JPH1063237A - データ転送方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プロセッサの演算で生成される画像データを
外部処理に転送する際、プロセッサの演算中断時間を短
縮できるデータ転送方式を提供する。 【解決手段】 画像処理システム１において、プロセッ
サ１２は、演算の結果得られた画像データを主記憶装置
１３に格納すると同時に、入出力チャネル１４に対し画
像データの読み出し指示コマンドを送信し、主記憶装置
１３の演算フラグ１３３のフラグを“演算中”あるいは
“演算終了”にセットする。読み出し指示コマンド受信
後に入出力チャネル１４から送信された読み出しアドレ
スに基づいて、主記憶装置１３は画像の細部を無視すべ
く一定データ量毎に読み出しと読み飛ばしを繰り返し、
入出力チャネル１４は主記憶装置１３から読み出された
データを画像処理装置１６に転送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば科学技術計
算の際に使用されるスーパーコンピュータ等において、
プロセッサによって短時間の間に大量に生成される画像
データをプロセッサによる演算能力の低下を抑制しなが
ら効率的に外部処理に転送するデータ転送技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、気象、分子科学、原子核融合と
いった科学分野における科学技術計算を高速に実行する
ことができるスーパーコンピュータ等において、プロセ
ッサによる演算結果データは短時間の間に大量に生成さ
れる。こうした演算結果データは、効率的に外部処理に
向けて転送されなければならない。以下、演算結果デー
タを効率的に転送する従来の方式を、図５に示される画
像処理システムを例に挙げて具体的に説明する。この場
合の演算結果データは画像データとなる。

【０００３】図５を参照すると、画像処理システム５
は、大別して、入力データを処理して画像データを出力
する計算機システム５１と、計算機システム５１から出
力された画像データをデスプレイ等に表示可能な信号に
変換処理する画像処理装置５６とを備えている。

【０００４】計算機システム５１では、入力データにつ
いて演算処理プログラムを実行して画像データを生成す
るプロセッサ５２と、このプロセッサ５２で生成された
画像データを格納する主記憶装置５３と、この主記憶装
置５３に格納された画像データを外部処理装置である画
像処理装置５６に転送する入出力チャネル５４とがシス
テムバス５５によって接続されている。さらに入出力チ
ャネル５４では、主記憶装置５３に対して画像データを
読み出す際の読み出しアドレスを指定して読み出し制御
を行うメモリアクセス部５４１と、主記憶装置５３から
読み出された画像データを一時的に格納するデータバッ
ファ５４３と、データバッファ５４３に格納された画像
データを読み出す転送制御部５４２と、転送制御部５４
２によって読み出された画像データを画像処理装置５６
に転送するデータ転送部５４４とが、システムバス５４
５によって接続されている。

【０００５】上記構成の画像処理システム５の動作手順
は図６に示す通りである。即ち、プロセッサ５２が、画
像処理プログラムを実行して画像データを生成し、主記
憶装置５３に画像データを格納する（ステップＳ６０
１）。プロセッサ５２は、また、入出力チャネル５４に
向けて主記憶装置５３に格納された画像データの読み出
しを指示する指示コマンドを送信する（ステップＳ６０
２）。画像データの読み出し指示コマンドを受信した入
出力チャネル５４のメモリアクセス部５４１は、読み出
し指示コマンドを解釈して、主記憶装置５３に対し格納
された画像データの読み出しアドレスと読み出し量を指
示する（ステップＳ６０３）。この指示に従って主記憶
装置５３は、画像データの読み出しを行う（ステップＳ
６０４）。データバッファ５４３は、主記憶装置５３か
ら読み出された画像データを格納する（ステップＳ６０
５）。

【０００６】データ転送部５４４は、画像処理装置５６
とのインターフェースを監視しており、データ転送が可
能であると判断したとき、転送制御部５４２に画像デー
タの転送の許可を与える（ステップＳ６０６）。転送制
御部５４２は、転送許可が与えられると画像データをデ
ータバッファ５４３から読み出してデータ転送部５４４
に送信する（ステップＳ６０７）。画像処理装置５６
は、データ転送部５４４から送信された画像データを受
信し（ステップＳ６０８）、デスプレイ等によって表示
が可能な信号に変化し、画像表示を行う（ステップＳ６
０９）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図７は、画像処理シス
テム５のプロセッサ５２、主記憶装置５３、及び入出力
チャネル５４における処理状態の一例を示すタイムテー
ブルである。

【０００８】図７を参照すると、プロセッサ５２が演算
処理を実行して画像データを生成した後、主記憶装置５
３は、プロセッサ５２が生成した画像データを主記憶装
置５３に格納する。この間、主記憶装置５３は、プロセ
ッサ５２によるアクセス状態にある。一方、プロセッサ
５２が演算を中断している間（ＷＡＩＴ状態の間）は、
主記憶装置５３は入出力チャネル５４のアクセス状態に
あり、入出力チャネル５４は主記憶装置５３に格納され
た画像データの読み出しを行う。

【０００９】しかしながら、上記タイムテーブルから明
らかなように、上記構成の画像処理システム５では、プ
ロセッサによる演算結果である画像データの量が増大す
るにつれて転送データ量も増大し、主記憶装置５３に対
するプロセッサ５２と入出力チャネル５４のアクセスが
競合する。つまり、プロセッサ５２のＷＡＩＴ状態が頻
発し、プロセッサ５２の演算処理が妨げられるといった
問題があった。そこで、本発明の課題は、プロセッサに
よる演算結果の増大に伴って転送データ量も増大する場
合でも、プロセッサの演算処理の妨げになる演算中断時
間を短縮することができるデータ転送方式を提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明のデータ転送方式は、プロセッサの演算により生成さ
れた画像データを格納するメモリと、前記メモリに対
し、前記生成された画像データの格納とその読み出しと
を交互に行うメモリ制御手段と、読み出した画像データ
を外部処理に転送する手段とを備え、前記メモリ制御手
段が、前記プロセッサにより生成された画像データを前
記メモリに格納する度に、その時点のプロセッサが演算
中か演算終了かを示すフラグ情報を保持しておき、前記
格納された画像データを読み出す際に、該画像データが
前記メモリに格納されたときのフラグ情報が演算中であ
ることを示す場合は、該画像データの一部、例えば画像
の細部に対応する部分を読み飛ばすよう構成されている
ことを特徴とする。

【００１１】このメモリ制御手段は、前記メモリに格納
された画像データを読み出す際に、該画像データが格納
されたときのフラグ情報が演算中であることを示す場合
は、該画像データが格納された領域の先頭アドレスから
画像の一細部に対応する一定データ量ずつ交互に読み出
しと読み飛ばしとを繰り返し、読み飛ばした部分の転送
を省略するよう構成されることが好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。ここでは、本発明を、入力
データを演算処理すると共に、処理して得られる画像デ
ータを表示することができる画像処理システムに適用し
た場合の形態を説明する。

【００１３】図１は本発明の一実施形態となる画像処理
システムのブロック構成図である。この画像処理システ
ム１は、入力データを演算処理して得られる画像データ
を出力する計算機システム１１と、計算機システム１１
から出力された画像データをディスプレイ等に表示可能
な信号に変換する画像処理装置１６を備える。

【００１４】計算機システム１１は、演算処理プログラ
ムを入力データに対して実行して画像データを生成する
プロセッサ１２と、このプロセッサ１２で生成された画
像データを格納する主記憶装置１３と、主記憶装置１３
に格納された画像データを読み出して画像処理装置１６
に転送する入出力チャネル１４とを有する。

【００１５】主記憶装置１３では、プロセッサ１２で生
成された画像データを格納するメモリ部１３１と、プロ
セッサ１２や入出力チャネル１４からの読み出し書き込
みのアドレス指定に従ってメモリ部１３１に対する書き
込みや読み出しの制御を行うアドレス設定部１３２と、
プロセッサ１２が画像データを格納する際、プロセッサ
１２が“演算中”か“演算終了”かのいずれかを示すフ
ラグ情報を格納する演算フラグ１３３がシステムバス１
３４によって互いに接続されている。

【００１６】入出力チャネル１４では、プロセッサ１２
からの指示により主記憶装置１３に対して読み出しアド
レスを指定して読み出し制御を行うメモリアクセス部１
４１、メモリアクセス部１４１により主記憶装置１３か
ら読み出した画像データを画像処理装置１６と転送同期
をとるために一時的に格納するデータバッファ１４２、
そして、データバッファ１４２から画像処理装置１６へ
の画像データの転送を制御する転送制御部１４３がシス
テムバス１３４によって互いに接続されている。なお、
アドレス設定部１３２は、メモリアクセス部１４１から
の読み出しのアドレス指定に基づいて、メモリ部１３１
に対して画像データの読み出し毎に読み出しアドレスを
指示するが、指示するアドレスは演算フラグ１３３のフ
ラグが“演算中”と“演算終了”のいずれを示している
かによって異なる。

【００１７】入出力チャネル１４から読み出しのアドレ
ス指定を受けたとき、アドレス設定部１３２は、演算フ
ラグ１３３にアクセスする。このとき、演算フラグ１３
３のフラグが“演算中”であることを示しているとき、
アドレス設定部１３２はメモリ部１３１に対して画像表
示したときの一行分（例えば、１２８０バイト＝１Ｋ
ｂ）ずつ、読み出しと読み飛ばしを交互に行うように、
読み出しを行うべき一行分の画像データが存在するとび
とびのアドレスを指定する。ここで、とびとびのアドレ
スは、間引すべき一行分の領域が存在するアドレスの変
位だけ離れている。演算フラグ１３３のフラグが“演算
終了”であることを示しているときは、読み飛ばし無し
の連続アドレスを指定する。

【００１８】図２を参照して、上記読み飛ばしの処理を
具体的に説明する。図２はメモリ部１３１において、プ
ロセッサ１２からの画像データが格納された領域を示し
ている。いま、ｎを自然数として、データ１２８０×
（２ｎ−２）＋１〜１２８０×（２ｎ−１）は読み出さ
れる画像データの領域、一方、データ１２８０×（２ｎ
−１）〜１２８０×２ｎは読み飛ばされる結果、メモリ
部１３１から読み出されない画像データの領域である。
演算フラグ１３３のフラグが“演算中”であることを示
しているとき、アドレス設定部１３２は、データ１２８
０×（２ｎ−２）＋１〜１２８０×（２ｎ−１）のアド
レス指定をメモリ部１３１に対して行う。

【００１９】図３は、上記構成の画像処理システム１に
おけるデータ転送の処理手順説明図である。以下、図３
を参照して、データ転送の処理手順を説明する。まず、
プロセッサ１２は画像処理プログラムによる演算によっ
て画像データを生成し、主記憶装置１３に格納アドレス
を指示して画像データを格納する（ステップＳ３０
１）。プロセッサ１２は、また、演算を実行していると
きは（ステップＳ３０２：Ｙｅｓ）、演算フラグ１３３
のフラグを“演算中”にセットする（ステップＳ３０
３）。ステップＳ３０３を実行した後、または、プロセ
ッサ１２の演算が終了したとき（ステップＳ３０２：Ｎ
ｏ）、プロセッサ１２は、入出力チャネル１４のメモリ
アクセス部１４１に向けて主記憶装置１３からの画像デ
ータの読み出し指示コマンドを送信し、メモリアクセス
部１４１がこれを受信する（ステップＳ３０４）。

【００２０】プロセッサ１２からの読み出し指示コマン
ドを受信したメモリアクセス部１４１は、読み出し指示
コマンドを解釈して、主記憶装置１３に向けて画像デー
タの読み出しを指示する（ステップＳ３０５）。

【００２１】主記憶装置１３のアドレス設定部１３２
は、演算フラグ１３３のフラグをチェックする。そして
演算フラグ１３３のフラグがプロセッサ１２が“演算
中”であることを示しているとき（ステップＳ３０６：
Ｙｅｓ）、アドレス設定部１３２は、予め設定された読
み飛ばすべき一行分の画像データのアドレスの変位に基
づいて、画像データを読み出すためのとびとびのアドレ
スをメモリ部１３１に指示する（ステップＳ３０７）。
一方、演算フラグ１３３のフラグがプロセッサ１２が
“演算中でない（演算終了）”であることを表示してい
るとき（ステップＳ３０６：Ｎｏ）、アドレス設定部１
３２は、読み出しアドレスとして、連続アドレスをメモ
リ部１３１に指示する（ステップＳ３０８）。

【００２２】メモリ部１３１は、アドレス設定部１３２
で指定されたアドレスから画像データを読み出し、入出
力チャネル１４に向けて送信する（ステップＳ３０
９）。入出力チャネル１４は、主記憶装置１３から送信
された画像データを受信し、これをデータバッファ１４
２に格納する（ステップＳ３１０）。

【００２３】転送制御部１４３は、画像処理装置１６と
のインターフェースを監視して転送動作の同期をとり、
データ転送が可能であると判断したとき、データバッフ
ァ１４２から画像処理装置１６に向けて画像データを転
送する（ステップＳ３１１）。画像処理装置１６は、入
出力チャネル１４から転送された画像データを受信し
（ステップＳ３１２）、これをディスプレイ等によって
表示が可能な信号に変化した後、画像表示を行う（ステ
ップＳ３１３）。以上がプロセッサ１２の演算の結果と
して生成された画像データの転送処理の手順である。

【００２４】さて、図４は、上述の画像処理システム１
のプロセッサ１２、主記憶装置１３及び入出力チャネル
１４における処理状態を示すタイムテーブルである。図
４を参照すると、プロセッサ１２が演算処理を実行して
画像データを生成した後、主記憶装置１３はプロセッサ
１２が生成した画像データをメモリ部１３１に格納す
る。この間、主記憶装置１３はプロセッサ１２によるア
クセス状態にある。一方、プロセッサ１２が演算を中断
している間（ＷＡＩＴ状態の間）は、主記憶装置１３は
入出力チャネル１４によるアクセス状態にあり、入出力
チャネル１４は主記憶装置５３に格納された画像データ
を一定量毎に、ここでは画像一行分に当たる１２８０バ
イト毎に、交互に読み出しと読み飛ばしとを繰り返す。
プロセッサ１２の演算が終了していれば、読み飛ばしす
ることなく、主記憶装置５３から格納された画像データ
を読み出す。

【００２５】このように、本実施形態による画像処理シ
ステム１によれば、プロセッサ１２の演算実行中は、た
とえプロセッサ１２が演算を中断しても、その間、入出
力チャネル１４は主記憶装置５３から格納された画像デ
ータを読み飛ばして転送を行うため、読み飛ばし無しで
連続アドレスから読み出すときよりもプロセッサ１２の
演算の中断時間を短縮することできる。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のデータ転送方式によれば、プロセッサが演算を中断
し、演算結果である画像データをメモリに格納したとき
に、メモリに格納された画像データの一部を読み飛ば
し、この読み飛ばした部分の転送を省略するので、プロ
セッサの演算中断時間を短縮できるという特有の効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る画像処理システムの
機能ブロック構成図。

【図２】本実施形態による読み飛ばし処理の具体例を示
す説明図。

【図３】本実施形態による処理手順説明図。

【図４】本実施形態による転送処理のタイムテーブルを
示した図。

【図５】従来の画像処理システムのブロック構成図。

【図６】従来の画像処理システムにおける処理手順説明
図。

【図７】従来の画像処理システムにおける転送処理のタ
イムテーブルを示した図。

【符号の説明】

１、５ 画像処理システム １１、５１ 計算機システム １２、５２ プロセッサ １３、５３ 主記憶装置 １４、５４ 入出力チャネル １５、５５、１３４、１４４、５４５ システムバス １６、５６ 画像処理装置 １３１ メモリ部 １３２ アドレス設定部 １３３ 演算フラグ １４１、５４１ メモリアクセス部 １４２、５４３ データバッファ １４３、５４２ 転送制御部 ５４４ データ転送部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プロセッサの演算により生成された画像
   データを格納するメモリと、前記メモリに対し、前記生
   成された画像データの格納とその読み出しとを交互に行
   うメモリ制御手段と、読み出した画像データを外部処理
   に転送する手段とを備え、前記メモリ制御手段が、 前記生成された画像データを前記メモリに格納する度
   に、その時点のプロセッサが演算中か演算終了かを示す
   フラグ情報を保持しておき、前記格納された画像データ
   を読み出す際に、該画像データが前記メモリに格納され
   たときのフラグ情報が演算中であることを示す場合は当
   該画像データを部分的に読み飛ばすことを特徴とするデ
   ータ転送方式。
2. 【請求項２】 前記メモリ制御手段は、 画像データが格納されたときのフラグ情報が演算中であ
   ることを示す場合は当該画像データが格納された領域の
   先頭アドレスから一定量の画像データの読み出しと読み
   飛ばしとを交互に繰り返すことを特徴とする請求項１記
   載のデータ転送方式。