JPH07182186A - セマフォの有効利用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、セマフォの個数制限による実行不可
能な処理をなくすと共に、一度のＰオペレーション（待
ち解除）で複数のＶオペレーション（事象）の発生を知
ることを可能にする。 【構成】１つのセマフォ５０（semaphore ）に対して複
数のＶオペレーションを行なう場合に、各Ｖオペレーシ
ョンに応じて、どの事象に対するものかをＶオペレーシ
ョン毎に所定の記憶領域６０に書き込む事象書き込み機
構ａ２０と、Ｐオペレーションに応じて、記憶領域６０
を参照して、どの事象に対するＶオペレーションが行わ
れたのかを記憶領域６０から読み込む事象読み込み機構
ｂ２０と、読み込んだ事象に関する処理を終わって、関
係する事象の記憶領域６０に対する書き込みの内容を消
去する事象取消機構ｂ３０とを設けることにより、セマ
フォ５０を事象ごとに用意する必要がなくなり、１つの
セマフォ５０を有効利用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の事象の発生をセ
マフォを利用して通知するプログラム等を実行するコン
ピュータシステムにおけるセマフォの有効利用方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、マルチプロセッサシステム等に
おいては、複数のプロセスを制御する同期機構としてセ
マフォ（semaphore ）が用いられている。セマフォに対
しては、２つの操作、すなわちＰオペレーションまたは
Ｖオペレーションを行なうことができる。

【０００３】Ｐオペレーションは、ある事象が発生して
いるか否かをチェックする命令であり、事象が既に発生
している場合には待ち状態となる。Ｖオペレーション
は、ある事象の発生を通知するもので、Ｐオペレーショ
ンを行なった相手の待ちを解除する。この２つの操作を
利用して、セマフォは資源の排他制御などに使うことが
できる。

【０００４】Ｐオペレーションを行なうことは、何等か
の事象が起きたことを待って、その事象が発生したとき
に待ちをＶオペレーションによって解除したいというこ
とである。

【０００５】以下の説明では、このＰオペレーションで
待ちを行なう必要のある事象を事象Ｘ、事象Ｙとして示
す。ここで、Ｐオペレーションを行なう前にＶオペレー
ションが複数回行われていても、一度のＶオペレーショ
ンしか有効にならないようなセマフォの機構であった場
合、または、一つのセマフォを使っているときにどの事
象に対するＶオペレーションであるのかの区別がつかな
い場合には、以下のような状況が発生する（図３参
照）。

【０００６】プロセスＡからプロセスＢへ、事象Ｘを通
知したいＶオペレーションと事象Ｙを通知したいＶオペ
レーションとがある場合、Ｖオペレーションが一度しか
通知されなければ、事象Ｘが起きたときに待ち状態を解
除する、事象Ｙが起きたときに待ち状態を解除する、と
いう事象を見分けることができない。

【０００７】このため、事象Ｘと事象Ｙに関係するセマ
フォを分けて、それぞれのセマフォに対してＶオペレー
ション、Ｐオペレーションを行わなければならない。図
３に示すように、事象Ｘ、事象Ｙに関係するセマフォを
分けることにより、どのセマフォに関して待ちが解除さ
れたかで、事象Ｘが発生したのか、事象Ｘが発生したの
かを知ることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、複数の異な
る意味のＶオペレーションが、Ｐオペレーション前に起
きる可能性のある場合、事象ごとにセマフォを分けない
とＶオペレーションが上書きされてしまう。これを回避
するためには、前述したように事象の数だけセマフォが
あれば問題がない。

【０００９】しかしながら、通常、セマフォにはシステ
ム毎で数に限度がある。従って、事象毎にセマフォを分
けてしまうと、システムで使用するセマフォが足りなく
なることがある。

【００１０】また、例えば２つの事象（Ｖオペレーショ
ン）の発生を知るには、各事象のセマフォにそれぞれ待
ち（Ｐオペレーション）を行なう必要がある（すなわち
２度の待ち（Ｐオペレーション））。

【００１１】本発明は前記のような事情を考慮してなさ
れたもので、セマフォの個数制限による実行不可能な処
理をなくすと共に、一度のＰオペレーション（待ち解
除）で複数のＶオペレーション（事象）の発生を知るこ
とが可能なセマフォの有効利用方法を提供することを目
的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、１つのセマフ
ォ（semaphore ）に対して複数のＶオペレーションを行
なう場合に、前記セマフォに対する各Ｖオペレーション
に応じて、どの事象に対するものかをＶオペレーション
毎に所定の記憶領域に書き込むステップと、前記セマフ
ォに対するＰオペレーションに応じて、前記記憶領域を
参照して、どの事象に対するＶオペレーションが行われ
たのかを記憶領域から読み込むステップと、読み込んだ
事象に関する処理を終わって、関係する事象の前記記憶
領域に対する書き込みの内容を消去するステップとを設
けることにより、セマフォを事象ごとに用意する必要が
なくなり、１つのセマフォを有効利用できることを特徴
とする。

【００１３】また、前記セマフォに対する一度のＰオペ
レーションに応じて、複数のＶオペレーションに応じた
前記記憶領域への書き込みの内容を読み込むことを特徴
とする。

【００１４】さらに、前記複数のＶオペレーションに
は、複数の同じ事象に対するＶオペレーション、または
異なる事象が複数ある場合にそれぞれの事象に対するＶ
オペレーションを含むことを特徴とする。

【００１５】

【作用】このような方法によれば、セマフォの数に制限
があり、１つのセマフォに対して複数のＶオペレーショ
ンが行なわれる場合に、各Ｖオペレーションに応じて、
どの事象に対するＶオペレーションが行なわれたのかが
記憶領域に書き込まれる。従って、Ｖオペレーションに
よってセマフォの内容が上書きされ、一度のＶオペレー
ションしか有効にならなくても、Ｐオペレーションに応
じてセマフォを参照することで複数のＶオペレーション
の発生を知ることができる。

【００１６】また、各Ｖオペレーションについて、事象
毎にセマフォに対する操作内容を記憶しているので、Ｐ
オペレーションに応じて記憶領域を参照する際、全ての
書き込みの内容を読み込むことで、本来、１つのセマフ
ォであれば１つのＶオペレーションしか有効にならない
ものが、１つのＰオペレーションで複数のＶオペレーシ
ョンの内容を有効とすることができる。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図１は本発明のセマフォの有効利用方法を説明
するための図である。ここでは、Ｖオペレーションを行
なうプロセスＡと、Ｐオペレーションを行なうプロセス
Ｂがあるものとする。

【００１８】プロセスＡは、Ｖオペレーション機構ａ１
０、事象書き込み機構Ａ２０を有している。また、プロ
セスＢは、Ｖオペレーション機構ｂ１０、事象書き込み
機構ｂ２０、及び事象取消機構ｂ３０を有しているもの
とする。各プロセスＡ，Ｂに設けられた各機構は、セマ
フォ５０及び記憶領域６０に対して操作を行なう。

【００１９】Ｖオペレーション機構ａ１０は、セマフォ
５０に対してＶオペレーションを実行するためのモジュ
ールである。Ｐオペレーション機構ｂ１０は、セマフォ
５０に対してＰオペレーションを実行するためのモジュ
ールである。

【００２０】事象書き込み機構ａ２０は、Ｖオペレーシ
ョン機構ａ１０によるセマフォ５０に対するＶオペレー
ションに応じて、どの事象が起きたかを記憶領域６０に
書き込むためのモジュールである。

【００２１】事象読み込み機構ｂ２０は、Ｐオペレーシ
ョン機構ｂ１０によるセマフォ５０に対するＰオペレー
ションに応じて、どの事象が起きたかを記憶領域６０か
ら読み込むためのモジュールである。

【００２２】事象取消機構ｂ３０は、通知された事象に
対する処理が終了したときに、次のＶオペレーションに
備えて記憶領域６０の記憶を消去するためのモジュール
である。

【００２３】また、図１中、符号ａ０１はＶオペレーシ
ョン、符号ｂ０１はＰオペレーション、符号ａ０２は記
憶領域６０への書き込み、符号ｂ０２は記憶領域６０か
らの読み込み、符号ｂ０３は記憶領域６０の記憶消去の
操作を示している。

【００２４】なお、図１は、プロセスＡからプロセスＢ
へ事象の通知がある場合の例を示すもので、プロセスＢ
からプロセスＡへ通知する事象がある場合は、プロセス
Ａ，Ｂが互いのプロセスの構成を有していれば良い。

【００２５】次に、本実施例の動作について説明する。
従来では、Ｐオペレーションの前にＶオペレーションを
何度も行なった場合、Ｖオペレーションによる操作の内
容がセマフォに上書きされてしまうため一度しか有効と
ならない。

【００２６】そこで、本発明では、同時に発生する異な
る事象のＶオペレーションがある場合、どの事象が発生
しているかどうかを記憶領域６０に記憶し、過去にどの
ような事象のＶオペレーションが行われていたのかを保
持しておくことによって、一度のＶオペレーションによ
り過去のＶオペレーションの発生を全て知ることができ
るように構成されている。

【００２７】通常、事象が異なる場合はセマフォも分け
る必要があるが、この機構の場合、一つのセマフォで複
数の事象のうち、どの事象が発生したのかを知ることが
できる。

【００２８】ここでは、プロセスＡからプロセスＢへ複
数の事象通知の必要がある場合についての例を説明す
る。まず、プロセスＡは、Ｖオペレーション機構ａ１０
によって、事象Ｘが起きたことを通知するためのＶオペ
レーションを行なう。また、プロセスＡは、事象書き込
み機構ａ２０によって、事象ＸのＶオペレーションを実
行したことを記憶領域６０に書き込む。この状態を、図
２（１）に示している。なお、事象ＸのＶオペレーショ
ンを行なったことを領域ＸのビットをＯＮすることによ
って示している。記憶方法は問わない。

【００２９】次に、プロセスＡは、Ｖオペレーション機
構ａ１０によって、事象Ｙが起きたことを通知するため
のＶオペレーションを行なう。この時、セマフォ５０に
対しては、先に操作したＶオペレーション内容に上書き
されている。また、プロセスＡは、事象書き込み機構ａ
２０によって、事象ＹのＶオペレーションを実行したこ
とを記憶領域６０に書き込む。この状態を、図２（２）
に示している。

【００３０】次に、プロセスＢは、Ｐオペレーション機
構ｂ１０によって、セマフォ５０に対してＰオペレーシ
ョンを行なう。ここでは、Ｖオペレーションが既に行わ
れているので待ちが解除される。

【００３１】本来、セマフォ５０が上書きされてしまっ
たために後のＶオペレーション（事象Ｙ）しか有効とな
らず、一度のＶオペレーションしか通知されないが、プ
ロセスＢは、事象書き込み機構ｂ２０によって、その一
度の通知を基に記憶領域６０を参照する。これにより、
プロセスＢは、これまでに事象ＸのＶオペレーションと
事象ＹのＶオペレーションが行なわれたことがわかる。
この状態を、図２（３）に示している。

【００３２】プロセスＢは、事象Ｘに関する関係処理を
行なう。そして、事象Ｘに関する関係処理が完了する
と、プロセスＢは、次のＶオペレーションに備えて、事
象取消機構ｂ３０によって、事象Ｘの記憶領域６０の通
知を消去する。

【００３３】また、プロセスＢは、事象Ｙに関する関係
処理を行なう。そして、事象Ｙに関する関係処理が完了
すると、プロセスＢは、次のＶオペレーションに備え
て、事象取消機構ｂ３０によって、事象Ｙの記憶領域６
０の通知を消去する。この状態を、図２（４）に示して
いる。

【００３４】なお、前記実施例においては、発生する事
象を事象Ｘ、事象Ｙの２つとして説明しているが、３つ
以上の事象の場合も、記憶領域６０に各事象に応じた内
容を記憶させることにより、同様な方法で実現可能であ
る。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、セマフォ
を有効に利用することにより、個数制限によって不可能
だった処理を可能とすることができ、また一度のＰオペ
レーション（待ち解除）で複数のＶオペレーション（事
象）の発生を知ることができるので、効率的かつ効果的
な制御が可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わるセマフォの有効利用
方法を説明するための図。

【図２】本実施例の動作を説明するための図。

【図３】従来におけるセマフォの利用方法を説明するた
めの図。

【符号の説明】

ａ１０…Ｖオペレーション機構、ａ２０…事象書き込み
機構、ｂ１０…Ｐオペレーション機構、ｂ２０…事象読
み込み機構、ｂ３０…事象取消機構、５０…セマフォ、
６０…記憶領域。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １つのセマフォ（semaphore ）に対して
   複数のＶオペレーションを行なう場合に、前記セマフォ
   に対する各Ｖオペレーションに応じて、どの事象に対す
   るものかをＶオペレーション毎に所定の記憶領域に書き
   込み、 前記セマフォに対するＰオペレーションに応じて、前記
   記憶領域を参照して、どの事象に対するＶオペレーショ
   ンが行われたのかを記憶領域から読み込み、 読み込んだ事象に関する処理を終わって、関係する事象
   の前記記憶領域に対する書き込みの内容を消去すること
   を特徴とするセマフォの有効利用方法。
2. 【請求項２】 前記セマフォに対する一度のＰオペレー
   ションに応じて、複数のＶオペレーションに応じた前記
   記憶領域への書き込みの内容を読み込むことを特徴とす
   る請求項１記載のセマフォの有効利用方法。
3. 【請求項３】 前記複数のＶオペレーションには、複数
   の同じ事象に対するＶオペレーション、または異なる事
   象が複数ある場合にそれぞれの事象に対するＶオペレー
   ションを含むことを特徴とする請求項１記載のセマフォ
   の有効利用方法。