JPH0659917A

JPH0659917A - 共用資源の排他制御方式

Info

Publication number: JPH0659917A
Application number: JP20905692A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Tsukagoshi; 敏晴塚越; Hidetoshi Suemune; 英利末宗; Yoshio Inamasu; 良夫稲益; Yoshinori Tajima; 由徳田島; Kunihiro Ikeda; 邦裕池田; Yoshio Imamura; 義雄今村; Tsukasa Takasu; 司高須; Tomohiro Tsuji; 登茂大辻
Original assignee: Hitachi Software Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Software Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1992-08-05
Filing date: 1992-08-05
Publication date: 1994-03-04

Abstract

(57)【要約】【目的】先行および後続のいずれのプロセスも共用資
源を有効に利用して各プロセスの処理を効率的に進める
ことができるようにする。【構成】内容の更新が可能な資源を共用するに際し、
先行のプロセスが更新を目的として利用中の状態にあっ
ても、後続のプロセスには参照のみを目的とした利用を
許可する参照専用モードを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内容の更新が可能な共
用資源の排他制御方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＣＰＵ、メモリ、外部記憶装置
を持つ処理システムにおいて、内容の更新が可能な資源
をプロセスが共用する場合がある。

【０００３】なお、ここでいう資源とは、例えばオペレ
ーティングシステムにおいてはファイルであり、文書処
理システムにおいては文書であり、ＣＡＤのような設計
支援システムにおいては設計図面であり、ソフトウェア
開発支援システムにおいては仕様情報であるというよう
に、システムの目的により種々のものがある。

【０００４】また、プロセスとは、例えばコンピュータ
において資源を利用する一連の処理である。人が介在し
て対話的に処理を行うプロセスや、人が起動するプロセ
スや、人の介在のない自律型のプロセスを含む。

【０００５】このような資源を共用する方法として、次
に示す２通りの方法がある。

【０００６】第１は、資源の参照のみの共用である。こ
の場合は、システムの許容量を超えない限り、複数のプ
ロセスは任意のタイミングで資源を共用して参照でき
る。参照される資源は更新されないので、共用の際に利
用の禁止をする必要はない。

【０００７】第２は、資源の更新を伴う共用である。こ
の場合は、複数のプロセスがひとつの資源を同時に更新
しようとする場合が考えられるので、共用に際しては利
用の禁止が必要となることがある。

【０００８】この禁止方法として、例えば「プログラム
プロダクトＶＯＳ３／ＥＳスーパバイザマクロ」
（日立製作所マニュアル８０９１―３―０１５―３０）
の「２．５．１ＥＮＱマクロ」に示される方式があ
る。この禁止方法では、資源の利用に排他モードと共用
モードの２つのモードを設け、この２つのモードの組合
せにより共用の際の利用の禁止を決定している。

【０００９】このような２モード×２モードの排他制御
をマトリクスで表したものが図９である。

【００１０】この排他制御方法では一般に、資源の更新
を目的として利用したい場合は排他モードで利用開始
し、資源の参照のみを目的として利用したい場合は共用
モードで利用開始する。

【００１１】図９によれば、例えば、まずプロセスＡが
資源Ｘを排他モードで利用開始した場合、プロセスＡが
利用終了するまでの間、後続のプロセスＢは資源Ｘを利
用することは許可されない。また、プロセスＡが資源Ｘ
を共用モードで利用開始した場合、プロセスＡが利用終
了しなくても、後続のプロセスＢは資源Ｘを共用モード
でのみ利用開始できる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９の
マトリクスで示される排他制御方法にあっては、プロセ
スＡが資源Ｘを排他モードで利用開始した場合、プロセ
スＡが利用終了するまでの間、次なるプロセスＢは参照
のみを目的として利用したくとも許可されない。

【００１３】従って、例えば資源Ｘが文書であるとする
と、プロセスＡがその文書の編集を目的として排他モー
ドで文書の利用を開始した場合、後続のプロセスＢはそ
の文書を読みたくとも許可されない。特に、プロセスＡ
の編集が長時間にわたる場合、プロセスＢをはじめとす
る他のすべてのプロセスはその文書を読むことを長時間
にわたって禁止される結果となる。

【００１４】この場合、プロセスＡ以外のプロセスがそ
の文書を読むことを希望した場合、プロセスＡに連絡し
て一時的に利用を中断してもらうという方法をとれば、
かかる問題は解消されるが、主たるプロセスＡの処理の
中断が頻繁に発生する可能性が大きくなり、プロセスＡ
事態の処理効率が低下するという新たな問題が生じる。
また、特にプロセスＡが人が介在して対話的に処理を行
うプロセスであった場合、人の思考の中断を引越し、こ
の場合も処理効率の低下を来す。

【００１５】いずれにしても先行のプロセスＡおよび後
続のプロセスＢの両方の処理効率が低下し、共用資源の
有効利用ができないという問題がある。

【００１６】本発明の目的は、共用資源を有効に利用し
て各プロセスの処理を効率的に進めることができる共用
資源の排他制御方式を提供することである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、複数のプロセスで内容の更新が可能な資
源の利用を開始する時に指定可能なモードとして、先行
のプロセスには独占使用モード、更新共用モードを、後
続のプロセスには独占使用モード、更新共用モード、参
照専用モードを持たせ、これらのモードの組合せによ
り、先行するプロセスが独占使用モードで利用中の資源
は後続のプロセスによる利用を禁止し、先行するプロセ
スが更新共用モードで利用中の資源は後続のプロセスに
は参照専用モードでの利用のみを許可するようにした。

【００１８】あるいは、先行のプロセスおよび後続のプ
ロセスのそれぞれに、独占使用モード、更新共用モー
ド、参照専用モードを持たせ、これらのモードの組合せ
により、先行するプロセスが独占使用モードで利用中の
資源は後続のプロセスによる利用を禁止し、先行するプ
ロセスが更新共用モードで利用中の資源は後続のプロセ
スには参照専用モードでの利用のみを許可し、先行する
プロセスが参照専用モードで利用中の資源は後続のプロ
セスには参照専用モードあるいは更新共用モードでの利
用のみを許可するようにした。

【００１９】要約すれば、内容の更新が可能な資源を共
用するに際し、先行のプロセスが更新を目的として利用
中の状態にあっても、後続のプロセスには参照のみを目
的とした利用を許可する参照専用モードを設けたもので
ある。

【００２０】

【作用】上記手段によれば、後続のプロセスが参照のみ
を目的とした資源の利用を希望する場合、先行するプロ
セスが更新共用モードで利用中であれば、資源の利用を
許可される。

【００２１】これによって、いずれのプロセスも資源を
利用して自己の処理を効率的に進めることができるよう
になる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を図示する実施例に基づいて詳
細に説明する。

【００２３】図３は、本発明を適用した処理システムの
一実施例を示すブロック構成図である。

【００２４】この実施例の処理システム１は、ＣＰＵ、
メモリ、外部記憶装置を持つ例えばコンピュータやワー
ドプロセッサとして構成されるものであり、内部に資源
管理部１０を備えている。

【００２５】この処理システム１は、１台の処理装置と
それに接続された１つ以上の端末装置で構成されるシス
テムである場合もあり、またネットワーク接続された複
数の処理装置で構成されるシステムである場合もある。

【００２６】例えば、１台のコンピュータに複数の端末
装置を接続して１台のコンピュータの資源を共用する場
合もあり、またネットワーク接続されたワークステーシ
ョン間で各ワークステーションが持つ資源を相互に共用
する場合もある。

【００２７】資源管理部１０は、システムが保有する資
源１１と、それを利用したいプロセス１２との間に位置
し、資源１の利用の際の資源１１の管理を司るものであ
り、排他制御マトリクス１００を参照して排他制御の決
定を行う排他制御部１０１、利用中の資源１１を記憶し
ておくための利用中資源記憶部１０２を有している。

【００２８】資源１１（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、例えばコンピ
ュータのオペレーティングシステムにおいてはファイル
であり、また例えばワードプロセッサに代表される文書
処理システムにおいては文書であるというように、処理
システムの目的により種々のものがある。

【００２９】プロセス１２（Ａ，Ｂ，Ｃ）は、例えば処
理システムを利用する人が起動した対話的な処理プログ
ラムの起動から終了までであり、また例えば人が介在せ
ずに処理システム内で自動的に起動し終了するものであ
る。前者の一例はテキストエディタのプロセスであり、
後者の一例はデーモンのプロセスである。

【００３０】排他制御マトリクス１００は、例えば図２
に示すように構成されている。

【００３１】すなわち、従来の排他モードに相当する独
占使用モード、従来の共用モードに相当する参照専用モ
ード、さらに従来技術の問題を解決するモードとして新
たに更新共用モードが設けられている。このうち、先行
のプロセスには独占使用モードと更新共用モードを持た
せ、後続のプロセスには３つのモードを全て持たせ、こ
れらのモードの組合せによって、共用の際の利用の禁止
を決定するようにしている。このような２モード×３モ
ードの排他制御をマトリクスで表したものが図２であ
る。

【００３２】この図２の排他制御マトリクス１００によ
れば、例えば、まずプロセスＡが資源Ｘを独占使用モー
ドでの利用を開始した場合、プロセスＡが利用終了する
までの間、後続のプロセスＢは資源Ｘを利用することは
許可されない。また、プロセスＡが資源Ｘを更新共用モ
ードで利用開始した場合は、後続のプロセスＢは資源Ｘ
を参照専用モードでのみ利用できる。

【００３３】独占使用モードを設けた場合、例えばその
資源の更新中はその資源の整合性が保持できなくなるこ
とが予め明らかな場合に、他のプロセスからの参照を遮
断することによって整合性が保持されていない資源の参
照を抑止できるという利点がある。

【００３４】図３は、この排他制御のマトリクス１００
を参照して資源１１の利用の許可、禁止を決定する処理
の流れを示すフロ−チャ−トであり、図４は先行するプ
ロセスが資源の利用を終了した時の処理の流れを示すフ
ロ−チャ−トである。

【００３５】以下、処理の流れを説明する。

【００３６】まず、プロセスＡは資源Ｘを利用しようと
する時、資源管理部１０に対して利用したい旨の要求を
出す。要求の内容は、資源の名称ならびに利用したいモ
ード、即ち独占使用モードか、更新共用モードか参照専
用モードのいずれかを指定する。

【００３７】資源管理部１０は、この要求を受け付ける
と（ステップ３０）、利用中資源記憶部１０２を参照
し、該当する資源が利用中かどうかを調べる（ステップ
３１）。

【００３８】もし利用中でなければ、要求モードは参照
専用モードかどうかを調べ、そうであれば、要求モード
を更新共用モードに変更し、資源Ｘの利用を許可する
（ステップ３６，３７，３５）。同時に、利用中資源記
憶部１０２に資源の名称と利用のモードを記憶する。

【００３９】ここで、先行のプロセスＡには参照専用モ
ードが認められていないため、このステップ３６，３７
の処理が必要になるのである。

【００４０】しかし、資源Ｘが利用中であった場合は、
排他制御部１０１により排他制御マトリクス１００を参
照し、利用中のモードと要求のモードの組合せの可、不
可を調べる（ステップ３２，３３）。ここで、可であれ
ば、要求のあった資源Ｘの利用を許可し、同時に利用中
資源記憶部１０２に資源の名称と利用のモードを記憶す
る（ステップ３５）。しかし、不可であれば、要求のあ
った資源Ｘの利用を禁止する（ステップ３４）。

【００４１】もし、ここでひとつの資源について利用中
の件数が複数であった場合は、その複数の利用中のモー
ドのすべてと要求モードの組合せでひとつでも不可の組
合せがあれば、不可とする。

【００４２】ただし、次に説明する場合には、利用が許
可されている組合せであっても、利用開始後、一時的に
資源１１の読出しあるいは書込みができないことがあ
る。

【００４３】即ち、複数のプロセス１２によって利用さ
れている資源１１に対して、利用中のいずれかのプロセ
ス１２からの指示によって資源１１の読出しあるいは書
込みを実行中は、そのプロセス１２（例えばプロセス
Ａ）を除いた他のプロセス１２（例えばプロセスＢ，
Ｃ）は、同時に読出しあるいは書込みを行うことは許さ
れない。この一時的な禁止は、資源管理部１０がその内
部で資源１１を一時的に独占使用することにより実現す
る。このようにして、書込み途中であるため整合性が保
持されていない状態にある資源１１の参照を抑止する。

【００４４】ところで、先行のプロセスＡが資源Ｘの利
用を終了した場合、後続のプロセスＢが参照専用モード
で資源Ｘを同時に参照していた場合、今度はプロセスＢ
が先行プロセスになるが、先行プロセスには参照専用モ
ードは認められていないため、これを更新共用モードに
切り替える必要がある。

【００４５】図４はこのための処理を示すものであり、
先行のプロセスＡが資源Ｘの利用を終了した場合、ま
ず、後続のプロセスが存在するかどうかを調べ（ステッ
プ４０）、存在しなければ何もせずに処理を終了する。
しかし、存在した場合、後続のプロセスのモードを更新
共用モードに変更し、その旨を後続のプロセスに通知す
る（ステップ４１）。

【００４６】これにより、今まで参照専用モードであっ
た後続のプロセスは先行プロセスに立場が変化し、同時
に更新共用モードに切り替わる。

【００４７】この場合、そのプロセスには更新の権限が
与えられるので、該プロセスの利用者にはその旨を確実
に伝え、資源を誤って更新してしまうことがないように
する必要がある。

【００４８】図５は排他制御マトリクス１００の第２の
実施例を示すものであり、先行プロセスと後続のプロセ
スの両方に独占使用モード、参照専用モード、更新共用
モードを持たせるようにしたものである。

【００４９】この図５の排他制御マトリクス１００によ
れば、例えば、まずプロセスＡが資源Ｘを独占使用モー
ドで利用開始した場合、プロセスＡが利用終了するまで
の間、後続のプロセスＢは資源Ｘを利用することは許可
されない。また、プロセスＡが資源Ｘを参照専用モード
で利用開始した場合、プロセスＡが利用終了しなくて
も、後続のプロセスＢは資源Ｘを参照専用モードかある
いは更新共用モードで利用開始できる。さらに、プロセ
スＡが資源Ｘを更新共用モードで利用開始した場合は、
後続のプロセスＢは資源Ｘを参照専用モードでのみ利用
開始できる。

【００５０】このような３モード×３モードの排他制御
マトリクス１００を参照して利用の許可、禁止を決定す
る処理の流れを示すものが図６である。

【００５１】まず、プロセスＡは資源Ｘを利用しようと
する時、資源管理部１０に対して利用したい旨の要求を
出す。要求の内容は、資源の名称ならびに利用したいモ
ード、即ち独占使用モードか，更新共用モードか，参照
専用モードのいずれかを指定する。

【００５２】要求を受けた資源管理部１０は、利用中資
源記憶部１０２を参照して該当する資源が利用中かどう
かを調べる（ステップ６０，６１）。もし利用中でなけ
れば、要求のあった利用を許可し、同時に利用中資源記
憶部１０２に資源の名称と利用のモードを記憶する（ス
テップ６５）。

【００５３】もし利用中であったら、排他制御部１０１
により図５の排他制御マトリクス１００を参照し、利用
中のモードと要求のモードの組合せの可、不可を調べる
（ステップ６２，６３）。ここで可であれば、要求のあ
った利用を許可し、同時に利用中資源記憶部１０２に資
源の名称と利用のモードを記憶する（ステップ６５）。
不可であれば、要求のあった利用を禁止する（ステップ
６４）。

【００５４】もしここでひとつの資源について利用中の
件数が複数であった場合は、その複数の利用中のモード
のすべてと要求モードの組合せでひとつでも不可の組合
せがあれば、不可とする。

【００５５】以上説明した処理システムの実施例とし
て、例えば次のものがある。

【００５６】コンピュータにおけるオペレーティングシ
ステムにおいて、その資源であるファイルを管理するフ
ァイル管理部に本発明を適用するならば、そのオペレー
ティングシステム上で稼働するアプリケーションプログ
ラムは、ファイルの利用に際してファイル管理部に対し
て利用のモードを指定するものとなる。

【００５７】また、本発明を適用しないオペレーティン
グシステム上で稼働するプログラムにおいて、そのプロ
グラムの下で稼働するアプリケーションプログラム群が
利用する資源を管理する独自の資源管理部に本発明を適
用するならば、そのプログラム上で稼働するアプリケー
ションプログラムは、資源の利用に際して独自の資源管
理部に対して利用のモードを指定するものとなる。

【００５８】以下、本発明の具体的な適用例を説明す
る。

【００５９】図７は、本発明を適用したコンピュータの
システム上で、ソースプログラムの編集とコンパイルを
並行して行う場合の例である。ソフトウェア開発におい
ては、ソースプログラムの編集を行いながら、その途中
でコンパイルを実行し、編集中のソースプログラムのエ
ラーのチェックを行いたい場面が多々ある。

【００６０】利用者Ａは、ソースプログラムを編集する
ため、更新共用モードでテキストエディタを起動する。
このとき、編集のプロセスは更新共用モードでソースプ
ログラムの利用を要求する（ステップ７０）。最初の利
用プロセスであるので、利用は無条件に許可される。

【００６１】続いて利用者Ａは、ソースプログラムを編
集して格納し（ステップ７１）、格納したソースプログ
ラムをコンパイルするためにコンパイラを起動する。こ
こで、コンパイルのプロセスは参照専用モードでソース
プログラムの利用を要求する（ステップ７２）。更新共
用モードで利用中の資源を参照専用モードで利用するの
で、許可される。この後、コンパイルし（ステップ７
３）、その終了後、コンパイル結果を表示出力して終了
する（ステップ７４）。

【００６２】続いて他の利用者Ｂが、同一のソースプロ
グラムを編集するため、更新共用モードでテキストエデ
ィタを起動する。このとき、編集のプロセスは更新共用
モードでソースプログラムの利用を要求するが（ステッ
プ７５）、すでに更新共用モードで利用中の資源を、重
ねて更新共用モードで利用しようとするので、禁止され
る。

【００６３】その後、最初の利用者Ａが編集を終了し、
編集のプロセスが終了したならば（ステップ７６，７
７）、他の利用者Ｂの利用は許可される（ステップ７
８）。

【００６４】図８は、本発明を適用したコンピュータの
システム上で、テキストエディタを用いて文書を執筆す
る場合の例である。

【００６５】執筆途中には、テキストエディタを終了さ
せないまま幾度か文書を格納するが、執筆途中で格納し
た文書を他者に読まれたくない場面は多々ある。

【００６６】利用者Ａは、文書を編集するため、独占使
用モードでテキストエディタを起動する。このとき、編
集のプロセスは独占使用モードで文書の利用を要求する
（ステッ８０）。最初の利用プロセスであるので、利用
は無条件に許可される。

【００６７】続いて他の利用者Ｂは、同一の文書を参照
しようとして参照専用モードでテキストエディタを起動
する。このとき、編集のプロセスは参照専用モードで文
書の利用を要求するが（ステップ８２）、すでに独占使
用モードで利用中の資源を、重ねて参照専用モードで利
用しようとするので、禁止される。

【００６８】従って、利用者Ａは執筆途中の文書を他者
に読まれないようにして作成することが保証される。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、内
容の更新が可能な資源を共用するに際し、先行のプロセ
スが更新を目的として利用中の状態にあっても、後続の
プロセスには参照のみを目的とした利用を許可する参照
専用モードを設けたので、先行および後続のいずれのプ
ロセスも共用資源を有効に利用して各プロセスの処理を
効率的に進めることができる。

【００７０】また、独占使用モードを設けたので、完全
に他のプロセスを排除した形での処理も行うことがで
き、資源の共用を従来より柔軟に行うことが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した処理システムの一実施例を
示すブロック構成図である。

【図２】本発明に用いる排他制御マトリクスの第１の
実施例を示す図である。

【図３】図２の排他制御マトリクスを使用して排他制
御を行う手順を示すフロ−チャ−トである。

【図４】図２の排他制御マトリクスを使用して排他制
御を行う場合において先行プロセスが利用を終了した場
合の処理を示すフロ−チャ−トである。

【図５】本発明に用いる排他制御マトリクスの第２の
実施例を示す図である。

【図６】図５の排他制御マトリクスを使用して排他制
御を行う手順を示すフロ−チャ−トである。

【図７】本発明を利用してソースプログラムの編集と
コンパイルを並行して行う場合の例を示す説明図であ
る。

【図８】本発明を利用して文書を執筆する場合の例を
示す説明図である。

【図９】従来の排他制御マトリクスの構成図である。

【符号の説明】１…処理システム、１０…資源管理部、１１…資源、１
２…プロセス、１０１…排他制御部、１００…排他制御
マトリクス、１０２…利用中資源記憶部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者末宗英利神奈川県横浜市中区尾上町６丁目81番地日立ソフトウェアエンジニアリング株式会社内 (72)発明者稲益良夫神奈川県横浜市中区尾上町６丁目81番地日立ソフトウェアエンジニアリング株式会社内 (72)発明者田島由徳神奈川県横浜市中区尾上町６丁目81番地日立ソフトウェアエンジニアリング株式会社内 (72)発明者池田邦裕神奈川県横浜市中区尾上町６丁目81番地日立ソフトウェアエンジニアリング株式会社内 (72)発明者今村義雄神奈川県横浜市中区尾上町６丁目81番地日立ソフトウェアエンジニアリング株式会社内 (72)発明者高須司神奈川県横浜市中区尾上町６丁目81番地日立ソフトウェアエンジニアリング株式会社内 (72)発明者辻登茂大神奈川県横浜市中区尾上町６丁目81番地日立ソフトウェアエンジニアリング株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のプロセスで内容の更新が可能な資
源の利用を開始する時に指定可能なモードとして、先行
のプロセスには独占使用モード、更新共用モードを、後
続のプロセスには独占使用モード、更新共用モード、参
照専用モードを持たせ、これらのモードの組合せによ
り、先行するプロセスが独占使用モードで利用中の資源
は後続のプロセスによる利用を禁止し、先行するプロセ
スが更新共用モードで利用中の資源は後続のプロセスに
は参照専用モードでの利用のみを許可することを特徴と
する共用資源の排他制御方式。
【請求項２】複数のプロセスで内容の更新が可能な資
源の利用を開始する時に指定可能なモードとして、先行
のプロセスおよび後続のプロセスのそれぞれに、独占使
用モード、更新共用モード、参照専用モードを持たせ、
これらのモードの組合せにより、先行するプロセスが独
占使用モードで利用中の資源は後続のプロセスによる利
用を禁止し、先行するプロセスが更新共用モードで利用
中の資源は後続のプロセスには参照専用モードでの利用
のみを許可し、先行するプロセスが参照専用モードで利
用中の資源は後続のプロセスには参照専用モードあるい
は更新共用モードでの利用のみを許可することを特徴と
する共用資源の排他制御方式。