SafeG-MP : マルチコァ対応の組込みシステム向け仮想化環境

摘要

本研究では,マルチコアシステムでリアルタイムOS (RTOS)と汎用OSを同時実行可能な組込みシステム向け仮想化環境であるSafeG-MPを開発した.本環境を用いることで，情報処理とリアルタイム処理の混在する組込みシステムに必要な要件を満たすとともに，近年組込みシステムで採用の進むマルチコアシステムの利用が可能である.SafeG-MPは，RTOSのリアルタイム性を保証しつつ，各コアの使用率を最大化するように設計を行った.そのために,各コアのOSスケジューリングを非同期に行い，RTOSの処理があるコアでは，RTOSの処理を優先実行する.しかしながら，こうしたスケジューリング方式を採用することで，汎用OSで性能低下を生じる.性能低下問題は，同期処理の遅延（LHP問題）と負荷の各コアへの不均一な割り当て（不均等負荷問題）に大別できる.本研究では，双方の性能低下問題を抑止するための手法に関しても提案•実装を行い，評価を行った.実機での評価を行った結果，SafeG-MPによりRTOSと汎用OSが安全に同時実行可能であり，汎用OSについて提案手法の導入により性能低下抑止を確認できた.