JPH05197574A - タスク時間待ち制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高い優先度をもつ時間待ちタスクのレスポン
スを向上させる。 【構成】 時間待ちを行うタスクの時間待ち行列から
クロック割り込み毎に各タスクの待ち時間を減じ、待ち
時間を経過したタスクを実行可能状態に遷移させるタス
ク時間待ち制御装置において、クロック割り込みの時間
間隔にタスクの優先度を反映させる。 同じく、クロック割り込みの時間間隔にタスクの優先
度と待ち時間を反映させる。 【効果】 クロック割り込み対象のタスクが減少し、ま
た優先度の高いタスクが早期に実行される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は計算機システム、特にそ
のタスク時間待ち制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、計算機でタスク時間待ち制御が採
用されることが多くなっているが、その際、ユーザに対
する実行サービスの応答性や公平性が重要な課題となっ
ている。以下に、従来の技術に係るタスク時間待ち制御
装置を図を参照しつつ説明する。図８はそのブロック図
であり、図７はその時間待ちタスクの状態図である。図
８に示すように、従来のタスク時間待ち制御装置は、タ
スクの優先度および待ち時間で構成されるタスク情報と
時間待ちを行うタスクを管理する時間待ち行列とを内部
データとして記憶し、また登録可能とした上で、時間待
ちを行うタスクを時間待ち行列の所定位置に登録の上記
憶する登録手段８１と、前記タスクを時間待ち行列から
削除すると共に実行可能状態に遷移させる実行手段８３
と、クロック信号間隔毎になされるクロック割り込み毎
に登録手段８１に対し時間待ち行列に登録されて存在す
る全てのタスクを対象にそのタスク情報の待ち時間を減
じさせ、更に待ち時間を経過したタスクは実行手段によ
り実行可能状態に遷移させる制御手段８２とで構成され
る。

【０００３】そして、時間待ちを行うタスクは、最初に
登録手段８１が内蔵する時間待ち行列に登録され、次に
制御手段８２によりクロック割り込み毎にそのタスク情
報の待ち時間を減らされ、待ち時間を経過したタスク
は、最後に実行手段８３により時間待ち行列から削除さ
れた上で実行可能状態に遷移する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７の
従来の時間待ちタスクの状態図に示すように、このよう
なタスク時間待ち制御装置では、その優先度の如何にか
かわらず時間待ちを行っているタスクは全てクロック割
り込み毎にミリ秒単位のタスクの待ち時間の一定の減算
が行われる。このため、システム全体の処理速度、効率
もさることながら、優先度の高いタスクのレスポンスを
著しく低下させることとなる。

【０００５】本発明は上記課題に鑑み、高い優先度のタ
スクのクロック割り込み処理を優先することによりクロ
ック割り込み対象のタスクを減少させ、高い優先度のタ
スクのレスポンスを向上し、併せてシステム全体の処理
速度の向上と効率化を図ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明においては、時間待ちを行うタスク
の時間待ち行列からクロック割り込み毎に各タスクの待
ち時間を減じ、待ち時間を経過したタスクは実行手段に
より実行可能状態に遷移させるタスク時間待ち制御装置
において、時間待ち行列の保持手段と、時間待ちを行う
タスクの待ち時間と優先度とからなるタスク情報のうち
優先度の値により上記保持手段内の時間待ち行列への登
録位置を決定する優先手段と、時間待ちを行うタスクを
上記優先手段により決定された登録位置へ登録する登録
手段と、上記時間待ちを行うため上記時間待ち行列に登
録された各タスクに対するその待ち時間から一定の値を
減ずるクロック割り込みを各タスクのタスク情報から優
先度を読み込んだ上でその優先度に応じた所定のクロッ
ク時間間隔毎になさせる優先度反映クロック割り込み時
間算出手段とを有することを特徴とするタスク時間待ち
制御装置としている。

【０００７】請求項２の発明においては、時間待ちを行
うタスクの時間待ち行列からクロック割り込み毎に各タ
スクの待ち時間を減じ、待ち時間を経過したタスクは実
行手段により実行可能状態に遷移させるタスク時間待ち
制御装置において、時間待ち行列の保持手段と、時間待
ちを行うタスクの待ち時間と優先度とからなるタスク情
報の待ち時間と優先度とから待ち優先度を算出する待ち
優先度算出手段と、時間待ちを行うタスクの上記保持手
段内の時間待ち行列への登録位置を待ち優先度に応じて
決定する待ち優先手段と、時間待ちを行うタスクを上記
待ち優先手段により決定された登録位置へ登録する登録
手段と、上記時間待ちを行うため上記時間待ち行列に登
録された各タスクに対するその待ち時間から一定の値を
減ずるクロック割り込みを上記待ち優先手段からの情報
をもとに各タスクの待ち優先度に応じた所定のクロック
時間間隔毎になさせる優先度及び待ち時間反映クロック
割り込み時間算出手段を有することを特徴とするタスク
時間待ち制御装置としている。

【０００８】

【作用】上記構成により、請求項１の発明においては、
時間待ちを行うタスクの時間待ち行列からクロック割り
込み毎に各タスクの待ち時間を減じ、待ち時間を経過し
たタスクは実行手段により実行可能状態に遷移させるタ
スク時間待ち制御装置において、優先度反映クロック割
り込み時間算出手段の機能発揮のもとで、登録手段によ
り優先度に応じて時間待ち行列に登録された上で保持手
段内の時間待ち行列に登録保持されている時間待ちを行
うタスクのクロック割り込みによる待ち時間の削減が、
各タスクの優先度に応じた所定のクロック割り込み時間
間隔毎になされる。

【０００９】請求項２の発明においては、時間待ちを行
うタスクの時間待ち行列からクロック割り込み毎に各タ
スクの待ち時間を減じ、待ち時間を経過したタスクは実
行手段により実行可能状態に遷移させるタスク時間待ち
制御装置において、優先度及び待ち時間反映クロック割
り込み時間算出手段の機能発揮のもとで、登録手段によ
り待ち優先度に応じて時間待ち行列に登録された上で保
持手段内の時間待ち行列に登録保持されている時間待ち
を行うタスクのクロック割り込みによる待ち時間の削減
が、各タスクの優先度及び当該タスクの待ち時間に応じ
た所定のクロック割込み時間間隔毎になされる。

【００１０】

【実施例】

（第１実施例）以下、本発明に係るタスク時間待ち制御
装置を実施例に基づいて説明する。図１は本発明に係る
タスク時間待ち制御装置のブロック図である。本図にお
いて、１１は時間待ちを行うタスクの待ち時間と優先度
からなるタスク情報のうちの優先度の値により該タスク
の時間待ち行列への登録位置を決定する優先手段であ
る。１２は、優先手段１１により決定された時間待ち行
列の登録位置にタスクを登録する登録手段であり、本実
施例においては登録手段内に時間待ち行列は保持された
上で格納されている。１３は、時間待ち行列からタスク
を削除し実行可能状態に遷移させる実行手段である。１
４は、各タスクの優先度に応じてクロック割り込み時間
間隔を決定する決定手段である。１５は、決定手段１４
が決定したクロック割り込み時間間隔毎に時間待ち行列
に登録されている全てのタスクの待ち時間から一定の値
の待ち時間を減じ、更に待ち時間を経過した、すなわち
０となったタスクは登録手段１２内の待ち行列から消去
されると共に実行手段１３により実行可能状態に遷移さ
せる制御手段である。

【００１１】なお、以上の各手段のより具体的な構造、
作動の原理、機能例えば登録手段内の待ち行列を保持す
る部分は高速半導体メモリよりなること、クロック信号
累積値の積算手法、優先度の比較、クロック割り込みに
よる待ち時間の一定の削減方法等はハード、ソフトの両
面とも従来技術に係るタスク時間待ち制御手段と類似、
すなわち周知の技術である若しくはこれらの技術を基と
して容易に実現可能であるため説明は省略する。これ
は、後の第２実施例でも同じである。

【００１２】次に、その動作を説明する。本実施例では
図３の処理リストの構成図に示すように、優先度９以下
のタスクを割り込み処理間隔時間１ｍｓの高優先のタス
ク、優先度１０以上９９以下のタスクを割り込み処理間
隔時間５ｍｓの低優先のタスクとして初期設定されてい
る。また、タスクの優先度は最大値が９９であり更にそ
の値が小さいほど優先性が高く、クロック割り込みをな
さしめるクロック信号は１ｍｓ間隔で発生するものとす
る。

【００１３】さて、図７に示すような時間待ちを行うタ
スクＡ、Ｂ、Ｃ、・・・Ｚがこの順に発生したとする。
従来技術に係る時間待ち行列は図７のままである。しか
しながら、タスクの優先度は、Ｂ、Ｃ、Ａ、・・・、Ｚ
の順であり、このままではハード面、ソフト面から優先
度に応じた待ち時間の削減が不便であるため、先ず優先
度に応じた時間待ち行列への登録と保持がなされる。

【００１４】次に、各タスクの優先度に応じた時間待ち
行列への登録と保持の手順について説明する。最初時間
待ちを行うタスクＡが発生した際、時間待ち行列に他の
タスクが存在しないため、優先手段１１はタスクＡを時
間待ち行列の先頭に決定し、登録手段１２は時間待ち行
列の先頭位置にタスクＡを登録した上で、この時間待ち
行列を保持する。

【００１５】次に時間待ちを行うタスクＢが発生する
と、優先手段１１はタスクＢと時間待ち行列に先に登録
されているタスクＡとの優先度を比較し、タスクＢの優
先度が高いため、タスクＢの登録位置を時間待ち行列の
先頭に決定する。その決定に基づいて、登録手段１２は
時間待ち行列の先頭位置にタスクＢを、そしてその次に
タスクＢを登録した上で、この時間待ち行列を保持す
る。

【００１６】次に時間待ちを行うタスクＣが発生したと
する。優先手段１１は時間待ち行列に既に登録されたタ
スクＢとタスクＡが存在するため、タスクＣとこれらタ
スクＢとタスクＡとの優先度を比較し、タスクＢの優先
度が最も高く次がタスクＣであるため、タスクＣの登録
位置を時間待ち行列のタスクＢの次に決定し、更にタス
クＡはタスクＣの次の位置とする。その決定に基づい
て、登録手段１２は時間待ち行列の先頭にタスクＢを、
次にタスクＣを、その次にタスクＡを登録した上で、こ
の時間待ち行列を保持する。

【００１７】以下同様にタスクＺまでをその優先度の順
に時間待ち行列に登録の上保持されることにより、時間
待ち行列において各タスクは図２に示すようにその優先
度の高い順に整列される。さて、この状態で、クロック
割り込み時の処理を説明する。制御手段１５は１ｍｓの
クロック時間間隔毎に、決定手段１４にクロック信号の
累積値を基準に優先度に応じたクロック割り込み時間間
隔を決定させる。このため、決定手段１４は、登録手段
１２に登録の上保持されている時間待ち行列に存在する
タスクの内からその優先度が９より低いタスクには現在
のクロック信号の累積値毎に、すなわち１ｍｓ毎に、同
じく優先度が１０以上９９以下のタスクには、５の倍数
毎、すなわち５ｍｓ毎にクロック割り込みがなされるよ
う決定する。更にその決定に基づき制御手段１５は登録
手段１２内の時間待ち行列に登録のうえ保持された各タ
スクのタスク情報の待ち時間からクロック割り込み毎に
待ち時間を一定値減じる。そして、待ち時間を経過し
た、すなわち０となったタスクは同じく制御手段１５の
制御のもと実行手段１３により登録手段１２内の待ち行
列から削除されると共に実行可能状態に遷移される。こ
のため、高い優先度のタスクのクロック割り込み処理が
優先され、クロック割り込み毎のクロック割り込み処理
対象タスクを削減することが可能となる。 （第２実施例）請求項２の発明を実施例に基づいて説明
する。

【００１８】図４は本発明に係るタスク時間待ち制御装
置の一実施例のブロック図である。本図において、４１
は、時間待ちを行うタスクのタスク情報の優先度および
待ち時間より優先度及び待ち時間を反映させた待ち優先
度を算出しタスク情報の待ち優先度に登録する待ち優先
度算出手段である。４２は、待ち優先度算出手段４１に
より算出されたタスク情報の待ち優先度により該タスク
の時間待ち行列への登録位置を決定する優先手段であ
る。４３は、優先手段４２により決定された時間待ち行
列の登録位置にタスクを登録した上で時間待ち行列を保
持する登録手段であり、本実施例においては登録手段内
に時間待ち行列は保持された上で格納されている。４４
は、時間待ち行列からタスクを削除し実行可能状態に遷
移させる実行手段である。４５は、各タスクの待ち優先
度に応じてクロック割り込み時間間隔を決定する決定手
段である。４６は、決定手段４５が決定したクロック割
り込み時間間隔毎に時間待ち行列に登録されている全て
のタスクの待ち時間から一定の値の待ち時間を減じ、更
に待ち時間を経過した、すなわち０となったタスクは実
行手段４４により時間待ち行列から削除されると共に実
行可能状態に遷移させる制御手段である。

【００１９】次にその動作を説明する。本実施例では図
６の処理リストの構成図に示すように、優先度と待ち時
間の積である待ち優先度１００以下のタスクは割り込み
処理間隔時間１ｍｓのタスク、待ち優先度１０１以上１
０００以下のタスクは割り込み処理間隔時間５ｍｓのタ
スクとして初期設定されている。また、タスクの待ち優
先度は最大１０００までとされ、更に優先度および待ち
優先度はその値が小さい方が優先されることを意味す
る。更にクロック信号は第１実施例と同じく１ｍｓ間隔
で発生する。

【００２０】さて、図７に示すように、時間待ちを行う
タスクがタスクＡ、Ｂ、Ｃ、・・・Ｚの順に発生した場
合、従来技術に係る時間待ちタスクの時間待ち行列の状
態図は図７に示すままである。しかし、このままではハ
ード面、ソフト面から待ち優先度に応じた待ち時間の削
減が不便であるため、先の第１実施例と同じく、優先度
と待ち時間とを反映した、すなわち両者の積である待ち
優先度が算出され、更にこれに応じた時間待ち行列への
登録と保持がなされる。次に、これを説明する。

【００２１】最初に時間待ちを行うタスクＡが発生した
際、待ち優先度算出手段４１は待ち優先度としてタスク
Ａの優先度と待ち時間の積１０×５ｍｓ＝５０を計算し
た上でタスクＡのタスク情報の待ち優先度に格納する。
次に、優先手段４２は時間待ち行列に他のタスクが存在
しないためタスクＡの待ち優先度の値に無関係にタスク
Ａの登録位置を時間待ち行列の先頭に決定し、更に登録
手段４３は時間待ち行列の先頭位置に登録した上で、こ
の時間待ち行列を保持する。

【００２２】次に時間待ちを行うタスクＢが発生する
と、待ち優先度算出手段４１は待ち優先度としてタスク
Ｂの優先度と待ち時間の積１×２０ｍｓ＝２０を計算
し、タスクＢのタスク情報の待ち優先度に格納する。更
に優先手段４２は時間待ち行列に先に登録したタスクＡ
が存在するため、このタスクＢとタスクＡの待ち優先度
を比較し、その結果タスクＢが高い待ち優先度を有する
と判断し、タスクＢの登録位置を時間待ち行列の先頭に
決定する。この決定を受けて登録手段４３は時間待ち行
列の先頭位置にタスクＢを、そして次の位置にタスクＡ
を登録した上で、この時間待ち行列を保持する。

【００２３】更に時間待ちを行うタスクＣが発生する
と、待ち優先度算出手段４１は待ち優先度としてタスク
Ｃの優先度と待ち時間の積５×１０ｍｓ＝５０を計算
し、タスクＣのタスク情報の待ち優先度に格納する。更
に優先手段４２は時間待ち行列に先に登録したタスク
Ｂ、タスクＡが存在するため、このタスクＣとタスクＢ
とタスクＡの待ち優先度を比較し、タスクＡとタスクＣ
は同じ待ち優先度であるためこの場合には発生順序をも
考慮の上タスクＣの時間待ち行列の登録位置をタスクＡ
の次に決定する。この決定を受けて登録手段４３は時間
待ち行列のタスクＡの次にタスクＣを登録した上でこの
時間待ち行列を保持する。従って、タスクＢは先頭に登
録されたままである。

【００２４】以下同様にタスクＺまで時間待ち行列に登
録の上保持されることにより、図５の時間待ちタスクの
状態図に示すように、時間待ち行列において各タスクは
その待ち優先度の高い順に整列される。この状態で、ク
ロック割り込み時の処理を説明する。制御手段４６はク
ロック時間間隔毎に、決定手段４５に発生するクロック
信号の累積値を基準に待ち優先度に応じたクロック割り
込み時間間隔を決定させる。このため、決定手段４５は
時間待ち行列に登録されている全てのタスクに対しその
待ち優先度が１００以下の場合にはクロック信号の累積
値毎に、すなわち１ｍｓ毎に、同じく待ち優先度が１０
１以上１０００以下のタスクに対しては５の倍数毎（５
ｍｓ毎）にクロック割り込みがなされるよう決定する。
更にその決定に基づき制御手段４６は時間待ち行列に登
録されている全てのタスクに対して、クロック割り込み
毎にその待ち時間から一定の値を減じ、その結果待ち時
間を経過した、すなわち０となったタスクは制御手段４
６の制御のもと実行手段４４により時間待ち行列から削
除された上で実行可能状態に遷移される。このため、時
間待ちのタスクがおおよそ待ち優先度の順に処理されて
いく。

【００２５】以上のように、本発明では、高い優先度の
タスクおよび低い優先度で待ち時間の短いタスクのクロ
ック割り込み処理が優先され、ひいては請求項１の発明
以上にクロック割り込み毎のクロック割り込み処理対象
タスクを削減することが可能となる。以上、本出願に係
る発明を２つの実施例に基づき説明したが、本発明は何
も上記実施例に限定されないのは勿論である。

【００２６】すなわち、本発明には以下のものも包含さ
れる。 時間待ち行列の各値は初期設定でなく、時間待ちのタ
スクが増加した場合には優先度の区別が２種類でなく３
種類に変更される、プログラムの途中で他のプログラ
ム、計算等との兼ねあいで優先度の閾値が変化する等動
的なものである。

【００２７】初期設定の優先度の分類はより細やかな
制御のため、９以下と１０以上かつ９９以下等の２種で
なく多数である。また、その上限も１００以上の値であ
る。 待ち優先度は優先度と待ち時間の積でなく優先度の自
乗と待ち時間の積、あるいは優先度と待ち時間以外の他
の要素、例えばエージングの係数および変数等も考慮し
て算出される。

【００２８】また、その上限も１０００以上の値であ
る。 クロック割り込み時間間隔は１ｍｓ、５ｍｓ毎でな
く、他の時間間隔である。 各タスクのクロック割り込み毎の待ち時間の削減値は
一定値、一律でなく、優先度に応じて増大した値とさ
れ、優先度の高いタスクの一層の早期処理が図られてい
る。

【００２９】時間待ち行列に多数のタスクが登録され
ており、クロック割り込み毎の各タスクの待ち時間の削
減がなされている段階で、時間待ちをなす新たなタスク
が発生した場合には、このタスクと時間待ち行列に登録
されている各タスクとの優先度等に応じた並び替えがな
される機能を有している。 時間待ち行列のタスクの登録の順序は、処理、待ち時
間の削減に伴う待ち優先度の変化に応じて、適宜変更さ
れる。

【００３０】構成要素の少なくも一部は、従来技術に
係るタスク時間待ち制御装置に新規なハードとして付加
されているのではなく、ソフトとして内蔵されている。

【００３１】

【発明の効果】請求項１の発明においては、高い優先度
のタスクのクロック割り込み処理を優先することにより
クロック割り込み毎のクロック割り込み処理対象タスク
を削減することが可能となり、時間待ちを行っている高
い優先度のタスクのレスポンスを向上でき、システム全
体のスループット向上を可能とする効率的なタスク時間
待ちが可能となる。

【００３２】請求項２の発明においては、請求項１の発
明に加えて更に待ち時間をも考慮することにより、請求
項１の発明以上にこれらの効果は向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明の実施例のタスク時間待ち制御
装置の構成図である。

【図２】上記実施例の時間待ちタスクの状態図である。

【図３】上記実施例の処理リストの構成図である。

【図４】請求項２の発明の実施例のタスク時間待ち制御
装置の構成図である。

【図５】上記実施例の時間待ちタスクの状態図である。

【図６】上記実施例の処理リストの構成図である。

【図７】従来技術に係る時間待ちタスクの状態図であ
る。

【図８】従来技術に係るタスク時間待ち制御装置の構成
図である。

【符号の説明】

１１ 優先手段 １２ 登録手段 １３ 実行手段 １４ 決定手段 １５ 制御手段 ４１ 待ち優先度算出手段 ４２ 優先手段 ４３ 登録手段 ４４ 実行手段 ４５ 決定手段 ４６ 制御手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 時間待ちを行うタスクの時間待ち行列か
   らクロック割り込み毎に各タスクの待ち時間を減じ、待
   ち時間を経過したタスクは実行手段により実行可能状態
   に遷移させるタスク時間待ち制御装置において、 時間待ち行列の保持手段と、 時間待ちを行うタスクの待ち時間と優先度とからなるタ
   スク情報のうち優先度の値により上記保持手段内の時間
   待ち行列への登録位置を決定する優先手段と、 時間待ちを行うタスクを上記優先手段により決定された
   登録位置へ登録する登録手段と、 上記時間待ちを行うため上記時間待ち行列に登録された
   各タスクに対するその待ち時間から一定の値を減ずるク
   ロック割り込みを各タスクのタスク情報から優先度を読
   み込んだ上でその優先度に応じた所定のクロック時間間
   隔毎になさせる優先度反映クロック割り込み時間算出手
   段とを有することを特徴とするタスク時間待ち制御装
   置。
2. 【請求項２】 時間待ちを行うタスクの時間待ち行列か
   らクロック割り込み毎に各タスクの待ち時間を減じ、待
   ち時間を経過したタスクは実行手段により実行可能状態
   に遷移させるタスク時間待ち制御装置において、 時間待ち行列の保持手段と、 時間待ちを行うタスクの待ち時間と優先度とからなるタ
   スク情報の待ち時間と優先度とから待ち優先度を算出す
   る待ち優先度算出手段と、 時間待ちを行うタスクの上記保持手段内の時間待ち行列
   への登録位置を待ち優先度に応じて決定する待ち優先手
   段と、 時間待ちを行うタスクを上記待ち優先手段により決定さ
   れた登録位置へ登録する登録手段と、 上記時間待ちを行うため上記時間待ち行列に登録された
   各タスクに対するその待ち時間から一定の値を減ずるク
   ロック割り込みを上記待ち優先手段からの情報をもとに
   各タスクの待ち優先度に応じた所定のクロック時間間隔
   毎になさせる優先度及び待ち時間反映クロック割り込み
   時間算出手段とを有することを特徴とするタスク時間待
   ち制御装置。