JPH07311687A - タスク実行制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 優先実行制御を行うタスク実行制御方式に関
し、タスクによるシステム共用資源の占有期間を短縮し
て優先実行制御を均一化することにより、システムの処
理性能の向上を図る。 【構成】 共用資源占有管理部に記憶管理された各々の
タスクによるシステム共用資源の占有状態および占有待
ち状態に基づき、同一のシステム共用資源の占有待ち状
態にある占有待ちタスクよりも低い実行優先度が設定さ
れているために占有待ちタスクの実行を停滞させている
低優先度占有タスクを検出して（低優先度占有タスク検
出処理）、低優先度占有タスクに対して最優先に命令処
理装置の割当てを行うことにより、タスクによるシステ
ム共用資源の占有期間を短縮して優先実行制御を均一化
することができる。

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ける
タスク実行制御方式に係り、特に、任意のシステム共用
資源を占有し得る複数のタスクに対してあらかじめ設定
されている実行優先度に応じた命令処理装置の割当てを
行うタスク実行制御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のタスク実行制御方式においては、
設定されている実行優先度の高い順序で実行キューに登
録し、タスクへの命令処理装置の割当てを行う際には、
実行キューを検索して上位実行優先度から順に各タスク
の実行の可否を判定し、実行可と判定されたタスクの中
で最上位の実行優先度を有するタスクに対して命令処理
装置の割当てを行っており、各々のタスクによるシステ
ム共用資源の占有状態については全く考慮されていなか
った。

【０００３】このため、例えば、あるシステム共用資源
Ａを占有しているタスクよりも高い実行優先度を有す
るタスクが同一のシステム共用資源Ａを要求すると、
タスクは命令処理装置の割当て待ち状態で、タスク
はシステム共用資源Ａの割当て待ち状態で、ともに実行
が停滞してしまうことがあった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、特定のシス
テム共用資源Ａを占有中の比較的低い実行優先度を有す
るタスクの実行処理が一時的に中断した後に再び実行
可能な状態となった場合には、上記タスクより高い実
行優先度を有するタスクαの検索および実行処理が先に
行われてからタスクの実行処理が行われるので、タス
クによる当該システム共用資源Ａの占有期間が長期化
してしまうとともに、当該システム共用資源Ａの占有待
ち状態にあるタスクの数が増加してしまうという問題点
があった。また、上記タスクより高い実行優先度を有
するタスクが同一のシステム共用資源Ａの占有待ち状
態になった場合には、タスクはタスクよりも低い実
行優先度が設定されているのと同様の実行処理が行われ
るため、高い実行優先順位による本来の効果が得られ
ず、優先実行制御が不均一になってしまうという問題点
があった。さらに、上述した２つの問題点のため、タス
クの優先実行制御に際して各システム共用資源の占有状
態がネックとなって命令処理装置の利用効率が低下し、
実装されている複数台の命令処理装置に見合うだけの十
分な処理性能の向上を得ることができないという問題点
があった。

【０００５】そこで、この問題点を解決するために、特
開平２−２０４８３８号公報において提案されているタ
スク実行制御方式では、システム共用資源Ａを占有して
いるタスクの実行優先度よりも高い実行優先度が設定
されているタスク，，が当該システム共用資源Ａ
の占有待ちとなった場合、タスクの実行優先度を最上
位の実行優先度が設定されているタスクの実行優先度
と同等以上に再設定することで、上述した問題点の解決
を図っていた。

【０００６】しかしながら、この方式では、タスクと
同等以上の上位実行優先度に変更されているタスクの
実行優先度をタスクがシステム共用資源Ａを解放した
ときに元の実行優先度に戻す処理と、実行優先度が変更
されたタスクについてタスクキューを実行優先度順につ
なぎ直す処理とが必要となり、この処理によるオーバヘ
ッドを無視することができないという問題点があった。

【０００７】したがって本発明の目的は、上記の問題点
を解決して、タスクによるシステム共用資源の占有期間
を短縮して優先実行制御を均一化するとともに、実装さ
れている命令処理装置に見合うだけの十分な処理性能の
向上を得ることのできるタスク実行制御方式を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のタスク実行制御方式は、タスクキューに登
録されている複数のタスクに対してあらかじめ設定され
た実行優先度順に命令処理装置の割当てを行う計算機シ
ステムにおいて、以下に示す構成とした。

【０００９】(1) 共用資源占有管理部とディスパッチ処
理部とを具備する構成とした。 ・共用資源占有管理部は、前記計算機システムにおける
一以上のシステム共用資源について、前記システム共用
資源の占有状態にある占有タスクおよび占有待ち状態に
ある占有待ちタスクの記憶管理を行う。 ・ディスパッチ処理部は、前記占有タスクと前記占有待
ちタスクとの関係に応じて、前記占有タスクに対する前
記命令処理装置の最優先割当て制御を行う。

【００１０】

【作用】上記構成に基づく作用を説明する。

【００１１】(1) 共用資源占有管理部とディスパッチ処
理部とを具備する構成としたことにより、共用資源占有
管理部を参照するだけでシステム共用資源の占有状態に
ある占有タスクおよび占有待ち状態にある占有待ちタス
ク検出して、占有タスクに対して最優先にディスパッチ
を行うことが可能となるので、タスクによるシステム共
用資源の占有期間を短縮して優先実行制御を均一化し、
実装されている命令処理装置に見合うだけの十分な処理
性能の向上を得るとともに、従来のような実行優先度お
よびタスクキューの変更処理などが必要なくなり、これ
に伴うオーバヘッドをなくすことができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明のタスク実行制御方式の一実施
例について図面を用いて詳細に説明する。

【００１３】図１は、本発明のタスク実行制御方式にお
ける共用資源占有管理部の一構成例を示す図である。同
図中、１はオペレーティングシステムであり、最上位実
行優先度を有するタスクを示すポインタ２，低優先度占
有タスク（同一のシステム共用資源の占有待ち状態にあ
る待ちタスクよりも低い実行優先度が設定されているた
めに前記待ちタスクの実行を停滞させているタスク）を
示すポインタ３，システム共用資源の占有状態を管理す
るためのマスク４，各々のシステム共用資源管理テーブ
ル（後述）の先頭アドレスを示すポインタ４ａ〜４ｎが
記憶保持されている。６０〜６４および７０〜７３はタ
スクを管理するための制御ブロックであり、各々の制御
ブロックにはタスクの実行優先度を示す数値が格納され
るタスク実行優先度格納領域２２が設けられている。ポ
インタ２で示される制御ブロック６０には、２番目の上
位実行優先度を有するタスクを示すポインタ２１が格納
され、以下同様に各々のタスクにあらかじめ設定されて
いる実行優先度の順序で制御ブロック６０〜６４にポイ
ンタが格納されることで実行優先度順タスクキューが構
成される。また、マスク４により、各々のシステム共用
資源Ａ〜Ｎについて対応するｎ個のシステム共用資源管
理テーブルが生成され、４ａ〜４ｎには各々の管理テー
ブルの先頭を示すポインタが設定される。各々のシステ
ム共用資源管理テーブルには、システム共用資源の占有
状態にあるタスクを示すポインタ５１と、システム共用
資源の占有待ち状態にある最初のタスクを示すポインタ
５２が設定される。ポインタ５２で示される制御ブロッ
ク７０には、システム共用資源の占有待ち状態にある次
のタスクを示すポインタ５３が格納され、以下同様に対
応するシステム共用資源Ａ〜Ｎの占有要求を行った順序
で制御ブロック７０〜７３にポインタが格納されること
で占有待ちタスクキューが構成される。なお、当該シス
テム共用資源を占有するタスクが存在しない場合にはポ
インタ５１に“０”を設定し、当該システム共用資源の
占有待ち状態にあるタスクが存在しない場合にはポイン
タ５２に“０”を設定する。

【００１４】図２は、本発明のタスク実行制御方式にお
ける各処理間の状態遷移を示すブロック図である。同図
中、４０１はタスクに対する命令処理装置の割当てを行
うディスパッチ処理、４０２は実行中のタスクによるシ
ステム共用資源の占有要求に対する処理を行うシステム
共用資源占有処理、４１０は図１に示した共用資源占有
管理部である。共用資源占有管理部４１０において、４
１１は前述した低優先度占有タスクが最優先にディスパ
ッチされるように設定処理を行う最優先ディスパッチタ
スク設定処理、４１２は低優先度占有タスクの有無を検
出してディスパッチ処理４０１または最優先ディスパッ
チタスク設定処理４１１への処理の振り分けを行うシス
テム共用資源占有タスク検出処理である。

【００１５】次に、本発明のタスク実行制御方式による
タスクに対する命令処理装置の割当て動作（ディスパッ
チ）について説明する。

【００１６】図３は、本発明のタスク実行制御方式にお
ける実行中のタスクによるシステム共用資源の占有要求
に対する処理動作を示すフローチャートであり、図２中
のシステム共用資源占有処理４０２に相当する。同図
中、あるタスクによってシステム共用資源に対する占有
要求が行われると、マスク４を参照して当該タスクに指
定された指定システム共用資源の占有状態を判定し（ス
テップ１０１）、占有可能であると判定された場合に
は、マスク４を更新して指定システム共用資源を占有す
る（ステップ１０２）とともに、指定システム共用資源
に対応するシステム共用資源管理テーブルのポインタ５
１に当該タスクを示す先頭ポインタを設定し（ステップ
１０３）た後、占有要求元へリターンして当該タスクの
処理を続行する。また、ステップ１０１において、すで
に別のタスクが指定システム共用資源を占有しているた
めに当該タスクが占有することができないと判定された
場合には、当該システム共用資源管理テーブルのポイン
タ５２から続いている占有待ちタスクキューの最後に当
該タスクの先頭ポインタを登録し（ステップ１０４）た
後、実行可能な他のタスクを見つけるためのオペレーテ
ィングシステムコール１０５を行う。なお、各々のシス
テム共用資源を占有しているタスクは、上記ステップ１
０３において設定されたポインタ５２を参照することに
よって検索することができる。

【００１７】図４は、本発明のタスク実行制御方式にお
ける低優先度占有タスクを検出する処理動作を示すフロ
ーチャートであり、図２中のシステム共用資源占有タス
ク検出処理４１２に相当する。同図中、任意のシステム
共用資源の占有状態を当該システム共用資源を管理する
システム共用資源管理テーブルのポインタ５１の内容に
基づいて判定し（ステップ２００）、占有タスクが存在
すると判定された場合には、当該システム共用資源に対
する待ち状態を当該システム共用資源管理テーブルのポ
インタ５２の内容に基づいて判定し（ステップ２０
１）、占有待ちタスクが存在すると判定された場合に
は、ステップ２０２（図２中の最優先ディスパッチタス
ク設定処理４１１に相当する）へ分岐する。また、占有
タスクおよび占有待ちタスクが存在しないと判定された
場合には、ステップ２０５へ分岐する。ステップ２０２
では、上記占有タスクおよび占有待ちタスクにそれぞれ
設定されている実行優先度を比較し、占有待ちタスクの
実行優先度の方が占有タスクの実行優先度よりも高いと
判定された場合（すなわち、当該占有タスクが低優先度
占有タスクであると判定された場合）には、当該占有タ
スクが実行中であるか否かを判定し（ステップ２０
３）、当該占有タスクが実行中でないと判定された場合
（すなわち、当該占有タスクがディスパッチ待ち状態で
あった場合）には、当該占有タスクに対して最優先に命
令処理装置の割当てを行うために、最優先ディスパッチ
領域であるポインタ３に当該占有タスクを示す先頭アド
レスを設定する（ステップ２０４）。また、当該占有タ
スクが低優先度占有タスクでなかった場合および当該占
有タスクが実行中であった場合には、ステップ２０５へ
分岐する。ステップ２０５では、最優先ディスパッチ領
域であるポインタ３を０クリアすることにより、通常の
実行優先度順のディスパッチが行われるようにする。上
述した低優先度占有タスク検出処理を、ディスパッチ処
理で実行優先度順タスクキューの検索を行う前に実行す
ることにより、最優先ディスパッチ領域であるポインタ
３に低優先度占有タスクを示す先頭アドレスを設定して
おく。

【００１８】図５は、本発明のタスク実行制御方式にお
けるディスパッチ処理部の動作を示すフローチャートで
あり、図２中のディスパッチ処理４０１に相当する。同
図中、最優先ディスパッチ領域であるポインタ３に低優
先度占有タスクを示す先頭アドレスが設定されているか
否かを判定し（ステップ３０１）、設定されていると判
定された場合には、最優先ディスパッチ領域を０クリア
する（ステップ３０２）とともに、設定されていた低優
先度占有タスクをディスパッチすることにより、通常の
実行優先度順のタスクキュー検索処理をスキップする。
また、ステップ３０１で最優先ディスパッチ領域が０ク
リアされていると判定された場合には、通常の実行優先
度順のタスクキュー検索処理を行って（ステップ３０
３）、最上位の実行優先度が設定されたタスクをディス
パッチする。

【００１９】以上のように本実施例によれば、比較的低
位の実行優先度が設定されているタスクが任意のシステ
ム共用資源を占有した状態でディスパッチ待ちになった
ときには、当該タスクが低優先度占有タスクとして検出
されて最優先にディスパッチが行われるため、タスクに
よるシステム共用資源の占有期間を短縮して優先実行制
御を均一化し、実装されている命令処理装置に見合うだ
けの十分な処理性能の向上を得るとともに、従来のよう
な実行優先度およびタスクキューの変更処理などが必要
なくなり、これに伴うオーバヘッドをなくすことができ
る。

【００２０】なお、本実施例ではディスパッチ処理の直
前に低優先度占有タスク検出処理を行う構成としたが、
この他、定期的なタイマ割込み処理によって低優先度占
有タスク検出処理を起動する構成とすることにより、当
該低優先度占有タスク検索処理部をオペレーティングシ
ステムにおけるディスパッチ処理の記述から削除するこ
とができるとともに、定期的なタイマ割込みの間隔を変
更するだけでシステム性能の調整を図ることができる。

【００２１】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明のタ
スク実行制御方式によれば、以下に示すような効果が得
られる。

【００２２】(1) 共用資源占有管理部とディスパッチ処
理部とを具備する構成としたことにより、共用資源占有
管理部を参照するだけでシステム共用資源の占有状態に
ある占有タスクおよび占有待ち状態にある占有待ちタス
ク検出して、占有タスクに対して最優先にディスパッチ
を行うことが可能となるので、タスクによるシステム共
用資源の占有期間を短縮して優先実行制御を均一化し、
実装されている命令処理装置に見合うだけの十分な処理
性能の向上を得るとともに、従来のような実行優先度お
よびタスクキューの変更処理などが必要なくなり、これ
に伴うオーバヘッドをなくすことができるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のタスク実行制御方式における共用資源
占有管理部の一構成例を示す図である。

【図２】本発明のタスク実行制御方式における各処理間
の状態遷移を示すブロック図である。

【図３】本発明のタスク実行制御方式における実行中の
タスクによるシステム共用資源の占有要求に対する処理
動作を示すフローチャートである。

【図４】本発明のタスク実行制御方式における低優先度
占有タスクを検出する処理動作を示すフローチャートで
ある。

【図５】本発明のタスク実行制御方式におけるディスパ
ッチ処理部の動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

２ 最上位実行優先度を有するタスクを示すポインタ ３ 低優先度占有タスクを示すポインタ ４ システム共用資源の占有状態を管理するためのマス
ク ２１ ２番目の上位実行優先度を有するタスクを示すポ
インタ ２２ タスク実行優先度格納領域 ４ａ〜４ｎ システム共用資源管理テーブルの先頭アド
レスを示すポインタ ５１ システム共用資源の占有状態にあるタスクを示す
ポインタ ５２ システム共用資源の占有待ち状態にある最初のタ
スクを示すポインタ ５３ システム共用資源の占有待ち状態にある次のタス
クを示すポインタ ６０〜６４ 実行優先度順にタスクを管理するための制
御ブロック ７０〜７３ システム共用資源の占有待ちを管理するた
めの制御ブロック

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タスクキューに登録されている複数のタ
   スクに対してあらかじめ設定された実行優先度順に命令
   処理装置の割当てを行う計算機システムにおいて、 前記計算機システムにおける一以上のシステム共用資源
   について、前記システム共用資源の占有状態にある占有
   タスクおよび占有待ち状態にある占有待ちタスクの記憶
   管理を行う共用資源占有管理部と、 前記占有タスクと前記占有待ちタスクとの関係に応じ
   て、前記占有タスクに対する前記命令処理装置の最優先
   割当て制御を行うディスパッチ処理部とを具備する構成
   としたことを特徴とするタスク実行制御方式。