JPH0744444A - 並列ファイル生成方法およびアクセス方法 - Google Patents
並列ファイル生成方法およびアクセス方法Info
- Publication number
- JPH0744444A JPH0744444A JP5192635A JP19263593A JPH0744444A JP H0744444 A JPH0744444 A JP H0744444A JP 5192635 A JP5192635 A JP 5192635A JP 19263593 A JP19263593 A JP 19263593A JP H0744444 A JPH0744444 A JP H0744444A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- file
- processor
- parallel
- storage device
- cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
- G06F16/10—File systems; File servers
- G06F16/18—File system types
- G06F16/1858—Parallel file systems, i.e. file systems supporting multiple processors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】並列計算機のプロセサ・セルが共有して使用す
る補助記憶装置上のファイルの構成方法に関し、ファイ
ルの構成を工夫することにより、シーク動作の回数を少
なくして全体の時間遅れを少なくすることを目的とす
る。 【構成】補助記憶装置ｄを複数のプロセサ・セルｃが共
有する構成の並列計算機において、各プロセサ・セルｃ
が並列処理のためにそれぞれ使用するファイルの領域
を、補助記憶装置ｄを共有するプロセサ・セルｃに対応
する順に、あらかじめ定められたブロック数ずつ連続し
て割り当てる。それを並列処理に関連した一つの並列単
位とする。また、並列ファイルを１つのプロセサ・セル
ｃがアクセスしたとき、同じ並列単位の他のプロセサ・
セルｃのファイルをも同時にアクセスする。
る補助記憶装置上のファイルの構成方法に関し、ファイ
ルの構成を工夫することにより、シーク動作の回数を少
なくして全体の時間遅れを少なくすることを目的とす
る。 【構成】補助記憶装置ｄを複数のプロセサ・セルｃが共
有する構成の並列計算機において、各プロセサ・セルｃ
が並列処理のためにそれぞれ使用するファイルの領域
を、補助記憶装置ｄを共有するプロセサ・セルｃに対応
する順に、あらかじめ定められたブロック数ずつ連続し
て割り当てる。それを並列処理に関連した一つの並列単
位とする。また、並列ファイルを１つのプロセサ・セル
ｃがアクセスしたとき、同じ並列単位の他のプロセサ・
セルｃのファイルをも同時にアクセスする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、並列計算機のプロセサ
・セルが共有して使用する補助記憶装置上のファイルの
構成方法に関する。
・セルが共有して使用する補助記憶装置上のファイルの
構成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は並列計算機の構成説明図である。
並列計算機はプロセサとメモリ（キャッシュ含む）より
なる多数のプロセサ・セルｃをネットワークｎで結合し
た構成である。図の例のネットワークｎは、２次元トー
ラスネットワークといわれるものである。プロセサ・セ
ルｃ間のデータはこのネットワークｎ上をメッセージパ
ッシング方式によってやり取りされる。また、全体を制
御し、データの分散割当て、結果の収集、マン・マシン
・インタフェース等を行なう制御プロセサがあり、プロ
セサ・セルｃとの結合には別のネットワークを使用す
る。
並列計算機はプロセサとメモリ（キャッシュ含む）より
なる多数のプロセサ・セルｃをネットワークｎで結合し
た構成である。図の例のネットワークｎは、２次元トー
ラスネットワークといわれるものである。プロセサ・セ
ルｃ間のデータはこのネットワークｎ上をメッセージパ
ッシング方式によってやり取りされる。また、全体を制
御し、データの分散割当て、結果の収集、マン・マシン
・インタフェース等を行なう制御プロセサがあり、プロ
セサ・セルｃとの結合には別のネットワークを使用す
る。
【０００３】制御プロセサからすべてのデータをプロセ
サ・セルｃに与えるのではデータ転送ネックになるの
で、プロセサ・セルｃには個々に補助記憶装置ｄを接続
することができる。しかし、補助記憶装置ｄをプロセサ
・セルｃ毎に接続することは、空間的、価格的に問題が
大であることや、特殊な演算装置等他の機構を接続する
都合上不都合である（各種の機構を同一のプロセサ・セ
ルｃに結合することは物理的に困難）ことなどのため、
いくつかのプロセサ・セルｃで共有することが行なわれ
る。例えば、図４で、磁気ディスクはプロセサ・セル
０、４、８・・・に接続されており、プロセサ・セル１
〜３はプロセサ・セル０の磁気ディスクを、プロセサ・
セル５〜７はプロセサ・セル４の磁気ディスクを、それ
ぞれプロセサ・セル０または４を介してアクセスする。
（なお、例えばプロセサ・セル３、７、11・・に特殊演
算機構を接続する。） 各プロセサ・セルがファイルをアクセスすると、磁気デ
ィスクはシーク動作を行なってからデータ転送する。シ
ーク動作にかかる時間はデータを読み出し転送する時間
に比べて非常に大きく、無視できない。例えば、通常、
磁気ディスクの１回のシークに必要な時間は平均２０ms
程度（最大値は１００ms以上にもなり、最低でも数ms）
であり、転送レートを５ＭＢ/sとすると１００ＫＢのデ
ータを転送できる程の時間である。
サ・セルｃに与えるのではデータ転送ネックになるの
で、プロセサ・セルｃには個々に補助記憶装置ｄを接続
することができる。しかし、補助記憶装置ｄをプロセサ
・セルｃ毎に接続することは、空間的、価格的に問題が
大であることや、特殊な演算装置等他の機構を接続する
都合上不都合である（各種の機構を同一のプロセサ・セ
ルｃに結合することは物理的に困難）ことなどのため、
いくつかのプロセサ・セルｃで共有することが行なわれ
る。例えば、図４で、磁気ディスクはプロセサ・セル
０、４、８・・・に接続されており、プロセサ・セル１
〜３はプロセサ・セル０の磁気ディスクを、プロセサ・
セル５〜７はプロセサ・セル４の磁気ディスクを、それ
ぞれプロセサ・セル０または４を介してアクセスする。
（なお、例えばプロセサ・セル３、７、11・・に特殊演
算機構を接続する。） 各プロセサ・セルがファイルをアクセスすると、磁気デ
ィスクはシーク動作を行なってからデータ転送する。シ
ーク動作にかかる時間はデータを読み出し転送する時間
に比べて非常に大きく、無視できない。例えば、通常、
磁気ディスクの１回のシークに必要な時間は平均２０ms
程度（最大値は１００ms以上にもなり、最低でも数ms）
であり、転送レートを５ＭＢ/sとすると１００ＫＢのデ
ータを転送できる程の時間である。
【０００４】並列計算を行なう場合、各プロセサ・セル
ｃが同等のファイルをそれぞれもち、ファイルをアクセ
スするのはほぼ同時になる。ファイルを従来の通常の方
法で生成すると、それぞれが何の関連もない別々のファ
イルとなるため、補助記憶装置ｄを共有するプロセサ・
セルｃがファイルをアクセスすると、補助記憶装置ｄは
必ずシーク動作を行ない、それを時間的に直列に行な
う。前記の例では、プロセサ・セル０〜３（／４〜７／
８〜11／・・）のそれぞれが１回ずつシーク動作を行な
うために、４回分のシーク動作分の時間を必要とするこ
とになる。
ｃが同等のファイルをそれぞれもち、ファイルをアクセ
スするのはほぼ同時になる。ファイルを従来の通常の方
法で生成すると、それぞれが何の関連もない別々のファ
イルとなるため、補助記憶装置ｄを共有するプロセサ・
セルｃがファイルをアクセスすると、補助記憶装置ｄは
必ずシーク動作を行ない、それを時間的に直列に行な
う。前記の例では、プロセサ・セル０〜３（／４〜７／
８〜11／・・）のそれぞれが１回ずつシーク動作を行な
うために、４回分のシーク動作分の時間を必要とするこ
とになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って、プロセサが並
列にデータの処理を行なう利点が生かされないという問
題がある。
列にデータの処理を行なう利点が生かされないという問
題がある。
【０００６】本発明はファイルの構成を工夫することに
より、シーク動作の回数を少なくして全体の時間遅れを
少なくする方法を実現することを目的としている。
より、シーク動作の回数を少なくして全体の時間遅れを
少なくする方法を実現することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】図１は本発明のファイル
の構成と従来のファイルの構成とを示した原理説明図で
ある。（Ａ）は本発明の並列ファイルの例１であり、各
ファイルのブロックサイズが同じ場合を示したもの、
（Ｂ）は本発明の並列ファイルの例２であり、各ファイ
ルのブロックサイズが異なる場合を示したものである。
の構成と従来のファイルの構成とを示した原理説明図で
ある。（Ａ）は本発明の並列ファイルの例１であり、各
ファイルのブロックサイズが同じ場合を示したもの、
（Ｂ）は本発明の並列ファイルの例２であり、各ファイ
ルのブロックサイズが異なる場合を示したものである。
【０００８】補助記憶装置ｄを複数のプロセサ・セルｃ
が共有する構成の並列計算機において、各プロセサ・セ
ルｃが並列処理のためにそれぞれ使用するファイルの領
域を、補助記憶装置ｄを共有するプロセサ・セルｃに対
応する順に、あらかじめ定められたブロック数ずつ連続
して割り当てる。それを並列処理に関連した一つの並列
単位とする。
が共有する構成の並列計算機において、各プロセサ・セ
ルｃが並列処理のためにそれぞれ使用するファイルの領
域を、補助記憶装置ｄを共有するプロセサ・セルｃに対
応する順に、あらかじめ定められたブロック数ずつ連続
して割り当てる。それを並列処理に関連した一つの並列
単位とする。
【０００９】第２の発明は、第１の発明による並列ファ
イルを、並列単位ごとに先取りする方法である。第１の
発明の並列ファイルを１つのプロセサ・セルｃがアクセ
スしたとき、同じ並列単位の他のプロセサ・セルｃのフ
ァイルをも同時にアクセスする。
イルを、並列単位ごとに先取りする方法である。第１の
発明の並列ファイルを１つのプロセサ・セルｃがアクセ
スしたとき、同じ並列単位の他のプロセサ・セルｃのフ
ァイルをも同時にアクセスする。
【００１０】
【作用】ファイルを生成するとき、ファイル編成が並列
ファイルであることを指定すれば、補助記憶装置ｄを共
有するプロセサ・セルｃがそれぞれ使用するファイルの
領域を並列単位ごとに連続してとる。ファイルをアクセ
スするとき、並列処理に関連するファイルであることが
わかれば、最初のプロセサ・セルｃ（どれでもよい）が
ファイルをアクセスしたときにシーク動作が行なわれ
る。その他のプロセサ・セルｃもほぼ同時にアクセス
し、補助記憶装置ｄのヘッド位置は同じでよいので回転
待ち時間が掛かるだけでファイルのアクセスができる。
ファイルであることを指定すれば、補助記憶装置ｄを共
有するプロセサ・セルｃがそれぞれ使用するファイルの
領域を並列単位ごとに連続してとる。ファイルをアクセ
スするとき、並列処理に関連するファイルであることが
わかれば、最初のプロセサ・セルｃ（どれでもよい）が
ファイルをアクセスしたときにシーク動作が行なわれ
る。その他のプロセサ・セルｃもほぼ同時にアクセス
し、補助記憶装置ｄのヘッド位置は同じでよいので回転
待ち時間が掛かるだけでファイルのアクセスができる。
【００１１】このように構成することにより、補助記憶
装置ｄを共有していても、並列処理に関連するファイル
をアクセスするには、シーク動作は一回行なうだけでよ
い。従ってむだ時間を減らすことができる。
装置ｄを共有していても、並列処理に関連するファイル
をアクセスするには、シーク動作は一回行なうだけでよ
い。従ってむだ時間を減らすことができる。
【００１２】第２の発明は、最初のプロセサ・セルｃ
（どれでもよい）がアクセスしたときに他のプロセサ・
セルｃの同一並列単位のデータも読み出して、メモリに
保持しておき、他のプロセサ・セルｃがアクセスしたと
きその内容を与えることにより、さらに時間を少なくす
ることができる。
（どれでもよい）がアクセスしたときに他のプロセサ・
セルｃの同一並列単位のデータも読み出して、メモリに
保持しておき、他のプロセサ・セルｃがアクセスしたと
きその内容を与えることにより、さらに時間を少なくす
ることができる。
【００１３】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。並列計算機の構成は図４に示したものとする。
する。並列計算機の構成は図４に示したものとする。
【００１４】プロセサ・セル０〜３の並列処理に関連す
るファイルはそれぞれ必要であるが、補助記憶装置であ
る磁気ディスクｄを共有しているのでそれらのファイル
が関連するものであることを指定する。ファイルの構成
は図１（Ｂ）の、本発明のファイルの構成に示したとお
りであり、図２に並列ファイルのファイルラベルの例を
示す。図ではＵＮＩＸのｉノード相当のものとして、所
有者、アクセス権、ファイル位置、ファイル編成、属
性、作成・参照・更新の日付・時分、その他のファイル
に関するデータを保持する。本発明では、並列処理のた
めの共有されたファイルであることを示す為に、図２に
示すように、ファイル編成ｆに並列ファイルであるこ
と、どのプロセサ・セルのファイルであるかを、ブロッ
ク構成ｂにプロセサ・セルごとのブロックの構成を、ア
クセスサイズｓにアクセス単位を記述してある。これに
よりファイルの並列単位が定められる。本実施例では、
ブロック構成はプロセサ・セル０のファイル（A0で示
す) は１０レコード、プロセサ・セル１〜３のファイル
（A1〜A3) はそれぞれ２０，１０，３０レコードのブロ
ック長で、４ブロック単位でアクセスすることを示して
いる。
るファイルはそれぞれ必要であるが、補助記憶装置であ
る磁気ディスクｄを共有しているのでそれらのファイル
が関連するものであることを指定する。ファイルの構成
は図１（Ｂ）の、本発明のファイルの構成に示したとお
りであり、図２に並列ファイルのファイルラベルの例を
示す。図ではＵＮＩＸのｉノード相当のものとして、所
有者、アクセス権、ファイル位置、ファイル編成、属
性、作成・参照・更新の日付・時分、その他のファイル
に関するデータを保持する。本発明では、並列処理のた
めの共有されたファイルであることを示す為に、図２に
示すように、ファイル編成ｆに並列ファイルであるこ
と、どのプロセサ・セルのファイルであるかを、ブロッ
ク構成ｂにプロセサ・セルごとのブロックの構成を、ア
クセスサイズｓにアクセス単位を記述してある。これに
よりファイルの並列単位が定められる。本実施例では、
ブロック構成はプロセサ・セル０のファイル（A0で示
す) は１０レコード、プロセサ・セル１〜３のファイル
（A1〜A3) はそれぞれ２０，１０，３０レコードのブロ
ック長で、４ブロック単位でアクセスすることを示して
いる。
【００１５】図３に実施例のファイルアクセスの説明図
を示す。磁気ディスクｄを共有するプロセサ・セル０〜
３がファイルをリードする場合を説明する。プロセサ・
セル０のユーザタスクがファイルＡ０をアクセスする
と、自分の配下にあるため自分の内部のサーバにより磁
気ディスクｄをアクセスしてデータを読む。他のプロセ
サ・セル１〜３の場合はサーバがリードコマンドをメッ
セージパッシング方式でプロセサ・セル０へ送出する。
図ではプロセサ・セル１がファイルＡ１をリードするた
めリードコマンドを送出したことを示す。
を示す。磁気ディスクｄを共有するプロセサ・セル０〜
３がファイルをリードする場合を説明する。プロセサ・
セル０のユーザタスクがファイルＡ０をアクセスする
と、自分の配下にあるため自分の内部のサーバにより磁
気ディスクｄをアクセスしてデータを読む。他のプロセ
サ・セル１〜３の場合はサーバがリードコマンドをメッ
セージパッシング方式でプロセサ・セル０へ送出する。
図ではプロセサ・セル１がファイルＡ１をリードするた
めリードコマンドを送出したことを示す。
【００１６】このようにして、磁気ディスクｄを共有す
るプロセサ・セルｃはほぼ同時にファイルをアクセスす
る。どれか最初のアクセスによってシーク動作が行なわ
れ、後のアクセスは回転待ちから行なうことになる。
るプロセサ・セルｃはほぼ同時にファイルをアクセスす
る。どれか最初のアクセスによってシーク動作が行なわ
れ、後のアクセスは回転待ちから行なうことになる。
【００１７】従来の方法でファイルを生成してある場合
は、図１（Ｃ）に示すようにファイルはすべてばらばら
に生成されるので各プロセサ・セルｃがアクセスする度
にシークしなければならない。なお、磁気ディスクｄに
それまでファイルが無く、初めてファイルを生成する場
合等は各プロセサ・セルｃのファイルが連続して取られ
ることもあるが、他のファイルを生成したり、ファイル
の更新を重ねるとばらばらになる。本発明の方法では並
列単位は必ず連続した領域にとられる。
は、図１（Ｃ）に示すようにファイルはすべてばらばら
に生成されるので各プロセサ・セルｃがアクセスする度
にシークしなければならない。なお、磁気ディスクｄに
それまでファイルが無く、初めてファイルを生成する場
合等は各プロセサ・セルｃのファイルが連続して取られ
ることもあるが、他のファイルを生成したり、ファイル
の更新を重ねるとばらばらになる。本発明の方法では並
列単位は必ず連続した領域にとられる。
【００１８】ファイルアクセス時に、第２の発明を適用
する実施例を次に説明する。磁気ディスクｄを有するプ
ロセサ・セルｃのサーバは、キャッシュ領域として並列
単位分のデータバッファをメモリ上に用意する。どれか
最初のアクセス要求が来たとき、並列単位ごとに、まと
めてアクセスする。すなわち、リードアクセスの場合
は、まだアクセス要求が来ていないプロセサ・セルｃの
分も含めてデータバッファに読み込み、アクセス要求が
来たらデータバッファからデータを渡す。ライトアクセ
スの場合は全部のプロセサ・セルｃからのデータが揃う
までデータバッファ上に各プロセサ・セルｃからのデー
タを保持しておき、揃ったところで実際の磁気ディスク
ｄ書込みを行なう。
する実施例を次に説明する。磁気ディスクｄを有するプ
ロセサ・セルｃのサーバは、キャッシュ領域として並列
単位分のデータバッファをメモリ上に用意する。どれか
最初のアクセス要求が来たとき、並列単位ごとに、まと
めてアクセスする。すなわち、リードアクセスの場合
は、まだアクセス要求が来ていないプロセサ・セルｃの
分も含めてデータバッファに読み込み、アクセス要求が
来たらデータバッファからデータを渡す。ライトアクセ
スの場合は全部のプロセサ・セルｃからのデータが揃う
までデータバッファ上に各プロセサ・セルｃからのデー
タを保持しておき、揃ったところで実際の磁気ディスク
ｄ書込みを行なう。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
並列計算機の複数のプロセサ・セルによって補助記憶装
置を共用しても、ファイルをアクセスするときのシーク
動作による時間遅れを最小限にすることができる。
並列計算機の複数のプロセサ・セルによって補助記憶装
置を共用しても、ファイルをアクセスするときのシーク
動作による時間遅れを最小限にすることができる。
【図１】ファイル構成の原理説明図である。
【図２】実施例のファイルラベルの説明図である。
【図３】並列ファイルのアクセスの説明図である。
【図４】並列計算機の構成説明図である。
ｃ プロセサ・セル ｄ 補助記憶装置（磁気デ
ィスク） ｎ ネットワーク（２次元トーラスネットワーク） ｆ ファイル編成 ｂ ブロック構成 ｓ アクセス・サイズ
ィスク） ｎ ネットワーク（２次元トーラスネットワーク） ｆ ファイル編成 ｂ ブロック構成 ｓ アクセス・サイズ
Claims (2)
- 【請求項１】 補助記憶装置（ｄ）を複数のプロセサ・
セル（ｃ）が共有する構成の並列計算機において、 各プロセサ・セル（ｃ）が並列処理のためにそれぞれ使
用するファイルの領域を、補助記憶装置（ｄ）を共有す
るプロセサ・セルに対応する順に、あらかじめ定められ
たブロック数ずつ連続して割り当てることを特徴とする
並列ファイル生成方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の並列ファイルを、１つ
のプロセサ・セル（ｃ）がアクセスしたとき、他のプロ
セサ・セル（ｃ）のファイルも同時にアクセスすること
を特徴とする並列ファイルアクセス方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5192635A JPH0744444A (ja) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | 並列ファイル生成方法およびアクセス方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5192635A JPH0744444A (ja) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | 並列ファイル生成方法およびアクセス方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0744444A true JPH0744444A (ja) | 1995-02-14 |
Family
ID=16294537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5192635A Withdrawn JPH0744444A (ja) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | 並列ファイル生成方法およびアクセス方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0744444A (ja) |
-
1993
- 1993-08-04 JP JP5192635A patent/JPH0744444A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001031 |