JPH02267659A - 疎結合マルチプロセッサシステム - 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】 （発明の属する分野） 本発明は疎結合マルチプロセッサシステム、殊に複数の
処理装置各々にプログラム又はデータ等のアプリケーシ
ョンの処理を割り当て、ソフトウェアバスに各処理装置
の動作状態を検知して構成制御の管理を行う機能と処理
装置相互間にメツセージを転送制御する機能とを割り当
ててシステム全体のデータ処理能力及び信頼性を高めた
ことを特徴とする疎結合マルチプロセッサシステムに関
する。

〈従来技術） マルチプロセッサシステムは複数の処理装置を互いに接
続し、処理すべきプログラム又はデータ等のアプリケー
ションを各処理装置に分担せしめて並行処理を行うため
その処理能力が非常に高く、短時間に膨大な量のアプリ
ケーションの処理を行うことが必要なエキスパートシス
テム等の各種システムに使用されている。

又、マルチプロセッサシステムは一般に密結合マルチプ
ロセッサシステムと疎結合マルチプロセッサシステムと
に大別され、密結合マルチシステムは第２図に示すよう
に主記憶装置１に複数の処理装置２．２・・・及び周辺
機器等の資源３．３・・・を接続して構成すると共に単
一のＯ８によってこれ等を集中管理したものであり、こ
れによれば各処理装置はアプリケーション及び資源を互
いに共用することが容易なためアプリケーションを短時
間に各処理装置に分担せしめてシステムの処理能力を高
めることができる。

しかし、密結合マルチプロセッサシステムは各処理装置
相互の関連性が高いため一つの処理装置が故障又はプロ
グラム暴走等の障害を生じた場合システム全体が停止又
は正常な動作を行えないと云う欠点がある。

疎結合マルチプロセッサシステムはこの欠点を補ってシ
ステム全体の信頼性を高めることが可能なものであり、
近年各種システムに使用されている。

従来、疎結合マルチプロセッサシステムとしては第３図
に示すように複数の処理装置２．２・・・を互いに主記
憶装置以外のチャネル又は資源３等を介して接続すると
共に各処理装置を個別のＯ８によって制御せしめるシス
テムがあり、これによれば一つの処理装置が障害を生じ
ても他の処理装置を代わりに使用するように処理装置相
互間の接続状態を制御、即ち構成制御を行ってシステム
の正常動作を継続することができ信頼性を高めることが
可能である。

しかしながら、このような疎結合マルチプロセッサシス
テムでは各処理装置が個別のＯ８に基づいてアプリケー
ションを処理する他に処理装置相互間に於いてプログラ
ム又はデータ等のメツセージを転送するための制御処理
、即ち通信処理を行う必要があり、又処理装置が障害を
生じた場合に代わりの処理装置を使用するように構成制
御処理を行わなければならずメツセージの転送回数が増
加する程各処理装置がアプリケーション処理に割り当て
る時間が減少してシステム全体の処理能力が低下すると
云う欠点があった。

又、このような場合にアプリケーション処理能力を高め
る方法としては第４図に示すように複数の処理装置２．
２・・・をスイッチ回路網４に接続して処理装置相互の
接続状態を時間の経過と共に切り替えてメツセージの転
送を時分割に行う手段があり、これによれば処理装置相
互の接続状態は経過時間によって定まり各処理装置は転
送されたメツセージが自処理装置宛か否かを判断する必
要がないため処理装置が通信処理に要する時間を短縮す
ることができシステム全体の処理能力を高めることがで
きるが、処理装置が互いにメツセージを転送出力する場
合画処理装置がデッドロック状態を生じてシステムが正
常に動作しないと云う欠点があった。

更に、第４図と類似したものは特開昭６１−７０８３７
号公報に記載されているが、これでは上述の如く複数の
処理装置各々が通信処理を行わなければならずメツセー
ジ転送回数が増加する程システム全体の処理能力が低下
すると云う欠点があった。

（発明の目的） 本発明は上述の疎結合マルチプロセッサシステムの欠点
を解消するためになされたものであって、処理装置相互
のメツセージの転送回数が増加してもユーザの要求に対
しての処理能力を低下することなくシステム全体の信頼
性を高めることが可能な疎結合マルチプロセッサシステ
ムを提供することを目的とする。

（発明の概要） 上述の目的を達成するため本発明に於いては以下のよう
に構成する。

例えば、１０グラム又はデータ等のアプリケーションを
処理する機能及びパケット生成し、処理する機能を有す
る複数の処理装置各々を個別の通信制御部を介してルー
タに接続すると共に、各通信制御部は接続した処理装置
の動作状態を検知しかつ、他の通信制御部からルータを
介して転送された転送先情報が、自通信制御部が接続し
た処理装置を指定しているか否かを判断すると共に前記
検知した動作状態に応じて他の通信処理部からのパケッ
トを自通信処理部が接続した処理装置に出力するか又は
パケット転送元の通信制御部の転送先情報を代わりの処
理装置を示す指定情報に変更して転送制御するように機
能せしめ、前記ルータはパケットの転送元に対応して予
め定めたパケット転送経路を選択するように機能せしめ
て構成する。

（実施例） 以下本発明を図面に示した実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明の一実施例を示す疎結合マルチプロセッ
サシステムの構成図である。

同図に於いて５は処理装置２ａ乃至２ｃを接続したソフ
トウェアバスであって、該ソフトウェアバスラは前記処
理装？１ｆ２ａ乃至２ｃ各々の動作状態を検知すると共
にパケットの転送を制御するための通信制御部６ａ乃至
６ｃをこれ等相互間の経路処理を行うためのルータ７に
接続して構成する。

ここで、処理装置２ａ乃至２ｃ、通信制御部６ａ乃至６
ｃ及びルータ７各々はＣＰＵ、メモリ及びＩｌｏによっ
て構成すると共に個別のＯ８に基づいて動作する。

又、このように構成する疎結合マルチプロセッサシステ
ムの各構成部は以下のように機能せしめる。

即ち、処理装置２ａ乃至２ｃ各々はアプリケーションを
処理し、又必要に応じてメツセージを他の処理装置に転
送する場合その転送すべきメツセージ、転送元の処理装
置を示す転送元情報及び転送先の処理装置を示す転送先
情報によって構成するパケットを生成して夫々接続した
所定の通信制御部６ａ乃至６ｃに出力するように機能せ
しめる。

更に、処理装置２ａ乃至２ｃ各々は必要に応じて夫々接
続した所定の通信制御部６ａ乃至６ｃがらパケットを入
力するように機能せしめる。

通信制御部６ａ乃至６ｃ各々は上述の如く接続した所定
の処理装置からの出力信号に応じてその動作状態を常時
検知し、処理装置の異常動作を検知した場合その代わり
の処理装置を示す指定情報を記憶すると共に処理装置２
ａ乃至２ｃからパケットを入力した場合これを記憶し、
その転送先情報をルータフに出力する。又、ルータ７か
ら転送先情報を入力した場合その情報が、自通信制御部
が接続した処理装置を指定しているか否かを判断する。

転送先情報が、自通信制御部が接続した処理装置を指定
している場合はパケット要求有りの信号をルータフに出
力し、又指定していない場合はパケット要求無しの信号
をルータ７に出力する。

更に、通信制御部６ａ乃至６ｃ各々は上述の如く接続し
た処理装置が異常動作を生じて指定情報を記憶し、かつ
ルータ７からの転送先情報が、自通信制御部が接続した
処理装置を指定している場合ルータフに前記転送先情報
を変更するための変更情報、即ち代わりの処理装置を示
す指定情報を出力するように機能せしめる。

ルータ７は通信制御部６ａ乃至６ｃ各々からの転送先情
報を順次そのメモリに記憶すると共にメモリから転送先
情報をその記憶順に従って読み出し、又読み出す毎にそ
の転送先情報を転送元以外の通信制御部名々に所定順に
出力する。例えば、ルータ７のメモリから処理装置２ｂ
を示す転送先情報Ｂを読み出した場合、ルータ７は転送
先情報Ｂを通信制御部３ｂ及び３ｃの順に出力する。又
、ルータ７は転送先情報を各通信制御部に出力する毎に
パケットの要求有り又は無しの返送信号を待ち、パケッ
ト要求有りの信号を入力した場合転送元の通信制御部の
パケットをその転送先情報が示す処理装置、即ちこれを
接続した通信制御部に転送する。パケット要求無しの信
号を入力した場合ルータ７は次の通信制御部にメモリか
ら転送先情報を出力し、上述の如き動作を行うように機
能せしめる。

従って、上述のように構成し、各構成部を機能せしめる
疎結合マルチプロセッサシステムは各処理装Ｎ２ａ乃至
２ｃ相互間でメツセージを転送する場合、例えば処理装
置２ａが処理装置２ｃにメツセージを転送する場合、処
理袋Ｗ２ａがパケットを通信制御部６ａに出力すればル
ータ７がパケットの転送先情報を通信制御部６ｂ及び６
ｃの順に出力してパケットの転送先を捜し、そのパケッ
トを通信制御部６ａから６ｃに転送せしめる。即ち、処
理装置は各々を接続した通信制御部にパケットを単に出
力すればソフトウェアバスがメツセージの転送処理を行
うため通信処理に要する時間を短縮せしめてアプリケー
ション処理に割り当てる時間を増やすことができる。

又、マルチプロセッサシステムはメツセージの転送先の
処理装置が障害を生じた場合、これを接続する通信制御
部がその代わりの処理装置を示す指定情報を記憶し、ル
ータを介して転送元の処理装置を接続する通信制御部の
転送先情報を前記指定情報に書き替えて転送元の処理装
置と代わりの処理装置との間でメツセージの転送を可能
ならしめる。即ち、このマルチプロセッサシステムはソ
フトウェアバスがシステムの構成制御の管理を行うため
処理装置がアプリケーション処理に割り当てる時間を増
やすことができると共に障害を生じてもシステムの正常
動作を継続することができる。

更に、このマルチプロセッサシステムは処理装置相互で
メツセージを転送しても各メツセージは各々の通信制御
部に一旦記憶し、ルータがパケット転送元の通信制御部
に応じて予め定めたパケット転送経路を順次選択するた
めシステムのデッドロックを防止することができる。

尚、上述の実施例ではソフトウェアバスが各通信制御部
によって夫々接続した所定の処理装置の異常動作を検知
した場合、上述如く転送先情報を替えてその代わりの処
理装置と転送元の処理装置との間でメツセージの転送を
行うように管理したが本発明はこれに限らず、例えばソ
フトウェアバスが各通信制御部によって夫々接続した処
理装置のアプリケーションの実行稼（至）率を検知し、
この稼働率が高く他の処理装置からのメツセージを受け
ることが不可能な場合、上述の如く転送先情報を替える
ことによってその代わりの処理装置と転送元の処理装置
との間でメツセージの転送を行えるように管理すればシ
ステムが効率良くアプリケーションを処理する上で都合
が良いであろう、又、本発明は通信制御部が、接続した
処理装置の動作状態を検知し、その動作状態に応じて他
の通信制御部からのパケットを自通信制御部が接続した
処理装置に出力するか否かの制御を行い、ルータが通信
制御部からの転送先情報に応じた処理装置にパケットを
転送するように行っても良い。

又、上述の実施例ではソフトウェアバスを通信制御部及
びルータを夫々別々のＣＰＵ、メモリ及びＩｌｏによっ
て構成したが本発明はソフトウェアバスが所要数のＣＰ
Ｕ及びメモリによって構成し、パケットの転送制御処理
機能と構成制御管理機能とを有すれば良いことは自明で
あろう。

更に、上述の実施例では処理装置から通信制御部に出力
するパケットを、転送すべきメツセージ、転送元の処理
装置を示す転送元情報及び転送先の処理装置を示す転送
先情報によって構成したが本発明はこれに限らずそのパ
ケットに各構成部を制御せしめる制御情報、例えば転送
元の処理装置のパケットに転送先の処理装置の実行動作
の開始又は停止を制御せしめる情報を付加すればシステ
ムの機能を増す上で都合が良いであろう。

上述のマルチプロセッサシステムはソフトウェアバスに
３つの処理装置を接続したが本発明はこれに限らず複数
の処理装置又は周辺機器等の資源を接続してら良く、例
えば第５図に示すようにソフトウェアバスラに処理装置
２ａ乃２ｄ及びフロッピーディスク等の周辺機器８ａ乃
至８Ｃを接続すると共に該ソフトウェアバスラはこれ等
処理装置及び周辺機器各々に通信制御装置６ａ乃至６ｇ
を介してルータ７を接続して構成しても良く、又本発明
の疎結合マルチプロセッサシステムは第６図に示すよう
に複数のソフトウェアバス５．５・・・のルータ７．７
・・・を互いにチャネル９．９・・・を介して接続し、
システムの拡張性を高めても良いことは自明であろう、
又、処理装置は複数のアプリケーションを処理する機能
を有しても良く、この場合転送先情報がこれ等アプリケ
ーションを指定し、ソフトウェアバスが各アプリケーシ
ョンの動作状態を検知する機能を有すれば都合が良いで
あろう。

（発明の効果） 本発明は以上説明したように、複数の処理装置又は資源
名々にアプリケーション処理を割り当て、ソフトウェア
−バスにこれ等相互間のメツセージ転送制御及び構成制
御の管理を割り当てたものであるから、処理装置又は資
源相互のメツセージ転送回数が増加しても常時システム
の構成制御を管理すると共に処理装置又は資源は単にパ
ケットをソフトウェアバスに出力すれば通信処理が終了
するのでこれ等がアプリケーション処理に割り当てる時
間が増してシステム全体の処理能力を向上することがで
き、又ルータによってメツセージの転送経路を定めてい
るためシステムの信頼性を高めることが可能な疎結合マ
ルチプロセッサシステムを提供する上で効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すマルチプロセッサシス
テムの構成図、第２図は従来の一般的な密結合マルチプ
ロセッサシステムを示す構成図、第３図及び第４図は従
来の疎結合マルチプロセッサシステムを示す構成図、第
５図及び第６図は本発明の変形実施例を示すマルチプロ
セッサシステムの構成図である。 ５・・・ソフトウェアバス、２ａ乃至２Ｃ・・・処理装
置、６ａ乃至６ｃ・・・通信制御部、７・・・ルータ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）所要数のＣＰＵ及びメモリによって構成し、パケ
   ットの転送制御処理機能及び構成制御管理機能を有する
   ソフトウェアバスと、プログラム又はデータ等のアプリ
   ケーションを処理する機能及びパケットを生成し処理す
   る機能を有する複数の処理装置とを接続したことを特徴
   とする疎結合マルチプロセッサシステム。
2. （２）プログラム又はデータ等のアプリケーションを処
   理する機能及びパケットを生成し、処理する機能を有す
   る複数の処理装置各々を個別の通信制御部を介してルー
   タに接続すると共に、各通信制御部は接続した処理装置
   の動作状態を検知し、その検知した動作状態に応じて他
   の通信処理部からのパケットを自通信処理部が接続した
   処理装置に出力するか否かの転送制御を行うように機能
   せしめ、前記ルータは通信制御部からの転送先情報に応
   じて所定のパケット転送経路を定めるように機能せしめ
   たことを特徴とする疎結合マルチプロセッサシステム。
3. （３）プログラム又はデータ等のアプリケーションを処
   理する機能及びパケット生成し、処理する機能を有する
   複数の処理装置各々を個別の通信制御部を介してルータ
   に接続すると共に、各通信制御部は接続した処理装置の
   動作状態を検知しかつ、他の通信制御部からルータを介
   して転送された転送先情報が、自通信制御部が接続した
   処理装置を指定しているか否かを判断すると共に前記検
   知した動作状態に応じて他の通信処理部からのパケット
   を自通信処理部が接続した処理装置に出力するか又はパ
   ケット転送元の通信制御部の転送先情報を代わりの処理
   装置を示す指定情報に変更して転送制御するように機能
   せしめ、前記ルータはパケットの転送元に対応して予め
   定めたパケット転送経路を選択するように機能せしめた
   ことを特徴とする疎結合マルチプロセッサシステム。