JPH0230057B2 - - Google Patents

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JPH0230057B2
JPH0230057B2 JP57064836A JP6483682A JPH0230057B2 JP H0230057 B2 JPH0230057 B2 JP H0230057B2 JP 57064836 A JP57064836 A JP 57064836A JP 6483682 A JP6483682 A JP 6483682A JP H0230057 B2 JPH0230057 B2 JP H0230057B2
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JP
Japan
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JP57064836A
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Gaason Heiba Judeisu
Reiton Jefuriisu Kenesu
Jeroomu Kirupatoritsuku Hooru
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Publication of JPH0230057B2 publication Critical patent/JPH0230057B2/ja
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/46—Multiprogramming arrangements
    • G06F9/52—Program synchronisation; Mutual exclusion, e.g. by means of semaphores

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multi Processors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は多重処理における資源の割振りに係
り、特に２以上のプロセスによつて共有される資
源をその保全性を損うことなく直列化する技術に
係る。
〔背景技術〕 情報処理システムにおいては、複数のタスクが
同じ資源を必要とすることがある。本明細書では
このようなシステムの例としてワード処理システ
ムをとりあげるが、大型のシステムも同様であ
る。
現在使用されている対話式のワード処理システ
ム乃至はテキスト処理システムの代表的な構成
は、キーボード、デイスプレイ、プリンタ、デイ
スケツト及びマイクロプロセツサから成るもので
ある。マイクロプロセツサは、システムを構成す
る各ユニツトの相互の働きによつて、多様なテキ
スト処理が遂行されるようにプログラムされてい
る。テキスト処理システムの主要な機能の１つ
に、プリンタによる印刷された形での１頁乃至複
数頁のドキユメントの生成がある。このようなシ
ステムと操作員との間の対話は質問及びそれに対
する応答の形でなされる。その場合、まず操作員
に対して幾つかの質問或いは使用可能なオプシヨ
ンがデイスプレイに表示される（応答も表示され
ることがある）。操作員は、指定された文字キー
を押すことによつて、又は要求されたデータをキ
ーインすることによつて応答する。このような手
順を使用すれば、ドキユメントの様式（フオーマ
ツト）に関する様々なパラメータをシステムに対
して指定することができる。次いでシステムはテ
キスト入力モードに入り、実際のテキストが操作
員によつてキーインされ、更にデイスプレイで表
示される。その場合の表示様式はプリンタでのド
キユメントの印刷様式と大体同じである。
テキストは一連のキーストロークによつて入力
される。各キーストロークはシステム内で１バイ
トのデータに変換された後、マイクロプロセツサ
のメモリに書込まれる。殆んどのキーストローク
は文字データを表わしており、マイクロプロセツ
サはデイスプレイでの表示のためにそれらをリフ
レツシユ・バツフアへ送る。段落の字下げやキヤ
リツジ復帰などのテキスト様式制御データは、限
られた数のキーストロークによつて発生される。
マイクロプロセツサは、このような制御データを
認識すると、必要な文字制御信号をリフレツシ
ユ・バツフアへ送る。次のキーストロークを表わ
す文字がどこに表示されるかをデイスプレイ画面
上で示すためのカーソル文字信号も、マイクロプ
ロセツサからリフレツシユ・バツフアに与えられ
る。
多くの場合、テキストがすべて入力されてしま
うと、操作員はシステムに対してドキユメント印
刷を要求する。システムはこれにより印刷モード
に入り、記憶されている様式パラメータ及びテキ
ストを用いてドキユメントを印刷する。印刷され
るべきドキユメントは一連のデータ及び制御文字
の形でメモリ（普通はデイスケツト）に記憶され
ている。システムはドキユメント名及びデイスケ
ツト番号が記録されたドキユメント索引を保持し
ており、これによりドキユメント・レコードの順
次検索が可能になる。
印刷されたドキユメントの編集が終ると、操作
員は再びドキユメントをデイスケツトから取出し
てメイン・メモリへ送り、更にシステムを更新モ
ードにしてこのドキユメントをデイスプレイで表
示させる。表示されたドキユメント中の特定の文
字又は単語を修正、例えば削除したい場合には、
カーソル移動キーを用いてデイスプレイ画面上で
削除を要する位置までカーソルを移動させ、次い
で削除キーを押せばよい。その結果、マイクロプ
ロセツサの働きによつて、メモリ内で対応する文
字が消去され、従つて更新されたドキユメントに
は現われなくなる。
殆んどのテキスト処理システムにおいては、文
字データ及び制御データから成るテキスト・デー
タは、キーストロークの順序に従つてメモリに書
込まれる。また頁長、左マージン、右マージン、
行間隔、タイプ・フオントなどのドキユメント様
式パラメータは、テキスト・データとは別にメモ
リに書込まれるのが普通であり、従つて、最終的
なドキユメントのテキスト様式パラメータを、そ
のテキストが最初にシステムへ入力されたときに
使用されていたパラメータとは全く異なつたもの
にすることができる。
テキスト・データをキーストロークの順序に従
つて記憶させておくと、様々な編集機能が可能に
なる。これらの機能には、文字や単語の修正（削
除、付加、変更など）といつた簡単なものから、
単語の綴りの検査、指定された単語の自動差替
え、単語の移動などの複雑なものまである。
上述のようなテキスト処理システムをソフトウ
エアの面からみると、マイクロプロセツサで使用
されるソフトウエアは、操作員による選択が可能
な多くのアプリケーシヨン乃至はタスクに分けら
れる。このようなアプリケーシヨンの例として
は、テキスト入力、テキスト修正、綴り検査、背
景印刷などがある。例えばメニユー選択を示す単
一のキーストロークによつて選択された各アプリ
ケーシヨンは、マイクロプロセツサ制御形のシス
テムの内部において、操作員が認識し得ない多く
の活動を生じさせる。この活動は１以上のプロセ
スによつて開始され遂行される。プロセスとはシ
ステムにおけるデイスパツチ可能な機能単位のこ
とであつて、スタツク域、一組のプログラム及び
プロセス制御ブロツクから成り、多くのプログラ
ム又はルーチンが単一のプロセスのもとで実行さ
れ得る。
単一のプロセスのもとで複数のプログラム又は
ルーチンが実行される場合、それらが同じ資源
（Ｉ／Ｏ装置、制御ブロツク、命令シーケンスな
ど）の使用を要求することがある。共有資源の制
御方式としては、同じプロセスが同じ資源に対し
てロツク要求を何度でも出せるようにしたものが
知られているが、ロツクされた資源の使用は、こ
のプロセスからの最初のアンロツク（解放）要求
によつて自由になる。また、資源をロツクしたル
ーチンによつて呼出されたサブルーチンが、この
既にロツクされている資源へのアクセスを必要と
した場合には問題が生じる。従来は、この問題を
解決するために、資源の状況を検査するための符
号を所定の場所に記憶させておき、その検査結果
をサブルーチンに知らせる方法が採られていた。
しかしながら、この方法では、符号を記憶させる
ための余分の場所を必要とし、また交換されるべ
き情報の量も多い。
〔本発明の要約〕
本発明の目的は上述の問題を解決すると共に、
必要な交換情報の量を減らすことにある。
本発明においては、ロツク要求のネステイング
を制御するためにロツク・ルーチン及びアンロツ
ク・ルーチンが使用される。所与のプロセスで最
初のロツク要求が許可されると、資源使用カウン
タが１にセツトされる。資源使用カウンタは、同
じプロセス内のルーチンからロツク要求が出され
る度に１ずつ増分され、呼出しルーチンからアン
ロツク要求が出される度に１ずつ減分される。資
減使用カウンタの内容が０になると、資源はもは
やロツクされておらず、従つて他のプロセスによ
るロツクが可能である。
本発明によれば、各共有資源に対してロツク制
御ブロツク（以下、LCBと略称）が関連付けら
れる。ロツク・ルーチンは、資源の排他的アクセ
スを要求するのに用いられる。資源が使用可能で
あれば、即ちそのロツク・カウントが０であれ
ば、ロツク要求を出したプロセスの識別子が
LCBの所定のフイールドに書込まれ、更にLCB
に含まれるロツク・カウントが１にセツトされ
る。ロツク・カウントはロツク要求の度に１ずつ
増分され、これにより、同じプロセスから同じ資
源へのロツク要求のネステイングが可能になる。
資源が使用可能でなければ、即ちそのロツク・
カウントが０でなく且つLCB中のプロセス識別
子がロツク要求を出したプロセスの識別子と一致
しなければ、後者のプロセスはレデイリストから
除かれる。このプロセスのプロセス制御ブロツク
（以下、PCBと略称）は、同じ資源に対してロツ
ク要求を出し且つ該資源が使用可能になるのを待
つているプロセスのPCBの待ち行列に連鎖され
る。LCBはこの待ち行列にある最初のPCBを指
し示すためのフイールドを含んでいるが、当該資
源の使用を待つているプロセスがなければ、その
内容は０である。待ち行列におけるPCBの順序
は、待ち状態にあるプロセスの相対的な優先順位
によつて決まる。
アンロツク・ルーチンは、特定の資源に対応す
るLCB中のロツク・カウントを減分するのに用
いられる。ロツク・カウントが０になつたとき、
対応する資源の使用を待つているプロセスがなけ
れば、該資源は解放される。しかしながら、該資
源について１以上のプロセスが待ち状態にあれ
ば、PCB待ち行列から最初のPCBが除かれ、そ
れに対応するプロセスがレデイ・リストに付加さ
れて、資源の排他的アクセスを許される。LCB
にはこのプロセスの識別子が書込まれ、更にその
ロツク・カウントが１にセツトされる。
〔実施例の説明〕
本発明に適用し得るテキスト（ワード）処理シ
ステムの一例を第１図に示す。グラフイツク文
字、データ及び命令の入力はキーボード１０から
行われる。キーボード１０から入力されたこれら
の情報は母線１２を通つてプロセツサ１４へ供給
される。プロセツサ１４は、例えばインテル社の
8086プロセツサのようなマイクロプロセツサでよ
い。
キーボード１０はまた割込み線１６を介してハ
ードウエア割込み信号を割込みコントローラ１８
（例えばインテル社の8259−Ａ）へ送る。割込み
コントローラ１８は各々の割込み要求をプロセツ
サ１４の優先レベルに関連付ける。第１図の例で
は、割込みコントローラ１８は５種類のハードウ
エア割込み信号を受取るようになつているが、こ
れをもつと多くすることもできる。例えばインテ
ル8259−Ａは、割込み線を８本まで収容すること
ができ、各ハードウエア割込みに優先順位コード
が割当てられている。割込みのサービスは各ハー
ドウエア割込みに対応する割込みサービス・プロ
セスが受持つ。割込みサービス・プロセスは、対
応する割込みをサービスするときにシステムによ
つてデイスパツチされる。このデイスパツチの
間、同じレベル又はより優先順位の高いレベルで
の割込みはマスクされ、従つて割込みサービスの
ためのプロセツサ１４のスケジユーリングが確実
に行われる。
プロセツサ１４は、ワード処理システムにおけ
るデータの処理、編集及び表示に必要な種々の制
御機能を有しており、メモリ母線２０を介してラ
ンダム・アクセス型のメモリ２２に接続される。
メモリ２２にはシステム・データ及びプログラム
が記憶される。操作員とシステムとの対話を可能
にするデイスプレイ２４及びシステム・プログラ
ムを含むプログラム・ライブラリとして働くデイ
スケツト２６も、メモリ母線２０を介してプロセ
ツサ１４に接続される。プログラム・ライブラリ
から選択されたプログラム・モジユールをメモリ
２２にロードしたり、不要なプログラム・モジユ
ールをメモリ２２から取出したりすることが可能
である。各装置の動作タイミングを制御するクロ
ツクは、システム・クロツク２８から与えられ
る。ワード処理システムは、メモリ母線２０を介
してプロセツサ１４に接続された他のDMA（直
接メモリ・アクセス）装置２９を含んでいてもよ
い。デイスケツト２６及びDMA装置２９は各々
割込み線３０及び３２にハードウエア割込み信号
を発生する。
出力データ母線３５を介してプロセツサ１４と
通信するプリンタ３４は、キーボード１０から入
力されたデータ又はシステムからの命令を印刷さ
れた形で出力し、更に別のハードウエア割込み信
号を割込み線３６に発生する。キーボード１０及
びプリンタ３４以外の外のＩ／Ｏ装置３７が設け
られてもよい。その場合、Ｉ／Ｏ装置３７は出力
データ母線３８を介してプロセツサ１４と通信
し、更にハードウエア割込み信号を割込み線３９
に発生する。割込み線１６，３０，３２，３６及
び３９上のハードウエア割込み信号はすべて割込
みコントローラ１８に受取られる。
メモリ２２の記憶内容のうち、本発明に関連す
るものを第２図に示す。５０はシステム中核と呼
ばれるもので、ワード処理システムを制御するた
めの一組のルーチンから成つている。５２は
PCB（PCB1〜PCBn）、５４は資源（RES1〜
RESn）、５６はLCB（LCB1〜LCBn）、５８は特
定のプロセスに関連するプログラム（PGM1〜
PGMn）である。
システムのプロセス毎に準備されるPCB５２
の内容を第３図に示す。図示のように、PCB５
２は、システムがプロセスをアドレス指定するの
に用いられるプロセス識別子PIDを保持するPID
フイールド６０と、対応するプロセスの優先順位
を示す優先順位フイールド６２と、レデイ、待
ち、ロード済みなどの状況情報を保持する状況フ
イールド６４と、資源アクセスの直列化に関連し
て使用されるリンク・フイールド６６とを含んで
いる。
システムの共有資源毎に準備されるLCB５６
の内容を第４図に示す。RPIDフイールド７２は
対応する資源をロツクしたプロセスの識別子を保
持するもので、そのようなプロセスがなければ、
その内容は０である。LCKCNTフイールド７４
は前述のロツク・カウントを保持する。これが０
であれば、対応する資源は使用可能である。対応
する資源がロツクされていると、LCKCNTフイ
ールド７４は０以外の正の整数を含む。RLNK
フイールド７６は待ち状態にある最初のPCBの
アドレスを保持する。資源が使用可能になるのを
待つているプロセスのPCBは矢印７８で示され
るように連鎖される。PCB間の連鎖はリンク・
フイールド６６によつて行われる。云い換えれ
ば、LCB５６のRLNKフイールド７６及びPCB
５２のリンク・フイールド６６は、PCB待ち行
列にある各PCBを順次に指定していくポインタ
を保持する。
次に、所与のプロセスのもとで実行されている
ルーチンが特定の資源をロツクしようとしたとき
に、システム中核５０がどのように機能するかを
第５図を参照して説明する。第５図のルーチンは
入口点８０から開始する。最初のステツプ82で
は、対応するLCB５６のLCKCNTフイールド７
４が０か否かが調べられる。もし０であればステ
ツプ84へ進んで、ロツク要求を出したプロセスの
識別子PIDがLCB５６のRPIDフイールド７２に
置かれ、次のステツプ86でLCKCNTフイールド
７４が１だけ増分される。これは対応する資源が
ロツクされたことを示す。LCKCNTフイールド
７４の増分が終ると、出口点８８において、ロツ
ク要求を出したプロセスへの復帰が行われる。
LCKCNTフイールド７４が０でなく、資源が
既にロツクされていることを示していると、ステ
ツプ82からステツプ90へ進んで、ロツク要求を出
したプロセスの識別子PIDとLCB５６のRPIDフ
イールド７２の内容とが比較される。両者が一致
すると上述のステツプ86へ進み、次いで復帰が行
われる。一致しなければステツプ92へ進んで、ロ
ツク要求を出したプロセスがレデイ・リストから
除かれ、次のステツプ94で待ちリストに入れられ
る。前述のように、LCB５６のRLNKフイール
ド７６は、待ち状態にあるプロセスのPCBのう
ち最初のPCBを指定するのに用いられる。
RLNKフイールド７６の内容が０であれば、対
応する資源が使用可能になるのを待つているプロ
セスがないことを示す。ロツクを要求したプロセ
スはもはやレデイ状態にはないから、第５図のル
ーチンはステツプ98において、レデイ状態にある
最高優先順位のプロセスHPRPをデイスパツチす
る。
特定の資源に対してアンロツク要求が出された
場合のシステム中核５０のルーチンを第６図に示
す。このルーチンは入口点１５０から開始する。
最初のステツプ152では、アンロツクが要求され
た資源に対応するLCBのLCKCNTフイールド７
４が１だけ減分される。次のステツプ154では、
その内容が０になつたか否かが調べられる。０で
なければ、この資源はまだロツクされているか
ら、出口点１６０へ進んで、アンロツク要求を出
したプロセスへの復帰が行われる。LCKCNT＝
０であればステツプ164へ進み、この資源をロツ
クしようとしているプロセス即ち待ち状態にある
プロセスの有無が調べられる。そのようなプロセ
スがなければステツプ166へ進み、LCKCNTフ
イールド７４を０に保つたままでRPIDフイール
ド７２を０にすることにより対応する資源が解放
される。次いで、出口点１６０からアンロツク要
求を出したプロセスへの復帰が行われる。資源を
ロツクしようとしているプロセスがあれば、ステ
ツプ164からステツプ170へ進み、待ちリスト
（PCB待ち行列）にある最初のプロセス（PCB）
が取出される。この待ちリストは優先順位の順に
なつている。第３図のところで説明したように、
各プロセスのPCB５２は、デイスパツチの優先
順位を示す優先順位フイールド６２を有する。次
のステツプ172では、ロツクが許可される。即ち、
待ちリストから取出されたプロセスの識別子PID
がLCB５６のRPIDフイールド７２に置かれ、
LCKCNTフイールド７４が１にセツトされ、そ
して待ちリストにある次のプロセスの識別子PID
がRLNKフイールド７６に置かれる。次のステ
ツプ174では、待ちリストから取出されたプロセ
スがレデイ・リストに加えられる。次のステツプ
176は第５図のステツプ98と同じであつて、
HPRPがデイスパツチされる。
よく知られているように、多重処理システムに
おいては何らかの直列化技法が必要であり、もし
それがなければ、例えば或るデータ・セツトをア
クセスしている第１のルーチンが同じデータ・セ
ツトをアクセスする第２のルーチンによつて割込
まれたときに問題が生じる。即ち、第１のルーチ
ンが再びデータ・セツトをアクセスできるように
なつたときは、このデータ・セツトは第２のルー
チンによつて既に変更されており、従つて第１の
ルーチンの実行結果が誤つたものになる。ロツク
使用カウンタは周知であるが、本発明ではロツク
要求のネステイングが遂行される。即ち、同じプ
ロセスに含まれる種々のルーチンが特定の資源を
ロツクでき、しかもそのロツク状態は当該資源に
ついてのネストされたロツク要求がなくなるまで
保持される。
前述のように、本発明が適用されるのは、各プ
ロセス内で複数のプログラム或いはルーチンが実
行され得る多重処理システムである。第７図を参
照しながら、特定のプロセスに関連する２つのプ
ログラムが同じ資源を使用する例について説明す
る。例としてとりあげたのは、番号が９のプロセ
ス（プロセス識別子はPID９）、それに関連する
番号が１及び３のプログラムPGM１及びPGM
３、並びにこれらのプログラムによつて使用され
る番号が５の資源RES５である。
プロセツサ１４は、入口点１９０においてPID
９を有するプロセスの制御下に置かれる。プログ
ラムPGM１の実行が開始され（192）、その実行
中に資源RES５に対するロツク要求が出される
（194）。RES５のロツクは第５図のルーチンに従
つて遂行される。次いでPGM１はPGM３を呼出
し（196）、それによつてPGM３の実行が開始さ
れる（198）。PGM３もその実行中にRES５をロ
ツクする（200）。勿論、このロツクも第５図のル
ーチンに従つて遂行される。PGM１及びPGM３
はPID９を有する同じプロセスに関連しているか
ら、PGM３によるロツクの結果、RES５に対応
するLCB中のLCKCNTフイールド７４の内容が
２になる。
PGM３はRES５を使用し（202）、次いでアン
ロツク・ルーチンを呼出す（204）。第６図のとこ
ろで説明したように、RES５に対応するLCB中
のLCKCNTフイールド７４の内容が１だけ減分
されるが、まだ０には達していないから、アンロ
ツク・ルーチンからの復帰は、RES５をこのプ
ロセスにロツクした状態で行われる。次いで
PGM３からPGM１への復帰が行われる（206）。
PGM１はRES５を使用し（208）、次いでアンロ
ツクする（210）。かくしてRES５が使用可能に
なる。RES５の使用を待つている他のプロセス
があれば、そのプロセスによるRES５のロツク
はこの時点で許される。PGM１の実行は出口点
２１２で終了する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を適用し得るワード処理システ
ムのブロツク図、第２図はメモリ２２の記憶内容
を示すブロツク図、第３図はPCB５２の内容を
示すブロツク図、第４図はLCB５２の内容及び
PCB５２の連鎖を示すブロツク図、第５図はロ
ツク・ルーチンによるオペレーシヨンのフローチ
ヤート、第６図はアンロツク・ルーチンによるオ
ペレーシヨンのフローチヤート、第７図は本発明
の一実施態様を示すフローチヤートである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ マルチタスク・システムにおいて、所定の資
    源に対応して、プロセスの識別情報を記憶する手
    段及びカウント手段を設け、上記プロセスの識別
    情報を記憶する手段には上記資源を占有している
    プロセスの識別情報を記憶し、上記カウント手段
    は上記資源を占有しているプロセスからのロツク
    要求が出される度に増分され且つアンロツク要求
    が出される度に減分され、上記カウント手段の内
    容が所定の初期値に等しくなつた時にのみ上記資
    源を解放する資源制御方式。
JP57064836A 1981-06-16 1982-04-20 Resource control system Granted JPS57207957A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/274,113 US4435766A (en) 1981-06-16 1981-06-16 Nested resource control using locking and unlocking routines with use counter for plural processes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS57207957A JPS57207957A (en) 1982-12-20
JPH0230057B2 true JPH0230057B2 (ja) 1990-07-04

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ID=23046827

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57064836A Granted JPS57207957A (en) 1981-06-16 1982-04-20 Resource control system

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US (1) US4435766A (ja)
JP (1) JPS57207957A (ja)

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