JPH0486923A - タスク管理制御方式 - 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】 〔概　　要〕 複数の優先レベルを有する複数のタスクの実行を管理す
るタスク管理制御方式に関し、割込み要求に対応するタ
スクのスイッチを高速に行うこと、さらにはＰレベルの
タスクのスイッチをも高速に行えるようにすることを目
的とし、複数の優先レベルを有するタスクと前記各優先
レベルに１対１に対応して設けられた当該優先レベルの
タスクがキューイングされる複数の優先レベルキューと
を有し、最も高い優先レベルのキューにキューイングさ
れているタスクを優先的に実行させるタスク管理制御方
式において、前記各優先レベルのタスクの実行を行うタ
スク実行手段と、前記各優先レベル毎の優先レベルキュ
ーを有し、割り込みもしくはプログラム起動により任意
のタスクの実行要求がなされた場合、その実行要求のな
されたタスクを、そのタスクの優先レベルに対応する優
先レベルキューにキューイングすると共に、そのキュー
イングされたタスクの優先レベルを示すキューイング優
先レベル情報を出力するタスク管理手段と、該タスク管
理手段から出力される前記優先レベル信号に基づいて設
定される現在実行待ちとなっているタスクの全ての優先
レベルを記憶する第１の記憶手段と、前記タスク実行手
段により現在実行されているタスクの優先レベルを記憶
する第２の記憶手段とを有し、タスク管理手段から前記
キューイング優先レベル情報が出力されたとき、そのキ
ューイング優先レベル情報の示す優先レベルを前記第１
の記憶手段に記憶すると共に、前記第１の記憶手段と前
記第２の記憶手段に記憶されている情報とに基づいて、
前記タスク実行手段により現在実行されているタスクの
優先レベルと現在実行待ちとなっているタスクの優先レ
ベルとを比較し、実行待ちとなっているタスクの方が優
先レベルが高い場合には、タスクのスイッチングを要求
するタスクスイッチ指令信号と上記実行待ちとなってい
るタスクの優先レベルのうち、最も高い優先レベルを示
すスイッチ優先レベル情報を出力し、一方、現在実行中
のタスクの方が優先レベルが高ければ、上記タスクスイ
ッチ指令信号は出力しない実行タスク選択手段とを備え
、前記タスク実行手段は、タスクの実行を開始する際に
、そのタスクの優先レベルを示す情報を前記実行タスク
選択手段内の第２の記憶手段に設定すると共に、前記実
行タスク選択手段から前記タスクスイッチ指令信号と前
記スイッチ優先レベル情報とを入力すると、現在実行中
のタスクの実行を中断し、その上位レベルのタスクの優
先レベルに対応する優先レベルキューの先頭にキューイ
ングされているタスクを新たに実行し、タスク実行終了
時には、それまで実行していたタスクと同じ優先レベル
に対応する優先レベルキューにタスクがキューイングさ
れているか否か判別し、タスクがキューイングされてい
ればそのタスクの実行を開始し、タスクがキューイング
されていなければ、上記タスクスイッチ指令信号の入力
により中断したタスクの実行を再開させると共に、その
タスクの優先レベルを示す情報を前記実行選択手段の第
２の記憶手段に書き込むように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、複数の優先レベルを有する複数のタスクの実
行を管理するタスク管理制御方式に関する。

［従来の技術］ プログラマブルコントローラ等の情報処理装置のタスク
の起動要因としては一般に、 ■　サイクリックタスク起動 ■　インタバルタイマによる定周期割込みタスク起動 ■　外部割込みタスク起動 ■　プログラム割込みタスク起動（ソフトエンター等） の４種があり、またタスクの優先レベル例としては、サ
イクリックタスク起動によるＰレベルタスク、定周期割
込み、外部割込み、並びにソフト割込みタスク起動によ
る１〜４レベルタスク、外部割込み並びにプログラム割
込みタスク起動にょる０レベルタスクがある。このタス
クの優先レベルの数は、各装置の仕様、規模で決定され
る。

第６図（ａ）〜げ）は、プログラマブルコントローラに
設けられたタスクの優先レベル及び各優先レベルに定義
されたタスクＮｏ、の例を示す図である。同図（ａ）〜
（ｆ）は、タスクＮαにより、タスクの優先レベルが決
定される例であるが、１つのタスク陥、に対し、タスク
の優先レベルを、自由に設定できる場合もある・。

タスクの優先レベルは、Ｐ＜４＜３＜２＜１＜０に設定
されている。Ｐレベルタスクは、ディスパッチャ（ｄｉ
ｓｐａｔｃｈｅｒ）により、Ｘ’ＯＯ’　−Ｘ’０１’
→・・−Ｘ　’３Ｅ’　→Ｘ’３Ｆ’　→Ｘ’ＯＯ’　
→Ｘ’０１’　・・・というように、第６図（ａ）に示
すＰレベルのタスクＮα格納テーブルの格納順に、各タ
スクＮｏ、を有するタスクがサイクリックに実行される
。また、「１」〜「４」のレベルタスクは、例えば、あ
る一定時間間隔（例えば、１００　ｍ５ｅｃ）毎に起動
される定周期起動、プラントの入力情報等による外部割
込み起動、又はプログラム処理からのエンター起動によ
り、実行される。０レベルタスクは主に、システムのイ
ニシャル処理、重故障処理等に利用され、前記のプログ
ラム処理起動又は外部割込み起動により実行される。

次に第７図を参照しながら、タスクの動作を説明する。

第６図（ａ）に示すテーブルの格納順にＸ“００→Ｘ“
０１゛　→Ｘ“０２゛　　とＰレベルのタスクが実行さ
れて、Ｘ　”０２”　のタスクが実行中に３レベルのＸ
“６１゛のタスクの実行要求が発生すると、Ｘ　”０２
’　のタスクの実行が中断され、より高い３レベルのＸ
“６１゛のタスクに処理が移る。そして、上記３レベル
のＸ′６１のタスクが実行中に、ルベルのＸ　’７０’
のタスクの実行要求が発生すると、３レベルのＸ　’６
１’のタスクが中断され、ルベルのＸ　’７０’　のタ
スクに実行権が移行する。そして、このルベルのＸ“７
０゛のタスクが実行中に、２レベルのＸ“６Ｆ“のタス
クの実行要求があっても、そのＸ“６Ｆ“のタスクの実
行は、Ｘ“７０′のタスクが実行するまで待たされ、Ｘ
“７０′のタスクの実行終了後に受は付けられて、Ｘ゛
７０°のタスクからＸ　’６Ｆ”のタスクへと実行が移
行する。以下同様にして、任意のタスクが実行中に、そ
のタスクよりも高いレベルのタスクからの実行要求が発
生すれば、上記任意のそのタスクの実行が中断され、よ
り高いレベルのタスクに実行権が移行し、その高いレベ
ルのタスクの処理終了後、再びより低いレベルの上記任
意のタスクが再び実行される。

また、第７図において、ｘ゛５１″のタスクからＸ“０
２゛のタスク（継続実行）に実行権が移った後は、割込
み要求が発生していない為、Ｘ　”０２’　→Ｘ“０３
゛・−−−＋Ｘ’３Ｅ’　→Ｘ’３Ｆ’　−＋Ｘ’００
’　→Ｘ’０１’−０）Ｊｋ、Ｐレベルのタスクがサイ
クリックに実行される。

このようなタスク管理の従来における１つの方式として
、単一プロセッサでタスク実行とタスク管理の双方を行
う例があるが、この場合、タスクの実行処理、割込みイ
ベント管理処理、及びイベント発生時もしくは１タスク
終了時に次に実行すべきタスクを決定する決定処理（デ
ィスパッチ：Ｄｉｓｐａｔｃｈ）がシリアルに行われる
為、ＰＣのユーザプログラム（アプリケーションプログ
ラム）の実行において、上記のようなタスクスイッチに
要するオーバーヘッドが大きくなってしまうという問題
がある。

また、従来のタスク管理の他の方式の一例として、上記
オーバーヘッドを減らす為に、タスク実行を行う実行プ
ロセッサと、割込みイベント管理とタスク管理を行う上
記実行プロセッサと並列処理可能なタスク管理プロセッ
サとで構成されるシステムの一例を第８図に示す。

同図において、プログラムメモリ１１は、マクロ命令か
ら成る複数のタスクから構成されるユーザプログラムが
格納されているＲＯＭ　（リード・オンリ・メモリ）も
しくはＲＡＭ　（ランダム・アクセス・メモリ）等のメ
モリ、フェッチ制御回路２０は上記プログラムメモリ１
１からマクロ命令をフェッチする為の回路であり、プロ
グラムカウンタ（ＰＣ）２１と上記マクロ命令が格納さ
れる命令レジスタ（ｉＲＧ）２２から構成される。ＭＡ
Ｐ制御回路１３は、後述するマイクロプログラム制御方
式でマクロ命令の解読・実行を行う実行プロセッサ１４
に対し命令のインタブリド（解読及び実行）起動を行う
ＭＡＰ制御回路である。データメモリ３０は、前記プロ
グラムメモリＩＩ内に格納されている全タスクの先頭番
地を各タスク毎にそのタスクＮαに対応させて管理して
いるアドレステーブルであるタスク阻エントリーテーブ
ル３１（以下ＴＥＴ３１と称す）と、割込み処理でタス
クスイッチするときに今まで実行していたタスクのプロ
グラムカウンタ（以下、ＰＣと記す）、スタックポイン
タ等の各種情報を各側込みレベル毎（０〜４レヘル）に
退避する領域である割込み制御ファイル３２（以下１Ｒ
ＴＣＢ３２と称す）とから構成されている。

そして、前記実行プロセッサエ４とデータメモリ３０は
内部パス５０を介して、互いに接続されており、内部パ
ス５０は特に図示していない外部システムパス６０に接
続されている。

タスク管理プロセッサ４０は、外部割込み、実行プロセ
ッサ１４からのプログラム割込み、定周期タイマ（イン
ターバル・タイマ）４１からの定周期割込み等のイベン
トを検出するイベント検出機構４２、該イベント検出機
構４２で検出したイベントを、０〜４レベルのうちの該
当する割込みレベルのキューファイルに対応するタスク
Ｎｏ、で登録するファースト・イン・ファースト・アウ
ト（Ｆ　Ｉ　ＦＯ）構造の割込み要求キューファイル４
３、各実行レベルにおけるタスク管理情報（割込みマス
ク情報等）が書き込まれている割込み制御ファイル４５
、各レベル毎の割込みマスクレジスタ４４、及びＰレベ
ルのタスクのタスクＮｏ、を管理するタスクＮα管理フ
ァイル４６から構成されている。

上述したように、実行プロセッサ１４はマイクロプログ
ラム制御方式を採用しており、１つのタスク実行中は、
プログラムメモリ１１からＰＣ２１の指すアドレスに格
納されているマクロ命令を１ＲＧ２２にフェッチし、Ｍ
ＡＰ制御回路１３を介し、通常命令の場合は、マイクロ
インタプリタ処理として各種演算及びデータ転送を行う
。このＭＡＰ→演算→ＭＡＰ→演算・・・の繰り返しに
より、タスクは１命令ずつ実行されていく。この処理は
第４図のＥ＠に該当し、マツプ制御によりマクロ命令で
記述されたユーザプログラムは、マイクロ命令で記述さ
れたそのマクロ命令に該当するインタプリタ（命令の解
読・実行）の先頭番地ヘマッピングすることにより、そ
のマクロ命令に該当するあらかじめ決められた各種デー
タ演算及びデータ転送処理等を行う。これらの実行処理
と並行してタスク管理プロセッサ４０は、以下の処理を
行う。

Ｔ■　外部割込み、定周期タイマ４１からの定周期割込
み、及び実行プロセッサ１４からのプログラム割込みを
イベント検出機構４２で検出する。

Ｔ■　割込みイベント発生時は、割込み要求のあったタ
スクを、そのタスクの割込み要求レベルに対応する割込
み要求キューファイル４３内にタスクＮｏ、により格納
していく。

Ｔ■　現在実行されているタスクのレベルに対応する割
込みレベルマスクレジスタ４４の情報に基づき、マスク
されていない割込みレベルのタスクＮαが割込み要求キ
ューファイル４３にキューイングされている場合は（ソ
フトウェア手段で判定）、割込み制御ファイル４５の現
在実行中のタスクの割込みレベルに対応する領域に、そ
れまで実行されていたタスクのタスク管理情報（レベル
Ｎα、マスクレジスタ情報等）を退避し、新たに実行す
べきタスクのレベルに対応するマスク情報を割込レベル
マスクレジスタ４４にセットし、さらにタスクスイッチ
指令をＭＡＰ制御回路１３へ、又新たに割込み起動させ
るタスクのタスクＮα並びにレベルを実行プロセッサ１
４へ通知する。

Ｔ■　割込み要求キューファイル４３から新たに起動さ
せたタスクのタスク阻を削除する。続いて、実行プロセ
ッサ１４は、タスクスイッチ指令によるＭＡＰ処理によ
り、タスク起動割込み処理ルーチンにマツピングされ、
上記タスク起動割込み処理ルーチンの実行により、以下
に示すＥ■〜Ｅ■の処理を行う。

Ｅ■　タスク管理プロセッサ４０から通知された割込み
により起動させるタスクのレベルに対応するデータメモ
リ３０内の割込み制御ファイル３２に、今まで実行して
いたレベルのタスクの種々のタスク情報（プログラムカ
ウンタ、スタックポインタ等）を退避する。

Ｅ■　タスク管理プロセッサ４０から通知されたタスク
阻を有するタスクの新たな割込みタスクのプログラムメ
モリ１１内の格納先頭アドレスをＴＥＴ３１から求めて
、ＰＣ２１にセットし、次に、その新たな割込みタスク
の実行をＭＡＰ→演算→ＭＡＰ→・・・の繰り返しを行
いながら実行させる。

Ｅ■　そして、タスク終了命令をフェッチした場合、タ
スク管理プロセッサ４０に対しタスク終了割込みをかけ
る。このことにより、実行プロセッサ１４は、タスク管
理プロセッサ４０からのタスクスイッチ指令待ちとなる
。

次に、タスク管理プロセッサ４０は、実行プロセッサ１
４からタスク終了割込みが加わると、以下に示すＴ■の
処理を行う。

Ｔ■　割込み要求キューファイル４３の現在実行中のタ
スクのレベルに等しいレベル領域（現実行タスクレベル
領域）を検索し、要求タスク障があれば、前記処理Ｔ■
と同様にして再び同レベルのタスクスイッチ指令をＭＡ
Ｐ制御回路１３に、割込み起動を行うタスクのタスクＮ
ｏ、並びにタスクレベルを実行プロセッサ１４に対し出
力した後、前記処理Ｔ■を行う。

実行プロセッサ１４は、タスクスイッチ指令によるマツ
ピング処理により、今度は前記処理Ｅ■を行わないで前
記処理Ｅ■を行う。

一方、タスク管理プロセッサ４０は、前記処理Ｔ■にお
いて、前記現実行レベル領域に要求タスクＮαがない場
合は以下の処理Ｔ■を行う。

Ｔ■　割込み制御ファイル４５から、退避させておいた
前実行レベルのタスクのタスク管理情報を復帰し、次に
前実行レベルのタスクのマスクレジスタ情報を割込みレ
ベルマスクレジスタ４４ヘセツトした後、前実行レベル
のタスクへの切り換えを指示するタスクスイッチ指令を
ＭＡＰ制御回路１３へ通知する。

実行プロセッサ１４は、上記タスクスイッチ指定が加わ
ると、ＭＡＰ処理により以下の処理Ｅ■を行う。

Ｅ■　割込み制御ファイル３２の現在実行しているタス
クのレベルに等しいレベル領域から前回実行していたよ
り下位レベルのタスクの各種タスク情報（ＰＣ、スタッ
クポインタ等）を読み出し、その読み出した各種タスク
情報を、当該レジスタ、フラグ等に再セットし、再び前
回実行していたタスクのＭＡＰ→演算→・・・の処理を
再開する。

以上は、割込みタスクの動作であるが、Ｐレベルタスク
についても同様であり、タスク管理プロセッサ４０は、
Ｐレベルタスクの終了割込みにより、以下に示すＴ■の
処理を行う。

ＴＣｖ）　　Ｐレベルタスク陥、管理ファイル４６から
、次に実行するタスクＮαを求め（Ｐレベルタスクは、
Ｘ　’００’　−＋Ｘ　’０１’　−＋　・＝　ｎ　（
ｎは任意の正の１６進値）→Ｘ　’００’　→・・・→
ｎ→Ｘ“００゛　のようにサイクリックに実行すべきタ
スクのタスクＮαが決定されていく）、前記処理Ｔ■と
同様にタスクスイッチ指令をＭＡＰ制御回路１３へ、又
起動すべきタスクのタスクＮｏ、とそのレベル（Ｐレベ
ル）を実行プロセッサ１４に通知する。

実行プロセッサ１４は、タスクスイッチ指令によるマツ
ピング処理により、前記処理Ｅ■を行わずに前記処理Ｅ
■と同様にプログラムメモリ１１内のＰレベルタスクの
格納領域の先頭アドレスをＰＣ２１にセットして、Ｐレ
ベルタスクを実行させていく。そして、タスク終了命令
をフェッチした場合には、前記処理Ｅ■を行い、タスク
管理プロセッサ４０は、再び前記処理Ｔ■を行う。

上述したように、Ｐレベルタスクにおいても、割込みタ
スクと同様にタスク管理プロセッサ４０からのタスクス
イッチ指令と実行プロセッサ１４からのタスク終了割込
みによりタスク管理プロセッサ４０と実行プロセッサ１
４間でハンドシェークが行われながらタスクが実行され
る。

［発明が解決しようとする課題］ 上述した単一のプロセンサでタスク管理とタスクの実行
をシリアルに処理する方式では、ユーザプログラムの実
行におけるタスク管理処理のオーバーヘッドがかなり大
きくなってしまうという問題があった。

また、上記オーバーヘッドを削減する為に、実行プロセ
ッサ１４に加え、タスク管理プロセッサ４０を備えて、
実行プロセッサ１４によるタスク実行と並行して、タス
ク管理プロセッサ４０によりタスク管理処理を行う方式
では、Ｐレベルタスクの実行管理においては、イベント
検出、割込みキューファイル４３への登録／削除、割込
み制御ファイル４５への退避／復帰処理は不要であり、
タスクスイッチ時に実行プロセッサ１４とタスク管理プ
ロセッサ４０間で、タスクスイッチ指令／タスク終了割
込みという形のハンドシェーク処理は、オーバーヘッド
となってしまう。また、割込みタスクの起動管理は、タ
スク管理プロセッサ４０が、割込み要求発生時に、現実
行タスクレベルとの優先判定をソフトウェアにより行い
、さらに１つの割込みタスク終了時においても、次に実
行すべきタスクのタスク阻の決定を、実行プロセッサ１
４からタスク管理プロセッサ４０に対し割込みを通知し
、その通知によりタスク管理プロセッサ４０がソフトウ
ェアにより判定することにより行っている為、このこと
もタスクスイッチ時のオーバーヘッドの一因となる。

本発明は、割込み要求に対応するタスクのスイッチを高
速に行うこと、さらにはＰレベルのタスクのスイッチを
も高速に行えるようにすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、本発明の原理説明図である。

本発明は、複数の優先レベルを有するタスクと前記各優
先レベルに１対ｌに対応して設けられた当該優先レベル
のタスクがキューイングされる複数の優先レベルキュー
とを有し、最も高い優先レベルのキューにキューイング
されているタスクを優先的に実行させるタスク管理制御
方式を特徴とする 請求項１記載の第１の発明の手段は次の通りである。

タスク実行手段１は、例えばマイクロプロセッサ等から
成り、前記各優先レベルのタスクの実行を行う。

タスク管理手段２は、例えばマイクロプロセッサ等から
成り、前記各優先レベル毎の優先レベルキュー２−〇〜
２−Ｎを有し、割込みもしくはプログラム起動により任
意のタスクの実行要求がなされた場合、その実行要求の
なされたタスクをそのタスクの優先レベルに対応する優
先レベルキュー２−０〜２−Ｎにキューイングすると共
に、そのキューイングされたタスクの優先レベル信号を
オンにする。

タスク選択手段３は、タスク管理手段２から出力される
前記優先レベル信号に基づいて設定される現在実行待ち
となっているタスクの全ての優先レベルを記憶する第１
の記憶手段３ａと、前記タスク実行手段により現在実行
されているタスクの優先レベルを記憶する第２の記憶手
段３ｂとを有し、タスク管理手段２から前記キューイン
グ優先レベル情報が出力されたとき、そのキューイング
優先レベル情報の示す優先レベルを前記第１の記憶手段
３ａに記憶すると共に、前記第１の記憶手段３ａと前記
第２の記憶手段３ｂに記憶されている情報とに基づいて
、前記タスク実行手段１により現在実行されているタス
クの優先レベルと現在実行待ちとなっているタスクの優
先レベルとを比較し、実行待ちとなっているタスクの方
が優先レベルが高い場合には、タスクのスイッチングを
要求するタスクスイッチ指令信号と現在実行されている
タスクよりも優先レベルの高い上記実行待ちとなってい
るタスクの優先レベルのうち、最も高い優先レベルを示
すスイッチ優先レベル情報を出力し、一方現在実行中の
タスクの方が優先レベルが高ければ、上記タスクスイッ
チ指令信号は出力しない。

そして、タスク実行手段１は、タスクの実行を開始する
際に、そのタスクの優先レベルを示す情報を前記実行タ
スク選択手段３内の第２の記憶手段３ｂに設定すると共
に、前記実行タスク選択手段３から前記タスクスイッチ
指令信号と前記スイッチ優先レベル情報とを入力すると
、現在実行中のタスクの実行を中断し、その上位レベル
のタスクの優先レベルに対応する優先レベルキュー２−
０〜２−Ｎの先頭にキューイングされているタスクを新
たに実行し、タスク実行終了時には、それまで実行して
いたタスクと同じ優先レベルに対応する優先レベルキュ
ー２−〇〜２−Ｎにタスクがキューイングされているか
否かを前記実行タスク選択手段３の第１の記憶手段３ａ
により判別し、タスクがキューイングされていればその
タスクの実行を開始し、タスクがキューイングされてい
なければ、上記タスクスイッチ指令信号の入力により中
断したタスクの実行を再開させると共に、そのタスクの
優先レベルを示す情報を前記実行選択手段３の第２の記
憶手段３ｂに書き込む。

また、請求項２記載の第２の発明の手段は、次の通りで
ある。

まず、上記第１の発明と同様なタスク実行手段１、タス
ク管理手段２、及びタスク選択手段３とに加え、第３の
記憶手段４を有する。

この第３の記憶手段４は、例えば、ＲＯＭ（リード・オ
ンリ・メモリ）もしくはＲＡＭ　（ランダム・アクセス
・メモリ）等のメモリからなり、サイクリックに起動さ
れるＰレベルの複数のタスクの実行・管理に係わる情報
を記憶し、タスク実行手段１が直接アクセス可能である
。

上記複数のＰレベルのタスクの実行・管理に係わる情報
は、例えばＰレベルのタスクの実行順序並びに各Ｐレベ
ルのタスクのエントリポイント（ｅｎｔｒｙ　ｐｏｉｎ
ｔ）を示すポインタ等から成る。

そして、タスク実行手段１は、第３の記憶手段４に記憶
されている前記複数のＰレベルのタスクの実行・管理に
係わる情報に基づいて、複数のＰレベルのタスクを所定
の順序でサイクリックに実行する。

〔作　　用〕

第１の発明の作用は、次の通りである。

タスク管理手段２は、外部割込み、タスク実行手段１か
らのプログラム割込みによるタスク起動要求、またはイ
ンタバルタイマ（ｉｎｔｅｒｖａｌ　ｔｉｍｅｒ）等か
らの定周期割込み等が加わる毎に、その割込みに対応す
るタスクを、そのタスクの優先レベル「ｉ」に対応する
優先レベルキュー２−ｉにキューイングすると共に、実
行タスク選択手段３に対し、上記キューイングされたタ
スクの優先レベル「ｉ」を示す優先レベル信号をオンに
する。

実行タスク選択手段３は、その優先レベル進行がオフか
らオンに変化したことを検出すると、第１の記憶手段３
ａに優先レベル「ｉ」にタスクがキューイングされた旨
を記憶した後、第１の記憶手段３ａに記憶されている優
先レベルキュー２−１〜２−ｎの現在のタスクのキュー
イング優先レベル情報と第２の記憶手段３ｂに記憶され
ているタスク実行手段１が現在実行中のタスクの優先レ
ベル情報とに基づいて、上記新たにキューイングされた
タスクが現在実行中のタスクよりも優先レベルが高いか
否かを判別し、上記新たにキューイングされたタスクが
、現在実行中のタスクよりも優先レベルが高い場合には
、タスクスイッチ指令信号と上記新たにキューイングさ
れたタスクの優先レベルを示すスイッチ優先レベル情報
をタスク実行手段１に出力する。

タスク実行手段１は、上記タスクスイッチ信号が加わる
と、現在タスク実行中であれば、そのタスクの実行を中
断させ、上記スイッチ優先レベル情報の示す優先レベル
ｒｉ」に対応する優先レベルキュー２−ｉの先頭にキュ
ーイングされているタスクの実行を開始する。

一方、タスク実行手段１は、タスクの実行を終了すると
、それまで実行していたタスクの優先レベル「ｉ」に対
応する割込み優先レベルキュー２−１にタスクがキュー
イングされているか否かを第１の記憶手段３ａにより判
別し、タスクがキューイングされていればそのタスクの
実行を開始し、タスクがキューイングされていなければ
、上記タスクスイッチ指令信号の入力により実行を中断
したタスクの実行を再開するとともに、そのタスクの優
先レベルを示す情報を第２の記憶手段３ｂに書き込む。

このように、実行タスク手段３は、従来のように他の手
段（前記タスク管理プロセッサ）とハンドシェークする
ことなく、実行タスク選択手段３の出力情報と、タスク
管理手段２内の割込み優先レベルキュー２−０〜２−Ｎ
の直接参照とにより、実行すべきタスクを高速に知るこ
とができるため、割込み要求に対応するタスクのスイッ
チを高速に行うことができる。

また、第２の発明は、上記第１の発明の作用に加え、以
下に示す作用を有する。

タスク実行手段１は、Ｐレベルタスクの起動及び実行を
タスク終了時にＰレベルよりも高い優先レベルのタスク
が割込み優先レベルキュー２−０〜２−Ｎに１個もキュ
ーイングされていない場合、第３の記憶手段４に記憶さ
れている情報を直接読み出すことにより行う。

このように、Ｐレベルのタスクの実行・管理は、実行タ
スク手段が他の手段（前記タスク管理プロセッサ４０）
を介在せずに行えるため、Ｐレベルのタスクのスイッチ
を高速に行うことができる。

〔実　　施　　例〕

以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明
する。

第２図は本発明に係わる第一実施例のシステム構成図で
ある。

尚、同図において前述した第８図に示す従来のシステム
と同一ブロックには同一番号を付与しており、それらの
ブロックの詳しい説明は省略する。

同図において、タスクレベル優先順位決定回路１００は
、割込み要求レベルレジスタ１０１と、現在実行中のタ
スクの優先レベルに対応する割込みマスクを記憶する割
込みレベルマスクレジスタ４４、及び上記２つのレジス
タ１０１．４４間のレベル優先判定を行うプライオリテ
ィエンコーダ１０２とから構成されている。

また、従来はタスク管理プロセッサ４０内に設けられて
いたＰレベルタスク胤管理ファイル４６は、データメモ
リ３０’内に設けられている。そして、本実施例のタス
ク管理プロセッサ４０′は、上記割込みレベルマスクレ
ジスタ４４及びＰレベルタスク阻管理ファイル４６以外
に、割込み制御ファイル４５をも有していない。

次に、上記構成の本実施例の動作を、第３図乃至第５図
のフローチャートを参照しながら説明する。

従来例と同様に、実行プロセッサ１４が、任意の１つの
タスクを実行している間取下に示すＥ■の処理を行う。

Ｅ＠　　通常命令をフェッチしＭＡＰした場合、その通
常命令に対応する各種データ演 算及びデータ転送処理等を行う。

実行プロセッサ１４が、このＭＡＰ→演算→ＭＡＰ→演
算→・・・を繰り返し実行している間に、タスク管理プ
ロセッサ４０′は、前述した処理Ｔ■。

Ｔ■に続いて、以下に示す処理Ｔ■を行う。

Ｔ■　前記処理Ｔ■で求めた割込みレベルに相当する割
込み要求レベル信号をオン（ＯＮ）にして、タスクレベ
ル優先順位決定回路１００の割込み要求レベルレジスタ
１０１に加える。

タスクレベル優先順位決定回路１００のプライオリティ
エンコーダ１０２は、予め実行プロセッサ１４より設定
されている現在実行中のタスクのレベルに相当する割込
みレベルマスクレジスタ４４と、タスク管理プロセッサ
４０′から加わる複数の割込み要求レベル信号を記憶す
る割込要求レベルレジスタ１０１との間で優先判定を行
い、割込み要求レベルレジスタ１０１にセットされてい
るタスクの方が現在実行中のタスクよりもレベルが高い
場合には、ＭＡＰ制御回路１３に対しタスクスイッチ指
令を出力すると共に、その割込み要求レベルレジスタ１
０１にセットされているタスクレベルを、実行プロセッ
サ１４に対し出力する。

尚、割込み要求レベルレジスタ１０１に、現在実行中の
タスクよりもレベルの高い複数のタスクからの割込み要
求がセットされている場合には、プライオリティエンコ
ーダ回路１０２は、最も高い割込みレベルのレベル情報
を自動的に生成し、実行プロセッサ１４に出力する。一
方、割込み要求レジスタ１０１にセットされているレベ
ルが現在実行中のタスクのレベルより低い場合には、プ
ライオリティエンコーダ１０２は、ＭＡＰ制御回路１３
に対しタスクスイッチ指令を出力しない。

次に実行プロセッサ１４は、従来例と同様なＭＡＰ制御
回路１３がタスクスイッチ指令に応じて行うＭＡＰ処理
によりタスク起動割込み処理にマツピングされ、第４図
のフローチャートに示す処理を行う。

Ｅ■　タスクスイッチ優先順位決定回路１００から加わ
る割込み起動タスクレベルに該当する割込み制御ファイ
ル３２に、今まで実行していたレベルのタスクの各種タ
スク情報（プログラムカウンタ、スタックポインタ、マ
スク情報等）を退避する（前記処理Ｅ■と同様）。

Ｅｏ　上記タスクスイッチ優先順位決定回路１００から
加わる割込み起動タスクレベル以下のタスクの割込みを
マスクするようにタスクレベル優先順位決定回路１００
の割込みレベルマスクレジスタ４４をセットする。

Ｅｏ　タスク管理プロセッサ４０′内の割込み要求キュ
ーファイル４３の上記割込み起動タスクレベルに対応す
る割込み要求キューファイルから起動すべきタスクＮｏ
、を求める。

Ｅｏ　タスク管理プロセッサ４０′に対し、タスクスイ
ッチ受付はレベル（新たに起動するタスクの割込みレベ
ル）を割込みにより通知する。

Ｅｏ　前記割込みタスク陥、を有するタスクが格納され
ているプログラムメモリ１１の先頭番地をＴＥＴ３１か
ら求め、その先頭番地をＰＣ２１ヘセツトし、新たな割
込みタスクの実行を開始する（ＭＡＰ→実行→ＭＡＰ→
実行・・・の繰り返しにより通常命令を１命令ずつ実行
していく。〈Ｅｏ〉）。

タスク管理プロセッサ４０′は、実行プロセッサ１４か
ら前記タスクスイッチ受付は割込みが加わると第５図の
フローチャートに示す処理を行う。

Ｔ■　実行プロセッサ１４が受は付けたレベルに該当す
る割込み要求キューファイル４３のキューファイルの先
頭にキューイングされているタスクＮαを削除する（キ
ューはファースト・イン・ファースト・アウト構造）。

Ｔ■　一方、上記該当レベルのキューファイルが空の場
合は、タスクレベル優先順位決定回路１００に対し加え
る上記該当する割込み要求レベル信号をオフ（ＯＦＦ）
にする。また、上記該当キューファイルが空でない場合
には、直ちに、メイン・ルーチンに復帰する。

一方、実行プロセッサ１４は、タスク終了命令をフェッ
チしＭＡＰした場合、現在実行中のタスクのレベルが割
込みレベル（０〜４レベル）モしくはＰレベルかに応じ
て、第４図のフローチャートに示すように異なった処理
を行う。

（割込ミレベル（０〜４レベル）の場合）Ｅ［相］　現
在実行中のタスクのレベルが割込みレベル（０〜４レベ
ル）であった場合、タスクレベル優先順位決定回路１０
０のマスクレジスタ４４において、現実行レベルのマス
クビットを解除した後、現実行レベルと同レベルのタス
ク割込み要求があるかチエツクし、あれば前記処理Ｅ■
〜Ｅ■を行い、なければ、次に示す処理Ｅ■を行う。

Ｅｏ　該当レベルの割込み制御ファイル３２から、前回
実行していた下位レベルの各種タスク情報（ＰＣ，スタ
ックポインタ、マスク情報等）を復帰し、再びＭＡＰ→
実行→ＭＡＰ→実行→・・・を繰り返す。

〈Ｐレベルタスクの場合〉 Ｅｏ　ＰレベルタスクＮＯ１管理ファイル４６から、次
に実行すべきＰレベルタスクのタスクＮｏ、を見つけ出
し、プログラムメモリ１１内のそのタスクの格納領域の
先頭番地をＴＥＴ３１から求めてＰＣ２１ヘセツトし、
そのＰレベルタスクを新たに実行する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、第１の発明によれば、割込みもし
くはプログラム起動により起動要求がなされたタスクを
当該優先レベルキューにキューイングする手段と、現在
実行中のタスクの優先レベルと新たにキューイングされ
たタスクの優先レベルとを比較してタスクスイッチ指令
信号を出力する手段とを分離し、そのタスクスイッチ指
令出力を行う処理を、タスク実行と並列して高速に行え
るようにしたので、タスク実行中におけるタスクのスイ
ッチングを高速に行うことが可能となる。

また、タスク終了時においても、次に実行すべきタスク
をタスクレベル優先順位決定回路と優先レベルキューを
直接参照することにより見つけ出すことができるため、
タスクのスイッチングが高速になる。

また、第２の発明によれば、上記第１の発明の効果に加
え、サイクリックに起動されるＰレベルのタスクの実行
・管理を、Ｐレベルのタスクに係る情報を記憶する手段
を直接参照して行えるため、オーバーヘッドが無くなり
、Ｐレベルのタスクを高速にスイッチングすることが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、 第２図は本発明に係わる一実施例のシステム構成図、 第３図はタスク管理プロセッサの処理を説明するフロー
チャート、 第４図はタスク実行プロセッサの処理を説明するフロー
チャート、 第５図はタスク管理プロセッサにより行われる割込み要
求キューファイルに係る処理を説明するフローチャート
、 第６図はタスクの優先レベル及び各優先レベルに定義さ
れたタスクＮαの例を示す図、第７図はタスクの実行管
理の一例を示す図、第８図は従来のタスク実行管理シス
テムの一例を示す図である。 １・・・タスク実行手段、 ２・・・タスク管理手段、 ２−０〜２−Ｎ・・・優先レベルキュー３・・・実行タ
スク選択手段、 ３ａ・・・第１の記憶手段、 ３ｂ・・・第２の記憶手段、 ３ｃ・・・エンコーダ、 ４・・・第３の記憶手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）複数の優先レベルを有するタスクと前記各優先レベ
   ルに１対１に対応して設けられた当該優先レベルのタス
   クがキューイングされる複数の優先レベルキューとを有
   し、最も高い優先レベルのキューにキューイングされて
   いるタスクを優先的に実行させるタスク管理制御方式に
   おいて、前記各優先レベルのタスクの実行を行うタスク
   実行手段（１）と、 前記各優先レベル毎の優先レベルキュー（２−０〜２−
   Ｎ）を有し、割り込みもしくはプログラム起動により任
   意のタスクの実行要求がなされた場合、その実行要求の
   なされたタスクを、そのタスクの優先レベルに対応する
   優先レベルキュー（２−０〜２−Ｎ）にキューイングす
   ると共に、そのキューイングされたタスクの優先レベル
   を示すキューイング優先レベル情報を出力するタスク管
   理手段（２）と、 該タスク管理手段（２）から出力される前記優先レベル
   信号に基づいて設定される現在実行待ちとなっているタ
   スクの全ての優先レベルを記憶する第１の記憶手段（３
   ａ）と、前記タスク実行手段により現在実行されている
   タスクの優先レベルを記憶する第２の記憶手段（３ｂ）
   とを有し、タスク管理手段（２）から前記キューイング
   優先レベル情報が出力されたとき、そのキューイング優
   先レベル情報の示す優先レベルを前記第１の記憶手段（
   ３ａ）に記憶すると共に、前記第１の記憶手段（３ａ）
   と前記第２の記憶手段（３ｂ）に記憶されている情報と
   に基づいて、前記タスク実行手段（１）により現在実行
   されているタスクの優先レベルと現在実行待ちとなって
   いるタスクの優先レベルとを比較し、実行待ちとなって
   いるタスクの方が優先レベルが高い場合には、タスクの
   スイッチングを要求するタスクスイッチ指令信号と上記
   実行待ちとなっているタスクの優先レベルのうち、最も
   高い優先レベルを示すスイッチ優先レベル情報を出力し
   、一方現在実行中のタスクの方が優先レベルが高ければ
   、上記タスクスイッチ指令信号は出力しない実行タスク
   選択手段（３）とを備え、 前記タスク実行手段（１）は、タスクの実行を開始する
   際に、そのタスクの優先レベルを示す情報を前記実行タ
   スク選択手段（３）内の第２の記憶手段（３ｂ）に設定
   すると共に、前記実行タスク選択手段（３）から前記タ
   スクスイッチ指令信号と前記スイッチ優先レベル情報と
   を入力すると、現在実行中のタスクの実行を中断し、そ
   の上位レベルのタスクの優先レベルに対応する優先レベ
   ルキュー（２−０〜２−Ｎ）の先頭にキューイングされ
   ているタスクを新たに実行し、タスク実行終了時には、
   それまで実行していたタスクと同じ優先レベルに対応す
   る優先レベルキュー（２−０〜２−Ｎ）にタスクがキュ
   ーイングされているか否か判別し、タスクがキューイン
   グされていればそのタスクの実行を開始し、タスクがキ
   ューイングされていなければ、上記タスクスイッチ指令
   信号の入力により中断したタスクの実行を再開させると
   共に、そのタスクの優先レベルを示す情報を前記実行選
   択手段（３）の第２の記憶手段（３ｂ）に書き込むこと
   を特徴とするタスク管理制御方式。 ２）前記タスク実行手段（１）が直接アクセス可能なサ
   イクリックに起動されるＰレベルの複数のタスクの実行
   ・管理に係わる情報を記憶する第３の記憶手段（４）を
   さらに備え、 前記タスク実行手段（１）は、前記第３の記憶手段（４
   ）に記憶されている前記複数のＰレベルのタスクの実行
   ・管理に係わる情報に基づいて、複数のＰレベルのタス
   クを所定の順序でサイクリックに実行することを特徴と
   する請求項１記載のタスク管理制御方式。 ３）前記実行タスク選択手段（３）は、前記第１の記憶
   手段（３ａ）並びに前記第２の記憶手段（３ｂ）に記憶
   されているデータをエンコードして、前記タスクスイッ
   チ指令信号と前記スイッチ優先レベル情報を出力するエ
   ンコーダ（３ｃ）を有することを特徴とする請求項１ま
   たは２記載のタスク管理制御方式。 ４）前記第１の記憶手段（３ａ）は、各ビットが各優先
   レベルに対応するフラグビットとなっているレジスタ、
   前記第２の記憶手段（３ｂ）は割り込みマスクを各レベ
   ルに対応するフラグビットとして記憶するレジスタとな
   っていることを特徴とする請求項３記載のタスク管理制
   御方式。