JPH06500657A - コンピュータアーキテクチャの分類方法 - 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】 本発明は、例えば性能評価プログラムの実行の際に使用されるアーキテクチャ定 義ライブラリ機能において使用するコンピュータアーキテクチャの分類法に関す る。

所与の要求のコストを決定するため、あるいは所望のタイプの使用に最適なシス テム（例えば、固定アプリケーション、固定５ＧＤＢ、固定オペレーションシス テムなど）を評価するために性能評価プログラムが使用される場合に、評価が実 行されるシステムのアーキテクチャ特徴を含むライブラリ機能をパラメータ化す ることが必要である。該アーキテクチャの定義において、アーキテクチャを分散 モデルまたは共用メモリモデルとして分類することを決定する際にユーザに一つ の問題が提起される。該分類は使用される評価方法に影響を及ぼすということで ある。

従って、本発明の第１の目的は、評価についてのアーキテクチャライブラリ機能 における分類を使用するという観点に立ちシステムについての記述からアーキテ クチャの自動分類の実行を可能にする方法を提供することである。

この第１の目的は、性能評価の観点に立つコンピュータアーキテクチャの分類法 によって達成される。ここで、一つまたは複数の相互接続ネットワーク（例えば 、バス）を介して一つまたは複数のメモリと関連付けられている複数のプロセッ サを含むコンピュータは、一方ではメモリとプロセッサとの間のローカル通信数 を評価すること、他方ではプロセッサと複数のメモリとの間の共用通信数を評価 すること、およびローカル通信数と共用通信数との間の比率を計算することによ り範囲係数を決定することを含んでいる。

もう一つの特徴によると、本方法は、ローカル通信のメモリ容量の総和と共用通 信のメモリ容量の総和との間の比率を計算することにより、加重範囲係数を決定 することと、該加重範囲係数同志を比較することと、同一加重範囲係数を有する アーキテクチャを等価とみなすことと を含む同一範囲のアーキテクチャの等価決定ステップを含んでいる。

もう一つの特徴によると、本方法はさらに範囲係数または加重範囲係数の値を値 １と比較することを含んでいる。

さらにもう一つの特徴によると、本方法は、アーキテクチャをその範囲係数が１ より大きい場合には分散、またその範囲係数が１より小さい場合には共用とみな すことを含んでいる。

他の目的は、性能評価プログラムにおいて本方法の使用を提案することである。

もう一つの特徴によると、本方法はこの情報を分類が実行されるシステムのアー キテクチャを記述するためのライブラリ機能のアドレスで評価プログラムを実行 するシステムのメモリに記憶させることを含んでいる。

もう一つの特徴によると、本方法は等価とみなされる同一タイプのアーキテクチ ャ（分敢且つ共用）とのリンクをシステムのメモリに記憶させることを含んでい る。

もう一つの特徴によると、アーキテクチャが分類されるシステムについての記述 は、プログラムが実行されるシステムのスクリーン上に表示される図式の形態で 入力され、システムについての記述の記憶は、図式に対応するメモリ容量の値が 書き込まれる内部オブジェクトによって表され、範囲係数および加重範囲係数の 計算のための手段がメモリに関連付けられた通信タイプを記述の関数として自動 的に決定する。

もう一つの特徴によると、システムについての記述は特定の記述言語（ＥＳＬ− 環境記述言語）を使用することによって、実行用に使用される情報システムのキ ーボードから入力される。

本発明の他の特徴および利点は、添付図面と関連した下記の説明からさらに明ら かにされるであろう。

図１は、分類がめられるアーキテクチャの一つの例を表す図式を示す図である。

図２は、分類がめられるアーキテクチャの第２の例を表す図式を示す図である。

図３は、分類がめられるアーキテクチャの第３の例を表す図式を示す図である。

図４は、分類がめられるアーキテクチャの第４の例を表す図式を示す図である。

図５は、共用または分散モードによる図１から図４の異なるアーキテクチャおよ び所定のモードの等価アーキテクチャの分類系統図である。

図１は、容量ＭのメモリＩＯが該メモリを共用する三つのプロセッサにバス２に よって接続されている情報システムのアーキテクチャの第１の例を表している。

このようなアーキテクチャはいわゆる大規模共有（ｍｓ＋ｓｉマｅｅｅｌ　ｐ畠 ｒｌＢε）である。極めて単純な場合にはアーキテクチャの分類法または方法を 有する必要はないかも知れないが、次の図に示されているようなより複雑な場合 には、本方法は非常に有効である。

図１に示されているようなタイプのアーキテクチャを分析するために、メモリと プロセッサとの間の通信を表すローカル通信およびメモリが複数のプロセッサと 連絡している共用通信が決定される。図１の場合には、それぞれのプロセッサ３ １．３２．３３とメモリ１０との間に三つの共用通信Ｃ０ＰＡ２１１２２．２３ が存在する。図１のアーキテクチャにはローカル通信は全（含まれていない。該 分類法は、共用通信の総和に対するローカル通信の総和の比率である範囲係数を 決定することを含んでいる。図１の場合の範囲係数ＣＰはゼロである。次いでメ モリおよびアーキテクチャが分散または共用タイプであるかどうかを決定するた めに、この範囲係数と値１とが比較される。範囲係数が１より小さい場合にはア ーキテクチャは共有と呼ばれ、範囲係数が１より大きい場合にはアーキテクチャ は分散と呼ばれる。同様に該方法は後の段階において、ローカル通信状態のメモ リ容量の総和で構成される加重範囲係数を計算することと、該値を共用通信状態 のメモリ容量の総和で除算することとを含んでいる。このようにして得られた加 重範囲係数ＣＰＰにより、同一の分類タイプに属するさまざまなアーキテクチャ について該アーキテクチャが等価かどうかの決定をすることが可能になる。

次の図の例に照らして見れば、範囲係数および加重範囲係数の有用性がさらによ （理解されるであろう。

図１の場合では、加重範囲係数もゼロである。

図２に示されているアーキテクチャの！２の例は、それぞれのリンク４Ｌ　４２ ．４３によってバス４にそれぞれ接続されている容量Ｍ２の三つのメモリグルー プＩＬ　１２、＋３とバス４によって連結されている容量Ｍ１のメモリ１Ｇから 構成されている。容量Ｍ２のこれらのメモリＩＬ　１２．１３が今度は、それぞ れのリンク４４．４５．４６によってそれぞれ三つのプロセッサ３１．３２．３ ３に接続されている。このように該アーキテクチャにおいてプロセッサ３１は、 一方ではローカル通信５１によってメモリＩｔに、もう一方では共用通信２１２ ．２１３によって同一容量の他のメモリに、また共用通信２１０によって容量Ｍ １のメモリＩＧに接続されている。ゆえにプロセッサ３１は、一方ではローカル 通信によって容量Ｍ２のメモリに、他方では二つの共用通信によって容量Ｍ２の 二つのメモリに、また三つの共用通信によって容量Ｍ１のメモリに接続されてい る。

その結果、範囲係数は３／９に等しい。三つのプロセッサ３１．３２．３３用の 三つのローカル通信および三つのプロセッサ用の九つの共用通信がある。

範囲係数　：　３／９　＝　１／３　＝　ＣＰ加重範囲係数は、 ＣＰＰ−３Ｍ２ ３Ｍ１＋６Ｍ２ に等しい。

容量Ｍ１が５０ＭＢ（メガバイト）であり、容量Ｍ２がＩＭＢである場合には、 ｃｐｐ＝　＝　３　＝ｏ、ｏ　１９ ５０ｘ３＋８　１５に れはケース２ａを構成する。

メモリ容量Ｍ１がＩＭＢであり、メモリ容量Ｍ２が５０ＭＢである場合には、加 重範囲係数は、 ｃｐｐ＝　５０ｘ３　＝１５０　＝　０．４９５６ｘ５０＋３　３０３ となる。

これはケース２ｂの加重範囲係数を構成する。

図３に示されているアーキテクチャは、バス４およびその延長部４１．４２．４ ３によってそれぞれ三つのプロセッサ３Ｌ　３２．３３に接続されている容量Ｍ １のメモリＩＯから構成されている。各プロセッサはそれぞれのリンク４４．４ ５．４６によって容量Ｍ２のそれぞれのメモリＩＬ　１２．１３に接続されてい る。このタイプのアーキテクチャに対して、与えられたプロセッサ３１．３２． ３３は単一のローカル通信３１−　ＩＬ　３２−１２．３３−１３を有している 。同様に、各プロセッサ３１．３２．３３は単一の共用通信３１−１０．３２− １０または３３−１０を有している。実際にプロセッサ３２はプロセッサ３１を 通過せずにはメモリ１１と連結することはできない。従って、該アーキテクチャ は三つのローカル通信および三つの共用通信を有しており、ゆえに範囲係数は１ に等しい。加重範囲係数ＣＰＰはＭｌ分のＭ２の比率に等しい。

容量Ｍ２が容量Ｍ１より小さい場合には加重範囲係数は１より小さく且つアーキ テクチャはむしろ共用メモリに属する。従って、Ｍ２がＩＭＢに等しく且っＭｌ が５０Ｍ８に等しいケース３ａについては、ケース３ａの係数ＣＰＰは０．０２ に等しい。

容量Ｍ２が容量Ｍ１より大きい場合には、加重範囲係数は１より大きく且つアー キテクチャはむしろ分散メモリに属する。

Ｍ２が５０ＭＢに等しく且つＭｌがＩＭＢに等しいケース３ｂにおいては、ケー ス３ｂの係数は５０に等しい。

図４は、容量Ｍ１のメモリ１Ｇがバス４およびリンク４１４２．４３によって三 つのそれぞれのプロセッサ３１．３２．３３に接続されている最後の例のアーキ テクチャを示している。これらのプロセッサの各々はそれぞれのリンク４４．４ ５．４６によって容量Ｍ２のそれぞれのメモリＩＬ　１２．１３に接続されてい る。容量Ｍ２の各メモリはそれぞれのリンク４７．４８．４９によってバス４に 接続されている。

従ってこのようなアーキテクチャによりプロセッサ３１が、メモリ１１と、一つ がＭ１タイプのメモリｌＯに且つ二つがＭ２タイプの他のプロセッサ３２．３３ に結合されているメモリ＋２．１３に結合された三つの共用リンクに結合されて いるＭ２タイプのメモリとのローカルリンクを有することが可能になる。従って 該アーキテクチャグループにより、三つのＭ２０−カルリンク、三つのＭ１共用 リンクおよび六つのＭ２共用リンクが実現される。

ＣＰは１／３に等しい。

係数ｃ　ｐ　ｐ　＝−一１並主−一 ３Ｍ１＋６Ｍ２ メモリＭ１の容量が５０ＭＢであり且つメモリＭ２の容量がＩＭＢであるケース ４Ａにおける加重範囲係数は、ｃｐｐ＝　３　＝＝−Ｌ−＝ｏ、ｏｔ９５０ｘ３ ＋６　１５６ である。

Ｍ２が５０ＭＢであり且つＭｌがＩＭＢである例４Ｂにおいて、加重範囲係数Ｃ ＰＰは、 ＣＰＰ＝　１５０　＝１５０＝０．４９５３＋６Ｘ５０　３０３ である。

検討した各側について得られたさまざまな値を値０と無限大との間の図５の目盛 り軸上に設定し、且つ境界値を値１とすると、ケース１．２．４および３ａはむ しろ共用タイプ、ケース３ｂは分散タイプに属し、ケース２ａとケース４ａとは ＣＰＰが等しいので等価であり、ケース３ａは前の二つのケースとほぼ等価であ ることが明らかである。従ってこの方法により、共用または分散タイプに関して アーキテクチャの分類を定めること、およびその後で記述されたアーキテクチャ の性能評価を実行するためにこの分類の結果を使用するシステムのメモリのアー キテクチャライブラリ機構に該結果を記憶させることが可能になる。

記述されたアーキテクチャは、長方形として表されるメモリと、メモリ容量値が 書き込まれる内部とに結合されたオブジェクトによってグラフィック形態で入力 される。線は、自身が円のような他のオブジェクトによって表されるプロセッサ とメモリとの間のリンクを表している。

続いてソフトウェアによりローカルタイプか共用タイプかについてさまざまな通 信およびクラスが調べられ、次いで計算により係数が決定される。

もう一つの可能性は、ローカル通信数および共用タイプ通信数ならびに範囲およ び加重範囲の通信に結合されたメモリ容量を直接キーボードから入力することを 含む。

ソフトウェアは引き続き独自に係数ＣＰおよびＣＰＰを計算し、アーキテクチャ が共用タイプか分散タイプかを決定するために値１と比較した後でその結果をメ モリに格納し、所定のタイプのアーキテクチャのＣＰＰと比較して等価とみなさ れる同一タイプのアーキテクチャを同一ゾーンに分類する。

当業者の能力の範囲内の他の変更もまた本発明に属する。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．性能評価の観点からコンピュータのアーキテクチャを分類する方法であって 、前記コンピュータは、相互接続ネットワークを介して一つまたは複数のメモリ と関連付けられている複数のプロセッサを含んでおり、前記方法が、一方ではメ モリとプロセッサとの間のローカル通信数を評価することと、他方ではプロセッ サと複数のメモリとの間の共用通信数を評価することと、 ローカル通信数と共用通信数との間の比率を計算することにより範囲係数を決定 することと を含むことを特徴とするコンピュータアーキテクチャの分類方法。
2. ２．ローカル通信のメモリ容量の総和と共用通信のメモリ容量の総和との間の比 率を計算することにより、加重範囲係数を決定することと、 該加重範囲係数同志を比較することと、同一の加重範囲係数を有するアーキテク チャを等価とみなすことと を含む同一範囲を有するアーキテクチャの等価性の決定ステップを含むことを特 徴とする請求項１に記載の方法。
3. ３．範囲係数または加重範囲係数の値を値１と比較することを含むことを特徴と する請求項１または２に記載の方法。
4. ４．範囲係数が１より大きい場合にはアーキテクチャを分散とみなし、範囲係数 が１より小さい場合にはアーキテクチャを共用とみなすことを含むことを特徴と する請求項３に記載の方法。
5. ５．分類が実行されるコンピュータのアーキテクチャについての記述ライブラリ 機構のアドレスでアーキテクチャについての記述ライブラリ機構を呼出す性能評 価プログラムを実行するシステムのメモリに情報を記憶させることを含むことを 特徴とする請求項４に記載の方法。
6. ６．等価とみなされる同一タイプ（分散または共用）のアーキテクチャとのリン クをシステムのメモリに記憶させることを含むことを特徴とする請求項１から５ のいずれか１項に記載の方法。
7. ７．アーキテクチャが分類されるべきシステムについての記述は、プログラムが 実行されるシステムのスクリーン上に表示される図式の形態で入力され、分類さ れるべきシステムについての記述のためのメモリは、該図式に対応するメモリ容 量値が書き込まれる内部オブジェクトにより表され、範囲係数および加重範囲係 数を計算するための手段により、メモリに結合された通信のタイプが自動的に決 定されることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
8. ８．システムについての記述が、特定の記述言語を使用することによって実行用 に使用される情報システムのキーボードから入力されることを特徴とする請求項 ７に記載の方法。