JPH02207366A - プロセッサ間通信方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、マルチプロセッサシステムにおける複数の
プロセッサ間で通信が行われていても、他のプロセッサ
間でも通信を可能にするプロセッサ間通信方式に関する
。

〔従来の技術〕

第７図は例えば特開昭６０−２３７５６６号公報に示さ
れた従来のプロセッサ間通信方式を示すマイクロプロセ
ッサシステムのブロック接続図であシ、図において、１
．２はプロセッサ、４は共有メモリ、５．６は割込原因
信号である。

次に動作について説明する。

第７図に示すように、プロセッサ１又はプロセッサ２の
いずれからもアクセスできる共有メモリ４を置くことに
よシ、データ受授を行うものである。この共有メモリ４
はプロセッサ１またはプロセッサ２から自分のメモリと
同様に使用でき、この共有メモリ４のうちあるエリアを
例えば送信側プロセッサ１用および受信側プロセッサ２
用と分けて、アドレスを決めて割付けておく。従りて、
送信側プロセッサ１が相手先プロセッサとしての受信側
プロセッサ２に送シたい指示あるいは状態等のデータを
、自分に割付けられたエリアに書込む。これは通常のメ
モリアクセスと全く同様に行われる。送信側プロセッサ
１はデータを書込み後、受信側プロセッサ２ＫＩ１０命
令等を送出する。受信側プロセッサ２は、送信側プロセ
ッサ１の命令を受信側プロセッサ２の割込原因とするよ
うに設定しておく。また、受信側プロセッサ２は、送信
側プロセッサ１が、すぐ次の処理に移行できるように、
つまＦ）Ｉ１０命令等を終了させるべく、応答信号を即
時返送する。受信側プロセッサ２は、その後ゆり〈シと
自分の好きな時間に送信側から送られてきた指示等のデ
ータを読取シ処理すればよい。このとき、送信側プロセ
ッサはどちらのプロセッサ１ｔたは２であっても、同じ
方法で通信を行なりてもかまわないし、可能である。な
お、上記では、２個のプロセッサ１，２間について説明
したが、複数個のプロセッサ間でも同様な方法で実行し
得ることは明らかである。また、上記したような方法で
データを転送したとき１両プロセッサ１．２の処理のス
ピードが合わないとき（例えば片方のプロセッサ１が相
手のプロセッサ２に送りたいデータが沢山あるのに受信
側プロセッサ２は別の処理に忙しくそデータを受けつけ
る時間がないようなときがあると、データの受授確認を
しなければならない。この場合には、受信側プロセッサ
２が受信を完了すると、そのエリアをクリア（またはあ
る応答パターンを誉込む）することによって、送信側プ
ロセッサ１に未だデータを処理し終ってないことを通知
する。従９て、送信側プロセッサ１は通信エリアが空に
なりていなければ、たとえ送信データをかかえていても
、待っているような処理を行う。こうすることによりて
、プロセッサ１．２間の処理スピードの違いによるデー
タの紛失はさけられる。

第８図は上記の動作を示すツー−チャートである。同図
において、送信エリアと受信エリアは、第７図に示すよ
うに共有メモリ４上で同一のアドレスエリアであり、デ
ータの流れている方向によシ送信エリア、受信エリアと
名ずけられている。

また、送信側プロセッサ１と受信側プロセッサ２が入れ
かわつてもよい様に、各プロセッサ１，２毎に送信エリ
ア（相手側の受信エリア）を分けてあれば、データの混
信はない。

次に、この第８図の７０−チャートについて各ステップ
の動作を説明する。まず、送信側アクセス？１では送信
データが有るか否かおよび共有メモリ４の送信エリアが
空か否かをそれぞれ判定しく、ステップ５Ｔ２０１　、
５Ｔ２０２）送信データ有でない場合および送信エリア
が空でない場合には、送信処理を終了する。一方、ステ
ップ５Ｔ２０２が空である場合には、送信エリアにデー
タを書込み（ステップ５Ｔ２０３　）　、受信側プロセ
ッサ２である相手先プロセッサに割込通知をする（ステ
ップ５Ｔ２０４　）。

一方、受信側プロセッサ２ではステップ５Ｔ２０４でな
された割込を処理し、送信側プロセッサ１へ応答すると
ともに（ステップ５Ｔ２０６　）、受信エリアの読取り
を行い（ステップ５Ｔ２０７　）　、この読取りを行っ
た後に、その受信エリアをクリアして（ステップ５Ｔ２
０８　）、受信処理を終了する。なお、上記ステップ５
Ｔ２０６で送信側へ応答を返したことを、送信側プロセ
ッサ１で確認したときには（ステップ５Ｔ２０５　）、
送信処理を終了する。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のプロセッサ間通信方式は以上の様に構成されてい
るので、例えば送信側プロセッサ１のデータを受信側プ
ロセッサ２に通信している際に送信側プロセッサ１また
は受信側プロセッサ２以外の他のプロセッサより受信側
プロセッサ２に通信を行うとすれば、プロセッサ１，２
．・・・毎に受信エリアを設けると、送信側プロセッサ
１の通信を受信側プロセッサ２が受信完了するまで、上
記他のプロセッサのプロセッサ２への通信を待たせる処
理が必要で、グロセッｔ１．２．−・・間の通信のオー
バヘッドがかかるほか、プロセッサ１，２．・・・の組
合わせによシ送信エリアと受信エリアを設けると、プロ
セッサ数ｎに比してｎ（ｎ−１）／２で共有メモリ４に
おける送受信エリアが増大し、プロセッサの数が多いマ
ルチプロセッサシステムには使えないなどの問題点があ
った。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、送信側のプロセッサから受信側のプロセッサ
への通信中でありても、さらに他のプロセッサから上記
受信側のプロセッサへの通信ができるとともに、マルチ
プロセッサシステムのプロセッサ数が増大しても、プロ
セッサ数に比して共有メモリの送受信エリアを増大する
のを抑えることができるプロセッサ間通信方式を得るこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るプロセッサ間通信方式は、共有メモリを
分割しエリアを割付け、これらの各エリアに、データ有
の情報。

相手プロセッサの情報および通信データを格納し、相手
先プロセッサに割込通知することによシ、プロセッサ間
通信を高速で行うようにしたものである。

〔作用〕

この発明における共有メモリは、複数のエリアに分割さ
れ、各エリアにはデータ書込中、データ有又はデータ無
の情報、相手プロセッサの情報および通信データが格納
され、送信データが発生される毎に、送信側プロセッサ
が上記共有メモリにおけるデータ無のエリアを捜し、こ
のエリアにデータ有の情報、相手プロセッサの情報１通
信データを格納し、相手先プロセッサである受信側プロ
セッサに通知するように動作する。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について、説明する。第
１図において、１はプロセッサ、２はプロセッサ、３は
プロセッサ、４は共有メモリである。

また、１２．２１はプロセッサ１およびプロセッサ２間
の割込信号、１３．３１はプロセッサ１およびプロセッ
サ３間の割込信号、２３．３２はプロセッサ２およびプ
ロセッサ３間の割込信号である。−方、共有メモリ４は
第２図に示すように複数のエリア４ＡＫ分割されておシ
、これらのエリア４Ａにおいて、４ａはデータ無、デー
タ書込中、データ有の情報を書込むデータ状態書込みエ
リア、４ｂは通信相手のプロセッサ情報を書込むプロセ
ッサ情報書込みエリア、４ｃは通信データ書込みエリア
である。

次に動作について説明する。なお、初期状態においては
共有メモリ４の内容は全て１０１が格納されているもの
とする。

初めに１送信側プロセツサとしてのプロセッサ１から受
信側プロセッサとしてのプロセッサ２への送信側処理に
ついて、第３図のフロー図に従って説明する。まず、プ
ロセッサ１は送信データの有無を判定しくステップＳＴ
Ｉ　）、有る場合には送信動作を開始する。次に、プロ
セッサ１は共有メモリ４のエリア４Ａにおけるデータ無
のパターン１００″が格納されているデータ状態書込み
エリア４ａを捜して、これにデータ書込中のパターン”
１０″をセットする（ステップＳＴ２　）。また、プロ
セッサ１は相手先のプロセッサ情報書込みエリア４ｂＫ
、通信相手のプロセッサ２を示すパターンを書込み（ス
テップＳＴ３　’）、送信するデータを通信データ書込
みエリア４ｃに書込む（ステップＳＴ４　）。さらに、
プロセッサ１はデータ状態書込みエリア４ａにデータ有
のパターン”２０”を書込み（ステップ５Ｔ５）、さら
に割込信号１２を用い、プロセッサ２に割込を発生させ
、通信要求を通知する（ステップＳＴ６　）。次に１プ
ロセツサ１は上記データ状態書込みエリア４ａを参照し
、その内容がデータ無のパターンｌ　００１が書込まれ
ているか否かを調べて、書込まれている場合には、通信
の完了を知シ、ステップ５ＴＩＫ戻る（ステップ５Ｔ７
）。

次に、プロセッサ２側の割込処理では、プロセッサ２が
共有メモリ４内のエリア４Ａを先頭から順に調べていき
、相手先プロセッサ情報書込みエリア４ｂの内容を調べ
、自己と一致するパターンが書込まれているか否かを調
べ（ステップ５ＴＩＩ）、自己と一致する場合には、さ
らにデータ状態書込みエリア４ａの内容を調べて、デー
タ有のパターン１２０１が書込まれているかどうかを判
定する（ステップ５Ｔ１２）。ステップ５ＴＩ１．ステ
ップ５Ｔ１２でそれぞれ自己と一致せず、またはデータ
有でないと判定された場合には、エリア４Ａを次に進め
、共有メモリ４の全エリア４Ａを調べて、これらの各ス
テップを繰シ返す（ステップ５Ｔ１３）。一方、ステッ
プ５Ｔ１３で全エリアを完了すれば、割込処理を終了す
る。

次に、ステップ５Ｔ１２でデータ有と判定された場合に
は、プロセッサ２は通信データ書込みエリア４ｃの内容
を受信し、データを受信エリアに転送しくステップ５Ｔ
１４）、データ状態書込みエリア４ａにデータ無のパタ
ーンｌｏｏｍを書込んで（ステップ５Ｔ１５）、割込処
理を終了する。

さらに、プロセッサ２の処理では、このプロセッサ２が
エリア４ＡＫデータが有るか否かを調べ（ステップ５Ｔ
２１）、有ればエリア４Ａのデータを処理し、この処理
の終了後に、エリア４Ａのデータを消去する（ステップ
５Ｔ２２）。

第４図は第１図に示すマルチプロセッサシステムによる
他のプロセッサ間通信方式を示すフロー図である。これ
によれば、プロセッサ１からプロセッサ２への送信側処
理における各ステップ５Ｔ３１〜ステツプ５Ｔ３７は、
第３図に示す場合の各ステップＳＴＩ〜ステップＳＴ７
までと同様である。この場合において、ステップ５Ｔ３
７では、プロセッサ１はデータ状態書込みエリア４ａを
参照し、その内容からデータ受信中のパターンｇ３ｏｌ
が書込まれていることを検知することにょシ、通信完了
を知シ、ステップ５Ｔ３１に戻る。

次に、プロセッサ２側の割込処理では、プロセッサ２は
共有メモリ４のエリア４Ａを先端から順に調べていき、
相手先プロセッサ情報書込みエリア４ｂの内容を調べ、
自己と一致するパターンがあるか否かを調べ（ステップ
５Ｔ６１）、一致するパターンがある場合には、続いて
データ状態書込みエリア４ａを調べ、データ有のパター
ン″２０”が書かれているか否かを調べる（ステップ５
Ｔ６２）。

ここで、ステップ５Ｔ６１．ステップ５Ｔ６２のいずれ
かの判定結果が否定された（ＮＯになる）場合には、エ
リア４Ａを先に進めて、共有メモリ４のエリア４Ａ全部
を調べるまで、ステップ５Ｔ６１の処理を繰少返しくス
テップ５Ｔ６３）、全てのエリア４Ａを完了すれば割込
処理を終了する。一方、ステップ５Ｔ６２で、データ有
と判定された場合には、データ状態書込みエリア４ａに
データ受信中のパターン１３０“を書込み（ステップ５
Ｔ６４　）　、割込処理を終了する。

一方、プロセッサ２の処理では、このプロセッサ２が共
有メモリ４のエリア４Ａを先頭がら）＠に調べていき、
さらに相手先プロセッサ情報書込みエリア４ｂの内容を
調べ、自己と一致するパターンがあるか否かを判定する
（ステップ５Ｔ７１）。次に、プロセッサ２はデータ状
態書込みエリア４ａの内容を調べて、データ有のパター
ンがあるか否かを調べ、データ有のパターンがない場合
またはステップ５Ｔ７１で自己と一致するパターンがな
い場合には、エリア４Ａを先に進め、このエリア４Ａの
全部を調べるまで、ステップ５Ｔ７１の処理を繰り返す
（ステップ５Ｔ７３）。ステップ５Ｔ７２でデータ受信
中である場合には、プロセッサ２は通信データ書込みエ
リア４ｃの内容を受信し、その内容にもとづく処理を実
行する（ステップ５Ｔ７４）。続いて、プロセッサ２は
データ状態書込みエリア４ａにデータ無のパターンｌ０
０１を書込む（ステップ５Ｔ７５）。

第５図はこの発明の他の実施例を説明するマルチプロセ
ッサシステムであシ、これが第１図に示したものと異な
るのは、各プロセッサ１．２．３の相互をつなぐ割込信
号ライン中に、各割込信号１２．２１　、［３，３１，
２３，３２をそれぞれ選択する割込信号の選択回路１４
，１５．１６，１７．１８．１９を設けた点である。

第６図はこの実施例によるプロセッサ間通信方式を示す
７０−図である。これによれば、プロセッサ１からプロ
セッサ２への送信側処理におけるステップ５Ｔ８１〜ス
テツプ５Ｔ８６は、第３図に示すステップＳＴＩ〜ステ
ップＳＴ６と同様である。この場合において、ステップ
５Ｔ８６ではプロセッサ１が割込信号１２を用いて、プ
ロセッサ２に割込を発生させ、通信要求を通知し、ステ
ップ５Ｔ８１に戻る。

次に、プロセッサ２の割込処理では、まず、プロセラ？
２が割込通知７２グＩＮＴに割込受信パターンｌ　ＦＦ
　ｌを書込み（ステップ５Ｔ９１）、他のプロセッサよ
シの割込信号の選択回路１４．１６をオフにして割込禁
止としくステップ５Ｔ９２）、割込処理を終了する。

一方、プロセッサ２の受信処理では、割込通知フラグＩ
ＮＴの内容を調べ、割込受信パターン１　ＦＦ　１が有
るか否かを判定しくステップ５ＴＩＯＩ　）、有る場合
にはカウント値工をクリアする（ステップ５Ｔ１０２）
。次に、プロセッサ２は共有メモリ４内のエリア４Ａを
先頭から順に調べていき、さらに相手先のプロセッサ２
の内容を調べて、自己と一致するパターン１Ｂ１が書か
れているか否かを判定する（ステップ５Ｔ１０３　）。

この判定の結果、書かれている場合には、データ状態書
込みエリア４ａの内容を調べて、データ有のパターンが
有るか否かを判定しくステップ５Ｔ１０４　）　、デー
タ有のパターンがない場合あるいはステップ５Ｔ１０３
でパターンＩＢ−が書かれていない場合には、ステップ
５Ｔ１０８に移行する。次に、ステップＳＴ　１０４で
データ有と判定された場合には、カウント値Ｉをインク
リメントしくステップ５Ｔ１０５　）　、通信データ書
込みエリア４ｃの内容を受けて、所定のデータ処理を行
う（ステップ５Ｔ１０６　）。また、プロセッサ２はデ
ータ状態書込みエリア４ａＫデータ無のパターンＷｏｏ
ｌを書込み（ステップ５Ｔ１０７　）、エリア４Ａを先
に進めて、共有メモリ４のエリア４Ａのすべてを調べて
ステップ５Ｔ１０３以下の処理を繰シ返し実行する（ス
テップ５Ｔ１０８　）。こうして、カウント値■の値を
調べ、０でなければステップ５Ｔ１０２以下の処理を繰
シ返す（ステップ５Ｔ１０９　）。続りて、カウント値
工が０ならば、割込通信フラグＩＮＴの内容を調べ、割
込受信パターンＩＩ　ＦＦ　ｌが格納されていなければ
、ステップ５ＴＩＯＩ以下の処理を繰シ返しくステップ
５Ｔ１１０）、割込通知フラグＩＮＴに割込完了パター
ンｌｏｏｍを格納する（ステラ７’５Ｔ１１１）。そし
て、他のプロセッサよシの割込信号の選択回路１４．１
６をオンにして、割込許可にする（ステップ５Ｔ１１２
）。

なお、上記実施例ではプロセッサ１からプロセッサ２へ
の送信の例を示したが、例えばプロセッサ３からプロセ
ッサ２への送信なども同様にして実行できる。

また、上記実施例ではプロセッサ１．２．３の３台を設
けた場合について述べたが、４台以上としてもよく、上
記実施例と同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば複数台のプロセッサの
プロセッサ間の通信を共有メモリを複数のエリアに分割
し、送信が発生する毎に、送信プロセッサがデータ無の
上記エリアを捜し、このエリアにデータ有の情報と、相
手プロセッサの情報と、通信データとを格納し、相手プ
ロセッサに通知するように構成したので、プロセッサの
数が増大した場合においても、プロセッサ間通信のオー
バヘッドを減らし、かつ共有メモリのメモリサイＸ　７
’　ｏセッサの数が増大しても、プロセッサ数ニ比して
共有メモリを増大する必要のないものが得られる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による共有メモリによるプ
ロセッサ間通信方式を示すマルチプロセッサシステムの
ブロック接続図、第２図はこの発明の一実施例による共
有メモリの構成を示す説明図、第３図はこの発明の一実
施例による共有メモリによるプロセッサ間通信方式の処
理手順を示すフロー図、第４図はこの発明の他の実施例
による共有メモリによるプロセッサ間通信方式の処理手
順を示すフロー図、第５図はこの発明の他の実施例によ
る共有メモリによるプロセッサ間通信方式を示すマルチ
プロセッサシステムを示すブロック接続図、第６図は第
５図に示すプロセッサ間通信方式の処理手順を示すフロ
ー図、第７図は従来の共有メモリによるプロセッサ間通
信方式を示すマルチプロセッサシステムを示すブロック
接続図、第８図は従来の共有メモリによるプロセッサ間
通信方式の処理手順を示すフロー図である。 １．２．３はプロセッサ、４は共有メモリ、Ｓｒ２はデ
ータ書込み中パターン書込みステップ、Ｓｒ１は相手先
プロセッサ書込みステップ、　Ｓｒ１はデータ書込みス
テップ、Ｓｒ５はデータ有書込みステップ、　Ｓｒ６は
割込発生ステップ、　Ｓｒ１は戻システップ、５ＴＩＩ
は内容一致判定ステップ、５Ｔ１２はデータ有無判定ス
テップ、５Ｔ１３は全エリア判定ステップ、５Ｔ１５は
データ無パターン書込みステップ。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 共有メモリを複数のプロセッサで共通に使用して相互に
   データの通信を行うプロセッサ間通信方式において、送
   信側のプロセッサが送信を開始する際、上記共有メモリ
   内にデータ無のエリアを捜し、このエリアのデータ状態
   エリアにデータ書込み中のパターンを書込むデータ書込
   み中パターン書込みステップと、この書込みステップに
   続いて、上記エリアの相手先プロセッサ情報書込みエリ
   アにこの相手先プロセッサを示すパターンを書込む相手
   先プロセッサ書込みステップと、上記エリアの通信デー
   タ書込みエリアに送信する上記データを書込むデータ書
   込みステップと、上記エリアのデータ状態エリアにデー
   タ有のパターンを書込むデータ有書込みステップと、送
   信側の上記プロセッサから相手先プロセッサに割込を発
   生して通信要求する割込発生ステップと、上記相手先プ
   ロセッサにおいて、上記共有メモリのエリアを先頭から
   順に調べて、各相手先プロセッサ情報書込みエリアの内
   容が自己と一致するか否かを判定する内容一致判定ステ
   ップと、上記相手先プロセッサがデータ状態エリアの内
   容を調べて、データ有か否かを判定するデータ有無判定
   ステップと、上記相手先プロセッサ情報書込みエリアの
   内容が自己と一致せず、または上記データ有でない場合
   に、次のエリアを順次調べて、これを全部のエリアにつ
   いて実施した後割込終了とする全エリア判定ステップと
   、上記相手先プロセッサがデータ状態エリアにデータ無
   のパターンを書込んで、割込処理を終了するデータ無パ
   ターン書込みステップと、上記データ状態エリアへのデ
   ータ無のパターンの書込みを検出したとき、送信側プロ
   セッサが通信の完了を判定して上記パターン書込みステ
   ップに戻る戻りステップとを備えたプロセッサ間通信方
   式。