JP2710587B2 - 情報処理システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マルチプロセッサシス
テムにおける共有メモリと拡張記憶装置との間のデータ
転送命令を行う情報処理システムに関し、特に、プロセ
ッサから一連のリクエストを複数のパケットに分解し、
データ転送処理装置に送出する情報処理システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の情報処理システムは、図４，図
５，図６，図７に示すように、共有メモリ１２０上にデ
ータ転送処理装置へのリクエスト送出の排他制御用のロ
ックバイト３１０を持ち、各プロセッサ１００〜１０３
は、共有メモリ１２０〜１２３と拡張記憶装置１４０、
１４１との間のデータ転送を指示する命令（以後、デー
タ転送命令）を解読し、これを一連のリクエストとして
複数のパケットに分割するリクエスト発行手段２００
と、ネットワーク経由でデータ転送処理装置にパケット
を送信するパケット送信手段２１０と、共有メモリ上の
ロックバイトをロックまたはアンロックするロック手段
２２０と、ロック成功あるいは不成功を判断するロック
成功判断手段３００とから構成され、データ転送処理装
置１３０，１３１のそれぞれは、プロセッサからのパケ
ットを格納し、複数のパケットを整列させ、ひとつのリ
クエストとするパケット整列手段４００と、プロセッサ
からのリクエストの解読を行うリクエスト解読手段４１
０と、共有メモリからの読み出しおよび共有メモリへの
書き込みを行う共有メモリアクセス手段４３０と、拡張
記憶装置からの読み出しおよび書き込みを行う拡張記憶
装置アクセス手段４４０と、解読手段４１０の指示によ
り共有メモリアクセス手段４３０と拡張記憶装置アクセ
ス手段４４０を制御する転送制御手段４２０と、データ
転送終了を判断し、要求元のプロセッサに終了を報告す
る終了通知手段４５０とから構成される。

【０００３】次に図４乃至図７に示す情報処理システム
の動作を説明する。プロセッサ１００が共有メモリ１２
０と拡張記憶装置１４０との間のデータ転送命令を発行
した場合を考える。プロセッサ１００により発行された
命令はリクエスト発行手段２００により、データ転送命
令と解読される。その後、演算プロセッサ１００は、デ
ータ転送処理装置１３０へのリクエストの発行の権利を
得るために、ロック手段２２０により共有メモリ上のロ
ックバイトのロックを行う。ここでロック成功判断手段
３００によりロックが不成功であったと判断された場
合、成功するまで再実行する。ロックが成功したと判断
された場合、演算プロセッサ１００は、データ転送命令
をリクエスト発行手段２００により複数のパケットに分
割し、このパケットをパケット送出手段２１０によりロ
ーカルネットワーク１１０を経由し、データ転送処理装
置１３０へ送信する。ここで一連のリクエストの最終パ
ケットにはリクエスト発行手段２００によりプロセッサ
番号と最終パケットのフラグが付加される。データ転送
処理装置１３０は、プロセッサ１００からのパケットを
受信し、受信した順番にリクエスト整列手段４００にパ
ケットを格納する。最終パケットフラグの付加されたパ
ケットを受信時、リクエスト整列手段４００はリクエス
ト受付完了をリクエスト解読手段４１０に通知する。リ
クエスト解読手段４１０はリクエスト整列手段４００に
格納されたプロセッサ１００からのリクエストを読み出
し解読する。リクエストが共有メモリ１２０から拡張記
憶装置１４０への転送であるので、転送制御手段４２０
は、リクエスト解読手段４１０から共有メモリ１２０の
読み出し開始アドレス、転送長を受け取り、データ転送
処理単位毎に共有メモリアクセス手段４３０に対して共
有メモリ読み出し指示を出す。共有メモリアクセス手段
４３０は、読み出したデータを拡張記憶装置アクセス手
段４４０に渡すと共に、読み出し完了を転送制御手段４
２０に通知する。次いで、転送制御手段４２０は、リク
エスト解読手段４１０から拡張記憶装置１３０の書き込
み開始アドレスを受け取り、データ転送処理単位毎に拡
張記憶装置アクセス手段４４０に対して拡張記憶装置へ
の書き込み指示を出す。拡張記憶装置アクセス手段４４
０は、共有メモリアクセス手段４３０からの共有メモリ
読み出しデータを拡張記憶装置１４０へ書き込み、書き
込み完了を転送制御手段４２０に通知する。転送制御手
段４２０はこの通知によりデータ転送終了を判断し、終
了通知手段４５０にデータ転送終了を報告する。終了通
知手段４５０はリクエスト解読手段４２０からプロセッ
サ１００の番号を受け取り、要求元プロセッサ１００に
データ転送命令の終了をローカルネットワーク１１０経
由で通知する。プロセッサ１００は本通知を受け、ロッ
ク手段２２０により共有メモリ上のロックバイト３１０
をアンロックする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この従来の情報処理シ
ステムでは、各プロセッサからデータ転送処理装置への
一連のリクエストの複数のパケット送出時、複数のパケ
ットを整列させるためプロセッサ間で排他制御（ロック
バイトの制御）が必要となるため、共有メモリと拡張記
憶装置との間のデータ転送でプロセッサにオーバーヘッ
ドが大きく、かつ処理が煩雑となる欠点があった。ま
た、一連のリクエストとして送出される複数のパケット
の管理ができないため、一連のリクエスト送出中にプロ
セッサが故障した場合、該プロセッサのみの切り離しに
よる縮退運転ができずにシステムダウンとなる欠点もあ
った。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数のプロセ
ッサと、前記プロセッサ間を結ぶネットワークと、前記
ネットワークに接続する共有メモリと、前記ネットワー
クに接続し拡張記憶装置を接続するデータ転送処理装置
から構成され、プロセッサにデータ転送処理装置への共
有メモリと拡張記憶装置との間のデータ転送を指示する
命令を複数のパケットに分割する手段と、前記パケット
をプロセッサから順序保証機能を有するネットワーク経
由でデータ転送処理装置に対し、ある一連のリクエスト
として送出する手段とを備えた情報処理システムにおい
て、プロセッサから送出される各々のパケットにプロセ
ッサ番号を付加する手段、データ転送処理装置内にパケ
ット内のプロセッサ番号をリードポインタ，ライトポイ
ンタとして複数のプロセッサからの混在したパケットを
バッファ上で整列させる手段とを備えることを特徴とす
るものである。

【０００６】本発明は、複数のプロセッサと、プロセッ
サ間を結ぶネットワークと、ネットワークに接続する共
有メモリと、ネットワークに接続し拡張記憶装置を接続
するデータ転送処理装置から構成され、プロセッサにデ
ータ転送処理装置への共有メモリと拡張記憶装置との間
のデータ転送を指示する命令を有し、前記命令を複数の
パケットに分割する手段と、前記パケットをプロセッサ
から順序保証機能を有するネットワーク経由でデータ転
送処理装置に対し、ある一連のリクエストとして送出す
る手段を備えた、情報処理システムにおいて、プロセッ
サから送出されるある一連のリクエストの各々のパケッ
トにパケット番号を付加し、パケット番号により書き込
まれるべきバッファを選択し、最終パケットの検出によ
り前記バッファよりデータを読み出す制御を行う手段
と、最終パケット検出時、すべてのパケットが到着して
いることを確認するパケットの消失エラー検出手段を備
えることを特徴とするものである。

【０００７】

【実施例】次に本発明について、図面を参照して説明す
る。

【０００８】図１は、本発明による情報処理システムの
実施例を示す構成図である。図１に示す情報処理システ
ムは、複数の演算処理装置１００，１０１、複数の共有
メモリ１２０，１２１、データ転送処理装置１３０、そ
れらを相互接続するローカルネットワーク１１０、デー
タ転送処理装置１３０に接続される拡張記憶装置１４０
を有する第１のクラスタと、複数の演算処理装置１０
２，１０４、複数の共有メモリ１２２，１２３、データ
転送処理装置１３１、それらを相互接続するローカルネ
ットワーク１１１、データ転送処理装置１３１に接続さ
れる拡張記憶装置１４１を有する第２のクラスタと、前
記第１，第２のクラスタ間を相互に接続するグローバル
ネットワーク１５０とを具備する。

【０００９】図１おいて、演算処理装置１００〜１０３
は、オペレータからの指示により命令処理を行う機能を
有している。ローカルネットワーク１１０（１１１）
は、演算プロセッサ（１００〜１０３）からの命令によ
り目的とする共有メモリ（１２０〜１２３）へのアクセ
スを行う機能と、共有メモリ（１２０〜１２３）と拡張
記憶装置（１４０〜１４１）間のデータ転送を行う目的
の命令をデータ転送処理装置（１３０，１３１）へ送出
する機能と、他クラスタへの命令をグローバルネットワ
ーク１５０へ送出する機能とを有している。共有メモリ
（１２０〜１２３）はローカルネットワーク（１１０，
１１１）を介して読み書きされる。データ転送処理装置
（１３０，１３１）は、複数のパケットからなる命令を
整列する機能と、命令を解読する機能と、解読した命令
により共有メモリ（１２０〜１２３）と拡張記憶装置
（１４０，１４１）間のデータ転送を行う機能とを有し
ている。拡張記憶装置（１４０，１４１）はデータ転送
処理装置（１３０，１３１）により読み書きされる。グ
ローバルネットワーク１５０は、ローカルネットワーク
（１０１〜１０３）から送られてくる他クラスタへの命
令を、目的とする他クラスタのローカルネットワーク
（１０１〜１０３）へ送出する機能を有している。

【００１０】本発明の第１の実施例では、図２に示すよ
うに、演算プロセッサ（１００〜１０３）内のリクエス
ト発行制御部１６０は、演算プロセッサ（１００〜１０
３）から送出される一連の命令のパケットに起動元プロ
セッサ番号１０００、パケット番号１１００を付加し、
データ転送処理装置（１３０，１３１）内にパケット番
号により書き込まれるべきバッファを選択し、最終パケ
ットの到着によりバッファからのデータを、起動元プロ
セッサ番号をリードポインタとしてリードを行うバッフ
ァ選択制御部１４００を備える。このバッファ選択制御
部１４００は、前記起動元プロセッサ番号をリードポイ
ンタ、ライトポインタとして制御されるパケット保持バ
ッファ１２００，１２１０，１２２０，１２３０をパケ
ット数（この実施例では４個）備えている。最終パケッ
トの到着によりバッファからリードされたデータはリク
エスト整列レジスタ１３００に格納され、その後リクエ
ストが実際に起動される。またパケット間の順序はネッ
トワーク（ローカルネットワーク，グローバルネットワ
ーク）で保証されているものとする。

【００１１】本発明の第２の実施例では、図３に示すよ
うに、バッファ各々にリクエスト到着フラグ２０００〜
２１１０を有し、データ転送処理装置（１３０，１３
１）内に、リクエストの最終パケット検出時、すべての
パケットが到着していることをリクエスト到着フラグに
より確認するパケットの消失エラーを検出するエラー検
出部２２００を有している。

【００１２】次に、図１，図２を参照して、本発明の第
１の実施例の動作を説明する。

【００１３】演算処理装置１００からデータ転送処理装
置１３０に対して、共有メモリ１２０から拡張記憶装置
１４０に対してデータ転送を行うデータ転送命令が発行
されたとする。それと同時に、演算処理装置１０３から
拡張記憶装置１４０に対しデータ転送を行うデータ転送
命令が発行されたとする。データ転送命令は１つの命令
が４つのパケットに分割され、各々のパケットに起動元
プロセッサを表す起動元プロセッサ番号と、パケット順
序を表すパケット番号とが付加されているものとする。
まず、演算処理装置１００から発行された命令のパケッ
ト番号“１０００”と、演算処理装置１０３から発行さ
れた命令のパケット番号“１０３０”はローカルネット
ワーク１１０に入力され、ローカルネットワーク１１０
で調停され、パケット番号“１０００”が最初にデータ
転送処理装置１３０へ送出され、次にパケット番号“１
０３０”がデータ転送処理装置１３０に入力される。デ
ータ転送処理装置１３０では、送られてきたリクエスト
のパケット番号“１０００”の起動元プロセッサ番号
“１００”によりバッファのライトポインタ番号“００
０”を決定し、リクエストのパケット番号“０”により
バッファ番号“０”への書き込みを決定する。また次に
送られてきたリクエストのパケット番号“１０３０”の
起動元プロセッサ番号によりバッファのライトポインタ
番号“００２”を決定し、リクエストのパケット番号＃
０によりバッファ＃０への書き込みを毛呈する。次に演
算処理装置１００から発行された命令のパケット番号
“１００１”はパケット番号“１０００”と同様にロー
カルネットワーク１１０で調停され、データ転送処理装
置１３０へ送出される。また演算総理装置１０３から発
行された命令のパケット番号“１０３１”も同様にロー
カルネットワーク１１０で調停され、演算処理装置１０
０から発行された命令のパケット番号“１００１”の次
にデータ転送処理装置１３０へ送出される。データ転送
処理装置１３０では、送られてきたリクエストのパケッ
ト番号“１００１”の起動元プロセッサ番号“１００”
によりバッファのライトポインタ番号“０００”を決定
し、リクエストのパケット番号“１”によりバッファ番
号“１”への書き込みを決定する。また次に送られてき
たリクエストのパケット番号“１３０１”の起動元プロ
セッサ番号“１０３”によりバッファのライトポインタ
番号“００２”を決定し、リクエストのパケット番号
“１”によりバッファ番号“１”への書き込みを決定す
る。同様にパケット番号“１００２”が演算処理装置１
００から送出されデータ転送処理装置内のバッファ番号
“２”のライトポインタ番号“０００”へ書き込まれ
る。またパケット番号“１０３２”が演算処理装置１０
３から送出されデータ転送処理装置内のバッファ番号
“２”のライトポインタ番号“１０３”へ書き込まれ
る。最後に演算処理装置１００から発行された命令のパ
ケット番号“１００３”はローカルネットワーク１１０
で調停され、データ転送処理装置１３０へ送出される。
データ転送処理装置１３０では、送られてきたリクエス
トの起動元プロセッサ番号番号“１００”によりバッフ
ァのライトポインタ番号“０００”を決定し、リクエス
トのパケット番号“３”によりバッファ番号“３”への
書き込みを行う。またパケット番号“３”により次タイ
ミングでのバッファからのリード動作を決定し、起動元
プロセッサ番号“１００”からリードポインタ番号“０
００”を決定する。バッファ番号“０”〜“３”からの
リードデータをフリップフロップに入力させ複数のパケ
ットのリクエスト整列を完了させる。同様に演算処理装
置１０３から送出された命令のパケット番号“１０３
３”はローカルネットワーク１１０で調停され、演算処
理装置１００から送出されたリクエストのパケット番号
“１００３”の次にデータ転送処理装置１３０へ送出さ
れる。データ転送処理装置では送られてきたリクエスト
の起動元プロセッサ番号“１０３”によりバッファのラ
イトポインタ番号“００２”を決定し、リクエストのパ
ケット番号“３”によりバッファ番号“３”への書き込
みを行う。またパケット番号“３”により次タイミング
でのバッファからのリード動作を決定し、起動元プロセ
ッサ番号“１０３”からリードポインタ番号“１０３”
を決定し、バッファ＃０〜番号“３”からのリードデー
タをフリップフロップに入力させ複数のパケットの整列
を完了させる。データ転送処理装置では、これらのリク
エストを解読し、共有メモリと拡張記憶装置間のデータ
転送を行う。転送が完了すればデータ転送命令の完了と
なる。

【００１４】次に図１，図３を参照して、本発明の第２
の実施例の動作を説明する。

【００１５】演算処理装置１００からデータ転送処理装
置１３０に対して、共有メモリ１２０から拡張記憶装置
１４０に対してデータ転送を行うデータ転送命令が発行
されたとする。またデータ転送命令は１つの命令が４つ
のパケットに分割され、各々のパケットに演算処理装置
１００を表す演算処理装置番号と、パケット順序を表す
パケット番号とが付加されているものとする。まず、演
算処理装置１００から発行された命令のパケット番号
“０”はローカルネットワーク１１０を介しデータ転送
処理装置１３０へ送出される。データ転送処理装置１３
０は、送られてきたリクエストの起動元プロセッサ番号
“１００”によりバッファのライトポインタ番号“００
０”を決定し、リクエストのパケット番号“０”により
バッファ番号“０”への書き込みを決定する。また、バ
ッファ番号“０”のライトポインタ番号“０００”の到
着パケット管理ビット２０００をセットする。次に演算
処理装置１００から発行された命令のパケット番号
“１”はパケット番号“０”と同様に、ローカルネット
ワークを介しデータ転送処理装置１３０へ送出される。
データ転送処理装置１３０は、送られてきたリクエスト
の起動元プロセッサ番号“１００”によりバッファのラ
イトポインタ番号“０００”を決定し、リクエストのパ
ケット番号“１”によりバッファ番号“１”への書き込
みを決定する。また、バッファ番号“１”のライトポイ
ンタ番号“０００”の到着パケット管理ビット２１００
をセットする。同様にパケット番号“２”が演算処理装
置１００から送出されデータ転送処理装置内のバッファ
番号“２”へ書き込まれる。また、バッファ番号“２”
のライトポインタ番号“０００”の到着パケット管理ビ
ット２０２０をセットする。最後に演算処理装置１００
から発行された命令のパケット番号“３”はローカルネ
ットワーク１１０を介しデータ転送処理装置１３０へ送
出される。データ転送処理装置１３０は、送られてきた
リクエストの起動元プロセッサ番号番号“１００”によ
りバッファのリードポインタ番号“０００”を決定す
る。バッファ番号“０”〜“２”からのリードデータお
よびパケット番号“３”のデータをフリップフロップに
同時に入力させ、複数のパケットのリクエストを完了さ
せる。また同時に到着パケット管理ビットの起動元プロ
セッサ番号“０００”に対応する管理ビット２０００〜
２０２０をエラー検出部に送出し、エラー検出部は、す
べてのパケットが到着していることを確認し、パケット
が消滅している場合にはパケット消失エラーを報告し、
起動元プロセッサ番号により該プロセッサのみの切り離
しによる出対運転を行う。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各プロセッサからのデータ転送処理装置への複数のパケ
ット送出時、プロセッサ間で排他制御不要となり、共有
メモリと拡張記憶装置との間のデータ転送でプロセッサ
にオーバーヘッドがなくなる。また、一連のリクエスト
として送出された複数のパケットの管理ができ一連のリ
クエスト送出中にプロセッサが故障した場合、該プロセ
ッサのみの切り離しによる縮退運転が可能となる。ま
た、最終パケットのバッファが不要となりハードウェア
量が削減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成図である。

【図２】本発明の第１の実施例におけるリクエスト整列
制御部の構成図である。

【図３】本発明の第２の実施例におけるリクエスト整列
制御部の構成図である。

【図４】従来例の構成図である。

【図５】図５中の共有メモリの構成図である。

【図６】図５中のデータ転送処理装置の構成図である。

【図７】図５中の演算プロセッサの構成図である。

【符号の説明】

１００〜１０３ 演算処理装置 １１０〜１１１ ローカルネットワーク １２０〜１２３ 共有メモリ １３０〜１３１ データ転送処理装置 １４０〜１４１ 拡張記憶装置 １５０ グローバルネットワーク １６０ リクエスト発行制御部 ２００ リクエスト発行手段 ２１０ パケット送出手段 ２２０ ロック手段 ３００ ロック成功判断手段 ３１０ ロックバイト ４００ リクエスト整列手段 ４１０ リクエスト解読手段 ４２０ 転送制御手段 ４３０ 共有メモリアクセス手段 ４４０ 拡張記憶装置アクセス手段 ４５０ 終了通知手段 １０００ 起動元プロセッサ番号 １１００ パケット番号 １２００〜１２３０ パケット保持バッファ １３００ リクエスト整列レジスタ １４００ パケット保持バッファ選択制御部 ２０００〜２０８０ 到着パケット管理ビット ２２００ エラー検出部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のプロセッサと、前記プロセッサ間
   を結ぶネットワークと、前記ネットワークに接続する共
   有メモリと、前記ネットワークに接続し拡張記憶装置を
   接続するデータ転送処理装置から構成され、プロセッサ
   にデータ転送処理装置への共有メモリと拡張記憶装置と
   の間のデータ転送を指示する命令を複数のパケットに分
   割する手段と、前記パケットをプロセッサから順序保証
   機能を有するネットワーク経由でデータ転送処理装置に
   対し、ある一連のリクエストとして送出する手段とを備
   えた情報処理システムにおいて、 プロセッサから送出される各々のパケットにプロセッサ
   番号を付加する手段、データ転送処理装置内にパケット
   内のプロセッサ番号をリードポインタ，ライトポインタ
   として複数のプロセッサからの混在したパケットをバッ
   ファ上で整列させる手段とを備えることを特徴とする情
   報処理システム。
2. 【請求項２】 複数のプロセッサと、プロセッサ間を結
   ぶネットワークと、ネットワークに接続する共有メモリ
   と、ネットワークに接続し拡張記憶装置を接続するデー
   タ転送処理装置から構成され、プロセッサにデータ転送
   処理装置への共有メモリと拡張記憶装置との間のデータ
   転送を指示する命令を有し、前記命令を複数のパケット
   に分割する手段と、前記パケットをプロセッサから順序
   保証機能を有するネットワーク経由でデータ転送処理装
   置に対し、ある一連のリクエストとして送出する手段を
   備えた、情報処理システムにおいて、 プロセッサから送出されるある一連のリクエストの各々
   のパケットにパケット番号を付加し、パケット番号によ
   り書き込まれるべきバッファを選択し、最終パケットの
   検出により前記バッファよりデータを読み出す制御を行
   う手段と、最終パケット検出時、すべてのパケットが到
   着していることを確認するパケットの消失エラー検出手
   段を備えることを特徴とする情報処理システム。