JP3599232B2

JP3599232B2 - Message exchange type communication system and communication waiting method thereof

Info

Publication number: JP3599232B2
Application number: JP29382099A
Authority: JP
Inventors: 武早坂
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1999-10-15
Filing date: 1999-10-15
Publication date: 2004-12-08
Anticipated expiration: 2019-10-15
Also published as: JP2001117787A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、メッセージ交換型通信を行う通信システムに関し、特にその通信待ち合せ方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、メッセージ交換型の通信システムでは、データを送信するプロセスとデータを受信するプロセスが共にデータ転送の動作を起こし、その対応が成立した時点で実際のデータ転送が行われる。
したがって、データ転送の動作を起こすタイミングに送信側プロセスと受信側プロセスとの間でズレが存在する場合、先にデータ転送動作を開始したプロセスは、対応するプロセスがデータ転送動作を開始するまで待たなければならない。これを通信待ち合わせと呼ぶ。
【０００３】
そして、一般に通信待ち合わせの方法としては、
（１）ビジーウェイト方式
（２）サスペンド方式
の２つの方式が知られている。
このうち、（１）のビジーウェイト方式は、通信が可能になるまで常にデータ通信経路を監視する方式である。このビジーウェイト方式では、相手側のプロセスで対応する転送の動作が開始された後、直ちにデータ転送を開始する。
一方、（２）のサスペンド方式は、通信待ちが必要であると判断された時点で、プログラムの実行を自ら停止する方式である。このサスペンド方式では、実行を停止したプロセスは自ら実行を再開することはせず、他のプロセスにより実行が再開されるまで、停止状態のまま通信待ち合わせ状態を保持する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したビジーウェイト方式では、常にデータ通信経路を監視しているため、相手プロセスによる動作開始後、直ちにデータ転送を開始でき、性能面でサスペンド方式より有利であるものの、システム資源（特にＣＰＵ資源）を通信待ち合わせの処理のために、通信待ち合わせの間、消費し続けることになるという問題がある。
一方、サスペンド方式は、通信待ち合わせの間、プログラムの実行を停止しているため、ＣＰＵ資源の消費は完全に抑えられるが、実行状態から停止状態への遷移、および、停止状態から実行状態への遷移のための処理が必要となり、通信待ち合わせにかかる負荷が増大し、その結果、通信性能の劣化へとつながる可能性がある。
【０００５】
そこで本発明の目的は、ビジーウェイト方式やサスペンド方式等の方式を有効に使い分けることにより、最適な通信待ち合わせを実現できるメッセージ交換型通信システム及びその通信待ち合せ方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、複数のプロセス間で、データ通信経路を介してメッセージ交換型通信によるデータ転送を行うメッセージ交換型通信システムにおいて、前記複数のプロセスに、データ転送の際の通信待ち合わせ時に、複数の通信待ち合わせ方式を選択的に実行する機能を有するアプリケーション実行手段と、過去の通信実績に基づいて前記アプリケーション実行手段によって実行する通信待ち合わせ方式を選択する通信待ち合わせ方式選択手段と、前記過去の通信実績に基づいて算出された実績値と、通信待ち合わせ方式を選択する基準値とを設定したテーブルとを設け、前記通信待ち合わせ方式選択手段は、前記テーブルを参照して複数の通信待ち合わせ方式のうちの１つを選択することを特徴とする。
また本発明は、複数のプロセス間で、データ通信経路を介してメッセージ交換型通信によるデータ転送を行うメッセージ交換型通信システムにおいて、前記複数のプロセスに、データ転送の際の通信待ち合わせ時に、複数の通信待ち合わせ方式を選択的に実行する機能を有するアプリケーション実行手段と、過去の通信実績に基づいて前記アプリケーション実行手段によって実行する通信待ち合わせ方式を選択する通信待ち合わせ方式選択手段とを設け、前記通信待ち合わせ方式選択手段は、通信を行う相手プロセス毎に異なる基準値によって複数の通信待ち合わせ方式のうちの１つを選択することを特徴とする。
また本発明は、複数のプロセス間で、データ通信経路を介してメッセージ交換型通信によるデータ転送を行うメッセージ交換型通信システムにおいて、前記複数のプロセスに、データ転送の際の通信待ち合わせ時に、複数の通信待ち合わせ方式を選択的に実行する機能を有するアプリケーション実行手段と、過去の通信実績に基づいて前記アプリケーション実行手段によって実行する通信待ち合わせ方式を選択する通信待ち合わせ方式選択手段とを設け、前記過去の通信実績は、送信時と受信時とで別々に算出されるものであることを特徴とする。
また本発明は、複数のプロセス間で、データ通信経路を介してメッセージ交換型通信によるデータ転送を行うメッセージ交換型通信システムにおいて、前記複数のプロセスに、データ転送の際の通信待ち合わせ時に、複数の通信待ち合わせ方式を選択的に実行する機能を有するアプリケーション実行手段と、過去の通信実績に基づいて前記アプリケーション実行手段によって実行する通信待ち合わせ方式を選択する通信待ち合わせ方式選択手段とを設け、前記通信待ち合わせ方式選択手段は、システム全体の運用状態を反映した基準値によって複数の通信待ち合わせ方式のうちの１つを選択することを特徴とする。
また本発明は、複数のプロセス間で、データ通信経路を介してメッセージ交換型通信によるデータ転送を行うメッセージ交換型通信システムの通信待ち合せ方法において、アプリケーションプログラムによって通信待ち合わせを実行する場合に、過去の通信実績に基づいて複数の通信待ち合わせ方式のうちの１つを選択して実行するようにし、その際に、前記過去の通信実績に基づいて算出された実績値と、通信待ち合わせ方式を選択する基準値とを設定したテーブルを参照して複数の通信待ち合わせ方式のうちの１つを選択することを特徴とする。
また本発明は、複数のプロセス間で、データ通信経路を介してメッセージ交換型通信によるデータ転送を行うメッセージ交換型通信システムの通信待ち合せ方法において、アプリケーションプログラムによって通信待ち合わせを実行する場合に、過去の通信実績に基づいて複数の通信待ち合わせ方式のうちの１つを選択して実行するようにし、その際に、通信を行う相手プロセス毎に異なる基準値によって複数の通信待ち合わせ方式のうちの１つを選択することを特徴とする。
また本発明は、複数のプロセス間で、データ通信経路を介してメッセージ交換型通信によるデータ転送を行うメッセージ交換型通信システムの通信待ち合せ方法において、アプリケーションプログラムによって通信待ち合わせを実行する場合に、過去の通信実績に基づいて複数の通信待ち合わせ方式のうちの１つを選択して実行するようにし、前記過去の通信実績は、送信時と受信時とで別々に算出されるものであることを特徴とする。
また本発明は、複数のプロセス間で、データ通信経路を介してメッセージ交換型通信によるデータ転送を行うメッセージ交換型通信システムの通信待ち合せ方法において、アプリケーションプログラムによって通信待ち合わせを実行する場合に、過去の通信実績に基づいて複数の通信待ち合わせ方式のうちの１つを選択して実行するようにし、その際に、システム全体の運用状態を反映した基準値によって複数の通信待ち合わせ方式のうちの１つを選択することを特徴とする。
【０００７】
本発明によるメッセージ交換型通信では、各プロセスのアプリケーション実行手段がデータ転送を行う場合に、通信待ち合わせが発生した時、通信待ち合わせ方式選択手段が過去の通信実績に基づいて通信待ち合わせ方式を選択することから、アプリケーション実行手段では最適な通信待ち合わせ方式によって通信待ち合わせを行うことができる。
例えば、通信が頻繁に行われるプロセス間ではビジーウェイト方式（通信待ち合わせ処理に伴うオーバーヘッドが少ない方式）を選択し、通信が稀にしか発生しないプロセスの間ではサスペンド方式（待ち合わせ処理中に必要とするＣＰＵ資源が少ない方式）を選択する。
この結果、通信待ち合わ時における通信性能の劣化を防ぎ、同時にＣＰＵ資源の消費を抑えることが可能となる。
【０００８】
また、本発明によるメッセージ交換型通信システムの通信待ち合せ方法でも同様に、アプリケーションプログラムによって通信待ち合わせを実行する場合に、過去の通信実績に基づいて複数の通信待ち合わせ方式のうちの１つを選択して実行することから、最適な通信待ち合わせ方式によって通信待ち合わせを行うことができ、通信待ち合わ時における通信性能の劣化を防ぎ、同時にＣＰＵ資源の消費を抑えることが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるメッセージ交換型通信システム及びその通信待ち合せ方法の実施の形態について説明する。
本実施の形態は、複数のプロセスから構成されるユーザアプリケーションプログラムの実行に関して、それら複数のプロセス間でのデータ転送の際に通信の待合せが発生した場合、最適な通信待ち合わせ方式を選択することにより、通信待ち合わせ処理に伴うオーバーヘッドによる通信性能の劣化、および、必要とするシステム資源（特にＣＰＵ資源）の増大、という２つの問題を同時に解決する手段を提供するものである。
本実施の形態によるメッセージ交換型通信システム及び通信待ち合せ方法では、各プロセス間のデータ転送の際に発生する通信待ち合わせの状態を監視し、その履歴を管理することにより、実行時に動的に待ち合わせ方式を変更し、通信が頻繁に行われるプロセス間ではビジーウェイト方式（通信待ち合わせ処理に伴うオーバーヘッドが少ない方式）を選択し、通信が稀にしか発生しないプロセスの間ではサスペンド方式（待ち合わせ処理中に必要とするＣＰＵ資源が少ない方式）を選択し、その結果、アプリケーションプログラムの実行に関して、通信性能の劣化を防ぎ、同時にＣＰＵ資源の消費を抑えることを可能にする。
【００１０】
さらに、通信待ち合わせは、送信の際にも受信の際にも同様に発生し得る。そこで、本形態では、通信待ち合わせ方式を送信と受信と別々に選択することで、より最適な通信待ち合わせ方式の選択を可能にする。
また、過去の通信発生状況および通信待ち合わせに要した時間から次の通信待ち合わせ方式を選択する場合に、プロセス間の通信や通信に伴う通信待ち合わせは、すべてのプロセス間で同じ程度発生するとは限らない。そこで、本形態では、各プロセスが備えている通信待ち合わせ方式を選択する手段が、全て同じ選択基準に基づくのではなく、プロセス毎に異なる選択基準を設定することにより、アプリケーションプログラム全体として最適な待ち合わせ方式へより早く到達できるようにするものである。
【００１１】
以下、本形態の具体的な実施例に基づいて、本発明によるメッセージ交換型通信システム及びその通信待ち合せ方法について説明する。
図１は、本発明の第１の実施例によるメッセージ交換型通信システムの構成例を示すブロック図である。
本形態によるメッセージ交換型通信システムは、ユーザアプリケーションを構成する複数のプロセス１（１−１、１−２、……、１−Ｎ）と、各プロセス１の間に存在するデータ通信経路２（２−１、２−２、……、２−Ｍ）とから構成される。
【００１２】
各プロセス１は、通信待ち合わせ方式の選択を行う通信待ち合わせ方式選択手段１１と、データの送受信動作を行うデータ転送手段１２とを有する。
データ通信経路２は、実際にデータを転送するために利用される経路２１と、データ通信経路２に接続されるプロセスの状態を示す状態フラグ２２（２２−１、２２−２）とを有する。この状態フラグ２２は、データ通信経路２の両端に接続される個々のプロセス１に対して設けられており、これによってデータ通信経路２は、両方のプロセスからアクセス可能である。
そして、各状態フラグ２２は、送信可能状態を示す送信可能フラグ２２１と、受信可能状態を示す受信可能フラグ２２２と、プロセスが実行停止状態にあることを示す実行停止状態フラグ２２３から構成されている。
【００１３】
図２は、各プロセス１の通信待ち合わせ方式選択手段１１が通信待ち合わせ方式を選択するために参照するテーブルの内容を示す説明図である。
このテーブルは、（１）通信回数、（２）通信待ち合わせ時間、（３）閾値の各項目から構成されており、これらの各項目の値を対象とするプロセスに対応したプロセス識別番号０、１、……、Ｎ−１に対応して設定したものである。
なお、本実施例で用いるテーブルは、送信と受信とで同じ設定データを用いるものである。
【００１４】
次に、図３は、本実施例におけるデータ転送手段の送信処理を説明するフローチャートであり、図４は、本実施例におけるデータ転送手段の受信処理を説明するフローチャートである。
以下、図１〜図４を参照して、本実施例の動作について詳細に説明する。
本実施例において、あるプロセスが他のプロセスとの間でデータ転送を行う場合、データ転送手段１２は、データ転送の対象プロセスとの間に存在するデータ通信経路２をデータ通信経路２−１〜２−Ｍから選択し、データ転送対象プロセス側の状態フラグ２２を参照する。
そして、この状態フラグ２２を参照することにより得られる情報を元にして、データ転送や待ち合わせ等の処理を実施する。
【００１５】
図３に示す送信処理では、まず最初に、送信先プロセスがデータ受信可能な状態にあるかどうかを調べ（ステップ１）、もし受信可能な状態になければ、次にステップ２において、送信先プロセスが送信待ちであるか否かを調べる。ここで、送信先プロセスが自プロセスに対して同様に送信待ちであれば、送信の衝突によるデッドロックを検出することができる（ステップ３）。
また、デッドロックが発生しないことが判明した後、ステップ４で図２のテーブルを参照し、過去の通信および待ち合わせ発生状態から待ち合わせ方式を選択し、ステップ５で自プロセスが送信待ちであることを示した後、ステップ６で待ち合わせ処理を実施する。この時、同時に待ち合わせに要する時間も計測する。そして、通信待ち合わせが終了した後、実際のデータ転送処理を実施する（ステップ７）。
【００１６】
一方、送信先プロセスがすでに受信可能な状態にある場合、通信待ち合わせは必要ないが、送信先プロセスが通信待ち合わせのため自らの実行を停止している可能性があるので、状態フラグ２２を参照し（ステップ８）、もし、実行停止状態にあれば、実行を再開（ステップ９）した後、データ送信処理を実施する。
以上のようにしてデータ送信処理が完了した後、データ転送処理における通信待ち合わせ時間（ステップ８〜ステップ９を実行した場合は０とする）により、テーブル内容の更新を行う（テップ１０）。
【００１７】
また、図４に示す受信処理では、まず最初に、送信元プロセスがデータ送信可能な状態にあるかどうかを調べ（ステップ２１）、もし送信可能な状態になければ、次にステップ２２において、送信元プロセスが受信待ちであるか否かを調べる。ここで、送信元プロセスが自プロセスからの送信を待っている状態であれば、双方の受信待ちによるデッドロックを検出できる（ステップ２３）。
また、デッドロックが発生しないことが判明した後、ステップ２４でテーブルを参照し、過去の通信および待ち合わせ発生状態から待ち合わせ方式を選択し、ステップ２５で自プロセスが受信待ち合わせ中であることを示した後、ステップ２６で待ち合わせ処理を実施する。この時、同時に待ち合わせに要する時間も計測する。そして、通信待ち合わせが終了した後、実際のデータ転送処理を実施する（ステップ２７）。
【００１８】
一方、送信元プロセスがすでに送信可能な状態にある場合、通信待ち合わせは必要ないが、送信元プロセスが通信待ち合わせのため、自らの実行を停止している可能性があるので、状態フラグ２２を参照し（ステップ２８）、もし、実行停止状態にあれば、実行を再開（ステップ２９）した後、データ受信処理（ステップ２７）を実施する。
以上のようにしてデータ受信処理を完了した後、データ転送処理における通信待ち合わせ時間（ステップ２８〜ステップ２９を実行した場合は０とする）により、テーブル内容の更新を行う（ステップ３０）。
【００１９】
次に、図３および図４のステップ２、２２で実施される通信待ち合わせ方式の決定方法について図２を参照しながら説明する。
まず、通信待ち合わせ方式は、図２のテーブル中の通信待ち時間（実績値）と閾値（基準値）を比較し、その結果により以下のように選択する。
（１）通信待ち時間≦閾値の場合には、ビジーウェイト方式を選択する。
（２）通信待ち時間＞閾値の場合には、サスペンド方式を選択する。
【００２０】
ここで、通信待ち時間は、過去に発生した通信における通信待ち合わせ時間から算出される値であり、その算出方法には種々の方法が考えられる。
最も代表的な値としては、過去の通信待ち合わせ時間の平均値を採る方法が考えられる。平均値を採用した場合、毎回の通信待ち合わせ時間にばらつきが少ない場合は、その計算が容易（計算に要するオーバーヘッドが少ない）なことから有効である。
一方、毎回の通信待ち合わせ時間にばらつきが大きい場合、平均値はそのプロセス間で発生する通信待ち合わせの特性を有効に表現するには不十分であり、この場合は、むしろ中央値などを採用することができる。
さらに、高度な手法を用いて通信待ち時間を計算することも可能である。その場合、通信待ち時間の計算に要する時間と、その値が実際の通信待ち合わせ発生状況と合致する度合との間のトレードオフとなる。
【００２１】
また、閾値の選択は、アプリケーションプログラムで選択することも可能であるが、しかし、アプリケーションプログラムだけの問題ではなく、アプリケーションプログラムを実行する計算機システム全体の運用方針による要因も考慮して設定されるべき値である。つまり、多くのアプリケーションが同時に同程度の優先度で実行されるような運用の下においては、この閾値は比較的小さな値に設定され、アプリケーションプログラムで発生する通信待ち合わせ時間が小さいうちから、サスペンド方式に移行する。また逆に、単一のアプリケーションプログラムが計算機システムを専有して実行できるような運用の下では、この閾値は大きな値（場合によっては無限大）に設定される。
【００２２】
以上のような本発明の第１の実施例によれば、アプリケーションプログラムの実行中、動的に通信待ち合わせ方式を変更し、ビジーウェイト方式とサスペンド方式のうち、より適切な待ち合わせ方式を選択することができる。その結果、通信性能の低下を抑えつつ、通信待ち合わせ処理に必要なＣＰＵ資源の浪費を回避することができる。
これは、プロセス間での通信（特に通信待ち合わせ）の発生を監視し、その情報を保存しておくことにより、次に通信待ち合わせが発生した際に、それ以前に発生した通信待ち合わせの状態を参照して、適切な待ち合わせ方式を選択することができるためである。
【００２３】
また、本実施例においては、図２のテーブルに示すように、通信待ち合わせ手段の選択基準となる閾値は、通信対象プロセス毎に異なる値を設定することが可能であり、これを利用することにより、特定のプロセス間では、通信待ち合わせ時間がある程度長くなる傾向になってもビジーウェイト方式を選択し、あるいは逆に、特定のプロセス間では、通信待ち合わせ時間が比較的短いうちにサスペンド方式へ移行することが可能となる。
その結果、より詳細にアプリケーションプログラムの通信特性（通信パターン）に適合した通信待ち合わせ方式の選択が可能となる。
また、本実施例では、図３に示すステップ２および図４に示すステップ２２における通信待ち合わせ方式の選択の結果、サスペンド方式が選択された場合、データ転送の対象となるプロセスもサスペンド方式による待ち合わせを行っているか否かを検査することにより、ステップ３、２３でデッドロックの検出が可能となり、その後の有効な対応をとることが可能となる。
【００２４】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。
図５は、本発明の第２の実施例によるメッセージ交換型通信システムの構成例を示すブロック図であり、図６は、この第２の実施例において通信待ち合わせ選択手段が管理および参照するテーブルの具体例を示す説明図である。
図５に示すように、本実施例の通信待ち合わせ方式選択手段１１は、送信待ち合わせ方式選択手段１１１と受信待ち合わせ方式選択手段１１２とから構成されている。
すなわち、この実施例では、図１に示した通信待ち合わせ方式選択手段１１を、さらに送信用と受信用とで異なる選択手段１１１、１１２で構成することにより、転送の対象となるプロセスが同一であっても、送信と受信とで異なる通信待ち合わせ方式を選択することにより、よりきめ細かい、すなわち、より最適な通信待ち合わせ方式を選択することを可能としたものである。
【００２５】
また、このように通信待ち合わせ手段１１を送信と受信とで別々にすること伴い、図２に示したテーブルを図６に示すように送信と受信とで異なる情報を保持するように拡張したテーブルを利用する。すなわち、本実施例で参照するテーブルは、図２に示すテーブルの各項目を送信と受信とに分離して管理するものである。
なお、本実施例において、待ち合わせ方式を選択する場合の動作等は、送信時と受信時とで選択手段１１１、１１２とテーブルの参照場所を選択すること以外は、上述した第１の実施例と同様であるので、詳細は省略する。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によるメッセージ交換型通信では、各プロセスのアプリケーション実行手段がデータ転送を行う場合に、通信待ち合わせが発生した時、通信待ち合わせ方式選択手段が過去の通信実績に基づいて通信待ち合わせ方式を選択するようにした。
このため、アプリケーション実行手段では最適な通信待ち合わせ方式によって通信待ち合わせを行うことができ、通信待ち合わ時における通信性能の劣化を防ぎ、同時にＣＰＵ資源の消費を抑えることが可能となる。
【００２７】
また、本発明によるメッセージ交換型通信システムの通信待ち合せ方法でも同様に、アプリケーションプログラムによって通信待ち合わせを実行する場合に、過去の通信実績に基づいて複数の通信待ち合わせ方式のうちの１つを選択して実行するようにした。
このため、最適な通信待ち合わせ方式によって通信待ち合わせを行うことができ、通信待ち合わ時における通信性能の劣化を防ぎ、同時にＣＰＵ資源の消費を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例によるメッセージ交換型通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】上記第１の実施例において通信待ち合わせ選択手段が管理および参照するテーブルの具体例を示す説明図である。
【図３】上記第１の実施例におけるデータ転送手段の送信処理を説明するフローチャートである。
【図４】上記第１の実施例におけるデータ転送手段の受信処理を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施例によるメッセージ交換型通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図６】上記第２の実施例において通信待ち合わせ選択手段が管理および参照するテーブルの具体例を示す説明図である。
【符号の説明】
１−１、１−２、１−Ｎ……プロセス、２−１、２−２、２−Ｍ……データ通信経路、１１……通信待ち合わせ方式選択手段、１２……データ転送手段、２１……経路、２２−１、２２−２……状態フラグ、１１１……送信待ち合わせ方式選択手段、１１２……受信待ち合わせ方式選択手段、２２１……送信可能フラグ、２２２……受信可能フラグ、２２３……実行停止状態フラグ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a communication system for performing message exchange communication, and more particularly to an improvement in a communication waiting method.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a message exchange type communication system, both a process of transmitting data and a process of receiving data cause a data transfer operation, and actual data transfer is performed when the correspondence is established.
Therefore, if there is a gap between the transmitting process and the receiving process at the timing when the data transfer operation occurs, the process that has started the data transfer operation first waits until the corresponding process starts the data transfer operation. There must be. This is called communication waiting.
[0003]
And, as a general method of waiting for communication,
There are two known schemes: (1) a busy weight scheme and (2) a suspend scheme.
Among them, the busy weight method (1) is a method for constantly monitoring the data communication path until communication becomes possible. In this busy wait method, data transfer is started immediately after the corresponding transfer operation is started in the process on the partner side.
On the other hand, the suspend method of (2) is a method in which the execution of a program is stopped by itself when it is determined that communication waiting is necessary. In this suspend method, a process that has stopped executing does not resume execution by itself, but keeps a communication waiting state in a stopped state until execution is restarted by another process.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described busy wait method, since the data communication path is constantly monitored, the data transfer can be started immediately after the operation by the partner process is started, and the system resources (particularly, CPU Resource) is continuously consumed during communication waiting for communication waiting processing.
On the other hand, in the suspend mode, the execution of the program is suspended during the communication waiting, so that the consumption of the CPU resources is completely suppressed. However, the transition from the execution state to the suspension state and the transition from the suspension state to the execution state are performed. Processing for transition is required, and the load on communication waiting increases, which may lead to deterioration of communication performance.
[0005]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a message exchange type communication system capable of realizing optimum communication queuing by effectively using a system such as a busy wait system or a suspend system, and a communication queuing method thereof.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a message exchange type communication system for performing data transfer by message exchange type communication via a data communication path between a plurality of processes. An application execution unit having a function of selectively executing a plurality of communication waiting modes at the time of waiting; a communication waiting mode selection unit for selecting a communication waiting mode to be executed by the application execution unit based on past communication results ; A table in which a result value calculated based on past communication results and a reference value for selecting a communication waiting method are provided , and the communication waiting method selection means refers to the table, and sets a plurality of communication waiting methods. And selecting one of them .
Further, the present invention provides a message exchange type communication system for performing data transfer by message exchange type communication via a data communication path between a plurality of processes. An application executing means having a function of selectively executing a communication waiting method; and a communication waiting method selecting means for selecting a communication waiting method to be executed by the application executing means based on past communication results. The selecting means selects one of a plurality of communication waiting methods based on a different reference value for each partner process with which communication is performed.
Further, the present invention provides a message exchange type communication system for performing data transfer by message exchange type communication via a data communication path between a plurality of processes. An application executing means having a function of selectively executing a communication waiting method; and a communication waiting method selecting means for selecting a communication waiting method to be executed by the application executing means based on past communication results, wherein the past communication is performed. The performance is calculated separately for transmission and reception.
Further, the present invention provides a message exchange type communication system for performing data transfer by message exchange type communication via a data communication path between a plurality of processes. An application executing means having a function of selectively executing a communication waiting method; and a communication waiting method selecting means for selecting a communication waiting method to be executed by the application executing means based on past communication results. The selecting means selects one of a plurality of communication waiting modes based on a reference value reflecting an operation state of the entire system.
Further, the present invention provides a communication queuing method for a message exchange type communication system in which data transfer is performed by a message exchange type communication via a data communication path between a plurality of processes. One of a plurality of communication queuing methods is selected and executed based on the communication results. At this time, a result value calculated based on the past communication results and a criterion for selecting the communication queuing method It is characterized in that one of a plurality of communication waiting methods is selected with reference to a table in which values are set .
Further, the present invention provides a communication queuing method for a message exchange type communication system in which data transfer is performed by a message exchange type communication via a data communication path between a plurality of processes. One of the plurality of communication queuing methods is selected and executed based on the communication results, and at that time, one of the plurality of communication queuing methods is determined by a different reference value for each partner process with which communication is performed. It is characterized by selecting.
Further, the present invention provides a communication queuing method for a message exchange type communication system in which data transfer is performed by a message exchange type communication via a data communication path between a plurality of processes. One of a plurality of communication waiting methods is selected and executed based on the communication result, and the past communication result is calculated separately at the time of transmission and at the time of reception. I do.
Further, the present invention provides a communication queuing method for a message exchange type communication system in which data transfer is performed by a message exchange type communication via a data communication path between a plurality of processes. One of the plurality of communication queuing methods is selected and executed based on the communication result, and at this time, one of the plurality of communication queuing methods is determined by a reference value reflecting the operation state of the entire system. It is characterized by selecting.
[0007]
In the message exchange type communication according to the present invention, when the application execution unit of each process performs data transfer, when a communication queuing occurs, the communication queuing system selection unit selects a communication queuing system based on past communication results. Therefore, the application execution means can perform communication queuing by using the optimum communication queuing method.
For example, a busy wait method (a method with little overhead associated with communication waiting processing) is selected between processes where communication is frequently performed, and a suspend method (a method required during the waiting processing) is selected between processes where communication rarely occurs. CPU resource is low).
As a result, it is possible to prevent the communication performance from deteriorating at the time of waiting for communication, and to suppress the consumption of CPU resources at the same time.
[0008]
Similarly, in the communication queuing method of the message exchange type communication system according to the present invention, when communication queuing is performed by an application program, one of a plurality of communication queuing methods is selected based on past communication results. Since the execution is performed, communication queuing can be performed according to the optimum communication queuing method, and deterioration of communication performance at the time of communication queuing can be prevented, and at the same time, consumption of CPU resources can be suppressed.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a message exchange type communication system and a communication waiting method according to the present invention will be described.
According to the present embodiment, with respect to the execution of a user application program composed of a plurality of processes, when communication queuing occurs during data transfer between the plurality of processes, an optimal communication queuing method is selected. It is intended to provide means for simultaneously solving two problems, that is, deterioration of communication performance due to overhead caused by communication waiting processing and increase in required system resources (in particular, CPU resources).
In the message exchange type communication system and the communication queuing method according to the present embodiment, the state of the communication queuing that occurs at the time of data transfer between the processes is monitored and the history thereof is managed, so that the queuing method can be dynamically performed at the time of execution. And select the busy wait method (a method with little overhead associated with the communication waiting process) between processes that frequently communicate, and the suspend method (a process required during the waiting process) for processes that rarely occur communication. As a result, it is possible to prevent the communication performance from deteriorating while executing the application program, and at the same time to suppress the consumption of the CPU resource.
[0010]
Furthermore, communication queuing can occur during transmission as well as during reception. Therefore, in the present embodiment, it is possible to select a more optimal communication waiting method by separately selecting the communication waiting method for transmission and receiving.
Further, when selecting the next communication queuing method from the past communication occurrence status and the time required for communication queuing, communication between processes and communication queuing accompanying communication do not always occur to the same extent among all processes. . Therefore, in this embodiment, the means for selecting the communication queuing method provided in each process is not based on the same selection criterion, but by setting a different selection criterion for each process, so that the optimum queuing for the entire application program is performed. It allows you to get to the scheme faster.
[0011]
Hereinafter, a message exchange type communication system and a communication queuing method according to the present invention will be described based on specific examples of the present embodiment.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a message exchange communication system according to a first embodiment of the present invention.
The message exchange type communication system according to this embodiment includes a plurality of processes 1 (1-1, 1-2,..., 1-N) constituting a user application and a data communication path 2 (1) existing between the processes 1. 2-1 2-2,..., 2-M).
[0012]
Each process 1 has a communication queuing mode selection unit 11 for selecting a communication queuing mode, and a data transfer unit 12 for performing a data transmission / reception operation.
The data communication path 2 has a path 21 used for actually transferring data and a state flag 22 (22-1, 22-2) indicating the state of a process connected to the data communication path 2. This status flag 22 is provided for each process 1 connected to both ends of the data communication path 2, whereby the data communication path 2 is accessible from both processes.
Each state flag 22 is composed of a transmission enable flag 221 indicating a transmission enable state, a reception enable flag 222 indicating a reception enable state, and an execution stop state flag 223 indicating that the process is in an execution stop state. .
[0013]
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the contents of a table referred to by the communication waiting mode selection means 11 of each process 1 for selecting a communication waiting mode.
This table is composed of items of (1) the number of times of communication, (2) a communication waiting time, and (3) a threshold, and the process identification numbers 0, 1 corresponding to the processes targeted for the values of these items. ,..., N−1.
The table used in this embodiment uses the same setting data for transmission and reception.
[0014]
Next, FIG. 3 is a flowchart illustrating a transmission process of the data transfer unit according to the present embodiment, and FIG. 4 is a flowchart illustrating a reception process of the data transfer unit according to the embodiment.
Hereinafter, the operation of this embodiment will be described in detail with reference to FIGS.
In this embodiment, when a certain process performs data transfer with another process, the data transfer unit 12 changes the data communication path 2 existing between the process and the target process of the data transfer to the data communication paths 2-1 to 2-1. 2-M, and refers to the status flag 22 on the data transfer target process side.
Then, based on the information obtained by referring to the state flag 22, processing such as data transfer and waiting is performed.
[0015]
In the transmission process shown in FIG. 3, first, it is checked whether or not the destination process is in a data receivable state (step 1). It is checked whether or not is waiting for transmission. Here, if the transmission destination process is also waiting for its own process to transmit, a deadlock due to transmission collision can be detected (step 3).
Further, after it is determined that no deadlock occurs, in step 4 the table of FIG. 2 is referred to, a queuing method is selected from past communication and queuing occurrence states, and in step 5, it is determined that the own process is waiting for transmission. After that, a waiting process is performed in step 6. At this time, the time required for waiting is also measured at the same time. Then, after the communication queuing is completed, the actual data transfer processing is performed (step 7).
[0016]
On the other hand, if the destination process is already in a receivable state, communication waiting is not necessary, but the destination process may have stopped its own execution for communication waiting. (Step 8) If the execution is stopped, the execution is resumed (Step 9), and then the data transmission process is performed.
After the data transmission processing is completed as described above, the table contents are updated according to the communication waiting time in the data transfer processing (0 when step 8 to step 9 are executed) (step 10).
[0017]
In the receiving process shown in FIG. 4, first, it is checked whether or not the transmission source process is in a state in which data transmission is possible (step 21). Check whether the original process is waiting for reception. Here, if the transmission source process is in a state of waiting for transmission from its own process, a deadlock due to reception waiting of both processes can be detected (step 23).
Further, after it is determined that no deadlock occurs, the table is referred to in step 24 to select a queuing method from past communication and queuing occurrence states, and in step 25 it is shown that the own process is waiting for reception. Thereafter, in step 26, a waiting process is performed. At this time, the time required for waiting is also measured at the same time. Then, after the communication queuing is completed, the actual data transfer processing is performed (step 27).
[0018]
On the other hand, if the transmission source process is already in a state where transmission is possible, communication waiting is not necessary. However, since the transmission source process may have stopped its own execution due to communication waiting, refer to the status flag 22. (Step 28) If the execution is stopped, the execution is resumed (Step 29), and then the data reception process (Step 27) is performed.
After the data reception process is completed as described above, the table contents are updated according to the communication waiting time in the data transfer process (0 when steps 28 to 29 are executed) (step 30).
[0019]
Next, a method of determining a communication queuing method performed in steps 2 and 22 of FIGS. 3 and 4 will be described with reference to FIG.
First, in the communication waiting method, the communication waiting time (actual value) in the table of FIG. 2 is compared with a threshold value (reference value), and the result is selected as follows.
(1) If the communication waiting time ≦ the threshold value, the busy wait method is selected.
(2) If the communication waiting time> the threshold, the suspend method is selected.
[0020]
Here, the communication waiting time is a value calculated from the communication waiting time in the communication that occurred in the past, and various methods can be considered for the calculation method.
As the most typical value, a method of taking the average value of the past communication waiting time can be considered. When the average value is adopted, when the communication waiting time for each communication has a small variation, it is effective because the calculation is easy (the overhead required for the calculation is small).
On the other hand, if the communication waiting time varies widely, the average value is not enough to effectively express the characteristics of communication waiting occurring between the processes.In this case, the median value should be used instead. Can be.
Furthermore, it is also possible to calculate the communication waiting time using an advanced technique. In that case, there is a trade-off between the time required for calculating the communication waiting time and the degree to which the value matches the actual communication waiting state.
[0021]
Further, the selection of the threshold value can be selected by the application program. However, the threshold value should be set in consideration of not only the problem of the application program but also the factor of the operation policy of the entire computer system that executes the application program. Value. In other words, in an operation in which many applications are executed at the same priority at the same time, this threshold is set to a relatively small value. Move to Conversely, under an operation in which a single application program can exclusively execute the computer system, the threshold value is set to a large value (infinite in some cases).
[0022]
According to the first embodiment of the present invention as described above, the communication waiting method is dynamically changed during the execution of the application program, and a more appropriate waiting method is selected from the busy wait method and the suspend method. Can be. As a result, it is possible to avoid wasting CPU resources required for the communication queuing process while suppressing a decrease in communication performance.
It monitors the occurrence of communication (especially communication waiting) between processes and saves the information so that the next time communication waiting occurs, the state of communication waiting that occurred before that can be referenced. Then, an appropriate queuing method can be selected.
[0023]
Further, in the present embodiment, as shown in the table of FIG. 2, the threshold value used as the selection criterion of the communication waiting means can be set to a different value for each process to be communicated. The busy wait method is selected even when the communication waiting time tends to be longer to some extent between the specific processes, or conversely, the transition to the suspend method is performed between the specific processes while the communication waiting time is relatively short. It becomes possible.
As a result, it is possible to select a communication queuing method that is more suitable for the communication characteristics (communication pattern) of the application program.
Further, in this embodiment, when the suspend method is selected as a result of the selection of the communication wait method in step 2 shown in FIG. 3 and step 22 shown in FIG. 4, the process to be transferred also waits for the suspend method. By checking whether or not the deadlock has been performed, a deadlock can be detected in steps 3 and 23, and effective countermeasures can be taken thereafter.
[0024]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a message exchange type communication system according to a second embodiment of the present invention. FIG. 6 shows a table of a table managed and referred to by the communication queuing selection means in the second embodiment. It is explanatory drawing which shows a specific example.
As shown in FIG. 5, the communication queuing mode selection unit 11 of the present embodiment includes a transmission queuing mode selection unit 111 and a reception queuing mode selection unit 112.
That is, in this embodiment, the communication queuing method selecting means 11 shown in FIG. 1 is further composed of different selecting means 111 and 112 for transmission and reception, so that the processes to be transferred are the same. However, by selecting different communication queuing methods for transmission and reception, it is possible to select a more detailed, that is, a more optimal, communication queuing method.
[0025]
As described above, the communication queuing unit 11 is separately provided for transmission and reception, and the table shown in FIG. 2 is extended to hold different information for transmission and reception as shown in FIG. Use. That is, the table referred to in the present embodiment manages each item of the table shown in FIG. 2 separately for transmission and reception.
In the present embodiment, the operation when selecting the queuing method is the same as that in the above-described first embodiment except that the selection means 111 and 112 and the reference place of the table are selected at the time of transmission and at the time of reception. The details are omitted because they are the same.
[0026]
【The invention's effect】
As described above, in the message exchange type communication according to the present invention, when the application execution unit of each process performs data transfer, when a communication queuing occurs, the communication queuing method selecting unit sets the communication queuing based on the past communication results. The method was selected.
For this reason, the application execution means can perform communication queuing using an optimal communication queuing method, and can prevent deterioration of communication performance at the time of communication queuing and at the same time suppress consumption of CPU resources.
[0027]
Similarly, in the communication queuing method of the message exchange type communication system according to the present invention, when communication queuing is performed by an application program, one of a plurality of communication queuing methods is selected based on past communication results. I made it run.
For this reason, communication queuing can be performed by an optimal communication queuing method, and communication performance can be prevented from deteriorating during communication queuing, and at the same time, CPU resource consumption can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a message exchange type communication system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a specific example of a table managed and referred to by a communication queuing selection unit in the first embodiment.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a transmission process of a data transfer unit in the first embodiment.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a reception process of a data transfer unit in the first embodiment.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a message exchange type communication system according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a specific example of a table managed and referred to by a communication queuing selection unit in the second embodiment.
[Explanation of symbols]
1-1, 1-2, 1-N process, 2-1 2-2, 2-M data communication path 11, communication waiting mode selection means 12, data transfer means 21, ... Route, 22-1, 22-2... Status flags, 111... Transmission wait mode selection means, 112... Reception wait mode selection means, 221... Transmittable flag, 222. Execution stop state flag.

Claims

In a message exchange communication system for performing data transfer by message exchange communication via a data communication path between a plurality of processes,
An application execution unit having a function of selectively executing a plurality of communication waiting methods when the plurality of processes wait for communication during data transfer;
Communication queuing method selection means for selecting a communication queuing method to be executed by the application execution means based on past communication results,
Providing a result value calculated based on the past communication results and a table setting a reference value for selecting a communication waiting method ,
The communication queuing method selecting means selects one of a plurality of communication queuing methods with reference to the table ;
It features and to Rume message switching type communication system that.

In a message exchange communication system for performing data transfer by message exchange communication via a data communication path between a plurality of processes,
An application execution unit having a function of selectively executing a plurality of communication waiting methods when the plurality of processes wait for communication during data transfer;
A communication waiting method selecting means for selecting a communication waiting method to be executed by the application executing means based on past communication results,
The communication queuing method selecting means selects one of a plurality of communication queuing methods according to a different reference value for each partner process with which communication is performed ;
It features and to Rume message switching type communication system that.

In a message exchange communication system for performing data transfer by message exchange communication via a data communication path between a plurality of processes,
An application execution unit having a function of selectively executing a plurality of communication waiting methods when the plurality of processes wait for communication during data transfer;
A communication waiting method selecting means for selecting a communication waiting method to be executed by the application executing means based on past communication results,
The past communication results are calculated separately at the time of transmission and at the time of reception ,
It features and to Rume message switching type communication system that.

In a message exchange communication system for performing data transfer by message exchange communication via a data communication path between a plurality of processes,
An application execution unit having a function of selectively executing a plurality of communication waiting methods when the plurality of processes wait for communication during data transfer;
A communication waiting method selecting means for selecting a communication waiting method to be executed by the application executing means based on past communication results,
The communication queuing method selecting means selects one of a plurality of communication queuing methods according to a reference value reflecting an operation state of the entire system ;
It features and to Rume message switching type communication system that.

Wherein the plurality of communication synchronization system, according to claim 1, message exchange type communication system 3 or 4, wherein the containing busy wait scheme and suspend mode.

A communication queuing method for a message exchange communication system for performing data transfer by message exchange communication via a data communication path between a plurality of processes,
When executing communication queuing by an application program, one of a plurality of communication queuing methods is selected and executed based on past communication results , and at that time, calculation is performed based on the past communication results. Selecting one of a plurality of communication waiting methods with reference to a table in which the obtained actual value and a reference value for selecting the communication waiting method are set ;
Features and to Rume message switching type communication waiting method for a communication system that.

A communication queuing method for a message exchange communication system for performing data transfer by message exchange communication via a data communication path between a plurality of processes ,
When performing communication queuing by an application program, one of a plurality of communication queuing methods is selected and executed based on past communication results. Selecting one of a plurality of communication queuing methods by value ,
Features and to Rume message switching type communication waiting method for a communication system that.

A communication queuing method for a message exchange communication system for performing data transfer by message exchange communication via a data communication path between a plurality of processes,
When executing communication queuing by an application program, one of a plurality of communication queuing methods is selected and executed based on past communication results, and the past communication results are determined at the time of transmission and reception. in are those calculated separately,
Features and to Rume message switching type communication waiting method for a communication system that.

A communication queuing method for a message exchange communication system for performing data transfer by message exchange communication via a data communication path between a plurality of processes,
When performing communication queuing by an application program, one of a plurality of communication queuing methods is selected and executed based on past communication results, and at that time, a reference reflecting the operation state of the entire system Selecting one of a plurality of communication queuing methods by value ,
Features and to Rume message switching type communication waiting method for a communication system that.

Wherein the plurality of communication synchronization system, according to claim 6, characterized in that it comprises a busy wait scheme and suspend mode, 7,8, or 9 communications queuing of messages switching type communication system according.