JPH076090A - 階層化資源に対する排他制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 計算機資源の階層構造の深さに依存せずに、
計算機資源の効率的な排他制御を行なう。 【構成】 排他要求で、ノード名称とその有効長さ及
び”要求種別”を指定する。排他要求４０１は、要求種
別が１で、ノードｂだけ排他する。排他要求４０２は要
求種別が２で、ノードＢとその子孫ノードＤ，Ｅ，Ｆ，
ａ，ｂ，ｃを排他するものであり、ノードｂが排他要求
４０１の排他ノードと同一である。そのため、排他要求
４０１が受け付け済みであると、排他要求４０２の受け
付けは拒否される。 【効果】 要求種別２を指定すれば、１回の排他要求に
より、あるノードとその子孫ノードをすべて排他するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は計算機資源の排他制御方
法に関し、特に、ファイルやデータベース等の階層構造
を有する計算機資源の排他制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、内容の更新を前提としている共用
されるファイルやデータベース等の計算機資源について
は、異なるジョブまたはタスクからの同時アクセス要求
があっても計算機資源の内容に矛盾が発生しないよう
に、計算機資源を管理するシステムで計算機資源につい
ての排他制御を行っている。

【０００３】階層構造を有する計算機資源に対する排他
制御に関しては、例えば特開平２−２０６８３９号公報
に述べられているオブジェクト管理方法がある。この管
理方法によると、階層構造を構成するそれぞれのノード
は、ノード名称と、該ノードの階層中での深さと、最上
位ノードのノード名称とを保持している。また、あるノ
ードに対する排他要求があって既にその排他要求を受け
付けている場合、その受け付け済の排他要求を既登録要
求と呼び、新たに発生したあるノードに対する排他要求
を新要求と呼ぶ。

【０００４】この方法によれば、あるノードに対する新
要求が発生した場合、以下の（１）から（４）のステッ
プを既登録要求のすべてについて行い、新要求のノード
が既登録要求のノードすべてについて親子関係がないも
のと判定した場合にのみ、新要求を受け付ける。

【０００５】（１）新要求が要求したノードが保持して
いる最上位ノードのノード名称と、既登録要求が要求し
たノードが保持している最上位ノードのノード名称とを
比較することによって、それぞれのノードが同一の構造
体に含まれるか否かを判定する。

【０００６】（２）それぞれのノードが同一の構造体に
含まれる場合、新要求のノードと既登録要求のノードと
に親子関係があるかを調べるために、それぞれのノード
が保持している階層中での深さについて比べる。そし
て、深さが同じである場合には、同一ノードでなかった
ら、親子関係がないものとする。

【０００７】（３）新要求のノードの深さのほうが深い
場合には、新要求のノードから最上位ノードまでの道筋
で既登録要求のノードの深さと等しいノードを探索し、
探索したノードが既登録要求のノードと等しいかを判定
し、等しくないならば互いに親子関係がないものとす
る。

【０００８】（４）新要求のノードのほうが深さが浅い
場合には、既登録要求のノードから最上位ノードまでの
道筋で新要求のノードの深さと等しい深さのノードを探
索し、探索したノードが新要求のノードと等しいかを判
定し、等しくないならば互いに親子関係がないものとす
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】一般に排他制御の処理
では、新要求を受け付けるか否かの判定に必要な時間が
短かいほど効率のよい排他制御方法と云える。

【００１０】しかし、上記特開平２−２０６８３９号の
方法においては、新要求のノードと既登録要求のノード
との深さが異なっている場合、深い方のノードの上位ポ
インタまたは下位ポインタを辿りながら浅い方のノード
と深さが一致するノードを探索している。このため、新
要求のノードと既登録要求のノードとの深さの差が大き
くなればなるほど、浅い方のノードと深さが一致するノ
ードの探索のための時間が増加するという問題がある。
この問題は、階層構造の深さが深くなるほど顕著とな
る。

【００１１】また、上記特開平２−２０６８３９号の方
法を含め、これまでの排他制御方法は、あるノードとそ
のノードの子孫関係にある全ノードを排他したい場合
に、それらの全ノードについて、全ノードの数だけの排
他要求を行わなければならないという問題があった。

【００１２】本発明の目的は、計算機資源の階層構造の
深さに依存しない方法で、計算機資源の排他要求受け付
けの可否を判定する効率のよい排他制御方法を提供する
ことにある。

【００１３】本発明の他の目的は、計算機資源の階層構
造のあるノードとそのノードの子孫関係にある全ノード
を、１回の排他要求により排他できる効率のよい排他制
御方法を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、階層構
造を有する計算機資源に対し、該階層構造のノードの選
択的な排他制御を行なう方法において、排他対象の範囲
の異なる複数の排他要求種別が設定され、また、排他要
求によってノード名称とその有効な長さ及び排他要求種
別が指定される。そして、下記（ａ）乃至（ｂ）のステ
ップを含む処理によって、新しい排他要求の受け付けの
可否が決定される。

【００１５】（ａ）該新しい排他要求により指定された
ノード名称と受付済みの排他要求により指定されたノー
ド名称との比較を、該二つの排他要求によりそれぞれ指
定されたノード名称の有効な長さの短いほうの長さの分
だけ、規定された文字位置より規定された方向へ行な
う。

【００１６】（ｂ）該新しい排他要求により指定された
ノード名称の有効な長さと該受け付け済み排他要求によ
り指定されたノード名称の有効な長さのいずれが長いか
に応じて該新しい排他要求または該受け付け済み排他要
求により指定された排他要求種別を調べる。

【００１７】

【作用】本発明によれば、例えば、後記実施例により詳
述するように、排他要求種別として、特定の一つのノー
ドだけを排他対象の範囲とする種別１と、特定の一つの
ノードと、その子孫に相当するノードの全てを排他対象
の範囲とする種別２が定義され、また、排他要求で指定
するノード名称の記述方法は、階層の浅いノードから深
いノードへ向かって順にノードの名称を列記する形式と
され、また、新しい排他要求と受け付け済み排他要求の
ノード名称の比較の開始位置は先頭、比較方向は末尾へ
向かう方向とされる。

【００１８】このような条件下において、受け付け済み
の排他要求が存在する時に新しい排他要求が発生した場
合、ステップ（ａ）でのノード名称の比較が一致したと
しよう。

【００１９】この時に、両方の排他要求で指定されたノ
ード名称の有効な長さが等しいときには、各排他要求の
排他要求種別の如以に拘らず、排他対象ノードが重複す
るため、この新しい排他要求の受け付けは拒否される。
このことは例えば、後記実施例で説明されるように、図
２（ａ）に示されたような内容の新しい排他要求が発生
した時に、例えば図２（ｃ）に示されたような内容の排
他要求が受け付け済みであった場合を考えれば明らかで
あろう。

【００２０】他方、新しい排他要求と受け付け済み排他
要求により指定されたノード名称の有効な長さが相違す
る場合には、ステップ（ｂ）の結果によって新しい排他
要求の拒否が決まる。

【００２１】ここで、新しい排他要求で指定されたノー
ド名称の有効長さのほうが受け付け済み排他要求で指定
されたノード名称の有効な長さより短い場合に、新しい
排他要求の要求種別が「２」のときに、その受け付けが
拒否される。このことは例えば、図２（ｃ）に示された
ような内容の新しい排他要求が発生し、その時に図２
（ａ）または（ｂ）に示されたような排他要求が受け付
け済みである場合を考えれば明らかである。

【００２２】逆に、受け付け済みの排他要求で指定され
たノード名称の有効な長さのほうが短い場合には、その
排他要求の要求種別が「２」のときに、新しい排他要求
の受け付けが拒否される。このことは例えば、図２
（ａ）に示されたような内容の新しい排他要求が発生し
た時に、図２（ｃ）に示されたような内容の排他要求が
受け付け済みである場合を考えれば明らかであろう。

【００２３】

【実施例】図１に、本発明によるシステム構成の一例を
示す。図１において、１１はＣＰＵおよびメモリ等から
なる処理装置である。この処理装置１１上において、資
源要求部１２は、ファイルやデータベース等の階層構造
を有する計算機資源の使用を要求する部分であり、本実
施例ではジョブ単位またはタスク単位に存在している。
資源要求部１２は、計算機資源の使用時に、その使用に
先立って、使用する資源ノードの排他要求を排他要求イ
ンターフェイス領域１４を介して排他制御部１３へ伝え
る。排他制御部１３は、計算機資源に対する排他制御を
行う部分であり、各資源要求部１２から排他要求インタ
ーフェイス領域１３を介して排他要求のあった資源ノー
ドについて、該資源ノードが他のジョブまたはタスクで
使用中であるか否かを後述の受け付け済排他要求リスト
１５を用いて確認し、使用中であれば、その要求タスク
を待ちにしたりエラーリターンさせたりする。

【００２４】排他要求インターフェイス領域１４は３つ
の項目領域１４１，１４２，１４３からなっている。項
目領域１４２は、排他要求を行う資源ノードの名称が設
定される領域である。項目領域１４１は、領域１４２に
設定されたード名称の有効な長さが設定される領域であ
り、項目領域１４３は排他要求の種別が設定される領域
である。これら各領域１４１，１４２，１４３に設定さ
れる具体的内容については後述する。

【００２５】既登録要求リスト１５は、既に受け付けら
れている、ある資源ノードに対する排他要求を示すリス
トであり、３つの項目領域１５１，１５２，１５３から
構成されている。これらの項目領域１５１，１５２，１
５３には、排他要求が受け付けられた資源ノードのノー
ド名称の長さ、該ノード名称、要求種別がそれぞれ設定
される。

【００２６】図２に、排他要求インターフェイス領域１
４に設定される排他要求の内容と、その排他対象となる
資源ノードとの関係を左右に対照させて示す。資源ノー
ドはボックスで示され、ボックス内にノード名称が英字
で示されている。すなわち、Ａ〜Ｆ，ａ〜ｃの資源ノー
ドがツリー構造を構成している例が示されている。

【００２７】図２の（ａ）に示すように、要求種別が
「種別１」、ノード名称がセパレータ「／」を含め「Ａ
／Ｂ／Ｅ／」、ノード名称の有効な長さがセパレータ
「／」を含め「６」である内容の排他要求が排他要求イ
ンターフェイス領域１４に設定された場合、ノード名称
の最後尾で指定されたノードＥだけが排他対象となる。
したがって、この排他要求が発行された時に、既に受け
付け済みの排他要求の排他対象の範囲にノードＥが含ま
れていれば、この新しい排他要求の受け付けは拒否され
なければならない。

【００２８】この例から理解されるように、排他要求に
おけるノード名称の記述方法は、階層構造の最上位のノ
ード（ここではＡ）から、排他しようとするノード（こ
こではＥ）に至る各ノードの名称を、階層の浅いものか
ら深いものへ順にスラッシュ「／」で区切って列記する
方法とされる。なお、排他するノードより下位のノード
まで記述することも許される。すなわち、この例で、ノ
ード名称を仮に「Ａ／Ｂ／Ｅ／ｂ」というように指定し
たとしても、ノード名称の有効な長さは「６」であるの
で、末尾の「ｂ／」は無視されるため、ノードＥが排他
対象となることに変わりはない。

【００２９】次に、図２の（ｂ）に示すように、要求種
別が「種別２」、ノード名称がセパレータ「／」を含め
「Ａ／Ｂ／Ｅ／」、ノード名称の長さがセパレータ
「／」を含め「６」である内容の排他要求が設定された
場合、ノード名称の最後尾で指定されたノードＥと、ノ
ードＥを祖先とするノードａ，ｂ，ｃが排他対象とな
る。したがって、ノードＥ，ａ，ｂ，ｃのいずれか一つ
のノードでも排他対象に含む排他要求が既に受け付けら
れている場合には、この新しい排他要求の受け付けは拒
否されなければならない。

【００３０】この例から理解されるように、要求種別が
「２」の場合、排他しようとする最も上位のノード（こ
こではＥ）までのノード名称を階層構造の最も浅い階層
のノード（ここではＡ）より順にスラッシュで区切って
列記する方法で、ノード名称が記述される。なお、図２
（ａ）の例と同様に、ノードＥの下位のノード（例えば
ａ）までノード名称を記述しても構わない。

【００３１】図２の（ｃ）に示すように、要求種別が
「種別２」、ノード名称がセパレータ「／」を含め「Ａ
／Ｂ／」、ノード名称の長さがセパレータ「／」を含め
「４」である内容の排他要求が設定された場合、ノード
名称の最後尾で指定されたノードＢと、含めノードＢを
祖先とするノードＤ，Ｄ，Ｆ，ａ，ｂ，ｃが排他対象と
なる。

【００３２】以上述べたように、本発明では「ノード名
称」設定領域１４２と「ノード名称の長さ」設定領域１
４１との内容が同じでも、「要求種別」設定領域１４３
の内容が異なると排他対象とするノードの範囲は異な
る。したがって、本発明の排他制御方法にあっては、後
述のように新要求の受け付けの可否の決定にあたって、
新要求と既登録要求の要求種別が考慮される。

【００３３】図３は排他制御部１３の排他要求受付時の
動作を示すフローチャートである。このフローチャート
に従って、排他制御部１３の動作を説明する。なお、新
たに発生した排他要求を新要求と呼び、既に受け付けら
れて既登録要求リスト１５に登録されている排他要求を
既登録要求と呼ぶ。

【００３４】資源要求部１２から排他要求インターフェ
イス領域１４を介して資源ノードの排他要求があると、
まずステップ１１０で、既登録要求リスト１５のリスト
数ｍが０か否かをチェックする。既登録要求リスト数ｍ
が０の場合、既登録要求が存在しないのであるから無条
件に新要求を受け付け可能であので、直ちにステップ２
３０へ分岐し、新要求を既登録要求リスト１５に登録し
て既登録要求リスト数ｍを１だけ増加し、受け付け処理
を終了する。

【００３５】既登録要求リスト数ｍが１以上である場
合、ステップ１２０で、変数ｉにリスト数ｍをセットす
る。次に、ステップ１３０にて変数ｉにより示される既
登録要求リストを取り出し、取り出した既登録要求のノ
ード名称の有効な長さｓｏと、新要求のノード名称の有
効な長さｓｎとの比較をステップ１４０で行なう。

【００３６】ステップ１４０の比較判定によってｓｎ＜
ｓｏである場合は、ステップ１５０で、新要求と、取り
出した既登録要求のノード名称を先頭からｓｎの長さ分
だけ比較する。不一致の場合はステップ２１０へ分岐す
る。一致した場合は、ステップ１６０で”新要求”の要
求種別が「１」か否かをチェックする。新要求の要求種
別が１でないならステップ１７０へ分岐する。ステップ
１７０では、新要求が排他を要求してきたノードを既に
誰かが使用するために排他をしているということである
ため（新要求の受け付けを拒否）、その旨の表示をして
エラーリターンする。新要求が例えば図２（ｃ）に示す
内容で、既登録要求が例えば図２（ａ）または（ｂ）に
示す内容である場合に、このようなルートで新要求の受
け付けが拒否される。

【００３７】ステップ１６０の判定で新要求の要求種別
が１であるならば、ステップ２１０で変数ｉの値を１だ
け減じ、ステップ２２０で変数ｉの値が０か否かをチェ
ックする。変数ｉの値が０の場合は、新要求が排他を要
求してきたノードは誰も使用していないということであ
り新要求を受け付け可能であるので、ステップ２３０
で、既登録要求リスト１５に新要求の排他要求インター
フェイス領域１４の内容を追加登録し、既登録要求リス
ト数ｍを１だけ増加して終了する。しかし、変数ｉの値
が０の場合は、調べるべき既登録要求が残っており、こ
の段階では新要求の受け付けが可能であるとは確定でき
ないので、次の既登録要求リストについて調べるためス
テップ１３０の処理に戻る。

【００３８】ステップ１４０の判定でｓｎ＝ｓｏである
場合は、ステップ２００にて、新要求のノード名称と、
取り出した既登録要求のノード名称とを、先頭からｓｎ
の長さ分だけ比較する。この比較が不一致となった場合
は、新要求を受け付けできる可能性があるので、ステッ
プ２１０以下の処理に進む。しかし、ノード名称の比較
が一致した場合は、新要求の排他を要求したノードは既
に排他されているということであるため、新要求は受け
付け不可能であるので、ステップ１７０で、その旨の表
示をしてエラーリターンする。例えば図２（ａ）に示す
ような内容の新要求が発生し、例えば図２（ｂ）に示す
ような内容の既登録要求が存在する場合には、このよう
なルートで新要求の受け付けが拒否される。

【００３９】ステップ１４０の判定でｓｎ＞ｓｏである
場合は、ステップ１８０で、新要求のノード名称と、取
り出した既登録要求のノード名称との比較を、先頭から
ｓｏの長さ分について行なう。この比較で不一致の場合
は、新要求を受け付けできる可能性があるので、ステッ
プ２１０以下の処理に進む。

【００４０】しかし、ノード名称の比較が一致した場合
は、ステップ１９０において、取り出した”既登録要
求”の要求種別が「１」か否かをチェックする。既登録
要求の要求種別が「１」でないときは（この例では要求
種別は「２」である）、新要求は受け付け不可能である
のでステップ１７０へ分岐する。このようなルートで拒
否されるのは、例えば新要求が図２（ａ）または（ｂ）
に示す内容で、例えば図２（ｃ）に示す内容の既登録要
求が存在するような場合である。

【００４１】しかし、ステップ１９０で、既登録要求の
要求種別が「１」であると判定された場合には、新要求
を受け付けできる可能性があるのでステップ２１０以下
の処理に進む。

【００４２】排他制御部１３の動作について、図４に示
す具体的事例によりさらに説明する。図４の（ａ）は、
二つのタスクからの排他要求の内容とその受け付け処理
を、既登録要求リストの内容とともに時系列的に示して
いる。図４の（ｂ）乃至（ｆ）は資源ノードの排他状態
の遷移を示している（ただし、計算機資源の階層構造と
して図２に示したツリー構造を想定している）。

【００４３】既登録要求が存在しない（既登録要求リス
ト数ｍは０）初期状態では、図４（ｂ）に示すように、
ノードＡ〜Ｆ，ａ〜ｃのいずれも排他されていない。

【００４４】タスク１から「ノード名称の有効長さ＝
８」で「ノードｂ」に対する排他要求４０１が出された
時には、ステップ１１０（リスト数ｍ＝０）→ステップ
２３０の処理によって、排他要求４０１は受け付けられ
て既登録要求リスト１５に登録される。リスト数ｍは１
となる。したがって、図４（ｃ）に示すように、実線で
囲まれたノードｂが排他される。

【００４５】次にタスク（２）から「ノード名称の長さ
＝４」で「ノードＢ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、ａ、ｂ、ｃ」に対す
る排他要求４０２が出された時には、ステップ１１０
（リスト数ｍ＝１）→ステップ１２０（変数ｉ＝１）→
ステップ１３０→ステップ１４０（新要求のノード名称
の長さ＝４，既登録要求のノード名称の長さ＝８）→ス
テップ１５０（先頭から４の長さにおける互いのノード
名称：「Ａ／Ｂ／」）→ステップ１６０（新要求の要求
種別＝２）→ステップ１７０（エラーリターン）の処理
となり、この排他要求４０２の受け付けは拒否される。
すなわち、この排他要求４０２は、図４（ｃ）に破線で
囲まれたノードＢ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，ａ，ｂ，ｃの排他を要
求するものであるが、ノードｂは既に排他されているた
め、受け付けられない。

【００４６】次にタスク（１）より先の排他要求４０１
の解除要求が出され、これが排他制御部１３に受け付け
られ、排他制御部１３によって既登録要求リスト１５か
ら排他要求４０１の内容が削除される。その結果、図
（ｅ）に示すように、ノードｂの排他が解除される。ま
た、既登録要求リスト数ｍは１減じられて０となる。

【００４７】その後、タスク（２）から再び「ノード名
称の長さ＝４」で「ノードＢ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、ａ、ｂ、
ｃ」に対する排他要求４０４が出された時には、ステッ
プ１１０（リスト数ｍ＝０）→ステップ２３０（リスト
数ｍ＝１）の処理によって、排他要求４０４は受け付け
られて既登録要求リスト１５に登録される。すなわち、
図４（ｆ）に示すように、実線で囲まれたノードＢ，
Ｄ，Ｅ，Ｆ，ａ，ｂ，ｃが排他される。

【００４８】なお、前記実施例においては、「ノード名
称の長さ」設定領域には「ノード名称」設定領域に設定
した文字数分だけの値を設定しているが、前述のように
「ノード名称の長さ」≦「ノード名称」文字数であって
も良いことは明らかである。また、前記実施例では、名
称の設定順序を、階層の浅いものを先頭側に、階層が深
くなるほど後尾側に設定するようにし、新要求のノード
名称と受付済みの既登録要求とのノード名称との比較を
各々の先頭から行なっている。しかし、名称の設定順序
をこれと逆にし、ノード名称を末尾方向から比較しても
よい。さらに、ノード名称の比較を、予め定めた任意の
位置から任意の方向に行なうようにしてもよい。

【００４９】

【発明の効果】本発明によれば、従来のようにポインタ
によってノード検索を行なう方法と違って、計算機資源
の階層構造の階層がいくら深くても、その階層の深さに
依存することなく階層構造を構成するノードに対する排
他制御を効率良く行なうことができ、また、あるノード
とそのノードの子孫関係にあるノードをすべて、１回の
排他要求により効率的に排他することができる等の効果
を得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシステム構成例を示す図である。

【図２】排他要求の内容とその排他対象となるノードと
の関係を示す図である。

【図３】排他制御部の排他要求受付処理を示すフローチ
ャートである。

【図４】排他制御部の具体的事例の説明図である。

【符号の説明】

１１ 処理装置 １２ 資源要求部 １３ 排他制御部 １４ 排他要求インターフェイス領域 １４１ ノード名称の長さ設定領域 １４２ ノード名称設定領域 １４３ 要求種別設定領域 １５ 既登録要求リスト １５１ ノード名称の長さ設定領域 １５２ ノード名称設定領域 １５３ 要求種別設定領域 Ａ〜Ｆ，ａ〜ｃ 資源ノード ４０１，４０２，４０４ 排他要求

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 階層構造を有する計算機資源に対し、該
   階層構造のノードの選択的な排他制御を行なう方法にお
   いて、排他対象の範囲の異なる複数の排他要求種別を有
   し、排他要求においてノード名称とその有効な長さ及び
   排他要求種別を指定し、下記（ａ）及び（ｂ）のステッ
   プを含む処理によって、新しい排他要求の受け付けの可
   否を決定する階層化資源に対する排他制御方法。 （ａ）該新しい排他要求により指定されたノード名称と
   受付済みの排他要求により指定されたノード名称との比
   較を、該二つの排他要求によりそれぞれ指定されたノー
   ド名称の有効な長さの短いほうの長さの分だけ、規定さ
   れた文字位置より規定された方向へ行なう。 （ｂ）該新しい排他要求により指定されたノード名称の
   有効な長さと該受け付け済み排他要求により指定された
   ノード名称の有効な長さのいずれが長いかに応じて該新
   しい排他要求または該受け付け済み排他要求により指定
   された排他要求種別を調べる。