WO2007081002A1

WO2007081002A1 - データ処理システムおよびデータ処理方法

Info

Publication number: WO2007081002A1
Application number: PCT/JP2007/050412
Authority: WO
Inventors: Yasuhiko Yokote; Hirotoshi Maegawa; Noriyuki Murata
Original assignee: Sony Computer Entertainment Inc.
Priority date: 2006-01-16
Filing date: 2007-01-15
Publication date: 2007-07-19
Also published as: JP4402051B2; EP1993038B1; JP2007188456A; CN101356503A; US20100131740A1; EP1993038A4; EP1993038A1; US9311156B2; CN101356503B

Abstract

　実行環境の多様性まで考慮してタスク配分を制御するアプリケーションプログラムを作成するときの開発負担が大きい。　複数の実行主体としてのＳＰＵに処理を分散させてコンピュータプログラムを実行するためのシステムにおいて、データ処理の内容が記述されたスクリプトコードを参照して、データ処理を複数の単位処理に分解し、複数のＳＰＵに各単位処理を割り当てる。そして、各ＳＰＵが割り当てられた処理を実行することにより、全体としてのコンピュータプログラムが実行される。

Description

明細書

データ処理システムおよびデータ処理方法

技術分野

[0001] 本発明は、複数の計算資源に処理を分散させてコンピュータプログラムを実行するための技術、に関する。

背景技術

[0002] コンピュータゲームやウェブ検索ソフトをはじめとするソフトウェアの高機能化は、ハ一ドウエアに対して大きな処理負荷をかけるようになってきている。このような状況に対処するためには、演算処理自体の高速化が必要であることはもちろんである力 S、複数の処理装置間でタスクを好適に分散することも重要である。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] しかし、一口にタスクを分散させるといっても、システム全体として利用できる計算資源は多様である。このような実行環境の多様性まで考慮してタスク配分を制御するァプリケーシヨンプログラムを作成するとすれば、その開発負担は、シングルプロセッサ上での動作を前提としたアプリケーションプログラムとは比べものにならない。

[0004] 本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、ネットヮーク上の多様な計算資源に処理を分散させるコンピュータプログラムを簡易に作成するための技術、を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0005] 本発明のある態様は、通信回線を介して互いに接続された複数の制御ユニットに処理を分散させてコンピュータプログラムを実行させるデータ処理システムに関する。このシステムでは、データ処理の内容が記述されたスクリプトコードを参照して、データ処理を複数の単位処理に分解し、複数の制御ユニットに各単位処理を割り当てる。

制御ユニットは、制御ユニットを統括的に制御する主制御装置と、主制御装置により割り当てられた処理を実行する複数の副制御装置を含む。主制御装置は単位処理の一部を副制御装置に割り当て、各副制御装置が割り当てられた処理を実行する。

[0006] スクリプトコードを参照してデータ処理を単位処理に分解し、更に単位処理を割り当てる処理は、いずれかの制御ユニットによって実行されてもよレ、。あるいは、このような処理を実行するための装置が別途設けられてもよレ、。スクリプトコードは、 XMLのようにタグによって構造化される文書ファイルとして記述されてもょレ、し、 Perlや JavaScript (Javaは登録商標）などのスクリプト言語によって記述されてもよい。

通信回線は、インターネットや LANのような通信ネットワークであってもよレ、が、複数の制御ユニットを接続するバスのようなデータ送受信経路であってもよい。

[0007] 本発明の別の態様は、複数の実行主体に処理を分散させてコンピュータプログラムを実行させるデータ処理システムに関する。

このシステムは、データ処理の内容が記述されたスクリプトコードを参照して、データ処理を複数の単位処理に分解し、複数の実行主体に各単位処理を割り当てる。そして、各実行主体が割り当てられた処理を実行する。

このシステムにおいて、複数の実行主体は、 1つの MPUに内蔵されるプロセッサであってもよい。そして、スクリプト一コード力ら抽出された単位処理は、単一の MPU内の複数の実行主体に割り当てられてもよい。あるいは、複数の MPUに含まれている更に多くの実行主体に対して、単位処理を分散してもよい。

[0008] なお、本発明を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムにより表現したものもまた、本発明の態様として有効である。

発明の効果

[0009] 本発明によれば、ネットワーク上の多様な計算資源を利用する分散処理型コンビュータプログラムの作成負担を軽減できる。

図面の簡単な説明

[0010] [図 1]リソースマネジメントシステムの構成を模式的に示す図である。

[図 2]ユーザ端末のハードウェア構成を例示する図である。

[図 3]リソースマネジメントシステムにおけるアプリケーションプログラムの実行方法を説明するための模式図である。 [図 4]本実施例における分散処理の階層構造を示す概念図である。

[図 5]アプリケーションコードに記述された処理が複数の処理主体に分散されていく様子を説明するための模式図である。

[図 6]要素プログラム間において処理を連係させるためのインタフェースについて説明するための模式図である。

[図 7]要素プログラムの一例を示す図である。

[図 8]図 7に示した要素プログラムの続きを示す図である。

[図 9]インタフェースコードを示す図である。

[図 10]コンピュータグラフィックスにより魚の動きをシミュレーションした様子を示す模式図である。

[図 11]各 SPU間における処理の連係を説明するためのタイムチャートである。

[図 12(a)]本シミュレーションで使用されるプログラム例を示す図である。

[図 12(b)]図 12 (a)に示したプログラムの続きを示す図である。

符号の説明

[0011] 10 リソースマネジメントシステム、 12 LAN、 14 インターネット、 16 ユーザ端末、 18 ローカルサーバ、 20 ネットワークサーバ、 22 MPU、 24 PU、 26 プロセッサ、 28 ローカルメモリ、 30 SPU、 32 プロセッサ、 34 ロー力ルメモリ、 36 内部バス、 38 メインバス、 40 GPU、 42 メインメモリ、 44 HDD、 46 ネットワーク制御部、 50 水槽、 52 魚、 54 光源。

発明を実施するための最良の形態

[0012] 本実施例においては、単一コンピュータ内のプロセッサだけでなぐそのコンビユータと接続された他のコンピュータのプロセッサも利用される。そのために、各コンビュータのハードウェア資源をネットワーク上で管理し、分散処理の割り当てやデータ受け渡しを制御する仕組みを構築する。

[0013] 図 1は、リソースマネジメントシステム 10の構成を模式的に示す。

リソースマネジメントシステム 10は、インターネット 14、 LAN12、ユーザ端末 16などの各種コンピュータにより構成される。各ユーザ端末 16は、インターネット 14に直接接続されている場合と、ホームネットワークや企業内ネットワークなどの LAN12を経由してインターネット 14に接続されている場合がある。インターネット 14には、ユーザ端末 16による資源の利用 ·提供を管理 ·制御するためのネットワークサーバ 20が接続されている。 LAN 12には、 LAN12内に接続されたユーザ端末 16による資源の利用'提供を管理'制御するホームサーバなどのローカルサーバ 18が接続されていてもよレ、。各ユーザ端末 16は、 LAN12内における資源を利用してもよいし、インターネット 14を介してユーザ端末 16間で資源を利用 '提供しあってもよい。また、ユーザ端末 16は、ローカルサーバ 18の資源を利用してもよレ、。このように、インターネット 14 や LAN12を介して複数のユーザ端末 16やローカルサーバ 18の間でハードウェア資源を共有し、そうした資源を相補的に利用して分散処理を図ることにより、単独で処理実行するよりも全体としての処理能力を向上させている。

[0014] あるユーザ端末 16は、 1つのマイクロプロセッシングユニット（MPU : Micro Processi ng Unit)を備え、別のユーザ端末 16は 2つの MPUを備える力もしれなレ、。また、ローカルサーバ 18は、 4個の MPUを備える力もしれなレ、。本実施例におけるリソースマネジメントシステム 10においては、さまざまなコンピュータに内蔵される MPUが制御ユニットとして機能し、全体としてのデータ処理を少しずつ分担することになる。

[0015] 図 2は、ユーザ端末 16のハードウェア構成を例示する。

ユーザ端末 16は、マイクロプロセッシングユニット（MPU) 22、グラフィックス処理ュニット（GPU) 40、メインメモリ 42、補助記憶装置（HDD) 44、ネットワーク制御部 46 を備え、それぞれカインバス 38を介して接続される。ネットワーク制御部 46は、 LA N12またはインターネット 14を介して他のユーザ端末 16との間でデータを送受信する。

[0016] MPU22は、非対称型のマルチプロセッサユニットであり、 1つのメイン処理ユニット

(PU) 24と複数のサブ処理ユニット（SPU) 30を有する。 PUや SPUは互いに MPU 22の内部バス 36を介して接続される。 PU24は、〇Sや各 SPU30を制御する主制御装置としてのユニットであり、プロセッサ 26とローカルメモリ 28を含む。ローカルメモリ 28は、たとえばキャッシュメモリである。 SPU30は、積和計算などを実行する副制御装置としてのユニットであり、プロセッサ 32とローカルメモリ 34を含む。メインメモリ 4 2から読み出されたプログラムやデータがローカルメモリ 34に書き込まれてプロセッサ 32により実行される。 SPU30は、 PU24による制御の下で画像処理やデータ変換処理などの処理を実行する。いずれの SPU30が処理を実行する力、処理内容および実行予定時間は、 PU24により管理される。

[0017] 〇Sとしての機能は主として PU24によって実行されることになる力その機能の一部は各 SPU30に委譲される。たとえば、各 SPU30には、メモリアクセスや割り込み、プロセス間通信等のごく基本的な機能が実装される。本実施例において、 PU24は、各 SPU30への処理の割り振りを中心とした制御を行レ、、 SPU30がプログラムの実行主体となる。 MPU22において OSが起動すると、各 SPU30でも実行スレッドが起動され、各 SPU30は PU24力処理を害 ijり当てられるのを待つ。 PU24からなんらかの処理を指示されたときには、 SPU30はメインメモリ 42等から必要なプログラム（以下、「要素プログラム」とよぶ）をローカルメモリ 34にロードして、処理を開始することになる

[0018] 一例として、ロボット Aとロボット Bがそれぞれ歩行する様子をシミュレーションする場合を想定する。 PU24は、待機状態にある SPU30aに対して、ロボット Aの歩行処理を実行するよう指示する。ロボットの歩行処理のための要素プログラムは、実行形式にてメインメモリ 42に用意されている。 SPU30aは、この要素プログラムをローカルメモリ 34にロードして、処理を開始する。一方、 PU24は、別の SPU30bに対して、ロボット Bの歩行処理の実行を指示する。 SPU30bも同じく、所定の要素プログラムをロー力ノレメモリ 34にロードして、処理を開始する。ここで、 SPU30aが実行する要素プログラムと SPU30bが実行する要素プログラムが時間的に並行して実行可能であれば、各 SPU30によってそれぞれの要素プログラムが同時実行されることになる。また、要素プログラムの処理内容がロボットを 3分間だけ歩行させるものであれば、 SPU30は 3分経過後に要素プログラムの実行を停止させ、再び待機状態に戻る。待機状態に戻されると、 PU24は別の処理をこの SPU30に割り当てることができる。 PU24、厳密には、 PU24が実行する〇Sは、支配下にある各 SPU30の実行状態を監視している。このようにして、 MPU22内における複数の計算資源、すなわち、 SPU30力適宜、 PU24によって割り当てられた処理を実行することになる。

[0019] 図 3は、リソースマネジメントシステム 10におけるアプリケーションプログラムの実行方法を説明するための模式図である。

本実施例においては、リソースマネジメントシステム 10に実行させたい処理内容は、 XMLファイルに記述される。以下、アプリケーションプログラムの実行内容を示すこのような記述のことを「アプリケーションコード」とよぶ。アプリケーションコードは、 XM Lの所定のタグセットにて記述されてもよいし、他のスクリプト言語によって記述されてちょい。

同図の場合、「cl」とレ、う名前の「component」とレ、う処理と、「c2」とレ、う名前の「comp onentjとレ、う処理を時間的に並行して実行するように記述されてレ、る。く parallel >とレ、うタグは、そのタグの要素として定義されている処理が時間的に並行して実行可能である旨を示す。同様に、く component >というタグが示す処理がどのような処理内容を意味する力もあらかじめ定義されている。く component >は、「人型のキャラクタを歩行させる処理」かもしれないし、単に「音声を出力する処理」かもしれない。アプリケーシヨンコードを作成する段階では、タグに対応づけられた基本的な処理を組み合わせるだけで、全体としての処理を記述できる。また、く parallel >タグのように、その処理方法を記述することもできる。更に、各処理に要する MPU22や SPU30の数を指定できてもよい。

[0020] 所定のユーザ端末 16には、このようなアプリケーションコードをインタプリタ形式にて解釈するためのプログラム（以下、「メインプログラム」とよぶ）が用意されている。このユーザ端末 16の MPU22は、メインプログラムを実行して、与えられたアプリケーシヨンコードを解釈し、アプリケーションコードに示される処理を複数の処理に分解する。たとえば、図 3に示すアプリケーションコードは、「cl」とレ、う名前の「component」とレ、う処理と、「c2」とレ、う名前の「component」とレ、う処理の 2つの処理を含んでレ、る。

[0021] これら 2種類の処理は並列実行可能である。メインプログラムは、たとえば、ユーザ端末 16aの MPU22と、ユーザ端末 16bの MPU22に各処理を害 ijり当てる。処理を害 IJり当てられた MPU22は、「component」処理の具体的な処理内容を示すプロダラムを取得する。このようなプログラムは、各ユーザ端末 16の HDD44にあらかじめ用意されていてもよいし、インターネット 14を介して、所定のサーバ装置からダウンロードしてきてもよい。こうして、メインプログラムによって処理を割り当てられた MPU22は、割り当てられた処理の具体的内容を認識する。以下、 MPU22が実行するプロダラムのことを「単位プログラム」とよぶことにする。

[0022] MPU22は、こうして取得した「component」処理のための単位プログラムを、更に細分化できるかを検查する。たとえば、この単位プログラムがマルチスレッドプログラムの場合、 PU24は、各スレッドの処理を SPU30に割り振ってもよレ、。 SPU30は、割り当てられた処理を実行するための要素プログラムを取得し、 PU24からの指示に応じて、害 IJり当てられた処理を実行する。たとえば、「componet」とレ、う処理が、「ロボットの歩行処理」を意味するならば、この処理は、更に、「ロボットの歩行経路を計算する処理」や「ロボットの手の動きを計算する処理」のように、小さな処理単位に分解できるかもしれない。 PU24は、このように細分化された処理を SPU30に害 ijり当てる。 PU24 は、支配下にある SPU30だけでなぐ別の MPU22の PU24に対して単位プロダラムの実行の一部を委譲してもよレ、。

このように、もともとのアプリケーションコードに記述されていた処理内容は順次細分化され、その処理主体も、複数の MPU22、ひいては、複数の SPU30に分散されてレ、くことになる。

なお、アプリケーションコードにぉレ、て定義されてレ、る「component」とレ、う処理は、必ずしも単位プログラムに対応するものでなくともよい。たとえば、アプリケーションコードにおいてタグにより定義される「component」処理自体力 SPU30において実行されることを前提とした要素プログラムに対応してもよレ、。このように、 SPU30で処理できるサイズ (粒度）の処理の組合せとして、アプリケーションコードを記述してもよレヽ

[0023] 図 4は、本実施例における分散処理の階層構造を示す概念図である。

ここで「Models」とあるのは、アプリケーションコードを作成するために基本となる計算モデルである。たとえば、「Models」においては、さきほどのく componet >のように、多くのアプリケーションで利用可能な処理単位が定義される。アプリケーションコードの作成者は、「Models」が提供する機能や規則にしたがって、必要なパラメータを属性値などで与えながら、全体としての処理をデザインすることになる。あとは、この「Mo delsjにしたがって、あらかじめ用意されているさまざまな単位プログラムが MPU22によって自動的に分解 '分散されるため、アプリケーションコードの作成者は、作成したアプリケーションコードの処理主体がどの MPU22、更には、どの SPU30となるかをほとんど意識せずに処理内容を記述できる。

同図において、「全体制御」として示されている部分は、アプリケーションそのものに対応したレイヤである。すなわち、このレイヤが、処理内容を定義するレイヤであり、その処理を実際に担うのが「部分制御」として示されているレイヤである。「全体制御」レイヤで定義されるアプリケーションコードの実行主体力「部分制御」レイヤで示される MPU22群、ひいては、 SPU30群となる。

[0024] 図 5は、アプリケーションコードに記述された処理が複数の処理主体に分散されてレ、く様子を説明するための模式図である。

説明を簡単にするため、 XMLファイルには、処理 A、処理 Bおよび処理 Cという 3つの処理が並行して実行されるようにアプリケーションコードが記述されているものとする。メインプログラムによって、処理 Aはある MPU22aにディスパッチされる。 MPU2 2aの PU24aは、 MPU22aのメインメモリ 42に処理 Aを実行するための単位プログラムをロードする。この単位プログラムは、更に、処理 Al、処理 A2および処理 A3という 3つの処理を並行して実行するプログラムであるとする。

[0025] このとき、 PU24aは、これら 3つの処理を支配下の SPU30に分配する。処理 A2、処理 A3は、それぞれ 1つの SPU30により処理可能であるとする。ここでは、 PU24a は、処理 A2および処理 A3を支配下の SPU30に害 ijり当てる。 SPU30は、割り当てられた処理に対応する要素プログラムを実行する。

[0026] 処理 A1は、更に、処理 Al _ l、処理 Al _ 2の 2種類の処理を並列実行することにより実現される処理であるとする。このとき、 PU24aは、処理 A1を、支配下にある SP U30に分配してもよレ、が、別の MPU22bに委譲してもよレ、。 MPU22bの PU24bは、処理 A1を実行するためのプログラムをメインメモリ 42にロードする。 PU24bは、このプログラムを MPU22aから受け取ってもよいし、他の装置から取得してもよレ、。 PU 24bは、処理 A1— 1と処理 A1— 2を、支配下にある SPU30に害 ijり当てる。

[0027] 図 6は、要素プログラム間において処理を連係させるためのインタフェースについて説明するための模式図である。アプリケーションコードとして記述された処理は、複数の単位プログラムに分解される。 MPU22の PU24は、更に、この単位プログラムを構成する要素プログラムを各 S PU30に害 ijり当てる。

[0028] 各 SPU30で実行される要素プログラムは、互いに、データ送受することができる。

たとえば、 SPU30aの要素プログラムは、 SPU30bが実行する要素プログラムの処理状態に応じて条件制御されるとする。このとき、 SPU30aの要素プログラムは、 SPU3 Obの要素プログラムに対して処理状態を問い合わせる必要がある。そのため、要素プログラムは、自分の処理に対して外部からアクセスするためのインタフェースをメソッドとして提供する。

[0029] このインタフェースは、「限定公開インタフェース」と「完全公開インタフェース」に分けることができる。互いに同じ MPU22に属する SPU30は、基本的に、同一プロセス空間において別々のスレッドとしてそれぞれが担当する処理を実行する。「限定公開インタフェース」は、このような要素プログラム間におけるスレッド間通信を想定したィンタフェースである。一方、互いに別々の MPU22に属する SPU30は、別々のプロセス空間に属する。「完全公開インタフェース」は、このような要素プログラム間におけるプロセス間通信を想定したインタフェースである。このようなインタフェースを介して、複数の要素プログラムを連係動作させることができる。

限定公開インタフェースの場合、メソッド呼び出しの形式にて、メッセージパッシングにより通信を行う。完全公開インタフェースも同様である力 XML形式のリクエストを送信することにより、他の MPU22に属する SPU30に処理を割り当てることもできる。

[0030] 図 7は、要素プログラムの一例を示す図である。

ここで「MyModulel」クラスは、ある SPU30においてインスタンス化されるクラスであり、「SpuModule」クラスを継承するクラスである。「SpuModule」クラスは、要素プログラムとして提供すべき基本的な機能を備えるクラスである。この「MyModulel」クラスが、 SPU30において実行対象となる要素プログラムである。アクセス権が「PUBLIC」と指定されているメソッド「methodl」は、限定公開インタフェースである。一方、アクセス権として「PROTECTED」と指定されてレ、るメソッド「method2」は、完全公開インタフエ一スである。 [0031] この MyModulelクラスの method2関数は、別の SPU30において実行されている要素プログラムのインタフェースを利用しつつ、処理を実行している。 method2関数は、まず、 MyModule2クラスのプロキシオブジェクトを取得している。この MyModule2クラスは、同じ MPU22に属する別の SPU30によってインスタンス化されるクラスである。 M yModulelクラスや MyModule2クラスのように、 SpuModuleクラス力継承されてレ、るクラスは、インスタンス化に際して、自オブジェクトにアクセスするためのプロキシコードを生成する。このプロキシコードは、メインメモリ 42に保持され、また、このプロキシコードの実行は PU24によってコントロールされる。

[0032] PU24は、支配下にある SPU30にて、どのような要素プログラムが実行されているかを統括管理している。したがって、 MyModulelクラスの method2関数は、 PU24上の実行プログラムが提供する getModuleProxy関数を介して、 MyModule2クラスにァクセスするためのプロキシオブジェクトを取得できる。こうして取得されたプロキシオブジェタト m2proxyの仲介により、 method2関数は MyModule2クラスが提供している asyncmet hodや syncmethod、 delayedmethodといったメソッドを呼び出すことができる。ちなみに、 asyncmethodは非同期型の呼び出し、 syncmethodは同期型の呼び出し、 delayedme thodは、遅延評価のための呼び出しである。

[0033] 図 8は、図 7に示した要素プログラムの続きを示す図である。

method3関数は、 MyProgramという単位プログラムにアクセスするためのプロキシォブジェクト progproxyを取得している。たとえば、図 7の methodlのように他の MPU22 力ものアクセスが可能な完全公開インタフェースは、 PU24によって他の MPU22にも通知される。 MPU22は、このような完全公開インタフェースに関する情報を互いに交換する。完全公開インタフェースに関する情報は、所定のユーザ端末 16が一元的に管理してもよいし、各ユーザ端末 16が情報を交換しあう形にて管理してもよい。図 5に示した例の場合、処理 Aを実行する MPU22aは、処理 Aに対応する単位プログラムを実行形式に変換するときに、その単位プログラムに含まれている各要素プログラムの完全公開インタフェース情報を他の MPU22に通知する。したがって、 MyMod ulelクラスの method3関数は、自らを管理する PU24に問い合わせることにより、 MyPr ogramという別の単位プログラムにアクセスするためのプロキシオブジェクトを取得できる。こうして取得されたプロキシオブジェクト progproxyを介して、 MyProgramの完全公開インタフェースである asyncmethodといったメソッドを呼び出すことができる。

[0034] 更に、 method3は、「ScriptA」とレ、う名前の XMLファイルを指定して、 executeScript 関数を実行している。この「ScriptA」という XMLファイルには所定の処理を実行するためのロジックが記述されている。このような XMLファイルのことを、「インタフェースコード」とよぶことにする。複数の要素プログラム間で実行される典型的な処理については、インタフェースコードとしてまとめておくことにより、要素プログラム自体のサイズをコンパクトにできる。インタフェースコードは、完全公開インタフェースに関する情報と同様に、所定のユーザ端末 16が一元的に管理してもよいし、各ユーザ端末 16が情報を交換しあう形にて管理してもよレ、。

[0035] 図 9は、インタフェースコードを示す図である。

このインタフェースコードでは、まず、 MyProgramという単位プログラムの完全公開ィンタフェースである methodlを、 argumentlおよび argument2という 2つの引数を与えて実行指示している。また、 method2は引数なしで実行指示されている。 < concurrent >タグにより、これらの関数は同時並行的に実行指示可能であることが示されている。また、 method3と method4は、く sequence >タグにより、 method3の実行がなされたあとに method4が実行されるように指示されている。図 8の executeScript関数の実行により、このインタフェースコードに記述されている処理が実行され、結果として、 SpuModu leiから他の要素プログラムの処理をコントロールできる。

[0036] インタフェースコードやアプリケーションコードは、図 4の Modelsによって規定される所定のタグセットによって記述される。

以上をふまえ、複数の MPU22、更には、複数の SPU30に処理を分散させるプログラムの例として、水槽の中での魚の動きをシミュレーション計算するアプリケーションを題材として説明する。

[0037] 図 10は、コンピュータグラフィックスによる魚の動きをシミュレーションを示す模式図である。

水槽 50において、魚 52aから魚 52gまでの 7匹の魚がそれぞれ所定のパターンにしたがって泳ぐようなシミュレーションを想定する。水槽 50は、ボックス A〜ボックス D までの 4つのボックスに分けて処理される。 SPU30aは、ボックス Aの中にいる魚の動きを計算する。同様に、 SPU30bはボックス B、 SPU30cはボックス C、 SPU30dはボックス Dを担当する。また、 SPU30eは、水槽 50の外部の光源 54を移動させる。魚 5 2は、光源 54によって照らされと、動きが変化するものとする。

[0038] 図 11は、各 SPU30間における処理の連係を説明するためのタイムチャートである

SPU30a力ら SPU30eまでの 5つの SPU30は、それぞれ与えられた要素プログラムを同時並行的に実行する。時刻 t〜時刻 t の期間において、 SPU30aはボック

n n+ 1

ス Aの中における魚 52gの動きを計算する。同様に、 SPU30bはボックス Bにおける魚 52fや魚 52eの動きを計算する。

[0039] SPU30aによる計算の結果、ボックス Aにいた魚 52gが、ボックス Bに移動したとする。このとき、時刻 t に、 SPU30aは、 SPU30bが実行している要素プログラムのメ

n+ l

ソッドを介して、魚 52gがボックス Bに移動した旨を通知する。 SPU30bは、時刻

n+ l

〜時刻 t の期間において、新たにボックス Bに入ってきた魚 52gも含めて、ボックス n + 2

B内の魚 52の動きを計算することになる。

[0040] 一方、時亥 ijt〜時刻 t の期間において SPU30eが光源 54を移動させた結果、 S

n n+ l

PU30cが担当するボックス Cの魚の動きに影響が発生するとする。このとき、 SPU30 eが実行する要素プログラムは、 SPU30cが実行する要素プログラムのメソッドを介して、ボックス Cが照射された旨を通知する。これにより、時刻 t 〜時刻

n+ l n+ 2

までの期間においては、 SPU30cは光源の影響を考慮にいれて、魚 52の動きを計算することになる。

[0041] 図 12 (a)と図 12 (b)は、本シミュレーションで使用されるプログラム例を示す。本プログラム例では、初期配置処理 (一点鎖線枠で囲む A部分）、シミュレーション実行処理（一点鎖線枠で囲む B部分）を順次実行する。同図における、 < Sequence >タグは、以下の処理、すなわち、初期配置処理 Aとシミュレーション実行処理 Bがシーケンシャルに実行される旨を示すタグである。

初期配置処理 Aでは、図 10中の各ボックス A〜D、光源 54に関するシミュレーション処理が SPU30a〜30eに割り当てられ、各 SPU30上では割り当てられたシミュレーシヨンを実行するための初期化が並行して行われる。同図におけるく Concurrent >タグは、 Aa〜Alに示す各処理が並列実行される旨を示すタグである。

本例では、水槽 50の初期配置に相当する破線枠で囲まれたモジュール Aa〜Ad 力 SSPU30a〜30dにそれぞれ割り当てられ、光源 54の初期配置に相当する破線枠で囲まれたモジュール A1が SPU30eに害 IJり当てられている。なお、初期化の際、各 S PU30には、自己がシミュレーションするボックスと隣接するボックスをシミュレーションするプログラム IDなど、シミュレーション実行に必要な各種値が与えられる。

シミュレーション実行 Bでは、 SPU30e上で光源移動のシミュレーションモジュール B1が実行され、この光源シミュレーション結果に基づいて、各 SPU30a〜30d上で各ボックス内のシミュレーションモジュール Ba〜Bdが並行実行され、この一連の処理がく Loop >タグの指示により繰り返される。

本プログラム例は、メインプログラムの所定ルーチンによりその内容が解析されて各モジュールに分解され、各モジュールが使用可能な SPU30に割り当てられることとなる。メインプログラムは、いずれかの MPU22上で実行されるプログラムである。なお、並行実行されるべきプログラムモジュールの個数が使用可能な SPU30の個数よりも多いときは、 SPU30を時分割で利用すればよい。また、メインプログラムは、 SPU 30同士の結合度またはプログラムモジュールのプライオリティを参照して、プログラムモジュールを各 SPU30に分配してもよレ、。

[0042] このような態様によれば、水槽 50における複数の魚 52の動きを計算するといぅシミユレーシヨンが 5つの SPU30の同時並行的な処理によって実現される。このような場合、簡単なアプリケーションコードにて、複雑な処理を複数の計算資源に簡単に分散させることができる。

[0043] 以上に示した処理方法によれば、 XML等の構造化文書ファイルに記述された処理内容が、複数の PU24によって分散され、更に多数の SPU30に処理が割り振られていくことになる。そのため、アプリケーションコードの作成負担を軽減しつつも、処理を複数の計算資源に分散させるための好適なスキームを提供することができる。複数の MPU22が使えるときには各 MPU22に処理を分散させ、単一の MPU22しか使えないときには各処理を時分割処理するとしてもよい。各 PU24は、単位プログラムや要素プログラムへの処理分解、各プログラムのインタフェースの登録、各プログラムの割り当て、実行制御、各プログラムの実行主体の登録.検索等を協働して行うことになる。このため、各 MPU22の PU24群が連係して処理分散を実行し、それぞれの支配下にある SPU30が連係して実際の処理を実行することになる。

[0044] 請求項に記載の処理分解部や分配部の機能は、本実施例においては、いずれかの MPU22上で実行されるメインプログラムの所定ルーチンによって実現される。また、処理分解部や分配部の機能を提供する MPU22は、リソースマネジメントシステム 1 0に含まれる装置に搭載される任意の MPU22であってもよレ、が、メインプログラムを実行するための専用装置に搭載されもよい。

これら請求項に記載の各構成要件が果たすべき機能は、本実施例において示された各機能ブロックの単体もしくはそれらの連係によって実現されることも当業者には理解されるところである。

[0045] 以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例はあくまで例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。産業上の利用可能性

[0046] 本発明は、分散処理コンピューティングに適用可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 複数の実行主体に処理を分散させてコンピュータプログラムを実行するためのシステムであって、

データ処理の内容が記述されたスクリプトコードを参照して、前記データ処理を複数の単位処理に分解する処理分解部と、

複数の実行主体に各単位処理を割り当てる分配部と、

を備え、

各実行主体が割り当てられた処理を実行することを特徴とするデータ処理システム

[2] 通信回線を介して互いに接続された複数の制御ユニットに処理を分散させてコンビユータプログラムを実行するためのシステムであって、

複数の制御ユニットに各単位処理を割り当てる分配部と、

を備え、

制御ユニットは、

制御ユニットを統括的に制御する主制御装置と、

主制御装置により割り当てられた処理を実行する複数の副制御装置と、を含み、

主制御装置は単位処理の一部を副制御装置に割り当て、各副制御装置が割り当てられた処理を実行することを特徴とするデータ処理システム。

[3] 主制御装置は、他の主制御装置に対して、前記他の主制御装置の支配下にある副制御装置への単位処理の一部の割り当てを指示可能であることを特徴とする請求項 2に記載のデータ処理システム。

[4] 前記スクリプトコードは、所定のタグセットによる構造ィ匕文書ファイルとして記述されることを特徴とする請求項 2または 3に記載のデータ処理システム。

[5] 副制御装置に割り当てられた処理は、当該処理を外部から制御するためのインタフエースを主制御装置に通知し、前記副制御装置とは異なる副制御装置は、主制御装置に通知されたインタフエ一スを介して前記副制御装置による処理を制御可能であることを特徴とする請求項 2から 4のレ、ずれかに記載のデータ処理システム。

[6] 副制御装置に割り当てられた処理を外部から制御するためのインタフェースのうち

、他の制御ユニットからもアクセス可能なインタフェースの一覧を公開インタフェース情報として保持する公開インタフェース情報保持部、を更に備え、

副制御装置に割り当てられた処理は、前記公開インタフェース情報を参照することにより、別の制御ユニットにおける単位処理を制御可能であることを特徴とする請求項 5に記載のデータ処理システム。

[7] 前記公開インタフェース情報に登録されているインタフェースを介して 1以上の単位処理を制御するためのロジックが記述されたインタフェースコードを保持するインタフエースコード保持部、を更に備え、

副制御装置に割り当てられた処理は、前記インタフェースコードを実行することにより、別の制御ユニットにおける単位処理を制御可能であることを特徴とする請求項 6に記載のデータ処理システム。

[8] 通信回線を介して互いに接続された複数の制御ユニットによりコンピュータプロダラムを実行するための方法であって、

データ処理の内容が記述されたスクリプトコードを参照して、前記データ処理を複数の単位処理に分解する処理分解ステップと、

それぞれの単位処理に対応するソフトウェアモジュールを取得するモジュール取得ステップと、

複数の制御ユニットに各ソフトウェアモジュールを割り当てる割当ステップと、制御ユニットにて、割り当てられたソフトウェアモジュールにより単位処理を実行する実行ステップと、

を備えることを特徴とするデータ処理方法。