得したダイアグコードに応じた固有の第2仮想マシンを生成する。
さらに、生成部24Aは、第2仮想マシンが第1仮想マシンを解析した解析結果が不十分だった場合、解析結果を踏まえた新たな第2仮想マシンを生成する。具体的には、生成部24Aは、解析が開始されてから所定時間が経過しても不具合が特定されない場合又は所定の操作を受付けた場合等に、解析結果が不十分だったとして新たな第2仮想マシンを生成する。例えば、生成部24Aは、第1のダイアグコードに応じた第2仮想マシンを生成したが当該第2仮想マシンによる解析結果が不十分だった場合には、第2又は第3等の別のダイアグコードに応じた新たな第2仮想マシンを生成する。
制御部24Bは、所定のリソースの一部を生成部24Aにより生成された第1仮想マシンに割当てる。例えば、制御部24Bは、CPU22のリソースとして、Major Time Frame毎のCPU割当時間を第1仮想マシンに割当てる。また、制御部24Bは、ストレージリソースとして、ストレージの容量の一部を第1仮想マシンに割当てる。
また、制御部24Bは、生成部24Aにより第2仮想マシンが生成された場合に第2仮想マシンに割当てる割当領域を所定のリソースに確保する。例えば、制御部24Bは、Major Time Frame毎に第2仮想マシンに割当てるCPU割当時間に応じた割当領域を確保し、第2仮想マシンに割当てる容量に応じた割当領域をストレージに確保する。
ここで、制御部24Bは、生成部24Aにより第2仮想マシンが生成されたとしても、第1仮想マシンに割当てた所定のリソースの量を維持する。
図3は、セントラルECU20で行われる第1の処理の流れを示すフローチャートである。なお、図3の処理は、例えば、車両10の製品開発時に行われる。
図3に示すステップS10において、Hypervisor24は、第1仮想マシンを生成する。そして、Hypervisor24は、ステップS11に進む。一例として、Hypervisor24は、複数の第1仮想マシンを生成する。
ステップS11において、Hypervisor24は、ステップS10で生成した第1仮想マシンに所定のリソースの一部を割当てる。そして、Hypervisor24は、ステップS12に進む。
ステップS12において、Hypervisor24は、第2仮想マシンを生成した場合に第2仮想マシンに割当てる割当領域を所定のリソースに確保する。そして、Hypervisor24は、図3の処理を終了する。
図4は、セントラルECU20で行われる第2の処理の流れを示すフローチャートである。なお、図4の処理は、図示しないイグニッションスイッチ等が操作されて車両10の電源がオンされた場合に行われる。
図4に示すステップS20において、所定の不具合があった場合(ステップS20:YES)、Hypervisor24は、ステップS21に進む。一方、所定の不具合がない場合(ステップS20:NO)、Hypervisor24は、所定の不具合があるまで待機する。
ステップS21において、Hypervisor24は、第2仮想マシンを生成する。そして、Hypervisor24は、ステップS22に進む。
ステップS22において、Hypervisor24は、図3のステップS12で割当領域に確保された所定のリソースを第2仮想マシンに割当てる。そして、Hypervisor24は、ステップS23に進む。
ステップS23において、Hypervisor24は、ステップS21で生成した第2仮想マシンをVM26に導入する。これにより、VM26が第1仮想マシン及び第2仮想マシンから構成される。そして、Hypervisor24は、ステップS24に進む。一例として、Hypervisor24は、リプログラミングにより第2仮想マシンをVM26に導入する。また、Hypervisor24は、VM26に導入した第2仮想マシンに対して、解析対象の第1仮想マシンへのアクセス権限を付与する。
ステップS24において、第2仮想マシンが第1仮想マシンを解析した解析結果が十分であった場合(ステップS24:YES)、Hypervisor24は、図4の処理を終了する。一方、当該解析結果が不十分であった場合(ステップS24:NO)、Hypervisor24は、ステップS21に戻る。
ここで、図4の処理を終了した場合は、第2仮想マシンによる解析結果に基づいて不具合の修正が行われる。なお、当該不具合の修正は、人手で行われてもよいし、セントラルECU20等により自動で行われてもよい。
また、ステップS24からステップS21に戻った場合、当該ステップS21において、Hypervisor24は、直前に生成した第2仮想マシンを削除して、解析結果を踏まえた新たな第2仮想マシンを生成する。
次に、第2仮想マシンの生成前後におけるVM26に対する所定のリソースの割当ての一例について説明する。以下では、所定のリソースとしてのCPU割当時間の割当ての一例について説明する。
図5は、第2仮想マシンの生成前におけるVM26に対するCPU割当時間の割当ての一例を示す図である。なお、図5においては、Major Time Frameを1000μsとする。
図5では、複数のVM26として、VM0、VM1、及びVM2の3つの第1仮想マシンがHypervisor24により生成されている。そして、図5では、各Major Time Frameにおいて、VM0、VM1、及びVM2の3つの第1仮想マシンそれぞれに、CPU割当時間として250μsが割当てられている。
また、図5では、Major Time Frame毎に第2仮想マシンに割当てる割当領域Rが確保されている。当該割当領域Rは、図中において破線で示す領域であり、Major Time Frame「1000μs」から第1仮想マシンに割当てた「750μs」を減じた「250μs」のCPU割当時間が確保されている。
図6は、第2仮想マシンの生成後におけるVM26に対するCPU割当時間の割当ての一例を示す図である。
図6では、第2仮想マシンであるVM3がHypervisor24により生成され、VM0、VM1、及びVM2と共に複数のVM26を構成している。そして、図6では、第2仮想マシンの生成前と同様に、各Major Time Frameにおいて、VM0、VM1、及びVM2の3つの第1仮想マシンそれぞれに、CPU割当時間として250μsが割当てられている。
また、図6では、第2仮想マシンであるVM3に、当該VM3の生成前に割当領域R(図5参照)に確保された250μsのCPU割当時間が割当てられている。そして、VM3は、割当てられたCPU割当時間において、第1仮想マシンを解析する解析処理を実行する。当該解析処理は、第1仮想マシンから所定のデータを読み出したり、第1仮想マシンに所定のデータを書き込んだりする解析の準備のための処理と、読み出したデータを解析したり、データを書き込んだ第1仮想マシンの動作を監視したりして実際に解析を行う処理とを含む。
上記のように、本実施形態に係るセントラルECU20では、Hypervisor24は、第1仮想マシン及び第1仮想マシンを解析するための第2仮想マシンを生成可能である。そして、Hypervisor24は、所定のリソースの一部を生成した第1仮想マシンに割当てるとともに、第2仮想マシンを生成した場合に第2仮想マシンに割当てる割当領域を所定のリソースに確保する。これにより、当該セントラルECU20では、第2仮想マシンが生成された場合に所定のリソースに確保した割当領域を第2仮想マシンに割当てることができ、第1仮想マシンに割当てた所定のリソースを圧迫することがない。そのため、当該セントラルECU20では、解析時において解析対象の第1仮想マシンが解析前と同様に動作している状況で第2仮想マシンに解析を行わせることができる。
また、本実施形態に係るセントラルECU20では、Hypervisor24は、所定の不具合があった場合に第2仮想マシンを生成する。これにより、当該セントラルECU20では、所定の不具合について第2仮想マシンに解析させることができる。また、当該セントラルECU20では、所定の不具合があった場合に第2仮想マシンを生成することで、不具合に応じた柔軟な解析を第2仮想マシンに行わせることが可能になる。
また、本実施形態に係るセントラルECU20では、Hypervisor24は、第2仮想マシンを生成したとしても、第1仮想マシンに割当てた所定のリソースの量を維持する。さらに、解析に必要なコード等の情報は全て第2仮想マシンに配置されるため、第1仮想マシンのプログラムを変更する必要がない。これらのHypervisor24の分離機能により、当該セントラルECU20では、解析時においても解析前と同様に、割当てられた所定のリソースの一部を第1仮想マシンに利用させることができる。
また、本実施形態に係るセントラルECU20では、第1仮想マシン及び第2仮想マシンは、車載システムに搭載される仮想マシンである。これにより、当該セントラルECU20では、解析前及び解析時において同様のリソースを第1仮想マシンに利用させて車載システムのリアルタイム性を保証しつつ、第2仮想マシンに解析を行わせることができる。ここで、車載システムの不具合解析は、解析前及び解析時で解析対象の動作を変化させることなく、不具合が発生した状況のままで解析を行うことが望ましい。これに対し、当該セントラルECU20では、上記の構成により、車載システムの不具合解析時において解析対象の第1仮想マシンが解析前と同様に動作している状況で第2仮想マシンに解析を行わせることができる。
また、本実施形態に係るセントラルECU20では、Hypervisor24は、第2仮想マシンが第1仮想マシンを解析した解析結果が不十分だった場合、解析結果を踏まえた新たな第2仮想マシンを生成する。これにより、当該セントラルECU20では、解析結果が十分になるまで第2仮想マシンによる解析を継続することができる。
(その他)
上記実施形態では、各Major Time Frameにおいて、VM0、VM1、及びVM2の3つの第1仮想マシンそれぞれに、同様のCPU割当時間を割当てた。しかし、これに限らず、複数の第1仮想マシンそれぞれに割当てるCPU割当時間は異なってもよい。
上記実施形態では、各Major Time Frameにおいて、各第1仮想マシンと第2仮想マシンとで同様のCPU割当時間を割当てた。しかし、これに限らず、各第1仮想マシンと第2仮想マシンとに割当てるCPU割当時間は異なってもよい。
上記実施形態では、各Major Time Frameにおいて、各第1仮想マシンに割当てたCPU割当時間の後に割当領域Rを確保した。しかし、割当領域Rを確保する箇所はこれに限らず、各第1仮想マシンに割当てたCPU割当時間の前、又は各第1仮想マシンに割当てたCPU割当時間の間等の任意の箇所に確保することができる。
上記実施形態では、第2仮想マシンによる解析処理として、第1仮想マシンから所定のデータを読み出したり、第1仮想マシンに所定のデータを書き込んだりすることを例示した。しかし、解析処理はこれに限られず、第2仮想マシンに付与されたアクセス権限に基づく種々の処理を行うことができる。
上記実施形態おいてHypervisor24で行われる処理を実行するためのプログラムは、セントラルECU20のROM又はストレージに予め記憶(インストール)されていてもよいし、CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory)、DVD-ROM(Digital Versatile Disk Read Only Memory)、及びUSB(Universal Serial Bus)メモリ等の記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、上記のプログラムは、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。
20 セントラルECU(情報処理装置)
24A 生成部
24B 制御部

Claims (2)

  1. 第1仮想マシン及び前記第1仮想マシンを解析するための第2仮想マシンを生成可能な生成部と、
    所定のリソースの一部を前記生成部により生成された前記第1仮想マシンに割当てるとともに、前記生成部により前記第2仮想マシンが生成された場合に前記第2仮想マシンに割当てる割当領域を前記所定のリソースに確保する制御部と、
    を備え
    前記第1仮想マシン及び前記第2仮想マシンは、車載システムに搭載される仮想マシンであり、
    前記生成部は、
    車両の予め定められた部品の故障を示すダイアグコードを取得した場合に、所定の不具合があったとして、取得したダイアグコードに応じた固有の前記第2仮想マシンを生成し、
    解析が開始されてから所定時間が経過しても不具合が特定されない場合に、第1のダイアグコードに応じた前記第2仮想マシンが前記第1仮想マシンを解析した解析結果が不十分だったとして、直前に生成した前記第2仮想マシンを削除して、前記解析結果を踏まえ、第2又は第3の別のダイアグコードに応じた新たな前記第2仮想マシンを生成し、
    前記制御部は、前記生成部により前記第2仮想マシンが生成されたとしても、前記第1仮想マシンに割当てた前記所定のリソースの量を維持し、
    前記所定のリソースは、CPUのリソース及びストレージリソースを含み、
    前記制御部は、
    前記CPUのリソースとして、予め設定された周期時間単位であるMajor Time Frame毎のCPU割当時間を前記第1仮想マシンに割当てるとともに、前記ストレージリソースとして、ストレージの容量の一部を前記第1仮想マシンに割当て、
    前記生成部により前記第2仮想マシンが生成された場合に、前記Major Time Frame毎に前記第2仮想マシンに割当てる前記CPU割当時間に応じた前記割当領域を確保するとともに、前記第2仮想マシンに割当てる容量に応じた前記割当領域を前記ストレージに確保し、
    前記第2仮想マシンは、割当てられた前記CPU割当時間において、前記第1仮想マシンを解析する解析処理として、前記第1仮想マシンから所定のデータを読み出したり、前記第1仮想マシンに所定のデータを書き込んだりする解析の準備のための処理、読み出したデータを解析したり、データを書き込んだ前記第1仮想マシンの動作を監視したりして実際に解析を行う処理、及び前記第2仮想マシンに付与されたアクセス権限に基づく処理を行う、
    情報処理装置。
  2. 前記生成部は、複数の前記第1仮想マシンを生成し、
    複数の前記第1仮想マシンは、ボデー制御用仮想マシン、エンジン制御用仮想マシン、及び自動運転制御用仮想マシンであり、
    前記制御部は、前記第2仮想マシンに対して、複数の前記第1仮想マシンのうち、解析対象の前記第1仮想マシンへのアクセス権限を付与する、
    請求項1に記載の情報処理装置。
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