JPH06202885A

JPH06202885A - 並行処理計算機の排他制御システム

Info

Publication number: JPH06202885A
Application number: JP116093A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Hashimoto; 忠士橋本; Motoaki Iwasaki; 元昭岩崎; Makoto Takahara; 誠高原
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-01-07
Filing date: 1993-01-07
Publication date: 1994-07-22

Abstract

(57)【要約】【目的】並行処理計算機における各プロセスのプログ
ラムの作りを単純なものとし、排他制御を高効率化す
る。【構成】複数の処理要求に対する処理を、複数のプロ
セスで並行して行なう並行処理計算機の排他制御システ
ムであり、各プロセスで処理できる処理要求と、この処
理要求の処理に必要な共用資源や他のプロセスとからな
る受取要求定義を登録する受取要求定義登録部と、受け
付けた処理要求の処理を依頼するプロセスの受取要求定
義に基づき、このプロセスで必要とする共用資源と他の
プロセスの全てが使用できる状況か否かを判別し、使用
できる状況になるまで、受け付けた処理要求に対する処
理を保留する処理要求制御部とを設ける構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａ
ｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ、中央処理装置）
の空き時間を有効利用して、複数の処理を並行して行な
う並行処理計算機における排他制御技術に係わり、特
に、一つの処理要求に対して複数のプロセスを用いる場
合における排他制御を効率良く行なうのに好適な並行処
理計算機の排他制御システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】並行処理計算機において、一つの処理要
求に対する処理を複数のプロセスで行ない、かつ、複数
の処理要求に対する処理を同時に並行に行なう場合に
は、一つのプロセスが、複数の処理要求の実行で同時に
共用される可能性がある。このように共用されるプロセ
スが、同時に並行実行可能な属性であれば問題ないが、
プロセスの構造上の都合、または、利用する資源の都合
で同時に並行実行できない場合がある。このような場合
には、そのプロセスの利用を排他制御する必要がある。

【０００３】しかし、このような排他制御を行なう場合
には、排他制御によるデッドロック（例えば、二つのプ
ロセスが、同時に同一の資源を求めて競合した場合に、
互いに待ち状態となって動きが取れなくなった状態）の
発生を回避したプロセスの利用を考慮する必要がある。
一つの処理要求に対する処理の実行を、一つのプロセス
で処理する場合において、デッドロックの発生を回避す
る従来の排他制御技術としては、例えば、Ｓｔｕａｒｔ
Ｅ．Ｍａｄｎｉｃｋ／ＪｏｈｎＪ．Ｄｏｎｏｂａｎ
著「ＯｐｅｒａｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍｓ」に記載のよ
うに、共用資源を予め全て割付けるスケジューリングシ
ステム等が紹介されている。

【０００４】しかし、この技術では、一つの処理要求に
対する処理の実行を、複数のプロセスで処理する場合に
関しては考慮されておらず、このような場合には、処理
要求を最初に受取るプロセスの情報だけでは、デッドロ
ックの発生を回避するスケジュールができない。そのた
め、プロセスで他プロセスに処理依頼する場合は、デッ
ドロックの発生を回避した他プロセスの利用を考慮する
か、または、デッドロックの発生を検知するための特別
な処理を組込む必要があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、従来の技術では、一つのプロセスから他のプロセ
スに処理を依頼して、一つの処理要求に対する処理を複
数のプロセスで行なう場合には、処理要求を最初に受取
るプロセスの情報だけでは、デッドロックの発生を回避
する排他制御ができない点である。本発明の目的は、こ
れら従来技術の課題を解決し、プロセスで他プロセスに
処理依頼する場合にも、デッドロックの発生を回避した
他プロセスの利用を考慮したり、デッドロックの発生を
検知するための特別な処理を組込む必要をなくし、各プ
ロセスのプログラムの作りを単純なものとし、一つの処
理要求に対する処理を複数のプロセスで行なう場合にお
けるデッドロックの発生を回避した排他制御を効率良く
行なうことを可能とする並行処理計算機の排他制御シス
テムを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の並行処理計算機の排他制御システムは、複
数の処理要求に対する処理を、複数のプロセスで並行し
て行なう並行処理計算機の排他制御システムにおいて、
プロセスのそれぞれで処理できる処理要求と、この処理
要求の処理に必要な共用資源および他のプロセスとから
なる受取要求定義を登録する受取要求定義登録部と、処
理要求を受け付け、受け付けた処理要求の処理を依頼す
るプロセスの受取要求定義を参照して、依頼先プロセス
で必要とする共用資源と他のプロセスを検索し、検索し
た共用資源と他のプロセスの全てが使用できる状況か否
かを判別して、受け付けた処理要求に対する処理を、依
頼先プロセスで必要とする共用資源と他のプロセスの全
てが利用できる状況となるまで保留する処理要求制御部
とを設けることを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明においては、処理要求制御部は、各プロ
セスから通知された受取要求定義を基に、受け付けた処
理要求に対して必要となるプロセスと共用資源の全てを
知ることができる。このことにより、処理要求制御部
は、必要となる全てのプロセスと共用資源が利用可能な
状態になるのを待ってから処理要求をプロセスに渡すこ
とができる。このようにプロセスをスケジュールするこ
とにより、各プロセスがデッドロックの発生を回避した
他プロセスの利用を考慮したり、デッドロックの発生を
検知するための特別な処理を組込む必要がなくなり、各
プロセスのプログラムの作りを単純なものにすることが
できる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面により詳細に
説明する。図１は、本発明の並行処理計算機の排他制御
システムの本発明に係わる構成の一実施例を示すブロッ
ク図である。本図において、１２〜１４は、処理要求を
投入する端末装置、１１は、端末装置１２〜１４から投
入された複数の処理要求を並行処理する計算機である。
計算機１１は、投入された複数の処理要求を分散して処
理するプロセス１６〜２０と、端末装置１２〜１４から
投入された処理要求を受け付けると共に、受け付けた処
理要求の処理を、依頼先のプロセスで必要とする共用資
源と他のプロセスの全てが利用できる状況となるまで保
留する本発明に係わる制御を行なう処理要求制御部１５
とにより構成されている。この処理要求制御部１５は、
既に受け付けた処理要求に係わっている各プロセスや共
用資源が登録されているプロセス利用状況テーブル１５
ａを具備し、このプロセス利用状況テーブル１５ａを参
照することにより、新たに受け付ける処理要求がすぐに
処理可能か否かを判定する。

【０００９】各プロセス１６〜２０には、プロセス１６
〜２０のそれぞれで処理できる処理要求と、この処理要
求の処理に必要な共用資源および他のプロセスとからな
る受取要求定義２１ａ〜２５ａを登録する本発明に係わ
る受取要求定義登録部（図中、定義登録部と記載）２１
〜２５が設けられている。受取要求定義２１ａ〜２５ａ
の例として、例えば、プロセス１７のものを下記に記
す。「ＮＡＭＥプロセスＢＲＥＱＵＥＳＴ処理要求ＸＲＥＳＯＵＲＣＥ共用資源Ｐ，共用資源ＱＲＥＱＵＥＳＴ処理要求ＹＲＥＳＯＵＲＣＥ共用資源ＰＰＲＯＣＥＳＳプロセスＤＲＥＱＵＥＳＴ処理要求ＺＰＲＯＣＥＳＳプロセスＤ，プロセスＥ」プロセス１７においては、プロセスの名称はプロセスＢ
で、このプロセスＢでは、処理要求Ｘ〜Ｚを受取ること
ができることを定義している。そして、例えば、処理要
求Ｙに対する処理を実行するときには、共用資源Ｐを使
用し、処理の一部をプロセスＤに依頼することを定義し
ている。

【００１０】このような構成の並行処理計算機の排他制
御システムにおいて、計算機１１は、接続された端末装
置１２〜１４から投入された処理要求を、処理要求制御
部１５で受け付ける。そして、処理要求制御部１５は、
プロセス１６〜２０から通知された受取要求定義２１ａ
〜２５ａを基に、プロセス利用状況テーブル１５ａを参
照して、本発明に係わるスケジューリングを行ない、受
け付けた処理要求を、受け取り可能なプロセスに渡す。
プロセスに渡された処理要求は、その受け取り可能なプ
ロセスや、このプロセスが処理依頼した他のプロセスで
処理される。この処理の完了通知と処理結果が、処理要
求制御部１５、および、処理要求が投入された端末装置
１２〜１４に返される。

【００１１】以下、図２〜図４を用いて、本実施例の並
行処理計算機の排他制御システムの本発明に係わる処理
動作を説明する。まず、図２により、処理要求制御部１
５が、受け付けた処理要求をプロセス１６〜２０に渡す
場合の処理を、次に、図３により、処理要求制御部１５
の処理完了受け付け処理を、そして、図４により、プロ
セス１６〜２０における処理を説明する。

【００１２】図２は、図１における計算機の処理要求制
御部による本発明に係わる処理要求受け付け処理動作の
一実施例を示すフローチャートである。図１における処
理要求制御部１５は、図１の端末装置１２〜１４からの
処理要求を受取る（ステップ２０１）と、図１の各プロ
セス１６〜２０の開始通知時に通知された図１の受取要
求定義２１ａ〜２５ａを基に、受け取った処理要求に対
する処理の実行に必要な全ての共用資源とプロセスを求
める（ステップ２０２）。そして、現在の各プロセスの
動作状況を、図１のプロセス利用状況テーブル１５ａを
参照して確認し、受け取った処理要求がすぐに処理可能
かどうかを判定する（ステップ２０３）。すぐに処理可
能であれば（ステップ２０４）、該当するプロセスに処
理要求を渡すが（ステップ２０５）、共用資源、また
は、プロセスが空いていないためすぐに処理ができない
場合は、処理要求を保留キューにつないでおく（ステッ
プ２０６）。

【００１３】図３は、図１における計算機の処理要求制
御部による本発明に係わる処理完了受け付け処理動作の
一実施例を示すフローチャートである。図１における処
理要求制御部１５は、プロセスからの処理実行の完了報
告を受取る（ステップ３０１）と、保留キューに保留中
の処理要求があるかどうかを調べる（ステップ３０
２）。保留中の処理要求がある場合は（ステップ３０
３）、図２で示した処理要求受け付け処理の流れと同様
に、図１のプロセス利用状況テーブル１５ａを参照し
て、当該処理要求がすぐに処理可能かどうかを判定する
（ステップ３０４）。その結果、すぐに処理可能であれ
ば（ステップ３０５）、当該処理要求を保留キューから
はずし（ステップ３０６）、該当するプロセスに処理要
求を渡す（ステップ３０７）。保留中の全ての処理要求
についてこの処理を繰り返す（ステップ３０８）。

【００１４】図４は、図１における計算機のプロセスに
よる本発明に係わる処理動作の一実施例を示すフローチ
ャートである。図１におけるプロセス１６〜２０は、処
理要求に対する処理を実行するために初期設定を行ない
（ステップ４０１）、図１における受取要求定義２１ａ
〜２５ａを作成する（ステップ４０２）。尚、この受取
要求定義を作成するための情報は、外部から与えられて
も良いし、プロセスの内部に固定で持っていても良い。

【００１５】図１におけるプロセス１６〜２０は、図１
における処理要求制御部１５に受取要求開始を通知した
後（ステップ４０３）、処理要求を待つ（ステップ４０
４）。図１の処理要求制御部１５から処理要求を受取る
と（ステップ４０５）、それに対応する処理を実行する
（ステップ４０６〜４０８）。尚、本実施例では、当該
処理は、処理ａ、処理ｂ、処理ｃに分かれている場合を
示しており、例えば、処理ｂは、他のプロセスに依頼す
る場合の流れを示している。図１におけるプロセス１６
〜２０は、処理の実行が完了すると、依頼元である図１
の処理要求制御部１５、または、プロセス１６〜２０に
完了を報告する（ステップ４０９）。

【００１６】以上、図１〜図４を用いて説明したよう
に、本実施例の並行処理計算機の排他制御システムで
は、処理要求制御部が、処理要求に対する並行処理で必
要な全てのプロセスと共用資源が、利用可能な状態にな
るのを待ってから、各プロセスをスケジュールする。こ
のことにより、各プロセスがデッドロックの発生を回避
した他プロセスの利用を考慮したり、デッドロックの発
生を検知するための特別な処理を組込む必要がなくな
り、各プロセスのプログラムの作りを単純なものにする
ことができる。尚、本発明は、図１〜図４を用いて説明
した実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲において種々変更可能である。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、一つのプロセスから他
のプロセスに処理を依頼して、一つの処理要求に対する
処理を複数のプロセスで行なう場合にも、処理要求を最
初に受取る各プロセスの情報だけで、デッドロックの発
生を回避するスケジュールができるので、デッドロック
の発生を回避した他プロセスの利用を考慮したり、デッ
ドロックの発生を検知するための特別な処理を組込む必
要がなくなり、各プロセスのプログラムの作りを単純な
ものとすることができ、並行処理を行なう計算機の排他
制御を効率良く行なうことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の並行処理計算機の排他制御システムの
本発明に係わる構成の一実施例を示すブロック図であ
る。

【図２】図１における計算機の処理要求制御部による本
発明に係わる処理要求受け付け処理動作の一実施例を示
すフローチャートである。

【図３】図１における計算機の処理要求制御部による本
発明に係わる処理完了受け付け処理動作の一実施例を示
すフローチャートである。

【図４】図１における計算機のプロセスによる本発明に
係わる処理動作の一実施例を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１１計算機１２〜１４端末装置１５処理要求制御部１５ａプロセス利用状況テーブル１６〜２０プロセス２１〜２５受取要求定義登録部２１〜２５受取要求定義

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の処理要求に対する処理を、複数の
プロセスで並行して行なう並行処理計算機の排他制御シ
ステムにおいて、上記プロセスのそれぞれで処理できる
処理要求と、該処理要求の処理に必要な共用資源および
他のプロセスとからなる受取要求定義を登録する受取要
求定義登録手段と、上記処理要求を受け付け、該受け付
けた処理要求の処理を依頼するプロセスの上記受取要求
定義を参照して、該依頼先プロセスで必要とする共用資
源と他のプロセスを検索し、該検索した共用資源と他の
プロセスの全てが使用できる状況か否かを判別して、上
記依頼先プロセスで必要とする共用資源と他のプロセス
の全てが利用できる状況となるまで、上記受け付けた処
理要求に対する処理を保留する処理要求制御手段とを設
けることを特徴とする並行処理計算機の排他制御システ
ム。