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

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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
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JP
Japan
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file
processor
parallel
storage device
cell
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5192635A
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English (en)
Inventor
Kazuichi Oe
和一 大江
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Publication of JPH0744444A publication Critical patent/JPH0744444A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/10File systems; File servers
    • G06F16/18File system types
    • G06F16/1858Parallel file systems, i.e. file systems supporting multiple processors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【図面の簡単な説明】
【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。
【符号の説明】
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

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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。
JP5192635A 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 Withdrawn JPH0744444A (ja)

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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

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JPH0744444A true JPH0744444A (ja) 1995-02-14

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