JP2009175850A - Multi-arithmetic processing system, multi-arithmetic processing method, and multi-arithmetic processing program - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress power consumption related with task processing in a computer. <P>SOLUTION: This multi-arithmetic processing system is provided with: a plurality of central arithmetic processing parts 10 for performing the execution processing of a plurality of preliminarily set different tasks; a task monitoring part 13 for monitoring the utilization information of each central processing arithmetic part 10 for each task; an arithmetic part selection part 110 for selecting a central arithmetic processing part 10 for preferentially performing the execution processing of each task based on the monitor result; and a task allocation part 11 for preferentially allocating the task to each selected central arithmetic processing part. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数の中央演算処理ユニットを備えたマルチプロセッサシステムで、中央演算処理ユニット間における負荷分散を行う手法に関する。   The present invention relates to a technique for performing load distribution among central processing units in a multiprocessor system including a plurality of central processing units.

現在、並列に接続された複数の中央演算処理ユニット(Central Processing Unit:CPU)によりデータ処理を行うマルチプロセッサシステム化が進んでいる。
このマルチプロセッサシステムにおける各CPUに対して効率的なタスクの割り当ておよび処理負荷の分散を行うことによりCPUの効率的な利用を行い、コンピュータ運用における低消費電力化や、マルチCPUが搭載されたモバイル機器の長時間運用を可能とする低消費電力化の手法が求められている。
又、その一方で各CPUの処理能力の上昇に伴い、高速処理を行うCPUに対する冷却装置の騒音がコンピュータの周辺環境を悪化させているという不都合がある。
Currently, a multiprocessor system is being developed in which data processing is performed by a plurality of central processing units (CPUs) connected in parallel.
By efficiently allocating tasks and distributing processing load to each CPU in this multiprocessor system, the CPU can be used efficiently, reducing power consumption in computer operation, and mobile with multiple CPUs There is a need for a method of reducing power consumption that enables long-term operation of equipment.
On the other hand, as the processing capacity of each CPU increases, there is a disadvantage that the noise of the cooling device for the CPU that performs high-speed processing deteriorates the surrounding environment of the computer.

これに対する関連技術として、複数のCPUそれぞれにCPU使用率の上限値、下限値が予め設定され、その上限値および下限値間の範囲外の使用率となったCPUのタスク(プロセス)をひとつ抽出すると共に、使用率が上限値および下限値間内にあるCPUで、且つ抽出されたタスクの使用率を加えたときに上限値により近くなるCPUを選択して抽出されたタスクを割当てるCPU負荷分散の手法が開示されている(特許文献1)。   As a related technology, the upper and lower limits of CPU usage are preset for each of multiple CPUs, and one task (process) of the CPU that has a usage rate outside the range between the upper and lower limits is extracted. CPU load distribution that allocates the extracted tasks by selecting the CPU whose usage rate is between the upper limit value and the lower limit value and selecting the CPU closer to the upper limit value when the usage rate of the extracted task is added Is disclosed (Patent Document 1).

又、各サーバ内に備えられた全CPU使用率の合計を示す複数サーバごとのCPU使用率(サーバ使用率)を、予め設定された各サーバ使用率の上限値を超えないように各サーバ装置にタスクの割当を行うことによりCPU処理負荷の分散処理を行う関連技術が開示されている(特許文献2)。   In addition, each server device is configured so that the CPU usage rate (server usage rate) for each of the servers indicating the total of all CPU usage rates provided in each server does not exceed the preset upper limit value of each server usage rate. A related technique for performing distributed processing of a CPU processing load by assigning tasks to is disclosed (Patent Document 2).

特開平09−274608公報JP 09-274608 A 特開2005−182641公報JP 2005-182641 A

しかしながら、上記特許文献1に開示された関連情報では、各CPUに割当てられるタスクが各CPUの上限値(上限使用率)に基づき、全CPUにおいて使用率が一様に高負荷のかかった状態となり得る。このため、各CPUにおける消費電力も一様に高くなると共に、この各CPUを冷却する冷却装置の動作に伴う騒音も同様に高まるという不都合が生じ得る。
又、上記特許文献2に開示された関連情報は、異なる複数のCPUを備えたマルチプロセッサ装置に適用することは困難であると共に、上述した特許文献1と同様に、タスク割当の行われた各CPUの使用率が一様に高負荷の状態となり得る不都合がある。
However, in the related information disclosed in Patent Document 1 above, tasks assigned to each CPU are based on the upper limit value (upper limit usage rate) of each CPU, and the usage rate is uniformly high on all CPUs. obtain. For this reason, the power consumption in each CPU increases uniformly, and the noise accompanying the operation of the cooling device that cools each CPU may also increase.
Further, the related information disclosed in Patent Document 2 is difficult to apply to a multiprocessor device having a plurality of different CPUs, and each task assigned is assigned in the same manner as Patent Document 1 described above. There is an inconvenience that the usage rate of the CPU may be uniformly high.

[発明の目的]
本発明は、上記関連技術の有する不都合を改善し、コンピュータ内のタスク処理に係る消費電力を有効に抑制するマルチ演算処理システム、マルチ演算処理方法、およびマルチ演算処理プログラムを提供することを、その目的とする。
[Object of invention]
It is an object of the present invention to provide a multi-operation processing system, a multi-operation processing method, and a multi-operation processing program that improve the disadvantages of the related technology and effectively suppress power consumption related to task processing in a computer. Objective.

上記目的を達成するために、本発明に係るマルチ演算処理システムは、異なる複数の中央演算処理部を備え、予め設定された異なる複数のタスクの実行処理を行うマルチ演算処理システムであって、前記各タスクに対する前記各中央処理演算部の使用率情報を監視するタスク監視部と、前記監視結果に基づき前記各タスクの実行処理を優先的に行う中央演算処理部を選出する演算部選出部と、前記選出された各中央演算処理部に対して前記タスクを優先的に割り当てるタスク割当部とを備えた構成をとっている。   In order to achieve the above object, a multi-operation processing system according to the present invention is a multi-operation processing system that includes a plurality of different central operation processing units and performs execution processing of a plurality of different preset tasks, A task monitoring unit that monitors usage rate information of each central processing unit for each task, and a calculation unit selection unit that selects a central processing unit that preferentially executes the execution process of each task based on the monitoring result; The system includes a task assignment unit that preferentially assigns the task to each selected central processing unit.

又、本発明にかかるマルチ演算処理方法は、異なる複数の中央演算処理部と、当該各中央演算処理部に対して異なる複数のタスクを割り当てるタスク割当部と、前記各タスクに対する前記各中央処理演算部の使用率を監視するタスク監視部と、前記タスクを優先的に割当てる中央演算処理部を選出する演算部選出部とを備え、前記タスクの実行処理を行うマルチ演算処理方法において、前記各タスクに対する前記各中央処理演算部の使用率情報を取得するCPU使用情報取得工程と、前記タスクを優先的に割当てる中央演算処理部を選出する演算部選出工程と、前記選出された中央演算処理部に対して前記タスクを優先的に割り当てるタスク優先割当工程と、割当てられたタスクに対する演算処理を行う演算処理工程とを備えたことを特徴としている。   In addition, the multi-operation processing method according to the present invention includes a plurality of different central processing units, a task assignment unit that assigns a plurality of different tasks to the central processing units, and the central processing operations for the tasks. A task monitoring unit that monitors the usage rate of each unit, and a calculation unit selection unit that selects a central processing unit that preferentially assigns the tasks, and a multi-operation processing method that executes the task, CPU usage information acquisition step for acquiring usage information of each central processing operation unit for, a calculation unit selection step for selecting a central processing unit to which the task is preferentially assigned, and the selected central processing unit A task priority assignment step for preferentially assigning the task to the task, and an arithmetic processing step for performing arithmetic processing on the assigned task That.

更に、本発明にかかるマルチ演算処理プログラムは、異なる複数の中央演算処理部と、当該各中央演算処理部に対して異なる複数のタスクを割り当てるタスク割当部と、前記各タスクに対する前記各中央処理演算部の使用率を監視するタスク監視部と、前記タスクを優先的に割当てる中央演算処理部を選出する演算部選出部とを備え、前記タスクの実行処理を行うためのマルチ演算処理プログラムにおいて、前記各タスクに対する前記各中央処理演算部の使用率情報を取得するCPU使用情報取得機能と、前記タスクを優先的に割当てる中央演算処理部を選出する演算部選出機能と、前記選出された中央演算処理部に対して前記タスクを優先的に割り当てるタスク優先割当機能と、割当てられたタスクに対する演算処理を行う演算処理機能と、をコンピュータに実行させることを特徴としている。   Furthermore, the multi-processing program according to the present invention includes a plurality of different central processing units, a task assigning unit that assigns a plurality of different tasks to the central processing units, and the central processing operations for the tasks. A multi-operation processing program for performing execution processing of the task, comprising: a task monitoring unit that monitors a usage rate of a unit; and a calculation unit selection unit that selects a central processing unit that preferentially assigns the task. CPU usage information acquisition function for acquiring usage information of each central processing arithmetic unit for each task, arithmetic unit selecting function for selecting a central arithmetic processing unit to which the task is preferentially assigned, and the selected central arithmetic processing A task priority assignment function for preferentially assigning the task to a part, and an arithmetic processing function for performing arithmetic processing on the assigned task. It is characterized by to be executed by the computer.

本発明は、以上のように構成され機能するので、これによると、異なる複数の中央演算処理部と、異なる各タスクに対する前記各中央処理演算部の使用率を監視するタスク監視部と、選出された中央演算処理部に前記タスクを優先的に割当てるタスク割当部とを備えた構成としたことにより、各中央演算処理部に対する適切なタスク割当て制御を可能とすると共に、中央演算処理部のタスク処理に係る消費電力を有効に抑制し得る情報配信システム、情報配信方法、および情報配信プログラムを提供することができる。   Since the present invention is configured and functions as described above, according to this, a plurality of different central processing units and a task monitoring unit for monitoring the usage rate of each central processing unit for each different task are selected. In addition, a task allocation unit that preferentially allocates the task to the central processing unit enables appropriate task allocation control for each central processing unit, and task processing of the central processing unit It is possible to provide an information distribution system, an information distribution method, and an information distribution program that can effectively suppress power consumption.

[実施形態]
次に、本発明の実施形態について、その基本的構成内容を説明する。
[Embodiment]
Next, the basic configuration content of the embodiment of the present invention will be described.

本実施形態の演算装置1は、図1に示すように、割当てられた演算処理可能なタスクを処理する複数の異なるCPU10と、演算装置1内で作られたタスクを上記CPU10に割当てる(ディスパッチする)タスクスケジューラ11と、演算装置1内で作られた各タスクが、各CPUにおける使用率を占める割合を監視するタスク監視部13と、各CPU10における適正な演算処理が行われる使用率(以下「適正使用率」という)の上限として設定された目標使用率を管理する目標使用率記憶部12とを備えた構成となっている。   As shown in FIG. 1, the arithmetic device 1 according to the present embodiment allocates (dispatches) a plurality of different CPUs 10 that process assigned arithmetic processing tasks and tasks created in the arithmetic device 1 to the CPU 10. ) A task scheduler 11, a task monitoring unit 13 that monitors the proportion of each task created in the computing device 1 occupying the usage rate in each CPU, and a usage rate at which appropriate arithmetic processing is performed in each CPU 10 (hereinafter “ The target usage rate storage unit 12 manages the target usage rate set as the upper limit of “appropriate usage rate”.

尚、上記演算装置1は、プログラム制御によって動作する上記複数のCPU10と、このCPU10を制御するプログラムおよびプログラムが制御するデータを保持する主記憶部(メモリ)と、電源断の場合でも永続的にプログラムとデータを保持する二次記憶部を少なくとも含み動作するコンピュータを想定している。ここで、演算装置1では、プログラムが実行されることにより、行うべき演算処理の単位であるタスクが生成され、管理される。   Note that the arithmetic device 1 has a plurality of CPUs 10 that operate by program control, a main memory unit (memory) that holds programs for controlling the CPUs 10 and data controlled by the programs, and a permanent operation even when the power is cut off. It is assumed that the computer operates at least including a secondary storage unit for holding programs and data. Here, in the arithmetic device 1, a task, which is a unit of arithmetic processing to be performed, is generated and managed by executing a program.

以下、これを詳説する。
各CPU10は、当該各CPU10に割り当てられたタスクに対して、予め設定された手法により演算処理を行う演算処理機能と、
This will be described in detail below.
Each CPU 10 has an arithmetic processing function for performing arithmetic processing on a task assigned to each CPU 10 by a preset method;

タスクスケジューラ11は、目標使用率テーブル120から各CPU10の目標使用率を取得する目標使用率取得機能と、CPU使用情報テーブル130から各タスクのCPU使用情報を取得するCPU使用情報取得機能とを備えている。
又、タスクスケジューラ11は、各CPU10の種別、取得された各タスクのCPU使用情報に基づいて優先的にタスクを割り当てるCPUを選出する優先CPU選出手段110を有する。
The task scheduler 11 includes a target usage rate acquisition function for acquiring the target usage rate of each CPU 10 from the target usage rate table 120 and a CPU usage information acquisition function for acquiring CPU usage information of each task from the CPU usage information table 130. ing.
Further, the task scheduler 11 includes priority CPU selection means 110 that selects a CPU to which a task is preferentially assigned based on the type of each CPU 10 and the acquired CPU usage information of each task.

これにより、例えば、CPU10のうち処理性能の高いCPUを優先CPUとして選出することにより、タスク毎に必要となる処理能力が異なる場合や、予め各タスクに割当ての優先順位が設定されている場合であっても、高機能処理が必要なタスクや割当て優先順位が高いタスクを、選出された優先CPUに割当てることができる。   As a result, for example, by selecting a CPU with high processing performance as the priority CPU among the CPUs 10, when the processing capacity required for each task is different, or when the priority order of assignment is set in advance for each task Even in such a case, it is possible to assign a task requiring high function processing or a task having a high allocation priority to the selected priority CPU.

更に、タスクスケジューラ11は、優先CPU選出手段110によるCPUの選出結果に基づいて、割当てられるタスクの合計使用率が目標使用率に近似するように、各タスクを選出されたCPU10に割り当てる目標割当て機能を備えている。   Further, the task scheduler 11 assigns each task to the selected CPU 10 based on the CPU selection result by the priority CPU selection means 110 so that the total usage rate of the assigned tasks approximates the target usage rate. It has.

ここで、上記タスクは優先的に選出されたCPU10に割当てられるが、選出された以外のCPU10に対してタスクが割当てられる場合は、目標使用率以下に収まるように各タスクが割当てられるように設定してもよい。
これにより、図2に示すように、選出されたCPUとそれ以外のCPUは、高負荷のCPU群と低負荷のCPU群に二極化される。このため、低負荷の各CPUの冷却動作にかかる消費電気量を抑制することができ、演算装置1内全体としてCPUの発熱にかかる電力を抑制することができる。
又、低負荷のCPU10の動作について、予め設定された省電力モードに移行されることにより、システム全体としての消費電力を有効に抑制することができる。
Here, the task is assigned to the CPU 10 selected preferentially. However, when a task is assigned to a CPU 10 other than the selected one, each task is assigned so that it falls within the target usage rate. May be.
Thereby, as shown in FIG. 2, the selected CPU and the other CPUs are bipolarized into a high-load CPU group and a low-load CPU group. For this reason, the amount of electricity consumed for the cooling operation of each low-load CPU can be suppressed, and the power applied to the heat generation of the CPU as a whole in the arithmetic device 1 can be suppressed.
Further, the operation of the low-load CPU 10 can be effectively suppressed by shifting to a preset power saving mode.

又、タスクスケジューラ11は、全てのCPU10に対して目標割当て機能が実行されたか否かを判定する目標割当て実行判定機能と、全てのCPU10に対して目標割当て機能が実行された場合、割当てが行われていないタスク(以下「未割当てタスク」という)が残っているか否かを判定する目標未割当てタスク判定機能を備えている。
ここで、タスクスケジューラ11は、未割当タスクが残っている場合に、各CPU10対して各CPU使用率が100パーセント以下となるように、未割当タスクを各CPU10に対して割り当てる使用率上限割当て機能を備える。
このとき、タスクスケジューラ11は、選出されたCPU10、およびそれ以外のCPU10を含む全てのCPU10に対して未割当てタスクの割当を行う。
In addition, the task scheduler 11 performs the assignment when the target assignment execution determination function for determining whether or not the target assignment function has been executed for all the CPUs 10 and the target assignment function for all the CPUs 10 are executed. A target unassigned task determination function is provided for determining whether or not an unassigned task (hereinafter referred to as “unassigned task”) remains.
Here, the task scheduler 11 assigns an unallocated task to each CPU 10 so that the CPU usage rate is 100% or less for each CPU 10 when unallocated tasks remain. Is provided.
At this time, the task scheduler 11 assigns an unassigned task to all the CPUs 10 including the selected CPU 10 and other CPUs 10.

又、タスクスケジューラ11は、全てのCPUに対する使用率上限割当て機能が実行されたか否かを判定する上限割当て実行判定機能を備えると共に、使用率上限割当て機能が全てのCPU10に対して行われた場合に、未割当タスクが残っているか否かを判定する上限未割当てタスク判定機能を備えている。
この場合も、タスクスケジューラ11は、選出されたCPU10、およびそれ以外のCPU10を含む全てのCPU10に対して未割当てタスクの割当を行う。
In addition, the task scheduler 11 includes an upper limit allocation execution determination function for determining whether or not the usage rate upper limit allocation function for all CPUs has been executed, and the usage rate upper limit allocation function is performed for all CPUs 10. In addition, an upper limit unassigned task determination function for determining whether or not an unassigned task remains is provided.
Also in this case, the task scheduler 11 assigns unassigned tasks to all the CPUs 10 including the selected CPU 10 and other CPUs 10.

又、タスクスケジューラ11は、タスクが全てCPU10に割当てられた後、予め設定された規定時間待機した後に、目標使用率取得機能を実行する既定時間待機機能を有する。   Further, the task scheduler 11 has a predetermined time standby function for executing the target usage rate acquisition function after waiting for a preset specified time after all tasks are assigned to the CPU 10.

目標使用率記憶部12は、処理能力、処理用途に基づく各CPU10の種別、および予め演算装置に設定された各CPU10に対する冷却量の特性に基づいて、各CPUが適正動作を行う使用率の上限として予め設定された目標使用率を目標使用率テーブル120に記憶する目標使用率記憶機能を備えている。   The target usage rate storage unit 12 is based on the processing capacity, the type of each CPU 10 based on the processing application, and the upper limit of the usage rate at which each CPU performs an appropriate operation based on the characteristics of the cooling amount for each CPU 10 set in advance in the arithmetic unit. As a target usage rate storage function for storing a preset target usage rate in the target usage rate table 120.

ここで、各CPU10の処理能力としては、できるだけ高いCPUの目標使用率が設定されることが望ましい。
しかしながら、各CPU10に対して冷却動作を行う予め設定された冷却装置の消費電力や騒音は、図3および4に示すように、CPUの処理動作および消費電力の上昇に伴って上昇する。これにより、上記目標使用率は、CPU使用率と冷却装置の消費電力および騒音のバランスにより算出される。
Here, it is desirable to set the target usage rate of the CPU as high as possible as the processing capability of each CPU 10.
However, as shown in FIGS. 3 and 4, the power consumption and noise of a preset cooling device that performs the cooling operation for each CPU 10 increase as the CPU processing operation and the power consumption increase. Thus, the target usage rate is calculated based on a balance between the CPU usage rate, the power consumption of the cooling device, and the noise.

タスク監視部13は、演算装置1内で生成された各タスクが演算処理される場合に、各CPU10における使用率を占める割合(以下「CPU使用情報」という)を算出すると共に、各CPU10の算出されたCPU使用情報をCPU使用情報テーブル130に記憶するCPU使用情報算出管理機能を備えている。
又、タスク監視部13は、生成された各タスクを常時監視しており、CPU使用情報テーブル130の内容を更新する機能を備えている。
The task monitoring unit 13 calculates the ratio of the usage rate in each CPU 10 (hereinafter referred to as “CPU usage information”) when each task generated in the arithmetic device 1 is arithmetically processed. CPU usage information calculation management function for storing the obtained CPU usage information in the CPU usage information table 130 is provided.
The task monitoring unit 13 constantly monitors each generated task and has a function of updating the contents of the CPU usage information table 130.

[実施形態1の動作説明]
次に、本実施形態の全体の動作について説明する。
[Description of Operation of First Embodiment]
Next, the overall operation of this embodiment will be described.

先ず、前記各中央演算処理部の使用率の上限として予め設定された目標使用率を取得する(目標使用率取得工程)、前記各タスクに対する前記各中央処理演算部の使用率情報を取得する(CPU使用情報取得工程)、前記タスクを優先的に割当てる中央演算処理部を選出する(演算部選出工程)、前記選出された中央演算処理部に対して前記タスクを前記目標使用率に近似するように割り当てる(使用率近似割当工程)、前記選出された中央演算処理部に対して前記タスクを優先的に割り当てる(タスク優先割当工程)と、割当てられたタスクに対する演算処理を行う(演算処理工程)。   First, a target usage rate preset as the upper limit of the usage rate of each central processing unit is acquired (target usage rate acquisition step), and usage rate information of each central processing processing unit for each task is acquired ( CPU usage information acquisition step), selecting a central processing unit that preferentially assigns the task (calculating unit selection step), so that the task approximates the target usage rate for the selected central processing unit (Usage approximate allocation step), preferentially assign the task to the selected central processing unit (task priority allocation step), and perform arithmetic processing on the assigned task (arithmetic processing step) .

ここで、上記目標使用率取得工程、CPU使用情報取得工程、演算部選出工程、タスク優先割当工程、使用率近似割当工程、および演算処理工程については、その実行内容をプログラム化し、コンピュータに実行させるように構成してもよい。   Here, with respect to the target usage rate acquisition step, CPU usage information acquisition step, calculation unit selection step, task priority allocation step, usage rate approximate allocation step, and calculation processing step, the execution contents are programmed and executed by a computer. You may comprise as follows.

次に、本実施形態の全体の動作について図5のフローチャートに基づき詳説する。   Next, the overall operation of this embodiment will be described in detail based on the flowchart of FIG.

先ず、タスクスケジューラ11が、目標使用率テーブル120からCPU10それぞれの目標使用率を取得し(ステップS101)、タスク監視手段13から各タスクのCPU使用情報を取得する(ステップS102)。
次いで、タスクスケジューラ11の優先CPU選出手段110が、優先的にタスクを割り当てるCPUを選出する(ステップS103)。選出結果に基づいて、タスクスケジューラ11は、各CPU10の各タスクの合計使用率が取得した目標使用率以下に収まるようにタスクを割り当てていく(ステップS104)。
First, the task scheduler 11 acquires the target usage rate of each CPU 10 from the target usage rate table 120 (step S101), and acquires the CPU usage information of each task from the task monitoring unit 13 (step S102).
Next, the priority CPU selection means 110 of the task scheduler 11 selects a CPU to which a task is preferentially assigned (step S103). Based on the selection result, the task scheduler 11 assigns tasks so that the total usage rate of each task of each CPU 10 falls within the acquired target usage rate (step S104).

ここで、タスクスケジューラ11は、全てのCPUに対するタスクの割り当てが行われたか否かを判定し(ステップS105:目標割当て実行判定機能)、タスク割当が行われていないCPU10が残っている場合、このCPU10に対してタイムスケジューラ11は、各CPU使用率が目標使用率以下となるように、タスク割当の行われていないCPU10にタスクを割り当てていく(ステップS104)。   Here, the task scheduler 11 determines whether or not task allocation has been performed for all CPUs (step S105: target allocation execution determination function). For the CPU 10, the time scheduler 11 assigns tasks to the CPU 10 to which no task assignment has been made so that each CPU usage rate is equal to or less than the target usage rate (step S104).

又、全てのCPU10に対してタスク割当が完了した場合、タスクスケジューラ11は、後に未割当てのタスクが残っているか否かを判定し(ステップS106:未割当タスク判定機能)、未割当タスクが残っている場合、タイムスケジューラ11は、各CPU10対して各CPU使用率が100パーセント以下となるように残りの未割当タスクを各CPU10に対して割り当てる(ステップS107)。この場合、目標使用率を超えてタスク割当をおこなってもよいものとする。   When task assignment to all the CPUs 10 is completed, the task scheduler 11 determines whether or not unassigned tasks remain later (step S106: unassigned task determination function), and unassigned tasks remain. If so, the time scheduler 11 assigns the remaining unassigned tasks to the CPUs 10 such that the CPU usage rate for each CPU 10 is 100% or less (step S107). In this case, task allocation may be performed exceeding the target usage rate.

ここで、タスクスケジューラ11は、全てのCPUに対する使用率上限割当て機能が実行されたか否かを判定し(ステップS108)、均等タスク割り当て処理が全てのCPU10に対して行われた場合に、未割当てのタスクが残っているか否かの判定を行い(ステップS109)、未割当てタスクが残っている場合は、タスクスケジューラ11は、選出されたCPU10、およびそれ以外のCPU10を含む全てのCPU10に対して未割当てタスクの割当を行う(ステップS110)。   Here, the task scheduler 11 determines whether or not the usage rate upper limit allocation function for all CPUs has been executed (step S108), and when the equal task allocation process is performed for all CPUs 10, the task scheduler 11 is not allocated. It is determined whether or not the remaining task remains (step S109). If there is an unassigned task remaining, the task scheduler 11 applies to all the CPUs 10 including the selected CPU 10 and the other CPUs 10. An unassigned task is assigned (step S110).

次に、各CPU10に割り当てられたタスクに対して、各CPU10が予め設定された手法により演算処理を行い(ステップS111)、タスクスケジューラ11は、予め設定された規定時間待機した後(ステップS112)、ステップS101に戻り、以降の動作を繰り返す。   Next, each CPU 10 performs arithmetic processing on a task assigned to each CPU 10 by a preset method (step S111), and the task scheduler 11 waits for a preset specified time (step S112). Returning to step S101, the subsequent operations are repeated.

以上のように、本実施形態では、CPUの種別および演算装置におけるCPUの冷却特性に応じたCPUの目標使用率が設定され、タスク処理に必要なCPUの使用率を目標使用率に近づけ、残りのCPUの使用率が低くなるようにタスクスケジューリングを行うことにより、低消費電力化と冷却装置の低騒音化との両立を実現することができる。

又、本実施形態では、電力効率が望ましい状態となるように各CPUの使用率を制御することができるので、システム(演算装置1)の上限性能を変えることなく、電力効率を高め、消費電力を低減することができる。
更に、本実施形態では、CPU使用率を設定範囲内に収めることにより、CPUの冷却用に設定された冷却装置の騒音を適切なレベルに抑えることができる。
As described above, in this embodiment, the CPU target usage rate is set according to the CPU type and the CPU cooling characteristics of the arithmetic unit, the CPU usage rate required for task processing is brought close to the target usage rate, and the remaining By performing task scheduling so that the CPU usage rate is low, it is possible to achieve both low power consumption and low noise in the cooling device.

In this embodiment, since the usage rate of each CPU can be controlled so that the power efficiency is in a desirable state, the power efficiency is improved without changing the upper limit performance of the system (computing device 1). Can be reduced.
Furthermore, in this embodiment, the noise of the cooling device set for cooling the CPU can be suppressed to an appropriate level by keeping the CPU usage rate within the setting range.

又、上述のように、本実施形態では、演算装置1に設けられた複数の異なるCPU10のうち、各CPU10の目標使用率近くで動作する高負荷CPUと、それ以外の低負荷CPU10とが設定されることにより、処理負荷にかかりCPUの二局化を促進し、特に、各CPU処理能力が高く高速である場合に、演算装置1内CPU全体の消費電力を有効に抑制することができる。   As described above, in the present embodiment, among a plurality of different CPUs 10 provided in the arithmetic unit 1, a high load CPU that operates near the target usage rate of each CPU 10 and other low load CPUs 10 are set. As a result, the CPU load is increased due to the processing load, and the power consumption of the entire CPU in the arithmetic unit 1 can be effectively suppressed, particularly when the CPU processing capacity is high and the speed is high.

尚、本実施形態では、図6に示すように、CPU種別および冷却装置の特性に加えて、演算装置1の使用目的やCPU10による処理の対象種別に応じて目標使用率テーブル120に登録された値を変更する内的環境設定手段121を、目標使用率記憶部12に併設して備えた構成としてもよい。この場合、その他の構成は前述した実施形態と同一となっている。
これにより、演算装置1の処理対象や使用目的のデータ量や処理量に応じてCPU10を効率的に運用するための目標使用率テーブルを設定することができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 6, in addition to the CPU type and the characteristics of the cooling device, it is registered in the target usage rate table 120 according to the purpose of use of the arithmetic device 1 and the target type of processing by the CPU 10. The internal environment setting unit 121 for changing the value may be provided in the target usage rate storage unit 12. In this case, other configurations are the same as those in the above-described embodiment.
As a result, a target usage rate table for efficiently operating the CPU 10 can be set according to the processing target of the arithmetic device 1, the amount of data to be used, and the processing amount.

更に、本実施形態では、図6に示すように、例えば、電源がAC(Alternating Current:交流)等の外部供給か、バッテリー等の内部供給か、といった演算装置1の外部環境設定に応じて目標使用率テーブル120に登録された値を変更する外的環境設定手段122を、目標使用率記憶部12に併設した構成としてもよい。この場合、その他の構成は前述した実施形態と同一となっている。
これにより、電源の供給元に応じて、例えば、各CPU10の目標使用率を半分にするなど、目標使用率テーブル120に登録された値を変更することにより、より動作環境に適応した演算装置1の運用を行うことができる。
Furthermore, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, for example, the target is set according to the external environment setting of the computing device 1 such as whether the power supply is an external supply such as AC (Alternating Current) or an internal supply such as a battery. The external environment setting means 122 for changing the value registered in the usage rate table 120 may be provided in the target usage rate storage unit 12. In this case, other configurations are the same as those in the above-described embodiment.
Thereby, according to the power supply source, for example, the value registered in the target usage rate table 120 is changed, for example, the target usage rate of each CPU 10 is halved. Can be operated.

本発明は、複数の中央演算処理ユニットを備えマルチプロセッサシステムが導入されたモバイル情報処理装置に適用可能である。   The present invention can be applied to a mobile information processing apparatus that includes a plurality of central processing units and in which a multiprocessor system is introduced.

本発明による情報配信システムの一実施形態を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows one Embodiment of the information delivery system by this invention. 図1に開示した情報配信システムにおけるタスク割当状況を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the task allocation condition in the information delivery system disclosed in FIG. 図1に開示した情報配信システムにおけるCPU消費電力およびCPU使用率の関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between CPU power consumption and CPU utilization in the information delivery system disclosed in FIG. 図1に開示した情報配信システムにおける冷却装置の消費電力・騒音とCPU使用率との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the power consumption and noise of a cooling device in the information delivery system disclosed in FIG. 1, and CPU usage rate. 図1に開示した情報配信システムにおける全体の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the whole operation | movement in the information delivery system disclosed by FIG. 本発明による情報配信システムの一実施形態を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows one Embodiment of the information delivery system by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 演算装置
10 中央演算処理ユニット(CPU)
11 タスクスケジューラ
12 目標使用率記憶部
13 タスク監視部
110 CPU選出手段
120 目標使用率テーブル
121 内的環境設定手段
122 外的環境設定手段
130 CPU使用情報テーブル
1 Processing unit 10 Central processing unit (CPU)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Task scheduler 12 Target usage rate memory | storage part 13 Task monitoring part 110 CPU selection means 120 Target usage rate table 121 Internal environment setting means 122 External environment setting means 130 CPU usage information table

Claims (11)

異なる複数の中央演算処理部を備え、予め設定された異なる複数のタスクの実行処理を行うマルチ演算処理システムであって、
前記各タスクに対する前記各中央処理演算部の使用率情報を監視するタスク監視部と、前記監視結果に基づき前記各タスクの実行処理を優先的に行う中央演算処理部を選出する演算部選出部と、前記選出された各中央演算処理部に対して前記タスクを優先的に割り当てるタスク割当部とを備えたことを特徴とするマルチ演算処理システム。
A multi-processing system that includes a plurality of different central processing units and performs execution processing of different tasks set in advance,
A task monitoring unit that monitors usage rate information of each central processing unit for each task, and a calculation unit selection unit that selects a central processing unit that preferentially executes the execution process of each task based on the monitoring result; A multi-operation processing system comprising: a task assignment unit that preferentially assigns the task to each selected central processing unit.
前記請求項1に記載のマルチ演算処理システムにおいて、
前記各中央演算処理部が適正動作を行う使用率の上限として予め設定された目標使用率を記憶する目標使用率記憶部を有し、前記タスク割当部は、前記選出された各中央演算処理部に対して前記タスクを前記目標使用率に近似するように割り当てる使用率近似割り当て機能を備えたことを特徴とするマルチ演算処理システム。
In the multi-operation processing system according to claim 1,
Each of the central processing units has a target usage rate storage unit that stores a target usage rate that is set in advance as an upper limit of the usage rate at which proper operation is performed, and the task allocation unit is configured to select each of the selected central processing units. A multi-operation processing system comprising a usage rate approximate allocation function that allocates the task so as to approximate the target usage rate.
前記請求項2に記載のマルチ演算処理システムにおいて、
前記目標使用率を前記中央演算処理部の種別と前記中央演算処理部の発熱量とに基づき算出し設定する目標使用率算出設定手段を、前記目標使用率記憶部に併設したことを特徴とするマルチ演算処理システム。
In the multi-operation processing system according to claim 2,
A target usage rate calculation setting unit that calculates and sets the target usage rate based on the type of the central processing unit and the amount of heat generated by the central processing unit is provided in the target usage rate storage unit. Multi arithmetic processing system.
前記請求項3に記載のマルチ演算処理システムにおいて、
前記目標使用率算出設定手段が、前記中央演算処理部に割り当てられる前記タスクの処理量に基づいて前記目標使用率を設定するタスク種別設定機能を備えたことを特徴とするマルチ演算処理システム。
In the multi-operation processing system according to claim 3,
The multi-operation processing system, wherein the target usage rate calculation setting means includes a task type setting function for setting the target usage rate based on a processing amount of the task assigned to the central processing unit.
前記請求項3に記載のマルチ演算処理システムにおいて、
前記目標使用率算出設定手段が、前記中央演算処理部に対して電源供給を行う予め設定された電源供給元の種別に基づいて前記目標使用率を設定するタスク種別設定機能を備えたことを特徴とするマルチ演算処理システム。
In the multi-operation processing system according to claim 3,
The target usage rate calculation setting means includes a task type setting function for setting the target usage rate based on a preset type of a power supply source that supplies power to the central processing unit. Multi-processing system.
前記請求項3に記載のマルチ演算処理システムにおいて、
前記各中央演算処理部全てに前記タスクが割り当てられ、且つ割り当てられていない未割当タスクがある場合に、前記タスク割当部は、前記各中央演算処理部の使用率が100パーセントを超えないように前記各中央演算処理部に対して前記未割当タスクを割り当てるタスク均等割当機能を備えたことを特徴とするマルチ演算処理システム。
In the multi-operation processing system according to claim 3,
When the task is allocated to all the central processing units and there is an unallocated task that is not allocated, the task allocation unit is configured so that the usage rate of each central processing unit does not exceed 100%. A multi-operation processing system comprising a task equal assignment function for assigning the unassigned task to each central processing section.
前記請求項6に記載のマルチ演算処理システムにおいて、
前記タスク全てが割り当てられたときに予め設定された使用率以下の各中央演算処理部の動作を省電力モードに設定する省電力モード設定部を、前記タスク割当部に併設したことを特徴とするマルチ演算処理システム。
In the multi-operation processing system according to claim 6,
A power saving mode setting unit that sets the operation of each central processing unit below a preset usage rate to a power saving mode when all the tasks are assigned is provided in the task assignment unit. Multi arithmetic processing system.
異なる複数の中央演算処理部と、当該各中央演算処理部に対して異なる複数のタスクを割り当てるタスク割当部と、前記各タスクに対する前記各中央処理演算部の使用率を監視するタスク監視部と、前記タスクを優先的に割当てる中央演算処理部を選出する演算部選出部とを備え、前記タスクの実行処理を行うマルチ演算処理方法において、
前記各タスクに対する前記各中央処理演算部の使用率情報を取得するCPU使用情報取得工程と、前記タスクを優先的に割当てる中央演算処理部を選出する演算部選出工程と、前記選出された中央演算処理部に対して前記タスクを優先的に割り当てるタスク優先割当工程と、割当てられたタスクに対する演算処理を行う演算処理工程とを備えたことを特徴とするマルチ演算処理方法。
A plurality of different central processing units, a task assignment unit that allocates a plurality of different tasks to each central processing unit, a task monitoring unit that monitors the usage rate of each central processing unit for each task, In a multi-operation processing method that includes a calculation unit selection unit that selects a central processing unit that preferentially assigns the task, and performs the execution process of the task,
CPU usage information acquisition step for acquiring usage rate information of each central processing arithmetic unit for each task, arithmetic unit selection step for selecting a central arithmetic processing unit to which the task is preferentially assigned, and the selected central arithmetic operation A multi-operation processing method, comprising: a task priority assignment step for preferentially assigning the task to a processing unit; and an arithmetic processing step for performing arithmetic processing on the assigned task.
前記請求項8に記載のマルチ演算処理方法において、
前記各中央演算処理部の使用率の上限として予め設定された目標使用率を取得する目標使用率取得工程を前記CPU使用情報取得工程の前に備えると共に、前記選出された中央演算処理部に対して前記タスクを前記目標使用率に近似するように割り当てる使用率近似割当工程を前記タスク優先割当工程の前に備えたことを特徴とするマルチ演算処理方法。
In the multi-operation processing method according to claim 8,
A target usage rate acquisition step for acquiring a target usage rate preset as an upper limit of the usage rate of each central processing unit is provided before the CPU usage information acquisition step, and for the selected central processing unit A multi-calculation processing method comprising: a usage rate approximate allocation step for allocating the task so as to approximate the target usage rate before the task priority allocation step.
異なる複数の中央演算処理部と、当該各中央演算処理部に対して異なる複数のタスクを割り当てるタスク割当部と、前記各タスクに対する前記各中央処理演算部の使用率を監視するタスク監視部と、前記タスクを優先的に割当てる中央演算処理部を選出する演算部選出部とを備え、前記タスクの実行処理を行うためのマルチ演算処理プログラムにおいて、
前記各タスクに対する前記各中央処理演算部の使用率情報を取得するCPU使用情報取得機能と、前記タスクを優先的に割当てる中央演算処理部を選出する演算部選出機能と、前記選出された中央演算処理部に対して前記タスクを優先的に割り当てるタスク優先割当機能と、割当てられたタスクに対する演算処理を行う演算処理機能と、をコンピュータに実行させることを特徴としたマルチ演算処理プログラム。
A plurality of different central processing units, a task assignment unit that allocates a plurality of different tasks to each central processing unit, a task monitoring unit that monitors the usage rate of each central processing unit for each task, In a multi-operation program for performing execution processing of the task, comprising a calculation unit selection unit that selects a central processing unit that preferentially assigns the task,
CPU usage information acquisition function for acquiring usage information of each central processing arithmetic unit for each task; arithmetic unit selecting function for selecting a central arithmetic processing unit to which the task is preferentially assigned; and the selected central arithmetic A multi-operation processing program that causes a computer to execute a task priority assignment function that preferentially assigns the task to a processing unit and an arithmetic processing function that performs arithmetic processing on the assigned task.
前記請求項10に記載のマルチ演算処理プログラムにおいて、
前記各中央演算処理部の使用率の上限として予め設定された目標使用率を取得する目標使用率取得機能と、前記選出された中央演算処理部に対して前記タスクを前記目標使用率に近似するように割り当てる使用率近似割当機能と、を前記コンピュータに実行させることを特徴とするマルチ演算処理プログラム。
In the multi-operation processing program according to claim 10,
A target usage rate acquisition function for acquiring a target usage rate preset as an upper limit of the usage rate of each central processing unit, and the task approximates the target usage rate for the selected central processing unit A multi-operation processing program that causes the computer to execute a usage rate approximate assignment function to be assigned in this manner.
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