ハードウェアOS

日経エレクトロニクス最新号が届きました。

幾つか興味深い記事はありましたが、やっぱりハード屋としては「OSをハードウェア化して高速化」が気になります。

記事によると、ネットクリアシステムがリアルタイムOSであるuITRONのほとんどの機能を持つLSI「ARTESSO」を開発したとのこと。OSをハード化することによって、システムコールの実行や、割り込み応答が100倍程度高速化できるらしい。ネットワーク処理や、自動車のエンジン制御といった分野などの、高いリアルタイム性能が要求される分野をターゲットとして、CPUとともにLSI化し、2008年第2四半期にサンプルチップを出荷する予定とのこと。


システムコールとは、OSにあるさまざまな機能を呼び出すことです。つまり、機能を使うこと。ソフトウェアがc言語であれば、open()とか、write()なんて書いて、ファイルにアクセスします。で、ソフトウェアOSは、いまのプログラムをそこで一旦止め、さまざまな変数を書き換え、システムコールをプロセッサにさせ、それが終わったら、もとのプログラムに戻ります。

ハードウェアOSであれば、CPUで実行しているプログラムはシステムコールを発行したら、あとはこのLSI部分がその処理を行うことになります。そのあいだ、CPU上のソフトウェアは何もする必要がなく、LSIがハード的に処理した結果を待っていればよいでしょう。OSが処理していた動作をこのLSIが行うと、10クロック程度で実行できるとのこと。

このように、ソフトの汎用性、ハードの処理性能を適正に使い分けることで、より効率的なシステムが生まれてくることになるでしょう。これに加えて、動的再構成が可能なハードウェアを使って少ないリソースを有効につかうことができれば、さらに効果的かもしれません。