JPH0132539B2

JPH0132539B2 -

Info

Publication number: JPH0132539B2
Application number: JP59167144A
Authority: JP
Inventors: Naoya Oono
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1984-08-09
Filing date: 1984-08-09
Publication date: 1989-07-05
Also published as: JPS6145345A

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）本発明はタイムシエアリングシステムにおける
端末のセツシヨンのスワツピング制御方式に関す
る。

（従来技術）タイムシエアリングシステム（以下TSSと略
する）においては典型的な場合としては次のよう
に処理が進行する。即ち、端末からユーザがコマ
ンドあるいはデータを投入し、これをセンタのプ
ロセツサに送信する。センタのプロセツサはこれ
をうけて送信されたコマンドあるいはデータに対
する処理を行い、結果を端末に送信する。端末に
表示された結果を端末ユーザが見て次に入力すべ
きコマンド、データを考え、これをキイボードか
ら入力するという処理がくりかえされる。

ここで、センタのプロセツサにコマンド、デー
タが入力され処理を行い、結果の端末への出力を
行うまでをトランザクシヨンと呼ぶ。また、トラ
ンザクシヨンとトランザクシヨンの間、即ち、端
末からの入力待ちの時間をウエイト時間を呼ぶ。
また、一個の端末におけるトランザクシヨンの実
行の実体となるものをセツシヨンと呼ぶ。これは
バツチシステムにおけるジヨブに相当するもので
ある。

一個のセツシヨンについてみると前述のように
端末のユーザがセンタのプロセツサからの端末へ
の表示結果を見て、次に入力すべきデータあるい
はコマンドを考えキイボードから入力するまでに
は通常数十秒のオーダの時間がかかるのに対し、
端末から入力されたコマンドに対するセンタのプ
ロセツサの処理は通常数秒以内に完了し、結果が
端末に出力され次の端末からの入力を待つ。従つ
て、センタのプロセツサからみればセツシヨンの
大部分の時間は、端末ユーザによる思考時間およ
びキイボードからの入力のための時間即ちウエイ
ト時間であり、この間、プロセツサの主記憶にセ
ツシヨンのプログラムを存在させることは、計算
機システムの資源を浪費することになるので、一
般にはスワツピングという手法が用いられてい
る。これは、プロセツサでの処理が完了し端末に
結果を表示し、次の入力を待つ状態（以下端末入
力待ち状態とよぶ）になつた時点（以下これをト
ランザクシヨン終了とよぶ）でこのセツシヨンに
属するプログラムを主記憶から二次記憶に追出し
（以下これをスワツプアウトと呼ぶ）端末ユーザ
からの入力が完了し、プロセツサでの処理が可能
になつた時点（以下これをトランザクシヨンの開
始とよぶ）でセツシヨンのプログラムを主記憶に
取込む（以下これをスワツプインと呼ぶ）もので
ある。これにより、各セツシヨンのプログラム
は、プロセツサでの処理を必要とする場合にのみ
主記憶を割当てればよいことになり、主記憶に同
時に割当てることのできる端末数（セツシヨン
数）よりも多くの端末を同時にサポートすること
が可能となる。

このようにトランザクシヨンの開始を契機とし
てスワツプインを行い、トランザクシヨンの終了
を契機としてスワツプアウトを行うことにより主
記憶を効率的に使用し、多数の端末をサポートす
ることはTSSにおいて通常行われている。

しかしながら、キイボードから入力する通常の
端末を使用している場合には、トランザクシヨン
の終了から開始までに思考およびこれに続くキイ
ボード操作による入力が必要であるのでセツシヨ
ンがスワツプアウトされてから再びスワツプイン
するまでの間に一般的には充分他のセツシヨンを
実行するだけの時間的余祐があるのに対して、た
とえば端末側のフロツピイデイスクから連続的に
データをセンタ側に入力するような場合には、プ
ロセツサが入力要求を出してから（トランザクシ
ヨン終了）実際に端末からデータが入つてくるま
で（トランザクシヨンの開始）の時間が非常に短
かいために従来のスワツピング制御方式ではトラ
ンザクシヨンの終了でスワツプアウトを行うと直
ちに再びスワツプインが必要となり、これは、主
記憶の空きスペースを生み出さないだけでなく二
次記憶用のデイスクの使用率を上昇させこれがシ
ステム全体のスループツトを低下させる要因とな
るという欠点がある。

このため、たとえば各セツシヨンのウエイト時
間を測定し、これがあるしきい値よりも小さい場
合には、これに続くウエイト時間も短いものと予
想して、トランザクシヨン終了時のスワツプアウ
トを行わないようにすればよい。しかしながら、
たとえばフロツピイデイスク７から入力している
間に操作者が端末を離れて、入力が完了した後長
時間端末の操作を行わないようなケースが発生す
ると、このセツシヨンは長時間実行すべき処理が
ないにもかかわらず主記憶の一部を専有し、この
ために全体のスループツトを下げるとともに他の
セツシヨンの応答時間を引延ばす原因ともなると
いう欠点がある。

（発明の目的）本発明は、トランザクシヨンの終了から開始ま
での待ち時間を各セツシヨン毎に測定し、測定さ
れた時間が設定された閾値と比較して小さい場合
にはこれに続くトランザクシヨンにおいてもウエ
イト時間が短いものとみなし、このセツシヨンス
ワツプアウトの要求を出さないようにすることに
より、端末からの連続データ入力時の場合には不
要なスワツピングを省きスワツピングオーバヘツ
ドを減らさせるようにするとともに、一定周期毎
に、その周期におけるセツシヨンで使用したプロ
セツサ時間を調べ、一周期にわたつて全く処理の
行われていないセツシヨンに関しては、ウエイト
時間の予測の誤りとしてこのセツシヨンをスワツ
プアウトすることにより、主記憶の有効利用をは
かろうとするものである。

従つて本発明の第１の目的は連続入力における
不要なスワツピングの省略による連続入力速度の
向上にあり本発明の第２の目的は、スワツピング
のオーバーヘツドの減少によりTSS全体として
高いスループツトを可能とすることにあり、本発
明の第３の目的は前記のウエイト時間の予測によ
るスワツピングの省略を行う場合において、予測
がはずれた場合においてもこれがシステムのスル
ープツト、応答時間に影響を与えないような改善
されたTSSのスワツピング制御方式を提供する
ことにある。

（発明の構成）本発明の方式は端末からの入力待ちを契機とし
て前記端末に対応するセツシヨンのスワツプアウ
トを行ない、前記端末からのデータ入力を契機と
して前記端末に対応するセツシヨンのスワツプイ
ンを行なうタイムシエアリングシステムのスワツ
ピング制御方式において、セツシヨンにおける先
行する第１のトランザクシヨンの終了から前記第
１のトランザクシヨンに続く第２のトランザクシ
ヨンの開始までのウエイト時間を測定するウエイ
ト時間測定手段と、前記測定されたウエイト時間
と予め定めた値とを比較し結果を保持する比較手
段と、前記比較手段の比較結果が前記測定された
ウエイト時間が前記予め定めた値より小さいとき
には前記第２のトランザクシヨンの終了時にスワ
ツプアウトを禁止するスワツプアウト禁止手段
と、一定周期毎にスワツプイン状態にある各セツ
シヨンの前記定周期内でのプロセツサ使用時間を
調べ前記使用時間が０で前記スワツプアウト禁止
手段によりスワツプアウトが禁止されているセツ
シヨンについてはスワツプアウトを指示するプロ
セツサ使用時間チエツクスワツプアウト指示手段
とを含んで構成される。

（実施例）次に本発明の実施例について図面を参照して説
明する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図で
ある。第１図のスワツピング制御方式はスワツピ
ング制御テーブル１と、セツシヨン番号レジスタ
２と、タイマ３と、減算回路４と、比較回路５
と、しきい値レジスタ６と、トランザクシヨン制
御部７と、スワツピング実行制御部８と、セツシ
ヨン監視部９と、割込タイマ１０と、比較回路１
１とから構成される。

スワツピング制御テーブル１は各セツシヨンに
対してスワツピングを行うか否かを制御するため
のものである。このテーブルは各セツシヨンに対
して１エントリをもち各エントリは前回のトラン
ザクシヨンの終了した時刻を記憶するための時刻
フイールドXTIMEおよびこのセツシヨンでスワ
ツプアウトを行うか否かを示すフラグフイールド
Ｆおよび前回のチエツク周期におけるセツシヨン
のプロセツサ使用時間を保持する時間フイールド
PTIMEをもつ。このスワツピング制御テーブル
１は、トランザクシヨン開始／終了の発生したセ
ツシヨンの番号ｊおよびセツシヨン監視部９の発
生するセツシヨン番号ｊによりアドレスされる。
セツシヨン番号レジスタ２はトランザクシヨン開
始／終了の発生したセツシヨン番号ｊを保持す
る。

現在の時刻を保持するタイマ３の値は減算回路
４の一方の入力に印加されるとともにスワツピン
グ制御テーブル１の時刻フイールドXTIMEにも
印加されている。同じく時刻フイールドXTIME
の出力は前記減算回路４のもう一方の入力に印加
されこの出力は、比較回路５の一方の入力に印加
されている。しきい値レジスタ６は、ウエイト時
間のしきい値を保持するレジスタで、その出力は
比較回路５のもう一方の入力に印加されている。
比較回路５の出力はトランザクシヨン制御部７に
印加されている。スワツピング制御テーブル１の
時間フイールドPTIMEの出力は比較回路１１の
一方の入力に印加されている。比較回路１１の他
の入力には、各セツシヨンの現時点でのプロセツ
サ時間が印加される。このプロセツサ時間は、プ
ロセツサで実用中の全セツシヨンの状態を管理す
るセツシヨン制御テーブル（図示せず）から読み
出される。セツシヨン制御テーブルの各エントリ
には対応するセツシヨンがスワツプインされてい
る状態か否かを示す情報、および対応するセツシ
ヨンが現在までに使用したプロセツサ時間の累積
CTIMEが格納されている。トランザクシヨン制
御部７は、各セツシヨンにおけるトランザクシヨ
ンの開始、終了のイベント通知X_S，X_Tを受け、
各セツシヨンにおけるウエイト時間を測定し、し
きい値との比較を行うことにより、トランザクシ
ヨン終了時でのスワツプアウト開始でのスワツプ
インを行うか否かを決定するための制御部であ
る。スワツピング実行制御部８はトランザクシヨ
ン制御部７からの指令により、実際のスワツプイ
ン、スワツプアウトを行うための制御部である。
割込みタイマ１０は、一定時間（ここでは30秒と
する）毎にセツシヨン監視部９を起動するための
タイマである。セツシヨン監視部９は、一定時間
毎に、各セツシヨンについてその状態およびプロ
セツサ使用時間を調べ、ウエイト時間の測定の誤
りを検出するための制御部である。

第２図は第１図の動作フローチヤートである。
第２図ａはトランザクシヨン開始時の動作を、第
２図ｂはトランザクシヨン終了時の動作を、第２
図ｃは周期的なトランザクシヨン監視の動作を示
す。

次に第１図および第２図により本実施例の動作
を説明する。あるセツシヨンｊにおいて端末入力
が完了しプロセツサが処理を行える状態になつた
時点、即ち、トランザクシヨン開始時には、ま
ず、この通知X_Sがトランザクシヨン制御部７に
印加されるとともに、セツシヨンの番号ｊがセツ
シヨン番号レジスタ２に印加される。トランザク
シヨン制御部７はこの通知をうけて以下の処理を
行う。即ち、まず、セツシヨン番号ｊをセツシヨ
ン番号レジスタ２に格納しこのあと、スワツピン
グ制御テーブル１のセツシヨン番号ｊに対応する
エントリおよびタイマ３を読出す。このとき読出
された時刻フイールドXTIMEの値およびタイマ
３の値は減算回路４に印加され、結果が比較回路
５に印加される。この比較回路５によりしきい値
レジスタ６の値と比較される。なお、フラグフイ
ールドFjの値は、一時的に退避される（退避場所
は図示せず）。比較の結果しきい値の方が大のと
き、即ち、トランザクシヨンの終了から開始まで
のウエイト時間がしきい値よりも短い場合には次
のトランザクシヨン終了時にスワツプアウトを禁
止すべきであることを示すためにスワツピング制
御テーブル１のセツシヨンｊに対応するフラグフ
イールドFjに“１”をセツトする。そうでない場
合には値“０”をセツトする。

このあと、先に読出しておいたフラグフイール
ドFjの値を調べ、これが“０”即ち、前回のトラ
ンザクシヨン終了でスワツプアウトが行われてい
る場合にはこのセツシヨンのスワツプインを行
う。このスワツプインはスワツピング実行制御部
８に指令を出すことにより行われる。先に読出し
ておいたフラグフイールドFjの値が“１”の場
合、即ち、スワツプアウトが行なわれていない場
合にはスワツプインは不要であるので、トランザ
クシヨン制御のための処理を終了する。

トランザクシヨン終了時には開始時と同様にト
ランザクシヨン終了通知X_Tがトランザクシヨン
制御部７に印加されセツシヨン番号ｊがセツシヨ
ン番号レジスタ２にセツトされ次にタイマ３の値
を読出し、これをスワツピング制御テーブル１の
対応する時刻フイールドXTIMEjに格納する。

このあとフラグフイールドFjを読出し、“１”
であるならば、即ち、前回のウエイト時間がしき
い値よりも小である場合にはスワツプアウトは行
わずにトランザクシヨン制御処理を終了する。Fj
の値が“０”である場合には対応するセツシヨン
のスワツプアウトを行う。

次にウエイト時間の予測の誤りの検出のための
処理を説明する。

割込みタイマ１０により一定時間おきにセツシ
ヨン監視部９に通知が来ると、セツシヨン監視部
９は次の動作を行う。

まず、現在端末接続中であるすべてのセツシヨ
ンについて次の処理を行う。即ち、セツシヨン制
御テーブルの対応するエントリを読みこのセツシ
ヨンがスワツプインされている状態であるかどう
かを調べる。スワツプインの状態である場合に
は、スワツピング制御テーブル１の対応するエン
トリを読出し、読出された時間フイールド
PTIMEjの値、即ち、前回の割込みの時点におけ
るプロセツサ時間と前記セツシヨン制御テーブル
の蓄積時間のフイールドCTIMEの値即ち現時点
でのプロセツサ時間を比較回路１１により比較す
る。このとき時間フイールドPTIMEの値が無効
であるかどうかを調べ、無効である場合には不一
致とみなす。

値が一致した場合、即ち、前回の割込み時から
このセツシヨンに関する処理がプロセツサにおい
て実行されていない場合には、スワツピング制御
テーブル１のフラグフイールドＦを調べこれが
“１”である場合、即ち、ウエイト時間が短いと
の予想により、スワツプアウトが省略された場合
には、こ予想が誤りであつたと判断し、このセツ
シヨンのスワツプアウトをスワツピング実行制御
部８に指令するとともに、スワツピング制御テー
ブル１の時間フイールドに、蓄積時間フイールド
CTIMEの値をセツトし、更新する。不一致の場
合には、PTIMEの更新を行う。スワツプイン状
態でない場合には時間フイールドPTIMEの値が
次のチエツクにおいて無効であることを示すため
のフラグを時間フイールドPTIMEにセツトす
る。

本実施例の説明においては説明を簡単にするた
めに本発明の主旨と直接関係のな部分については
説明を省略してある。また、トランザクシヨン制
御部あるいはスワツピング制御部セツシヨン監視
部、セツシヨン制御テーブルについても、その詳
細な実現方法については説明を省略しているが、
これらについては、従来知られている方法で実現
可能である。

また、本発明が実施例の構成に制限されるもの
でないことは明らかであり、たとえばセツシヨン
番号レジスタ２、しきい値レジスタ６等は必ずし
もレジスタとして特別のハードウエアを用意する
必要はなく、主記憶上に格納エリアをとることも
可能である。減算回路４、比較回路５等について
も同様であり、上記のスワツピングの制御のため
の専用ハードウエアを必ずしも設ける必要のない
ことは明らかであろう。

（発明の効果）本発明にはウエイト時間を各セツシヨン毎に測
定し、このウエイト時間が設定されたしきい値よ
り小さい場合にはこのセツシヨンのスワツプアウ
トを禁止するとともに、前記スワツプアウト禁止
が誤りの場合においても一定周期毎にセツシヨン
で使用したプロセツサ時間を調べることにより前
記誤りを修正し、システムのスループツトを格段
に向上できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第２図ａ，ｂおよびｃは第１図の動作を示すフロ
ーチヤートである。１……スワツピング制御テーブル、２……セツ
シヨン番号レジスタ、３……タイマ、４……減算
回路、５……比較回路、６……しきい値レジス
タ、７……トランザクシヨン制御部、８……スワ
ツピング実行制御部、９……セツシヨン監視部、
１０……割込みタイマ。

Claims

【特許請求の範囲】

１端末からの入力待ちを契機として前記端末に
対応するセツシヨンのスワツプアウトを行い同じ
く前記端末からのデータ入力を契機として前記端
末に対応するセツシヨンのスワツプインを行なう
タイムシエアリングシステムのスワツピング制御
方式において、セツシヨンにおける先行する第１
のトランザクシヨンの終了から前記第１のトラン
ザクシヨンに続く第２のトランザクシヨンの開始
までのウエイト時間を測定するウエイト時間測定
手段と、前記測定されたウエイト時間と予め定め
た値とを比較し結果を保持する比較手段と、前記
比較手段の比較結果が前記測定されたウエイト時
間が前記予め定めた値より小さいときには前記第
２のトランザクシヨンの終了時にスワツプアウト
を禁止するスワツプアウト禁止手段と、一定周期
毎にスワツプイン状態にある各セツシヨンの前記
定周期内でのプロセツサ使用時間を調べ前記使用
時間が０で前記スワツプアウト禁止手段によりス
ワツプアウトが禁止されているセツシヨンについ
てはスワツプアウトを指定するプロセツサ使用時
間チエツクスワツプアウト指示手段とを含むこと
を特徴とするスワツピング制御方式。