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JP3473975B2 - ネットワークシステムおよびネットワークにおける通信方法 - Google Patents

ネットワークシステムおよびネットワークにおける通信方法

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JP3473975B2
JP3473975B2 JP22355093A JP22355093A JP3473975B2 JP 3473975 B2 JP3473975 B2 JP 3473975B2 JP 22355093 A JP22355093 A JP 22355093A JP 22355093 A JP22355093 A JP 22355093A JP 3473975 B2 JP3473975 B2 JP 3473975B2
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聡 吉沢
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毅 相本
林　　剛久
博志 岩本
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Hitachi Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】計算機システム等の情報処理シス
テムを接続して構成したネットワークにおける、情報通
信性能の向上ための技術に関する。
【０００２】特に、仮想メモリを有する計算機システム
等の情報処理システムを接続したネットワークにおけ
る、情報通信処理の高速化のための技術に関する。
【０００３】
【従来の技術】従来のネットワークを構成する情報処理
システムの構成例を図２に示す。
【０００４】ここでは、ネットワークを構成する情報処
理システムの一例として、ネットワーク内計算機２００
の構成について説明する。
【０００５】ネットワーク内計算機２００は、プロセッ
サ２３０、メモリ２５０、ネットワークアダプタ２１０
を有して構成され、各々の構成要素は、システムバス２
８０に接続された構成になっている。
【０００６】ネットワークアダプタ２１０は、さらに、
DMA制御部２２０、送受信用バッファ２２１、ネットワ
ーク送受信部２１８、受信DMA制御情報保持手段２１
１、送信DMA制御情報保持手段２１２、割込制御情報保
持手段２１３、アダプタ制御情報保持手段２１４、およ
びアダプタ制御手段２１５を備えており、これらは内部
バス２２２によって接続された構成になっている。
【０００７】DMA制御部２２０は、受信DMA制御情報保持
手段２１１、送信DMA制御情報保持手段２１２、割込制
御情報保持手段２１３、アダプタ制御情報保持手段２１
４に保持された情報に基づいて、送受信用バッファ２２
１とメモリ２５０との間のデータ転送の制御を行う手段
であり、例えば、ＴＴＬ、ＣＭＯＳ等の電子デバイスに
より実現することができる。
【０００８】送受信用バッファ２２１は、ネットワーク
２９０を介して送信するパケット、および、ネットワー
ク２９０を介して受信したパケットを格納、保持する手
段であり、例えば、ＲＡＭ等によって実現することがで
きる。
【０００９】ネットワーク送受信部２１８は、ネットワ
ーク２９０と送受信用バッファ２２１との間でデータ通
信を行わせる手段であり、例えば、各種ＴＴＬ、ＣＭＯ
Ｓ等の電子デバイスによって実現できる。
【００１０】受信DMA制御情報保持手段２１１は、送受
信用バッファ２２１からメモリ２５０にデータ転送を行
う際に行う制御に関する情報を保持する手段であり、例
えば、ＲＡＭ、各種ＴＴＬ、各種ＣＭＯＳ等の電子デバ
イスによって実現できる。
【００１１】送信DMA制御情報保持手段２１２は、メモ
リ２５０から送受信用バッファ２２１にデータを転送を
行う際に行う制御に関する情報を保持する手段であり、
例えば、ＲＡＭ、各種ＴＴＬ、各種ＣＭＯＳ等の電子デ
バイスによって実現できる。
【００１２】割込制御情報保持手段２１３は、送受信用
バッファ２２１とメモリ２５０との間でのデータ転送処
理の終了時、および、ある定められた動作の終了時等
に、割込を発行する場合に使用する情報を保持する手段
であり、例えば、ＲＡＭ等の電子デバイスによって実現
できる。
【００１３】アダプタ制御情報保持手段２１４は、ネッ
トワークアダプタ２００が動作を行う際に使用する各種
の制御情報を保持する手段であり、例えば、ＲＡＭ、各
種ＴＴＬ、各種ＣＭＯＳ等の電子デバイスによって実現
できる。
【００１４】アダプタ制御手段２１５は、プロセッサ２
３０がネットワークアダプタ２００の動作の起動、停止
等を行うように制御する手段であり、例えば、ＲＡＭ、
各種ＴＴＬ、各種ＣＭＯＳ等の電子デバイスによって実
現できる。
【００１５】また、ネットワーク送受信部２１８は、内
部に自アドレス保持手段２１９を備えている。自アドレ
ス保持手段２１９は、ネットワーク送受信部２１８が、
ネットワーク２９０を介して通信されるパケットを監視
し、該パケットが自計算機宛のパケットか否かを判断す
るために、自アドレスを保持する手段であり、例えば、
ＲＡＭ、各種ＴＴＬ、各種ＣＭＯＳ等の電子デバイスに
よって実現できる。
【００１６】以下、上記のような従来のシステムを使用
したデータ通信における受信処理の処理手順について説
明する。
【００１７】まず、ネットワークアダプタ２１０は、ネ
ットワーク２９０を介して伝送されてくるパケットの転
送先が、自計算機であるか否かを判断する。
【００１８】次に、パケットの転送先が、自計算機であ
ると判断した場合、ネットワークアダプタ２１０は、ネ
ットワークを介して伝送されてくるパケットを、送受信
バッファ２２１内に取り込む。
【００１９】さらに、DMA制御部２２０は、受信DMA制御
情報保持手段２１１が保持する情報に基づき、DMA処理
（「Direct Memory Access」の略：直接、メモリにアク
セスして入出力処理を行うことを意味し、以下このよう
に記す）によって、取り込んだパケットを、ＯＳ（オペ
レーティング・システム）空間内に存在する受信パケッ
ト領域２６３に転送する。
【００２０】次に、ネットワークアダプタ２１０は、DM
A処理によるデータ転送処理の終了後に、割込制御情報
保持手段２１３の保持する情報の内容にしたがって、プ
ロセッサ２３０に割り込みを指示する。
【００２１】割り込みを指示されたプロセッサ２３０
は、ＯＳ空間内に存在する受信パケット領域２６３に存
在するパケット内の情報にもとづき、データを転送すべ
きユーザ空間内に存在するユーザデータ２７１等を調
べ、その後、データをコピーする処理を行うことによっ
て、アプリケーションにデータを引き渡す一連の処理を
行う。
【００２２】また、高速通信機構の検討において、平成
5年5月の「並列処理シンポジウムJSPP'93」における
「メッセージ通信の分散メモリ型並列計算機性能への影
響−通信と演算のオーバラップと直接メッセージ受信の
効果」の発表において、直接メッセージ通信手段が提案
されており、メッセージへッダに、受信アドレスを付加
しておくことが考えられるが、この手段では、受信メッ
セージをユーザ領域に転送可能か否かをを調べる手段、
および、送信側で受信メッセージのアドレスを検出する
手段が必要である。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】受信側のアドレスを直
接指定するためには、送信側にて、受信側のアドレスを
知っておくことが必須であるが、これを行うためには、
送受信に先だって、別途、所定の通知をおこなう必要が
ある。従来の方法では、予め通信をおこなうことによっ
てこれを実現するため、通信処理オーバヘッドの削減が
できない。
【００２４】すなわち、ハードウエアによる、受信パケ
ットのメモリへの転送処理が完了するまでは、受信パケ
ットのデータの引き渡し先となる、アプリケーションお
よびそのデータ領域のアドレスが特定できないのであ
る。
【００２５】このため、受信パケットは、必ず、一度
は、ＯＳ空間内に存在する受信バッファによって受信さ
れてから、データコピー処理等によって、データを目的
のアプリケーションに引き渡す処理が必要となる。
【００２６】かかるデータコピー処理は、データ量に比
例して処理量が増加する。現在では、データ通信処理に
おいて、前記データコピー処理の占める割合が高いた
め、高速データ通信処理を行う上での大きな問題となっ
ている。
【００２７】本発明の目的は、計算機システム等の情報
処理システムを接続して構成したネットワークにおけ
る、情報通信性能の向上ための技術を提供することにあ
る。
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【課題を解決するための手段】本発明は、演算処理部
と、記憶部と、ネットワークインタフェースとを少なく
とも含む情報処理システムを、それぞれのネットワーク
インタフェースを介して、少なくとも２以上接続して構
成されるネットワークにおいて情報処理システム間の情
報の通信を行なう方法であって、 送信側となる情報処理
システムでは、送信されるデータが２以上に分割される
べきものであるとき、その分割位置を示す分割情報を、
前記送信されるデータの特定の領域に記述して該データ
を送信し、 受信側となる情報処理システムが接続される
ネットワークインタフェースでは、前記受信したデータ
について、前記分割情報に基づいて該データを分割し、
分割されたデータのそれぞれを当該情報処理システムの
記憶部に転送することを特徴とする。
【００３１】すなわち、より具体的には、演算処理部
と、記憶部と、ネットワークインタフェースとを少なく
とも含む情報処理システムを、それぞれのネットワーク
インタフェースを介して、少なくとも２以上接続して構
成されるネットワークにおいて、ヘッダ部とデータ部と
を有するパケットを用いて、情報処理システム間の情報
の通信を行なう方法であって、送信側となる情報処理シ
ステムでは、データ部をヘッダ部から切り離すための第
１の分割情報と、データ部が２以上に分割されるべきも
のであるとき、その分割位置を示す第２の分割情報と
を、前記パケットのヘッダ部の特定の領域に記述して、
パケットを送信し、受信側となる情報処理システムが接
続されるネットワークインタフェースでは、受信したパ
ケットについて、そのヘッダ部の特定の領域に記述され
る第１の分割情報に基づいて、ヘッダ部とデータ部とを
分離し、さらに、ヘッダ部の特定の領域に記述されてい
る第２の情報に基づいて、データ部を分割して、分割さ
れたデータのそれぞれを当該情報処理システムの記憶部
に転送する通信方法が提供される。
【００３２】さらに、送信側となる情報処理システムで
は、受信側の情報処理システム内での転送先を指示する
情報を、分割されるべきデータごとに、ヘッダ部の特定
の領域にさらに記述する、ネットワークにおける通信方
法も好ましい。
【００３３】
【作用】本発明においては、送受信するパケット内に、
パケットを分割するための情報およびパケットが受信さ
れるべき領域を示す情報である受信領域指定情報を備え
た構成にする。
【００３４】そして、ネットワークを構成する、受信側
の情報処理装置は、パケットを受信した後、パケットを
分割するための情報に基づいて、パケットを分割し、情
報処理装置が備えるメモリ上に存在する前記受信領域指
定情報に対応して、受信領域を指定するために、予め受
信側装置に備えられている変換テーブルを参照する。
【００３５】かかる変換テーブルの参照によって、パケ
ット内のデータの受信領域を決定し、当該受信領域に、
パケット内のデータを、DMA処理等によって転送する。
【００３６】以上のように、本発明によれば、ネットワ
ークを介して通信を行うアプリケーションプロセス間で
の通信を、受信側のプロセッサによるデータコピー処理
を不要として実現可能な高速なデータ通信機能を有する
手段を安価に提供することができる。
【００３７】
【実施例】本発明の実施例について、以下、図面を参照
して説明する。
【００３８】図１に、ネットワークを構成する、本発明
にかかる情報処理システムの一例である、ネットワーク
内計算機の構成例を示す。
【００３９】ネットワーク内計算機１００を備えて構成
されるネットワーク１９０は、通常、ネット内計算機１
００を、少なくとも２台以上備えた構成になっている。
【００４０】以下、ネットワーク内計算機１００の構成
を説明する。
【００４１】ネットワーク内計算機１００は、プロセッ
サ１３０と、メモリ１５０と、ネットワークアダプタ１
１０とを有して構成され、これらの構成要素は、システ
ムバス１８０を介して接続されている。
【００４２】また、ネットワーク内計算機１００のシス
テムの構成によっては、少なくとも１以上のI/O装置１
４０を設けて構成するのが好ましい。
【００４３】また、上記ネットワークアダプタ１１０
は、マルチキューDMA制御部１２０と、送受信用バッフ
ァ１２１と、ネットワーク送受信部１１８と、受信DMA
制御情報保持手段１１１と、送信DMA制御情報保持手段
１１２と、割込制御情報保持手段１１３と、アダプタ制
御情報保持手段１１４と、アダプタ制御手段１１５と、
受信DMA制御情報選択手段１１６と、DMA分割情報保持手
段１１７とを有して構成され、各構成要素は、内部バス
１２２を介して接続されている。
【００４４】マルチキューDMA制御部１２０は、受信DMA
制御情報保持手段１１１、アダプタ制御情報保持手段１
１４、および受信DMA制御情報選択手段１１６に保持さ
れた情報と、ネットワークから受信したパケットに含ま
れる情報と、メモリ１５０に保持されている受信領域指
定情報選択情報１６７および受信領域指定情報(１６４
から１６５)の各情報に基づいて、送受信用バッファ１
２１からメモリ１５０へのデータ転送処理(受信時の処
理)と、また、送信DMA制御情報保持手段１１２、割込制
御情報保持手段１１３、およびアダプタ制御情報保持手
段１１４に保持された情報と、メモリ１５０の送信領域
指定情報(１６６)とに基づいて、メモリ１５０から送受
信用バッファ１２１へのデータ転送処理(送信時の処理)
を行う手段であり、例えば、各種ＴＴＬ、ＣＭＯＳ等の
電子デバイスによって実現することができる。
【００４５】送受信用バッファ１２１は、ネットワーク
１９０を介して送信するパケット、および、ネットワー
ク１９０を介して受信したパケットを保持する手段であ
り、例えば、ＲＡＭ等の電子デバイスによって実現する
ことができる。
【００４６】ネットワーク送受信部１１８は、ネットワ
ーク１９０と送受信用バッファ１２１との間のデータ通
信を行わせる手段であり、例えば、各種ＴＴＬ、ＣＭＯ
Ｓ等の電子デバイスによって実現することができる。
【００４７】受信DMA制御情報保持手段1１１は、送受信
用バッファ１２１からメモリ１５０へのデータ転送時に
行う制御に関する情報を保持する手段であり、例えば、
ＲＡＭ、各種ＴＴＬ、ＣＭＯＳ等の電子デバイスによっ
て実現することができる。
【００４８】送信DMA制御情報保持手段１１２は、メモ
リ１５０から送受信用バッファ１２１へのデータ転送時
に行う制御に関する情報を保持する手段であり、例え
ば、ＲＡＭ、各種ＴＴＬ、ＣＭＯＳ等の電子デバイスに
よって実現することができる。
【００４９】割込制御情報保持手段１１３は、送受信用
バッファ１２１とメモリ１５０との間でのデータ転送処
理の終了時、および、所定の動作の終了時等に、割込を
発行する際に使用する情報を保持する手段であり、例え
ば、ＲＡＭ、各種ＴＴＬ、ＣＭＯＳ等の電子デバイスに
よって実現することができる。
【００５０】アダプタ制御情報保持手段１１４は、ネッ
トワークアダプタ１１０が動作を行う際に使用する、制
御情報を保持する手段であり、例えば、ＲＡＭ、各種Ｔ
ＴＬ、ＣＭＯＳ等の電子デバイスによって実現すること
ができる。
【００５１】アダプタ制御手段１１５は、送受信パケッ
トをDMA処理により、データ転送制御する際、制御情報
等をネットワークアダプタ１１０に、プロセッサ１３０
によって通知させるための手段であり、例えば、各種Ｔ
ＴＬ、ＣＭＯＳ等の電子デバイスによって実現すること
ができる。
【００５２】ネットワーク送受信部１１８は、送受信用
バッファ１２１の内容を、ネットワーク１９０に出力す
る送信処理と、ネットワーク１９０上の通信パケットを
監視し、自アドレスを含むパケットを、送受信用バッフ
ァ１２１に取り込む処理（かかる処理は、次に示す自ア
ドレス保持手段１１９によって行われる）を行う手段で
あり、例えば、各種ＴＴＬ、ＣＭＯＳ等の電子デバイス
によって実現することができる。また、ネットワーク送
受信部１１８に備えられた、自アドレス保持手段１１９
は、例えば、ＲＡＭ等の電子デバイスによって実現でき
る。
【００５３】また、送受信用バッファ１２１は、例え
ば、ＲＡＭ等の電子デバイスによって実現できる。な
お、プロセッサ１３０は、例えば、ＣＰＵ（中央処理装
置）によって実現可能であり、メモリ１５０は、例えば
ＲＡＭによって実現可能である。
【００５４】次に、メモリ１５０に格納されるデータの
構造について説明する。
【００５５】メモリ１５０に格納されるデータの構造
は、受信処理に関連するデータ構造と、送信処理に関連
するデータ構造を考慮している。
【００５６】受信処理に関連するデータ構造としては、
受信領域指定情報選択情報１６７、受信領域指定情報
(１６４から１６５)、受信プロトコル情報(１６１から
１６２)、ユーサ゛テ゛ータ(１７１から１７２)がある。
【００５７】ユーザデータ(１７１から１７２)は、受信
側がデータを受信する領域として確保した領域に格納さ
れた情報である。
【００５８】受信プロトコル情報(１６１から１６２)
は、通信の際に必要なプロトコル情報を転送するための
領域に格納された情報である。
【００５９】通信の際に必要なプロトコル情報とは、例
えば、受信すべきプロセスを特定するための情報等であ
る。
【００６０】受信領域指定情報(１６４から１６５)は、
（受信の際に）パケットを転送する際の制御情報であ
り、例えば、ユーザデータ(１７１から１７２)、受信プ
ロトコル情報(１６１から１６２)のアドレス情報等であ
る。受信領域指定情報(１６４から１６５)では、複数の
ユーザデータを指し示す情報を保持してもよい。
【００６１】図１のメモリ１５０内に存在する、受信領
域指定情報選択情報１６７は、後で示す、ネットワーク
パケットの受信領域指定情報３１２−ｂが示す情報にも
とづいて、複数存在する受信領域指定情報（１６４から
１６５）のいずれかを選択するための情報を保持し、そ
のデータ構造は、テーブル状になっている。
【００６２】送信処理に関連するデータは、例えば、送
信領域指定情報(１６６)については、送信プロトコル情
報(１６３)、ユーザデータ(１７３)等である。
【００６３】ユーザデータ(１７３)は、送信側が送信す
るデータ領域に格納されたデータである。送信プロトコ
ル情報(１６３)は、通信の際に必要なプロトコル情報を
転送するための領域に格納された情報である。通信の際
に必要なプロトコル情報とは、例えば、受信先のプロセ
スを特定するための情報等である。
【００６４】送信領域指定情報(１６６)は、（送信の
際）パケットを転送する際に必要な制御情報であり、例
えば、ユーザデータ(１７３)、送信プロトコル情報(１
６３)のアドレス情報およびサイズ情報である。送信領
域指定情報(１６６)は、複数のユーザデータを指し示す
情報を保持してもよい。
【００６５】受信領域指定情報（１６４から１６５）
は、受信プロトコル情報（１６１から１６２）およびユ
ーザデータ(１７１から１７２)の転送先領域を指定する
情報であり、例えば、メモリ１５０内におけるアドレ
ス、データサイズ等を有する。
【００６６】送信領域指定情報１６６は、送信プロトコ
ル情報１６３、および、ユーザデータ１７３を指定する
情報であり、例えば、メモリ１５０内におけるアドレ
ス、データサイズ等を有する。
【００６７】ここで、送信プロトコル情報１６３、ユー
ザデータ１７３は、受信処理側と同様に、複数備えてお
くのも良い。
【００６８】本実施例においては、ユーザデータ(１７
１から１７２)、ユーザデータ(１７３)は、メモリ１５
０内のユーザ空間１７０に存在する。一方、受信領域指
定情報選択情報１６７、受信プロトコル情報(１６１か
ら１６２)、受信領域指定情報(１６４から１６５)、送
信領域指定情報(１６６)、および、送信プロトコル情報
１６３は、ＯＳ空間１６０内に存在する。
【００６９】次に、図３を参照して、ネットワーク上で
送受信されるパケットである、ネットワークパケットの
構成を示す。
【００７０】従来のネットワークパケットは、例えば、
データ３１０−a、タイプ３２０−a、送信元アドレス３
２１−a、受信先アドレス３２２−aを有して構成されて
いた。
【００７１】データ３１０−aは、ＯＳ、ソフトウエア
が処理する対象となる情報である。
【００７２】タイプ３２０−aは、ネットワークアダプ
タ１１０が所定の処理を行うために必要な情報であり、
例えば、データ全体の長さ等の情報である。
【００７３】送信元アドレス３２１−aは、パケットを
送出したネットワーク内計算機を識別するための識別子
である。さらに、受信先アドレス３２２−aは、パケッ
トを受信すべきネットワーク内計算機を識別するための
識別子である。
【００７４】本発明にかかるネットワークパケットは、
データ３１０−b、分割情報３１１−b、受信領域指定情
報３１２−b、タイプ３２０−b、送信元アドレス３２１
−b、受信先アドレス３２２−bを有して構成される。
【００７５】データ３１０−b、タイプ３２０−b、送信
元アドレス３２１−b、受信先アドレス３２２−bは、そ
れぞれ、データ３１０−a、タイプ３２０−a、送信元ア
ドレス３２１−a、受信先アドレス３２２−aに対応して
いる。
【００７６】ここで、データ３１０−bの部分は、受信
側としては、上記の受信プロトコル情報(１６１から１
６２)から、受信領域指定情報３１２−b、タイプ３２０
−b、送信元アドレス３２１−b、受信先アドレス３２２
−bに相当する情報を除いた情報と、ユーザデータ(１７
１から１７２)とを有して構成される情報である。
【００７７】または、データ３１０−bの部分は、送信
側としては、上記の送信プロトコル情報(１６３)から、
受信領域指定情報３１２−b、タイプ３２０−b、送信元
アドレス３２１−b、受信先アドレス３２２−bに相当す
る情報を除いた情報と、ユーザデータ(１７３)とを有し
て構成される情報である。
【００７８】分割情報３１１−bは、例えば、パケット
の分割数および分割する際の長さを示す情報である。ま
た、ここで、分割情報は、３つ以上に分割するための情
報を含んでもよいことは言うまでもない。また、パケッ
トを分割した場合、分割された部分の、どの分割部分
が、受信プロトコル情報(１６１から１６２)、送信プロ
トコル情報(１６３)に相当する部分で、どの分割部分
が、ユーザデータ(１７１から１７３)に相当する部分で
あるかを示す情報を備えていてもよい。また３つ以上
に、パケットを分割する場合には、分割された部分の、
どの分割部分が、ユーザデータの、どの部分に対応する
かを示す情報を備えておくのも好ましい。
【００７９】受信領域指定情報３１２−bは、パケット
データをメモリ１５０に転送する際に、そのデータの転
送先を示す受信領域指定情報を選択するための情報であ
る。
【００８０】以下、パケットの送信処理および受信処理
の概要を示す。
【００８１】パケットの送信処理は、ユーザデータＡ１
７３と、送信プロトコル情報１６３とを用いて、図３参
照の本発明にかかるネットワークパケットを作成して、
ネットワークにパケットを出力する処理である。
【００８２】以下、送信時のソフトウエア処理、ネット
ワークアダプタ１１０の動作を説明する。
【００８３】まず、パケット送信処理時に行われるソフ
トウエアによる処理を、図４を参照して説明する。
【００８４】ユーザデータＡ１７３には、送信対象とな
るユーザデータが保持されている。
【００８５】まず、ステップ４１０に示すように、送信
プロトコル情報１６３には、受信領域指定情報３１２−
b、タイプ３２０−b、送信元アドレス３２１−b、受信
先アドレス３２２−bを設定する。
【００８６】ここで、前述のように、受信領域指定情報
３１２−bは、受信側での受信領域を指定するための識
別子である。タイプ３２０−bは、例えば、上位のプロ
トコルの種類等を示す情報である。送信元アドレス３２
１−bは、自計算機のネットワークにおける識別子であ
り、受信先アドレス３２２−bは、受信先の計算機のネ
ットワークにおける識別子である。
【００８７】次に、ステップ４２０に示すように、送信
領域指定情報１６６に、ユーザデータＡ１７３、送信プ
ロトコル情報領域１６３を指定する情報を設定する。
【００８８】設定する情報としては、例えば、メモリ１
７０内におけるアドレス、データ長等である。ここで、
送信領域指定情報１６６に設定する情報の中で、データ
長および領域指定の数を、分割情報３１１−bとして、
ネットワークパケットを構成する。
【００８９】次に、ステップ４３０に示すように、送信
領域指定情報１６６の情報を、送信DMA制御情報保持手
段１１２に設定する。
【００９０】送信DMA制御情報保持手段１１２に設定す
る情報は、メモリ１７０内における、当該領域のアドレ
ス等である。
【００９１】最後に、ステップ４４０に示すように、ア
ダプタ制御手段１１５に対して、動作の起動通知を行
う。上記の一連の処理により送信処理が完了する。
【００９２】次に、送信処理の際のネットワークアダプ
タ１１０の動作を、図４を参照して説明する。アダプタ
制御手段１１５に対する動作起動の通知によって、当該
手段が動作を開始した以降の動作について説明する。
【００９３】まず、ステップ５１０に示すように、マル
チキューDMA制御部１２０は、送信DMA制御情報保持手段
１１２に保持されている情報に基づいて、送信領域指定
情報１６６の内容を読み出して、その内容を、DMA分割
情報保持手段１１７に設定する。
【００９４】次に、ステップ５２０に示すように、マル
チキューDMA制御部１２０は、DMA分割情報保持手段１１
７に保持されている、送信領域指定情報１６６の内容に
したがって、ユーザデータＡ１７３、送信プロトコル情
報１６３に保持されている情報を、送受信用バッファ１
２１に読み込む処理を行う。
【００９５】次に、ステップ５３０に示すように、マル
チキューDMA制御部１２０は、DMA分割情報保持手段１１
７に保持されている送信領域指定情報１６６の内容か
ら、データ長、領域指定の数を、「分割情報３１１−
b」として利用するために取り出す。
【００９６】次に、ステップ５４０に示すように、マル
チキューDMA制御部１２０は、ユーザデータＡ１７３
と、送信プロトコル情報１６３に保持されている受信領
域指定情報３１２−b、タイプ３２０−b、送信元アドレ
ス３２１−b、受信先アドレス３２２−b以外の情報とか
ら、データ３１０−bを構成し、さらに、送信プロトコ
ル情報１６３に保持されている受信領域指定情報３１２
−b、タイプ３２０−b、送信元アドレス３２１−b、受
信先アドレス３２２−bを用いて、本発明にかかるネッ
トワークパケットを送受信用バッファ１２１内に作成、
格納する。
【００９７】最後に、ステップ５５０に示すように、内
部バス１２２を介して、ネットワーク送受信部１１８か
ら、作成したネットワークパケットを出力する。
【００９８】さて、次に、パケットの受信処理について
示す。
【００９９】受信処理は、ネットワーク１９０から取り
込んだネットワークパケットを用いて、ハードウエア処
理によって、パケットが備えるデータ部分のみを、ユー
ザ空間内に存在する所定のユーザデータ格納領域に、直
接転送することで、パケットデータのデータコピー処理
を行わずに、アプリケーションプログラムにデータを引
き渡すことを可能にするものである。
【０１００】以下、受信処理の内容について説明する。
【０１０１】ところで、受信処理には、大きく分けて、
ソフトウエアがデータの到着に先だって行う処理である
受信ソフト前処理と、データ到着時にネットワークアダ
プタ１１０が行う処理と、ソフトウエアによる、データ
が到着した後に行う処理である受信ソフト後処理があ
る。
【０１０２】まず、受信ソフト前処理について示す。
【０１０３】受信ソフト前処理は、受信領域指定情報選
択情報１６７、受信領域指定情報(１６４から１６５)
に、情報を設定し、かかる設定処理をネットワークアダ
プタ１１０に通知する処理である。
【０１０４】まず、ステップ６１０に示すように、割込
制御情報保持手段１１３に、データ受信終了時にプロセ
ッサ１３０に発行する、割込に関する割込情報を設定す
る。
【０１０５】次に、ステップ６２０に示すように、受信
領域指定情報選択情報１６７内に、ネットワークパケッ
ト内の受信領域指定情報３１２−bと、受信領域指定情
報(１６４から１６５)とをどのように対応させるかを決
定し設定する処理を行う。
【０１０６】例えば、受信領域指定情報選択情報１６７
は、受信領域指定情報３１２−bに基づいて、受信領域
指定情報の有するアドレスを読み出すことができる、テ
ーブル状のデータ構造を有する構成を採用すれば良い。
【０１０７】次に、ステップ６３０に示すように、受信
領域指定情報(１６４から１６５)に、ユーザデータ(１
７１から１７２)および受信プロトコル情報(１６１から
１６２)が有する情報を設定する。この情報は、例え
ば、ユーザデータ(１７１から１７２)および受信プロト
コル情報(１６１から１６２)のアドレスと、データサイ
ズ等である。
【０１０８】最後に、ステップ６４０に示すように、受
信DMA制御情報保持手段１１１に、受信領域指定情報選
択情報１６７が示す情報を設定する。
【０１０９】次に、ネットワークパケットを取り込んで
から、データを受信するまでのネットワークアダプタ１
１０の動作について説明する。
【０１１０】まず、ステップ７１０に示すように、ネッ
トワークアダプタ１１０内のネットワーク送受信部１１
８は、ネットワーク１９０を監視して、ネットワーク１
９０上を通信されるネットワークパケットを取り込む。
【０１１１】次に、ステップ７２０に示すように、ネッ
トワークパケットの受信先アドレス３２２−bの内容
が、自アドレス保持手段１１９に予め保持されている内
容と等しい場合には、ステップ７４０にブランチし、等
しくない場合には、ステップ７３０にブランチする。
【０１１２】ステップ７３０では、取り込んだネットワ
ークパケットを棄却して処理を終了する。
【０１１３】一方、ステップ７４０では、ネットワーク
パケットを送受信用バッファ１２１に取り込む。
【０１１４】次に、ステップ７５０に示すように、マル
チキューDMA制御部１２０は、ネットワークパケット内
の受信領域指定情報３１２−bの内容を、受信DMA制御情
報選択手段１１６に設定する。
【０１１５】次に、ステップ７６０に示すように、マル
チキューDMA制御部１２０は、受信DMA制御情報保持手段
１１１の内容と、受信DMA制御情報選択手段１１６の内
容とから、複数存在する受信領域指定情報(１６４から
１６５)のいずれかを選択する処理を行う。
【０１１６】すなわち、これは、受信領域指定情報３１
２−bの内容にしたがって、受信領域指定情報選択情報
１６７のテーブルを参照することで、受信領域指定情報
(１６４から１６５)のうちの一つを特定する処理であ
る。
【０１１７】次に、ステップ７７０に示すように、マル
チキューDMA制御部１２０は、選択した受信領域指定情
報(１６４から１６５)から、アドレス情報を取得する。
【０１１８】次に、ステップ７８０に示すように、マル
チキューDMA制御部１２０は、送受信用バッファ１２１
に取り込んだネットワークパケットを用いて、分割情報
３１１−bを取得する。
【０１１９】次に、ステップ７８５に示すように、マル
チキューDMA制御部１２０は、分割情報３１１−bに基づ
き、送受信用バッファ１２１に取り込んだネットワーク
パケットのデータ部を分割する処理を行う。
【０１２０】すなわち、分割情報に保持されている分割
数、分割長の情報と、パケットデータの分割部分のう
ち、どの分割部分が、受信プロトコル情報(１６１から
１６２)に相当する部分で、どの分割部分がユーザデー
タ(１７１から１７２)に相当する部分であるかを示す情
報とから、ネットワークパケットのデータ３１０−b
を、受信プロトコル情報と、ユーザデータとに分割する
処理を行う。
【０１２１】次に、ステップ７９０に示すように、ステ
ップ７７０にて特定された受信領域指定情報の情報（例
えば、メモリ１５０内のアドレス値）に基づいて、分割
したパケットを、ユーザデータおよび受信プロトコル情
報に分離して、各々の転送先領域に転送する。
【０１２２】最後に、ステップ７９５に示すように、割
込制御情報保持手段１１３の内容にしたがって、プロセ
ッサ１３０に対して割込を発行する。
【０１２３】さて、次に、データ到着後に行う受信ソフ
ト後処理について説明する。
【０１２４】受信ソフト後処理は、ネットワークパケッ
トが、ハードウエアによってユーザデータおよび受信プ
ロトコル情報に分割して転送された後に、発行した割込
によって起動される。
【０１２５】まず、ステップ８１０に示すように、割込
が発行されると、プロセッサ１３０は、受信プロトコル
制御情報が有する情報にしたがって、データを受信した
アプリケーションを特定する。
【０１２６】次に、ステップ８２０に示すように、デー
タを受信したアプリケーションが、データ受信要求を発
行後、待ち状態となっていた場合には、ステップ８３０
にブランチし、そうでない場合には、ステップ８４０に
ブランチする。
【０１２７】ステップ８３０では、受信要求をしてブロ
ックされていたアプリケーションの起動を行う。一方、
ステップ８４０では、データを受信したアプリケーショ
ンがデータ受信要求を発行後に、待ち状態となっていな
い場合には、受信要求が発行されたときに、即座にデー
タを引き渡せるように、状態を通知するためのフラグの
設定を行う。かかる場合には、受信アプリケーションか
ら受信要求が発行されたときにデータの引き渡し処理を
行う。
【０１２８】次に、上記受信処理の動作を明確にするた
めに、受信要求を発行したアプリケーションプログラム
からみた動作を、図９を参照して説明する。
【０１２９】まず、ステップ９１０に示すように、受信
バッファの割り当て処理を行う。これは、図６にて説明
した処理の起動を行うものである。
【０１３０】次に、ステップ９２０に示すように、受信
要求を発行する。受信要求の発行処理は、ステップ９１
０の受信バッファ割り当て処理が先行して行われること
が必要条件であるが、受信バッファ割り当て処理の直後
に、受信要求を出すことは必要条件ではない。
【０１３１】ここでは、最も単純に受信処理の流れを説
明するために、受信関連処理のみの記述にとどめるが、
ステップ９１０とステップ９２０との間に、所定の処理
が存在してもかまわない。
【０１３２】次に、ステップ９３０にしたがって、受信
データの到着が受信要求に先行していれば、ステップ９
６０にブランチし、そうでなれけば、ステップ９４０に
ブランチする。
【０１３３】ステップ９６０では、図８にて説明した、
データ到着を示すフラグが設定されているので、データ
を受け取るのみでよい。
【０１３４】ステップ９５０では、まだデータが到着し
ていないので、図８にて説明した受信要求プロセスの起
動まで待ち状態に入る。かかる状態からの復帰処理は、
図８にて説明した方法にて行われる。
【０１３５】以下、さらに詳細に本発明にかかる実施例
について図面を参照して説明する。
【０１３６】図１０に、ネットワークシステムを構成す
る、本発明にかかる情報処理装置の一例である、ネット
ワーク内計算機ノード１１０１（複数存在する計算機の
一つずつを、以下「ノード」と称する）の構成例を示
す。
【０１３７】ネットワーク内計算機ノード１１０１を有
して構成されるネットワークは、図１０に示す計算機ノ
ード１１０１を、ネットワーク１１０５に少なくとも２
台以上接続して構成する。
【０１３８】ネットワーク１１０５は、パケット等の情
報を伝送するための手段であり、例えば、電気ケーブ
ル、光ファイバ等を使用して構成すれば良い。
【０１３９】以下、ネットワークを構成する情報処理装
置の一例である、ネットワーク内計算機ノード１１０１
の構成について、図面を参照して説明する。
【０１４０】本実施例におけるネットワーク内計算機ノ
ード１１０１は、プロセッサ１１０２、メモリ１１０
３、ネットワークアダプタ１１１０を有して構成され、
各構成要素は、システムバス１１０４を介して接続され
ている。
【０１４１】また、前記ネットワークアダプタ１１１０
は、マルチキューDMA制御部１１１１、受信用バッファ
１１１２、送信用バッファ１１１３、ネットワーク受信
部１１１４、およびネットワーク送信部１１１５を備え
た構成としている。
【０１４２】なお、計算機ノード１１０１は、システム
の構成によっては、少なくとも１以上のＩ／Ｏ装置（図
示せず）を備える構成にするのが好ましい。
【０１４３】マルチキューDMA制御部１１１１および、
ネットワーク送信部１１１５、ネットワーク受信部１１
１４は、例えば、各種ＴＴＬ、ＣＭＯＳ等の電子デバイ
スによって実現することができる。
【０１４４】また、送信用バッファ１１３、受信用バッ
ファ１１２は、例えば、ＲＡＭ等の電子デバイスによっ
て実現できる。さらに、プロセッサ１１０２は、例えば
ＣＰＵによって、メモリ１１０３は、例えば、ＲＡＭ等
の電子デバイスによって実現できる。
【０１４５】さて、図１１に、前記マルチキューDMA制
御部の構成例を示す。
【０１４６】マルチキューDMA制御部は、マルチキュー
制御レジスタ群１２０１とDMA制御部１２０２とを有し
て構成されており、本マルチキューDMA制御部は、シス
テムバス、受信用バッファ、および送信用バッファに接
続されている。
【０１４７】マルチキュー制御レジスタ群１２０１は、
ADP_COMMAND１２１１、ADP_STATUS１２１２、SEND_Q_AD
R１２２１、SEND_Q_LEN１２２２、SEND_Q_HEAD１２２
３、SEND_Q_TAIL１２２４、RECV_Q_TBL_ADR１２３１、R
ECV_Q_TBL_LEN１２３２、RECV_PORT_NO１２３３、RECV_
Q_ADR１２４１、RECV_Q_LEN１２４２、RECV_Q_HEAD１２
４３、RECV_Q_TAIL１２４４の各レジスタを有して構成
される。
【０１４８】なお、マルチキュー制御レジスタ群１２０
１は、例えば、各種ＴＴＬ、ＣＭＯＳ、ＲＡＭ等の電子
デバイスによって実現できる。
【０１４９】DMA制御部１２０２は、DMA処理により、デ
ータ転送処理を行う機能を有するハードワイアードロジ
ックであり、例えば、各種ＴＴＬ、ＣＭＯＳ等にて実現
される。
【０１５０】ADP_COMMAND１２１１は、ネットワークア
ダプタを制御するためのコマンドを格納するためのレジ
スタであり、ADP_STATUS１２１２は、ネットワークアダ
プタを制御するためのステータス情報を保持するための
レジスタである。
【０１５１】SEND_Q_ADR１２２１、SEND_Q_LEN１２２
２、SEND_Q_HEAD１２２３、SEND_Q_TAIL１２２４は、送
信用コマンドを処理するための、リスト構造(以下、こ
れを「コマンドキュー」と称する)を有する各種パラメ
ータの格納部であり、後に図１５を参照して説明する。
【０１５２】RECV_Q_TBL_ADR１２３１は、コマンドキュ
ー選択テーブルのアドレスを示すポインタ、RECV_Q_TBL
_LEN１２３２は、コマンドキュー選択テーブルのサイズ
を示し、さらに、RECV_PORT_NO１２３３は、受信したパ
ケットのヘッダ内に存在するDMA_PORT_NOを一時的に保
存するためのレジスタである。
【０１５３】なお、コマンドキュー選択テーブルについ
ては、図１３および図１４を参照して説明する。また、
「DMA_PORT_NO」については、図１２を参照して説明す
る。
【０１５４】RECV_Q_ADR１２４１、RECV_Q_LEN１２４
２、RECV_Q_HEAD１２４３、RECV_Q_TAIL１２４４は、受
信用コマンドキュー用のパラメータの格納部であり、後
に図１５を参照して説明する。
【０１５５】次に、図１２に、ネットワークを介して通
信されるパケットのデータフォーマットを示す。
【０１５６】パケットデータは、DATA_LENGTH１３０
１、HEADER_LENGTH１３０２、DMA_PORT_NO１３０３、SR
C_NODE_NO１３０４、DST_NODE_NO１３０５、MODE１３０
６、およびSOFT_HEADER１３１１とを備えて構成される
ハードヘッダ部１３００と、SOFT_DATA１３１２を備え
るパケットデータ部１３１０を有して構成される。
【０１５７】ハードヘッダ部１３００を構成する各要素
のデータ長は、固定長であることが好ましい。
【０１５８】DATA_LENGTH１３０１は、１３０１、１３
０２、１３０３、１３０４、１３０５、１３０６、１３
１１、１３１２から構成されるデータの長さを示す情報
が格納されている。
【０１５９】HEADER_LENGTH１３０２は、パケット内の
データを複数に分割し、DMA処理により記憶領域に転送
する際のデータの長さを示し、この長さは、１３０１、
１３０２、１３０３、１３０４、１３０５、１３０６、
１３１１から構成されるデータの長さである。
【０１６０】すなわち、HEADER_LENGTH１３０２は、ハ
ードヘッダ部の長さを示す情報である。
【０１６１】DMA_PORT_NO１３０３は、受信側の計算機
ノードが備える主記憶（もちろん、主記憶には限られな
い）に、DMA処理によってデータを転送する際のコマン
ドキューを選択するための、コマンドキュー選択テーブ
ル１４０１の選択処理を行うためのパラメータである。
【０１６２】前にも述べたとおり、コマンドキュー選択
テーブル１４０１については、後述する。
【０１６３】SRC_NODE_NO１３０４は、ネットワークを
介してデータを送信する送信側の計算機ノードを識別す
るための情報であり、予め計算機ノードに付加されたア
ドレス番号等を使用すればよい。また、DST_NODE_NO１
３０５は、ネットワークを介してデータを受信する受信
側の計算機ノードを識別するための情報であり、予め計
算機ノードに付加されたアドレス番号等を使用すればよ
い。
【０１６４】図１０に示すネットワーク受信部１１１４
は、例えば、パケットが備えるDST_NODE_NO１３０５の
内容が、予め設定された自計算機ノードに割当てられた
アドレス番号と一致したときに、パケットの取り込み処
理を行うように構成しておけば良い。
【０１６５】MODE１３０６は、DMA処理を実行する際の
コマンドを決定するためのパラメータであり、その使用
法については、後に説明する処理フローの説明の際に述
べる。
【０１６６】また、SOFT_HEADER１３１１は、プロトコ
ル処理を行うソフトウエアが使用するための情報であ
り、SOFT_DATA１３１２は、ネットワークを介して、例
えば、アプリケーション間で送受信されるデータそのも
のである。
【０１６７】次に、図１３に、受信されたデータをDMA
処理するためのデータ構造の一例を示す。これは、図１
０のメモリ１１０３の内に格納すればよい。
【０１６８】メモリ内の受信DMA処理用データ構造は、
コマンドキュー選択テーブル１４０１と、ポート別コマ
ンドキュー群１４１０とを有して構成される。
【０１６９】コマンドキュー選択テーブルの各エントリ
１４０１−１、１４０１−２、…、１４０１−Ｎは、ポ
ート別コマンドキュー１４１０−１、１４１０−２、
…、１４１０−Ｎに対応して、情報（以下で述べる、図
１４に示すような情報）を保持している。
【０１７０】図１４に、コマンドキュー選択テーブル１
４０１の構成を示す。これは、メモリ１１０３内に格納
しておけば良い。
【０１７１】テーブルの先頭アドレスは、図１１にて示
した、マルチキュー制御レジスタ群１２０１を構成する
RECV_Q_TBL_ADR１２３１で指示され、テーブルのエント
リ数は、マルチキュー制御レジスタ群１２０１を構成す
るRECV_Q_TBL_LEN１２３２にて示される。
【０１７２】図１４に示す、各エントリ１４０１−１、
１４０１−２、…、１４０１−Ｎは、「Q_ADR_M，Q_HEA
D_M，Q_TAIL_M，Q_LEN_M」(ただしM=１〜N：Nは、正の
整数)の４つのパラメータを有して構成されており、こ
れらは、各コマンドキューを制御するための情報であ
る。
【０１７３】これら各々のパラメータにより、所定の制
御を行う方法については、図１５にて示す。
【０１７４】次に、図１５に、コマンドキューの構成例
を示す。これは、図１０のメモリ１１０３内に格納され
ている。
【０１７５】なお、コマンドキューの構成は、基本的
に、送信側、受信側のいずれも同様の構成である。
【０１７６】Q_ADR，Q_HEAD，Q_TAIL，Q_LENは、送信側
については、図１１にて示した、SEND_Q_ADR２２１、SE
ND_Q_LEN２２２、SEND_Q_HEAD２２３、SEND_Q_TAIL２２
４に、一対一に対応しており、同様に、受信側について
は、図１１に示した、RECV_Q_ADR２４１、RECV_Q_LEN２
４２、RECV_Q_HEAD２４３、RECV_Q_TAIL２４４に、一対
一に対応している。
【０１７７】以下、各々について説明する。
【０１７８】Q_ADR，Q_HEAD，Q_TAIL，Q_LENは、コマン
ドキューを管理するための情報である。
【０１７９】Q_ADRは、コマンドキューの先頭のアドレ
スを示すポインタであり、Q_HEADは、次回のDMA処理を
行うためのコマンドを示すポインタであり、Q_TAILは、
ソフトウエアによって現在設定されている最後のコマン
ドを示すためのポインタである。
【０１８０】コマンドキューは、キューの最後尾に、キ
ューの先頭がつながっており、論理的なリング構造を有
している。
【０１８１】Q_LENは、コマンドキューの最後を認識
し、先頭に折り返す処理をするために、必要なコマンド
キューの長さ情報を保持する変数である。
【０１８２】次に、コマンドキュー内部に備えられたコ
マンドについて説明する。
【０１８３】各コマンド単位は、COMMAND１６０１、HEA
DER_POINTER１６０２、HEADER_LENGTH１６０３、DATA_P
OINTER１６０４、DATA_LENGTH１６０５、RESULT_STATUS
１６０６を有して構成される。
【０１８４】COMMAND１６０１のフィールドは、このコ
マンドによるDMA処理が終了した際に、割り込み命令を
発行するか否か等の情報を保持するフィールドである。
【０１８５】HEADER_POINTER１６０２のフィールドは、
ハードヘッダ１６１０を保存している領域の物理アドレ
スを保持するフィールドである。
【０１８６】HEADER_LENGTH１６０３のフィールドは、
ハードヘッダ１６１０のデータ長を示す情報を保持する
フィールドである。
【０１８７】なお、ハードヘッダ１６１０は、DATA_LEN
GTH１３０１、HEADER_LENGTH１３０２、DMA_PORT_NO１
３０３、SRC_NODE_NO１３０４、DST_NODE_NO１３０５、
MODE１３０６、SOFT_HEADER１３１１を有して構成され
る。
【０１８８】DATA_POINTER１６０４およびDATA_LENGTH
１６０５は、それぞれ、パケット内のソフトデータ領域
の物理アドレス(DATA_POINTER１６０４)、および、長さ
(DATA_LENGTH１６０５)を示す。
【０１８９】受信用のコマンドキューでは、HEADER_LEN
GTH１６０３およびDATA_LENGTH１６０５は、ヘッダ部分
およびデータ部分に対応して、受信用に確保した記憶領
域のサイズを示す。
【０１９０】コマンドに、パケット単位ごとに、HEADER
_POINTER１６０２およびDATA_POINTER１６０４に、物理
アドレスを設定する領域を持ち、受信時に、このアドレ
スに対応してデータ転送を行うことで、以下に示すよう
に、仮想アドレスを使用している場合に、仮想アドレス
での連続領域が、物理アドレスでは非連続領域となる、
データの転送処理を行うことが可能となる。
【０１９１】送受信対象となるデータ領域に対応する物
理アドレスの取得は、ＯＳによって行われる。最も単純
な場合は、アプリケーションが物理アドレスに基づいて
動作している場合であり、かかる場合には、ＯＳは該ア
プリケーションのデータ領域の物理アドレスを、上位物
理アドレスを設定すべきDATA_POINTER１６０４に設定す
ればよい。
【０１９２】次に、ＯＳが仮想メモリ管理を行うシステ
ム例を示す。
【０１９３】メモリ１１０３は、ＯＳおよびアプリケー
ションによって使用されており、仮想メモリ管理下のプ
ログラム(通常のアプリケーションプログラム)は、仮想
メモリによるアドレスを、アドレス変換を行うための
「プロセスページテーブル」に設定された情報にて物理
アドレスに変換して、メモリアクセスを行う。
【０１９４】この仮想メモリアドレスと物理アドレスの
変換のためのテーブルが、図１６に示すプロセスページ
テーブルである。
【０１９５】以下、ＯＳによって行われるアプリケーシ
ョンのデータ領域の論理アドレスから、物理アドレスを
取得する処理を、図１６に示すプロセスページテーブル
を使用して説明する。
【０１９６】これは、図1０のメモリ１１０３上に割り
付けられた物理アドレスの替わりに、仮想アドレスを使
用するための変換テーブルである。
【０１９７】具体的には、図１６に示すように、プロセ
スページテーブルは、プロセスの仮想ページに対応する
物理ページを示すテーブルになっている。
【０１９８】ここで「ページ」とは、ＯＳがメモリ管理
を行う基本単位である。ページのサイズは、２のべき乗
で表現され、現在のＯＳでは、２０４８,４０９６,８１
９２（バイト等）等のサイズを採用しているものが多
い。
【０１９９】物理アドレスと仮想アドレスは、前述のペ
ージ番号に、ページ内のオフセット値を加えた値とな
る。なお、物理アドレスと仮想アドレスにおいては、ペ
ージ内のオフセット値は同一の値である。
【０２００】物理アドレスを設定する際には、このテー
ブルを参照することにより、論理アドレスに対応する物
理アドレスへの対応をとることができる。
【０２０１】例えば、あるアプリケーションのデータ領
域が論理ページ「Ｍ、Ｍ＋１」であり、２領域にまたが
って存在するデータを受信する場合には、各々の物理ペ
ージ番号２００、物理ページ番号３５８をページサイズ
倍して、ページ内のオフセット値を加えることにより物
理アドレスを算出して、これをコマンドキューの連続す
る２つのコマンドのDATA-POINTER１６０４に設定すれば
良い。このような処理によって、非連続的に存在する物
理アドレス領域から、連続的に存在する仮想アドレス領
域に、連続的にデータを転送することができるようにな
る。
【０２０２】次に、仮想空間アドレスと物理空間アドレ
スとコマンドキューとの関連を、図１８を参照して説明
する。
【０２０３】図１８に示す仮想メモリ空間の一部に、ア
プリケーションの空間が存在する。
【０２０４】アプリケーション空間内に存在するデータ
バッファ１９１０は、データA１９０１、データB１９０
２、データC１９０３、およびデータD１９０４とを有し
て構成される。
【０２０５】今、データA１９０１内の「３」は、仮想
空間内のページ番号であり、図１８に示すように、領域
A１９２１に対応し、物理空間内でページ番号「５２」
に対応する。
【０２０６】かかる対応は、図１６にて説明したプロセ
ステーブルに設定されている情報であるので、プロセス
テーブルを参照することで、仮想空間内の「３」ページ
が、物理空間内のページ番号「５２」に対応しているこ
とにより判断される。
【０２０７】以下、データB１９０２は、仮想空間内の
ページ番号「４」を有し、領域C１９２３に対応し、物
理空間内でページ番号「７３」を有する。
【０２０８】また、データC１９０３は、仮想空間内の
ページ番号「５」を有し、領域B１９２２に対応し、物
理空間内でページ番号「６０」を有する。
【０２０９】最後に、データD１９０４は、仮想空間内
のページ番号「６」を有し、領域D１９２４に対応し、
物理空間内でページ番号「８１」を有する。
【０２１０】したがって、アプリケーション空間のデー
タバッファ１９１０内に存在するデータA１９０１、デ
ータB１９０２、データC１９０３、データD１９０４に
データを受信する際には、コマンドキュー１９３０内の
コマンドに対して設定する、物理アドレスを決定するた
めの物理ページは、コマンドA１９３１には、物理空間
内のページ番号「５２」を使用する。また、コマンドB
１９３２には、物理空間内のページ番号「７３」を使用
する。さらに、コマンドC１９３３には、物理空間内の
ページ番号「６０」を使用する。最後に、コマンドD１
９３４には、物理空間内のページ番号「８１」を使用す
るようにする。上述のようにして、コマンドキューに設
定する物理アドレスを算出すればよい。
【０２１１】上記のように、コマンドキューのネットワ
ークパケットに対応して各エントリを備え、各エントリ
ごとに物理アドレスを設定する領域を保持する構成にす
ることにより、非連続的に存在する物理アドレス領域か
ら、連続的に存在する仮想アドレス領域に、連続的にデ
ータを受信することができるようになる。
【０２１２】次に、本発明にかかる一連の処理を、初期
化処理、受信側処理、送出側処理の順に説明をする。
【０２１３】最初に、図２０を参照して、初期化処理の
動作を説明する。
【０２１４】まず、ステップ２１１０において、コマン
ドキュー選択テーブル１４０１を作成し、メモリ１１０
３内に格納しておく。
【０２１５】次に、ステップ２１２０において、コマン
ドキューを作成し、メモリ１１０３内に格納しておく。
【０２１６】続いて、ステップ２１３０において、ステ
ップ２１１０において作成したコマンドキュー選択テー
ブル１４０１の管理情報を、ネットワークアダプタ１１
１０が備えるマルチキュー制御レジスタ群２０１内のRE
CV_Q_TBL_ADDR１２３１、RECV_Q_TBL_LEN１２３２に設
定する。
【０２１７】その後、ステップ２１４０において、ネッ
トワークアダプタ１１１０が備えるマルチキュー制御レ
ジスタ群１２０１内のADP_COMMAND１２１１に、起動コ
マンドを設定する。
【０２１８】次に、ステップ２１５０において、アプリ
ケーション間で使用するポートを通信処理に先立って決
定する処理を行なう。
【０２１９】初めは、通信相手が特定できないので、初
期化通信時には、例えば、ポート番号は、「１」を使用
することにしておき、また、使用できる最大のエントリ
数を、初期化時に静的に設定しておく。
【０２２０】初期化通信方式としては、カーネル内のプ
ロトコル処理を行うソフトウエア間での通信を、通常の
メッセージパッシングと同様の方式で行えばよい。
【０２２１】なお、通信に使用するバッファは、カーネ
ル内のプロトコルサーバ用のバッファである。
【０２２２】上述の初期化処理により、プロトコル処理
を行うソフトウエアは、通常のメッセージ通信(TCP/IP
等)と同様の通信が可能となる。
【０２２３】次に、アプリケーション間で使用するポー
トを通信処理に先立って決定する処理として、送出側お
よび受信側システムのポート番号の割り当て処理を行
う。
【０２２４】まず、ポート割り当てを行う処理を、以下
に示す。
【０２２５】ネットワーク内計算機を複数接続して構成
されたネットワークにおいて、各計算機に対して、ポー
ト番号が、静的に割り当てられているものとする。
【０２２６】すなわち、計算機１と計算機２の間の通信
では、例えば、ポート番号１００〜２００を使用するよ
うに、ポート番号を割り当て、同様に、ブロードキャス
ト通信用に使用するポートの番号の範囲も、例えば、ポ
ート番号１０００〜２０００を使用するように、使用す
るポートの番号の範囲を予め指定しておく。
【０２２７】各計算機間の通信に使用できるポートの番
号の範囲が定められているので、アプリケーション間で
使用するポート番号の決定は、前述のプロトコルサーバ
間の通信により、TCP/IP等のプロトコルと同様の方法に
より行われる。以上の処理により、初期化処理が完了す
る。
【０２２８】次に、図１７に受信処理のフローを示す。
【０２２９】通信の際に、データコピー処理を省略する
ためには、データの受信バッファがデータの送出よりも
先に設定されていることが必要である。
【０２３０】そこでまず、ステップ１８１０において、
受信側のアプリケーションは、データの受信処理の起動
を行う前に、受信バッファの割り当て処理を行う。
【０２３１】次に、ステップ１８２０において、受信シ
ステムコールが、実際の受信データの到着よりも先に発
行されれば、ステップ１８３０にブランチし、そうでな
ければ、ステップ１８５０にブランチする。
【０２３２】ステップ１８３０では、データ到着終了ま
でブロック（所定時間、処理がウエイトされることを、
「ブロック」と称する）され、全データの到着時に、ス
テップ１８４０に示すように、受信発行プロセスの起動
を行ない、受信処理を完了する。
【０２３３】一方、ステップ１８５０においては、全デ
ータが到着したことを確認した後、受信処理を完了す
る。
【０２３４】次に、図１９を参照して、受信マルチキュ
ーDMA処理を説明する。
【０２３５】まず、ステップ２０１０において、ネット
ワーク１１０５を介して到着した、パケットデータは、
ネットワーク受信部１１１４によって、取り込み動作が
行われ、受信用バッファ１１１２に格納される。
【０２３６】次に、ステップ２０２０においては、マル
チキューDMA制御部１１１１が、受信バッファ１１１２
を監視しており、パケットデータが到着すると、マルチ
キューDMA制御部が起動し、一連の処理を開始すること
になる。
【０２３７】具体的には、以下の処理が行われる。
【０２３８】まず、パケットのハードヘッダ部が備え
る、DMA_PORT_NO１３０３の内容にしたがって、実行す
べきコマンドキューを決定する。この処理は、マルチキ
ュー制御レジスタ群１２０１内のRECV_Q_TBL_ADR１２３
１の内容に、前記DMA_PORT_NO１３０３の内容をコマン
ドキュー選択テーブルの各エントリのサイズ倍（例え
ば、DMA_PORT_NOが「５」のとき、５エントリ分）した
数値を加えることによって、アドレスを算出することに
よって行われる。
【０２３９】ここで、セキュリティの向上のために、例
えば、DMA_PORT_NO１３０３に、セキュリティチェック
のための情報を備え、該情報が、予め設定された情報と
一致したときにのみデータ転送を行なうような構成する
ことが好ましい。
【０２４０】次に、ステップ２０３０において、メモリ
１１０３から、DMA処理によって、Q_ADR_O, Q_HEAD_O,
Q_TAIL_O, Q_LEN_O(Oは、DMA_PORT_NO１３０３と等し
い)を読み出し、各々、RECV_Q_ADR１２４１、RECV_Q_LE
N１２４２、RECV_Q_HEAD１２４３、RECV_Q_TAIL１２４
４に設定する。
【０２４１】なお、前回のDMA処理におけるDMA_PORT_NO
１３０３と、同一のDMA_PORT_NO１３０３を有するパケ
ットであれば、ステップ２０３０における処理は、省略
することができる。
【０２４２】また、RECV_Q_ADR１２４１、RECV_Q_LEN１
２４２、RECV_Q_HEAD１２４３、RECV_Q_TAIL１２４４を
複数個保持するためのメモリを、ネットワークアダプタ
１１１０内に設けた構成にすることで、高い確率で、ス
テップ２０３０のDMA処理による読み込み処理（メモリ
１１０３からの読みだし処理）を省略することができ
る。
【０２４３】次に、ステップ２０４０において、パケッ
トヘッダ部内のMODE１３０６の内容が「−１」であれ
ば、ステップ２０７０にブランチし、そうでけなれば、
ステップ２０５０にブランチする。
【０２４４】ステップ２０７０では、RECV_Q_ADRに、RE
DV_Q_HEADを加えた値が示す位置に存在するコマンドを
実行する。ステップ２０７０に続いて、ステップ２０８
０では、RECV_Q_HEADが示す内容を実行したコマンドが
存在するアドレスの、次のアドレスが選択されるよう
に、RECV_Q_HEADが存在するアドレスに、１コマンド分
のアドレスを加える処理を行い、ステップ２０９０へと
進む。
【０２４５】一方、ステップ２０５０では、「RECV_Q_A
DR+MODE」番目(コマンドキューMODE番目)のコマンドを
実行する。ステップ２０５０に続いて、ステップ２０６
０では、RECV_Q_HEAD内容を実行したコマンドが存在す
るアドレスの、次のアドレスが選択されるように、RECV
_Q_HEADが存在するアドレスに、（１＋MODE）コマンド
分のアドレスを加える処理を行い、ステップ２０９０に
進む。
【０２４６】ステップ２０９０では、RECV_Q_ADR１２４
１、RECV_Q_LEN１２４２、RECV_Q_HEAD１２４３、RECV_
Q_TAIL１２４４の内容を、コマンドキュー選択テーブル
内のエントリQ_ADR_O，Q_HEAD_O，Q_TAIL_O，Q_LEN_O(O
は、DMA_PORT_NO１３０３と等しい)に書き戻し、処理を
完了する。
【０２４７】以上に示したマルチキューDMA処理を繰り
返すことにより、パケットデータは、アプリケーション
空間のデータバッファ内へと、直接、転送されることに
なる。
【０２４８】次に、図２１を参照して送信側の処理につ
いて説明する。
【０２４９】まず、ステップ２２１０において、アプリ
ケーションが送信処理を発行する。
【０２５０】次に、ステップ２２２０において、送信処
理命令を発行したアプリケーション内の送信データバッ
ファの物理アドレスを、図１８を参照して説明した方法
によって算出する。
【０２５１】次に、ステップ２２３０において、ステッ
プ２２２０において算出した物理アドレスをパラメータ
として持つコマンドを、送信用コマンドキューに設定す
る。
【０２５２】次に、ステップ２２４０において、送信処
理を発行したアプリケーションをブロックする。
【０２５３】続いて、ステップ２２５０において、ネッ
トワークアダプタ１１１０によって、データの送出、す
なわち、送信処理が行なわれる。ネットワークアダプタ
は、送信を終了すると、割り込みを発行する。
【０２５４】次に、ステップ２２６０において、割り込
みすべき旨の命令を受け取ったプロセッサ１１０２は、
送信処理を発行して、ブロックされたアプリケーション
の起動処理を行なう。以上で、送信処理は完了する。
【０２５５】以上のように、本発明にかかる一連の処
理、すなわち初期化処理、受信側処理、送出側処理が行
われ、ネットワークにおけるパケットの高速通信が可能
となる。
【０２５６】
【発明の効果】本発明によれば、複数の情報処理システ
ムを接続して構成したネットワークにおける、パケット
内のデータの送受信処理において、受信側情報処理シス
テムによる、データコピー、ページテーブル変更処理等
を行わずに、高速な情報通信が可能な手段を安価に提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】計算機ネットワークシステム構成図である。
【図２】従来のネットワークシステムの構成図である。
【図３】ネットワークパケットの構成図である。
【図４】送信ソフト処理のフローチャートである。
【図５】ネットワークアダプタ送信動作の説明図であ
る。
【図６】受信ソフト前処理の説明図である。
【図７】ネットワークアダプタ受信動作の説明図であ
る。
【図８】受信ソフト後処理の説明図である。
【図９】受信アプリケーション処理の説明図である。
【図１０】計算機ネットワークシステムの構成図であ
る。
【図１１】マルチキューDMA制御部の構成図である。
【図１２】パケットの構成図である。
【図１３】DMA処理用データ構造の説明図である。
【図１４】コマンドキュー選択テーブルの構成の説明図
である。
【図１５】コマンドキュー構成図である。
【図１６】プロセスページテーブルの説明図である。
【図１７】受信側での処理フローの説明図である。
【図１８】バッファコマンドキューの対応の説明図であ
る。
【図１９】受信側のマルチキューDMA処理フローの説明
図である。
【図２０】初期化処理フローの説明図である。
【図２１】送信処理フローの説明図である。
【符号の説明】
１００…ネットワーク内計算機、１１０…ネットワーク
アダプタ、１１１…受信DMA制御情報保持手段、１１２
…送信DMA制御情報保持手段、１１３…割込制御情報保
持手段、１１４…アダプタ制御情報保持手段、１１５…
アダプタ制御手段、１１６…受信DMA制御情報選択手
段、１１７…DMA分割情報保持手段、１１８…ネットワ
ーク送受信部、１１９…自アドレス保持手段、１２０…
マルチキューDMA制御部、１２１…送受信用バッファ、
１２２…内部バス、１３０…プロセッサ、１４０…I/O
装置、１５０…メモリ、１６０…ＯＳ空間、１７０…ユ
ーザ空間、１６１…受信プロトコル情報、１６２…受信
プロトコル情報、１６３…送信プロトコル情報、１６４
…受信領域指定情報、１６５…受信領域指定情報、１６
７…受信領域指定情報選択情報、１７１…ユーザデー
タ、１７２…ユーザデータ、１７３…ユーザデータ、２
００…ネットワーク内計算機、２３０…プロセッサ、２
５０…メモリ、２１０…ネットワークアダプタ、２１１
…受信DMA制御情報保持手段、２１２…送信DMA制御情報
保持手段、２１３…割込制御情報保持手段、２１４…ア
ダプタ制御情報保持手段、２１５…アダプタ制御手段、
２１８…ネットワーク送受信部、２１９…自アドレス保
持手段、２２０…DMA制御部、２２１…送受信用バッフ
ァ、２２２…内部バス、２８０…システムバス、１１０
１…計算機ノード、１１０２…プロセッサ、１１０３…
メモリ、１１０４…システムバス、１１１０…ネットワ
ークアダプタ、１１１１…マルチキューDMA制御部、１
１１２…受信用バッファ、１１１３…送信用バッファ、
１１１４…ネットワーク受信部、１１１５…ネットワー
ク送信部、１２０１…マルチキュー制御レジスタ群、１
２０２…DMA制御部、１３００…ハードヘッダ部、１３
１０…パケットデータ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 相本 毅 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社 日立製作所 中央研究所内 (72)発明者 林 剛久 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社 日立製作所 中央研究所内 (72)発明者 岩本 博志 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社 日立製作所 汎用コンピュータ事業部 内 (56)参考文献 特開 平２−268046（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−311050（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−90256（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06F 13/00 H04L 12/00 H04L 29/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】演算処理部と、記憶部と、ネットワークイ
    ンタフェースとを少なくとも含む情報処理システムを、
    それぞれのネットワークインタフェースを介して、少な
    くとも２以上接続して構成されるネットワークにおいて
    情報処理システムのアプリケーション間で情報の通信を
    行なう通信方法であって、送信側情報処理システムの送信側アプリケーションと受
    信側情報処理システムの受信側アプリケーションとの間
    で通信を行なうための識別子をメッセージ通信により決
    定し、 前記送信側アプリケーションが送信処理を発行すると、
    送信側情報処理システム では、送信されるデータが２以
    上に分割されるべきものであるとき、その分割位置を示
    す分割情報と前記識別子とを、前記送信されるデータの
    特定の領域に記述して該データを送信し、前記受信側情報処理システムの ネットワークインタフェ
    ースでは、前記受信したデータについて、前記分割情報
    に基づいて該データを分割し、分割されたデータのそれ
    ぞれを前記識別子に基づいて前記受信側アプリケーショ
    ンが予め設定した当該情報処理システムの記憶部の格納
    領域に転送することを特徴とするネットワークにおける
    通信方法。
  2. 【請求項２】請求項１において、受信側情報処理システ
    ムのネットワークインタフェースでは、前記識別子と、
    これに対応する当該受信側情報処理システムの記憶部の
    格納領域を指定する情報とを、予め記憶しておき、前記
    受信したデータから読みだした前記識別子に基づいて、
    対応する格納領域を指定する情報を参照して、前記受信
    したデータをその格納領域に転送処理する、ネットワー
    クにおける通信方法。
  3. 【請求項３】請求項２において、前記識別子、および、
    これに対応する当該受信側情報処理システムの記憶部の
    格納領域を指定する情報は、データ転送テーブルの形式
    で、受信側情報処理システムのネットワークインタフェ
    ースに予め記憶しておき、 前記識別子は、データ転送テーブルの参照位置を示す情
    報である、ネットワー クにおける通信方法。
  4. 【請求項４】演算処理部と、記憶部と、ネットワークイ
    ンタフェースとを少なくとも含む情報処理システムを、
    それぞれのネットワークインタフェースを介して、少な
    くとも２以上接続して構成され、情報処理システムのア
    プリケーション間で通信を行なうネットワークシステム
    であって、 各情報処理システムは、 当該情報処理システムのアプリケーションと他情報処理
    システムのアプリケーションとの間で通信を行なうため
    の識別子をメッセージ通信により決定する手段と、 送信側アプリケーションから送信処理が発行されたと
    き、送信されるデータが２以上に分割されるべきもので
    ある場合、その分割位置を示す分割情報と前記識別子と
    を、前記送信されるデータの特定の領域に記述して該デ
    ータを送信する送信処理部とを備え、 各情報処理システムのネットワークインタフェースは、
    受信したデータについて、前記分割情報に基づいて当該
    データを分割し、分割されたデータのそれぞれを前記識
    別子に基づいて受信側アプリケーションが予め設定した
    情報処理システムの記憶部に転送する受信処理部を備え
    たことを特徴とするネットワークシステム。
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