JPH01214961A - Load distribution method - Google Patents

Load distribution method

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JPH01214961A
JPH01214961A JP4008788A JP4008788A JPH01214961A JP H01214961 A JPH01214961 A JP H01214961A JP 4008788 A JP4008788 A JP 4008788A JP 4008788 A JP4008788 A JP 4008788A JP H01214961 A JPH01214961 A JP H01214961A
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JP
Japan
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amount
processing
communication
work
processor
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JP4008788A
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Japanese (ja)
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Koji Hayashi
耕司 林
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

PURPOSE:To realize the optimum load distribution by a simple method by mak ing the load decentralization possible in accordance with statically estimated work quantity of a process, communication quantity, and processing quantity which is to be requested to another processor for processing and dynamic load of the processor. CONSTITUTION:A work quantity and communication quantity estimating section 1 statically estimates the work quantity and communication quantity of a proc ess (goal record 6-1) and a decentralizing process discriminating section 2 dynami cally assign the estimated work quantity to a free processor when the estimated work quantity exceeds the sum of the communication quantity and processing quantity to be requested to another processor for processing. Therefore, when it is statically discriminated that it is advantageous to ask another processor to process the work, the work is dynamically assigned to a free processor, and thus, the optimum load distribution can be realized in a multi-processor system.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 プログラムを実行する時の負荷分散を行う負荷分散方式
に関し、 静的に見積もったプロセスの仕事量、通信量、他のプロ
セッサに処理依頼するための処理量、および動的なプロ
セッサの負荷に基づいて最適負荷分散を行うことを目的
とし、 実行しようとする各プログラムの仕事量および通信量を
静的に見積る仕事量・通信量見積部と、この見積もられ
た仕事量が、通信量と他のプロセッサに処理依頼するた
めの処理量との和よりも大きい場合に、ひまなプロセッ
サに動的に処理依頼するように構成する。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] Regarding a load distribution method for distributing load when executing a program, statically estimated process workload, communication volume, processing volume for requesting processing to other processors, and a workload/communication amount estimator that statically estimates the workload and communication amount of each program to be executed, with the aim of performing optimal load distribution based on the dynamic processor load. When the amount of work done is greater than the sum of the amount of communication and the amount of processing for requesting processing to another processor, the processing is dynamically requested to the free processor.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は、プログラムを実行する時の負荷分散を行う負
荷分散方式に関するものである。
The present invention relates to a load distribution method for distributing the load when executing a program.

〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕列論理
型言語の1つであるG’HCを用いて記述したプログラ
ムは、下記、節1、節2と示すように、節単位に記述さ
れている。
[Problems to be solved by the prior art and the invention] A program written using G'HC, which is one of the columnar logic languages, is written in sections as shown in Section 1 and Section 2 below. has been done.

P(W、Z)i−W >10 l q(W、X)、r(
X、Y)、s(Y、Z)、節1P(W、Z)ニーW ≦
101 t(W、X)、u(X、’/)、v(Y、Z)
、節2この節12のうち、“l”より前の部分は、条件
部といわれ、この節が選択され、実行されるために満た
さなくてはいけない条件を表す。条件部分が成立すると
、“l”よ1%7&ろの本体の実行に移る。本体は、複
数の述語呼び出しが記述されており、これらの述語呼出
(ゴール)は、論理的には全て並列なプロセスとして実
行される。ゴールの実行は、まず、本体に現れるゴール
の1つ1つは第6図に示すようにゴールレコードと呼ば
れるデータ構造で表現され、本体実行時には第7図に示
すように、実行待ちキュー(レディキュー)につなげら
れる。このレディキューにながれているゴールレコード
をプロセッサが先頭から取って実行を試みる。処理速度
を向上させるために通常のシステムは、第8図に示すよ
うに複数のプロセッサから構成される。複数プロセッサ
を持つシステムにおいて、これらレディキューにつなが
れているプロセス(ゴールレコード)を、あきプロセッ
サに順次割り当ててしまったのでは、この割り当てのた
めの通信量および処理依頼のための処理量などが考慮さ
れず、処理効率が向上し得ないという問題点があった。
P(W,Z)i-W >10 l q(W,X),r(
X, Y), s (Y, Z), node 1P (W, Z) knee W ≦
101 t(W,X), u(X,'/), v(Y,Z)
, Clause 2 The part of this clause 12 before "l" is called the conditional part, and represents the conditions that must be met in order for this clause to be selected and executed. If the conditional part is satisfied, the program moves to execution of the main body of "l" 1% 7 & ro. The main body describes a plurality of predicate calls, and these predicate calls (goals) are all logically executed as parallel processes. To execute a goal, first, each goal that appears in the main body is expressed in a data structure called a goal record as shown in Figure 6, and when the main body is executed, it is stored in an execution queue (ready) as shown in Figure 7. queue). The processor takes the goal records in the ready queue from the beginning and attempts to execute them. In order to improve processing speed, a typical system is comprised of multiple processors, as shown in FIG. In a system with multiple processors, if the processes (goal records) connected to these ready queues are sequentially assigned to free processors, the amount of communication for this assignment and the amount of processing for processing requests must be taken into account. However, there was a problem in that the processing efficiency could not be improved.

本発明は、静的に見積もったプロセスの仕事量、通信量
、他のプロセッサに処理依頼するための処理量、および
動的なプロセッサの負荷に基づいて最適負荷分散を行う
ことを目的としている。
An object of the present invention is to perform optimal load distribution based on statically estimated process workload, communication volume, processing volume for requesting processing to other processors, and dynamic processor load.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

第1図を参照して問題点を解決するための手段を説明す
る。
Means for solving the problem will be explained with reference to FIG.

第1図において、仕事量・通信量見積部1は、プロセス
の仕事量および通信量を静的に見積もるものである。
In FIG. 1, a workload/communication amount estimator 1 statically estimates the workload and communication amount of a process.

分散処理判断部2は、見積もられた仕事量が、通信量お
よび処理依頼するための処理量の和よりも大きい場合に
、ひまなプロセッサに動的に処理依頼するか否かを判断
するものである。
The distributed processing determination unit 2 determines whether or not to dynamically request processing to the free processor when the estimated amount of work is greater than the sum of the amount of communication and the amount of processing for requesting processing. It is.

〔作用〕[Effect]

本発明は、第1図に示すように、仕事量・通信量見積部
1がプロセス(例えばゴールレコード6−1>の仕事量
および通信量を静的に見積もり、分散処理判断部2がこ
の見積もった仕事量が通信量および処理依頼するための
処理量の和よりも大きい場合に、空きのプロセッサに動
的に割り当てるようにしている。
As shown in FIG. 1, in the present invention, a workload/communication amount estimation section 1 statically estimates the workload and communication amount of a process (for example, goal record 6-1>), and a distributed processing judgment section 2 estimates this estimation. When the amount of work requested is greater than the sum of the amount of communication and the amount of processing requested for processing, the processing is dynamically assigned to an available processor.

従って、他のプロセッサに処理依頼した方が有利と静的
に判断される場合に、動的にひまなプロセッサに処理依
頼することにより、マルチプロセッサシステムにおける
最適な負荷分散を行うことが可能となる。
Therefore, when it is statically determined that it is more advantageous to request processing to another processor, by dynamically requesting processing to a free processor, it is possible to achieve optimal load distribution in a multiprocessor system. .

〔実施例〕〔Example〕

次に、第1図から第5図を用いて本発明の1実施例の構
成および動作を順次詳細に説明する。ここで列論理型言
語の1つであるGHCを例にして以下説明する。
Next, the configuration and operation of one embodiment of the present invention will be explained in detail using FIGS. 1 to 5. Here, an explanation will be given below using GHC, which is one of column logic type languages, as an example.

第1図において、仕事量・通信量見積部lは、ゴールレ
コード6−1.6−2などの仕事量および通信量を静的
に見積もるものである。この仕事量の見積もりおよび通
信量の見積もりは、コンパイラがコンパイルする際に、
ゴールの述語の定義から求める。
In FIG. 1, the workload/communication amount estimation unit 1 statically estimates the workload and communication amount of goal records 6-1, 6-2, etc. This amount of work and communication is estimated by the compiler when it compiles.
Obtained from the definition of the goal predicate.

仕事量ωは、下式(1)によって見積もられる。The amount of work ω is estimated by the following formula (1).

ω=nα ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 
・ ・ ・ ・ φ ・ (1)ここで、 n:述語qの本体にあるゴールの数から1を引いた値で
ある。これは、ゴールがリダクションされた時に必要な
仕事量を近似したものである。
ω=nα ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
・ ・ ・ ・ φ ・ (1) Here, n: is the value obtained by subtracting 1 from the number of goals in the body of predicate q. This approximates the amount of work required when the goal is reduced.

α:適当な定数(実験的に求めた値)である。α: An appropriate constant (value determined experimentally).

例えば第5図の節2のゴールレコードqについて求める
と、図中に示すようにゴールの数が“2”であるから、
これから1を引いてn−1となる。従って、n−1を弐
(11に代入して、求める仕事量ωは、 ω=1×α=α・・・・・・・・・・・・・(2)とな
る。
For example, when calculating the goal record q of node 2 in Figure 5, the number of goals is "2" as shown in the diagram, so
Subtract 1 from this to get n-1. Therefore, by substituting n-1 into 2(11), the amount of work ω to be obtained is as follows: ω=1×α=α (2).

通信量σは、下式(3)によって見積もられる。The communication amount σ is estimated by the following formula (3).

σ=mβ・・・・・・・・・・・・・・・・(3)ここ
で、 m:述語pの本体で述語qの共有されている変数の数で
ある。これは、ゴールを他のプロセッサになげる場合に
生じる通信コストを近似したものである。
σ=mβ (3) where, m: the number of variables shared by the predicate q in the body of the predicate p. This approximates the communication cost that occurs when passing a goal to another processor.

β:適当な定数(実験的に求めた値)である。β: An appropriate constant (value determined experimentally).

例えば第5図の節lのゴールレコードpについて求める
と、図中に示すように共有されている変数の数が“1”
であるから、m−1となる。従って、m=lを式(3)
に代入して、求める通信量σは、σ=1×β=β・・・
・・・・・・・・・・(4)となる、尚、述語qに複数
の定義節がある場合には、代表する節を用いて計算する
For example, when calculating the goal record p of node l in Figure 5, the number of shared variables is "1" as shown in the figure.
Therefore, it becomes m-1. Therefore, m=l is expressed as equation (3)
The communication amount σ to be obtained is σ=1×β=β...
(4) If the predicate q has multiple definition clauses, the calculation is performed using the representative clause.

以上見積もった仕事量ωおよび通信量σは、コンパイラ
がオブジェクトを生成したオブジェクコードとは別にし
、ゴール(述語呼出)名から索引し得る表として保持し
ておく。
The amount of work ω and the amount of communication σ estimated above are kept as a table that can be indexed from the goal (predicate invocation) name, separately from the object code in which the object is generated by the compiler.

分散処理判断部2は、静的に見積もられた仕事量ω、通
信量σ、処理依頬のための処理量、および他のプロセッ
サの負荷に基づいて、動的に判断し、レディキューにつ
ながれたゴールレコード6−1などをひまなプロセッサ
に割り当てるものである。この動的な割り当ては、レデ
ィキュー5がら取ってきた例えばゴールレコード6−1
を実行する際に、当該ゴールレコード6−1に書き込ま
れている仕事量ω2、通信量δ9、ゴールレコード6−
1を他のプロセッサに投げるコストTとを下式(5)に
代入して、条件が満たされる場合に、更に、自己のプロ
セッサの負荷と、他のプロセッサの負荷とを比較し、自
己よりもひまなプロセッサがあれば、そこへゴールレコ
ード6−1を投ケるようにする。
The distributed processing judgment unit 2 dynamically judges based on the statically estimated workload ω, the communication amount σ, the processing amount for processing dependence, and the load of other processors, and The connected goal records 6-1 and the like are assigned to free processors. For example, this dynamic allocation is based on the goal record 6-1 taken from ready queue 5.
When executing , the amount of work ω2, the amount of communication δ9, and the goal record 6- written in the goal record 6-1 are
1 to other processors is substituted into the following equation (5), and if the condition is satisfied, the load on the own processor is further compared with the load on the other processors, and the If you have a free processor, you can throw a goal record of 6-1 into it.

γ+σ〈ω・・・・・・・・・・・・・・・(5)コー
ルキュー4は、処理を行おうとするゴールレコード6−
1.6−2などをレディキュー5につないて処理順序を
管理するものである。ゴールレコード6−1.6−2な
どには、図示のようにレディキュー5につなぐ時に、仕
事量ω、および通信量σ、などを保持する領域を設け、
この領域に既述した表に保持しておいた仕事量ω、およ
び通信量σ2などを取り出して格納する。
γ+σ〈ω・・・・・・・・・・・・・・・・・・(5) Call queue 4 is the goal record 6- to be processed.
1.6-2 and the like are connected to the ready queue 5 to manage the processing order. In the goal record 6-1, 6-2, etc., an area is provided to hold the amount of work ω, amount of communication σ, etc. when connecting to the ready queue 5 as shown in the figure.
The amount of work ω, the amount of communication σ2, etc. held in the table described above are retrieved and stored in this area.

第2図を用いてコンパイラによる負荷分散情報の付加に
ついて説明する。
Addition of load distribution information by the compiler will be explained using FIG. 2.

第2図において、図中■は、実行プログラムの定義を受
は取る。これは、第5図に示すようなプログラムを受は
取ることを意味している。
In FIG. 2, the symbol (■) in the figure indicates the definition of the execution program. This means that a program as shown in FIG. 5 will be accepted.

図中■は、仕事量の期待値の見積もりを行う。■ in the figure estimates the expected value of the amount of work.

これは、既述した式+11を用いて仕事量ωを見積もる
ことを意味している。
This means that the amount of work ω is estimated using the equation +11 described above.

図中■は、通信量の見積もりを行う。これは、既述した
式(3)を用いて通信量σを見積もることを意味してい
る。
■ in the figure estimates the amount of communication. This means that the communication amount σ is estimated using the above-mentioned equation (3).

図中■は、ゴールレコードへの書き込みを指示する。こ
れは、コンパイラが図中■で受は取った実行プログラム
をコンパイルしたオブジェクトコードとは別の領域に、
ゴール(述語呼出)名を索引として仕事量ωおよび通信
量σを表にして保持させることを意味している。
■ in the figure instructs writing to the goal record. This means that the compiler compiles the executable program at ■ in the diagram into an area different from the compiled object code.
This means that the amount of work ω and the amount of communication σ are maintained in a table using the goal (predicate call) name as an index.

以上の処理によって、コンパイラが実行ブしグラムをオ
ブジェクトコードに変換する際に、合わせて仕事量ωお
よび通信量σを静的に見積もって、ゴール名を索引とし
て表に格納することが可能となる。
Through the above processing, when the compiler converts the execution program into object code, it is possible to statically estimate the amount of work ω and the amount of communication σ, and store them in a table using the goal name as an index. .

第3図を用いてゴールレコードの生成について説明する
。これは、第2図処理によって生成されたオブジェクト
コード、および仕事量ω、通信量σの表を参照して、下
記処理を行う。
Generation of a goal record will be explained using FIG. This process is performed as follows by referring to the object code generated by the process shown in FIG. 2 and the table of workload ω and communication amount σ.

第3図において、図中■は、ゴールレコードを生成する
。これは、オブジェクトコードに対応した第1図に示す
ゴールレコード6−1.6−2などを生成することを意
味している。
In FIG. 3, ■ in the figure generates a goal record. This means that goal records 6-1, 6-2, etc. shown in FIG. 1 corresponding to the object code are generated.

図中@は、変数の書き込みを行う。これは、第1図ゴー
ルレコード6−1.6−2などからポイントされる領域
に図示変数Wr 、Xpなどを書き込むことを意味して
いる。
In the figure, @ is used to write variables. This means that the illustrated variables Wr, Xp, etc. are written in the area pointed to by the goal record 6-1, 6-2, etc. in FIG.

図中0は、仕事量ω、通信量σの書き込みを行う。これ
は、ゴール名をキーとしてコンパイル時に作成しておい
た表を索引し、該当する仕事量ω、通信量σを読み出し
、第1図ゴールレコード6−1.6−2に示すように書
き込むことを意味している。
0 in the figure writes the amount of work ω and the amount of communication σ. This is done by indexing the table created at the time of compilation using the goal name as a key, reading out the corresponding amount of work ω and amount of communication σ, and writing them as shown in Goal Record 6-1.6-2 in Figure 1. It means.

図中■は、エンキューする。これは、図中0から0の処
理によって作成したゴールレコード6−1.6−2など
をレディキュー5につなぐ、あるいは他のゴールドレコ
ードが既につながれている時には、これの末尾につなぐ
ことを意味している。
■ in the figure enqueues. This means that goal records 6-1, 6-2, etc. created by processing from 0 to 0 in the diagram are connected to ready queue 5, or if other gold records are already connected, they are connected to the end of this. are doing.

以上の処理によって、実行時に、オブジェクトコード、
および仕事量ω、通信量σの表から第1図ゴールレコー
ド6−1.6−2などが生成され、レディキュー5につ
ながれる。
By the above processing, the object code,
Goal records 6-1, 6-2, etc. in FIG. 1 are generated from the table of work amount ω and communication amount σ, and are connected to the ready queue 5.

次に、第4図を用いてマルチプロセッサシステムのもと
における処理の実行を説明する。
Next, execution of processing under the multiprocessor system will be explained using FIG.

第4図において、図中■は、レディキュー5から先頭ゴ
ールレコード6−1を取り出す。
In FIG. 4, the first goal record 6-1 is taken out from the ready queue 5.

図中Oは、仕事量、通信量の期待値から付加分散を判断
する。これは、仕事量ωが、通信量σと処理を他のプロ
セッサに処理依頼するための処理量との和よりも大きい
場合、かつ自己のプロセッサの負荷と、他のプロセッサ
の負荷とを比較し、自己よりもひまなプロセッサがあれ
ば、図中0でそのプロセッサに負荷をなげる(分散する
、処理依頼する)。それ以外の場合には、負荷を投げる
ことなく (非分散)、図中[相]で自己のプロセッサ
が処理を実行する。
In the figure, O determines the additional variance from the expected values of the amount of work and amount of communication. This is done when the amount of work ω is larger than the sum of the amount of communication σ and the amount of processing required to request processing to other processors, and when the load on one's own processor is compared with the load on other processors. , if there is a processor that has less free time than itself, it reduces the load to that processor (distributes it, requests processing) at 0 in the figure. In other cases, the own processor executes the processing in [phase] in the diagram without imposing any load (non-distributed).

以上の処理によって、ゴールレコード6−1などの仕事
量ω、通信量σ、処理依頼のための処理、およびプロセ
ッサの負荷に基づいて、動的に当該ゴールレコード6−
1などを最適なプロセッサに割り当てるようにすること
が可能となる。
Through the above processing, the goal record 6-1 etc. is dynamically updated based on the amount of work ω, the amount of communication σ, the process for requesting processing, and the processor load.
1 etc. can be allocated to the optimal processor.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、静的に見積もっ
たプロセスの仕事量、通信量、他のプロセッサに処理依
頼するための処理量、および動的なプロセッサの負荷に
基づいて負荷分散を行う構成を採用しているため、簡潔
な手法によって最適な負荷分散を行うことが可能となる
As explained above, according to the present invention, load distribution is performed based on statically estimated process workload, communication volume, processing volume for processing requests to other processors, and dynamic processor load. This configuration allows for optimal load distribution using a simple method.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の1実施例構成図、第2図はコンパイラ
による負荷分散情報の付加フローチャート、第3図はゴ
ールレコードの生成フローチャート、第4図は実行処理
フローチャート、第5図は仕事量・通信量の期待値の見
積説明図、第6図はゴールレコード例、第7図は実行待
のゴールレコード例、第8図はマルチプロセッサ例を示
す。 図中、1は仕事量・通信量見積部、2は分散処理判断部
、3は実行処理部(マルチプロセッサ)、4はゴールキ
ュー、5はレディキュー、6−1.6−2はゴールレコ
ードを表す。 木登B月の1実施分1a床図 応  ]  図 大竹肌理70−ナヤ二ト 乃 4  図 什奈量・漁荀量の期竹イ直のL積説明図沁  5  図
Figure 1 is a configuration diagram of one embodiment of the present invention, Figure 2 is a flowchart for adding load distribution information by the compiler, Figure 3 is a flowchart for generating goal records, Figure 4 is a flowchart for execution processing, and Figure 5 is the amount of work. - An explanatory diagram for estimating the expected value of communication volume. FIG. 6 shows an example of a goal record, FIG. 7 shows an example of a goal record waiting to be executed, and FIG. 8 shows an example of a multiprocessor. In the figure, 1 is the workload/communication amount estimation unit, 2 is the distributed processing judgment unit, 3 is the execution processing unit (multiprocessor), 4 is the goal queue, 5 is the ready queue, and 6-1.6-2 is the goal record. represents. 1 implementation part 1a floor diagram of tree climbing B month ] Figure Otake texture 70-Naya Nitono 4 Figure 5 Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】 プログラムを実行する時の負荷分散を行う負荷分散方式
において、 実行しようとする各プログラムの仕事量および通信量を
静的に見積る仕事量・通信量見積部(1)と、この見積
もられた仕事量が、通信量と他のプロセッサに処理依頼
するための処理量との和よりも大きい場合に、ひまなプ
ロセッサに動的に処理依頼するように構成したことを特
徴とする負荷分散方式。
[Scope of Claims] A load distribution method for distributing load when executing programs, comprising: a workload/communication amount estimator (1) that statically estimates the workload and communication amount of each program to be executed; The feature is that if this estimated amount of work is larger than the sum of the amount of communication and the amount of processing required to request processing to another processor, the processing is dynamically requested to the free processor. Load balancing method.
JP4008788A 1988-02-23 1988-02-23 Load distribution method Pending JPH01214961A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4008788A JPH01214961A (en) 1988-02-23 1988-02-23 Load distribution method

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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