JPH1124944A - プロセス同期方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 割込処理によるオーバーヘッドを解消し、か
つ、イベント待ち時間を最小にしてＣＰＵの負荷を軽減
するプロセス同期方法を提供すること。 【解決手段】 プロセス１がプロセス２を起動する際、
プロセス２に対して、同期割込ＳＩの発生タイミングを
示す同期割込制御情報Ｉcnt を出力する。これにより、
プロセス２はその処理を開始すると共に、上述した同期
割込制御情報Ｉcnt に従って、プロセス状態監視手段３
０を介して同期割込ＳＩをプロセス１に対して発生す
る。プロセス１は、同期割込ＳＩが発生すると、割込処
理を開始し、その割込処理が終了すると、イベントフラ
グ３２を監視する。そして、イベントフラグ３２に終了
イベントフラグの設定がされると、プロセス１は後処理
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】この発明は、複数のプロセス
により制御される処理を効率よく実行するためのプロセ
ス同期方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４に、複数プロセスによる処理間の同
期をとる従来方法の一例を示す。この図において、プロ
セスＰ１がプロセスＰ２を起動すると、プロセスＰ１
は、プロセスＰ２の処理が終了するまで待ち状態（ＯＳ
（Operating System）によりスケジューリングされる）
になる。そして、プロセスＰ２は、処理が終了するとプ
ロセスＰ１に対して割り込みを発生して処理が終了した
ことを通知する。これによりプロセスＰ１は、プロセス
Ｐ２の終了結果を受け取り、割込処理を行った後、処理
を継続する。

【０００３】図５は、図４のプロセス同期方法とは異な
る従来方法を示すものであり、図５におけるプロセスＰ
２の処理時間が比較的短い場合に使用されるプロセス同
期方法である。この同期方法では、プロセスＰ１がプロ
セスＰ２を起動した後、プロセスＰ１は、プロセスＰ２
の処理が終了するまでイベントフラグＥを監視すること
により、双方のプロセスにおける処理間の同期をとって
いる。そして、プロセスＰ２は、処理が終了するとイベ
ントフラグＥに処理の終了を設定して、そのことをプロ
セスＰ１に通知する。また、プロセスＰ１は、イベント
フラグＥの状態を見て、プロセスＰ２の終了結果を検知
し、後処理を開始する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図４のプロ
セス同期方法においては、プロセスＰ１の割り込み処理
が非常に高速である場合は問題が発生しないが、プロセ
スＰ２の処理がプロセスＰ１の割り込み処理時間に近づ
くにつれて、プロセスＰ１の割り込み処理によるオーバ
ーヘッドが無視できなくなる。

【０００５】また、図５の同期方法の場合は、上述した
割り込み処理によるオーバヘッドが無いが、プロセスＰ
１がプロセスＰ２の処理終了までスケジューリングされ
ないので、ＣＰＵ資源を独占的に使用してしまう。

【０００６】本発明は、上述した従来のプロセス同期方
法の欠点である、割り込み処理によるオーバーヘッドの
問題を解決し、かつ、イベント待ち時間を最小にしてＣ
ＰＵの負荷を軽減するプロセス同期方法を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、一方
のプロセスの処理と、該一方のプロセスにより起動され
る他方のプロセスの処理との間の同期を取るプロセス同
期方法において、前記一方のプロセスから前記他方のプ
ロセスを起動する際に、該一方のプロセスが、該他方の
プロセスに該他方のプロセスの処理中に発生する割り込
みのタイミングを指示し、前記他方のプロセスの処理中
に、前記タイミングに従って前記割り込みが発生する
と、前記一方のプロセスにより、その割り込み処理を行
い、該割り込み処理終了後、前記一方のプロセスにより
前記他方のプロセスの処理状況を監視し、前記他方のプ
ロセスの終了を検知すると、前記一方のプロセスのその
後の処理を実行することを特徴とするプロセス同期方法
である。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のプロセス同期方法において、前記一方のプロセスが、
前記割り込み処理終了後、前記一方のプロセスにより前
記他方のプロセスの処理状況を監視した時に、前記他方
のプロセスの処理が終了していなかった場合は、次回、
前記他方のプロセスを起動する際に、前記割り込みのタ
イミングを遅くするよう指示し、前記前記割り込みの発
生タイミングを遅くするよう指示し、前記他方のプロセ
スの処理が終了していた場合は、次回、前記他方のプロ
セスを起動する際に、前記割り込みのタイミングを早く
するよう指示することを特徴とする。

【０００９】請求項３に記載の発明は、一方のプロセス
の処理と、該一方のプロセスにより起動される他方のプ
ロセスの処理との間の同期を取るプロセス同期方法にお
いて、前記他方のプロセスの処理状態を表すフラグと、
前記他方のプロセスによりカウント値が減算されるカウ
ンタと、前記カウンタの初期値を記憶するレジスタと、
前記カウンタのカウント値が０になった時、前記一方の
プロセスに対して割り込みを発生する割り込み発生手段
とからなるプロセス状態監視手段を用い、前記一方のプ
ロセスから前記他方のプロセスを起動する際に、該一方
のプロセスが該他方のプロセスに対し、該他方のプロセ
スの処理中に発生する割り込みのタイミングを示す数値
を通知し、前記他方のプロセスは、前記一方のプロセス
により起動されると、前記一方のプロセスから通知され
た数値を前記カウンタおよび前記レジスタに設定した
後、当該他方のプロセスの処理中に予め定められた回
数、前記カウンタのカウント値を１ずつ減算すると共
に、全処理が終了すると前記フラグを処理終了状態に設
定し、前記一方のプロセスは、前記プロセス状態監視手
段が前記割り込みを発生すると、その割り込み処理を行
った後、前記フラグを監視し、当該フラグが前記他方の
プロセスの処理終了状態になった時、その後の処理を開
始することを特徴とするプロセス同期方法である。

【００１０】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
のプロセス同期方法において、前記一方のプロセスは、
前記フラグの監視の開始時に、前記フラグが処理終了状
態になっていなかった場合は、前記他方のプロセスの起
動時に通知する数値を減少させ、前記フラグが処理終了
状態になっていた場合は、前記他方のプロセスの起動時
に通知する数値を増加させることを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に
係る同期方法の一実施形態について説明する。本実施形
態におけるプロセス同期方法は、図１に示すように、ま
ず、プロセス１がプロセス２を起動する際、プロセス２
に対して、プロセス２の処理が終了する前に発生する同
期割込ＳＩの発生タイミングを示す、同期割込制御情報
Ｉcntを出力する。これにより、プロセス２が処理を開
始すると共に、上述した同期割込制御情報Ｉcnt に従っ
て、プロセス状態監視手段３０（後述する）を介してプ
ロセス１に対して同期割込ＳＩを発生する。

【００１２】一方、プロセス１は、同期割込ＳＩが発生
すると割込処理を開始し、この割込処理が終了すると、
プロセス状態監視手段３０内のイベントフラグ３２を監
視する。そして、プロセス２の処理が終了し、上記イベ
ントフラグ３２に終了イベントフラグの設定がされる
と、プロセス１は後処理を開始する。

【００１３】次に上述した手順を実現するための構成に
ついて図２および図３を参照して説明する。ここで、図
２は本実施形態におけるプロセス２のプログラム構造を
示す図であり、図中矢印Ａの方向に順次処理されてい
く。また、図３は本実施形態で使用されるプロセス状態
監視手段の構成を示すブロック図である。

【００１４】図２において、プロセス２には、まず、カ
ウンタ駆動命令の個数（ここではＮ個とする）が記述さ
れており、次いでプロセス１による起動後、最初に実行
されるカウンタ／イベントフラグ初期化命令が記述され
ている。そして、このカウンタ／イベントフラグ初期化
命令に続いて、プロセス２本来の各種命令が記述されて
いるが、その内、末尾から全処理時間の１０％程度に相
当する箇所までの間に、所定の間隔をおいて上述したカ
ウンタ駆動命令がＮ個記述されている。また、プロセス
２の末尾には、前述したイベントフラグ３２に処理終了
を設定するための終了イベント設定命令が記述されてい
る。

【００１５】ここで、上述したＮ個のカウンタ駆動命令
の内、最後（Ｎ番目）のカウンタ駆動命令のプロセス２
における記述位置は、そのＮ番目のカウンタ駆動命令が
実行された結果、同期割込ＳＩが発生した場合におい
て、その同期割込ＳＩを受けてプロセス１がイベントフ
ラグ３２の監視を開始する時（詳しくは後述する）に
は、既に上記終了イベント設定命令が実行されているよ
うな位置に記述される。

【００１６】次に、図３において、３１はカウンタ／イ
ベントフラグ初期化手段であり、プロセス２のカウンタ
／イベントフラグ初期化命令が実行されると、イベント
フラグ３２にプロセス２の処理中を意味する“０１”を
セットする。また、カウンタ／イベントフラグ初期化手
段３１は、プロセス１から出力された同期割込制御情報
Ｉcnt に基づいて命令カウンタ３４の初期値を初期値レ
ジスタ３３に書き込むと共に、その初期値を命令カウン
タ３４にセットする。なお、イベントフラグ３２の初期
状態には、“００”がセットされており、この値は、例
えば上述したプロセス１およびプロセス２を処理するシ
ステムの電源投入時等においてセットされる。

【００１７】３５はカウンタ駆動手段であり、プロセス
２のカウンタ駆動命令が実行される毎に命令カウンタ３
４のカウント値を１ずつ減算する。また、命令カウンタ
３４は、カウント値が０（ゼロ）になると、遅延回路３
６を介してイベントフラグ３２に同期割込ＳＩの発生を
意味する“１０”をセットする。なお、この遅延回路３
６の遅延量は、上述したシステムのＣＰＵ（中央演算処
理装置）の処理能力に応じて適宜調整可能なように構成
されているものとする。

【００１８】３７は終了イベント設定手段であり、プロ
セス２の終了イベント設定命令が実行されると、イベン
トフラグ３２にプロセス２の処理終了を意味する“１
１”をセットする。３８は割込発生手段であり、イベン
トフラグ３２にセットされた値が“０１”から“１０”
に変化した時、または、例えば命令カウンタ３４に初期
値がセットされる際、何らか原因によりその値に誤りが
生じたために“０１”から“１１”に変化してしまった
時に、同期割込ＳＩを発生する。

【００１９】次に図１ないし図３を参照して、本実施形
態におけるプロセス同期方法の手順について説明する。
まず、プロセス１がプロセス２を起動する時に、プロセ
ス２に対して同期割込制御情報Ｉcnt を与え、この後、
プロセス１は待ち状態となる。この同期割込制御情報Ｉ
cnt の値は、プロセス２の起動が１回目ならば０（ゼ
ロ）となり、プロセス２の起動が２回目以降ならば、プ
ロセス状態監視手段３０内の初期値レジスタ３３の内容
に基づく値となる。

【００２０】これにより、プロセス２が起動されると、
まず、カウンタ／イベントフラグ初期化命令が実行さ
れ、カウンタ／イベントフラグ初期化手段３１によりイ
ベントフラグ３２に“０１”が設定される。また、カウ
ンタ／イベントフラグ初期化手段３１によって命令カウ
ンタ３４および初期値レジスタ３３に同期割込制御情報
Ｉcnt の値がそれぞれ設定される。ここで、同期割込制
御情報Ｉcnt の値が０（ゼロ）であった場合は、プロセ
ス２のプログラム内に記述されたカウンタ駆動命令の個
数Ｎが設定される。

【００２１】そして、プロセス２が処理される過程にお
いて、カウンタ駆動命令が実行される毎にカウンタ駆動
手段３５によって命令カウンタ３４のカウント値が１ず
つ減算される。やがてカウント値がゼロになると、遅延
回路３６を経由してイベントフラグ３２に“１０”が設
定され、この動作により割込発生手段３８はプロセス１
に対して同期割込ＳＩを生成し、プロセス１に出力す
る。

【００２２】プロセス１は上述した同期割込ＳＩが発生
すると、割込処理（ＯＳによるプロセスのスケジューリ
ング等）を行い、この割込処理後、初期値レジスタ３３
から現在書き込まれている初期値を読み出すと共に、イ
ベントフラグ３２の監視を行う。この時、もしイベント
フラグ３２が“１０”（プロセス２の処理終了前の同期
割込発生指示）だった場合は、上記初期値レジスタ３３
から読み出した値に１を加え、次回にプロセス２を起動
する時の同期割込制御情報Ｉcnt とする。これにより、
次にプロセス２が処理される時は、同期割込ＳＩの発生
が今回よりも遅れることになる。

【００２３】また、もしイベントフラグ３２が“１１”
（プロセス２の処理終了）だった場合は、次回にプロセ
ス２を起動する時の同期割込制御情報Ｉcnt の値を、上
記初期値レジスタ３３から読み出した値から１を引いた
値とする。これにより、次にプロセス２が処理される時
は、同期割込ＳＩの発生が今回よりも早まることにな
る。

【００２４】一方、この間プロセス２の処理は継続して
実行されており、実行が更に進行して最後に終了イベン
ト設定命令が実行されると、終了イベント設定手段３７
によりイベントフラグ３２に“１１”が設定される。こ
れにより、プロセス１は、イベントフラグ３２の内容が
“１１”の処理終了）になったことを検知し、後処理を
開始する。

【００２５】このように、本実施形態のプロセス同期方
法においては、プロセス１がプロセス２を起動する時
に、命令カウンタ３１の初期値の値を調整して、同期割
込ＳＩの発生タイミングを変更することにより、同期割
込ＳＩが発生した時点からのイベント監視時間を最小に
することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
一方のプロセスによって起動された他方のプロセスが、
その処理を終了する以前に同期割り込みを発生するの
で、上記一方のプロセスの割込処理によるオーバヘッド
を、見かけ上無視することができる。また、同期割込の
発生タイミングを動的に調整して、上記一方のプロセス
における他方のプロセスの処理終了イベント待ち時間を
最小にすることができる。このことにより、処理全体と
してプロセス同期にかかるオーバヘッドと、ＣＰＵの負
荷を最小にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の本実施形態によるプロセス１−プ
ロセス２間の同期方法の実行順序を示す図である。

【図２】 同実施形態のプロセス同期方法で実行される
プロセス２のプログラム構造を説明するための説明図で
ある。

【図３】 同実施形態で使用されるプロセス状態監視手
段の構成を示すブロック図である。

【図４】 従来のプロセス同期方法の実行順序を説明す
るための説明図である。

【図５】 従来のプロセス同期方法の実行順序を説明す
るための説明図である。

【符号の説明】

３０ プロセス状態監視手段 ３１ カウンタ／イベントフラグ初期化手段 ３２ イベントフラグ ３３ 初期値レジスタ ３４ 命令カウンタ ３５ カウンタ駆動手段 ３６ 遅延回路 ３７ 終了イベント設定手段 ３８ 割込発生手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方のプロセスの処理と、該一方のプロ
   セスにより起動される他方のプロセスの処理との間の同
   期を取るプロセス同期方法において、 前記一方のプロセスから前記他方のプロセスを起動する
   際に、該一方のプロセスが、該他方のプロセスに該他方
   のプロセスの処理中に発生する割り込みのタイミングを
   指示し、 前記他方のプロセスの処理中に、前記タイミングに従っ
   て前記割り込みが発生すると、前記一方のプロセスによ
   り、その割り込み処理を行い、 該割り込み処理終了後、前記一方のプロセスにより前記
   他方のプロセスの処理状況を監視し、前記他方のプロセ
   スの終了を検知すると、前記一方のプロセスのその後の
   処理を実行することを特徴とするプロセス同期方法。
2. 【請求項２】 前記一方のプロセスは、 前記割り込み処理終了後、前記一方のプロセスにより前
   記他方のプロセスの処理状況を監視した時に、前記他方
   のプロセスの処理が終了していなかった場合は、次回、
   前記他方のプロセスを起動する際に、前記割り込みのタ
   イミングを遅くするよう指示し、前記前記割り込みの発
   生タイミングを遅くするよう指示し、前記他方のプロセ
   スの処理が終了していた場合は、次回、前記他方のプロ
   セスを起動する際に、前記割り込みのタイミングを早く
   するよう指示することを特徴とする請求項１に記載のプ
   ロセス同期方法。
3. 【請求項３】 一方のプロセスの処理と、該一方のプロ
   セスにより起動される他方のプロセスの処理との間の同
   期を取るプロセス同期方法において、 前記他方のプロセスの処理状態を表すフラグと 前記他方のプロセスによりカウント値が減算されるカウ
   ンタと、 前記カウンタの初期値を記憶するレジスタと、 前記カウンタのカウント値が０になった時、前記一方の
   プロセスに対して割り込みを発生する割り込み発生手段
   とからなるプロセス状態監視手段を用い、 前記一方のプロセスから前記他方のプロセスを起動する
   際に、該一方のプロセスが該他方のプロセスに対し、該
   他方のプロセスの処理中に発生する割り込みのタイミン
   グを示す数値を通知し、 前記他方のプロセスは、前記一方のプロセスにより起動
   されると、前記一方のプロセスから通知された数値を前
   記カウンタおよび前記レジスタに設定した後、当該他方
   のプロセスの処理中に予め定められた回数、前記カウン
   タのカウント値を１ずつ減算すると共に、全処理が終了
   すると前記フラグを処理終了状態に設定し、 前記一方のプロセスは、前記プロセス状態監視手段が前
   記割り込みを発生すると、その割り込み処理を行った
   後、前記フラグを監視し、当該フラグが前記他方のプロ
   セスの処理終了状態になった時、その後の処理を開始す
   ることを特徴とするプロセス同期方法。
4. 【請求項４】 前記一方のプロセスは、前記フラグの監
   視の開始時に、前記フラグが処理終了状態になっていな
   かった場合は、前記他方のプロセスの起動時に通知する
   数値を減少させ、 前記フラグが処理終了状態になっていた場合は、前記他
   方のプロセスの起動時に通知する数値を増加させること
   を特徴とする請求項３に記載のプロセス同期方法。