一种输入输出控制系统，具有至少一个输入设备、至少一个输出设备、控制所述输入设备以及所述输出设备的输入输出的输入输出控制装置、和含有多个操作系统的同时执行功能以及在所述多个操作系统间的通信功能的主系统，其特征在于， 所述输入输出控制装置，具有：请求受理部，对请求切换占用所述输入设备或者所述输出设备的操作系统的切换请求进行受理； 控制信息生成部，根据所述切换请求，生成含有输入目的地信息或者输出可否信息的控制信息；和 控制信息输出部，输出所述输入目的地信息或者所述输出可否信息， 在所述主系统上运行的所述多个操作系统中的特定的１个操作系统，具有： 输入设备控制部，根据所述输出的输入目的地信息来特定来自所述输入设备的输入信息的输入目的地操作系统，向该输入目的地操作系统输入所述输入信息；和 输出设备控制部，根据所述输出的输出可否信息来特定可向所述输出设备输出的操作系统，将从该操作系统接收的输出信息向所述输出设备输出， 所述输入目的地信息至少含有用于特定来自所述输入设备的输入信息的输入目的地操作系统的信息， 所述输出可否信息至少含有针对操作系统的、用于特定可否向所述输出设备输出的信息。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术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。
技术介绍
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。: US2004/0205755: "Xen and the Art of virtulization " In Proc. of Symposium on operating systems Principles (SOSP) 2003 (http:/www.cl.cam.ac,uk/Re Search/SRG/netos/papers/2003-xensosp.pdf): "A 600MIPS 120mW 70}iA Leakage Triple-CPU Mobile Application Processor Chip" In Proc. of IEEE International Solid-State Circuits Conference (ISSCC) 2005
技术实现思路
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。作为这样的设备的一例能举出人机界面设备(以下，称为HID)。例如， 作为HID能举出作为输入设备的键盘、及作为输出设备的显示器等。这些设备需要通过用户正利用的OS来专用地占用。例如，在用户正利用特定程序时，基本上，需要对该程序输入由用户通 过键盘输入的结果，在显示器上显示该程序的输出结果，所以来自键盘的输 入结果必须转交到运行该程序的OS上，同样，来自该OS的输出结果必须显 示到显示器上。CPU通过该OS来控制未必与用户正利用某OS的意思一致。VMM即使是用户正利用该OS期间，也可以在OS间进行上下文(context) 切换，对其它OS分配CPU，或者进行VMM自身的处理。VMM因为管理CPU的分配，所以在任意的时刻都可以掌握哪个OS正 控制着CPU,但是在任意的时刻不能掌握用户正在利用哪个OS。因此，例如VMM在由键盘输入数据后发生了插入时，不能识别该插入 是针对哪个OS的插入。例如，在共享网络接口时，在接收到的数据中赋予了IP地址或端口序号 等用于识别目的地的OS的数据，所以一旦某OS在接收了该数据后分配该数 据就可以。可是，对于由键盘输入的数据进行同样的处理是困难的。 同样，在向显示器输出时也产生问题。全部OS个别保存显示器驱动程序，如果随意地输出则必然产生向该显 示器的冲突。即使是汇集了对某OS应该输出的数据时，在此时刻，如果不能识别哪 个OS应该输出该数据，则不能向用户显示正确的输出结果。针对以上这样的问题，在专利文献1中所述的多个OS环境没有准备特 别的功能。这是因为专利文献1假定了 RTOS和GPOS同时执行的环境，GPOS始 终占用HID。另一方面，在非专利文献1或者非专利文献2中所述的多个OS环境， 如图13所示，准备1个主OS，主OS的GUI (Graphical User Interface)服 务器处理对其它全部客户OS的HID的输入输出，由此实现HID的共享。具体来说，仅仅主OS具有针对HID的设备驱动程序(HIDDD)，该设 备驱动程序只能处理来自主OS的GUI服务器的输入输出。主OS的GUI服务器生成主OS以外的各客户OS用窗口 (Window),输 出从对应的客户OS的GUI服务器通过VMM的OS间通信来接收到的输出 结果。另外，在该窗口被激活时，将来自输入设备的输入结果通过该OS间通 信转交给对应的客户OS的GUI服务器。可是，在这样的通过GUI服务器的解决方法中存在问题。第1个问题是因为全部OS的全部GUI客户端应用程序分别进行输入输 出处理，所以经常发生在OS间跨越的上下文切换。在多个OS环境中的OS间跨越的上下文切换，在上下文的保存处理以及 恢复处理中花费时间，尤其在重视速度的向显示器的输出处理时，成为很大 的瓶颈。另外，在如便携终端这样的必须进行省电处理的环境下，也成为耗电大 的主要原因。第2个问题是很大地依存于各OS的平台及应用程序。 为了实现这样的GUI服务器间的输入输出，主OS的GUI服务器以及客 户OS的GUI服务器双方必须对应于该功能。另外，尤其在GUI服务器运行的环境显著不同的情况下，在GUI服务器间进行通信时需要在应用程序级别(level)下的数据的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种输入输出控制系统，具有至少一个输入设备、至少一个输出设备、控制所述输入设备以及所述输出设备的输入输出的输入输出控制装置、和含有多个操作系统的同时执行功能以及在所述多个操作系统间的通信功能的主系统，其特征在于， 所述输入输出控制装置，具有：请求受理部，对请求切换占用所述输入设备或者所述输出设备的操作系统的切换请求进行受理； 控制信息生成部，根据所述切换请求，生成含有输入目的地信息或者输出可否信息的控制信息；和 控制信息输出部，输出所述输入目的地信息或者所述输出可否信息， 在所述主系统上运行的所述多个操作系统中的特定的１个操作系统，具有： 输入设备控制部，根据所述输出的输入目的地信息来特定来自所述输入设备的输入信息的输入目的地操作系统，向该输入目的地操作系统输入所述输入信息；和 输出设备控制部，根据所述输出的输出可否信息来特定可向所述输出设备输出的操作系统，将从该操作系统接收的输出信息向所述输出设备输出， 所述输入目的地信息至少含有用于特定来自所述输入设备的输入信息的输入目的地操作系统的信息， 所述输出可否信息至少含有针对操作系统的、用于特定可否向所述输出设备输出的信息。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：藤本拓，铃木敬，太田贤，
申请(专利权)人：株式会社NTT都科摩，
类型：发明
国别省市：JP
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