システム・オン・チップのためのソフトウェア・アーキテクチャの研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12680331
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 並木 美太郎 東京農工大学, 工学部, 助教授 (10208077)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 毛利 公一 東京農工大学, 工学部, 助手 (90313296) ; 吉澤 康文 東京農工大学, 工学部, 教授 (10280992)
• Keywords: SOC(System On Chip) / 組込みシステム / 組込みOS

Research Abstract

本研究の目的は、モーバイル・ユビキュタス、情報家電などの組込みシステム、システム・オン・チップの設計のための方法論とソフトウェアアーキテクチャを明らかにすることである。2年目にあたる本年度は、次の研究を行った。
(1)試作したSOCソフトウェアアーキテクチャの検証
昨年度試作したSOCソフトウェアアーキテクチャ、特にコアカーネルをベースとするアーキテクチャを、組込みシステムなどに適用し、試作設計の有効性を確認する。本年度は、昨年度作成したコアカーネルを複数のプロセッサに移植し、設計の妥当性を確認したほか、性能設計が容易な入出力管理機構を付加し、コアカーネルのアーキテクチャの検証を行った。
(2)ソフトウェアアーキテクチャのオブジェクト指向化の基本設計と試作
試作したコアカーネル上のミドルウェアをオブジェクト指向を用いてモジュール化を行う。システム全体のアーキテクチャを定める。特に、実世界を徹底的にモデル化し、各機能モジュールの抽象化を行い、オブジェクトとして再定義する。本年度は、オブジェクト指向言語としてJavaを選択し、コアカーネル上に組込みSOC向けの言語処理系の基本設計と実装を行い、オブジェクト指向によるソフトウェアアーキテクチャを実現するための基盤整備を行った。また、SOC向けのJavaVM高速化の技法としてプロファイル&サーバコンパイルの技法を開発し、PDA上でその有効性を検証した。
(3)SOCコアカーネルのリアルタイム化
SOCを達成するために、ハードウェア制約に伴うリアルタイム性を確保するために、SOCコアカーネルにリアルタイム機構を導入した。特に、リアルタイムスケジューラ、入出力管理でのリアルタイム制御の設計と機構の実現を行った。
(4)SOCミドルウェア、特にプロトコルスタック
組込み用TCP/IPなどのネットワークモジュールを試作し、接続性の基本試験を行う基盤を実現する。本年度は、組込み向けのプロトコルスタックの設計を行った。

Research Products

• [Publications] 有馬啓, 並木美太郎: "PDAにおけるJava実行の高速化の一方式"情報処理学会論文誌. 42巻・6号. 1535-1544 (2001)
• [Publications] 堀口努, 萱嶋志門, 並木美太郎: "組み込み用OS「開聞」のMIPSプロセッサヘの移植"情報処理学会システムソフトウェアとオペレーティングシステム研究会報告. 2001巻・87号. 57-64 (2001)
• [Publications] 駿藤浩之, 並木美太郎: "組込み用Javaにおけるマルチスレッド機構の設計"情報処理学会システムソフトウェアとオペレーティングシステム研究会報告. 2001巻・87号. 137-144 (2001)
• [Publications] 萱嶋志門, 並木美太郎: "組込み用OSにおける入出力管理の一方式"情報処理学会システムソフトウェアとオペレーティングシステム研究会報告. 2002巻・89号. 147-154 (2002)
• [Publications] 河原章二, 中條拓伯, 並木美太郎: "高性能プロセッモデルにおけるアーキテクチャとOSの協調"情報処理学会第64回全国大会予稿集. 特別トラック4D-03. 245-248 (2002)