JPH01298440A - 計算機システムおよびそのタスクスケジュール方法 - Google Patents

計算機システムおよびそのタスクスケジュール方法

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JPH01298440A
JPH01298440A JP63128391A JP12839188A JPH01298440A JP H01298440 A JPH01298440 A JP H01298440A JP 63128391 A JP63128391 A JP 63128391A JP 12839188 A JP12839188 A JP 12839188A JP H01298440 A JPH01298440 A JP H01298440A
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金居　貞三郎
Akiji Yamamoto
山本　章治
Takashi Sumiyoshi
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Tetsuhiko Fujii
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、オペレーティングシステムとそれとは独立に
共有資源に対し、ロック・アンロック手段を有するデー
タベース・データコミュニケーションシステムに代表さ
れるアプリケーションシステムとが連動するシステムに
おける効率的な排他制御管理方式に関する。
〔従来の技術〕
従来の方式では、例えば、情報処理学会筒３２回合国大
会４Ｂ−８ｒＸＤＭ（６）−同時実行制御におけるタス
ク実行方式」に記載のように、共有資源に対する排他管
理の高性能化を実現するため、タスクのスケジューリン
グを管理するオペレーティングシステムとは独立に、デ
ータベース・データコミュニケーションシステムといっ
たアプリケーションシステムにおいて共有資源の排他制
御管理を行なっていた。
〔発明が解決しようとする課題〕 上記従来技術は、ロック保持中のタスクに対するＩ１０
割込みなどの外部割込みに対して配慮がされていない。
よってロック保持中に外部割込みによりロック保持中の
タスク以外のタスクに実行権が移った場合、共有資源に
はロックがかかったままの状態となる。
ロック保持中のタスクが再スケジュールされ、そのロッ
クを解除するまで、他タスクでは当該共有資源を使用で
きず、そのロック解除を待つための処理をして、実行権
を他のタスクに渡すことが繰り返えされる。そのためロ
ック解除待ちのための処理や当該タスクの中断処理、他
タスクへの実行権の移動処理などのロック取得失敗に伴
なう実行ステップの増加が問題であった。
本発明の目的は、外部割込みによるタスク再スケジュー
ル時、取得失敗に伴なうロック解除待ちに必要な実行ス
テップを削除できる排他制御管理方式を提供することに
ある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明は、共有資源に対す
る排他制御を行なうアプリケーションシステムと、タス
クの実行順序をスケジューリングするオペレーティング
システムとが独立に動作せず、協調して動作することに
特徴がある。即ち、共有資源に対するロックを取って動
作していることをアプリケーションシステムからオペレ
ーティングシステムへ伝える手段と、オペレーティング
システムが、その通知を記憶・消去する手段と、外部割
込みによるタスクの再スケジュールをその通知の有無で
制御する手段とを設けたことに特徴がある。
又１本発明では、マルチプロセッサ構成時には、各プロ
セッサ対応にロック保守中のタスクを記憶・消去する手
段と、外部割込みによるタスクの再スケジュールを割込
まれたプロセッサに対する上記通知の有無で制御する手
段とを設けたことに特徴がある。
〔作用〕
本発明では、アプリケーションシステムでは、共有資源
に対するロックを取得できた場合、オペレーティングシ
ステムに対してロック保持中であることを通知し、オペ
レーティングシステムは、それを受けてオペレーティン
グシステムが管理するテーブルにロック保持中のタスク
の識別子を登録しておき、逆に共有資源に対するロック
を解除した場合には、オペレーティングシステムに対し
、その旨を通知し、オペレーティングシステムは、それ
を受けて上記テーブル中から、ロック保持中のタスクの
識別子を消去し、外部割込みによるタスクの再スケジュ
ール時、オペレーティングシステムは、上記テーブル中
にロック保持中のタスクの識別子が登録されていれば、
そのタスクを優先的に再スケジュールするので、ロック
保持中のタスクの実行が優先され、ロック保持中のタス
クが再実行待ち状態のまま他のタスクが先に実行される
ことにより引起こされるタスク間のロック競合を回避で
きる。
又１本発明では、マルチプロセッサ構成時には、オペレ
ーティングシステムは、それが管理するテーブル中にプ
ロセッサ毎にロック保持中のタスク識別子を設定する篩
を設け、そして、ロック保持中の通知を受けると、その
タスクが動作中のプロ−セッサに対応する上記欄にタス
ク識別子を設定し。
逆にロック解除の通知を受けると、そのタスクが動作中
のプロセッサに対応する上記欄のタスク識別子を消去し
、外部割込みによるタスクの再スケジュール時には、上
記テーブル内に割込まれたプロセッサに対するロック保
持中のタスクの識別子が登録されていればそのタスクの
再実行を優先するようになっているのでマルチプロセッ
サ構成時にもロック保持中のタスクが不当に再実行待ち
状態になることに起因するタスク間のロック競合を回避
できる。
〔実施例〕
以下１本発明の実施例を図面により説明する。
第１図は、本発明の一実施例の全体構成であり。
１０１はプロセッサ、１０２は主記憶装置、　１０３は
オペレーティングシステム、１０４はオペレーティング
システム１０３が実行時に使用する実行時テーブル、１
０５はアプリケーションシステム群、１０６は主記憶中
の共有資源群、１０７はロックテーブルを示す。
次にアプリケーションシステムの動作を第２図により説
明する。
アプリケーションシステムはその処理の中で、共有資源
（ここでは共通資ｇＡとする）を排他的に使用する必要
がある場合、その資源Ａに対するロックを取得（ステッ
プ２０１）後、共有資源Ａに対する処理を行なう（ステ
ップ２０２）。
その後、当該共有資源Ａに対するロックを解除する（ス
テップ２０３）。
ロック取得処理につき、第３図により詳細に説明する。
第２図ステップ２０１のロック取得処理では、第１図に
示す共有資源Ａ１０６に対するロックテーブル１０７を
参照して、共有資源Ａがロック状態か否かをチエツクし
くステップ３０１）、ロック中ならばロック解除待ちリ
ストに当該タスク識別子を登録するなどのロック解除待
ちのための処理を実行する（ステップ３０２）、ロック
がかかつていなければ、ロックテーブル中に、共有資源
Ａをロックしたことを示すフラグを設定する（ステップ
３０３）、次に、オペレーティングシステムに対して、
共有資源をロック中である旨を通知して（ステップ３０
４）、ロック取得処理を終わる。
ステップ３０２では、共有資源Ａに対するロックが取得
できるまで待ち、ロックが取得できたらステップ３０４
以降を実行する。
第２図のステップ２０３のロック解除処理につき第４図
により詳細に説明する。ロック解除処理では、当該共有
資源Ａに対するロック解除を待っているタスクが存在す
るかを判定（ステップ４０１）し、存在しなければ、第
１図のロックテーブル１０７中の共有資源Ａに対するロ
ック取得中のフラグを消去しくステップ４０２）、オペ
レーティングシステムに共有資源のロック解除を通知し
て（ステップ４０３）、ロック解除処理を終了する。
ステップ４０４では、オペレーティングシステムに対し
て当該タスクのロック解除通知と１次にロックを取得す
るタスクを通知し、そのタスクの実行待ち状態を解除す
る。
ステップ４０４の処理の実施例を第５図に基づき詳述す
る。
まず、ロック解除待ちリストから次に共有資源Ａを使用
するタスク（区別のため現タスクをタスク１、このタス
クをタスク２と記す、）の識別子をはずしくステップ５
０１）、オペレーティングシステムに対して、タスク１
の共有資源に対するロック解除を通知（ステップ５０２
）後、タスク２の実行待ち状態を解除して（ステップ５
０３）、当該処理を終了する。
第３図のステップ３０４および第５図のステップ５０３
を受けたオペレーティングシステムの動作を第６図に基
づき説明する。
オペレーティングシステムは、通知してきたタスクの識
別子を、第１図に示すオペレーティングシステムが管理
する実行時テーブル１０４に設定（ステップ６０１）後
、当該処理を終了する。
第４図のステップ４０３および第５図のステップ５０２
を受けたオペレーティングシステムの動作を第７図に基
づき説明する。
オペレーティングシステムは、通知を受けると第１図に
示す実行時テーブル１０４からタスク識別子を消去（ス
テップ７０１）後、当該処理を終了する。
第２図のステップ２０２の処理中に外部割込みによるオ
ペレーティングシステムのタスク再スケジュール処理に
おいて、本発明により追加された処理につき第８図に基
づき説明する。
オペレーティングシステムは、タスクの実行順序を決め
るにあたり、第１図の実行時テーブル１０４中にタスク
識別子が設定されているかを判定しくステップ８０１）
、！定されていなければ従来通りのタスクスケジューリ
ングを行ない（ステップ８０２）、設定されていれば、
そのタスク識別子に対応するタスクの実行待ち状態を解
除する（ステップ８０３）。
第４図のステップ４０４の別の実施例を第９図に基づき
詳述する。
ステップ９０１では、ロック解除待ちリストから次に共
有資源Ａを使用するタスク（区別のため現タスクをタス
ク１．このタスクをタスク２と記す。）の識別子をはず
し、オペレーティングシステムに対して、タスク１の共
有資源に対するロック解除と、引続きタスク２が共有資
源をロックする旨を同時に通知して（ステップ９０２）
、当該処理を終了する。
第９図のステップ９０２を受けたオペレーティングシス
テムの動作を第１０図に基づき説明する。
オペレーティングシステムは、通知を受けると第１図の
実行時テーブル１０４中のタスク識別子を、今回通知を
受けたタスク２のタスク識別子に置換する（ステップ１
００１）。次に、タスク２の実行待ち状態を解除（ステ
ップ１００２）後、当該処理を終了する。
本発明の他の実施例を第１１図に基づき説明する。第１
１図において、１１０１はプロセッサ群、１１０２は主
記憶袋Ｒ，１１０３はオペレーティングシステム、１１
０４は実行時テーブル、１１０５はアプリケーションシ
ステム群、１１０６は共有資源群、１１０７はロックテ
ーブルである。
アプリケーションシステムの動作は上述したと　−同様
である。
オペレーティングシステムの動作について以下説明する
。
第３図のステップ３０４および第５図のステップ５０３
の処理を受けたオペレーティングシステムの動作を第１
２図に基づき説明する。
オペレーティングシステムは、通知してきたタスクの識
別子と、そのタスクを扱っているプロセッサの識別子と
を求め（ステップ１２０１）、それを第１１図１１０４
の実行時テーブルに設定する（ステップ１２０２）。
このとき、プロセッサ識別子とタスク識別子とを一対と
して実行時テーブルに登録する方法と、あらかじめプロ
セッサ対応にタスク識別子を設定できるように実行時テ
ーブルを作っておく方法とがある。以下では、後者の方
法による場合で説明する。
第４図のステップ４０３および第５図のステップ５０２
の処理を受けたオペレーティングシスチームの動作を第
１３図に基づき説明する。
オペレーティングシステムは、通知を受けると通知して
きたタスクを扱っているプロセッサ識別子を求め（ステ
ップ１３０１）、それに対応する第１１図の実行時テー
ブル１１０４中のタスク識別子を消去（ステップ１３０
２）後、当該処理を終了する。
第２図のステップ２０２の処理中に外部割込みによるオ
ペレーティングシステムのタスク再スケジュール処理に
おいて、本発明により追加された処理につき第１４図に
基づき説明する。
オペレーティングシステムは、タスクの実行順序を決め
るにあたり、割込まれたプロセッサ識別子を求め（ステ
ップ１４０１）それに対応する第１１図１１０４の実行
時テーブル中にタスク識別子が設定されているかを判定
しくステップ１４０２）、設定されていなければ従来通
りのタスクスケジューリングを行ない（ステップ１４０
３）、設定されていれば、そのタスク識別子に対応する
タスクの実行待ち状態を解除（ステップ１４０４）後、
当該処理を終了する。
第９図のステップ９０２の処理を受けたオペレーティン
グシステムの動作を第１５図に基づき説明する。
オペレーティングシステムは、通知を受けると通知して
きたタスクを扱っているプロセッサ識別子を求め（ステ
ップ１５０１）、それに対応する第１１図のステップ１
１０４の実行時テーブル中のタスク識別子を今回通知を
受けたタスク２のタスク識別子に置換する（ステップ１
５０２）、次にタスク２の実行待ち状態を解除（ステッ
プ１５０３）後、当該処理を終了する。
本発明のさらに他の実施例を第１図〜第８図の実施例を
前提に、第１６図に基づき説明する。第１６図において
、１６０１はプロセッサ、１６０２は主記憶装置、１６
０３はオペレーティングシステム、１６０４は実行時テ
ーブル、１６０５はアプリケーションシステム群、１６
０６はタスク対応の多重度カウンタ群、１６０７は共有
資源群。
１６０８はロックテーブルである。
オペレーティングシステムの動作は第１図の実施例と同
様である。
アプリケーションシステムの動作を第１７図に基づき説
明する。アプリケーションシステムはその処理の中で、
共有資源（ここでは共有資源Ａとする）を排他的に使用
し、更に、その処理の中で異なる共有資源（ここでは共
有資源Ｂとする）を排他的に使用するといったロック処
理の多重化を必要とする場合、共有資源Ａに対するロッ
クを取得（ステップ１７０１）後、共有資源Ａのロック
中の処理の中で、共有資源Ｂのロックを取得（ステップ
１７０２）する、共有資源Ｂの処理を実施（ステップ１
７０３）後、共有資源Ｂのロックを解除（ステップ１７
０４）する、その後、共有資源Ａのロックを解除（ステ
ップ１７０５）する。
第１７図のステップ１７０４．１７０５のロック解除処
理につき、第１９図により詳細に説明する。ロック解除
処理では、当該共有資源に対するロック解除を待ってい
るタスクが存在するかを判定（ステップ１９０１）Ｌ、
存在すれば現タスク１のロック解除と引継きロックを保
持するタスク２をオペレーティングシステムに通知し、
かつタスク２の実行待ち状態を解除（ステップ１９０６
）後処理を終了する。
存在しなければ、ロックテーブル中の当該共有資源に対
するロック取得フラグを消去（ステップ１９０２）Ｌ、
当該タスクの多重度カウンタ値が１より大きい力を判定
（ステップ１９０３）Ｌ、、１より大ならばステップ１
９０５以降を実施し。
１ならばオペレーティングシステムにロック解除を通知
（ステップ１９０４）後、当該タスクの多重度カウンタ
の値を１減じて（ステップ１９０５）。
処理を終了する。ステップ１９０６の処理を第２０図に
基づき詳細に説明する。ロック待ちリストからタスク２
（区別のためのロック解除待ちをしていたタスクをタス
ク２、現在実行中のタスクをタスク１と記す、）をはず
しくステップ２００ｋ）、当該タスク１の多重度カウン
タ値が１より大きいかを判定（ステップ２００２）Ｌ、
大きければステップ１９０９以降を実施し、１ならばオ
ペレーティングシステムにタスク１のロックを解除を通
知（ステップ２００３）する。
次にタスク１の多重度カウンタ値を１減じた（ステップ
２００４）後タスク２の実行待ちを解除（ステップ２０
０５）後、処理を終了する。
ロック取得処理につき、第１８図により詳細に説明する
。
第１８図では、第１６図のステップ１６０８に示す共有
資源に対するロックテーブルを参照して、共有資源がロ
ック状態か否かを判定（ステップ１８０１）Ｌ、ロック
中ならばロック解除待ちリストに当該タスク識別子を背
録するなどのロック解除待ちのための処理を実行し、ロ
ックが取れ、待ちが解除されたら（ステップ１８０２）
、ステップ１８０４以降を実施する。ロックがかかって
いなければ、ロックテーブル中に、共有資源をロックし
たことを示すフラグを設定する（ステップ１８０３）。
次に、当該アプリケーションシステムを実行中のタスク
に対する第１６図のステップ１６０６に示す多重度カウ
ンタを参照して、当該タスクにおいて、アプリケーショ
ンシステムから、オペレーティングシステムに対し、ロ
ック設定中を通知している状態例えば多重度カウンタ値
が１以上であるかを判定（ステップ１８０４）Ｌ、１以
上であれば、多重度カウンタ値に１を加算（ステップ１
８０６）後処理を終了する。ロック設定中を通知してい
ない状態例えば多重度カウンタ値が０であれば、オペレ
ーティングシステムに、共有資源をロック中である旨、
通知（ステップ１８０５）後、ステップ１８０６以降を
実施する。
本発明のさらに他の実施例を第９図、第１０図の例を前
提に説明する。実施例の全体構成は、第１６図と同じで
ある。アプリケーションシステムの動作のうち、第１７
図、第１８図、第１９図については同じである。第２０
図に対応する動作につき、第２１図に基づき説明する。
ロック待ちリストから次に共有資源を利用するタスク２
の識別子をはずしくステップ２１０１）。
タスク１の多重度カウンタ値から１を減算（ステツー／
２１０２）後、タスク２の多重度カウンタ値に１を加算
（ステップ２１０３）する。
次に、タスク１の多重度カウンタ値がＯでかつタスク２
の多重度カウンタ値が１であるかを判定（ステップ２１
０４）Ｌ、満足すればオペレーティングシステムにタス
ク１のロック解除とタスク２のロック取得を通知（ステ
ップ２１０５）後、処理を終了する。満足しなければ、
タスク１の多重度カウンタ値がＯより大でかつタスク２
の多重度カウンタ値が１であるかを判定（ステップ２１
０６）し、満足すればオペレーティングシステムにタス
ク２のロック取得を通知（ステップ２１０７）後　。
処理を終了する。満足しなければ、タスク１の多重度カ
ウンタ値が０でかつタスク２の多重度カウンタ値が１よ
り大であるかを判定（ステップ２１０８）し、満足すれ
ば、オペレーティングシステムにタスク１のロック解除
を通知（ステップ２１０９）後処理を終了する。満足し
なければそのまま処理を終了する。
オペレーティングシステムの動作は、第９図。
第１０図の実施例と同様である。
本発明のさらに他の実施例を第１１図〜第１４図の例を
前提に第２２図に基づき説明する。第２２図において、
２２０１はプロセッサ群、　２２０２は主記憶装置、２
２０３はオペレーティングシステム、２２０４は実行時
テーブル、２２０５はアプリケーションシステム群、２
２０６はタスク対応の多重度カウンタ群、２２０７は共
有資源群、２２０８はロックテーブルである。
オペレーティングシステムの動作は、第１１図〜第１４
図に示すと同様である。
アプリケーションシステムの動作は、第１１図〜第１４
図の例が、第１図〜第８図の例を前提にしているとき、
第１６図〜第２０図の例を前提とした実施例と同じであ
る。同じく、第１１図〜第１４図の例が第９図、第１０
図の例を前提にしているとき、第２１図を前提にした実
施例と同じである。
〔発明の効果〕
本発明によれば、タスクスケジューリングを行なうオペ
レーティングシステムと、それとは別に共有資源に対す
る排他制御管理を行なうアプリケーションシステムとが
連動するシステムにおいて、アプリケーションシステム
からオペレーティングシステムに対し、共有資源に対す
るロック保持中を連絡する手段を設けたことにより、ロ
ック保持中に外部割込みによるタスクの再スケジュール
が発生した場合、ロック保持中のタスクの実行が優先さ
れるようなタスクスケジューリングが可能となった。
これにより、ロックを保持したままそのタスクの再実行
が後まわしになったことに起因する他タスクのロック競
合が防止でき、ロック取得失敗に伴なうロック解除待ち
に必要な実行ステップを削減できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の全体構成図、第２図はアプ
リケーションシステムの動作の中で共有資源に対する排
他制御の概要を示した図、第３図は共有資源に対するロ
ック取得処理の概要を示した図、第４図はロック解除処
理の概要を示した図、第５図は第４図のロック解除処理
の一部をより詳、　　細に示した図、第６図はロック取
得通知に対するオペレーティングシステムの処理を示し
た図、第７図はロック解除通知に対するオペレーティン
グシステムの処理を示した図、第８図は外部割込みによ
るタスクスケジューリング処理で本発明により追加され
た処理を示した図、第９図はロック解除処理の一部をよ
り詳細に示した図、第１０図は同じくロック取得タスク
の変更通知に対するオペレーティングシステムの処理を
示した図、第１１図は本発明の他の実施例の全体構成図
、第１２図は同じくロック取得通知に対するオペレーテ
ィングシステムの処理を示した図、第１３図は同じくロ
ック解除通知に対するオペレーティングシステムの処理
を示した図、第１４図は同じく外部割込みによるタスク
スケジューリング処理で本発明により追加された図、第
１５図は同じくロック取得タスクの変更通知に対するオ
ペレーティングシステムの処理を示した図である。 −第１６図は本発明のさらに他の実施例の全体構成図、
第１７図は同じくアプリケーションシステムの動作の中
で共有資源に対する排他制御の概要を示した図、第１８
図は同じく共有資源に対するロック取得処理の概要を示
した図、第１９図は同じくロック解除処理の概要を示し
た図、第２０図は同じくロック解除処理の一部の一例を
より詳細に示した図、第２１図は同じくロック解除処理
の一部の他の例をより詳細に示した図、第２２図は鴇　
Ｉ　！］ ｖ１２　Ａ　　　　　　　　　　ｌ、　　ｇ　　！！１
鴇　３　回 第　４　区 工 第　６　口　　　　　　　第　７　回 部　２！　国 ＱコＤ ８　′ｔ　囚 ＾ 第　Ｈ図 １ρ′ｌ　ロッ７テーフ′ル 鳩　１２　　口　　　　　　　笛／ｊ記騙　７４　圀 第　１６　　口 第　１８　　口 ￥　／９１　　　　　　　第　２Ｄ　　圀奢 ：　　　　　　　１ ＣコＤ　　　　　ＣｉＤ 第　２１　　口 豐も

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、タスクスケジユーリングを行なうオペレーティング
    システムとは該システムとは独立に共有資源に対するロ
    ック・アンロック手段を有するアプリケーションシステ
    ムとが連動するシステムにおいて、ロック設定・解除時
    に、オペレーティングシステムに対して、ロック設定中
    の当該タスクの実行優先順位を他タスクより優先するこ
    とを依頼する手段と、オペレーティングシステムがその
    依頼を記憶・消去する手段と、外部割込みによるタスク
    再スケジュール時、その依頼に基づきタスクの実行順位
    を決める手段とを設けたことを特徴する排他制御管理方
    式。 ２、特許請求の範囲第１項の方式において、共有資源に
    対するロック解除をオペレーティングシステムに通知す
    る際、引続きその共有資源を使用するタスク識別子を同
    時に通知する手段と、それを受けて、オペレーティング
    システムがロック保持中のタスクの認識を変更するとと
    もに、次の共有資源を使用するタスクの実行待ち状態を
    解除する手段とを設けたことを特徴とする排他制御管理
    方式。 ３、特許請求の範囲第１項、又は第２項中の方式におい
    て、マルチプロセッサ構成時、オペレーティングシステ
    ムが管理する実行時テーブル中に、プロセッサ毎に優先
    するタスク識別子を登録・消去・変更する手段と、外部
    割込みによるタスクの再スケジュール時、割込まれたプ
    ロセッサに対する上記テーブルに登録されたタスクの実
    行を優先する手段を設けたことを特徴とする排他制御管
    理方式。 ４、特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかの方
    式において、タスク固有の領域にロック設定の多重度カ
    ウンタを設け、かつ、オペレーティングシステムへの連
    絡の要否を制御する手段を設けたことを特徴とする排他
    制御管理方式。
JP63128391A 1988-05-27 1988-05-27 計算機システムおよびそのタスクスケジュール方法 Expired - Fee Related JP2650965B2 (ja)

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