JPS6091452A - デ−タ処理装置のタスクスケジユ−リング方式 - Google Patents

デ−タ処理装置のタスクスケジユ−リング方式

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JPS6091452A
JPS6091452A JP19916883A JP19916883A JPS6091452A JP S6091452 A JPS6091452 A JP S6091452A JP 19916883 A JP19916883 A JP 19916883A JP 19916883 A JP19916883 A JP 19916883A JP S6091452 A JPS6091452 A JP S6091452A
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JP
Japan
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hardware
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Pending
Application number
JP19916883A
Other languages
English (en)
Inventor
Masayoshi Matsushita
松下 政好
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/46Multiprogramming arrangements
    • G06F9/48Program initiating; Program switching, e.g. by interrupt
    • G06F9/4806Task transfer initiation or dispatching
    • G06F9/4843Task transfer initiation or dispatching by program, e.g. task dispatcher, supervisor, operating system
    • G06F9/4881Scheduling strategies for dispatcher, e.g. round robin, multi-level priority queues

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明はデータ処理装置における効率的なタスクスケジ
ューリング方式に関するものである。
(従来技術) 従来、複数の処理プログラムを見かけ上並行して実行さ
せる事によりデータ処理装置の使用効率を向上させシス
テム全体の性能を高める方法としてマルチタスク制御に
よるスケツユ−リングが行なわれている。
マルチタスク制御によるスケシー−リングは並行処理の
単位となる処理プログラムをタスクト定義し、タスク単
位でプログラム走行権を適時切替える事により見かけ上
の並行実行を実現する方式であす、データ処理装置のソ
フトウェアシステムの核部であるオペレーティングシス
テム(OS)のスケジューラ部により前記切替え動作が
行なわれる。
スケジューラはすべてのタスクの状態を管理し実行状態
にあるタスクが入出力装置に対するアクセス等により、
その終了に対しての待ちが生じたと判定した時に、すで
に待ち状態が終了し実行状態への移行可状態(レディ状
態)にある新しいタスクに実行の権利を移す動作を行な
う。この時複数のタスクが移行可状態にある場合があり
、どのタスクに実行権を移すかを決めるため一般的に各
々のタスクには優先順位(プライオリティ)が付与され
ている。プライオリティは緊急処理を行なうタスクには
高プライオリテイ、比較的緊急度の低い処理を行なうタ
スクには低プライオリテイが付与される。
第1図はスケジューラが行なうプライオリティに基づい
たスケツユ−リング例であり11はスケジューラプログ
ラムの動作、12はプライオリティ別の実行待ちキュー
(レディキュー)、13は実行状態への移行可状態にあ
りレディキュー12に各々のプライオリティ別にキュー
イングされたユーザタスク群、14はスケジューラが初
期設定時に用意し、レディキュー12にユーザタスクが
皆無の場合に実行されるアイドルタスク、15は現在実
行中のタスクTiを示す。16は入出力動作の終了待状
態であり入出力装置からの動作終了割込み等を待つ事を
意味する。
本例において、プライオリティは若番が高く、老番が低
くユーザタスクには0〜254の番号が付与できる。ま
た同一プライオリティのタスクは複数個存在可能であり
、同一プライオリティ間では平均して実行権が与えられ
る構成となっている。
今、現在実行中のタスク15 (Ti )が入出力装置
に対するアクセスを行なった時、スケジューラ1ノは (1)実行中タスク15(Tl)を入出力動作終了待状
態16とする。
(2) レディキュー12で実行状態への移行可状態に
あるユーザタスク群13の中から最高位プライオリティ
をもつタスクを、レディキュー12中をプライオリティ
Oから順次255までサーチL検出する。本例の場合は
プライオリティ2の先頭タスクであるタスクT2−0が
取出される。
(3) タスクT2−0を新しい実行中タスクとして実
行権を渡す。
上記(1)〜(3)の動作でタスク15(Ti)は実行
権を消失し、新しくタスクT2−0が実行権を得た事に
なる。
この後、タスク75(Ti)の入出力動作が終了した場
合は (4) タスク75(Ti)i、次の処理の実行待とす
るために、プライオリティに対応したレディキュー12
の最後尾へ入れる。
以上がスケノユ−ラの基本的な動作であるが、ひんばん
に発生する前記切替えはすべてスケジューラのソフトウ
ェアで行なわれているため、本来の処理目的であるタス
ク内容の実行時間に占める切替え動作時間の比が大きく
なり、データ処理装置の使用効率の低下を招きシステム
全体の性能低下となる欠点があった。
特に前記(2)で説明した最高位プライオリティのタス
クをサーチする動作は、許されるプライオリティの幅だ
け繰り返し操作を行なう為、性能低下の大きな要因であ
った。
また上記欠点はタスク切替えの頻度により増幅され、リ
アルタイム処理を目的とするシステムでは致命的な欠点
となっていた。
(5) (発明の目的) 本発明は、これらの欠点を除去するため、各プライオリ
ティに対応して実行待ちタスクの有無を示すハードウェ
アフラグを持ち、ハードウェアフラグに対する設定、解
除機能と、設定状態にあるハードウェアフラグの中で最
高位プライオリティのフラグを捜し出し、そのプライオ
リティ番号を応答する機能をもつハードウェア機構を有
する事を特徴とし、その目的はデータ処理装置の使用効
率の向上にある。以下詳細に説明する。
(発明の構成) 本発明の構成は、タスクに割付けられた優先順位に基づ
いて複数のタスクの並行実行制御を行なうデータ処理装
置において、各優先順位に対応して実行待ちタスクの有
無を示す・・−ドウエアフラグを持ち、該・・−ドウエ
アフラグに対する設定解除機能と、設定状態にある・・
−ドウエアフラグの中で最高位優先順位のフラグを捜し
出しその優先順位番号を応答する機能をもつ・・−ドウ
エア機構を有することを特徴とするデータ処理装置のタ
ス(6) タスクジーーリング方式である。
(実施例) 第2図は本発明の実施例であシ、20はスケジューラの
一部機能をハードウェア機構化したプライオリティ制御
回路(PRICTL )であり以下の構成をもつ。
21はタスクのプライオリティ数分用意され、実行待ち
タスクの有無を表示するハードウェアフラグ(PRIF
 )であり、1ビツトでその状態が表現され実行待ちタ
スクが1以上存在する場合はON、実行待ちタスクがそ
のプライオリティにおいて皆無の場合はOFFにスケジ
ューラよりの命令により設定される。プライオリティは
若番が高位、老番が低位を示し、ユーザタスクには0〜
254が付与可能である。プライオリティ255は常に
ON状態であり変更は不可能となっている。また・・−
ドウエアフラグ(PRIF )は前記第1図で示したレ
ディキュー12と対応させてスケジューラより命令制御
される。
22はハードウェアフラグ(PRIF)、?7の読み出
し、書き込み動作時の相対アドレスを生成するコントロ
ーラ(CTL )であり、23で示すアドレス選択信号
(ADDR−8EL )を介してハードウェアフラグ(
PRIF) 21に接続される。
24は最高位ゾライオリテ1のONフラグを検出する場
合に、コントローラ(cTL)22に0がら255のア
ドレス情報を、アドレスバス(ABUS )25を介し
て与えるカウンター回路(C0UNTER)である。
26はプログラムバス(PBUS)、?7を介して中央
処理装置(図示せず)と接続され、スケジューラよりの
命令の解釈と実行を制御するインタフェース回路(IN
F )である。
また、28はカウンター回路のリセット信号線(RES
ET )、 29はカウンター回路の更進を行なうクロック線(CL
OCK )、 30はカウンター回路のカウンター値を読み取るリード
データ線(RDATA )、 31はハードウェアフラグ21の読み出し、書込みを行
なうデータバス(DBUS )を示す。
第3図はスケジューラプログラムがプライオリティ制御
部20に対してタスク切替えの為に指示する命令の種別
であり、本実施例ではデータ処理装置のもつ汎用の入出
力命令を用いて実現した。
30はアキュームレータの内容で示すプライオリティの
ハードウェアフラグ21 (PRIF ) ’i ON
状態にする設定命令(SET−PRi)、31はアキュ
ームレータの内容で示すプライオリティのハードウェア
フラグ(PRIF) 21 fOFF状態にする解除命
令(RESET−PRi )、32はハードウェアフラ
グ(PRIF ) 21に於てON状態のプライオリテ
ィの中で最高位プライオリティの値をアキュームレータ
に応答するサーチ命令(GET−PRi )である。
第4図は、第3図で示した各命令に対する第2図のイン
タフェース回路(INF ) 26の動作フローであり
以下説明する。
41は・・−ドウエアフラグ設定命令(5ET−PRL
)30に対する動作フローであり (9) (1) インタフェース回路(INF ) 26はプロ
グラムパス(PRUS ) 27を介して受取ったアキ
ュームレータの内容を、ハードウェアフラグ(PRIF
)2Jの相対アドレスとしてアドレスバス(ABUS 
) z sを介してコントローラ(CTL)22に送出
する。これによりコントローラ(CTL ) 2.?は
アドレス選択信号(ADDR−8EL)23をハードウ
ェアフラグ(PRIF)、?Iに送出する。
(2) 次に、インタフェース回路(INF)26は1
ビツトのON信号をデータバス(DBUS ) s 1
に送出しハードウェアフラグ(PRIF) 21 (7
)所定位置をON状態とする。
42はハードウェアフラグ解除命令(RESET−PR
i )31に対する動作フローであり・・−ドウエアフ
ラグ設定命令(SET−PRi)と同様にノ・−ドウエ
ア7道 ラグ(PRIF) 21のアドレス会釈の後lビットの
OFF信号を送出する事により所定位置をOFF状態と
する。
42はサーチ命令(GET−PRj ) 32に対する
動(10) 作ンローであシ (1) インタフェース回路(INF ) 26はリセ
ット信号lli (RESET ) 、? gを介して
カウンター回路(C0UNTER) 24をオールゼロ
に設定する。
(2) カウンター回路(C0UNTER) 24の内
容はハードウェアフラグ(PRIF) 21の相対アド
レスとしてアドレスバス(ABUS ) 、? s ヲ
介してコントローラ(CTL ) 2.?に送られる。
(3) インタフェース回路(INF ) 26はデー
タバス(DBUS ) s 1を介してハードウェアフ
ラグ(PRIF) 21の内容を1ビット読み取る。
(4) 読み取った1ビ、トによ、9 ON、OFFの
判定を行ない、OF’Fの場合はカウンター回路(C0
UNTER) 24にクロック線(CLOCK )29
を介してクロック信号を送出し、カウンターを1加算し
た後前記(2)〜(4)の動作をくり返す。
この時ハードウェアフラグ(PRIF ) 21のプラ
イオリティ255(相対アドレス255)のフラグは常
にON状態の為、カウンターの−F限値のチェックは必
要ない。
読み取り値がONの場合はリードデータ線(RDATA
 ) 30を介してカウンター回路(C0UNTER)
 24の内容を読み取り、ON状態での最高位プライオ
リティ値としてアキュームレータに設定すべくプログラ
ムパス(PRUS)27に返送する。
次に前記プライオリティ制御回路(PRICTL )2
0を使用したスケジューラプログラムの操作について説
明する。
第5図はスケジューラプログラムのタスク登録、実行タ
スクの取出し部の動作フローであり以下説明する。
51はタスク登録時の動作フローで実行状態への移行可
(レディ状態)になったタスクを第1図のレディキュー
12へ登録し、第3図ハードウェアフラグ設定命令(5
ET−PR4) 30を用いて第2図ハードウェアフラ
グ(PRIP) 21のプライオリティ位置をONとす
る事でタスク登録が完了する。
52は最高位プライオリティの実行タスクの取出し動作
フローで、第3図サーチ命令(GET −PR’+ )
32を用いて最高位プライオリティをめ、そのプライオ
リティ値で第1図のレディキュー12より新しく実行さ
れるタスクを取シ出している。この時該ゾライオリティ
のレディキューに残りタスクが皆無となった場合は第3
図ハードウェアフラグ解除命令(RESET−PRi 
) 31を用いて第2図ハードウェアフラグ(PRIF
)、IMの所定のプライオリティ位置をOFFする。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明はオペレーティングシステ
ムのスケジューラ動作の中で最も実行時間を要する最高
位プライオリティの実行待ちタスクを捜すという繰返し
操作を・・−ドウエア回路で実現したので、スケジュー
ラのタスク切替え時のオーバヘッドを低減し、データ処
理装置の使用効率を向上させる利点がある。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例の説明に供するもので、第1図
はタスクのスケジューリング例を示す図、(13) 第2図はfライオリティ制御回路のブロック図、第3図
は命令種別の説明図、第4図はインタフェース回路の動
作フロー図、第5図はスケジューラ動作基本部の説明図
である。 20・・・プライオリティ制御回路(PRICTL )
、21・・・ハードウェアフラグ(PRIF )、22
10.コントローラ(CTL )、24・・・カウンタ
ー回路(C0UNTER)、26・・・インタフェース
回路(INF)、30・・・ハードウェアフラグ設定命
令(SET”PRi )、3ノ・・・ハードウェアフラ
グ解除命令(RESET−PRi )、32・・・サー
チ命令(GET−pR; )。 特許出願人 沖電気工業株式会社 (14) 手続補正書輸発) 昭和 坏p゛1月23日 特許庁長官 殿 1、事件の表示 昭和58年 特 許 願第199168号2、発明の名
称 事件との関係 特許出願人 住 所(〒105) 東京都港区虎ノ門1丁目7番12
号4、代理人 住 所(〒105) 東京都港区虎ノ門1丁目7査12
号s補正O対象 明細書中「発明の詳細な説明」の欄6
、 補正ノ内容 別紙のとおり 6補正の内容 (1) 明細書第9頁第19行目に「41は」とあるの
を「40は」と補正する。 (2)同書第10頁第14行目に「42は」とあるのを
「41は」と補正する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. タスクに割付けられた優先順位に基づいて複数のタスク
    の並行実行制御を行なうデータ処理装置において、各優
    先順位に対応して実行待ちタスクの有無を示すハードウ
    ェアフラグを持ち、該ハードウェアフラグに対する設定
    解除機能と、設定状態にあるハードウェアフラグの中で
    最高位優先順位のフラグを捜し出しその優先順位番号を
    応答する機能をもつハードウェア機構を有することを特
    徴とするデータ処理装置のタスクスケジューリング方式
JP19916883A 1983-10-26 1983-10-26 デ−タ処理装置のタスクスケジユ−リング方式 Pending JPS6091452A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19916883A JPS6091452A (ja) 1983-10-26 1983-10-26 デ−タ処理装置のタスクスケジユ−リング方式

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JP19916883A JPS6091452A (ja) 1983-10-26 1983-10-26 デ−タ処理装置のタスクスケジユ−リング方式

Publications (1)

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JPS6091452A true JPS6091452A (ja) 1985-05-22

Family

ID=16403284

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JP19916883A Pending JPS6091452A (ja) 1983-10-26 1983-10-26 デ−タ処理装置のタスクスケジユ−リング方式

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62105241A (ja) * 1985-09-17 1987-05-15 コ−デツクス・コ−ポレ−シヨン デ−タプロセツサ用シ−ケンス制御装置
JPH01319828A (ja) * 1988-06-21 1989-12-26 Nec Corp データ処理装置
JPH0486923A (ja) * 1990-07-31 1992-03-19 Fuji Electric Co Ltd タスク管理制御方式

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JPS51113435A (en) * 1975-03-28 1976-10-06 Hitachi Ltd Offering processor

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