JPH1185616A - 情報処理システム及び情報処理装置及びそれらの制御方法及び記憶媒体 - Google Patents
情報処理システム及び情報処理装置及びそれらの制御方法及び記憶媒体Info
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- JPH1185616A JPH1185616A JP9246755A JP24675597A JPH1185616A JP H1185616 A JPH1185616 A JP H1185616A JP 9246755 A JP9246755 A JP 9246755A JP 24675597 A JP24675597 A JP 24675597A JP H1185616 A JPH1185616 A JP H1185616A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】キャッシュ機構を有する分散共有メモリにおい
て、キャッシュメンテナンス情報のキューイングを可能
とする。 【解決手段】複数の情報処理装置がコンセントレータ６
００を介して通信可能に接続され、相互に共有可能な共
有メモリ空間を有する。メモリ１３０内の共有メモリ空
間へのアクセスによって得られたデータはアクセス元の
情報処理装置においてキャッシングされる。キャッシュ
データの一貫性を保証するためのキャッシュメンテナン
ス要求はパケットキュー６１１にキューイングされ、パ
ケット処理機構６１２によって順次処理される。ここ
で、実行すべきキャッシュメンテナンス要求がinvalida
te要求であった場合、パケット処理機構６１２は当該ア
ドレスに対する無効化通知を行うとともに、この無効化
処理を行っている間、当該アドレスに対する他のinvali
date要求をパケットキュー６１１から削除する。
て、キャッシュメンテナンス情報のキューイングを可能
とする。 【解決手段】複数の情報処理装置がコンセントレータ６
００を介して通信可能に接続され、相互に共有可能な共
有メモリ空間を有する。メモリ１３０内の共有メモリ空
間へのアクセスによって得られたデータはアクセス元の
情報処理装置においてキャッシングされる。キャッシュ
データの一貫性を保証するためのキャッシュメンテナン
ス要求はパケットキュー６１１にキューイングされ、パ
ケット処理機構６１２によって順次処理される。ここ
で、実行すべきキャッシュメンテナンス要求がinvalida
te要求であった場合、パケット処理機構６１２は当該ア
ドレスに対する無効化通知を行うとともに、この無効化
処理を行っている間、当該アドレスに対する他のinvali
date要求をパケットキュー６１１から削除する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は複数の情報処理装置
が接続された情報処理システムに関し、特に複数のプロ
セッサによって共有される分散共有メモリを有する情報
処理システム及び情報処理装置及びその制御方法に関す
る。
が接続された情報処理システムに関し、特に複数のプロ
セッサによって共有される分散共有メモリを有する情報
処理システム及び情報処理装置及びその制御方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】より密な通信をねらい、ネットワークで
結合した計算機上で共有メモリを持つ、分散共有メモリ
システムが提案されている。これらのシステムに関し
て、さらに性能の向上をねらい、分散共有メモリ上でキ
ャッシュを持つシステムも提案されている。この種のシ
ステムでは、キャッシュの一貫性保持のためにネットワ
ーク上の他のノード（計算機）に対し、一貫性保持情報
を送る必要がある。特に、キャッシュの一貫性保持の実
現のために、通信機構上でキャッシュの無効化情報をマ
ルチキャストすることが必要である。
結合した計算機上で共有メモリを持つ、分散共有メモリ
システムが提案されている。これらのシステムに関し
て、さらに性能の向上をねらい、分散共有メモリ上でキ
ャッシュを持つシステムも提案されている。この種のシ
ステムでは、キャッシュの一貫性保持のためにネットワ
ーク上の他のノード（計算機）に対し、一貫性保持情報
を送る必要がある。特に、キャッシュの一貫性保持の実
現のために、通信機構上でキャッシュの無効化情報をマ
ルチキャストすることが必要である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来、分散共有メモリ
上でキャッシュの一貫性保持情報を送る場合、それらの
情報はネットワーク上でキューイングすることはできな
かった。これは同一のアドレスのコピーが複数のノード
に存在し（つまり複数のノードでキャッシングされ）、
それらが同時に書き換えられた場合に矛盾が生じるため
である。
上でキャッシュの一貫性保持情報を送る場合、それらの
情報はネットワーク上でキューイングすることはできな
かった。これは同一のアドレスのコピーが複数のノード
に存在し（つまり複数のノードでキャッシングされ）、
それらが同時に書き換えられた場合に矛盾が生じるため
である。
【０００４】例えば、一貫性保持情報がキューイングさ
れていない場合には、同一アドレスが同時に書き換えら
れたとき、片方のノードからのキャッシュの無効化要求
により片方のコピーが破棄される。破棄された方のノー
ドでは、コピーが破棄されたので無効化要求を出すこと
はない。
れていない場合には、同一アドレスが同時に書き換えら
れたとき、片方のノードからのキャッシュの無効化要求
により片方のコピーが破棄される。破棄された方のノー
ドでは、コピーが破棄されたので無効化要求を出すこと
はない。
【０００５】しかし一貫性保持情報がネットワークでキ
ューイングされた場合、両方のノードが互いに無効化要
求を出し合い、両者が同時にキューの中に入ることが起
こり得る。キューイングされたそれらの無効化要求は、
互いのキャッシュ内容を無効化する。そのため本来なら
片方のキャッシュ内容は無効化されてはならないにもか
かわらず、両方のキャッシュ内容が失われてしまうこと
になる。
ューイングされた場合、両方のノードが互いに無効化要
求を出し合い、両者が同時にキューの中に入ることが起
こり得る。キューイングされたそれらの無効化要求は、
互いのキャッシュ内容を無効化する。そのため本来なら
片方のキャッシュ内容は無効化されてはならないにもか
かわらず、両方のキャッシュ内容が失われてしまうこと
になる。
【０００６】しかしながら、一貫性保持情報をキューイ
ングすると、複数の要求元からのの保持情報を効率的に
処理できるというメリットが生ずる。つまり、キューイ
ングしていなければノードＡからの要求の処理が終わっ
てからでなければノードＢからの要求を受け付けられな
い。これに対して、キューイングされていれば、ノード
Ｂからの要求はキューイングによって受けつけておき、
ノードＡの処理が終わり次第実行することができる。特
に、ノードＡとノードＢが分散している場合、ノードＡ
の処理が終わったことをノードＢに伝え、ノードＢから
要求が到着するまでに時間がかかるような場合には、こ
のことは性能に大きく影響する。
ングすると、複数の要求元からのの保持情報を効率的に
処理できるというメリットが生ずる。つまり、キューイ
ングしていなければノードＡからの要求の処理が終わっ
てからでなければノードＢからの要求を受け付けられな
い。これに対して、キューイングされていれば、ノード
Ｂからの要求はキューイングによって受けつけておき、
ノードＡの処理が終わり次第実行することができる。特
に、ノードＡとノードＢが分散している場合、ノードＡ
の処理が終わったことをノードＢに伝え、ノードＢから
要求が到着するまでに時間がかかるような場合には、こ
のことは性能に大きく影響する。
【０００７】本発明は上記の問題に鑑みてなされたもの
であり、キャッシュ機構を有する分散共有メモリにおい
て、キャッシュメンテナンス情報のキューイングを可能
とする情報処理システム及び情報処理装置及びその制御
方法及び記憶媒体を提供することを目的とする。
であり、キャッシュ機構を有する分散共有メモリにおい
て、キャッシュメンテナンス情報のキューイングを可能
とする情報処理システム及び情報処理装置及びその制御
方法及び記憶媒体を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の情報処理システムは以下の構成を備える。
すなわち、複数の情報処理装置が通信可能に接続され、
相互に共有可能な共有メモリ空間を有する情報処理シス
テムであって、前記共有メモリ空間へのアクセスによっ
て得られたデータをアクセス元の情報処理装置にてキャ
ッシングするキャッシュ手段と、前記キャッシュ手段に
よるキャッシュデータの一貫性を保証するためのキャッ
シュメンテナンス要求を待ち行列に保持する保持手段
と、前記保持手段に保持されたキャッシュメンテナンス
要求を順次実行する実行手段と、前記実行手段によって
実行すべきキャッシュメンテナンス要求がキャッシュの
無効化要求である場合、当該アドレスに対する他の無効
化要求を前記待ち行列から削除する削除手段とを備え
る。
めの本発明の情報処理システムは以下の構成を備える。
すなわち、複数の情報処理装置が通信可能に接続され、
相互に共有可能な共有メモリ空間を有する情報処理シス
テムであって、前記共有メモリ空間へのアクセスによっ
て得られたデータをアクセス元の情報処理装置にてキャ
ッシングするキャッシュ手段と、前記キャッシュ手段に
よるキャッシュデータの一貫性を保証するためのキャッ
シュメンテナンス要求を待ち行列に保持する保持手段
と、前記保持手段に保持されたキャッシュメンテナンス
要求を順次実行する実行手段と、前記実行手段によって
実行すべきキャッシュメンテナンス要求がキャッシュの
無効化要求である場合、当該アドレスに対する他の無効
化要求を前記待ち行列から削除する削除手段とを備え
る。
【０００９】また、上記の目的を達成するための本発明
の情報処理装置は以下の構成を備える。すなわち、通信
可能に接続された複数の情報処理装置が共有する共有メ
モリ空間のキャッシングを制御する情報処理装置であっ
て、前記共有メモリ空間のキャッシュデータの一貫性を
保証するためのキャッシュメンテナンス要求を待ち行列
に保持する保持手段と、前記保持手段に保持されたキャ
ッシュメンテナンス要求を順次実行する実行手段と、前
記実行手段によって実行すべきキャッシュメンテナンス
要求がキャッシュの無効化要求である場合、当該アドレ
スに対する他の無効化要求を前記待ち行列から削除する
削除手段とを備える。
の情報処理装置は以下の構成を備える。すなわち、通信
可能に接続された複数の情報処理装置が共有する共有メ
モリ空間のキャッシングを制御する情報処理装置であっ
て、前記共有メモリ空間のキャッシュデータの一貫性を
保証するためのキャッシュメンテナンス要求を待ち行列
に保持する保持手段と、前記保持手段に保持されたキャ
ッシュメンテナンス要求を順次実行する実行手段と、前
記実行手段によって実行すべきキャッシュメンテナンス
要求がキャッシュの無効化要求である場合、当該アドレ
スに対する他の無効化要求を前記待ち行列から削除する
削除手段とを備える。
【００１０】また、上記の目的を達成するための情報処
理システムの制御方法は、複数の情報処理装置が通信可
能に接続され、相互に共有可能な共有メモリ空間を有す
る情報処理システムの制御方法であって、前記共有メモ
リ空間へのアクセスによって得られたデータをアクセス
元の情報処理装置にてキャッシングするキャッシュ工程
と、前記キャッシュ工程によるキャッシュデータの一貫
性を保証するためのキャッシュメンテナンス要求を待ち
行列に保持する保持工程と、前記保持工程において前記
待ち行列に保持されたキャッシュメンテナンス要求を順
次実行する実行工程と、前記実行工程によって実行すべ
きキャッシュメンテナンス要求がキャッシュの無効化要
求である場合、当該アドレスに対する他の無効化要求を
前記待ち行列から削除する削除工程とを備える。
理システムの制御方法は、複数の情報処理装置が通信可
能に接続され、相互に共有可能な共有メモリ空間を有す
る情報処理システムの制御方法であって、前記共有メモ
リ空間へのアクセスによって得られたデータをアクセス
元の情報処理装置にてキャッシングするキャッシュ工程
と、前記キャッシュ工程によるキャッシュデータの一貫
性を保証するためのキャッシュメンテナンス要求を待ち
行列に保持する保持工程と、前記保持工程において前記
待ち行列に保持されたキャッシュメンテナンス要求を順
次実行する実行工程と、前記実行工程によって実行すべ
きキャッシュメンテナンス要求がキャッシュの無効化要
求である場合、当該アドレスに対する他の無効化要求を
前記待ち行列から削除する削除工程とを備える。
【００１１】更に、上記の目的を達成する本発明の情報
処理装置の制御方法は、通信可能に接続された複数の情
報処理装置が共有する共有メモリ空間のキャッシングを
制御するための制御方法であって、前記共有メモリ空間
のキャッシュデータの一貫性を保証するためのキャッシ
ュメンテナンス要求を待ち行列に保持する保持工程と、
前記保持工程において前記待ち行列に保持されたキャッ
シュメンテナンス要求を順次実行する実行工程と、前記
実行工程によって実行すべきキャッシュメンテナンス要
求がキャッシュの無効化要求である場合、当該アドレス
に対する他の無効化要求を前記待ち行列から削除する削
除工程とを備える。
処理装置の制御方法は、通信可能に接続された複数の情
報処理装置が共有する共有メモリ空間のキャッシングを
制御するための制御方法であって、前記共有メモリ空間
のキャッシュデータの一貫性を保証するためのキャッシ
ュメンテナンス要求を待ち行列に保持する保持工程と、
前記保持工程において前記待ち行列に保持されたキャッ
シュメンテナンス要求を順次実行する実行工程と、前記
実行工程によって実行すべきキャッシュメンテナンス要
求がキャッシュの無効化要求である場合、当該アドレス
に対する他の無効化要求を前記待ち行列から削除する削
除工程とを備える。
【００１２】上記の目的を達成するための記憶媒体は以
下の構成を備える。すなわち、通信可能に接続された複
数の情報処理装置が共有する共有メモリ空間のキャッシ
ングを制御する制御プログラムを格納する記憶媒体であ
って、該制御プログラムはコンピュータを、前記共有メ
モリ空間のキャッシュデータの一貫性を保証するための
キャッシュメンテナンス要求を待ち行列に保持する保持
手段と、前記保持手段に保持されたキャッシュメンテナ
ンス要求を順次実行する実行手段と、前記実行手段によ
って実行すべきキャッシュメンテナンス要求がキャッシ
ュの無効化要求である場合、当該アドレスに対する他の
無効化要求を前記待ち行列から削除する削除手段として
機能させるものである。
下の構成を備える。すなわち、通信可能に接続された複
数の情報処理装置が共有する共有メモリ空間のキャッシ
ングを制御する制御プログラムを格納する記憶媒体であ
って、該制御プログラムはコンピュータを、前記共有メ
モリ空間のキャッシュデータの一貫性を保証するための
キャッシュメンテナンス要求を待ち行列に保持する保持
手段と、前記保持手段に保持されたキャッシュメンテナ
ンス要求を順次実行する実行手段と、前記実行手段によ
って実行すべきキャッシュメンテナンス要求がキャッシ
ュの無効化要求である場合、当該アドレスに対する他の
無効化要求を前記待ち行列から削除する削除手段として
機能させるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。
施形態を詳細に説明する。
【００１４】＜第１の実施形態＞図１は、第１の実施形
態による並列計算機のシステム構成を示す図である。計
算機は複数のノード（１００，２００，３００，４０
０，５００）からなり、各々のノードはコンセントレー
タ６００を通じて光ファイバによって接続され、ネット
ワークを構成している。ここで、コンセントレータ６０
０は、ノード間の通信を管理する。また、各ノードは通
常の計算機であり、各々１個または複数個のプロセッサ
（ＣＰＵ）を持つ。各々のノードはアドレス空間を共有
しており、一つのＣＰＵからみえるアドレス空間は、図
２のようになっている。図２はあるプロセッサから見た
アドレス空間を説明する図である。ノード間通信は、自
分のアドレス上に見えている相手のメモリに対し、直接
書込むことにより行われる。
態による並列計算機のシステム構成を示す図である。計
算機は複数のノード（１００，２００，３００，４０
０，５００）からなり、各々のノードはコンセントレー
タ６００を通じて光ファイバによって接続され、ネット
ワークを構成している。ここで、コンセントレータ６０
０は、ノード間の通信を管理する。また、各ノードは通
常の計算機であり、各々１個または複数個のプロセッサ
（ＣＰＵ）を持つ。各々のノードはアドレス空間を共有
しており、一つのＣＰＵからみえるアドレス空間は、図
２のようになっている。図２はあるプロセッサから見た
アドレス空間を説明する図である。ノード間通信は、自
分のアドレス上に見えている相手のメモリに対し、直接
書込むことにより行われる。
【００１５】ノード（１００，２００，３００，４０
０，５００）は光通信装置（１４０，２４０，３４０，
４４０，５４０）を通じ、アービトレーション回線（１
６０，２６０，３６０，４６０，５６０）、データ回線
（１７０，２７０，３７０，４７０，５７０）の２本の
光ファイバを介してコンセントレータ６００に接続する
ことによりネットワークを構成している。アービトレー
ション回線（１６０，２６０，３６０，４６０，５６
０）は、ノード（１００，２００，３００，４００，５
００）とコンセントレータ６００内の光バスアービタ６
１０とを接続する。アービトレーション回線により、各
ノードは光バスアービタ６１０と相互に通信することが
できる。データ回線（１７０，２７０，３７０，４７
０，５７０）は、各ノードとコンセントレータ６００内
のスターカプラ６２０を接続する。スターカプラ６２０
は、一端に光を入力すると他端からその光が均等に出力
される。このため、一つのノードがデータ回線に光を発
すると、その光を他の全てのノードで受け取ることがで
きる。そこで一つのノードがデータ回線に発した光通信
を、全てのノードで受け取ることが可能となる。
０，５００）は光通信装置（１４０，２４０，３４０，
４４０，５４０）を通じ、アービトレーション回線（１
６０，２６０，３６０，４６０，５６０）、データ回線
（１７０，２７０，３７０，４７０，５７０）の２本の
光ファイバを介してコンセントレータ６００に接続する
ことによりネットワークを構成している。アービトレー
ション回線（１６０，２６０，３６０，４６０，５６
０）は、ノード（１００，２００，３００，４００，５
００）とコンセントレータ６００内の光バスアービタ６
１０とを接続する。アービトレーション回線により、各
ノードは光バスアービタ６１０と相互に通信することが
できる。データ回線（１７０，２７０，３７０，４７
０，５７０）は、各ノードとコンセントレータ６００内
のスターカプラ６２０を接続する。スターカプラ６２０
は、一端に光を入力すると他端からその光が均等に出力
される。このため、一つのノードがデータ回線に光を発
すると、その光を他の全てのノードで受け取ることがで
きる。そこで一つのノードがデータ回線に発した光通信
を、全てのノードで受け取ることが可能となる。
【００１６】ノードは、通信用いる光の波長を選択する
ことにより、任意のノードと通信を行う。例えば、ノー
ドＡ１００がノードＢ２００と通信を行う場合は、ま
ず、ノードＡ１００がアービトレーション回線１６０を
通じて光バスアービタ６１０にノードＢ２００との通信
要求を送る。光バスアービタ６１０は、ノードＢ２００
が他のノードと通信中でないことを確認し、どのノード
も使用していない波長αをノードＡ１００、ノードＢ２
００間の通信に割当てる。そして、アービトレーション
回線（１６０，２６０）を通じてノードＡ１００，Ｂ２
００に波長αを使用して通信を行うように指示を出す。
ノードＡ１００，Ｂ２００は、指定された波長αを使用
して、データ回線（１７０，２７０）を通じて通信を行
う。
ことにより、任意のノードと通信を行う。例えば、ノー
ドＡ１００がノードＢ２００と通信を行う場合は、ま
ず、ノードＡ１００がアービトレーション回線１６０を
通じて光バスアービタ６１０にノードＢ２００との通信
要求を送る。光バスアービタ６１０は、ノードＢ２００
が他のノードと通信中でないことを確認し、どのノード
も使用していない波長αをノードＡ１００、ノードＢ２
００間の通信に割当てる。そして、アービトレーション
回線（１６０，２６０）を通じてノードＡ１００，Ｂ２
００に波長αを使用して通信を行うように指示を出す。
ノードＡ１００，Ｂ２００は、指定された波長αを使用
して、データ回線（１７０，２７０）を通じて通信を行
う。
【００１７】分散共有メモリは、以上のようなネットワ
ークの上で光通信装置により実現される。分散共有メモ
リ機構の動作例としてノードＡ１００のＣＰＵ１１０
が、ノードＢ２００のメモリ２３０をリードする様子
を、図３を使って説明する。図３は分散共有メモリ機構
におけるリードアクセス時の動作を説明する図である。
以下の（Ａ１）〜（Ａ７）に示す動作は一連のものとし
て実施される。
ークの上で光通信装置により実現される。分散共有メモ
リ機構の動作例としてノードＡ１００のＣＰＵ１１０
が、ノードＢ２００のメモリ２３０をリードする様子
を、図３を使って説明する。図３は分散共有メモリ機構
におけるリードアクセス時の動作を説明する図である。
以下の（Ａ１）〜（Ａ７）に示す動作は一連のものとし
て実施される。
【００１８】●分散共有メモリのリードアクセス動作 （Ａ１）ノードＡ１００のプロセッサＣＰＵが、ノード
Ｂのメモリ２３０に対してリードアクセスを発行する。 （Ａ２）ノードＡ１００の光通信装置１４０は、メイン
バス上のバスアクセスを監視している。メインバス上
に、ノードＡのメモリ１３０以外のアドレスに対するア
クセスが発行されると光通信装置１４０はそのバスアク
セスを検出する。 （Ａ３）他ノードのアドレスへのメモリアクセスを検出
した光通信装置１４０は、アクセス要求パケットをコン
セントレータ６００を通じて、ノードＢの光通信装置２
４０に対して送る。 （Ａ４）ノードＢの光通信装置２４０はアクセス要求パ
ケットを受け取ると、その依頼にしたがってノードＢの
メモリ２３０に対してのアクセスを代行する。 （Ａ５）ノードＢのメモリ２３０がアクセスに応答す
る。 （Ａ６）ノードＢの光通信装置２４０は、アクセスが終
わると、ノードＡの光通信装置１４０に対してアクノリ
ッジを返す。 （Ａ７）アクノリッジを受け取ったノードＡの光通信装
置１４０は、ノードＢのメモリ２３０の代わりにＣＰＵ
１１０のリードアクセスに応答する。
Ｂのメモリ２３０に対してリードアクセスを発行する。 （Ａ２）ノードＡ１００の光通信装置１４０は、メイン
バス上のバスアクセスを監視している。メインバス上
に、ノードＡのメモリ１３０以外のアドレスに対するア
クセスが発行されると光通信装置１４０はそのバスアク
セスを検出する。 （Ａ３）他ノードのアドレスへのメモリアクセスを検出
した光通信装置１４０は、アクセス要求パケットをコン
セントレータ６００を通じて、ノードＢの光通信装置２
４０に対して送る。 （Ａ４）ノードＢの光通信装置２４０はアクセス要求パ
ケットを受け取ると、その依頼にしたがってノードＢの
メモリ２３０に対してのアクセスを代行する。 （Ａ５）ノードＢのメモリ２３０がアクセスに応答す
る。 （Ａ６）ノードＢの光通信装置２４０は、アクセスが終
わると、ノードＡの光通信装置１４０に対してアクノリ
ッジを返す。 （Ａ７）アクノリッジを受け取ったノードＡの光通信装
置１４０は、ノードＢのメモリ２３０の代わりにＣＰＵ
１１０のリードアクセスに応答する。
【００１９】また本実施形態では、分散共有メモリ上
で、ディレクトリ方式の一貫性保持方式を採用したキャ
ッシュシステムを搭載している。ディレクトリ方式のキ
ャッシュシステムの詳細は、「共有記憶型並列システム
の実際」（コロナ社刊）に示されている。また、本実施
形態で採用したディレクトリ方式のキャッシュについて
は、特開平８−８３２１６号で提案されているＩＣＣ(I
nter-node Cache-infomation Cache）を採用したもの
を使用する。これは各ノードにディレクトリを分散して
持ち、ディレクトリ方式の一貫性保持動作を行う際に必
要なキャッシュメンテナンス情報のマルチキャストを、
ネットワーク中央のコンセントレータで行うというもの
である。
で、ディレクトリ方式の一貫性保持方式を採用したキャ
ッシュシステムを搭載している。ディレクトリ方式のキ
ャッシュシステムの詳細は、「共有記憶型並列システム
の実際」（コロナ社刊）に示されている。また、本実施
形態で採用したディレクトリ方式のキャッシュについて
は、特開平８−８３２１６号で提案されているＩＣＣ(I
nter-node Cache-infomation Cache）を採用したもの
を使用する。これは各ノードにディレクトリを分散して
持ち、ディレクトリ方式の一貫性保持動作を行う際に必
要なキャッシュメンテナンス情報のマルチキャストを、
ネットワーク中央のコンセントレータで行うというもの
である。
【００２０】ノード内のＣＰＵ間でのキャッシュの一貫
性保持は、ＣＰＵに内蔵されたＭＥＳＩプロトコル（Mo
dified,Exclusive,Shared,Invalidの４状態によりキャ
ッシュを管理するプロトコル）によるスヌープキャッシ
ュで管理されている、なお、本実施形態ではＭＥＳＩプ
ロトコルを使用するが、これは本発明を限定するもので
はない。
性保持は、ＣＰＵに内蔵されたＭＥＳＩプロトコル（Mo
dified,Exclusive,Shared,Invalidの４状態によりキャ
ッシュを管理するプロトコル）によるスヌープキャッシ
ュで管理されている、なお、本実施形態ではＭＥＳＩプ
ロトコルを使用するが、これは本発明を限定するもので
はない。
【００２１】図４はノードのより詳細な構成を示すブロ
ック図である。ノード間のキャッシュの一貫性保持は、
外付けされたキャッシュ管理装置１５０により管理され
る。ディレクトリ方式のキャッシュを実現するキャッシ
ュ管理装置１５０は、バス監視装置１５１、ディレクト
リ１５２、ディレクトリ管理装置１５３、通信管理装置
１５４、アクセスエミュレーション装置１５５から成り
立っている。なお、キャッシュ管理装置１５０内の各装
置の動作は以下の説明から明らかとなろう。
ック図である。ノード間のキャッシュの一貫性保持は、
外付けされたキャッシュ管理装置１５０により管理され
る。ディレクトリ方式のキャッシュを実現するキャッシ
ュ管理装置１５０は、バス監視装置１５１、ディレクト
リ１５２、ディレクトリ管理装置１５３、通信管理装置
１５４、アクセスエミュレーション装置１５５から成り
立っている。なお、キャッシュ管理装置１５０内の各装
置の動作は以下の説明から明らかとなろう。
【００２２】一方、キャッシュメンテナンス情報のマル
チキャストは、コンセントレータ６００内の光バスアー
ビタ６１０により行われる。図５は本実施形態のコンセ
ントレータの構成を示すブロック図である。コンセント
レータ６００は、光バスアービタ６１０、スターカプラ
６２０、ＩＣＣ（Inter-node Cache-infomation Cach
e）６３０により構成される。ＩＣＣ６３０はキャッシ
ュのディレクトリ情報をキャッシュする。光バスアービ
タ６１０がキャッシュメンテナンス情報のマルチキャス
トを行う場合には、各ノードに格納されたディレクトリ
情報が必要となる。しかしながら、ＩＣＣ６３０に必要
なディレクトリ情報をキャッシュしておくことにより、
これを参照してマルチキャストを実行でき、効率よくキ
ャッシュメンテナンス情報のマルチキャストを行えるよ
うになる。このように、各ノードから送られてきたキャ
ッシュ管理情報は、光バスアービタ６１０とＩＣＣ６３
０により必要なノードに転送される。
チキャストは、コンセントレータ６００内の光バスアー
ビタ６１０により行われる。図５は本実施形態のコンセ
ントレータの構成を示すブロック図である。コンセント
レータ６００は、光バスアービタ６１０、スターカプラ
６２０、ＩＣＣ（Inter-node Cache-infomation Cach
e）６３０により構成される。ＩＣＣ６３０はキャッシ
ュのディレクトリ情報をキャッシュする。光バスアービ
タ６１０がキャッシュメンテナンス情報のマルチキャス
トを行う場合には、各ノードに格納されたディレクトリ
情報が必要となる。しかしながら、ＩＣＣ６３０に必要
なディレクトリ情報をキャッシュしておくことにより、
これを参照してマルチキャストを実行でき、効率よくキ
ャッシュメンテナンス情報のマルチキャストを行えるよ
うになる。このように、各ノードから送られてきたキャ
ッシュ管理情報は、光バスアービタ６１０とＩＣＣ６３
０により必要なノードに転送される。
【００２３】本実施形態では、光バスアービタ６１０を
１台の計算機とし、その機能をソフトウェアで実現する
ものとするが、これは本発明を限定するものでなはく、
ハードウェアにより実現してもよいことは明らかであ
る。図６は光バスアービタ６１０の内部構成を示すブロ
ック図である。同図に示されるように、光バスアービタ
６１０は、各ノードからのパケットを保持するパケット
キュー６１１、パケットを処理するパケット処理機構６
１２からなる。
１台の計算機とし、その機能をソフトウェアで実現する
ものとするが、これは本発明を限定するものでなはく、
ハードウェアにより実現してもよいことは明らかであ
る。図６は光バスアービタ６１０の内部構成を示すブロ
ック図である。同図に示されるように、光バスアービタ
６１０は、各ノードからのパケットを保持するパケット
キュー６１１、パケットを処理するパケット処理機構６
１２からなる。
【００２４】次にキャッシュ管理装置内の個々の装置に
ついて、それぞれ説明する。
ついて、それぞれ説明する。
【００２５】図７はバス監視装置１５１の構成を示すブ
ロック図である。バス監視装置１５１の内部は、シーケ
ンサ（ステートマシン１５１ａ）とアドレスラッチ１５
１ｂからなっている。ステートマシン１５１ａはノード
内のバスを監視し、バスマスタ（例えばプロセッサ１１
０）によるメモリのリードアクセス、invalidate，Read
-with-Intent-to-Modify、メモリ書込み（以下、ライト
アクセス）の実行を検出する。なお、ステートマシン１
５１ａは、バス上のアクセス要求信号、バスアクセスに
伴ってバスマスタから出力されるアクセス修飾信号など
を監視することでアクセス及びその種別を検出する。
ロック図である。バス監視装置１５１の内部は、シーケ
ンサ（ステートマシン１５１ａ）とアドレスラッチ１５
１ｂからなっている。ステートマシン１５１ａはノード
内のバスを監視し、バスマスタ（例えばプロセッサ１１
０）によるメモリのリードアクセス、invalidate，Read
-with-Intent-to-Modify、メモリ書込み（以下、ライト
アクセス）の実行を検出する。なお、ステートマシン１
５１ａは、バス上のアクセス要求信号、バスアクセスに
伴ってバスマスタから出力されるアクセス修飾信号など
を監視することでアクセス及びその種別を検出する。
【００２６】バス監視装置１５１は、アクセス要求信号
が有効であり、アクセスアドレスが自分のノードのメモ
リに対するものであり、アクセス修飾信号がリードであ
ることを示している時、リードアクセスを検出したと判
断する。リードアクセスを検出すると、メモリ１３０の
応答を押さえて、その間に通信管理装置１５４を通じ光
通信装置１４０にリードアクセスを行うように依頼を出
したノード（要求元ノード）を問い合わせる。そして、
ディレクトリ管理装置１５３に、ディレクトリ１５２の
リードアクセス対象アドレスに対応する欄に、当該要求
元ノードへキャッシュされた旨を登録させる。
が有効であり、アクセスアドレスが自分のノードのメモ
リに対するものであり、アクセス修飾信号がリードであ
ることを示している時、リードアクセスを検出したと判
断する。リードアクセスを検出すると、メモリ１３０の
応答を押さえて、その間に通信管理装置１５４を通じ光
通信装置１４０にリードアクセスを行うように依頼を出
したノード（要求元ノード）を問い合わせる。そして、
ディレクトリ管理装置１５３に、ディレクトリ１５２の
リードアクセス対象アドレスに対応する欄に、当該要求
元ノードへキャッシュされた旨を登録させる。
【００２７】またバス監視装置１５１は、アクセス要求
信号が有効であり、アクセス修飾信号がライトアクセス
／invalidate／Read-with-Intent-to-Modifyであること
を示している場合、ライトアクセス／invalidate／Read
-with-Intent-to-Modifyを検出したと判断する。自ノー
ドに対するライトアクセス／invalidate／Read-with-In
tent-to-Modifyを検出すると、バス監視装置１５１は、
まずメモリ１３０へのライトアクセス／invalidate／Re
ad-with-Intent-to-Modifyを中断する。そして、ディレ
クトリ管理装置１５３を通じてディレクトリ１５２の当
該アクセス先アドレスに対応する欄を参照して、そのア
ドレスに対応したメモリブロックをキャッシングしてい
るノードがあるかどうかを調べる。キャッシングしてい
るノードがあったら、通信管理装置１５４に対してライ
トアクセス／invalidateをマルチキャストするよう要求
を出す。そして、通信管理装置１５４がマルチキャスト
の終了を通知してきたら、中断していたライトアクセス
／invalidate／Read-with-Intent-to-Modifyを再開し、
ディレクトリ管理装置１５３を通じディレクトリ１５２
のメモリ書込み先アドレスに対応する欄をクリアする。
なお、ライト／invalidate／Read-with-Intent-to-Modi
fyの中断は、本実施形態ではバス上にアクセス再実行信
号を出力し、そのライトアクセスをプロセッサにリトラ
イさせることで実現するものとするが、他の方法によリ
トライ命令を中断してもよい。
信号が有効であり、アクセス修飾信号がライトアクセス
／invalidate／Read-with-Intent-to-Modifyであること
を示している場合、ライトアクセス／invalidate／Read
-with-Intent-to-Modifyを検出したと判断する。自ノー
ドに対するライトアクセス／invalidate／Read-with-In
tent-to-Modifyを検出すると、バス監視装置１５１は、
まずメモリ１３０へのライトアクセス／invalidate／Re
ad-with-Intent-to-Modifyを中断する。そして、ディレ
クトリ管理装置１５３を通じてディレクトリ１５２の当
該アクセス先アドレスに対応する欄を参照して、そのア
ドレスに対応したメモリブロックをキャッシングしてい
るノードがあるかどうかを調べる。キャッシングしてい
るノードがあったら、通信管理装置１５４に対してライ
トアクセス／invalidateをマルチキャストするよう要求
を出す。そして、通信管理装置１５４がマルチキャスト
の終了を通知してきたら、中断していたライトアクセス
／invalidate／Read-with-Intent-to-Modifyを再開し、
ディレクトリ管理装置１５３を通じディレクトリ１５２
のメモリ書込み先アドレスに対応する欄をクリアする。
なお、ライト／invalidate／Read-with-Intent-to-Modi
fyの中断は、本実施形態ではバス上にアクセス再実行信
号を出力し、そのライトアクセスをプロセッサにリトラ
イさせることで実現するものとするが、他の方法によリ
トライ命令を中断してもよい。
【００２８】次にディレクトリ１５２、ディレクトリ管
理装置１５３の構成を説明する。図８は、ディレクトリ
１５２、ディレクトリ管理装置１５３の構成を示すブロ
ック図である。ディレクトリ１５２は、メモリブロック
をキャッシングしているノードを記録している。すなわ
ち、対象メモリに対してライトアクセス／invalidate／
Read-with-Intent-to-Modifyが行われた時に、どのノー
ドに（キャッシュの一貫性保持のために）ライトアクセ
ス／invalidate／Read-with-Intent-to-Modifyを通知し
なければならないかがディレクトリ１５２に記録されて
いる。
理装置１５３の構成を説明する。図８は、ディレクトリ
１５２、ディレクトリ管理装置１５３の構成を示すブロ
ック図である。ディレクトリ１５２は、メモリブロック
をキャッシングしているノードを記録している。すなわ
ち、対象メモリに対してライトアクセス／invalidate／
Read-with-Intent-to-Modifyが行われた時に、どのノー
ドに（キャッシュの一貫性保持のために）ライトアクセ
ス／invalidate／Read-with-Intent-to-Modifyを通知し
なければならないかがディレクトリ１５２に記録されて
いる。
【００２９】ディレクトリ１５２ヘの操作は、ディレク
トリ管理装置１５３により行われる。ディレクトリ管理
装置１５３は、シーケンサ（ステートマシン１５３ａ）
により管理されており、ディレクトリ１５２に対する操
作は、バス監視装置１５１がリードアクセスを検出しリ
ードアクセスを実行したノードを記録する場合、バス監
視装置１５１がライトアクセス／invalidate／Read-wit
h-Intent-to-Modifyを検出し対象メモリブロックをキャ
ッシングしているノードを参照する場合、バス監視装置
１５１の要求により記録を破棄する場合に行われる。
トリ管理装置１５３により行われる。ディレクトリ管理
装置１５３は、シーケンサ（ステートマシン１５３ａ）
により管理されており、ディレクトリ１５２に対する操
作は、バス監視装置１５１がリードアクセスを検出しリ
ードアクセスを実行したノードを記録する場合、バス監
視装置１５１がライトアクセス／invalidate／Read-wit
h-Intent-to-Modifyを検出し対象メモリブロックをキャ
ッシングしているノードを参照する場合、バス監視装置
１５１の要求により記録を破棄する場合に行われる。
【００３０】ディレクトリ１５２は、ｎビット幅（ｎは
ノードの数）のメモリである。ディレクトリ管理装置１
５２は、バス監視装置１５１から記録要求を受けると、
指定されたアクセスアドレスに対応するｎビットのうち
の、要求があったノードに対応するビットをＯＮにす
る。また、バス監視装置１５１から記録破棄要求を受け
ると、指定されたアドレスに対応するｎビットの全ビッ
トをＯＦＦにする。
ノードの数）のメモリである。ディレクトリ管理装置１
５２は、バス監視装置１５１から記録要求を受けると、
指定されたアクセスアドレスに対応するｎビットのうち
の、要求があったノードに対応するビットをＯＮにす
る。また、バス監視装置１５１から記録破棄要求を受け
ると、指定されたアドレスに対応するｎビットの全ビッ
トをＯＦＦにする。
【００３１】通信管理装置１５４はバス監視装置１５１
からの要求により、光通信装置１４０とのコミュニケー
ションを行う。通信管理装置１５４は、バス監視装置１
５１からのinvalidate／Read-with-Intent-to-Modify／
ライトアクセスのマルチキャスト要求を受け、光通信装
置１４０を介して光バスアービタ６１０に、検出された
ライトアクセスのマルチキャスト依頼パケットを送出す
る。また光通信装置１４０を通じて受け取ったキャッシ
ュの一貫性保持動作要求パケットにより、メモリアクセ
スエミュレート装置１５５に対してinvalidate／Read-w
ith-Intent-to-Modify／ライト／リード要求を出力す
る。
からの要求により、光通信装置１４０とのコミュニケー
ションを行う。通信管理装置１５４は、バス監視装置１
５１からのinvalidate／Read-with-Intent-to-Modify／
ライトアクセスのマルチキャスト要求を受け、光通信装
置１４０を介して光バスアービタ６１０に、検出された
ライトアクセスのマルチキャスト依頼パケットを送出す
る。また光通信装置１４０を通じて受け取ったキャッシ
ュの一貫性保持動作要求パケットにより、メモリアクセ
スエミュレート装置１５５に対してinvalidate／Read-w
ith-Intent-to-Modify／ライト／リード要求を出力す
る。
【００３２】次に、メモリアクセスエミュレート装置１
５５について説明する。図９はメモリアクセスエミュレ
ート装置１５５の構成を示すブロック図である。メモリ
アクセスエミュレート装置１５５は、通信管理装置１５
４からの要求により、ダミーのメモリライトアクセス／
ダミーのメモリリードアクセス／invalidate／Read-wit
h-Intent-to-Modifyアクセスを自ノードのバス上に発行
する。これらのアクセスにより、ノード間のキャッシュ
の一貫性を保持する。エミュレート装置１５５の発行す
るアクセスは、自分のノードに割り当てられたアドレス
ではありえないため、ノード内のバススレーブ（例えば
メモリ１３０）より応答はありえず、ダミーのアクセス
となる。
５５について説明する。図９はメモリアクセスエミュレ
ート装置１５５の構成を示すブロック図である。メモリ
アクセスエミュレート装置１５５は、通信管理装置１５
４からの要求により、ダミーのメモリライトアクセス／
ダミーのメモリリードアクセス／invalidate／Read-wit
h-Intent-to-Modifyアクセスを自ノードのバス上に発行
する。これらのアクセスにより、ノード間のキャッシュ
の一貫性を保持する。エミュレート装置１５５の発行す
るアクセスは、自分のノードに割り当てられたアドレス
ではありえないため、ノード内のバススレーブ（例えば
メモリ１３０）より応答はありえず、ダミーのアクセス
となる。
【００３３】次に、以上のような構成を備えたキャッシ
ュ管理装置１５０の動作について説明する。図１０はキ
ャッシュ管理装置１５０の動作を説明するフローチャー
トである。
ュ管理装置１５０の動作について説明する。図１０はキ
ャッシュ管理装置１５０の動作を説明するフローチャー
トである。
【００３４】まずステップＳ１０１において、バス監視
装置１５１が自ノバスアクセスを検出すると、ステップ
Ｓ１０２へ進む。当該アクセスが自ノードのメモリへの
アクセスか否かを判定し、自ノードのメモリへのアクセ
スであった場合は、ステップＳ１０３へ進み、メモリ１
３０の応答を抑制する。
装置１５１が自ノバスアクセスを検出すると、ステップ
Ｓ１０２へ進む。当該アクセスが自ノードのメモリへの
アクセスか否かを判定し、自ノードのメモリへのアクセ
スであった場合は、ステップＳ１０３へ進み、メモリ１
３０の応答を抑制する。
【００３５】次に、ステップＳ１０５において、ディレ
クトリ１５２を参照して当該アクセス先アドレスのキャ
ッシング状況を獲得する。そして、当該アドレスがアク
セス要求元ノード以外のノードにキャッシングされてい
なければ、ステップＳ１０６からステップＳ１０９へ進
み、ディレクトリ１５２を更新する。すなわち、当該ア
クセス先に対応するｎビットの内の当該アクセスの要求
元のノードに対応するビットをＯＮにする。なお、以上
のディレクトリ１５２に対する参照、更新処理がディレ
クトリ管理装置１５３を介して行なわれることは上述の
通りである。
クトリ１５２を参照して当該アクセス先アドレスのキャ
ッシング状況を獲得する。そして、当該アドレスがアク
セス要求元ノード以外のノードにキャッシングされてい
なければ、ステップＳ１０６からステップＳ１０９へ進
み、ディレクトリ１５２を更新する。すなわち、当該ア
クセス先に対応するｎビットの内の当該アクセスの要求
元のノードに対応するビットをＯＮにする。なお、以上
のディレクトリ１５２に対する参照、更新処理がディレ
クトリ管理装置１５３を介して行なわれることは上述の
通りである。
【００３６】一方、ステップＳ１０６において、アクセ
ス要求元ノード以外の、他のノードにキャッシングされ
ていると判断された場合は、ステップＳ１０７へ進む。
ステップＳ１０７では、光通信部１４０を介して、光バ
スアービタ６１０にディレクトリの内容とともにマルチ
キャスト要求を送出する。このマルチキャスト要求は、
当該アクセス先のアドレスをキャッシングしている全て
のノードに対して、当該アドレスのキャッシング状態を
更新するべく送出されるものである。そして、ステップ
Ｓ１０８では、当該マルチキャストの完了を待ち、マル
チキャストが完了したらステップＳ１０９でディレクト
リ１５２を更新する。この場合のディレクトリ１５２
は、光バスアービタからの完了報告に含まれる、各ノー
ドの当該アドレスのキャッシング状態により更新され
る。
ス要求元ノード以外の、他のノードにキャッシングされ
ていると判断された場合は、ステップＳ１０７へ進む。
ステップＳ１０７では、光通信部１４０を介して、光バ
スアービタ６１０にディレクトリの内容とともにマルチ
キャスト要求を送出する。このマルチキャスト要求は、
当該アクセス先のアドレスをキャッシングしている全て
のノードに対して、当該アドレスのキャッシング状態を
更新するべく送出されるものである。そして、ステップ
Ｓ１０８では、当該マルチキャストの完了を待ち、マル
チキャストが完了したらステップＳ１０９でディレクト
リ１５２を更新する。この場合のディレクトリ１５２
は、光バスアービタからの完了報告に含まれる、各ノー
ドの当該アドレスのキャッシング状態により更新され
る。
【００３７】ステップＳ１１０では、メモリ１３０に対
する応答抑制を解除し、メモリ１３０の当該アドレスに
対するアクセスを実行する。
する応答抑制を解除し、メモリ１３０の当該アドレスに
対するアクセスを実行する。
【００３８】また、ステップＳ１０２において、自ノー
ドのメモリに対するアクセスではないと判断された場合
は、ステップＳ１１１へ進む。ステップＳ１１１で当該
バスアクセスがキャッシュメンテナンス情報ではないと
判断されると、何の処理も実行されず、そのまま、ステ
ップＳ１０１へ戻る。なお、上述のように、バス監視装
置１５１は他ノードのメモリに対するアクセスはキャッ
シュメンテナンス情報（invalidate）しか検出しないの
で、ステップＳ１１１の判定は、バス監視装置１５１が
バスアクセスを検出する時点で行なわれているものとし
てもよい（ライト、リードの場合は、光通信装置により
他ノードでアクセスが行なわれ、そのアクセスがノード
内のキャッシュ管理システムにとらえられて処理が進
む。そのため、invalidateのみを検出する）。
ドのメモリに対するアクセスではないと判断された場合
は、ステップＳ１１１へ進む。ステップＳ１１１で当該
バスアクセスがキャッシュメンテナンス情報ではないと
判断されると、何の処理も実行されず、そのまま、ステ
ップＳ１０１へ戻る。なお、上述のように、バス監視装
置１５１は他ノードのメモリに対するアクセスはキャッ
シュメンテナンス情報（invalidate）しか検出しないの
で、ステップＳ１１１の判定は、バス監視装置１５１が
バスアクセスを検出する時点で行なわれているものとし
てもよい（ライト、リードの場合は、光通信装置により
他ノードでアクセスが行なわれ、そのアクセスがノード
内のキャッシュ管理システムにとらえられて処理が進
む。そのため、invalidateのみを検出する）。
【００３９】さて、他ノードのメモリに対するキャッシ
ュメンテナンス情報が検出されると、処理はステップＳ
１１２へ進む。ステップＳ１１２では、バス監視装置１
５１がそのアクセスをリトライさせる。そして、ステッ
プＳ１１３において、バス監視装置１５１は通信管理装
置１５４を介して、光バスアービタ６１０に、対象アド
レスのキャッシュ内容の無効化を指示するためのマルチ
キャスト要求を出す。そして、光バスアービタ６１０に
よるマルチキャストが終わると、ステップＳ１１４に
て、バス監視装置１５１によるアクセスリトライを解除
し、当該アクセスを完了させる。
ュメンテナンス情報が検出されると、処理はステップＳ
１１２へ進む。ステップＳ１１２では、バス監視装置１
５１がそのアクセスをリトライさせる。そして、ステッ
プＳ１１３において、バス監視装置１５１は通信管理装
置１５４を介して、光バスアービタ６１０に、対象アド
レスのキャッシュ内容の無効化を指示するためのマルチ
キャスト要求を出す。そして、光バスアービタ６１０に
よるマルチキャストが終わると、ステップＳ１１４に
て、バス監視装置１５１によるアクセスリトライを解除
し、当該アクセスを完了させる。
【００４０】図１１は、キャッシュ管理装置のパケット
受信時の処理を説明するフローチャートである。パケッ
トを受信すると、ステップＳ２０１からステップＳ２０
２へ進み、当該パケットの種類を判定する。そして、当
該パケットが回線接続完了パケット或いはマルチキャス
ト完了パケットであった場合は、ステップＳ２０３へ進
み、パケットに従ってアクセス情報を出力する。これ
は、自ノードのＣＰＵが発したバスアクセスを、他ノー
ドにマルチキャストして、その結果（他ノードのキャッ
シングの状態）が光バスアービタから送られてきた（図
１２のステップＳ３１２において送られてきた）場合で
ある。このとき自ノードのＣＰＵはマルチキャストした
バスアクセスを出し続けており、アクセスの度にキャッ
シュ管理装置がそれをリトライさせている状態である
（図１０のパケット送信部のＳ１０８において、マルチ
キャスト完了を待っている状況に対応する）。キャッシ
ュ管理装置は完了パケットを受け取ったのでリトライを
解除し、代わりにバスアクセスが行なわれたときに他ノ
ードのＣＰＵに代わって応答する（ＳＨＤ信号をＯＮ、
ＯＦＦする）。
受信時の処理を説明するフローチャートである。パケッ
トを受信すると、ステップＳ２０１からステップＳ２０
２へ進み、当該パケットの種類を判定する。そして、当
該パケットが回線接続完了パケット或いはマルチキャス
ト完了パケットであった場合は、ステップＳ２０３へ進
み、パケットに従ってアクセス情報を出力する。これ
は、自ノードのＣＰＵが発したバスアクセスを、他ノー
ドにマルチキャストして、その結果（他ノードのキャッ
シングの状態）が光バスアービタから送られてきた（図
１２のステップＳ３１２において送られてきた）場合で
ある。このとき自ノードのＣＰＵはマルチキャストした
バスアクセスを出し続けており、アクセスの度にキャッ
シュ管理装置がそれをリトライさせている状態である
（図１０のパケット送信部のＳ１０８において、マルチ
キャスト完了を待っている状況に対応する）。キャッシ
ュ管理装置は完了パケットを受け取ったのでリトライを
解除し、代わりにバスアクセスが行なわれたときに他ノ
ードのＣＰＵに代わって応答する（ＳＨＤ信号をＯＮ、
ＯＦＦする）。
【００４１】また、当該パケットがキャッシュメンテナ
ンスパケットであった場合は、ステップＳ２０４へ進
み、パケットに従ってバスにアクセス情報を出力する。
そして、ステップＳ２０５で、そのアクセス結果を光バ
スアービタに送出する。これは他ノードで発せられたバ
スアクセスが、光バスアービタにより（図１２のＳ３０
６において）マルチキャストされ到着した場合である。
キャッシュ管理装置は光バスアービタからの要求にした
がって要求のあったバスアクセスを内部バス上に発行
し、その結果を（ＳＨＤ信号の状態を）光バスアービタ
にマルチキャスト完了報告として返す（図１２のＳ３０
９で受け取る）。
ンスパケットであった場合は、ステップＳ２０４へ進
み、パケットに従ってバスにアクセス情報を出力する。
そして、ステップＳ２０５で、そのアクセス結果を光バ
スアービタに送出する。これは他ノードで発せられたバ
スアクセスが、光バスアービタにより（図１２のＳ３０
６において）マルチキャストされ到着した場合である。
キャッシュ管理装置は光バスアービタからの要求にした
がって要求のあったバスアクセスを内部バス上に発行
し、その結果を（ＳＨＤ信号の状態を）光バスアービタ
にマルチキャスト完了報告として返す（図１２のＳ３０
９で受け取る）。
【００４２】また、当該パケットがディレクトリ要求パ
ケットであった場合は、ステップＳ２０６へ進み、ディ
レクトリをアクセスし、得られたディレクトリの内容を
光バスアービタ６１０に送出する。これは光バスアービ
タ内でディレクトリ情報が必要となり、そのディレクト
リ情報を（図１２のＳ３０４において）ノードに要求し
たときである。必要なディレクトリ情報を読み出してバ
スアービタに応答する。
ケットであった場合は、ステップＳ２０６へ進み、ディ
レクトリをアクセスし、得られたディレクトリの内容を
光バスアービタ６１０に送出する。これは光バスアービ
タ内でディレクトリ情報が必要となり、そのディレクト
リ情報を（図１２のＳ３０４において）ノードに要求し
たときである。必要なディレクトリ情報を読み出してバ
スアービタに応答する。
【００４３】次に、図５、図６で説明した光バスアービ
タ６１０の動作を説明する。図１２は光バスアービタの
動作を示すフローチャートである。
タ６１０の動作を説明する。図１２は光バスアービタの
動作を示すフローチャートである。
【００４４】ステップＳ３０１において、パケット処理
機構６１２がパケットキュー６１１にキューイングされ
ているパケットの一つを取り出す。ステップＳ３０２で
はＩＣＣ６３０をチェックし、取り出したパケットが対
象とするアドレスについてのディレクトリ情報がキャッ
シングされているか否かを判断する。ディレクトリ情報
がＩＣＣ６３０にキャッシングされていなければ、ステ
ップＳ３０４へ進む。ステップＳ３０４では、対象アド
レスのメモリを有するノードに対してディレクトリ要求
パケットを送出し、当該対象アドレスのディレクトリ情
報を獲得する（ステップＳ３０５）。なお、ステップＳ
３０３で当該対象アドレスに関するディレクトリ情報が
ＩＣＣ６３０にあればそのままステップＳ３０６へ進
む。
機構６１２がパケットキュー６１１にキューイングされ
ているパケットの一つを取り出す。ステップＳ３０２で
はＩＣＣ６３０をチェックし、取り出したパケットが対
象とするアドレスについてのディレクトリ情報がキャッ
シングされているか否かを判断する。ディレクトリ情報
がＩＣＣ６３０にキャッシングされていなければ、ステ
ップＳ３０４へ進む。ステップＳ３０４では、対象アド
レスのメモリを有するノードに対してディレクトリ要求
パケットを送出し、当該対象アドレスのディレクトリ情
報を獲得する（ステップＳ３０５）。なお、ステップＳ
３０３で当該対象アドレスに関するディレクトリ情報が
ＩＣＣ６３０にあればそのままステップＳ３０６へ進
む。
【００４５】ステップＳ３０６では、当該対象アドレス
に関するディレクトリ情報に基づいて、当該対象アドレ
スをキャッシングしているノードを判別し、これらのノ
ードに対してパケットキュー６１１から取り出されたパ
ケットによって指示されたアクセスをマルチキャスト
し、当該マルチキャストが完了するのを待つ（ステップ
Ｓ３０９）する。
に関するディレクトリ情報に基づいて、当該対象アドレ
スをキャッシングしているノードを判別し、これらのノ
ードに対してパケットキュー６１１から取り出されたパ
ケットによって指示されたアクセスをマルチキャスト
し、当該マルチキャストが完了するのを待つ（ステップ
Ｓ３０９）する。
【００４６】ここで、このマルチキャストの種類が、in
validate要求パケットもしくはＷＲＩＴＭによる回線接
続要求パケットであった場合は、当該対象アドレスに対
するinvalidate要求パケットをキャンセルする（ステッ
プＳ３０７、Ｓ３０８）。ここで、invalidate要求パケ
ットのキャンセルとは、パケットキュー６１１にキュー
イングされている当該対象アドレスに対するinvalidate
要求パケットを削除することである。この結果、その時
点で既にキューイングされている当該対象アドレスに対
するinvalidate要求がキャンセルされる。
validate要求パケットもしくはＷＲＩＴＭによる回線接
続要求パケットであった場合は、当該対象アドレスに対
するinvalidate要求パケットをキャンセルする（ステッ
プＳ３０７、Ｓ３０８）。ここで、invalidate要求パケ
ットのキャンセルとは、パケットキュー６１１にキュー
イングされている当該対象アドレスに対するinvalidate
要求パケットを削除することである。この結果、その時
点で既にキューイングされている当該対象アドレスに対
するinvalidate要求がキャンセルされる。
【００４７】マルチキャストが完了すると、ステップＳ
３１０へ進み、必要に応じてＩＣＣ３１０を更新する。
例えば、マルチキャストがinvalidate要求であった場合
は、当該アドレスに対応するディレクトリ情報をクリア
する。
３１０へ進み、必要に応じてＩＣＣ３１０を更新する。
例えば、マルチキャストがinvalidate要求であった場合
は、当該アドレスに対応するディレクトリ情報をクリア
する。
【００４８】更に、ステップＳ３１１において、パケッ
トの種類が回線接続要求パケットであれば、ステップＳ
３１２へ進み、回線接続を行う。また、そうでなけれ
ば、ステップＳ３１３へ進み、マルチキャスト完了パケ
ットを要求元のノードに送出する。
トの種類が回線接続要求パケットであれば、ステップＳ
３１２へ進み、回線接続を行う。また、そうでなけれ
ば、ステップＳ３１３へ進み、マルチキャスト完了パケ
ットを要求元のノードに送出する。
【００４９】次に、キャッシュの一貫性保持機構の動作
をより具体的に説明する。以下では、 （１）ノード内のメモリに対してリードアクセスが発行
されたとき （２）ノード内のアドレスにinvalidate，Read-with-In
tent-to-Modify（キャッシュのライトミス時に出力され
るライトを前提としたリードサイクル）などのキャッシ
ュメンテナンス情報が出力されたとき （３）ノード外のアドレスに対してinvalidate，Read-w
ith-Intent-to-Modifyなどのキャッシュメンテナンス情
報が出力されたとき の各ケースについて動作を説明する。
をより具体的に説明する。以下では、 （１）ノード内のメモリに対してリードアクセスが発行
されたとき （２）ノード内のアドレスにinvalidate，Read-with-In
tent-to-Modify（キャッシュのライトミス時に出力され
るライトを前提としたリードサイクル）などのキャッシ
ュメンテナンス情報が出力されたとき （３）ノード外のアドレスに対してinvalidate，Read-w
ith-Intent-to-Modifyなどのキャッシュメンテナンス情
報が出力されたとき の各ケースについて動作を説明する。
【００５０】図１３はノード内のメモリに対してリード
アクセスが発行された場合の動作を説明する図である。
まず、ノード内のメモリ１３０に対してリードアクセス
が行われる（Ｂ１）。するとバス監視装置１５１がその
アクセスを検知し（Ｂ２）、メモリ１３０の応答を抑制
する（Ｂ３）（Ｓ１０１〜Ｓ１０３）。その間にバス監
視装置１５１は、ディレクトリ管理装置１５３に対して
リードを行ったノードを（そのノードのＣＰＵが実効ア
ドレスのメモリブロックをキャッシングしているものと
して）記録するように、リードの実効アドレスと共に要
求を出す（Ｂ４）。ディレクトリ管理装置１５３は、バ
ス監視装置の要求に基づき、ディレクトリ１５２の実効
アドレスに対応する欄に光通信装置から送られてきたノ
ードＩＤを記録する（Ｂ５，Ｂ６）（Ｓ１０９）。記録
が終了すると、バス監視装置１５１はメモリ１３０の応
答抑制を解除し（Ｂ７）、リードアクセスが完了する
（Ｂ８）（Ｓ１１０）。
アクセスが発行された場合の動作を説明する図である。
まず、ノード内のメモリ１３０に対してリードアクセス
が行われる（Ｂ１）。するとバス監視装置１５１がその
アクセスを検知し（Ｂ２）、メモリ１３０の応答を抑制
する（Ｂ３）（Ｓ１０１〜Ｓ１０３）。その間にバス監
視装置１５１は、ディレクトリ管理装置１５３に対して
リードを行ったノードを（そのノードのＣＰＵが実効ア
ドレスのメモリブロックをキャッシングしているものと
して）記録するように、リードの実効アドレスと共に要
求を出す（Ｂ４）。ディレクトリ管理装置１５３は、バ
ス監視装置の要求に基づき、ディレクトリ１５２の実効
アドレスに対応する欄に光通信装置から送られてきたノ
ードＩＤを記録する（Ｂ５，Ｂ６）（Ｓ１０９）。記録
が終了すると、バス監視装置１５１はメモリ１３０の応
答抑制を解除し（Ｂ７）、リードアクセスが完了する
（Ｂ８）（Ｓ１１０）。
【００５１】図１４はノード内のアドレスに対してinva
lidateもしくはRead-with-Intent-to-Modifyが発行され
た場合の動作を説明する図である。ノード内のメモリ１
３０に対してinvalidate／Read-with-Intent-to-Modify
アクセスが行われ（Ｃ１）、バス監視装置１５１がその
アクセスを検知すると（Ｃ２）、バス監視装置１５１は
メモリ１３０の応答を抑制する（Ｃ３）（Ｓ１０１〜Ｓ
１０３）。そしてディレクトリ管理装置１５３を通じ、
アクセスの実効アドレスに対応するエントリを参照する
（Ｃ４）（Ｓ１０４，Ｓ１０５）。バス監視装置１５１
は参照したノードのＩＤの記録を参照し、対象アドレス
をキャッシングしているノードがあるかどうか調べる。
もし対象メモリブロックをキャッシングしているノード
がなかったら、必要に応じてディレクトリ１５２を更新
し、メモリ１３０の応答抑制を解除してinvalidate／Re
ad-with-Intent-to-Modifyを完了させる（Ｓ１０６、Ｓ
１０９、Ｓ１１０）。
lidateもしくはRead-with-Intent-to-Modifyが発行され
た場合の動作を説明する図である。ノード内のメモリ１
３０に対してinvalidate／Read-with-Intent-to-Modify
アクセスが行われ（Ｃ１）、バス監視装置１５１がその
アクセスを検知すると（Ｃ２）、バス監視装置１５１は
メモリ１３０の応答を抑制する（Ｃ３）（Ｓ１０１〜Ｓ
１０３）。そしてディレクトリ管理装置１５３を通じ、
アクセスの実効アドレスに対応するエントリを参照する
（Ｃ４）（Ｓ１０４，Ｓ１０５）。バス監視装置１５１
は参照したノードのＩＤの記録を参照し、対象アドレス
をキャッシングしているノードがあるかどうか調べる。
もし対象メモリブロックをキャッシングしているノード
がなかったら、必要に応じてディレクトリ１５２を更新
し、メモリ１３０の応答抑制を解除してinvalidate／Re
ad-with-Intent-to-Modifyを完了させる（Ｓ１０６、Ｓ
１０９、Ｓ１１０）。
【００５２】もしキャッシングしているノードがあった
ら、通信管理装置１５４に対象アドレス、invalidate／
Read-with-Intent-to-Modifyを発行したノードＩＤ（デ
ィレクトリ情報）と共にマルチキャスト要求を出す（Ｃ
５）（Ｓ１０７）。要求を受け取った通信管理装置１５
４は、光バスアービタ６１０に対するマルチキャスト要
求パケットを作成し送る（Ｃ６）。なお、ここで作成さ
れるマルチキャスト要求パケットは、invalidate要求パ
ケットである。
ら、通信管理装置１５４に対象アドレス、invalidate／
Read-with-Intent-to-Modifyを発行したノードＩＤ（デ
ィレクトリ情報）と共にマルチキャスト要求を出す（Ｃ
５）（Ｓ１０７）。要求を受け取った通信管理装置１５
４は、光バスアービタ６１０に対するマルチキャスト要
求パケットを作成し送る（Ｃ６）。なお、ここで作成さ
れるマルチキャスト要求パケットは、invalidate要求パ
ケットである。
【００５３】要求パケットを受け取った光バスアービタ
６１０は、パケットをパケットキュー６１１に格納する
（Ｃ７）。パケット処理機構６１２はパケットキュー６
１１からパケットを取り出し処理を開始する（Ｃ８）
（Ｓ３０１）。パケット処理機構６１２はＩＣＣ６３０
からパケットに含まれる実効アドレスに対応したディレ
クトリ情報を捜し実効アドレスをキャッシングしている
ノードを調べる（Ｃ９）（Ｓ３０２）。ここで、ＩＣＣ
６３０に当該実効アドレスに対応したディレクトリ情報
が格納されているものとすると、光バスアービタ６１０
は、ＩＣＣ６３０の情報にしたがって要求されたアクセ
スを記録された各ノードにマルチキャストする（Ｃ１
０）（Ｓ３０３，Ｓ３０６）。
６１０は、パケットをパケットキュー６１１に格納する
（Ｃ７）。パケット処理機構６１２はパケットキュー６
１１からパケットを取り出し処理を開始する（Ｃ８）
（Ｓ３０１）。パケット処理機構６１２はＩＣＣ６３０
からパケットに含まれる実効アドレスに対応したディレ
クトリ情報を捜し実効アドレスをキャッシングしている
ノードを調べる（Ｃ９）（Ｓ３０２）。ここで、ＩＣＣ
６３０に当該実効アドレスに対応したディレクトリ情報
が格納されているものとすると、光バスアービタ６１０
は、ＩＣＣ６３０の情報にしたがって要求されたアクセ
スを記録された各ノードにマルチキャストする（Ｃ１
０）（Ｓ３０３，Ｓ３０６）。
【００５４】ここで、マルチキャスト要求パケットがin
validate要求パケットであるので、光バスアービタ６１
０はアクセスの完了を示すパケットが届くまでの間、ア
クセスの対象アドレスに対するinvalidate要求をキャン
セルする（Ｓ３０７〜Ｓ３０９）。すなわち、パケット
処理機構６１２はマルチキャストに対する応答パケット
が帰ってくるまでの間、パケットキュー６１１を走査
し、マルチキャストしたアドレスに対するinvalidate要
求を削除する。これは各ノード毎に行う。ノードＢ，Ｃ
にマルチキャストを行いノードＢからアクセス完了パケ
ットを受け取ったら、その後はノードＣからの無効化要
求のみをキャンセルする（Ｃ１１）。
validate要求パケットであるので、光バスアービタ６１
０はアクセスの完了を示すパケットが届くまでの間、ア
クセスの対象アドレスに対するinvalidate要求をキャン
セルする（Ｓ３０７〜Ｓ３０９）。すなわち、パケット
処理機構６１２はマルチキャストに対する応答パケット
が帰ってくるまでの間、パケットキュー６１１を走査
し、マルチキャストしたアドレスに対するinvalidate要
求を削除する。これは各ノード毎に行う。ノードＢ，Ｃ
にマルチキャストを行いノードＢからアクセス完了パケ
ットを受け取ったら、その後はノードＣからの無効化要
求のみをキャンセルする（Ｃ１１）。
【００５５】各ノードからの応答パケットが返ってくる
と、光バスアービタ６１０はパケットからマルチキャス
トの必要なノードを判断しＩＣＣ６３０を更新する（Ｃ
１２）（Ｓ３１０）。光バスアービタ６１０によるマル
チキャストが終わると、バス監視装置１５１はディレク
トリ１５２の当該アクセスアドレスに対応するディレク
トリ情報を更新するとともに、メモリ１３０の応答抑制
を解除し、invalidateもしくはRead-with-Intent-to-Mo
difyが完了する（Ｃ１３）（Ｓ１０９、Ｓ１１０）。
と、光バスアービタ６１０はパケットからマルチキャス
トの必要なノードを判断しＩＣＣ６３０を更新する（Ｃ
１２）（Ｓ３１０）。光バスアービタ６１０によるマル
チキャストが終わると、バス監視装置１５１はディレク
トリ１５２の当該アクセスアドレスに対応するディレク
トリ情報を更新するとともに、メモリ１３０の応答抑制
を解除し、invalidateもしくはRead-with-Intent-to-Mo
difyが完了する（Ｃ１３）（Ｓ１０９、Ｓ１１０）。
【００５６】次に、ノード外のアドレスに対してinvali
date，Read-with-Intent-to-Modifyなどのキャッシュメ
ンテナンス情報が出力された場合の動作を説明する。ノ
ード内のアドレスに対してメンテナンスアクセスした場
合には、バス監視装置１５１画素のアクセスを検知しそ
のアクセスをリトライさせる（Ｓ１１２）。バス監視装
置１５１は通信管理装置１５４に対象アドレスと共にマ
ルチキャスト要求を出す（Ｓ１１３）。この場合のマル
チキャスト要求は、invalidate要求となる。マルチキャ
スト要求を受け取った通信管理装置１５４は、マルチキ
ャスト要求パケット（invalidate要求パケット）を作成
して光バスアービタ６１０に送る。
date，Read-with-Intent-to-Modifyなどのキャッシュメ
ンテナンス情報が出力された場合の動作を説明する。ノ
ード内のアドレスに対してメンテナンスアクセスした場
合には、バス監視装置１５１画素のアクセスを検知しそ
のアクセスをリトライさせる（Ｓ１１２）。バス監視装
置１５１は通信管理装置１５４に対象アドレスと共にマ
ルチキャスト要求を出す（Ｓ１１３）。この場合のマル
チキャスト要求は、invalidate要求となる。マルチキャ
スト要求を受け取った通信管理装置１５４は、マルチキ
ャスト要求パケット（invalidate要求パケット）を作成
して光バスアービタ６１０に送る。
【００５７】上述のように、invalidate要求をマルチキ
ャストした光バスアービタ６１０は、当該マルチキャス
トに対する応答パケットが帰ってくるまでの間、マルチ
キャストしたアドレスに対するinvalidate要求を削除す
る。
ャストした光バスアービタ６１０は、当該マルチキャス
トに対する応答パケットが帰ってくるまでの間、マルチ
キャストしたアドレスに対するinvalidate要求を削除す
る。
【００５８】光バスアービタ６１０によるマルチキャス
トが終わると、バス監視装置１５１がアクセスリトライ
を解除し、アクセスが完了する（Ｓ１１４）。
トが終わると、バス監視装置１５１がアクセスリトライ
を解除し、アクセスが完了する（Ｓ１１４）。
【００５９】次に本ディレクトリ方式のキャッシュシス
テムにおいて、ノードＡとノードＢが以下のようなメモ
リアクセスを行った場合の動作の流れを説明する。すな
わち、（１）ノードＡのＣＰＵ１１０がノードＡのメモ
リ１３０のＸＸＸＸ番地をリードする、（２）ノードＢ
のＣＰＵ２１０がノードＡのメモリ１３０のＸＸＸＸ番
地をリードする、（３）ノードＡのＣＰＵ１１０とノー
ドＢのＣＰＵ２１０がノードＡのメモリ１３０のＸＸＸ
Ｘ番地に同時にライトする、という順序でアクセスが行
なわれた場合を説明する。これにより、（１），（２）
で２つのノードのＣＰＵに同一番地がキャッシングされ
たときの状態が説明され、（３）で他のノードにキャッ
シングされている番地に対してライトを行ったときの動
作が説明される。
テムにおいて、ノードＡとノードＢが以下のようなメモ
リアクセスを行った場合の動作の流れを説明する。すな
わち、（１）ノードＡのＣＰＵ１１０がノードＡのメモ
リ１３０のＸＸＸＸ番地をリードする、（２）ノードＢ
のＣＰＵ２１０がノードＡのメモリ１３０のＸＸＸＸ番
地をリードする、（３）ノードＡのＣＰＵ１１０とノー
ドＢのＣＰＵ２１０がノードＡのメモリ１３０のＸＸＸ
Ｘ番地に同時にライトする、という順序でアクセスが行
なわれた場合を説明する。これにより、（１），（２）
で２つのノードのＣＰＵに同一番地がキャッシングされ
たときの状態が説明され、（３）で他のノードにキャッ
シングされている番地に対してライトを行ったときの動
作が説明される。
【００６０】図１５はノードＡのＣＰＵ１１０がノード
Ａのメモリ１３０にリードを行った場合の処理の流れを
説明する図である。図１５を用いて、ノードＡのＣＰＵ
１１０がノードＡのメモリ１３０のＸＸＸＸ番地にリー
ドを行った時、ディレクトリ方式のキャッシュシステム
がどのような動作をするかを説明する。
Ａのメモリ１３０にリードを行った場合の処理の流れを
説明する図である。図１５を用いて、ノードＡのＣＰＵ
１１０がノードＡのメモリ１３０のＸＸＸＸ番地にリー
ドを行った時、ディレクトリ方式のキャッシュシステム
がどのような動作をするかを説明する。
【００６１】（Ｄ１）ノードＡのＣＰＵ１１０が、リー
ドを行ないキャッシュミスしてリードのメモリアクセス
を開始する、（Ｄ２）バス監視装置１５１が、リードア
クセスを検出し、メモリ応答を抑制する、（Ｄ３）バス
監視装置１５１が、ディレクトリ管理装置１５３に記録
要求を出す、（Ｄ４）ディレクトリ管理装置１５３が、
ディレクトリ１５２にノードＡを登録する、（Ｄ５）メ
モリ１３０の応答抑制が解除されリードが行われる、
（Ｄ６）ノードＡのＣＰＵ１１０がＸＸＸＸ番地をexcl
usiveでキャッシングする。
ドを行ないキャッシュミスしてリードのメモリアクセス
を開始する、（Ｄ２）バス監視装置１５１が、リードア
クセスを検出し、メモリ応答を抑制する、（Ｄ３）バス
監視装置１５１が、ディレクトリ管理装置１５３に記録
要求を出す、（Ｄ４）ディレクトリ管理装置１５３が、
ディレクトリ１５２にノードＡを登録する、（Ｄ５）メ
モリ１３０の応答抑制が解除されリードが行われる、
（Ｄ６）ノードＡのＣＰＵ１１０がＸＸＸＸ番地をexcl
usiveでキャッシングする。
【００６２】以上の動作により、ノードＡ１００のＣＰ
ＵがＸＸＸＸ番地をキャッシングしたことがディレクト
リ１５２に記録される。
ＵがＸＸＸＸ番地をキャッシングしたことがディレクト
リ１５２に記録される。
【００６３】図１６は、ノードＢ２００のＣＰＵがノー
ドＡのメモリ１３０にリードを行った場合の動作の流れ
を説明する図である。ノードＢ２００のＣＰＵ２１０が
ノードＡのメモリ１３０のＸＸＸＸ番地にリードを行っ
た場合、本ディレクトリ方式のキャッシュシステムがど
のような動作をするか、図１６を使って説明する。
ドＡのメモリ１３０にリードを行った場合の動作の流れ
を説明する図である。ノードＢ２００のＣＰＵ２１０が
ノードＡのメモリ１３０のＸＸＸＸ番地にリードを行っ
た場合、本ディレクトリ方式のキャッシュシステムがど
のような動作をするか、図１６を使って説明する。
【００６４】（Ｅ１）ノードＢのＣＰＵ２１０が、リー
ドを行いキャッシュミスしてリードのメモリアクセスを
開始する、（Ｅ２）光通信装置２４０が、アクセスを検
出する、（Ｅ３）光通信装置２４０が、光バスアービタ
６１０にＸＸＸＸ番地リードのための回線接続要求パケ
ットを出す、（Ｅ４）光バスアービタ６１０に届いたパ
ケットは、パケットキュー６１１に格納される、（Ｅ
５）パケット処理機構６１２はパケットキュー６１１か
ら回線接続要求パケットを取り出し、回線接続要求に対
する処理を開始する、（Ｅ６）パケット処理機構６１２
はＩＣＣ６３０を調べ、ＸＸＸＸ番地に対応するエント
リ（ディレクトリ情報）を探索する（ここではみつから
なかったことにする）、（Ｅ７）光バスアービタはノー
ドＡ１００にＸＸＸＸ番地に対応するエントリ（ディレ
クトリ情報）を送信するように要求する、（Ｅ８）光通
信装置１４０を通じて要求を受け取った通信管理装置１
５４は、ディレクトリ管理装置１５３を通じてディレク
トリ１５２を参照し、ＸＸＸＸ番地に対応するエントリ
（ディレクトリ情報）を得る、（Ｅ９）通信管理装置１
５４は光バスアービタ６１０にエントリ（ディレクトリ
情報）を返答する、（Ｅ１０）光バスアービタ６１０は
送られてきたディレクトリデータをＩＣＣにキャッシュ
する、（Ｅ１１）光バスアービタ６１０は返答内容から
ノードＡ１００がＸＸＸＸ番地の内容をキャッシングし
ていることを知り、他ノードに対してリードをマルチキ
ャストする必要がないと判断する、（Ｅ１２）光バスア
ービタ６１０はノードＡ１００とノードＢ２００のデー
タ回線を接続し、ノードＢの光通信装置２４０が、ノー
ドＡに対してＸＸＸＸ番地のリード要求パケットを送る （Ｅ１３）リード要求パケットを受信したノードＡの光
通信装置１４０は、当該リードアクセスの代行を開始す
る、（Ｅ１４）バス監視装置１５１がリードアクセスを
検出し、メモリ応答を抑制する、（Ｅ１５）バス監視装
置１５１がディレクトリ管理装置１５３に記録要求を出
す、（Ｅ１６）光通信装置１４０が、リードがリードＢ
からの要求であったことを、ディレクトリ管理装置１５
３に伝える、（Ｅ１７）ディレクトリ管理装置１５３
が、ディレクトリ１５２の、バス監視装置１５１が指定
したアドレス（ＸＸＸＸ番地）に対応する欄に、光通信
装置１４０から送られたノードを記録する、（Ｅ１８）
バス監視装置１５１がメモリ応答抑制を解除し、メモリ
システム１３０が、リードアクセスに応答する、（Ｅ１
９）ＣＰＵ１１０がリードアクセスをスヌープし、ＸＸ
ＸＸ番地のキャッシュの状態をsheredに変える、（Ｅ２
０）ノードＡの光通信装置１４０が、返答パケットを送
信する、（Ｅ２１）ノードＢの光通信装置２４０が、リ
ードアクセスに対して、応答を代行する、（Ｅ２２）ノ
ードＢのＣＰＵ２１０は、ＸＸＸＸ番地をsheredでキャ
ッシングする。
ドを行いキャッシュミスしてリードのメモリアクセスを
開始する、（Ｅ２）光通信装置２４０が、アクセスを検
出する、（Ｅ３）光通信装置２４０が、光バスアービタ
６１０にＸＸＸＸ番地リードのための回線接続要求パケ
ットを出す、（Ｅ４）光バスアービタ６１０に届いたパ
ケットは、パケットキュー６１１に格納される、（Ｅ
５）パケット処理機構６１２はパケットキュー６１１か
ら回線接続要求パケットを取り出し、回線接続要求に対
する処理を開始する、（Ｅ６）パケット処理機構６１２
はＩＣＣ６３０を調べ、ＸＸＸＸ番地に対応するエント
リ（ディレクトリ情報）を探索する（ここではみつから
なかったことにする）、（Ｅ７）光バスアービタはノー
ドＡ１００にＸＸＸＸ番地に対応するエントリ（ディレ
クトリ情報）を送信するように要求する、（Ｅ８）光通
信装置１４０を通じて要求を受け取った通信管理装置１
５４は、ディレクトリ管理装置１５３を通じてディレク
トリ１５２を参照し、ＸＸＸＸ番地に対応するエントリ
（ディレクトリ情報）を得る、（Ｅ９）通信管理装置１
５４は光バスアービタ６１０にエントリ（ディレクトリ
情報）を返答する、（Ｅ１０）光バスアービタ６１０は
送られてきたディレクトリデータをＩＣＣにキャッシュ
する、（Ｅ１１）光バスアービタ６１０は返答内容から
ノードＡ１００がＸＸＸＸ番地の内容をキャッシングし
ていることを知り、他ノードに対してリードをマルチキ
ャストする必要がないと判断する、（Ｅ１２）光バスア
ービタ６１０はノードＡ１００とノードＢ２００のデー
タ回線を接続し、ノードＢの光通信装置２４０が、ノー
ドＡに対してＸＸＸＸ番地のリード要求パケットを送る （Ｅ１３）リード要求パケットを受信したノードＡの光
通信装置１４０は、当該リードアクセスの代行を開始す
る、（Ｅ１４）バス監視装置１５１がリードアクセスを
検出し、メモリ応答を抑制する、（Ｅ１５）バス監視装
置１５１がディレクトリ管理装置１５３に記録要求を出
す、（Ｅ１６）光通信装置１４０が、リードがリードＢ
からの要求であったことを、ディレクトリ管理装置１５
３に伝える、（Ｅ１７）ディレクトリ管理装置１５３
が、ディレクトリ１５２の、バス監視装置１５１が指定
したアドレス（ＸＸＸＸ番地）に対応する欄に、光通信
装置１４０から送られたノードを記録する、（Ｅ１８）
バス監視装置１５１がメモリ応答抑制を解除し、メモリ
システム１３０が、リードアクセスに応答する、（Ｅ１
９）ＣＰＵ１１０がリードアクセスをスヌープし、ＸＸ
ＸＸ番地のキャッシュの状態をsheredに変える、（Ｅ２
０）ノードＡの光通信装置１４０が、返答パケットを送
信する、（Ｅ２１）ノードＢの光通信装置２４０が、リ
ードアクセスに対して、応答を代行する、（Ｅ２２）ノ
ードＢのＣＰＵ２１０は、ＸＸＸＸ番地をsheredでキャ
ッシングする。
【００６５】以上のような動作により、ノードＡのＣＰ
Ｕ１１０、ノードＢのＣＰＵ２１０がＸＸＸＸ番地をキ
ャッシングしていることがディレクトリに記録される。
Ｕ１１０、ノードＢのＣＰＵ２１０がＸＸＸＸ番地をキ
ャッシングしていることがディレクトリに記録される。
【００６６】図１７は、ノードＡとノードＢの各ＣＰＵ
がノードＡのメモリの同じアドレスに対して実質的に同
時にライトアクセスを行った場合の動作を説明する図で
ある。以下、ノードＡ１００のＣＰＵ１１０とノードＢ
２００のＣＰＵ２１０が同時に、ノードＡのメモリ１３
０のＸＸＸＸ番地にライトを行った場合に、本ディレク
トリ方式のキャッシュシステムがどのような動作をする
かを、図１７を使って説明する。
がノードＡのメモリの同じアドレスに対して実質的に同
時にライトアクセスを行った場合の動作を説明する図で
ある。以下、ノードＡ１００のＣＰＵ１１０とノードＢ
２００のＣＰＵ２１０が同時に、ノードＡのメモリ１３
０のＸＸＸＸ番地にライトを行った場合に、本ディレク
トリ方式のキャッシュシステムがどのような動作をする
かを、図１７を使って説明する。
【００６７】（Ｆ１）ノードＡのＣＰＵ１１０が、ＸＸ
ＸＸ番地をライトし、キャッシュヒットしてinvalidate
トランザクションをバス上に出力する、（Ｆ２）ノード
Ａのバス監視装置１５１がinvalidateを検出し、ＣＰＵ
１１０のinvalidate要求を中断する（リトライさせ
る）、（Ｆ３）バス監視装置１５１はディレクトリ管理
装置１５３にＸＸＸＸ番地に対応するエントリの参照要
求を出す、（Ｆ４）ディレクトリ管理装置１５３はディ
レクトリ１５２を参照し、バス監視装置１５１に対応す
るエントリを返答する、（Ｆ５）バス監視装置１５１は
通信管理装置１５４にinvalidateのマルチキャスト要求
を出す、（Ｆ６）通信管理装置１５４は光通信装置１４
０を介して、ＸＸＸＸ番地のinvalidateのマルチキャス
トを要求するパケットを光バスアービタ６１０に送出す
る、（Ｆ７）（Ｆ１）と同時にノードＢのＣＰＵ２１０
が、ＸＸＸＸ番地をライトし、キャッシュヒットしてin
validateトランザクションをバス上に出力する、（Ｆ
８）ノードＢのバス監視装置２５１がinvalidateを検出
し、ＣＰＵ２１０のinvalidate要求を中断する（リトラ
イさせる）、（Ｆ９）バス監視装置２５１は通信管理装
置２５４にinvalidateのマルチキャスト要求を出す、
（Ｆ１０）通信管理装置２５４は光通信装置２４０を通
じて、光バスアービタ６１０にＸＸＸＸ番地のinvalida
teのマルチキャストを要求するパケットを送出する、
（Ｆ１１）（Ｆ６）と（Ｆ１０）でノードＡ１００、ノ
ードＢ２００から発行されたinvalidateのマルチキャス
ト要求が、光バスアービタ６１０のパケットキュー６１
１に入る（キューイングされる）ことになる（ここでは
ノードＡ１００の要求が先に入ったことにする）、（Ｆ
１２）パケット処理機構６１２がパケットキュー６１１
からノードＡ１００からのinvalidateマルチキャスト要
求パケットを取り出し処理を始める、（Ｆ１３）パケッ
ト処理機構６１２はＩＣＣ６３０を参照し、ＸＸＸＸ番
地はノードＡ１００、Ｂ２００にキャッシングされてい
ることを知り、ノードＢ２００にinvalidate要求パケッ
トを送る、（Ｆ１４）ノードＢ２００の通信管理装置２
５４はinvalidate要求を受け取り、アクセスエミュレー
ション装置２５５を通じてinvalidateトランザクション
をバス上に出力する （Ｆ１５）ノードＢのＣＰＵ２１０はinvalidateトラン
ザクションをスヌープし、ＸＸＸＸ番地のキャッシュを
invalidateする、（Ｆ１６）ノードＢの通信管理装置２
５４は光通信装置２４０を通じて、光バスアービタ６１
０にinvalidate完了パケットを送信する、（Ｆ１７）パ
ケット処理機構６１１はノードＢ２００からinvalidate
完了パケットが届くまでの間（（Ｆ１２）から（Ｆ１
６）までの間）、パケットキュー６１２を走査しノード
Ａ１００がinvalidateしたアドレスに対して出されてい
るinvalidate要求をキャンセルする （Ｆ１８）パケット処理機構６１１は、ＩＣＣ６２０を
更新する、（Ｆ１９）光バスアービタ６１０は、ノード
Ａ１００にinvalidate完了パケットを送る、（Ｆ２０）
ノードＡのバス監視装置１５１は、ディレクトリ１５２
を更新し、その後ＣＰＵ１１０のinvalidateバストラン
ザクションの中断を解除しトランザクションを完了させ
る、（Ｆ２１）ノードＡのＣＰＵ１１０はＸＸＸＸ番地
をmodifiedでキャッシングする。
ＸＸ番地をライトし、キャッシュヒットしてinvalidate
トランザクションをバス上に出力する、（Ｆ２）ノード
Ａのバス監視装置１５１がinvalidateを検出し、ＣＰＵ
１１０のinvalidate要求を中断する（リトライさせ
る）、（Ｆ３）バス監視装置１５１はディレクトリ管理
装置１５３にＸＸＸＸ番地に対応するエントリの参照要
求を出す、（Ｆ４）ディレクトリ管理装置１５３はディ
レクトリ１５２を参照し、バス監視装置１５１に対応す
るエントリを返答する、（Ｆ５）バス監視装置１５１は
通信管理装置１５４にinvalidateのマルチキャスト要求
を出す、（Ｆ６）通信管理装置１５４は光通信装置１４
０を介して、ＸＸＸＸ番地のinvalidateのマルチキャス
トを要求するパケットを光バスアービタ６１０に送出す
る、（Ｆ７）（Ｆ１）と同時にノードＢのＣＰＵ２１０
が、ＸＸＸＸ番地をライトし、キャッシュヒットしてin
validateトランザクションをバス上に出力する、（Ｆ
８）ノードＢのバス監視装置２５１がinvalidateを検出
し、ＣＰＵ２１０のinvalidate要求を中断する（リトラ
イさせる）、（Ｆ９）バス監視装置２５１は通信管理装
置２５４にinvalidateのマルチキャスト要求を出す、
（Ｆ１０）通信管理装置２５４は光通信装置２４０を通
じて、光バスアービタ６１０にＸＸＸＸ番地のinvalida
teのマルチキャストを要求するパケットを送出する、
（Ｆ１１）（Ｆ６）と（Ｆ１０）でノードＡ１００、ノ
ードＢ２００から発行されたinvalidateのマルチキャス
ト要求が、光バスアービタ６１０のパケットキュー６１
１に入る（キューイングされる）ことになる（ここでは
ノードＡ１００の要求が先に入ったことにする）、（Ｆ
１２）パケット処理機構６１２がパケットキュー６１１
からノードＡ１００からのinvalidateマルチキャスト要
求パケットを取り出し処理を始める、（Ｆ１３）パケッ
ト処理機構６１２はＩＣＣ６３０を参照し、ＸＸＸＸ番
地はノードＡ１００、Ｂ２００にキャッシングされてい
ることを知り、ノードＢ２００にinvalidate要求パケッ
トを送る、（Ｆ１４）ノードＢ２００の通信管理装置２
５４はinvalidate要求を受け取り、アクセスエミュレー
ション装置２５５を通じてinvalidateトランザクション
をバス上に出力する （Ｆ１５）ノードＢのＣＰＵ２１０はinvalidateトラン
ザクションをスヌープし、ＸＸＸＸ番地のキャッシュを
invalidateする、（Ｆ１６）ノードＢの通信管理装置２
５４は光通信装置２４０を通じて、光バスアービタ６１
０にinvalidate完了パケットを送信する、（Ｆ１７）パ
ケット処理機構６１１はノードＢ２００からinvalidate
完了パケットが届くまでの間（（Ｆ１２）から（Ｆ１
６）までの間）、パケットキュー６１２を走査しノード
Ａ１００がinvalidateしたアドレスに対して出されてい
るinvalidate要求をキャンセルする （Ｆ１８）パケット処理機構６１１は、ＩＣＣ６２０を
更新する、（Ｆ１９）光バスアービタ６１０は、ノード
Ａ１００にinvalidate完了パケットを送る、（Ｆ２０）
ノードＡのバス監視装置１５１は、ディレクトリ１５２
を更新し、その後ＣＰＵ１１０のinvalidateバストラン
ザクションの中断を解除しトランザクションを完了させ
る、（Ｆ２１）ノードＡのＣＰＵ１１０はＸＸＸＸ番地
をmodifiedでキャッシングする。
【００６８】なお、メモりＢのメモリらいと処理は次の
ようになる。ノードＡのinvalidateが完了した時点で、
ノードＡのＣＰＵ１１０はＸＸＸＸ番地をdutyでキャッ
シングし、ノードＢのＣＰＵ２１０はＸＸＸＸ番地をキ
ャッシングしていない等状態である。そこで、ノードＢ
のＣＰＵ２１０は、ＸＸＸＸ番地のライトを行なうとす
るとキャッシュミスとなり、Read-with-Intent-to-Modi
fyの動作に入る。
ようになる。ノードＡのinvalidateが完了した時点で、
ノードＡのＣＰＵ１１０はＸＸＸＸ番地をdutyでキャッ
シングし、ノードＢのＣＰＵ２１０はＸＸＸＸ番地をキ
ャッシングしていない等状態である。そこで、ノードＢ
のＣＰＵ２１０は、ＸＸＸＸ番地のライトを行なうとす
るとキャッシュミスとなり、Read-with-Intent-to-Modi
fyの動作に入る。
【００６９】以上のような動作により、ノードＡからの
invalidate要求を優先し、ノードＢからのinvalidate要
求をキャンセルする。これによりキャッシュの一貫性保
持情報をキューイングしているにもかかわらず、ノード
Ａ，Ｂの両方のキャッシュ内容をinvalidateすることな
く、ノードＢのキャッシュ内容のみをinvalidateするこ
とができる。
invalidate要求を優先し、ノードＢからのinvalidate要
求をキャンセルする。これによりキャッシュの一貫性保
持情報をキューイングしているにもかかわらず、ノード
Ａ，Ｂの両方のキャッシュ内容をinvalidateすることな
く、ノードＢのキャッシュ内容のみをinvalidateするこ
とができる。
【００７０】＜第２の実施形態＞次に本発明の第２の実
施形態を説明する。第２の実施形態では、ネットワーク
の中央にコンセントレータを持たないシステムを例示す
る。
施形態を説明する。第２の実施形態では、ネットワーク
の中央にコンセントレータを持たないシステムを例示す
る。
【００７１】図１８は第２の実施形態による並列計算機
のシステム構成を示す図である。本実施形態では、図１
８の様にリング型のネットワークを使用する。各ノード
は数珠繋ぎに光ケーブル７０１，７０２，７０３，７０
４，７０５，…により接続される。
のシステム構成を示す図である。本実施形態では、図１
８の様にリング型のネットワークを使用する。各ノード
は数珠繋ぎに光ケーブル７０１，７０２，７０３，７０
４，７０５，…により接続される。
【００７２】各ノードは次の手順によりパケットを処理
する。ノードＢ２００を例に挙げると、ノードＢ２００
は隣のノードＡ１００から送られてきたパケットのヘッ
ダを参照し、自分宛（ノードＢ２００宛）のパケットだ
ったらそのパケットを自分の内部で処理する。そうでな
ければ隣のノードＣ３００にそのパケットを転送する。
この動作は光通信装置２４０により行われる。第１の実
施形態では外部ノードへのメモリアクセス時に、各ノー
ドはコンセントレータ６００ヘ回線の接続要求を送るこ
とで通信相手を特定していた。第２の実施形態ではその
かわりに、要求パケットのヘッダに相手のノードを書き
込むことにより相手を指定して通信を行う。
する。ノードＢ２００を例に挙げると、ノードＢ２００
は隣のノードＡ１００から送られてきたパケットのヘッ
ダを参照し、自分宛（ノードＢ２００宛）のパケットだ
ったらそのパケットを自分の内部で処理する。そうでな
ければ隣のノードＣ３００にそのパケットを転送する。
この動作は光通信装置２４０により行われる。第１の実
施形態では外部ノードへのメモリアクセス時に、各ノー
ドはコンセントレータ６００ヘ回線の接続要求を送るこ
とで通信相手を特定していた。第２の実施形態ではその
かわりに、要求パケットのヘッダに相手のノードを書き
込むことにより相手を指定して通信を行う。
【００７３】本実施形態のノード間のキャッシュの一貫
性保持動作は、第１の実施形態と基本構造は同じであ
る。ただしキャッシュの一貫性保持は、キャッシュ管理
装置１５０のみにより行う。第１の実施形態では、キャ
ッシュメンテナンス情報のマルチキャストは、コンセン
トレータ６００内の光バスアービタ６１０により行って
いた。しかし第２の実施形態では、アクセス対象ノード
のキャッシュ管理装置１５０によりマルチキャストを行
う。
性保持動作は、第１の実施形態と基本構造は同じであ
る。ただしキャッシュの一貫性保持は、キャッシュ管理
装置１５０のみにより行う。第１の実施形態では、キャ
ッシュメンテナンス情報のマルチキャストは、コンセン
トレータ６００内の光バスアービタ６１０により行って
いた。しかし第２の実施形態では、アクセス対象ノード
のキャッシュ管理装置１５０によりマルチキャストを行
う。
【００７４】図１９は第２の実施形態によるノードの構
成を示すブロック図である。第１の実施形態との相違点
は、通信管理装置１５４内にパケットキュー１５４ａ
と、キューイングされたパケットを処理するステートマ
シン１５４ｂが備わっている点である。従って、通信管
理装置１５４のステートマシン１５４ｂは、キャッシュ
メンテナンス情報のマルチキャストの処理を行う機能を
有する。なお、キャッシュ管理装置１５０の動作は、第
１の実施形態（図１０、図１１）とおおむね同様であ
る。また、通信管理装置１５４におけるステートマシン
１５４ｂは、第１の実施形態の光バスアービタ６１０と
同様の機能を有し、その動作は図１２とほぼ同様であ
る。
成を示すブロック図である。第１の実施形態との相違点
は、通信管理装置１５４内にパケットキュー１５４ａ
と、キューイングされたパケットを処理するステートマ
シン１５４ｂが備わっている点である。従って、通信管
理装置１５４のステートマシン１５４ｂは、キャッシュ
メンテナンス情報のマルチキャストの処理を行う機能を
有する。なお、キャッシュ管理装置１５０の動作は、第
１の実施形態（図１０、図１１）とおおむね同様であ
る。また、通信管理装置１５４におけるステートマシン
１５４ｂは、第１の実施形態の光バスアービタ６１０と
同様の機能を有し、その動作は図１２とほぼ同様であ
る。
【００７５】つぎに第２の実施形態の動作を説明する。
なお、ノード内のメモリに対してリードアクセスが発行
された時の動作は、第１の実施形態と同様である。
なお、ノード内のメモリに対してリードアクセスが発行
された時の動作は、第１の実施形態と同様である。
【００７６】図２０は、第２の実施形態において、ノー
ド内のメモリアドレスに対してキャッシュメンテナンス
を含む処理が発生した場合の動作を説明する図である。
以下、ノード内のアドレスに対してinvalidateもしくは
Read-with-Intent-to-Modifyが発行された時の動作を、
図２０を使って説明する。
ド内のメモリアドレスに対してキャッシュメンテナンス
を含む処理が発生した場合の動作を説明する図である。
以下、ノード内のアドレスに対してinvalidateもしくは
Read-with-Intent-to-Modifyが発行された時の動作を、
図２０を使って説明する。
【００７７】ノード内のメモリ１３０に対してinvalida
te／Read-with-Intent-to-Modifyアクセスが行われると
（Ｇ１）、バス監視装置１５１がそのアクセスを検知す
る（Ｇ２）。バス監視装置１５１はメモリ１３０の応答
を抑制する（Ｇ３）。続いてバス監視装置１５１はinva
lidate通知要求を、通信管理装置１５４内のパケットキ
ュー１５４ａに入れる（Ｇ４）。通信管理装置１５４内
のステートマシン１５４ｂはパケットキュー１５４ａか
らinvalidate通知要求を取り出し、処理を開始する（Ｇ
５）。そしてディレクトリ管理装置１５３を通じ、アク
セスの実効アドレスに対応するエントリを参照し、対象
アドレスをキャッシングしているノードがあるかどうか
調べる（Ｇ６）。もし対象メモリブロックをキャッシン
グしているノードがなかったら、メモリ１３０の応答抑
制を解除しinvalidate／Read-with-Intent-to-Modifyを
完了させる。もしキャッシングしているノードがあった
ら、それらのノードの対してマルチキャスト要求パケッ
ト（invalidate要求パケット）を出す（Ｇ７）。
te／Read-with-Intent-to-Modifyアクセスが行われると
（Ｇ１）、バス監視装置１５１がそのアクセスを検知す
る（Ｇ２）。バス監視装置１５１はメモリ１３０の応答
を抑制する（Ｇ３）。続いてバス監視装置１５１はinva
lidate通知要求を、通信管理装置１５４内のパケットキ
ュー１５４ａに入れる（Ｇ４）。通信管理装置１５４内
のステートマシン１５４ｂはパケットキュー１５４ａか
らinvalidate通知要求を取り出し、処理を開始する（Ｇ
５）。そしてディレクトリ管理装置１５３を通じ、アク
セスの実効アドレスに対応するエントリを参照し、対象
アドレスをキャッシングしているノードがあるかどうか
調べる（Ｇ６）。もし対象メモリブロックをキャッシン
グしているノードがなかったら、メモリ１３０の応答抑
制を解除しinvalidate／Read-with-Intent-to-Modifyを
完了させる。もしキャッシングしているノードがあった
ら、それらのノードの対してマルチキャスト要求パケッ
ト（invalidate要求パケット）を出す（Ｇ７）。
【００７８】パケットを受け取った光通信装置２４０
は、パケットのヘッダから自分宛のパケットであること
を認識し、invalidate／Read-with-Intent-to-Modify要
求に従いアクセスエミュレーション装置２５５を通じて
バス上にinvalidate／Read-with-Intent-to-Modifyを出
力する（Ｇ８）。ＣＰＵ２１０は出力されたinvalidate
／Read-with-Intent-to-Modifyをスヌープして該当キャ
ッシュをinvalidateする（Ｇ９）。通信管理装置２５４
は光通信装置２４０を介してinvalidate完了パケットを
返す（Ｇ１０）。
は、パケットのヘッダから自分宛のパケットであること
を認識し、invalidate／Read-with-Intent-to-Modify要
求に従いアクセスエミュレーション装置２５５を通じて
バス上にinvalidate／Read-with-Intent-to-Modifyを出
力する（Ｇ８）。ＣＰＵ２１０は出力されたinvalidate
／Read-with-Intent-to-Modifyをスヌープして該当キャ
ッシュをinvalidateする（Ｇ９）。通信管理装置２５４
は光通信装置２４０を介してinvalidate完了パケットを
返す（Ｇ１０）。
【００７９】invalidate完了パケットを受け取った通信
管理装置１５４は、完了パケットの内容にしたがってデ
ィレクトリ１５２を更新する（Ｇ１１）。通信管理装置
１５４はパケットキュー１５４ａを走査し、マルチキャ
ストしたアドレスに対するinvalidate要求を削除する
（Ｇ１２）。アクセスのマルチキャストが終わると、バ
ス監視装置１５１はメモリ１３０の応答抑制を解除し、
アクセスが完了する（Ｇ３）。
管理装置１５４は、完了パケットの内容にしたがってデ
ィレクトリ１５２を更新する（Ｇ１１）。通信管理装置
１５４はパケットキュー１５４ａを走査し、マルチキャ
ストしたアドレスに対するinvalidate要求を削除する
（Ｇ１２）。アクセスのマルチキャストが終わると、バ
ス監視装置１５１はメモリ１３０の応答抑制を解除し、
アクセスが完了する（Ｇ３）。
【００８０】なお、上記動作手順において、通信管理装
置１５４内のステートマシン１５４ｂは、invalidate要
求パケットを送出してから当該マルチキャストの完了ま
での間、パケットキュー１５４ａに登録された当該アド
レスへのinvalidate要求を削除する。
置１５４内のステートマシン１５４ｂは、invalidate要
求パケットを送出してから当該マルチキャストの完了ま
での間、パケットキュー１５４ａに登録された当該アド
レスへのinvalidate要求を削除する。
【００８１】図２１は、ノード外のアドレスに対してキ
ャッシュメンテナンス情報が出力された場合の第２の実
施形態における動作を説明する図である。以下、ノード
外のアドレスに対してinvalidate，Read-with-Intent-t
o-Modifyなどのキャッシュメンテナンス情報が出力され
たときの動作を図２１を用いて説明する。
ャッシュメンテナンス情報が出力された場合の第２の実
施形態における動作を説明する図である。以下、ノード
外のアドレスに対してinvalidate，Read-with-Intent-t
o-Modifyなどのキャッシュメンテナンス情報が出力され
たときの動作を図２１を用いて説明する。
【００８２】ＣＰＵ２１０からノード外のアドレスに対
してメンテナンスアクセスが行われると（Ｈ１）、バス
監視装置２５１がそのアクセスを検知し、そのアクセス
をリトライさせる（Ｈ２）。バス監視装置２５１は通信
管理装置２５４を通じ、当該アクセスアドレスに対応す
るメモリを持っているノードＡ１００に対してマルチキ
ャスト要求パケット（invalidate要求パケット）を作成
し、これを送出する（Ｈ３）。
してメンテナンスアクセスが行われると（Ｈ１）、バス
監視装置２５１がそのアクセスを検知し、そのアクセス
をリトライさせる（Ｈ２）。バス監視装置２５１は通信
管理装置２５４を通じ、当該アクセスアドレスに対応す
るメモリを持っているノードＡ１００に対してマルチキ
ャスト要求パケット（invalidate要求パケット）を作成
し、これを送出する（Ｈ３）。
【００８３】invalidate要求パケットを受け取ったノー
ドＡ１００の通信管理装置１５４は、このパケットをパ
ケットキュー１５４ａに入れる（Ｈ４）。処理の順番が
回ってくると、このパケットの処理が開始される（Ｈ
５）。通信管理装置１５４はディレクトリ１５２を参照
し、他のノードに該当アドレスがキャッシングされてい
るかを調べる。もしキャッシングしているノードがあれ
ば、それらのノードにアクセスをマルチキャストする
（Ｈ６）。その後、アクセスエミュレーション装置１５
５を通じてメモリ１３０へのアクセスが行われる（Ｈ
７）。ＣＰＵ１１０はこのアクセスをスヌープし、自身
のキャッシュを無効化（invalidate）する（Ｈ８）。通
信管理装置１５４はマルチキャストに対する応答パケッ
トが帰ってくるまでの間、パケットキュー１５４ａにキ
ューイングされている、マルチキャストしたアドレスに
対するinvalidate要求を削除する（Ｈ９）。マルチキャ
ストに対する応答パケットを受信すると、ディレクトリ
１５２を更新し（Ｈ１０）、invalidate完了パケットを
送る（Ｈ１１）。
ドＡ１００の通信管理装置１５４は、このパケットをパ
ケットキュー１５４ａに入れる（Ｈ４）。処理の順番が
回ってくると、このパケットの処理が開始される（Ｈ
５）。通信管理装置１５４はディレクトリ１５２を参照
し、他のノードに該当アドレスがキャッシングされてい
るかを調べる。もしキャッシングしているノードがあれ
ば、それらのノードにアクセスをマルチキャストする
（Ｈ６）。その後、アクセスエミュレーション装置１５
５を通じてメモリ１３０へのアクセスが行われる（Ｈ
７）。ＣＰＵ１１０はこのアクセスをスヌープし、自身
のキャッシュを無効化（invalidate）する（Ｈ８）。通
信管理装置１５４はマルチキャストに対する応答パケッ
トが帰ってくるまでの間、パケットキュー１５４ａにキ
ューイングされている、マルチキャストしたアドレスに
対するinvalidate要求を削除する（Ｈ９）。マルチキャ
ストに対する応答パケットを受信すると、ディレクトリ
１５２を更新し（Ｈ１０）、invalidate完了パケットを
送る（Ｈ１１）。
【００８４】ノードＢ２００にinvalidate完了パケット
が到着すると、バス監視装置２５１はアクセスのリトラ
イを解除し、アクセスが完了する。
が到着すると、バス監視装置２５１はアクセスのリトラ
イを解除し、アクセスが完了する。
【００８５】以上の機構により、コンセントレータのな
いリング型のネットワーク上でも、本発明を実施するこ
とができる。同様に、Ethernetのようなバス型のネット
ワークなど、ネットワークの形状によらず実施できるこ
とは明らかである。
いリング型のネットワーク上でも、本発明を実施するこ
とができる。同様に、Ethernetのようなバス型のネット
ワークなど、ネットワークの形状によらず実施できるこ
とは明らかである。
【００８６】以上の説明から明らかなように、上記各実
施形態によれば、分散共有メモリ上のキャッシュの一貫
性保持機構において、キューイングされたあるアドレス
の無効化要求の一つが受理された時点で、当該アドレス
に対する他の無効化要求がキャンセルされ、一つの無効
化要求が実行されてメモリ内容の一貫性が保持される。
このため、キャッシュの一貫性保持機構に、一貫性保持
要求をキューイングする機構を採用した場合に、同一番
地を複数のノードがキャッシングし、それらが同時に書
き換えられるような事態が生じても、一つの書き換えが
優先される形で処理され、矛盾なく解決される。
施形態によれば、分散共有メモリ上のキャッシュの一貫
性保持機構において、キューイングされたあるアドレス
の無効化要求の一つが受理された時点で、当該アドレス
に対する他の無効化要求がキャンセルされ、一つの無効
化要求が実行されてメモリ内容の一貫性が保持される。
このため、キャッシュの一貫性保持機構に、一貫性保持
要求をキューイングする機構を採用した場合に、同一番
地を複数のノードがキャッシングし、それらが同時に書
き換えられるような事態が生じても、一つの書き換えが
優先される形で処理され、矛盾なく解決される。
【００８７】なお、本発明は、複数の機器（例えばホス
トコンピュータ，インタフェイス機器，リーダ，プリン
タなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの
機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装置
など）に適用してもよい。
トコンピュータ，インタフェイス機器，リーダ，プリン
タなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの
機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装置
など）に適用してもよい。
【００８８】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ
やＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても、達成されることは言う
までもない。
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ
やＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても、達成されることは言う
までもない。
【００８９】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。
【００９０】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク，ハードディス
ク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ
−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭな
どを用いることができる。
体としては、例えば、フロッピディスク，ハードディス
ク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ
−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭな
どを用いることができる。
【００９１】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレ
ーティングシステム）などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレ
ーティングシステム）などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００９２】さらに、記憶媒体から読出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。
【００９３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
キャッシュ機構を有する分散共有メモリにおいて、キャ
ッシュメンテナンス情報のキューイングが可能となる。
キャッシュ機構を有する分散共有メモリにおいて、キャ
ッシュメンテナンス情報のキューイングが可能となる。
【００９４】
【図１】第１の実施形態による並列計算機のシステム構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図２】あるプロセッサから見たアドレス空間を説明す
る図である。
る図である。
【図３】分散共有メモリ機構におけるリードアクセス時
の動作を説明する図である。
の動作を説明する図である。
【図４】ノードのより詳細な構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図５】本実施形態のコンセントレータの構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図６】光バスアービタ６１０の内部構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図７】バス監視装置１５１の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図８】ディレクトリ１５２、ディレクトリ管理装置１
５３の構成を示すブロック図である。
５３の構成を示すブロック図である。
【図９】メモリアクセスエミュレート装置１５５の構成
を示すのブロック図である。
を示すのブロック図である。
【図１０】キャッシュ管理装置１５０の動作を説明する
フローチャートである。
フローチャートである。
【図１１】キャッシュ管理装置のパケット受信時の処理
を説明するフローチャートである。
を説明するフローチャートである。
【図１２】光バスアービタの動作を示すフローチャート
である。
である。
【図１３】ノード内のメモリに対してリードアクセスが
発行された場合の動作を説明する図である。
発行された場合の動作を説明する図である。
【図１４】ノード内のアドレスに対してinvalidateもし
くはRead-with-Intent-to-Modifyが発行された場合の動
作を説明する図である。
くはRead-with-Intent-to-Modifyが発行された場合の動
作を説明する図である。
【図１５】ノードＡのＣＰＵ１１０がノードＡのメモリ
１３０にリードを行った場合の処理の流れを説明する図
である。
１３０にリードを行った場合の処理の流れを説明する図
である。
【図１６】ノードＢ２００のＣＰＵがノードＡのメモリ
１３０にリードを行った場合の動作の流れを説明する図
である。
１３０にリードを行った場合の動作の流れを説明する図
である。
【図１７】ノードＡとノードＢの各ＣＰＵがノードＡの
メモリの同じアドレスに対して実質的に同時にライトア
クセスを行った場合の動作を説明する図である。
メモリの同じアドレスに対して実質的に同時にライトア
クセスを行った場合の動作を説明する図である。
【図１８】第２の実施形態による並列計算機のシステム
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図１９】第２の実施形態によるノードの構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２０】第２の実施形態において、ノード内のメモリ
アドレスに対してキャッシュメンテナンスを含む処理が
発生した場合の動作を説明する図である。
アドレスに対してキャッシュメンテナンスを含む処理が
発生した場合の動作を説明する図である。
【図２１】ノード外のアドレスに対してキャッシュメン
テナンス情報が出力された場合の第２の実施形態におけ
る動作を説明する図である。
テナンス情報が出力された場合の第２の実施形態におけ
る動作を説明する図である。
Claims (13)
- 【請求項１】 複数の情報処理装置が通信可能に接続さ
れ、相互に共有可能な共有メモリ空間を有する情報処理
システムであって、 前記共有メモリ空間へのアクセスによって得られたデー
タをアクセス元の情報処理装置にてキャッシングするキ
ャッシュ手段と、 前記キャッシュ手段によるキャッシュデータの一貫性を
保証するためのキャッシュメンテナンス要求を待ち行列
に保持する保持手段と、 前記保持手段に保持されたキャッシュメンテナンス要求
を順次実行する実行手段と、 前記実行手段によって実行すべきキャッシュメンテナン
ス要求がキャッシュの無効化要求である場合、当該アド
レスに対する他の無効化要求を前記待ち行列から削除す
る削除手段とを備えることを特徴とする情報処理システ
ム。 - 【請求項２】 前記削除手段は、前記実行手段によって
実行すべきキャッシュメンテナンス要求がキャッシュの
無効化要求である場合、当該アドレスに対する他の無効
化要求を前記待ち行列から削除するとともに、前記実行
手段が当該キャッシュの無効化を完了するまでの間、当
該アドレスに対する他の無効化要求の前記待ち行列への
登録を禁止することを特徴とする請求項１に記載の情報
処理システム。 - 【請求項３】 前記キャッシュ手段によってキャッシュ
されたアドレスとそのキャッシュ先を示すディレクトリ
情報を登録する登録手段を更に備え、 前記実行手段は、前記保持手段に保持されたキャッシュ
メンテナンス要求を前記ディレクトリ情報を参照して実
行することを特徴とする請求項１に記載の情報処理シス
テム。 - 【請求項４】 前記複数の情報処理装置は通信管理を行
う所定の情報処理装置を介して、スター結合された通信
網により接続されることを特徴とする請求項１に記載の
情報処理システム。 - 【請求項５】 前記所定の情報処理装置が、前記保持手
段と、前記実行手段と、前記削除手段として機能するこ
とを特徴とする請求項４に記載の情報処理システム。 - 【請求項６】 前記通信網を、複数の波長の光を用いて
接続する光波長多重化した経路により構成したことを特
徴とする請求項４または５に記載の情報処理システム。 - 【請求項７】 前記複数の情報処理装置がリング型の通
信網で接続され、概複数の情報処理装置の各々は、自身
のメモリアドレスに関するキャッシュメンテナンス情報
に対して前記保持手段、前記実行手段、前記削除手段と
して機能することを特徴とする請求項１に記載の情報処
理システム。 - 【請求項８】 通信可能に接続された複数の情報処理装
置が共有する共有メモリ空間のキャッシングを制御する
情報処理装置であって、 前記共有メモリ空間のキャッシュデータの一貫性を保証
するためのキャッシュメンテナンス要求を待ち行列に保
持する保持手段と、 前記保持手段に保持されたキャッシュメンテナンス要求
を順次実行する実行手段と、 前記実行手段によって実行すべきキャッシュメンテナン
ス要求がキャッシュの無効化要求である場合、当該アド
レスに対する他の無効化要求を前記待ち行列から削除す
る削除手段とを備えることを特徴とする情報処理装置。 - 【請求項９】 前記削除手段は、前記実行手段によって
実行すべきキャッシュメンテナンス要求がキャッシュの
無効化要求である場合、当該アドレスに対する他の無効
化要求を前記待ち行列から削除するとともに、前記実行
手段が当該キャッシュの無効化を完了するまでの間、当
該アドレスに対する他の無効化要求の前記待ち行列への
登録を禁止することを特徴とする請求項８に記載の情報
処理装置。 - 【請求項１０】 前記キャッシュ手段によってキャッシ
ュされたアドレスとそのキャッシュ先を示すディレクト
リ情報を登録する登録手段を更に備え、 前記実行手段は、前記保持手段に保持されたキャッシュ
メンテナンス要求を前記ディレクトリ情報を参照して実
行することを特徴とする請求項８に記載の情報処理装
置。 - 【請求項１１】 複数の情報処理装置が通信可能に接続
され、相互に共有可能な共有メモリ空間を有する情報処
理システムの制御方法であって、 前記共有メモリ空間へのアクセスによって得られたデー
タをアクセス元の情報処理装置にてキャッシングするキ
ャッシュ工程と、 前記キャッシュ工程によるキャッシュデータの一貫性を
保証するためのキャッシュメンテナンス要求を待ち行列
に保持する保持工程と、 前記保持工程において前記待ち行列に保持されたキャッ
シュメンテナンス要求を順次実行する実行工程と、 前記実行工程によって実行すべきキャッシュメンテナン
ス要求がキャッシュの無効化要求である場合、当該アド
レスに対する他の無効化要求を前記待ち行列から削除す
る削除工程とを備えることを特徴とする制御方法。 - 【請求項１２】 通信可能に接続された複数の情報処理
装置が共有する共有メモリ空間のキャッシングを制御す
るための制御方法であって、 前記共有メモリ空間のキャッシュデータの一貫性を保証
するためのキャッシュメンテナンス要求を待ち行列に保
持する保持工程と、 前記保持工程において前記待ち行列に保持されたキャッ
シュメンテナンス要求を順次実行する実行工程と、 前記実行工程によって実行すべきキャッシュメンテナン
ス要求がキャッシュの無効化要求である場合、当該アド
レスに対する他の無効化要求を前記待ち行列から削除す
る削除工程とを備えることを特徴とする制御方法。 - 【請求項１３】 通信可能に接続された複数の情報処理
装置が共有する共有メモリ空間のキャッシングを制御す
る制御プログラムを格納する記憶媒体であって、該制御
プログラムはコンピュータを、 前記共有メモリ空間のキャッシュデータの一貫性を保証
するためのキャッシュメンテナンス要求を待ち行列に保
持する保持手段と、 前記保持手段に保持されたキャッシュメンテナンス要求
を順次実行する実行手段と、 前記実行手段によって実行すべきキャッシュメンテナン
ス要求がキャッシュの無効化要求である場合、当該アド
レスに対する他の無効化要求を前記待ち行列から削除す
る削除手段として機能させることを特徴とする記憶媒
体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9246755A JPH1185616A (ja) | 1997-09-11 | 1997-09-11 | 情報処理システム及び情報処理装置及びそれらの制御方法及び記憶媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9246755A JPH1185616A (ja) | 1997-09-11 | 1997-09-11 | 情報処理システム及び情報処理装置及びそれらの制御方法及び記憶媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1185616A true JPH1185616A (ja) | 1999-03-30 |
Family
ID=17153183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9246755A Withdrawn JPH1185616A (ja) | 1997-09-11 | 1997-09-11 | 情報処理システム及び情報処理装置及びそれらの制御方法及び記憶媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1185616A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008123198A (ja) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Toshiba Corp | キャッシュ一貫性保証機能を有するストレージクラスタシステム |
| JP2012500432A (ja) * | 2008-08-18 | 2012-01-05 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | ストリーム処理コンピュータ・アーキテクチャを実装する方法及びシステム |
-
1997
- 1997-09-11 JP JP9246755A patent/JPH1185616A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008123198A (ja) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Toshiba Corp | キャッシュ一貫性保証機能を有するストレージクラスタシステム |
| JP2012500432A (ja) * | 2008-08-18 | 2012-01-05 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | ストリーム処理コンピュータ・アーキテクチャを実装する方法及びシステム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20041207 |