JPH0728763A

JPH0728763A - 放送通信方法および放送ルーティング装置

Info

Publication number: JPH0728763A
Application number: JP5175070A
Authority: JP
Inventors: Kenji Horie; 健志堀江
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1993-07-15
Filing date: 1993-07-15
Publication date: 1995-01-31
Anticipated expiration: 2017-01-28
Also published as: JP3251723B2

Abstract

(57)【要約】【目的】並列計算機における放送通信方法および放送ル
ーティングチップに関し，ランダムに複数のプロセッサ
から放送通信要求が起きても，簡単にデッドロックを回
避できるようにすることを目的とする。【構成】ネットワークを構成するルーティングチップ10
の中で実際に放送するルーティングチップを特定のもの
に決め，放送するときには，その放送ルーティングチッ
プにメッセージを１対１通信により転送し，放送ルーテ
ィングチップから１対Ｎ通信により他のプロセッサへメ
ッセージを放送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，並列計算機において複
数の放送通信要求が同時に発生しても，デッドロックを
回避できるようにした放送通信方法および放送ルーティ
ング装置に関する。

【０００２】並列計算機における放送通信は，一つのプ
ロセッサから他の複数のプロセッサへ同じ内容のメッセ
ージを送る通信であり，並列計算機において重要な通信
パターンの一つである。

【０００３】

【従来の技術】ある範囲のノードについて効率よく放送
通信を行う並列計算機の通信制御方式として，例えば特
開平３−１０２４５５号公報に開示されている方式があ
る。この方式では，他ノードから送られてきたデータを
方向ごとに受信処理部によって受け取る。次に，宛先検
出部でそのデータ内の宛先ノードの範囲を指定した宛先
情報を検出し，その検出した宛先情報に基づき，ノード
間距離処理部によりそのノードと宛先ノードのノード間
距離を求める。続いて宛先判定部により，データを自ノ
ードへ取り込むかどうかの判断を行うとともに，前記距
離情報に基づきデータの送信の必要性の有無および送信
方向を判定し，データの送信が必要な場合にはそのデー
タを方向ごとの送信処理部に渡し，データを転送する。

【０００４】また，多くの並列計算機の相互結合網（ネ
ットワーク）のルーティング方式として，ワームホール
ルーティングが採用されているが，ワームホールルーテ
ィングによる放送通信を迅速かつ効率的に行う方式とし
て，例えば特開平３−１４００３５号公報に開示されて
いる放送通信方式がある。この方式では，メッセージを
転送単位に分割したフリットの先頭に放送通信の範囲情
報を持つヘッダフリットおよび末尾に最終フリットを設
け，あるノードからネットワーク上の他のノードに順次
送信し，受信したノードで上記ヘッダフリットを参照し
て範囲情報が他のノードに送信する旨を示すときに範囲
情報を更新して，そのヘッダフリットを送信方向のノー
ドに送信すると共に，これに続いて送信されてくるフリ
ットについて最終フリットまで順次送信するようにして
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ワームホールルーティ
ングは，低いレイテンシを実現する一方で，チャネルを
占有するので，放送通信をメッシュあるいはトーラスで
実現するとデッドロックを起こす可能性がある。デッド
ロックを発生させる原因は，チャネルの占有とポートの
占有の二つである。ここで，ポートとはプロセッサとネ
ットワーク間の通信路のインタフェースを意味する。

【０００６】図１０に，従来技術におけるポート占有に
よるデッドロックの例を示す。今，プロセッサ２０ａと
プロセッサ２０ｄがほぼ同時にワームホールルーティン
グによる放送通信を開始したとする。ワームホールルー
ティングでは，送信プロセッサに接続されているルーテ
ィングチップから，順次，隣接するルーティングチップ
へパスを確保しながらメッセージを送っていく。

【０００７】プロセッサ２０ａが送った放送メッセージ
が，ルーティングチップ１００ａからルーティングチッ
プ１００ｂへ届き，プロセッサ２０ｂのポートが確保さ
れ，さらにルーティングチップ１００ｃへ放送メッセー
ジが送られたとする。このとき，プロセッサ２０ｃのポ
ートが，プロセッサ２０ｄの放送通信のために獲得でき
なかったとすると，ポートの空き待ちになる。一方，プ
ロセッサ２０ｄの放送メッセージに対して，プロセッサ
２０ｃのポートが割り当てられ，次にプロセッサ２０ｂ
のポートを獲得しようとしたとき，同じくプロセッサ２
０ａの放送のためにそのポートが獲得できず，これもポ
ートの空き待ちに入ると，相互にポートの空き待ちにな
って，デッドロックが生じる。

【０００８】デッドロックが生じた場合，例えば時間監
視によりデッドロックの発生を検出し，一方または双方
が一旦全ポートを解放して，再度リトライすることによ
り，デッドロックを解消する方法がある。しかし，この
方法では，デッドロックを検出するまでに時間がかか
り，またリトライしなければならないので非効率的であ
るという問題がある。

【０００９】チャネルの占有に対しては，チャネルを仮
想化して，あたかも複数のチャネルがあるかのように見
せる仮想チャネル方式により，デッドロックの原因を除
去することができる。例えば，構造化チャネルルーティ
ングとして知られているような方式を採用すればよい。

【００１０】同様に，ポートの占有に対しては，ポート
をマルチポート化することにより解決することが考えら
れる。ポートのマルチポート化とは，ネットワークとメ
モリとのインタフェースにおいて，複数のメッセージが
同時にネットワークからメモリへ転送できるようにする
ことをいう。このためには，ルーティングチップ内のプ
ロセッサへのインタフェースを，放送通信が競合する可
能性がある数だけ多重化する必要があり，そのハードウ
ェアコストはかなり大きなものとなる。

【００１１】本発明は上記問題点の解決を図り，並列計
算機においてランダムに放送通信要求が起きても，簡単
にデッドロックを回避できるようにすることを目的とし
ている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。図中，１０ａ，１０ｂ，…はネットワークに
おけるメッセージの送受信および中継を行うルーティン
グチップ，２０ａ，２０ｂ，…は，並列計算機のプロセ
ッサを表す。

【００１３】請求項１記載の放送通信方法では，図１
（Ａ）に示すように，ネットワークを構成するルーティ
ングチップ１０ａ，…の中で，１対Ｎ（ただし，Ｎ≧
２）通信の放送を行う一つの特定の放送ルーティングチ
ップ１０ｂを定める。

【００１４】例えば，プロセッサ２０ｃが放送通信を必
要とするとき，プロセッサ２０ｃは，ルーティングチッ
プ１０ｃを介して，放送ルーティングチップ１０ｂへ１
対１通信により放送メッセージを送り，放送通信を要求
する（図１の）。

【００１５】放送メッセージを受け取った放送ルーティ
ングチップ１０ｂは，他のプロセッサ１０ａ〜１０ｄへ
放送メッセージを転送して放送する（図１の）。図１
（Ｂ）に示すように，各ルーティングチップ１０ｅ，…
から，対応する各プロセッサ２０ｅ，…へメッセージを
送るポートが複数（Ｍ個）ある場合，請求項２記載の放
送通信方法では，ネットワークを構成するルーティング
チップ１０ｅ，…の中で，１対Ｎ（ただし，Ｎ≧２）通
信の放送を行うＭ個の特定の放送ルーティングチップ１
０ｅ，１０ｇを定める。

【００１６】例えば，プロセッサ２０ｆが放送通信を必
要とするとき，プロセッサ２０ｆは，ルーティングチッ
プ１０ｆを介して，放送ルーティングチップ１０ｅまた
は放送ルーティングチップ１０ｇのいずれかへ１対１通
信により放送メッセージを送り，放送通信を要求する。

【００１７】放送メッセージを受け取った放送ルーティ
ングチップ１０ｅまたは放送ルーティングチップ１０ｇ
は，他のプロセッサ２０ｅ〜２０ｈへ放送メッセージを
転送して放送する。

【００１８】請求項３記載の発明では，各放送ルーティ
ングチップは，受け取った放送メッセージを，一旦，プ
ロセッサのメモリにコピーすることなく，ＦＩＦＯ（Fi
rstIn First Out）バッファなどを用いてワームホール
ルーティング的に他のプロセッサへ転送する。

【００１９】請求項４記載の発明では，放送通信を要求
するプロセッサは，放送ルーティングチップへ送る放送
メッセージにおける１対１通信用のメッセージヘッダの
後ろに放送通信用のメッセージヘッダを付加し，各放送
ルーティングチップは，受け取ったメッセージの１対１
通信用のメッセージヘッダをストリップし，次が放送通
信用のメッセージヘッダであるか否かを判定し，放送通
信用のメッセージヘッダである場合に，その放送メッセ
ージを他のプロセッサへ転送する。

【００２０】請求項５記載の発明では，放送メッセージ
に送信プロセッサの識別子を付加し，各ルーティングチ
ップ内で，放送メッセージにおける送信プロセッサの識
別子と自プロセッサの識別子とを比較することにより，
識別子が一致する場合には，その放送メッセージをその
送信プロセッサが受信しないようにフィルタリングす
る。

【００２１】請求項６記載の発明では，図１（Ｃ）に示
すように，ルーティングチップ１０ ₁₁，１０₁₂，…を二
次元トーラスまたは二次元格子状に接続してネットワー
クを構成する複数のプロセッサからなる並列計算機にお
いて，１対Ｎ（ただし，Ｎ≧２）通信の放送を行う複数
個の特定の放送ルーティングチップ１０₁₁，１０₂₂，１
０₃₃，１０₄₄を定め，これらを対角状に配置する。そし
て，放送通信を要求するプロセッサは，放送ルーティン
グチップの各々へ１対１通信により放送メッセージを送
るようにし，放送メッセージを受け取った各放送ルーテ
ィングチップ１０₁₁，１０₂₂，１０₃₃，１０₄₄は，それ
ぞれ列方向または行方向の他のプロセッサへ放送メッセ
ージを転送して放送するようにする。

【００２２】請求項７記載の放送ルーティングチップ
は，他のプロセッサへ送信するメッセージを格納する送
信用のバッファと，他のプロセッサから受信した自プロ
セッサ宛のメッセージを格納する受信用のバッファと，
ネットワークを介して他のプロセッサからメッセージを
受信する受信部と，ネットワークを介して他のプロセッ
サへメッセージを送信する送信部と，受信したメッセー
ジが自プロセッサ宛でないときに，そのメッセージ全体
を前記送信部へ転送する宛先判定部と，受信したメッセ
ージが自プロセッサ宛であるとき，前記宛先判定部から
そのメッセージを受け取り，メッセージヘッダをストリ
ップし，その後さらにメッセージヘッダがあればそのメ
ッセージを前記送信用のバッファへ転送し，メッセージ
ヘッダがなければそのメッセージを前記受信用のバッフ
ァへ転送するヘッダストリップ部と，前記送信用のバッ
ファに格納されたメッセージを読み出し，そのメッセー
ジヘッダを解析して送信すべき方向を選択し，前記送信
部へメッセージを転送するヘッダ解析部とを備える。

【００２３】

【作用】ランダムな放送をデッドロックなく実現する簡
単な方法は，放送するプロセッサをアービトレーション
などによりシリアライズし，同時に複数の放送通信が行
われないようにすることである。複数のプロセッサがバ
スに接続されているアーキテクチャでは，アービトレー
ションによりバスを獲得するプロセッサを決定してい
る。そこで，トーラスなどのネットワークで放送を実現
するために，どのプロセッサからの放送メッセージも一
つのプロセッサに付随するルーティングチップに集め
て，そこから放送するようにすれば，そのルーティング
チップでメッセージがシリアライズされ（これがアービ
トレーションになる），デッドロックの問題が解決され
る。このとき，１回のストアアンドフォワード（１回の
受信と１回の送信）を必要とする。

【００２４】本発明はこの点に着目して，ストアアンド
フォワードのオーバヘッドをなくした低遅延通信を実現
し，デッドロックの発生しない放送通信を実現するもの
である。基本的な原理は，実際に放送するルーティング
チップを特定のものに決め，放送するときには，その放
送ルーティングチップにメッセージを転送し，放送ルー
ティングチップは，放送メッセージをメモリに受信する
ことなく，ワームホールルーティング的にメッセージを
放送する。

【００２５】請求項１記載の発明の場合，例えば図１
（Ａ）において，実際に放送するのは，ルーティングチ
ップ１０ｂだけであるので，これにより放送メッセージ
がシリアライズされ，競合によるデッドロックが回避さ
れる。

【００２６】請求項２記載の発明の場合，例えば図１
（Ｂ）において，各ルーティングチップ１０ｅ，…と各
プロセッサ２０ｅ，…との間のポートが二つあるとする
と，放送するルーティングチップをあらかじめ二つ決め
る。この例では，放送ルーティングチップ１０ｅ，１０
ｇである。実際に放送するのは，この二つのルーティン
グチップ１０ｅ，１０ｇだけであり，放送通信によりポ
ートが占有されても，ポートの不足によりデッドロック
が生じることはない。チャネルの占有に対しては，仮想
チャネルを用いることなどにより対処可能である。

【００２７】請求項３記載の発明のように，ワームホー
ルルーティング方式により放送メッセージを転送するこ
とにより，プロセッサのメモリにメッセージをコピーす
ることなく，低遅延通信を実現することができる。

【００２８】請求項４記載の発明のように，１対１通信
用のメッセージヘッダの後ろに，放送通信用のメッセー
ジヘッダを付加することにより，放送ルーティングチッ
プは，単にメッセージヘッダをストリップするだけで，
放送メッセージを簡単な制御で転送することが可能にな
る。

【００２９】請求項５記載の発明のように，ルーティン
グチップ内に自プロセッサが発信した放送メッセージを
廃棄するフィルタを設けることにより，自プロセッサが
出した放送メッセージを，受け取らないようにすること
ができる。

【００３０】請求項６記載の発明のように，放送ルーテ
ィングチップを対角状に配置し，列方向または行方向に
放送することにより，放送通信の分散処理が可能にな
り，また放送通信のデッドロックも回避することができ
る。

【００３１】請求項７記載の発明のように放送ルーティ
ングチップを構成することにより，上記の放送通信方法
を実現するシステムを簡単に構築することができる。こ
の放送ルーティングチップは，ハードウェアを変更する
ことなく，通常のルーティングチップとしても用いるこ
とが可能である。

【００３２】

【実施例】図２は本発明の実施例によるルーティングチ
ップの構成例を示す図，図３は本発明の実施例で用いる
メッセージヘッダ説明図，図４は図２に示す宛先判定部
の動作説明図，図５は図２に示すヘッダストリップ部の
動作説明図，図６は図２に示すヘッダ解析部の動作説明
図である。

【００３３】一次元トーラスネットワークを構成するル
ーティングチップ１０は，例えば図２に示すように構成
される。図２において，１１はネットワークへのメッセ
ージの送受信を制御するルーティングブロック，１２は
送信ＦＩＦＯバッファ，１３は受信ＦＩＦＯバッファ，
１４はセレクタ，１５はヘッダ解析部，１６Ｌ，１６Ｒ
は受信部，１７Ｌ，１７Ｒは宛先判定部，１８Ｌ，１８
Ｒは送信部，１９はヘッダストリップ部を表す。

【００３４】放送を行うときは，あらかじめ決められた
ルーティングチップ１０（これを放送ルーティングチッ
プという）へ放送メッセージを送信する。なお，放送ル
ーティングチップも，そうでない通常のルーティングチ
ップも，本実施例では同じハードウェア構成になってい
る。各ルーティングチップが，放送ルーティングチップ
として動作するか，通常のルーティングチップとして動
作するかは，各プロセッサが作成するメッセージのヘッ
ダ情報によって決められる。放送ルーティングチップ
も，１対１通信においては従来と同じようにメッセージ
転送を行う。

【００３５】メッセージには，図３（Ａ）に示すよう
に，先頭に１対１通信用ヘッダ３０ａが設けられ，放送
メッセージの場合には，さらに放送通信用ヘッダ３０ｂ
が設けられる。その後ろにメッセージの内容であるデー
タ３１が続く。

【００３６】１対１通信用ヘッダ３０ａ，放送通信用ヘ
ッダ３０ｂの構成は，図３（Ｂ）に示すようになってい
る。ヘッダフラグ３２は，“０”のときデータ３１であ
ることを示し，“１”のとき，本ヘッダが１対１通信用
ヘッダ３０ａまたは放送通信用ヘッダ３０ｂであること
を示す。方向フラグ３３は，“０”のとき左方向へ送信
すべきメッセージ，“１”のとき右方向へ送信すべきメ
ッセージであることを示す。宛先フィールド３４は，転
送先までのノード間距離を表す。例えば，３つ先のルー
ティングチップまでメッセージを送る場合には，宛先フ
ィールド３４の値は“３”となる。放送フラグ３５は，
“０”のとき１対１通信，“１”のとき放送通信のヘッ
ダであることを示す。

【００３７】放送ルーティングチップに転送された放送
メッセージは，ヘッダストリップ部１９により先頭のヘ
ッダがストリップされる。次のヘッダが放送通信用ヘッ
ダのときは，再び送信ＦＩＦＯバッファ１２へ転送さ
れ，そうでないとは，受信ＦＩＦＯバッファ１３へ転送
され，プロセッサ２０へ渡される。放送メッセージは，
ヘッダ解析部１５の解析により，すべてのプロセッサま
たは送信元が指定した範囲のプロセッサへ放送される。
この１対Ｎ通信の放送は，例えば特開平３−１０２４５
５号公報に開示されている方式を用いて実施することが
できる。

【００３８】図２に示すルーティングブロック１１の各
部の動作を，さらに詳しく説明する。宛先判定部１７
Ｌ，１７Ｒは，受信部１６Ｌ，１６Ｒからメッセージを
受信すると，図４に示すように制御する。まず，メッセ
ージヘッダに対して，ステップ４１により，宛先フィー
ルド３４の値を１減算する。そして，ステップ４２によ
り，宛先フィールド３４の値が０になったかどうかを判
定し，０になったならば，ステップ４４へ進む。０でな
ければ，ステップ４３により，放送フラグ３５が０かど
うか，すなわち通常のメッセージ（放送フラグ＝＝０）
であるか，放送メッセージ（放送フラグ＝＝１）である
かを判定する。放送メッセージであればステップ４４へ
進み，通常のメッセージであればステップ４５へ進む。

【００３９】自プロセッサ宛のメッセージまたは放送メ
ッセージの場合，ステップ４４により，そのメッセージ
全体をヘッダストリップ部１９へ転送する。放送メッセ
ージではなく，また自プロセッサ宛のメッセージでもな
いとき，ステップ４５により，メッセージ全体を反対側
の送信部１８Ｒ，１８Ｌへ転送する。

【００４０】ヘッダストリップ部１９は，宛先判定部１
７Ｌ，１７Ｒまたはヘッダ解析部１５からメッセージを
受けると，図５に示すように制御する。まず，ステップ
５１により先頭のメッセージヘッダをストリップする。
そして，ステップ５２により，次のヘッダフラグが０で
あるかどうかを判定する。ヘッダフラグが０であれば，
メッセージの内容を示すデータであるので，ステップ５
４へ進む。ヘッダフラグが１であれば，ヘッダが続いて
いることになるので，ステップ５３へ進む。

【００４１】ステップ５３では，ヘッダ解析のためメッ
セージ全体を送信ＦＩＦＯバッファ１２へ転送する。ス
テップ５４では，ヘッダストリップ後のメッセージ全体
のデータを，受信ＦＩＦＯバッファ１３へ転送する。

【００４２】ヘッダ解析部１５は，送信ＦＩＦＯバッフ
ァ１２からメッセージを一つずつ読み出し，図６に示す
ように制御する。まず，メッセージヘッダに対して，ス
テップ６１により，宛先フィールド３４の値が０かどう
かを判定し，０であればステップ６２へ進み，０でなけ
ればステップ６３へ進む。宛先フィールド３４の値が０
である場合，ステップ６２により，ヘッダを含めてメッ
セージ全体をヘッダストリップ部１９へ転送する。宛先
フィールド３４の値が０でなければ，ステップ６３によ
り放送フラグ３５が０かどうか，すなわち通常のメッセ
ージ（放送フラグ＝＝０）であるか，放送メッセージ
（放送フラグ＝＝１）であるかを判定する。放送メッセ
ージであればステップ６４へ進み，通常のメッセージで
あればステップ６５へ進む。

【００４３】放送メッセージの場合，ステップ６４によ
り，ヘッダを含めてそのメッセージ全体を左右の送信部
１８Ｌ，１８Ｒへ転送し，放送する。放送メッセージで
ない場合，ステップ６５により方向フラグ３３を判定
し，方向フラグ３３が１のときは，ステップ６６により
ヘッダを含めてメッセージ全体を右の送信部１８Ｒへ転
送し，方向フラグ３３が０のときは，ステップ６７によ
りヘッダを含めてメッセージ全体を左の送信部１８Ｌへ
転送する。

【００４４】なお，本実施例の方式では，あるタイミン
グにおいて放送するプロセッサがあらかじめ決まってい
る場合には，すなわち，デッドロックの発生する可能性
があらかじめないことがわかっている場合には，放送す
るプロセッサが，放送ルーティングチップに送信するこ
となく，放送メッセージを直接自分のルーティングチッ
プに送信すればよい。ルーティングチップは，放送ルー
ティングチップもそうでないものも，同じ構造になって
いるからである。これは，図３（Ａ）に示すメッセージ
において，１対１通信用ヘッダ３０ａがない場合に相当
する。

【００４５】二次元トーラスとしたときの構成例を，図
７に示す。図７（Ａ）に示すように，ルーティングチッ
プ１０を二次元トーラスのネットワーク構成とした場合
にも，同様に本発明を実施することができる。トーラス
ではなくメッシュの場合も同様である。このときのルー
ティングチップ１０は，図７（Ｂ）に示すように構成さ
れる。

【００４６】二次元トーラスの場合，左右方向（Ｘ方
向）の通信と上下方向（Ｙ方向）の通信が必要になるの
で，ルーティングブロックとして，Ｘルーティングブロ
ック１１Ｘと，Ｙルーティングブロック１１Ｙが設けら
れる。Ｘルーティングブロック１１ＸおよびＹルーティ
ングブロック１１Ｙは，それぞれ図２に示すルーティン
グブロック１１と同様な構造になっている。Ｘルーティ
ングブロック１１ＸまたはＹルーティングブロック１１
Ｙから，メッセージを送信ＦＩＦＯバッファ１２に書き
込むときに，入力元を切り換えるための選択スイッチＳ
Ｗがある。

【００４７】二次元トーラスまたはメッシュにおける放
送メッセージのヘッダは，例えば図７（Ｃ）に示すよう
に，Ｘ方向１対１通信用ヘッダ，Ｙ方向１対１通信用ヘ
ッダ，Ｘ方向放送通信用ヘッダ，Ｙ方向放送通信用ヘッ
ダを備える。

【００４８】システム全体としては，例えば図８（Ａ）
〜（Ｃ）に示す構成を採ることができる。図８におい
て，ハッチングを施したルーティングチップが，放送用
に設定された放送ルーティングチップである。図８
（Ａ）の例は，放送を行うルーティングチップが一つの
場合の例である。放送ルーティングチップへのアクセス
が集中する問題があるときは，放送ルーティングチップ
を複数にすることができる。このとき，放送ルーティン
グチップ数分のマルチポート化が必要となる。

【００４９】図８（Ｂ）では，プロセッサ全体へ放送す
る放送ルーティングチップを，二つにしている。このと
きは，ポート占有によるデッドロックが生じないように
するために，ポートの二重化が必要である。

【００５０】図８（Ｃ）は，マルチポート化しないで放
送ルーティングチップを４個設けたシステムの例を示し
ている。放送ルーティングチップを図示のように対角状
に配置し，各放送ルーティングチップは，点線で図示し
た範囲への放送，すなわち行方向（Ｘ方向）への放送通
信だけを行う。なお，列方向（Ｙ方向）への放送通信だ
けを行うようにしてもよい。

【００５１】図９は，ルーティングチップ内にフィルタ
ーを設けた例を示している。本方式では，放送するメッ
セージが放送通信要求を出した送信プロセッサ以外から
放送されるので，送信プロセッサも自分が出した放送メ
ッセージを受信してしまう。この放送メッセージを自プ
ロセッサが受け取って動作しないように，プロセッサ内
のソフトウェアによって対処することも可能であるが，
図９に示すように，ルーティングチップ１０内にフィル
ター９０を設けることにより，ソフトウェアの負担を軽
減することが可能である。

【００５２】本実施例では，放送メッセージのヘッダま
たはヘッダに続くデータの先頭に，送信プロセッサの識
別子（プロセッサＩＤ）を入れる。メッセージを受信す
るとき，フィルター９０によってメッセージ中のプロセ
ッサＩＤを見て，その送信プロセッサＩＤが，自分のプ
ロセッサＩＤと同じかどうかを判定する。同じであると
きは，そのメッセージを廃棄し，受信しないようにす
る。すなわち，フィルター９０は，メッセージにおける
プロセッサＩＤと自分のプロセッサＩＤとを比較し，同
じであるときは受信ＦＩＦＯバッファ１３へメッセージ
を転送しない。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように，本発明によれば，
ネットワークとプロセッサ間のポートを必要以上にマル
チポートにすることなく，放送通信によるデッドロック
を回避することができる。また，転送オーバヘッドの少
ない放送通信を実現することができる。デッドロック回
避のためのハードウェアも，ルーティングチップ内にル
ーティングブロックから直接，送信用バッファへのルー
トを設けるだけであり，容易に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】本発明の実施例によるルーティングチップの構
成例を示す図である。

【図３】本発明の実施例で用いるメッセージヘッダ説明
図である。

【図４】図２に示す宛先判定部の動作説明図である。

【図５】図２に示すヘッダストリップ部の動作説明図で
ある。

【図６】図２に示すヘッダ解析部の動作説明図である。

【図７】二次元トーラスでの構成例を示す図である。

【図８】本発明の実施例に係るシステム構成の例を示す
図である。

【図９】フィルターを設けた構成例を示す図である。

【図１０】従来技術の問題点説明図である。

【符号の説明】

１０ａ，１０ｂ，… ルーティングチップ２０ａ，２０ｂ，… プロセッサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ルーティング装置(10)によりネットワー
クを構成する複数のプロセッサ(20)からなる並列計算機
における放送通信方法において，前記ネットワークを構
成するルーティング装置の中で，１対Ｎ（ただし，Ｎ≧
２）通信の放送を行う放送ルーティング装置(10b) を一
箇所にし，放送通信を要求するプロセッサは，前記放送
ルーティング装置へ１対１通信により放送メッセージを
送り，該放送メッセージを受け取った放送ルーティング
装置は，他のプロセッサへ放送メッセージを転送して放
送することを特徴とする放送通信方法。
【請求項２】ルーティング装置(10)によりネットワー
クを構成する複数のプロセッサからなる並列計算機にお
ける放送通信方法において，前記プロセッサが前記ルー
ティング装置からメッセージを受け取るポートがＭ（た
だし，Ｍ≧２）個あるとき，前記ネットワークを構成す
るルーティング装置の中で，１対Ｎ（ただし，Ｎ≧２）
通信の放送を行う放送ルーティング装置(10e,10g) をあ
らかじめＭ個定め，放送通信を要求するプロセッサは，
前記放送ルーティング装置の一つへ１対１通信により放
送メッセージを送り，該放送メッセージを受け取った放
送ルーティング装置は，他のプロセッサへ放送メッセー
ジを転送して放送することを特徴とする放送通信方法。
【請求項３】請求項１または請求項２記載の放送通信
方法において，前記放送ルーティング装置は，受け取っ
た放送メッセージをワームホールルーティング的に他の
プロセッサへ転送することを特徴とする放送通信方法。
【請求項４】請求項１または請求項２記載の放送通信
方法において，放送通信を要求するプロセッサは，前記
放送ルーティング装置へ送る放送メッセージにおける１
対１通信用のメッセージヘッダの後ろに放送通信用のメ
ッセージヘッダを付加し，前記放送ルーティング装置
は，受け取ったメッセージの１対１通信用のメッセージ
ヘッダをストリップし，次が放送通信用のメッセージヘ
ッダであるか否かを判定し，放送通信用のメッセージヘ
ッダである場合に，その放送メッセージを他のプロセッ
サへ転送することを特徴とする放送通信方法。
【請求項５】請求項１または請求項２記載の放送通信
方法において，前記放送メッセージに送信プロセッサの
識別子を付加し，前記各ルーティング装置内で，放送メ
ッセージにおける送信プロセッサの識別子と自プロセッ
サの識別子とを比較することにより，識別子が一致する
場合には，その放送メッセージをその送信プロセッサが
受信しないようにフィルタリングすることを特徴とする
放送通信方法。
【請求項６】ルーティング装置(10)を二次元トーラス
または二次元格子状に接続してネットワークを構成する
複数のプロセッサからなる並列計算機における放送通信
方法において，前記ネットワークを構成するルーティン
グ装置の中で，１対Ｎ（ただし，Ｎ≧２）通信の放送を
行う複数個の放送ルーティング装置を対角状に配置し，
放送通信を要求するプロセッサは，前記放送ルーティン
グ装置の各々へ１対１通信により放送メッセージを送
り，該放送メッセージを受け取った各放送ルーティング
装置は，それぞれ列方向または行方向の他のプロセッサ
へ放送メッセージを転送して放送することを特徴とする
放送通信方法。
【請求項７】請求項１ないし請求項６のいずれかに記
載の放送通信方法に用いられる放送ルーティング装置(1
0)であって，他のプロセッサへ送信するメッセージを格
納する送信用のバッファと，他のプロセッサから受信し
た自プロセッサ宛のメッセージを格納する受信用のバッ
ファと，ネットワークを介して他のプロセッサからメッ
セージを受信する受信部と，ネットワークを介して他の
プロセッサへメッセージを送信する送信部と，受信した
メッセージが自プロセッサ宛でないときに，そのメッセ
ージ全体を前記送信部へ転送する宛先判定部と，受信し
たメッセージが自プロセッサ宛であるとき，前記宛先判
定部からそのメッセージを受け取り，メッセージヘッダ
をストリップし，その後さらにメッセージヘッダがあれ
ばそのメッセージを前記送信用のバッファへ転送し，メ
ッセージヘッダがなければそのメッセージを前記受信用
のバッファへ転送するヘッダストリップ部と，前記送信
用のバッファに格納されたメッセージを読み出し，その
メッセージヘッダを解析して送信すべき方向を選択し，
前記送信部へメッセージを転送するヘッダ解析部とを備
えたことを特徴とする放送ルーティング装置。