Dispositivo de procesamiento de conmutación de tareas
Descripción general
 Su objetivo es asegurar el uso de CPU correcto de la tarea con la prioridad más baja en la serie de flujos de funciones mediante el uso de la carga de la CPU. ] En el sistema informático que tiene el dispositivo de cálculo de tasa de uso de CPU 9 para calcular la tasa de uso de CPU, un grupo de tareas relacionado con una determinada señal de interrupción de proceso se registra como una única unidad de procesamiento en la tabla 10 y la tasa de uso de CPU está preestablecida En el caso de que sea igual o mayor que el valor de referencia, la sección de procesamiento de conmutación de tareas 11 realiza el procesamiento con prioridad sobre la serie definida de grupos de tareas.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un proceso de conmutación de tareas en un sistema informático que tiene una función capaz de calcular una tasa de uso de CPU.
Antecedentes de la técnica
La figura 9 es un diagrama de bloques que muestra una configuración convencional que muestra el procesamiento de conmutación de tareas mediante una interrupción de entrada / salida entre un dispositivo de entrada / salida y una unidad principal de la computadora. En la figura, el número de referencia 1 indica un dispositivo de entrada / salida (1) (n), 2 denota un cuerpo principal de computadora, 3 denota un canal de entrada / salida correspondiente al dispositivo de entrada / salida (1) (n), 4 denota un supervisor, Una unidad de procesamiento de entrada / salida 5 para realizar procesamiento de transmisión / recepción entre el grupo de procesamiento de interrupción 8, un grupo de rutina de interrupción 6 para procesar todas las interrupciones gestionadas por el supervisor 4 incluyendo procesamiento de interrupción desde el dispositivo de entrada / salida 1 . El número de referencia 9 denota un dispositivo de cálculo de la tasa de utilización de la CPU para calcular la tasa de uso de la CPU en función de la información de carga de la CPU proporcionada por el supervisor 4.
A continuación, se describirá el funcionamiento del aparato convencional. Cuando se produce una interrupción de entrada / salida, el grupo de rutina de interrupción 6 se activa desde el dispositivo de entrada / salida 1 a través del canal de entrada / salida 3. Luego, después de analizar la causa de la interrupción en el grupo de rutina de interrupción 6, se activa la sección de procesamiento de conmutación de tareas 7. Cuando hay una tarea en ejecución, la unidad de procesamiento de conmutación de tareas 7 responde a la tarea en ejecución y a la interrupción de entrada / salida utilizando el orden de prioridad almacenado en el bloque de control de tareas (TCB) que representa la información de tarea para cada tarea como clave Se compara la prioridad de las tareas y el derecho de uso de la CPU se desplaza a la tarea con mayor prioridad. Como la prioridad del grupo de manejo de interrupción de usuario 8 se establece más alta en la computadora, el derecho de uso de CPU se transfiere al grupo de procesamiento de interrupción de usuario 8 cuando se produce una interrupción de entrada / salida. El grupo de procesamiento de interrupción de usuario activado 8 obtiene datos de entrada de la unidad de procesamiento de entrada / salida 5. El dispositivo 9 de cálculo de la tasa de uso de la CPU calcula la tasa de uso de la CPU editando la información de carga recopilada utilizando la función del supervisor 4.
Tarea de solución
En el flujo funcional del sistema informático, el orden de prioridad de cada tarea se establece de alto a bajo, pero dado que el dispositivo de procesamiento de conmutación de tareas convencional está configurado como se muestra en la figura 9, si ocurre una interrupción de entrada / salida frecuente para cada prioridad A medida que aumenta el número de tareas que solicitan uso de CPU, la tasa de utilización de CPU aumenta y el tiempo para que las tareas con mayor prioridad dentro del rango de prioridad fija ocupen los derechos de uso de CPU se hace más largo y, en consecuencia, el centro del sistema de la computadora El tiempo de procesamiento de la tarea que es responsable de la interfaz hombre-máquina con una prioridad menor que las otras tareas de procesamiento también se alarga.
Como se describió anteriormente, la influencia del aumento de carga de la CPU en el sistema informático es significativa, pero en la presente invención, por el contrario, utilizando activamente la carga de la CPU, la tarea con baja prioridad también se compara con otros eventos en el sistema En caso de un enlace importante, está hecho para poder ejecutar con prioridad.
Solución
Un primer aspecto de la presente invención es un sistema informático que tiene una función capaz de calcular una tasa de uso de CPU, que comprende: un grupo de tareas que tiene un enlace importante relacionado con una determinada señal de interrupción del proceso como unidad de procesamiento; , El proceso de cambio de tareas se realiza con prioridad sobre una serie de grupos de tareas definidos en la tabla.
La invención de la reivindicación 2 se caracteriza porque comprende al menos dos computadoras conectadas a la misma ruta de transmisión y tiene la función de calcular la tasa de uso de la CPU, la primera computadora puede acceder constantemente al proceso de entrada / salida en línea y la segunda computadora Se cambia a una computadora paralela en línea mediante una solicitud de cambio de una primera computadora, cuando la relación de utilización de la CPU en la primera computadora es igual o superior a un valor de referencia predeterminado establecido previamente, la segunda computadora se ejecuta en paralelo en línea El procesamiento de conmutación de tareas para varias interrupciones de proceso específicas se hace diferente entre la computadora en línea y la computadora paralela en línea y el proceso de interrupción del proceso se dispersa.
Según la invención de la reivindicación 1, una serie de grupos de tareas que tienen un enlace importante causado por una señal de interrupción del proceso se define en una tabla como una unidad de procesamiento, y cuando ocurre una interrupción, una serie de tareas por la interrupción del proceso anterior Grupo: si es la serie de grupos de tareas, se verifica si la tasa de uso de CPU de la computadora es igual o mayor que un valor de referencia predeterminado establecido previamente. Si la tasa de uso actual de la CPU es igual o mayor que el valor de referencia , El procesamiento de conmutación de tareas se realiza con preferencia al grupo de tareas definido en la tabla. Como resultado, es posible asegurar el derecho de uso de la CPU de las tareas de baja prioridad en orden de importancia en el sistema informático.
Según la invención de la reivindicación 2, cuando se produce una interrupción del proceso, la primera computadora (computadora en línea) verifica si su propia tasa de uso actual de la CPU es igual o mayor que el valor de referencia, y si no es menor que el valor de referencia, la segunda computadora Computadora fuera de línea) a una computadora paralela en línea y mueve el proceso para la interrupción del proceso desde la primera computadora a la segunda computadora. Como resultado, la interrupción del proceso se distribuye a la primera computadora o la segunda computadora, y la tasa de uso de la CPU de ambas computadoras disminuye y el número de veces de transición del uso de la CPU se transfiere a cada tarea También se incrementa, y el tiempo de procesamiento de cada tarea se acorta.
Ejemplo 1. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS FIG. En la figura 1, el número de referencia 1 designa un dispositivo de entrada / salida (1) (n), 2 un cuerpo principal de computadora, 3 un canal de entrada / salida, 4 un supervisor, 5 un supervisor 4 entre el canal de entrada / salida 3 Y un grupo de rutina de interrupción 6 para procesar todas las interrupciones administradas por el supervisor 4 que incluye el procesamiento de interrupción del dispositivo de entrada / salida 1, 9 un grupo de rutina de interrupción basado en la información de carga de la CPU proporcionada por el supervisor 4 Un dispositivo de cálculo de tasa de utilización de CPU 10 para calcular una tasa de uso de CPU para una señal de interrupción de proceso, una tabla para almacenar una serie de información de tarea (TCB) para una señal de interrupción de proceso, una tasa de utilización de CPU del dispositivo de cálculo de tasa de utilización de CPU 9, Además de la función de conmutación de tareas de acuerdo con las prioridades convencionales, lee la tasa de utilización de CPU de referencia y la información de tareas (TCB) La señal de interrupción de exploración es la unidad de procesamiento de conmutación de tarea que tiene una función capaz de controlar la prioridad de la tarea.
La figura 2 muestra el contenido de la tabla 10 de la figura 1, en la que se definen una serie de grupos de tareas que tienen relaciones importantes en el flujo de función y se registra la información de tarea TCB (n 1), ... TCB (nm) . 12 es un valor de referencia de la tasa de utilización de la CPU, 13 es una dirección física de interrupción en la que se almacenan las series de grupos de tareas, 14 es una bandera de destino para juzgar la validez operativa de la presente realización entre la serie de grupos de tareas 15 Es un bloque de control de tareas (TCB) para cada tarea, y 16 es un indicador de activación para juzgar si cada tarea está activada o no. En la serie de grupos de tareas, n ≦ 3 y m ≦ 4 (n, m son enteros positivos) son deseables en el sistema informático.
A continuación, se describirá el funcionamiento del aparato anterior. La figura 3 muestra un diagrama de flujo de proceso de la unidad de procesamiento de conmutación de tareas de la presente realización. En la figura, la unidad de procesamiento de conmutación de tareas 11 activada por el grupo de rutina de interrupción 6 realiza un análisis de factor de interrupción en el procesamiento de análisis de factor de interrupción 17. Si se trata de una interrupción, el proceso de determinación del indicador de objetivo 18 juzga si el indicador de objetivo 14 de la tabla 10 en la figura 2 se establece o reinicia. Si todos los indicadores de objetivo 14 están reiniciando, el proceso de comprobación de velocidad de utilización de CPU 19 lee la tasa de uso de CPU actual del dispositivo de cálculo de tasa de utilización de CPU 9 y la compara con el valor de referencia de tasa de uso de CPU 12 de la tabla 10. Si la tasa de uso de CPU actual es igual o mayor que el valor de referencia de tasa de uso de CPU, el proceso de comprobación de dirección física de interrupción 20 lee la dirección física de interrupción de la unidad de procesamiento de entrada / salida 5 y la compara con la dirección física de interrupción 13 registrada en la tabla 10. Cuando el primero coincide con el último, el proceso de establecimiento del indicador de objetivo 21 establece el indicador de objetivo correspondiente 14 de la tabla 10. Luego, en el proceso 22 de extracción de tarea de correspondencia de interrupción, se lee la información de tarea (TCB) 15 registrada en la tabla 10 en la que se establece el indicador de destino 14 y se lee la bandera activada 16, y el uso correcto de la CPU En la etapa 23, el derecho de uso de CPU se da preferentemente a la tarea, y una vez completado el procesamiento, se establece el indicador de finalización de activación 16 de la tabla 10. Como se describió anteriormente, al iniciar las tareas registradas en la tabla 10 con prioridad cada vez que se produce una interrupción de proceso, es posible asegurar el uso de CPU correcto de la tarea con la prioridad más baja entre una serie de flujos funcionales, El tiempo de procesamiento total hasta que se complete el procesamiento puede acortarse.
Sin embargo, la función anterior es efectiva cuando la tasa de utilización de la CPU es menor que el valor de referencia de la tasa de utilización de la CPU, o todos los indicadores activados de la tarea correspondiente en la tabla 10. Si se establece, el indicador de objetivo 14 de la tabla 10 se reinicia e invalida mediante el procesamiento 24 de reinicio del indicador objetivo.
Aquí, el flujo funcional básico del sistema informático para acero se describirá específicamente como un ejemplo. En la figura 8, cuando la clasificación se realiza con prioridad como clave, la fase A tiene el mayor requisito en tiempo real y tiene la prioridad más alta en el flujo funcional y B tiene una prioridad menor que la fase A y los datos de interfaz de cálculo y configuración con el controlador de la planta Fase y una fase C en la que la visualización se realiza en función del procesamiento de la fase A o B. Por ejemplo, en la fase A, la posición del material (losa o similar) se reconoce en la computadora mediante una señal de sensor o una entrada similar de la línea de proceso En la fase B, procesamiento de recopilación de datos reales para recopilar la temperatura, el espesor de la placa y similares relacionados con el material, procesamiento del cálculo del modelo para crear un producto objetivo utilizando la fórmula de cálculo del modelo de control rodante y similares, El proceso de configuración para transmitir el valor numérico calculado por el cálculo del modelo desde la calculadora al controlador es la fase C , Se ingresa un proceso de visualización CRT para mostrar el valor establecido y el valor real, y un proceso de registro para la salida del valor establecido y el valor real del papel. Si una interrupción de proceso ocurre frecuentemente en tal flujo funcional, el intervalo de tiempo durante el cual la fase A o B ocupa el uso de CPU se vuelve más corto y la función de la fase C queda en espera mientras se ejecuta la fase A o B y el tiempo de finalización de procesamiento Se vuelve más largo, hubo un problema de retraso debido a un momento apropiado. Por lo tanto, registrando el flujo funcional de la figura 8 como una unidad de procesamiento (series de grupos de tareas) en la tabla 10 de la figura 2, la unidad de procesamiento de conmutación de tareas 11 ejecuta preferentemente una función de la CPU Dado que se otorgan derechos de uso, es posible asegurar un flujo funcional importante para la operación sin ser influenciado por la tasa de uso de la CPU.
Ejemplo 2 En la primera realización descrita anteriormente, la unidad de procesamiento de conmutación de tareas desplaza preferentemente el uso de CPU a una serie de grupos de tareas causados ​​por una interrupción de proceso específica, y acorta el tiempo de procesamiento de la tarea con la prioridad más baja entre los grupos de tareas En la presente realización, sin embargo, en la presente realización, para al menos dos computadoras conectadas a la misma ruta de transmisión y capaces de calcular la tasa de utilización de la CPU, la sección de procesamiento de conmutación de tareas realiza el proceso de interrupción del proceso en cada computadora Como se muestra en la FIG. Como se muestra en la figura 5, en el sistema informático en el que el ordenador en línea 26, el ordenador S / W (desarrollo) 27 y el dispositivo de entrada / salida 1 están conectados a una línea de transmisión 25, la entrada de interrupción del dispositivo de entrada / salida normal 1 28 y la transferencia de datos de entrada / salida 29 se realizan a la computadora en línea anterior 26. Por otra parte, los datos no se intercambian desde el dispositivo de entrada / salida 1 a la computadora de desarrollo S / W 27, y se cambian a la computadora paralela en línea 30 a través de un operador mediante una solicitud de activación de conmutación desde la computadora en línea 26 .
En la figura 7, la unidad de procesamiento de conmutación de tareas 34 activada desde el grupo de rutina de interrupción 6 determina la ID de CPU en el procesamiento de análisis de factor de interrupción 35, y si la ID de CPU es la primera computadora en línea 26 y la causa de interrupción es una interrupción de proceso El proceso 19 de comprobación de la tasa de uso de la CPU lee la tasa de uso de CPU actual por los medios 9 de cálculo de la tasa de utilización de la CPU y el valor 12 de referencia de la tasa de uso de la CPU por la tabla 33 de la FIG. Si la anterior tasa de uso de CPU actual es igual o mayor que el último valor de referencia de tasa de utilización de CPU, la entrada de dirección física de interrupción desde la unidad de procesamiento de entrada / salida 5 en el proceso de comprobación de dirección física de interrupción 36 y la dirección física de interrupción 13 registrada en la tabla 33 Si coinciden, establece datos en el indicador de solicitud de operación paralela de la línea de transmisión 25.
La unidad de procesamiento de conmutación de tareas 34 activada por el grupo de rutina de interrupción 6 existe tanto en el ordenador en línea 26 como en el ordenador de desarrollo S / W (software) 27, determina la ID de CPU en el procesamiento de análisis de factor de interrupción 35 y la CPU Cuando la ID es leída por la computadora de desarrollo S / W 27 y se establece la bandera de solicitud paralela y se reinicia la bandera de operación paralela en la ruta de transmisión 25, la computadora S / W 27 Envía una señal para cambiar al ordenador paralelo en línea 30, lo notifica al operador y establece los datos en el indicador de solicitud de activación del conmutador.
El proceso de conmutación por ordenador 37 supervisa el indicador de solicitud de activación del conmutador a intervalos regulares, y si se establece el indicador de solicitud de activación del conmutador, conmuta el último ordenador de desarrollo S / W 27 al ordenador paralelo en línea 30, y la operación paralela Los datos se establecen en la bandera del medio. Una interrupción de proceso generada después de completar el proceso de conmutación de computadora lee y compara la entrada de dirección física de interrupción de la unidad de procesamiento de entrada / salida 5 en el procesamiento de comprobación de dirección física de interrupción 36 y la dirección física de interrupción 13 registrada en la tabla 33, Si es la primera computadora en línea 26, si es la última computadora en línea paralela 30, el procesamiento de conmutación de tareas se ejecuta basándose en la prioridad en el procesamiento de movimiento derecho de uso de CPU 23 para activar el grupo de procesamiento de interrupción de usuario 8. Como resultado, como se muestra en la figura 6, dado que la señal de interrupción del proceso 28 se distribuye al ordenador en línea 26 o al ordenador paralelo en línea 30 de acuerdo con la dirección física de interrupción, se reduce la tasa de uso de CPU de ambos , El número de turnos de uso de CPU transferidos a cada tarea también se incrementa, y el tiempo de procesamiento de cada tarea se acorta.
Efecto de la invención
Como se describió anteriormente, de acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, al iniciar la serie de grupos de tareas registrados en la tabla con prioridad cada vez que se produce una interrupción del proceso, es posible reducir la prioridad de la serie de flujos funcionales El derecho de uso de la CPU de la tarea está asegurado y existe el efecto de que el tiempo de procesamiento total desde la activación hasta la finalización del procesamiento puede acortarse.
Según el segundo aspecto de la presente invención, cuando se produce una interrupción del proceso, el proceso se distribuye a la computadora en línea (primera computadora) o la computadora paralela en línea (segunda computadora) de acuerdo con la tasa de utilización de la CPU En ambos casos, la tasa de uso de la CPU disminuye, el número de veces que se transfiere la transición del uso de la CPU a cada tarea también aumenta, y existe el efecto de que el tiempo de procesamiento de cada tarea se acorta.
Breve descripción de los dibujos La figura 1 es un diagrama de bloques que muestra un aparato de procesamiento de conmutación de tareas de acuerdo con una primera realización de la presente invención.
La figura 2 es una tabla para registrar una serie de información de tareas para la interrupción de proceso definida en la FIG.
La figura 3 es un diagrama de flujo de proceso de la unidad de procesamiento de conmutación de tareas de la figura 1.
La figura 4 es un diagrama de configuración de un sistema informático en un estado normal de acuerdo con una segunda realización de la presente invención.
La figura 5 es un diagrama de configuración de un sistema informático durante la operación en paralelo de acuerdo con una segunda realización de la presente invención.
En el proceso de conmutación de tareas de la segunda realización, el proceso de dirección física de interrupción se refiere a la tabla.
La figura 7 es un diagrama de flujo de un proceso de conmutación de tareas según la segunda realización.
La figura 8 es un diagrama de flujo funcional básico del sistema informático de hierro y acero.
La figura 9 es un diagrama de configuración de bloques que muestra un dispositivo de procesamiento de conmutación de tareas convencional.
1 dispositivo de entrada / salida, 2 unidad principal de computadora, 3 canales de entrada / salida, 4 supervisor, 5 unidad de procesamiento de entrada / salida, 6 grupo de rutina de interrupción, 8 grupo de procesamiento de interrupción de usuario, 9 dispositivo de cálculo de tasa de utilización de CPU, 10 Computadora en línea, 25 vías de transmisión, 27 computadoras de desarrollo S / W, 30 computadoras paralelas en línea.
Reclamo
Reivindicaciones 1. Un sistema informático que tiene una función capaz de calcular una tasa de uso de CPU, que comprende: una función capaz de definir un grupo de tareas relacionado con una señal de interrupción de proceso como una unidad de procesamiento, donde dicha relación de utilización de CPU es un cierto estándar Valor, el procesamiento de conmutación de tareas se realiza con prioridad sobre la serie definida de grupos de tareas.
2. El aparato de procesamiento de información según la reivindicación 1, que comprende al menos dos computadoras conectadas a la misma ruta de transmisión y que tiene una función de calcular una tasa de utilización de CPU, donde la primera computadora puede acceder constantemente al proceso de entrada / salida en línea, y la segunda computadora tiene una primera En un sistema informático que se conmuta a una computadora paralela en línea en respuesta a una solicitud de conmutación de una computadora, cuando la tasa de uso de la CPU en la primera computadora es igual o mayor que un valor de referencia predeterminado establecido previamente, la segunda computadora se conecta a una computadora paralela en línea, El procesamiento de conmutación de tareas para la interrupción de proceso específica se hace diferente entre la computadora en línea y la computadora paralela en línea, y se distribuye el proceso de interrupción del proceso.
Dibujo :
Application number :1997-016413
Inventors :三菱電機株式会社
Original Assignee :當間健次