RedHawk Linux User's Guide version 6.3 日本語版

5355Chapter 5プロセス 間 同 期プロセス 間 同 期 の 理 解 5本 章 ではRedHawk Linuxがプロセス 間 同 期 のニーズに 対 応 するために 提 供 するツールについて 説明 します。ここで 説 明 する 全 てのインターフェースは、 共 有 リソースへのアクセスを 同 期 する 協同 プロセスのための 手 段 を 提 供 します。マルチプロセッサ・システム 内 の 複 数 のプログラムによる 共 有 データへのアクセスを 同 期 させるために 最 も 効 果 的 なメカニズムは、スピンロックを 使 用 することです。しかし、スピンロック 保持 中 のプリエンプションから 保 護 するために 使 用 している 再 スケジューリング 変 数 もなしにユーザー・レベルからスピンロックを 使 用 することは 安 全 ではありません。もし 移 植 性 が 効 率 性 よりも 大 きな 問 題 である 場 合 、POSIXカウンティング・セマフォとミューテックスは 共 有 データへの 同 期 アクセスにとって 次 善 の 遥 択 です。プロセスがセマフォの 値 の 交 換を 通 じて 通 信 することを 許 可 するSystem V セマフォも 提 供 されます。 多 くのアプリケーションが複 数 のセマフォの 利 用 を 必 要 とするため、この 機 能 はセマフォの 集 合 もしくは 配郤 列 を 作 ることが可 能 となります。同 期 する 協 同 プロセスの 共 有 メモリ 内 データへのアクセスに 関 する 問 題 は、Concurrentがこれらの問 題 に 対 する 解 決 策 を 提 供 するために 開 発 したツールも 加 えて 説 明 します。マルチプロセスのリアルタイム・アプリケーションは、 同 じリソース 一 式 ― 例 えば、I/Oバッファ、ハードウェア・デバイス・ユニット、クリティカル・セクション・コード―へのアクセスの 調 整を 協 同 プロセスに 許 可 する 同 期 メカニズムを 必 要 としますRedHawk Linuxは 数 々のプロセス 間 同 期 ツールを 提 供 します。それには、 再 スケジューリングに対 するプロセスの 脆 弱 性 の 制 御 、ビジーウェイト 相 互 排 他 メカニズムプロセスのアクセスを 含 むクリティカル・セクションへのプロセスのアクセスの 整 列 、クリティカル・セクションに 対 する相 互 排 他 のためのセマフォ、プロセス 間 双 方 向 通 信 の 調 整 のためのツールが 含 まれます。共 有 メモリの 利 用 を 通 して 仮 想 メモリ 空 間 の 一 部邪 を 共 有 する2つ 以 上 のプロセスからなるアプリケーション・プログラムは、 効 率 的 に 共 有 メモリへのアクセスを 調 整 できる 必 要 があります。 同期 の2つの 基 本 的 な 方 法 ( 相 互 排 他 と 条 件 同 期 )は、 共 有 メモリへのプロセスのアクセスを 調 整 するために 使 用 されます。 相 互 排 他 メカニズムは 共 有 リソースへの 協 同 プロセスのアクセスを 順 番 に並 べます。 条 件 同 期 メカニズムはアプリケーションが 定 義 する 条 件 が 満 足 するまでプロセスの 進逭行 を 延 ばします。相 互 排 除 メカニズムは 協 同 プロセスがクリティカル・セクションで 同 時 に 実 行 することができるのは1つだけであることを 保 証 します。3 種 類 のメカニズムは 通 常 は 相 互 排 他 を 提 供 するために 使用 されます―ビジーウェイト、スリーピーウェイト、プロセスがロックされたクリティカル・セクションへ 入 ろうとする 時 に2つの 組 み 合 わせを 必 要 とします。スピンロックとして 知 られるビジーウェイト・メカニズムは、テスト&セット 操 作 をサポートしたハードウェアを 使 用 してロックを 取 得 するロッキング 手 法 を 使 用 します。もしプロセスが 現 在 ロックされた 状 態 でビジーウェイト・ロックを 取 得 しようとする 場 合 、5-1