JPH0199132A - マルチタスク実行装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、マイクロプロセッサ−を用いて制御するシス
テムにおいて、２つ以上のタスク（仕事）を１つのマイ
クロプロセッサ−で時分割に実行し、複数のタスクに対
し優先順位をつけてプログラム実行時間を管理し、しか
もタスク切り換えのためのロス時間無く自動的にタスク
を変更しシステムを制御することのできるマルチタスク
実行装置に関するものである。

従来の技術 マイクロプロセッサ−を利用してタスクを実行する場合
、１つのマイクロプロセッサ−に対して、レジスタ群、
スタックポインタ、ステータスレジスタ等からなる１組
のレジスタファイルを準備し、マイクロプロセッサ−か
らの命令に応じて、同レジスタファイルに必要なデータ
を転送しながらタスクを実行する方式のものが多い。こ
の方式では常時１つのタスクしか実行できないから、実
行効率が悪くなる。そこで、従来から、１つのマイクロ
プロセッサ−に対して設けられた１組のレジスタファイ
ルを時分割で使用し、複数のタスクを時分割で実行する
方式が用いられている。そのうち、最も典型的なものは
、マイクロプロセッサ−の１命令毎にタスクを切換える
方式である。ところが、この方式では、２つ以上のタス
クを１命令毎に順次切換えて実行するだけであるから、
複数のタスク間に実行時間の優先順位をもたせることか
できない。しかもタスクを切換えるたびに１、それまで
レジスタファイルに格納されていたデータを、−旦メモ
リ−（スタック）領域に待避させ、次のタスクに必要な
データを別のメモリー空間等からレジスタファイルに呼
び込む操作が必要となる。このデータの切換時間中はタ
スクを実行することができず、したがって時間的なロス
が大きくなる。

一方、このような１命令毎のタスク切換えではなく、ユ
ーザープログラムによって複数のタスクの時間管理を行
い、割込処理等を用いてタスク切換えを行う方式も知ら
れている。この方式によれば、プログラムの作成時に予
め複数のタスクの実行時間に優先順位を設けることも可
能である。しかし、プログラムによって優先順位を設定
するにはプログラム内容に対する高度な理解が必要であ
り、マイクロコンピュータを使用するユーザーが、その
ユーザーの仕様に合ったプログラムを作成し、優先順位
を設定することは実際上極めて困難である。しかも、こ
の場合でも１つのマイクロプロセッサ−に対して１組の
レジスタファイルしか存在しないから、タスクの切換え
のたびにデータの待避と呼び込みを繰り返す必要があり
、したがって時間的なロスは依然として解消されない。

このような問題点を解決するために、１つのマイクロプ
ロセッサ−に対して複数のレジスタファイルを準備し、
マイクロプロセッサ−（プログラム）からの命令に従っ
てマルチプレクサ−を切換え、複数のレジスタファイル
を順次切換えながら複数のタスクを時分割で実行する方
式もある。このようにすれば、１つのタスクに対して１
つのレジスタファイルが準備されているから、切換え時
にデータを待避させたり、呼び込んだりする必要はなく
、したがって時間的なロスは少なくなる。

しかしこの場合でも複数のタスクの切換え設定や各タス
クの実行時間の優先順位はプログラムによって設定しな
ければならない。このためユーザーがユーザーの仕様に
合わせてプログラムを作成するには相当大きな負担がか
かることになる。

発明が解決しようとする問題点 このように、従来複数のタスクを１つのマイクロプロセ
ッサ−で実行させる場合には、仮にレジスタファイルが
複数あったとしても、タスク毎のデータ管理、実行時間
管理、優先順位等をプログラムで設定しなければならな
いという問題があった。

本発明は、タスク毎にレジスタファイルを持ち、タスク
を切り換える時のデータ待避にかかる時間的ロスを無（
し、また、タスク毎にタスク実行時間のデータを持ち、
そのタスクが実行する時間を自動的にカウンタに設定す
ることで、タスク毎の実行時間管理と、優先順位の管理
を行う機能を持たせることにより従来の問題を解決する
ものである。

問題点を解決するための手段 本発明は上述の問題点を解決するために、タスク毎にレ
ジスタファイルを設けるとともに、各レジスタファイル
の中にタスク実行時間のデータレ、タスクを設け、その
データレジスタの値を順次自動的にカウンタに設定し、
そのカウンタの設定時間ごとに、各々のタスクを実行さ
せるようにしたものである。

作用 このようにすれば、データレジスタの値、いいかえれば
カウンタの設定時間を操作するだけでタスクの実行時間
に差をつけ、それによりタスク間の優先順位を設けるこ
とができる。したがって、１つのマイクロプロセッサで
時間的に無駄な（複数のタスクの優先順位をつけ１時分
割で実行することが可能となる。

実施例 本発明の一実施例を第１図、第２図に示すブロック図を
用いて詳しく述べる。この例では４つのタスクの時分割
実行が可能なもの、すなわち、レジスタファイルを４つ
持つシステムについて述べる。第１図において、レジス
タファイル群１は４つのタスクを受持つレジスタファイ
ルＡ、Ｂ。

Ｃ，Ｄからなる。各レジスタファイルＡ−Ｄは、第２図
に示すように、レジスタ群ＩＡ〜ＬＤ、スタックポイン
タ２．Ａ〜２Ｄ、ステータスレジスタ３Ａ〜３Ｄ、プロ
グラムカウンタ４Ａ〜４Ｄ、タスク実行時間用データレ
ジスタ５Ａ〜５Ｄを各々備えている。各レジスタファイ
ルＡ−Ｄ内に設けたタスク実行時間用データレジスタ５
Ａ〜５Ｄの値は中央処理装置（ＣＰＵ、図示せず）から
の命令により設定され、タスクが切り換えられた時に、
タスク実行時間用データレジスタ５Ａ〜５Ｄの値はカウ
ンタバス２を通してカウンタ３に転送され、その値が自
動的に設定される。その後カウンタ３は、カウントクロ
ックにもとづいて設定値に達するまでカウント動作を行
う。そしてカウンタ３に値がセットされてからカウント
値が設定値になるまでの間がタスク実行時間となり、こ
の間にひとつのタスクが実行される。カウンタ３のカウ
ント値が設定値になると、カウンタ３がパルスを発生す
る。このパルスがタスク指定回路４に入力され、タスク
指定回路４により次のタスクを決定する。タスク指定回
路４からの信号はデコーダ５によりデコードされ、次の
タスクを実行すべくレジスタファイルＡ−Ｄを切り換え
、同様の動作により次のタスクを実行する。

なお、各レジスタファイルＡ−Ｄからの実行時間用デー
タ以外のデータは、それぞれのタスク実行時間内にシス
テムバス６を介してアドレスカウンタ、ＡＬＵ等（図示
せず）に転送され、本来のタスクの実行に使用される。

このようにすれば、タスク間の優先順位はタスク実行時
間用データレジスタ５Ａ〜５Ｄの値を、レジスタファイ
ル毎に差をつけてお（たけて可能になる。したがって、
ユーザーが実行プログラムによって優先順位を設ける必
要はなく、ユーザーの負担を大幅に軽減することができ
る。もちろん、この場合にもレジスタファイルは各タス
ク毎に設けられているから、タスク切換時のデータの待
避や呼び込みは不要となり、したがってタスク切換えに
伴うロスは生じない。

なお、タスク実行時間用データレジスタ５Ａ〜５Ｄの初
期設定はプログラムで行う必要があるが、従来のように
時間管理を行ないユーザープログラムでタスク毎の実行
時間管理を行う必要はなくなる。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、簡単な制御回路に
より、ユーザプログラムに負担をかけずに１つのマイク
ロプロセッサで複数個のタスクを時分割で、タスク毎の
優先順位をつけ、実行することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のマルチタスク実行装置のブ
ロック図、第２図は上記実施例で用いるレジスタファイ
ル構成例を示すブロック図である。 １・・・・・・レジスタファイル群、２・・・・・・カ
ウンターバス、３・・・・・・カウンター、４・・・・
・・タスク指定回路、５・・・・・・デコーダ回路、６
・・・・・・システムバス。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数のタスクに対応する複数のレジスタファイルを備え
   、上記各レジスタファイル中にそれぞれタスク時間を決
   定するデータレジスタを設け、前記各データレジスタの
   値を逐次カウンターに設定し、前記カウンタの出力によ
   り、上記複数のレジスタファイルを順次切換え、複数の
   タスクを時分割で実行することを特徴とするマルチタス
   ク実行装置。