米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 計算機;電気通信 -> 株式会社日立製作所

発明の名称 入出力スケジュール方式
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−12263
公開日 平成6年(1994)1月21日
出願番号 特願平4−167276
出願日 平成4年(1992)6月25日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小川 勝男
発明者 兼子 隆 / 望月 秀樹 / 竹中 安生
要約 目的
CPUバウンド系タスクとI/Oバウンド系タスクとに分けて管理し、CPUとI/Oの状態(フリー状態/ビジー状態)によりI/Oの優先順位を決定することにより、トータルスループットの向上を図る。

構成
タスク制御ブロック11に当該タスクがCPUバウンド系タスクであるかI/Oバウンド系タスクであるかを示す属性情報12を保持し、I/O空き待ち行列作成処理で属性情報12によりCPUバウンド系タスク用キュー13と、I/Oバウンド系タスク用キュー14とを別々に作成する。タスクスケジュール処理では、CPUとI/Oの使用頻度(フリー状態/ビジー状態)によりI/O空き待ち状態からレディーにするタスクをキュー13とキュー14から選択する。
特許請求の範囲
【請求項1】I/Oバウンド系タスクの優先順位を高くし、CPUバウンド系タスクの優先順位を低くするダイナミックディスパッチング処理に於いて、I/Oバウンド系タスクとCPUバウンド系タスクを分類して管理し、I/Oがビジー状態でCPU使用率が一定値を超えない(CPUがフリー状態)のときはI/Oバウンド系タスクのI/O優先順位を低くし、CPUバウンド系タスクのI/O優先順位を高くすることを特徴とする入出力スケジュール方式。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はマルチタスクシステムのタスクスケジュール方式について、特にI/O空き待ちをしているタスクの優先順位を動的に変更するスケジュール方式に関する。
【0002】
【従来の技術】システム全体のスループットを向上するために、スーパバイザのタスクスケジュール処理では、タスクの実行時に動的に、タスクの動作に応じて当タスクがCPUを頻繁に使用するタスク(これをCPUバウンド系タスクと呼ぶ)かI/Oを頻繁に使用するタスク(これをI/Oバウンド系タスクと呼ぶ)かを認識し、I/Oバウンド系タスクをCPUバウンド系タスクよりも待ち行列の前部にチェインすることにより、I/Oバウンド系タスクを優先的にスケジュールするというダイナミックディスパッチング方式が一般的に使用されている。従来の方式では、特開平2―156337号公報の記載のようにプログラム(タスク)ごとのCPUの使用時間とI/Oの使用度を基に特定の評価を行い優先順位を決定していた。このため、実際のCPUやI/Oそのものの状態、つまりCPUやI/Oの使用率が一定値より低い状態(これをフリー状態と呼ぶ)、CPUやI/Oの使用率が一定値を超えている状態(これをビジー状態と呼ぶ)までは考慮されていなかったために、I/Oがビジー状態のときにCPUが空いてしまい、スループットが低下してしまうことがあった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術では、ダイナミックディスパッチング処理に於いて、タスクごとにCPUとI/Oの使用頻度を評価して優先順位を決定していたために、実際のCPUやI/Oそのものの状態(フリー状態/ビジー状態)については配慮されておらず、I/Oがビジー状態のときにCPUが空いてしまうという課題があった。
【0004】本発明の目的は、CPUとI/Oの状態(フリー状態/ビジー状態)によりダイナミックディスパッチングを行っているタスクの優先順位を変更することにより上記課題を解消し、スループット低下を抑止することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、I/Oバウンド系タスクであるのかCPUバウンド系タスクであるのかを区別するための情報をタスク単位に持ち、I/OとCPUのフリー/ビジー状態を監視し、I/O空き待ちしているタスクをレディーにする処理で、I/OとCPUのフリー/ビジー状態により、レディーにするタスクを随時選択することにより達成される。
【0006】
【作用】I/O空き待ちしているタスクをCPUバウンド系タスクと、I/Oバウンド系タスクと分類して管理し、I/O使用中のタスクがI/Oを解放して空き状態になったときにI/O空き待ちタスクのレディー対象タスクをCPUとI/Oの状態(フリー状態/ビジー状態)によりI/Oバウンド系タスクをレディーにするか、CPUバウンド系タスクをレディーにするか選択する。これによって、CPUとI/Oを無駄なく使用することができ、CPUとI/Oの使用状態のアンバランスによるスループット低下を抑止することができる。
【0007】
【実施例】次に、本発明の一実施例を図を用いて説明する。
【0008】図1は本発明によるCPUバウンド系タスクとI/Oバウンド系タスクを区別するための構成例である。スーパバイザがタスクを管理するのに必要な情報を保持しているタスク単位に存在するテーブル(タスク制御ブロック11)には、当該タスクがCPUバウンド系タスクであるかI/Oバウンド系タスクであるかを判断する属性情報12が設定されている。I/O空き待ち行列用のキューは、本タスク制御ブロック11をチェインした構造となっている。このI/O空き待ち行列用のキューは、タスクディスパッチ処理オーバヘッドを削減する目的で、CPUバウンド系タスクキュー13とI/Oバウンド系タスクキュー14の2種類を設ける。
【0009】図2は、図1に示すI/O空き待ち行列を持つ場合のタスクスケジュール動作を示すフローチャートである。図2は大きく三つに分かれている。一つは、当該タスクの属性情報12(CPUバウンド系タスクであるかI/Oバウンド系タスクであるかという情報)を決定する属性決定処理2である。属性決定処理2はタスクスイッチが発生したときに行われる処理である。判定文21でタスクの属性を判定し、処理文22及び23で属性情報12をタスク制御ブロック11の中に設定する。判定文21におけるタスクの属性の判定は、当タスクがスケジュールされてからI/O要求によるタスクスイッチが発生するまでの時間で判断することができる。また、タイムスライスによるタスクスケジュールを実現しているシステムでは、当タスクのタスクスイッチ要因がタイムスライスによるものであれば、CPUバウンド系タスクと判断することができる。
【0010】二つめは、キューイング処理3である。これは、スーパバイザが入出力処理を行う際、I/Oが空いていないために当タスクをI/O空き待ち状態にする処理を示している。つまりI/O空き待ちとは、入出力動作の完了を待っているI/O待ちとは意味が異なる。判定文31では、タスク制御ブロック11内の属性情報12によりタスク属性を判断する。I/Oバウンド系タスクの場合はI/Oバウンド系タスクキューにタスク制御ブロック11をチェインする(処理文32)。CPUバウンド系タスクの場合はCPUバウンド系タスクキューにタスク制御ブロック11をチェインする(処理文33)。その後、当タスクはI/O空き待ちでWAITする。
【0011】もう一つは、I/O処理関連のタスクスケジュールを行うタスク選択処理4である。これは、I/Oが解放されたらI/O空き待ち行列内のタスクから入出力処理を行うタスクを選択する処理を示している。先行している入出力処理中のタスクがI/Oを完了したときに発生するI/O割込みを起因に、判定文41によってCPUとI/Oのフリー/ビジー状態を判定する。フリー状態/ビジー状態の判断は、使用率が特定の値より大きいか小さいかによって行う。CPUがフリー状態で、I/Oがビジー状態のときに限り、CPUバウンド系タスクキューのタスクをスケジュールする(処理文43)。それ以外(I/Oがフリー状態、またはCPU、I/Oともにビジー状態)の時は、I/Oバウンド系タスクキューのタスクをスケジュールする(処理文42)。但し本処理方式では、CPUバウンド系タスクキュー内にチェインしているタスクが沈み込むことがないように特別な機構が必要になる。
【0012】本実施例によれば、I/O空き待ち状態からレディー状態にするI/O処理タスクを、CPUとI/Oの状態によって選択することができるために、I/Oのビジー状態が原因でCPUの使用率が低下することを抑止することができる。
【0013】尚、I/Oバウンド系タスクキューをI/O装置ごとに、あるいはI/O装置の種類ごとに作成すれば、より細かい制御が可能となる。但しこの場合は、タスク制御ブロック11内の属性情報12も作成するキューに対応する情報を判定/設定する必要がある。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、I/O空き待ち行列をI/Oバウンド系タスクと、CPUバウンド系タスクとを分類し、レディーにするI/O処理タスクをCPUとI/Oの状態によって選択することができるために、I/Oのビジー状態が原因でCPUの使用率が低下することがなくなる。その結果、CPUとI/Oの使用状態に関係なく、常に適切なタスクスケジュールを実現でき、スループット低下を抑止する効果がある。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013