JPH03209550A - 並列プロセッサのプロセッサ間データ転送装置 - Google Patents

並列プロセッサのプロセッサ間データ転送装置

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JPH03209550A
JPH03209550A JP2003583A JP358390A JPH03209550A JP H03209550 A JPH03209550 A JP H03209550A JP 2003583 A JP2003583 A JP 2003583A JP 358390 A JP358390 A JP 358390A JP H03209550 A JPH03209550 A JP H03209550A
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輝雄 田中
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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】
[産業上の利用分野] 本発明は、相互に協調しあい並列動作可能な複数台のプ
ロセッサからなる並列プロセッサにおいて、特にプロセ
ッサ間データ転送装置に関する。 [従来の技術] 〈文献1〉特開昭63−124162 r並列計算機の
相互結合方式」 〈文献2〉特開昭63−37457 rプロセッサ間デ
ータ転送方式」 多数台のプロセッサをネットワークで結合し、相互に協
調させながら高速に処理を実行する並列処理方式による
計算機(並列計算機)が実用化されつつある。 この並列計算機の構成要素であるプロセッサ間のデータ
転送用ネットワークとして、プロセッサを2次元格子上
に配置し、各列のプロセッサ群あるいは各行のプロセッ
サ群をそれぞれ相互結合網で接続するネットワーク方式
が文献1:特開昭63−124162 r並列計算機の
相互結合方式」に開示されている。以下、このネットワ
ークを2Dクロスバネツトワークと呼ぶことにする。 この2Dクロスバネツトワークの1実施例を第12図に
示す。第12図において、120はプロセッサ、121
はn、入力n、比出力クロスバスイッチ(以下、XBと
略す)−122は02人力n2出力のクロスバスイッチ
XBである。なお、以下では、行方向のクロスバスイッ
チXBをXB  xt列方向のクロスバスイッチXBを
XB−yと略す。 さらに、123は3人力3出力の中継スイッチ(以下、
EXと略す)で、XB−x121とプロセッサ120間
あるいはXB−y122とプロセッサ120間とを接続
するとともに、XB−x121とXB−7122間の転
送データの直接乗りかえを実現する。EX123をプロ
セッサ120と独立に設けることにより、プロセッサ1
20から、XBあるいはEXを複数段介して、すべての
プロセッサとデータ転送することを可能とする。 一方、効率の良いプロセッサ間のデータ転送方式として
、転送先プロセッサ番号等の送り光情報と転送すべきデ
ータを組み合わせてメツセージを構成し、このメツセー
ジをネットワークを介して転送するメツセージ転送方式
が文献2:特開昭63−37457 rプロセッサ間デ
ータ転送方式」に開示されている。なお、ここで転送す
べきデータとは広義のデータを意味し、メツセージ内の
送り光情報以外のすべての情報(たとえば、タグ情報、
データを識別するための情報、送り先プロセッサへの処
理依頼情報など)を包含する。 このメツセージ転送方式では、転送の形態としで、 (1)転送先プロセッサ番号を指定しメツセージを転送
する方式(以下、1対1転送と略す)、(2)すべての
プロセッサに対してメツセージを転送する方式(以下、
放送と略す) の2つがある。 以下では、メツセージ転送元プロセッサを送信プロセッ
サ、メツセージ転送先プロセッサを受信プロセッサと呼
ぶ。 第13図にメツセージの1構成を示す。第13図におい
て、130は1対1転送時に使用する受信プロセッサ番
号、133は放送時に使用する放送指示ビット群(本発
明では、後述するようにBC,NBの2ビツトを用いる
)−136は転送すべきデータである。受信プロセッサ
番号130はYADR131(XB−yに対応する上位
に2ビツト(k2=log2n2)のアドレス情報)と
XADR132(XB−xに対応する下位に1ビツト(
kx=]Ogznjのアドレス情報)に分解され扱われ
る。 第14−1図に2Dクロスバネツトワークにおける1対
1転送の1実施例を示す、第14−1図は第12図の図
の一部をさらに簡略化した図であり、プロセッサは、送
信プロセッサをS、受信プロセッサをKとし、それ以外
のプロセッサは省略しである。 メツセージは、送信プロセッサ140からEX143、
NW−x149、EX145、NW−y151、EX1
44を経て受信プロセッサ141に到着する。 ネットワーク中の各スイッチでは次の処理を行う。 (1)EX143:メツセージ内のYADR1XADR
共に対応するEXのアドレス(接続するプロセッサ番号
)の上位、下位と異なるので、接続しているNW−x1
49にメツセージを送出する(ここでは通常X優先とす
る)。 (2)NW−x149 : XADRを用イテスイッチ
を制御し、対応する出力ポートの EX145にメツセージを送出する。 (3)EX145 : EXアドレスの下位とXADR
が一致し、上位とYADRが一致しないため、NW−y
151にメツセージを送出する。 (4)NW−y144 : YADRを用いてスイッチ
を制御し、対応する出力ポートの EX144にメツセージを送出する。 (5)EX144 : YADR,XADR共に対応す
るEXアドレスの上位、下位と一致するためプロセッサ
141にメツセージを送出する。 第15−1図に2Dクロスバネツトワークにおける放送
の1実施例を示す。第15−1図は第12図の図の一部
をさらに簡略化した図であり、プロセッサは送信プロセ
ッサ(S)のみを示し、受信プロセッサであるその他の
プロセッサはすべて省略されている。メツセージは、 (1)送信プロセッサ160から、 (2)EX162、 (3)NW−xl 66で放送(すべての出力ボートに
対して出力)、 (4) NW−x 166に接続しているすべてのEX
162ないし164゜ (5)EX162ないし164に各々接続しているNW
−y167ないし168、 (6)さらに、各EXを経て すべてのプロセッサに転送される。 放送指示ビットBC,NBは。 BC:放送指示ビット、 XBにおいて、すべての出力ボートにメツセージを出力
することを指示する NB:次放送指示ビット、 EXにおいて、XBから入力されたメツセージのNBが
1の時、BCビットを1とすることを示す。NBビット
を用いなくても通常の放送は実現可能であるが、一部ネ
ットワーク故障時に放送を可能とするために、NBビッ
トを設ける。 放送において、各受信プロセッサがデータを複数回受信
しないために、送信プロセッサから放送データを受けた
EXはNW−xのみに、NW−xから放送データを受け
たEXはNW−yのみに、NW−yから放送データを受
けたEXは接続している受信プロセッサにそれぞれメツ
セージを転送する。
【発明が解決しようとする課題】
並列計算機におけるネットワーク方式の課題として(1
)障害対策、(2)台数スケーラビリティがある。それ
ぞれの課題について説明する。 (1)障害対策:多数台のプロセッサを接続しているネ
ットワークにおいては、その一部が故障してもデータ転
送に支障がないようにすることが重要な機能のひとつで
ある。文献1:特開昭63−124162 r並列計算
機の相互結合方式」においては、2Dハイパクロスバネ
ツトワークにおいて大部分のプロセッサ間では最短経路
が2通りあることから、一方が故障した場合は他方に切
り換える方法が開示されている。しかし、この方法では
同じ行あるいは列上のプロセッサ間での転送には適用が
できない。また、前述した放送時には適用することがで
きない。 (2)台数スケーラビリティ=2Dクロスバネットワー
クは、ハイパキューブネットワークが2のべき乗の構成
のみをとるのに対して、n=n工×n2であることから
、(ni、 nz)の種々の台数構成の並列計算機を構
成することができる。しかし、台数を変更するごとにそ
れに対応する新しいサイズのクロスバスイッチを作成す
る必要が生じることになる。 本発明の目的は、 (1)1対1転送あるいは放送を問わず、ネットワーク
内に故障経路を自動的に迂回する機能を持つこと、 (2)1つのクロスバスイッチで複数の大きさのクロス
バスイッチを効率良く実現可能とすること にある。 [課題を解決するための手段] 上記目的は次のような方法で解決することができる。 (1)障害対策:各スイッチEX、XBおよびメツセー
ジが次の情報を持つ。これらの情報をもとに状態を解析
し、データ転送に有効な経路を探索するアルゴリズムを
実現する。 EXの持つ情報 ・接続しているXBの故障情報、 ・XB−Xのどれかが故障しているか否かの情報(放送
時に使用)、 ・XB−Yのどれかが故障しているか否かの情報(放送
時に使用)、 XBの持つ情報 ・接続しているEXの故障情報。 ・EXを介して接続しているXBの故障情報 メツセージの持つ情報 ・放送用のNBビット(放送時に使用)(2)台数スケ
ーラビリティ: 各XB内に、次のモード情報を持つ。 これらの情報をもとにスイッチを分割し、アドレス生成
時に必要な変更を加える。 ・自XBがXB−xであるか、XB−yであるかを示す
モード情報 ・n×nのクロスバスイッチをに面に分割して用いるモ
ード情報
【作用】 上記目的は次のような方法で解決することができる。 (1)障害対策:各スイッチEXあるいはXBがそれぞ
れ接続するXBあるいはEXの故障情報を持つことによ
り、故障したスイッチにメツセージが送られることはな
い。また、目的の受信プロセッサはネットワーク上に接
続されており、各スイッチの選択アルゴリズムにおいて
、(前段の)スイッチに接続した入力ポートからのメツ
セージを同じスイッチを接続した出力ポートに送ること
がないので、ネットワーク上でメツセージが無限ループ
に陥ることはなく、メツセージを正しく受信プロセッサ
に到達させることができる。 (2)台数スケーラビリティ:モード情報により分割し
たXBは分割した他の部分の影響を受けない。このこと
により、分割したそれぞれが独立したクロスバスイッチ
として動作することができる。
【実施例】
本発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明する。 以下では、次のような順序で説明を行う。 ・EXの構成の一実施例 ・XBの構成、台数スケーラビリティ実現の一実施例 ・上記実施例を用いた1対1転送時の迂回機能例 ・上記実施例を用いた放送時の迂回機能例[1,EXの
構成コ 第1図に中継スイッチEX123 (第12図)の1実
施例を示す。図中、1−1ないし1−3はそれぞれEX
に接続するプロセッサ120(第12図)、XB−x1
21 (第12図)およびXB−y122 (第12図
)からの入力ポート、2−1ないし2−3はそれぞれ同
じくプロセッサ120、XB−x121およびXB−y
122への出力ポート、3は調停回路、4は入力バッフ
ァ、5は要求アドレス生成回路、6から9は故障情報を
保持する領域、10はEX番号(接続するプロセッサア
ドレスとして使用)を保持する領域。 12から15はメツセージ内の転送情報、16および1
7は要求アドレス生成回路5で生成した放送用の転送情
報、19はセレクタ、2oは出カバソファである。 各入力ポート1−1ないし1−3は、要求アドレス生成
回路5の構成以外は同一の構成であり。 各出力ポート2−1ないし2−3は、セレクタ2oへの
入力メッセージ数以外は同一構成をしている。 以下では、プロセッサからの入力ボート1−1を用いて
入力ポートの構成を説明する。 入力ポートは次のネットワーク情報を保持している。 故障情報 ・DX6 :接続しているXB−xが故障しているか否
かの故障情報を保持、 ・DY7:接続しているXB−yが故障しているか否か
の故障情報を保持、 ・DBX8:XB−xのどれかが故障しているか否かの
故障情報を保持(放送時に使用)。 ・DBY9 : xB−yのどれかが故障しているか否
かの故障情報を保持(放送時に使用)、アドレス情報 ・EX番号10:接続するプロセッサの番号を保持し、
上位をYADRとの比較、下位をXADRとの比較に使
用する。 これらの情報は、事前に外部(たとえば、ホスト計算機
(図示せず)やサービスプロセッサ(図示せず)等)か
ら設定、あるいは、接続しているスイッチ間で各々のス
イッチの状態情報を示す信号を送りあうことより設定さ
れる。そして、これらの情報は、すへて要求アドレス生
成回路5にとりこまれ、要求アドレス生成時のアドレス
決定のための情報となる。 一方、対応するプロセッサから線L1を介して入力ポー
ト1−1に送りこまれたメツセージは入力バッファ4に
蓄えられる。この時、入力バッファ4に余裕がない場合
は、線L2を介して入力バツファ°ビジー信号を入力元
プロセッサに送り。 以後のプロセッサからのメツセージ転送要求を抑止する
。 この人力バッファ4に蓄えられたメツセージがら転送先
情報部11を切り出す。この転送先情報11として、 ・XADR13:転送先プロセッサ番号のNW−Xスイ
ッチ設定用部分アドレス、 ・YADR14:転送先プロセッサ番号のNW−Xスイ
ッチ設定用部分アドレス、 ・BCl3:放送指示ビット(放送時に使用)、・NB
16:次放送指示ビット(放送時に使用)の各情報があ
り、これらを要求アドレス生成回路5に送りこむ。 要求アドレス生成回路5は、入力ポート1−1から実際
に要求するメツセージ転送先アドレス(出力ポートの番
号)を生成し、線L5を介して調停回路3に送る。また
、要求アドレス生成回路5で変換した放送指示情報BC
I 6と次放送指示情報NB17を線L6を介してメツ
セージ内の領域18にふたたび書き込む。 それぞれの入力ポート1−1ないし1−3内の要求アド
レス生成回路5は、第2図(プロセッサ入力ポート)、
第3図(X入力ポート)、第4図(Y入力ポート)に示
されるように、各入力情報を用いて出力情報として要求
アドレス(出力ポートの番号)、放送指示情報BC16
/NB 17を生成する。 ここでは、特に、各入力ポートの要求アドレス生成回路
5でのBC16/NB17の生成について説明する。 放送指示ビットBC,NBは、 BC:次段のXBで放送を行う、 NB:次々段のXBで放送を行う、 ことを示す。 まず、プロセッサからの入力ポートでは放送の場合。 BC=1、NH−4 と入力される。このとき故障情報が、 DBX=O1DBY=0 の時、つまり故障したXBがない場合は。 BC=1.NH−4 が生成されX B −xにメツセージは送られる。逆に
。 DBX=1、DBY=1 の時、つまりXB−x、XB−yそれぞれに故障したX
Bがある場合は、放送を中止し接続しているすべてのプ
ロセッサに対する1対1転送に変換する。また、 DX=1.DY=OあルイはDX=O,DY=1の時は
、接続するどちらかのXBが故障しているので、 BC=O,NH−4 とし、他のEXを基点として放送処理を行う。 次に、XBからの入力ポートでは、 BC=l、NH−4 の場合、前段のXBで1回目の放送が行われているので
、 BC=1、 NB=0 とし、他方のXBにメツセージを転送する。 BC=1、NB=0 の場合、前段のXBで2回目の放送が行われているので
、 BC=O1NB=0 とし、プロセッサにメツセージを転送する。 BC=O,NH−4 の場合は、このEXを基点として、放送を行うため、 BC=1、NH−4 とし、他方のXBにメツセージを転送する。 以上のように、各入力ポートではアドレス生成処理が行
われる。このアドレスは調停回路3に送られる。複数の
入力ポートからのメツセージ転送先アドレスが一致した
場合は、調停回路3において1つの入力ポートが選択さ
れる。 調停回路3からはアドレス要求に対する返答を線L7を
介して各入力ポートに送る。また、同時に線L8を介し
て、対応する各出力ポート内のセレクタ19の切換えを
行う。 選択された入力ポートのメツセージは要求アドレス(出
力ポート番号)の出カバソファ20に取り込まれ、線L
3を介して、接続されたプロセッサ(別出力ポートでは
、NW−xあるいはNW−y)に送られる。 調停回路3の処理手順を第5図に示す。ここで、各出力
ポートに対して同時に複数の入力ポートがら要求がある
場合は、1つの入力ポートを選択するためにプライオリ
ティがとられる。このプライオリティとして、ここでは
、ネットワーク内のメツセージ数を増やさないため、さ
らに、転送段数の長いメツセージを優先させるために、
x>y>プロセッサ(それぞれ入力ポート)とする。 [2,XBの構成、台数スケーラビリティの実現1次に
、第6図にクロスバスイッチXB121(第12図)あ
るいは122(第12図)の1実施例を示す。 この実施例ではクロスバスイッチはn入力n 出力とす
る。また、に=logznをあられす。 第6図において、61−1ないし61−3は各々接続し
ているEXからの入力ポート、62−1ないし62−3
は各々接続しているEXへの出力ポート、63は調停回
路、64は入力バッファ、65はアドレス変換回路、6
6はクロスバスイッチの構成を決めるモード情報(dビ
ット)を保持する領域、67および68は故障情報を保
持する領域、69はXB番号(k+1ビット)を保持す
る領域、70は入力ボート番号を保持する領域、72か
ら75はメツセージ内転送情報、76はセレクタ、77
は出力バッファである。 各入力ポートロ1−1ないし61−3は同一構成であり
、各出力ポートロ2−1ないし62−3も同一構成であ
る。以下では、プロセッサからの入力ポートロ1−]を
用いて入力ポートの構成を説明する。 入力ポートは次のネットワーク情報を保持している。 スケーラビリティ対策のためのモード情報・モード情報
66(dビット):クロスバスイッチの構成情報を保持
、 故障情報 ・DXB67 (nビット):EXを介して接続する各
XBの故障が故障しているが否かの故障情報を保持 −DEX68 (nビット):接続する各EXが故障し
ているか否かの故障情報を保持、アドレス情報 ・XB番号69(k+1ビット):XBの番号情報を保
持、特にビット0はクロスバスイッチXBがX方向(X
B−x)か、Y方向(XB−y)かの区別を明示。 ・ボート番号71(kビット):入力ポートの番号情報
を保持 これらの情報は事前に外部(たとえば、ホスト計算機(
図示せず)やサービスプロセッサ(図示せず)等)から
設定、あるいは、接続しているスイッチ間で各々のスイ
ッチの状態情報を示す信号を送りあうことより設定され
る。そして、これらの情報はすべてアドレス変換回路6
5にとりこまれ、アドレス変換時のアドレス決定のため
の情報となる。 一方、対応するEXから線L61を介して入力ポートロ
1−1に取り込まれたメツセージは入力バッファ64に
蓄えられる。この時、入力バッファに余裕がない場合は
線L62を介して入力バッファ・ビジー信号を入力元の
前段スイッチEXに送り、以後のEXからのメツセージ
転送要求を抑止する。 入力バッファ64に蓄えられたメツセージから転送先情
報部分71を切り出す。この転送先情報71として。 ・XADR72:転送先プロセッサ番号のX部分用アド
レス、 ・YADR73:転送先プロセッサ番号のY部分用アド
レス、 ・BC74:放送指示ビット(放送時に使用)、・]¥
B75:次放送指示ビット(放送時に使用)の各情報が
あり、これをアドレス変換回路65に送りこむ。 アドレス変換回路65は、モード情報67に従いアドレ
ス情報を変換し、内部の要求アドレス生成回路83(第
7図)を用いて、入力ポートから実際に要求するメツセ
ージ転送先アドレス(出力ポートの番号)を生成し、線
L65を介して調停回路63に送りこむ。 他の入力ポートロ1−1ないし61−2から同様の要求
アドレスが調停回路3に送られる。複数の入力ポートか
らの要求アドレスが一致した場合は、調停回路63にお
いて1つの入力ポートが選択される。 調停回路63からはアドレス要求に対する返答が線L6
6を介して各入力ポートに送る。また。 同時に対応する各出力ボート内のセレクタ77を切り換
える。 選択された入力ポートのメツセージは要求アドレス(出
力ポート番号)の畠カバッファ20に取り込まれ、線L
63−1ないしL63−3を介して、接続している各E
Xに送られる。 入カポ−1−61−1ないし61−3内のアドレス変換
回路65の構成を第7図に示す。 第7図において、80は探索ボート範囲決定回路、81
および82はアドレスマスク回路、83は要求アドレス
生成回路、84および85はセレクタを示す。 ここで、探索ボート範囲とは、n入力nHL力のXBを
いくつかに分割し、それぞれを小規模のXBとしてあつ
かう時、各小規模のXBのスイッチ制御時に探索するボ
ートの範囲である。また、アドレスマスクとは、アドレ
ス上位のビットをマスクし、小規模のXBのボートをそ
れぞれO基準に番号付けするための機構である。 アドレス変換回路(第7図)では、まず線L69を介し
て送りこまれるXB番号情報のビットOを用いて、アド
レス(TADR)としてXADRとYADRのいずれを
用いるかを決定しく選ばれなかった方をAADRとし、
最終目標の受信プロセッサに対応するEXがこのXBに
接続しているかを判別するために用いる)、次に線L6
9を介し送りこまれるモード情報をもとに、 (1)探索ボート範囲決定回路80において、要求アド
レス生成回路83内で処理を実行するときの探索するボ
ートの範囲を決定し、(2)アドレスマスク回路81お
よび82においてアドレスの一部をボート番号を用いて
マスクする。 これら探索ポート範囲決定回路80およびアドレスマス
ク回路81および82を用いて、XBの構成を決定する
。 モード設定においては、たとえばモードを00.01.
10および11の4種類(それぞれ1.2.4.8分割
をあられす)を設ける場合、探索ボート範囲決定回路8
0は、第8図のように各ボートごとの出力ポートの探索
範囲が決定さ九る、また、各アドレスは第9図のような
アドレスマスク回路81および82のようにアドレスの
上位ビットがボート番号に置き換える。 このモード設定により、n×n (n入力n出力)XB
をn/ 2 X n / 2を2面、n / 4 X 
n / 4を4面あるいはn / 8 X n / 8
を8面のXBとして用いることを実現する。 n=8とし、8X8構成のXBで4X4 (=8/2)
構成のクロスバスイッチを2面実現する例を第16図に
示す。さらに、このスイッチを用いてプロセッサ16台
(4X4)を結合した並列プロセッサの例を第17図に
示す。 これら変換されたアドレス情報を要求アドレス生成回路
83に入力し、調停回路63(第6図)に送る要求アド
レス(出力ポート番号)を生成する。 要求アドレス生成回路83からは、入力ポートから実際
に要求する出力ポートの番号を線L65を介して調停回
路63に送りこむ。 各入力ポートから同様に要求アドレスが調停回路63に
送られる。複数の入力ポートからの要求アドレス(出力
ポート番号)が一致した場合は、調停回路63において
1つの入力ポートが選択される。 調停回路63からは、各入力ポートに要求に対する返答
が線L66を介して各入力ポートに送られ、同時に各出
力ボート内のセレクタ76を切り換える。 選択された入力ポートのメツセージは要求アドレス(出
力ポート番号)の出カバソファ66に取り込まれ、線L
3−1ないしL3−3を介して、NWあるいはプロセッ
サに送られる。 それぞれの入力ポート1−1ないし1−3のアドレス変
更部64内の要求アドレス生成回路83は、第10図に
示されるように、各入力情報に対して出力情報が決定さ
れる。 EXの調停回路63の処理の手順を第11図に示す。 以上説明を行った本発明の1実施例をもとに、複数のE
Xと複数のNWからなるネットワークにおいて、ネット
ワークの一部が故障した場合の動作例を説明する。 [3,上記実施例を用いた1対]転送時の迂回機能例] 以下の説明で用いる図は、第12図の図の一部をさらに
省略した図であり、プロセッサは、送信プロセッサをS
、受信プロセッサをKとし、それ以外のプロセッサは省
略しである。 ・ケース1(第14−1図):故障がない場合。 本実施例ではX優先とする。 ・ケース2(第14−2図)二同−行上に送信・受信プ
ロセッサがあり、そのXB−x149が故障している場
合。 (1)EX143は、接続しているXB−x149が故
障してしるので、XB−y150にメツセージを送出す
る。 (2)XB−y 150はYADRが一致するEX14
3に接続しているXB−x149が故障しているので、
接続するXB−xが故障していない任意のEXを選びそ
のEXにメツセージを送出する。 (3)EX]42はXB−y150からきたメツセージ
内のXADRが一致していないので、メツセージをXB
−x148に送出する。 (4)以下、通常動作を行う。 ・ケース3(第14−3図):XB−x149が故障し
ている場合。 (1)EXはXB−x149が故障してしるので、XB
−:y150にメツセージを送出する。 (2)XB−y150はYADRが一致するEX142
にメツセージを送出する。 (3)以下、通常動作を行う。 ・ケース4(第14−4図):受信プロセッサ141に
近いXB−y151が故障している場合。 (1)EX143は、通常経路として、XB−x149
にメツセージを送出する。 (2)XB−x149はXADRが一致するEX145
に接続するXB−y151が故障しているので、接続す
るXB−yが故障していない任意のEXを選び、そのE
Xにメツセージを送出する。 (3)EX147はXB−x149からきたメツセージ
をXB−y152に送出する。 (4)XB−y152はYADRが一致するEX146
にメツセージを送出する。 (5)EX146はXB−y152からきたメツセージ
をXB−x148に送出する。 (6)以下、通常動作を行う。 [4,上記実施例を用いた放送時の迂回機能例]まず、
放送指示ビットXB−NBの意味を説明する。 BC=1.NH−4: 放送の第1回目であることを示す。 BC=1.NB=O: 放送の第2回目であることを示す。 BC=O,NH−4: 接続しているXB−xあるいはXB−yが故障している
場合に用いる。XB−xおよびxB−yともに故障して
いないEXを経由してから放送を開始することを示す。 BC=O,NB=O: 1対1転送を示す。 以下の説明で用いる図は、第12図の図の一部をさらに
省略した図であり、プロセッサは、送信プロセッサ(S
)のみを示す。他プロセッサはすべて受信プロセッサと
なる。 ・ケース5(第15−1図):故障がない場合。 本実施例ではX優先とする。 ・ケース6(第15−2図):送信プロセッサに対応す
るEXに接続していないxB−y168の一部が故障の
場合 (1)EX162は、BC=1かつNH−4とし、メツ
セージをXE−y167に送出する。 (2)XB−y167は、すべての出力ポートにメツセ
ージを送出する。 (3)各EX161ないし162は、BC=1かつNB
=Oとし、メツセージをXB−xに送出する。 (4)XB−xは、すべての出力ポートにメツセージを
送出する。 (5)各EXは、メツセージをプロセッサ内に取込む。 ・ケース7(第15−3図):送信プロセッサに対応す
るEXに接続しているXB−xが故障の場合 (1)EXは、BC=OかつNH−4とし、メツセージ
をXB−y167に送出する。 (2)XB−y167は、接続するXB−xが故障して
いない任意のEXを選び、そのEXにメツセージを送出
する。 (3)EX161は、BC=1かつNH−4とし、メツ
セージをXB−xに送出する。 (4)XB−xは、すべての出力ポートのEXにメツセ
ージを送出する。 (5)各EXは、BC=1かつNB=Oとし、メツセー
ジをXB−yに送出する。 (6)XB−yは、すべての出力ポートにメツセージを
送出する。 (7)各EXは、メツセージをプロセッサ内に取込む・ ・ケース8(第15−4図):XB−xの一部およびX
B−yの一部が故障の場合 (1)EXは、放送をすべてのプロセッサに対する1対
1転送に切換え転送処理を行う(本発明で定義した放送
では、XB−xあるいはXB−Vのどちらか一方のスイ
ッチをすべて使用するため、XB−スの一部かつXB−
yの一部が故障している場合、放送はできない)。 このケースにおいては、接続されないPEが存在し、こ
のPEに対するメツセージはネットワーク内で消滅する
。したがって、各EXが接続されていないPEを事前に
知っている場合は、このPEに対するメツセージを送出
しない。
【発明の効果】
本発明により、 (1)ネットワーク内に自動的に故障経路を迂回する機
能を持つことが達成され、プログラム上に意識すること
なく、ネットワークの安全性を高めることができる。 (2)1つのクロスバスイッチで複数の大きさのクロス
バスイッチを実現可能とし、少ない種類のクロスバスイ
ッチを実現しただけで種々の構成の2Dクロスバネツト
ワークを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、中継スイッチEXの一実施例を示す図、第2
図は、EX内要求アドレス生成回N(入力ポート:プロ
セッサ)の一実施例を示す図、第3図は、EX内要求ア
ドレス生成回路(入力ポート:NW−X)の一実施例を
示す図、第4図は、EX内要求アドレス生成回路(入力
ボート:NW−y)の一実施例を示す図、第5図は、E
X内調停回路の一実施例を示す図、第6図は、クロスバ
スイッチXBの一実施例を示す図、第7図は、XB内ア
ドレス変換回路の一実施例を示す図、第8図は、XB内
探索ポート範囲決定回路の一実施例を示す図、第9図は
、XB内アドレスマスク回路の一実施例を示す図:第1
0図は、XB内要求アドレス生成回路の一実施例を示す
図、第11図は、XB内調停回路の一実施例を示す図、
第12図は、2Dクロスバネツトワークの一実施例を示
す図、第13図は、メツセージ形式の一実施例を示す図
、第14−1図ないし第14−4図は1対1転送の迂回
機能の実行例を示す図、第15−1符号の説明 1…中継スイッチEXの入力ボート、2…中継スイッチ
EXの出力ポート、3…中継スイッチEXの調停回路、
5…中継スイッチEXの要求アドレス生成回路、6ない
し9…中継スイッチEXの故障情報、61…クロスバス
イッチXBの入力ボート、62…クロスバスイッチXB
の出力ポート。 63…クロスバスイッチXBの調停回路、65・・クロ
スバスイッチXHのアドレス変換回路、67ないし68
…クロスバスイッチXBの故障情報、80…マスクバタ
ン生成回路、81ないし82…アドレスマスク回路、8
3…クロスバスイッチXBの要求アドレス生成回路、1
20・プロセッサ、121…クロスバスイッチXB−x
、 122…クロスバスイッチXB−y、123・・中継ス
イッチEX、130…メツセージ内受信プロセッサ番号
、133…メツセージ内放送指示情報BC/NB。 7f 2 、 iへ?a10[−)’7へ(乃1τρ1
挙工送1τ濡【き11ヒl第 7 図 第2図 第9図 茅10I21 第12目 第13図 第17図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、多数台のプロセッサからなり、各プロセッサ間でデ
    ータ転送を可能とするネットワークを持つ並列プロセッ
    サで、 該ネットワークは、プロセッサを格子上に並べ、各行あ
    るいは各列のプロセッサを相互結合スイッチXBで接続
    し、さらに該相互結合スイッチ間を直接接続する中継ス
    イッチEXを設け、任意のプロセッサ間でデータ転送を
    可能とするトポロジを持ち、 各プロセッサはユーザプログラムで指定した転送先アド
    レスと転送すべきデータからメッセージを構成し、この
    メッセージをネットワークに送出し、 ネットワークの各該相互結合スイッチXBおよび中継ス
    イッチEX上では、このメッセージをもとにメッセージ
    から転送先アドレスの一部を切り出し、転送経路を決定
    するためのアドレス生成手段を持つ並列プロセッサのプ
    ロセッサ間ネットワークにおいて、 各該相互結合スイッチXBは、それに接続する該中継ス
    イッチEXおよび中継スイッチEXを介して接続する相
    互結合スイッチXBが故障しているか否かの故障情報を
    持ち、 各該中継スイッチEXは、それに接続する該相互結合ス
    イッチXBが故障しているか否かの故障情報を持ち、 各該相互結合スイッチXBおよび中継スイッチEXは、
    該故障情報を該アドレス生成手段に取り込み、これらの
    情報を用いて転送経路を変更し、故障スイッチを迂回す
    ることを特徴とする並列プロセッサのプロセッサ間デー
    タ転送装置。 2、特許請求第1項の並列プロセッサにおいて、該メッ
    セージ内に1プロセッサから全プロセッサへのデータ転
    送(いわゆる放送)を指定するフィールドBCを持ち、
    放送機能を持つ並列プロセッサのプロセッサ間ネットワ
    ークにおいて、 各該相互結合スイッチXBは、それに接続する該中継ス
    イッチEXおよび中継スイッチEXを介して接続する相
    互結合スイッチXBが故障しているか否かの故障情報を
    持ち、 各該中継スイッチEXは、それに接続する該相互結合ス
    イッチXBが故障しているか否かの故障情報を持ち、さ
    らに、行方向の相互結合スイッチXBのいずれかが故障
    しているか否かの故障情報、および列方向の相互結合ス
    イッチXBのいずれかが故障しているか否かの故障情報
    を持ち、 該メッセージは放送を指定するための第2のフィールド
    NBを持ち、 各該相互結合スイッチXBおよび中継スイッチEXは、
    該故障情報および放送を指定するためのフィールドを該
    アドレス生成手段に取り込み、これらの情報を用いて転
    送経路を変更し、放送時に該故障スイッチを迂回するこ
    とを特徴とする並列プロセッサのプロセッサ間データ転
    送装置。 3、多数台のプロセッサからなり、各プロセッサ間でデ
    ータ転送を可能とするネットワークを持つ並列プロセッ
    サで、 該ネットワークは、プロセッサを格子上に並べ、各行あ
    るいは各列のプロセッサを相互結合スイッチXBで接続
    し、さらに相互結合スイッチ間を中継する中継スイッチ
    EXを設け、任意のプロセッサ間でデータ転送を可能と
    するトポロジを持ち、 各プロセッサはユーザプログラムで指定した転送アドレ
    スと転送すべきデータからなるメッセージをネットワー
    クに送出し、 ネットワークの各該相互結合スイッチXBおよび中継ス
    イッチEX上では、このメッセージをもとにメッセージ
    から転送先アドレスの一部を切り出し、転送経路を決定
    するためのアドレス生成手段を持つ並列プロセッサのプ
    ロセッサ間ネットワークにおいて、 n×n構成の相互結合スイッチXBにおいて、スイッチ
    内に相互結合スイッチXBの構成を指定するモード情報
    を保持し、 このモード情報をもとに、n×n構成の相互結合スイッ
    チXBをk個(k=2、4、8、…)に分割し、n/2
    ×n/2を2面、n/4×n/4を4面あるいはn/8
    ×n/8を8面、…の構成の相互結合スイッチXBとし
    て使用可能とすることを特徴とする並列プロセッサのプ
    ロセッサ間データ転送装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5758053A (en) * 1992-07-22 1998-05-26 Hitachi, Ltd. Fault handling and recovery for system having plural processors
US5825773A (en) * 1991-03-20 1998-10-20 Hitachi, Ltd. Switching system for transferring broadcast packet held in broadcast buffer received from input port to output ports according to the state of each output port
US5826049A (en) * 1991-07-22 1998-10-20 Hitachi, Ltd. Partial broadcast method in parallel computer and a parallel computer suitable therefor
EP1703402A1 (en) 2005-03-17 2006-09-20 Fujitsu Limited Data processing system with fault tolerant communication paths

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