JPH07121487A - 分散処理システムにおけるタスク割当て方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 分散システムにおいて、処理タスク生成によ
るオーバヘッド及び不要処理タスクの残存によるシステ
ムリソースネックの防止を図る。 【構成】 共有メモリ１００内のタスク管理テーブル１
２０は、各処理タスクのタスク状態（未生成、割当て済
み、未割当て等）、及び実行状況（タスク使用回数、タ
スク使用時間等）を管理している。利用者タスク１１は
処理タスク１４を割当て済とし、分散処理を実行中であ
る。利用者タスク１２はテーブル１２０を参照し、未割
当て状態の処理タスク１５があれば、これを割当てる。
利用者タスク１３はテーブル１２０を参照し、未割当て
の処理タスクがない場合、タスクマネジャ１７で処理タ
スク１６を生成せしめ、これを割当てる。監視タスク１
８はテーブル１２０の各処理タスクの実行状況を監視
し、使用頻度の低い処理タスクを終了とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、分散処理システムにお
ける処理タスクの割当て制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の分散処理システムにおれる処理タ
スクの割当て方式を図７乃至図１０に示す。ここで、図
７は利用者からの処理要求に対して、要求順にシーケン
シャルに一つの処理タスクを割当て、他システムと分散
処理を行う方式であり、図８は複数の利用者からの処理
要求に対して、時分割で一つの処理タスクを割当て、同
様に他システムと分散処理を行う方式である。図９はタ
スクマネジャを設け、複数の利用者からの処理要求に対
して、要求の度に動的に処理マスクを生成し、それらを
利用者毎に割当て、他システムと分散処理を行う方式で
ある。図１０は、あらかじめ幾つかの処理タスクを静的
に生成しておき、複数の利用者からの処理要求に対し
て、処理割当て待ちのタスクを一つ割当て他システムと
分散処理を行う方式である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来技術には次のよう
な問題がある。例えば、図７の方式では、要求順にシー
ケンシャルに一つの処理タスクを割当て分散処理を行う
ため、ある利用者に対する処理が実行中の場合は他の利
用者の処理要求は待たされる。また、図８の方式では、
複数の利用者からの処理要求は同時に受付けられるが、
処理タスクが一つのためスループットが悪い。

【０００４】一方、このような問題は、図９や図１０の
ように、複数の処理タスクを利用者毎に割り当てる方式
を用いることにより解決される。しかし、図９の要求の
度に動的に処理タスクを生成する場合、処理要求毎にタ
スク生成のオーバヘッドが生じる。特に、高速な通信路
を用いた分散処理環境においては、このタスク生成のオ
ーバヘッドが顕著とする。また、このタスク生成のオー
バヘッドを解決するために、図１０のように複数の処理
タスクをあらかじめ生成しておく場合、使用の要否に拘
らず常時メモリ等のシステムリムソースを確保すること
となるため、リソースネックによる性能劣化となる。

【０００５】本発明の目的は、通信路の性能や各マシン
性能といった分散処理環境に合わせて処理タスク割当て
を最適にチューニングすると共に、システムが統計情報
を用いて各分散環境に合わせた最適な処理タスクの割り
当てを行うことにより、上記タスク動的生成によるオー
バヘッド及びシステムリソースネックによる性能劣化を
防止することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、複数の処理タスクを利用者毎に
割り当てて分散処理を実行する分散処理システムにおい
て、各処理タスクのタスク状態を管理するタスク管理テ
ーブルを備え、利用者からの処理要求に対して前記タス
ク管理テーブルを参照し、タスク生成済で未割当て状態
の処理タスクがある場合には当該処理タスクを割り当
て、前記未割当て状態の処理タスクがない場合には新た
に処理タスクを生成して該処理タスクを割り当てるよう
にしたことである。

【０００７】また、請求項２の発明は、上記請求項１記
載の分散処理システムにおけるタスク割当て方法におい
て、処理タスク生成時、当該処理タスクのタスク生成時
間をタスク管理テーブルに設定し、分散処理実行時、各
処理タスクの実行状況（タスク使用回数、タスク使用時
間、通信時間等）をタスク管理テーブルに取得し、分散
処理を終了した際、前記タスク管理テーブルを参照し
て、当該処理タスク生成時間があらかじめ定めた最大許
容時間より大きい場合、あるいは、当該処理タスク通信
時間の当該処理タスク実行時間に占める割合（通信利用
率）があらかじめ定めた値に満たない場合、当該処理タ
スクを終了させずに未割当て状態の処理タスクとして、
利用者からの次の処理要求待ちとして待機せしめるよう
にしたことである。

【０００８】さらに、請求項３の発明は、上記請求項２
記載の分散処理システムにおけるタスク割当て方法にお
いて、タスク管理テーブル内の各処理タスクの実行状況
を監視し、あらかじめ定めた時間（タスク再設定時間）
内に使用されなかった処理タスク及び該時間に占めるタ
スク使用時間の割合（タスク利用率）があらかじめ定め
た値に満たない処理タスクを終了させるようにしたこと
である。

【０００９】

【作用】利用者からの処理要求に対して、処理タスクを
生成し、他システムと通信により分散処理を実行する。
この分散処理終了後、当該処理タスク生成に要した時間
が最大許容時間より大きい場合、あるいは当該処理タス
クの通信に要した時間が所定の値に満たない場合などで
は、当該処理タスクを終了させずに未割当て状態の処理
タスクとして残しておく。そして、利用者から次の処理
要求があると、この未割当て状態の処理タスクを割り当
てて直ちに分割処理を実行する。これにより、タスク動
的生成によるオーバヘッドを解消できる。

【００１０】また、各処理タスクの実行状況を監視し、
分散処理システム稼動中に、タスク再設定時間内に使用
されなかった処理タスク及びタスク使用時間の割合が少
ない処理タスクを終了させる。これにより、システムリ
ソースネックを解決できる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて詳細
に説明する。

【００１２】図１に、本発明による分散処理システムの
一実施例の構成図を示す。分散処理システム１０は、本
処理システムの複数の利用者からの処理要求を処理を利
用者タスク１１，１２，１３、各利用者タスク１１，１
２，１３から割り当てられて他システム２０，３０，４
０に対して分散処理を実行する処理タスク１４，１５，
１６、各処理タスク１４，１５，１６の生成、消去（終
了）等を制御するタスクマネジャ１７、各処理タスク１
４，１５，１６の使用状況を監視する監視タスク１８、
及び、利用者タスク１１，１２，１３、処理タスク１
４，１５，１６、監視タスク１８等が参照可能な共有メ
モリ１００を有する。共有メモリ１００上には、各処理
タスク１４，１５，１６のタスク状態、ユーザの定義し
た情報などを格納するタスク管理テーブル１２０があ
る。

【００１３】図１の動作概要は次の通りである。本分散
処理システム利用者からの分散処理要求に対して、利用
者タスク１１，１２，１３は共有メモリ１００上のタス
ク管理テーブル１２０を参照し、タスク生成済で未使用
の状態（未割当て状態）の処理タスクがある場合には当
該処理タスクを割り当て、未割当て状態の処理タスクが
ない場合にはタスクマネジャ１７へ処理タスク生成要求
を出す。処理タスク生成要求を受けて、タスクマネジャ
１７には新たに処理タスクを生成し、これを利用者タス
クが割り当てる。

【００１４】利用者タスク１１，１２，１３から割り当
てを受けた処理タスク１４，１５，１６は、それぞれ他
システム２０，３０，４０と通信して分散処理を実行す
る。この分散処理実行時、各処理タスク１４，１５，１
６は当該処理タスクの実行状況としてタスク使用回数、
タスク使用時間、通信時間をタスク管理テーブル１２０
に設定する。

【００１５】分散処理が終了すると、利用者タスク１
１，１２，１３は再び共有メモリ１００上のタスク管理
テーブル１２０を参照し、処理タスク１４，１５，１６
の実行状況を分析して、当該処理タスクを終了とする
か、未割当て状態とする。処理タスクを終了させる場
合、該利用者タスク１１，１２，１３はタスクマネジャ
１７へ当該処理タスクの終了要求を出し、これを受けて
タスクマネジャ１７は当該処理タスクを終了（消去）さ
せる。

【００１６】監視タスク１８は、常時、共有メモリ１０
０上のタスク管理テーブル１２０を参照し、同様に各処
理タスク１４，１５，１６の実行状況を分析して、使用
頻度の少ない不要な処理タスクがあれば、当該処理タス
クの終了要求をタスクマネジャ１７へ出す。タスクマネ
ジャ１７は、これを受けて当該処理タスクを終了（消
去）させる。

【００１７】図２に、共有メモリ１００上のタスク管理
テーブル１２０の構成例を示す。タスク管理テーブル１
２０は、各処理タスク共通に使用する情報を格納する共
通情報エリア１２１と、各処理タスク毎の情報を格納す
るタスク対応エリア１２２に分かれる。共通情報エリア
１２１には、ユーザの定義した値である生成可能な最大
処理タスク数（ｍａｘ）、及び、タスク利用率の最大値
（ｔａｖｅ）、通信利用率の最大値（ｃａｖｅ）、最大
許可時間（ｌｉｍｉｔ）、タスク再設定時間（ｔｉｍ
ｅ）、さらに、本分散処理システムが内部的に使用する
実行処理タスク数（ｒｕｎ）等を設定する。タスク対応
エリア１２２には、当該処理タスクのタスク番号、タス
ク状態を設定する。この各タスク対応エリア１２２には
さらに統計情報エリア１２３がある。統計情報エリア１
２３があり、当該処理タスクの使用回数（ｕｃｎｔ）、
タスク使用時間（ｕｔｉｍｅ）、通信時間（ｃｏｍ）を
設定する。

【００１８】分散処理実行に先立って、ユーザ定義によ
り、最大処理タスク数（ｍａｘ）、処理タスク生成に要
する時間の許容範囲である最大許可時間（ｌｉｍｉ
ｔ）、処理タスク実行時間に占める通信利用率の最大値
（ｃａｖｅ）、処理タスク実行状態を見直す間隔である
タスク再設定時間（ｔｉｍｅ）、タスク再設定時間に占
める当該タスク利用率の最大値（ｔａｖｅ）を、共通情
報エリア１２１に設定する。分散処理実行時、実行処理
タスク数（ｒｕｎ）を共通情報エリア１２１に設定し、
また、各処理タスクは当該タスク使用回数（ｕｃｎ
ｔ）、当該タスク使用時間（ｕｔｉｍｅ）、通信時間
（ｃｏｍ）を各タスク対応エリア内の統計情報エリア１
２３に統計情報として取得する。

【００１９】分散処理終了後、各利用者タスクは、当該
処理タスク生成に要した時間が前記最大許可時間（ｌｉ
ｍｉｔ）より大きい場合、あるいはタスク使用時間に対
する通信に用した時間の割合が前記通信利用率（ｃａｖ
ｅ）に満たない場合、当該処理タスクを終了させずタス
ク状態を未割当てとし、本分散システム利用者からの次
の分散処理要求待ちとして待機させておく。また、監視
タスク１８は、分散処理実行時に各処理タスクが前記統
計情報エリア１２３に統計情報として取得した当該タス
クの使用回数（ｕｃｎｔ）及び使用時間（ｕｔｉｍｅ）
を元に、分散処理システム稼働中に、前記タスク再設定
時間（ｔｉｍｅ）内に使用されなかった処理タスク及び
使用された時間の割合が前記タスク利用率（ｔａｖｅ）
に満たない処理タスクを監視し、終了させる。

【００２０】図３に、タスク管理テーブル１２０内の各
タスク対応エリア１２２のタスク状態の一例を示す。こ
こで、タスク番号（１）,（２）,（３）は図１の処理タ
スク１４，１５，１６に対応するとする。また、ここで
は通信時間は省略してある。

【００２１】この例の場合、最初に実行された利用者タ
スク１１は処理タスク１４を割当て済であり、他システ
ム２０と分散処理を実行中である。次に実行された利用
者タスク１２は、既に生成済で未割当て状態の処理タス
ク１５を割当て、他システム３０と分散処理を実行す
る。３番目に実行された利用者タスク１３は、未割当て
状態の処理タスクがないためタスクマネジャ１７に対し
て処理タスク生成要求を行い、処理タスクの生成を待
つ。そして、処理タスク１６が生成されると、利用者タ
スク１３は該処理タスク１６を割当て、他システム４０
と分散処理を実行する。また、分散処理実行時、タスク
管理テーブル１２０内の各タスク対応エリア１２２の統
計情報エリア１２３に統計的に取得された処理タスクの
実行状況を元に、監視タスク１８は不要処理タスクを終
了せしめ、割当て待ちとする処理タスク数を調整する。

【００２２】図４は、処理タスクの割当て処理及び割当
て解除処理の詳細フローチャートである。図中、破線で
囲った４１１〜４１４が各処理タスクの処理であり、そ
れ以外は各利用者タスクでの処理である。

【００２３】利用者からの分散処理要求を受けると、利
用者タスクは共有メモリ１００のタスク管理テーブル１
２０を参照して、最大処理タスク数（ｍａｘ）の判定処
理を行い（ステップ４０１）、タスク管理テーブル１２
０内の実行処理タスク数（ｒｕｎ）が最大処理タスク数
（ｍａｘ）を超える場合は処理要求を拒否する（ステッ
プ４２２）。実行処理タスク数（ｒｕｎ）が最大処理タ
スク数（ｍａｘ）以外の場合は実行処理タスク数（ｒｕ
ｎ）を更新し（ステップ４０２）、タスク使用開始時間
（ｔｉｍｅＡ）を取得した後（ステップ４０３）、予め
生成された未割当て状態で割当て待ちの処理タスクがあ
るかどうかを判定し（ステップ４０４）、割当て待ちの
処理タスクがある場合は当該処理タスクを利用者に割り
当てる。割当て待ちの処理タスクがない場合はタスク生
成開始時間（ｔｉｍｅＢ）を取得した後（ステップ４０
５）、処理タスク生成要求をタスクマネジャに出し（ス
テップ４０６）、新たに生成された処理タスクを利用者
に割り当てる。この時、現在の時間とｔｉｍｅＢとの差
を求めることにより、タスク生成に掛かった処理時間
（ｓｔｒ）を計算する（ステップ４１７）。その後、タ
スク管理テーブル１２０内の当該タスク状態を割当て済
に設定し（ステップ４０８）、当該タスク使用回数（ｕ
ｃｎｔ）をカウントアップし（ステップ４０９）、さら
に通信処理開始時間（ｔｉｍｅＣ）を取得しておく（ス
テップ４１０）。

【００２４】処理タスクは、他システムとデータ送受信
等の分散処理を行うが（ステップ４１２，４１３）、こ
の時、データ送信処理を行う前に処理開始時間（ｔｉｍ
ｅＤ）を取得し（ステップ４１１）、データ受信後に現
在の時間とｔｉｍｅＤとの差を求めることにより、デー
タ送受信に用した時間すなわち通信時間（ｃｏｍ）を更
新しておく（ステップ４１４）。

【００２５】分散処理を終了すると、利用者タスクは現
在の時間とｔｉｍｅＣとの差により当該分散処理に要し
た処理時間を求めてタスク管理テーブル１２０内の当該
タスク使用時間（ｕｔｉｍｅ）を更新し（ステップ４１
５）、また、現在の時間とｔｉｍｅＡとの差を求めるこ
とにより当該タスクの使用時間（ｕｓｅ）を計算した後
（ステップ４１６）、当該処理タスクを終了（消去）さ
せるか否かを判定する（ステップ４１７，４１８）。そ
して、当該タスク生成に用した時間（ｓｔｒ）がタスク
生成許可時間（ｌｉｍｉｔ）よりも大きい場合、あるい
はデータ送受信に要した通信時間（ｃｏｍ）が当該タス
ク使用時間（ｕｓｅ）に通信利用率（ｃａｖｅ）を乗じ
た値に満たない場合は、タスク管理テーブル１２０内の
当該タスク状態を未割当てに設定し（ステップ４２
３）、次の分散処理要求待ちとして待機させておく。そ
れ以外の場合は、タスク管理テーブル１２０内の当該タ
スク状態を未生成に設定し（ステップ４１９）、タスク
マネジャにタスク終了要求を出して当該処理タスクを終
了（消去）させる（ステップ４２０）。その後、タスク
管理テーブル１２０内の実行処理タスク数（ｒｕｎ）を
カウントダウンし（ステップ４２１）、処理タスクの割
当てを解除する。

【００２６】上記処理タスクの割当て処理及び割当て解
除処理時のタスク状態の遷移は図５の通りとなる。

【００２７】図６は、監視タスク１８での統計情報を用
いた処理タスクの再設定処理の詳細フローチャートであ
る。

【００２８】監視タスク１８において処理タスクの再設
定処理を行う場合、まず、タスク管理テーブル１２０内
の各タスク対エリア１２２の統計情報を全て初期設定し
た後（ステップ６０１）、ユーザが定義したタスク再設
定時間間隔（ｔｉｍｅ）で以下の処理を繰返し行う（ス
テップ６０２）。タスク管理テーブル１２０より先頭の
タスク対応エリアの統計情報を取得して（ステップ６０
３）、当該タスクがタスク再設定時間内に使用されなか
った場合、すなわちタスク使用回数（ｎｃｎｔ）＝０の
場合（ステップ６０４）、あるいはタスク再設定時間
（ｔｉｍｅ）に対して分散処理時に更新した当該タスク
のタスク使用時間（ｕｔｉｍｅ）の割合がタスク利用率
（ｔａｖｅ）に満たない場合（ステップ６０５）、タス
クマネジャ１７に対してタスク終了要求を出す事により
当該処理タスクを終了（消去）させる（ステップ６０
６）。そして、当該タスクの統計情報エリアのタスク使
用回数（ｕｃｕｔ）及びタスク使用時間（ｕｔｉｍｅ）
を初期化する（ステップ６０７）。その後、次のタスク
対応エリアに関する統計情報を取得し（ステップ６０
９）、同様の処理を行う。上記処理を全タスク対応エリ
アに関して実行し、最終のタスク対応エリアに関する処
理が完了した後（ステップ６０８）、タイマを再設定す
る。

【００２９】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、利用者からの
処理要求に対して、既に生成済で未割当て状態にある処
理タスクを割り当て分散処理を実行することにより、タ
スク生成によるオーバヘッドを解消することができる。

【００３０】請求項２の発明によれば、分散処理終了
後、タスク生成に要した時間が大きい処理タスク、ある
いは、通信に要した時間が小さい処理タスクを、それぞ
れ終了させずに未割当て（未使用）の処理タスクとし
て、利用者からの次の処理要求待ちとして待機させてお
くことにより、各分散環境に合わせた最適な処理タスク
の割当てを行うことが可能になる。

【００３１】請求項３の発明によれば、各処理タスクの
実行状況を元に使用頻度の少ない不要な処理タスクを逐
次終了させることにより、処理タスクを終了させずに未
割当て状態として残しておく場合のシステムリソースネ
ックを解消することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のタスク割当て方法を適用した分散処理
システムの一実施例の構成図である。

【図２】タスク管理テーブルの構成例を示す図である。

【図３】タスク管理テーブル内のタスク対応エリアの一
例を示す図である。

【図４】本発明による処理タスク割当て及び割当て解除
の処理フローチャートの一例である。

【図５】図４における処理タスクの状態遷移を示す図で
ある。

【図６】本発明による処理タスク再設定の処理フローチ
ャートの一例である。

【図７】従来技術による分散処理システムにおける処理
タスクの割当て方法の一例を示す図である。

【図８】同じく従来技術による分散処理システムにおけ
る処理タスクの割当て方法の一例を示す図である。

【図９】同じく従来技術による分散処理システムにおけ
る処理タスクの割当て方法の一例を示す図である。

【図１０】同じく従来技術による分散処理システムにお
ける処理タスクの割当て方法の一例を示す図である。

【符号の説明】

１０ 分散処理システム １１，１２，１３ 利用者タスク １４，１５，１６ 処理タスク １７ タスクマネジャ １８ 監視タスク １００ 共有メモリ １２０ タスク管理テーブル １２１ 共通情報エリア １２２ タスク対応エリア

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の処理タスクを利用者毎に割り当て
   て分散処理を実行する分散処理システムにおいて、各処
   理タスクのタスク状態を管理するタスク管理テーブルを
   備え、利用者からの処理要求に対して前記タスク管理テ
   ーブルを参照し、タスク生成済で未割当て状態の処理タ
   スクがある場合には当該処理タスクを割り当て、前記未
   割当て状態の処理タスクがない場合には新たに処理タス
   クを生成して該処理タスクを割り当てることを特徴とす
   る分散処理システムにおけるタスク割当て方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の分散処理システムにおけ
   るタスク割当て方法において、処理タスク生成時、当該
   処理タスクのタスク生成時間をタスク管理テーブルに設
   定し、分散処理実行時、各処理タスクの実行状況をタス
   ク管理テーブルに取得し、分散処理を終了した際、前記
   タスク管理テーブルを参照して、当該処理タスク生成時
   間があらかじめ定めた最大許容時間より大きい場合、あ
   るいは、当該処理タスク通信時間の当該処理タスク実行
   時間に占める割合があらかじめ定めた値に満たない場
   合、当該処理タスクを終了させずに未割当て状態の処理
   タスクとして、利用者からの次の処理要求待ちとして待
   機せしめることを特徴とする分散処理システムにおける
   タスク割当て方法。
3. 【請求項３】 請求項２記載の分散処理システムにおけ
   るタスク割当て方法において、タスク管理テーブル内の
   各処理タスクの実行状況を監視し、あらかじめ定めた時
   間内に使用されなかった処理タスク及び該時間に占める
   タスク使用時間の割合があらかじめ定めた値に満たない
   処理タスクを終了させることを特徴とする分割処理シス
   テムにおける割当て方法。