JPH07200311A - 計算機システムのインターバル処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ティック割り込み処理時のタイムアウト待ち
行列を更新する処理を不要にしてシステムの性能を向上
する。 【構成】 インターバルカウンタ８にティック割り込み
の発生回数をサイクリックにカウントさせ、インターバ
ルカウンタ８の１周期に対応して、インターバルタイム
アウトハンドラおよびその処理開始時間を内蔵する複数
のインターバル要素６１〜６９をその処理開始時間の順
に連結した環状リンクリストにより、インターバル待ち
行列６を予め形成する。探索指針７はインターバルカウ
ンタ８のカウント値に基づき、処理開始時間に達したイ
ンターバル待ち行列６内のインターバル要素の先頭位置
を指示する。それにより、処理開始時間に達したインタ
ーバル要素からインターバルタイムアウトハンドラが呼
び出されて起動される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、計算機システムにおい
て定周期タイマ割り込みにより作動するインターバル処
理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のインターバル処理は、ティック割
込みにより一定間隔で実行されるタイムアウト処理のな
かで行われている。このティック割込みとは、一定間隔
でハードウェアの時計により発生する割り込みのことで
ある。これらの処理を示したのが図７のフローチャート
である。図では、ティック割込みがあると、システム時
間の更新などの時間管理処理を行い、次いで、タイムア
ウト処理を行う。

【０００３】このタイムアウト処理は、図８に示される
ように、ターミナル１により指定されたタイムアウト待
ち行列の先頭のタイムアウト要素２を順に実行する。タ
イムアウト要素２はパラメータ、処理発生時間およびハ
ンドラから構成される。タイムアウト要素２の処理発生
時間は、次のタイムアウト要素３の処理開始時間までの
相対値を表す。タイムアウト待ち行列の中のタイムアウ
ト要素２〜５は処理発生順にならべられる。各要素のパ
ラメータは、処理の際に同じ要素内のハンドラに引き渡
される。ハンドラにはタイムアウト時に実行される処理
内容が予め登録されている。

【０００４】ティックごとに行われるタイムアウト処理
は図９のフローチャートのように行われる。すなわち、
最初にタイムアウト待ち行列の先頭のタイムアウト要素
の処理発生時間をティック時間の間隔分だけ減算、すな
わちデクリメントする（Ｓ１）。次いで、タイムアウト
待ち行列を先頭から検索して、処理発生時間Ｔが０以下
のタイムアウト要素を見つける。この処理発生時間Ｔが
０以下のタイムアウト要素がタイムアウトになったもの
とみなされてハンドラが呼び出され、登録されているタ
イムアウト時の処理が実行される（Ｓ２）。

【０００５】こうしてタイムアウト処理が実行されると
その中でインターバル処理が行われる。その間のタイム
アウト待ち行列の状態は図１０〜図１４のように変化す
る。図１０はタイムアウト待ち行列の最初の状態を示
し、タイムアウト要素ａ，ｂ，ｃ，ｄが配置されてお
り、インターバル処理に使用されるタイムアウト要素ａ
のパラメータは、さらにパラメータ、インターバル間
隔、インターバル時の処理からなるインターバル構造体
を指している。

【０００６】図１０の状態からの動作を図１５のフロー
チャートに基づき説明する。先ず最初の処理Ｓ１１で
は、図１１に示されるように、時間の経過とともにイン
ターバル処理に使われるタイムアウト要素ａがタイムア
ウトになると、そのタイムアウト要素ａに登録されてい
るハンドラより呼び出された処理がインターバルのため
の処理を行う。その処理の中でタイムアウト待ち行列か
らタイムアウト要素ａを削除する。その結果、図１２に
示されるように、タイムアウト待ち行列にはタイムアウ
ト要素ｂ，ｃ，ｄが残る。

【０００７】次の処理Ｓ１２では、図１３に示されるよ
うに、タイムアウト要素ａ′を再挿入する。挿入の位置
は、タイムアウト要素ａのパラメータのインターバル構
造体に登録されているインターバル間隔に応じてタイム
アウト待ち行列を先頭から検索し見つける。次の処理Ｓ
１３では、図１４に示されるように、タイムアウト要素
のパラメータが指し示している構造体（タイムアウト要
素ａのパラメータが指し示していたインターバル構造
体）に登録されているインターバル時の処理を実行す
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の処理では、タイムアウト待ち行列でインターバル処理
を実現した場合、タイムアウト時にインターバル処理を
含むタイムアウト要素をいったんタイムアウト待ち行列
から削除してから、次回のインターバル処理におけるタ
イムアウト要素をタイムアウト待ち行列に挿入しなけれ
ばならない。このタイムアウト待ち行列に挿入する操作
は、リストを検索して新たな要素挿入によって影響を受
ける要素についての処理発生時間を変更する操作を含む
ために処理時間が増大する。また、この操作はティック
割り込み処理の中で実行される。そのため、このように
ティック割り込みで行われる処理の中に処理時間の長い
処理を含むことにより、計算機システムの性能が低下す
るという問題があった。本発明は上記問題点を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、タイ
ムアウト処理におけるインターバル処理の負担量を軽減
することにより、計算機システムの性能が低下しないよ
うにしたインターバル処理装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、定周期タイマ割り込みの発生回数をカウ
ントしカウント値が予め設定された周期値に達するごと
にゼロクリアされるインターバルカウンタと、インター
バルカウンタの１周期に対応して、インターバルタイム
アウトハンドラおよびその処理開始時間を内蔵する複数
のインターバルタイムアウト要素をその処理開始時間の
順に連結した環状リンクリストからなるインターバル待
ち行列と、インターバルカウンタのカウント値に基づ
き、インターバル待ち行列内の処理開始時間に達したイ
ンターバルタイムアウト要素の先頭位置を指示する探索
指針と、定周期タイマ割り込みの発生により処理開始時
間に達して新たに探索指針に指示されたインターバルタ
イムアウト要素からインターバルタイムアウトハンドラ
を呼び出して起動させる手段とを備えたことを特徴とす
る。

【００１０】

【作用】本発明においては、インターバルカウンタが定
周期タイマ割り込みの発生回数をカウントし、カウント
値が予め設定された周期値に達するとゼロクリアされ
る。インターバル待ち行列は、インターバルカウンタの
１周期に対応して、インターバルタイムアウトハンドラ
およびその処理開始時間を内蔵する複数のタイムアウト
要素をその処理開始時間の順に連結した環状リンクリス
トにより形成される。探索指針は、インターバルカウン
タのカウント値に基づき、処理開始時間に達したインタ
ーバル待ち行列内のタイムアウト要素の先頭位置を指示
する。それにより、定周期タイマ割り込みの発生により
処理開始時間に達して新たに探索指針に指示されたタイ
ムアウト要素からインターバルタイムアウトハンドラが
呼び出されて起動される。

【００１１】

【実施例】以下、図に沿って本発明を定周期のプロセス
起動に実施した場合の実施例を示す。定周期のプロセス
起動とは一定間隔で登録してあるプロセスを起動させる
操作をいう。図１は環状リンクリストで実現したインタ
ーバル待ち行列を用いたインターバル処理装置を示す。
このインターバル処理装置は、インターバル待ち行列６
と検索指針７とインターバルカウンタ８とインターバル
最大周期９とから構成される。

【００１２】インターバル待ち行列６は、インターバル
要素６１〜６９を環状につないだリンクリストとターミ
ナル６０とから構成される。インターバル要素６１〜６
９は、それぞれがパラメータ、処理発生時間、インター
バルタイムアウトハンドラとから構成される。インター
バルカウンタ８はティック割り込みごとにカウントアッ
プされ、インターバル最大周期９の値に到達したところ
でリセットされる。例として、インターバル最大周期を
６００ｍｓとし、ティック値を１０ｍｓとすると、イン
ターバルカウンタ８はティックごとに１０ｍｓずつ増加
され、６００ｍｓまでカウントされると０に戻ることに
なる。

【００１３】インターバル要素６１〜６９は、各要素内
のインターバル処理発生間隔でインターバル最大周期９
に応じた個数が配置される。６００ｍｓ周期の処理なら
１個、３００ｍｓ周期の処理なら２個、１００ｍｓ周期
の処理なら６個、待ち行列の中に配置される。配置順は
処理発生時間の小さい順にならべられる。各インターバ
ル要素の処理発生時間は、６００ｍｓ周期の場合０ｍｓ
に、３００ｍｓ周期の場合０ｍｓと３００ｍｓに、１０
０ｍｓ周期の場合０ｍｓ，１００ｍｓ，２００ｍｓ，３
００ｍｓ，４００ｍｓ，５００ｍｓになる。

【００１４】図２は、これら周期の異なるインターバル
要素を配置した場合の例を示し、６００ｍｓ周期の処理
としてインターバル要素Ｃ１が、３００ｍｓ周期の処理
としてインターバル要素Ｂ１，Ｂ２が、１００ｍｓ周期
の処理としてインターバル要素Ａ１〜Ａ６が配置されて
いる。インターバル要素Ａ１〜Ａ６のインターバルタイ
ムアウトハンドラには１００ｍｓ周期のプロセス起動
（処理Ａ）が登録されている。インターバル要素Ｂ１，
Ｂ２のインターバルタイムアウトハンドラには３００ｍ
ｓ周期のプロセス起動（処理Ｂ）が登録されている。

【００１５】インターバル要素Ｃ１のインターバルタイ
ムアウトハンドラには６００ｍｓ周期のプロセス起動
（処理Ｃ）が登録されている。各要素は上述した処理発
生時間およびインターバルタイムアウトハンドラをそれ
ぞれ有する。また、処理発生時間としてインターバル要
素Ａ１，Ｂ１，Ｃ１には０ｍｓが、インターバル要素Ａ
２には１００ｍｓが、インターバル要素Ａ３には２００
ｍｓが、インターバル要素Ａ４，Ｂ２には３００ｍｓ
が、インターバル要素Ａ５には４００ｍｓが、インター
バル要素Ａ６には５００ｍｓがそれぞれ格納されてい
る。検索指針７はインターバル待ち行列の検索を開始す
る箇所を指し示す。

【００１６】次に、ティック割り込み時の処理について
説明する。図３がティック割り込み時の処理を示すフロ
ーチャートである。図に示されるように、ティック割り
込みがあると、図７で説明した従来の時計管理とタイム
アウト処理をした後に、図１に示すインターバルカウン
タ８をティック値の分（例では１０ｍｓ）カウントアッ
プする（Ｓ２１）。このインターバルカウンタ８は、カ
ウント値が最大周期９に達すると０にリセットされる。

【００１７】次に、処理Ｓ２２として、検索指針７に基
づきインターバル待ち行列６の検索を始め、インターバ
ルカウンタ８と各インターバル要素Ａ１〜Ｃ１の処理発
生時間とを比較する。その結果、比較された要素の処理
発生時間の方が小さい場合、そのインターバル要素につ
いてタイムアウト処理を行う。このとき、インターバル
待ち行列６の検索は検索指針７から比較を始め、処理発
生時間の方が小さいところまでしか検索しない。つま
り、最大でも検索指針７からターミナル６０が指し示す
インターバル要素の前までしか検索されず、ターミナル
６０を越えて検索が行われることはない。

【００１８】次に、タイムアウト処理について説明す
る。図４がタイムアウト処理を示すフローチャートであ
る。先ず、タイムアウトになったインターバル要素に登
録してあるインターバルタイムアウトハンドラを呼び出
して処理を実行する（Ｓ３１）。なお、この実施例でハ
ンドラで呼ばれる処理はプロセスの起動である。次に、
検索指針を次のインターバル要素を指すように進める
（Ｓ３２）。図５はタイムアウト処理の具体例を示す説
明図であり、図２のようにセットされたインターバル待
ち行列６において、インターバルカウンタ８の値が０ｍ
ｓになったときの処理を示す。

【００１９】すなわち、ティック割り込みの処理でイン
ターバルカウンタ８が０ｍｓになると、検索指針７が指
し示す位置から検索が開始される。図では、インターバ
ル要素Ａ１の処理発生時間が０ｍｓであるから、要素Ａ
１のパラメータを引数にしてインターバルタイムアウト
ハンドラが呼び出されて１００ｍｓ周期のプロセスが起
動される。次のインターバル要素Ｂ１も処理発生時間が
０ｍｓであるから、要素Ｂ１のパラメータを引数にして
インターバルタイムアウトハンドラが呼び出されて３０
０ｍｓ周期のプロセスが起動される。

【００２０】同様に、次のインターバル要素Ｃ１も処理
発生時間が０ｍｓであるから、要素Ｃ１のパラメータを
引数にしてインターバルタイムアウトハンドラが呼び出
されて６００ｍｓ周期のプロセスが起動される。ここ
で、次のインターバル要素Ａ２は処理発生時間が１００
ｍｓであるので検索はここまでで終了する。次いで、検
索指針７をインターバル要素Ａ２の前に移動する。その
結果、インターバル待ち行列６に対する検索指針７の位
置は図６のようになり、ティック割り込み処理によりカ
ウントアップしたインターバルカウンタ８の値に基づ
き、次の検索がインターバル要素Ａ２から開始される。
図では、インターバルカウンタ８が１００ｍｓにカウン
トアップした時点でインターバル要素Ａ２がタイムアウ
トとなる。

【００２１】このようにして、インターバルカウンタ８
が０ｍｓにカウントアップされるとインターバル要素Ａ
１，Ｂ１，Ｃ１がタイムアウトになる。同じく、インタ
ーバルカウンタ８が１００ｍｓにカウントアップされる
とインターバル要素Ａ２がタイムアウトになる。また、
インターバルカウンタ８が２００ｍｓにカウントアップ
されるとインターバル要素Ａ３がタイムアウトになる。
また、インターバルカウンタ８が３００ｍｓにカウント
アップされるとインターバル要素Ａ４，Ｂ２がタイムア
ウトになる。また、インターバルカウンタ８が４００ｍ
ｓにカウントアップされるとインターバル要素Ａ５がタ
イムアウトになる。また、インターバルカウンタ８が５
００ｍｓにカウントアップされるとインターバル要素Ａ
６がタイムアウトになる。さらに、インターバルカウン
タ８が５９０ｍｓにカウントアップされた次のティック
割り込み処理でインターバルカウンタ８は０ｍｓにリセ
ットされて、再び図５の処理が開始される。

【００２２】次に、この実施例により得られる効果につ
いて説明する。実施例の効果は主に性能面の向上にあ
る。この実施例を従来からのタイムアウト待ち行列で実
現した場合、タイムアウト発生時にタイムアウト処理の
中で次回のプロセスの起動をセットしなければならな
い。その後、今回のタイムアウト処理であるプロセスの
起動が行われる。具体的な次回プロセスの起動のセット
はタイムアウト待ち行列へのタイムアウト要素の挿入で
実現される。この待ち行列への要素の挿入に際しては、
待ち行列の先頭からリストを検索しタイムアウト要素内
の処理発生時間を比較し正しい位置を見つけ出し要素を
挿入しなければならない。また、挿入後、挿入した要素
より後ろの要素の処理発生時間（要素間の相対値）を更
新しなければならない。その結果、要素の挿入は待ち行
列の長さと処理発生時間に依存して時間がかかることに
なり、最悪の場合、待ち行列を先頭から最後まで検索す
ることもある。このように検索に要する時間が長くなる
と、その分、計算機システムの性能を低下させることに
なる。

【００２３】これに対して、本発明の実施例では、イン
ターバル用のタイムアウト要素が待ち行列の中にすでに
配置されているため要素の挿入のための操作が不要であ
り、タイムアウト時には登録された処理の実行と検索指
針を進める操作しか行われず、タイムアウト待ち行列に
関する操作の所要時間が大幅に短縮される。その分、従
来に比べて、計算機システムの性能が向上することにな
る。

【００２４】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、イン
ターバルタイムアウトハンドラを内蔵するタイムアウト
要素がインターバル待ち行列中にすでに配置されている
ため、タイムアウト時には登録された処理の実行と検索
指針を進める操作だけとなる。その結果、従来タイムア
ウト時に必要であった要素の挿入のための操作が不要と
なり、タイムアウト待ち行列に関する操作の所要時間が
大幅に短縮され、相対的に計算機システムの性能が向上
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成を示す説明図である。

【図２】図１の具体例を示す説明図である。

【図３】実施例のティック割り込み時の処理を示すフロ
ーチャートである。

【図４】実施例のタイムアウト処理を示すフローチャー
トである。

【図５】図４の具体的な処理例を示す説明図である。

【図６】図５の検索指針が移動した後の例を示す説明図
である。

【図７】従来例のティック割り込み処理を示すフローチ
ャートである。

【図８】従来例のタイムアウト処理の説明図である。

【図９】従来例のタイムアウト処理を示すフローチャー
トである。

【図１０】従来例のタイムアウト待ち行列の最初の状態
を示す説明図である。

【図１１】従来例のタイムアウト待ち行列の変化を示す
説明図である。

【図１２】従来例のタイムアウト待ち行列の変化を示す
説明図である。

【図１３】従来例のタイムアウト待ち行列の変化を示す
説明図である。

【図１４】従来例のタイムアウト待ち行列の変化を示す
説明図である。

【図１５】従来例の動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

６ インターバル待ち行列 ７ 検索指針 ８ インターバルカウンタ ９ インターバル最大周期 ６０ ターミナル ６１〜６９ インターバル要素 Ａ１〜Ａ６ インターバル要素 Ｂ１，Ｂ２ インターバル要素 Ｃ１ インターバル要素

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 定周期タイマ割り込みの発生回数をカウ
   ントしカウント値が予め設定された周期値に達するごと
   にゼロクリアされるインターバルカウンタと、 インターバルカウンタの１周期に対応して、インターバ
   ルタイムアウトハンドラおよびその処理開始時間を内蔵
   する複数のインターバルタイムアウト要素をその処理開
   始時間の順に連結した環状リンクリストからなるインタ
   ーバル待ち行列と、 インターバルカウンタのカウント値に基づき、インター
   バル待ち行列内の処理開始時間に達したインターバルタ
   イムアウト要素の先頭位置を指示する探索指針と、 定周期タイマ割り込みの発生により処理開始時間に達し
   て新たに探索指針に指示されたインターバルタイムアウ
   ト要素からインターバルタイムアウトハンドラを呼び出
   して起動させる手段と、 を備えたことを特徴とする計算機システムのインターバ
   ル処理装置。