[发明专利]资源排他控制方法以及资源排他控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及在能够执行并行处理的多个信息处理器之间进行排他控制的资源排他控制方法以及资源排他控制装置，特别是，涉及用于尽量减少信息处理器在锁定对象上获取对共享资源的优先使用权失败时所产生的、作为资源的信息处理器中的处理浪费，并提高信息处理器的使用效率的技术。

背景技术

在通过多个信息处理器(处理器)来执行并行处理的多信息处理系统(多处理器系统)中，当在多个信息处理器之间共享系统中的资源时，为了保证资源的一致性(consistency)，需要在信息处理器之间进行共享资源的排他控制(互斥)。

作为用于维持共享资源一致性的方法，一直以来具有如下方法。在该方法中，信息处理器在锁定对象上获取对共享资源的优先使用权后，操作共享资源。之后，当信息处理器结束对共享资源的操作时，返还上述优先使用权，即释放共享资源。根据该方法，通过阻止多个信息处理器同时操作同一个共享资源，从而维持共享资源的一致性。下面，将在锁定对象上获取对共享资源的优先使用权称为锁定，将返还在锁定对象上所获取的对共享资源的优先使用权称为解锁。

作为由锁定对象为了进行排他控制而在对共享资源的锁定中所实施的等待动作，大致上有自旋锁动作和挂起锁动作。所谓自旋锁动作是指如下的等待动作：在直到能够获取锁定为止，信息处理器重复对锁定对象进行检查。所谓挂起锁动作是指如下的等待动作：为了使按照其他信息处理器(第二信息处理器)的请求而在锁定对象上在先实施的对共享资源的锁定得以继续，在该信息处理器(第一信息处理器)无法获取对共享资源的锁定时，第一信息处理器通过将该第一信息处理器的运行进程从需要对共享资源进行锁定的第一进程转移(上下文切换)到不需要对共享资源进行锁定的第二进程，从而使第一进程睡眠，之后，当第二信息处理器对共享资源的锁定被释放时，第一信息处理器对锁定对象再度尝试获取对共享资源的锁定，如果成功，则使运行进程从第二进程恢复(唤醒)到第一进程。另外，在此所说的挂起(suspend)是指“保留”。

在自旋锁动作中，在第一进程自旋(睡眠)期间，信息处理器成为忙等待(busy wait)状态，不能执行其他的处理，在作为资源的信息处理器中，处理会被浪费。

另一方面，在挂起锁动作中，由于在无法获取锁定时，第一信息处理器的执行权从第一进程转移到第二进程，因此在第一信息处理器中，处理不会被浪费。然而，用于进程的睡眠和唤醒的上下文切换需要处理时间，因此将产生相应的开销(整体处理时间增加)。

所以，一直以来，是将上述两种等待动作进行适当切换来实施。在切换中，具有静态切换和动态切换。在静态切换中，在作为资源的信息处理器中会使处理产生浪费，例如：

·即使在长时间内无法获取锁定时也进行自旋；

·即使在很快就能获取锁定时也进行睡眠。

因此，动态切换受到关注。

在动态切换中，设计有以下两种切换方法，即：在判别出锁定获取进程是否为运行状态(该进程是否拥有信息处理器的执行权)之后，根据该判别结果，确定出选择哪种等待动作的切换方法(参考专利文献1，以下称为第一现有例)，以及，首先尝试基于自旋锁动作的锁定，之后，如果即使进行一定时间的自旋也无法获取锁定，则切换到挂起锁动作的切换方法(参考专利文献2，以下称为第二现有例)。

专利文献1：日本特开平7-319716号公报

专利文献2：日本特开平5-225149号公报

在第一现有例中，当已在锁定对象上获取对共享资源的锁定的进程处于运行状态时，即使在长时间内无法获取锁定时也会继续自旋，作为资源的信息处理器的处理会被浪费。

在第二现有例中，由于即使进行一定时间的自旋也无法获取对共享资源的锁定，因而从自旋锁动作切换到挂起锁动作，但是当欲获取的锁定对象的锁定在刚开始睡眠后就被释放时，在该系统上又需要立刻执行唤醒。然而，与实施这种唤醒(上下文切换)相应地，将产生开销。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于，提高在锁定对象上获取对共享资源的锁定时的信息处理器的使用效率。

基于本发明的资源排他控制方法，是一种在能够执行并行处理的多个信息处理器之间进行共享资源的排他控制的资源排他控制方法，包括：