WO2010050335A1 - リソース管理方法と組込み装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a resource management method and a built-in device in a computer system, and more particularly to a resource management method for a computer system with few resources such as a built-in device.
- Patent Document 1 discloses a resource management method that avoids failures such as operation stoppage due to resource depletion by limiting the amount of resources used by the entire system and modules.
- Non-Patent Document 1 shows a method of limiting the amount of memory used by each module by dividing the memory area and associating the divided area with the module. More specifically, a method for limiting the amount of shared memory by providing one divided area dedicated to the shared memory is shown.
- the module does not necessarily consume resources up to the limit value. Since the amount of resources actually used by the module varies depending on the usage method of the user and the configuration of the module being executed on the system, it is necessary to provide some margin for the limit value set for each module. For this reason, if a module is executed with the total limit value of each module being less than the absolute amount of resources in the entire system, the number of modules that can be executed is limited even though there is room in the overall system resource amount. There is a problem of being able to. For example, in the conventional technique shown in Non-Patent Document 1, since the memory space has to be divided finely with an increase in the number of modules, there is a problem in that an empty area is generated in each divided area and the use efficiency of the memory is lowered. is there.
- An object of the present invention is to provide a resource management method and an embedded device that solve the above-described problems and improve resource usage efficiency while reducing the probability of occurrence of a failure due to resource depletion in an embedded system that operates by combining a plurality of modules. There is.
- the resources set in each module can be determined with respect to what can be determined that the module is stably operating based on the execution history of the already installed or executing software modules.
- the main feature is to determine whether installation or execution is possible by including the maximum value of the amount of resources actually used from the execution history instead of the usage amount limit value.
- the present invention is a resource management method in a system in which the amount of resources used by a software module is individually limited and the sum of the maximum resource usage of each software module is smaller than the total system resource amount.
- the present invention is an embedded device that individually limits the amount of resources used by a software module, and the sum of the maximum resource usage of each software module is smaller than the total system resource amount.
- install or execute by including the means to determine that the software module is operating stably based on the execution history of the already installed or executing software module group and the actual resource use maximum from the execution history. It is an embedded device having means for determining whether or not it is possible.
- FIG. 1 is a system configuration diagram of the first embodiment.
- FIG. 2 shows the details of the software module.
- FIG. 3 shows the data structure of the resource information table.
- FIG. 4 is a flowchart showing a process for determining whether to install or execute a software module.
- FIG. 5 is a diagram illustrating an example of memory movement.
- FIG. 1 is a system configuration diagram of one embodiment of the present invention.
- the remote maintenance server device 110 includes a failure information collection unit 111 and failure information data 112, and collects failure information of software modules generated in the information home appliance terminal device via the Internet.
- the software module distribution server device 120 includes a software module registration unit 121, a distribution software module storage unit 122, and a software module distribution unit 123, and distributes new software modules to the information home appliance terminal device 140.
- the information home appliance terminal device 140 includes a software module reception unit 141, a module management unit 142, a module software module 143, a failure information transmission unit 144, a resource usage monitoring unit 145, and a resource information table 146.
- the software module receiving unit 141 receives a software module from the software module distribution server device 120.
- the module management unit 142 determines whether the module can be installed or executed.
- There are a plurality of software modules 143 such as software modules received from the software module distribution server device 120 and software modules installed in the information home appliance terminal device 140 in advance.
- the failure information transmission unit 144 transmits failure information generated in the software module 143 to the remote maintenance server device 110. In particular, when a failure occurs due to resource depletion within a range not exceeding the resource limit value set in the software module 143, the failure information is transmitted.
- the failure information is information used to identify the cause of a failure that has occurred in the software module 143, such as a log, a memory dump, a thread dump, and a resource usage status.
- the remote maintenance server device 110 performs necessary maintenance based on the information, for example, stops, uninstalls, updates, etc. the software module 143 that operates on the information home appliance terminal device 110.
- the resource usage monitoring unit 145 monitors the resources used by the software module 143 and stores the maximum value of resource usage in the resource information table 146.
- FIG. 2 shows details of the software module 143 of FIG.
- the software module 143 is stored in the distribution software module storage unit 122 and is executed on the information home appliance terminal device 140.
- the software module 143 includes metadata 210, program code 220, and data resources 230.
- the metadata 210 describes information necessary for the installation and execution of the software module 143, and information on the dependent software module 211 and the memory limit value 212 necessary for the execution of the software module 143. Zero or more dependent software modules 211 are designated.
- the program code 220 is a code executed on the information home appliance terminal device 140.
- the data resource 230 is data such as an image used by the program code 220.
- FIG. 3 shows the data structure of the resource information table 146 of FIG.
- the module management unit 142 refers to the resource information table 146 and determines whether to install or execute the software module.
- Reference numeral 301 denotes an identifier that uniquely identifies the software module.
- the execution time 302 is the total execution time after the software module is installed.
- the memory movement last time 303 is the last time when the memory area used by the software module is moved by garbage collection.
- the memory usage maximum value 304 is the maximum amount of memory used after the software module is installed.
- the memory limit value 305 is a limit value of the usable memory amount set in the software module.
- the memory limit value 305 may be set in advance at the time of shipment of the information home appliance terminal device 140, the setting may be updated by the remote maintenance server device 110, or the received software module may include a memory limit value.
- the row element 307 may be set by the remote maintenance server device 110 when it is set at the time of shipment, or when it is added when the software module is installed.
- FIG. 4 is a flowchart for determining whether to install or execute a module based on only memory-related data stored in the resource information table 146 by the module management unit 142 for the software module 143 received by the software module reception unit 141. ing. The processing flow will be described below.
- Process 401 The software module receiving unit 141 receives the software module 143.
- Process 402 The module management unit 142 acquires the dependent software module 211 and the memory limit value 212 from the received metadata 201 of the software module 143.
- Process 403 A variable for storing the maximum total memory usage is set to zero.
- Process 404 The next row element 307 is acquired from the resource information table 146.
- Process 405 When the module identifier 301 is included in the dependent software module 211 acquired from the received software module, the memory usage maximum value may increase due to the installation and execution of a new software module. Proceed to Otherwise, the process proceeds to process 406.
- Process 406 If the execution time 302 exceeds a preset threshold value, the process proceeds to process 409. Otherwise, the process proceeds to process 407.
- Process 407 The elapsed time is calculated from the difference between the current time and the memory movement final time 303. If the elapsed time exceeds a preset threshold, the process proceeds to process 409. Otherwise, the process proceeds to process 408.
- Process 408 The memory limit value 305 is added to the variable for storing the maximum total memory usage.
- Process 409 The memory usage maximum value 304 is added to the variable for storing the maximum total memory usage.
- Process 410 If it is the last row element 307 of the resource information table 146, the process proceeds to process 411. Otherwise, the process proceeds to process 404.
- Process 411 The memory limit value 212 of the received software module is added to the variable for storing the maximum total memory usage.
- Process 412 The value of the variable storing the maximum total memory usage is compared with the absolute amount of memory usable in the entire system. If the value of the variable storing the maximum total memory usage is small, the process proceeds to process 413. Otherwise, the process proceeds to process 401 without installing the reception software module.
- Process 413 Install and start the receiving software module. When determining whether to install or execute the received software module based on the limit value of the resource other than the memory, the memory of the above flow is replaced with another resource and executed. However, the process 407 is omitted because it is a memory-specific process.
- FIG. 5 is a diagram showing an example of timing for recording the memory movement last time 303 in the resource information table 146 of FIG.
- a generational garbage collection method is widely known as a method of efficiently garbage collecting the memory area 501 used by the software module.
- the memory area 501 used by the software module is divided into a new generation area 510 and an old generation area 520.
- an area 511 is first allocated to the new generation area 510. If the software module uses a memory area allocated to the new generation area 510 even after a certain number of garbage collections, the memory area is moved (copied) to the old generation area 520.
- the memory area 512 allocated to the new generation area 510 is released by executing garbage collection within a certain number of times.
- the resource usage monitoring unit 145 records the current time in the memory movement last time 303 of the resource information table 146.
- the module management unit 142 determines that the operation is stable when the elapsed time from the last memory movement time 303 is long.
- the present invention is not limited to an embedded system, and the present invention is not limited to an embedded system.
- a monitoring device, a data center device, or the like that is difficult for a user to install software arbitrarily and immediately recover when a failure occurs due to resource exhaustion. Applicable to any information system.
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Abstract
Description
例えば、各機能要素を実現するソフトウェアモジュール(以下モジュールと呼称する)を複数組み合わせて全体機能を実現する組込み機器では、モジュールが相互にリソースを奪い合い、リソースが枯渇し、動作停止などの障害に結び付くケースが生じうる。このようなリソース障害は、開発作業を慎重に進めることで回避されるが、開発に必要な時間と経費の増加につながり、大きな問題となっている。
また、組込み機器のネットワーク接続の進展により、組込み機器がモジュールを受信し、受信したモジュールを実行するシステム事例が増加している。例えばネットワークなどを介してソフトウェア部品をやりとりすることで様々な機器の機能を容易に変更することを目指したプラットフォーム技術であるOSGi(登録商標)は、各家庭に設置されたホームゲートウェイにモジュールを配信するための規格を定めている。一般に、このようなシステムにより配信されるモジュールは多様であり、モジュールのリソース使用量も様々である。このため、リソースを大量に使うモジュールが配信されて実行されると、組込み機器の持つリソースが枯渇する可能性がある。
上記のような問題に対処する方法として、モジュール単位の使用リソース量を監視および制御する方法が多数知られている。代表的な方法として、モジュール単位のリソース量制限値を設けて一定量以上のリソースの使用を許さない方法がある。
例えば特許文献1では、システム全体およびモジュールが使用するリソース量を制限することでリソース枯渇による動作停止などの障害を避けるリソース管理方法を示している。
また、非特許文献1では、メモリ領域を分割し、分割領域とモジュールを対応づけることで、各モジュールが使用するメモリ量を制限する方法を示している。詳しくは、共有されるメモリ専用の分割領域を一つ設け、共有するメモリの量を制限する方法を示している。
例えば、非特許文献1の示す従来技術は、モジュール数の増加に伴って、メモリ空間を細かく分割しなければならないため、各分割領域に空き領域を発生させ、メモリの使用効率が下がるという課題がある。
本発明のリソース管理方法及び組込み装置の実施例について、説明する。
処理401:ソフトウェアモジュール受信部141がソフトウェアモジュール143を受信する。
処理402:モジュール管理部142は、受信したソフトウェアモジュール143のメタデータ201から、依存ソフトウェアモジュール211とメモリ制限値212を取得する。
処理403:最大メモリ使用量総和を格納する変数を0に設定する。
処理404:リソース情報テーブル146から次の行要素307を取得する。
処理405:受信ソフトウェアモジュールから取得した依存ソフトウェアモジュール211にモジュール識別子301が含まっている場合は、新たなソフトウェアモジュールのインストールおよび実行により、メモリ使用量最大値が増加する可能性があるため処理408に進む。その他は、処理406に進む。
処理406:実行時間302が予め設定された閾値を超える場合は、処理409に進む。その他は、処理407に進む。
処理407:現在時刻とメモリ移動最終時刻303の差分から経過時間を算出し、経過時間が予め設定された閾値を超える場合は、処理409に進む。その他は、処理408に進む。
処理408:最大メモリ使用量総和を格納する変数にメモリ制限値305を加算する。
処理409:最大メモリ使用量総和を格納する変数にメモリ使用量最大値304を加算する。
処理410:リソース情報テーブル146の最後の行要素307である場合は、処理411に進む。その他は、処理404に進む。
処理411:最大メモリ使用量総和を格納する変数に受信ソフトウェアモジュールのメモリ制限値212を加算する。
処理412:最大メモリ使用量総和を格納する変数の値とシステム全体で使用可能なメモリの絶対量を比較し、最大メモリ使用量総和を格納する変数の値が小さい場合は、処理413に進む。その他は、受信ソフトウェアモジュールのインストールは行わず処理401に進む。
処理413:受信ソフトウェアモジュールのインストールと起動を行う。
メモリ以外のリソースの制限値により受信ソフトウェアモジュールのインストールまたは実行可否の判断を行う場合、上記フローのメモリをその他のリソースに置き換えて実行する。ただし、処理407はメモリ特有の処理のため省略する。
111 障害情報収集部
112 障害情報データ
120 ソフトウェアモジュール配布サーバ装置
121 ソフトウェアモジュール登録部
122 配布ソフトウェアモジュール格納部
123 ソフトウェアモジュール配布部
130 ネットワーク
140 情報家電端末装置
141 ソフトウェアモジュール受信部
142 モジュール管理部
143 ソフトウェアモジュール
144 障害情報送信部
145 リソース使用監視部
146 リソース情報テーブル
210 メタデータ
211 依存ソフトウェアモジュール
212 メモリ制限値
220 プログラムコード
230 データリソース
301 モジュール識別子
302 実行時間
303 メモリ移動最終時刻
304 メモリ使用量最大値
305 メモリ制限値
307 行要素
501 ソフトウェアモジュール使用可能メモリ領域
510 新世代領域
511 ソフトウェアモジュール割当メモリ領域
512 ソフトウェアモジュール割当メモリ領域
520 旧世代領域
Claims (10)
- ソフトウェアモジュールが使用するリソース量を個別に制限し、各ソフトウェアモジュールの最大リソース使用量の総和がシステム全体リソース量より小さくなるシステムにおけるリソース管理方法であって、
新たにソフトウェアモジュールをインストールまたは実行する際に、既にインストール済みまたは実行中のソフトウェアモジュール群の実行履歴によりソフトウェアモジュールが安定動作していると判断するステップと、実行履歴から実リソース使用最大値を総和に含めて、インストールまたは実行可否を判断するステップとを有することを特徴としたリソース管理方法。 - 請求項1記載のリソース管理方法において、
ソフトウェアモジュールのインストール期間または実行期間が一定時間より長いことによりソフトウェアモジュールが安定動作していると判断するステップを有することを特徴とするリソース管理方法。 - 請求項1記載のリソース管理方法において、
インストールするソフトウェアモジュールとインストール済みのソフトウェアモジュールとの依存関係がある場合、安定動作していると判断できるソフトウェアモジュールであっても、リソース使用量制限値を総和に含めるステップを有することを特徴としたリソース管理方法。 - 請求項1記載のリソース管理方法において、
前記リソースが、メモリ、CPU、ファイルオープン、ソケット生成、ファイル容量、ネットワーク帯域、表示画面、およびその他計算機上で上限値が決まっているもののいずれか1以上であることを特徴とするリソース管理方法。 - 請求項1記載にリソース管理方法において、
対象リソースがメモリであり、ソフトウェアモジュールにより動的に確保されたメモリ領域が、メモリコンパクションまたはガベージコレクションにより移動するシステムの場合、メモリ領域の移動が少なくなったことによりソフトウェアモジュールが安定動作していると判断することを特徴とするリソース管理方法。 - ソフトウェアモジュールが使用するリソース量を個別に制限し、各ソフトウェアモジュールの最大リソース使用量の総和がシステム全体リソース量より小さくなる組込み機器であって、
新たにソフトウェアモジュールをインストールまたは実行する際に、既にインストール済みまたは実行中のソフトウェアモジュール群の実行履歴によりソフトウェアモジュールが安定動作していると判断する手段と、実行履歴から実リソース使用最大値を総和に含めて、インストールまたは実行可否を判断する手段とを有することを特徴とした組込み機器。 - 請求項6記載の組込み機器において、
ソフトウェアモジュールのインストール期間または実行期間が一定時間より長いことによりソフトウェアモジュールが安定動作していると判断する手段を有することを特徴とする組込み機器。 - 請求項6記載の組込み機器において、
インストールするソフトウェアモジュールとインストール済みのソフトウェアモジュールとの依存関係がある場合、安定動作していると判断できるソフトウェアモジュールであっても、リソース使用量制限値を総和に含める手段を有することを特徴とした組込み機器。 - 請求項6記載の組込み機器において、
前記リソースが、メモリ、CPU、ファイルオープン、ソケット生成、ファイル容量、ネットワーク帯域、表示画面、およびその他計算機上で上限値が決まっているもののいずれか1以上であることを特徴とする組込み機器。 - 請求項6記載に組込み機器において、
対象リソースがメモリであり、ソフトウェアモジュールにより動的に確保されたメモリ領域が、メモリコンパクションまたはガベージコレクションにより移動するシステムの場合、メモリ領域の移動が少なくなったことによりソフトウェアモジュールが安定動作していると判断することを特徴とする組込み機器。
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