JP2000010888A - 入出力制御方法 - Google Patents

入出力制御方法

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JP2000010888A
JP2000010888A JP10179995A JP17999598A JP2000010888A JP 2000010888 A JP2000010888 A JP 2000010888A JP 10179995 A JP10179995 A JP 10179995A JP 17999598 A JP17999598 A JP 17999598A JP 2000010888 A JP2000010888 A JP 2000010888A
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JP
Japan
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input
output
delay
system load
data
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JP10179995A
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Inventor
Kazuo Murai
和男 村井
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ホストコンピュータと通信制御装置間の入出力
をシステムの負荷状況によらず遅延させてしまうと、負
荷が高い場合には負荷削減の効果があるが、負荷が低い
場合には不要に応答性やスループットを低下させるとい
う問題がある。 【解決手段】遅延時間決定部11は、計算機システムの
負荷状況に応じて入出力の遅延時間を動的に決定する。
入出力制御部12は、遅延時間決定部11が決定した遅
延時間中に発生した複数のデータを一括して入出力す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は計算機システムの入
出力制御方法に関し、特にホストコンピュータが通信制
御装置を介してネットワークに接続される計算機システ
ムの入出力制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】大型計算機システムなどでは、ネットワ
ークに接続する場合、ホストコンピュータを直接ネット
ワークに接続するのではなく、通信制御装置を用いるも
のがある。このような計算機システムで、ホストコンピ
ュータがネットワークに接続された他のホストコンピュ
ータとデータ転送を行う際は、ホストコンピュータと通
信制御装置との間に入出力が発生する。このとき、ネッ
トワーク上で送受信するデータ毎にホストコンピュータ
と通信制御装置との間で入出力を行うと、入出力による
オーバヘッドがデータ転送毎に発生するため、データ転
送量に比例してシステム負荷が著しく上昇してしまう。
【0003】これを解決する方法として、ホストコンピ
ュータと通信制御装置間の入出力を一定時間、或いは入
出力するデータが一定量に達するまで遅延させ、遅延中
に発生した複数のデータを一括して入出力し、入出力回
数を削減することによりシステム負荷の上昇を抑える方
法がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、シス
テム負荷が低くシステム負荷を削減する必要がない場合
においても入出力を遅延させるため、不要に応答性やス
ループットを低下させるという問題があった。
【0005】本発明の目的は、システム負荷が高い場合
は従来技術同様システム負荷の上昇を抑えるとともに、
システム負荷が低い場合は応答性やスループットの向上
を図ることができる入出力制御方法を提供することであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明の請求項1は計算機システムの負荷状況を監
視し、システム負荷が所定値より高い場合は、ホストコ
ンピュータと通信制御装置間の入出力を遅延させ、遅延
中に発生した複数のデータを一括して入出力し、入出力
回数を削減することによりシステム負荷の上昇を抑え、
システム負荷が所定値より低い場合は、システム負荷に
基づいて入出力の遅延を減少させることにより応答性や
スループットの向上を図るようにする。
【0007】また本発明の請求項2は、システム負荷に
加え単位時間当たりのデータ転送件数を監視し、システ
ム負荷が所定値より高い場合は、ホストコンピュータと
通信制御装置間の入出力を遅延させ、遅延中に発生した
複数のデータを一括して入出力し、入出力回数を削減す
ることによりシステム負荷の上昇を抑え、システム負荷
が所定値より低い場合は、システム負荷及び単位時間当
たりのデータ転送件数に基づいて入出力の遅延を減少さ
せることにより応答性やスループットの向上を図るよう
にする。
【0008】
【発明の実施の形態】第1実施例 以下、本発明の一実施例を説明する。第1実施例は、シ
ステム負荷に基づいて入出力を遅延させるものであり、
図1は本発明の第1実施例における構成例を表す図であ
る。10はホストコンピュータ、2は通信制御装置、3
はホストコンピュータと通信制御装置を接続するチャネ
ル、4はLAN(Local AreaNetwor
k)等のネットワークである。ホストコンピュータ10
において、遅延時間決定部11は、入出力の遅延時間を
決定する処理を行い、使用可能なCPU使用率の上限値
Mを記憶する最大CPU使用率記憶領域111、定常
時に使用するCPU使用率Wmを記憶する定常CPU使
用率記憶領域112、1回の入出力に要する負荷WI
記憶する入出力負荷記憶領域113、入出力の遅延時間
の最大値TMを記憶する最大遅延時間記憶領域114、
算出した遅延時間TBを記憶する遅延時間記憶領域11
5から構成される。
【0009】入出力制御部12は、遅延時間記憶領域1
15を参照し、指定された時間に従い入出力を遅延させ
る。データ保留用バッファ領域13は、遅延中に発生し
たデータを保留する領域である。負荷監視部14は、ホ
ストコンピュータの単位時間当たりのCPU使用率Wc
を監視し、CPU使用率記憶領域141に設定する。
【0010】以下、図2及び図3のフローチャートを用
いて図1の各部の動作を説明する。図2はホストコンピ
ュータ10の遅延時間決定部11の処理を示すフローチ
ャートである。本処理は、ホストコンピュータ10の起
動時に処理を開始しホストコンピュータ10が停止する
まで処理を続ける。ホストコンピュータ10の起動時
は、遅延を行わないよう遅延時間TBを0msに初期設
定する(ステップ200)。
【0011】次に、負荷監視部14から単位時間当たり
のCPU使用率Wcを取得し(ステップ201)、取得
したCPU使用率Wcを最大CPU使用率WM(例えば7
0%)と比較し(ステップ202)、最大CPU使用率
Mに達しているならば、これ以上負荷が上昇すること
を防止するため、遅延時間TBに最大遅延時間TM(例え
ば10ms)を設定する(ステップ203)。
【0012】最大CPU使用率WMに達していないなら
ば、遅延時間TBが0msであるか判定し(ステップ2
04)、0msである場合は更新を行わない。遅延時間
Bが0msでないならば、CPU使用率を定常CPU
使用率Wm(例えば60%)に近づけるため、CPU使
用率Wcに基づいて以下の手順で遅延時間TBを更新する
(ステップ205)。
【0013】CPU使用率Wcを定常CPU使用率Wmに
近づけるために増減させるCPU使用率は、
【0014】
【数1】Wm−Wc であるので、増減させる入出力の回数は、入出力負荷W
Iを用いると、
【0015】
【数2】(Wm−Wc)/ WI と表せる。
【0016】一方、現在の入出力の回数は、1000/
Bである。よって、変更後の入出力回数は、
【0017】
【数3】1000/TB+(Wm−Wc)/ WI となり、上記入出力回数が0より大きい場合は、遅延時
間TBを以下の式で更新する。
【0018】
【数4】TB=1000/(1000/TB+(Wm−W
c)/WI) 上記入出力回数が0以下である場合は、遅延時間TB
最大遅延時間TMを設定する。
【0019】次に、遅延時間TBをホストコンピュータ
のタイマの精度に合わせて四捨五入する(ステップ20
6)。また、更新後の遅延時間TBを最大遅延時間TM
比較し(ステップ207)、最大遅延時間TMを超えて
いる場合は、最大遅延時間TMを設定する(ステップ2
08)。
【0020】以上の処理の後、遅延時間を変更したこと
によりCPU使用率に影響が出るまでの時間(例えば1
秒間)wait(ステップ209)した後、ステップ2
01に戻り以降の処理を繰り返す。
【0021】図3はホストコンピュータ10の入出力制
御部12の処理を示すフローチャートである。本処理
は、上位通信レイヤからデータ送信を要求されたとき、
及びタイマ割込みが発生したときに動作する処理であ
る。入力イベントを判定し(ステップ300)、入力イ
ベントが入出力要求の場合は、以下の処理を行う。ま
ず、データ保留用バッファ領域13にデータをコピーす
る(ステップ301)。次に、遅延時間TBで既にタイ
マが起動されているか判定し(ステップ302)、タイ
マが起動されている場合は処理を終了する。タイマが起
動されていない場合は、遅延時間TBがゼロであるか判
定する(ステップ303)。
【0022】遅延時間TBがゼロである場合は、遅延を
行わないことを意味するため、遅延せずにそのまま入出
力を行う(ステップ305)。遅延時間TBがゼロでな
い場合は、TBでタイマを起動させる(ステップ30
4)。入力イベントがタイマ割込みの場合は、データ保
留用バッファ領域13に保留しているデータの入出力を
行い(ステップ305)処理を終わる。
【0023】以上第1実施例によれば、CPU使用率に
最大CPU使用率と定常CPU使用率の2つの基準を設
け、CPU使用率が最大CPU使用率に達している場合
は、遅延が許される最大時間で遅延を行いCPU使用率
の上昇を抑え、CPU使用率が最大CPU使用率に達し
ていない場合は、定常CPU使用率に近づくよう遅延時
間をCPU使用率に基づいて更新することで、応答性や
スループットの向上を図ることができる。
【0024】第2実施例 以下、本発明の一実施例を説明する。第2実施例は、シ
ステム負荷及び単位時間当たりのデータ転送件数に基づ
いて入出力を遅延させるものであり、図4は本発明の第
2実施例における構成例を表す図である。40はホスト
コンピュータ、5は通信制御装置、6はホストコンピュ
ータと通信制御装置を接続するチャネル、7はLAN等
のネットワークである。ホストコンピュータ40におい
て、遅延データ数決定部41は、入出力を遅延させるデ
ータ数を決定する処理を行い、使用可能なCPU使用率
の上限値WMを記憶する最大CPU使用率記憶領域41
1、定常時に使用するCPU使用率Wmを記憶する定常
CPU使用率記憶領域412、1回の入出力に要する負
荷WIを記憶する入出力負荷記憶領域413、入出力を
遅延させるデータ数の最大値DMを記憶する最大遅延デ
ータ数記憶領域414、算出した遅延データ数DBを記
憶する遅延データ数記憶領域415から構成される。
【0025】入出力制御部42は、遅延データ数記憶領
域415を参照し、指定されたデータ数に従い入出力を
遅延させる処理を行い、入出力を保留しているデータの
カウンタCDを記憶する保留データカウンタ領域42
1、入出力の遅延時間の最大値TMを記憶する最大遅延
時間記憶領域422から構成される。上記最大遅延時間
記憶領域422は、データ転送が止まり遅延が解除され
ないことを防止するタイマのタイマ値として使用する。
【0026】データ保留用バッファ領域43は、遅延中
に発生したデータを保留する領域である。負荷監視部4
4は、ホストコンピュータの単位時間当たりのCPU使
用率Wcを監視し、CPU使用率記憶領域441に設定
する。データ転送件数監視部15は、ホストコンピュー
タの単位時間当たりのデータ転送件数WDを監視し、デ
ータ転送件数記憶領域451に設定する。
【0027】以下、図5及び図6のフローチャートを用
いて図4の各部の動作を説明する。図5は、ホストコン
ピュータ40の遅延データ数決定部41の処理を示すフ
ローチャートである。本処理は、ホストコンピュータ4
0の起動時に処理を開始しホストコンピュータ40が停
止するまで処理を続ける。ホストコンピュータ40の起
動時は、遅延を行わないよう遅延データ数DBを0に初
期設定する(ステップ500)。
【0028】次に、負荷監視部44から単位時間当たり
のCPU使用率Wcを取得し(ステップ501)、取得
したCPU使用率Wcを最大CPU使用率WM(例えば7
0%)と比較し(ステップ502)、最大CPU使用率
Mに達しているならば、これ以上負荷が上昇すること
を防止するため、遅延データ数DBに最大遅延データ数
M(例えば50)を設定する(ステップ503)。
【0029】最大CPU使用率WMに達していないなら
ば、データ転送件数監視部45からホストコンピュータ
の単位時間当たりのデータ転送件数WDを取得し(ステ
ップ504)、CPU使用率を定常CPU使用率Wm
(例えば60%)に近づけるため、CPU使用率Wc及
び単位時間当たりのデータ転送件数WDに基づいて以下
の手順で遅延データ数DBを更新する(ステップ50
5)。
【0030】第1実施例と同様に、CPU使用率を定常
CPU使用率Wmに近づけるために増減させる入出力の
回数は、入出力負荷WIを用いると、
【0031】
【数5】( Wm− Wc)/ WI と表せる。
【0032】一方、現在の入出力の回数は、
【0033】
【数6】WD/DB である。よって、変更後の入出力回数は、
【0034】
【数7】WD/DB+( Wm− Wc)/ WI となり、上記入出力回数が0より大きい場合は、遅延デ
ータ数DBを以下の式で更新する。
【0035】
【数8】 DB=WD/( WD/DB+( Wm−Wc)/ WI ) 上記入出力回数が0以下である場合は、遅延データ数D
Bに最大遅延データ数DMを設定する。
【0036】次に、遅延データ数DBが整数になるよう
に、小数第一位を四捨五入する。(ステップ506)ま
た、更新後の遅延データ数DBを最大遅延データ数DM
比較し(ステップ507)、最大遅延データ数DMを超
えている場合は、最大遅延データ数DMを設定する(ス
テップ508)。
【0037】以上の処理の後、遅延データ数DBを変更
したことによりCPU使用率に影響が出るまでの時間
(例えば1秒間)wait(ステップ509)した後、
ステップ501に戻り以降の処理を繰り返す。
【0038】図6はホストコンピュータ40の入出力制
御部42の処理を示すフローチャートである。本処理
は、上位通信レイヤからデータ送信を要求されたとき、
及びタイマ割込みが発生したときに動作する処理であ
る。入力イベントを判定し(ステップ600)、入力イ
ベントが入出力要求の場合は、以下の処理を行う。ま
ず、データ保留用バッファ領域43にデータをコピーす
る(ステップ601)。次に、既にタイマが起動中であ
るか判定し(ステップ602)、起動中でなければタイ
マ値を最大遅延時間TM(例えば10ms)にセットし
てタイマを起動させる(ステップ603)。
【0039】次に、保留データカウンタCDをカウント
アップして(ステップ604)、遅延データ数DBと比
較する(ステップ605)。保留データカウンタCD
遅延データ数DB以上であるならば、起動中のタイマを
停止させ(ステップ606)、保留データカウンタCD
をゼロクリアした(ステップ607)後、入出力を行う
(ステップ608)。カウンタCDが遅延データ数DB
満であるならば、処理を終了する。入力イベントがタイ
マ割込みの場合は、保留データカウンタCDをゼロクリ
アした(ステップ607)後、データ保留用バッファ領
域13に保留しているデータの入出力を行い(ステップ
305)処理を終わる。
【0040】以上第2実施例によれば、CPU使用率に
最大CPU使用率と定常CPU使用率の2つの基準を設
け、CPU使用率が最大CPU使用率に達している場合
は、遅延が許される最大値のデータが発生するまで、入
出力を遅延することによりCPU使用率の上昇を抑え、
CPU使用率が最大CPU使用率に達していない場合
は、定常CPU使用率に近づくよう遅延データ数をCP
U使用率、及び単位時間当たりのデータ転送件数に基づ
いて更新することで、応答性やスループットの向上を図
ることができる。
【0041】
【発明の効果】以上、本発明によれば、システム負荷が
所定値より高い場合は、ホストコンピュータと通信制御
装置間の入出力を遅延させ、遅延中に発生した複数のデ
ータを一括して入出力し、入出力回数を削減することに
よりシステム負荷の上昇を抑え、システム負荷が所定値
より低い場合は、システム負荷や単位時間当たりのデー
タ転送件数に基づいて遅延を減少させることにより、応
答性やスループットの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例における入出力制御方法の構成例を
示す図である。
【図2】第1実施例における遅延時間決定部のフローチ
ャートである。
【図3】第1実施例における入出力制御部のフローチャ
ートである。
【図4】第2実施例における入出力制御方法の構成例を
示す図である。
【図5】第2実施例における遅延データ数決定部のフロ
ーチャートである。
【図6】第2実施例における入出力制御部のフローチャ
ートである。
【符号の説明】
2…通信制御装置、 3…チャネル、
4…ネットワーク、5…通信制御装置、 6…
チャネル、 7…ネットワーク、10…ホストコ
ンピュータ、 11…遅延時間決定部、12…入出力制
御部、13…データ保留用バッファ領域、 14…負荷
監視部、40…ホストコンピュータ、 41…遅延時間
決定部、42…入出力制御部、43…データ保留用バッ
ファ領域、 44…負荷監視部、45…データ転送件数
監視部、 111…最大CPU使用率記憶領域、11
2…定常CPU使用率記憶領域、113…入出力負荷記
憶領域、114…最大遅延時間記憶領域、 115…
遅延時間記憶領域、141…CPU使用率記憶領域、
200,201,202,203,204,205,2
06,207,208,209…フローチャートの各処
理ステップ、300,301,302,303,30
4,305…フローチャートの各処理ステップ、
411…最大CPU使用率記憶領域、412…定常CP
U使用率記憶領域、413…入出力負荷記憶領域、41
4…最大遅延データ数記憶領域、415…遅延データ数
記憶領域、421…保留データカウンタ領域、 422
…最大遅延時間記憶領域、441…CPU使用率記憶領
域、 451…データ転送件数記憶領域、500,5
01,502,503,504,505,506,50
7,508,509…フローチャートの各処理ステッ
プ、600,601,602,603,604,60
5,606,607,608…フローチャートの各処理
ステップ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ホストコンピュータが通信制御装置を介し
    てネットワークに接続される計算機システムにおいて、
    システムの負荷状況を監視し、システム負荷が所定値よ
    り高い場合は、ホストコンピュータと通信制御装置間の
    入出力を遅延させ、遅延中に発生した複数のデータを一
    括して入出力し、入出力回数を削減することによりシス
    テム負荷の上昇を抑え、システム負荷が所定値より低い
    場合は、システム負荷に基づいて入出力の遅延を減少さ
    せることにより応答性やスループットの向上を図ること
    を特徴とする入出力制御方法。
  2. 【請求項2】ホストコンピュータが通信制御装置を介し
    てネットワークに接続される計算機システムにおいて、
    システムの負荷状況及び単位時間当たりのデータ転送件
    数を監視し、システム負荷が所定値より高い場合は、ホ
    ストコンピュータと通信制御装置間の入出力を遅延さ
    せ、遅延中に発生した複数のデータを一括して入出力
    し、入出力回数を削減することによりシステム負荷の上
    昇を抑え、システム負荷が所定値より低い場合は、シス
    テム負荷及び単位時間当たりのデータ転送件数に基づい
    て入出力の遅延を減少させることにより応答性やスルー
    プットの向上を図ることを特徴とする入出力制御方法。
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