JPH09282184A - 同優先度タスクの急増に伴う実行確率の変動を吸収することができるタスク管理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優先度に応じたタスクの実行頻度をもち、な
おかつタスクがロックアウトやデッドロックを引き起こ
さない、安全で効果的なタスク選択方法を提供する。 【解決手段】 管理・選択リストは、並列実行すべき各
プログラムに設定された優先度を同値のものを一つに間
引いた形式で順に並べている。並べられた各優先度には
その優先度が設定された一のプログラムの識別情報或は
複数のプログラムの識別情報を列挙した識別情報リスト
が対応づけられている。この状態において、管理・選択
リストに並べられた優先度ラベルの総和がとられる。そ
の後にその総和を上限とする乱数であって、各優先度ラ
ベルの大小で重み付けされた確率で優先度ラベルのそれ
ぞれを指定する乱数を発生する。発生される毎に、発生
した乱数によって指定された優先度ラベルに対応づけら
れた識別情報のプログラムのタスクが実行される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、並列実行すべき複
数のプログラムのタスクをプロセッサに実行させるスケ
ジューラを有したタスク管理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

＜第１従来技術＞近年における半導体プロセスの急速な
進歩によって、パソコン、ワークステーション、電子手
帳といった情報処理装置の能力は目覚ましく向上してい
る。また動画信号の圧縮・伸長処理やコンピュ−タ・グ
ラフィックスのレンダリング処理など専用のLSIを設け
ることが常識だった高負荷な処理にも充分耐え得るプロ
セッサも登場している。このような能力向上に伴って、
情報処理装置において動作するアプリケ−ションプログ
ラムは、ワープロ、表計算、印刷、通信、スケジュール
管理、３次元グラフィックス等バラエティに富み、ユー
ザは思いのままのアプリケ−ションプログラムを自在に
起動させることができる。

【０００３】こういった能力向上と共に、プログラムの
マルチタスク処理に対する期待も高まりを見せている。
マルチタスク処理では、複数のソフトウェアを情報処理
装置に同時に実行させることができる。具体例でいうな
らば印刷ソフトによって印字を行っている間にワープロ
ソフトで文書入力を行ったり、表計算ソフトで計算中に
通信ソフトで電子メールを送信させたりすることができ
る。また多大な計算時間を要するプログラムを実行させ
ている間にゲームを起動させて楽しむことができる。

【０００４】マルチタスク処理のうち最も古典的と呼ば
れる手法はラウンドロビン法と呼ばれるものである。一
般にタスクは、アプリケ−ションプログラムの格納位置
(a)と、リソースに関する情報からなるコンテキスト(b)
と、プログラムのコード部(c)と、プログラムのデータ
部(d)と、入出力管理データ(e)とから構成され、ラウン
ドロビン法では、各タスクは待ち行列を形成し、その順
序通りに一定時間サービスを受ける。一定時間が経過す
ると強制的にサービスは打ち切られて実行権は次のタス
クに移される。実行が打ち切られたタスクは待ち行列の
最後尾に付け加えられる。このような制御では、各タス
クの実行は一定時間置きに区切られるので公平にサービ
スを分配することができる。

【０００５】ラウンドロビン法は、公平なサービス分配
を目的にしているが、一般にアプリケ−ションには優先
すべきものとそうでないものがある。具体的にはアプリ
ケ−ション１の実行結果を取得し起動するアプリケ−シ
ョン２は、アプリケ−ション１の実行終了を待たなけれ
ばならない。アプリケ−ション２の実行結果を取得して
起動するアプリケ−ション３は、アプリケ−ション２の
実行終了を待たなければならない。これらのアプリケ−
ションは、アプリケ−ション１、２、３の順で実行させ
なければならないのである。また特定の専用デバイスや
特定アドレスのメモリ、Ｉ／Ｏポート等排他制御のハー
ドウエア資源を使用するアプリケ−ションはその資源を
なるべく早く解放する必要があるため、使用しないアプ
リケ−ションより優先して実行しなければならない。更
に実行が所定時間内に終了しなければならないものも有
るし、そのような制約が存在しないものも有る。このよ
うにアプリケ−ションを並列実行させる場合、各アプリ
ケ−ションに優劣を設ける必要がある。アプリケ−ショ
ンにおける実行の優劣をタスクに反映させるため、アプ
リケ−ションプログラムの種別毎に、そのタスクの優劣
を示す優先度を設定することが行われてきた。即ち、緊
急度が高いアプリケ−ションのタスクほどより高い優先
度を与え、緊急度がより低いアプリケ−ションのタスク
ほどより低い優先度を与えることにより、アプリケ−シ
ョンが実行される順序を入れ替えようというのである
（本明細書では説明を簡単にするために優先度を正の整
数で表し、値が大きいほど優先度が高いとする。）。

【０００６】マルチタスク式のオペレーティングシステ
ムでは、特に「スケジューラ」と呼ばれる部分がマルチ
タスク処理を制御する。従来のスケジューラは、タスク
に与えられた「優先度」を基準にしてタスクの並べ替え
を行いつつも、ラウンドロビン法の処理を行うことで、
マルチタスク処理にアプリケ−ションの優劣を反映させ
ていた。

【０００７】優先度を考慮してのタスク選択を安易な方
法で行うと、『選択されない』タスクが出現したり（ロ
ックアウトと呼ばれる）、タスクの確率と優先度の高低
とが噛み合わなくなる。タスクの幾つかがロックアウト
すると、それらのタスクの実行結果を取得するタスクも
待機状態に入ってしまう。各タスクが互いの処理の終了
を待ち合うと、最悪の場合システムダウンに陥ることが
ある。そのため優先度を考慮してタスクを選択すること
は一般的には非常に難解な問題に分類されている。

【０００８】タスクを選択する方法として従来から考案
されている方法としては、X／OpenCampany LimitedのＵ
ＮＩＸ（登録商標）オペレーティングシステムのスケジ
ューラに採用されている方法（以降優先度適用型ラウン
ドロビン法と呼ぶ。）と、確率過程を利用する方法とが
挙げられる。図２７に従来のスケジューラが優先度適用
型ラウンドロビン法で使用する待ち行列のデータ構造を
示す。この待ち行列では、タスク選択データ302ａ〜302
ｄが、ａ，ｂ，ｃ，ｄの順に待機状態になっている。

【０００９】優先度管理ラベルの見出しの順方向リンク
３０１は、識別子ID=３のタスク選択データ302ａ〜識別
子ID=４のタスク選択データ302ｄからなる待ち行列のう
ち先頭のものへとリンクを形成している。各識別番号ID
=3のタスク選択データ３０２ａは、『●｜●』記号に示
すタスク選択データの見出し、基準優先度Pa３０３、実
効優先度Pb３０４、識別番号ID３０５、及びコンテキス
ト（図中には、TaskData３０６と記している。）から構
成される。

【００１０】タスク選択データの選択方法として、線形
リスト構造やテーブル構造などが使用することが一般的
だが、図２７では両方向線形リストを使用するものとす
る。図２７には順方向のリンクしか記載していないが、
実際には両方向のリンクが存在するものとする。以上の
ように構成されたデータ構造を利用して以下にその選択
方法について説明する。まずスケジューラはタスク選択
データの見出しを矢印『→』の順序で辿り、リスト構造
の先頭にあるタスク選択データ302aの識別番号IDが示す
タスクを一定時間、もしくはなんらかの状況により、タ
スクが待ち状態になるまで実行する。

【００１１】つぎに実行しなかったタスクの実効優先度
Pbに決められた差分値を加えて優先度を上げ、直前に実
行したタスクの実効優先度Pbを基準優先度Paまで下げ
る。このような優先度の上げ下げで実行済みのタスクを
後回しにし、未実行のタスクを繰り上げる。即ち、直前
に実行したタスクのタスク選択データ302は、リストの
先頭から切り離されて同じ実効優先度Pbをもつタスク選
択データの最後に挿入されるのである。各タスクの終了
まで以上の動作を繰り返す。

【００１２】図２７において、先頭のタスク選択データ
のタスク（識別番号ID３番）が実行されたとする。識別
番号ID=3のタスク選択データ302ａのタスクは実効優先
度Pbは１５であったが実行済みなので基準優先度Paの
『６』にまで低下する。一方識別番号ID=2,1,4のタスク
選択データの基準優先度Paは６、６、１の順であり、実
効優先度Pbは１２、９、１の順であるから、実効優先度
Pbが６まで低下した識別番号ID=3のタスク選択データ30
2ａは、識別番号ID=1のタスク選択データ302ｃと識別番
号ID=4のタスク選択データ302ｄとの間に置かれること
になる。

【００１３】図２８（ａ）及び図２８（ｂ）はタスク選
択データのリスト構造を組み替えた結果、破線ａの位置
に識別番号ID=３のタスク選択データが挿入された例を
表している。次に確率過程を利用する方法（確率過程型
タスク選択法）について説明する。本方法はUSP-524767
7に詳述されているが、図２９を参照しながらこの技術
を簡単に説明する。

【００１４】図２９に確率過程型タスク選択法におい
て、スケジューラが用いるタスク管理のデータ構造を示
す。図２９において特徴的なのは、すべてのタスク選択
データの実効優先度Pbの総和Psum７０６、一様乱数値r
７０７が付加されている点である。以上のデータ構造を
用いてのタスク選択方法を説明する。まずスケジューラ
は０から実効優先度Pbの和Psum７０６までの範囲をもつ
一様乱数値r７０７を発生させる。つぎにタスク選択デ
ータの見出しを矢印『→』の順序で辿り、タスク選択デ
ータ702ａ〜データ702ｄの優先度の累計が、発生した乱
数を越えるのはどのタスクまでであるかを判定する。識
別番号ID=3のタスク選択データ702ａではＰ＝１５、識
別番号ID=2のタスク選択データ702ｂではＰ＝１５＋１
０＝２５、識別番号ID=1のタスク選択データ702ｃでは
Ｐ＝２５＋１０＝３５、識別番号ID=4のタスク選択デー
タ702ｄではＰ＝３５＋３＝３８というように先頭に近
いタスク程この累計は小さく、遠いもの程累計は大きく
なる。図３０の例では、識別番号ID=3のタスク選択デー
タ702ａまでの優先度の累計が１５であり、タスク選択
データ702ｂまでの実効優先度Pbの累計が２５であるか
ら一様乱数値r７０７の１７を超えるのは識別番号ID=2
のタスク選択データ702ｂまでであることがわかる。タ
スク選択データ702ｂが選択され、識別番号ID２番のタ
スクが実行される。

【００１５】タスク選択データ702の識別番号IDが示す
タスクを一定時間、もしくはなんらかの状況により、タ
スクが待ち状態になるまで実行する。実行後再び一様乱
数７０７を発生させて、上記のような累計を比較して何
れかのタスクを選択する。この確率過程型タスク選択法
では、タスクが選択される確率は、優先度が大きいほど
高くなるため、優先度に合わせてタスクの実行頻度が変
わる。即ち、優先度の高低に応じて各タスクに実行確率
を分配することができる。

【００１６】本方法では一様乱数の性質から、タスクに
優先度が与えられている限り、どのタスクも選択される
可能性がある。これは本方法では原理的にロックアウト
が発生しないことを意味する。 ＜第２従来技術＞近年、動画データ及び音声データをリ
アルタイムに再生してＡＶ機能を充実させたパソコン、
マルチメディア機器が広く普及しつつある。このような
マルチメディア機器では動画再生及び音声再生を並列実
行せねばならない。尚且つ、この並列実行はリアルタイ
ム性も要求される。このようにリアルタイム性も保障し
うるマルチタスク処理（リアルタイムプロセスと呼
ぶ。）は今後のマルチメディア機器の開発において特に
重要視されるであろう。

【００１７】リアルタイム性の保証には、タスク毎のデ
ッドライン及び実行周期をその優先度に反映して、優先
度適用型ラウンドロビン法に基づいたスケジューラを行
うというのが一般的である。リアルタイム性を保証した
スケジューラ法について、代表なものを以下のに
紹介する。 ・レートモノトニック法 短い周期を持つタスク程高い優先度を設定する方法であ
り、処理量の多いタスクを優先しようという技術であ
る。 ・デッドライン法 各タスクにデッドラインを設けてそのデッドラインが近
付いたタスクはその優先度を上げるという方法である。 ・アーリストデッドラインファースト法 デッドライン法を更に発展させた方法であり、一番デッ
ドラインに近いタスクが一番高い優先度を持つように優
先度を変更する。

【００１８】以上の、、における優先度設定のポ
リシーを組み合わせてリアルタイム性を重視したスケジ
ューラを組み込んだオペレーティングシステムも存在す
る。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記確率過程
型において問題となるのはいわゆるスレッドと呼ばれる
形態のタスクが急増した場合である。スレッドとは、複
数のプロセッサエレメントにより並列処理されることを
前提にして開発されたプログラムの小単位であり、各ス
レッドはアプリケ−ションプログラムの格納位置(a)、
コンテキスト(b)、プログラムのコード部(c)の何れかを
互いに共有している（元プログラムが複数のスレッドに
分割された場合は、それぞれのスレッドには元プログラ
ムに与えられた優先度がそのまま付与される。）。

【００２０】ここで図３０の一例におけるタスク選択デ
ータ902ａ〜ｄのうち、タスク選択データ902ｂの負荷が
十個のスレッドへと分散され、これらの十個のスレッド
に元優先度『１０』と同様の優先度が与えられたものと
する。この場合図３０の一例におけるタスク選択データ
の並びは、図３０に示すものから図３１に示すものへと
変遷する。

【００２１】図３０の例において実効優先度Pbが１５の
識別番号ID=３のタスク選択データ902ａが選ばれる確率
は、 ｛数１｝ タスク選択データ902ａが選択される確率 ＝タスク選択データ902ａの実効優先度Pb／すべてのタ
スクの実効優先度Pbの和９０６ ＝１５／２８（=15+10+3） ＝０.５３５７ である。ここでもし図３１に示すように実効優先度Pb=
１０のタスクが十個になると、実効優先度Pbが１５であ
る識別番号ID=３のタスク選択データ９０２ａが選ばれ
る確率は、 ｛数２｝ タスク選択データ９０２ａが選択される確率 ＝タスク選択データ９０２ａの実効優先度Pb／すべての
タスクの実効優先度Pbの和９０６ ＝１５／１１８（=15+10*10+3） ＝０.１２７ となり｛数１｝の場合に比べて選択確率が１／３以下ま
で低下してしまう。

【００２２】マルチスレッド式の一部プログラムがこの
ような負荷分散を行うと、高い優先度が与えられたアプ
リケ−ションプログラムであっても、その実行確率は極
度に低下する。例えば確率が極度に低下したアプリケ−
ション1は、その実行結果が他のアプリケ−ション2,3,
4,5,6によって取得されるものとする。そのアプリケ−
ション1を優先させるため高い優先度が設定されている
ものの、上記の現象でその実行確率が著しく低下したと
する。このようにアプリケ−ション1の実行確率が低下
すると、アプリケ−ション1の実行時間が間延びしてし
まい、アプリケ−ション1の実行終了までの時間が遅延
してしまう。アプリケ−ション1の実行時間が伸びれ
ば、アプリケ−ション1の終了を待つアプリケ−ション
2,3,4,5の待機状態が長くなってしまう。このように多
くのアプリケ−ションの待機状態が長くなってしまうと
システムダウンに近い状況に陥りかねない。

【００２３】また排他制御のハードウエア資源を使用す
るため、高い優先度が設定されたタスクの実行確率が低
下すると、排他制御のハードウエア資源がいつまでも解
放されなくなってしまい、これの使用を望むタスクも待
機状態に入ってしまう。このように多くのタスクが待機
状態に入るとシステムダウンに近い状況に陥りかねな
い。プログラムをマルチスレッド式に開発することは、
近年非常に注目を浴びており、今後は様々な種類のアプ
リケ−ションプログラムが、マルチスレッド式に開発さ
れることが予想される。このようなマルチスレッド式に
開発されたプログラムの数が多い程、上記の危機的状況
はより発生し易くなる。

【００２４】また第２従来技術によれば、実行時間に対
する精度を保障することができず、これをリアルタイム
プロセスに発展させた場合、人間の聴覚に違和感をあた
えてしまうという問題点があった。例えば、16bit PCM
44.1KHzの音声データ再生とMPEGビデオCDデータの再生
とを共存させたリアルタイムプロセスを実現する場合、
音声データは88.1Kbyte/sec（１秒当たり88.1Kbyte）の
再生が要求される。これに対してビデオデータは、200K
byte/sec以上（１秒当たり200Kbyte以上）の再生が要求
される。

【００２５】ビデオデータは処理すべきデータ量が多い
ためバッファのオーバフローが発生し易い。これに鑑み
てビデオデータ再生は高頻度に実行されることが要求さ
れる。音声データ再生はバッファのオーバフローを危惧
しなくてもよいため低頻度で良いが、予定時刻に対する
精度が厳しい。この例では、ビデオデータ再生が40〜60
msecであるのに対して、音声データ再生が2〜16msecで
ある。これらの精度の違いは、人間の聴覚は音声データ
の遅れに敏感であるのに対し、人間の視覚は動画データ
の再生の遅れを感じ得ないことに起因する。

【００２６】高頻度の実行が必要となるビデオデータ復
号タスクは、その実行周期も短くなる。そのためこの周
期の短さに基づいてより高い優先度を与えてタスクを実
行すれば、ビデオデータ復号タスクはバッファを優先的
に使用させることができる。ところが実行周期の短さに
応じて高い優先度が上げると、実行周期が長い音声デー
タ復号タスクは、低い優先度しか与えられないため、そ
の復号は絶えずビデオデータ復号タスクの後回しとな
る。このようにビデオデータ復号タスクの後回しにされ
ると、2〜16msecという精度が一向に満たされない。

【００２７】またデッドライン法或はアーリストデッド
ラインファースト法を適用し、再生予定時刻をデッドラ
インとして設けてそのデッドラインが近付いた場合は、
音声データ復号タスクに最も高い優先度を与えることに
より音声データ復号タスクを優先させることも考えられ
る。ところがこのように最高優先度を与える場合、タス
ク間のデッドラインの競合を危惧する必要がある。『デ
ッドラインの競合』とは、同一のデッドラインが要求さ
れているタスクが複数存在することである。デッドライ
ンが競合している複数のタスクに、アーリストデッドラ
インファースト法を適用してそれらの優先度を引き上げ
ると、それらの複数タスクが共に最高優先度を持つこと
になる。

【００２８】ここで音声データ復号タスクと、ビデオデ
ータ復号タスクとの間に『デッドラインの競合』が存在
するものとする。これらのタスクにアーリストデッドラ
インファースト法を適用すると、音声データ復号タスク
と、ビデオデータ復号タスクとはそのデッドラインにお
いて最高優先度が与えられることになる。このように最
高優先度が与えられたタスクが複数存在すると、ビデオ
データ復号タスクが先に実行され、音声データ復号タス
クは後回しになる可能性が生じる。後回しにされると、
音声データ復号タスクの再生がその予定時刻までに間に
合うという保証は無い。そして予定時刻が守れないと、
折角再生された音声データが操作者の耳には雑音の連続
のように聞こえてしまう。

【００２９】本発明の第１の目的は、タスク急増に起因
する実行確率の変動を吸収することができるタスク管理
装置を提供することである。本発明の第２の目的は、短
い周期のタスク実行と、長い周期のタスク実行とを共に
行いつつも、長い周期のタスクの実行については極めて
高い時間精度を保障することができるタスク管理装置を
提供することである。

【００３０】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために請求項１に記載の発明は、各タスクの実行に関
する情報であるタスク情報を管理するための管理リスト
と、各タスクを切り替えながらプロセッサに実行させる
スケジューラとを備えるタスク管理装置であって、管理
リストは互いに相異なる優先度を示す優先度ラベルを配
列してなり、各優先度ラベルは、その優先度を有する一
のタスクのタスク情報(単数)とのリンクを有する優先度
リストと、優先度ラベルとのリンクを有するタスク情報
を先頭に配置し、その配下に当該タスク情報と同一優先
度を有する複数のタスク情報を配列してなるタスク情報
リストとを有し、前記スケジューラは優先度の高低に基
づいて、何れかの優先度ラベルを選ぶ選択手段と、選ば
れた優先度ラベルとのリンクを有するタスク情報に基づ
いて一つのタスク情報をプロセッサに実行させる実行制
御手段とを備えることを特徴としている。

【００３１】また第２の目的を達成するために請求項６
に記載の発明は、実行周期を示すデッドラインと、当該
デッドラインに対しての時間精度を示す優先度とが付さ
れた複数のタスクをプロセッサに実行させるスケジュー
ラを備えるタスク管理装置であって、スケジューラは、
現在時刻を計時する計時手段と、現在時刻を参照して、
デッドラインが一定時間内に迫ったタスク情報を全て検
出する検出手段と、検出手段によって検出された複数の
タスク情報から何れか一つをその優先度の高低に基づい
て選択する選択手段と、選択されたタスク情報に基づい
てプロセッサを制御する実行制御手段とを備えることを
特徴としている。

【００３２】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）タスク管理装置の第１実施形態とし
て、オペレーティングシステムを一例にして図面を参照
しながら説明する。図１は本発明が対象とするコンピュ
ータシステムの構成図である。図１において本コンピュ
ータシステムは、ＣＰＵ２０１、Ｉ／Ｏポート２０２、
ディスク装置２０３、メモリ２０４、及びオペレーティ
ングシステム２０５、BIOS、バスから構成される。

【００３３】CPU２０１は、メモリ２０４に展開されて
いるソフトウェアを構成する命令を解読するデコーダ、
解読結果のデータ演算及びアドレス演算を行う演算器AL
U、実行すべき命令のアドレスを指示するプログラムカ
ウンタ、データレジスタ、アドレスレジスタ、ＣＰＵの
動作状態を表す各種フラグを有するプログラムステータ
スワードレジスタPSW、スタックとして用いられている
メモリ領域の先頭アドレスを保持するスタックポインタ
SP等を有し、各アプリケ−ションのタスクを交互に実行
する。尚この構成はほんの一例であり、最近のRISCプロ
セッサやスーパースカラCPU等のようにプログラムステ
ータスワードレジスタPSWを省略した構成であってもよ
い。

【００３４】Ｉ／Ｏポート２０２には、ディスプレィ、
ディスク装置２０３、キーボード、マウス等が接続して
いる。ディスク装置２０３は、オペレーティングシステ
ム２０５及び多数のアプリケ−ションをファイルにして
記憶している。メモリ２０４上には、BIOS、オペレーテ
ィングシステム２０５が常駐し、本図においてはアプリ
ケ−ション１〜４等のソフトウェアが展開している。こ
れらのアプリケ−ション１〜４は、アプリケ−ション１
が動画像再生ソフト、アプリケ−ション２が表計算ソフ
ト、アプリケ−ション３が音声再生ソフト、アプリケ−
ション４が通信ソフトというように、種別の異なる４個
のアプリケ−ションが本メモリ上に展開されている。こ
れらのアプリケ−ションの実行単位は複数個のタスクに
分割され、オペレーティングシステム２０５を介してCP
U２０１によって実行される。尚、これらのアプリケ−
ションプログラムのうち、アプリケ−ションプログラム
１はマルチスレッド式として作成され、自身を六個のス
レッド（タスク）に分割するようオペレーティングシス
テム２０５に指示している。

【００３５】オペレーティングシステム２０５は、ディ
スク装置２０３にファイルとして記憶されているアプリ
ケ−ションを表すアイコンをディスプレィに表示した
り、起動すべきアプリケ−ションのためにウィンドゥを
割り当てたりして、マウス、キーボード、ディスプレィ
を用いた対話編集の環境を操作者に提供している。その
ため、操作者は、ディスプレィに表示されたカーソルで
アイコンを指示するという手軽な操作でアプリケ−ショ
ンをCPU２０１に提供し、実行させることができる。

【００３６】オペレーティングシステム２０５は、メモ
リ２０４上に展開されているアプリケ−ションの優劣を
解析して、各アプリケ−ションに優先度を設定する優先
度設定部１１、設定された優先度に基づいて各アプリケ
−ションをタスクに分割してCPU２０１に実行させるス
ケジューラ１２からなる。優先度の設定は本発明の主眼
でないから優先度設定部の詳細の説明は省略する。

【００３７】スケジューラ１２の構成を図２に示す。ス
ケジューラ１２は、図２に示すように、並列実行すべき
各アプリケ−ションの優先度を管理し、タスクを選択す
るための管理・選択リスト２１、管理・選択リストに管理
された各タスクを指定するために乱数を発生する乱数発
生部２２、管理・選択リストの作成、更新を行い、管理・
選択リストで管理されたアプリケ−ションのタスクをCP
U２０１に順次実行させる制御部２３からなる。

【００３８】管理・選択リスト２１のデータ構造を図２
を参照しながら説明する。図２に示すように、管理・選
択リスト２１は、優先度管理ラベルの順方向リンク１０
９、逆方向リンク１０Ａ、優先度管理ラベル１０２ａ、
優先度管理ラベル１０２ｂ、優先度管理ラベル１０２
ｃ、タスク選択データ１０６ａ〜タスク選択データ１０
６ｈから構成される。本図において、矢印記号『←』
『→』『↑』『↓』及び黒丸『●』をその内部に置く升
目は、タスク選択データ１０６間及び優先度管理ラベル
１０２間に形成されたリンクを示す。以降の説明におい
て、特に断らない限りは、これらの矢印記号『←』
『→』『↑』『↓』及び升目を、リンクの意味で用い
る。

【００３９】タスク選択データ１０６ａ〜タスク選択デ
ータ１０６ｈは、タスクに関する情報である。これらの
タスク選択データ１０６は図３のデータフォーマットに
示すように各アプリケ−ションプログラムに付されたタ
スク識別子１０７と、リソースに関する情報を含むコン
テキスト１０８とから構成されている点が共通している
が、各タスク選択データ毎に以下に示す差違があること
は留意すべきである。

【００４０】タスク選択データ１０６ｇは、アプリケ−
ションプログラム２から派生したタスクに対応してい
る。タスク識別子１０７ｇが『２』であるのは、これが
アプリケ−ションプログラム２に対応することを裏付け
るものである。タスク選択データ１０６ｈは、アプリケ
−ションプログラム３から派生したタスクに対応してい
る。タスク識別子１０７ｈが『３』であるのは、これが
アプリケ−ションプログラム３に対応することを裏付け
るものである。

【００４１】タスク選択データ１０６ａ〜タスク選択デ
ータ１０６ｆは、アプリケ−ションプログラム１から派
生した六個のスレッド（タスク）に対応している。タス
ク識別子１０７ａ〜タスク識別子１０７ｆがオール
『１』であるのは、これらがアプリケ−ションプログラ
ム１に対応することを裏付けるものである。このように
タスク選択データ１０６ａ〜タスク選択データ１０６ｆ
という六個のタスク選択データが存在するのは、アプリ
ケ−ションプログラム１がオペレーティングシステム２
０５に対して処理負荷を六個のタスクに分散するよう指
示したからである。

【００４２】これらのタスク選択データ１０６ａ〜タス
ク選択データ１０６ｆに対応するタスクの実行順序は、
それぞれ図中に示す右向きの矢印『→』に示されてい
る。識別番号ID=1のタスク選択データ１０６ａにおける
右上の『●』から右方向に矢印→が伸びており、その先
には識別番号ID=１のタスク選択データ１０６bが存在す
る。タスク選択データ１０６bにおける右上の『●』か
ら右方向に矢印→が伸びており、その先にはタスク選択
データ１０６ｃが存在する。これらの矢印を辿ってゆけ
ば、識別番号ID=1のタスク選択データ１０６ａ、タスク
選択データ１０６b、タスク選択データ１０６ｃ、タス
ク選択データ１０６ｄ、タスク選択データ１０６ｅ、タ
スク選択データ１０６ｆを一巡することがわかる（以
降、１つ以上のタスク選択データからなる待ち行列を選
択リストと呼ぶ。）。

【００４３】優先度管理ラベル１０２ａ〜１０２ｃは、
図４のデータフォーマットに示すように各アプリケ−シ
ョンプログラムに対して優先度設定部１１が設定した優
先度記入用の優先度カラム１０３、タスク選択データ１
０６とのリンクのための順方向リンク１０４、逆方向リ
ンク１０Ｃからなる。図２における優先度管理ラベル１
０２ａ、優先度管理ラベル１０２ｂ、優先度管理ラベル
１０２ｃの優先度カラム１０３を参照すれば、それぞれ
『１０』『３』『１５』の優先度が記入されていること
がわかる。

【００４４】ここで優先度『３』が記入された優先度管
理ラベル１０２ｂの順方向リンク１０４を参照すれば、
順方向リンクはタスク選択データ１０６ｇとのリンクを
形成しており、逆方向リンクもタスク選択データ１０６
ｇとのリンクを形成している。また優先度『１５』が記
入された優先度管理ラベル１０２ｃの順方向リンク１０
４を参照すれば、順方向リンクはタスク選択データ１０
６ｈとのリンクを形成しており、逆方向リンクもタスク
選択データ１０６ｈとのリンクを形成している。

【００４５】更に優先度『１０』が記入された優先度管
理ラベル１０２ａの順方向リンク１０４を参照すれば、
順方向リンクはタスク選択データ１０６ａとのリンクを
形成しており、逆方向リンクはタスク選択データ１０６
ｆとのリンクを形成している。先に述べたようにタスク
選択データ１０６ａ〜タスク選択データ１０６ｆは待ち
行列を形成しているから、タスク選択データ１０６ａ〜
１０６ｆからなる待ち行列は、優先度管理ラベル１０２
ａが有する順方向リンク及び逆方向リンクを介して、タ
スク選択データ１０６ｆからタスク選択データ１０６ａ
への実行順序を与えられている。このようにタスク選択
データ１０６ｆからタスク選択データ１０６ａへの実行
順序が与えられると、タスク選択データ１０６ａ〜タス
ク選択データ１０６ｆの実行順序は環状となる。

【００４６】違った見方をすれば、タスク選択データ１
０６ａ〜タスク選択データ１０６ｆは、実は共通のアプ
リケ−ションプログラムから派生したタスクであり、共
に『１０』の優先度が設定されていることを優先度管理
ラベル１０２ａ内の優先度カラムに代表させていると理
解できる。つまり、六個のタスク間の共通の優先度を１
つの優先度管理ラベル１０２に代表させることにより、
六個のタスクのそれぞれに優先度を設けるという冗長性
を排し、同じ値の優先度を一つに間引いたリストを形成
しているのである（『優先度管理ラベル１０２ａ』、
『優先度管理ラベル１０２ｂ』、『優先度管理ラベル１
０２ｃ』という複数の優先度管理ラベルを管理リストと
呼ぶ。）。

【００４７】優先度総和カラム１０５は、優先度管理ラ
ベル１０２ａ〜優先度管理ラベル１０２ｃを総和を制御
部２３が記入するための記入欄である。乱数カラム１０
Ｄは、ゼロから（優先度総和−１）までの整数区間にお
いて、制御部２３が発生した乱数を記入するための記入
欄である。制御部２３は、各優先度の大小により重み付
けされた実行確率により何れか一つの優先度管理ラベル
１０２を選択し、優先度通りの実行確率を各タスクに保
証する。ここで『優先度の大小により重み付けされた実
行確率』とは、以下の確率をいう。 各優先度管理ラベルの優先度／優先度管理ラベルの総和 ここで図２の一例において優先度管理ラベル１０２の総
和は『１０＋３＋１５』の計算により『２８』となる。
従って優先度管理ラベル１０２ａの実行確率は『10／2
8』となる。

【００４８】また優先度管理ラベル１０２ｂの実行確率
は『0.107（=3／28）』となり、優先度管理ラベル１０
２ｃの実行確率は『0.536(=15／28)』となる。このよう
な実行確率で各優先度管理ラベル１０２を実行させるた
めに制御部２３は、ゼロから（優先度管理ラベルの優先
度総和−１）までの整数区間を、それぞれの優先度の大
小に応じて各優先度管理ラベルに分配する。

【００４９】つまり『１０』の優先度を有する優先度管
理ラベル１０２ａには、０〜９（１０−１）の整数範囲
を分配し、『３』の優先度を有する優先度管理ラベル１
０２ｂには、１０〜１２（１３（=１０＋３）−１）の
整数範囲を分配する。『１５』の優先度を有する優先度
管理ラベル１０２ｃには、１３〜２７（２８（=１５＋
１０＋３）−１）の整数範囲を分配する。

【００５０】ここで更に留意すべきは同値の優先度が与
えられた六個のタスク選択データの優先度を一つの優先
度管理ラベルに代表させている点である。優先度管理ラ
ベル１０２ａに対する『１０／２８』という実行確率
は、タスク選択データ１０６ａ〜タスク選択データ１０
６ｆのうち待ち行列の先頭に位置するものみ（順方向リ
ンク１０４とのリンクを有するタスク選択データ１０６
ａ）に与えられている。

【００５１】ここでもし確率過程型タスク選択法のよう
に、アプリケ−ションプログラム１から派生した６個の
タスクと、アプリケ−ションプログラム２、アプリケ−
ションプログラム３から派生したタスクと共にリストに
配すると、優先度管理ラベル１０２の総和は『７８（=
１０*６＋３＋１５）』となり、アプリケ−ションプロ
グラム２に分配される実行確率は『0.038(=３／７８)』
となる。同様にアプリケ−ションプログラム３に分配さ
れる実行確率は『0.192(=１５／７８)』となる。これら
と比較すると、確率過程型タスク選択法のように、アプ
リケ−ションプログラム１から派生した６個のタスク
と、アプリケ−ションプログラム２、アプリケ−ション
プログラム３から派生したタスクとを共に共通のリスト
に配した場合は、アプリケ−ションプログラム２、アプ
リケ−ションプログラム３の実行確率は半分以下にまで
落ち込むことになる。

【００５２】一方図２のように同優先度のタスクを１つ
優先度管理ラベルに代表させて、同優先度の羅列を間引
くような構造のリストでは、アプリケ−ションプログラ
ム１から派生したタスクが １０個であろうと、１個で
あろうとアプリケ−ションプログラム２、アプリケ−シ
ョンプログラム３の実行確率は変動していないことが判
る。従って図２のデータ構造では、同優先度のタスクが
多数発生してタスク数が急増しても、それらのタスクの
優先度を一つの優先度管理ラベルに代表させるので、他
のタスクの実行確率は一向に変化しない。アプリケ−シ
ョンプログラム２、３は、アプリケ−ションプログラム
１が行った負荷分散の影響を受けず、『同優先度タスク
の多数発生』というタスク数急増に対して各タスクの実
行確率を維持することができる。

【００５３】このように各優先度管理ラベル１０２に整
数範囲を分配すると、制御部２３はゼロから（優先度管
理ラベル１０２の総和−１）までの一様乱数を乱数発生
部２２に発生させ、発生した乱数が自身に分配された整
数範囲となる優先度管理ラベル１０２を検出する。尚一
様乱数の発生方法についてであるが、一様乱数を算術的
に発生させる方法については、乗算合同法、混合合同法
などさまざまな方法が考案されている。これらは本実施
形態の本質とは関係ないので、詳細については省略す
る。なお、本実施形態では混合合同法を使用した、 ｛数３｝ ｘ（ｉ＋１）＝ （ 65537 × ｘ（ｉ） ＋ 3 ） ｍｏｄ 4297589136 ｒ（ｉ） ＝ 優先度Pの和 × ｘ（ｉ）／4297589136 のｒ（ｉ）を、０から優先度の和までの一様乱数として
使用することとする。

【００５４】以上のように構成されたデータ構造を利用
して、以下にその選択方法について説明する。図５は、
本実施形態の選択方法の概略を表したフローチャートで
ある。本フロ−チャ−トを参照しながら優先度管理ラベ
ル１０２の選択方法について説明を行う。本フロ−チャ
−トにおいて、変数rとは、ステップＳ１００１で発生
されるゼロから優先度の和までの一様乱数を格納するた
めの変数であり、ポインタ３とは、管理リストを先頭か
ら末尾へと辿ってゆくために現在位置の優先度管理ラベ
ルを指示するために設けられたポインタである。変数x
は管理リストにおいて、先頭の優先度管理ラベルからポ
インタ３で指示される優先度管理ラベルまでの優先度の
累計をとるために設けられた変数である。

【００５５】｛変数rが『２７』である場合｝先ずステ
ップＳ１００１では、優先度の和までの一様乱数を発生
させて、変数rに代入する。本ステップにおいて変数rと
して『２７』が発生したとして、説明を進める。ステッ
プＳ１００１の実行後、ステップＳ１００２に移行し
て、変数xに０を代入してステップＳ１００３に移行
し、順方向リンクで指示された優先度管理ラベル１０２
をポインタ３に代入して、ポインタ３を管理リストj(j=
1,2,3・・・・・M)の先頭の優先度管理ラベルにセットする。
図２の一例においては、管理リストに含まれる優先度管
理ラベル１０２は、優先度管理ラベル１０２ａ、優先度
管理ラベル１０２ｂ、優先度管理ラベル１０２ｃの３つ
であり、j=1に相当する先頭の優先度管理ラベルは、優
先度管理ラベル１０２ａであるから、ポインタ３は優先
度管理ラベル１０２ａを指示することになる。

【００５６】ステップＳ１００３の実行後、ステップＳ
１００４に移行する。ステップＳ１００４では、管理リ
ストのポインタ３がリストの終端に達したかを否か判定
する。ポインタ３が優先度管理ラベル１０２ａに設定さ
れた状態では、ステップＳ１００４がNoとなり、ステッ
プＳ１００５に移行する。ステップＳ１００５ではポイ
ンタ３が指示している優先度管理ラベルの優先度を変数
xに加算し、ステップＳ１００６では、変数xが発生した
乱数rに等しいか或はそれを越えたかを判定する。

【００５７】ここでポインタ３が指示している優先度管
理ラベル１０２ａの優先度『１０』が変数xに加算さ
れ、変数xが発生した乱数r『２７』に等しいか或はそれ
を越えたかが判定される。『１０』に設定された変数x
は『２７』の変数rを越えないので、ステップＳ１００
７においてポインタ３を次に進める。今ポインタ３は優
先度管理ラベル１０２ａを指示していたから、これを進
めるとポインタ３は優先度管理ラベル１０２ｂへと進め
られる。ポインタ３を優先度管理ラベル１０２ｂに進め
ると、ステップＳ１００４に移行して、管理リストのポ
インタ３が管理リストの終端に達したかを否か判定す
る。ここでいう管理リストの終端とは優先度管理ラベル
の逆方向リンク１０Ａのことであり、ポインタ３が優先
度管理ラベル１０２ｂに設定された状態ではポインタ１
は未だこの終端に達していないので、ステップＳ１００
４はNoとなり、ステップＳ１００５に移行する。ステッ
プＳ１００５ではポインタ３が指示している優先度管理
ラベル１０２ｂの優先度『３』が変数xに加算され、変
数xが『１３』になる。ステップＳ１００５の実行後、
ステップＳ１００６では、『１３』となった変数xが発
生した乱数r『２７』に等しいか或はそれを越えたかが
判定される。『１３』に加算された変数xは『２７』の
変数rを越えないので、ステップＳ７においてポインタ
３を次に進める。今ポインタ３は優先度管理ラベル１０
２ｂを指示していたから、これを進めるとポインタ３は
優先度管理ラベル１０２ｃへと進められる。ポインタ３
を優先度管理ラベル１０２ｃに進めると、ステップＳ１
００４に移行して、管理リストのポインタ３がリストの
終端に達したかを否か判定する。ポインタ３が優先度管
理ラベル１０２ｃに設定された状態では、ステップＳ１
００４はNoとなり、ステップＳ１００５に移行する。ス
テップＳ１００５ではポインタ３が指示している優先度
管理ラベル１０２ｃの優先度『１５』が変数xに加算さ
れ、変数xが『２８』になる。ステップＳ１００５の実
行後、ステップＳ１００６では、『２８』となった変数
xが発生した乱数r『２７』に等しいか或はそれを越えた
かが判定される。『２８』に加算された変数xは『２
７』の変数rを越えたので、ステップＳ１００６がYesと
なってステップＳ１００８に移行し、ステップＳ１００
８においてポインタ３で指示される優先度管理ラベル１
０２ｃを選択し、図６におけるステップＳ１０１０に移
行する。

【００５８】図６においてステップＳ１０１０では、ポ
インタ２を優先度管理ラベル１０２ｃ配下の選択リスト
の先頭のタスク選択データ１０６ｈにセットする。ステ
ップＳ１０１０の実行後、ステップＳ１０１１に移行し
て、ポインタ３に指示された優先度管理ラベル１０２ｃ
の配下にタスク選択データは複数存在するかを判定す
る。優先度管理ラベル１０２ｃの配下には、タスク選択
データはタスク選択データ１０６ｈの唯一つしか存在し
ないので、ステップＳ１０１１はNoとなり、ステップＳ
１０１２に移行する。ステップＳ１０１２では、ポイン
タ２によって指示されたタスク選択データのタスクをプ
ロセッサに実行させる。

【００５９】｛変数rが『８』である場合｝以降ステッ
プＳ１００１において変数rとして『８』が発生したと
して、説明を進める。ステップＳ１００１の実行後、ス
テップＳ１００２に移行して、変数xに０を代入してス
テップＳ１００３に移行し、図２の一例における優先度
管理ラベル１０２ａをポインタ３に代入して、ポインタ
３を管理リストj(j=1,2,3・・・・・M)の先頭の優先度管理ラ
ベルj=1にセットする。

【００６０】ステップＳ１００３の実行後、ステップＳ
１００４に移行する。ステップＳ１００４では、ポイン
タ３が管理リストの終端に達したかを否か判定する。ポ
インタ３が優先度管理ラベル１０２ａに設定された状態
では、ステップＳ１００４がNoとなり、ステップＳ１０
０５に移行する。ステップＳ１００５ではポインタ３が
指示している優先度管理ラベルの優先度を変数xに加算
し、ステップＳ１００６では、変数xが発生した乱数rに
等しいか或はそれを越えたかを判定する。

【００６１】ここでポインタ３が指示している優先度管
理ラベル１０２ａの優先度『１０』が変数xに加算さ
れ、変数xが発生した乱数r『８』に等しいか或はそれを
越えたかが判定される。『１０』に設定された変数xは
『８』の変数rを越えるので、ステップＳ１００６はYes
となりステップＳ１００８に移行する。ステップＳ１０
０８においてポインタ３で指示される優先度管理ラベル
１０２ａを選択し、図６のステップＳ１０１０に移行す
る。図６においてステップＳ１０１０では、ポインタ２
を選択リストの先頭のタスク選択データにセットする。
ステップＳ１０１０の実行後、ステップＳ１０１１に移
行して、ポインタ３に指示された優先度管理ラベル１０
２ａの配下にタスク選択データが複数存在するかを判定
する。優先度管理ラベル１０２ａの配下には、タスク選
択データ１０６ａ〜タスク選択データ１０６ｆものタス
ク選択データ１０６が存在するので、ステップＳ１０１
１はYesとなり、ステップＳ１０２０に移行する。

【００６２】ステップＳ１０２０〜ステップＳ１０２６
の処理は図１２（ａ）〜図１２（ｃ）の説明図を参照し
ながら説明する。図１２（ａ）〜図１２（ｃ）は、図７
のフロ−チャ−トによるタスク選択データ選択処理の経
過を順に表している。ステップＳ１０２０では、優先度
管理ラベルmの選択リストにおける識別番号の順序を記
憶する。タスク選択データが図１２（ａ）の状態になっ
ており、ここで記憶された過去の順序におけるタスク選
択データ１０６ａ〜１０６ｆを、それぞれタスク選択デ
ータ1、タスク選択データ2、タスク選択データ3・・・・タ
スク選択データn-1、タスク選択データnと呼ぶ。ステッ
プＳ１０２０の実行後、ステップＳ１０２１に移行す
る。ステップＳ１０２１では、優先度管理ラベルmの順
方向リンクと先頭に位置したタスク選択データ1との間
リンクを削除する。本ステップが実行されると、図１２
（ｂ）に示すように、参照符号ｙ１で指示されるリンク
が削除される。

【００６３】ステップＳ１０２１の実行後、ステップＳ
１０２２に移行する。ステップＳ１０２２では、タスク
選択データ1−タスク選択データ2間のリンクを削除す
る。本ステップが実行されると、図１２（ｂ）に示すよ
うに、参照符号ｙ２で指示されるリンクが削除される。
ステップＳ１０２２の実行後、ステップＳ１０２３に移
行する。ステップＳ１０２３では、優先度管理ラベルm
の逆方向リンクと末尾に位置したタスク選択データnと
の間リンクを削除する。本ステップが実行されると、図
１２（ｂ）に示すように、参照符号ｙ３で指示されるリ
ンクが削除される。

【００６４】ステップＳ１０２３の実行後、ステップＳ
１０２４に移行する。ステップＳ１０２４では、優先度
管理ラベルmの順方向リンクからタスク選択データ2への
リンクを設定する。本ステップが実行されると、図１２
（ｃ）に示すように、参照符号ｙ４で指示されるリンク
が設定される。ステップＳ１０２４の実行後、ステップ
Ｓ１０２５に移行する。ステップＳ１０２５では、タス
ク選択データnからタスク選択データ1へのリンクを設定
する。本ステップが実行されると、図１２（ｃ）に示す
ように参照符号ｙ５で指示されるリンクが設定される。

【００６５】ステップＳ１０２５の実行後、ステップＳ
１０２６に移行する。ステップＳ１０２６では、タスク
選択データ1から優先度管理ラベルmの逆方向リンクへの
リンクを設定する。本ステップが実行されると、図１２
（ｃ）に示すように、参照符号ｙ６で指示されるリンク
が設定される。以上のリンクの削除及び形成により、優
先度管理ラベル１０２ａの順方向リンクには、参照符号
ｙ４に示すタスク選択データ１０６bとのリンクが形成
され、優先度管理ラベル１０２ａの逆方向リンクには、
参照符号ｙ６に示すタスク選択データ１０６ａとのリン
クが形成されて、タスク選択データ１０６の実行順序は
『タスク選択データ１０６b』、『タスク選択データ１
０６ｃ』、『タスク選択データ１０６ｄ』、『タスク選
択データ１０６ｅ』、『タスク選択データ１０６ｆ』、
『タスク選択データ１０６ａ』となる。

【００６６】ステップＳ１０２５の実行後、ステップＳ
１０１２に移行して、ポインタ１によって指示されたタ
スク選択データのタスクをプロセッサに実行させる。こ
のようにタスク選択データ１０６の順番を入れ替える動
作は、いわゆる『優先度抜き』のラウンドロビン法を実
現していることを意味し、何れのタスク選択データ１０
６にも、選択される確率が存在することを意味する。

【００６７】優先度管理ラベル１０２ａが選択される確
率は先に述べたように『１０／２８』であり、優先度管
理ラベル１０２ａの配下には、六個ものタスク選択デー
タ１０６が存在するから、個々のタスク選択データ１０
６の実行確率は『0.060(=１０／２８＊６)』となり、極
めて低確率になることがわかる。しかし、本来タスク選
択データ１０６ａ〜タスク選択データ１０６ｆは処理負
荷分散のためにアプリケ−ションプログラム１から分割
されたスレッドであり、六個のうち何れかが実行されれ
ば、アプリケ−ションプログラム１の処理は進行するこ
とになる。 ｛管理・選択リストの作成｝次に、図２に示したような
管理・選択リストが如何なる手順により生成されたかに
ついて説明する。図７及び図８のフロ−チャ−トは、管
理・選択リストの生成手順を示すフロ−チャ−トであ
る。以降本フロ−チャ−トを参照しながら管理・選択リ
ストの作成について説明を行う。尚本図における処理
は、図１３及び図１４に対応している。

【００６８】システムが起動されると、ステップm１に
おいてメモリに常駐すべき各アプリケ−ションk(k=0,1,
2,3・・・・・K)に識別番号を付与する。ステップm１の実行
後、ステップm２に移行する。ステップm２では、付与し
た識別番号k(k=0,1,2,3・・・・・K)についてのタスク選択デ
ータk(k=0,1,2,3・・・・・K)を生成する。本ステップが実行
されると、図１３に示すように、参照符号ｙ１５、ｙ１
６、ｙ１７、ｙ１８で指示されるタスク選択データが生
成される。

【００６９】ステップm２の実行後、ステップm３に移行
する。ステップm３では、起動すべき各アプリケ−ショ
ンk(k=0,1,2,3・・・・・K)に優先度p(p=0,1,2,3・・・・・P)が優
先度設定部１１によって設定される。ステップm３の実
行後、ステップm４に移行する。ステップm４では、後述
する図８のフロ−チャ−トの手順により、優先度管理ラ
ベルを生成する。本ステップが実行されると、図１３に
示すように、参照符号ｙ１１、ｙ１２、ｙ１３、ｙ１４
で指示される優先度管理ラベルが生成される。ステップ
m４の実行後、ステップm５に移行する。

【００７０】ステップm５では、最も優先度が高い優先
度管理ラベルを判定する。ステップm５の実行後、ステ
ップm６に移行する。ステップm６では、優先度管理ラベ
ル見出し順方向リンクから判定された優先度管理ラベル
へとリンクを設定する。ステップm６の実行後、ステッ
プm７に移行する。ステップm７では、優先度が高いもの
から低いものへと優先度管理ラベル間にリンクを設定す
る。ステップm７の実行後、ステップm８に移行する。ス
テップm８では、優先度管理ラベルp=Pから優先度管理ラ
ベル見出し逆方向リンクへとリンクを設定する。本ステ
ップが実行されると、図１４の左半分に示すように、優
先度管理ラベルがリンクによって結合される（尚、乱数
の性質がら考えると、同一の優先度のタスクは同じグル
−プに存在しなくてはならないが、優先度管理ラベルの
順序は高い順である必要はない。即ち、必ずしも整列さ
れている必要はない。）。

【００７１】ステップm８の実行後、ステップm９に移行
する。ステップm９では、アプリケ−ションのうち設定
された優先度が同一のものをそれぞれグル−プにする。
ステップm９の実行後、ステップm１０に移行する。ステ
ップm１０では、１つのグル−プになったアプリケ−シ
ョン毎にタスク選択データを一列に配列してステップm
１１に移行する。ステップm１１では、配列毎に、タス
ク選択データ間にリンクを設定する。本ステップが実行
されると、図１４の右半分に示すように、同一優先度が
設定されたタスクのタスク選択データ同士がリンクによ
って連結される。

【００７２】ステップm１１の実行後、ステップm１２に
移行する。ステップm１２では、優先度管理ラベルのタ
スク選択データ見出しの順方向リンクから各配列の先頭
タスク選択データに向けてリンクを設定してステップm
１３に移行する。ステップm１３では、各配列の末尾の
タスク選択データから、優先度管理ラベルのタスク選択
データ見出しの逆方向リンクに向けてリンクを設定す
る。本ステップが実行されると、図１５に示すように、
優先度管理ラベルとタスク選択データとが連結される。
ステップm１３の実行後、ステップm１４に移行する。ス
テップm１４では、全優先度管理ラベルの優先度の総和
を計算する。

【００７３】このように、ステップm１〜ステップm１４
の一連の処理が行われると、常駐すべき全てのアプリケ
−ションに対しての管理・選択リストが図１５に示すよ
うに作成される。次に、図８のフロ−チャ−トを参照し
ながら各アプリケ−ションk(k=0,1,2,3・・・・・K)から優先
度管理ラベルpを生成する処理について説明を行う。

【００７４】今、図７のステップm４の処理によって、
図８のフロ−チャ−トへと移行している。ステップＶ２
では、アプリケ−ションに付与した識別番号を指示する
変数kをk＝0、タスク選択データを指示する変数pをp＝0
に設定する。ステップＶ２の実行後、ステップＶ３にお
いて、優先度を格納するためのバッファをバッファ＝0
に設定する。ステップＶ３の実行後、ステップＶ４に移
行して、アプリケ−ションkに設定された優先度kをバッ
ファに書き込んでステップＶ５に移行する。ステップＶ
５では、優先度kを一個前の優先度と比べる。即ち、優
先度k＝優先度k-1であるか否かを判定する。もし異なれ
ばステップＶ６に移行する。ステップＶ６では、優先度
kについての優先度管理ラベルpを生成する。ステップＶ
６の実行後、ステップＶ７に移行し、変数pの値をp＝p+
1に設定する。

【００７５】ステップＶ５において、優先度k＝優先度k
-1であればステップＶ６、ステップＶ７をスキップして
ステップＶ１に移行し、k＝k+1と設定して、次のアプリ
ケ−ションを指示させる。このように、ステップＶ１〜
ステップＶ７の一連の処理がアプリケ−ションに設定さ
れた全ての識別番号について繰り返されると、同値の値
が１つに間引かれた形式の管理リストが生成される。

【００７６】次に、管理・選択リストが既に形成されて
いる状態において、タスク選択データ１０６及び優先度
管理ラベル１０２の追加がどのように行われるかを図９
〜図１１のフロ−チャ−トを参照しながら説明する。先
ず始めに図９のフロ−チャ−トを参照しながら既存の管
理・選択リストに優先度管理ラベル、タスク選択データ
を追加する場合の処理について説明を行う。図９のステ
ップt１において、オペレーティングシステム２０５は
ディスプレィの表示面上に表示されたメニュ−の選択待
機状態になっている。もし選択が行われると、ステップ
t１からステップt２へと移行する。

【００７７】ステップt２では、選択されたアプリケ−
ションxに優先度を設定する。ステップt２の実行後、ス
テップt３に移行する。ステップt３では、設定されたア
プリケ−ションxに識別番号k=K+1を付与する。ステップ
t３の実行後、ステップt４に移行して、付与された識別
番号k=K+1のタスク選択データk=K+1を生成する。ステッ
プt４の実行後、ステップt５に移行する。ステップt５
では、アプリケ−ションに優先度xを設定する。ステッ
プt５の実行後、ステップt６に移行して、設定された優
先度xと同値の優先度管理ラベルp(p=1,2,3・・・・・P)が既
に存在するかを判定する。もし存在すればステップt７
に移行し、異なればステップt８に移行する。

【００７８】存在する場合、ステップt７では後述する
図１０のフロ−チャ−トの手順により、その優先度管理
ラベルの選択リストの最後尾に生成したタスク選択デー
タを追加して、ステップＳ１８において設定された優先
度を総和に加算される。ステップt６で存在しないと判
定された場合、ステップt８及びステップt９では、タス
ク選択データを生成し、設定された優先度の優先度管理
ラベルを作成する。ステップt９の実行後、ステップt１
０に移行する。ステップt１０では、生成した優先度管
理ラベルに生成したタスク選択データを対応づける。ス
テップt１０の実行後、ステップt１７に移行する。ステ
ップt１７では、後述する図１１のフロ−チャ−トの手
順により、管理リストに生成した優先度管理リストを追
加する。

【００７９】このように、ステップt１〜ステップt１７
の一連の処理が行われると、管理・選択リストに優先度
管理ラベル、タスク選択データが追加される。その優先
度管理ラベルの選択リストの最後尾に生成したタスク選
択データを追加する場合について図１０のフロ−チャ−
ト及び図１６（ａ）〜（ｂ）の説明図を参照しながら説
明する。

【００８０】今、ステップt１１への移行が既に行われ
ているものとする。ステップt１１では、末尾のタスク
選択データp=Pからタスク選択データの見出しの逆方向
リンクへのリンクを削除する。本ステップが実行される
と、図１６（ａ）に示すように、参照符号ｙ３５で指示
されるリンクが削除される。ステップt１１の実行後、
ステップt１２に移行する。ステップt１２では、タスク
選択データp=Pからタスク選択データp=P+1へのリンクを
設定する。ステップt１２の実行後、ステップt１３に移
行する。ステップt１３では、タスク選択データp=P+1か
らタスク選択データの見出しの逆方向リンクへのリンク
を設定する。本ステップが実行されると、図１６（ｂ）
の矢印ｙ３３、ｙ３４に示すように、タスク選択データ
p=P+1が選択リストに追加される。

【００８１】このように、ステップt１４〜ステップt１
６の一連の処理が行われると、既存の優先度管理ラベル
が有するタスク選択データの末尾に新たなタスク選択デ
ータが追加されてゆく。次に、図１１のフロ−チャ−ト
及び図１７の説明図を参照しながらタスク選択データの
追加処理について説明を行う。

【００８２】今、ステップt１４への移行が既に行われ
ているものとする。そして、選択リストは図１７（ａ）
の状態にある。ステップt１４では、優先度管理ラベルp
=Nから優先度管理ラベルの見出しの逆方向リンクへのリ
ンクを削除する。ステップt１４の実行後、ステップt１
５に移行する。本ステップが実行されると、図１７
（ｂ）に示すように、参照符号ｙ３１で指示されるリン
クが削除される。ステップt１５では、優先度管理ラベ
ルp=Nから優先度管理ラベルp=N+1へのリンクを設定す
る。ステップt１５の実行後、ステップt１６に移行す
る。ステップt１６では、優先度管理ラベルp=N+1から優
先度管理ラベルの見出しの逆方向リンクへのリンクを設
定する。本ステップが実行されると、図１７（ｃ）に示
すように、参照符号ｙ３２で指示されるリンクが形成さ
れる。

【００８３】このように、ステップt１１〜ステップt１
３の一連の処理が行われると既存の優先度管理ラベルの
最後尾に優先度管理ラベルが追加されている。以上のよ
うに本実施形態によれば、図２のような同優先度のタス
クを１つ優先度管理ラベル１０２に代表させるような構
造のリストを用いて、アプリケ−ションプログラムが１
０個のスレッドに分割しようと、１個のスレッドに分割
しようとアプリケ−ションプログラム２、アプリケ−シ
ョンプログラム３の実行確率を変動させないようにす
る。従って図２のデータ構造では、同優先度のタスクが
多数発生してタスク数が急増しても、それらのタスクの
優先度を一つの優先度管理ラベルに代表させるので、他
のタスクの実行確率は一向に変化しない。『同優先度タ
スクの多数発生』に起因するタスク数急増に対して各タ
スクの実行確率を維持することができる。

【００８４】（第２実施形態）第２実施形態では、リア
ルタイムプロセス用のオペレーティングシステムのスケ
ジューラとして動作することを考慮して、時刻により各
優先度管理ラベルの優先度を変化させている。本実施形
態では、スケジューラは10msec（=1／100秒）のタイム
スライスにより処理を行う。また各タスクには、このタ
イムスライスの時間長の１００倍の時間分解能、即ち
『何分何秒』という時間分解能によりデッドラインが与
えられている（尚,以降の説明において上記の『何分何
秒』という単位を『00:00』という表記で表現す
る。）。

【００８５】第２実施形態における管理・選択リストの
データ構造を図１８に示す。図１８においてタスク選択
データ１４０８ａ〜１４０８ｓは、図２０のデータフォ
ーマットに示すようにタスク識別子用の記入欄１０７及
びコンテキスト１０８を備えている点は第１実施形態と
共通しているが、各タスクのデッドライン１４０Ａ用の
記入欄が備えられている点が新規である。

【００８６】図１８において、タスク選択データ１４０
８ａ〜タスク選択データ１４０８ｈのデッドライン１４
０Ａを参照すると、これらのタスク選択データ１４０８
のデッドライン１４０Ａは『01:00』『02:00』『03:0
0』『04:00』『05:00 』・・・・『09:00』『10:00』という
ようにデッドラインが一分刻みであることがわかる。タ
スク選択データ１４０８ｊ〜タスク選択データ１４０８
ｓのデッドライン１４０Ａを参照すると、これらのタス
ク選択データ１４０８のデッドライン１４０Ａは『04:0
0』『08:00』『12:00』『16:00』『20:00 』『24:00』
というようにデッドラインが四分刻みであることがわか
る。

【００８７】このように図１８においては、実行周期が
短いタスクと長いタスクとが混在していることがわか
る。第２実施形態における優先度管理ラベルは、図１９
のデータフォーマットに示すように、順方向リンク１０
４及び逆方向リンク１０Ｃを備え、互いにリンクで連結
しあっている点が第１実施形態と共通している。第１実
施形態と異なるのは、優先度カラムが基準優先度カラム
１４０３及び実効優先度カラム１４０４に分割され、新
規にデッドラインポインタ１４０５を備えている点であ
る。

【００８８】基準優先度カラム１４０３は、複数のタス
ク選択データを代表した優先度が記入される。図１８に
おいて『01:00』刻みという短い周期が与えられたタス
ク選択データ１４０８ａ〜タスク選択データ１４０８ｈ
を代表する優先度管理ラベル１４０２ａの基準優先度カ
ラム１４０３aには優先度『３』が与えられ、『04:00』
刻みという長い周期が与えられたタスク選択データ１４
０８ｊ〜タスク選択データ１４０８ｓを代表する優先度
管理ラベル１４０２ｃの基準優先度カラム１４０３には
優先度『１０』が与えられている。タスク選択データ１
４０８ｉのみに対応する優先度管理ラベル１４０２ｂ
は、最大の優先度『１５』が与えられている。

【００８９】優先度管理ラベル１４０２ｃの優先度が優
先度管理ラベル１４０２ａのそれに比べて高いのは、タ
スク選択データ１４０８ｊ〜タスク選択データ１４０８
ｓは周期が長い代わりにデッドラインに対してより高い
精度を求めているからである。また優先度管理ラベル１
４０２ａの優先度が優先度管理ラベル１４０２ｃのそれ
に比べて低いのは、タスク選択データ１４０８ａ〜タス
ク選択データ１４０８ｇは周期が短い代わりにデッドラ
インに対する精度は低くて良いからである。デッドライ
ンに達したタスク選択データ１４０８は、優先度管理ラ
ベル１４０２における実効優先度がより高いもの程より
早いタイムスライスに割り当てられ、優先度管理ラベル
１４０２における実効優先度がより低いもの程、より遅
いタイムスライスに割り当てられる。

【００９０】その結果、デッドラインが共通するタスク
選択データ１４０８が複数ある場合、優先度管理ラベル
１４０２における実効優先度が最高のものはデッドライ
ン時に実行され、実効優先度が次順位（第２位）のタス
ク選択データ１４０８は、（デッドライン+10msec（タ
イムスライス一個分の時間長））に実行される。実効優
先度が第３位のタスク選択データ１４０８は、（デッド
ライン+20msec（タイムスライス２個分の時間長））に
実行され、実効優先度が第４位のタスク選択データ１４
０８は、（デッドライン+30msec（タイムスライス４個
分の時間長））に実行される。

【００９１】デッドラインポインタ１４０５は、現在時
刻１４０Ｈがデッドラインに達したタスク、或は、現在
時刻１４０Ｈがデッドラインを過ぎたタスクと、優先度
管理ラベル１０２とを連結する。実効優先度カラム１４
０４は現在時刻がデッドラインに達したタスク、或は、
現在時刻がデッドラインを過ぎたタスクの基準優先度カ
ラムがコピーされる。図１８において実効優先度カラム
１４０４ａ、ｂ、ｃがオールゼロであるのは、現在時刻
が『00:00』であり、デッドラインが現在時刻と一致す
るタスクが存在しないからである。

【００９２】優先度総和カラム１４０７は、実効優先度
カラムの総和を制御部２３が記入するための記入欄であ
る。乱数カラム１４０Ｇは、ゼロから（優先度総和カラ
ム−１）までの整数区間において、制御部２３が発生し
た乱数を記入するための記入欄である。以上のように構
成されたデータ構造を利用して、以下にその選択方法に
ついて説明する。

【００９３】図２１及び図２２は、本実施形態の選択方
法の手順を表したフローチャートである。以降図２１の
フロ−チャ−トを参照しながらについて説明を行う。図
２１のフロ−チャ−トにおいて、変数rは、ステップＳ
１００１で発生される実効優先度の和までの一様乱数を
格納するための変数であり、ポインタ３は、管理リスト
を先頭から末尾へと辿ってゆくために現在位置の優先度
管理ラベルを指示するために設けられたポインタであ
る。変数xは管理リストにおいて、先頭の優先度管理ラ
ベルからポインタ３で指示される優先度管理ラベルまで
の優先度の累計をとるために設けられた変数である。

【００９４】｛現在時刻が『01:00』である場合、｝先
ず始めに現在時刻が『01:00』である場合の制御部２３
の動作について、図２３を参照しながら説明する。ステ
ップＳ１５０１は、図２２のフロ−チャ−トを呼び出す
るための呼出ステップである。図２２のフロ−チャ−ト
において、ポインタ１は、管理リストを先頭から末尾へ
と辿ってゆくために現在位置の優先度管理ラベルを指示
するために設けられたポインタである。ポインタ２は、
ポインタ１で指示された優先度管理ラベルの配下の選択
リストを先頭から末尾へと辿ってゆくために現在位置の
タスク選択データを指示するために設けられたポインタ
である。変数tは、ポインタ２で指示されたタスク選択
データのデッドラインを格納するために設けられた変数
である。

【００９５】ステップＳ１６０１では、ポインタ１に管
理リストの先頭を指示させる。先頭には、優先度管理ラ
ベル１４０２ａが存在するから、ポインタ１には優先度
管理ラベル１４０２ａが設定される。ステップＳ１６０
１の実行後、ステップＳ１６０２に移行する。ステップ
Ｓ１６０２では、優先度管理ラベル１４０２ａの配下の
タスク選択データのうち先頭のものをポインタ２に指示
させる。

【００９６】優先度管理ラベル１４０２ａの配下の選択
リストの先頭は、タスク選択データ１４０８ａなので、
タスク選択データ１４０８ａがポインタ２に設定されて
ステップＳ１６０３に移行する。ステップＳ１６０３で
は、ポインタ２が指示するタスク選択データ１４０８ａ
のデッドライン『01:00』を変数tに代入する。ステップ
Ｓ１６０３の実行後、ステップＳ１６０４に移行する。

【００９７】ステップＳ１６０４では、変数tのデッド
ラインが現在時刻より未来であるかを判定する。もしそ
うであればステップＳ１６０５に移行し、異なればステ
ップＳ１６０８に移行する。変数tに代入されたタスク
選択データ１４０８ａのデッドラインは『01:00』であ
り、現在時刻は『01:00』なので、ステップＳ１６０４
においてNoと判定されてステップ１６０８において、ポ
インタ１が指示する優先度管理ラベル１４０２ａの実効
優先度pbに、基準優先度Paをコピーする。

【００９８】これにより、優先度管理ラベル１４０２ａ
の実効優先度カラムには、基準優先度カラムにおける優
先度『３』がコピーされて実効優先度カラムは図２３に
おける参照符号ｙ４１に示すように『３』になる。ステ
ップＳ１６０８の実行後、ステップＳ１６０９に移行し
てポインタ２が指示するタスク選択データ１４０８ａを
優先度管理ラベル１４０２ａのデッドラインポインタに
より指示させる。これによって優先度管理ラベル１４０
２ａのデッドラインポインタは、図２３における矢印y
４２に示すように、タスク選択データ１４０８ａを指示
する。指示後、ステップＳ１６０Ａに移行して、ポイン
タ１を次の優先度管理ラベル１４０２ｂに進める。

【００９９】その後、ステップＳ１６０Ｂにおいてポイ
ンタ１が管理リストの終端に達したかを判定する。ここ
でいう管理リストの終端とは優先度管理ラベルの逆方向
リンク１４０Ｄのことであり、ポインタ１は未だこの終
端を指示したのではないので、ステップＳ１６０２に移
行する。ステップＳ１６０２では、ポインタ２に優先度
管理ラベル１４０２ｂ配下の選択リストの先頭を指示さ
せる。

【０１００】優先度管理ラベル１４０２ｂのタスク選択
データの見出しの順方向リンクのリンク先にはタスク選
択データ１４０８ｉのみが存在するので、タスク選択デ
ータ１４０８ｉがポインタ２に設定されてステップＳ１
６０３に移行する。ステップＳ１６０３では、ポインタ
２が指示するタスク選択データ１４０８ｉのデッドライ
ン『03:00』を変数tに代入する。ステップＳ１６０３の
実行後、ステップＳ１６０４に移行する。

【０１０１】ステップＳ１６０４では、変数tのデッド
ラインが現在時刻より未来又は過去であるかを判定す
る。もしそうであればステップＳ１６０５に移行し、異
なればステップＳ１６０８に移行する。現在時刻は『0
1:00』であり、タスク選択データ１４０８ｉのデッドラ
インは『03:00』であるので、ステップＳ１６０４にお
いてYesと判定されてステップ１６０５において、ポイ
ンタ２を次のタスク選択データ１４０８に進めてステッ
プＳ１６０６に移行する。ステップＳ１６０６では、ポ
インタ２が優先度管理ラベル１４０２ｂ配下のリストの
終端に達したかが判定される。ここでいう選択リストの
終端とはタスク選択データの逆方向リンクのことであ
り、ポインタ１は未だこの終端を指示したのではないの
で、ステップＳ１６０７に移行し、ステップＳ１６０７
において図２３における矢印y４３に示すように、ポイ
ンタ１が指す優先度管理ラベル１４０２ｂの実効優先度
カラムにゼロを代入する。代入後、ポインタ１を１イン
クリメントしてポインタ１に優先度管理ラベル１４０２
ｃを指示させ、ステップＳ１６０Ｂにおいてポインタ１
が管理リストの終端に達したかを判定するが、ポインタ
１が指示する優先度管理ラベル１４０２ｃは終端でない
ので、ステップＳ１６０２に移行する。

【０１０２】ステップＳ１６０２では、ポインタ２に優
先度管理ラベル１４０２ｃ配下の選択リストの先頭を指
示させる。優先度管理ラベル１４０２ｃ配下の選択リス
トの先頭にはタスク選択データ１４０８ｊが存在するの
で、タスク選択データ１４０８ｊがポインタ２に設定さ
れてステップＳ１６０３に移行する。ステップＳ１６０
３では、ポインタ２が指示するタスク選択データ１４０
８ｊのデッドライン『04:00』を変数tに代入する。ステ
ップＳ１６０３の実行後、ステップＳ１６０４に移行す
る。

【０１０３】ステップＳ１６０４では、変数tのデッド
ラインが現在時刻より未来又は過去であるかを判定す
る。もしそうであればステップＳ１６０５に移行し、異
なればステップＳ１６０８に移行する。現在時刻は『0
1:00』であり、タスク選択データ１４０８ｊのデッドラ
インは『04:00』であるので、ステップＳ１６０４にお
いてYesと判定されてステップ１６０５において、ポイ
ンタ２を次のタスク選択データ１４０８ｋに進めてステ
ップＳ１６０６に移行する。ステップＳ１６０６では、
ポインタ２が優先度管理ラベル１４０２ｃ配下の選択リ
ストの終端に達したかが判定される。

【０１０４】ここで優先度管理ラベル１４０２ｃの配下
にはタスク選択データ１４０８ｊ〜タスク選択データ１
４０８ｓが存在するが、これらのデッドラインは『04:0
0』以降であり、ステップＳ１６０４においてYesとなる
のは明らかなので、優先度管理ラベル１４０２ａと同様
の処理が六回繰り返されてポインタ２が選択リストの終
端にまで達したとする。そしてステップＳ１６０ＢがYe
sと判定されて図２２の処理が終了し、図２１のステッ
プＳ１５０２に移行したとする。

【０１０５】ステップＳ１５０２では、タスク選択デー
タの実効優先度Pbの総和を計算する。ここで図２３にお
いて、タスク選択データ１４０８ａ〜タスク選択データ
１４０８ｃの実効優先度は『３』『０』『０』であるの
で、総和が『３』と計算されてステップＳ１５０３に移
行する。ステップＳ１５０３では、実効優先度Pbの総和
＞０であるか否かを判定する。もしそうであればステッ
プＳ１５０４に移行し、異なればステップＳ１５０５に
移行する。この場合ステップＳ１５０４へと移行する。
ステップＳ１００２〜ステップＳ１００８の処理は第１
実施形態におけるステップＳ１００２〜ステップＳ１０
０８の処理と同様である。

【０１０６】即ちステップＳ１００１では、０から実効
優先度Pbの総和までの一様乱数を発生させて変数rに代
入する。０〜２の整数区間において『２』が発生したと
する。ステップＳ１００１の実行後、ステップＳ１００
２では、変数xに０を代入する。ステップＳ１００２の
実行後、ステップＳ１００３では、ポインタ３を管理リ
ストの先頭にセットする。セット後、ステップＳ１００
５では、ポインタ３が管理リストの終端に達したかを否
か判定する。ポインタ３は先頭である優先度管理ラベル
１４０２ａを指示しているのでステップＳ１００５〜１
００７の繰り返し処理に移行する。ステップＳ１００５
では、変数xにポインタ３が指示する優先度管理ラベル
１４０２ａの優先度『３』を加算し、ステップＳ１００
６において変数xが変数rを越えたかを判定する。変数r
は『２』であり、越えているのでステップＳ１００８で
ポインタ３の優先度管理ラベル１４０２ａを選択し、ス
テップＳ１５０Ｄにおいてデッドラインポインタによっ
て指示されているタスク選択データのタスクをプロセッ
サに実行させる。転送後、ステップＳ１６０Ｃに移行し
てデッドラインポインタに代入されたタスク選択データ
を選択リストの末尾に移動する。

【０１０７】｛現在時刻が『02:00』である場合、｝現
在時刻が『02:00』である場合の制御部２３の動作につ
いて、図２４を参照しながら説明する。図２２のステッ
プＳ１６０１では、ポインタ１に先頭の優先度管理ラベ
ル１４０２ａを指示させる。ステップＳ１６０１の実行
後、ステップＳ１６０２に移行する。ステップＳ１６０
２では、ポインタ２に優先度管理ラベル１４０２ａ配下
の選択リストにおいて、先頭のタスク選択データを指示
させる。

【０１０８】図２４に示すように優先度管理ラベル１４
０２ａの配下において、タスク選択データ１４０８ａは
最後尾に移動しており、タスク選択データ１４０８bが
先頭に移動している。タスク選択データの見出しの順方
向リンクのリンク先にはタスク選択データ１４０８bが
存在するので、タスク選択データ１４０８bがポインタ
２に設定されてステップＳ１６０３に移行する。ステッ
プＳ１６０３では、ポインタ２が指示するタスク選択デ
ータ１４０８bのデッドラインを変数tに代入する。ステ
ップＳ１６０３の実行後、ステップＳ１６０４に移行す
る。

【０１０９】ステップＳ１６０４では、変数tのデッド
ラインが現在時刻より未来又は過去であるかを判定す
る。現在時刻は『02:00』であり、タスク選択データ１
４０８bのデッドラインは『02:00』であるので、ステッ
プＳ１６０４においてNoと判定されてステップ１６０８
において、ポインタ１が指示する優先度管理ラベルの実
効優先度pbに、基準優先度Paをコピーする。

【０１１０】図２４において、『02:00』にデッドライ
ンを有するのはタスク選択データ１４０８bのみであ
り、デッドライン『01:00』を有するタスク選択データ
１４０８ａの動作例と同様、このタスク選択データ１４
０８bを配下に置く優先度管理ラベル１４０２ａのみの
実効優先度カラム１４０４が『３』となる。これによ
り、優先度総和カラム１４０７の総和は『３』となっ
て、この整数区間のみの乱数が発生して、タスク選択デ
ータ１４０８bが選択されて実行される。

【０１１１】｛現在時刻が『03:00』である場合｝現在
時刻が『03:00』である場合の制御部２３の動作につい
て、図２５を参照しながら説明する。図２２におけるス
テップＳ１６０１では、ポインタ１に管理リストの先頭
の優先度管理ラベル１４０２ａを指示させる。ステップ
Ｓ１６０１の実行後、ステップＳ１６０２に移行して、
優先度管理ラベル１４０２ａ配下の選択リストの先頭を
ポインタ２に指示させる。

【０１１２】優先度管理ラベル１４０２ａの順方向リン
クのリンク先には、タスク選択データ１４０８bの実行
が済んで先頭に繰り上げられたタスク選択データ１４０
８ｃが存在するので、タスク選択データ１４０８ｃがポ
インタ２に設定されてステップＳ１６０３に移行し、ス
テップＳ１６０３において、ポインタ２が指示するタス
ク選択データ１４０８ｃのデッドライン『03:00』を変
数tに代入して、ステップＳ１６０４において、変数tの
デッドラインが現在時刻より未来であるか否かを判定す
る。現在時刻は『03:00』であり、タスク選択データ１
４０８ｃのデッドラインは『03:00』であるので、ステ
ップＳ１６０４においてNoと判定されてステップ１６０
８において、ポインタ１が指示する優先度管理ラベルの
実効優先度pbに、基準優先度Paをコピーする。

【０１１３】これにより、優先度管理ラベル１４０２ａ
の実効優先度カラム１４０４ａには、基準優先度カラム
における優先度『３』がコピーされて実効優先度カラム
は図２５の参照符号y４４に示すように『３』になる。
ステップＳ１６０８の実行後、ステップＳ１６０９に移
行してポインタ２が指示するタスク選択データ１４０８
ｃをポインタ１が指示する優先度管理ラベル１４０２ａ
のデッドラインポインタに指示させる。ここでポインタ
２によりタスク選択データ１４０８ｃが指示されてお
り、ポインタ１により優先度管理ラベル１４０２ａが指
示されているので、優先度管理ラベル１４０２ａのデッ
ドラインポインタにより図２５における矢印y４５に示
すようにタスク選択データ１４０８ｃが指示される。続
いてステップＳ１６０Ａに移行して、ポインタ１を次の
優先度管理ラベル１４０２ｂに進める。

【０１１４】その後、ステップＳ１６０Ｂにおいてポイ
ンタ１が管理リストの終端に達したかを判定するが、ポ
インタ１が指示する優先度管理ラベル１４０２ｂは終端
でないので、ステップＳ１６０２に移行する。ステップ
Ｓ１６０２では、ポインタ２に優先度管理ラベル１４０
２ｂ配下のタスク選択データ１４０２ｉを指示させる。
指示させた後、ステップＳ１６０３では、ポインタ２が
指示するタスク選択データ１４０８ｉのデッドライン
『03:00』を変数tに代入して、ステップＳ１６０４にお
いて変数tのデッドラインが現在時刻より未来又は過去
であるかを判定する。現在時刻は『03:00』であり、タ
スク選択データ１４０８ｉのデッドラインは『03:00』
であるので、ステップＳ１６０４においてNoと判定され
て、ステップＳ１６０８において図２５における矢印y
４６に示すように、優先度管理ラベル１４０２ｂの実効
優先度カラムに『１５』を代入する。代入後、ポインタ
１を１インクリメントしてポインタ１に優先度管理ラベ
ル１４０２ｃを指示させ、ステップＳ１６０Ｂにおいて
ポインタ１が管理リストの終端に達したかを判定する
が、ポインタ１が指示する優先度管理ラベル１４０２ｃ
は終端でないので、ステップＳ１６０２に移行する。

【０１１５】ステップＳ１６０２では、ポインタ２に優
先度管理ラベル１４０２ｃの選択リストの先頭を指示さ
せる。優先度管理ラベル１４０２ｃのタスク選択データ
の見出しの順方向リンクのリンク先にはタスク選択デー
タ１４０８ｊが存在するので、タスク選択データ１４０
８ｊがポインタ２に設定されてステップＳ１６０３に移
行する。ここで優先度管理ラベル１４０２ｃの配下には
タスク選択データ１４０８ｊ〜タスク選択データ１４０
８ｓが存在するが、これらのデッドラインは『04:00』
以降であり、ステップＳ１６０４においてYesとなるの
は明らかなので、優先度管理ラベル１４０２ｂと同様の
処理が六回繰り返されてポインタ２が選択リストの終端
にまで達して図２２の処理が終了し、図２１のステップ
Ｓ１５０２に移行したとする。

【０１１６】ステップＳ１５０２では、タスク選択デー
タの実効優先度Pbの総和を計算する。ここで図２５にお
いて、タスク選択データ１４０８ａ〜タスク選択データ
１４０８ｃの１４０４は『３』『１５』『０』であるの
で、総和が『１８』と計算されてステップＳ１５０３に
移行する。ステップＳ１５０３では、実効優先度Pbの総
和＞０であるか否かが判定され、ステップＳ１００１に
移行し、『０』から実効優先度Pbの総和『１８』までの
一様乱数を発生させて変数rに代入する。ここで整数
『１２』が発生してこれが変数rに代入されたとする。
ステップＳ１００１の実行後、ステップＳ１００２で
は、変数xに０を代入する。ステップＳ１００２の実行
後、ステップＳ１００３では、ポインタ３に優先度管理
ラベルの見出しの順方向リンクを代入し、ポインタ３を
管理リストの先頭にセットする。セット後、ステップＳ
１００５では、ポインタ３が管理リストの終端に達した
かを否か判定する。ポインタ３は先頭である優先度管理
ラベル１４０２ａを指示しているのでステップＳ１００
５〜１００７の繰り返し処理に移行する。ステップＳ１
００５では、変数xにポインタ３が指示する優先度管理
ラベル１４０２ａの実効優先度『３』を加算し、ステッ
プＳ１００６において変数xが変数rを越えたかを判定す
る。変数rは『１２』であり、越えていないのでポイン
タ３を先に進めて、ポインタ３が管理リストの末尾に達
したかを判定し、ステップＳ１００５では、変数xにポ
インタ３が指示する優先度管理ラベル１４０２ｂの実効
優先度『１５』を加算し、ステップＳ１００６において
変数xが変数rを越えたかを判定する。変数rは『１２』
であり、越えたことが判定されてステップＳ１００８に
移行し、ステップＳ１００８でポインタ３の優先度管理
ラベル１４０２ｂを選択し、ステップＳ１５０Ｄにおい
てデッドラインポインタによって指示されているタスク
選択データiのタスクをデッドライン『03:00』のタイム
スライスにおいてプロセッサに実行させる。続いて、デ
ッドライン『03:00』の次のタイムスライス、即ち『03:
00.010』から始まるタイムスライスにおいて優先度管理
ラベル１４０２ａのデッドラインポインタにより指示さ
れているタスク選択データ１４０８ｃのタスクをプロセ
ッサに実行させる。

【０１１７】以上の動作により、デッドライン『03:0
0』に対しての精度が優先度『１５』であるタスク選択
データ１４０８ｉは遅れ無しで、デッドラインきっかり
に実行され、デッドライン『03:00』に対しての精度が
優先度『３』であるタスク選択データ１４０８ｃは、デ
ッドラインに対して高々一個のタイムスライス長の遅れ
で実行された。

【０１１８】｛現在時刻が『04:00』である場合、｝ス
テップＳ１６０１では、ポインタ１に管理リストの先頭
の優先度管理ラベル１４０２ａを指示させる。ステップ
Ｓ１６０１の実行後、ステップＳ１６０２に移行して、
優先度管理ラベル１４０２ａ配下の選択リストの先頭を
ポインタ２に指示させる。

【０１１９】優先度管理ラベル１４０２ａのタスク選択
データの見出しの順方向リンクのリンク先には、タスク
選択データ１４０８cの実行が済んで先頭に繰り上げら
れたタスク選択データ１４０８dが存在するので、タス
ク選択データ１４０８dがポインタ２に設定され、ポイ
ンタ２が指示するタスク選択データ１４０８dのデッド
ライン『04:00』が変数tに代入される（ステップＳ１６
０３）。変数tのデッドラインが現在時刻より過去なの
で、ポインタ１が指示する優先度管理ラベルの実効優先
度pbに、基準優先度Paをコピーし（ステップＳ１６０
８）、優先度管理ラベル１４０２ａの実効優先度を
『３』にする。

【０１２０】その後、ポインタ１を次の優先度管理ラベ
ル１４０２ｂに進める。ステップＳ１６０２では、ポイ
ンタ２に優先度管理ラベル１４０２ｂ配下のタスク選択
データ１４０２iを指示させて、ステップＳ１６０３で
は、ポインタ２が指示するタスク選択データ１４０８ｉ
のデッドライン『03:00』を変数tに代入し、ステップＳ
１６０４において変数tのデッドラインが現在時刻より
未来又は過去であるかを判定する。現在時刻は『04:0
0』であり、タスク選択データ１４０８ｉのデッドライ
ンは『03:00』であるので、ステップＳ１６０５に移行
して、ポインタ２を先に進める。ここで優先度管理ラベ
ル１４０２ｂの配下にあるのはタスク選択データ１４０
８ｉのみなのでポインタ２の進行は行われず、ステップ
Ｓ１６０Ａにおいてポインタ１が優先度管理ラベル１４
０２ｃに進められステップＳ１６０２に移行する。

【０１２１】ステップＳ１６０２では、ポインタ２に優
先度管理ラベル１４０２ｃの選択リストの先頭を指示さ
せる。優先度管理ラベル１４０２ｃのタスク選択データ
の見出しの順方向リンクのリンク先には『04:00』のデ
ッドラインを有するタスク選択データ１４０８ｊが存在
するので、タスク選択データ１４０８ｊがポインタ２に
設定されてステップＳ１６０３に移行する。ここで優先
度管理ラベル１４０２ｃの配下にはタスク選択データ１
４０８ｊ〜タスク選択データ１４０８ｓが存在するが、
これらのデッドラインは『04:00』以降であり、ステッ
プＳ１６０４においてNoとなって、ステップＳ１６０８
において基準優先度『１０』が実効優先度にコピーされ
て図２２の処理が終了し、図２１のステップＳ１５０２
に移行したとする。

【０１２２】ステップＳ１５０２では、タスク選択デー
タの実効優先度Pbの総和を計算する。ここで図２６にお
いて、タスク選択データ１４０８ａ〜タスク選択データ
１４０８ｃの１実効優先度は『３』『０』『１０』であ
るので、総和が『１３』と計算されてステップＳ１５０
３に移行する。ステップＳ１５０３では、実効優先度Pb
の総和＞０であるか否かを判定する。もしそうであれば
ステップＳ１５０４に移行し、異なればステップＳ１５
０５に移行する。この場合ステップＳ１５０４へと移行
する。ステップＳ１００２〜ステップＳ１００８の処理
は第１実施形態におけるステップＳ１００２〜ステップ
Ｓ１００８の処理と同様である。。

【０１２３】ステップＳ１００１では、０から実効優先
度Pbの総和『１３』までの一様乱数を発生させて変数r
に代入する。ここで整数『１２』が発生してこれが変数
rに代入されたとする。ステップＳ１００１の実行後、
ステップＳ１００２では、変数xに０を代入する。ステ
ップＳ１００２の実行後、ステップＳ１００３では、ポ
インタ３に優先度管理ラベルの見出しの順方向リンクを
代入し、ポインタ３を管理リストの先頭にセットする。
セット後、ステップＳ１００５では、ポインタ３が管理
リストの終端に達したかを否か判定する。ポインタ３は
先頭である優先度管理ラベル１４０２ａを指示している
のでステップＳ１００５〜１００７の繰り返し処理に移
行する。ステップＳ１００５では、変数xにポインタ３
が指示する優先度管理ラベル１４０２ａの実効優先度
『３』を加算し、ステップＳ１００６において変数xが
変数rを越えたかを判定する。変数rは『１２』であり、
越えていないのでポインタ３を先に進めて、ポインタ３
が管理リストの末尾に達したかを判定し、ステップＳ１
００５では、変数xにポインタ３が指示する優先度管理
ラベル１４０２ｂの実効優先度『０』を加算し、ステッ
プＳ１００６において変数xが変数rを越えたかを判定す
る。変数rは『１２』であり、越えていないのでポイン
タ３を先に進めて、ポインタ３が管理リストの末尾に達
したかを判定する。未た末尾に達していないので、ステ
ップＳ１００５に移行して変数xにポインタ３が指示す
る優先度管理ラベル１４０２ｃの優先度『１０』を加算
し、ステップＳ１００６において変数xが変数rを越えた
かを判定する。変数rは『１２』であり、変数xは『１
３』になったので越えたことが判定されてステップＳ１
００８に移行し、ステップＳ１００８でポインタ３の優
先度管理ラベルを選択し、ステップＳ１５０Ｄにおいて
デッドラインポインタによって指示されているタスク選
択データ１４０８ｊのタスクを『04:00』丁度のタイム
スライスにおいてプロセッサに実行させる。タスク選択
データ１４０８ｊの実行後、次のタイムスライス、『0
4:00.010』のタイムスライスにおいてタスク選択データ
１４０８ｄのタスクをプロセッサに実行させる。

【０１２４】以上の動作を繰り返すと、より高い優先度
が与えられ、『04:00』『08:00』『12:00』『16:00』
『20:00 』『24:00』というようにデッドラインが四分
刻みのタスク選択データ１４０８はそのデッドライン丁
度のタイムスライスにより実行される。より低い優先度
が与えられ、『01:00』『02:00』『03:00』『04:00』
『05:00 』『06:00』というようにデッドラインが一分
刻みのタスク選択データ１４０８は、四分周期のタスク
選択データ１４０８とデッドラインが競合した場合に、
四分周期のタスク選択データ１４０８が実行された後の
次のタイムスライスにおいて実行される。

【０１２５】以上のように本実施形態によれば、デッド
ラインが『01:00』周期のタスクを実行しつつも、『04:
00』周期のデッドラインが近づけば、この『04:00』周
期のタスクを優先して実行することができる。これによ
り、周期が長い反面、デッドラインに高い精度を求める
タスクについては、より高い優先度を付与することによ
り、高い確率でデッドラインを遵守させることができ
る。

【０１２６】そのため、音声データ復号タスクの実行の
合間に、短い周期での処理が必要なビデオデータ復号タ
スクをこまめに実行するこという応用が可能となり、映
像再生−音声再生のズレの無いリアルタイムプロセスを
実現することができる。上記実施例に基づいて説明して
きたが、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で変更実
施することができる。例えば、以下（ａ）〜（ｅ）に示
すような変更実施が可能である。

【０１２７】（ａ）第１及び第２実施形態では一様乱数
を用いていたが、各優先度管理ラベルが０でない選択確
率をもつのであるならば、ガウス乱数等、任意の分布を
もつ乱数でもロックアウトが起きないのは明らかであ
る。またこれらがマルコフ過程である必要がないのも自
明である。 （ｂ）第２実施形態では一様乱数の範囲が、実行すべき
タスクがある優先度管理ラベルのすべてに対して、０で
ない選択確率をもつようにしたが、同一時刻に実行しな
くてはならないタスクに対して優先度を与えるという本
発明の目的を考慮すれば、この範囲を意図的に狭めるこ
とによって、特定の条件下で、特定の優先度管理ラベル
のタスクを選ぶようにすることもできる。例えば確率変
数が常に１であるならば、常に優先度管理ラベル見出し
に最も近い優先度管理ラベルが選ばれるようになるであ
ろう。

【０１２８】（ｃ）第１及び第２実施形態では優先度な
しのラウンドロビン法等を、タスク選択データの選択方
法として使用しているが、従来の優先度付きラウンドロ
ビン法や、従来の確率過程型の選択方法等を組み合わせ
ても、目的が達成されることは明らかである。 （ｄ）第１及び第２実施形態では、同じ優先度の優先度
管理ラベルの数を、高々一つとしたが、タスクの数の増
加に伴って単純に増えるのでないならば、これらが複数
存在したとしても、高い優先度のタスクの選択確率の低
下を防ぐことができることも明らかである。

【０１２９】（ｅ）第１及び第２実施形態では、タスク
の管理のためのリストを両方向線形リストで管理した
が、本発明の方法に必要とされる情報が保持されるなら
ば、テーブル構造等、他のデータ構造を用いてもよい。 （ｆ）第１実施形態及び第２実施形態は説明の便宜上何
れもシングルプロセッサにおけるシステム構成例を示し
たが、複数プロセッサとして構成してよいことはいうま
でもない。

【０１３０】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、一部アプリケ−ションプログラムから派生した同じ
優先度のタスクが １０個であろうと、１個であろうと
他のアプリケ−ションプログラムの実行確率を変動させ
ないようにする。従ってこのようなデータ構造では、同
優先度のスレッド（タスク）が多数発生してタスク数が
急増しても、それらのタスクの優先度を一つの優先度ラ
ベルに代表させるので、他のタスクの実行確率は一向に
変化しない。同優先度のタスクが多数発生することによ
りタスク数が急増しても、各タスクの実行確率を維持す
ることができる。

【０１３１】また請求項２に記載の発明は、選択手段
は、優先度リストに並べられた優先度の総和をとる総和
部と、ゼロから総和までの整数区間を、優先度の大小に
応じて各優先度ラベルに割り当てる割り当て部と、ゼロ
から総和までの乱数を発生する乱数発生部と、どの優先
度ラベルに割り当てられた区間内に乱数が発生したかを
判定する判定部と、判定された優先度ラベルとのリンク
を有するタスク情報に基づいてプロセッサを制御する第
１制御部とを備えることを特徴としたものであり、優先
度の大小に基づいたタスク選択が可能となる。

【０１３２】また請求項３記載の発明は、前記タスク情
報リストにおける先頭のタスク情報のタスクの実行が行
われると、その実行済みのタスク情報を前記配列の最後
尾に移動させて次順のタスク情報を先頭に繰り上げる第
２制御部を備えるものであり、プロセッサによってプロ
グラムのタスクが実行されると、その実行済みのプログ
ラムを前記順序の最後尾に移動させて次順のプログラム
を先頭に繰り上げるので、同一優先度のプログラムは順
次実行されることになる。これは、すべてのタスクが選
択されることだけを保証する選択行為であり、以上の同
一優先度のタスクは何時かは実行されることを保障して
いる。ロックアウトが発生しないことを保証することが
できる。

【０１３３】また請求項４に記載の発明は、各タスク情
報は、当該タスク情報の実行中断時のハードウェアに関
する情報を対応づけていることを特徴としたものであり
請求項３と同様の効果を奏する。また請求項５に記載の
発明は、新たに実行すべきタスクが発生すると、その優
先度を検出する第１検出手段と、検出された優先度と同
値の優先度を示すラベルが優先度リストに存在するか否
かを判定する判定手段と、存在すると判定されると、そ
の検出された優先度ラベルとのリンクを既に有するタス
ク情報と、新たに実行すべきタスクのタスク情報との間
のリンクを形成する第１リンク形成手段と、存在しない
と判定されると、検出された優先度を示す優先度ラベル
を優先度リストに追記する追記手段と、追記手段によっ
て追記された優先度ラベルと、新たに実行すべきタスク
とを対応づけるリンクを形成する第２リンク形成手段と
を備えることを特徴としたものであり、請求項４と同様
の効果を奏する。

【０１３４】また請求項６記載の発明によれば、デッド
ラインが短い周期のタスクを実行しつつも、長い周期の
デッドラインが近づけば、この長い周期のタスクを優先
して実行することができる。これにより、周期が長い反
面、デッドラインに高い精度を求めるタスクについて
は、より高い優先度を付与することにより、高い確率で
デッドラインを遵守させることができる。

【０１３５】また請求項７に記載の発明は、優先度を示
す優先度ラベルを配列してなり、各優先度ラベルは自身
が優先度を有するタスク情報(単数)とのリンクを有する
優先度リストと、共通の優先度を有する複数のタスク情
報を配列してなり、その先頭には優先度ラベルとのリン
クを有するタスク情報が位置するタスク情報リストとを
有し、前記検出手段は、管理リストにおけるタスク情報
からデッドラインが間近に迫ったタスク情報を全て検出
して、選択手段は検出手段によって検出された複数のタ
スク情報とのリンクを有する優先度ラベルを検出する検
出部と、検出部によって検出された複数の優先度ラベル
から、より優先度が高いものを選択する選択部とを備え
ることを特徴としたものであり、請求項６と同様の効果
を奏する。

【０１３６】また請求項８に記載の発明は、選択手段は
検出部によって検出された優先度リストの優先度の総和
をとる総和部と、ゼロから総和までの整数区間を、優先
度の大小に応じて各優先度ラベルに割り当てる割り当て
部ｔ，ゼロから総和までの乱数を発生する乱数発生部
と、どの優先度ラベルに割り当てられた区間内に乱数が
発生したかを判定する判定部とを備え、前記選択部は判
定された優先度ラベルとのリンクを有するタスク情報を
選択することを特徴としたものであり、請求項７と同様
の効果を奏する。

【０１３７】また請求項９に記載の発明は、各タスク情
報は、当該タスク情報の実行中断時におけるハードウェ
アに関する情報を含んでいることを特徴としたものであ
り、請求項７と同様の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態が対象とするコンピュータシステ
ムのモデル図である。

【図２】第１実施形態におけるスケジューラの構成と管
理・選択リストのデータ構造を示す図である。

【図３】優先度管理ラベルのデータ構造図である。

【図４】タスク選択データのデータ構造図である。

【図５】第１実施形態における、タスク選択処理のフロ
ーチャートである。

【図６】第１実施形態における、タスク選択データのリ
スト構造の組み替え処理のフローチャートである。

【図７】管理・選択リストの作成処理のフロ−チャ−ト
である。

【図８】各アプリケ−ションk(k=0,1,2,3・・・・・K)から優
先度管理ラベルを生成する処理についてのフロ−チャ−
トである。

【図９】管理・選択リストに優先度管理ラベル及びタス
ク選択データを追加する処理のフロ−チャ−トである。

【図１０】管理リストの最後尾に生成したタスク選択デ
ータを追加する処理のフロ−チャ−トである。

【図１１】優先度管理ラベルの選択リストの最後尾に生
成したタスク選択データを追加する処理のフロ−チャ−
トである。

【図１２】（ａ）〜（ｃ）フロ−チャ−トの処理によっ
て優先度管理ラベルの配下のタスク選択データの順序が
入れ代わる様子を説明するための説明図である。

【図１３】フロ−チャ−トの処理によって管理・選択リ
ストが作成される様子を示した説明図である。

【図１４】フロ−チャ−トの処理によって管理・選択リ
ストが作成される様子を示した説明図である。

【図１５】優先度が高いタスクの実行確率を説明するた
めの管理・選択リストの構造図である。

【図１６】（ａ）〜（ｂ）本発明の第１の実施形態にお
けるスケジューラ１２の管理・選択リストのデータ構造
がタスク選択データの追加によって変遷する様子を示す
図である。

【図１７】（ａ）〜（ｃ）本発明の第１の実施形態にお
けるスケジューラ１２の管理・選択リストのデータ構造
がタスク選択データ及び優先度管理ラベルの追加によっ
て変遷する様子を示す図である。

【図１８】本発明の第２実施形態におけるスケジューラ
１２の管理・選択リストのデータ構造である。

【図１９】第２実施形態における優先度管理ラベルのデ
ータ構造図である。

【図２０】第２実施形態におけるタスク選択データのデ
ータ構造図である。

【図２１】本発明の第２実施形態における、タスク選択
処理のフローチャートである。

【図２２】本発明の第２実施形態における、優先度決定
処理のフローチャートである。

【図２３】本発明の第２実施形態におけるスケジューラ
１２の管理・選択リストのデータ構造が変遷する様子を
示す図である。

【図２４】本発明の第２実施形態におけるスケジューラ
１２の管理・選択リストのデータ構造が変遷する様子を
示す図である。

【図２５】本発明の第２実施形態におけるスケジューラ
１２の管理・選択リストのデータ構造が変遷する様子を
示す図である。

【図２６】本発明の第２実施形態におけるスケジューラ
１２の管理・選択リストのデータ構造が変遷する様子を
示す図である。

【図２７】従来の手法である優先度適用型ラウンドロビ
ン法によるデータ構造図である。

【図２８】（ａ）従来の手法である優先度適用型ラウン
ドロビン法によるタスク選択データのリスト構造の組み
替え前の図である。 （ｂ）従来の手法である優先度適用型ラウンドロビン法
によるタスク選択データのリスト構造の組み替え後の図
である。

【図２９】従来の手法である確率過程型タスク選択法に
よるデータ構造図である。

【図３０】従来の手法である確率過程型タスク選択法に
おけるリストにおいて、優先度が低いタスクが少ないと
きのデータ構造図である。

【図３１】従来の手法である確率過程型タスク選択法に
おける待ちリストにおいて、同優先度タスクが多数存在
するときのデータ構造図である。

【符号の説明】

１２ スケジューラ １１ 優先度設定部 ２１ 管理・選択リスト ２２ 乱数発生部 ２３ 制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 光子 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 石川 亮 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各タスクの実行に関する情報であるタス
   ク情報を管理するための管理リストと、各タスクを切り
   替えながらプロセッサに実行させるスケジューラとを備
   えるタスク管理装置であって、 管理リストは互いに相異なる優先度を示す優先度ラベル
   を配列してなり、各優先度ラベルは、その優先度を有す
   る一のタスクのタスク情報(単数)とのリンクを有する優
   先度リストと、 優先度ラベルとのリンクを有するタスク情報を先頭に配
   置し、その配下に当該タスク情報と同一優先度を有する
   複数のタスク情報を配列してなるタスク情報リストとを
   有し、 前記スケジューラは優先度の高低に基づいて、何れかの
   優先度ラベルを選ぶ選択手段と、 選ばれた優先度ラベルとのリンクを有するタスク情報に
   基づいて一つのタスク情報をプロセッサに実行させる実
   行制御手段とを備えることを特徴とするタスク管理装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１において選択手段は、 優先度リストに並べられた優先度の総和をとる総和部
   と、 ゼロから総和までの整数区間を、優先度の大小に応じて
   各優先度ラベルに割り当てる割り当て部と、 ゼロから総和までの乱数を発生する乱数発生部と、 どの優先度ラベルに割り当てられた区間内に乱数が発生
   したかを判定する判定部と、 判定された優先度ラベルとのリンクを有するタスク情報
   に基づいてプロセッサを制御する第１制御部とを備える
   ことを特徴とするタスク管理装置。
3. 【請求項３】 請求項２において前記実行制御手段は前
   記タスク情報リストにおける先頭のタスク情報のタスク
   の実行が行われると、その実行済みのタスク情報を前記
   配列の最後尾に移動させて次順のタスク情報を先頭に繰
   り上げる第２制御部を備えることを特徴とするタスク管
   理装置。
4. 【請求項４】 前記請求項３において各タスク情報は、 当該タスク情報の実行中断時のハードウェアに関する情
   報を対応づけていることを特徴とするタスク管理装置。
5. 【請求項５】 請求項４においてタスク管理装置は、 新たに実行すべきタスクが発生すると、その優先度を検
   出する第１検出手段と、 検出された優先度と同値の優先度を示すラベルが優先度
   リストに存在するか否かを判定する判定手段と、 存在すると判定されると、その検出された優先度ラベル
   とのリンクを既に有するタスク情報と、新たに実行すべ
   きタスクのタスク情報との間のリンクを形成する第１リ
   ンク形成手段と、 存在しないと判定されると、検出された優先度を示す優
   先度ラベルを優先度リストに追記する追記手段と、 追記手段によって追記された優先度ラベルと、新たに実
   行すべきタスクとを対応づけるリンクを形成する第２リ
   ンク形成手段とを備えることを特徴とするタスク管理装
   置
6. 【請求項６】 実行周期を示すデッドラインと、当該デ
   ッドラインに対しての時間精度を示す優先度とが付され
   た複数のタスクをプロセッサに実行させるスケジューラ
   を備えるタスク管理装置であって、 スケジューラは、 現在時刻を計時する計時手段と、 現在時刻を参照して、デッドラインが一定時間内に迫っ
   たタスク情報を全て検出する検出手段と、 検出手段によって検出された複数のタスク情報から何れ
   か一つをその優先度の高低に基づいて選択する選択手段
   と、 選択されたタスク情報に基づいてプロセッサを制御する
   実行制御手段とを備えることを特徴とするタスク管理装
   置。
7. 【請求項７】 請求項６においてタスク管理装置は、 優先度を示す優先度ラベルを配列してなり、 各優先度ラベルは自身が優先度を有するタスク情報(単
   数)とのリンクを有する優先度リストと、 共通の優先度を有する複数のタスク情報を配列してな
   り、その先頭には優先度ラベルとのリンクを有するタス
   ク情報が位置するタスク情報リストとを有し、 前記検出手段は、 管理リストにおけるタスク情報からデッドラインが間近
   に迫ったタスク情報を全て検出して、 選択手段は検出手段によって検出された複数のタスク情
   報とのリンクを有する優先度ラベルを検出する検出部
   と、 検出部によって検出された複数の優先度ラベルから、よ
   り優先度が高いものを選択する選択部とを備えることを
   特徴とするタスク管理装置
8. 【請求項８】 請求項７において選択手段は検出部によ
   って検出された優先度リストの優先度の総和をとる総和
   部と、 ゼロから総和までの整数区間を、優先度の大小
   に応じて各優先度ラベルに割り当てる割り当て部と、 ゼロから総和までの乱数を発生する乱数発生部と、 どの優先度ラベルに割り当てられた区間内に乱数が発生
   したかを判定する判定部とを備え、 前記選択部は判定された優先度ラベルとのリンクを有す
   るタスク情報を選択することを特徴とするタスク管理装
   置。
9. 【請求項９】 請求項８において各タスク情報は、 当該タスク情報の実行中断時におけるハードウェアに関
   する情報を含んでいることを特徴とするタスク管理装
   置。