JPH03218521A - 情報処理装置 - 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】 Ａ．産業上の利用分野 本発明は、情報処理装置に関し、特にシステムの記述性
を高めることができる新しいアーキテクチャを採用．す
る情報処理装置に関する。

Ｂ．発明の概要 本発明では、間数型やオブジェクト指向等の計算モデル
、さらに上のレヘルの計算ツール等の計算モデルを計算
機上で実現するための実行モデル上において、メモリ管
理、デハイス管理、プロセス管理、タスク管理、通信機
能等を計算単位とし、データと計算単位を計算の資源と
し、また実行モデル上で計算を実行する過程を評価とし
、保持手段は資源を記憶すると共に、実行モデル上にお
いて資源の動的振る舞いや外面的変化としての資源の評
価を実行する評価手段からの要求に応じて評価に必要な
情報を出力することにより、実行モデルとアーキテクチ
ャの整合性を高め、実行モデルを実現するためのシステ
ム記述や実行モデル上の記述をアーキテクチャに立脚し
て行えるようにしたものである。

Ｃ．従来の技術 関数型やオブジェクト指向など計算モデル、さらにその
上のレヘルの計算ツールなどの計算モデルを計算機上で
実現するためには、言語や所謂フレームワーク等の実行
モデルが必要である。

現在の計算機のアーキテクチャは、所謂フオン・ノイマ
ン・アーキテクチャである。すなわち、計算機のアーキ
テクチャの基本をなすものは、データ及びそのデータの
格納場所と、プロノセサ及びそのプロノセサ上でのデー
タ演算である。このようなアーキテクチャ上で実行モデ
ルを具現化するためには、実行モデル上で示される計算
の他に、例えばメモリ管理やデバイス管理等もプロノセ
サ上で処理する必要がある。

すなわち、実行モデルは、その計算モデルによって、ア
ーキテクチャを考慮して決められるが、実行モデルを実
現するにはアーキテクチャ上で、例えば第７図に示すよ
うに、記憶管理、デハイス管理、ライブラリ、スケジュ
ーラ、ファイルシステム、入出力等のシステム記述が必
要であり、このシステム記述には、二次記憶管理、計算
プロセスの管理、プロセスに対するプロノセサ（ＣＰＵ
）の割り付け等のような実行モデルから直接見ることが
できない処理を含むものである。したがって、一般に実
行モデルとアーキテクチャとの整合性が良くなった。

例えば、第８図に示すように、データ格納場所であるメ
モリｌにデータヘースＡ及びデータヘースＢが記憶され
ており、データヘースＡとデータヘースＢが同一のデー
タヘースであるかを判断ず場合、プロソセサ２は、メモ
リ、主記憶装置や補助記憶装置である二次記憶装置等の
デハイスを管理しながらデータヘースＡとデータヘース
Ｂを逐次読み込んで比較を行い、比較の結果によりデタ
ヘースＡとデータヘースＢが同一であるか否かを判断し
ていた。

このようなアーキテクチャにおいては、実行モデルを実
現（インプリメンテーシゴン）したり実行モデル上での
記述（プログラミング）を行うときに、アーキテクチャ
上でのシステム記述が必ずしも簡潔でないため、実際の
システム動作を詳細に認識したり予測したりすることが
容易ではない。

その結果、メモリアクセス等において予期しないボトル
ネックが生していた。

ところで、実行モデルとアーキテクチャの整合性を高め
るには、専用マシン化や機能メモリ等の採用が考えられ
るが、普遍的なアーキテクチャを得るためには、多くの
実行モデル上の計算の基本を与える枠組みに基づく方法
が望まれる。

Ｄ．発明が解決しようとする課題 本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり
、実行モデルとアーキテクチャレベルの整合性を高め、
従来のアーキテクチャよりも抽象化されたアーキテクチ
ャを得ることができ、実行モデルの実現あるいは実行モ
デル上での記述において、計算機の振る舞いを意識し易
く、効率の良いプログラムを書くことができる情報処理
装置の提供を目的とする。

Ｅ．課題を解決するための手段 本発明に係る情報処理装置では、実行モデル上のデータ
や計算単位等を資源として保持する保持手段と、上記実
行モデル上で上記資源の動的振る舞いや外面的変化とし
ての評価を実行する評価手段とを有し、上記保持手段は
、資源データを記憶する記憶機能と、上記資源データを
上記評価手段において評価を実行するためのデータとし
て管理する管理機能を有し、上記評価手段からの情報要
求命令に応答し、記憶されている資源データに基づいて
処理を行い、評価に必要な情報を出力することにより、
上記課題を解決する。

Ｆ．作用 本発明に係る情報処理装置では、実行モデル上の計算の
基本要素を資源と評価というアーキテクチャモジュール
とし、実行モデル上の計算を資源の評価として実現する
。

Ｇ．実施例 以下、本発明に係る情報処理装置の一実施例を図面を参
照しながら説明する。第１図は情報処理装置の基本的な
構成を示す図である。

第１図において、情報処理装置はリソースマネージャ１
０ａとストレーンｌＯｂからなる資源保持部ＩＯと、評
価部１ｌとから構成される。

上記資源保持部１０のリソースマネージャ１０ａは、例
えば従来の計算機のメモリ、２次記憶装置等のデハイス
、インターフェイスを用いて資源保持部１０を実現する
ための制御・管理機構である。ここで資源とは、例えば
関数型やオブジェクト指向等の計算モデル、さらに上の
レベルの計算シール等の計算モデルを計算機上で実現す
るための実行モデル上において、メモリ管理、デハイス
管理、プロセス管理、タスク管理、通信機能等を計算単
位とし、データと該計算単位である。すなわち、上記資
源保持部１０は、データの格納場所であるストレージｌ
Ｏｂとそのデータの管理機構や通信機構等であるリソー
スマネージャｌｏａから構成される。

上記評価部１１は、上記資源保持部１０の評価を実行す
る．ここで評価とは、実行モデル上で計算を実行する過
程である。

すなわち、上記資源保持部１０は、実行モデル上のデー
タや計算単位の静的表現であり、資源保持部１０の内部
では、その管理のための処理が実行されるが、上記評価
部１１からそれが陽に見えることはない。また、評価部
１ｌは、実行モデル上での資源保持部１０の動的振る舞
いであり、資源保持部１０に外面的変化を与えるもので
ある．その振る舞いや変化は、評価のための機構上の処
理によって得られる。

かくして、本実施例では、上記資源保持部ｌＯが実行モ
デル上のデータや計算単位等を資源として保持する保持
手段として用いられ、上記評価部１ｌが実行モデル上で
上記資源保持部ｌＯの動的振る舞いや外面的変化として
の評価を実行する評価手段として用いられる。

つぎに、動作について説明する。

資源保持部１０のストレージ１０ｂにプロセスやタスク
等の計算単位が格納されていて、リソースマネージャ１
０ａはプロセス等の計算単位を評価部１１に送る。

評価部１１は、計算単位の指示に従い計算を進める。こ
の計Ｘ過程において、評価部Ｉ１が、例えば、資源に格
納されているデータを必要としたり、資源保持部１０に
新たなデータや計算単位を記憶したり、外部と通信を必
要としたりしたときは、評価部１１は、これら要求を資
源保持部１０のリソースマ不一ジ中１０ａに指示し、リ
ソースマネージャ１０ａはこれらに必要とされる処理を
行う。すなわち、リソースマネージャＩＯａは、ストレ
ージ１０ｂに格納されているデータの処理や通信を行い
、その結果（情報）を評価部１１に送る。評価部１１は
、資源保持部１０からの該情報を用いて計算を実行する
。なお、リソースマふ−ジャｌＯａは、例えば所謂仮想
記憶管理やガーヘージコレクソヨン等の処理も行う。

このように、資源保持部ｌＯ上のデータ処理や通信の詳
細な手続（処理）は、リソースマネージャｌｏａにおい
て実行し、評価部ｌ１はそれらの処理を関知しない。す
なわち、従来の評価部１１に相当するプロセスがこれら
の処理を行っていた場合に比べて、システム上での全体
の処理が抽象化され、システム上での記述性が高まり、
また、評価部１１はリソースマネージャ１０ａが資源の
ための処理を行っているとき、他の計算を進めることが
できる。

例えば、評価部１１においてある計算を実行中に、第２
図に示すように資源保持部１０に格納されているデータ
ヘースＡとデータベースＢが同一であるか否かを判断す
る必要が生したとき、評価部１１は、データベースＡと
データベースＢが同一であるかを判断する命令を資源保
持部１０に指示する。資源保持部１０は、資源保持部１
０の内部に格納されているデータヘースＡとデータベー
スＢを比較して、比較結果（情報）を評価部ｌ１に送る
．なお、評価部ｌ１は、資源保持部ｌＯがデータヘース
ＡとデータヘースＢの比較を行っているときは、他の計
算を実行している。

第３図は、例えば一般の計算機で用いられる主記憶装置
と二次記憶装置からなる階層的記憶装置を用いて、上記
資源保持部ＩＯのストレージ１０ｂを実現したときの構
成を示す図である。

第３回において、例えば磁気ディスク等の二次記憶デバ
イス１３ｂに記録されているデータは、二次記憶装置コ
ントローラ１３ａの制御のもとに、主記憶装置１２に転
送され、記憶される。リソースマネージャｌＯａはこの
記憶されたデータを用いて評価部１１が必要とする情報
を生成し、この情報を評価部１ｌに送出する。

第４図は、上記評価部１ｌの具体的な構成例を示す図で
ある。

第４図において、演算部２０はデータの具体的処理を作
業領域２１を用いて行う。制御記憶部２２は資源保持部
１０からの評価方法を記憶する。

制御部２３は該制御記憶部２２に記憶されている評価方
法に基づいて評価部ｌｌ自体を制御すると共に、資源イ
ンターフエイス２４を制ｆｉｔる。該資源インターフエ
イス２４のデータ部２４ａは資源保持部１０とのデータ
の受渡しを行い、機能部２４ｂは資源保持部１０の振る
舞いを指示する。

なお、上記評価方法は資源保持部１０内にプログラムと
して記憶されているが、その基本部分又は全部を評価部
ｌ１の内部に持つようにしてもよい。

上記リソースマネージャ１０ａの構成は、上記評価部１
１の構成とほぼ同様である。すなわち、評価部ｌ１の構
成に、他の資源１０とのインターフェイス、ストレージ
１０ｂとのインターフェイス等が追加された構成である
。

以上のように、本発明では、関数型やオブジェクト指向
等の計算モデル、さらに上のレベルの計算ツール等の計
算モデルを計算機上で実現するための実行モデル上にお
いて、メモリ管理、デハイス管理、プロセス管理、タス
ク管理、通信機能等を計算単位とし、データと計算単位
を計算の資源とし、また実行モデル上で計算を実行する
過程を評価とし、資源を保持する資源保持部１０と評価
を実行する評価部１１を独立させて実行モデル上の計算
を資源の評価して具現化するアーキテクチャを構築し、
実行モデル上において資源保持部１０の動的振る舞いや
外面的変化としての資源の評価を実行する評価部１１か
らの要求に応して評価に必要な情報を出力することによ
り、実行モデルとアーキテクチャとの整合性を高め、ま
た、従来のアーキテクチャよりも抽象化されたアーキテ
クチャを得ることができ、実行モデルの実現（インプリ
メンテーション）あるいは実行モデル上での記述（プロ
グラミング）において、計算機の振る舞いを意識し易く
、効率の良いプログラムを書くことができる。さらに、
実行モデルの実現や実行モデル上での記述をアーキテク
チャに立脚して行える。

なお、本発明は上記実施例には限定されるものではなく
、例えば本発明は、資源保持部１０と評価部１１の結合
を考えたとき、結合した相手も資源保持部ＩＯと見なす
ことができるので、資源保持部１０間の結合、すなわち
リソースマ名一ジャ１０ａの相互結合によって、並列・
分散システムを実現することができる。例えば第５図に
示すような共有システムは、リソースマネージャ１０ａ
間でストレージ１０ｂを共用することによって実現する
ことができる。また、第６図に示すような分散システム
は、結合部１５によるリソースマ２−ジャ１０ａ間の相
互結合によって実現することができる。すなわち、本発
明は、並列・分散システム等の高性能計算機システムを
構成することを容易にする。

Ｈ．発明の効果 以上の説明からも明らかなように、本発明では、データ
とメモリ管理、プロセス管理、通信機能等を併せて計算
の資源とし、またその資源上での計算を実行する過程を
評価とし、資源と評価の機構をアーキテクチャレヘルで
実現することにより、実行モデルとアーキテクチャの整
合性を高めることができる。また、実行モデルを実現す
るためのシステム記述や実行モデル上の記述をアーキテ
クチャに立脚して行うことができる。この結果、従来に
比して抽象化されたアーキテクチャを得ることができ、
計算機の振る舞いを意識し易く、効率の良いプログラム
を書くことができる。さらに、高機能の計算機システム
が構築し易くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る情報処理装置の基本的な構成を示
す図であり、第２図は本発明に係る情報処理装置の動作
を説明するための図であり、第３図はストレージの具体
的な構成を示す図であり、第４図は評価部の具体的な構
成を示す図であり、第５図は共有システムの構成を示す
図であり、第６図は分散システムの構成を示す図であり
、第７図は従来のアーキテクチャを示す図であり、第８
図は従来の計算機の構成を示す図である。 １０・・・資源保持部 ｌ１・・・評価部 ストしージ力具体灼橿威 第３図 解価部の具体的構成 第４図 共有シヌ子ムめｗｉ〜 第５図 Ｗ″−スラムの４Ｉ族 第６図 鉦釆アーモ−１１ｒ’７＋ヤ 第７図 従来ｔ計糞様・め構域゛ 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 実行モデル上のデータや計算単位等を資源として保持す
   る保持手段と、 上記実行モデル上で上記資源の動的振る舞いや外面的変
   化としての評価を実行する評価手段とを有し、 上記保持手段は、資源データを記憶する記憶機能と、上
   記資源データを上記評価手段において評価を実行するた
   めのデータとして管理する管理機能を有し、上記評価手
   段からの情報要求命令に応答し、記憶されている資源デ
   ータに基づいて処理を行い、評価に必要な情報を出力す
   ることを特徴とする情報処理装置。