イーサネットコントローラ共有機構

摘要

近年，自動車の多機能化が進み，求められる信頼度が異なる機能が混在しているシステムが増加している．信頼度の異なる機能間は影響を防ぐため，パーティショニングが必要となる．プロセッサやメモリに関しては，RTOSの提供するメモリ保護機能等により，パーティショニングすることが可能である．一方，周辺回路（デバイス）に関しては，信頼性確保のために機能ごとに用意し，それぞれの機能に占有して使用させる方法が一般的である．しかしながら，ネットワークデバイス等はコスト等の問題で機能ごとに用意することが不可能であり，信頼度の異なる機能間で共有する必要がある．そのため，単一のデバイスを信頼度の異なる機能間で安全に共有する手法が必要となる．本論文ではイーサネットコントローラを機能間で安全に共有する手法を提案する．提案手法では，既存のイーサネットコントローラに対して，Protection Wrapperというデバイス保護機構の追加および共有のためのハードウェア拡張を行うことで，パーティショニングを維持したまま，それぞれの機能が直接イーサネットコントローラを操作して送受信を行うことを可能とした．提案手法を既存のイーサネットコントローラに対して適用し評価した結果，それぞれの機能に対してイーサネットコントローラを割り付けた場合と比較して，ハードウェア面積が23の減少となり実行オーバーヘッドを1.7に抑えられた．