JP2013205966A - タスク通信方法、情報処理装置およびタスク通信プログラム - Google Patents
タスク通信方法、情報処理装置およびタスク通信プログラム Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】複数のタスクが相互に通信しながら同時に動作するように構成したタスクセットにおけるタスク間の通信を行う際に、各タスクが受信処理の後で送信処理を行うように構成し、なおかつ、前記タスクセットを表す非循環有向グラフをトポロジカルソートして得られる順序番号を前記タスクに事前に付与し(ステップS0)、一方、各タスクは、当該タスクへ入力データを供給するデータ供給タスクに付与された前記順序番号の順番にしたがって、前記データ供給タスクから1対1同期受信を行い(ステップS1)、当該タスクの出力データを使用するデータ使用タスクに付与された前記順序番号の順番にしたがって、前記データ使用タスクへ1対1同期送信を行う(ステップS3)。
【選択図】 図2
Description
(a1)タスクBと1対1同期通信
(a2)タスクDと1対1同期通信
(a3)タスクCと1対1同期通信
と決めて、タスクDの受信順序を、
(d1)タスクCと1対1同期通信
(d2)タスクAと1対1同期通信
(d3)タスクBと1対1同期通信
と決めたとする。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、複数のタスクと同期通信とによって構成された処理におけるタスク間同期通信にデッドロックを発生させずに1対1同期通信APIを用いることが可能なタスク通信方法、情報処理装置およびタスク通信プログラムを提供することを、その目的としている。
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明は、タスク間の通信において、受信処理の後で送信処理を行うという順序則と非循環有向グラフにおけるトポロジカルソート(Topological Sort)による順序則とを組み合せることによって、従来技術において1対1同期通信にて発生する可能性があったデッドロックの発生を確実に回避し、高信頼のタスク通信の仕組みを実現することを主要な特徴としている。
次に、本発明の実施形態について説明する。
まず、本発明の模範的な実施形態における並列処理の概念について説明する。 本発明の実施形態が対象とする並列処理は、何らかの計算を行う複数のタスクが同時並行的に動作し、なおかつ、データ依存関係を有するタスク同士が同期通信を行うことによって、複数のタスクの実行タイミングを調整する。
(1)受信: 入力データの計算完了を待つ。
(2)計算: タスクの計算を実行する。
(3)送信:出力データの計算完了を通知する。
次に、本発明において重要な概念であるトポロジカルソートについて説明する。 トポロジカルソートとは、非循環有向グラフ(Directed Acyclic Graph、DAG)のノード(タスク)とエッジ(データなど何らかの依存関係)との関係に基づいて、各ノード(タスク)の順序付けを行うものであり、順序付けとして、どのノード(タスク)もその出力エッジの先のノード(タスク)よりも前に位置するように並べ替えることである。例えば、トポロジカルソートの典型的な利用例としては、タスクのスケジューリングや、コンパイラにおける命令スケジューリング等がある。
次に、本発明のタスク通信方法の第一の模範的な実施形態について、図2のフローチャートを用いて説明する。図2は、本発明の第一の実施形態のタスク通信方法を示すフローチャートである。第一の実施形態のタスク通信方法は、複数のタスクからなるタスクセットにおけるタスク間の多対1および1対多の通信を、トポロジカルソートによってあらかじめ得られている順序に基づいて、複数の1対1同期通信にて行う場合を示している。
次に、図2に示した第一の実施形態のタスク通信方法の通信に関する具体的な動作について図面を参照しながらさらに詳細に説明する。図3は、非循環有向グラフ(DAG)によって表現されたタスクセットの一例を示す図であり、タスクセットが6個のタスクA〜Fからなっている場合について例示している。ここで、図3に一例を示すタスクセットにおいて、丸で囲まれたノードはそれぞれタスクA〜Fを示し、矢印付きの実線でノード間を結ぶエッジは、タスク間のデータ依存関係を示している。
次に、本発明のタスク通信方法の第二の模範的な実施形態について、図6のフローチャートを用いて説明する。図6は、本発明の第二の実施形態のタスク通信方法を示すフローチャートである。第二の実施形態のタスク通信方法は、異なるイタレーション間のデータ依存関係(イタレーション間データ依存関係)を有する複数のタスクを含むタスクセットを対象として、トポロジカルソートによってあらかじめ得られている順序に基づいて、複数の1対1同期通信にて行う場合を示している。ここで、イタレーションとは、タスクセット全体の一回分の実行を意味するものであり、イタレーション間データ依存関係とは、第N回目(N:正整数)のタスクセットの実行と、第(N+1)回目のタスクセットの実行との間のデータ依存関係を意味している。
次に、図6に示した第二の実施形態のタスク通信方法の通信に関する具体的な動作について図面を参照しながらさらに詳細に説明する。図7は、イタレーション間データ依存関係を有するタスクセットの一例を示す図であり、タスクセットが6個のタスクA〜Fからなっている場合について例示している。
B タスク(ノード)
C タスク(ノード)
D タスク(ノード)
E タスク(ノード)
F タスク(ノード)
Claims (6)
- 複数のタスクが相互に通信しながら同時に動作するように構成したタスクセットにおいてタスク間の通信を行うタスク通信方法であって、
前記タスクが受信処理の後に送信処理を行うように構成し、
なおかつ、前記タスクセットを表す非循環有向グラフをトポロジカルソートして得られる順序番号を前記タスクに付与し、
前記タスクは、当該タスクへ入力データを供給するデータ供給タスクに付与された前記順序番号の順番にしたがって、前記データ供給タスクから1対1同期受信を行い、
かつ、前記タスクは、当該タスクの出力データを使用するデータ使用タスクに付与された前記順序番号の順番にしたがって、前記データ使用タスクへ1対1同期送信を行う、
ことを特徴とするタスク通信方法。 - 前記タスクセットを構成する複数のタスクのうち、少なくとも二つのタスクの間にイタレーション間データ依存関係が存在し、
前記タスクセットの前記イタレーション間データ依存関係を無視して得られる非循環有向グラフをトポロジカルソートすることによって前記順序番号を得て、前記タスクに付与するとともに、
前記タスクは、当該タスクへ入力データを供給するデータ供給タスクを、イタレーション間データ依存関係をもつ第一グループと、それ以外の第二グループとに分け、まず第一グループの前記データ供給タスクから、次に第二グループの前記データ供給タスクから、そしてグループ内では前記データ供給タスクに付与された前記順序番号にしたがって、前記データ供給タスクから1対1同期受信を行い、
前記タスクは、当該タスクの出力データを使用するデータ使用タスクを、イタレーション間データ依存関係をもつ第三グループと、それ以外の第四グループとに分け、まず第三グループの前記データ使用タスクへ、次に第四グループの前記データ使用タスクへ、そしてグループ内では前記データ使用タスクに付与された前記順序番号にしたがって、前記データ使用タスクへ1対1同期送信する
ことを特徴とする請求項1に記載のタスク通信方法。 - 複数のタスクが相互に通信しながら同時に動作するように構成したタスクセットにおいてタスク間の通信を行う情報処理装置であって、
前記タスクが受信処理の後に送信処理を行うように構成し、
なおかつ、前記タスクセットを表す非循環有向グラフをトポロジカルソートして得られる順序番号を前記タスクに付与する手段を備え、
前記タスクは、当該タスクへ入力データを供給するデータ供給タスクに付与された前記順序番号の順番にしたがって、前記データ供給タスクから1対1同期受信を行う手段を備え、
かつ、前記タスクは、当該タスクの出力データを使用するデータ使用タスクに付与された前記順序番号の順番にしたがって、前記データ使用タスクへ1対1同期送信を行う手段を備えている、
ことを特徴とする情報処理装置。 - 前記タスクセットを構成する複数のタスクのうち、少なくとも二つのタスクの間にイタレーション間データ依存関係が存在し、
前記順序番号を前記各タスクに付与する前記手段は、前記イタレーション間データ依存関係を無視して得られる非循環有向グラフをトポロジカルソートすることによって、前記順序番号を得て、前記タスクに付与する動作を行い、
さらに、前記データ供給タスクから1対1同期受信を行う前記手段は、前記タスクに関し、当該タスクへ入力データを供給するデータ供給タスクを、イタレーション間データ依存関係をもつ第一グループと、それ以外の第二グループとに分け、まず第一グループの前記データ供給タスクから、次に第二グループの前記データ供給タスクから、そしてグループ内では前記データ供給タスクに付与された前記順序番号にしたがって、前記データ供給タスクから1対1同期受信を行わせ、
かつ、前記データ使用タスクへ1対1同期送信を行う前記手段は、前記タスクに関し、当該タスクの出力データを使用するデータ使用タスクを、イタレーション間データ依存関係をもつ第三グループと、それ以外の第四グループとに分け、まず第三グループの前記データ使用タスクへ、次に第四グループの前記データ使用タスクへ、そしてグループ内では前記データ使用タスクに付与された前記順序番号にしたがって、前記データ使用タスクへ1対1同期送信を行わせる
ことを特徴とする請求項3に記載の情報処理装置。 - 複数のタスクが相互に通信しながら同時に動作するように構成したタスクセットにおいてタスク間の通信を行うタスク通信方法をコンピュータによって実行可能なプログラムとして実施するタスク通信プログラムであって、
前記タスクが受信処理の後に送信処理を行うように構成し、
なおかつ、前記タスクセットを表す非循環有向グラフをトポロジカルソートして得られる順序番号を前記タスクに付与するステップを有し、
前記タスクは、当該タスクへ入力データを供給するデータ供給タスクに付与された前記順序番号の順番にしたがって、前記データ供給タスクから1対1同期受信を行うステップを有し、
かつ、前記タスクは、当該タスクの出力データを使用するデータ使用タスクに付与された前記順序番号の順番にしたがって、前記データ使用タスクへ1対1同期送信を行うステップを有している
ことを特徴とするタスク通信プログラム。 - 前記タスクセットを構成する複数のタスクのうち、少なくとも二つのタスクの間にイタレーション間データ依存関係が存在し、
前記順序番号を前記各タスクに付与する前記ステップは、前記イタレーション間データ依存関係を無視して得られる非循環有向グラフを前記トポロジカルソートすることによって、前記順序番号を得て、前記タスクに付与する動作を行い、
さらに、前記データ供給タスクから1対1同期受信を行う前記ステップは、前記タスクに関し、当該タスクへ入力データを供給するデータ供給タスクを、イタレーション間データ依存関係をもつ第一グループと、それ以外の第二グループとに分け、まず第一グループの前記データ供給タスクから、次に第二グループの前記データ供給タスクから、そしてグループ内では前記データ供給タスクに付与された前記順序番号にしたがって、前記データ供給タスクから1対1同期受信を行わせ、
かつ、前記データ使用タスクへ1対1同期送信を行う前記ステップは、前記タスクに関し、当該タスクの出力データを使用するデータ使用タスクを、イタレーション間データ依存関係をもつ第三グループと、それ以外の第四グループとに分け、まず第三グループの前記データ使用タスクへ、次に第四グループの前記データ使用タスクへ、そしてグループ内では前記データ使用タスクに付与された前記順序番号にしたがって、前記データ使用タスクへ1対1同期送信を行わせる
ことを特徴とする請求項5に記載のタスク通信プログラム。
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JP2012072155A JP5888052B2 (ja) | 2012-03-27 | 2012-03-27 | タスク通信方法、情報処理装置およびタスク通信プログラム |
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JP2008276547A (ja) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Toshiba Corp | プログラム処理方法及び情報処理装置 |
JP2010020650A (ja) * | 2008-07-14 | 2010-01-28 | Sony Corp | 情報処理システム及び情報処理方法、ロボットの制御システム及び制御方法、並びコンピュータ・プログラム |
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