基本情報技術者 2013年 秋期 午前（科目A） 問32

トランザクションのロック待ち判定【午前2 解説】

要点まとめ

• 結論：正解はイ。T2の後にT1を開始してもT1は資源待ちせずロックを取得できる点が正解である。差がつくのは共有と排他の互換性の見極め。
• 根拠：T2は資源Aに共有ロック($S$)、T1もAに$S$を要求するため共有同士で競合せず、T1のもう一方の要求C:$X$も空いている。順序で待ちが発生するかを資源ごとに判定する。
• 差がつくポイント：開始順を明確にして各資源で既にかかっているロックと互換性（$S$ vs $S$は可、$X$は不可）を逐一判断することが合否を分ける。

正解の理由

よくある誤解

• 「ほぼ同時に開始＝同時に取得できる」と誤解する：設問は「後に開始したとき」を想定しており、開始順により取得状況が変わる点を見落としやすい。
• 「共有ロックは常に安全」と思い込む：共有は共有と互換だが、相手が排他($X$)を持つと待ちになるので資源ごとに判定が必要。
• 複数資源の要求を一括で判断してしまう：一部の資源で待ちが発生すればトランザクション全体が待ちになる点を忘れやすい。

解法ステップ

1. 表から各トランザクションの要求ロックを確認する（T1:A:$S$,B:-,C:$X$ 等）。
2. 「先に開始するトランザクション」をまずそのロックで確保したと仮定する。
3. 「後に開始するトランザクション」が要求する各資源について、既に確保されているロックと互換性があるかを個別に判定する。
   • 互換性ルール：$S$ vs $S$ → 可、$S$ vs $X$ または $X$ vs $S$/$X$ → 不可。
4. いずれの資源でも待ちが発生しなければ「資源待ちなし」、1つでも不整合があれば「資源待ちあり」と判断する。
5. 各選択肢で上記を当てはめ、正しい記述を選ぶ。

選択肢別の誤答解説

• ア: 「T1の後にT3を開始したとき、T3の資源待ちはない。」
  • T1が先に持つのはA:$S$ と C:$X$。T3はA:$X$ と B:$S$ を要求する。A:$X$ は既にT1のA:$S$と競合するため、T3はAで待ちになる。よって誤り。
• イ: 「T2の後にT1を開始したとき、T1の資源待ちはない。」 ← 正解
  • T2はA:$S$, B:$X$。T1はA:$S$, C:$X$。Aは$S$同士で可、Cは空き。待ちなし。
• ウ: 「T2の後にT3を開始したとき、T3の資源待ちはない。」
  • T2がA:$S$, B:$X$を持つと、T3のA:$X$はA:$S$と、B:$S$はB:$X$とそれぞれ競合する。少なくとも待ちが発生するため誤り。
• エ: 「T3の後にT1を開始したとき、T1の資源待ちはない。」
  • T3はA:$X$, B:$S$。T1はA:$S$を要求するがA:$X$と競合するためT1は待ちになる。誤り。

補足コラム

• ロック互換性の基本は簡潔です：共有($S$)は共有と共存できるが、排他($X$)は単独だけ。問題演習では「資源ごとに」判定するクセをつけると速く正確に解けます。
• 実運用では二相ロック（Two-Phase Locking）やデッドロック検出・回復も重要です。本問は「開始直後に一括でロックが付与される」単純モデルの理解を問うものです。
• デッドロック発生例：Aを$S$で持つプロセスとAを$X$で要求するプロセスの組合せや、互いに相手の資源を待つケースが典型です。

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