JPH06168143A - タスクスケジューリング法およびタスクコントローラ - Google Patents

タスクスケジューリング法およびタスクコントローラ

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JPH06168143A
JPH06168143A JP4169161A JP16916192A JPH06168143A JP H06168143 A JPH06168143 A JP H06168143A JP 4169161 A JP4169161 A JP 4169161A JP 16916192 A JP16916192 A JP 16916192A JP H06168143 A JPH06168143 A JP H06168143A
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memory
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    • G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/46—Multiprogramming arrangements
    • G06F9/48—Program initiating; Program switching, e.g. by interrupt
    • G06F9/4806—Task transfer initiation or dispatching
    • G06F9/4843—Task transfer initiation or dispatching by program, e.g. task dispatcher, supervisor, operating system
    • G06F9/4881—Scheduling strategies for dispatcher, e.g. round robin, multi-level priority queues
    • G06F9/4887—Scheduling strategies for dispatcher, e.g. round robin, multi-level priority queues involving deadlines, e.g. rate based, periodic

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動メモリ管理もしくはビットレートで消耗
される他の資源を有するリアルタイムコンピュータシス
テム用タスクスケジューリング法を提供する。 【構成】 本方法により非クリティカルタスクがクリテ
ィカルタスクのタイムリーな実行を妨げないことが保証
される。各タスクは資源の消耗率により評価される。消
耗率は各タスクに消耗割当てを割り付けかつ実行時に各
タスクの消耗を追跡し続けることにより制御される（５
４，５５，５６）。その割当てを越えて消耗しようとす
る場合、タスクはそのプロセッサ時間を放棄する必要が
ある。（５７）。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はリアルタイムシステムに
関し、より詳細にはクリティカルタスクのタイムリーな
実行を保証するリアルタイムコンピュータオペレーティ
ングシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータシステムはリアルタイムシ
ステムの一体部である。これらのコンピュータシステム
はシステム内の他の装置を監視制御する意味において
“埋込み型”である。それらは装置と歩調を合せて作動
するため、リアルタイムで作動するといわれる。
【０００３】リアルタイムシステムの支配的特徴はシス
テムがある外部刺激に対してある“短い”時間内に応答
しなければならないことである。どれだけ短い時間かと
いうことは解決すべき問題および使用する装置に依存す
る。代表的なリアルタイムシステムのもう一つの特徴は
２つ以上の外部刺激に対して本質的に同時に応答できな
ければならないことである。
【０００４】リアルタイムシステムでは、システム応答
を取り扱うプロセスは“タスク”と呼ばれる。守るべき
デッドラインを有するタスクは“クリティカル”タスク
と呼ばれる。クリティカルタスクがデッドラインを守る
ことを保証するために、コンピュータオペレーティング
システムには適切なスケジューリングアルゴリズムを含
めなければならない。
【０００５】一つのスケジューリング法が従来の汎用オ
ペレーティングシステムで使用されている。これらのシ
ステムは一般的にプロセッサ時間の割付けに関連してい
る。一般的に使用される技術は、ある種のタイムスライ
シングアルゴリズムを使用して、アプリケーションプロ
セスへ処理時間を割り付けることである。割り付けられ
た処理時間が限られるたびに、そのプロセスの実行が中
止され次のプロセスの実行が許可される。
【０００６】最近開発されたリアルタイムシステムはメ
モリ管理支援ソフトウェアを使用し、ユーザはそれによ
りオブジェクト記憶領域をダイナミックに割付けおよび
解放することができる。これらのメモリ管理ツールのい
くつかは、アプリケーションプログラムがもはや記憶領
域を使用せずそれを回収する時を決定する意味におい
て、自動的である。回収サービスを行うコンポーネント
は“ごみ集め”と呼ばれる。
【０００７】自動メモリ管理を有するシステムでは、メ
モリ管理プロセスのメモリ回収能力は、通常ビット／秒
で表わされる、特定レートに制限される。したがって、
プロセッサと同様に、メモリ管理システムは資源であ
り、その能力をスケジュール化しなければならない。ク
リティカルおよび非クリティカルタスクの両方が資源を
消費する場合、クリティカルタスクは非クリティカルタ
スクにより消耗されている資源を取得するのに待機しな
ければならないため、デッドラインが守られなくなる危
険性がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
プロセッサスケジューリング技術はメモリ割付けのスケ
ジューリングには適していない。プロセッサアベイラビ
リティとは対照的に、割り付けられるメモリのアベイラ
ビリティは消耗率の関数である。また、ダイナミックメ
モリ割付けに固有の特徴として、メモリ消耗はシステム
条件に依存し予測困難である。非クリティカルタスクが
クリティカルタスクデッドラインに干渉しないような自
動メモリ管理を有するリアルタイムコンピュータシステ
ムのスケジューリング法に対するニーズが存在する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の一つの特徴はダ
イナミックに割付けられるメモリもしくは通信リンク等
の単位時間当りビットで消耗される資源を有するリアル
タイム埋込コンピュータシステムにより実行されるタス
クスケジューリング法である。現在実行中の各タスクは
最大割付値を有し、それはコンピュータのメモリに記憶
される。この最大割付値は活性化されるたびにタスクが
消耗する最大ビット数を表わす。タスクが実行される
と、その資源消耗ビットがカウントされる。カウントさ
れた消耗値はタスクの最大割付値と比較される。カウン
トされた消耗値が最大割付値を越える場合には、スケジ
ューラに信号が送られ、そのタスクの次の周期が開始す
るまでタスクの実行を停止することが示される。タスク
の実行頻度を制御することにより、スケジューリング法
はタスクの最大資源消耗率を間接的に制御する。
【００１０】本発明の技術的利点は、非クリティカルタ
スクによる資源消耗によりクリティカルタスクのタイム
リーな実施が妨げられないよう保証するのに使用できる
ことである。非クリティカルタスクの消耗率を分析する
必要はなく、許容資源消耗率に上界が課せられるだけで
ある。こようなタスクの総資源消耗率はクリティカルタ
スクの消耗率が決定された後の残りの限度内にあるた
め、システム性能を低下させることなく非クリティカル
タスクをシステムに加えることができる。
【００１１】
【実施例】図１に埋込型リアルタイムコンピュータシス
テムを示す。機上車１０はセンサ１２〜１５に接続され
たコンピュータシステム１１を有している。センサ１２
〜１５を使用して、コンピュータシステム１１は高度、
対気速度、方向、およびレーダデータ等の機上車１０の
飛行状態に関するデータを得る。コンピュータシステム
１１内に常駐するコンピュータソフトウェアがこのデー
タを分析し出力装置１６を介してパイロットにアドバイ
スするかもしくは自動制御システムへ制御データを与え
る。後者の場合、コンピュータシステム１１はエレベー
タ、はしごおよびスロットルのアクチュエータ１７〜１
９等の制御装置へのアクセスを有している。
【００１２】コンピュータシステム１１はハードリアル
タイムで作動し、コンピュータプログラムはクリティカ
ルデッドラインを有するコンピュータシステム１１で実
行されることを意味する。すなわち、これらのデッドラ
インを守ることが望まれるだけでなく、守られなければ
ひどいことになる。
【００１３】図２Ａにコンピュータシステム１１の例を
示す。コンピュータシステム１１にはメモリ２２に接続
された中央処理装置２１が含まれている。メモリ２２は
プログラム記憶エリア２２Ａおよびデータ記憶エリア２
２Ｂを有している。プログラムメモリ２２Ａにはさまざ
まなプログラム２３〜２６が格納されている。これらの
プログラムのいくつかはアプリケーションプログラム２
３，２４であり、出力装置１６もしくはアクチュエータ
１７〜１９への出力を発生するかもしくはセンサ１２〜
１５からのデータを分析する。他のプログラムはジョブ
スケジューラ２５およびごみ集め２６等のオペレーティ
ングシステムプログラムである。
【００１４】図２Ｂにコンピュータシステムの別の実施
例を示し、ここには２台以上のプロセッサがある。第１
のプロセッサ２１ａはアプリケーションプログラム２
３，２４を実行し、第２のプロセッサ２１ｂはオペレー
ティングシステムプログラム２５，２６を実行する。
【００１５】スケジューラ２５は任意の時間にプロセッ
サ２１にどのタスクを割り付けるかを決定する。全ての
タスクは実行中、封鎖状態、実行可能状態の３つの状態
のいずれかにある。後の２つの状態にはそれぞれタスク
待ち行列が付随している。スケジューラ２５は一方の待
ち行列から他方の待ち行列への移動、およびプロセッサ
２１に対するタスクの移動を制御する。本発明は、図５
に関して後記するように、メモリ割付データに基いて決
定することを特徴とする。
【００１６】ごみ集め２６はコンピュータシステム１１
をプログラムする自動メモリ管理ソフトウェアの一部で
ある。ごみ集め２６は知覚可能な速度でデータメモリ２
２Ｂ内のメモリを回収する。ごみ集め２６が有効となる
ことを保証するために、アプリケーションプログラムが
記憶領域を割り付ける速度はごみ集め２６が回収する速
度よりも小さくなければならない。自動メモリ管理技術
の一例が米国特許出願第０７／６８２，８０６号、代理
人予定表＃ＴＩ−１３６８５に記載されており、ここに
参照として組み入れられている。
【００１７】図３にアプリケーションプログラム２３等
のアプリケーションプログラムを格納するメモリ部２２
を示す。アプリケーションプログラム２３はダイナミッ
クメモリ割付けおよび自動回収を支援する任意の言語で
記載することができる。この種の言語の２つの例として
ＬＩＳＰおよびＳｍａｌｌｔａｌｋプログラミング語が
挙げられる。
【００１８】アプリケーションプログラム２３はアプリ
ケーションコード３１、アロケータ３２、ライトルーチ
ン３３およびオブジェクトアイディンティファイア３４
を含むいくつかのモジュールを有している。これらのモ
ジュールの一般的動作は公知の計算技術に従う。アロケ
ータ３２はメモリ割付けを行う。ライトルーチン３３は
アプリケーションコード３３が競合してリアルタイムメ
モリ管理を行うのに必要なオーバヘッドを管理する。
【００１９】前記リアルタイムシステムは説明用であ
り、本発明は自動メモリ管理を行う埋込型コンピュータ
システムを有する任意のリアルタイムシステムについて
有用である。したがって、コンピュータシステム１１の
資源にはプロセッサ時間だけでなく、ダイナミックに割
り付けおよび回収される記憶領域が含まれる。
【００２０】一般的に、コンピュータシステム１１は任
意数のこのような資源を有することができ、それは有界
能力を有することを特徴とする。したがって、メモリ２
２はｎビツト／秒で回収することができ、プロセッサ２
１はｎサイクル／秒で作動することができる。プロセッ
サ２１およびメモリ２２は２つの資源の例であり、もう
一つの例は入出力通信リンク２９であり、それはあるビ
ット／秒で消耗することができる。
【００２１】プロセッサ２１等のいくつかの資源は個別
装置として利用することができ、割付けはタイムスライ
シングの関数となる。メモリ２２および（図示せぬ）通
信リンク等の他の資源は時間だけでなくサイズの関数、
すなわち、消耗率の関数、として割り付けることができ
る。例えば、１メガビット／秒で消耗される資源は、各
々が１メガビット／秒の消耗率を有し毎秒１回０．５秒
間実行される２つのタスクに分割することができる。
【００２２】図２Ａおよび図２Ｂに示すように、メモリ
２２には２つ以上のアプリケーションプログラムを格納
することができる。また、コンピュータシステム１１の
オペレーティングシステムは２本以上のプログラムを含
むことができる。後記するように、プログラム数に無関
係に、実行すべきアプリケーションタスクおよびシステ
ムタスクがある。いくつかのタスクはクリティカルであ
り、リアルタイムシステムを成功させるためにあるデッ
ドライン内で実施しなければならないことを意味する。
一般的に、クリティカルタスクにはセンサ１２〜１５か
ら周期的に到来するデータを処理するタスクおよび出力
装置１６もしくはアクチュエータ１７〜１９へデータを
出力するタスクが含まれる。他のタスクは非クリティカ
ルであり、明確な実行デッドラインを持たないことを意
味する。例えば、もう一つのプログラムが診断ルーチン
を取り扱い、資源が利用可能となるまで実施を遅延させ
ることができる。
【００２３】各タスクにはそれが実行適格となる時点間
で経過する時間間隔に対して下界が課せられている。こ
の持続時間はタスクの周期と呼ばれる。したがって、周
期Ｐのタスクが時間Ｔにおいて実行解除されると、次に
解除されるのは時間Ｔ＋Ｐよりも後である。例えば、あ
るプログラムはセンサ１２からのデータを毎秒１回収集
する必要がある。したがって、このデータ収集タスクの
周期は１秒である。
【００２４】タスクのもう一つの特徴は各々が一つ以上
の資源を消耗することである。各タスクの資源要求は資
源の容量以内と想定される。すなわち、要求される資源
の瞬時容量を越えなければ利用できないような大きな要
求を行うタスクは無い。非クリティカルタスクは予想不
能な資源の消耗が少く、この特徴に適応するように本発
明は設計される。
【００２５】システム設計中に、システムデザイナーは
コンピュータシステム１１が実施する各タスクにクリテ
ィカル対非クリティカル状態を割り付ける。各クリティ
カルタスクには、タスク周期および、満足な実施に対し
て適切である、最大割付速度が付随している。すなわ
ち、各クリティカルタスクには充分な周波数でそのシス
テムデッドラインを守るのに充分な時間が与えられる。
【００２６】各タスクに最小活性化間時間を割り付ける
ことにより割付レートはタスク活性化当り最大割付けへ
変換される。例えば、データ収集例を使用すれば、セン
サ１２から毎秒１回データを収集するタスクを実施する
のに０．１秒を要し各活性化中にメモリ２２の最大０．
２メガビットの割付けを行うことができる。
【００２７】次に、クリティカルタスクの総資源消耗が
計算される。このレートはシステムの資源容量を超えな
いものとする。例えば、１メガビット／秒のメモリ回収
容量を有するシステムではクリティカルタスクは０．６
メガビット／秒を要するように決定することができる。
【００２８】クリティカルタスクを割り付けた後、資源
の残容量が決定される。この資源残容量は非クリティカ
ルタスクに利用できるものとして処理される。次に、各
非クリティカルタスクに割当てが割り付けられる。した
がって、システムが毎秒実施すべき非クリティカルタス
クが５つでする場合、各々がタスク活性化ごとに最大
０．２メガビットを使用することができる。
【００２９】図４にクリティカルおよび非クリティカル
タスクに対するメモリ割付けを時間の関数として示す。
毎秒３つのクリティカルタスクＴ１〜Ｔ３を実行しなけ
ればならないものとする。これらの各タスクは１秒の周
期、０．１秒の実施時間、および２メガビット／秒の最
大資源消耗率を有する。したがって、０．３秒後に、各
タスクは実行され、最大０．６メガビットのメモリが割
り付けられる。これにより、０．４メガビット／秒を非
クリティカルタスクに利用することができ、残りの０．
７秒を使用してメモリの０．４メガビットを割り付ける
ことができる。
【００３０】第４のクリティカルタスクはごみ集めであ
り、０．１秒の処理時間中に毎秒他のタスクにより割り
付けられるメモリの１メガビットを回収する。また、ご
み集めタスクは割付けタスクと同時に実行することがで
きる。いずれの場合にも、本発明の利点は、余分なプロ
セッサ時間を使用することなくメモリの適切な量を回収
しなければならない、ごみ集めタスクのスケジューリン
グがメモリ割付けに上界があるために簡単化されること
である。
【００３１】実行時間スケジューリングを実施するため
に、各タスクの局所メモリ管理ルーチンがタスクオブジ
ェクトを実施するデータ構造へアクセスする。このデー
タ構造は各タスクに対して２つのメモリ管理フィールド
を有している。第１のフィールドにはタスク活性化当り
最大割付けを表わす値、すなわちタスク割当てが含まれ
ている。他のフィールドにはカウンタが含まれている。
【００３２】クリティカルタスクのタスク割当てはタス
クの完了を保証するのに充分に高くされ、非クリティカ
ルタスク割当てはクリティカルタスクがデッドラインを
守るのを妨げられないことを保証するのに充分に低くさ
れる。本発明を強化するために、現在の条件および過去
の挙動に従って割付値をダイナミックに調整する手段が
含まれる。
【００３３】図５に本発明の実行時間動作を示す。任意
所与の時間に、少くとも一つのタスクが実行可能状態に
ある。ステップ５１において、スケジューラ２５は実行
可能待ち行列からタスクを選定する。前記したように、
スケジューラ２５はクリティカルタスクがそのデッドラ
インを守ることができるアルゴリズムに従って作動す
る。
【００３４】ステップ５２において、タスクが活性化さ
れるたびに、そのデータレコード内のカウンタフィール
ドがゼロへイニシャライズされる。タスクを実行する
と、ステップ５３に示すように、割付け要求がなされ
る。ステップ５４において、各要求に対してアロケータ
３２はタスクが要求する資源の量に従ってカウンタを増
分する。
【００３５】ステップ５５において、現在のカウンタ値
がタスク割当てと比較される。この比較はアロケータ３
２に組み入れもしくはリンクされる任意のルーチンもし
くは他の局所メモリ管理ルーチンにより行うことができ
る。公知のタイムスケジューリング技術を使用して、タ
スクのタイムスライスを越えるかどうかも決定される。
【００３６】カウンタ値がタスク割当てを越えずタスク
にプロセッサ時間が残っている場合、ステップ５６によ
り割付けが行われ、タスクは継続して実行される。
【００３７】しかしながら、ステップ５５の比較により
要求が割当てを越えると決定されるか、もしくはタスク
のプロセッサ時間が尽きると、ステップ５７においてス
ケジューラ２５へ信号が送られタスクの実行が停止され
る。封鎖タスク待ち行列にプリエンプティブタスクが加
えられ、適切な時間にスケジューラ２５により再起動さ
れる。
【００３８】このようにして、任意の活性化中に割当て
以上に消耗しようとしたり全プロセッサ時間を使用する
ような場合に、次の周期の開始まで各タスクにプロセッ
サ２１を放棄するよう要求することにより、メモリ２２
内のスペース消耗率が制御される。図５はメモリ割付け
に関するものであるが、単位時間当りビットで消耗され
る任意の資源に対して同じ方法を使用することができ
る。
【００３９】図６、図７Ａおよび図７Ｂに本発明を使用
してダイナミックに割り付けられるメモリを消耗するタ
スクおよびごみ集めタスクをスケジュールする詳細例を
示す。図６はごみ集めタスクおよび割付メモリを消耗す
る５つのタスク（Ｔ１〜Ｔ５）のパラメータを示す。各
タスクは周期、実行時間、総プロセッサ時間の％、最大
割付率、総割付けの％、割付け割当ておよび図７Ａのタ
スクが活性化されるたびに消耗される実際のメモリ量を
有している。総割付率は２メガビット／秒であり、各タ
スクの最大割付率はその一部となる。ごみ集めタスクは
２メガビット／秒のレートでメモリを回収できるものと
する。
【００４０】図７Ａに図６に示す各タスクのタスク周
期、実行時間および割当てに関する消耗率を示す。ごみ
集めタスクの優先順位が最も高く、Ｔ１〜Ｔ５タスクの
優先順位はこの順で低くなるものとする。ごみ集めタス
クはｔ＝０．７５秒において０．１秒間実行される。各
タスクＴ１〜Ｔ５をそれ自体のグラフに示し、ｘ軸はタ
スク周期により制限される時間（秒）を表わし、ｙ軸は
タスク割当てにより制限される割付けメモリ（メガビッ
ト）を表わす。
【００４１】例えば、Ｔ１の周期は０．５秒であり１秒
のプロセッサ時間中に２回実行される。それは０．１秒
間実行され、その間に最大０．４メガビット／秒の割合
いでメモリが消耗される。したがって、実際上０．１メ
ガビットが消耗されるため、０．２メガビットの割当て
を越えることはない。同様に、Ｔ２およびＴ３の割当て
も越えることがない。しかしながら、Ｔ４は最初の活性
化中に割当てを越えようとし次の周期まで横取りされ
る。実行時間が０．２秒であるＴ５は０．４秒で開始さ
れ０．５秒でＴ１の第２の実行により横取りされ次にＴ
４の再開により横取りされる。Ｔ５は０．６５秒で再開
され０．７５秒で終了し、その時ごみ集めが０．１秒実
行されてダイナミックに割り付けられた非使用メモリを
回収する。
【００４２】図７ＢにＧＣタスクにより回収されるメモ
リだけでなく、図７Ａの１秒間隔中に各タスクにより割
り付けられるメモリの和を示す。前記したように、５つ
のタスクＴ１〜Ｔ５はｔ＝０．７５秒でＧＣが開始され
てメモリを回収するまでに１．３メガビットのメモリを
消耗する。
【００４３】他の実施例 特定実施例について本発明を説明してきたが、本説明は
制約的な意味合いを有するものではない。同業者ならば
別の実施例や開示した実施例のさまざまな変更を容易に
考えられることと思う。したがって、特許請求の範囲に
は本発明の範囲に入る全ての修正が含まれるものとす
る。
【００４４】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。 (1) 単位時間当りビットで消耗される資源を有するリ
アルタイム埋込コンピュータシステムにより実行される
タスクのスケジューリング法において、該方法は、現在
実行中のタスクに前記タスクが活性化するたびに消耗す
る最大ビット数を表わす最大割付値を関連ずけ、前記タ
スクの実行間隔で前記資源の消耗をビットでカウント
し、前記消耗値を前記最大割付値と比較し、前記カウン
タ値が前記最大割付値を越える場合には前記タスクの実
行を停止すべきことを示す信号をスケジューラへ送る、
ことからなるタスクスケジューリング法。
【００４５】(2) 第(1) 項記載の方法において、前記
資源はダイナミックに割り付けられかつメモリが回収さ
れる、タスクスケジューリング法。
【００４６】(3) 第(2) 項記載の方法において、さら
にごみ集めタスクをスケジューリングするステップから
なる、タスクスケジューリング法。
【００４７】(4) 第(1) 項記載の方法において、前記
資源はビット／秒の容量を有する通信リンクである、タ
スクスケジューリング法。
【００４８】(5) 第(1) 項記載の方法において、前記
タスクは、前記タスクがシステムデッドラインを守るこ
とができるように前記最大割付値が決定されている、ク
リティカルタスクである、タスクスケジューリング法。
【００４９】(6) 第(1) 項記載の方法において、前記
タスクは非クリティカルタスクであり前記最大割付値は
前記非クリティカルタスクがクリティカルタスクのタイ
ムリーな実行を妨げないように決定されている、タスク
スケジューリング法。
【００５０】(7) 第(2) 項記載の方法において、前記
カウンティングステップおよび前記比較ステップは前記
タスクを実行するプログラムの局所アロケータへリンク
されている、タスクスケジューリング法。
【００５１】(8) 第(1) 項記載の方法において、前記
タスクは前記コンピュータシステムのプロセッサのタイ
ムスライス内で実行され、前記タイムスライスが限れる
かもしくは前記カウンタ値が前記最大割付値を越える場
合には前記タスクの実行を停止させる必要がある、タス
クスケジューリング法。
【００５２】(9) 第(1) 項記載の方法において、さら
に前記最大割付値をダイナミックに調整するステップか
らなる、タスクスケジューリング法。
【００５３】(10) アプリケーションプログラムをハー
ドリアルタイムで実行しかつ自動メモリ管理プログラミ
ングによりプログラムされているコンピュータシステム
において、該コンピュータシステムは、アプリケーショ
ンプログラムおよびオペレーティングシステムプログラ
ムを実行する中央処理ユニットと、前記プログラムおよ
びそれにより処理されるデータを記憶するコンピュータ
メモリと、前記アプリケーションプログラムにより割り
付けられるメモリを回収するごみ集めと、前記プログラ
ムの現在タスクの割付け要求に従って割付値を増分する
カウンタと、前記カウンタの現在値を前記メモリ内に格
納されかつ前記現在タスクに関連する最大割付値と比較
する比較器と、前記中央処理装置がどのタスクを処理す
べきかを決定するスケジューラであって前記カウンタ値
が前記最大割付値を越える場合に前記比較器から信号を
受信し前記信号に応答して前記現在タスクの実行を一時
的に中止させるスケジューラ、を具備するコンピュータ
システム。
【００５４】(11) 第(10)項記載のシステムにおいて、
前記カウンタおよび前記コンピュータは前記自動メモリ
管理プログラミングの局所割付ルーチンにリンクされて
いるソフトウェアルーチンである、コンピュータシステ
ム。
【００５５】(12) 第(10)項記載のシステムにおいて、
前記カウンタおよび前記比較器はハードウェアデバイス
として実施される、コンピュータシステム。
【００５６】(13) 単位時間当りビットで消耗される資
源を有するリアルタイム埋込コンピュータシステム用タ
スクコントローラにおいて、該タスクコントローラは、
コンピュータシステムにより実行されるタスクに対する
最大割付値を格納するメモリと、現在実行中タスクの割
付要求をカウントするカウンタと、前記現在実行中タス
クの最大割付値を前記カウンタの出力と比較する比較器
と、前記カウンタの前記出力が前記最大割付値を越える
場合には前記現在実行中タスクに関してシステムスケジ
ューラへ信号を送出する通信手段、を具備するタスクコ
ントローラ。
【００５７】(14) 第(13)項記載のシステムにおいて、
前記カウンタおよび前記比較器は前記自動メモリ管理プ
ログラミングの局所割付ルーチンにリンクされたソフト
ウェアである、タスクコントローラ。
【００５８】(15) 第(13)項記載のシステムにおいて、
前記カウンタおよび前記比較器はハードウェアデバイス
として実施される、タスクコントローラ。
【００５９】(16) 第(13)項記載の方法において、前記
資源はダイナミックに割り付けられるメモリである、タ
スクコントローラ。
【００６０】(17) 第(16)項記載の方法において、さら
にごみ集めタスクをスケジューリングするステップから
なる、タスクコントローラ。
【００６１】(18) 第(13)項記載の方法において、前記
資源はビット／秒の容量を有する通信リンクである、タ
スクコントローラ。
【００６２】(19) 第(13)項記載の方法において、前記
タスクは、前記タスクがシステムデッドラインを守るこ
とができるように前記最大割付値が決定されている、ク
リティカルタスクである、タスクコントローラ。
【００６３】(20) 第(13)項記載の方法において、前記
タスクは非クリティカルタスクであり前記最大割付値は
前記非クリティカルタスクによりクリティカルタスクの
タイムリーな実行が妨げられないように決定されてい
る、タスクコントローラ。
【００６４】(21) 自動メモリ管理もしくはビットレー
トで消耗される他の資源を有するリアルタイムコンピュ
ータシステム用タスクスケジューリング法。本方法によ
り非クリティカルタスクがクリティカルタスクのタイム
リーな実行を妨げないことが保証される。各タスクは資
源の消耗率で評価される。消耗率は各タスクに消耗割当
てを割り付け、実行時の各タスクの消耗を追跡し続けて
制御される５４，５５，５６。割当て以上に消耗しよう
とする場合、タスクはそのプロセッサ時間を放棄する必
要がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】埋込リアルタイムコンピュータシステムを有す
る航空機のブロック図。
【図２】図１の埋込コンピュータシステムをプログラム
するソフトウェアを示す図であって、Ａは一実施例を示
す図、Ｂはもう一つの実施例を示す図。
【図３】アプリケーションプログラムのプログラムモジ
ュールを示す図。
【図４】単位時間当りビットで消費されるリソースの分
割例を示す図。
【図５】非クリティカルタスクによる割付メモリの消費
がクリティカルタスクのタイムリーな実行を妨げないよ
うにリアルタイムシステムでタスクをスケジューリング
する方法を示す図。
【図６】本発明を使用してスケジュールされるタスクの
タスクパラメータを示すテーブル。
【図７】本発明に従った図６のタスクのタスクスケジュ
ーリングを示す図であって、Ａは各タスクの消費率を示
す図、Ｂは各タスクにより割付けられるメモリの和を示
す図。
【符号の説明】
１０ 機上車 １１ コンピュータシステム １２ センサ １３ センサ １４ センサ １５ センサ １６ 出力装置 １７ アクチュエータ １８ アクチュエータ １９ アクチュエータ ２１ ＣＰＵ ２２ メモリ ２２Ａ プログラムメモリ ２２Ｂ データ記憶エリア ２３ アプリケーションプログラム ２４ アプリケーションプログラム ２５ ジョブスケジューラ ２６ ごみ集め ２９ 入出力通信リンク ３１ アプリケーションコード ３２ アロケータ ３３ ライトルーチン ３４ オブジェクトアイディンティファイア
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年１１月２５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正内容】
【図６】
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正内容】
【図７】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 単位時間当りビットで消耗される資源を
    有するリアルタイム埋込コンピュータシステムにより実
    行されるタスクのスケジューリング法において、該方法
    は、現在実行中のタスクに前記タスクが活性化するたび
    に消耗する最大ビット数を表わす最大割付値を関連ず
    け、前記タスクの実行間隔で前記資源の消耗をビットで
    カウントし、前記消耗値を前記最大割付値と比較し、前
    記カウンタ値が前記最大割付値を越える場合には前記タ
    スクの実行を停止すべきことを示す信号をスケジューラ
    へ送る、ことからなるタスクスケジューリング法。
  2. 【請求項２】 単位時間当りビットで消耗される資源を
    有するリアルタイム埋込コンピュータシステム用タスク
    コントローラにおいて、該タスクコントローラは、コン
    ピュータシステムにより実行されるタスクに対する最大
    割付値を格納するメモリと、現在実行中タスクの割付要
    求をカウントするカウンタと、前記現在実行中タスクの
    最大割付値を前記カウンタの出力と比較する比較器と、
    前記カウンタの前記出力が前記最大割付値を越える場合
    には前記現在実行中タスクに関してシステムスケジュー
    ラへ信号を送出する通信手段、を具備するタスクコント
    ローラ。
JP4169161A 1991-06-28 1992-06-26 タスクスケジューリング法およびタスクコントローラ Pending JPH06168143A (ja)

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