JP3087701B2 - 排他制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は排他制御装置に関
し、特に複数のホストシステムからなる疎結合システム
における共有資源に対する排他制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の排他制御装置については、例え
ば、特開平２−１９４４４２号公報や特開平８−３０５
６２２号公報に記載のように複数のホスト計算機（以下
ホストという）が外部記憶装置等の資源（以下共有資源
という）を共有するシステムにおいて、共有資源に対す
るホスト間での参照・更新アクセスを排他制御するため
に設けられたものである。

【０００３】ホストは共有資源をアクセスする場合、ア
クセクするデータ部分を自身のローカルメモリに読み出
して、参照または更新を行なう。更新を行なった場合
は、更新したデータ部分を共有資源に書き戻す。

【０００４】排他制御を行なわないと、例えば、二つの
ホストが共有資源の同一データに対して同時に更新アク
セスを行なおうとした場合、各々が読み出し、異なる更
新を行なった後、再度書き戻すことになり、一方の更新
データが上書きされてしまうことになる。これに気づか
ずに処理が進むと、システムのデータ破壊につながる。

【０００５】排他制御は、複数のホストによる共有資源
の同一データに対するアクセスを逐次化することで、前
述の同時更新によるデータ破壊を防ぐことを目的とす
る。

【０００６】排他制御の方法は、各々のホストがデータ
をアクセスする場合に、アクセスする前に排他制御装置
に当該データのアクセク許可要求（以下ロック要求とい
う）を行ない、排他制御装置から許可通知を受け取った
ら当該データのアクセスを行ない、アクセスを完了した
ら排他制御装置に開放要求（以下アンロック要求とい
う）を行なう。

【０００７】排他制御装置は、ホストからのロック要求
・アンロック要求に基づき共有資源のデータのロック状
態を管理し、ロック要求を受け取ったら自身の管理情報
を参照し、当該データを他のホストがロックしていなけ
ればロック許可を通知し、他のホストがロックしていれ
ばロック不可を通知する。さらに、ロック不可を通知し
た場合は、管理情報にロック許可を待っているホストが
あることを記録しておき、当該ロックがアンロックされ
たとき、ロック許可を待っているホストにロック許可を
通知する。以上の方法により、共有資源の同一データに
対するアクセスを逐次化する。

【０００８】通常の排他制御装置は、以上の機能を実現
するにあたり、共有資源を複数のフアイルの集まりと定
義し、さらに各フアイルを複数のブロックに分割し、排
他制御を行なう最小単位をブロック単位としている。ま
た、ロック・アンロックの要求はホスト上で動作するタ
スク（プロセスともいう）単位に行なわせている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上の機能は、単一ホ
ストシステムであれば不要な機能である。しかし、複数
ホストによる共有資源利用においては必須であり、共有
資源のデータをアクセスする度に、排他制御装置に対し
てロック・アンロック要求を行なう必要があり、単一ホ
ストシステムと比べ、排他制御装置に対するアクセス分
性能が低下する。したがって、排他制御装置の処理に要
する時間は限りなく短くする必要がある。

【００１０】排他制御装置における処理性能のネック
は、管理情報の検索処理である。管理する情報が多くな
ればなるほど、要求の度に目的の管理情報を検索するの
に多くの時間を要する。

【００１１】本発明は以上の点に着目してなされたもの
で、管理情報の検索に要する時間を短縮させる排他制御
装置を提供することにある。

【００１２】

【００１３】

【課題を解決するための手段】 第１の発明の排他制御装
置は、複数のホスト計算機が外部記憶装置等の共有資源
を共有するシステムで前記共有資源を複数のフアイルの
集合と定義しさらに前記各フアイルのそれぞれを複数の
ブロックに分割し前記ホスト計算機のタスク単位による
排他制御を前記ブロック単位に行なう排他制御装置にお
いて、前記ブロックのロック状態を示すロック情報の管
理のために管理対象中のフアイルの情報を複数のフアイ
ルグループのいずれかに振り分けてフアイル情報列とし
て一列にポインタで接続登録し管理対象中のブロックの
情報をフアイル毎に複数のブロックグループのいずれか
に振り分けてブロック情報列として一列にポインタで接
続登録する管理テーブルと、前記フアイルの識別子から
振り分けられるフアイルグループの識別子を決定するフ
アイルグループ識別子決定手段と、前記ブロックの識別
子から振り分けられるブロックグループの識別子を決定
するブロックグループ識別子決定手段と、ロックまたは
アンロック要求に対応するフアイル情報は前記フアイル
グループ識別子を介して検索しブロック情報は前記ブロ
ックグループ識別子を介して検索する検索手段とを含ん
で構成されている。

【００１４】第２の発明の排他制御装置は、第１の発明
の排他制御装置において、ブロックグループ識別子決定
手段はブロックグループの数が１６のときにはブロック
識別子を構成するｎバイトのデータの１番目のバイトと
２番目のバイトとの排他論理和をとりこの結果と３番目
のバイトとの排他論理和をとり、これをｎ番目まで遂行
した結果の１バイトのデータの上位４ビットと下位４ビ
ットとの排他論理和を求めてブロックグループ識別子を
決定することを特徴としている。

【００１５】第３の発明の排他制御装置は、第１の発明
の排他制御装置において、ブロックグループ識別子決定
手段は２のｐ乗をブロックグループの数とするときブロ
ック識別子を構成するｍビットのデータの中から予じめ
ｐ個のビット位置を決めておき、ブロック識別子のデー
タ中の前記ｐ個のビット位置に該当するビットの値を抽
出しこれを連結した値をブロックグループ識別子と決定
することを特徴としている。

【００１６】第４の発明の排他制御装置は、第１の発明
の排他制御装置において、ブロックグループ識別子決定
手段はブロック識別子を構成するデータ値をブロックグ
ループの数ｑで割算しその剰余をブロックグルーブ識別
子と決定することを特徴としている。

【００１７】第５の発明の排他制御装置は、第１の発明
の排他制御装置において、フアイルグループ識別子決定
手段はフアイルグループの数が１６のときにはフアイル
識別子を構成するｎバイトのデータの１番目のバイトと
２番目のバイトとの排他論理和をとりこの結果と３番目
のバイトとの排他論理和をとり、これをｎ番目まで遂行
した結果の１バイトのデータの上位４ビットと下位４ビ
ットとの排他論理和を求めてフアイルグループ識別子を
決定することを特徴としている。

【００１８】第６の発明の排他制御装置は、第１の発明
の排他制御装置において、フアイルグループ識別子決定
手段は２のｐ乗をフアイルグループの数とするときフア
イル識別子を構成するｍビットのデータの中から予じめ
ｐ個のビット位置を決めておき、フアイル識別子のデー
タ中の前記ｐ個のビット位置に該当するビットの値を抽
出しこれを連結した値をフアイルグループ識別子と決定
することを特徴としている。

【００１９】第７の発明の排他制御装置は、第１の発明
の排他制御装置において、フアイルグループ識別子決定
手段はフアイル識別子を構成するデータ値をフアイルグ
ループの数ｑで割算しその剰余をフアイルグルーブ識別
子と決定することを特徴としている。

【００２０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００２１】図４は本発明の排他制御装置の一実施の形
態を示すブロック図であり、（ａ）は排他制御装置にお
けるフアイルエントリ、タスクエントリの管理テーブル
構造を、（ｂ）は空きエントリの管理テーブル構造を示
す。

【００２２】管理テーブルは、フアイル情報を示すエン
トリ（フアイルエントリ１０−１〜１０−ｎ）と、タス
ク情報を示すエントリ（タスクエントリ２０−１〜２０
−ｎ）と、ブロック情報を示すエントリ（ブロックエン
トリ３０−１〜３０−ｎ）と、ロック情報を示すエント
リ（ロックエントリ４０−１〜４０−ｎ）の４種類のエ
ントリ、および以上のいずれのエントリとしても使われ
ていない未使用のエントリ（空きエントリ５０−１〜５
０−ｎ）を持つ。エントリ数は、総べてｎとしたが本発
明はこれに限定されるものではない。

【００２３】空きエントリはポインタで結ばれ（空きエ
ントリ列）、先頭エントリと末尾エントリを指し示す空
きエントリ管理エリア５０（図４（ｂ））によって管理
される。

【００２４】現在登録されているフアイルエントリはポ
インタで結ばれ（フアイルエントリ列）、先頭エントリ
と末尾エントリを指し示すフアイルエントリ管理エリア
１０（図４（ａ））によって管理される。

【００２５】現在登録されているタスクエントリはポイ
ンタで結ばれ（タスクエントリ列）、先頭エントリと末
尾エントリを指し示すタスクエントリ管理エリア２０
（図４（ａ））によって管理される。

【００２６】現在登録されているブロックエントリは本
ブロックを持つフアイルに該当するフアイルエントリと
ポインタで結ばれている。同一フアイル配下に複数のブ
ロックが存在している場合は複数のブロックエントリが
ポインタで結ばれ（ブロックエントリ列）、フアイルエ
ントリが先頭エントリと末尾エントリを指し示してい
る。

【００２７】ロックされているブロックエントリとタス
クエントリとはロックエントリを介してポインタで結ば
れ、どのタスクがどのブロックをロックしているかを管
理している。また、ひとつのタスクが複数のブロックを
ロックしている場合は、各々のロックエントリがポイン
タで結ばれ（ロックエントリ列）、タスクエントリが先
頭エントリと末尾エントリを指し示している。

【００２８】図５は各エントリと各エントリ管理エリア
の構造を示す。

【００２９】フアイルエントリ１０−ｎは、フアイル識
別子エリアと、先頭ブロックエントリポインタと、末尾
ブロックエントリポインタと、グループ分のブロックグ
ループポインタ（図５は一例としてグループを１６グル
ープに分類する）と、フアイルエントリ列を構成するた
めの次エントリポインタと前エントリポインタを備えて
いる（図５（ａ））。

【００３０】タスクエントリ２０−ｎはホスト識別子エ
リアと、タスク識別子エリアと、先頭ロックエントリポ
インタと、末尾ロックエントリポインタと、タスクエン
トリ列を構成するための次エントリポインタと前エント
リポインタを備えている（図５（ｂ））。

【００３１】ブロックエントリ３０−ｎはブロック識別
子エリアと、グループ識別子エリアと、ロックエントリ
ポインタと、ロック待ちエントリポインタと、ブロック
エントリ列を構成するための次エントリポインタと前エ
ントリポインタを備えている（図５（ｃ））。グループ
識別子の決定については後述する。

【００３２】ロックエントリ４０−ｎはブロックエント
リポインタとタスクエントリポインタと、ロックエント
リ列を構成するための次エントリポインタと前エントリ
ポインタを備えている（図５（ｄ））。

【００３３】空きエントリ５０−ｎは空きエントリ列を
構成するための次エントリポインタと前エントリポイン
タを備えている（図５（ｅ））。

【００３４】空きエントリ管理エリア５０は空きエント
リ列の先頭エントリポインタと末尾エントリポインタを
備えている（図５（ｈ））。

【００３５】フアイルエントリ管理エリア１０はフアイ
ルエントリ列の先頭エントリポインタと末尾エントリポ
インタを備えている（図５（ｆ））。

【００３６】タスクエントリ管理エリア２０はタスクエ
ントリ列の先頭エントリポインタと末尾エントリポイン
タを備えている（図５（ｇ））。

【００３７】次にグループ識別子の決定方法について説
明する。ホストがブロック識別子としてＪＩＳ等の文字
コードを使った場合、ブロック識別子の特定のビットデ
ータが識別子間で同一になってしまい、これを使ってグ
ループ分けを行なうと特定のグループにブロックが偏っ
てしまうので、これを避ける、すなわち、ブロック識別
子の値に依存せず、偏りなくほぼ均等にグループ分けを
する必要がある。そこで、実施例としてブロック識別子
はｎバイトのデータとし、グループは１６個に分類する
ものとして、その方法を説明する。

【００３８】第１の方法は、最初にブロック識別子を構
成するバイト１、バイト２〜バイトｎよりなるｎバイト
データのバイト１とバイト２の排他論理和を求める。次
に得られた結果（１バイトのデータ）とブロック識別子
のバイト３との排他論理和を求める。これをバイトｎま
で繰り返す。最後に得られた１バイトのデータの上位４
ビットと下位４ビットとの排他論理和を求める。この最
後に得られた４ビットのデータは１０進数で０から１５
の値をとる。この値をグループ番号、すなわち、グルー
プ識別子とする。

【００３９】第２の方法は、ブロック識別子を構成する
ｎバイトのデータは、ｎ＊８個のビットを有する。この
各ビット１、２、３〜ｎ＊８の中から予め任意の４つの
ビット位置を決定しておく。この４つの位置は主記憶上
に記憶しておく。グループ識別子を求めるとき、ブロッ
ク識別子のｎ＊８ビットのデータの前述の４つの位置に
該当するビットの値を抽出し、それらを連結して４ビッ
トの数値データを作成する。この最後に得られた４ビッ
トのデータは１０進数で０から１５の値をとる。この値
をグループ番号、すなわち、グループ識別子とする。上
述の４つの位置データはシステムによって変更可能とす
る。これによりそのシステムで最適なグループ分けが可
能となる。

【００４０】第３の方法は、ブロック識別子のｎバイト
データに相当する数値を１６で割り算し、その余りを求
める。余りは１０進数で０から１５の値をとる。この値
をグループ番号、すなわち、グループ識別子とする。

【００４１】図６に示すフアイルは現在１１個のブロッ
クエントリが登録されている。グループは図５のフアイ
ルエントリと同じ１６グループに分類する。１１個のブ
ロックエントリはグループ１に属するエントリが２個、
グループ２に属するエントリが１個、グループ３に属す
るエントリが３個、グループ４〜１４に属するエントリ
が０個、グループ１５に属するエントリが２個、グルー
プ１６に属するエントリが３個の状態である。１１個の
ブロックエントリは全てが図５（ｃ）で示す次エントリ
ポインタと前エントリポインタで接続され、かつ、図５
（ａ）で示すフアイルエントリの先頭ブロックエントリ
ポインタと末尾ブロックエントリントリポインタで先頭
ブロックエントリ１と末尾ブロックエントリ１１が指し
示されている。さらに、各グループの先頭のブロックエ
ントリがフアイルエントリのグループ別ポインタで指し
示されている。

【００４２】グループ１ポインタはブロックエントリ１
を、グループ２ポインタはブロックエントリ３を、グル
ープ３ポインタはブロックエントリ４を、グループ１５
ポインタはブロックエントリ７を、グループ１６ポイン
タはブロックエントリ９を指し示している。なお、グル
ープ４〜１４に属するブロックエントリはないため、グ
ループ４〜１４ポインタはいずれのブロックエントリも
指し示していない。

【００４３】図７、図８はあるブロックにおけるロック
の管理状態を示している。

【００４４】図７は、フアイルエントリ１０−１配下の
ブロックエントリ３０−１をタスクエントリ２０−１が
ロックしている状態で、ブロックエントリ３０−１とタ
スクエントリ２０−１の双方がロックエントリ４０−１
を指し示している。

【００４５】図８は、図７と同様にフアイルエントリ１
０−１配下のブロックエントリ３０−１をタスクエント
リ２０−１がロックしている状態だが、さらに本ブロッ
クをタスクエントリ２０−２がロック待ちの状態で、ブ
ロックエントリ３０−１とタスクエントリ２０−２の双
方がロックエントリ４０−２を指し示している。なおブ
ロックエントリ３０−１は、自身のロックエントリポイ
ンタでロックエントリ４０−１を、ロック持ちエントリ
ポインタでロックエントリ４０−２を指し示している。

【００４６】各エントリの登録または削除は、ロック要
求およびアンロック要求に伴なって生ずるものであり、
その際に、ロック、アンロックに対応するホスト、タス
ク、フアイルおよびブロックの各識別子が要求内容に含
まれて供給される。

【００４７】最初に空きエントリ列の利用手順について
説明する。各エントリは空きエントリを共用利用する。
登録時に空きエントリ列から１つエントリを取得し、削
除時に空きエントリに戻す。

【００４８】空きエントリの取得は以下の手順で行な
う。 １．空きエントリ管理エリア５０から、先頭空きエント
リのアドレスを取得する。 ２．「１．」で取得した空きエントリから次空きエント
リのアドレスを取得し空きエントリ管理エリア５０の先
頭空きエントリポインタに格納する。 ３．「２．」で次空きエントリがなかった場合（次エン
トリポインタが０）は、空きエントリ管理エリア５０の
先頭および末尾空きエントリポインタの双方に０を格納
する。 以上の手順により空きエントリは空きエントリ列の先頭
から取り出される。

【００４９】空きエントリ列にエントリを戻すのは以下
の手順で行なう。 １．戻すエントリの次エントリポインタに０を格納す
る。 ２．空きエントリ管理エリア５０の先頭エントリポイン
タを調べ値が０（空きエントリが１つもない状態）なら
「３．」を、０以外なら「４．」を実行する。 ３．空きエントリ管理エリア５０の先頭空きエントリポ
インタと末尾空きエントリポインタの双方に戻すエント
リのアドレスを格納する。 ４．空きエントリ管理エリア５０から末尾空きエントリ
のアドレスを取得し、このエントリの次エントリポイン
タと空きエントリ管理エリア５０の末尾空きエントリポ
インタの双方に戻すエントリのアドレスを格納する。 以上の手順によりエントリは空きエントリ列の最後尾に
戻される。

【００５０】次に各エントリの登録・削除手順について
説明する。

【００５１】フアイルエントリの登録は以下の手順で行
なう。 １．空きエントリ列から空きエントリを１つ取得し、フ
アイル識別子エリアにフアイル識別子を格納し次エント
リポインタと前エントリポインタと先頭ブロックエント
リポインタと末尾ブロックエントリポインタと全てのブ
ロックグループポインタに０を格納する。 ２．フアイルエントリ管理エリア１０の先頭フアイルエ
ントリポインタを調べ、値が０（フアイルエントリが１
つもない状態）なら「３．」を、０以外なら「４．」を
実行する。 ３．フアイルエントリ管理エリア１０の先頭フアイルエ
ントリポインタと末尾フアイルエントリポインタの双方
に「１．」で作成したフアイルエントリのアドレスを格
納する。 ４．フアイルエントリ管理エリア１０から末尾フアイル
エントリのアドレスを取得し、「１．」で作成したフア
イルエントリの前エントリポインタに末尾フアイルエン
トリのアドレスを格納し、末尾フアイルエントリの次エ
ントリポインタとフアイルエントリ管理エリア１０の末
尾フアイルエントリポインタの双方に「１．」で作成し
たフアイルエントリのアドレスを格納する。 以上の手順によりエントリはフアイルエントリ列の最後
尾に登録される。

【００５２】フアイルエントリの削除は以下の手順で行
なう。 １．削除するフアイルエントリの前エントリポインタと
次エントリポインタを調べ、双方ともに０であれば
「２．」を、前エントリポインタのみ０であれば
「３．」を、次エントリポインタのみ０であれば
「４．」を、双方ともに０でなければ「５．」を実行す
る。 ２．本ケースは他にフアイルエントリがないケースであ
る。この場合は、フアイルエントリ管理エリア１０の先
頭フアイルエントリポインタと末尾フアイルエントリポ
インタの双方に０を格納し、削除するフアイルエントリ
を空きエントリ列に戻す。 ３．本ケースは複数のフアイルエントリが存在し、削除
されるフアイルエントリが先頭に位置するケースであ
る。この場合は、削除するフアイルエントリから次フア
イルエントリのアドレスを取得し、次フアイルエントリ
の前エントリポインタに０を格納し、フアイルエントリ
管理エリア１０の先頭フアイルエントリポインタに次フ
アイルエントリのアドレスを格納した後、削除するフア
イルエントリを空きエントリ列に戻す。 ４．本ケースは複数のフアイルエントリが存在し、削除
されるフアイルエントリが末尾に位置するケースであ
る。この場合は、削除するフアイルエントリから前フア
イルエントリのアドレスを取得し、前フアイルエントリ
の次エントリポインタに０を格納し、フアイルエントリ
管理エリア１０の末尾フアイルエントリポインタに前フ
アイルエントリのアドレスを格納した後、削除するフア
イルエントリを空きエントリ列に戻す。 ５．本ケースは複数のフアイルエントリが存在し、削除
されるフアイルエントリが中間に位置するケースであ
る。この場合は、削除するフアイルエントリから前フア
イルエントリのアドレスと次フアイルエントリのアドレ
スを取得し、前フアイルエントリの次エントリポインタ
に次フアイルエントリのアドレスを格納し、次フアイル
エントリの前エントリポインタに前フアイルエントリの
アドレスを格納した後、削除するフアイルエントリを空
きエントリ列に戻す。

【００５３】タスクエントリの登録は以下の手順で行な
う。 １．空きエントリ列から空きエントリを１つ取得し、ホ
スト識別子エリアにホスト識別子を、タスク識別子エリ
アにタスク識別子を格納し、次エントリポインタと前エ
ントリポインタと先頭ロックエントリポインタと末尾ロ
ックエントリポインタに０を格納する。 ２．タスクエントリ管理エリア２０の先頭タスクエント
リポインタを調べ、値が０（タスクエントリが１つもな
い状態）なら「３．」を、０以外なら「４．」を実行す
る。 ３．タスクエントリ管理エリア２０の先頭タスクエント
リポインタと末尾タスクエントリポインタの双方に
「１．」で作成したタスクエントリのアドレスを格納す
る。 ４．タスクエントリ管理エリア２０から末尾タスクエン
トリのアドレスを取得し、「１．」で作成したタスクエ
ントリの前エントリポインタに末尾タスクエントリのア
ドレスを格納し、末尾タスクエントリの次エントリポイ
ンタとタスクエントリ管理エリア２０の末尾タスクエン
トリポインタの双方に「１．」で作成したタスクエント
リのアドレスを格納する。 以上の手順によりエントリはタスクエントリ列の最後尾
に登録される。

【００５４】タスクエントリの削除は以下の手順で行な
う。 １．削除するタスクエントリの前エントリポインタと次
エントリポインタを調べ、双方ともに０であれば
「２．」を、前エントリポインタのみ０であれば
「３．」を、次エントリポインタのみ０であれば
「４．」を、双方ともに０でなければ「５．」を実行す
る。 ２．本ケースは他にタスクエントリがないケースであ
る。この場合は、タスクエントリ管理エリア２０の先頭
タスクエントリポインタと末尾タスクエントリポインタ
の双方に０を格納し、削除するタスクエントリを空きエ
ントリ列に戻す。 ３．本ケースは複数のタスクエントリが存在し、削除さ
れるタスクエントリが先頭に位置するケースである。こ
の場合は、削除するタスクエントリから次タスクエント
リのアドレスを取得し、次タスクエントリの前エントリ
ポインタに０を格納し、タスクエントリ管理エリア２０
の先頭タスクエントリポインタに次タスクエントリのア
ドレスを格納した後、削除するタスクエントリを空きエ
ントリ列に戻す。 ４．本ケースは複数のタスクエントリが存在し、削除さ
れるタスクエントリが末尾に位置するケースである。こ
の場合は、削除するタスクエントリから前タスクエント
リのアドレスを取得し、前タスクエントリの次エントリ
ポインタに０を格納し、タスクエントリ管理エリア２０
の末尾タスクエントリポインタに前タスクエントリのア
ドレスを格納した後、削除するタスクエントリを空きエ
ントリ列に戻す。 ５．本ケースは複数のタスクエントリが存在し、削除さ
れるタスクエントリが中間に位置するケースである。こ
の場合は、削除するタスクエントリから前タスクエント
リのアドレスと次タスクエントリのアドレスを取得し、
前タスクエントリの次エントリポインタに次タスクエン
トリのアドレスを格納し、次タスクエントリの前エント
リポインタに前タスクエントリのアドレスを格納した
後、削除するタスクエントリを空きエントリ列に戻す。

【００５５】ブロックエントリの登録は以下の手順で行
なう。 １．空きエントリ列から空きエントリを１つ取得し、ブ
ロック識別子エリアにブロック識別子を格納し、次エン
トリポインタと前エントリポインタとロックエントリポ
インタとロック待ちエントリポインタに０を格納する。 ２．本ブロックのブロックグループ識別子をブロック識
別子から求め、ブロックグループ識別子エリアに格納す
る。本ブロックグループ識別子のポインタを調べ、０な
らば「１．」で作成したブロックエントリのアドレスを
これに格納する。 ３．本ブロックを持つフアイルエントリの先頭ブロック
エントリポインタを調べ、値が０（ブロックエントリが
１つもない状態）なら「４．」を、０以外なら「５．」
を実行する。 ４．フアイルエントリの先頭ブロックエントリポインタ
と末尾ブロックエントリポインタに「１．」で作成した
ブロックエントリのアドレスを格納する。 ５．フアイルエントリの本ブロックのブロックグループ
の次のブロックグループに該当するブロックグループポ
インタから最後のブロックグループポインタまでを順に
調べ、最初に値が０でないポインタを求め、「７．」を
実行する。なお、全てが０の場合は「６．」を実行す
る。 ６．本ケースは次ブロックグループ以降のグループのブ
ロックエントリが１つもないケースで、フアイルエント
リ下のブロックエントリ列の最後尾に「１．」で作成し
たブロックエントリを登録する。この場合は、フアイル
エントリから末尾ブロックエントリのアドレスを取得
し、「１．」で作成したブロックエントリの前エントリ
ポインタに末尾ブロックエントリのアドレスを格納し、
末尾ブロックエントリの次エントリポインタとフアイル
エントリの末尾ブロックエントリポインタの双方に
「１．」で作成したブロックエントリのアドレスを格納
する。 ７．本ケースは次ブロックグループ以降のグループのブ
ロックエントリが存在するケースで、最初に見つけたグ
ループの先頭ブロックエントリの直前に「１．」で作成
したブロックエントリを登録する。この場合は、
「５．」で求めたブロックグループポインタが示すブロ
ックエントリの前エントリポインタを調べ、値が０（見
つけたブロックエントリがフアイル下の最初のブロック
エントリ）なら「８．」を、０以外なら「９．」以降を
実行する。 ８．「１．」で作成したブロックエントリの次エントリ
ポインタに「５．」で求めたブロックグループポインタ
のアドレスを格納し、このアドレスが示すブロックエン
トリの前エントリポインタとフアイルエントリの先頭ブ
ロックエントリポインタに「１．」で作成したブロック
エントリのアドレスを格納する。 ９．「５．」で求めたブロックグループポインタが示す
ブロックエントリの前エントリポインタが示すブロック
エントリの次エントリポインタに「１．」で作成したブ
ロックエントリのアドレスを格納し、「１．」で作成し
たブロックエントリの前エントリポインタに「５．」で
求めたブロックグループポインタが示すブロックエント
リの前エントリポインタが示すブロックエントリのアド
レスを格納し、「１．」で作成したブロックエントリの
次エントリポインタに「５．」で求めたブロックグルー
プポインタのアドレスを格納し、「５．」で求めたブロ
ックグループポインタが示すブロックエントリの前エン
トリポインタに「１．」で作成したブロックエントリの
アドレスを格納する。

【００５６】ブロックエントリの削除は以下の手順で行
なう。 １．削除するブロックエントリの前エントリポインタと
次エントリポインタを調べ、双方ともに０であれば
「２．」を、前エントリポインタのみ０であれば
「３．」を、次エントリポインタのみ０であれば
「４．」を、双方ともに０でなければ「５．」を実行す
る。 ２．本ケースは他にブロックエントリがないケースであ
る。この場合は、本ブロックを持っているフアイルエン
トリの先頭ブロックエントリポインタと末尾ブロックエ
ントリポインタの双方に０を格納し、削除するブロック
エントリを空きエントリ列に戻す。 ３．本ケースは複数のブロックエントリが存在し、削除
するブロックエントリが先頭に位置するケースである。
この場合は、削除するブロックエントリから次エントリ
のアドレスを取得し、次ブロックエントリの前エントリ
ポインタに０を格納し、フアイルエトリの先頭ブロック
エントリポインタに次ブロックエントリのアドレスを格
納した後、削除するブロックエントリを空きエントリ列
に戻す。 ４．本ケースは複数のブロックエントリが存在し、削除
するブロックエントリが末尾に位置するケースである。
この場合は削除するブロックエントリから前エントリの
アドレスを取得し、前ブロックエントリの次エントリポ
インタに０を格納し、フアイルエントリの末尾ブロック
エントリポインタに前ブロックエントリのアドレスを格
納した後、削除するブロックエントリを空きエントリ列
に戻す。 ５．本ケースは複数のブロックエントリが存在し、削除
されるブロックエントリが中間に位置するケースであ
る。この場合は、削除するブロックエントリから前ブロ
ックエントリのアドレスと次ブロックエントリのアドレ
スを取得し、前ブロックエントリの次エントリポインタ
に次ブロックエントリのアドレスを格納し、次ブロック
エントリの前エントリポインタに前ブロックエントリの
アドレスを格納した後、削除するブロックエントリを空
きエントリ列に戻す。 ６．「２．」〜「５．」のいずれの処理も、削除するブ
ロックエントリを空きエントリに戻す前に、削除される
本ブロックのグループに該当するブロックグループポイ
ンタに格納されているアドレスを調べ、これが削除され
るブロックエントリのアドレスと一致したら、削除され
るブロックエントリの次エントリポインタが示すブロッ
クエントリのグループ識別子を調べ、これが同一グルー
プであれば、このブロックエントリのアドレスをブロッ
クグループポインタに格納し、異なるグループであれば
ブロックグループポインタに０を格納する。

【００５７】ロックエントリの登録は以下の手順で行な
う。 １．空きエントリ列から１つエントリを取得する。 ２．ロック状態として登録する場合はブロックエントリ
のロックエントリポインタに「１．」で作成したロック
エントリのアドレスを格納する。ロック待ちエントリと
して登録する場合は、ブロックエントリのロック待ちエ
ントリポインタに「１．」で作成したロックエントリの
アドレスを格納する。「１．」で作成したロックエント
リのブロックエントリポインタに接続するブロックエン
トリのアドレスを格納する。 ３．「１．」で作成したロックエントリのタスクエント
リポインタに接続するタスクエントリのアドレスを格納
する。次にタスクエントリの先頭ロックエントリポイン
タを調べる。値が０（ロックエントリが１つもない状
態）なら「４．」を、０以外なら「５．」を実行する。 ４．タスクエントリの先頭ロックエントリポインタと末
尾ロックエントリポインタの双方に「１．」で作成した
ロックエントリのアドレスを格納する。 ５．タスクエントリから末尾ロックエントリのアドレス
を取得し、「１．」で作成したロックエントリの前エン
トリポインタに末尾ロックエントリのアドレスを格納
し、末尾ロックエントリの次エントリポインタとタスク
エントリの末尾ロックエントリポインタの双方に
「１．」で作成したロックエントリのアドレスを格納す
る。 以上の手順により、ロックエントリはロックエントリ列
の末尾に登録される。

【００５８】ロックエントリの削除は以下の手順で行な
う。 １．本ロックエントリを接続しているブロックエントリ
のロック待ちエントリポインタが０か調べ、０ならロッ
クエントリポインタに０を格納し、０以外ならロック待
ちエントリポインタのアドレスをロックエントリポイン
タにコピーし、ロック待ちエントリポインタに０を格納
する（ロック待ちのロック許可）。 ２．削除するロックエントリの前エントリポインタと次
エントリポインタを調べ、双方ともに０であれば
「３．」を、前エントリポインタのみ０であれば
「４．」を、次エントリポインタのみ０であれば
「５．」を、双方ともに０でなければ「６．」を実行す
る。 ３．本ケースは他にロックエントリがないケースであ
る。この場合は、タスクエントリの先頭ロックエントリ
ポインタと末尾ロックエントリポインタの双方に０を格
納し、削除するロックエントリを空きエントリ列に戻
す。 ４．本ケースは複数のロックエントリが存在し、本ロッ
クエントリが先頭に位置するケースである。この場合は
削除するロックエントリから次ロックエントリのアドレ
スを取得し、次ロックエントリの前エントリポインタに
０を格納し、タスクエントリの先頭ロックエントリポイ
ンタに次ロックエントリのアドレスを格納した後、削除
するロックエントリを空きエントリ列に戻す。 ５．本ケースは複数のロックエントリが存在し、本ロッ
クエントリが末尾に位置するケースである。この場合は
削除するロックエントリから前ロックエントリのアドレ
スを取得し、前ロックエントリの次エントリポインタに
０を格納し、タスクエントリの末尾ロックエントリポイ
ンタに前ロックエントリのアドレスを格納した後、削除
するロックエントリを空きエントリ列に戻す。 ６．本ケースは複数のロックエントリが存在し、本ロッ
クエントリが中間に位置するケースである。この場合
は、削除するロックエントリから前ロックエントリのア
ドレスと次ロックエントリのアドレスを取得し、前ロッ
クエントリの次エントリポインタに次ロックエントリの
アドレスを格納し、次ロックエントリの前エントリポイ
ンタに前ロックエントリのアドレスを格納した後、削除
するロックエントリを空きエントリ列に戻す。

【００５９】次に、ホストからロック要求およびアンロ
ック要求を受け取ったときの処理について説明する。ロ
ック要求またはアンロック要求の際には前述のように対
応するホスト、タスク、フアイルおよびブロックの各識
別子が要求内容に含まれて供給される。

【００６０】ロック要求の処理を以下に示す。図１は本
発明の排他制御装置の一実施の形態のロック動作の第１
の部分を示す流れ図を、図２は図１に示す以外の第２の
部分を示す流れ図である。

【００６１】最初にロック要求のフアイル識別子を取得
し、フアイルエントリを検索する。その手順を以下に示
す。 １．フアイルエントリ管理エリア１０の先頭フアイルエ
ントリポインタを参照し、値が０なら当該フアイルエン
トリは存在しない（ステップ１０１のＹ枝）。値が０以
外なら、「２．」を実行する（ステップ１０１のＮ
枝）。 ２．先頭フアイルエントリポインタが示すフアイルエン
トリから順に次エントリポインタのアドレスをたどりな
がら、ロック要求のフアイル識別子と一致するフアイル
エントリを探す。もし、最後のフアイルエントリまで一
致するフアイルエントリが見つからなければ該当フアイ
ルエントリは存在しない（ステップ１０２のＮ枝）。

【００６２】フアイルエントリが見つかった場合（ステ
ップ１０３）、次にロック要求のブロック識別子を取得
し、ブロックエントリを検索する。その手順を以下に示
す。 １．ブロック識別子からロック要求のブロックのブロッ
クグループ識別子を求め、（ステップ１１２）先に見つ
けたフアイルエントリの該当するブロックグループポイ
ンタの値を参照し、値が０なら該当ブロックエントリは
存在しない（ステップ１０４のＹ枝）。値が０以外なら
（ステップ１０４のＮ枝）、「２．」を実行する。 ２．「１．」で参照したブロックグループポインタが示
すブロックエントリから順に次エントリポインタのアド
レスをたどりながら、ロック要求のブロック識別子と一
致するブロックエントリを探す（ステップ１０５）。こ
こで、探す範囲は、最後のブロックエントリまでではな
く、同一ブロックグループのブロックエントリだけであ
る。もし、一致するブロックエントリが見つからなけれ
ば、該当ブロックエントリは存在しない（ステップ１０
５のＮ枝）。

【００６３】ブロックエントリが見つかった場合（ステ
ップ１０６）、次にロックエントリの有無を調べる。見
つけたブロックエントリのロックエントリポインタの値
が０ならロックエントリはなく（ステップ１０７のＹ
枝）、当該ブロックをロックしているタスクは存在しな
い。値が０以外ならロックエントリが存在し（ステップ
１１１）、当該ブロックを他のタスクがロックしてい
る。

【００６４】以上の処理により、ロックエントリが見つ
かれば、本ロック要求はロック不可である。この場合
は、前述のロックエントリの登録手順にしたがい、ロッ
クエントリをロック待ちエントリとして登録し（ステッ
プ１３５）、ロック待ちを通知する（ステップ１３
６）。この際、本ロック要求のタスクエントリが存在し
なければ（ステップ１３１のＹ枝、１３２のＮ枝）、予
め前述のタスクエントリの登録手順にしたがいタスクエ
ントリを登録する（ステップ１３４）。

【００６５】また、ロックエントリが見つからないか
（ステップ１０７のＹ枝）、フアイルエントリもしくは
ブロックエントリが見つからなければ（ステップ１０１
のＹ枝、１０２のＮ枝、１０４のＹ枝、１０５のＮ
枝）、本ロック要求はロック可能である。この場合は、
前述の各エントリの登録手順により存在しないエントリ
を登録する（ステップ１０８、１０９、１２５）。この
際、本ロック要求のタスクエントリが存在しなければ
（ステップ１２１のＹ枝、１２２のＮ枝）、予め前述の
タスクエントリの登録手順にしたがいタスクエントリを
登録する（ステップ１２４）。以上の手順の結果、ロッ
ク可能であった場合にはロック要求を行なったタスクに
対してロック可能を通知する（ステップ１２６）。

【００６６】次に、アンロック要求の処理を以下に示
す。図３は本実施の形態の排他制御装置におけるアンロ
ック動作の一例を示す流れ図である。

【００６７】最初に前述のロック要求の手順と同一方法
で、フアイルエントリ、ブロックエントリおよびロック
エントリを検索する（ステップ３０１〜３１０）。次に
前述のロックエントリの削除手順により、見つけたロッ
クエントリを削除する（ステップ３１１）。次に本ロッ
クエントリを持つタスクエントリを調べ、本ロックエン
トリを削除したことでロックエントリが１つもなくなっ
たら（ステップ３１２のＹ枝）、前述のタスクエントリ
の削除手順により本タスクエントリを削除する（スデッ
プ３１３）。次に本ロックエントリを持つブロックエン
トリを調べ、本ロックエントリを削除したことでロック
エントリが１つもなくなったら（ステップ３１７のＹ
枝）、ブロックエントリの削除手順によってブロックエ
ントリを削除する（ステップ３１８）。さらに、フアイ
ルエントリを調べ、本ブロックエントリを削除したこと
でブロックエントリが１つもなくなったら（ステップ３
１９のＹ枝）、前述のフアイルエントリの削除手順によ
って本フアイルエントリを削除する（ステップ３２
０）。

【００６８】ここで、本発明の特徴であるブロックエン
トリの検索について図６を用いて具体的に説明する。

【００６９】最初に図６におけるブロックエントリ６を
検索する手順を説明する。

【００７０】従来であれば、グループポインタがないた
め、先頭ポインタが示すブロックエントリ１から順にブ
ロックエントリをたどり、ブロック識別子を比較しなが
らブロックエントリ６を検索する。そのため、検索まで
に６エントリの検索比較が必要となる。

【００７１】しかし、本発明によれば、先にブロックエ
ントリ６の属するグループを調べ（ここではグループ
３）、そのグループ３ポインタが指し示すブロックエン
トリ４から検索すればよい。よって、ブロックエントリ
６を検索するまでに３エントリの検索比較で済む。

【００７２】次にグループ１５に属するブロックで本フ
アイルエントリにまだ登録されていないブロックを検索
する場合を説明する。

【００７３】従来であれば、ブロックエントリ１から順
にブロックエントリをたどり、ブロック識別子を比較し
ながらブロックエントリを検索する。本ケースの場合
は、末尾のブロックエントリ１１まで１１エントリを検
索して初めて当該ブロックが登録されていないことがわ
かる。

【００７４】しかし、本発明によれば、グループ１５ポ
インタが指し示すブロックエントリ７から次のグループ
１６ポインタが指し示すブロックエントリの直前のブロ
ックエントリ（ここではブロックエントリ８）までを検
索すればよい。よって、２エントリの検索で当該ブロッ
クが登録されていないことがわかる。

【００７５】以上説明したように、本実施の形態の排他
制御装置はフアイルエントリ下で管理されるブロックエ
ントリを一定の規則によりグループ分けすることによ
り、管理情報の検索に要する時間を短縮させることがで
きる。

【００７６】なお本実施の形態では、ブロックをグルー
プ化した場合について示したが、フアイルおよびタスク
に対しても同様のグループ化を行なえば、同様の効果が
得られることは明白である。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の排他制御
装置は、管理されるエントリ列を一定の規則によりグル
ープ分けすることにより、管理情報の検索に要する時間
を短縮させることができるという効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の排他制御装置の一実施の形態のロック
動作の第１の部分を示す流れ図である。

【図２】本発明の排他制御装置の一実施の形態のロック
動作の図１に示す以外の第２の部分を示す流れ図であ
る。

【図３】本実施の形態の排他制御装置におけるアンロッ
ク動作の一例を示す流れ図である。

【図４】各登録情報の管理テーブル構造を示すブロック
図であり、（ａ）はフアイルエントリ、ブロックエント
リ、ロックエントリ、タスクエントリの管理構造を、
（ｂ）は空きエントリの管理構造をそれぞれ示す。

【図５】各エントリおよびエントリ管理エリアの構造を
示す詳細図であり．（ａ）はフアイルエントリ、（ｂ）
はタスクエントリ、（ｃ）はブロックエントリ、（ｄ）
はロックエントリ、（ｅ）は空きエントリ、（ｆ）はフ
アイルエントリ管理エリア、（ｇ）はタスクエントリ管
理エリア、（ｈ）は空きエントリ管理エリアをそれぞれ
示している。

【図６】フアイルエントリによるブロックエントリの管
理構造を示す詳細図である。

【図７】管理テーブルにおけるロック状態の一例を示す
詳細図である。

【図８】管理テーブルにおけるロック状態とロック待ち
状態の一例を示す詳細図である。

【符号の説明】

１０ フアイルエントリ管理エリア １０−１〜１０−ｎ フアイルエントリ ２０ タスクエントリ管理エリア ２０−１〜２０−ｎ タスクエントリ ３０−１〜３０−ｎ ブロックエントリ ４０−１〜４０−ｎ ロックエントリ ５０ 空きエントリ管理エリア ５０−１〜５０−ｎ 空きエントリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 9/46 G06F 15/16 G06F 12/00

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のホスト計算機が外部記憶装置等の
   共有資源を共有するシステムで前記共有資源を複数のフ
   アイルの集合と定義しさらに前記各フアイルのそれぞれ
   を複数のブロックに分割し前記ホスト計算機のタスク単
   位による排他制御を前記ブロック単位に行なう排他制御
   装置において、前記ブロックのロック状態を示すロック
   情報の管理のために管理対象中のフアイルの情報を複数
   のフアイルグループのいずれかに振り分けてフアイル情
   報列として一列にポインタで接続登録し管理対象中のブ
   ロックの情報をフアイル毎に複数のブロックグループの
   いずれかに振り分けてブロック情報列として一列にポイ
   ンタで接続登録する管理テーブルと、前記フアイルの識
   別子から振り分けられるフアイルグループの識別子を決
   定するフアイルグループ識別子決定手段と、前記ブロッ
   クの識別子から振り分けられるブロックグループの識別
   子を決定するブロックグループ識別子決定手段と、ロッ
   クまたはアンロック要求に対応するフアイル情報は前記
   フアイルグループ識別子を介して検索しブロック情報は
   前記ブロックグループ識別子を介して検索する検索手段
   とを含むことを特徴とする排他制御装置。
2. 【請求項２】 ブロックグループ識別子決定手段はブロ
   ックグループの数が１６のときにはブロック識別子を構
   成するｎバイトのデータの１番目のバイトと２番目のバ
   イトとの排他論理和をとりこの結果と３番目のバイトと
   の排他論理和をとり、これをｎ番目まで遂行した結果の
   １バイトのデータの上位４ビットと下位４ビットとの排
   他論理和を求めてブロックグループ識別子を決定するこ
   とを特徴とする請求項１記載の排他制御装置。
3. 【請求項３】 ブロックグループ識別子決定手段は２の
   ｐ乗をブロックグループの数とするときブロック識別子
   を構成するｍビットのデータの中から予じめｐ個のビッ
   ト位置を決めておき、ブロック識別子のデータ中の前記
   ｐ個のビット位置に該当するビットの値を抽出しこれを
   連結した値をブロックグループ識別子と決定することを
   特徴とする請求項１記載の排他制御装置。
4. 【請求項４】 ブロックグループ識別子決定手段はブロ
   ック識別子を構成するデータ値をブロックグループの数
   ｑで割算しその剰余をブロックグルーブ識別子と決定す
   ることを特徴とする請求項１記載の排他制御装置。
5. 【請求項５】 フアイルグループ識別子決定手段はフア
   イルグループの数が１６のときにはフアイル識別子を構
   成するｎバイトのデータの１番目のバイトと２番目のバ
   イトとの排他論理和をとりこの結果と３番目のバイトと
   の排他論理和をとり、これをｎ番目まで遂行した結果の
   １バイトのデータの上位４ビットと下位４ビットとの排
   他論理和を求めてフアイルグループ識別子を決定するこ
   とを特徴とする請求項１記載の排他制御装置。
6. 【請求項６】 フアイルグループ識別子決定手段は２の
   ｐ乗をフアイルグループの数とするときフアイル識別子
   を構成するｍビットのデータの中から予じめｐ個のビッ
   ト位置を決めておき、フアイル識別子のデータ中の前記
   ｐ個のビット位置に該当するビットの値を抽出しこれを
   連結した値をフアイルグループ識別子と決定することを
   特徴とする請求項１記載の排他制御装置。
7. 【請求項７】 フアイルグループ識別子決定手段はフア
   イル識別子を構成するデータ値をフアイルグループの数
   ｑで割算しその剰余をフアイルグルーブ識別子と決定す
   ることを特徴とする請求項１記載の排他制御装置。