JPS63636A - タスク制御方式 - 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】 〔概　要〕 計算機のタスクを優先度に応じて配分する時間で切り換
え、順次実行させる制御の改良方式。

優先度順のタスク実行待ち行列の先頭の優先度が、実行
中のタスクの優先度より大きくなれば切り換えるものと
し、実行中のタスクの優先度を一定時間ごとに、例えば
ｌづつ減少する。

この方式により、優先度値による比例配分に近い実行時
間の割当制御が、比較的少ない処理時間で可能になる。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、計算機における、複数のタスクを順次切り換
えて実行するためのタスク；Ｉｒ１Ｊ　御方式に関する
。

計算機において、適当な実行時間ごとにタスクを切り換
えて、複数のタスクを順次実行することにより、各タス
クに平等なサービスを与える場合に、タスクに適当な方
法で優先度を指定し、優先度の大きいタスクに、より多
くの実行時間を割り当てる制御は広く利用されている。

〔従来の技術〕

第３図は、計算機の一構成例を示すブロック図である。

処理装置１は、主記憶装置２にロードされている管理プ
ログラム等を実行することにより、端末装置３等とのデ
ータ人出力を制御し、例えば端末装置３から入力される
指令に従って、各種のプログラムを例えば外部記憶装置
４がら主記憶装置２にロードして実行することができる
。

公知のように、プログラムの実行を制御するために、各
実行の主体としてタスク５が生成される。

タスク５は、例えば主記憶装置２上のタスク制御ブロッ
ク（ＴＣＢ）、及びＴＣＢで指定される該タスクに割り
当てられた主記憶令■域及び実行すべきプログラム等か
らなる。

タスク管理プログラムの、例えばディスパッチャ等と呼
ばれる制御プログラムの実行によって、適当に選択され
たあるタスク５に処理装置１を使用する時間を割り当て
ることにより、そのタスク５のＴＣＢに指定されている
プログラムが、ＴＣＢに保持されている指定のプログラ
ム番地から実行される。

計算機には、−般に複数のタスクが同時に存在すること
ができるが、同時には処理装置の数（本例では１）だけ
のタスクしか実行できないから、所要の条件が整って実
行可能な状態にあるタスクは、実行待ち行列６につなが
れて管理される。

実行待ち行列６は、相互にチエインされる所定の行列エ
レメント７からなり、各行列エレメント７はそれぞれ１
つのタスク５のＴＣＢへのポインタと、所要の制御情報
を保持する。

ディスパッチャは処理装置１が空くと、実行待ち行列６
につながるタスクの、例えば行列先頭のタスクに処理装
置１の実行時間を割り当て＼、実行を開始するように制
？ｆｆＵする。

公知のように、このようなタスクへの実行時間割当にお
いて、適当な実行時間ごとにタスクを切り換えて、複数
のタスクを順次実行することにより、各タスクに平等な
サービスを与える場合がある。更に、その場合にタスク
に優先度を指定できるようにして、価先度値の大きさに
応じて実行時間を配分することがある。

そのような場合には、例えば指定された優先度は各タス
クのＴＣＢに保持され、実行待ち行列６における、各行
列エレメントの接続を、優先度の大きさ順、優先度の同
じタスク間では先着順（行列につながれる時刻順）にし
て管理される。

時間割当管理のために、ディスパッチャは例えば所定の
割当単位時間ごとに、公知のタイマ割込が発生ずるよう
に設定して、タスクの実行を開始する。

タイマ割込によりディスパッチャが動作すると、第４図
の処理の流れに示すように、以下に説明する処理を行う
。

即ち、第４図の処理ステップ１９．２０．２１のループ
を行列エレメント７の数だけ繰り返して、各行列エレメ
ント７に保持する優先度８を、すべてのエレメントにつ
いて１増加する、但し処理ステップ１９の判定により、
上限値に達しているときはそのま−とする。

優先度８には、該当タスクが実行出来ない状態から実行
可能状態になり、実行待ち行列に接続されるとき、ＴＣ
Ｂにある優先度を複写する。

行列エレメント７の優先度８を＋１した後、処理ステッ
プ２２で先頭の行列エレメント７の優先度８の値と、現
優先度レジスタ９に保持する値とを比較する。現優先度
レジスタ９には、実行中のタスクが実行待ち行列６から
外されるとき、その行列エレメント７の優先度８にあっ
た値が現優先度として設定されている。

比較の結果、現優先度の値の方が小さくなければ、実行
中であったタスクに引き続き実行時間を割り当てるーこ
ととしこの処理を終了する。

現優先度の値が小さければ、実行中タスクの実行を中止
するために、処理ステップ２３においてそのタスクをポ
イントする行列エレメント７を設定して、優先度８をそ
のＴＣＢに保持する初期の優先度とし、処理ステップ２
４で実行待ち行列６のその優先度により定まる位置に該
行列エレメント７をつなぐ。

処理ステップ２５において、実行待ち行列６の先頭の行
列エレメント７の指すタスクの実行を開始するために、
該行列エレメント７を実行待ち行列６から外し、それに
よってポイントされるＴＣＢによりタスクを実行状態に
し、現優先度レジスタ９には優先度８に設定されていた
値を設定して、そのタスクの実行を開始する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記のようにして、タスクの実行時間割当を制御するこ
とによって、はぼ優先度の値に比例した時間配分が得ら
れることが知られている。

しかし前記のように、割当単位時間ごとの割込処理にお
いて、実行待ち行列６につながる全行列エレメント７の
優先度８に＋１する必要があるので、制御オーバヘッド
が比較的大きいという問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は、本発明の構成を示す処理の流れ図である。

図はタスク管理のディスパッチャにおける、実行時間割
当処理の流れを示し、３０は実行中タスクの現優先度を
所定時間ごとに減少する制御手段、３１は待ち行列のタ
スクの最大優先度と現優先度を比較し、所定の条件によ
りタスクを切り換える制御手段である。

０作　用〕 制御手段３０と３１は従来のように、適当な時間ごとに
割込を発生するように設定されるタイマ割込によって起
動される。

制御手段３０では、処理ステップ３３で現優先度を所定
値源する。

その後、制御手段３工により実行待ち行列中の最大の優
先度と現優先度が比較され、その結果例えば現優先度が
減少して、行列の値より小さくなっていれば、タスクを
切り換える。

以上の方式により、タイマ割込ごとの優先度更新を、１
個の現優先度の更新のみにして、制御オーバヘッドを減
少できる。

〔実施例〕

以下において、第１図の処理の流れと第３図のブロック
図を参照して説明する。

従来のように、タスクに指定された優先度は各ＴＣＢに
保持され、実行待ち行列６において各行列エレメント７
は、優先度の大きさ順、優先度の同じタスク間では先着
順にチエインされる。

各タスクの実行開始においてディスパッチャは、時間割
当管理のために、例えば所定の割当単位時間ごとに、タ
イマ割込が発生するように設定する。

タイマ割込によりデイスパンチャが動作すると、処理ス
テップ３２で現優先度レジスタ９の値が下限値（例えば
Ｏ）か検査し、Ｏであればそのま＼とじ、０になってい
なければ、処理ステップ３３で現優先度を−１する。

現優先度レジスタ９には、タスクが実行待ち行列６から
取り出されて実行開始するときに、そのＴＣＢにある優
先度の初期値が設定されている（処理ステップ３８）。

現優先度レジスタ９の現優先度を−１した後、処理ステ
ップ３４で、実行待ち行列６に行列エレメントがあれば
、その先頭の行列エレメント７の優先度８の値と、現優
先度とを比較する。

各行列エレメント７の優先度８には、該当タスクが実行
出来ない状態から実行可能状態になって実行待ち行列に
接続されるとき、ＴＣＢにある優先度が設定され、実行
が中断されて実行待ち行列６に接続されるとき、現優先
度レジスタ９にある現優先度値が設定される（処理ステ
ップ３５）。

比較の結果、現優先度の値の方が小さくなければ、実行
中であったタスクに引き続き実行時間を割り当てるので
この処理を終了する。

現優先度の値が小さければ、実行中タスクの実行を中止
するために、処理ステップ３５において、そのタスクを
ポイントする行列エレメント７を設定して、優先度８に
現優先度を設定する。但し現優先度が下限値０のときは
１を設定する。

処理ステップ３６で実行待ち行列６のその優先度により
定まる位置に、生成した行列エレメント７をつなぐ。

処理ステップ３７において、実行待ち行列６の先頭の行
列エレメント７の指すタスクの実行を開始するために、
該行列エレメント７を実行待ち行列６から外し、それに
よってポイントされるＴＣＢによりタスクを実行状態に
し、現優先度レジスタ９にはＴＣＢに保持する初期の優
先度を設定して、そのタスクの実行を開始する。

第２図は、説明のためのＭＨＬな一例により、タスクの
切換状況を説明する図である。

図において、Ａ、Ｂ、Ｃはタスクの識別名、添字の数字
はそれらのタスクに指定されている優先度の初期値、そ
れらの下のカッコを付した数字は各状態における優先度
の値を示すものとする。

即ち、初期値優先度７のＡタスク、優先度６のＢタスク
、優先度５のＣタスクがあり、それらがすべて実行可能
状態であれば、第２図の（ａ）のように実行待ち行列を
構成する。

先頭のＡタスクが取り出されて実行状態にされることに
より、（ｂｌの状態になる。（ｂｌ以下で太線で示すタ
スクが実行時間を割り当゛ζられたタスクであり、その
優先度は現優先度レジスタに保持される現優先度を示す
。

所定時間後タイマ割込が発生してディスパッチャが起動
すると、（Ｃ）のように現優先度が−１されて６になる
が、実行待ち行列の先頭Ｃタスクと同じ値なのでタスク
切換は起こらない。

更に所定時間経過後のタイマ割込において、現優先度が
５に減じられて、Ｂタスクの値より小さくなることによ
り、（ｄ）のように、Ａタスクは現優先度値のま＼実行
待ち行列につながれ、Ｂタスクが実行状態にされる。こ
のとき現優先度はＢタスクの初期値である６に設定され
る。

次の制御では、（ｅｌとなってタスク切換はなく、その
次の制御で、Ｃタスクが実行状態となって（ｆ）の状態
になる。

次の制御で（ｇ＋のように、現優先度が４になるのでＣ
タスクは実行待ち行列に入り、Ａタスクが実行状態にな
る。このとき現優先度はＡタスクの持つ初期値である７
にされる。

そこで、ｆｈ）〜Ｕ）に示すように、３周期にわたって
Ａタスクの実行状態が継続され、その次の制御で現優先
度が３になることにより、（ｋ）のようにＢタスクが実
行状態にされる。

このようにして、以後（１）〜（Ｑ）のように制御が進
行する。

（発明の効果〕 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、計算
機におけるタスクの実行時間割当を、各タスクに指定す
る優先度に応じた時間配分によって行う場合の、制御オ
ーバヘッドが減少されるので、計算機の処理効率を改善
するという著しい工業的効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す処理の流れ図、第２図はタ
スク切換の説明図、 第３図は計算機の一構成例ブロック図、第４図は従来の
処理の流れ図 である。 図において、 １は処理装置、　　　　　２は主記憶装置、３は端末装
置、　　　　　４は外部記憶装置、５はタスク、　　　
　　　６は実行待ち行列、７は行列エレメント、　　８
は優先度、９は現優先度レジスタ、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数のタスクを実行待ち行列に配列し、該待ち行列にあ
   るタスクを、該タスクごとに設定されている優先度に応
   じて配分する実行時間ごとに切り換えて、順次実行させ
   る計算機において、 実行中のタスクの現優先度の値を、所定の実行時間ごと
   に所定値減少する手段（３０）、 及び、該現優先度が、前記待ち行列中のタスクの最大の
   優先度に対して所定の状態になった場合に、該実行中の
   タスクの実行を中止して該待ち行列に配列し、該現優先
   度を所定の値に設定し、該最大優先度のタスクの実行を
   開始させる手段（３１）を有することを特徴とするタス
   ク制御方式。