JPH06309183A - グラフィックス資源共用アクセス方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数のＡＰ（アプリケーションプログラム）
が共用するグラフィックス資源を、ＡＰのグラフィック
ス処理部分以外の不当アクセスから保護すると共に、高
速に排他制御を実行する。 【構成】 複数のＡＰ１０６，１０９が共用する論理的
グラフィックス環境１０１を、グラフィックス特権動作
モードのＡＰだけが使用できるように、且つ、ＡＰがグ
ラフィックス特権動作モードへ移行する機構である仮想
グラフィックスゲート１０８，１１１を一時には１つの
プロセスだけが実行できるように、グラフィックスゲー
ト写像機構１０５ａ，１０５ｂにより制御する。 【効果】 ＡＰのグラフィックス処理部分以外における
不当アクセスからグラフィックス共用資源を保護して、
安全性が向上する。必要な時にだけ、グラフィックス共
用資源への排他制御を実行するので、オーバヘッドを軽
減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、グラフィックス資源共
用アクセス方法および装置にかかり、特に、複数のアプ
リケーションプログラム（以下、ＡＰと呼ぶ）が論理的
に同一のグラフィックス資源を共用してグラフィックス
処理する際に、共用グラフィックス資源を相互排除およ
び保護する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数のプロセス間で同一のグラフィック
スハードウェア資源を共用アクセスする従来技術とし
て、“Ｖirtual Ｇraphics”（Ｐroceedings of ＳＩＧ
ＧＲＡＰＨ '88、pp.247-253）に述べられている方法が
ある。この方法は、仮想記憶マッピング機構を操作し
て、複数のＡＰからの共用資源であるグラフィックスハ
ードウェアを配置する仮想記憶空間を、一時には１プロ
セスの仮想記憶空間にだけ割り付けるようにし、アクセ
ス対象プロセスが他のプロセスに変わった時には、新し
くアクセスするプロセスが共用資源にアクセスするタイ
ミングで例外を発生させ、例外処理において、共用資源
についての仮想記憶マッピングを、旧プロセスの仮想記
憶空間については無効にし、新プロセスの仮想記憶空間
については有効とすることにより、グラフィックスハー
ドウェアを仮想化して、複数のＡＰ間でグラフィックス
ハードウェアを共用可能としている。各ＡＰがアクセス
するグラフィックスハードウェア資源は、仮想化された
資源であり、論理的には各々独立のものである。この方
法により、論理的に同一の共用資源を、複数のＡＰが共
用する場合、共用資源の一貫性を保つために、ＡＰの共
用資源をアクセスする部分で排他制御する必要ある。

【０００３】共用資源を排他制御する従来技術には、
「オペレーティング・システムの機能と構成」（岩波書
店、pp.142-156）に述べられている方法がある。この方
法は、プログラムの共用資源をアクセスする部分の前後
で、明示的に排他制御用命令を実行することにより、一
時には１プロセスだけが共用資源をアクセスするように
保証する方法である。ただし、ＡＰをシングルプロセス
で実行するような排他制御が不要な場合においても、必
ず排他制御命令を実行しなければならない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】複数のプロセス間で同
一のグラフィックスハードウェア資源を共用アクセスす
る上記従来技術では、ＡＰのグラフィックス処理部分以
外のプログラム部分でも共用グラフィックス資源をアク
セス可能であるため、一つのＡＰが共用グラフィックス
資源を不当アクセスした場合、他のＡＰにも影響を与え
てしまい、安全性について問題がある。また、共用資源
をアクセスするプログラム部分において明示的に排他制
御命令を実行することにより、共用資源を排他制御する
上記従来技術では、排他制御が不要な状況（共用資源を
アクセスするＡＰをシングルプロセスで実行するような
状況）においても、必ず排他制御が実行されるので、オ
ーバヘッドが大きくなる問題がある。そこで、本発明の
目的は、共用グラフィックス資源についての安全性を向
上しながら、排他制御のオーバヘッドを軽減して、論理
的に同一なグラフィックス資源を共用アクセスするグラ
フィックス資源共用アクセス方法および装置を提案する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第１の観点では、本発明
は、グラフィックス特権動作モードを設け、そのグラフ
ィックス特権動作モードの時だけグラフィックス共用資
源をアクセス可能とし、アプリケーションプログラムの
グラフィックス処理部分でグラフィックス特権動作モー
ド移行機構を実行してグラフィックス共用資源をアクセ
スするようにし、且つ、グラフィックス特権動作モード
移行機構の実行権を制御して、互いに独立なグラフィッ
クス共用資源毎に、グラフィックス特権動作モードへ移
行できるプロセスを１つに制限することを特徴とするグ
ラフィックス資源共用アクセス方法を提供する。

【０００６】第２の観点では、本発明は、グラフィック
ス特権動作モード移行手段と、グラフィックス特権動作
モードの時にだけグラフィックス資源をアクセス可能に
するアクセス制御手段と、アプリケーションプログラム
毎にグラフィックス資源とグラフィックス特権動作モー
ド移行手段を対応付ける資源対応付け手段と、同一のグ
ラフィックス資源をアクセス対象とするアプリケーショ
ンプログラム間でグラフィックス特権動作モード移行手
段の実行権を制御する実行権制御手段とを備えたことを
特徴とするグラフィックス資源共用アクセス装置を提供
する。

【０００７】

【作用】本発明のグラフィックス資源共用アクセス方法
および装置では、グラフィックス特権動作モードを設
け、グラフィックス特権動作モードの時だけグラフィッ
クス共用資源をアクセス可能とすると共に、グラフィッ
クス特権動作モード移行機構の実行権を制御して、互い
に独立なグラフィックス共用資源毎に、グラフィックス
特権動作モードへ移行できるプロセスを一つに制限する
ことにより、グラフィックス資源を共用アクセスする。
したがって、ＡＰのグラフィックス処理部分でグラフィ
ックス特権動作モード移行機構を実行すれば、グラフィ
ックス特権動作モード移行機構の実行権が制御されるた
め、必要な時だけグラフィックス共用資源への排他制御
が実行され、排他制御のオーバヘッドが軽減される。ま
た、ＡＰのグラフィックス処理部分以外における不当ア
クセスから、グラフィックス共用資源を保護でき、安全
性が向上する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いて説明す
る。図１は、本発明によるグラフィックス資源共用アク
セス方法の概念を示す概略図である。論理グラフィック
ス環境１０１は、グラフィックス共用データ１０２と、
仮想グラフィックスハードウェア１０４と、実グラフィ
ックスゲート１０３とから構成される。前記グラフィッ
クス共用データ１０２および前記仮想グラフィックスハ
ードウェア１０４は、グラフィックス特権動作モードで
だけアクセス可能なグラフィックス共用資源である。ま
た、前記実グラフィックスゲート１０３は、グラフィッ
クス特権動作モード移行機構を持っている。前記仮想グ
ラフィックスハードウェア１０４は、実グラフィックス
ハードウェア２０１にマッピングされる。

【０００９】ＡＰ１０６，１０９は、グラフィックス処
理を達成するため、グラフィックスライブラリ１０７，
１１０を呼び出す。そのグラフィックスライブラリ１０
７，１１０は、論理グラフィックス環境１０１をアクセ
スして、実質的なグラフィックス処理を実行する。前記
グラフィックスライブラリ１０７，１１０の論理グラフ
ィックス環境１０１へのアクセスは、グラフィックスゲ
ート写像機構１０５ａ，１０５ｂが仮想グラフィックス
ゲート１０８，１１１を実グラフィックスゲート１０３
にマッピングすることにより行われる。グラフィックス
ゲート写像機構１０５ａ，１０５ｂは、このマッピング
を、一時には１つの仮想グラフィックスゲート（１０８
または１１１）に対してだけ行う。例えば、グラフィッ
クスゲート写像機構１０５ａが仮想グラフィックスゲー
ト１０８を実グラフィックスゲート１０３にマッピング
すると、グラフィックスゲート写像機構１０５ｂが仮想
グラフィックスゲート１１１を無効にして同じ実グラフ
ィックスゲート１０３へはマッピングしなくなる。従っ
て、１つのグラフィックス共用資源１０１に対して、一
時には、１つのグラフィックスライブラリ（１０７また
は１１０）だけがアクセス可能となる。そして、グラフ
ィックスライブラリ１０７が論理グラフィックス環境１
０１をアクセスして実質的なグラフィックス処理を実行
終了するまで、グラフィックスライブラリ１１０は待た
されることになる。

【００１０】図２は、ＡＰとデータの関連を示す説明図
である。複数の論理グラフィックス環境１０１，１０
１’は、それぞれ論理的に独立である。これら論理グラ
フィックス環境１０１，１０１’の仮想グラフィックス
ハードウェア１０４，１０４’が、実グラフィックスハ
ードウェア２０１を共用している。なお、活性化されて
いるプロセスが使用する論理グラフィックス環境の仮想
グラフィックスハードウェアだけが実グラフィックスハ
ードウェア２０１にマッピングされる。ＡＰ１０６，１
０７は、論理グラフィックス環境１０１を共用してい
る。従って、ＡＰ１０６が論理グラフィックス環境１０
１をアクセスしている時は、ＡＰ１０７はグラフィック
ス処理を実行できない。一方、ＡＰ２１０は、論理グラ
フィックス環境１０１’を占有している。従って、ＡＰ
１０６，１０７と並行に、グラフィックス処理を実行で
きる。

【００１１】図３は、本発明によるグラフィックス資源
共用アクセス方法を実施するグラフィックス資源共用ア
クセス装置３００の構成図である。３０１は、プロセッ
サや主記憶装置を含む処理装置である。当該処理装置３
０１上で、ＯＳ（オペレーティングシステム）３０３が
動作し、また、ＡＰやグラフィックライブラリや仮想グ
ラフィックゲートなどのプログラム群３０２が動作す
る。さらに、論理グラフィックス環境群３０８が構築さ
れる。

【００１２】３０４は、管理情報メモリであり、論理グ
ラフィックス環境情報３０５と、ＡＰグラフィックス環
境現在値情報３０６と、ＡＰプロセス管理情報３０７と
を格納している。論理グラフィックス環境情報３０５
は、論理グラフィックス環境を管理するデータで、論理
グラフィックス環境対応に備えられる。ＡＰグラフィッ
クス環境現在値情報３０６は、各ＡＰの任意時における
論理グラフィックス環境使用状況を管理するための情報
である。ＡＰプロセス管理情報３０７は、ＡＰのグラフ
ィックス特権動作モードの状態を管理するための情報で
ある。ＡＰグラフィックス環境現在値情報３０６とＡＰ
プロセス管理情報３０７は、ＡＰ対応に備えられ、ＯＳ
３０３のプロセス管理部分により維持される。

【００１３】２０１は、実グラフィックスハードウェア
である。３０９は実画面の表示データを格納するための
表示用記憶装置（フレームバッファ）、３１０は前記表
示用記憶装置３０９の内容が実際に表示されるディスプ
レィ装置である。前記表示用記憶装置３０９の内容をデ
ィスプレィ装置３１０へ展開するための制御装置は、デ
ィスプレィ装置３０９内に含んでいる。３１１は磁気デ
ィスク装置等の補助記憶装置、３１２はキーボードやマ
ウス等の入力装置である。３１３は、上記各装置を接続
するバスである。

【００１４】次に、動作を説明する。プログラム群３０
２中のＡＰは、論理グラフィックス環境の生成およびそ
の論理グラフィックス環境との結合をＯＳ３０３に依頼
する。ＯＳ３０３は、論理グラフィックス環境情報３０
５やＡＰグラフィックス環境現在値情報３０６を生成・
更新して、ＡＰと論理グラフィックス環境の関係を管理
する。次に、ＡＰは、論理グラフィックス環境をアクセ
スするために仮想グラフィックスゲートを実行する。こ
の実行後に、仮想グラフィックスハードウェアが実グラ
フィックスハードウェア２０１にマッピングされる。Ａ
Ｐは、仮想グラフィックスハードウェアをアクセスする
ことを介して、実グラフィックスハードウェア２０１に
アクセスする。これにより、グラフィックス処理を実行
できる。

【００１５】図４は、論理グラフィックス環境情報３０
５と、ＡＰグラフィックス環境現在値情報３０６と、Ａ
Ｐプロセス管理情報３０７の内容の説明図である。ま
ず、論理グラフィックス環境情報３０５について説明す
る。論理グラフィックス環境識別子４０１は、対応する
論理グラフィックス環境を示す識別子である。グラフィ
ックス共用データ管理情報４０２と仮想グラフィックス
ハードウェア管理情報４０３は、対応する論理グラフィ
ックス環境内の各々のデータを管理するための情報であ
る。使用中フラグ４０４は、対応する論理グラフィック
ス環境をいずれかのＡＰが使用（アクセス）しているか
を示す情報である。割り当て中フラグ４０５は、対応す
る論理グラフィックス環境を使用する権利がいずれかの
ＡＰに割り当てられていることを示す情報である。割り
当て中ＡＰ識別子４０６は、対応する論理グラフィック
ス環境が割り当てられているＡＰのプロセス識別子であ
る。実グラフィックスゲート管理情報４０７は、実グラ
フィックスゲートの実体を管理するための情報である。
当該実体は、同一の論理グラフィックス環境を共用する
ＡＰ間で共用するので、グラフィックス共用データ管理
情報４０２内にある。

【００１６】次に、ＡＰグラフィックス環境現在値情報
３０６について説明する。ＡＰ識別子４１１は、対応す
るＡＰのプロセス識別子が格納している。現在論理グラ
フィックス環境識別子４１２は、対応するＡＰがアクセ
ス対象にしている論理グラフィックス環境を示す識別子
であり、前記論理グラフィックス環境識別子４０１に相
当する値が格納される。論理グラフィックス環境管理情
報４１３と仮想グラフィックスゲート管理情報４１４
は、対応するＡＰのプロセスの仮想空間上で、関連する
論理グラフィックス環境内のデータ群を管理するための
情報である。使用権フラグ４１５は、対応するＡＰに関
連する論理グラフィック環境を使用する権利が割り当て
られているか否かを示す情報である。

【００１７】次に、ＡＰプロセス管理情報３０７につい
て説明する。グラフィックス特権状態フラグ４２１は、
対応するＡＰのプロセスがグラフィックス特権動作モー
ドであるか否かを示すための情報である。

【００１８】図５は、ＡＰがＯＳ３０３に対して渡すパ
ラメータおよびリターン値の内容を示す説明図である。
図５の（ａ）は、論理グラフィックス環境の生成機能に
関するパラメータおよびリターン値である。５０１は、
論理グラフィックス環境生成機能パラメータであり、生
成対象の論理グラフィックス環境識別子５０２とグラフ
ィックス共用データサイズ５０３からなる。５０４は、
論理グラフィックス生成機能リターン値であり、生成さ
れた論理グラフィックス環境のグラフィックス共用デー
タアドレス５０５と仮想グラフィックスハードウェアア
ドレス５０６からなる。図５の（ｂ）は、論理グラフィ
ックス環境の消去機能に関するパラメータである。５０
７は、論理グラフィックス環境消去機能パラメータであ
り、消去対象の論理グラフィックス環境識別子５０８か
らなる。図５の（ｃ）は、論理グラフィックス環境−仮
想グラフィックスゲート結合機能に関するパラメータで
ある。５０９は、論理グラフィックス環境−仮想グラフ
ィックスゲート結合機能パラメータであり、結合対象の
論理グラフィックス環境識別子５１０と仮想グラフィッ
クスゲートアドレス５１１および仮想グラフィックスゲ
ートサイズ５１２からなる。

【００１９】次に、図６〜図９を参照して、本発明のグ
ラフィックス資源共用アクセス方法に関してＯＳ３０３
が提供する処理について説明する。図６は、ＯＳ３０３
における論理グラフィックス環境生成処理のフロー図で
ある。この処理は、ＡＰが、ＯＳ３０３に対して、前記
論理グラフィックス環境生成機能パラメータ５０１を指
定して、論理グラフィックス環境の生成を依頼すること
により実行される。ステップ６０１では、論理グラフィ
ックス環境情報３０５用の領域を割り当てる。この領域
を、図６では、Ｇ１と表わす。ステップ６０２では、依
頼元のＡＰが指定した論理グラフィックス環境生成機能
パラメータ５０１の論理グラフィックス環境識別子５０
２を、論理グラフィックス環境情報３０５のグラフィッ
クス環境識別子４０１に設定する。６０３では、依頼元
のＡＰが指定した論理グラフィックス環境生成機能パラ
メータ５０１のグラフィックス共用データサイズ５０３
の大きさのグラフィックス共用データ領域を割り当て、
そのグラフィックス共用データ領域のアドレスやサイズ
等の管理情報を、論理グラフィックス環境情報３０５の
グラフィックス共用データ管理情報４０２に設定する。

【００２０】ステップ６０４では、生成する論理グラフ
ィックス環境用の仮想グラフィックスハードウェアを生
成する。そして、その管理情報を、論理グラフィックス
環境情報３０５の仮想グラフィックスハードウェア管理
情報４０３に設定する。ステップ６０５では、論理グラ
フィックス環境情報３０５内の上記以外のパラメータを
初期化する。すなわち、使用中フラグ４０４をＦalse、
割り当て中フラグ４０５をＦalse、割り当て中ＡＰ識別
子４０６を不定、実グラフィックスゲート管理情報４０
７を不定、に設定する。以上の論理グラフィックス環境
生成処理の後、ＯＳ３０３は、依頼元のＡＰに、論理グ
ラフィックス環境生成機能リターン値５０４を返す。

【００２１】図７は、論理グラフィックス環境−仮想グ
ラフィックスゲート結合処理のフロー図である。この処
理は、ＡＰが、ＯＳ３０３に対して、論理グラフィック
ス環境−仮想グラフィックスゲート結合機能パラメータ
５０９を指定して、論理グラフィクス環境と仮想グラフ
ィックスゲートの結合を依頼することにより実行され
る。ステップ７０１では、依頼元のＡＰのプロセス識別
子をＡＰ識別子４１１に持つＡＰグラフィックス環境現
在値情報３０６を検索する。このＡＰグラフィックス環
境現在値情報３０６を、図７では、Ａ１と表わす。ステ
ップ７０２では、依頼元のＡＰが指定した論理グラフィ
ックス環境−仮想グラフィックスゲート結合機能パラメ
ータ５０９の論理グラフィックス環境識別子５１０を、
ＡＰグラフィックス環境現在値情報３０６の現在論理グ
ラフィックス環境識別子４１２に設定し、依頼元のＡＰ
のアクセス対象となる論理グラフィックス環境を指示す
る。

【００２２】ステップ７０３では、アクセス対象となる
論理グラフィックス環境のグラフィックス共用データと
仮想グラフィックスハードウェアを、依頼元のＡＰの仮
想空間にマッピングする。そして、その管理情報を、Ａ
Ｐグラフィックス環境現在値情報３０６の論理グラフィ
ックス環境管理情報４１３に設定する。ステップ７０４
では、依頼元のＡＰが指定した論理グラフィックス環境
−仮想グラフィックスゲート結合機能パラメータ５０９
の仮想グラフィックスゲートアドレス５１１および仮想
グラフィックスゲートサイズ５１２で示す領域を、アク
セス対象の論理グラフィックス環境についての仮想グラ
フィックスゲートとして認識する。そして、その管理情
報を、ＡＰグラフィックス環境現在値情報３０６の仮想
グラフィックスゲート管理情報４１４に設定する。ステ
ップ７０５では、ＡＰグラフィックス環境現在値情報３
０６の使用権フラグ４１５をＦalseに初期設定する。

【００２３】上記論理グラフィックス環境生成処理（図
６）および論理グラフィックス環境−仮想グラフィック
スゲート結合処理（図７）の実行により、ＯＳ３０３の
グラフィックスゲート写像機構（図１）が、ＡＰに対し
て活性化される。

【００２４】図８は、ＡＰグラフィックス環境現在値情
報生成処理のフロー図である。この処理は、ＯＳ３０３
がＡＰのプロセスを生成する処理において実行される。
ステップ８０１では、生成するＡＰプロセス用のＡＰグ
ラフィックス環境現在値情報３０６用の領域を割り当て
る。このＡＰグラフィックス環境現在値情報３０６用の
領域を、図８では、Ａ１と表わす。ステップ８０２で
は、ＡＰグラフィックス環境現在値情報３０６を初期化
する。すなわち、ＡＰ識別子４１１を、生成するＡＰプ
ロセスのプロセス識別子に設定する。また、現在論理グ
ラフィックス環境識別子４１２を不定に、論理グラフィ
ックス環境管理情報４１３を不定に、仮想グラフィック
スゲート管理情報４１４を不定に、使用権フラグ４１５
をＦalseに設定する。ステップ８０３では、生成するＡ
ＰのＡＰプロセス管理情報３０７のグラフィックス特権
状態フラグ４２１をＦalseに初期設定する。

【００２５】図９は、ＡＰグラフィックス環境現在値情
報消滅処理のフロー図である。この処理は、ＯＳ３０３
がＡＰのプロセスを終了する処理において実行される。
ステップ９０１では、終了するＡＰプロセスに対応する
ＡＰグラフィックス環境現在値情報３０６を検索する。
このＡＰグラフィックス環境現在値情報３０６を、図９
では、Ａ１と表わす。ステップ９０２では、ＡＰグラフ
ィックス環境現在値情報３０６の使用権フラグ４１５が
Ｔrue かを調べ、終了するＡＰに論理グラフィックス環
境の使用権が割り当てられているか検査する。使用権フ
ラグ４１５がＴrue の場合は、ステップ９０３へ進み、
使用権フラグ４１５がＴrue でない場合は、処理を終わ
る。

【００２６】ステップ９０３では、ＡＰグラフィックス
環境現在値情報３０６の現在論理グラフィックス環境識
別子４１１をキーに論理グラフィックス環境情報３０５
を検索する。検索した論理グラフィックス環境情報３０
５を、図９では、Ｇ１と表わす。ステップ９０４では、
論理グラフィックス環境情報３０５の使用中フラグ４０
４をＦalseに、割り当て中フラグ４０５をＦalseに、割
り当て中ＡＰ識別子４０６を不定に設定し、ＡＰから論
理グラフィックス環境を切り離す。ステップ９０５で
は、領域Ａ１を解放する。

【００２７】次に、本発明のグラフィックス資源共用ア
クセス方法における全体の処理の関連と流れについて説
明する。図１０は、ＡＰの処理とグラフィックスライブ
ラリの処理とＯＳの処理の関連を示す図である。ＡＰの
グラフィックス処理１０００のステップ１００１で、Ｏ
Ｓ３０３に対して論理グラフィックス環境の生成を依頼
し、論理グラフィックス環境を生成する。次に、ステッ
プ１００２で、線分表示，多角形表示のようなグラフィ
ックス描画処理を実行するためのグラフィックスライブ
ラリを呼び出す。

【００２８】グラフィックスライブラリ関数の処理１０
１０のステップ１００２では、ステップ１０１１で、Ｏ
Ｓ３０３に対して、論理グラフィックス環境−仮想グラ
フィックスゲート結合を依頼し、当該グラフィックライ
ブラリを呼び出したＡＰが生成した論理グラフィックス
環境と仮想グラフィックスゲートを結合する。次に、ス
テップ１０１２では、当該論理グラフィックス環境をア
クセス可能にするため、前記ステップ１０１１で結合し
た仮想グラフィックスゲートの実行を試みる。しかし、
初期状態では、仮想グラフィックスゲートは前記ＡＰに
割り当てられておらず、無効であるため、メモリ参照関
連等の例外が発生し、ＯＳの処理１０２０の論理グラフ
ィックス環境のｌｏｃｋハンドラ１０２１へ処理が移
る。

【００２９】ＯＳの処理１０２０における論理グラフィ
ックス環境のｌｏｃｋハンドラ１０２１は、対象となる
論理グラフィックス環境の使用状況に基づき、前記ＡＰ
の休止や，論理グラフィックス環境の割り当て等の論理
グラフィックス環境に対するアクセス権スケジューリン
グ処理を行なう。このスケジューリング処理で、前記Ａ
Ｐに論理グラフィックス環境の使用権が与えられると、
再び前記ステップ１０１２を実行する。

【００３０】グラフィックスライブラリ関数の処理１０
１０におけるステップ１０１２の再実行では、仮想グラ
フィックスゲートが有効であるので、実行される。実行
後は、前記ＡＰは、グラフィックス特権動作モードに移
行している。次に、ステップ１０１３では、前記ＡＰ
は、グラフィックス特権動作モードになっているので、
対象となる論理グラフィックス環境をアクセス可能であ
り、前記ステップ１００２から要求されたグラフィック
ス描画処理を実行する。ステップ１０１３のグラフィッ
クス描画処理は、ＯＳ３０３のＣＰＵスケジュール機能
によって、中断される場合がある。この場合は、ＯＳの
処理１０２０の論理グラフィックス環境のスケジュール
ハンドラ１０２２によって、前記ＡＰの論理グラフィッ
クス環境への使用権はロックされ、他のＡＰプロセスへ
使用権が渡らないように制御される。グラフィックスラ
イブラリ関数の処理１０１０におけるステップ１０１３
のグラフィックス描画処理を終了すると、ステップ１０
１４で、非特権化処理を実行し、グラフィックス特権動
作モードから、通常のＡＰ動作モードに戻る。

【００３１】グラフィックスライブラリ関数の処理１０
１０におけるステップ１０１３のグラフィックス描画処
理の間に、他のプロセスが当該論理グラフィックス環境
の使用権を要求した場合には、前記ステップ１０１４の
実行開始時に、動作モード移行等の例外が発生し、ＯＳ
の処理１０２０の論理グラフィックス環境のｕｎｌｏｃ
ｋハンドラ１０２３へ処理が移る。ＯＳの処理１０２０
における論理グラフィックス環境のｕｎｌｏｃｋハンド
ラ１０２３は、他のプロセスへと論理グラフィックス環
境の使用権を移行可能にする。この後、再びグラフィッ
クスライブラリ関数の処理１０１０におけるステップ１
０１４へ戻り、前記非特権化処理を実行する。そして、
ＡＰのグラフィックス処理１０００のステップ１００２
へ処理が戻る。

【００３２】図１１は、図１０のＯＳの処理１０２０に
おける論理グラフィックス環境のｌｏｃｋハンドラ１０
２１の処理のフロー図である。ステップ１１０１では、
対象ＡＰのプロセス識別子をキーに、ＡＰグラフィック
ス環境現在値情報３０６を検索する。そのＡＰグラフィ
ックス環境現在値情報３０６をＡ１で表わす。ステップ
１１０２では、ＡＰグラフィックス環境現在値情報Ａ１
（３０６）の現在論理グラフィックス環境識別子４１２
をキーに、論理グラフィックス環境情報３０５を検索す
る。その論理グラフィックス環境情報３０５を、図１１
では、Ｇ１で表わす。ステップ１１０３では、論理グラ
フィックス環境情報３０５の使用中フラグ４０４がＴru
e かを調べ、使用中フラグ４０４がＴrue の場合は、ス
テップ１１０４へ進む。使用中フラグ４０４がＴrue で
ない場合は、ステップ１１０６へ進む。

【００３３】ステップ１１０４では、当該ＡＰへの対象
論理グラフィックス環境の使用権割り当てを要求するた
め、論理グラフィックス環境情報３０５の割り当て中Ａ
Ｐ識別子４０６が示すＡＰ（つまり、現在使用権を持っ
ているＡＰ）の非特権化処理（図１０のステップ１０１
４）の実行の際に、ＯＳの処理１０２０の論理グラフィ
ックス環境のｕｎｌｏｃｋハンドラ１０２３を実行する
よう設定する。ステップ１１０５では、当該ＡＰプロセ
スを休止状態にして、ｕｎｌｏｃｋハンドラ１０２３か
ら、当該ＡＰプロセスが活性化されるのを待つ。ＡＰプ
ロセスが活性化された後、前記ステップ１１０３へ戻
る。

【００３４】ステップ１１０６では、論理グラフィック
ス環境情報３０５の割り当て中フラグ４０５がＴrue か
を調べる。割り当て中フラグ４０５がＴrue の場合は、
ステップ１１０７へ進む。割り当て中フラグ４０５がＴ
rue でない場合は、ステップ１１０９へ進む。

【００３５】ステップ１１０７では、論理グラフィック
ス環境情報３０５の割り当て中ＡＰ識別子４０６から、
割り当て中ＡＰのＡＰグラフィックス環境現在値情報３
０６を検索する。そのＡＰグラフィックス環境現在値情
報３０６をＡ２とする。ステップ１１０８では、ＡＰグ
ラフィックス環境現在値情報Ａ２に対応するＡＰから対
象論理グラフィックス環境の割り当てを奪うため、ＡＰ
グラフィックス環境現在値情報Ａ２（３０６）の使用権
フラグ４１５をＦalseに設定する。

【００３６】ステップ１１０９では、ＡＰグラフィック
ス環境現在値情報Ａ１（３０６）の使用権フラグ４１５
をＴrue に、論理グラフィックス環境情報３０５の割り
当て中フラグ４０５をＴrue に、論理グラフィックス環
境情報３０５の割り当て中ＡＰ識別子４０６をＡＰグラ
フィックス環境現在値情報Ａ１（３０６）のＡＰ識別子
４１１と同じ値に設定して、対象論理グラフィックス環
境の使用権をＡＰグラフィックス環境現在値情報Ａ１に
対応するＡＰに割り当てる。

【００３７】図１２は、図１０のＯＳの処理１０２０に
おける論理グラフィックス環境のｕｎｌｏｃｋハンドラ
１０２３の処理のフロー図である。ステップ１２０１
で、当該ＡＰのＡＰグラフィックス環境現在値情報３０
６を検索する。このＡＰグラフィックス環境現在値情報
３０６を、図１２では、Ａ１で表わす。ステップ１２０
２では、ＡＰグラフィックス環境現在値情報３０６の現
在論理グラフィックス環境識別子４１２をキーに、論理
グラフィックス環境情報３０５を検索する。この論理グ
ラフィックス環境情報３０５を、図１２では、Ｇ１で表
わす。ステップ１２０３では、論理グラフィックス環境
情報３０５の使用中フラグ４０４をＦalseに設定する。
ステップ１２０４では、論理グラフィックス環境情報３
０５の使用権フラグ４１５をＦalseに設定する。ステッ
プ１２０５では、図１１のステップ１１０５において休
止しているプロセスを復帰させる。

【００３８】次に、図１３と図１４を参照し、ＯＳ３０
３におけるＣＰＵスケジューラの論理グラフィックス環
境制御に関する処理を説明する。図１３は、論理グラフ
ィックス環境使用中プロセスに対するＣＰＵスケジュー
リング喪失処理のフロー図である。この処理は、論理グ
ラフィックス環境を使用中のＡＰがＣＰＵ使用権を喪失
する場合に実行される。ステップ１３０１において、対
象ＡＰのＡＰプロセス管理情報３０７のグラフィックス
特権状態フラグ４２１がＴrue かを調べる。グラフィッ
クス特権状態フラグ４２１がＴrue の場合は、当該ＡＰ
がアクセス対象の論理グラフィックス環境を使用中であ
り、ステップ１３０２へ進む。グラフィックス特権状態
フラグ４２１がＴrue でない場合は、当該ＡＰがアクセ
ス対象の論理グラフィックス環境を使用中でなく、処理
を終わる。

【００３９】ステップ１３０２では、当該ＡＰのＡＰグ
ラフィックス環境現在値情報３０６を検索する。このＡ
Ｐグラフィックス環境現在値情報３０６を、図１３で
は、Ａ１で表わす。ステップ１３０３では、ＡＰグラフ
ィックス環境現在値情報３０６の現在論理グラフィック
ス環境識別子４１２をキーに、論理グラフィックス環境
情報３０５を検索する。その論理グラフィックス環境情
報３０５を、図１３では、Ｇ１で表わす。ステップ１３
０４では、論理グラフィックス環境情報３０５の使用中
フラグ４０４にＴrue を設定して、当該論理グラフィッ
クス環境の使用権を他のプロセスが獲得できないように
ロックする。

【００４０】図１４は、論理グラフィックス環境使用中
プロセスに対するＣＰＵスケジューリング獲得処理のフ
ロー図である。ステップ１４０１では、対象ＡＰのＡＰ
プロセス管理情報３０７のグラフィックス特権状態フラ
グ４２１がＴrue かを調べる。グラフィックス特権状態
フラグ４２１がＴrue の場合は、当該ＡＰはアクセス対
象の論理グラフィックス環境を使用中のまま休止してお
り、ステップ１４０２へ進む。グラフィックス特権状態
フラグ４２１がＴrue でない場合は、処理を終わる。ス
テップ１４０２では、当該ＡＰのＡＰグラフィックス環
境現在値情報３０６を検索する。そのＡＰグラフィック
ス環境現在値情報３０６を、図１４では、Ａ１で表わ
す。ステップ１４０３では、ＡＰグラフィックス環境現
在値情報３０６の現在論理グラフィックス環境識別子４
１２をキーに、論理グラフィックス環境情報３０５を検
索する。その論理グラフィックス環境情報３０５を、図
１４では、Ｇ１で表わす。ステップ１４０４では、論理
グラフィックス環境情報３０５の使用中フラグ４０４に
Ｆalseを設定し、当該ＡＰの非特権化処理（図１０のス
テップ１０１４）の実行後には、他のＡＰが当該論理グ
ラフィックス環境を使用できるようにする。

【００４１】

【発明の効果】本発明のグラフィックス資源共用アクセ
ス方法および装置によれば、排他制御のオーバヘッドを
軽減できると共に、ＡＰのグラフィックス処理部分以外
における不当アクセスからグラフィックス共用資源を保
護でき、安全性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のグラフィックス資源共用アクセス方法
の一実施例の概念図である。

【図２】図１のグラフィックス資源共用アクセス方法に
おけるデータとプログラムの関連を示す説明図である。

【図３】本発明のグラフィックス資源共用アクセス装置
の一実施例の構成図である。

【図４】図３の管理情報メモリの構成図である。

【図５】ＡＰがＯＳに対して渡す論理グラフィックス環
境制御機能パラメータおよびＯＳがＡＰに対して渡すリ
ターン値の内容を示す説明図である。

【図６】ＯＳにおける論理グラフィックス環境生成処理
のフロー図である。

【図７】ＯＳにおける論理グラフィックス環境−仮想グ
ラフィックスゲート結合機能処理のフロー図である。

【図８】ＯＳにおけるＡＰク゛ラフィックス環境現在値情報生成
処理のフロー図である。

【図９】ＯＳにおけるＡＰク゛ラフィックス環境現在値情報消滅
処理のフロー図である。

【図１０】ＡＰの処理とグラフィックスライブラリの処
理とＯＳの処理の関連を示す説明図である。

【図１１】ＯＳにおける論理グラフィックス環境のｌｏ
ｃｋハンドラの処理のフロー図である。

【図１２】ＯＳにおける論理グラフィックス環境のｕｎ
ｌｏｃｋハンドラの処理のフロー図である。

【図１３】ＯＳにおける論理グラフィックス環境使用中
プロセスに対するＣＰＵスケジューリング喪失処理のフ
ロー図である。

【図１４】ＯＳにおける論理グラフィックス環境使用中
プロセスに対するＣＰＵスケジューリング獲得処理のフ
ロー図である。

【符号の説明】 １０１…論理グラフィックス環境 １０２…グラフィックス共用データ １０３…実グラフィックスゲート １０４…仮想グラフィックスハードウェア １０５ａ、１０５ｂ…グラフィックスゲート写像機構 １０６、１０９…アプリケーションプログラム １０７、１１０…グラフィックスライブラリ １０８、１１１…仮想グラフィックスゲート ２０１…実グラフィックスハードウェア ３００…グラフィックス資源共用アクセス装置

フロントページの続き (72)発明者 幸田 恵理子 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 本田 政則 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 田山 努 茨木県日立市大みか町５丁目２番１号 日 立プロセスコンピュータエンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 桑名 利幸 茨城県日立市大みか町５丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 藤井 秀樹 茨城県日立市大みか町５丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 グラフィックス特権動作モードを設け、
   そのグラフィックス特権動作モードの時だけグラフィッ
   クス共用資源をアクセス可能とし、アプリケーションプ
   ログラムのグラフィックス処理部分でグラフィックス特
   権動作モード移行機構を実行してグラフィックス共用資
   源をアクセスするようにし、且つ、グラフィックス特権
   動作モード移行機構の実行権を制御して、互いに独立な
   グラフィックス共用資源毎に、グラフィックス特権動作
   モードへ移行できるプロセスを１つに制限することを特
   徴とするグラフィックス資源共用アクセス方法。
2. 【請求項２】 グラフィックス特権動作モード移行手段
   と、グラフィックス特権動作モードの時にだけグラフィ
   ックス資源をアクセス可能にするアクセス制御手段と、
   アプリケーションプログラム毎にグラフィックス資源と
   グラフィックス特権動作モード移行手段を対応付ける資
   源対応付け手段と、同一のグラフィックス資源をアクセ
   ス対象とするアプリケーションプログラム間でグラフィ
   ックス特権動作モード移行手段の実行権を制御する実行
   権制御手段とを備えたことを特徴とするグラフィックス
   資源共用アクセス装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のグラフィックス資源共
   用アクセス装置において、グラフィックス資源毎に独立
   に、資源対応付け手段と実行権制御手段とを連動させる
   ことを特徴とするグラフィックス資源共用アクセス装
   置。