JPH03102455A

JPH03102455A - 並列計算機を構成する計算機ノード

Info

Publication number: JPH03102455A
Application number: JP1240186A
Authority: JP
Inventors: Kenji Horie; 堀江　健志
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1989-09-18
Filing date: 1989-09-18
Publication date: 1991-04-26
Anticipated expiration: 2015-09-11
Also published as: JP3087900B2

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】〔概要〕本発明はＮ次元１ヘーラス接続あるいはＮ次元格子状に
接続された並列計算機間のネッ１ヘワークに係り、ある
範囲のノードについて放送通信を行なう場合の並列計算
機間の通信制御方式に関し、範囲を指定したノードへの
放送通信を、効率よく行なうことができる計算機間通信
方式を提供することを目白勺とし、各計算機の処理部に、他ノー１くから送られてきたデー
タを方向ことに受け取る受信処理部と、当該データ内の
宛先ノードの範囲を指定した宛先情報を検出する宛先検
出部と、前記宛先情報に基づき、当該計算機ノードと宛
先計算機ノードのノード間距離を求めるノー１く間距離
処理部と、データの自ノードへの取り込み右無の判断を
行なうとともに、前記距離情報よりデータの送信の必要
性の有無および送信方向を判定する宛先判定部と、前記
宛先判定されたデータを方向ごとに送信する送信処理部
を有する構或である。

〔産業上の利用分野〕

本発明は並列計算機の通信方式に係り、特にＮ次元トー
ラス接続（端と端のノード間が接続された接続方式）あ
るいはＮ次元格子状に接続された並列計算機間のネット
ワークにおける通信に関し、例えば複数のプロクラムが
並行して実行される計算機マルチプロセッサ・システム
（ＭＩＭＤ−ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏ
ｎ　ｓｔｒｅａｍ　ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ｄａｔａｓｔｒ
ｅａｍ）の分野等において、宛先ノードの範囲を指定し
た放送通信（同じ内容を同時に多くの受信ノードに送る
通信・同報通信ともいう）を行なう場合の並列計算機間
の通信制御方式に関する。

（従来の技術）従来、放送通信を行なう場合第８図に示すような機能を
右する通信制御方式があり、ここでは宛先の座標ＩＤを
指定してデータが送られる。当該装置では、受信処理郁
７１で他ノードから送られてきたデータを受け取り、宛
先検出部７２で当該テータの宛先座標を検出し、宛先判
定剖７３で当該宛先座標が自身のノードか他のノードか
を判定し、自身のノードであれば当該データを内部に取
り込み、他のノードであれば送信処理郁７４より他ノー
ドへデータを送信する。

当該装置では、第６図で示す二次元トーラス接続された
並列計算機のネットワークにおいて、送信ノードＮ６１
から受信ノードＮ６７ヘデータを送る場合、当該送信デ
ータには受信ノードＮ６７の座標が指定され、ノードＮ
６１から送信されたデータは、ノードＮ６２、Ｎ６３を
中継しノードＮ６７へ到着するようにデータの転送を行
なっていた。ここで各受信ノードは、データを中継する
か受信するかの機能しか持っていない。

そのため、本ネットワークで第７図に示すように、ノー
ドＮ７６からノードＮ７１、Ｎ７２、Ｎ７３、Ｎ７５、
Ｎ７７、Ｎ７９、Ｎ７１０、Ｎ７１１に向け放送通信を
行なうためには、■ノードＮ７６からノードＮ７１への
データの送信、■ノードＮ７６からノードＮ７２へのデ
ータの送信、■ノードＮ７６からノードＮ７３へのデー
タの送信、■ノードＮ７６からノードＮ７５へのデータ
の送信、■ノードＮ７６からノードＮ７７へのデータの
送信、■ノードＮ７６からノードＮ７９へのデータの送
信、■ノードＮ７６からノードＮ７１０へのデータの送
信、■ノードＮ７６からノードＮ７１１へのデータの送
信、の処理を繰り返すことになり、この方法ではノードＮ７
６は各ノードに向け８回の送信を行なうことになる。

（発明が解決しようとする課Ｂ）ところで、従来例えばトーラス接続された並列計算機間
で通信する場合、データには宛先ノードの座標が指定さ
れ、送信されたデータは途中のノードば単に中継ずるの
みで受信ノー１くに送られていた。そのため放送通信を
行なう場合、送信元ノードは受信ノードの数だけデータ
の送出を繰り返していた。さらに、座標指定のため中継
するノードの制御が複雑であった。

そこで、本発明は上記の問題点を解決することを技術的
課題とするものであり、範囲を指定した放送通信を効率
よく行なうことができる並列計算機間の通信方式を提供
することを目的としてなされたものである。

〔課題を解決するための手段〕

以上の技術的課題を解決するため本発明は、Ｎ次元トー
ラス接続あるいはＮ次元格子状に接統された並列計算機
間のネットワークに係り、宛先ノードの範囲を指定して
放送通信を行なう場合の並列計算機間の通信制御方式に
おいて、第１図に示すように他ノードから送られてきた
データな方向ごとに受け取る受信処理剖１１、１２、・
・・１Ｎ、２１，２２、・・・２Ｎと、当該データ内の
宛先ノードの範囲を指定した宛先情報を検出する宛先検
出部３ど、前記宛先情報に基づき、嘉該計算機ノードと
宛先計算機ノードのノード間距離を求めるノード間距離
処理郁４と、データの自ノードへの取り込み有無の判断
を行なうとともに、前記距離情報よりテータの送信の必
要性の有無および送信方向を判定する宛先判定部５と、
前記宛先判定されたデータを方向ごとに送出する送信処
理部６１，６２、・・・６Ｎ、７１．７２、・・・７Ｎ
を有するものである。

〔作用〕

本発明に係る装置の動作について説明する。

第１図に示すように、まず他ノードから送られてきたデ
ータを方向ごとに受信処理部１１、１２、・・・１Ｎ、
２１、２２、・・・２Ｎにおいて受け取る。つぎに宛先
検出剖３て当該データ内の宛先ノードの範囲を指定した
宛先情報を検出し、当該宛先情報に基づきノード間距離
処理剖４において、当該計算機ノードと宛先計算機ノー
ドのノード間距離を求める。続いて宛先判定部５におい
て当該データを自ノードに取り込むかどうかの有無を判
定し取り込みを行なう、同時に前記で求めたノード間距
離に基づきその距離がゼロかどうかにより次にデータを
送るべき方向を判定し、その方向ごとの送信処理剖にデ
ータを渡す。送信処理部６１，６２、・・・６Ｎ、７１
，７２、・・・７Ｎは前記宛先判定剖より渡されたデー
タを当該ノードより送信する。

〔実施例〕

続いて、本発明の実施例について説明する。

第２図に本実施例に係るノードの処理ブロック図を示す
。

本装置は同図に示すように、Ｘ方向から送られてきたデ
ータを受け取る受信処理郁１１１、１２１，Ｙ方向から
送られてきたデータを受け取る受信処理部１１２、１２
２と、当該データ内の宛先ノードの範囲を指定した宛先
情報を検出する宛先検出剖１０３と、前記宛先情報に基
づき、当該計算機ノードと宛先計算機ノードのノード間
距離を求めるＸ方向ノード間距離処理郁１１４、Ｙ方向
ノード間距離処理部１２４と、データの自ノードへの取
り込み宥無の判断を行なうとともに、前記距高ＩＥ情報
よりデータの送信の必要性の有無および送信方向を判定
するＸ方向宛先判定部１１５、Ｙ方向宛先判定部１２５
と、前記宛先判定されたデータを送出するＸ方向送信処
理部１６１、１７１、Ｙ方向送信処理部１６２、１７２
と、当該ノードが送信元ノードである場合、送信要求の
手段としてキーボード等からの入力指示により、放送通
信の範囲を指定しその要求を行なうデータ送信要求剖１
　０　８を有ずる。

次に、本実施例の動作につき第３図に示す二次元格子状
ネットワークにおいて、送信ノードＮ３１より各受信ノ
ードに向け放送通信を行なう場合を説明する。

送信ノードＮ３１より放送通信を開始する場合、まず範
囲を指定した放送通信が指示され、続いて第４図送信ノ
ード処理フローに示すようにステップＳ１１で放送範囲
Ｘ方向＝２、Ｙ方向＝１を指定したデータがデータ処理
要求部１０８より出される。そのデータに基づきステッ
プＳ１２でＸ方尚の距離が判定され、ここでＸ方向距離
はゼロでないので次のステップＳ１３で、＋Ｘ方向およ
び−Ｘ方向に向けデータが送信される。Ｙ方向について
も同様に、ステップＳ１４、ステップＳ１５の処理を経
て＋Ｙ方向および−Ｙ方向に向けデータが送信される。

つぎに、第４図受信ノードの処理フローに基づき、送信
ノードＮ３１より受信ノードＮ３４へデータが送られる
までの各ノードの処理を説明する。まず送信ノードＮ３
１からは、ノードの範囲Ｘ方向２、Ｙ方向１が指定され
たデータが送信される。データを受けた受信ノードＮ３
２では、まずステップＳ２１で、ノードＮ３１つまり−
Ｘ方向からのデータを受信する。次に宛先検出部１０３
で宛先情報ＸＩＤ，ＹＩＤを検出ずる、当初ＸＩＤ＝２
であるからスデップＳ２２でノード間距離ＸＩＤを求め
ると、新ＸＩＤ＝ＸＩＤ−１＝１となり、ステップＳ２
３でＸ方向送信ずると判定し、続くステップＳ２４て＋
Ｘ方向へデータ送信する。一方Ｙ方向ノード間距Ｚ＆　
Ｙ　Ｉ　Ｄ−１であるからステップＳ２５てはＹ方向送
信ずると判定し、ステップＳ２６で＋Ｙ方向及びーＹ方
向へデータ送信する。

つぎに、受信ノードＮ３２からデータを受けたノードＮ
３３の処理フローも同様に、まず−Ｘ方向からデータを
受信したときの処理で、当初ＸＩＤ＝１てあるから新Ｘ
ＩＤは、ＸＩＤＸＩＤ−１＝ＯとなりＸ方向へのデータ
送信ばしない。一方Ｙ方向ノード間距離Ｙ　ｒ　Ｄ＝　
１であるから、＋Ｙ方向及びーＹ方向へデータ送信する
。

ノー１〜Ｎ３３からデータを受けたノードＮ３４の処理
は、まずステップＳ４１でーＹ方向からデータを受信ず
る、当初ＹＩＤ＝１であるからステップＳ４２て求めた
ノード間距８１］：の新ＹＩＤはＹＩＤ＝ＹＩＤ−１＝
ＯとなりステップＳ４３の判定でＹＪ向へはデータ送信
しない。

他の受信ノードにおいても同様な処理を行ない、範囲指
定されたノー１一に次々とデータが送られ、指定された
範囲内の全ノー１〜に放送通信が行なわれる。

さらに当方式では、第３図の送信ノードを中心とした対
称エリアの範囲指定をした放送通信のみならず、例えば
＋Ｘ方向とーＸ方向で異なるＸの値をとることにより、
第５図（Ａ）に示す特定方向に偏った範囲指定の放送通
信が可能である。

また、同一方向例えばＸ方向に２つの値Ｘ１、Ｘ２を持
たせる事により、同一方向についても範囲の指定が可能
となり、第５図（Ｂ）に示す送信ノードを含まない範囲
の指定が可能となる。

一次元の接続ではＸ方向のみを考えればよく、三次元の
接絖ては、Ｘ方向、Ｙ方向に加えてＺ方向の処理を追加
すればよい。さらにＮ次元の接続ではその分同様の処理
を追加することで、木方式を適用することがてきる。

一方、送信要求を行なう送信元ノードの装置に１１１　２関して、放送通信の指示を範囲を指定して行ない、それ
をデータ送信要求郁１０８に伝へここで放送通信の範囲
を指定したデータを作威し、当該データを宛先判定郁１
１５に送ることにより以降は第８図のブロック図の装置
がそのまま適用できる。

（発明の効果）以上説明したように、本発明はトーラス接続、あるいは
格子状に接続された並列計算機間の通信方式において、
範囲指定したノードへの放送通信が少ないデータ送出回
数で行なえ、一方範囲指定の方式のため範囲の指定方法
が容易であり、またノードでの通信制御が簡単に行なえ
るため、効率のよい通信制御を行なうことができ有用で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図、第２図は実施例に係
るブロック図、第３図は実施例に係る説明図、第４図は
実施例に係る送信ノードの処理フローおよび受信ノード
の処理フロー、第５図は各種範囲指定の実施例、第６図
，第７図は従来例に係る説明図、第８図は従来例に係る
ブロック図である。１１，　　１２，　　〜１Ｎ，　　１１１，１１２方向
受信処理部（Ｘ方向，Ｙ方向，・・・Ｎ方向）２１，２２，〜２Ｎ，１２１，１２２・・・十方向受信処理剖（Ｘ方向，Ｙ方向，・・・Ｎ方
向）３，１０３・・・宛先検出部４，１１４，１２４・・・ノード間距離処理郁（Ｘ方向
，Ｙ方向）５，１１５，１２５・・・宛先判定郁（Ｘ方向，Ｙ方向）６１，６２，〜６Ｎ，１６１，１６２）・・・十方向送
信処理郁（Ｘ方向，Ｙ方向，・・・Ｎ方向）７１，７２，〜７Ｎ，１７１，１７２・・・一方向送信処理部（Ｘ方向，Ｙ方向・・・Ｎ方向
）（Ａ）儂７たｆ巨囲↑烏定の宣方包イ列（Ｂ）逆信ノードを４１ない範囲楕定一実施例従来例に僚ろ説
明図（第６図）

Claims

【特許請求の範囲】Ｎ次元トーラス接続あるいはＮ次元格子状に接続された
並列計算機間のネットワークに係り、ある範囲のノード
について放送通信を行なう場合の並列計算機間の通信制
御方式において、他ノードから送られてきたデータを方向ごとに受け取る
受信処理部（１１、１２、・・・１Ｎ）、（２１、２２
、・・・２Ｎ）と、当該データ内の宛先ノードの範囲を指定した宛先情報を
検出する宛先検出部（３）と、前記宛先情報に基づき、当該計算機ノードと宛先計算機
ノードのノード間距離を求めるノード間距離処理部（４
）と、データの自ノードへの取り込み有無の判断を行なうとと
もに、前記距離情報よりデータの送信の必要性の有無お
よび送信方向を判定する宛先判定部（５）と、前記宛先判定されたデータを方向ごとに送信する送信処
理部（６１、６２、・・・６Ｎ）、（７１、７２、・・
・７Ｎ）を有することを特徴とする並列計算機間の通信
制御方式。