JP6468053B2 - 情報処理装置、並列処理プログラム、及び、共有メモリアクセス方法 - Google Patents
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Description
前記複数のスレッドを実行中ではない場合、一のスレッドによる前記共有メモリ領域へのアクセス処理中に、他のスレッドによる前記共有メモリ領域へのアクセス処理の開始を待機する第1の制御に基づいて、前記共有メモリ領域へのアクセス処理を実行し、前記複数のスレッドを実行中の場合、一のスレッドによる前記共有メモリ領域へのアクセス処理中に、前記共有メモリ領域に対する他のスレッドによる書き込みが発生した場合に、前記アクセス処理を取り消す第2の制御に基づいて、前記共有メモリ領域へのアクセス処理を実行する。
図1は、ロック方式の排他制御を説明する図である。図1は、2つのスレッド(スレッドthA、スレッドthB)を例示する。また、図1に示す矢印は時間の遷移を示す。スレッドthA及びスレッドthB(以下、スレッドthともいう)は、共有メモリの同一の領域(共有メモリ領域)にアクセスする。
HTM方式は、情報処理装置のCPU(Central Processing Unit:CPU)が搭載する、ハードウェアのHTMの機構を使用する方式である。HTM方式は、一のスレッドによる共有メモリ領域へのアクセス処理中に、共有メモリ領域に対する他のスレッドによる書き込みが発生した場合に、アクセス処理を取り消すことによって排他制御を実現する方式である。
次に、図4、図5にしたがって、図1〜図3で説明した、ロック方式とHTM方式の排他制御方式に基づくメモリアクセス処理の性能の相違を説明する。図4、図5は、同一の共有メモリ領域にアクセスする、実行中のスレッドthの数に応じた性能を示す。図4、図5の例に示す性能は、共有メモリ領域へのアクセス処理を有するプログラムの処理時間に基づいて算出した性能を示す。
したがって、本実施の形態における情報処理装置は、スレッドthが共有メモリ領域Smにアクセスする際に、当該共有メモリ領域Smにアクセスする、複数のスレッドthを実行中か否かを判定する。そして、情報処理装置は、複数のスレッドthを実行中ではない場合は、第1の方式(ロック方式)に基づいて共有メモリ領域Smへのアクセス処理を実行する。また、情報処理装置は、複数のスレッドthが実行中の場合は、第2の制御(HTM方式)に基づいて、共有メモリ領域Smへのアクセス処理を実行する。
図8は、本実施の形態における情報処理装置100のハードウェア構成図である。図8に示す情報処理装置100は、例えば、CPU101、メモリ102、通信インタフェース部103を有する。各部は、バス106を介して相互に接続する。メモリ102は、RAM(Random Access Memory:RAM)120や不揮発性メモリ121等を備える。
図9は、図8に示した情報処理装置100のソフトウェアブロック図である。図8に示した排他制御プログラム133は、排他取得モジュール141、排他解除モジュール151を有する。各モジュールの処理の詳細は、図11のフローチャート図にしたがって後述する。
図10は、図9に示した同時走行スレッド数記憶領域170に記憶する、同一の共有メモリ領域Smにアクセスする実行中のスレッド数の取得処理を説明する図である。
図11は、本実施の形態における情報処理装置100の排他制御プログラム133の処理の流れを説明するフローチャート図である。
図12は、排他制御方式の切り替わりを模式的に説明する図である。図12に示す矢印ttは時間の遷移を示す。また、図12に示す、点線の横線で示す矩形はロック方式の排他制御に基づくクリティカルセクションを、縦線で示す矩形はHTM方式の排他制御に基づくクリティカルセクションを示す。また、右上がりの斜線で示す矩形は、同時走行スレッド数記憶領域170(図10)の値(同一の共有メモリ領域にアクセスするスレッドの同時走行数)の取得処理を示す。
図13は、同一の共有メモリ領域Smにアクセスする、実行中のスレッドthの数が2つである場合の、本実施の形態の排他制御方式に基づくメモリアクセス処理の性能を示す図である。図13は、図4に示した、ロック方式、及び、HTM方式の排他制御方式に基づくメモリアクセス処理の性能に加えて、本実施の形態における排他制御方式に基づくメモリアクセス処理の性能を示す。
図15は、図8に示したアプリケーションプログラム132の一部のプログラムpr1の一例を示す図である。図15に示す、記述c1は排他取得モジュール141(図9)の呼出し命令を示し、記述c2は、排他解除モジュール151(図9)の呼出し命令を示す。また、命令群c3は、共有メモリ領域Smにアクセスする処理(クリティカルセクション)を実行する命令である。
図18は、HTM方式の排他取得モジュール142、及び、HTM方式の排他解除モジュール152の処理の流れを説明するフローチャート図である。
図19は、ロック方式の排他取得モジュール143、及び、ロック方式の排他解除モジュール153の処理の流れを説明するフローチャート図である。
上記の実施の形態は、オペレーションシステム131が、本実施の形態の排他制御プログラム133を有する場合を例示した。ただし、この例に限定されるものではない。アプリケーションプログラム132が、本実施の形態の排他制御プログラム133を含んでいてもよい。
共有メモリ領域を有する記憶部と、
1つまたは複数のスレッドを実行する処理部と、を有し、
前記処理部は、
前記スレッドが前記共有メモリ領域のアクセス処理を実行する際に、当該共有メモリ領域にアクセスする複数のスレッドを実行中か否かを判定し、
前記複数のスレッドを実行中ではない場合、一のスレッドによる前記共有メモリ領域へのアクセス処理中に、他のスレッドによる前記共有メモリ領域へのアクセス処理の開始を待機する第1の制御に基づいて、前記共有メモリ領域へのアクセス処理を実行し、
前記複数のスレッドを実行中の場合、一のスレッドによる前記共有メモリ領域へのアクセス処理中に、前記共有メモリ領域に対する他のスレッドによる書き込みが発生した場合に、前記アクセス処理を取り消す第2の制御に基づいて、前記共有メモリ領域へのアクセス処理を実行する、
情報処理装置。
付記1において、
前記処理部は、前記複数のスレッドを実行中ではない場合、新たなスレッドの実行を開始して前記複数のスレッドを実行中の場合に遷移したとき、前記第1の制御に基づく前記アクセス処理中は、前記新たなスレッドによる前記第2の制御に基づく前記共有メモリ領域へのアクセス処理の開始を待機する、
情報処理装置。
付記1または2において、
前記第2の制御は、前記一のスレッドによる前記共有メモリ領域へのアクセス処理中に、前記共有メモリ領域に対する前記他のスレッドによる書き込みが発生しない場合に、前記アクセス処理を完了させる、
情報処理装置。
付記1乃至3のいずれかにおいて、
前記処理部は、前記複数のスレッドを実行中の場合、いずれかの前記スレッドの実行が終了して前記複数のスレッドを実行中ではない場合に遷移したとき、前記第2の制御に基づく前記共有メモリ領域へのアクセス処理の終了時に、前記第2の制御に基づく終了処理を行う、
情報処理装置。
スレッドが共有メモリ領域のアクセス処理を実行する際に、当該共有メモリ領域にアクセスする複数のスレッドを実行中か否かを判定し、
前記複数のスレッドを実行中ではない場合、一のスレッドによる前記共有メモリ領域へのアクセス処理中に、他のスレッドによる前記共有メモリ領域へのアクセス処理の開始を待機する第1の制御に基づいて、前記共有メモリ領域へのアクセス処理を実行し、
前記複数のスレッドを実行中の場合、一のスレッドによる前記共有メモリ領域へのアクセス処理中に、前記共有メモリ領域に対する他のスレッドによる書き込みが発生した場合に、前記アクセス処理を取り消す第2の制御に基づいて、前記共有メモリ領域へのアクセス処理を実行する、
処理をコンピュータに実行させる並列処理プログラム。
付記5において、
前記複数のスレッドを実行中ではない場合の前記アクセス処理の実行は、新たなスレッドの実行を開始して前記複数のスレッドを実行中の場合に遷移したとき、前記第1の制御に基づく前記アクセス処理中は、前記新たなスレッドによる前記第2の制御に基づく前記共有メモリ領域へのアクセス処理の開始を待機する、
並列処理プログラム。
付記5または6において、
前記複数のスレッドを実行中の場合の前記アクセス処理の実行は、前記一のスレッドによる前記共有メモリ領域へのアクセス処理中に、前記共有メモリ領域に対する前記他のスレッドによる書き込みが発生しない場合に、前記アクセス処理を完了させる、
並列処理プログラム。
付記5乃至7のいずれかにおいて、
前記複数のスレッドを実行中の場合の前記アクセス処理の実行は、いずれかの前記スレッドの実行が終了して前記複数のスレッドを実行中ではない場合に遷移したとき、前記第2の制御に基づく前記共有メモリ領域へのアクセス処理の終了時に、前記第2の制御に基づく終了処理を行う、
並列処理プログラム。
処理部が、スレッドが共有メモリ領域のアクセス処理を実行する際に、当該共有メモリ領域にアクセスする複数のスレッドを実行中か否かを判定し、
処理部が、前記複数のスレッドを実行中ではない場合、一のスレッドによる前記共有メモリ領域へのアクセス処理中に、他のスレッドによる前記共有メモリ領域へのアクセス処理の開始を待機する第1の制御に基づいて、前記共有メモリ領域へのアクセス処理を実行し、
処理部が、前記複数のスレッドを実行中の場合、一のスレッドによる前記共有メモリ領域へのアクセス処理中に、前記共有メモリ領域に対する他のスレッドによる書き込みが発生した場合に、前記アクセス処理を取り消す第2の制御に基づいて、前記共有メモリ領域へのアクセス処理を実行する、
共有メモリアクセス方法。
付記9において、
前記複数のスレッドを実行中ではない場合の前記アクセス処理の実行は、新たなスレッドの実行を開始して前記複数のスレッドを実行中の場合に遷移したとき、前記第1の制御に基づく前記アクセス処理中は、前記新たなスレッドによる前記第2の制御に基づく前記共有メモリ領域へのアクセス処理の開始を待機する、
共有メモリアクセス方法。
付記9または10において、
前記複数のスレッドを実行中の場合の前記アクセス処理の実行は、前記一のスレッドによる前記共有メモリ領域へのアクセス処理中に、前記共有メモリ領域に対する前記他のスレッドによる書き込みが発生しない場合に、前記アクセス処理を完了させる、
共有メモリアクセス方法。
付記9乃至11のいずれかにおいて、
前記複数のスレッドを実行中の場合の前記アクセス処理の実行は、いずれかの前記スレッドの実行が終了して前記複数のスレッドを実行中ではない場合に遷移したとき、前記第2の制御に基づく前記共有メモリ領域へのアクセス処理の終了時に、前記第2の制御に基づく終了処理を行う、
共有メモリアクセス方法。
Claims (5)
- 共有メモリ領域を有する記憶部と、
1つまたは複数のスレッドを実行する処理部と、を有し、
前記処理部は、
あるスレッドが前記共有メモリ領域のアクセス処理を実行する際に、当該共有メモリ領域にアクセスする複数のスレッドを実行中か否かを判定し、
前記複数のスレッドを実行中ではない場合、一のスレッドによる前記共有メモリ領域へのアクセス処理中に、他のスレッドによる前記共有メモリ領域へのアクセス処理の開始を待機する第1の制御に基づいて、前記あるスレッドによる当該共有メモリ領域へのアクセス処理を実行し、
前記複数のスレッドを実行中の場合、一のスレッドによる前記共有メモリ領域へのアクセス処理中に、前記共有メモリ領域に対する他のスレッドによる書き込みが発生した場合に、前記アクセス処理を取り消す第2の制御に基づいて、前記あるスレッドによる当該共有メモリ領域へのアクセス処理を実行する、
情報処理装置。 - 請求項1において、
前記処理部は、前記複数のスレッドを実行中ではない場合、新たなスレッドの実行を開始して前記複数のスレッドを実行中の場合に遷移したとき、前記第1の制御に基づく前記アクセス処理中は、前記新たなスレッドによる前記第2の制御に基づく前記共有メモリ領域へのアクセス処理の開始を待機する、
情報処理装置。 - 請求項1または2において、
前記第2の制御は、前記一のスレッドによる前記共有メモリ領域へのアクセス処理中に、前記共有メモリ領域に対する前記他のスレッドによる書き込みが発生しない場合に、前記アクセス処理を完了させる、
情報処理装置。 - あるスレッドが共有メモリ領域のアクセス処理を実行する際に、当該共有メモリ領域にアクセスする複数のスレッドを実行中か否かを判定し、
前記複数のスレッドを実行中ではない場合、一のスレッドによる前記共有メモリ領域へのアクセス処理中に、他のスレッドによる前記共有メモリ領域へのアクセス処理の開始を待機する第1の制御に基づいて、前記あるスレッドによる当該共有メモリ領域へのアクセス処理を実行し、
前記複数のスレッドを実行中の場合、一のスレッドによる前記共有メモリ領域へのアクセス処理中に、前記共有メモリ領域に対する他のスレッドによる書き込みが発生した場合に、前記アクセス処理を取り消す第2の制御に基づいて、前記あるスレッドによる当該共有メモリ領域へのアクセス処理を実行する、
処理をコンピュータに実行させる並列処理プログラム。 - 処理部が、あるスレッドが共有メモリ領域のアクセス処理を実行する際に、当該共有メモリ領域にアクセスする複数のスレッドを実行中か否かを判定し、
処理部が、前記複数のスレッドを実行中ではない場合、一のスレッドによる前記共有メモリ領域へのアクセス処理中に、他のスレッドによる前記共有メモリ領域へのアクセス処理の開始を待機する第1の制御に基づいて、前記あるスレッドによる当該共有メモリ領域へのアクセス処理を実行し、
処理部が、前記複数のスレッドを実行中の場合、一のスレッドによる前記共有メモリ領域へのアクセス処理中に、前記共有メモリ領域に対する他のスレッドによる書き込みが発生した場合に、前記アクセス処理を取り消す第2の制御に基づいて、前記あるスレッドによる当該共有メモリ領域へのアクセス処理を実行する、
共有メモリアクセス方法。
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