JP2921501B2 - オンライン処理システムにおける高負荷時のタスク実行優先度変更方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オンラインでトラ
ンザクション処理を行うデータ処理システムに関し、特
に、ＣＰＵ使用率が高く、高負荷状態であるときに、業
務処理トランザクションの応答（レスポンス）の高速性
を維持するためのタスク実行制御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】トランザクション処理をオンラインで行
う処理システムの従来のタスク制御方式においては、リ
アルタイム（実時間）処理を行う、実行優先度の高いタ
スクと、ディレード（遅延）処理を行う、実行優先度の
低いタスクと、をそれぞれ専用に用意する等により、リ
アルタイム処理トランザクションを優先的に実行しなが
らディレード処理型トランザクションを動作させる方式
とされていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のタスク制御方式においては、下記記載の問題点を有
している。

【０００４】すなわち、ＣＰＵ使用率が高く、システム
が高負荷状態のときに、リアルタイム処理型トランザク
ションが、ディレード処理型トランザクションと資源を
共有し、このディレード処理型トランザクションが処理
を完了するまで該資源待ちとなる場合、リアルタイム処
理型トランザクションの資源待ち時間が増大し、レスポ
ンスが悪化してしまうことになる。

【０００５】その理由は、ディレード処理型トランザク
ションのＣＰＵ割り当て待ち時間が増大するため、ディ
レード処理型トランザクションが資源を握ったままの経
過時間が増大する、ことによる。

【０００６】したがって、本発明は、上記問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的は、オンラインシス
テムにおいて、ＣＰＵ使用率が高くシステムが高負荷時
の場合、高レスポンスが要求されるトランザクション
が、これよりも実行優先度の低いトランザクションによ
り資源待ちとなる場合にも、レスポンスが要求されるト
ランザクションの資源待ち時間が増大することを抑止し
て高レスポンスを維持する、ようにしたタスク制御方式
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明のタスク実行優先度変更方式は、ＣＰＵ使用
率を監視し、該ＣＰＵ使用率が予め定めた所定のしきい
値を超えた際に、共有資源に対するタスクの待ち状態を
参照し、該待ち状態のタスクのトランザクション種別を
検索して、該トランザクションがリアルタイム処理トラ
ンザクションであり、これよりも低い優先度のディレー
ド処理型のトランザクション等と資源を共有している場
合、該リアルタイム処理トランザクションの資源待ち時
間が予め定めた所定のしきい値を超えた際に、該ディレ
ード処理型トランザクションを行うタスクの優先度を高
くするように変更する手段を備えたことを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態につ
いて以下に説明する。本発明は、その好ましい実施の形
態において、ＣＰＵ使用率が高く、システムが高負荷状
態のときに、高レスポンスが要求される高優先度のリア
ルタイム処理トランザクションが、それよりも低い優先
度のディレード処理型のトランザクション等と資源を共
有し、これによりディレード処理型トランザクションが
処理を完了するまで資源待ちとなる場合、ディレード処
理型トランザクションが動作するタスクの実行優先度を
上げる手段を有する。

【０００９】このディレード処理型トランザクションが
動作するタスクの実行優先度を上げる手段は、ＣＰＵ使
用率を一定時間間隔で取得し、ＣＰＵ使用率が予め定め
られたしきい値を超えた場合、リアルタイム処理トラン
ザクションがディレード処理型トランザクションが使用
している資源を待ち合わせているかどうかを判定し、リ
アルタイム処理トランザクションの資源の待ち時間が予
め定められたしきい値を超えた場合、ディレード処理型
トランザクションが動作するタスクの実行優先度を上
げ、リアルタイム処理トランザクションの資源待ち時間
の増大を抑止する。

【００１０】本発明の実施の形態の動作を図１のシステ
ム構成図、図４及び図５の流れ図を参照して説明する。
オンラインシステムにおいて、タイマブレイク通知手段
（図１の１０２）により、一定時間間隔で起動される監
視タスク（図１の１０３）は、ＣＰＵ使用率算出手段
（図１の１０６）からシステムのＣＰＵ使用率を求め
（ステップ４０１）、その値が予め定められたしきい値
（図１の優先度変更上限値１０７）よりも大きい場合
（ステップ４０２）、高レスポンスが要求されるリアル
タイム処理トランザクションとそれより実行優先度の低
いディレード処理型トランザクションとで共有される共
有資源に関する資源待ちタスク情報を参照し、待ちタス
ク数が存在し（ステップ４０３）、リアルタイム処理ト
ランザクションがディレード処理型トランザクションに
より資源待ちとなっていると（ステップ４０４、４０
５、４０６）、リアルタイム処理トランザクションの待
ち時間を更新し（ステップ４０７）、その待ち時間が、
予め定められたしきい値（図１の待ち時間上限値１１
２）よりも大きいと（ステップ４０８）、共有資源を現
在アクセスしているディレード処理型トランザクション
の実行優先度をリアルタイム処理トランザクションの実
行優先度に変更する（ステップ４０９）。

【００１１】

【実施例】次に、上記した本発明の実施の形態を更に詳
細に説明すべく、本発明の実施例について図面を参照し
て以下に説明する。

【００１２】図１を参照すると、本発明の一実施例であ
るタスク実行優先度変更方式が適用されるオンラインシ
ステム１０１は、指定された時間間隔にて指定されたタ
スクを起動するタイマブレイク通知手段１０２と、タス
ク実行優先度変更方式が動作する監視タスク１０３と、
タスクの起動や停止を管理し、実行優先度の変更を行う
機能を備えたタスク管理手段１０４と、タスク管理手段
１０４がタスクの管理を行うときに使用するタスク情報
１０５と、を備えている。

【００１３】さらに、図１を参照して、本発明の一実施
例においては、一定時間毎にＣＰＵの使用率を算出する
ＣＰＵ使用率算出手段１０６と、ＣＰＵ使用率算出手段
１０６で算出されたＣＰＵ使用率が、予め定められた値
を超えた場合に、タスク実行優先度変更するか否かの判
定を行う際のしきい値として参照される優先度変更上限
値１０７と、タスクの資源待ち時間が予め定められた値
を超えた場合に、タスク実行優先度の変更を行うが否か
の判定を行う際のしきい値として参照される時間上限値
１０８と、を備え、高レスポンスが要求される処理を行
い実行優先度の高いリアルタイム処理トランザクション
１０９と、リアルタイム処理よりも高レスポンスが要求
されず実行優先度の低いディレード処理型トランザクシ
ョン１１０と、が処理されるものとする。

【００１４】リアルタイム処理トランザクション１０９
とディレード処理型トランザクション１１０とは共有資
源１１１を共有して使用し、共有資源１１１に対してア
クセスを行う場合に、資源の待ち合わせの情報が格納さ
れる資源待ちタスク情報１１２と、共有資源１１１に対
するアクセスを資源待ちタスク情報を用いて管理する機
能を備えた資源管理手段１１３と、を備えて構成されて
いる。

【００１５】図２は、本発明の一実施例におけるタスク
管理情報の構成の一例を示した図である。図２を参照し
て、タスク情報１０５は、タスク管理手段１０４により
タスクの起動、停止を行う場合に使用される情報であ
り、タスクの種別を示すタスクＩＤ２１と、このタスク
ＩＤを有するタスクの実行優先度を示す実行優先度２２
と、該タスクで動作するトランザクションがリアルタイ
ム処理であるのかディレード処理型であるのかを示すト
ランザクション処理種別２３と、を備えて、一つのタス
クに関する情報を構成しており、オンラインシステム１
０１において動作するタスク数分だけ、タスク毎に設け
られる。

【００１６】図３は、本発明の一実施例における資源待
ちタスク情報１１２の構成の一例を示す図である。図３
を参照して、資源待ちタスク情報１１２は、資源管理手
段１１３により共有資源１１１へアクセスを行う場合に
参照更新が行われ、共有資源１１１をアクセス中のカレ
ントのタスクの情報を記録するヘッダ部３０１と、待ち
合わせを行う場合に待ちタスクとしての情報を記録する
エントリ部３０２とから構成される。

【００１７】ヘッダ部３０１は、タスクを識別するタス
クＩＤ３０３と、タスクの現在の実行優先度３０４と、
そのタスク上で動作するトランザクション処理種別３０
５と、待ちタスク数３０６と、待ちタスクの先頭エント
リへのポインタ３０７と、待ちタスクの最終エントリへ
のポインタ３０８と、から構成される。

【００１８】エントリ部３０２は、タスクを識別するタ
スクＩＤ３０９と、タスクの現在の実行優先度３１０
と、トランザクション処理種別３１１と、エントリを作
成した時刻を示すエントリ作成時刻３１２と、資源の待
ち合わせを行ってからの待ち時間３１３と、次の待ちタ
スクのエントリへのポインタ３１４と、から構成され
る。

【００１９】なお、オンラインシステム１０１内では、
監視タスク１０３のタスク実行優先度は、オンライン業
務を行うリアルタイム処理トランザクション１０９やデ
ィレード処理型トランザクション１１０が動作するタス
ク実行優先度よりも高く設定されている。

【００２０】また、タスク実行優先度変更を行う際のし
きい値となる優先度変更上限値１０７と、待ち時間上限
値１０８と、オンラインシステム内で動作するタスクの
管理情報であるタスク情報と、タスク情報監視タスク１
０３の動作時間間隔はシステム定義値として、オンライ
ンシステム稼働前に予め設定する値である。

【００２１】図１〜図５を参照して本発明の一実施例を
更に詳細に説明する。

【００２２】資源管理手段１１３は、リアルタイム処理
トランザクション１０９やディレード処理型トランザク
ション１１０からアクセス要求があると、資源待ちタス
ク情報１１２のヘッダ部を参照する。なお、ヘッダ部が
存在しない場合は、ヘッダ部をタスク情報１０５を用い
て作成する。

【００２３】ヘッダ部が存在する場合には、待ちタスク
数３０６をカウントアップし、エントリをタスク情報１
０５に追加する（最終エントリ３０８の更新、最初のエ
ントリ作成時は先頭エントリ３０７の作成）。

【００２４】また、共有資源１１１の解放要求がシステ
ムから来ると、ヘッダ部３０１をエントリ部３０２の先
頭エントリで更新する（先頭エントリ３０７、最終エン
トリ３０８の更新）。なお、エントリ作成時には、シス
テムから時刻を取得しエントリ作成時刻３１３に記録す
る。

【００２５】監視タスク１０３は、システム定義値とし
て予め設定された時間間隔でタイマブレイク通知手段１
０２から起動される。起動された監視タスク１０３は、
ＣＰＵ使用率算出手段１０５からＣＰＵ使用率（前回取
得時刻から今回取得時刻までの時間でのＣＰＵ使用時間
の割合）を取得する（ステップ４０１）。

【００２６】監視タスク１０３は、取得したＣＰＵ使用
率を優先度変更上限値１０７と比較し（ステップ４０
２）、ＣＰＵ使用率が優先度変更上限値１０７よりも大
きい場合には、資源待ちタスク情報１１２のヘッダ部３
０１の待ちタスク数３０６をチェックする（ステップ４
０３）。一方、ステップ４０２でＣＰＵ使用率算出手段
１０６により取得したＣＰＵ使用率が優先度変更上限値
１０７以下の場合には、監視タスク１０３の処理は終了
する。

【００２７】ステップ４０３の判定において、待ちタス
ク数３０６が「０」より大きい場合（存在する場合）、
ヘッダ部３０１のトランザクション処理種別３０５をチ
ェックし（ステップ４０４）、トランザクションがディ
レード処理型である場合には、待ちタスクの先頭エント
リ３０７を参照する（ステップ４０５）。

【００２８】そして、先頭エントリ３０７のトランザク
ション処理種別３１１を参照し（ステップ４０６）、リ
アルタイム処理の場合は、待ち時間３１３の更新を行
う。この待ち時間３１３の更新は、まず現時刻をシステ
ムから取得し、エントリ作成時刻３１２との差分を求
め、この値を待ち時間で更新する。

【００２９】次に、更新した待ち時間３１３と待ち時間
上限値１０８とを比較する（ステップ４０８）。

【００３０】比較の結果、待ち時間３１３が待ち時間上
限値１０８よりも大きい場合には、監視タスク１０３
は、タスク管理手段１０４に対して、資源待ちタスク情
報１１２のヘッダ部３０１に記憶されている共有資源１
１１に現在アクセスしているタスクの実行優先度を、リ
アルタイム処理の実行優先度に変更するよう依頼する
（ステップ４０９）。一方、ステップ４０８における比
較の結果、待ち時間が待ち時間上限値１０８以下であれ
ば、ステップ４１０へ移行する。

【００３１】図４及び図５に示すように、上記ステップ
４０３において、資源待ちタスク情報１１２の待ちタス
ク数が「０」の場合、及び上記ステップ４０４でトラン
ザクション処理種別がディレード処理でない場合には、
監視タスク１０３の処理は終了する。なお、図４及び図
５は単に図面作成の都合で分図されたものである。

【００３２】一方、ステップ４０６において判定対象の
エントリにおけるトランザクション処理種別がリアルタ
イム処理でない場合には、資源待ちタスク情報１１２か
ら次の待ちタスクのエントリの有無をチェックする（ス
テップ４１０）。

【００３３】ステップ４１０において、次の待ちタスク
のエントリがあれば、そのエントリについて（ステップ
４１１）、ステップ４０６に移行し、トランザクション
処理種別の判別処理を行う。一方、ステップ４１０にお
いて、待ちタスクのエントリがない場合は、監視タスク
１０３の処理は終了する。

【００３４】図６は、本発明の一実施例を具体的に説明
するための図である。図６を参照して、このオンライン
システムでは、ＣＰＵ使用率が「９８％」で、優先度変
更上限値が「９５％」で、待ち時間の上限値が「３０
秒」の動作例を示している。

【００３５】図７は、図６の動作例における監視タスク
動作時の資源待ちタスク情報の具体例を示している。待
ちタスクは１個存在し、そのタイクＩＤがＴＡＳＫ２の
リアルタイム処理トランザクションの待ち時間は「４０
秒」であり、現在共有資源をアクセスしているタスク１
は、ディレード処理型トランザクションである。

【００３６】このとき、ＣＰＵ使用率９８％は、優先度
変更上限値９５％よりも大きく、待ちタスク数が
「１」、共有資源１１１を掴んでいるタスクのトランザ
クション処理種別はディレード処理であり、待ちタスク
はリアルタイム処理のトランザクションであり、このタ
スクの待ち時間が４０秒で待ち時間上限値３０秒より大
きいことから、監視タスクにより、ＴＡＳＫ１の実行優
先度をＣからＢ（Ｂ＞Ｃ）へ変更するように、タスク管
理手段に依頼する。

【００３７】これにより、システム高負荷時において、
タスクＩＤが「ＴＡＳＫ１」のディレード処理型トラン
ザクションにＣＰＵ時間の割り当てが一時的に大きくな
るため、共有資源で待たされている、タスクＩＤＴが
「ＡＳＫ２」のリアルタイム処理トランザクションの資
源待ち時間を増大させることを防ぐことができ、高レス
ポンスの維持を図ることができる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
オンライン処理システムにおいてＣＰＵ使用率が高くシ
ステムが高負荷状態のときに、高レスポンスが要求され
るトランザクションがそれより実行優先度の低いトラン
ザクションにより資源待ちとなる場合、実行優先度の高
いトランザクションの資源待ち時間の増大を抑え、高レ
スポンスを維持することを可能とするという効果を奏す
る。

【００３９】その理由は、本発明においては、高レスポ
ンスが要求されるトランザクションの資源待ち相手であ
るトランザクションの実行優先度を一度的に高くするこ
とにより、トランザクションの経過時間の増大を抑える
ことができ、高レスポンスが要求されるトランザクショ
ンの資源待ち時間の増大を抑えることができるためであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である実行優先度変更方式を
適用したオンラインシステムの構成を示す図である。

【図２】本発明の一実施例におけるタスク情報１０５の
内容を示す図である。

【図３】本発明の一実施例における資源待ちタスク情報
１１２の内容を示す図である。

【図４】本発明の一実施例における監視タスク１０３の
処理を示す流れ図である。

【図５】本発明の一実施例における監視タスク１０３の
処理を示す流れ図である。

【図６】本発明のタスクの実行優先度変更方式を適用し
たオンラインシステムの構成の例を示す図である。

【図７】本発明のタスクの実行優先度変更方式を適用し
たオンラインシステム内の資源待ちタスク情報の内容を
示す図である。

【符号の説明】

２１ タスクＩＤ ２２ 実行優先度 ２３ トランザクション処理種別 １０１ オンラインシステム １０２ タイマブレイク通知手段 １０３ 監視タスク １０４ タスク管理手段 １０５ タスク情報 １０６ ＣＰＵ使用率算出手段 １０７ 優先度変更上限値 １０８ 待ち時間上限値 １０９ リアルタイム処理トランザクション １１０ ディレード処理型トランザクション １１１ 共有資源 １１２ 資源待ちタスク情報 １１３ 資源管理手段 ３０１ ヘッダ部 ３０２ エントリ部 ３０３ タスクＩＤ ３０４ 実行優先度 ３０５ トランザクション処理種別 ３０６ 待ちタスク数 ３０７ 先頭エントリ ３０８ 最終エントリ ３０９ タスクＩＤ ３１０ 実行優先度 ３１１ トランザクション処理種別 ３１２ 待ち時間 ３１３ エントリ作成時刻 ３１４ 次のエントリ ３１５ 前のエントリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G06F 9/46 G06F 15/00 G06F 15/16

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＣＰＵ使用率を監視し、該ＣＰＵ使用率が
   予め定めた所定のしきい値を超えた際に、共有資源に対
   するタスクの待ち状態を参照し、該待ち状態のタスクの
   トランザクション種別を検索して、該トランザクション
   がリアルタイム処理トランザクションであり、これより
   も低い優先度のディレード処理型のトランザクション等
   と資源を共有している場合、該リアルタイム処理トラン
   ザクションの資源待ち時間が予め定めた所定のしきい値
   を超えた際に、該ディレード処理型トランザクションを
   行うタスクの優先度を高くするように変更する手段を備
   えたことを特徴とするタスク実行優先度変更方式。