JPH1069392A

JPH1069392A - プロセスの実行方法

Info

Publication number: JPH1069392A
Application number: JP22640496A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Nakahara; 雅彦中原; Masaaki Iwasaki; 正明岩嵜; Osamu Takeuchi; 理竹内; Takahiro Nakano; 隆裕中野; Hajime Serizawa; 一芹沢
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-08-28
Filing date: 1996-08-28
Publication date: 1998-03-10
Anticipated expiration: 2016-08-28
Also published as: JP3724075B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、連続メディア処理を行うプロセスの
周期駆動性を損なわずに、共有資源を使用するマルチプ
ロセシングを行うためのプロセス実行方法を提供するこ
とにある。【解決手段】プロセスは最初にアボート禁止関数２１を
用いて自プロセスをアボート禁止にする。その後、プリ
エンプト禁止部３０を用いてプリエンプト禁止にし、共
有資源を利用する処理に入る。共有資源に対する処理を
終了したら、直ちにプリエンプト禁止部３０を用いてプ
リエンプト可能状態にする。すべての処理が終了したら
最後にアボート禁止解除関数２２を使ってアボート禁止
を解除する。アボート禁止中に当該プロセスの強制終了
が発生した場合、アボート禁止が解除されるまでは当該
プロセスの実行を継続し、アボート禁止が解除された後
にプロセスの強制終了処理を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は計算機を制御するオ
ペレーティング・システムにおけるプロセスの実行方法
に係り、特に、マルチプロセシング環境を提供するオペ
レーティング・システムにおける共有資源を使用するプ
ロセスの実行方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数のプロセス（またはタスク）を時分
割で並列に実行するマルチプロセシング環境を提供する
オペレーティング・システムでは、プロセス間で共有す
る資源（共有資源）が複数のプロセスに同時に割り当て
られないように排他制御を行ないながらプロセスを実行
する必要がある。この排他制御を実現するために、オペ
レーティング・システム（ＯＳ）においてロック制御と
呼ばれる手法が広く使用されている。

【０００３】ロック制御では、共有資源毎に対応する共
有資源が使用中であることを示すフラグを設ける。プロ
セスが共有資源に対する処理を行う際には、このフラグ
が他のプロセスによりセットされているかを調べる。そ
して、他のプロセスによりフラグがセットされた状態で
なければ、このプロセスによりフラグをセットして資源
を占有する（これを「ロック」すると言う）。そして、
この共有資源に対する処理の終了とともにプロセスがフ
ラグをリセットして資源を解放する（これを「アンロッ
ク」すると言う）。一方、他のプロセスによりフラグが
セットされた状態ならば、ＯＳはこの共有資源がアンロ
ックされるまで、このプロセスを待ち状態にする。

【０００４】ところで、並列に実行される優先度の低い
プロセス１と優先度の高いプロセス２が存在し、二つの
プロセスが共有する資源Ａがあるとする。いま、プロセ
ス１がCPU占有中に共有資源Ａをロックし、共有資源Ａ
をロックしたまま休眠状態に入ったとする。この場合、
CPUの使用権が割り当てられたプロセス２が共有資源Ａ
を使用しようとしても、共有資源Ａが他のプロセスによ
りロックされているため、プロセス２は共有資源Ａを使
用できない。このためプロセス２は、実行継続不能とな
る。

【０００５】このように優先度の低いプロセスが獲得し
ているロックのために、優先度の高いプロセスが実行継
続不能となることを優先度逆転問題という。従来のオペ
レーティング・システムでは、優先度逆転問題が発生し
た場合は、ロックを取ったまま休眠している優先度の低
いプロセスを最優先で実行させることにより、優先度の
低いプロセスが獲得している資源を解放させ、優先度の
高いプロセスをできるだけ早く実行できるようにしてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】連続メディア処理で
は、動画データなどのデータを処理するプロセスの動作
に周期性が生ずる。この性質を利用したプロセス・スケ
ジューリング方法を特願平８−７３６７３で提供した。

【０００７】しかし、優先度逆転問題は周期性を利用し
たプロセス・スケジューリング方法に対しても悪影響を
及ぼす。例えば、連続メディア処理を行うプロセス１、
プロセス２が存在し、二つのプロセスの間で共有する資
源Ａがあるとする。プロセス１とプロセス２がこの共有
資源Ａをロックを使って排他制御する場合、優先度逆転
問題を発生させる可能性があり、発生すればプロセスの
周期駆動性を損なうことになる。

【０００８】更に問題なのは、優先度逆転問題が発生す
ると、その原因となったロックを持っているプロセスが
最優先にスケジュールされるため、そのロックとは関係
なく連続メディア処理を行っている別のプロセスの周期
駆動性にまで影響を与えることである。

【０００９】そこで、連続メディア処理を行うシステム
では、優先度逆転問題を回避するために最初から一切ロ
ックを用いずに計算機システムを構築する方法が考えら
れる。そのような計算機システムにおいて排他制御を行
う方法として、共有資源使用中はプロセスにCPUを占有
させる、すなわち、共有資源使用中は他のプロセスがス
ケジューリングされないプロセス制御方法が考えられ
る。これは、特願平８−９７９９７の発明で提供したプ
リエンプト制御方法を使用することで実現可能である。
プリエンプト制御方法とは、実行中プロセスの実行が一
時中断される（これを「プリエンプト」されると言う）
ことを防ぐために「プリエンプト禁止」及び「プリエン
プト禁止解除」のインタフェースを用意し、プリエンプ
ト禁止にされてからプリエンプト禁止が解除されるまで
の間（これを「プリエンプト禁止区間」と呼ぶ）は他の
プロセスのスケジューリング要求が発行されても、実行
中プロセスはプリエンプトされずに実行を続ける方法で
ある。このような制御を行うことによって、共有資源を
使用しているプロセスは常に１個であることが保証でき
るため、排他制御が実現できる。

【００１０】しかし、この方法では共有資源使用中のプ
ロセス走行区間が長時間に渡る場合には他のプロセスの
周期駆動性を損なってしまう。

【００１１】例えば、システム内で共有している使用可
能な資源をキューイングするフリーリストから資源を取
り出し、これを初期化して、あるプロセスの資源割当て
リストに繋ぐ処理を考える。ここで排他制御が必要な共
有資源となるのは、フリーリストと資源割当てリストで
ある。

【００１２】この処理をプリエンプト禁止区間の設定だ
けで行う場合、プリエンプト禁止区間は「フリーリスト
に触る前」から「資源割当てリストに資源を繋ぎおわ
る」まで設定する必要がある。すなわち、（１）プリエンプト禁止の設定を行う（２）フリーリストから資源を取り出す（３）資源の初期化を行う（４）資源をプロセスの資源割当てリストに繋ぐ（５）プリエンプト禁止の設定を解除するとなる。ここで、資源の初期化に要する時間は短いとは
限らない。実際、オペレーティング・システム内でメモ
リを割り当てる際のメモリの初期化等では数十ｍｓを要
する。そのような場合に上記の様にプリエンプト禁止区
間の設定だけで排他制御を行うと、一つのプロセスが長
時間ＣＰＵを占有することになる。この結果、リアルタ
イム応答性が悪くなり、連続メディア処理の周期駆動性
に影響を与えることになる。

【００１３】そこで、上記処理を（１）プリエンプト禁止の設定を行う（２）フリーリストから資源を取り出す（３）プリエンプト禁止の設定を解除する（４）資源の初期化を行う（５）プリエンプト禁止の設定を行う（６）資源をプロセスの資源割当てリストに繋ぐ（７）プリエンプト禁止の設定を解除するという形に変更することが考えられる。このようにすれ
ば、排他制御という点でのみ見れば、必要条件を満たし
ている。しかも、プリエンプト禁止区間の長さは１０μ
ｓ程度に抑えられ、（４）の処理中はＣＰＵ使用権を他
のプロセスに移すことができるので、リアルタイム応答
性が良くなる。ところが、（４）の処理をしている途中
に、この処理を行っているプロセスが外部から強制終了
させられた場合に問題が生ずる。

【００１４】一般の計算機システムでは、プログラムの
暴走に備えて、外部からプロセスを強制的に停止・消滅
させる機能を備えている。この機能を使って上記処理を
行っているプロセスが他のプロセス等から強制終了させ
られた場合、（４）で初期化している資源がどの管理リ
ストにも属さない所属不明の資源となる可能性がある。
この結果、オペレーティング・システムがプロセスを消
滅させる際に資源の回収ができず、その資源は永久に使
用できなくなる可能性がある。これを回避するために
は、フリーリスト、あるいは資源割り当てリストに資源
を繋いだ状態で資源を初期化する方法が考えられるが、
この方法では、前の例の処理全体をプリエンプト禁止区
間で覆う方法とプリエンプト禁止区間の長さがほとんど
変わらなくなる。別の方法として、初期化中の資源を管
理するリストを別に用意し、（４）の処理中はこのリス
トに繋ぐ方法もあるが、リストの繋ぎ換え処理が多くな
るため、初期化処理のオーバヘッドが大きくなる。

【００１５】また、共有資源獲得のために必要な時間を
短時間に抑えることができない場合にも、上記の方法は
使用できない。

【００１６】そこで本発明者は、プリエンプト制御方法
を利用して、連続メディア処理の周期駆動性に影響を与
えずに共有資源の処理を行うことができるプロセス実行
方法を発明した。

【００１７】したがって、本発明の目的は連続メディア
処理を行う計算機システムの共有資源を使用するプロセ
スの実行方法を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明では、プロセスが
共有資源を使用する際には、予め自プロセスが強制終了
させられない（これを「アボート」されないと言い、ア
ボートされないようにすることを「アボート禁止」にす
ると言う）ように宣言を行う。その上で，自プロセスの
処理が中断されないように「プリエンプト禁止」にす
る。そして、共有資源の使用が終了した際にはプリエン
プト禁止の解除を行う。共有資源に対するすべての処理
が終了したら、自プロセスが強制終了させられてもよい
（これを「アボート禁止解除」と呼ぶ）ことを宣言す
る。このアボート禁止を宣言してからアボート禁止解除
を宣言するまでのプロセスが強制終了させられない区間
のことをアボート禁止区間と呼び、このアボート禁止区
間内に当該プロセスの強制終了要求が入った場合は、ア
ボート禁止区間が終了するまでプロセスの実行を継続
し、アボート禁止解除が行われた時点で、当該プロセス
を強制終了させる。

【００１９】また、共有資源の使用時間が長い場合につ
いては、システム内にその処理を専門に行うプロセスを
１個だけ用意し、更に、そのプロセスに要求を送るため
のキューを用意する。そして、他の連続メディア処理を
行うプロセスは、周期駆動を開始する前に専用プロセス
に処理を依頼し、共有資源への処理が完了した後、周期
駆動に入る。処理要求は先のキューに入れる。専用プロ
セス内では、共有資源に対する処理を行うプロセスがシ
ステム内で１個であることが保証されるため、プリエン
プト可能状態のまま共有資源に対する処理を行うことが
でき、周期駆動プロセスと並行して動作することができ
る。

【００２０】これら二つのプロセス実行方法を組み合わ
せることで、複数のプロセスが並列に動作するマルチプ
ロセシング環境において、他の周期駆動を行っているプ
ロセスに影響を与えずに、共有資源を使用する複数のプ
ロセスを実行させることが可能となる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を詳細に
説明する。

【００２２】本発明に必要なモジュール群及びデータを
図１に示す。

【００２３】図１において、１０はプロセスを管理する
ためのテーブルであり、この中にアボート要求フラグ１
１、アボート禁止フラグ１２、アボート禁止のネストを
カウントするためのカウンタ１３を保持している。ま
た、２０はプロセスを管理するプロセス管理部、２１は
アボート禁止を行うためのインタフェース関数、２２は
アボート禁止を解除にするためのインタフェース関数で
あり、２００は共有資源の処理を必要としているプロセ
スである。なお、プロセス２００内の共用資源を使用す
る関数４０は作業領域２３及び３７を保持している。更
に、３０は特願平８−９７９９７に基づくプリエンプト
制御部であり、スケジューラ３１、プリエンプト禁止関
数３２、プリエンプト禁止解除関数３３、スケジューリ
ング要求フラグ３４、プリエンプト禁止フラグ３５、プ
リエンプト禁止のネストをカウントするためのカウンタ
３６を保持している。

【００２４】本発明を実現するためのプロセス内のアボ
ート禁止、プリエンプト禁止の制御の流れを図２に示
す。共有資源に関わる処理を行う場合、その処理を行う
プロセス２００内の関数４０は最初にアボート禁止関数
２１を用いて自プロセスをアボート禁止にする（１０
１）。そして、共有資源を使用する直前に自プロセスを
プリエンプト禁止部３０内のプリエンプト禁止関数３２
を用いてプリエンプト禁止にし（１０２）、共有資源を
利用する処理に入る（１０３）。共有資源に対する処理
を終了したら、直ちにプリエンプト禁止部３０内のプリ
エンプト禁止解除関数３３を用いてプリエンプト禁止を
解除する（１０４）。ここで、プリエンプト禁止から禁
止解除までの間（１０２〜１０４）のプリエンプト禁止
区間が設定できるのは、周期駆動性に影響を与えない時
間、例えば周期駆動を管理する最小単位時間の１０％以
下の時間で終了する共有資源への処理に限られる。次の
プリエンプト禁止を宣言するまでの間はプリエンプト可
能状態で、割り当て資源に対する初期化等、処理に長い
時間を必要とする処理を行う（１０５）。この間は他の
プロセスがスケジュールされ、プロセス２００の実行が
一時中断されてもよい。そして再び共有資源への処理が
必要になった場合は、再度プロセス２００は自プロセス
をプリエンプト禁止状態にする（１０６）。そして、共
有資源への処理（１０７）を行った後、プリエンプト禁
止を解除する（１０８）。すべての処理が終了したら最
後にアボート禁止解除関数２２を使ってアボート禁止を
解除する（１０９）。

【００２５】図２の例では、アボート禁止からアボート
禁止解除までの間に２回のプリエンプト禁止区間が存在
するが、実際に存在するプリエンプト禁止区間の数は３
個以上でもよい。

【００２６】図３は図２におけるアボート禁止の手続き
１０１の内部処理を詳細に示したフローチャートであ
る。図３の処理は図１に示したアボート禁止関数２１が
行う。まず、アボート禁止関数２１は、プロセス２００
を管理しているプロセス管理テーブル１０内のアボート
禁止フラグ１２がＯＦＦの状態かどうかを調べる（１２
０）。アボート禁止フラグ１２がＯＦＦであるならば、
これをＯＮにする（１２１）。その後、カウンタ１３の
値を１上げる（１２２）。図３の処理は、全体を不可分
に行う。

【００２７】図４は図２におけるプリエンプト禁止の手
続き１０２及び１０６の内部処理を詳細に示したフロー
チャートである。図４の処理は図１に示したプリエンプ
ト禁止関数３１が行う。まず、プリエンプト禁止関数３
１は、プリエンプト制御部３０内のプリエンプト禁止フ
ラグ３５がＯＦＦの状態かどうかを調べる（１３０）。
アボート禁止フラグ３５がＯＦＦであるならば、これを
ＯＮにする（１３１）。その後、カウンタ３６の値を１
上げる（１３２）。図４の処理は、全体を不可分に行
う。

【００２８】図５は図２におけるプリエンプト禁止解除
の手続き１０４及び１０８の内部処理を詳細に示したフ
ローチャートである。図５の処理は図１に示したプリエ
ンプト禁止解除関数３２が行う。まず、プリエンプト禁
止解除関数３２は、第１引数で渡される関数のネストの
値（後述）がカウンタ３６の値と一致してるか非かを調
べる（１４０）。もし、一致していないければ異常処理
を行う。一致している場合は、プリエンプト制御部３０
内のカウンタ３６の値を１減らす（１４１）。その結
果、カウンタ３６の値が正の値ならば、そのまま処理を
終了する（１４２）。０又は負の値になったならば、プ
リエンプト禁止フラグをＯＦＦにする（１４３）。次
に、プリエンプト制御部３０内のスケジューリング要求
フラグ３４を調べる（１４４）。ＯＦＦならば処理を終
了する。ＯＮならばスケジューラ３１を起動し（１４
５）、プロセスのスケジューリング処理に入る。

【００２９】図６は図２におけるアボート禁止解除の手
続き１０９の内部処理を詳細に示したフローチャートで
ある。図６の処理は図１に示したアボート禁止解除関数
２２が行う。まずアボート禁止解除関数２２は、第１引
数で渡される関数のネストの値（後述）がカウンタ１３
の値と一致してるか非かを調べる（１５０）。もし、一
致していないければ異常処理を行う。一致している場合
は、プロセス２００を管理しているプロセス管理テーブ
ル１０内のカウンタ１３の値を１減らす（１５１）。そ
の結果、カウンタ１３の値が正の値ならば、そのまま処
理を終了する（１５２）。０又は負の値になったなら
ば、アボート禁止フラグをＯＦＦにする（１５３）。次
に、プロセス管理テーブル１０内のアボート要求フラグ
１１を調べる（１５４）。ＯＦＦならば処理を終了す
る。ＯＮならばプロセス管理部２０が起動し、プロセス
２００のアボート処理に入る（１５５）。

【００３０】また、図６において、アボート要求フラグ
１１がＯＦＦの状態で処理が終了した場合、プロセス管
理部２０はプリエンプト禁止部３０内のスケジューラ３
１を起動し、プロセスの再スケジューリングを行う。

【００３１】図１において、アボート禁止フラグ１２が
ＯＮになっている間、すなわち、アボート禁止関数２１
が呼び出されてアボート禁止フラグ１２がＯＮにされて
から、アボート禁止解除関数２２が呼び出されてアボー
ト禁止フラグ１２がＯＦＦにされるまでの間がアボート
禁止区間となる。アボート禁止フラグ１２はプロセス生
成時にはＯＦＦになっており、アボート禁止関数２１が
呼び出されることによって初めてＯＮになる。プロセス
２００がアボート禁止関数２１を呼び出してアボート禁
止フラグ１２をＯＮにした後、アボート禁止区間内、す
なわち、アボート禁止フラグ１２がＯＮになっている間
にプロセス２００の強制終了が発生した場合、プロセス
管理部２０はアボート要求フラグ１１をＯＮにする処理
だけを行い、プロセス２００の処理は続行させる。そし
て、プロセス２００がアボート禁止解除関数２２を呼び
出してアボート禁止フラグをＯＦＦにした時に、プロセ
ス２００の強制終了を行う。

【００３２】また、図１において、プリエンプト禁止フ
ラグ３５がＯＮになっている間、すなわち、プリエンプ
ト禁止関数３２が呼び出されてプリエンプト禁止フラグ
３５がＯＮにされてから、プリエンプト禁止解除関数３
３が呼び出されてプリエンプト禁止フラグ３５がＯＦＦ
にされるまでの間がプリエンプト禁止区間となる。プリ
エンプト禁止フラグ３５はシステム起動時にはＯＦＦに
なっており、プリエンプト禁止関数３２が呼び出される
ことによって初めてＯＮになる。プロセス２００がプリ
エンプト禁止関数３２を呼び出してプリエンプト禁止フ
ラグをＯＮにした後、プリエンプト禁止フラグ３５がＯ
Ｎになっている間に他のプロセスへのスケジューリング
要求が発生した場合、スケジューラ３１はスケジューリ
ング要求フラグ３４をＯＮにする処理だけを行い、他の
プロセスのスケジューリングは行わず、プロセス２００
の処理を続行させる。そして、プロセス２００がプリエ
ンプト禁止解除関数３３を呼び出してプリエンプト禁止
フラグ３５をＯＦＦにした時に、スケジューラ３１はス
ケジューリング要求フラグをＯＦＦにし、プロセス２０
０の実行を中断させ、他のプロセスをスケジュールす
る。

【００３３】図２において、１０２〜１０４及び１０６
〜１０８の間はプリエンプト禁止区間となり、CPU使用
権が他のプロセスへ移ることはないので、共有資源を使
用するのは走行中のプロセスだけとなる。したがって、
他のプロセスが共有資源を使用することはなく、資源の
排他処理が実現でき、共有資源を使用する連続メディア
処理のマルチプロセシングを行うことができる。また、
１０１〜１０９の間はアボート禁止区間となるため、強
制終了によってプロセスが資源を獲得したまま消滅し、
資源が永久に使用不能になることもない。

【００３４】アボート禁止、アボート禁止解除は、それ
ぞれ以下のインタフェースにより行う。

【００３５】＜関数名＞ abort_disable(*level) ＜引数＞ level：本関数と関数abort_enableで形成される対のネ
ストの深さが返される。

【００３６】＜説明＞本関数は、実行中のプロセスをア
ボート禁止状態に遷移させる。本関数を発行してアボー
ト禁止状態に遷移してから関数abort_enalbeを発行して
アボート可能状態に復帰するまでの区間で、本関数と関
数abort_enableを対にして発行してもよい。すなわち、
本関数と関数abort_enableの対はネスト可能である。ネ
ストの内側で発行される本関数と関数abort_enableで
は、アボート禁止状態とアボート可能状態との間の状態
遷移は行わない。引数levelには、このネストの深さが
返る。

【００３７】＜関数名＞ abort_enable(level) ＜引数＞ level：本関数と対になる関数abort_disableが返したネ
スト・レベルを指定する。

【００３８】＜説明＞本関数は、実行中のプロセスをア
ボート可能状態に復帰させる。関数abort_disableを発
行してアボート禁止状態に遷移してから本関数を発行し
てアボート可能状態に復帰するまでの区間で、関数abor
t_disableと本関数を対にして発行してもよい。すなわ
ち、関数abort_disableと本関数の対はネスト可能であ
る。ネストの内側で発行される関数abort_disableと本
関数では、アボート禁止状態とアボート可能状態との間
の状態遷移は行わない。引数levelには、このネストの
深さ、すなわち対となる関数abort_disableの発行によ
り得られたlevelの値を指定する。オペレーティング・
システム側でもこの値を保持しており、引数で指定され
たネストの深さと一致しない場合、エラーリターンす
る。

【００３９】プロセス２００内の関数４０がアボート禁
止関数２１を使用する際には、アボート禁止関数２１よ
り返される現在のネストの深さを自関数内の作業領域２
３に格納する。そして、アボート禁止解除関数２２を発
行する際に、その作業領域に格納されている値を同関数
の引数として指定する。アボート禁止解除関数では、こ
の値と現在のネストの深さを比較し、両者が一致しない
場合はエラーリターンする。この機能により、アボート
禁止関数と対になるべきアボート禁止解除関数が存在し
ないというプログラムミスを容易に検出することができ
る。

【００４０】また、プリエンプト禁止、プリエンプト禁
止解除の処理は、特願平８−９７９９７において発明さ
れているプリエンプト禁止、プリエンプト禁止解除のイ
ンタフェースを使用して行う。すなわち、次のインタフ
ェースを使用する。

【００４１】＜関数名＞ preempt_disable(*level ) ＜引数＞ level：本関数と関数 preempt_enable で形成される対
のネストの深さが返される。

【００４２】＜説明＞本関数は実行中タスクをプリエン
プト禁止状態に遷移させる。本関数を発行しプリエンプ
ト禁止状態に遷移してから、関数 preempt_enable を発
行してプリエンプト可能状態に復帰するまでの区間で、
本関数と関数preempt_enableを対にして発行しても良
い。すなわち、本関数と関数 preempt_enable の対はネ
スト可能である。ネストの内側で発行される本関数と関
数 preempt_enable は、プリエンプト禁止状態とプリエ
ンプト可能状態との間の状態遷移は行なわない。level
には、このネストの深さが返る。

【００４３】＜関数名＞ preempt_enable(level) ＜引数＞ level：本関数と対となる関数 preempt_disable が返し
たネスト・レベルを指定する。

【００４４】＜説明＞本関数は実行中タスクをプリエン
プト可能状態に復帰させる。関数 preempt_disable を
発行しプリエンプト禁止状態に遷移してから、本関数を
発行してプリエンプト可能状態に復帰するまでの区間
で、関数 preempt_disable と本関数を対にして発行し
ても良い。すなわち、関数 preempt_disable と本関数
の対はネスト可能である。ネストの内側で発行される関
数 preempt_disable と本関数は、プリエンプト禁止状
態とプリエンプト可能状態との間の状態遷移は行なわな
い。level には、このネストの深さ、すなわち対となる
関数 preempt_enable の発行により得られた level の
値を指定する。カーネルもこのネストの深さを保持して
おり、引数で指定されたネストの深さと一致しない場合
には、エラーリターンする。

【００４５】プロセス２００内の関数４０がプリエンプ
ト禁止関数３１を使用する際には、プリエンプト禁止関
数３１より返される現在のネストの深さを自関数内の作
業領域３７に格納する。そして、プリエンプト禁止解除
関数３２を発行する際に、その作業領域に格納されてい
る値を同関数の引数として指定する。プリエンプト禁止
解除関数では、この値と現在のネストの深さを比較し、
両者が一致しない場合はエラーリターンする。この機能
により、プリエンプト禁止関数と対になるべきプリエン
プト禁止解除関数が存在しないというプログラムミスを
容易に検出することができる。

【００４６】次に、共有資源の使用時間が長い場合の、
共有資源を使用するプロセスの実行方法の実施形態につ
いて説明する。

【００４７】このプロセス実行方法の実施形態では、周
期駆動を行うプロセスは、周期駆動開始前の周期駆動を
行っていない状態の時に、次に説明するプロセス実行方
法を用いて必要な資源の獲得等を行い、その処理が完了
した後、自プロセスの周期駆動を開始する。周期駆動開
始後は、次に説明するプロセス実行方法では資源の獲得
は行わない。

【００４８】本発明に必要なモジュール群を図７に示
す。

【００４９】図７において２１０〜２１２は共有資源を
使用したいプロセスであり、２２０は特定の共有資源に
処理を行うことができる唯一のプロセスである。このプ
ロセスを以下逐次化プロセスと呼ぶ。逐次化プロセス２
２０はシステム内に常駐している。３００はプロセス２
１０〜２１２の処理要求を逐次化プロセス２２０に通知
するための処理要求通知部であり、逐次化プロセス２２
０に対してただ１個だけ存在し、逐次化プロセス２２０
と同様常にシステム内に常駐している。３１０〜３１２
はプロセス２２０からの処理完了通知をプロセス２１０
〜２１２に通知するための処理完了通知部であり、プロ
セス２１０〜２１２の生成時、または処理要求の発生時
に割り当てられる。処理要求通知部３００及び処理完了
通知部３１０〜３１２はそれぞれ内部に待ち行列４０
０、４１０〜４１２を持っている。

【００５０】次に、図７の処理を図８〜１１のフローチ
ャートを使って説明する。

【００５１】図８は、共有資源に対する処理を必要とす
るプロセス２１０〜２１２の処理を説明したフローチャ
ートである。プロセス２１０〜２１２はその共有資源に
処理を行うことができるプロセス２２０に処理を要求す
るため、処理要求通知部３００に処理要求の通知を行う
（１６０）。通知終了後、通知を行ったプロセス２１０
〜２１２は直ちに処理完了受理待ちになる（１６１）。
処理完了通知部３１０〜３１２から処理完了が通知され
たら（１６１）、処理完了通知部３１０〜３１２内の待
ち行列４１０〜４１２から処理終了通知を受理し（１６
２）、共有資源に対する処理を終了する。

【００５２】図９は、処理要求通知部３００の処理を説
明したフローチャートである。処理要求通知部３００は
常に処理要求通知の受信待ちになっている（１７１）。
そして、処理要求の通知を受け取ったら（１７０）、受
け付け順に処理要求を待ち行列４００に入れ（１７
１）、処理要求が発生したことをプロセス２２０に通知
する（１７２）。

【００５３】図１０は、共有資源に処理を行うことがで
きる逐次化プロセス２２０の処理を説明したフローチャ
ートである。逐次化プロセス２２０も処理要求通知部３
００と同様、常に処理要求通知の受信待ちになっている
（１８０）。処理要求通知部３００から処理要求発生の
通知を受けると（１８０）、処理要求通知部３００内の
待ち行列４００から処理要求を受理し（１８１）、要求
に応じた共有資源に対する処理を行う（１８２）。処理
終了後、プロセス２２０は処理を要求したプロセス２１
０〜２１２の処理完了通知部３１０〜３１２に処理完了
及び処理結果の通知を行う（１８３）。逐次化プロセス
２２０は、次の要求が通知されているかを調べ、通知さ
れている場合は次の要求処理を行う。通知がない場合は
次の要求受理待ちになる（１８０）。

【００５４】図１１は、処理完了通知部３１０〜３１２
の処理を説明したフローチャートである。処理完了通知
部３１０〜３１２は、プロセス２１０〜２１２が処理要
求を発行したと同時に完了通知受信待ちになる（１９
０）。そして、逐次化プロセス２２０から処理完了を受
信したら（１９０）、受理した処理完了通知と処理結果
を待ち行列４１０〜４１２に入れ（１９１）、プロセス
２１０〜２１２に処理完了を通知する（１９２）。

【００５５】図７の例では、共有資源の処理を要求する
プロセスが３個であったが、２個以下または４個以上の
場合でも処理は同じである。

【００５６】図７における逐次化プロセス２２０は常に
プリエンプト可能状態のまま動作する。

【００５７】また、プロセス２１０〜２１２は、上記の
処理（図８）を周期駆動開始前、すなわち、周期駆動に
関係のない状態の時に行い、上記処理の完了によって資
源の獲得等が完了した後、周期駆動を開始させる。

【００５８】上記のような逐次化プロセスによるプロセ
ス実行方法を用いると、共有資源に直接処理を行うプロ
セスが逐次化プロセスただ１個であるため、共有資源の
排他制御を行う必要がない。また、共有資源に対する処
理を専用の独立したプリエンプト可能なプロセスが行う
ため、他の連続メディア処理を行うプロセスの周期駆動
性に影響を与えないプロセス実行が可能である。

【００５９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、共
有資源を使用するマルチプロセシングの環境において、
連続メディア処理等を行うプロセスの周期駆動性に影響
を与えずに、プロセス間で共有資源を使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関わるモジュール群、及びデータの構
成図である。

【図２】図１の実施例の処理手順を示すフローチャート
である。

【図３】図１におけるアボート禁止関数２１の処理手順
を示すフローチャートである。

【図４】図１におけるプリエンプト禁止関数３１の処理
手順を示すフローチャートである。

【図５】図１におけるプリエンプト禁止解除関数３２の
処理手順を示すフローチャートである。

【図６】図１におけるアボート禁止解除関数２２の処理
手順を示すフローチャートである。

【図７】他の実施形態に関わるモジュール群の構成図で
ある。

【図８】図７におけるプロセス２１０〜２１２の処理手
順を示すフローチャートである。

【図９】図７における処理要求通知部３００の処理手順
を示すフローチャートである。

【図１０】図７における逐次化スレッド２２０の処理手
順を示すフローチャートである。

【図１１】図７における処理完了通知部３１０〜３１２
の処理手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０……プロセス管理テーブル、１１……アボート要求
フラグ、１２……アボート禁止フラグ、２０……プロセ
ス管理部、２１……アボート禁止関数、２２……アボー
ト禁止解除関数、３０……プリエンプト制御部、３１…
…スケジューラ、３２……プリエンプト禁止関数、３３
……プリエンプト禁止解除関数、３４……スケジューリ
ング要求フラグ、３５……プリエンプト禁止フラグ、２
２０……逐次化プロセス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中野隆裕神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地株式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者芹沢一神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地株式会社日立製作所システム開発研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のプロセスが並列に動作する計算機シ
ステムにおいて、共有資源を獲得し、資源を操作し、資
源を解放するプロセスの実行方法であって、前記プロセスをアボート禁止にするとともにプリエンプ
ト禁止にした後、当該プロセスが使用する共有資源を獲
得し、当該プロセスのプリエンプト禁止を解除するとともに共
有資源の操作を行った後、当該プロセスをプリエンプト
禁止にし、当該プロセスが前記共有資源を解放した後、当該プロセ
スのプリエンプト禁止を解除するとともにアボート禁止
を解除し、アボート禁止中に発生した当該プロセスの強制終了要求
をアボート禁止解除後に実行することを特徴とするプロ
セスの実行方法。
【請求項２】共有資源の操作を行うプロセスの実行完了
後、当該プロセスに関連する処理を周期的に駆動するマ
ルチプロセシング環境の計算機システムにおけるプロセ
スの実行方法であって、前記共有資源の操作を要求するプロセスのキューを設
け、前記共有資源に対する処理を要求する前記キューの先頭
のプロセスをマルチプロセシング環境で実行し、前記プロセスの実行完了後、当該プロセスに関連する処
理を周期的に駆動すると共に、前記キューに登録された
プロセスを順次実行することを特徴とするプロセスの実
行方法。