JPH11237993A - タスクの優先度制御方法およびタスクの優先度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パイプライン状に接続された複数のタス
クの受信バッファのオーバーフローを比較的簡単な方法
で防止すること。 【解決手段】 実際の処理を行うタスク１０１ａ〜１０
１ｃとは独立にタスクの優先度制御タスク１を設け、実
際のタスクの処理中において、優先度制御タスク１が各
受信バッファ１０２ａ〜１０２ｃにおけるデータ量を検
出し、各タスクの優先度をダイナミックに変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はタスクの優先度制御
方法およびタスクの優先度制御装置に関し、特に、受信
バッファにロードされたデータを次々に処理するタスク
が複数個パイプライン状に接続され、かつ各タスク間の
送受信データ量の時間的推移の変化が大きなアプリケー
ションにおけるタスクの優先度制御方法およびタスクの
優先度制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】リアルタイムオペレーティングシステム
上で動作する複数のタスクの優先度を制御する方法とし
ては、あらかじめ各タスクに対して固定優先度を付与す
る方法や、タスク実行中にタスクの優先度を一時的に変
更する方法（特開平８−７７０２５号公報）や、スケジ
ューラと呼ばれる専用のタスクが各タスクの実行時間の
予測に基づきタスクの優先度を変更する方法（特開平８
−５５０３６号公報）がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の固定優先度を付
与する方法では、各タスクにおける処理すべきデータ量
が時間的に変動してもその変動に追従することができな
い。したがって、受信バッファを介して複数のタスクが
パイプライン状に接続されたアプリケーションに適用し
た場合、受信バッファのオーバーフローが生じるという
問題がある。

【０００４】また、上述のタスク実行中にタスクの優先
度を一時的に変更する方法（特開平８−７７０２５号公
報）では、受信バッファを介してパイプライン状に接続
されたマルチタスクにおける受信バッファのオーバーフ
ローを防止するという観点からの対策が何ら示されてい
ないため、受信バッファのオーバーフローの防止の点で
は有効ではない。

【０００５】また、スケジューラと呼ばれる専用のタス
クが各タスクの実行時間の予測に基づきタスクの優先度
を変更する方法（特開平８−５５０３６号公報）は、各
タスクの実行終了時間が推測できる場合は有効である
が、受信バッファにデータが積まれれている限り永久に
データを処理し続けなければならないシステムにおいて
は有効ではなく、また、各タスクの優先度を直接的に制
御する専用のスケジューラの開発も容易ではない。

【０００６】本発明はこのような従来技術の問題点に鑑
みてなされたものであり、受信バッファを介して複数の
タスクがパイプライン状に接続されたアプリケーション
において、各タスクの受信バッファのオーバーフローを
比較的簡易な方法でもって防止し、常に適切なデータ処
理を行わせることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の問題を解決するた
めに本発明では、以下のような構成とした。

【０００８】請求項１記載のタスクの優先度制御方法の
発明は、実際の処理を行う複数のタスクとは独立に前記
各タスクの優先度を制御する優先度制御タスクを設け、
前記実際の処理を行う複数のタスクの実行途中におい
て、前記優先度制御タスクが、前記実際の処理を行う複
数のタスクの各々に対応して設けられている受信バッフ
ァの使用状況を検出し、その検出結果に基づいて前記実
際の処理を行うタスクについての優先度を決定し、その
決定された優先度を前記実際の処理を行うタスクに設定
する構成とした。

【０００９】これにより、タスク間の送受信データ量の
時間的推移（時間的変化）に応じて各タスクの優先度が
ダイナミックに変更されるので、各タスクの受信バッフ
ァのオーバーフローを防止できる。

【００１０】請求項２記載のタスクの優先度制御方法の
発明は、請求項１記載の発明において、前記受信バッフ
ァの使用状況が所定のしきい値を越えた場合または今回
決定した優先度が前回設定した優先度と異なる場合また
は前記条件の双方を満たす場合にのみ、前記決定された
優先度を前記実際の処理を行うタスクに設定する構成と
した。

【００１１】これにより、タスク優先度の変更条件を満
たした場合にのみ優先度の再設定を行うので、タスク優
先度の設定処理の回数（設定処理量）を減らすことが可
能となる。

【００１２】請求項３記載のタスク優先度制御方法の発
明は、実際の処理を行う複数のタスクとは独立に前記各
タスクの優先度を制御する優先度制御タスクを設け、前
記実際の処理を行う複数のタスクの実行途中において、
前記実際の処理を行う複数のタスクの各々自体が受信バ
ッファの使用状況を検出し、その検出結果を前記優先度
制御タスクに送信し、送信されたきた前記検出結果を受
信した前記優先度制御タスクは、前記検出結果に基づい
て前記実際の処理を行うタスクについての優先度を決定
し、その決定された優先度を前記実際の処理を行うタス
クに設定する構成とした。

【００１３】これにより、受信バッファの使用状況を優
先度制御タスクが行う必要がなくなり、優先度制御タス
クの負担が軽減される。

【００１４】請求項４記載のタスクの優先度制御方法の
発明は、請求項３記載の発明において、前記検出した受
信バッファ使用状況より前記優先度の設定が必要と判断
された場合にのみ、前記実際の処理を行うタスクは前記
受信バッファ使用状況の検出結果を前記優先度制御タス
クに送信し、送信されてきた前記検出結果を受信した前
記優先度制御タスクは、前記検出結果を送信してきたタ
スクに対してのみ前記優先度の設定を行う構成とした。

【００１５】受信バッファの使用状況に関する報告回数
を制限すると共に、受信バッファの状況が報告されたタ
スクに対してのみ行われる。これにより、タスク優先度
の設定を行う頻度を減少させることができる。

【００１６】請求項５記載のタスクの優先度制御方法の
発明は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明に
おいて、前記実際の処理を行う複数のタスクは、前記受
信バッファを介してパイプライン状に接続されている構
成とした。

【００１７】これにより、受信バッファのオーバーフロ
ーを防止し、常に適正なデータ処理が保証され、処理待
ち状態の発生あるいは重要なデータの欠落を防止でき
る。

【００１８】請求項６記載のタスクの優先度制御方法の
発明は、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明に
おいて、前記実際の処理を行う複数のタスクおよび前記
優先度制御タスクは、タスク優先度スケジューリング機
能をもつオペレーティングシステム上で動作する構成と
した。

【００１９】リアルタイムオペレーティングシステム
（リアルタイムＯＳ）には、複数のタスクの各々を所定
のごく短い時間内で処理するというリアルタイム性を保
証するために、割り込み可能タスク優先度スケジューリ
ング機能（各タスクに優先度を付与すると共に、割り込
みによって高優先度のタスクを低優先度のタスクに優先
して処理する機能）を有しているものがある。本請求項
の発明では、スケジューラによってタスクの処理を直接
に制御するのではなく、上述のリアルタイムＯＳがサポ
ートする機能を利用して間接的に各タスクの処理の平準
化を図るものである。これにより、専用のスケジューラ
の開発が不要であり、実現が容易である。

【００２０】請求項７記載のタスク優先度制御装置の発
明は、受信バッファを介してパイプライン状に接続され
た複数のタスクと、前記複数のタスクの優先度を制御す
る優先度制御タスクとを有し、前記優先度制御タスク
は、前記タスクと前記受信バッファとの対応関係を管理
するタスク情報管理手段と、前記受信バッファの使用状
況を検出する受信バッファ使用状況検出手段と、前記受
信バッファ使用状況に基づき前記タスクの優先度を決定
するタスク優先度決定手段と、決定された前記タスクの
優先度を前記タスクに設定するタスク優先度設定手段
と、を具備する構成とした。

【００２１】これにより、タスク間の送受信データ量の
時間的推移（時間的変化）に応じて各タスクの優先度を
ダイナミックに変更する機能をもつタスクの優先度制御
装置が得られる。

【００２２】請求項８記載のタスクの優先度制御装置の
発明は、受信バッファを介してパイプライン状に接続さ
れた複数のタスクと、前記タスク内に設けられた受信バ
ッファの使用状況の検出手段および検出結果の送信手段
と、前記複数のタスクの優先度を制御する優先度制御タ
スクとを有し、前記優先度制御タスクは、前記送信手段
から送られてくる前記受信バッファの使用状況の検出結
果を受信する受信手段と、前記タスクと前記受信バッフ
ァとの対応関係を管理するタスク情報管理手段と、前記
受信手段によって受信された前記受信バッファの使用状
況に基づき前記タスクの優先度を決定するタスク優先度
決定手段と、決定された前記タスクの優先度を前記タス
クに設定するタスク優先度設定手段と、を具備する構成
とした。

【００２３】これにより、優先度制御タスクの負担を軽
減しつつ請求項７記載の発明と同等の処理機能をもつタ
スクの優先度制御装置を実現することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１は実施の形
態１に係るタスク優先度制御装置の要部構成を示す図で
ある。複数のタスク（実際の処理を行うタスク）１０１
ａ〜１０１ｃはそれぞれ、受信バッファ１０２ａ〜１０
２ｃの各々に積まれたデータがある限り処理を継続す
る。各タスクは受信バッファを介してパイプライン状に
接続されている。つまり、タスク１０１ａが処理したデ
ータをタスク１０１ｂが処理し、タスク１０１ｂが処理
したデータをタスク１０１ｃが処理するようになってい
る。

【００２５】また、実際の処理を行うタスク１０１ａ〜
１０１ｃとは別に優先度制御タスク１が設けられてい
る。この優先度制御タスク１は、実際の処理を行うタス
ク１０１ａ〜１０１ｃの生成状況および各タスクと受信
バッファ１０２ａ〜１０２ｃとの対応関係を検出するタ
スク情報管理手段１１と、このタスク情報管理手段１１
によって収集されたデータを用いて作成されるタスク情
報管理テーブル１５と、このタスク情報管理テーブル１
５に登録されている各受信バッファ１０２ａ〜１０２ｃ
の使用状況を検出する受信バッファ使用状況検出手段１
２と、この受信状況検出手段１２で検出された受信バッ
ファ使用状況およびタスク優先度設定テーブル１６の情
報を用いてタスク優先度を決定するタスク優先度決定手
段１３と、このタスク優先度決定手段１３により決定さ
れたタスク優先度を実際の処理を行うタスク１０１ａ〜
１０１ｃに設定するタスク優先度設定手段１４と、から
構成されている。

【００２６】上述の各タスクは、割り込みによる優先度
スケジューリング機能を有するリアルタイムＯＳ（不図
示）上で動作している。優先度スケジューリング機能
は、設定されたタスク優先度に基づき、適宜、割り込み
をかけながら高い優先度のタスクの実行の割合を優先度
の低いタスクに比べて増やすことにより、自然に、設定
された優先度どおりの処理が実現されるように調整する
機能である。すなわち、この優先度スケジューリング機
能は、特定のタスクを強制的に優先処理させることはで
きず、設定した優先度に近づくように、実際の処理の流
れの中でタスクの実行の割合を増減させていく機能であ
る。

【００２７】上述の優先度制御タスク１は、各タスク１
０１ａ〜１０１ｃの実行中にダイナミックに各タスクの
優先度を変更することにより、上述のリアルタイムＯＳ
がもつ優先度スケジューリング機能を介して間接的に各
タスクの実行を制御していくものである。

【００２８】図２（ａ）は、タスク情報管理手段１１の
収集した情報を基に作成されるタスク管理テーブル１５
の一例を示している。図２（ａ）の場合、各タスクと受
信バッファとの対応関係が明らかにされている。なお、
「受信バッファ」という用語はソフトウエア的な概念で
使用している。例えば、データキューやデータ待ち行列
のように、処理するべきデータの一時的な積み上げを意
味する。

【００２９】図２（ｂ）はタスク優先度設定手段１４に
よって設定される優先度の一例を示している。つまり、
受信バッファの使用状況（混雑状況）が０〜５０％の場
合はデータの積み上げ能力に余裕があるので対応するタ
スクの優先度は３０（全体を１００とする）程度に抑え
る。一方、受信バッファの使用状況が５０％を越える場
合には、受信バッファのオーバーフローを防ぐためにデ
ータの処理を急ぐ必要があり、よって対応するタスクの
優先度は７０（全体を１００とする）程度に引き上げら
れる。

【００３０】以上のように構成されたタスク優先度制御
装置の動作を図３を用いて具体的に説明する。

【００３１】まず、優先度制御タスク１は、図２（ｂ）
に示すような受信バッファ使用状況とタスク優先度の対
応テーブルを作成してタスク優先度設定テーブル１６に
登録する（ステップ２０１）。続いて、現在生成されて
いるすべてのタスクに対して図２（ａ）のようなタスク
ＩＤと受信バッファＩＤの対応テーブルを作成し、タス
ク情報管理テーブル１５に登録する（ステップ２０
２）。

【００３２】次に、タスク情報管理テーブル１５より、
すべての受信バッファに対して受信バッファの使用状況
を検出する（ステップ２０３）。次に、検出した受信バ
ッファの使用状況とタスク優先度設定テーブル１６よ
り、タスクの優先度を決定する（ステップ２０４）。

【００３３】次に、決定したタスク優先度により、すべ
てのタスクに対してタスク優先度の設定を行う（ステッ
プ２０５）。そして、次回タスク優先度の変更処理を行
う時期まで一定期間休止する（ステップ２０６）。

【００３４】次に、本実施の形態における受信バッファ
データ量の推移について具体的に説明する。

【００３５】まず、受信バッファのオーバーフローの概
念を図１６（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。

【００３６】図１６（ａ）は受信バッファ１０２ａ，１
０２ｂへの入力データ量（推定値）の例を示している。
太い実線は受信バッファ１０２ａの入力データ量（推定
値）を表し、太い点線は受信データバッファ１０２ｂの
入力データ量（推定値）を表す。図示されるように、常
に、受信バッファ１０２ａのへの入力データ量が受信バ
ッファ１０２ｂへの入力データ量よりも大きいものと推
定されている。

【００３７】このような推定に従って、受信バッファ１
０２ａにロードされるデータの処理を促進するべく、図
１のタスク１０１ａの優先度を高位に設定し、受信バッ
ファ１０２ｂに対応するタスク１０１ｂについては優先
度は低く設定して、その優先度を固定したとする。

【００３８】ところが、実際は、図１６（ｂ）に示すよ
うに、時刻ｔ２において、受信バッファ１０２ａと１０
２ｂの入力データ量（実測値）が逆転した場合には、図
１６（ｃ）に示すように、時刻ｔ３に受信データバッフ
ァ１０２ｂに蓄積されているデータ量が受信バッファの
容量（サイズ）を越えてしまってオーバーフローが生じ
る。つまり、タスク優先度を固定したのでは、受信バッ
ファへの入力データ量の変化には追従できず、受信バッ
ファのオーバーフローが生じるのである。

【００３９】そこで、本実施の形態では、図４に示すよ
うに、受信バッファのデータ量の変化に追従してダイナ
ミックにタスクの優先度を変更する。

【００４０】つまり、図４の一番上の図に示されるよう
に、受信バッファ１０２ａ，１０２ｂにおけるデータ量
を優先度設定テーブルの値を用いて判断する。つまり、
図２（ｂ）の優先度設定テーブルでは、データ量が０〜
５０％の場合は優先度３０（低位）とし、５０％を越え
るときは優先度７０（高位）とするように設定されてい
る。

【００４１】したがって、データ量が５０％を越える
と、その越えた受信バッファに対応するタスクの優先度
を高位（例えば７０（全体１００））とし、その結果と
して処理が促進さててデータ量が減少し、データ量が５
０％以下となった場合にはそのタスクの優先度を、再び
低位（例えば３０）に戻す。

【００４２】図４の中段の図に示されるように、時刻ｔ
１，ｔ２，ｔ３，ｔ８にタスク１０１ａの優先度が低位
から高位にダイナミックに変更され、時刻ｔ４，ｔ５，
ｔ６，ｔ７にタスク１０１ｂの優先度が低位から高位へ
とダイナミックに変更されている。

【００４３】これによって、図１６（ｂ）のように、受
信バッファへの入力データ量が途中で逆転した場合で
も、受信バッファ１０２ａ，１０２ｂのデータ量は、常
に受信バッファサイズを越えることがなく、受信バッフ
ァのオーバーフローが確実に防止される。

【００４４】このように、本実施の形態のタスク優先度
制御装置によれば、受信バッファのオーバーフローを確
実に防止できる。また、優先度制御タスクはタスクスケ
ジューリングを直接制御するものではなく、あくまでも
オペレーティングシステムがサポートしている割り込み
可能タスク優先度スケジューリングにおけるタスク優先
度を制御することにより間接的にタスクスケジューリン
グを制御するため、専用のスケジューラを設けた場合の
ようにタスクの状態管理等を行わない分、容易に実現す
ることができる。

【００４５】なお、以上の説明では、タスク優先度の変
更処理を、図３のステップ２０６のように一定期間休止
することによって周期的に行っているが、ＣＰＵによる
割り込みを使用してタスク優先度の変更処理を行っても
構わない。 （実施の形態２）図５は実施の形態２に係るタスク優先
度制御装置の要部構成を示す図である。図１と基本的に
は同じ構成である。但し、本実施の形態では、優先度制
御タスク２内において、タスク優先度決定手段１３がタ
スク情報管理テーブル１５を参照かつ更新するようにな
っており（図中、このことが符号２１で示される）、ま
た、タスク情報管理テーブル１５の内容が図６のように
なっている。

【００４６】以上のように構成されたタスク優先度制御
装置について、図７を用いてその動作を説明する。

【００４７】実施の形態１と同様の手順でステップ２０
３まで動作した後、検出した受信バッファ使用状況の中
に設定したしきい値以上の受信バッファ使用状況が存在
するかを確認し、前記設定したしきい値以上の受信バッ
ファ使用状況が存在しない場合は今周期のタスク優先度
設定処理を行わない（ステップ３０１）。

【００４８】次に、設定したしきい値以上の受信バッフ
ァ使用状況が存在する場合には、タスク優先度制御を行
わないとその受信バッファがオーバーフローする可能性
があると判断して、検出した受信バッファ使用状況とタ
スク優先度設定テーブルの情報よりすべてのタスク優先
度を決定する（ステップ２０４）。

【００４９】このとき、優先度の設定処理をできるだけ
少なくするために、今回決定したタスク優先度と前回設
定したタスク優先度が同等で有る場合は、そのタスクに
対して優先度の設定処理を行わない（ステップ３０
２）。今回決定したタスク優先度と前回設定したタスク
優先度が異なる場合にのみ決定したタスク優先度に従っ
てタスク優先度の設定を行う（ステップ３０３）。その
後、実施の形態１と同様の動作をする。

【００５０】本実施の形態における受信バッファのデー
タ量の推移を図８に示す。

【００５１】本実施の形態において、タスク１０１ａの
優先度の変更が行われるのは、受信バッファ１０２ａ，
１０２ｂに積み上げられているデータ量がしきい値「Ｄ
２（７５％）」を越えた場合であり、かつ、その越えて
いる受信バッファが前回優先度を変更した受信バッファ
と同じ場合には優先度は現在のまま維持して再設定を行
わない。

【００５２】したがって、受信バッファ１０２ａに対応
するタスク１０１ａについて優先度の再設定が行われる
のは、時刻ｔ１であり、また、受信バッファ１０２ｂに
対応するタスク１０１ｂについて優先度の再設定が行わ
れるのは、時刻ｔ３である。

【００５３】例えば、時刻ｔ２では、受信バッファ１０
２ａの使用状況が設定したしきい値を超えており、受信
バッファのオーバーフローを防止するためにタスク優先
度の設定処理が必要と判断し、それまでタスク１０１ａ
およびタスク１０１ｂが共に低位優先度であったのを、
タスク１０１ａに高位優先度が設定され、タスク１０１
ｂには、現状の優先度（低位優先度）が再度設定され
る。

【００５４】次に、時刻ｔ２において、再び受信バッフ
ァ１０２ａにおいて、データ量がしきい値Ｄ２を越える
が、今回の場合も、しきい値を越えた受信バッファは、
前回（時刻ｔ１）において高位優先度が付与されたタス
ク１０１ａに対応するものであるので、優先度の再設定
を行わず、現在の優先度がそのまま維持される。

【００５５】次に、時刻ｔ３になると、受信バッファ１
０２ｂにおいてデータ量がしきい値Ｄ２を越える。この
受信バッファ１０２ｂに対応するタスク１０１ｂは前回
高位優先度に設定変更されたタスク１０１ａとは異なる
ので、今回新たに、タスク１０１ｂについて高位優先度
が設定され、一方、タスク１０１ａについては、しきい
値を越えていないために、低位優先度が設定される。

【００５６】本実施の形態によれば、実施の形態１と同
様に受信バッファのオーバーフロー防止ができ、しか
も、図８の中段の図から明らかなように、タスク優先度
の設定処理回数を減らすことができる。 （実施の形態３）図９に実施の形態３に係る優先度制御
装置の要部構成を示す。

【００５７】本実施の形態では、受信バッファの使用状
況を、実際の処理を行うタスク１１１ａ〜１１１ｃ自体
が検出して優先度制御タスク３に送信し、優先度制御タ
スクがこれを受信してその情報に基づきタスク優先度を
設定する。本実施の形態の実質的な効果は実施の形態１
と同じであるが、本実施の形態では、優先度制御タスク
の負荷が軽減されるという特別な効果が得られる。

【００５８】図９において、優先度制御タスク３は、実
際の処理を行うタスク１１１ａ〜１１１ｃから送られて
くる受信バッファ１０２ａ〜１０２ｃの使用状況報告を
受信する受信バッファ使用状況受信手段３１と、受信バ
ッファ使用状況受信手段３１で受信された受信バッファ
使用状況と図１９のように管理されているタスク優先度
設定テーブル１６とからタスク優先度を決定するタスク
優先度決定手段１３と、タスク優先度決定手段１３によ
り決定されたタスク優先度を実際の処理を行うタスク１
１１ａ〜１１１ｃに設定するタスク優先度設定手段１４
と、を具備している。

【００５９】また、実際に処理を行うタスク１１１ａ〜
１１１ｃは、自タスクの受信バッファ使用状況を検出す
る受信バッファ使用状況検出手段３２ａ〜３２ｃと、受
信バッファ使用状況検出手段３２ａ〜３２ｃにより検出
された受信バッファ使用状況をタスク優先度制御タスク
に送信する受信バッファ使用状況送信手段３３ａ〜３３
ｃとを具備している。

【００６０】図９の優先度制御装置の動作を図１１に示
す。

【００６１】まず、実際に処理を行うタスクでは、自タ
スクのタスクＩＤを取得する（ステップ５０１）。つづ
いて実際の処理を開始し１周期の処理が終了した後（ス
テップ５０２）、自タスクの受信バッファの使用状況を
検出する（ステップ５０３）。そして検出した自タスク
の受信バッファ使用状況をタスク優先度制御タスクに図
１０が示すようなメッセージフォーマットで送信し、１
周期の処理を終了する（ステップ５０４）。タスク優先
度制御タスクでは実施の形態１と同様の手順でステップ
２０２まで動作した後、実際の処理を行うタスクからの
受信バッファ使用状況を受信する（ステップ４０１）。
その後、実施の形態１と同様の手順でタスク優先度設定
処理を進める。

【００６２】本実施の形態による受信バッファデータ量
の推移やタスク優先度の推移、あるいはタスク優先度制
御周期は、図４に示されるもの（実施の形態１）と同じ
である。

【００６３】本実施の形態では、受信バッファのオーバ
ーフロー防止および優先度制御タスクの負荷の軽減を図
れる。 （実施の形態４）図１２に本実施の形態に係るタスク優
先度制御装置の要部の構成を示す。

【００６４】本実施の形態の構成は前掲の実施の形態３
とほぼ同じであるが、実際に処理を行うタスク１２１ａ
〜１２１ｃにおいて、受信バッファ使用状況をタスク優
先度制御タスクに報告するか否かを管理する受信バッフ
ァ使用状況管理手段４１ａ〜４１ｃを設けた点が異な
る。

【００６５】すなわち、実際の処理を行うタスク１２１
ａ〜１２１ｃは、自タスクの受信バッファ使用状況を検
出する受信バッファ使用状況検出手段３２ａ〜３２ｃ
と、受信バッファ使用状況検出手段３２ａ〜３２ｃによ
り検出された受信バッファ使用状況をタスク優先度制御
タスクに報告するか否かを管理する受信バッファ使用状
況管理手段４１ａ〜４１ｃと、タスク優先度制御タスク
に送信する受信バッファ使用状況送信手段３３ａ〜３３
ｃとを具備する。

【００６６】図１２の構成の動作を図１３に示す。

【００６７】まず、実際に処理を行うタスクでは、実施
の形態３と同様にステップ５０３まで動作する。そして
今回検出した受信バッファ使用状況が、前回検出した使
用状況と同等であるならばタスク優先度の設定の必要は
ないと判断し検出した受信バッファ使用状況をタスク優
先度制御タスクに報告しない（ステップ７０１）。

【００６８】今回検出した受信バッファ使用状況が前回
検出した使用状況と異なる場合のみ検出した自タスクの
受信バッファ使用状況をタスク優先度制御タスクに図１
０が示すようなメッセージフォーマットで送信し１周期
の処理を終了する（ステップ５０４）。

【００６９】タスク優先度制御タスクでは実施の形態３
と同様の手順でステップ４０１まで動作した後、受信バ
ッファ使用状況とタスク優先度制御テーブルより受信バ
ッファの使用状況を受信したタスクに対してのみタスク
優先度を決定する（ステップ６０１）。そして、受信バ
ッファの使用状況を受信したタスクに対してのみ優先度
の設定を行う（ステップ６０２）。その後、タスク優先
度設定テーブルを更新（ステップ２０２）し、実際の処
理を行うタスクからの受信バッファ使用状況受信待ち状
態に移行する（ステップ４０１）。

【００７０】本実施の形態４における受信バッファデー
タ量の推移等を図１４に示す。

【００７１】タスク優先度制御タスクにおける受信バッ
ファ使用状況の検出方法が実施の形態１と異なるが、受
信バッファデータ量の推移およびタスク優先度の推移は
同等となる。

【００７２】しかし、図１４のタスク優先度制御周期が
示すように、タスク優先度を設定する頻度はステップ７
０１で受信バッファ使用状況の報告を制限していること
とステップ６０１およびステップ６０２で受信バッファ
使用状況を受信したタスクに対してのみタスク優先度制
御を行うことにより少なくなる。これによって、実際に
処理を行うタスクでの処理量が若干大きくなるものの、
タスク優先度設定処理量は実施の形態１に比べて軽減さ
れる。また、受信バッファの使用状況が変化してから実
際にタスク優先度の設定が行われるまでの時間が短縮さ
れ、タスク優先度制御タスクのリアルタイム性も向上す
る。

【００７３】以上のように本発明の実施の形態１〜４に
よれば、タスク優先度制御タスクを設けることにより、
タスク間で送受信するデータ量の時間的推移の変化が大
きいアプリケーションに対しても、受信バッファのオー
バーフローを防止することができる。

【００７４】なお、以上の説明では、変更するタスク優
先度をタスク優先度設定テーブルより算出する構成の例
で説明したが、その他のタスク優先度算出方法について
も同様に実施可能である。 （実施の形態５）図１５は、前掲の実施の形態で説明し
たタスクの優先度制御方法を利用して移動体通信基地局
のデバッグを行う基地局実験装置の概要を示す。

【００７５】本来、基地局ではリアルタイムＯＳ上で移
動体通信各社が開発したアプリケーションを動作させ
る。したがって、この通信各社が提供するアプリケーシ
ョンの完了前においては基地局のデバッグはできない。

【００７６】基地局実験装置は、通信各社のアプリケー
ションの開発が完了していなくとも、デバッグモード用
アプリケーションを搭載して外部から制御信号を入力す
ることにより、擬似的にＯＳや他の基地局用アプリケー
ション等のデバッグを行うことを可能とする装置であ
る。

【００７７】基地局２２０の内部には、アンテナ２３３
からの無線信号を受信して増幅する無線部２２９と、ベ
ースバンド信号処理部２３０と、有線伝送路インタフェ
ース３１と、リアルタイムオペレーティングシステム
（ＯＳ）２２７と、このＯＳ上で動作する制御部２２１
が搭載されている。

【００７８】制御部２２１は、パイプライン状に接続さ
れた複数のタスクＡ〜Ｄ（符号２２２〜２２５）と、優
先度制御タスク２２６とを具備する。タスクＡはメンテ
ナンスツール（パソコン）２３２からの指令を受けて所
定の処理を行い、処理後のデータをタスクＢに渡し、タ
スクＢは制御信号を出力してＯＳ２２７を介してベース
バンド信号処理部２３０を制御する。ベースバンド信号
処理部２３０から送られてくる信号はタスクＣに入力さ
れ、タスクＣは所定の処理を行った後にデータをタスク
Ｄに渡し、タスクＤは所定の制御信号を生成してＯＳ２
２７を介して有線伝送路インタフェース２３１を制御す
る。なお、タスクＡ〜Ｄは受信バッファを備えるが、図
１５では、受信バッファを省略してある。

【００７９】基地局において処理するデータ量は絶えず
変動するためタスクの優先度の設定がむずかしいが、本
実施の形態では、上述したダイナミックなタスク優先度
の設定を行うため、受信バッファはオーバーフローする
ことがない。したがって、一つのタスクの処理遅延によ
ってパイプライン全体の処理が遅れたり、オーバーフロ
ーしたデータが消失して重要な通信データの一部が抜け
落ち、通話品質が低下するといった事態が生じない。

【００８０】本実施の形態では、基地局のデバッグ用ア
プリケーションにおいて本発明のタスク優先度制御方法
を使用しているが、実際の移動体通信の中継器として機
能する基地局に搭載されるアプリケーションにおいても
使用可能である。

【００８１】

【発明の効果】以上のように本発明は、タスクの実行途
中でも受信バッファの使用状況を検出し、その検出結果
に基づきタスクの優先度をダイナミックに設定するた
め、タスクの受信バッファのオーバーフローを防止する
ことができる。

【００８２】また、優先度制御タスクはタスクスケジュ
ーリングを直接制御するものではなく、あくまでもオペ
レーティングシステムがサポートしている割り込み可能
タスク優先度スケジューリングにおけるタスク優先度を
制御することにより間接的にタスクスケジューリングを
制御するため、専用のスケジューラを設けた場合のよう
にタスクの状態管理等を行わない分、容易に実現するこ
とができる

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係るタスク優先度制御
装置の要部構成を示すブロック図

【図２】（ａ）タスク情報管理テーブルの内容例を示す
図 （ｂ）タスク優先度設定テーブルの内容例を示す図

【図３】図１のタスク優先度制御装置の動作手順を示す
フローチャート

【図４】図１のタスク優先度制御装置におけるタスク優
先度の設定方法を説明するための図

【図５】本発明の実施の形態２に係るタスク優先度制御
装置の要部構成を示す図

【図６】タスク情報管理手段の内容を示す図

【図７】図５のタスク優先度制御装置の動作手順を示す
フローチャート

【図８】図５のタスク優先度制御装置におけるタスク優
先度の設定方法を説明するための図

【図９】本発明の実施の形態３に係るタスク優先度制御
装置の要部構成を示す図

【図１０】図９における受信バッファ使用状況の報告に
使用されるフォーマット構成を示す図

【図１１】図９のタスク優先度制御装置の動作手順を示
すフローチャート

【図１２】本発明の実施の形態４に係るタスク優先度制
御装置の要部構成を示す図

【図１３】図１２のタスク優先度制御装置の動作手順を
示すフローチャート

【図１４】図１２のタスク優先度制御装置におけるタス
ク優先度の設定方法を説明するための図

【図１５】基地局実験装置の構成を示すブロック図

【図１６】（ａ）受信バッファに入力されるデータ量の
推移（推定値）を示す図 （ｂ）受信バッファに入力されるデータ量の推移（実測
値）を示す図 （ｃ）受信バッファにおけるデータ量の推移を示す図

【符号の説明】

１，２，３優先度制御タスク １１ タスク情報管理手段 １２ 受信バッファ使用状況検出手段 １３，１４ タスク優先度決定手段 １５ タスク情報管理テーブル １６ タスク優先度設定テーブル ３１ 受信バッファ使用状況受信手段 ３２ 受信バッファ使用状況検出手段 ３３ 受信バッファ使用状況送信手段 ４１ 受信バッファ使用状況管理手段 １０１ａ〜１０１ｃ 実際の処理を行うタスク １０２ａ〜１０２ｃ 受信バッファ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 実際の処理を行う複数のタスクとは独立
   に前記各タスクの優先度を制御する優先度制御タスクを
   設け、前記実際の処理を行う複数のタスクの実行途中に
   おいて、前記優先度制御タスクが、前記実際の処理を行
   う複数のタスクの各々に対応して設けられている受信バ
   ッファの使用状況を検出し、その検出結果に基づいて前
   記実際の処理を行うタスクについての優先度を決定し、
   その決定された優先度を前記実際の処理を行うタスクに
   設定することを特徴とするタスクの優先度制御方法。
2. 【請求項２】 前記受信バッファの使用状況が所定のし
   きい値を越えた場合または今回決定した優先度が前回設
   定した優先度と異なる場合または前記条件の双方を満た
   す場合にのみ、前記決定された優先度を前記実際の処理
   を行うタスクに設定することを特徴とする請求項１記載
   のタスクの優先度制御方法。
3. 【請求項３】 実際の処理を行う複数のタスクとは独立
   に前記各タスクの優先度を制御する優先度制御タスクを
   設け、前記実際の処理を行う複数のタスクの実行途中に
   おいて、前記実際の処理を行う複数のタスクの各々自体
   が受信バッファの使用状況を検出し、その検出結果を前
   記優先度制御タスクに送信し、送信されてきた前記検出
   結果を受信した前記優先度制御タスクは、前記検出結果
   に基づいて前記実際の処理を行うタスクについての優先
   度を決定し、その決定された優先度を前記実際の処理を
   行うタスクに設定することを特徴とするタスクの優先度
   制御方法。
4. 【請求項４】 前記検出した受信バッファ使用状況より
   前記優先度の設定が必要と判断された場合にのみ、前記
   実際の処理を行うタスクは前記受信バッファ使用状況の
   検出結果を前記優先度制御タスクに送信し、送信されて
   きた前記検出結果を受信した前記優先度制御タスクは、
   前記検出結果を送信してきたタスクに対してのみ前記優
   先度の設定を行うことを特徴とする請求項３記載のタス
   クの優先度制御方法。
5. 【請求項５】 前記実際の処理を行う複数のタスクは、
   前記受信バッファを介してパイプライン状に接続されて
   いることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに
   記載のタスクの優先度制御方法。
6. 【請求項６】 前記実際の処理を行う複数のタスクおよ
   び前記優先度制御タスクは、タスク優先度スケジューリ
   ング機能をもつオペレーティングシステム上で動作する
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載
   のタスクの優先度制御方法。
7. 【請求項７】 受信バッファを介してパイプライン状に
   接続された複数のタスクと、前記複数のタスクの優先度
   を制御する優先度制御タスクとを有し、前記優先度制御
   タスクは、前記タスクと前記受信バッファとの対応関係
   を管理するタスク情報管理手段と、前記受信バッファの
   使用状況を検出する受信バッファ使用状況検出手段と、
   前記受信バッファ使用状況に基づき前記タスクの優先度
   を決定するタスク優先度決定手段と、決定された前記タ
   スクの優先度を前記タスクに設定するタスク優先度設定
   手段と、を具備するタスクの優先度制御装置。
8. 【請求項８】 受信バッファを介してパイプライン状に
   接続された複数のタスクと、前記タスク内に設けられた
   受信バッファの使用状況の検出手段および検出結果の送
   信手段と、前記複数のタスクの優先度を制御する優先度
   制御タスクとを有し、前記優先度制御タスクは、前記送
   信手段から送られてくる前記受信バッファの使用状況の
   検出結果を受信する受信手段と、前記タスクと前記受信
   バッファとの対応関係を管理するタスク情報管理手段
   と、前記受信手段によって受信された前記受信バッファ
   の使用状況に基づき前記タスクの優先度を決定するタス
   ク優先度決定手段と、決定された前記タスクの優先度を
   前記タスクに設定するタスク優先度設定手段と、を具備
   するタスクの優先度制御装置。