JPH07182298A - 情報処理方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】マルチプロセサシステムにおける情報処理効率
効率を向上させる。 【構成】情報処理装置２０１，２０２，２０３は、メモ
リ２３０，３３０，４３０を共用して単一のメモリ空間
を構成する。装置２０１のプロセスが通信回線１０１を
介して他の装置のメモリを使用する場合、装置２０１に
おけるメモリ２３０の空き領域が存在しているか調べ、
空いている場合には、現在使用しているメモリの内容を
メモリ２３０に複写する。それとともに、プロセスのメ
モリの割り当てをメモリ２３０に変更する。こうしてプ
ロセスとメモリは同じ装置上に存在することになるた
め、処理速度が向上する。複写を通信回線や処理装置の
空き時間に行なえば、他のプロセスの邪魔をすることも
ない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば複数台の計算機
が高速な回線で結合され、各計算機に配置されたメモリ
が全体で単一のメモリ空間を構成するＮＵＭＡ型のマル
チプロセッサシステム等の形態の情報処理方法及び装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この様な構成の情報処理方法及び
装置において、ユーザプログラムがプロセスとして起動
されると、ＯＳ（オぺレーティングシステム）が物理メ
モリをオンデマンドで割り当てデータ、テキストをロー
ディングする際、物理メモリをプロセスが動作する計算
機上から探そうとする。しかし、その計算機上にフリー
なメモリが不足していた場合などには通信回線で結ばれ
た他の計算機上のメモリを割り当てることになる。この
様な場合、プロセスの動作に必要なメモリが各計算機に
分散配置されたままプロセスが動作し続けることにな
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
プロセスのように必要なメモリが各計算機に分散配置さ
れたまま動作し続けたのでは、システムの処理効率が低
下してしまう。なぜなら、プロセスが動作するプロセッ
サと使用する物理メモリが同一計算機上の場合であれ
ば、メモリアクセスが高速であるためプロセスの処理速
度も早いが、通信回線で結ばれた別の計算機上のもので
ある場合にはメモリアクセスが遅いためプロセスの処理
速度も遅くなってしまうためである。

【０００４】本発明はかかる問題に鑑みてなされたもの
であり、分散配置されたメモリの内容をできるだけプロ
セスが動作中の計算機上に動的に集め、プロセスの処理
速度を高め、しかも、これら一連の処理を他の動作中の
プロセスに悪影響を及ぼさない方法で行うことで、シス
テムの処理効率を高めた情報処理方法及び装置を提供し
ようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するた
め、本発明の情報処理装置は次のような構成から成る。

【０００６】すなわち、通信回線で接続された複数の処
理装置各々のメモリを共有して単一のメモリ空間を成す
情報処理装置であって、通信回線を介してメモリを使用
しているプロセスを検知する検知手段と、該検知手段に
より検知されたプロセスの動作する処理装置の空きメモ
リを確保するメモリ確保手段と、前記検知手段により検
知されたプロセスが使用するメモリの内容を、前記確保
手段により確保された空きメモリに複写する複写手段
と、前記複写手段により複写されるメモリから複写する
メモリへとメモリ割り合てを変更する手段とを備える。

【０００７】また、本発明の情報処理方法は次のような
構成から成る。

【０００８】すなわち、通信回線で接続された複数の処
理装置各々のメモリを共有して単一のメモリ空間を成す
マルチプロセッサシステムにおける情報処理方法であっ
て、通信回線を介してメモリを使用しているプロセスを
検知する検知工程と、該検知工程により検知されたプロ
セスの動作する処理装置の空きメモリを確保するメモリ
確保工程と、前記検知工程により検知されたプロセスが
使用するメモリの内容を、前記確保工程により確保され
た空きメモリに複写する複写工程と、前記複写工程によ
り複写されるメモリから複写するメモリへとメモリ割り
合てを変更する工程とを備える。

【０００９】

【作用】 上記構成により、通信回線を介してメモリを
使用しているプロセスを検知して、それが使用するメモ
リを、プロセスの存在する処理装置上のメモリへと移
す。これにより処理効率が上がる。

【００１０】

【実施例】以下、添付図面に従って本発明に係わる実施
例を詳細に説明する。

【００１１】図１は、本実施例の情報処理システム構成
の概略を示すものであり、１０１は光ネットワークなど
の高速な通信回線、２０１，３０１，４０１は通信回線
１０１で結ばれた複数台の計算機である。２０２，３０
２，３０３，４０２は計算機２０１，３０１，４０１に
各々１つ以上備えられたＭＭＵ（メモリ管理ユニット）
内蔵プロセッサ、２１０，４１０は計算機２０１，４０
１に備えられたユーザインタフェースとしてのディスプ
レイ＆キーボード、２２０，３２０は計算機２０１，３
０１に備えられたハードディスク装置などの２次記憶装
置である。ディスプレイ＆キーボードや２次記憶装置は
計算機に装備されていなくてもかまわない。例えばディ
スプレイ＆キーボードが装備されていない計算機３０１
などはサーバマシンまたはプロセッサプールとして利用
されることになる。

【００１２】２３０，３３０，４３０は全体で一つの単
一なメモリ空間をなす物理メモリ、２４０，３４０，４
４０は各計算機用のローカルメモリである。各プロセッ
サは物理メモリ２３０，３３０，４３０をアクセス可能
である。ただし、メモリアクセスを行うプロセッサと同
一計算機内部の物理メモリへのアクセスよりも、他の計
算機に属する物理メモリへのアクセスの方が、通信回線
１０１が介在するため遅くなる。

【００１３】オペレーティングシステム（ＯＳ）は、複
数プロセッサのスケジューリング、仮想記憶管理などを
行い、当然どの計算機上の物理メモリがどの物理アドレ
スになっているか、といったシステム情報を把握してい
るものとする。このようなＯＳは各計算機上のローカル
メモリ上にそれぞれ存在していても、物理メモリ２３
０、３３０、４３０上のどこかにただ一つ存在していて
もかまわない。ただし、各計算機上にそれぞれ存在して
いるような形態の場合には、各ＯＳ間で各ＯＳが管理す
るメモリ管理の情報交換などは可能にしておく必要があ
る。

【００１４】図１のようなシステムにおいて、ユーザプ
ログラムがプロセスとして起動され、例えば計算機２０
１上のプロセッサ２０２でプロセスが動作を開始する
と、ＯＳの仮想記憶管理機構によりオンデマンドで物理
メモリがページとして割り当てられ、必要な内容（デー
タやテキスト）が２次記憶装置２２０などからローディ
ングされる。この時ＯＳは、物理メモリ２３０（プロセ
ッサ２０２にとってアクセスが早い）からページを割り
当てようと試みるが、物理メモリ２３０にフリーなペー
ジが不足しているような場合などには物理メモリ３３
０，４３０から割り当てることになる。プロセスにとっ
てこのようなページをリモートページと呼ぶことにす
る。このようにリモートページを割り当てられたプロセ
スは、そのままの状態で実行を続けると、たとえ物理メ
モリ２３０にフリーなページができたとしてもそれを活
用することなく、処理速度が遅いまま処理を進めること
になる。かといって、物理メモリ２３０にフリーなペー
ジができた時点でプロセスをいったん停止し、物理メモ
リ３３０または４３０上に存在していたページの内容を
物理メモリ２３０のフリーページにコピーし仮想物理テ
ーブルを書き換えてからプロセスを再開するといった処
理を行っていたのでは、その処理以降のプロセスの処理
速度は上がるものの、そのプロセスにとってオーバヘッ
ドとなるし他の実行中のプロセスの実行を遅延させる原
因にもなりかねない。

【００１５】本実施例では、次に示すような各手段を持
つことで、このような問題を解決する。すなわち、シス
テム全体において各動作中のプロセスがどの物理メモリ
中のページを使用しながら実行しているのかを調べ、リ
モートページを使用しているプロセスがあるかどうか検
知するリモートページ使用プロセス検知手段、指定した
計算機上の物理メモリからフリーなページを探し、あっ
た場合にはそれを確保するフリーページ確保手段、通信
回線１０１の混み具合を検知する回線状態検知手段、リ
モートページの内容をフリーページ確保手段で確保した
フリーページにコピーするページ内容コピー手段、ペー
ジ内容コピー手段によりコピー中のリモートページに書
込みがなされた場合にはそれを検知してページ内容コピ
ー手段の処理を再実行させる書込み検知手段、ページ内
容コピー終了後、リモートページから、確保しコピーし
終えたページに仮想物理変換の割り当てを変更するペー
ジ割当変更手段、入らなくなったリモートページをフリ
ーにするリモートページフリー手段、一連の処理の続行
に意味がなくなった場合それを中断し後処理を行う処理
中断手段である。

【００１６】上記の各手段は、ＯＳ内部に実現してもデ
ーモンプロセスのような形態で実現してもかまわない。
ただしプロセッサがアイドル状態（動作させるべきプロ
セスが存在しない状態）の時にのみ各手段の処理が実行
されるようにしておき、動作中のプロセスに悪影響が及
ばないようにする。このようにしても、例えば図１のよ
うなシステムの場合、プロセッサが４つ以上あるためそ
れら全部がビジィ状態（プロセスが割り当てられている
状態）になっていない時には上記の各手段の処理は実行
可能となる。

【００１７】図２で上記手段を実現する処理の流れを説
明する。

【００１８】まず、アイドル状態のプロセッサがあると
リモートページ使用プロセス探知処理を開始し、リモー
トページを使用しているプロセスを探す（Ｓ０１）。も
しあった場合にはフリ−ページ確保の処理（Ｓ０２）に
移り、なかった場合にはステップＳ０１に戻る。

【００１９】ステップＳ０２では、リモートページ使用
プロセスが動作している計算機上の物理メモリからフリ
−ページがあるかどうか探す。もしあった場合にはステ
ップＳ０３でそのフリ−ページを確保し、なかった場合
にはステップＳ０１に戻る。

【００２０】ステップＳ０３でフリ−ページを確保する
と、その後通信回線１０１の混み具合を探知する（Ｓ０
４）。もし混んでいた場合にはステップＳ０４に戻り、
空いている様であればページ内容のコピー処理を開始す
る（Ｓ０５）。

【００２１】ステップＳ０５でのコピー処理は、通信回
路１０１を独占しないように、適当な単位（ハードウェ
アでバースト転送などをサポートしていればその単位）
で分割しながら、ステップＳ０４で回線の混み具合を探
知しつつ行う。これにより通信回線１０１を利用中の他
のプロセスの実行に悪影響が出ることを避ける。

【００２２】ページ内容のコピーが終了すると、ステッ
プＳ０６で、リモートページから、確保しコピーし終え
たページに仮想物理変換のページ割当ての変更をする。
すなわち、それまでのリモートメモリの使用を止め、プ
ロセッサと同一のユニットに存在するメモリ（内容コピ
ー済）を使用するため、物理的メモリ空間から仮想的メ
モリ空間への変換を行なうためのマップ等のデータを変
更する。

【００２３】ページ割当ての変更を終了すると、ステッ
プＳ０７で、必要のなくなったりリモートページをフリ
−とし、一連の処理が終了となり、再びアイドル状態の
プロセッサがあればステップＳ０１から処理を開始す
る。

【００２４】図２には描いていないが、ステップＳ０
４，ステップＳ０５でコピー処理を行っている最中に、
リモートページへの書き込みが探知されると、そのペー
ジに対するコピー処理を最初からやり直す。書き込み探
知の具体的な方法としては、リモートページのコピー処
理を始める前にＯＳの仮想記憶管理機構によりリモート
ページを一時的に書き込み禁止にしておくことにより行
うことができる。書き込み禁止にしておくと、書き込み
が起るとフォールトが発生しＯＳに処理がうつる。ＯＳ
は書き込みが起ったことをユーザプログラム（本発明の
場合は書込み検知の手段）に通知することができ、その
後、書込み禁止を解除し、書込みを起したプログラムを
再開することができる。また、書き込みページごとにタ
イムスタンプ等を刻印し、それによって書き込みを知る
ことができる。そのために、ステップＳ０５の前にコピ
ー対象ページに書き込みが発生したか否かを判定する処
理を追加し、図３のようにすればよい。

【００２５】また、図２の一連の処理を行っている最中
に、例えば対象とするリモートページを使用していたプ
ロセスが消去されてしまったりして一連の処理の続行に
意味がなくなってしまった場合には、そのプロセスの消
滅を探知して一連のページ複写処理を中断し、後処理を
実行する。この処理は、プロセスの消滅等、図２に示し
たリモートページの複写処理の必要がなくなる要因を引
き金として割り込みを発生させ、その割り込みにより図
２の処理を中断させれば良い。

【００２６】以上説明したように本実施例によれば、シ
ステムが稼動中、１つのプロセッサでもアイドル状態に
なれば、上記に一連の処理が実行され、他の実行中のプ
ロセスに悪影響を及ぼすことなく、分散配置されたメモ
リの内容は徐々にプロセスが動作中の計算機上に動的に
集められ、プロセスの処理速度が上がり、システム全体
の処理効率が向上する。

【００２７】以上から明らかなように、本実施例の情報
処理方法及び装置によれば、分散配置されたメモリの内
容をできるだけプロセスが動作中の計算機上に動的に集
め、それによってプロセスの処理速度を高め、しかも、
これら一連の処理を他の動作中のプロセスに悪影響を及
ぼさない方法で行うことで、システムの処理効率を高め
た情報処理装置を得ることができる。

【００２８】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても１つの機器から成る装置に適用し
ても良い。また、本発明は、システム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることはいうまでもない。

【００２９】

【発明の効果】以上から明らかなように、本発明に係る
情報処理方法及び装置によれば、分散配置されたメモリ
の内容をできるだけプロセスが動作中の計算機上に動的
に集め、プロセスの処理速度を高め、しかも、これら一
連の処理を他の動作中のプロセスに悪影響を及ぼさない
方法で行うことで、システムの処理効率を高めた情報処
理装置を得ることができる。

【００３０】

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の情報処理装置の構成図である。

【図２】実施例の処理の流れを示した流れ図である。

【図３】実施例の処理の流れを示した流れ図である。

【符号の説明】

１０１ 高速な通信回路 ２０１，３０１，４０１ 通信回路１０１で結ばれた複
数台の計算機 ２０２，３０２，３０３，４０２ 各計算機に１つ以上
備えられたＭＭＵ内蔵のプロセッサ ２１０，４１０ ディスプレイ＆キーボード ２２０，３２０ ハードディスク装置などの２次記憶装
置 ２３０，３３０，４３０ 全体で単一なメモリ空間をな
す物理メモリ ２４０，３４０，４４０ 各計算機上のローカルメモリ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通信回線で接続された複数の処理装置各
   々のメモリを共有して単一のメモリ空間を成す情報処理
   装置であって、 通信回線を介してメモリを使用しているプロセスを検知
   する検知手段と、 該検知手段により検知されたプロセスの動作する処理装
   置の空きメモリを確保するメモリ確保手段と、 前記検知手段により検知されたプロセスが使用するメモ
   リの内容を、前記確保手段により確保された空きメモリ
   に複写する複写手段と、 前記複写手段により複写されるメモリから複写するメモ
   リへとメモリ割り合てを変更する手段と、を備えること
   を特徴とする情報処理装置。
2. 【請求項２】 前記複写手段により複写が行われている
   間に、該複写手段により複写されるメモリの内容が更新
   された場合には、前記複写手段による複写をやり直すこ
   とを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
3. 【請求項３】 前記検知手段により検知されたプロセス
   が使用しているメモリが不要になった場合、前記各手段
   による動作を中断することを特徴とする請求項１記載の
   情報処理装置。
4. 【請求項４】 前記通信回線の状態を調べる手段を更に
   備え、前記複写手段は、前記通信回線が空いている場合
   に複写を行なうことを特徴とする請求項１記載の情報処
   理装置。
5. 【請求項５】 通信回線で接続された複数の処理装置各
   々のメモリを共有して単一のメモリ空間を成すマルチプ
   ロセッサシステムにおける情報処理方法であって、 通信回線を介してメモリを使用しているプロセスを検知
   する検知工程と、 該検知工程により検知されたプロセスの動作する処理装
   置の空きメモリを確保するメモリ確保工程と、 前記検知工程により検知されたプロセスが使用するメモ
   リの内容を、前記確保工程により確保された空きメモリ
   に複写する複写工程と、 前記複写工程により複写されるメモリから複写するメモ
   リへとメモリ割り合てを変更する工程と、を備えること
   を特徴とする情報処理方法。
6. 【請求項６】 前記複写工程により複写が行われている
   間に、該複写工程により複写されるメモリの内容が更新
   された場合には、前記複写工程による複写をやり直すこ
   とを特徴とする請求項５記載の情報処理方法。
7. 【請求項７】 前記検知工程により検知されたプロセス
   が使用しているメモリが不要になった場合、前記各工程
   を中断することを特徴とする請求項５記載の情報処理方
   法。
8. 【請求項８】 前記通信回線の状態を調べる工程を更に
   備え、前記複写工程は、前記通信回線が空いている場合
   に複写を行なうことを特徴とする請求項５記載の情報処
   理方法。