JPH09245003A

JPH09245003A - 並列分散処理システムおよびその方法

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Publication number: JPH09245003A
Application number: JP4783396A
Authority: JP
Inventors: Hirotoshi Maekawa; 博俊前川; Takayuki Saito; 隆之斎藤; Tetsuhisa Chiba; 哲央千葉
Original assignee: Digital Vision Laboratories Corp
Current assignee: Digital Vision Laboratories Corp
Priority date: 1996-03-05
Filing date: 1996-03-05
Publication date: 1997-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】システム相互間での機能呼び出しを高速かつ
効率的に行うことができる並列分散処理システムを提供
する。【解決手段】ネットワークノード３のクラス（モジュ
ール）３０２において、ネットワークノード４のクラス
４０２の関数（機能）の呼び出しを行うときに、ネット
ワークノード３は、外部参照テーブル３１０から当該関
数の機能識別コード（数値）を得て、この機能識別コー
ドが引数と共にメッセージとしてネットワークノード４
に出力する。ネットワークノード４では、入力した機能
識別コードをキーとして内部参照テーブル４０６から当
該機能の実行アドレスを得て、当該機能を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ネットワークワイ
ドなマルチメディア並行処理を行う並列分散処理システ
ムおよびその方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、マルチメディア情報を利用および
流通させる情報提供利用サービスアプリケーションであ
るＩＳＭ(Information Super-Market)の開発が活発に行
われている。ＩＳＭでは、機能モジュール（クラス）間
の対話性およびモジュール間構成の柔軟性を高めるため
に、ネットワークワイドなマルチメディア並行処理を効
率的に行うアプリケーション実行環境が求められる。こ
れに応えようとするのが、並列分散実行支援システムで
ある従来の並列分散実行支援システムでは、モジュール間の
機能呼び出しは、文字列で示されるモジュール名と機能
名とを用いて行う。ここで、機能呼び出しとは、あるモ
ジュールで行われる処理において、他のモジュールにお
いて備えてある機能を呼び出して用いることをいう。

【０００３】並列分散支援システムの代表的なものに、
ＣＯＲＢＡ(Common Object RequestBroker Architectur
e) −ＯＲＢ(Object Request Broker) がある。このＣ
ＯＲＢＡ−ＯＲＢでは、あるモジュールが他のモジュー
ルの機能を呼び出すにあたって、文字列で示される機能
名と引数が呼び出し元モジュールから呼び出し先モジュ
ールに転送される。呼び出し先モジュールには、文字列
で示される機能名と当該機能を実行するプログラムの実
行アドレスとの対応表が備えてあり、呼び出し先モジュ
ールは、その対応表を検索することによって実行アドレ
スを取得し、呼び出された機能を実行する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来のＣＯＲＢＡ−ＯＲＢでは、機能の呼び出し先に
おいて、文字列で示される機能名をキーとして、テーブ
ルを参照して実行アドレスを特定することから、その実
行部を特定するコストが大きく、機能呼び出しに伴う処
理の効率が悪いという問題がある。

【０００５】また、ＣＯＲＢＡ−ＯＲＢでは、モジュー
ルの識別名の規約とその管理方法については規定されて
いない、すなわち、システム全体での名前空間管理は行
われていない。従って、ユーザは、モジュール相互間で
名前の衝突などが生じないように注意して、モジュール
の識別名などを決定しなければならず、ユーザの負担が
大きいという問題がある。

【０００６】また、ＣＯＲＢＡ−ＯＲＢでは、機能呼び
出しに伴う引数の形式（フォーマット）は、コンパイル
時に別途定義しておく必要がある。このとき、定義でき
る引数のデータ構造は構造体および配列などの単純なも
のに限られ、リスト構造などの複雑なデータ構造は用い
ることができないという問題がある。

【０００７】また、ＣＯＲＢＡ−ＯＲＢでは、呼び出し
先モジュールは予め存在（登録）している必要がある。
また、基本的に、呼び出し機能および引数の形式をコン
パイル時に定義しておく必要があり、任意の呼び出し先
のモジュールを動的にダウンロード（追加登録）して使
用しようとすると、作業が煩雑になるという問題があ
る。また、ＣＯＲＢＡ−ＯＲＢでは、機能呼び出しを行
う際の同期方式が異なると、異なるプログラミングイン
ターフェース（ＡＰＩ）を用いる必要があり、プラグラ
ムの記述が複雑になるという問題がある。

【０００８】本発明は、上述した従来技術に鑑みてなさ
れ、機能呼び出しを高速かつ効率的に行える並列分散処
理システムおよびその方法を提供することを目的とす
る。また、本発明は、ユーザによるモジュールの識別名
の管理負担を軽減できる並列分散処理システムおよびそ
の方法を提供することを目的とする。また、本発明は、
機能呼び出しにおいて、多様な形式の引数を用いること
ができる並列分散処理システムおよびその方法を提供す
ることを目的とする。また、本発明は、煩雑な作業を経
ることなく、任意の呼び出し先のモジュールを動的にダ
ウンロード（追加登録）して使用できる並列分散処理シ
ステムおよびその方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した従来技術の問題
点を解決し、上述した目的を達成するために、本発明の
並列分散処理システムは、一連の手続きを記述する一の
モジュールを、他のモジュールあるいはモジュールに規
定された機能を呼び出して実行する並列分散処理システ
ムであって、機能呼び出し先のモジュールに設けられ、
呼び出される機能について、当該機能の機能識別番号と
当該機能の実行アドレスとの対応を示す内部参照手段
と、機能呼び出し元のモジュールに設けられ、呼び出し
を行う機能について、当該機能の機能識別子と当該機能
の識別番号との対応を示す外部参照手段とを有し、呼び
出し元のモジュールは、呼び出しを行う機能の機能識別
子をキーとして、前記外部参照手段から対応する機能識
別番号を得て、当該機能識別番号を含むメッセージを機
能呼び出し先のモジュールに送り、前記呼び出し先のモ
ジュールは、前記呼び出し元のモジュールから送られた
メッセージに含まれる前記機能識別番号をキーとして、
前記内部参照手段から当該呼び出された機能の実行アド
レスを得て、当該実行アドレスに基づいて、当該呼び出
された機能を実行する。

【００１０】本発明の並列分散処理システムでは、シス
テムのセットアップ時に、モジュール相互間における機
能呼び出しの関係が解析される。その解析結果に基づい
て、他のモジュールから呼び出される機能について、例
えば数値形式の機能識別番号が割り当てられ、内部参照
手段および外部参照手段が作成される。モジュール相互
間での機能呼び出しは、前記内部参照手段および前記外
部参照手段を用いて行われる。また、呼び出し先のモジ
ュールでは、数値形式で示された機能識別番号をキーと
して内部参照手段を用いて、実行アドレスの検索が行わ
れる。

【００１１】本発明の並列分散処理システムおよびその
方法では、好ましくは、前記機能識別子は、前記機能識
別番号が格納されているアドレスを示す。

【００１２】また、本発明の並列分散処理システムおよ
びその方法は、好ましくは、前記機能識別子は、前記呼
び出し元のモジュールにおいてのみ有効な番号を示す。

【００１３】また、本発明の並列分散処理システムおよ
びその方法は、好ましくは、前記機能識別子は、文字を
含んで表現される機能名を示す。

【００１４】また、本発明の並列分散処理システムおよ
びその方法は、好ましくは、前記呼び出し元のモジュー
ルは、前記呼び出し先のモジュールに送る引数のデータ
構造を論理形式に変換し、当該変換後の引数を呼び出し
先のモジュールに出力し、呼び出し先のモジュールは、
入力した引数の論理形式を前記呼び出し元のモジュール
におけるデータ構造と同じデータ構造に変換した後に、
当該引数を使用する。

【００１５】また、本発明の並列分散処理システムおよ
びその方法は、好ましくは、前記呼び出し元のモジュー
ルは、呼び出し先のモジュールに前記機能識別番号を出
力した後、呼び出し先のモジュールから当該機能の実行
結果を入力するまで、その処理を停止する。

【００１６】また、本発明の並列分散処理システムおよ
びその方法は、好ましくは、前記呼び出し元のモジュー
ルは、呼び出し先のモジュールに前記機能識別番号を出
力した後、当該機能の実行結果が必要となったときに、
当該機能の実行結果をまだ入力していない場合に、その
処理を停止する。

【００１７】また、本発明の並列分散処理システムおよ
びその方法は、好ましくは、前記呼び出し元のモジュー
ルは、呼び出し先のモジュールに前記機能識別番号を出
力した後、当該機能の実行結果を入力しない。

【００１８】また、本発明の並列分散処理システムおよ
びその方法は、好ましくは、前記呼び出し元のモジュー
ルは、呼び出し先のモジュールに前記機能識別番号を出
力した後、所定時間経過しても当該機能の実行結果を入
力しない場合に、エラー処理プログラムを起動する。

【００１９】また、本発明の並列分散処理システムおよ
びその方法は、好ましくは、前記メッセージには、前記
呼び出し元のモジュールの実行で用いられるタイマが示
す時刻を含める。

【００２０】また、本発明の並列分散処理システムおよ
びその方法は、好ましくは、呼び出し元のモジュールか
ら呼び出し先のモジュールに複数のメッセージが送られ
た場合に、これらのメッセージに対応する複数の機能呼
び出しを、予め決められた優先順位あるいはメッセージ
において指定された優先順位に従って順に行う。

【００２１】また、本発明の並列分散処理システムおよ
びその方法は、好ましくは、前記メッセージには、呼び
出された機能が呼び出し先モジュールにおいて実行され
る時刻を含める。

【００２２】また、本発明の並列分散処理システムおよ
びその方法は、好ましくは、新たなモジュールが登録さ
れたときに、そのモジュールが呼び出し先および呼び出
し元となる機能について解析し、その解析結果に基づい
て、前記内部参照手段および外部参照手段を動的に作成
する。

【００２３】また、本発明の並列分散処理システムおよ
びその方法は、好ましくは、前記モジュールおよび前記
機能は、それぞれオブジェクト指向プログラミングにお
けるオブジェクトおよびメソッドである。

【００２４】また、本発明の並列分散処理システムおよ
びその方法は、好ましくは、前記機能呼び出しにおい
て、前記呼び出し先のモジュールは、モジュール相互間
の共有変数ついての処理を行う機能を有する。

【００２５】また、本発明の並列分散処理システムおよ
びその方法は、好ましくは、前記機能呼び出しは、前記
共有変数をオブジェクトとし、前記共有変数についての
処理をメソッドとする。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係わる
並列分散実行支援システムについて説明する。本実施形
態に係わる並列分散実行支援システムは、例えば、ＩＳ
Ｍなどの実行環境を支援し、機能モジュール間の対話性
およびモジュール間構成の柔軟性を高め、ネットワーク
ワイドなマルチメディア並行処理を可能とするものであ
る。

【００２７】図１は、本実施形態に係わる並列分散実行
支援システム１の概念図である。図１に示すように、並
列分散実行支援システム１は、ネットワークノード３、
４がネットワーク２を介して通信を行い、一定の処理を
行う。ネットワークノード３，４としては、例えば、ホ
ストコンピュータなどが用いられる。ネットワークノー
ド３では、デーモン３０およびクラス（モジュール）３
００，３０１，３０２などのプログラムが動作する。こ
こで、クラスとは、具体的には、例えば、アプリケーシ
ョンプログラムをいう。

【００２８】デーモン３０は、後述するように、内部参
照テーブル３０６および外部参照テーブル３１０を有す
る。内部参照テーブル３０６は、機能識別コードとその
機能が記憶されたアドレスとの対応を示すテーブルであ
る。内部参照テーブル３０６は、ネットワークノード４
からネットワークノード３に機能呼び出しを行うとき
に、ネットワークノード４から入力したメッセージに含
まれる機能識別コードから、呼び出された機能のクラス
３００〜３０２におけるアドレスを得るために用いられ
る。

【００２９】外部参照テーブル３１０は、機能識別子と
しての機能識別コードが記憶されたアドレスと機能識別
コードとの対応を示すテーブルである。外部参照テーブ
ル３１０は、ネットワークノード３からネットワークノ
ード４に機能呼び出しを行うときに、クラス３００〜３
０２において呼び出されたアドレスから、その機能の機
能識別コードを得るために用いられる。

【００３０】また、ネットワークノード４では、デーモ
ン４０およびクラス（モジュール）４００，４０１，４
０２などのプログラムが動作する。ネットワークノード
４のクラス４００〜４０２、内部参照テーブル４０６お
よび外部参照テーブル４１０は、その意味および機能
は、ネットワークノード３のクラス３００〜３０２、内
部参照テーブル３０６および外部参照テーブル３１０と
同じである。

【００３１】図１に示す並列分散実行支援システム１で
は、クラスの配置、すなわち、どのクラスをどのネット
ワークノードあるいはプロセッサに配置したかは、原則
として、システムのセットアップ時に一回のみ解析（指
定）される。従って、システムの実行時において、各ク
ラスは、他のクラスの機能を呼び出す際に呼び出し先の
クラスの所在は既に知っている。尚、クラスの配置は、
システムの実行時に指定されることもある。

【００３２】尚、ネットワーク２には、ネットワークノ
ード３、４に加えて他のネットワークノードが接続され
ていてもよい。

【００３３】以下、オブジェクト指向の計算におけるメ
ソッド呼び出しの処理、すなわち、ネットワークノード
３でクラス３０２の処理を行っているときに、ネットワ
ークノード４のクラス４０２に備えられた機能、具体的
には関数を呼び出す場合を例示して、並列分散実行支援
システム１における処理について説明する。オブジェク
ト指向の計算におけるメソッド呼び出しの処理では、ク
ラス内のメソッドが例えば関数などの機能である。

【００３４】内部参照テーブルおよび外部参照テーブル
の作成並列分散実行支援システム１では、例えば、図３に示す
ネットワークノード３においてクラス３０２が新たに追
加（登録）され、クラス３０２が、図２に示すネットワ
ークノード４のクラス４０２の機能を呼び出している場
合には、以下に示すように、図３に示すデーモン３０の
外部参照テーブル３１０および図２に示すデーモン４０
の内部参照テーブル４０６を作成あるいは更新する。

【００３５】先ず、内部参照テーブルの作成について説
明する。ネットワークノード３，４は、例えば、システ
ムのセットアップ時に、それらのクラスで規定された関
数について、図２，図３に示す内部参照テーブル４０
６，３０６を作成する。ここで、内部参照テーブル３０
６は、ローカルクラステーブル３０３、ローカルメンバ
関数テーブル３０４およびローカルインスタンステーブ
ル３０５で構成される。

【００３６】また、内部参照テーブル４０６は、ローカ
ルクラステーブル４０３、ローカルメンバ関数テーブル
４０４およびローカルインスタンステーブル４０５で構
成される。ここで、ローカルメンバ関数テーブル３０
４、４０４は、関数の「関数ＩＤ」と、関数「Ｆｕｎ
ｃ」の実行アドレスである「関数番地」との対応を示し
ている。尚、ネットワークノード３，４を含むネットワ
ークノード相互間での関数の呼び出し関係は、システム
のセットアップ時およびクラス３０２が新たに追加され
たときに予め解析されており、外部参照テーブル３１０
および内部参照テーブル４０６を作成する段階におい
て、関数「Ｆｕｎｃ」およびクラス４０２にはそれぞれ
「関数ＩＤ（機能識別コード）」および「クラスＩＤ」
が自動的に割り当てられる。

【００３７】次に、外部参照テーブルの作成について説
明する。例えば、図１に示すクラス３０２がクラス４０
２に備えてある関数名「Ｆｕｎｃ」という機能を呼び出
している場合に、図３に示すように、ネットワークノー
ド３は、クラス３０２のディスパッチャ３１１から、ク
ラス４０２および関数名「Ｆｕｎｃ」を用いて、ネット
ワークノード４に問い合わせ３１２を出力する。

【００３８】ネットワークノード４は、この問い合わせ
３１２を受けると、内部参照テーブル４０６を参照し
て、クラス４０２および関数「Ｆｕｎｃ」に割り付けた
「クラスＩＤ」および「関数ＩＤ」を図３に示す回答メ
ッセージ３１５に含めて、図１に示すネットワーク２を
介してネットワークノード３に出力する。回答メッセー
ジ３１５は、ネットワークノード３において、メッセー
ジキュー（待ち行列）３１２，３１３を介してディスパ
ッチャ３１１に出力される。

【００３９】次に、ディスパッチャ３１１は、登録処理
を行い、回答メッセージ３１４に含まれる「クラスＩ
Ｄ」および「関数ＩＤ」を用いて、リモートクラステー
ブル３０７およびリモートメンバ関数テーブル３０８を
作成する。ここで、リモートクラステーブル３０７、リ
モートメンバ関数テーブル３０８およびリモートインス
タンステーブル３０９によって、外部参照テーブル３１
０が構成される。

【００４０】内部参照テーブルおよび外部参照テーブル
の作成は、ネットワークノード３とネットワークノード
４とがネットワーク２を介して接続されたときに初期化
過程として行われたり、処理の実行時に、ネットワーク
ノード３，４に新たなクラス（モジュール）が動的にダ
ウンロード（追加登録）されたときに、一度のみ自動的
に行われる。

【００４１】機能呼び出し処理以下、前述したように作成された外部参照テーブル３１
０および内部参照テーブル４０６を用いて、ネットワー
クノード３からネットワークノード４に対して機能呼び
出しを行う場合について図２〜６を参照しながら説明す
る。ここでは、呼び出し元のクラス（オブジェクト）
が、機能呼び出しを行った後に、呼び出し先のクラスか
ら当該機能の実行結果を入力するまで、その処理を停止
する、いわゆる完全同期メッセージ送信の場合について
説明する。

【００４２】例えば、図４に示すネットワークノード３
のクラス３０２において処理が行われているときに、ネ
ットワークノード４に備えてあるクラス４０２の関数
「Ｆｕｎｃ」という機能を呼び出すと（図６（Ａ）に示
す「Ａ１」）、クラス３０２のディスパッチャ３１１に
おいて、メッセージに含まれる引数のデータ構造が論理
形式のデータ表現に変換される（図６（Ａ）に示す「Ｂ
１」）。当該変換は、変換プログラムを用いて、クラス
３０２での内部表現データのデータ構造を解析し、論理
形式のデータ表現に変換して行われる。このとき、論理
形式のデータ表現は、単純なデータを組み合わせること
で、リスト構造などの複雑なデータ構造を表現できる記
述構文を採用している。そのため、引数として、多様な
データ構造を用いることができる。そのため、機能呼び
出しの対象とできる関数の種類の範囲を拡大できる。

【００４３】次に、ディスパッチャ３１１において、関
数「Ｆｕｎｃ」およびクラス４０２のアドレスが、それ
ぞれリモートメンバ関数テーブル３０８およびリモート
インスタンステーブル３０９に出力される。これによっ
て、機能識別コードの参照が行われ、これらのアドレス
に対応した「関数ＩＤ」および「クラスＩＤ」が検索さ
れる（図６（Ａ）に示す「Ｂ２」）。この検索された
「関数ＩＤ」および「クラスＩＤ」は、ディスパッチャ
３１１において、送信キュー３１３に登録される（図６
（Ａ）に示す「Ｂ３」）。

【００４４】次に、送信キュー３１３に登録された「関
数ＩＤ」および「クラスＩＤ」が、デーモン３０の送信
キュー３１４に登録される（図６（Ａ）に示す「Ｃ
１」）。デーモン３０において、メッセージ３２０のメ
ッセージヘッダが「関数ＩＤ」および「クラスＩＤ」を
用いて作成され、このメッセージヘッダを含むメッセー
ジが、図５に示すネットワークノード４のデーモン４０
の受信キュー４１４に、ネットワークを介して送信され
る（図６（Ａ）に示す「Ｃ２」）。ネットワークノード
３は、ネットワークノード４から関数「Ｆｕｎｃ」の処
理結果を入力するまで、実行中のプログラムの処理を停
止する。このように、メッセージキュー３１４，４１４
を用いることで、メッセージは、キューに蓄えられた後
に、該当関数（機能）によって処理される。そのため、
これらのキューによって、ある特定のクラスに対しての
機能呼び出し要求が競合しても、呼び出し要求が失われ
ることなく、順番にまたは優先順位に従って処理され
る。

【００４５】ネットワークノード４のデーモン４０は、
ネットワークノード３からメッセージを受信すると（図
６（Ｂ）に示す「Ｄ１」）、そのメッセージを図５に示
す受信キュー４１４に登録する（図６（Ｂ）に示す「Ｄ
２」）。次に、デーモン４０からディスパッチャ４１１
にシグナルが出力される（図６（Ｂ）に示す「Ｄ３」，
「Ｅ１」）。

【００４６】次に、ディスパッチャ４１１は、「クラス
ＩＤ」をキーとして、図５に示すローカルインスタンス
テーブル４０５を参照し、所定のインスタンスを呼び出
す（図６（Ｂ）に示す「Ｅ２」）。ディスパッチャ４１
１は、所定のインスタンスが呼び出し可能な状態になる
まで、次の処理を実行する（図６（Ｂ）に示す「Ｅ
３」）。このとき、メッセージキュー４１４に設けられ
た通信マネージャは、メッセージ３２０に含まれる「ク
ラスＩＤ」をキーとして、ローカルインスタンステーブ
ル４０５が参照され、クラス４０２のインスタンスの番
地を得る。これによって、クラス４０２のインスタンス
が決定される。ここで、インスタンスとは、クラスの処
理を実際に行うときの状態を示す実体をいう。

【００４７】尚、クラス４０２におけるインスタンスの
生成は、図５に示すように、ローカルクラステーブル４
０３においてクラス４０２と対応して記憶された「イン
スタンス生成関数の番地」を参照し、この「インスタン
ス生成関数の番地」にあるインスタンス生成関数４２１
を実行し、これによって生成したインスタンスをローカ
ルインスタンステーブル４０５に登録して行われる。

【００４８】次に、ディスパッチャ４１１は、メッセー
ジのデータ構造を元のクラス３０２で用いられているデ
ータ構造と同じものに変換する（図６（Ｂ）に示す「Ｅ
４」）。

【００４９】次に、受信したメッセージ３２０に含まれ
る「関数ＩＤ」および「クラスＩＤ」に基づいて、ロー
カルメンバ関数テーブル４０４を用いて、呼び出された
機能に関する関数「Ｆｕｎｃ」の「関数番地」を得る。
このとき、「関数ＩＤ」および「クラスＩＤ」は数値で
示されているため、その照合は高速に行われる。

【００５０】ネットワークノード４では、ディスパッチ
ャ４１１において得られた関数「Ｆｕｎｃ」の「関数番
地」、通信マネージャによって決定されたインスタンス
およびディスパッチャ４１１において変換されて得られ
た内部表現データ４２０を用いて、クラス４０２におけ
る処理が行われる（図６（Ｂ）に示す「Ｆ」）。この処
理結果は、返却値として、図６（Ｂ）に示す「Ｅ５」、
「Ｄ４」、「Ｄ５」および図６（Ａ）に示す「Ｃ３」、
「Ｃ４」、「Ｃ５」、「Ｂ４」、「Ｂ５」および「Ａ
２」の処理を行うことで、図３に示す呼び出し元のネッ
トワークノード３のクラス３０２の処理に送られる。こ
れによって、機能呼び出し処理が完了する。

【００５１】ここで、「Ｅ５」は返却値のデータ表現の
変換、「Ｄ４」は送信キューへの返却値の登録、「Ｄ
５」はメッセージの送信、「Ｃ３」はメッセージの受
信、「Ｃ４」は受信キューへの登録、「Ｃ５」はクラス
３０２へのシグナル送信、「Ｂ４」はシグナル受信、
「Ｂ５」は返却値のデータ表現の変換および「Ａ２」は
次の処理の継続実行を意味する。ネットワークノード３
は、ネットワークノード４から関数「Ｆｕｎｃ」の処理
結果を入力すると、停止していたプログラムの処理を再
開する。

【００５２】以上説明したように、並列分散実行支援シ
ステム１によれば、関数などの機能の呼び出しは、クラ
ス相互間での機能呼び出し関係および呼び出される機能
についての数値で示される機能識別コードなどの関係を
示した内部参照テーブルおよび外部参照テーブルを用い
て行われるため、呼び出された機能の実行部のアドレス
を高速に特定することができる。また、並列分散実行支
援システム１によれば、機能呼び出しが行われるクラス
および関数のアドレスについて、システムが自動的にユ
ニークな機能識別コードを付与する。そのため、ユーザ
（プログラマ）はクラスおよび関数のアドレスが競合す
ることを回避するために多大な労力を費やす必要はな
く、ユーザの負担が軽減される。

【００５３】また、並列分散実行支援システム１によれ
ば、クラスの追加に応じて内部参照テーブルおよび外部
参照テーブルを動的に作成することから、必要なクラス
（モジュール）を動的に指定したネットワークノードに
ダウンロードすることが可能となる。また、並列分散実
行支援システム１によれば、機能呼び出しの引数と処理
結果（返り値）の形式（フォーマット）をコンパイル時
に定義しておく必要がないため、機能呼び出しの柔軟性
を高めることができる。

【００５４】ところで、プロセッサなどのシステムの資
源を効率よく使用するために、ユーザ（プログラマ）が
意識しないレベルでプログラムを細かい並行分散実行単
位に自動的に分割するプログラミングシステムは存在す
る。これに対して、並列分散実行支援システム１は、ユ
ーザがアプリケーションプログラムを大きな機能単位で
並行分散モジュールに分割し、その並行分散モジュール
の配置を明示的に指定できるものであり、大きなアプリ
ケーションシステムの構築を可能とするものである。

【００５５】次に、ネットワークノード３からネットワ
ークノード４に対して機能呼び出しを行う場合について
の他の例を説明する。ここでは、呼び出し元のクラス
（オブジェクト）が、機能呼び出しを行った後に、呼び
出し先のクラスから当該機能の実行結果を入力しない、
いわゆる非同期メッセージ送信の場合について説明す
る。

【００５６】図７は、非同期メッセージ送信の場合のタ
イミングチャートである。すなわち、図４に示すネット
ワークノード３のクラス３０２において処理が行われて
いるときに、ネットワークノード４に備えてあるクラス
４０２の関数「Ｆｕｎｃ」を非同期のメッセージ送信で
呼び出すと（図７（Ａ）に示す「Ｇ１」）、ネットワー
クノード３のクラス３０２、ディスパッチャ３１１およ
びデーモン３０において、図７（Ａ）に示す「Ｈ１」、
「Ｈ２」、「Ｈ３」、「Ｉ１」、「Ｉ２」および「Ｇ
２」の処理が実行される。

【００５７】図７（Ａ）に示す「Ｈ１」、「Ｈ２」、
「Ｈ３」、「Ｉ１」および「Ｉ２」の処理は、前述した
図６（Ａ）に示す「Ｂ１」、「Ｂ２」、「Ｂ３」、「Ｃ
１」および「Ｃ２」の処理に対応する。ただし、図７に
示す例では、クラス３０２は、呼び出しを行ったネット
ワークノード４のクラス４０２の機能の処理結果を待つ
ことはせず、処理「Ｉ２」の後に、次の処理「Ｇ２」を
実行する。

【００５８】一方、ネットワークノード４では、デーモ
ン４０、ディスパッチャ４１１およびクラス４０２にお
いて、図７（Ｂ）に示す「Ｊ１」、「Ｊ２」、「Ｊ
３」、「Ｋ１」、「Ｋ２」、「Ｋ３」、「Ｋ４」および
「Ｌ」の処理を実行する。ここで、図７（Ｂ）に示す
「Ｊ１」、「Ｊ２」、「Ｊ３」、「Ｋ１」、「Ｋ２」、
「Ｋ３」、「Ｋ４」および「Ｌ」の処理は、図６（Ｂ）
に示す「Ｄ１」、「Ｄ２」、「Ｄ３」、「Ｅ１」、「Ｅ
２」、「Ｅ３」、「Ｅ４」および「Ｆ」の処理と、基本
的には同じであるが、「Ｆ」の処理結果は、ネットワー
クノード３には送信されない。

【００５９】次に、上述した本実施形態に係わる並列分
散実行支援システムの概念についてまとめる。図８に示
すように、ネットワークノード９８は、オブジェクト１
０１ａにおけるメソッド１０１ｂにおいて、ネットワー
クノード９９のメソッド１０５ａのメソッド呼び出しを
行っている。このメソッド呼び出しの処理において、メ
ソッド本体１０６のＩＤを示すメソッド１０１ｂのメソ
ッドＩＤがメッセージに含められる。また、引数１０１
ｃは、そのデータ構造が論理形式に変換された引数１０
１ｃ１となった後にメッセージに含められる。また、オ
ブジェクト１０１ａからの呼び出しキーに基づいて、外
部参照表１０２が参照され、オブジェクトＩＤがメッセ
ージに含められる。メッセージは、ネットワークノード
９８からネットワークノード９９に送信される。

【００６０】ネットワークノード９９では、ネットワー
クノード９８から送信されたオブジェクトＩＤをキーと
して、内部参照表１０３を用いて、呼び出し対象となっ
ているメソッド１０５ａのメソッド本体１０６が実行さ
れる。このとき、論理変換された引数１０１ｃ１が、オ
ブジェクト１０１ａにおける引数のデータ構造と同じデ
ータ構造に変換され、この変換された引数１０５ｂを用
いて、メソッド本体１０６の処理が実行される。

【００６１】本発明は、上述した実施形態には限定され
ない。例えば、上述した実施形態では、本発明をオブジ
ェクト指向プログラミングにおけるメソッドの呼び出し
に適用した場合について例示したが、本発明は、例え
ば、リモート関数呼び出しにも適用できる。リモート関
数呼び出しは、リモートのアプリケーションなどのモジ
ュールに存在する関数（機能）を呼び出すものである。

【００６２】また、本発明は、あるクラスの内部変数を
分散モジュール（クラス）群間の共有変数（大域変数）
として使用する場合にも適用できる。この場合には、共
有変数となる変数を内包するクラスの機能として、共有
変数の値の読み取り、変更などの機能をプログラムす
る。このとき、共有変数へのアクセスは、全て、その変
数を内包するクラスへの機能呼び出しによって行われる
ので、自然に、その共有変数へのアクセスの排他制御が
実現される。すなわち、共有変数は、インスタンスの中
に抱え込まれており、当該共有変数を読み出しおよび書
換えて操作するには、当該インスタンスの機能を呼び出
す必要がある。これによって、インスタンスが共有変数
そのものとして振る舞う。このとき、共有変数をオブジ
ェクト（クラス）とし、その共有変数についての処理を
メソッド（関数）とする。

【００６３】また、上述した実施形態では、呼び出し元
のモジュールとしてのネットワークノード３において、
機能識別子として機能識別コードが記憶されたアドレス
を例示したが、機能識別子としては、文字などで示され
る機能名あるいは呼び出し元モジュールにおいてのみ有
効な番号を用いれば、さらに高速な機能呼び出し処理を
行うことができる。

【００６４】また、ネットワークノード３，４相互間で
入出力されるメッセージを蓄えるキューは、入力順に出
力する他、所定の優先順位に基づいて、メッセージの出
力順序を決定するようにしてもよい。すなわち、機能呼
び出しの優先順位を付けるようにしてもよい。この優先
順位は、予めシステムとして定められていてもよいし、
メッセージに属性情報として含められていてもよい。

【００６５】また、メッセージ送出側において、送出時
刻をメッセージに含め、受信側において、その時刻に基
づいて、そのメッセージで特定される機能の実行時刻を
決定するようにしてもよい。また、メッセージを受信す
るキューは、各インスタンス（クラス）毎に存在しても
よいし、複数のインスタンス（クラス）で共有するよう
にしてもよい。

【００６６】また、本発明は、ネットワークノード３
は、メッセージをネットワークノード４に出力した後
に、ネットワークノード４からの処理結果を必要になる
まで処理を続行し、必要となった時点で処理結果をまだ
受け取っていない場合にのみ、実行中のプログラムの処
理を停止するようにしてもよい。このとき、ネットワー
クノード３は、ネットワークノード４から、既に送った
メッセージについての処理結果を、設定時間を経過して
も得られない場合に、自動的にエラー処理プログラムを
起動するようにしてもよい。また、本発明は、ネットワ
ークノード３は、メッセージをネットワークノード４に
出力した後に、ネットワークノード４からの処理結果を
要求しないようにしてもよい。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の並列分散
処理システムおよびその方法によれば、機能呼び出しを
高速かつ効率的に行うことができる。また、本発明の並
列分散処理システムおよびその方法によれば、ユーザに
よるモジュールの識別名の管理負担を軽減できる。ま
た、本発明の並列分散処理システムおよびその方法によ
れば、機能呼び出しにおいて、多様な形式（データ構
造）の引数を用いることができる。また、本発明の並列
分散処理システムによれば、煩雑な作業を経ることな
く、任意の呼び出し先のモジュールを動的にダウンロー
ド（追加登録）して使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施形態に係わる並列分散実
行支援システムの概念図である。

【図２】図２は、図１に示す並列分散実行支援システム
において、内部参照テーブルを作成する手法について説
明するための図である。

【図３】図３は、図１に示す並列分散実行支援システム
において、外部参照テーブルを作成する手法について説
明するための図である。

【図４】図４は、図１に示す並列分散実行支援システム
において、機能呼び出しを行う際の、呼び出し元のネッ
トワークノードにおける処理を説明するための図であ
る。

【図５】図５は、図１に示す並列分散実行支援システム
において、機能呼び出しを行う際の、呼び出し先のネッ
トワークノードにおける処理を説明するための図であ
る。

【図６】完全同期メッセージ送信を行う場合の図１に示
す並列分散実行支援システムのタイミングチャートであ
る。

【図７】非同期メッセージ送信における場合の図１に示
す並列分散実行支援システムのタイミングチャートであ
る。

【図８】本発明の並列分散実行支援システムの概念図で
ある。

【符号の説明】

１…並列分散実行支援システム２…ネットワーク３，４…ネットワークノード３０，４０…デーモン３００，３０１，３０２，４００，４０１，４０２…ク
ラス３０６，４０６…内部参照テーブル３１０，４１０…外部参照テーブル

【手続補正書】

【提出日】平成８年４月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一連の手続きを記述する一のモジュール
を、他のモジュールあるいはモジュールに規定された機
能を呼び出して実行する並列分散処理システムにおい
て、機能呼び出し先のモジュールに設けられ、呼び出される
機能について、当該機能の機能識別番号と当該機能の実
行アドレスとの対応を示す内部参照手段と、機能呼び出し元のモジュールに設けられ、呼び出しを行
う機能について、当該機能の機能識別子と当該機能の識
別番号との対応を示す外部参照手段とを有し、呼び出し元のモジュールは、呼び出しを行う機能の機能
識別子をキーとして、前記外部参照手段から対応する機
能識別番号を得て、当該機能識別番号を含むメッセージ
を機能呼び出し先のモジュールに送り、前記呼び出し先のモジュールは、前記呼び出し元のモジ
ュールから送られたメッセージに含まれる前記機能識別
番号をキーとして、前記内部参照手段から当該呼び出さ
れた機能の実行アドレスを得て、当該実行アドレスに基
づいて、当該呼び出された機能を実行する並列分散処理
システム。
【請求項２】前記機能識別子は、前記機能識別番号が格
納されているアドレスを示す請求項１に記載の並列分散
処理システム。
【請求項３】前記機能識別子は、前記呼び出し元のモジ
ュールにおいてのみ有効な番号を示す請求項１に記載の
並列分散処理システム。
【請求項４】前記機能識別子は、文字を含んで表現され
る機能名を示す請求項１に記載の並列分散処理システ
ム。
【請求項５】前記呼び出し元のモジュールは、前記呼び
出し先のモジュールに送る引数のデータ構造を論理形式
に変換し、当該変換後の引数を呼び出し先のモジュール
に出力し、呼び出し先のモジュールは、入力した引数の
論理形式を前記呼び出し元のモジュールにおけるデータ
構造と同じデータ構造に変換した後に、当該引数を使用
する請求項１〜４のいずれかに記載の並列分散処理シス
テム。
【請求項６】前記呼び出し元のモジュールは、呼び出し
先のモジュールに前記機能識別番号を出力した後、呼び
出し先のモジュールから当該機能の実行結果を入力する
まで、その処理を停止する請求項１〜５のいずれかに記
載の並列分散処理システム。
【請求項７】前記呼び出し元のモジュールは、呼び出し
先のモジュールに前記機能識別番号を出力した後、当該
機能の実行結果が必要となったときに、当該機能の実行
結果をまだ入力していない場合に、その処理を停止する
請求項１〜５のいずれかに記載の並列分散処理システ
ム。
【請求項８】前記呼び出し元のモジュールは、呼び出し
先のモジュールに前記機能識別番号を出力した後、当該
機能の実行結果を入力しない請求項１〜５のいずれかに
記載の並列分散処理システム。
【請求項９】前記呼び出し元のモジュールは、呼び出し
先のモジュールに前記機能識別番号を出力した後、所定
時間経過しても当該機能の実行結果を入力しない場合
に、エラー処理プログラムを起動する請求項１〜７のい
ずれかに記載の並列分散処理システム。
【請求項１０】前記メッセージには、前記呼び出し元の
モジュールの実行で用いられるタイマが示す時刻を含め
る請求項１〜９のいずれかに記載の並列分散処理システ
ム。
【請求項１１】呼び出し元のモジュールから呼び出し先
のモジュールに複数のメッセージが送られた場合に、こ
れらのメッセージに対応する複数の機能呼び出しを、予
め決められた優先順位あるいはメッセージにおいて指定
された優先順位に従って順に行う請求項１〜１０のいず
れかに記載の並列分散処理システム。
【請求項１２】前記メッセージには、呼び出された機能
が呼び出し先モジュールにおいて実行される時刻を含め
る請求項１〜１１のいずれかに記載の並列分散処理シス
テム。
【請求項１３】新たなモジュールが登録されたときに、
そのモジュールが呼び出し先および呼び出し元となる機
能について解析し、その解析結果に基づいて、前記内部
参照手段および外部参照手段を動的に作成する請求項１
〜１２のいずれかに記載の並列分散処理システム。
【請求項１４】前記モジュールおよび前記機能は、それ
ぞれオブジェクト指向プログラミングにおけるオブジェ
クトおよびメソッドである請求項１〜１３のいずれかに
記載の並列分散処理システム。
【請求項１５】前記機能呼び出しにおいて、前記呼び出
し先のモジュールは、モジュール相互間の共有変数つい
ての処理を行う機能を有する請求項１〜１４のいずれか
に記載の並列分散処理システム。
【請求項１６】前記機能呼び出しは、前記共有変数をオ
ブジェクトとし、前記共有変数についての処理をメソッ
ドとする請求項１５に記載の並列分散処理システム。
【請求項１７】一連の手続きを記述する一のモジュール
を、他のモジュールあるいはモジュールに規定された機
能を呼び出して実行する並列分散処理方法において、機能呼び出し先のモジュールに設けられ、呼び出される
機能について、当該機能の機能識別番号と当該機能の実
行アドレスとの対応を示す内部参照データを生成し、機能呼び出し元のモジュールに設けられ、呼び出しを行
う機能について、当該機能の機能識別子と当該機能の識
別番号との対応を示す外部参照データを生成し、呼び出し元のモジュールは、呼び出しを行う機能の機能
識別子をキーとして、前記外部参照データから対応する
機能識別番号を得て、当該機能識別番号を含むメッセー
ジを機能呼び出し先のモジュールに送り、前記呼び出し先のモジュールは、前記呼び出し元のモジ
ュールから送られたメッセージに含まれる前記機能識別
番号をキーとして、前記内部参照データから当該呼び出
された機能の実行アドレスを得て、当該実行アドレスに
基づいて、当該呼び出された機能を実行する並列分散処
理方法。
【請求項１８】前記機能識別子は、前記機能識別番号が
格納されているアドレスを示す請求項１７に記載の並列
分散処理方法。
【請求項１９】前記機能識別子は、前記呼び出し元のモ
ジュールにおいてのみ有効な番号を示す請求項１７に記
載の並列分散処理方法。
【請求項２０】前記機能識別子は、文字を含んで表現さ
れる機能名を示す請求項１７に記載の並列分散処理方
法。
【請求項２１】前記呼び出し元のモジュールは、前記呼
び出し先のモジュールに送る引数のデータ構造を論理形
式に変換し、当該変換後の引数を呼び出し先のモジュー
ルに出力し、呼び出し先のモジュールは、入力した引数
の論理形式を前記呼び出し元のモジュールにおけるデー
タ構造と同じデータ構造に変換した後に、当該引数を使
用する請求項１７〜２０のいずれかに記載の並列分散処
理方法。
【請求項２２】前記呼び出し元のモジュールは、呼び出
し先のモジュールに前記機能識別番号を出力した後、呼
び出し先のモジュールから当該機能の実行結果を入力す
るまで、その処理を停止する請求項１７〜２１のいずれ
かに記載の並列分散処理方法。
【請求項２３】前記呼び出し元のモジュールは、呼び出
し先のモジュールに前記機能識別番号を出力した後、当
該機能の実行結果が必要となったときに、当該機能の実
行結果をまだ入力していない場合に、その処理を停止す
る請求項１７〜２１のいずれかに記載の並列分散処理方
法。
【請求項２４】前記呼び出し元のモジュールは、呼び出
し先のモジュールに前記機能識別番号を出力した後、当
該機能の実行結果を入力しない請求項１７〜２１のいず
れかに記載の並列分散処理方法。
【請求項２５】前記呼び出し元のモジュールは、呼び出
し先のモジュールに前記機能識別番号を出力した後、所
定時間経過しても当該機能の実行結果を入力しない場合
に、エラー処理プログラムを起動する請求項１７〜２３
のいずれかに記載の並列分散処理方法。
【請求項２６】前記メッセージには、前記呼び出し元の
モジュールの実行で用いられるタイマが示す時刻を含め
る請求項１７〜２５のいずれかに記載の並列分散処理方
法。
【請求項２７】呼び出し元のモジュールから呼び出し先
のモジュールに複数のメッセージが送られた場合に、こ
れらのメッセージに対応する複数の機能呼び出しを、予
め決められた優先順位あるいはメッセージにおいて指定
された優先順位に従って順に行う請求項１７〜２６のい
ずれかに記載の並列分散処理方法。
【請求項２８】前記メッセージには、呼び出された機能
が呼び出し先モジュールにおいて実行される時刻を含め
る請求項１７〜２７のいずれかに記載の並列分散処理方
法。
【請求項２９】新たなモジュールが登録されたときに、
そのモジュールが呼び出し先および呼び出し元となる機
能について解析し、その解析結果に基づいて、前記内部
参照データおよび外部参照データを動的に作成する請求
項１７〜２８のいずれかに記載の並列分散処理方法。
【請求項３０】前記モジュールおよび前記機能は、それ
ぞれオブジェクト指向プログラミングにおけるオブジェ
クトおよびメソッドである請求項１７〜２９のいずれか
に記載の並列分散処理方法。
【請求項３１】前記機能呼び出しにおいて、前記呼び出
し先のモジュールは、モジュール相互間の共有変数つい
ての処理を行う機能を有する請求項１７〜３０のいずれ
かに記載の並列分散処理方法。
【請求項３２】前記機能呼び出しは、前記共有変数をオ
ブジェクトとし、前記共有変数についての処理をメソッ
ドとする請求項３１に記載の並列分散処理方法。