JPH07230387A - 排他制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数プロセス間で共用する資源に対して、資
源を占有しているプロセスの処理遅れによるシステム全
体の性能低下を防止すること。 【構成】 複数のプロセスを同時に並行して実行する計
算機システムのオペレーテイングシステムにおけるプロ
セス間の共用資源の排他制御方法において、共用資源を
占有するための資源確保命令中に、時間的占有期間に関
する情報を設定する領域を設け、時間的占有期間に関す
る情報が設定されていた場合は、該資源確保命令を発行
したプロセスに対する資源占有状態とした後、当該プロ
セスの処理優先度を資源占有期間の間だけ高い優先度に
変更して該プロセスを優先実行させ、実行終了時に処理
優先度を資源占有前の状態に戻す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数のプロセスを同時
に並行して実行する計算機システムのオペレーティング
システムにおけるプロセス間の排他制御方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来において、例えば「日立製作所 プ
ログラムプロダクト ＶＯＳ３／ＡＳスーパバイザマク
ロ」マニュアル（１９９２）の第９８ページから１１０
ページに記載されているように、タスク（ＶＯＳ３／Ａ
Ｓでは実行の最小単位のプロセスのことをタスクと呼
ぶ）間で同一資源を参照及び更新するとき、対象資源を
１つのタスクに占有使用させるためのマクロとして、Ｅ
ＮＱ／ＤＥＱマクロ命令がある。

【０００３】ここで、ＥＮＱマクロ命令は、目的の資源
を占有するための資源確保命令であり、ＤＥＱマクロは
その解放命令である。

【０００４】このＥＮＱマクロ命令には、確保する目的
の資源名、確保の方法に関するオペランドがあるが、そ
の資源の占有期間を指定するオペランドはない。

【０００５】一般に、確保する資源の種類により、長期
間占有するロングターム型と処理の途中に短期間一時的
に占有するショートターム型がある。

【０００６】ロングターム型には、例えば、ジョブ制御
文中のＤＤ文によるデータセットの割当てのように、割
当てを行うジョブステップの開始から割当てを解除する
ジョブステップの終了までデータセットを占有するデー
タセットの排他制御の例がある。このロングターム型の
ＥＮＱマクロ命令を使用している箇所では、目的の資源
が他のタスクにより長期間占有されることを考慮した処
理をしていることが一般的である。

【０００７】一方、ショートターム型は、システム共用
テーブルの更新時等、その処理間だけ占有するもので、
一般にはこのショートターム型が使用される場合が多
い。

【０００８】従って、このショートターム型のＥＮＱマ
クロ命令の方が、その発行頻度が圧倒的に多い。

【０００９】この場合、ショートターム型は資源の占有
期間が短いので、他タスクにより目的の資源が占有され
ていても、すぐ解放されるという前提で処理しており、
他タスクに占有されていれば、単に待ち行列にエントリ
して待つだけのことが多い。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、高過負荷の
システム状態では、実記憶の不足等に起因するスワップ
アウトや入出力遅れ等により、優先順位の低いタスクの
沈み込みという現象が度々ある。すなわち、優先順位の
低いタスクがオペレーテイングシステムに選択されず
に、当該タスクに制御が渡されなくなるという沈み込み
状態が度々発生する。

【００１１】しかし、ショートターム型ＥＮＱマクロ命
令により資源を一旦確保した低優先順位のタスクが上記
のような沈み込み状態になると、その上位の優先順位の
タスク群が同一資源を確保しにいっても、沈み込み状態
がなくなるまで上位のタスク群は優先順位が高いのにも
かかわらず不当に長時間待たされることになる。このた
め、システム全体のスループット及び応答性能が極端に
低下するという問題がある。

【００１２】本発明の目的は、共用資源を占有している
プロセスの処理遅れに起因するシステム全体のスループ
ット及び応答性能の低下を防止することができる排他制
御方法を提供することである。

【００１３】

【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、基本的には、共用資源を占有するための資
源確保命令中に、時間的占有期間に関する情報を設定す
る領域を設け、時間的占有期間に関する情報が設定され
ていた場合は、該資源確保命令を発行したプロセスに対
する資源占有状態とした後、当該プロセスの処理優先度
を資源占有期間の間だけ高い優先度に変更して該プロセ
スを優先実行させ、実行終了時に処理優先度を資源占有
前の状態に戻すことを特徴とする。

【００１４】

【作用】上記手段によると、資源確保命令が、その中に
時間的占有期間に関する情報が設定されショートターム
型ＥＮＱマクロ命令であれば、当該ＥＮＱマクロ命令に
よって共用資源を新たに占有したプロセスの優先順位
が、その占有期間のみ高い順位に変更される。従って、
オペレーテイングシステムによって直ちに選択されて実
行されることになる。

【００１５】この結果、ショートターム型ＥＮＱマクロ
命令によって共用資源を占有したタスク等のプロセスの
沈み込みが防止され、システム全体のスループット及び
応答性能の低下を防止することができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に従って詳細
に説明する。

【００１７】図１は、本発明を実現するためのオペレー
ティングシステムで提供する資源確保、解放マクロであ
るＥＮＱ、ＤＥＱマクロ命令の処理構成の一実施例を示
す処理構成図である。

【００１８】図において、１０１はＥＮＱ、ＤＥＱマク
ロ命令を発行する要求元プログラム、１０２はオペレー
ティングシステムであり、この中にＥＮＱ／ＤＥＱ処理
部１０３が設けられている。

【００１９】ＥＮＱ／ＤＥＱ処理部１０３は、ＥＮＱ処
理部１０３１およびＤＥＱ処理部１０３２で構成されて
いる。そして、これらのＥＮＱ処理部１０３１およびＤ
ＥＱ処理部１０３２で使用するタスク（プロセス）対応
のタスク状態退避テーブル１０３３が設けられている。

【００２０】この構成にあっては、要求元プログラム１
０１からショートターム型のＥＮＱマクロ命令が発行さ
れると、ＥＮＱ処理部１０３１は目的の資源を確保し、
資源占有タスクの処理優先度等の状態変更を行なう。ま
た、要求元プログラム１０１からＤＥＱマクロ命令が発
行されると、ＤＥＱ処理部１０３２は、占有資源を解放
し、タスクの状態をＥＮＱマクロ命令発行前の状態に戻
す。

【００２１】ここで、タスク状態退避テーブル１０３３
は、ＥＮＱ／ＤＥＱ処理部１０３で使用され、タスクの
処理優先度等の状態変更を行なうとき、状態変更前のタ
スクの状態を退避するためのものである。

【００２２】図２は、本発明の主要部であるＥＮＱマク
ロ命令のオペランドの指定方法を示す図であり、従来か
ら存在する対象資源を指定するｑ名（メジャ名）とｒ名
（マイナ名）の格納領域アドレス指定オペランド２０１
に対し、資源占有期間の指定オペランド２０２が新たに
設けられている。

【００２３】この資源占有期間の指定オペランド２０２
では、「ＬＯＮＧ」と指定するとロングターム型、「Ｓ
ＨＯＲＴ」と指定するとショートターム型であるとそれ
ぞれＥＮＱ処理部１０３１で認識される。

【００２４】ショートターム型の場合は、占有タスクの
沈み込み防止のためにタスク優先度等のタスク状態が変
更される。

【００２５】また、ロングターム型の場合は、一般的に
共用資源の長期占有を考慮した処理をしているので、タ
スク優先度等のタスク状態は変更されない。

【００２６】図３は、ＥＮＱ処理部１０３１における従
来処理に対し、本発明で追加した処理手順を示すフロー
チャートであり、ステップ３０１の資源の確保処理では
従来と同様に、ＥＮＱマクロ命令で指定された目的の資
源を確保する。

【００２７】この次以降の処理が本発明によって追加さ
れた部分であり、目的の資源を確保した後、ステップ３
０２でＥＮＱマクロ命令がショートターム型か否かを資
源占有期間の指定オペランド２０２によって判定し、シ
ョートターム型でなければ（ＮＯの条件）、本発明で追
加したステップ３０３以降の処理を実行せずにＥＮＱマ
クロ処理を終了し、ＥＮＱマクロ発行元の要求元プログ
ラム１０１にリターンする。

【００２８】しかし、ショートターム型であれば（ＹＥ
Ｓの条件）、ステップ３０３で現在のタスクの状態（タ
スク優先度等）をタスク状態退避テーブル１０３３に退
避する。

【００２９】そして、次のステップ３０４および３０５
で該当タスクの沈み込みを防止するため、該当タスクの
優先度を高める。この結果として、スワップアウト等の
待ち状態を回避することができる。この変更を行なった
後、ＥＮＱマクロ命令の発行元にリターンする。

【００３０】図４は、ＤＥＱ処理部１０３２の従来処理
に対し、本発明により追加した処理手順を示すフローチ
ャートであり、ステップ４０１の資源解放処理では従来
と同様に、占有状態であった資源を解放した後、ステッ
プ４０２でＥＮＱ処理部１０３１においてタスク状態退
避テーブル１０３３にタスクの状態が退避されたている
か否かを判定する。

【００３１】退避されていなければ（ＮＯの条件）、Ｄ
ＥＱマクロ処理を終了し、ＤＥＱマクロ命令の発行元の
要求元プログラム１０１にリターンする。

【００３２】一方、タスクの状態が退避されていれば
（ＹＥＳの条件）、ステップ４０３でタスク状態退避テ
ーブル１０３３からタスクの状態を取り出し、現在のタ
スクの状態をＥＮＱマクロ命令発行前の状態に回復す
る。

【００３３】次に、ステップ４０４でタスク状態退避テ
ーブル１０３３を初期化し、ＤＥＱマクロ命令の発行元
の要求元プログラム１０１にリターンする。

【００３４】図５は、優先度の低いタスクＸがＥＮＱマ
クロ命令によって資源を確保した後、優先度の高いタス
クＡが資源を利用可能になるまでの過程について、タス
クＸの優先度を変更しない従来方法による場合（図５
ａ）と、優先度を変更した場合（図５ｂ）とを例示した
ものであり、図５ａ，図５ｂとも時刻Ｔ１でタスクＡの
資源確保命令が発行されたものとしている。

【００３５】この例の場合、図５ａの従来方法では、タ
スクＸがＥＮＱマクロ命令によって資源を確保した後、
ＤＥＱマクロ命令によって資源を解放するまでの処理に
おいて何等かの待ち要因が発生すると、タスクＸの優先
度が低いため、オペレーティングシステムによりタスク
Ｘが直ちに選択されず、タスクＡのＥＮＱマクロ命令は
待機させられる。

【００３６】これに対し、図５ｂに示すように、本発明
により優先度を変更した場合は、タスクＸの優先度がタ
スクＡより高い値に変更され、タスクＸが直ちに実行さ
れる。そして、その実行後の資源解放によってタスクＡ
が実行される。

【００３７】従って、両者を比較すると、従来方法によ
る場合は、タスクＡが実際に資源を確保するまでの時間
はｔ１時間であるのに対し、本発明による場合は、ｔ１
時間より短いｔ２時間で資源を確保し、必要な処理を行
うことが可能になる。

【００３８】なお、図５中の「処理」は各タスクに予め
割り当てられたファイルの更新処理等を意味するもので
ある。

【００３９】以上のことから、資源を一旦占有したタス
クは高い優先度に変更されて処理される。従って、ショ
ートターム型ＥＮＱマクロ命令によって共用資源を占有
した優先度の低いタスク等のプロセスの沈み込みが防止
され、システム全体のスループット及び応答性能の低下
を防止することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
資源を占有した優先度の低いタスクの沈み込みを防止で
き、その沈み込みによる処理遅れに起因するシステム全
体のスループットの低下、及び優先度の高いオンライン
プログラム等の応答性能の低下等、システム性能の低下
を防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す処理構成図である。

【図２】資源確保マクロ命令の指定方法の一例を示す説
明図である。

【図３】資源確保処理の処理手順を示すフローチャート
である。

【図４】資源解放処理の処理手順を示すフローチャート
である。

【図５】優先度の低いタスクがＥＮＱマクロ命令によっ
て資源を確保した後、優先度の高いタスクが資源を利用
可能になるまでの過程について示した説明図である。

【符号の説明】

１０１…要求元プログラム、１０２…オペレーティング
システム、１０３…ＥＮＱ／ＤＥＱ処理部、１０３１…
ＥＮＱ処理部、１０３２…ＤＥＱ処理部、１０３３…タ
スク状態退避テーブル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のプロセスを同時に並行して実行す
   る計算機システムのオペレーテイングシステムにおける
   プロセス間の共用資源の排他制御方法において、 共用資源を占有するための資源確保命令中に、時間的占
   有期間に関する情報を設定する領域を設け、時間的占有
   期間に関する情報が設定されていた場合は、該資源確保
   命令を発行したプロセスに対する資源占有状態とした
   後、当該プロセスの処理優先度を資源占有期間の間だけ
   高い優先度に変更して該プロセスを優先実行させ、実行
   終了時に処理優先度を資源占有前の状態に戻すことを特
   徴とする排他制御方法。