JP2518268B2 - 共用資源プ−ル管理方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は共用資源プール管理方式に関し、特に、管理
プログラムとユーザAP（アプリケーションプログラム）
群との間の情報交換のためのプロセス間共用資源などの
プール管理において、特定のユーザAPを無駄に待ち合わ
せさせたくないような場合には予め必要な資源の数を宣
言しておけばそのユーザAP以外のユーザAPが多数の共用
資源を使っているときでも資源確保における待合せを極
力防止でき、さらにユーザAPは資源確保や返却の手続き
を必要資源の宣言にとらわれない形態でも自由に実行で
きる共用資源プール管理方式に関するものである。

〔従来の技術〕

管理プログラムと呼ばれるオンラインを管理するプロ
グラムと、そのオンライン機構を用いる複数のユーザAP
とが存在し、ユーザAPは互いに独立に動作するプロセス
であるが管理プログラムと各々のユーザAPは互いに関連
しあって動作する情報処理システム等においては、管理
プログラムとユーザAPとのデータ交換等のための共用資
源がプール管理されている。

上述のようなプロセス間共用資源の従来のプール管理
方式について、第５図を参照しながら詳細に説明する。

第５図において、500はプロセス間共用メモリ（図示
せず）上の空きのプロセス間共用資源、501は空き資源
をまとめるための資源リンクフィールド、510は空き資
源のプール管理テーブルで、資源プールリンク511,全資
源数512,資源プールに存在する空き資源数513を管理し
ている。また、520はこれらを管理する共用資源管理機
構である。一方、530は上記共用資源を実際に使用する
ユーザAPであり、確保した資源を覚えておくための資源
ポインタ531を持っている。また、502は割当て済みの共
用資源である。

従来の共用資源プール管理方式は次のように行なわれ
ていた。

共用資源のおかれるプロセス間共用メモリは、以下で
記述するオンラインシステムすなわち管理プログラムと
ユーザAP群のみならず、そのコンピュータシステム全体
において有限な資源である。このためオンラインシステ
ムにおいてどれだけの共用メモリを用いることができる
かは、コンピュータシステムをどのような目的で運用し
ていくかによって制限される。本オンラインシステムの
起動時の共用資源管理機構520の処理としては、まず、
本オンラインシステムではどれだけの共用メモリが必要
かが決定され、この上でオンラインシステムが実際に使
用する共用資源が割り付けられる。すなわち、プール管
理テーブル510における全資源数512はこれによって初期
設定処理時に決定され、空きの共用資源500はおのおの
資源リンクフィールド501において他資源を指してリス
ト化され、資源プールリンク511はこの空きの共用資源5
00のリストを指す。もちろん、空き資源数513は全資源
数512と同じ値が設定される。

ユーザAP530が発生し、共用資源が必要になった時、
ユーザAP530は共用資源管理機構520に対して資源確保要
求を出す。このとき共用資源管理機構520はプール管理
テーブル510の空き資源数513を調べ、この値が０より大
きい時は資源プールリンク511より空きの共用資源500を
一つはずす。これは資源プールリンク511につながって
いるリスト上のある共用資源の資源リンクフィールド50
1および資源プールリンク511を更新することによって資
源プールのリストから一つの共用資源をはずすというこ
とで実現する。これと同時に空き資源数513は１減ら
す。

ユーザAP530は上記のような共用資源管理機構520の処
理の結果、共用資源502を得ることができる。こうして
得た共用資源502は、しかるべきオンライン処理を実行
したあと、確保した資源を返却しなければならない。こ
のため、ユーザAP内には確保した共用資源を覚えておく
ための機構が必要であり、ここでは前述したように確保
資源ポインタ531に確保した共用資源502のポインタをセ
ットするものとしている。

ユーザAPは上記資源ポインタ531を活用し、オンライ
ン処理が終了したあと資源を返却するであろう。返却要
求を共用資源管理機構520に対して発行すると、共用資
源管理機構520はこの共用資源502を資源プールリンク51
1上のリストに加え、空き資源数513を１だけ増やす。

このような基本的動作に加え、空き資源がなくなった
ときの待ち合わせ制御が共用資源管理機構520で行なわ
れる。すなわち、ユーザAP530が資源確保要求を発行し
た時、プール管理テーブル510の空き資源数513が０だっ
た場合、その確保要求は保留される。また、他のユーザ
APが資源の返却要求を発行した時、共用資源管理機構52
0は保留している要求がないかどうかを調べ、もしあれ
ば保留している要求を解除し、そのユーザAPに資源を与
える。

このような資源待ちによる待ち合わせ制御が働くた
め、ユーザAPはオンライン処理を行なう時は待ち合わせ
が生じてしまうことが常に考えられる。これに対し、ユ
ーザAPはその機能によってこのような待ち合わせが発生
して困る場合がある。

待ち合わせを発生させないためには予め必要数の資源
を確保しておき、オンライン処理を行なうとき即ちその
資源が必要になったときはユーザAP自身で予め確保して
おいた資源を使うといった資源管理を行なう必要性が発
生する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の共用資源管理方式では、待ち合わせを
発生させたくないユーザAPは予め確保しておいた資源を
自分自身で管理しなければならなかった。このような場
合、資源確保にて要求保留による待ち合わせを発生させ
ないためのユーザAPにおける処理形態は、資源確保，オ
ンライン処理，資源返却という一連の三つの処理の繰り
返しという一般的な形態をとれず、資源確保，オンライ
ン処理の繰り返し，資源返却といった形態をとらなけれ
ばならない。即ち、予め必要な資源を確保しておけば実
際のオンライン処理のたびに資源待ち合わせの心配はい
らないので、この点からは全体の実行速度は向上する。
しかし、このような形態の場合は資源返却と資源確保と
の二つの処理分を毎回のオンライン処理実行ごとに実行
しなくなり、資源確保から返却までの時間が非常に長く
なるため、もしオンライン処理実行中に異常終了等が発
生すると、資源返却をされないパスができる可能性が高
くなる。

また、予め確保しておいた資源とは別の資源が必要に
なり、そのときは待ち合わせが発生しても構わないよう
なとき、ユーザAPは予め確保しておいた資源が余ってい
るかどうかを常に判断し、もし足りないときは資源確保
要求を出さねばならないといった複雑な処理が必要とな
ってしまう。

加えて、いくつかのユーザAPが共用資源を勝手に確保
し過ぎた場合、返却はなかなか行なわれないので、ほか
の待ち合わせをしているユーザAPは長い間全く動作する
ことができない。

本発明はこのような従来の方式が持つ欠点を解決する
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述した従来の欠点を解決するために、複数
の共用資源を複数のユーザAPなどのプログラムで共用す
る際の共用資源プール管理方式において、 前記複数の共用資源の管理を行なう共用資源管理機構
を有し、 この共用資源管理機構は、或るプログラムから繁用共
用資源数の宣言があったときは、予め定められた全繁用
共用資源最大数を越えないことを条件にその宣言された
繁用共用資源数の共用資源をその宣言元のプログラム用
に確保して他のプログラムには使わせないようにすると
共に、前記宣言で確保された繁用共用資源数を使い切っ
たプログラムからの共用資源の確保要求および前記宣言
を行なわないプログラムから出された共用資源の確保要
求については、空きの共用資源のうち繁用共用資源とし
て確保されていない共用資源の中から割当てを行なう構
成を有する。

〔作用〕

共用資源管理機構がユーザAPごとに繁用共用資源数を
管理し、ユーザAPから繁用共用資源数を宣言されると、
この分の共用資源は他では確保することができないよう
に制御する機能を持つ。これによって宣言以内の資源の
確保においては共用資源管理機構において確保処理にお
ける要求保留による待ち合わせが生じないようにでき
る。

こうして共用資源の割り当て数を繁用共用資源数とし
て集中管理することによって、ユーザAPが予め宣言する
ときに繁用共用資源数の合計が全資源数より必ず少なめ
になるように全繁用共用資源数を定め、共用資源管理機
構がこれに基づいて宣言を受け付けあるいは拒否するこ
とが可能となり、これにより宣言を行なっていないユー
ザAPは繁用共用資源として確保されている以外の空きの
共用資源を使用できる。また、資源待ちになったとして
も、資源を確保中のほかのユーザAPがオンライン処理等
の処理を終えて資源を返却すれば確保することができ、
確保における待ち合わせが長時間にわたることがなくな
る。このことは繁用共用資源数の宣言に失敗しても、あ
るいは宣言を全く行なわなくても最低限の待ち合わせで
資源管理，オンライン処理等の処理，資源返却のオンラ
インサービス等を受けることが可能となることを意味
し、結局ユーザAPは宣言に依存しない形態でも資源確保
や返却の機能が使えることになる。

さらにユーザAPは、資源確保，オンライン処理等の処
理，資源返却といった形態でオンラインサービス等を受
けることができる。このことはこの三つの処理を実現す
る手段をマクロ定義による一つの手段としてオンライン
システム等のシステムがユーザAPに対して供給すること
が可能となることを意味する。こうすればユーザAPは共
用資源管理に全くとらわれることなく作成することがで
き、しかもユーザAPは繁用共用資源数の宣言さえ行なえ
ばオンライン処理等の実行時に共用資源確保待ち合わせ
が全くないように作成することも可能となる。

〔実施例〕

（１） 次に、本発明の実施例について図面を参照して
詳細に説明する。

第１図を参照すると、本発明の一実施例は、空き資源
を空き資源プールとしてまとめるための資源リンクフィ
ールド101を有する空きのプロセス間共用資源100と、資
源プールリンク111,全資源数112,資源プールに存在する
空き資源数113,全繁用共用資源数114及び全繁用共用資
源最大数115を有する空き資源のプール管理テーブル110
と、ユーザAP識別名121,繁用共用資源数122,共用資源確
保数123および確保資源リスト124を有する複数個のユー
ザAP管理テーブル120と、さらにこれらを管理する共用
資源管理機構130と、この資源を実際に使用するユーザA
P140と、あるユーザAPに割当てられた共用資源102とを
含み、割当て済の共用資源102は資源リンクフィールド1
03でまとめられている。

システムによってプロセス間共用資源のもてる数が決
まり、この数をプール管理テーブル110の全資源数112と
空き資源数113に予め登録しておき、またこの数分の共
用資源が作成され、資源リンクフィールド101によって
プール管理テーブル110にリストを形成してつなげてお
く。また、全てのユーザAPの宣言した繁用共用資源数の
合計の許容できる最大値を、プール管理テーブル110の
全繁用共用資源最大数115に登録しておく。この数は全
資源数112以上であってはならない。更に全繁用共用資
源数114は０を格納しておく。そして、ユーザAP管理テ
ーブル120は全て未使用であるよう初期化しておく。こ
のため、各ユーザAP管理テーブル120のユーザAP識別名1
21は全て、ユーザAP識別名としてありえない値を格納し
ておく。

（２） 次に、本実施例の動作について、図面を参照し
て説明する。

（２−１） ユーザAP140が繁用共用資源数を共用資源
管理機構130に対して宣言したときの動作を、第２図を
用いて説明する。

共用資源管理機構130はユーザAP140から前記宣言が為
されると、まず、複数のユーザAP管理テーブル120のな
がで、ユーザAP識別名121が要求を出したユーザAPを示
すものを探索する（処理201）。そして、探索は成功し
たかどうかを判断し（処理202）、成功すれば処理207へ
進み、失敗したら今度は複数のユーザAP管理テーブル12
0のなかで、ユーザAP識別名121がありえない値であるユ
ーザAP管理テーブル即ち未使用のユーザAP管理テーブル
を探す（処理203）。そして、探索が成功したかどうか
を判断し（処理204）、もし失敗したらユーザAP140から
の繁用共用資源数宣言要求を拒否する（処理205）。ま
た見つかれば、その見つけたユーザAP管理テーブルにお
いて、繁用共用資源数122および共用資源確保数123に０
をセットする（処理206）。

処理207においては、共用資源管理機構130は、ユーザ
APからの宣言数とプール管理テーブル110の全繁用共用
資源数114とを加算し、この加算値から、処理201あるい
は処理203で探しだしたユーザAP管理テーブルの繁用共
用資源数122を引いた値を算出し、この値がプール管理
テーブル110の全繁用共用資源最大数115より大きくなる
かどうかを判断する。そして、もしそうであれば共用資
源管理機構130はユーザAP140の繁用共用資源数宣言要求
を拒否する（処理208）。

処理207の条件を満足し、要求を受け付けると、共用
資源管理機構130は、宣言された数をプール管理テーブ
ル110の全繁用共用資源数114に加え（処理209）、同時
にプール管理テーブル110の空き資源数113から上記宣言
された数を引く（処理210）。また、見つかったユーザA
P管理テーブル120について、宣言要求を出したユーザAP
140に特有のユーザAP識別名をユーザAP識別名121にセッ
トする（処理211）。

さらに上記のユーザAP管理テーブルの繁用共用資源数
122をプール管理テーブル110の全繁用共用資源数114か
ら引き、空き資源数113に繁用共用資源数122を足す。こ
の後、そのユーザAP管理テーブルの繁用共用資源数122
に宣言された数をセットして繁用共用資源数の宣言処理
を終了する（処理212）。

なお、ユーザAPが繁用共用資源数宣言を解除するに
は、繁用共用資源数を０であると宣言すればよい。

（２−２） 次に、ユーザAP140が共用資源管理機構130
に対して共用資源確保要求を発行したときの動作を第３
図を用いて説明する。

ユーザAP140から共用資源確保要求が与えられると、
共用資源管理機構130は、まず、複数のユーザAP管理テ
ーブル120のなかで、ユーザAP識別名121が要求を出した
ユーザAPを示すものを探索する（処理301）。そして、
探索は成功したかどうかを判断し（処理302）、成功す
れば処理307へ進み、失敗したら今度は複数のユーザAP
管理テーブル120のなかで、ユーザAP識別名121がありえ
ない値であるユーザAP管理テーブル120を探す（処理30
3）。そして、探索が成功したかどうかを判断し（処理3
04）、もし失敗したらユーザAP140からの共用資源確保
要求を拒否する（処理305）。また見つかれば、そのユ
ーザAP管理テーブル120において、繁用共用資源数122お
よび共用資源確保数123に０をセットし、またユーザAP
識別値をユーザAP識別名121にセットする（処理306）。
そして、処理307へ進む。

処理307においては、共用資源管理機構130は、処理30
1或いは処理303で探しだしたユーザAP管理テーブル120
において、繁用共用資源数122と共用資源確保数123を比
較する。そして、もし共用資源確保数123が繁用共用資
源数122を越えていなければ処理311へ進み、それ以上で
あれば、プール管理テーブル110内の空き資源数113を調
べる（処理308）。そして、この空き資源数113が０であ
れば現在確保要求を満たす資源はないため、本要求は保
留とする（処理309）。なお、保留の方法については既
存の技術を使用することができる。他方、空き資源数11
3が０より大きければ、これから１を引く（処理310）。
そして、処理311へ進む。

処理311においては、共用資源管理機構130は、プール
管理テーブル110内の資源プールリンク111につながって
いる空きの共用資源100のリストから一つの共用資源を
はずして、確保要求の結果とする。この外した共用資源
すなわち第１図では共用資源102はユーザAP管理テーブ
ル120における確保資源リスト124につなげる。そして、
ユーザAP管理テーブル120の共用確保資源数123をこのと
き１増やす（処理311）。

共用資源管理機構130における上述した二つの制御、
すなわち繁用共用資源数宣言制御（第２図）および共用
資源確保制御（第３図）は、宣言時に全宣言数つまり全
繁用共用資源数114を考慮しつつ空き資源数113を更新す
ることによって、空き資源が少ないときに他のユーザAP
の資源確保や繁用共用資源数宣言を制限することにな
る。これによって、繁用共用資源数宣言が成功したユー
ザAP140は、以降再度宣言をするまで資源確保において
待ち合わせることがなくなる。

（２−３） 本実施例では上述の（２−１），（２−
２）で述べた二つの制御に加え、共用資源返却要求制御
を共用資源管理機構130に設けている。次に、この返却
要求制御について第４図を用いて説明する。

ユーザAP140が共用資源返却要求を出すと、共用資源
管理機構130は、まず、複数のユーザAP管理テーブル120
のなかで、ユーザAP識別名121が要求をだしたユーザAP1
40を示すものを探索する（処理401）。そして、探索は
成功したかどうかを判断し（処理402）、失敗したらユ
ーザAP140からの共用資源返却要求を拒否する（処理40
3）。他方、探索に成功したときは、探しだしたユーザA
P管理テーブル120において、共用資源確保数123が０よ
り大きいこと、且つ確保資源リスト124を調べてその中
に返却要求資源が入っているか否かを確認する（処理40
4）。そして、もし偽であれば、共用資源返却要求を拒
否する（処理403）。

次に、処理404で真であれば、探しだしたユーザAP管
理テーブル120において繁用共用資源数122と共用資源確
保数123を比較する（処理405）。そして、もし共用資源
確保数123が繁用共用資源数122よりも大きければ、プー
ル管理テーブル110内の空き資源数113を１増やし（処理
406）、次の処理407へ進み、そうでなければ直ちに処理
407へ進む。

処理407においては、共用資源管理機構130は、返却資
源をプール管理テーブル110内の資源プールリンク111に
リストとしてつなぎ、ユーザAP管理テーブル120内の確
保資源リスト124から外し、共用資源確保数123を１減ら
す（処理407）。この後、共用資源確保数123及び繁用共
用資源数122が共に０であるかどうかを確認し（処理40
8）、もしそうであればユーザAP識別名121をありえない
値として未使用状態とする（処理409）。

最後に、もしプール管理テーブル110の空き資源数113
が０より大きく、且つ、確保資源保留中のユーザAPがあ
れば、第３図の確保処理を再度試みる（処理410）。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明では、オンライン処理など
に必要な共用資源の管理機構にユーザAP等のプログラム
が同時に使う共用資源数を予め宣言できる機能を設け、
この宣言数から未使用共用資源数を制御する方式によっ
て、以下に示す効果を得ることができる。

（１） 繁用共用資源数の宣言に成功したプログラムは
その宣言した数の範囲内において資源確保要求時に未使
用資源なしによる他プログラムの資源返却待ちが生じる
ことがなくなる。

（２） ユーザAP等のプログラムは資源確保待ちを生じ
させないためにオンライン処理などと資源確保返却制御
とをわけて制御しなければならないといったことがなく
なり、オンライン処理などと資源制御はまとめて行なっ
ても確保待ちが生じなくなるか或いは最低限で済むこと
によって、オンライン処理などと資源制御をまとめたマ
クロ手段をオンライン処理等の管理側で用意することが
可能となる。このためユーザAP等のプログラムは資源管
理機能を繁用共用資源数の宣言以外は全く考慮する必要
がなくなりプログラミングの記述性および保守性が向上
する。

（３） 予め資源を特定のユーザAPのプログラムのもの
として他プログラムに確保させない制御を共用資源管理
機構が行なうため、全資源を特定プログラムが独占して
しまうといったことがなくなる。すなわち、全繁用共用
資源数を制限することによって独占されることのない共
用資源を定めることができ、繁用共用資源宣言をしない
プログラムや宣言に失敗したプログラムも資源確保時の
待ち合わせは最低限におさえることができる。すなわち
繁用共用資源数宣言に依存しない形態でもユーザAP等の
プログラムを構築できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、 第２図は繁用共用資源数宣言要求受け付け時の共用資源
管理機構の処理例を示す流れ図、 第３図は共用資源確保要求受け付け時の共用資源管理機
構の処理例を示す流れ図、 第４図は共用資源返却要求受け付け時の共用資源管理機
構の処理例を示す流れ図および、 第５図は従来方式の構成図である。 図において、100……空きの共用資源、101,103……資源
リンクフィールド、102……割当て済みの共用資源、110
……プール管理テーブル、120……ユーザAP管理テーブ
ル、130……共用資源管理機構、140……ユーザAP。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の共用資源を複数のプログラムで共用
   する際の共用資源プール管理方式において、 前記複数の共用資源の管理を行なう共用資源管理機構を
   有し、 該共用資源管理機構は、前記プログラムから繁用共用資
   源数の宣言があったときは、予め定められた全繁用共用
   資源最大数を越えないことを条件に該宣言された繁用共
   用資源数の共用資源を該宣言元のプログラム用に確保し
   て他のプログラムには使わせないようにすると共に、前
   記宣言で確保された繁用共用資源数を使い切ったプログ
   ラムからの共用資源の確保要求および前記宣言を行なわ
   ないプログラムから出された共用資源の確保要求につい
   ては、前記空きの共用資源のうち前記繁用共用資源とし
   て確保されていない共用資源の中から割当てを行なうこ
   とを特徴とする共用資源プール管理方式。