JP2569026B2 - マルチコンピュータシステムのプログラム実行方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複数のコンピユータ，インテリジエントタ
ーミナルなどが伝送路によつて相互接続されたマルチコ
ンピユータシステムに関し、特にそのようなシステムに
おけるプログラム実行管理の自律分散処理に関する。

〔従来の技術〕

プログラムをコンピユータ間で移動する通常のマルチ
コンピユータシステム（例えば、文献「エイ シー エ
ム オペレーテイング システム レビユー 第19巻第
５号（ACM Operating System Review Vol.19,No.5）12
月１〜４日、1985年」の第２〜12頁）においては、各コ
ンピユータにそれが実行すべき複数のプログラムがあら
かじめ格納されているが、あるプログラムの実行を早め
る目的で、負荷の低い他コンピユータにそのプログラム
を含むコンピユータ環境（具体的には、２メガバイト程
度のメモリ状態）を移動する。このようなシステムで
は、移動元のメモリ状態のコピー、移動先でのコピーの
復元などを行なうため、実行中の処理を一時停止および
退避を行なう必要がある。このマルチコンピユータシス
テムは、ワークステーシヨンの分散システムを対象とし
ているので、その運用方法はひとり１台のワークステー
シヨンを割当てた状態で、常時その３分の１の台数はア
イドルであることが前提となつている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の従来技術では、プログラム移動は、ワークステ
ーシヨンの使用者のコマンド入力によつて開始され、ま
た、移動先、移動元での実行中プログラムの退避など、
プログラム移動にともなう他プログラムの中断、遅延の
点については、プログラム移動のコマンドを入力したユ
ーザの責任としている。このため、他プログラムの実行
を阻害し、コマンド入力によつてのみプログラム移動を
開始するので、諸コンピユータの負荷の状況、障害の発
生、コンピユータの追加接続や、ネツトワークからの除
去などに柔軟に対処することが困難である。また、プロ
グラム開発のためのワークステーシヨンを含んだ大規模
なオンラインリアルタイムシステムでは、他プログラム
の実行を阻害することは許されない。

そこで、本発明の目的は、マルチコンピユータシステ
ムにおいて、コマンド入力を含めて、プログラムの新規
開発、プログラム障害の発生、コンピユータの追加接続
やネツトワークからの除去などの状況の変化に応じてそ
のたびにプログラムをデータと同じように、それを保持
しているコンピユータが伝送路に送出し、これを選択受
信するようにし、システムの総合処理能力を高ち、新規
開発プログラムの相互利用を容易にし、障害対処能力を
高め、更にシステムの拡張，縮小及び保守を容易にする
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、プログラムの移動性を、データのそれと
同程度に高めることにより達成される。すなわち、プロ
グラムは新規開発したとき、障害回復，拡張のために必
要なプログラムを有しているときにそのプログラムをそ
の特性を示す特性コードを付加して新規開発したコンピ
ユータや、上記の判断をしたコンピユータから伝送路に
送出し、その伝送路に接続された他のコンピユータは、
プログラムの特性コードによつて選択受信し、実行可能
な形にしてメモリ上に、対応する入力データの内容コー
ドとともに配置する。この入力データがすでに到着して
いれば、このプログラムは即実行される。また、未到着
であれば、到着後に実行される。このプログラムは、デ
ータと同時に、実行のたびにリフレツシユされて、繰返
し使用されることがない。

〔作用〕

上記説明において、プログラムをデータと同様に動的
なものとして扱い、プログラムはその入力データの到着
を待つ間だけメモリ上に配置されるから、特定のコンピ
ユータに固定的に格納する必要がない。このため、プロ
グラムは常時格納されていないので、コンピユータの追
加接続、ネツトワークからの切離し、障害回復、負荷の
配分などを目的として、プログラムの移動を行なうと
き、移動先だけを考えればよく、移動元での管理および
処理が一切省かれる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図示し、詳細に説明する。

第２図は、本発明が適用されるマルチコンピユータシ
ステムの一例の全体構成を示す。コンピユータ10,20,…
…n0は、伝送路１を介して相互接続され、データ及びプ
ログラムを授受する。各コンピユータは、演算装置並び
にデータを保持するための記憶装置、プログラムを実行
するための記憶装置（図示省略）を内蔵し、かつ、端末
装置11,21,……n1に接続される。第３図は、代表とし
て、コンピユータ10の構成を示す。処理装置100はイン
タフエース101を介して伝送路１に接続され、また、イ
ンタフエース102を介して端末装置11に接続される。処
理装置100は、また、入力バツフア103、出力バツフア10
4、プログラム実行メモリ105、データ格納メモリ106、
内容コードテーブル107に接続される。内容コードテー
ブル107には、このコンピユータで処理が可能ないくつ
かのプログラムの内容（処理の対象、目的など、例え
ば、列車の位置を追跡するプログラムであるとか、特定
の関数計算であるとか等）を示すコードが、適当な方法
例えば、端末装置11を介してオペレータにより、あるい
は、統括用コンピユータからあらかじめセツトされる。

今、コンピユータ10において、プログラムがプログラ
ム実行メモリ105に到着したとする。このプログラム
は、オペレータが端末装置11を用いてこのステーシヨン
で新たに開発したものでもよいし、あるいは、別途作成
されて、ローデイング処理により、または、ROMの形で
セツトされたものでもよい。ただし、後述するプログラ
ム内容コードと制御コードが作成され、付加されている
必要がある。オペレータの指令、他のコンピユータから
の当該プログラムの転送要求、または、当該プログラム
を必要とする状況の発生などに応じて、処理装置100
は、このプログラムのコピーを出力バツフア104に転送
し、そこからインタフエース101を経て伝送路１に、所
定のメツセージ送出の手順に従つて送出する。

この送出に際して、プログラムは、第１図に示された
フオーマツトのプログラムメツセージ200に編集され
る。このプログラムメツセージは、プログラム自体203
と、その管理に必要な特性を示す特性コード206とから
なり、特性コード206は、プログラム内容コード201と制
御コード202とからなる。このプログラム内容コード201
は、各コンピユータに用意された内容コードテーブルの
内容に照応し、そのプログラムの内容、例えば、そのプ
ログラム203が列車運行管理のための列車位置追跡プロ
グラムである旨等を表わす。制御コード202は、そのプ
ログラムの起動条件としての入力データの内容（例えば
軌道回路番号）を示す入力内容コード204と、そのプロ
グラムの実行の結果出力されるデータの内容（例えば、
駅名、列車番号など）を示す出力内容コード205とから
なる。

前記のプログラムメツセージが伝送路１上を流れる
と、他の各コンピユータは、それぞれのインタフエース
101を経て入力バツフア103にそれを取込む。各コンピユ
ータの処理装置100は、こうして取込んだプログラムメ
ツセージのプログラム内容コード201を、自己の持つ内
容コードテーブル107で照合し検査して、プログラムの
内容に関する受入れの要否を判定する。この判定の結
果、このプログラムが必要とされれば、それは入力バツ
フア103からプログラム実行メモリ105に転送される。し
かし、上記判定が否であるときは、入力バツフア103は
直ちにクリアされる。

第５図は、上記に示したプログラムの送出と取込みの
処理に関するメツセージのやりとりを詳細に説明したも
のである。コンピユータ20は、あるプログラムが必要と
した時点（たとえば、異常発生，保守などの状況変化が
おきたとき、入力データが一定期間到着せず、その入力
データを必要とするプログラムが陳腐化したと判定した
ときなど）で、第４図に示すプログラムリストメツセー
ジ300を作る。このメツセージは、プログラムの転送要
求の一覧表であることを示すプログラムリストコード30
1とプログラム内容コードの列挙であるプログラム内容
コード列302とよりなる。

第５図において、コンピユータ20から伝送路１に送出
されたプログラムリストメツセージ300は、コンピユー
タ10において取込まれる。コンピユータ10では、このプ
ログラムリストメツセージ300のプログラム内容コード
列302に記載あるプログラムと同一のプログラムを保有
しているかをチエツク（自己が保有しているプログラム
は後述する第７図にて説明する）し、保有しているプロ
グラムそれぞれをコピーして、プログラムメッセージ20
0を作成する。コンピユータ10は、プログラムリストメ
ツセージ300への応答として、プログラムメツセージ200
を伝送路１に送出する。コンピユータ20では、プログラ
ムメツセージ200をデータメツセージ400と同様に取込
む。

第７図は、内容コードテーブル107を示したものであ
る。取込まれた当該プログラムは、この内容コードテー
ブル107のうちのそれぞれのプログラム内容コード201の
すべてを照合して入力データ内容コード204、出力内容
コード205の一致をチエツクする。このチエツクが適合
したならば、そのプログラム本体を第３図のプログラム
実行メモリ105に転送し、その所在を示すプログラムポ
インタ117を設定する。

第６図では、データメツセージ400のフオーマツトを
示す。このデータメツセージ400は、データ内容コード4
01とデータ402とからなる。

第７図において、取込まれたデータメツセージ400の
データ内容コード401は、入力データ内容コード204のす
べてと照合されて内容コードが一致したとき、データ40
2を第３図のデータ格納メモリ106に格納し、その所在を
示すデータポインタ118を設定する。このようにしてデ
ータ，プログラムいずれも上記手順で、取込み内容コー
ドテーブル107を作成し、このテーブルのプログラムポ
インタ117とデータポインタ118の両方が設定されていれ
ば、そのプログラムは起動可能状態となる。

第８図は、コンピユータ20でのプログラムリストメツ
セージ送出からプログラム起動までの処理の流れの一例
を示したものである。ここでは、プログラムリストメツ
セージを送出し、その応答であるプログラムメツセージ
が来るまで一定時間監視し、応答がない場合は、一定回
の再送を行なう。応答があつたときは、再送監視を打切
り、データとプログラムとが両方ともそろつたかをチエ
ツクし、OKのときそのプログラムを実行する。その後、
プログラムリスト送出要かをチエツク（たとえば、入力
データが一定時間到着しなかつたプログラムは陳腐化し
たとしてプログラム送出要求を出す）し、必要であれ
ば、上記処理を繰返す。不要であれば必要、メツセージ
取込みを行ない、プログラムを実行し、再びプログラム
リスト送出要否を判定する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、各プログラムを、それぞれ特定のコ
ンピユータに予め固定的に割当てることなく、また、各
プログラムを格納するための二次記憶装置を必ずしも必
要とせず、状況または、必要に応じて、コンピユータ間
で、データと同様に移動し、移動先それぞれで実行する
ことができる。その結果、システムの総合処理能力が向
上するばかりでなく、プログラムの相互利用が容易にな
り、更に、融通性または柔軟性が増して、コンピユータ
の付加，除去，置換などが容易になり、障害対処能力を
著しく増強される。また、プログラムの管理が容易にな
り生産性も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例中に用いられるプログラムメ
ツセージのフオーマツト、第２図は本発明が適用される
マルチコンピユータシステムを示すブロツク図、第３図
は第１図のシステム中の１台のコンピユータのブロツク
図、第４図はプログラムリストメツセージのフオーマツ
ト、第５図はプログラムリストメツセージ作成から応答
するまでの模式図、第６図はデータメツセージのフオー
マツト、第７図は、プログラム内容テーブルのフオーマ
ツト、第８図は処理の流れ図である。 １……伝送路、10,20,n0……コンピユータ、11,21,n1…
…端末装置、100……処理装置、105……プログラム実行
メモリ、106……データ格納メモリ、107……内容コード
テーブル、200……プログラムメツセージ、206……特性
コード、300……プログラムリストメツセージ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 織茂 昌之 川崎市麻生区王禅寺1099番地 株式会社 日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 小泉 稔 川崎市麻生区王禅寺1099番地 株式会社 日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 中井 耕三 日立市大みか町５丁目２番１号 株式会 社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 笠嶋 広和 日立市大みか町５丁目２番１号 株式会 社日立製作所大みか工場内 (56)参考文献 特開 昭57−146361（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−83844（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれ演算処理装置を有する複数のコン
   ピュータが伝送路を介して相互に接続され、該複数のコ
   ンピュータのそれぞれが、プログラムの実行結果のデー
   タに当該データの内容に対応して予め定められたデータ
   内容コードを付して前記伝送路上に送出し、前記伝送路
   上から自己のプログラムの実行に必要なデータを前記デ
   ータ内容コードに基づいて選択的に取り込んでプログラ
   ムを実行するよう構成されたマルチコンピュータシステ
   ムにおいて、 前記複数のコンピュータの少なくとも１つに、該システ
   ム内で利用されるプログラムを蓄積するための記憶装置
   を設け、該記憶装置に蓄積されたプログラムを該プログ
   ラムの特性を示すプログラム内容コードと共に前記伝送
   路上に送出し、 他のコンピュータでは、前記伝送路上を伝送されるプロ
   グラムの中から自コンピュータで実行可能なプログラム
   を前記プログラム内容コードに基づいて選択的に取り込
   み、該取り込んだプログラムの実行に必要なデータを前
   記伝送路から受信して前記取り込んだプログラムを実行
   することを特徴とするマルチコンピュータシステムのプ
   ログラム実行方法。