JPH01142832A - データフロー計算機の処理方式 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、データフロー計算機における複数のプロセス
またはプログラム七ジエール（以下関数という）でのト
ークンの送受（プロセス間通信）方式に関し、新たな発
火検出機構を有するデータフロー計算機の処理方式に関
する。

〔従来の技術〕

従来のデータフロー計算機における発火検出方式は、ノ
ード名（プログラムメモリアドレス）あるいはノード名
とカラーをキーとしたものであった。また、関数間のト
ークンの送受は、特開昭６０−５７５１号公報「データ
処理方式」に述べられているように、関数間のいわゆる
伝言板または黒板を介してデータを受渡す関数コールに
よって実現されていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、同一ノード名をもつトークンは必ず同
一関数に属していることから、複数の関数間での発火を
行うことは出来なかった。また、並列に動作している複
数のユニット（複数プロセス）間でメツセージの通信を
行う場合、送り側がどうしても受信側プロセスの進行状
況（どのノードが実行されているのか）を認識する必要
があった。

例えば成る送信側関数が受信側関数内のどれかにメツセ
ージを送る場合、受信側関数が機能毎の処理タスクから
なる複数のプロセスユニットの集合体とすると各タスク
は以前に受信したメツセージを分析して新しいメツセー
ジとの関連を−ベる必要があるため、送信側関数は受信
側関数のどのプロセスユニットにメツセージを送るかを
知る必要があった。このため ■　送信側ユニットにおける受信側ユニットの状態分析
を要し、 ■　それにともなうプログラム構造が複雑となり。

■　その結果処理速度が低下する。

という問題があった。

本発明の目的はこれらの問題を解決し、関数コール方式
に依らないで関数間のトークンの授受を可能とするため
、複数の関数間での発火を可能とする発火検出方式等に
よるデータフロー計算機の処理方式を提供するととＫあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明は、データフロー計算
機においである複数の関数間で共通した記号を記憶する
手段と、該記号を検索情報として命令の発火を検出する
手段とを有することを特徴とする。

具体的には送信データのトークンと、受信ノードアドレ
スとでの新らしい発火方式に係る５ＢＮＤ命令とＲＢＣ
命令とを設ける方式等によシ解決する。

〔作用〕

上記の手段により、本発明に於ては、送信側関数Ａは、
送ることだけを考え、受信側では新メツセージを必要と
する唯一のユニット（たとえばＢ２）が、受信すること
を示せば、そこで通信が可能となるもので、この点を以
下に示す。

（ＳＥＮＤ命令）： 送信側Ａは、送るべきトークンが用意できたら、「送る
」と意志表示だけをすれば良く、受信側Ｂのどのノード
に送れば良いかは、意識する必要がないため、受信側関
数の状態分析が不要である。

（ＲＥＣ命令）： 受信側Ｂは、実行すべきタスクが決まったら、受信ノー
ドアドレスがどこであるかを表せば良い。

（Ｓ／Ｒ命令）： 異なるユニット間で、これら送信データと。

受信ノードアドレスの２つのトークンがそろったことに
より、送信データのトークン（Ａ側にあった。）を、受
信ノード（Ｂ側）に送り込むことで、プロセス間通信が
実現されるもので。

プログラム構造が簡潔になる。

ところで関数Ａ、Ｂ間での通信以外にも、たとえば、関
数Ｃ，Ｄ間においても、通信をするような場合、これら
を区別する必要がある。そこで、それぞれの送受信番号
を、１番（Ａ、８間）、２番（Ｃ，Ｄ間）のように定め
、この番号をキーとして、発火するようにする。他の通
常の命令は、ｄｏｓあるいは、ｄｏｓとカラーをキーと
した発火検出方法である。

通常の命令は、発火した後、演算部で実行゛されるが、
５ＥＮＤ　、ＲＥＣ命令の場合は、それぞれ単体で発火
した後、Ｓ／Ｒ命令となり、このＳ／Ｒ命令が演算部で
実行される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面によシ詳細に説明する。

第２図は関数Ａ（２１）内の５ＥＮＤなる命令２３に基
いて関数Ｂ（２２）内の成る命令２５に必要なデータを
送り込む場合を示すデータ７０−グラフである。図は処
理の７０−が上から下に進むことを示しており、関数Ｂ
内のＲＥＣなる命令２４が発火した後関数Ａ内の命令５
ＥＮＤ２３が発火し、次に命令２５が発火することを示
している。図において命令ＲＥＣ２４は関数Ｂ内のアド
レスＲｅｏ−ｄｏｓに格納されている命令に関しデータ
の待合せをするための命令であり定数データｎを使用す
るものであることを示す。命令５ＥＮＤ２３は５ｅｎｄ
−ｄａｔａなるデータを持ち、定数データｎを使用する
ものであることを示している。

命令２５はＲｅｏ−ｄｅｓなるアドレスに格納されてお
シ、５ｅｎｄ−ｄａｔａなる結果データを出力するもの
であることを示す。

次に本発明第１の実施例を第１図により命令ＲＥＣ２４
が発火し、命令２５が結果を出力するまでの過程によシ
説明する。以下の説明における■。

■・・・・・・・・・■は第１図の同符号に対応してい
る。また、図におけるデータのフローは全体を制御する
制御部によって行われるが、図が煩雑となるため図示は
省略しである。

■　Ｒｅｃ−ｄｏｓをデータフィールドＶＩＩＣもつト
ークンがオペランドワーキングキ、−１より抽出され、
プログラムメモリ２の該当アドレス部ｄｓｓ１に格納さ
れているＲＢＣ命令の該当するデータｎを読み出して発
火検出部（またはマツチングストア部ＭＳ）のトークン
待合せメモリ３に格納する。

■　発火検出部（ＭＳ　）５ではＲＥＣ命令であるにも
拘らず該データｎに関し待合せメモリ内に既忙格納され
たトークンがないためトークン待合せメモリ内にｎとデ
ータＲｅｏ−ｄｏｓを明示して待合せる。

ここでＲＢＣ命令は２オペランド命令であシ、制御部は
これを知っている。また定数データｎは異った関数間Ｆ
ｃまたかる処理忙夫々与えた本発明特有の識別記号であ
って以下送受信番号と呼ぶこととする。

■　次いで％５ｅｎｄ　−ｄａｔａをデータフィールド
にもつトーク／がアドレスｄｏｓ　２の５ＥＮＤ命令の
データをアクセス１、結果をトークン待合せメモ１７５
１ｃ格納する。

■　発火検出部（ＭＳ）内のトークン待合せメモリを、
上記ｎを検索キーとして検索し、既に対応するＲＦＣ命
令が待合せていることを検出し、 ■　演算部４に５ｅｎｄ　−ｄａｔａ　、　Ｒａｃ　−
ｄｅｓ及び送信命令Ｓ　／　Ｒの命令コードを転送する
。

■　演算部４では、ｓ　／　Ｈの命令コードにより。

新たに行先ノード名のフィールドにＦｔｅｏ　−ｄｏｓ
をもち、データフィールドに５ｅｎｄ−ｄａｔａをもつ
命令トークン１２を生成する。すなわち、この場合の演
算はデータ５ｅｎｄ　−ｄａｔａを関数Ｂ内に送シ込む
ためのトークンを生成することであるため、単にデータ
を並べ換えて所定のフォーマットのトークンにするだけ
の作業が演算部４によって実行される。

■　トークン１２のアドレス部（ｄｏｓ　）はＲｅｃ−
ｄｏｓで既に決定しているため、該トークンはリンクメ
モリ５を参照せずに、オペランドワーキングキー−ＩＫ
記入され、さらにプログラムメモリ２に転送され、目的
の命令ノードにトークンを引渡す。

以上の動作を実現するための発火検出部における、ＲＩ
Ｇ命令の動作フローチャートを第５因罠示し、５ＥＮＤ
命令の動作フローチャートを第４図に示す。上記■に対
する検索が第３図のステップ３１に、上記■に対する検
索が第４図のステップ４１に対応している。

以上が上記第１の実施例の基本的動作であるが、データ
フロー計算機では、命令の実行順序はトーク／の到着に
のみよるので、上述の５ＥＮＤ命令とＲ１３Ｃ命令が常
に順序正しく発火するとは限らない。たとえば、ある送
受信番号ｎ０ＲＢｃ命令に対して！３ＥＮＤ命令が途中
に対応するＲＥＣ命令の発火をはさますにつづけて複数
回発火した場合、発火検出部（ＭＳ）は一般にトークン
内のデータ部と送受信番号ｎで発火するよう作られるた
め、　５ｅｎｄ−ｄａｔａのトークン同士で発火してし
まうことになる。

第５図ないし第１１図はこの問題を解決した第２の実施
例についての詳細説明図である。

第６図は８１！ＮＤ命令の動作フローチャートを示す。

さらに各種状態における発火検出部の状態変化の様子を
第７図から第１１図に示した。

第７図はトークン待合せメモリ内の各トークンの構成に
よりＲＥＣ命令による発火の過程を示したものである。

７０１ないし７０６はその構成要素を示したものであシ
、５ｆ７０１．θｆ７０２は夫々同種のデータのＦ’ｌ
Ｆ’０キエーの先頭と終シを示すスタートフラッグおよ
びエンドフラッグであシ、８ｆが１のときは先頭、０の
ときはその前にリンクされたトークンがあることを示す
。ｅｆが１のときはそのトークンが最後、０のときは更
に後にリンク１でることを示す。７０３　ｄｏｓは該ト
ークンの行く先アドレス、７ｏ４送受ｎｏは送受信番号
、７０５１１ｎｋは上記ＦＩＦＯキエーのつながりを示
すための次のトークンの格納されているアドレス、７０
＜５ｄａｔａは該トークンのデータである。図は７１０
なるトークンが先頭であり７２０なるトークンとリンク
されてお９．７２０のｅｆ＝１であるため、この２つだ
けで終っているととを示している。またトークン７１０
が使用されたあとは７２０が先頭になるため７２１のよ
うにｓｆが０から１に変ることを示している。

つぎに第２の実施例におけるＲｇＣ命令の動作を第５図
のフローチャートにより詳述する。

（ステップ５０１）　発火検出部（ＭＳ）内のトークン
待合せメモリ３を送受信番号ｎで検索する。すなわち、
待合せている５ｅｎｄ　−ｄａ　ｔａのトークンがある
かどうかを検索する。

（ステップ５０２）　　５０１で、検索データがあった
場合には、最初に待合せた５ａｎｄ　−ｄａｔａのトー
クンを選出するため、スタートフラグ（８ｆ）オンの該
当トークンを検索する。

（ステップ５０３）　　５０２で検出した待合せトーク
ンの１ｉｎｋフイールドがｎｕｌｌかどうか調べ、ｎｕ
ｌｌでない場合には、他の待合せ５ｅｎｄ　−ｄａｔａ
のトークンがチェーンでリンクされているので、リンク
した先の待合せ５ｅｎｄ−ｄａｔａのトークンの８ｆを
オンにする。（第７図７２１） （ステップ５０４）　　５０３の後、演算部に転送する
ための命令トークンを構成し、該当する５ｅｎｄ　−ｄ
ａｔａが格納されていたトークン待合せメモリのアドレ
スを空アドレスとして登録する（ＳＯＳ）。

（ステップ５０６）　　５０１で検索データがない場合
には、トークン待合せメモリの空アドレスをハントして
、送受信番号ｎ、Ｒｅｃ−ｄｅｓ、ｓｆオフ、エンドフ
ラグ（ａｆ）オフを格納し、　　５ｅｎｄ−ｄａｔａの
トークンの到着を待合せる。（第８図８０１） つぎに５ＥＮＤ命令の動作を、第６図により詳細に示す
。

（ステップ６０１）　発火検出部（ＭＳ　）内のトーク
ン待合せメモリを送受信番号を８ｆオンを検索キーとし
て検索する。すなわち。

概に待合せている５ｅｎｄ−ｄａｔａのトークンがある
かどうかを検索する。

（ステップ６０２）　　６０１で検索データがあった場
合には、１ｉｎｋフイールドのリンクチェーンをたどっ
て、最後の待合せ５ｅｎｄ　−ｄａｔａのトークンを抽
出し、トークン待合せメモリの空アドレスをハントして
（６０３）、ハントしたアドレスを最後の待合せ５ｅｎ
ｄ　−ｄａｔａが格納されているアドレスのリンクフィ
ールドに書込み、かつそのｅｆをオフにすることで待５
ｅｎｄのチェーンに結合しく６０４）、ハントしたアド
レスに送受信番号ｎ、　５６ｙｌｄ−ｄａｔａ　、　ｓ
ｆオフ。

ｏｆオンを格納する。第９図に最後の５ｅｎｄ−ｄａｔ
ａが５ｅｎｄ　−ｄａｔａ　５の場合として以上の手続
を図解して示した。

（ステップ６０５）　　６０１で検索データがなかった
場合には、発火検出部のトークン待合せメモリを今度は
送受信番号ｎだけで検索する（６０６）。すなわち今度
は、待合せＲｅｏ−ｄａ８のトークンがあるかどうかを
検索する。

（ステップ６０７）　　６０６で検索データがなかった
場合には、該当する送受信番号に属する５ａｎｄ　−ｄ
ａｔａのトークンもＲｅｏ−ｄｏｓのトークンもない場
合であるので、トークン待合せメモリの空アドレスをハ
ントして（６０Ｂ）ハントしたアドレスに、送受信番号
ｎ　、　５ｅｎｄ−ｄａｔａ　、　ｏｆオン、　ｅｆオ
ンを格納する（６０９）。第１０図にこれを示した。

（ステラ７’６１Ｇ）　　６０６で検索データがありた
場合には、待合せていたＲｅｏ　−ｄｏｓのトークンを
用いて演算部に転送するための命令トークンを構成し、
該当するＲｏｅ　−ｄｅａが格納されて込たトークン待
合せメモリのアドレスを空アドレスとして登録する（６
１１　）。

以上示したように第２の実施例の方式によれば。

５ＥＮＤ命令とＲＫＣ命令を用いて、カラー並びに送受
信番号毎の１１１’０キエーを構成できる効果もある。

同一送受信番号をもつ５ＥＮＤ命令とＲＩＣ命令が同−
関数内においても問題なく動作でき得ることから、上記
Ｆ’ＩＦＯキ為−を、いたるところに構成できることは
いうまでもない。

これまでは、発火検出部内のトークン待合せメそりに、
新たに送受信番号用のフィールドを設けた場合について
説明したが、トークン待合せメモリの通常の命令の発火
検出に用いるノード名（ｄｏｓ）のためのフィールドを
、５ＥＮＤ命令及びＲＩＧ命令の場合には使用していな
いので、このフィールドに送受信番号を格納し、格納し
た値が送受信番号であることを示すフラグを設けること
によっても同じ動作を実現可能であり、この場合には。

新たに前記フラグ用の１ビツトを追加するだけで良い。

− さらにカラーを考慮する場合には、トークン待合せメモ
リを検索する時の検索中−にカラーを追加し、「送受信
番号とカラー」によって検索するようにすれば良い。

以上の実施例の説明からも明らかなように、本発明は上
述のほかに従来のデータフロー計算機のハードウェア構
成のままで新規なソフトウェア構成を導入して実現する
ことも可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、複数の関数間でのデータの送受信が、
関数コール忙依らないでも可能であるため、プログラム
開発の自由度を広げ、プログラムの簡単化および生産性
向上の効果がある。

ま九、受信側関数で、所望の受信ノードを指定できる（
　Ｒｅｃ　−ｄｅｓ　Ｋよる）ため、受信ポイントが複
数存在し、条件あるいは状態によりそのうちのひとつが
選択されるような場合の効果に秀れている。例えば、従
来は送信側関数が受信側関数の状態等を分析し、コール
すべき関数を決定する処理が必要であシ、並列に動作し
つる複数の関数の独立性を損うといった問題があったが
１本発明により、受信側関数が所望の受信アドレス（Ｒ
ｅｏ　−ｄｅｓ　）でＲＢＣ命令を実行すれば、送信側
関数は５ＥＮＤ命令を実行するだけで送信すべきデータ
（５ｏｎｄ　−ｄａｔａ　）を所望の受信ポイントに送
信できるなどの効果がある。このように本発明によれば
各関数の独立性を損うことが少く、データフローの処理
をより完全分散化する効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す説明図、第２図は
本発明の目的を示すデータフローグラフ、第３図は第１
の実施例におけるＲＥＣ命令の動作を示すフローチャー
ト、第４図は同５ＥＮＤ命令の動作を示すフローチャー
ト、第５図は本発明の第２の実施例におけるＲＢＣ命令
の動作を示すフローチャート、第６図は同Ｓ　ＩＮＤ命
令の動作を示すフローチャート、第７図はＲＥＣ命令に
よる発火時のトークン待合せメモリの状態変化を示す説
明図、第８図はＲ１１ｉＣ命令待合せの場合を示す説明
図、第９図および第１０図は５ＥＮＤ命令待合せの場合
を示す説明図である。 符号の説明 １、・・・・・・オペランドトークンキエー、２・・・
・・・プログラムメモリ。 ３・・・・・・発火検出部のトークン待合せメモリ、４
・・・・・・演算部、 ５・・・・・・リンクメモリ。 尤　１　図 ｄｅＳ 出　２図 第３図 第４図 第５０ 第６１ＥＺＩ 出　７０ 第８図 第９口 ３４１大才貫忠告ｐのトー７シ１守含辷メモリ第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、データフロー計算機において、ある複数の関数間で
   共通した記号を記憶する手段と、該記号を検索情報とし
   て命令の発火を検出する手段とを有することを特徴とす
   るデータフロー計算機の処理方式。 ２、前記命令の発火により、複数の関数間でのトークン
   の送受を関数コール以外の手続きにより行うことを可能
   としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のデ
   ータフロー計算機の処理方式。 ３、上記記号の記憶を上記命令の発火を検出する発火検
   出部内のトークンを待合せるための記憶手段に記憶する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のデータフ
   ロー計算機の処理方式。