JP3093928B2

JP3093928B2 - 情報処理方法とその装置

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Publication number: JP3093928B2
Application number: JP06136953A
Authority: JP
Inventors: 伸一砂川; 一弘松林; 和俊島田; 栄作巽; 重樹森; 克彦長崎; 亮治福田; 隆史原田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-06-20
Filing date: 1994-06-20
Publication date: 2000-10-03
Anticipated expiration: 2015-10-03
Also published as: JPH086803A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の時分割で実行可
能な情報処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の装置として、ワーク
ステーション、パーソナルコンピュータなどが知られて
いる。

【０００３】これらの情報処理装置では、複数の処理を
時分割で実行するマルチタスク処理を行うことで、見か
け上は複数の処理を並行して実行できるようになってい
る。こうした処理によって、一人のユーザが複数の応用
プログラムを同時に実行させることができる。また、端
末機を複数接続すれば、複数のユーザが同時に情報処理
装置を利用することができる。

【０００４】以上に述べたようなマルチタスク処理を行
うオペレーティングシステムでは、スケジューラと呼ば
れる処理部が存在する。スケジューラは、複数のタスク
が実行可能である時に、どのタスクを実行するかを決定
する。割当が行われなかったタスクは、次回に割り当て
られるまでの時間は、実行待ち状態となり、処理がおこ
なわれない。このスケジューリングの方式として、ラウ
ンドロビン方式、優先度スケジューリング方式等が実現
されている。

【０００５】ラウンドロビン方式は、待ちタスクを先入
先出しのリストで管理し、リストの順に実行する方式で
ある。ＣＰＵ割当時間が終了したタスクは、リストの最
後尾に入れられる。

【０００６】優先度スケジューリング方式では、以下の
ような方法が実現されている。

【０００７】まず、タスクの実行レベルに応じて優先度
を決定する方法がある。ユーザの作成したプログラムの
動作するユーザレベルと、ＯＳの動作する特権レベルが
あった場合、特権レベルのタスクに高い優先度を与える
よう処理する。また、動画再生のような実行時間の制限
の厳しいタスクに、高い優先度を与える方法もある。ユ
ーザＩＤの資格に従って、優先度を決定する方法もあ
る。さらに、前のＣＰＵ割当時間中の使用時間の割合に
より、優先度を決定する方法もある。

【０００８】一般的には、同一優先度のタスクをひとつ
のランクにまとめ、各ランク間においては優先度スケジ
ューリングを行い、各ランク内ではラウンドロビン法を
行う方式が実現されることが多い。

【０００９】一方で、これらの情報処理装置では、複数
の処理を並列的に処理するために、処理回路を高速に動
作させねばならず、消費電力が増加するため、動作中は
非常に高温となる。また、多くのＩ／Ｏ装置が内蔵され
ているため、これらＩ／Ｏ装置によっても大量の熱が発
生する。この発熱は、装置の誤動作等による信頼性を低
下させる原因となるため、消費電力を低減させて発熱を
押さえることが重要な課題となっている。

【００１０】そこで、パーソナルコンピュータ等で実現
されている消費電力の低減の方法について説明する。一
般的には、以下の４つの方法が広く実現されている。

【００１１】（１）直流分の電力が印加されている回路
を減らす。

【００１２】（２）回路の動作電圧を下げる。

【００１３】（３）回路の動作周波数を下げる。

【００１４】（４）使用されていない回路の動作を停止
する。

【００１５】ここで、（４）の方法について説明する。
まず、回路が最後に操作されてからの経過時間を計測す
る。再操作が一定の時間ない場合は、その回路は使用さ
れていないと判断し、回路の動作停止や電力遮断を行
う。以上の動作により、不要部分の消費電力の低減する
ことができる。

【００１６】しかし、ユーザが使用している間にも、た
びたび動作が停止してしまうために、操作性の低下を招
くことがある。一方で、経過時間の閾値を長く設定した
場合は、操作性は低下しないが、消費電力低減の効果は
少なくなってしまう。そこで、通常、この設定時間は操
作性と消費電力のトレードオフで決定されている。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては、以下に説明するような問題点があっ
た。

【００１８】同時に実行されているタスク数が多い場
合、タスクの待ち時間は長くなり、一タスクの見かけの
実行時間が長くなることがある。タスクの獲得している
Ｉ／Ｏ資源にとっては、この待ち時間は使用されない待
機時間となる。しかし、これらの待機時間はきわめて短
く、タスク時間が積算されたものであるので、従来例で
述べた省電力制御が行えず、この時間の動作は無駄な電
力消費となる。すなわち、タスク数が多い場合は、Ｉ／
Ｏ資源の待機時間が増えて、無駄な電力消費が生じるこ
とがある。

【００１９】上記従来例においては、こうしたスケジュ
ーラ制御は、Ｉ／Ｏ資源の消費電力とは全く関係なく、
一律に制御されていた。そのため、大電力を要するＩ／
Ｏ資源を獲得したタスクが長時間待ち状態となる場合が
生じ、非常に大きな電力が無駄に消費されてしまうとい
う問題点があった。

【００２０】また、複数のデバイスの再起動が重なる
と、一時的に大きなピーク電流が流れていた。そのた
め、装置電源の容量を非常に大きく設計しなければなら
ず、装置の大型化コストアップを招いてしまうという問
題点があった。

【００２１】本発明は上記の問題に鑑みてなされたもの
であり、消費電力を低減することが可能な情報処理方法
及びその装置を提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の一態様による情報処理装置はたとえば以下
の構成を備える。すなわち、複数のタスクを時分割で実
行する情報処理装置であって、各タスクがアクセスする
デバイスの合計消費電力を、各タスク毎に記憶する記憶
手段と、前記記憶手段に記憶されたタスク毎の合計消費
電力に基づき、該合計消費電力が多いタスクが少ないタ
スクより処理の実行頻度が高くなるようにタスクの実行
順序を決定する決定手段と、前記決定手段により決定さ
れた実行順序に基づき、各タスクの処理を実行する実行
手段とを備える。

【００２３】また、上記の目的を達成するための本発明
の他の態様によれば、以下の工程を備える情報処理方法
が提供される。すなわち、複数のタスクを時分割で実行
する情報処理方法であって、各タスクがアクセスするデ
バイスの合計消費電力を、各タスク毎に記憶する記憶工
程と、前記記憶工程によって記憶されたタスク毎の合計
消費電力に基づき、該合計消費電力が多いタスクが少な
いタスクより処理の実行頻度が高くなるようにタスクの
実行順序を決定する決定工程と、前記決定工程により決
定された実行順序に基づき、各タスクの処理を実行する
実行工程とを備える。

【００２４】

【作用】上記の構成によれば、複数のタスクを時分割で
実行する情報処理装置において各タスクがアクセスする
デバイスの合計消費電力が、各タスク毎に記憶される。
そして、記憶されたタスク毎の合計消費電力に基づい
て、該合計消費電力が多いタスクが少ないタスクより処
理の実行頻度が高くなるようにタスクの実行順序が決定
され、この決定された実行順序に基づいて各タスクの処
理が実行される。

【００２５】

【実施例】上記目的を達成するための本発明に係る情報
処理方法並びにその装置の一実施例について以下説明す
る。始めに、本実施例の情報処理装置のポイントについ
て要約する。

【００２６】複数の処理を時分割で実行可能な情報処理
装置において、各タスクの使用するハードウェア資源の
全電力を検知し、その全電力に基づいて、各タスクの動
作属性を決定する。即ち、タスクが獲得しているハード
ウェア資源とその消費電力を検出して、獲得したハード
ウェア資源のトータル電力が大きいタスクの実行優先度
を高く設定して、オペレーテイングシステムのスケジュ
ーラが、高い実行優先度のタスクを選択して、実行権を
与える。

【００２７】また、複数のハードウェア資源の起動が重
なった時は、新たなデバイスの起動を要求するタスクの
実行を保留させる情報処理方法とその装置を提供する。

【００２８】これらの処理によって、消費電力を最小に
してマルチタスク処理を高速に実行できる情報処理方法
と装置を提供する。

【００２９】以下、添付図面を参照して、本発明にかか
る好適な一実施例を詳細に説明する。＜情報処理装置構
成の説明＞まず、図３を用いて本実施例の情報処理装置
の概略構成を説明する。

【００３０】本実施例の情報処理装置は、複数の端末機
からアクセスが可能であって、周辺入出力デバイスを内
蔵したワークステーションである。

【００３１】図３を参照して、１は情報処理装置全体の
制御を行うＣＰＵであり、メインメモリ３に格納された
プログラムに従って、演算、Ｉ／Ｏ制御等の処理を実行
する。ＣＰＵ周辺回路２は、リアルタイムクロック発生
部１００１、タイマー１００２、割込み制御回路１００
３、ＤＭＡ制御回路等の周辺機器を制御するのに必要な
処理回路を含み、ＣＰＵ１の制御下に各ユニットを制御
する。ＣＰＵ周辺回路２の構成を図１５に示す。図１５
を参照して、タイマー１００２が所定の時間経過を検出
すると、割り込み要求信号１００６を割込み制御回路１
００３に出力し、割込み制御回路１００３は、この入力
信号に基づいて、ＣＰＵ割り込み要求信号１００４をＣ
ＰＵ１に出力する。

【００３２】図３に戻り、メインメモリ３は、ＤＲＡ
Ｍ、キャッシュＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリを含む。メイ
ンメモリ３は、本装置が使用されていない時にも、バッ
テリ等により電力が供給されており、記憶内容が保持さ
れる。４は、ＣＰＵ１の指示によって電源のオンオフを
行う電源制御部である。

【００３３】詳細は後述するが、本実施例の情報処理装
置は、電源がユニット毎に独立して供給されており、ユ
ニット単位で電源のオンオフが可能である。本実施例で
のユニット構成は、３１は表示ユニット、３２はＦＤＤ
ユニット、３３はＨＤＤユニットである。また、３４は
ＣＤ−ＲＯＭユニット、３５はプリンタユニット、３６
は通信ユニットである。

【００３４】表示ユニット３１において、５は表示制御
部であり、内蔵するＶＲＡＭ（図示せず）から表示デー
タを順次読み出し、階調変換等を行いながら、表示部６
へデータを転送する。また、表示制御部５は、ＣＰＵ１
からＶＲＡＭへのアクセスと、ＶＲＡＭから表示部６へ
データ転送する。また、表示制御部５は、ＣＰＵ１から
ＶＲＡＭへのアクセスと、ＶＲＡＭから表示部６へデー
タ転送するアクセスが衝突しないようにバス調停も行
う。さらには、ＶＲＡＭの内容に対してあらかじめ設定
されたパタンとの論理積（ＡＮＤ）、論理和（ＯＲ）、
排他的論理和（ＥＸＯＲ）等の論理演算を行うこともで
きる。６は表示部であり、ＣＲＴ、液晶パネル（ＬＣ
Ｄ）等によって構成される。ＦＤＤユニット３２におい
て、７はＦＤＤ制御部であり、８はフロッピーディスク
ドライブである。ＨＤＤユニット３３において、９はＨ
ＤＤ制御部であり、１２はＣＤ―ＲＯＭドライブであ
る。ＣＤ−ＲＯＭユニット３４において、１１はＣＤ−
ＲＯＭ制御部であり、１０はハードディスクドライブで
ある。プリンタユニット３５において、１３はプリンタ
制御部であり、１４はプリンタ部である。１５は、高速
シリアル形式で通信を行うための通信インターフェイス
である。１６〜１８は、通信インターフェイス１５と接
続して、各ユーザが情報の入出力を行う端末装置であ
る。

【００３５】次に、図７を用いて、本実施例の電源構成
について説明する。

【００３６】スイッチング電源２７は、ＡＣプラグ２８
を介して入力される商用電源の交流電圧を、本体内で使
用する電圧（例えば、デジタル回路用に＋５Ｖ、表示部
駆動用に−２４Ｖ、各ドライブのモータドライバ用に＋
２０Ｖ）に変換する。

【００３７】本実施例の情報処理装置は、ユニット毎に
独立して動作電力を供給し、ユニット単位で電源のオン
オフを行うことで消費電力の低下を図る。また、一部の
ユニットでは、内部クロックを停止させたり、低下させ
ることで省電力モードを実現する。本実施例でのユニッ
ト構成は、前述したユニットの他に、ＣＰＵ１、ＣＰＵ
周辺回路２、メインメモリ３から構成されるＣＰＵメモ
リユニット３０、及び、通信インターフェイス１５から
構成される通信ユニット３６がある。

【００３８】ただし、ＣＰＵメモリユニット３０は、オ
ンオフ（ＯＮ／ＯＦＦ）出来ず、電源の投入で常にオン
（ＯＮ）状態である。表示ユニット３１は、表示制御部
５、表示部６を含む。ＦＤＤユニット３２は、ＦＤＤ制
御部７、ＦＤＤ８を含む。ＨＤＤユニット３３は、ＨＤ
Ｄ制御部９、ＨＤＤ１０を含み、ＣＤ−ＲＯＭユニット
３４は、ＣＤ−ＲＯＭ制御部１１、ＣＤ−ＲＯＭドライ
ブ１２を含む。プリンタユニット３５は、プリンタ制御
部１３、プリンタ１４を含む。

【００３９】これらの機能ユニットへの電力の供給は、
電源制御部４に含まれるスイッチ２１〜２６を通じて行
う。スイッチ２１〜２６は、それぞれがユニットに１対
１で対応している。対応するスイッチをオフすること
で、ユニットに対する電力供給を停止し、処理を停止さ
せる。スイッチの制御は、ＣＰＵ周辺回路２を通じて、
ＣＰＵ１が行う。

【００４０】尚、スイッチは、電磁リレーやリードスイ
ッチのようなメカ電気素子でも、また、ＭＯＳ−ＦＥＴ
のような半導体のスイッチであっても良い。

【００４１】続いて、図８の（ａ）、（ｂ）を用いて、
各デバイスユニットの電力モードの制御について説明す
る。

【００４２】本実施例においては、ユニットが最後にア
クセスされてからの経過時間を計測し、再アクセスが一
定の時間内に行われない場合は使用されていないものと
判断し、ユニットを省電力モードに切り換える。そのた
めに、各ユニットの制御回路には、経過時間計測用のタ
イマーが用意されており、カウント終了で、ＣＰＵ１０
に割込み信号を発生する。省電力モード時にアクセスが
あった場合は、各ユニットの制御回路がこれを検出し
て、動作停止していた部分の機能を復帰させる処理を行
う。

【００４３】尚、ここでは、各ユニットの制御回路に、
経過時間計測用のタイマーが用意されている例について
述べたが、別の方法として、タイマー１００２（図１５
参照）を用いて、オペレーテイングシステムが、そのタ
イマー１００２でのリアルタイムの時間値を定期的に参
照して、各Ｉ／Ｏユニットに対応する実行時間をメモリ
３に記憶することによって時間計測してもよい。

【００４４】次に、いづれかのＩ／Ｏユニットをアクセ
スする必要のあるタスクが、オペレーテイングシステム
のスケジューラによって、実行権を与えられ、所用のＩ
／Ｏユニットに対するアクセスする処理手順について、
以下詳細に説明する。

【００４５】始めに、図９を参照して、本情報処理装置
でのポイントであるタスクスケジューリング方法と、そ
の効果について説明する。

【００４６】以下では、図９のタイミングチャートを用
いて、本実施例の動作について説明する。

【００４７】まず、図９の（ａ）は、本実施例のタスク
スケジューリング方法を用いなかった場合での各タスク
の実行状態と、あるタスクが排他的に使用しているＩ／
Ｏユニットの動作モード（通常動作モード、省電力モー
ド）の関係について述べている。

【００４８】図９の（ａ）を参照して、ここでは、仮想
的に同時に実行するタスクが３つ、即ち、タスクＡ、タ
スクＢ、タスクＣがある場合についての動作状態をしめ
す。ここでは、タスクＣがあるＩ／Ｏユニット（Ｉ／Ｏ
ユニットＣと呼ぶことにする）を関係処理が終了するま
で排他的に占有している場合を示す。スケジューラは、
各タスクの実行スケジューリングを、各タスクに対し同
一優先度で実行権を割り当てているとする。実行権を割
り当てられたタスクは、ＣＰＵマシンサイクルを占有し
て所定の処理を実行する。図９の横軸９００は、時間軸
であり左から右に時間が進むとする。９０はタスクＡ、
９１はタスクＢ、９２はタスクＣの実行タイミングを示
す。９０〜９２のチャートにおいて、ハイ（Ｈ）レベル
のタイミングで各タスクは実行され、ロウ（Ｌ）レベル
で実行待ちとなる。尚、同チャートでは、スケジューラ
によるタスク切り替え時間等のシステム側でのオーバヘ
ッド時間は省略している。また、９３は、装置に内蔵さ
れているＩ／ＯユニットＣの電力モードの変化を示して
いる。９３がＨレベルの時は、Ｉ／ＯユニットＣが通常
動作を行う通常動作モードであり、アクセスのない時に
は動作待ち状態を続ける。Ｌレベルの時は、Ｉ／Ｏユニ
ットＣの一部回路が動作停止となり、いわゆる省電力モ
ードとなる。Ｉ／ＯユニットＣの制御回路には、アイド
ルタイマーＣが内蔵されているとする。このアイドルタ
イマーＣは、タスクＣによるアクセスが終了するごと
に、時間計測、即ち、アイドル時間の計測を開始する。

【００４９】そして、もし、そのアイドル時間が、所定
の閾値であるt(アイドル時間) となると、Ｉ／Ｏユニッ
トＣを省電力モードに切り換えるよう制御する。

【００５０】タスクＣは、Ｉ／ＯユニットＣを排他的に
獲得して処理を行っており、チャートでは、５回の実行
割当での処理でＩ／ＯユニットＣに対するアクセスが終
了することを示している。チャートでは、時刻ｔ１にお
いて５回目（最後）の処理が終了し、タスクＣは、Ｉ／
ＯユニットＣを解放して処理を終了する。そして、時刻
ｔ１には、Ｉ／ＯユニットＣのアイドルタイマーＣがカ
ウントを開始する。時刻ｔ１からt(アイドル時間) が経
過すると、アイドルタイマーがカウントを終了し、Ｉ／
ＯユニットＣを省電力モードに切り換える（時刻ｔ
２）。もし、アイドルタイマーＣのカウント中に、他の
タスクがＩ／ＯユニットＣをアクセスした場合は、その
たび毎にアイドルタイマーＣがリセットされることにな
る。

【００５１】次に、図９の（ｂ）を参照して、本実施例
の各タスクが使用している各Ｉ／Ｏユニットの全電力に
基づくタスクスケジューリングを行った場合の、各タス
クの動作タイミングと、タスクＣに排他制御されたＩ／
ＯユニットＣの動作モードの遷移について説明する。

【００５２】同図において、タスクの構成や各チャート
の表し方は、図９の（ａ）と同様である。

【００５３】このタスクスケジューリング方法では、各
タスクが使用している各Ｉ／Ｏユニットの全電力を計算
して、各タスクごとの全電力を比較し、大きい電力値を
もつタスクに実行優先権をあたえるという方法で、タス
クスケジューリングを行う。図９の（ｂ）の例では、タ
スクＣが使用する各Ｉ／Ｏユニットの全電力値が、他の
タスクに比べて大きい場合を示しており、そのため、タ
スクスケジューラによって、タスクＣに最高の優先権が
与えられるため、タスクＡ，タスクＢにくらべて実行頻
度が高くなっている。

【００５４】チャートでは、時刻ｔ３において、タスク
Ｃの５回目の実行が終了し、タスクＣはＩ／Ｏユニット
Ｃを解放して処理を終了する。また、時刻ｔ３には、Ｉ
／ＯユニットＣのアイドルタイマーＣがアイドル時間の
カウントを開始する。時刻ｔ３からt(アイドル時間)が
経過すると、アイドルタイマーＣがカウントを終了し、
Ｉ／ＯユニットＣが省電力モードに切り換わる（時刻ｔ
４）。

【００５５】ここで、図９の（ａ）と（ｂ）を参照し
て、Ｉ／ＯユニットＣが省電力モードに切り換えるまで
の時間を比較すると、図９の（ｂ）では、時刻ｔ４に省
電力モードに切り換える制御がなされるが、図９の
（ａ）ではそれより遅い時刻ｔ２になって初めて省電力
モードに切り換える制御が行われている。

【００５６】すなわち、本実施例の制御により、時間ｔ
2−ｔ4だけ早く制御を行うことができる。そこで、この
時間間隔に消費されるデバイスの消費電力が低減できる
ことになる。

【００５７】図８の（ａ）は、実行権をスケジューラに
よって与えられたタスクが、各Ｉ／Ｏユニット（以下、
単にデバイスと呼ぶ）の入出力を行うデバイスドライバ
の処理の流れを示すフローチャートである。

【００５８】ステップＳ１２０では、所定のデバイスと
のデータの入出力を行う。

【００５９】ステップＳ１２１では、所定のデバイスに
対応するアイドルタイマーを初期化して、カウントを開
始させる。そして、処理を終了して本ルーチンをコール
した上位処理プログラムの処理ステップに戻る。

【００６０】一方、図８（ｂ）は、アイドルタイマーの
カウント終了で起動される割込み処理ルーチンの処理の
流れを示す図である。

【００６１】ステップＳ１２２では、アイドルタイマー
がカウント終了したデバイスを、省電力モードに切り換
える。

【００６２】ステップＳ１２３では、アイドルタイマー
の停止を行う。そして、処理を終了して本ルーチンをコ
ールした上位処理プログラムの処理ステップに戻る。

【００６３】以上の制御によって、ユニットの電力モー
ドを切り換えることができる。＜オペレーティングシステムの構成の説明＞以下では、
本実施例の情報処理装置のオペレーティングシステムの
構成について説明する。

【００６４】まず、マルチタスクスケジューリングを実
現するスケジューラについて図４を参照して説明する。
図４は、本実施例のスケジューラの構成を説明する図で
ある。

【００６５】スケジューラは、タイマーによって、例え
ば、１００μｓといった一定時間毎に起動され、実行す
るタスクの切り換えを行う。本実施例のスケジュール制
御は、タスクの優先度を４レベルに分け、優先度スケジ
ューリングを行う。さらに、同一の優先度内では、ラウ
ンドロビン法によって制御を行う。

【００６６】５０〜５３は、各優先レベルのキューヘッ
ダである。優先度４のキューヘッダ５０が最高の優先度
を持ち、キューヘッダ５３が最低の優先度となる。各優
先レベルのキューヘッダ５０〜５３には、実行待ちのタ
スクがリスト構造で連結される。５４〜５７は、それぞ
れの優先度における最後尾に接続された実行待ちのタス
クである。

【００６７】本実施例の各タスクの動作は、それぞれの
タスクがタスクコントローラブロック（ＴＣＢ）と呼ば
れるテーブルを持ち、これに従って制御される。ここの
ＴＣＢは双方向リストによって結合される。また、スケ
ジューリングに用いる実行待ちタスクのキューイング
も、ＴＣＢの双方向リストによって実現される。

【００６８】次に、ＴＣＢの内容を、図５を用いて説明
する。

【００６９】７０は、タスクの識別を行うために、オペ
レーテイングシステムから設定されるタスクＩＤであ
る。７１は、ＴＣＢ相互を結合するＴＣＢリンクデータ
である。７２は、実行待ちタスクを結合するための実行
キューリンクである。７３は、タスク間のセマフォを制
御するためのリンクデータである。７４は、タスクの待
ち優先度データである。７５は、現在のタスクの状態を
表すタスクステータスである。タスクステータス７５に
は、実行の可能／不可能、サスペンド／実行中等のフラ
グが集められている。７６は、タスク自身とその子タス
クの獲得したデバイスを示すデバイスリストである。７
７は、タスクの獲得したデバイスの合計消費電力が書き
込まれている。

【００７０】続いて、ＴＣＢのさらに具体的な構成につ
いて図６の（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。

【００７１】図６の（ａ）は、デバイスリスト７６の構
成を示す図である。デバイスリスト７６は、各タスクの
獲得したデバイス情報を格納し、デバイス獲得時に更新
が行われる。図６中、８０は、獲得したデバイスを識別
するデバイスＩＤである。８１は、各デバイスの消費電
力である。８２は、デバイスを獲得した時刻が格納され
る。８３は、デバイスを獲得したタスクのタスクＩＤで
ある。子タスクの獲得したデバイスは、自身のデバイス
リストと共に、親タスクのデバイスリストにも記録され
る。

【００７２】図６の（ｂ）は、合計消費電力の格納状態
を示す図である。８４は、合計消費電力の格納領域であ
り、デバイスリストのデバイス消費電力８１を合計した
ものが格納される。

【００７３】図６の（ｃ）は、優先度の変数の格納状態
を示す図である。本実施例では、各タスクの優先度の初
期値は、オペレーテイングシステムが設定を行う。そし
て、タスクの使用するデバイスの消費電力に応じて、優
先度の補正を行う。スケジューリングに用いる補正優先
度は以下の式で計算する。補正優先度＝設定値＋電力補正値（式１）格納状態について説明すると、８５は、オペレーテイン
グシステムの定める設定値である。８６は、デバイス消
費電力による補正値である。８８には、（式１）の補正
が行われた優先度が格納される。＜処理動作の説明（図１、図２参照）＞以下では、本実
施例の処理の流れをフローチャートを用いて説明する。

【００７４】本実施例においては、デバイスの使用権獲
得時に、ＴＣＢ内のデバイスリストの追加と合計消費電
力の計算を行う。さらに、合計電力に従って優先度の変
更を行う、という処理を行う。

【００７５】次に、図１を参照して、各デバイスの獲得
を行うデバイスドライバの処理の流れを示すフローチャ
ートである。

【００７６】ステップＳ１００では、デバイスの獲得処
理を行う。即ち、タスクがアクセスしたいデバイスが使
用可能であるかどうかの各種情報をチェックする。

【００７７】ステップＳ１０１では、デバイス獲得がで
きたかどうか判定し、獲得できれば、ステップＳ１０２
へ、できなければ処理を終了する。

【００７８】ステップＳ１０２では、獲得を依頼したタ
スクのＴＣＢのデバイスリストに、新たに獲得したデバ
イスの追加を行う。

【００７９】ステップＳ１０３では、合計電力変数８４
に新デバイスの消費電力を加算する。

【００８０】ステップＳ１０４では、優先度の補正値を
計算し、電力補正値８７に格納する。

【００８１】そして、処理を終了して本ルーチンをコー
ルした上位処理プログラムの処理ステップに戻る。

【００８２】優先度補正値の計算方法としては、例え
ば、以下の式で計算される。優先度補正値＝合計電力×ｋ（ｋ：定数）（式２）また、この計算方法は２次関数であってもよいし、任意
の関数式を用いることができる。

【００８３】さらに、消費電力を複数のランクに分け、
別に設けられた表を参照することで補正値を求めてもよ
い。ここで、大電力のものにより大きな優先度を与える
ように定数を設定することで、大電力のものほど動作時
間を短縮することができる。

【００８４】次に、図２のフローチャートを用いて、タ
スクが所定のデバイスに対するアクセスを終了して、そ
のデバイスの排他的占有を解除するデバイスドライバの
処理の流れを説明する。

【００８５】ステップＳ１１０では、デバイスの解放処
理を行う。

【００８６】ステップＳ１１１では、タスクのＴＣＢの
デバイスリストから、デバイス情報の削除を行う。

【００８７】ステップＳ１１２では、合計電力数８４か
らデバイスの消費電力の減算を行う。

【００８８】ステップＳ１１３では、ステップＳ１０４
と同様に優先度の補正値を計算して格納する。

【００８９】そして、処理を終了して本ルーチンをコー
ルした上位処理プログラムの処理ステップに戻る。

【００９０】以上の処理によって、タスクの使用するデ
バイスの消費電力に応じて、タスクの実行優先度を変更
することができる。以上、説明したように本実施例によ
れば、タスクの使用デバイスの消費電力に応じて実行優
先度を変更するにより、大電力デバイスの使用時間を短
縮することができる。

【００９１】また、その結果として、大電力デバイスは
より早く省電力制御を行うことができるので、操作性を
低下することなしに消費電力を低減することが可能とな
る。

【００９２】また、本実施例では、ラウンドロビン方式
の優先度制御に補正を行う例について説明したが、その
他の優先度処理、例えば動的に優先度を変更するアルゴ
リズムと併用してもよいことは言うまでもない。（実施例２）実施例１では、タスクの使用するデバイス
の電力に応じて実行優先度を変更することにより、省電
力制御を行うまで時間を短縮する例について説明を行っ
た。

【００９３】本実施例では、デバイスが省電力モードか
ら復帰する時の例について説明を行う。

【００９４】デバイスを起動する時には、一時的に大き
な突入電流が流れる。マルチタスクの環境では、大電力
デバイスの再起動が重なることもあり、この場合、非常
に大きな電力消費となってしまう。そこで、本実施例に
おいては、各Ｉ／Ｏ装置の動作状態を検出して、デバイ
スの立ち上げが重なる場合は、新たに起動を要求するタ
スクを待機状態にするという動作を行う。

【００９５】本実施例の情報処理装置の構成は、実施例
１における構成と同様であり、説明を省略する。＜処理動作の説明＞まず、全体の処理の流れについて説
明する。

【００９６】本実施例では、省電力モードのデバイスに
アクセスがあったときは、装置の消費電力を検出して、
デバイスの起動が可能か判定し、可能であれば起動す
る。同時にタイマーをスタートさせて、デバイスの動作
が安定するまでの時間、待機を行う。タイマーのカウン
トが終了したら、コマンドの実行を行う。

【００９７】一方で、デバイスの起動が不可能であった
場合は、タスクの状態を待機状態に変更し、先行するデ
バイスの使用が終わるまで待機する。先行デバイスの使
用終了により、デバイスの再起動ルーチンが呼び出さ
れ、立ち上げが開始される。

【００９８】以上の処理を行うために、メインメモリ３
内には図１３に示す以下のような領域を設ける。

【００９９】まず、共通のメモリ領域内には、装置の消
費電力を記録する合計電力レジスタを設ける。合計電力
レジスタは、各デバイスドライバが状態の変化に応じて
更新を行うことで、リアルタイムの消費電力を示すよう
にする。さらに、装置電源の供給可能な電力を示す最大
電力レジスタを設ける。また、起動待ちのデバイスを管
理するために、デバイス起動待ちリストを設ける。デバ
イス起動待ちリストには、起動待ちを行うデバイスのＩ
Ｄと要求するタスクＩＤ、再起動ルーチンのエントリ等
が記されている。

【０１００】また、各デバイスドライバのメモリ領域内
には、図１４に示すように、省電力モード時に受けた命
令を一時的に保存するコマンドバッファを設ける。ま
た、デバイスの平常動作、起動時の消費電力を格納する
テーブルを持つ。

【０１０１】さらに、各デバイスの制御部には、起動時
にデバイスが安定するまでの時間をカウントする安定待
ちタイマーを設ける。

【０１０２】以下では、図１０〜１２のフローチャート
を用いて、本実施例の処理動作について説明を行う。

【０１０３】図１０は、省電力モードにあるデバイス
に、タスクがアクセスを行った時に起動される、Ｉ／Ｏ
トラップ処理の流れを示すフローチャートである。

【０１０４】ステップＳ２００では、所望のデバイスに
対するアクセス要求の内容をコマンドバッファ領域に格
納する。

【０１０５】ステップＳ２０１では、装置全体の使用電
力を示す合計電力レジスタの値を、ＣＰＵ１内に読み込
む。

【０１０６】ステップＳ２０２では、合計電力レジスタ
の値にデバイスの電力を加算した結果が最大電力レジス
タの値を越えるか判定し、越えればステップＳ２０６
へ、越えなければステップＳ２０３へ進む。

【０１０７】ステップＳ２０３では、デバイスの起動が
可能であると判定し、合計電力レジスタの値にデバイス
の起動時の電力の値を加算する。

【０１０８】ステップＳ２０４では、電源制御部４と該
当デバイスの制御部に指示を行い、デバイスに電源を投
入する。

【０１０９】ステップＳ２０５では、デバイスの安定待
ちタイマーをリセットし、カウントをスタートさせて処
理を終了する。

【０１１０】ステップＳ２０６では、デバイスの起動が
不可能となったので、起動を要求したタスクの動作状態
を「イベント待ち」の状態に切り換える。

【０１１１】ステップＳ２０７では、タスクをデバイス
起動待ちのリストに追加し、処理を終了する。

【０１１２】次に、図１１を参照して、デバイスの安定
待ちタイマーのカウントが終了した時に発生する割込み
処理の流れを示すフローチャートである。

【０１１３】ステップＳ２１０では、コマンドバッファ
から、所要のデバイスに対する命令を取り出す。

【０１１４】ステップＳ２１１では、ステップＳ２１０
で取り出した命令に従って、デバイスの入出力処理を行
う。

【０１１５】ステップＳ２１２では、合計電力レジスタ
の値から、デバイスの起動時電力を減算し、平常動作時
に電力値を加算する。

【０１１６】ステップＳ２１３では、デバイス起動待ち
リストの先頭を読み込む。ステップＳ２１４では、デバ
イス起動待ちリストに登録があるか判定し、あれステッ
プＳ２１５へ進み、なければ処理を終了する。

【０１１７】ステップＳ２１５では、デバイス起動待ち
リストに登録されたデバイスの再起動ルーチンを呼び出
して処理を終了する。

【０１１８】次に、図１２は、起動待ちリストに登録さ
れたデバイスを再起動する時の、処理の流れを示すフロ
ーチャートである。

【０１１９】ステップＳ２２０では、デバイス起動待ち
リストから当該デバイスのＩＤ等の削除を行う。

【０１２０】ステップＳ２２１では、合計電力レジスタ
の値にデバイスの起動時電力値を加算する。

【０１２１】ステップＳ２２２では、タスクの動作状態
を「実行可能」に変更する。

【０１２２】ステップＳ２２３では、電源制御部４と該
当デバイスの制御部に指示を行って、デバイスに電源を
投入する。

【０１２３】ステップＳ２２４では、デバイスの安定待
ちタイマーをリセットし、カウントをスタートさせて処
理を終了する。

【０１２４】以上の処理により、複数のデバイスが同時
に起動され、装置の最大電力を越えるのを防ぐことが可
能となる。

【０１２５】以上、説明したように本実施例によれば、
各タスクの使用するデバイスの電力を検出することで、
複数のデバイスが同時に起動されて装置の最大電力を越
えるのを防ぐことが可能となる。これによって、装置の
ピーク電流を低く抑えることができるので、電源、及び
装置の小型化、コスト低減することが可能となる。

【０１２６】尚、本発明は、複数の情報処理装置から構
成されるシステムに適用しても１つの情報処理装置から
成る装置に適用しても良い。また、本発明は、システム
或は装置にプログラムを供給することによって達成され
る場合にも適用できることはいうまでもない。

【０１２７】以上、説明したように本発明によれば、各
タスクの使用するハードウェア資源の全電力を検出し
て、各ハードウェア資源の待機時間が最小になるよう
に、タスクのスケジューリングを行うので、操作性を低
下することなく、消費電力を最小にできるという効果が
ある。

【０１２８】さらに、各ハードウェア資源の大電力タイ
ミングを分散させて装置全体の電力を平均化するように
制御できるので、小容量の電源が使用できる様になり、
装置の小型化、低コスト化を図れるという効果がある。

【０１２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、消
費電力を低減する情報処理を行うことができる。

【０１３０】

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における情報処理装置での、タスクの
Ｉ／Ｏデバイス獲得処理の制御を示すフローチャートで
ある。

【図２】実施例１における情報処理装置での、タスクの
Ｉ／Ｏデバイス解放処理の制御を示すフローチャートで
ある。

【図３】本実施例における情報処理装置の概略構成を示
すブロック図である。

【図４】本実施例における情報処理装置のタスクスケジ
ューラの優先度制御を説明する図である。

【図５】本実施例における情報処理装置のタスクコント
ロールブロックの構成を示す図である。

【図６】本実施例における情報処理装置のタスクコント
ロールブロックの内容を説明する図である。

【図７】本実施例における情報処理装置の各ＩＯユニッ
トに対する電力供給制御構成を示すブロック図である。

【図８】本実施例における情報処理装置のデバイス入出
力制御を示すフローチャートと、タイマー終了時の割込
み制御を示すフローチャートである。

【図９】本実施例における情報処理装置の省電力制御の
様子を説明するタイミングチャートである。

【図１０】実施例２における情報処理装置のデバイスの
起動制御を示すフローチャートである。

【図１１】実施例２における情報処理装置のタイマー終
了時の制御を示すフローチャートである。

【図１２】実施例２における情報処理装置の待機デバイ
スの再起動制御を示すフローチャートである。

【図１３】実施例２における情報処理装置のタスクスケ
ジューラで用いるスケジューリングのための各種基本パ
ラメータを示す。

【図１４】実施例２における情報処理装置の各デバイス
ドライバの管理領域を示す図である。

【図１５】本実施例の情報処理装置のＣＰＵ周辺回路２
の構成を示す図である。

【符号の説明】

１ＣＰＵ２ＣＰＵ周辺回路３メインメモリ４電源制御部５表示制御部６表示部７ＦＤＤ制御部８ＦＤＤ９ＨＤＤ制御部１０ＨＤＤ１１ＣＤ−ＲＯＭ制御部１２ＣＤ−ＲＯＭドライブ１３プリンタ制御部１４内蔵プリンタ１５デジタイザ制御部１５通信インターフェイス１６〜１８端末機２１〜２６スイッチ２７スイッチング電源２８ＡＣプラグ３０ＣＰＵメモリユニット３１表示ユニット３２ＦＤＤユニット３３ＨＤＤユニット３４ＣＤ−ＲＯＭユニット３５プリンタユニット３６通信ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者巽栄作東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者森重樹東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者長崎克彦東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者福田亮治東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者原田隆史東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (56)参考文献特開平７−168726（ＪＰ，Ａ) 特開平１−118915（ＪＰ，Ａ) 特開平４−316115（ＪＰ，Ａ) 特開平４−288610（ＪＰ，Ａ) 特開平４−169919（ＪＰ，Ａ) 特開平１−59413（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 9/46 G06F 1/32 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ) ＣＳＤＢ（日本国特許庁)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のタスクを時分割で実行する情報処
理装置であって、各タスクがアクセスするデバイスの合計消費電力を、各
タスク毎に記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されたタスク毎の合計消費電力に基
づき、該合計消費電力が多いタスクが少ないタスクより
処理の実行頻度が高くなるようにタスクの実行順序を決
定する決定手段と、前記決定手段により決定された実行順序に基づき、各タ
スクの処理を実行する実行手段とを備えることを特徴と
する情報処理装置。
【請求項２】所定時間以上アクセスされないデバイス
に供給する電力を低下させる電力制御手段を更に備える
ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】前記電力制御手段により電力供給が低下
させられたデバイスにタスクによりアクセス要求がある
と、電力供給の低下を解除する解除手段を更に備えるこ
とを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】実行されるタスクにより使用されないデ
バイスへの電力を低下させる電力制御手段を更に備える
ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項５】複数のタスクを時分割で実行する情報処
理方法であって、各タスクがアクセスするデバイスの合計消費電力を、各
タスク毎に記憶する記憶工程と、前記記憶工程によって記憶されたタスク毎の合計消費電
力に基づき、該合計消費電力が多いタスクが少ないタス
クより処理の実行頻度が高くなるようにタスクの実行順
序を決定する決定工程と、前記決定工程により決定された実行順序に基づき、各タ
スクの処理を実行する実行工程とを備えることを特徴と
する情報処理方法。
【請求項６】所定時間以上アクセスされないデバイス
に供給する電力を低下させる電力制御工程を更に備える
ことを特徴とする請求項５に記載の情報処理方法。
【請求項７】前記電力制御工程により電力供給が低下
させられたデバイスにタスクによりアクセス要求がある
と、電力供給の低下を解除する解除工程を更に備えるこ
とを特徴とする請求項６に記載の情報処理方法。
【請求項８】実行されるタスクにより使用されないデ
バイスへの電力を低下させる電力制御工程を更に備える
ことを特徴とする請求項５に記載の情報処理方法。