JPH09106388A

JPH09106388A - 信号処理用並列型計算機

Info

Publication number: JPH09106388A
Application number: JP7262731A
Authority: JP
Inventors: Kinya Asano; 欽也浅野
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1995-10-11
Filing date: 1995-10-11
Publication date: 1997-04-22

Abstract

(57)【要約】【課題】信号処理用並列型計算機におけるシステムダ
ウンを回避して、信号処理内容の切替えを行う。【解決手段】計算機内でＡ系の信号処理を行う信号処
理モジュール５１Ａ，５２Ａ，…５３Ａは、共通の基本
ソフトウエア（ＯＳ）部と、個々のモジュールに適用す
るアプリケーションソフトウエア（ＡＰ）部とで動作す
る。ＯＳ部とＡＰ部とは異なるレベルであり、例えばモ
ジュール５２Ａのソフトウエアにおいて、指示送受信部
５２Ａ₁と転送制御部５２Ａ₃がＯＳ部に属し、転送管
理部５２Ａ₂と信号処理部５２Ａ₄がＡＰ部に属する。
信号処理モジュール５１Ａ，５２Ａ，…５３Ａの信号処
理内容を切替える場合、ＡＰ部だけをシステム制御装置
４０を介してダウンロードすることで、切替えに要する
時間を短縮する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の信号処理モ
ジュールを備え、入力データに対する並列処理を行う信
号処理用並列型計算機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】信号処理用並列型計算機システムは、時
々刻々入力する大規模かつ大容量のデータに対して、時
々刻々の信号処理を施すことを目的とする。そのため
に、計算機システムは、ＤＳＰ（Digital Signal Proce
ssor）を搭載した信号処理モジュールをパイプライン状
にいつくも繋いだ構成の信号処理装置を、持っている。
図２は、従来の信号処理用並列型計算機システムの構成
ブロックである。信号処理用並列型計算機システムは、
計算機システム内の各処理装置を管理かつ制御するシス
テム制御装置１０を備えている。システム制御装置１０
に、センサ入力装置１１と、入力処理装置１２と、信号
処理装置２０と、出力処理装置３０と、表示操作装置３
１とが、接続されている。センサ入力装置１１は生デー
タＤ１１を収集するものであり、該センサ入力装置１１
の出力側が、入力処理装置１２に接続されている。入力
処理装置１２はセンサ入力装置１１から受取った生デー
タＤ１１に、ＡＤ変換等を行なって処理データＤ１２を
生成するものである。入力処理装置１２の出力側が、信
号処理装置２０に接続されている。信号処理装置２０は
受取った処理データＤ１２に対し、並列の信号処理を行
なって信号処理データＤ２０とする機能を有している。
信号処理装置２０の出力側は、出力処理装置３０に接続
されている。出力処理装置３０は信号処理データＤ２０
を詳細に解析し、解析データＤ３０を生成するもので
り、この出力処理装置３０の出力側が、表示操作装置３
１に接続されている。

【０００３】表示操作装置３１は、解析データＤ３０を
画面表示したり、また、システム制御装置１０に対して
命令を発行したりする機能を有している。オペレータに
よって表示操作装置３１から入力される「起動」，「停
止」等の命令（制御データ）Ｄ３１は、システム制御装
置１０へ発行され、システム制御装置１０から、当該シ
ステムを構成する各処理装置１１〜３０へと指示され
る。また、各処理装置１１〜３０から通知される「障
害」等の情報Ｄ１０（制御データ）は、システム制御装
置１０を経由して表示操作装置３１へ通知される。図２
中の各矢印の付された実線は、生データＤ１１、処理デ
ータＤ１２、信号処理データＤ２０、及び解析データＤ
３０の流れを表し、破線は制御データの流れを表してい
る。

【０００４】図３は、図２中の信号処理装置の構成ブロ
ック図であり、図２中の要素と共通の要素には共通の符
号が付されている。信号処理装置２０の中には、複数の
信号処理モジュール（MD）２１Ａ，２２Ａ，…，２３Ａ
で構成されるＡ系処理部、複数の信号処理モジュール２
１Ｂ，２２Ｂ，…，２３Ｂで構成されるＢ系処理部、及
び複数の信号処理モジュール２１Ｃ，２２Ｃ，…，２３
Ｃで構成されるＣ系処理部の３つの処理系がある。図２
と同様、各矢印の付された実線は、処理データＤ１２及
び信号処理データＤ２０の流れを表し、破線は制御デー
タの流れを示している。図４は、図３中の各処理系の構
成を説明するブロック図であり、図３中の要素と共通す
る要素には、共通の符号が付されている。各矢印の付さ
れた実線は、処理データＤ１２及び信号処理データＤ２
０の流れを表している。Ａ系処理部の各信号処理モジュ
ール２１Ａ，２２Ａ，…，２３Ａはタンデム接続され、
モジュール２１Ａが処理データＤ１２を入力し、モジュ
ール２３Ａが信号処理データＤ２０を出力するようにな
っている。Ｂ系処理部の各信号処理モジュール２１Ｂ，
２２Ｂ，…，２３Ｂはタンデム接続され、モジュール２
１Ｂが処理データＤ１２を入力し、モジュール２３Ｂが
信号処理データＤ２０を出力するようになっている。Ｃ
系処理部の各信号処理モジュール２１Ｃ，２２Ｃ，…，
２３Ｃはタンデム接続され、モジュール２１Ｃが処理デ
ータＤ１２を入力し、モジュール２３Ｃが信号処理デー
タＤ２０を出力するようになっている。各信号処理モジ
ュール２１Ａ〜２３Ａ，２１Ｂ〜２３Ｂ，２１Ｃ〜２３
Ｃ上でそれぞれ動作するソフトウエアＳ２１Ａ〜Ｓ２３
Ａ，Ｓ２１Ｂ〜Ｓ２３Ｂ，Ｓ２１Ｃ〜Ｓ２３Ｃは、信号
処理モジュール毎に固有のものであり、他の信号処理モ
ジュール上では動作できないようになっている。

【０００５】図５は、図４中の信号処理モジュールの内
部構成を示す図であり、例として、図４中の信号処理モ
ジュール２１Ａと信号処理モジュール２２Ａが示されて
いる。この図５中の各矢印の付された実線は、処理デー
タＤ１２及び信号処理データＤ２０の流れを表し、破線
は制御データの流れを示している。例えば、信号処理モ
ジュール２２Ａ用のソフトウエアＳ２２Ａの構成を詳細
に見ると、ソフトウエアＳ２２Ａは、システム制御装置
１０からの指示を受信して他の各処理部へその指示内容
を伝えたり、またその指示に対する各処理部の動作状況
や障害情報等をシステム制御装置１０に送信する指示送
受信部２２Ａ₁と、信号処理の周期や、信号処理データ
の転送パターンを管理する転送管理部２２Ａ₂と、転送
制御部２２Ａ₃と、その部転送管理部２２Ａ₂に従って
転送を行なう転送制御部２２Ａ₃と、信号処理部２２Ａ
₄とで構成されている。転送制御部２２Ａ₃は、前段の
信号処理モジュール２１Ａからの信号処理データＤ１２
を入力して信号処理部２２Ａ₄ヘ渡したり、また、信号
処理部２２Ａ₄から受取った信号処理データＤ２０を次
段の信号処理モジュールヘ出力したりするものであり、
信号処理部２２Ａ₄がその転送制御部２２Ａ₃から受取
った信号処理データに信号処理を行ない、信号処理を行
なった信号処理データＤ２０を転送制御部２２Ａ₃へ渡
すようなっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
信号処理用並列型計算機では、次のような課題があっ
た。従来では信号処理の周期や信号処理データの転送パ
ターンが固定的であったため、例えば、指示送受信部２
２Ａ₁、転送管理部２２Ａ₂、転送制御部２２Ａ₃、及
び信号処理部２２Ａ₄の各処理部で構成されるソフトウ
エアＳ２２Ａは、ブートＲＯＭからロードされていた。
そのソフトウエアＳ２２Ａは階層構造を持たず、各処理
部２２Ａ₁〜２２Ａ₄等は同レベルのソフトウエアとし
て動作していた。また、各信号処理モジュールのハード
ウエアの処理性能または転送性能等の制限上、各処理部
は同レベルのソフトウエアとしてしか動作せざるを得な
い状況にあった。そのため、信号処理用並列型計算機シ
ステムの使用法には多様性がなく、ある専用の信号処理
に特化したシステムとして利用されていた。また、例え
ば信号処理部２２Ａ₄が、ある種の障害等で暴走した場
合、同レベルにある指示送受信部２２Ａ₁や転送制御部
２２Ａ₃までが動作不能に陥り、全体としてシステムダ
ウンを引き起こしていた。

【０００７】しかし、近代の信号処理用並列型計算機シ
ステムには、信号処理の多様化や大規模化に伴い、障害
への対応や、利用形態に対応する信号処理内容の変更へ
等の要求があり、よリフレキシブルなシステムが要求さ
れてきている。これらの要求に対して、今までブートＲ
ＯＭからロードしていたソフトウエアを、上位からダウ
ンロードすることで、信号処理内容の切替えを可能にす
る方式がある。ところが、その方式によってシステムに
多様性を持たせることはできたが、その都度システムの
リセット、あるいは電源をＯＦＦしており、リアルタイ
ム性が重要視される信号処理用並列型計算機システムに
おいては、致命的な時間の損失となっていた。更に、シ
ステムの信号処理装置は多数の信号処理モジュールで構
成されるため、ソフトウエアのダウンロードに長時間を
費やすことになり、上記のシステムのリセットあるいは
電源のＯＦＦによって、システムが立ち上がる時間を含
めると、システムダウンとなる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、前記課題
を解決するために、搭載した複数の信号処理モジュール
に対して、それらの動作を個別に制御するソフトウエア
を上位からそれぞれダウンロードでローディングし、そ
れら複数の信号処理モジュールを用いて入力データに対
する並列信号処理を行う信号処理用並列型計算機におい
て、次のようにしている。即ち、前記各ソフトウエア
は、他の前記信号処理モジュールにも適用可能な基本ソ
フトウエア部と個々の前記信号処理モジュールに適用す
るアプリケーションソフトウエア部とを２階層構造でそ
れぞれ有している。第２の発明は、第１の発明における
アプリケーションソフトウエア部は、対応する前記信号
処理モジュールに信号処理を行わせる信号処理部と、他
の前記信号処理モジュールに対するデータ転送を管理す
る転送管理部とを含むようにしている。第３の発明は、
第１または第２の発明の信号処理用並列型計算機におい
て、基本ソフトウエア部が個々の前記信号処理モジュー
ルに適用するアプリケーションソフトウエア部を参照す
るための実態を指さないポインタとそのポインタの内容
を表記したジャンプテーブルを持つようにしている。第
４の発明は、第３の発明の信号処理用並列型計算機にお
いて、前記ポインタと前記ジャンプテーブルは、前記各
信号処理モジュールの起動時に結合し、停止時はそれら
ポインタとジャンプテーブルの結合を解かないようにし
ている。

【０００９】第１〜第４の発明によれば、以上のよう
に、信号処理用並列型計算機を構成しているので、信号
処理用並列型計算機が複数の信号処理モジュールを用い
て入力データに対する並列信号処理を行う。ここで、例
えば処理中の並列信号処理のうちの一つ或いは複数の内
容を変更する場合、各ソフトウエアは基本ソフトウエア
部とアプリケーションソフトウエア部とを２階層構造で
それぞれ有しているので、信号処理内容を変更する信号
処理モジュールのアプリケーションソフトウエア部のみ
をダウンロードするだけで、信号処理内容が変更でき
る。従って、前記課題を解決できるのである。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を概要を説明す
る図６は、本発明の実施形態を採用する信号処理用並列型
計算機システムの構成ブロックである。この信号処理用
並列型計算機システムのハードウエハは、図２の従来の
計算機システムと同様に、該計算機システム内の各処理
装置を管理かつ制御するシステム制御装置４０を備えて
いる。システム制御装置４０に、センサ入力装置４１
と、入力処理装置４２と、信号処理装置５０と、出力処
理装置６０と、表示操作装置６１とが、接続されてい
る。センサ入力装置４１は、収集した生データＤ４１を
出力するものであり、該センサ入力装置４１の出力側
が、入力処理装置４２に接続されている。入力処理装置
４２は、センサ入力装置４１から受取った生データＤ４
１に対してＡＤ変換等を行なって処理データＤ４２を生
成するものであり、この入力処理装置４２の出力側が、
信号処理装置５０に接続されている。信号処理装置５０
は受取った処理データＤ４２に対して並列で信号処理を
行ない、その結果の信号処理データＤ５０を出力する機
能を有している。信号処理装置５０の出力側は、出力処
理装置６０に接続されている。出力処理装置６０は信号
処理データＤ５０を詳細に解析し、解析データＤ６０を
生成するものでり、この出力処理装置６０の出力側が、
表示操作装置６１に接続されている。

【００１１】表示操作装置６１は解析データＤ６０を画
面表示したり、また、システム制御装置４０に対して命
令を発行したりする機能を有している。オペレータによ
って表示操作装置６１から入力される「起動」或いは
「停止」等の命令（制御データ）Ｄ６１は、システム制
御装置４０へ発行され、システム制御装置４０から、当
該システムを構成する各処理装置４１〜６０へと指示さ
れる。また、各処理装置４１〜６０から通知される「障
害」等の情報Ｄ４０は、システム制御装置４０を経由し
て表示操作装置６１へ通知される。図６中の各矢印の付
された実線は、生データＤ４１、処理データＤ４２、信
号処理データＤ５０、及び解析データＤ６０の流れを表
し、破線は制御データの流れを表している。信号処理装
置５０中には、図３と同様に、複数の信号処理モジュー
ルがタンデム接続されて構築されたＡ系処理部、Ｂ系処
理部、及びＣ系処理部を有しているものとする。

【００１２】図１は、本発明の実施形態を示す信号処理
モジュールにおけるソフトウエアのの構成を説明する図
である。この図１の例では、信号処理装置５０中のＡ系
処理部における２つの信号処理モジュール５１Ａ、５２
Ａが、示されている。図１中の各矢印の付された実線は
処理データＤ４２及び信号処理データＤ５０の流れを表
し、破線は制御データの流れを表している。なお、図示
しないＢ系処理部、Ｃ系処理部も図１と同様になってい
る。信号処理モジュール５２Ａのソフトウエア構成を詳
細に見ると、指示送受信部５２Ａ₁と、転送管理部５２
Ａ₂、転送制御部５２Ａ₃、信号処理部５２Ａ₄とで形
成されている。指示送受信部５２Ａ₁は、システム制御
装置４０からの指示を受信して他の各処理部へその指示
内容を伝えたり、またその指示に対する各処理部の動作
状況や障害情報等をシステム制御装置４０に送信する機
能を有している。転送管理部５２Ａ₂は、信号処理の周
期や信号処理データの転送パターンを管理する機能を有
している。転送制御部５２Ａ₃は部転送管理部５２Ａ₂
の指示に従い、前段の信号処理モジュール５１Ａからの
信号処理データを入力して信号処理部５２Ａ₄ヘ渡した
り、また、信号処理部５２Ａ₄から受取った信号処理デ
ータを次段の信号処理モジュールヘ出力したりするもの
である。信号処理部５２Ａ₄は、転送制御部５２Ａ₃か
ら受取った信号処理データに信号処理を行ない、信号処
理を行なった結果の信号処理データを転送制御部５２Ａ
₃へ渡すものである。

【００１３】従来の信号処理モジュールとの相違点は、
それらソフトウエアの各部が、基本ソフトウエア（以
下、ＯＳ部という）７０とアプリケーションソフトウエ
ア（以下、ＡＰ部という）７１とに別けて配属されてい
ることである。即ち、転送管理部５２Ａ₂と信号処理部
５２Ａ₄が、指示送受信部５２Ａ₁や転送制御部５２Ａ
₃と同レベルのＯＳ部に含まれているのではなく、それ
とは異なるレベルのＡＰ部に含まれている。更に、ＯＳ
部７０もＡＰ部７１も、ともに上位からダウンロードで
きるようになっている。ここで、転送制御部５２Ａ₃が
含まれるＯＳ部７０と、転送管理部５２Ａ₂が含まれる
ＡＰ部７１とは、各々別にコンパイル，リンクされて実
行可能形式ファイルとなる。転送制御部５２Ａ₃が転送
管理部５２Ａ₂内の転送パターンを参照して理解するた
めには、転送管理部５２Ａ₂内の構造をあらかじめ認識
しておく必要がある。しかし、転送パターンは各信号処
理モジュールごとにそれぞれ存在し、それらは互いに異
なった構造を取る。よって、転送パターンを記述した転
送管理部本体のサイズも各々異なることになる。このこ
とをＯＳ部の各転送制御部が既知の構造とするために
は、各転送管理部がそれぞれ持つサイズのすべてを、複
数の転送パターンのうちの構造最大値に合わす必要があ
る。

【００１４】ところが、信号処理モジュールの中には、
転送パターンが非常に単純なものもあり、その信号処理
モジュールを他の信号処理モジュールの転送パターンの
構造最大値に合わせることは、メモリを浪費することに
なる。その結果が、処理データＤ４２、あるいは信号処
理データＤ５０を格納するためのバッファリングの大き
さ、個数に影響を与えることになる。また、逆に十分な
バッファリングを行なうために、構造最大値を減らす
と、転送パターンの種類数に制限が発生し、各信号処理
部の動作に制限が加わる。各転送制御部が転送管理部の
構造を既知とするために、転送制御部では、転送管理部
内の転送パターンの構造が可変長な部分を認識する場合
は全てポインタを設定する。そして、転送管理部の展開
時に、該転送管理部内で定義してある構造の大きさを、
それらのポインタとポインタの内容を表記したジャンプ
テーブルで結合する。ジャンプテーブルは例えばＡＰ部
に配置しておく。そのポインタとジャンプテーブルの結
合は、各信号処理モジュールの起動段階でのみ結合し、
停止時にはその結合を解かないようにしている。この様
にすることで、停止するたびに結合するという余分な動
作を省略している。また、各転送パターンの構造に合わ
せて十分なバッファリングを行なうために、転送パター
ンの構造が可変長な部分は、転送管理部の起動時にメモ
リをアロケートして動的に領域を確保する方式をとる。
つまり、全ての転送パターンの構造最大値に合わせて静
的に領域を確保しておく方式ではない。

【００１５】次に、この信号処理用並列型計算機の動作
を説明する。ここでは、信号処理中に、一部の処理系の
信号処理を他の信号処理内容に切替える例［１］と、あ
る処理系でハードウエア障害が発生した場合の対処例
［２］とを説明する。［１］一部の処理系の信号処理を他の信号処理内容に切
替える場合の動作図７は、信号処理の切替え前の処理系の構成を示す図で
ある。信号処理装置５０は、複数の信号処理モジュール
５１Ａ，５２Ａ，…，５３Ａで構成されるＡ系処理部、
複数の信号処理モジュール５１Ｂ，５２Ｂ，…，５３Ｂ
で構成されるＢ系処理部、及び複数の信号処理モジュー
ル５１Ｃ，５２Ｃ，…，５３Ｃで構成されるＣ系処理部
の３つの処理系で構成されている。Ａ系処理部の各信号
処理モジュール５１Ａ，５２Ａ，…，５３Ａは、共通の
ＯＳと、５１Ａ用ＡＰ，５２Ａ用ＡＰ，…・，５３Ａ用
ＡＰとで、それぞれ動作している。Ｂ系処理部の各信号
処理モジュール５１Ｂ，５２Ｂ，…，５３Ｂは、共通の
ＯＳと、５１Ｂ用ＡＰ，５２Ｂ用ＡＰ，…・，５３Ｂ用
ＡＰとで、それぞれ動作している。Ｃ系処理部の各信号
処理モジュール５１Ｃ，５２Ｃ，…，５３Ｃは、共通の
ＯＳと、５１Ｃ用ＡＰ，５２Ｃ用ＡＰ，…・，５３Ｃ用
ＡＰでそれぞれ動作している。

【００１６】ここで、信号処理中にＣ系処理部の信号処
理内容を、別のＤ系処理の信号処理内容に変更する場
合、オペレーターは、操作している表示操作装置６１を
介し、システム制御装置４０に対して、「Ｃ系処理部の
信号処理の停止」を行なうように命令する。システム制
御装置４０からの停止指示により、信号処理中のＣ系処
理部に属する全ての信号処理モジュール５１Ｃ，５２
Ｃ，…，５３Ｃは、信号処理、及びその結果の信号処理
データＤ５０の転送の動作を停止する。また、入力処理
装置４２は、Ｃ系処理部への処理データＤ４２の出力を
停止し、出力処理装置はＣ系処理部からの処理結果（実
際は無い）を無視する。これによって、現在動作中の処
理系はＡ系処理部とＢ系処理部のみとなる。Ｃ系処理部
の各信号処理モジュール５１Ｃ，５２Ｃ，…，５３Ｃ
は、停止の指示を受けると、図示しない転送制御部５１
Ｃ₃，５２Ｃ₃，…，５３Ｃ₃、及び信号処理部５１Ｃ
₄，５２Ｃ₄，…，５３Ｃ₄をそれぞれ初期化し、転送
パターン中の最初の周期の転送に設定して、すぐに転送
できる状態で停止する。その後、オペレーターが表示操
作装置６１からシステム制御装置４０を経由して、各信
号処理モジュール５１Ｃ，５２Ｃ，…，５３Ｃに対し
て、Ｄ系処理の信号処理内容を示す５１Ｄ用ＡＰ部，５
２Ｄ用ＡＰ部，…，５３Ｄ用ＡＰ部（転送管理部、信号
処理部）をそれぞれダウンロードする。ＯＳ部（指示送
受信部、転送制御部）は以前にダウンロードされて展開
されたものであって、再ダウンロードして再展開する必
要はない。

【００１７】図８は、信号処理内容の切替え後の信号処
理装置の状態を説明する図である。各５１Ｄ用ＡＰ部〜
５３Ｄ用ＡＰ部が、図８のように、信号処理モジュール
５１Ｃ，５２Ｃ，…，５３Ｃにそれぞれダウンロードさ
れると、オぺレーターからの起動指示により、Ｄ系処理
の処理内容を指示する転送管理部と信号処理部が展開さ
れ、転送パターン中の最初の周期の転送に設定され、Ｃ
系処理部は、入力処理装置４２からの処理データ入力待
ち状態となる。入力処理装置４２は、転送パターン中の
最初の周期になったら、Ｃ系処理部（信号処理内容はＤ
系処理）に処理データＤ４２を流し始め、Ｃ系処理部
（信号処理内容はＤ系処理）が信号処理を開始する。同
時に、出力処理装置６０も、Ｃ系処理部（信号処理内容
はＤ系処理）からの信号処理データＤ５０の入力を開始
する。図９は、従来の信号処理内容の切替えシーケンス
を示す図である。このシーケンスは、Ｃ系処理部の中の
ある信号処理モジュールにおけるシーケンスである。状
態Ａは電源ＯＦＦの状態である。電源投入によって、Ｒ
ＯＭのサムチェック、メモリチェック、及びペリフェラ
ルチェック等が行われて、システム制御装置からの指示
待ち状態である状態Ｂとなる。システム制御装置からの
ソフトウエアのダウンロードによって一時的な状態であ
る状態Ｂ―１となり、ソフトウエア中の各処理部の展
開、及び初期化が行なわれ、再びシステム制御装置から
の指示待ち状態である状態Ｃとなる。

【００１８】システム制御装置からの起動指示によって
信号処理部の初期化が行なわれ、処理データ入力持ち状
態である状態Ｄとなる。センサー入力装置が生データ入
力を開始し、信号処理モジュールに処理データが到着す
ると、転送パターンに従って処理データ転送を行ない、
信号処理が開始されて状態Ｅとなる。ここで、信号処理
中（状態Ｅ）に、Ｃ系処理部の信号処理内容を別のＤ系
処理の信号処理内容と交換する。システム制御装置から
の停止指示により、Ｃ系処理部に属する全ての信号処理
モジュールが停止し、状態Ｆとなる。その後、Ｄ系処理
の信号処理内容のソフトウエアをダウンロードする。こ
れは状態Ｂから行なうことを意味する。ダウンロードし
たソフトウエア内の全ての処理部を再度展開、初期化
し、システム制御装置からの起動指示で信号処理を再開
する。図９にはないが、ブートＲＯＭからソフトウエア
をロードする場合は、ブートＲＯＭ自体を基板から交換
する必要がある。いずれの場合にも、信号処理中の処理
系の交換による信号処理内容の切替えは、ほぼ電源ＯＦ
Ｆの状態、またはリセットの状態からやり直さなければ
ならない。

【００１９】図１０は、図１，図６における信号処理内
容の切替えシーケンスを示す図である。なお、このシー
ケンスもＣ系処理部の中のある信号処理モジュールのシ
ーケンスである。本実施形態においても、状態Ａから状
態Ｂへ遷移する過程は、図９の従来と同様である。シス
テム制御装置４０からのＯＳ部のダウンロードによって
一時的な状態である状態Ｂ―１となり、ＯＳ部中の各処
理部の展開及び初期化が行なわれ、再びシステム制御装
置４０からの指示待ち状態である状態Ｃとなる。次に、
Ｃ系処理部の信号処理内容のＡＰ部がダウンロードされ
て一時的な状態の状態Ｃ―１になり、ＡＰ部中の各処理
部の展開が行なわれて状態Ｄとなる。システム制御装置
４０からの起動指示によって転送制御部、転送管理部、
及び信号処理部の初期化が行なわれ、処理データＤ４２
の入力持ち状態である状態Ｅとなる。センサー入力装置
４１が生データＤ４１の入力を開始し、信号処理モジュ
ールに処理データＤ４２が到着すると、転送パターンに
従って信号処理モジュールは処理データ転送を行ない、
信号処理を開始する。即ち、状態は状態Ｆとなる。信号
処理中（状態Ｆ）に、Ｃ系処理部の信号処理内容を別の
Ｄ系処理の信号処理内容と交換する。Ｃ系処理部に属す
る全ての信号処理モジュールが停止し、状態は状態Ｇと
なる。その後、Ｄ系処理の信号処理内容のＡＰ部をダウ
ンロードする。これは、状態Ｃから行なうことを意味す
る。各ＡＰ部のダウンロードが終了すると、システム制
御装置４０からの起動指示で信号処理を再開する。

【００２０】図９と図１０を比較すると、本実施形態で
は、図１０の切替えシーケンスにおいて、ＯＳ部に含ま
れる指示送受信部のダウンロード、展開、及び初期化を
省略すると共に、転送制御部のダウンロード、及び展開
を省略して信号処理内容の切替えを行なうことを可能に
していることが解る。信号処理用並列型計算機システム
には信号処理モジュールが多数あるため、ダウンロード
にはかなりの時間がかかる。本実施形態を採用すること
により、停止から（再）起動までの時間が大幅に短縮さ
れることが予想される。このことは、リアルタイム性が
最重要視されるシステムにおいては非常に効果的であ
り、停止から（再）起動までの時間がわずかなことか
ら、システムダウンを回避して信号処理内容の切替えを
行なうことを可能としている。また、ポインタと該ポイ
ンタの内容を表記したジャンプテーブルを用いているの
で、各転送パターンの構造における自由度が増し、計算
機の使用の多様性が増している。

【００２１】［２］ある処理系でハードウエア障害が発
生した場合の対処例複数の信号処理モジュール５１Ａ，５２Ａ，…，５３Ａ
で構成されるＡ系処理部と、複数の信号処理モジュール
５１Ｂ，５２Ｂ，…，５３Ｂで構成されるＢ系処理部
と、複数の信号処理モジュール５１Ｃ，５２Ｃ，…，５
３Ｃで構成されるＣ系処理部とを、備えた信号処理装置
５０が、図７の状態で動作して信号処理を行っていると
き、例えば、Ａ系処理部の信号処理モジュール５２Ａ
で、ハードウエア障害が発生したとする。ここで、Ａ系
処理部が行なう信号処理内容は、他の処理系であるＢ系
処理郎、Ｃ系処理部が行なう信号処理内容よりも優先度
が高いものであり、順にＢ系処理部、Ｃ系処理部と低く
なるものとする。Ｃ系処理部の信号処理内容をＡ系処理
の信号処理内容に変更し、信号処理モジュール５２Ａを
修理、あるいは交換した後、Ａ系処理部の信号処理内容
をＣ系処理の信号処理内容に変更する。

【００２２】図１１は、図７の切替え後の処理系の構成
を示す図である。システム制御装置４０は、Ａ系処理部
に属する信号処理モジュール５１Ａ，５２Ａ，…，５３
Ａからの障害情報の通知等で、Ａ系処理部中に障害が発
生したことを表示操作装置６１に報告する。表示操作装
置６１のオペレーターは、Ａ系処理部の信号処理モジュ
ール５５２Ａでハードウエア障害が発生し、復旧するた
めの修理あるいは交換が必要であると認識した場合、現
在正常動作中のＣ系処理部の信号処理内容である各５１
Ｃ用ＡＰ，５２Ｃ用ＡＰ，…，５３Ｃ用ＡＰを、それよ
りも優先度の高いＡ系処理部の信号処理内容である５１
Ａ用ＡＰ，５２Ａ用ＡＰ，…，５３Ａ用ＡＰと変更す
る。

【００２３】まず、システム制御装置４０は、Ｃ系処理
部に属する全ての信号処理モジュール５１Ｃ，５２Ｃ，
…，５３Ｃの信号処理、及び信号処理データ転送の動作
を停止する。また、入力処理装置４２はＡ系処理部、及
びＣ系処理部ヘの処理データ出力を停止し、出力処理装
置６０はＡ系処理部、及びＣ系処理部の処理結果（実際
は無い）を無視する。これによって、現在動作中の処理
系はＢ系処理部の信号処理モジュール５１Ｂ，５２Ｂ，
…，５３Ｂのみとなる。Ｃ系処理部が停止すると、Ｃ系
処理部の信号処理モジュール５１Ｃ，５２Ｃ，…，５３
Ｃに対して、Ａ系処理の信号処理内容のＡＰ部（転送管
理部、及び信号処理部）である５１Ａ用ＡＰ，５２Ａ用
ＡＰ，…，５３Ａ用ＡＰを、図１１のようにダウンロー
ドする。そして、Ｃ系処理部（信号処理内容はＡ系処
理）を起動する。そうすることによって処理系は、より
優先度の高いＡ系処理とＢ系処理の信号処理内容を継続
する形態となる。その間に障害の発生した信号処理モジ
ュール５２Ａを修理、あるいは交換する。修理、あるい
は交換が完了したらＡ系処理部に属する全ての信号処理
モジュール５１Ａ，５２Ａ，…，５３Ａに、ＯＳ部を再
ダウンロードする。ＯＳ部の展開及び初期化が終了した
ら、信号処理モジュール５１Ａ，５２Ａ，…，５３Ａ
に、Ｃ系処理の信号処理内容の５１Ｃ用ＡＰ，５２Ｃ用
ＡＰ，…，５３Ｃ用ＡＰをそれぞれダウンロードし、そ
れらの展開及び初期化の後、信号処理を再開する。

【００２４】図１２は、ハードウエア障害が発生した場
合の従来の処理系の切り替えシーケンスを示す図であ
り、例えば、Ｃ系処理部の中のある信号処理モジュール
のシーケンスを示している。状態Ａ、状態Ｂ、…、状態
Ｆは、図９の状態と同様である。ここで、信号処理中
（状態Ｅ）に、Ａ系処理部の信号処理モジュールでハー
ドウエア障害が発生する。システム制御装置からの停止
指示により、Ｃ系処理部に属する全ての信号処理モジュ
ールが停止し、状態Ｆとなる。その後、Ａ系処理の信号
処理内容のソフトウエアをダウンロードする。これは状
態Ｂから行なうことを意味する。ダウンロードしたソフ
トウエア内の全ての処理部を再度展開、初期化し、シス
テム制御部からの起動指示で信号処理を再開する。図１
２にはないが、ブートＲＯＭからソフトウエアをロード
する場合は、ブートＲＯＭ自体を基板から交換する必要
がある。いずれにしても、信号処理中の障害発生による
信号処理内容の切替えは、ほぼ電源ＯＦＦの状態または
リセットの状態からやり直さなければならない。

【００２５】図１３は、本実施形態における信号処理内
容の切替えシーケンスを示す図である。この図１３もＣ
系処理部の中のある信号処理モジュールのシーケンスを
示している。状態Ａから状態Ｂヘの遷移は図１２と同様
である。その後、状態Ｃから状態Ｇへの状態遷移は、図
１０とほぼ同様である。信号処理中（状態Ｆ）に、Ａ系
処理部中の信号処理モジュール５２Ａで、ハードウエア
障害が発生したとする。Ｃ系処理部に属する全ての信号
処理モジュール５１Ｃ，５２Ｃ，…，５３Ｃが停止指示
に基づき停止し、状態Ｇとなる。その後、Ａ系処理部の
処理内容のＡＰ部を信号処理モジュール５１Ｃ，５２
Ｃ，…，５３Ｃにダウンロードする。これは、状態Ｃか
ら行うことを意味している。そして、システム制御装置
４０からの起動指示で信号処理を再開する。

【００２６】図１２と図１３を比較すると、本実施形態
では、ＯＳ部に含まれる指示送受信でのダウンロード、
展開、及び初期化を省略すると共に、転送制御部のダウ
ンロード及び展開を省略して、信号処理内容の切替えを
行うことを可能にしていることが解る。信号処理用並列
型計算機システムは、多数の信号処理モジュールを備え
ているので、ダウンロードには相当の時間がかかる。本
実施形態を採用することで、停止から（再）起動までの
時間を大幅に短縮できることになる。また、ポインタと
該ポインタの内容を表記したジャンプテーブルを用いて
いるので、各転送パターンの構造における自由度が増
し、計算機の使用の多様性が増している。さらに、一時
的には、Ｂ系処理だけの信号処理内容となるが、すぐに
優先度の高いＡ系処理の信号処理内容が復旧するので、
より精度（信頼度）高い信号処理結果が、早く得られ
る。このことは、リアルタイム性が要求されるシステ
ム、または高精度な信号処理が要求されるシステムにお
いては、非常に効果的であり、停止から（再）起動まで
時間がわずかであることから、システムダウンを回避し
て、信号処理内容の切替えが可能となる。

【００２７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１〜第２
の発明によれば、複数の信号処理モジュールを用いて入
力データに対する並列信号処理を行う信号処理用並列型
計算機において、信号処理モジュールを動作させる各ソ
フトウエアは、ＯＳ部とＡＰ部とを２階層構造でそれぞ
れ有しているので、並列で行なわれている信号処理の内
容を切替える場合でも、対応する信号処理モジュールの
ＡＰ部をダウンロードするだけで済み、切替えに伴う停
止から（再）起動までの時間が大幅に短縮される。従っ
て、リアルタイム性が最重要視されるシステムにおいて
は非常に効果的であり、停止から（再）起動までの時間
がわずかなことから、システムダウンを回避しつつ、信
号処理内容を切替えることが可能になる。第３及び第４
の発明によれば、前記基本ソフトウエア部が個々の前記
信号処理モジュールに適用するアプリケーションソフト
ウエア部を参照するための実態を指さないポインタと該
ポインタの内容を表記したジャンプテーブルを持つの
で、第１及び第２の発明の信号処理用並列型計算機にお
ける各転送パターンの構造に、自由度を与えることがで
き、該信号処理用並列型計算機の使用の多様性を増加で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す信号処理モジュールに
おけるソフトウエアの構成を説明する図である。

【図２】従来の信号処理用並列型計算機システムの構成
ブロックである。

【図３】図２中の信号処理装置の構成ブロック図であ
る。

【図４】図３中の各処理系の構成を説明するブロック図
である。

【図５】図４中の信号処理モジュールの内部構成を示す
図である。

【図６】本発明の実施形態を採用する信号処理用並列型
計算機システムの構成ブロックである。

【図７】信号処理の切替え前の処理系の構成を示す図で
ある。

【図８】信号処理内容の切替え後の信号処理装置の状態
を説明する図である。

【図９】従来の信号処理内容の切替えシーケンスを示す
図である。

【図１０】図１，図６における信号処理内容の切替えシ
ーケンスを示す図である。

【図１１】図７の切替え後の処理系の構成を示す図であ
る。

【図１２】ハードウエア障害が発生した場合の従来の処
理系の切替えシーケンスを示す図である。

【図１３】本実施形態における信号処理内容の切替えシ
ーケンスを示す図である。

【符号の説明】

４０システム制御装置４１センサ入力装置４２入力処理装置５０信号処理装置６０出力処理装置６１表示操作装置５１Ａ〜５３Ａ，５１Ｂ〜５３Ｂ，５１Ｃ〜５３Ｃ信
号処理モジュール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】搭載した複数の信号処理モジュールに対
して、それらの動作を個別に制御するソフトウエアを上
位からそれぞれダウンロードでローディングし、それら
複数の信号処理モジュールを用いて入力データに対する
並列信号処理を行う信号処理用並列型計算機において、前記各ソフトウエアは、他の前記信号処理モジュールに
も適用可能な基本ソフトウエア部と個々の前記信号処理
モジュールに適用するアプリケーションソフトウエア部
とを２階層構造でそれぞれ有していることを特徴とする
信号処理用並列型計算機。
【請求項２】前記アプリケーションソフトウエア部
は、対応する前記信号処理モジュールに信号処理を行わ
せる信号処理部と、他の前記信号処理モジュールに対す
るデータ転送を管理する転送管理部とを含むことを特徴
とした請求項１記載の信号処理用並列型計算機。
【請求項３】前記基本ソフトウエア部が個々の前記信
号処理モジュールに適用するアプリケーションソフトウ
エア部を参照するための実態を指さないポインタと該ポ
インタの内容を表記したジャンプテーブルを持つことを
特徴とする請求項１または２記載の信号処理用並列型計
算機。
【請求項４】前記ポインタと前記ジャンプテーブル
は、前記各信号処理モジュールの起動時に結合し、停止
時はそれらポインタとジャンプテーブルの結合を解かな
いようにしたことを特徴とする請求項３記載の信号処理
用並列型計算機。