JPH04314141A - マルチタスク制御方法とその機構 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は情報処理システムにおけ
るタスク制御技術に関し、特にマルチプロセッサシステ
ム上でタスクが並列に動作するマルチタスクジョブにか
かわるタスク制御方式とその機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、情報処理システムにおけるプロ
セッサのデバッグにおいては、プログラムのソースコー
ド上にデバッグルーチンに制御を渡すための命令コード
を埋め込むことによりブレークポイントが設定され、ブ
レークポイントに到達した時点でのタスクの実行状態が
保存され、この状態をもとにデバッグすることが可能で
あった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年においてはデータ
処理の高速化を狙って１つのジョブを１つのタスクとし
て唯一のプロセッサ上で逐次処理するのではなく、一連
の独立した複数のタスクで構成されるマルチタスクジョ
ブとして各タスクを複数のプロセッサ上で並列に実行さ
せる方式が多く用いられるようになってきた。

【０００４】上述した従来のプログラムデバッグ方式で
は各タスクに閉じてブレークポイントが設定されるため
、あるタスクがブレークポイントに到達したことを同一
マルチタスクジョブを構成する他のタスクは一般に認識
することができず、そのまま実行を継続していた。この
ため、あるタスクがブレークポイントに到達した地点で
の関連する他タスクの実行状態を調べることが不可能で
あり、また他タスクが実行を継続することによってタス
ク間共通変数が更新されるなどマルチタスクジョブのデ
バッグには多くの時間を必要としていた。

【０００５】本発明は上記問題を解決するものであって
、マルチタスクジョブを構成する任意のタスクがブレー
クポイントに到達した時点あるいは例外を発生した時点
で、同一マルチタスクジョブを構成するすべてのタスク
に関し、その実行環境を保持した状態で実行を抑止し、
その後の任意の時点で再実行可能とすることにより、マ
ルチタスクジョブのデバックを容易にすることを目的と
したマルチタスク制御方法とその機構を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のマルチタスク制
御方法は、マルチタスクジョブを構成する任意のタスク
が予め設定された停止点あるいは例外を発生した時点で
当該タスクと同一マルチタスクジョブグループ内のすべ
てのタスクの実行を停止し、任意の時点で当該マルチタ
スクジョブグループのすべてのタスクの実行を再開する
ようにして実現される。

【０００７】また、本発明のマルチタスク制御機構は、
各プロセッサで実行中のタスクが各々属するマルチタス
クジョブグループを認識する手段と、任意のプロセッサ
に対し実行中タスクの一時中断指示を行なう手段と、任
意のマルチタスクジョブグループに属するすべてのタス
クが実行状態へ遷移することを抑止する手段と、当該タ
スクの実行状態への遷移抑止を解除する手段とを含む。

【０００８】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。

【０００９】なお、説明の便宜上、以下ではプロセッサ
数，マルチタスクジョブを構成するタスク数とも４個で
ある場合を例にするが、それ以上の場合にも本発明は適
応可能である。また、１つのマルチタスクジョブに注目
して説明しているが、同様のことがジョブ単位に行なわ
れる。

【００１０】図１は本発明の一実施例を示すマルチプロ
セッサシステムの構成図であり、４台のプロセッサ１〜
４と，主記憶５と，システム制御装置６とを有している
。各プロセッサ１〜４は通常のプロセッサであり、主記
憶５はプロセッサ１〜４上で動作するタスクの制御情報
，プロセッサおよびデータ等を格納する。システム制御
装置６はプロセッサ１〜４と主記憶５との間のアクセス
を制御する。

【００１１】図２は主記憶５の説明図である。同図に示
したように、主記憶５はシステム領域５１とユーザ領域
５２に分れる。システム領域５１には、実行中タスク管
理テーブル５１０とタスクグループ識別名管理テーブル
５１１が存在する。ユーザ領域５２はジョブ毎に分割使
用され、１つのジョブに割当てられた領域は、さらにマ
ルチタスクジョブを構成するタスク毎の個別領域５３０
（ｉ）（ｉ＝１〜４）とタスク間共通領域５２０から構
成される。

【００１２】各タスク毎の識別領域５３０（ｉ）内には
タスク制御ブロック５３００（ｉ）が存在し、さらに各
々のタスク制御ブロック５３００（ｉ）内に設けられた
タスクグループ制御ブロックポインタ５３１０（ｉ）に
よってポイントされる１つのタスクグループ制御ブロッ
ク５２００がタスク間共通領域５２０に存在する。タス
クグループ制御ブロック５２００には、以下のようなフ
ィールドが含まれている。

【００１３】・実行中タスクカウンタ５２１０当該タス
クグループ内に属するタスクのうち図１のプロセッサ１
〜４の何れかの上で動作しているタスク数を保持する。

【００１４】・ディスパッチング制御フラグ５２２０当
該タスクグループ内に属するすべてのタスクのディスパ
ッチングを一括して管理するフラグであり、図１のすべ
てのプロセッサ１〜４に割当て可能（＝０）または不可
能（≠０）を保持する。割当て不可能の場合、タスク割
当て機構によりプロセッサ１〜４への割当てが抑止され
る。

【００１５】・タスクグループ識別名保持エリア５２３
０ 当該タスクグループ内に属するすべてのタスクに共通に
割当てられるタスクグループ識別名を保持する。本タス
クグループ識別名はタスク割当て機構によって１つのタ
スクグループの割当てられ、１つのタスクグループ内で
少なくとも１つのタスクがプロセッサ１〜４上で実行中
に有効となる。

【００１６】図３はシステム領域５１に唯一存在する実
行中タスク管理テーブル５１０の内容例を示す図であり
、プロセッサ毎に実行中タスク識別名５１００（ｊ）（
ｊ＝１〜４）と当該実行中タスクに割当てられたタスク
グループ識別名５１０１（ｊ）を含んでいる。タスクグ
ループ識別名５１０１（ｊ）はタスク割当て機構によっ
てタスクグループ単位に付与される識別名であり、同一
タスクグループに属するタスクが異なるプロセッサ上で
実行中のときには同一値が各々のタスクグループ識別名
５１０１（ｊ）フィールドに設定される。なお、プロセ
ッサｊ上に実行中タスクが存在しないときはプロセッサ
空き状態とし、実行中タスク識別名５１００（ｊ）に当
該状態を識別可能な値が設定される。

【００１７】図４はシステム領域５１に唯一存在するタ
スクグループ識別名管理テーブル５１１の内容例を示す
図であり、タスクグループ識別名使用表示５１１０（ｋ
）（ｋ＝１〜４）を含んでいる。タスクグループ識別名
使用表示５１１０（ｋ）は未使用（＝０），使用中（≠
０）の状態をとり、高々プロセッサ台数分のエリアが使
用される。１つのタスクグループの最初のタスクが図１
のプロセッサ１〜４の何れかの上で実行を開始するとき
、当該タスクグループに未使用のタスクグループ識別名
ｋが割当てられ、タスクグループ識別名使用表示５１１
０（ｋ）が使用中となる。１つのタスクグループ内にプ
ロセッサ１〜４上で実行中のタスクが存在しなくなった
とき、使用中であったタスクグループ識別名ｋに対応す
るタスクグループ識別名使用表示５１１０（ｋ）が未使
用状態になる。

【００１８】図５および図６はタスク割当て機構のうち
上記タスクグループ識別名を制御する処理例を示す流れ
図であり、図５はタスクロールイン時の処理を，図６は
タスクロールアウト時の処理をそれぞれ示す。なお、６
１〜６Ａおよび７１〜７６は各ステップを示す。

【００１９】図７は例外処理機能のうちタスクがブレー
クポイントに到達したとき，あるいは例外が発生したと
きのタスク停止時の処理例を示す流れ図であり、８１〜
８７は各ステップを示す。

【００２０】図８は割込み処理機構のうちのプロセッサ
割込み信号受信時の処理例を示す流れ図であり、９１〜
９３は各ステップを示す。

【００２１】図９は例外処理機構のうちデバッグあるい
は例外処理を完了したときのタスク再開時の処理例を示
す流れ図であり、１０１はステップを示す。

【００２２】次に、各図を参照して本実施例の動作を説
明する。

【００２３】まず、タスク割当て機構により１つのマル
チタスクジョブ内の１つのタスクが次に実行されるタス
クとして選択されると、図５に示したようにそのタスク
対応のタスク制御ブロック５３００（ｉ）内のタスクグ
ループ制御ブロックポインタ５３１０（ｉ）を用いてタ
スクグループ制御ブロック５２００内のディスパッチン
グ制御フラグ５２２０を読出し、当該表示をチェックす
る（６１）。ディスパッチング不可状態（≠０）であれ
ば、処理終了となり当該タスクはディスパッチングされ
ない。ディスパッチング可能状態（＝０）であれば、タ
スク実行環境が実行先のプロセッサにロールインされる
（６２）。

【００２４】次にタスクグループ制御ブロック５２００
の実行中タスクカウンタ５２１０を読出し、当該カウン
タをチェックする（６３）。当該タスクグループ内に図
１のプロセッサ１〜４上で実行中のタスクが存在しない
場合、すなわち実行中タスクカウンタ５２１０が“０”
であれば、図４に示したシステム領域５１内のタスクグ
ループ識別名管理テーブル５１１から当該タスクグルー
プに付与するための未使用（＝０）のタスクグループ識
別名ｋを選択し（６４）、対応するタスクグループ識別
名使用表示５１１０（ｋ）を使用中状態（＝１）とする
（６５）。さらに、タスクグループ制御ブロック５２０
０のタスクグループ識別名保持エリア５２３０に付与さ
れたタスクグループ識別名ｋを設定する（６６）。

【００２５】ステップ６３においてすでに当該タスクグ
ループ内に図１のプロセッサ１〜４上で実行中のタスク
が存在する場合、すなわち実行中タスクカウンタ５２１
０が“０”でなければ、タスクグループ制御ブロック５
２００のタスクグループ識別名保持エリア５２３０に設
定されているタスクグループ識別名ｋを読出す（６７）
。

【００２６】次に、当該タスク名およびステップ６４ま
たはステップ６７で得られたタスクグループ識別名ｋを
、図３で示したシステム領域５１内の実行中タスク管理
テーブル５１０の実行先プロセッサｊに対応した実行中
タスク識別名５１００（ｊ）およびタスクグループ識別
名５１０１（ｊ）フィールドに各々設定する（６８）。

【００２７】次に、タスクグループ制御ブロック５２０
０内の実行中タスクカウンタ５２１０を＋１して元の位
置へ書戻し（６９）、当該タスクを起動する（６Ａ）。

【００２８】次にタスクロールアウト時の処理を説明す
る。あるタスクが実行中に実行権を失い実行状態から一
時別の状態に遷移する場合、タスク割当て機構により図
６に示した以下のような処理が遂行される。

【００２９】まず、タスクグループ制御ブロック５２０
０内の実行中タスクカウンタ５２１０を読出し、その値
を−１して元の位置へ書戻す（７１）。次に、ステップ
７１で更新された実行中タスクカウンタ５２１０をチェ
ックする（７２）。当該タスクが、そのタスクグループ
におけるプロセッサ１〜４上で実行中の最後のタスクで
あった場合、すなわち実行中タスクカウンタ５２１０が
“０”のとき、タスクグループ識別ブロック５２００内
のタスクグループ識別名保持エリア５２３０に設定され
ているタスクグループ識別名ｋを読出し（７３）、シス
テム領域５１内のタスクグループ識別名管理テーブル５
１１内の対応するタスクグループ識別名使用表示５１１
０（ｋ）を未使用状態（＝０）とする（７４）。

【００３０】ステップ７２においてすでに当該タスクグ
ループ内にプロセッサ１〜４上で実行中のタスクが存在
する場合、すなわち実行中タスクカウンタ５２１０が“
０”でなければ、ステップ７３，ステップ７４を実行し
ない。

【００３１】次に当該タスクにかかる実行環境をロール
アウトする（７５）。その後、システム領域５１内の実
行中タスク管理テーブル５１０内の、当該タスクが実行
していたプロセッサｊに対応した実行中タスク識別名５
１００（ｊ）フィールドをプロセッサ空き状態に設定す
る（７６）。

【００３２】次にタスク停止時の処理を説明する。ある
タスクが実行中に予め設定された停止ポイントあるいは
例外を発生した場合、例外処理機構により図７に示した
以下のような処理が遂行される。

【００３３】まず、図６に示した各ステップにしたがっ
て実行中のタスクのロールアウトを行なう（８１）。次
にタスクグループ制御ブロック５２００内に含まれるデ
ィスパッチング制御フラグ５２２０をディスパッチング
不可状態（＝１）に設定する（８２）。次にシステム領
域５１内の実行中タスク管理テーブル５１０をサーチし
、当該タスクと同一タスクグループ識別名を保持してい
るタスクを実行しているすべてのプロセッサを見つける
（８３）。ステップ８３で該当するプロセッサが存在し
ているかどうかチェックし（８４）、存在している場合
にはステップ８３で得られた全プロセッサに対し割込み
を発生させる（８５）。ステップ８５でのプロセッサ割
込み手段としては一般にプロセッサ間通信が用いられる
。その後、割込み先プロセッサからのリプライ信号を受
け取り（８６）、デバッグ処理あるいは例外処理に制御
を渡す（８７）。

【００３４】ステップ８４において、該当するプロセッ
サが存在しない場合、直ちにデバッグ処理あるいは例外
処理に制御を渡す（８７）。

【００３５】次にプロセッサ割込み信号受信時の処理を
説明する。図７のステップ８５で発生されたプロセッサ
割込み信号を受信した場合、割込み処理機構により図８
に示した以下のような処理が遂行される。

【００３６】まず、図６に示したステップにしたがって
実行中のタスクのロールアウトを行なう（９１）。次に
送信元プロセッサに対しリプライ信号を送信し（９２）
、タスク割当て機構に制御を渡す（９３）。このとき、
同一タスクが再びディスパッチされることはない。 なぜなら、図７で示したタスク停止時処理のステップ８
２において当該タスクグループはディスパッチング不可
状態になっているからである。

【００３７】次にタスク再開時の処理を説明する。デバ
ッグ処理あるいは例外処理完了時、例外処理機構により
図９に示した以下のような処理が遂行される。

【００３８】すなわち、タスクグループ制御ブロック５
２００内に含まれるディスパッチング制御フラグ５２２
０をディスパッチング可能状態（＝０）に設定する（１
０１）。これにより、以降、タスクロールイン処理にお
いて当該マルチタスクジョブグループ内のすべてのタス
クのディスパッチングが可能となる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、マルチタ
スクジョブを構成する任意のタスクがブレークポイント
に到達した時点あるいは例外を発生した時点で、同一マ
ルチタスクジョブを構成するすべてのタスクに関し、そ
の実行環境を保持した状態で実行を抑止し、その後の任
意の時点で再実行可能とすることにより、マルチタスク
ジョブのデバックを容易にするという効果がある。

【００４０】なお、本発明において、実行が抑止される
のは同一マルチタスクジョブに属するタスクのみであり
、ジョブグループが異なる場合にはそのタスクの実行に
はなんら影響を及ぼさない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成図

【図２】主記憶
５の説明図

【図３】実行中タスク管理テーブルの例を示す説明図

【
図４】タスクグループ識別名管理テーブルの例を示す説
明図

【図５】タスクロールイン時の処理を示す流れ図

【図６
】タスクロールアウト時の処理を示す流れ図

【図７】タ
スク停止時の処理を示す流れ図

【図８】プロセッサ割込
み信号受信時の処理を示す流れ図

【図９】タスク再開時の処理を示す流れ図

【符号の説明】

１〜４　　　　プロセッサ ５　　　　主記憶 ６　　　　システム制御装置 ５１　　　　システム領域 ５２　　　　ユーザ領域 ５１０　　　　実行中タスク管理テーブル５１１　　　
　タスクグループ識別名管理テーブル５２０　　　　タ
スク間共通領域

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　マルチタスクジョブを構成する複数の
   タスクを複数のプロセッサ上で並列に実行するマルチプ
   ロセッサシステムにおけるマルチタスク制御方法におい
   て、マルチタスクジョブを構成する任意のタスクが予め
   設定された停止点あるいは例外を発生した時点で当該タ
   スクと同一マルチタスクジョブグループ内のすべてのタ
   スクの実行を停止し、任意の時点で当該マルチタスクジ
   ョブグループのすべてのタスクの実行を再開することを
   特徴とするマルチタスク制御方法。
2. 【請求項２】　　マルチタスクジョブを構成する複数の
   タスクを複数のプロセッサ上で並列に実行するマルチプ
   ロセッサシステムにおけるマルチタスク制御機構におい
   て、各プロセッサで実行中のタスクが各々属するマルチ
   タスクジョブグループを認識する手段と、任意のプロセ
   ッサに対し実行中タスクの一時中断指示を行なう手段と
   、任意のマルチタスクジョブグループに属するすべての
   タスクが実行状態へ遷移することを抑止する手段と、当
   該タスクの実行状態への遷移抑止を解除する手段とを含
   むことを特徴とするマルチタスク制御機構。