JPH0916413A

JPH0916413A - タスク・スイッチング処理装置

Info

Publication number: JPH0916413A
Application number: JP18793395A
Authority: JP
Inventors: Kenji Taima; 健次當間
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1995-06-30
Filing date: 1995-06-30
Publication date: 1997-01-17

Abstract

(57)【要約】【目的】ＣＰＵ負荷を利用し、一連の機能フローの中
で優先順位の低いタスクのＣＰＵ使用権が確保すること
を目的とする。【構成】ＣＰＵ利用率を算出するＣＰＵ利用率算出装
置９を有する計算機システムにおいて、あるプロセス割
込み信号に関連したタスク群を一つの処理単位としてテ
ーブル１０に登録し、ＣＰＵ利用率が事前に設定された
ある基準値以上となった場合、前記定義された一連のタ
スク群を優先してタスク・スイッチング処理部１１にて
処理を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＣＰＵ利用率が算出
できる機能を有する計算機システムにおけるタスク・ス
イッチング処理に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は入出力装置と計算機本体間で入出
力割込みによるタスク・スイッチング処理を示す従来の
ブロック構成図である。図において、１は入出力装置
(１)〜(ｎ)、２は計算機本体、３は入出力装置(１)〜
(ｎ)に対応する入出力チャネル、４はスーパーバイザで
あり、入出力チャネル３及びユーザー割込み処理群８間
でデータ送受信処理を行う入出力処理部５と、前記入出
力装置１からの割込み処理を含めスーパーバイザ４が管
理する全割込みを処理する割込みルーチン群６と、タス
ク・スイッチング処理部７を有している。９はスーパー
バイザ４より提供されるＣＰＵ負荷情報を基にＣＰＵ利
用率を算出するＣＰＵ利用率算出装置である。

【０００３】次に、上記従来装置の動作について説明す
る。入出力割込みが発生すると、入出力装置１から入出
力チャネル３を経由して割込みルーチン群６が起動され
る。そして、割込みルーチン群６において割込み要因を
分析した後にタスク・スイッチング処理部７を起動す
る。タスク・スイッチング処理部７は、現在実行中のタ
スクが存在したとき、タスク毎にタスク情報を表わすタ
スク・コントロール・ブロック（ＴＣＢ）に格納された
優先順位をキーとして、前記実行中タスクと入出力割込
みに応じたタスクの優先順位を比較し、優先順位の高い
タスクへＣＰＵ使用権を移行する。ユーザー割込み処理
群８の優先順位は計算機では高く設定されるので、入出
力割込み発生時ＣＰＵ使用権は前記ユーザー割込み処理
群８へ移される。起動されたユーザー割込み処理群８は
入出力処理部５より入力データを取り込む。ＣＰＵ利用
率算出装置９は、スーパーバイザ４の機能を使用するこ
とにより収集された負荷情報を編集してＣＰＵ利用率を
算出する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】計算機システムの機能
フローにおいて各タスクの優先順位は高→低と設定され
るが、従来のタスク・スイッチング処理装置は図９のよ
うに構成されているので、入出力割込みが頻発すると各
優先順位毎にＣＰＵ使用権を要求するタスクが増加して
ＣＰＵ利用率が上昇するとともに、固定優先順位の範囲
内で優先順位の高いタスクがＣＰＵ使用権を占有する時
間が長くなり、それに応じて計算機システムの中で他処
理タスクと比較して優先順位の低いマン・マシン・イン
ターフェースを担うタスクの処理時間も長くなる問題が
あった。

【０００５】以上のように、計算機システムにとってＣ
ＰＵ負荷上昇による影響は多大なものであるが、この発
明は、逆にＣＰＵ負荷を積極的に利用し、優先順位の低
いタスクもシステム上他のイベントと比較し重要なリン
ケージであれば優先して実行できるようにする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ＣＰ
Ｕ利用率が算出できる機能を有する計算機システムにお
いて、あるプロセス割込み信号に関連した重要なリンケ
ージを有するタスク群を一つの処理単位としてテーブル
に定義し、ＣＰＵ利用率が事前に設定されたある基準値
以上となった場合、テーブルに定義された一連のタスク
群を優先してタスク・スイッチング処理を行なうもので
ある。

【０００７】請求項２の発明は、同一の伝送路に接続さ
れＣＰＵ利用率が算出できる機能を有する少なくとも２
台の計算機を備え、第１の計算機は常時入出力プロセス
にオンラインでアクセスでき、第２の計算機は第１の計
算機の切換要求により並行オンライン計算機に切換えら
れる計算機システムにおいて、第１の計算機におけるＣ
ＰＵ利用率が事前に設定されたある基準値以上となった
場合、第２の計算機を並行オンライン計算機に切換え、
幾つかの特定のプロセス割込みに対するタスク・スイッ
チング処理をオンライン計算機と並行オンライン計算機
とで異ならしめ、プロセス割込み処理を分散させるもの
である。

【０００８】

【作用】請求項１の発明によれば、プロセス割込み信号
を起因とした重要なリンケージを有する一連のタスク群
を１つの処理単位としてテーブルに定義し、割込みが発
生した場合、まず上記プロセス割込みによる一連のタス
ク群か否かをチェックし、上記一連のタスク群であれ
ば、計算機のＣＰＵ利用率が事前に設定されたある基準
値以上か否かをチェックし、カレントＣＰＵ利用率が基
準値以上であれば、上記テーブルに定義されたタスク群
を優先してタスク・スイッチング処理を行なう。その結
果、計算機システム上重要で優先順位の低いタスクのＣ
ＰＵ使用権を確保することができる。

【０００９】請求項２の発明によれば、プロセス割込み
が生じた場合、第１の計算機（オンライン計算機）は自
己のカレントＣＰＵ利用率が基準値以上かをチェック
し、基準値以上ならば第２の計算機（オフライン計算
機）を並行オンライン計算機に切換えると共に上記プロ
セス割込みに対する処理を第１の計算機から第２の計算
機に移動させる。その結果、プロセス割込みは第１の計
算機又は第２の計算機のどちらかに分散して処理される
こととなり、両計算機ともにＣＰＵ利用率が下降し、各
タスクへ移行されるＣＰＵ使用権の移行回数も増加さ
れ、各タスクの処理時間が短縮される。

【００１０】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１において、１は入出力装置(１)〜(ｎ)、２は
計算機本体、３は入出力チャネル、４はスーパーバイ
ザ、５はスーパーバイザ４の中で入出力チャネル３及び
ユーザー割込み処理群８間でデータ送受信処理を行う入
出力処理部、６は前記入出力装置１からの割込み処理を
含めスーパーバイザ４が管理する全割込みを処理する割
込みルーチン群、９はスーパーバイザ４より提供される
ＣＰＵ負荷情報を基にＣＰＵ利用率を算出するＣＰＵ利
用率算出装置、１０はプロセス割込み信号に対する一連
のタスク情報（ＴＣＢ）を格納したテーブル、１１は前
記ＣＰＵ利用率算出装置９よりＣＰＵ利用率と、前記テ
ーブル１０より基準ＣＰＵ利用率及びタスク情報（ＴＣ
Ｂ）を読み込み、従来の優先順位によるタスク・スイッ
チング機能に加えて、前記プロセス割込み信号によりタ
スク優先順位を制御できる機能を備えたタスク・スイッ
チング処理部である。

【００１１】図２は図１のテーブル１０の内容を示した
もので、機能フロー上重要な関連を有する一連のタスク
群が定義され、そのタスク情報ＴＣＢ(ｎ１)，…ＴＣＢ
(ｎｍ)が登録されている。１２はＣＰＵ利用率の基準
値、１３は上記一連のタスク群が格納されている割込み
物理アドレス、１４は上記一連のタスク群のうち本実施
例の動作上の有効性を判定する対象フラグ、１５は各々
のタスク・コントロール・ブロック(ＴＣＢ)、１６は各
々のタスクが起動されたか否かを判定する起動済フラグ
である。なお、上記一連のタスク群において、ｎ≦３，
ｍ≦４（ｎ，ｍは正の整数）が計算機システム上望まし
い。

【００１２】次に、上記装置の動作について説明する。
図３は本実施例のタスク・スイッチング処理部における
処理フロー図であり、図において、割込みルーチン群６
により起動されたタスク・スイッチング処理部１１は、
割込み要因分析処理１７にて割込み要因分析を行ない、
プロセス割込みならば対象フラグ判定処理１８にて図２
のテーブル１０の対象フラグ１４のセット／リセット判
定を行なう。前記対象フラグ１４が全てリセット中なら
ば、ＣＰＵ利用率チェック処理１９にてＣＰＵ利用率算
出装置９よりカレントＣＰＵ利用率を読み込み、前記テ
ーブル１０のＣＰＵ利用率基準値１２と比較する。カレ
ントＣＰＵ利用率がＣＰＵ利用率基準値以上ならば、割
込み物理アドレスチェック処理２０にて入出力処理部５
より割込み物理アドレスを読み込み、前記テーブル１０
に登録された割込み物理アドレス１３と比較する。前者
が後者と一致した場合、対象フラグセット処理２１にて
前記テーブル１０の該当する対象フラグ１４をセットす
る。そして、プロセス割込対応タスク抽出処理２２に
て、前記対象フラグ１４がセットされかつ起動済フラグ
１６が未セット状態の前記テーブル１０に登録されたタ
スク情報（ＴＣＢ）１５を読み込み、ＣＰＵ使用権移動
処理２３にて前記タスクへＣＰＵ使用権を優先して与
え、当該処理終了時に前記テーブル１０の起動済フラグ
１６をセットする。以上、プロセス割込みが発生する毎
に前記テーブル１０に登録されたタスクを優先して起動
することにより、一連の機能フローの中で優先順位の低
いタスクのＣＰＵ使用権を確保でき、起動されてから処
理終了するまでの全処理時間が短縮できる。

【００１３】ただし、上記機能はＣＰＵ利用率が所定の
基準値以上のとき有効となり、プロセス割込み発生時に
カレントＣＰＵ利用率がＣＰＵ利用率基準値未満になっ
たり、前記テーブル１０の該当タスクの起動済フラグが
全てセットされたならば、対象フラグリセット処理２４
にて前記テーブル１０の該当する対象フラグ１４はリセ
ットされ無効となる。

【００１４】ここで、鉄鋼向け計算機システムの基本的
な機能フローを例として具体的に説明する。図８におい
て、優先順位をキーとして分類すると、リアルタイム性
が最も要求されかつ機能フロー上最も優先順位の高いＡ
フェーズと、このＡフェーズより優先順位は低くプラン
トコントローラとのインターフェースデータを演算設定
するＢフェーズと、前記Ａ又はＢフェーズの処理を踏ま
えて表示・印字するＣフェーズからなり、例えば、Ａフ
ェーズには、プロセスラインから入力されたセンサ信号
等により計算機上で材料（スラブ等）の位置を認識する
トラッキング処理が、Ｂフェーズには、材料に関する温
度、板厚等を収集する実績データ収集処理と、圧延制御
モデル計算式等を使用して目標の製品を作成するための
モデル計算処理と、上記モデル計算により算出された数
値を計算機からコントローラへ伝送する設定処理が、Ｃ
フェーズには、上記設定値及び実績値を表示するＣＲＴ
表示処理と、上記設定値及び実績値を紙に出力するロギ
ング処理が入る。このような機能フローにおいてプロセ
ス割込みが多発すると、前記Ａ又はＢフェーズがＣＰＵ
使用権を占有する時間間隔が短くなり、前記Ｃフェーズ
の機能は前記Ａ又はＢフェーズが実行中は待機となり処
理終了時間が長くなるため、適切なタイミングより遅れ
るという問題があった。そこで、図８の機能フローを１
つの処理単位（一連のタスク群）として図２のテーブル
１０へ登録することにより、タスク・スイッチング処理
部１１は前記テーブル１０に登録された機能群へ優先し
てＣＰＵ使用権が与えられるので、ＣＰＵ利用率に左右
されずに操業上重要な機能フローが確保できる。

【００１５】実施例２．上記実施例１では、タスク・ス
イッチング処理部にてＣＰＵ使用権を特定のプロセス割
込みに起因する一連のタスク群へ優先して移行させ、前
記タスク群の中で優先順位の低いタスクの処理時間を短
縮する場合について説明したが、本実施例では、同一の
伝送路に接続されそれぞれＣＰＵ利用率が算出できる機
能を有する少なくとも２台の計算機に対して、タスク・
スイッチング処理部によりプロセス割込み処理を各々の
計算機に分散させるようにする。図５に示すように、１
つの伝送路２５にオンライン計算機２６とＳ／Ｗ（ソフ
トウエア）開発用計算機２７及び入出力装置１が接続さ
れた計算機システムにおいて、通常入出力装置１からの
割込み入力２８及び入出力データの受け渡し２９は前者
オンライン計算機２６に対して行なわれる。一方、Ｓ／
Ｗ開発用計算機２７には入出力装置１からのデータの受
け渡しは行なわれなく、オンライン計算機２６からの切
換起動要求によりオペレータを介して並行オンライン計
算機３０に切換わるようになっている。

【００１６】図７において、割込みルーチン群６より起
動されたタスク・スイッチング処理部３４は、割込要因
分析処理３５にてＣＰＵ−ＩＤを判定し、ＣＰＵ−ＩＤ
が前者オンライン計算機２６であってかつ割込み要因が
プロセス割込みならば、ＣＰＵ利用率チェック処理１９
にてＣＰＵ利用率算出手段９によりカレントＣＰＵ利用
率および図６のテーブル３３によりＣＰＵ利用率基準値
１２を読み込み、大小比較する。前者カレントＣＰＵ利
用率が後者ＣＰＵ利用率基準値以上ならば、割込物理ア
ドレスチェック処理３６にて入出力処理部５より入力さ
れた割込物理アドレスとテーブル３３に登録された割込
物理アドレス１３を読み込み比較し、一致するならば前
記伝送路２５の並行運転要求フラグにデータセットす
る。

【００１７】割込みルーチン群６より起動されたタスク
・スイッチング処理部３４は、オンライン計算機２６お
よびＳ／Ｗ（ソフトウエア）開発用計算機２７共に存在
し、割込要因分析処理３５にてＣＰＵ−ＩＤを判定し、
前記ＣＰＵ−ＩＤがＳ／Ｗ開発用計算機２７でかつ前記
並行要求フラグを読み込み、前記並行要求フラグがセッ
トされかつ伝送路２５上の並行運転中フラグがリセット
されているならば、前記Ｓ／Ｗ計算機２７を並行オンラ
イン計算機３０へ切換える信号を出力してオペレータへ
通知し、切換起動要求フラグにデータセットする。

【００１８】計算機切換処理３７は、前記切換起動要求
フラグを一定周期で監視し、前記切換起動要求フラグが
セットされているならば、後者Ｓ／Ｗ開発用計算機２７
を並行オンライン計算機３０へ切換え、前記並行運転中
フラグにデータセットする。計算機切換処理終了後に発
生したプロセス割込みは、割込物理アドレスチェック処
理３６にて入出力処理部５より入力された割込物理アド
レスとテーブル３３に登録された割込物理アドレス１３
を読み込み比較し、前者オンライン計算機２６ならば抑
止し、後者並行オンライン計算機３０ならばＣＰＵ使用
権移動処理２３にて優先順位に基づいてタスク・スイッ
チング処理を行ない、ユーザー割込処理群８を起動する
ようにした。その結果、図６に示すように、プロセス割
込み信号２８は割込物理アドレスに応じてオンライン計
算機２６又は並行オンライン計算機３０のどちらかに分
散して処理されるので、両者ともにＣＰＵ利用率が下降
し、各タスクへ移行されるＣＰＵ使用権の移行回数も増
加され、各タスクの処理時間が短縮される。

【００１９】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、プロセス割込みが発生する毎にテーブルに登録され
た一連のタスク群を優先して起動することにより、一連
の機能フローの中で優先順位の低いタスクのＣＰＵ使用
権が確保され、起動されてから処理終了するまでの全処
理時間が短縮できる効果がある。

【００２０】請求項２の発明によれば、プロセス割込み
が生じた場合、ＣＰＵの利用率に応じてオンライン計算
機（第１の計算機）又は並行オンライン計算機（第２の
計算機）のどちらかに分散して処理されるので、両者と
もにＣＰＵ利用率が下降し、各タスクへ移行されるＣＰ
Ｕ使用権の移行回数も増加され、各タスクの処理時間が
短縮される効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１に係るタスク・スイッチ
ング処理装置を示すブロック構成図である。

【図２】図１の定義されたプロセス割込みに対する一
連のタスク情報を登録するテーブルである。

【図３】図１のタスク・スイッチング処理部の処理フ
ロー図である。

【図４】この発明の実施例２に係る通常時の計算機シ
ステムの構成図である。

【図５】この発明の実施例２に係る並行運転時の計算
機システムの構成図である。

【図６】実施例２のタスク・スイッチング処理におい
て、割込み物理アドレス処理が参照するテーブルであ
る。

【図７】実施例２のタスク・スイッチング処理のフロ
ー図である。

【図８】鉄鋼向計算機システムの基本機能フロー図で
ある。

【図９】従来のタスク・スイッチング処理装置を示す
ブロック構成図である。

【符号の説明】

１入出力装置、２計算機本体、３入出力チャネ
ル、４スーパバイザ、５入出力処理部、６割込み
ルーチン群、８ユーザー割込み処理群、９ＣＰＵ利
用率算出装置、１０テーブル、１１タスク・スイッ
チング処理部、２０オンライン計算機、２５伝送
路、２７Ｓ／Ｗ開発計算機、３０並行オンライン計
算機。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＣＰＵ利用率が算出できる機能を有する
計算機システムにおいて、あるプロセス割込み信号に関
連したタスク群を一つの処理単位として定義できる機能
を有し、前記ＣＰＵ利用率が事前に設定されたある基準
値以上となった場合、前記定義された一連のタスク群を
優先してタスク・スイッチング処理を行なうことを特徴
とするタスク・スイッチング処理装置。
【請求項２】同一の伝送路に接続されＣＰＵ利用率が
算出できる機能を有する少なくとも２台の計算機を備
え、第１の計算機は常時入出力プロセスにオンラインで
アクセスでき、第２の計算機は第１の計算機の切換要求
により並行オンライン計算機に切換えられる計算機シス
テムにおいて、第１の計算機におけるＣＰＵ利用率が事
前に設定されたある基準値以上となった場合、第２の計
算機を並行オンライン計算機に切換え、幾つかの特定の
プロセス割込みに対するタスク・スイッチング処理をオ
ンライン計算機と並行オンライン計算機とで異ならし
め、プロセス割込み処理を分散させることを特徴とする
タスク・スイッチング処理装置。