JP3076280B2 - 共有メモリを使用したプロセス間通信方式 - Google Patents
共有メモリを使用したプロセス間通信方式Info
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Description
グラムにおけるプロセス間の通信に関し、特に共有メモ
リを使用したプロセス間通信に関する。
タをやり取りする場合、通信先が同一のコンピュータで
あるならば共有メモリを使用する方法が最も性能が良
い。
け渡したり、更に、受け取ったプロセスがまた別のプロ
セスにそのデータを受け渡したりしようとすると、受け
渡し用に取得した共有メモリ領域を解放するための制御
が複雑になるばかりでなく、そのための通信が頻繁に発
生し、システムの性能を低下させる。また、共有メモリ
の取得・解放を単純にするために、予め取得した共有メ
モリ領域を使い回してプロセス間通信を行おうとした場
合、今度は、受け渡し先のプロセスの参照が終わるまで
次の書込が待たされたり、受け渡し先の全てのプロセス
の参照が完了したことを通信元のプロセスに知られるた
めの通信が必要になる。
示されているように、通信元プロセスが共有メモリの取
得、および解放を行っていた。従って、通信先プロセス
全てが参照し終わった後に、通信元プロセスに共有メモ
リの解放要求を通知する必要があった。
されているように、共有メモリに管理情報を設定し、通
信元プロセスが共有メモリの解放を意識せずに済んでい
るが、通信先プロセスが通信元プロセスの管理情報を操
作するので、複数のプロセスに同時に同じ領域(共有メ
モリ)を使用してデータを送信することは出来ない。す
なわち、1対多数の通信は考慮されていなかった。
平7−129416公報のように、通信元プロセスがプ
ロセス間通信で使用済みとなった共有メモリを削除する
場合、共有メモリの参照完了を通知するため通信を行う
必要があり、プログラム(特に、通信元プロセス)の制
御が複雑になるばかりではなく、通信量の増大、並びに
通信元プロセスの負荷増大によるシステム性能の低下が
発生することである。
公報のように、通信先プロセスが共有メモリ上の制御情
報を操作することによりその領域を未使用状態にする場
合、同じ共有メモリ領域を使用して複数のプロセスにデ
ータを受け渡すことができないことである。その理由
は、通信先のプロセスのどれか一つが制御情報を操作し
てしまうとその共有メモリ領域が未使用の状態になり、
次の通信に使われてしまうからである。
ロセス間通信を高速かつ容易に行うことにある。
能にすることにある。
い構造とし、プロセス間通信の生産性の向上を高めるこ
とにある。
用したプロセス間通信方式は、共有メモリ空間を利用し
たプロセス間通信方式において、通信に使用する前記共
有メモリ空間に制御情報部と通信データ部とを付加した
共有メモリ領域を備え、前記制御情報部は、前記共有メ
モリ領域を獲得したプロセスの識別を示すオーナプロセ
スIDと、前記共有メモリ領域を参照するプロセスの数
を示す参照プロセス数と、前記共有メモリ領域を参照中
またはまだ参照していないプロセスの数を示す未参照プ
ロセス数と、前記共有メモリ領域を参照するプロセスの
識別を示す複数の参照プロセスIDと、前記参照プロセ
スID毎に存在し前記参照プロセスIDに示されたプロ
セスが前記共有メモリ領域を参照したのかどうかを示す
参照済みフラグとを含み、前記共有メモリ領域を獲得し
たプロセスから通知を受けたプロセスは、前記制御情報
部を参照し、変更する編集手段と、前記編集手段におい
て、前記未参照プロセス数の値から前記共有メモリ領域
を参照するプロセスがなくなったことを検出した場合は
前記共有メモリ領域を解放する解放手段とを有すること
を特徴としている。
有メモリ領域の使用状況を管理する共通管理情報部を備
え、前記共有メモリを獲得したいプロセスは、前記共通
管理情報部の使用状況を検索する検索手段を有すること
を特徴としている。
域の1つ毎に対応した管理テーブルを複数持つことを特
徴としている。
ら通知を受けたプロセスは、前記編集手段において、前
記参照プロセス数を変更し、前記参照プロセスIDと前
記参照済みフラグを設定することにより、前記共有メモ
リ領域に設定された前記通信データ部の内容を他のプロ
セスに受け渡すことを特徴としている。
セス間通信は、共有メモリ空間を利用したプロセス間通
信方式において、通信に使用する前記共有メモリ空間に
制御情報部と通信データ部とを付加した共有メモリ領域
を備え、通信元プロセスは、前記制御情報部にプロセス
間の制御のための制御情報を通信データ部に通信するた
めのデータをそれぞれ設定し、使用している前記共有メ
モリ領域の場所を複数の第1の通信先プロセスに通知す
る第1の通知手段と、前記第1の通知手段によって通知
された前記第1の通信先プロセスは、前記制御情報部を
参照し、受信した前記通信データを複数の第2のプロセ
スに通知する必要がある場合は、既に設定された前記制
御情報を変更し複数の第2の通信先プロセスのIDを前
記制御情報部に新たに設定した後、前記複数の第2の通
信先プロセスに通知する第2の通知手段と、第2の通知
手段によって通知された前記第2の通信先プロセスは、
前記第1の通知手段によって通知された前記第1のプロ
セスと同じ動作を行う動作手段と、前記第1の通知手
段、前記第2の通知手段、または前記動作手段によって
通知された全てのプロセスの前記共有メモリ領域への参
照が完了した時点で、最後に完了を検出した通信先プロ
セスが前記共有メモリ領域を解放する解放手段とを有す
ることを特徴としている。
得したプロセスの識別を示すオーナプロセスIDと、前
記共有メモリ領域を参照するプロセスの数を示す参照プ
ロセス数と、前記共有メモリ領域を参照中またはまだ参
照していないプロセスの数を示す未参照プロセス数と、
前記共有メモリ領域を参照するプロセスの識別を示す参
照プロセスIDと、前記参照プロセスIDに示されたプ
ロセスが前記共有メモリ領域を参照したのかどうかを示
す参照済みフラグとを含むことを特徴としている。
の使用状況を管理する共通管理情報部を備え、前記共通
管理情報部は前記共有メモリ領域の1つ毎に対応した管
理テーブルを複数持つことを特徴としている。
の前記共有メモリ領域の場所の識別を示す共有メモリ領
域IDと、前記共有メモリ領域の使用の有無を示す使用
中フラグと、前記共有メモリ領域を確保したプロセスの
識別を示すオーナプロセスIDと、前記共有メモリ領域
を獲得した日時を示す取得日時とを含むことを特徴とし
ている。
て図面を参照して説明する。
ロセス間通信方式を適用したシステムの構成図である。
は、共有メモリ空間1と、共有メモリ空間1内に共有メ
モリ領域(以降、シャトルバッファと呼ぶ)であるシャ
トルバッファ32と、プロセスA35と、プロセスB3
6と、プロセスC37と、プロセスD38と、シャトル
バッファ32を使用するためにプロセスA35,B3
6,C37,およびD38が共有する共有メモリ空間1
内にシャトルバッファを管理するための共通管理情報部
31と、シャトルバッファ32の作成を行う作成手段2
と、シャトルバッファ32の編集(参照、変更、または
解放)を行う編集手段3を備えている。
ブル41が存在し、管理テーブル41は1つのシャトル
バッファを管理するために1つ存在する。図3に示す通
り共通管理情報部31の管理テーブル41のフォーマッ
トとして、シャトルバッファIDと、使用中フラグと、
オーナプロセスIDと、シャトルバッファの取得日時と
が存在する。シャトルバッファIDは共有メモリ空間1
に存在するシャトルバッファのアドレス位置に対応して
いる。使用中フラグはシャトルバッファを使用している
か使用していないかを示し、「使用中」または「未使
用」で表示される。オーナプロセスIDにはシャトルバ
ッファを獲得したプロセスIDが設定される。取得日時
にはシャトルバッファを獲得した日時が設定される。
使用できるシャトルバッファの最大件数分、共有メモリ
空間1に共通管理情報部31(管理テーブル41を最大
件数分の領域)を用意する。
おうとするプロセスA35が、共有メモリ空間1上に取
得した領域であり、これは、制御情報部33,および通
信データ部34から構成される。制御情報部33のフォ
ーマットの詳細は以下の通りである。
ルバッファ32を取得したプロセスIDで、獲得したプ
ロセスのみシャトルバッファ32の通信データ部34へ
の書き込みが行える。
ッファ32を参照するプロセスの数を意味する。
バッファ32を参照中、またはまだ参照していないプロ
セスの数を意味する。
バッファ32を参照するプロセスのIDを意味する。
スIDに表示されたプロセスについて、シャトルバッフ
ァ32を参照したのかどうかを示すフラグを意味してい
る。。
チャートで示したもので、シャトルバッファ作成手順を
示す。
チャートで示したもので、シャトルバッファの参照、変
更、または解放手順を示す。
て、本発明の実施の形態の動作について説明する。
ッファの作成手順にについて説明する。
セスA35はプロセスB36,プロセスC37の処理を
それぞれ必要とし、プロセスB36の処理を行うと、プ
ロセスB36はプロセスD38の処理を必要とする。
するプロセスA35は、共通管理情報部31から使用可
能なシャトルバッファID(管理テーブル41の使用中
フラグが「未使用」であるもの)を検索する(図1のス
テップS11,S12)。シャトルバッファの空きがな
い場合は、空きがでるまで待たされる。
たら、共通管理情報部31の管理テーブル41におい
て、シャトルバッファIDに対応する使用中フラグを
「使用中」に、自プロセスIDをオーナプロセスID
に、システム日時を取得日時に設定する(ステップS1
3)。
ァIDから共有メモリ空間1上にシャトルバッファ32
の領域を取得し、自プロセスIDをシャトルバッファの
オーナプロセスIDに、通信先のプロセスID(プロセ
スB36,プロセスC37)を参照プロセスIDに、通
信先のプロセス数を参照プロセス数に設定する。未参照
プロセス数は、参照プロセス数と同じ値を設定する(最
初は全て未参照なので、未参照プロセス数=参照プロセ
ス数=2となる)。また、各参照プロセスの参照済みフ
ラグは全て「未参照」に設定する(ステップS14)。
32の通信データ部34に通信データを設定し(ステッ
プS15)、プロセスB36およびプロセスC37にソ
ケット通信によりシャトルバッファIDを通知する(ス
テップS16)。
され、通信先プロセスにデータが受け渡される。
ッファ参照、変更または解放手順について説明する。
ット通信によりシャトルバッファIDを通知されたプロ
セスB36およびプロセスC37は、通知されたシャト
ルバッファIDからシャトルバッファを参照する(図2
のステップS21)。
トルバッファ32の内容を受け渡すため、シャトルバッ
ファ32の参照プロセス数および未参照プロセス数に1
加算し(未参照プロセス数=3)、プロセスD38のプ
ロセスIDをシャトルバッファ32の参照プロセスID
に追加してその参照済みフラグを「未参照」に設定し、
そしてプロセスD38にソケット通信でシャトルバッフ
ァIDを通知する(ステップS22,S23)。
32の自プロセスの参照済みフラグを「参照済み」に、
未参照プロセス数をー1する(未参照プロセス=2)
(ステップS24)。
ロセス数をチェックするが(ステップS25)、未参照
プロセスは0でないので何もしない。
を参照するが、他に通知するプロセスがないので、参照
済みフラグの変更および未参照プロセス数のデクリメン
トのみ行う(未参照プロセス数=1)。ここでもシャト
ルバッファ32の未参照プロセス数をチェックするが、
未参照プロセス数は0でないので何もしない。
D38はシャトルバッファを参照後、参照済みフラグの
変更および未参照プロセス数のデクリメントを行う(未
参照プロセス数=0)。ここで、未参照プロセス数が0
になるので、シャトルバッファ32を解放して、共通管
理情報部31のシャトルバッファIDの使用中フラグを
「未使用」に、オーナプロセスIDをクリア、取得日時
をクリアする(ステップS26,S27)。
管理テーブル41とシャトルバッファ32の状態遷移図
を描くと図4の通りになる。
A(ID=0001とする)がシャトルバッファ(ID
=5001とする)を取得(作成)し、プロセスB(I
D=0002とする)とプロセスC(ID=0003と
する)に通知するときの状態遷移図である。図4−
(2)は、プロセスB(ID=0002)が内容を参照
後、プロセスD(ID=0004とする)に通知する状
態遷移図である。図4−(3)は、プロセスC(ID=
0003)とプロセスD(ID=0004)が内容を参
照後シャトルバッファ(ID=5001)を解放した状
態遷移図である。図4−(4)は、プロセスB,C,お
よびDの全ての参照が終わり、シャトルバッファ(ID
=5001)を解放した状態遷移図である。
知するためのプロセス間通信をソケット通信により行っ
ているが、ソケット通信以外の手段を用いても可能なこ
とは言うまでもない。また、図3ではプロセス数を4つ
にしてあるが、プロセス数がいくつであってもよいこと
はもちろんである。
量データのブロードキャスト通信、並びに受信データの
他プロセスへの引き渡しを、高速、かつ容易に実現する
ことができる。
ャトルバッファは、最後に参照を完了したプロセスが解
放するので、プログラムの制御を簡単にすると共に、通
信量の増大によるシステム性能の低下を防ぐことができ
る。
ァを使用することにより、同じ領域(シャトルバッフ
ァ)で複数のプロセスに通知することができるため1対
多数の通信ができる。
渡、および解放の管理をシャトルバッファを使用するこ
とにより使用者に意識させない構造となるため、プロセ
ス間通信の生産性が高まる。
部を設けることにより、管理情報を全て管理することと
なり、状態遷移図でも示したように共有メモリの作成後
の流れを容易にトレースすることができ、システム稼働
後の不具合等の調査を容易に行えることができる。
ソケットとは、OSI参照モデルのTCP/IPネット
ワーク内のトランスポート層上でのプロセス間通信によ
るデータ送受信を行うアプリケーションプログラムを作
成するためのAPI(アプリケーション・プログラミン
グ・インタフェース)であり、ソケット通信とは、ソケ
ットを利用した通信のことである。
間通信方式は、前述の通り以下の効果をもたらす。
ータのブロードキャスト通信、並びに受信データの他プ
ロセスへの引き渡しを、高速、かつ容易に実現すること
できるということである。これにより、サーバから複数
クライアントへの通信、並びに他プロセスへのデレゲー
ション(作業委託)通信を行うシステムを高性能かつ高
生産で開発することできる。これは、本発明が、1つの
共有メモリ領域を用いたプロセス間通信をメモリ管理情
報を交換するための通信を行うことなく実現する方式を
提供するからである。
方式のシャトルバッファ作成手順を示すフローチャート
である。
方式のシャトルバッファ参照、変更または解放手順を示
すフローチャートである。
方式を用いたシステムのブロック図である。
関係を示した状態遷移図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 共有メモリ空間を利用したプロセス間通
信方式において、通信に使用する前記共有メモリ空間に
制御情報部と通信データ部とを付加した共有メモリ領域
を備え、 前記制御情報部は、前記共有メモリ領域を獲得したプロ
セスの識別を示すオーナプロセスIDと、 前記共有メモリ領域を参照するプロセスの数を示す参照
プロセス数と、 前記共有メモリ領域を参照中またはまだ参照していない
プロセスの数を示す未参照プロセス数と、 前記共有メモリ領域を参照するプロセスの識別を示す複
数の参照プロセスIDと、前記参照プロセスID毎に存在し 前記参照プロセスID
に示されたプロセスが前記共有メモリ領域を参照したの
かどうかを示す参照済みフラグとを含み、前記共有メモリ領域を獲得したプロセスから通知を受け
たプロセスは、 前記制御情報部を参照し、変更する編集
手段と、 前記編集手段において、前記未参照プロセス数の値から
前記共有メモリ領域を参照するプロセスがなくなったこ
とを検出した場合は前記共有メモリ領域を解放する解放
手段とを有することを特徴とする共有メモリを使用した
プロセス間通信方式。 - 【請求項2】 前記共有メモリ空間に前記共有メモリ領
域の使用状況を管理する共通管理情報部を備え、 前記共有メモリを獲得したいプロセスは、前記共通管理
情報部の使用状況を検索する検索手段を有する ことを特
徴とする請求項1記載の共有メモリを使用したプロセス
間通信方式。 - 【請求項3】 前記共通管理情報部は、前記共有メモリ
領域の1つ毎に対応した管理テーブルを複数持つことを
特徴とする請求項2記載の共有メモリを使用したプロセ
ス間通信方式。 - 【請求項4】 前記共有メモリ領域を獲得したプロセス
から通知を受けたプロセスは、前記編集手段において、
前記参照プロセス数を変更し、前記参照プロセスIDと
前記参照済みフラグを設定することにより、前記共有メ
モリ領域に設定された前記通信データ部の内容を他のプ
ロセスに受け渡すことを特徴とする請求項1,2,また
は3記載の共有メモリを使用したプロセス間通信方式。 - 【請求項5】 共有メモリ空間を利用したプロセス間通
信方式において、通信に使用する前記共有メモリ空間に
制御情報部と通信データ部とを付加した共有メモリ領域
を備え、通信元プロセスは、前記制御情報部にプロセス
間の制御のための制御情報を通信データ部に通信するた
めのデータをそれぞれ設定し、使用している前記共有メ
モリ領域の場所を複数の第1の通信先プロセスに通知す
る第1の通知手段と、前記第1の通知手段によって通知
された前記第1の通信先プロセスは、前記制御情報部を
参照し、受信した前記通信データを複数の第2のプロセ
スに通知する必要がある場合は、既に設定された前記制
御情報を変更し複数の第2の通信先プロセスのIDを前
記制御情報部に新たに設定した後、前記複数の第2の通
信先プロセスに通知する第2の通知手段と、第2の通知
手段によって通知された前記第2の通信先プロセスは、
前記第1の通知手段によって通知された前記第1のプロ
セスと同じ動作を行う動作手段と、前記第1の通知手
段、前記第2の通知手段、または前記動作手段によって
通知された全てのプロセスの前記共有メモリ領域への参
照が完了した時点で、最後に完了を検出した通信先プロ
セスが前記共有メモリ領域を解放する解放手段とを有す
ることを特徴とする共有メモリを使用したプロセス間通
信方式。 - 【請求項6】 前記制御情報部は前記共有メモリ領域を
獲得したプロセスの識別を示すオーナプロセスIDと、
前記共有メモリ領域を参照するプロセスの数を示す参照
プロセス数と、前記共有メモリ領域を参照中またはまだ
参照していないプロセスの数を示す未参照プロセス数
と、前記共有メモリ領域を参照するプロセスの識別を示
す参照プロセスIDと、前記参照プロセスIDに示され
たプロセスが前記共有メモリ領域を参照したのかどうか
を示す参照済みフラグとを含むことを特徴とする請求項
5記載の共有メモリを使用したプロセス間通信方式。 - 【請求項7】 前記共有メモリ空間に前記共有メモリ領
域の使用状況を管理する共通管理情報部を備え、前記共
通管理情報部は前記共有メモリ領域の1つ毎に対応した
管理テーブルを複数持つことを特徴とする請求項5また
は6記載の共有メモリを使用したプロセス間通信方式。 - 【請求項8】 前記管理テーブルは、前記共有メモリ空
間での前記共有メモリ領域の場所の識別を示す共有メモ
リ領域IDと、前記共有メモリ領域の使用の有無を示す
使用中フラグと、前記共有メモリ領域を確保したプロセ
スの識別を示すオーナプロセスIDと、前記共有メモリ
領域を獲得した日時を示す取得日時とを含むことを特徴
とする請求項3または7記載の共有メモリを使用したプ
ロセス間通信方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09229895A JP3076280B2 (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | 共有メモリを使用したプロセス間通信方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09229895A JP3076280B2 (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | 共有メモリを使用したプロセス間通信方式 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH1165858A JPH1165858A (ja) | 1999-03-09 |
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JP09229895A Expired - Fee Related JP3076280B2 (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | 共有メモリを使用したプロセス間通信方式 |
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JP5229455B2 (ja) * | 2008-03-07 | 2013-07-03 | 日本電気株式会社 | モニター用ソケットライブラリを搭載するゲートウェイ装置、モニター用ソケットライブラリを搭載するゲートウェイ装置の通信方法、モニター用ソケットライブラリを搭載するゲートウェイ装置の通信プログラム |
US9446989B2 (en) * | 2012-12-28 | 2016-09-20 | United Technologies Corporation | Carbon fiber-reinforced article and method therefor |
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1997
- 1997-08-26 JP JP09229895A patent/JP3076280B2/ja not_active Expired - Fee Related
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