JPH09160890A

JPH09160890A - マルチプロセッサシステム

Info

Publication number: JPH09160890A
Application number: JP25446196A
Authority: JP
Inventors: Akiyoshi Wakaya; 彰良若谷
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-10-06
Filing date: 1996-09-26
Publication date: 1997-06-20

Abstract

(57)【要約】【課題】記憶資源を含むプロセシングエレメントを複
数接続したマルチプロセッサシステムにおいて、ファイ
ルのアクセスに要する時間を考慮したタスク割り当て方
式を提供する。【解決手段】新たなタスクが生成された場合に、各々
のプロセシングエレメントから、既に割り当てられてい
るタスクの処理の予想終了時間（Ｔｉ）を通信によって
収集し、生成されたタスクの各プロセシングエレメント
に含まれる記憶資源へのアクセスの頻度（Ｆｉ）と、ネ
ットワークを介して他のプロセシングエレメントに含ま
れる記憶資源にアクセスする場合に要する時間（Ａｒ）
と、ネットワークを介さずにプロセシングエレメント内
で記憶資源にアクセスする場合に要する時間（Ａｌ）と
から、Ｏ（ｉ）＝Ｔｉ＋Ｆｉ＊（Ａｌ−Ａｒ）を計算
し、ｎ個のプロセシングエレメント（ｉ＝１〜ｎ）の中
でＯ（ｉ）が最小となるプロセシングエレメントに当該
タスクを送信し、実行させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスクを含むプ
ロセシングエレメントがネットワークを介して接続され
たマルチプロセッサシステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】マルチプロセッサシステムにおいて、生
成されたタスクの負荷が、各プロセッサに均等に分散さ
れるようにスケジューリングすることは性能向上におい
て重要な技術である。特に実行時に負荷分散を実行する
動的負荷分散はコンパイル時にタスクの挙動が確定しな
いようなアプリケーションには効果がある。

【０００３】”並列処理マシン”（オーム社、富田真治
他）のページ１５４に示されている動的負荷分散方式に
ついて説明する。動的負荷分散方式としては、主に５つ
ある。１）乱数方式：新たに生成されたタスクを各プロセシン
グエレメントにランダムに割り当てる。

【０００４】２）巡回方式：新たに生成されたタスクを
定まった順に割り当てる。３）拡散方式：負荷の重いプロセッサ上のタスクを、他
のプロセッサへ実行時に移動する。４）しきい値方式：各プロセッサが負荷分散のしきい値
を持ち、自分のしきい値を越えた時はしきい値を越えて
いない他のプロセッサへタスクを割り当てる。

【０００５】５）最小負荷方式：最小負荷を持つプロセ
ッサを検出し、そのプロセッサにタスクを割り当てる。上記の中で、大域的な情報に基づく最小負荷方式は効率
的な負荷分散が期待できる。しかし、生成されたタスク
の持つ性質、特に分散されたファイルへのアクセス頻度
の高いタスクは上記の方法では、効果的に負荷分散がで
きない。

【０００６】この様子を図を用いて示す。２つのプロセ
シングエレメントからなるマルチプロセッサシステムに
おいて、図９に示したように、プロセシングエレメント
１(PE1)に、終了までに３単位時間必要なタスクがすで
に割り当てられており、プロセシングエレメント２(PE
2)に、終了までに４単位時間必要なタスクが割り当てら
れているものとする。ここでは、ＯＳがスケジューリン
グする際に利用する一定の時間間隔を単位時間とする。
具体的には、例えばＣＰＵの１００クロック分の時間
や、インタープリターの場合であれば、所定のサイクル
数を１単位時間と考えることが可能である。この例で前
記の最小負荷方式に従うと、プロセシングエレメント(P
E1又はPE2)で、新しく生成されたタスクは負荷が最小で
あるPE1に割り当てられることになる。なぜなら、PE1の
負荷が３単位時間であり、PE2の負荷が４単位時間であ
るからである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような、従来の負荷分散方式を用いたマルチプロセッサ
システムでは、分散されたファイルへのアクセス頻度に
よっては、タスクの最適な割り当てができず、全体の処
理時間の低下を招く場合があるという問題点を有してい
た。

【０００８】以下に、タスクの生成例を用いて従来技術
の問題点を説明する。図９で示した如く、プロセシング
エレメントPE1上に終了までに３単位時間が必要なタス
クが割り当てられており、プロセシングエレメントPE2
上には、終了までに４単位時間が必要なタスクが割り当
てられているものとする（図１０（ａ）（ｂ））。ここ
で、プロセシングエレメントPE1上でタスクが発生し、
そのタスクはＣＰＵ上での予想処理時間が３単位時間
（図１０（ｃ））で、PE2上に存在するファイルにアク
セスするものとする。

【０００９】ここで、それぞれのプロセシングエレメン
トは、ネットワークを経由して他のプロセシングエレメ
ント上に存在するディスクにアクセスするには３単位時
間を要し（図１０（ｄ））、自分のディスク上に存在す
るファイルにアクセスするには１単位時間を要する（図
１０（ｅ））ものとする。そうした場合、図１０に示す
ように、PE1に割り当てる場合の予想処理総時間は６
（＝３＋３）単位時間となり（図１０（ｆ））、一方、
PE2に割り当てる場合の予想処理総時間は４（＝３＋
１）単位時間になる（図１０（ｇ））。したがって、PE
1に割り当てられた場合のPE1上の全タスクの終了時間は
９（＝６＋３）単位時間であるのに対し、PE2の場合は
８（＝４＋４）単位時間である。

【００１０】したがって、PE2に割り当てる方が効率は
良く、これは従来の最小負荷方式の割り当てによる結果
とは反するものである。本発明は、上記問題点を解決す
るために、分散されたファイルにアクセスする場合でも
タスクの最適な割り当てができるマルチプロセッサシス
テムを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
目的で、本発明のマルチプロセッサシステムは、プロセ
ッサと記憶資源とを含むプロセシングエレメントをネッ
トワークを介して複数接続したマルチプロセッサシステ
ムであって、各プロセッサは、各プロセシングエレメン
トに含まれる記憶資源にアクセスする頻度に関する情報
を含むタスクを生成するタスク生成手段と、他の各プロ
セシングエレメントから、当該プロセシングエレメント
に割り当てられているタスクが全て終了すると予想され
る時間である予想終了時間を収集する予想終了時間収集
手段と、プロセッサが、ネットワークを介さずに当該プ
ロセシングエレメントに含まれる記憶資源にアクセスす
るのに要する時間と、ネットワークを介して、他のプロ
セシングエレメントに含まれる記憶資源にアクセスする
のに要する時間とを保持するアクセス時間保持手段と、
予想終了時間と、前記頻度に関する情報と、前記アクセ
スに要する時間とから、生成されたタスクを割り当てる
べきプロセシングエレメントを決定するプロセシングエ
レメント決定手段とを備える。

【００１２】また、前記プロセシングエレメント決定手
段は、ｎ個のプロセシングエレメントが接続されたマル
チプロセッサシステムにおいて、ｉ番目（ｉ＝１〜ｎ）
のプロセシングエレメントに存在する記憶資源にアクセ
スする回数をＦｉ、各プロセシングエレメントから収集
された予想終了時間をＴｉ、ネットワークを介して記憶
資源にアクセスする場合に一回のアクセスに要する時間
をＡｒ、ネットワークを介さずに前記プロセシングエレ
メント内で記憶資源にアクセスする場合に一回のアクセ
スに要する時間をＡｌとした場合に、ｉ（ｉ＝１〜ｎ）
番目のプロセシングエレメントについてＯ（ｉ）＝Ｔｉ＋Ｆｉ＊（Ａｌ−Ａｒ）を算出し、前記Ｏ（ｉ）が最小となるプロセシングエレ
メントを、生成されたタスクを転送するべきプロセシン
グエレメントとして決定することもできる。

【００１３】また、前記タスク生成手段は、さらに、当
該タスクの処理が終了するまでに必要な時間であると予
想される平均処理時間を含むタスクを生成し、各プロセ
ッサはさらに、当該プロセッサに割り当てられている一
つ又は複数のタスクについて、各タスクに含まれる当該
タスクの平均処理時間を表す情報から、前記予想終了時
間を求める処理時間管理手段を備えることもできる。

【００１４】また、前記予想終了時間収集手段はさら
に、他のプロセシングエレメントに対して、予想終了時
間の送信を要求する予想終了時間要求手段と、他のプロ
セシングエレメントから、送信されてきた予想終了時間
を受信する予想終了時間受信手段とを備える。また、各
プロセッサはさらに、他のプロセシングエレメントから
の、予想終了時間の送信要求を受信する予想終了時間要
求受信手段と、他のプロセシングエレメントからの送信
要求に対して、他のプロセシングエレメントに対して、
予想終了時間を送信する予想終了時間送信手段とを備え
ることもできる。

【００１５】また、本発明に係るプロセッサは、プロセ
ッサと記憶資源とを含むプロセシングエレメントをネッ
トワークを介して複数接続したマルチプロセッサシステ
ムにおけるプロセッサであって、各プロセシングエレメ
ントに含まれる記憶資源にアクセスする頻度に関する情
報を含むタスクを生成するタスク生成手段と、他の各プ
ロセシングエレメントから、当該プロセシングエレメン
トに割り当てられているタスクが全て終了すると予想さ
れる時間である予想終了時間を収集する予想終了時間収
集手段と、当該プロセッサが、ネットワークを介さずに
当該プロセシングエレメントに含まれる記憶資源にアク
セスするのに要する時間と、ネットワークを介して、他
のプロセシングエレメントに含まれる記憶資源にアクセ
スするのに要する時間とを保持するアクセス時間保持手
段と、予想終了時間と、前記頻度に関する情報と、前記
アクセスに要する時間とから、生成されたタスクを割り
当てるべきプロセシングエレメントを決定するプロセシ
ングエレメント決定手段とを備える。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明は、タスク割り当て時にフ
ァイルアクセスに要する時間も考慮したマルチプロセッ
サシステムを提供できる。以下、本発明の一実施の形態
のマルチプロセッサシステムについて、図面を参照しな
がら説明する。

【００１７】図１は本発明のマルチプロセッサシステム
の構成を示すブロック図である。同図において、１１は
タスクの実行及びＯＳの実行を行なうプロセッサであ
り、メモリ１２及びディスク１３とともに、プロセシン
グエレメントPE1１を構成する。その他のプロセシング
エレメントPE2２、プロセシングエレメントPEn３も同様
の構成を有しており、ｎ個のプロセシングエレメントが
ネットワーク４を介して接続されている。

【００１８】プロセッサ１１はＯＳの実行により、以下
に説明する機能を実現している。即ち、プロセッサ１１
は、タスク生成部１１１、処理時間管理部１１２、処理
時間通信部１１３、処理時間算出部１１４、タスク通信
部１１５を有する。タスク生成部１１１は、後述するよ
うな構造を有するタスクを生成する。処理時間管理部１
１２は、プロセッサ１１上で実行されているタスクの処
理時間を管理しており、処理時間通信部１１３を介して
送られる他のプロセッサからの要求に応じて、プロセッ
サ１１で実行されているタスクの予想終了時間を応答す
る。

【００１９】処理時間通信部１１３は、タスクが生成さ
れた際に、他のプロセシングエレメントに対して、他の
プロセッサ上で実行されている全てのタスクの予想終了
時間の送信を要求する他、他のプロセシングエレメント
からの要求に応じて当該プロセッサ上で実行されている
全てのタスクの予想終了時間を送信する。処理時間算出
部１１４は、処理時間通信部１１３を介して得た他のプ
ロセッサの予想終了時間と、処理時間管理部１１２から
得た当該プロセッサの予想終了時間と、タスク生成部１
１１で生成されたタスクとから各々のプロセッサで負担
している全てのタスクのオーバーヘッドを算出し、生成
されたタスクをどのプロセッサで実行させるのが最も効
率が良いかを判定する。

【００２０】タスク通信部１１５は、処理時間算出部１
１４で判定されたプロセッサに対して生成されたタスク
を送信する他、他のプロセッサからタスクが送信されて
きた場合には当該タスクを受信する。なお、受信したタ
スクはプロセッサ１１上で実行キューに格納され、多重
実行される。図２は本発明のマルチプロセッサシステム
の各プロセッサ上で実行されるタスクの構成を示す図で
ある。同図に示されるように、各々のタスク２０はタス
クの内容を示したタスクテキスト部２５以外に、個々の
タスクの情報を示す部分を有する。即ち、そのタスクが
プロセッサ上で実行される時の処理時間の平均を示す平
均処理時間Ｅｘ２１と、そのタスク内でアクセスされる
ファイルがどのプロセシングエレメントに属するディス
クに格納されているかを示す、ファイルアクセス頻度２
２、２３、２４である。

【００２１】ここで、平均処理時間Ｅｘ２１の算出方法
としては、特開平４−３２０５３６号公報に開示されて
いる方法が使用できる。即ち、ソースプログラムをコン
パイルしてできた機械語またはアセンブラのリストから
タスク内の実行フローを予測し、そのフローを実行する
ための実行命令サイクル数を平均処理時間とする。ま
た、ファイルアクセス頻度の算出方法としては、上記平
均処理時間の見積もりと同様にタスク内の実行フローを
予測し、そのフロー内に出現するファイルアクセス命令
の数を数え、そのファイルの存在するディスクの位置か
らファイルアクセス頻度を見積もる。ファイルアクセス
頻度は、具体的には、各プロセシングエレメント上に存
在するディスクにアクセスする回数の形で保持される。
即ち図２の例において、PE1上のファイルへのアクセス
頻度Ｆ１（２２）には、当該タスクがプロセシングエレ
メントPE1上のディスクにアクセスする回数が保持され
る。ファイルアクセス頻度Ｆ２（２３）、ファイルアク
セス頻度Ｆｎ（２４）についても同様である。

【００２２】なお、本実施例では、平均処理時間及びフ
ァイルアクセス頻度の情報はコンパイル時に必要な情報
を参照して静的にタスク中に記述するようにしたが、こ
れらの情報はタスク生成時に必要な情報を参照して生成
するようにしたり、タスク実行時に動的に更新するよう
にすることも可能である。各プロセッサ上では、複数の
タスクとそのタスクの実行を管理するＯＳが実行されて
いる。ＯＳは、タスクの生成・配置／消滅及び実行のス
ケジューリングを行なう。さらにＯＳはネットワーク４
で接続された他のプロセシングエレメントと通信を行な
い、各プロセッサ上で実行されている全タスクの予想終
了時間を管理する。つまり、図３に示すように、time=1
でプロセシングエレメントPE１には３単位時間分のタス
クが配置されているが、time=2においては、１単位時間
分の処理が終了するので、予想終了時間は２単位時間と
なる。さらに、time=3で２単位時間のタスクが新たに割
り当てられたので、予想終了時間は３単位時間となる。
これらの予想終了時間は、プロセシングエレメントPE1
１上の処理時間管理部１１２において逐次管理されてい
る。プロセシングエレメントPE2上のタスクについても
同様にプロセシングエレメントPE2上の処理時間管理部
で管理されている。同図の例では、プロセシングエレメ
ントPE2上では新しいタスクは発生していないため、tim
e=1における予想終了時間は４単位時間であったのが、t
ime=3においては、予想終了時間が２単位時間となって
いる。

【００２３】さらにＯＳはタスクを生成する場合に、ネ
ットワークに接続されている他のプロセシングエレメン
トと通信し、現在のそれぞれプロセッサ上の全タスクの
予想終了時間を収集する。具体的には、処理時間通信部
１１３が、他のプロセッサに対してタスクの予想終了時
間の送信を要求し、他のプロセッサの処理時間通信部が
要求に応えて処理時間管理部が管理している予想終了時
間を送信する。

【００２４】ここで、収集された各々のプロセッサごと
の全タスクの予想終了時間をＴｉ（ｉ＝１〜ｎ）とす
る。また、ファイルアクセス頻度の各プロセシングエレ
メントごとの値をＦｉ（ｉ＝１〜ｎ）とする。これは、
図２に示したタスクの構造において、それぞれのタスク
がプロセシングエレメントごとの値をファイルアクセス
頻度Ｆ１〜Ｆｎとして保持しているものである。さら
に、ネットワーク４を介してディスクへアクセスする場
合に要する時間をＡｒとし、ネットワーク４を介さずに
前記プロセシングエレメント内でディスクにアクセスす
る場合に要する時間をＡｌとする。この時、処理時間算
出部１１４が、Ｏ（ｉ）＝Ｔｉ＋Ｆｉ＊（Ａｌ−Ａｒ）
・・・（１）を計算し、ｉ＝１〜ｎの中でＯ（ｉ）が
最小となるプロセシングエレメントを見つけ、このプロ
セシングエレメントに新たに生成されたタスクを配置す
る。具体的には、タスク通信部１１５が、当該タスクを
決定されたプロセシングエレメントに対して送信する。

【００２５】これは、次の式に基づき最適な配置となっ
ている。すなわち、生成されたタスクがプロセシングエ
レメントｉに配置された時に、そのタスクの処理総時間
Ｅ（ｉ）は、タスクに保持されている平均処理時間Ｅｘ
を用いて、Ｅ（ｉ）＝Ｅｘ＋Ａｒ＊Ｆ１＋Ａｒ＊Ｆ２＋．．Ａｌ＊Ｆｉ．．＋Ａｒ＊Ｆｎ＝Ｅｘ＋Ａｒ＊ΣＦｉ−（Ａｒ＊Ｆｉ＋Ａｌ＊Ｆｉ）・・・（２）となる。これと現在の全タスクの予想終了時間Ｔｉが配
置後の予想終了時間となる。すなわち、Ｅ（ｉ）＋Ｔｉ＝Ｔｉ＋（Ａｌ−Ａｒ）＊Ｆｉ＋Ｅｘ＋Ａｒ＊Ｆ１＋．．Ａｒ＊Ｆｉ．．＋Ａｒ＊Ｆｎ＝Ｔｉ＋（Ａｌ−Ａｒ）＊Ｆｉ＋Ａｒ＊ΣＦｉ・・・（３）本実施の形態ではネットワーク４を介してディスクへア
クセスする場合に要する時間Ａｒについて、アクセスす
るディスクごとの差を考慮せず、全ての場合の平均を考
えて定数としているので、上式におけるＡｒ＊ΣＦｉの
値はｉの値によらず一定である。したがって、上記式
（１）におけるＯ（ｉ）の値だけを計算して、その最小
値をみつけることは、ファイルアクセスも考慮した負荷
の最小値を見つけることと同値である。

【００２６】ここで、本発明のタスク割り当て方式につ
いて、従来の方法と比較した長所について説明する。ま
ず、タスクにファイルアクセスが全くない場合は、従来
の方式と本発明の方式とは全く同じ割り当てとなる。即
ち、上記式（１）の第２項が無意味となるので、結局Ｔ
ｉが最小であるプロセシングエレメントにタスクが割り
当てられることになり、これは従来の最小負荷方式と同
じ割り当てとなる。

【００２７】次に、タスクにファイルアクセスがある
が、ファイルのアクセスに要する時間がローカル／リモ
ートの何れも同じである場合については、上記式（１）
におけるＡｒとＡｌが同一となるため、やはり、上記式
（１）の第２項が無意味となり、従来の最小負荷方式と
同じ割り当てとなる。また、タスクにファイルアクセス
があり、ファイルアクセスに要する時間がローカル／リ
モートで異なる場合には、上記式（１）の第２項が意味
を持つ。即ち、従来の最小負荷方式ではファイルアクセ
スを考慮しておらず、プロセッサの負荷のみに注目して
いるため、ファイルのアクセスに要する時間がローカル
／リモートでの差が大きくなるに従い、最小負荷方式で
の予測が実際の実行時間と乖離していくのに対し、本発
明の方式を用いれば十分実際の実行時間に沿った予測と
なる。

【００２８】次に本発明のマルチプロセッサシステムの
処理内容について、タスクを生成したプロセッサと他の
プロセッサに分けて説明する。図４は、タスクを生成し
たプロセッサの処理内容を示すフロ−チャ−トである。
タスク生成部１１１により新しいタスクが生成されると
（Ｓ４０１）、他のプロセッサに対して、処理時間通信
部１１３が他のプロセッサのタスクの予想終了時間を送
信するように要求を行う（Ｓ４０２）。その後、他のプ
ロセッサから受け取ったタスクの予想終了時間と、処理
時間管理部１１２において管理されているプロセッサ１
１上のタスクの予想終了時間と、生成されたタスクに含
まれる情報から、処理時間算出部１１４がオーバーヘッ
ドの算出を行う（Ｓ４０３）。算出された結果から、上
記式（１）におけるＯ（ｉ）が最小となるプロセシング
エレメントを決定し（Ｓ４０４）、決定されたプロセシ
ングエレメントがタスクを生成したプロセシングエレメ
ントと同一であった場合（Ｓ４０５：Ｙｅｓ）には、当
該プロセシングエレメントにおいてタスクを実行すべ
く、生成されたタスクを実行キューに格納し、実行を行
う（Ｓ４０６）。

【００２９】さらに、生成されたタスクに含まれる平均
処理時間Ｅｘを用いて処理時間管理部１１２により管理
されている予想終了時間を変更する（Ｓ４０７）。一
方、タスクを実行すべきプロセシングエレメントと、タ
スクを生成したプロセシングエレメントが同一でなかっ
た場合（Ｓ４０５：Ｎｏ）には、他のプロセシングエレ
メントにタスクを転送する必要があるため、タスク通信
部１１５によるタスクの転送が行われる（Ｓ４０８）。

【００３０】次に、タスクを生成したプロセシングエレ
メント以外のプロセシングエレメントの処理内容につい
て説明する。図５は、他のプロセシングエレメントの処
理内容を示すフロ−チャ−トである。他のプロセシング
エレメントは、タスクを生成したプロセシングエレメン
トからの要求を受信して（Ｓ５０１）、動作を開始す
る。即ち、予想終了時間の送信の要求を受けて、当該他
のプロセッサの処理時間管理部において管理されている
予想終了時間を応答する（Ｓ５０２）。その後、当該プ
ロセッサが、生成されたタスクを実行すべきプロセッサ
として決定された場合であれば（Ｓ５０３：Ｙｅｓ）、
当該転送されてきたタスクを実行キューに格納して、実
行を行う（Ｓ５０４）。さらに、処理時間管理部におい
て管理されている予想終了時間を変更する（Ｓ５０
５）。

【００３１】以上に説明したような構成を有する、本実
施の形態のマルチプロセッサシステムについて、以下、
具体的な動作を説明する。プロセシングエレメントが二
つの場合について、以上の動作を説明する。図６はプロ
セシングエレメントが二つの場合のマルチプロセッサシ
ステムの構成図である。この時PE1で図７に示すような
構造を有するタスクが発生した場合について説明する。
即ち、平均処理時間は３単位時間で、PE2上のディスク
へのファイルアクセスが１回ある。従来例の場合と同様
に、各プロセシングエレメントは、自分のディスク上の
ファイルにアクセスするには１単位時間でおこなわれ、
ネットワークを経由して他のプロセシングエレメント上
のディスクにアクセスする場合は３単位時間かかるとす
る。

【００３２】この具体例におけるＯＳの動作のフローを
図８に示す。まず、PE1のＯＳはタスクを生成し（Ｓ８
１）、他のプロセシングエレメント（この例ではPE2の
み）に現在の予想終了時間を問い合わせる（Ｓ８２）。
PE2のＯＳは４単位時間であることをPE1のＯＳに通知し
（Ｓ８３）、PE1のＯＳはそれぞれのｉに対してオーバ
ーヘッドＯ（ｉ）を計算する（Ｓ８４）。最小のＯ
（ｉ）はｉ＝２で達成される事が分かるので、タスクを
PE2に転送する（Ｓ８５）。PE2のＯＳは転送されてきた
タスクをスケジューリング対象とし（Ｓ８６）、予想終
了時間を変更する（Ｓ８７）。

【００３３】以上の動作を行なう事により、従来の最小
負荷方式では正しく配置されなかったタスクが、効率良
く配置される事になる。なお、本実施の形態では、プロ
セシングエレメントが二つの場合について具体例をあげ
て説明したが、プロセシングエレメントの数に上限はな
い。即ち、図８の動作フロ−において、PE1のＯＳの動
作の部分（Ｓ８０、Ｓ８１、Ｓ８３、Ｓ８４）を、「タ
スクを生成するＯＳの動作」とし、PE2のＯＳの動作の
うちＳ４２を、「その他のＯＳの動作」とし、Ｓ４５及
びＳ４６を、「タスクを実行すべく決定されたプロセシ
ングエレメントのＯＳの動作」すれば、プロセシングエ
レメントが増加した場合でも適用することが可能であ
る。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係るマルチプロセッサシステムは、プロセッサと記憶
資源とを含むプロセシングエレメントをネットワークを
介して複数接続したマルチプロセッサシステムであっ
て、各プロセッサは、各プロセシングエレメントに含ま
れる記憶資源にアクセスする頻度に関する情報を含むタ
スクを生成するタスク生成手段と、他の各プロセシング
エレメントから、当該プロセシングエレメントに割り当
てられているタスクが全て終了すると予想される時間で
ある予想終了時間を収集する予想終了時間収集手段と、
プロセッサが、ネットワークを介さずに当該プロセシン
グエレメントに含まれる記憶資源にアクセスするのに要
する時間と、ネットワークを介して、他のプロセシング
エレメントに含まれる記憶資源にアクセスするのに要す
る時間とを保持するアクセス時間保持手段と、予想終了
時間と、前記頻度に関する情報と、前記アクセスに要す
る時間とから、生成されたタスクを割り当てるべきプロ
セシングエレメントを決定するプロセシングエレメント
決定手段とを備えるものであるから、タスク生成手段に
よるタスクの生成を受けて、予想終了時間収集手段が、
各プロセシングエレメントから、当該プロセシングエレ
メントに割り当てられているタスクが全て終了すると予
想される時間である予想終了時間を収集し、プロセシン
グエレメント決定手段が、予想終了時間と、前記頻度に
関する情報と、前記アクセスに要する時間とから、生成
されたタスクをどのプロセシングエレメントに割り当て
るかを決定することにより、ファイルのアクセスに要す
る時間をも考慮したタスクのスケジューリングを行うこ
とが可能になるという効果がある。

【００３５】また、前記プロセシングエレメント決定手
段は、ｎ個のプロセシングエレメントが接続されたマル
チプロセッサシステムにおいて、ｉ番目（ｉ＝１〜ｎ）
のプロセシングエレメントに存在する記憶資源にアクセ
スする回数をＦｉ、各プロセシングエレメントから収集
された予想終了時間をＴｉ、ネットワークを介して記憶
資源にアクセスする場合に一回のアクセスに要する時間
をＡｒ、ネットワークを介さずに前記プロセシングエレ
メント内で記憶資源にアクセスする場合に一回のアクセ
スに要する時間をＡｌとした場合に、ｉ（ｉ＝１〜ｎ）
番目のプロセシングエレメントについてＯ（ｉ）＝Ｔｉ＋Ｆｉ＊（Ａｌ−Ａｒ）を算出し、前記Ｏ（ｉ）が最小となるプロセシングエレ
メントを、生成されたタスクを転送するべきプロセシン
グエレメントとして決定することもできる。この場合、
プロセシングエレメント決定手段が、各々のプロセシン
グエレメントについて上記式の結果を算出し、プログラ
ミングエレメント決定手段が、前記Ｏ（ｉ）が最小とな
るプロセシングエレメントに、生成されたタスクを割り
当てるため、タスク実行のオーバーヘッドを正確に算出
する場合よりも簡易な演算で、最もオーバーヘッドの小
さいプロセシングエレメント、即ち生成されたタスクを
転送すべきプロセシングエレメントを決定することが可
能となるという効果を奏する。

【００３６】また、前記各プロセッサは、当該プロセッ
サ上で実行されている一つ又は複数のタスクについて、
各タスクに含まれる当該タスクの平均処理時間を表す情
報から、前記予想終了時間を管理する処理時間管理手段
を有することもできる。この場合、処理時間管理手段
が、当該プロセッサ上で実行されている一つ又は複数の
タスクについて、各タスクに含まれる当該タスクの平均
処理時間を表す情報から、前記予想終了時間を管理する
ため、他のプロセッサから予想終了時間の送信要求が発
せられた際に、迅速にデータの送信を行うことができる
という効果がある。

【００３７】また、前記タスク生成手段は、さらに、当
該タスクの処理が終了するまでに必要な時間であると予
想される平均処理時間を含むタスクを生成し、各プロセ
ッサはさらに、当該プロセッサに割り当てられている一
つ又は複数のタスクについて、各タスクに含まれる当該
タスクの平均処理時間を表す情報から、前記予想終了時
間を求める処理時間管理手段を備えることもできる。こ
の場合、各々のタスクに当該タスクの処理が終了するま
でに必要な時間である平均処理時間が含まれており、処
理時間管理手段が、前記平均処理時間から、予想終了時
間を管理することにより、他のプロセッサに対して迅速
に予想終了時間を通信することができるという効果があ
る。

【００３８】また、前記予想終了時間収集手段はさら
に、他のプロセシングエレメントに対して、予想終了時
間の送信を要求する予想終了時間要求手段と、他のプロ
セシングエレメントから、送信されてきた予想終了時間
を受信する予想終了時間受信手段とを備えることもでき
る。この場合には、プロセシングエレメントでタスクが
生成された場合など、他のプロセッサの予想終了時間が
必要な時点で収集することが可能となる等、適切なタイ
ミングで予想終了時間の収集が可能になるという効果が
ある。

【００３９】また、各プロセッサはさらに、他のプロセ
シングエレメントからの、予想終了時間の送信要求を受
信する予想終了時間要求受信手段と、他のプロセシング
エレメントからの送信要求に対して、他のプロセシング
エレメントに対して、予想終了時間を送信する予想終了
時間送信手段とを備えることもできる。この場合には、
他のプロセッサにおいてタスクが生成された場合に、当
該他のプロセッサから要求された時点で当該他のプロセ
ッサに対して予想終了時間を送信することができるとい
う効果がある。

【００４０】また、本発明に係るプロセッサは、プロセ
ッサと記憶資源とを含むプロセシングエレメントをネッ
トワークを介して複数接続したマルチプロセッサシステ
ムにおけるプロセッサであって、各プロセシングエレメ
ントに含まれる記憶資源にアクセスする頻度に関する情
報を含むタスクを生成するタスク生成手段と、他の各プ
ロセシングエレメントから、当該プロセシングエレメン
トに割り当てられているタスクが全て終了すると予想さ
れる時間である予想終了時間を収集する予想終了時間収
集手段と、当該プロセッサが、ネットワークを介さずに
当該プロセシングエレメントに含まれる記憶資源にアク
セスするのに要する時間と、ネットワークを介して、他
のプロセシングエレメントに含まれる記憶資源にアクセ
スするのに要する時間とを保持するアクセス時間保持手
段と、予想終了時間と、前記頻度に関する情報と、前記
アクセスに要する時間とから、生成されたタスクを割り
当てるべきプロセシングエレメントを決定するプロセシ
ングエレメント決定手段とを備えるものであるから、フ
ァイルへのアクセスに要する時間を考慮したマルチプロ
セッサシステムを構築できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態におけるマルチプロセッ
サシステムの構成図である。

【図２】本発明の一実施の形態におけるタスクの構成図
である。

【図３】予想終了時間の変化を示すタイムチャートであ
る。

【図４】タスクを生成したプロセシングエレメントの処
理内容を示すフロ−チャ−トである。

【図５】タスクを生成したプロセシングエレメント以外
のプロセシングエレメントの処理内容を示すフロ−チャ
−トである。

【図６】本発明のマルチプロセッサシステムにおいてプ
ロセシングエレメントが二つの場合の具体例におけるシ
ステムの構成を示す図である。

【図７】プロセシングエレメントが二つの場合の具体例
におけるタスクの構成図である。

【図８】各プロセシングエレメントのＯＳの動作フロ−
である。

【図９】プロセシングエレメントが二つの場合の全タス
ク予想終了時間を示す概念図である。

【図１０】タスクが生成された場合の総コストを説明す
るための概念図である。

【符号の説明】

１〜３プロセシングエレメント１１プロセッサ１２メモリ１３ディスク１１１タスク生成部１１２処理時間管理部１１３処理時間通信部１１４処理時間算出部１１５タスク通信部４ネットワーク２０タスク２１平均処理時間２２〜２４ファイルアクセス頻度２５タスクテキスト部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プロセッサと記憶資源とを含むプロセシ
ングエレメントをネットワークを介して複数接続したマ
ルチプロセッサシステムであって、各プロセッサは、各プロセシングエレメントに含まれる記憶資源にアクセ
スする頻度に関する情報を含むタスクを生成するタスク
生成手段と、他の各プロセシングエレメントから、当該プロセシング
エレメントに割り当てられているタスクが全て終了する
と予想される時間である予想終了時間を収集する予想終
了時間収集手段と、プロセッサが、ネットワークを介さずに当該プロセシン
グエレメントに含まれる記憶資源にアクセスするのに要
する時間と、ネットワークを介して、他のプロセシング
エレメントに含まれる記憶資源にアクセスするのに要す
る時間とを保持するアクセス時間保持手段と、予想終了時間と、前記頻度に関する情報と、前記アクセ
スに要する時間とから、生成されたタスクを割り当てる
べきプロセシングエレメントを決定するプロセシングエ
レメント決定手段とを備えることを特徴とするマルチプ
ロセッサシステム。
【請求項２】前記プロセシングエレメント決定手段
は、ｎ個のプロセシングエレメントが接続されたマルチプロ
セッサシステムにおいて、ｉ番目（ｉ＝１〜ｎ）のプロ
セシングエレメントに存在する記憶資源にアクセスする
回数をＦｉ、各プロセシングエレメントから収集された
予想終了時間をＴｉ、ネットワークを介して他のプロセ
シングエレメントに含まれる記憶資源にアクセスする場
合に一回のアクセスに要する時間をＡｒ、ネットワーク
を介さずに当該プロセシングエレメント内で記憶資源に
アクセスする場合に一回のアクセスに要する時間をＡｌ
とした場合に、ｉ（ｉ＝１〜ｎ）番目のプロセシングエ
レメントについてＯ（ｉ）＝Ｔｉ＋Ｆｉ＊（Ａｌ−Ａｒ）を算出し、前記Ｏ（ｉ）が最小となるプロセシングエレ
メントを、生成されたタスクを転送するべきプロセシン
グエレメントとして決定することを特徴とする請求項１
に記載のマルチプロセッサシステム。
【請求項３】前記タスク生成手段は、さらに、当該タスクの処理が終了するまでに必要な時間
であると予想される平均処理時間を含むタスクを生成
し、各プロセッサはさらに、当該プロセッサに割り当てられている一つ又は複数のタ
スクについて、各タスクに含まれる当該タスクの平均処
理時間を表す情報から、前記予想終了時間を求める処理
時間管理手段を備えることを特徴とする請求項１又は２
記載のマルチプロセッサシステム。
【請求項４】前記予想終了時間収集手段はさらに、他のプロセシングエレメントに対して、予想終了時間の
送信を要求する予想終了時間要求手段と、他のプロセシングエレメントから、送信されてきた予想
終了時間を受信する予想終了時間受信手段とを備えるこ
とを特徴とする請求項３記載のマルチプロセッサシステ
ム。
【請求項５】各プロセッサはさらに、他のプロセシングエレメントからの、予想終了時間の送
信要求を受信する予想終了時間要求受信手段と、他のプロセシングエレメントからの送信要求に対して、
他のプロセシングエレメントに対して、予想終了時間を
送信する予想終了時間送信手段とを備えることを特徴と
する請求項４記載のマルチプロセッサシステム。
【請求項６】プロセッサと記憶資源とを含むプロセシ
ングエレメントをネットワークを介して複数接続したマ
ルチプロセッサシステムにおけるプロセッサであって、各プロセシングエレメントに含まれる記憶資源にアクセ
スする頻度に関する情報を含むタスクを生成するタスク
生成手段と、他の各プロセシングエレメントから、当該プロセシング
エレメントに割り当てられているタスクが全て終了する
と予想される時間である予想終了時間を収集する予想終
了時間収集手段と、当該プロセッサが、ネットワークを介さずに当該プロセ
シングエレメントに含まれる記憶資源にアクセスするの
に要する時間と、ネットワークを介して、他のプロセシ
ングエレメントに含まれる記憶資源にアクセスするのに
要する時間とを保持するアクセス時間保持手段と、予想終了時間と、前記頻度に関する情報と、前記アクセ
スに要する時間とから、生成されたタスクを割り当てる
べきプロセシングエレメントを決定するプロセシングエ
レメント決定手段とを備えることを特徴とするプロセッ
サ。