JPH04178740A - タスクスケジューリング方式 - 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】 〔発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はコンピュータのマルチタスク中オペレーティン
グシステム（以下、Ｏ８と呼ぶ）におけるタスクのスケ
ジューリングの改良に関する。

（従来の技術） コンピュータシステムにおいて、利用者がシステムに与
えた仕事（ジョブ）は、システム内部で処理される単位
（タスク）に分割され実行される。一般に複数のタスク
を有するＯ８では、タスクを生成・削除等を行なう機能
（以下、タスク管理機能と呼ぶ）と、生成されたタスク
の状態を管理し実行制御する機能（以下、ディスパッチ
ャ−機能と呼ぶ）とをもっている。またタスクの状態を
管理して実行を制御するスケジューリング方式には、タ
スクの実行優先順位を使用して行なう方法が一般に実用
化されている。

この方式では、まずタスク生成時にタスク管理機能によ
り実行優先順位を設定し、この実行優先順位に基づいて
ディスパッチャ−機能かスケジューリングを行なう。各
タスクはこの実行優先順位に応じて優先順位の高いもの
から逐次実行する。

またタスクスケジューリングの際、同一優先順位のタス
クをＦＩＦＯ等により順次実行したり、実行時間を制限
して特定タスクがＣＰＵを占有するのを防止して各タス
クを実行したりする所謂タイムスライス方式を併用して
いるものもある。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、この様な実行優先順位によるスケジュー
リングでは、タスクの沈み込み、すなわち、優先順位の
高いタスクから実行するために、優先順位の低いタスク
が実行されないという状態が発生することがある。

これを防止する手段として、タスクが一定時間実行され
ると、実行優先順位を下げてスケジューリングする方法
がある。

しかし、この方法だと緊急を要するタスクまで優先順位
が下げられ、その結果ターンアラウンド・タイムが増加
する可能性がある。

同様に、特定タスクによるＣＰＵの占有を防止するため
にタスクの実行時間をタイムスライスにより制限するこ
とにより、緊急を要するタスクのターンアラウンド・タ
イムを増加させる問題がある。

本発明は以上にような不具合を解決するためになされた
もので、タスクの沈み込み防止および、緊急を要するタ
スクのターンアラウンド・タイムを短縮させうるタスク
スケジューリング方式を提供することを目的とする。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、複数のタスクをスケジュー
リングして各タスクの実行を管理するオペレーティング
システムにおいて、 タスク生成時、各タスクの実行優先順位として、初期値
とスケジューリング中に変更されるべき現在値とが設定
され、初期値は逐次変更される現在値の許容範囲のうち
予め定められた上限値を越える実行優先順位を付与可能
とし、 タスクスケジューリング時、前記タスク生成後実行侵先
順位に基づいて実行されているタスクの前記現在値を初
期値に変更し、また、実行されない他タスクの現在値を
上限値を越えない範囲で上げる方向に変更する方式とな
っている。

（作用） 本発明は以上のような手段を講じたことにより、実行優
先順位の低いタスクであっても現在値が上げられ、実行
されるタスクの現在値を初期値に戻すことにより、タス
クの沈み込みを防止することができる。また、現在値を
上限値を越えない範囲で上げ、初期値は、この現在値の
上限値を越える値を付与可能としたことにより、緊急を
要するタスクを優先的に実行してターンアラウンド・タ
イムを小さくすることができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について第１図ないし第３図を
参照して説明する。

これらの図において１はタスクスケジューリングのため
のタスクレディーキニーであって、この中の記号は実行
優先順位を示しており、矢印の方向に実行優先順位か高
い（早く実行される）ものとする。また、Ｍ　Ｐ　Ｒ（
ｍａｘｊｍａｍ　ｐｒｉｏｒｉｔｙ）は逐次変更する現
在値の許容範囲の上限である上限値を示す。２は実行中
のタスクを示す。

Ｔ１〜Ｔ４はスケジューリング対象のタスクを示す図で
あって、その中の０で囲まれた記号は実行優先順位の（
現在値、初期値）を示すものとする。

第１図はタスクスケジューリングの初期状態を示す図、
第２図は最初にタスクＴ１か実行されたときのタスクス
ケジューリングの状態を示す図、第３図は次にタスクＴ
２が実行されたときのタスクスケジューリングの状態を
示す図である。

まず、タスクスケジューリング対象となる各タスクには
、タスクを制御するための情報を格納しておく領域（以
下、タスク制御ブロックと呼ぶ）が必要となる。そして
、このタスク制御ブロックはタスク管理と呼ばれる機能
によりメモリ上に確保される。ここで、このタスク制御
ブロックの確保と、その内容を初期化することとをタス
クの生成と呼ぶ。さらに、実行優先順位の初期値および
現在値を格納するだめの領域は、このタスク制御ブロッ
クの中の一構成要素として確保されている。

タスクスケジューリングは、タスク管理により生成され
た各タスクのタスク制御ブロックを基にタスクのスケジ
ューリングを行なっている。また、タスクスケジューリ
ングはタスクを管理するか、この管理は、ＣＰＵが割り
当てられて処理を行なっている実行状態と、ＣＰＵが割
り当てられるのを待つ実行待ち状態とで行なっている。

そして、実行待ち状態を管理するのに、第１図のタスク
レディーキュー１と呼ばれる管理領域に登録する（本実
施例例では、タスクＴ１〜Ｔ４が管理されている）。

タスクＴ１〜Ｔ４の実行優先順位は、各々ｍ。

ｍ、、ｌｉｔ、にであり、初期値と現在値は同じである
。

またタスクＴ１の実行優先順位が一番高くｍとなってい
る。

次に、タスクＴ１かＣＰＵを割り当てられて実行状態と
なったタスクスケツユ−リング状態を第２図に示す。同
図に示すように、実行待ち状態である他のタスクＴ２〜
Ｔ４は、各々の現在値か１つずつ引き上げられ、各々ｎ
、ｍ、ｐとなる。

さらに、第３図に示すようにタスクＴ２かＴ］の次に実
行状態になると、残りのタスクＴ３゜Ｔ４は、各々の現
在値が１つずつ引き上げられ、各々ｎ、ｍ、となる。こ
こで、これまで実行状態であったタスクＴ１は実行を中
断され、その現在値ｎは初期値ｍに戻されタスクＴ４の
次に接続される。

次に第４図に示すフロー図に従って、本発明のタスクス
ケジューリング方式の一例を説明する。

因みに第４図はタスクのスケジューリングを行なうディ
スパッチャ−のフローの一例を示す図である。今、シス
テムの割り込み動作（実行中のタスクが終了したり、タ
イムスライスにより中断されたりしたときのソフトウェ
ア割り込みおよびｌ＼−ドウエア割り込み等をいう）が
発生したとき、ディスパッチャ−の処理が開始される。

この時、まずディスパッチャ−は現在実行されているタ
スクの現在値（第２図のＴＩ）と現在値の上限値ＭＰＲ
とを比較する（ステップＳｌ）。

もし現在値がＭＰＲ以上の場合は、緊急を要するタスク
が実行されているものとみなし、スケジューリングを行
なわず終了する。これにより、緊急を要するタスクが再
度実行状態となる。一方、ＭＰＲより小さい場合には、
現在実行されていたタスクを取り出し、ステップＳ２に
移行して、タスクのスケジューリング処理を行なう。つ
まり、ディスパッチャ−はタスクの状態を管理している
タスクレディキュー１を検索し、次に実行するタスクを
取り出す（第２図のＴ２）。

しかる後、ステップＳ３において、実行するタスク（第
２図のタスクＴ２）にＣＰＵを割り当て、実行状態（デ
ィスバッチ）とする。さらに、ステップＳ４に示すよう
にタスクレディキュー１に他のタスクがあるか否かを調
べる。もし他のタスクかない場合はステップＳ６を実行
し、ある場合はステップＳ５を実行する（第２図のタス
クＴ３゜Ｔ４である）。

ステップＳ５では、実行待ち状態にあるタスクの現在値
を上げる処理を行なう（第２図のＴ３゜Ｔ４の現在値を
ｎ、ｍに変更することをいう）′。

この変更処理はタスクレディキューの残りタスクすべて
に対して行なう。ここでは実行優先順位の高いタスクか
ら順に現在値が変更されていく。ただし、上限値ＭＰＲ
を越える現在値は変更しないようにする。

一方、ステップＳ６では、ステップＳ１て取り出したタ
スクをタスクレディキューに再登録し、実行待ち状態と
する（第３図のＴＩ）。このとき再登録されるタスクの
現在値は初期値に戻され、該当する実行優先順位のキュ
ーに登録される（第３図の例では現在値をｎからｍに変
更し、タスクＴ４の次に接続する）。

従って、以上のような実施例の方式によれば、実行待ち
状態のタスクの優先順位を上げ、実行を中断されたタス
クの現在値を初期値に戻して実行待ち状態とすることに
より、実行優先順位の低いタスクの沈み込みを防止する
ことかできる。

なお、本実施例ではステップＳ１で実行中のタスクがＭ
ＰＲ以上か否かを判断しているか、これはＭ　Ｐ　Ｒ以
上の現在値を有する緊急タスクに対してタイムスライス
を適用外とするための処理であり、ＭＰＲ以上のタスク
に対してもタイムスライスを適用する場合は、このステ
ップＳ１を削除しても良い。また、実行待ち状態の各タ
スクの現在値をタスク管理等により変更することも可能
である。

次に、第５図および第６図は緊急を要するタスクを処理
する場合の例を説明する図である。

先ず、第５図は第２図に示すスケジューリング状態のと
きに、緊急を要するタスクＴＸかタスク管理により生成
され、ディスパッチャ−によりタスクレディキュー１に
登録された状態を示す図であり、その実行優先順位は現
在値の上限値ＭＰＲより大きい値Ｘであり、実行優先順
位ＭＰＲより高いキューに接続される。

次に第６図では、緊急を要するタスクＴＸが実行された
場合のスケジューリング状態を示す図である。同図に示
すように、緊急を要するタスクは、それまで最も実行優
先順位の高かったタスクＴ２を追い越して、優先的に実
行状態となる。この様に、初期値として現在値の上限で
あるＭＰＲを越える実行優先順位を付与することにより
、緊急を要するタスクが優先的に実行される。また一方
では、タスクＴ２の現在値が第５図と同し値ｎのままで
ある。これはタスクＴ２の現在値ｎか上限値ＭＰＲを越
えるためそのままの値ｎに維持した為である。このよう
に現在値が上限値ＭＰＲを越えないよう制御することに
より、緊急を要するタスクへの影響を防止できる。

従って、以上のような実施例によれば、現在値が上限値
ＭＰＲを越えないよう制御し、初期値に上限値ＭＰＲを
越える値を設定することを許可することにより、緊急を
要するタスクを優先的に実行することが可能となり、そ
のターンアラウンド・タイムを短縮することができる。

なお本発明は上記実施例に限定されるものてはなく、そ
の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である
。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、タスクスケジュー
リング時に、タスク生成後実行優先順位に基づいて実行
されているタスクの現在値を初期値に戻し、実行されな
い他タスクの現在値を上限値を越えない範囲で上げる手
段を講じることにより、実行優先順位の低いタスクの沈
み込みを防止できる。

また、現在値が許容範囲の上限を示す上限値を有し、初
期値に上限値を越える値を設定可能とすることにより、
緊急を要するタスクのターンアラウンド・タイムを短、
縮させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の二実施例を説明するための図
であって、第１図はタスクスケジューリングの初期状態
を示す図、第２図は最初にタスクＴ１が実行されたとき
のタスクスケジューリングの状態を示す図、第３図は次
にタスクＴ２が実行されたときのタスクスケジューリン
グの状態を示す図、第４図はタスクのスケジューリング
を行なうディスパッチャ−のフローの一例を示す図、第
５図及び第６図は本発明の他の実施例を説明するための
図であって、第５図は第２図に示すスケジューリング状
態のときに、緊急を要するタスクが登録された状態を示
す図、第６図はタスクスケジューリング状態を示す図で
ある。 １・・・タスクスケジューリングのためのタスクレディ
ーキュー、Ｍ、ＰＲ・・・現在値の上限値、２・・・実
行中のタスク、Ｔ１〜Ｔ４・・・スケジューリング対象
のタスク、ＴＸ・・・緊急を要するタスク。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 −一一一一二 □ ｒ　　　　　　　７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　複数のタスクをスケジューリングして各タスクの実行
   を管理するオペレーティングシステムにおいて、 タスク生成時、各タスクの実行優先順位として、初期値
   とスケジューリング中に変更されるべき現在値とが設定
   され、初期値は逐次変更される現在値の許容範囲のうち
   予め定められた上限値を越える実行優先順位を付与可能
   とし、 タスクスケジューリング時、前記タスク生成後実行優先
   順位に基づいて実行されているタスクの前記現在値を初
   期値に変更し、また、実行されない他タスクの現在値を
   上限値を越えない範囲で上げる方向に変更することを特
   徴とするタスクスケジューリング方式。