JPS59146387A - マルチプロセスにおけるスタツク制御方式 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明はスタック制御方式に関し、特にマルチプロセス
処理におけるスタックの切換えを先行制御することによ
り、プロセスの切換えを高速で実行可能にするスタック
制御方式に関する。

〔技術の背景〕

同時に複数のプロセス（プログラムあるいはタスク）を
取扱うマルチプロセス処理を行なうシステムにおいでは
、各プロセス状態の管理を簡単化し、かつプロセスの切
換えを効率的に行なうために、スタックが多く使用され
る。しかし、一般に第１図に示すように２通常、同時に
処理対象とされるプロセスが多数個（１〜ｎ）ある場合
、これに対して実際にシステム内に７Ｓ−ドウエア上で
用意されているスタック（実スタック）は、／１−ドウ
エア上の制約から２乃至４個程度に限られており。

一般にはプロセス数にくらべて少ない数（図示の例では
Ａ、Ｂ２個）となっているのが普通である。

このため、従来は、複数のプロセスそれぞれのスタック
（論理的なスタックあるいは仮想スタック）を主記憶装
置内に格納しでおいで、起動されたプロセスを含む少数
のプロセスのスタックのみを、ハードウェア上の実スタ
ックに置く方式がとられている。しかしこの方式では、
現に動作中のプロセスを他のプロセスに切換えたとき、
新たに＋ｔｌ＋されたプロセスのためのスタックが実ス
タック上に存在していない場合には、この時点において
、主記憶装置から実スタックへそのプロセスのスタック
を復元する必要があった。

このため、上記の従来方式では、プロセス切換え時にス
タック復元処理のためのオーバーヘッドが生じるため、
切換え時間が遅れるという欠点があった。

〔発明の目的および構成〕

本発明の目的は、マルチプロセス処理システムにおいて
、プロセスの切換に伴うスタック復元のためのオーバー
ヘッドをなくすことにあり、現に動作中のプロセスの次
以降に動作するプロセスを予測し、該予測されたプロセ
スの起動に先行して該プロセスが使用するスタックを実
スタック上に復元することにより、プロセス切換えの高
速化を図ることにある。そしてそれによる本発明の構成
は、マルチプロセス処理を行なうためのマルチプロセス
スタック装置において、２個以上のスタックと、複数の
プロセスについてその基本的な起動順序を決定する回路
と、起動されたプロセスについで待ち状態の発生を検出
しその待ち時間を予測する回路と、該起動されたプロセ
スに待ち状態が発生したときその予測された待ち時間に
したがって上記複数のプロセスの基本的な起動順序を変
更して、予測されるプロセスの起動順序を表わすプロセ
スリストを作成するプロセスリスト制御回路と、該作成
されたプロセスリストにしたがって。

上記２個以上のスタックに対するプロセスの割り付けを
先行制御することを特徴としている。

〔発明の実施例〕

はじめに本発明の動作原理を、第２図（αＪ　、　（ｂ
）　。

（、Ｊにしたがって説明する。

説明の便宜上、ハードウェアの実スタックの個数を才２
図（ａｌに示すようにＡ、Ｂ２個とし、プロセスの起動
順序は、同図Ｆ６）に示すように、プロセス１．プロセ
ス２．プロセス３．・・・、の順序にしたがうものと仮
定する。一般に、プロセス制御システムのようなリアル
タイムシステムでは、このようにプロセスを起動する順
序をあらかじめ予測することは困難であるが、バッチ処
理、ＴＳＳ処理システムでは、一定時間毎にジョブの起
動が行イつれ、また入出力装置の動作完了待ちによるプ
ロセスの待ち状態の発生などが生じでも、その待ち状態
の解消時間がおおむね予測できるため、現に動作中のプ
ロセスの次以降に動作すべきプロセスを予測することは
可能である。たとえは、入出力装置の完了待ちのプロセ
スの場合には、磁気ディスク装置などの各装置毎に平均
的な待ち時間を測定することによって２次にそのプロセ
スが起動される時間の予測をたてることが可能であり、
またバッチ処理、ＴＳＳ処理については、オペレーティ
ングシステムの一部であるスケジュール管理モジュール
によって順序が定まるからである。

そこで、２１２図（Ｃ）に示すように、プロセス１が動
作中であってプロセス１がスタックＡを使用しでいると
き、スタックＢにはプロセス２で使用するスタックを復
元しておく。そしてプロセス１に代ってプロセス２が起
動されると、このプロセス２は、既に復元されでいるス
タックＢを使用する。

同時にスタックＡにあるプロセス１のスタックは主記憶
装置に退避され、その後にプロセス３が使用するスタッ
クが、主記憶装置から復元される。

以下同様にしで、現に動作しでいるプロセスの次に動作
スるプロセスのスタックが、プロセスの起動に先行して
復元され、プロセスの切換時においで、起動されたプロ
セスは、既に復元されているスタックによりただちに動
作することが可能となる。

スタックの個数が３以上の場合には、プロセスの切換に
よって起動された次のプロセスが入出力装置の完了待ち
等により動作不能であった場合でも、スタックの入替え
なしに更に次のプロセスを直ちに起動することができる
。

以上のように、プロセスの起動に先行してスタックの復
元を行なうことにより、プロセス切換時にスタック復元
待ちとなる時間は減少する。

２・３図は、上述した動作原理にもとづく本発明の一実
施例によるマルチプロセススタック制御回路の構成図で
ある。

同図においで、１，２．３はそれぞれ／・−ドウニア北
の実スタックＡ、Ｂ、Ｃを示し、４は主記憶装置転送制
御回路、５はプロセス順序決定回路。

６はプロセス待ち状態検出回路、７はプロセスリスト制
御回路、８はプロセスリスト、９はスタック割当制御回
路である。

本実施例ではノ・−ドウエアスタックの個数を３としで
いるが、２以上であれ（′ｉ同様に適用することができ
る。

プロセス順序決定回路５には、オペレーティングシステ
ムのスケジューリングモジュールより。

プロセスを起動する順序を示すデータが供給される。プ
ロセス待ち状態検出回路６は、プロセスに入出力装置の
完了待ちが発生すると、該完了待ちの発生したプロセス
の番号と、その予測待ち時間とを検出する。

プロセス起動順序と、検出された待ち状態プロセス番号
および予測待ち時間とはプロセスリスト制御回路７に転
送され、ここにおいて、現に動作中のプロセスを先頭に
して次以降に起動されるべきプロセスを格納するプロセ
スリスト８が生成される。

プロセスリスト８は、プロセスの起動順序を基本としで
、入出力装置の完了待ちとなったプロセスについて、そ
の待ち時間を考慮して順序を修正したものである。

スタック割当制御回路９は、生成されたプロセスリスト
８に基づき、スタックＡ、スタックＢ。

スタックＣにおけるスタックの退避、復元の順序と、該
退避、復元を行うべき時刻とを決定し、主記憶装置転送
制御回路４を制御して、退避、復元を実行させる。スタ
ック割当制御回路９がスタックの退避、復元を制御する
手順は、壜・２図で説明した方法にしたがうものである
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、マルチプロセス処理において。

起動されるプロセスが使用するスタックを実スタック上
に配置するために必要な退避、復元を１プロセス切換え
に先行しで準備しておくことにより。

実際にそのプロセスを起動するためにプロセス切換えを
行なうとぎには、スタックアクセスを直ちに開始するこ
とが可能となり、プロセス切換えが高速化される。

【図面の簡単な説明】

第１図はマルチプロセス処理システムにおける一般的な
スタック構成方式を示す説明図、Ａ−２図は本発明の詳
細な説明図、牙３図は本発明実施例の構成図である。 図中、１，２．３はそれぞれ／飄−ドウェア玉のスタッ
クＡ、Ｂ、Ｃであり、４は主記憶装置転送制御回路、５
はプロセス順序決定回路、６はプロセス待ち状態検出回
路、７はプロセスリスト制御回路、８はプロセスリスト
、９はスタック割当制御回路を表わす。 特許出願人　富士通株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 マルチプロセス処理を行なうためのマルチプロセススタ
   ック装置においで、２個以上のスタックと、複数のプロ
   セスについてその基本的な起動順序を決定する回路と、
   起動されたプロセスについで待ち状態の発生を検出しそ
   の待ち時間を予測する回路と１該起動されたプロセスに
   待ち状態が発生したときその予測された待ち時間にした
   がって上記複数のプロセスの基本的な起動順序を変更し
   で、予測されるプロセスの起動順序を表わすプロセスリ
   ストを作成するプロセスリスト制御回路と。 液性ｒＬされたプロセスリストにしたがって、上記２個
   以上のスタックに対するプロセスの割り付けを先行制御
   することを特徴とするスタック制御方式。