JPH04255063A - マルチプロセッサシステムのロック強制解除方式 - Google Patents

マルチプロセッサシステムのロック強制解除方式

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Publication number
JPH04255063A
JPH04255063A JP1613991A JP1613991A JPH04255063A JP H04255063 A JPH04255063 A JP H04255063A JP 1613991 A JP1613991 A JP 1613991A JP 1613991 A JP1613991 A JP 1613991A JP H04255063 A JPH04255063 A JP H04255063A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lock
processor
counter
processors
common resource
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP1613991A
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English (en)
Inventor
Kenji Yamana
山名 健二
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、入出力装置やメモリ等
の共通の資源を一つのプロセッサが排他的に使用するマ
ルチプロセッサ  システムにおいて、資源使用の占有
宣言を行っているロック状態を強制的に解除させる方法
に関する。
【0002】通信・制御分野では、適用される規模が広
範囲でビルディングブロック方式で機能・性能の調整が
要求されるので、マルチプロセッサシステムが有効であ
る。
【0003】
【従来の技術】メモリ等の資源を共有するマルチプロセ
サシステムにおいては、共有資源に対して占有宣言(以
下ロックと称する)したプロセッサがロック状態のまま
何らかの原因で動作を停止して、他のプロセッサがその
共有資源の使用不能に陥ることを防止するため、他のプ
ロセッサからロックを強制的に解除する必要がある。従
来技術では、このため複数のプロセッサ(スレーブ)の
監視・制御を行う専用のプロセッサ(マスタ)を設け、
プロセッサ間の共有資源の割当てや、ロックプロセッサ
の停止に伴うリカバリ処理を実行していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の方法では、
マスタプロセッサはスレーブプロセッサの監視制御タス
クを行うことによる負荷が増大し処理効率が低くなり、
またマスタプロセッサ自身の高信頼性が必要となり複雑
かつ高価なものとなるという問題があった。
【0005】本発明は上記問題点に鑑み創出されたもの
で、複数のプロセッサが対等な条件で監視を行うことに
より、共有資源に対するロック強制解除方式を簡易かつ
安価に実現することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】図1は本発明のマルチプ
ロセッサシステムのロック強制解除方式の構成図である
【0007】上記問題点は、図1 に示す如く、複数の
プロセッサ1−1 〜1−3 と該複数のプロセッサの
一つによって排他的に使用される共有資源2とを有する
マルチプロセッサシステムにおいて、該共有資源2が任
意のプロセッサ1−1 によって占有されるロック状態
を強制的に解除する方式であって、ロック開始時にロッ
ク時間がまたロック終了時に「0」がロックしたプロセ
ッサ1−1 によって設定されるロックカウンタ21を
前記共有資源3内に設け、ロック希望の他のプロセッサ
1−2 が該ロックカウンタ21の内容を定周期でカウ
ントダウンするようにし、該カウントダウンによってロ
ックカウンタ21が「0」に到達したときは前記占有使
用中のプロセッサ1−1 の停止によるロック解除不能
であると判断して、該他のプロセッサ1−2 がロック
の解除およびロック中に発生した共有資源の異常の回復
動作を行うことを特徴とする本発明のマルチプロセッサ
システムのロック強制解除方式により解決される。
【0008】
【作用】ロック中のプロセッサがロック途中で停止して
ロック解除が行われなくなっても、次に共有資源の使用
を希望する他のプロセッサがロックカウンタを設定時間
に達するまでカウントダウンしてロック解除を待ち合わ
せ、カウント「0」でもロック状態が継続していたらロ
ックカウンタを「0」にセットして強制的にロック解除
を行う。共有資源にロックカウンタを付加する簡単な方
式であり、また全てのプロセッサが対等に共有資源のロ
ック解除不能を監視するので信頼性が高い。
【0009】
【実施例】以下添付図面により本発明の実施例を説明す
る。図1は本発明のマルチプロサッセシステムのロック
強制解除方式の構成図、図2は本発明の方式の処理フロ
ー示す図である。
【0010】図1において、1−1 〜1−3 はマル
チプロセッサシステムを構成する複数の個々のプロセッ
サで、各プロセッサは自プロセッサのみによりアクセス
可能な専用メモリ11−1〜11−3を有する。2は各
プロセッサにより排他的に使用される入出力機器や共通
メモリなどの共有資源である。共有資源2には、占有し
ようとする時間( ロック時間) を書き込むロックカ
ウンタ31が設けられており、各プロセッサ1−1 〜
1−3 との間に設けられた情報線13−1〜13−3
により、各プロサッサはいつでも独自に共通のロックカ
ウンタ21に対してロック時間の設定や、ロック時間の
カウントダウン、カウンタ内容の読出しを行うことがで
きるようになっている。そしてロックカウンタの内容が
「0」でない場合は共有資源が何れかのプロセッサによ
って占有されているロック状態であることを示し、「0
」の場合には共有資源が非使用状態にありロック可能で
あることを示す。
【0011】また各プロセッサ1−1 〜1−3 の専
用メモリ11−1〜11−3内には、ロックカウンタ2
1の内容をコピーするためのコピー領域12−1〜12
−3が設けられている。共有資源2を占有しようとする
プロサセッサ1−2 は、所定の参照周期時点で情報線
13−2を通じてロックカウンタ21の内容を読出し、
内容が「0」なら共有資源21はその時点では他のプロ
セッサによって占有されておらずロック可能と判断して
、使用予定時間をロックカウンタ21に設定することに
より共有資源21をロックする。そして共有資源21を
占有して所望の処理を予定時間内に終了すると、ロック
カウンタの設定値を「0」に戻すことによってロックを
解除するように構成されている。
【0012】内容が「0」でない場合には、他のプロセ
ッサ( 例えば1−1)によって占有されていると判断
し一定時間( 参照周期) ごとにロック希望プロセッ
サ1−2 はロックカウンタ21を参照することを繰り
返し、ロックカウンタの内容が「0」になるまで待ち合
わせる。
【0013】しかし、共通資源をロックしているプロセ
ッサ1−2 がロック中に障害等で停止するとロック解
除が行われない、即ちロックカウンタは「0」にならず
に当初の設定値が保持されたままになっている。そこで
本発明では待ち合わせ中のロック希望プロセッサ1−2
 が参照周期毎にロックカウンタ21のカウントダウン
を自ら行って、ロックしたプロセッサ1−1 によって
設定時間以内にロック解除が行われたかどうかを監視す
る。即ち、自プロセッサ1−2 のカウントダウンによ
ってロックカウンタ21が「0」となった場合には、当
該自プロセッサは共有資源21を占有中のプロセッサ1
−1 がロック中に停止してロック解除が行なえなかっ
たものと判断して、自プロセッサ1−2 でリカバリ処
理のためのロックを行って停止プロセッサ1−1 によ
るロックを強制解除し、改めてロックカウンタ21に占
有時間を設定してロックする。
【0014】ところで、複数のプロセッサはそれぞれ独
自のクロックで動作しており、各プロセッサからの参照
周期の時間間隔は同じであるがタイミングがずれており
同期していない。このため、特定プロセッサにより占有
されている共通資源を他の複数のプロセッサが同時に使
用しようとする時には、上記方式によりそれぞれが独自
にロックカウンタ21をカウントダウンすると、所定周
期内に複数回のカウントダウンが発生しロック時間が短
くなってしまう。そこで本発明ではこれを避けるため、
各プロセッサはロックカウンタ21の内容をそれぞれの
カウンタコピー領域12−1〜12−3にコピーしてお
き、所定時間経過後にロックカウンタ21を参照した時
点で、ロックカウンタ21の内容が前回参照時のコピー
と異なっているときは、他のロック希望プロサッセによ
りカウントダウンが行われたものと判断して自分ではカ
ウントダウンを行わず、カウンタコピーの内容を今回参
照時のロックカウンタの値に更新する。
【0015】上記のロック監視・強制解除の処理フロー
の詳細は、図3のステップで行われる。 S−1.共通資源のロックを要求するプロセッサはロッ
クカウンタを参照し、ロックカウンタの内容が「0」な
らば非占有状態と判断して, ロックカウンタにロック
時間を書き込むことよってロックを行う。ロックカウン
タが「0」でない場合には、他のプロサッセによって共
有資源がロックされているのでロックすることが出来な
い。
【0016】S−2.ロックが出来たかどうかを判断し
て、S−15またはS−4 に行く。 S−15. S−2 でロックが出来た場合には共有資
源を用いた処理を行う。 S−16. 上記処理を終了したらロックカウンタを「
0」に設定してロックを解除する。
【0017】S−3.  S−2 においてロック出来
なかった場合にはロックカウンタの内容を読み込み自プ
ロセッサのカウンタコピー領域にコピーする。 S−4.  参照周期の 1周期分の時間経過を待つ。
【0018】S−5.  次の参照周期にロックカウン
タの内容を読み込む。 S−6.  今回読み込んだ内容が「0」なら、ロック
可能と判断しS−1 に戻りロック時間を書込みロック
獲得ループより抜ける。
【0019】S−7.「0」でない場合は、今回読み込
んだロックカウンタの内容と、カウタコピー領域に保持
されている前回参照時の内容とが同一かどうかを比較す
る。 S−8.   同一でない場合には、他のロック希望プ
ロセッサによって参照周期内にロックカウンタがカウン
トダウンされたものとして、今回読み込み値をカウンタ
コピー領域にコピーし、S−4 に戻り再度待ち合わせ
る。
【0020】S−9.  同一の場合には今回読み込ん
だ値をカウントダウンし「0」になるかどうかを調べる
。 S−10. 「0」になった場合には、ロック中の他の
プロセッサの途中停止によりロック解除がなされない異
常状態と判断し、共有資源のリカバリ処理のためのロッ
ク時間をロックカウンタに設定する。
【0021】S−11. 共有資源のリカバリ処理を行
う。 S−12. リカバリ処理の終了によりロックカウンタ
を「0」としてロックを解除し、改めてS−1 戻って
本来の処理のためのロック要求を行う。
【0022】S−14. 「0」にならない場合にはロ
ックカウンタをカウントダウンするとともに、カウンタ
コピー領域の内容をカウントダウン後の値に更新し、S
−4 に戻り再度待ち合わせる。
【0023】図3は本発明をメッセージ通信用のマルチ
プロセッサシステムに適用した例を示す図である。3は
共通メモリ、4−1 、4−2 、4−3 は対等なプ
ロサッサである。プロセッサ#1 、#2 は通信回線
よりのデータ受信機能を、またプロサッセ#3 は受信
されたデータの処理機能をそれぞれ分担し、メッセージ
の送受は共通メモリ3を介して行われる。プロセッサ#
1、#2にてランダムに受信されたデータはそのつどメ
ッセージに組み立てられ、共通メモリ3に受信順につな
がれて格納される。 プロセッサ#3は該格納されたメッセージを先頭から順
に取り出して所定のデータ処理を行う。このように本マ
ルチプロセッサシステムにおいては、共通メモリ3上の
メッセージは受信順につながれる必要があり、共通メモ
リ3とある特定のプロセッサとの間でメッセージの送信
または受信の操作中には他のプロサッセが割り込まない
ように該特定プロセッサが共通メモリ3をロックする必
要がある。そこで、メッセージのオブジェクトにロック
カウンタ31を付加し、前述の方式によりロック監視と
強制解除を行う。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればロ
ックカウンタという簡易な機構を共通資源側に付加する
のみで、複数のプロセッサによる共有資源の排他利用が
実現できるため、システムが簡易になり故障率の低減と
コストの低減に寄与するところが大きい。また、各プロ
セッサが対等な状態で監視を行うため、リカバリ中のプ
ロセッサの多重停止の引き継ぎが容易に行え、システム
の縮退、機能の引き継ぎにより信頼性が向上するという
効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】  本発明のマルチプロセッサシステムのロッ
ク強制解除方式の構成図
【図2】  本発明の方式の処理フローを示す図
【図3
】  本発明をメッセージ通信用マルチプロセッサシス
テムに適用した例を示す図
【符号の説明】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  複数のプロセッサ(1−1〜1−3)
    と該複数のプロセッサの一つによって排他的に使用され
    る共有資源(2) とを有するマルチプロセッサシステ
    ムにおいて、該共有資源(2) が任意のプロセッサ(
    1−1) によって占有されるロック状態を強制的に解
    除する方式であって、ロックしたプロセッサ(1−1)
     によってロック開始時にロック時間がまたロック終了
    時に「0」が設定されるロックカウンタ(21)を前記
    共有資源(3) 内に設け、ロック希望の他のプロセッ
    サ(1−2)が該ロックカウンタ(21)の内容を定周
    期でカウントダウンするようにし、該カウントダウンに
    よってロックカウンタ(21)が「0」に到達したとき
    は前記占有使用中のプロセッサ(1−1) の停止によ
    るロック解除不能であると判断して、該他のプロセッサ
    (1−2) がロックの解除およびロック中に発生した
    共有資源の異常の回復動作を行うことを特徴とするマル
    チプロセッサシステムのロック強制解除方式。
JP1613991A 1991-02-07 1991-02-07 マルチプロセッサシステムのロック強制解除方式 Withdrawn JPH04255063A (ja)

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JP1613991A Withdrawn JPH04255063A (ja) 1991-02-07 1991-02-07 マルチプロセッサシステムのロック強制解除方式

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Effective date: 19980514