JP2008158759A - Programming method, program processing method, processing program, and information processing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プログラムの処理に関するもので、特に並列処理のためのプログラム処理に関する。 The present invention relates to program processing, and more particularly to program processing for parallel processing.
従来のマルチスレッドによる並列処理プログラムは複数のスレッドを生成し、そのそれぞれが同期処理を意識したプログラミングを強いられていた。たとえば実行順序を適切に保つためにはプログラムのさまざまな場所に同期を保証する処理をちりばめる必要があり、プログラムのデバッグが困難になるなどメンテナンスコストを押し上げていた。 A conventional multi-thread parallel processing program generates a plurality of threads, each of which is forced to perform programming in consideration of synchronous processing. For example, in order to keep the execution order appropriate, it is necessary to add processing that guarantees synchronization to various places in the program, which increases the maintenance cost because it becomes difficult to debug the program.
特許文献1は複数のスレッドを生成したとき、そのスレッドの実行結果とスレッド間の依存関係に基づいて並列処理を実現する方法が開示されている。この手法ではあらかじめ重複して実行されるスレッドを定量的に特定しておく必要が生じ、このことからプログラム変更の柔軟性に欠けるという問題がある。
並列処理されるプログラム同士が実行順序を適切に保ちながら処理するには、プログラム間あるいはスレッド間であらかじめ依存関係を固定的に決定しておく必要がある。 In order for programs to be processed in parallel to perform processing while maintaining an appropriate execution order, it is necessary to fix the dependency relationship between programs or threads in advance.
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、マルチスレッドによる並列処理においても柔軟に対応可能なプログラム方法、生成プログラム及び情報処理装置を提供する。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a program method, a generation program, and an information processing apparatus that can flexibly cope with multi-thread parallel processing.
本発明にかかるプログラミング方法によれば、
他のプログラムの実行状況に関係なく、最初に入力データが与えられたことを条件に実行可能となる複数のプログラムモジュールと、前記プログラムモジュール同士の並列処理の関係を記述した並列実行制御記述を用いたプログラミング方法であって、前記並列実行制御記述から、個々の前記プログラムモジュールに関連する部分を抽出した少なくとも該プログラムモジュールの先行情報と後続情報を含むグラフデータ構造生成情報を、該プログラムモジュールごとに作成し、ある入力データが与えられた場合には、この入力データを入力とするプログラムモジュールを、前記グラフデータ構造生成情報に含まれる先行情報に基づいて抽出し、この抽出したグラフデータ構造生成情報について前記プログラムモジュールの実行単位を表すノードを生成し、この生成したノードを、前記グラフデータ構造生成情報で定義された先行情報および後続情報に基づいて構成された、その時点に存在するグラフデータ構造に自動的に追加するために前記並列実行制御記述を用いることを特徴とするプログラミングが可能となる。
According to the programming method of the present invention,
Regardless of the execution status of other programs, use multiple program modules that can be executed on condition that input data is first given, and a parallel execution control description that describes the parallel processing relationship between the program modules. A graph data structure generation information including at least preceding information and subsequent information of the program module obtained by extracting a portion related to each of the program modules from the parallel execution control description for each program module. When the input data is created and given, the program module that receives the input data is extracted based on the preceding information included in the graph data structure generation information, and the extracted graph data structure generation information No representing the execution unit of the program module In order to automatically add the generated node to the current graph data structure configured based on the preceding information and subsequent information defined in the graph data structure generation information. Programming characterized by using an execution control description becomes possible.
本発明にかかるプログラム処理方法によれば、
他のプログラムの実行状況に関係なく、最初に入力データが与えられたことを条件に実行可能となる複数のプログラムモジュールを並列に処理するためのプログラム処理方法であって、前記プログラムモジュール同士の並列処理の関係を記述した並列実行制御記述から、個々の前記プログラムモジュールに関連する部分を抽出した少なくとも該プログラムモジュールの先行情報と後続情報を含むグラフデータ構造生成情報を、該プログラムモジュールごとに作成し、ある入力データが与えられた場合には、この入力データを入力とするプログラムモジュールを、前記グラフデータ構造生成情報に含まれる先行情報に基づいて抽出し、この抽出したグラフデータ構造生成情報について前記プログラムモジュールの実行単位を表すノードを生成し、この生成したノードを、それ以前に生成されたノードの前記グラフデータ構造生成情報で定義された先行情報および後続情報に基づいて構成されたグラフデータ構造に自動的に追加し、その時点に存在するグラフデータ構造に含まれるあるノードについて、該ノードに対応する並列実行制御記述に含まれる、先行情報で定義されるプログラムモジュールを表すノードすべてが処理済である場合、該ノードの実行を開始することができる。
According to the program processing method of the present invention,
A program processing method for processing in parallel a plurality of program modules that can be executed on condition that input data is first given regardless of the execution status of other programs, wherein the program modules are connected in parallel. For each program module, graph data structure generation information including at least preceding information and subsequent information of the program module obtained by extracting a part related to each of the program modules from a parallel execution control description describing a processing relationship is created for each program module. When certain input data is given, a program module that receives the input data is extracted based on the preceding information included in the graph data structure generation information, and the extracted graph data structure generation information Generate a node representing the execution unit of the program module This generated node is automatically added to the graph data structure configured based on the preceding information and subsequent information defined in the graph data structure generation information of the previously generated node, and exists at that time For a certain node included in the graph data structure, when all nodes representing program modules defined by the preceding information included in the parallel execution control description corresponding to the node have been processed, execution of the node is started. Can do.
さらに、本発明の処理プログラムとすれば、
他のプログラムの実行状況に関係なく、最初に入力データが与えられたことを条件に実行可能となる複数のプログラムモジュールを並列に処理するための処理プログラムであって、前記プログラムモジュール同士の並列処理の関係を記述した並列実行制御記述から、個々の前記プログラムモジュールに関連する部分を抽出した少なくとも該プログラムモジュールの先行情報と後続情報を含むグラフデータ構造生成情報を、該プログラムモジュールごとに作成し、ある入力データが与えられた場合には、この入力データを入力とするプログラムモジュールを、前記グラフデータ構造生成情報に含まれる先行情報に基づいて抽出し、 この抽出したグラフデータ構造生成情報について前記プログラムモジュールの実行単位を表すノードを生成し、この生成したノードを、それ以前に生成されたノードの前記グラフデータ構造生成情報で定義された先行情報および後続情報に基づいて構成されたグラフデータ構造に自動的に追加し、その時点に存在するグラフデータ構造に含まれるあるノードについて、該ノードに対応する並列実行制御記述に含まれる、先行情報で定義されるプログラムモジュールを表すノードすべてが処理済である場合、該ノードを実行させることが可能となる。
Furthermore, with the processing program of the present invention,
A processing program for processing in parallel a plurality of program modules that can be executed on condition that input data is first given regardless of the execution status of other programs, and parallel processing between the program modules For each program module, graph data structure generation information including at least preceding information and succeeding information of the program module obtained by extracting a portion related to each of the program modules from a parallel execution control description describing the relationship of When certain input data is given, a program module that receives the input data is extracted based on the preceding information included in the graph data structure generation information, and the program is generated for the extracted graph data structure generation information. Create a node representing the module execution unit Is automatically added to the graph data structure configured based on the preceding information and the succeeding information defined in the graph data structure generation information of the previously generated node, and exists at that time For a node included in the graph data structure, if all nodes representing program modules defined by the preceding information included in the parallel execution control description corresponding to the node have been processed, the node can be executed. It becomes.
また、上記機能を提供する情報処理装置が提供される。 An information processing apparatus that provides the above functions is also provided.
マルチスレッドによる並列処理においても柔軟に対応可能なプログラミング環境を提供することができる。 It is possible to provide a programming environment that can flexibly cope with multi-thread parallel processing.
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態に係るシステム構成図の一例を示す図である。図1では、複数のプロセッサ100、メモリ101、HDD102及び内部バス103が示されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a system configuration diagram according to the present embodiment. In FIG. 1, a plurality of
プロセッサ100は、種々の記憶装置に記憶したプログラムコードを解釈しプログラムとしてあらかじめ記述された処理を実行する機能を有する。図1では互いに同等のプロセッサ100が3つ示されているが、必ずしも同等のプロセッサである必要はなくそれぞれで処理能力が異なるものや、別種のコードを処理するプロセッサが含まれていてもかまわない。
The
メモリ101は、たとえば半導体で構成された記憶装置を指す。プロセッサ100が処理するプログラムは処理前に比較的高速にアクセス可能なメモリ101上に読み込まれ、プログラム処理に従ってプロセッサ100からアクセスされる。
The
HDD102は、たとえば磁気ディスク装置を指す。HDD102はメモリ101に比べて大容量のデータを記憶できるがアクセス速度において不利である場合が多い。プロセッサ100が処理するプログラムコードはHDD102に記憶しておき、処理する部分のみをメモリ101上に読み出すように構成される。
The
内部バス103は、プロセッサ100、メモリ101及びHDD102を相互に接続し、互いにデータの授受ができるように構成した共通バスである。
The
また、図示していないが処理結果を出力するための画像表示装置あるいは処理データを入力するためのキーボードなどの入出力装置を備えていてもかまわない。 Although not shown, an image display device for outputting processing results or an input / output device such as a keyboard for inputting processing data may be provided.
図2は、本実施形態に係るプログラムのトランスレーションの一例を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing an example of program translation according to the present embodiment.
基本モジュール200は本実施形態に係るシステムで実行するプログラムであり、並列実行制御記述201は実行する際に参照されるデータである。並列実行制御記述201は基本モジュール200各々の並列処理時の依存関係を示しており、情報処理装置203で実行される前にトランスレータ202によってグラフデータ構造生成情報204に変換される。
The
トランスレータ202は基本モジュール200を処理する前に事前に変換する場合以外にも、基本モジュール200の実行中、ランタイムタスク等によって逐次トランスレートしながら処理する方法も考えられる。
In addition to the case where the
情報処理装置203上の実行時点のソフトウェアは、基本モジュール200、グラフデータ構造生成情報204、ランタイムライブラリ205及びOS206から構成される。ランタイムライブラリ205は、基本モジュール200を情報処理装置203上で実行する際のAPI(Application Interface)などを含み、また基本モジュール200を並列処理する際に必要となる排他制御を実現するための機能を有する。一方、ランタイムライブラリ205からトランスレータ202の機能を呼び出すように構成し、基本モジュール200の処理の過程で呼び出されるとき、次に処理する部分の並列実行制御記述201を都度変換するようにしても良い。このように構成すればトランスレートするための常駐タスクが不要になり、並列処理をよりコンパクトに構成できる。
Software at the time of execution on the information processing apparatus 203 includes a
OS206は情報処理装置203のハードウェアやタスクのスケジューリングなど、システム全体を管理している。OS206を導入することで、基本モジュール200を実行する際、プログラマーはシステムの雑多な管理から解放されプログラミングに専念できるとともに、一般的に多機種でも稼動可能なソフトウェアを容易に記述することができるというメリットがある。
The OS 206 manages the entire system such as hardware of the information processing apparatus 203 and task scheduling. By introducing the OS 206, when the
図3は、従来の並列処理プログラムの処理フローの一例を示す図である。図3ではプログラムA300、B301及びC302の複数のプログラムが並行して処理されている模式図を示している。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a processing flow of a conventional parallel processing program. FIG. 3 shows a schematic diagram in which a plurality of programs A300, B301 and C302 are processed in parallel.
プログラム同士はそれぞれ無関係に処理されているわけではなく、他のプログラムの処理結果を自身の処理に使用する場合、あるいはデータの整合性を確保するという理由で他のプログラムの特定部分の処理が終わるのを待たねばならないことがある。このような特性を持つプログラムを並列に処理する場合、プログラムの各所に他のプログラムの実行状況を知得するための仕組みを埋め込まねばならない。この仕組みを埋め込むことによってプログラム間でデータ保証や、排他制御を実現し協調動作するように構成していた。 The programs are not processed independently of each other. When the processing results of other programs are used for their own processing, or because the data consistency is ensured, the processing of a specific part of the other program ends. Sometimes you have to wait. When a program having such characteristics is processed in parallel, a mechanism for knowing the execution status of another program must be embedded in each part of the program. By embedding this mechanism, data guarantees and exclusive control are realized between programs to perform cooperative operation.
たとえばプログラムA300の処理中に所定のイベントが発生したとき、プログラムB301に対してなんらかの処理をするように依頼する(イベント303)。プログラムB301はイベント303を受けて所定の処理を実行し、所定の条件が成立したときさらにイベント304をプログラムC302に発行する。プログラムB301はイベント303によってプログラムA300から受けた処理の結果をイベント305としてプログラムA300に応答する。
For example, when a predetermined event occurs during the processing of the program A300, the program B301 is requested to perform some processing (event 303). The program B301 receives the
しかしながら、プログラム自身に並列処理における同期処理を実現するための記述をした場合、本来のロジックとは別の配慮が必要となりプログラムが複雑になってしまう。また、他のプログラムの処理終了を待つ間、無駄にリソースを消費することにもなる。さらにはちょっとしたタイミングのずれによって処理効率が大きく変動するなど、後からのプログラム修正が困難になる場合が多い。 However, if a description for realizing synchronous processing in parallel processing is written in the program itself, consideration different from the original logic is required and the program becomes complicated. Further, resources are wasted while waiting for the end of processing of other programs. Furthermore, it is often difficult to modify the program later, for example, processing efficiency fluctuates greatly due to a slight timing shift.
本実施形態に係る情報処理装置では、同期処理やデータの授受の必要な部分で分割し、その間の関連を並列実行制御記述として定義することで基本モジュールの部品化を促進し、並列処理定義をコンパクトに管理できる手法を提案する。 In the information processing apparatus according to the present embodiment, it is divided into parts that require synchronous processing and data exchange, and the relationship between them is defined as a parallel execution control description, thereby facilitating the componentization of the basic module, and the parallel processing definition. We propose a method that can be managed in a compact manner.
図4は、本実施形態に係るプログラムの分割方法の一例を説明する図である。図4では相互に同期処理をするプログラムA400及びB401を示している。 FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a program dividing method according to this embodiment. FIG. 4 shows programs A400 and B401 that perform synchronization processing with each other.
まずプログラムA400がスレッド402を、プログラムB401がスレッド407を実行している場合を想定する。プログラムA400はポイント406まで実行すると、その処理結果をプログラムB401に受け渡す必要があるとする。このためプログラムA400はスレッド402を終了すると処理結果をイベント404としてプログラムB401に通知する。プログラムB401は、このイベント404とスレッド407の処理結果の両方が揃ったとき初めてスレッド405が実行可能な処理である。一方、プログラムA400は、スレッド402の終了を受けてポイント406以降のプログラムをスレッド403として実行する。
First, it is assumed that the
上記のスレッド402のように無条件に処理を進めて良い部分と、ポイント406のようにプログラムを処理していく間に他のスレッドに通知すべきある処理結果が得られるポイント、あるいは他のスレッドからの処理結果を得ることが処理開始の条件となっているポイントなどが存在する。
A portion where processing can proceed unconditionally like the
そこで図4に示すように、ポイント406のようなポイントでプログラムを分割し、その分割後のプログラムの処理単位をそれぞれ基本モジュールa1〜a3、基本モジュールb1〜b3と定義する。図4では相互に関連するプログラムが2つ示されているが、それ以上の数の相互に関連するプログラムがあっても同様の考え方で分割可能である。
Therefore, as shown in FIG. 4, the program is divided at a point such as
図5は、本実施形態に係る基本モジュールの依存関係の一例を説明する図である。基本モジュール500は図4で説明した基本モジュールを表し、他のスレッドに関係なく無条件に進めて良いモジュール化されたプログラムがそれぞれに割り当てられている。このモジュール化されたプログラムが基本モジュール200に対応する。さらにそれらの基本モジュールは他の基本モジュールとの依存関係を示すリンク501に基づいて関連付けられている。各基本モジュールはリンク501によって関連を定義された先行基本モジュールからの計算結果出力のようなイベントを受け、同時にリンクにより関連を定義された後続基本モジュールへのイベントを発生させることを示している。また、複数のリンクが入っている基本モジュールでは、自身の処理のために複数のイベント条件が必要であることを表している。
FIG. 5 is a diagram for explaining an example of the dependency relationship of the basic modules according to the present embodiment. The
図6は、本実施形態に係るノード600の一例を説明する図である。ここでいうノードとは個々の基本モジュールに対応しており、前出の並列実行制御記述201をトランスレータ202でグラフデータ構造生成情報204に変換後、この情報に基づいて基本モジュールをグラフデータ構造化したものである。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the node 600 according to the present embodiment. The node here corresponds to each basic module. After the parallel
前述のように基本モジュールをグラフデータ構造化したノード600は、リンクにより他のノードと依存関係を有している。図6(a)のようにノードとしてみたとき、リンクとして先行ノードへのリンク601と後続ノードへの結合子602の2種類のリンクが存在する。 As described above, the node 600 obtained by structuring the basic module in the graph data structure has a dependency relationship with other nodes through links. When viewed as a node as shown in FIG. 6A, there are two types of links, a link 601 to the preceding node and a connector 602 to the succeeding node.
リンク601は、ノード600が所定の処理を実行するのに必要なデータを得るために必要な他のノードの出力端に結合されるリンクである。リンク601のそれぞれにはどのような出力端とのリンクが必要かなどの定義情報を持っている。 The link 601 is a link coupled to an output terminal of another node necessary for obtaining data necessary for the node 600 to execute a predetermined process. Each link 601 has definition information such as what kind of output end a link is necessary with.
結合子602は、ノード600の処理後に出力するデータがいかなるものであるかを示す識別情報を備えている。後続のノードは、この結合子602の識別情報と並列実行制御記述201とに基づいて自身が実行可能な条件がそろったか否かを判断することができる。
The connector 602 includes identification information indicating what kind of data is output after the processing of the node 600. Subsequent nodes can determine whether or not the conditions under which they can be executed are complete based on the identification information of the connector 602 and the parallel
ノード600はシステムにより実行可能な条件がそろったとみなされると、図6(b)に示すようにノードの単位で実行可能キュー603にキューイングされ、キューされたノードの中から次に実行すべきノードが取り出されて処理される。 When it is considered that the conditions executable by the system are satisfied, the node 600 is queued in the executable queue 603 in units of nodes as shown in FIG. 6B, and should be executed next from the queued nodes. The node is retrieved and processed.
図7は、本実施形態に係るノードのグラフデータ構造生成情報204の一例を示す図である。図7には、並列実行制御記述201からトランスレートされたグラフデータ構造生成情報700が示されている。情報としては、基本モジュールID、先行ノードへの複数のリンク情報、当該ノードの出力バッファの種別、及び当該ノードの処理コストが含まれる。ここでいうコスト情報は、当該ノードに対応する基本モジュール200の処理に係るコストを示している。この情報は実行可能キュー603にキューイングされたノードのうち、次に取り出すノードを選択する際に考慮される。
FIG. 7 is a diagram showing an example of the node graph data
先行ノードへのリンク情報には、当該ノードの先行ノードとなるべきノードの条件が定義されている。たとえば所定のデータタイプを出力するノード、特定のIDを持つノードなどの定義が考えられる。 In the link information to the preceding node, a condition for a node to be the preceding node of the node is defined. For example, the definition of a node that outputs a predetermined data type, a node having a specific ID, and the like can be considered.
このグラフデータ構造生成情報700は、対応する基本モジュール200をノードとして表現するとともに、リンク情報などに基づいて図5に示すような既存のグラフデータ構造にこの基本モジュールを追加するための情報として用いる。
The graph data
図8は、本実施形態に係るグラフデータ構造の追加処理フローの一例を示す図である。このフローを実行するとグラフデータ構造生成情報700に基づいてその時々に実行可能なノードを生成し実行可能キュー603にキューイングする。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a processing flow for adding a graph data structure according to this embodiment. When this flow is executed, an executable node is generated based on the graph data
まずマルチスレッド処理を管理するランタイムタスクが処理対象となる入力データを受け付ける(ステップS01)。入力データの有無を判断し(ステップS02)、入力データが無ければ(No)再び入力データを受け付ける。 First, a runtime task that manages multithread processing receives input data to be processed (step S01). The presence or absence of input data is determined (step S02). If there is no input data (No), the input data is accepted again.
ステップS02で入力データがある場合(Yes)、この入力データを入力とするグラフデータ構造生成情報204を抽出してこれらを取得する(ステップS03)。基本モジュール200の出力データは、あらかじめグラフデータ構造生成情報700の出力バッファ種別に記載すべき複数のタイプに分別されている。入力データを入力とするグラフデータ構造生成情報204の抽出にあたっては、グラフデータ構造生成情報700に記載の先行ノードへのリンク情報に含まれる入力データとなるべきデータタイプに基づき、このデータタイプが先の入力データと一致するものを抽出すればよい。
If there is input data in step S02 (Yes), the graph data
次に、ステップS03で取得したグラフデータ構造生成情報700に対応するノード600を生成する(ステップS04)。ここで複数のグラフデータ構造生成情報700が抽出された場合には、複数のそれぞれに対応するノード600が生成される。
Next, the node 600 corresponding to the graph data
生成したノード600は、次に既存のグラフデータ構造に追加される(ステップS05)。ここでいう既存のグラフデータ構造とは、グラフデータ構造生成情報700から生成されたノード600の先行ノードへのリンク情報と出力バッファタイプに基づいて、生成済みノードの前後の依存関係を、たとえば図5に示すように構造化したものである。
The generated node 600 is then added to the existing graph data structure (step S05). The existing graph data structure here refers to the dependency relationship before and after the generated node based on the link information to the preceding node of the node 600 generated from the graph data
次に、既存のグラフデータ構造に含まれる各ノードについて、それぞれの先行ノードが処理を完了したかどうかを判断する(ステップS06)。あるノードについてすべての先行ノードが完了しているならば(Yes)、このノードが実行開始のための条件が整ったとみなし、このノードを実行可能キュー603にキューイングする(ステップS07)。一方、依然として処理が完了していない先行ノードがある場合(No)自身の処理を始めることが出来ず、フローは終了する。このようにノード600が生成されても、そのノードに対応する基本モジュール200がすぐに実行されるわけではなく、追加されたグラフデータ構造の他のノードとの依存関係が満たされるまでその処理は保留される。
Next, for each node included in the existing graph data structure, it is determined whether or not each preceding node has completed processing (step S06). If all the preceding nodes have been completed for a certain node (Yes), it is considered that this node has a condition for starting execution, and this node is queued in the executable queue 603 (step S07). On the other hand, if there is a preceding node that has not yet completed processing (No), the processing cannot be started, and the flow ends. Even if the node 600 is generated in this way, the
図9は、本実施形態に係る基本モジュール処理の一例を示す図である。このフローでは実行可能キュー603にキューイングされたノードを読み出して各基本モジュール200を実行する例を示している。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of basic module processing according to the present embodiment. This flow shows an example in which each
最初に実行可能キュー603にキューイングされている実行可能となっているノードのうちから所定の条件に基づいて次に実行するノードを選択する(ステップS11)。所定の条件とはたとえば、キューイングされた最も古いノード、後続ノードが多いノードあるいはコストの高いノードなどの基準に基づいて選択することができる。 First, a node to be executed next is selected based on a predetermined condition from among the executable nodes queued in the executable queue 603 (step S11). The predetermined condition can be selected based on criteria such as the oldest queued node, the node with many subsequent nodes, or the node with high cost.
各ノードのコストを次のように計算して求めても良い。 The cost of each node may be calculated and calculated as follows.
追加ノードのコスト = ( α × 過去の平均実行時間 )
+( β × 出力バッファの使用量 )
+( γ × 後続ノード数 )
+( δ × 非スケジュール時の実行頻度 )
一般的にはコストが高いノードから処理していく方が、並列処理のスループットが上がると考えられる。ここで非スケジュール時の実行頻度とは、その基本モジュールが実行中に、実行可能キュー603にいずれのノードもキューイングされていない状況が出現する頻度をいう。この状況が発生すると実行可能キュー603のアンダーフローが発生し、基本モジュール200の並列処理度が低下するため好ましくない。このような基本モジュール200はコストがより高く算出されることから早めに処理されボトルネック回避に効果が期待できる。
Cost of additional node = (α × past average execution time)
+ (Β x Output buffer usage)
+ (Γ x number of subsequent nodes)
+ (Δ x execution frequency when not scheduled)
In general, it is considered that the throughput of parallel processing increases when processing is performed from a node with high cost. Here, the non-scheduled execution frequency refers to a frequency at which a situation in which no node is queued in the executable queue 603 appears while the basic module is being executed. If this situation occurs, an underflow of the executable queue 603 occurs, and the parallel processing degree of the
コスト計算式の一次式の各係数α〜δはあらかじめ定めた値を使用しても良いし、処理の状況を見ながら動的に変化するように構成しても良い。 Predetermined values may be used for the coefficients α to δ of the linear expression of the cost calculation formula, or the coefficients α to δ may be dynamically changed while observing the processing status.
次に実行するノードを取得したら、次にこのノードの処理結果を格納する出力用バッファを実行前に確保する(ステップS12)。出力用バッファは、グラフデータ構造生成情報700で定義された出力バッファタイプの定義に基づいて確保される。
When the node to be executed next is acquired, an output buffer for storing the processing result of this node is secured before execution (step S12). The output buffer is secured based on the definition of the output buffer type defined in the graph data
出力用バッファが確保できると、このノードに対応する基本モジュール200の実行を開始する(ステップS13)。当該基本モジュール200が処理を終了すると、グラフデータ構造内の当該ノードの実行済みフラグを処理済に設定する(ステップS14)。
When the output buffer can be secured, the execution of the
次に、当該ノードのグラフデータ構造に含まれる後続ノードがすべて処理済となっているか否かを判断する(ステップS15)。後続ノードのすべてが処理済であれば(Yes)当該ノードをグラフデータ構造から削除することができる(ステップS16)。このとき、当該ノードの出力データも使用することがないのでステップS12で確保した出力用バッファも開放される。逆に後続ノードのうちまだ処理済でないものがあれば、当該ノードの出力データを後続ノードの基本モジュールで使用する可能性があるため、グラフデータ構造から削除してはいけない。 Next, it is determined whether all subsequent nodes included in the graph data structure of the node have been processed (step S15). If all the subsequent nodes have been processed (Yes), the node can be deleted from the graph data structure (step S16). At this time, since the output data of the node is not used, the output buffer secured in step S12 is also released. Conversely, if there is a subsequent node that has not been processed yet, the output data of that node may be used in the basic module of the subsequent node, and therefore it should not be deleted from the graph data structure.
次に、グラフデータ構造に含まれるすべてのノードそれぞれについて、そのノードの先行ノードすべてが処理済となっているか否かを判断する(ステップS17)。先行ノードのすべてが処理済となっているノードがあれば(Yes)、当該ノードは実行開始条件が整ったとみなし実行可能キュー603にキューイングする(ステップS18)。先行ノードの一つでも処理済でないノードは(No)、その先行ノードの処理の終了を待たなければ実行できない。 Next, for each of all nodes included in the graph data structure, it is determined whether all preceding nodes of the node have been processed (step S17). If there is a node for which all of the preceding nodes have been processed (Yes), the node is considered to have been executed and the queue is queued in the executable queue 603 (step S18). A node that has not been processed even at one of the preceding nodes (No) cannot be executed without waiting for the end of the processing of the preceding node.
このように構成すると、ランタイムタスクが自立的に実行可能な基本モジュール200を選択し、併せてグラフデータ構造を逐次更新することで並列処理がなされることから、これら一連の処理はアプリケーションとして考慮する必要がない。また、基本モジュール200は他のタスクと分岐する部分を含まないことから、実行中の他のタスクとの調停を考慮する必要もない。
With this configuration, since the parallel processing is performed by selecting the
よってマルチスレッドによる並列処理においても柔軟に対応可能なプログラミング環境を提供することができる。 Therefore, it is possible to provide a programming environment that can flexibly cope with multi-thread parallel processing.
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
100・・・プロセッサ、101・・・メモリ、102・・・HDD、103・・・内部バス、200・・・基本モジュール、201・・・並列実行制御記述、202・・・トランスレータ、203・・・情報処理装置、204・・・グラフデータ構造生成情報、205・・・ランタイムライブラリ、206・・・OS、300・・・プログラムA、301・・・プログラムB、302・・・プログラムC、303・・・イベント、402・・・スレッド、500・・・基本モジュール、501・・・リンク、601・・・リンク、602・・・結合子、603・・・実行可能キュー、700・・・グラフデータ構造生成情報
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記プログラムモジュール同士の並列処理の関係を記述した並列実行制御記述を用いたプログラミング方法であって、
前記並列実行制御記述から、個々の前記プログラムモジュールに関連する部分を抽出した少なくとも該プログラムモジュールの先行情報と後続情報を含むグラフデータ構造生成情報を、該プログラムモジュールごとに作成し、
ある入力データが与えられた場合には、この入力データを入力とするプログラムモジュールを、前記グラフデータ構造生成情報に含まれる先行情報に基づいて抽出し、
この抽出したグラフデータ構造生成情報について前記プログラムモジュールの実行単位を表すノードを生成し、
この生成したノードを、前記グラフデータ構造生成情報で定義された先行情報および後続情報に基づいて構成された、その時点に存在するグラフデータ構造に自動的に追加するために前記並列実行制御記述を用いることを特徴とするプログラミング方法。 Regardless of the execution status of other programs, a plurality of program modules that can be executed on condition that input data is given first,
A programming method using a parallel execution control description describing a parallel processing relationship between the program modules,
Graph data structure generation information including at least preceding information and subsequent information of the program module obtained by extracting a part related to each program module from the parallel execution control description is created for each program module,
When certain input data is given, a program module that receives the input data is extracted based on the preceding information included in the graph data structure generation information,
Generate a node representing the execution unit of the program module for the extracted graph data structure generation information,
In order to automatically add the generated node to the graph data structure existing at that time, which is configured based on the preceding information and the succeeding information defined in the graph data structure generation information, the parallel execution control description is added. A programming method characterized by using.
前記プログラムモジュール同士の並列処理の関係を記述した並列実行制御記述から、個々の前記プログラムモジュールに関連する部分を抽出した少なくとも該プログラムモジュールの先行情報と後続情報を含むグラフデータ構造生成情報を、該プログラムモジュールごとに作成し、
ある入力データが与えられた場合には、この入力データを入力とするプログラムモジュールを、前記グラフデータ構造生成情報に含まれる先行情報に基づいて抽出し、
この抽出したグラフデータ構造生成情報について前記プログラムモジュールの実行単位を表すノードを生成し、
この生成したノードを、それ以前に生成されたノードの前記グラフデータ構造生成情報で定義された先行情報および後続情報に基づいて構成されたグラフデータ構造に自動的に追加し、
その時点に存在するグラフデータ構造に含まれるあるノードについて、該ノードに対応する並列実行制御記述に含まれる、先行情報で定義されるプログラムモジュールを表すノードすべてが処理済である場合、該ノードの実行を開始する
ことを特徴とするプログラム処理方法。 A program processing method for processing in parallel a plurality of program modules that can be executed on condition that input data is first given regardless of the execution status of other programs,
Graph data structure generation information including at least preceding information and succeeding information of the program module obtained by extracting a portion related to each of the program modules from a parallel execution control description that describes a parallel processing relationship between the program modules, Create for each program module,
When certain input data is given, a program module that receives the input data is extracted based on the preceding information included in the graph data structure generation information,
Generate a node representing the execution unit of the program module for the extracted graph data structure generation information,
The generated node is automatically added to the graph data structure configured based on the preceding information and the subsequent information defined in the graph data structure generation information of the previously generated node,
For a node included in the graph data structure existing at that time, when all the nodes representing the program modules defined in the preceding information included in the parallel execution control description corresponding to the node have been processed, A program processing method characterized by starting execution.
前記プログラムモジュール同士の並列処理の関係を記述した並列実行制御記述から、個々の前記プログラムモジュールに関連する部分を抽出した少なくとも該プログラムモジュールの先行情報と後続情報を含むグラフデータ構造生成情報を、該プログラムモジュールごとに作成し、
ある入力データが与えられた場合には、この入力データを入力とするプログラムモジュールを、前記グラフデータ構造生成情報に含まれる先行情報に基づいて抽出し、
この抽出したグラフデータ構造生成情報について前記プログラムモジュールの実行単位を表すノードを生成し、
この生成したノードを、それ以前に生成されたノードの前記グラフデータ構造生成情報で定義された先行情報および後続情報に基づいて構成されたグラフデータ構造に自動的に追加し、
その時点に存在するグラフデータ構造に含まれるあるノードについて、該ノードに対応する並列実行制御記述に含まれる、先行情報で定義されるプログラムモジュールを表すノードすべてが処理済である場合、該ノードを実行させる
ことを特徴とする処理プログラム。 A processing program for processing in parallel a plurality of program modules that can be executed on condition that input data is first given regardless of the execution status of other programs,
Graph data structure generation information including at least preceding information and subsequent information of the program module obtained by extracting a portion related to each of the program modules from a parallel execution control description describing a parallel processing relationship between the program modules, Create for each program module,
When certain input data is given, a program module that receives the input data is extracted based on the preceding information included in the graph data structure generation information,
Generate a node representing the execution unit of the program module for the extracted graph data structure generation information,
The generated node is automatically added to the graph data structure configured based on the preceding information and the subsequent information defined in the graph data structure generation information of the previously generated node,
For a certain node included in the graph data structure existing at that time, when all the nodes representing the program modules defined in the preceding information included in the parallel execution control description corresponding to the node have been processed, A processing program characterized by being executed.
前記プログラムモジュールの並列処理の関係を記述した並列実行制御記述から、個々の前記プログラムモジュールに関連する部分を抽出した少なくとも該プログラムモジュールの先行情報と後続情報を含むグラフデータ構造生成情報を該プログラムモジュールごとに作成する処理手段と、
前記処理手段はさらに、
前記プログラムモジュールを実行した結果ある入力データが得られた場合、この入力データを入力とするプログラムモジュールを、前記グラフデータ構造生成情報に含まれる先行情報に基づいて抽出し、
この抽出したグラフデータ構造生成情報について前記プログラムモジュールの実行単位を表すノードを生成し、
この生成したノードを、それ以前に生成されたノードの前記グラフデータ構造生成情報で定義された先行情報および後続情報に基づいて構成されたグラフデータ構造に自動的に追加し、
その時点に存在するグラフデータ構造に含まれるあるノードについて、該ノードに対応する並列実行制御記述に含まれる、先行情報で定義されるプログラムモジュールを表すノードすべてが処理済である場合、該ノードに対応するプログラムモジュールを実行する
ことを特徴とする情報処理装置。 Storage means for storing a plurality of program modules that can be executed on condition that input data is first given regardless of the execution status of other programs;
Graph data structure generation information including at least preceding information and succeeding information of the program module obtained by extracting a part related to each of the program modules from a parallel execution control description describing a parallel processing relationship of the program module. Processing means to create for each,
The processing means further includes
When certain input data is obtained as a result of executing the program module, the program module having the input data as an input is extracted based on the preceding information included in the graph data structure generation information,
Generate a node representing the execution unit of the program module for the extracted graph data structure generation information,
The generated node is automatically added to the graph data structure configured based on the preceding information and the subsequent information defined in the graph data structure generation information of the previously generated node,
For a node included in the graph data structure existing at that time, when all the nodes representing the program modules defined in the preceding information included in the parallel execution control description corresponding to the node have been processed, An information processing apparatus that executes a corresponding program module.
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