JPH10171667A - タスク管理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タスクの遅延保証と効率的なタスクの実行を
実現する。 【解決手段】 遅延保証が必要な各タスクについて、周
期、要求処理時間及び許容遅延時間からなるタスク情報
を設定し、要求処理時間と許容遅延時間の和が小さい順
にタスクの優先度を高く設定する。タスクの予約が要求
されたときは、このタスクと予約済みのタスクのタスク
情報に基づき、要求されたタスクと予約済みのタスクの
遅延保証が可能かどうかを判断し、遅延保証が可能な場
合にタスクの予約を受理する。予約が受け付けられイベ
ントが発行された実行可能状態のタスクは、優先度に応
じて実行され、またイベントが存在して優先度が高くて
も、そのタスクの周期内であれば、他のタスクが実行さ
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、マルチタスクシス
テムに係り、特にプロセッサ資源の管理と遅延保証機能
を有するタスク管理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータ間通信において、動画や音
声といったリアルタイム情報の通信を行いたいという要
求は近年、一段と増している。動画や音声を扱うリアル
タイム通信では、通信の品質が問題となるため、サービ
ス品質の保証が必要となる。このようなサービス品質の
保証を実現する手段として、ＡＴＭ（Asynchronous Tra
nsfer Mode）等の帯域設定の可能なネットワークや、Ｘ
ＴＰ（Xpress Transport Protocol ）等のサービス品質
制御機能を持つプロトコルが提案されている。

【０００３】しかし、ネットワークで帯域設定を行った
り、プロトコルに品質制御のための機能を設けても、端
末側でそれに対応できていなければアプリケーション全
体としての品質は保証されない。よって、サービス品質
の保証はネットワークのみならず端末をも含めたシステ
ム全体で保証する必要がある。ところで、リアルタイム
通信端末では、例えば相手側の端末から動画や音声とい
った情報を受信するタスク、受信した情報を表示するタ
スク、相手側の端末に対して情報を送信するタスク等の
複数のタスクを実行しなければならない。したがって、
この端末は、リアルタイム処理を必要とする複数のタス
クを実行するマルチタスクシステムとなり、このような
マルチタスクシステムにおいて、サービス品質の保証が
必要となる。

【０００４】そこで、このようなマルチタスクシステム
において、サービス品質を保証する技術として、（１）
ＯＳ（Operating System）のタスク優先度設定機能を用
いて、動画や音声といった情報を扱うリアルタイム性を
要求されるタスクの優先度を他のタスクより高く設定し
て、遅延要求の厳しいタスクの処理を優先させるという
手法が一般的に使用されている。また、サービス品質を
保証する他の技術として、（２）実行終了目標時刻が設
定されたタスクについて、その実行終了目標時刻が近づ
くほど優先度を上げて優先的に処理することにより、タ
スク処理を実行終了目標時刻までに完了させるという手
法が提案されている（特開昭６２−２８４４３７号公
報）。また、他の技術として、（３）映像データや音声
データ等といった周期的に発生するデータを処理するタ
スクに対して、周期的に実行割当を行うことにより対応
するという手法が提案されている（河内谷他、「連続メ
ディアのＱＯＳ制御のためのＯＳサポート」、情報処理
学会コンピュータシステムシンポジウム、１９９４）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
（１）、（２）では、優先度の高いタスクから実行する
ため、優先度の低いタスクの遅延要求（タスクが要求す
る許容可能な遅延時間）を満たせなくなってしまうとい
う問題点があった。また、従来技術（１）、（２）、
（３）では、タスクが起動されたとしても処理すべきデ
ータが存在しなければ、プロセッサがデータ待ち等のウ
エイト状態に置かれるため、他のタスクが実行可能であ
ってもプロセッサが割り当てられないことになり、処理
効率が低下してしまうという問題点があった。さらに、
従来技術（１）、（２）、（３）では、タスクの受付の
制限がないので、遅延要求を維持することのできるタス
ク量を超えた（つまり、処理能力を超えた）タスクをシ
ステムが実行しようとしてしまい、いずれか又はすべて
のタスクの遅延要求を満たせなくなってしまうという問
題点があった。

【０００６】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、タスクの遅延保証と効率的なタスクの実行
を実現することができるタスク管理方法を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のタスク管理方法
は、請求項１に記載のように、遅延保証が必要な各タス
クについて、実行の周期、実行に必要とされる要求処理
時間及び許容される遅延時間からなるタスク情報を設定
し、要求処理時間と許容遅延時間との和が小さい順にタ
スクの優先度を高く設定し、遅延保証が必要なタスクの
予約が要求されたときは、このタスクと予約済みのタス
クのタスク情報に基づき、要求されたタスクと予約済み
のタスクの遅延保証が可能かどうかを判断して、遅延保
証が可能な場合にタスクの予約を受理し、予約済みの各
タスクについては、そのタスクに対するイベントが発行
され、前回の実行から周期以上の時間が経過し、且つそ
のタスクより優先度の高いタスクが実行されていないと
きに、該当タスクを実行するようにしたものである。こ
のように、遅延保証が必要なタスクの予約が要求された
ときは、このタスクと予約済みのタスクのタスク情報に
基づき、要求されたタスクと予約済みのタスクの遅延保
証が可能かどうかを判断して、遅延保証が可能な場合に
タスクの予約を受理する。そして、予約済みの各タスク
の実行は、実行したいタスクに対してイベントを発行す
ることで行なわれる。イベントの発行はそのタスクの実
行を要求したアプリケーションや他のタスクから発行す
ることが可能である。イベントが発行されないタスクは
待ち状態となり、イベントが発行されている他のタスク
が実行される。タスクの実行基準は、優先度を基準にし
て優先度の高いタスクから実行される。ただし、イベン
トが発行されていても、前回のタスクの実行開始からの
時間がそのタスクの周期より短い場合は、そのタスクは
待たされて、他のタスクが実行される。他のタスクの実
行中であっても、それより高い優先度を持つタスクに対
してイベントが発行され、且つ前回の実行からの時間が
そのタスクの周期を超えている場合は、高い優先度を持
つタスクを実行する。

【０００８】また、請求項２に記載のように、周期に対
する要求処理時間の割合を要求されたタスクと予約済み
のタスクについて求めて、これらの加算値を求めると共
に、優先度の一番低いタスクの要求処理時間と許容遅延
時間の和に対する他のタスクの最大実行回数分の要求処
理時間の和を求めて、これを優先度の一番低いタスクの
許容遅延時間から減算して減算値を求め、加算値が１以
上で、かつ減算値が０以上であれば、要求されたタスク
と受付済みのタスクの遅延保証が可能と判断して、要求
されたタスクの予約を受理するようにしたものである。
このように上記加算値と減算値を求めることにより、予
約が要求されたタスクと受付済みのタスクの遅延保証が
可能かどうかを容易に判断することができる。

【０００９】また、請求項３に記載のように、遅延保証
を必要としないタスクについて、所望の周期を設定する
と共に、この周期内で割り当てたい時間を要求処理時
間、周期と要求処理時間の差を許容遅延時間として設定
し、遅延保証を必要とするタスクを受け付ける前に、遅
延保証を必要としないタスクを予約するようにしたもの
である。このように遅延保証を必要としないタスクにつ
いて、周期、要求処理時間及び許容遅延時間を設定する
ことにより、以後の遅延保証が必要なタスクの受付は、
遅延保証を必要としないタスクの割当分を差し引いた状
態で行なわれる。

【００１０】

【発明の実施の形態】

実施の形態の１．次に、本発明について図面を参照して
説明する。図１は本発明の第１の実施の形態となるタス
ク管理方法を用いるマルチタスクシステムのブロック図
である。マルチタスクシステム１は、ＣＰＵ２、タイマ
３、例えばハードディスク装置等の記憶装置４、メモリ
５、ネットワーク１１とのインタフェースとなるインタ
フェース制御部６を備えている。そして、ＣＰＵ２、タ
イマ３、記憶装置４、メモリ５、ネットワーク制御部６
は内部バス７で接続されている。

【００１１】タイマ３は、設定された一定時間までの計
時を繰り返すものであり、設定時間ごとにＣＰＵ２に割
り込みをかけることにより、設定時間の経過をＣＰＵ２
に通知することが可能である。記憶装置４にはタスクプ
ログラム等が記録されており、必要に応じてメモリ５に
読み出される。

【００１２】また、本発明のタスク管理方法を実現する
にはＣＰＵ制御が必要であり、タスク管理の機能をＯＳ
（Operating System）に組み込む必要がある。そこで、
メモリ５上には、後述するタスク受付処理をＣＰＵ２に
実行させるためのタスク受付プログラムが格納されるタ
スク受付プログラム格納部８と、同様にタスク実行処理
をＣＰＵ２に実行させるためのタスク実行プログラムが
格納されるタスク実行プログラム格納部９が存在する。
そして、これらプログラムを格納部８、９に格納するこ
とにより、本発明のタスク管理方法の機能がＯＳに組み
込まれる。

【００１３】さらに、メモリ５上には、リアルタイム性
が要求されるタスク、すなわち遅延時間を小さくする必
要のあるタスク（以下、このようなタスクを遅延保証が
必要なタスクと呼ぶ）を管理するために、これら各タス
クの情報を格納しておくためのタスク管理テーブル１０
が存在する。図２はタスク管理テーブル１０の１例を示
す図である。タスク管理テーブル１０は、タスク情報管
理テーブル２１とタスク実行管理テーブル２２とから構
成される。

【００１４】タスク情報管理テーブル２１は、後述する
タスク受付処理で受け付けられた遅延保証が必要なタス
クに関する情報を管理するテーブルである。このタスク
情報管理テーブル２１に格納される情報としては、タス
ク識別子格納部２１ａ、タスクポインタ格納部２１ｂ、
周期格納部２１ｃ、要求処理時間格納部２１ｄ、許容遅
延時間格納部２１ｅにそれぞれ格納されるタスク識別子
ＩＤ、タスクポインタＰ、周期Ｓ、要求処理時間Ｔ、許
容遅延時間Ｈがあり、これらの情報がタスクごとに格納
される。なお、図２では、横１列が１つのタスクに関す
る情報を示している。

【００１５】タスク識別子ＩＤは、各タスクを識別する
ためのものであり、タスクポインタＰは、記憶装置４あ
るいはメモリ５上に存在する各タスクのプログラムの位
置を指し示すものである。周期Ｓは、各タスクにおける
実行開始時点から次の実行開始時点までの時間である。
よって、あるタスクが実行されると、設定された周期Ｓ
の間、このタスクが新たに実行されることはない。

【００１６】要求処理時間Ｔは、各タスクの実行に要す
る処理時間である。なお、この要求処理時間Ｔは、予め
設定される値なので、実際のタスクは要求処理時間Ｔよ
り前に終了することもあり得る。

【００１７】許容遅延時間Ｈは、周期Ｓで示される時間
内でタスクが実行待ち状態でいられる時間である。ある
タスクに対してイベントが発行された状態で前回の実行
開始時点からの経過時間が周期Ｓを超えたり、タスク処
理が中断したりすると、このタスクに遅延が生じる。こ
のような遅延の発生は、許容遅延時間Ｈを消費すること
を意味する。したがって、この許容遅延時間Ｈが全て消
費される前にタスク処理が終了しなければならない。そ
して、周期Ｓ、要求処理時間Ｔ、許容遅延時間Ｈは、Ｓ
≧Ｔ＋Ｈの関係にある。

【００１８】次に、タスク実行管理テーブル２２は、受
け付けられたタスク、すなわちタスク情報管理テーブル
２１に登録されたタスクの実行時に使用される情報を管
理するテーブルである。このタスク実行管理テーブル２
２に格納される情報としては、タスク識別子格納部２２
ａ、実行識別フラグ格納部２２ｂ、イベントカウンタ格
納部２２ｃ、周期カウンタ格納部２２ｄにそれぞれ格納
されるタスク識別子ＩＤ、実行識別フラグＦ、イベント
カウンタＥＣ、周期カウンタＳＣがあり、これらの情報
がタスクごとに格納される。

【００１９】実行識別フラグＦは、実行中または実行を
中断しているタスクを識別するためのものである。この
実行識別フラグＦは、各タスクが実行中または実行中断
状態ならばセットされ（例えば、「１」となる）、タス
クの実行が終了した場合はリセットされる（例えば、
「０」となる）。イベントカウンタＥＣは、各タスクに
対して発行されたイベント数を示すものである。このイ
ベントカウンタＥＣは、タスクに対してイベントが発行
されると１加算され、対応するタスクが実行されると１
減算される。

【００２０】周期カウンタＳＣは、各タスクの実行開始
時点からの経過時間を示すものである。この周期カウン
タＳＣは、タスクの実行開始でリセットされ、その後は
タイマ３の値に対応した値をとる。

【００２１】次に、遅延保証が必要なタスクの予約につ
いて説明する。あるタスクの実行に際しては、このタス
クの実行が別のタスクの許容遅延時間の保証を乱しては
ならないという制約がある。また、前述のように、タス
ク処理は、許容遅延時間が全て消費される前に終了しな
ければならない。逆に言うと、許容遅延時間内に終了で
きるのであれぱ、タスク処理は中断しても構わない。そ
して、あるタスクが実行されると、設定された周期の
間、このタスクが新たに実行されることはない。

【００２２】これらのことから、以下の制約が導きださ
れる。 （１）優先度は、要求処理時間と許容遅延時間との和に
よって決まり、この和が大きいタスクは処理の優先度が
下がる。 （２）優先度の高いタスクの要求処理時間が優先度の低
いタスクの許容遅延時間内に収まらなければならない。 この制約を満たせば、各タスクの許容遅延時間を保証し
つつタスク処理の実行が可能となる。したがって、この
ような制約を満たすかどうかで、新たなタスク要求を受
理すべきかどうかを判断することができる。

【００２３】図３はこのタスク受付処理を説明するため
のフローチャート図である。例えばアプリケーションか
らのシステムコールにより、タスクの予約が要求される
と、ＣＰＵ２は、タスク受付プログラム格納部８に格納
されたプログラムに従って以下のような処理を実行す
る。

【００２４】最初に、ＣＰＵ２は、周期に対する要求処
理時間の割合を既に受け付けられている各タスクについ
て求めると共に、同様の割合を受付要求が発生したタス
クについて求め、これらを加算して加算値Ａｄｄを求め
る。

【００２５】例えば、周期がＳ１、要求処理時間がＴ
１、許容遅延時間がＨ１に設定された図４（ａ）に示す
タスクＡ１、周期がＳ２、要求処理時間がＴ２、許容遅
延時間がＨ２に設定された図４（ｂ）に示すタスクＡ
２、周期がＳ３、要求処理時間がＴ３、許容遅延時間が
Ｈ３に設定された図４（ｃ）に示すタスクＡ３のうち、
タスクＡ１、タスクＡ２が既に受け付けられたタスクと
してタスク管理テーブル１０に登録されているとする
と、ＣＰＵ２は、タスク情報管理テーブル２１に登録さ
れた情報から、タスクＡ１の周期Ｓ１に対する要求処理
時間Ｔ１の割合Ｔ１／Ｓ１を求め、同様にタスクＡ２の
周期Ｓ２に対する要求処理時間Ｔ２の割合Ｔ２／Ｓ２を
求める。

【００２６】また、アプリケーションから予約が要求さ
れたタスクＡ３の周期Ｓ３に対する要求処理時間Ｔ３の
割合Ｔ３／Ｓ３を求める。これにより、加算値Ａｄｄは
次式となる。 Ａｄｄ＝（Ｔ１／Ｓ１）＋（Ｔ２／Ｓ２）＋（Ｔ３／Ｓ３） ・・・（１）

【００２７】続いて、ＣＰＵ２は、優先度の一番低いタ
スクの要求処理時間＋許容遅延時間に対する他のタスク
の最大実行回数分の要求処理時間を各タスクについて求
めた後に、これらの和を求め、算出した和を優先度の一
番低いタスクの許容遅延時間から減算して減算値Ｓｕｂ
を求める。優先度は、要求処理時間Ｔと許容遅延時間Ｈ
との和によって決まり、この和が小さいものほど優先度
が高いタスクとなる。これにより、図４では、タスクＡ
１が優先度の一番低いタスクとなる。

【００２８】優先度の一番低いタスクＡ１の要求処理時
間Ｔ１＋許容遅延時間Ｈ１中に他のタスクを最大何回実
行できるかは、そのタスクの周期によって決まる。例え
ば、タスクＡ２の場合、この最大実行回数は、（Ｔ１＋
Ｈ１）／Ｓ２となる。よって、優先度の一番低いタスク
の要求処理時間＋許容遅延時間に対する他のタスクの最
大実行回数分の要求処理時間とは、この最大実行回数に
各タスクの要求処理時間を掛けたものとなり、タスクＡ
２の場合は、Ｔ２×（Ｔ１＋Ｈ１）／Ｓ２となり、タス
クＡ３の場合は、Ｔ３×（Ｔ１＋Ｈ１）／Ｓ３となる。

【００２９】そして、これらの和を優先度の一番低いタ
スクＡ１の許容遅延時間Ｈ１から減算するので、減算値
Ｓｕｂは次式となる。 Ｓｕｂ＝Ｈ１−［｛Ｔ２×（Ｔ１＋Ｈ１）／Ｓ２｝ ＋｛Ｔ３×（Ｔ１＋Ｈ１）／Ｓ３｝］ ・・・（２）

【００３０】こうして、ステップ１０１におけるタスク
時間計算が終了する。なお、本実施の形態では、３つの
タスクで計算したが、４つ以上のタスクでも同様に計算
すればよい。例えば、タスクＡ１、Ａ２、Ａ３・・・Ａ
n-1 （周期Ｓn-1 、要求処理時間Ｔn-1 、許容遅延時間
Ｈn-1 ）が予約済みのタスクで、タスクＡn （周期Ｓn
、要求処理時間Ｔn 、許容遅延時間Ｈn ）の予約要求
が発生したとすると、求める加算値Ａｄｄは次式とな
る。 Ａｄｄ＝（Ｔ１／Ｓ１）＋（Ｔ２／Ｓ２）・・・＋（Ｔn-1 ／Ｓn-1 ） ＋（Ｔn ／Ｓn ） ・・・（３）

【００３１】また、タスクＡ１の優先度が一番低いとす
ると、求める減算値Ｓｕｂは次式となる。 Ｓｕｂ＝Ｈ１−［｛Ｔ２×（Ｔ１＋Ｈ１）／Ｓ２｝＋｛Ｔ３×（Ｔ１＋Ｈ１） ／Ｓ３｝・・・＋｛Ｔn-1 ×（Ｔ１＋Ｈ１）／Ｓn-1 ｝ ＋｛Ｔn ×（Ｔ１＋Ｈ１）／Ｓn ｝］ ・・・（４）

【００３２】次に、ＣＰＵ２は、これらの算出した値か
ら受付要求が発生したタスクが受付可能かどうかを判定
する（ステップ１０２）。ステップ１０１で算出した加
算値Ａｄｄが割合基準値（＝１）を超えているか（Ａｄ
ｄ＞１）、又は減算値Ｓｕｂが負の値であれば（Ｓｕｂ
＜０）、要求されたタスクと受付済みのタスクの遅延保
証が不可能と判断して受付不許可とし、受付できなかっ
た旨をアプリケーションに返答して（ステップ１０
３）、受付処理を終了する（ステップ１０６）。

【００３３】このようにＯＳ側から予約の不受理が通知
された場合、アプリケーション側では、品質を調整して
再度予約するか予約を断念するかの判断を行う。また、
加算値Ａｄｄが割合基準値を超えておらず（Ａｄｄ≦
１）、かつ減算値Ｓｕｂが０以上であれば（Ｓｕｂ≧
０）、要求されたタスクと受付済みのタスクの遅延保証
が可能と判断して受付許可とし、受付要求されたタスク
Ａ３の情報をメモリ５のタスク管理テーブル１０に書き
込む（ステップ１０４）。続いて、受付できた旨をアプ
リケーションに返答して（ステップ１０５）、受付処理
を終了する（ステップ１０６）。

【００３４】なお、受付要求が発生したタスクＡ３の周
期Ｓ３、要求処理時間Ｔ３、許容遅延時間Ｈ３、タスク
ポインタＰ３は、このタスク予約を要求したアプリケー
ションに設定されており、上記システムコールによって
ＯＳに渡され、受付が許可されると、タスク識別子ＩＤ
３が付与されてタスク情報管理テーブル２１に格納され
る。

【００３５】次に、タスクの実行管理処理について説明
する。図５、図６はこのタスク実行管理処理を説明する
ためのフローチャート図である。遅延保証が必要なタス
クが実行可能となる条件としては、そのタスクに対して
イベントが発行されており、かつ前回のタスクの実行か
らそのタスクの周期以上の時間が経過していることが条
件なので、タスクの実行管理はイベントが発行された時
点とタスクの時間処理の時点で行えばよいことになる。

【００３６】まず、タスクに対してイベントが発行され
たときのタスクの実行管理を図５を参照して説明する。
イベントとは、マルチタスクシステム１内での動画デー
タの入出力やネットワーク１１からの動画パケットの受
信あるいはネットワーク１１への動画パケットの送信等
の要求である。

【００３７】このようなイベントが発生すると、ＣＰＵ
２は、タスク実行管理テーブル２２に格納された、この
イベントに対応するタスクのイベントカウンタＥＣを１
加算する（ステップ２０１）。次いで、ＣＰＵ２は、タ
スク実行管理テーブル２２に登録されている各タスクの
情報により、新規に動作可能なタスクがあるかどうかを
判定する（ステップ２０２）。

【００３８】動作可能なタスクとは、イベントが発行さ
れている即ちイベントカウンタＥＣの値が１以上で、か
つ前回の実行開始時点からそのタスクの周期が経過して
いる則ち周期カウンタＳＣの値がそのタスクの周期Ｓ以
上の値となっているタスクである。ステップ２０２にお
いて、動作可能なタスクがない場合はイベント処理を終
了する（ステップ２０３）。

【００３９】また、動作可能なタスクが存在する場合、
ＣＰＵ２は、タスク実行管理テーブル２２に登録されて
いる各タスクの実行識別フラグＦにより、動作中のタス
クがあるかどうかを判定する（ステップ２０４）。動作
中のタスクがない場合は、ステップ２０２で見つけた動
作可能なタスクを実行すると同時に、タスク実行管理テ
ーブル２２に登録された、このタスクの周期カウンタＳ
Ｃをリセットする（ステップ２０５）。

【００４０】また、ステップ２０４において動作中のタ
スクが存在する場合は、この動作中のタスクとステップ
２０２で見つけた動作可能なタスクの優先度を比較する
（ステップ２０６）。動作中のタスクの方が優先度が高
い場合は、イベント処理を終了し（ステップ２０７）、
動作可能なタスクの方が優先度が高い場合は、動作中の
タスク処理を中断して、動作可能なタスクを実行すると
同時に、タスク実行管理テーブル２２に登録された、こ
のタスクの周期カウンタＳＣをリセットする（ステップ
２０５）。

【００４１】なお、実行が中断されたタスクは、後述す
る時間処理において、このタスクより優先度の高いタス
クが存在しなければ、処理が再開される。次に、タスク
の時間処理が発生したときのタスクの実行管理を図６を
参照して説明する。この時間処理の実行タイミングの１
例としては、タスクの周期Ｓと比べて十分に短い１ミリ
秒や百マイクロ秒といった一定値が設定されたタイマ３
により、一定時間ごとに発生するＣＰＵ２への割り込み
時点がある。

【００４２】タスクの時間処理が発生すると、ＣＰＵ２
は、タスク実行管理テーブル２２に登録されている各タ
スクの周期カウンタＳＣの値をタイマ３の値に基づいて
再設定する（ステップ３０１）。この再設定は、周期カ
ウンタＳＣの現在の値にタイマ３の値を加算することで
行われる。

【００４３】続いて、ＣＰＵ２は、動作中のタスクが存
在するかどうかを判定する（ステップ３０２）。動作中
のタスクが存在する場合は、このタスクの要求処理時間
が終了しているかどうかを判定する（ステップ３０
３）。そして、動作中のタスクの要求処理時間が終了し
ていない、即ちテーブル２２に格納された、このタスク
の周期カウンタＳＣの値がテーブル２１に格納された要
求処理時間Ｔ以上でないならば、時間処理を終了する
（ステップ３０４）。

【００４４】また、動作中のタスクの要求処理時間が終
了している、即ち周期カウンタＳＣの値が要求処理時間
Ｔ以上ならば、タスクの実行が終了したものとして、タ
スク実行管理テーブル２２に格納された、このタスクの
イベントカウンタＥＣを１減ずる（ステップ３０５）。

【００４５】また、ステップ３０２において動作中のタ
スクが存在しない場合あるいはステップ３０５の処理が
終了した場合は、動作可能なタスクが存在するかどうか
を判定する（ステップ３０６）。

【００４６】動作可能なタスクとは、前述のようにイベ
ントカウンタＥＣの値が１以上で、周期カウンタＳＣの
値がそのタスクの周期以上となっているタスクである。
このようなタスクが複数ある場合は、それらの中で優先
度が最も高いタスクを実行すべきタスクとして、これを
実行すると同時に、タスク実行管理テーブル２２に登録
された、このタスクの周期カウンタＳＣをリセットする
（ステップ３０７）。そして、ステップ３０６において
動作可能なタスクが存在しない場合は、時間処理を終了
する（ステップ３０８）。

【００４７】図７は以上のような実行管理処理の１例を
示す図である。ここでは、周期がＳ４、要求処理時間が
Ｔ４、許容遅延時間がＨ４に設定された図７（ａ）に示
すタスクＡ４、周期がＳ５、要求処理時間がＴ５、許容
遅延時間がＨ５に設定された図７（ｂ）に示すタスクＡ
５のうち、タスクＡ４の優先度が高い。

【００４８】このようなタスクＡ４、Ａ５が受け付けら
れ、各タスクに対してイベントが発行されると、上記イ
ベント処理により、優先度の高いタスクＡ４がまず実行
され（図７（ｃ））、続いてタスクＡ４の要求処理時間
Ｔ４が経過した時間ｔ１に達すると、上記時間処理によ
り、タスクＡ５が実行される（図７（ｄ））。

【００４９】このタスクＡ５の実行中にも時間処理が繰
り返されているので、時間ｔ２にてタスクＡ４の周期カ
ウンタが周期Ｓ４以上になると、タスクＡ５の処理が中
断されて優先度の高いタスクＡ４が実行される。そし
て、タスクＡ５の処理は、タスクＡ４の要求処理時間Ｔ
４が経過した時間ｔ３から再開される。

【００５０】以上のように、本発明では、予約が要求さ
れたタスクと予約済みのタスクの遅延保証が可能かどう
かを判断して、遅延保証が可能な場合にタスクの予約を
受理するので、システムの処理能力を超えてタスクを実
行することがなくなる。

【００５１】そして、予約が受け付けられイベントが発
行された実行可能状態のタスクを優先度に応じて実行
し、かつイベントが存在して優先度が高くても、そのタ
スクの周期内であれば、他のタスクを実行するので、各
タスクを適切に実行することができる。また、イベント
が発行されていないタスクを実行することがないので、
優先度の高いタスクにおけるデータ待ちをなくすことが
でき、プロセッサ資源を無駄に消費することがなくな
り、システムの有効利用が可能となる。

【００５２】なお、本実施の形態では、タスクの時間処
理の実行タイミングとして、一定値が設定されたタイマ
３によるＣＰＵ２への割り込み時点を例に挙げている
が、図５のステップ２０５及び図６のステップ３０７に
おいてタスクを実行させるときに、このタスクの要求処
理時間の残り時間をタイマ３に設定することにより（新
たに実行するタスクであれば、要求処理時間をそのまま
設定し、中断状態にあったタスクであれば、要求処理時
間から中断した時間を引いた時間を設定する）、タイマ
３からＣＰＵ２に割り込みがかかった時点と、図５のス
テップ２０１の処理が終了した時点とを時間処理の実行
タイミングとしてもよい。

【００５３】この実行タイミングによれば、イベント発
行時と各タスクの動作停止時にのみ時間処理が行われる
ので、これより短い一定時間ごとに時間処理を実行する
上記の例に比べて、時間処理によるオーバーヘッドを軽
減することができる。

【００５４】実施の形態の２．実施の形態の１では、遅
延保証が必要なタスクだけがタスク管理テーブル１０に
登録されるようになっており、ＣＰＵ２は、タスク管理
テーブル１０に登録されたタスクを優先的に処理するた
め、遅延保証を必要としないタスクが存在しても、この
タスクが処理されないことがあり得る。そこで、このよ
うな点に対応するためには、実施の形態の１とは異なる
処理が必要となる。

【００５５】図８は本発明の他の実施の形態となるタス
ク管理方法を示すフローチャート図である。本実施の形
態においても、マルチタスクシステムの構成、タスク受
付処理、タスク実行管理処理は実施の形態の１と同様で
あり、本実施の形態の処理は、遅延保証が必要なタスク
の予約の前に実施される。

【００５６】まず、記憶装置４から遅延保証を必要とし
ないタスクに割り当てたいタスクの割合を読み出す（ス
テップ４０１）。この割合は、元となる時間とその時間
内で割り当てたい時間とからなる。そして、元となる時
間を遅延保証を必要としないタスクの周期とし、割り当
てたい時間を要求処理時間として、周期と要求処理時間
の差を許容遅延時間とする。

【００５７】続いて、遅延保証が必要なタスクと同様に
受付要求を発して、これらの情報をタスク管理テーブル
１０へ登録させる（ステップ４０２）。このように遅延
保証を必要とするタスクを受け付ける前に、遅延保証を
必要としないタスクを擬似的にタスク管理テーブル１０
に登録すると、以後の遅延保証が必要なタスクの受付
は、遅延保証を必要としないタスクの割当分を差し引い
た状態で行なわれるので、遅延保証を必要としないタス
クにも一定の割合でタスクが実行されることを保証する
ことができる。

【００５８】なお、ステップ４０２でタスク管理テーブ
ル１０に登録されるタスクは、遅延保証を必要としない
実際のタスクではなく、テーブル１０に登録するための
疑似的なタスクなので、実行後直ちに終了するタスクで
よい。つまり、遅延保証を必要としない実際のタスク
は、タスク管理テーブル１０に基づく管理外で実行され
る。ただし、イベントが発行され、前回の実行から周期
以上の時間が経過し、かつ疑似タスクより優先度の高い
タスクが存在すれば、遅延保証を必要としないタスクの
処理は中断されて優先度の高いタスクが実行される。

【００５９】

【発明の効果】本発明によれば、請求項１に記載のよう
に、予約が要求されたタスクと予約済みのタスクの遅延
保証が可能かどうかを判断して、遅延保証が可能な場合
にタスクの予約を受理するので、システムの処理能力を
超えてタスクを実行することがなくなる。そして、予約
が受け付けられイベントが発行された実行可能状態のタ
スクを優先度に応じて実行し、かつイベントが存在して
優先度が高くても、そのタスクの周期内であれば、他の
タスクを実行するので、各タスクを適切に実行すること
ができる。また、イベントが発行されていないタスクを
実行することがないので、優先度の高いタスクにおける
データ待ちをなくすことができ、プロセッサ資源を無駄
に消費することがなくなる。その結果、全てのタスクの
遅延要求を満たすことができ、かつシステムの利用効率
を向上させることができる。

【００６０】また、請求項２に記載のように、加算値と
減算値を求めて、これらに基づいて判断することによ
り、予約が要求されたタスクと受付済みのタスクの遅延
保証が可能かどうかを容易に判断することができる。

【００６１】また、請求項３に記載のように、遅延保証
を必要としないタスクについて、周期、要求処理時間及
び許容遅延時間を設定することにより、以後の遅延保証
が必要なタスクの受付は遅延保証を必要としないタスク
の割当分を差し引いた状態で行なわれるので、遅延保証
を必要とするタスクだけが実行されることを防ぎ、遅延
保証を必要としないタスクの実行も保証することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態となるタスク管理
方法を用いるマルチタスクシステムのブロック図であ
る。

【図２】 タスク管理テーブルの１例を示す図である。

【図３】 タスク受付処理を説明するためのフローチャ
ート図である。

【図４】 タスク受付処理を説明するための図である。

【図５】 タスク実行管理処理を説明するためのフロー
チャート図である。

【図６】 タスク実行管理処理を説明するためのフロー
チャート図である。

【図７】 タスク実行管理処理の１例を示す図である。

【図８】 本発明の他の実施の形態となるタスク管理方
法を示すフローチャート図である。

【符号の説明】

１…マルチタスクシステム、２…ＣＰＵ、３…タイマ、
４…記憶装置、５…メモリ、６…インタフェース制御
部、７…内部バス、１０…タスク管理テーブル、１１…
ネットワーク、２１…タスク情報管理テーブル、２２…
タスク実行管理テーブル。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のタスクを実行するマルチタスクシ
   ステムにおいて前記タスクを管理するタスク管理方法で
   あって、 遅延保証が必要な各タスクについて、実行の周期、実行
   に必要とされる要求処理時間及び許容される遅延時間か
   らなるタスク情報を設定し、 前記要求処理時間と許容遅延時間との和が小さい順にタ
   スクの優先度を高く設定し、 遅延保証が必要なタスクの予約が要求されたときは、こ
   のタスクと予約済みのタスクのタスク情報に基づき、要
   求されたタスクと予約済みのタスクの遅延保証が可能か
   どうかを判断して、遅延保証が可能な場合にタスクの予
   約を受理し、 予約済みの各タスクについては、そのタスクに対するイ
   ベントが発行され、前回の実行から周期以上の時間が経
   過し、且つそのタスクより優先度の高いタスクが実行さ
   れていないときに、該当タスクを実行することを特徴と
   するタスク管理方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のタスク管理方法におい
   て、 周期に対する要求処理時間の割合を要求されたタスクと
   予約済みのタスクについて求めて、これらの加算値を求
   めると共に、優先度の一番低いタスクの要求処理時間と
   許容遅延時間の和に対する他のタスクの最大実行回数分
   の要求処理時間の和を求めて、これを優先度の一番低い
   タスクの許容遅延時間から減算して減算値を求め、 前記加算値が１以上で、かつ減算値が０以上であれば、
   要求されたタスクと受付済みのタスクの遅延保証が可能
   と判断して、要求されたタスクの予約を受理することを
   特徴とするタスク管理方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載のタスク管理方法におい
   て、 遅延保証を必要としないタスクについて、所望の周期を
   設定すると共に、この周期内で割り当てたい時間を要求
   処理時間、周期と要求処理時間の差を許容遅延時間とし
   て設定し、 遅延保証を必要とするタスクを受け付ける前に、前記遅
   延保証を必要としないタスクを予約しておくことを特徴
   とするタスク管理方法。