JPH07105021A - 多重処理パイプラインデータ処理エミュレート方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単一処理プロセッサを用いて多重データ処理
パイプラインをエミュレートする方法を提供する。 【構成】 コントローラはホストアプリケーション手段
５０、ライブラリ手段１０、メモリ管理手段５６、最後
のタスク手段６０、少なくとも一つの中間タスク手段６
２、及び第１のタスク手段６４を備え、前記第１のタス
ク手段６４もデータソース手段６６の関数を実行する。
複数のリンク７０は、ホストアプリケーション手段５０
に接続されたデータ処理パイプライン８０内の第１のタ
スク手段６４、少なくとも一つの中間タスク手段６２、
及び最後のタスク手段６０を接続する。最後にデータ入
力リンク７２はデータソース手段６６を第１のタスク手
段６４と接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多重処理環境をエミュ
レートすることによる単一処理環境でのデータ処理に係
り、特に、所定のオブジェクト又はデータストラクチュ
アのライブラリを用いたオブジェクト指向システムに関
しており、当該オブジェクト指向システムは、ユニック
ス（登録商標）のようなパイプラインデータストラクチ
ュアをエミュレートするストリーム指向のデータ処理ス
トラクチュアを作成するため、ホストアプリケーション
とデータソース（源）の間でリンクされ得る。

【０００２】

【従来の技術】真の多重処理環境でのデータ処理パイプ
ラインの使用は周知である。公知の多重処理環境の例
は、単一プロセッサが真の多重処理を支援することがで
きる多重プロセッサシステム及び高水準（レベル）シス
テムの両方を含む。ユニックス（登録商標）オペレーテ
ィングシステムはこのような多重処理システムにおいて
しばしば使用される。

【０００３】このような多重処理環境において、データ
処理パイプラインは、画像処理、データベース処理、又
はスプレッドシート（表計算）処理と対応するデータブ
ロックのような大容量の高水準で構造化されたデータブ
ロックを処理するのに極めて有用である。このようなデ
ータブロックにおいて、種々のデータ処理動作は、デー
タブロックの各データ要素上で実行されなければならな
い。さらに、種々のデータ処理動作は特定の順序で実行
される。

【０００４】多重処理環境において、データ処理パイプ
ラインは、データブロックを処理するために非常に効率
的な方法を提供する。これらのデータ処理パイプライン
において、各個別のデータ処理動作はパイプラインの一
部分として定義される。各部分は、それが隣接する複数
の部分（上流部分及び下流部分）の内の一つ又は両方へ
リンクされる。従って、データ処理動作は、データソー
スとホストアプリケーションの間でリンクされたパイプ
ラインの部分同士の連鎖を形成する。多数の独立プロセ
ッサを有するコンピュータにおいては、各パイプライン
部分がこれらのプロセッサの内の一つと対応している。
この場合、各プロセッサは独立して動作し、且つコンピ
ュータオペレーティングシステムはプロセッサとメモリ
アロケーション（割り当て）間でデータの流れを制御す
る。これは、データを効率的に処理するが、プロセッサ
とメモリを制御するために必要なオーバーヘッドは、相
当な割合でシステム資源を消費する。

【０００５】同様に、多数の異なる独立した処理動作又
は処理（プロセス）を同時に実行することができる単一
プロセッサを有するコンピュータにおいて、各パイプラ
イン部分は独立型実行処理の内の一つに対応している。
この場合、オペレーティングシステムは、各処理のラン
タイム、各処理とメモリ間のデータのフロー、及びメモ
リアロケーションを割り当てる。この場合において、コ
ンピュータを制御するために必要なオーバーヘッドは、
各処理とそのデータが、プロセッサが実行される度にそ
のプロセッサへ、そしてそのプロセッサから、スワップ
（交換）されなければならないので、より一層大きな割
合でシステム資源を消費することになる。さらに、これ
らの処理はオペレーティングシステムを介して通信する
ので、それが可能であっても、ダイナミック（動的）に
パイプラインを変えるのは困難である。

【０００６】一般に、パイプラインに対するデータのソ
ース（源）は、例えば、１）金融情報を提供するスプレ
ッドシート、２）データベース情報を提供するデータベ
ースファイル内の記録、及び３）オリジナル文書、コン
ピュータ作成画像、他から従来の画像スキャナによって
生成された画像データであってもよい。これに対して、
ホストアプリケーションは、処理された金融データから
パイチャート、バーチャート、他を生成するためのグラ
フィックスプログラムか、処理されたデータベースデー
タを使用する棚卸し（在庫管理）、会計、又は併合プロ
グラムか、又は処理された画像データから画像を形成す
るための画像形成装置であってもよい。

【０００７】データの特別なソース又は最終的なホスト
アプリケーションにかかわらず、データ処理パイプライ
ンの第１の又は最上流の部分は、一般に、パイプライン
のためのデータソースである。或いは、この第１のパイ
プラインのためのデータソースは第２のパイプラインで
あってもよい。この場合、第２のパイプラインの特別な
ブランチング（分岐化）又は「ファンアウト（fan-out
）」パイプライン部分が、第１のパイプラインと、第
２のパイプラインの下流部分の両方へデータを供給する
ために使用され得る。両ケースにおいて、第１のパイプ
ライン部分は、データのソースからパイプラインに対す
るデータ要素を得て、且つこのデータ要素を直ぐ下流の
又は第２のパイプライン部分に使用可能とする。第２の
パイプライン部分は第１のパイプライン部分からデータ
要素をシーケンシャル（順次）に受け取り、このデータ
要素を処理し、且つそれを直ぐ次の下流又は第３のパイ
プライン部分へ渡す。同時に、真の多重処理環境におい
て、第１のパイプライン部分はデータのソースから次の
データ要素を得て、且つそれを第２のパイプライン部分
へ出力すると共に、データパイプラインの第２又は下流
の隣接部分が第１のパイプライン部分から受け取られた
データ要素を処理し、且つそれをデータ処理パイプライ
ンの第３の部分へ出力する。従って、各データ要素がパ
イプライン部分の内の一つによって処理されると、その
データ要素はそれがホストアプリケーションへ出力され
るまで次の下流部分へ出力される。

【０００８】このように、データは、一つの処理動作又
はプロセッサをパイプラインの各部分と対応させること
によって、多重処理環境において効率的且つ迅速に処理
され得る。これは、パイプラインが、最も効率の悪いパ
イプライン部分及びオーバーヘッドによって生じる非効
率性によってのみ限定されるにすぎないデータスループ
ット（処理能力）でデータブロックを処理することが可
能であることを確実とする。

【０００９】これに対して、単一処理環境においては、
全ての方法が非常に非効率的であるにもかかわらず、デ
ータを処理するために様々な方法が利用可能である。例
えば、各データ処理動作は、任意の他のデータ処理動作
がデータブロックの任意のデータ要素へ適用されるより
も前に、データブロックの全てのデータ要素へ適用され
る。即ち、データブロックの全ての要素は、次のデータ
処理動作が前もって処理されたデータ要素のいづれかに
実行される前に処理されなければならない。従って、単
一タスキングデータ処理動作の効率性は、各データ処理
動作の効率性に比例する。

【００１０】従って、データ要素は多重処理環境でのパ
イプラインの或るデータ処理部分から連続的に移動する
ので、データブロックのメモリアロケーション（割り当
て）を管理する為に求められる必要オーバーヘッドは、
各データ要素が何度もメモリから読み取られ、また何度
もメモリへ書き込まれなければならない単一処理環境と
比べると小さい。即ち、必要なメモリを管理するために
要求されるオーバーヘッドは単一処理環境においては実
質的である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、単
一処理プロセッサを用いて多重処理データ処理パイプラ
インをエミュレートするための制御システムを提供す
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の一つの方法にお
いて、データ処理動作のライブラリが提供されている。
このライブラリにおける各データ処理動作、又は関数
は、オブジェクト指向システム内のクラス又はサブクラ
スである。パイプラインの各部分は具体化された関数又
はタスクであり、且つタスクの状態を自己定義するため
に一つ又はそれより多くのデータ処理関数と充分なデー
タストラクチュアを有する。動作上、ホストアプリケー
ションがデータのソースからの処理されたデータ入力を
要求する時、データ処理パイプラインがデータのソース
からホストアプリケーションへ形成される。データ処理
パイプラインは、データ処理ライブラリにおける関数の
うちの一つを呼び出し且つタスクを形成するためにその
呼び出された関数を初期化することによって形成され
る。このタスクはパイプラインの第１の又は最上流の部
分となる。第１のパイプラインソースはデータのソース
からデータ要素を生成する。データのソースは、スキャ
ナ、ファクシミリ装置、遠隔コンピュータ、直列又は並
列データ信号を出力するセンサその他、又はＲＯＭ、Ｒ
ＡＭの一部、若しくはディスクドライブ内のディスクに
記憶されたデータのブロックであることができる。この
データ要素はまた、第１のパイプライン部分それ自体に
よって直接発生されることができる。この最後のケース
において、データ要素は、初期化された変数の値や第１
のパイプライン部分の状態などから得られることが可能
である。最初に初期化される時、ホストアプリケーショ
ンの逆方向又は上流のリンクが第１のパイプライン部分
へセットされる。

【００１３】第２のパイプライン部分は、仮定上、第１
のパイプライン部分によって得られたデータ要素を処理
するために必要とされる。従って、ホストアプリケーシ
ョンはライブラリにおける関数の内の一つを初期化する
ことによって他のタスクを生成する。この第２のパイプ
ライン部分が作成されると、この部分は、自動的に第１
のパイプライン部分へリンクされる。さらに、ホストア
プリケーションのリンクは第２のパイプライン部分へセ
ットされる。他のデータ処理動作が全く要求されない場
合、ホストアプリケーションの逆方向リンクは、処理さ
れたデータを要求するホストアプリケーションの部分と
第２のパイプライン部分の間に残る。

【００１４】或いは、パイプラインが追加の部分を要求
するならば、ホストアプリケーションが関数ライブラリ
に対して追加の呼出しを行ない、より多くのタスク又は
パイプライン部分を作り出す。新しく作成されたタスク
は、データ処理パイプラインの第３の、第４の、と順に
続くパイプライン部分となる。各追加のパイプライン部
分が作成されると、各追加のパイプライン部分と直ぐ上
流のパイプライン部分間での逆方向リンクが形成され
る。再び、パイプラインの最後の部分が作成された後、
ホストアプリケーションの逆方向リンクはパイプライン
の最後の部分へセットされたままである。このように、
各パイプライン部分へのアクセスは、オペレーティング
システムよりもむしろ直接下流のパイプライン部分（又
は最後のパイプラインに対するホストアプリケーショ
ン）によって制御され且つ保持される。従って、メモリ
を保持するために必要なオーバーヘッドは最小であり、
且つタスクの実行を計画するために必要なオーバーヘッ
ドは存在していない。それゆえ、本発明の制御システム
は、多重処理環境からの効率的な処理の利点を単一処理
環境からの最小オーバーヘッドの利点と結び付けると共
に、これらの環境の欠点を回避したのである。

【００１５】さらに、これによって、単一処理アプリケ
ーションは、単一タスキングプロセッサ、単一プロセッ
サ、自動時分割を用いて多重タスキングシステム、又は
真の多重タスキングシステムにおいて実行され得るだけ
でなく、上記の利点を維持することができる。即ち、オ
ペレーティングシステムよりもホストアプリケーション
が、パイプラインを作成し、保持し、制御し、且つ終了
するので、パイプラインストラクチュアは、処理のタイ
プ又はホストアプリケーションを実行することとは無関
係である。従って、ホストアプリケーションは、単一プ
ロセッサ多重タスキングシステムにおいて実行される多
数の独立したアプリケーションの内の一つとなることが
できる。同時に、このホストは、パイプラインをスケジ
ュールし、このパイプラインに対するメモリを割り当
て、保持し、且つ割り当て解除したりする為に、オペレ
ーティングシステムを使用せずに、パイプラインシステ
ムを用いることによって、スキャナからパイプラインを
実行することができる。このようにして、オペレーティ
ングシステムを用いてパイプラインを実行する際に通常
は付きまとう欠点が回避され得る。

【００１６】データブロックの処理を始めるにあたっ
て、ホストアプリケーションはパイプラインの最後の部
分からデータを要求する。パイプラインの各部分はま
た、それがリンクされる上流のパイプライン部分からデ
ータを要求する。これは、上流のパイプライン部分を呼
び出すために下流のパイプライン部分から手順呼出しを
行なうことによって実行される。これは、下流のパイプ
ライン部分をスタックへプッシュ（付け足すこと）する
ことに類似している。データが各上流のパイプライン部
分から要求されると、単一処理プロセッサは下流のパイ
プライン部分の処理を停止し且つ上流パイプライン部分
の処理を開始する。一旦第１のパイプライン部分に達す
ると、第１のパイプライン部分はデータ要素を得るか又
は生成し、且つそのデータ要素を第２のパイプライン部
分へリターンする。一旦第１のパイプライン部分がデー
タ要素をリターンすると、ＣＰＵは第１のパイプライン
部分の実行を停止し、且つ第２のパイプライン部分の実
行を開始する。即ち、下流のパイプライン部分は上流の
パイプライン部分を呼び出した手順呼出しからリターン
される。これは、下流のパイプライン部分をスタックか
らポップオフすることに類似している。一度、第２のパ
イプライン部分がデータ要素を処理すると、このデータ
要素は第３のパイプライン部分へリターンされる。

【００１７】次いで、第３のパイプラインは、そのデー
タ処理動作を、第２のパイプライン部分から受け取られ
た処理されたデータ要素上で実行し、この処理されたデ
ータ要素を、第４のパイプライン部分へリターンし、且
つ動作を停止する。このデータ要素は、各パイプライン
部分において同じように処理される。最後のパイプライ
ン部分がデータ要素を処理した後で、この最後のパイプ
ライン部分は、完全に処理されたデータ要素をホストア
プリケーションへリターンする。次いで、ホストアプリ
ケーションが、他の処理されたデータ要素を望む（又は
必要とする）場合、このホストアプリケーションは処理
されたデータ要素を再びこの最後のパイプライン部分か
ら要求する。このように、処理されたデータは、高い効
率の低オーバーヘッド方式でパイプラインの下をリップ
ルする。さらに、データ処理パイプラインの効率性はパ
イプラインの最小効率リンクのみに依存する。

【００１８】本発明の一つの態様は、単一処理プロセッ
サを用いて多重処理パイプラインデータ処理をエミュレ
ートするための方法であって、前記単一処理プロセッサ
上でホストアプリケーションを実行するステップと、デ
ータソースから処理されたデータを前記ホストアプリケ
ーションへ供給するためにデータ処理パイプラインを作
成するステップと、前記パイプラインを呼び出すステッ
プと、前記パイプラインを削除するステップと、を備
え、前記パイプラインを作成するステップが、（ａ）複
数の所定の関数から選択された第１の関数を第１のタス
クとして具体化するステップと、（ｂ）前記ホストから
前記第１のタスクへのリンクを定義するステップと、
（ｃ）前記複数の所定の関数から選択された第２の関数
を第２のタスクとして具体化するステップと、（ｄ）前
記第１のタスクから前記第２のタスクへのリンクを定義
し且つ前記ホストから前記第２のタスクへの前記リンク
を再定義するステップと、を有し、引き続くタスクに対
してステップ（ｃ）と（ｄ）を繰り返すステップであっ
て、前記ホストアプリケーションが最後のタスクへリン
クされており、且つ各タスクがメモリ内に記憶され、且
つ前記各タスクが前記プロセッサを制御することよりな
るステップと、をさらに備え、前記パイプラインを呼び
出すステップが、（ｅ）前記最後のタスクからデータ要
素を要求し、各タスクはまた前記データ要素がリンクさ
れる前記タスクから前記データ要素を要求するステップ
と、（ｆ）前記第１のタスクによって前記データ要素を
得るステップと、（ｇ）前記データ要素を前記要求タス
クへリターンするステップと、（ｈ）前記リターンされ
たデータを処理するステップと、（ｉ）前記データが前
記ホストアプリケーションへリターンされるまで、ステ
ップ（ｇ）と（ｈ）を反復するステップと、を有し、前
記ステップ（ｅ）乃至（ｉ）が前記ホストアプリケーシ
ョンによって要求されるデータごとに反復されることよ
りなる前記多重処理パイプラインデータ処理エミュレー
ト方法である。

【００１９】

【実施例】図１に示されているように、コンピュータ１
００は単一処理コントローラ（ＣＰＵ−中央処理装置）
２０を有する。コンピュータ１００は入力／出力（Ｉ／
Ｏ）インターフェース２２、ＲＯＭ２４、及びＲＡＭ２
６も有する。ＣＰＵ２０は制御信号を制御ライン２８を
介してＩ／Ｏインターフェース２２、ＲＯＭ２４、及び
ＲＡＭ２６へ送り、且つデータバス３０を通してＩ／Ｏ
インターフェース、ＲＯＭ２４、ＲＡＭ２６へデータを
送ったり、Ｉ／Ｏインターフェース、ＲＯＭ２４、ＲＡ
Ｍ２６からデータを受け取ったりする。タスクライブラ
リ１０、データソース１２、ディスプレイ１４、キーボ
ード１６、マウス１８、及びディスクドライブ１９は、
Ｉ／Ｏインターフェース２２を介してＣＰＵ２２と接続
されている。マウス１８は、マウス、トラックボール、
ライトペン、タッチスクリーン、タッチパッド、又はそ
の他同種のもののようなあらゆる第２のポインティング
装置を示す。ディスクドライブ１８は、ハードドライ
ブ、ハードカード、フロッピーディスク及びフロッピー
ディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ及びＣＤ−ＲＡＭディ
スクドライブ、フラッシュメモリ、又はその他同種のも
ののようなあらゆる非揮発性の記憶装置を示す。

【００２０】ＣＰＵ２０は単一処理プロセッサである。
即ち、ＣＰＵは、多くても一回に一つのアプリケーショ
ンのためにデータをアクティブに処理することが可能で
あり、且つ前もって作動し且つ一回で単一のデータ処理
動作のみを実行することが可能である。Ｉ／Ｏインター
フェース２２は、ＣＰＵ２０を、直列データポート（図
示されてない）及び並列データポート（図示されてな
い）のいずれかを介して直列又は並列のデータ入力ソー
ス又はデータ出力ソースへ接続する。データのこれらの
ソースは、当然、キーボード１６及びデータソース１２
だけでなく、ディスクドライブ１９及びマウス１８も含
む。上記のように、データソース１２は、スキャナ、フ
ァクシミリ装置又はその他同種のもの、遠隔コンピュー
タ、センサ又はその他同種のものを含む。Ｉ／Ｏインタ
ーフェース２２は、ディスプレイ１５を駆動し且つキー
ボード１６、マウス１８、及びディスクドライブ１９か
らの信号を入力するために必要なハードウェアも有す
る。

【００２１】ＲＯＭ２４は、ＣＰＵ２０に対する全ての
基本的なオペレーティングプログラムを記憶し、且つブ
ートストラップ又はその他同種のものを含む。ＲＡＭ２
６は、非常に多くのランダムアクセス可能なメモリ位置
を備える。ＲＡＭ２６はブロック２６ａ、２６ｂ、２６
ｃ、２６ｄ、２６ｅ、及び２６ｆのような割り当て可能
なメモリのブロックへ分割されることができる。割り当
て可能なメモリ２６ａ乃至２６ｆのブロックは、ホスト
アプリケーションと、タスクを形成するデータ処理デー
タストラクチュア（即ちデータ処理パイプラインの部
分）の一つ又はそれより多くの具体例を記憶する。ディ
スプレイ１４は目に見える情報を出力するが、キーボー
ド１６は情報をコンピュータ１００へ入力するために使
用される。

【００２２】関数ライブラリ１０は、ＣＰＵ２０によっ
て呼び出されるデータ処理関数を形成する初期化されな
いデータ処理ストラクチュア又はオブジェクトのライブ
ラリを記憶する。関数ライブラリ１０は、Ｉ／Ｏインタ
ーフェース２２を介してアクセスされる独立した要素と
して示されているが、関数ライブラリ１０がＲＯＭ２４
内又はディスクドライブ１９を介してアクセスされる不
揮発性メモリ装置上で格納される得ることが理解されよ
う。さらに、ディスクドライブ１９内の非揮発性メモリ
装置又は関数ライブラリ１０へまだ格納されてなかった
新しく書き込まれたデータ処理オブジェクト又は関数は
ＲＡＭ２６内に格納され得る。

【００２３】同様に、データソース１２はコンピュータ
１００の外部にあるのが示されており、且つＩ／Ｏイン
ターフェース２２を介してアクセスされる。しかしなが
ら、データソース１２は、ＲＯＭ２４若しくはＲＡＭ２
６内、ディスクドライブ１９内の非揮発性メモリ装置
上、又はＣＰＵ２０のレジスタカウンタ若しくは内部メ
モリ内に格納されるデータであることができる。データ
ソース１２は、キーボード１６を介してデータ入力を有
することができる。上記のように、最後には、第１のパ
イプライン部分は、いくつかの外部ソースからデータ要
素を得るのではなく、データ要素それ自体を発生するこ
とができる。

【００２４】図１２に示されているように、本発明のコ
ントローラ２０は、ホストアプリケーション手段５０、
ライブラリ手段１０、メモリ管理手段５６、最後のタス
ク手段６０、少なくとも一つの中間タスク手段６２、及
び第１のタスク手段６４を備える。コントローラはデー
タソース手段６６を含んでいてもよいが、含む必要もな
い。この場合において、第１のタスク手段６４もデータ
ソース手段６６の関数を実行する。複数のリンク７０
は、リンク７０によってホストアプリケーション手段に
接続されたデータ処理パイプライン８０内の第１のタス
ク手段６４、少なくとも一つの中間手段６２、及び最後
のタスク手段６０を接続させる。当然、簡単なパイプラ
イン８０が、第１のタスク手段６４と最後のタスク手段
６０だけを含んでもよいことは理解されるべきである。
最後に、データ入力リンク７２はデータソース手段６６
を第１のタスク手段６４と接続させる。

【００２５】ホストアプリケーション手段５０は、デー
タ処理パイプライン８０から受け取られたデータをさら
に処理するためのデータ処理手段５８を含む。まず、コ
ントローラ２０は、ホストアプリケーション手段５０、
ライブラリ手段１０、及びメモリ管理手段５６を含むに
すぎない。ホストアプリケーション手段５０は当該ホス
トアプリケーション５０内に含まれた命令によってコン
トローラ２０を操作する。コントローラ２０は、単一タ
スキングコントローラ、単一ＣＰＵ、多重タスキングコ
ントローラ又は真の多重ＣＰＵであり得る。いづれの場
合においても、ホストアプリケーション手段５０自体が
コントローラ２０内で単一タスキング環境を生成する。

【００２６】ホストアプリケーション手段５０は、それ
がデータソース６６から処理されたデータを必要とする
と決定する時、当該ホストアプリケーション手段５０
は、データ処理パイプライン８０を作成し且つ呼び出
す。従って、ホストアプリケーション手段５０は初期化
手段５２及び呼出し手段５４を含む。この初期化手段５
２は、関数を取り且つタスクを生成する為にその関数を
初期化するためにライブラリ手段１０へアクセスする。
即ち、ライブラリ手段１０は多数のデータ処理関数を記
憶する。データ処理関数は、ライブラリにおいて関数が
初期化されなかった時、オブジェクト指向システム内の
オブジェクトのクラス又はサブクラスである。

【００２７】初期化手段５２は、初期化されない関数の
内の一つを得るためにライブラリ手段１０へアクセスす
る。次いで、初期化手段５２は、得られた関数を初期化
して、具体化された関数又はタスクをコントローラ２０
内に生成する。具体化された関数又はタスクは、ホスト
アプリケーション手段５０又は他の前もって生成された
タスクへリンクされる。タスクがホストアプリケーショ
ン手段へリンクされている場合、それは最後のタスク６
０である。タスクが他のタスクへリンクされ、他のタス
クもそのタスクへリンクされている場合、それは中間タ
スク６２である。タスクが他のタスクへリンクされ且つ
データソース手段６６からデータを受け取るか、又はそ
れ自体がデータを発生する場合、それは第１のタスク６
４である。

【００２８】タスクを生成するために関数を初期化する
にあたって、初期化手段５２は、タスクを記憶するため
にメモリ２６のメモリブロック２６ａ乃至２６ｆの内の
一つを割り当てるため、コントローラのメモリ管理手段
５６と共に動作する。所望されるタスクの全てが初期化
手段５２によって初期化された後で、呼出し手段５４が
最後のタスク手段６０からデータを要求することによっ
てパイプライン８０を呼び出す。呼出し手段５４からの
要求は、パイプライン８０の上流方向へ第１のタスク手
段６４へ向けて流れる（リップルする）。その要求が第
１のタスク手段６４に達した時、第１のタスク手段はデ
ータソース６６からデータを得るか又はそれ自体がデー
タを発生する。次いで、第１のタスキング手段６４はデ
ータを下流方向で中間タスク手段６２へリターンする。
中間タスク手段６２はそのデータを処理し且つそれを最
後のタスキング手段６０へリターンする。最後のタスク
手段６０はそのデータを処理し且つそれをホストアプリ
ケーション手段へリターンする。次いで、より多くのデ
ータがホストアプリケーション手段によって必要とされ
る場合、呼出し手段５４は再びパイプライン８０を呼び
出す。

【００２９】一旦ホストアプリケーション５０が全ての
所望されるデータを有すると、呼出し手段５４は、パイ
プライン８０からエラーコードを要求することによっ
て、当該パイプライン８０から発生するいづれのエラー
をも閉じ込め（シャットダウン）且つクリーンアップ
（浄化）するために再びパイプライン８０を呼び出す。
前と同じようにこの要求は上流へリップルする。各タス
キング手段は、それがエラーコードを発生したかを決定
し、それらのエラーコードをリターンする。これらのエ
ラーコードが一旦リターンされると、初期化手段５２
は、パイプライン８０のタスク手段６０乃至６４に割り
当てられたメモリを解放するため、メモリ管理手段５６
へ信号を送る。

【００３０】図１３は、汎用化されたタスク手段６８を
示し、これはタスク手段６０乃至６４のいづれかを表
す。この汎用化されたタスク手段６８は、リンク手段８
２、少なくとも一つのチャネル手段８４（８４ａ、８４
ｂ、８４ｃ）、データ処理手段８６、データ分析手段８
８、タスク状態手段９０、エラーコード発生手段９２、
外部ポート手段９４、及び再構成手段９６を備える。実
際のタスク手段６０乃至６４が、一つより多くの要素を
欠いた、これらの要素の異なる組み合わせを有してもよ
いことは当然理解されよう。さらに、第１のタスク手段
６４は、パイプライン８０のためにデータを受け取った
り発生したりするためのデータ受取り及び／又は発生手
段９８も含む。

【００３１】リンク手段８２は、順方向リンクが使用さ
れる時、汎用化されたタスク手段６８を次の又は上流の
タスク手段６８とリンクするか、又は逆方向リンクが使
用される時、汎用化されたアタスク手段６８を前の又は
下流のタスク手段６８とリンクする。両リンクとも一度
に使用されることができる。汎用化されたタスク手段６
８は、チャネル手段８４を介して次のタスク手段６８か
らリターンされたデータを受け取る。そのデータは、次
いで、それがチャネル８４を介して前のタスク手段６８
へリターンされる前にデータ処理手段８６を用いて処理
される。

【００３２】タスク状態手段９０はタスク手段６８の状
態を保持する。タスク状態手段９０はまたタスク手段６
８の全ての他の手段を制御する。

【００３３】データ分析手段８８は次のタスク手段６８
から受け取られたデータがデータ処理手段８６に適して
いるかを決定する。データが適していない場合、データ
分析手段が二つの異なる可能な応答を持っている。第１
のタイプの応答においては、簡単化されたタスク手段６
８は、データの代わりに、エラーコード発生手段９２に
よって発生されたエラーコードを前のタスク手段へリタ
ーンするだけである。ホストアプリケーション手段５０
がデータの代わりにエラーコードを受け取った時、アプ
リケーション手段５０は、そのエラーの性質（及び原
因）を決定するためにエラー処理システムを使用する。
次いで、ホストアプリケーション手段５０は、グレース
フルに出るか又はパイプライン８０を再構成且つ／又は
再初期化するとによってエラーから回復するように試み
ることができる。

【００３４】第２のタイプの応答において、複雑なタス
ク手段６８は、エラーから回復するためにパイプライン
８０をダイナミックに再構成しようとする再構成手段９
６を含む。この再構成手段９６は、追加のタスク手段６
８をダイナミックに初期化し且つそれらをパイプライン
８０へ挿入するとによってこれを行なう。再構成手段は
外部ポート手段９４を介して他のタスキング手段６８へ
アクセスすることによってこれを行なう。この外部ポー
ト手段はタスキング手段６８への様々なアクセスモード
を許容する。これらのモードはタスク状態手段９０を検
査及び／又は変更し、エラーコード発生手段９２を検査
し、即ちリンク手段８２を変更したりすることも含まれ
る。

【００３５】たとえタスク手段６８が洗練された再構成
手段９６有していたとしても、回復不可能又はハードエ
ラーはまだ発生する可能性がある。この場合、タスク手
段はエラーコードを発生するため、再びエラーコード発
生手段９２を使用する。

【００３６】最後に、第２の実施例において、リンク手
段８２は、タスク手段６８自体でなくて、チャネル手段
８４をリンクする。リンク手段８２はチャネルを次の又
は前のタスク手段６８へ直接リンクする。従って、タス
ク手段６８が多数のチャネル手段８４ａ、８４ｂ、及び
８４ｃを有する場合、各チャネル手段８４ａ乃至８４ｃ
は異なる次の又は前のタスク手段６８へリンクされ得
る。一方、第１の実施例において、リンク手段８２はタ
スク手段６８をリンクしたので、タスク手段６８のすべ
てのチャネル手段８４ａ乃至８４ｃは同じ次のタスク手
段６８とリンクされることになる。

【００３７】図２に示されているように、各初期化関数
又はタスクはデータソース１２とホストアプリケーショ
ン１２０の間で実行されるパイプライン４０の部分４０
ａ、４０ｂ、及び４０ｃとしてビジュアル化され得る。
ホストアプリケーションはＣＰＵ２０によって現在実行
されている（且つＲＡＭ２６に格納される）アプリケー
ションである。パイプライン４０の各部分４０ａ、４０
ｂ、及び４０ｃは、一つ又はそれより多くのデータ処理
チャネル４２と、パイプライン部分の状態を定義するデ
ータストラクチュア４４、及びゼロ、一つ又はそれより
多くの外部ポート４６を備える。各パイプライン部分４
０ｂ及び４０ｃ並びにホストアプリケーション１２０の
それぞれが、パイプライン部分４０ｂ及び４０ｃ又はホ
ストアプリケーション１２０を直ぐ上流のパイプライン
部分４０ａ、４０ｂ、及び４０ｃのそれぞれへリンクす
る逆方向リンク４８を有する。或いは、各パイプライン
部分４０ａ、４０ｂ、及び４０ｃは、直ぐ下流のパイプ
ライン部分４０ｂ及び４０ｃ又はホストアプリケーショ
ン１２０への順方向リンク４８’を有する。最後には、
逆方向リンク４８と順方向リンク４８’の両方が提供さ
れてもよい。

【００３８】制御システムの好ましい実施例において、
パイプラインは「知的な」パイプライン部分を有する。
これらの知的なパイプライン部分は、それがホストコン
ピュータから操作される時、ホストアプリケーションに
よるいかなる割り込みも必要とせずに、パイプラインを
ダイナミックに再構成することが可能である。例えば、
パイプライン４０ｂは、パイプライン部分４０ａによっ
てリターンされたデータ要素を処理することが可能であ
る。パイプライン４０ｂがデータ要素を処理することが
不可能な場合、パイプライン部分４０ｂは、関数ライブ
ラリ１０をダイナミックに呼び出し、且つ新たなパイプ
ライン部分４０ｄを作成する。パイプライン部分４０ｄ
はパイプライン部分４０ａにリンクされる。次いで、パ
イプライン部分４０ｂはそれ自体のリンクを変えて、パ
イプライン部分４０ａよりもむしろパイプライン部分４
０ｄを指し示す。

【００３９】或いは、パイプライン部分４０ｂがそれが
データを処理することが不可能であることを決定した場
合（例え、それがそのパイプラインを再構成しようとす
る場合でも）、当該パイプライン部分４０ｂはハードエ
ラーを示すエラーコードをリターンする。ホストアプリ
ケーションにおけるエラー処理システムは、ライブラリ
からエラーの性質を決定する。一つの実施例において
は、ホストアプリケーションはそれがエラーから回復す
るためにパイプラインを再生することができるかを決定
する。再生できる場合、ホストアプリケーションはパイ
プラインを再初期化する。しかしながら、ホストアプリ
ケーションがエラーから回復することが不可能である場
合又はこの能力を備えていない場合、ホストアプリケー
ションはグレースフルに出る。

【００４０】この様な回復不可能エラーは、例えば、画
像を処理するにあたって発生し得る。ヘッダが１０００
の走査ラインが画像内にあるが、走査ライン画像データ
要素が第９９８回目の呼び出しでも第１のパイプライン
部分へリターンされなかったことを示した場合、システ
ムはハードエラーへ出会う。単に処理できるデータがな
いために、パイプラインがそれ自体で再構成しようとす
る能力に関わらず、このエラーは回復することができな
い。この場合において、第１のパイプライン部分は"ER
R" エラーコードをリターンする。ホストアプリケーシ
ョンは、次いで、エラーコードに対する理由を決定する
ためにエラー処理システムを使用する。このエラーの性
質を決定した後、ホストアプリケーションは、システム
のいかなる再構成又は再初期化も的を得てないので、グ
レースフルに出る。

【００４１】パイプラインが再構成される場合、パイプ
ライン部分４０ｂはパイプライン部分４０ｄからデータ
を要求する。パイプライン部分４０ｄは、データ要素を
再リターンするパイプライン部分４０ａからデータを要
求する。しかしながら、ここで、パイプライン部分４０
ａは、データ要素を、パイプライン部分４０ｂではなく
パイプライン部分４０ｄへリターンする。あるいは、関
数ライブラリ１０を呼び出す時、パイプライン部分はデ
ータ要素を提供することができ、これによってパイプラ
イン部分４０ｄはこの部分が作成されるや否や、データ
要素を有することができる。従ってパイプライン部分４
０ｂがパイプライン４０ｄからデータを要求する時、パ
イプライン部分４０ｄはすぐに処理を行ない、且つその
データ要素をリターンすることができる。

【００４２】さらに、順方向リンク４８’が提供される
場合、知的なパイプライン部分は、それらのデータスト
ラクチュアにおいて、データ要素がこのパイプライン部
分によって処理されるのを必要とするかを決定するため
の手段を含むことができる。必要としない場合、パイプ
ライン部分は、それ自体をパイプラインラインから取り
去るため、ホストアプリケーションに全く割り込まれる
ことなく、パイプラインをダイナミックに再構成するこ
とができる。順方向リンクは必要であり、これによっ
て、パイプラインがどの下流のパイプライン部分を変え
るかを知り、これによってパイプライン部分が適切な上
流のパイプライン部分とリンクされる。

【００４３】外部ポート４６は、パイプライン部分の現
在状態を検査するため、パイプライン部分のデータ構造
４４へデータを書き込むため、そのパイプライン部分の
現在状態を変えるか若しくはダイナミックに部分を追加
するためにパイプライン部分（又は複数のパイプライン
部分）の連結部分４８をダイナミックに変えるため、又
はパイプライン４０から複数の部分をデリート（削除）
するために使用される。一般に、外部ポート４６は、デ
ータ要素を処理するにすぎないデータチャネル４２から
独立して、パイプラインを制御するために使用される。
要するに、データチャネル４２は、上流のパイプライン
部分から受け取られたデータを処理し、且つこの処理さ
れたデータを下流のパイプライン部分へ出力するためだ
けに使用される。外部ポート４６は、データチャネル４
２の動作に影響を与えずにパイプライン部分のデータス
トラクチュア４４へのアクセスを可能とする。

【００４４】従って、他の実施例においては、例えば、
パイプライン４０が作成された後で、パイプライン部分
４０ａとパイプライン部分４０ｂの間にパイプライン部
分４０ｄを追加することが必要となった場合、これは外
部ポート４６を用いて達成される。この実施例におい
て、パイプライン部分４０ｃは、そのデータストラクチ
ュアの一部として、チャネル内でデータをテストするた
めのストラクチュアを有する。データの形式が、例え
ば、パイプライン部分４０ｃの適切な動作に必要とされ
る形式と互換性を持たないが、データが、例えば、パイ
プライン部分４０ｂの前に変更されなればならない場
合、パイプライン部分４０ｃは、新しいパイプライン部
分４０ｄをダイナミックに初期化し且つそれをパイプラ
イン部分４０ａとパイプライン部分４０ｂの間に挿入す
る。このパイプライン部分４０ｃは、パイプライン部分
４０ｂにおける外部ポート４６を介して、パイプライン
部分４０ｂのデータストラクチュア４４にアクセスする
ことによってこれを行なう。パイプライン部分４０ｃが
パイプライン部分４０ｂのリンク４８を変え、これによ
りパイプライン部分４０ａからのリンク４８が新しいパ
イプライン部分４０ｄへ変えられる。同様に、新しいパ
イプライン部分４０ｄのデータストラクチュア４４は、
このストラクチュアが適切に初期化され且つパイプライ
ン部分４０ａへリンクされることを確実とするためにア
クセスされる。

【００４５】動作上、図７に示されているアプリケーシ
ョンのようなホストアプリケーションがデータをデータ
ソース１２から要求する時、ホストアプリケーション
は、最初、関数ライブラリ１０から関数を呼出し且つ初
期化することによってパイプライン４０を形成する。図
７に示されている実施例において、変数 "ｉ" 、"
ｎ"、"add value"、及び"mul value"がホストアプリ
ケーションの５行目で初期化される。６行目では、第１
のタスク４０ａが「ヌル」タスクとして定義されてい
る。第１のタスクは、データソース１２からデータ要素
を得るために接続されることができると共に、「ヌル」
コマンドを用いて第１のタスク４０ａがデータソース１
２として作用するのを示すことが可能である。図７の７
行目において、パイプライン４０におけるタスクの数
は、図８に示されるホストアプリケーションを開始した
コマンドラインによって決定される。一般に、ホストア
プリケーションを実行すると、パイプライン４０のレン
グス（長さ）及び構成素（constituents）はダイナミッ
クに決定される。或いは、パイプライン４０のレングス
及び構成素はホストアプリケーションにおいて明白に説
明される。最後に、パイプライン４０の初期のレングス
及び構成素がダイナミックに決定された時又は明白に説
明された時のいづれであっても、パイプライン４０はデ
ータソース１２から受け取られたデータによってそれ自
体をダイナミックに再構成することができる。

【００４６】図７に示されている実施例において、７行
目に示されているように、パイプライン４０のレングス
はプログラムを開始するコマンドラインにおいて明白に
説明される。この場合において、パイプラインのレング
スは図８が示すように５である。図７の８行目と９行目
に示されているように、各関数が呼び出され且つ初期化
され、且つデータソースからホストアプリケーションへ
拡張される。この場合、図７の６行目に示されているよ
うに、第１のタスク４０ａもデータソースのように動作
する。さらに、９行目に示されているように、パイプラ
イン４０における各タスクは同じ関数の異なる具体化
（インスタンシェーション）又はタスクである。図７の
９行目と図５のの１７行目に示されているように、この
例における関数"Math Task" が初期化されると、そのデ
ータストラクチュアは、各々が現在値" ｉ" にセットさ
れる二つのチャネルデータバッファと、パイプライン内
の上流タスクを指し示すポインタを含む。さらに、パイ
プライン内に上流タスクが全くない場合、ポインタは
「ヌル」にセットされる。

【００４７】関数ライブラリ１０における関数がオブジ
ェクト指向言語においてはオブジェクトとして定義され
るので、図７に示されている実施例において関数が初期
化される度に、同じ関数の異なる具体化が事実上行なわ
れる。これによって、単一パイプライン４０はあらゆる
単一関数の複数のコピーを有していてもよい。従って、
関数の各コピーはライブラリ内に格納されたベース関数
の異なる具体化であり且つパイプライン４０の異なるタ
スク又は部分として動作する。これにより、関数ライブ
ラリ１０における関数は、それらがあらゆる単一パイプ
ラインにおいて一回以上使用されることができるので、
再帰的である。

【００４８】８行目及び９行目においてパイプライン内
の各タスクが作成された後、初期化されたタスクのチャ
ネル（この場合は二つ）が１０行目と１１行目で実行さ
れる。一旦、図６に示されたホストアプリケーション
が、１０行目と１１行目で実行された複数のチャネルを
介して、タスクから最後のデータを受け取ると、図８に
示された出力は、図７の１２行目と１３行目に説明され
ているようにプリントされる。

【００４９】図７のホストアプリケーションにおいて
は、上記に示されているように、８行目及び９行目にお
いて、パイプラインは、多数の関数"MathTask"の独立し
た具体化を有する。図５及び図６は、図７に示されてい
るように、ホストアプリケーションによって形成される
パイプラインのために必要な各具体化を形成するため、
図７の８行目及び９行目においてホストアプリケーショ
ンによって呼び出されるライブラリオブジェクト"MathT
ask"を示す。

【００５０】図５に示されている"MathTask"関数の１乃
至６行目において、主要データストラクチュアが定義さ
れる。１乃至６行目に示されているように、データスト
ラクチュアは、二つのチャネル即ちチャネル１及びチャ
ネル２並びに逆方向又は上流リンクを含む。次に、７行
目乃至１２行目において、第１及び第２のチャネルのそ
れぞれに対するこの関数に特定のデータストラクチュ
ア、"aval"及び"mval"が定義される。

【００５１】次に、１７行目で、チャネル１に対するデ
ータ要求、"avalue"及びチャネル２に対するデータ要
求、"mvalue"、並びに上流リンク「リンク」で、タス
ク"MathTask"に対して具体化手順が定義される。１８乃
至２０行目において、チャネル１及びチャネル２のそれ
ぞれに対する変数"avalue"及び"mvalue"並びにリンクが
定義される。最後に、２１行目において、関数"MathTas
k"のタスクを作成し且つＲＡＭ２６のメモリブロックを
割り当てるための手順が定義される。

【００５２】次に、図６の２８乃至３７行目に示されて
いるように、チャネル１に対応するデータ処理手順とデ
ータストラクチュアが定義される。チャネル１のデータ
処理手順は、タスクの直ぐ上流のタスクから番号を得
る。さらに、図７の６行目に示されているように、パイ
プラインにおける第１のタスクは「ヌル」タスクであ
る。第１のタスクに対する「ヌル」状態から生じる結果
は、"val" の初期値をゼロに定義する３２行目で定義さ
れる。３３行目では、逆方向リンクが存在している場
合、３４行目で値"val" はチャネル１の上流タスクの出
力へセットされる。次いで、３５行目では、値"val"
は、現在パイプライン部分のチャネル１の加数値"aval"
をその値へ追加することによって更新される。各パイプ
ライン部分に対するチャネル１の加数値"aval"は、２５
行目で、図７の９行目でセットされたパイプライン部分
の状態パラメータ"avalue"へセットされた。最後に、チ
ャネル１のデータ処理手順は、新しい値"val" を直ぐ下
流のパイプライン部分へリターンすることによって終了
する。

【００５３】同様に、図６の３８乃至４７行目におい
て、チャネル２のデータ処理手順が定義される。唯一の
差は、図５の２２行目で初期化されたチャネル１の処理
手順よりもむしろ図５の２３行目で初期化されたチャネ
ル２の手順を使用する３９行目で発生する。さらに、４
２行目では、値"val" は第１のパイプライン部分に対す
る「ヌル」データソースを補償するため、１にプリセッ
トされる。４５行目では、新しい値"val" は、図７の９
行目においてセットされた、図５の２６行目で状態パラ
メータ"mvalue"にセットされたチャネル２の被乗数によ
って乗算される古い値"val" に等しい。

【００５４】動作上、図７の８行目と９行目に示されて
いるホストアプリケーションは指示された回数だけ関
数"MathTask"を呼び出す。関数"MathTask"の第１の具体
化はデータソースに接続されないヌルタスクとしてセッ
トアップされる。再び、８行目と９行目をループするこ
とによって、関数"MathTask"の第２の具体化がタスク"M
athTask"の先の具体化との逆方向リンクによって形成さ
れる。その後、図７の８行目と９行目を介して各ループ
ごとに、関数"MathTask"のさらなる具体化が形成され
る。図７に示されているホストアプリケーションの８行
目と９行目を介して最後のループが一旦完了すると、ホ
ストアプリケーションからのタスク"MathTask"の最後の
一つへの逆方向リンクはセットされたままとなる。図４
は、このようにして初期化された３−セクションパイプ
ラインを示す。

【００５５】次いで、１０行目と１１行目において、ホ
ストアプリケーションは、関数"MathTask"の最後の具体
化のチャネル１とチャネル２からデータを要求する。最
後のタスクは回転し且つその直ぐ上流のタスクからデー
タを要求する。これは、その"MathTask"の第１の具体化
がチャネル１とチャネル２を通してのデータに対する要
求を受け取るまで続く。図３はこのタイプのデータフロ
ーの例を示す。ホストアプリケーションは図７の１０行
目及び１１行目でパイプラインを呼び出した後、最後の
パイプライン部分はそれがリンクされるパイプライン部
分の図６の３４行目と４４行目で各チャネルを呼び出
す。次いで、最後のパイプライン部分は、各々の呼び出
されたパイプライン部分が、その部分がリンクされる上
流のパイプライン部分を呼び出す。第１のパイプライン
部分に達すると、この第１のパイプライン部分はデータ
ソース１２からデータ要素を受け取るか、又はこの場
合、データ要素を自己発生する。第１のパイプライン部
分は、次いで、上記のようにそれを呼び出したパイプラ
イン部分へそのデータ要素をリターンする。

【００５６】関数"MathTask"の第１の具体化は、次い
で、チャネル１とチャネル２に対して定義されたデータ
処理手順を実行する。第１の具体化は、チャネル１に対
しては０＋１に等しい値１及びチャネル２に対しては１
×１に等しい値１を関数"MathTask"の第２又は具体化へ
リターンする。関数"MathTask"の各具体化は、引き続い
て、第１の数をチャネル１で保持された値へ加算し、次
いでチャネル２で保持された数を第２の数によって乗算
する。図５及び図６に示されている例において、第１と
第２の数は、図７の９行目でパイプラインが作成された
時に初期化された加数と被乗数である。しかしながら、
数はダイナミックに発生されることもできた。従って、
チャネル１及びチャネル２において処理されたデータ
は、ホストアプリケーションへ向けて下流へリップルす
る。これによって、関数"MathTask"の最下流の具体化
は、要求されたデータをホストアプリケーションへ提供
する。

【００５７】ＣＰＵ２０が図７に示されているホストア
プリケーションを実行する時、それはホストアプリケー
ションをＲＡＭ２６のメモリブロック２６ａに格納す
る。ホストアプリケーションは、事実上、割り当て可能
なメモリブロック２６ａ内に格納されたデータストラク
チュアである。データストラクチュア自体は指定された
メモリの位置にわたるテンプレートを有しており、この
テンプレートはＣＰＵ２０の制御動作のフロー（流れ）
を定義する。割り当てられたメモリブロック２６ａの第
１の部分において、種々のメモリ位置が定義され且つ／
又は変数として割り当てられる。データブロック２６ａ
はまたホストアプリケーションの状態を定義する種々の
メモリ位置、及びホストアプリケーションによって要求
されたデータ又はホストアプリケーションによって処理
されたデータを記憶するためのバッファとして動作する
種々のメモリ位置を含む。

【００５８】同様に、ホストアプリケーションが、例え
ば、関数"MathTask"の具体化を初期化するために関数ラ
イブラリ１０を呼び出す時、他のデータブロック２６ｂ
がそのタスク又はパイプライン部分へ割り当てられる。
ホストアプリケーションのように、初期化されたパイプ
ライン部分は、実際に、割り当てられたメモリブロック
２６ｂに対するテンプレートを備える割り当てられたメ
モリブロック２６ｂ内のデータストラクチュアである。
割り当てられたメモリブロックは、処理されるデータ、
データのタイプを定義するための種々のメモリ位置、こ
のタスクがそのデータを受け取る場所を示す手順ポイン
タ、そのタスクの状態を定義するデータを記憶する種々
のメモリ位置、及び関数"MathTask"の直ぐ上流の具体化
から受け取られた処理されたデータを記憶するための一
つ又はそれより多くのデータバッファを記憶するための
バッファを有する。

【００５９】割り当てられたデータブロック２６ｂはチ
ャネル１とチャネル２に対するデータ処理動作を定義す
るデータストラクチュアも含む。それとは別に、割り当
てられたデータブロック２６ｂ内のデータストラクチュ
アは、データ処理を実行するための、又は関数ライブラ
リ１０における他の関数へのポインタルックアップテー
ブルとしての、ルックアップ（検索）テーブルを含む。
一般に、各タスクは、それがデータブロック２６ａ乃至
２６ｆの内の一つへ初期化され且つ割り当てられると、
データ入力、データ出力、タスク状態、及びそのタスク
によって実行される種々のデータ処理手順に充分なバッ
ファを自動的に割り当てる。

【００６０】図９乃至図１１は、この方法を実施する制
御ルーチンに対して汎用化されたフローチャートを示
す。図９に示されているように、スタートしてから、ス
テップＳ１０において、ホストアプリケーションは単一
処理ＣＰＵ２０によって実行される。ステップＳ２０に
おいては、コントローラが、一つのデータ処理パイプラ
インがコンピュータ１００の現在動作に必要とされるか
否かをチェックする。必要とされない場合、制御ルーチ
ンはステップＳ１０へ戻る。

【００６１】しかしながら、パイプラインが必要とされ
る場合、制御ルーチンはステップＳ３０へ進み、このス
テップにおいて、関数ライブラリから関数を呼び出す。
次いで、ステップＳ４０において、呼び出された関数は
第１のタスク又は第１のパイプラインを形成するために
初期化される。次いで、ステップＳ５０においては、コ
ントローラは追加のパイプライン部分のいづれかが必要
とされるか否かをチェックする。必要とされる場合、制
御ルーチンは、ライブラリから次の関数を呼び出すため
にステップＳ３０へ戻る。従って、制御ルーチンは、追
加のタスクが要求されなくなるまで、ステップＳ３０乃
至Ｓ５０をループする。この時点で制御ルーチンはステ
ップＳ６０へ進む。

【００６２】ステップＳ６０において、パイプラインが
呼び出される。ステップＳ７０において、パイプライン
は処理されたデータ要素をホストアプリケーションへリ
ターンする。次いで、ステップＳ８０において、コント
ローラは追加のデータが必要か否かを決定する。追加の
データが必要な場合、制御ルーチンはパイプラインを再
び呼び出すためにステップＳ７０へリターンする。

【００６３】しかしながら、追加データが必要とされな
い場合、制御ルーチンはステップＳ９０へ進み、種々の
パイプライン部分へ割り当てられたメモリを割り当て解
除することによって初期化解除される。ステップＳ１０
０において、ホストアプリケーションの次のコマンドが
実行される。次いで、ステップＳ１１０において、コン
トローラはホストアプリケーションの追加のパイプライ
ンが実行される必要があるかを決定する。実行される必
要がある場合、制御ルーチンはステップＳ３０へリター
ンする。

【００６４】しかしながら、この時点でパイプラインが
必要とされない場合、制御ルーチンはステップＳ１２０
へ進み、コントローラがホストアプリケーションが完了
したか否かを決定する。完了した場合、制御ルーチンは
ストップする。そうでない場合（完了していない場
合）、制御ルーチンはステップＳ１００へ戻る。

【００６５】図１０は初期化ステップＳ４０に対するフ
ローチャートを示す。ステップＳ４０で初期化ルーチン
へエンターした後、制御ルーチンは、タスクに対する主
要データストラクチュアが作成されるステップＳ２００
へ進む。次いで、ステップＳ２１０において、このタス
クに対して特定であるデータストラクチュアの部分が作
成される。次いで、ステップＳ２２０においては、チャ
ネルデータストラクチュアが作成され、且つステップＳ
２３０においては、逆方向リンクが作成される。順方向
リンクが必要とされる場合、そのデータストラクチュア
は定義されるが、順方向リンクがリンクする下流タスク
がまだ作成されていないので、それはパイプラインが呼
び出されるまで終了されない。リンクはリンクされたパ
イプライン部分を呼び出すための手順ポインタを有す
る。次いで、ステップＳ２４０において、制御ルーチン
はステップＳ４０へ戻る。

【００６６】図１１はステップＳ６０の呼出しルーチン
に対するフローチャートを示す。ステップＳ６０からス
タートして、制御ルーチンはホストアプリケーションが
最後のパイプライン部分からデータを要求するステップ
Ｓ３００へ進む。次いで、ステップＳ３１０において、
現在のパイプライン部分は次の上流パイプライン部分か
らデータを要求する。ステップＳ３２０においては、コ
ントローラは次のパイプライン部分が最初パイプライン
部分であるか否かを決定する。そうでない場合、制御ル
ーチンはステップＳ３１０へ戻る。

【００６７】しかしながら、次のパイプライン部分が最
初パイプライン部分である場合、制御ルーチンはステッ
プＳ３３０へ進む。ステップＳ３３０において、コント
ローラは第１のパイプライン部分が「ヌル」部分である
か否かを決定する。そうでない場合、制御ルーチンは最
初パイプライン部分が外部ソースからデータ要素を得る
ステップＳ３４０へ進む。第１のパイプライン部分が
「ヌル」部分である場合、制御ルーチンは、第１のパイ
プライン部分がデータ要素を自己発生するステップＳ３
５０へ進む。

【００６８】両ケースにおいて、ステップＳ３４０又は
ステップＳ３５０のいづれかを経て、制御ルーチンはス
テップＳ３６０へ進み、ここで第１のパイプライン部分
はデータを第２即ち次のパイプライン部分へ下流へリタ
ーンする。ステップＳ３７０において、次のパイプライ
ン部分はデータを処理する。次いでステップＳ３８０に
おいて、次のパイプライン部分が最後のパイプライン部
分である場合、処理されたデータはステップＳ３９０で
ホストアプリケーションへリターンされる。しかしなが
ら、次のパイプライン部分が最後のパイプライン部分で
ない場合、データは新しい次のパイプライン部分へリタ
ーンされ、且つステップＳ３６０へのループバックによ
り示されるように、データ要素が処理される。この「ル
ーピング」は、最後のパイプライン部分へ至り、且つス
テップＳ３９０でデータがホストアプリケーションへリ
ターンされるまで行なわれる。次いで制御ルーチンはス
テップＳ６０へ戻る。

【００６９】本発明のデータ処理パイプラインの第１の
実施例において、前もって定義された逆方向リンクを置
換するか又はこの逆方向リンクに付け加えられる順方向
リンクが提供される。この場合、タスクライブラリのタ
スクの内の一つの現在最下流の具体化から逆方向リンク
が定義された後で、直ぐ上流のタスクから最下流タスク
への順方向リンクが定義される。或いは、順方向リンク
のみが提供されなければならない。しかしながら、この
場合において、パイプライン部分は、ホストアプリケー
ションから上流へ、存在していれば、データのデータソ
ースへ向かって初期化され、次いで下流のデータソース
からホストアプリケーションへ呼び出される。

【００７０】さらなる実施例において、各タスクが二つ
又はそれより多くのデータ処理チャネルを有する時、単
一の順方向リンク及び／又は単一の逆方向リンクによっ
て共にリンクされる。この場合において、各チャネル
は、タスクライブラリからのタスクの具体化の内のいづ
れか一つの他の対応チャネルと逆方向又は順方向リンク
されることができる。従って、第１のパイプライン部分
のチャネルの内の一つは第２のパイプライン部分の対応
チャネルとリンクされるが、第１のパイプライン部分の
他のチャネルは第３のパイプライン部分の対応チャネル
とリンクされる。

【００７１】本発明のまた他の実施例において、特別な
「ファンイン」及び「ファンアウト」のパイプライン部
分が提供される。これらのパイプライン部分において、
二つ又はそれより多くの上流にパイプライン部分がファ
ンイン分岐パイプライン部分を用いて単一の下流のパイ
プライン部分とリンクされる。同様に、単一上流パイプ
ライン部分がファンアウト分岐パイプライン部分を用い
て二つ又はそれより多くの下流パイプライン部分と接続
される。

【００７２】

【発明の効果】単一処理プロセッサを用いて多重処理デ
ータ処理パイプラインをエミュレートするための制御シ
ステムを提供する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシステムのブロック図を示す図であ
る。

【図２】本発明のパイプラインのブロック図を示す図で
ある。

【図３】本発明のパイプライン内のデータの流れを示す
図である。

【図４】適例となるデータ処理プログラムのためにリン
クされたパイプラインを示す図である。

【図５】サンプルタスクのための適例となるコードリス
ティングを示す図である。

【図６】サンプルタスクのための適例となるコードリス
ティングを示す図である。

【図７】パイプラインを形成するためにライブラリから
タスクを呼び出す適例となるホストアプリケーションに
ためのコードリスティングを示す図である。

【図８】図４に示され且つ図５及び６並びに図８にリス
トされているパイプラインの出力のリスティングを示す
図である。

【図９】主要ルーチンのフローチャートを示す図であ
る。

【図１０】機能初期化ルーチンを示す図である。

【図１１】呼出し及び処理ルーチンのフローチャートを
示す図である。

【図１２】本発明のコントローラを示す図である。

【図１３】本発明の汎用化されたタスク手段を示す図で
ある。

【符号の説明】

１０ タスクライブラリ １２ データソース １３ ディスプレイ １６ キーボード １８ マウス １９ ディスクドライブ ２０ 単一処理コントローラ ２２ Ｉ／Ｏインターフェース ２４ ＲＯＭ ２６ ＲＡＭ １００ コンピュータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単一処理プロセッサを用いて多重処理パ
   イプラインデータ処理をエミュレートするための方法で
   あって、 前記単一処理プロセッサ上でホストアプリケーションを
   実行するステップと、 データソースから処理されたデータを前記ホストアプリ
   ケーションへ供給するためにデータ処理パイプラインを
   作成するステップと、 前記パイプラインを呼び出すステップと、 前記パイプラインを削除するステップと、 を備え、 前記パイプラインを作成するステップが、 （ａ）複数の所定の関数から選択された第１の関数を第
   １のタスクとして具体化するステップと、 （ｂ）前記ホストから前記第１のタスクへのリンクを定
   義するステップと、 （ｃ）前記複数の所定の関数から選択された第２の関数
   を第２のタスクとして具体化するステップと、 （ｄ）前記第１のタスクから前記第２のタスクへのリン
   クを定義し且つ前記ホストから前記第２のタスクへの前
   記リンクを再定義するステップと、 を有し、 引き続くタスクに対してステップ（ｃ）と（ｄ）を繰り
   返すステップであって、前記ホストアプリケーションが
   最後のタスクへリンクされており、且つ各タスクがメモ
   リ内に記憶され、且つ前記各タスクが前記プロセッサを
   制御することよりなるステップと、 をさらに備え、 前記パイプラインを呼び出すステップが、 （ｅ）前記最後のタスクからデータ要素を要求し、各タ
   スクはまた前記データ要素がリンクされる前記タスクか
   ら前記データ要素を要求するステップと、 （ｆ）前記第１のタスクによって前記データ要素を得る
   ステップと、 （ｇ）前記データ要素を前記要求タスクへリターンする
   ステップと、 （ｈ）前記リターンされたデータを処理するステップ
   と、 （ｉ）前記データが前記ホストアプリケーションへリタ
   ーンされるまで、ステップ（ｇ）と（ｈ）を反復するス
   テップと、 を有し、前記ステップ（ｅ）乃至（ｉ）が前記ホストア
   プリケーションによって要求されるデータごとに反復さ
   れることよりなる前記多重処理パイプラインデータ処理
   エミュレート方法。