JPH03255565A - 並列計算機シミュレート方式 - 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】 〔目　次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術と発明が解決しようとする課題課題を解決す
るための手段 作用 実施例 発明の効果 〔概要〕 複数のプロセッサエレメント（ＰＥ）で構成され、該プ
ロセッサニレメンＩ−（ＰＥ）間で通信する手段を有す
る並列計算機を、逐次計算機でシミュレートする方式に
関し、 逐次計算機上に構築したシミュレータによる動作と、実
際の並列計算機上での動作を同一にすることを目的とし
、 シミュレータを並列実行制御プロセスと、ＰＥプロセス
とで構成し、該並列実行制御プロセスと、ＰＥプロセス
間にはメツセージ通信手段を備えており、ＰＥプロセス
では、プロセッサエレメント（ＰＥ）からのＯＳ要求発
生時に、ＯＳ要求メツセージを並列実行制御プロセスに
送信し、該並列実行制御プロセスからの返答を待つが、
このとき、一つ前に発行したＯＳ要求からの経過時間、
即ち、内部実行時間を加算して、該ＯＳ要求メツセージ
に設定し、並列実行制御プロセスでは、各ＰＥプロセス
からの上記ＯＳ要求メツセージを基に、ＰＥ情報テーブ
ル上において、各ＰＥプロセスの状態と。

上記経過時間を更新して最新の絶対時刻を登録しておく
と共に、該ＰＥプロセスからのＯＳ要求メソセージを、
上記ＰＥ情報テーブル上の経過時間順に、ＯＳ要求リス
トに登録し、全てのＰＥプロセスの状態が稼働状態でな
い、即ち、ＯＳ要求を発行しているか、或いは、待ち状
態であるとき、上記ＯＳ要求リストの先頭からＯＳ要求
メツセージを取り出して、ＯＳ要求処理を実行するよう
に構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、複数のプロセッサエレメント（ＰＥ）で構成
され、該プロセッサエレメント（ＰＨ）間で通信する手
段を有する並列計算機を、逐次計算機でシミュレートす
る方式に関する。

最近の計算機によるデータ処理の多様化と、処理量の増
加に伴い、該計算機に対する処理能力の向上化が高まっ
ており、例えば、複数個のプロセッサエレメント　（Ｐ
Ｅ）で、複数個の処理を並列に実行することで、計算機
全体として処理量を増加させる並列計算機の実用化が図
られている。

ところが、該並列計算機を用いた並列プログラムは、通
信による非決定的動作のゆえに、そのプログラムの開発
は、非常に困難であり、現実に実用化されている並列計
算機は少ない。

一方、逐次計算機上において、ソフトウェアをデバッグ
するツールは整っているので、それらを用いて、該並列
プログラムの並列計算機上での実行を、逐次計算機上で
シミュレートすることは、非常に有用である。

そこで、該並列計算機を構成している各プロセッサエレ
メント（ＰＥ）の処理を、該逐次計算機のプロセスに対
応させ、プロセス間の通信機能を用いて、該並列計算機
間の通信をシミュレートする方法が知られている。

このようにすることで、実際に、並列計算機を動かした
ときの性能の評価が前原てできるし、各プロセスに設定
する動作時間を制御する（例えば、通信時間を°０°に
設定する等）ことにより、各種の動作状況を評価するこ
とができる。

然しながら、通常、上記プロセスは、逐次計算機のオペ
レーティングシステム（ＯＳ）が定義した時間を単位と
して、その実行が切り替えられるので、その優では、実
際の並列計算機上での実行を保証できないことから、逐
次計算機上で、並列計算機上の動作を正しくシミュレー
トする為には、各プロセッサエレメント（ＰＥ）の処理
を実行する各プロセスの実行順序を、実際の並列計算機
での実行過程と同一とすることができるプロセス実行制
御方式が必要とされる。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕第４図は
従来の並列計算機シミュレート方式を説明する図であり
、（ａ）は並列計算機シミュレータの構成例を示し、（
ｂ）は並列計算機でのプロセッサエレメント（ＰＥ）の
動作例を示している。

前述のように、並列計算機を用いた並列プログラムは、
通信による非決定的動作のゆえに、そのプログラムの開
発は、非常に困難である。

このため、該開発した並列プログラムの並列実行を逐次
計算機上でシミュレートし、並列プログラムの開発を支
援するツールは非常に有用である。

このｒ並列計算機シミュレータ」の実現方法として、各
プロセッサエレメント　（以下、ＰＨという）の処理を
、逐次計算機のプロセス（（ａ）図のＰＥプロセス２参
照）に対応させ、プロセス間通信を用いて、並列計算機
ＯＰＥ間通信を並列実行制御プロセス１でシミュレート
する方法が採られている。

かかる、従来技術のシミュレータでは、ＰＥに対応した
、上記ＰＥプロセス２の実行は、逐次計算機のオペレー
ティングシステム（ＯＳ）に任されている。

複数個のＰＥプロセス２は、逐次計算機のオペレーティ
ングシステム（Ｏ８）が定義したある時間単位毎に、そ
の実行が切り換えられる。これは、従来技術のシミュレ
ータでは、実際の並列計算機上での実行を保証できない
ことを意味する。

並列計算機では、通常９通信や同期等の並列計算機の各
オペレーティングシステム（Ｏ８）での処理順序によっ
て、その処理内容が変化する。

従って、シミュレータで正しい結果が得られたとしても
、並列計算機で正しい結果となる保証はない。

例えば、（ｂ）図に示した並列計算機の動作例において
は、プロセッサエレメント（ＰＥ）に対応したＰＥプロ
セスＡ２のＰＥプロセスＣ２へのデータ送信の後に、Ｐ
ＥプロセスＢ２のＰＥプロセスＣ２へのデータ送信が行
われるとすると、該ＰＥプロセスＣ２においては、図示
されている如くに、先ず、ＰＥプロセスＡ２からのデー
タ処理を行い、そのデータ処理が終了した時点で、ＰＥ
プロセスＢ２からのデータ処理を行う必要がある。

然し、逐次計算機のオペレーティングシステム（ＯＳ）
が定義した時間単位に、上記並列実行制御プロセス１．
　　ＰＥプロセス２の実行が切り替えられると、（ｂ）
図に示したとおりには動作しないことが起こり、実際の
並列計算機の処理とは異なる結果をもたらすことになる
。

本発明は上記従来の欠点に鑑み、複数のプロセッサエレ
メント（ＰＲ）で構成され、該プロセッサエレメント（
ＰＥ）間で通信する手段を有する並列計算機を、逐次計
算機上でシミュレートするｆＺのに、該逐次計算機上に
構築された並列計算機シミュレータ（並列実行制御プロ
セス１と、ＰＥプロセス２とからなる）において、各並
列計算機のＯＳ実行を制御することによって、並列計算
機シミュレータ上での動作と並列計算機上での動作を同
一にするｊ並列計算機シミュレート方式」を提供するこ
とを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の問題点は下記の如くに構成された並列計算機シミ
ュレート方式によって解決される。

複数のプロセッサニレメンＩ−（ＰＥ）で構成され、該
プロセッサエレメント（ＰＥ）間で通信する手段を有す
る並列計算機を、逐次計算機でシミュレートする方式で
あって、 並列実行制御プロセスと、複数のプロセッサエレメント
（ＰＥ）プロセスとによりシミュレータを構成し、 上記並列実行制御プロセスと各プロセッサエレメント（
ＰＥ）プロセス間は、メツセージ通信の手段を備えてお
り、 該プロセッサエレメント（ＰＥ）プロセスでは、各プロ
セッサエレメント（ＰＥ）プロセスのオペレーティング
システム（ＯＳ）要求（ＯＳ要求）発生時、ＯＳ要求メ
ツセージ（２０）を、上記並列実行制御プロセスに送信
して、該並列実行制御プロセスからの返答を待ち、 このとき、一つ前に発行した、上記ＯＳ要求からの経過
時間を、上記ＯＳ要求メツセージの時刻フィールドのに
記録すると共に、 上記並列実行制御プロセスは、各プロセッサエレメント
（ＰＥ）プロセス、の状態と、経過時間を記録するＰＥ
情報テーブルと。

各プロセッサエレメント（ＰＥ）プロセスからの上記Ｏ
Ｓ要求メツセージを登録するＯＳ要求リストを備えて、 該並列実行制御プロセスでは、上記プロセッサエレメン
ト（ＰＥ）プロセスからの上記ＯＳ要求メツセージを、
発行元のプロセッサエレメント（ＰＥ）プロセスの経過
時間順に、上記ＯＳ要求リストに登録し、 更に、該並列実行制御プロセスでは、上記ＰＥ情報テー
ブルを見て、全てのプロセッサエレメント（ＰＥ）プロ
セスの状態が、稼動状態でない（上記ＯＳ要求を発行し
ているか、或いは、待ち状態である）とき、上記ＯＳ要
求リストよりＯＳ要求メツセージを先頭から取り出して
、オペレーティングシステム（ＯＳ）の要求処理を実行
するように構成する。

〔作用〕

即ち、本発明によれば、並列計算機シミュレータは、並
列計算機上の通信や、同期等の並列オペレーティングシ
ステム（以下、Ｏ８という）の役割を果たす並列実行制
御プロセスと、並列計算機を構成している複数個のＰＨ
に対応したＰＥプロセスとから構成され、該並列実行制
御プロセスと。

各ＰＥプロセスは、プロセス間の通信路で、ソフトウェ
ア的に接続されている。

そして、該ＰＥ間通信は、上記ＰＥプロセス間のプロセ
ス間通信でソフトウェアで実現され、その通信制御は、
並列実行制御プロセスでシミュレートされる。

このとき、該並列実行制御プロセスにおいては、ＰＥ情
報テーブルを備えて、各ＰＥプロセスからのＯ８要求メ
ツセージが送られてくる毎に、全てのＰＥプロセスの状
態と、その時々の実行経過時間を、該ＰＥ情報テーブル
上で一括管理し、各ＰＥプロセスの実行経過時間順に、
上記各ＰＥプロセスからのＯＳ要求メツセージをＯＳ要
求リストとして登録しておき、全てのＰＥプロセスが稼
働していないときを認識すると、上記ＯＳ要求リスト上
に登録されているＯＳ要求メツセージの先頭のもの、即
ち、最も、実行経過時間の早いものを取り出して、該Ｏ
Ｓ要求、例えば、ＰＥ間の通信を実行するように制御さ
れる。

従って、各ＰＥプロセスは、相互の実行順序を保証しな
がら、逐次的に実行されることになる。

このようにして、該並列計算機シミュレータで、各ＰＥ
の実行順序を、実際の並列計算機上での実、行順序と同
一となるように制御することにより、該並列計算機シミ
ュレートで得られた結果と、実際の並列計算機で得られ
る結果とが同一であることを保証し、該並列計算機シミ
ュレータを用いた並列プログラムの正当性を保証するこ
とができる効果がある。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面によって詳述する。

第１図は本発明の一実施例を示した図であり、（ａ）は
並列実行制御プロセスの処理フローを示し、（ｂ）はＰ
Ｅプロセスの処理フローを示し、（ｃｌ）。

（Ｏ２）はＰＥプロセスでのＯ８要求（送信要求。

受信要求）処理のフローを示し、（ｄｉ）　、　（ｄ２
）は並列実行制御プロセスでのＯＳ要求（送信要求、受
信要求）メツセージ処理のフローを示し、（ｅｌ）。

（Ｏ２）は並列実行制御プロセスでのＯＳ要求メツセー
ジ送受信処理のフローを示し、（ｆ）は並列実行制御プ
ロセスでのＯＳ要求（送信要求）リスト処理のフローを
示しており、第２図は並列実行制御プロセスとＰＥプロ
セスとの相互関係を模式的に示した図であり、第３図は
ＰＥ情報テーブル。

送信要求リスト、送信要求メツセージの構成例を示した
図であって、逐次計算機のオペレーティングシステム（
ＯＳ）の管理下にあるプロセスとして、並列実行制御プ
ロセス１と、ＰＥプロセス２とを設け、並列計算機を構
成している各プロセッサエレメント（ＰＥ）の処理を、
上記ＰＥプロセス２に対応させ、該ＰＥプ、ロセス２間
の通信で、上記ブロセ／ ソサエレメント（ＰＥ）間通信を実現させると共に、並
列実行制御プロセス１が、各ＰＥプロセス２での実行時
間を、ＰＥ情報テーブル１０上で一括管理して、各ＰＥ
プロセス１の実行経過時間上での相互関係を保ちながら
、各ＰＥプロセス２からの要求、例えば、通信処理を実
行する手段が本発明を実施するのに必要な手段である。

尚、全図を通して同し符号は同じ対象物を示している。

以下、第４図（ａ）に示した並列計算機シミュレータの
構成例を参照しながら、第１図〜第３図によって、本発
明の並列計算機シミュレート方式を説明する。

第４図（ａ）に示したように、本発明の並列計算機シミ
ュレータは、並列計算機上の通信や同期等の並列ＯＳの
役割を果たす並列実行制御プロセス１と、並列計算機の
複数個のプロセッサエレメント　（ＰＥ）に対応した複
数個のＰＥプロセス２から構成される。

該並列実行制御プロセス１と各ＰＥプロセス２は、プロ
セス間通信路でソフトウェア的に接続されている。ＰＥ
間通信は、ＰＥプロセス２間のプロセス間通信でソフト
ウェアで実現され、その通信制御は、並列実行制御プロ
セス２でシミュレートされている。

第１図（ａ）は、並列実行制御プロセス１の処理を示し
ており、第１図（ｂ）は、ＰＥプロセス２の処理を示し
ている。

先ず、第１図（ａ）において、並列実行制御プロセス１
は、全てのＰＥプロセス２からの入力をチエ７りし、あ
るＰＥプロセス２からの入力があることを認識すると、
該入力、即ち、ＯＳ要求メツセージを入力して、（ｄｉ
）　、　（ｄ２）図に詳細フローを示したｒｏｓ要求（
送信要求、受信要求）メツセージ処理」に入り、該処理
が終了すると、次のＰＥプロセス２の入力をチエツクす
ることを繰り返し、全ての入力チエツクが終了すると、
（ｆ）図に示した、並列実行制御プロセス１でのＯＳ要
求（送信要求）リスト処理に入る。

以下においては、説明の便宜上、上記ＯＳ要求、即ち、
並列実行制御プロセス１への屓求として、例えば、通信
を例として説明するが、１　ｏｓ要求には、他に、同期
要求、スーパバイザコール（ＳＶＣ）要求、ステータス
・リード、ライト要求等がある。

各ＰＥプロセス２においては、（ｂ）図に示したように
、内部処理、例えば、上記通信で受信したメツセージに
対応した処理を実行し、ＯＳ要求、即ち、メツセージ送
受信要求が発生すると、（ｃｌ）。

（Ｃ２）図に示したメツセージ受信要求処理、或いは、
メツセージ送信要求処理を実行する。

第１図（ｃｌ）は、ＰＥプロセス２でのメツセージ受信
要求処理の詳細フローを示したものであり、（Ｃ２）は
、メツセージ送信要求処理の詳細フローを示したもので
ある。

該メツセージ受信要求処理では、第３図（ｃ）にそのフ
ォーマットを示した受信要求メツセージ２０の時刻フィ
ールドのに、該ＰＥプロセス２での内部処理に費やした
経過時間をセットする。

この経過時間は、第２図に示したように、各ＰＥプロセ
ス２での、前に出した受信要求の結果を受信した時刻（
開始時刻）から、今回の、例えば、送信要求を出した時
刻（終了時刻）との差であり、各ＰＥプロセス２での内
部処理時間に対応するものである。

次に、並列実行制御プロセス１に、上記受信要求メツセ
ージ２０を送信し、並列実行制御プロセス１からの返答
を待ち、該返答が来た時刻を、該ＰＥプロセス２の次の
内部処理の開始時刻として、該時刻を、当該ＰＥプロセ
ス２が備えている「開始時刻」にセットする。（第１図
（ｃｌ）のステップ２００〜２０３参照） 同様にして、各ＰＥプロセス２において、メツセージ送
信要求を発生した場合には、本図（Ｃ２）図に示したメ
ツセージ送信要求処理を実行する。

（第１図（Ｃ２）のステップ２０５〜２０８参照１次に
、上記各ＰＥプロセス２が要求したメツセージ送信要求
、或いは、メツセージ受信要求に対する、並列実行制御
プロセス１での処理を、第１図（ｄｉ）　、　（ｄ２）
によって説明する。

先ず、第１図（ｄｌ）において、並列実行制御プロセス
１が、あるＰＥプロセス２か倭の送信要求メツセージ入
力を検知すると、該並列実行制御プロセス１が備えてい
るＰＥ情報テーブル１０　　（第３図（ａ）参照）の配
列を検索して、該当の発行元ＰＥプロセス２の番号に対
応する項の「経過時間」フィールド■の内容を更新する
。

具体的には、上記ＰＥ情報テーブル１０の発行元ＰＥ情
報の「経過時間」フィールド■の内容を読み出し、該読
み出した「経過時間」に、上記ＰＥプロセス２から送ら
れてきた送信要求メツセージ２０の時刻フィールド■を
加算して、該ＰＥ情報テーブル１０の発行元ＰＨ情報の
「経過時間」フィールド■に再格納する。この操作によ
り、該ＰＥ情報テーブル１０の「経過時間」フィールド
■には、当該ＰＥプロセス２が送信要求を出した絶対時
刻が設定されていることになる。

こうして、並列実行制御プロセス１は、該ＰＥ情報テー
ブル１０により、全てのＰＥプロセス２の動作後の最新
時刻を一括管理することができる。

次に、該送信要求メツセージ２０の上記時刻フィールド
■ムこ、該送信要求メツセージの到着時刻をセットする
。

具体的には、上記更新したＰＥ情報テーブル１０の「経
過時間」フィールド■に、送信先ＰＥプロセス２への通
信に必要な時間を予測して加算し、その加算結果を到着
時刻としてセットする。

並列実行制御プロセス１は、各ＰＥプロセス２から送ら
れてきた送信要求メツセージ２０を、第３図（ｂ）に示
した送信要求リスト１１として、リスト構造で持ってい
る。

上記のようにして、新たな送信要求メツセージ２０を処
理すると、該送信要求メツセージ２０に記録されている
時刻が小さい順に並ぶように、該送信要求メツセージ２
０の時刻フィールドのを参照し、該送信要求メツセージ
２０を、上記送信要求リスト１１に登録する。具体的に
は、該送信要求リスト１１のポインタの張り替えを行う
。

この後、ＰＥ情報テーブル１０の、上記送信要求発行元
ＰＥプロセスの「状態」フィールド■の「状態」を“送
信要求”にセットする。（第１図（ｄｌ）のステップ１
００〜１０３参照）同様にして、各ＰＥプロセス２から
の通信要求メツセージが受信要求メツセージの場合には
、本図（ｄ２）に示したステップ１０５，１０６の処理
を行う。

該受信要求メツセージ処理でのメツセージ受信処理の詳
細を、第１図（ｅｌ）に示す。

並列実行制御プロセス１には、各ＰＥプロセス２に対応
して、受信要求発行元ＰＥプロセスの受信メツセージキ
ューを備えている。

該受信メツセージキューに、既に、到着しているメツセ
ージがあるかどうか調べられ、若し、無ければ、上記、
ＰＥ情報テーブル１ｏの発行元ＰＥプロセスの「状態」
フィールド■を“受信待ち”にセットする。（第１図（
ｅｌ）のステップ１１０，１１１参照１ 若し、該受信メツセージキューに、既に、到着している
メツセージがあれば、上記、ＰＥ情報テーブル１０の発
行元ＰＥプロセスの「状態」フィールド■を“稼働”に
セットし、該受信メツセージキューの先頭の受信メツセ
ージを取り出し、発行元のＰＥプロセス２に、該取り出
した受信メツセージ（送信元のＰＥプロセス２からの送
信要求メツセージ２０）を返答として返す。（第１図（
ｅｌ）のステップ１１０，１１２〜１１４参照）次に、
並列実行制御プロセス１での送信要求リスト処理（第１
図（ａ）参照）の詳細フローを、第１図（ｆ）によって
説明する。

前述のように、該送信要求リスト処理は、全てのＰＥプ
ロセス２からの人力をチエツクした時点で実行される。

先ず、本並列実行制御プロセス１が備えている前述のＰ
Ｅ情報テーブル１０の「状態」フィールド■が検索され
、全てのＰＥプロセスの状態が“受信待ち”、或いは、
“送信要求”かが調べられる。

若し、何れのＰＥプロセス２の「状態ゴフィールド■も
、上記“受信待ち”、或いは、“送信要求”であると、
各ＰＥプロセス２は稼働状態でないと判断し、本並列実
行制御プロセス１が備えている、前述の送信要求リスト
１１が調べられ、送信要求メツセージがあることが認識
されると１．該送信要求リスト１１の先頭にある送信要
求メツセージ２０を取り出す。

前述の送信要求メツセージ処理（第１図（ｄｌ）参照）
で説明したように、該送信要求リスト１１は、新たな、
送信要求メツセージが検知される毎に、該送信要求メツ
セージの時刻フィールド■に、送信先ＰＥプロセス２へ
の到着時刻が設定され、該到着時刻が最も早いものから
順にソートされてリスト構造で構成されている。

従って、その先頭にある送信要求メツセージ２０はその
時点において、最も、到着時刻が早いものである。

該並列実行制御プロセス１では、上記ＰＥ情報テーブル
１０の、該送信元ＰＥプロセス２の「状ＭＪフィールド
■を“送信要求”［相］“稼働”に変更する。

そして、上記取り出した送信要求メツセージ２０の送信
元フィールド■が示す、送信元ＰＥプロセス２に、送信
先に該送信要求メツセージ２０を送信したことを通知す
る「返答」を返す。

ここで、上記、ＰＥ情報テーブル１０から、該送信先Ｐ
Ｅプロセス２に対応する「送信先ＰＥ情報」を取り出し
、第１図（ｅ２）に示したメツセージ送信処理に入る。

（第１図（ｆ）のステップ１２１〜１２７参照） 先ず、上記ＰＥ情報テーブル１０から取り出しか「送信
先ＰＥ情報」の「状態」フィールド■が“受信待ち”　
（前述の（ｅｌ）図のメツセージ受信処理を参照）かど
うかを見て、該送信先ＰＥプロセス２が“受信待ち“の
状態でなければ、上記到着（実際には、送信要求リス）
　１１から取り出した）送信要求メツセージを、前述の
受信メツセージキューの最後につなぐ。

上記の処理で、該送信先ＰＥプロセス２の「状態」フィ
ールド■が“受信待ち”であると、該ＰＥ情報テーブル
１０の送信先ＰＥプロセスの「状態」フィールド■を“
受信待ち”→°稼働”にセットする。

そして、該送信先ＰＥプロセス２の「経過時間」フィー
ルド■を更新する。

具体的には、送信先ＰＨ情報の「経過時間」フィールド
■の時刻（これは、該送信先ＰＥプロセス２が受信要求
をした時刻）と、上記受信メツセージの時刻フィールド
の（これは、該受信メツセージの送信先ＰＥプロセス２
への到着予想時刻）とを比較し、該受信メツセージの時
刻フィールドのが指示している時刻が大きいときには、
ＰＥ情報テーブル１０の送信先ＰＲ情報の「経過時間」
フィールド■に、該受信メツセージの時刻フィールド■
の値、即ち、時刻を代入して、該送信先ＰＥ情報の「経
過時間」フィールド■の内容を、当該通信処理の最新の
時刻に更新する。

上記の時刻更新の処理を終了した後、該到着した受信メ
ツセージを、送信先ＰＥプロセス２に返答として送信す
る。

上記の一連の処理を、並列実行制御プロセスｌと、各Ｐ
Ｅプロセス２との間のやりとりとして捉えて示したもの
が、第２図に示した模式図であって、図中の（ａ）〜（
ｆ）は、第１図の各処理を示している。

即ち、複数個の各ＰＥプロセス２からの通信（送信：　
（ｃ２）図参照／受信：　（ｃｌ）図参照）要求メツセ
ージを、並列実行制御プロセス１が刈り取り、その送信
／受信要求メツセージを刈り取った時刻。

或いは、該メツセージが送信要求メツセージの場合には
、送信先のＰＥプロセス２への到着時刻を加算して求め
た「経過時刻」を、ＰＥ情報テーブル１０に登録して、
−括管理すると共に、該刈り取った送信要求メツセージ
２０は、該「経過時刻」の順に、送信要求リスト１１と
して登録しておき（（ｄｉ）　、　（ｄ２）図参照）、
該並列実行制御プロセス１が、上記ＰＥ情報テーブル１
０を見て、全てのＰＥプロセス２が“稼働”状態でない
、即ち、“受信待ち”、或いは、“送信要求”であると
き、上記送信要求リスト１１から先頭の送信要求メッセ
ージを取り出し、そのメツセージの送信先のＰＥプロセ
ス２の状態が“受信待ち”のとき、該送信先のＰＥプロ
セス２の「経過時間」と、当該受信メツセージ（送信要
求メツセージ）の「時刻フィールド」　（そこには、該
メツセージの到着予想時刻が設定されている）とを比較
して、該到着時刻が大きい、即ち、時間的に後であると
きには、該送信先ＰＥ情報の「経過時間」の値を更新し
た後、該受信メツセージを、該送信先ＰＥプロセス２に
返す。若し、“受信待ち”でなければ、該送信要求メツ
セージを送信先のＰＥプロセス２に対応した受信メツセ
ージキューにつなぐ。（（ｆ）、（ｅ２）図参照） このように、本発明の並列計算機シミュレート方式は、
複数のプロセッサエレメント（ＰＥ）でｉｔされ、該プ
ロセッサエレメント（ＰＥ）間で通信する手段を有する
並列計算機を、逐次計算機でシミュレートするのに、逐
次計算機のオペレーティングシステム（ＯＳ）の管理下
にあるプロセスとして、並列実行制御プロセス１と、Ｐ
Ｅプロセス２とを設け、並列計算機を構成している各プ
ロセッサエレメント　（ＰＥ）の処理を、上記ＰＥプロ
セス２に対応させ、該ＰＥプロセス２間の通信で、上記
プロセッサニレメンｌ−（ＰＥ）間通信を実現させると
共に、並列実行制御プロセス１が、各ＰＥプロセス２で
の実行時間を、ＰＥ情報テーブル１０上で一括管理して
、各ＰＥプロセス１の実行経過時間上での相互関係を保
ちながら、各ＰＥプロセス２からの要求、例えば、通信
処理を実行するようにしたところに特徴がある。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明したように、本発明の並列計算機シミ
ュレート方式は、複数のプロセッサエレメント（ＰＨ）
で構成され、該プロセッサエレメント（ＰＥ）間で通信
する手段を有する並列計算機を、逐次計算機でシミュレ
ートするシミュレータを並列実行制御プロセスと、ＰＥ
プロセスとで構成し、該並列実行制御プロセスと、ＰＥ
プロセス間にはメツセージ通信手段を備えており、ＰＥ
プロセスでは、プロセッサエレメント（ＰＥ）からのＯ
Ｓ要求発生時に、Ｏ８要求メツセージを並列実行制御プ
ロセスに送信し、該並列実行制御プロセスからの返答を
待つが、このとき、一つ前に発行したＯＳ要求からの経
過時間、即ち、内部実行時間を加算して、該Ｏ８要求メ
ツセージに設定し、並列実行制御プロセスでは、各ＰＥ
プロセスからの上記ＯＳ要求メツセージを基に、ＰＥ情
報テーブル上において、各ＰＥプロセスの状態と、上記
経過時間を更新して最新の絶対時刻を登録しておくと共
に、該ＰＥプロセスからのＯＳ要求メツセージを、上記
ＰＥ情報テーブル上の経過時間順に、ＯＳ要求リストに
登録し、全てのＰＥプロセスの状態が稼働状態でない、
即ち、ＯＳ要求を発行しているか、或いは、待ち状態で
あるとき、上記ＯＳ要求リストの先頭からＯＳ要求メツ
セージを取り出して、ＯＳ要求処理を実行するようにし
たものであるので、ＯＳ実行、例えば、通信要求の実行
の順序を並列計算機と同一であることを保証することに
よって。

並列計算機シミュレータで得られた結果と実際の並列計
算機で得られた結果を同一にし、並列計算機シミュレー
タを用いた並列プログラム開発の正当性を保証すること
ができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した図。 第２図は並列実行制御プロセスとＰＥプロセスとの相互
関係を模式的に示した図。 第３図はＰＥ情報テーブル、送信要求リスト、送信要求
メツセージの構成例を示した同 第４図は従来の並列計算機シミュレート方式を説明する
図。 である。 図面において、 １は並列実行制御プロセス。 １０はＰＥ情報テーブル。 １１は送信要求リスト。 ２はＰＥプロセス、又は、プロセスＡ−Ｃ。 ２０は送信要求メツセージ。 ■は送信要求メンセージの時刻フィールド。 ■は送信要求メツセージの送信元フィールド。 ■はＰＥ情報テーブルの「経過時間」フィールド。 ■はＰＥ情報テーブルの「状態」フィールド。 をそれぞれ示す。 第 ■ 図 （その２） （そのｌ） ［ＰＥプロセスでのメツセージ受信要求処理Ｊ本発明の
一実施例を示した図 第　１　図　（その３） ○ ［ＰＥプロセスでのメツセージ送信要求処理〕（ｃ２） 本発明の一実施例を示した図 第 図 （その４） 、、、、圃引演行市朋ブ°″：ｘｒｏｘ、“−′受信処
理」第 】 図 （その６） ○１並欠洟行僧朋プロセスでの送信要求メツセージ処理
］第 図 （その５） ○ ［並グ庚行事病プロセスでのメッセ ジ送信処理１ 第 図 （その７） ［並列実行事期プロセスでの送信要求リスト処理１０ 第 図 （その８） ＰＥ情報テーブル、送信要求リスト 送信要求メツセージの構成例を示した図第 図 第 図 （ｂ） 従来の並列計算機シミエレート方式を説明する図第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数のプロセッサエレメント（ＰＥ）で構成され、該プ
   ロセッサエレメント（ＰＥ）間で通信する手段を有する
   並列計算機を、逐次計算機でシミュレートする方式であ
   って、 並列実行制御プロセス（１）と、複数のプロセッサエレ
   メント（ＰＥ）プロセス（２）とによりシミュレータを
   構成し、 上記並列実行制御プロセス（１）と各プロセッサエレメ
   ント（ＰＥ）プロセス（２）間は、メッセージ通信の手
   段を備えており、 該プロセッサエレメント（ＰＥ）プロセス（２）では、
   各プロセッサエレメント（ＰＥ）プロセス（２）のオペ
   レーティングシステム（ＯＳ）要求（ＯＳ要求）発生時
   、ＯＳ要求メッセージ（２０）を、上記並列実行制御プ
   ロセス（１）に送信して、該並列実行制御プロセス（１
   ）からの返答を待ち、 このとき、一つ前に発行した、上記ＯＳ要求からの経過
   時間を、上記ＯＳ要求メッセージ（２０）に記録すると
   共に、 上記並列実行制御プロセス（１）は、各プロセッサエレ
   メント（ＰＥ）プロセス（２）の状態と、経過時間を記
   録するＰＥ情報テーブル（１０）と、各プロセッサエレ
   メント（ＰＥ）プロセス（２）からの上記ＯＳ要求メッ
   セージ（２０）を登録するＯＳ要求リスト（１１）を備
   えて、 該並列実行制御プロセス（１）では、上記プロセッサエ
   レメント（ＰＥ）プロセス（２）からの上記ＯＳ要求メ
   ッセージ（２０）を、発行元のプロセッサエレメント（
   ＰＥ）プロセス（２）の経過時間順に、上記ＯＳ要求リ
   スト（１１）に登録し、 更に、該並列実行制御プロセス（１）では、全てのプロ
   セッサエレメント（ＰＥ）プロセス（２）の状態が、稼
   動状態でない（上記ＯＳ要求を発行しているか、或いは
   、待ち状態である）とき、上記ＯＳ要求リスト（１１）
   よりＯＳ要求メッセージ（２０）を先頭から取り出して
   、オペレーティングシステム（ＯＳ）の要求処理を実行
   することを特徴とする並列計算機シミュレート方式。