JPH10307751A - 並列計算機におけるポインタ制御によるデータ転送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の課題は、結合装置のデータ転送時間を
短縮させ、コマンドの実行時間を短縮させることであ
る。 【解決手段】本発明では、1台の計算機を複数の論理計
算機に分割し、論理計算機は処理装置あるいは結合装置
から構成される。この構成では、処理装置と結合装置は
同一の計算機上に存在するため、他の論理計算機のメモ
リのアクセスが可能である。結合装置は、処理装置から
受信したコマンドを実行する際、データ本体の転送を行
わないで、コマンド処理実行中にデータのアドレスとデ
ータ長を転送させることにより、コマンド実行時間は短
縮できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、1台の計算機を複
数の論理計算機に分割し、処理装置とこれらが共有する
結合装置から構成される並列計算機に係わり、結合装置
のコマンド処理におけるデータ転送時間を短縮させるデ
ータ転送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】処理装置とこれらが共有する結合装置か
ら構成される並列計算機は、特開平6-4490「データ処理
システム」に記載されている。

【０００３】これによると、処理装置（中央処理複合
体：CPC）が共有装置（SES機構）にデータを書き込む場
合、処理装置はメッセージバッファにデータを格納し
て、結合装置に書き込みコマンドを転送する。これによ
り、処理装置のメッセージバッファに格納されているデ
ータを結合装置のメッセージバッファに転送する。結合
装置は処理装置から書き込みコマンドを受信すると、こ
れを解析し、該当するデータを結合装置のメッセージバ
ッファから結合装置のメモリに転送する。最後に、結合
装置は処理装置にコマンドの処理結果を返送する。

【０００４】また、処理装置が共有装置（SES機構）か
らデータを読み出す場合、処理装置は結合装置に読み出
しコマンドを転送する。結合装置は処理装置から読み出
しコマンドを受信すると、これを解析する。そして、該
当するデータを結合装置のメモリから結合装置のメッセ
ージバッファからに転送する。これにより、処理装置の
メッセージバッファに格納されているデータを結合装置
のメッセージバッファに転送する。最後に、結合装置は
処理装置に、コマンドの処理結果と読み出し結果が格納
されているメッセージバッファを返送する。

【０００５】このように上記の方式では、結合装置はコ
マンド処理中にデータ転送を行っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術で説明した
ように、結合装置は処理装置からの書き込みコマンドあ
るいは読み出しコマンドを実行する場合、コマンド実行
中にデータ転送を行う。このため、コマンド処理におけ
るデータ転送時間が長くなり、コマンド実行時間が長く
なるという問題が残る。

【０００７】そこで本発明では、1台の計算機を複数の
論理計算機に分割し、論理計算機として処理装置あるい
は結合装置を割り当てる。この並列計算機は、物理的に
は1台の計算機であるため、論理計算機が他の論理計算
機のメモリをアクセスできる。

【０００８】本発明では、このようなシステム構成にお
いて、処理装置と結合装置間でデータ転送を行い際、デ
ータのアドレスのみ通信することにより、データ転送時
間を短縮させ、コマンド実行時間を短縮することであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では、1台の計算
機を複数の論理計算機に分割し、論理計算機は処理装置
あるいは結合装置から構成される。この構成では、処理
装置と結合装置は同一の計算機上に存在するため、他の
論理計算機のメモリのアクセスが可能である。

【００１０】ここで、処理装置が結合装置にデータを書
き込む時、処理装置は結合装置に書き込みコマンドを発
行するが、処理装置はデータのアドレスを結合装置に送
信する。結合装置はこのデータのデータ項目を作成し、
このデータ項目に、データのアドレスを格納する。

【００１１】他の処理装置がこのデータを読み出す時、
この処理装置は結合装置に読み出しコマンドを発行す
る。そして、結合装置は受信したコマンドを実行し、コ
マンドを発行した処理装置にデータ項目からデータのア
ドレスを通知する。最後に、処理装置は、結合装置から
受信したデータのアドレスを参照し、該当するデータを
読み出す。

【００１２】このように本発明では、データ本体の転送
を行わないで、コマンド処理実行中にデータのポインタ
を転送させることにより、コマンド実行時間は短縮でき
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示
す。

【００１４】図１は、本発明による並列計算機のシステ
ム構成図である。これは、1台の計算機（１０）を複数
の論理計算機（２０〜２３）に分割して使用する。論理
計算機(0)（２０）は結合装置として使用し、論理計算
機(1)〜(3)（２１〜２３）は処理装置として使用する。
全ての処理装置（２１〜２３）は書き込みコマンドや読
み出しコマンドを結合装置（２０）に発行することによ
り、結合装置（２０）に格納されているデータを共有す
る。

【００１５】1台の計算機（１０）はプロセッサ（１
１）、メモリ（１２）から構成する。

【００１６】メモリ（１２）は各論理計算機（２０〜２
３）毎に、論理計算機(0)用メモリ（１２−０）、論理
計算機(1)用メモリ（１２−１）、論理計算機(2)用（１
２−２）メモリおよび論理計算機(3)用メモリ（１２−
３）に分割する。

【００１７】各処理装置（２１〜２３）は、通常処理装
置自身のメモリをアクセスし、論理アドレスを使用す
る。全ての処理装置（２１〜２３）の論理アドレス
は、’0’番地から開始する。一方、各処理装置（２１
〜２３）は他の処理装置のメモリをアクセスする場合
は、図２に示す物理アドレスを使用する。このため、処
理装置（２１〜２３）は物理アドレスを知るために、図
３に示すアドレス変換テーブル（２１−１〜２３−１）
を所有する。

【００１８】図２はメモリの物理アドレスを示す図であ
る。論理計算機(0)（２０）の先頭の物理アドレスは’
0’とし、論理計算機(1)（２１）の先頭の物理アドレス
は’A’とし、論理計算機(2)（２２）の先頭の物理アド
レスは’B’とし、および論理計算機(3)（２３）の先頭
の物理アドレスは’C’とする。

【００１９】図３はアドレス変換テーブルを示す図であ
る。全ての処理装置（２１〜２３）は、他の処理装置の
先頭の物理アドレスを知るために、アドレス変換テーブ
ル（２１−１〜２３−１）を所有する。アドレス変換テ
ーブル（２１−１〜２３−１）は、処理装置番号（２
６）と先頭の物理アドレス（２７）から構成される。

【００２０】この場合、処理装置(1)（２１）の処理装
置番号（２６−１）を’１’と、その先頭の物理アドレ
ス（２７−１）は’A’とし、処理装置(1)（２２）の処
理装置番号（２６−２）を’２’と、その先頭の物理ア
ドレス（２７−２）は’B’とし、処理装置(1)（２３）
の処理装置番号（２６−３）を’３’と、その先頭の物
理アドレス（２７−３）は’C’とする。

【００２１】このように、全ての処理装置（２１〜２
３）は処理装置番号（２６）から他の処理装置（２１〜
２３）の先頭の物理アドレス（２７）を知ることが可能
となる。

【００２２】図４は結合装置のデータ管理方法を示す図
である。データを書き込む場合、データ項目（３１、３
２）を作成し、待ち行列で管理する。待ち行列毎にデー
タ項目制御（３０）を設ける。

【００２３】データ項目制御（３０）には、最初に接続
するデータ項目（３１）のアドレスを格納する。

【００２４】データ項目（３１）は、データ識別子（３
１−１）、データポインタ（３１−２）、データ／ポイ
ンタフラグ（３１−３）および次データ項目ポインタ
（３１−４）から構成される。データ項目（３２）はデ
ータ項目（３１）と同一である。

【００２５】データ識別子（３１−１）は処理装置（２
１〜２３）がデータを識別するものであり、ユニークな
値である。

【００２６】データポインタ（３１−２）はデータのア
ドレスを示す。以下に示す、データ／ポインタフラグ
（３１−３）が”１”の場合には、処理装置番号、デー
タアドレスおよびデータ長が格納されている箇所のアド
レスを示す。一方、これが”０”の場合には、データ本
体のアドレスを示す。

【００２７】データ／ポインタフラグ（３１−３）は、
処理装置番号、データのアドレスとデータ長を転送する
か、データ本体を転送するかを示すフラグである。以
下、これが”１”の場合には、処理装置番号（３１−
５）、データのアドレス（３１−６）とデータ長（３１
−７）を転送し、”０”の場合には、データ本体（３１
−８）を転送する。この実施例では、処理装置番号（３
１−５）データのアドレス（３１−６）とデータ長（３
１−７）を転送するため、データ／ポインタフラグ（３
１−３）は”１”とする。

【００２８】次データ項目ポインタ（３１−４）は、次
のデータ項目（３２）を示すアドレスを格納する。

【００２９】図５は結合装置と処理装置の転送データ格
納領域を示す図である。

【００３０】まず、処理装置の転送データ格納領域（５
０）は、コマンド格納領域（５１）、応答格納領域（５
２）、メッセージバッファ1（５３）およびメッセージ
バッファ2（５４）から構成される。

【００３１】コマンド格納領域（５１）は、コマンド
（５１−１）とデータ／ポインタフラグ（５１−２）か
ら構成される。

【００３２】応答格納領域（５２）は、応答（５２−
１）とデータ／ポインタフラグ（５２−２）から構成さ
れる。

【００３３】メッセージバッファ1（５３）はデータ／
ポインタフラグ（５２−２）により、データアドレスを
使用する場合に有効であり、処理装置番号（５３−
１）、データアドレス（５３−２）とデータ長（５３−
３）から構成される。

【００３４】メッセージバッファ2（５４）はデータ／
ポインタフラグ（５２−２）により、データ本体を転送
する場合に使用し、データ本体（５４−１）から構成さ
れる。

【００３５】結合装置の転送データ格納領域（６０）は
処理装置の転送データ格納領域（５０）と同一構成であ
り、コマンド格納領域（６１）、応答格納領域（６
２）、メッセージバッファ1（６３）およびメッセージ
バッファ2（６４）から構成される。

【００３６】コマンド格納領域（６１）は、コマンド
（６１−１）とデータ／ポインタフラグ（６１−２）か
ら構成される。

【００３７】応答格納領域（６２）は、応答（６２−
１）とデータ／ポインタフラグ（６２−２）から構成さ
れる。

【００３８】以下、図６から図８を用いて、データアド
レスとデータ長を送信する場合について説明する。

【００３９】図６は書き込み処理の処理手順を示す図で
ある。処理装置（２１）は、コマンド格納領域（５１）
に、書き込みコマンド（５１−１）とデータ／ポインタ
フラグ（５１−２）に”１”をセットする。メッセージ
バッファ1（５３）に、処理装置（２１）であるため処
理装置番号（５３−１）に”１”を、データ論理アドレ
ス（５３−２）に”a”を、データ長（５３−３）に”
１０”を設定する。そして、処理装置（２１）は、書き
込みコマンドを送信し（処理 １００）、同時に、メッ
セージバッファ1の内容を送信する（処理 １０１）。

【００４０】一方、結合装置（２０）はコマンドを受信
すると、転送データ格納領域（６０）からコマンド（６
１−１）とデータ／ポインタフラグ（６１−２）を読み
出し、コマンドを解析する（処理 １０２）。そして、
データ項目（３１）を作成する（処理 １０３）。そし
て、作成したデータ項目（３１）を以下のように、設定
する（処理 １０４）。ユニークなデータ識別子（３１
−１）を設定し、指定された場所にこのデータ項目（３
１）を接続するために、次データ項目ポインタ（３１−
４）を設定する。データ／ポインタフラグ（３１−３）
を”１”に設定する。最後に、データポインタ（３１−
２）として、メッセージバッファ１（６３）から処理装
置番号（３１−５）に”１”を、データアドレス（３１
−６）に”a”を、およびデータ長（３１−７）”１
０”を設定する。

【００４１】更に、結合装置（２０）は応答を作成し
（処理 １０５）、転送データ格納領域（６０）の応答
格納領域（６２）に、応答（６２−１）に格納する。最
後に、結合装置（２０）は処理装置（２１）に応答（６
２−１）を送信する（処理 １０６）。

【００４２】次に、図７と図８を用いて、図６で書き込
んだデータを読み出す場合を説明する。

【００４３】図７は読み出し処理の処理手順を示す図で
ある。処理装置（２２）は、コマンド格納領域（５１）
に、読み出しコマンド（５１−１）をセットし、読み出
しコマンドを送信する（処理 ２００）。

【００４４】一方、結合装置（２０）はコマンドを受信
すると、転送データ格納領域（６０）からコマンド（６
１−１）を読み出し、コマンドを解析する（処理 ２０
２）。そして、データ識別子（３１−１）から該当する
データ項目（３１）を検索する（処理 ２０３）。そし
て、検索したデータ項目（３１）からデータ／ポインタ
フラグ（３１−３）が”１”の場合には、処理装置番号
（６３−１）として”１”を、データ論理アドレス（６
３−２）として”a”を、およびデータ長（６３−３）
として”１０”を、メッセージバッファ1（６３）に設
定する（処理２０４）。この場合、処理装置（２１）が
書き込んだデータを読み出すため、処理装置番号（６３
−１）は”１”とする。

【００４５】更に、転送データ格納領域（６０）の応答
格納情報（６２）に応答（６２−１）とデータ／ポイン
タフラグ（６２−２）に”１”を設定する（処理 ２０
５）。最後に、結合装置（２０）は処理装置（２２）に
応答（６２−１）、データ／ポインタフラグ（６２−
２）とメッセージバッファ1（６３）を送信する（処理
２０６）。

【００４６】処理装置（２２）は転送データ格納領域
（５０）に、応答（５２−１）とデータ／ポインタフラ
グ（５２−２）として”１”を、処理装置番号（５３−
１）として”１”を、データ論理アドレス（５３−２）
として”a”を、およびデータ長（５３−３）として”
１０”を受信する。

【００４７】図８は処理装置のデータ読み出し処理の処
理手順を示す図である。

【００４８】処理装置（２２）はデータ／ポインタフラ
グ（５２−２）を読み出す（処理２５０）。これが”
０”の場合（処理 ２５１）、データを受信しているた
め、データを読み出す（処理 ２５２）。

【００４９】一方、データ／ポインタフラグ（５２−
２）が”１”の場合、処理装置（２２）はデータポイン
タとデータ長を受信したと判定する。処理装置（２２）
は以下のようにデータの物理アドレスを算出する（処理
２６０）。

【００５０】メッセージバッファ１（５３）から処理装
置番号（５３−１）とデータ論理アドレス（５３−
２）、およびアドレス変換テーブル（２２−１）を読み
出す。

【００５１】処理装置番号（５３−１）は”１”であ
り、処理装置（２１）の先頭の物理アドレスは”A”で
ある。また、データ論理アドレス（５３−２）は”a”
とする。読み出すデータの先頭の物理アドレスは、”A
＋a”となる。

【００５２】次に、処理装置（２２）はデータ長（５３
−３）を読み出す（処理 ２６１）。

【００５３】処理装置（２２）は物理アドレスとして”
A＋a”を設定し、ここからデータ長”１０”までデータ
を読み出す（処理 ２６２）。

【００５４】このように、本発明では、コマンド処理実
行中にデータのアドレスとデータ長を転送させることに
より、データ本体（３１−７）の転送を不要となり、コ
マンド実行時間は短縮できる。

【００５５】また、結合装置（２０）はデータ項目（３
１）に、データ本体を転送するのか、あるいは処理装置
番号（３１−５）、データ論理アドレス（３１−６）と
データ長（３１−７）を転送するのかを示すかを示すフ
ラグ（３１−３）を設けることより、従来方式のように
データ本体（３１−８）を転送するもの、と本発明のよ
うにデータアドレスとデータ長を転送するものを融合さ
せることが可能となる。

【００５６】

【発明の効果】本発明では、1台の計算機を複数の論理
計算機に分割し、これらの論理計算機を処理装置あるい
は結合装置とする並列計算機において、処理装置あるい
は結合装置間でデータ転送を行う際、データのアドレス
とデータ長を転送させることにより、データ転送時間を
短縮させ、コマンドの実行時間を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による並列計算機のシステム構成図であ
る。

【図２】メモリの物理アドレスを示す図である。

【図３】アドレス変換テーブルを示す図である。

【図４】結合装置のデータ管理方法を示す図である。

【図５】結合装置と処理装置の転送データ格納領域を示
す図である。

【図６】書き込み処理の処理手順を示す図である。

【図７】読み出し要求の処理手順を示す図である。

【図８】処理装置のデータ読み出し処理の処理手順を示
す図である。

【符号の説明】

２０…結合装置、２１〜２３…処理装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】1台の計算機を複数の論理計算機に分割
   し、これらの論理計算機を処理装置あるいは結合装置と
   する並列計算機において、結合装置と処理装置間でデー
   タを転送するために、結合装置と処理装置に、処理装置
   番号、データのアドレスおよびデータ長を格納する領域
   を設けることを特徴とする並列計算機におけるポインタ
   制御によるデータ転送装置。
2. 【請求項２】請求項１において、全ての処理装置は、処
   理装置番号とその処理装置の先頭の物理アドレスを対応
   させたテーブルを所有し、処理装置番号と論理装置のア
   ドレスから該当するデータのアドレスを算出することを
   特徴とする並列計算機におけるポインタ制御によるデー
   タ転送装置。
3. 【請求項３】請求項１において、結合装置はデータ項目
   に、データ本体を転送するのか、あるいはデータのアド
   レスとデータ長を転送するのかを示すかを示すフラグを
   設けることを特徴とする並列計算機におけるポインタ制
   御によるデータ転送装置。