JP3043748B1

JP3043748B1 - タスクスケジュ―リング方法及び装置

Info

Publication number: JP3043748B1
Application number: JP11083643A
Authority: JP
Inventors: 雄治藤原
Original assignee: 日本電気アイシーマイコンシステム株式会社
Priority date: 1999-03-26
Filing date: 1999-03-26
Publication date: 2000-05-22
Anticipated expiration: 2019-03-26
Also published as: JP2000276360A

Abstract

【要約】【課題】デッドラインに余裕があるタスクが存在する場
合には、タスクの連続実行を可能とするタスクスケジュ
ーリング方法及び装置の提供。【解決手段】（ａ）これから実行する第１のタスクＰ
（０）の終了の後に実行される予定の第２のタスクＰ
（１）が存在する場合に、第１のタスクに対して連続実
行可能な第３のタスクＰ（ｎ）が存在する場合、第１の
タスクの後に第３のタスクが連続実行され、第２のタス
クが第３のタスクの次に実行されるように、タスクの実
行順序を入替え、（ｂ）第３のタスクの実行順序の入替
えによりデッドラインをオーバするタスクが存在する場
合第３のタスクの実行順序の入替えを止め第２のタスク
と第１のタスクの実行順序を入替え、（ｃ）第１のタス
クと第３タスクとを、第２のタスクの次に実行するよう
にした場合、どのタスクもデッドラインをオーバしない
場合に第３タスクを第１のタスクの次に実行するように
実行順序を入れ替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報処理装置に関
し、特に、マルチタスク処理を行う処理装置のタスクス
ケジュール方法及びシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】複数のタスクを切替実行するマルチタス
クシステムにおいて、タスクの状態は、タスク管理テー
ブル（タスク表）で管理され、タスクスケジューラは、
実行待ちのタスクの中から活性化するタスクを選択し
て、その実行を制御し、実行権が与えられたタスクは資
源を獲得してその処理を実行する。従来のタスクスケジ
ューラの制御について説明する。図９は、従来のタスク
スケジューラにおける実行タスクを選択する処理の例を
説明するためのフローチャートである。

【０００３】ステップ１０１のオーバヘッド時間計算処
理で、これから実行するタスクＰ（０）から、さらにそ
の次に実行するタスクへの移行オーバヘッド時間を求め
る。

【０００４】ステップ１０２の最小オーバヘッドタスク
検索処理で、オーバヘッド時間の最小値と、次に実行す
るタスクＰ（０）が将来において再度実行されるタスク
Ｐ（ｎ）を探す。これは、タスクＰ（０）から高い連続
性を保持して移行できるタスクを探すものである。

【０００５】ステップ１０３の処理時間計算処理で、タ
スクＰ（ｎ）をタスクＰ（０）の後に活性化するとし
て、実行順序を入れ替えた場合の処理にかかる時間を計
算する。

【０００６】さらにステップ１０４の時間増計算処理
で、タスクＰ（０）から、順序を入れ替える前のタスク
Ｐ（ｎ）の直前に実行されるタスクＰ（ｎ−１）につい
ての終了予測時間のずれを計算する。

【０００７】ステップ１０５では、この値を利用して、
デッドラインのチェックを行い、タスクＰ（０）からタ
スクＰ（ｎ−１）までのタスクがデッドラインを守って
いるかどうか判定する。

【０００８】ステップ１０６のデッドラインオーバ判定
処理で、タスクＰ（０）からタスクＰ（ｎ−１）のう
ち、デッドラインを超えるタスクが一つもない場合に
は、ステップ１１０のトータル処理時間減少判定処理
で、タスク実行順序の交換によってオーバヘッド時間の
合計が減少するか否かを判定する。この交換によってオ
ーバヘッド時間の合計が減少している場合には、ステッ
プ１１１以降の処理でタスクの交換（並べ替え）を行
い、減少していなければタスクの実行順序の交換は行わ
ない。

【０００９】一方、ステップ１０６のデッドラインオー
バ判定で、連続実行の可能性のあるタスクの実行順を入
れ替えた結果に対して、デッドラインをオーバするタス
クが一つ以上存在すると判定した場合、ステップ１０７
のタスク削除処理に分岐する。

【００１０】ステップ１０７のタスク削除処理では、タ
スクＰ（０）を削除し、ステップ１０８のタスク活性化
許可通知で、該当するタスクに対してタスク活性化許可
フラグを通じて通知１０９を送る。

【００１１】ステップ１１１のタスク削除処理では、活
性化するタスクが、タスクＰ（０）であるかタスクＰ
（１）であるかを判断し、該当するタスクを、タスク表
から削除し、ステップ１１２のタスク活性化許可通知処
理で、該当する要求元のタスクに対して、タスク活性化
許可フラグを通じて、通知１１３を送る。

【００１２】次に、ステップ１１４のタスクの並べ替え
で、タスク表にある、タスクの並べ替えを行い、ステッ
プ１１５の終了予定時刻再計算処理で、タスク表の終了
予定時刻をタスク表に登録されている全タスクについて
更新する。

【００１３】その後、タスクの実行順序を交換しなかっ
た場合と同様に、ステップ１１６のタイマセット処理
で、いま活性化を許可したタスクの予測処理時間を、タ
イマにセットし、スケジューラ自身は、一旦休止して、
活性化しようとするタスクに実行権（ＣＰＵ資源）を移
し、該タスクが終了するのを待つ。

【００１４】該タスクが終了すると、ステップ１１８の
タイマ解除処理で、タイマの動作を停止し、スケジュー
ラの動作を終了とする（ステップ１１９）。

【００１５】このとき、タスクの動作が予め申告した予
測処理時間よりも遅れた場合には、タイマのタイムアウ
トにより、処理装置に対してタイマ割り込み１２０を発
生する。

【００１６】処理装置は、タイマからこのタイマ割り込
みを受けた場合には、ステップ１２１の時間切れ通知ス
テップで、時間切れの通知１２２を、要求元のタスクに
送り、実行中のタスクの動作を停止させる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のタスクスケジューラは、次のような問題点を有して
いる。

【００１８】すなわち、タスクの連続実行を行なおうと
した場合、他のタスクがデッドラインを守れなくなる確
率が高くなるのは明らかであることから、連続実行の可
能性のあるタスクが実際に連続実行されるようにスケジ
ュールが行われるのは、ある程度、タスクがデッドライ
ンに対して余裕があるときに限られ、時間的制約の厳し
い状況下においては、タスクの連続実行は見送られるこ
とになる。

【００１９】その理由は、連続実行可能なタスクを検出
し、連続実行しようとした時、他のタスクのどれか１つ
でもデッドラインが守られていなければ、タスクの連続
実行は適用されず、通常のスケジューリングで実行する
ように構成されているため、連続実行の可能性のあるタ
スクが、実際に連続実行タスクとして適用されるのはタ
スクのデッドラインに余裕のある、わずかの機会に限定
されているためである。

【００２０】そして、タスクの連続実行が行われるよう
にするためには、連続実行を考慮した上でのスケジュー
リングの見直しが行われなければならない。

【００２１】このように、従来のタスクスケジュール方
法では、タスクの実行順序を入れ替えて同一タスクを連
続実行しようとしたときに、デッドラインに余裕のあ
る、つまり連続実行するタスクの処理時間よりも長い余
裕時間を持つタスクが存在するにもかかわらず、他のタ
スクが一つのタスクでもデッドラインを超えていると、
連続実行は実行されないことになる。

【００２２】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、デッドラインに余
裕があるタスクが存在する場合には、タスクの連続実行
を可能とするタスクスケジューリング方法及び装置を提
供することにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明は、マルチタスクで処理を行う処理装置上でリアルタ
イムに処理を実行するためのタスクスケジューリング方
法において、これから実行するタスクが将来に再度実行
される場合に、後に実行するタスクの実行順番を繰り上
げ、同一タスクの連続実行を行うと仮定し、その結果が
いずれのタスクもデッドラインをオーバしていない、か
つ終了予測時刻が早くなる場合、連続実行を行い、そう
でなければ連続実行を取り止め、デッドラインを超えな
い範囲で、本来これから実行するタスクの実行を次のタ
スクの実行後に見送ることにより、リアルタイム性と、
タスク移行のオーバヘッド時間の削減の両立を図るよう
にしたものである。

【００２４】より詳細には、本発明は、情報処理装置で
マルチタスク制御を行なうタスクスケジューラのスケジ
ューリング方法において、（ａ）これから実行する予定
の第１のタスクに対して、前記第１のタスクの終了の後
に実行される予定の第２のタスクが実行待ちタスクとし
て存在する場合において、前記第１のタスクに対して連
続実行可能な第３のタスクを検出した場合に、前記第１
のタスクにつづいて前記第３のタスクが連続実行される
ようにタスク実行順序を入れ替えるとともに、前記第２
のタスクが、前記第３のタスクの次に実行されるよう
に、タスクの実行順序を入れ替え、（ｂ）前記第３のタ
スクの実行順序の入れ替えにより、予め定められたデッ
ドラインをオーバするタスクが存在する場合には、前記
第３のタスクの実行順序の入れ替えを止めて、前記第２
のタスクと、前記第１のタスクの実行順序を入れ替えて
前記第２のタスクを先に実行するようにし、（ｃ）さら
に、前記第２のタスクの次に実行されるように順序が入
れ替えられた前記第１のタスクにつづいて連続実行可能
な前記第３タスクとを、前記第２のタスクの次に実行す
るようにした場合、どのタスクもデッドラインをオーバ
しない場合には、前記第３タスクを前記第１のタスクの
次に実行するように実行順序を入れ替える、ことを特徴
とする。

【００２５】本発明においては、タスクの実行順序入れ
替えによってトータル処理時間が、元のタスク実行順序
よりも減少しているか否か判定し、減少している場合、
前記タスクの実行順序の入れ替えを適用し、減少してい
ない場合、前記タスクの実行順序の入れ替えを適用しな
いように構成してもよい。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
する。本発明は、タスクがタスクスケジューラに対して
活性化許可要求を送り実行待ち状態とされ、タスクスケ
ジューラは実行待ちのタスクを選択し該選択されたタス
クに活性化許可（活性化許可フラグをオンとする）を与
えるタスクスケジューラにおいて、これから実行する予
定の第１のタスクＰ（０）に対して、第１のタスクＰ
（０）の終了の後に実行される予定の第２のタスクＰ
（１）がスケジュール待ちのタスクとして存在している
場合において、第１のタスクＰ（０）に対して連続実行
可能な第３のタスクＰ（ｎ）を検出する手段と、第１の
タスクＰ（０）につづいて連続実行可能と検出された第
３のタスクＰ（ｎ）が連続実行され、当初、第１のタス
クＰ（０）の終了後に実行される予定であった第２のタ
スクＰ（１）を、第３のタスクＰ（ｎ）の実行終了後に
実行するように、タスクの実行順序を入れ替える手段
と、第３のタスクＰ（ｎ）の実行順序の入れ替えによ
り、予め定められたデッドラインをオーバするタスクが
存在する場合には、第３のタスクＰ（ｎ）の実行順序の
入れ替えを止め、第２のタスクＰ（１）と第１のタスク
Ｐ（０）の実行順序の入れ替えを行なう手段と、第２の
タスクＰ（１）の次に実行されるように順序が入れ替え
られた第１のタスクＰ（０）につづいて連続実行可能な
第３タスクＰ（ｎ）を実行するようにした場合に、どの
タスクもデッドラインをオーバしないことが確認された
場合、第３タスクＰ（ｎ）を第１のタスクＰ（０）につ
づいて連続実行するようにタスクの実行順序の入れ替え
を確定するように制御する手段、を備える。

【００２７】本発明の実施の形態において、タスクスケ
ジューラが、タスクの実行順序入れ替えによってタスク
の実行時間とタスク切換のオーバヘッド時間のトータル
処理時間が元のタスク実行順序によるトータル処理時間
以下である場合には、前記タスクの実行順序の入れ替え
を適用し、前記タスク順序入れ替え後のトータル処理時
間が、前記元のタスク実行順序によるトータル処理時間
を超える場合、前記タスクの実行順序の入れ替えを適用
しないように制御する手段を備えた構成としてもよい。

【００２８】本発明の実施の形態において、タスクスケ
ジューラにおける、（ａ）これから実行する前記予定の
第１のタスクＰ（０）に対して連続実行可能な第３のタ
スクＰ（ｎ）を検出する処理と、（ｂ）第１のタスクＰ
（０）につづいて、連続実行可能と検出された第３のタ
スクＰ（ｎ）が連続実行され、第３のタスクＰ（ｎ）の
実行終了後、当初、第１のタスクＰ（０）の次に実行さ
れる予定であった第２のタスクＰ（１）を実行するよう
に実行順序を入れ替える処理と、（ｃ）第３のタスクＰ
（ｎ）の実行順序の入れ替えにより、予め定められたデ
ッドラインをオーバするタスクが存在する場合には、第
３のタスクＰ（ｎ）の実行順序の入れ替えを止め、第２
のタスクＰ（１）と第１のタスクＰ（０）の実行順序の
入れ替える処理と、（ｄ）第２のタスクＰ（１）の次に
実行されるように順序が入れ替えられた第１のタスクＰ
（０）につづいて連続実行可能な第３タスクＰ（ｎ）を
実行するようにした場合、どのタスクもデッドラインを
オーバしないことが確認された場合、第３タスクＰ
（ｎ）を前記第１のタスクにつづいて連続実行するよう
に前記タスクの実行順序の入れ替えを確定する処理の、
前記（ａ）乃至（ｄ）の処理は情報処理装置で実行され
るプログラムによりその機能が実現される。また、本発
明の実施の形態において、（ｅ）タスクの実行順序入れ
替えによってトータル処理時間が元のタスク実行順序に
よるトータル処理時間以下である場合には、前記タスク
の実行順序の入れ替えを適用し、前記タスク順序入れ替
え後のトータル処理時間が、前記元のタスク実行順序に
よるトータル処理時間を超える場合、前記タスクの実行
順序の入れ替えを適用しないように制御する処理は、前
記情報処理装置で実行されるプログラムによりその機能
が実現される。本発明の実施の形態において、前記プロ
グラムを記録した情報処理装置で読み出し可能な記録媒
体から該プログラムを読み出して情報処理装置のＣＰＵ
の主メモリにロードして実行することで、本発明を実施
することができる。

【００２９】本発明の実施の形態についてさらに詳細に
説明する。図１は、本発明の一実施の形態の処理フロー
を示す流れ図であり、実行タスク選択処理を示してい
る。図２は、本発明の一実施の形態のタスクスケジュー
ラの構成を示す図であり、スケジューラは、タスク表２
０５へのタスクの並び替えを行う投入並べ替え手段２０
４と、実行タスク選択手段２０４と、活性化許可要求キ
ュー２０３を備え、活性化を許可したタスクに対して活
性化許可フラグ２０７をオンすることで実行許可を通知
する。図１及び図２を参照して、本発明の一実施の形態
のタスクスケジューラにおける実行タスク選択処理の処
理フローを説明する。

【００３０】ステップ１０１のオーバヘッド時間計算処
理では、次に実行する予定のタスクＰ（０）から、さら
にその次に実行する予定のタスクへの移行オーバヘッド
時間を求める。

【００３１】ステップ１０２の最小オーバヘッドタスク
検索処理１０２で、オーバヘッド時間の最小値と、次に
実行する予定のタスクＰ（０）が将来において再度実行
されるタスクＰ（ｎ）を探す。これは、タスクＰ（０）
から高い連続性で移行できるタスクを探すものである。

【００３２】ステップ１０３の処理時間計算処理１０３
で、タスクＰ（ｎ）をタスクＰ（０）の後に活性化する
ものとして、順序を入れ替えた場合の処理にかかる時間
を計算する。

【００３３】さらに、ステップ１０４の時間増計算処理
１０４で、タスクＰ（０）から、順序を入れ替える前の
タスクＰ（ｎ）の直前に実行されるタスクＰ（ｎ−１）
についての終了予測時間のずれを計算する。

【００３４】ステップ１０５では、この値を利用して、
デッドラインのチェックを行い、タスクＰ（０）からタ
スクＰ（ｎ−１）がデッドラインを守っているかどうか
判定する。

【００３５】ステップ１０６のデッドラインオーバ判定
処理で、タスクＰ（０）からタスクＰ（ｎ−１）のうち
デッドラインを超えるタスクが一つもない場合には、ス
テップ１１０のトータル処理時間減少判定処理で、タス
ク実行順序の交換によってオーバヘッド時間の合計が減
少するかどうか判定する。減少している場合、以降のス
テップ１１１〜１１８でタスクの実行順序の交換処理を
行い、減少していなければタスクの実行順序の交換は行
わない。

【００３６】一方、ステップ１０６のデッドラインオー
バ判定で、前記タスクＰ（０）から前記タスクＰ（ｎ−
１）のうちデッドラインを超えるタスクが一つでもあっ
た場合には、ステップ１２３の次期実行タスク順入れ替
え処理で、タスクＰ（ｎ）の実行順入れ替えを取り消
し、タスクＰ（０）とその次に実行されるタスクＰ
（１）の実行順序を入れ替える。

【００３７】ステップ１２４の処理時間計算処理で、タ
スクＰ（１）を、タスクＰ（０）の前に活性化するもの
として、その実行順序を入れ替えた場合の処理に要する
時間を計算する。

【００３８】ステップ１２５の時間増計算処理で、タス
クＰ（０）を入れ替えた場合の終了予測時間のずれを計
算する。

【００３９】ステップ１２６では、この値を利用して、
デッドラインチェックを行い、前記タスクＰ（０）がデ
ッドラインを守っているかどうか判定する。

【００４０】ステップ１２７のデッドラインオーバ判定
処理で、タスクＰ（０）がデッドラインを超えていない
場合には、ステップ１１０のトータル処理時間減少判定
処理で、交換によってオーバヘッド時間の合計が減少す
るかどうか判定し、減少している場合、ステップ１１１
以降の処理でタスク交換処理を行い、減少していなけれ
ばタスクの交換は行わない。

【００４１】また、ステップ１２７のデッドラインオー
バ判定で、タスクＰ（０）がデッドラインを超えていた
場合にも、タスクの実行順序の交換は行わない。

【００４２】ステップのタスク削除処理において、図２
のタスク表２０５からタスクＰ（０）を削除し、ステッ
プ１０８のタスク活性化許可通知で、該当するタスク、
例えば図２の２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃのいずれか
に対してタスク活性化許可フラグ２０７ａ、２０７ｂ、
２０７ｃを通じて、図１の通知１０９を送る。

【００４３】タスク表２０５は、これから実行する各タ
スクの終了予定時刻情報が記憶保持されている。次に活
性化するタスクの情報は、このタスク表２０５から削除
する。

【００４４】図１のステップ１１１のタスク削除処理で
は、活性化するタスクがタスクＰ（０）であるかタスク
Ｐ（１）であるかを判断し、該当するタスクを、図２の
タスク表２０５から削除し、ステップ１１２のタスク活
性化許可通知処理で、該当する要求元のタスク、例えば
図２の２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃのいずれかに対し
てタスク活性化許可フラグ２０７ａ、２０７ｂ、２０７
ｃを通じて、図１の通知１１３を送る。

【００４５】次に、ステップ１１４のタスクの並べ替え
で、図２のタスク表２０５にあるタスクの並べ替えを行
い、ステップ１１５の終了予定時刻再計算処理で、図２
のタスク表２０５の終了予定時刻を全タスクに関して更
新する。

【００４６】その後、タスク順序を交換しなかった場合
と同様に、ステップ１１６のタイマセット処理で、いま
活性化を許可したタスクの予測処理時間を、図２のタイ
マ２０８にセットし、スケジューラ自身は、休止して、
活性化しようとするタスクに実行件を移して終了するの
を待つ。

【００４７】タスクが終了すると、ステップ１１８のタ
イマ解除処理で、図２のタイマ２０８の動作を停止し、
スケジューラの動作を終了とする（ステップ１１９）。

【００４８】このとき、タスクの動作が申告した予測処
理時間よりも遅れた場合、図２のタイマ２０８でタイム
アウトが発生し、タイマ２０８は処理装置に対してタイ
マ割り込み１２０を通知する。

【００４９】処理装置でタイマ２０８からタイマ割り込
み１２０を受けた場合には、ステップ１２１の時間切れ
通知ステップで、時間切れの通知１２２を要求元のタス
ク、例えば図２の２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃのうち
のいずれかに対してタスク活性化許可フラグ、例えば図
２の２０７ａ、２０７ｂ、２０７ｃのいずれかを通じて
送る。

【００５０】このようにして、リアルタイム性と、タス
ク移行のオーバヘッド時間の削減を両立するスケジュー
リング方法を可能にする。

【００５１】

【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。図２は、本発明の一実施例を説明するための図で
ある。図２を参照すると、処理タスク２０１ａ、２０１
ｂ、２０１ｃと、スケジューラ２０２と、活性化許可フ
ラグ２０７ａ、２０７ｂ、２０７ｃと、タイマ２０８
と、を備えている。図２及び以下の説明では簡単のた
め、処理タスクは２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃの３個
としているが、本発明において、処理タスクは３個に限
定されるものでないことは勿論である。

【００５２】スケジューラ２０２は、活性化許可要求キ
ュー２０３と、挿入並べ替え手段２０４と、記憶手段で
構成されるタスク表２０５と、実行タスク選択手段２０
６とを含む。

【００５３】活性化許可フラグは、処理タスクに対して
１個設けられており、図１では活性化許可フラグは２０
７ａ、２０７ｂ、２０７ｃの３個となっている。

【００５４】処理タスク２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ
は、それぞれ独立したリアルタイムタスクである。ま
た、スケジューラ２０２は、リアルタイムタスクの活性
化順序（実行順序）を決定する特殊なタスクである。

【００５５】各処理タスク２０１ａ、２０１ｂ、２０１
ｃは、スケジューラ２０２に対して活性化許可要求（実
行許可要求）２０９ａ、２０９ｂ、２０９ｃを送り、活
性化許可フラグ２０７ａ、２０７ｂ、２０７ｃが立つ
（オンされる）まで休止して待つ。

【００５６】活性化許可フラグ２０７ａ、２０７ｂ、２
０７ｃが実行許可でオンに設定されると、それぞれの処
理タスク２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃは、処理のため
の資源を確保し、処理を行った後、使用した資源を解放
し、その後、終了あるいは休止する。

【００５７】次にスケジューラ２０２の動作について説
明する。スケジューラ２０２の起動するきっかけは、
「一定時間おき」、「他のタスクが終了したとき」、
「タスクの実行要求が発生したとき」、「その他割り込
み等でシステムの状態が変化したとき」のうち一つ、あ
るいは、これらのいくつかが発生した時である。

【００５８】各処理タスク２０１ａ、２０１ｂ、２０１
ｃからの活性化許可要求２０９ａ、２０９ｂ、２０９ｃ
は、スケジューラ２０２の活性化許可要求キュー２０３
で受け取る。

【００５９】スケジューラ２０２が起動すると、まず挿
入並べ替え手段２０４が動作する。挿入並べ替え手段２
０４では、活性化許可要求キュー２０３から、各処理タ
スクからの活性化許可要求２０９ａ、２０９ｂ、２０９
ｃを取り出して、タスク表２０５に挿入する。

【００６０】次に、本発明の一実施例における実行タス
ク選択手段に２０６の動作について説明する。実行タス
ク選択手段２０６は、例えば、何れかの処理タスクが終
了し、次にどのタスクを実行するかを選択するときに起
動される。実行タスク選択手段２０６は、前述した従来
技術の課題を解決する主要部をなし、本発明の主たる特
徴を構成するものである。

【００６１】図１は、本発明の一実施例のタスクスケジ
ューラにおける実行タスク選択手段２０６の各処理ステ
ップをフローチャートで示したものである。図３、図
４、図５および図６にそれぞれ示したタスク実行順を示
すタイムチャート例を参照して、本実施例の動作につい
て説明する。なお、図３乃至図５等において、横軸は時
間を示し、Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄは各タスクの類別を
示している。例えば図３において、Ｔａに対応するタス
クＰ（０）とＰ（ｎ）は連続実行可能なタスクとされ
る。また例えばタスクＰ（０）の終了時間とタスクＰ
（１）実行開始時間との間には、タスク切換えのために
システム側で要するオーバヘッド時間（タスク切換時
間）が存在している。

【００６２】図３は、通常のデットライン順に実行する
場合のタスク実行順を示すタイムチャートである。図３
において、３０６、３０７ａ、３０８、３０９、３１０
はそれぞれタスクＰ（０）３０１、タスクＰ（１）３０
２、タスクＰ（ｎ−１）３０３、タスクＰ（ｎ）３０
４、タスクＰ（ｎ＋１）３０５のデッドラインであり、
Ｐ（０）、Ｐ（１）、Ｐ（ｎ−１）、Ｐ（ｎ）、Ｐ（ｎ
＋１）の順に実行され、終了時刻は３１１ａで示されて
いる。

【００６３】実行タスク選択手段２０６は、図３のタス
ク実行順序を基に、タスクの入れ替えを行う。

【００６４】ステップ１０２の最小オーバヘッドタスク
検索処理によって、連続実行可能タスクを検出し、タス
クＰ（０）３０１の次にタスクＰ（ｎ）３０４が実行さ
れるように、タスク実行順序を入れ替える。図４は、そ
の場合の実行順を示している。

【００６５】図４を参照すると、タスクＰ（ｎ）３０４
の実行順序が入れ替えられており、タスクＰ（０）３０
１に続いて実行されることにより、タスクＰ（１）３０
２の実行開始が遅れ、タスクＰ（１）３０２のデッドラ
イン３０７ｂまでに、タスクＰ（１）３０２が終了せ
ず、デッドラインオーバとなる。

【００６６】このとき、ステップ１０６のデッドライン
オーバ判定処理で、デッドラインオーバするタスクＰ
（１）が存在すると判定し、ステップ１２３の次期実行
タスク順入れ替え処理へ分岐する。

【００６７】ステップ１２３の次期実行タスク順入れ替
え処理では、タスクＰ（ｎ）３０４の入れ替えを取り止
め、タスクＰ（０）３０１とタスクＰ（１）３０２の実
行順を入れ替える。

【００６８】図５は、次期実行タスクの実行順序を入れ
換えた場合の実行順序を示すタイムチャートであり、図
３に示したタスクＰ（０）３０１とタスクＰ（１）３０
２の実行順序を入れ替た状態を示している。図５に示す
ように、タスクＰ（０）３０１とタスクＰ（１）３０２
の実行順序が入れ替えられても、デッドラインをオーバ
するタスクが存在しないので、ステップ１２７のデッド
ラインオーバ判定処理で、デッドラインオーバするタス
クが一つも存在しないものと判定し、ステップ１１０の
トータル処理時間減少判定処理に分岐する。

【００６９】ステップ１１０のトータル処理時間減少判
定処理では、トータル処理時間が減少するか、または同
じならば、タスク（０）と連続実行されるタスクＰ
（ｎ）に対してその実行順入れ替えを適用し、その結
果、トータル処理時間が増加していれば、実行順の入れ
替えを適用せず、図３に示す実行順序とする。

【００７０】一方、ステップ１０６のデッドラインオー
バ判定処理で、デッドラインオーバするタスクが一つも
存在しないと判定された場合には、ステップ１１０のト
ータル処理時間減少判定処理に分岐し、トータル処理時
間が減少していれば、タスクＰ（ｎ）の実行順入れ替え
を適用し、トータル処理時間が増加していれば、実行順
の入れ替えを適用せず、図３で示す実行順序とする。

【００７１】図５に示すように、タスクＰ（０）３０１
とタスクＰ（１）３０２の実行順序を入れ替えること
は、将来のタスクの連続実行の可能性を残すものであ
る。

【００７２】図５に示すタスクの実行順序が適用され、
タスクＰ（１）３０２の実行が終了したとき、次のタス
クの実行順がどのように入れ替えられるかについて示し
たものが図６である。

【００７３】実行タスク選択手段２０６によって、連続
実行可能なタスクＰ（ｎ）３０４がタスクＰ（０）３０
１の次に実行されるように入れ替えられ、どのタスクも
デッドラインをオーバしないので、図６に示したタスク
の入れ替えが適用される。この結果、同一タスク（Ｔ
ａ）の連続実行が可能となる。

【００７４】図７は、本発明と従来技術のタスク選択実
行処理によるタスク実行順序を互いに比較して示すタイ
ムチャートである。

【００７５】図７（ａ）に示すように、従来技術では、
タスクの実行順を入れ替えて同一タスクを連続実行しよ
うとしたときに、デッドラインに余裕のある、つまり連
続実行するタスクの処理時間よりも長い余裕時間を持つ
タスクが存在するにもかかわらず、他のタスクが一つの
タスクでもデッドラインを超えていると，連続実行は実
行されない。

【００７６】これに対して、図７（ｂ）に示すように、
本発明の一実施例では、デッドラインに余裕のある、つ
まり連続実行するタスクの処理時間よりも長い余裕時間
を持つタスクが１つ以上存在すれば、１００％連続実行
が可能になる。

【００７７】各タスクの処理時間を１．０、タスク切り
換え時間を０．４としたとき、図７（ａ）に示すよう
に、従来技術は６．６の処理時間を要するが、本発明で
は、図７（ｂ）に示すように、６．２の処理時間とな
り、処理時間を０．４短縮している。

【００７８】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。図８は、本発明の第２の実施例の実行タスク選択
手段の処理を説明するための流れ図である。

【００７９】図８に示すように、本発明の第２の実施例
においては、ステップ１２７のデッドラインオーバ判定
において、デッドラインオーバしていない場合の分岐先
を、タスク削除ステップ１１１としていることが、前記
実施例と相違している。前記実施例では、実行タスク選
択手段２０６の処理は、ステップ１２７のデッドライン
オーバ判定において、デッドラインオーバしていない場
合の分岐先は、トータル処理時間減少判定ステップ１１
０とされている。

【００８０】これは、次に実行するタスクＰ（０）とそ
の次に実行するタスクＰ（１）の実行順の入れ替えを行
う際に、トータル処理時間減少判定ステップ１１０によ
るトータル処理時間減少しているか否かの判定を行わな
ずに、タスク実行順の入れ替えを行うものである。この
２つのタスクＰ（０）とタスクＰ（１）を入れ替える前
と後では、タスク移行回数は変わらないので、タスク移
行にかかるオーバヘッド時間に差異があるか否かでトー
タル処理時間が増減する。

【００８１】この増減があるかどうかは、タスクスケジ
ューラの設計に依存するものであり、移行にかかるオー
バヘッド時間が一定であるタスクスケジューラであるな
らば、タスクＰ（０）とタスクＰ（１）の実行順の入れ
替えてもトータル処理時間は変わらないため、トータル
処理時間減少判定ステップ１１０を行う必要はない。

【００８２】また、タスク移行にかかるオーバヘッド時
間の差異が非常に少ない場合でも、トータル処理時間減
少判定ステップ１１０を行わないほうが有効な場合もあ
る。トータル処理時間減少判定ステップ１１０を行わな
ければ、タスクの連続実行が行われるように実行順を入
れ替える頻度が高くなるため、タスク移行にかかるオー
バヘッド時間を無視して、連続実行を行う頻度を多くす
ることにより、トータル処理時間が減少する場合であ
る。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
タスクの実行順を入れ替えて同一タスクを連続実行しよ
うとしたときに、デッドラインに余裕のある、つまり連
続実行するタスクの処理時間よりも長い余裕時間を持つ
タスクが１つ以上存在すれば、１００％連続実行が可能
とする構成としたことにより、リアルタイム処理に好適
とされ、且つ、タスク切換え（スイッチング）のオーバ
ヘッドを減少させ、性能向上を図るという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の実行タスク選択手段の処理
手順を示す流れ図である。

【図２】本発明の一実施例の構成を示す図である。

【図３】本発明の一実施例を説明するための図であり、
デッドライン順に実行したタイムチャートを示す図であ
る。

【図４】本発明の一実施例を説明するための図であり、
実行順序を入れ換えられない場合のタイムチャートを示
す図である。

【図５】本発明の一実施例を説明するための図であり、
次期実行タスクの実行順序を入れ換えて実行した場合の
タイムチャートを示す図である。

【図６】本発明の一実施例を説明するための図であり、
連続実行可能タスクの実行順序を入れ換えて実行した場
合のタイムチャートを示す図である。

【図７】本発明の一実施例の効果を説明するための図で
あり、（ａ）は比較例として、従来技術で連続実行でき
なかった場合のタイムチャートであり、（ｂ）は本発明
の一実施例を説明するための図であり、連続実行可能タ
スクの実行順序を入れ換えて実行した場合のタイムチャ
ートを示す図である。

【図８】本発明の第２の実施例の実行タスク選択手段の
処理手順を示す流れ図である。

【図９】従来の実行タスク選択手段の処理手順を示す流
れ図である。

【符号の説明】

２０１処理タスク２０２スケジューラ２０３活性化許可要求フラグ２０４挿入並べ替え手段２０５タスク表２０６実行タスク選択手段２０７活性化許可フラグ２０８タイマ２０９活性化許可要求３０１〜３０５タスク３０６〜３１１デッドライン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 9/46 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】情報処理装置でマルチタスク制御を行なう
タスクスケジューラのスケジューリング方法において、（ａ）これから実行する予定の第１のタスクに対して、
前記第１のタスクの終了の後に実行される予定の第２の
タスクが存在する場合において、前記第１のタスクに対
して連続実行可能な第３のタスクを検出した場合に、前
記第１のタスクにつづいて前記第３のタスクが連続実行
されるようにタスク実行順序を入れ替えるとともに、前
記第２のタスクが、前記第３のタスクの次に実行される
ように、タスクの実行順序を入れ替え、（ｂ）前記第３のタスクの実行順序の入れ替えにより、
予め定められたデッドラインをオーバするタスクが存在
する場合には、前記第３のタスクの実行順序の入れ替え
を止めて、前記第２のタスクと前記第１のタスクの実行
順序を入れ替えて前記第２のタスクを先に実行するよう
にし、（ｃ）さらに、前記第２のタスクの次に実行されるよう
に順序が入れ替えられた前記第１のタスクと前記第１の
タスクにつづいて連続実行可能な前記第３タスクとを、
前記第２のタスクの次に実行するようにスケジュールし
た場合、どのタスクもデッドラインをオーバしないこと
が確認された場合に、前記第３タスクを前記第１のタス
クの次に実行するように実行順序を入れ替える、ことを
特徴とするタスクスケジューリング方法。
【請求項２】タスクの実行順序入れ替えによって実行予
定のタスクとタスク切換えのオーバヘッドのトータル処
理時間が、元のタスク実行順序のトータル処理時間より
も減少しているか否か判定し、減少している場合、前記
タスクの実行順序の入れ替えを適用し、減少していない
場合、前記タスクの実行順序の入れ替えを適用しないよ
うに制御する、ことを特徴とする請求項１記載のタスク
スケジューリング方法。
【請求項３】複数のタスクの実行を選択制御するタスク
スケジューラを備え、前記タスクは、前記タスクスケジ
ューラに対して活性化許可要求を送り実行待ち状態とさ
れ、前記タスクスケジューラは実行待ちのタスクを選択
し該選択されたタスクに活性化許可を与える情報処理装
置において、これから実行する予定の第１のタスクに対して、前記第
１のタスクの終了の後に実行される予定の第２のタスク
が実行待ちのタスクとして存在しており、前記第１のタスクに対して連続実行可能な第３のタスク
を検出する手段と、前記第１のタスクにつづいて連続実行可能と検出された
前記第３のタスクが連続実行され、当初前記第１のタス
クの終了後に実行される予定であった前記第２のタスク
を、前記第３のタスクの実行終了後に実行するように、
タスクの実行順序を入れ替える手段と、前記第３のタスクの実行順序の入れ替えにより、予め定
められたデッドラインをオーバするタスクが存在する場
合には、前記第３のタスクの実行順序の入れ替えを止
め、前記第２のタスクと前記第１のタスクの実行順序の
入れ替えを行なう手段と、前記第２のタスクの次に実行されるように実行順序が入
れ替えられた前記第１のタスクにつづいて連続実行可能
な前記第３タスクを実行することにした場合、どのタス
クもデッドラインをオーバしないことが確認された場
合、前記第３タスクを前記第１のタスクにつづいて連続
実行するように前記タスクの実行順序の入れ替えを確定
する手段と、を備えたことを特徴とする情報処理装置。
【請求項４】前記タスクスケジューラが、タスクの実行
順序入れ替えによってトータル処理時間が元のタスク実
行順序によるトータル処理時間以下である場合には、前
記タスクの実行順序の入れ替えを適用し、前記タスク順
序入れ替え後のトータル処理時間が、前記元のタスク実
行順序によるトータル処理時間を超える場合、前記タス
クの実行順序の入れ替えを適用しないように制御する手
段をさらに備えたことを特徴とする請求項３記載の情報
処理装置。
【請求項５】複数のタスクの実行を選択制御するタスク
スケジューラを備え、前記タスクは、前記タスクスケジ
ューラに対して活性化許可要求を送り実行待ち状態とさ
れ、前記タスクスケジューラは実行待ちのタスクを選択
し該選択されたタスクに活性化許可を与える、情報処理
装置のタスクスケジューラにおいて、これから実行する予定の第１のタスクに対して、前記第
１のタスクの終了の後に実行される予定の第２のタスク
が実行待ちタスクとして存在しており、（ａ）これから実行する前記予定の第１のタスクに対し
て連続実行可能な第３のタスクを検出する処理と、（ｂ）前記第１のタスクにつづいて連続実行可能と検出
された前記第３のタスクが連続実行され、前記第３のタ
スクの実行終了後、当初前記第１のタスクの次に実行さ
れる予定であった第２のタスクを実行するように実行順
序を入れ替える処理と、（ｃ）前記第３のタスクの実行順序の入れ替えにより、
予め定められたデッドラインをオーバするタスクが存在
する場合には、前記第３のタスクの実行順序の入れ替え
を止め、前記第２のタスクと前記第１のタスクの実行順
序の入れ替える処理と、（ｄ）前記第２のタスクの次に実行されるように順序が
入れ替えられた前記第１のタスクにつづいて連続実行可
能な前記第３タスクを実行するようにした場合、どのタ
スクもデッドラインをオーバしないことが確認された場
合、前記第３タスクを前記第１のタスクにつづいて連続
実行するように前記タスクの実行順序の入れ替えを確定
する処理と、を備え、前記（ａ）乃至（ｄ）の処理を前記情報処理装置で実行
するためのプログラムを記録した記録媒体。
【請求項６】請求項５記載の記録媒体において、（ｅ）タスクの実行順序入れ替えによってトータル処理
時間が元のタスク実行順序によるトータル処理時間以下
である場合には、前記タスクの実行順序の入れ替えを適
用し、前記タスク順序入れ替え後のトータル処理時間
が、前記元のタスク実行順序によるトータル処理時間を
超える場合、前記タスクの実行順序の入れ替えを適用し
ないように制御する処理を前記情報処理装置で実行する
ためのプログラムを記録した記録媒体。