JPH0660047A - マルチプロセッサ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 並列記述言語処理系において、読み取り参照
しか行なわない共有変数の複写を、並列実行単位の実行
されるプロセッサのローカルメモリに配置することで、
変数アクセス時の通信発生度数を減らし、処理速度の改
善を図る。 【構成】 中間言語記述を生成する並列記述言語コンパ
イラと、中間言語インタープリタによって構成されるマ
ルチプロセッサ並列処理装置において、共有変数へのア
クセスを行なう複数の中間言語インタープリタの内、共
有変数の読み取り参照だけを行なう中間言語インタープ
リタについては、共有変数値の複写を局所メモリ領域に
予め配置し、共有変数値の複写を参照する構成とし、一
方、共有変数の書き換えを行なう中間言語インタープリ
タについては、注目する共有変数の実体の書き換えと同
時に、該共有変数の値の複写を保持する中間言語インタ
ープリタを検出し、該共有変数の値の複写も書き換える
通信を行なう構成を持つ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ソースコード中のある
処理手続きを複数のプロセッサに分散することで処理単
位の並列実行を行ない、処理速度を向上させる技術に関
する。

【０００２】また、機械語命令の異なる複数のマイクロ
プロセッサを通信手段により結合した疎結合のマルチプ
ロセッサシステムにおいて、仮想機械語を設定し、該仮
想機械語のインタープリタと、該仮想機械語の命令によ
るオブジェクトコードを生成するコンパイラを用いて目
的プログラム開発を行なう方法に関する。

【０００３】

【従来の技術】ローカルエリアネットワークに接続され
た複数台のパーソナルコンピュータ、ワークステーショ
ンを利用して目的プログラムの分散処理を行なうため
に、従来広く用いられた手段はプロセス間通信であっ
た。

【０００４】この方法では、実行単位間での処理パラメ
ータの受け渡しに際しても、個々に通信手段を明示的に
呼び出し、実行する形式のソースプログラムが使用され
るか、あるいはプロセス間の通信をより機能集約したリ
モート・プロシージャ・コールと呼ばれる手段が用いら
れた。

【０００５】それに対し、並列記述を許す言語仕様を定
め（以下これを並列記述言語と書く）、これを使用して
目的プログラムを開発することで通信の機構を上位構造
から隠蔽してしまう方法が有る。並列記述言語の下で開
発されるプログラムにおいては、共有変数への代入文を
記述すれば、言語仕様の実現構造（コンパイラ処理系あ
るいはインタープリタ）が、変数の実体が配置されたコ
ンピュータとの通信を行ない、代入処理を実現する。こ
のため、プログラム開発者がプロセス間の通信を意識す
ることなく目的プログラムの開発を行なうことが可能で
あり、高い開発効率と保守容易性が期待できる。

【０００６】しかし、上記の従来方法では、異なる機械
語命令を有する複数種類のコンピュータを通信手段によ
って接続し、利用したい場合、コンパイラ処理系が実行
コードを生成する際に複数の機械語に対応しなければな
らないという不都合が有った。

【０００７】そこで、この問題点を回避するため、仮想
機械語となる中間言語が導入された。この従来技術によ
ると、コンパイラが出力するのは特定のプロセッサの機
械語命令に依存しない中間言語であり、個々の中間言語
は中間言語インタープリタによって解釈され実行され
る。ネットワークに限らず、一般に通信手段によって複
数のプロセッサが接続され、分散処理を行なう目的の処
理系においては、上記と同様の事が言える。

【０００８】中間言語を導入した従来発明として、例え
ば特開昭６３−３１９３４号が有る。この発明は、ＣＰ
Ｕと外部メモリ間のアクセス頻度の減少を目的として為
されたものである。発明は、メモリデバイス上にマイク
ロプロセッサチップを実装し、従来メインプロセッサで
の処理を必要とした演算の一部をメモリデバイス側で処
理し、メインプロセッサの手続き呼び出し時の手順の軽
量化と、メモリアクセス頻度の減少を目的としている。
また、特開平２−１３２５２５号は、共有変数の参照、
代入の状況を分類し、各プロセッサのローカルメモリに
変数の実体、変数値の複写などを最適配置している。こ
の発明は逐次記述型の従来言語（例FORTRAN）のソース
プログラムから構文処理時に並列性のある記述を取り出
し、並列化する場合に適用される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特開昭６
３−３１９３４号の従来方法を用いた場合、共有変数へ
の代入、参照はいずれもプロセス間の通信を伴って行な
われるため、毎回ネットワークあるいは他の通信手段に
よって実施されるとした場合、共有変数アクセスの発生
頻度が高い目的プログラムでは、通信処理時間の増大に
よって実質的に処理単位を並列実行する効果が失われる
という問題点が有った。これは、明示的に通信手段を記
述した場合に比較して並列記述言語のプログラムでは、
変数への代入参照という操作ではより微細な単位（数バ
イトなど）でのアクセスも不用意に行なわれるためであ
る。

【００１０】また、特開平２−１３２５２５号の従来例
については、逐次処理言語の記述の上で並列性を抽出で
きる部分は、処理単位間で共有変数に同時にアクセスし
ない保証が得られる部分に過ぎない。故にこの方法を直
ちに並列記述言語で用いた場合は、動作保証が得られな
いという問題点が有った。

【００１１】本発明はこのような従来技術の問題点に着
目してなされたものであり、その目的とするところは、
中間言語記述を生成する並列記述言語コンパイラと、中
間言語インタープリタによって構成されるマルチプロセ
ッサ並列処理装置において、プロセス間通信の頻度を制
約し、かつ並列実行の動作保証を実現することで、高速
に並列処理を行なえるマルチプロセッサ処理装置を提供
することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この様な課題を解決する
ために本発明のマルチプロセッサ処理装置では、仮想さ
れた機械語（以下中間言語）により記述されたオブジェ
クトコードを生成するコンパイラ（a）と、このコンパ
イラの出力した中間言語を実行するインタープリタ
（b）を実装した複数個のプロセッサユニットが、共有
メモリまたは通信経路で接続されたマルチプロセッサ処
理装置であって、コンパイラについては、 a-1)ソースコード内で記述された処理手続きにおいて、
読み取り参照のみが行われる共有変数を検出する構文解
析処理と、 a-2)並列実行が行われる各処理手続き中で、読み取り参
照のみが行われる共有変数の情報を記録した表構造のデ
ータを、実行コードである中間言語記述からなるオブジ
ェクトファイルに付加する手段とを有し、インタープリ
タについては、 b-1)実行コードに付加された読み取り参照のみが行われ
る共有変数の情報を記録した表構造のデータを参照し、
処理単位の並列実行時に、この処理単位の配置されるプ
ロセッサのローカルメモリに前記共有変数の複写を配置
するデータ通信手段と、 b-2)並列実行される個々の処理単位について共有変数の
書き換えを行う場合、他プロセッサのローカルメモリに
配置された該共有変数の複写についても書き換える命令
語通信手段と、を有し読み取りの際は、ローカルメモリ
に置かれた共有変数の値を参照することを特徴とする。

【００１３】

【作用】並列実行時の読み取りの際は、ローカルメモリ
に置かれた共有変数の値を参照するため、都度通信手段
を介する必要がなくなり、共有変数アクセスに関するプ
ロセッサ間の通信頻度が減少して、処理系としての処理
速度が向上する。

【００１４】

【実施例】実施例について以下の順に説明する。

【００１５】１．構成の説明 １−１．動作環境の構成例の説明 １−２．対象ソフトウェアの説明 ２．動作の概要 ２−１．処理手順の概要 ２−２．実行時動作の概要 ３．各部動作の説明 ３−１．コンパイラ動作と並列処理時の表構造参照 ３−１ー１．従来のコンパイラ動作との共通点 ３−１ー２．本実施例のコンパイラ６の動作の特徴 ３−１ー３．本実施例の中間言語実行時の特徴 ３−２．排他制御及びＩＰＰ間の通信 １．構成の説明 １−１．動作環境の構成例の説明 図１は、本発明の一実施例の構成図である。通信経路５
を介してパーソナルコンピュータ１、２、３らが接続さ
れている。ここで通信経路５は必ずしも単一の系である
必要は無い。通信経路５として典型的なものは、アドレ
ス管理機構を持つ双方向の通信形態である”ネットワー
ク”がある。

【００１６】図１では、コンピュータ１が要求発生側と
なり、目的プログラムの実行を開始し、この目的プログ
ラムの複数個の処理単位の内の一部が、コンピュータ２
あるいは３のプロセスにおいて実行される。ここでプロ
セスは、オペレーティングシステムにおけるプロセッサ
資源、メモリ資源割り当ての実行時の単位であり、プロ
セスの識別子及び実行管理、メモリ管理のための情報を
含むプロセスヘッダと、中断の際に現在のプロセッサの
レジスタの状態を保存するための領域と、オブジェクト
コード領域、スタック領域から構成される。

【００１７】処理対象である目的プログラムは、図中で
はソースプログラム４として示される。ソースプログラ
ム４は、並列記述言語によって記述され、記述中に並列
実行に関する記述を含むものである。並列記述言語とし
て、本実施例においては、言語Pascalに”cobegin”
と”coend”の２語のみを拡張した言語仕様を用いる。
仕様を限定するため、ここでは並列実行の対象となる処
理ブロックに、次の制約を加える。

【００１８】（１）並列実行される処理手続きは、proc
edure,functionどちらも許される。但し引数は値渡し(c
all by value)だけが許される。

【００１９】（２）プログラムのトップレベル（主プロ
グラムの階層）で宣言された変数は、共有変数と見なさ
れる。並列実行される処理手続き中でアクセスが許され
る変数は、局所変数と共有変数だけである。

【００２０】以上の条件を満たさない処理手続きが、”
cobegin”と”coend”に囲まれた複合文（compound sta
tement）中に現われても、構文解析はエラーを返さな
い。並列実行が行われないだけで、通常のPascalの構文
規則に対し不適合でない限り、コード生成及び実行に不
都合は無い。

【００２１】ソースプログラム４は、コンピュータ１の
アプリケーションプログラムであるコンパイラ６でコン
パイル処理され、中間言語のインタープリタによって解
釈実行可能なオブジェクトコード１４に変換される。中
間言語のインタープリタは、コンピュータ１、２、３そ
れぞれにおいて実行される独立のプロセスである。中間
言語のインタープリタとなるプロセスを以下ではＩＰＰ
と略す。

【００２２】ＩＰＰ１５、２５、２６、２７は、個々の
コンピュータにおいて直接機械語生成する形式のコンパ
イラで開発され、実装されている。各ＩＰＰはどれも２
つの双方向通信手段を持つ構成であり、第１の通信手段
２３が要求を受けつける目的に使用され、第２の通信手
段２４が要求を発生する目的に使用される。すなわち、
ＩＰＰは中間言語による記述を通信手段２３から取得
し、処理結果を通信手段２３から要求側に返送するイン
タープリタである。この一方で、ＩＰＰは、自ら他のＩ
ＰＰに接続し、通信手段２４を用いて他のＩＰＰへの要
求を発生する。この時、他のＩＰＰに対する要求は中間
言語記述をもって行なわれる。他のＩＰＰは、前述と同
様にこの中間言語記述を通信手段２３で受信し、処理結
果を通信手段２３によって要求側に返す。この様に、各
ＩＰＰは完全に等価な構成を有するシンメトリカルなも
ので、いわゆるクライアント・サーバ型の処理と異なっ
ている。

【００２３】高機能のオペレーティングシステムの中に
は、ネットワーク等のハードウェアを介してのプロセス
間の通信と、FIFO（先入れデータを先に取り出すことが
出来るように構成された順序付きメモリ）を用いた通信
を、等価な処理として実現できるものがある。このよう
なオペレーティングシステムの管理下では、ＩＰＰ２
６、２７の様に、プロセス間の通信をネットワーク経由
で行なうと共に、共有メモリ資源経由で行なっても良
い。この点では従来のプロセス間通信による多重プログ
ラミングの技術と異なるところは無い。

【００２４】ＩＰＰは、中間言語の仕様に従って定めら
れた仮想機械語命令を実行するインタープリタであるた
め、ＩＰＰを利用する応用プログラムから見た時は、あ
る仕様の機械語命令が実装されたプロセッサが存在する
かの様に取り扱う事ができる。結果的に応用プログラム
に対し、”複数のプロセスが通信しあって実現する並列
動作環境”の上に作られた単一プロセッサ環境を使用す
るような錯覚を与えることができる。

【００２５】１−２．対象ソフトウェアの説明 図３は、従来型の逐次処理言語においての、典型的な
「並列性を持つ記述」の例を示したものである。リスト
３０１において'procedure p'の'i'と'j'による２重ル
ープは、リスト３０２の様にjを固定して、３つの独立
した単純ループに分解できる。リスト３０２では明らか
に、３つのiに関する処理ループを、それぞれ別々のプ
ロセッサにおいて取り扱うことが可能である。特開平２
−１３２５２５号では、この様な並列化可能な記述部分
の並列化を行った後、配列a[i,1],a[i,2],a[i,3]等のよ
うに、独立してアクセス可能な変数を、それぞれのプロ
セッサのローカルメモリに配置し、処理速度の向上を図
っている。従来発明の取り扱った並列化は、このように
逐次処理言語に関するものであるため、２つ以上の処理
手続き（あるいはサブルーチン等）が共通の変数にアク
セスする場合であっても、一つの手続きの処理中に、変
数の値が他の処理手続きから変更されることが無いとい
う保証が有った。

【００２６】これに対し、本発明の取り扱う並列記述言
語においての、典型的な共有変数アクセスの例をリスト
３０３に示す。リスト３０３のプログラムは、言語Pasc
alに前述の並列処理のための述語を追加した仕様の言語
で記述されており、主プログラム３０４の中で、手続き
p1とp2が並列実行される。処理自体はある種の生産者・
消費者問題の変形であり、手続きp1とp2は変数AAを共有
変数としてアクセスする。手続きp2が処理３０５におい
て、一連の処理を行い、処理結果として局所変数result
に100より大きな値の代入が行われた場合、共有変数AA
に値1が代入される。一方手続きp1は、変数AAの値が0で
あるかぎり、処理３０６を継続する。

【００２７】この種の問題は、アプリケーションプログ
ラムの多くで発生する問題である。例としては、図形と
文字をディスプレイに表示する処理を含むアプリケーシ
ョンにおいて、手続きp2が、文字データを読み取り、ア
ウトラインフォントの形状発生を行い、これと並行して
手続きp1が図形形状の画素発生を処理する場合等が挙げ
られる。アウトラインフォントの形状発生は比較的処理
時間を要する一方で１文字あたりの処理結果の画素デー
タは小さいため、１００文字程度を連続して処理し、処
理が終了した時点で、共有変数AAの値を用いて処理終了
を他の並行処理される手続きに伝達できると好都合であ
る。手続きp1は、共有変数AAの値が0である限り、図形
画素発生を処理し、AA=1となった時点で、手続きp2の発
生した文字形状のデータを表示する処理を行う。

【００２８】しかし、この様な並列処理問題では特開平
２−１３２５２５号の方法が使用できない。従来技術で
は、手続きp1において変数AAが読み取り参照しか行われ
ないため、p1が呼び出される時点での変数AAの値がp1を
実行するプロセッサのローカルメモリに複写され配置さ
れる。この結果変数AAの値は常に0であり、手続きp1に
おいては、処理３０６の永久ループを形成してしまう。

【００２９】本発明の実施例は次のような処理手順でこ
の問題点を解決した。

【００３０】２．動作の概要 ２−１．処理手順の概要 以下に本発明の言語処理系の動作の概要を、図１の構成
図と図２の流れ図を用いて述べる。以下の説明におい
て、コンパイラ６が述語”cobegin”を解析し生成する
中間言語記述を説明のため”COBEGIN”と大文字で書き
表す。同様に”COEND”は述語”coend”の翻訳後に生成
される中間言語記述を表し、”NEWPROC”はコンパイラ
６が並列実行モードにおいて挿入する中間言語記述を表
す。また周知の様にPascal言語では、プログラム記述に
ブロック構造が許される。個々のブロックとなるのは関
数（function）あるいは手続き（procedure）であり、
これらは階層的に宣言できる。ここでは関数と手続きを
いずれも処理ブロックと書く。

【００３１】処理は次の手順１から１５の順で行なわれ
る。

【００３２】手順１： 目的プログラムの「コンパイ
ル、実行」の要求を受けつけたシステムは、ソースプロ
グラム４を中間言語により記述されたオブジェクトコー
ド１４（以下ＯＢＪと略す）に変換するコンパイル処理
を開始する。コンパイル処理の行なう内容は、字句解析
処理７、構文解析処理８およびコード生成処理１３であ
る。

【００３３】手順２： コンパイラ６内の構文解析処理
８は、ブロックへの引数および、ブロック内の局所変
数、ブロック内の局所手続き名、局所関数名などを記録
するブロック内名前表９を生成する。この名前表作成の
目的には、通常のコード生成に用いる事に加え、ブロッ
ク内で非局所的な変数への参照が有るかどうか検出する
事が含まれる。

【００３４】手順３： 構文解析処理８は、ブロック内
の処理記述を次々に解析し、コード生成処理１３を呼び
出し、中間言語の仕様に基づく記述の生成を行なう。こ
のとき、ソースプログラム４の記述の中で変数へのアク
セス（代入、参照のいずれか）が行なわれる場合、この
変数が局所変数かどうかを検査する。非局所変数の場合
は、ブロック構造の階層を順次、主プログラムレベルま
で遡り名前表を検査する。

【００３５】手順４： 構文解析処理８は、手順３でア
クセスが検出された共有変数（すなわち主プログラムレ
ベルの変数）が有れば、共有変数へのアクセスが代入か
参照かをブロック別共有変数アクセス表１０に記録す
る。

【００３６】手順５： 構文解析処理８は、ブロックの
終了まで構文解析が進んだ時点でブロック別共有変数ア
クセス表１０の内容を、共有変数アクセス表１１に記録
する。また、不要となったブロック別共有変数アクセス
表１０およびブロック内名前表９を廃棄する。さらに、
このブロックの処理開始位置、処理終了位置のそれぞれ
のオブジェクトコード上での相対番地と、ブロック名を
ブロック管理表１２に登録する(S201)。

【００３７】手順６： コンパイラ６は、構文解析処理
８が全てのソースプログラムの記述を解析し終わった
後、コード生成処理１３によって生成済みの中間言語記
述と、共有変数アクセス表１１の内容と、ブロック管理
表１２の内容を連結し、ＯＢＪ１４を出力する(S202)。

【００３８】手順７： システムは、コンパイラ６の処
理が終了した後、ＩＰＰ１５に要求を送り、実行段階の
処理を開始する。

【００３９】手順８： ＩＰＰ１５は、通信手段２３に
よってＯＢＪ１４を読み込む。このとき、ＩＰＰ１５
は、ＯＢＪ１４の中に記録された共有変数アクセス表１
１およびブロック管理表１２の内容を、ＩＰＰ１５の作
業用メモリ１６に展開する(S203)。この処理の結果、前
述の表構造が、共有変数アクセス表３０とブロック管理
表３１としてＩＰＰ１５側に保持される。ＩＰＰ１５は
続いて、並列実行開始の述語である”COBEGIN”を検出
するまで、逐次実行を行なう(S204)。

【００４０】手順９： ＩＰＰ１５は、ＯＢＪ１４の読
み取り処理において、中間言語の述語”COBEGIN”を検
出した場合、述語”NEWPROC”が現れるまで個々の述語
を逐次実行せず、遅延実行のための一時記録領域２０
（以下実行バッファと略す）に格納する(S205)。

【００４１】手順１０： ＩＰＰ１５は、述語”NEWPRO
C”を検出した場合、通信手段２４により、他のＩＰＰ
２５等との接続を試みる(S206)。別のＩＰＰ２５が存在
し、応答が有った場合、要求側であるＩＰＰ１５は、Ｏ
ＢＪ１４の個々の述語を前出の”NEWPROC”から始め、
再び別の”NEWPROC”が検出されるまで逐次取り出し、
他のＩＰＰ２５へ転送するための一時記録領域２１（以
下転送バッファと略す）に格納する(S207)。述語中に
（組み込み手続きではない）手続きあるいは関数の呼び
出しが検出された場合、要求側ＩＰＰ１５は、手順１１
と手順１２を行なう。

【００４２】手順１１： ＩＰＰ１５は、手続きあるい
は関数の開始位置のオブジェクトコード上での相対番地
をキーとして、ブロック管理表３１を検索する(S208)。
ＩＰＰ１５は、ブロック管理表３１のレコードから、注
目するブロックについて、終了位置の相対番地とブロッ
ク番号の値を取り出す。ＩＰＰ１５は、このブロック全
体の述語を、転送バッファ２１に格納する(S209)。

【００４３】手順１２： 次にＩＰＰ１５は、ブロック
番号から共有変数アクセス表３０を検索し、注目のブロ
ック中で参照だけしか行なわれない共有変数について、
変数の参照番号、この変数を格納するのに必要なスペー
スのバイト数および、この変数の現在の値を変数評価の
ための一時記録領域２２（以下変数バッファと略す）に
記録する(S210)。

【００４４】手順１３： 手順１０から手順１２までが
完了した後、ＩＰＰ１５は、変数バッファ２２の内容
を、ＩＰＰ２５に転送する。次に転送バッファ２１に格
納されている全てのオブジェクトを、ＩＰＰ２５に転送
する(S211)。ＩＰＰ２５は、実行環境（アクティベーシ
ョンレコード、以下ＡＲと略す）の初期設定を行ない、
処理実行に入る。

【００４５】手順１４： ＩＰＰ１５は、ＯＢＪ１４中
の述語”COEND”を検出するまで手順１０以降を繰り返
す。述語”COEND”が検出された場合は、手順９で述語
を記録した実行バッファ２０の内容を逐次実行(S212)す
る。

【００４６】手順１５： ＩＰＰ１５は、実行バッファ
２０終了まで述語の実行を行なった後、並列実行を要求
したＩＰＰ２５（さらに別のＩＰＰに要求した場合はそ
れらＩＰＰ）に対し、それぞれ状態要求のメッセージを
転送する(S213)。要求受付側の各ＩＰＰは、処理終了／
未終了の状態コードを応答として返す。処理終了である
ことを返したＩＰＰに対して要求側ＩＰＰ１５は、ＡＲ
１７の返送を求め、これを受信する(S214)。全てのＩＰ
Ｐから、ＡＲ１７が返送されるまで(S215)、要求側ＩＰ
Ｐ１５は手順１５を繰り返す。

【００４７】以上の説明において、ＡＲ（アクティベー
ションレコード）は、中間言語インタープリタの実装時
に一般的に使用される仮想プロセッサの状態を管理する
ためのデータ構造である。本実施例においては、ＡＲと
して以下の要素を持つデータ構造を用いた。

【００４８】・関数の返す値（呼び出しブロックが関数
の場合） ・処理の戻り番地 ・本処理ブロックを呼び出した上位ブロックの名前表最
終要素へのポインタ ・本処理ブロックが宣言された上位ブロックの名前表最
終要素へのポインタ ・ブロック内名前表へのポインタ ２−２．実行時動作の概要 図４は、単純化した本実施例の処理の動作の説明図であ
る。

【００４９】ＩＰＰ１５では処理ブロック４０１が実行
され、これと並行してＩＰＰ２５で処理ブロック４０２
が実行されている状態を示す。２つの処理ブロックは、
共有変数４０３をアクセスするが、ＩＰＰ２５には共有
変数４０３の複写４０４が配置される。また処理ブロッ
ク４０２は、この共有変数に対し読み取り参照だけしか
行わない。（これはリスト３０３の手続きp1の場合に相
当する。）読み取り参照時には、処理ブロック４０１、
４０２共にローカルメモリ上の共有変数値を参照する。
しかし、共有変数値の書き換えでは、書き換えを行う処
理ブロック４０１は、ローカルメモリの共有変数４０３
を書き換え、またＩＰＰ２５のローカルメモリに有る共
有変数の複写４０４も書き換える。

【００５０】この処理によって本実施例は、並列実行時
の変数値更新に保証を与えるものである。上記動作実現
のため、コンパイラ６はソースプログラム４を読み取
り、実行コード生成する際、その作業メモリ内にブロッ
ク管理表１２および共有変数アクセス表１１を作成す
る。この２つの表のデータ構造から、ＩＰＰ群において
並列実行する際の共有変数情報が生成される。そのた
め、前記２つの表構造はオブジェクトコード１４に記録
され、ＩＰＰ（この例では１５）に読み込まれる。ＩＰ
Ｐ１５は、前記２つの表構造に基づき、ブロック管理表
３１および、共有変数アクセス表３０をＩＰＰ作業メモ
リ上に生成する。上述した様に処理ブロック４０２が、
ある注目した共有変数に対して、読み取り参照だけを行
なうブロックである場合、処理ブロック４０２が分散さ
れるＩＰＰ２５の共有変数領域１８には、ＩＰＰ間の通
信によって、初期設定が行なわれる。初期設定の処理内
容は、注目の共有変数のサイズに相当するメモリ領域を
確保し、値をコピーする操作である。この共有変数の複
写されたアドレスは、後述する図１４のデータ構造によ
り、参照番号１４１と、ポインタ１４２で一意に決定で
きる。従って、処理ブロック４０１が、共有変数の実体
４０３と共に、共有変数の複写である４０４の値を書き
換える場合は、通信によって書き換えるべき値と、書き
換える共有変数の参照番号１４１を指定すれば良い。こ
の処理で用いる通信のためのデータ構造は、図５を用い
て後述する。またその他の各部分の実現方法についても
次の節以降に述べる。

【００５１】３．各部動作の説明 ３−１．コンパイラ動作と並列処理時の表構造参照 図４を用いて概略を述べたＩＰＰ間の通信によって、並
列実行時の共有変数を更新する機構を実現できる。実際
にこの処理を行なうためには、 ・各処理ブロックが、どの共有変数にアクセスするかに
関する情報と、 ・注目する処理ブロックがどのプロセッサの局所メモリ
に配置されているかの情報が必要である。この情報は、
本実施例においてはコンパイラ６が共有変数アクセス表
１１とブロック管理表１２を生成する段階で作成され
る。既に述べた様に、表構造はＯＢＪ１４に記録され、
実行時にはＩＰＰ１５にロードされて、ＩＰＰ１５のメ
モリ上の作業領域１６に共有変数アクセス表３０とブロ
ック管理表３１として保持され参照される。

【００５２】ここでは、この表構造生成に関するコンパ
イラ６の動作と、実行時の表管理について説明する。

【００５３】３−１−１．従来のコンパイラ動作との共
通点 図６に、本実施例の中間言語記述の一部について説明す
る図を示す。項目６０１は１６進数で表記された中間言
語の命令語（述語）であり、これに名称を与えたものが
項目６０２で示される。本実施例のコンパイラ６の動作
は、中間言語として並列実行に関する述語を生成する点
を除いて、従来の逐次処理言語のコンパイラと同じであ
る。コンパイラ６は、ＬＬ（１）形式の構文規則を持つ
言語記述に対し、周知の再帰的下降構文解析を行ない、
中間コード生成を行なう。

【００５４】図７のリスト７０１の示すプログラムにつ
いて、手続き７０２の部分に関するコンパイル結果をリ
スト７０４に示す。リスト７０３は、オブジェクトコー
ドの相対番地を示し、リスト７０５は、リスト７０４を
ディスアセンブルした形式で示したものである。

【００５５】本実施例の扱う中間言語は、仮想プロセッ
サとして、アキュムレータ、レジスタ等の特定のプロッ
セッサの構成要素を仮定せず、スタックを演算のための
領域として使用する形式のもので、これも従来より広く
用いられている。後述の説明のため、まず図８を用い
て、スタックへのブロック内の変数の配置の方法を説明
する。

【００５６】スタックは、各ブロックが実行時に呼び出
されると、８０４に図示する状態で消費される。図８で
は処理ブロック呼び出し直前のスタックポインタが矢印
８０６の位置を示していたとして、図中の上方向がアド
レスの小さな値となる様に表示している。スタックに
は、最初に前述したＡＲの５つの要素が配置され、その
上に第１の局所変数８０５が格納され、全ての局所変数
が置かれた後、実行コードによる消費が行なわれる。ま
た各処理ブロックが引数を持つ場合は、引数はＡＲに先
行してスタック８０４に配置されるため、その位置は矢
印８０６よりアドレスより小さい方向（図中では下方）
に配置される。

【００５７】ブロックレベル８０２は、主プログラムの
レベルが０であり、以下、構造が深くなるとレベルの値
は＋１ずつ増加する。リスト７０１のプログラムを例に
とれば、変数xx、yyはいずれもブロックレベル＝０での
変数である。またprocedurep3で宣言される変数a、b、c
はいずれもブロックレベル＝１の変数である。リスト７
０２の第５行は、procedure p3での最初の実行文である
が、矢印７０８以下の３行の様にコンパイルされる。す
なわち、各行は次の処理に相当する。

【００５８】第１行： ブロックレベル＝１であるブロ
ックのスタック上の指標で５番目の位置のアドレスを評
価し、現在のスタックの最上段に格納する。

【００５９】第２行： 定数４をスタック最上段に格納
する。

【００６０】第３行： スタック最上段の値を、スタッ
クの上から２番目の段の示すアドレスに格納する。

【００６１】上記の説明において、procedure p3の局所
変数宣言の中で、変数aは最初に現れる変数であるが、
前述のスタック８０４の使用状況にあわせ、スタック上
でのディスプレースメント８０３の値が５となる。

【００６２】３−１−２．本実施例のコンパイラ６の動
作の特徴 本実施例のコンパイラ６の動作の特徴は次の４つの点で
ある。

【００６３】（１）実行時に処理ブロックを、他のＩＰ
Ｐに分散するための情報を生成する点。

【００６４】（２）並列して実行される処理ブロック毎
に、読み取り参照専用の共有変数の複写を配置するため
の情報を生成する点。

【００６５】（３）並列実行を分担する他のＩＰＰとの
接続を行なうべき構文上の位置を指定する述語を生成す
る点。

【００６６】（４）プロセッサに依存した機械語ではな
く、中間言語を出力し、中間言語オブジェクト中に、共
有変数に関する参照情報を保持した表データ構造と、並
列実行のための述語記述を挿入した形式のオブジェクト
ファイル出力を行なう点。

【００６７】以上の内、（１）、（２）は本実施例の実
現に必ず必要となる条件であり、（３）は処理を容易と
するための条件である。（４）は、中間言語を生成する
点では従来の中間言語出力形式のコンパイラと同様であ
るが、共有変数を許す並列言語処理系を実現するための
手段を持つ点において従来のコンパイラと異なる。

【００６８】本実施例において（１）の条件を実現する
ため、コンパイラ６はブロック管理表１２（またはその
複写である３１）を生成する。以下に図１１と図１２を
用いて説明する。

【００６９】ブロック管理表１２は、図１１に示すデー
タ構造をとる。ブロック番号１１２は個々の処理ブロッ
クに一意にあたえられる番号であり、ブロックに関する
情報を検索する際に、キーとして使用される。ブロック
開始番地１１３およびブロック終了番地１１４は、それ
ぞれオブジェクトコード中の相対位置として記録され、
ブロックを他のＩＰＰのローカルメモリに転送する際に
参照される。引数に消費するスタックの深さ１１５は、
他のＩＰＰにブロックを転送する際、ブロックへの引数
としてスタックに配置された値を転送し、転送先ＩＰＰ
のスタックを初期化する時点で、初期化に必要なバイト
数計算のため参照される。名前参照引数フラグ１１６
は、名前参照の引数を使用するブロックであるかどうか
を検出する目的のフラグである。前述のように並列実行
単位として認められるブロックは、値参照引数だけが許
されるという制限を設定したため、ＩＰＰは実行時にこ
のフラグを参照し、並列実行の可否を決定する。ブロッ
ク外部呼び出しポインタ１１７は、連結リスト１１８を
形成するデータ構造であり、注目するブロックが、他の
ブロックを呼び出す場合、呼び出しブロックに関するブ
ロック番号を保持するデータ構造である。ここではブロ
ック数は可変であるため、連結リスト型のデータ構造１
１８を用いた。ＩＰＰは実行時に、あるブロックを他の
ＩＰＰに転送する場合、このブロックが呼び出す外部の
ブロックに関しても、オブジェクトコードを取り出し、
他のＩＰＰに転送する。この時、連結リスト１１８が示
す各ブロックが転送の対象とされる。

【００７０】これらデータ構造の各項目は、コンパイラ
６の構文解析処理８およびコード生成処理１３が、処理
ブロック（手続きあるいは関数）を検出した際に、図１
２の流れ図に示す手順を行ない生成する。

【００７１】ブロックのコード生成は最初に引数リスト
の解析を行なう(S121)。この時、引数に消費するスタッ
クの深さ１１５が記録され、名前参照引数の有無によっ
て、名前参照引数フラグ１１６が記録される。続いて局
所変数の解析が行なわれ(S122)、データ構造定義などの
宣言文の解析が行なわれる(S123)。但し、S122、S123の
処理手順は、宣言の登場順に従い、繰り返される。さら
に、関数、手続きいずれかの他の処理ブロックの宣言が
有る場合は、コード生成が再帰的に処理される。すなわ
ち、自分自身を再帰的に呼び出し(S124)処理を継続す
る。

【００７２】一連の宣言に関する処理は、ブロック本文
の開始で終了する。ブロック本文は予約語”begin”で
開始される。この予約語を検出すると、構文解析処理８
は、逐次コード生成処理１３を呼び出し、各述語の生成
を処理する(S125)。このとき、ブロックの開始番地１１
３が記録される。また、記述中に自ブロック外の関数、
手続きの呼び出しが有れば、そのつど外部呼び出しポイ
ンタ１１７および、連結リスト１１８が生成される。ブ
ロックの記述は予約語”end”によって終了するが、こ
の時ブロック終了番地１１４が記録される。

【００７３】上記の（２）の条件は「読み取り参照だけ
の共有変数の検出」を行ない記録することで実現され
る。このために上記手順で処理ステップS125において、
主プログラムレベルで宣言された変数へのアクセスが、
ブロック別共有変数アクセス表１０に記録される。以下
処理手順を図１０を用いて説明する。

【００７４】変数に対するアクセスが有ると、構文解析
処理８は、ブロック内名前表９を検索する。これに該当
する変数名が無ければ、ブロックのレベルをー１し、よ
り上位のブロックのブロック内名前表９を検索する。ブ
ロックレベル＝０となるブロック内名前表９において検
出した変数は、”主プログラムレベルで宣言された変
数”であり、本実施例における共有変数である。また、
この検索で検出できない変数名は、変数名未定義の構文
エラー処理を行なう。構文解析処理８は、共有変数につ
いて、主プログラムでの宣言順をそのまま参照番号１０
２とし（これは名前表９での出現順と一致する）、ブロ
ック別共有変数アクセス表１０を検索し、アクセスが書
き込みか読み取りかを、アクセスフラグ１０３に記録す
る。読み取りであればフラグ＝０が、また書き込みであ
ればフラグ＝１がそれぞれ前回値に対し論理和される。
従って、ブロック全体の構文解析が終了すると、ブロッ
ク別共有変数アクセス表１０の内容は、書き込みを伴う
共有変数について、アクセスフラグ１０３が１となるよ
うに記録される。一つの処理ブロックについて処理が終
了すると、ブロック別共有変数アクセス表１０の内容
は、そのつど共有変数アクセス表１１に記録される。共
有変数アクセス表１１は、読み取り参照しか行なわれな
いブロックのリストを連結リスト１０８として保持する
ためのデータ構造であり、各共有変数の参照番号１０
５、変数名１０６、連結リストへのポインタ１０７によ
って構成される。個々のブロックのブロック別共有変数
アクセス表１０については、アクセスフラグ１０３が検
査され、フラグ＝０である変数の参照番号１０２が取り
出される。次にこの参照番号１０２と一致した参照番号
１０５の要素が、共有変数アクセス表１１で検索され、
この要素のポインタ１０７以降の連結リストに、処理中
のブロックのブロック番号が追加される。

【００７５】以上の処理手順が、プログラム中のすべて
のブロックについて完了すると、共有変数アクセス表１
１には、全ての共有変数について、読み取り参照だけし
か行なわないブロックに関する情報が記録される。

【００７６】上記の条件（３）は、オブジェクト中に述
語NEWPROC挿入することで実現される。リスト７０４の
例では、矢印７０６で示したCOBEGIN述語から、矢印７
０７で示したCOEND述語の間に、並列実行を引き起こす
述語NEWPROC（１６進数では２Ｃ）が挿入される。ＩＰ
Ｐ処理系は、実行時にこの述語を検出したら、他のＩＰ
Ｐとの通信を行ない、接続を確立し、接続したＩＰＰの
初期化を行なう。これについては、ＩＰＰ間の通信に関
する動作説明の項目で後述する。

【００７７】上記の条件（４）は、２つの技術的な利点
を持ち、本実施例において、最も基本的な構成要素をな
す。第１の技術的利点は、中間言語出力を中間言語イン
タープリタ（ＩＰＰ）が実行する結果として生じるもの
であり、共有変数アクセス時の排他制御、同期制御の機
構を簡潔に処理できるという点である。これについて
は、”３−２．排他制御及びＩＰＰ間の通信”の節で説
明する。第２の技術的な利点は言うまでも無く、並列実
行のために必要となる共有変数アクセスの情報を中間言
語のオブジェクトファイルに記録する点であり、この操
作によって次節で説明する実行時の処理並列化が簡単な
操作で実現できる。仮に、共有変数アクセスに関する情
報が、オブジェクトファイル１４を介してＩＰＰ群に渡
される事の無い処理系を実現しようとすると、実行時に
アクセスされる変数の実体を観測し、共有変数か否かを
判断する何らかの機構が必要となる。しかしその実現
は、ＩＰＰ群が通信経路５等を介して通信しあうプロセ
ス群であるため、極めて困難であると言える。

【００７８】３−１−３．本実施例の中間言語実行時の
特徴 本実施例のＩＰＰは、従来方式の中間言語インタープリ
タと２つの点において大きく異なる。第１の相違点は、
ＩＰＰ間で通信し合い、並列実行可能な処理ブロックを
複数のＩＰＰに分散し、処理を多重化する点である。こ
れについては、「３−２．排他制御及びＩＰＰ間の通
信」において詳しく説明する。第２の相違点は、図４で
概略を示した様に、読み取り参照だけの共有変数を各Ｉ
ＰＰのローカルメモリに配置すると共に、他ＩＰＰで実
行中の処理ブロックがこれを書き換える際、通信を行な
い書き換え処理する点である。ここでは、この第２の相
違点について説明する。

【００７９】ＩＰＰがＯＢＪ１４に含まれる中間言語の
記述を解釈実行する際、コンパイラ６が作成した共有変
数アクセス表１１の情報が必要となる。この情報はＯＢ
Ｊ１４を通して、ＩＰＰ１５の作業用メモリ領域１６に
展開される。この結果生成される共有変数アクセス表３
０の内容を図１３に示す。共有変数アクセス表３０の内
容は、基本的に共有変数表１１のコピーである。しか
し、実行時に必要な２つの変更が加えられる。第１の変
更は、変数名１０６が不要となる点である。実行時には
共有変数は参照番号１０５によってのみ参照される。第
２の変更点は、連結リスト１０８のデータ構造に、ＩＰ
Ｐ番号が付加される点である。ＩＰＰ番号は、初期値は
０であり、並列実行時に処理ブロックを他のＩＰＰに転
送した時、記録される。すなわちある処理ブロックを並
列実行する際には、連結リスト中のブロック番号が検索
され、該当するブロック番号の後に、実際にそのブロッ
クの処理を行なうＩＰＰの番号（識別子）が記録され
る。

【００８０】共有変数も含め、あらゆる変数への代入処
理はＩＰＰが、命令語STROREを実行する際に行なわれ
る。命令語STOREの処理内容は、”スタック最上段の値
を、スタックの上から２番目の段の示すアドレスに格納
する。”ことである。従ってこの時、データを格納する
アドレスが、共有変数のアドレスであるかどうかをＩＰ
Ｐが判断できる機構が必要である。一方、命令語STORE
が評価すべき変数アドレスの値をスタック上に配置する
のは、命令語LODAである。従って、ＩＰＰが命令語LODA
を実行する時、評価されるアドレスが、共有変数のアド
レスであるか判断し記録しておく処理が必要である。

【００８１】以上の要請から本実施例では、共有変数へ
の代入か否かを判断し、必要な代入処理を実現するた
め、ＩＰＰ内部に共有変数へのアクセスポインタ４０を
設定した。

【００８２】まず図８を用いて命令語LODAの処理を説明
する。述語LODA(１６進数で00)の命令の一語は、８０
１、８０２、８０３の３つのフィールドから構成され
る。ここで８０１はＯＰコード（命令語述語コード）で
あり、８０２は操作対象の変数が宣言されたブロックの
深さのレベル（以下ブロックレベルと書く）であり、８
０３はそのブロック内のスタック上での配置への指標で
ある。ブロックレベル８０２について値が０であれば、
主プログラムレベルで宣言された変数であると判断でき
る。言語仕様について、「主プログラムレベルで宣言さ
れる変数を共有変数とみなす」としたため、共有変数の
検出は、LODA命令のブロックレベル８０２の値が０であ
るかどうかによって決定できる。

【００８３】次にアクセスポインタ４０を用いた共有変
数アクセス処理について、図９の流れ図を用いて説明す
る。図９は、ＩＰＰの命令語処理手順の一部を示した流
れ図である。

【００８４】オブジェクトコード中の命令語が取り出さ
れ(S901)、命令語LODAであった場合、ブロックレベル８
０２の値が＝０であるか検査される。この判断が｛真｝
であれば、スタック上での配置への指標８０３を用いて
の、共有変数表上でのアドレス計算が行なわれ、この値
はアクセスポインタ４０に記録される(S903)。このあと
実際のLODA命令の処理が実行される(S904)。

【００８５】他方、命令語STOREを実行する時ＩＰＰ
は、次の手順で処理を行なう。

【００８６】アクセスポインタ４０の内容が＝０であれ
ば、通常のSTORE命令の処理を行なう(S907)。しかし、
アクセスポインタの内容が＝０でなければ、アクセスポ
インタの値を、共有変数アクセス表３０の指標とし、共
有変数アクセス表３０から、共有変数を保持するプロセ
ッサ番号、ＩＰＰ番号を取り出し、これら全てのＩＰＰ
に、後で述べる”データ書き換え命令”を転送し、共有
変数の値を更新する(S906)。

【００８７】読み取り参照しか行なわれない共有変数
（の複写）は、各ＩＰＰの作業用メモリ１６内の共有変
数領域１８に個々に初期化生成される。この共有変数領
域を図１４に示す。共有変数領域１８は、共有変数参照
番号１４１と実アドレスへのポインタ１４２を格納した
領域と、実際に変数を保持する領域が有る。個々の共有
変数は、参照番号１４１の値をキーとし、ポインタ１４
２から実際の格納位置１４３のアドレスを知ることがで
きる。

【００８８】３−２．排他制御及びＩＰＰ間の通信 直接、機械語生成する形式のコンパイラでは、共有資源
へのアクセス時には、セマフォ型、モニタ型などの排他
制御に関する機構が必要であり、このためのコード生成
が行われる。しかし本実施例では、実行がインタープリ
タによって行われるため、共有変数について排他制御、
同期制御のための特殊なコード生成が必要とされない。
なぜなら、他のＩＰＰから変数書き換えのためのメッセ
ージを通信手段によって受信した場合であっても、ＩＰ
Ｐは逐次処理するため、変数書き換え中に、ＩＰＰ内で
他の処理単位が物理的に変数にアクセスする事が無いた
めである。

【００８９】通信経路５からデータ列を受信すると、プ
ロセッサの処理番地は、オペレーティングシステムによ
ってプロセス内の特定の処理部分に分岐される。この様
な一種のソフトウェア例外（割り込み）処理は、ほとん
どのオペレーティングシステムで供給されるサービスで
ある。通信手段２３または２４は、それぞれ通信の為に
確保したオペレーティングシステムの資源（通信ソケッ
ト）に、他プロセスからのデータ列が入力された時に処
理分岐によって実行される処理手続きである。ＩＰＰ間
の通信によって転送されるデータ列は次の２つの種類に
分類される。 （１）インタープリタの処理待ち行列に格納され、順次
取り出し実行される中間言語記述のデータ列。

【００９０】（２）受信した後、直ちに評価されるデー
タ列。

【００９１】上記いずれのデータ列も、図５に示した形
式のデータ構造によって伝達される。データ列５０１
は、プロセッサ番号、プロセス番号によって一意に決定
される値を識別子５０２に持ち、終了符号５０３によっ
て終端が示される。また判別フラグ５０４の値が、０で
あれば、そのデータ列中のステートメント５０８は直ち
に評価される。一方、判別フラグ５０４の値が１６進数
でＦＦであれば、データ列は待ち行列にエンキューされ
る。

【００９２】この時、待ち行列に格納されるデータ列
は、全て逐次実行可能な中間言語命令であるが、ほとん
どの場合、スタック初期化命令およびその引数からなる
スタック初期化コード５０５、共有変数表初期化命令お
よびその引数からなる共有変数表初期化コード５０６、
その他の実行可能なオブジェクト５０７の順で形成され
る。５０５、５０６、５０７はいずれかの要素が省略さ
れても良い。スタック初期化コード５０５は、より詳細
にはスタック初期化命令５１１、フィールド長５１２、
可変フィールド５１３で構成される。可変フィールドの
内容は、実際のスタックのデータ列が含まれる。また、
共有変数表初期化コード５０６、オブジェクト５０７の
いずれも、データ列の形式はスタック初期化コード５０
５と同様である。

【００９３】一方、直ちに評価されるステートメントと
しては、次の５種類が有る。

【００９４】・コネクト命令 ・リリース命令 ・状態取得命令 ・データ書き換え命令 ・データ読み取り命令 コネクト命令は、要求側のプロセスがＩＰＰとの接続を
確立する際に転送する命令であり、プロセッサ番号、プ
ロセス番号を引数として送られる。受付側ＩＰＰが、ア
イドル状態にあるか、あるいは新たな処理を受付可能な
状態で有る時、応答として正常終了のコードが返送され
る。また、これ以外の場合はエラーコードが返される。
プロセッサ番号としては、ネットワークを用いたマルチ
プロセッサシステムの場合、ネットワーク機構の用意す
るアドレスを使用し、その他の通信手段を用いる場合
は、システムバスに対するアドレス割り当てなど、プロ
セッサを一意に特定しうる値を用いる。

【００９５】リリース命令は、要求側のプロセスが、コ
ネクト命令によって確立したＩＰＰとの接続を開放する
際に転送する命令であり、引数を持たない。

【００９６】状態取得命令は、要求側のプロセスが、Ｉ
ＰＰの現在の処理状態を要求する際に転送する命令であ
り、引数を持たず、応答としてＩＰＰの状態コードが返
送される。

【００９７】データ書き換え命令５０９は、共有変数ア
クセス表３０の値の変更を処理するために、要求側プロ
セスからＩＰＰに転送される命令である。ＩＰＰ側は、
現在接続中のプロセスからこの命令を受信した場合のみ
処理を行ない、それ以外はエラーコードを返送する。デ
ータ書き換え命令５０９は、共有変数アクセス表３０で
の指標１４１（配列の添え字）と、実際の変数値５１０
を引数とする。

【００９８】データ読み取り命令は、ＩＰＰの現在のス
タックの内容を取り出す処理を要求する命令であり、Ｉ
ＰＰ側は、現在接続中のプロセスからこの命令を受信し
た場合のみ処理を行ない、それ以外はエラーコードを返
送する。命令は取得したいスタックの深さの値を引数と
してこの命令を転送する。処理上、この命令は一連のオ
ブジェクトに対する実行が終了した後でないと、意味を
持たないため、状態取得命令によって処理終了が確認さ
れた後、転送される。

【００９９】直ちに評価される以上の命令を実装しない
場合、並列処理の効果を失わせる問題が発生する。ＩＰ
Ｐ内の共有変数領域の書き換えを行う際に、「データ書
き換え命令」が逐次処理されるとすると、実質的に逐次
処理系と変らない。この問題を解決するため、本実施例
は上記の命令をＩＰＰ処理系に実装した。

【０１００】以上の構成によって、本実施例は並列実行
中の複数の処理ブロックが共有変数にアクセスを行なっ
た場合のデータの整合性を維持し、並列動作の保証を実
現した。この際、共有変数値の読み取りだけを行なう処
理ブロックは、局所メモリに配置された共有変数の複写
された値（共有変数アクセス表３０）を参照し、書き換
え処理を行なうブロックだけが、実際の通信経路５を使
用したデータ転送を行なう。この結果、並列実行される
処理単位間での、通信を最小限に抑えることができた。

【０１０１】

【発明の効果】以上の実施例の中で明らかにした様に、
本発明は、中間言語記述を生成する並列記述言語コンパ
イラと、中間言語インタープリタによって構成されるマ
ルチプロセッサ並列処理装置において、共有変数へのア
クセスを行なう複数の中間言語インタープリタの内、共
有変数の読み取り参照だけを行なう中間言語インタープ
リタについては、共有変数値の複写を局所メモリ領域に
予め配置し、共有変数値の複写を参照する構成とし、一
方、共有変数の書き換えを行なう中間言語インタープリ
タについては、注目する共有変数の実体の書き換えと同
時に、該共有変数の値の複写を保持する中間言語インタ
ープリタを検出し、該共有変数の値の複写も書き換える
通信を行なう構成とし、実行時の不必要なプロセス間通
信を排除し、結果としてプロセス間通信の頻度を制約し
たことで、並列実行時の共有変数アクセス処理時間削減
を実現し、かつ並列実行の動作保証を実現する効果を持
つ。

【０１０２】

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例の構成図。

【図２】 一実施例においての処理の概要の流れ図。

【図３】 並列記述言語の説明図。

【図４】 変数更新処理の説明図。

【図５】 ＩＰＰ間の通信に使用するデータ構造の説明
図。

【図６】 中間言語仕様の説明図。

【図７】 コンパイル結果の説明図。

【図８】 スタック仕様状況の説明図。

【図９】 ＩＰＰ命令述語処理の一部についての流れ
図。

【図１０】 共有変数アクセス表の説明図。

【図１１】 ブロック管理表の説明図。

【図１２】 ブロックを検出したときの構文解析処理の
流れ図。

【図１３】 ＩＰＰ側の共有変数アクセス表の説明図。

【図１４】 共有変数領域の説明図。

【符号の説明】

１…要求発生側コンピュータ ２…コンピュータ ３…コンピュータ ４…ソースプログラム ５…通信経路 ６…コンパイラ ７…字句解析処理 ８…構文解析処理 ９…ブロック内名前表 １０…ブロック別共有変数アクセス表 １１…共有変数アクセス表 １２…ブロック管理表 １３…コード生成処理 １４…中間言語により記述されたオブジェクトコード
（ＯＢＪと略） １５…中間言語のインタープリタとなるプロセス（ＩＰ
Ｐと略） １６…ＩＰＰの作業用メモリ １７…アクティベーションレコード（ＡＲと略） １８…共有変数（非局所変数）領域 ２０…遅延実行のための一時記録領域（実行バッファと
略） ２１…転送のための一時記録領域（転送バッファと略） ２２…変数評価のための一時記録領域（変数バッファと
略） ２３…要求受付のための通信手段 ２４…要求発生のための通信手段 ２５…ＩＰＰ ２６…ＩＰＰ ２７…ＩＰＰ ２８…ファイル読み取り処理 ２９…文字データ ３０…共有変数アクセス表（ＩＰＰ１５に複写された） ３１…ブロック管理表（ＩＰＰ１５に複写された） ４０…アクセスポインタ １４３…共有変数の格納位置 ３０１…逐次処理言語による記述例のリスト ３０２…逐次処理言語による記述例のリスト ３０３…並列処理言語による記述例のリスト ４０１…処理ブロック ４０３…共有変数 ４０４…共有変数の複写 ５０１…ＩＰＰ間の通信に用いるデータ列の一形式 ８０４…スタック領域

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 仮想された機械語（以下中間言語）によ
   り記述されたオブジェクトコードを生成するコンパイラ
   （a）と、このコンパイラの出力した中間言語を実行す
   るインタープリタ（b）を実装した複数個のプロセッサ
   ユニットが、共有メモリまたは通信経路で接続されたマ
   ルチプロセッサ処理装置であって、コンパイラについて
   は、 a-1)ソースコード内で記述された処理手続きにおいて、
   読み取り参照のみが行われる共有変数を検出する構文解
   析処理と、 a-2)並列実行が行われる各処理手続き中で、読み取り参
   照のみが行われる共有変数の情報を記録した表構造のデ
   ータを、実行コードである中間言語記述からなるオブジ
   ェクトファイルに付加する手段とを有し、インタープリ
   タについては、 b-1)実行コードに付加された読み取り参照のみが行われ
   る共有変数の情報を記録した表構造のデータを参照し、
   処理単位の並列実行時に、この処理単位の配置されるプ
   ロセッサのローカルメモリに前記共有変数の複写を配置
   するデータ通信手段と、 b-2)並列実行される個々の処理単位について共有変数の
   書き換えを行う場合、他プロセッサのローカルメモリに
   配置された該共有変数の複写についても書き換える命令
   語通信手段と、を有し読み取りの際は、ローカルメモリ
   に置かれた共有変数の値を参照することで共有変数アク
   セスに関するプロセッサ間の通信頻度を減少させる構成
   とした事を特徴とするマルチプロセッサ処理装置。