JPH10143380A

JPH10143380A - マルチプロセッサシステム

Info

Publication number: JPH10143380A
Application number: JP8295185A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Funakoshi; 和己舟越; Shigeru Tamura; 田村　　滋
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Information and Control Systems Inc
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Information and Control Systems Inc
Priority date: 1996-11-07
Filing date: 1996-11-07
Publication date: 1998-05-29

Abstract

(57)【要約】【課題】逐次型プログラムを高速ＣＰＵと低速ＣＰＵ
とに割り付けて、効率的な処理をはかりたい。【解決手段】１台の高速ＣＰＵ１と複数台の低速ＣＰ
Ｕ２、３、４と、共通バス９、共有メモリ１０とより成
るマルチプロセッサシステムより成る。高速ＣＰＵ１と
低速ＣＰＵ２、３、４とに処理プログラム１１のプロセ
スＰ₁〜Ｐ_nを並列動作度の大小及び処理時間の大小に応
じて割り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子計算機に係わ
り、特に複数のプロセッサを備え１つの演算処理を並列
に高速処理するマルチプロセッサシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】マルチプロセッサシステムは、逐次型言
語（例えばFORTRANやC言語）を用いて作成されたプログ
ラムに対し、自動並列化コンパイラ等により並列処理可
能な処理を決め、プログラムを実行している。例えば１
つのプログラム中に繰り返し処理であるＤＯループが存
在する場合、このＤＯループを複数のＣＰＵで処理して
いる。例えば、処理プログラム中にＤＯＩ＝１、４０Ａ（Ｉ）＝Ｂ（Ｉ）＋Ｃ（Ｉ）なる演算がある場合、Ｉ＝１〜１０、Ｉ＝１〜２０、Ｉ
＝２１〜３０、Ｉ＝３１〜４０の演算を各々別のＣＰＵ
（例えば別の４つのＣＰＵ）に割り当て、並列処理して
いる。

【０００３】また、さらに進んだ方式では、最初から並
列処理用言語を使用して複数プロセスの並列性記述によ
りプログラムを作成し、自動並列化コンパイラで対応困
難なプロセス間の並列処理を実現している。並列処理用
言語は、例えば、「並列処理技術、１９９１年、コロナ
社発行」の第１０５頁から第１１３頁において論じられ
ているように、並列実行可能プロセスの記述等をコンパ
イラだけに頼らずに積極的にプログラマの知見を利用し
効率良い並列処理を実現しようとするアプローチであ
る。前記で作成されたプロセスをマルチプロセッサへ割
り付ける方法としては、従来のマルチプロセッサシステ
ムでは、複数あるＣＰＵの稼働率を高めるため、逐次処
理を行うＣＰＵや並列処理を行うＣＰＵを常にダイナミ
ックに変えている。

【０００４】また、別の従来のマルチプロセッサシステ
ムでは、ある１つのプログラムを実行中だけ、逐次処理
ならばｎ個中の任意の１個のＣＰＵに固定し、並列処理
ならば並列処理を行うＣＰＵを固定的に割り当て、逐次
処理と並列処理が動作するタイミングをフラグによりと
る（逐次処理実行中は並列処理は動作せず、並列処理が
全て終了するまでは次の逐次処理は動作しないというこ
とをフラグにより管理）ことにより、ハード量が少なく
オーバーヘッドの小さいマルチプロセッサシステムを実
現している。ここで、マルチプロセッサは、同じ性能の
ｎ個のプロセッサからなっている。この従来例として
は、特開平２−１４４６５７号がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】まず第１に並列可能な
処理の決定について、上記従来技術の自動並列化コンパ
イラは、ＤＯループの並列処理化には有効であるが、プ
ロセス間の並列処理化に対しては適していない。これに
対しては、並列処理用言語によるプログラミングがある
が、この方法では従来の逐次型言語のプログラムをその
ままでは使用できない。次に、プロセスをＣＰＵへ配分
する方式については、上記従来技術のように、逐次処理
を行うＣＰＵや並列処理を行うＣＰＵを常にダイナミッ
クに変えるように構成すると、ＣＰＵの稼働率は高くな
るが、ダイナミックに変動させるためのハード量が増大
してしまい、また各ＣＰＵの同期用のハード量も増大し
てしまうという問題が生じる。さらに、オーバーヘッド
が大きくなるという不都合も生じる。

【０００６】また、プログラムを実行する間だけそれを
行うＣＰＵを固定する方法は、オーバーヘッドは少ない
が、実行するＣＰＵの選択は空いているＣＰＵが選ばれ
るのみなので、以下の理由により当該プログラムを実行
するのに適切なＣＰＵ資源が選ばれるとは限らない。プ
ログラムで対象とする通常の業務処理は、逐次処理と並
列処理が混在している場合が一般的である。例えば、電
力系統の長期計画業務（例：年間計画）では、期間内の
潮流図を日付を変えて繰り返し作成する処理（並列可能
な処理）と、この結果に対して系統解析を行う処理（逐
次処理）とに分けられる。この場合、逐次処理は１台の
ＣＰＵで実行されるので出来るだけ高速なＣＰＵがよ
い。一方において、並列処理は、複数ＣＰＵで実行され
るので高速でなくても台数効果が出せる。従って、従来
の同じ性能のマルチプロセッサ構成よりもＣＰＵの性能
を逐次用の高速プロセッサと並列用の複数のプロセッサ
にしたマルチプロセッサ構成の方が有効である。

【０００７】本発明の目的は、従来の逐次型言語のプロ
グラムをそのまま使用してプロセス間の並列処理を容易
に実現するマルチプロセッサシステムを提供するもので
ある。さらに本発明の目的は、逐次処理と並列処理が混
在するプログラムを逐次用の高速プロセッサと並列用の
複数のプロセッサという２種類のハード資源に有効に配
分可能にして、トータルとして効率的なプロセッサ管理
や効率的なプログラム処理の実現をはかるマルチプロセ
ッサシステムを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、逐次処理用の
高速プロセッサと並列処理用の複数のプロセッサを持
ち、プログラムを構成するプロセスの並列動作度及び処
理時間の大小によりプロセスの各プロセッサへの配分を
行うことを特徴とするマルチプロセッサシステムを開示
する。

【０００９】更に本発明は、逐次処理用の高速プロセッ
サと並列処理用の複数のプロセッサを持ち、プログラム
を構成するプロセスの並列動作度及び処理時間をオフラ
インで求めてメモリに登録しておき、プログラム実行時
に上記プロセスの並列動作度及び処理時間の大小によ
り、プロセスの各プロセッサへの配分を行うものとした
ことを特徴とするマルチプロセッサシステムを開示す
る。

【００１０】さらに本発明は、プログラムを構成するプ
ロセスの並列動作度及び処理時間は、すべてのプロセス
の対について、２つのプロセッサで同時実行して求めた
並列処理可能度及び実行頻度とから得るものとしたマル
チプロセッサシステムを開示する。

【００１１】更に本発明は、逐次処理用の高速プロセッ
サと並列処理用の複数のプロセッサを持つマルチプロセ
ッサシステムにおいて、逐次型言語で作成されたプログ
ラムについて、そのプログラムを構成するプロセスの並
列動作度及び処理時間の大小により、プロセスの各プロ
セッサへの配分の割り付けを行うマルチプロセッサシス
テムを開示する。

【００１２】更に本発明は、逐次処理用の高速プロセッ
サと並列処理用の複数のプロセッサとを持ち、逐次型言
語で作成されたプログラムを実行するマルチプロセッサ
システムにおいて、プログラムを構成するプロセスにつ
いて求めた並列動作度及び処理時間をメモリに格納して
おき、上記プログラムのプロセス実行待ちキューの中の
先頭のプロセスについて、メモリに格納してあるプロセ
スの並列動作度から得られる並列度の大小を比較し、小
であれば高速プロセッサが空くのを待って当該プロセス
を高速プロセッサに割り付け、大であればプロセッサ数
の並列度大のプロセスをキューより取り出しその各プロ
セッサについての上記メモリに格納してある処理時間を
参照して実行させるべき並列度大のプロセスを処理時間
順に並べ、全プロセッサが空くのを待って、処理時間が
最長のプロセスを高速プロセッサに割り当て、残りを並
列プロセッサに割り当てるものとしたマルチプロセッサ
システムを開示する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態に関
するマルチプロセッサシステムの構成図である。本実施
の形態のマルチプロセッサシステムは、逐次処理と並列
処理を効率的に実行できるハード構成を目的として逐次
処理用の高速プロセッサ（ＣＰＵ）１と並列処理用の複
数のプロセッサ（ＣＰＵ）２〜４から成る。高速ＣＰＵ
１と３つの低速ＣＰＵ２、３、４は各々、キャッシュメ
モリ５、６、７、８を介して共通バス９に接続されてい
る。低速ＣＰＵ２、３、４は同一機構（又は同一構成）
より成るものとする。

【００１４】このバス９には、共有メモリ１０が接続さ
れている。共有メモリ１０には、処理プログラム１１と
並列動作度テーブル作成プログラム１２及びプロセス割
り付けプログラム１３と並列動作度テーブル１４が格納
されている。また、プロセス実行頻度の情報として、プ
ロセス実行頻度作成プログラム１５とプロセス実行頻度
テーブル１６が格納されている。

【００１５】ここで共通メモリ１０内のプログラム１
１、１２、１３、１５、及びテーブル１４、１６につい
て簡単に説明する。詳細は追って説明する。処理プログ
ラム１１…マルチプロセッサシステムの処理対象とする
プログラムのことであり、逐次型言語で作成されたプロ
グラムを指す。このプログラム１１は複数のプロセスＡ
₁〜Ａ_nから成る。プロセス割り付け判定プログラム１３
…プロセスの並列動作度テーブル１４（図５の１４）を
参照して、上記処理プログラムを構成するプロセスＡ₁
〜Ａ_nについて、マルチプロセッサシステムのＣＰＵ１
〜４への割り付けを行う。ここで割り付けとは、該当の
ＣＰＵでプロセスを実行させることであり、プロセスの
スケジューリング機能に相当する。並列動作度テーブル
作成プログラム１２…プロセスの並列動作度テーブル１
４（図５の１４）を事前に作成するためのプログラムで
ある。並列動作度テーブル１４…並列動作度テーブル作
成プログラム１２によって作られた並列動作度を、プロ
セス対応にテーブル化して記憶したものである。プロセ
ス実行頻度テーブル１６…プロセス対応に、あるカウン
ト時間内での実行回数を記録したテーブルである。この
テーブル１６は、処理プログラム１０の実際の実行に先
立って、得たものであり、並列動作度テーブル１４の作
成のために使う。具体例としての図３のテーブル１６が
該当する。プロセス実行頻度作成プログラム１５…プロ
セス実行頻度テーブル１６を作成するためのプログラム
である。このプログラム１５は、処理プログラム１０の
実際の実行に先立ち動作させる。

【００１６】次に、図１のマルチプロセッサシステムの
全体動作を説明する。（１）、並列動作度テーブル１４の作成…処理プログラ
ム１１の動作に先立って並列動作度テーブル１４を作成
する。この並列動作度テーブル１４は、２段階で作成さ
れるものであり、先ずプロセス実行頻度作成プログラム
１５によってプロセス実行頻度テーブル１６を作成し、
次いで並列動作度テーブル作成プログラム１２によっ
て、テーブル１６を利用して並列動作度テーブル１４を
作成することになる。（２）、処理プログラム１１を構成するプロセスのマル
チＣＰＵ１〜４への割り付け…プロセス割り付け判定プ
ログラム１３が（１）で算出した並列動作度テーブル１
４を参照して、マルチＣＰＵ１〜４へ、処理プログラム
１１を構成するプロセスＡ₁〜Ａ_nを割り付ける。割り付
け終了後に、割り付けたプロセスを、割り付け先のキャ
ッシュメモリ５〜８に対応ずけて送り格納する。（３）、処理プログラム１１の実行…（２）の割り付け
結果に従って、マルチＣＰＵ１〜４の動作により逐次処
理、並びに並列処理がなされ、プログラム１１の実行を
はかる。

【００１７】並列動作度作成プログラム１２の起動の時
期は任意であり、オフライン的な処理で行う。また、図
１のマルチプロセッサシステムを利用して作成してもよ
く、図１とは異なる他のマルチプロセッサシステムによ
って作成しても良い。要は、図１のマルチプロセッサシ
ステムとしての立ち上げ前に行えばよい。図２には、そ
うした一例を示し、図１のマルチプロセッサシステムを
利用して並列動作度を自動作成する時の、並列動作度作
成プログラム１２の動作時期と動作内容とを示す計算機
モード（マルチプロセッサシステムとしての計算機モー
ドの意味）図である。ここで、図２の中でフロー２４と
２５とが、並列動作度作成プログラム１２である。

【００１８】図２において、計算機が立ち上げ処理２１
を完了すると、フロー２２に移り、並列動作度テーブル
作成モードに入るか否かが表示画面に表示され、操作者
はこれをみて、並列動作度テーブル作成モードに入るか
否かの指示を行う。並列動作度テーブル作成モードにす
ると、並列動作度テーブル１４の作成２４を行い、次い
でフロー２５に移り、作成した並列動作度テーブル１４
の内容を磁気ディスク等の外部記憶装置に保存する。こ
こで作成した並列動作度テーブル１４は、通常モード
（フロー２６）においてプロセスの並列度判定に用いら
れる。フロー２２で、並列動作度テーブル作成モードに
しなければ、外部記憶装置に保存されているすでに作成
（フロー２４、２５によって）ずみの並列動作度テーブ
ル１４を共有メモリ１０に展開し、通常モードの処理２
６へ遷移する。通常モードでは、処理プログラム１１に
よる計算機の本来の業務処理を行う。以上の２つのモー
ドの終了は計算機停止処理２７により行う。並列度作成
モードから通常モードへの切り替え（又はその逆）は、
一旦、計算機を停止させる（フロー２７）が、並列動作
度作成モードはしばしば行うものではないので、この方
式で十分である。

【００１９】図３（ａ）は、プロセス実行頻度作成プロ
グラム１５の処理フロー、図３（ｂ）はプロセス実行頻
度テーブル１６を示す図である。処理プログラム１１の
シミュレーションによる処理を行って各プロセスＡ
_i（ｉ＝１〜ｎ）についてプロセスが実行される毎にプ
ロセスの実行回数をカウントし（フロー３１）、プロセ
ス実行頻度テーブル１６の中味を更新する（フロー３
２）。プロセス実行頻度テーブル１６は、プロセス毎の
実行回数のカウント数ｒとカウント期間Ｗ（カウント開
始時刻ｔ_S及びカウント終了時刻ｔ_eとの差分）から成
る。カウント時間Ｗの期間中にそのプロセスＡ_iが何回
実行されたかをカウント数ｒで示している。

【００２０】図４は、図２の並列動作度作成プログラム
１２の中の処理フロー２４の詳細フローである。並列動
作度テーブル作成モードでは、まず、フロー４１によっ
て、プロセスＡ₁〜Ａ_nにおける２つのプロセスのすべて
の組合せのそれぞれについて、２つの同一機構（又は同
一機種。例えば図１のＣＰＵ２と３）のプロセッサで同
時に実行できる度合いを示す並列処理可能度λ_ij（ｉ＝
１〜ｎ、ｊ＝１〜ｎ、ｉ≠ｊ）を求める。このようにし
て任意の２つのプロセス並列処理可能度λ_ijは、２つの
プロセスを同時に２つのプロセッサでモニタランさせる
ことにより求める。このようにして求めた並列処理可能
度λ_ijに対して図３（ｂ）のプロセスの実行頻度を考慮
することにより、各プロセスをプロセッサ１〜４へ配分
する際の指標となる並列動作度λ_iを求める（フロー４
２、４３）。図５（ａ）は並列処理可能度λ_ij、及び図
５（ｂ）は並列動作度λ_iを示す図である。

【００２１】次に、図５を用いて並列処理可能度λ
_ij（図５（ａ））及び並列動作度λ_i（図５（ｂ））に
ついて説明する。図５において、ユーザプログラム５の
プロセスをＡ₁、Ａ₂、…、Ａ_nとする。プロセスＡｉを
単独に実行させた時の処理時間をｔ_iとする。またこれ
らのＡ_i、Ａ_j（１≦ｉ、ｊ≦ｎ）からなるプロセスの組
合せ５２を考え、このプロセスＡ_i、Ａ_jを２つのプロセ
ッサで同時に動作させる。この時のＡ_iの処理時間をｔ
_ijとする。プロセスＡ_iを単独に実行させた時の処理時
間ｔ_iと、他のプロセスＡ_jと同時に実行させた時の処理
時間ｔ_ijを比較した場合、その比ｔ_i／ｔ_ijは１以下の
値であり、この値が１に近いほど並列処理可能度が高い
と考えられる。一般に他のプロセスと同時に実行したと
きは処理時間が長くなる（ｔ_i≦ｔ_ij）ためである。そ
こで、プロセスＡ_iのプロセスＡ_jに対する並列処理可能
度λ_ijを次の式により定義する。

【数１】λ_ij＝ｔ_i／ｔ_ij こうして求めた並列処理可能度λ_ijが図５（ａ）の内容
である。

【００２２】また、プロセスＡ_jの実行頻度（単位時間
内での実行回数）μ_jは、プロセス実行頻度テーブル３
３の実行回数ｒ_jとカウント期間（ｔ_s〜ｔ_e）より、下
記で算出する。

【数２】μ_j＝ｒ_j／（ｔ_s〜ｔ_e）次に、プロセスＡ_iをプロセッサへ配分する際の指標と
なる並列動作度λ_iは、他のプロセスが動作している時
にプロセスＡ_iが動作可能な度合いなので、上記、プロ
セスＡ_iのプロセスＡ_jに対する並列処理可能度λ_ijとプ
ロセスＡ_jの実行頻度μ_jの関数として、例えば、次のよ
うに定義する。

【数３】こうして求めた並列動作度λ_iを処理時間ｔ_iと共に示し
たものが図５（ｂ）である。ここで、実行頻度μ_jが逆
数（１回の実行時間となる）として扱われている理由
は、プロセスの実行頻度が低いと他のプロセスが実行で
きる割合が高くなり、逆に、実行頻度が高いと他のプロ
セスが実行できる割合が低くなるからである。

【００２３】図５（ｂ）において、並列動作度λ_iから
以下の如き意味を持たせる。プロセスＡ_iが並列度大と
は、λ_iがしきい値ρ以上となることを云う。プロセス
Ａ_iが並列度小とは、λ_iがしきい値ρ以下となることを
云う。ρの値は、プロセスの並列動作度λ_iとプロセッ
サの台数ｍから以下のようにして決める。｛λ₁、…、
λ_n｝をλ_iの降順（小さい値順）に並べたものをλ₁′
≧…≧λ_ｎ′とする時、この値が上位（１／ｍ）・１０
０（％）に入るλ′が高速プロセッサで処理する対象と
なるので、上位（１／ｍ）・１００（％）に入るλ′の
最小の値をρとする。本実施の形態では、ｍ＝４である
からρは上位２５％に入るλ′の最小値となる。

【００２４】図６は、プロセス割り付け判定プログラム
１３の処理フローである。このプロセス割り付けとはプ
ログラムの実際の処理を行う過程での動的な割り付けを
指す。プロセスが実行される時、プロセス割り付け判定
プログラム１３は、実行するプロセスをキュー（図６フ
ロー６０１。いわゆる待行列のこと）より取得する。例
えばキューの先頭にあるプロセスを取得する。この時、
当該プロセスの並列動作度テーブル１４の情報（動作度
の大小）を参照して（フロー６０３）並列度が小であれ
ば高速プロセッサが空くのを待って、プロセスを高速プ
ロセッサに割り付ける（フロー６０４）。並列度が大で
あれば、プロセッサ数分の並列度大のプロセス（本実施
の形態では、４個）をキュー（待行列）より取り出し
（フロー６０５〜フロー６１１）、並列動作度テーブル
１４の処理時間を参照して、実行させる並列度大のプロ
セスを処理時間順に並べ、全プロセッサが空くのを待っ
て、処理時間が最長のプロセスを高速プロセッサへ、残
りを高速でないプロセッサへ割り付ける（フロー６１
２）。

【００２５】図７は、ある処理プログラム１１（メイン
プログラム）の概略構成図である。この図は、図６に基
づき、逐次形と並列形とに割り付けた結果を示す図であ
る。メインプログラム１１は、逐次処理プログラムＳ_１
と、この逐次処理プログラム終了後に実行される並列処
理プログラムＰ₁〜Ｐ₄と、この並列処理プログラム終了
後に実行される逐次処理プログラムＳ₂で構成されてい
る。各プログラムＳ₁、Ｐ₁〜Ｐ₄、Ｓ₂は、前述のプロセ
スＡ_i（ｉ＝１〜６）に相当する。ここでプロセスと
は、プログラムの実行単位のことで、プログラムを実行
するのに必要な情報（ＣＰＵが機械語の命令列として解
釈できるテキストとデータ等）から成る。

【００２６】各プログラムＳ₁、Ｓ₂、Ｐ₁〜Ｐ₄の並列処
理可能度λ_ijは、プログラムＳ₁、Ｓ₂が逐次プログラ
ム、プログラムＰ₁〜Ｐ₄が並列プログラムとした場合、
以下のようになる（又は、なるものとする）。尚、λ_ij
の代わりに、印字の関係上λ（Ｓ、Ｐ）やλ（Ｐ、
Ｐ）、λ（Ｐ、Ｓ）、λ（Ｓ、Ｓ）で示すことにする。
当然にカッコ内の手前の英字がｉ、後ろの英字がｊを示
す。 λ（Ｓ₁、Ｐ₁）＝λ（Ｓ₁、Ｐ₂）＝λ（Ｓ₁、Ｐ₃）＝λ
（Ｓ₁、Ｐ₄）＝λ（Ｓ₁、Ｓ₂）＝０ λ（Ｐ₁、Ｓ₁）＝λ（Ｐ₁、Ｓ₂）＝０ λ（Ｐ₁、Ｐ₂）＝λ（Ｐ₁、Ｐ₃）＝λ（Ｐ₁、Ｐ₄）＝１ λ（Ｐ₃、Ｓ₁）＝λ（Ｐ₂、Ｓ₂）＝０ λ（Ｐ₂、Ｐ₁）＝λ（Ｐ₂、Ｐ₃）＝λ（Ｐ₂、Ｐ₄）＝１ λ（Ｐ₃、Ｓ₁）＝λ（Ｐ₃、Ｓ₂）＝０ λ（Ｐ₃、Ｐ₁）＝λ（Ｐ₃、Ｐ₂）＝λ（Ｐ₃、Ｐ₄）＝１ λ（Ｐ₄、Ｓ₁）＝λ（Ｐ₄、Ｓ₂）＝０ λ（Ｐ₄、Ｐ₁）＝λ（Ｐ₄、Ｐ₂）＝λ（Ｐ₄、Ｐ₃）＝１また、各プログラムの実行頻度μは、下記の如くすべて
のプロセッサで全て等しいとする。 μ（Ｓ₁）＝μ（Ｐ₁）＝μ（Ｐ₂）＝μ（Ｐ₃）＝μ（Ｐ
₄）＝μ（Ｓ₂）＝μ₀ このとき、各プログラムの並列動作度は、各々以下のよ
うになる。 λ（Ｓ₁）＝λ（Ｓ₂）＝０ λ（Ｐ₁）＝λ（Ｐ₂）＝λ（Ｐ₃）＝λ（Ｐ₄）＝４この場合のしきい値は、ρ＝４となる。従って、このプ
ログラム１１は、並列動作度作成プログラムにより並列
度小（λ_i＜ρ）の逐次処理プログラムＳ₁、Ｓ₂と並列
度大（λ_i≧ρ）の並列処理プログラムＰ₁〜Ｐ₄に分類
される。

【００２７】図８は、図１に示した４個のＣＰＵ１〜４
（ＣＰＵ１は高速）でメインプログラム１１を実行する
時の、各プロセスＣＰＵへの配分を説明する図である。
今、並列処理プログラムＰ₁〜Ｐ₄の処理時間ｔ₁〜ｔ₄を
ｔ₃≦ｔ₁≦ｔ₂≦ｔ₄とする。プロセス割り付け処理は、
プロセスの並列度の大小と処理時間の長短により行うの
で高速プロセッサＣＰＵ１には、逐次処理プログラムＳ
₁、Ｓ₂及び処理時間の長い並列処理プログラムＰ₄、プ
ロセッサＣＰＵ２〜ＣＰＵ４には、処理時間の短い並列
処理プログラムＰ₁〜Ｐ₃が割り付けられる。これによ
り、逐次処理と並列処理が混在するプログラムをそれを
処理するのに適切なプロセッサに配分でき、全体として
処理性を上げることができる。

【００２８】具体的な処理例としては、電力系統の計画
支援業務がある。電力系統に送電線停止等の事故が起き
たことを想定した場合、その復旧手順（系統のどのルー
トから回復したら良いか等）は複数の手段があり、計算
機ではそれに対応して複数の復旧方針作成プログラム
（例：系統の切り替えによる復旧、発電機の調整による
復旧等）がある。このプログラムは前処理から計算に必
要なデータをもらうと並列に処理できるので、・逐次処理プログラム１（Ｓ₁）…前処理（事故の特
定、復旧範囲の決定）・並列処理プログラム１（Ｐ₁）…復旧方針作成プログ
ラム１・並列処理プログラム２（Ｐ₂）…復旧方針作成プログ
ラム２・並列処理プログラム３（Ｐ₃）…復旧方針作成プログ
ラム３・並列処理プログラム４（Ｐ₄）…復旧方針作成プログ
ラム４・逐次処理プログラム２（Ｓ₂）…後処理（結果の比
較、評価）となる。４つの復旧方針作成プログラムの中では、処理
の複雑なものが処理時間がかかるので、この処理が高速
プロセッサに割り当てられる。

【００２９】図９は、メインプログラム１１を従来の構
成のＣＰＵ（４個の同じ性能のＣＰＵ）で従来手法のプ
ロセス配分を行った場合を示す。従来手法は、ＣＰＵの
性能が同じなので逐次処理Ｓ₁及びＳ₂がＣＰＵ１で動作
している間、他のＣＰＵ２〜ＣＰＵ４の空き時間が逐次
用の高速プロセッサを使用する構成に比べて大きい。ま
た、並列処理プログラムＰ₁〜Ｐ₄の実行においてもＣＰ
Ｕ性能が同じため、並列処理時間のばらつきを考慮して
いないので、ＣＰＵ資源の無駄が生じる。この現象は、
逐次処理の処理時間が長いほど、又、並列処理時間のば
らつきが大きいほど顕著になる。

【００３０】尚、上記実施の形態では、高速１台、低速
複数台としたが、高速２台以上の例での配分例へも拡張
できる。また、低速複数台は同一機構又は同一構成とし
たが、そうでない例もあり、そうした能力に応じた割り
付けを行ってもよい。また、逐次を高速、並列を低速に
割り当てるものとしたが、低速と高速との区分をせず
に、逐次を１台、並列を残りのものに割り当てる如きや
り方もある。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、従来の逐次型言語のプ
ログラムをそのまま使用してプロセス間の並列処理を容
易に実現し、逐次処理と並列処理が混在するプログラム
を高速プロセッサと並列処理用の複数プロセッサの２種
類のハード資源に有効に配分でき、トータルとして効率
的なマルチプロセッサシステムができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のマルチプロセッサシステムの構成例図
である。

【図２】並列動作度作成プログラムの動作を含む計算モ
ードのフローチャート図である。

【図３】プロセス実行頻度作成プログラムでの処理フロ
ー及びプロセス実行頻度テーブルを示す図である。

【図４】並列動作度テーブル作成プログラムの処理フロ
ー例図である。

【図５】並列処理可能度テーブル、並列動作度テーブル
のデータ例図である。

【図６】プロセス割り付け処理フロー図である。

【図７】プログラム割り付け例図である。

【図８】ＣＰＵへのプログラム割り付け例図である。

【図９】従来例によるプログラム割り付け例図である。

【符号の説明】

１高速ＣＰＵ２、３、４低速ＣＰＵ５、６、７、８キャッシュメモリ９共通バス１０共有メモリ１１処理プログラム１２並列動作度テーブル作成プログラム１３プロセス割り付け判定テーブル１４並列動作度１５プロセス実行頻度作成プログラム１６プロセス実行頻度テーブル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】逐次処理用の高速プロセッサと並列処理
用の複数のプロセッサを持ち、プログラムを構成するプ
ロセスの並列動作度及び処理時間の大小によりプロセス
の各プロセッサへの配分を行うことを特徴とするマルチ
プロセッサシステム。
【請求項２】逐次処理用の高速プロセッサと並列処理
用の複数のプロセッサを持ち、プログラムを構成するプ
ロセスの並列動作度及び処理時間をオフラインで求めて
メモリに登録しておき、プログラム実行時に上記プロセ
スの並列動作度及び処理時間の大小により、プロセスの
各プロセッサへの配分を行うものとしたことを特徴とす
るマルチプロセッサシステム。
【請求項３】請求項１又は２において、プログラムを
構成するプロセスの並列動作度及び処理時間は、すべて
のプロセスの対について、２つのプロセッサで同時実行
して求めた並列処理可能度及び実行頻度とから得るもの
としたマルチプロセッサシステム。
【請求項４】逐次処理用の高速プロセッサと並列処理
用の複数のプロセッサを持つマルチプロセッサシステム
において、逐次型言語で作成されたプログラムについ
て、そのプログラムを構成するプロセスの並列動作度及
び処理時間の大小により、プロセスの各プロセッサへの
配分の割り付けを行うマルチプロセッサシステム。
【請求項５】逐次処理用の高速プロセッサと並列処理
用の複数のプロセッサとを持ち、逐次型言語で作成され
たプログラムを実行するマルチプロセッサシステムにお
いて、プログラムを構成するプロセスについて求めた並列動作
度及び処理時間をメモリに格納しておき、上記プログラ
ムのプロセス実行待ちキューの中の先頭のプロセスにつ
いて、メモリに格納してあるプロセスの並列動作度から
得られる並列度の大小を比較し、小であれば高速プロセ
ッサが空くのを待って当該プロセスを高速プロセッサに
割り付け、大であればプロセッサ数の並列度大のプロセ
スをキューより取り出しその各プロセッサについての上
記メモリに格納してある処理時間を参照して実行させる
べき並列度大のプロセスを処理時間順に並べ、全プロセ
ッサが空くのを待って、処理時間が最長のプロセスを高
速プロセッサに割り当て、残りを並列プロセッサに割り
当てるものとしたマルチプロセッサシステム。
【請求項６】高速プロセッサと、複数の低速プロセッ
サと、各プロセッサ対応のキャッシュメモリと、キャッ
シュメモリに接続された共通バスと、この共通バスに接
続された共有メモリと、を有すると共に、共通メモリ上
でプログラムを構成するプロセスの並列化の度合いを示
すテーブルをオフライン的に作成し、このプロセスの並
列度の度合い及び処理時間の大小によりプロセスをプロ
セッサに割り当て対応キャッシュメモリにその旨の連絡
及び対応データを送出するものとしたマルチプロセッサ
システム。