JPH09146903A - 並列計算機におけるデータ転送制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】並列計算機上でリモートメモリ転送を用いたメ
ッセージの送受信を安全に行なう。 【解決手段】並列計算機上でリモートメモリ転送により
メッセージを送受信する際に、各要素計算機上にリモー
トアクセス可能な任意個数のメモリ領域（１２２，１２
３）とその管理領域（１２４，１２５）を設け、各々の
メモリ領域について管理領域上にリモートアクセス禁止
のフラグを設けることにより、その領域に対してリモー
トアクセスを任意に許可あるいは禁止できるようにす
る。 【効果】同一メモリ領域への複数の書き込みによりデー
タがオーバーライトされること、および同一メモリ領域
への書き込みと読み出しの重複により不正なデータが読
み出されることを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する利用分野】本発明は複数の要素計算機
（プロセシングユニット、以下ＰＵ）を通信網によって
結合した並列計算機におけるＰＵ間のデータ通信に係わ
り、特にデータ通信が相手ＰＵの介入なしに行なわれる
リモートメモリへのデータ転送時のデータの安全性の確
保に関する。

【０００２】

【従来の技術】並列計算機は、複数のＰＵを通信網によ
って結合し、それらを同時に稼働させることによって処
理速度を向上させる。本発明では特に、各ＰＵがそれに
付随するメモリ空間のみをアクセスすることができる分
散メモリ型の並列計算機を対象とする。分散メモリ型並
列計算機では、他のＰＵのメモリ上にあるデータを直接
アクセスすることはできない。データが必要となる度に
送受信を行なってそのデータを自ＰＵに移動する必要が
ある。

【０００３】分散メモリ型並列計算機では、ＰＵ間のデ
ータのやりとりをすべてプログラム中に記述する必要が
ある。ここで、ＰＵ間で受け渡されるデータをメッセー
ジと呼ぶ。並列計算機用プログラムでは、他のＰＵで必
要となるデータが自ＰＵのメモリ上にある場合にはそれ
をあらかじめ送信し、他のＰＵのメモリ上にあるデータ
を自ＰＵが必要とする場合にはあらかじめ受信しておく
ような指示を各ＰＵのプログラム中に明示的に記述する
必要がある。多くの並列計算機システムでは、このよう
なＰＵ間のメッセージの送受信をサポートする目的で、
メッセージパシングライブラリと呼ばれる関数（あるい
はサブルーチン）群があらかじめ用意されており、通信
は「Ｃ」や「ＦＯＲＴＲＡＮ」などのプログラムからの
関数コールとして記述できるようになっている。メッセ
ージパシングライブラリの中には、異なる並列計算機ハ
ードウェア上にインプリメントされ、事実上の標準とし
ての通信環境を提供するものも現われている。米国Ｏａ
ｋ Ｒｉｄｇｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｌａｂｏｒａｔｏ
ｒｙで開発されたＰＶＭや、近年標準化が進められてい
るＭＰＩ（Ｍｅｓｓａｇｅ Ｐａｓｓｉｎｇ Ｉｎｔｅ
ｒｆａｃｅ）はその例である。これらの通信ライブラリ
をコールすることにより書かれた並列プログラムは、異
なる並列計算機上でも再コンパイルのみで動作させ得る
可能性（可搬性）が高い。

【０００４】通信ライブラリでＰＵ間のメッセージの受
け渡しを行なうには、２種類の方式が知られている。第
１は、送信側ＰＵでメッセージの送信関数をコールし、
受信側ＰＵでそれに対応するメッセージの受信関数をコ
ールし、これらの間でメッセージを送受信する方式であ
る。送信関数より受信関数が先にコールされた場合には
受信関数はデータの到着までブロック（停止）し、送信
関数が先にコールされた場合には受信関数の発行までブ
ロックするか、メッセージがシステム内にバッファリン
グされるのが一般的である。これはｓｅｎｄ／ｒｅｃｅ
ｉｖｅ方式と呼ばれる。第２は、送信側ＰＵでメッセー
ジの送信関数をコールしただけで（対応する受信関数の
発行なしに）メッセージを相手ＰＵに書き込み、あるい
は受信関数のコールにより（対応する送信関数の発行な
しに）データを相手ＰＵから読み込む方式である。これ
はｐｕｔ／ｇｅｔ方式、あるいはリモートメモリコピー
方式と呼ばれ、送信関数はｐｕｔ関数、受信関数はｇｅ
ｔ関数と呼ばれる。

【０００５】上に挙げた標準的なメッセージパシングラ
イブラリのうちＰＶＭではｓｅｎｄ／ｒｅｃｅｉｖｅ方
式による通信のみをサポートしている。ＭＰＩもｓｅｎ
ｄ／ｒｅｃｅｉｖｅ方式のみをサポートしているが、時
期バージョンとして現在検討が進められているＭＰＩ−
２ではこれに加えてｐｕｔ／ｇｅｔ方式による通信も取
り入れる計画がある。

【０００６】ｓｅｎｄ／ｒｅｃｅｉｖｅ方式は、送信
側、受信側のＰＵがそれぞれに送信、受信関数を発行し
て明示的にメッセージを受け渡すため、利用者はどのタ
イミングでメッセージが自ＰＵのどのメモリ領域に送受
信されるかを制御することができる。しかし、利用者は
プログラム中で送信と受信の対応付けを常に行なわなく
てはならいので、プログラムの手間は大きい。これに対
し、ｐｕｔ／ｇｅｔ方式は送信側、受信側がそれぞれ一
方的に相手ＰＵ上にあるデータを読み書きする。データ
が必要になった時点でｐｕｔ、あるいはｇｅｔの一方を
発行すればよいので、プログラムの手間は少なくなる。
しかし、メッセージの送受信先メモリ領域を誤った場
合、あるいは２つ以上のＰＵがほぼ同時に同一のメモリ
領域に読み書きを行なった場合には、データを破壊した
り、データを上書きしたり、誤ったデータを読み出す恐
れがある。

【０００７】ＭＰＩ−２では、送受信先メモリ領域の誤
りにより利用者プログラムが破壊されることを防ぐ目的
で、各ＰＵにｐｕｔ／ｇｅｔ専用のメモリ領域を確保す
る関数を提供している。ｐｕｔ／ｇｅｔ 操作は、各Ｐ
Ｕであらかじめ確保された領域に対してしかメッセージ
の送受信を行なえないので、それ以外のメモリ領域に誤
って書き出し、読み込みを行なう可能性がなくなる。

【０００８】以下、メッセージパシングライブラリＭＰ
Ｉ−２で提案されているｐｕｔ／ｇｅｔ関数を用いたメ
ッセージ通信方法の概略を説明する。ただし、説明を簡
単にするために、関数仕様は一部簡略化して記述する。

【０００９】ＭＰＩ利用時には、まず通信に参画する全
プログラム上で次のようなＭＰＩ初期化関数をコールす
る。通常この処理は並列プログラムの先頭で行なう。

【００１０】Ｉｎｉｔ（） 本関数中で、メッセージパシングライブラリは必要な初
期化操作を行なう。以下に挙げる関数は、初期化関数を
コールした後でのみ使用することができる。

【００１１】初期か終了後ｐｕｔ／ｇｅｔを用いる際に
は、全ＰＵ上でｐｕｔ／ｇｅｔ用に専用のメモリ領域を
確保するための次の関数をコールする。

【００１２】Ｒｍｃ＿ｍａｌｌｏｃ（ｂａｓｅ， ｓｉ
ｚｅ， ｉｄ） ここでｂａｓｅは確保するメモリ領域（ウィンドウ）の
先頭アドレス、ｓｉｚｅはメモリ領域の長さである。ｉ
ｄはウィンドウの識別子であり本関数の出力引き数であ
る。本関数を複数回コールすることにより、ウィンドウ
を一つのＰＵ上に任意個数設けることができる。本関数
で生成したウィンドウには、ｇｅｔ／ｐｕｔ関数からセ
ットできるカウンタが自動的に付属する。このカウンタ
は直接利用者がアクセスすることはできないが、後述の
ハンドラを用いてその値を監視することで、ウィンドウ
に対するｐｕｔ／ｇｅｔ操作の完了を検知することがで
きる。

【００１３】他のＰＵのウィンドウに対するｐｕｔ操作
は次の関数コールにより実行する。 Ｐｕｔ（ｏｒｉｇｉｎ＿ａｄｄｒ， ｏｒｉｇｉｎ＿ｓ
ｉｚｅ， ｔａｒｇｅｔ＿ｒａｎｋ， ｉｄ， ｉｎｃ
ｒ） ここでｏｒｉｇｉｎ＿ａｄｄｒ， ｏｒｉｇｉｎ＿ｓｉ
ｚｅは送るべきメッセージが格納された自ＰＵのメモリ
の先頭アドレスと長さである。ｔａｒｇｅｔ＿ｒａｎｋ
は送り先のＰＵ番号である。ｉｄはｐｕｔの対象となる
相手ＰＵ上のウィンドウを示す。ｉｎｃｒは、当該ウィ
ンドウに付属するカウンタのインクリメント値を表わ
し、メッセージの書き込みと同時にｐｕｔ先ウィンドウ
のカウンタがここに指定した値だけインクリメントされ
る。

【００１４】一方、ｇｅｔ操作は次の関数コールによ
る。

【００１５】Ｇｅｔ（ｏｒｉｇｉｎ＿ａｄｄｒ， ｏｒ
ｉｇｉｎ＿ｓｉｚｅ， ｔａｒｇｅｔ＿ｒａｎｋ， ｉ
ｄ， ｉｎｃｒ） 各引数の意味はｇｅｔの場合と同様である。ただし、本
関数ではメッセージが相手ＰＵのウィンドウから読み出
され、自ＰＵのｏｒｉｇｉｎ＿ａｄｄｒ以降のメモリに
受信される。

【００１６】ｐｕｔ／ｇｅｔ操作の完了は、カウンタが
利用者があらかじめ指定した上限値を越えたかどうかで
判定する。ここで、カウンタの上限値は利用者がウィン
ドウごとに次の関数をコールすることにより設定するこ
とができる。

【００１７】Ｓｅｔ＿ｃｏｕｎｔｅｒ＿ｔｈｒｅｓｈｏ
ｌｄ（ｉｄ， ｃｏｕｎｔ） ｉｄはウィンドウの識別子、ｃｏｕｎｔは設定すべき上
限値である。カウンタが上限値を超えた場合には、利用
者があらかじめ登録したハンドリング関数がＭＰＩによ
りコールバックされる。ハンドリング関数の設定は、次
の関数コールにより行なう。

【００１８】 Ｐｏｓｔ＿ｈａｎｄｌｅｒ（ｉｄ， ｈａｎｄｌｅｒ） ｉｄはハンドリング関数の呼び出し対象となるウィンド
ウの識別子、ｈａｎｄｌｅｒはハンドリング関数へのポ
インタである。ハンドリング関数自体は利用者が自由に
記述することができる。カウンタの上限値に１を指定
し、ｐｕｔ／ｇｅｔの引き数ｉｎｃｒにも１を指定すれ
ば、個々のｐｕｔ／ｇｅｔの終了時にハンドリング関数
を呼び出すことができる。また、カウンタの上限値とｉ
ｎｃｒで指定する値を適宜変更することで、複数回のｐ
ｕｔ／ｇｅｔが終了した時点でハンドリング関数をコー
ルすることも可能である。

【００１９】以上が、ＭＰＩを用いた場合の利用者プロ
グラムからのｐｕｔ／ｇｅｔ操作方法の説明である。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】上述のようにｐｕｔ／
ｇｅｔ方式は潜在的にデータを破壊する可能性のある危
険な通信方式であるにもかかわらず、ＭＰＩを含む従来
のメッセージパシングライブラリでは２つ以上のＰＵが
同一のメモリ領域に読み書きを行なった場合に対する考
慮がなされていなかった。また、ｐｕｔ／ｇｅｔ操作に
よるデータの予期しない破壊が起こった場合に、利用者
からこれを検出する手段が設けられていなかった。

【００２１】本発明の目的は、分散メモリ型並列計算機
のメッセージパシングライブラリにおいて、利用者がｐ
ｕｔ／ｇｅｔ操作による同一メモリ領域へのメッセージ
の重複した書き込みを防止することと、同一メモリ領域
への重複した書き込みがあった場合にこれを検出するこ
とを可能とし、ｐｕｔ／ｇｅｔ方式による通信の安全性
を高めることにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明は、ｐｕｔ／ｇｅ
ｔ方式による送受信おいて、複数のＰＵからの同一メモ
リ領域へのｐｕｔ／ｇｅｔの発行によるデータの上書き
や誤ったデータの読み出しを防ぐために、各ＰＵ上でｐ
ｕｔ／ｇｅｔ用に確保したメモリ領域に対して書き込
み、読み出し禁止フラグを設け、そのフラグを利用者プ
ログラムから制御可能とすることにより、利用者が当該
メモリ領域への他ＰＵからの書き込み、読み出しを禁止
するようにすることによって達成される。

【００２３】また、同一メモリ領域への重複した書き込
み、読み出しを利用者が検出できるようにするために、
書き込み、読み出し禁止フラグの立ったメモリ領域への
ｐｕｔ／ｇｅｔの発行を利用者に通知するようにするこ
とによって達成される。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の詳細
を説明する。

【００２５】まず、本発明の実装方法の具体例を図を参
照して説明する。図１に本発明の全体構成図を示す。１
０１，１０２はＰＵを示し、１０３，１０４はそれらの
ＣＰＵ、１０５，１０６はメモリである。１０７はそれ
らＰＵを結ぶ通信路である。ＰＵの数は実際には任意で
あるが、ここでは説明のために２つのＰＵからなる並列
機を示している。１０８，１０９は各ＰＵのＯＳ（オペ
レーティングシステム）である。利用者プログラムを実
行する際には、各ＰＵのメモリ上にプログラムがローデ
ィングされる（１１０，１１１）。利用者プログラム
は、あらかじめ本発明のメッセージパシングライブラリ
（１１４，１１５）とリンクされている。利用者プログ
ラム中には、他のＰＵからリモートメモリ転送により読
み書きが可能なメモリ領域（１２２，１２３）を設ける
ことができる。さらに、並列プログラムの実行開始と同
時に、ｐｕｔ／ｇｅｔデーモンプロセス（１１２，１１
３）が各ＰＵごとに起動される。メッセージパシングラ
イブラリ中には、ｐｕｔ／ｇｅｔデーモンからの割り込
み要求によって起動される特別なルーチン（割り込みハ
ンドラ）１２０，１２１およびｐｕｔ／ｇｅｔ用のメモ
リ領域の管理情報を格納するウィンドウ情報テーブル
（１２４，１２５）が設けられる。割り込みハンドラ中
には、ｐｕｔ要求にたいする割り込みを処理するｐｕｔ
ハンドラと、ｇｅｔ要求に対する割り込みを処理するｇ
ｅｔハンドラが存在する。

【００２６】以上の構成要素のうち、メッセージパシン
グライブラリとｐｕｔ／ｇｅｔデーモンとが本発明の特
徴をなす構成要素である。以下、これら２つの構成要素
について詳細に説明する。

【００２７】（メッセージパシングライブラリのインタ
ーフェイス）本発明におけるメッセージパシングライブ
ラリ（１１４，１１５）について説明する。メッセージ
パシングライブラリは利用者の並列プログラムからコー
ルすることにより、ｐｕｔ／ｇｅｔデーモンプロセスを
介してメッセージパシングを実行するための関数群であ
る。

【００２８】以下に、メッセージパシングライブラリの
関数インターフェイスを説明する。本実施例では上述の
ＭＰＩ−２の仕様を基本とし、それに必要な変更を加え
ることによって関数インターフェイスを構築する。実際
には関数名称、引き数名称などは任意であり、必ずしも
ここで説明する仕様と同じである必要はない。

【００２９】（１）Ｉｎｉｔ（） 本関数のインターフェイスは上述のＭＰＩと同様であ
る。

【００３０】（２）ＲＭＣ＿Ｍａｌｌｏｃ（ｂａｓｅ，
ｓｉｚｅ， ｃｏｕｎｔｅｒ， ｃｏｕｎｔｅｒ＿ｓ
ｕｃｃｅｓｓ， ｉｄ） 自ＰＵ上にｐｕｔ／ｇｅｔウィンドウを確保する関数で
ある。引き数ｂａｓｅ， ｓｉｚｅ， ｃｏｕｎｔｅ
ｒ， ｉｄの意味は、従来の技術の項で述べたＭＰＩの
場合と同様である。ｃｏｕｎｔｅｒ＿ｓｕｃｃｅｓｓは
本発明にて新たに設けられたカウンタであり、利用法は
後述する。

【００３１】（３）Ｇｅｔ（ｏｒｉｇｉｎ＿ａｄｄｒ，
ｏｒｉｇｉｎ＿ｓｉｚｅ， ｔａｒｇｅｔ＿ｒａｎ
ｋ， ｉｄ， ｉｎｃｒ） 本関数インターフェイスと引き数の意味は上述のＭＰＩ
の場合と同様である。

【００３２】（４）Ｐｕｔ（ｏｒｉｇｉｎ＿ａｄｄｒ，
ｏｒｉｇｉｎ＿ｓｉｚｅ， ｔａｒｇｅｔ＿ｒａｎ
ｋ， ｉｄ， ｉｎｃｒ） 本関数インターフェイスと引き数の意味は上述のＭＰＩ
の場合と同様である。

【００３３】（５）Ｓｅｔ＿ｃｏｕｎｔｅｒ＿ｔｈｒｅ
ｓｈｏｌｄ（ｉｄ， ｃｏｕｎｔ） 本関数インターフェイスと引き数の意味は上述のＭＰＩ
の場合と同様である。

【００３４】（６）Ｐｏｓｔ＿ｈａｎｄｌｅｒ（ｉｄ，
ｃｏｕｎｔ） 本関数インターフェイスと引き数の意味は上述のＭＰＩ
の場合と同様である。

【００３５】（７）Ｗｉｎｄｏｗ＿ｌｏｃｋ（ｉｄ） 本関数と次のＷｉｎｄｏｗ＿ｕｎｌｏｃｋ関数は本発明
に特徴的なものである。本関数が利用者プログラムから
呼び出されると、引き数ｉｄで指定されたウィンドウ識
別子に対応するウィンドウをｐｕｔ／ｇｅｔ禁止とす
る。本操作をウィンドウのロックと呼ぶ。このウィンド
ウを対象とするｐｕｔ／ｇｅｔ操作は、同じウィンドウ
に対して次のＷｉｎｄｏｗ＿ｕｎｌｏｃｋ関数がコール
されるまで行なうことができない。ロックされたウィン
ドウに対してｐｕｔ操作を行なった場合には、そのメッ
セージは破棄される。ロックされたウィンドウにたいし
てｇｅｔ操作を行なった場合には、メッセージは読みだ
されず、ｇｅｔ関数の戻り値としてエラーコードが返さ
れる。

【００３６】 （８）Ｗｉｎｄｏｗ＿ｕｎｌｏｃｋ（ｉｄ） 本関数は、ｉｄで指定されたウィンドウ識別子に対する
ウィンドウのｐｕｔ／ｇｅｔ禁止を解除する。本操作を
ウィンドウのアンロックと呼ぶ。

【００３７】（メッセージパシングライブラリの動作）
以下、本発明のリモートメモリへのデータ転送制御方式
における上記各関数の実現方法を示す。

【００３８】（１）Ｉｎｉｔの動作 メッセージパシングライブラリの初期化関数は、利用者
プログラムからコールされると、図２に示すウィンドウ
情報テーブルをライブラリのメモリ領域（図１の１０
５，１０６）上に作成する。ウィンドウ情報テーブル
は、ウィンドウ識別子のカラム、ウィンドウ開始アドレ
スのカラム、ウィンドウ末尾アドレスのカラム、カウン
タ値のカラム、成功カウンタ値のカラム、カウンタの上
限値のカラムおよびウィンドウのロック状態を示すフラ
グ（一般的にこの情報を保持できるものであればよい）
のフィールドを有する。ついで、生成されたテーブルの
各カラムを初期化する。初期値には、カウンタ上限値の
カラムのみ１、他のすべてのカラムは０を用いる。上述
のように利用者は初期化関数を全ＰＵから呼び出すの
で、ウィンドウ情報テーブルも全ＰＵ上に作成される。

【００３９】（２）Ｒｍｃ＿ｍａｌｌｏｃ関数の動作 ウィンドウ生成関数Ｒｍｃ＿ｍａｌｌｏｃがコールされ
た場合の動作を図３に示す。まず、関数の引き数として
与えられたウィンドウの先頭アドレスｂｕｆｆと長さｓ
ｉｚｅを用いてウィンドウ用メモリを確保する（３０
１）。ウィンドウ情報テーブルのｉｄのカラムをスキャ
ンし、ｉｄが０（初期値）であるカラムを見つける（３
０２）。そのカラムの行番号をウィンドウの識別子とし
て採用し、対応するカラムに格納する（３０３）。次い
で、ウィンドウの先頭アドレスのカラムにｂｕｆｆで与
えられたアドレスを格納し、ウィンドウ末尾アドレスに
ｂｕｆｆ＋ｓｉｚｅの値を格納する（３０４，３０
５）。

【００４０】カウンタ値、カウンタ最大値、ロック状態
フラグは初期値のまま変化させない。

【００４１】（３）Ｐｕｔ関数の動作 次に、Ｐｕｔ関数がコールされた場合の動作を説明す
る。図４に処理の流れを示す。まず、相手ＰＵ上のｐｕ
ｔ／ｇｅｔデーモンに対し、ｐｕｔ要求が出されたこと
を通知する短いメッセージ（ｐｕｔ要求）を送り、次い
で関数の引き数として与えられた送信先ウィンドウの識
別子とインクリメント値を、同じく引き数ｔａｒｇｅｔ
＿ｒａｎｋ中で指定された相手ＰＵ上のｐｕｔ／ｇｅｔ
デーモンに送信する（４０１）。（ｐｕｔ／ｇｅｔデー
モンの動作は後述する。）この送信は、通常のｓｅｎｄ
関数を用いて行なう。送信後、同デーモンからの認識信
号（ａｃｋ）を待ち、ブロックする（４０２）。ａｃｋ
が到着したならば、同デーモンに対して、引き数のｏｒ
ｉｇｉｎ＿ａｄｄｒおよびｏｒｉｇｉｎ＿ｓｉｚｅで示
される送信バッファの内容を送信する（４０３）。この
送信もｓｅｎｄ関数によって行なう。送信バッファの内
容がすべて送出されたならば、利用者プログラムへリタ
ーンする。

【００４２】（４）Ｇｅｔ関数の動作 同様に、Ｇｅｔ関数がコールされた場合の動作を図５を
用いて説明する。まず、まず、相手ＰＵ上のｐｕｔ／ｇ
ｅｔデーモンに対し、ｐｕｔ要求が出されたことを通知
する短いメッセージ（ｇｅｔ要求）を送り、次いで関数
の引き数として与えられた送信先ウィンドウの識別子と
インクリメント値を、同じく引き数ｔａｒｇｅｔ＿ｒａ
ｎｋ中で指定された相手ＰＵ上のｐｕｔ／ｇｅｔデーモ
ンに送信する（５０１）。この送信は、通常のｓｅｎｄ
関数を用いて行なう。送信後、同デーモンを対象として
ｒｅｃｅｉｖｅ関数を発行しデータの到着を待つ。受け
取ったメッセージは、引き数のｏｒｉｇｉｎ＿ａｄｄｒ
およびｏｒｉｇｉｎ＿ｓｉｚｅで指定された受信バッフ
ァに格納する（５０２）。受信バッファへ内容がすべて
格納されたならば、利用者プログラムへリターンする。

【００４３】（５）Ｓｅｔ＿ｃｏｕｎｔｅｒ＿ｔｈｒｅ
ｓｈｏｌｄ関数の動作 本関数がコールされると、自ＰＵのウィンドウ情報テー
ブル（図２）から引き数で指定された識別子を持つ行を
サーチし、その行のカウンタ上限値のカラムに引き数で
指定されたカウンタ上限値を格納する。

【００４４】（６）Ｐｏｓｔ＿ｈａｎｄｅｒ関数の動作 本関数がコールされると、自ＰＵのウィンドウ情報テー
ブル（図２）から引き数で指定された識別子を持つ行を
サーチし、その行のハンドラのカラムに引き数で指定さ
れたハンドリング関数のポインタを格納する。

【００４５】（７）Ｗｉｎｄｏｗ＿ｌｏｃｋ関数の動作 本関数がコールされると、自ＰＵのウィンドウ情報テー
ブル（図２）から引き数で指定された識別子を持つ行を
サーチし、その行のロック状態フラグ（書き込み、読み
出し禁止フラグ）をｏｎにする。

【００４６】（８）Ｗｉｎｄｏｗ＿ｕｎｌｏｃｋ関数の
動作 本関数がコールされると、自ＰＵのウィンドウ情報テー
ブル（図２）から引き数で指定された識別子を持つ行を
サーチし、その行のロック状態フラグ（書き込み、読み
出し禁止フラグ）をｏｆｆにする。

【００４７】以上が本発明のリモートメモリ転送制御方
式における各関数の実現方法の例である。

【００４８】（９）ｐｕｔハンドラの動作 メッセージパシングライブラリ中には、利用者からコー
ルされる上記の関数群以外に、ｐｕｔ／ｇｅｔデーモン
プロセスからの割り込みによって起動されるｐｕｔ／ｇ
ｅｔハンドラが存在する。このうちｐｕｔハンドラの動
作を図７を参照して説明する。割り込みを受け付ける
と、ｐｕｔ／ｇｅｔデーモンプロセスからの受信待ち状
態に移行し、ウィンドウ識別子とカウンタのインクリメ
ント値を受け取る（７０１）。識別子を受け取ると、そ
れを用いて自ＰＵ上のウィンドウ情報テーブル（図２）
をサーチし、対応するカウンタを受け取ったインクリメ
ント値にしたがってインクリメントする。また、ロック
フラグのカラムを調べて当該ウィンドウがロック状態に
あるか否かを調べる（７０４）。ロックされていない場
合には、ｐｕｔ／ｇｅｔデーモンプロセスにａｃｋを返
し（７０２）、続いてｐｕｔ／ｇｅｔデーモンプロセス
から送信されてくるメッセージ本体を受け取り、ウィン
ドウに格納する（７０３）。また、対応する成功カウン
タの値をインクリメント値にしたがってインクリメント
する（７０６）。ロックされていた場合にはｐｕｔ／ｇ
ｅｔデーモンプロセスにｎａｃｋを返す（７０５）。最
後にカウンタ値とカウンタ上限値とを比較し、カウンタ
値が等しいか大きくなっていればカウンタをクリアして
対応する利用者定義のハンドラに制御を移す（７０
７）。 （１０）ｇｅｔハンドラの動作 ｇｅｔハンドラの動作を図８を参照して説明する。割り
込みを受け付けると、ｐｕｔ／ｇｅｔデーモンプロセス
からの受信待ち状態に移行し、ウィンドウ識別子を受け
取る（８０１）。識別子を受け取ると、それを用いて自
ＰＵ上のウィンドウ情報テーブル（図２）をサーチし、
ロックフラグのカラムを調べて当該ウィンドウがロック
状態にあるか否かを調べる（８０４）。ロックされてい
ない場合には、ｐｕｔ／ｇｅｔデーモンプロセスにａｃ
ｋを返し（８０２）、続いてウィンドウに格納されてい
るメッセージ本体をｐｕｔ／ｇｅｔデーモンプロセスに
送信する（８０３）。ロックされていた場合にはｐｕｔ
／ｇｅｔデーモンプロセスにｎａｃｋを返す（８０
５）。最後にカウンタ値とカウンタ上限値とを比較し、
カウンタ値が等しいか大きくなっていればカウンタをク
リアして対応する利用者定義のハンドラに制御を移す
（８０７）。

【００４９】（１１）ロックされているウィンドウに対
するｐｕｔ／ｇｅｔの検出 本発明では、何等かの原因でロックされているウィンド
ウにメッセージがｐｕｔ／ｇｅｔされた場合、これを次
のようにして検出することができる。

【００５０】ｇｅｔ関数に対しては、ｇｅｔ先のｇｅｔ
ハンドラからｎａｃｋが返された場合、ｐｕｔ／ｇｅｔ
デーモンプロセスはｇｅｔ関数発行元にたいしてエラー
コードを返す（６１９）。したがって、利用者はｇｅｔ
関数のリターン値がエラーコードであった場合には、ロ
ックされたウィンドウに対してｇｅｔが発行されたこと
を検知できる。

【００５１】ｐｕｔ関数は、相手ＰＵに対してメッセー
ジを送信した後直ちにリターンするので、リターンコー
ドによってロックされたウィンドウに書き込みを行なお
うとしたことを検出できない。しかし、ｐｕｔハンドラ
はｐｕｔが成功した場合には成功カウンタとカウンタの
双方をインクリメントするのに対して、ｐｕｔが成功し
なかった場合には成功カウンタをインクリメントしな
い。したがって、利用者はｐｕｔ関数の完了ハンドリン
グ関数中で両者の値を比較することにより、ロックした
ウィンドウへのｐｕｔが行われたことを検知できる。す
なわち、ロックされたウィンドウへｐｕｔが行われた場
合には、成功カウンタの値がカウンタの値よりも小さく
なっているはずである。

【００５２】（ｐｕｔ／ｇｅｔデーモンの実現方法）次
に、本発明のリモートメモリ転送方式におけるｐｕｔ／
ｇｅｔデーモンの実現方法の例を図６を参照して説明す
る。

【００５３】ｐｕｔ／ｇｅｔデーモンは通常はいずれか
のＰＵのユーザプログラムからのｐｕｔ／ｇｅｔ要求待
ちでブロック状態にある（６０１）。ｐｕｔ／ｇｅｔ関
数コールによりｐｕｔ／ｇｅｔ要求を受信すると、それ
がｐｕｔ要求であるかｇｅｔ要求であるかによって分岐
し（６０２）、各々に対応する処理に入る。ｐｕｔ要求
であった場合には、まず送信されてくるウィンドウ識別
子とインクリメント値を読み込んで記憶し（６０３）、
ｐｕｔ要求元プログラムにａｃｋを返す（６０４）。次
いで、ｐｕｔ要求元から送信されてくるメッセージ本体
を受信して記憶し（６０５）、メッセージをすべて受診
すると自ＰＵ上の利用者プログラムにたいして割り込み
を発生する（６０６）。（この割り込みによって利用者
プログラム側ではｐｕｔハンドラがコールされ、受信待
ち状態となる。）デーモンは利用者プログラムに対し
て、６０３にて記憶したウィンドウ識別子を送信し、肯
定応答（ａｃｋ）または否定応答（ｎａｃｋ）を待って
処理を分岐する（６１０）。ａｃｋを受け取った場合に
は、当該ウィンドウはロック状態にはないので、６０５
にて記憶したメッセージ本体を利用者プログラムに送信
して処理を終了する。ｎａｃｋを受け取った場合には、
当該ウィンドウはロックされているので、メッセージを
破棄して処理を終了する。一方６０２にてｇｅｔ要求へ
分岐した場合には、要求元ＰＵからウィンドウ識別子を
受け取り（６１２）、自ＰＵ上の利用者プログラムに割
り込みをかける（６１３）。（この割り込みによって利
用者プログラム側ではｇｅｔハンドラがコールされ、受
信待ち状態となる。）デーモンは利用者プログラムに対
して、６１２にて記憶したウィンドウ識別子を送信し、
肯定応答（ａｃｋ）または否定応答（ｎａｃｋ）を待っ
て処理を分岐する（６１８）。ａｃｋを受け取った場合
には、当該ウィンドウはロック状態にはないので、利用
者プログラムのｇｅｔ処理ハンドリング関数よりメッセ
ージが送られてくる。これを記憶し、ｇｅｔ要求元に送
信して処理を終了する（６１６，６１７）。ｎａｃｋを
受け取った場合には、当該ウィンドウはロックされてお
りメッセージは送られてこないので、ｇｅｔ要求元にエ
ラーコードを返す（６１９）。

【００５４】以上がｐｕｔ／ｇｅｔデーモンの実現方法
の例である。

【００５５】

【発明の効果】本発明のリモートメモリ転送制御方式に
よれば、メッセージパシングライブラリを用いたｐｕｔ
／ｇｅｔ方式のメッセージ通信において、ｐｕｔ／ｇｅ
ｔ用のメモリ領域を利用者プログラム中からロック、ア
ンロックすることが可能となる。これによって利用者は
ｐｕｔ／ｇｅｔ用のメモリ領域に複数のＰＵからのデー
タが上書きされたり、不正なデータが読みだされたりす
ることを防止することができ、ｐｕｔ／ｇｅｔ方式によ
るメッセージ通信をより安全に行なうことができるよう
になる。

【００５６】また、本発明のリモートメモリ転送制御方
式によれば、何等かの原因でロックされたメモリ領域に
たいして誤ったｐｕｔ／ｇｅｔがなされた場合に、これ
を検出することができる。これによって利用者は、適当
なエラーリカバリをプログラム中に組み込むことが可能
となり、ｐｕｔ／ｇｅｔ方式を用いて信頼性の高いプロ
グラムを作成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の全体構成図。

【図２】ウィンドウ情報テーブルの説明図。

【図３】ウィンドウ生成関数の動作説明図。

【図４】ｐｕｔ関数の動作説明図。

【図５】ｇｅｔ関数の動作説明図。

【図６】ｐｕｔ／ｇｅｔデーモンプロセスの動作説明
図。

【図７】ｐｕｔハンドラの動作説明図。

【図８】ｇｅｔハンドラの動作説明図。

【符号の説明】

１０１，１０２．．．要素計算機 １０３，１０４．．．ＣＰＵ １０５，１０６．．．メモリ １０７．．．通信路 １０８，１０９．．．オペレーティングシステム １１０，１１１．．．利用者プログラム １１２，１１３．．．ｐｕｔ／ｇｅｔデーモンプロセス １１４，１１５．．．メッセージパシングライブラリ １２０，１２１．．．ｐｕｔ／ｇｅｔ割り込みハンドラ １２２，１２３．．．ｐｕｔ／ｇｅｔ用ウィンドウ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数台の計算機を通信路によって結合して
   なり、該計算機がデータ転送先の計算機のメモリ領域を
   指定してデータ転送を行う並列計算機におけるデータ転
   送制御方法であって、 各々の計算上で、他の計算機上で実行されているプログ
   ラムからデータの読み出し、書き込みを行なうことので
   きるメモリ領域を、自計算機上で実行されているプログ
   ラムから任意個数指定し、 該指定された複数のメモリ領域の各々について、他の計
   算機上で実行されているプログラムからのデータの読み
   出しおよび書き込みが禁止されていることを示す情報を
   保持し、自計算機上で実行されているプログラムから該
   情報を制御することにより、該メモリ領域へのデータの
   読みだしおよび書き込みを禁止することを特徴とする並
   列計算機におけるデータ転送制御方法。
2. 【請求項２】該指定された複数のメモリ領域のうち、他
   の計算機上で実行されているプログラムからのデータの
   読み出しおよび書き込みを禁止された該メモリ領域に対
   し、他の計算機で実行されているプログラムからデータ
   の読み出しが要求された場合、該他の計算機上のプログ
   ラムに対しエラーを通知することを特徴とする請求項１
   記載の並列計算機におけるデータ転送制御方法。
3. 【請求項３】該指定された複数のメモリ領域のうち、他
   の計算機上で実行されているプログラムからのデータの
   読み出しおよび書き込みを禁止された該メモリ領域に対
   し、他の計算機上で実行されているプログラムからデー
   タの書き込みが要求された場合、該データを破棄し、 該データを破棄した計算機において、該データの破棄
   を、該計算機上で実行されているプログラムに対して通
   知することを特徴とする請求項１記載の並列計算機にお
   けるデータ転送制御方法。