JPH0573507A - 電子計算機間メツセージ交信時の救済装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明は、一定周期毎にメッセージブロック
内のインデックスを走査し、予め定めた時間内にメッセ
ージブロックが処理されていない場合に出力する救済タ
スクからの信号によりメッセージをソフトウェア的に処
理する割り込みハンドラを備えた電子計算機間メッセー
ジ交信時の救済装置である。 【効果】 本発明により、割り込みによるメッセージ送
信時の割り込み消滅時にソフトウェア的な救済を行なう
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子計算機間メッセー
ジ交信時の救済装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、１台の計算機にすべての仕事を集
中して処理させる集中処理方式に対して、仕事ごとに、
あるいは一つの仕事を小さい単位に分割したものを、相
互に結合された計算要素に分散して処理するのが分散処
理方式であり、この場合、計算要素は仕事の分割の程
度、つまり分散処理のレベルによって小形計算機であっ
たり、中央処理装置（ＣＰＵ）とメモリをもったプロセ
ッサであったり、また演算回路であったりする。分散処
理方式によれば、比較的少ない費用で高性能の計算機シ
ステムを実現することができる。

【０００３】そして、複合計算機システムについては、
単体としても動作可能な計算機を数台から十数台程度、
比較的近距離で疎に結合した計算機システムであり、マ
ルチコンピュータ、計算機複合体（コンピュータコンプ
レックス）などとも呼ばれており、複合計算機システム
を構成する計算機間の通信や情報転送をどのように実現
しているかという観点から、単に計算機間の通信手段の
みをもつ方式と、複数計算機から共通にアクセス可能な
記憶媒体（ファイル）をもつ方式とがある。

【０００４】また、最近のハードウェアの技術の進歩に
伴って、マイクロプロセッサなどの安価な小形計算機や
特殊演算機能を備えた専用プロセッサが容易に開発さ
れ、従来、大形計算機で行っていた処理を、複数個のプ
ロセッサを結合した機能分散形複合計算機システムで実
行することが可能になってきている。

【０００５】このような機能分散システムにおいては、
システム全体としての処理効率を考慮した複合計算機シ
ステムの構成方式の選択、および各計算機への最適な機
能割当てが非常に重要である。しかし、一般的な構成方
式や機能割当てアルゴリズムが確立しているわけではな
く、各応用分野や対象ごとに総合的なデータの流れを解
析し、機能分割、計算機間の通信方式、インタフェー
ス、ソフトウェアの分割、スケジューリングの方法など
の最適化を図る必要がある。

【０００６】次に、共有メモリの機能について、密結合
形のマルチプロセッサにおいては、プロセッサ間の情報
の授受は、共有メモリを介して行うのが一般的であり、
プロセッサ間の周期や通信は、共有メモリの事前に定め
ておいた領域に対する読出しと書込みによって実現され
る。これは、他の手段による通信方式よりも高速でオー
バヘッドが少ないという特徴をもつためである。

【０００７】多数のプロセッサによってメモリが共有さ
れている場合には、アクセスが一つのメモリユニットに
集中し、アクセス時間の遅れが生じ、システム全体のボ
トルネックとなることが多い。これを避けるために、メ
モリのバンク分けやキャッシュメモリの採用によって、
実効的なメモリアクセス速度の高速化を行うことで対処
している。

【０００８】また、プロセッサ間の同期や通信を行うた
めに、不可欠な相互排除機能をサポートする機能が必要
となる。

【０００９】そして、マルチプロセッサシステムでは、
複数台のプロセッサがそれぞれに割り当られたタスクの
並行実行を進めていくことによって計算が進められる。
並行タスクが互いに協調して一つの計算を進めていくた
めには、相互に同期をとったり、通信（メッセージ交
換）が行えることが不可欠である。

【００１０】この点、トークン方式は、リングバスの場
合の用いられる同期方式で、普段はトークンと呼ばれる
データを循環させておき、メッセージを送信したいプロ
セッサはトークンが到着すると、まずメッセージを送っ
てからトークンを送るようにする。また割込方式では、
メッセージを送りたいプロセッサが相手のプロセッサに
割込みをかけ、割り込まれたプロセッサは必ず受信する
ようにする。

【００１１】更に、中央処理装置の構成としては、ＣＰ
Ｕは、一般に命令制御部、記憶制御部と演算制御部と呼
ばれる機能部ユニットから構成され、命令制御部は、命
令の読出しと解読、汎用レジスタからベースアドレスと
インデックスを読み出し、命令のディスプレースメント
に加えてオペランドアドレスの生成を行う。また、１命
令の処理が終了するごとに割込要因の有無を調べ、要因
があれば割込処理を行い、ＣＰＵ全体の進行の制御を行
う中心的な機能ユニットである。

【００１２】次に、起動キューイング機能については、
入出力起動時、チャネル使用中またはＩＯＣ使用中に遭
遇すると、入出力経路や起動の契機を再スケジュールす
る必要がある。

【００１３】起動のキューイングにおける入出力命令の
実行では、論理的な周辺装置番号を指定して実行するだ
けで、目的の周辺装置に至る物理的な経路であるチャネ
ルパスをＩＯＰが選択し周辺装置を起動する。選択した
チャネルパスが他の入出力処理のため使用中のときは、
他のチャネルパスを選択する。また、すべての使用中の
ときは、ＣＰＵからの入出力要求を一時ＩＯＰがスタッ
クし、起動の再スケジューリングを実施する。

【００１４】起動キューイングは、ＣＰＵプログラムか
らの入出力要求をＩＯＰが受け付けた後は、チャネル使
用中やＩＯＣ使用中に遭遇してもＣＰＵに割込みを行わ
ずに、従来、オペレーティングシステムが実行していた
起動の再スケジューリング処理をハードウェアが自動的
に行うため、オペレーティングシステムのオーバヘッド
を軽減する効果がある。

【００１５】従来、他計算機へのメッセージ送信は、送
信先計算機に割り込みを発生させメッセージ送信がある
事を通知している。この時、割り込み発生時に情報を付
加しメッセージを通知していたが、その情報量が多くな
るとによりメッセージ本体をブロックにまとめエントリ
にキューイングして割り込み情報と分離する方式がとら
れるようになる。割り込みによりメッセージ送信がある
ことを通知された計算機では、エントリよりメッセージ
ブロックを切り出しメッセージを受信する。この場合、
メッセージ送信が行われたかどうかは、折り返し受信側
の計算機がメッセージの返答を行い、送信側ではタイム
アウトによるリトライ等により確認していた。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、メッセ
ージ送信の完了の確認に冗長な処理が必要であるが、冗
長な処理を付加することには信頼性の低下が考えられる
という問題点があった。

【００１７】本発明は、共有メモリを有する計算機間に
おいて、割り込みによるメッセージ送信時の割り込み消
滅時に計算機システム内で一括したソフトウェア的な救
済を行う電子計算機間メッセージ交信時の救済装置を提
供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の電子計
算機が共有する共有メモリ装置に格納され、送信元電子
計算機のメッセージ送信部から送信されたメッセージを
ブロック化し、一意のインデックスをヘッダに付加する
メッセージブロックと、このメッセージブロックを受信
先電子計算機にチューイングするエントリと、受信先電
子計算機に割り込みを発生させるハードウェア機構と、
一定周期毎にメッセージブロック内のインデックスを走
査し、予め定めた時間内にメッセージブロックが処理さ
れていない場合に出力する救済タスクと、この救済タス
クからの信号によりメッセージをソフトウェア的に処理
する割り込みハンドラとを具備してなる電子計算機間メ
ッセージ交信時の救済装置である。

【００１９】

【作用】本発明による電子計算機間メッセージ交信時の
救済装置においては、複数の電子計算機が共有する共有
メモリ装置に格納し、送信元電子計算機のメッセージ送
信部から送信されたメッセージをブロック化し、一意の
インデックスをヘッダに付加し、メッセージブロックを
受信先電子計算機にチューイングし、受信先電子計算機
に割り込みを発生させ、一定周期毎にメッセージブロッ
ク内のインデックスを走査し、予め定めた時間内にメッ
セージブロックが処理されていない場合に出力し、救済
タスクからの信号によりメッセージをソフトウェア的に
処理する。

【００２０】

【実施例】次に本発明の一実施例を説明する。図１は、
複数の電子計算機Ｑ、Ｒが共有する共有メモリ装置７に
格納され、送信元の電子計算機Ｑのメッセージ送信部３
から送信されたメッセージ３ａをブロック化し、一意の
インデックス１ｃをヘッダ１ｂに付加するメッセージブ
ロック１と、メッセージブロック１を受信先の電子計算
機Ｒにチューイングするエントリ２と、受信先の電子計
算機Ｒに割り込みを発生させる図示しないハードウェア
機構と、一定周期毎にメッセージブロック３ａ内のイン
デックス１ｃを走査し、予め定めた時間内にメッセージ
ブロック１が処理されていない場合に出力する救済タス
ク６と、救済タスク６からの信号によりメッセージ３ａ
をソフトウェア的に処理する割り込みハンドラ５とを具
備してなる電子計算機間メッセージ交信時の救済装置を
示している。

【００２１】即ち、本発明は、各計算機Ｑ、Ｒから共有
される共有メモリ装置７を有する計算機間でのデータ送
信時に他計算機への割り込みの消滅時のソフトウェアに
よる救済方式に関するものであり、各計算機から共有さ
れるメモリ（共有メモリ）を有する複数の計算機間のメ
ッセージ送信において、メッセージをブロック内に格納
し、送信先計算機のエントリにそのブロックをキューイ
ングすると共に、そのブロックに一意のインデックスを
付加するプログラムと、送信先計算機にメッセージ送信
があることを割り込みにより通知するハードウェアと、
周期的に動作しメッセージブロックが処理されているか
どうかを監視するタスクを具備し、送信元計算機が割り
込み通知を行ったにもかかわらず、メッセージブロック
が処理されない場合にソフトウェア的な処理で、メッセ
ージブロックがあることを通知することを特徴する、他
計算機への割り込み通知の消滅時のソフトウェア救済方
式である。

【００２２】１は未使用のメッセージブロックであり、
メッセージブロック１は各計算ごとに分離して用意され
ていることを示し１′はその詳細のデータ構造を示した
ものである。

【００２３】２はメッセージブロックをキューイングす
るエントリであり、２は計算機Ｒ用のエントリであり、
２ａは計算機Ｑ用のエントリである。

【００２４】３はメッセージ送信部であり、未使用メッ
セージブロックを確保し、メッセージの設定およびイン
デックスを設定しエントリにチューイングする。

【００２５】４は割り込みの発生であり、送信元計算機
に割り込みを発生させる。

【００２６】５は割り込み４に対応する割り込みハンド
ラであり、エントリ２よりメッセージブロック１を取り
出しメッセージに対応する処理を行う。

【００２７】６は一定周期に起動される救済タスクであ
り、メッセージブロック１の送信状況を監視し、必要時
に割り込みハンドラ５をソフトウェア的にスケジューリ
ングを行うよう代替えする。

【００２８】そして、本発明は大別して以下の３つの要
素から成る。即ち、他の計算機のメッセージ送信時に、
そのメッセージをブロックにまとめ、そのブロックに一
意のインデックスをブロックのヘッダに付加し、受信元
計算機のエントリにチューイングするソフトウェア機構
と、受信先計算機に割り込みを発生させるハードウェア
機構と、一定周期に動作するタスクで、自計算機に対応
するエントリにメッセージブロックがある場合、そのメ
ッセージブロックのヘッダのインデックスを見て一定時
間内にそのメッセージブロックが処理されていない場合
に、ソフトウェア的に（ｂ）に対応する割り込みハンド
ラを起動するソフトウェア機構であり、メッセージ送信
側、および受信側で冗長な処理を追加することなく、計
算機内一意に割り込み消滅時のソフトウェアによる救済
が行える等の効果がある。

【００２９】次に、一般的なメッセージ送信の動作を説
明する。

【００３０】メッセージ送信部３のプログラムで未使用
のメッセージブロック１を確保し、送信の計算機Ｒに対
応するエントリ２にメッセージブロック１ををチューイ
ングする。このとき、救済タスク６へのデータとしてシ
ステム内一意のインデックス１ｃをヘッダ１ｂに符加す
る。次に、送信先の計算機Ｒに割り込みを発生させ、割
り込み発生により、割り込みハンドラ５が起動されてエ
ントリ２よりメッセージブロック１を確保し対応する処
理を行う。

【００３１】上記のメッセージ送信について割り込み等
の消滅により送受信が完了しない場合に、救済タスク６
による救済方式を図２のフローチャートに従って説明す
る。

【００３２】ステップ１１では、本救済処理はタスクに
より行われ、このタスクはタイマ機構を利用して一定周
期ごとに起動される。ステップ１２では、起動されると
エントリにメッセージブロックがチューイングされてい
るかを判定し、チューイングされていた場合にそのブロ
ックのインデックスを記憶する。ステップ１３では一定
時間待ったのち、ステップ１２と同様にインデックスを
もとめる。そして、ステップ１５では、ステップ１２，
１３にて取り出したインデックスを比較し、同一のイン
デックスであれば、割り込みが通知されていないと判断
し、本タスクから割り込みハンドラをスケジューリング
し他計算機上の割り込み発生処理を代替えする。

【００３３】本発明は、ブロックをチューイングしてデ
ータを渡す処理の通知処理救済に適用できる。

【００３４】

【発明の効果】本発明により、割り込みによるメッセー
ジ送信時の割り込み消滅時にソフトウェア的な救済を行
なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す救済装置の構成図であ
る。

【図２】図１の作用を示す説明図である。

【符号の説明】

１…メッセージブロック ２…エントリ ３…メッセージ送信部 ５…割り込みハンドラ ６…救済タスク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の電子計算機が共有する共有メモリ
   装置に格納され、送信元電子計算機のメッセージ送信部
   から送信されたメッセージをブロック化し、一意のイン
   デックスをヘッダに付加するメッセージブロックと、こ
   のメッセージブロックを受信先電子計算機にチューイン
   グするエントリと、前記受信先電子計算機に割り込みを
   発生させるハードウェア機構と、一定周期毎に前記メッ
   セージブロック内のインデックスを走査し、予め定めた
   時間内に前記メッセージブロックが処理されていない場
   合に出力する救済タスクと、この救済タスクからの信号
   により前記メッセージをソフトウェア的に処理する割り
   込みハンドラとを具備してなる電子計算機間メッセージ
   交信時の救済装置。