JP3008896B2 - 共有バス型マルチプロセッサシステムの割り込み負荷分散システム - Google Patents
共有バス型マルチプロセッサシステムの割り込み負荷分散システムInfo
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- JP3008896B2 JP3008896B2 JP9176311A JP17631197A JP3008896B2 JP 3008896 B2 JP3008896 B2 JP 3008896B2 JP 9176311 A JP9176311 A JP 9176311A JP 17631197 A JP17631197 A JP 17631197A JP 3008896 B2 JP3008896 B2 JP 3008896B2
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
- G06F13/14—Handling requests for interconnection or transfer
- G06F13/20—Handling requests for interconnection or transfer for access to input/output bus
- G06F13/24—Handling requests for interconnection or transfer for access to input/output bus using interrupt
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、共有バス型マルチ
プロセッサシステムにおいて、プロセッサ毎の負荷状況
を判断して、入出力装置／通信装置などから発生する割
り込みをスケジュールし、システムの負荷分散を実現す
る割り込み負荷分散機能に関するものである。
プロセッサシステムにおいて、プロセッサ毎の負荷状況
を判断して、入出力装置／通信装置などから発生する割
り込みをスケジュールし、システムの負荷分散を実現す
る割り込み負荷分散機能に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、マルチプロセッサシステムにおけ
る割り込みの負荷分散制御には基本的な制御方法として
以下のようなものが存在する。
る割り込みの負荷分散制御には基本的な制御方法として
以下のようなものが存在する。
【０００３】すなわち、オペレーティングシステムが、
同期ポイントにてプロセッサが実行している処理毎にプ
ライオリティをハードウェアに通知し、最もプライオリ
ティの低い処理を実行しているプロセッサに割り込みを
与える方法、全プロセッサに割り込みを上げ、最も早く
割り込みに応答したプロセッサに割り込みを与える方
法、割り込みを受け取ったプロセッサが次の割り込み先
プロセッサを、ラウンドロビンなどのロジックで、ハー
ドウェアに通知し、順次割り込みを与える方法、、アイ
ドル状態のプロセッサが、自身に割り込みを向けるよう
ハードウェアに通知する方法、及び上述の方式を複数組
み合わせる方法等が存在する。
同期ポイントにてプロセッサが実行している処理毎にプ
ライオリティをハードウェアに通知し、最もプライオリ
ティの低い処理を実行しているプロセッサに割り込みを
与える方法、全プロセッサに割り込みを上げ、最も早く
割り込みに応答したプロセッサに割り込みを与える方
法、割り込みを受け取ったプロセッサが次の割り込み先
プロセッサを、ラウンドロビンなどのロジックで、ハー
ドウェアに通知し、順次割り込みを与える方法、、アイ
ドル状態のプロセッサが、自身に割り込みを向けるよう
ハードウェアに通知する方法、及び上述の方式を複数組
み合わせる方法等が存在する。
【０００４】従来のシステムの負荷分散を実現する他の
方法としては、特開平８−３２９０２２号公報に開示さ
れる技術が存在する。この公報に開示される「マルチプ
ロセッサの入出力処理負荷分散制御方式」では、入出力
装置からの入出力処理の発生及び完了などの割り込み処
理を、システム全体の負荷バランスを考慮して複数のプ
ロセッサの中から最適なプロセッサに実行させる方式を
提案している。
方法としては、特開平８−３２９０２２号公報に開示さ
れる技術が存在する。この公報に開示される「マルチプ
ロセッサの入出力処理負荷分散制御方式」では、入出力
装置からの入出力処理の発生及び完了などの割り込み処
理を、システム全体の負荷バランスを考慮して複数のプ
ロセッサの中から最適なプロセッサに実行させる方式を
提案している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の共有バ
ス型マルチプロセッサシステムにおいては、時々刻々変
化するアプリケーションの動作状況やオペレーティング
システムの状態への対応よりも、割り込み処理回数など
の情報やハードウェアによるラウンドロビン方式によっ
て割り込みを分散させ或いはアイドル状態のプロセッサ
を検出して割り込みを分散させる点等に比重が置かれて
いるため、アプリケーションが実行するプロセッサバイ
ンドによるプロセッサ負荷と割り込み負荷とのバランス
が取れず、アプリケーションの実行速度低下を招く恐れ
があり、必ずしも効果的に割り込み負荷分散を行なって
いるとは言えなかった。
ス型マルチプロセッサシステムにおいては、時々刻々変
化するアプリケーションの動作状況やオペレーティング
システムの状態への対応よりも、割り込み処理回数など
の情報やハードウェアによるラウンドロビン方式によっ
て割り込みを分散させ或いはアイドル状態のプロセッサ
を検出して割り込みを分散させる点等に比重が置かれて
いるため、アプリケーションが実行するプロセッサバイ
ンドによるプロセッサ負荷と割り込み負荷とのバランス
が取れず、アプリケーションの実行速度低下を招く恐れ
があり、必ずしも効果的に割り込み負荷分散を行なって
いるとは言えなかった。
【０００６】また、オペレーティングシステムに割り込
み負荷分散のスケジュール方針が固定的に組み込まれて
おり、ユーザシステム毎のアプリケーションの動作状況
やオペレーティングシステムの状態に合わせて、その既
定のスケジュール方針を柔軟、かつ簡易に変更すること
が困難であった。
み負荷分散のスケジュール方針が固定的に組み込まれて
おり、ユーザシステム毎のアプリケーションの動作状況
やオペレーティングシステムの状態に合わせて、その既
定のスケジュール方針を柔軟、かつ簡易に変更すること
が困難であった。
【０００７】さらに、特開平８−３２９０２２号公報に
開示される負荷分散制御方式では、負荷バランスを考慮
する情報として入出力処理の応答時間を基準としてお
り、アプリケーションの動作状況やオペレーティングシ
ステムの状態を考慮しておらず、アプリケーションのス
ループットやシステム性能の向上が必ずしも期待できな
いという問題点がある。
開示される負荷分散制御方式では、負荷バランスを考慮
する情報として入出力処理の応答時間を基準としてお
り、アプリケーションの動作状況やオペレーティングシ
ステムの状態を考慮しておらず、アプリケーションのス
ループットやシステム性能の向上が必ずしも期待できな
いという問題点がある。
【０００８】本発明の目的は、時々刻々と変化するアプ
リケーションの動作状況や、オペレーティングシステム
の状態に対して、割り込み負荷分散が適正になるように
再スケジュールし、これによりプロセッサ負荷が適正に
なるように割り込み負荷とのバランスを取って、アプリ
ケーションの実行速度低下を抑止し、システムスループ
ットの向上を実現する共有バス型マルチプロセッサシス
テムの割り込み負荷分散システムを提供することにあ
る。
リケーションの動作状況や、オペレーティングシステム
の状態に対して、割り込み負荷分散が適正になるように
再スケジュールし、これによりプロセッサ負荷が適正に
なるように割り込み負荷とのバランスを取って、アプリ
ケーションの実行速度低下を抑止し、システムスループ
ットの向上を実現する共有バス型マルチプロセッサシス
テムの割り込み負荷分散システムを提供することにあ
る。
【０００９】また、本発明の他の目的は、ユーザシステ
ム毎のアプリケーションの動作状況やオペレーティング
システムの状態を考慮した上で、割り込みスケジュール
をカスタマイズし、割り込み負荷分散の最適化を行なっ
てシステム性能の向上を図ることができる共有バス型マ
ルチプロセッサシステムの割り込み負荷分散システムを
提供することにある。
ム毎のアプリケーションの動作状況やオペレーティング
システムの状態を考慮した上で、割り込みスケジュール
をカスタマイズし、割り込み負荷分散の最適化を行なっ
てシステム性能の向上を図ることができる共有バス型マ
ルチプロセッサシステムの割り込み負荷分散システムを
提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、共有バス型マルチプロセッサシステムでのプロセ
ッサ毎の負荷状況を判断して、発生する割り込みをスケ
ジュールし、システムの負荷分散を行なう割り込み負荷
分散システムにおいて、オペレーティングシステムにお
けるプロセッサ使用率、プロセッサバインドして実行中
のプロセスのプロセッサ使用率、プロセッサ毎にバイン
ドを要求しているプロセス数からなるプロセッサ統計情
報を格納するプロセッサ統計情報テーブルと、適正な範
囲内で割り込みの負荷分散を行なうための基本ルールで
ある割り込みスケジュール情報を格納する割り込みスケ
ジュール情報テーブルと、システム負荷状況に影響され
ない常駐型のシステムプロセスからなり、一定時間毎に
前記プロセッサ統計情報テーブルと前記スケジュール情
報テーブルの情報を参照することで、割り込み負荷分散
が適正になるように再スケジュールする割り込みスケジ
ュール手段と、割り込み通知先に関する情報を格納する
割り込み通知先情報テーブルを有し、前記割り込み通知
先情報テーブルの情報に基づいて割り込みを指定プロセ
ッサに通知する割り込み通知手段とを備え、前記割り込
みスケジュール手段は、前記プロセッサ統計情報テーブ
ルのプロセッサ統計情報を参照し、プロセッサ毎のプロ
セッサ使用率、プロセッサバインドして実行中のプロセ
スのプロセッサ使用率、プロセッサ毎にバインドを要求
しているプロセス数のそれぞれについて予め定められた
割り込み負荷分散が適正であるかどうかを示す基準値を
越えているかどうかを判定し、前記プロセッサ毎のプロ
セッサ使用率とプロセッサバインドして実行中のプロセ
スのプロセッサ使用率とプロセッサ毎にバインドを要求
しているプロセス数の全てがそれぞれの基準値を越えて
いる場合、再スケジュールが必要と判定し、前記割り込
みスケジュール情報テーブルのスケジュール情報を参照
して、全プロセッサの中で越えている前記基準値の少な
いプロセッサを選択することにより、適正な範囲内で再
スケジュール処理を実行し、決定したスケジュールに従
って前記割り込み通知手段に対して割り込み通知情報を
通知し、前記割り込み通知手段は、前記割り込みスケジ
ュール手段からの通知によって前記割り込み通知情報を
前記割り込み通知先情報テーブルに登録し、前記割り込
み通知先に関する情報に基づいて割り込みを指定プロセ
ッサに通知し、前記プロセッサ統計情報テーブルは、オ
ペレーティングシステムのクロック割り込みあるいはオ
ペレーティングシステムのコード内の１以上のポイント
を実行した時に更新され、前記プロセッサ統計情報テー
ブル及び前記割り込みスケジュール情報テーブルは、特
権ユーザであるスーパバイザが発行するスーパバイザコ
ールによって前記プロセッサ統計情報及び割り込みスケ
ジュール情報の参照変更が可能であることを特徴とす
る。
明は、共有バス型マルチプロセッサシステムでのプロセ
ッサ毎の負荷状況を判断して、発生する割り込みをスケ
ジュールし、システムの負荷分散を行なう割り込み負荷
分散システムにおいて、オペレーティングシステムにお
けるプロセッサ使用率、プロセッサバインドして実行中
のプロセスのプロセッサ使用率、プロセッサ毎にバイン
ドを要求しているプロセス数からなるプロセッサ統計情
報を格納するプロセッサ統計情報テーブルと、適正な範
囲内で割り込みの負荷分散を行なうための基本ルールで
ある割り込みスケジュール情報を格納する割り込みスケ
ジュール情報テーブルと、システム負荷状況に影響され
ない常駐型のシステムプロセスからなり、一定時間毎に
前記プロセッサ統計情報テーブルと前記スケジュール情
報テーブルの情報を参照することで、割り込み負荷分散
が適正になるように再スケジュールする割り込みスケジ
ュール手段と、割り込み通知先に関する情報を格納する
割り込み通知先情報テーブルを有し、前記割り込み通知
先情報テーブルの情報に基づいて割り込みを指定プロセ
ッサに通知する割り込み通知手段とを備え、前記割り込
みスケジュール手段は、前記プロセッサ統計情報テーブ
ルのプロセッサ統計情報を参照し、プロセッサ毎のプロ
セッサ使用率、プロセッサバインドして実行中のプロセ
スのプロセッサ使用率、プロセッサ毎にバインドを要求
しているプロセス数のそれぞれについて予め定められた
割り込み負荷分散が適正であるかどうかを示す基準値を
越えているかどうかを判定し、前記プロセッサ毎のプロ
セッサ使用率とプロセッサバインドして実行中のプロセ
スのプロセッサ使用率とプロセッサ毎にバインドを要求
しているプロセス数の全てがそれぞれの基準値を越えて
いる場合、再スケジュールが必要と判定し、前記割り込
みスケジュール情報テーブルのスケジュール情報を参照
して、全プロセッサの中で越えている前記基準値の少な
いプロセッサを選択することにより、適正な範囲内で再
スケジュール処理を実行し、決定したスケジュールに従
って前記割り込み通知手段に対して割り込み通知情報を
通知し、前記割り込み通知手段は、前記割り込みスケジ
ュール手段からの通知によって前記割り込み通知情報を
前記割り込み通知先情報テーブルに登録し、前記割り込
み通知先に関する情報に基づいて割り込みを指定プロセ
ッサに通知し、前記プロセッサ統計情報テーブルは、オ
ペレーティングシステムのクロック割り込みあるいはオ
ペレーティングシステムのコード内の１以上のポイント
を実行した時に更新され、前記プロセッサ統計情報テー
ブル及び前記割り込みスケジュール情報テーブルは、特
権ユーザであるスーパバイザが発行するスーパバイザコ
ールによって前記プロセッサ統計情報及び割り込みスケ
ジュール情報の参照変更が可能であることを特徴とす
る。
【００１１】請求項２の本発明の割り込み負荷分散シス
テムでは、前記割り込みスケジュール情報テーブルは、
割り込みレベルに対応したエントリを有し、前記割り込
みスケジュール情報として、割り込みリソース、既定の
割り込み通知先のプロセッサ番号、割り込みを受けた際
に従う基本ルールを指示する処理ロジックを格納し、前
記割り込み通知先情報テーブルは、割り込みレベルに対
応したエントリを有し、前記割り込み通知先に関する情
報として、割り込みリソース、割り込み通知先のプロセ
ッサ番号、前記割り込みスケジュール手段から通知され
た割り込み通知情報を格納することを特徴とする。
テムでは、前記割り込みスケジュール情報テーブルは、
割り込みレベルに対応したエントリを有し、前記割り込
みスケジュール情報として、割り込みリソース、既定の
割り込み通知先のプロセッサ番号、割り込みを受けた際
に従う基本ルールを指示する処理ロジックを格納し、前
記割り込み通知先情報テーブルは、割り込みレベルに対
応したエントリを有し、前記割り込み通知先に関する情
報として、割り込みリソース、割り込み通知先のプロセ
ッサ番号、前記割り込みスケジュール手段から通知され
た割り込み通知情報を格納することを特徴とする。
【００１２】請求項３の本発明の割り込み負荷分散シス
テムでは、前記割り込み通知手段が、入出力の割り込み
通知先に関する情報を格納する割り込み通知先情報テー
ブルを有し、前記割り込み通知先情報テーブルの情報に
基づいて割り込みを指定プロセッサに通知するＩ／Ｏ制
御手段であることを特徴とする。
テムでは、前記割り込み通知手段が、入出力の割り込み
通知先に関する情報を格納する割り込み通知先情報テー
ブルを有し、前記割り込み通知先情報テーブルの情報に
基づいて割り込みを指定プロセッサに通知するＩ／Ｏ制
御手段であることを特徴とする。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図１に本発明の実施
の形態による共有バス型マルチプロセッサシステムの全
体構成を示す。
て図面を参照して詳細に説明する。図１に本発明の実施
の形態による共有バス型マルチプロセッサシステムの全
体構成を示す。
【００１６】本共有バス型マルチプロセッサシステム
は、主記憶装置１０と、複数のプロセッサ（１）〜
（Ｎ）からなるプロセッサ群２０と、Ｉ／Ｏ制御装置３
０及びシステムバス４０とで構成されている。
は、主記憶装置１０と、複数のプロセッサ（１）〜
（Ｎ）からなるプロセッサ群２０と、Ｉ／Ｏ制御装置３
０及びシステムバス４０とで構成されている。
【００１７】主記憶装置１０には、プロセッサ統計情報
テーブル１２、割り込みスケジュール情報テーブル１
３、割り込みスケジューラ１４が、システムの負荷状況
に影響されないよう常駐している。プロセッサ統計情報
テーブル１２の統計情報は、オペレーティングシステム
のクロック割り込み或いはオペレーティングシステムの
コード内に埋め込まれた１つ以上のポイントを実行した
時に更新される。
テーブル１２、割り込みスケジュール情報テーブル１
３、割り込みスケジューラ１４が、システムの負荷状況
に影響されないよう常駐している。プロセッサ統計情報
テーブル１２の統計情報は、オペレーティングシステム
のクロック割り込み或いはオペレーティングシステムの
コード内に埋め込まれた１つ以上のポイントを実行した
時に更新される。
【００１８】プロセッサ統計情報テーブル１２と割り込
みスケジュール情報テーブル１３の情報は、システムデ
ータ操作が許可されている特権ユーザであるスーパバイ
ザが発行するスーパバイザコール（ＳＶＣ）１１によっ
て随時に参照或いは変更が可能である。
みスケジュール情報テーブル１３の情報は、システムデ
ータ操作が許可されている特権ユーザであるスーパバイ
ザが発行するスーパバイザコール（ＳＶＣ）１１によっ
て随時に参照或いは変更が可能である。
【００１９】割り込みスケジューラ１４は、クロック割
り込み或いはアラームタイマによる通知にて一定時間間
隔で起動され、プロセッサ統計情報テーブル１２の統計
情報を参照し、予め設定されている判定基準値と比較照
合することで、割り込み負荷分散のための再スケジュー
ルが必要か不要かを判定する処理を実行する。
り込み或いはアラームタイマによる通知にて一定時間間
隔で起動され、プロセッサ統計情報テーブル１２の統計
情報を参照し、予め設定されている判定基準値と比較照
合することで、割り込み負荷分散のための再スケジュー
ルが必要か不要かを判定する処理を実行する。
【００２０】Ｉ／Ｏ制御装置３０には、入出力（Ｉ／Ｏ
系、通信系など）の割り込みの通知先を指示する情報が
格納された割り込み通知先情報テーブル３１が常駐して
おり、このテーブル情報は割り込みスケジューラ１４の
リクエスト通知により追加登録或いは変更登録される。
系、通信系など）の割り込みの通知先を指示する情報が
格納された割り込み通知先情報テーブル３１が常駐して
おり、このテーブル情報は割り込みスケジューラ１４の
リクエスト通知により追加登録或いは変更登録される。
【００２１】次に、各情報テーブルについて詳しく説明
する。プロセッサ統計情報テーブル１２は、図２に示す
ように、プロセッサ番号（例では、１〜Ｎ）に対応した
エントリを有しており、割り込みスケジューラ１４が参
照する一定時間内における、オペレーティングシステム
における全プロセッサ（１）〜（Ｎ）のシステムモード
（Ｓｙｓｔｅｍ ｍｏｄｅ）とユーザモード（Ｕｓｅｒ
ｍｏｄｅ）でのプロセッサ使用率、プロセッサバイン
ド実行中のプロセスのプロセッサ使用率、プロセッサバ
インド要求中のプロセス数からな情報が格納されてい
る。
する。プロセッサ統計情報テーブル１２は、図２に示す
ように、プロセッサ番号（例では、１〜Ｎ）に対応した
エントリを有しており、割り込みスケジューラ１４が参
照する一定時間内における、オペレーティングシステム
における全プロセッサ（１）〜（Ｎ）のシステムモード
（Ｓｙｓｔｅｍ ｍｏｄｅ）とユーザモード（Ｕｓｅｒ
ｍｏｄｅ）でのプロセッサ使用率、プロセッサバイン
ド実行中のプロセスのプロセッサ使用率、プロセッサバ
インド要求中のプロセス数からな情報が格納されてい
る。
【００２２】割り込みスケジュール情報テーブル１３
は、図３に示すように、割り込みレベルに対応したエン
トリを有しており、割り込みリソース、既定での割り込
み通知先のプロセッサ番号、割り込みを受け付けた際に
従うべき基本ルールを指示する処理ロジック（ファンク
ションコール・アドレス）といった情報が格納されてい
る。
は、図３に示すように、割り込みレベルに対応したエン
トリを有しており、割り込みリソース、既定での割り込
み通知先のプロセッサ番号、割り込みを受け付けた際に
従うべき基本ルールを指示する処理ロジック（ファンク
ションコール・アドレス）といった情報が格納されてい
る。
【００２３】また、割り込み通知先情報テーブル３１
は、図４に示すとおり、割り込みレベルに対応したエン
トリを有しており、割り込みリソース、割り込み通知先
のプロセッサ番号、割り込みスケジューラ１４のリクエ
スト通知に添付された割り込み通知処理からなる情報が
格納されている。ここで、割り込みスケジューラ１４の
リクエスト通知に添付された割り込み通知処理とは、ハ
ードウェア仕様にて予め決められた処理手順である。こ
の割り込み通知処理は、リクエスト処理番号としてＩ／
Ｏ制御装置３０に渡され、この番号に従ってＩ／Ｏ制御
装置３０は処理を割り出し、その処理を実行する。
は、図４に示すとおり、割り込みレベルに対応したエン
トリを有しており、割り込みリソース、割り込み通知先
のプロセッサ番号、割り込みスケジューラ１４のリクエ
スト通知に添付された割り込み通知処理からなる情報が
格納されている。ここで、割り込みスケジューラ１４の
リクエスト通知に添付された割り込み通知処理とは、ハ
ードウェア仕様にて予め決められた処理手順である。こ
の割り込み通知処理は、リクエスト処理番号としてＩ／
Ｏ制御装置３０に渡され、この番号に従ってＩ／Ｏ制御
装置３０は処理を割り出し、その処理を実行する。
【００２４】次に、割り込みスケジューラ１４の処理内
容について図５のフローチャートを参照して説明する。
容について図５のフローチャートを参照して説明する。
【００２５】割り込みスケジューラ１４は、クロック割
り込み或いはアラームタイマによる通知にて、一定時間
間隔で起動され（ステップ５０１）、それまでの割り込
み負荷分散のスケジュール（システムの初期時には、割
り込みスケジュール情報テーブル１３の情報でスケジュ
ールが決定されている）を検討するために、まずプロセ
ッサ統計情報テーブル１２の参照処理が行なわれる（ス
テップ５０２）。ここで、プロセッサ統計情報テーブル
１２から全プロセッサの統計情報を参照しその情報を取
り出すことにより、割り込み負荷分散の再スケジュール
が必要か或いは必要ないかを判定するための判定処理
（ステップ５０３）に渡す。
り込み或いはアラームタイマによる通知にて、一定時間
間隔で起動され（ステップ５０１）、それまでの割り込
み負荷分散のスケジュール（システムの初期時には、割
り込みスケジュール情報テーブル１３の情報でスケジュ
ールが決定されている）を検討するために、まずプロセ
ッサ統計情報テーブル１２の参照処理が行なわれる（ス
テップ５０２）。ここで、プロセッサ統計情報テーブル
１２から全プロセッサの統計情報を参照しその情報を取
り出すことにより、割り込み負荷分散の再スケジュール
が必要か或いは必要ないかを判定するための判定処理
（ステップ５０３）に渡す。
【００２６】ステップ５０３における割り込み負荷分散
の再スケジュール要不要の判定処理の内容について図６
のフローチャートに示す。
の再スケジュール要不要の判定処理の内容について図６
のフローチャートに示す。
【００２７】まず、プロセッサ総計情報テーブル１２の
参照処理によって取得されたオペレーティングシステム
におけるプロセッサ毎のシステムモード（Ｓｙｓｔｅｍ
ｍｏｄｅ）とユーザモード（Ｕｓｅｒ ｍｏｄｅ）の
プロセッサ使用率の合計Ｘ（％）、プロセッサバインド
実行中のプロセスのプロセッサ使用率Ｙ（％）、プロセ
ッサバインド要求中のプロセス数Ｐ（個）と、システム
で設定済みのそれぞれの判定基準値（ＸＳ％、ＹＳ％、
ＰＳ個）とをプロセッサ毎に比較照合する（ステップ６
０２，６０４，６０６）。
参照処理によって取得されたオペレーティングシステム
におけるプロセッサ毎のシステムモード（Ｓｙｓｔｅｍ
ｍｏｄｅ）とユーザモード（Ｕｓｅｒ ｍｏｄｅ）の
プロセッサ使用率の合計Ｘ（％）、プロセッサバインド
実行中のプロセスのプロセッサ使用率Ｙ（％）、プロセ
ッサバインド要求中のプロセス数Ｐ（個）と、システム
で設定済みのそれぞれの判定基準値（ＸＳ％、ＹＳ％、
ＰＳ個）とをプロセッサ毎に比較照合する（ステップ６
０２，６０４，６０６）。
【００２８】第１に、システムモード（Ｓｙｓｔｅｍ
ｍｏｄｅ）とユーザモード（Ｕｓｅｒ ｍｏｄｅ）のプ
ロセッサ使用率の合計Ｘと判定基準値ＸＳを比較し（ス
テップ６０１）、プロセッサ使用率の合計Ｘが判定基準
値ＸＳを越えていた場合にオーバカウントＯＣを加算す
る（ステップ６０２）。
ｍｏｄｅ）とユーザモード（Ｕｓｅｒ ｍｏｄｅ）のプ
ロセッサ使用率の合計Ｘと判定基準値ＸＳを比較し（ス
テップ６０１）、プロセッサ使用率の合計Ｘが判定基準
値ＸＳを越えていた場合にオーバカウントＯＣを加算す
る（ステップ６０２）。
【００２９】次に、プロセッサバインド実行中のプロセ
スのプロセッサ使用率Ｙと判定基準値ＹＳを比較し（ス
テップ６０３）、プロセッサ使用率Ｙが判定基準値ＹＳ
を越えていた場合にオーバカウントＯＣを加算する（ス
テップ６０４）。
スのプロセッサ使用率Ｙと判定基準値ＹＳを比較し（ス
テップ６０３）、プロセッサ使用率Ｙが判定基準値ＹＳ
を越えていた場合にオーバカウントＯＣを加算する（ス
テップ６０４）。
【００３０】さらに、プロセッサバインド要求中のプロ
セス数Ｐと判定基準値ＰＳを比較し（ステップ６０
５）、プロセッサバインド要求中のプロセス数Ｐが判定
基準値ＰＳを越えていた場合にオーバカウントＯＣを加
算する（ステップ６０６）。
セス数Ｐと判定基準値ＰＳを比較し（ステップ６０
５）、プロセッサバインド要求中のプロセス数Ｐが判定
基準値ＰＳを越えていた場合にオーバカウントＯＣを加
算する（ステップ６０６）。
【００３１】そして、オーバカウントＯＣの値によって
上記した全ての判定基準値を越えているかどうかを判定
し（ステップ６０７）、１つでも判定基準値を越えてい
ない場合には、割り込み負荷分散が適正であり再スケジ
ュール不要と判定して、割り込みスケジューラ１４は再
びクロック割り込み或いはアラームタイマによる通知が
あるまで待機する（ステップ６０８）。
上記した全ての判定基準値を越えているかどうかを判定
し（ステップ６０７）、１つでも判定基準値を越えてい
ない場合には、割り込み負荷分散が適正であり再スケジ
ュール不要と判定して、割り込みスケジューラ１４は再
びクロック割り込み或いはアラームタイマによる通知が
あるまで待機する（ステップ６０８）。
【００３２】上記ステップ６０１からステップ６０８の
処理を全てのプロセッサについて実行する。
処理を全てのプロセッサについて実行する。
【００３３】一方、全ての判定基準値を越えている場合
には、それまでの割り込み負荷分散が適正でないため再
スケジュール必要と判定して判定処理を終了し、割り込
みスケジューラ１４は引き続いて割り込みスケジュール
情報テーブル１３の参照／スケジュール処理を実行する
（ステップ５０４）。
には、それまでの割り込み負荷分散が適正でないため再
スケジュール必要と判定して判定処理を終了し、割り込
みスケジューラ１４は引き続いて割り込みスケジュール
情報テーブル１３の参照／スケジュール処理を実行する
（ステップ５０４）。
【００３４】割り込みスケジュール情報テーブル１３の
参照／スケジュール処理では、全プロセッサの中で最も
判定基準値を越ていないプロセッサ、すなわち、判定基
準値オーバカウントＯＣの値が最も小さなプロセッサを
選択するのが適正であると考えて、そのプロセッサに割
り込み通知されるようスケジュールを行なう。
参照／スケジュール処理では、全プロセッサの中で最も
判定基準値を越ていないプロセッサ、すなわち、判定基
準値オーバカウントＯＣの値が最も小さなプロセッサを
選択するのが適正であると考えて、そのプロセッサに割
り込み通知されるようスケジュールを行なう。
【００３５】この時に、割り込みスケジュール情報テー
ブル１３の情報である割り込みレベル、割り込みリソー
ス、既定での割り込み通知先のプロセッサ番号を、スケ
ジュールにより通知先に指定されるプロセッサ番号と照
合する。
ブル１３の情報である割り込みレベル、割り込みリソー
ス、既定での割り込み通知先のプロセッサ番号を、スケ
ジュールにより通知先に指定されるプロセッサ番号と照
合する。
【００３６】ここで、プロセッサ番号が一致していない
場合には、割り込みを受け付けた際に従うべき基本ルー
ルを指示する処理ロジック（ファンクションコール・ア
ドレス）を実行することによって、不適正なプロセッサ
に通知したり、スケジュールによる割り込みの通知に過
度な片寄りが発生することのないように補正を実施し
て、適度な範囲内でスケジュールが行なわれるようにす
る。すなわち、基本ルールとなる割り込みスケジュール
情報テーブル１３の情報に基づいてスケジュールを決定
することになる。
場合には、割り込みを受け付けた際に従うべき基本ルー
ルを指示する処理ロジック（ファンクションコール・ア
ドレス）を実行することによって、不適正なプロセッサ
に通知したり、スケジュールによる割り込みの通知に過
度な片寄りが発生することのないように補正を実施し
て、適度な範囲内でスケジュールが行なわれるようにす
る。すなわち、基本ルールとなる割り込みスケジュール
情報テーブル１３の情報に基づいてスケジュールを決定
することになる。
【００３７】逆に、プロセッサ番号が一致した楊合に
は、スケジュールにより通知先に指定されたプロセッサ
を選択することになる。割り込みスケジューラ１４は、
割り込み通知先情報テーブル３１の登録処理（ステップ
５０５）を実行して、割り込みスケジュール情報テーブ
ル１３の参照／スケジュール処理で決定したスケジュー
ルに従って、割り込みレベル、割り込みリソース、割り
込み通知先のプロセッサ番号、リクエスト通知番号（Ｉ
／Ｏ制御装置３０は、この番号に従って実行すべき割り
込み通知処理を割り出し、割り込み通知先情報テーブル
３１の該当するフィールドに登録する）の各情報をＩ／
Ｏ制御装置３０にリクエスト通知する。
は、スケジュールにより通知先に指定されたプロセッサ
を選択することになる。割り込みスケジューラ１４は、
割り込み通知先情報テーブル３１の登録処理（ステップ
５０５）を実行して、割り込みスケジュール情報テーブ
ル１３の参照／スケジュール処理で決定したスケジュー
ルに従って、割り込みレベル、割り込みリソース、割り
込み通知先のプロセッサ番号、リクエスト通知番号（Ｉ
／Ｏ制御装置３０は、この番号に従って実行すべき割り
込み通知処理を割り出し、割り込み通知先情報テーブル
３１の該当するフィールドに登録する）の各情報をＩ／
Ｏ制御装置３０にリクエスト通知する。
【００３８】このリクエスト通知を受けたＩ／Ｏ制御装
置３０は、割り込み通知先情報テーブル３１の新規エン
トリとして追加登録するか、或いは割り込み通知先情報
テーブル３１に割り込みレベル、割り込みリソース、割
り込み通知先のプロセッサ番号の情報が一致するエント
リがある場合には、元のエントリ情報をリクエスト通知
の情報に変更登録する。その後、Ｉ／Ｏ制御装置３０は
その情報に基づいて割り込みを指定のプロセッサに通知
することで割り込み負荷分散を行なうことになる。
置３０は、割り込み通知先情報テーブル３１の新規エン
トリとして追加登録するか、或いは割り込み通知先情報
テーブル３１に割り込みレベル、割り込みリソース、割
り込み通知先のプロセッサ番号の情報が一致するエント
リがある場合には、元のエントリ情報をリクエスト通知
の情報に変更登録する。その後、Ｉ／Ｏ制御装置３０は
その情報に基づいて割り込みを指定のプロセッサに通知
することで割り込み負荷分散を行なうことになる。
【００３９】以上の処理内容により、割り込み負荷分散
の適正なスケジュール処理が実現されるものである。
の適正なスケジュール処理が実現されるものである。
【００４０】なお、リセット／ダンプ割り込み、ソフト
ウェア割り込みなどのＩ／Ｏ制御装置３０を経由しない
割り込みについては、オペレーティングシステムの割り
込み制御部が割り込み通知先情報テーブル３１を参照
し、その情報に基づいて割り込み処理を指定のプロセッ
サに通知するものとする。
ウェア割り込みなどのＩ／Ｏ制御装置３０を経由しない
割り込みについては、オペレーティングシステムの割り
込み制御部が割り込み通知先情報テーブル３１を参照
し、その情報に基づいて割り込み処理を指定のプロセッ
サに通知するものとする。
【００４１】以上好ましい実施の形態をあげて本発明を
説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形態の内容に
限定されるものではない。
説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形態の内容に
限定されるものではない。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように本発明の共有バス型
マルチプロセッサシステムの割り込み負荷分散システム
によれば、割り込みスケジュール手段がオペレーティン
グシステムにおけるプロセッサ使用率、プロセッサバイ
ンドして実行中のプロセスのプロセッサ使用率、プロセ
ッサ毎にバインドを要求しているプロセス数からなるプ
ロセッサ統計情報を格納するプロセッサ統計情報テーブ
ルのプロセッサ統計情報と予め定められた基準値とを一
定時間毎に比較することにより、割り込み負荷分散の再
スケジュールの要不要を判定し、再スケジュールが必要
と判定した場合、割り込みスケジュール情報テーブルの
スケジュール情報に基づいて適正な範囲内でスケジュー
ルを決定し、決定したスケジュールに従って割り込み通
知手段に対して割り込み通知情報を通知することによ
り、時事刻々変化するアプリケーションの動作状況や、
オペレーティングシステムの状態に対して、適正な割り
込み負荷分散を再スケジュールすることが可能になり、
プロセッサ負荷と割り込み負荷分散とのバランスを取っ
て、アプリケーションの実行速度低下を抑止し、システ
ムスループットの向上が期待できる。
マルチプロセッサシステムの割り込み負荷分散システム
によれば、割り込みスケジュール手段がオペレーティン
グシステムにおけるプロセッサ使用率、プロセッサバイ
ンドして実行中のプロセスのプロセッサ使用率、プロセ
ッサ毎にバインドを要求しているプロセス数からなるプ
ロセッサ統計情報を格納するプロセッサ統計情報テーブ
ルのプロセッサ統計情報と予め定められた基準値とを一
定時間毎に比較することにより、割り込み負荷分散の再
スケジュールの要不要を判定し、再スケジュールが必要
と判定した場合、割り込みスケジュール情報テーブルの
スケジュール情報に基づいて適正な範囲内でスケジュー
ルを決定し、決定したスケジュールに従って割り込み通
知手段に対して割り込み通知情報を通知することによ
り、時事刻々変化するアプリケーションの動作状況や、
オペレーティングシステムの状態に対して、適正な割り
込み負荷分散を再スケジュールすることが可能になり、
プロセッサ負荷と割り込み負荷分散とのバランスを取っ
て、アプリケーションの実行速度低下を抑止し、システ
ムスループットの向上が期待できる。
【００４３】また、特権ユーザであるスーパバイザが、
ユーザシステム毎のアプリケーションの動作状況やオペ
レーティングシステムの状態を考慮した上で、プロセッ
サ統計情報や割り込みスケジュール情報を参照或いは変
更することを可能にすることにより、割り込み負荷分散
のスケジュール方針を柔軟に変更でき、力スタマイズに
よるシステム性能の向上が実現される。
ユーザシステム毎のアプリケーションの動作状況やオペ
レーティングシステムの状態を考慮した上で、プロセッ
サ統計情報や割り込みスケジュール情報を参照或いは変
更することを可能にすることにより、割り込み負荷分散
のスケジュール方針を柔軟に変更でき、力スタマイズに
よるシステム性能の向上が実現される。
【図１】 本発明を適用した実施の形態としての共有バ
ス型マルチプロセッサシステムの割り込み負荷分散シス
テムの構成を示すブロック図である。
ス型マルチプロセッサシステムの割り込み負荷分散シス
テムの構成を示すブロック図である。
【図２】 本発明の実施の形態に備えられるプロセッサ
統計情報テーブルの構成例を示す図である。
統計情報テーブルの構成例を示す図である。
【図３】 本発明の実施の形態に備えられる割り込みス
ケジュール情報テーブルの構成例を示す図である。
ケジュール情報テーブルの構成例を示す図である。
【図４】 本発明の実施の形態に備えられる割り込み通
知先情報テーブルの構成例を示す図である。
知先情報テーブルの構成例を示す図である。
【図５】 本発明の実施の形態における割り込みスケジ
ューラの処理内容を説明するフローチャートである。
ューラの処理内容を説明するフローチャートである。
【図６】 本発明の実施の形態における割り込みスケジ
ューラによる割り込み負荷分散の再スケジュール要不要
の判定処理の内容を説明するフローチャートである。
ューラによる割り込み負荷分散の再スケジュール要不要
の判定処理の内容を説明するフローチャートである。
１０ 主記憶装置 １１ スーパバイザコール（ＳＶＣ） １２ プロセッサ統計情報テーブル １３：割り込みスケジュール情報テーブル １４ 割り込みスケジューラ ２０ プロセッサ群 ３０ Ｉ／Ｏ制御装置 ３１：割り込み通知先情報テーブル ４０ システムバス
Claims (3)
- 【請求項１】 共有バス型マルチプロセッサシステムで
のプロセッサ毎の負荷状況を判断して、発生する割り込
みをスケジュールし、システムの負荷分散を行なう割り
込み負荷分散システムにおいて、 オペレーティングシステムにおけるプロセッサ使用率、
プロセッサバインドして実行中のプロセスのプロセッサ
使用率、プロセッサ毎にバインドを要求しているプロセ
ス数からなるプロセッサ統計情報を格納するプロセッサ
統計情報テーブルと、 適正な範囲内で割り込みの負荷分散を行なうための基本
ルールである割り込みスケジュール情報を格納する割り
込みスケジュール情報テーブルと、 システム負荷状況に影響されない常駐型のシステムプロ
セスからなり、一定時間毎に前記プロセッサ統計情報テ
ーブルと前記スケジュール情報テーブルの情報を参照す
ることで、割り込み負荷分散が適正になるように再スケ
ジュールする割り込みスケジュール手段と、 割り込み通知先に関する情報を格納する割り込み通知先
情報テーブルを有し、前記割り込み通知先情報テーブル
の情報に基づいて割り込みを指定プロセッサに通知する
割り込み通知手段とを備え、 前記割り込みスケジュール手段は、前記プロセッサ統計情報テーブルのプロセッサ統計情報
を参照し、プロセッサ毎のプロセッサ使用率、プロセッ
サバインドして実行中のプロセスのプロセッサ使用率、
プロセッサ毎にバインドを要求しているプロセス数のそ
れぞれについて予め定められた割り込み負荷分散が適正
であるかどうかを示す基準値を越えているかどうかを判
定し、前記プロセッサ毎のプロセッサ使用率とプロセッ
サバインドして実行中のプロセスのプロセッサ使用率と
プロセッサ毎にバインドを要求しているプロセス数の全
てがそれぞれの基準値を越えている場合、再スケジュー
ルが必要と判定し、前記割り込みスケジュール情報テー
ブルのスケジュール情報を参照して、全プロセッサの中
で越えている前記基準値の少ないプロセッサを選択する
ことにより、適正な範囲内で再スケジュール処理を実行
し、決定したスケジュールに従って前記割り込み通知手
段に対して割り込み通知情報を通知し、 前記割り込み通知手段は、 前記割り込みスケジュール手段からの通知によって前記
割り込み通知情報を前記割り込み通知先情報テーブルに
登録し、前記割り込み通知先に関する情報に基づいて割
り込みを指定プロセッサに通知し、前記プロセッサ統計情報テーブルは、オペレーティング
システムのクロック割り込みあるいはオペレーティング
システムのコード内の１以上のポイントを実行した時に
更新され、 前記プロセッサ統計情報テーブル及び前記割り込みスケ
ジュール情報テーブルは、特権ユーザであるスーパバイ
ザが発行するスーパバイザコールによって前記プロセッ
サ統計情報及び割り込みスケジュール情報の参照変更が
可能である ことを特徴とする共有バス型マルチプロセッ
サシステムの割り込み負荷分散システム。 - 【請求項２】 前記割り込みスケジュール情報テーブル
は、割り込みレベルに対応したエントリを有し、前記割
り込みスケジュール情報として、割り込みリソース、既
定の割り込み通知先のプロセッサ番号、割り込みを受け
た際に従う基本ルールを指示する処理ロジックを格納
し、 前記割り込み通知先情報テーブルは、割り込みレベルに
対応したエントリを有し、前記割り込み通知先に関する
情報として、割り込みリソース、割り込み通知先のプロ
セッサ番号、前記割り込みスケジュール手段から通知さ
れた割り込み通知情報を格納することを特徴とする請求
項１に記載の共有バス型マルチプロセッサシステムの割
り込み負荷分散システム。 - 【請求項３】 前記割り込み通知手段が、入出力の割り
込み通知先に関する情報を格納する割り込み通知先情報
テーブルを有し、前記割り込み通知先情報テーブルの情
報に基づいて割り込みを指定プロセッサに通知するＩ／
Ｏ制御手段であることを特徴とする請求項１に記載の共
有バス型マルチプロセッサシステムの割り込み負荷分散
システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9176311A JP3008896B2 (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | 共有バス型マルチプロセッサシステムの割り込み負荷分散システム |
| US09/096,608 US6237058B1 (en) | 1997-06-16 | 1998-06-12 | Interrupt load distribution system for shared bus type multiprocessor system and interrupt load distribution method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9176311A JP3008896B2 (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | 共有バス型マルチプロセッサシステムの割り込み負荷分散システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH117429A JPH117429A (ja) | 1999-01-12 |
| JP3008896B2 true JP3008896B2 (ja) | 2000-02-14 |
Family
ID=16011374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9176311A Expired - Fee Related JP3008896B2 (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | 共有バス型マルチプロセッサシステムの割り込み負荷分散システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6237058B1 (ja) |
| JP (1) | JP3008896B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100456630B1 (ko) * | 2001-12-11 | 2004-11-10 | 한국전자통신연구원 | 프로세서간 통신을 위한 인터럽트 중계 장치 및 방법 |
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1997
- 1997-06-16 JP JP9176311A patent/JP3008896B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-06-12 US US09/096,608 patent/US6237058B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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