JPS62126457A - 分散デ−タ処理方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔１既要〕 本発明の分散データ処理方式は、複数のプロセッサエレ
メントにより構成されるマルチプロセッサシステムにお
いて、分散データとその分散データを処理する処理手続
きとをオブジェクトとしてまとめておき、そのオブジェ
クトを各プロセッサエレメントにて２個別に管理するよ
うにし、あるプロセッサエレメントで、他のオブジェク
トが有する分散データに対する処理要求が発生した場合
。

オブジェクト間通信およびプロセッサエレメント間通信
により、他のオブジェクトに処理依願を行い、データ自
体を各プロセッサエレメント間で移動させることな（、
処理依頼と処理報告に関するメソセージだけを通信対象
として分散データ処理を実現できるようにし、プロセッ
サエレメント間通信による通信ネックの解消とデータの
一貫性保持とを可能としている。

〔産業上の利用分野〕

本発明は分散データ処理方式２特に、複数のプロセッサ
エレメントにより構成されるマルチプロセッサシステム
において、複数のプロセッサエレメントに分散されたデ
ータに対して処理する場合に、そのデータを持つプロセ
ッサエレメントに処理依頼を行うようにして１通信負荷
の軽減を図った分散データ処理方式に関するものである
。

〔従来の技術〕

二次記憶を持たない多数のプロセッサエレメントにより
構成されるマルチプロセッサシステムにおいて、真人な
量のデータに対して、同じような処理を各プロセッサエ
レメントに行わせるとする。

この場合、各プロセッサエレメントに、それぞれ真人な
量のデータをすべて持たせることは、プロセッサエレメ
ントのメモリに制限があるので、実際上不可能である。

そこで、真人な量のデータを分割して、多数のプロセッ
サエレメントに分散配置しておき、この分散データを各
プロセッサエレメントが必要になった時一点で、プロセ
ッサエレメント間の通信路を用いて、自プロセッサエレ
メントのメモリにロードし、一連の処理を実行する方式
が考えられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来考えられている方式によれば、データロードが
頻繁に発生する場合に、データロードの通信ネックによ
って、スループットが落ち、システム全体の処理効率が
悪くなるという問題がある。

特に、データ参照だけでなく、データ変更を伴う処理の
場合には、再度、変更後のデータを返すための通信が発
生し９通信ネックが大きくなる。また、このデータ変更
を伴う処理の場合に、データをロードしてから、そのデ
ータを更新し、そのデータを返すまでの間に、他のプロ
セッサエレメントが、その分散データに対して、同様に
アクセスすると、旧データに対する処理がなされて、デ
ータの一貫性を保持することが困難であるという問題が
ある。

本発明は上記問題点の解決を図り、データロードの通信
ネックを解消し、データの一貫性を保持することを可能
にする分散データ処理方式を提供することを目的として
いる。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の基本構成を説明するためのブロック図
である。

第１図において、１０．ＩＯＡ〜ＩＯＥはそれぞれＣＰ
Ｕを持つプロセッサエレメント（ＰＥ）。

１１（ＩＩＡも同じ。以下同様。）はプロセッサエレメ
ント間でメツセージの送受信を制御するプロセッサエレ
メント間通信制御部、１２はオブジェクトのメソセージ
送信依頼を処理するメソセージ送信処理部、１３は自プ
ロセッサエレメントのオブジェクトに対するメソセージ
を、後述するオブジェクト管理テーブル１５に設定する
メツセージセット処理部、１４は自プロセッサエレメン
トのオブジェクトに対するメツセージ受信を処理するメ
ツセージ受信処理部、１５はシステム全体の各オブジェ
クトに関するオブジェクト識別子と。

そのオブジェクトを持つプロセッサエレメントのアドレ
ス（ＰＥアドレス）情報とを持つオブジェクト管理テー
ブル、１６はオブジェクト、１７は分散データを保持す
るデータ部、１８はデータ部１７に対する処理命令群か
らなる処理手続き部。

２０はプロセッサエレメント間通信に用いられる通信路
を表す。なお、第１図において１通信路２０は、リング
結合になっているが、この他バス結合、格子結合等でも
よく２本発明は通信形態には依らない。

本発明に係るマルチプロセッサシステムは、各々対等な
プロセッサエレメント１０．ＩＯＡ、１ＯＢ・・・と１
通信路２０とからなる。なお、１つのプロセッサエレメ
ントまたは他のプロセッサが。

ホスト処理装置となり、全体を管理する構成にしてもよ
い。

各プロセッサエレメント１０等は、オブジェクト識別子
により区別されるオブジェクト１６を持つ。オブジェク
１−１６は、データ部１７と処理手続き部１８とからな
り、データ部１７は、関連あるデータを分割した分散デ
ータを持つ。処理手続き部１８は、メツセージを解釈し
１分散データを処理要求メツセージに応じて処理する命
令群を持つ。データ部１７の内容は、各オブジェクト１
６毎に異なるが、処理手続き部１８の内容は、各オブジ
ェクト１６に共通でよい。処理手続き部１８の内容が、
各オブジェクト１６で同一である場合。

管理が掻めて容易となる。

オブジェクト１６において、他のオブジェクト１６が持
つ分散データを処理する場合、メツセージ送信処理部１
２により、処理内容に関するメツセージを送る、メッセ
ージ送信処理部１２は、オブジェクト管理テーブル１５
を参照し、送り先のオブジェクト１６が自プロセッサエ
レメント内であれば、メソセージセント処理部１３を起
動し。

他のプロセッサエレメントにあれば、プロセッサエレメ
ント間通信制御部１１にメツセージ転送を依頼する。

メソセージセント処理部１３は、指定されたメソセージ
を、オブジェクト管理テーブル１５における送り先オブ
ジェクトのキューに接続する。

プロセッサエレメント間通信制御部１１は２通信路２０
を介して、他のプロセッサエレメントにおけるプロセッ
サエレメント間通信制御部へメソセージを送る、メッセ
ージを受けたプロセッサエレメント間通信制御部１１は
、メツセージ受信処理部１４にメツセージを渡し、メツ
セージ受信処理部１４は、メツセージセット処理部１３
を起動する。メンセージセット処理部１３は、オブジェ
クト管理テーブル１５にメソセージをキューイングする
。キューイングにより、処理依頼されたオブジェクト１
６は、オブジェクト管理テーブル１５からメツセージを
得て、処理手続き部１８により、メソセージを解釈し、
処理を実行する。

実行終了後、必要に応じて処理結果をメツセージとして
曙集し、依頼元のオブジェクト１６へ返送するが、この
メソセージ通信も、依頼時におけるメンセージ通信と同
様に行われる。

〔作用〕

本発明によれば、あるオブジェクト１６において、他の
分散データに対する処理が必要となった場合に、その分
散データを持つオブジェクトに対し、どのような処理を
要求するかについてのメツセージだけが、送出される。

従って、一般に初期ロードの場合を除き１分散データ自
体が１通信路２０上を流れることはなく、処理依頼内容
を示すメソセージだけが流れるので、プロセッサエレメ
ント間のデータ通信量が大幅に削減される。

また１分散データに対する処理は、その分散データを持
つオブジェクト１６の処理手続き部１８によって行われ
るので、処理がシリアライズ化され、データの一貫性が
損なわれることはない。

〔実施例〕

第２図は本発明に用いられるオブジェクト管理テーブル
の例、第３図はオブジェクト処理説明図。

第４図はメツセージ送信処理説明図、第５図はメソセー
ジ受信処理説明図、第６図はメソセージセット処理説明
図を示す。

オブジェクト管理テーブル１５は１例えば第２図図示の
ように構成され、オブジェクトａ別子（ＯＢＪ　　ＩＤ
）、オブジェクトＰＥアドレス（ＯＢＪ　　ＰＥ　　Ａ
ＤＤＲ）、オブジェクト状態（ＯＢＪ　　５ＴＡＴＵ、
Ｓ）、メンセージキュー（ＭＳＧ　　ＱＵＥ）のフィー
ルドを持つ。なお、必要に応じて、その他の属性フィー
ルドなどを設けてもよい。

オブジェクト識別子は、システムにおいて、各オブジェ
クトを一意に識別するために付される番号である。オブ
ジェクトＰＥアドレスのフィールドには、そのオブジェ
クトが存在するプロセソサエレメントのアドレスが設定
される。オブジェクト状態のフィールドは、そのオブジ
ェクトが処理依鯨待ちであるか、処理実行中であるかな
どのオブジェクトの状態情報を持つ。メツセージキュー
のフィールドには、そのオブジェクトに対する処理依願
のメツセージがキューイングされる。

各オブジェクトは、送られてくるメツセージを受は取り
、解釈し、それに対しどのような処理を行えばよいかを
、予め処理手続き部１８に記憶している。分散データに
対する処理要求は、その分散データを保持するオブジェ
クトＯｂｊ［ｉ］に対して、処理内容を示すメツセージ
Ｍ　ｅｓｇを９次の形式で送ることにより実現する。

５ｅｎｄ　（Ｏｂｊ［ｔ　］　＋　Ｍｅｓｇ　）各オブ
ジェクトでは、第３図に示すように、送られてきたメツ
セージＭｅｓｇに対する処理を実行する。以下の番号■
〜■は、第３図に示す番号に対応する。

■　オブジェクト管理テーブル１５における自オブジェ
クトのメソセージキューに、他のオブジェクトから送ら
れてきたメソセージがセットされているか否かを判定す
る。メツセージがセットされている場合、処理■へ制御
を移す。

■　メツセージがセットされていなければ、オブジェク
ト管理テーブル１５のオブジェクト状態をＷＡＩＴ状態
にする。

■　実行を中断し、他のオブジェクトからの処理依頼を
待“つ。メツセージを受信すると、ＷＡＩＴ状態を解除
し、処理■へ移る。

■　メソセージキューより、原則としてファーストイン
・ファーストアウト（ＦＩＦＯ）で、メソセージを取り
出す。

■　自オブジェクトの処理手続き部１８による処理によ
り、送られてきたメソセージを解釈し。

依願された処理を実行する。また、必要であれば、この
処理の中で、他のオブジェクトにメツセージを送り、処
理依頼または処理報告を行う。

実行が終了した′ならば、処理■へ制御を戻し。

次のメツセージについての処理を同様に繰り返す。

オブジェクトが、他のオブジェクトあてにメツセージを
送るとき、第１図図示メソセージ送信処理部１２が起動
され、メツセージ送信処理部１２は、第４図図示のよう
に処理する。以下の番号Φ〜■は、第４図に示す番号に
対応する。

■　オブジェクト管理テーブル１５をオブジェクト識別
子をキーにして検索し、実際にそのオブジェクトが入っ
ているプロセッサエレメントのアドレス（ＯＢＪ　　Ｐ
Ｅ　　ＡＤＤＲ）を抽出する。

■　所定の記憶域から自プロセッサエレメント・アドレ
ス（ＰＥ　　ＡＤＤＲ）を抽出する。

■　上記ＯＢＪ　　ＰＥ　　ＡＤＤＲと、自プロセッサ
エレメント・アドレス（ＰＥ　　ＡＤＤＲ）とを比較し
、同じであれば、処理■へ制御を移し。

違っていれば、外部のプロセッサエレメントにメツセー
ジを送る必要があるので、処理■へ制御を移す。

■　メツセージセット処理部１３を呼び出して。

メツセージセット処理を行い１次のメツセージ送信依頼
を待つ。

■　プロセッサエレメント間通信制御部１１を呼び出し
１通信路２０を介するＰＥ間通信により。

メツセージを送信する。そして２次のメソセージ送信依
頼を待つ。

メツセージ受信処理部１４は１次のように第５図に示す
処理■、処理■の処理を行う。

■　プロセッサエレメント間通信制御部１１により、Ｐ
Ｅ間通信を使ってメツセージを受信する。

■　メツセージセット処理部１３を呼び出して。

メツセージセット処理を行い、オブジェクト管理テーブ
ル１５へ受信したメツセージをキューイングする。そし
て１次のメツセージ受信を待つ。

メツセージセット処理部１３は、メツセージ送信処理部
１２またはメツセージ受信処理部１４により起動され、
第６図に示すように処理する。以下の番号■〜■は、第
６図に示す番号に対応する。

■　メツセージから、送信先のオブジェクト識別子を抽
出する。

■　オブジェク＋−ｉｔ別子をキーにして、オブジェク
ト管理テーブル１５を検索し、対応するエントリのメツ
セージキューを抽出する。

■　メソセージキューの最後尾にメツセージをセットす
る。

■　当言亥オフ゛ジェクトのオブジェクト状態が、ＷＡ
ＩＴであるか否かを判定する。ＷＡＩＴでない場合、そ
のままメソセージセットの処理を終了する。

■　オブジェクトがＷＡ　Ｉ　Ｔ状態であれば、そのＷ
ＡＩＴ状態を解除し、オブジェクトの実行を再開する。

〔発明の効果〕

以上説明したように９本発明によれば１分散データに対
する処理は、その分散データを持つプロセッサエレメン
トのオブジェクトにより実行され。

データロードによる通信ネックを解消することができる
と共に、データの一貫性を保つことができるようになる
。また、データ部と処理手続き部とがオブジェクトとし
て、一体化壬れ、各プロセッサエレメントに分散される
ので２例えば、プロセッサエレメントの増加や、オブジ
ェクトの追加／削除に対して、単にオブジェクト管理テ
ーブル１５を更新するだけで対処できるようになり、柔
軟性のあるシステム構成とすることができるようになる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成を説明するための図。 第２図は本発明に用いられるオブジェクト管理テーブル
の例、第３図はオブジェクト処理説明図５第４図はメツ
セージ送信処理説明図、第５図はメソセージ受信処理説
明図、第６図はメツセージセット処理説明図を示す。 図中、１０はプロセッサエレメント、１１はプロセッサ
エレメント間通信制御部、１２はメツセージ送信処理部
、１３はメツセージセット処理部。 １４はメツセージ受信処理部、１５はオブジェクト管理
テーブル、１６はオブジェクト、１７はデータ部、１８
は処理手続き部、２０は通信路を表す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数のプロセッサエレメント（１０、１０Ａ、１０Ｂ、
   …）により構成されるマルチプロセッサシステムにおけ
   る分散データ処理方式において、 上記各プロセッサエレメントは、各プロセッサエレメン
   トに分散されたデータと該分散データを処理する処理手
   続きとをまとめたオブジェクト（１６）を保持するよう
   に構成されると共に、 上記オブジェクト（１６）が、各々どのプロセッサエレ
   メントに存在するかについての情報を保持するオブジェ
   クト管理テーブル（１５）と、 上記各オブジェクト（１６）間で、上記オブジェクト管
   理テーブル（１５）を参照し、処理依頼または処理報告
   に関するメッセージを送受信する手段（１２、１３、１
   ４）と、 上記各オブジェクト間メッセージ送受信手段による要求
   により、上記プロセッサエレメント間で、メッセージを
   通信する手段（１１）とを備え、分散データに対する処
   理を、その分散データを保持するプロセッサエレメント
   に依頼し、実行するようにしたことを特徴とする分散デ
   ータ処理方式。