JPH01251154A - メッセージ転送制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、複数台のプロセッサを、ネットワークを介し
て接続して構成されるマルチプロセッサシステムにおけ
るメツセージ転送制御方式に係わり、特に特定のグルー
プのプロセッサに対してブロードキャスト転送を行う際
のメツセージ転送制御方式に関する。

（従来の技術） 計算機技術の発展と高速計算への要求の高まりから、多
くのプロセッサを用いて処理を実行するマルチプロセッ
サシステムが盛んに構築されている。これらのシステム
では、複数のプロセッサを用いて並列に処理を実行する
ため、高速処理が可能である。またこのようなシステム
として、第７図に示すように主として演算を担当する複
数のプロセッサｌａ、ｌｂ、・・・、１ｎをネットワー
ク２を介して相互に接続するとともに、これらをホスト
計算機３で制御する方式のシステムが知られている。こ
のようなマルチプロセッサシステムにおいて、ホスト計
算機３は各プロセッサ１ａ〜１ｎへのプログラム、初期
データのロード、プロセッサの起動、プロセッサ状態の
モニタリングといった処理を担当する。これらの処理に
伴なうポスト計算ｔ１１３と各プロセッサ１ａ〜１ｎと
の間、あるいは複数のプロセンサ１ａ〜ｉｎ間のメツセ
ージ転送方式として、１対１の通常のメツセージ転送に
加えて、１対多のブロードキャスト転送と呼ばれるメッ
セージ転送機構をサポートしているシステムも多い。

さて、第７図に示すようなマルチプロセッサシステムの
利用形態としては、実行するプログラムの種類によって
第８図に示すように様々な結合形態が知られている０例
えば、第８図（ａ）はプロセンサをメツシュ状に結合し
な構成、第８図（ｂ）はプロセッサを立方体状に結合し
た構成、第８図（ｃ）はプロセッサを木構造に結合した
構成である２ このように様りな形態をとって利用されるマルチプロセ
ンサシステムをホスト計算機から制御する場合、全１０
センサのうち、特定のプロセッサ群に対してのみホスト
計Ｘ機からのメツセージを転送したい場合が頻繁に起こ
りつる。具体的には第８図（ａ）の構成でメツシュの上
端のプロセｌす群（プロセンサＰ　　、Ｐ　　、Ｐ３）
の状態を読み出すとか、第８図（ｃ）の構成で木構造の
根となるプロセッサ（プロセッサＰ、Ｐ６）に対しての
み起動メツセージを送るといった場合である。

このような要求に対しては、すべての１０センサに同一
のメツセージを転送するブロードキャスト転送方式はそ
のまま使用できず、何らかの方法により特定プロセッサ
群に対してのみブロードキャストメツセージが到達する
ような制御方式が必要となる。

従来このような要求に対する対応策として、システムの
ネットワーク構成を変更、又はスイッチング操作して、
特定のプロセッサ群に対してのみブロードキャストメツ
セージが到達するようにしたり、各プロセッサ間に仮想
的な優先順位を設定して、情夫制御を行うなどの方式が
とられていたが、いずれの方式も制御が複雑なうえ、ネ
ットワークやプロセッサ構成に制限を与えるため、柔軟
なマルチプロセッサシステムの利用の阻害してしよう欠
点あった。

（発明か解決しようとする課題） このように、特定のプロセッサ群に対してのみプローキ
ャスト転送を行うための従来の各方式は、制御が複雑で
、システムの柔軟性に欠けるという問題があった。

本発明はこのような事情を考慮してなされたしので、そ
の目的は、システムのネットワーク構成、あるいはプロ
セッサ構成に何ら変更を加えることなく、かつ従来のブ
ロードキャスト転送方式をそのまま使用して、システム
内の特定の１０セ・フサ群に対してのみ共通のメツセー
ジを転送することが可能なメッセージ転送制閃方式を提
供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、ネットワーク結合された複数台のプロセッサ
に対して、各々のプロセ・ンサの所属するグループを示
すプロセ・ンサクラス情報を付属させるとともに、転送
すべきメ・ンセージにそのメッセージを受けとるべき１
０センサのクループを示す到達クラス情報を付属させ、
各１０センサがメッセージに付加された前記到達クラス
情報と自己の持つ前記プロセッサクラス情報とを比較し
て、そのメ・ツセージを実際に受信すべきか否かを決定
することを特徴としている。

（作用） 本発明によれば、各プロセッサにプロセッサクラス情報
を付属させ、メツセージに到達クラス情報を付属させる
だけで、各プロセッサか自らメツセージを受信すべきか
を決定しているので、マルチプロセラサシ不テムを構成
するプロセンサのうち任意のプロセッサ群に対して共通
のメッセージを転送する場合、システムのネットワーク
構成やプロセッサ構成に何ら変更を加えることなく、か
つ従来のブロードキャスト転送方式をそのまま使用して
、メツセージ転送を行うことかできる。

またメツセージを転送するプロセッサ群の設定ら、シス
テムの構成や応用分野に応じて任意に設定でき、マルチ
プロセッサシステムの到達クラス情報の設定のみである
ため、利用効率を大いに高めることができる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の一実施例に係るマルチプ
ロセッサシステムにつき説明する。

第１図は同システムを構成するプロセッサ１１の一部構
成を示した図で、第７図における複数のプロセッサ１ａ
〜１ｎのうちの１つを示した乙のである。これらのプロ
セッサ１ａλｌ　ｎは第８図に示すようなａマな構成を
もってて使用されうるが、本発明ではこれらの構成を実
現するためのネットワーク２の物理的形態はどのような
ものであってもかまわない。

本実施例では、第８図（ｃ）に示す木楕遣しステムを例
にとってシステムの構成とその動作とを説明する。

第１図において、プロセッサ１１のメツセージ受信部に
は、クラスレジスタ１０、メツセージバッファ１１．メ
ツセージ解析部１２及びメツセージ転送部１３が設けら
れている。

クラスレジスタ１０はプログラム実行以前の適当な時点
でシステムの利用形慧に応じて、そのプロセッサＩＸの
プロセッサクラス・清報をセットしておくレジスタであ
る。このプロセッサクラス情報のフォーマントはシステ
ム利用形態に応じて適宜設定可能であるが、木構造シス
テムに対しては、例えば第２図のように設定できる。即
ち、システムが４つの木からなり、多本が３つの深さを
持っているとすれば、プロセッサクラス情報は７ビツト
から構成され、上位４ビツトで示すＣフィールドか所属
する木の番号、下位３ビツトで示すｂフィールドが、そ
の１０セツサの深さを示す番号となっている。従って、
例えばｔｒｅｅｌ　、　？；Ａさ１に属するプロセッサ
Ｐ１のプロセッサクラス情報は、１０００１００Ｂ　＜
２進数表現）で表されることになる。

メツセージバッファ１１は、ホスト計算ｌ１１３がらの
ブローキャストメツセージを保持するバンファである。

ブロードキャストメッセージは、第３図に示すように通
信内容を示すメツセージ部２１とメツセージが到達すべ
きプロセッサクラスを示す到達クラス情報部２２とから
なる。ここで到達クラス情報部２２のフォーマットもク
ラスレジスタ１０とほぼ同様のフォーマットとなってい
る。

即ち、この到達クラス情報を第４図にて説明すると、こ
の情報において、Ｃフィールドは所属する木の番号を示
すフィールド、ｂフィールドは各木構造内の階層番号を
指定するフィールドである。

また、この到達クラス情報には、プロセッサクラス情報
にはないＣフィールドが付加されている。

このＣフィールドは全プロセッサが対象のブロー１くキ
ャストメツセージの場合にｏｎ（＝１）となるフィール
ドである。メツセージバッファ１１はホスト計算機から
のブロードキャストメツセージを、メソセージ部２１と
到達クラス情報部２２とに分離して、到達クラス情報部
２２をメツセージ解析部１２に、メツセージ部２１をメ
ツセージ転送部１３に供給する。

メツセージ解析部１２は、このメツセージバッファ１１
から入力された到達クラス情報とクラスレジスター０の
内容とを比較して、各プロセッサに実際にブロードキャ
ストメツセージが到達すべきか否かを示す出力信号Ｓを
メツセージ転送部１３に入力する。

第５図は、第２図及び第４図に示すクラス情報フォーマ
ットに対する解析を行うメツセージ解析部１２を、複数
のＡＮＤＮＯゲート３７６とＮＯＲゲート３７とにより
構成した例を示す図である。ここでＲ〜Ｒ６はクラスレ
ジスターｏの内容であるプロセッサクラス情報、Ｑ１〜
Ｑ７はメツセージバッファ１１がら入力された到達クラ
ス情報である。この回路は、両クラス情報の対応するビ
ットのうち、１つでも両ビート共ｏｎとなるものがある
場合に出力信号Ｓを発生する回路である。さらにＱ７は
第４図のＣフィールドに相当するビットで、このビット
がｏｎのときはシステムの全プロセッサに対してブロー
ドキャストメツセージを到達させる。これらの入力を元
に、メッセージ解析部１３は、各プロセッサーｌがブロ
ードキャストメツセージを受信すべきが否かを示す出力
信号Ｓを出力する。メツセージ転送部１３はこの信号Ｓ
を入力し、その内容に応じてメツセージバッファ１１か
ら入力されたメツセージを各プロセッサに供給する。

以上の構成により、例えばｔｒｅｅ　ｔに所属するプロ
セッサ群に対してのみブロードキャストメツセージを送
る場合には、メッセージに付加する到達クラス情報を１
００ＯＯＯＯＯＢ　（２進数表現）に設定し、このメッ
セージをブロードキャスト転送により全プロセッサに対
して転送すれば、本システムの制御方式により、実際に
は第２図のプロセッサＰ１〜Ｐ５のみがメッセージを受
信できる。

また木構造の根となる課さ１のプロセッサ群に対しての
みメツセージを転送したい場合には、メツセージに付加
する到達クラス情報を ００００１０００Ｂ　（２進数表現）に設定し、このメ
ツセージを全プロセッサに対してブロードキャスト転送
すれば、実際には第２図の１０セｌすＰ、Ｐ６のみがそ
のメツセージを受信できる。

以上のような動作により、システムを変更することなく
到達クラス情報に従って任意のプロセッサ群にのみブロ
ードキャストメツセージを転送することが可能になる。

特にホスト計算機からのブロードキャスト転送の場合に
は、ホスト計３Ｅ機の負荷が軽減できると共に、ホスト
計算機から任意のプロセッサ群への同時アクセス方法が
提供でき、システムのモニタリンクやプログラムのデバ
ッグなど１幅広い分野における制御効率を著しく高める
ことができる。

なお、本実施例では第８図（ｃ）の木構造システムを例
にとったため、到達クラス情報は、到達本番号フィール
ド（ａフィールド）、到達階層フィールド（ｂフィール
ド）、全プロセッサ到達フィールド（Ｃフィールド）の
３フイールド構成としたが、このフィールド数はシステ
ム規模、システム構成、応用分野等に応じて適宜設定し
てかまわない０例えば、第８図（ａ）のメツシュ楕遣の
場合には、到達クラス情報は、第６図に示すように行番
号フィールド（ｄフィールド）１列番号ノイールド（Ｃ
フィールド）、内外指定フィールド（ｆフィールド）、
全プロセッサ到達フィールド（ｇフィールド）により構
成できる。またメツセージ解析部１２の構成についても
、本実施例のようなゲート回路ではなく、例えばマイク
ロプログラム制御などにすることもできる。さらに、本
実施例では主としてホスト計算機からのブロードキャス
トメツセージの場合を例にとって説明したが、本発明は
、それ以外のモジュールからのブロードキャスト転送に
ついてもなんら変更を加えることなく適用することがで
きる。

どのような構成をとっても、本発明ではマルチプロセッ
サシステムの利用形態や構成等に制限を加えることはな
い。また従来のブロードキャスト転送方式を変更する必
要もなく、そのまま利用してシステム内の任意のプロセ
ッサ群に対して選択的にメツセージ転送を行う制御方式
が提供でき、マルチプロセッサシステムの利用効率を大
いに高めることができる。

［発明の効果コ 以上述べたように、本発明によれば、マルチプロセッサ
システムのネットワーク構成、あるいはプロセッサ構成
に何ら変更を加えることなく、かつ従来のブロードキャ
スト転送方式をそのまま使用して、システムを構成する
プロセッサのうち任意のプロセッサ群に対して共通のメ
ツセージ転送を行うことができる。また、このときのメ
ツセージを転送するプロセッサ群の設定も、システムの
構成や応用分野に応じて任意に設定できる。これにより
ブロードキャスト転送の利用範囲を広げることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るマルチプロセッサシス
テムを構成する各１０七ノサの内部構成を示すブロック
図、第２図は同システムにおけるプロセッサクラス情報
のフォーマントの一例を示す図、第３図は同システムに
おけるブロードキャストメツセージのフォーマットを示
す図、第４図は同システムにおける到達クラス情報のフ
ォーマットの一例を示す図、第５図は同システムにおけ
るメツセージ解析部の一構成例を示す図、第６図は本発
明の池の実施例に係るシステムにおける到達クラス情報
のフォーマットの一例を示す図、第７図はマルチプロセ
ッサシステムの概略構成を示すブロック図、第８図はマ
ルチプロセッサシステムの利用形態の例を示す図である
。 ｌａ、・・・、１１．・・・、１ｎ・・・プロセッサ、
２・・・ネットワーク、３・・・ホスト計算機、１０・
・・クラスレジスタ、１１・・・メヅセージバッファ、
１２・・・メツセージ解析部、１３・・・メツセージ転
送部、３０〜３６・・・ＡＮＤゲート、３７・・・ＯＲ
ゲート。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　愚弟１図 Ｌ−−−−−−−一−−−−−。 第２図 第３図 第７図 （ｃ）冬精止

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数のプロセッサをネットワークを介して接続してなる
   マルチプロセッサシステムにおけるメッセージ転送制御
   方式において、 前記各プロセッサにそのプロセッサの所属するグループ
   を示すプロセッサクラス情報を付属させるとともに、転
   送すべきメッセージにそのメッセージを受けとるべきプ
   ロセッサのグループを示す到達クラス情報を付属させ、
   前記各プロセッサはメッセージに付加された前記到達ク
   ラス情報と自己の持つ前記プロセッサクラス情報とを比
   較して当該メッセージを受け取るか否かを決定すること
   を特徴とするメッセージ転送制御方式。