JP2011044165A

JP2011044165A - システムにおける要求のスケジューリング

Info

Publication number: JP2011044165A
Application number: JP2010224970A
Authority: JP
Inventors: Siamack Haghighi; ハギギ，シアマック
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 1998-11-09
Filing date: 2010-10-04
Publication date: 2011-03-03
Also published as: WO2000028418A1; JP2010044784A; GB0109904D0; DE19983709B4; GB2358939B; AU5902299A; DE19983709T1; HK1036860A1; JP2002529850A; TW511034B; GB2358939A

Abstract

【課題】実行エンティティからの要求が、帯域幅要求及び呼び出し時間要求に従ってサービスされることをより良く保証する。
【解決手段】システムは、リソースと、このリソースに要求を出すように構成された実行エンティティと、各実行エンティティに対するスロット割当てを含むテーブル或いはテーブルセグメントとを含んでいる。スケジューラコントローラ３１４は、テーブル或いはテーブルセグメントにアクセスし、スロット割当てに従って実行エンティティからの要求を処理するように構成され、スケジューラ２３２は、スロット割当てを更新する。さらに、オペレーティングシステム２２０は、実行エンティティと交渉し、リソース使用要求を決定したり、テーブル或いはテーブルセグメントは、リソース使用要求に基づいて更新してもよい。
【選択図】図２Ａ

Description

背景
本発明は、システムにおける要求（リクエスト）の決定論的なスケジューリングに関す
るものである。

システム（例えば、コンピュータ）のソフトウェアレイヤは、一般的には、オペレーテ
ィングシステム及びアプリケーションプログラムを含んでいる。アプリケーションプログ
ラムが実行される場合、１つ或いはそれ以上のプロセス、或いは、ワーク又は実行エンテ
ィティの他の基本ユニットが構築されてもよい。マイクロソフト社からのウィンドウズ（
登録商標）９５或いはウィンドウズ（登録商標）ＮＴオペレーティングシステムのような
所定のオペレーティングシステムの場合には、各プロセスは、割当てられた機能を実行す
るためにプロセスのアドレス空間に含まれたコードを実行するワークの１つ或いはそれ以
上のユニット（スレッドと呼ばれる）を含んでいてもよい。親プロセスに属するスレッド
は、異なる機能を実行するように割当てられてもよい。例えば、スプレッドシートプロセ
スの場合、スレッドは、ユーザ入力を計算し、印刷し、受信し、ヘルプ機能等を行うよう
に構築されてもよい。他のオペレーティングシステムの場合、タスク或いはプロセスは、
中央処理装置（ＣＰＵ）によって実行するためにスケジューリングされるワーク或いは実
行エンティティの基本ユニットを構成してもよい。

オペレーティングシステムは、複数のアクティブスレッド或いはプロセスを管理するス
ケジューラを含んでもよい。異なる形式のオペレーティングシステムは、異なるスケジュ
ーリング方式を有してもよい。例えば、いくつかのウィンドウズ（登録商標）オペレーテ
ィングシステムの場合、タイムスロットは、対応するスレッドが実行することができるラ
ウンドロビン方式でアクティブスレッドに割当てられる。さらに、いくつかのウィンドウ
ズ（登録商標）オペレーティングシステムの場合、優先順位クラスは、スレッドに割当て
られてもよい。最高優先順位クラスのスレッドは、それらに割当てられたタイムスライス
（より低い優先順位クラスのスレッドが後に続く）において最初に実行される。従って、
いかなる特定の優先順位クラスにおいて、スケジューリングは、ラウンドロビン方法で実
行されてもよい。１つ或いはそれ以上の事象が生じるまで、スレッドは実行し続ける。タ
イムスライスは、終了するか、或いは、スレッドは、実行する用意ができているより高い
優先順位の他のスレッドによって取って代わられる。

異なるプロセス、スレッド、或いはワークの他のユニットは、システムリソースを異な
って使用してもよい。例えば、ビデオ再生及びデコードプロセスでは、データは、コンパ
クトディスク（ＣＤ）或いはディジタルビデオディスク（ＤＶＤ）ドライブからシステム
メモリに転送され、ＣＰＵとシステムメモリとの間で転送され、モニタ上のグラフィック
スカードによって表示するためにシステムメモリからビデオメモリへ転送されてよい。一
般に、ＣＤ或いはＤＶＤドライブからシステムメモリに転送されるデータは、ＣＰＵとシ
ステムメモリとの間のデータの転送よりも遅くてもよい、グラフィックスカードとシステ
ムメモリとの間に転送されるデータよりも遅い。このように、システムリソース（例えば
、システムメモリ、バス、及び他の装置を含む）は、ワーク或いは実行エンティティの異
なるユニットの要求に応じて異なって使用されてもよい。

従来のオペレーティングシステムは、一般的には異なるプロセス、スレッド或いはワー
クの他のユニットの異なるリソース要求を効率的に明らかにしない。このような従来のオ
ペレーティングシステムは、プロセス、スレッド、ワークの他のユニットを適切なレベル
でスケジュール（スケジューリング）する。すなわち、例えば、各アプリケーションに関
連するプロセス、スレッド或いはワークの他のユニットは、所定の優先順位クラスに割当
てられる。一般的には、ユニットのワークからの要求は、必要とされたシステムリソース
が利用可能であるかどうかに関係なく、予め割当てられた優先順位及びスケジューリング
プロトコルに従ってスケジュールされるようになっている。

概要
一般に、一実施形態では、システムは、リソースと、システムに要求を出すように構成
される実行エンティティと、各実行エンティティからのリソースに対する要求に関連した
スロット割当てを含む記憶ロケーション（記憶場所）とを含んでいる。コントローラは、
リソースに結合され、記憶ロケーションにアクセスし、スロット割当てに従って実行エン
ティティからリソースに対する要求を処理するように構成される。

他の機能は、下記の説明及び特許請求の範囲から明らかとなるであろう。

本発明によれば、要求されたリソースの利用可能度及び利用の状態がスケジューラによ
って決定される決定方式を利用することによって、スケジューラは、実行エンティティか
らの要求が、要求されているエンティティの帯域幅要求及び呼び出し時間要求に従ってサ
ービスされることをより良く保証できる。

本発明の実施形態に係るシステムのブロック図である。図１のシステムのレイヤのブロック図である。図１のシステムのレイヤのブロック図である。実施形態によるスケジューリングサイクルを示す図である。図１のシステムの実施形態におけるスケジューリングモジュールのフローチャートである。図１のシステムの実施形態における基本入力／出力システム（ＢＩＯＳ）のフローチャートである。図１のシステムの実施形態におけるオペレーティングシステムのフローチャートである。

詳細な説明
本発明の実施形態によるシステムは、ファームウェアレイヤのソフトウェアによって使
用されるか或いはアクセスされる。例として、システムリソースは、システムメモリ、１
つ或いはそれ以上のバスと、他の装置とを含んでもよい。システムで実行する実施形態に
係るスケジューラは、いくつかの実施形態では、所定のシステムリソースが利用可能であ
るかどうか及び要求の呼び出し時間及び帯域幅を含んでいるソフトウェアレイヤ及びハー
ドウェアレイヤによって所定の基準に従って作成されるワーク或いは実行エンティティの
基本ユニット（例えば、プロセス、タスク或いはスレッド）からの要求をスケジュールす
る。いつかの実施形態においては、スケジューラには、システムリソース利用可能度及び
利用の状態のフィードバックが提供される。要求されたリソースの利用可能度及び利用の
状態がスケジューラによって決定される決定方式を利用することによって、スケジューラ
は、実行エンティティからの要求が、要求されているエンティティの帯域幅要求及び呼び
出し時間要求に従ってサービスされることをより良く保証できる。

図１を参照すると、例えば、汎用コンピュータ又は専用コンピュータ、他のマイクロプ
ロセッサ或いはマイクロコントローラ方式システム、携帯計算装置、セットトップボック
ス、電気器具、ゲームシステム、或いは特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）又はプログラ
マブルゲートアレイ（ＰＧＡ）のような制御装置を含む他のシステムであってもよいシス
テム１０のブロック図が示されている。

ここでの説明は、システム１０の種々のレイヤについての特定の構成及びアーキテクチ
ャを参照しているけれども、記載された実施形態及び例示された実施形態に関して多数の
修正及び変更が可能である。

図１の実施形態では、システム１０は、主メモリ（システムメモリ）１０４に結合され
たメモリコントローラ１０３及びグラフィックスカード１０６に結合されたグラフィック
スインタフェース１０５を含んでいるホストブリッジコントローラ１０２に結合された中
央処理装置（ＣＰＵ）１００を有している。グラフィックスインタフェース１０５は、例
えば、１９９８年５月に発行されたアクセレートグラフィックスポートインタフェース仕
様、改訂２．０に記載のアクセレートグラフィックスポート（Ａ.Ｇ.Ｐ.）であってよい
。ホストブリッジコントローラ１０２は、第２レベル（Ｌ２）キャッシュメモリ１０９を
制御するためにキャッシュコントローラ１０７も含んでいる。ホストブリッジコントロー
ラ１０２は、システムバス１１２に結合されたバスインタフェース１１１を含んでいる。
なお、このバスインタフェース１１１は、一実施形態においては、１９９５年６月に発行
されたＰＣＩローカルバス仕様、製造版、改訂２．１に記載されているように作動する周
辺構成要素相互接続（ＰＣＩ）バスであってもよいし、他の実施形態においては、他の種
類のインタフェースプロトコルであってもよい。

例えば、他の構成では、ホストコントローラ及びブリッジコントローラは、リンクによ
って結合されるメモリハブ及び入出力ハブと置き換えられてもよい。このような構成では
、メモリ及びグラフィックスインタフェース回路は、メモリハブにあってもよく、ブリッ
ジコントローラはＩ／Ｏハブであってもよい。

システムバス１１２は、ハードディスクドライブ１１５或いはコンパクトディスク（Ｃ
Ｄ）又はディジタルビデオディスク（ＤＶＤ）ドライブ１１６のような１つ或いはそれ以
上の記憶装置へのアクセスを制御する記憶装置コントローラ１１４に結合されている。ネ
ットワークインタフェースや、周辺装置に結合されたスロット（図示せず）のような他の
デバイスが、システムバス１１２に結合されてもよい。種々の他の統合レベルに従うシス
テムは、異なるブロックで実行されるコントローラを有してもよい。例えば、ハードディ
スクドライブや、ＣＤ又はＤＶＤドライブコントローラは、システムブリッジコントロー
ラ１１０に含まれてもよい。

システム１０は、二次バス若しくは拡張バス１２０を有している。システムブリッジコ
ントローラ１１０は、システムバス１１２と拡張バス１２０との間に結合されている。シ
ステムブリッジコントローラ１１０は、システムバス１１２に結合されたシステムバスイ
ンタフェース１１３及び拡張バス１２０に結合された拡張バスインタフェース１１９を含
んでいる。このシステムブリッジコントローラ１１０も、１９９６年１月に発行された汎
用バス仕様、改訂１．０に記載されているようにＵＳＢポート１１８に結合された汎用直
列バス（ＵＳＢ）インタフェース１１７を含んでいる。拡張バス１２０は、種々の周辺装
置（入力／出力装置）１２２及び不揮発性メモリ１２４に結合されている。バス、バスそ
のもの、及びシステムメモリに結合された構成要素及び装置は、システム１０内のワーク
或いは実行エンティティのユニットのからの要求によって使用或いはアクセスされるシス
テムリソースの一部を形成する。

図２Ａ〜図２Ｂを参照すると、システム１０の種々のソフトウェアレイヤ及びハードウ
ェアレイヤは、より詳細に示されている。例として、システム１０は、オペレーティング
システム（ＯＳ）２２０及びプロセス２２２及び２２４を含んでもよい。次の説明では、
オペレーティングシステム２２０は、各プロセスが１つ或いはそれ以上のスレッドを含ん
でもよいあるウィンドウズ（登録商標）オペレーティングシステムのようなスレッドベー
スシステムであると仮定される。しかしながら、前述の実施形態による要求スケジューリ
ング方式は、異なって構成された実行エンティティ或いはワークのユニットによってオペ
レーティングシステムで実行されてもよい。

図２Ａに示されるように、スレッド２２８及び２２９は、プロセス２２２に属し、スレ
ッド２３０及び２３１はプロセス２２４に属する。スレッドは、オペレーティングシステ
ムの下で規定されるアプリケーションプログラマブルインタフェース（ＡＰＩ）のような
所定のインタフェースを介してオペレーティングシステム（ＯＳ）２２０と通信してもよ
い。それとは別に、「サードパーティ」ＡＰＩが使用されてもよい。オペレーティングシ
ステム（ＯＳ）２２０は、所定のインタフェースを介してアクティブスレッドからの要求
をスケジュールするスケジューラ２３２を有している。一実施形態では、本発明の実施形
態に従ってスケジューリング動作を実行するために、スケジューラ２３２は、メモリ、Ｉ
／Ｏ、システム１０の他の所定の位置にアクセスし得てハードウェア構成要素と通信する
デバイスドライバ２４０に関連されていてよい。これらの要素２３２及び２４０は、ひと
まとめにしてスケジューラと呼ばれる。他の実施形態では、スケジューラは、より多くの
モジュール或いはレイヤに分離されてもよい。

スレッドからの要求を受信する際に、スケジューラ２３２は、この要求をハードウェア
構成要素からのフィードバック通信、未だ実行されていない要求の数、要求スレッドの呼
び出し時間及び帯域幅要求に基づいてスケジュール（スケジューリング）する。

一実施形態によれば、スケジューラ２３２は、所定のエンティティ数を有する要求待ち
行列（キュー）２０４に要求を記憶する。要求待ち行列２０４の各エントリは、特定の要
求が処理されたかどうかを示す状態フィールド２０６の状態フラグに関連してもよい。

デバイスドライバ２４０を介してスケジューラ２３２によってアクセスできる、システ
ムメモリ１０４（或いは、ある他の適当な記憶ロケーション）に記憶されたテーブルのセ
ット或いはテーブルセグメント２０２は、各々がスレッド識別子（ＩＤ）を有する対応ア
クティブスレッドのためのチャネル割当てを識別する。各チャネルは、クロック発生器２
５０によって発生されたクロックのような基本クロックの所定サイクル数を有するものと
して規定される。チャネル毎の基本クロック数は所望の細分性（グラニュラリティ）に基
づいて選択される。テーブル或いはテーブルセグメント２０２の各々は、例えば、システ
ムメモリ１０４、グラフィックスカード１０６、システムバス１１２、拡張バス１２０、
ＵＳＢポート１１８等を含むシステム１０のリソースに対応する。

実施形態においては、ブリッジコントローラ１０２、１１０は、スレッドＩＤによって
特定のスレッドに対するチャネル割当てを監視する各種のシステムリソースに対応するテ
ーブル或いはテーブルセグメントも記憶する。ブリッジコントローラのテーブル或いはテ
ーブルセグメントは、オペレーティングシステム（ＯＳ）２２０によって保有される対応
するテーブル２０２に基づいてロードされる。例示された実施形態では、テーブル或いは
テーブルセグメント３０２Ａ、３０２Ｂ、及び３０２Ｃは、システムメモリ１０４、シス
テムバス１１２、及びグラフィックスカード１０６のそれぞれに対するチャネル割当てを
監視するためにホストブリッジコントローラ１０２によって記憶されてもよい。システム
ブリッジコントローラ１１０は、ＵＳＢポート１１８及び拡張バス１２０に対するチャネ
ル割当てを監視するためにテーブル或いはテーブルセグメント３０２Ｄ及び３０２Ｅを記
憶してもよい。他のテーブルも他のシステムリソースのために保有されてもよい。

ブリッジコントローラ１０２、１１０に記憶されているものとして示されているけれど
も、テーブル３０２Ａ〜３０２Ｅは、システムメモリ１０４或いは外部記憶装置のような
他の適当な位置に記憶されてもよい。それとは別に、異なるシステムリソースは、図示さ
れるようにブリッジコントローラ１０２、１１０に統合されるよりもむしろシステム中に
配設されたコントローラによって制御されてもよい。

テーブル３０２Ａ〜３０２Ｅは、チャネル割当て変更としてオペレーティングシステム
（ＯＳ）２２０によって周期的に更新されてもよい。テーブル３０２Ａ〜３０２Ｅの各々
において、スレッドは同じ或いは異なる数のチャネルを割当てられてもよい。例えば、第
１のスレッドＩＤに関連したスレッドは第１のチャネル数を割当てられてもよいし、第２
のスレッドＩＤに関連したスレッドは異なるチャネル数を割当てられてもよい。

テーブル３０２Ａ〜３０２Ｅのスレッドに割当てられたチャネルは、図３に示されるよ
うに全スケジューリングサイクル４００内のスレッド要求実行ウィンドウ或いはスロット
を規定する。スケジューリングサイクル４００は、各々が割当てられたチャネル数を含む
複数のスレッド要求実行ウィンドウ或いはスロット４２０₀、４０２₁、．．．、４０２_N-
₁、及び４０２_Nを含んでいる。各要求実行ウィンドウ４０２は、スレッドからの要求の実
行に割当てられる。

一実施形態では、第１のウィンドウ４２０₀は、ブリッジコントローラ１０２、１１０
のＯＳテーブル２０２と対応するテーブル３０２との間のコヒーレンシー（coherency）
を保持するスケジューラ２３２に割当てられる。残りのウィンドウ４０２₁〜４０２_Nは、
種々の他のスレッドからの要求に割当てられてもよい。例示された実施形態では、テーブ
ル３０２Ａ〜３０２Ｅは、コピーレンシー・ウィンドウズ（登録商標）４２０0のスケジ
ューリングサイクル４００毎に１回、スケジューラ・デバイスドライバ２４０によって更
新される。コヒーレンシー・ウィンドウ４２０₀の時間中、或いは、それとは別に他のウ
ィンドウ４０２_iでは、スケジューラ・デバイスドライバ２４０は、また、どの要求が完
了したかを決定するためにブリッジコントローラ１０２、１１０の状態レジスタ３０４Ａ
〜３０４Ｅの内容を読み出してもよい。従って、スケジューラ２３２は、どのシステムリ
ソースが利用可能であるか監視をすることができるようにどの要求が完了され、どの要求
が未だ実行されていないかについての情報がフィードバックされるように構成されている
。このように、スレッドからの要求がスケジューラ２３２によって受信される場合、スケ
ジューラ２３２は、十分なリソースが要求を処理するために利用可能であるかどうかを決
定できる。

再度、図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、実施形態によれば、ブリッジコントローラ１０
２、１１０の各々は、システム１０の種々のリソースに対する要求を記憶する種々の呼び
出し時間を含んでいる。例として、ホストブリッジコントローラ１０２は、メモリコント
ローラ１０３のメモリ待ち行列３１０を有している。ＣＰＵバスインタフェース３１２を
介して接続されたＣＰＵ１００、及び、システムバスインタフェース１１１を介して接続
されたシステムバス１１２上の各種のデバイスをそれぞれ含むシステム１０の種々のソー
スからメモリコントローラ１０３によって受信された要求は、実行するためにメモリ待ち
行列３１０に記憶される。メモリアドレス及びデータ情報に加えて、メモリ待ち行列３１
０は、また、メモリ要求の関連ＩＤを記憶するように構成されている。

本発明のいくつかの実施形態では、ＣＰＵ１００は関連スレッドＩＤとともに命令をフ
ェッチ（命令取り出し動作）する。スレッドＩＤは、ブリッジコントローラ１０２、１１
０に送られ、ブリッジコントローラ１０２、１１０の待ち行列に記憶される。

ホストブリッジコントローラ１０２のスケジューラコントローラ３１４は、カウンタ３
０６及びテーブル或いはテーブルセグメント３０２Ａ〜３０２Ｃからの出力値を受信する
。クロック発生器２５０からの基本クロックによってクロックされるカウンタ３０６は、
スケジューリングサイクル４００でチャネルを通して計数するように構成されてもよい。
カウンタ３０６の値に基づいて、スケジューラコントローラ３１４は、スケジューリング
サイクル４００の範囲内で現スレッド要求実行ウィンドウ４００_i（ｉ＝０〜Ｎ）を決定
できる。どのウィンドウ４００_iがアクティブであるか、並びに、テーブル３０２Ａのチ
ャネル割当てに基づいて、メモリ待ち行列３１０の対応するスレッドＩＤに関連した要求
がメモリコントローラ１０３によって処理するために選択されてもよい。

選択された要求は、現ウィンドウ４００i内で実行される。要求の完了の際に、ホスト
ブリッジコントローラ１０２は、状態レジスタ３０４Ａの適切なビットをプログラミング
することによって要求完了状態に戻してもよい。次のコヒーレンシー・ウィンドウ４０２
0では、スケジューラ・デバイスドライバ２４０の制御の下でＣＰＵ１００は、状態レジ
スタ３０４Ａ（並びに他の状態レジスタ３０４Ｂ〜３０４Ｅ）を読み出し、どの要求が完
了したかを決定する。次に、スケジューラ・デバイスドライバ２４０は、要求待ち行列２
０４の完了要求のフラグ２０６を更新する。

メモリ待ち行列３１０に加えて、一実施形態のホストブリッジコントローラ１０２は、
また、システムバスインタフェース１１１のシステムバス待ち行列３１６及びグラフィッ
クスインタフェース１０５のグラフィックスカード要求待ち行列３１８を含んでいてよい
。システムバス１１２に対する要求は、システムバス待ち行列３１６に入れられるのに対
して、グラフィックスカード１０６に対する要求は、グラフィックスカード待ち行列３１
８に入れられる。要求はスレッドＩＤに関連しているので、スケジューラコントローラ３
１４は、現スレッド要求実行ウィンドウ４０２_i及びテーブル３０２Ｂ，３０２Ｃに記憶
されたチャネル割当てに基づいて、バスインタフェース１１１或いはグラフィックインタ
フェース１０５による適切な処理を選択できる。待ち行列３１６及び３１８の要求の完了
は、状態レジスタ３０４Ｂ及び３０４Ｃのそれぞれによって示される。

同様に、システムブリッジコントローラ１１０は、拡張バス１２０に供給される要求を
記憶する拡張バス待ち行列３２０と、ＵＳＢポート１１８に供給すう要求を記憶するＵＳ
Ｂバス待ち行列３２２とを含んでいる。クロック発生器２５０からの基本クロックによっ
てクロックされるカウンタ３０８は、スケジューリングサイクル４００のチャネルを計数
する。カウンタ３０８によって示されるような現スレッド要求実行ウィンドウ４０２_i、
及び、テーブル３０２Ｄ，３０２Ｅに記憶されたチャネル割当てに基づいて、システムブ
リッジコントローラ１１０のスケジューラコントローラ３２４は、待ち行列３２０及び３
２２それぞれの要求の中のどれが処理されるべきであるかを決定する。要求の完了は、状
態レジスタ３０４Ｄ，３０４Ｅによって示される。

図４に示すように、スケジューラ２３２と協動するスケジューラ・デバイスドライバ２
４０は、（ステップ５０２において）所定のイベントの受信を待つ。アプリケーション・
プログラマブル・インタフェース（ＡＰＩ）呼び出しの形であってもよい、スレッドから
の要求が、受信された場合、スケジューラ・デバイスドライバ２４０は、（ステップ５０
４において）要求待ち行列２０４及びチャネル割当てテーブル２０２にアクセスするので
、スケジューラ２３２は、リソースがスレッド要求を処理するために利用可能であるかど
うかを（ステップ５０６において）決定することができる。

リソースが要求を適切に処理するために利用可能でないことをスケジューラ２３２が決
定する場合には、要求されているスレッドが（ステップ５０８において）通知される。こ
の通知に応じて、スレッドは、要求を再度出す前に若干の時間だけ待つことができるか、
或いは、スレッドは、さもなければこの状態を特に適切に処理できる。要求されたリソー
スが利用可能である場合には、スレッドからの要求は、要求待ち行列２０４に（ステップ
５１０において）加えられる。

スケジュール待ち行列２０４の特定要求が処理され、完了される場合、待ち行列２０４
のフラグフィールド２０６の全フラグは、前述のように設定されてもよい。

スケジューラ・デバイスドライバ２４０そのものは、要求待ち行列及びスレッドチャネ
ル割当てテーブルに対応するメモリ位置にアクセスするような要求を出すことができるス
レッドである。（ステップ５２０において）要求待ち行列２０４に入れられたスケジュー
ル・デバイスドライバ・スレッドからの要求は、スケジュールサイクル４００の第１のウ
ィンドウ４０２₀で処理されてもよい。それに代えて、他のウィンドウ４０２_iは、スケジ
ューラ・デバイスドライバ２４０に割当てられてもよい。

コヒーレンシー・ウィンドウ４０２₀の期間中、スケジューラ・デバイスドライバ２４
０の制御の下でのＣＰＵ１００は、必要に応じてブリッジコントローラテーブル３０２Ａ
〜３０２Ｅを（ステップ５２２において）更新し、チャネル割当てを変える。ＣＰＵ１０
０は、（ステップ５２４において）どの要求が完了されたかを決定するために状態レジス
タ３０４Ａ〜３０４Ｅにアクセスしてもよい。それに代えて、テーブル更新動作及び状態
レジスタ読み出し動作が別々に行われてもよい。次に、デバイスドライバ２４０の制御の
下でのＣＰＵ１００は、（ステップ５２６において）要求待ち行列２０４を更新してもよ
い。

スケジューラ２３２は、要求そのもの及びＡＰＩ呼出しのパラメータのような要求パラ
メータを調べることによって、何のシステムリソースが要求によって求められているかを
決定することができる。例えば、パラメータは、システムメモリ１０４のメモリアドレス
空間の位置へのアクセスを指定してもよい。他のパラメータは、ＵＳＢポート１１８に結
合されたＵＳＢバス上のグラフィックスカード１０６のバス１１２、１２０の中の１つに
あるＩ／Ｏアドレス空間の位置或いはシステム１０の他の位置を指定してもよい。要求リ
ソース、待ち行列２０４に既にある要求、及びスケジューラ・デバイスドライバ２４０に
よって検索されるようなテーブル或いはテーブルセグメント２０２に指定されたチャネル
割当てに基づいて、スケジューラ・デバイスドライバ２３２は、要求がある程度妥当な方
法で処理されてよいかどうかを決定することができる。これは、システム１０に予めプロ
グラム化され、起動ルーチン（例えば、基本入出力システム或いはＢＩＯＳルーチン）に
よってロードされる基準に従って規定されてもよい。スケジューラ２３２は、システムの
種々のスレッドの呼び出し時間要求及び帯域幅要求を認識している。呼び出し時間要件及
び帯域幅要件は、十分なリソースがスレッド要求を満たすために利用可能であるかどうか
を決定するためにスケジューラ２３２によって使用されてもよい。

一例として、スレッドは、グラフィックスカード１０６のビデオメモリからのビデオデ
ータのフレームをシステムメモリ１０４に転送する要求を出してもよい。フレームサイズ
（例えば、７２０×４８０ピクセル）及び各ピクセルに対して規定された多数のビットが
与えられると、ビデオ転送の帯域幅要求は、転送が発生しなければならない特定の時間に
基づいて決定されてもよい。さらに、転送要求の呼び出し時間は既知であってよい。帯域
幅及び呼び出し時間情報に基づいて、及び未だ実行されていないリソースに対する未実行
の要求に基づいて、スケジューラ２３２は、ビデオ転送要求が利用可能なリソースによっ
て処理できるかどうかを決定することができる。処理できない場合には、スレッドはスケ
ジューラ２３２によって知らされ、スレッドは、他の要求を出す前に或いは要求をいくつ
かの部分に分割する前に待機することを含む多数の方法の１つで応答してよい。

図５に示すように、システム初期化は、実施形態によるシステムＢＩＯＳルーチンによ
って実行される。システムリセットによりシステムハードウェアが初期状態にされた後に
、ＣＰＵ１００は、システム１０の構成要素を既知の状態に初期設定し、使用するオペレ
ーティングシステム（ＯＳ）２２０のためのシステム構成情報を構成する責務を持つＢＩ
ＯＳの電源オン自己試験（ＰＯＳＴ）手順の命令を実行し始める。いくつかの初期化タス
クがシステム１０で（ステップ６０２において）実行され、ＢＩＯＳルーチンは、次に、
システムメモリ１０４或いは他の適当な記憶ロケーションを（ステップ６０４において）
設定し、チャネル割当てテーブル或いはテーブルセグメント２０２を記憶する。ＢＩＯＳ
ルーチンは、各チャネルに対する基本クロック数（例えば、チャネル毎に１クロック或い
は数クロック）及びスケジュールサイクル４００の全幅を指定してもよい。特定のメモリ
アドレスは、テーブル或いはテーブルセグメント２０２を記憶するために予約されていて
もよい。さらに規準は、スレッド要求を受諾するか或いは拒否するかどうかを決定する際
に、スケジューラ２３２によって使用するために指定されてもよい。

次に、デフォルトチャネル割当ては、（ステップ６０６において）テーブルにロードさ
れてもよい。例えば、オペレーティングシステム（ＯＳ）に関連した所定のスレッド（例
えば、スケジューラ及び他のシステム管理レイヤ）は、サイクル４００でウィンドウに割
当てられる。さらに、ＢＩＯＳは、特定のウィンドウに割り当てられないスレッド要求を
処理するために所定数のチャネルを有するデフォルトウィンドウを設定してもよい。ＢＩ
ＯＳは、プロセッサがマルチ処理システムである場合に利用可能なプロセッサの型式を決
定するシステムの構成空間及び他の情報をポーリングできる。この情報から、ＢＩＯＳは
システムの通信処理能力を決定できる。このような決定された通信処理能力に基づいて、
ＢＩＯＳは、それに応じてデフォルトウィンドウのチャネル数を割当てることができる。
次に、システム構成要素は、（ステップ６０８において）ＢＩＯＳルーチンによって初期
化され、構成される。次に、オペレーティングシステム（ＯＳ）２２０は（ステップ６１
０において）ブート（起動）される。

図６に示すように、オペレーティングシステム（ＯＳ）２２０がブートされた後に、オ
ペレーティングシステム（ＯＳ）２２０は、（ステップ６５０において）システム１０に
おけるいくつかのアクティブスレッドを識別する。オペレーティングシステム（ＯＳ）２
２０は、（ステップ６５２において）システム１０のリソースに対するその帯域幅要求及
び呼び出し時間要求に対する各スレッドを照会する。いくつかのスレッドは、どのような
呼び出し時間要求及び帯域幅要求が各システムリソースに対してあるかを認識している。
例えば、マルチメディアプロセスに関連したスレッドは、データ転送に対する比較的小さ
い呼び出し時間を許容できる、高いデータ転送スループットを必要とする「実時間」要求
を有してもよい。他のスレッドは、より高い呼び出し時間、及び、より低いデータ転送帯
域幅を許容することができるものであってよい。アクティブスレッドからの異なる呼び出
し時間要求及び帯域幅要求の比較に基づいて、異なるスレッドに対応する異なる要求ウィ
ンドウ４０２_iを割当てるいくつかのチャネルは、より低い呼び出し時間及びより高い帯
域幅を有するスレッドを促進するためにオペレーティングシステム（ＯＳ）によって（ス
テップ６５４において）セットされてもよい。結果として、これらの種類のスレッドは、
多数のチャネル及び多分複数のウィンドウ４０２_iを割当てられてもよい。多数の割当て
られたウィンドウ４０２_iは、スケジューリングサイクル４００で連続してもよいし或い
は分散されてもよい。スレッドが、システムリソースに対する呼び出し時間及び帯域幅情
報を供給しない場合には、このスレッドは、テーブル或いはテーブルセグメント２０２の
スケジューリングサイクル４００でデフォルトウィンドウ４０２_iに割当てられてもよい
。

算定された数のチャネルに基づいて、テーブル或いはテーブルセグメント２０２は、ス
レッドＩＤに従ってチャネル割当てで（ステップ６５６において）ロードされてもよい。

従って、いくつかの実施形態によれば、スケジューリング方式は、データフロー要求が
リソースの利用可能度及びチャネル割当てに基づいて満たされてもよいかどうかを決定す
ることによって、システムのスレッドからの要求をスケジュール（スケジューリング）す
る。リソースの利用可能度は、ハードウェア要求によってシステムのスケジューラに示さ
れる。さらに、要求の種類及び要求パラメータに基づいて、スケジューラは、どのような
リソースが特定の要求によって必要とされるかを決定することができる。

他の実施形態は、上記の特許請求の範囲内にある。例えば、異なるオペレーティングシ
ステムの場合には、システムにおけるワーク或いは実行エンティティの基本ユニットは、
スレッドでなくてもよくプロセス或いは他の規定ユニットであってもよい。さらに、シス
テムのハードウェア構成要素は異なって構成されてもよい。ソフトウェア或いは図示のフ
ァームウェアモジュール或いはレイヤによって実行された動作は、変更されてもよい。

本発明は、限られた数の実施形態に関して開示されているが、当業者は、それらからの
多数の修正及び変更を理解するであろう。添付された特許請求の範囲が本発明の真の精神
及び範囲内にあるような全ての修正及び変更を含むことが意図される。

Claims

リソースと、
前記リソースに要求を出すように構成される実行エンティティと、
各実行エンティティからの前記リソースに対する要求に関連するスロット割当てを含む
記憶ロケーションと、
前記リソースに結合され、かつ、前記記憶ロケーションにアクセスし、前記スロット割
当てに従って前記実行エンティティから前記リソースに対する要求を処理するように構成
されるコントローラと
をそれぞれ備えることを特徴するシステム。
前記記憶ロケーションのスロット割当てを更新するように構成されたスケジューラをさ
らに含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
前記スケジューラによってアクセスでき、かつ、前記実行エンティティためのスロット
割当てを含む第２の記憶ロケーションをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のシ
ステム。
前記リソースが前記第２の記憶ロケーションのスロット割当て及び未実行の要求に基づ
いて実行エンティティによって出された要求に対して利用可能であるかどうかについて、
前記スケジューラが決定するように構成されることを特徴とする請求項３に記載のシステ
ム。
前記スケジューラが、各実行エンティティのリソースに対する帯域幅を認識しており、
かつ、前記スケジューラが、前記帯域幅の情報に基づいて実行エンティティによって出さ
れた要求に対して利用可能であるかどうかを決定するように構成されていることを特徴と
する請求項４に記載のシステム。
前記要求が、１つ或いはそれ以上のパラメータに関連したアプリケーションプログラマ
ブルインタフェース呼び出しを含むことを特徴とする請求項４に記載のシステム。
前記スケジューラが、要求が処理されたかどうかを決定するために前記コントローラに
アクセスするように構成されていることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
どのスロットがアクティブであるかどうかを決定するためにコントローラによってアク
セスできるカウンタをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
各スロットが、１つ或いはそれ以上のチャネルを含み、前記カウンタが、前記チャネル
を計数するように構成されることを特徴とする請求項８に記載のシステム。
複数のスロットが、スケジューリングサイクルで規定され、かつ、前記コントローラが
、対応するスロットにおいて前記実行エンティティからの要求を処理するように構成され
ることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
リソース使用要求を決定するために実行装置と協働するオペレーティングシステムと、
前記オペレーティングシステムによって更新可能であり、その割当てられたチャネルの
期間中にシステムリソースにアクセスできる実行装置の前記リソース使用要求に基づいて
、チャネルを前記実行装置に割当てる記憶ロケーションと
を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
前記実行エンティティが、前記リソースのための帯域幅の情報を前記オペレーティング
システムに通信するように構成されていることを特徴とする請求項１１に記載のシステム
。
前記実行エンティティが、前記リソースのための呼び出し時間の情報を前記オペレーテ
ィングシステムにさらに通信するように構成されていることを特徴とする請求項１２に記
載のシステム。
システムにおいて実行装置からの要求をスケジューリングする方法であって、
システムリソースのための前記実行装置のデータフロー情報を決定し、
前記データフロー情報に基づいて、前記システムリソースへのアクセスのためにタイム
スロットを前記実行装置に割当て、
前記割当てられたタイムスロットに基づいて、コントローラをプログラミングすること
を含み、かつ前記コントローラが、現在どのタイムスロットがアクティブであるかという
情報及び前記タイムスロット割当てに基づいて、前記システムリソースのための要求を処
理する
ことを特徴とする方法。
前記データフロー情報を決定することが、前記システムリソースへのアクセスのために
前記実行装置によって使用される帯域幅情報を決定することを含むことを特徴とする請求
項１４に記載の方法。
前記データフロー情報を決定するステップは、前記システムリソースへのアクセスのた
めに前記実行装置によって使用される呼び出し時間の情報を決定するステップを含むこと
を特徴とする請求項１４に記載の方法。
前記システムリソースのための前記時間スロット割当て及び前記システムリソースの使
用可能度に基づいて、第１の実行装置からの要求が処理され得るかどうかについて決定す
るステップをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
前記データフロー情報及び前記システムリソースに対する未実行の要求に基づいて、前
記システムリソースの使用可能度を決定するステップをさらに含むことを特徴とする請求
項１７に記載の方法。
実行エンティティからの要求をスケジューリングする命令を含む記憶媒体を有する装置
であって、
前記命令に基づいてプロセッサが、
システムリソースへのアクセスを含む実行エンティティから第１の要求を受信し、
前記システムリソースのための所定の他の未実行の要求が処理されたかどうかを決定す
るために、前記システムリソースに結合されたコントローラにアクセスし、かつ
前記システムリソースが前記第１の要求に対して利用可能であるかどうかを決する、
ことを特徴とする装置。
前記リソースが利用可能でないために前記要求を処理できないかどうか前記実行エンテ
ィティをさらに通知するように前記プロセッサを作動させるための命令を含むことを特徴
とする請求項１９に記載の装置。