JPH0231238A - コンピュータのタスク優先度制御方式 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はコンピュータのタスク優先度制御方式に関する
ものである。

（従来の技術） 一つのプロセッサ（ＣＰＵ）を複数の入出力装置にて共
有使用し、各々の入出力装置を制御するタスクをＣＰＵ
により順に実行して各々の入出力装置に対する入出力要
求を行い、入出力装置からの入出力があると、タスクは
入出力装置からの入力に対する処理を行うようにしたシ
ステムがある。このようなシステムにおいては、ｃｐｕ
は一つのタスク実行時にはその処理に占有されることに
なるので、他のタスクは全く実行されない。

ところで今、例えば、１０台の入出力装置があるとする
と、ｃｐｕには１０個のタスクが設定されており、優先
度の高いタスクから順に実行される。

そして、実行要求のあるタスクのうちの最上位にあるタ
スクを実行してそのタスクの受持つ入出力装置に対して
入出力要求を行い、当該入出力装置からの入力を待って
引き続き処理を実行する。

ＣＰＵはこの処理中は当該入出力装置からの入出力開始
から入出力終了までの間を除き、他のタスクの処理を実
行できないので、他のタスクにより動作する他の入出力
装置は休止状態で、画面の変化もなく、キー人力も受付
けられない。しかし、入出力待ちの入出力装置における
入出力開始から入出力終了までの間、及び現在実行中の
タスクの処理が終わった時、ＣＰＵは当該タスクの実行
要求があるまでは、下位の他のタスクの処理を可能とす
る。しかし、入出力装置における入出力開始から終了ま
での時間は、入出力装置が高速処理型であると、短時間
で終わるので、直ぐに割込みがかかることになり、その
ため、上位に高速で高頻度の人出力があれば、下位のタ
スクはなかなか実行の機会が回ってこなくなる。従って
、上位タスクで管理される入出力装置の入出力待ちの時
に、当該タスクにおける優先順位が当該タスク自身によ
り下位に変更されるようにしてあれば、下位にあったタ
スクの実行の機会が回り易くなる。これにより、上位に
高い頻度で実行されるタスクが複数ある場合でも下位タ
スクにより入出力される入出力装置からの作業が可能に
なるが、しかし、タスク優先度の変更はシステム全体の
状況に即したものとならないと、高頻度のタスクの実行
に支障を来たすことになるので、システムとしての全体
の状況を把握した上で優先度順位の変更を決めなければ
ならないことから、極めて難しい。

このように、従来システムにおける複数の各入出力装置
を処理する各タスクの優先度制御はそれらのタスク自身
が優先度制御処理を行わなければ希望するタスク優先度
列が構築されず、従って、優先変更処理をタスクに持た
せていないと、上位に高速入出力型の入出力装置があり
、そのタスクが高頻度で実行されることになり、このよ
うな場合には、特定の高速入出力装置のみが稼働して他
は稼働されないと云う事態が発生して、システムの処理
効率を低下させる。

すなわち、タスクは優先度の高いものが実行され、しか
も、その実行されたタスク対応の入出力装置の入出力待
ち時には当該入出力が終了するまでは、他の下位タスク
が実行されるものの、上位優先度のタスク対応の入出力
装置の入出力が終了すると再びこの上位優先度のタスク
によりＣＰＵが占有されてしまうので、上位の入出力装
置が高速型であると、下位のタスク程、実行される機会
が少なくなる。

そのため、特定の高速入出力装置のみが稼働して他は稼
働されないと云う事態が発生し、システムの処理効率が
低下する。これを打開するには、実行したタスク対応の
入出力装置の入出力が終了した後の当該タスクの優先度
を変え、下位のタスクの実行を可能にすれば良いが、こ
の場合、どのような優先度に変更すれば良いかが効率上
、重要な問題となり、システム全体の構成や機能、そし
て、稼働頻度等を総合的に把握していなければ、タスク
の優先度変更処理のプログラム設計が難しいので、シス
テムに合せた適切な設定がし難い。

（発明が解決しようとする課題） このように、一つのＣＰＵを段数の入出力装置で共用す
る場合、各入出力装置の稼働は各入出力装置単位でＣＰ
Ｕ側に持たせであるタスクにより行うが、タスクには優
先度が設定してあり、ＣＰＵはこれらタスクのうち、優
先度の高いものから実行する。

そして従来システムにおける複数の各高速入出力装置を
処理する各タスクの優先度制御はそれらのタスク自身に
委ねられているので、実行したタスク自身に優先度制御
処理機能を持たせていなければ希望するタスク優先度列
が構築されず、従って、優先変更処理をタスクに持たせ
ていないと特定の入出力装置のみが稼働して他は稼働さ
れないと云う事態を招きかねず、システムの処理効率が
低下させる。

これを打開するには、実行したタスク対応の入出力装置
の入出力が終了した後の当該タスクの優先度を変え、下
位のタスクの実行を可能にすれば良いが、この場合、ど
のような優先度に変更すれば良いかが効率上、重要な問
題となり、システム全体の構成や機能、そして、稼働頻
度等を総合的に把握していなければ、タスクの優先度変
更処理のプログラム設計が難しいので、システムに合せ
た適切な設定がし難い。

そこで、この発明の目的とするところは、各入出力装置
が最適に稼働できるようにして、システムの処理能率を
向上させることができるようにしたコンピュータにおけ
るタスク優先度制御方式を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は次のように構成する
。すなわち、一つのＣＰＵに実行させるタスクを複数用
意し、各タスクには使用対象とする入出力装置を定める
と共に設定したタスクの優先度列テーブルに従って、前
記ＣＰＵにより高優先度のタスクより実行し、当該タス
クの使用入出力装置に対する入出力の待ちの期間及び当
該タスクの実行終了時に下位タスクの実行を可能にした
コンピュータシステムにおいて、機器とその機器を現在
使用中のタスクとを登録する機器使用タスクテーブルと
、設定可能な最高優先度と基礎となるベース優先度を予
め登録した優先度範囲テブルとを設け、オペレーション
システムには実行中のタスクから該タスクの使用してい
る入出力装置に対しての入出力要求時、前記機器使用タ
スクテーブルにその入出力装置に対して入出力要求を行
ったタスクのタスク番号を使用中タスクとして登録し、
当該入出力装置の入出力完了通知時、当該入出力装置を
使用中のタスク番号を前記機器使用タスクテーブルから
求め、該タスク番号に対応した最高優先度とベース優先
度を優先度範囲テーブルより求めてこの求めた最高優先
度とベース優先度の範囲内でそのタスクの優先度を決定
し、タスク優先度列テーブルにおける前記決定優先度位
置に登録し、優先度列テーブルにおける当該登録位置か
ら前記ベース優先度範囲内の旧登録タスクは当該範囲内
で下位にシフトして更新登録を行わせるようにしたもの
である。

（作　用） すなわち、一つのＣＰＵに実行させるタスクを複数用意
し、各タスクには使用対象とする入出力装置を定めると
共に設定したタスクの優先度列テーブルに従って前記Ｃ
ＰＵにより高優先度のタスクより実行し、当該タスクの
使用入出力装置に対する入出力の待ちの期間及び当該タ
スクの実行終了時に下位タスクの実行を可能にしたコン
ピュータシステムにおいて、実行中のタスクから該タス
クの使用している入出力装置に対して入出力要求した時
、オペレーションシステムは前記機器使用タスクテーブ
ルにその入出力装置に対して入出力要求を行ったタスク
のタスク番号を使用中タスクとして登録しておく。そし
て、当該入出力装置の入出力完了時にオペレーションシ
ステムは当該入出力装置を使用中のタスク番号を前記機
器使用タスクテーブルから求め、これより該タスク番号
に対応した最高優先度とベース優先度を優先度範囲テー
ブルより求め、更にこの求めた最高優先度とベース優先
度の範囲内でそのタスクの優先度を決定し、タスク優先
度列テーブルにおける前記決定優先度位置に登録し、優
先度列テーブルにおける当該登録位置から前記ベース優
先度範囲までの旧登録タスクは当該範囲内で下位にシフ
トして更新登録する。このようにオペレーションシステ
ム側でタスク実行毎にタスクの優先度を予め定めた所定
の範囲内で変化させてゆくので、他の入出力装置に−も
共用のＣＰＵの割当てが行われることになり、これによ
りシステムの処理効率を向上できる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第
１図は本発明の一実施例を示す構成図であって、１はＣ
ＰＵ、２は専用メモリ、２ａ〜３ｎはそれぞれ高速入出
力が可能な入出力装置群であり、これらはＣＰＵＩに接
続されて要求によりＣＰＵＩ側で当該要求の生じた入出
力装置３ａ〜３ｎの処理タスクを実行することにより、
当該処理タスクの対応する入出力装置による入出力操作
が可能になっている。専用メモリ２はこれら各タスクや
後述するテーブル類がおかれており、各タスクは現在の
自タスクの優先順位により高優先のものが実行されるよ
うになっている他、優先順位はテーブルに従って、順次
所定の変更がなされるようにオペレーティングシステム
を構成しである。前記テーブルは以下に示す如きである
。

第２図はマルチタスキング機能をサポートしているタス
クデイスパッチャ（ＣＰＵの制御プログラム）がタスク
選択の基準に用いるタスク優先度列テーブルＴ１であり
、ＣＰＵＩは上から下へ、くなっている。そして、この
テーブルＴＩは前記タスクの実行時に書き変えられるよ
うになっている。

第３図は高速入出力に対しての入出力要求（Ｓｔａｒｔ
　）時、その機器を使用中である旨の情報として、タス
ク番号が格納される機器使用タスクテーブルＴ２であっ
て、上記入出力要求による使用中である機器のタスク番
号が、その機器対応位置に登録される。

第４図は機器（上記入出力要求による使用中である装置
）の入出力完了通知（Ｐｏｓｔ）時、その機器を使用中
のタスクの番号を第３図の機器使用テーブルＴ２から求
め、それを検索キーとしてそのタスクの最高優先度とベ
ース優先度を決めるために用いるタスクの優先度範囲テ
ーブルＴ３を示す。

このタスクの優先度範囲テーブルＴ３にはとり得る最高
の優先度の範囲を示すデータと基礎となる優先度を示す
データが各タスク番号毎に設定され登録されていて、要
求により実行されたタスクはそのタスクの最高優先度に
なるよう第２図のテーブルＴｌの当該順位位置に当該タ
スクの番号を入れ、当該番号がおかれていたもとの位置
における当該番号を削除して第２図のテーブルＴｌ内の
タスク番号格納領域内のタスク番号データを詰める。こ
のような機能をオペレーションシステム側に持たせであ
る。

次にこのような構成の本発明の作用を第５図を参照して
説明する。本発明では高速入出力装置に対しての入出力
要求（５ｔａｒｔ　）時、機器使用タスクテーブルにそ
の機器に対して入出力要求を行ったタスクのタスク番号
を使用中タスクとして登録し、その機器の入出力完了通
知（Ｐｏｓｔ）時、その機器を使用中のタスク番号を求
め、そのタスク番号に対応した最高優先度とベース優先
度を優先度範囲テーブルより求め、この求めた最高優先
度とベース優先度からそのタスクのカレント優先度を決
定し、タスク優先度列の最高優先度から行うようにタス
クデイスパッチャに指示するようにしたものである。具
体的に説明すると、本システムでは高速入出力装置に対
しての入出力要求（Ｓｔａｒｔ　）時、機器使用タスク
テーブルＴ２に、その機器に対して入出力要求を行った
タスクのタスク番号を使用中タスクとして登録する。例
えば、「機器１」を制御するタスクが”タスク番号４“
「機器２」を制御するタスク力げタスク番号５”「機器
３」を制御するタスクが”タスク番号６”であったとし
、今、「機器１」を制御するタスクが実行されたとする
と、機器使用タスクテーブルＴ２の「機器１」対応箇所
にはその制御タスク番号である”タスク番号４ｍなるデ
ータが格納され、「機器３」を制御するタスクが実行さ
れたとすると、機器使用タスクテーブルＴ２の「機器３
」対応箇所にはその制御タスク番号である”タスク番号
６１なるデータが格納され、実行されていない機器の対
応箇所には”ＦＦ”なるデータが格納される。

そして、実行されたタスクが使用している機器より入出
力完了通知（Ｐｏｓｔ）あると、ＣＰＵＩはその機器を
使用中のタスク番号を機器使用テーブルＴ２から求め、
そのタスク番号に対応した最高優先度とベース優先度を
優先度範囲テーブルＴ３より求める。

これは例えば「タスク番号４」から「タスク番号６」ま
でのタスクは、「最高優先度゛４′」で、且つ「ベース
優先度′６゛」と設定しであるとすると、「タスク番号
４」の「機器１」の最高優先度はＭ４Ｎ、ベース優先度
はｒ−６−Ｊであることから、実行されたタスクが使用
している機器が「機器１」であったとすると、ＣＰＵＩ
は優先度列テーブルＴ１における優先度ｒ＝４−Ｊの位
置に「タスク番号４」のデータを置き、優先度「５゛」
からｒ−６１の位置にあった「タスク番号５」から「タ
スク番号６Ｊまでのデータをこれらのベース優先度であ
る優先度ｒ−６１の範囲内で一つずつ順位を下げるよう
に優先度列テーブルＴＩを書替える。

このようにして、ＣＰＵＩはベース優先度からそのタス
クのカレント優先度を決定し、優先度列テーブルＴＩを
変更してからタスク優先度列の最高優先度よりタスクを
実行するように、タスクデイスパッチャに指示する。従
って、高速入出力を伴うタスクの優先度がカレントに変
化し、他の高速入出力装置と共用のＣＰＵの割当てが行
われることによりシステムの処理効率を高くすることが
できる。「タスク番号４」のタスクが実行を終了すると
機器使用テーブルＴ２における「機器１」の「タスク番
号４」がｒＦＦＪに書き変えられる。

また、この状態で次に「タスク番号６」のタスクが実行
されたとすると、このタスクの使用している機器が「機
器３」であるので、ＣＰＵＩは機器使用タスクテーブル
Ｔ２の「機器３」対応の項に「タスク番号６」を記録し
、そして、このタスクが使用している機器より入出力完
了通知（Ｐｏｓｔ）あると、ＣＰＵＩは「機器３」を使
用中のタスク番号を機器使用テーブルＴ２から求め、そ
の「タスク番号６」に対応した最高優先度とベース優先
度を優先度範囲テーブルＴ３より求める。そして、ＣＰ
ＵＩは優先度列テーブルＴｌにおける優先度Ｍ４Ｍの位
置に「タスク番号６」のデータを置き、優先度ｒ−４”
Ｊから「５゛」の位置にあった「タスク番号５」から「
タスク番号６」までのデータをこれらのベース優先度で
ある優先度ｒ＝　６１の範囲内で一つずつ順位を下げる
ように優先度列テーブルＴＩを書替える。そして、優先
度列テーブルＴｌを変更してからタスク優先度列の最高
優先度よりタスクを実行するように、タスクデイスパッ
チャに指示する。「タスク番号６」のタスクが実行を終
了すると機器使用テーブルＴ２における「機器３」の「
タスク番号６」がｒＦ　ＦＪに書き変えられる。

このように、本システムでは共通のＣＰＵによりそれぞ
れ実行されるタスクを複数用意し、各タスクには使用対
象とする入出力装置を定めると共に予め定めたタスクの
優先麿列テーブルに従って、前記ＣＰＵにより高優先度
のタスクより実行し、当該タスクの使用人出力装置に対
する人出力の待ちの期間及び当該タスクの実行終了後に
下位タスクの実行を可能にしたコンピュータシステムに
おいて、オペレーションシステムにはタスク実行毎にタ
スクの優先度を予め定めた所定の範囲内で変化させてゆ
くようにしたものであり、そのために、オペレーション
システム側には実行中のタスクから該タスクの使用して
いる入出力装置に対しての入出力要求時、機器使用タス
クテーブルにその入出力装置に対して入出力要求を行っ
たタスクのタスク番号を使用中タスクとして登録し、当
該入出力装置の入出力完了通知時、当該入出力装置を使
用中のタスク番号を求め、そのタスク番号に対応した最
高優先度とベース優先度を優先度範囲テーブルより求め
、この求めた最高優先度とベース優先度からそのタスク
のカレント優先度を決定し、タスク優先度列テーブルに
おける前記決定優先度位置に登録し、優先度列テーブル
における当該登録位置から前記ベース優先度範囲内の旧
登録タスクは当該範囲内で下位にシフトして更新登録し
て後、タスク優先度列の最高優先度から実行させるべき
タスクの実行を始めるようタスクデイスパッチャに指示
するようにした機能を持たせたものである。従って、高
速人出力を伴うタスクの優先度がタスクの実行毎にカレ
ントに変化し、他の入出力装置にも共用のＣＰＵの割当
てが行われることによりシステムの処理効率を高くする
ことができる。

尚、本発明は上記し、且つ、図面に示す実施例に限定す
ることなくその要旨を変更しない範囲内で適宜変形して
実施し得ることは勿論であり、例えば、上記実施例では
入出力装置の入出力が終わると、最高優先度とベース優
先度からその入出力装置を使用しているタスクのカレン
ト優先度を決定し、その後、タスク優先度列の最高優先
度から実行させるべきタスクの実行を始めるようタスク
デイスパッチャに指示するようにしたが、タスクデイス
パッチャへの指示は必ずしも行なわなくとも良い。

〔発明の効果〕

以上、詳述したように本発明によれば、高速人出力を伴
うタスクの優先度がカレントに変化し、他の入出力装置
にも共用のＣＰＵの割当てが行われることによりシステ
ムの処理効率を高くすることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図乃
至第４図はそれぞれ本発明で使用する各種テーブルを示
す図、第５図は本発明の詳細な説明するための図である
。 １・・・ＣＰＵ、２・・・専用メモリ、３ａ〜３ｎ・・
・入出力装置、Ｔｌ・・・優先度列テーブル、Ｔ２・・
・機器使用タスクテーブル、Ｔ３・・・優先度範囲テー
ブル。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一つのＣＰＵに実行させるタスクを複数用意し、各タス
   クには使用対象とする入出力装置を定めると共に設定し
   たタスクの優先度列テーブルに従って、前記ＣＰＵによ
   り高優先度のタスクより実行し、当該タスクの使用入出
   力装置に対する入出力の待ちの期間及び当該タスクの実
   行終了時に下位タスクの実行を可能にしたコンピュータ
   システムにおいて、機器とその機器を現在使用中のタス
   クとを登録する機器使用タスクテーブルと、設定可能な
   最高優先度と基礎となるベース優先度を予め登録した優
   先度範囲テーブルとを設け、オペレーションシステムに
   は実行中のタスクから該タスクの使用している入出力装
   置に対しての入出力要求時、前記機器使用タスクテーブ
   ルにその入出力装置に対して入出力要求を行ったタスク
   のタスク番号を使用中タスクとして登録し、当該入出力
   装置の入出力完了時、当該入出力装置を使用中のタスク
   番号を前記機器使用タスクテーブルから求め、該タスク
   番号に対応した最高優先度とベース優先度を優先度範囲
   テーブルより求めてこの求めた最高優先度とベース優先
   度の範囲内でそのタスクの優先度を決定し、タスク優先
   度列テーブルにおける前記決定優先度位置に登録し、優
   先度列テーブルにおける当該登録位置から前記ベース優
   先度範囲内の旧登録タスクは当該範囲内で下位にシフト
   して更新登録を行わせるようにしたことを特徴とするコ
   ンピュータのタスク優先度制御方式。