TW439031B - Processor resource distributor and method - Google Patents

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031 031 經濟部中央標準扃貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（丨） 本發明係關於用於在二或多個任務或線程（[hread)分 配一數位處理器之可用的時間並排程其執行之裝置及方法 0 背景： 對於具有軟即時（soft realtime)要求之處理器的排程 要求已由數個先前技藝之系統所提出，該等系統包括有： SMART, Rialto ’ 以及處理器容量預約（processor Capacity Reserves)。 由史丹福大學（Stanford University)所設計的SMART 排程器提供對於習用及軟即時應用之同時執行的支援。交 互作用應用得到良好的反應。其使用修正之最佳效力（ Best Effort)排程器，其中在未滿載之情況下符合所有的期 限’而在過負載的情況下，藉由對低優先度的任務拒絕服 務而利用任務優先度以溫和地低化性能。其使用虛時的觀 念，其對於所執行的任務而言是進步的。 於微軟硏究（Microsoft Research)設計的Rialto排程器 在分配的環境中支援習用及軟即時應用二者之同時執行β 在Rialto中的應用係獨立創始（authored)的，所以需要定 時與排程的模化（modularity)以用於任務以便可推論其排 程需求。而Rmlto係使用最小鬆弛排程器，對於分配的應 用而言，此種排程器比「最早期限先」（Earliest Deadline First; EDF)來得好，其中無已在中管線中接達之成份之期 限的槪念。Rialto使用開始抑制/結束抑制機制，以及預約 系統以限制使用、排程、以及過負載狀況：其“過份積極 _____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇><297公釐） ----------蘇------ΪΤ------,^ (請4'閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾隼局員工消費合作社印取 4 3 9〇^' A7 B7 五、發明説明（）） 地避免大部份負載放出（Shedding)狀態”。 於CMU發展的處理器容量預約系統亦支援習用及即時 活動二者之同時執行。應用係預約其所需要的時間，而系 統則確保任務不超出其預約以及預約不超過系統的容量二 者。預約係以每個週期所欲使用的時間量之角度而給予的 ，且排程爲EDF (最早期限先）。預約可通過處理限制， 其係支援任務之分配。處理器容量預約系統具有排程之明 白的分離度以及QOS管理者。 發明槪述： 本發明之處理器資源分配器係將處理器上之時間分派 給多件任務。其係由三個組件構成。第一組件係稱爲資源 管理器，其決定何件任務將被授予多少量的時間。第二組 件係稱爲排程器，以各任務得到分派給它的此種方式將時 間給予任務。第三組件係稱爲策略箱，當沒有足夠的時間 以符合所有任務的要求時，其與使用者及資源管理器交互 作用。 處理被要求執行一系列任務，如提供一組裝置對許是 主機或也許是直接對使用者之呈現的一系列任務。主機可 能是DOS箱，電腦執行Windows，或其他。或者，處理器 可在頂上設置箱（set-top box)中，在此例是沒有主機的。 一 PC使用者可能被呈現對於音頻及視頻、數據機以及繪圖 裝置的支援。 在任何一種系統中支援的一系列任務可能是靜態（例 如在DOS箱之情況下），或可能是動態（例如Windows、 — 4 (請先閱讀背面之注意事項再填*P本頁) -'-' 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） Α7 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 ________Β7_ 五、發明説明（彡） 或在有lava applets下之頂上設置箱）=該等任務必須於即 時共享處理器以呈現同時執行之裝置的狀態。 處理器資源分配器係對於許可及排程任務負責：其決 定一伴任務是否可執行，何時可執行，以及其可消耗多少 可用之時間（在各個對話期中其可執行多久）。其管理處 理器時間的使用’以便使用者可持續相信有一系列實際的 裝置被支援；多個裝置被模擬的事寳是不可見的。 在此種環境下’吾人具有軟即時要求。雖然任務具有 期限，如果錯失期限，則結果會很不適當但不會成大災難 。在此種受限的環境下，吾人不可具有傳統的工作站或分 時任務，雖然設定的環境可能使這些爲受限的範圍^幾乎 所有的任務具有本質上與之相關的週期。非週期性任務通 常係與極少執行的指令相關連。 先前技藝系統之對照： 許可控制係經保證的。在我們的系統中，當一件任務 被准予許可時，其保證可得到至少其本身界定的最少時間 ，直到其結束。 資源分派是一種步階函數。其他系統係將資源分派當 作平滑函數來進行。在其他系統中，優先權係在過負載中 被使用以“和緩地降低”執行任務的表現。對於此種方法 的問題，我們的任務沒有一件會“和緩^也劣化”，如果其 使用經稍微改變的話。反之，服務品質有淸楚的步階，其 要求在資源分派中有對應的步階。不在此等步階中的分派 會導致浪費資源於低水準的品質，不然就是錯過高水準之 ___5_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2I0X297公釐） {*.先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝.

、1T 線 03 1 A7 87 五、發明説明（4*) 期限。 最小重算係用於許可控制以及准予集合。當且僅當— 涸事件發生而影響排程時，我們重新計算排程資訊。像是 RiaUo之類的系統係使用開始約束/結尾約束對偶算在每個 週期用於每個任務之排程的可行性。 當系統過負載時，或當期限大槪會錯失時’我們並不 重新計算排程或嘗試作策略決定。此爲Rialto之類系統的 方法。此種方法具有缺點即在作排程決定時，期限可能已 經錯失了。在本發明之系統中，從不錯失期限。 我們支援靜止的任務。當此等任務欲執行時’其可保 證許可，而不需重計算可控制之成本，但該等任務不消耗 任何資源直到離開靜止狀態。某些系統會要求此等類型的 任務對於完全量進行資源預約，此種作法導致資源浪費。 其他系統則要求當任務實際欲執行時仲裁，其可能導致已 獲得許可的其他任務被終止。 在全局策略決定上，任務可能捨棄負載或錯失期限。 其他系統可能在偵測到暫時的過負載而作全局決定’但在 此點某件任務已錯失了期限。有效率而言，係已要求放出 負載。而用於此件任務之"選擇程序”幾乎是隨機的：當 過負載發生時，無論什麼任務接著執行。 本發明的實施例之一係一種方法用於限制任務之許可 在處理器上實行，各件任務具有一階層之上之時間使用， 包括提供高品質性能的高階層及提供低品質性能的低階層 。只要用於任務之最低使用階層之總和未超過處理器上所 (請_先閲讀背面之注意事項再填Λ本頁) -* 經济部中央標率扃負工消費合作社印装 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210 X 297公釐） 4 經濟部中央標準局员工消費合作社印製 〇03 t A7 ______B7_ 1 五、發明説明（<) 能使用的全部時間，則任務即會被許可處理。如果一件任 務要求處理但處理器無法洪應時間（已許可之任務之最低 使用階層的總和太大以致無法許可新的任務），則新的任 務被排除。然而，一件具有較低使用階層的不同任務可能 會被許可’如果該使用階層係低到足以適用可供應的時間 ◊ —旦任務被許可，執行即開始。如果其中一件任務暫 時停止要求執行，從而使更多時間在處理器上供用，則其 他已以低於其最高使用階層來執行的務將會使其執行切換 至較高階層以利用已釋出的時間。再者，當一件任務暫時 停止執行時，使得未使用的時間在處理器上可供使用，本 發明之方法的一個重要方面即是本方法不會允額外的任務 被許可利用所供應的時間，除非所有任務（包括已暫的停 要求執行的任務）之最低使用階的總合能容許時間用於新 許可的任務。亦即，單是當一或多件任務停止要求執行時 有足夠的時間在處理器上可供用的事實，並不足以使得另 一件任務可利用未使用的時間。取而代之，其中一件先前 許可的任務必須終止，以致其餘許可之任務之最低使用階 層的總合係小到足以讓新的任務可被許可而不會超過處理 器上可供使用的時間。 在本發明的另一方面，本發明之方法呈現對於複數個 應用之應用程式規劃介面。各應用向處理器資源分配器指 定二或多個功能以用於呼叫應用，各功能需要處理器之不 同階層的使用。在本方法中，處理器資源分配器以其功能 _________7_____ j紙张尺度適用中國國家標準（CNS } A4規格（2H)X：297公釐1 ----X— ；---- 裝 I 请先閲t背面之注意事項再填寫本頁 1ΤΓ 線 03 A7 B7 經濟部t央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（卜） 之一呼叫各任務，依據處理器可供使用的時間而選擇欲使 用以呼叫任務的功能。當應用呈現其呼叫功能至處理器時 ，各應用呈現回呼叫功能之淸單以及與各回呼叫能相關連 的用於即時分割之循環期間，以及對於各循環期間’當以 該功能呼叫時欲由任務使用之各循環之一部份的詳細說明 。該資訊係由循環期間以及欲使用之各週期的部份所組成 。此資訊係由處理器資源分配器使用以決定用於將處理器 時間分派給各應用的排程° 本發明之另一方面包括一種方法用於將時間從一侔丑 務移到另一件。如果具有至少二個時間使用階層的第一件 任務係操作於其較高的使用階層’對於一特定週期而言’ 第二件任務要求多於已分派給該任務的時間，本發明包括 —種方法用於使第一件任務移至較低的使用階層，使得有 時間可供第二件任務使用。此外，若不將可用之時間從一 件任務移至另一件，取而代之，第二件任務可向處理器資 源分配器報告其特定的週期或循環中不具有足夠的時間以 完成處理，而當其他任務早些完成時，其可獲得任何成爲 可用的時間。如果在下一循環或週期開始之前有足夠的時 間成爲可用以用於完成用之時間，此種事實係報告給資源 管理器’而資源管.理器可在下一循環以指定較低座階應之 回呼功能呼叫任務。 圖式之簡單說明： 第一圖係顯示處理器資源分配器之排程組件的方塊圖 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、-1· -----^---------------- 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） 031 A7 B7 經濟部中央標準扃貝工消費合作社印製 五、發明説明（7) 第二圖係顯示由甩於三件任務之處理器資源分配器之 排程器所實行的樣本排程。 第三圖係顯示資源管理器之操作的流程圖。 第四圖係顯示排程器之操作的流程圖。 詳細說明： 首要原則。如第一圖所示，處理器資源分配器1係奉 守% 列三項首要原則。 ^♦ 1 . 一旦一件任務2已由使用者成功地開始，則由 使用者之展望，任務必須持續直到其自然終止，或使用者 將之終止。 •使用者經由某條指令線、對話、按鈕或任何東西開 始任務（例如按壓CD唱盤之播放鍵）。一旦任務已開始 (例如音軌已從擴音器放出），其將會持續直到其終止（ 到達CD的結尾處）或使用者將之終止（藉由按壓CD唱盤 上的“停止”鍵）。雖然CD在播放，但對此功能性負責之 任務在處理器上可能不會連續執行（事實上，理想上是不 會），但使用者不可能由聆聽擴音器而察覺到。 應注意此項原則並非在暫態過負載出現下具有終止正 在執行之任務的潛在性之任何系統均符合。 •此並不保證任務可不需先取權而執行，但僅是其將 會准予足夠經常可維持連續功能性之表現的充足時間。只 要有任務2準備好要使用時間，處理器分配器1將分派（ 幾乎）100%處理器3上可供使用的時間。 • 2 ·如果一件任務2準備好要執行，且循環的定時 (请光閲讀背面之注意事項再嗔寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 經濟部甲央標準局負工消費合作社印袋 33 t ^ J ° 1 * A7 IX-^_^- 五、發明説明（3 ) 循環（第二圖中之“週期”）之某部份係未使用，則時間 量將對於準備執行之任務爲可供使用。亦即，如果處理器 爲部份閒置，且件任務希求更多的處理器時，則其將會被 准予更多時間。此意味一件任務不需爲其自身預約超過的 處理器時間。如果另一件任務要求某些時間，而這些時間 是較早的任務已預約但未在使用，則較晚的任務將會取得 該時間。 • 3 ·服務品質之修正應參考使用者之需求而進行， 而此等策略決定應以對整個系統的了解而進行^ •如果系統因爲任務集合要求太多的處理器時間而過 負載，某件任務必須終止或被要求藉由提供較低的服務品 質而放出負載。像是何件任務應被要求放出負載及其應被 要求降低其服務多少等決定應依據使用者之意向而作。必 須有對全局（系統面）的某些了解，如任務集合是如何符 合使用者而求，服務品質的決定不應（只）以對於單一任 務的了解而下。 處理器資源分配器之設計原則： 有幾項設計選擇對於處理器資源分配器1的設計很重 要。排程及許可控制的分開： 我們分出決定執行何件任務〔資源管理器5)，及實 際將之執行（排程器4)。 由資源管理器5實行之決定執行何件任務（以及如何 執行）之程序係進一步分成二個部份。第一個份是許可控 制6 ’其係我們藉以決定一件任務是否能許可於系統的程 ：____________10____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） {-先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) *-'° 經濟部中央標隼局貝工消費合作社印裝 j3 1 A7 . B7 五、發明説明（f ) 序。一ί牛經許可的任務係保證其最小的處理器時間量。應 用寫入者可選擇指定零爲最小。第二個部份是准予控制7 ，決定將給予各任務多少處理器時間。准予係由時間之週 期以及可消耗之週期量所組成。舉例而言，一准予可能在 30ms之週期中分派iOms。准予係對於任務2保證有這般多 的時間在各指定之週期分派給該任務。 實際排列欲執行的任務*以及保證已准予的時間分派 交付的程序係由排程器4實行。排程器不做策略決定：其 簡單地經由已由准予控制程序7所建立的任務集合循環。 使用者控制排程策略 我們分離出策略，其中我們決何件任務應予執行以及 所使用以進行選擇的手段。同樣地，我們分離出策略，其 •中我們決定對於特定的任務應提供什麼階層的服務品質， 以及所使用以選擇服務品質階層的手段。 使用者（或主機）8控制選擇何種任務以排程，以及 要求提供何種服務品質之階層。當必須作排程策略決定時 ，資源管理器5具有釣點（hooks)用於存取使用者驅動排 程策略資訊於策略箱9中。 處理器資源分配器1係設計得很便利，且時序在決定 何個任務集合予以執行或如何執行上不扮演任何角色。分 派策略決定總是明白地進行：此與在一件週期性任務的壽 命中對於每個週期有效地作新的排程決定的系統成爲對比 *當對於資源分配很顯著的事件發生時，像是當一件新的 任務開始或停止，或件任務需要修正其使.用模型，我們僅 ________u_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x297公麓） --------—装------1T------# (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 43903t ^ Α7 Β7 五、發明説明（I c，） 作策略分派決定3 在處理器資源分配器1中，策略決定係關於策略箱9 而由資訊管理器5所作。策略箱係由系統計者所預設定， 但可由使用者修正以匹配其個人的表現。舉例而言，藉由 隱含値，視頻處理應在音頻處理之間降低，但耳聾的使用 者可能想反過來。 處理器上之時間分配的槪觀： 資源分配器1的功能係分成三個主要的部份：排程器 4、資源管理器5、以及策略箱9。 資源管理器5係負責許可控制6、准予設定7、以及 爲使用者之多件任務之中的折衝時間使用。 排程器4負責實行兌現由資源管理器5所作之分派的 排程*厲行時間分派，以及通報資源管理器5實際的使用 0 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 當一件任務2需要在處理器3上開始，將會對資源管 理器5作要求以要求處理器的時間。用於處理器循環的要 求係以要求處理器時間之週期以及各週期所需之時間量的 角度而給。舉例而言，一件MPEG解碼器任務可能需要每 30毫秒週期1〇毫秒之處理器時間。見第二圖。 如果對於所要求的時間而言有足夠超出的能力，則資 源管理器5會准予由任務2所作之要求。該任務將加入正 在排程的集合，且將停留該處直到該任務被使用者或某件 其他的外部事件所終止。， 如果發生過負載狀況，則必須採取某種特殊行動。在 _ 12_ 本纸張尺度適用中國囡家椟準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 43 903 1 ' A7 B7 五、發明説明（U ) 此情況下，資源管理器5參照策略箱9以決定應要求何件 任務放出一些負載’提洪較低1的服務品質°此並不意味作 出無法符合之要求的任務就會是被要求放出負載的任務° 反之，獨立的任務及其服務品質的排序係由策略箱提供以 幫助此決定。 此事實意味我們執行嚴格的許可控制係爲排程器4係 保證只被要求排程已知爲可排程的一系列任務。此表示我 們能夠（並真的這樣做）使用如“最早期限先” （EDF)之 簡單的排程策略。已證明EDF可有效排程任何組合之任務 ，只要該等任務爲理論上可排程，且在某些限制下。該等 限制包括可先取性，以及任務之間無同步性》在較長執行 之任務的單一週期期間，具有較小週期之任務可執行數次 。此需要該較長執行任務爲可先取（preemptable)。除非 任務能在一週期之任何點接受其使用，否則無法保證排程 。此暗示週期性任務不可在其週期內同步化。典型任務集 合的任務（用於處理器資源分配器，控制視頻、音頻、及 通）符合這些要求。 如何進行此工作 爲了達到終止任務執行之目的，我們必須爲任務預約 適當的時間’無論該任務是否在使用其時間。當系統過載 時’我們需要一個管道去要求一件任務減少其時間的使用 ’但該任務可能拒絕此要求。 爲了符合該等潛在抵觸的目標，我們提出一資源表， 如以下之表一所示。此資源結構詳細列出一件任務其可支 ^張尺度適用中^^準（CNS) 2!〇=7公 ' I ^ 裝 訂 線 (請•先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . 經濟部中央棵準局舅工消費合作社印製 4^03 1 A7 B7 五、發明説明（（> 援的各服務避屬所需要的時間使用。各項目包含了週期、 使甩、比率、以及功能。週期表示任務必須執行的循環期 間，以毫秒或系統時間單位表示。使用表示各週期中欲消 耗的毫秒數或系統時間單位數。比率係由使甩除以週期而 計算，且係由此任務正使用之時間的百分比的度量。功能 參數表示當特定週期/使用組合已准予給任務時將被呼叫 的功能。任務係根據呼叫的功能而決定是何種週期和使用 已准予給該任務。 如果一件任務僅能支援單一服務品質階層’則在其資 源表中僅會有一個項目。如果在表中有數個項目，則該等 項目係由比率來排序。具有最大比率的項目表示對於任務 之最佳性能；具有最小比率的項目表示任務能合理.地做下 去之最小的處理量。應用發展者可用對於資源管理者5之 呼叫改變資源表中的項目。 准予給一件任務的實際比率將會是出現在表中的項目 其中之一的比率；除非週期/使用之組合存在於資源表中 ’否則資源管理器將不會准予一週期/使用。 (請先閱讀背面之注意事項再填I本頁) .裝. 線 經濟部中央榡準局員工消費合作杜印取 (毫秒） 使用 (毫秒） 比率 (計算） 功能 週期m 使用m 使用 週期 功能m 週期1 ~ . 週期k 週1 週期1 咖> ——— 週期a 使用a 使用 调期 最佳 ΙΈΨ 最小 本紙張尺度適用中國國家榡率（CNS) Α4規格（2丨0><297公釐 4 3 9〇 3 1 A7 B7 經濟部中央榇準局貝工消费合作社印製 五、發明説明（d) 各^1琦以具有至少一個項目之資源表呈現於資源管理 器5。此應用係提供回呼功能，當排程器4執行此任務會 執行該功能。在一校準週期期間，使用者可省略使用，而 資源管理器5會將之補入。 資源管理器所行之事 資源管理器5係負責許可控制以及建立准予集合^ 資源管理器決定給予各任務何種時間分派。給予一件 任務的時間分派係稱爲“准予”。一准予將對應於任務之 資源表中的項目之一。 當三種事件其中之一發生時，對於一件任務之准予可 改變。第一種事件是當一件任務進入或離開系統時。第二 種事件係當一件任務改變其資源表時。第三種事件是當某 件任務進入或離開“靜止”狀態時。靜止狀態係爲希望在 未來執行，且欲爲自身預約某種處理時間分派的任務而保 留，以便該等任務在稍後不可能被拒絕許可。然而，當這 些任務在靜止時，其在當下並不使用任何時間：因此，我 們想將其時間分派釋放給其他任務使用。 如第三圖所示，當一件新的任務開始（步驟21) ’其 係接觸資源管理器5與其資源表（步驟22)。資訊管理器 而後即進行許可控制。若且僅若所有任務（目前可執行之 任務以及爲靜止的任務二者）的最小准予之總和在系統中 係小於或等於100%，則新的任務會被允許進入系統（步驟 23)。 當一件任務進入系統（步驟22)或離開系統時’或當 ____L5----- 本紙張尺度適用中國國家榡準（CTNS ) Α4規格（2Ι0Χ 297公釐） I —. n-n I n 1 n I 線 (請·先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - 43 903 1 A7 B7 (最小)i+llh率(最小)择1嶋 五、發明説明（/Ά 一潛在靜止的任務改變狀態（步驟25)時，資源管理器必 須爲所有經許可的任務產生新的准予集合。於此時，對於 一件任務的准予可能增加或減少。如本程序之第一步驟， 其決定是否所有的任務可得到其最大准予（步驟26)。如 果不行，策略箱係接達以取得使用者之性能意向（步驟27 )，並且計算折衷的准予集合（步驟28)。隨著新的准予 集合建立，下一步驟係以排程序移除或減少已存之准予以 釋出資源（步驟29)，最後的步驟係向排程器通報新的和 增加的准予（步驟30)。任務將被間接地通知，因爲其下 一週期的使用將以與新的准予相關連之功能之呼叫開始。 因爲資源管理器確保准予的總和不超過100%，排程器4僅 需勵行可使用簡單的EDF排程之准予以成功地排程所有的 任務。 /一 許可控制:冥〇讎 准予集合：(准予）iSlOO% i=0 排程器所行之事： 排程器4係負責決定接下來執行何件任務、勵行准予 、以及根據資源管理器提供資源計算，如第四圖所示。 輸入至排程器的是准予集合。此爲已被准予之可執行 任務其資源表中的項目之集合。排程器以用於丨下一週期 開始，下一週期結束丨之指定次數而增大{週期，使用} 之集合。 爲了決定下一個執行何件任務，排程器係使甩EOF算 — 16 _ _____ ____ 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS ) A4規格（2S0X297公釐) . 裝 訂 線 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) . 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 經濟部中央標準局負工消費合作杜印裝 A7 B7 五、發明説明（/ /) 則。所使用的期限是‘·隹予之週期诸束3具有尙未接收到對 於此週期之完全准予的最接近下一個週期結束之任何任務 會被選擇。 下上下文切換會因三個理由的其中之—而發生。第— 個理由是任務可能讓出處理器〔完成或未完成其准予）。 第二個理由是任務可能超出其准予°第三個理由是在目前 週期之先的另一個結束週期可能發生β 一旦任務被選擇’且在切換至該任務之前，排程器係 藉由設定定時器中斷以安排再度取得控制（步驟48)。排 程器係對於下列之最早者設定定時器中斷： •對於被選擇之任務的准予之結束，或是 •對於任何具有最快來臨之一下週期結束時間之任務 (目前之任務以外）的下一週期開始時間。 如果定時器在第一事件停止，則任務已超過其准予》 如果定時Ρ在第二事件停止，則一件具有短於目前執行之 任務之週期的任務已開始新的週期，並具有比正在執行之 任務更早的期限。 在准予結束時，或當任務讓出處理器並表示其係以此 週期完成時，則下一週期開始，且下一週期結束係更新。 當任務被准予處理器時’其並不被更新’因爲任務可能被 排擠（preempted)。 如第四圖所示，程序以一中斷開始（步驟41) ’以及 檢査未決的准予〔步驟42)。如果一准予爲未決（ outstanding )，則時間係提供給任務（步驟47 )’下一中 ____Π_______ 本紙張尺度適用中國囷家標挛（CNS ) A4規格（210X297公釐） I I. n J. [, n 1 [ I (請先閱讀背面之注意事項再填舄本買) . - 439031 A7 B7 五、發明説明（Μ) 斷被H定（步驟48)，且任務被.執行。如果沒有未決的准 予，則准予集合被更新，以決定是否最近有更多資源被要 求。如果此讓出一未決之准予，則程序返回步驟47。如果 仍無未決之准予，系統即檢査是否有未在其准予內完成且 已提出超時要求的任務。如果有這樣的任務，則將時間提 供給該任務（步驟46)，而程序繼續至步驟48。如果並無 要求超時，則時間給予偶發服務器（sporadic server)(步 驟 50)。 下列表二所示者爲用於三件任務之樣本之排程，此三 件任務爲：數據機、3 D繪圖顯示、以及MPEG 3解碼器 。在時間0時，用於該等任務之准予組合係如下所示： 表二：三件任務之初始准予集合 先 聞 讀 背 意 事 項 再 4 % 本 頁 數據機、MPEG解壓縮、以及3D繪圖 週期 (毫秒） 使用 (毫秒） 比率 功能 週期 開始 週期 結束 數據機 10- 1 10.0% 數據機（） 0 10 3-D繪圖 13,9 7 50.4% 幀—72Hz() 0 13.9 MPEG 3.0 10 33.0% 全解壓縮（） 0 30 表三：三件任務之其後的開始及結束週期 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 數據機、MPEG解壓縮、以及3D繪圖 時間5 1時間1 1 時間2 9 週期 使用 比率 開始 結束 開始 結束 開始 結束 收據機 10 1 10.0% 10 20 |20 30 30 40 3-D繪圖 13.9 7 50.4% 0 13.9 [13.9 27.8 27.8 41.7 MPEG 30 10 33.0% 0 30 〇 30 30 60 18 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） 7 A7 B7 正； 本― 有 無[ *Τ-ί· Ίί I λ S3 修啓 正提 。之 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（） % MPEG 30 10 33.0 % 0 30 0 30 30 60 上列表三所示爲用於執行該等任務之第一個70_毫独^ 排程。遍於6 6毫移完r排程係圖不於第二圖。 在此爲用於排序器之操值的虛擺碼-: while (1) { task—to一run = find_task ( min “period—end'’ AND "periodjDegirV' <= time_now); if {preempting_task = find_task (uperiod—end" < task_to_run ("period_end,') AND min ("period^begin"))) { aJarm」jme = preempting_tasl< (“period一begin"); } else { alarm—time = timejiow + task_to」un ("utilization'》； } set_timer (alarmjime); run (task一to一run): Γ if the user returns here, they have finished their grant for this period */ task_to_run (period_begin) += task_to_run (period); task_to_run (period_end) += task Jo run (period); 應注意3D繪圖任務係不用所示五個週期之三個週期 的先取（preempption)而-執彳τ，但是解碼任務則總 是被排擠至少一次。 *— 策略箱所行之事： 策略箱9係關於當沒有足夠的資源以給予所有的任務 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填窝本頁> -Λ 3 4 經濟部中央梂準局—工消費合作社印製 1 A7 903 \S-t---- 五、發明説明（Θ) 任務對於使用者之相對的重要性。有初始即載於產品之額 定値的內定集合°此額定値之集合可由系統之使用者或系 統管理者所忽視。 有許多方式可實施此一策略箱。本較佳實施例維持一 組對應於一集合中各任務之相對處理器時間分派的百分比 。該等百分比係無關於可由任務支援的實際比率，其係述 明於其資源表21中。當系統過載時，該組百分比係藉由策 略箱9返回資源管理器5 〇 對於各件經許可的任務而言，資源管理器5係選擇二 個資源表項目，該等項目係立即高於及低於由策略策箱9 所指定的百分比。如果所選擇的各任務之較高項目的總和 低於處理器時間的100%，則所有的任務得到此較高的項目 。如果總和太大，在較高階層與由策略箱9爲其所定的百 分比之間具有最大距離的任務會被給予其較低的階層-我 們重複此程序，直到准予之總和小於可供用之處理器時間 的 100%。 如果准于的總和小於100%，則最後額外的通過達成 。如果可能，我們增加任務之准予以便盡可能地使用接近 至100%。再者，具有最接近目前選擇階層之次高階層的任 務係首先被給予額外的處理器時間。 由任務之觀點視之： 在此爲由任務2之觀點看排程器4及資源管理者5所 行之事。有二種任務：正常任務及靜止任務。正常任務係 準備好要執行的任務。靜止任務係暫時放棄其被排程之權 __2〇_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） J . 裝 訂 線 (妹先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) . 經濟部中央樣準局貝工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（（y) 利的任務：其不具有指定的下一週期開始時間。 正常任務 當一件任務首次開始時，其呼叫資源管理器（步驟22 )與其資源表21。在此點其可能執行校準迴路，或資源表· 之項目可能被塡入，除了比率之外。在任一情況下，至少 功能必須被塡入，且最終、週期、使用、以及比率亦被塡 入。 下一次任務得到控制是當其指定於資源表的功能之一 己被呼叫時，如第一圖所示。除了經由該等任務其中之一 以外，任務不會以任何方式得到控制》功能應對應於欲完 成之微小集合之工作，如計算一幀，或計算一組幀。當幀 完成時，功能返回有效地讓出處理器，且任務於此週期完 成。 有時任務會在該任務之下一週期中被再度呼叫，其係 經由相同的功能，或是潛在性地經由E苎資源表上指定的 某個另一功能。每當任務係經由該等功能之一而被呼叫時 ，其被給予針對其在最末週期之實際使用的報告。此可由 任務選擇性地使用以調整其資源表。（應注意週期之使用 的期間在任何二個週期之間可能爲不同。） 任務可在任何時間調整其資源表，而仍保證爲系統所 許可，而單一之警告（caveat)爲將特定之最小比率不可大 於先前之最小比率。項目可隨意添加、移除、或修正，或 指定新功能。新的項目將在下一週期實施。 如果任務超過其准予（亦即，如果其未在准予結束前 _21_ ___ 本紙張尺度適用中國囷家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱請背面之注意事項再填寫本頁) -裝· π 經濟部中央樣準扃貝工消費合作社印輦 A7 B7 HO A 4 五、發日i説明（/) 讓出（yield))’則任務被立即先取’且該任務將在其執 行的下一時間被通告超限。在其執行之下一週期’該任務 可選擇以相同處理繼續以放出負載，或其他任何適當之事 。如由第四圖之步驟45和46所示，如果有過多的資源， 則在其准予到期之前仍未完成的任何任務將被允許執行。 如果有二個或更多此種任務，則具有最早期限的任務係首 先被允許執行，直到到達其期限。然而應用撰寫者不應依 賴有額外的資源超出准予。 靜止任務 系統可爲一件不需要立刻執行的任務預約時間’但當 該任務需要執行時’不可拒絕其許可。如果此件任務等候 直到其需要資源以資源管理器5登錄’用於任務集合之最 小時間之總和可能已在100% (步驟23)。則我們會必須 拒絕此任務（步驟20)(我們已假定不可如此做）’或去 除某件已在執行之任務（其違反其中一項首要原則）。或 者，當任務欲靜止時，我們可使此任務旋入某種閒置迴路 ,，但這違反了另一項首要原則，我們建設性地使用機器的 時間之100%，如果出現有可使用該時間之任務。 我們藉由導入靜止任務的槪念解決此問題。首先，此 任務照常以資源管理器登錄（步驟22) 如果資源表21符 合當其實際執行時其所需要的時間；則無用於靜止狀態的 特殊項目。其最小要求將用於許可控制。對於對資源管理 器之呼叫的引數（argument)確認一件靜止任務，且一旦任 務已被許可至系統，其將中止。 ___ 22 . _ — I — I I I HH 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4現格（2丨0X297公釐） 4 3 90 31 . A 7 B7____ 五、發明説明（>/) 應注意基本上休止係與靜止不同。休止（凍結）之任 務無法當作一件週期性的任務而被有效排程：以下討論的 偶發服務器（Sporadic Sener)可排程休止的任務，但是處 理器資源分配器無法對於一件任務在任何其已凍結的週期 中作任何排程保證。靜止任務係經由資源管理器分派的一 種，但當其靜止時並不被排程。 當任務藉由某個外部事件而從靜止甦醒時，准予集合 將被重新計算，但許可控制工作已經完成。當一件靜止任 務甦醒時，如果沒有足夠的時間以執行該新近甦醒的任務 ，則其他任務將在其下一週期被給予較小的准予。然而， 因爲許可控制公式，我們可確定會有符合可洪用時間的准 予集合，最壞的情況是所有的任務以其最小准予執行。 靜止任務可以對資源管理器5之呼叫而返回靜止狀態 (任何任務皆可），其再度重構准予集合，並中止任務* 一範例正常任務：MPEG 2視頻解碼 MPEG 2視頻解碼係正常任務的一個例子。其具有30 毫秒之正常週期，該週期係爲由MPEG標準所定義的幀更 新率。在使用本發明之特定處理器中，大約33%的處理器 時間將用來達成此任務。 在MPEG解碼中涉及三種幀，而此三種幀具有非常不 同的使甩狀態。初始（I)幀具有最小解壓縮，且需要最低 量的處理器時間：P幀係由I幀計算的，並具要中量的處理 器時間；而B幀係由前對之I或P幀計算的，且需要最多 的處理器時間。所需要的處理器時間之相對量在B與'.Ί _ _22_ 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) Α4規格（2[ΟΧ 297公釐） ! ^ 裝II 訂 II 線 (、請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - 經濟部令央標準局貝工消費合作杜印製 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 4 3 903 t ^ A7 B7__ 五、發明説明（>>〇 之間係大約爲2 : 1。如果Σ幀未被計算’不可能有更新 ，直到接收到下一 I幀，其係不會遲於1/2秒。簡言之，如 果B幀被拉下’則大部份負載可放出’而如果I幀被拉下 ，則使用者將經歷達1/2秒的雜訊脈衝（gUtch)。 不同的視頻標準要求不同的MPEG幀之組合，但顯示 係可包含幀之類型的隨機選擇。舉例而言’考慮一種標準 ，其要求以（IPBBPBBPBBPBBPB) C重複）之次序的解壓 縮MPEG幀。由從，用於MPEG任務之一個可能的時間表 會如以下表四所示·‘ 表四：用於MPEG視頻解碼任務之可能的資源表： 售載放出下拉幀之1/4，1/3或1/5 _ 週期 使用 比率 功能 (毫秒） (毫秒） 最佳 30 10 10/30=33.3% 完全解壓縮（） 120 30 30/120-15% Drop_B_in_4() 90 20 20/90=22.2% Drop_B_in_3C ) 最小 120 20 20/120=16.7% Drop-2B() 在未過載的系統中，會採用最佳的資源表項目，給予 完全解壓縮。在過載的狀態下，使用者可選擇每秒觀看較 少幀。負載放出（sheddmg)選擇的出現並不表示其在任何 真實官感中提供可接受的観看品質，而是計算上可行、有 意義的其他替代方式。 應注意此資源表暗示MPEG任務要求整個幀以相同方 式解壓縮：我們不能在單一幀內改變使用。如果有其他具 _24_—__ 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS > A4规格< 210X297公釐） ->---I--..---Γ I 裝-in I 線 (碕先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · Λ7 B7 ά 3 ：^〇3 五、發明説明（>w ------„----澤-- (I先閲讀背面之注意事項再嗔寫本頁} 有較短週期的任務，當此任務以任何其功能被呼叫時，其 大槪一定會被排濟（preempted)，因爲即使最短的週期（ 30毫秒）是非常長的週期當先取應最好發生時，有一種 分離、直交方法，我們可用以統合。其在稍後的段落將更 詳細地討論。 如果MPEG任務爲了某種理由超過其准予，其將被排 擠，且將在下一週期接收通告。當其取回控制時所採取的 行動取決於其已在解壓縮中的幀的類型。如果其爲B幀， 可能只是選擇將之拉下，而繼續下一幀。如果是I幀，可 能會將之完成，並可能注意下拉下一 B幀。無論做何種校 正，MPEG任務將自行決定。如果其一直超過其准予，其 可能需要改變在其資源表中與此功能相關連的使用要求。 靜止任務之範例：應答電話 使用者可能有一件任務係應答電話並建立與通話者的 數據機連接。直到電話鈴響，該任務是無事可做的。一旦 電話鈴響，該任務必須分派得足夠的處理器時間以達成並 維持連接。 經濟部中央標率局員工消費合作社印裝 從分派的觀點視之，此爲一件當欲執行時，不可由許 可控制拒絕許可的任務。有效率而言，我們必須爲之預約 時間。我們可簡單地以靜止任務將之完成。 在電話鈴響之前的任何時間，電話應答任務以資源管 理器登錄，建立當執行時其最小要求。其係爲暫停狀態直 到有電話進來時操作系統將之喚醒。資源管理器將重算准 予集合，但因爲許可控制算則之故，其會保證找出可行之 25 —__ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2[0X297公釐） 4 3 3〇31 經濟部中央梂準局員工消費合作社印製 B7_ 五、發明説明（>f) 排程。當電話應答任務不執行時，其時間可供用以提供系 統中其他任務較高階層的服務。 管理超出：負載挪移 准予分配及排程之方法係當每週期所需時間相當固定 時可理想地進行。某些週期性的任務，如MPEG及音頻， 係極爲適合此種模型s而有其他的任務，如3D，其處理要 求並非取決於某個固定値（如螢幕上的畫素數），而是取 決於某個高度可變値（如一景中的多邊形數）。大部份3D 任務具有多邊形預計分配（Polygon Budget)，試圖限制此 問題，但是目前的每幀5,000〜10,000個多邊形之預計分配 仍存有2:1之性能變異。 即使3D應用設計者要求足以處理10,000多邊形之分 配，還是可能有幀超過此數目。再者，如果幀之大小僅使 用5000多邊形，則爲3D保留之處理容量有將近一半是被 浪費掉。 針對此問題，我們已發明了負載挪移之想法。許多系 統期望一件任務行負載放出：也許經由幀之計算而中途部 份拉下經處理的多邊形。除了此種負載放出之外，我們亦 允許負載挪移，其係爲從一件任務至另一件任務在控制下 的時間轉換達限定的期間"此允許我們以規則基礎分派較 少量的時間給一件如3D的任務，同時仍可依據需要找出額 外的時間供其使甩，而不損害另一件任務的性能。 負載移位的可能性首先指定於策略箱9。一個集合之 任務係鏈結在一起以指示其中一件可能超出其准予。在超 —____26___ 本紙張尺度適用中國國家標孪（CNS ) Μ規格（21 〇 X 2M公簸〉 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) --5 經濟部中央栋準局員工消費合作社印裝 Λ 3 90 3 P Α7 Β7 五、發明説明（><) 出之事件中（已經過去或預期會有），在此單一週期中， 排程器4可從該集合中之其他任務挪移時間給超出的任務 。對於此週期，將時間捐出的任務將接收到一回呼，該回 呼係關連於較其已被給予之時間量更小的時間量：換言之 ，少於其目前的准予。給予捐贈任務之時間仍必須是列於 其資源表的其中之一，且如果其已開始執行並在此週期被 排擠，我們不能改變行捐贈之任務的分派。爲此理由，對 於如3D之任務有顯著的優點，如果其可在其使用中早先報 告其將超出的週期，如第四圖中之步驟61和62所示。對 於3D而言，此爲非常普通的，此乃由於使用係爲欲處理之 多邊形數的直接函數，其在週期一開始即爲已知。 是否實行負載挪移係由策略箱管理：負載挪移可由使 用者除能，或可加入挪移負載之新的任務集合。 管理非週期性任務： 某些任務並不完全符合處理器資源分配器之最簡單形 式所期望的週期性、高潛伏時間模型。此包括非週期性任 務，以及具有很低之潛伏時間要求的任務。具有此等特性 之任一種的任務係以不同方式處理^ 非週期性任務 非週期性的任務不具有自然週期。靜止任務可視爲其 例子之一 ’除開我們藉由當其執行時之行爲而非其靜止時 之行爲而賦予靜止任務特性。可能有非週期性的靜止任務 ，但大部份的靜止任務爲週期性。非週期性模型可用於支 援任務創造及某些其他爲非可預期之內務任務（house ___27__ ^紙張尺度適用中國國家標华（CNS )八4規格（210X 297公 ί n J H ' t 訂 _ .- I n "線 (象先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} , A7 五、發明説明（>f) keeping tasks) ° 非週期性任務係由偶發服務器掌控。偶發服務器係以 極小的使用而週期性執行，檢查排隊以找工作做。如果有 工作，其接觸資源管理器5以要求較大的准予。用於週期 性服務器之資源表中最小的項目係用於偶發服務器爲閒置 但檢査找工作做的模式，如第四圖中之步驟50所示。當工 作到達，具有相同最小項目但亦具有要求增加使用之項目 的新資源表係呈現給資源管理器。如果系統未過載，則准 予將給予偶發服務器，其將用以進行非週期性任務。當工 作完成且排隊爲空的時，偶發服務器以其資源表中最小的 項目對資源管理器發出另一呼叫β 經濟部中央標準局貝工消費合作社印装 (請先閱請背面之，注意事^再填寫本1) 在偶發服務器之下執行之任務所能達到的最佳潛伏時 間係實施新准予所費之時間量的函數。在最不成功的情況 下，此爲所有未決的准予週期之總和。即使僅有單一非週 期任務在系統中，非常糟的情況是許可控制可能拒絕該項 目至新的資源表。只有當系統過載且策略箱指示所有執行 中的任務應被給予超越偶發服務器的優先權時才會發生。 此種策略可由使用者加以修正。 低潛伏時'間及尚頻率任務： 可由處理器資源分配器支援的最小潛伏時間係部份由 其進行上下文切換所費的時間。其亦間接由正常任務之時 間的最小單元所限制，該等任務係在先取之間執行需要以 避免超過資料流量。（舉例而言，資料可能在快取記憶體 中’其係經常在任務之一個階段而不在另—階段被存取： 本纸張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Α4規格（2Η3χ29<7公$〉 經濟部中夾標準局貝工消費合作社印策

d:: 〇 3 1 V A 7 __B7 五、發明説明（>'p 理想的上下之切換時間係在該二個階段之間）。 處理器資源分配器提供大約500微秒粒度（granuhnty )。然而’有每秒需執行1000 (或甚至超過2000)次的任 務，則此機制無法進行。顯然地，每秒執行超過1000次的 任務亦使用每迭代（keradon)少於1毫秒。這些爲低潛伏 時間、高頻率任務。一個例子是發生爲音頻指令流之DMA 中斷’其可能每秒中斷2800或甚至8000次，但僅有少數 指示係執行於各迭代ntemtion)。甚且，用於回應該等事 件之潛伏時間要求係爲單一微秒之譜。 該等任務係執行如中斷處理器，因爲進行上下文切換 常本身即令系統過載。該中斷處理器不會進行完全的上下 文切換，而可用於中斷階層的暫存器組亦被限制。爲了排 程，我們預約一些處理器的量以用於中斷處理。我們視何 個任集合被執行以決定增加或減少該量。此最低限度影響 了我們利用處理器之100%的目標，但由於該等任務必定具 有小於其自身之潛伏時間要求的使用，總合使用不會太大 〇 靜態和動態任務：遺留應用 當任務開始時，處理器資源分配器係依憑於是否可行 許可控制。若無如此，則我們無法保證可繼續執行，或甚 至無法保證使用者可關於何件任務將執行成功而可靠地影 響策略。 在Windows環境及頂上設置箱（set-top box)環境下， 我們如此進行，因爲任何任務終究必須經由驅動器初始化 ----22_ 本紙浪尺度適用中國國家橾準（CNS } A4規格（210X297公釐） 1 "·" (1f先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 439031 A7 B7 五、發明説明（）3 ) 經濟部中央標車局負工消費合作社中裝 一要求。甚且，要求係由使用者以交互作用之形式（至少 爲間接）而產生。舉例而言，使用者從其CD唱盤選擇“ 播放”= 在DOS環境中，我們不具有這些保證。在DOS環境 中有遺留（legacy)應用，其預期可直接症址硬體埠。並無 設定係經由驅動器，或任何他的OS API而實行。處π巧將 藉由預載DOS箱上的處理器驅動器而支援該等應用。我們 亦爲各個可能的任務預載一資源表。許可控制係在操作系 統負載時間靜態而有效率地完成。初始的准予集合係預建 立爲假設所有被預載的裝置均在執行。應注意若是 Windows加之DOS被負載，此分派及排程將以動態製出者 取代，其可容許任務之創造及刪除》 以准予之角度： 當一准予係給予一件任務時，系統已作了非常特定的 保證。對於處理器使用之准予而言，系統保證在每個指定 的週期中，所准予的處理器時間量將會分派至該任務。舉 個例子，如3D繪圖在每14毫秒當中分派得7毫秒。每14 毫秒，3D繪圖將取得7毫秒。這7毫秒可能在週期的一開 始，或週期之結尾，或甚至可能分成數段來臨，而任務已 在之間被排擠。可經過而無時間分派給任務的最長時間爲 (2 X週期一 2 X使用）。對於此任務而言，此爲28—14 =14毫秒。該任務必須具有足夠的緩衝以處理此情況。 讓出（yielding): 關於在此系統中的週期性任務的假設之一爲：除開回 30 請- 先 閲 讀 背 面 1裝 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X297公釐） 03 1 A7 B7 五、發明説明（>/ ) 經濟部中央揉準局員工消費合作杜印製 應先取要求，其不讓出處理器（中止）’直到其完成此週 期之工作。其不會中止而等候外部事件。在偶發服務器之 上下文（context)中執行的非週期任務可在任何時間中止 。當該任務甦醒’其將被置於偶發服務器的工作隊列’並 如置於隊列之任何事一樣被執行。 如果一件非週期性任務中止，其無法期望在此週期中 接收到其准予的剩餘部份。問題在於許可控制保證係仰賴 系統可使用處理器時間之每毫秒°舉例而言，考慮二件任 務。一件已被准予每3毫秒有1毫秒（比率33% )，另一 件則是每10毫秒有5毫秒‘（比率50% )。總和使用僅有 83%。 現在假設該10毫秒的任務在一毫秒之後讓出處理器以 等候事件，且當事件於7毫秒返回時可繼續執行。該3毫 秒的任務在第1毫秒時執行，並在第4毫秒時再度執行。 理論上，一旦事件返回，該10毫秒的任務可使用下個4毫 秒（從7到10)以符合其期限。然而，具有三毫秒之週期 的第二件任務必須使用第7或8或9毫秒的其中一毫秒。 此排程無法符合。 有中止之更簡單的問題，其可僅一單一件任務證實。 當期限不再能滿足時，任務可甦醒，因爲其已經過或因爲 使用中剩下的時間係大於至期限的時間。 辭彙解釋： •許可控制--種程序，藉由此程序而決定一件新的 任務是否被允許執行。

3L 本紙張尺度適用中國國+標苹（CNS ) A4規格（2 Η) X 297公餐） 請. 先 Μ 讀 背

I a| 裳 頁 訂 線 d3 1 A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作衽印袋 五、發明説明 •非週期性任務一一種不具有自然週期的任務。例子 爲執行短使用指令要求的任務。 •校準迴路一指明於資源表中之功能之迭代的集合’ 其可執行以決定其需要多少處理器使用。校準迴路之結果 可用以塡入資源表項目。 •上下文切換_當執行於處理器上的任務從一件轉換 至另一件β •EDF—最早期限先--種排程策略’藉由此策略’ 在執行隊列上具有最早期限之任務係被選擇下一個執行° 在簡單的狀況下，此算則係經證明可排程由任何方法排程 之任何任務的集合。 •例外--種帶外（out-of-band)通知。當接收到例 外時，任務PC係設定至其例外處理器。 •准予一在一（重複）週期時間之時間的指派。舉例 而言，每30毫秒的處理器時間之毫秒。 •准予集合一用於已被許可至系統之所有任務的准予 之集合。 •最小項目_在任務之資源表中具有使用之最小比率 的項目。 •最佳項目一在任務之資源表中具有使用之最大比率 的項目，其提供最高品質的服務給使用者。 •週期開始*"週期性任務之下一週期的開始。 •週期結束-目前准予滿期的時間。 •策略箱_回應使用者所希求之任務順序及服務階層 _32_ 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS)M規格（2丨0><297公釐） (#先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、=* 4 3 30 3 1 A7 B7 五、發明説明（>7 I ) 的功能。其係當系統過載時被使用以決定何件任務應執行 ，以及何種階層之服務品質。 •先取（排擠）一當處理器從，目前執行之任務給予另 一件任務採用，已在執行之該任務稱爲被排擠，而將之從 處理器移除之動作稱爲先取。 •服務品質（QOS) _由一應用提供之品質的階層。 當一應用放出（sheds)負載時，其提供較低的眼務品質。 •靜止任務一已許可至系統但目前不具資格以排程的 任務。當其甦醒時，必須計算新的准予集合，但許可控制 不需發生。 •資源表一定義對於已給定任務有意義之有用的週期 /使用組合之一組規格。其係使用以管理許可控制及過載 狀況下的負載放出。 •資源管理器一負責在系統中分配.時間給任務的碼C code)。對於策略而言，係參考策略箱。資源管理器係負 責許可控制及決定准予集合二者β •排程器_負責選擇預定義之任務集合中何件應下一 個執行，茈負責勵行處理器使用准予之功能。 *頂上設置箱（set-up box)— —種非分配系統，不是 PC’其可能具有使用者介面，且其提供媒體裝置。“頂上 設置”意爲在電視機的頂上。 •偶發服務器--種任務其自身週期性執行，其提供 執行時間給本質上爲非週期性的任務。 •任務一爲使用者進行一件工件之單一執行流。舉例 ____22___- 本紙張尺度適用中國國家梯皁（CNS ) A4規格（2丨0 X 297公釐） I I ! 1 n J· H ~Μ 1 i I I 線 (黎先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ‘ 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 ⑴ Λ7 Β7 五、發明説明（ 而言，可有多件涉及MPEG解碼之任務，雖然其間之同步 係藉由其週期性而管理。 •讓出一當一件任務放棄處理器，而本身進 狀態。 上述之實施例係爲闡本發明。許多其他實施例均爲可 能。本發明係由以下申請專利範圍所定義。 ---------¥------- L------Μ (請先鬩讀背面之注意事項再填寫本頁) ， 經濟部中央標準局貝工消費合作杜印製 34 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Α4規格（2! Ο X 297公釐）

Claims (1)

1. 03 03

   六、申請專利範圍 1 ·—種在電腦系統中用於許可欲於處理器上實行之 任務的方法，該方法包括有： (a )從至少三個任務接收於該處理器上執行之要求 ，各任務具有至少於該處理器之高階層的使用時間’該階 層係提供高品質性能，且該等任務之至少二件任務具有要 求於該處理器上之低階層使用時間之額外的低使用階層， 該階層提供低品質之性能； (b )許可處理至少二件任務’但並非該等任務之所 有任務，包括該等具有額外的低使用階層之該等任務的至 少其中一件，被許可的任務係經選擇以致其低使用階層的 總和不超過該處理器可供用的全部時間，且在該處理器上 有不足夠之未使用時間以致不能許可剩下的任務之在其低 使用階層的任何一件；以及 (c) 排除用於該等剩下的任務其處理的許可。 2·如申請專利範圍第1項之方法’其中當在該處理 器上無足夠的時間以於高使用階層執行所有的任務時，該 方法尙包括： (d) 以至少一件許可的任務於其低使用階層執行而 開始許可的任務之執行；以及 (e )當該等許可的任務的一件或更多件暫時中止以 要求執行，且該處理器具有足夠的未使用時間可供一件以 其低使用階層執行的任務以其高使用階層執行時，將該任 務之執行切換至其高使用階層。 3 ·如申請專利範圍第1項之方法，尙包括： 「靖先閱讀背而.>;_£.意事項再填.>?本頁> 訂 後！ Μ ..^部¾1.¾时¾¾ 工消骨合作钍印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（2丨0X247公缝） 439031 λ a B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (d)開始該等許可的任務之執行；以及 (e )當該等許可的任務的一件或更多件暫時中止以 要求執行，且該處理器具有足夠的未使用時間可供從事一 件要求執行而尙未許可的任務時，將該尙未許可的任務排 除許可。 4 _如申請專利範圍第1項之方法，尙包括： (d)開始該等許可的任務之執行；以及 (e )如果先前被排除的務再度要求許可，則再度排 除該任務，除非該等先前許可的任務的其中一件已終止， 且剩下許可的任務之低使用階層的總和係夠小以致該先前 被排除的任務可被許可而不會超過該處理器上可供用的時 間。 5 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中該等許可的 務至少其中一件具有至少三個使用階層。 6·—種在電腦系統中用於處理器資源分配器以指派 處理器時間給任務之方法，包括： (a )接收二或多件任務對處理器時間的要求，該等 要求至少其中之一包括二或多階層之處理器使用的規格， 該等階層係用於相關於該要求的雙階層任務，該等二或多 個階層由循環期間特定以分割即時，且對於各循環期間， 各循環之一部份的規格係分派給該孿層任務；以及 (b)根據該等要求及用於該雙階層任務之處理器時 間的分派，藉由選擇該等特定的循環期間及各循環之部份 的其中之一而將處理器時間分派給該等二或多件任務的其 2 請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) 訂 竦！ 經濟部智,¾財4¾¾工消脅合作社印製 本紙浪足度適用中國國家標準（CNS ) A4現格（2i〇XM公煃^ A6 88 C3 D8 4ci9〇3 六、申請專利範圍 中一件。 7 ‘如申請專利範圍第6項之方法，其中該等二或多 個階層之各階層係關連於用該雙階層任務的回呼功能，且 該任務係藉由利用關連於該選擇的特定的循環期間及各循 環之部份的回呼功能而被呼叫。 • 8 .如申請專利範圍第6項之方法，其中該選擇係根 據可供用的處理器時間量，且被選擇的階層係關連於各循 環之最大部份的階層，其可容納於可供用的處理器時間量 中。 9 · 一種在電腦系統中用於調整至少二件任務之間在 處理器上時間之分派的方法，包括： (a )將處理器上的時間分成第一系列之週期，開始 第一任務在該處理器上的執行，並將該第一系列之週期之 各週期的一部份分派給該第一任務； (b )將處理器上的時間分成第二系列之週期，其可 與該第一系列之週期相同或不相同，開始第二任務在該處 理器上的執行，其係以該等第二週期之各週期之高階層使 用而執行，該階層係提供高品質的性能，該第二任務亦可 於該等第二週期之低階層使用而執行，該低階比該高階層 使用較少的處理器時間，且提供比該高階層爲較低品質的 性能，以及分派該等第二週期之各週期的一部份給該第二 任務：以及 _ (c )如果該第一任務在一週期中需要比分派予其之 處理器時間更多的處理器時選，則將該第二任務切換至其 (請先閱讀背而之注意事碩再填寫本页) 訂 崠 本紙乐尺度適用中國國家榡準（CNS ) Α4规格（公* ) 43 903 1 ^ AS B8 C8 D8 六、申請專利範圍 低使用階層，並將因而可供使用之該處理器時間的至少一 部份重新分派給該第一任務。 (請先閱讀背6之注意事項再堉寫本頁) 1 0 *如申請專利範圍第9項之方法，其中該第二任 務切換至其低使用階層係發生在該第二系列的週期之當時 週期的結尾，且對後續週期有效。 11_如申請專利範圍第9項之方法，其中對於在一 週期中第一任務是否需要比分派予其之處理器時間更多的 處理器時間之決定係根據任務在該週期會需要的時間之估 計而藉由預測所作，且切換及重新分派係在該第一任務耗 盡其在該週期中所分派得的時間之前完成。 1 2 ·如申請專利範圍第1 1項之方法，其中該第二 任務切換至其低使用階層係發生在該第二系列之週期之當 時週期的結尾，且對後續週期有效。 1 3 ·如申請專利範圍第9項之方法，尙包括： 經-部1'^^4局只工"'費合作.社印製 (d )在步驟（b )與（c )之間，開始以該處理器 時間之高階層使用執行之第三任務的執行，該階層係提供 高品質的性能，該第三任務亦可於該等第二週期之低階層 使用而執行，該低階層比該高階層使用較少的處理器時間 :以及 (e )在步驟（c )中，切換該第二任務至其低使用 階層而非切換該第三任務至其低使用階層係根據先前所作 的選擇，在該第一任務需要比分派予其之處理器時間更多 的處理器時間時，該第二任務將切換至其低使用階層，而 非該第 4 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS ) Α4規格（ZlOx；^7公等） 439031 群 D8 六、申請專利範圍 14一種在電腦系統中用於調整由一件任務所使用 之處理器上的時間之方法’包括： (a )將該處理器上的時間分成—系列週期： 〔b )開始該任務在該處理器上的執行’其係以該處 !理器上的時間之高階層使用而執行’該階層係提供高品質 |的性能，該任務亦可於該處理器上的時間之低階層使用而 I執行，該低階層比該高階層使用較少的處理器時間’且提 供比該高階層爲較低品質的性能； (C )將該等週期之各週期的一部份分派給該任務； 以及 (d )如果該任務在一週期中需要比分派予其之處理 器時間更多的處理器時間，則將該任務切換至低使用階層 1 5 *如申請專利範圍第1 4項之方法，其中該任務 係於下一週期切換至其低使用階層。 1 6 ·如申請專利範圍第1 4項之方法，其中對於在 第一週期中該任務會需要比分派予其之處理器時間更多的 處理器時間之決定係根據任務在該週期會需要的時間之估 計而藉由預測所作，且切換及重新分派係在該第一任務耗 盡其在該週期中所分派得的時間之前完成。 17·—種在電腦系統中用於調整由一件任務所使用 之處理器上的時間之方法，包括： (a )將該處堙器上的時間分成一系列週期； (b )開始第一任務在該處理器上的執行，其係以該 ___________ 5 本紙&尺度適^·榡準（CNS 格（：似㈣釐- (诗先閱讀背而之注恶事^Ϊ-ΓΤ填寫本頁) 訂 線！ ^.*•'•1V铉.'4时4-.!;1*:9工消费会泎社印製 43 903 1 Λ» B8 C8 D8 六、申請專利範圍 處理器上的時間之高階層使用而執行，該階層係提f共高品 質的性能，該任務亦可於該處理器上的時間之低階層丨吏^ 而執行，該低階層比該高階層使用較少的處理器時間，& 提供比該高階層爲較低品質的性能； (c )將該等週期之各週期的一部份分派給該第一^壬 務； (d )開始第二任務在該處理器上的執行，其％ 處理器上的時間之高階層使用而執行，該階靥係提供高= 質的性能，該第二任務亦可於該處理器上的時間之低 使用而執行，該低階層比該高階層使用較少的處£里$胃胃 ，且提供比該高階層爲較低品質的性能； S (e )如果該第一任務在一週期中需要比分派予 處理器時間更多的處理器時間，則將該第二任務切 低使用階層而非切換該第一任務至其低使用階層丨系彳良_& 前所作的選擇，在該第一任務需要比分派予其之器胃 間更多的處理器時間時，該第二任務將切換至其低丨吏@@ 層，而非該第一任務。 1 8 · —種包含電腦程式之電腦可讀式媒體，當其方々 電腦系統中執行時，致使系統實行以下方法以許可任務被 實行於處理器上： (a )從至少三個任務接收於該處理器上執行之要求 ，各任務具有至少於該處理器之高階層的使用時間，該喈 層係提供高品質性能，且該等任務之至少二件任務具有要 求於該處理i上之低階層使用時間之額外的低使用階層， 6 __ _ 本紙伕尺度適用中國國家椋準（CNS ) A4規格（υοχπ7公釐） (請先間諸背而之;έ4意事項真"·寫本頁 訂 崠！ 經;^邓皙龙时4-总5^工消#合作社印製 439031 經-'部智总財4Η;ή#合"社印製 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 該階層提供低品質之性能； (b )許可處理至少二件任務’但並非該等任務之所 有任務，包括該等具有額外的低丨吏$階1層胃_任^@1 少、其中_件，被許可的任務係經選擇以致其低使用階層的 總和不超過該處理器可供用的全部時間’且在該處理器上 有不足夠之未使用時間以致不能許可剩下的任務之在其低 用階層的任何一件；以及 (c )排除用於該等剩下的任務其處理的許可。 1 9 _如申請專利範圍第1 8項之電腦可讀式媒體’ 其中當在該處理器上無足夠的時間以於高使用階層執行所 有的任務時，該方法尙包括： (d )以至少一件許可的任務於其低使用階層執行而 開始許可的任務之執行；以及 (e )當該等許可的任務的一件或更多件暫時中止以 要求執行，且該處理器具有足夠的未使用時間可供一件以 其低使用階層執行中的任務以其高使用階層執行時，將該 任務之執行切換至其高使用階層。 2 0 ·如申請專利範圍第1 8項之電腦可讀式媒體， 其中該方法尙包括： (d )開始該等許可的務之執行；以及 (e )當該等許可的任務的一件或更多件暫時中止以 要求執行，且該處理器具有足夠的未使用時間可供從事一 件要求執行而尙未許可的任務時，將該尙未許可的任務排 除許可。 _ _I_ 本'紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格U10X 公痔） 請先旬讀背ώ之;1-事項再填寫本頁) ..訂 4 皆艾s:4(.7;u;工-/]#合作社印製 C8 D8 六、申請專利範圍 2 1 ·如申請專利範圍第1 8項之電腦可讀式媒體， 其中該方法尙包括： (d)開始該等許可的任務之執行；以及 (e )如果先前被排除的務再度要求許可，則再度排 τ ： 除該任務，除非該等先前許可的任務的其中一件已終止， 且剩下許可的任務之低使用階層的總和係夠小以致該先前 被排除的任務可被許可而不會超過該處理器上可供用的時 間。 2 2 ·如申請專利範圍第1 8項之電腦可讀式媒體， 其中該等許可的務至少其中一件具有至少三個使用階層。 2 3 · —種包含電腦程式之電腦可讀式媒體，當其於 電腦系統中執行時，致使系統實行以下方法以令處理器資 源分配器指派處理器時間給任務： (a )接收二或多件任務對處理器時間的要求，該等 要求至少其中之一包括二或多階層之處理器使用的規格， 該等階層係用於相關於該要求的雙階層任務，該等二或多 個階層之各階層由循環期間特定以分割即時，且對於各循 環期間’各循環之一部份的規格係分派給該雙階層任務； 以及 (b )根據該等要求及用於該雙階層任務之處理器時 間的分派，藉由選擇該等特定的循環期間及各循環之部份 的其中之一而將處理器時間分派給該等二或多件任務的各 件。 2 4 ·如申請專利範圍第2 3項之電腦可讀式媒體， _____ 8___ 表紙張又度適用令國國家樣準（CNS ) A4規格（2丨Ox Μ公釐） {請先閱讀背面之注β事項再填寫本I)

   03 AS B8 C8 D8 六、申請專利範圍 其中該等二或多個階層之各階層係關連於用該雙階層任務 的回呼功能，且該任務係藉由利用關連於該選擇的特定的 循環期間及各循環之部份的回呼功能而被呼叫° 2 5 .如申請專利範圍第2 3項之電腦可讀式媒體’ 其中該選擇係根據可供用的處理器時間量，且被選擇的階 | |層係關連於各循環之最大部份的階層’其可容納於可供用 I 的處理器時間量中。 2 6 種包含電腦程式之電腦可讀式媒體，當其於 電腦系統中執行時，致使系統實行以下方法以調整在至少 二件任務之間的處理器上的時間之分派： (a )將處理器上的時間分成第一系列之週期，開始 第一任務在該處理器上的執行，並將該第一系列之週期之 各週期的一部份分派給該第一任務； (b )將處理器上的時間分成第二系列之週期，其可 與該第一系列之週期相同或不相同*開始第二任務在該處 理器上的執行，其係以該等第二週期之各週期之高階層使 用而執行，該階層係提供高品質的性能，該第二任務亦可 於該等第二週期之低階層使用而執行，該低階層比該高階 層使用較少的處理器時間，且提供比該高階層爲較低品質 的性能，以及分派該等第二週期之各週期的一部份給該第 二任務；以及 (c)如果該第一任務在一週期中需要比分派予其之 處理器時間更多的處理器時間，則將該第二任務切換至其 低使用階層，並將因而可供使用之該處理器時間的至少一 (請先閱讀背"之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 各紙乐&度逆用中國國家榡準（CNS ) Μ規格（2丨OX2W公缝 Ab B8 C3 D8 43 903 六、申請專利範圍 部份重新分派給該第一任務。 2 7 ·如申請專利範圍第2 6項之電腦可讀式媒體， 其中該第二任務切換至其低使用階層係發生在該第二系列 的週期之當時週期的結尾，且對後續週期有效。 2 8 ·如申請專利範圍第2 6項之電腦可讀式媒體， 其中對於在一週期中該等一任務是否需要比分派予其之處 理器時間更多的處理器時間之決定係根據任務在該週期會 需要的時間之估計而藉由預測所作，且切換及重新分派係 在該第一任務耗盡其在該週期中所分派得的時間之前完成 〇 2 9 如申請專利範圍第2 8項之電腦可讀式媒體， 其中該第二任務切換至其低使用階層係發生在該第二系列 之週期之當時週期的結尾，且對後續週期有效。 3 0 _如申請專利範圍第2 6項之電腦可讀式媒體， 其中該方法尙包括： (d )在步驟（b )與（c )之間，開始以該處理器 時間之高階層使用執行之第三任務的執行，該階層係提供 高品質的性能，該第三任務亦可於該等第二週期之低階層 使用而執行，該低階層比該高階層使用較少的處理器時間 :以及 (e )在步驟（c )中，切換該第二任務至其低使用 階層而非切換該第三任務至其低使用階層係根據先前所作 的選擇，在該第一任務需要比分派予其之處理器時間更多 的處理器時間時，該第二任務將切換至其低使用階層，而 10 (請先閱讀背-之注意事項再填寫本頁) 1T 線 Μ.ν-·'1¥.ΐ3·ά財 4P'"7:H 工消費合作社印製 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X2W公嫠； 43 903 1 經.^说晳艾对4.W3;工.'/i費合作社印製 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 非該第三任務。 3 1 * —種包含電腦程式之電腦可讀式媒體’當其於 電腦系統中執行時，致使系統實行以下方法以調整由一件 任務對處理器上的時間之使用： (a )將該處理器上的時間分成一系列週期； (b )開始該任務在該處理器上的執行’其係以該處 理器上的時間之高階層使用而執’該階層係提供高品質的 性能，該任務亦可於該處理器上的時間之低階層使用而執 行，該低階層比該高階層使用較少的處理器時間’且提供 比該高階層爲較低品質的性能； (c) 將該等週期之各週期的一部份分派給該任務； 以及 (d) 如果該任務在一週期中需要比分派予其之處理 器時間更多的處理器時間’則將該任務切換至低使用階層 0 3 2 ·如申請專利範圍第3 1項之電腦可讀式媒體， 其中該任務係於下一週期切換至其低便用階層。 3 3 .如申請專利範圍第3 1項之電腦可讀式媒體， 其中對於在一週期中該任務會需要比分派予其之處理器時 間更多的處理器時間之決定係根據任務在該週期會需要的 時間之估計而藉由預測所作，且切換及重新分派係在該第 一任務耗盡其在該週期中所分派1^的時間之前完成。 3 4 · —種包含電腦程式之電％柯讀式媒體，當其於 電腦系統中執行時，致使系統實行以下方法以調整由一件 —--------1------ΐτ—-----^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本I ) 本紙法足度適用中國國家標車（CNS ) Α4規格（210Χ 2的公釐：1 y 1 3 to 3 ABCD 六、申請專利範圍 任務對處理器上的時間之使用： (a )將該處理器上的時間分成一系列週期： (b) 開始第一任務在該處理器上的執行’其係以該 處理器上的時間之高階層使用而執行，該階層係提供高品 質的性能，該任務亦可於該處理器上的時間之低階層使用 而執行，該低階層比該高階層使用較少的處理器時間，且 提供比該高階層爲較低品質的性能； (c) 將該等週期之各週期的一部份分派給該第一任 務；以及 (d )開始第二任務在該處理器上的執行，其係以該 處理器上的時間之高階層使用而執行，該階層係提供高品 質的性能，該第二任務亦可於該處理器上的時間之低階層 使用而執行，該低階層比該高階層使用較少的處理器時間 ，且提供比該高階層爲較低品質的性能； (e )如果該第一任務在一週期中需要比分派予其之 處理器時間更多的處理器時間，則將該第二任務切換至其 低使用階層而非切換該第一任務至其低使用階層係根據先 前所作的選擇，在該第一任務需要比分派予其之處理器時 間更多的處理器時間時，該第二任務將切換至其低使用階 層，而非該第一任務。 3 5 · —種在電腦系統中用於許可任務實行於處理器 上的裝置，包括： (a )用於從至少三個任務接收於該處理器上執行之 要求的機構，各任務具有至少於該處理器之高階層的使用 _____12_ 用中國國家揉率（CNS > A4規格（2丨0X297公釐) " (請先閲讀背面之注意事項再填寫本買) .訂 線！ 經.;^祁皙慧时是-^7:.11;工消#合作社印製 4 03 1 AS Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 時間’該階層係提供高品質性能，且該等任務之至少二件 任務具有要求於該處理器上之低階層使用時間之額外的低 使用階層，該階層提供低品質之性能； (b )用於許可處理至少二件任務，但並非該等任務 之所有任務的機構，其包括該等具有額外的低使用階層之 該等任務的至少其中一件，被許可的任務係經選擇以致其 低使用階層的總和不超過該處理器可供用的全部時間；旦 在該處理器上有不足夠之未使用時間以致不能許可剩下的 任務之在其低使用階層的任何一件；以及 (c )用於排除用於該等剩下的任務其處理的許可的 機構。 3 6，如申請專利範圍第3 5項之裝置，尙包括： (d)用於以至少一件許可的任務於其低使用階層執 行而開始許可的任務之執行的機構；以及 (e )用於當該等許可的任務的一件或更多件暫時中 止以要求執行，且該處理器具有足夠的未使用時間可供一 件以其低使用階層執行的任務以其高使用階層執行的，將 該任務之執行切換至其高使用階層的機構。 3 7 ·如申請專利範圍第3 5項之裝置，尙包括： (d)用於開始該等許可的任務之執行的機構；以及 (e )當該等許可的任務的一件或更多件暫時中止以 要求執行，且該處理器具有足夠的未使用時間可供從事一 件要求執行而尙未許可的任務時，將該尙未許可的任務排 除許可。 13 请¾聞讀背^.\.!汰态事磧Λ-嗔洚本買'> IT 線！ ilr'i'1·!北¾1¾財4,..5-iur工消費合作社印製 夂紙張尺度適用巾國國家標準（CNS > A4規格（210x：^公释） 3 ^ ^ i Γ , Bg cs __ D8 ^ ____ 六、申請專利範圍 3 8 ·如申請專利範圍第3 5項之裝置，尙包括用於 開始該等許可的任務之執行的機構，且如果先前被排除的 任務再度要求許可，則再度排除該任務，除非該等先前許 可的任務的其中一件已終止，且剩下許可的任務之低使用 階層的總和係夠小以致該先前被排除的任務可被許可而不 會超過該處理器上可供用的時間^ 3 9 ·如申請專利範圍第3 5項之裝置，其中該等許 可的任務至少其中一件具有至少三個使用階層^ 4 〇 ·—種處理器資源分配器，其在電腦系統中指派 處理器時間給任務，該處理器資源分配器包括： (a )用於接收二或多件任務對處理器時間的要求的 機構’該等要求至少其中之一包括二或多階層之處理器使 用的規格，該等階層係用於相關於該要的雙階層任務，該 等二或多個階層由循環期間特定以分割即時，且對於各循 環期間，各循環之一部份的規格係分派給該雙階層任務； 以及 <+ (b )用於根據該等要求及用於該雙階層任務之處理 器時間的分派，藉由選擇該等特定的循環期間及各循環之 部份的其中之一而將處理器時間分派給該等二或—爹件任務 的其中一件的機構。 41‘如申請專利範圍第40項之處理器資源分配器 ’其中該等二或多個階層之各階層係關連於用於該雙階層 任務的回呼功能，且該任務係藉由利用關連於該選擇的特 定的循環期間及各循環之部份的回呼叫功能而被呼叫。 ------------t----.--ΙΓί.-----^ I (請先閱讀背而之;.1意平項再>Λ鸿本頁) 表紙依尺度適用中國國家標準（CNS 1 Α4現格（：：丨〇><2〇7公聲） "^.^•."'^財4局3:工消費合作社印製 #、申請專利範圍 4 2 ·如申請專利範圍第4 0項之處理器資源分配器 ，其中該選擇係根據可供用的處理器時間量，且被選擇的 階層係關連於各循環之最大部份的階層，其可容納於可供 用的處理器時間量中。 4 3 _ —種在電腦系統中用於調整至少二件任務之間 在處理器上時間之分派的裝置，包括： (a )用於將處理器上的時間分成第一系統之週期， 開始第一任務在該處理器上的執行，並將該第一系列之週 期之各週期的一部份分派給該第一任務的機構； (b )用於將處理器上的時間分成第二系列之週期的 機構，該週期可與該第一系列之週期相同或不相同，開始 第二任務在該處理器上的執行’其係以該等第二週期之各 週期之高階層使用而執行，該階層係提供高品質的性能， 該第二任務亦可於該等第二週期之低階層使用而執行，該 低階層比該高階層使用較少的處理器時間，且提供比該高 階層爲較低品質的性能，該機構並分派該等第二週期之各 週期的一部份給該第二任務；以及 (c )如果該第一任務在一週期中需要比分派予其之 處理器時間更多的處理器時間，則用於將該第t任務切換 至其低使用階層，並將因而可供使用之該處理器時間的至 少一部份重新分派給該第一任務的機構。 4 4 ‘如申請專利範圍第4 3項之裝置，其中該第二 任務切換至其低使用階層係發生在該第二系列的週期之當 時週期的結尾，且對後續週期有效° __15____ 衣紙張尺度適用中围國家榡來（CNS ) A4規格（：l〇x 公缝） (請先¾讀背而之注态事項再填本頁) -訂 線丨 4 3 3 Q 3 it AS B8 C8 D8 "-"^'^μί4-ρΛ·'Ή 工消骨合作社印製 六、申請專利範園 4 5 ·如申請專利範圍第4 3項之裝置，其中對於在 一週期中第一任務是否需要比分派予其之處理器時間更多 的處理器時間之決定係根據任務在該週期會需要的時間之 估計而藉由預測所作，且切換及重新分派係在該第一任務 耗盡其在該週期中所分派得的時間之前完成。 4 6 ·如申請專利範圍第4 5項之裝置，其中該第二 任務切換至其低使用階層係發生在該第二系列之週期之當 時週期的結尾，且對後續週期有效。 4 7 ·如申請專利範圍第4 3項之裝置，尙包括： (d )用於開始以該處理器時間之高階餍使用執行& 第三任務的執行的機構，該階層係提供高品質的性能，s 第三任務亦可於該等第二週期之低階層使用而執行® 階層比該高階層使用較少的處理器時間；以及 (e )用於切換該第二任務至其低使用喈墙$ 該第三任務至其低使用階層的機構，其係根據先$ 選擇，在該第一任務需要比分派予其之處理器時^ ^間更多的 處理器時間時，該第二任務將切換至其低使用階膝 J _ 曰’而轱 該第三任務。 4 8 . —種在電腦系統中用於調整由一件任務 之處理器上的時間之裝置，包括： $ 構； a )用於將該處理器上的時間分成一系列麵期白勺 (b )用於開始任務在該處理器上的執行之機擒 任務係以該處理器上的時間之高階層使用而執行，_ 16 _________—1 n ---- - -- rt 1 ------線 I . , r . {請先閱讀背而之注意事項再填二馬本頁) 機 該 嗜層 本紙法尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X：!<J7公廣 43 903 1 Λ 8 Β3 C8 D8 六、申請專利範圍 係提供高品質的性能，該任務亦可於處理器上的時間之低 階層使用而執行，該低階層比該高階層使用較少的處理器 時間，且提供比該高階層爲較低品質的性能； (C )用於將該等週期之各週期的一部份分派給該任 務的機構；以及 (d )如果該任務在一週期中需要比分派予其之處理 器時間更多的處理器時間，用於將該任務切換至其低用階 層的機構。 4 9 ·如申請專利範圍第4 8項之裝置，其中該任務 係於下一週期切換至其低使用階層。 5〇·如申請專利範圍第4 8項之裝置，其中對於在 一週期中該任務會需要比分派予其之處理器時間更多的處 理器時間之決定係根據任務在該週期會需要的時間之估計 而藉由預測所作，且切換及重新分派係在該第一任務耗盡 其在該週期中所分派得的時間之前完成。 51·—種在電腦系統中用於調整由一件任務所使用 之處理器上的時間之裝置，包括： (a )用於將該處理器上的時間分成一系列週期的機 構； (b )用於開始第一任務在該處理器上的執行的機構 ，該任務係以該處理器上的時間之高階層使用而執行，該 階層係提供高品質的性能，該任務亦可於該處理器上的時 間之低階層使用而執行，該低階層比該高階層使用較少的 處理器時間，且提供比該高階層焉較低品質的性能； {請先闇讀背..¾之注意事項再填寫本頁) -.° 本紙度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（；M0x：N7A费) 43 903 1 AS B8 CS D8 六、申請專利範圍 (C )用於將該等週期之各週期的一部份分派給該任 務的機構； (b )用於開始第二任務在該處理器上的執行的機構 ，該任務係以該處理器上的時間之高階層使用而執行’該 階層係提供高品質的性能，該任務亦可於該處理器上的時 間之低階層使用而執行，該低階層比該高階層使用較少的 處理器時間，且提供比該高階層爲較低品質的性能； (e )如果該第一任務在一週期中需要比分派予其之 處理器時間更多的處理器時間，用於將該第二任務切換至 其低使用階層而非切換該第一任務至其低使用階層的機構 ，其係根據先前所作的選擇，在該第一任務需要比分派予 其之處理器時間更多的處理器時間時，該第二任務將切換 至其低使用階層，而非該第一任務。 —-------1------#丨-----^ (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) 經."-部智葸財4-'":.只工"費合作社印製 適 -1