JPS636655A - タスクスケジユ−ル方式 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はメモリを共用するマルチプロセッサシステムに
おけるタスクのスケジューリング方式に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

タスクスケジューリング方式において、従来は吉沢康文
者「オペレーティングシステムの実際」。

４．２節　タスクの状態とスケジューリング、昭晃堂（
１９８４）に示されるように、先入れ先出し方式、プラ
イオリティによる方式、プロセッサ使用時間の長いタス
クよりＩｌｏの多いタスクを優先する方式、処理時間の
目標１直を守るように処理順序を変える方式等があった
。これら方式では。

タスクのリソース使用状況および要求状況は考慮されて
いなかった。

〔発明が解決しようとする間呟点〕

従来の方式においては、リソースを待つタスクが大量に
発生した場合でも、すぐには起動されない。中央処理装
置が複数あってもこれらリソースを使用するタスクは、
同時には１個しか実行できず、各タスクの各リソース使
用割合の高い場合。

現在完全に使用できても将来リソースネックになってし
まう可能性がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は従来のタスクキューの他にリソースの種別対応
のリソース待ちキューを追加する。またリソース種別毎
に平均リソース使用率を設定するテーブルを持つ。リソ
ースの使用率を累計しておき、−定間隔でこれをもとに
平均リソース使用率を再設定する。リソース競合時は、
対応するりノーδ待ちキューにタスクを入れる。タスク
スケジュール時に、各リソースが使用中かどうかを平均
リソース使用率の高い順に調べ、リソース未菱用ならリ
ソース待ちキュー中のタスクをまずスケジュールする。

タスクがリソースを解放した場合。

他にリソース待ちをしているタスクがあれば上記の再ス
ケジュールを行ってそちらに切Ｌｔえるようにする。ま
た、タスクがＩ１０割シ込み処理等により中断された場
合、中断されたタスクがリソース使用中であれば対応す
るリソース待ちキューの先頭に入れる。

〔作用〕

本発明の作用は、メモリを共用するプロセッサ上のタス
クスケジューラにおいてタスクが複数の排他リソースを
高い割合で開用する場合、これらリソースを侍っている
タスクがある時に、いずれかのプロセッサでリソースを
使用するタスクを実行することにより、将来発生し得る
リソースの競合によるプロセッサのアイドルを防止する
ことである。

また、平均リソース使用率の高い順に対応するタスクの
処理を行うことにより、リソース競合防止効果を一層高
いものにすることができる。

平均リソース使用率の動的変更にニジ比較的長い期間の
システム負荷の変動に追従できる。

〔実施例〕

以下２本発明の一実施例を説明する。第１図は。

本発明のタスクスケジューラの概要図である。タスクス
ケジューラ１は、各タスクの終了時リソースの占有解放
時あるいは入出力要求時などに１次に処理するタスクを
選択し起動するために起動される。リソースの要求はプ
ロセッサを！ｆ１」り当てられているタスクからのみ行
う。タスクの入出力要求時などタスクがプロセッサを割
り当て可能でない状態になる時は必ずリソースを解放す
ることにより、リソースは現在プロセッサをＪＩＪり当
てられているあるいは割り当て可能で中断されているタ
スクのみが占有している。

タスクの状態遷移は第２図に示すように行われる。タス
クは生成されるとレディ状態１０に入り。

リソース非占有実行状９１１で、終了する（この処理は
図示せず）。レディ状態１０のタスクはタスクスケジュ
−ラＶｃよりリソース非占有実行状態１１に入る。リソ
ース非占有実行状態１１のタスクがリソースを使用する
時、リソース占有処理が成功した場合はリソース占有実
行状態１２に、失敗した場合はリソース待ち状態１３に
入る。リソース占有実行状態１２でリソース解放時は、
リソース解放処理により他にリソース待ちタスクで実行
可能なものがある場合レディ状Ｂ１０に、そうでなけれ
ばリソース非占有実行状態１１に入る。

リソース待ち状態１３のタスクはタスクスケジューラに
より選択された場合にリソース占有実行状態１２となる
。リソース非占有実行状態１１．およびリソース占有実
行状態１２でタスク中断が発生した場合、中断処理によ
りそれぞれレディ状態１０、およびリソース占有中断状
態１４に入る。

リソース占有中断状態１４のタスクはタスクスケジュー
ラに選択された場合、リソース占有実行状態１２に戻る
。なお、第１図ではリソース占有中断状態のタスクはリ
ソース待ちキューの先頭に置かれる。

第３図に処理の流れを示すように、タスクスケジューラ
１は、まず、リソーステーブル５中のリソース使用中７
ラグ２をエントリの順に見て他のプロセッサが当該リソ
ースを使用中でないエントリあるいはポインタ８をたど
った時リソース占有中のタスクが対応するリソース待ち
キュー３の先頭に入っているエントリを見付け、対応す
るリソース待ちキュー３の先頭のタスク全敗シ出しスケ
ジュールする。リソーステーブル５のエントリは。

あらかじめ初期設定の時に平均リソース使用率に基づき
、その多い順に並べかえられている。当該リソース待ち
キュー３が空なら１次のエントリを見にいく。すべての
リソースについて、このチエツクが終了してもスケジュ
ールすべきタスクがなければ、レディキュー４よりタス
クをスケジュールする。

タスクからリソースの占有解放を行う場合次のようにす
る。第４図に示すように占有要求時、リソース受用中フ
ラグがＯＮなら対応するリソース待ちキュー３へ入る１
、そして別のリソースを要求しているタスクをスケジュ
ールするためタスクスケジューラへ行く。

解放時は第５図に示すように、ｆｌｌｌｌのリソース待
ちキュー中のタスクがあれば自タスクを中断し、そのタ
スクを起動するためタスクスケジューラへ行く。

タスク中断処理は第６図に示すように、タスクがリソー
スを使用中であれば対応するリソース待ちキューの先頭
に、そうでなければレディキューに入れる。

リソース受用率再設定処理は、定期的に起動され、第７
図に示す：うにリソーステーブル５における前回再設定
時以降のリソース使用時間７をその間の平均リソース使
用率に比例していると考え。

その多い順にエントリを並べかえる。そのめと、全エン
トリのリソース使用時間７をクリヤする。

本実施例にプライオリティスケジュールを導入すること
は下記の方法により可能である。

（１）リソース使用状況をタスクプライオリティより優
先する場合、レディキュー４の部分をプライオリティ順
のキューとしタスクを入れる時プライオリティ順に入れ
る。

（２）タスクプライオリティ全リソース使用状況より優
先する場合、リソーステーブル５およびレディキュー４
をタスクプライオリティ毎に用意し、実行可屈なタスク
の存在するタスクプライオリティをまず選択してその中
で上記のタスクスケジュールを行う。

〔発明の効果〕

本発明によれば、リソースを侍っているタスクが多数存
在する時、これらを最大限に並行処理することにより、
リソースの競合によるプロセッサのアイドルを防止する
ことができる。

また、リソース平均ｌ用率の高い順にプロセッサをタス
クに与えることにより、リソース競合時のプロセッサア
イドルを最少限にする。定期的にそれ以前のリソース使
用時間に基づき上記のリソース使用率を再設定すること
にニジ、長期的なリソース使用状況の変化に追従して上
記の処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、タスクスケジューラの処理概要図。 第２図はタスクの状態遷移図、第３図はタスクスケジュ
ーラの処理の流れ図、第４図はリソース占有時の処理の
流れ図、第５図はリソース解放時の処理の流れ図、第６
図はタスク中断処理の流れ図。 第７図はリソース使用率再設定の処理の流れ図である。 １・・・タスクスケジューラ、２・・・リソース使用中
フラグ、３・・・リソース待ちキュー、４・・・レディ
キューｓ　５・・・リソーステーブル、１０・・・レデ
ィ状態。 １１・・・リソース非占有実行状態、１２・・・リソー
ス占有実行状態、１３・・・リソース待ち状態、１４・
・・１）７７占有″１′断状態・　　　　　　　　　　
　−１−：＝、＞、代理人　弁理士　小川勝男　′） 第２区 箭３０ 第４　凹 篤　５　圀 里７侶 ′ｌｆ：１６固

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、主メモリを共用するマルチプロセッサ上で複数種類
   のリソースで各種類毎に１個しかないリソースを一度に
   １個ずつ交互に排他使用する複数のタスクをスケジュー
   ルするスケジユーラにおいて、各リソースに関して少な
   くとも１個のタスクがリソースを使用状態あるいは使用
   を要求して待ち状態にある間は、常にマルチプロセッサ
   のうち１台が当該リソースを使用状態のタスクを実行す
   るようスケジュールすることを特徴とするタスクスケジ
   ュール方式。 ２、上記方式において、少なくとも１つのタスクが使用
   状態あるいは使用を要求して待ち状態にあるリソースの
   種別数がプロセッサ台数より多い場合、あらかじめ設定
   してあるタスクの平均リソース使用率に基づき最も使用
   率の高いリソースから順にプロセッサ台数分のリソース
   に対応してこれらリソースを使用するタスクを各種別毎
   に１つずつ実行するようにスケジュールすることを特徴
   とする第１項記載のタスクスケジュール方式。 ３、上記方式において、タスクの平均リソース使用率を
   定期的に観測値に基づき再設定することを特徴とする第
   ２項記載のタスクスケジュール方式。