JPH06314208A - プロセス間通信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 仮想共有空間を用いて複数プロセス間の通信
を実現する場合の処理効率の改善を図る。 【構成】 仮想共有空間１２０は、メッセージの優先度
を管理する優先度管理部１２１とメッセージ本体を記憶
するメッセージ記憶部１２２を有する。メッセージに優
先度を付加し、あるプロセス１１０が仮想共有空間１２
０にメッセージを送り出す際、処理の異常等を通知する
メッセージの優先度は通常のメッセージの優先度より高
く設定する。優先度管理部１２１はメッセージ記憶部１
２２のメッセージを優先度順に管理する。そして、ある
プロセス１１０が仮想共有空間１２０からメッセージを
取り込む際、パタンに合致するメッセージがメッセージ
記憶部１２２に複数存在する場合、優先度の高い方が取
り込まれるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、並列処理または分散処
理を行うシステム内でのプロセス間通信方法に関し、特
に仮想共有空間を用いるシステムにおいて、１つのクラ
イアントプロセスから複数のサーバプロセスに対して並
行して処理を依頼した場合のプロセス間通信方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】複数のプロセス間の通信モデルとして、
仮想的な共有空間を用いる方法が、例えば、Ｗ．Ｌele
r，“Ｌinda Ｍeets Ｕnix”，ＩＥＥＥ Ｃomputer，Ｖ
ol.２３，Ｎo２，pp．４３−５４，Ｆeb．１９９０に示
されている。

【０００３】図２に、仮想共有空間を用いてクライアン
トプロセスとサーバプロセス間で通信を行う基本的なメ
カニズムを示す。図２において、クライアントプロセス
２１０は、サーバプロセス２２０に対する要求をタプル
と呼ばれる一定の形式を持つメッセージ中に記述し、タ
プルスペースと呼ばれる仮想共有空間２３０に対して、
Ｏｕｔコマンドを用いて送り出す（１）。一方のサーバ
プロセス２２０は、受け取りたいパタンを持つメッセー
ジのみをＩｎコマンドを用いて仮想共有空間２３０から
取り込む（２）。この結果、クライアントプロセス２１
０からサーバプロセス２２０へ情報が伝達され、処理が
依頼される。同様にサーバ２２０の処理結果は、サーバ
プロセス２２０がＯｕｔコマンドでメッセージを仮想共
有空間２３０に送り出し（３）、クライアントプロセス
２１０がＩｎコマンドでメッセージを仮想共有空間２３
０から取り込む（４）ことにより、サーバプロセス２２
０からクライアントプロセス２１０へ返却される。

【０００４】なお、Ｏｕｔコマンドを発行したプロセス
はブロックされることはない。一方、Ｉｎコマンドを発
行したプロセスは、パタンに合致するメッセージが仮想
共有空間に存在しない場合には、他のプロセスによって
パタンに合致するメッセージが仮想共有空間に送り出さ
れるまでブロックされる。また、Ｉｎコマンドを発行し
た時点でパタンに合致するメッセージが仮想共有空間に
複数存在する場合には、任意の１つ（一般には一番古い
もの）が取り込まれる。

【０００５】この仮想共有空間を用いて、１つのクライ
アントプロセスから複数のサーバプロセスに対して並行
して処理を依頼した場合の従来のプロセス間通信を図３
により説明する。図３は、クライアントプロセス３１０
が３つのサーバプロセス３２０−１、３２０−２、３２
０−３からデータＸ、データＹ及びデータＺの値を入手
し、３つのデータの和を求める動作シーケンスの例を示
したものである。

【０００６】まず、クライアントプロセス３１０は仮想
共有空間３３０に対し、データＸの読み出し要求メッセ
ージをＯｕｔコマンドで送り出す（１）。一般に、並列
処理または分散処理を行うシステムでは複数のサーバプ
ロセスが同時に動作可能な状態にあることが期待できる
ため、クライアントプロセス３１０は引き続き仮想共有
空間３３０に対して、データＹとデータＺの読み出し要
求メッセージをＯｕｔコマンドでそれぞれ送り出す
（２）、（３）。その後、クライアントプロセス３１０
は、サーバ側から報告メッセージが到着するまで待機状
態に入る。

【０００７】一方、サーバプロセス３２０−１はＩｎコ
マンドでクライアント３１０の最初のメッセージを仮想
共有空間３３０から取り込み（４）、同様に、サーバプ
ロセス３２０−２はＩｎコマンドでクライアント３１０
の２番目のメッセージを、サーバプロセス３２０−３は
Ｉｎコマンドでクライアント３１０の３番目のメッセー
ジを、それぞれ仮想共有空間３３０から取り込む
（５）、（６）。その後、サーバプロセス３２０−１は
データＸの値を記憶装置から読み出し、報告メッセージ
をＯｕｔコマンドで仮想共有空間３３０へ送り出す
（７）。同様に、サーバプロセス３２０−２もデータＹ
の値を読み出し、報告メッセージをＯｕｔコマンドで仮
想共有空間３３０へ送り出す（８）。さらに、サーバプ
ロセス３２０−３も処理を開始するが、記憶装置の障害
等、何らかの理由によりデータＺの読み出しができなか
ったとする。この場合、サーバプロセス３２０−３はそ
れを通知する報告メッセージをＯｕｔコマンドで仮想共
有空間３３０へ送り出す（９）。

【０００８】その後、クライアントプロセス３１０は待
期状態から抜け出し、まず、仮想共有空間３３０から、
Ｉｎコマンドでサーバプロセス３２０−１からの報告メ
ッセージを取り込み（１０）、データＸの値を入手す
る。引き続きクライアントプロセス３１０は、仮想共有
空間３３０から、Ｉｎコマンドでサーバプロセス３２０
−２からの報告メッセージを取り込み（１１）、データ
ＸとデータＹの和を求める。最後に、クライアントプロ
セス３１０は仮想共有空間３３０から、Ｉｎコマンドで
サーバプロセス３２０−３からの報告メッセージを取り
込むが（１２）、ここでデータＺの値が入手できないこ
とを知り、処理をアボートさせる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記の例からも分かる
様に、従来の仮想共有空間を用いてプロセス間通信を行
う場合、処理効率が悪くなることがある。即ち、図３の
例においては、クライアントプロセス３１０の処理はデ
ータＸ、データＹ及びデータＺの３つのデータの値がす
べて入手できた場合にのみ有効となるものであるが、デ
ータＺの値が入手できないことをクライアントプロセス
３１０が知ることができるのは処理の最終段階となり、
それまで行った処理のすべて無効になる。このような例
は、処理の原始性すなわち処理結果がオール・オア・ナ
ッシングであることが要求されるトランザクション処理
の分野では頻繁に現われる。しかしながら、従来の技術
では、図３の例のように処理をアポートさせなければな
らない状況の検出を早期に行うことができないため、最
終的に無効となる処理をクライアントプロセスが延々と
進めていく場合が生じ、処理効率が悪いという問題があ
った。

【００１０】本発明の目的は、仮想共有空間を用いたプ
ロセス間通信方法において、クライアントプロセスはサ
ーバプロセス側で処理の異常等が生じたことを早期に検
出することができ、処理効率の改善を図ることにある。

【００１１】

【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、仮想共有空間にメッセージの優先度を管
理する優先度管理部とメッセージ本体を記憶するメッセ
ージ記憶部を設け、あるプロセスがＩｎコマンドでメッ
セージを取り込む際に、パタンに合致するメッセージが
仮想共有空間に複数存在する場合には、優先度が最も高
いものが取り込まれるようにしたことである。

【００１２】

【作用】処理の異常等を通知する報告メッセージの優先
度を通常の報告メッセージの優先度よりも高く設定す
る。クライアントプロセスが複数のサーバプロセスに並
行して処理を依頼した場合、処理の異常等が生じたサー
バプロセスの報告メッセージの優先度は他のサーバプロ
セスの報告メッセージよりも高いため、クライアントプ
ロセスは処理の異常等が生じたことを早期に検出でき、
それ以降の無駄なメッセージを取り込まないようにする
ことが可能になる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の一実施例を説明
する。

【００１４】図１は本発明によるシステム構成の概念図
を示したもので、１１０はプロセス、１２０は仮想共有
空間である。ここで、仮想共有空間１２０は、メッセー
ジの優先度を管理する優先度管理部１２１とメッセージ
本体を記憶するメッセージ記憶部１２２を有する。ある
プロセス１１０が仮想共有空間１２０にメッセージを送
り出す際に、処理の異常等を通知するメッセージの優先
度を通常のメッセージの優先度より高く設定して送出す
る。優先度管理部１２１は、メッセージ記憶部１２２に
記憶されるメッセージを、メッセージに設定されている
優先度に従って管理し、あるプロセス１１０が仮想共有
空間１２０からメッセージを取り込む際に、パタンに合
致するメッセージがメッセージ記憶部１２２に複数存在
する場合には、優先度の高い方が取り込まれるようにす
る。

【００１５】図４は、図３と同じ例を本発明のプロセス
間通信方法によって実現した場合の動作シーケンスを示
したものである。

【００１６】図４において、クライアントプロセス４１
０が要求メッセージを送り出してから、３つのサーバプ
ロセス４２０−１、４２０−２、４２０−３がそれぞれ
報告メッセージを送り出し、クライアントプロセス４１
０が最初の報告メッセージを取り込むまでの動作（１）
〜（１０）は、メッセージに優先度が付与されているこ
とを除き、図３と同じである。優先度は、クライアント
プロセス４１０、サーバプロセス４２０−１及びサーバ
プロセス４２０−２が送り出した通常のメッセージは優
先度１、サーバプロセス４２０−３が送り出した処理の
異常を通知するメッセージは優先度０（これは優先度１
よりも高い）である。

【００１７】クライアントプロセス３１０が２回目のＩ
ｎコマンドを出した時、仮想共有空間４３０には、サー
バプロセス４２０−２からの優先度１の通常のメッセー
ジとサーバプロセス４２０−３からの優先度０の異常通
知メッセージが存在するとする。この場合、クライアン
トプロセス４１０は、この２回目のＩｎコマンドによ
り、仮想共有空間４３０から優先度の高いサーバプロセ
ス４２０−３からのメッセージを取り込み（１１）、デ
ータＺの値が入手できないことを知り、サーバプロセス
４２０−２からのメッセージを取り込むことなく、ただ
ちに処理をアポートさせる。

【００１８】ただし、クライアントプロセス４１０が出
すＩｎコマンドと３つのサーバプロセス４２０−１、４
２０−２、４２０−３が出すＯｕｔコマンドのタイミン
グによっては、クライアントプロセス４１０が最初に取
り出す報告メッセージが、サーバプロセス４２０−２の
ものであったり、サーバプロセス４２０−３のものであ
ったりする。しかしいずれにしても、仮想共有空間４３
０に２つ以上の報告メッセージが存在する場合には、必
ず優先度の高いものから取り込まれるため、異常等の報
告メッセージは早い段階でクライアントプロセス４１０
に届くことが保証される。

【００１９】図５は、図１の優先度管理部１２１でのメ
ッセージ優先度管理の実現方法の具体例を示したもので
ある。図５において、５１０はメッセージ記憶部１２２
のロック／アンロックを示すフラグ、５２０はメッセー
ジ記憶部１２２に記憶されているメッセージの先頭ポイ
ンタを管理しているレジスタ、５３０は優先度対応にメ
ッセージ記憶部１２２に記憶されているメッセージの最
終ポインタを管理しているポインタテーブルである。図
５では６個のメッセージがメッセージ記憶部１２２に記
憶された状態を示している。

【００２０】以下、図５を用いてＯｕｔコマンド、Ｉｎ
コマンドにおける動作を説明する。

【００２１】＜Ｏｕｔコマンド＞一例として、あるプロ
セスが優先度１の新たなメッセージＮを送り出す場合を
想定する。この場合、以下の手順が行われる。 （１）同時に他のプロセスがＩｎコマンドを実行しない
ように、ロックＸを獲得する。 （２）メッセージ記憶部内の任意の空き領域に新しいメ
ッセージＮを格納する。 （３）ポインタテーブルの優先度１の行を参照し、最終
メッセージポインタ（Ｐ１２）を得る。次に、この値を
メッセージＮのアドレスに書き換える。 （４）メッセージＥ、メッセージＮ、メッセージＦの順
にチェインされるように、各メッセージ後尾の次メッセ
ージポインタを設定する。 （５）ロックＸを開放する。 以上の処理をプロセスがＯｕｔコマンドを出すごとに繰
り返すことにより、メッセージ記憶部中のメッセージは
優先度順に管理される。

【００２２】＜Ｉｎコマンド＞以下の手順で処理を行
う。 （１）同時に他のプロセスがＩｎコマンドまたはＯｕｔ
コマンドを実行しないように、ロックＸを獲得する。 （２）先頭メッセージポインタ（Ｐ００）を得る。 （３）各メッセージ後尾の次メッセージポインタを用い
て、メッセージＡから順にパタンをチエックし、要求さ
れたパタンと一致するメッセージを探索する。一致する
ものがない場合は、ロックＸを開放し、一定時間経過
後、再度（１）から手順を繰り返す。 （４）見つかったメッセージを要求元に転送後、削除
し、前メッセージ後尾の次メッセージポインタを修正す
る。必要に応じて、ポインタテーブルおよび先頭メッセ
ージポインタを修正する。 （５）ロックＸを開放する。 以上により、メッセージ記憶部中のメッセージは優先度
順に管理されているため、同一パタンを持つメッセージ
が複数存在する場合に、Ｉｎコマンドでは常に優先度が
高い方が取り込まれる。

【００２３】なお、優先度の付与に関しては、プロセス
がＯｕｔコマンドでメッセージを送り出す時点で設定す
るかわりに、仮想共有空間の優先度管理部１２０がメッ
セージの内容に応じて優先度を決定する方法とすること
も可能である。優先度は任意の数の段階に付与すること
ができる。また、Ｉｎコマンドによるメッセージの取り
込みに関しては、図５に示したように、メッセージ記憶
部１２２中のメッセージを一般的な記憶管理手法によっ
て優先度順に管理することにより、効率良く取り込むこ
とが可能である。さらに、クライアントプロセスが取り
込まないメッセージに関しても、一般的な手法、例えば
定期的に走行するガーベージ処理プロセスによって回収
できる。また、一般のシステムではサーバプロセスはク
ライアントプロセスよりも優先的に実行されるが、仮に
クライアントプロセスの処理がサーバプロセスよりも先
行した場合でも、従来の方法と同じ状況が生じるだけ
で、本発明の方法によって生じる新たな問題はない。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のプロセス
間通信方法によれば、クライアントプロセスはサーバプ
ロセス側で異常等が生じたことを早期に検出することが
でき、従ってそれ以降受け取る必要のないメッセージを
取り込んだり、最終的に無効となる無駄な処理を行った
りしないようにでき、処理の異常が頻繁に生じるシステ
ムにおいて処理効率を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプロセス間通信方法のシステムの概念
図である。

【図２】仮想共有空間を用いたプロセス間通信の基本動
作を説明する図である。

【図３】仮想共有空間を用いて並列処理を行う場合の従
来の動作シーケンス例を示した図である。

【図４】本発明の方法によって並列処理を行う場合の動
作シーケンス例を示した図である。

【図５】仮想共有空間の優先度管理部でのメッセージ優
先度管理の実現方法の一例を示した図である。

【符号の説明】

１１０ プロセス １２０ 仮想共有空間 １２１ 優先度管理部 １２２ メッセージ記憶部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のプロセス間を仮想共有空間を介し
   て接続し、送信側のプロセスは要求または通知を一定の
   形式で記述したメッセージを前記仮想共有空間に送り出
   し、受信側のプロセスは前記仮想共有空間から受け取り
   たいパタンを持つメッセージを取り込むプロセス間通信
   方法において、 前記仮想共有空間にメッセージの優先度を管理する優先
   度管理部とメッセージ本体を記憶するメッセージ記憶部
   を設け、受信側のプロセスが該仮想共有空間からメッセ
   ージを取り込む際、パタンに合致するメッセージが複数
   存在する場合に優先度の最も高いものが取り込まれるよ
   うに制御することを特徴とするプロセス間通信方法。