JPH08166929A - 共用資源排他制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 共用資源排他制御システムに関し、共用資源
の排他制御による負荷をシステム内へ分散させてシステ
ム全体の信頼性の向上を図る。 【構成】 各プロセサにプロセサ側排他制御部を、各共
用装置に共用装置側排他制御部を、それぞれ設ける。プ
ロセサ側排他制御部は、複数のプロセスからの共用資源
の使用要求を資源要求テーブルに登録し、共用装置側排
他制御部とのメッセージ交換に基づいて使用要求に対す
る共用資源の使用許可を行う。共用装置側排他制御部
は、プロセサ側排他制御部からのメッセージで得られた
使用要求を共用資源ごとの資源管理テーブルに登録し、
各使用要求に付与された割当て順位に基づき、共用資源
を割当てるべき旨のメッセージをプロセサ側排他制御部
に順次送信する。ただし、待ち状態のプロセスより割当
て順位が低いプロセスに使用許可が行われていた場合、
共用資源に対する使用許可の再割当てを試みる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は共用資源排他制御システ
ムに係り、特に、複数のプロセス間で共用される資源が
存在する場合に適用される共用資源排他制御システムに
関する。

【０００２】

【従来の技術】図１３は、従来の共用資源排他制御シス
テムの一構成例（その１）を示す図であり、ハードウェ
アのリザーブ・リリーズ機構によって異なるプロセサ上
のプロセスの間で共用資源の排他制御を行う共用資源排
他制御システムを示す。

【０００３】図１３において、プロセサ１３０１Ａから
共用資源１３０４Ａを使用しようとする際、プロセサ１
３０１Ａは目的とする共用資源１３０４Ａが存在する共
用装置１３０３に設けられているリザーブ・リリーズ機
構１３０２に対して所定のリザーブ命令を発行し、当該
リザーブ・リリーズ機構１３０２から共用装置１３０３
の占有を許可されると、共用資源１３０４Ａの使用を開
始する。その後、プロセサ１３０１Ｂが共用資源１３０
４Ａを使用しようとしても、プロセサ１３０１Ａが共用
装置１３０３を占有している間、プロセサ１３０１Ｂか
ら発行されたリザーブ命令に対してリザーブ・リリーズ
機構１３０２が共用装置１３０３の占有を許可しないの
で、プロセサ１３０１Ｂは共用資源１３０４Ａを使用す
ることができない。

【０００４】図１４は、従来の共用資源排他制御システ
ムの一構成例（その２）を示す図であり、プロセサ間通
信によって共用資源の排他制御を行う共用資源排他制御
システムを示す。同図中、“排他マスタ”と呼ばれる排
他制御専用の１台のプロセサ１４０１Ａは、“排他マス
タ”以外の“排他スレーブ”と呼ばれるプロセサ１４０
１Ｂ，１４０１Ｃからの要求に対して、共用資源１４０
３の使用を許可あるいは禁止している。

【０００５】図１４において、“排他スレーブ”の１台
であるプロセサ１４０１Ｂから共用装置１４０２におけ
る共用資源１４０３Ａを使用しようとする際、プロセサ
１４０１Ｂは共用資源１４０３Ａの使用要求を“排他マ
スタ”プロセサ１４０１Ａに送る。“排他スレーブ”プ
ロセサ１４０１Ｂから共用資源１４０３Ａの使用要求を
受け付けた“排他マスタ”プロセサ１４０１Ａは、共用
資源１４０３Ａがシステム内の他のプロセサに使用され
ていない場合、“排他スレーブ”プロセサ１４０１Ｂに
対して共用資源１４０３Ａの使用を許可し、これによっ
て“排他スレーブ”プロセサ１４０１Ｂは共用資源１４
０３Ａの使用を開始する。このとき、別の“排他スレー
ブ”プロセサ１４０１Ｃが“排他マスタ”プロセサ１４
０１Ａに対して共用資源１４０３Ａの使用を要求して
も、“排他スレーブ”プロセサ１４０１Ｂが共用資源１
４０３Ａを使用中のため、“排他マスタ”プロセサ１４
０１Ａは“排他スレーブ”プロセサ１４０１Ｃに対して
共用資源１４０３Ａの使用を許可しないので、“排他ス
レーブ”プロセサ１４０１Ｃは共用資源１４０３Ａを使
用することができない。一方、“排他スレーブ”プロセ
サ１４０１Ｃが“排他マスタ”プロセサ１４０１Ａに対
して別の共用資源１４０３Ｂの使用を要求した場合に
は、共用資源１４０３Ｂが他のプロセサに使用されてい
ないので、“排他マスタ”プロセサ１４０１Ａは“排他
スレーブ”プロセサ１４０１Ｃに対して共用資源１４０
３Ｂの使用を許可し、これによって“排他スレーブ”プ
ロセサ１４０１Ｃは共用資源１４０３Ｂを使用すること
ができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図１３を用いて説明し
たハードウェアのリザーブ・リリーズ機構によって異な
るプロセサ上のプロセスの間で共用資源の排他制御を行
う共用資源排他制御システムは、排他制御の対象とする
単位がハードウェアの装置単位で比較的大きいことか
ら、排他制御の必要のない資源までも同時に排他制御の
対象とされ、プロセサ間の資源待ちが発生しやすいとい
う問題点があった（例えば、プロセサ１３０１Ａは、共
用資源１３０４Ａのみを必要とする場合でも、必然的に
共用装置１３０３全体を占有してしまうので、プロセサ
１３０１Ｂは、プロセサ１３０１Ａが使用していない共
用資源１３０４Ｂを使用することができない。）。そし
て、第１のプロセサが必要とする共用資源を第２のプロ
セサが占有していた場合、第２のプロセサが当該共用資
源の占有を解除するまでの間、第１のプロセサは当該共
用資源の占有状態のチェックを繰り返し行う必要があっ
たため、プロセサ資源を浪費しやすいという問題点があ
った。さらに、先に共用資源の占有待ちを開始したプロ
セサよりも後に当該共用資源の占有待ちを開始したプロ
セサが当該共用資源を占有してしまう“追い越し”や、
永久に共用資源の占有待ちとなる“飢餓状態”が発生し
得るという問題点があった。

【０００７】一方、図１４を用いて説明したプロセサ間
通信によって共用資源の排他制御を行う共用資源排他制
御システムは、共用資源の使用を許可あるいは禁止する
“排他マスタ”プロセサに通信および排他制御の負荷が
集中するため、特にシステム内のプロセサ台数が多い場
合には、“排他マスタ”プロセサの性能がシステム全体
の性能のボトルネックとなってしまうという問題点があ
った。また、システムの構成上、“排他マスタ”プロセ
サが故障した場合にはシステム内のすべての共用資源の
排他制御が不可能となり、これによって共用資源を必要
とするシステム内のすべての“排他スレーブ”プロセサ
における処理が不可能となってしまう。すなわち、“排
他マスタ”プロセサの信頼性がシステム全体の信頼性の
ボトルネックとなってしまうという問題点があった。

【０００８】したがって本発明の目的は、上記の問題点
を解決して、装置単位よりも小さな任意の単位のみを
対象とする排他制御の実現、排他制御による負荷のシ
ステム内への分散、システム全体の信頼性の向上、
共用資源待ち状態のプロセサに対する負荷の抑制、上
述した“追い越し”や“飢餓状態”の発生の防止、など
を図ることのできる共用資源排他制御システムを提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の共用資源排他制御システムは、一以上のプ
ロセスが実行されるプロセサおよび複数のプロセスから
共用される一以上の共用資源を有する共用装置から構成
されるコンピュータシステムにおいて、各々のプロセス
からの共用資源の使用要求が登録される資源要求テーブ
ルの更新と、各々の共用資源を有する共用装置との前記
使用要求に関するメッセージ交換と、各々のプロセスへ
の共用資源の使用許可とを行うプロセサ側排他制御部を
それぞれのプロセサに具備するとともに、前記プロセサ
側排他制御部との前記使用要求に関するメッセージ交換
と、任意に定義された各々の共用資源について当該共用
資源のプロセスによる使用状態を管理するための資源管
理テーブルの更新とを行う共用装置側排他制御部をそれ
ぞれの共用装置に具備し、システムに付された割当て順
序から決定される優先順位が最高となる最先使用要求に
共用資源の割当てを行う一方、すでに共用資源の割当て
が行われている使用要求の優先順位が最高でない場合に
は当該割当ての取消しおよび前記最先使用要求への再割
当てを試行し、プロセスに必要なすべての共用資源の割
当てが完了してから当該プロセスの実行を開始するもの
である。

【００１０】

【作用】上記構成に基づく作用を説明する。

【００１１】本発明の共用資源排他制御システムは、一
以上のプロセスが実行されるプロセサおよび複数のプロ
セスから共用される一以上の共用資源を有する共用装置
から構成されるコンピュータシステムにおいて、各々の
プロセスからの共用資源の使用要求が登録される資源要
求テーブルの更新と、各々の共用資源を有する共用装置
との前記使用要求に関するメッセージ交換と、各々のプ
ロセスへの共用資源の使用許可とを行うプロセサ側排他
制御部をそれぞれのプロセサに具備するとともに、前記
プロセサ側排他制御部との前記使用要求に関するメッセ
ージ交換と、任意に定義された各々の共用資源について
当該共用資源のプロセスによる使用状態を管理するため
の資源管理テーブルの更新とを行う共用装置側排他制御
部をそれぞれの共用装置に具備し、システムに付された
割当て順序から決定される優先順位が最高となる最先使
用要求に共用資源の割当てを行う一方、すでに共用資源
の割当てが行われている使用要求の優先順位が最高でな
い場合には当該割当ての取消しおよび前記最先使用要求
への再割当てを試行し、プロセスに必要なすべての共用
資源の割当てが完了してから当該プロセスの実行を開始
する。

【００１２】したがって、排他制御の単位とする共用資
源を任意に定義し、各々の共用資源について資源管理テ
ーブルを当該共用資源を含む共用装置内に設けておくこ
とにより、装置単位よりも小さな任意の単位のみを対象
とする排他制御を実現することができる。また、各プロ
セサ側排他制御部は所属するプロセサ内のプロセスから
の共用資源の使用要求のみについて、各共用装置側排他
制御部は所属する共用装置内の共用資源のみについて、
それぞれ排他制御を行うことにより、特定のプロセサに
排他制御の処理が集中することがなくなるので、排他制
御による負荷をシステム内に分散させることができる。
そして同時に、いずれかのプロセサ側排他制御部または
共用装置側排他制御部に障害が発生してもすべての排他
制御が中断することはないので、システム全体の信頼性
を向上させることができる。さらに、システムに付され
た割当て順序から決定される優先順位が最高となる最先
使用要求を行った最先順位のプロセスに共用資源の使用
を許可することにより、各々のプロセサから共用資源の
占有状態のチェックを繰り返し行う必要がなくなるの
で、共用資源待ち状態にあるプロセサに対する負荷を抑
制することができるとともに、すでに共用資源の割当て
が行われている使用要求の優先順位が最高でない場合に
は当該割当ての取消しおよび前記最先使用要求への再割
当てを試行し、プロセスに必要なすべての共用資源の割
当てが完了してから当該プロセスの実行を開始するの
で、上述した“追い越し”や“飢餓状態”の発生を防止
することができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の共用資源排他制御システムの
一実施例を図面を用いて詳細に説明する。

【００１４】図１は、本発明の共用資源排他制御システ
ムの一構成例を示すブロック図である。同図中、システ
ムは一以上のプロセサ１０１Ａ，１０１Ｂ，....，１０
１Ｎ（以後、１０１は任意のプロセサを表すものとす
る）と、一以上の共用装置１０５Ａ，１０５Ｂ，....，
１０５Ｎ（以後、１０５は任意の共用装置を表すものと
する）から構成されている。そして、各々のプロセサ１
０１には、プロセサ側排他制御部１０２Ａ，１０２
Ｂ，....，１０２Ｎ（以後、１０２は任意のプロセサに
属するプロセサ側排他制御部を表すものとする）と、資
源要求テーブル１０３Ａ，１０３Ｂ，....，１０３Ｎ
（以後、１０３は任意のプロセサに属する資源要求テー
ブルを表すものとする）とが設けられており、一以上の
プロセス１０４Ａ，１０４Ｂ，....，１０４Ｎ（以後、
１０４は任意のプロセスを表すものとする）が存在す
る。

【００１５】プロセス１０４は、共用資源１０８Ａ，１
０８Ｂ，....，１０８Ｎ（以後、１０８は任意の共用装
置に属する共用資源を表すものとする）の使用を要求す
るプログラムの実行体であり、いずれかの共用資源１０
８を必要とするとき、所属するプロセサ１０１の排他制
御部１０２に対して必要とする共用資源１０８の使用要
求を行う。資源要求テーブル１０３には、排他制御部１
０２によって所属するプロセサ１０１内のプロセス１０
４からの共用資源１０８の使用要求が登録される。

【００１６】共用装置１０５は、共用装置側排他制御部
１０６Ａ，１０６Ｂ，....，１０６Ｎ（以後、１０６は
各々の共用装置ごとに設けられた共用装置側排他制御部
を表すものとする）と、一以上の共用資源１０８と、一
以上の資源管理テーブル１０７Ａ，１０７Ｂ，....，１
０７Ｎ（以後、１０７は各々の共用資源に対応して設け
られた資源管理テーブルを表すものとする）から構成さ
れている。共用資源１０８は、プロセス１０４からの使
用要求によってプロセス間における排他制御の対象とな
る単位である。共用装置と共用資源の関係の一例として
は、磁気ディスク装置（共用装置）とデータセット（共
用資源）との関係があげられる。

【００１７】次に、本発明の共用資源排他制御システム
における全体的な処理の流れについて説明する。

【００１８】共用資源１０８を必要とするプロセス１０
４は、使用する一以上の共用資源１０８について、一括
してプロセサ側排他制御部１０２に使用要求を行う。プ
ロセサ側排他制御部１０２は、プロセス１０４からの一
以上の共用資源１０８の使用要求それぞれに共用資源１
０８の割当て順序を規定する値を同一に付与し、資源要
求テーブル１０３に“使用許可待ち状態”として登録す
るとともに、プロセス１０４からの使用要求の対象とな
る共用資源１０８が属する各々の共用装置１０５におけ
る共用装置側排他制御部１０６に対して、当該共用資源
１０８の使用要求を行う。

【００１９】各々の共用装置側排他制御部１０６は、プ
ロセサ側排他制御部１０２からの使用要求を、資源管理
テーブル１０７に登録されている“使用許可待ち状態”
の使用要求の中でそれぞれの使用要求に付与されている
共用資源１０８の割当て順序関係を満足する位置に登録
する。このとき、資源管理テーブル１０７内の“使用許
可待ち状態”の使用要求よりも共用資源１０８の割当て
順位が低い使用要求に対して当該共用資源１０８の使用
が許可されているか否かを調べ、共用資源１０８の割当
て順位が低い使用要求に共用資源１０８の使用が許可さ
れていた場合、デッドロックを防止するため、共用装置
側排他制御部１０６は、プロセサ側排他制御部１０２に
対して、すでに“使用許可状態”にある共用資源１０８
の割当て順位が低い使用要求への当該共用資源１０８の
使用許可の取消しを求める。

【００２０】共用資源１０８の使用許可の取消し要求を
受けたプロセサ側排他制御部１０２は、資源要求テーブ
ル１０３を参照して使用許可の取消しを要求された使用
要求の状態を調べ、対応するプロセス１０４によって共
用資源１０８が使用されていなければ、使用要求の状態
を“使用許可状態”から“使用許可待ち状態”に変更
し、共用装置側排他制御部１０６に使用許可取消しの成
功を通知する。一方、対応するプロセス１０４によって
共用資源１０８が使用されていれば、既に当該共用資源
１０８を使用しているプロセス１０４から共用資源１０
８を取り上げることはできないので、使用許可取消しの
失敗を共用装置側排他制御部１０６に通知する。

【００２１】プロセサ側排他制御部１０２から使用許可
取消しの成功を通知された場合、共用装置側排他制御部
１０６は、共用資源１０８の使用許可取消しに成功し
た、共用資源１０８の割当て順位が低い使用要求を“使
用許可状態”から“使用許可待ち状態”に変更し、資源
管理テーブル１０７に登録されている“使用許可待ち状
態”にある使用要求の中で各使用要求に付与されている
共用資源１０８の割当て順序関係を満足する位置に再登
録する。一方、プロセサ側排他制御部１０２から使用許
可取消しの失敗を通知された場合、共用資源１０８の使
用許可の取消しができなかった使用要求について再び共
用資源１０８の使用許可の取消しを要求することのない
ように、共用資源１０８の使用許可の取消しができなか
った使用要求を“使用許可状態”から“使用状態”に変
更し、使用許可した共用資源１０８の解放を待つ。

【００２２】共用装置側排他制御部１０６は、“使用待
ち状態”の使用要求に対して共用資源１０８の使用を許
可できる状態になれば、共用資源１０８の割当て順位が
最も高い使用要求を“使用許可状態”に変更し、共用資
源１０８の使用を許可した使用要求の発行元のプロセサ
側排他制御部１０２に共用資源１０８の使用の許可を通
知する。共用装置側排他制御部１０６から資源の使用を
許可されたプロセサ側排他制御部１０２は、資源要求テ
ーブル１０３における共用資源１０８の使用を許可され
た使用要求を“使用許可状態”に変更する。さらに、資
源要求テーブル１０３を参照し、プロセス１０４が要求
したすべての共用資源１０８の使用要求が“使用許可状
態”であった場合にはそれらを“使用状態”に変更し、
プロセス１０４に共用資源１０８の使用を許可する。

【００２３】プロセス１０４は、使用中の共用資源１０
８が不要になれば、プロセサ側排他制御部１０２に当該
共用資源１０８の解放を要求する。プロセス１０４から
共用資源１０８の解放要求を受けたプロセサ側排他制御
部１０２は、解放を要求された共用資源１０８の使用要
求を資源要求テーブル１０３から削除し、解放する共用
資源１０８が属する共用装置側排他制御部１０６に当該
共用資源１０８の解放を要求する。共用資源１０８の解
放要求を受けた共用装置側排他制御部１０６は、当該共
用資源１０８の使用要求を資源管理テーブル１０７から
削除し、共用資源１０８の割当て順位が最も高い“使用
待ち状態”の使用要求に資源の使用を許可することを試
みる。

【００２４】図２は、図１中の資源要求テーブルの一例
を示す図である。同図中、資源要求テーブル１０３は、
プロセスＩＤ欄２０１，受付日時欄２０２，資源名欄２
０３，タイプ欄２０４，状態欄２０５から構成されてお
り、資源要求テーブル１０３の１エントリが、共用資源
１０８に対するひとつの使用要求を表す。そして、プロ
セスＩＤ欄２０１には、資源名欄２０３で示される特定
の共用資源の使用要求を行ったプロセスを特定するプロ
セスＩＤが格納される。受付時刻欄２０２には、プロセ
スＩＤ欄２０１で示されるプロセスから資源名欄２０３
で示される共用資源の使用要求を受付けた日時が格納さ
れる。資源名欄２０３には、共用資源１０８を識別する
ための識別名称が格納される。タイプ欄２０４には、プ
ロセス１０４の共用資源１０８に対する使用タイプを示
す“ＳＨＲ”または“ＥＸＣ”のいずれかが格納され
る。“ＳＨＲ”は、使用タイプが同じ“ＳＨＲ”である
他プロセスと共用資源を同時に使用可能とすることを意
味する。一方、“ＥＸＣ”は、他プロセスとの共用資源
の同時使用を禁止することを意味する。状態欄２０５に
は、プロセス１０４から共用資源１０８に対する使用要
求の状態を示す“使用”，“許可”“待ち”のいずれか
が格納される。“使用”は、プロセスが当該共用資源を
使用中であることを示し、“使用”状態の共用資源をプ
ロセスから取り上げることはできない。また、“許可”
は、共用装置側排他制御部１０６がプロセスに対して共
用資源の使用を許可しているが、当該プロセスが使用要
求を行ったすべての共用資源の使用が許可されていない
ため、プロセサ側排他制御部１０２が当該プロセスに共
用資源の使用を許可していないことを示す。“許可”状
態において、プロセスは共用資源を未だ使用していな
い。最後に、“待ち”は、プロセスからの共用資源の使
用要求が共用装置側排他制御部１０６から許可されるこ
とを待っていることを示す。

【００２５】図３は、図１中の資源管理テーブルの一例
を示す図である。同図中、資源管理テーブル１０７は、
各々の共用資源１０８に対応して設けられており、各々
のプロセス１０４からの共用資源の使用要求を保持する
とともに、プロセス１０４への共用資源１０８の割当て
順序を管理するために用いられる。そして、資源管理テ
ーブル１０７中の１エントリが、共用資源１０８に対す
るプロセス１０４からのひとつの使用要求に対応する。

【００２６】資源管理テーブル１０７は、受付日時欄３
０１，プロセサＩＤ欄３０２，プロセスＩＤ欄３０３，
タイプ欄３０４，状態欄３０５などから構成される。受
付日時欄３０１には、プロセサＩＤ欄３０２で示される
プロセサ１０１に属するプロセサ側排他制御部１０２が
プロセスＩＤ欄３０３で示されるプロセス１０４から当
該エントリの使用要求を受け付けた日時が格納される。
プロセサＩＤ欄３０２には、資源管理テーブル１０７に
対応する共用資源１０８の使用要求を行ったプロセスＩ
Ｄ欄３０３で示されるプロセス１０４が存在するプロセ
サ１０１を特定するプロセサＩＤが格納される。プロセ
スＩＤ欄３０３には、資源管理テーブル１０７に対応す
る共用資源１０８の使用要求を行ったプロセス１０４を
特定するプロセスＩＤが格納される。タイプ欄３０４に
は、プロセスＩＤ欄３０３で示されるプロセス１０４
の、資源管理テーブル１０７に対応する共用資源１０８
の使用タイプを示す“ＳＨＲ”または“ＥＸＣ”のいず
れかが格納される。この両者の意味については、資源要
求テーブル１０３中のの状態欄２０５に格納されるもの
と同一である。

【００２７】状態欄３０５には、プロセスＩＤ欄３０３
で示されるプロセス１０４への、資源管理テーブル１０
７に対応する共用資源１０８の割当て状態を示す“使
用”，“許可”，“待ち”のいずれかが格納される。
“使用”は、資源管理テーブル１０７に対応する共用資
源１０８がプロセス１０４によって使用中であることを
示し、この状態では、プロセス１０４から当該共用資源
１０８を取り上げることはできない。“許可”は、資源
管理テーブル１０７に対応する共用資源１０８の使用を
プロセス１０４に許可することを共用装置側排他制御部
１０６からプロセサ側排他制御部１０２に通知したこと
を示す。この状態では、当該共用資源１０８がプロセス
１０４に使用されているか否か、共用装置側排他制御部
１０６には不明であるが、プロセス１０４から当該共用
資源１０８を取り上げることができる可能性がある。

【００２８】受付日時欄３０１の受付日時，プロセサＩ
Ｄ欄３０２のプロセサＩＤ，プロセスＩＤ欄３０３のプ
ロセスＩＤは、プロセス１０４への共用資源１０８の割
当て順序を規定するために利用する。すなわち本実施例
では、同一の共用資源１０８の使用要求を行った２つの
プロセスＸおよびＹの受付日時，プロセサＩＤ，プロセ
スＩＤについて以下の３つの条件，，のいずれか
が成立する場合、プロセサＹよりも先にプロセスＸへ当
該共用資源１０８の使用を許可する。 条件：プロセスＸからの使用要求の受付日時がプロセ
スＹからの使用要求の受付日時よりも先である。 条件：プロセスＸ，Ｙからの使用要求の受付日時が等
しい場合は、プロセスＸのプロセサＩＤの番号がプロセ
スＹのプロセサＩＤの番号よりも小さい。 条件：プロセスＸ，Ｙからの使用要求の受付日時が等
しく、かつ、プロセスＸ，ＹのプロセサＩＤの番号が等
しい場合は、プロセスＸのプロセスＩＤの番号がプロセ
スＹのプロセスＩＤの番号よりも小さい。

【００２９】図４は、図１中の資源管理テーブルにおけ
る使用要求の登録順序を説明するための図である。同図
において、プロセサ側排他制御部１０２から送信された
使用要求は、資源管理テーブルの先頭部分には共用資源
の使用を許可された使用要求が、その後には共用資源の
使用許可を待つ使用要求が並ぶように、共用装置側排他
制御部１０６によって資源管理テーブル１０７に登録さ
れる。共用資源の使用を許可された使用要求の並びの順
序については特に規定しない。なお、共用資源の使用を
許可された使用要求の中には、当該共用資源の使用許可
を待っている使用要求よりも共用資源の割当て順位が低
い使用要求が存在することがある。これは、共用資源の
割当て順位が低い使用要求が共用装置側排他制御部１０
６に到着して当該共用資源の使用を許可されるまでに、
割当て順位が高い使用要求が共用装置側排他制御部１０
６に到着しなかった場合に起こる。一方、共用資源の使
用許可を待っている使用要求は、当該共用資源の割当て
順位が高い使用要求が先頭部分に、割当て順位が低い使
用要求が後方部分に位置するように並べる。

【００３０】共用装置側排他制御部１０６は、プロセサ
側排他制御部１０２からプロセス１０４の共用資源１０
８の使用要求を受け付け、当該使用要求を資源管理テー
ブル１０７に登録し、共用資源１０８が使用できる状態
になるとプロセサ側排他制御部１０２に対してプロセス
１０４への共用資源１０８の使用許可を通知する。

【００３１】共用装置側排他制御部１０６は、資源管理
テーブル１０７を参照し、共用資源の使用が許可されて
いる使用要求よりも順位が高い共用資源の使用の許可を
待っている使用要求が存在する場合、デッドロックを防
止するため、プロセサ側排他制御部１０２に一旦使用を
許可した共用資源の使用許可取消しを要求する。そし
て、プロセサ側排他制御部１０２から一旦使用を許可し
た共用資源の使用許可の取消しが認められた場合、共用
資源の割当て順序に基づいて当該共用資源の使用要求の
資源管理テーブル１０７内の登録位置を変更する。一
方、プロセサの排他制御部１０２から一旦使用を許可し
た共用資源の使用許可の取消しが認められなかった場合
は、デッドロックが発生する可能性はないので、当該共
用資源がプロセスから解放されるのを待つ。

【００３２】図５は、図１中のプロセサ側排他制御部と
共用装置側排他制御部との間でやり取りされるメッセー
ジの形式の一例を示す図であり、プロセサ側排他制御部
１０２と共用装置側排他制御部１０６とは、要求メッ
セージ，要求許可メッセージ，解放メッセージ，
許可取消しメッセージ，許可取消し応答メッセージの
５種類のメッセージを交換して通信を行う。

【００３３】図５（ａ）において、要求メッセージ５１
０は、プロセサ側排他制御部１０２から共用装置側排他
制御部１０６に対して共用資源１０８の使用要求を行う
ために用いられるメッセージであり、メッセージタイプ
欄５１１，受付日時欄５１２，プロセサＩＤ欄５１３，
プロセスＩＤ欄５１４，資源名欄５１５，タイプ欄５１
６から構成される。メッセージタイプ欄５１１には、当
該メッセージの種類が要求メッセージであることを示す
メッセージ識別子を設定する。受付日時欄５１２には、
当該使用要求をプロセサＩＤ欄５１３で示されるプロセ
サ１０１におけるプロセサ側排他制御部１０２が、プロ
セスＩＤ欄５１４で示されるプロセスから受付けた日時
を設定する。プロセサＩＤ欄５１３には、当該要求メッ
セージを送信したプロセサ１０１を特定するプロセサＩ
Ｄを設定する。プロセスＩＤ欄５１４には、資源名欄５
１５で示される共用資源１０８の使用要求を行ったプロ
セスを特定するプロセスＩＤを設定する。資源名欄５１
５には、プロセスＩＤ欄５１４で示されるプロセスが使
用要求を行った共用資源１０８を排他制御するために用
いる当該共用資源の名前を設定する。タイプ欄５１６に
は、資源名欄５１５で示される共用資源１０８の使用タ
イプを設定する。使用タイプは、“ＳＨＲ”と“ＥＸ
Ｃ”のいずれかであり、それらの意味は資源要求テーブ
ル１０３のタイプ欄２０４に設定される使用タイプと同
一であるため、説明を省略する。

【００３４】図５（ｂ）において、要求許可メッセージ
および許可取消しメッセージは同一形式のメッセージで
あり、要求許可メッセージ５２０は、共用装置側排他制
御部１０６からプロセサ側排他制御部１０２に対して上
述した要求メッセージ５１０によって要求された共用資
源１０８の使用許可を通知するとき、許可取消しメッセ
ージ５２０は、共用装置側排他制御部１０６からプロセ
サ側排他制御部１０２に対して一旦通知された共用資源
１０８の使用許可を取消すために、それぞれ用いられ
る。同図中、要求許可メッセージ（許可取消しメッセー
ジ）５２０は、当該メッセージが要求許可メッセージ
（許可取消しメッセージ）であることを示す識別子を設
定するメッセージタイプ欄５２１，共用資源１０８の使
用を許可する（使用許可を取消す）プロセスのプロセス
ＩＤを設定するプロセスＩＤ欄５２２，使用を許可する
（使用許可を取消す）共用資源を示す名前を設定する資
源名欄５２３から構成される。

【００３５】図５（ｃ）において、解放メッセージ５３
０は、プロセサ側排他制御部１０２から共用装置側排他
制御部１０６に対して共用資源１０８の使用が終了した
ことを通知するためのメッセージであり、当該メッセー
ジが解放メッセージであることを示す識別子を設定する
メッセージタイプ欄５３１，共用資源１０８の使用を終
了したプロセス１０４が存在するプロセサ１０１を特定
するプロセサＩＤを設定するプロセサＩＤ欄５３２，共
用資源１０８の使用を終了したプロセス１０４を特定す
るプロセスＩＤを設定するプロセスＩＤ欄５３３，使用
を終了した共用資源１０８を示す名前を設定する資源名
欄５３４から構成される。

【００３６】図５（ｄ）において、許可取消し応答メッ
セージ５４０は、プロセサ側排他制御部１０２が共用装
置側排他制御部１０６からの許可取消しメッセージ５２
０に対する応答を通知するために用いられるメッセージ
であり、当該メッセージが許可取消し応答メッセージで
あることを示す識別子を設定するメッセージタイプ欄５
４１，当該メッセージを発行したプロセサ１０１を特定
するプロセサＩＤを設定するプロセサＩＤ欄５４２，使
用許可の取消しを要求されたプロセス１０４を特定する
プロセスＩＤを設定するプロセスＩＤ欄５４３，使用許
可の取消しを要求された共用資源１０８を示す名前を設
定する資源名欄５４４，使用許可の取消し要求の成功あ
るいは失敗を示す応答欄５４５から構成される。

【００３７】以下、プロセス１０４が共用資源１０８を
使用する場合におけるシステムの処理について説明す
る。プロセス１０４が共用資源１０８を使用する場合、
当該プロセス１０４はプロセサ側排他制御部１０２に当
該共用資源１０８の使用要求を行う。

【００３８】図６は、プロセスから共用資源の使用要求
を受付けたときのプロセサ側排他制御部における処理の
流れを示すフローチャートである。同図中、最初にステ
ップ６０１でプロセス１０４からの共用資源１０８の使
用要求を資源要求テーブル１０３に登録する。すなわ
ち、プロセスＩＤ欄２０１に共用資源を要求したプロセ
スを特定するプロセスＩＤを、受付日時欄２０２にプロ
セスから共用資源の使用要求を受け付けた日時を、資源
名欄２０３にプロセスから使用を要求された共用資源を
示す名前を、タイプ欄２０４にプロセスから使用要求さ
れた共用資源の使用タイプを、それぞれ設定する。そし
て、ステップ６０２で資源要求テーブル１０３に登録さ
れたプロセス１０４から共用資源１０８に対する使用要
求を待ち状態とするため、資源要求テーブル１０３の状
態欄２０５に“待ち”を設定する。最後に、ステップ８
０３でプロセス１０４から使用要求が行われた共用資源
１０８が存在する共用装置１０５における共用装置側排
他制御部１０６に上述した要求メッセージ４１０を送信
することにより、当該共用資源１０８の使用要求を行
う。

【００３９】図７は、プロセサ側排他制御部から要求メ
ッセージを受信したときの共用装置側排他制御部におけ
る処理の流れを示すフローチャートである。同図中、ス
テップ７０１で、受信した要求メッセージ５１０におけ
る資源名欄５１５で示される共用資源１０８に対応する
資源管理テーブル１０７を選択する。そして以下のステ
ップでは、ステップ７０１で選択された資源管理テーブ
ル１０７について参照や変更を行うものとする。次に、
ステップ７０２でプロセサ側排他制御部１０２からの共
用資源の使用要求を資源管理テーブル１０７に登録す
る。

【００４０】図８は、共用装置側排他制御部における資
源管理テーブルへの使用要求の登録処理の流れを示すフ
ローチャートである。同図中、ステップ８０１で資源管
理テーブル１０７を調べ、使用要求が全く登録されてい
ない場合、ステップ８０７に分岐する。ステップ８０７
では、新たに登録する使用要求を資源管理テーブル１０
７の先頭に登録する。すなわち、受付日時欄３０１，プ
ロセサＩＤ欄３０２，プロセスＩＤ３０３，タイプ欄３
０４には、要求メッセージ５１０中の受付日時欄５１
２，プロセサＩＤ欄５１３，プロセスＩＤ欄５１４，タ
イプ欄５１６の値を、それぞれ設定する。続いて、登録
した使用要求を共用資源の使用許可の待ち状態とするた
め、ステップ８１０で状態欄３０５に“待ち”を設定す
る。

【００４１】一方、ステップ８０１で資源管理テーブル
１０７に既に使用要求が登録されていた場合、ステップ
８０２に分岐する。ステップ８０２〜８０６で、新たに
登録する使用要求の資源管理テーブル１０７内における
登録位置を決定する。すなわち、新たに登録する使用要
求の資源管理テーブル１０７内における登録位置は、共
用資源の使用許可の待ち状態の使用要求の中で、登録す
る使用要求に付加された共用資源の割当て順位の順序を
満足する位置とされる。ステップ８０２〜８０６では、
資源管理テーブル１０７に登録されている使用要求を先
頭から１個ずつ調べて、割当て順序を満足する位置を求
める。なお、ステップ８０２〜８０６において、着目す
る使用要求をＲと称す。

【００４２】まず、ステップ８０２で資源管理テーブル
１０７に登録されている先頭の使用要求をＲとする。そ
して、ステップ８０３で資源管理テーブル１０７の状態
欄３０５を調べ、使用要求Ｒが共用資源の使用許可の待
ち状態であればステップ８０４を実行し、待ち状態でな
ければステップ８０５に分岐する。ステップ８０４で資
源管理テーブル１０７の受付日時欄３０１，プロセサＩ
Ｄ欄３０２，プロセサＩＤ欄を調べ、使用要求Ｒおよび
新たに登録する使用要求の共用資源の割当て順位を比較
し、使用要求Ｒの割当て順位の方が低ければ、使用要求
Ｒの直前の位置が新たに登録する使用要求の登録位置で
あるので、ステップ８０８に分岐して新たに登録する使
用要求を使用要求Ｒの直前に登録した後、共用資源の使
用許可の待ち状態とするためにステップ８１０で状態欄
３０５に“待ち”を設定する。なお、ステップ８０８で
資源管理テーブル１０７に登録する内容は、上述したス
テップ８０７と同一である。

【００４３】ステップ８０４で使用要求Ｒが登録しよう
とする使用要求よりも共用資源の割当て順位が高い場合
は、ステップ８０５に分岐する。ステップ８０５では、
資源管理テーブル１０７を参照し、使用要求Ｒが最後尾
の使用要求であるか否かを調べる。そして、使用要求Ｒ
が資源管理テーブル１０７の最後尾の使用要求でなけれ
ば、使用要求Ｒの直後の使用要求を調べるためにステッ
プ８０６に分岐して、使用要求Ｒの直後の使用要求を新
たに使用要求Ｒと再定義した後、ステップ８０３へ戻
る。また、ステップ８０５で使用要求Ｒが最後尾の使用
要求であれば、登録する使用要求の登録位置は資源管理
テーブル１０７の最後尾となるので、ステップ８０９に
分岐して使用要求Ｒの直後に新たな使用要求を登録した
後、当該使用要求を共用資源の使用許可の待ち状態とす
るため、ステップ８１０で状態欄３０５に“待ち”を設
定する。なお、ステップ８０９で資源管理テーブル１０
７に登録する内容は、上述したステップ８０７と同一で
ある。

【００４４】以上が、使用要求を資源管理テーブル１０
７に登録する図７中のステップ７０２の処理の詳細であ
る。

【００４５】ステップ７０３〜７０６では、ステップ７
０１および７０２で資源管理テーブル１０７に登録した
使用要求に対して共用資源１０８の使用を許可できるか
どうかを調べ、使用を許可できる場合は、ステップ７１
３および７１４で共用資源の使用要求の発行元であるプ
ロセサ１０１に属するプロセサ側排他制御部１０２に当
該共用資源１０８の使用の許可を通知する。すなわち、
最初にステップ７０３で使用要求の登録位置が資源管理
テーブル１０７の先頭であるか否かを判定し、資源管理
テーブル１０７の先頭であれば、共用資源１０８の使用
を許可できるものとして、ステップ７１３に分岐する。
そして、ステップ７１３で使用要求の状態欄３０５を
“許可”に変更した後、ステップ７１４で資源管理テー
ブル１０７を参照してプロセサＩＤ欄３０２から求めた
当該使用要求を発行したプロセサ１０１に属するプロセ
サ側排他制御部１０２に対して要求許可メッセージ５２
０を送信し、使用要求されていた共用資源１０８が使用
可能であることを通知する。ここで、要求許可メッセー
ジ５２０のプロセサＩＤ欄５２２には資源管理テーブル
１０７中のプロセスＩＤ欄３０３に設定されているもの
と同一のプロセスＩＤを設定し、資源名欄５２３には使
用を許可する共用資源１０８を示す名前を設定する。

【００４６】ステップ７０３で使用要求の登録位置が資
源管理テーブル１０７の先頭でなければ、ステップ７０
４に分岐する。ステップ７０４で、登録された使用要求
が共用資源の使用許可の待ち状態にある使用要求の中で
の先頭に位置する使用要求でなければ、登録した使用要
求よりも共用資源の割当て順位が高い使用要求に対して
共用資源の使用が許可されるのを待つ必要があるので、
そのまま処理を終了する。また、ステップ７０４で、登
録された使用要求が共用資源の使用許可の待ち状態にあ
る使用要求の中での先頭に位置する使用要求であれば、
当該使用要求に対して共用資源の使用を許可できるか否
かをステップ７０５およびステップ７０６で調べる。こ
の場合、資源管理テーブル１０７の先頭部分に先に登録
されている共用資源の使用を許可された使用要求の使用
タイプが“ＳＨＲ”であり、かつ新たに登録した使用要
求の使用タイプが“ＳＨＲ”であれば、新たに登録した
使用要求に共用資源の使用を許可することができる。す
なわち、ステップ７０５で資源管理テーブル１０７に新
たに登録した使用要求の使用タイプが“ＳＨＲ”であれ
ば続いてステップ７０６を実行し、“ＳＨＲ”でなけれ
ばステップ７０７に分岐する。ステップ７０６で資源管
理テーブル１０７の状態欄３０５，タイプ欄３０４を参
照して、共用資源１０８の使用を既に許可している使用
要求の使用タイプが“ＳＨＲ”であれば、資源管理テー
ブル１０７に新たに登録した使用要求に共用資源の使用
を許可可能であるため、前述したステップ７１３，７１
４を実行する。また、ステップ７０６で、共用資源１０
８の使用を既に許可している使用要求の使用タイプが
“ＳＨＲ”でなければ、ステップ７０７以降の処理を実
行する。

【００４７】ステップ７０７〜７１２は、共用資源の使
用許可を待っている使用要求よりも共用資源の割当て順
位が低い使用要求に対して共用資源１０８の使用が許可
されている場合におけるデッドロックの発生の可能性を
解消するための処理であり、共用資源の使用許可を待っ
ている使用要求よりも共用資源の割当て順位が低い使用
要求に対して共用資源１０８の使用許可を応答したプロ
セサ１０１に属するプロセサ側排他制御部１０２に許可
取消しメッセージ５２０を送信し、当該共用資源１０８
の使用許可の取消しを要求する。すなわち、ステップ７
０７で、資源管理テーブル１０７の先頭の使用要求を、
共用資源の使用許可を待っている使用要求よりも共用資
源の割当て順位が低い、共用資源の使用が許可されてい
る使用要求であるかどうかを調べるために着目する使用
要求Ｒとする。そしてステップ７０８で、資源管理テー
ブル１０７の受付日時欄３０１，プロセサＩＤ欄３０
２，プロセスＩＤ欄３０３を参照して、上記使用要求Ｒ
と資源管理テーブル１０７に今回登録した使用要求の共
用資源との割当て順序関係を決定し、使用要求Ｒの共用
資源の割当て順位が今回資源管理テーブル１０７に登録
した使用要求の共用資源の割当て順位よりも低ければス
テップ７０９を実行し、高ければステップ７１１に分岐
する。

【００４８】ステップ７０９で、資源管理テーブル１０
７の状態欄３０５を参照して使用要求Ｒが許可状態であ
るかを判定し、許可状態であれば使用要求Ｒの使用許可
を取り消すことができる可能性があるのでステップ７１
０を実行し、許可状態でなければステップ７１１に分岐
する。ステップ７１０で、資源管理テーブル１０７を参
照し、共用資源の使用を許可した使用要求Ｒのプロセサ
ＩＤ欄３０２が示すプロセサ１０１に属するプロセサ側
排他制御部１０２に対して許可取消しメッセージ５２０
を送信する。ここで、送信する許可取消しメッセージ５
２０のプロセスＩＤ欄５２２には使用要求Ｒのプロセス
ＩＤ欄３０３に設定されているものと同一のプロセスＩ
Ｄを設定し、資源名欄５２３には使用許可の取消しを要
求する共用資源を示す名前を設定する。ステップ７１１
で、資源管理テーブル１０７に登録された共用資源の使
用許可状態となっているすべての使用要求について、ス
テップ７０８〜７１０の処理が終了したかを判定して、
処理が終了していれば、要求メッセージ５１０の受信処
理を終了し、処理が終了していなければ、ステップ７１
２を実行する。ステップ７１２では、まだステップ７０
８〜７１０の処理が完了していない共用資源の使用許可
状態となっている使用要求を処理するため、使用要求Ｒ
の直後に登録されている使用要求を新たに使用要求Ｒと
定義し、ステップ７０８へ戻る。

【００４９】以上が、プロセサ側排他制御部１０２から
要求メッセージ５１０を受信したときの共用装置側排他
制御部１０６における処理である。

【００５０】図９は、共用装置側排他制御部から要求許
可メッセージを受信したときのプロセサ側排他制御部に
おける処理の流れを示すフローチャートである。同図
中、ステップ９０１でプロセサ側排他制御部１０２は、
受信した要求許可メッセージ５２０のプロセスＩＤ欄５
２２のプロセスＩＤおよび資源名欄５２３の資源名と一
致するエントリを資源要求テーブル１０３から求め、当
該エントリの状態欄２０５を“許可”に変更すること
で、当該エントリの使用要求で要求した共用資源１０８
の使用が共用装置側排他制御部１０６から許可されたこ
とを記憶する。そして、ステップ９０２で資源要求テー
ブル１０３を調べ、要求許可メッセージ５２０のプロセ
スＩＤ欄５２２のプロセスＩＤで示されるプロセス１０
４が使用要求した他の共用資源が使用許可されていない
かを判定する。そして、プロセス１０４が使用要求して
いたすべての共用資源が使用許可の状態でなければ、要
求許可メッセージ受信処理を終了し、すべての共用資源
が使用許可されるのを待つ。一方、プロセス１０４が使
用要求していたすべての共用資源の使用が許可されてい
れば、ステップ９０３以降の処理を実行する。

【００５１】ステップ９０３では、共用装置側排他制御
部１０６から使用を許可されたプロセス１０４からのす
べての使用要求に対応する資源要求テーブル１０３の状
態欄２０５を“使用”に変更し、ステップ９０４で共用
資源１０８を要求したプロセス１０４に共用資源の使用
を許可し、共用装置側排他制御部１０６からの許可取消
しメッセージ５２０による使用許可取消し要求に肯定的
に対応できないことを表示して、要求許可メッセージ受
信処理を終了する。

【００５２】図１０は、共用装置側排他制御部から許可
取消しメッセージを受信したときのプロセサ側排他制御
部における処理の流れを示すフローチャートであり、使
用要求に付与された共用資源の割当て順位と実際の共用
資源の割当て順位との不一致が検出され、一旦使用を許
可した共用資源の使用許可の取消しを要求する許可取消
しメッセージ５２０を共用装置側排他制御部１０６から
受信した場合のプロセサ側排他制御部１０２における処
理を説明するためのものである。

【００５３】図１０において、最初にステップ１００１
で、受信した許可取消しメッセージ５２０中のプロセス
ＩＤ欄５２２および資源名欄５２３と、プロセスＩＤ欄
２０１および資源名欄２０３に設定されているプロセス
ＩＤおよび資源名がともに一致する資源要求テーブル１
０３のエントリを求め、状態欄２０５が“使用”である
か否かを調べる。状態欄２０５が“使用”であれば、許
可取消しメッセージ５２０で使用許可の取消しを要求さ
れた共用資源は既にプロセスに使用を許可しているの
で、ステップ１００４に分岐し、使用許可取消し要求に
応じられないことを許可取消し応答メッセージ５４０で
共用資源側排他制御部１０６に通知する。一方、ステッ
プ１００１で状態欄２０５が“使用”でなければ（“許
可”である）、許可取消しメッセージ５２０で使用許可
の取消しを要求された共用資源の使用をプロセスに許可
していないので、使用の許可を取り消すことができる。
ステップ１００１で状態欄２０５が“使用”であれば、
共用資源の使用許可を取り消すために、ステップ１００
２へ分岐する。ステップ１００２で状態欄２０５を“待
ち”に変更し、ステップ１００３で使用要求許可取消し
要求に応じられたことを許可取消し応答メッセージ５４
０で共用装置側排他制御部１０６に通知する。ここで、
共用資源側排他制御部１０６に送信する許可取消し応答
メッセージ５４０には、メッセージタイプ欄５４１に許
可取消しメッセージを示す識別子を、プロセサＩＤ欄５
４２に当該メッセージを送信するプロセサ１０４を特定
するプロセサＩＤを、プロセスＩＤ欄５４３に共用資源
１０８の使用許可の取消しを要求されたプロセスを特定
するプロセスＩＤを、資源名欄５４４に使用許可の取消
しを要求された共用資源１０８を示す名前を、応答欄５
４５に使用許可取消し要求に対するプロセサ側排他制御
部１０２の成功あるいは失敗の応答を、それぞれ設定す
る。

【００５４】図１１は、プロセサ側排他制御部から解放
メッセージあるいは許可取消し応答メッセージを受信し
たときの共用装置側排他制御部における処理の流れを示
すフローチャートである。

【００５５】図１１において、許可取消し応答メッセー
ジ５４０の受信処理の概要は、ステップ１１２１で資源
管理テーブル１０７を選択し、ステップ１１２２で使用
許可取消しの成功または失敗を判定し、使用許可取消し
が失敗であればステップ１１２５で使用許可の取消し不
可を示すために使用要求の状態を使用状態に変更する一
方、使用許可取消しが成功であれば、ステップ１１２３
および１１２４で使用許可取消しが成功した使用要求を
再スケジュールし、ステップ１１０３〜１１１４で共用
資源の使用を許可できる使用許可待ち状態の使用要求に
対して共用資源の使用を許可するものである。

【００５６】図１１において、最初にステップ１１２１
で許可取消し応答メッセージ５４０の資源名欄５４４の
名前で示される共用資源に対応する資源管理テーブル１
０７を選択する。そして、ステップ１１２２で許可取消
し応答メッセージ５４０の応答欄５４５における許可取
消しメッセージ５２０に対するプロセサ側排他制御部１
０２からの応答を参照し、成功であればステップ１１２
３に分岐し、失敗であればステップ１１２５を実行し
て、処理を終了する。ステップ１１２５では、既に共用
資源がプロセスに使用されており、使用許可を取消すこ
とが不可能な使用要求に対して再度使用許可の取消しを
要求するという無駄な処理を抑止するために、許可取消
し応答メッセージ５４０中のプロセサＩＤ欄５４２およ
びプロセスＩＤ欄５４３と、プロセサＩＤ欄３０２およ
びプロセスＩＤ欄３０３に設定されているプロセサＩＤ
およびプロセスＩＤがともに一致する使用要求を資源管
理テーブル１０７から求め、当該使用要求の状態欄３０
５を“使用”に変更する。

【００５７】ステップ１１２３では、使用許可を取消す
ことができた使用要求を資源管理テーブル１０７から一
旦取り出し、ステップ１１２４で図８に示した登録手順
によって資源管理テーブル１０７に再登録する。そし
て、ステップ１１０３で資源管理テーブル１０７に使用
要求が何も登録されていなければ、共用資源の使用を許
可する使用要求が存在しないので、処理を終了する。ま
た、ステップ１１０３で資源登録テーブル１０７に使用
要求が登録されていれば、ステップ１１０４を実行す
る。ステップ１１０４では、資源管理テーブル１０７の
先頭に登録された使用要求の状態欄３０５を調べ、共用
資源の使用許可の待ち状態でない（使用状態あるいは許
可状態である）場合、先頭部分の使用状態あるいは許可
状態の使用要求が資源管理テーブル１０７から削除され
るまでは後続する使用許可の待ち状態の使用要求に共用
資源の使用を許可できないので、処理を終了する。ま
た、ステップ１１０４で、資源管理テーブル１０７の先
頭の使用要求が共用資源の使用許可の待ちの状態であれ
ば、共用資源の使用を許可するために、ステップ１１０
５以降の処理を実行する。

【００５８】ステップ１１０５で資源管理テーブル１０
７の先頭の使用要求の状態欄３０５を“許可”に変更し
た後、ステップ１１０６で許可状態に変更された当該使
用要求の発行元のプロセサ１０１に属するプロセサ側排
他制御部１０２に要求許可メッセージ５２０を送信し
て、共用資源１０８の使用許可を通知する。この要求許
可メッセージ５２０には、メッセージタイプ欄５２１に
当該メッセージが要求許可メッセージであることを示す
識別子を、プロセスＩＤ欄５２２に共用資源の使用を許
可するプロセス１０４を特定するプロセスＩＤを、資源
名欄５２３に使用を許可する共用資源を示す名前を、そ
れぞれ設定する。続いてステップ１１０７で、共用資源
の使用を許可した先頭の使用要求のタイプ欄３０４が
“ＳＨＲ”であるかを判定し、使用タイプが“ＳＨＲ”
でない（“ＥＸＣ”である）場合、後続する使用要求に
対して同時に共用資源の使用を許可することが不可能な
ので、処理を終了する。また、ステップ１１０７で、共
用資源の使用を許可した先頭の使用要求の使用タイプが
“ＳＨＲ”であれば、後続する使用要求に共用資源の使
用を同時に許可できる可能性があるので、ステップ１１
０８を実行する。ステップ１１０８で資源管理テーブル
１０７に使用要求が２個以上存在するかを調べ、使用要
求が１個しか存在しなければ共用資源の使用を許可しな
ければならない可能性がある後続の使用要求が存在しな
いので、処理を終了する。また、ステップ１１０８で資
源管理テーブル１０７に使用要求が２個以上存在すれ
ば、後続の使用要求に共用資源の使用を許可する必要が
あるかを調べる必要があるので、ステップ１１０９以降
の処理を実行する。

【００５９】ステップ１１０９〜１１１４では、資源管
理テーブル１０７の先頭から２番目の使用要求から使用
タイプが“ＳＨＲ”で連続する使用要求に対して共用資
源１０８の使用を許可する。最初にステップ１１０９
で、資源管理テーブル１０７の先頭から２番目の使用要
求をステップ１１１０〜１１１４の処理対象とする使用
要求Ｒと定義する。そして、ステップ１１１０で資源管
理テーブル１０７における使用要求Ｒの状態欄３０５を
参照し、使用要求Ｒの使用タイプが“ＳＨＲ”でない
（“ＥＸＣ”である）場合、使用要求Ｒに共用資源の使
用を許可できず、同時に使用要求Ｒに後続する使用要求
に共用資源の使用を許可する必要もないので、処理を終
了する。また、ステップ１１１０で使用要求Ｒの使用タ
イプが“ＳＨＲ”であれば、ステップ１１１１以降の処
理を実行する。

【００６０】ステップ１１１１で資源管理テーブル１０
７の使用要求Ｒのタイプ欄３０５を“許可”に変更した
後、ステップ１１１２で使用要求Ｒの発行元であるプロ
セサＩＤ欄３０２のプロセサＩＤで示されるプロセサ１
０１に属するプロセサ側排他制御部１０２に対して要求
許可メッセージ５２０を送信し、使用要求Ｒで要求され
た共用資源の使用を許可することを通知する。ここで、
要求許可メッセージ５２０のメッセージタイプ欄５２
１，プロセスＩＤ欄５２２，資源名欄５２３に設定する
内容はステップ１１０６と同一である。続くステップ１
１１３で資源管理テーブル１０７を参照し、使用要求Ｒ
に後続する使用要求が存在しなければ、共用資源の使用
を許可する使用要求が存在しないので、処理を終了す
る。また、ステップ１１１３で使用要求Ｒに後続する使
用要求が存在すれば、ステップ１１１４で使用要求Ｒに
後続する使用要求を新たに使用要求Ｒとして再定義し、
後続する使用要求へ共用資源の使用を許可する必要があ
るかを調べるために、ステップ１１１０へ戻る。

【００６１】以上が、プロセサ側排他制御部１０２から
許可取消し応答メッセージを受信したときの共用資源側
排他制御部１０６における処理である。

【００６２】次に、プロセス１０４が共用資源１０８を
使用を終了して後の処理について述べる。プロセスが共
用資源の使用を終了すると、プロセス１０４は共用資源
１０８の解放をプロセサ側排他制御部１０２に要求す
る。

【００６３】図１２は、プロセスから共用資源の解放要
求を受付けたときのプロセサ側排他制御部における処理
の流れを示すフローチャートである。同図中、ステップ
１２０１でプロセサ側排他制御部１０２は資源要求テー
ブル１０３から共用資源の使用要求を削除した後、ステ
ップ１２０２で解放メッセージ５３０を共用装置側排他
制御部１０６に送信し、共用資源の使用を終了したこと
を通知する。ここで、送信する解放メッセージ５３０に
は、メッセージタイプ欄５３１に当該メッセージが解放
メッセージ５３０であることを示すメッセージ識別子
を、プロセサＩＤ欄５３２に共用資源１０８を解放する
プロセス１０４が存在するプロセサ１０１を特定するプ
ロセサＩＤを、プロセスＩＤ欄５３３に共用資源１０８
を解放するプロセス１０４を特定するプロセスＩＤを、
資源名欄５３４に解放する共用資源を示す名前を、それ
ぞれ設定する。

【００６４】以上が、プロセス１０４から共用資源１０
８の解放要求を受け付けたプロセサ側排他制御部１０２
における処理である。

【００６５】次に、プロセサ側排他制御部１０２から解
放メッセージ５３０を受信したときの共用装置側排他制
御部１０６における処理の流れについて、図１１を用い
て説明する。図１１において、ステップ１１０１で共用
装置側排他制御部１０６は、受信した解放メッセージ５
３０中の資源名欄５３４の名前で示される共用資源１０
８に対応する資源管理テーブル１０７を選択した後、ス
テップ１１０２で解放メッセージ５３０中のプロセサＩ
Ｄ欄５３２およびプロセスＩＤ欄５３３と、プロセサＩ
Ｄ欄３０２およびプロセスＩＤ欄３０３に設定されたプ
ロセサＩＤおよびプロセスＩＤが一致する使用要求のエ
ントリを資源管理テーブル１０７から求め、求めた使用
要求を資源管理テーブル１０７から削除する。そして、
ステップ１１０３〜１１１４で、共用資源の使用許可の
待ち状態の使用要求に対して共用資源の使用を許可でき
る場合、共用資源の使用を許可する。なお、ステップ１
１０３〜１１１４の処理については、許可取消し応答メ
ッセージ受信処理の説明の場合と同様である。

【００６６】以上が、プロセサ側排他制御部１０２から
解放メッセージ５３０を受信した共用装置側排他制御部
１０６における処理である。

【００６７】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明の共
用資源排他制御システムによれば、一以上のプロセスが
実行されるプロセサおよび複数のプロセスから共用され
る一以上の共用資源を有する共用装置から構成されるコ
ンピュータシステムにおいて、各々のプロセスからの共
用資源の使用要求が登録される資源要求テーブルの更新
と、各々の共用資源を有する共用装置との前記使用要求
に関するメッセージ交換と、各々のプロセスへの共用資
源の使用許可とを行うプロセサ側排他制御部をそれぞれ
のプロセサに具備するとともに、前記プロセサ側排他制
御部との前記使用要求に関するメッセージ交換と、任意
に定義された各々の共用資源について当該共用資源のプ
ロセスによる使用状態を管理するための資源管理テーブ
ルの更新とを行う共用装置側排他制御部をそれぞれの共
用装置に具備し、システムに付された割当て順序から決
定される優先順位が最高となる最先使用要求に共用資源
の割当てを行う一方、すでに共用資源の割当てが行われ
ている使用要求の優先順位が最高でない場合には当該割
当ての取消しおよび前記最先使用要求への再割当てを試
行し、プロセスに必要なすべての共用資源の割当てが完
了してから当該プロセスの実行を開始する。

【００６８】したがって、排他制御の単位とする共用資
源を任意に定義し、各々の共用資源について資源管理テ
ーブルを当該共用資源を含む共用装置内に設けておくこ
とにより、装置単位よりも小さな任意の単位のみを対象
とする排他制御を実現することができるという効果が得
られる。また、各プロセサ側排他制御部は所属するプロ
セサ内のプロセスからの共用資源の使用要求のみについ
て、各共用装置側排他制御部は所属する共用装置内の共
用資源のみについて、それぞれ排他制御を行うことによ
り、特定のプロセサに排他制御の処理が集中することが
なくなるので、排他制御による負荷をシステム内に分散
させることができるという効果が得られる。そして同時
に、いずれかのプロセサ側排他制御部または共用装置側
排他制御部に障害が発生してもすべての排他制御が中断
することはないので、システム全体の信頼性を向上させ
ることができるという効果が得られる。さらに、システ
ムに付された割当て順序から決定される優先順位が最高
となる最先使用要求を行った最先順位のプロセスに共用
資源の使用を許可することにより、各々のプロセサから
共用資源の占有状態のチェックを繰り返し行う必要がな
くなるので、共用資源待ち状態にあるプロセサに対する
負荷を抑制することができるとともに、すでに共用資源
の割当てが行われている使用要求の優先順位が最高でな
い場合には当該割当ての取消しおよび前記最先使用要求
への再割当てを試行し、プロセスに必要なすべての共用
資源の割当てが完了してから当該プロセスの実行を開始
するので、上述した“追い越し”や“飢餓状態”の発生
を防止することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の共用資源排他制御システムの一構成例
を示すブロック図である。

【図２】図１中の資源要求テーブルの一例を示す図であ
る。

【図３】図１中の資源管理テーブルの一例を示す図であ
る。

【図４】図１中の資源管理テーブルにおける使用要求の
登録順序を説明するための図である。

【図５】図１中のプロセサ側排他制御部と共用装置側排
他制御部との間でやり取りされるメッセージの形式の一
例を示す図である。

【図６】プロセスから共用資源の使用要求を受付けたと
きのプロセサ側排他制御部における処理の流れを示すフ
ローチャートである。

【図７】プロセサ側排他制御部から要求メッセージを受
信したときの共用装置側排他制御部における処理の流れ
を示すフローチャートである。

【図８】共用装置側排他制御部における資源管理テーブ
ルへの使用要求の登録処理の流れを示すフローチャート
である。

【図９】共用装置側排他制御部から要求許可メッセージ
を受信したときのプロセサ側排他制御部における処理の
流れを示すフローチャートである。

【図１０】共用装置側排他制御部から許可取消しメッセ
ージを受信したときのプロセサ側排他制御部における処
理の流れを示すフローチャートである。

【図１１】プロセサ側排他制御部から解放メッセージあ
るいは許可取消し応答メッセージを受信したときの共用
装置側排他制御部における処理の流れを示すフローチャ
ートである。

【図１２】プロセスから共用資源の解放要求を受付けた
ときのプロセサ側排他制御部における処理の流れを示す
フローチャートである。

【図１３】従来の共用資源排他制御システムの一構成例
（その１）を示す図である。

【図１４】従来の共用資源排他制御システムの一構成例
（その２）を示す図である。

【符号の説明】

１０１Ａ，１０１Ｂ，....，１０１Ｎ プロセサ １０２Ａ，１０２Ｂ，....，１０２Ｎ プロセサ側排他
制御部 １０３Ａ，１０３Ｂ，....，１０３Ｎ 資源要求テーブ
ル １０４Ａ，１０４Ｂ，....，１０４Ｎ プロセス １０５Ａ，１０５Ｂ，....，１０５Ｎ 共用装置 １０６Ａ，１０６Ｂ，....，１０６Ｎ 共用装置側排他
制御部 １０７Ａ，１０７Ｂ，....，１０７Ｎ 資源管理テーブ
ル １０８Ａ，１０８Ｂ，....，１０８Ｎ 共用資源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一以上のプロセスが実行されるプロセサ
   および複数のプロセスから共用される一以上の共用資源
   を有する共用装置から構成されるコンピュータシステム
   において、 各々のプロセスからの共用資源の使用要求が登録される
   資源要求テーブルの更新と、各々の共用資源を有する共
   用装置との前記使用要求に関するメッセージ交換と、各
   々のプロセスへの共用資源の使用許可とを行うプロセサ
   側排他制御部をそれぞれのプロセサに具備するととも
   に、 前記プロセサ側排他制御部との前記使用要求に関するメ
   ッセージ交換と、任意に定義された各々の共用資源につ
   いて当該共用資源のプロセスによる使用状態を管理する
   ための資源管理テーブルの更新とを行う共用装置側排他
   制御部をそれぞれの共用装置に具備し、 システムに付された割当て順序から決定される優先順位
   が最高となる最先使用要求に共用資源の割当てを行う一
   方、すでに共用資源の割当てが行われている使用要求の
   優先順位が最高でない場合には当該割当ての取消しおよ
   び前記最先使用要求への再割当てを試行し、プロセスに
   必要なすべての共用資源の割当てが完了してから当該プ
   ロセスの実行を開始することを特徴とする共用資源排他
   制御システム。