WO2007004374A1

WO2007004374A1 - 情報処理方法および情報処理装置

Info

Publication number: WO2007004374A1
Application number: PCT/JP2006/310906
Authority: WO
Inventors: Kouichi Hayakawa
Original assignee: Sony Computer Entertainment Inc.
Priority date: 2005-07-06
Filing date: 2006-05-31
Publication date: 2007-01-11
Also published as: US20090307701A1; US8234651B2; JP4979206B2; JP2007018195A

Abstract

　図３において、プロセッサ２００はアプリケーションを実行しＨＤＤに対して入出力すべきデータを生成するタスクＡと、ＨＤＤコントローラ６５０へのデータ入出力要求を制御するタスクＢとを順次処理する。タスクＡの処理時に、タスク処理部２０２はタスクの処理途上にＨＤＤへの入出力の必要が生じた際、要求フォーマット生成部２０４およびアクセス要求発行部２０８へ通知する。要求フォーマット生成部２０４はタスクＢの保持する貸し出しコードをマッピングによって参照し、要求フォーマットを生成する。データ整形部２０６は貸し出しコードを参照し、データの分割または接続を行う。アクセス要求発行部２０８はタスクＢのアクセス情報送受部２１２に対しアクセス要求を発行する。タスクＢの処理時に、ＨＤＤコントローラ制御部２１０は複数のアクセス要求を調停し、ＨＤＤコントローラ６５０へ順次要求を設定する。

Description

明細書

情報処理方法および情報処理装置

技術分野

[0001] 本発明は、情報処理技術に関し、特に複数のタスクを並列処理する情報処理方法

、およびそれを利用した情報処理装置に関する。

背景技術

[0002] 近年、情報処理装置の分野では、複数のプログラムを同時にメモリに読み込み、それに対応する複数のタスクを切り替えながら同時進行で処理するマルチタスクの機能力一般的に用いられるようになつてきた。複数のタスクは、情報処理装置の基礎的制御を行う OS (Operating System)によって各タイムスライスに対してスケジューリングされ、それに基づいてプロセッサが処理を行う。

[0003] プロセッサによる処理中に、 HDD (Hard Disk Drive)などの入出力装置へのァクセスの必要が生じたタスクはプロセッサを開放し、スケジューリングされた別のタスクの処理が開始される。タスクに割り当てられたタイムスライスが満了した場合も、当該タスタカも次のタスクへと切り替わる。

[0004] 一方、 HDDへのデータの書き込みや読み出し処理、ネットワークを介したデータの伝送など、外部の入出力装置などとデータのやり取りを行う場合には、入出力装置のそれぞれに適したデータ形式に整形して書き込んだり、そのデータ形式によって読み出されたデータを一般的な形式に戻したりする場合が多い。このようなデータ整形は一般的には入出力装置とともに提供される装置のドライバソフトウェアや、通信プロトコルによって実行される。これにより一般的なアプリケーションソフトウェアのタスクの処理によって、ドライバソフトウェアなどの起動要求がなされ、ドライバソフトウェアはそれに応じてデータの整形などを行、入出力の制御を行う、 t 、うように処理の分業が行われていた。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] 上述のマルチタスク処理において、複数のタスクが同一の入出力装置へのアクセス要求を次々に発生させると、ドライバソフトウェアはそれらに対応したデータ整形処理などを順次行う必要があるため、後にアクセス要求を発生させたタスクはそれ以前のタスクのアクセスが完了するまで待つ必要がある。上述のとおり、入出力装置へのァクセス期間中のタスクはプロセッサによる処理が行われな!/、ため、別のタスクのァクセスにかかる時間も含めた期間、動作が停止してしまうことになる。この現象は一度に処理するタスクの数が多いほど顕著となるため、今後の技術的進歩によって同時に処理することのできるタスクの数が増加するほど、顕在化する問題となり得ることを本発明者は認識した。

[0006] 本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的はマルチタスクシステムにおいて、効率のよい入出力処理を行うことのできる技術を提供することにある。課題を解決するための手段

[0007] 本発明のある態様は情報処理方法に関する。この方法は、第一のタスクに割り当てられたメモリ空間に、第二のタスクに割り当てられたメモリ空間の少なくとも一部をマツビングするステップと、第一のタスクに割り当てられたメモリ空間にマッピングされた、第二のタスクに割り当てられたメモリ空間に格納された貸し出しコードに基づき、第一のタスク処理の一部を行うステップと、を含むことを特徴とする。

[0008] この方法は、第一のタスク処理時に所定の演算処理の必要が生じた際、または、入出力ユニットへ入出力をすべきデータが発生した際、第一のタスク処理の一部を行うステップが、貸し出しコードに含まれる処理コードに基づき、演算処理を行ったり、入出力ユニットが認識できる形式で入出力要求情報を生成したりしてよい。

[0009] 「タスク」とは、情報処理装置の制御を行う OSや、アプリケーションソフトウェアなど自体、またはそれらに含まれる、ある単位の機能を達成するための情報処理の内容を、う。「第一のタスク処理」と「第二のタスク処理」は同一のタイムスライスにお、て実行してもよいし、異なるタイムスライスにおいて実行してもよい。またこれらのタスクは一のプロセッサに含まれるサブプロセッサにおいて処理されてもよいし、異なる 2以上のプロセッサにおいて処理されてもよい。前述の「入出力ユニット」は HDDやプリンタなどの入出力装置や、ネットワークプロトコルなど、内部で固有のデータ処理体系を有し、実際のデータの入出力を行う装置やユニット、ソフトウェアなどの機能ブロックのいずれでもよい。

[0010] 本発明の別の態様は情報処理装置に関する。この装置は、複数のタスクを処理する一以上のプロセッサと、各タスクに割り当てられた領域を含むメモリと、を備え、プロセッサは、第一のタスクに割り当てられたメモリ領域に、第二のタスクに割り当てられたメモリ領域の少なくとも一部をマッピングするマッピング処理部を備え、第一のタスクに割り当てられたメモリ領域にマッピングされた、第二のタスクに割り当てられたメモリ領域に格納された貸し出しコードに基づき、第一のタスク処理の一部を行うことを特徴とする。

[0011] なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である発明の効果

[0012] 本発明によれば、情報処理において発生したデータの入出力を効率的に行うことができる。

図面の簡単な説明

[0013] [図 1]実施の形態 1における情報処理装置の構成を示すブロック図である。

[図 2]実施の形態 1における情報処理装置において複数のタスクを処理した場合の、メインメモリの割り当てについて模式的に示す図である。

[図 3]実施の形態 1における情報処理装置のプロセッサの構成を示すブロック図である。

[図 4]実施の形態 1においてデータ書き込みのためのサービスを提供するタスクの起動処理、および当該サービスの初期化処理の手順を示すフローチャートである。

[図 5]実施の形態 1においてタスクがデータ書き込みのためのサービスを利用する手順を示している。

[図 6]実施の形態 1においてタスクがデータ読み出しのためのサービスを利用する手順を示している。

[図 7]実施の形態 2における情報処理装置を含むシステムの全体構成を示すブロック図である。符号の説明

[0014] 50· ··メインメモリ、 200· ··プロセッサ、 202· ··タスク処理部、 204· ··要求フォーマット生成部、 206…データ整形部、 208· ··アクセス要求発行部、 210—HDD コントローラ制御部、 212· ··アクセス情報送受部、 600· --HDD, 650- HDDコントローラ、 1000…情報処理装置。

発明を実施するための最良の形態

[0015] 実施の形態 1

図 1は、本実施の形態における情報処理装置 1000の構成を示すブロック図である。情報処理装置 1000は、プロセッサ 200、メインメモリ 50、 HDDコントローラ 650、および HDD600を含み、それらがバス 40によって接続されている。図 1などにおいて、様々な処理を行う機能ブロックとして記載される各要素は、ハードウェア的には、 CP U、メモリ、その他の LSIで構成することができ、ソフトウェア的には、メモリにロードされた予約管理機能のあるプログラムなどによって実現される。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは当業者には理解されるところであり、いずれかに限定されるものではない。

[0016] この情報処理装置 1000では、情報処理装置 1000を効率よく使用するための機能、環境を提供し、装置全体を統括的に制御する OSが実行される。その OS上で複数のアプリケーションソフトウェア（以下、単にアプリケーションと、う）が実行される。

[0017] プロセッサ 200は、複数のサブプロセッサ 30、管理プロセッサ 32および DMAコントローラ 34を含む。管理プロセッサ 32は、複数のアプリケーションや入出力制御プログラムに対応するタスクを時分割し、タイムスライスごとにサブプロセッサ 30に割り当てて実行させることにより、並列処理を行っている。プロセッサ 200が処理するタスクのひとつが、 HDD600へのデータの書き込みおよび読み出しのための HDDコント口ーラ 650の制御である。 DMAコントローラ 34は例えばメインメモリ 50と HDDコント口ーラ 650内のバッファとの間のデータの DMA転送を制御する。

[0018] メインメモリ 50は、 DRAM(Dynamic Random Access Memory)などで構成され、実行されるアプリケーションなどに対応するマシンコードやデータを格納する記憶領域である。プロセッサ 200が処理を行う複数のタスクには、それぞれが使用するメインメモリ 50内の領域が割り当てられる。本実施の形態では、 HDDコントローラ 650の制御を行うタスクに割り当てられた領域に格納されたコードの一部を、 HDD600へのァクセス要求元であるタスクが参照し、当該タスクがアクセスに係る処理の一部を担うことにより、 HDD600へのアクセスを効率的に行う。さらにメインメモリ 50には、それらのタスク相互にデータの送受を行うための共有領域、すなわち共有メモリが設けられる

[0019] HDDコントローラ 650はアプリケーションに対応するタスク処理にお!、て発生した、 HDD600に対するデータ入出力要求を受け付け、それに基づき HDD600を動作させる。具体的にはプロセッサ 200が処理するタスク力も読み出しまたは書き込みのモード、セクタ番号などを含む要求フォーマットを受け付け、 HDD600へヘッド選択信号などの信号を適宜送信することにより、適切なセクタにアクセスを行う。

[0020] 図 2は情報処理装置 1000において複数のタスクを処理した場合の、メインメモリ 50 の割り当てについて模式的に示している。情報処理装置 1000ではプロセッサ 200は時分割、メインメモリ 50は空間分割され、複数のタスク、例えばタスク Aおよびタスク B が使用できる処理時間、記憶領域が、タスクの発生時などに割り当てられる。メインメモリ 50の容量には制約があるため、情報処理装置 1000のようなマルチタスク構成の装置においては、全てのタスクの処理に用いるコードやデータをメインメモリ 50に格納することができな、場合がある。

[0021] そこで通常、参照頻度の少ないデータなどを HDD600へ退避させ、参照の必要が生じたときにのみメインメモリ 50へ読み出すページングなどの処理が行われる。この際、メインメモリ 50を参照するタスク Aやタスク B力そのような動作を意識することなくメインメモリ 50へアクセスできるようにするため、 HDD600へ退避させたデータなどを含めたデータ全体を格納できる見かけ上のメモリとして、仮想メモリの概念を導入する。タスク Aやタスク Bがそれぞれに割り当てられた仮想メモリ内のアドレスに対しァクセスを要求すると、メインメモリ 50の実態である物理メモリ内に格納されたページテープルなど、仮想メモリと物理メモリのアドレスを関連付けたテーブルを参照することにより、物理メモリ内のデータへのアクセスが可能となる。この際、タスクが参照したいデータが物理メモリにない場合は、 HDD600より読み出しを行う。

[0022] 今、ユーザが起動させたアプリケーションに対応するタスクをタスク Aとする。タスク A が HDD600への書き込みまたは読み出しを必要とする場合、情報処理装置 1000 は、 HDDコントローラ 650を制御するタスクを発生させる。これをタスク Bとする。タスク Bは、従来 HDDコントローラ 650が担っていた API (Application Program Interface) の仕様を HDDコントローラ 650から分離し、 HDD600を含むハードウェアを抽象化するためのタスクである。タスク Bは、抽象化された HDD600への書き込みおよび読み出しサービスをタスク Aへ提供する。具体的には、図 2において斜線で示された、タスク Bに割り当てられた物理メモリ内に格納されたサービスコードのアドレスと、タスク Aに割り当てられた仮想メモリ内のアドレスとを、一点鎖線で示すように関連付けてぺージテーブルに記録する。これにより、通常のページングなどの処理を利用して、タスク Bの保有するサービスコードがタスク Aによって参照される。

[0023] タスク Bを発生させず、タスク Aが直接 HDDコントローラ 650へアクセス要求を行う構成とした場合、 HDDコントローラ 650および HDD600からなるハードウェアをバージョンアップした場合などに、タスク Aに対応するアプリケーションのプログラム自体を、新たなハードウアに対応するように変更しなければならない。本実施の形態では HDD600を含むハードウェアを抽象化し、タスク Aが抽象化された HDD600への書き込みおよび読み出しサービスを利用することにより、ハードウェアが変更してもアブリケーシヨンプログラムの変更を行う必要がなくなる。さらに、サービスコードをタスク A が参照できるようにし、アクセス要求の発行以前に、必要な要求フォーマットの生成やデータの整形処理をタスク Aの処理に含ませることにより、アクセスを効率化できる

[0024] タスク Bはその他に、タスク A以外に処理されているタスクが存在し、複数のタスクが同時期に HDD600へのアクセスを要求している場合に、それらの要求を管理し、排他制御を行う。これによりアクセスの競合が防止できる。

[0025] 図 3は情報処理装置 1000にお!/、てタスク Aおよびタスク Bを処理するプロセッサ 20 0の構成を示すブロック図である。タスク Aの処理においてプロセッサ 200は、アプリケーシヨンに対応する処理を行、、 HDD600に対するアクセス要求を発生させるタスク処理部 202、 HDDコントローラ 650へのアクセス要求フォーマットを作成する要求フォーマット生成部 204、 HDD600に対して書き込みを行うデータや、 HDD600力ら読み出されたデータの整形を行うデータ整形部 206、および HDD600へのァクセス要求をタスク Bに対して発行したり、タスク B力各種情報を受け付けたりするァクセス要求発行部 208を含む。

[0026] タスク Bの処理においてプロセッサ 200は、タスク Aからのアクセス要求を受け付けたり、タスク Aに対し各種情報を発信したりするアクセス情報送受部 212、および複数のアクセス要求の調停を行、、タスク Aが生成したアクセス要求フォーマットを HDDコントローラ 650に順次送信して HDDコントローラ 650を制御する HDDコントローラ制御部 210を含む。タスク Aとタスク Bは実際にはプロセッサ 200によって異なるタイムスライスで処理が行われるため、その間のデータや通知の授受はメインメモリ 50を介して行われる。

[0027] タスク Aにおけるタスク処理部 202は、メインメモリ 50に格納されたマシンコードなどに基づいて、アプリケーションの実行のための処理を行い、その途上で HDD600へのデータの書き込み、または読み出しの必要が生じた場合に、要求フォーマット生成部 204およびアクセス要求発行部 208へ、その旨の情報を渡す。要求フォーマット生成部 204は、タスク処理部 202から受け付けたアクセス要求の情報から、 HDDコントローラ 650が認識できる要求フォーマットを生成し、メインメモリ 50へ格納する。要求フォーマットの生成に用いられるコードは、タスク Bが属するプロセスが保有して!/、るため、タスク Aに割り振られたメインメモリ 50の記憶領域には実際には格納されな!、。しかしながら上述のように、マッピングによってタスク Aに割り振られた仮想メモリ内の領域に格納されるようにすることで、タスク Aによる当該コードの参照を可能にする。タスク Bのプロセスが受け持つマシンコードに含まれ、タスク Aによって参照されるコードを、以降、「貸し出しコード」と呼ぶ。貸し出しコードには、データ書き込みや読み出しのための要求フォーマットの生成に用いられるコードや、データの整形に用いられるコードが含まれる。

[0028] データ整形部 206は、 HDD600の各セクタに格納できるデータサイズに対応させて、書き込みを行うデータの切り分けを行う。一方、セクタごとに読み出されたデータを接続し、一のデータへと整形する。アクセス要求発行部 208は、タスク Bが認識できる形で、 HDD600へのアクセス要求を発行する。例えば生成した要求フォーマットが格納されているメインメモリ 50内の領域のアドレス情報を、タスク Aおよびタスク Bの共有メモリ領域に書き込むことにより、タスク Bがそれを認識できるようにする。

[0029] タスク Bにおけるアクセス情報送受部 212はタスク Aの HDD600に対するアクセス要求を認識し、タスク Aに対して書き込みや読み出しなどに必要なサービスを提供するために、サービスの初期化を行う。例えばタスク Bは、共有メモリの所定の領域を読み出し、要求フォーマットのアドレス情報がタスク Aによって書き込まれて!/、るかどうかを確認する。書き込まれていれば、適宜サービスの初期化を行う。アクセス情報送受部 212はその他に、サービスの終了処理やメインメモリ 50のタスク Aとの共有化処理なども行う。

[0030] HDDコントローラ制御部 210は HDDコントローラ 650の初期化を行う。また、タスク Aなどアクセスの要求元であるタスクが使用できる HDD600内のセクタの範囲をタスクごとに管理する。要求元のタスクは全て、一意に識別される識別情報を有するため、 HDDコントローラ制御部 210はそれを用いて、 HDD600を使用することのできるタスクとその使用可能セクタ範囲を管理する。アクセス情報送受部 212において受け付けたアクセス要求が、使用可能範囲外のセクタに対するものであった場合は、ァクセスを不許可とする。許可されたアクセス要求は、 HDDコントローラ制御部 210によつて HDDコントローラ 650へ設定される。 HDDコントローラ制御部 210はさらに、 HDD コントローラ 650の動作開始制御、 HDDコントローラ 650からの割り込み受け付けを行う。

[0031] 要求フォーマット生成部 204において生成される要求フォーマットは、例えばそれぞれ 32ビットの第 1から第 5までの 5つの領域を含む。第 1の領域には書き込みおよび読み出しのモード識別情報および、 HDDコントローラ 650の処理結果力第 2の領域には HDD600内のセクタ番号力第 3の領域にはメインメモリ 50内の書き込みデータの格納アドレスまたは読み出しデータの格納先アドレス力第 4の領域には書き込みまたは読み出しデータのサイズ力第 5の領域には次の要求フォーマットのメインメモリ 50内のアドレスがそれぞれ登録される。 [0032] HDDコントローラ制御部 210は、アクセスを許可した要求フォーマットのメインメモリ 50内の先頭アドレスを HDDコントローラ 650に含まれる要求フォーマットアドレスレジスタに書き込むことにより、 HDDコントローラ 650の動作を開始させる。この際、 HDD コントローラ 650に含まれる動作レジスタのスタートビットを" 1 "にセットする。 HDDコントローラ 650は処理が完了するまで、自らが有する状態レジスタの動作中ビットを" 1 "にセットし、認識した要求フォーマットについての処理が完了した際、動作レジスタのスタートビットと、状態レジスタの動作中ビットをともに" ΟΊこセットする。その後、プロセッサ 200に対して割り込み信号を発生させる。

[0033] 次に、上記の構成によって HDD600に書き込みを行う処理手順について説明する。図 4はタスク Bの起動処理、およびタスク B力タスク Aへ提供されるサービスの初期化処理の手順を、図 5はそれに引き続きタスク Aがサービスを利用する手順を示している。

[0034] タスク Aのタスク処理部 202によって HDD600に対するデータの書き込みの必要が生じた場合、プロセッサ 200に含まれる管理プロセッサ 32によってタスク Bがスケジユーリングされ、サブプロセッサ 30によってタスク Bの処理が実行される。図 4に示すように、まずタスク Bの起動に際し、 HDDコントローラ制御部 210は、 HDDコントローラ制御プログラムの初期化、 HDDコントローラ 650の初期化、および HDD600の初期化を含む初期動作を行う (S10) _o HDDコントローラ制御プログラムの初期化には、 HDD600を使用することのできるタスクとその使用可能セクタ範囲とを対応づけたテーブルの初期化が含まれる。初期動作は、タスク Bを新たに起動したときのみ行われ、既に起動しているタスク Bに対してサービスの提供を要求する場合は、以下に述ベる処理力行うことができる。

[0035] 次に、タスク Bが提供するサービスをタスク Aが利用するための初期化処理を行う。

まず、タスク Aにおけるアクセス要求発行部 208は、タスク Bに対してサービスの初期化要求を発行する（S 12)。この要求には、タスク Aを識別するための識別情報が含まれる。発行された初期化要求はメインメモリ 50内の共有メモリ領域に格納されるなどし、プロセッサ 200における次のタスク Bの処理時に認識できるようにする。初期化要求を認識したタスク Bは、識別情報に基づき、要求元であるタスク Aの HDD600に対する使用権の有無を確認する（S 14)。タスク Aに使用権がなければ（S 14の N)、エラ一メッセージをタスク Aに対して発行し (S 16)、全シーケンスを終了する。発行されたエラーメッセージはメインメモリ 50内の共有メモリ領域に格納されるなどし、プロセッサ 200における次のタスク Aの処理時に認識できるようにする。

[0036] タスク Aに HDD600の使用権があれば（S14の Y)、タスク Bに割り当てられたメインメモリ 50内の記憶領域における初期化処理を行う（S20)。具体的には、書き込み要求を受け付けるための領域の確保と、その領域の初期化、およびサービスの提供に用いる変数の初期化などが行われる。

[0037] 次に HDDコントローラ制御部 210は、タスク Aが要求フォーマットを生成するために使用する貸し出しコードが格納されたメインメモリ 50内の記憶領域を、タスク Aの処理時にも参照できるように、当該記憶領域の共有化のための設定変更を行う（S22)。以上の処理により、タスク B側でのサービスの初期化が完了すると、アクセス情報送受部 212はタスク Aに対してサービス初期化成功メッセージを発行する（S24)。初期化成功メッセージには、貸し出しコードのメインメモリ 50におけるアドレス、貸し出しコードを用いてタスク Aが要求フォーマットを生成する際などに必要となるメインメモリ 50 内の記憶領域のサイズ、必要となるスタックのサイズなどの情報が含まれる。

[0038] プロセッサ 200において次にタスク Aの処理が開始されたら、要求フォーマット生成部 204は、タスク Bが発行したサービス初期化成功メッセージに含まれる情報に基づき、タスク A側でのサービスの初期化を次のとおり行う。まずメインメモリ 50において貸し出しコードの格納された記憶領域を、タスク Aに割り当てられたメインメモリ 50内の記憶領域にマッピングする（S26)。次に貸し出しコードによる処理に際して必要となる記憶領域を、タスク Aに割り当てられたメインメモリ 50内の記憶領域に確保し、その領域をタスク Bがアクセスできるように、共有ィ匕のための設定変更を行い、初期化する (S28)。以降、この記憶領域を「グローバル領域」と呼ぶ。

[0039] そしてタスク Aが HDD600に対する書き込みや、読み出しなど各種サービスを利用できるようにするため、貸し出しコードにおけるそれらのサービスコードのエントリボイントを示す TOC (Table of Contents)の生成処理を行う（S30)。次に S28において確保したグローバル領域のメインメモリ 50内のアドレスを、タスク Bに対して通知する（S 32)。この場合もメインメモリ 50内の共有メモリ領域にアドレス情報を格納するなどの処理を行う。必要であれば、タスク Bはグローバル領域の初期化を行ってもよい。

[0040] 次に図 5に示すとおり、タスク Aは HDD600への書き込みサービスを利用する。まず、貸し出しコードに含まれる書き込みのための関数のエントリポイントを TOCより取得する（S34)。 TOCを参照する際のキーとなる各種関数の名称は、例えば、書き込みであれば〃 DISK— W"、読み出しであれば〃 DISK— R"などというように一般的なわかりやす!/、ものをあら力じめ定めておき、タスク Aに対応したアプリケーションのプログラムを作成する際にはその名称を使用するようにする。これにより、 HDD600の仕様を意識することなぐ汎用的なアプリケーションプログラムの作成が可能となる。次にタスク Aの処理を、取得したエントリポイントへ分岐する（S36)。タスク Aの分岐後の処理において使用される記憶領域は、グローバル領域内となるようにあら力じめ設定しておく。

[0041] 次に要求フォーマット生成部 204およびデータ整形部 206は、分岐先の書き込みのための関数を用いて、要求フォーマットの生成および書き込みデータの整形をそれぞれ行う（S38、 S40)。要求フォーマットは上述のとおり 5つの領域に格納された 5 種類の情報を含み、それぞれの要求フォーマットは、 512バイトなど、 1セクタが格納できるデータサイズの書き込みデータと対応づけられる。書き込みデータが、ひとつのセクタが格納できるデータサイズより大きい場合に、データ整形部 206は当該データをそのデータサイズごとに分割し、要求フォーマット生成部 204はそれぞれのデータに対して要求フォーマットを生成する。生成された要求フォーマットおよび整形された書き込みデータは、メインメモリ 50内のグローバル領域に格納される。

[0042] 要求フォーマットの生成およびデータの整形が完了したら、アクセス要求発行部 20 8は、共有メモリ領域内にその旨の情報を書き込み、タスク Bが書き込み要求を認識できるようにする（S42)。例えば要求フォーマットの先頭アドレスを所定の領域に書き込む。タスク Aは HDD600への書き込み、および読み出しを含む複数のアクセス要求の要求フォーマットの生成およびデータの整形を、タスク Bの当該要求の認識の有無に関わらず、必要に応じて順次行っていく。タスク Bがそれらの要求を認識し適宜処理を開始するまで、複数の要求がグローバル領域に蓄積される。蓄積した要求は、上述のとおり、直前に生成された要求フォーマットの第 5領域に記録されるアドレスによって次の要求フォーマットが特定される、といった具合につなげられ、一連のァクセス要求を構成する。

[0043] タスク Bのアクセス情報送受部 212が、タスク Bに割り当てられた処理時間ごとに共有メモリを確認するなどして、タスク Aからの書き込み要求を認識する（S44)。同時にタスク Aを含む複数のタスクからのアクセス要求を認識した場合は、 HDDコントローラ制御部 210は、優先度その他の一般的な基準に基づき HDD600へアクセスを行う順序を調停し、スケジューリングを行う（S46)。そして、その結果に基づき、グローバル領域に格納された要求フォーマットの先頭アドレスを HDDコントローラ 650に与えることにより、 HDDコントローラ 650の動作を開始させ、 HDD600への書き込みを実現する（S48)。 HDD600への書き込み処理が完了したら、 HDDコントローラ 650は上述のとおりプロセッサ 200に対して割り込み信号を発生し、タスク Bはそれを受け付ける（S50)。

[0044] S34力ら S50の処理を、タスク Aにおいて発生した書き込むべきデータが全て HD D600へ書き込まれるまで繰り返す。そしてアクセス要求発行部 208は、書き込みデータが存在しなくなったとき、またはタスク Aの処理時間終了直前などに必要に応じて、タスク Bに対しサービス利用終了の信号を送信し、要求フォーマット生成部 204は、 S30において生成した TOCおよび、 S26において形成した貸し出しコードのマツピング領域を破棄するなどのサービス利用終了処理を行う（S52)。この際、要求済みの書き込みデータが全て HDD600へ書き込まれて!/、ることを確認してから、グロ一バル領域のタスク Bによるアクセスを不許可とするように、メインメモリ 50の設定も変更する。以上の処理によって、タスク Aで発生した HDD600へのデータ書き込み処理が完了する。

[0045] 次に、同様の構成によって HDD600からデータを読み出す処理手順について、書き込みを行う場合と異なる点に主眼を置き説明する。タスク Bの起動、およびタスク B カゝらタスク Aへ提供されるサービスの初期化処理手順は、図 4と同様に行われる。図 6 はタスク Aが読み出しサービスを利用する際の処理手順を示して、る。まず書き込みサービスの利用と同様、タスク Aの要求フォーマット生成部 204は、 TOCより読み出しを行う関数のエントリポイントを取得し、当該エントリポイントへ処理を分岐する（S60、 S62)。次に要求フォーマットを生成するが（S64)、この際に指定する読み出しデータのグローバル領域内のアドレスは、 HDD600より読み出されたデータを格納するための空の領域である。 1セクタが格納できるデータサイズを超えたサイズのデータを読み出す場合は、そのサイズごとに要求フォーマットを生成する。

[0046] 要求フォーマットの生成が完了したら、アクセス要求発行部 208は、書き込み処理同様、タスク Bが読み出し要求を認識できるようにする（S66)。タスク Bのアクセス情報送受部 212は、タスク Aからの読み出し要求を認識し、 HDDコントローラ制御部 21 0は HDD600へのアクセスについてスケジューリングを行う（S68)。そしてその結果に基づき、グローバル領域内の読み出し要求フォーマットの先頭アドレスを HDDコントローラ 650に与えることにより、 HDDコントローラ 650の動作を開始させ、 HDD600 力の読み出しを実現させる（S70)。 HDDコントローラ 650は HDD600より読み出したデータを、 HDDコントローラ 650に含まれるバッファに格納する。データの読み出し処理が終了したら、 HDDコントローラ 650はプロセッサ 200に対して割り込み信号を発生し、タスク Bはそれを受け付ける（S72)。

[0047] 次にタスク Bのアクセス情報送受部 212は、 HDDコントローラ 650のバッファから、読み出し要求フォーマットにてグローバル領域内に設定されたアドレスへ、読み出したデータの転送処理を行うとともに、 HDD600からの読み出し処理が終了した旨の通知を、共有メモリに書き込むなどしてタスク Aが認識できるようにする（S74)。読み出したデータの転送は、プロセッサ 200に備えられた DMAコントローラ 34を用いて行うことができる。転送されたデータは、 HDD600の 1セクタに格納できるサイズごとにグローバル領域に格納されるため、タスク Aのデータ整形部 206はそれをつなげて一のデータとする（S76)。このときも、タスク Aは貸し出しコードのうち、データ整形のための関数へと処理を分岐することにより、データ整形の処理を行う。 S60から S76 の処理を、読み出すべきデータを全て読み出すまで繰り返す。そして書き込み処理の場合と同様、タスク Aによって必要に応じてサービス利用終了処理が行われる。

[0048] 以上述べた本実施の形態によれば、 HDDドライバを使用するための APIの仕様を HDDコントローラのハードウェアから切り離し、ハードウェアを抽象化する。このとき、アプリケーションと HDDとの仲裁を行うためのタスクは、アプリケーションとは別のプロセスに属し、アプリケーションはそのプロセスが提供するサービスを利用する。これにより、 HDDを含むハードウェアに変更が生じても、それに対応してアプリケーションを更新する必要がなくなる。またアプリケーションプログラムの作成において、装置に接続される HDDの仕様を考慮する必要がなぐ比較的容易な設定で、様々な仕様の HDDへ対応した汎用的なプログラミングが可能となる。また仲裁を行うためのタスクは、アプリケーションのタスクに対してサービスを提供するために一時的にコードを貸し出し、アプリケーションのタスクはそれを利用して、要求フォーマットの生成やデータの整形処理を自らのタイムスライスにおいてあら力じめ行う。これにより、複数のタスクが同時期にアクセス要求を発行した場合、それらのアクセス要求を受け付けてから、要求フォーマットの生成、データの整形、スケジューリングなどの一連の入出力処理を一のタスクが行うのに比べ、効率よくアクセスを行うことが可能となり、入出力待ちによるアプリケーションのタスクの停止時間を削減することができる。このことは、ゲームなどリアルタイム性が重要となるアプリケーションでは特に有効である。また、本実施の形態は従来用いられてきたのと同様のハードウェア構成で実現されるため、導入障壁が低ぐ低コストでの導入が可能である。

実施の形態 2

図 7は本実施の形態における情報処理装置 1000を含むシステム 2000の全体構成を示すブロック図である。本実施の形態では複数の情報処理装置、 1000Aおよび 1000B力異なる LAN(Local Area Network), 800Aおよび 800Bに接続され、それぞれのルータ 1500Aおよび 1500Bによってインターネットなどのネットワークに接続される構成を有する。このようなシステム構成にぉヽて例えば情報処理装置 1000A から情報処理装置 1000Bへデータを転送する場合、 2つの情報処理装置 1000Aおよび 1000Bに共通のプロトコルによってデータ転送のための処理が行われる。プロトコルの物理層にお、て一度に伝送することのできるデータサイズは決まって、るため、そのサイズを超える転送データはトランスポート層やネットワーク層などにおい分割され、それぞれのデータに対してシーケンス番号や IPアドレスなどの転送情報を含むヘッダを付加したパケット単位で転送される。本実施の形態ではこのようなデータの整形を、情報処理装置 1000Aの転送要求元のタスクが行う。

[0050] 基本的な動作は実施の形態 1で説明したのと同様であるため、ここでは実施の形態 1と異なる点にのみ言及する。実施の形態 1では、タスク Bは HDDコントローラ 650の処理の一部を抽象化し、 HDD600へのアクセス要求元であるタスク Aがその処理を行えるようにタスク Bがサービスを提供した。本実施の形態ではタスク Bは例えばプロトコルのトランスポート層における TCP(Transmission Control Protocol)の一部の処理をタスク Aが行えるようにタスク Bがサービスを提供する。したがってタスク Bは、 TCP の処理コードの一部を抽象化して、タスク Aが参照することのできる関数としたサービスコードをメインメモリ 50に保持する。

[0051] 実施の形態 1の図 4で示したのと同様、タスク Aはサービスの初期化要求をタスク B に対して行い、タスク Bは各種の初期化処理を行う。タスク Aは転送データ力セグメントを生成するための関数を含むタスク Bのサービスコードを、メインメモリ 50内の割り当てられた領域にマッピングする。その後は実施の形態 1と同様、 TOCの生成および、タスク Bへのグローバル領域のアドレス通知を行う。さらに図 5と同様、タスク Aの処理をサービスコードのエントリポイントへ分岐することにより、転送データの分割、および必要なヘッダの付加処理を行い、セグメントを生成する。セグメントが形成されたら、タスク Bはその旨の通知を受け取り、アプリケーション層における転送用のアプリケーシヨンを適宜起動させる。その後は通常のプロトコル処理により情報処理装置 10 00Aから情報処理装置 1000Bへのデータ転送が行われる力すでにセグメントが形成されているため、情報処理装置 1000Aの TCPでは、コネクションの確立など、セグメント生成以外の処理のみ行えばよい。また、情報処理装置 1000Bにおける TCPは、受け取ったセグメントをそのまま、データを受信すべきアプリケーションに対応するタスクに割り当てられたメインメモリ 50内の領域に DMAコントローラ 34によって DMA 転送し、当該タスクが TCPの処理の一部を抽象化したサービスを利用して、一のデータに接続する。

[0052] 以上述べた本実施の形態によれば、実施の形態 1と同様、ネットワーク通信を行うプロトコルの処理の一部を切り離して抽象化し、転送要求元であるアプリケーションのタスクがそのコードを一時借りることによって、データの伝送に即したデータ整形を自らのタイムスライスで行う。これにより、 TCPなどのプロトコル処理の負荷が軽減され、一度に複数のタスク力のデータ転送要求が発生した場合などに、効率よくコネクシヨンを確率しデータ転送制御を行うことができる。さらに送信側情報処理装置 1000A では、一のデータを構成する複数のセグメントをあら力じめ形成して力も転送要求を発行するため、それらのセグメントを連続して転送できる。そのため受信側情報処理装置 1000Bはそれらの連続したセグメントの転送完了に対して一度だけ応答確認信号である ACK(Acknowledgment)セグメントを送信すればよぐ情報処理装置 1000間の通信回数を削減することができる。これによりネットワーク通信のための処理による待ち時間が短縮され、ネットワークを介して行うゲームなどリアルタイム性が重要となるアプリケーションでは特に、顕著な効果をもたらす。さらに従来用いられてきたノヽードウエア構成で実現できるため、低コストでの導入が可能である。

[0053] 以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。上記実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せに、ろ、ろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

[0054] 例えば、上述の例ではプロセッサを時分割し、サービスを提供するタスクと、サービスを利用するアプリケーション側のタスクとがそれぞれのタイムスライスにおいて順番に処理された力それらのタスクを複数のプロセッサが独立に処理するようにしてもよい。この場合も、アプリケーション側の複数のタスクが同時期に HDDへアクセス要求を行ったり、データ転送要求を行ったりした場合に、それぞれのタスクであらカゝじめ必要なデータを生成しておくことにより、アクセスや転送を制御するタスクの処理にかかる負荷が軽減され、アクセスや転送が効率的に行われるようになる。

[0055] また上述の実施の形態では、サービスの授受を行うタスク Aおよびタスク Bとして、ァプリケーシヨンに対応するタスクおよびデータの入出力を制御するタスクの例を示した 1S そのどちらも、 OSが提供する機能を実現させるためのタスクなど、プロセッサが処理するいずれのタスクであってもよい。例えばタスク Bは、アプリケーションにファイルシステムを提供するタスク、またはアプリケーションにネットワーク環境を提供するタスクなどでもよい。この場合も、あるタスクに含まれる処理の一部を別のタスクのタイムスライスにおいて、または別のタスクを処理するプロセッサによって処理することにより、全体的な処理の効率が向上し、場合によっては実施の形態 1で示したのと同様に、接続するハードウェアなどの仕様に変更が生じても汎用的な処理が可能となる。産業上の利用可能性

以上のように本発明は、複数のタスクを並列に実行するコンピュータ、ゲーム機器などの電子機器に利用可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 第一のタスクに割り当てられたメモリ空間に、第二のタスクに割り当てられたメモリ空間の少なくとも一部をマッピングするステップと、

前記第一のタスクに割り当てられたメモリ空間にマッピングされた、前記第二のタスクに割り当てられたメモリ空間に格納された貸し出しコードに基づき、前記第一のタスクの処理の一部を行うステップと、

を含むことを特徴とする情報処理方法。

[2] 前記第一のタスクの処理において所定の演算処理の必要が生じた際、前記第一のタスクの処理の一部を行うステップは、前記貸し出しコードに含まれる処理コードに基づき、前記演算処理を行うステップを含むことを特徴とする請求項 1に記載の情報処理方法。

[3] 前記第一のタスクの処理において、入出力ユニットへ入出力をすべきデータが発生した際、前記第一のタスクの処理の一部を行うステップは、前記貸し出しコードに含まれる処理コードに基づき、前記入出力ユニットが認識できる形式で入出力要求情報を生成するステップを含み、

前記入出力要求情報に基づき、前記第二のタスクの処理において、前記入出力ュニットへ入出力要求を発行するステップをさらに含むことを特徴とする請求項 1に記載の情報処理方法。

[4] 前記入出力要求情報を生成するステップは、

前記貸し出しコードに含まれる処理コードに基づき、出力すべきデータを前記入出力ユニットの処理体系に対応した形式に整形するステップと、

整形されたデータを前記第一のタスクと前記第二のタスクとの共有メモリ空間に格納するステップと、

を含み、

前記入出力ユニットへ入出力要求を発行するステップは、前記整形されたデータを前記共有メモリ空間より読み出し、前記入出力ユニット内のバッファへ書き込むステツプを含むことを特徴とする請求項 3に記載の情報処理方法。

[5] 前記入出力要求に従い前記入出力ユニットから入力されたデータを、前記第二のタスクの処理において前記第一のタスクに割り当てられたメモリ空間へ転送するステップと、

前記第一のタスクの処理において、前記転送されたデータを前記貸し出しコードに含まれる処理コードに基づき前記第一のタスクの処理体系に対応した形式に整形するステップと、

をさらに含むことを特徴とする請求項 3または 4に記載の情報処理方法。

[6] 前記マッピングするステップの後、前記第一のタスクの処理において、あら力じめ定められた処理内容の名称と、前記マッピングされたメモリ空間における前記処理内容に対応する処理コードの位置を示すエントリポイントとを関連づけたテーブルを生成するステップをさらに含み、

前記第一のタスクの処理にぉ、て、必要な処理内容の名称に基づき対応する処理コードのエントリポイントへ処理を分岐することを特徴とする請求項 1に記載の情報処理方法。

[7] 複数のタスクを処理する一以上のプロセッサと、

各タスクに割り当てられた領域を含むメモリと、を備え、

前記プロセッサは、

第一のタスクに割り当てられたメモリ領域に、第二のタスクに割り当てられたメモリ領域の少なくとも一部をマッピングするマッピング処理部を備え、

前記第一のタスクに割り当てられたメモリ領域にマッピングされた、前記第二のタスクに割り当てられたメモリ領域に格納された貸し出しコードに基づき、前記第一のタスクの処理の一部を行うことを特徴とする情報処理装置。

[8] 前記プロセッサは、前記第一のタスクの処理において所定の演算処理の必要が生じた際、前記貸し出しコードに含まれる処理コードに基づき、前記演算処理を行うことを特徴とする請求項 7に記載の情報処理装置。

[9] 前記プロセッサは、

前記第一のタスクの処理において入出力ユニットへ入出力をすべきデータが発生した際、前記貸し出しコードに含まれる処理コードに基づき、前記入出力ユニットが認識できる形式で入出力要求情報を生成する入出力要求情報生成部と、前記入出力要求情報に基づき、前記第二のタスクの処理時に前記入出力ユニットへ入出力要求を発行する要求発行部と、

をさらに備えることを特徴とする請求項 7に記載の情報処理装置。

[10] 前記プロセッサは、前記第一のタスクの処理時に、前記貸し出しコードに含まれる処理コードに基づき、出力すべきデータを前記入出力ユニットの処理体系に対応した形式に整形し、前記第一のタスクと前記第二のタスクとの共有メモリに格納するデータ整形部をさらに備え、

前記要求発行部は、前記整形されたデータを前記共有メモリより読み出し、前記入出力ユニット内のバッファへ転送することを特徴とする請求項 9に記載の情報処理装置。

[11] 前記プロセッサは、前記入出力要求に従い前記入出力ユニットから入力されたデータを、前記第二のタスクの処理時に前記第一のタスクに割り当てられたメモリ領域へ転送する DMA(Direct Memory Access)コントローラと、

前記第一のタスクの処理時に、前記転送されたデータを前記貸し出しコードに含まれる処理コードに基づき前記第一のタスクの処理体系に対応した形式に整形するデータ整形部と、

をさらに備えることを特徴とする請求項 9または 10に記載の情報処理装置。

[12] 前記入出力要求情報生成部は、生成した複数の入出力要求情報を、前記第一のタスクと前記第二のタスクとの共有メモリに格納し、前記要求発行部は、前記メモリに格納された複数の入出力要求情報の調停を行いスケジューリングを行った結果に基づき、入出力要求を順次前記入出力ユニットへ発行することを特徴とする請求項 9に記載の情報処理装置。

[13] 前記入出力要求情報は、前記入出力要求情報生成部が次に生成する入出力情報を格納すべき前記メモリ内の記憶領域情報を含み、前記要求発行部は、前記記憶領域情報に基づき、前記入出力要求情報生成部が生成した複数の入出力要求情報を前記メモリより順次読み出すことを特徴とする請求項 12に記載の情報処理装置。

[14] 前記プロセッサは、前記第一のタスクの処理においてネットワークを介して他のプロセッサへ転送すベきデータが発生した際、前記貸し出しコードに含まれる処理コードに基づき、転送すべきデータを転送を実行する通信プロトコルに対応したデータ形式に整形するとともに、他のプロセッサ力転送されたデータを前記第一のタスクの処理体系に対応した形式に整形するデータ整形部をさらに備えることを特徴とする請求項 7に記載の情報処理装置。

[15] 入出力装置を利用して入出力すべきデータを生成するデータ生成部と、

前記入出力装置を制御する装置制御部と、

処理コードを格納するメモリと、を備え、

前記データ生成部は、前記装置制御部に割り当てられた前記メモリ内の領域に格納された処理コードの少なくとも一部をマッピングにより参照し、前記入出力装置を制御するための処理の少なくとも一部を行うことを特徴とする情報処理装置。

[16] 第一のタスクの処理にお、て入出力をすべきデータを発生させる機能と、

入出力ニットへの入出力要求を制御する第二のタスクに割り当てられたメモリ空間の少なくとも一部を、前記第一のタスクに割り当てられたメモリ空間にマッピングする機能と、

前記第一のタスクの処理において、前記第一のタスクに割り当てられたメモリ空間にマッピングされた、前記第二のタスクに割り当てられたメモリ空間に格納された貸し出しコードに基づき、前記入出力ユニットが認識できる形式で入出力要求情報を生成する機能と、

前記第二のタスクの処理において、前記入出力要求情報に基づき前記入出力ュニットへ入出力要求を発行する機能と、

をコンピュータに実現させることを特徴とするコンピュータプログラム。

[17] 第一のタスクの処理にお、て入出力をすべきデータを発生させる機能と、

入出力ユニットへの入出力要求を制御する第二のタスクに割り当てられたメモリ空間の少なくとも一部を、前記第一のタスクに割り当てられたメモリ空間にマッピングする機能と、

をコンピュータに実現させることを特徴とするコンピュータプログラムを記憶した記憶媒体。