JPWO2009113571A1 - 複数の基盤ソフトウェアを動作可能な情報処理装置および方法 - Google Patents

Abstract

本発明の目的は、複数の実行環境を有する情報処理装置において、高信頼な情報処理装置を低コストで実現可能とする装置、方法を提供することにある。複数の演算回路１０Ｐ１−１、１０Ｐ１−ｍと、前記複数の演算回路で実行され、同一の信頼度を有する複数の基盤ソフトウェア７０Ｐ１〜７０Ｐｋと、前記複数の演算回路からのアクセスを制限するフィルタ手段１０１０を有する相互結合網１０００と、前記複数の基盤ソフトウェアをそれぞれ実行する演算回路とは独立の演算装置１１と、演算回路１１で実行さえる実行環境分割制御手段２００と、を備え、前記前記実行環境分割制御手段は、前記複数の基盤ソフトウェアで共有され、前記基盤ソフトウェアの信頼度よりも高い信頼度を有し、前記基盤ソフトウェアと協調して、前記相互結合網の前記フィルタ手段のアクセス制限の設定を変更する（図２）。

Description

（関連出願についての記載）
本願は、先の日本特許出願２００８−０６１５８８号（２００８年３月１１日出願）の優先権を主張するものであり、前記先の出願の全記載内容は、本書に引用をもって繰込み記載されているものとみなされる。
本発明は、相互結合網で接続された複数のＣＰＵを有する半導体集積回路に関し、特に、信頼性と汎用性を考慮して、基盤ソフトウェアを安全に動作可能とする情報処理装置及び方法に関する。

データセンター等の情報処理装置において、今後は複数の基盤ソフトウェアを動作させることが予想される。しかしながら、基盤ソフトウェアの信頼性によって、システム動作の信頼性が左右されることになる。

図１５は、基盤ソフトウェアが実行される情報処理装置の典型的な構成の一例を模式的に示す図である。図１５において、基盤ソフトウェア７０Ｐ１は、演算回路１０Ｐ１−１〜１０Ｐ１−ｍを管理し、基盤ソフトウェア７０Ｐ１の上でアプリケーション群５０Ｐ１−１〜５０Ｐ１−ｊ、及びＯＳ６０Ｐ１−１〜６０Ｐ１−ｊを実行する。これにより、複数の演算回路１０Ｐ１−１〜１０Ｐ１−ｍにおいて、複数の基盤ソフトウェアを独立に動作させることが可能となる。

図１５に示した情報処理装置は、基盤ソフトウェアにバグがあった場合、あるいは、基盤ソフトウェア自体が攻撃されて悪意のあるソフトウェアに奪取された場合、容易に他の実行環境を破壊することができる、といった問題があった。

図１５の情報処理装置の問題に対応する技術として、特許文献１に開示された情報処理装置がある。図１６は、ダウンロードされた追加処理を実行する情報通信端末装置の構成の一例を模式的に示す図である（特許文献２参照）。

図１６において、各々の実行環境１００００Ｐ１〜Ｐｋにて、複数のＣＰＵ１００１０ＡＰ１及び１００１０ＢＰ１を、実行するプログラム（処理）の信頼度に応じて、複数のドメイン１００２０ＡＰ１及び１００２０ＢＰ１に分け、各ドメインは、１つ又は複数のＣＰＵを含み、追加処理等の低セキュリティの処理を実行するドメインに属するＣＰＵ１００１０ＢＰ１が、高セキュリティの処理を実行するドメインのメモリ３１及び入出力装置（Ｉ／Ｏ）４１に対してアクセスする場合には、該アクセス要求は、アクセス制御手段１００３０Ｐ１によって、アクセスの許可／非許可が判別され、許可されたアクセスのみが行われる構成とされる。この構成により、ハードウェア制御を基にした、非常に高信頼なセキュリティシステムの構築が可能となる。

特表２００４−５００６６６号公報 国際公開番号ＷＯ２００６／０２２１６１ Ａ１

以下に本発明による関連技術の分析を与える。

図１６に示した方式には、各々の実行環境において、基本処理を行うドメインを特定する必要がある。

しかしながら、データセンターのように、複数の使用者が存在し、かつ、特定の機能を実行することを目的としていない応用領域においては、各実行環境において、どのようなソフトウェアが実行されるかがわからない。このため、そのような基本処理を事前に特定することは困難であった。

さらに、図１６の構成の場合、事前にＯＳが利用する領域を固定することが可能であった。

データセンターのように、様々な実行環境が想定される情報処理装置では、利用する資源領域をあらかじめ確定させることができない。このため、図１６の構成は、データセンター等への適用等において、汎用性の面で改善の余地がある。

相互結合網で接続された複数のＣＰＵを有する半導体集積回路に関して、情報処理装置全体の信頼性を保証するためには、複数の信頼できない（ｕｎｔｒｕｓｔｅｄ）基盤ソフトウェアを相互に高信頼に協調させる必要がある。しかしながら、上記した関連技術では、これを達成することは困難である。

したがって、本発明の目的は、複数の実行環境を有する情報処理装置において、たとえ、ある基盤ソフトウェアの動作に不具合があったとしても、それによる影響を、他の実効環境に伝播させることが回避され、高信頼な情報処理装置が実現可能とする装置、方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、高信頼な情報処理装置を低コストで実現可能とする装置、方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、信頼ができない基盤ソフトウェア間で、高信頼に動的な資源配分を行うことを可能とする装置、方法を提供することにある。

前記目的を達成する本発明は、その概略を述べれば以下の通りである。

本発明の１つの側面によれば、複数の演算回路と、前記複数の演算回路でそれぞれ実行される複数の基盤ソフトウェアと、前記演算回路からのアクセスを制限し、前記演算回路同士の分離制御を行うフィルタ手段を有する相互結合網と、前記複数の基盤ソフトウェアをそれぞれ実行する演算回路とは別の演算回路と、前記別の演算回路で実行される実行環境分割制御手段と、を備え、前記実行環境分割制御手段は、複数の前記基盤ソフトウェアに対して１つ配設され、前記相互結合網の前記フィルタ手段のアクセス制限の設定を変更する半導体集積回路あるいは情報処理装置が提供される。本発明において、前記複数の基盤ソフトウェアは互いに同一又は同等の信頼度を有する。

本発明の他の側面によれば、複数の演算回路と、前記複数の演算回路でそれぞれ実行される複数の基盤ソフトウェアと、前記演算回路からのアクセスを制限し、前記演算回路同士の分離制御を行うフィルタ手段を有する相互結合網と、を備えた情報処理装置の制御方法であって、前記複数の基盤ソフトウェアをそれぞれ実行する演算回路とは別の演算回路で実行環境分割制御手段を実行し、前記実行環境分割制御手段は、複数の前記基盤ソフトウェアに対して１つ配設され、前記相互結合網の前記フィルタ手段のアクセス制限の設定を変更する方法が提供される。

本発明によれば、複数の実行環境を有する情報処理装置において、たとえ、ある基盤ソフトウェアの動作に不具合があったとしても、それによる影響を、他の実効環境に伝播させることが回避され、高信頼な情報処理装置が実現可能である。

また、本発明によれば、高信頼な上記情報処理装置を、従来方式よりも、非常に低コストで実現することが可能である。

さらに、本発明によれば、信頼ができない基盤ソフトウェア間で、高信頼に動的な資源配分を行うことを可能としたことにより、より柔軟なシステム構成を使用者に提供することが可能である。

本発明の一実施例の情報処理装置の全体構成を示す図である。 本発明の一実施例の半導体集積回路の全体構成を示す図である。 本発明の一実施例のフィルタ装置に設定される分割情報を示す図である。 本発明の一実施例の半導体集積回路の動作の一例を説明するための図である。 本発明の一実施例の半導体集積回路の動作の一例を説明するための図である。 本発明の一実施例の半導体集積回路の動作の一例を説明するための図である。 本発明の一実施例の半導体集積回路の動作の一例を説明するための図である。 本発明の一実施例の半導体集積回路の動作の一例を説明するための図である。 本発明の一実施例の半導体集積回路の動作の一例を説明するための図である。 本発明の一実施例の半導体集積回路の動作の一例を説明するための図である。 本発明の別の実施例の情報処理装置の全体構成を示す図である。 本発明の別の実施例の情報処理装置の動作の一例を説明するための図である。 本発明のさらに別の実施例の情報処理装置の全体構成を示す図である。 本発明のさらに別の実施例の情報処理装置の動作の一例を説明するための図である。 関連技術を示す図である。 別の関連技術を示す図である。

符号の説明

１０、１０Ｐ１、１０Ｐ２、１０Ｐｎ、１０Ｐ１−１、１０Ｐ１−ｍ
１０Ｐｋ−１、１０Ｐｋ−ｎ 演算回路
１１ 実行環境分割制御手段用演算回路群
３０ メモリ制御回路
３１、３１Ｃ１、３１Ｃｔ メモリ
４０ Ｉ／Ｏ制御回路
４１、４１Ｃ１、４１Ｃｔ Ｉ／Ｏ
５０、５０Ｐ１−１、５０Ｐ１−ｊ アプリケーション群
６０、６０Ｐ１−１、６０Ｐ１−ｊ ＯＳ
７０、７０Ｐ１、７０Ｐｋ 基盤ソフトウェア
９０、９０Ｐ１、９０Ｐｋ 実行環境
１００、１００Ｃ１、１００Ｃｔ 半導体集積回路
２００、２００Ｃ１、２００Ｃｔ 実行環境分割制御手段
２０１ 分割情報
１０００、１０００Ｃ１、１０００Ｃｔ 相互結合網
１０１０、１０１０Ｃ１、１０１０Ｃｔ フィルタ装置
１００００Ｐ１…Ｐｋ 実行環境
１００１０ＡＰ１、１００１０ＢＰ１ ＣＰＵ
１００２０ＡＰ１、１００２０ＢＰ１ 実行環境
１００２１ＡＰ１、１００２１ＢＰ１ ＯＳ
１００２２Ｐ１ 基本処理
１００２３Ｐ１ 追加処理
１００３０Ｐ１ アクセス制御手段

本発明の実施形態について説明する。本発明は、その好ましい一実施の形態によれば、図１を参照すると、半導体集積回路１００において、ＣＰＵ等の演算回路１０Ｐ１−Ｐｎと、外部メモリ３１と接続されるメモリ制御回路３０と、外部Ｉ／Ｏ４１と接続されるＩ／Ｏ制御回路４０と、演算回路１０Ｐ１−Ｐｎ、メモリ制御回路３０、Ｉ／Ｏ制御回路４０を相互接続し、一貫性を保持しながら、演算回路１０Ｐ１−Ｐｎ同士の分離制御を行うことが可能なフィルタ装置１０１０を備える相互結合網１０００と、を有する。以下、実施例に即して説明する。

図１は、本発明の一実施例の情報処理装置の全体構成を示す図である。図１を参照すると、半導体集積回路１００において、ＣＰＵ等の演算回路１０Ｐ１−Ｐｎ、外部メモリ３１と接続されるメモリ制御回路３０、外部Ｉ／Ｏ４１と接続されるＩ／Ｏ制御回路４０に加えて、さらに、それらを相互接続し、かつ、一貫性を保持しながら演算回路同士の分離制御を行うことが可能なフィルタ装置１０１０を備える相互結合網１０００を有する。

本実施例において、演算回路１０、メモリ制御回路３０、メモリ３１、Ｉ／Ｏ制御回路４０、Ｉ／Ｏ４１、相互結合網１０００は、それぞれ、別パッケージ構成だけでなく、ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ−ｏｎ−Ｃｈｉｐ）内部の回路構成あるいは別チップによるＳｉＰ（Ｓｙｓｔｅｍ−ｉｎ−Ｐａｃｋａｇｅ）構成、３次元ＬＳＩ構成、さらにその組み合わせからなる構成をとってもよい。

本実施例によれば、演算回路１０Ｐ１−Ｐｎは、信号処理プロセッサ、または、ＶＬＩＷ（Ｖｅｒｙ Ｌｏｎｇ Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｗｏｒｄ）プロセッサ、構成可能プロセッサ等の、プログラム動作が可能な演算装置であれば何でもよい。

また、かかる構成において、フィルタ装置１０１０は、特許文献２（国際公開番号ＷＯ２００６／０２２１６１ Ａ１）などに開示された、一貫性を保持しながら演算回路同士の分離制御を行うことが可能なフィルタ装置であれば何でもよい。

図２は、本発明の一実施例の半導体集積回路１００の全体構成を示す図である。図２を参照すると、複数の演算回路群１１と、複数の演算回路群１１の上で実行される実行環境分割制御手段２００と、演算回路１０Ｐ１−１〜１０Ｐ１−ｍ上で基盤ソフトウェア７０Ｐ１が実行され、かつ、その上で、アプリケーション群５０Ｐ１−１〜５０Ｐ１−ｊ、及び、ＯＳ６０Ｐ１−６０Ｐ１−ｊがそれぞれ実行される、複数の実行環境９０Ｐ１〜９０Ｐｋを備えている。さらに、演算回路を相互接続し、かつ、一貫性を保持しながら演算回路同士の分離制御を行うことが可能なフィルタ装置１０１０を備える相互結合網１０００を有する。複数の実行環境９０Ｐ１〜９０Ｐｋにおける基盤ソフトウェア７０Ｐ１〜７０Ｐｋはそれぞれ同一又は同等の信頼度を有する。なお、以下では、複数の実行環境９０Ｐ１〜９０Ｐｋを実行環境９０で表す場合もある。

なお、基盤ソフトウェアとは、仮想化（ｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ）ソフトウェアやファームウェアなど、ＯＳの実行を支える基盤ソフトウェアを意味する。ＯＳの改造が許されるシステムであれば、ＯＳそのものに基盤ソフトウェアが含まれていてもよいことは勿論である。

かかる構成において、フィルタ装置１０１０は、実行環境分割制御手段２００によってのみ、その設定が変更可能である。実行環境分割制御手段２００及び演算回路群１１からの要求は全て許可してもよいし、フィルタ装置１０１０にて自身のアクセス範囲を設定してもよい。

実行環境９０は、データセンターの各使用者に割り当てられるアプリケーションの実行ためのハードウェア・ソフトウェア環境である。すなわち、１つの実行環境は、図１６に示される複数のドメインを含む。

本実施例において、実行環境分割制御手段２００は、実行環境９０Ｐ１〜９０Ｐｋを実行する演算回路とは独立な演算回路群１１で実行される。

すなわち、最小の演算回路群１１（１つのＣＰＵないし複数のＣＰＵ）を新規に情報処理装置に追加し、さらに、実行環境の分割と、実行環境間の資源調停との機能を、実行環境から共通項として切り出して、それを実行環境間で共有可能な実行環境分割制御手段２００として別途切り出した構成といえる。これは、実行環境内で基本処理の切り出しが困難であることに着目し、基本処理の信頼度を逆に低く設定してしまうことで、実行環境全体を低信頼度の処理とみなすことが可能となり、その結果、各実行環境内でフィルタ制御を行うのではなく、装置全体で共有化したフィルタ制御を行う実行環境分割手段２００を切り出すことが可能となったものである。これにより、極めて低コストなフィルタ制御が可能となる。

データセンター等の情報処理装置提供者は、その使用者がその実行環境の中でどのようなソフトウェアを動作させうるのかを事前に（装置出荷前に）知ることができない。その提供者は、その実行環境全体が１００％バグフリーであり、かつ、悪意のあるウィルスを完全に防いでいることを保証することができないため、実行環境全体の信頼度を、情報処理装置にとって低いとみなすことができる。

一方、情報処理装置提供者は、演算回路群１１及び実行環境分割制御手段２００の動作を事前に（装置出荷前に）保証することが可能である。この点において、全実行環境と比べて、実行環境分割制御手段２００は、情報処理装置にとって高信頼であるといえる。

関連技術とは異なり、演算回路群１１にて、情報処理装置の基本機能が実行されるわけではない。使用者毎に不可欠な基本機能は、それぞれの実行環境の中に含まれる。

本実施例においては、複数の使用者によって共有された半導体集積回路１００の上で、使用者毎に互いに信頼できない実行環境が動作している状況で、高信頼な実行環境分割制御手段２００及び演算回路群１１を新規に追加し、かつ、それを実行環境間で共有することで、フィルタ装置１０１０を経由して、ハードウェア的に、信頼できない実行環境同士の相互干渉の防止を低コストに行う、構成を特徴の１つとしている。

さらに、本実施例において、実行環境分割制御手段２００は、基盤ソフトウェア群７０と協調することで、実行環境間での資源調停を安全に、かつ、低コストに行うことが可能となる。これが可能である理由は、本実施例においては、基盤ソフトウェア群も信頼可能ではないものの、フィルタ装置１０１０の強制的な設定変更や、リセットなどの回路的な強制制御を経由することで、ある使用者に属する実行環境がＣＰＵ資源等を独占することをハードウェア的に回避できるためである。

図３は、本発明の一実施例のフィルタ装置１０１０に設定される分割情報２０１を示す図である。図３において、演算回路＃１−１０は、０ｘ００００００００から０ｘ１０００００００までの領域の読み出し（Ｒ）と、０ｘ１００００００から０ｘ２０００００００までの領域の読み書き（Ｒ，Ｗ）とが許可され、それ以外の領域への読み書きは全て拒否される。

演算回路＃１１−５０は、０ｘ２０００００００から０ｘ３０００００００までの領域の読み出し（Ｒ）と０ｘ３００００００から０ｘ４０００００００までの領域の読み書き（Ｒ，Ｗ）とが許可され、それ以外の領域への読み書き（Ｒ，Ｗ）は全て拒否される。

これにより、それぞれの基盤ソフトウェアが管理する演算回路ごとに、メモリないしＩ／Ｏ領域へのアクセス制御を行うことができるので、基盤ソフトウェア間の信頼性を高めることが可能である。

図４は、図２の半導体集積回路１００の動作の一例を説明するための図である。図４において、矢印脇のＳと数字からなる符合は、ステップ番号を表している。この例では、演算回路１０Ｐ１−１〜１０Ｐ１−ｍから１０Ｐｋ−１〜１０Ｐｋ−ｎまでがそれぞれ実行可能なメモリ・Ｉ／Ｏ領域を定める方法について説明する。

ステップ１（Ｓ１）：実行環境分割制御手段２００は、あらかじめ定められた分割情報２０１に基づき、フィルタ装置１０１０の設定を行う。

図５は、図２の半導体集積回路１００の動作の一例を説明するための図である。図５において、矢印脇のＳと数字からなる符合は、ステップ番号を表している。この例では、演算回路１０Ｐ１−１〜１０Ｐ１−ｍから１０Ｐｋ−１〜１０Ｐｋ−ｎまでに対して基盤ソフトウェア７０Ｐ１〜７０Ｐｋを起動する方法について説明する。

ステップ１（Ｓ１）：実行環境分割制御手段２００は、演算回路１０Ｐ１−１〜１０Ｐ１−ｍから１０Ｐｋ−１〜１０Ｐｋ−ｎまでの起動を行う。

ステップ２（Ｓ２）：演算回路１０Ｐ１−１〜１０Ｐ１−ｍは、基盤ソフトウェア７０Ｐ１を起動し、また、演算回路１０Ｐｋ−１〜１０Ｐｋ−ｎは基盤ソフトウェア７０Ｐｋを起動する。

ステップ３（Ｓ３）：実行環境分割制御手段２００は、基盤ソフトウェア７０Ｐ１〜７０Ｐｋに対して、割り当てた領域についての情報を提供する。

ここで、基盤ソフトウェアに、仮に不具合があったとしても、フィルタ装置１０１０が設定されているので、基盤ソフトウェアに割り当てられた領域以外へは干渉できないため、極めて高信頼な基盤ソフトウェアの起動が実現できている。

図６は、図２の半導体集積回路１００の動作の一例を説明するための図である。図６において、矢印脇のＳと数字からなる符合は、ステップ番号を表している。この例では、基盤ソフトウェア７０Ｐ１〜７０Ｐｋがそれぞれの実行環境９０Ｐ１〜９０ＰｋのＯＳを起動する方法について説明する。

ステップ１（Ｓ１）：基盤ソフトウェア７０Ｐ１〜７０Ｐｋは、図５で与えられた情報を元に、実行するＯＳに対する資源の仮想化を行い、そして、ＯＳを起動する。

ここで、資源の仮想化とは、例えば、０番地に割り当てるアドレスをどこに設定するかといったメモリ仮想化や、Ｉ／Ｏや割込み処理に対する仮想化を含む。

図７は、図２の半導体集積回路１００の動作の一例を説明するための図である。図７において、矢印脇のＳと数字からなる符合は、ステップ番号を表している。この例では、実行環境９０Ｐ１から、フィルタ装置１０１０で許可されたアクセスが発行された場合について説明する。

ステップ１（Ｓ１）：仮想化環境９０Ｐ１から、フィルタ装置１０１０へアクセスが発行される。

ステップ２（Ｓ２）：フィルタ装置１０１０は、当該アクセスが許可されることを判断し、その結果、相互結合網１０００経由で、そのアクセスを発行する。

図８は、図２の半導体集積回路１００の動作の一例を説明するための図である。図８において、矢印脇のＳと数字からなる符合は、ステップ番号を表している。この例では、実行環境９０Ｐ１から、フィルタ装置１０１０で許可されないアクセスが発行された場合について説明する。

ステップ１（Ｓ１）：仮想化環境９０Ｐ１から、フィルタ装置１０１０へアクセスが発行される。

ステップ２（Ｓ２）：フィルタ装置１０１０は、当該アクセスが許可されないことを判断し、その結果、相互結合網１０００経由で、アクセスエラーを発行元の演算回路へと通知する。

図９は、図２の半導体集積回路１００の動作の一例を説明するための図である。図９において、矢印脇のＳと数字からなる符合は、ステップ番号を表している。この例では、実行環境分割制御手段２００が、システムから与えられた情報に基づいて、特定の実行環境において、動的に資源を調整する方法について説明する。ここで、システムから与えられた情報とは、例えば、演算回路ないしメモリが新規にシステムに追加された、あるいは、保守のために、特定の仮想化環境の演算回路やメモリの使用を停止するといったことを意味する。

ステップ１（Ｓ１）：実行環境分割制御手段２００は、システムから与えられた情報に基づいて、実行環境（仮想化環境）９０Ｐ１の基盤ソフトウェア７０Ｐ１に通知を行う。

ステップ２（Ｓ２）：実行環境９０Ｐ１の基盤ソフトウェア７０Ｐ１は、その通知に基づいて、自身の情報を更新し、その結果を、実行環境分割制御手段２００へと返答する。

返答後、基盤ソフトウェア７０Ｐ１は、実行環境分割制御手段２００からの応答待ちになる。応答待ち時に、基盤ソフトウェア７０Ｐ１は与えられた情報に関係ない処理は進めてもよいことは勿論である。

ステップ３（Ｓ３）：実行環境分割制御手段２００は、今回与えられた情報に基づき、フィルタ装置１０１０の設定を行う。

ステップ４（Ｓ４）：実行環境分割制御手段２００は、実行環境９０Ｐ１の基盤ソフトウェア７０Ｐ１にフィルタ設定が完了したことを通知する。

これにより、実行環境９０Ｐ１の基盤ソフトウェア７０Ｐ１は、新しい情報に基づいて動作を開始する。

ここで、基盤ソフトウェアから応答が無かった場合には、システム側に通知してもよいし、あるいは、リセットを行っても良い。あるいは、強制的に設定を変更してもよい。これにより、高信頼に基盤ソフトウェアを制御することが可能である。

図１０は、図２の半導体集積回路１００の動作の一例を説明するための図である。図１０において、矢印脇のＳと数字からなる符合は、ステップ番号を表している。この例では、実行環境分割制御手段２００が、システムないし基盤ソフトウェアから与えられた情報に基づいて、実行環境間において、動的に資源を調整する方法について説明する。なお、システムから与えられた情報とは、例えば、演算回路ないしメモリの負荷状況に応じた配分といったことを意味する。

ステップ１（Ｓ１）：実行環境分割制御手段２００は、システムないし実行環境９０Ｐ１の基盤ソフトウェア７０Ｐ１からの情報を受理する。

ステップ２（Ｓ２）：実行環境分割制御手段２００は、その情報に基づいて、実行環境９０Ｐｋの基盤ソフトウェアに当該資源を調整するように依頼する。

ステップ３（Ｓ３）：実行環境９０Ｐｋの基盤ソフトウェア７０Ｐｋは、その通知に基づいて、自身の資源を調整し、その結果を、実行環境分割制御手段２００へと返答する。

ステップ４（Ｓ４）：実行環境分割制御手段２００は、今回の情報に基づき、フィルタ装置１０１０の設定を行う。

ステップ５（Ｓ５）：実行環境分割制御手段２００は、実行環境９０Ｐ１の基盤ソフトウェア７０Ｐ１にフィルタ設定が完了したことを通知する。

これにより、実行環境９０Ｐ１の基盤ソフトウェア７０Ｐ１は、新しい情報に基づいて動作を開始することで、基盤ソフトウェアから応答が無かった場合には、システム側に通知してもよいし、あるいは、リセットを行っても良い。また、強制的に設定を変更してもよい。これにより、高信頼に基盤ソフトウェアを制御することが可能である。

図１１は、本発明の別の実施例の情報処理装置の全体構成を示す図である。図１１を参照すると、複数の半導体集積回路１００Ｃ１〜Ｃｔにおいて、メモリ３１とＩ／Ｏ４１が共有されている構成を示している。

ここで、メモリとＩ／Ｏは物理的に分散していたとしても、論理的に共有されていればよい。

半導体集積回路１００Ｃ１には、実行環境分割制御手段２００Ｃ１と、フィルタ装置１０１０Ｃ１を含む相互結合網１０００Ｃ１が含まれる。

また、半導体集積回路１００Ｃｔには、実行環境分割制御手段２００Ｃｔと、フィルタ装置１０１０Ｃｔを含む相互結合網１０００Ｃｔが含まれるものとする。すなわち、共有メモリ・Ｉ／Ｏを備えた、複数の半導体集積回路からなる情報処理装置を想定している。

図１２は、図１１の情報処理装置の動作の一例を説明するための図である。図１２において、矢印脇のＳと数字からなる符合は、ステップ番号を表している。この例では、複数の実行環境分割制御手段が、システムないし基盤ソフトウェアから与えられた情報に基づいて、実行環境間において、動的に資源を調整する方法について説明する。

ステップ１（Ｓ１）：実行環境分割制御手段２００Ｃ１は、システムないし基盤ソフトウェアからの情報を受理する。

ステップ２（Ｓ２）：実行環境分割制御手段２００Ｃ１は、その情報に基づいて、半導体集積回路１００Ｃｔに備わる実行環境分割制御手段２００Ｃｔに当該資源を調整するように依頼する。

ステップ３（Ｓ３）：実行環境分割制御手段２００Ｃｔは、その通知に基づいて、自身の集積回路内の実行環境へ資源調整を依頼する。

ステップ４（Ｓ４）：実行環境分割制御手段２００Ｃｔは、資源調整を依頼した実行環境から応答を受理する。

ステップ５（Ｓ５）：実行環境分割制御手段２００Ｃｔは、その情報に基づき、フィルタ装置１０１０Ｃｔの設定を変更する。

ステップ６（Ｓ６）：実行環境分割制御手段２００Ｃｔは、資源調整の完了について、実行環境分割制御手段２００Ｃ１へ返答する。

ステップ７（Ｓ７）：実行環境分割制御手段２００Ｃｔからの応答を受けると、実行環境分割制御手段２００Ｃ１は、今回の情報に基づき、フィルタ装置１０１０Ｃ１の設定を行う。

ステップ８（Ｓ８）：実行環境分割制御手段２００Ｃ１は、システムないし基盤ソフトウェアへ資源調整が完了したことを通知する。ここで、基盤ソフトウェアから応答が無かった場合には、システム側に通知してもよいし、あるいは、半導体集積回路ごとリセットを行っても良い。また、強制的に設定を変更してもよい。これにより、高信頼に基盤ソフトウェアを制御することが可能である。

図１３は、本発明のさらに別の実施例の情報処理装置の全体構成を示す図である。図１３を参照すると、複数の半導体集積回路１００Ｃ１〜Ｃｔにおいて、分散メモリ３１Ｃ１〜ＣｔとＩ／Ｏ４１Ｃ１〜Ｃｔの構成を示している。半導体集積回路１００Ｃ１には、実行環境分割制御手段２００Ｃ１と、フィルタ装置１０１０Ｃ１を含む相互結合網１０００Ｃ１が含まれる。また、半導体集積回路１００Ｃｔには、実行環境分割制御手段２００Ｃｔと、フィルタ装置１０１０Ｃｔを含む相互結合網１０００Ｃｔが含まれるものとしている。すなわち、分散メモリ・Ｉ／Ｏを備えた、複数の半導体集積回路からなる情報処理装置を想定している。

図１４は、図１３の情報処理装置の動作の一例を説明するための図である。図１４において、矢印脇のＳと数字からなる符合は、ステップ番号を表している。この例では、複数の実行環境分割制御手段が、システムないし基盤ソフトウェアから与えられた情報に基づいて、実行環境間において、動的にＯＳをやり取りする方法について説明する。

ステップ１（Ｓ１）：実行環境分割制御手段２００Ｃ１は、システムないし基盤ソフトウェアからの情報を受理する。

ステップ２（Ｓ２）：実行環境分割制御手段２００Ｃ１は、その情報に基づいて、半導体集積回路１００Ｃｔに備わる実行環境分割制御手段２００Ｃｔに当該ＯＳの実行に必要な情報を通知する。

ステップ３（Ｓ３）：実行環境分割制御手段２００Ｃｔは、その通知に基づいて、メモリ３１Ｃｔの空き領域について、実行環境分割制御手段２００Ｃ１からの書き込みが可能となるように、フィルタ装置１０１０Ｃｔの設定を変更する。実行環境分割制御手段２００Ｃ１は、それ以外の領域の書き込みは許可されない。

ステップ４（Ｓ４）：実行環境分割制御手段２００Ｃｔは、メモリ３１Ｃｔの空き領域について、実行環境分割制御手段２００Ｃ１に返答する。

ステップ５（Ｓ５）：実行環境分割制御手段２００Ｃ１は、ＯＳ実行に必要な情報を、
メモリ３１Ｃ１からメモリ３１Ｃｔの指定された領域へコピーを行う。

ステップ６（Ｓ６）：実行環境分割制御手段２００Ｃ１は、半導体集積回路１００Ｃｔに備わる実行環境分割制御手段２００Ｃｔに当該ＯＳの実行に必要な情報の転送完了を通知する。

ステップ７（Ｓ７）：実行環境分割制御手段２００Ｃｔは、実行環境へＯＳの実行を依頼する。

ステップ８（Ｓ８）：実行環境分割制御手段２００Ｃｔは、実行環境からＯＳ実行の応答を得る。

ステップ９（Ｓ９）：実行環境分割制御手段２００Ｃｔは、その情報に基づき、フィルタ装置１０１０Ｃｔの設定を変更する。

ステップ１０（Ｓ１０）：実行環境分割制御手段２００Ｃｔは、ＯＳ実行の完了について、実行環境分割制御手段２００Ｃ１に返答する。

ステップ１１（Ｓ１１）：実行環境分割制御手段２００Ｃ１は、今回の情報に基づき、フィルタ装置１０１０Ｃ１の設定を行う。

ステップ１２（Ｓ１２）：実行環境分割制御手段２００Ｃ１は、システムないし基盤ソフトウェアへＯＳのやりとりが完了したことを通知する。ここで、メモリのコピーに関して、インクリメンタルなコピーを繰り返すことで、アプリケーションからすると、瞬間的に移動が完了したように見せるといったことも可能である。

なお、前記各実施例では、複数の基盤ソフトウェアを動作可能な情報処理装置および方法を例に説明したが、本実施例は、かかる情報処理装置および方法に限定されるものではなく、任意の情報処理装置および方法に適用可能である。

以上、本発明を上記実施例に即して説明したが、本発明は、上記実施例の構成や動作にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で当業者であればなしうることが可能な各種変形、修正を含むことはもちろんである。
なお、上記特許文献１、２の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。

Claims (29)

1. 複数の演算回路と、
   前記複数の演算回路でそれぞれ実行される複数の基盤ソフトウェアと、
   前記演算回路からのアクセスを制限し、前記演算回路同士の分離制御を行うフィルタ手段を有する相互結合網と、
   前記複数の基盤ソフトウェアをそれぞれ実行する演算回路とは別の演算回路と、
   前記別の演算回路で実行される実行環境分割制御手段と、
   を備え、
   前記実行環境分割制御手段は、複数の前記基盤ソフトウェアに対して１つ配設され、前記相互結合網の前記フィルタ手段のアクセス制限の設定を変更する、こと特徴とする半導体集積回路。
2. 前記実行環境分割制御手段は、前記基盤ソフトウェアの信頼度よりも高い信頼度を有し、前記基盤ソフトウェアと協調して前記相互結合網の前記フィルタ手段のアクセス制限の設定を変更する、ことを特徴とする請求項１に記載の半導体集積回路。
3. 前記複数の基盤ソフトウェアは互いに同一又は同等の信頼度を有する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体集積回路。
4. 前記実行環境分割制御手段は、前記複数の基盤ソフトウェアの起動時に、前記基盤ソフトウェアが利用可能な資源の情報を渡す、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体集積回路。
5. 前記フィルタ手段は、前記基盤ソフトウェアに割り当てられた領域以外へのアクセスを制限する、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体集積回路。
6. 前記実行環境分割制御手段は、前記複数の演算回路の起動を行い、
   前記複数の演算回路はそれぞれ対応する基盤ソフトウェアを起動し、
   前記実行環境分割制御手段は、前記基盤ソフトウェアに対して、割り当てた領域についての情報を提供する、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体集積回路。
7. 前記基盤ソフトウェアは、前記実行環境分割制御手段からの情報を元に実行するＯＳ（オペレーティングシステム）に対する資源の仮想化を行いＯＳを起動する、ことを特徴とする請求項６に記載の半導体集積回路。
8. 前記演算回路、前記基盤ソフトウェア、ＯＳ、アプリケーションを含む仮想化環境から前記フィルタ手段へアクセスが発行されると、前記フィルタ手段は、前記アクセスが許可されるか否かを判断し、
   前記アクセスが許可される場合、前記相互結合網経由でアクセスを発行し、
   前記アクセスが許可されない場合、前記相互結合網経由でアクセスエラーを発行元の演算回路へと通知する、ことを特徴とする請求項７に記載の半導体集積回路。
9. 前記実行環境分割制御手段は、システムの所定の情報に基づいて、前記基盤ソフトウェアに通知を行い、
   前記基盤ソフトウェアは前記通知に基づいて前記基盤ソフトウェアで保持する情報を更新し、更新結果を、前記実行環境分割制御手段へと返答し、
   前記実行環境分割制御手段は、前記フィルタ手段の設定を行い、
   前記実行環境分割制御手段は、前記基盤ソフトウェアに対して、前記フィルタ手段の設定が完了したことを通知する、ことを特徴とする請求項７に記載の半導体集積回路。
10. 前記実行環境分割制御手段は、一の基盤ソフトウェアから所定の情報を受理した場合、前記情報に基づいて他の基盤ソフトウェアに資源を調整するように依頼し、
    前記他の基盤ソフトウェアは、前記依頼に基づいて資源を調整しその結果を前記実行環境分割制御手段へと返答し、
    前記実行環境分割制御手段は、受け取った情報に基づき、前記フィルタ手段の設定を行い、前記一の基盤ソフトウェアに前記フィルタ手段の設定が完了したことを通知する、ことを特徴とする請求項７に記載の半導体集積回路。
11. 請求項１乃至１０のいずれか一に記載の複数の半導体集積回路を備え、前記複数の半導体集積回路は、メモリと入出力装置を共用している、ことを特徴とする情報処理装置。
12. 一の前記半導体集積回路の前記実行環境分割制御手段は、システムないし基盤ソフトウェアからの情報を受理した場合、前記実行環境分割制御手段は前記情報に基づいて、他の半導体集積回路の実行環境分割制御手段に資源を調整するように依頼し、
    他の前記半導体集積回路の前記実行環境分割制御手段は、前記依頼に基づいて、半導体集積回路内の実行環境へ資源調整を依頼し、
    資源調整を依頼した実行環境から応答を受理すると、他の前記半導体集積回路の前記実行環境分割制御手段は、前記情報に基づき、前記フィルタ手段の設定を変更し、他の前記半導体集積回路の前記実行環境分割制御手段は、資源調整の完了について、前記一の半導体集積回路の前記実行環境分割制御手段へ返答し、
    前記応答を受けると、前記一の半導体集積回路の前記実行環境分割制御手段は、前記情報に基づき、前記一の半導体集積回路のフィルタ手段の設定を行い、システムないし基盤ソフトウェアへ資源調整が完了したことを通知する、ことを特徴とする請求項１１に記載の情報処理装置。
13. 請求項１乃至１０のいずれか一に記載の複数の半導体集積回路を備え、前記半導体集積回路はメモリと入出力装置をそれぞれ備える、ことを特徴とする情報処理装置。
14. 一の前記半導体集積回路の実行環境分割制御手段は、システムないし基盤ソフトウェアからの情報を受理すると、前記情報に基づいて、他の半導体集積回路の実行環境分割制御手段にＯＳ（オペレーティングシステム）の実行に必要な情報を通知し、
    前記他の半導体集積回路の実行環境分割制御手段は、前記通知に基づいて、前記他の半導体集積回路のメモリの空き領域について、前記一の半導体集積回路の実行環境分割制御手段からの書き込みが可能となるように、前記他の半導体集積回路のフィルタ手段の設定を変更し、
    前記他の半導体集積回路の実行環境分割制御手段は、前記他の半導体集積回路のメモリの空き領域について、前記一の半導体集積回路の実行環境分割制御手段に返答し、
    前記一の半導体集積回路の実行環境分割制御手段は、ＯＳの実行に必要な情報を、前記一の半導体集積回路のメモリから、前記他の半導体集積回路のメモリの指定された領域へコピーを行い、
    前記一の半導体集積回路の実行環境分割制御手段は、前記他の半導体集積回路の実行環境分割制御手段にＯＳの実行に必要な情報の転送完了を通知し、前記他の半導体集積回路の実行環境分割制御手段は、実行環境へＯＳの実行を依頼し、
    実行環境からＯＳの実行の応答を得ると、前記他の半導体集積回路の実行環境分割制御手段は、前記情報に基づき、前記他の半導体集積回路のフィルタ装置の設定を変更し、前記他の半導体集積回路のＯＳの実行の完了について、前記一の半導体集積回路の実行環境分割制御手段に返答し、
    前記一の半導体集積回路の実行環境分割制御手段は、前記一の半導体集積回路のフィルタ手段の設定を行い、システムないし基盤ソフトウェアへＯＳのやりとりが完了したことを通知する、ことを特徴とする請求項１３に記載の情報処理装置。
15. 複数の演算回路と、
    前記複数の演算回路でそれぞれ実行される複数の基盤ソフトウェアと、
    前記演算回路からのアクセスを制限し、前記演算回路同士の分離制御を行うフィルタ手段を有する相互結合網と、
    を備えた情報処理装置の制御方法であって、
    前記複数の基盤ソフトウェアをそれぞれ実行する演算回路とは別の演算回路で実行環境分割制御手段を実行し、
    前記実行環境分割制御手段は、
    複数の前記基盤ソフトウェアに対して１つ配設され、
    前記相互結合網の前記フィルタ手段のアクセス制限の設定を変更する、ことを特徴とする情報処理装置の制御方法。
16. 前記実行環境分割制御手段は、前記基盤ソフトウェアの信頼度よりも高い信頼度を有し、前記基盤ソフトウェアと協調して、前記相互結合網の前記フィルタ手段のアクセス制限の設定を変更する、ことを特徴とする請求項１５に記載の情報処理装置の制御方法。
17. 前記複数の基盤ソフトウェアは互いに同一又は同等の信頼度を有する、ことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の情報処理装置の制御方法。
18. 前記実行環境分割制御手段は、前記複数の基盤ソフトウェアの起動時に、前記基盤ソフトウェアが利用可能な資源の情報を渡す、ことを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか１項に記載の情報処理装置の制御方法。
19. 前記フィルタ手段は、前記基盤ソフトウェアに割り当てられた領域以外へのアクセスを制限する、ことを特徴とする請求項１５乃至１８のいずれか１項に記載の情報処理装置の制御方法。
20. 前記実行環境分割制御手段は、複数の演算回路の起動を行い、
    前記複数の演算回路はそれぞれ対応する基盤ソフトウェアを起動し、
    前記実行環境分割制御手段は、前記基盤ソフトウェアに対して、割り当てた領域についての情報を提供する、ことを特徴とする請求項１５乃至１９のいずれか１項に記載の情報処理装置の制御方法。
21. 前記基盤ソフトウェアは、前記実行環境分割制御手段からの情報を元に、実行するＯＳ（オペレーティングシステム）に対する資源の仮想化を行い、ＯＳを起動する、ことを特徴とする請求項２０に記載の情報処理装置の制御方法。
22. 前記演算回路、前記基盤ソフトウェア、前記ＯＳ，アプリケーションを含む仮想化環境からフィルタ手段へアクセスが発行されると、前記フィルタ手段は、前記アクセスが許可されるか否かを判断し、
    前記アクセスが許可される場合、前記相互結合網経由でアクセスを発行し、
    前記アクセスが許可されない場合、前記相互結合網経由で、アクセスエラーを発行元の演算回路へと通知する、ことを特徴とする請求項２１に記載の情報処理装置の制御方法。
23. 前記実行環境分割制御手段は、システムの所定の情報に基づいて、前記基盤ソフトウェアに通知を行い、前記基盤ソフトウェアは、前記通知に基づいて前記基盤ソフトウェアで保持する情報を更新し、結果を、前記実行環境分割制御手段へと返答し、
    前記実行環境分割制御手段は、前記フィルタ手段の設定を行い、
    前記実行環境分割制御手段は、前記基盤ソフトウェアに前記フィルタ手段の設定が完了したことを通知する、ことを特徴とする請求項２１に記載の情報処理装置の制御方法。
24. 前記実行環境分割制御手段は、一の基盤ソフトウェアから所定の情報を受理した場合、前記情報に基づいて他の基盤ソフトウェアに資源を調整するように依頼し、
    前記他の基盤ソフトウェアは、前記依頼に基づいて資源を調整し、結果を、前記実行環境分割制御手段へと返答し、
    前記実行環境分割制御手段は、受け取った情報に基づき、前記フィルタ手段の設定を行い、前記一の基盤ソフトウェアに前記フィルタ手段の設定が完了したことを通知する、ことを特徴とする請求項２１に記載の情報処理装置の制御方法。
25. 一の前記半導体集積回路の前記実行環境分割制御手段は、システムないし基盤ソフトウェアからの情報を受理した場合、前記実行環境分割制御手段は前記情報に基づいて、他の半導体集積回路の実行環境分割制御手段に資源を調整するように依頼し、
    他の前記半導体集積回路の前記実行環境分割制御手段は、前記依頼に基づいて、半導体集積回路内の実行環境へ資源調整を依頼し、
    資源調整を依頼した実行環境から応答を受理すると、他の前記半導体集積回路の前記実行環境分割制御手段は、前記情報に基づき、前記フィルタ手段の設定を変更し、他の前記半導体集積回路の前記実行環境分割制御手段は、資源調整の完了について、前記一の半導体集積回路の前記実行環境分割制御手段へ返答し、
    前記応答を受けると、前記一の半導体集積回路の前記実行環境分割制御手段は、前記情報に基づき、前記一の半導体集積回路のフィルタ手段の設定を行い、システムないし基盤ソフトウェアへ資源調整が完了したことを通知する、ことを特徴とする請求項１５乃至２４のいずれか１項に記載の情報処理装置の制御方法。
26. 一の前記半導体集積回路の実行環境分割制御手段は、システムないし基盤ソフトウェアからの情報を受理すると、前記情報に基づいて、他の半導体集積回路の実行環境分割制御手段にＯＳ（オペレーティングシステム）の実行に必要な情報を通知し、
    前記他の半導体集積回路の実行環境分割制御手段は、前記通知に基づいて、前記他の半導体集積回路のメモリの空き領域について、前記一の半導体集積回路の実行環境分割制御手段からの書き込みが可能となるように、前記他の半導体集積回路のフィルタ手段の設定を変更し、
    前記他の半導体集積回路の実行環境分割制御手段は、前記他の半導体集積回路のメモリの空き領域について、前記一の半導体集積回路の実行環境分割制御手段に返答し、
    前記一の半導体集積回路の実行環境分割制御手段は、ＯＳの実行に必要な情報を、前記一の半導体集積回路のメモリから、前記他の半導体集積回路のメモリの指定された領域へコピーを行い、
    前記一の半導体集積回路の実行環境分割制御手段は、前記他の半導体集積回路の実行環境分割制御手段にＯＳの実行に必要な情報の転送完了を通知し、前記他の半導体集積回路の実行環境分割制御手段は、実行環境へＯＳの実行を依頼し、
    実行環境からＯＳの実行の応答を得ると、前記他の半導体集積回路の実行環境分割制御手段は、前記情報に基づき、前記他の半導体集積回路のフィルタ装置の設定を変更し、前記他の半導体集積回路のＯＳの実行の完了について、前記一の半導体集積回路の実行環境分割制御手段に返答し、
    前記一の半導体集積回路の実行環境分割制御手段は、前記一の半導体集積回路のフィルタ手段の設定を行い、システムないし基盤ソフトウェアへＯＳのやりとりが完了したことを通知する、ことを特徴とする請求項１５乃至２４のいずれか１項に記載の情報処理装置の制御方法。
27. 複数の演算回路と、
    前記複数の演算回路で実行され、同一の信頼度を有する複数の基盤ソフトウェアと、
    前記演算回路からのアクセスを制限し、前記演算回路同士の分離制御を行うフィルタ手段を有する相互結合網と、
    を備えた情報処理装置において、
    前記複数の基盤ソフトウェアをそれぞれ実行する演算回路とは別の演算回路において、前記相互結合網の前記フィルタ手段のアクセス制限の設定を変更する実行環境分割制御処理を実行させるプログラム。
28. 前記実行環境分割制御処理は、前記基盤ソフトウェアの信頼度よりも高い信頼度を有し、前記基盤ソフトウェアと協調して、前記相互結合網の前記フィルタ手段のアクセス制限の設定を変更する、ことを特徴とする請求項２７に記載のプログラム。
29. プログラム動作可能な演算装置、
    前記演算装置上で実行され前記演算装置を管理する基盤ソフトウェア、
    前記基盤ソフトウェア上で実行されるオペレーティング及びアプリケーション、
    を備えた実行環境を複数組備え、
    前記複数組の実行環境の前記演算装置間を相互接続する相互接続網を備え、
    前記複数組の実行環境の前記演算装置の分離制御を行うフィルタを、前記複数の実行環境に対して共通に、前記相互接続網内に備え、
    前記複数の実行環境の演算装置とは別に設けられ、前記相互接続網に接続される演算装置をさらに備え、
    前記フィルタは、前記別の演算装置で実行される実行環境分割制御手段によって、そのアクセス制限の設定が変更自在とされる、情報処理装置。

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