JP2002175287A

JP2002175287A - 排他制御装置及び排他制御方法

Info

Publication number: JP2002175287A
Application number: JP2000373974A
Authority: JP
Inventors: Suminori Nishie; 純教西江
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-12-08
Filing date: 2000-12-08
Publication date: 2002-06-21

Abstract

(57)【要約】【課題】各装置の結合形態に依存せず、共有資源
も使用しない柔軟かつ簡便な排他制御機能を提供するこ
と。【解決手段】計算機１０１〜１０３は通信手段１０４
で疎結合されている。排他制御装置１０５〜１０７は各
計算機１０１〜１０３に実装されている。排他制御識別
子１０５Ａ〜１０７Ａは排他制御装置１０５〜１０７内
で仮想的に管理されている。排他制御実行時、要求元の
排他制御装置は自分の排他制御識別子を確保し、その
後、他の排他制御装置に対して排他制御識別子の譲渡を
要求する。他の全排他制御装置から排他制御識別子が譲
渡された場合に排他制御権が確立される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、共有資源の排他制
御、特に複数の計算機間で共有されるディスク装置上の
データ、その他制御情報等に代表される共有資源をアク
セスするにあたり、資源情報の一貫性を保つために行わ
れる排他制御をおこなう排他制御装置及び排他制御方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数計算機間で共有される資源のアクセ
スにはデータの一貫性を保つために排他制御が必要とな
る。また、計算機の台数が増えるにつれ、排他制御のた
めのオーバヘッドが増してくる。このオーバヘッドを軽
減するために種々の技術が開発されてきた。例えば、特
開昭６３−１４８３６５号には２つの計算機間に共有メ
モリを配置し、共有メモリ上のデータを操作すること
で、排他制御を実現する技術が開示されている。また、
特許第２７８１１０９２号では半導体外部記憶装置を用
いて効率的かつ高速な制御を実現している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
排他制御技術では、共有メモリや半導体外部記憶装置が
故障するとシステム全体がダウンするという欠点があ
る。また、共有メモリや半導体外部記憶装置は特殊なデ
バイスであり、一般のメモリと比べ高価である。

【０００４】さらに、オープン化、ダウンサイジング化
が進んだ現在、計算機間に共有メモリを配置できるとは
かぎらず、この場合はネットワークを介した排他制御が
必要になる。そのため、この方式は性能面で課題がある
ものの従来から多用されている。

【０００５】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、各装置の結合形態に依存せず共有資源も必要とし
ない柔軟かつ簡便な排他制御装置を提供することを目的
とする。

【０００６】特に、複数の計算機のうち故障した計算機
があっても処理を続行すること、通信手順を簡素化し排
他制御のためのオーバヘッドを軽減し性能改善するこ
と、複数の排他制御モードを提供し計算機のアプリケー
ションに快適な機能を提供すること及び実装形態にあわ
せ通信手段を一般化し、多様な実装形態に対応すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、本発明に係る排他制御装置は、通信手段を介して
接続された複数の計算機間の共有資源に対する排他制御
を行う排他制御装置であって、前記通信手段を介して各
計算機に対応する排他制御装置毎に配置された排他制御
識別子を全て受信した場合に排他制御権を獲得する構成
を採る。

【０００８】この構成により、他の排他制御装置の全て
の排他制御識別子を受信した場合に排他制御権を獲得す
るので、各装置の結合形態に依存せず共有資源も必要と
しない柔軟かつ簡便な排他制御装置を提供することがで
きる。

【０００９】具体的には、排他制御識別子のみの送受信
で簡便な排他制御が実現でき、処理の高速化がはかれ
る。また、計算機台数にほぼ比例した通信量で、排他制
御をおこなうことができるため、短時間で排他制御処理
は完了できる一方、処理の競合も軽減できる。さらに、
共有メモリや共有ファイルが必要なく、システムの信頼
性の向上を図ることができる。

【００１０】また、本発明に係る排他制御装置は、通信
手段を介して接続された複数の計算機間の共有資源に対
する排他制御を行う排他制御装置であって、前記通信手
段を介して各計算機に対応する排他制御装置毎に配置さ
れ、個別に移動可能な複数の排他制御識別子のうち、少
なくとも各排他制御装置に対応して１つづつ受信した場
合に排他制御権を獲得する構成を採る。

【００１１】この構成により、少なくとも各排他制御装
置に対応して１つづつ排他制御識別子を受信した場合に
排他制御権を獲得できるので、多重排他制御機能、すな
わち２つ以上の計算機が同時に排他制御権を獲得するこ
とができる。これにより、多重排他制御機能による利用
性の向上を図ることができると共に、上述した本排他制
御装置の効果をも奏することができる。

【００１２】また、本発明に係る排他制御装置は、前記
複数の計算機のいずれかの排他制御装置から前記排他制
御識別子を通信異常で受信できないことを認識した場
合、当該通信異常の排他制御装置以外の排他制御装置の
前記排他制御識別子を受信した場合に排他制御権を獲得
する構成を採る。

【００１３】この構成により、故障した計算機は本排他
制御処理系から除外でき、他の計算機に対する悪影響を
軽減できる。

【００１４】また、本発明に係る排他制御装置は、前記
排他制御識別子をネットワークで伝送する構成を採る。

【００１５】この構成によれば、ＬＡＮ等のネットワー
クの種類によらずに本発明の排他制御が実現できる。

【００１６】また、本発明に係る排他制御装置は、前記
排他制御識別子を前記計算機間の共有データバスで伝送
する構成を採る。

【００１７】この構成によれば、一般的な疎結合、密結
合マルチプロセッサシステムでは、同様な通信を行うこ
とで簡便な排他制御が実現でき、オーバヘッドを低減で
きる。

【００１８】また、本発明に係る排他制御装置は、前記
排他制御識別子を排他制御専用ＣＰＵ割込み制御線で伝
送する構成を採る。

【００１９】この構成によれば、管理できる資源数の制
約はあるものの、高速な排他制御が実現できる。

【００２０】また、本発明に係る排他制御装置は、請求
項１から請求項６のいずれかに記載の排他制御装置を専
用コントローラとして実現する構成を採る。

【００２１】この構成によれば、本排他制御装置をハー
ドウェア化し、計算機内に実装することができる。

【００２２】また、本発明に係る排他制御方法は、通信
手段を介して接続された複数の計算機毎に実装され前記
複数の計算機間の共有資源に対する排他制御方法であっ
て、排他制御権の獲得を要求する場合に自装置に配置さ
れた排他制御識別子を保持し、他の排他制御装置に配置
された排他制御識別子の譲渡を要求し、全ての排他制御
装置に配置された排他制御識別子を受信した場合に排他
制御権を獲得するようにした。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明に係る排他制御装置の骨子
は、通信手段を介して接続された複数の計算機間の共有
資源に対する排他制御を行う排他制御装置において、各
計算機に対応する排他制御装置毎に仮想的に配置された
排他制御識別子を全て獲得した場合に排他制御権を獲得
することである。これにより、排他制御識別子の送受信
という簡単な処理に応じて排他制御を実現できるので、
各装置の結合形態に依存せず共有資源も必要としない柔
軟かつ簡便な排他制御装置を提供することができる。

【００２４】以下、本発明の実施の形態について図面を
参照して詳細に説明する。

【００２５】（実施の形態１）図１は、本発明に係る実
施の形態１に係る排他制御装置が適用される計算機シス
テムの構成図である。

【００２６】図１において、計算機１０１〜１０３は、
パーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」という）やワ
ークステーション等で構成される。これらの計算機１０
１〜１０３がネットワーク１０４を介して接続されてい
る。計算機１０１〜１０３は、それぞれ本実施の形態に
係る排他制御装置１０５〜１０７を有している。各排他
制御装置１０５〜１０７に対し、アプリケーションプロ
グラム１０８〜１１０が排他制御の要求をおこなう。各
排他制御装置１０５〜１０７には、排他制御識別子（以
下、単に「識別子」という）１０５Ａ、１０６Ａ、１０
７Ａが仮想的に存在する。

【００２７】以下、図２を用いて識別子の概念について
説明する。図２は、本実施の形態に係る排他制御装置内
の識別子の概念図を示す。図２において、図１と同一の
符号を付した構成については同一の機能を有するものと
する。

【００２８】初期状態では、上述のように各排他制御装
置１０５〜１０７に識別子１０５Ａ〜１０７Ａが配置さ
れている。各識別子１０５Ａ〜１０７Ａは、各排他制御
装置１０５〜１０７に固有のものであり、初期状態では
常に最初に配置されていた排他制御装置に存在するもの
である。各識別子１０５Ａ〜１０７Ａは、他の排他制御
装置からの識別子の譲渡要求を受けてネットワーク１０
４を介して要求元の排他制御装置に仮想的に移動する。
そして、要求元の排他制御装置から開放されると初期状
態で配置されていた排他制御装置に戻る。全ての識別子
が特定の排他制御装置に集まった場合、その排他制御装
置が排他制御権を獲得する。

【００２９】図２においては、排他制御装置１０６が排
他制御装置１０５及び１０７に識別子の譲渡要求を行
い、識別子１０５Ａ及び１０７Ａが排他制御装置１０６
に移動した状態を示している。すなわち、排他制御装置
１０６が排他制御権を獲得した場合について示してい
る。

【００３０】図３は、本排他制御装置１０５〜１０７の
通信手順に応じた状態を示す状態遷移図である。

【００３１】初期状態Ｓ３０１では、上述のように各識
別子１０５Ａ〜１０７Ａが各排他制御装置１０５〜１０
７に配置されている。いわゆる他の排他制御装置と通信
を行っていない状態を示す。

【００３２】初期状態Ｓ３０１からある排他制御装置が
自ら排他制御権の獲得を要求すると、この要求元の排他
制御装置の状態が自分の識別子（以下、「自識別子」と
いう）を保持する状態Ｓ３０２（以下、「自識別子保持
状態Ｓ３０２」という）に移行する。自識別子保持状態
Ｓ３０２では、要求元の排他制御装置は自識別子が他の
排他制御装置に移動しないように保持する。

【００３３】自識別子が保持されると、要求元の排他制
御装置の状態が他の排他制御装置の識別子（以下、「相
手識別子」という）の獲得を待つ状態Ｓ３０３（以下、
「相手識別子獲得待状態Ｓ３０３」という）に移行す
る。相手識別子獲得待状態Ｓ３０３は、全ての相手識別
子を獲得するか、あるいは通信異常が確認された排他制
御装置以外の識別子を獲得するまで継続する。

【００３４】全ての相手識別子を獲得等すると、要求元
の排他制御装置の状態が相手識別子を保持した状態Ｓ３
０４（以下、「相手識別子保持状態Ｓ３０４」という）
に移行する。相手識別子保持状態Ｓ３０４となったとき
にこの排他制御装置は、排他制御権を獲得したことにな
る。

【００３５】相手識別子保持状態Ｓ３０４からその排他
制御装置が排他制御権を開放すると、その排他制御装置
の状態が初期状態Ｓ３０１に戻される。このとき、他の
排他制御装置も初期状態Ｓ３０１に戻される。

【００３６】一方、初期状態Ｓ３０１から他の排他制御
装置が排他制御権の獲得を要求すると、その要求を受け
た排他制御装置の状態が自分の識別子（以下、「自識別
子」という）を放棄する状態Ｓ３０５（以下、「自識別
子放棄状態Ｓ３０５」という）に移行する。

【００３７】排他制御権を獲得した排他制御装置が排他
制御権を開放すると、自識別子放棄状態Ｓ３０５から排
他制御装置の状態が初期状態Ｓ３０１に戻される。

【００３８】図４は、図３に示す状態遷移を実現するた
めの本排他制御装置のソフトウェア構成を示すブロック
図である。

【００３９】図４において、アプリケーション受信処理
部４０１は、アプリケーションインタフェース４０２
（以下、「アプリケーションＩ／Ｆ」という）を介して
アプリケーション１０８〜１１０からの処理要求を受信
する。アプリケーション要求受信キュー４０３は、ＦＩ
ＦＯ構造を有するデータバッファであり、アプリケーシ
ョン受信処理部４０１から与えられる処理要求をイベン
トとして蓄積する。

【００４０】通信路受信処理部４０４は、通信路インタ
フェース４０５（以下、「通信路Ｉ／Ｆ」という）を介
して通信路からの処理要求を受信する。通信路受信キュ
ー４０６も、アプリケーション要求受信キュー４０３と
同様、ＦＩＦＯ構造を有するデータバッファであり、通
信路受信処理部４０４から与えられる処理要求をイベン
トとして蓄積する。

【００４１】イベントハンドラ４０７は、アプリケーシ
ョン要求受信キュー４０３及び通信路受信キュー４０６
から蓄積されたイベントを順番に取り出す。このとき、
通信路受信キュー４０６のイベントを優先し、この通信
路受信キュー４０６のイベントがなくなってからアプリ
ケーション要求受信キュー４０３からイベントを取り出
す。取り出されたイベントの種別及び状態変数４０８が
処理マトリックス４０９に与えられる。状態変数４０８
は、図３で説明した排他制御装置の状態を示す変数が書
き込まれている。この状態変数４０８は、後述する処理
モジュール群により必要に応じて書き換えられる。

【００４２】渡された状態変数４０８及びイベントに応
じた処理モジュールが処理マトリックス４０９により処
理モジュール群４１０から呼び出され、実行される。実
行される処理モジュールに応じた処理要求がアプリケー
ション送信処理部４１１及び通信路送信処理部４１２を
介して、それぞれアプリケーションや通信路に送信され
る。

【００４３】処理モジュール群４１０は、多重排他制御
を必要とする場合には、多重排他制御管理テーブル４１
３を参照して、処理を実行する。多重排他制御管理テー
ブル４１３には、相手識別子獲得状態Ｓ３０４で他の排
他制御装置の識別子を全て保持した状態から他の排他制
御装置から識別子譲渡要求があった場合に自識別子のコ
ピーを識別子譲渡要求してきた排他制御装置に渡すかど
うかの定義が記述されている。この多重排他制御管理テ
ーブル４１３に記述された定義に従って自識別子のコピ
ーを要求元の排他制御装置に渡すことでその排他制御装
置も相手識別子獲得状態Ｓ３０４となり多重排他制御が
実現される。

【００４４】このようなソフトウェア構成を有し、アプ
リケーション又は通信路からの処理要求に応じて、その
都度、排他制御装置の状態が移行する。

【００４５】次に、本排他制御装置の動作について図５
及び図６を用いて説明する。図５及び図６は、本排他制
御装置の動作を機能仕様記述言語（ＳＤＬ）を用いて説
明したフロー図である。ここでは、図１に示す排他制御
装置１０５が正常に他の排他制御装置１０６及び１０７
の識別子１０６Ａ及び１０７Ａを獲得する場合の動作に
ついて説明する。なお、排他制御装置１０５が相手識別
子１０６Ａ及び１０７Ａを獲得する前段階では、全ての
排他制御装置が初期状態Ｓ３０１であるものとする。

【００４６】計算機１０１が排他制御権の獲得を要求す
る場合、まず、アプリケーション１０８から排他制御装
置１０５に排他制御要求が出力される（ＳＴ５０１）。
この排他制御要求を受け取ると、排他制御装置１０５
は、自識別子１０５Ａを他の排他制御装置１０６及び１
０７に移動しないように保持する（ＳＴ５０２）。この
とき、排他制御装置１０５の状態が初期状態Ｓ３０１か
ら自識別子保持状態Ｓ３０２に移行する（ＳＴ５０
３）。

【００４７】この時点以降、排他制御装置１０５は、初
期状態Ｓ３０１である他の排他制御装置１０６及び１０
７からの識別子の譲渡要求（以下、「識別子譲渡要求」
という）に対して識別子の譲渡拒否（以下、「識別子譲
渡拒否」という）で応答する。

【００４８】自識別子１０５Ａを保持した後、排他制御
装置１０５は他の排他制御装置１０６及び１０７に対し
て識別子譲渡要求を送出する（ＳＴ５０４）。識別子譲
渡要求を送出すると、排他制御装置１０５の状態が自識
別子保持状態Ｓ３０２から相手識別子獲得待ち状態Ｓ３
０３に移行する（ＳＴ５０５）。

【００４９】識別子譲渡要求を送出すると、他の排他制
御装置１０６及び１０７の状態に応じた応答が返される
こととなるが、ここでは排他制御装置１０６及び１０７
が共に初期状態Ｓ３０１であるため、識別子の譲渡を許
可する応答（以下、「識別子譲渡応答」という）が返さ
れる（ＳＴ５０６）。このとき、排他制御装置１０６及
び１０７の状態が初期状態Ｓ３０１から自識別子放棄状
態Ｓ３０５に移行する。

【００５０】排他制御装置１０６及び１０７の双方から
識別子譲渡応答を受信した後、排他制御装置１０５は、
送信されてくる相手識別子１０６Ａ及び１０７Ａを獲得
する（ＳＴ５０７）。このとき、排他制御装置１０５の
状態が相手識別子獲得待ち状態Ｓ３０３から相手識別子
保持状態Ｓ３０４に移行する（ＳＴ５０８）。

【００５１】自識別子１０５Ａ、全ての相手識別子１０
６Ａ及び１０７Ａが獲得されることで排他制御装置１０
５の排他制御権が確立する。

【００５２】排他制御権を獲得後において、計算機１０
１が排他制御権の開放を要求すると、アプリケーション
１０８から排他制御装置１０５に排他制御権の開放要求
が出力される（ＳＴ５０９）。この開放要求を受け取る
と、排他制御装置１０５は、相手識別子の開放を示す要
求（以下、「相手識別子開放要求」という）を他の排他
制御装置１０６及び１０７に出力する（ＳＴ５１０）。
その後、保持していた相手識別子を開放する（ＳＴ５１
１）。開放された相手識別子は、元々配置されていた排
他制御装置に戻される。このとき、排他制御装置１０５
の状態が相手識別子保持状態Ｓ３０４から初期状態Ｓ３
０１に戻される。一方、排他制御装置１０５から自分の
識別子１０６Ａ及び１０７Ａを受信すると、他の排他制
御装置の状態も自識別子放棄状態Ｓ３０５から初期状態
Ｓ３０１に戻される。

【００５３】なお、相手識別子保持状態Ｓ３０４におい
て、他の排他制御装置１０６及び１０７から識別子譲渡
要求を受信した場合には（ＳＴ５１２）、排他制御装置
１０５は識別子譲渡拒否で応答する（ＳＴ５１３）。そ
の後、ＳＴ５０８に戻り、相手識別子保持状態Ｓ３０４
を維持する。

【００５４】一方、相手識別子獲得待ち状態Ｓ３０３に
おいて、排他制御装置１０７は初期状態Ｓ３０１である
が排他制御装置１０６が既に排他制御権を取得している
ような場合（すなわち、相手識別子保持状態Ｓ３０４の
場合）、排他制御装置１０７からは識別子譲渡応答で応
答されるが排他制御装置１０６からは識別子譲渡拒否が
応答される（ＳＴ５１４）。この場合、排他制御装置１
０５は、相手識別子１０７Ａを獲得することができるが
相手識別子１０６Ａを獲得することができない（ＳＴ５
１５）。このため、全ての相手識別子を獲得することが
できないので、排他制御装置１０５は排他制御権の獲得
を失敗したことを認識する。そして、排他制御装置１０
５は、必要に応じて相手識別子１０７Ａを開放した後
（ＳＴ５１１）、状態を初期状態Ｓ３０１に戻す。

【００５５】また、相手識別子獲得待ち状態Ｓ３０３に
おいて、排他制御装置１０７は初期状態Ｓ３０１である
が排他制御装置１０６が何らかの理由で通信を行うこと
ができない場合、排他制御装置１０７からは識別子譲渡
応答で応答されるが、排他制御装置１０６からは何も応
答されない。このとき、排他制御装置１０５は、排他制
御装置１０６が通信異常であることを認識する（ＳＴ５
１６）。この場合には、通信異常の排他制御装置は無条
件に識別子を獲得できたものと擬制し、排他制御装置１
０５は相手識別子１０７Ａのみ獲得する。同時に排他制
御権を取得すべき計算機が計算機１０３のみであること
を認識する。そして、排他制御装置１０５は、処理をＳ
Ｔ５０７に移行する。そして、上述の正常の処理と同様
に排他制御権を獲得する。

【００５６】さらに、相手識別子獲得待ち状態Ｓ３０３
において、他の排他制御装置１０６又は１０７から識別
子譲渡要求を受信した場合には（ＳＴ５１７）、排他制
御装置１０５は相手識別子の獲得が競合していることを
認識する（ＳＴ５１８）。そして、排他制御装置１０５
は必要に応じて既に獲得した相手識別子１０６Ａ又は１
０７Ａを開放した後（ＳＴ５１１）、状態を初期状態Ｓ
３０１に戻す。

【００５７】なお、図５に示す初期状態Ｓ３０１におい
て、他の排他制御装置１０６及び１０７から識別子譲渡
要求を受信した場合（ＳＴ５１９）、排他制御装置１０
５は要求元の排他制御装置１０６又は１０７に対して、
識別子譲渡応答で応答する（ＳＴ５２０）。このとき、
排他制御装置１０５の状態が初期状態Ｓ３０１から自識
別子放棄状態Ｓ３０５に移行する（ＳＴ５２１）。

【００５８】そして、自識別子放棄状態Ｓ３０５におい
て、他の排他制御装置１０６又は１０７から識別子開放
要求を受信すると（ＳＴ５２２）、その後に送信されて
くる自分の識別子１０６Ａ又は１０７Ａを受信した後に
状態を初期状態Ｓ３０１に戻す。

【００５９】このように本実施の形態の排他制御装置に
よれば、他の排他制御装置の全ての相手識別子を獲得し
た場合、あるいは、通信異常が確認された排他制御装置
以外の相手識別子を受信した場合に排他制御権を獲得す
る。各排他制御装置に仮想的に配置された識別子の獲得
結果に応じて排他制御機能を実現することができるの
で、各装置の結合形態に依存せず共有資源も必要としな
い柔軟かつ簡便な排他制御装置を提供することができ
る。

【００６０】すなわち、本排他制御装置によれば、識別
子のみの送受信で簡便な排他制御が実現でき、処理の高
速化を計ることができる。また、計算機台数にほぼ比例
した通信量で、排他制御機能を実現することができるた
め、短時間で排他制御処理を完了し、排他制御処理の競
合も軽減できる。さらに、共有メモリや共有ファイルの
必要がないため、システムの信頼性の向上がはかれる。
さらに、故障した計算機は本排他制御処理系から除外で
き、他の計算機に対する悪影響を軽減できる。

【００６１】また、本排他制御装置によれば、ＬＡＮ等
のネットワークの種類によらずに本発明の排他制御が実
現できる。さらに、一般的な疎結合、密結合マルチプロ
セッサシステムにおいて同様な通信を行うことで簡便な
排他制御が実現でき、オーバヘッドを低減できる。

【００６２】また、図５及び図６で説明した通信手順を
ＬＳＩ化することで専用コントローラ等のハードウェア
でも本排他制御装置の機能を実現可能である。

【００６３】次に、本実施の形態に係る排他制御装置の
変形例について説明する。上述の説明では、一つの計算
機のみが排他制御権を獲得する場合について説明してい
るが、ここでが複数の計算機が同時に排他制御権を獲得
する場合について説明する。以下、複数の計算機が同時
に排他制御することを多重排他制御機能という。

【００６４】図７は、多重排他制御機能を実現するため
の排他制御装置の概念図である。図７に示す排他制御装
置は、図１と同様にネットワークを介して接続された計
算機内に備えられているものである。

【００６５】図７において、各排他制御装置７０１〜７
０３にはそれぞれ２つの識別子７０１Ａ及び７０１Ｂ、
７０２Ａ及び７０２Ｂ、７０３Ａ及び７０３Ｂが仮想的
に存在する。各識別子７０１Ａ及び７０１Ｂ〜７０３Ａ
及び７０３Ｂは、各排他制御装置７０１〜７０３に固有
のものであり、初期状態では常に最初に配置されていた
排他制御装置に存在するものである。上述の説明と同様
に、他の排他制御装置からの識別子の譲渡要求を受けて
ネットワーク１０４を介して要求元の排他制御装置に仮
想的に移動する。なお、ここでは、識別子が各排他制御
装置に２つ配置されている場合について示しているが、
これに限定されず、３つ以上配置されるようにしてもよ
い。

【００６６】図７（ａ）においては、排他制御装置７０
１の識別子譲渡要求に応じて排他制御装置７０２及び７
０３の識別子７０２Ａ及び７０３Ａが排他制御装置７０
１に移動しており、排他制御装置７０１が既に排他制御
権を獲得している場合について示している。各排他制御
装置７０１、７０２及び７０３には、それぞれ自分の識
別子７０１Ｂ、７０２Ｂ及び７０３Ｂが残っている。な
お、排他制御権を獲得せず、識別子を一つでも保持して
いる排他制御装置の状態は初期状態Ｓ３０１とする。こ
こでは、排他制御装置７０２及び７０３の状態が初期状
態Ｓ３０１であり、排他制御装置７０１の状態が相手識
別子保持状態Ｓ３０４である。

【００６７】この状態において、排他制御装置７０２を
備えた計算機が排他制御権の獲得を要求するものとす
る。この場合、排他制御装置７０２は、アプリケーショ
ンからの排他制御要求に応じて、自装置の状態を自識別
子保持状態Ｓ３０２に移行させ、自識別子７０２Ｂを他
の排他制御装置７０１及び７０３に移動しないように保
持する。そして、識別子譲渡要求を他の排他制御装置７
０１及び７０３に送出し、ただちに自装置の状態を相手
識別子獲得待ち状態Ｓ３０３に移行させる。

【００６８】識別子譲渡要求を受信すると、排他制御装
置７０３は初期状態Ｓ３０１であるため、識別子譲渡応
答を排他制御装置７０２に返す。その後、排他制御装置
７０３の状態が識別子放棄状態Ｓ３０５に移行される。
排他制御装置７０２は、この識別子譲渡応答に続いて、
識別子７０３Ｂを獲得する。

【００６９】また、識別子譲渡要求を受信すると、排他
制御装置７０１は相手識別子保持状態Ｓ３０４である
が、図４で説明した多重排他制御管理テーブル４１３を
参照し、多重排他制御が可能などうかを判断する。多重
排他制御が可能な場合、排他制御装置７０１は識別子譲
渡応答を排他制御装置７０２に返す。なお、ここで排他
制御装置７０１は、状態を移行させず相手識別子保持状
態Ｓ３０４を維持する。排他制御装置７０２は、この識
別子譲渡応答を受信し、識別子７０１Ｂを獲得する。

【００７０】自識別子７０２Ｂ、全ての相手識別子７０
１Ｂ及び７０３Ｂを獲得すると、排他制御装置７０２の
排他制御権が確立する。

【００７１】このように変形することで本排他制御装置
で多重排他制御機能を実現することができるので、この
多重排他制御機能による利用性の向上を図ることができ
ると共に、上述した本排他制御装置の効果をも有するこ
とができる。具体的には、ファイルのレコード管理等、
多数の多重排他制御も可能で、例えば、保護付き書込み
と保護なし読出しの両方を許可するような排他制御も可
能である。

【００７２】（実施の形態２）実施の形態２に係る排他
制御装置は、実施の形態１がネットワークを用いて識別
子の送受信を行うのに対して、ＣＰＵ割込み制御装置を
用いて識別子の送受信を行う点で相違する。その他の点
においては、実施の形態１と同様の構成及び機能を備え
るものであるため、その説明は省略する。

【００７３】図８は、本発明の実施の形態２に係る排他
制御装置が適用される計算機システムの要部の構成図で
ある。

【００７４】図８において、ＣＰＵ割込み制御装置８０
１、８０２及び８０３は、各排他制御装置にそれぞれ搭
載されるものである。これらのＣＰＵ割込み制御装置８
０１、８０２及び８０３は、要求送信割込み制御線８０
４と応答送信割込み制御線８０５で接続されている。実
施の形態１で説明した、識別子譲渡要求、識別子開放要
求が要求送信割込み制御線８０４で送受信される。一
方、識別子譲渡応答、識別子譲渡拒否が応答送信割込み
制御線８０５で送受信される。これらの要求や応答は、
ＣＰＵ割込み制御装置８０１、８０２及び８０３が搭載
されているそれぞれの排他制御装置には排他制御装置ソ
フトウェア割込み８０６、８０７、８０８を用いて通知
される。この通知を受けることで、図４で説明した受信
処理部４０１が起動される。

【００７５】このように本実施の形態によれば、ＣＰＵ
割込み制御装置を用いて識別子の送受信を行うことがで
きる。この場合においても、実施の形態１と同様に、各
排他制御装置に仮想的に配置された識別子の獲得結果に
応じて排他制御機能を実現することができるので、各装
置の結合形態に依存せず共有資源も必要としない柔軟か
つ簡便な排他制御装置を提供することができる。この場
合には、管理できる資源数の制約はあるものの、高速な
排他制御が実現できる。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各排他制御装置に仮想的に配置された識別子の送受信と
いう簡単な処理で排他制御機能を実現することができる
ので、各装置の結合形態に依存せず共有資源も必要とし
ない柔軟かつ簡便な排他制御装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る排他制御装置が適
用される計算機システムの構成図

【図２】実施の形態１に係る排他制御装置内の識別子の
概念図

【図３】実施の形態１に係る排他制御装置の通信手順に
応じた状態遷移図

【図４】実施の形態１に係る排他制御装置において、図
３に示す状態遷移を実現するためのソフトウェア構成を
示すブロック図

【図５】実施の形態１に係る排他制御装置の動作を機能
仕様記述言語（ＳＤＬ）を用いて説明したフロー図

【図６】実施の形態１に係る排他制御装置の動作を機能
仕様記述言語（ＳＤＬ）を用いて説明したフロー図

【図７】実施の形態１の変形例に係る排他制御装置にお
ける多重排他制御機能を実現するため概念図

【図８】本発明の実施の形態２に係る排他制御装置が適
用される計算機システムの要部の構成図

【符号の説明】

１０１〜１０３計算機１０４ネットワーク１０５〜１０７排他制御装置１０５Ａ〜１０７Ａ排他制御識別子４０１アプリケーション受信処理部４０３アプリケーション要求受信キュー４０４通信路受信処理部４０６通信路受信キュー４０７イベントハンドラ４０８状態変数４０９処理マトリックス４１０処理モジュール群４１１アプリケーション送信処理部４１２通信路送信処理部４１３多重排他制御管理テーブル７０１〜７０３排他制御装置７０１Ａ、７０１Ｂ、７０２Ａ、７０２Ｂ、７０３Ａ、
７０３Ｂ排他制御識別子８０１〜８０３ＣＰＵ割込み制御装置８０４要求送信割込み制御線８０５応答送信割込み制御線８０６〜８０８排他制御装置ソフトウェア割込み

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通信手段を介して接続された複数の計算
機間の共有資源に対する排他制御を行う排他制御装置で
あって、前記通信手段を介して各計算機に対応する排他
制御装置毎に配置された排他制御識別子を全て受信した
場合に排他制御権を獲得することを特徴とする排他制御
装置。
【請求項２】通信手段を介して接続された複数の計算
機間の共有資源に対する排他制御を行う排他制御装置で
あって、前記通信手段を介して各計算機に対応する排他
制御装置毎に配置され、個別に移動可能な複数の排他制
御識別子のうち、少なくとも各排他制御装置に対応して
１つづつ受信した場合に排他制御権を獲得することを特
徴とする排他制御装置。
【請求項３】前記複数の計算機のいずれかの排他制御
装置から前記排他制御識別子を通信異常で受信できない
ことを認識した場合、当該通信異常の排他制御装置以外
の排他制御装置の前記排他制御識別子を受信した場合に
排他制御権を獲得することを特徴とする請求項１又は請
求項２記載の排他制御装置。
【請求項４】前記排他制御識別子をネットワークで伝
送することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれ
かに記載の排他制御装置。
【請求項５】前記排他制御識別子を前記計算機間の共
有データバスで伝送することを特徴とする請求項１から
請求項３のいずれかに記載の排他制御装置。
【請求項６】前記排他制御識別子を排他制御専用ＣＰ
Ｕ割込み制御線で伝送することを特徴とする請求項１か
ら請求項３のいずれかに記載の排他制御装置。
【請求項７】請求項１から請求項６のいずれかに記載
の排他制御装置を専用コントローラとして実現すること
を特徴とする排他制御装置。
【請求項８】通信手段を介して接続された複数の計算
機毎に実装され前記複数の計算機間の共有資源に対する
排他制御方法であって、排他制御権の獲得を要求する場
合に自装置に配置された排他制御識別子を保持し、他の
排他制御装置に配置された排他制御識別子の譲渡を要求
し、全ての排他制御装置に配置された排他制御識別子を
受信した場合に排他制御権を獲得することを特徴とする
排他制御方法。