JPH08190491A - タスク切り換え方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、複数のタスクを時分割によ
り順次実行するリアルタイム処理において、タスクの実
行要求、実行するタスクの決定に要する時間を短縮する
とともに実行優先順位が同等レベル以下のタスクの実行
も可能にすることである。 【構成】 複数個のタスクデータ２１が予め作成登録す
るとともにタスクの実行順序が予め登録された実行順序
テーブル２５とを備え、実行順序テーブル２５に登録さ
れているタスクの実行順序に従い実行するタスクを決定
する際に、順番の回ってきたタスクのタスクデータ２１
中のタスクステータス２０を検査し、実行可能であれば
該タスクの実行を行うようにしたタスク切り換え方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工作機械等に組み込ん
で機械を制御するプログラムを細かいタスクに分割し、
分割した複数のタスクを時分割方法により順次実行して
いく場合のタスク切り換え方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の時分割によるタスクの切り換え方
法について一例を挙げて説明する。図５に示すタスクデ
ータ３５は、タスクの情報を示すデータであり、あるタ
スクの実行要求が発生すると、タスクデータ３５を記憶
する領域を確保し、該タスクの実行終了時に記憶領域を
解放する。タスクデータ３５は、タスクの実行中、中断
中、待機中を示す状態フラグ３１、タスクの実行優先順
位を示す優先順位データ３２、タスクを起動する際のレ
ジスタ値、アドレス値等を示す再開データ３３、タスク
の次に実行要求が発生したタスクのタスクデータの先頭
アドレスを示す次タスクデータ先頭アドレス３４等から
構成されている。

【０００３】図６は前記タスクデータ３５をコントロー
ルするための起動待ちタスクコントロールブロック３８
とタスクデータ３５ａ〜３５ｄの関係を示した図であ
る。起動待ちタスクコントロールブロック３８は、各タ
スクデータ３５を管理するためのデータバッファであ
り、タスクの実行要求により発生したタスクデータ３５
の中で一番早く発生したタスクデータ３５の先頭アドレ
スを記憶する先頭タスクデータアドレス３６、タスクの
実行要求により発生したタスクデータ３５の中で一番遅
く発生したタスクデータ３５の先頭アドレスを記憶する
最終タスクデータアドレス３７から構成されている。

【０００４】あるタスクの実行が要求されると、該タス
クのタスクデータ３５を記憶する領域を確保し、該タス
クのタスクデータ３５を初期化する。そして確保したタ
スクデータ３５の先頭アドレスを最終タスクデータアド
レス３７に記憶するとともに該タスクの前に実行要求の
発生したタスクのタスクデータ３５の次タスクデータ先
頭アドレスにも記憶する。これにより、実行要求の発生
したタスクのタスクデータ３５は繋げられ、実行要求が
発生しているタスクのタスクデータ３５を管理すること
が可能となる。

【０００５】図６の場合は、各タスクの実行要求によ
り、タスクデータ３５ａ〜３５ｄが発生し、タスクデー
タ３５ａ〜３５ｄのうち、一番早く発生したタスクデー
タは３５ａであり、タスクデータ３５ａの先頭アドレス
が先頭タスクデータアドレス３６に記憶されている。同
様に、一番遅く発生したタスクデータは３５ｄであり、
タスクデータ３５ｄの先頭アドレスが最終タスクデータ
アドレス３７に記憶されている。タスクデータ３５ａの
次に発生したタスクデータは３５ｂであり、タスクデー
タ３５ａの次タスクデータ先頭アドレス３４ａにタスク
データ３５ｂの先頭アドレスが記憶されている。次タス
クデータ先頭アドレス３４ｂには、タスクデータ３５ｃ
の先頭アドレスが記憶されている。

【０００６】図６の状態において、あるタスクの実行要
求が発生すると、起動待ちタスクコントロールブロック
３８及び各タスクデータ３５ａ〜３５ｅの関係は図７の
ようになる。図７において、３５ｅは新たなタスクの実
行要求によって発生したタスクデータである。図６の状
態において、新たにタスクの実行要求が発生すると、そ
のタスクデータ３５ｅを記憶する領域を確保し、タスク
データ３５ｅを初期化する。そして最終タスクデータア
ドレス３７にタスクデータ３５ｅの先頭アドレスを記憶
する。さらに、該タスクの前に実行要求の発生したタス
クのタスクデータ３５ｄの次タスクデータ先頭アドレス
３４ｄにタスクデータ３５ｅの先頭アドレスを記憶す
る。

【０００７】従来の時分割によるリアルタイム処理で
は、上記した各データを用いて、次のようにタスクの切
り換えが行われる。

【０００８】図４は実行するタスクの切り換え時の処理
手順の一例を示したフローチャートであり、タイマ割り
込み等によるタスクの切り換え処理では、タスク中断処
理２７、起動タスク決定処理２９、タスク起動処理３０
が順番に行われる。また、タスクの実行終了によるタス
ク切り換え処理では、タスク実行終了処理２８、起動タ
スク決定処理２９、タスク起動処理３０が順番に行われ
ることを示している。

【０００９】仮に、図７の状態においてタスクデータ３
５ａのタスク実行中に、タイマ割り込み等により、タス
クの切り換え要求が発生すると、最初にタスク中断処理
２７が行われる。タスク中断処理２７では、切り換った
時点のレジスタ値、アドレス値等を再開データ３３ａに
退避し、状態フラグ３１ａを中断中にセットし、起動タ
スク決定処理２９を行う。起動タスク決定処理２９で
は、各タスクデータ３５の優先順位データ３２ａ〜３２
ｅを比較し、最も優先順位の高いタスクを次に起動する
タスクに決定し、タスク起動処理３０を行う。

【００１０】仮に、起動タスク決定処理２９の結果、タ
スクデータ３５ｂの優先順位が最も高かった場合、タス
ク起動処理３０では、決定したタスクの再開データ３３
ｂ等を復帰し、さらに、状態フラグ３１ｂを実行中に変
更して、決定したタスクの起動を行う。

【００１１】また、タスクの実行終了により、タスク切
り換え要求が発生すると、最初にタスク実行終了処理２
８が行われる。タスク実行終了処理２８では、実行が終
了したタスクのタスクデータ３５の記憶領域を解放し、
それに伴うタスクデータ３５の変更、起動待ちタスクコ
ントロールブロック３８の変更等を行う。仮に、図７の
状態において、タスクデータ３５ｂの実行終了により、
タスク切り換え要求が発生すると、タスク実行終了処理
２８では、タスクデータ３５ｂの記憶領域を解放し、次
タスクデータ先頭アドレス３４ａにタスクデータ３５ｃ
の先頭アドレスを記憶する（図８）。そして上記と同様
に起動タスク決定処理２９、タスク起動処理３０を順番
に行う。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
リアルタイム処理では、起動待ちタスクコントロールブ
ロック３８の制御、タスクデータ３５を記憶する領域の
確保及び解放、タスクの実行要求時の処理、再開データ
３３の退避及び復帰、起動タスク決定処理２９は実行す
るタスクを切り換える際に必ず行われる。

【００１３】しかし、上記処理に要する時間は、システ
ム全体から見た場合、無駄な時間である。また、上記し
たタスク切り換え方法では、優先順位が高く処理の長い
タスクが実行されると、優先順位が同等レベル以下のタ
スクが長時間実行されない恐れがある。

【００１４】本発明の目的は、上記した従来技術の欠点
をなくし、実行要求タスクの登録、決定に要する時間を
短縮するとともにタスクの制御を容易に行えるようにす
ることである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】工作機械等に組み込んで
機械を制御するプログラムは、パソコン等を用いてアプ
リケーションプログラムを起動するプログラムと違っ
て、システム作成時に予め実行するタスクは決まってい
る。また、システム作成時に予め実行するタスクは決ま
っているため、タスクの基本的な実行順序も予め決定す
ることができる。従って、全タスクのタスクデータを予
め設けておくことにより、起動待ちタスクコントロール
ブロックの制御、タスクデータ記憶領域の確保及び解放
の処理を省くことができる。さらに、タスクの基本的な
実行順序を示す実行順序テーブルの内容を予め設定して
おき、実行順序テーブルに従ってタスクの実行順序を決
定することにより、タスク切り換え時に毎回必ず行って
いた優先順位の比較、起動タスク決定処理に要する時間
を削減することが可能になるとともに特定タスクの長時
間連続処理をなくすことが可能になる。

【００１６】タスクの実行要求の有無を示すタスクステ
ータスを各タスクに設け、タスクステータスを実行要求
有りにすることにより、タスクの実行要求が発生したこ
とにし、実行順序テーブルに従って順番が回ってきたと
きに、タスクステータスを検査し、タスクの起動を行う
か否かを決定することによりタスクの実行要求に要する
時間も減少させることができる。

【００１７】また、各タスク間の排他、２つ以上のタス
クを同時に実行する等タスク間の関係もシステム作成時
には決定している。従って、各タスク間の関係を示す関
係マトリックステーブルを設け、タスクの実行要求時に
関係マトリックステーブルに基づいて、各タスクのタス
クステータスを変更することにより、タスク間の制御も
容易になる。

【００１８】

【作用】この方法では、タスクの実行要求、実行するタ
スクの決定に要する時間を短縮することができるととも
に優先順位が同等レベル以下のタスクの実行が可能にな
る。

【００１９】

【実施例】以下実施例図面を参照して本発明タスク切り
換え方法を用いたリアルタイム処理を説明する。図１は
本発明タスク切り換え方法の処理手順の一実施例を示す
フローチャートである。図２及び図９、図１０は本発明
タスク切り換え方法で使用されるタスクデータ２１及び
実行順序テーブル２５、関係マトリックステーブル２６
を示す。

【００１９】図９の実行順序テーブル２５には、カウン
タ値１，２，３・・・Ｃｎに対応して実行するタスク名
を予め登録している。タスクカウンタには、カウンタ値
１〜Ｃｎのいずれかを記憶しており、タスクカウンタに
記憶されているカウンタ値に対応したタスクが次に実行
するタスクの最優先候補となる。

【００２０】図２はタスクデータ２１であり、予め各タ
スクに必ず１個設けられている。タスクデータ２１はタ
スクの情報を示すデータであり、タスクの実行中、中断
中、待機中を示す状態フラグ１７、タスクの実行を再開
するときの優先順位を示す再開優先順位データ１８、タ
スクを起動する際のレジスタ値、アドレス値等を示す再
開データ１９及びタスクの実行要求の有無を示すタスク
ステータス２０から構成されている。

【００２１】図１０の関係マトリックステーブル２６に
は、実行要求を発生するタスクに対応して、制御を行う
タスクの処理がタスクごとに予め登録されている。例え
ばタスク１の実行を要求する場合には、図１０の関係マ
トリックステーブル２６に従ってタスク２〜タスクｎの
タスクデータにＳ１２〜Ｓ１ｎの処理を行う。該処理と
は、相手タスクのタスクステータス２０、再開データ１
９等を変更することを指し、これらのデータを変更する
ことにより、相手タスクの実行要求を行ったり、実行要
求を取り消したりする。

【００２２】最初にタスクの実行要求を発行する方法に
ついて述べる。図３はタスクの実行要求処理を示すフロ
ーチャートである。あるタスクの実行を要求する場合、
タスクのタスクステータス２０を実行要求有りにセット
し、図１０に示す関係マトリックステーブル２６に基づ
いて、他のタスクのタスクデータ２１を変更する。

【００２３】次に、タスクの切り換え方法について図１
のフローチャートを参照して述べる。タイマ等によりタ
スクの切り換え要求が発生すると、タスク中断処理１、
起動タスク決定処理３、タスク起動処理４の順に各処理
を行いタスクの切り換えを行う。また、タスクの実行終
了により、タスクの切り換え要求が発生すると、タスク
実行終了処理２、起動タスク決定処理３、タスク起動処
理４の順に各処理を行いタスクの切り換えを行う。

【００２４】タイマ割り込み等により実行タスクの切り
換え要求が発生すると、タスク中断処理１を行う。タス
ク中断処理１では、実行していたタスクの状態フラグ１
７を中断中にセットし、再開データ１９を待避する。こ
れにより、再びこのタスクを実行するときに退避中の再
開データ１９を復帰させることにより、該タスクを中断
した状態から引き続いて実行させることができる。

【００２５】タスク中断処理１終了後、起動タスク決定
処理３を行う。起動タスク決定処理３ではタスクカウン
タを更新し、実行順序テーブル２５に示すカウンタ値に
対応したタスクを選択する。そして選択したタスクのタ
スクステータス２０が実行要求有りであれば、該タスク
を次に実行するタスクに決定する。該タスクが実行要求
無しであれば、各タスクの状態フラグ１７をチェックし
て実行中断中のタスクを検索する。実行中断中のタスク
があれば、その再開優先順位データ１８を検査し、一番
優先順位の高いタスクを次に実行するタスクに決定す
る。中断中のタスクが無かった場合、予め決めておいた
補助タスクを次に実行するタスクに決定する。なお、補
助タスクとは実行要求を発生しているタスクが無い場合
に実行するタスクを指す。

【００２６】起動タスク決定処理３終了後、タスク起動
処理４を行う。タスク起動処理４では、状態フラグ１７
を実行中に変更し、再開データ１９を復帰させ決定した
タスクの実行を行う。タスクの実行終了により実行タス
クの切り換え要求が発生すると、タスク実行終了処理２
を行う。タスク実行終了２処理では、実行していたタス
クのタスクデータ２１を初期化する。タスク実行終了処
理２終了後、起動タスク決定処理３を行う。起動タスク
決定処理３では、各タスクの状態フラグ１７をチェック
して、実行中断中のタスクを検索する。そして、実行中
断中のタスクのうち、一番優先順位の高いタスクを次に
実行するタスクに決定する。中断中のタスクが無かった
場合、予め決めておいた補助タスクを次に実行するタス
クに決定する。起動タスク決定処理３終了後、タスク起
動処理４を行う。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、予め実行するタスクの
順序を決めているため、実行要求タスクの登録及び実行
するタスクの決定に要する時間を短縮することができる
とともにタスクの制御を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明タスク切り換え方法の一実施例を示すフ
ローチャート。

【図２】本発明で使用されるタスクデータの一例を示す
データ図。

【図３】本発明のタスク実行要求処理を示すフローチャ
ート。

【図４】本発明タスク切り換え方法の処理手順の一例を
示すフローチャート。

【図５】従来のタスク切り換え方法で使用されるタスク
データの一例を示すデータ図。

【図６】従来の起動待ちタスクコントロールブロックと
タスクデータの関係を示すデータ図。

【図７】図６の状態から変化した状態を示すデータ図。

【図８】図７の状態から変化した状態を示すデータ図。

【図９】本発明タスク切り換え方法で使用される実行順
序テーブルを示すテーブル。

【図１０】本発明タスク切り換え方法で使用される関係
マトリックステーブルを示すテーブル。

【符号の説明】

１，２７…タスク中断処理、２，２８…タスク実行終了
処理、３，２９…起動タスク決定処理、４，３０…タス
ク起動処理、１７，３１，３３ａ〜３３ｅ…状態フラ
グ、１８，３２，３３ａ〜３３ｅ…再開優先順位デー
タ、１９，３３，３３ａ〜３３ｅ…再開データ、２０…
タスクステータス、２１，３５，３５ａ〜３５ｅ…タス
クデータ、２５…実行順序テーブル、２６…関係マトリ
ックステーブル、３４，３４ａ〜３４ｅ…次タスクデー
タ先頭アドレス、３６…先頭タスクデータアドレス、３
７…最終タスクデータアドレス、３８…起動待ちタスク
コントロールブロック。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のタスクを時分割により順次実行す
   るリアルタイム処理において、少なくとも、タスクが実
   行中、待機中、中断中のいずれであるかを示す状態フラ
   グ、タスクに実行要求があるか否かを示すタスクステー
   タス、各タスクの実行を再開する時の優先順位を示す再
   開優先順位データ、各タスクを起動する際のレジスタ
   値、アドレス値等を示す再開データからなるタスクデー
   タ及びタスクの実行順序が予め登録された実行順序テー
   ブルを備え、実行順序テーブルに登録されているタスク
   の実行順序に従い実行するタスクを決定する際に、順番
   の回ってきたタスクの前記タスクステータスを検査し、
   実行可能であれば該タスクの実行を行うことを特徴とす
   るタスク切り換え方法。
2. 【請求項２】 タスクの実行要求時に、該タスクの実行
   が可能であれば、該タスクと同時に実行を行えないタス
   クのタスクステータスを実行要求無しにする等他のタス
   クデータを変更することにより、タスク間の制御を行え
   るようにしたことを特徴とする請求項１記載のタスク切
   り換え方法。