JPH02143356A - 通信制御装置および分散処理システム - 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、通信線路とデータ処理装置との間の通信制御
を行う通信制御装置に係り、例えばローカル・エリア・
ネットワーク（以下、ＬＡＮと略称する）のように複数
の局が相互にデータを通信しデータ処理を分散的に行な
う、分散処理システムに適用されるものである。

（従来の技術） 現在、ＣＡ’Ｄ／ＣＡｌ１用の分野では、高性能ＥＷＳ
を用いた分散処理システムが広く使用されている。この
種の分散処理システムでは、ファイルシステムをネット
ワーク全体で共有することが多い。そのためのプロトコ
ルとしてＮＦＳ（Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｆｉｌｅ　Ｓｙｓｔ
ｅｍ）やＲＦ　Ｓ　（Ｒｅｎｏｔｅ　ＦｔｌｅＳｈａｒ
ｉｎｇ）等が提案され、実施されている。これらのシス
テムでは、ネットワーク上のどこにファイルがあっても
、それがその分散処理システムの固ａのファイル資源で
あるかのように使用できるのが特徴である。このために
、これらの分散処理システムでは、レスポンスタイムの
短いデータ通信が要求されている。

計算機間の通信には、現在、ＬＡＮで標準化されている
Ｃ５ＭＡ／ＣＤ、　　トークンリング及びトルクンバス
等の方式が一般に用いられている。これらの方式は、全
て、パケット交換方式がとられ、通信規約（プロトコル
）が極めて厳重に規定されているので、高信頼通信を可
能としている。

ＬＡＮでは通常、不特定多数局と不特定多数局との通信
を前提としているので、送信される全てのペケット（フ
レーム）には、発信局のアドレスと受信すべき局のアド
レスが付加されており、また同時に全ての局は常にネッ
トワーク上を監視して自分宛てに送られてきたデータで
あるか否かを常時判断し続ける必要がある。このような
処理は、各局に設けられた汎用プロセッサによって行な
うことは可能であるが、その場合、汎用プロセッサの負
担がかなり大きくなるので、最近では、こうした用途に
通信専用のプロセッサを設けることも行なわれている。

一方、ＥＷｓ（エンジニアリング・ワーク−ステーショ
ン）が取扱うデータの中で、その量の圧倒的に大きいも
のは、図形データ、すなわち、ラスクツアイルである。

例えば、一画面をＩＨｔＯｘ７６０の画素に分解した場
合、夫々の画素に１６ビツトの輝度を許すとすれば、デ
ータ量は１６メガビツト／画面である。高品位の画質を
ｊするために一画面内の画素数を多くすると、更に情報
量は増大する。従って、例えば三次元的な物体の陰影付
けして立体観を表現する等の画像処理を各局の汎用プロ
セッサで行なわせると、やはり汎用プロセッサの負担が
増すので、専用の画像処理プロセッサを設けることも行
なわれている。

上述したような通信用プロセッサ及び画像処理用プロセ
ッサを用いた分散処理システムを第４図に示す。この図
はシステムを構成する一つのＥＷＳを示している。

ＥＷＳは、ＥＷＳの制御及びデータ処理の中核をなすホ
ストプロセッサ３１と、通信制御線路３２との間で通信
データのやりとりを行なう通信用プロセッサ３３と、受
信データを記憶するフレムバッファメモリ３４と、受信
された画像データをホストプロセッサ３１の制御の下で
画像処理する画像処理用プロセッサ３５と、画像処理さ
れたデータを記憶する画像用メモリ３６と、入出力イン
ターフェース（Ｉｌｏ）３７とヲ内部ハス３８を介して
相互に接続すると共に、画像用メモノ３６内の画像デー
タを表示するＶＤＴ３９を備えたものとなっている。

このシステムにおいて、いまＥＷＳが画像データを必要
としているとき、ホストプロセッサ３１は上記データを
記憶している記録媒体（不図示）に向けて要求命令を出
力する。この命令は、当該システムが稼働しているネッ
トワークプロトコルに基づいて送信データに組立てられ
、内部バス３８、通信用プロセッサ３３を経て、通信経
路３２に送出される。

上記要求命令を送出した後、ある程度のタイムラグの後
、要求したデータが通信線路３２を経て送られてくる。

通信プロセッサ３３は、このデータの全てを通信線路３
２から吸込み、プロトコルに従ってデータパケットをフ
レーム分解し、このデータを内部バス３８を介して一旦
フレームバッファメモリ３４に格納する。要求したデー
タの受信が全て完了した後、ホストプロセッサ３１は、
そのデータが画像処理を伴うものかどうかを調べ、もし
画像処理を伴うものである場合には、処理用プロセッサ
３５に対し、画像処理を開始するよう命令を出力する。

この命令に応じて画像処理用プロセッサ３５はフレーム
バッファメモリ３４１こ５己憶されているデータに基づ
いて例えば陰影付は等の所定の画像処理を行なう。その
結果を内部バス３８を介してバッファ機能を有する画像
用メモリ３６に格納し、この後、ＶＤＴ３９等によりデ
ー夕処理の表示を行なう。

以上のように通信制御１画像処理にそれぞれ専用プロセ
ッサを設けることにより、ホストプロセッサ３１の負担
が軽減され、処理効率が向上すると共に処理の高速化を
図ることができる。しかしながら、システム側において
行なう画像処理は、本来、多大な時間を要するものであ
り、特にデータ量の多い高品質画像や動画処理等では処
理の高速化を更に図るため少しでも速く当該処理を開始
して最終的な表示画像を得るような工夫が必要である。

しかるに、上述の如くホストプロセッサ３１が通信用プ
ロセッサ３３と画像処理用プロセッサ３５とに適宜、動
作命令を送出し、画像処理。

通信制御を行なっていたのでは、プロセッサ間のハンド
シェークに余計な時間がかかり、最終的な表示画面を得
るまでに多くの時間が費やされるという問題があった。

更にホストプロセッサ３１は、呂プロセッサ間の調停を
行ない、この調停のためにもある程度、ハンドシェーク
を必要とした。このため、リアルタイム処理ができない
という問題があった。

（発明が解決しようとする課題） 上記の如く、従来の画像通信制御システムにおいては、
独立動作する通信用プロセッサおよび画像処理プロセッ
サをホストプロセッサが制御する構成であったため、情
報量の多いデータに所定の処理を行なうようなとき、当
該データに対してリアルタイム処理を行なうことができ
ないという問題があった。

本発明は、分散処理システム内において、大量のデータ
転送と画像処理とを伴うような処理を高速に実行し得る
通信制御装置およびこれを用いた分散処理システムを提
供することを目的とする。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 第１の発明に係る通信制御装置は、通信手段。

記憶手段及び画像処理手段を備え、これらを次のように
構成したことを特徴としている。即ち、通信手段は通信
線路を介して到達するデータを受信すると共に、受信デ
ータが画像データであるか否かをｔＪ１定し、受信デー
タが画像データである場合にはそのデータを記憶手段に
格納すると共に画像処理手段を起動する。また、受信デ
ータが画像データでない場合にはそのデータを外部のデ
ータ処理装置に出力する。また、画像処理手段は、それ
が起動された場合には前記データ処理装置を介すること
なく前記記憶手段からデータを読出して所定の処理を行
なう。

また、第２の発明に係る分散処理システムは、上記通信
制御装置を６ｆえた複数の端末装置を通信線路を介して
相互に接続したことを特徴としている。

なお、これらの装置及びシステムにおいて、通信手段、
記憶手段及び画像処理手段は、単一集積回路上に実現す
ることが好ましい。

（作用） 本発明によれば、通信線路を介して到来するデータを通
信手段が受信すると、通信手段は、例えばフレーム分解
等の受信動作に伴い、データが画像データであるか否か
を判定する。そして、この時点で受信データが画像デー
タであることを識別すると、通信手段は、汎用プロセッ
サ等のデータ処理装置をなんら煩わせることなくそのデ
ータを記憶手段に格納し、同時に画像処理装置を起動す
る。これによって、受信された画像データは直ちに所定
の処理を施される。このように、本発明によれば、デー
タ処理装置の介在なしに受信された画像データの画像処
理を開始させるようにしているので、プロセッサ間のハ
ンドシェイクに費やす時間が短縮され、大量の画像デー
タの転送を１′ｌ！うファイルアクセスの応答性能を向
上させることができる。

なお、通信手段、記憶手段及び画像処理手段を単一集積
回路上に構成すると、クロツクスキュ排除のためのハン
ドシェイクを伴う同期確立操作が不要になる。又、これ
ら各手段の間のデータ転送は全てチップ内で行なわれる
ことになるので、これら手段の間のデータ転送速度も当
然高めることができる。これらのことから更に高速動作
を図ることができる。

（実施例） 以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明
する。

第１図は本発明の一実施例に係る分散処理システムの一
端末装置の構成を示すブロック図である。

この端末装置は、例えばＬＡＮにおけるＥＷＳに相当す
るものである。従って、ここでは、ＬＡＮの通信方式と
して最も一般的な１ＥＥＥ８０２．３で標準化されてい
るＣ３ＭＡ／ＣＤ方式を例として説明する。

端末装置は、通信制御装置１１、ホストプロセッサ１２
、フレームバッファメモリ１３、システムメモリ１４、
入出力装置（Ｉｌｏ）１５を内部バス１６を記して相互
に接続し、更にＶＤＴｌ、７を通信制御装置１１に直接
接続することによって構成されている。

本実施例における改良された通信制御装置１１は、従来
と同様通信線路１８との間の通信制御を行なう他、受信
データが画像処理を伴うものであるかどうかの職別機能
と、受信された画像データを直ちに画像処理するための
画像処理機能とを６２えている。この通信制御装置１１
は、例えば通信用プロセッサ２０と、ローカルメモリ２
１と、画像処理用プロセッサ２２とを単一チップ内に構
成してなるものであ豪。通信用プロセッサ２０は、送信
データをＣ５ＭＡ／ＣＤのＭＡＣフレームに組立てて通
信線路１８に送出したり、衝突検出。

再送処理、受信データのフレーム分解等、従来の通信専
用プロセッサの機能に加え、フレーム分解した受信デー
タの例えば先頭部分をデコードしてそのデータが画像デ
ータであるかどうかの判定を行ない、その判定結果に応
じて異なる処理を行なう機能をも備えている。ローカル
メモリ２１は、受１Ｊデータが画像データである場合、
通信用プロセッサ２０から与えられる受信データを順次
格納する。このローカルメモリ２１は、例えばデュアル
ポートメモリにて構成され、通信用プロセッサ２０と画
像処理用プロセッサ２２の双方からのアクセスを受付け
る。画像処理用プロセッサ２２は、通信用プロセッサ２
０により起動されローカルメモリ２１に格納された画像
データを順次読出して所定の画像処理を行ない、処理さ
れたデータを表示の為に順次ＶＤＴ　１７へ供給する。

また、この端末装置におけるホストプロセッサ１２は、
システムメモリ１４に格納されたプログラムに基づき各
部を制御すると共に、通信用プロセッサ２０を介してフ
レームバッファ１３に格納された画像処理を伴わないデ
ータに幻し、例えば演算処理などを施す。なお、ホスト
プロセッサ１２は、演算速度の向上を図るため？ｊｌ数
設けられたり、数値計算専用のコプロセッサと併用され
るものでもよい。

第２図に本実施例に用いられているＣＳＭＡ、／ＣＤ方
式のＭＡＣフレームを示す。この実施例ではＭＡＣフレ
ームの構成自体は従来と全く変えていない。（ｕ　Ｌ、
本来のデータが配置されるＬＬＣデ〜り部は、それが画
像データである場合には、その先頭部分に必ず画像処理
命令が配置されるように取決められている。

次に、このシステムの通信手順を第３図のフローチャー
トに基づいて説明する。

まず、フレームの送信を行なう場合、同図（ａ）に示す
ように、通信専用プロセッサ２０は、ホストプロセッサ
１２から与えられたデータに対し、必要なヘッダー情報
を付加して第２図に示す如きフレームを組立てる（ＳＬ
、１）。そして、通信線路１８上に他のシステムが送出
するフレームが伝送されているか否か、すなわち画像通
信制御システムからフレーム送出が可能な状態かを判断
しくＳｔ、２）、当該フレームが送出可能でないときに
は、送信可能となるまで待機する。通信線路１８にフレ
ームを伝送１１Ｊ能な状態な場合、当該フレームの送信
を開始する（Ｓｔ、３）。当該端末装置がフレームを送
信開始してから送信終了するまでの間に他の端末装置か
らフレームが送出されたような場合に生じる通信線路１
８上のフレーム同士の衝突のａ無を監視する（Ｓｔ、４
およびＳｔ、５）。フレームの衝突がなかった場合、フ
レームの伝送は終了する（Ｓｔ、６）。当該端末装置が
送出したフレームが通信線路１８上にて衝突したような
場合は、妨害送信となってしまったので（Ｓｔ、７）、
試行回数をカウントア、ノブしくＳｔ、８）、その試行
回数を最大許容回数と比較する（Ｓｔ、９）。試行回数
が所定の回数を越えた場合には衝突回数が過剰発生した
としてフレーム伝送を中正する（Ｓ　ｔ、　　１０）。

そうでない場合には、当該フレームについて算出したバ
・ツクオフ時間だけ待機した後（Ｓｔ、１１およびＳｔ
。

１２）、データの再送を行なう（Ｓｔ、２）。

一方、フレームの受信の際には、同図（ｂ）。

（Ｃ）に示すような手順が実行される。例えば、いま、
この端末装置がファイルアクセスを行なうことを想定す
ると、ホストプロセッサ１２は、まず通信用プロセッサ
２０を介して当該通信線路１８に接続されている記憶媒
体（不図示）に向けて上述した手順に基づき必要な画像
データの要求命令を送出する。これに応じて、ある程度
のタイムラグの後、記録媒体を備えた端末からフレーム
化された画像データが当該端末装置に向けて送出される
。通信用プロセッサ２０はプレアンブル信号で同期を確
立して当該データの受信を開始する（Ｓｔ、２０）。そ
して、当該フレームの全てを受信する（Ｓｔ、２１）。

当該フレームが最小フレーム長より大きくない場合には
次の受信を待つ（Ｓｔ、２２およびｓｔ、２３）。当該
フレームの長さが最小フレーム長より大きく、かつ当該
フレームが自局に向けて送信されたデータである場合、
当該フレームのフレーム・チェヅクーシーケンスに基づ
き、当該データが有効か否かを判断する（ｓ　ｔ、２４
）。当該データが無効の場合、入力したフレームが過剰
ビットであるか否かを判断する（Ｓｔ、２５）。過剰ビ
ットと判断された場合、当該フレームを過剰ビットエラ
ーとしくＳ　ｔ。

２６）、過剰ビットでないと判断された場合には、フレ
ーム・チエツク・シーケンス・エラーとし、フレームの
受信動作を中止する（Ｓｔ、２７）。

入力したフレーム・チエツク・シーケンスがを効な場合
、フレームの長さ指定部が有効か否かを判断する（Ｓ　
ｔ、２８）。このとき有効でないと判断された場合、フ
レームを長さエラーとして、フレームの受信動作を中止
する（Ｓｔ、２９）。また、フレームの長さ指定部が有
効な場合、フレームの分解が行なわれた後（Ｓｔ、３０
）、第３図（ｃ）に示す処理が続けて行なわれる。即ち
、受信したフレームの情報部の最初の命令をデコードし
、このデコード内容から当該データが画像処理を必要と
するデータか否かを判断する（Ｓｔ。

３１）。もし、画像処理を必要としていないデータの場
合には、内部バス１６を介してそのデータをフレームバ
ッファメモリ４に転送する（Ｓ　ｔ。

゛う２）。−ｈ、当該データが画像処理を必要としてい
る画像データである場合、通信用プロセッサ２１〕は画
像処理用プロセッサ２２に対して起動命令を送出する（
Ｓｔ、３３）と同時に、フレーム分解された画像データ
をローカルメモリ２１に転送する（Ｓｔ、３４）。これ
により、画像データの受信から直ちに画像データに対す
る画像処理動作が開始される（Ｓｔ、３５）。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。例えば、上記実施例では、通信用プロセッサがＣ５
ＭＡ／ＣＤ方式に基づいてＭＡＣフレームを送受信する
場合について説明したが、Ｃ５ＭＡ／ＣＤ方式以外の例
えばトークシリング。

トークンバス等の他のプロトコルであってもよい。

また、画像処理用プロセッサは、シェーディング処理等
の画像処理の他に、図形を回転させるときに必要なアフ
ィン変換や文字（フォント）の高速展開などの処理をさ
せることも考えられる。また、アフィン変換には数値計
算を必要とするので、上記数値計算用のコプロセッサを
集積回路として実現することも可能である。

また、ローカルメモリは基本的に通信用プロセッサと画
像処理用プロセッサとからアクセスされることを前提と
して記述したが、ホストプロセッサ１２が上＝己ローカ
ルメモリ２０１こアクセスする必要がある場合、通信用
プロセッサ２０及び画像処理用プロセッサ２２からなる
複合プロセッサはホストプロセッサ２５からの割込みに
対して適宜対応できるようにし、ローカルメモリ２１を
３ボ一ト以上のマルチボートＲＡ　Ｍにすれば、複合ブ
ロセッサのアクセスを邪魔しないで、ホストプロセッサ
１２が上：己ローカルメモリ２１１こアクセスすること
が可能となる。

また、完全なラスクツアイルの転送の場合には、ローカ
ルメモリ２１に記憶されている内容は、画像処理用プロ
セッサ２２を素通りしてＶＤＴ１７に供給される。この
とき上記画像処理用プロセッサ２２にＤＭＡ機能を持た
せるようにすると、メモリアクセスが可能なタイミング
でローカルメモリ２１から連続的にデータを転送できる
。本発明ではこのようなりＭＡ機能も所定の処理に含め
て考えるものとする。

また、ローカルメモリ２１の一部にキャッシュメモリを
備えることにより、画像処理用プロセッサ２２とローカ
ルメモリ２１との間のアクセスタイムを更に短縮すれば
、更に高速の処理が可能になる。

また、ここでは、複数個の異なる用途の専用プロセッサ
を同一の集積回路上に構成したが、これを別々の集積口
路上に実現することも考えられる。

この場合、通信制御装置全体を単一のシステムクロック
で動作させた場合、クロックスキューの影響を排除する
為に、ハンドシェークして同期をとることが望ましい。

この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施
可能であるのは勿論である。

［発明の効果］ 本発明によれば、通信用プロセッサと画像処理用プロセ
ッサとが有機的に結合されて画像処理すべき受信データ
は直ちに所定の処理が行なわれるので、プロセッサ間の
ハンドシェークに費やされる時間が短縮され、大量のデ
ータ転送と画像処理とを伴うような処理を高速に実行し
得る通信制御装置およびこれを用いた分散処理システム
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る分散処理システムにお
ける一端末装置の構成を示すブロック図、第２図は同シ
ステムが送受信するフレームの構成を示す図、第３図は
同装置における通信用プロセッサの処理動作を示すフロ
ー図、第４図は従来の分散処理システムの一端末装置の
構成を示す図である。 〕１・・・通信制御装置、１２．３１・・ホストプロセ
ッサ、１３・・・フレームバッファ、〕４・・・システ
ムメモリ、１５．３７・・・Ｉｌｏ、１．６．３８・・
・内部バス、１７．３９・・・ＶＤＴ、１８．３２・・
・通信線路、２０．３３・・・通信用プロセッサ、２］
・・・ロー　ｆｙ　ルＪ−ｔ−リ、２２．３５・・・画
像処理用プロセッサ、３４・・・フレームバッファ、３
６・・・画像メモリ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）通信線路とデータ処理装置との間に介挿されて前
   記通信線路と前記データ処理装置との間の通信制御を行
   う通信制御装置において、 通信手段と記憶手段と画像処理手段とを備え、前記通信
   手段は、前記通信線路を介して到来するデータを受信す
   ると共に、受信データが画像データであるか否かを判定
   し、受信データが画像データである場合にはそのデータ
   を前記記憶手段に格納すると共に前記画像処理手段を起
   動し、受信データが画像データでない場合にはそのデー
   タを前記データ処理装置に出力し、 前記画像処理手段は、それが起動された場合には前記デ
   ータ処理装置を介することなく前記記憶手段からデータ
   を読出して所定の処理を行なうものであることを特徴と
   する通信制御装置。
2. （２）前記通信手段、記憶手段及び画像処理手段は、単
   一集積回路上に構成されていることを特徴とする請求項
   １記載の通信制御装置。
3. （３）請求項１記載の通信制御装置を通信線路に複数局
   接続したことを特徴とする分散処理システム。