JPH03180961A - システム時刻管理方式 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば複数のワークステーションより成る分
散処理システムにおいて、それぞれのワークステーショ
ンが主体的に自己のＣＰＵ資源（ｅｌｇ−ＣＰＵ実行ス
ケジュール、メモリ、補助メモリ、通信および周辺機器
のＩ１０チャンネル）を管理する場合に、そのような分
散処理システムにおけるグローバルなシステム時刻の管
理方式に関する。

（従来の技術） 従来、この種の分散処理システムにおけるシステム時刻
の管理は、次のような方法により行われている。

ａ、複数のワークステーションの中の１台をマスターワ
ークステーションとして定める。

ｂ、この唯一のマスターワークステーション上にリアル
タイムクロック時刻を設定する。

Ｃ，マスターワークステーションを除く、その他のワー
クステーションの時刻設定は、そのワークステーション
が分散処理システム内に組み込まれた時点てマスターワ
ークステーションと通信を行うことにより、マスターワ
ークステーションの時刻を取り込み、それを自己のリア
ルタイムクロック時刻に複写して、その後は自己のＣＰ
Ｕのタイムチックより、そのリアルタイムクロック時刻
を更新する。

ｄ、その後、ワークステーション間の情報の交換を行う
場合は、それらの情報の受信先局においてはその情報に
付加されるリアルタイムクロック時刻を読出し、その時
系列データよりその情報の事象としての発生順序を決定
する。

（発明が解決しようとする課題） 従来技術におけるシステム時刻管理方式には次のような
欠点がある。

ａ、システム内に唯一のマスターワークステジョンを定
め、このワークステーションの保有する時刻をシステム
の基準時刻としているため、仮にこのマスターワークス
テーンヨンがダウンした場合、システム内において取り
決められたワークステーションの優先順位に従い、次の
マスターワクステーションを決定するが、その時点にお
いて全てのワークステーションのリアルタイムクロック
時刻の再設定に多大な時間を要する。

ｂ、それぞれのワークステーションがシステムに組み込
まれる時に、マスターワークステーンヨンの有するリア
ルタイム時刻を受は取るが、伝送路の伝送遅れ時間要因
により完全にマスターワクステーションと時刻の同調を
とることができない。

Ｃ１それぞれのワークステーションのタイムチック間隔
は、ハードウェアおよびソフトウェア要因によりランダ
ムに変動し、その結果マスターワークステーションとそ
れぞれのワークステーションの有するリアルタイムクロ
ック時刻は時間の経過と共にそのずれが大きくなる。

ｄ、上記に述べたような理由によりステーション間通信
において情報に付加されるリアルタイムクロック時刻は
本来のその情報の事象発生時刻を管理する目的としての
用を威さなくなる。

本発明は、上述の問題点を解決するために或されたもの
であり、その目的とするところは、この種の分散処理シ
ステムにおいて、システムグロバルな事象の生成順序の
決定に好適なシステム時刻管理方式を提供することにあ
る。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） システムグローバルな事象の生成順序を決定するために
は、各システムに共通の絶対標準時間が存在することが
望ましいが、上記のようにこの様な構造を導入すること
は不可能である。

一方、複数ワークステーションにより構成される分散処
理システムにおいて必要とするものは、ある事象が発生
した時点の絶対時刻ではなくて実は事象系列の発生順序
である。

更にこのような比較対象となる事象はその事象があるワ
ークステーションの資源の占有または解放に関係する事
象において行われればよいことがわかる。

以下、第１図および第２図を参照しつつこの関係を説明
する。

第１図は、２つのワークステーションにおけるそれぞれ
の事象が全く独立に実行される場合である。

即ちワークステーション１においては事象ＡＢ、Ｃおよ
びＤか発生する。またワークステーションＪにおいては
事象Ｅ、Ｆ、ＧおよびＨが発生する。

この場合ワークステーションｉの事象群（Ａ。

ＢＣ，Ｄｌ　とワークステーションｊの事象群（Ｅ　　
Ｆ、Ｇ、Ｈｌ　にはそれぞれのワークステジョンが有す
るＣＰＵ資源の移動又は資源情報の交換は存在しない。

即ち、事象群ｆＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄｌ　とｆＥ、ＦＧ、Ｈｌ
　は孤立系であり、ワークステーションｉとｊの間にお
いてシステムグローバルな時間の存在は不要である。

一方、それぞれのワークステーション内の事象（Ａ　　
Ｂ、Ｃ，Ｄｉおよび（Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈｌについて、ある
事象Ｘに対してそれに対応するリアルタイムクロック時
刻をＲ（Ｘ）とし、ワークスチージョンの事象系列記法
Ｘ＜Ｙにより事象Ｙは事象Ｘより新しい事象であると定
義すれば、ＡくＢ＜Ｃ＜Ｄに対しては、 Ｒ（Ａ）　＜Ｒ（Ｂ）　＜Ｒ（Ｃ）　＜Ｒ（Ｄ）　力対
応し、又Ｅ＜Ｆ＜Ｇ＜Ｈに対しては、 Ｒ（Ｅ）　＜Ｒ（Ｆ）　＜Ｒ（Ｇ）　＜Ｒ（Ｈ）か幻応
する。

即ち、事象発生の順序とリアルタイムクロック時刻は自
然な形で順序付けを行うことができる。

しかし、リアルタイムクロック１１　（’Ｒ（Ａ）　＜
Ｒ（Ｂ）　＜Ｒ（Ｃ）　＜Ｒ（Ｄ）　ｌ　、　　と（Ｒ
（Ｅ）＜Ｒ（Ｆ）＜Ｒ（Ｇ）＜Ｒ（Ｈ）ｌ　との間には
順序関係は存在しないし、その必要もない。

一方、第２図はワークステーション間において情報の交
換が存在する場合の例である。

次に、ワークステーション１およびワークステジョンｊ
のそれぞれの事象の内容について説明する。

ワークステーションｉ（こおいては、 事象Ａ：ワークステーション■における初期事象である
。

事象Ｂ：事象Ａより起動され、処理完了後事象ｉを起動
する。

事象Ｃ事象Ｂより起動され、処理完了後、他ワークステ
ーションｊの事象Ｇを起動 し、その後アイドル状態となる。

事象Ｄ＝他ワークステーションｊの事象Ｈより起動され
る。

ワークステーションｊにおいては、 事象Ｅ：ワークステーションｊにおける初期事象である
。

事象Ｆ：事象Ｅより起動され、処理完了後アイドル状態
となる。

事象Ｇ：他ワークステーションｉより起動され、処理完
了後、事象Ｈを起動する。

事象Ｈ：事象Ｇより起動され、処理完了後、他ワークス
テーションの事象りを起動し、その後アイドル状態とな
る。

同図において矢印の方向は事象の遷移順序を示している
。

システムグローバルな事象順序を定めることは、全ての
可能な事象系列の順序集合を取出し、これに対してシス
テムクローバルなリアルタイム時刻を割当てることと同
等である。

全ての可能な事象系列の順序集合は同図において次の通
りである。

（Ａ＜ＢくＣくＤく・ ｉＡ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｇ＜Ｈ＜Ｄ＜・・・） （Ｅ＜Ｆ＜Ｇ＜Ｈ＜Ｄ＜・・） 従って、 （Ｒ（Ａ）　＜Ｒ（Ｂ）　＜Ｒ（Ｃ） ＜Ｒ（Ｄ）　＜・・・） （Ｒ（Ａ）　＜Ｒ（Ｂ）　＜Ｒ（Ｃ） ＜Ｒ（Ｇ）　＜Ｒ（Ｈ）　＜Ｒ（Ｄ）　＜・）ｆＲ（Ｅ
）＜Ｒ（Ｆ）＜Ｒ（Ｇ） ＜Ｒ（Ｈ）　＜Ｒ（Ｄ）　＜・・） となるようなリアルタイムクロックＲ（）を定めること
かできれば良いことがわかる。

何故ならば、例えば上記の順序集合においてＣくＦまた
はＦ＜Ｃの何にも表れないが、Ｆはワークステーション
ｊにおけるアイドル状態での終結であり、事象ＣとＦと
の間にはＣＰＵ資源の占有、解放についての関係は存在
しないので、リアルタイムクロックによる事象ＣとＦと
の間の順序（＝Ｉけは不要である。

以下に、システムグローバルな事象生成順序を決定する
ための時刻管理方式を述べる。

１、孤立システム系の場合 それぞれのワークステーションの事象系列Ａ＜Ｂ＜Ｃ＜
Ｄ＜・・・、Ｅ＜Ｆ＜Ｇ＜Ｈ＜・・に対してそれぞれの
ワークステーションが管理するリアルタイムクロックを
用いて、Ｒ（Ａ）　＜Ｒ（Ｂ）＜Ｒ（Ｃ）　＜Ｒ（Ｄ）
　＜・・、　Ｒ（Ｅ）　＜Ｒ（Ｆ）Ｒ（Ｇ）　＜Ｒ（Ｈ
）　＜・・とする。

２、相互作用系の場合 それぞれのワークステーションの事象系列、Ａ＜Ｂ＜Ｃ
＜Ｄ＜・・・、Ｅ＜Ｆ＜Ｇ＜Ｈ＜・・・に対してリアル
タイムクロックをＲ（ｂ）　、事象発生時刻をＲ（ａ、
ｂ）とする。但しａは事象であり、ｂはステーションＮ
ｏである。

　０ ｌ）初期事象ＡおよびＥの事象発生時刻はそのワークス
テーションにおける事象 発生時点のリアルタイムクロックとす る。

即ち、Ｒ（ｉ）→Ｒ（Ａ、ｉ） Ｒ（ｊ）→Ｒ（Ｅ、ｊ） ｉｊ）ある事象Ｘを起動した直前の事象Ｙが事象Ｘと同
一のワークステーション内 に存在する場合は、事象Ｘの発生時刻 はその時点のリアルタイムクロックと する。

即ち、Ｒ（ｔ）−”Ｒ（Ｘｉ） Ｒ（ｊ）→Ｒ（Ｘ、ｊ） ｉｆｆ　）ある事象Ｘを起動した直前の事象Ｙか事象Ｘ
とは異なるワークステーション 内に存在する場合。

■Ｒ（Ｙ、ｊ）≦Ｒ（ｉ）ならば、 Ｒ（ｉ）＋１→Ｒ（Ｘ、ｉ）　とし、 同時に、 Ｒ（ｉ）＋１→Ｒ（ｉ）とする。

１ ■逆にＲ（Ｙ、ｊ）＞Ｒ（ｉ）ならば、Ｒ（Ｙ、ｊ）＋
］→Ｒ（Ｘ、ｉ）とし、同時に、 Ｒ（Ｙ、ｊ）＋１．−Ｒ（ｉ）とする。

（作用） このような構成によれば、上述のようなシステムグロー
バルな時刻管理機構を導入することにより、複数ワーク
ステーションにより構成される資源および機能分散シス
テムにおいて、順序付けされた事象系列と事象発生時刻
との完全な対応をとることができる。

また、本時刻管理方式は、システム内のマスクステーシ
ョンの存在を前提としていないので、任意のワークステ
ーションの障害発生において、システム時間の丙構成等
の手間を要しない。

（実施例） 上述のアルゴリズムによるシステムグローバルな時刻管
理の実施例を第１図により示す。

同図において（）は当該ワークステーションにおけるリ
アルタイム時刻を表すものとし、（２ ）により（事象発生時刻、ステーションＮｏ）を表すも
のとする。

ステーション間の事象発生時刻管理は、次のように行わ
れる。

（ｉ）ワークステーションｌの事象Ｃは、ワークステー
ションｊの事象Ｇに向けてイベント時刻（１２０，ｉ）
を送信する。

（ｉｔ）事象Ｇが同上イベント時刻を受取った時のリア
ルタイムクロック時刻が（１，１７）であるとすると、
アルゴリズムの■により事象Ｇのイベント時刻は（１２
１，ｊ）となり同時にリアルタイムクロック時刻は（１
２１）に更新される。

（ｆｉｔ　）次に、ワークステーションｊの事象Ｈが、
ワークステーションｌの事象りに向けてイベント時刻（
１３０，ｊ）を送信する。

（ｉｖ）事象りが同上イベント時刻を受取った時のリア
ルタイムクロック時刻が（１４０）であるとすると、ア
ルゴリズムの■によ　３ り事象りのイベント時刻は（１４１，ｉ）となり、同時
にリアルタイムクロック時刻は（１４］、　）に更新さ
れる。

第１図において、全ての可能な事象系列の順序集合は次
の通りである。

ｆＡ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄ＜・・・） ｆＡ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｇ＜Ｈ＜Ｄ＜・・） （Ｅ＜Ｆ＜Ｇ＜Ｈ＜Ｄ＜・・・） 一方、これに対応するイベント発生時刻の系列は、 （（１００，ｉ）　　　＜　　　（１，１０，ｉ）　　
　＜　　　（１２０゜ｉ）　　　＜　　　（１４］、　
　　ｉ）　　　＜　　・・　）ｔ（１００，ｉ）　　　
＜　　　（１１０，ｉ）　　　＜　　　（１２０゜ｉ）
　＜　（１２１，ｊ）　＜　（１３０，ｊ）　＜　（１
４１、ｉ）＜・・） （（］　　０５．　　　ｊ）　　　＜　　　（１１５，
ｊ）　　　＜　　　（１２１゜ｊ）　　　＜　　　（１
３０，ｊ）　　＜　　　（１４］、　　　ｉ）　　　＜
　　・・・　）となり、事象系列の発生順序とシステム
グローバルな事象発生時刻の順序が対応していることが
わかる。

　４ 〔発明の効果〕 以上の説明で明らかなように、この発明によれば上述の
ようなシステムグローバルな時刻管理機構を導入するこ
とにより、複数ワークステーションにより構成される資
源および機能分散システムにおいて、順序付けされた事
象系列と事象発生時刻との完全な対応をとることができ
る。

また、本時刻管理方式は、システム内のマスターステー
ションの存在を前提としていないので、任意のワークス
テーションの障害発生において、システム時間の再構成
等の手間を要しない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による事象発生時刻の生成系列を示す図
、第２図はステーション間での事象通知メツセージフォ
ーマットを示す図、第３図は孤立系における事象発生順
序集合を示す図、第４図は相互作用を行う系における事
象発生の順序集合を示す図である。 １・・・ワークステーション量 ２・・・伝送路 　５ ３・・・ワ ４・・・ワ セ ５・・・ワ セ クステ クステ ジ クステ ジ ジョンｊ ジョンｉからｊへの伝送メツ ジョンｊからｉへの伝送メツ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）それぞれＣＰＵ資源管理機構を有する複数のステ
   ーションより構成される分散処理システムにおいて、 ある事象Ｘを起動した直前の事象Ｙが事象Ｘと同一のス
   テーション内に存在する場合は、事象Ｘの発生時刻は事
   象Ｘが起動されたステーションにおけるその時点のリア
   ルタイムクロックとし、ある事象Ｘを起動した直前の事
   象Ｙが事象Ｘとは異なるステーション内に存在する場合
   には、当該事象Ｙに付されたリアルタイムクロック時刻
   と事象Ｙが受信された時点のリアルタイムクロック時刻
   とを比較し、その比較結果に基いて事象Ｘの発生時刻を
   修正すること、を特徴とするシステム時刻管理方式。