JPH0340034A - プロセスの実行多重度制御処理装置 - 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】 〔概　要〕 持ち要求の数等の変化に応じて実行多重度を変更するプ
ロセスの実行多重度制御処理方式に関し。

プロセスについての持ち要求の数及び空きスレッドの数
の変化に応じてプロセスの実行多重度を動的に変更可能
と することを目的とし。

プロセスについての持ち要求の数と空きスレッドの数と
をフィードバック機構部において求められた監視時間間
隔で監視するモニタリング機構部と、前記監視の結果に
基づいてスレッドの増減数と新たな監視時間間隔とを求
めるフィードバック機構部と、前記スレッドの増減数に
従って前記スレッドの数を変更することによって、実行
多重度を変更する多重度変更部とを設け、前記持ち要求
の数の増加又は減少若しくは空きスレッドの数に応して
、前記多重度変更部が前記スレッドの数を増加又は減少
させることにより前記実行多重度を大きく又は小さくす
ると共に、前記モニタリング機構部がより短い又はより
長い監視時間間隔で前記監視を行うように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、プロセスの実行多重度制御処理方式に関し、
更に詳しくは、持ち要求の数等の変化に応して実行多重
度を変更するプロセスの実行多重度制御処理方式に関す
る。

データ処理システムの導入及び運用にあたっては５　当
該システムの処理のスループットを向上させ、かつこれ
を一定に保つことが必要となる。このスループットはプ
ロセスの実行多重度をどのように設定するかによって左
右される。

〔従来の技術〕

従来はプロセスがある一定の時間内で処理可能な最大の
要求受付数を設定することにより、プロセスの実行多重
度を設定していた。

この設定は、外部から人手により、前記最大の要求受付
数をシステムパラメタとしてシステムファイルに設定す
ることによって行われる。即ち。

実行多重度は静的（固定的）に設定される。

プロセスは、その実行多重度の数だけの要求を当該シス
テムの資源を用いて、タイムシェアリングにより並列し
て（多重に）実行する。従ってプロセスは、その実行多
重度の数だけの実行単位（以下スレッドという）を持ち
、スレッドの数だけの要求を多重に実行すると言うこと
ができる。

このために、各スレッドにはシステム資源が割当てられ
る。一方、プロセスに対する要求の数が実行多重度の数
即ちスレッドの数を越えると、当該上回った分の要求が
処理持ちの状態とされる。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述の従来技術によれば、プロセスの実行多重度を動的
に変更することができない。このため。

プロセスに対する負荷が実行多重度より大きい場合には
、処理持ち要求が増加してシステム全体のスループット
が低下してしまう。逆に、プロセスに対する負荷が実行
多重度より小さい場合には。

空きスレッド（要求を実行していないスレッド）が増加
してシステム資源の使用効率が低下してしまう。

一方、このような問題があっても、実時間処理を必要と
するアプリケーションの実行に際して。

システムパラメタを変更して対応することは、システム
ファイルの書替えを伴うため実質的に不可能である。

また１以上のような理由から、プロセスの実行多重度の
設定については、スループットやシステム資源の低下を
できるだけ良くするために最大負荷予測値に基づいて調
整することが必要となり経験を積んだ人間にしかできな
いという問題を生していた。そして、このことは、デー
タ処理システムの導入から運用開始までに必要な作業の
中でのボトルネックとなっていた。

本発明は、プロセスについての持ち要求の数及び空きス
レッドの数の変化に応じてプロセスの実行多重度を動的
に変更可能としたプロセスの実行多重度制御処理方式を
提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理構成図であり２本発明によるデー
タ処理システムを示している。

第１図において、■はオペレーティングシステム（Ｏ３
）、２はモニタリング機構部、３はフィードバック機構
部、４は多重度変更部、５はプロセス、５１は要求受付
部、６１ないし６４はスレッド、７はプロセス５につい
ての要求である。

オペレーティングシステム（又はそのプロセス管理部）
１は、プロセス５の生成及び消滅、プロセス５における
スレッド６１ないし６４の増減。

各スレッド６１ないし６４へのシステム資源の割当て等
を行う。

プロセス５は、要求（処理要求）７を実行する主体であ
り、要求７を多重に実行可能なものとされ、また、その
実行多重度は自己についての持ち要求の数（の変化）に
応して動的に変更可能とされる。即ち、プロセス５は、
実行多重度の数だけのスレッド６１ないし６３を持ち、
スレッド６１ないし６３の数だけの要求７を多重に実行
する。

処理要求があった（要求７がプロセス５に到着した）時
点での実行多重度を越える分の要求７は。

例えば要求受付部５１にキューイングされ、持ち要求（
処理持ちの状態）とされる。一方、（実行可能な）要求
７の数が実行多重度より小さい場合には、要求７を実行
していない空きスレッドが生じる。空きスレッドを含め
て、各スレッド６１ないし６３には、システム資源が割
当てられる。

オペレーティングシステム１には、モニタリング機構部
２．フィードバック機構部３及び多重度変更部４が設け
られる。

モニタリング機構部２は、監視対象であるプロセス５に
ついてその持ち要求の数及び空きスレッドの数を、原則
としてフィードバック機構部３において求められた監視
時間間隔で監視し、その結果をフィードバック機構部３
に通知する。

フィードバック機構部３は、前記監視結果に基づいて、
プロセス５のスレッドの増減数と新たな監視時間間隔と
を求め、前者を多重度変更部４に通知し、後者をモニタ
リング機構部２に通知する。

多重度変更部４は、スレッドの増減数に従ってプロセス
５のスレッドの数を変更する。例えば。

既存のスレッド６１ないし６３の他に新たなスレッド６
４を追加起動し、その数をｒ４Ｊに増加させる。このス
レッド数の変更により実行多重度が変更される。（「３
」から「４」に増加させられる）。

モニタリング機構部２は、新たな監視時間間隔で、プロ
セス５の監視を行う。

〔作　用〕

モニタリング機構部２による監視の結果、持ち要求の数
が増加している時（又は多い時）には。

フィードバック機構部３はスレッドの数を増し監視時間
間隔を短くするようにこれらの値を求める。

これにより、多重度変更部４がスレッドの数を増加させ
て実行多重度を大きくすると共に、モニタリング機構部
２がより短い監視時間間隔でプロセス５の監視をする。

従って、プロセス５の負荷が大きい（要求７の数が多い
）場合であっても、スループットの低下を防ぎ、システ
ム全体のスループットを略一定に保つことができる。ま
た、急激な負荷の増加にも十分対応できる。

逆に、持ち要求の数が減少している時（又は少ない時）
若しくは空きスレッドが存在している時には、スレッド
の数が減少させられることにより実行多重度が小さくさ
れると共に、より長い監視時間間隔での監視が行われる
ようにされる。これにより、被監視プロセス５の持つ不
要なスレッド（又は空きスレッド）が解放されるので、
これらに割当てられていたシステム資源も解放され有効
利用が可能となる。また、負荷が小さい場合における必
要以上のモニタリング機構部２の動作を抑え、オペレー
ティングシステム１のオーバヘッドを削減できる。

〔実施例〕

第１図図示のデータ処理システムについて、更に説明す
る。

モニタリング機構部２は、オペレーティングシステム１
内部の常駐機能として存在し、所定の監視時間間隔で動
作して被監視プロセス５を監視する。この監視の結果、
プロセス５の持ち要求数及び空きスレッド数の情報を採
取し、当該監視時間間隔と共にフィードバック機構部３
へ渡す。

モニタリング機構部２は、被監視プロセス５の起動と共
に動作を開始し、まず最初は当該システムでシステムパ
ラメタとしてシステムファイルに設定された監視時間間
隔でプロセス５の監視を行う。そして、この後は、フィ
ードバック機構部３で求められた監視時間間隔に従って
監視を行う。

フィードバック機構部３は、モニタリング機構部２から
得た情報に基づいて、監視時間間隔、スレッドの増減数
及びスレッド増加（減少）闇値についてシステム情報の
変更を行う。

スレッド増加閾値は１例えば、持ち要求の数（又はその
増加した数）として設定される。そして、持ち要求が存
在（増加）しても、その値がスレッド増加闇値を越えて
いない場合には、スレッドの数の増加即ち実行多重度を
大きくすることは行われない。スレッドの減少について
も、同様に持ち要求の数（又はその減少した数）若しく
は空きスレッドの数等として闇値が設定される。これに
より、実行多重度が必要以上に変動することを防止シ、
オペレーティングシステム１のオーバヘッドを抑えるこ
とができる。

以下、フィードバック機構部３の行う処理について示す
。

　１− ｐｒｏｔｅｄｕｒｅフィードバック機構ｅｇｉｎ 今回の持ち要求数の増減数−前回の持ち要求数今回の持
ち要求数 今回の持ち要求増加率− 現在の監視時間間隔 ｃａｓｅ　　（今回の持ち要求数の増減数）　　ｏｆ＜
Ｏ：／＊持ち要求数が増加した場合　＊／Ｃ７１Ｓ　ｅ
　（今回の持ち要求増加率前回の持ち要求増加率）ｏｆ 〉０　：新監視時間間隔−現監視時間間隔監視時間変化
レイト 一〇　：新監視時間間隔−現監視時間間隔〈０　：新監
視時間間隔−現監視時間間隔＋監視時間変化レイト ｎｄ スレッド増減数−今回の持ち要求数の増減数−０：／＊
持ち要求数に変化がない場合＊／新監視時間間隔−現監
視時間間隔 ■ スレッド増減数＝０； ＞Ｏ：／＊持ち要求数が減少した場合　＊／ｃａｓｅ　
（今回の持ち要求数増加率 前回の持ち要求増加率）ｏｆ 〈０　：新監視時間間隔−現監視時間間隔監視時間変化
レイト ＝０　：親監視時間間隔＝現監視時間間隔〉０　；新監
視時間間隔＝現監視時間間隔十監視時間変化レイト ｎｄ スレッド増減数−今回の持ち要求数の増減数ｎｄ 多重度変更部呼び出し ｎｄ 次に２以上の処理について簡単に説明する。

■　まず、前処理として、「今回の持ち要求数の増減数
」及び「今回の持ち要求増加率」を求める。このために
、フィードバック機構部３は「前回の持ち要求数」を保
持する。

■　持ち要求数の変動に着目して、以下の（１）ないし
く　ｉｉｉ　）のいずれかの処理を行う。

（１）「今回の持ち要求数の増減数」〈０．即ち持ち要
求数が増加した場合； （ア）まず、持ち要求増加率の変動に着目して。

監視時間間隔を求める。即ち、持ち要求増加率が増加、
変化なし、及び、減少の場合、各々、監視時間間隔を短
く、変更なし、及び、長くするように新しい監視時間間
隔を求める。監視時間間隔の短縮。

延長は９例えばシステムパラメタとして予め定められた
「監視時間変化レイト」の減算、加算によって行われる
。

（イ）次に、スレッドの増減数を求める。即ち。

スレッド数が、持ち要求数の増加数だけ増加される。

（ｉｉ）ｒ今回の持ち要求数の増減数Ｊ　＝Ｏ，即ち。

持ち要求数に変化がない場合； 監視時間間隔及びスレッドの数は、共に。

そのままとされる。

（ｉｉｉ）ｒ今回の持ち要求数の増減数」〉０．即ち。

持ち要求数が減少した場合； （ア）前述の（ｉ）（ア）と同様に、持ち要求増加率が
減少、変化なし、及び、増加の場合、各々、監視時間間
隔を短く、変更なし、及び長くするように新しい監視時
間間隔を求める。

（イ）前述の（１）（イ）と同様に、スレッド数が持ち
要求数の減少数だけ減少される。

■　多重度変更部４を呼び出し、これにスレッド増減数
を渡す。また、新しい監視時間間隔をモニタリング機構
部２に渡す。

なお３以上の処理は持ち要求数に基づいたものであるが
、これとは別に空きスレッド数に基づいた処理も行われ
る。例えば、空きスレッドが存在する場合。

スレッド増減数＝空きスレッド数 として、スレッド数を減少させる処理を行う。

また１以上のフィードバック機構部３における処理は、
スレッド増加闇値を越える値がプロセス５の監視結果と
して得られた場合にのみ１行われるようにすることがで
きる。

以上の処理による持ち要求数、空きスレッド数及びスル
ープットの間の関係は、第２図に示す如くになる。即ち
、持ち要求数の増加は空きスレッド数の減少を招き、空
きスレッド数の増加はスループットの増加を招き、スル
ープットの増加は持ち要求数の減少を招く。従って、こ
の因果関係は負のフィードバックループを構成する。

第３図は、第１図図示のデータ処理システムにおけるス
レッド数の変化、即ち、実行多重度の制御状態を示す図
である。

ある時刻ｔｏにおいて、持ち要求数は「０」で。

スレッド数は図示の如く所定の（小さい）値とされてい
る。

時刻ｔｏから所定の監視時間間隔だけ経過した時刻１．
において、モニタリング機構部２からの通知によりフィ
ードバック機構部３は、持ち要求の数が時刻ｔｏのとき
の値より増加していることを知る。そこで、フィードバ
ック機構部３は、負荷が増加したと判断し、多重度変更
部４に対してスレッド数を増加させることを、モニタリ
ング機構部２に対して監視時間間隔を短くすることを依
頼する。これにより９時刻ｔｏにおいで、スレッド数が
増加される。

時刻ｔ４までは、スレッド数を増加してもなお持ち要求
数が増加しているので、スレッド数が重ねて増加される
。

時刻ｔｏにおいて、フィードバック機構部３は。

持ち要求数が時刻ｔ４のときの値より減少していること
を知る。これにより、多重度変更部４はスレッド数を減
少させ、モニタリング機構部２は監視時間間隔を長くす
る。

なお、第３図において監視時間間隔は等しい間隔で示し
であるが、実際は２時刻ｔ４までは監視時間変化レイト
に従って順に短くされ、一方１時刻ｔ４以後は同様のレ
イトで順に長くされている。

また、第３図において、実線の折れ線は持ち要求数の変
化を示し９点線は見掛は上の持ち要求数の変化を示す。

以上の如く、スレッド数は各監視時刻において。

持ち要求数の変化に応じて動点に変更される。

〔発明の効果〕

以上説明したように２本発明によれば、プロセスの実行
多重度制御処理において、持ち要求数及び空きスレッド
数の変化に応じて動的にスレッド数及び監視時間間隔を
変更することにより、負荷の急激な変動に対応してシス
テム全体のスループットを向上しかつ一定に保つことが
でき、また。

システム資源を有効に活用することができる。更に１以
上の如き処理を自動的にシステム自体によって行うこと
ができるので、システム導入から運用までの期間を短縮
し、必要な工数を削減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成図。 第２図は因果関係を示す図。 第３図は実行多重度の制御状態を示す図。 １はオペレーティングシステム（Ｏ３）、２はモニタリ
ング機構部、３はフィードバック機構部４は多重度変更
部、５はプロセス、５１は要求受付部、６１ないし６４
はスレッド、７はプロセス５についての要求である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 要求（７）を多重に実行可能とされ、その実行多重度の
   数だけのスレッド（６１ないし６４）を持ち、前記実行
   多重度を変更可能とされたプロセス（５）を備えたデー
   タ処理システムにおいて、前記プロセス（５）について
   の持ち要求の数と空きスレッドの数とをフィードバック
   機構部（３）において求められた監視時間間隔で監視す
   るモニタリング機構部（２）と、 前記監視の結果に基づいて前記スレッド（６１ないし６
   ４）の増減数と新たな監視時間間隔とを求めるフィード
   バック機構部（３）と、 前記スレッド（６１ないし６４）の増減数に従って前記
   スレッド（６１ないし６４）の数を変更することによっ
   て、前記実行多重度を変更する多重度変更部（４）とを
   設け、 前記待ち要求の数の増加又は減少若しくは空きスレッド
   の数に応じて、前記多重度変更部（４）が前記スレッド
   （６１ないし６４）の数を増加又は減少させることによ
   り前記実行多重度を大きく又は小さくすると共に、前記
   モニタリング機構部（２）がより短い又はより長い監視
   時間間隔で前記監視を行う ことを特徴とするプロセスの実行多重度制御処理方式。