JP2002082922A

JP2002082922A - 並列分散処理方法

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Publication number: JP2002082922A
Application number: JP2001180675A
Authority: JP
Inventors: Hirotoshi Maekawa; 博俊前川; Takayuki Saito; 隆之斎藤; Tetsuhisa Chiba; 哲央千葉
Original assignee: Digital Vision Laboratories Corp
Current assignee: Digital Vision Laboratories Corp
Priority date: 2001-06-14
Filing date: 2001-06-14
Publication date: 2002-03-22

Abstract

(57)【要約】【課題】システム相互間での機能呼び出しを高速かつ
効率的に行うことができる並列分散処理方法を提供す
る。【解決手段】ネットワークノード３のクラス（モジュ
ール）３０２において、ネットワークノード４のクラス
４０２の関数（機能）の呼び出しを行うときに、ネット
ワークノード３は、外部参照テーブル３１０から当該関
数の機能識別コード（数値）を得て、この機能識別コー
ドが引数と共にメッセージとしてネットワークノード４
に出力する。ネットワークノード４では、入力した機能
識別コードをキーとして内部参照テーブル４０６から当
該機能の実行アドレスを得て、当該機能を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ネットワークワイ
ドなマルチメディア並行処理を行う並列分散処理方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、マルチメディア情報を利用および
流通させる情報提供利用サービスアプリケーションであ
るＩＳＭ(Information Super-Market)の開発が活発に行
われている。ＩＳＭでは、機能モジュール（クラス）間
の対話性およびモジュール間構成の柔軟性を高めるため
に、ネットワークワイドなマルチメディア並行処理を効
率的に行うアプリケーション実行環境が求められる。こ
れに応えようとするのが、並列分散実行支援システムで
ある。従来の並列分散実行支援システムでは、モジュー
ル間の機能呼び出しは、文字列で示されるモジュール名
と機能名とを用いて行う。ここで、機能呼び出しとは、
あるモジュールで行われる処理において、他のモジュー
ルにおいて備えてある機能を呼び出して用いることをい
う。

【０００３】並列分散支援システムの代表的なものに、
ＣＯＲＢＡ(Common Object RequestBroker Architectur
e) −ＯＲＢ(Object Request Broker) がある。このＣ
ＯＲＢＡ−ＯＲＢでは、あるモジュールが他のモジュー
ルの機能を呼び出すにあたって、文字列で示される機能
名と引数が呼び出し元モジュールから呼び出し先モジュ
ールに転送される。呼び出し先モジュールには、文字列
で示される機能名と当該機能を実行するプログラムの実
行アドレスとの対応表が備えてあり、呼び出し先モジュ
ールは、その対応表を検索することによって実行アドレ
スを取得し、呼び出された機能を実行する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来のＣＯＲＢＡ−ＯＲＢでは、機能の呼び出し先に
おいて、文字列で示される機能名をキーとして、テーブ
ルを参照して実行アドレスを特定することから、その実
行部を特定するコストが大きく、機能呼び出しに伴う処
理の効率が悪いという問題がある。

【０００５】また、ＣＯＲＢＡ−ＯＲＢでは、モジュー
ルの識別名の規約とその管理方法については規定されて
いない、すなわち、システム全体での名前空間管理は行
われていない。従って、ユーザは、モジュール相互間で
名前の衝突などが生じないように注意して、モジュール
の識別名などを決定しなければならず、ユーザの負担が
大きいという問題がある。

【０００６】また、ＣＯＲＢＡ−ＯＲＢでは、機能呼び
出しに伴う引数の形式（フォーマット）は、コンパイル
時に別途定義しておく必要がある。このとき、定義でき
る引数のデータ構造は構造体および配列などの単純なも
のに限られ、リスト構造などの複雑なデータ構造は用い
ることができないという問題がある。

【０００７】また、ＣＯＲＢＡ−ＯＲＢでは、呼び出し
先モジュールは予め存在（登録）している必要がある。
また、基本的に、呼び出し機能および引数の形式をコン
パイル時に定義しておく必要があり、任意の呼び出し先
のモジュールを動的にダウンロード（追加登録）して使
用しようとすると、作業が煩雑になるという問題があ
る。また、ＣＯＲＢＡ−ＯＲＢでは、機能呼び出しを行
う際の同期方式が異なると、異なるプログラミングイン
ターフェース（ＡＰＩ）を用いる必要があり、プラグラ
ムの記述が複雑になるという問題がある。

【０００８】本発明は、上述した従来技術に鑑みてなさ
れ、機能呼び出しを高速かつ効率的に行える並列分散処
理方法を提供することを目的とする。また、本発明は、
ユーザによるモジュールの識別名の管理負担を軽減でき
る並列分散処理方法を提供することを目的とする。ま
た、本発明は、機能呼び出しにおいて、多様な形式の引
数を用いることができる並列分散処理方法を提供するこ
とを目的とする。また、本発明は、煩雑な作業を経るこ
となく、任意の呼び出し先のモジュールを動的にダウン
ロード（追加登録）して使用できる並列分散処理方法を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した従来技術の問題
点を解決し、上述した目的を達成するために、本発明の
並列分散処理方法は、ネットワークを介して接続された
複数のネットワークノードの各々で、機能についての一
連の手続きを記述したプログラムを動作させ、一のプロ
グラムが、他のプログラムあるいは他のプログラムに記
述された手続きによって規定された機能を呼び出して実
行する並列分散処理方法において、前記複数のネットワ
ークノード上の各々でデーモンが動作し、前記デーモン
は、当該デーモンと同じネットワークノード上で動作す
る前記プログラムが規定する機能のうち他のプログラム
から呼び出される機能について、当該機能の機能識別番
号と当該機能の実行アドレスとの対応を示す内部参照テ
ーブルと、当該デーモンと同じネットワークノード上で
動作する前記プログラムが呼び出しを行う他のプログラ
ムの機能について、当該機能の機能識別子と当該機能の
機能識別番号との対応を示す外部参照テーブルとを有
し、前記ネットワークノードは、前記並列分散処理方法
の初期化時、あるいは、前記プログラムが追加された時
に、前記機能の呼び出し関係に基づいて、前記内部参照
テーブルおよび前記外部参照テーブルを生成あるいは更
新し、第１のネットワークノードが、前記機能の呼び出
し元のプログラムに基づいて、呼び出しを行う機能の機
能識別子をキーとして、当該呼び出し元のプログラムと
同じネットワークノード上で動作する前記デーモンの前
記外部参照テーブルから対応する機能識別番号を得て、
当該機能識別番号を含むメッセージを、前記機能の呼び
出し先のプログラムが動作する第２のネットワークノー
ドに送り、前記第２のネットワークノードが、前記呼び
出し先のプログラムに基づいて、前記第１のネットワー
クノードから送られたメッセージに含まれる前記機能識
別番号をキーとして、当該呼び出し先のプログラムと同
じネットワーク上で動作する前記デーモンの前記内部参
照テーブルから当該呼び出された機能の実行アドレスを
得て、当該実行アドレスに基づいて、当該呼び出された
機能を実行し、前記プログラムがオブジェクト指向プロ
グラミングのクラスである場合に、当該クラスの内部変
数を共有変数とし、当該共有変数へのアクセスを、当該
共有変数を内包する前記クラスへの前記機能呼び出しに
よって実現する。

【００１０】また、後述する実施形態には、以下の発明
が開示されている。第１の発明は、ネットワークを介し
て接続された複数のネットワークノードの各々で、機能
についての一連の手続きを記述したプログラムを動作さ
せ、一のプログラムが、他のプログラムあるいは他のプ
ログラムに記述された手続きによって規定された機能を
呼び出して実行する並列分散処理方法において、前記複
数のネットワークノード上の各々でデーモンが動作し、
前記デモードは、当該デモーンと同じネットワークノー
ド上で動作する前記プログラムが規定する機能のうち他
のプログラムから呼び出される機能について、当該機能
の機能識別番号と当該機能の実行アドレスとの対応を示
す内部参照テーブルと、当該デモーンと同じネットワー
クノード上で動作する前記プログラムが呼び出しを行う
他のプログラムの機能について、当該機能の機能識別子
と当該機能の機能識別番号との対応を示す外部参照テー
ブルとを有し、前記ネットワークノードは、前記並列分
散処理の初期化時、あるいは、前記プログラムが追加さ
れた時に、前記機能の呼び出し関係に基づいて、前記内
部参照テーブルおよび前記外部参照テーブルを生成ある
いは更新し、第１のネットワークノードが、前記機能の
呼び出し元のプログラムに基づいて、呼び出しを行う機
能の機能識別子をキーとして、当該呼び出し元のプログ
ラムと同じネットワークノード上で動作する前記デーモ
ンの前記外部参照テーブルから対応する機能識別番号を
得て、当該機能識別番号を含むメッセージを、前記機能
の呼び出し先のプログラムが動作する第２のネットワー
クノードに送り、前記第２のネットワークノードが、前
記呼び出し先のプログラムに基づいて、前記第１のネッ
トワークノードから送られたメッセージに含まれる前記
機能識別番号をキーとして、当該呼び出し先のプログラ
ムと同じネットワーク上で動作する前記デーモンの前記
内部参照テーブルから当該呼び出された機能の実行アド
レスを得て、当該実行アドレスに基づいて、当該呼び出
された機能を実行し、前記プログラムがオブジェクト指
向プログラミングのクラスである場合に、当該クラスの
内部変数を共有変数とし、当該共有変数へのアクセス
を、当該共有変数を内包する前記クラスへの前記機能呼
び出しによって実現する並列分散処理方法。

【００１１】第２の発明は、前記機能識別子は、前記機
能識別番号が格納されているアドレスを示す第１の発明
の並列分散処理方法。第３の発明は、前記機能識別子
は、前記呼び出し元のプログラムにおいてのみ有効な番
号を示す第１の発明に記載の並列分散処理方法。第４の
発明は、前記機能識別子は、文字を含んで表現される機
能名を示す第１の発明に記載の並列分散処理方法。

【００１２】第５の発明は、前記第１のネットワークノ
ードは、前記呼び出し元のプログラムに基づいて、前記
第２のネットワークノードに送る引数を、当該引数のデ
ータ構造を論理形式表現した引数に変換し、当該変換後
の引数を前記第２のネットワークノードに出力し、前記
第２のネットワークノードは、前記第１のネットワーク
ノードから入力した引数のデータ構造を前記呼び出し元
における当該引数のデータ構造と同じデータ構造に変換
した後に、当該引数を使用する第１の発明から第４の発
明のいずれかに記載の並列分散処理方法。

【００１３】第６の発明は、前記第１のネットワークノ
ードは、前記呼び出し元のプログラムに基づいて、呼び
出し先のプログラムに前記機能識別番号を出力した後、
前記第２のネットワークノードから当該機能の実行結果
を入力するまで、その処理を停止する第１の発明から第
５の発明のいずれかに記載の並列分散処理方法。

【００１４】第７の発明は、前記第１のネットワークノ
ードは、前記呼び出し元のプログラムに基づいて、呼び
出し先のプログラムに前記機能識別番号を出力した後、
当該機能の実行結果が必要となったときに、当該機能の
実行結果をまだ入力していない場合に、その処理を停止
する第１の発明から第５の発明のいずれかに記載の並列
分散処理方法。

【００１５】第８の発明は、前記第１のネットワークノ
ードは、前記呼び出し元のプログラムに基づいて、前記
第２のネットワークノードに前記機能識別番号を出力し
た後、当該機能の実行結果を入力しない第１の発明から
第５の発明のいずれかに記載の並列分散処理方法。

【００１６】第９の発明は、前記第１のネットワークノ
ードは、前記呼び出し元のプログラムに基づいて、呼び
出し先のプログラムに前記機能識別番号を出力した後、
所定時間経過しても当該機能の実行結果を入力しない場
合に、エラー処理プログラムを起動する第１の発明から
第７の発明のいずれかに記載の並列分散処理方法。

【００１７】第１０の発明は、前記第１のネットワーク
ノードは、前記呼び出し元のプログラムに基づいて、前
記メッセージに送信時刻を含め、前記第２のネットワー
クノードは、前記送信時刻に基づいて、呼び出された機
能の実行時刻を決定する第１〜第９の発明のいずれかに
記載の並列分散処理方法。

【００１８】第１１の発明は、前記第１のネットワーク
ノードは、前記呼び出し元のプログラムに基づいて、前
記第２のネットワークノードに複数のメッセージを送る
場合に、これらのメッセージに対応する複数の機能呼び
出しを、予め決められた優先順位あるいはメッセージに
おいて指定された優先順位に従って順に行う第１〜１０
の発明のいずれかに記載の並列分散処理方法。

【００１９】第１２の発明は、前記第１のネットワーク
ノードおよび前記第２のネットワークノードは、新た
なプログラムが登録されたときに、前記デーモンに基づ
いて、そのプログラムが呼び出し先および呼び出し元と
なる機能について解析し、その解析結果に基づいて、前
記内部参照テーブルおよび外部参照テーブルを更新する
第１〜１１の発明のいずれかに記載の並列分散処理方
法。

【００２０】第１３の発明は、前記プログラムおよび前
記機能は、それぞれオブジェクト指向プログラミングに
おけるクラスおよびメソッドである第１〜１２の発明の
いずれかに記載の並列分散処理方法。

【００２１】第１４の発明は、前記プログラムがクラス
であり、当該クラスの内部変数を共有変数として用いる
場合に、前記共有変数の読み取りまたは変更を、当該ク
ラスのメソッドで規定する第１〜１３の発明のいずれか
に記載の並列分散処理方法。

【００２２】第１５の発明は、ネットワークを介して接
続された複数のネットワークノードを有し、前記複数の
ネットワークノードの各々で、機能についての一連の手
続きを記述したプログラムを動作させ、一のプログラム
が、他のプログラムあるいは他のプログラムに記述され
た手続きによって規定された機能を呼び出して実行する
並列分散処理システムにおいて、前記複数のネットワー
クノード上の各々でデーモンが動作し、前記デモード
は、当該デモーンと同じネットワークノード上で動作す
る前記プログラムが規定する機能のうち他のプログラム
から呼び出される機能について、当該機能の機能識別番
号と当該機能の実行アドレスとの対応を示す内部参照テ
ーブルと、当該デモーンと同じネットワークノード上で
動作する前記プログラムが呼び出しを行う他のプログラ
ムの機能について、当該機能の機能識別子と当該機能の
機能識別番号との対応を示す外部参照テーブルとを有
し、前記ネットワークノードは、前記並列分散システム
の初期化時、あるいは、前記プログラムが追加された時
に、前記機能の呼び出し関係に基づいて、前記内部参照
テーブルおよび前記外部参照テーブルを生成あるいは更
新し、第１のネットワークノードが、前記機能の呼び出
し元のプログラムに基づいて、呼び出しを行う機能の機
能識別子をキーとして、当該呼び出し元のプログラムと
同じネットワークノード上で動作する前記デーモンの前
記外部参照テーブルから対応する機能識別番号を得て、
当該機能識別番号を含むメッセージを、前記機能の呼び
出し先のプログラムが動作する第２のネットワークノー
ドに送り、前記第２のネットワークノードが、前記呼び
出し先のプログラムに基づいて、前記第１のネットワー
クノードから送られたメッセージに含まれる前記機能識
別番号をキーとして、当該呼び出し先のプログラムと同
じネットワーク上で動作する前記デーモンの前記内部参
照テーブルから当該呼び出された機能の実行アドレスを
得て、当該実行アドレスに基づいて、当該呼び出された
機能を実行する並列分散処理システム。

【００２３】第１６の発明は、前記機能識別子は、前記
機能識別番号が格納されているアドレスを示す第１５の
発明に記載の並列分散処理システム。

【００２４】第１７の発明は、前記機能識別子は、前記
呼び出し元のプログラムにおいてのみ有効な番号を示す
第１５の発明に記載の並列分散処理システム。

【００２５】第１８の発明は、前記機能識別子は、文字
を含んで表現される機能名を示す第１５の発明に記載の
並列分散処理システム。第１９の発明は、前記第１のネ
ットワークノードは、前記呼び出し元のプログラムに基
づいて、前記第２のネットワークノードに送る引数を、
当該引数のデータ構造を論理形式表現した引数に変換
し、当該変換後の引数を前記第２のネットワークノード
に出力し、前記第２のネットワークノードは、前記第１
のネットワークノードから入力した引数のデータ構造を
前記呼び出し元における当該引数のデータ構造と同じデ
ータ構造に変換した後に、当該引数を使用する第１５〜
１８の発明のいずれかに記載の並列分散処理システム。
第２０の発明は、前記第１のネットワークノードは、前
記呼び出し元のプログラムに基づいて、呼び出し先のプ
ログラムに前記機能識別番号を出力した後、前記第２の
ネットワークノードから当該機能の実行結果を入力する
まで、その処理を停止する第１５〜１９の発明のいずれ
かに記載の並列分散処理システム。第２１の発明は、前
記第１のネットワークノードは、前記呼び出し元のプロ
グラムに基づいて、呼び出し先のプログラムに前記機能
識別番号を出力した後、当該機能の実行結果が必要とな
ったときに、当該機能の実行結果をまだ入力していない
場合に、その処理を停止する第１５〜１９の発明のいず
れかに記載の並列分散処理システム。第２２の発明は、
前記第１のネットワークノードは、前記呼び出し元のプ
ログラムに基づいて、前記第２のネットワークノードに
前記機能識別番号を出力した後、当該機能の実行結果を
入力しない第１５〜１９の発明のいずれかに記載の並列
分散処理システム。第２３の発明は、前記第１のネッ
トワークノードは、前記呼び出し元のプログラムに基づ
いて、呼び出し先のプログラムに前記機能識別番号を出
力した後、所定時間経過しても当該機能の実行結果を入
力しない場合に、エラー処理プログラムを起動する第１
５〜２１の発明のいずれかに記載の並列分散処理システ
ム。第２４の発明は、前記第１のネットワークノード
は、前記呼び出し元のプログラムに基づいて、前記メッ
セージに送信時刻を含め、前記第２のネットワークノー
ドは、前記送信時刻に基づいて、呼び出された機能の実
行時刻を決定する第１５〜２３の発明のいずれかに記載
の並列分散処理システム。第２５の発明は、前記第１の
ネットワークノードは、前記呼び出し元のプログラムに
基づいて、前記第２のネットワークノードに複数のメッ
セージを送る場合に、これらのメッセージに対応する複
数の機能呼び出しを、予め決められた優先順位あるいは
メッセージにおいて指定された優先順位に従って順に行
う第１５〜２４の発明のいずれかに記載の並列分散処理
システム。第２６の発明は、前記第１のネットワークノ
ードおよび前記第２のネットワークノードは、新たな
プログラムが登録されたときに、前記デーモンに基づい
て、そのプログラムが呼び出し先および呼び出し元とな
る機能について解析し、その解析結果に基づいて、前記
内部参照テーブルおよび外部参照テーブルを更新する第
１５〜２５の発明のいずれかに記載の並列分散処理シス
テム。第２７の発明は、前記プログラムおよび前記機能
は、それぞれオブジェクト指向プログラミングにおける
クラスおよびメソッドである第１５〜２６の発明のいず
れかに記載の並列分散処理システム。第２８の発明は、
前記プログラムがクラスであり、当該クラスの内部変数
を共有変数として用いる場合に、前記共有変数の読み取
りまたは変更を、当該クラスのメソッドで規定する第１
５〜２７の発明のいずれかに記載の並列分散処理システ
ム。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係わる
並列分散実行支援システムについて説明する。本実施形
態に係わる並列分散実行支援システムは、例えば、ＩＳ
Ｍなどの実行環境を支援し、機能モジュール間の対話性
およびモジュール間構成の柔軟性を高め、ネットワーク
ワイドなマルチメディア並行処理を可能とするものであ
る。

【００２７】図１は、本実施形態に係わる並列分散実行
支援システム１の概念図である。図１に示すように、並
列分散実行支援システム１は、ネットワークノード３、
４がネットワーク２を介して通信を行い、一定の処理を
行う。ネットワークノード３，４としては、例えば、ホ
ストコンピュータなどが用いられる。ネットワークノー
ド３では、デーモン３０およびクラス（モジュール）３
００，３０１，３０２などのプログラムが動作する。こ
こで、クラスとは、具体的には、例えば、アプリケーシ
ョンプログラムをいう。

【００２８】デーモン３０は、後述するように、内部参
照テーブル３０６および外部参照テーブル３１０を有す
る。内部参照テーブル３０６は、機能識別コードとその
機能が記憶されたアドレスとの対応を示すテーブルであ
る。内部参照テーブル３０６は、ネットワークノード４
からネットワークノード３に機能呼び出しを行うとき
に、ネットワークノード４から入力したメッセージに含
まれる機能識別コードから、呼び出された機能のクラス
３００〜３０２におけるアドレスを得るために用いられ
る。

【００２９】外部参照テーブル３１０は、機能識別子と
しての機能識別コードが記憶されたアドレスと機能識別
コードとの対応を示すテーブルである。外部参照テーブ
ル３１０は、ネットワークノード３からネットワークノ
ード４に機能呼び出しを行うときに、クラス３００〜３
０２において呼び出されたアドレスから、その機能の機
能識別コードを得るために用いられる。

【００３０】また、ネットワークノード４では、デーモ
ン４０およびクラス（モジュール）４００，４０１，４
０２などのプログラムが動作する。ネットワークノード
４のクラス４００〜４０２、内部参照テーブル４０６お
よび外部参照テーブル４１０は、その意味および機能
は、ネットワークノード３のクラス３００〜３０２、内
部参照テーブル３０６および外部参照テーブル３１０と
同じである。

【００３１】図１に示す並列分散実行支援システム１で
は、クラスの配置、すなわち、どのクラスをどのネット
ワークノードあるいはプロセッサに配置したかは、原則
として、システムのセットアップ時に一回のみ解析（指
定）される。従って、システムの実行時において、各ク
ラスは、他のクラスの機能を呼び出す際に呼び出し先の
クラスの所在は既に知っている。尚、クラスの配置は、
システムの実行時に指定されることもある。

【００３２】尚、ネットワーク２には、ネットワークノ
ード３、４に加えて他のネットワークノードが接続され
ていてもよい。

【００３３】以下、オブジェクト指向の計算におけるメ
ソッド呼び出しの処理、すなわち、ネットワークノード
３でクラス３０２の処理を行っているときに、ネットワ
ークノード４のクラス４０２に備えられた機能、具体的
には関数を呼び出す場合を例示して、並列分散実行支援
システム１における処理について説明する。オブジェク
ト指向の計算におけるメソッド呼び出しの処理では、ク
ラス内のメソッドが例えば関数などの機能である。

【００３４】内部参照テーブルおよび外部参照テーブルの作成並列分散実行支援システム１では、例えば、図３に示す
ネットワークノード３においてクラス３０２が新たに追
加（登録）され、クラス３０２が、図２に示すネットワ
ークノード４のクラス４０２の機能を呼び出している場
合には、以下に示すように、図３に示すデーモン３０の
外部参照テーブル３１０および図２に示すデーモン４０
の内部参照テーブル４０６を作成あるいは更新する。

【００３５】先ず、内部参照テーブルの作成について説
明する。ネットワークノード３，４は、例えば、システ
ムのセットアップ時に、それらのクラスで規定された関
数について、図２，図３に示す内部参照テーブル４０
６，３０６を作成する。ここで、内部参照テーブル３０
６は、ローカルクラステーブル３０３、ローカルメンバ
関数テーブル３０４およびローカルインスタンステーブ
ル３０５で構成される。

【００３６】また、内部参照テーブル４０６は、ローカ
ルクラステーブル４０３、ローカルメンバ関数テーブル
４０４およびローカルインスタンステーブル４０５で構
成される。ここで、ローカルメンバ関数テーブル３０
４、４０４は、関数の「関数ＩＤ」と、関数「Ｆｕｎ
ｃ」の実行アドレスである「関数番地」との対応を示し
ている。尚、ネットワークノード３，４を含むネットワ
ークノード相互間での関数の呼び出し関係は、システム
のセットアップ時およびクラス３０２が新たに追加され
たときに予め解析されており、外部参照テーブル３１０
および内部参照テーブル４０６を作成する段階におい
て、関数「Ｆｕｎｃ」およびクラス４０２にはそれぞれ
「関数ＩＤ（機能識別コード）」および「クラスＩＤ」
が自動的に割り当てられる。

【００３７】次に、外部参照テーブルの作成について説
明する。例えば、図１に示すクラス３０２がクラス４０
２に備えてある関数名「Ｆｕｎｃ」という機能を呼び出
している場合に、図３に示すように、ネットワークノー
ド３は、クラス３０２のディスパッチャ３１１から、ク
ラス４０２および関数名「Ｆｕｎｃ」を用いて、ネット
ワークノード４に問い合わせ３１２を出力する。

【００３８】ネットワークノード４は、この問い合わせ
３１２を受けると、内部参照テーブル４０６を参照し
て、クラス４０２および関数「Ｆｕｎｃ」に割り付けた
「クラスＩＤ」および「関数ＩＤ」を図３に示す回答メ
ッセージ３１５に含めて、図１に示すネットワーク２を
介してネットワークノード３に出力する。回答メッセー
ジ３１５は、ネットワークノード３において、メッセー
ジキュー（待ち行列）３１２，３１３を介してディスパ
ッチャ３１１に出力される。

【００３９】次に、ディスパッチャ３１１は、登録処理
を行い、回答メッセージ３１４に含まれる「クラスＩ
Ｄ」および「関数ＩＤ」を用いて、リモートクラステー
ブル３０７およびリモートメンバ関数テーブル３０８を
作成する。ここで、リモートクラステーブル３０７、リ
モートメンバ関数テーブル３０８およびリモートインス
タンステーブル３０９によって、外部参照テーブル３１
０が構成される。

【００４０】内部参照テーブルおよび外部参照テーブル
の作成は、ネットワークノード３とネットワークノード
４とがネットワーク２を介して接続されたときに初期化
過程として行われたり、処理の実行時に、ネットワーク
ノード３，４に新たなクラス（モジュール）が動的にダ
ウンロード（追加登録）されたときに、一度のみ自動的
に行われる。

【００４１】機能呼び出し処理以下、前述したように作成された外部参照テーブル３１
０および内部参照テーブル４０６を用いて、ネットワー
クノード３からネットワークノード４に対して機能呼び
出しを行う場合について図２〜６を参照しながら説明す
る。ここでは、呼び出し元のクラス（オブジェクト）
が、機能呼び出しを行った後に、呼び出し先のクラスか
ら当該機能の実行結果を入力するまで、その処理を停止
する、いわゆる完全同期メッセージ送信の場合について
説明する。

【００４２】例えば、図４に示すネットワークノード３
のクラス３０２において処理が行われているときに、ネ
ットワークノード４に備えてあるクラス４０２の関数
「Ｆｕｎｃ」という機能を呼び出すと（図６（Ａ）に示
す「Ａ１」）、クラス３０２のディスパッチャ３１１に
おいて、メッセージに含まれる引数のデータ構造が論理
形式のデータ表現に変換される（図６（Ａ）に示す「Ｂ
１」）。当該変換は、変換プログラムを用いて、クラス
３０２での内部表現データのデータ構造を解析し、論理
形式のデータ表現に変換して行われる。このとき、論理
形式のデータ表現は、単純なデータを組み合わせること
で、リスト構造などの複雑なデータ構造を表現できる記
述構文を採用している。そのため、引数として、多様な
データ構造を用いることができる。そのため、機能呼び
出しの対象とできる関数の種類の範囲を拡大できる。

【００４３】次に、ディスパッチャ３１１において、関
数「Ｆｕｎｃ」およびクラス４０２のアドレスが、それ
ぞれリモートメンバ関数テーブル３０８およびリモート
インスタンステーブル３０９に出力される。これによっ
て、機能識別コードの参照が行われ、これらのアドレス
に対応した「関数ＩＤ」および「クラスＩＤ」が検索さ
れる（図６（Ａ）に示す「Ｂ２」）。この検索された
「関数ＩＤ」および「クラスＩＤ」は、ディスパッチャ
３１１において、送信キュー３１３に登録される（図６
（Ａ）に示す「Ｂ３」）。

【００４４】次に、送信キュー３１３に登録された「関
数ＩＤ」および「クラスＩＤ」が、デーモン３０の送信
キュー３１４に登録される（図６（Ａ）に示す「Ｃ
１」）。デーモン３０において、メッセージ３２０のメ
ッセージヘッダが「関数ＩＤ」および「クラスＩＤ」を
用いて作成され、このメッセージヘッダを含むメッセー
ジが、図５に示すネットワークノード４のデーモン４０
の受信キュー４１４に、ネットワークを介して送信され
る（図６（Ａ）に示す「Ｃ２」）。ネットワークノード
３は、ネットワークノード４から関数「Ｆｕｎｃ」の処
理結果を入力するまで、実行中のプログラムの処理を停
止する。このように、メッセージキュー３１４，４１４
を用いることで、メッセージは、キューに蓄えられた後
に、該当関数（機能）によって処理される。そのため、
これらのキューによって、ある特定のクラスに対しての
機能呼び出し要求が競合しても、呼び出し要求が失われ
ることなく、順番にまたは優先順位に従って処理され
る。

【００４５】ネットワークノード４のデーモン４０は、
ネットワークノード３からメッセージを受信すると（図
６（Ｂ）に示す「Ｄ１」）、そのメッセージを図５に示
す受信キュー４１４に登録する（図６（Ｂ）に示す「Ｄ
２」）。次に、デーモン４０からディスパッチャ４１１
にシグナルが出力される（図６（Ｂ）に示す「Ｄ３」，
「Ｅ１」）。

【００４６】次に、ディスパッチャ４１１は、「クラス
ＩＤ」をキーとして、図５に示すローカルインスタンス
テーブル４０５を参照し、所定のインスタンスを呼び出
す（図６（Ｂ）に示す「Ｅ２」）。ディスパッチャ４１
１は、所定のインスタンスが呼び出し可能な状態になる
まで、次の処理を実行する（図６（Ｂ）に示す「Ｅ
３」）。このとき、メッセージキュー４１４に設けられ
た通信マネージャは、メッセージ３２０に含まれる「ク
ラスＩＤ」をキーとして、ローカルインスタンステーブ
ル４０５が参照され、クラス４０２のインスタンスの番
地を得る。これによって、クラス４０２のインスタンス
が決定される。ここで、インスタンスとは、クラスの処
理を実際に行うときの状態を示す実体をいう。

【００４７】尚、クラス４０２におけるインスタンスの
生成は、図５に示すように、ローカルクラステーブル４
０３においてクラス４０２と対応して記憶された「イン
スタンス生成関数の番地」を参照し、この「インスタン
ス生成関数の番地」にあるインスタンス生成関数４２１
を実行し、これによって生成したインスタンスをローカ
ルインスタンステーブル４０５に登録して行われる。

【００４８】次に、ディスパッチャ４１１は、メッセー
ジのデータ構造を元のクラス３０２で用いられているデ
ータ構造と同じものに変換する（図６（Ｂ）に示す「Ｅ
４」）。

【００４９】次に、受信したメッセージ３２０に含まれ
る「関数ＩＤ」および「クラスＩＤ」に基づいて、ロー
カルメンバ関数テーブル４０４を用いて、呼び出された
機能に関する関数「Ｆｕｎｃ」の「関数番地」を得る。
このとき、「関数ＩＤ」および「クラスＩＤ」は数値で
示されているため、その照合は高速に行われる。

【００５０】ネットワークノード４では、ディスパッチ
ャ４１１において得られた関数「Ｆｕｎｃ」の「関数番
地」、通信マネージャによって決定されたインスタンス
およびディスパッチャ４１１において変換されて得られ
た内部表現データ４２０を用いて、クラス４０２におけ
る処理が行われる（図６（Ｂ）に示す「Ｆ」）。この処
理結果は、返却値として、図６（Ｂ）に示す「Ｅ５」、
「Ｄ４」、「Ｄ５」および図６（Ａ）に示す「Ｃ３」、
「Ｃ４」、「Ｃ５」、「Ｂ４」、「Ｂ５」および「Ａ
２」の処理を行うことで、図３に示す呼び出し元のネッ
トワークノード３のクラス３０２の処理に送られる。こ
れによって、機能呼び出し処理が完了する。

【００５１】ここで、「Ｅ５」は返却値のデータ表現の
変換、「Ｄ４」は送信キューへの返却値の登録、「Ｄ
５」はメッセージの送信、「Ｃ３」はメッセージの受
信、「Ｃ４」は受信キューへの登録、「Ｃ５」はクラス
３０２へのシグナル送信、「Ｂ４」はシグナル受信、
「Ｂ５」は返却値のデータ表現の変換および「Ａ２」は
次の処理の継続実行を意味する。ネットワークノード３
は、ネットワークノード４から関数「Ｆｕｎｃ」の処理
結果を入力すると、停止していたプログラムの処理を再
開する。

【００５２】以上説明したように、並列分散実行支援シ
ステム１によれば、関数などの機能の呼び出しは、クラ
ス相互間での機能呼び出し関係および呼び出される機能
についての数値で示される機能識別コードなどの関係を
示した内部参照テーブルおよび外部参照テーブルを用い
て行われるため、呼び出された機能の実行部のアドレス
を高速に特定することができる。また、並列分散実行支
援システム１によれば、機能呼び出しが行われるクラス
および関数のアドレスについて、システムが自動的にユ
ニークな機能識別コードを付与する。そのため、ユーザ
（プログラマ）はクラスおよび関数のアドレスが競合す
ることを回避するために多大な労力を費やす必要はな
く、ユーザの負担が軽減される。

【００５３】また、並列分散実行支援システム１によれ
ば、クラスの追加に応じて内部参照テーブルおよび外部
参照テーブルを動的に作成することから、必要なクラス
（モジュール）を動的に指定したネットワークノードに
ダウンロードすることが可能となる。また、並列分散実
行支援システム１によれば、機能呼び出しの引数と処理
結果（返り値）の形式（フォーマット）をコンパイル時
に定義しておく必要がないため、機能呼び出しの柔軟性
を高めることができる。

【００５４】ところで、プロセッサなどのシステムの資
源を効率よく使用するために、ユーザ（プログラマ）が
意識しないレベルでプログラムを細かい並行分散実行単
位に自動的に分割するプログラミングシステムは存在す
る。これに対して、並列分散実行支援システム１は、ユ
ーザがアプリケーションプログラムを大きな機能単位で
並行分散モジュールに分割し、その並行分散モジュール
の配置を明示的に指定できるものであり、大きなアプリ
ケーションシステムの構築を可能とするものである。

【００５５】次に、ネットワークノード３からネットワ
ークノード４に対して機能呼び出しを行う場合について
の他の例を説明する。ここでは、呼び出し元のクラス
（オブジェクト）が、機能呼び出しを行った後に、呼び
出し先のクラスから当該機能の実行結果を入力しない、
いわゆる非同期メッセージ送信の場合について説明す
る。

【００５６】図７は、非同期メッセージ送信の場合のタ
イミングチャートである。すなわち、図４に示すネット
ワークノード３のクラス３０２において処理が行われて
いるときに、ネットワークノード４に備えてあるクラス
４０２の関数「Ｆｕｎｃ」を非同期のメッセージ送信で
呼び出すと（図７（Ａ）に示す「Ｇ１」）、ネットワー
クノード３のクラス３０２、ディスパッチャ３１１およ
びデーモン３０において、図７（Ａ）に示す「Ｈ１」、
「Ｈ２」、「Ｈ３」、「Ｉ１」、「Ｉ２」および「Ｇ
２」の処理が実行される。

【００５７】図７（Ａ）に示す「Ｈ１」、「Ｈ２」、
「Ｈ３」、「Ｉ１」および「Ｉ２」の処理は、前述した
図６（Ａ）に示す「Ｂ１」、「Ｂ２」、「Ｂ３」、「Ｃ
１」および「Ｃ２」の処理に対応する。ただし、図７に
示す例では、クラス３０２は、呼び出しを行ったネット
ワークノード４のクラス４０２の機能の処理結果を待つ
ことはせず、処理「Ｉ２」の後に、次の処理「Ｇ２」を
実行する。

【００５８】一方、ネットワークノード４では、デーモ
ン４０、ディスパッチャ４１１およびクラス４０２にお
いて、図７（Ｂ）に示す「Ｊ１」、「Ｊ２」、「Ｊ
３」、「Ｋ１」、「Ｋ２」、「Ｋ３」、「Ｋ４」および
「Ｌ」の処理を実行する。ここで、図７（Ｂ）に示す
「Ｊ１」、「Ｊ２」、「Ｊ３」、「Ｋ１」、「Ｋ２」、
「Ｋ３」、「Ｋ４」および「Ｌ」の処理は、図６（Ｂ）
に示す「Ｄ１」、「Ｄ２」、「Ｄ３」、「Ｅ１」、「Ｅ
２」、「Ｅ３」、「Ｅ４」および「Ｆ」の処理と、基本
的には同じであるが、「Ｆ」の処理結果は、ネットワー
クノード３には送信されない。

【００５９】次に、上述した本実施形態に係わる並列分
散実行支援システムの概念についてまとめる。図８に示
すように、ネットワークノード９８は、オブジェクト１
０１ａにおけるメソッド１０１ｂにおいて、ネットワー
クノード９９のメソッド１０５ａのメソッド呼び出しを
行っている。このメソッド呼び出しの処理において、メ
ソッド本体１０６のＩＤを示すメソッド１０１ｂのメソ
ッドＩＤがメッセージに含められる。また、引数１０１
ｃは、そのデータ構造が論理形式に変換された引数１０
１ｃ１となった後にメッセージに含められる。また、オ
ブジェクト１０１ａからの呼び出しキーに基づいて、外
部参照表１０２が参照され、オブジェクトＩＤがメッセ
ージに含められる。メッセージは、ネットワークノード
９８からネットワークノード９９に送信される。

【００６０】ネットワークノード９９では、ネットワー
クノード９８から送信されたオブジェクトＩＤをキーと
して、内部参照表１０３を用いて、呼び出し対象となっ
ているメソッド１０５ａのメソッド本体１０６が実行さ
れる。このとき、論理変換された引数１０１ｃ１が、オ
ブジェクト１０１ａにおける引数のデータ構造と同じデ
ータ構造に変換され、この変換された引数１０５ｂを用
いて、メソッド本体１０６の処理が実行される。

【００６１】本発明は、上述した実施形態には限定され
ない。例えば、上述した実施形態では、本発明をオブジ
ェクト指向プログラミングにおけるメソッドの呼び出し
に適用した場合について例示したが、本発明は、例え
ば、リモート関数呼び出しにも適用できる。リモート関
数呼び出しは、リモートのアプリケーションなどのモジ
ュールに存在する関数（機能）を呼び出すものである。

【００６２】また、本発明は、あるクラスの内部変数を
分散モジュール（クラス）群間の共有変数（大域変数）
として使用する場合にも適用できる。この場合には、共
有変数となる変数を内包するクラスの機能として、共有
変数の値の読み取り、変更などの機能をプログラムす
る。このとき、共有変数へのアクセスは、全て、その変
数を内包するクラスへの機能呼び出しによって行われる
ので、自然に、その共有変数へのアクセスの排他制御が
実現される。すなわち、共有変数は、インスタンスの中
に抱え込まれており、当該共有変数を読み出しおよび書
換えて操作するには、当該インスタンスの機能を呼び出
す必要がある。これによって、インスタンスが共有変数
そのものとして振る舞う。このとき、共有変数をオブジ
ェクト（クラス）とし、その共有変数についての処理を
メソッド（関数）とする。

【００６３】また、上述した実施形態では、呼び出し元
のモジュールとしてのネットワークノード３において、
機能識別子として機能識別コードが記憶されたアドレス
を例示したが、機能識別子としては、文字などで示され
る機能名あるいは呼び出し元モジュールにおいてのみ有
効な番号を用いれば、さらに高速な機能呼び出し処理を
行うことができる。

【００６４】また、ネットワークノード３，４相互間で
入出力されるメッセージを蓄えるキューは、入力順に出
力する他、所定の優先順位に基づいて、メッセージの出
力順序を決定するようにしてもよい。すなわち、機能呼
び出しの優先順位を付けるようにしてもよい。この優先
順位は、予めシステムとして定められていてもよいし、
メッセージに属性情報として含められていてもよい。

【００６５】また、メッセージ送出側において、送出時
刻をメッセージに含め、受信側において、その時刻に基
づいて、そのメッセージで特定される機能の実行時刻を
決定するようにしてもよい。また、メッセージを受信す
るキューは、各インスタンス（クラス）毎に存在しても
よいし、複数のインスタンス（クラス）で共有するよう
にしてもよい。

【００６６】また、本発明は、ネットワークノード３
は、メッセージをネットワークノード４に出力した後
に、ネットワークノード４からの処理結果を必要になる
まで処理を続行し、必要となった時点で処理結果をまだ
受け取っていない場合にのみ、実行中のプログラムの処
理を停止するようにしてもよい。このとき、ネットワー
クノード３は、ネットワークノード４から、既に送った
メッセージについての処理結果を、設定時間を経過して
も得られない場合に、自動的にエラー処理プログラムを
起動するようにしてもよい。また、本発明は、ネットワ
ークノード３は、メッセージをネットワークノード４に
出力した後に、ネットワークノード４からの処理結果を
要求しないようにしてもよい。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の並列分散
処理方法によれば、機能呼び出しを高速かつ効率的に行
うことができる。また、本発明の並列分散処理方法によ
れば、ユーザによるモジュールの識別名の管理負担を軽
減できる。また、本発明の並列分散処理方法によれば、
機能呼び出しにおいて、多様な形式（データ構造）の引
数を用いることができる。また、本発明の並列分散処理
方法によれば、煩雑な作業を経ることなく、任意の呼び
出し先のモジュールを動的にダウンロード（追加登録）
して使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施形態に係わる並列分散実
行支援システムの概念図である。

【図２】図２は、図１に示す並列分散実行支援システム
において、内部参照テーブルを作成する手法について説
明するための図である。

【図３】図３は、図１に示す並列分散実行支援システム
において、外部参照テーブルを作成する手法について説
明するための図である。

【図４】図４は、図１に示す並列分散実行支援システム
において、機能呼び出しを行う際の、呼び出し元のネッ
トワークノードにおける処理を説明するための図であ
る。

【図５】図５は、図１に示す並列分散実行支援システム
において、機能呼び出しを行う際の、呼び出し先のネッ
トワークノードにおける処理を説明するための図であ
る。

【図６】図６は、完全同期メッセージ送信を行う場合の
図１に示す並列分散実行支援システムのタイミングチャ
ートである。

【図７】図７は、非同期メッセージ送信における場合の
図１に示す並列分散実行支援システムのタイミングチャ
ートである。

【図８】図８は、本発明の並列分散実行支援システムの
概念図である。

【符号の説明】

１…並列分散実行支援システム２…ネットワーク３，４…ネットワークノード３０，４０…デーモン３００，３０１，３０２，４００，４０１，４０２…ク
ラス３０６，４０６…内部参照テーブル３１０，４１０…外部参照テーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者千葉哲央東京都港区赤坂七丁目３番37号株式会社ディジタル・ビジョン・ラボラトリーズ内Ｆターム(参考） 5B045 GG01 GG11 5B098 GA07 GC00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ネットワークを介して接続された複数のネ
ットワークノードの各々で、機能についての一連の手続
きを記述したプログラムを動作させ、一のプログラム
が、他のプログラムあるいは他のプログラムに記述され
た手続きによって規定された機能を呼び出して実行する
並列分散処理方法において、前記複数のネットワークノード上の各々でデーモンが動
作し、前記デーモンは、当該デーモンと同じネットワークノード上で動作する前
記プログラムが規定する機能のうち他のプログラムから
呼び出される機能について、当該機能の機能識別番号と
当該機能の実行アドレスとの対応を示す内部参照テーブ
ルと、当該デーモンと同じネットワークノード上で動作する前
記プログラムが呼び出しを行う他のプログラムの機能に
ついて、当該機能の機能識別子と当該機能の機能識別番
号との対応を示す外部参照テーブルとを有し、前記ネットワークノードは、前記並列分散処理の初期化
時、あるいは、前記プログラムが追加された時に、前記
機能の呼び出し関係に基づいて、前記内部参照テーブル
および前記外部参照テーブルを生成あるいは更新し、第１のネットワークノードが、前記機能の呼び出し元の
プログラムに基づいて、呼び出しを行う機能の機能識別
子をキーとして、当該呼び出し元のプログラムと同じネ
ットワークノード上で動作する前記デーモンの前記外部
参照テーブルから対応する機能識別番号を得て、当該機
能識別番号を含むメッセージを、前記機能の呼び出し先
のプログラムが動作する第２のネットワークノードに送
り、前記第２のネットワークノードが、前記呼び出し先のプ
ログラムに基づいて、前記第１のネットワークノードか
ら送られたメッセージに含まれる前記機能識別番号をキ
ーとして、当該呼び出し先のプログラムと同じネットワ
ーク上で動作する前記デーモンの前記内部参照テーブル
から当該呼び出された機能の実行アドレスを得て、当該
実行アドレスに基づいて、当該呼び出された機能を実行
し、前記プログラムがオブジェクト指向プログラミングのク
ラスである場合に、当該クラスの内部変数を共有変数と
し、当該共有変数へのアクセスを、当該共有変数を内包
する前記クラスへの前記機能呼び出しによって実現する
並列分散処理方法。