[发明专利]输入输出控制系统

说明书

本申请是2007年1月17日提出的、申请号为200710001947.4、名称为“输入输出控制装置、输入输出控制系统以及输入输出控制方法”的发明申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及控制基于多个操作系统(以下，称为OS)的输入输出设备的共享利用的输入输出控制装置、输入输出控制系统以及输入输出控制方法。

背景技术

在单一OS运行的计算机中，该OS及在该OS上运行的程序通过适时装入到该OS中的输入输出设备的控制软件(以下，称为设备驱动程序)，可以访问该计算机具备的输入输出设备。

这里，该计算机至少具有：在从该计算机的外部向该OS输入信息时利用的输入设备(键盘等)；和在该OS向该计算机外部输出信息时利用的输出设备(显示器等)。

设备驱动程序在装入到OS中时对该OS登录自身控制的设备的信息。作为这样的设备信息，例如可以举出该设备用的插入序号。

在发生了来自计算机外部的、经由输入设备的信息的输入时，第一，插入控制器对CPU通知插入信号和插入序号。

第2，CPU接收该插入信号，中断当前正进行的处理，调用与该插入序号对应的设备驱动程序。

第3，设备驱动程序访问对应的设备，向OS转交被输入的信息。

另外，OS在输出特定信息时，根据该特定信息的内容来特定适合的输出设备。之后，OS调用预先登录的、与该输出设备对应的设备驱动程序，使该特定信息输出。

如上所述，在计算机上单独的OS运行时，该OS对于输入输出设备的使用进行管理，只要不发生在该OS上运行的程序同时访问输入输出设备的冲突状态就可以。

另一方面，近年在计算机上可同时执行多个OS的环境正在扩展。这样的环境，如图12所示，被称为“虚拟机监视器(以下，称为VMM)”的主系统构成被称为“虚拟机(以下，称为VM)”的客户(guest)系统，在VM上通过运行各OS来实现(例如，参照专利文献1、非专利文献1及非专利文献2)。

例如，作为该环境的利用例考虑到以下这样的例子，使特化成实时处理的“实时OS(以下，称为RTOS)”以及通用的“通用OS(以下，称为GPOS)”在1个计算机上同时运行的例子；在1个服务器上运行多个OS，在各OS中将该OS用地特化的服务向客户端提供的例子。

在这样的环境下，必须在多个OS中共享以输入输出设备为首的、有限的硬件资源。

VMM的作用之一是静态或者动态地将硬件资源分配到各OS。例如，VMM对各OS动态地转交CPU的控制权，静态地逻辑分割主存储后分配到各OS，由此实现多个OS的同时执行。

另外，在VMM中还有实现在同时执行的多个OS间的数据通信的VMM。代表性的实现方法是提供多个OS可以参照的共享存储器的方法。

VMM进行共享存储器的管理、或者对OS通知向共享存储器的写入或读入这样的处理。

不仅在单一的数据通信时，在多个OS间共享硬件资源时也利用这样的OS间通信功能。

例如，考虑在只具有一个网络接口的计算机中，多个OS进行与外部的通信的情况。

此时，难以考虑各OS独自具有网络接口的设备驱动程序的结构。原因是无法事先判断对于在数据接收时发生的硬件插入应该调用哪个OS的驱动程序。

因此，需要某OS成为唯一的设备驱动程序的保存者，进行数据收发以及向各OS的数据分配。

在共享这样的硬件资源时，必须具有上述的OS间通信功能。

[专利文献1]：US2004/0205755

[非专利文献1]：“Xen and the Art of virtulization”In Proc.of Symposiumon operating systems Principles(SOSP)2003(http:/www.cl.cam.ac.uk/ReSearch/SRG/netos/papers/2003-xensosp.pdf)

[非专利文献2]：“A 600MIPS 120mW 70μA Lcakage Triple-CPU MobileApplication Processor Chip”In Proc.of IEEE International Solid-State CircuitsConference(ISSCC)2005

发明内容

考虑在VMM上实现的多个OS环境中，在任意时刻通过特定OS来专用地被占用的设备。