JPH0527991A - 電子処理装置 - Google Patents

電子処理装置

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JPH0527991A
JPH0527991A JP20758091A JP20758091A JPH0527991A JP H0527991 A JPH0527991 A JP H0527991A JP 20758091 A JP20758091 A JP 20758091A JP 20758091 A JP20758091 A JP 20758091A JP H0527991 A JPH0527991 A JP H0527991A
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cpu
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program
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deviation
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JP20758091A
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Fumio Sakou
文雄 左光
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 多重マルチプログラミング処理において、所
定の一プログラムの動作速度を適切に制御しつつも、そ
のプログラム以外の他のプログラムの動作速度を低下さ
せず、そうして、CPUの使用効率を向上させる。 【構成】 CPUにおける第1のプログラム実行時に、
第1のプログラムの目標動作速度V1から第1のプログ
ラムの実際の動作速度V2を減じて求めた偏差が所定値
Vaより大きいと判定されると、CPUに割込みを発生
させて、CPUの実行プログラムを第1のプログラムか
ら第2のプログラムに変更する。こうして、第1のプロ
グラムの実際の動作速度V2が目標動作速度V1より所
定値Va以上大きい場合、第1のプログラムのCPUに
割り当てられる時間が短縮されて、第1のプログラムの
動作速度V1が低下する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、CPUを備え、所定の
オペレーションシステムに従って複数のプロセスを多重
プログラミングにて実行する電子処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、コンピュータ等で用いられるC
PUは、その種類や使用可能な最大クロック数により実
行速度が異なる。CPUの実行速度が上がるということ
は、CPU上で動作するプログラムの動作速度が上がる
ということで、特定のCPUの実行速度を前提として作
成されたプログラムを、より実行速度の速いCPUで実
行させようとすると、動作速度が速すぎて、所望の処理
結果を得ることができなかった。特に、ゲーム等のアプ
リケーションソフトは、CPUの実行速度に依存して作
成されていることから、CPUの実行速度が速すぎる
と、画面の書き変え等が速すぎて、そのゲーム等を楽し
めないといった支障が生じた。
【0003】こうした不具合を解消する電子処理装置と
して、外部のスイッチによりCPUのクロック周波数を
切り換えることで、CPUの実行速度を変化させる構成
の電子処理装置が知られている。即ち、CPUのクロッ
ク周波数を切り換えてCPUの実行速度を遅くすること
により、プログラムの実行に適切な動作速度を得てい
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た従来の技術では、CPUで複数のプロセスを多重プロ
グラミングにて実行する場合、CPUのクロック周波数
を所定のプログラムの動作速度に応じて切り換えると、
他のプログラムの動作速度までも遅くなり、CPUの使
用効率が大幅に低減するといった問題が発生した。
【0005】本発明の電子処理装置は、所定のプログラ
ムの動作速度を適切に制限しつつも、他のプログラムの
動作速度を低下させない、効率的な多重プログラミング
を行なうことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成すべ
く、課題を解決するための手段として、本発明は以下に
示す構成をとった。
【0007】即ち、本発明の電子処理装置の第1の構成
は、CPUを備え、所定のオペレーションシステムに従
って複数のプロセスを多重プログラミングにて実行する
電子処理装置において、前記CPUで前記複数のプロセ
スのうちの一プロセスが動作しているとき、前記一プロ
セスの動作速度を算出する動作速度算出手段と、前記C
PUで実行される一プロセスが適切に動作するための目
標動作速度を、直接又は間接的なパラメータで設定する
目標動作速度設定手段と、前記目標動作速度設定手段に
て設定された目標動作速度に対する前記動作速度算出手
段にて算出された動作速度の偏差を算出する偏差算出手
段と、前記偏差算出手段にて算出された偏差に応じて、
前記CPUに割り当てられる前記所定の一プロセスのC
PUの使用率を変更するCPU使用率変更手段とを備え
たことを要旨としている。
【0008】一方、本発明の電子処理装置の第2の構成
は、CPUを備え、所定のオペレーションシステムに従
って複数のプロセスを多重プログラミングにて実行する
電子処理装置において、前記CPUで前記複数のプロセ
スのうちの一プロセスが動作しているとき、前記一プロ
セスのCPUの使用率を算出する使用率算出手段と、前
記CPUで実行される一プロセスが適切に動作するため
に必要とするCPUの使用率を目標使用率として設定す
る目標使用率設定手段と、前記目標使用率設定手段にて
設定されたCPUの目標使用率に対する前記使用率算出
手段にて算出されたCPUの使用率の偏差を算出する偏
差算出手段と、前記偏差算出手段にて算出された偏差に
応じて、前記CPUに割り当てられる前記一プロセスの
CPUの使用率を変更するCPU使用率変更手段とを備
えたことを要旨としている。
【0009】これら電子処理装置において、CPU使用
率変更手段は、偏差算出手段にて算出された偏差が、目
標値より上方側の値で、かつ所定値以上の大きさである
とき、CPUで実行されるプロセスを他のプロセスに変
更するプロセス切替部を備えた構成としてもよい。
【0010】
【作用】以上のように構成された本発明の第1の電子処
理装置は、CPUにより複数のプロセスを多重プログラ
ミングにて実行するが、そのCPUでそれらプロセスの
うちの一プロセスが動作しているとき、その一プロセス
の動作速度を、動作速度算出手段により算出するととも
に、そのCPUで実行される一プロセスが適切に動作す
るための目標動作速度を直接又は間接的なパラメータ
で、目標動作速度設定手段により設定する。そして、そ
の設定された目標動作速度に対するその算出された現在
の動作速度の偏差を、偏差算出手段により算出し、その
偏差に応じて、CPUに割り当てられる前記一プロセス
のCPUの使用率を、CPU使用率変更手段により変更
する。
【0011】こうして、一プロセス実行時のそのプロセ
スの動作速度が、その一プロセスの目標動作速度に対し
て所定の偏差がある場合、CPUに割り当てられるその
一プロセスの使用率が変更されて、その一プロセスの動
作速度が目標動作速度に適切に制御される。
【0012】一方、本発明の第2の電子処理装置は、C
PUにより複数のプロセスを多重プログラミングにて実
行するが、そのCPUでそれらプロセスのうちの一プロ
セスが動作しているとき、その一プロセスのCPUの使
用率を、使用率算出手段により算出するとともに、その
CPUで実行される一プロセスが適切に動作するために
必要とするCPUの目標使用率を、目標使用率設定手段
により設定する。そして、その設定されたCPUの目標
使用率に対するその算出されたCPUの使用率の偏差
を、偏差算出手段により算出し、その偏差に応じて、C
PUに割り当てられる前記一プロセスのCPUの使用率
を、CPU使用率変更手段により変更する。
【0013】こうして、一プロセス実行時のそのプロセ
スのCPU使用率が、その一プロセスによるCPUの目
標使用率に対して所定の偏差がある場合、CPUに割り
当てられるその一プロセスの使用率が変更されて、その
一プロセスの動作速度がその目標使用率で定まる目標動
作速度に適切に制御される。
【0014】
【実施例】次に、本発明の好適な実施例について図面を
用いて詳細に説明する。図1は、本発明の電子処理装置
を適用した第1実施例としての処理システムの概略構成
図である。
【0015】同図に示すように、この処理システムは、
コンピュータ本体1と、その周辺装置とから構成されて
いる。周辺装置としては、キー操作にて各種処理やデー
タを入力するキーボード3と、各種画像データの画面表
示を行なうCRTディスプレイ5と、各種データを格納
する外部記憶装置としての磁気ディスク装置7と、各種
データを印字用紙上に印字するプリンタ9とを備えてい
る。
【0016】コンピュータ本体1は、CPU11,RO
M12,RAM13等から構成される処理ユニット10
を内蔵する周知のものである。処理ユニット10は、算
術論理演算回路として構成されており、ROM12に格
納されたプログラムに従って処理を行なうCPU11
は、キーボード3に接続されたキーボード制御部16、
CRTディスプレイ5に接続されたモニタ制御部17、
磁気ディスク装置7に接続されたディスク制御部18、
プリンタ9に接続されたプリンタ制御部19等にコモン
バス20を介して、接続されている。
【0017】こうした構成の処理ユニット10は、オペ
レーティングシステム(ここではUNIXが採用されて
いるものとする。なお、UNIXは米国BellLab
oratories(AT&T)の登録商標である。)
を搭載する装置で、ROM12上に、カネールを含むオ
ペレーティングシステムが常駐されている。オペレーテ
ィングシステムに従ってCPU11は、以下の処理を行
なう。 各仕事へのメモリの割り当て 時分割による複数の仕事の並列処理 ファイルの管理 外部記憶・入出力装置への読み書き、等
【0018】前記の処理は、いわゆる多重プログラミ
ングと呼ばれるものである。多重プログラミングシステ
ムでは、RAM13上に複数のプログラムを同時に置
き、それらのプログラム間で、CPU11の処理を切り
替えることによって、CPU11の共有を可能としてい
る。即ち、複数のプロセスに対しCPU11の資源を、
時間を分割して分け与え、あたかも複数のプログラム
が、同時並行的に処理を実行しているかのような働きを
させる。
【0019】CPU11をいつ、どのプロセスに割り付
けるべきかは、オペレーティングシステム内のCPUス
ケジューリングと呼ばれるプログラムにより決定されて
いる。なお、CPU11で実行されるプロセスを変更す
る動機は、CPUスケジューリングによるものの他に、
トラップとインタラプト(割込み)の発生によるものと
がある。本実施例では、処理ユニット10内に、タイマ
22と、タイマ22から入力された時間信号に応じて割
込み信号を出力する割込み制御部23とを内蔵してお
り、プロセスが連続して走行可能な時間の範囲である時
間量を制限している。即ち、上記時間量が満了する前に
プロセスが自らCPU11を開放しなけれは、割込み制
御部23は割込みを発生させ、オペレーションシステム
であるオペレーティングシステムに制御を戻す。オペレ
ーティングシステムは、前に走っていたプロセスを実行
可能状態として、実行可能状態のプロセス中の一つを実
行可能にする。
【0020】次に、前記処理ユニット10のCPU11
で実行される、本発明に係る処理ルーチンについて、図
2および図3のフローチャートに従って説明する。図2
は、プログラムの実行を行なう処理ルーチンを示すフロ
ーチャートである。
【0021】図2に示すように、CPU11は、まず、
プログラムの実行を指示するコマンド入力があるか否か
を判定する(ステップ100)。ここで、コマンド入力
があるまでステップ100の処理を繰り返し実行し、コ
マンド入力があると初めてステップ100を抜ける。
【0022】次いで、キーボード3からのコマンド入力
を読み取る処理を行なう(ステップ110,120)。
詳しくは、CPUで速度制御して実行させたい一プログ
ラムを第1のプログラムとして、そのプログラム名がコ
マンドとしてキーボード3から入力されるが、ステップ
110では、その第1のプログラムの実行コマンドを読
み取る処理を行なう。なお、このコマンド入力の際に、
CPUの目標使用率A1を示すパラメータが同時入力さ
れる。この目標使用率A1は、第1のプログラムが適切
に動作するために必要な目標動作速度を実現するCPU
の使用率である。ステップ110では、具体的には、第
1のプログラム名がPRO1で、その第1のプログラム
をCPUの60%の目標使用率で実行させたいとき、キ
ーボード3から「PRO1−H60」とのコマンドが入
力され、このコマンドを読み取る処理を行なう。
【0023】また、ステップ120では、第1のプログ
ラム以外のその他のプログラムの実行コマンドを読み取
る処理を行なう。その後、ステップ110で読み取った
目標使用率A1から、1秒間当りのステップ数を単位と
した第1のプログラムの目標動作速度V1を算出する
(ステップ130)。
【0024】続いて、ステップ110およびステップ1
20でコマンド入力された複数のプログラムを時分割に
より並列処理する多重プログラミング処理を、オペレー
ティングシステムに従って実行する。その後、本ルーチ
ンは終了する。
【0025】図3は、ステップ140で多重プログラミ
ング処理が実行されている際に、所定時間毎の割込みに
て実行される処理ルーチンを示すフローチャートであ
る。図3において、処理が開始されると、まず、CPU
11上で第1のプログラムが実行中か否かを判定する
(ステップ200)。ここで、実行中であると判定され
た場合、以下の処理を実行する。なお、ステップ200
で、実行中でないと判定された場合には、「EXIT」
に抜けて、本割込み処理ルーチンを一旦終了する。
【0026】まず、CPU11上における第1のプログ
ラムの動作速度V2を算出し(ステップ210)、その
動作速度V2からステップ130で算出した目標動作速
度V1を減じた値(偏差)が所定値Vaより大きいか否
かを判定する(ステップ220)。ここで、その偏差が
所定値Vaより大きいと判定されると、割込み制御部2
3に制御信号を出力しCPU11への割込みを発生させ
て、オペレーティングシステムへ制御を戻す(ステップ
230)。その結果、オペレーティングシステムは、第
1のプログラムを実行可能状態として、実行可能状態の
その他のプログラムを実行させる。ステップ230の実
行後、「EXIT」に抜けて、本割込み処理ルーチンを
一旦終了する。
【0027】一方、ステップ220でV1に対するV2
の偏差が所定値Va以下であると判定された場合、ステ
ップ230の処理を飛ばして、本割込み処理ルーチンを
一旦終了する。
【0028】以上のように構成されたプログラム実行処
理ルーチンおよび割込み処理ルーチンによれば、CPU
11における第1のプログラム実行時に、第1のプログ
ラムの目標動作速度V1から第1のプログラムの実際の
動作速度V2を減じて求めた偏差が所定値Vaより大き
いと判定されると、図4のタイミングチャートに示すよ
うに、CPU11に割込みを発生させて、どのプロセス
を選択し一定時間走らすかを決定するオラクル(ora
cle)処理ルーチン(オペレーティングシステムに含
まれる)なるものを走らせる。こうして、CPUの実行
プログラムを第1のプログラムから第2のプログラムに
変更する。なお、図4中、1点鎖線は、割込みのない場
合のCPUの処理を示している。こうして、第1のプロ
グラムの実際の動作速度V2が目標動作速度V1より所
定値Va以上大きい場合、第1のプログラムのCPU1
1に割り当てられる時間が短縮されて(CPU使用率変
更手段に相当する)、第1のプログラムの動作速度V1
が下げられる。
【0029】したがって、第1のプログラムの動作速度
V2が目標動作速度V1に適切に制御され、その結果、
第1のプログラムによる処理結果を所望のものとするこ
とができる。しかも、第1のプログラムの動作速度V2
が適切に制御されたにも拘らず、第1のプログラム以外
の他のプログラムの動作速度が低下することもなく、C
PUの使用効率が大幅に向上する。
【0030】次に、本発明の第2実施例を説明する。第
2実施例の電子処理装置は、第1実施例の電子処理装置
と比較して、処理ユニット10のCPU11で実行され
る割込み処理ルーチンが異なるだけであり、ハードウェ
アの構成およびその他のソフトウェアの構成は同じであ
る。
【0031】図5は、その異なる割込み処理ルーチンを
表わすフローチャートである。図5において、処理が開
始されると、まず、第1実施例のステップ200と同様
に、CPU11上で第1のプログラムが実行中か否かを
判定する(ステップ300)。ここで、実行中であると
判定された場合、次の処理を実行する。
【0032】まず、現時点までの所定時間内における第
1のプログラムのCPU11の使用率A2を算出する処
理を行なう(ステップ310)。次いで、この使用率A
2からステップ110で読み取った目標使用率A1を減
じた偏差が、所定値Aaより大きいか否かを判定する
(ステップ320)。ここで、その偏差が所定値Vaよ
り大きいと判定されると、ステップ230と同様に、割
込み制御部23に制御信号を出力して、CPU11で実
行されるプログラムを、第1のプログラムから第2のプ
ログラムに変更する(ステップ330)。ステップ33
0の実行後、「EXIT」に抜けて、本割込み処理ルー
チンを一旦終了する。
【0033】一方、ステップ330でA1に対するA2
の偏差が所定値Aa以下であると判定された場合、ステ
ップ330の処理を飛ばして、本割込み処理ルーチンを
一旦終了する。
【0034】以上のように構成されたプログラム実行処
理ルーチンおよび割込み処理ルーチンによれば、CPU
11における第1のプログラム実行時に、CPUの実際
の使用率A2から目標使用率A1を減じた偏差が所定値
Aaより大きいと判定されると、CPU11に割込みを
発生させて、CPUの実行プログラムを第1のプログラ
ムから第2のプログラムに変更する。こうして、第1の
プログラム実行時におけるCPUの使用率A2が目標使
用率A1より所定値Aa以上大きくて、第1のプログラ
ムの動作速度がCPU11の目標使用率A1で定まる目
標動作速度よりかなり大きい場合、第1のプログラムの
CPU11に割り当てられる時間が短縮されて、第1の
プログラムの動作速度が下げられる。
【0035】したがって、第1のプログラムの動作速度
がCPU11の目標使用率A1で定まる目標動作速度に
適切に制御され、その結果、第1のプログラムによる処
理結果を所望のものとすることができる。しかも、第1
実施例と同様に、他のプログラムの動作速度が低下する
こともなく、CPUの使用効率が大幅に向上する。
【0036】ところで、前述してきた第1実施例または
第2実施例に換えて、図2のステップ110で読み取っ
たCPUの目標使用率A1に応じてCPUスケジューリ
ングの内容を直接書き換えることにより、第1のプログ
ラムの動作速度を制御する構成が、比較的容易に考えつ
くが、こうした構成は、以下のような問題点を有する。
【0037】単に、CPUの目標使用率A1に応じてC
PUスケジューリング内のプログラムの滞在時間を変え
ただけでは、第1のプログラムのCPUに割り当てられ
る絶対的な時間を変更することができるが、必ずしも、
その割り当てられた時間を、目標使用率A1に応じた長
さに適切に調節できるものではない。というのは、各プ
ログラム実行時に、入出力装置等に伴う他の割込み処理
がかなり不規則に発生し、また、その割込みに伴うオペ
レーティングシステムの処理ルーチン、例えばオラクル
処理ルーチン等に要する時間が一定ではないため、CP
Uの使用率を適切に調節できるものではない。これに対
して、前記第1および第2実施例は、目標使用率A1に
対する実際の使用率A2の偏差(目標動作速度V1に対
する実際の動作速度V2の偏差)に応じて、CPUの使
用率を変更しているため、プログラムの動作速度を適切
に制御することができる。
【0038】なお、前記第1および第2実施例では、第
1のプログラムの実際の動作速度(またはCPU目標使
用率)が、目標動作速度(またはCPU目標使用率)よ
り大きくて、かつ所定値以上の偏差がある場合に、CP
Uで実行されるプログラムを第1プログラムからその他
のプログラムに変更するように構成されていたが、これ
に換えて、第1のプログラムの実際の動作速度(または
CPU目標使用率)が、目標動作速度(またはCPU目
標使用率)より小さくて、かつ所定値以上の偏差がある
場合に、CPUスケジューリングにより定まる第1のプ
ログラムのCPUに対する割り付け時間を延長する構成
としてもよい。こうした構成により、多重度の高い多重
プログラミングにより第1のプログラムの動作速度が目
標動作速度より小さくなった場合にも、第1のプログラ
ムの動作速度を適切に制御することができる。
【0039】以上本発明のいくつかの実施例について説
明したが、本発明はこれら実施例に何等限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種
々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【0040】
【発明の効果】以上詳述した本発明の電子処理装置によ
れば、多重マルチプログラミング処理において所定の一
プロセスの動作速度が適切に制御されるにも拘らず、そ
のプロセス以外の他のプロセスの動作速度が低下するこ
ともない。したがって、CPUの使用効率が大幅に向上
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電子処理装置を適用した第1実施例と
しての処理システムの概略構成図である。
【図2】CPUにて実行されるプログラムの実行処理ル
ーチンを示すフローチャートである。
【図3】同じくCPUにて実行される多重プログラミン
グ処理時における割込み処理ルーチンを示すフローチャ
ートである。
【図4】本実施例の作用を示すタイミングチャートであ
る。
【図5】第2実施例の電子処理装置のCPUにて実行さ
れる多重プログラミング処理時における割込み処理ルー
チンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
10 処理ユニット 11 CPU 12 ROM 13 RAM 22 タイマ 23 割込み制御部 A1 目標使用率 A2 使用率 V1 目標動作速度 V2 動作速度

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CPUを備え、所定のオペレーションシ
    ステムに従って複数のプロセスを多重プログラミングに
    て実行する電子処理装置において、 前記CPUで前記複数のプロセスのうちの一プロセスが
    動作しているとき、前記一プロセスの動作速度を算出す
    る動作速度算出手段と、 前記CPUで実行される一プロセスが適切に動作するた
    めの目標動作速度を、直接又は間接的なパラメータで設
    定する目標動作速度設定手段と、 前記目標動作速度設定手段にて設定された目標動作速度
    に対する前記動作速度算出手段にて算出された動作速度
    の偏差を算出する偏差算出手段と、 前記偏差算出手段にて算出された偏差に応じて、前記C
    PUに割り当てられる前記一プロセスのCPUの使用率
    を変更するCPU使用率変更手段とを備えたことを特徴
    とする電子処理装置。
  2. 【請求項2】 CPUを備え、所定のオペレーションシ
    ステムに従って複数のプロセスを多重プログラミングに
    て実行する電子処理装置において、 前記CPUで前記複数のプロセスのうちの一プロセスが
    動作しているとき、前記一プロセスのCPUの使用率を
    算出する使用率算出手段と、 前記CPUで実行される一プロセスが適切に動作するた
    めに必要とするCPUの使用率を目標使用率として設定
    する目標使用率設定手段と、 前記目標使用率設定手段にて設定されたCPUの目標使
    用率に対する前記使用率算出手段にて算出されたCPU
    の使用率の偏差を算出する偏差算出手段と、前記偏差算
    出手段にて算出された偏差に応じて、前記CPUに割り
    当てられる前記所定の一プロセスのCPUの使用率を変
    更するCPU使用率変更手段とを備えたことを特徴とす
    る電子処理装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の電子処理装置で
    あって、 CPU使用率変更手段は、 偏差算出手段にて算出された偏差が、目標値より上方側
    の値で、かつ所定値以上の大きさであるとき、CPUで
    実行されるプロセスを他のプロセスに変更するプロセス
    切替部を備えた電子処理装置。
JP20758091A 1991-07-24 1991-07-24 電子処理装置 Pending JPH0527991A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0981401A (ja) * 1995-09-19 1997-03-28 Hitachi Ltd 大域的なリソースキャッピング方法
JP2015079327A (ja) * 2013-10-16 2015-04-23 Necプラットフォームズ株式会社 リソース管理装置、リソース管理方法、及び、リソース管理プログラム

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