任务切换装置、方法和程序制造方法及图纸

本发明专利技术的任务切换装置，按照１对１把第１类任务的任务管理块（２１０、２２０）分别分配给时间段信息（１１０、１２０）；按照多对１把第２类的多个任务管理块（２００、２０１、２０２）分配给一个时间段信息（１００），在切换到时间段信息（１００）的时间段上的情况下，按优先度选择一个任务管理块；在切换到时间段信息（１００）以外的时间段上的情况下，选择对其分配的任务管理块，执行该任务。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及操作系统中的任务切换，尤其涉及通过对分配了任务的时间段(time slot)进行切换来切换在处理器内应执行的任务的任务切换装置。
技术介绍
操作系统的主要功能是硬件管理、任务管理、数据管理、和输入输出管理。其中任务管理是管理任务的执行顺序的功能，是用于使CPU和存储器以及输入输出装置等高效工作的重要功能。所谓任务是指对程序的起动及其执行、结束等流程进行综合管理的控制单位。在操作系统的管理下工作的程序作为任务被处理，与程序的执行有关的操作系统的操作全部以任务为单位被执行。决定任务执行顺序的算法之一，有分时调度法和按优先度的切换法。分时调度法对任务分配某一执行时间，在被分配的时间期间，处理器的执行权属于任务，被分配的时间过后，执行权转移给别的任务。这样，平等地按设定的时间给所有的任务分配执行权。并且，关于按优先度的切换方法，专利文献1和2均公开了按任务的优先度来切换任务的调度装置。特开2000-20323号公报；特开平4-101233号公报。但是，根据上述现有技术，存在的问题是为了确保各任务的必要性能，程序员在指定各个任务的优先度方面，程序设计困难，并且一旦设计结束后缺乏更改的灵活性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种任务切换装置，该任务切换装置使得指定用于满足各任务必要性能的优先度的程序设计容易进行，具有程序设计的灵活性。为了达到上述目的，本专利技术的任务切换装置，在处理器中通过切换时间段来切换分配到时间段的任务的执行，其特征在于，具有分配装置，把第1类的多项任务都分配到一个时间段，把与第1类不同的第2类的多项任务分配到一个特定的时间段；任务选择装置，在切换后的时间段不是上述特定的时间段时，选择分配到该时间段的任务，在切换后的时间段是上述特定的时间段时，从第2类的多个任务中选择一个任务来执行。根据该结构，第1类任务按一对一分配时间段的结果，对第1类任务，在包括全部时间段的一个周期内至少选择执行一次，所以能保证连续的处理性能。另一方面，第2类任务多个对一个地分配时间段的结果，不能保证连续处理性能。其结果，程序员对需要满足连续处理性能的任务，不必考虑优先度，分为第1类即可。并且，程序员对不要求处理性能的任务分为第2类即可。这样，对所有的任务都不必单独给定优先度，能够方便于确保处理性能用的程序设计，能确保程序设计的灵活性。在此，也可以是上述第2类任务具有优先度，上述任务选择装置在第2类的多项任务中按照优先度选择一项任务。根据该结构，第2类任务从优先度高的开始执行，所以，程序员对第1类任务不必考虑优先度，把不要求连续处理性能的任务分为第2类，赋予优先度即可，所以，能使程序设计和更改容易进行。并且，也可以采用这样的结构上述分配装置，从预定的一个周期的时间中减去分配第1类任务的时间段的合计时间，把剩余的时间作为上述特定时间段的时间。根据该结构，上述第2类任务在上述剩余时间内执行，所以，能尽量排除由于第2类任务的执行而影响第1类各项任务的处理性能。再者，也可以采用这样的结构上述分配装置每次把第1类新任务分配到时间段时，再次计算上述剩余时间，作为上述特定时间段的时间。根据该结构，既能保证第1类各项任务的处理性能，又能动态地为第2类任务分配最大限度的剩余时间。并且，也可以采用这样的结构上述第1类任务是具有分配时间的指定的任务，上述分配装置在欲增加第1类新任务时，如果已分配的任务的分配时间的合计和新任务的分配时间的总和超过一周期的时间，则拒绝该新任务的时间段分配。根据该结构，能排除第1类新任务的增加，保证已有第1类任务的处理性能。再者，上述任务切换装置也可采用这样的结构，它具有存储装置，存储锁定信息，该锁定信息表示是否因某一任务对可由任务存取的资源的存取而使该资源处于锁定状态；以及，变更装置，在执行中的任务欲存取锁定状态资源时，把该任务从可执行状态变更为等待状态，在该资源的锁定状态被解除时把等待状态的任务变更为可执行状态，上述任务选择装置把处于等待状态的任务从选择对象中排除。并且，上述任务切换装置也可以采用这样的结构具有转移装置，在第1类和第2类任务中可执行状态的任务一个也不存在的情况下，使上述处理器转移到省电状态。在此，上述处理器至少具有2个用于保存任务的前后关系的寄存器组，上述任务切换装置还具有切换装置，该切换装置把寄存器组中的一个供给执行中的任务使用，在另一个寄存器组中通过后台处理使下一次应执行的任务的前后关系复原，当时间段切换时，对寄存器组进行切换。根据该结构，对寄存器组进行切换来取代用程序来执行的保存和复原前后关系，所以能使任务切换高速化。并且，使下一次应执行的任务的前后关系通过后台处理来恢复，所以能高效利用处理器时间的空闲处理等，实现任务切换的高速化。如以说明的那样，根据本专利技术的任务切换装置，程序员不必对需要满足连续处理性能的任务考虑优先度，只要分为第1类即可；对不要求处理性能的任务分为第2类即可。这样，不必对全部任务分别赋予优先度，其效果是容易进行用于确保处理性能的程序设计，能确保程序设计的灵活性。并且，第2类任务从优先度高的开始执行，所以程序员对第1类任务不必考虑优先度，把不要求连续处理性能的任务分为第2类，赋予优先度即可，容易进行程序设计和更改。再者，本专利技术的任务切换方法及其程序，也是和上述一样的结构，具有同样的作用和效果。本专利技术的上述和其他目的以及其优点和特征，将通过结合下述附图来举例详细说明本专利技术的实施例，会更加明了。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式中进行任务切换的程序执行装置的主要部分结构的方框图。图2是表示时间段存储部内的时间段信息和任务存储部内的任务管理模块的具体例。图3表示在mutex存储部内存储的mutex管理块和任务存储部内存储的等待队列。图4是表示时间段切换部和任务选择部进行任务切换的情况的说明图。图5是表示B类任务结束时的任务切换情况的说明图。图6是表示B类任务锁定操作失败时的情况的说明图。图7是表示A类任务锁定操作失败时的情况的说明图。图8表示任务锁定解除时的情况的说明图。图9表示任务锁定解除时的情况的另一说明图。图10是表示调度处理的详细内容的流程图。图11是表示任务增加处理详细内容的流程图。图12是表示mutex控制部进行锁定处理的详细内容的流程图。图13是表示mutex控制部进行mutex锁定处理的详细内容的流程图。图14是表示程序执行装置的变形例的结构图。具体实施例方式图1是表示本专利技术的实施方式中进行任务切换的程序执行装置的主要部分结构的方框图。该图以模块示出通过在处理器中执行作为操作系统的一部分功能进行任务切换的软件来实现的功能。处理器的硬件结构可采用一般结构。该程序执行装置构成为对具有分配时间的指定的任务和具有优先度的任务这两种任务在一个处理器中进行处理，确保前者的任务的必要性能，并按照优先度选择执行后者的任务。如该图所示，程序执行装置由任务调度部10、程序存储部20、定时控制部30和执行控制部40构成。任务调度部10进行2种任务的调度。也就是说，任务调度部10对前者的任务，对具有分配时间指定的各项任务分配一个时间段，进行在预定的周期内至少选择一次各项任务的分时调度。任务调度部10对后者的任务，进行在1个周期内的上述时间段合计时间的剩余时间内，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种任务切换装置，在处理器中通过切换时间段来切换分配到时间段的任务的执行，其特征在于，具有：　　　　分配装置，把第１类的多项任务都分配到一个时间段，把与第１类不同的第２类的多项任务分配到一个特定的时间段；　　　　任务选择装置，在切换到上述特定的时间段以外的时间段时，选择已分配到该时间段的任务，在切换到上述特定的时间段时，从第２类的多个任务中选择一个任务。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：林邦彦，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]