JP2000047885A

JP2000047885A - タスク管理方法

Info

Publication number: JP2000047885A
Application number: JP10219078A
Authority: JP
Inventors: Mutsumi Abe; 睦阿部; Junko Shimano; 淳子嶋野
Original assignee: Ultra High Speed Network and Computer Technology Laboratories
Current assignee: Ultra High Speed Network and Computer Technology Laboratories
Priority date: 1998-08-03
Filing date: 1998-08-03
Publication date: 2000-02-18

Abstract

(57)【要約】【課題】サービス品質が要求されるアプリケーション
が必要とする、アプリケーションとは独立した入出力処
理に対してサービス品質の制御を実現する。【解決手段】アプリケーションの中で入出力処理が必
要なタスクのサービス品質設定要求時に、そのタスク必
要とする入出力処理を行う入出力タスクに対しても、必
要なサービス品質設定を適応し、タスクの管理と実行制
御を行うことでサービス品質の制御を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タスク管理方法に
関し、特にタスクの実行を制御することでアプリケーシ
ョンのサービス品質を制御するタスク管理方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、動画や音声などのリアルタイム
情報を送受信する通信端末では、これら情報の受信、表
示、送信などのタスクをリアルタイムで実行する必要が
あり、このような通信端末では、マルチタスクシステム
を用いてこれら多数のタスクを実行することにより、各
種アプリケーションを提供するものとなっている。した
がって、このようなマルチタスクシステムでは、所定周
期ごとに所定処理時間をそれぞれ確実に各タスクに対し
て割り当てて実行することにより、アプリケーションの
サービス品質を制御する必要がある。

【０００３】従来、タスクの実行を制御することでアプ
リケーションのサービス品質を制御するタスク管理方法
として、周期的な実行および実行時からの遅延保証が必
要なタスクを実行するマルチタスクシステムが提案され
ている（例えば、特願平８−３３３６６７号など参
照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のタスク管理方法は、アプリケーションを構成
するタスクのみを対象とし、これらタスクのみを制御す
ることでサービス品質を制御しているため、サービス品
質を制御しようとするアプリケーションの負荷が重い場
合は、その分、入出力処理を担当するタスクの実行が阻
害され、サービス品質を制御しようとするアプリケーシ
ョンに対する入出力処理も滞り、結果としてアプリケー
ションに対するサービス品質の制御が無駄になってしま
うという問題点があった。

【０００５】通常、キーボードからのキー入力やマウス
のようなポインティングデバイスからのマウスの位置情
報処理、画面への文字画像表示やマルチウィンドウの表
示処理など、各種入出力装置を制御するための処理は、
アプリケーションのタスクとは独立に別個の出力力タス
クで行われている。したがって、これら入出力処理タス
クが他のタスクにより阻害された場合は、アプリケーシ
ョンの入出力処理も滞ってしまうからである。本発明は
このような課題を解決するためのものであり、入出力処
理が必要なアプリケーションに対しても的確にサービス
品質の制御を行うことができるタスク管理方法を提供す
ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明によるタスク管理方法は、マルチタス
クシステムで実行される各タスクごとに設定されたタス
クを実行する周期と、その１周期内でタスク実行に使用
可能な処理時間とに基づいて各タスクの実行制御を行う
ことにより、各種タスクから構成されるアプリケーショ
ンのサービス品質を制御するタスク管理方法において、
サービス品質制御を必要とするタスクから構成されるア
プリケーションを実行する場合は、任意の入出力装置を
制御する入出力処理タスクであって、かつそのアプリケ
ーションが必要とする入出力処理タスクに対しても、そ
のアプリケーションが必要とするサービス品質に対応し
た実行制御を行うようにしたものである。

【０００７】より詳細には、任意の周期および処理時間
を有する新規タスクであって、かつ任意の入出力装置を
制御する入出力処理タスクが必要な新規タスクの登録が
要求された場合は、その新規タスクの周期および処理時
間と、その新規タスクが必要とする入出力処理タスクの
周期および処理時間と、すでに管理テーブルに登録され
ている各タスクの周期および処理時間とから、新規タス
クおよびその新規タスクが必要とする入出力処理タスク
の実行制御が可能か否か判断する。そして、実行制御可
能であれば、タスク管理テーブルに所定周期ごとに所定
処理時間の割当が行なわれるサービス品質制御対象タス
クとして登録し、タスク管理テーブルに登録されている
各サービス品質制御対象タスクを、それぞれの周期およ
び処理時間に基づいて実行制御するようにしたものであ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態となる
タスク管理方法に用いるマルチタスクシステムのブロッ
ク図である。マルチタスクシステム１００は、ＣＰＵ１
０１、タイマ１０２、例えばハードディスク装置等の記
憶装置１０３、メモリ１０５、キーボードやマウスなど
の入力装置、ディスプレイなどの出力装置を備えてい
る。

【０００９】これらＣＰＵ１０１、タイマ１０２、記憶
装置１０３、メモリ１０５、入力装置１０６、出力装置
１０７はバス１０４で接続されている。タイマ１０２
は、設定時間ごとにＣＰＵ１０１に割り込みをかける機
能を持ち、割り込みによって設定時間の経過をＣＰＵ１
０１に通知することが可能である。

【００１０】記憶装置１０３にはタスクプログラムなど
が記録されており、必要に応じてメモリ１０５に読み出
される。入力装置１０６に対する入力処理や出力装置１
０７に対する出力処理を行うタスクも、同様にして記憶
装置１０３に記録されており、必要に応じてメモリ１０
５に読み出されて実行される。

【００１１】メモリ１０５上には、後述するタスク受付
処理をＣＰＵ１０１に実行させるためのタスク受付プロ
グラムが格納されるタスク受付部１１０と、タスクをＣ
ＰＵ１０１に実行させるためのタスク実行プログラムが
格納されるタスク実行部１１１とが設けられている。ま
た、メモリ１０５上には、マルチタスクシステムを実現
するのに必要なタスクの情報を記録するためのタスク管
理テーブル１１２があり、タスクの受付および実行の際
に使用される。

【００１２】図２はタスク管理テーブル１１２の構成の
一例を示す図である。タスク管理テーブル１１２は管理
可能なタスク数分のタスク識別子２０１、タスク情報２
０２、周期２０３、周期カウンタ２０４、処理時間２０
５、処理時間カウンタ２０６の記憶領域から構成され
る。タスク識別子２０１は各タスクを区別するために用
いられるものである。タスク情報２０２は通常のマルチ
タスクシステムでタスク管理に必要な情報を格納するた
めのものである。

【００１３】タスク識別子２０１とタスク情報２０２
は、通常のマルチタスクシステムでもよく使用されるも
のである。周期２０３、周期カウンタ２０４、処理時間
２０５、処理時間カウンタ２０６は本発明で新たに設け
られるものである。周期２０３は、タスクに周期が設定
されたときの設定値を記録しておくためのものである。

【００１４】周期カウンタ２０４は、周期と処理時間が
設定されたタスクを実行する際に、周期の経過時間を記
録するためのものである。処理時間２０５はタスクに処
理時間が設定されたときの設定値を記録しておくための
ものである。処理時間カウンタはタスクが実行された分
の時間を記録するためのものである。

【００１５】以下、図３を参照して、本発明のタスク受
付処理について説明する。図３は本発明を用いた場合の
タスクに対して周期と処理時間の設定の受付を行う動作
の一例を示すフローチャートである。タスクに対する周
期と処理時間の受付処理は、タスク受付部１１０で行な
われる。

【００１６】この受付処理は、タスクに対して予め設定
あるいはユーザから指定される周期と処理時間の設定要
求が発生すると開始される。その際、要求の対象となる
タスクが入出力処理を行うタスクの処理を必要とする場
合は、入出力処理を行うタスクに対する周期と処理時間
も指定する（ステップ３０１）。

【００１７】次に、周期と処理時間をタスクに設定し
て、各タスクが設定された周期に処理時間を割当てられ
るかどうかを判断して、要求が受付けられるかどうか判
断を行う（ステップ３０２）。判断方法は、すでに周期
と処理時間が設定されたタスクと新たに設定が要求され
たタスクに対して、以下の条件を満たせば各タスクが周
期毎に処理時間の割当が可能と判断し、要求を受付け
る。

【００１８】条件：ｎ個（ｎは２以上の整数）のタスク
を周期の短い順に並び替え、ｉ番目（ｉは１≦ｉ＜ｎと
なる整数）のタスクｉの周期をＦｉ、１周期当りの処理
時間をＰｉとし、ＸをＹで割った余りをｍｏｄ（Ｘ／
Ｙ）と表した場合に、ｍｏｄ（Ｆｎ／Ｆｉ）＝０のとき、Ｒｉ＝Ｆｎ／Ｆｉｍｏｄ（Ｆｎ／Ｆｉ）≠０のとき、Ｒｉ＝Ｆｎ／Ｆｉ
＋１Ｆｎ−Ｐｎ＞Σ（Ｒｉ×Ｐｉ）（但し、１≦ｉ＜ｎ）

【００１９】これは、タスクｎの周期Ｆｎにおけるタス
クｎよりも短い周期のタスクｉの実行回数Ｒｉと、その
タスクｉの処理時間Ｐｉとの積（Ｒｉ×Ｐｉ）の総和
が、タスクｎの周期Ｆｎでの空き時間（Ｆｎ−Ｐｎ）よ
り短いという条件を示しており、この条件を満たすこと
で、全てのタスクが各タスクの周期内で処理時間を割り
当てることが可能となる。

【００２０】要求が受付けられなかった場合は（ステッ
プ３０２：ＮＯ）、受付失敗として値を返し（ステップ
３０３）、終了する（ステップ３０８）。要求が受付け
られた場合は（ステップ３０２：ＹＥＳ）、さらに入出
力処理タスクが必要かを判定する（ステップ３０４）。

【００２１】入出力処理が必要でなければ（ステップ３
０４：ＮＯ）、要求が受付けられたタスクをタスク管理
テーブル１１２に登録する（ステップ３０６）。ここで
は、周期２０３に設定される周期、処理時間２０５に設
定される処理時間を記録し、周期カウンタ２０４と処理
時間カウンタ２０６を初期値にリセットする。そして、
受付成功として値を返し（ステップ３０７）、終了する
（ステップ３０８）。

【００２２】また、ステップ３０４で入出力タスクが必
要と判定されれば（ステップ３０４：ＹＥＳ）、ステッ
プ３０１で入出力処理のタスクに対して指定された周期
と処理時間で、ステップ３０２と同様の処理により、入
出力処理タスクに対して指定された周期と処理時間が設
定可能か判断する（ステップ３０５）。そして、要求が
受付けられなかった場合は（ステップ３０５：ＮＯ）、
受付失敗として値を返し（ステップ３０３）、終了する
（ステップ３０８）。

【００２３】一方、ステップ３０５で、要求が受付けら
れた場合は（ステップ３０５：ＹＥＳ）、前述したステ
ップ３０６に移行して、要求が受付けられたタスクと指
定された入出力処理タスクをタスク管理テーブル１１２
に登録する（ステップ３０６）。そして、受付成功とし
て値を返し（ステップ３０７）、終了する（ステップ３
０８）。

【００２４】このようにして、タスク管理テーブルに登
録されたタスクの実行は、タスク切り換え時に周期の短
いタスクからチェックされ、周期の開始時間となったタ
スクが見つかればそのタスクを処理時間が消費されるま
で実行する。ここで、タスクの実行中にそのタスクより
周期の短いタスクの周期の開始時間となった場合、タス
クの実行を中断し周期の短いタスクを実行する。

【００２５】周期と処理時間が設定されたすべてのタス
クが処理時間を消費してしまった場合は、次の周期の開
始時間まで通常のタスクが実行される。このように、周
期および処理時間が設定されるタスクの実行受付、管
理、および実行を行うことにより、タスクのサービス品
質制御が正確に実行される。

【００２６】図４は本発明を用いた場合のタスク切り換
え時の処理動作の一例を示すフローチャートである。な
お、タスク受付処理（図３参照）で受付けられたタス
ク、および入出力処理タスクは、区別無くタスクとして
扱われる。

【００２７】タスクの切り換えは、そのマルチタスクシ
ステムのタスク切り換え単位時間ごと、あるいはタスク
の終了時などに実行される（ステップ４０１）。まず、
前回から経過した時間を元に、周期と処理時間が設定さ
れているすべてのタスクの周期カウンタ２０４を更新す
る。そして、直前まで実行していたタスクが周期と処理
時間が設定されているタスクであれば、そのタスクの処
理時間カウンタを更新する。

【００２８】ここで、周期カウンタ２０４が周期２０３
に到達したタスクがあれば、そのタスクの周期カウンタ
２０４と処理時間カウンタ２０６をリセットする（ステ
ップ４０２）。次に、動作可能な周期と処理時間が設定
されたタスクがあるかを検出する（ステップ４０３）。
この場合、周期の短いタスクから調べていき、処理時間
カウンタ２０６が処理時間２０５より小さいタスクが見
つかった場合、そのタスクを次に動作するタスクとす
る。

【００２９】処理時間カウンタ２０６が処理時間２０５
より小さいタスクが見つからなかった場合は、周期と処
理時間が設定されたタスクで次に動作するタスクは無い
ものとする。ステップ４０３において、次に動作するタ
スクがあった場合は（ステップ４０３：ＹＥＳ）、その
タスクヘのタスクの切り換えを行い（ステップ４０
４）、タスクの切り換えを終了する（ステップ４０
６）。

【００３０】一方、次に動作するタスクがない場合は
（ステップ４０３：ＮＯ）、周期と処理時間を設定され
たタスク以外のタスクの実行のために既存のタスク切り
換え処理を行い（ステップ４０５）、タスクの切り換え
処理を終了する（ステップ４０６）。以上により、マル
チタスクシステムにおいて周期と処理時間が設定された
タスクと入出力処理タスクに対し、１周期内に確実に処
理時間の割当が可能となり、入出力処理が必要とされる
タスクのサービス品質の制御が可能となる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、サービ
ス品質制御を必要とするタスクから構成されるアプリケ
ーションを実行する場合は、任意の入出力装置を制御す
る入出力処理タスクであって、かつそのアプリケーショ
ンが必要とする入出力処理タスクに対しても、そのアプ
リケーションが必要とするサービス品質に対応した実行
制御を行うようにしたので、入出力処理が必要なアプリ
ケーションに対しても的確にサービス品質の制御を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態によるマルチタスクシ
ステムのブロック図である。

【図２】タスク管理テーブルの構成例を示す説明図で
ある。

【図３】タスク受付処理例を示すフローチャートであ
る。

【図４】タスク切り換え処理例を示すフローチャート
である。

【符号の説明】

１１０…マルチタスクシステム、１０１…ＣＰＵ、１０
２…タイマ。１０３…記録装置、１０４…バス、１０５
…メモリ、１１０…タスク受付部、１１１…タスク実行
部、１１２…タスク管理テーブル、２０１…タスク識別
子、２０２…タスク情報、２０３…周期、２０４…周期
カウンタ、２０５…処理時間、２０６…処理時間カウン
タ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者嶋野淳子東京都港区虎ノ門５丁目２番６号株式会社超高速ネットワーク・コンピュータ技術研究所内Ｆターム(参考） 5B014 FB03 5B098 AA05 GA04 GA07 GB02 GB14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マルチタスクシステムで実行される各タ
スクごとに設定されたタスクを実行する周期と、その１
周期内でタスク実行に使用可能な処理時間とに基づいて
各タスクの実行制御を行うことにより、各種タスクから
構成されるアプリケーションのサービス品質を制御する
タスク管理方法において、サービス品質制御を必要とするタスクから構成されるア
プリケーションを実行する場合は、任意の入出力装置を
制御する入出力処理タスクであって、かつそのアプリケ
ーションが必要とする入出力処理タスクに対しても、そ
のアプリケーションが必要とするサービス品質に対応し
た実行制御を行うことを特徴としたタスク管理方法。
【請求項２】マルチタスクシステムで実行される各タ
スクごとに、そのタスクを実行する周期と、その１周期
内でタスク実行に使用可能な処理時間とをタスク管理テ
ーブルに登録し、この管理テーブルに登録されたそれぞ
れの周期と処理時間に基づいて各タスクの実行制御を行
うことにより、サービス品質制御を行うタスク管理方法
において、任意の周期および処理時間を有する新規タスクであっ
て、かつ任意の入出力装置を制御する入出力処理タスク
が必要な新規タスクの登録が要求された場合は、その新
規タスクの周期および処理時間と、その新規タスクが必
要とする入出力処理タスクの周期および処理時間と、す
でに管理テーブルに登録されている各タスクの周期およ
び処理時間とから、新規タスクおよびその新規タスクが
必要とする入出力処理タスクの実行制御が可能か否か判
断し、実行制御可能であれば、タスク管理テーブルに所定周期
ごとに所定処理時間の割当が行なわれるサービス品質制
御対象タスクとして登録し、タスク管理テーブルに登録されている各サービス品質制
御対象タスクを、それぞれの周期および処理時間に基づ
いて実行制御することを特徴とするタスク管理方法。