JPS58169659A - 共用ロツク制御方式 - Google Patents

共用ロツク制御方式

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JPS58169659A
JPS58169659A JP5212682A JP5212682A JPS58169659A JP S58169659 A JPS58169659 A JP S58169659A JP 5212682 A JP5212682 A JP 5212682A JP 5212682 A JP5212682 A JP 5212682A JP S58169659 A JPS58169659 A JP S58169659A
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Norio Kuroba
法男 黒羽
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Fujitsu Ltd
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    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/46Multiprogramming arrangements
    • G06F9/52Program synchronisation; Mutual exclusion, e.g. by means of semaphores

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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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】 (1)発明の技術分野 本発明は共用ロック制御方式、特に、マルチプロセッサ
システムにおけるいわゆるスピンタイプロックによる資
源の逐次化制御方式において、共用による四時使用を可
能にした共用ロック制御方式に関するものである。
(2)技術の背景 マルチプログラミングやマルチプログラミングが行われ
るデータ処理システムにおいては0例えはメモリ?メモ
リ内の制御ブロック等の各檎システム′R源を一時的に
1つの処理部に占有させることにより、Wi数の処理部
が競合して使用することによる矛盾の発生を防止するこ
とが行われている。このような処理を資源の逐次化処理
という。
例えは、シングルプロセッシングのときには。
削込み禁止にしておけば、cpu時間を独占的に継続し
て使用できるので1例えば制御ブロック等のシステム資
源の内容は変化しないことが保証される。しかし、第1
図図示の如く、マルチプロセッシングのときには、単に
一方の処理装置CPU−Aを削込み禁止にしただけでは
、他方の処理装置CPU−Bからの主記憶装置MSU等
の参照・更新は可能であり、CPU−Aが制御ブロック
TBLを使用中であるにもかかわらず、CPU−8がそ
の制御ブロックT B Lの内容を変更してしまう可能
性がある。このような事態を防ぎ、システム資源を処理
の区切り毎に順番に使用するようにするために、ロック
制御などの逐次化処理が必姿とされている。なお、ff
1図中MCUはマルチシステム結合装置であり、psw
はプログラムステータスワードである。  ・□ (3)  従来技術と問題点 従来、逐次化地理方式としては0例えばENQ/1)E
Qマクロによるキューイング処理方式や。
スピンタイプによる排他ロック制御が用いられていいた
第2図は従来のENQ/DEQマクロによる処理方式の
例を示す。このENQ/DEQマクロによる処理方式に
よれば、システム資源の共用的使用または排他的使用の
いずれかを指定して処理することが可能で9例えばタス
クlがシステム資源4を使用するときには、共用モード
また′は排他モードのいずれかを指定し、ENQマクロ
を発行してENQ処理部2を起動する。ENQ処理部2
はシステム[84に対応して設けられたキューターミナ
ル5に他の使用要求の制御表6−1.6−2゜・・・が
キューイングされているかどうかを判定し。
待ちキューがある場合には、当該タスクlの使用要求の
制御表6−3をキューイングするとともに当該タスクl
を待ち状態にする。待ちキューがない場合には、システ
ム資源4が使用中であるかどうかを判定して、使用中で
ない場合および共用モードで使用中であってタスクlの
要求も共用使用である場合に限り、システム資源4が割
当てられるようにされ、他の場合には待ちキューにキュ
ーイングされる。
タスクlはシステム資源4の使用が終了したならば、D
EQマクロによってDEQ処理部3を起動する。DEQ
処理部3はシステム資源4の使用多重度を1減鼻し、0
になったときに待ちキューがあれは、その待ちタスクを
起動するなとの処理を実行する。
該方式によれば、共用モードで使用する腹数のタスクが
、1つのシステム資源を同時に使用することができ、か
つ割込み可能状態のまま使用できるという利点があるが
、処理が極めて腹雑であり。
ダイナミック・ステップ数が増大し処理速度が遅くなる
という欠点?、待ち状態にある処理部の再起動制御のた
めに0発行はタスクに限られるという欠点がある。
第3図は従来の排他ロック制御方式の例を示す。
主記憶装置IV1sUにはシステム資源4に対応してロ
ックワード7が設けられる0例えば、cpu−Aがシス
テム資源4を使用する場合には、まずロック処理部8を
起動する。I:Iツク処理部8はロックワード7の内容
が0であるかどうかを判定し。
もしOでなければ、他の処理装置が使用していること?
意味するので、外部割込みを割込み可能にして、再度ロ
ックワード7がOであるかどうかの判定を判定哨果が0
になるまで繰り返す、′同じ命令を繰り返し実行してロ
ックが解除されるまで待つこととなるため、このような
タイプの′ロックはスピンタイプ・ロックと呼ばれる。
ロックワード7がOであれば、ロックワード7に自分の
処理装置(CPU−A)の0でない識別子を格納し、a
の処理装置のシステム資源4の使用を禁止するようにさ
れる。この識別子の格納には1例えばC8(COMPA
RE AND  5WAP)命令またはCDS(COM
PARE DOUBLEAND 5WAP)命令などが
用いられ、この命令実行中に他の処理装置(例えばCP
U−B)がロックワード7にアクセスするのを抑止する
ようにされる。
CPU−Aはシステム資源4の使用を終えたならは、ア
ンロック処理部9を起動し、アンロック処理部9はロッ
クワード7を0にi−r、cpty−Aがシステム資源
4を使用している間に他の処理装置がシステム資源4の
使用を賛求していれは。
ロックワード7が0になった時点で使用可能となる。
上記排他−ツク制御方式によれば、システム資源に対し
ロックがかかっていない場合には処理効率はよく、シか
も制御が簡単であるが、ロックがすでにかかっている場
合には、ロック獲得の待ち時間だけ処理装置は遊ぶこと
となり、無駄が生じることとなる。
(4)  発明の目的 本発明は上記問題点の解決を図り、上記ロック獲得の待
ち時間を減小させ、簡易で効率のよいロック制御方式を
提供することを目的としている。
(5)発明の構成 上記目的達成のため9本発明はスピンタイプのロックを
行う制御方式において、共用のロックを可能としたもの
である。資源費求元は資源の内容を変更しない場合(例
えば制御ブロックを参照する場合等)には共用モードで
ロックし、資源の内容を変更する場合(例えば制御ブー
ツクの内容をl!新する場合)には排他モードでロック
すればよい、共用モードにおいては同時使用が可能とな
る。すなわち1本発明の共用ロック゛制御方式は。
マルチプルセラサシステ今における資源の各プロセッサ
間逐次化使用を制御するロック制・脚力式において、上
記資源の同時共用使用を許可する共用モードと、上記t
IR源の同時共用使用を許可しない排他モードとを設け
るととも・に、上記各置部対応に、排他ロック表示部と
上記各プロセッサ毎の共用表示部とを設け、かつ上記排
他ロック表示部がロック表示をしていないときにのみ、
上記共用モードを要求する上記プロセッサに対応する共
用表示部をオンにして当該資源の使用を認める共用要求
処理部と、上記共用表示部をオフにする共用終了処理部
と、上記排他pツク表示部がロック表示をしていないと
きにロック表示をして上記すべてのプpセ、すの共用表
示部がオフを示すことを条件として排他モードによる使
用を認める排他要求処理部と、上記排他ロック表示部の
ロック表示を解除する排他終了処理部とをそなえ、マル
チプロセッサシステムにおける資源の逐次化使用を制御
することを特徴としている。
(6)  発明の実施例 以下図面を参照しつつ説明する。
第4(3)は本発明の一実施構成、第5図は本発明に係
る制御の説明図を示す。図中、符号4および7は第3図
に対応し、10は共用フラグ部、41は共用要求処理部
、12は共用終了処理部、  13は排他要求処理部、
14は排他終了処理部を表わす。
第4図において、システム資源4は例えば制御ブロック
等の資源であって、更新される場合には逐次化して処理
される必委があるものである。このシステム資@4に対
応して排他制御のための一ツクワード7が設けられる。
#ロックワード7が”  0である場合には、システム
資源4は排他モードで使用されていないことを示し、R
yクワ−ドアが0でない場合には、現在システム資源4
を排他モードで1つの処理装置だけが占有して使用して
いるか、または他の処理装置が共用モードで使用してい
るため、排他モードの使用要求を出している1つの処理
装置が待ち状態にあるこ・とを示している。
また、システム資源4に対応して共用フラグ部lOが設
けられ、共用フラグ部lOには各処理装置(CPU−A
、B、C,D)毎に共用フラグが割当てられる。この共
用フラグ部lOの共用フラグがオンであるときには、そ
の共用フラグに対応する処理装置が、システム資源4を
共用モードで使用していることを示す。共用フラグがす
べでオフであれば、システム資源4を共用モードで使用
している処理装置はないことを示していることになる。
共用要求処理部1”lは資源を共゛用モードで使用する
処理装置に起動され、その資源の共用モードによる使用
が認められる場合、すなわちその資源が排他モードで使
用されていないこと、および排他モードの使用要求を出
している他の処理装置が存在しないことを条件として、
制御を要求元の処理装置に戻し、その資源を使用できる
ようにするものである。もし、上記の条件が満足されな
い場合には条件が満されるまで待ち続けるようにされる
共用終了処理部12は、資源の共用モードの使用が終了
した場合に、その処理装置に起動され、険処理を行うも
のである。
排他要求処理部13は、資mを排他モードで使用する処
理装置によって起動され、その資源の排他そ一ドによる
使用が認められる場合、すなわちその資源が排他モード
でも共用そ一ドでも使用されていないことを条件として
、−御を要求元の処理装置に戻し、その資源を排他モー
ドで使用できるようにするものである。もし、上記の条
件が満足されない場合には0条件が満されるまで待ち続
けるようにされる。排他終了処理部14は排他モードの
使用が終了した場合191.その処理装置に起動され、
vi処理を行うものである。
次に第5図に従って制御の詳細を説明する。
共用要求処理部11は、処理装置(例えばCPU−A)
によって起動されると、まず第5図図示処理■によって
、要求されたシステム資源4の共用フラグ部lOにアク
セスし、CPU−AにWIJJ9付けられた共用フラグ
をオンにする0次に処理■によってロックワード7が0
であるかどうかを判定する。ロックワード7が0であれ
ば、排他モードで使用する他の処理装置は現時点で存在
していないので、要求元に制御を戻し、システム資源4
の共用モードによる使用を認める。ロックワード7がO
でなければ、システム資#t4は他の処理装置によって
現在排他モードで使用されているか。
または既に排他モードの使用要求が出されていることに
なるので、処理■にょって、共用フラグ部lOの処理■
でオンにした共用フラグを一旦オフに戻し、処理■によ
ってロックワード7が0になるまで判定を繰り返して待
つ、I:Iツクワード7がOになったならば、処理■に
戻り同様に処理を繰り返す。
処理装置(CPLJ−A)は、システム資源4の使用を
終えたならば共用終了処理部12を呼び出丁。共用終了
処理部12は、第5図図示処理■によって共用フラグ部
lOのCPU−Aに割り付けられた共用フラグをオフに
して制御を戻す。
システム資源4の内容を変更するような処理を行う処理
装置(例えばCPU−B)は、システム資源4を独占的
に確保する必要がある。そのような場合には、使用前に
排他要求処理部13を呼び出すようにされる。排他要求
処理部13は、まず第5悶図示処理■によってロックワ
ード7が0であるかどうかを判定する。他の処理装置が
排他モードで使用していれば0ではないので1例えば処
理■によって、当該処理装置(CPU−B)に対する外
部割込みを割込み可能にして、また処理■に戻りロック
ワード7がOになるまで判定を繰り返す。
処理■による判定結果が0であれば、処理■によってロ
ックワード7に処理装置(CPU−B)の識別子を格納
する。なお、必ずしも識別子である必要はなく、0以外
の値であればよいが、識別子を格納しておけば^雷発生
時の原因究明に役立つことがあり便利である。ロークワ
−ドアの代わりにlビットの排他ロックフラグを設け、
それをオン/オフすることによって制御しても、勿論よ
い、処理■による判定と処理■の実行との間に。
例えば他の処理装置がロックワード7にアクセスしない
ようにするために1例えば処理■の判定と処理■とを同
時に実行する上述のC8命令またはCDS命令が用いら
れる。
次に処理■によって共用フラグ部lOのすべての共用フ
ラグがオフであるかどうか、すなわちシステム資源4が
共用モードで現在使用されていないかどうかを判定する
。もし、オンの共用フラグがあれば、処理■の判定を繰
り返し、共用モードによるシステム資源4の使用が終了
するまで待ち続ける。この場合、既にロックワード7に
は識別子が格納されているので、新たな共用モードによ
る使用要求が、CPU−Bの排他モードによる使用要求
よりも優先することはない。
すべての共用フラグがオフになったならば、要求元に制
御が戻され、独占してシステム資源4を使用することが
許される。排他モードによる使用が終了したならば、必
ず排他終了処理部14を呼び出すようにされ、排他終了
処理部14は、処理[相]によってロックワード7を0
に戻す、この間に。
例えば他の処理装置がシステム資源4に対する共用モー
ドまたは排他モードによる使用要求を出し。
待ち状態にあったとしても、排他終了処理部14から例
えばENQ/DEQマクロによる制御の場合などのよう
に、わざわざ待ち状態にある処理装置に通知する必要は
ない、ロックワード7を0にするだけで、他の処理装置
は排他モードの使用が一二 直ち検知できるからである。
ハ (7)発明の詳細 な説明した如く9本発明によればスピンタイプのロック
であっても、共用モードによる複数の処理装置のシステ
ム資源の同時使用が可能となり、ロック獲得の待ち時間
が矢]幅に削減される。
すなわち、従来、システム資源の内容を変更しないよう
な0例えば制御ブロックの参照といった処理についても
必ず排他的となるようにされていたが9本発明によれは
、真に必要な場合以外には無用の待ちにならないので処
理装置の効率的な使用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
211mはマルチプロセッサのシステムにおける資源競
合の説明図、第2図は従来のENQ/DEQマクロによ
る処理方式の例、第3図jよ従来のロック制御方式の例
、第4図は本発明の一実施例構成、第5図は本発明に係
る制御の説明図を示す。 11中、4はシステム資源、7はロックワード。 lOは共用フラグ部、11は共用要求処理部、12は共
用終了処理部、13は排他要求処理部、14は排他終了
処理部を表わす。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 森 1) 寛(外1名)才1図 fz  図 f31!1 f4 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. マルチブーセッサシステムにおける資源の各プロセッサ
    間逐次化使用を制御するーツク制御方式において、上記
    資源の同時共用使用を許可する共用モードと、上記資源
    の同時共用使用を許可しない排他モードとを設けるとと
    もに、上記各資源対応に、排他pツク表示部と上記各プ
    ロセッサ毎の共用表示部とを設け、かつ上記排他ロック
    表示部がロック表示をしていないときにのみ、上記共用
    モードを要求する上記プロセッサに対応する共用表示部
    をオンにして当該’JFIIの使用を認める共用要求処
    理部と、上記共用表示部をオフにする共用終了処理部と
    、上記排他ロック表示部がロック表示をしていないとき
    にロック表示をして上記すべてのプロセッサの共用表示
    部がオフを示すことを条件として排他モードによる使用
    を認める排他終了処理部と、上記排他ロック表示部のロ
    ック表示を解除する排他終了処理部とをそなえ、マルチ
    プロセッサシステムにおける資源の逐次化使用を制御す
    ることを特徴とする共用ロック制御方式。
JP5212682A 1982-03-30 1982-03-30 共用ロツク制御方式 Granted JPS58169659A (ja)

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