JPH07105154A - 信号処理用並列計算システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 システムの信頼性を向上させつつ、ハードウ
ェアを簡単化する。 【構成】 各処理装置１〜５は自身が正常であればレデ
ィ信号を送出する。従って、レディ信号を送出していな
い処理装置は異常とみなされる。データ処理は次のよう
にして行なわれる。まず、初段の処理装置１がデータを
処理すると、次段の処理装置２、４がレディ信号を送出
している場合にその処理したデータを次段の処理装置
２、４に送る。次段の処理装置２、４のいずれか一方又
は双方がレディ信号を送出していないときは、データは
送られず、初段の処理装置１に蓄積されるか又は捨てら
れる。次段の処理装置２、４は、初段の処理装置１から
受け取ったデータを処理し、その次の段の処理装置３、
５がレディ信号を送出している場合はその処理したデー
タをその次の段の処理装置３、５に送る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多数の計算機が並列に
動作する信号処理用並列計算システムに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、信号処理においては、処理速度の
向上のため、同時実行が可能な処理を並列して実行する
計算機システムがある。図２は、従来の信号処理用並列
計算システムの一構成例を示すブロック図である。図示
のシステムは、複数の処理装置２１〜２５と、それらの
処理装置を制御する制御装置３０とから成る。

【０００３】各処理装置２１〜２５間は、実線で示すよ
うに処理データの転送を行なうための接続がなされてい
る。このような接続には、信号線による接続の他、共有
メモリを介したデータ通信等も含む。また、制御装置３
０と各処理装置２１〜２５との間には、点線で示すよう
に制御装置３０が各処理装置２１〜２５を制御するため
の信号線が接続されている。各処理装置２１〜２５は、
各自が処理する内容が予め決まっており、相互の接続の
仕方も決まっている。

【０００４】上述したシステムは、以下のように動作す
る。まず、制御装置３０が各処理装置２１〜２５へ起動
指示を出し、全処理装置２１〜２５が起動完了するのを
待つ。全処理装置２１〜２５が起動完了したら、制御装
置３０は全処理装置２１〜２５へ同時に動作指示を出
す。この後、各処理装置２１〜２５がデータ処理を開始
し、入力データを処理して出力する。また、制御装置３
０は各処理装置２１〜２５の運用状態の管理も行なう。
例えば、いずれかの処理装置に障害が発生した場合は、
その処理装置に閉塞指示を出す。そして、他の処理装置
にどの処理装置に障害が生じたかを通知する。これによ
り、障害が生じた処理装置がなくても他の処理装置によ
り処理が可能な範囲でデータ処理を続行する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術には、次のような問題があった。即ち、各
処理装置２１〜２５を１つの制御装置３０で集中して管
理しているので、制御装置３０自身に障害が発生した場
合には、計算システム全体が停止してしまう。また、制
御装置３０で制御できる処理装置の数に制限があるた
め、多数の処理装置が必要な計算システムでは、制御装
置を増設しなければならない。本発明は、以上の点に着
目してなされたもので、システムの信頼性の向上とハー
ドウェア量の削減を図った信号処理用並列計算システム
を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の信号処理用並列
計算システムは、並列した動作が可能な独立した複数の
処理装置から成るシステムにおいて、各処理装置で、当
該処理装置の正常性を示すレディ信号を処理データの送
出元の処理装置に対して送出し、当該送出元の処理装置
から処理データを受け取ったとき、当該処理データに更
に自己の処理を加え、当該自己の処理を加えた処理デー
タの送出先の処理装置から送出されるレディ信号を検出
したとき、当該送出先の処理装置に対して自己の処理デ
ータを送出することを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】本発明の信号処理用並列計算システムにおいて
は、各処理装置は自身が正常であればレディ信号を送出
する。従って、レディ信号を送出していない処理装置は
他の処理装置によって異常とみなされる。データ処理は
次のようにして行なわれる。まず、初段の処理装置がデ
ータを処理すると、次段の処理装置がレディ信号を送出
している場合にその処理したデータを次段の処理装置に
送る。次段の処理装置がレディ信号を送出していないと
きは、データは送られず、初段の処理装置に蓄積される
か又は捨てられる。次段の処理装置は、初段の処理装置
から受け取ったデータを処理し、その次の段の処理装置
がレディ信号を送出している場合はその処理したデータ
をその次の段の処理装置に送る。この場合も、その次の
段の処理装置がレディ信号を送出していないときは、デ
ータは送られず、次段の処理装置に蓄積されるか又は捨
てられる。この際、次段の処理装置はその次の段の処理
装置が異常である旨を初段の処理装置には通知しない。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図１は、本発明の信号処理用並列計算シス
テムの一実施例のブロック図である。図示のシステム
は、複数の処理装置１〜５から成る。各処理装置１〜５
は、演算器やレジスタを備えており、各種のデータ処理
を行なう。これらの処理装置１〜５は、加算、減算等の
専用の演算を行なうものでもよく、また、複数の演算機
能を備えた汎用のものでもよい。各処理装置１〜５間に
は、実線で示すように処理データを送るための接続がな
されている。また、各処理装置１〜５間には、点線で示
すように処理データの送出元の処理装置へ自身が正常で
ある旨を知らせるレディ信号を送出するための接続がな
されている。

【０００９】このようなレディ信号は、例えば、処理装
置２については、処理装置２が正常であるとき、処理装
置２から処理装置１に送出される。また、処理装置３に
ついては、処理装置３が正常であるとき、処理装置３か
ら処理装置２及び５に送出される。各処理装置１〜５
は、予め自分が処理する内容及び他の処理装置との接続
のしかたが決まっており、入力したデータをパイプライ
ン的に処理し、その結果を出力する。例えば、加算、減
算、乗算を順に行なった結果を得るデータ処理を複数回
行なう場合は、処理装置１で加算を行ない、処理装置２
で減算を行ない、処理装置３で乗算を行なう。この場
合、処理装置１で最初の処理データについて加算を行な
った後は、処理装置２でその最初の処理データについて
減算を行なうと同時に、処理装置１で次の処理データに
ついて加算を行なうことができる。このようにして、複
数の処理データをパイプライン的に並行処理することが
できる。

【００１０】その際、例えば、処理装置２は、自分が正
常である場合、処理装置１へレディ信号を送出する。処
理装置１は、レディ信号を受け取った処理装置２に対
し、加算が終了した処理データを送出する。そして、処
理データを受け取った処理装置２は、自分が行なうべき
処理である減算を行なう。処理装置２は、処理装置３か
らレディ信号が送出されているときは、自分が処理を完
了した処理データを当該処理装置３に送出する。処理装
置３からレディ信号が送出されていないときは、処理装
置２は処理装置３に送出すべき処理データを蓄えるか捨
てるかする。蓄える場合は、ＦＩＦＯ（First In First
Out）方式により格納する。この間も、処理装置２は、
処理装置１から送出される処理データを受け取り、自分
自身の処理を行なう。

【００１１】処理装置３が異常状態から回復し、レディ
信号を送出すると、処理装置２は蓄えていた処理データ
があれば古いものから順に処理装置３に送出する。デー
タを蓄えていない場合は、直前に処理したデータを送出
する。また、各処理装置は、送出元の処理装置からの処
理データが正常でないことを検出したときは、そのデー
タがなくてもよい範囲で自身の処理を続行する。例え
ば、処理装置３は、処理装置２からの処理データが正常
でないが、処理装置５からの処理データが正常である場
合において、処理装置５からの処理データのみでデータ
処理を行なえる場合はそのデータ処理を行なう。

【００１２】また、各処理装置は、自分自身が障害の場
合、処理データの送出元の処理装置にはレディ信号を送
出せず、処理データの送出先の処理装置に処理データを
送出することもない。このように、各処理装置間でレデ
ィ信号により各処理装置の動作が正常か異常かの連絡が
自動的に行なわれ、各処理装置自身で制御が行なわれる
ので、従来のような制御装置は不要となる。また、図３
に示すように、例えば、処理装置２に異常が発生した場
合も、処理装置２のみの動作が停止され、処理装置１、
４、５、３の動作は継続される。これにより、処理装置
２を介した異常発生ルートの処理データがなくても結果
に影響が少ない処理は制御装置からの指示を受けなくて
も続行することが可能である。更に、異常が発生した処
理装置２が修理等で回復した場合は、図１に示すように
処理装置２が処理装置１にレディ信号を出力することに
より、異常発生ルートが自動的に回復し、システム全体
の処理が制御装置の指示なしで自動的に元に戻るように
することが可能である。

【００１３】以上のような制御は、各処理装置に次のよ
うな制御プログラムを追加することにより、行なわれ
る。従って、制御装置を取り除くとともに、各処理装置
内に制御用のハードウェアを追加する必要はない。図４
は、本発明のシステムにおける各処理装置の動作手順を
説明するフローチャートである。各処理装置は、まず、
自身の動作が正常であるか否かを判定する（ステップＳ
１）。動作が正常であるときは、前段の処理装置へレデ
ィ信号を送出する（ステップＳ２）。動作が正常でない
ときは、レディ信号を送出しない。

【００１４】この後、前段の処理装置からデータを受信
したか否かを判定する（ステップＳ３）。そして、デー
タを受信したときは、データ処理を行なう（ステップＳ
４）。その後、次段の処理装置からレディ信号を受信し
たか否かを判定し（ステップＳ５）、レディ信号を受信
していれば次段の処理装置へ処理結果のデータを送出す
る（ステップＳ６）。一方、次段の処理装置からレディ
信号を受信していないときは、データを蓄積するか又は
捨てる（ステップＳ７）。尚、本発明は、上述したよう
な制御プログラムを用いる場合に限定されるものではな
く、各処理装置内に制御用ハードウェアを設けるように
してもよい。また、処理データは、ディジタルデータ及
びアナログデータのいずれでもよいことはもちろんであ
る。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の信号処理
用並列計算システムによれば、各処理装置が自分自身の
動作が正常であるか否かを判定して正常な場合に前段の
処理装置に対してレディ信号を送出して知らせるように
したので、次のような効果がある。即ち、各処理装置を
集中して管理する制御装置を設ける必要がなく、このよ
うな制御装置自身の障害による計算システムの障害の発
生を防止でき、従って、計算システムの信頼性を向上さ
せることができる。また、このような制御装置に起因し
た処理装置の数の制限が生ずることがなく、処理装置を
増設して計算システムを拡張することが容易となる。更
に、制御装置を不要としたことによりハードウェア量を
減少させ、計算システムの低コスト化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の信号処理用並列計算システムの一実施
例のブロック図である。

【図２】従来の信号処理用並列計算システムの一構成例
のブロック図である。

【図３】図１のシステムの異常発生時の動作の説明図で
ある。

【図４】図１のシステムの各処理装置の動作手順を説明
するフローチャートである。

【符号の説明】

１〜５ 処理装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 並列した動作が可能な独立した複数の処
   理装置から成るシステムにおいて、 各処理装置で、当該処理装置の正常性を示すレディ信号
   を処理データの送出元の処理装置に対して送出し、 当該送出元の処理装置から処理データを受け取ったと
   き、当該処理データに更に自己の処理を加え、 当該自己の処理を加えた処理データの送出先の処理装置
   から送出されるレディ信号を検出したとき、当該送出先
   の処理装置に対して自己の処理データを送出することを
   特徴とする信号処理用並列計算システム。