JPH02231655A - 情報処理システムにおける資源管理方法 - Google Patents

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、コンピュータによる情報処理システムにおけ
る資源管理方式に係り，特に，データベースのアクセス
時の排他制御を多種類のオプションで行なうことのでき
る資源管理方式に関する．［従来の技Ｉｌｌ 一般に，コンピュータによる情報処理システムにおいて
、マルチタスク環境で各タスクがプリンタやディスク装
置等の資源に関して競合するのを避けるように制御する
ために，ＯＳ等の機能の一部として排他制御方式がある
．従来のコンピュータシステムの排他制御方式としては
、例えば、１９７４年マグローヒル社発行、マドニツク
　ドノバン著の『オベレーテイング　システムズ，』第
２５９頁〜２６１頁（“Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　Ｓｙｓｔ
ｅｍｓ　”Ｍａｄｎｉｃ，Ｄｏｎｏｖａｎ，ＭｃＧｒａ
ｗ−Ｈｉｌｌ，１　９　７　４　ｖｐｐ２３９−２６１
）（以下［文献１』という）に記載のように、完全な排
他専有（後記０オプションに相当）と共用（後記Ｓオプ
ションに相当）との２種類のオプションだけ用いて資源
の専有を行なうものが知られている． しかし、データベースでファイルやレコードに対する排
他制御を行なうためには，上記の２種類のオプションだ
けでは不十分で，最近、より多くの種類のオプションを
用いて，データベースのファイルやレコードをきめ細か
く管理することが必要になって来ている．例えば，新幹
線の座席予約システムで，停電事故などのためある列車
全体の座席の予約状態を収録したデータ（すなおち，フ
ァイル）を書き替える必要があるときには，データベー
スをファイル単位で排他専有とし．その間他人がそのフ
ァイルに対して一切読み書きできないように管理しなけ
ればならないが、ある列車のある座席のキャンセルがあ
ったようなときには、そめファイルのうちの、キャンセ
ルのあった座席のデータ（すなわち，レコード）の書き
替えのため、レコード単位の排他専有とし、同一ファイ
ル中の他のレコードに対しては他人が読み書きのため入
り込めるようにして差支えない．また，ある列車（ファ
イル）の座席の空き満つ状況の統計をとっているときに
は、他人が読みだけのために入るのは差支えないが、書
き替えのために入ることは許されない．このようなこと
は，座席予約システムに限らず、例えば会社における作
業員管理システムの部単位（例えばファイル単位）での
データ書き替えと個人単位（例えばレコード単位）での
データ書き替えなど、色々な分野で必要とされている事
項である． なお、データベースの排他制御を２種類以上のオプショ
ンで行なうことをごく簡単に述べたものとして，「アン
　イントロダクション　トウ　データベースシステムズ
、ボリウムＵＪ，第１１０頁９第１１５頁（　”Ａｎ　
Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｔｏ　Ｄａ　−ｔａｂａｓ
ｅ　Ｓ　ｙｓｔｅｎｓ”，ｖｏｌ．ＩＩ，ｐｐｌｌｏ　
　１１５，Ｃ　．　　Ｊ　．　　Ｄａｔｅ，Ａｄｄｉｓ
ｏｎ−Ｗｅｓｌｅｙ，　１　９　８　３　）（以下『文
献２』という）がある． ［発明が解決しようとする課題］ 一般に、資源の専有，非専有等の状態を管理するには，
ユーザ名，ファイル名，時刻、等を登録する管理テーブ
ルを用いる．上記文献１のような，２種類のみのオプシ
ョン（０と８）により排他制御を行なうための管理テー
ブルとしては、従来より，１個の資源に対してエントリ
を１個だけ設けて，このエントリに以下の３つの情報を
記録したものが使われていた． （．）資源名 （ｂ）資源の専有オプション（共用ｌ排他専有）（Ｃ）
資源の専有者（専有者番号ビットマップ）そして、資源
専有要求があった時、該当資源名を持つエントリがテー
ブル中になかったならば，専有は許可されると共に，新
しくエントリが追加される．また，該当資源名を持つエ
ントリがテーブル中に存在した場合，専有要求オプショ
ンとすでにエントリ中にある専有オプションが、双方と
も、『共用』の場合のみ専有が許可され，その他の場合
は専有不可となる． このような、１つの資源に対して１つのエントリを使っ
て資源を管理する方法は、２種類の専用オプション、す
なおち、排他専有（０オプション）と、共用（Ｓオプシ
ョン）とを扱う場合には有利であるが、上記文献２に示
されるような多種類の専有オプションを扱う場合には不
利であって、適用することが困離である． ここで，上記文献２に簡単に紹介され，また，本発明で
用いられるところの、各種のオプションについて説明す
る．本発明では、以下に示すように，上記０およびＳオ
プションに加えて、ｉ，ｅ、およびｎの各オプションが
用いられる．なお、上記文献２では、各オプションに別
の記号（Ｘ，ＩＳ，Ｓ，ＩＸ，ＳＩＸ）が用いられてお
り、その対応は， ０φＸ ＳφＩｓ ｉφＳ ｅφＩＸ ｎφＳ　工Ｘ である（左側が本明細書，右側が文献２）。

０：自分だけ独り，ファイルを占有し，入力／更新をし
たい（自分では読み／書き自由とする）．その間は，他
のユーザには該ファイルを一切アクセスさせない（読み
／書きいずれも不可）． Ｓ：自分が当該ファイルのデータを入力する（レコード
単位で，読みだけ行なう）。その間、現在アクセス中の
レコード以外のレコードは，他のユーザがアクセスして
もよい． ｅ：自分が当該ファイルのデータの入力／更新を行なう
（レコード単位で，読み／書きを行なう）．その間、現
在アクセス中のレコード以外のレコードは、他のユーザ
がアクセスしてもよい． ｉ：自分が当該ファイルのデータを入力する（ファイル
単位で、データの読みだけを行なう）。その間、他ユー
ザによる当該ファイルの更新を禁止する（ファイル単位
で書き替えが不可とされるが，読みは可能）．ｎ：自分
が当該ファイルのデータの入カ／更新を行なう（レコー
ド単位で読み／書きを行なう）．その間、現在アクセス
中のレコード以外のレコードの入力のみを他ユーザに許
す． 今，例えば、４人のユーザＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄが、Ａは０オ
プションにより，Ｂはｉオプションにより、Ｃはｅオプ
ションにより、ならびに、ＤはＳオプションにより、そ
れぞれファイルをアクセスしようと意図していたとする
． データベースの立場からみると，例えば，ユーザＢとユ
ーザＤ（ｉとＳオプション），ユーザＣとユーザＤ（ｅ
とＳオプション）は、それぞれ一緒に７クセ、スさせて
もよいが、ユーザＢとユーザＣ（ｉとｅオプション）と
は一緒にアクセスさせてはならない．また，ユーザＡ（
ｏオプション）は、他の誰とも、一緒にアクセスしない
ようにする必要がある． これらの処理は、各ユーザがファイルをオーブンすると
きに，ファイルに対する排他制御として実現しなければ
ならない．また．ユーザＣとユーザＤ（ｅとＳオプショ
ン）については、個々のレコードをアクセスする時点で
，レコードに対する排他制御が必要である８ ファイル・オープン時の排他制御を考える．従来の（文
献１のような）１資源あたり１つのエントリを用いる資
源管理方式では，ユーザＡにＯオプション（排他専有）
を割り当て、またはユーザＤにＳオプション（共用）を
割り当てることはできるが、以下に述べるように，ユー
ザＢやＣなどに割当てるべきオプション（オプションｉ
，ｅ、または．ｎ）を実現することはできない．すなわ
ち、Ｓオプションとｅ，ｉ．または，ｎオプションとの
関係に着目すると．Ｓオプションによる資源専有状態と
ｅ．　ｉ，ｎオプションによる資源専有状態は，その間
に資源の解放を介在させることなく，連続的に遷移でき
ることが判る．例えば，ｅオプションのユーザは、ｉま
たはｎオプションのユーザさえいなくなれば、資源を専
有することが可能であるから，なにも資源が完全に解放
されるまで待たなくても、Ｓオプションを残したままで
ｅオプションに移ることができる．しかし、このような
連続的な遷移を行なうためには、（ｉまたはｎの）ユー
ザが資源解放を行なうときに，そのユーザの専有オプシ
ョンの種類をシステムが識別することができなければな
らず、さもないと、そのときシステムは、完全解放かそ
れともＳに戻してよいかわからないことになる．（一般
に，ユーザは，オプションの種類を覚えているわけでは
ない）．とろこが，上記従来技脩のような１エントリを
用いる方式では、そのような識別をシステムが行なうこ
とはできず，このため，ｅ，ｉ，またはｎオプションを
実現することはできなかったものである．また，上記文
献２でも、単にｅ，ｉ，ｎのようなオプションが簡単に
紹介されているだけであって，これを計算機上で実現す
るための方法については，全く考慮されていない．従゛
つて、本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し
、０オプションまたはＳオプションだけでなく，その他
の種々のオプション、すなわちｉ，ｅ、またはｎオプシ
ョンによる資源のアクセスも容易に実現できると共に、
システムがそれらのオプションの種類を覚えていて異な
るオプション間の連続的な遷移を可能とする情報処理シ
ステムにおける資源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、本発明の情報処理システムに
おける資源管理方式は，その基本構想として、２個のエ
ントリを生成できる資源管理テーブルを設け，１個の資
源の専有状態をオプションの種類に応じて（あるオプシ
ョンでは１個のエントリで表現し、別のオプションでは
２個のエントリで表現するというように），１個または
２個のエントリで表現するように構成する． 具体的には、前記２個のエントリは主エントリと付加エ
ントリから成り，０オプション（排他専有）またはＳオ
プション（共用）で専有されている資源は、（従来と同
様に）１エントリのみ（主エントリのみ）で表現し，上
記以外のオプション（ｅ，ｉ、またはｎオプション）で
専有されている資源は、主および付加エントリで表現す
る．上記０またはＳ以外のオプション（ｅ，ｉ、または
ｎ）の場合、最初のエントリ（主エントリ）の専有者ビ
ットマップには、全専有者を登録する．この主エントリ
の専有オプションは便宜上Ｓとする． また，この場合、２番目のエントリ（付加エントリ）の
専有者ビットマップには，専有者のうち、Ｓオプション
以外の者（ｅ，ｉ、またはｎオプションの専有者）が登
録される．このエントリの専有オプションには、専有状
態に応じて、ｅ，ｉ、または、ｎが書かれる． ［作用］ 上記構成に基づく作用を説明する． 資源の専有が要求されたとき，当該資源の専有状態は、
資源管理テーブル中の最大２１１のエントリを検索する
ことにより、決定される．０またはＳオプションにより
当該資源の専有状態は，主エントリのみによって表現さ
れている．今、Ｓオプションのみの専有者を持つ資源に
対して，更に，ａ，ｉ、またはｎオプションの専有要求
がされたとすると，当該主エントリの専有者ビットマッ
プに当該要求をした専有者名が追加されると共に、新し
＜．ｅ，ｉ．またはｎのオプションを書いた付加エント
リが追加される．追加されたｅ，ｉ、またはｎオプショ
ンの専有者名は，付加エントリの専有者ビットマップに
も書かれる．ｅ，ｉ、またはれオプションで専有中の資
源について、Ｓオプション以外の全専有者が専有を解除
したとき，主および付加の２個のエントリの双方につい
て、専有者ビットマップが更新されるが、このとき，付
加エントリ中の専有者ビットマップは空になる．従って
、付加エントリを削除すれば，当該資源は、自然に．Ｓ
オプションのみの専有状態もしくは未専有状態（主エン
トリもなくなる場合）に戻る． ［実施例］ 以下に、本発明の一実施例を図面によって詳細に説明す
る． 第１図は本発明を実施するための計算機システムのブロ
ック図である．１は中央処理装置であり、２は主記憶装
置である．主記憶装ｉ！２の中には排他制御に用いられ
る資源テーブル３がある．５はディスクであり，６はそ
の中にあるファイルＸであり、これに対して複数のユー
ザ４がアクセスしようとしている．７はファイル６に含
まれるレコードの１つである．なお，第４図以降の図面
でも、第１図と同一名称の構成には同一符号を付し、説
明を省略する． 次に，第２図の状態遷移マトリックスおよび第３図の資
源専有処理のフローチャートを用いて、第１図の各部の
動作を説明する．なお、第２図中、Ｙは専有要求オプシ
ョン（縦軸）による専有が可能、Ｎは同専有が不可能で
あることを示す．ユーザがファイルをオーブン（ファイ
ルを開く動作）すると，ファイルに対する資源専有処理
が行なわれる．例えば、ユーザＡが０オプションでオー
プンした場合，資源テーブル３中で、同一資源名のエン
トリが検索される（３０１）．もしも判定（３０２）の
結果、該当する資源エントリが見つからない場合は、当
該資源，すなわちファイルは未専有の場合であり、第２
図の遷移マトリックスに基づいて専有が許可され，主エ
ントリが作成される（３０３）（３１２）．第４図に、
このときの状態を示す． 第４図で、８は，ユーザＡの０オプションにより、上記
のようにして作成された資源エントリ（主エントリ）で
ある．主エントリ８中には、主エントリであることを示
すコード、専有オプション（０）、資源名（ファイルＸ
），専有者（ユーザＡ：実際にはビットマップで表示さ
れる）が記録されている．この状態のときに、ｉオプシ
ョンのユーザＢや、ｅオプションのユーザＣが、同一フ
ァイル（Ｘ）６をオープンしようとすると、資源専有処
理では，まず，資源テーブル３を検索して（３０１）、
該当ファイルＸがユーザＡによって０オプションで専有
されているのを知り（３０２）、次に、第２図の状態遷
移マトリックスを参照して（３０６）．専有不可能であ
ることが結論される（３　１　３）。

同様にして、Ｓオプションの２人のユーザＤとＤ′とが
、ファイルＸをオープン中の状態を、第５図に示す．こ
の状態では、資源テーブル３中に、１つの主エントリ８
が作成され、この主エンドリ８には、Ｓオプションのユ
ーザＤとＤ′がファイルＸを専有していることが記録さ
れている．この状態のときに，ｉオプションのユーザＢ
が同一ファイルＸをオープンしようとすると、資源専有
処理は，資源テーブル３を検索して（３０１）．該当フ
ァイルＸがユーザＤとＤ′とに３オプションで専有され
ていることを知り（３０２），次に第２図の遷移マトリ
ックスを参照して（３０６）、専有可能であることが結
論される．そこで、第６図に示すように、主エントリ８
中にユーザＢが追加して登録され（３０７）．要求オプ
ションはｉであり，付加エントリは未だなかったので（
３０８，３０９）　、新たに，付加エントリ８′が追加
される（３１０）− なお，本実施例では，主エントリ８には付加エントリ８
′への登録者を含むユーザ全員Ｂ，Ｄ，Ｄ′が登録され
る．また、第４図〜第６図からわかるように、Ｏオプシ
ョンおよびＳオプションは必ず主エントリ（第１エント
リ）に登録されるが、ｅ，　ｉ，ｎのような特殊モード
のオプションは付加エントリ（第２エントリ）に登録さ
れる．第６図で、主エントリ８のみに登録されたユーザ
Ｄ，Ｄ′がＳオプションのユーザであり、主および付加
エントリ８，８′の双方に、登録されたユーザＢがＳオ
プションと共用可能なｉオプションを有するユーザであ
ることを示している． 全く同様に，ｅオプションのユーザと，Ｓオプションの
ユーザも，同一ファイルを同時にオープンすることがで
きる．その状態は、第７図に示されている．第７図で，
主エントリ８のみに登録されたユーザＤはＳオプション
でファイルＸを有し、主および付加エントリ８および８
′の両方に登録されたユーザｃ，ｃ’は、ｅオプション
でファイルＸを有している． 次に、第８図に、ｉオプションのユーザＢが、ファイル
（Ｘ）６をオープン中とした状態を示す．この場合、主
エントリのみの登録者はおらず、主および付加エントリ
の登録者（ユーザ）Ｂが，付加エントリに登録したｉモ
ードのオプションをファイルＸに対して有していること
を示している．この例でも、ｅ，ｉ、またはｎオプショ
ンのような特殊モードのオプションは必ず付加エントリ
に登録され、そのときの主エントリは８モードとして、
そこに同じファイル名Ｘとユーザ名Ｂを入れる． 今、第８図において．ｅオプションを希望するユーザＣ
が，ファイルＸをオープンしようとしたとする．資源専
有処理では、資源テーブル３を検索して，当該資源に関
して２つのエントリ、すなわち、主エントリ８と付加エ
ントリ８′を発見し，当該ファイノレ（Ｘ）６がｉオプ
ションのユーザＢにより専有されていることを知る（３
０２）．第２図の遷移マトリックスにより、専有不可能
であると結論される（３０６，３１３）． 第２図の遷移マトリックスから明らかなように，後から
発行されるオプションが許されるか否かは、発行順には
菌係ない．例えば、第８図のように、先のｉオプション
による専有状態に対する後のｅオプションによる専有が
不可能であれば，逆に、先のｅオプションによる専有状
態に対する後のｉオプションによる専有も不可能である
。

なお、第３図中，該当する資源エントリが未専有で、要
求オプションがｅ，ｉ、またはｎのいずれかの場合は（
３０４）．ステップ３０５により該当する付加エントリ
が作成されて，専有が行なわれる（３１２）．また、既
専有の状態がｅ，ｉ、または，ｎオプションのモードで
，要求オプションがｅ，ｉ、または、ｎのときは、付加
エントリのビットマップが更新される（３０９，３１１
）．以上の動作をまとめると、次のようになる．資源の
専有が要求された時，当該資源の専有状態は，テーブル
中の最大２個のエントリを検索することにより、決定さ
れる． Ｓオプションのみの専有者を持つ資源について、ｅ，ｉ
，またはｎオプションの専有要求がされた時，当該エン
トリのビットマップに、専有者が、追加され，新し（ｅ
，ｉ、またはｎのオプションを書いた付加エントリが追
加される． ｅ，ｉ．またはｎオプションで専有中の資源について，
Ｓオプション以外の全専有者が、専有を解除した時，２
個のエントリの双方について，専有者ビットマップが更
新されるが、付加エントリ中のビットマップは、空にな
る．従って、付加エントリを削除すれば、当該資源は，
自然に、３オプションのみの専有、または、未専有状態
（主エントリもなくなる時）に戻る． なお，上記第４図〜第８図の実施例では、資源テーブル
３のうち、ファイル名のエントリについてだけ説明し、
レコードエントリの説明は省略したが，資源テーブル中
に、ファイルに相当するエントリとレコードに相当する
エントリとを一緒に設けることにより、ファイル専有の
後で，レコードアクセスする毎にそのレコードを専有す
るように構成すればよい． ［発明の効果］ 以上説明したように，本発明の情報処理システムにおけ
る資源管理方式によれば、従来の０（排他専有）および
Ｓ（共用）オプションだけでなく、ｅ，ｉ．またはｎオ
プションを含む多種オプションにより，資源の専有状態
を，ファイル単位またはレコード単位で読みのみまたは
読み書き許容とするように，きめ細かく管理することが
できる．また，資源管理テーブル中に，１資源あたり，
主および付加の２個のエントリを生成できるようにし，
１つの資源の専有状態を，０またはＳオプションで表現
するときには、主エントリのみにより表現し、ｅ，ｉ、
またはｎオプションで表現するときには、主および付加
エントリ双方により表現したので，ごく単純で自然なア
ルゴリズムによって、異なるオプション間の連続的な遷
移が可能になると共に，上記のごときレコード単位また
はファイル装置単位での排他制御に必要な処理を容易に
実行することができ、処理能力を向上することができる
．また、資源管理テーブルとしては、ｌ資源につき最大
で主と付加の２エントリを追加するだけでよいから、該
管理テーブルの容量を最小とできる等、優れた効果を奏
する．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための計算機システムのブロ
ック図、第２図は資源専有処理で用いる状態遷移マトリ
ックスの構成図、第３ＷＩは資源専有処理のフローチャ
ート．第４図ないし第８図は資源が様々な専有オプショ
ンで専有されているときの計算機システムの状態図であ
る． １・・・・・・中央処理装置、２・・・・・・主記憶装
置、３・・・・・・資源管理テーブル、４・・・・・・
ユーザ、５・・・・・・ディスク装置、６・・・・・・
ファイルＸ．７・・・・・・レコード，８，８′・・・
・・・資源エントリ． 第 Ｓ 図 第２ 図 第４図 第５図 第３図 Ｍ−Ｓ 第６ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、１資源あたり２個のエントリを生成できる資源管理
   テーブルを設け、１個の資源の専有状態を、オプション
   の種類に応じて、１個または２個のエントリで表現する
   ように構成したことを特徴とする情報処理システムにお
   ける資源管理方式。 ２、前記２個のエントリは、主および付加エントリから
   成り、ｏ（排他専有）オプションまたはｓ（共用）オプ
   ションで専有されている資源は、前記主エントリのみに
   より表現し、それ以外のオプションである、ｅ、ｉ、ま
   たはｎオプションで専有されている資源は、前記主オプ
   ションおよび付加オプションにより表現するように構成
   したことを特徴とする請求項１記載の情報処理システム
   における資源管理方式。 ３、前記それ以外のオプションにより資源が専有されて
   いるとき、主エントリには全専有者を登録し、付加エン
   トリには前記それ以外のオプションの専有者を登録する
   ように構成したことを特徴とする請求項２記載の情報処
   理システムにおける資源管理方式。