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公開番号2025112863
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-01
出願番号2024007377
出願日2024-01-22
発明の名称電子制御装置、メモリ領域の割り当て方法及びメモリ領域の割り当てプログラム
出願人株式会社デンソー
代理人弁理士法人サトー
主分類G06F 9/50 20060101AFI20250725BHJP(計算;計数)
要約【課題】ハイパーバイザにより複数のシステムを仮想化する構成において、システム全体のリアルタイム性を適切に確保する。
【解決手段】車両に搭載される電子制御装置1は、複数のコアを有するマルチコアCPU2上で、オペレーティングシステムと当該オペレーティングシステム上で動作するアプリケーションプログラムとを含む複数のシステム4～6が動作する。電子制御装置は、複数のシステムにより使用されるメモリ7と、メモリのメモリ領域をシステムに動的に割り当てる管理部3と、を備える。メモリは、複数のシステムに優先的に割り当てられる優先メモリ領域と、優先メモリ領域以外のリザーブメモリ領域とを有する。管理部は、メモリ容量の追加が必要なシステムに割り当てる優先メモリ領域のメモリ容量が不足する場合は、リザーブメモリ領域を当該メモリ容量の追加が必要なシステムに割り当てる。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
車両に搭載される電子制御装置であって、複数のコアを有するマルチコアＣＰＵ（２）上で、オペレーティングシステムと当該オペレーティングシステム上で動作するアプリケーションプログラムとを含む複数のシステム（４～６）が動作する電子制御装置（１）において、
前記複数のシステムにより使用されるメモリ（７）と、
前記メモリのメモリ領域を前記システムに動的に割り当てる管理部（３）と、を備え、
前記メモリは、前記複数のシステムに優先的に割り当てられる優先メモリ領域と、前記優先メモリ領域以外のリザーブメモリ領域とを有し、
前記管理部は、メモリ容量の追加が必要なシステムに割り当てる前記優先メモリ領域のメモリ容量が不足する場合は、前記リザーブメモリ領域を当該メモリ容量の追加が必要なシステムに割り当てる電子制御装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記管理部は、前記メモリ容量の追加が必要なシステムからのメモリ容量追加要求の通知を受けて前記リザーブメモリ領域を当該メモリ容量追加要求の通知元のシステムに割り当て可能であり、前記リザーブメモリ領域を当該メモリ容量追加要求の通知元のシステムに割り当てるか否かを当該メモリ容量追加要求の通知元のシステムの重要度に応じて決定する請求項１に記載した電子制御装置。
【請求項３】
車両の状態を示す車両状態に応じた前記システムへのメモリ容量の配分を示す第１配分情報を記憶する第１配分情報記憶部（８）を備え、
前記管理部は、前記第１配分情報に基づいて前記システムへのメモリ容量の配分を決定する請求項１に記載した電子制御装置。
【請求項４】
前記システムの状態を示すシステム状態に応じた前記システムへのメモリ容量の配分を示す第２配分情報を記憶する第２配分情報記憶部（９）を備え、
前記管理部は、前記第２配分情報に基づいて前記システムへのメモリ容量の配分を決定する請求項１に記載した電子制御装置。
【請求項５】
前記システムの異常時に応じた前記システムへのメモリ容量の配分を示す第１異常時配分情報を記憶する第１異常時配分情報記憶部（１０）を備え、
前記管理部は、前記第１異常時配分情報に基づいて前記システムへのメモリ容量の配分を決定する請求項１に記載した電子制御装置。
【請求項６】
車両に搭載される電子制御装置であって、複数のコアを有するマルチコアＣＰＵ（１２）上で、オペレーティングシステムと当該オペレーティングシステム上で動作するアプリケーションプログラムとを含む複数のシステム（１４～１６）が動作する電子制御装置（１１）において、
前記複数のシステムにより使用されるメモリ（１７）と、
前記メモリのメモリ領域を前記システムに動的に割り当てる管理部（１３）と、を備え、
前記メモリは、前記管理部の複数又は異なる制御周期に跨って使用されるデータが格納される第１メモリ領域と、前記管理部の複数又は異なる制御周期に跨って使用されないデータが格納される第２メモリ領域とを有し、
前記管理部は、所定のタイミングにおいて前記第２メモリ領域の割り当てを動的に切り替える電子制御装置。
【請求項７】
車両の状態を示す車両状態に応じた前記システムへのメモリ容量の配分を示す第３配分情報を記憶する第３配分情報記憶部（１８）を備え、
前記管理部は、前記車両状態が変化したタイミングを前記所定のタイミングとし、前記第３配分情報に基づいて前記第２メモリ領域の割り当てを動的に切り替える請求項６に記載した電子制御装置。
【請求項８】
前記システムの状態を示すシステム状態に応じた前記システムへのメモリ容量の配分を示す第４配分情報を記憶する第４配分情報記憶部（１９）を備え、
前記管理部は、前記システム状態が変化したタイミングを前記所定のタイミングとし、前記第４配分情報に基づいて前記第２メモリ領域の割り当てを動的に切り替える請求項６に記載した電子制御装置。
【請求項９】
前記システムの異常時に応じた前記システムへのメモリ容量の配分を示す第２異常時配分情報を記憶する第２異常時配分情報記憶部（２０）を備え、
前記管理部は、前記システムの異常時を前記所定のタイミングとし、前記第２異常時配分情報に基づいて前記第２メモリ領域の割り当てを動的に切り替える請求項６に記載した電子制御装置。
【請求項１０】
前記管理部は、制御周期において対応するシステムの実行周期が切り替わるタイミングを前記所定のタイミングとし、前記第２メモリ領域の割り当てを動的に切り替える請求項６に記載した電子制御装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子制御装置、メモリ領域の割り当て方法及びメモリ領域の割り当てプログラムに関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば車載用の電子制御装置（以下、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）と称する）の分野では、単独のコンピュータシステムにおいて、管理部としてのハイパーバイザにより複数のオペレーティングシステム（以下、ＯＳ（Operating System）と称する）の動作を統合させる技術が開発されている。例えば特許文献１には、複数のコアを有するマルチコアＣＰＵ上で複数のシステムが動作する構成において、車両状態やシステム状態等に応じてコアの割り当てを切り替え、処理負荷の増減に対して各コアのリソースを有効に活用する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第７００６４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ハイパーバイザにより複数のシステムを仮想化する構成では、各システムにメモリ容量を最適に配分することが求められる。その一方、各システムが必要なメモリ容量は例えば車両状態やシステム状態等に応じて動的に変化する。そのため、各システムに配分するメモリ容量を車両状態やシステム状態等に応じて適宜見直す必要がある。
【０００５】
メモリ容量の追加を要求するシステムにメモリ容量を追加で割り当てようとする場合、他のシステムが使用中のメモリ領域を開放しない限り、メモリ容量の追加を要求するシステムにメモリ容量を追加で割り当てることはできない。この場合、他のシステムにより使用中のメモリ領域が開放されるまで待機する必要があり、システム全体のリアルタイム性を損なう課題がある。上記した特許文献１の技術では、処理負荷の増減に対して各コアのリソースを有効に活用することができるが、システム全体のリアルタイム性を損なう課題を解決するには至らない。
【０００６】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、管理部により複数のシステムを仮想化する構成において、複数のシステムにより使用されるメモリのリソースを有効に活用することができ、システム全体のリアルタイム性を適切に確保することができる電子制御装置、メモリ領域の割り当て方法及びメモリ領域の割り当てプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載した発明によれば、車両に搭載される電子制御装置であって、複数のコアを有するマルチコアＣＰＵ（２）上で、オペレーティングシステムと当該オペレーティングシステム上で動作するアプリケーションプログラムとを含む複数のシステム（４～６）が動作する。前記複数のシステムにより使用されるメモリ（７）と、前記メモリのメモリ領域を前記システムに動的に割り当てる管理部（３）と、を備える。前記メモリは、前記複数のシステムに優先的に割り当てられる優先メモリ領域と、前記優先メモリ領域以外のリザーブメモリ領域とを有する。前記管理部は、メモリ容量の追加が必要なシステムに割り当てる前記優先メモリ領域のメモリ容量が不足する場合は、前記リザーブメモリ領域を当該メモリ容量の追加が必要なシステムに割り当てる。
【０００８】
優先メモリ領域以外のメモリ領域としてリザーブメモリ領域を予め用意しておき、メモリ容量の追加が必要なシステムに割り当てる優先メモリ領域のメモリ容量が不足すると、リザーブメモリ領域を当該メモリ容量の追加が必要なシステムに割り当てるようにした。他のシステムにより使用中のメモリ領域が開放されるまで待機することなく、メモリ容量の追加を要求するシステムにメモリ容量を追加で割り当てることができ、システム全体のリアルタイム性を損なうことがなくなる。これにより、管理部により複数のシステムを仮想化する構成において、複数のシステムにより使用されるメモリのリソースを有効に活用することができ、システム全体のリアルタイム性を適切に確保することができる。特に車載環境では搭載性やコスト等の観点からメモリの大型化に制約があることから、メモリのリソースを有効に活用することの利点は大きい。
【０００９】
請求項６に記載した発明によれば、車両に搭載される電子制御装置であって、複数のコアを有するマルチコアＣＰＵ（１２）上で、オペレーティングシステムと当該オペレーティングシステム上で動作するアプリケーションプログラムとを含む複数のシステム（１４～１６）が動作する。前記複数のシステムにより使用されるメモリ（１７）と、前記メモリのメモリ領域を前記システムに動的に割り当てる管理部（１３）と、を備える。前記メモリは、前記管理部の複数又は異なる制御周期に跨って使用されるデータが格納される第１メモリ領域と、前記管理部の複数又は異なる制御周期に跨って使用されないデータが格納される第２メモリ領域とを有する。前記管理部は、所定のタイミングにおいて前記第２メモリ領域の割り当てを動的に切り替える。
【００１０】
管理部の複数又は異なる制御周期に跨って使用されるデータが格納される第１メモリ領域とは別に、管理部の複数又は異なる制御周期に跨って使用されないデータが格納される第２メモリ領域を予め用意しておき、所定のタイミングにおいて第２メモリ領域の割り当てを動的に切り替えるようにした。第２メモリ領域の割り当てを動的に切り替えることで、メモリ容量の追加を要求するシステムにメモリ容量を追加で割り当てることができ、システム全体のリアルタイム性を損なうことがなくなる。これにより、管理部により複数のシステムを仮想化する構成において、複数のシステムにより使用されるメモリのリソースを有効に活用することができ、システム全体のリアルタイム性を適切に確保することができる。特に車載環境では搭載性やコスト等の観点からメモリの大型化に制約があることから、メモリのリソースを有効に活用することの利点は大きい。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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