JPH07114518A

JPH07114518A - マルチプロセッサシステムにおけるタスクスケジューリング方式

Info

Publication number: JPH07114518A
Application number: JP5257935A
Authority: JP
Inventors: Kiyofumi Shigeno; 潔史繁野; Hideji Fukuhara; 秀治福原; Takanari Hoshiai; 隆成星合
Original assignee: Fujitsu Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Fujitsu Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1993-10-15
Filing date: 1993-10-15
Publication date: 1995-05-02

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】マルチプロセッサ機能を十分発揮でき、か
つ、プロセッサ数を増減する場合でもソフトウエア側に
手を加えること無く、また、特定のプロセッサで実行す
る必要のあるタスクがある場合は、プロセッサ指定を可
能とする。【構成】各プロセッサに共通の一つの実行待ちキュー
を有し、実行待ち状態となった複数のタスクを実行待ち
キューに繋ぎ、所定のプロセッサのディスパッチ時に
は、該プロセッサのディスパッチ対象のタスクを、実行
待ちキューから取り外して、この実行待ちキューから外
された実行すべきタスクを実行待ちキュー以外の管理下
に置いて、そのタスクを実行する。また、実行待ちキュ
ーから取り外された実行すべきタスクを管理する一つの
手段として、実行中キューを設け、実行中キューに繋が
れたタスクの中で最も優先度の低いタスクを即時に検索
・比較し、優先度の高いタスクを先に実行させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、密結合型マルチプロセ
ッサ（Tightly Coupled Multiprocessor、以下、ＴＣＭ
Ｐという）構成システム上で動作するマルチプロセッサ
システムにおけるタスクスケジューリング方式に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】マルチプロセッサ方式の一つとして、Ｔ
ＣＭＰ構成のシステムがある。このＴＣＭＰ構成のシス
テムは、図１３に示すように、一つのメモリ１を複数の
プロセッサ２₁，２₂，・・・２_n（ＣＰＵ＃１、ＣＰ
Ｕ＃２、・・・ＣＰＵ＃ｎ）で共有する構成であり、メ
モリを共有することから、各プロセッサ間にて排他制御
を行う必要があるが、プロセッサを増やす場合は、プロ
セッサのみを増設することで対応でき、また、処理能力
を向上させるのに適したシステムである。

【０００３】ところで、このようなＴＣＭＰ構成のシス
テムにおけるマルチタスクのスケジューリング方式は後
述の通りであるが、ＴＣＭＰ構成のシステムにおけるタ
スクのスケジューリング方式を説明する前に、まず、シ
ングルプロセッサ構成システムにおけるマルチタスクの
タスクスケジューリング方式を、図１４、図１５により
説明する。

【０００４】図１４は、ある一つのタスクの状態遷移を
示すもので、このような状態遷移を行うタスクの実行順
序を、図１５に示す一つの実行待ちキュー（Ready キュ
ー，以下、ＲＤＹ−Ｑという）を使用して制御する。つ
まり、複数のタスクが実行待ち状態（Ready ）になった
ときに図１５に示すようにＲＤＹ−Ｑに順番に（この例
では、タスク＃１、タスク＃２、・・・タスク＃ｎ）繋
ぎ、そのＲＤＹ−Ｑの先頭に繋がっているタスク＃１か
ら順に実行（Running ）して行く。そして、実行が中断
したり終了した場合は、そのタスクをＲＤＹ−Ｑから外
し、各々次の状態（Wait,Non-Existent ）に遷移させ
る。なお、図１５において、各タスクのＴＣＢはそれぞ
れのタスクの固有情報を示すもので、実際には、この固
有情報がＲＤＹ−Ｑに順番に繋がれている。

【０００５】また、マルチタスクオペレーティングシス
テムでは、各タスクに優先度を持たせ、優先度の高いタ
スクから順に実行するのが一般的である。更に、高度な
リアルタイム性が要求される場合は、プリエンプション
機能を具備する。プリエンプション機能とは、現在実行
中のタスクよりも、優先度の高いタスクがＲＥＡＤＹ状
態になった場合、該実行中タスクを中断させて、即座に
優先度の高いタスクを実行させる機能である。

【０００６】シングルプロセッサ構成では、実行中（Ｒ
ＵＮ状態）のタスクが同時に１個しか存在しないため、
新たに実行待ちのタスクが生成された場合、ＲＤＹ−Ｑ
の先頭にある実行中タスクの優先度と比較することによ
り、容易にプリエンプション機能を実現することができ
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上はシングルプロセ
ッサ構成システムにおけるマルチタスクオペレーティン
グシステムにおけるタスクのスケジューリング方式であ
るが、ＴＣＭＰ構成システムでは、プロセッサが複数あ
ることから、図１５のようなＲＤＹ−Ｑが設定されてい
た場合、今、タスク＃１があるプロセッサ（ＣＰＵ＃１
とする）によって実行されていたとすると、他のプロセ
ッサ、たとえばＣＰＵ＃２が処理に空きが出て次のタス
クの実行を行おうとしたとき、ＣＰＵ＃２は現在どのタ
スクが実行中であるか否かを知ることはできず、自動的
に、ＲＤＹ−Ｑの先頭のタスク＃１を実行しようとする
不都合が生じる。

【０００８】この不都合を解消するためには、各プロセ
ッサ毎にＲＤＹ−Ｑを用意すれば、前記したシングルプ
ロセッサ構成システムと同等のマルチタスクのスケジュ
ーリング処理を行うことは可能である。

【０００９】すなわち、この各プロセッサ毎にＲＤＹ−
Ｑを用意してスケジューリング処理を行う方式は図１６
に示すように、同図(a) の如く、タスク＃１〜＃１０を
ＣＰＵ＃１に振り分けるとともに、このＣＰＵ＃１用の
ＲＤＹ−Ｑ＃１を持ち、また、同図(b) の如く、タスク
＃１１〜＃２０をＣＰＵ＃２に振り分けるとともに、こ
のＣＰＵ＃２用のＲＤＹ−Ｑ＃２を持ち、また、同図
(c) の如く、タスク＃２１〜＃３０をＣＰＵ＃３に振り
分けるとともに、このＣＰＵ＃３用のＲＤＹ−Ｑ＃３を
持つというように、あらかじめ、各プロセッサ毎にタス
クを振り分けて、各プロセッサ毎にＲＤＹ−Ｑを用意す
るという方式である。

【００１０】しかしながら、この方式では、あらかじめ
タスクがプロセッサに割り付けられてしまうことから、
たとえば、ＣＰＵ＃１が自己のタスク処理を終了し、他
のＣＰＵが処理を多く残している状態でも、ＣＰＵ＃１
は他のＣＰＵの処理を行うという融通性はなく、つま
り、負荷分散が可能なマルチプロセッサシステムの機能
を十分発揮できないことになる。さらに、このＴＣＭＰ
構成システムでは、プロセッサ数を適宜、増減する事が
容易にできることも特徴の一つとしているが、図１６に
示す方式では、プロセッサ数を増減する毎に、ソフトウ
エアを大幅に手を加えてタスクの振り分けを変更しなけ
ればならないという問題があった。

【００１１】本発明は、マルチプロセッサ機能を十分発
揮でき、かつ、プロセッサ数を増減する場合でもソフト
ウエア側に手を加えること無く、また、特定のプロセッ
サで実行する必要のあるタスクがある場合は、プロセッ
サ指定を可能とするなど極めて汎用性の広いタスクスケ
ジューリング方式を実現することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、一つのＴＣＭ
Ｐ構成のシステムにおいてＲＤＹ−Ｑは一つだけ用意
し、そのシステムを構成する複数のプロセッサが、上記
ＲＤＹ−Ｑに繋がれた実行待ちのタスクを、繋がれた順
番に先頭から早い者勝ちでタスク処理を行う方式とす
る。

【００１３】これを実現するために、現時点において実
行すべきタスクはＲＤＹ−Ｑから外して実行するものと
する。また、マルチプロセッサ構成システムにおいてプ
リエンプション機能を実現するためには、現在実行中の
タスクの中で、最も優先度の低いタスクをより高速に検
索する方式が要求される。

【００１４】そこで、実行状態に遷移させるタスクをＲ
ＥＡＤＹ−Ｑから外すだけでなく、新たに実行中キュー
（ＲＵＮ−Ｑ）を設け、ＲＥＡＤＹ状態からＲＵＮ状態
に遷移した時に、ＲＥＡＤＹ−Ｑから外すと同時にＲＵ
Ｎ−Ｑに繋いでおくこととする。そして、新たなタスク
がＲＥＡＤＹ状態に遷移した時、ＲＵＮ−Ｑをサーチ
し、優先度を比較し、ＲＥＡＤＹ状態に遷移したタスク
よりも優先度の低いタスクがＲＵＮ−Ｑにあれば、該実
行中タスクをＲＵＮ−Ｑから外し、ＲＥＡＤＹ−Ｑに繋
ぎ替え、ＲＥＡＤＹ状態に遷移したタスクを実行中に遷
移させ、ＲＵＮ−Ｑに繋ぐ。一方、ＲＥＡＤＹ状態に遷
移したタスクよりも優先度の低いタスクがＲＵＮ−Ｑに
存在しなかった場合は、ＲＥＡＤＹ−Ｑに繋ぐ。また、
ＲＵＮ−Ｑに繋ぐ際に、優先度の低い順に繋いでおけ
ば、プリエンプション時にＲＵＮ−Ｑをサーチする必要
がなくなり、より高速にプリエンプションが実現でき
る。これにより、ＴＣＭＰ構成システムにおけるマルチ
タスクオペレーティングシステムにおいても高速なプリ
エンプション機能を具備することができる。

【００１５】これにより、ＲＤＹ−Ｑには図１に示すよ
うに、実行待ち状態のタスクだけが繋がった状態とな
る。図１は、たとえばタスク＃１とタスク＃２がその時
点において実行中であり、ＲＤＹ−Ｑの管理下から外さ
れ（これを図中、破線で示している）、ＲＤＹ−Ｑには
タスク＃３、タスク＃４・・・が実行待ちタスクとして
繋がれている例を示したものである。

【００１６】また、本発明では、各タスクの固有情報
（ＴＣＢ）の中に、特定のプロセッサを指定する識別子
（ＩＤ）を設ける。たとえば、ＩＤ＝０であればプロセ
ッサ指定は無し、ＩＤ＝１であれば＃１のプロセッサ指
定、ＩＤ＝２であれば＃２のプロセッサ指定というよう
な設定を行う。そして、ＲＤＹ−Ｑの先頭からタスクを
読みだして処理を行う、いわゆるディスパッチ（Dispat
ch）時に、その識別子を参照して、それに応じた処理を
行う。つまり、ＩＤ＝０であればいずれのプロセッサで
も直ちに実行開始、プロセッサ指定が自プロセッサであ
れば直ちに実行開始、プロセッサ指定が自プロセッサで
なければ、ＲＤＹ−Ｑを順番に検索して行き、そのプロ
セッサが実行可能なタスクを探して実行するというよう
な動作を行う。

【００１７】

【作用】このように、ＲＤＹ−Ｑには、常に、実行待ち
状態のタスクだけが繋がっているため、複数のプロセッ
サのうち、たとえば、あるＣＰＵがディスパッチ処理を
行おうとした場合、図１の例では、ＲＤＹ−Ｑのその時
点において先頭にあるタスク＃３をディスパッチ処理対
象とすることができる。そして、タスク＃３の固有情報
に設けられた識別子を参照して、その識別子がプロセッ
サ指定無し、または自プロセッサ指定であれば、直ちに
実行開始する。このタスク＃３が実行中となることによ
り、タスク＃３は、ＲＤＹ−Ｑから外され、ＲＤＹ−Ｑ
の先頭はタスク＃４というようになる。そして、その
時点で処理に空きの出たプロセッサがあると、その時点
においてＲＤＹ−Ｑの先頭にあるタスク＃４を読み出し
にいって、上記同様の処理を行う。

【００１８】したがって、各プロセッサは処理に空きが
出れば、他のプロセッサによるタスクの実行状況を何ら
意識することなく、ＲＤＹ−Ｑの先頭のタスクを読みだ
しにいけば良いことから、空きプロセッサを使って効率
よくタスクを実行することができ、また、各タスクに設
定されたプロセッサ指定ＩＤにより、タスク毎に特定の
プロセッサを指定して実行させることができる。

【００１９】

【実施例】次に本発明の実施例を説明する。図２はこの
実施例によるＴＣＭＰ構成を示すもので、この実施例で
は、メモリ１に３台のプロセッサ２₁，２₂，２₃（Ｃ
ＰＵ＃１，ＣＰＵ＃２，ＣＰＵ＃３）が接続された構成
となっているものとし、この３台のプロセッサによるＴ
ＣＭＰ構成システム上で動作するマルチタスクオペレー
ティングシステムにおけるスケジューリング処理につい
てを説明する。

【００２０】また、この実施例では、ＲＤＹ−Ｑとは別
にＲＵＮ−Ｑを設け、実行中のタスクはＲＤＹ−Ｑから
外して、ＲＵＮ−Ｑに繋ぎ変えるようにする。まず、図
３のフローチャートにより、ある一つのプロセッサを例
にとって、そのスケジューリング処理動作を説明する。

【００２１】今、あるプロセッサ（ＣＰＵ＃１とする）
があるタスクを実行しているものとし、そのタスクの実
行が中断または終了すると、そのタスクをＲＵＮ−Ｑ
（実行中においては、そのタスクはＲＵＮ−Ｑに繋がっ
ている）から外す（ステップＳ１）。このＲＵＮ−Ｑか
ら外す具体的な処理としては、該タスクの固有情報（Ｔ
ＣＢ）をＲＵＮ−Ｑから外すという処理行う。この処理
を行っている間は、ＲＵＮ−Ｑが他のプロセッサからア
クセスできないように、ＲＵＮ−Ｑをマスクする。

【００２２】そして、ある一つのタスクの実行が終わっ
たＣＰＵ＃１は、ＲＤＹ−Ｑの先頭にあるタスクのＴＣ
Ｂを読み出しに行き（ステップＳ２）、そのタスクのプ
ロセッサＩＤがＩＤ＝０（任意）であるか否かを判断す
る（ステップＳ３）。ＩＤ＝０であれば、そのタスクは
ＣＰＵ＃１が実行可能なタスクであり、該タスクのＴＣ
ＢをＲＤＹ−Ｑから外す（ステップＳ４）。一方、ＩＤ
＝０でない場合は、プロセッサＩＤが自プロセッサ指定
（ＩＤ＝１）であるか否かを判断し（ステップＳ５）、
自プロセッサ指定であれば、前記ステップＳ４に処理を
移し、自プロセッサ指定でなければＲＤＹ−Ｑから次の
タスクのＴＣＢを取りだして（ステップＳ６）、前記ス
テップＳ３の処理を行う。このステップＳ２からステッ
プＳ６の処理を行っている間は、ＲＤＹ−Ｑが他のプロ
セッサからアクセスできないように、ＲＤＹ−Ｑをマス
クする。

【００２３】このようにしてＣＰＵ＃１の実行可能なタ
スクがあると、該タスクのＴＣＢをＲＵＮ−Ｑに繋ぐ
（ステップＳ７）。この処理を行っている間は、ＲＵＮ
−Ｑが他のプロセッサからアクセスできないように、Ｒ
ＵＮ−Ｑをマスクする。

【００２４】そして、ＣＰＵ＃１はＲＵＮ−Ｑに繋がれ
たタスクを実行する（ステップＳ８）。以上が、ある一
つのプロセッサのスケジューリング処理動作であるが、
このスケジューリング処理を用いて、具体的な処理動作
を次に説明する。

【００２５】ここでは、多数のタスクのうち、タスク＃
００〜＃０５はプロセッサ指定無し（ＩＤ＝０）と設定
され、タスク＃１１，＃１２はＣＰＵ＃１のみで実行可
（ＩＤ＝１）と設定され、タスク＃３１，＃３２はＣＰ
Ｕ＃３のみで実行可（ＩＤ＝３）と設定されているもの
とする。このようにプロセッサ指定を行う必要性がある
例としては、たとえば、タスクに実行順序性を必要とす
るような場合、一つのプロセッサにて実行しないと順序
性が保証できなくなるというときに、プロセッサ指定を
行う。

【００２６】このような複数のタスクが、ＲＤＹ−Ｑに
図４に示すように接続されている場合のスケジューリン
グ処理動作によるＲＤＹ−ＱとＲＵＮ−Ｑの変化の様子
を、以下、順を追って説明する。

【００２７】図４は初期設定状態において、タスク＃０
０があるプロセッサ（ＣＰＵ＃１とする）により実行中
であることを示し、タスク＃００はＲＤＹ−Ｑから外れ
てＲＵＮ−Ｑに繋がっている状態を示している。そし
て、ＲＤＹ−Ｑにはタスク＃０１を先頭に、タスク＃０
２，＃１１，＃３１，＃０３，＃０４，＃１２，＃３
２，＃０５というように繋がっている。

【００２８】このような初期設定状態において、ＣＰＵ
＃２がＲＤＹ−Ｑの先頭にあるタスク＃０１を読み出す
と、このタスク＃０１のＩＤはＩＤ＝０であるので、タ
スク＃０１をＲＤＹ−Ｑから外して、ＲＵＮ−Ｑに繋い
で実行する。これとほぼ並列動作で、ＣＰＵ＃３がＲＤ
Ｙ−Ｑのその時点において先頭にあるタスク＃０２を読
み出すと、このタスク＃０２のＩＤはＩＤ＝０であるの
で、タスク＃０２をＲＤＹ−Ｑから外して、ＲＵＮ−Ｑ
に繋いで実行する。この状態を示すのが図５である（こ
れを状態変化１という）。この状態変化１では、タスク
＃０１，＃０２がＲＤＹ−Ｑから外され（図では破線で
示している）、ＲＵＮ−Ｑに繋がれたことを示してい
る。すなわち、この時点においては、ＲＵＮ−Ｑにはタ
スク＃００，＃０１，＃０２が接続されており、これら
のタスクがそれぞれＣＰＵ＃１，＃２，＃３により実行
中となっている。

【００２９】そして、タスク＃００が終了すると、それ
を実行していたＣＰＵ＃１が次の処理を行うために、Ｒ
ＤＹ−Ｑのその時点において先頭にあるタスク＃１１
（図５参照）をＲＤＹ−Ｑから読み出すと、このタスク
＃１１のＩＤはＩＤ＝１（ＣＰＵ＃１指定）であるの
で、タスク＃１１をＲＤＹ−Ｑから外して、ＲＵＮ−Ｑ
に繋いで実行する。続いて、ＣＰＵ＃２で処理していた
タスク＃０１が終了すると、ＣＰＵ＃２は次の処理を行
うために、ＲＤＹ−Ｑのその時点において先頭にあるタ
スク＃３１をＲＤＹ−Ｑから読み出すが、このタスク＃
３１のＩＤはＩＤ＝３（ＣＰＵ＃３指定）であるので、
次のタスク＃０３を読み出しに行く。このタスク＃０３
のＩＤはＩＤ＝０であるので、タスク＃０３をＲＤＹ−
Ｑから外して、ＲＵＮ−Ｑに繋いで実行する。この状態
（状態変化２という）を示したのが図６である。

【００３０】なお、図６において、破線で示されたタス
クはＲＤＹ−Ｑから外されて、ＲＵＮ−Ｑに繋ぎ換えら
れたことを示し、また、ＲＵＮ−Ｑにおいて、破線で示
されたタスクは処理が終了したことを示している。これ
は、以下同様である。また、本実施例ではプロセッサは
３台であるから、ＲＵＮ−Ｑには最大３個のタスクが接
続されることになる。

【００３１】したがって、この状態変化２では、タスク
＃０２，＃１１，＃０３がＲＵＮ−Ｑに接続されてお
り、これらのタスクがそれぞれＣＰＵ＃３，＃１，＃２
により実行処理されている。

【００３２】次に、ＣＰＵ＃３で処理していたタスク＃
０２が終了すると、ＣＰＵ＃３は次の処理を行うため
に、ＲＤＹ−Ｑのその時点において先頭にあるタスク＃
３１（図６参照）をＲＤＹ−Ｑから読み出すと、このタ
スク＃３１のＩＤはＩＤ＝３（ＣＰＵ＃３指定）である
ので、タスク＃３１をＲＤＹ−Ｑから外して、ＲＵＮ−
Ｑに繋いで実行する。この状態（状態変化３という）を
示したのが図７である。この状態変化３では、タスク＃
１１，＃０３，＃３１がＲＵＮ−Ｑに接続されており、
これらのタスクがそれぞれＣＰＵ＃１，＃２，＃３によ
り実行中処理されている。

【００３３】この状態変化３において、たとえば、ＣＰ
Ｕ＃１，＃２，＃３の順でそれぞれのタスクの実行が終
了すると、ＣＰＵ＃１はタスク＃０４（ＩＤ＝０）をＲ
ＤＹ−Ｑから外して、ＲＵＮ−Ｑに繋いで実行し、ＣＰ
Ｕ＃２はタスク＃０５（ＩＤ＝０）をＲＤＹ−Ｑから外
して、ＲＵＮ−Ｑに繋いで実行し（タスク＃１２、タス
ク＃３２はＣＰＵ＃２指定でないため）、ＣＰＵ＃３は
タスク＃３２（ＩＤ＝３）をＲＤＹ−Ｑから外して、Ｒ
ＵＮ−Ｑに繋いで実行する（タスク＃１２はＣＰＵ＃３
指定でないため）。この状態（状態変化４という）を示
したのが図８である。この状態変化４では、タスク＃０
４，＃０５，＃３２がＲＵＮ−Ｑに接続されており、こ
れらのタスクがそれぞれＣＰＵ＃１，＃２，＃３により
実行処理されている。また、この状態変化４では、ＲＤ
Ｙ−Ｑにはタスク＃１２だけが繋がった状態となってい
る。

【００３４】そして最後に、ＣＰＵ＃１がタスク＃０４
の実行を終了した時点で、ＲＤＹ−Ｑからタスク＃１２
（ＩＤ＝１）を外して、ＲＵＮ−Ｑに繋いで実行する。
この状態（状態変化５という）を示したのが図９であ
る。

【００３５】このように、この実施例では、ＲＤＹ−Ｑ
とは別にＲＵＮ−Ｑを設け、実行すべきタスクはＲＤＹ
−Ｑから外して、ＲＵＮ−Ｑに繋ぎ変えて実行するよう
にしている。したがって、ＲＤＹ−Ｑには実行待ちのタ
スクのみが繋がれることになるため、各プロセッサは処
理に空きが出れば、他のプロセッサによるタスクの実行
状況を何ら意識することなく、ＲＤＹ−Ｑの先頭のタス
クを読みだしにいけば良いことから、空きプロセッサを
使って効率よくタスクを実行することができ、また、タ
スク毎にプロセッサを指定するＩＤを設けているので、
タスクの実行に順序性が有るような場合でも、その順序
性を確実に保証して実行させることができる。

【００３６】なお、上記実施例では、実行すべきタスク
をＲＵＮ−Ｑに繋いで実行、つまり、キュー管理した状
態にして実行するようにしたが、キュー管理する方式に
限られるものでなく、前記したように、たとえば、実行
すべきタスクのアドレスをメモリに格納していくような
方式でもよい。

【００３７】上記実施例では、タスク、プロセッサを一
般例として説明したが、次に本発明を、交換処理装置に
適応した場合についてを説明する。一般に交換処理装置
は以下の特徴を有する。

【００３８】システム負荷は呼に比例する。１呼に対する処理（タスク）は、発呼処理、応答処
理、切断処理で構成される。

【００３９】発呼処理、応答処理、切断処理はどのプ
ロセッサで処理されてもよいが、同一呼の中では、実行
順序（発呼処理→応答処理→切断処理）を保証しなけれ
ばならない。

【００４０】このような特徴を持つ交換処理装置のプロ
セッサ（ＣＰＵ）をＴＣＭＰ構成とし、本発明を適応し
た場合の具体例を説明する。まず、図１０に示すように
呼（これを呼＃１，呼＃２，呼＃３とする）が発生し、
各々の呼が、発呼（発）、応答（応）、切断（切）の順
で遷移したとする。

【００４１】発呼があるとＣＰＵがこれを検出し、発呼
処理タスクを生成する。すなわち、図１１に示すよう
に、呼＃１における発呼に対しては発呼処理タスク＃
１、呼＃２における発呼に対しては発呼処理タスク＃
２、呼＃３における発呼に対しては発呼処理タスク＃３
を生成する。また、応答検出時には、呼＃１における応
答に対しては応答処理タスク＃１、呼＃２における応答
に対しては応答処理タスク＃２、呼＃３における応答に
対しては応答処理タスク＃３を生成する。さらに、切断
検出時には、呼＃１における切断に対しては切断処理タ
スク＃１、呼＃２における切断に対しては切断処理タス
ク＃２、呼＃３における切断に対しては切断処理タスク
＃３を生成する。

【００４２】このように生成された各タスクは、図３の
フローチャートに示した手順でスケジューリング処理さ
れて実行されるが、ここで、前記した交換処理の特徴
に示した実行順序を保証するために、各呼毎にＣＰＵを
割り当てることにする。

【００４３】この各呼毎にＣＰＵを割り当てる割り当て
方はいくつかあるが、以下にそれらを列挙する。 (1) 各発呼処理タスクは、ＣＰＵの指定は任意とし、同
一呼の応答処理タスクと切断処理タスクは、その発呼処
理タスクと同一のＣＰＵとする。

【００４４】(2) 各ＣＰＵの処理呼数を均等にすること
を目的とし、発呼順に、ＣＰＵをＣＰＵ＃１，ＣＰＵ＃
２，ＣＰＵ＃３というように、順番に割り振る。なお、
同一呼の応答処理タスクと切断処理タスクは、その発呼
処理タスクと同一のＣＰＵとする。

【００４５】(3) 処理中呼（発呼受付け後から切断処理
完了前まで）の各ＣＰＵへの割り振り状態により、以後
の処理負荷を推定し、最も負荷が軽いと予想されるＣＰ
Ｕを割り当てる。

【００４６】これら(1) 、(2) 、(3) のいずれかによっ
て、発呼処理タスクの実行ＣＰＵが決まる。応答処理タ
スクと切断処理タスクは、発呼処理タスクと同一のＣＰ
Ｕであるから、各タスク生成時に、発呼処理タスクで実
行したＣＰＵのプロセッサＩＤを、該当するタスクのＴ
ＣＢに設定しておけば、図３のフローチャートに示すス
ケジューリング処理手順で処理できる。

【００４７】図１２は、たまたま呼＃１がＣＰＵ＃１
に、呼＃２がＣＰＵ＃２に、呼＃３がＣＰＵ＃３に割り
当てられた場合の各ＣＰＵ＃１，＃２，＃３の実行状態
を示すもので、応答処理タスクと切断処理タスクは、発
呼処理タスクと同一のＣＰＵで実行される。

【００４８】なお、前記(1) 、(2) 、(3) のどれを使用
するかは、呼の発生の仕方によるが、前記交換処理の特
徴で示したように、システム負荷は呼に比例するた
め、(1) 、(2) 、(3) のいずれの方法でも、呼毎にＣＰ
Ｕを割り当てることによって、各ＣＰＵに対する負荷は
概ね分散させることができる。したがって、発呼が同時
に多発したような場合でも、ＴＣＭＰ構成の特徴を最大
限生かして処理することができる。

【００４９】

【発明の効果】本発明によれば、一つのＴＣＭＰ構成の
システムにおいてＲＤＹ−Ｑは一つだけ用意し、実行中
のタスクはＲＤＹ−Ｑには残さずに、ＲＤＹ−Ｑから外
した状態で管理することにより、ＲＤＹ−Ｑには実行待
ち状態のタスクだけが繋がった状態とすることができ、
各プロセッサは処理に空きが出れば、他のプロセッサに
よるタスクの実行状況を何ら意識することなく、ＲＤＹ
−Ｑの先頭のタスクを読み出しにいけば良いことから、
空きプロセッサがダイナミックに実行待ちタスクを実行
でき、マルチプロセッサ構成の処理能力を最大限発揮さ
せることが可能となり、かつ、プロセッサ数を増減する
場合でもソフトウエアに手を加えること無く任意に増減
を可能とし、また、各タスクの固有情報の中に、プロセ
ッサを指定する識別子を設定したことにより、特定のプ
ロセッサで実行する必要のあるタスクがある場合でも、
容易にプロセッサ指定を可能とするなど極めて汎用性の
広いタスクスケジューリング方式を実現することができ
る。

【００５０】又、新たにＲＵＮ−Ｑを設けたことによ
り、実行中タスクの中で、最も実行レベルの低いタスク
を即座に検索することが可能になったため、高速なプリ
エンプション機能を具備することも可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を説明するブロック図である。

【図２】本発明の実施例のＴＣＭＰ構成システムを示す
ブロック図である。

【図３】同実施例のタスクスケジューリング処理を説明
するフローチャートである。

【図４】同実施例におけるＲＤＹ−ＱとＲＵＮ−Ｑの初
期設定状態を示す図である。

【図５】同実施例におけるＲＤＹ−ＱとＲＵＮ−Ｑの状
態変化１を示す図である。

【図６】同実施例におけるＲＤＹ−ＱとＲＵＮ−Ｑの状
態変化２を示す図である。

【図７】同実施例におけるＲＤＹ−ＱとＲＵＮ−Ｑの状
態変化３を示す図である。

【図８】同実施例におけるＲＤＹ−ＱとＲＵＮ−Ｑの状
態変化４を示す図である。

【図９】同実施例におけるＲＤＹ−ＱとＲＵＮ−Ｑの状
態変化５を示す図である。

【図１０】本発明を交換処理装置に適用する場合の呼の
発生シーケンスを示す図である。

【図１１】本発明を交換処理装置に適用する場合の各処
理タスクの生成状態を説明する図である。

【図１２】本発明を交換処理装置に適用する場合の各Ｃ
ＰＵの実行状態を説明する図である。

【図１３】ＴＣＭＰ構成のシステムを説明する図であ
る。

【図１４】タスクの状態遷移を説明する図である。

【図１５】ＲＤＹ−Ｑの構成を説明する図である。

【図１６】プロセッサ対応に設けられたＲＤＹ−Ｑの構
成を示す図である。

【符号の説明】ＲＤＹ−Ｑ・・・実行待ちキューＲＵＮ−Ｑ・・・実行中キュー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者星合隆成東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】密結合構成のマルチプロセッサシステム上
で動作するマルチタスクオペレーティングシステムにお
けるタスクスケジューリング方式において、各プロセッサに共通の一つの実行待ちキューを有し、実
行待ち状態となった複数のタスクを上記実行待ちキュー
に繋ぎ、所定のプロセッサのディスパッチ時には、該プ
ロセッサのディスパッチ対象のタスクを、実行待ちキュ
ーから取り外して、この実行待ちキューから外された実
行すべきタスクを上記実行待ちキュー以外の管理下に置
いて、そのタスクを実行することを特徴とするマルチプ
ロセッサシステムにおけるタスクスケジューリング方
式。
【請求項２】前記実行待ちキューから取り外された実行
すべきタスクを管理する手段として、実行中キューを設
け、この実行中キューはその時点において実行中のタス
クのみを繋いだ構成としたことを特徴とする請求項１記
載のマルチプロセッサシステムにおけるタスクスケジュ
ーリング方式。
【請求項３】密結合構成のマルチプロセッサシステム上
で動作するマルチタスクオペレーティングシステムにお
けるタスクスケジューリング方式において、各プロセッサに共通の一つの実行待ちキューを有し、実
行待ち状態となった複数のタスクを上記実行待ちキュー
に繋ぎ、これら各タスクには、各タスクの持っている固
有情報にプロセッサ指定情報を設定し、所定のプロセッ
サのディスパッチ時には、該プロセッサが上記実行待ち
キューの先頭のタスクから順に、そのタスクのプロセッ
サ指定情報を検索し、そのタスクが該プロセッサのディ
スパッチ対象のタスクであるか否かを判定して、ディス
パッチ対象のタスクである場合には、そのタスクを実行
待ちキューから取り外して、上記実行待ちキュー以外の
管理下に置いて、そのタスクを実行することを特徴とす
るマルチプロセッサシステムにおけるタスクスケジュー
リング方式。
【請求項４】前記実行待ちキューから取り外された実行
すべきタスクを管理する手段として、実行中キューを設
け、この実行中キューはその時点において実行中のタス
クのみを繋いだ構成としたことを特徴とする請求項３記
載のマルチプロセッサシステムにおけるタスクスケジュ
ーリング方式。