JPS58207748A - データ転送路接続制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は複数のデータ送信装置それぞれから複数のデ
ータ受信装置のうちの任意のデータ受信装置へデータを
転送するための通信網方式に関する。

〈従来技術〉 電子計算機の性能を飛躍的に向上させる並列処理方式が
一般的になシ、様々な方法で実現されている。それらの
方法の１つとして、互いに独立非同期に動作可能なプロ
セッサを複数台設け、またプロセッサの処理に必要とな
るデータを格納するメモリも、独立非同期にアクセス可
能な複数のメモリモジュールに分割し、これらのプロセ
ッサとメモリモジュールとを通信網で接続する並列処理
計算機は、ハードウェアの低価格化を背景として有効な
方式と考えられている。第１図はこの並列処理計算機の
構成例を示している。即ちプロセッサＰ１〜ＰＮは通信
網ＣＩ、Ｃ怠、ＣＩの何れとも結合され、メモリモジュ
ールＭｌ〜ＭＮは通信網Ｃｓ、（：：ｔと結合されてい
る。従来のこの種の並列処理計算機においては、各構成
要素間で転送されるデータは全て、通信網に転送される
前に、予め行先が定められておシ、通信網では受動的に
定められたとお・すの経路指定を行っていた。また、各
メモリモジュールの記憶空間の管理は、制御の容易性と
いう観点から、各メモリモジュール自身で行い、プロセ
ッサからの記憶領域の狭求に対してメモリモジュールが
空き記憶領域アドレスを返すという方法で行われてきた
。しかし、この方法では各メモリモジュールの負荷が一
様になるようにメモリモジュールを選択する機能がプロ
セッサ側に要求され、仁の機能を実現するためには、全
メモリモジュールの負荷を集中的に監視する機能が必要
となシ、並列処理の効果を低下させるという欠点があっ
た。

〈発明の概要〉 この発明の目的は各受信装置の負荷分散を集中的に監視
する＠舵を、各送信装置に設けることなく、負荷分散を
比較的簡単に行い、しかも並列処理効果を最大限に発揮
できる通信網方式を提供することにある。

この発明においては入力されたデータを受信すべきデー
タ受信装置が、そのデータ内の一部の情報に指定されて
いる場合はその情報によシ通信網の経路指定を行うが、
受信すべきデータ受信装置が指定されていない場合には
、通信網内部に経路指定の履歴情報を保持し、この履歴
情報を用いて逐次入力されるデータを、データ受信装置
に順次割尚て、全てのデータ受信装置を巡回するように
経路指定を行う。

〈実施例〉 第２図り、２人力２出力の転送路を有し、経路指定の履
歴情報の保持に７リツプフロツプを用いた場合のこの発
明の一実施例を示す。なお、この実施例では各転送路に
対して入力用ならびに出力用として１段ずつのバッファ
メモリを設け、更に各部の動作は外部から与えられるク
ロックに同期して行なわれ、データはパケット巣位て転
送されるものとする。入力用バッファメモリ１，２、出
力用バッファメモリ３，４が設けられ、データセレクタ
５，６はそれぞれ内部パケット転送路１５．１６の倒れ
かを選択して出力用バッファメモリ３．４に接続する。

制御回路７，８．９を備え、制御回路８によシ制御され
て経路指定の履歴情報がフリップフロップｌ０ＩＣ保持
され、その出力Ｑが制御回路８に入力され、制御回路ｓ
ｈバッファメモリ３，４のいずれかを指定する。入力バ
ケツ）　ＩＮＡ、ＩＮＢはそれぞれ転送路１１．１２よ
シバラフアメモリ１，２に与えられ、この通信網からの
出力バケツ）ＯＵＴＡ、０Ｕｊａはバッフアメ七り３．
４から転送路１３．１４へ送出される。バケツ）ＩＮＡ
、ＩＮＢ内に書込まれたパケットの行先情報または行先
が未定であることを示す情報は転送路１５．１６より転
送路１９　＊　２０にて分岐されて制御回路８へ入力さ
れる。

通信網内部の状態をクリアする信号ＣＬＥＡＲは信号？
ｆＭ２１を通じて与えられ、クロック信号ＣＬＯＣＲは
信号線２２を通じて与えられる。この通信網へのパケッ
ト入力を要求する信号線２３．２４、パケットの入力が
終了したことを通知する信号＃２５．２６力５制御回路
７に接続され、制御回路７はパケットＩＮＡ、ＩＮｉを
バッファメモリ＾、２への書込みを信号＄２７．２８を
通じて行い、バケツ）ＩＮＡ、ＩＮＢがバッファメモリ
１，２へ智込まれたことを信号絢２９，３０を通じて制
御回路８へ通知し、またバッファメモリ１，２のパケッ
トＩＮＡ、　ＩＮ！１をバッファメモリ３．４へ転送し
たことを信号線３１．３２を通じて制御回路８へ通知す
る。制御回路８はバッファメモリ１．２のバケツ）ＩＮ
ＡＩＩＮｅをバッファメモリ３．４へ書込むため信号を
信号＠３５，３６に出力し、バッファメモリ３゜４が空
き状態であることを信号線３７．３８を通じて制御回路
９から通知される。データセレクタ５．６のセレクト信
号を信号線３９を通じて制御回路８から出力する。バッ
クアメモリ３，４ヘパケツトが書込まれたこと、すなわ
ち本通信網からのパケット出力賛求を行うための信号＆
　４０　、４１、またパケットの出力が終了したことを
通知するための信号１に４２．４３が制御回路９に接続
されている。

以下に、第２−を用いて動作を説明する。この逆信網の
動作は入力用バッファメモリ１，２へのパケットの入力
、入力用バッファメモリ１，２から出力用バッファメモ
リ３，４へのパケットの転送、出力用バッファメモリか
らのパケットの出力の３つの動作に大別できる。々お、
上記動作を開始するに当っては予め、信号＃２１のＣＬ
Ｅ　ＡＲ信号によって制御回路７，８．９とフリップフ
ロップ１０を初期状態にしておくこととする。

まず、バックアメモリ１，２へのパケットの入力動作で
は信号線２３．２４によシパケットの入力要求を制御回
路７が識別し、かつ、バッファメモリ１．２が空き状態
であることを確認した後に信号脚２７．２８によりパケ
ットをバッファメモリ１，２へ書込む。この後、信号線
２５．２６によってパケットの入力が終了したことを通
知するが、バッファメモリ１，２のいずれかが空き状態
ではなく、畳込みを行わなかった場合には、信号ｈ２５
，２６のうち、書込みが終了した側に対応する信号線の
みに終了信号を送出する。すなわち書込みを実行できな
かったバケツ）Ｋついては、１クロツク後に再度上記の
入力動作を繰シ返す。

また、信号縁２３．２４のいずれか一方だけにパケット
の入力要求が伝えられた場合には、入力要求が伝えられ
た側だけが上記の入力動作を行う。

次にバッファメモリ１，２からバックアメモリ３．４へ
のパケット転送の動作ではデータセレクタ５．６の切替
え、すなわち信号線３９によってバッファメモリ１から
バッファメモリ５、かつバッファメモリ２からバッファ
メモリ６への経路指定と、バッファメモリ１からバッフ
ァメモリ６、かつバッファメモリ２からバッファメモリ
５への経路指定とのいずれかを、パケット内の指定情報
またはフリップフロップ１０の履歴情報に基いて定め、
バックアメモリ５，６へのパケットの誉込みを行う。具
体的にはまず制御回路８が信号線２９．３０によって、
バッファメモリ１，２のうちのパケットが入力されたバ
ックアメモリを識別し、同時に転送路１９．２０によっ
てそのパケットの　　　１行先が定まっているか否かを
判定する。行先が定まっているパケットがバックアメモ
リ１．２０両方に書込まれている場合には、制御回路８
は転送路１９．２０で伝えられる情報から、データセレ
クタ５．６に与える選択信号を生成し、信号線３９に送
出する。こ＼でバックアメモリ１．２に畳込まれたパケ
ットが上記の経路指定によって同じバックアメモリ３ま
たは４へ転送することになった場合、すなわち、パケッ
トの衝突が発生した場合には、いずれか一方のパケット
を選択し、他方のパケットを１クロツクの時間だゆ待合
せ状態とする。衝突時におけるこのようなパケットの選
択法には、種々の方法が考えられているが、ζ＼ては制
御回路８によって交互に選択するものとし、騨細は省略
する。バッファメモリ１，２のいずれか一方のみに、行
先の定まっていないバケツ、トが書込まれている場合に
は、バックアメモリ３，４のウチ、フリップフロップ１
０の出力信号＆Ｉ３４によって指定されているバッファ
メモリへ、そのパケットを転送するように、データセレ
クタ５，６への選択信号を生成する。なお、この場合、
上記のパケットの他に行先の定まっているパケットが他
方のバッファメモリ（１または２）に書込まれている鳩
舎にも、衝突が発生する可能性があるがその際にも前述
の待合せ動作を行う。行先が定まっていないパケットが
バッファメモリ１，２の両方に書込まれている場合には
、予め定めた経路指定、例えばバッファメモリ１のパケ
ットハバッファメモリ３へ、バッファメモリ２のパケッ
トはバッファメモリ４へ転送するような経路指定を行う
。

以上の経路指定によって転送路１７．１８上のパケット
が確定した後に、バッファメモリ３．４への曹込みを実
行する。すなわち、信号！　３７　、３８によってパケ
ットを書込むべきバッファメモリ３．４が突き状態であ
ることを確認した後に、信号線３５．３６によってその
バッファメモリへの書込みを指示する。こ＼で経路指定
によってパケットを書込むことが定められたバックアメ
モリ３゜４が空き状態ではない場合には、そのバックア
メモリに書込むべきパケットを１クロツクの時間だけ待
合せ状態とし、バック７メモリ３．４のうちの空き状態
にあるバックアメモリについてのみ書込み動作を行う。

たソし、バッファメモリ１．２の円方に行先の定まって
いないパケットが書込マれていて、かつバッファメモリ
３，４のいずれか一方でも空き状態ではない場合には、
バックアメモリ３．４の両方が空き状態となるまで、両
パケットを待合せ状態とする。これは、バッファメモリ
３，４の状態によってパケットの送出が偏らないように
するためのものである。フリップ７０ツブ１０の保持状
態の吏新、すなわち、信号線３３によってフリップフロ
ップ１０の保持状態を反転させる動作はバッファメモリ
３．４のいずれか一方のみに、行先の定まっていないパ
ケットを畳込んだときだけ冥行する。上記の動作によシ
、行先の定まっていないパケットはバッファメモリ３お
よび４へ同時に、または交互に書込まれることになり、
結果的に偏シなく各出力用転送路１３．１４へ送出する
ことかできる。

次にバッファメモリ３，４からのパケットの出力動作に
ついて以下に説明する。制御回路９は信号ＩＪｊ３ｓ、
ａｓによってバッファメモリ３．４へパケットが書込ま
れたことを知ると、信号９４０．４１によって通信網の
出力側に接続された夕’ｒ　’ｃｉ＋ｓ装置に対してパ
ケットの送出要求を行う。パケットの送出が終了した際
は、信号線４２．４３によって制御回路９がこれを確認
し、バッファメモリ３．４が空き状態になったことを信
号１１Ｆｉ！３７．３８によって制御回路８へ伝える。

第３図は、第２図で示した２人力２出力の通信網を４個
接続し、４人力４出力の通信網を構成する一実施例であ
る。即ち、第２図で示しだ通信網４４〜４７が設けられ
、転送路ならびに信号＠２１．２２．４８〜８３は第２
図で示した転送路ならびに信号−に対応しておシ、これ
らの機能゛も同様であるので詳細々説明を省略する。こ
の実施例における動作も第２図で示した通信網の動作と
同様であり、ＩＮＩからＩＮ４までの各転送路４８〜５
１に入力される。行先が定まっていないパケットが０Ｕ
ＴｓからＯＵＴ古での各転送路５６〜５９へ一様に転送
される。更によシ多くの入出力転送路を有する通信網は
、２人力２出力の通信網を増設することで構成すること
ができる。

第４図は第３図に示した通信網に全て行先の定まってい
ないパケット［有］から０か入力された場合の動作の流
れを示す図でおり、谷遡信網４４〜４７は初期状態にお
いてそれぞれ図の上方の出力用転送路（第２図における
バックアメモリ３）を選択するように設定されるものと
している。例えば転送路４８のパケット［Ｆ］、■、（
，１）、（Ｄは転送路５２．５３に対して交互に出力さ
れる。このようにして鴇４図の動作例から、偏勺をもっ
て通信網に入力されたパケット■〜［Ｆ］は通信網から
出力される時点では各転送路へ一様に出力されることが
解る。

第２図においては２人力２出力としたが例えば４人力４
出力とするようにその入力数、出力数は任意に選ぶこと
ができ、履歴情報はフリップフロップではなく、例えば
リングカウンタに保持させればよい。

く効　果〉 以上説明したように、経路指定の履歴情報を用いて、転
送先の定まっていないデータについて、これらを転送す
るデータ受信装置の割当てが、全てのデータ受信装置を
巡回するように経路指定を行う機能を、通信網自身に持
たせることにより、並列処理計算機における複数のメモ
リモジュール等の装置の負荷分散を、集中的に監視する
装置を設けることなく実現することができるので、並列
処理の効果を最大限に発揮できるという利点がある。ま
た、上記の機能は上記通信網を任意の数だけ接続した構
成においても実現することができるので、任意の数のデ
ータ送信装置と、任意の数のデータ受信装置に適用する
ことができるという利点かめる

【図面の簡単な説明】

第１図は通信網を用いる従来の並列処理計算機の構成を
示すブロック図、第２図はこの発明の一実施例を示すブ
ロック図、第３図は第２図に示した通信網を複数個接続
する場合の一実施例を示すブロック図、第４図燻第３図
に示した通信網の一動作例を示す図である。 １〜４：バックアメモリ、５９６：≠−タセレフタ、７
〜９：制御回路、１０：履歴情報保持用フリップフロッ
プ、１１〜１８：データ転送路、４４〜４７：２人力２
出力の通信網、４８〜５９：データ転送路。 特許出願人　　日本を信電話−公社 代理人　単針　卓 １ オ　１　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　複数のデータ送信装置と、被数のデータ受信
   装置との間に介在し、各データ送信装置から任意のデー
   タ受信装筐ヘデータを転送する通信網において、通信網
   に入力されたデータを受信すべきデータ受信装置が、デ
   ータ内の一部の情報によって指定されている場合には、
   その情報を用いて通信網の経路指定を行う械能と、デー
   タを受信すべきデータ受信装置が指定されていない場合
   には、通信網内部に経路指定の履歴情報を保持し、その
   履歴情報を用いて、逐次入力される複数の上記データの
   だめのデータ受信装置への割尚てが、順次全てのデータ
   受信装置を巡回するように経路指定を行って、上記デー
   タを全てのデータ受信装置へ均尋に転送する機能とを有
   することを特徴とする通信網方式。