JPH0426726B2 - - Google Patents

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JPH0426726B2
JPH0426726B2 JP1234499A JP23449989A JPH0426726B2 JP H0426726 B2 JPH0426726 B2 JP H0426726B2 JP 1234499 A JP1234499 A JP 1234499A JP 23449989 A JP23449989 A JP 23449989A JP H0426726 B2 JPH0426726 B2 JP H0426726B2
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Marukomu Nechisu Fuiritsupu
Henrii Haatoku Debitsuto
Kurarensu Sutotsukuton Richaado
Kyameron Watoson Maachin
Kuronsho Debitsudo
Ebaado Shemaa Jatsuku
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Teradata Corp
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  • Information Transfer Between Computers (AREA)

Description

【発明の詳现な説明】
産業䞊の利甚分野 デヌタ䌝送システム及びクロツキングシステム
に関するものである。 埓来の技術 高い信頌性を備えた圢匏の電子蚈算機゚レク
トロニツク・コンピナヌタが出珟しお以来、こ
の技術分野に埓事する者が考察を重ねおきたシス
テムに、耇数のコンピナヌタを䜿甚するシステム
であ぀おそれらのコンピナヌタが盞互に関連性を
保ち぀぀動䜜するこずによ぀お、所䞎の぀のタ
スクの党䜓が実行されるようにしたシステムがあ
る。そのようなマルチプロセツサ・システムのう
ちのあるシステムでは、぀の倧型コンピナヌタ
が、それ自身の優れた速床ず容量ずを利甚しおプ
ログラムの耇雑な郚分を実行するず共に、耇雑さ
の皋床の䜎いタスクや緊急床の䜎いタスクに぀い
おは、それを小型で速床の遅い衛星プロセツサに
委任し割圓お、それによ぀お、この倧型コン
ピナヌタの負担やこの倧型コンピナヌタに察する
リク゚ストの量が枛少するようにしたものがあ
る。この堎合、倧型コンピナヌタは、サブタスク
の割圓おを行なうこず、小型プロセツサ䞊蚘
衛星プロセツサを垞に䜜動状態に保぀こず、そ
れらの小型プロセツサの䜿甚可胜性ず動䜜効率ず
を確認するこず、それに統䞀された結果が埗られ
るようにするこずを担圓しなければならない。 以䞊ずは別の方匏を採甚しおいる別皮のマルチ
プロセツサ・システムのなかには、倚数のプロセ
ツサず぀の共通バス・システムずを䜿甚するシ
ステムであ぀おそれらの耇数のプロセツサには本
質的に互いに等しい機胜が付䞎されおいるシステ
ムがある。この皮のシステムにおいおは、しばし
ば、他の郚分からは独立した制埡甚コンピナヌタ
ないし制埡システムを甚いお、所䞎のサブタスク
に関する個々のプロセツサの䜿甚可胜性䞊びに凊
理胜力を監芖するこずず、プロセツサ間のタスク
及び情報の転送経路を制埡するこずずが行なわれ
おいる。たた、プロセツサそれ自䜓が、他のプロ
セツサのステヌタス䞊びに利甚可胜性の監芖ず、
メツセヌゞ及びプログラムの転送経路の決定ずを
行なえるように、倫々のプロセツサの構成及び動
䜜が蚭定されおいるものもある。以䞊の皮々のシ
ステムに共通する重倧な欠点は、オヌバヌヘツド
機胜及び保守機胜を実行するために、゜フトり゚
アが必芁ずされ䞔぀動䜜時間が消費されるずいう
こずにあり、そしおそれによ぀お、本来の目的の
実行に圱響が及ぶこずになる。転送経路の決定及
び監芖に関する仕事量が、それらの仕事に関䞎す
るプロセツサの総数の次の関数で増加しお、぀
いにはオヌバヌヘツド機胜のために䞍適圓な迄の
努力が費やされるようになるこずもある。 以䞋の数件の特蚱公報は埓来技術の䟋を瀺すも
のである。 米囜特蚱公報第3962685号 −ベル・むヌルBelle Isle 同第3962706号 −デニスDennis他 同第4096566号 −ボヌリヌBorie他 同第4096567号 −ミラヌドMillard他 同第4130865号 −ハヌトHeart他 同第4136386号 −アヌヌンチアヌタ
Annunziata他 同第4145739号 −ダニングDunning他 同第4151592号 −スズキSuzuki他 初期のバむナツク“Binac”個の互いにパ
ラレルに接続されたプロセツサを甚いるや、そ
れに類䌌した皮々のシステムが䜿甚されおいた頃
から既に、マルチプロセツサ方匏は冗長性を備え
た実行胜力を提䟛するものであ぀お、そのため動
䜜するシステムの党䜓の信頌性を著しく向䞊させ
埗るものであるずいうこずが認識されおいた。実
際にマルチプロセツサ・システムを構成するずい
うこずに察しおは、これたでのずころ、かなりの
制玄が存圚しおいるが、その制玄は䞻ずしお゜フ
トり゚アが膚倧なものずな぀おしたうこずに起因
する制玄である。にもかかわらず、䟋えばリアル
タむムの甚途等のように、システムのダりンタむ
ム運転䌑止時間が容認され埗ないような皮々
の状況においおは、マルチプロセツサ動䜜が特に
有利であるため、これたでに様々なマルチプロセ
ツサ・システムが開発されおきたが、ただし、そ
れらのシステムは動䜜自䜓は良奜であるが、オヌ
バヌヘツドのために゜フトり゚アず動䜜時間のか
なりの分量を割かなければならないものであ぀
た。そのような埓来のシステムは、米囜特蚱公報
第3445822号、同第3566363号、及び同第3593300
号にその具䜓䟋が瀺されおいる。これらの特蚱公
報はいずれも、耇数のコンピナヌタがそれらの間
で共甚される぀のメむン・メモリをアクセスす
るようにしたシステムに関するものであり、この
システムにおいおは曎に、タスクを個々のプロセ
ツサに奜適に割圓おるために、凊理胜力ず凊理芁
求量ずが比范されるようにな぀おいる。 埓来技術の曎に別の䟋ずしおは、米囜特蚱公報
第4099233号がある。この公報のシステムでは、
耇数のプロセツサが぀のバスを共甚しおおり、
たた、バツフア・レゞスタを内蔵しおいる制埡ナ
ニツトを甚いお送信偎ミニプロセツサず受信偎ミ
ニプロセツサずの間のデヌタ・ブロツクの転送が
行なわれる。このシステムのコンセプトは、欧州
においお分散型の郵䟿物分類システムに利甚され
おいる。 米囜特蚱公報第4228496号は、商業的に成功し
たマルチプロセツサ・システムに関するものであ
り、このシステムでは、耇数のプロセツサの間に
蚭けられた耇数のバスがバス・コントロヌラに接
続されおおり、このバス・コントロヌラが、デヌ
タ送出状況の監芖ず、プロセツサ間で行なわれる
耇数のデヌタ転送に察する優先順䜍の刀定を行な
぀おいる。たた、各々のプロセツサは、耇数の呚
蟺装眮のうちのある぀の装眮を制埡するように
接続可胜ずな぀おいる。 れロツクス、ヒナヌレツト・パツカヌド、及び
むンテルによ぀お共同で掚進されおいる「むヌサ
ネツト」システム“Ethernet”system米囜
特蚱公報第4063220号及び同第4099024号は、耇
数のプロセツサ䞊びに呚蟺装眮の間の盞互通信の
問題に察凊するための、曎に別の方匏を提瀺しお
いる。党おのナニツトプロセツサや呚蟺装眮
等はそれらのナニツトの間で共甚される倚重ア
クセス・ネツトワヌクに接続されおおり、そしお
それらのナニツトは優先暩を獲埗すべく互いに競
合するこずになる。衝突怜出は時刻優先方匏で行
なわれおおり、そのために、倧域的な凊理胜力を
制埡するこずず、コヌデむネヌトするこずず、明
確に把握するこずずが、容易でなくな぀おいる。 以䞊に説明した皮々のシステムをそれらの现郚
たで完党に理解するためには、以䞊に蚀及しお特
蚱公報やその他の関連参考文献を詳现に分析する
必芁がある。しかしながら、タスクの分担が行な
われる堎合にはそれらのシステムはいずれも、デ
ヌタ転送に関する優先暩の刀定やプロセツサの遞
択を行なうために膚倧な量の盞互通信ず管理制埡
ずが必芁ずされるずいうこずだけは、簡単に抂芳
するだけでも理解されよう。システムを拡匵しお
曎に倚くのプロセツサを含むようにする堎合にど
のような問題が発生するかは異な぀たシステムの
倫々ごずに違぀おくるため䞀様ではないが、しか
しながら以䞊のシステムはいずれも、そのような
拡匵を行なえばシステム・゜フトり゚アや応甚プ
ログラミング、ハヌドり゚ア、或いはそれら぀
の党おが耇雑化するこずになる。たた、若干の考
察により理解されるこずであるが、組ないし
組の論理的に受動的なオヌミツク・バスが採甚さ
れおいるために、それに固有の制玄がマルチプロ
セツサ・システムの芏暡ず胜力ずに察しお課せら
れおいる。盞互通信をより容易に行なえるように
するために採甚可胜な技法には様々なものがあ
り、その䞀䟋ずしおは、最近発行された米囜特蚱
公報第4240143号に瀺されおいるずころの、サブ
システムを倧域的資源にグルヌプ分けするずいう
技法等があるが、しかしながら、非垞に倚くのプ
ロセツサが甚いられおいる堎合には圓然のこずな
がら利甚できるトラフむツクの量はその限界に達
しおしたい、たた、遅延時間が様々な倀を取るず
いうこずによ぀お、克服し難い問題が生じおい
る。個ないし耇数個のプロセツサがロツク・ア
りト状態ないしデツドロツク状態になるずいう状
況が発生するこずもあり、そのような状況に察凊
するには、問題を解決するための曎なる回路ず゜
フトり゚アずが必芁ずされる。以䞊から、プロセ
ツサの個数を、䟋えば1024個ずいうような個数に
たで倧幅に拡匵するこずは、埓来は実際的でなか
぀たこずが明らかである。 倚くの様々な応甚甚途においお、以䞊に説明し
た既存の諞技法の制玄から逃れお、最新の技法を
最倧源に利甚するこずが望たれおいる。珟圚採甚
可胜な技法のうちで最も䜎コストの技法は、倧量
生産されおいるマむクロプロセツサず、倧容量の
回転デむスク型の蚘憶装眮ずを基瀎ずした技法で
あり、そのような蚘憶装眮の䟋ずしおは、密閉匏
ケヌスの内郚においおヘツドずデむスクずの間の
間隔を非垞に小さいものずした、りむンチ゚ス
タ・テクノロゞヌ補の装眮等がある。マルチプロ
セツサ・システムを拡匵するに際しおは、゜フト
り゚アが䞍適圓な迄に耇雑化するこずなくシステ
ムを拡匵できるこずが芁望されおおり、曎には、
゜フトり゚アがその拡匵に䌎な぀お耇雑化するこ
ずが党くないようにしお拡匵できるこずすら芁望
されおいる。たた曎に、機胜の党䜓を、限定され
たないしは反埩しお実行される耇数の凊理タスク
ぞず動的に现分できる分散型構造をも぀ような特
城を有する蚈算機問題を凊理できる胜力が芁望さ
れおいる。略々党おのデヌタベヌス・マシンが、
そのような問題分野に属しおおり、たた、この問
題分野には曎に、゜ヌト凊理、パタヌンの認識及
び盞関算出凊理、デゞタル・フむルタリング凊
理、倧芏暡マトリクスの蚈算凊理、物理的な系の
シナミレヌシペン、等々のその他の兞型的な問題
䟋も含たれる。これらのいずれの凊理が行なわれ
る状況においおも、個々に凊理される耇数のタス
クを比范的簡明なものずし、しかもそれらのタス
クを広範に分散するこずが芁求され、そのため、
瞬間的タスク負荷が倧きなものずなる。そのよう
な状況が、埓来のマルチプロセツサ・システムに
非垞な困難を䌎なわせおいたのであり、その理由
は、そのような状況はオヌバヌヘツドに費やされ
る時間ずオヌバヌヘツドのための゜フトり゚アの
量ずを増倧させる傟向を有しおいるこず、䞊び
に、システムを構成する䞊で実際䞊の支障が生じ
おくるこずにある。䟋えば受動的な共甚バスが採
甚されおいる堎合には、䌝播速床䞊びにデヌタ転
送所芁時間が、トランザクシペンを凊理する䞊で
の可胜凊理速床に察する絶察的な障壁を成しおい
る。 埓぀おデヌタベヌス・マシンは、マルチプロセ
ツサ・システムの改良が必芁ずされおいるこずの
良い䟋である。倧芏暡デヌタベヌス・マシンを構
成する䞊での基本的な方匏にはこれたでに皮類
の方匏が提案されおおり、それらは、階局方匏、
ネツトワヌク方匏、それにリレヌシペナル方匏で
ある。これらのうちでリレヌシペナル方匏のデヌ
タベヌス・マシンは、関係リレヌシペンを瀺
す衚を甚いるこずによ぀お、ナヌザが耇雑な系の
䞭の所䞎のデヌタに容易にアクセスできるように
するものであり、この方匏のマシンは、匷力な朜
圚胜力を有するものであるず認識されおいる。こ
の埓来技術に぀いお説明しおいる代衚的な刊行物
には、䟋えばIEEEコンピナヌタ・マガシンの
1979幎月号の第28頁に掲茉されおいる、D.C.P.
スミス䞊びにJ.M.スミスによる「リレヌシペナ
ル・デヌタベヌス・マシン」ずいう衚題の論文
article entitled“Relational Data Base
Machine”published by D.C.P. Smith and J.
M.Smithin the March 1979 issue of IEEE
Computer magazinep.28、米囜特蚱公報第
4221003号、䞊びに同公報䞭に匕甚れおいる諞論
文等がある。 たた、゜ヌテむング・マシンは、コンピナヌテ
むング・アヌキテクチダの改良が必芁ずされおい
るこずの奜い䟋である。゜ヌテむング・マシン理
論の抂説は、D.E.クヌヌスKnuth著「サヌチ
ング及び゜ヌテむング」の第220〜第246頁
“Searching and Sorting”by D.E.Knuth
pp.220−246published 1973 by
Addison Wesley Publishing Co.Reading
Massachusettsに蚘茉されおいる。この文献に
は様々なネツトワヌク䞊びにアルゎリズムが開瀺
されおおり、それらの各々に付随する制玄を理解
するためにはそれらを詳现に考察しなけらばなら
ないが、ただしそれらに぀いお䞀般的に蚀えるこ
ずは、それらはいずれも、゜ヌテむングずいう特
定の目的だけを指向した、特城的に耇雑な方匏で
あるずいうこずである。曎に別の䟋ずしお、L.
A.モラヌL.A.Mollaarによ぀お提瀺されおい
るものがあり、これは、「IEEE・トランザクシペ
ン・オン・コンピナヌタ」、−28巻、第号
1979幎月、第406〜413頁に掲茉されおいる
「リスト・マヌゞング・ネツトワヌクの構造」ず
いう衚題の論文article entitled “
Design for  List Merging Network”in
the IEEE Transactions on Computers
Vol.c−28 No.6June 1979 at pp.406−413
に蚘茉されおいる。この論文に提案されおいるネ
ツトワヌクにおいおは、ネツトワヌクのマヌゞ・
゚レメントを倖郚から制埡するずいう方匏が採甚
されおおり、たた、このネツトワヌクは、特殊な
機胜を実行するためのプログラミングを必芁ずし
おいる。 汎甚のマルチプロセツサ・システムが実行する
こずができなければならない諞機胜には、皮々の
方匏でサブタスクを分配する機胜、サブタスクを
実行しおいるプロセツサのステヌタスを確認する
機胜、メツセヌゞのマヌゞず゜ヌトを行なう機
胜、デヌタを蚂正及び倉曎する機胜、それに、い
぀及びどのように資源が倉化したかを䟋えば、
あるプロセツサがい぀オンラむンから倖れ、い぀
オンラむンに埩垰したかを確認する機胜等があ
る。以䞊のような機胜を実行するために、これた
では、オヌバヌヘツドのための過倧な゜フトり゚
アずハヌドり゚アずを甚いる必芁があ぀た。 䞀䟋を挙げるならば、䟋えばデヌタベヌス・マ
シン等のマルチプロセツサ・システムにおいお
は、プロセツサ間のメツセヌゞの転送経路を指定
するに際しお、特定の぀のプロセツサを転送先
ずしお遞択したり、或いは぀のクラスに属する
耇数のプロセツサを遞択したり、たた曎には、プ
ロセツサそのものを指定するのではなく、ハツシ
ナ方匏等によ぀おプロセツサに分配されおいるデ
ヌタベヌスの郚分を指定するずいう方法で、転送
先プロセツサを遞択するずいうこずが、しばしば
必芁ずなる。公知のシステムの䞭には前眮通信シ
ヌケンスを利甚しおいるものがあり、それによ぀
お送信偎プロセツサず、個或いは耇数の特定の
受信偎プロセツサずの間のリンケヌゞを確立する
ようにしおいる。このリンケヌゞを確立するため
にはリク゚ストや肯定応答を䜕回も反埩しお送出
しなければならず、たた起こり埗るデツドロツク
状態を克服するために、曎なるハヌドり゚ア䞊び
に゜フトり゚アを䜿甚しなければならない。前眮
通信シヌケンスを利甚しおいないシステムでは、
぀のプロセツサによ぀お、或いはバス・コント
ロヌラによ぀お管制が行なわれおおり、この管制
は、送信偎プロセツサが送信準備完了状態にある
こず、送信偎プロセツサが受信準備完了状態にあ
るこず、これらのプロセツサの間のリンケヌゞか
らその他のプロセツサが締め出されおいるこず、
䞊びに無関係な送信が行なわれおいないこずを、
確認するためのものである。この堎合にもたた、
オヌバヌヘツドに䟝存するこずず、デツドロツク
を回避するために耇雑ずならざるを埗ないこずず
によ぀お、システムを拡匵する䟋えばプロセツ
サの個数を16個以䞊にするに぀れお保守機胜が
䞍適圓な迄に膚匵しおしたうのである。 最近のマルチプロセツサ・システムに芁求され
おいる芁件の曎に別の䟋ずしお、個或いは耇数
個のプロセツサによ぀お実行されおいるサブタス
クのステヌタスを、システムが確実に刀定するた
めの方法に関係するものがある。基本的に芁求さ
れおいる点は、所䞎のプロセツサに察しおそのプ
ロセツサのステヌタスに぀いおの問合せを行なう
胜力を備えおいなければならないずいうこずであ
り、しかも、そのステヌタスがその問合せよ぀お
圱響を及がされるこずがないように、䞔぀、応答
の内容に倚矩性が生じるこずがないように、その
問合せが行なわれなければならないずいうこずで
ある。ステヌタス衚瀺のテストずセツトずを䞭断
のない䞀連の操䜜ずしお行なう機胜を特城的に衚
わすための甚語ずしお、珟圚圓業界においおは
「セマフオsemaphore」ずいう甚語が䜿甚され
おいる。このセマフオずいう特城を備えおいるこ
ずは望たしいこずであるが、ただし、この特城を
組蟌むに際しおは、実行効率の䜎䞋やオヌバヌヘ
ツドの負荷の増加を䌎なわないようにしなければ
ならない。このようなステヌタスの刀定は、曎に
マルチプロセツサ・システムにおいお゜ヌトマ
ヌゞ動䜜を実行する際に極めお重芁なものずなる
が、それは、倧きなタスクの䞭に含たれおいる耇
数のサブタスクの倫々の凊理結果を組み合わせる
ためには、それらのサブタスクが適切に凊理完了
された埌でなければ぀に組み合わせるこずがで
きないからである。曎に別の芁件ずしお、プロセ
ツサがその「珟圚」ステヌタスを報告できなけれ
ばならないこず、そしおサブタスクの実行は、マ
ルチプロセツサの動䜜シヌケンスに察しお割蟌み
ず倉曎ずが繰返されおも、ただ回だけ行なわれ
るようにしなければならないずいうこずがある。
殆どの既存のシステムでは、プロセツサの実行ル
ヌチンが䞭断可胜ずされおいるためにこの点に関
しお重倧な問題が生じおいる。即ち、容易に理解
されるこずであるが、耇数のプロセツサが互いに
関連を有する耇数のサブタスクを実行しおいるよ
うな堎合には、それらの個々のプロセツサのレデ
むネス状態の皋床どのような動䜜が可胜な状
態にあるかの皋床に぀いおの問合せずそれに察
する応答ずに関わる動䜜シヌケンスが膚倧なオヌ
バヌヘツドを必芁ずするこずがあり、しかも、そ
のための専甚のオヌバヌヘツドは、プロセツサの
個数が増倧するに埓぀おいよいよ䞍適圓なたでに
増倧する。 発明が解決しようずする問題点 以䞊に述べたずころの䟋を瀺す埓来のマルチプ
ロセツサ・システムにおける兞型的な短所は、い
わゆる「分散曎新」の問題に関するものであり、
この問題は即ち、耇数個の凊理装眮の各々にその
コピヌが栌玍されおいる情報を曎新する必芁があ
るずいうこずである。ここで蚀う情報ずは、デヌ
タ・レコヌドから成る情報の堎合もあり、たた、
システムの動䜜を制埡するために甚いられる情報
の堎合もある。このシステムの動䜜の制埡ずは、
䟋えば、必芁なステツプが誀぀お重耇実行された
り党く実行されなか぀たりするこずのないように
しお、凊理が開始され、停止され、再開され、䞀
時䞭断され、或いはロヌル・バツクないしロヌ
ル・フオワヌドされるようにするこず等の制埡の
こずである。埓来のシステムにおいおは、分散曎
新の問題の皮々の解決方法はいずれもかなりの制
玄を䌎なうものであ぀た。それらの解決法の䞭に
は、䞀床に個のプロセツサだけを察象ずしおい
るに過ぎないものもある。たた曎に別の解決法ず
しお盞互通信プロトコルを利甚しおいるものも幟
぀かあるが、それらのプロトコルは非垞に耇雑な
ため、珟圚でも、それらのプロトコルが適切なも
のであるこずを数孊的厳密さをも぀お蚌明するこ
ずには非垞な困難が䌎な぀おいる。 それらのプロトコルが耇雑にな぀おいる原因
は、「倧域的セマフオ」を構成しおいる、䞭断さ
れるこずのない回の動䜜により党おのプロセツ
サにおいお「テスト・アンド・セツト」されるず
いう倖面的性質を持぀制埡ビツトを、備える必芁
があるずいうこずにある。斯かる制埡ビツトが耇
数の別々のプロセツサの内郚に倫々に蚭けられ、
しかもそれらのプロセツサの間の通信に付随する
遅延時間がたちたちであるため、䞍可避的に䞍完
党なものずなり埗る通信チダネルによ぀おノむズ
が発生され、たた曎に゚ラヌの発生率も増倧する
こずになる。埓぀お「䞭断されるこずのない回
の動䜜」ずいう特城を備えるこずは、その぀の
動䜜を構成しおいる耇数の郚分々々が、倫々に倚
皮倚様で、しかも䞭断可胜であり、そしおそれら
を同時にはアクセスするこずができず、曎にはそ
れらがアクセスずアクセスずの間に䞍調を生じが
ちである堎合には、困難を䌎なうものであるずい
うこずが、圓業者には容易に理解されよう。 問題点を解決するための手段 本発明は、芁玄すれば、チ゚ヌン状に連な぀た
ノヌドを有するネツトワヌクの耇数のノヌドにお
けるデヌタの流れの間にタむム・スキナヌを、ア
ペツクス・ノヌドに接続されたマスタ・クロツ
ク・゜ヌスず、各々のノヌドに備えられた、マス
タ・クロツクの呚波数ず略々同䞀の呚波数の、独
立した耇数のクロツクずを甚いお、䞔぀、発生さ
れたクロツクを垰還させるこずにより存圚する可
胜性のある゚ラヌを蚂正するこずによ぀お、れ
ロ・タむム・スキナヌずする、システムを提䟛す
るものである。 実斜䟋 以䞋、この発明の実斜䟋を図面を参照しお説明
する。 デヌタベヌス管理システム 第図に総括的に瀺されおいるシステムは、本
発明の抂念をデヌタベヌス管理に応甚したものを
具䜓䟋ずしお瀺すものである。曎に詳现に説明す
るず、このシステムは䞀぀たたは耇数のホスト・
コンピナヌタ・システムず協働するよ
うに構成されおおり、それらのホスト・コンピナ
ヌタ・システムは、䟋えばIBMフアミリ
ヌたたはDEC−PDP−フアミリヌに属する
コンピナヌタ・システム等であ぀お、この具䜓䟋
の目的に沿うように既存の䞀般的なオペレヌテむ
ング・システム及び応甚゜フトり゚アで動䜜する
ようにな぀おいる。IBMの甚語法に拠れば、ホ
スト・コンピナヌタ・ずデヌタベヌス・コンピナ
ヌタずの間の䞻芁盞互通信回線網はチダネルず呌
ばれおおり、たた同じものがDECの甚語法に拠
れば「ナニバス」たたは「マスバス」或いはそれ
らの甚語を倚少倉圢した甚語で呌ばれおいる。以
䞊のコンピナヌタ・システムのうちのいずれかが
甚いられるにせよ、或いは他のメヌカヌのメむン
フレヌム・コンピナヌタが甚いられるにせよ、こ
のチダネル、即ちバスは、そこぞデヌタベヌス・
タスク及びサブタスクが送出されるずころのオヌ
ミツクな転送経路、即ち論理的に受動的な転送経
路である。 第図の具䜓䟋は、ホスト・システム
に組み合わされたバツク゚ンド・プロセツサ耇
合䜓を瀺しおいる。この図のシステムは、タスク
及びサブタスクをホスト・システムから受入れ、
莫倧なデヌタベヌス蚘憶情報のうちの該圓する郚
分を参照し、そしお適切な凊理枈メツセヌゞ或い
は応答メツセヌゞを返すずいうものであり、それ
らの動䜜は、このバツク゚ンド・プロセツサ耇合
䜓の構成の劂䜕にかかわらず、それ皋高床ではな
い゜フトり゚アによる管理以倖は、ホスト・シス
テムには芁求されない方匏で実行されるようにな
぀おいる。埓぀お、ナヌザのデヌタベヌスを新た
な方匏のマルチプロセツサ・システムずしお構成
するこずが可胜ずされおおり、このマルチプロセ
ツサ・システムにおいおは、デヌタを、容量を倧
幅に拡匵するこずのできるリレヌシペナル・デヌ
タベヌス・フアむルずしお組織するこずができ、
しかもこの拡匵は、ナヌザのホスト・システムの
内郚に備えられおいるオペレヌテむング・システ
ムや既存の応甚゜フトり゚アを倉曎する必芁なし
に行なうこずができるようにな぀おいる。独立シ
ステムスタンド・アロヌン・システムずしお
構成した具䜓䟋に぀いお、以䞋に第図を参照
し぀぀説明する。 圓業者には理解されるように、リレヌシペナ
ル・デヌタベヌス管理に関する動䜜機胜は、぀
の動䜜機胜の党䜓を、少なくずも䞀時的には他か
ら独立しお凊理可胜な耇数の凊理タスクぞず分割
するこずができるような動䜜機胜である。その理
由は、リレヌシペナル・デヌタベヌスでは蚘憶さ
れおいる耇数のデヌタ・゚ントリがアドレス・ポ
むンタによ぀お盞互䟝存的に連結されおいないか
らである。曎に圓業者には理解されるように、リ
レヌシペナル・デヌタベヌス管理以倖にも、限定
されたタスクないし反埩実行されるタスクを動的
に小区分しお独立的に凊理するこずいう方法を甚
い埗るようなの倚くのデヌタ凊理環境が存圚しお
いる。埓぀お、本発明の具䜓䟋を説明するに際し
おは、特に芁望が匷くたた頻繁に聞かれるずころ
の、デヌタベヌス管理における凊理の問題に関連
させお説明するが、しかしながら本明现曞に開瀺
する新芏な方法䞊びに構成は、それ以倖にも広範
な甚途を持぀ものである。 倧芏暡なデヌタ管理システムは、耇数のプロセ
ツサマルチプル・プロセツサを䜿甚する堎合
には朜圚的な利点ず䞍可避的に付随する困難ずの
䞡方を備えるこずになる。䜕億個にも及ぶ莫倧な
数の゚ントリ蚘述項を、蚘憶装眮の䞭に、容
易にか぀迅速にアクセスできる状態で保持しなけ
ればならない。䞀方、リレヌシペナル・デヌタベ
ヌスのフオヌマツトずしおおけば、広範なデヌ
タ・゚ントリ及び情報の取り出し動䜜を同時䞊行
的に実行するこずができる。 ただし、圧倒的倧倚数のデヌタベヌス・システ
ムにおいおは、デヌタベヌスの完党性むンテグ
リテむを維持するこずが、トランザクシペン・
デヌタを迅速に凊理するこずず同様に重芁ずな぀
おいる。デヌタの完党性は、ハヌドり゚アの故障
や停電、それにその他のシステム動䜜に関わる灜
害の、その前埌においおも維持されおいなければ
ならない。曎には、デヌタベヌス・システムは、
応甚゜フトり゚ア・コヌドの䞭のバグbugを
はじめずするナヌザ偎の゚ラヌの埌始末を行なう
ために、デヌタベヌスを以前の既知の状態に埩元
できる胜力を備えおいなければならない。しか
も、デヌタが誀぀お倱われたり入力されたりする
こずがあ぀おはならず、たた、むベントが新たな
デヌタに関係するものであるのか、或いは過去の
゚ラヌの蚂正に関係するものであるのか、それず
もデヌタベヌスの䞀郚分の校正に関係するもので
あるのかに応じお、ある特定の゚ントリに関係し
おいるデヌタベヌス郚分の党おが倉曎されるよう
にな぀おいなければならない。 埓぀お、完党性のためには、デヌタのロヌルバ
ツク及び回埩の動䜜、誀りの怜出及び修正の動
䜜、䞊びにシステムの個々の郚分のステヌタスの
倉化の怜出及びその補償の動䜜に加えお、曎に、
ある皋床の冗長床もデヌタベヌスシステムには必
芁である。これらの目的を達成するためには、シ
ステムが倚くの異な぀た特殊なモヌドで甚いられ
なければならないこずもあり埗る。 さらに、最近のシステムでは、その圢匏が耇雑
なものになりがちな任意内容の問合せ
discretionary queryを受入れる胜力ず、必芁
ずあらば盞互䜜甚的な方匏で応答する胜力ずを持
぀おいるこずが芁求される。たずえその問合わせ
が耇雑なものであ぀たずしおも、システムにアク
セスしようずする人達がそのシステムの熟緎者で
あるこずを芁求されるようなこずがあ぀おはなら
ない。 倧芏暡生産の業務に関連しお生じるかも知れな
い任意内容の問合せの䟋には、次のようなものが
ある。  生産管理を行なう管理者が、圚庫品のうちの
品目に぀いおのリストを芁求するのみなら
ず、生産高が前幎同月比で少なくずも10以䞊
䜎䞋しおいる郚品の、その月間生産高を超えお
いるような党おの郚品圚庫を明蚘した圚庫品リ
ストを、芁求するかもしれない。  マヌケテむング・マネヌゞダヌが、ある特定
の勘定が90日延滞を生じおいるか吊かを問合せ
るばかりでなく、特に䞍景気な地域に圚䜏しお
いる過去に120日を超過したこずのある顧客に
関しお、䞀埋に90日の受取債暩を芁求するかも
しれない。  人事担圓の重圹が、所䞎の幎間に週間を
超える病欠のあ぀た埓業員の党おを䞀芧衚にす
るこずを求めるのみならず、盎前の幎間のう
ちの幎以䞊に぀いお、その釣のシヌズンの間
に週間以䞊の病欠をした10幎勀続以䞊の長期
勀続埓業員の党おを䞀芧衚にするこずを求める
かもしれない。 以䞊の䟋のいずれにおいおも、ナヌザは、コン
ピナヌタに栌玍されおいる情報をそれたでにはな
されなか぀た方法で関連付けるこずによ぀お、事
業においお盎面しおいる本圓の問題を芋極めよう
ずするわけである。その問題を生じおいる分野に
関しおナヌザが経隓を積んでいれば、埓぀おナヌ
ザに盎感力ず想像力ずがあれば、コンピナヌタの
蚓緎を受けたこずのない専門家が、耇雑な問合せ
を凊理できるデヌタベヌスシステムを自由自圚に
䜿甚できるのである。 最近のマルチプロセツサ・システムは、これら
のように倚くの、そしおしばしば互いに盞反する
芁求事項に察しおは、念入りに䜜成されたオヌバ
ヌヘツド甚゜フトり゚ア・システム䞊びに保守甚
゜フトり゚ア・システムを甚いるこずによ぀お察
応しようず努めおいるのであるが、それらの゜フ
トり゚ア・システムは本質的にシステムを容易に
拡匵するこずの劚げずなるものである。しかしな
がら、拡匵性ずいう抂念は匷く求められおいる抂
念であり、その理由は、業務ないし事業が成長す
るず、それに付随しお既存のデヌタベヌス管理シ
ステムを拡匵しお䜿甚を継続するこずが望たれる
ようになり、この堎合、新しいシステムず゜フト
り゚アの採甚を䜙儀なくされるこずは奜たれない
からである。 マルチプロセツサ・アレむ 第図に぀いお説明するず、本発明に係る兞型
的な䞀具䜓䟋のシステムは倚数のマむクロプロセ
ツサを含んでおり、それらのマむクロプロセツサ
には重芁な぀の重芁な皮類があり、それらは本
明现曞では倫々、むンタヌプむス・プロセツサ
IFPずアクセス・モゞナヌル・プロセツサ
AMPず称するこずにする。図䞭には個の
IFPが瀺されおおり、それらの各々は
別々のホスト・コンピナヌタないしの入
出力装眮に接続されおいる。倚数のアクセス・モ
ゞナヌル・プロセツサ〜もたた、このマ
ルチプロセツサ・アレむずも称すべきものの䞭に
含たれおいる。ここでの「アレむ」ずいう甚語
は、おおむね敎然ずした盎線状或いはマトリツク
ス状に配列された、組のプロセツサ・ナニツ
ト、集合ずされたプロセツサ・ナニツト、ないし
は耇数のプロセツサ・ナニツトを指す、䞀般的な
意味で甚いられおおり、埓぀お、最近「アレむ・
プロセツサ」ず呌ばれるようにな぀たものを意味
するのではない。図䞭には、このシステムの抂念
を簡明化した䟋を瀺すために僅かに個のマむク
ロプロセツサが瀺されおいるが、はるかに倚くの
IFP及びAMPを甚いるこずが可胜であり、通垞
は甚いられるこずになる。 IFP及びAMP〜は、内郚
バスず呚蟺装眮コントロヌラにダむレクト・メモ
リ・アクセスをするメむン・メモリずを有しおい
るむンテル8086型16ビツトマむクロプロセツサを
内蔵しおいる。いろいろなメヌカヌの非垞に倚様
なマむクロプロセツサ及びマむクロプロセツサシ
ステム補品の任意のものを利甚できる。この「マ
むクロプロセツサ」は、このアレむの䞭で䜿甚で
きるコンピナヌタないしプロセツサの䞀圢匏の具
䜓的な䞀䟋に過ぎず、なぜならば、このシステム
の抂念は、甚途によ぀お必芁ずされる蚈算力がミ
ニコンピナヌタたたは倧型コンピナヌタのもので
ある堎合には、それらを䜿぀おうたく利甚できる
からである。この16ビツトのマむクロプロセツサ
は、盞圓のデヌタ凊理力を備え、しかも広範な
皮々の利甚可胜なハヌドり゚ア及び゜フトり゚ア
のオプシペンに眮換えるこずができる暙準的な眮
換え可胜な構成ずされおいる、䜎コストの装眮の
有利な䞀䟋である。 IFPずAMPずは互いに類䌌の、胜動ロゞツク
ず制埡ロゞツクずびむンタヌプむスずを含む回
路、マむクロプロセツサ、メモリ、及び内郚バス
を採甚しおおり、それらに぀いおは倫々第図ず
第図ずを参照し぀぀埌に説明する。ただし、こ
れら二぀のプロセツサ圢匏は、倫々のプロセツサ
圢匏に関連する呚蟺装眮の性質、及びそれらの呚
蟺装眮に察する制埡ロゞツクが異な぀おいる。圓
業者には容易に理解されるように、異な぀た呚蟺
装眮コントロヌラを備え異な぀た機胜的任務を付
䞎されたその他のプロセツサ圢匏を本発明に組入
れるこずも容易である。 各マむクロプロセツサには高速ランダム・アク
セス・メモリ第図に関連しお説明する
が備えられおおり、この高速ランダム・アクセ
ス・メモリは、入出力メツセヌゞのバツフアリン
グを行うこずに加え、システムの他の郚分ず独特
な方法で協働するこずによ぀お、メツセヌゞ管理
を行なう。手短に説明するず、この高速ランダ
ム・アクセス・メモリは、可倉長の入力メツ
セヌゞこの入力のこずを「受信」ずいうのた
めの埪環バツフアずしお働き、シヌケンシダルに
メツセヌゞを出力するためのこの出力のこずを
「送信」ずいうメモリずしお機胜し、ハツシ
ナ・マツピング・モヌド及び他のモヌドで甚いる
ためのテヌブル玢匕郚分を組蟌み、そしお受信メ
ツセヌゞ及び送信メツセヌゞを敎然ず順序立おお
取扱うための制埡情報を蚘憶する。メモリは
曎に、マルチプロセツサモヌド遞択のずき、䞊び
にデヌタ、ステヌタス、制埡、及び応答の各メツ
セヌゞのトラフむツクを取扱うずきに独特の圹目
を果たすように甚いられる。埌に詳现に説明する
ように、それらのメモリは曎に、メツセヌゞの䞭
のトランザクシペン・アむデンテむテむに基づい
お局所的及び倧域的なステヌタス刀定ず制埡機胜
ずが極めお胜率的な方法で凊理され通信されるよ
うな構成ずされおいる。IFP及び
AMP〜の各々に備えられおいる制埡ロ
ゞツク第図に関連しおは埌に説明す
るは、圓該モゞナヌル内のデヌタ転送及びオヌ
バヌヘツド機胜の実行に甚いられる。 IFPは各々むンタヌプむス制埡回
路を備えおおり、このむンタヌプむス制埡
回路はIFPをそのIFPに組み合わされおいる
ホスト・コンピナヌタないしのチダネル
たたはバスに接続しおいる。これに察しおAMP
〜では、このむンタヌプむス制埡回路
に盞圓する装眮はデむスク・コントロヌラで
あり、このデむスク・コントロヌラは䞀般的
な構造のものであ぀おも良く、AMP〜
を、それらに個別に組み合わせられた磁気デむス
ク・ドラむブ〜ず倫々にむンタヌプむ
スするのに甚いられるものである。 磁気デむスク・ドラむブ〜はこのデヌ
タベヌス管理システムに二次蚘憶装眮、即ち倧容
量蚘憶装眮を提䟛しおいる。本実斜䟋においお
は、それらの磁気デむスク・ドラむブは䟋えばり
むンチ゚スタヌ・テクノロゞヌWinchester
technology等の実瞟のある垂販の補品から成
るものずし、それによ぀お、バむト圓りコストが
極めお䜎廉でしかも倧容量、高信頌性の蚘憶装眮
が埗られるようにしおいる。 これらのデむスク・ドラむブ〜には、
リレヌシペナル・デヌタベヌスが分散栌玍方匏で
栌玍されおおり、これに぀いおは第図に簡易
化した圢で瀺されおいる。各々のプロセツサずそ
れに組み合わされたデむスク・ドラむブずに察し
おは、デヌタベヌスの郚分集合を成す耇数のレコ
ヌドが割圓おられ、この郚分集合は「䞀次的」郚
分集合であり、たたそれらの䞀次的郚分集合は互
いに玠の郚分集合であるず共に党䜓ずしお完党な
デヌタベヌスを構成するものである。埓぀お個
蚘憶装眮の各々はこのデヌタベヌスのを保持 するこずになる。各々のプロセツサには曎に、バ
ツクアツプ甚のデヌタの郚分集合が割圓おられ、
それらのバツクアツツプ甚郚分集合も互いに玠の
郚分集合であり、各々がこのデヌタベヌスの を構成するものである。第図から分るよう
に、䞀次的フアむルの各々は、その䞀次的フアむ
ルが収容されおいるプロセツサずは異な぀たプロ
セツサに収容されおいるバツクアツプ甚フアむル
によ぀お耇補されおおり、これにより、互いに異
な぀た分配の仕方で分配された぀の各々が完党
なデヌタベヌスが埗られおいる。このように、䞀
次的デヌタ郚分集合ずバツクアツプ甚デヌタ郚分
集合ずが冗長性を持぀お配眮されおいるこずによ
぀おデヌタベヌスの完党性むンテグリテむの
保護がなされおおり、その理由は、単発の故障で
あれば、倧芏暡な数ブロツクに亙る耇数のデヌタ
や耇数のグルヌプを成す耇数のリレヌシペンに察
しお実質的な圱響を及がすこずはあり埗ないから
である。 デヌタベヌスの分配は、同じく第図に瀺さ
れおいるように、皮々のフアむルのハツシング動
䜜ず関連を有しおおり、たた、ハツシナ・マツピ
ング・デヌタをメツセヌゞの䞭に組蟌むこずずも
関連を有しおいる。各々のプロセツサに収容され
おいるフアむルは、進数列のグルヌプずしお瀺
される簡単なハツシナ・バケツトhash
bucketによ぀お指定されるようにな぀おいる。
埓぀お、それらのバケツトによ぀お指定される関
係の衚テヌブルに基づいお、リレヌシペナ
ル・デヌタベヌス・システムの䞭のリレヌシペン
関係及びタプル組tupleを配眮すべき堎
所を定めるこずができる。ハツシング・アルゎリ
ズムを利甚しお、このリレヌシペナル・デヌタベ
ヌス・システムの内郚においお、キヌからバケツ
トの割圓おが求められるようにな぀おおり、その
ため、このデヌタベヌス・システムの拡匵及び改
倉を容易に行なうこずができる。 蚘憶容量をどれ皋の倧きさに遞択するかは、デ
ヌタベヌス管理䞊のニヌズ、トランザクシペンの
量、及びその蚘憶装眮に組み合わされおいるマむ
クロプロセツサの凊理力に応じお定められるもの
である。耇数のデむスク・ドラむブを個の
AMPに接続したり、台のデむスク・フアむル
装眮を耇数のAMPに接続するこずも可胜である
が、そのような倉曎態様は通垞は特殊な甚途に限
られるであろう。デヌタベヌスの拡匵は、兞型的
な䞀䟋ずしおは、マルチプロセツサ・アレむにお
けるプロセツサの個数及びプロセツサに組み合
わされたデむスク・ドラむブの個数を拡匵する
こずによ぀お行なわれる。 胜動ロゞツク・ネツトワヌク 秩序立぀たメツセヌゞ・パケツトの流れを提䟛
するずいう目的ずタスクの実行を容易にするずい
う目的ずは、新芏な胜動ロゞツク・ネツトワヌク
構成䜓を䞭心ずした、独特のシステム・アヌ
キテクチナア䞊びにメツセヌゞ構造を採甚するこ
ずによ぀お達成される。この胜動ロゞツク・ネツ
トワヌク構成䜓は、耇数のマむクロプロセツ
サの耇数の出力に察しお、階局を登りながらそれ
らの出力を収束させお行く昇順階局を成す、耇数
の双方向胜動ロゞツク・ノヌドbidirectional
active logic nodeによ぀お構成されおい
る。それらのノヌドは、぀のポヌトを備え
た双方向回路から成るものであり、この双方向回
路はツリヌ・ネツトワヌクtree network暹
枝状の構造を持぀ネツトワヌクを圢成するこず
ができ、その堎合には、そのツリヌ構造のベヌス
の郚分においおマむクロプロセツサ及
び〜に接続される。 圓業者には理解されるように、ノヌドは、ロゞ
ツク・゜ヌスの数がを超えお、䟋えばたたは
であるずきに蚭けるずができ、この堎合、同時
にたた、゜ヌス入力の数を倚くするずいう問題も
組合せロゞツクを曎に付加するずいう問題に倉換
しおしたすこずができる。 図の参照を容易にするために、すべおのノヌド
のうち、第階局に属しおいるものはそれ
をプリフむツクス「」で衚わし、たた第階局
に属しおいるものはそれをプリフむツクス「」
で衚わし、以䞋同様ずする。同䞀の階局に属しお
いる個々のノヌドは、䞋添字「1、2 」によ぀お
衚わし、埓぀お、䟋えば第階局の第ノヌドで
あれば「IN4」ず衚わすこずができる。ノヌドの
アツプ・ツリヌ偎即ち䞊流偎には「ポヌ
ト」ず名付けられた぀のポヌトが備えられおお
り、このポヌト隣接する高䜍の階局に属しおい
るノヌドの぀のダりン・ツリヌ・ポヌトのうち
の䞀方に接続されおおり、それらのダりン・ツリ
ヌ・ポヌトは倫々「ポヌト」及び「ポヌト」
ず名付けられおいる。これら耇数の階局は、最䞊
郚ノヌド即ち頂点ノヌドぞず収束しおお
り、この頂点ノヌドは、䞊流ぞ向けられた
メツセヌゞアツプ・ツリヌ・メツセヌゞの流
れの向きを逆転しお䞋流方向ダりン・ツリヌ方
向ぞ向ける、収束及び転回のための手段ずしお
機胜しおいる。組のツリヌ・ネツトワヌク
が䜿甚されおおり、それら組のネツ
トワヌクにおけるノヌドどうし、それに盞互接続
郚どうしは互いに䞊列に配眮されおおり、それに
よ぀お倧芏暡システムに望たれる冗長性を埗おい
る。ノヌドどうし、そしおそれらのネツトワ
ヌクどうしは互いに同䞀であるので、それらのネ
ツトワヌクのうちの䞀方のみを説明すれば充分で
ある。 説明を分り易くするために先ず第に理解しお
おいお頂きたいこずは、シリアルな信号列の圢態
ずされおいる倚数のメツセヌゞ・パケツトが、倚
くのマむクロプロセツサの接続によ぀お胜動ロゞ
ツク・ネツトワヌクぞ同時に送出され、或い
は同時に送出するこずが可胜ずされおいるずいう
こずである。耇数の胜動ロゞツク・ノヌドは
その各々が進数ベヌスで動䜜しお぀の互いに
衝突関係にある衝突メツセヌゞパケツトの間の優
先暩の刀定を行ない、この優先暩の刀定は、それ
らのメツセヌゞパケツト自䜓のデヌタ内容を甚い
お行なわれる。曎には、぀のネツトワヌクの䞭
のすべおのノヌドは぀のクロツク・゜ヌス
の制埡䞋に眮かれおおり、このクロツク・゜
ヌスは、メツセヌゞパケツトの列を頂点ノヌ
ドぞ向けお同期しお進めるこずができるよ
うな態様で、それらのノヌドに組み合わされ
おいる。このようにしお、シリアルな信号列の䞭
の、連続する各々のバむト等の増分セグメントが
次の階局ぞず進められ、このバむトの進行は、別
のメツセヌゞの䞭のそのバむドに察応するバむト
がこのネツトワヌク内の別の経路をたど぀お
同様に進行するのず同時に行なわれる。 互いに競合する信号列の間に優先暩を付䞎する
ための゜ヌトが、アツプ・ツリヌ方向ぞ移動しお
いるメツセヌゞパケツトに察しお行なわれ、これ
によ぀お最終的には、頂点ノヌドから䞋流
ぞ向けお方向転換されるべき単䞀のメツセヌゞ列
が遞択される。以䞊のようにシステムが構成され
おいるため最終的な優先暩に぀いおの刀定をメツ
セヌゞパケツト内のある぀の特定の点においお
行なう必芁はなくな぀おおり、そのため、個々の
ノヌドにおいお実行されおいる぀の互いに
衝突しおいるパケツト間の進数ベヌスの刀定以
倖のものを必芁ずするこずなしに、メツセヌゞの
転送を続けお行なうこずができるようにな぀おい
る。この結果、このシステムは空間的及び時間的
にメツセヌゞの遞択ずデヌタの転送ずを行なうよ
うにな぀おいるわけであるが、ただし、バスの支
配暩を埗たり、送信プロセツサあるいは受信プロ
セツサを識別したり、たたはプロセツサ間のハン
ドシ゚むキング操䜜を実行する目的のために、メ
ツセヌゞ䌝送を遅延させるようなこずはない。 曎に、特に認識しおおいお頂きたいこずは、幟
぀かのプロセツサが党く同䞀のバケツトを同時に
送信した堎合には、その送信が成功したならば、
それらの送信プロセツサの党おが成功したのず同
じこずになるずいうこずである。この性質は時間
ずオヌバヌヘツドを節玄するので倧型マルチプロ
セツサ耇合䜓の有効な制埡を行うのに極めお有甚
である。 ノヌドは曎に双方向方匏で䜜動するため、
劚害を受けるこずのない、䞋流方向ぞのメツセヌ
ゞ・パケツトの分配を可胜にしおいる。所䞎のノ
ヌドにおいお、そのアツプ・ツリヌ偎に蚭け
られたポヌトで受取られた䞋流方向メツセヌゞ
は、このノヌドのダりン・ツリヌ偎に蚭けられた
ポヌト及びポヌトの䞡方ぞ分配され、曎に、
このノヌドに接続された隣接する䜎䜍の階局に属
する぀のノヌドの䞡方ぞ転送される。コモン・
クロツク回路の制埡の䞋にメツセヌゞ・パケ
ツトは同期しおダりン・ツリヌ方向ぞ進められ、
そしお党おのマむクロプロセツサぞ同時にブロヌ
ドカストbroadcast䞀斉䌝達され、それに
よ぀お、぀たたは耇数のプロセツサが、所望の
凊理タスクの実行ができるようになるか、たたは
応答を受入れるこずができるようになる。 ネツトワヌクは、そのデヌタ転送速床が、
マむクロプロセツサのデヌタ転送速床ず比范しお
より高速であり、兞型的な䟋ずしおは倍以䞊の
高速である。本実斜䟋においおは、ネツトワヌク
は120ナノ秒のバむト・クロツク・むンタバ
ルをも぀おおり、そのデヌタ転送速床はマむクロ
プロセツサの倍の速床である。各ノヌド
は、その぀のポヌトの各々が、そのノヌドに接
続されおいる隣接する階局に属するノヌドのポヌ
トか、或いはマむクロプロセツサに接続されおお
り、この接続は組のデヌタ・ラむン本実斜䟋
においおは10本ず制埡ラむン本実斜䟋におい
お本ずによ぀おなされおおり、本の制埡ラ
むンは倫々、クロツク信号ずコリゞペン信号衝
突信号ずに割圓おられおいる。デヌタ・ラむン
ずクロツク・ラむンずは察になすようにしお配線
され、アツプ・ツリヌ方向ずダりン・ツリヌ方向
ずでは別々のラむンずされおいる。コリゞペン・
ラむンはダりン・ツリヌ方向にのみ䌝播を行なう
ものである。以䞊の接続構造は党二重匏のデヌタ
経路を圢成しおおり、どのラむンに぀いおもその
駆動方向を「反転」するのに遅延を必芁ずしない
ようにな぀おいる。 次に第図に関しお説明するず、10本のデヌ
タ・ラむンは、ビツト〜で衚わされおいる
ビツト・バむトを含んでおり、それらが10本のデ
ヌタ・ラむンのうちの本を占めおいる。で衚
わされおいる別の本のラむンは制埡ラむンであ
り、このラむンは特定の方法でメツセヌゞパケツ
トの異なる郚分を明瀺するのに甚いられる制埡シ
ヌケンスを搬送する。10番目のビツトは本実斜䟋
においおは奇数パリテむ甚に䜿甚されおいる。圓
業者には理解されるように、このシステムは以䞊
のデヌタ経路䞭のビツトの数を増枛しおも良く、
そのようにビツトの数を倉曎しおも容易に動䜜さ
せるこずができる。 バむト・シヌケンスバむトの列は、䞀連の
耇数のフむヌルドを構成するように配列され、基
本的には、コマンド・フむヌルド、キヌ・フむヌ
ルド、転送先遞択フむヌルド、及びデヌタ・フむ
ヌルドに分割されおいる。埌に曎に詳现に説明す
るように、メツセヌゞはただ぀だけのフむヌル
ドを甚いるこずもあり、たた怜出可胜な「゚ン
ド・オブ・メツセヌゞ」コヌドをも぀お終了する
ようにな぀おいる。メツセヌゞ間に介圚する「ア
むドル・フむヌルドidle field遊びフむヌル
ド」は、ラむン䞊䞊びにラむ〜䞊のずぎ
れのない䞀連の「」によ぀お衚わされ、いかな
るメツセヌゞパケツトも埗られない状態にあるず
きには垞にこれが転送されおいる。パリテむ・ラ
むンは曎に、個々のプロセツサのステヌタスの倉
化を独特の方匏で䌝えるためにも䜿甚される。 「アむドル状態idle state遊び状態」はメ
ツセヌゞずメツセヌゞずの間に介圚する状態であ
぀お、メツセヌゞ・パケツトの䞀郚分ではない。
メツセヌゞ・パケツトは通垞、タグを含むバむ
トのコマンド・ワヌドで始たり、このタグは、そ
のメツセヌゞがデヌタ・メツセヌゞであればトラ
ンザクシペン・ナンバTNの圢ずされおお
り、たた、そのメツセヌゞが応答メツセヌゞであ
れば発信元プロセツサIDOPIDの圢ずされお
いる。トランザクシペン・ナンバは、システムの
䞭においお様々なレベルの意矩を有するものであ
り、倚くの皮類の機胜的通信及び制埡の基瀎を成
すものずしお機胜するものである。パケツトは、
このコマンド・ワヌドの埌には、可倉長のキヌ・
フむヌルドず固定長の転送先遞択ワヌド
destination selection wordDSWずのいず
れか或いは双方を含むこずができ、これらは可倉
長のデヌタ・フむヌルドの先頭の郚分を成すもの
である。キヌ・フむヌルドは、このキヌ・フむヌ
ルド以倖の郚分においおはメツセヌゞどうしが互
いに同䞀であるずいう堎合に、それらのメセヌゞ
の間の゜ヌテむングのための刀断基準を提䟛する
ずいう目的を果たすものである。DSWは、倚数
の特別な機胜の基瀎を提䟛するものであり、た
た、TNず共に特に泚意するのに倀するものであ
る。 このシステムは、ワヌド同期をずられおいるむ
ンタヌプむスを甚いお動䜜するようにな぀おお
り、パケツトを送信しようずしおいる党おのプロ
セツサは、コマンド・ワヌドの最初のバむトを互
いに同時にネツトワヌクぞ送出するようにな
぀おいる。ネツトワヌクは、これに続く諞フむヌ
ルドのデヌタ内容を利甚しお、各ノヌドにおいお
進数ベヌスで゜ヌテむングを行ない、この゜ヌ
テむングは、最小の数倀に優先暩が䞎えられるず
いう方匏で行なわれる。連続するデヌタ・ビツト
の䞭で、ビツトを最も倧きい量である芋なし、
ビツトを最も小さい量であるず芋なすならば、
゜ヌテむングの優先順䜍は以䞋のようになる。  ネツトワヌクぞ最初に送出されたもの、  コマンド・コヌドコマンド・ワヌドが最
小倀であるもの、  キヌ・フむヌルドが最小倀であるもの、  キヌ・フむヌルドが最短であるもの、  デヌタ・フむヌルド転送先遞択ワヌドを含
むが最小倀であるもの、、  デヌタ・フむヌルドが最短であるもの。 ここで抂芳を説明しおいるずいう目的に鑑み、
特に蚘しおおかねばならないこずは、ノヌド
においお優先暩の刀定が䞋されたならば、コリゞ
ペン衚瀺衝突衚瀺、以䞋AcolたたはBcolず
称するが、この優先暩の刀定においお敗退した
方の送信を受取぀た方の経路に返されるずいうこ
ずである。このコリゞペン衚瀺によ぀お、送信を
行な぀おいるマむクロプロセツサは、ネツトワヌ
クがより高い優先順䜍の送信のために䜿甚さ
れおいるため自らの送信は䞭止されおおり、埓぀
お埌刻再び送信を詊みる必芁があるずいうこずを
認識するこずができる。 単玔化した具䜓䟋が、第図の皮々の図匏に瀺
されおいる。この具䜓䟋は、ネツトワヌクが
個の別々のマむクロプロセツサを甚いたツリヌ
構造に配列された高速ランダム・アクセス・メモ
リず協働しお動䜜するようにしたものであり、そ
れら個のマむクロプロセツサは曎に詳しく説明
するず、IFPず、個のAMP及
びずである。蚈10面の副図 
は、その各々が、からたでの連続
する10個の時刻暙本のうちの぀に察応しおお
り、そしおそれらの時刻の各々における、このネ
ツトワヌク内のマむクロプロセツサの各々から送
出される互いに異な぀た単玔化された個の文
字からなるシリアル・メツセヌゞの分配の態
様、䞊びに、それらの皮々の時刻における、ポヌ
トずマむクロプロセツサずの間の通信の状態を瀺
しおいる。単に第図ずだけ曞かれおいる図面
は、信号の䌝送の開始前のシステムの状態を瀺し
おいる。以䞊の個々の図においおは、ナル状態
null stateれロの状態即ちアむドル状態で
あるためには、「□」で衚される䌝送が行なわれ
おいなければならないものずしおいる。最小倀を
ずるデヌタ内容が優先暩を有するずいう取決めが
あるため、第図䞭のAMPから送出され
るメツセヌゞ・パケツト「EDDV」が、最初に
このシステムを通しお䌝送されるメツセヌゞ・パ
ケツトずなる。図䞭の倫々のメツセヌゞは、埌に
曎に詳现に説明するように、マむクロプロセツサ
の䞭の高速ランダム・アクセス・メモリH.S.
RAMず呌称するこずもあるの内郚に保持され
おいる。H.S.RAMは、第図には抂略的に
瀺されおいる入力甚領域ず出力甚領域ずを有しお
おり、パケツトは、の時点においおは、こ
の出力領域の䞭にFIFO先入れ先出し方匏で垂
盎に䞊べお配列されおおり、それによ぀お、転送
に際しおは図䞭のH.S.RAMに曞蟌たれおい
るカヌ゜ル甚矢印に指瀺されおいるようにしお取
り出すこずができるようにな぀おいる。この時点
においおは、ネツトワヌクの䞭のすべおの䌝
送は、ナル状態即ちアむドル状態「□」を瀺しお
いる。 これに察しお、第図に瀺されおいる
の時点においおは、各々のメツセヌゞパケツトの
先頭のバむトが互いに同時にネツトワヌクぞ
送出され、このずき党おのノヌドはいただに
アむドル状態衚瀺を返しおおり、たた、第階局
より䞊のすべおの䌝送状態もアむドル状態ずな぀
おいる。第番目のクロツク・むンタバルの間に
倫々のメツセヌゞの先頭のバむトが最䞋局のノヌ
ドIN1及びIN2の内郚にセツトされ、にお
いお第図競合に決着が付けられ、そしお
䞊流方向ぞの䌝送ず䞋流方向ぞの䌝送の双方が続
けお実行される。ノヌドIN1はその䞡方の入力ポ
ヌトに「」を受取぀おおり、そしおこれを䞊流
方向の次の階局ぞ向けお転送しおいお、たた䞋流
方向ぞは䞡方の送信プロセツサぞ向けお未刀定の
状態を衚瀺しおいる。しかしながらこれず同じ階
局に属しおいるノヌドIN2は、プロセツサか
らの「」ずプロセツサからの「」ずの間
の衝突に際しおの優先暩の刀定を、「」の方に
優先暩があるものず刀定しおおり、そしお、ポヌ
トをアツプ・ツリヌ偎のポヌトに結合する䞀
方、マむクロプロセツサぞBcol信号を返し
おいる。Bcol信号がマむクロプロセツサぞ
返されるず、IN2ノヌドは実際䞊、その入力ポ
ヌトが出力ポヌトにロツクされたこずになり、
それによ぀お、マむクロプロセツサからのシ
リアルな信号列が頂点ノヌドぞ䌝送される
ようになる。 IN1ノヌドにおいおは最初の二぀の文字はどち
らも「ED」であり、そのため第図に瀺すよ
うに、このノヌドではの時刻には、刀定を
䞋すこずは䞍可胜ずな぀おいる。曎には、぀の
マむクロプロセツサ及びから送出
された共通の先頭の文字「」は、第
図の時刻に頂点ノヌドに達し、そしお
この文字「」は、同じくそれら党おのメツセヌ
ゞに共通する第番目の文字「」がこの頂点ノ
ヌドぞ転送されるずきに、その転送の向き
を反転されお䞋流方向ぞ向けられる。この時点で
はノヌドN1は未だ刀定を䞋せない状態にある
が、しかしながらこのずきには、䞀連のマむクロ
プロセツサ及びからの倫々の第
番目の文字「」「」及び「」がこのノヌド
N1ぞ送信され぀぀ある。マむクロプロセツサ
がBcol信号を受取るずいうこずはこのプロ
セツサが優先暩を埗るための競合においお敗
退したこずを意味しおおり、それゆえこのプロセ
ツサはBcol信号を受取぀たならばアむドル
衚瀺「□」を送出し、たたそれ以降もこのアむド
ル衚瀺「□」だけを送出する。倫々の出力バツフ
アに曞蟌たれおいる倫々のカヌ゜ル矢印は、マむ
クロプロセツサはその初期状態に戻されおい
るがその他のマむクロプロセツサは連続する䞀連
の文字を送り続けおいるこずを瀺しおいる。埓぀
お第図の時刻における重芁な出来
事は、ノヌドN1のポヌトに関する刀定が行な
われるこずず、それに、先頭の文字「」が、
党おのラむンを通぀お第階局のノヌド階局ぞ向
けお反転䌝送されるこずである。第
図の時刻には回目の衝突が衚瀺され、この堎
合、ノヌドN1のポヌトが競合に勝利し、
Acolが発生される。 続く数回のクロツク・タむムの間は、シリアル
な信号列の䞋流方向ぞのブロヌドカストが継続し
お行なわれ、第図の時刻には、メ
ツセヌゞの先頭の文字が党おのH.S.RAMの
入力甚領域の郚分の䞭にセツトされる。ここでも
う぀泚意しおおいお頂きたいこずは、ノヌド
N1においお先に行なわれた優先暩の刀定はこの
時点においお無効ずされるずいうこずであり、そ
の理由は、プロセツサから送出された第番
目の文字「」がマむクロプロセツサから
送出された第番目の文字「」ずの競合に敗
退したずきに、より高䜍の階局のノヌドか
らAcolの衚瀺がなされるためである。第図
䞭においおカヌ゜ル矢印が衚わしおいるように、
マむクロプロセツサ及びはそれら
の初期状態に戻されおおり、たた、勝利したマむ
クロプロセツサは、その党おの送信を
の時刻に既に完了しおいる。第図、第
図、及び第図から分るように、党おの入力バ
ツフアの䞭ぞ、次々に優先メツセヌゞ「EDDV」
がロヌドされお行く。第図におい
お、このメツセヌゞは既に第階局から流れ出お
した぀おおり、たた、頂点ノヌドN1は
においお既にリセツトされた状態にな぀おいる
が、それは、マむクロプロセツサぞ向けお最埌の
䞋流方向文字が転送されるずきには、既にアむド
ル信号だけが互いに競合しおいるからである。
第図の時刻には、第階局に属しお
いるノヌドN1及びN2はリセツトされおお
り、そしお、敗退したマむクロプロセツサ
及びの党おは、ネツトワヌクが再びアむ
ドルを指瀺しおいるずきにメツセヌゞの先頭の文
字を送出するこずによ぀お、ネツトワヌク䞊にお
ける優先暩を埗るための競合を再床行なうこずに
なる。実際には埌に説明するように、勝利したマ
むクロプロセツサぞ背定応答信号が䌝送されるの
であるが、このこずは、本発明を最倧限に䞀般化
したものにず぀おは必須ではない。 メツセヌゞがこのようにしお党おのマむクロプ
ロセツサぞブロヌドカストされた埌には、このメ
ツセヌゞは、必芁に応じおそれらのマむクロプロ
セツサのいずれかによ぀お、或いはそれらの党お
によ぀お利甚される。どれ皋のマむクロプロセツ
サによ぀お利甚されるかは、動䜜のモヌドず実行
される機胜の劂䜕に応じお異なるものであり、そ
れらの動䜜モヌドや機胜には様々なバリ゚ヌシペ
ンが存圚する。 倧域的な盞互通信ず制埡 䞀矀の互いに競合するメツセヌゞのうちの぀
のメツセヌゞに察しおネツトワヌクが優先暩を䞎
える方法ずしお䞊に説明した具䜓䟋は、プラむマ
リ・デヌタ・メツセヌゞの転送に関する䟋であ
る。しかしながら、耇雑なマルチプロセツサ・シ
ステムが、珟圚求められおいる良奜な効率ず倚甚
途に亙る汎甚性ずを備えるためには、その他の倚
くの皮類の通信ずコマンドずを利甚する必芁があ
る。備えられおいなければならない䞻芁な機胜に
は、プラむマリ・デヌタの転送に加えお、広い意
味でマルチプロセツサのモヌドず呌ぶこずのでき
るもの、メツセヌゞに察する背定応答、ステヌタ
ス衚瀺、䞊びに制埡信号が含たれおいる。以䞋の
章は、皮々のモヌド䞊びにメツセヌゞが、どのよ
うにしお優先暩付䞎のための゜ヌテむングず通信
ずを行なう゜ヌテむング・コミナニケヌシペン・
ネツトワヌクず協働するかに぀いお、倧域的な芳
点から、即ちマルチプロセツサ・システムの芳点
から説明した抂芳を提瀺するものである。曎に詳
现に理解するためには、第図及び第図ず、
それらの図に぀いおの埌述の説明ずを参照された
い。 䞀斉分配モヌド、即ちブロヌドカスト・モヌド
においおは、メツセヌゞは特定の個たたは耇数
個の受信プロセツサを明瀺するこずなく、党おの
プロセツサぞ同時に送達される。このモヌドが甚
いられるのは、兞型的な䟋を挙げるならば、応
答、ステヌタス問合せ、コマンド、及び制埡機胜
に関しおである。 受信プロセツサが明瀺されおいる必芁がある堎
合には、メツセヌゞ・パケツトそれ自䜓の䞭に含
たれおいる転送先遞択情報が、そのパケツトを局
所的に個々のプロセツサにおいお受入れる
か拒絶するかを刀断するための刀定基準を提䟛す
るようにな぀おいる。䟋を挙げれば、受信プロセ
ツサ・モゞナヌルの内郚のむンタヌプむス・ロ
ゞツクが、高速RAMに蚘憶されおいるマツ
プ情報に埓぀お、そのパケツトのデヌタがそのむ
ンタヌプむス・ロツゞクが組蟌たれおいる特定
のプロセツサが関䞎する範囲に包含されるものか
吊かを識別する。高速RAM内のマツプ・ビツト
を皮々に蚭定するこずによ぀お様々な遞択方匏の
刀定基準を容易に蚭定するこずができ、それらの
遞択方匏には、䟋えば、特定の受信プロセツサの
遞択、「ハツシング」により栌玍されおいるデ
ヌタベヌスの䞀郚分の遞択、ロゞカル・プロセ
ス・タむプ「クラス」の遞択、等々がある。ブ
ロヌドカストを局所的アクセス制埡個々のプ
ロセツサにおいお実行されるアクセス制埡ず共
に甚いるこずは、デヌタベヌス管理システムにず
぀おは特に有益であり、それは、小さなオヌバヌ
ヘツド甚゜フトり゚アしか必芁ずせずに、広範に
分散されたリレヌシペナル・デヌタベヌスの任意
の郚分や、耇数の倧域的に既知ずな぀おいるロゞ
カル・プロセスのうちの任意のものの分散された
局所的コピヌに、アクセスするこずができるから
である。埓぀おこのシステムは、メツセヌゞの転
送先ずしお、぀の転送先プロセツサを特定しお
遞択するこずもでき、たた、぀のクラスに属す
る耇数の資源を特定しお遞択するこずもできる 曎にたた、ハむ・レベルのデヌタベヌス問合せ
は、しばしば、デヌタベヌスの別々の郚分の間の
盞互参照ず、所䞎のタスクに぀いおの䞀貫性を有
するレフアレンス識別情報ずを必芁ずする。
メツセヌゞに組蟌たれたトランザクシペン・ナン
バTNは皮々の特質を持぀ものであるが、そ
の䞭でも特に、そのような倧域的なトランザクシ
ペンのアむデンテむテむ同定情報及びレフア
レンスを提䟛するものである。倚数のタスクを、
互いに非同期的に動䜜するロヌカル・プロセツ
サ・モゞナヌル局所的プロセツサ・モゞナヌ
ルによ぀お同時䞊行的に凊理するこずができる
ようにな぀おおり、たた、各々のタスクないしサ
ブタスクは適圓なTNを持぀ようにされおいる。
TNずDSW転送先遞択ワヌドずコマンドずを
様々に組合わせお甚いるこずによ぀お、実質的に
無限の融通性が達成されるようにな぀おいる。そ
の割圓おず凊理ずが非同期的に行なわれおいる極
めお倚数のタスクに察しお、広範な゜ヌトマヌ
ゞ動䜜sortmerge poerationを適甚するこ
ずができるようにな぀おいる。TNに぀いおは、
それを割圓おるこずず攟棄するこずずが可胜ずな
぀おおり、たたマヌゞ動䜜に぀いおは、その開始
ず停止ずが可胜ずされおいる。ある皮のメツセヌ
ゞ、䟋えば継続メツセヌゞ等に぀いおは、その他
のメツセヌゞの䌝送に優先する優先暩を持぀よう
にするこずができる。TNず、それにそのTNに
関するステヌタスを曎新するロヌカル・プロセツ
サずを利甚するこずにより、ただ぀の問合せだ
けで所䞎のTNに぀いおの倧域的資源のステヌタ
スを刀定するこずができるようにな぀おいる。分
散型の曎新もたた䞀回の通信で達成できるように
な぀おいる。本発明のシステムは、以䞊の党おの
機胜が、゜フトり゚アを拡匵したりオヌバヌヘツ
ドの負担を著しく増倧させるこずなく、実行され
るようにするものである。 本発明を甚いるならばその結果ずしお、埓来技
術においお通垞芋られる個数のマむクロプロセツ
サよりはるかに倚くの個数のプロセツサを備えた
マルチプロセツサ・システムを、問題タスクに察
しお非垞に効果的に動䜜させるこずが可胜にな
る。珟圚ではマむクロプロセツサは䜎䟡栌ずな぀
おいるため、問題領域においお高性胜を発揮する
システムを、それも単に「ロヌ」パワヌ“raw”
powerが高性胜であるずいうだけではないシス
テムを、実珟するこずができる。 党おのメツセヌゞのタむプず皮々のサブタむプ
ずを包含する䞀貫性のある優先順䜍プロトコル
が、ネツトワヌクに䟛絊される皮々様々なメツセ
ヌゞの党おを包括するように定められおいる。応
答メツセヌゞ、ステヌタス・メツセヌゞ、䞊びに
制埡メツセヌゞはプラむマリ・デヌタ・メツセヌ
ゞずは異なる圢匏のメツセヌゞであるが、それら
も同じように、ネツトワヌクの競合マヌゞ動䜜
contentionmerge operationを利甚し、そ
しおそれによ぀お、転送されおいる間に優先暩の
付䞎を受ける。本システムにおける応答メツセヌ
ゞは、背定応答ACKか、吊定応答NAK
か、或いは、そのプロセツサがそのメツセヌゞに
察しお有意矩な凊理を加えるための資源を持぀お
いないこずを衚わす衚瀺「非該圓プロセツサ
not applicable processor」−NAPである。
NAK応答は、ロツクlock状態、゚ラヌ状
態、ないしはオヌバヌランoverrun状態を衚
瀺する幟぀かの異な぀たタむプのうちのいずれで
あ぀おも良い。発信元プロセツサは぀だけであ
るこも耇数個ある堎合もあるが、発信元プロセツ
サはメツセヌゞの送信を終了した埌には以䞊のよ
うな応答を必芁ずするため、応答メツセヌゞには
プラむマリ・デヌタ・メツセヌゞより高䜍の優先
順䜍が䞎えられおいる。 本システムは曎にSACKメツセヌゞステヌタ
ス背定応答メツセヌゞstatus
acknowledgment messageを甚いおおり、こ
のSACKメツセヌゞは、特定のタスク即ちトラン
ザクシペンに関する、ある぀のロヌカル・プロ
セツサのレデむネス状態どのような動䜜が可胜
であるかずいう状態readiness stateを衚瀺
するものである。このSACK応答の内容は局所的
に個々のプロセツサにおいお、即ちロヌカ
ル・プロセツサにおいお曎新されるず共に、ネ
ツトワヌクからアクセスできる状態に保持され
る。斯かるSACK応答は、ネツトワヌクのマヌゞ
動䜜ず組合わされるこずによ぀お、所䞎のタスク
即ちトランザクシペンに関する単䞀の問合せによ
る倧域的ステヌタス報告が埗られるようにしおい
る。ステヌタス応答は優先順䜍プロトコルに埓う
ため、ある぀のトランザクシペン・ナンバに関
する応答のうちのデヌタ内容が最小の応答が自動
的に優先暩を埗るこずになり、それによ぀お最䜎
のレデむネス状態が倧域的なシステム状態ずしお
確定され、しかもこれは䞭断されるこずのない
回の動䜜によ぀お行なわれる。曎に、このような
SACK衚瀺はある皮のプラむマリ・メツセヌゞず
共に甚いられるこずもあり、それによ぀お、䟋え
ばシステムの初期化やロツクアりト動䜜等の、
様々なプロトコルが蚭定される。 皮々のメツセヌゞのタむプに関する優先順䜍プ
ロトコルは先ず最初にコマンド・コヌドに぀いお
定矩されおおり、このコンマド・コヌドは、第
図に瀺すように各メツセヌゞ及び応答の先頭に
立぀コマンド・ワヌドの、その最初のビツトを
䜿甚しおいる。これによ぀おメツセヌゞのタむプ
及びサブタむプに関しお充分な区別付けができる
ようにな぀おいるが、ただし、より倚段階の区別
付けをするようにするこずも可胜である。第
図を参照すれば分るように、本実斜䟋においお
は、SACK応答は぀の異な぀たステヌタス・レ
ベルを区別しお衚わす曎には優先暩刀定のため
の基準をも提䟛するものずされおいる。応答メ
ツセヌゞの堎合には、以䞊のビツトの埌に、10
ビツトのOPIDの圢匏ずしたタグが続く第図
参照。TNずOPIDずはいずれも曎なる゜ヌテむ
ング甚刀定基準ずしおの機胜を果たすこずがで
き、その理由は、これらのTNずOPIDずはタグ
領域の内郚においお異な぀たデヌタ内容を持぀か
らである。 各プラむマリ・メツセヌゞがネツトワヌクを介
しお䌝送された埌には、党おのプロセツサのむン
タヌプむス郚が、たずえそれがNAPであろう
ずも、ずもかく応答メツセヌゞを発生する。それ
らの応答メツセヌゞもたたネツトワヌク䞊で互い
に競合し、それによ぀お、単䞀たたは共通の勝利
した応答メツセヌゞが党おのプロセツサぞブロヌ
ドカストされる。敗退したメツセヌゞパケツトは
埌刻再び同時送信を詊みられるこずになるが、こ
の再床の同時送信は非垞に短い遅延の埌に行なわ
れ、それによ぀おネツトワヌクが実質的に連続的
に䜿甚されおいるようにしおいる。耇数のプロセ
ツサがACK応答を送出した堎合には、それらの
ACK応答はOPIDに基づいお゜ヌテむングされる
こずになる。 本発明を甚いるならばその結果ずしお、タスク
の開始ず停止ず制埡、䞊びにタスクに察する問合
せを、極めお倚数の物理的プロセツサによ぀お、
しかも僅かなオヌバヌヘツドで、実行するこずが
可胜ずなる。このこずは、倚数のプロセツサのロ
ヌ・パワヌraw powerを問題状態の凊理の
ために効果的に䜿うこずを可胜ずしおおり、なぜ
ならば、このロヌ・パワヌのうちシステムのコヌ
デむネヌシペンcoordination及び制埡に割か
れおしたう量が極めお少なくお枈むからである。
コヌデむネヌシペンず制埡のオヌバヌヘツドは、
いかなる分散型凊理システムにおいおも、その効
率に察する根本的な制玄を成すものである。 倧域的な制埡即ちネツトワヌクの制埡を目
的ずしおいる堎合には、皮々のタむプの制埡通信
が甚いられる。埓぀お、「マヌゞ停止」、「ステヌ
タス芁求」、及び「マヌゞ開始」の各メツセヌゞ
や、あるタスクの割圓おのためのメツセヌゞ䞊び
にあるタスクの攟棄のためのメツセヌゞは、デヌ
タ・メツセヌゞず同䞀のフオヌマツトずされおお
り、それ故それらのメツセヌゞもたた、ここでは
プラむマリ・メツセヌゞず称するこずにする。そ
れらの制埡メツセヌゞも同様にTNを含んでお
り、そしお優先順䜍プロトコルの䞭の然るべき䜍
眮に䜍眮付けられおいる。このこずに぀いおは埌
に第図及び第図に関しお説明するこずに
する。 「倧域的セマフオ・バツフア・システム」ずい
う甚語を先に䜿甚したのは、第図に瀺された高
速ランダム・アクセス・メモリ及び制埡ロゞ
ツクが、マルチプロセツサのモヌドの遞択ず
ステヌタス衚瀺及び制埡指瀺の双方向通信ずの䞡
方においお、重芁な圹割りを果たしおいるずいう
事実があるからである。この倧域的セマフオ・バ
ツフア・システムはアクセスの二重性を提䟛する
ものであり、このアクセスの二重性ずは、高速で
動䜜するネツトワヌク構造䜓ずそれより䜎速
で動䜜するマむクロプロセツサずの双方が、メモ
リ内のメツセヌゞ、応答、制埡、ないしはス
テヌタス衚瀺を、遅延なしに、そしおネツトワヌ
クずマむクロプロセツサずの間の盎接通信を必芁
ずするこずなく、参照するこずができるようにし
おいるずいうこずである。これを実珟するため
に、制埡ロゞツクが、メモリを差蟌みワ
ヌド・サむクルinterleaved woed cycleで
時間倚重化タむム・マルチプレクシングしお
ネツトワヌクずマむクロプロセツサずぞ接続
しおおり、これによ぀お結果的に、メモリを
共通しおアクセスするこずのできる別々のポヌト
が䜜り䞊げられおいるのず同じこずにな぀おい
る。倧域的資源、即ちネツトワヌクず耇数の
マむクロプロセツサずは、トランザクシペン・ナ
ンバを、メモリのうちのトランザクシペンの
ステヌタスを栌玍するために割振られおいる郚ぞ
のロケヌトを行なうアドレス・ロケヌタずしお、
利甚するこずができる。局所的なレベル個々
のプロセツサのレベルにおいお、あらゆる皮類
の䜿甚可胜状態を包含する所䞎のトランザクシペ
ンに関するサブタスクのステヌタスを、マむクロ
プロセツサの制埡の䞋にメモリの内郚で曎新
し、そしお制埡ロゞツクによ぀おバツフア・
システムにロツクするずいうこずが行なわれる。
皮類の異な぀た䜜動可胜状態のうちの぀を甚
いるこずによ぀お、゚ントリをメモリの異な
぀た専甚郚分から奜適に取出すこずができるよう
にな぀おいる。ネツトワヌクから問合せを受取぀
たならば、プロセツサのステヌタスの通信が行な
われお即ち「セマフオ」が読出されお、それ
に察する優先暩の刀定がネツトワヌクの䞭で行な
われ、その際、完了の皋床の最も䜎いレデむネス
状態が優先暩を埗るようにな぀おいる。以䞊の構
成によ぀お、぀の問合せに察する党おのプロセ
ツサからの迅速なハヌドり゚ア的応答が埗られる
ようにな぀おいる。埓぀お所䞎のタスクに関する
分散された耇数のサブタスクの党おが実行完了さ
れおいるか吊かに぀いお、遅滞なく、䞔぀゜フト
り゚アを甚いるこずなく、知るこずができる。曎
にこのシステムでは、通信を行なうプロセツサ・
モゞナヌルのいずれもがトランザクシペン・ナン
バの割圓おを行なえるようにな぀おおり、このト
ランザクシペン・ナンバ割圓おは、䜿甚可胜な状
態にあるトランザクシペン・ナンバを、メツセヌ
ゞに䜿甚し或いは各々の倧域的セマフオ・バツフ
ア・システム内においお䜿甚するために割圓おる
動䜜である。 以䞊の、トランザクシペンのアむデンテむテむ
ずステヌタス衚瀺ずを統合した圢で䜿甚するずい
うこずの奜適な具䜓的態様には、耇数のプロセツ
サの各々が所䞎の刀定基準に関わる党おのメツセ
ヌゞを順序正しく送出するこずを芁求されるよう
にした、耇合的マヌゞ動䜜がある。もし埓来技術
に係るシステムであれば、先ず各々のプロセツサ
が自身のタスクを受取぀おその凊理を完了し、然
る埌にその凊理の結果を、最終的なマヌゞ動䜜を
実行するある皮の「マスタ」プロセツサぞ転送す
るずいう方匏を取らねばならないであろう。埓぀
おそのマスタプロセツサが、そのシステムの効率
に察する重倧なネツクずなるわけである。 倧域的レデむネス状態が、䜜甚が及ぶプロセツ
サの党おが準備のできた状態にあるずいうこずを
確蚌したならば、倫々のプロセツサに備えられた
メモリにおける最高の優先順䜍を有するメツ
セヌゞが互いに同時にネツトワヌクぞ送出され、
そしおそれらのメツセヌゞに察しおは、前述の劂
く、マヌゞが行なわれる間に優先暩の刀定がなさ
れる。幟぀ものグルヌプのメツセヌゞに぀いお
次々ず再送信の詊みがなされ、その結果、耇数の
メツセヌゞを圓該トランザクシペン・ナンバに関
優先順䜍の高いものから䜎いものぞず順に䞊べ、
その最埌には最䜎の優先順䜍のものがくるように
した、シリアルなメツセヌゞ列が発生される。特
別のコマンド・メツセヌゞに埓぀お、このシステ
ムは、マヌゞ動䜜をその途䞭で停止するこずず途
䞭から再開するこずずが可胜ずされおおり、その
ため、互いに同時刻に実行の途䞭にある耇数のマ
ヌゞ動䜜が、このネツトワヌクを共有しおい
るずいう状態が存圚し埗るようにな぀おおり、そ
れによ぀おこのシステムの資源を極めお有効に利
甚するこずが可胜ずな぀おいる。 埓぀お、いかなる時刻においおも、このネツト
ワヌクに接続されおいる動䜜䞭のプロセツサ
の党おが、様々なトランザクシペン・ナンバに関
係した耇数のメツセヌゞに関する動䜜を互いに非
同期的に実行しおいられるようにな぀おいる。
぀のステヌタス問合せによ぀お同䞀のトランザク
シペン・ナンバ即ち「珟圚」トランザクシペン・
ナンバの参照が行なわれたなら、党おのプロセツ
サが、甚意されおいるステヌタス・レベルのうち
の぀をも぀お互いに同期しお応答を行なう。䟋
を挙げるず、「マヌゞ開始START MERGE」
メツセヌゞは、ある特定のトランザクシペン・ナ
ンバによ぀お指定される倧域的セマフオのテスト
調査を行なわせ、もしこのテストの結果埗
られた倧域的状態が「準備完了」状態であれば
即ち「送信準備完了SEND READY」たた
は「受信準備完了RECEIVE READY」のい
ずれかび状態であれば、珟圚トランザクシペ
ン・ナンバpresent transaction number
PTNの倀がこの「マヌゞ開始」メツセヌゞに
含たれお䌝送されたTNの倀に等しくセツトされ
る。もしテストの結果埗られた倧域的状態が
「準備完了」状態でなか぀たならば、PTNの倀は
「TNOこれはトランザクシペン・ナンバTN
が「」であるずいう意味である」ずいう倀に
戻されるこずになる。 曎には「マヌゞ停止STOP MERGE」メツ
セヌゞも、珟圚トランザクシペン・ナンバを
「」にリセツトする。このようにしお「TNO」
は、ある぀のプロセツサから他の぀のプロセ
ツサぞのメツセヌゞポむント・ツヌ・ポむン
ト・メツセヌゞのために䜿甚される「デむフオ
ルト」倀のトランザクシペン・ナンバずしお利甚
されおいる。別の蚀い方をすれば、この「TNO」
によ぀お、「ノン・マヌゞnon−merge」モヌ
ドの動䜜が指定されるのである。 この倧域的盞互通信システムは、メツセヌゞの
構成に぀いおは第、第、第、及び第
図に瀺されおいるものを、たた、高速ランダ
ム・アクセス・メモリの構成に぀いおは第
図及び第図に瀺されおいるものを採甚しおい
る。曎に詳现な説明は、埌に第、第、第、
及び第図に関連させお行なうこずにする。 第〜第図及び第図から分るよう
に、応答に甚いられるコマンド・コヌドは00か
0F16進数たでであり、たた、プラむマリ・メ
ツセヌゞに甚いられるコマンド・コヌドは1016
進数からより倧きな倀に亙぀おいる。埓぀お応
答はプラむマリ・メツセヌゞに察しお優先し、第
図に瀺した䞊べ順では最小の倀が先頭にくる
ようにしおある。 高速RAMメモリ″第図の内郚の
぀の専甚栌玍領域同図においお「トランザクシ
ペン・ナンバ」ず曞かれおいる領域が、第
図のワヌド・フオヌマツト前述の皮類のレデ
むネス状態、TN割圓枈状態、䞊びにTN非割圓
状態を栌玍するために䜿甚されおいる。このメ
モリ″のその他の耇数の専甚郚分のなかには、
入力受信メツセヌゞのための埪環バツフア
ず、出力メツセヌゞのための栌玍空間ずが含たれ
おいる。このメモリ″のもう぀の別の分離
領域がメツセヌゞ完了ベクトル領域ずしお䜿甚さ
れおおり、この領域は、送信完了した出力メツセ
ヌゞにポむンタを眮くこずができるようにするも
のであり、これによ぀お、出力メツセヌゞの栌玍
空間を有効に利甚できるようにな぀おいる。 以䞊から理解されるように、メモリ及び制
埡ロゞツクに぀いおは、それらのキナヌむン
グqueuing機胜䞊びにデヌタ・バツフアリン
グ機胜は確かに重芁なものであるが、それらず共
に、倧域的トランザクシペンを個々のプロセツサ
に関しお分散させお凊理するずころの倚重共同動
䜜が独特の重芁性を有するものずな぀おいる。 胜動ロゞツク・ノヌド 冗長性をも぀お配蚭されおいる぀のネツトワ
ヌクのいずれにおいおも、第図の耇数の胜動ロ
ゞツク・ノヌドは倫々が互いに同䞀の構成ず
されおいるが、ただし䟋倖ずしお、各ネツトワヌ
クの頂点にある方向反転ノヌドだけは、䞊流
偎ポヌトを備えず、その替わりに、䞋流方向ぞ方
向反転するための単なる信号方向反転経路を備え
おいる。第図に瀺すように、個のノヌド
を、機胜に基づいお぀のグルヌプに倧きく分割
するこずができる。それらの機胜的グルヌプのう
ちの䞀方はメツセヌゞず䞊びにコリゞペン信号
衝突番号の䌝送に関係するものであり、他方
は共通クロツク信号の発生䞊びに再䌝送に関係す
るものである。クロツク信号に察しおは、異な぀
たノヌドにおける倫々のクロツク信号の間にスキ
ナヌが存圚しないように、即ちれロ・スキナヌず
なるように、同期が取られる。以䞊の぀の機胜
グルヌプは互いに独立したものではなく、その理
由は、れロ・スキナヌ・クロツク回路が信号䌝送
システムの重芁な郚分を圢成しおいるからであ
る。ワヌド・クロツクシリアルな぀のバむト
からなるずバむト・クロツクずの䞡方が甚いら
れる。ここで特に述べおおくず、この胜動ロゞツ
ク・ノヌドの状態を蚭定ないしリセツトする
際にも、たた、異な぀た動䜜モヌドを蚭定する際
にも、この胜動ロゞツク・ノヌドを倖郚から
制埡する必芁はなく、たた実際にそのような制埡
が行なわれるこずはない。曎には、倫々のノヌド
が互いに同䞀の構造であるため、最近のIC
技術を䜿甚しおそれらのノヌドを倧量生産するこ
ずが可胜であり、それによ぀お、信頌性を向䞊さ
せ぀぀、かなりのコストの䜎䞋を実珟するこずが
できる。 先に蚀及した及びの倫々の「ポヌト」
は、その各々が10本の入力デヌタ・ラむンず10本
の出力デヌタ・ラむンずを備えおいる。䟋えば
ポヌトでは、入力ラむンはで衚わされ、出力
ラむンはで衚わされおいる。各々のポヌト毎
に、䞊流方向クロツク・ラむン及び䞋流方向クロ
ツク・ラむンず共に、本の「コリゞペン」ラむ
ン即ち「衝突」ラむンが甚いられおいる䟋
えばポヌトにはAcolが甚いられおいる。ポ
ヌト及びポヌトの倫々のデヌタ・ラむンはマル
チプレクサに接続されおおり、このマルチプ
レクサは、互いに競合する぀のワヌドのう
ちの優先する方のワヌド、或いはそれらの競合
ワヌドが互いに同䞀の堎合にはその共通ワヌド
を、デヌタ信号ずしお、䞊流偎ポヌトポ
ヌトの接続されおいるアツプ・レゞスタぞ
スむツチングしお接続する。これず同時に、より
高䜍の階局のノヌドから送出されおポヌトで受
取られた䞋流方向デヌタが、ダりン・レゞスタ
内ぞシフト・むンされ、そしおそこからシフ
ト・アりトされお、ポヌト及びポヌトの䞡方
に出力ずしお発生する。 バむトからなるシリアルな䞊流方向ぞの信号列
のうちの䞀方はブロツクされ埗るわけであるが、
しかしながらそれによ぀お䞊流方向ないし䞋流方
向ぞの䜙分な遅延が発生するこずはなく、そしお
耇数のワヌドが、ワヌド・クロツク䞊びにバむ
ト・クロツクの制埡の䞋に、切れ目のない列を成
しお、アツプ・レゞスタ及びダりン・レゞス
タを通しお進められお行くのである。 ポヌト及びポヌトぞ同時に䟛絊された互い
に競合するバむトどうしは、第及び第のパリ
テむ怜出噚ぞ送られるず共に比范噚
ぞも送られ、この比范噚は、個のデヌタ
ビツトず個の制埡ビツトずに基づいお、最小の
倀のデヌタ内容が優先暩を埗るずいう方匏で優先
暩の刀定を行なう。この優先暩刀定のためのプロ
トコルにおいおは、「アむドル」信号、即ちメツ
セヌゞが存圚しおいないずきの信号は、ずぎれる
こずなく続く「」の列ずされおいる。パリテ
む・゚ラヌは、䟋えば過剰な雑音の存圚等の兞型
的な原因や、その他の、信号䌝送ないし回路動䜜
に圱響を䞎える䜕らかの芁因によ぀お生じ埗るも
のである。しかしながら本実斜䟋のシステムにお
いおは、パリテむ・゚ラヌ衚瀺は、曎に別の重芁
な甚途のためにも利甚されおいる。即ち、あるマ
むクロプロセツサが動䜜䞍胜状態ぞ移行するず、
その移行がそのたび毎にマヌキングされ、このマ
ヌキングは、パリテむ・ラむンを含めた党おの出
力ラむンが高レベルになる即ちその倀が「」
になるこずによ぀お行なわれ、埓぀おそれによ
぀お奇数パリテむ・゚ラヌ状態が発生されるよう
にな぀おいる。このパリテむ・゚ラヌ衚瀺は、
぀の゚ラヌが発生したならネツトワヌク内を「マ
ヌカmarker」ずしお䌝送され、このマヌカに
よ぀お、システムは、倧域的資源に倉化が生じた
こずを識別するず共にその倉化がどのようなもの
かを刀定するためのプロシヌゞダを開始するこず
ができるようにな぀おいる。 察のパリテむ怜出噚ず比范噚
ずは、信号を制埡回路ぞ䟛絊しおおり、この
制埡回路は、優先メツセヌゞ・スむツチング
回路を含み、たた、優先暩の刀定がなされた
ならば比范噚の出力に応答しおマルチプレク
サを぀の状態のうちのいずれかの状態にロ
ツクするように構成されおおり、曎に、䞋流方向
ぞのコリゞペン信号を発生䞊びに䌝播するように
構成されおいる。移行パリテむ・゚ラヌ䌝播回路
の名前のいわれは、この回路が、先に説明し
た同時に党おのラむンが「」ずされるパリテ
む・゚ラヌ状態をネツトワヌクの䞭に匷制的に䜜
り出すものだからである。リセツト回路はこ
のノヌドを初期状態に埩垰させるためのものであ
り、゚ンド・オブ・メツセヌゞend of
messageEOM怜出噚を含んでいる。 以䞊に説明した諞機胜䞊びに埌に説明する諞機
胜が実行されるようにするためには、各々の胜動
ロゞツク・ノヌドにおいおマむクロプロセツサ・
チツプを䜿甚しおそれらの機胜を実行するように
しおも良いのであるが、しかしながら、第図の
状態図ず以䞋に蚘茉する論理匏ずに埓぀おそれら
の機胜が実行されるようにするこずによ぀お、曎
に容易に実行するこずが可胜ずなる。第図の状
態図においお、状態はアむドル状態を衚わす
ず共に、互いに競合しおいるメツセヌゞどうしが
同䞀であるために、䞀方のポヌトを他方のポヌト
に優先させる刀定が䞋されおいない状態をも衚わ
しおいる。状態及び状態は倫々、ポヌ
トが優先されおいる状態及びポヌトが優先され
おいる状態である。埓぀お、のデヌタ内容が
のデヌタ内容より倧きく䞔぀にパリテ
む・゚ラヌが存圚しおいない堎合、たたは、
にパリテむ・゚ラヌが存圚しおいる堎合これら
のにパリテむ・゚ラヌが存圚しおいないずい
う条件ず、にパリテむ・゚ラヌが存圚しおい
るずいう条件ずは、倫々、及びBIPEず衚
蚘され、フリツプ・フロツプの状態によ぀お衚わ
されるには、ポヌトが優先されおいる。
ずずに関しお以䞊ず逆の論理状態論理条
件は、この装眮が状態ぞ移行すべき状態
条件ずしお存圚するものである。より高䜍の
階局のノヌドから、その階局においお衝突が発生
した旚の衚瀺が発せられたならば、その衚瀺は、
䞋流方向信号の䞭に入れられおCOLずしお
送り返されおくる。この装眮は、それが状
態、状態、及び状態のうちのいずれの状
態にあ぀た堎合であ぀おも状態ぞず移行し、
そしおこのコリゞペン信号を䞋流方向ぞAcol及
びBcolずしお転送する。状態ないしは
状態にあるずきには、このノヌドは既に刀定を䞋
しおいるため、同様の方匏でコリゞペン信号が䞋
流方向ぞ、より䜎䜍の階局の぀のノヌドぞ
ず送出されおおり、このずき、優先メツセヌゞス
むツチング回路は、状況に応じおポヌト或
いはポヌトにロツクされおいる。 リセツト回路はEOM怜出噚を含んで
おり、この怜出噚を甚いお、ノヌドのか
らぞのリセツト第図が行なわれる。第
のリセツトモヌドは、第図に瀺すようにプラ
むマリ・メツセヌゞの䞭のデヌタ・フむヌルを終
結させおいる゚ンド・オブ・メツセヌゞEOM
フむヌルドを利甚するものである。぀のグルヌ
プを成す耇数のフリツプ・フロツプず耇数のゲヌ
トずを甚いお、次匏の論理状態が䜜り出される。 URINC・URC・URCDLY ここで、URCはアツプ・レゞスタの䞭の制埡
ビツトを衚わし、URINCはこのアツプ・レゞス
タぞ入力される入力信号の䞭の制埡ビツトの倀を
衚わし、そしおURCDLYはアツプ・レゞスタ遅
延フリツプ・フロツプ内の倀制埡ビツトの
倀を衚わしおいる。 第図に瀺すように、制埡ビツトの列の䞭の、
連続する個のビツトを組ずしたビツト察ビ
ツト・ペアが、ある皮のフむヌルドを明瀺する
ず共に、぀のフむヌルドから次のフむヌルドぞ
の移行を明瀺するようにしおある。䟋を挙げる
ず、アむドル時に甚いられる「」のみが続く制
埡ビツト状態から、「」のビツト・シヌケ
ンスビツト察ぞの移行は、フむヌルドの開
始を明瀺するものである。この、「」のシ
ヌケンスは、デヌタ・フむヌルドの開始を識別す
るのに甚いられる。これに続く「」の制埡
ビツトのストリング列は、内郚フむヌルドな
いしはサブフむヌルドを衚瀺しおおり、たた゚ン
ド・オブ・メツセヌゞEOMは「」の
制埡ビツト察によ぀お識別される。「」の
ビツト察のストリングのあずに「」のビツ
ト察がくる状態は、他にはない状態であり、容易
に識別するこずができる。URINC信号、URCä¿¡
号、及びURCDLY信号はたずめおアンド論理
積をずられ、これらの各々の信号は互いにバむ
ト・クロツク぀分づ぀遅延した関係にある。そ
れらのアンドをず぀た結果埗られる信号の波圢
は、メツセヌゞ・パケツトが始たるたでは高レベ
ルで、この開始の時点においお定レベルに転じ、
そしおこのデヌタメツセヌゞ・パケツトが
続いおいる間、䜎レベルにずどたる波圢である。
この波圢は、EOMが発生されおからバむト・ク
ロツク぀分が経過した埌に、高レベルぞ埩垰す
る。この、波圢URINC・URC・URCDLYが正
に転じる遷移によ぀お、EOMが怜出される。第
図に付蚘されおいるように、この正遷移によ぀
おたたはからぞの埩垰動䜜がトリガ
されるのである。 より高䜍の階局のノヌドがリセツトされるず、
それによ぀お状態ずなり、これは衝突
状態が消倱したこずを衚わす。この論理状態は、
から基底状態であるぞの埩垰動䜜を開始
させる。泚意しお頂きたいこずは、この
状態は、゚ンド・オブ・メツセヌゞがネツトワ
ヌクの階局を次々ず「走り抜けお」いくのに
぀れお、䞋方ぞ、それらの階局ぞ䌝播しおいくず
いうこずである。以䞊のようにしお、各々のノヌ
ドはメツセヌゞの長さの長短にかかわらず自己リ
セツトできるようにな぀おいる。曎に泚意しお頂
きたいこずは、ネツトワヌクの初期状態の劂䜕に
かかわらず、アむドル信号が䟛絊されたならば党
おのノヌドが状態にリセツトされるずいうこ
ずである。 コリゞペン信号は耇数のプロセツサ・モゞナヌ
ルにたで戻される。それらのモゞナヌルはこのコ
リゞペン状態情報を蚘憶し、そしおアむドル・シ
ヌケンスを送信する動䜜ぞず埩垰し、このアむド
ル・シヌケンスの送信は競合においお勝利を埗た
プロセツサが送信を続けおいる間䞭行なわれおい
る。プロセツサは、COLからぞの
遷移を怜出し次第、新たな送信を開始するこずが
できるようにされおいる。曎にこれに加えお、プ
ロセツサは、をネツトワヌク内の階局を数ずす
るずき、2N個のバむト・クロツクの時間に亙぀
おアむドル信号を受信し続けたならば新たな送信
を開始するこずができるようにされおおり、それ
は、このような状況もたた、前者の状況ず同じ
く、先に行なわれた送信がこのネツトワヌク内に
残぀おはいないずいうこずを衚わすものだからで
ある。これらの新たな送信を可胜にするための方
匏のうちの埌者に䟝れば、初めおネツトワヌクに
参加するプロセツサが、トラフむツクさえ小さけ
ればネツトワヌクずの間でメツセヌゞ同期状態に
入るこずができ、そのためこの初参加のプロセツ
サは、このネツトワヌク䞊の他のプロセツサずの
間の盞互通信を開始する際しお、別のプロセツサ
からのポヌリングを持぀必芁がない。 パリテむ・゚ラヌ状態は第図の状態図の䞭に
に蚘されおいるが、次の論理匏に埓぀お蚭定され
るものである。 PESIGAIPE・BIPE・
BIPEDLY このPESINGの論理状態が真であるならば、ア
ツプ・レゞスタぞの入力信号URINは、URIN
 URIN であ
る。䞊の論理匏を満足するために、移行パリテ
む・゚ラヌ䌝播回路は、AIPE甚、即ち入
力のパリテむ・゚ラヌ甚フリツプ・フロツプず、
遅延フリツプ・フロツプAIPEDLYずを含ん
でいる。埌者のフリツプ・プロツプは、AIPEの
蚭定状態に埓぀お、それよりバむト・クロツク
぀分遅れお状態を蚭定される。埓぀お入力に関
しお蚀えば、AIPE甚フリツプ・プロツプがパリ
テむ・゚ラヌによ぀おセツト状態ずされたずき
に、PESIG倀がバむト・クロツク぀分の間ハ
む・レベルずなり、そのため、このPESIG信号
はパリテむ・゚ラヌの最初の衚瀺がなされたずき
に回だけ䌝播されるわけである。耇数のデヌ
タ・ビツト、制埡ビツト、䞊びにパリテむ・ビツ
トの党おが「」の倀であるずきにもこれず同じ
状態が生じるが、それは、倧域的資源の状態に぀
いおの先に説明した移行が発生したずきに生じる
状態である。それによ぀お党おのラむンがハむ・
レベルに転じ、党おが「」の状態を匷制的に䜜
り出されお総数偶数状態奇数パリテむ状態が
確立され、その結果、先に説明した状態にAIPE
フリツプ・プロツプずAIPEDLYフリツプ・フロ
ツプずがセツトされおパリテむ・゚ラヌを衚瀺す
るようになる。以䞊の構成は、ポヌトで受取぀
たメツセヌゞ・パケツトがパリテむ・゚ラヌ、或
いはステヌタスの倉化を衚瀺するための匷制的パ
リテむ衚瀺を含んでいる堎合にも、同様の方匏で
動䜜する。 雑音の圱響やその他の倉動芁玠に起因しお発生
するパリテむ・゚ラヌは、通垞は、プロセツサの
動䜜に圱響を及がすこずはなく、その理由は、冗
長性を有する二重のネツトワヌクを甚いおいるか
らである。監芖モニタや保守のためには、む
ンゞケヌタ・ラむト衚瀺灯䞍図瀺を甚い
おパリテむ・゚ラヌの発生を衚瀺するようにす
る。ただし、ステヌタスの倉化を瀺す回のみ䌝
播するパリテむ・゚ラヌに぀いおは、それによ぀
お、その倉化の重芁性を評䟡するためのルヌチン
が開始される。 第図に瀺すようにこのノヌドに䜿甚され
おいるクロツキング・システムは、ネツトワヌク
内に甚いられおいる階局の数にかかわらず、党お
のノヌド芁玠におけるクロツクずクロツクずの間
のスキナヌskewがれロずなるようにするた
めの、即ちれロ・スキナヌ状態を保持するため
の、独特の手段を提䟛するものである。クロツク
回路は、第及び第の排他的ORゲヌト
を含んでおり、倫々ずで瀺されおい
るそれらの排他的ORゲヌトの出力は、加算回路
によ぀お、それらの間に枛算即ち「−
」の挔算が行なわれるように結合されおお
り、この加算回路の出力は、䜎域フむルタ
を通された埌に、プヌズ・ロツク・ルヌプで
ある発振噚PLOから送出される出力の
䜍盞を制埡しおいる。第の排他的ORゲヌト
ぞの入力は、このPLOの出力ず、隣接す
るより高䜍の階局のノヌド芁玠から絶瞁駆動回路
を介しお䟛絊される䞋流方向クロツクずであ
る。このクロツクのラむンには「ワヌド・クロツ
ク」ず蚘されおおり、このワヌド・クロツクは、
隣接するより高䜍の階局から既知の遅延τの埌に
埗られるものであり、そしおこの同じクロツク信
号が、もう぀の絶瞁駆動回路を介しお、隣
接するより高い階局のそのノヌドぞ返されるよう
にな぀おいる。第の排他的ORゲヌトぞの
入力は、このワヌド・クロツクず、隣接するより
䜎䜍の階局からのクロツク・フむヌドバツクずか
ら成り、この䜎䜍の階局も同様に、このPLO
から信号を受取぀おいる。 䞊蚘のワヌド・クロツク・ラむンは、第の排
他的ORゲヌトの぀の入力ぞ接続されお
おり、それら䞡方の入力は、盎接的に接続されお
いるものず、τc遅延線を介しお接続されお
いるものずである。これによ぀お、ワヌド・クロ
ツクの倍の呚波数をもち、このワヌド・クロツ
クに察しおタむミングの合぀た、バむト・クロツ
ク信号を埗おいる。 以䞊のクロツク回路の䜜甚は、第図のタ
むミング・ダむアグラムを参照すればより良く理
解できよう。クロツク・アりト信号クロツク出
力信号は、PLOの出力である。このクロ
ツキング・システムの最倧の目的は、ネツトワヌ
ク内の党おのノヌドに関するクロツク出力信号ど
うしの間にれロ・タむム・スキナヌ状態を保持す
るこずにあるのであるから、圓然のこずながら、
それらのクロツク出力信号どうしはその公称呚波
数もたた互いに同䞀でなければならばい。ノヌド
間の䌝送ラむンによる遅延τは、略々䞀定の倀に
なるようにするが、この遅延の倀それ自䜓は所定
の最倧遅延時間を超えない範囲内で長い時間に蚭
定するこずも可胜である。ここに開瀺しおいる方
法を採甚するならば、ネツトワヌク䞊びにノヌド
のバむト・クロツク速床を実機システムにおいお
採甚されおいる速床公称120nsずした堎合に、
28フむヌト8.53mもの長さにするこずが可胜
である。圓業者には容易に理解されるように、可
胜最倧個数のプロセツサ・モゞナヌルが目い぀ぱ
いに実装されいるのではないネツトワヌクには、
曎に階局を付加するこずによ぀お、この28フむヌ
トの敎数倍の長さを容易に埗るこずができる。そ
の堎合、それに察応しお埅ち時間、即ちそのネツ
トワヌクを通しお行なわれる䌝送の䌝送時間は増
倧する。 第図䞭のクロツク・アりト信号のすぐ䞋の波
圢によ぀お瀺されおいるように、隣接するより高
䜍の階局から埗られるワヌド・クロツクはクロツ
ク・アりト信号ず同じような波圢であるが、ただ
しτだけ遅れおいる。このワヌド・クロツクが、
党おのノヌドに共通する根本的タむミング基準を
成すのであるが、そのようなこずが可胜であるの
は、個々のクロツク・アりト信号の前瞁をその回
路の内郚で制埡するこずができ、そしおそれらの
前瞁をワヌド・クロツクに先行させるこずによ぀
お、党おのノヌドが同期した状態に保持されるよ
うにするこずができるからである。波圢及び波
圢を参照するず分るように、第のORゲヌト
が発生するパルスは、ワヌド・クロツクの
前瞁の䜍眮で終了しおおり、䞀方、第のORゲ
ヌトが発生するパルスは、その前瞁がワヌ
ド・クロツクの前瞁ず䞀臎しおいる。このパル
スの埌瞁は、隣接するより䜎䜍の階局のモゞナヌ
ルからのフむヌドバツク・パルスの開始の䜍眮に
定められ、このフむヌドバツク・パルスはτだけ
遅延しおいるため、パルスはその持続時間が䞀
定ずな぀おいる。クロツク回路は、パルス
の持続時間をパルスの持続時間ず同䞀に保持す
るように䜜甚するが、そのように䜜甚する理由
は、PLOの䜍盞を進めお同期状態が確率さ
れるようにするに぀れお、加算回路の出力信
号枛算「−」を行な぀た信号がれロぞ近
付いお行くからである。実際には、砎線で瀺され
おいるように奜適な䜍眮より先行しおいるこずも
遅れおいるこずもある信号の前瞁に察しお調節
を加えお、この信号の前瞁がワヌド・クロツク
の前瞁より時間τだけ先行する䜍眮にくるように
する。党おのノヌドにおいお、クロツク・アりト
信号の前瞁がこの奜適公称䜍眮に䜍眮するように
なれば、ワヌド・クロツクどうしの間にれロ・ス
キナヌ状態が存圚するこずになる。埓぀おネツト
ワヌクに接続されおいる倫々のプロセツサは、あ
るプロセツサから別のプロセツサたでの経路の党
長に関する制玄から解攟されおいるが、それは、
遅延が环積するこずが無いずいうこずず、䌝播時
間に差が生じないずいうこずずに因るものであ
る。 二倍呚波数のバむト・クロツクを発生させるた
めに、遅延線によ぀お、遅延時間τcだけ遅
れたワヌド・クロツクが耇補されおおり、この遅
延線もゲヌトぞ信号を䟛絊しおい
る。埓぀お、第図䞭のバむト・クロツクず蚘さ
れおいる波圢から分るように、ワヌド・クロツク
の前瞁ず埌瞁の䞡方の䜍眮に、持続時間τcを有す
るバむト・クロツク・パルスが発生される。この
パルスの発生は、各々のワヌド・クロツクのむン
タバルの間に回づ぀生じおおり、しかも、党お
ノヌドにおいお、ワヌド・クロツクず同期しお生
じおいる。以䞊の説明においおは、ノヌドずノヌ
ドずの間に䌝送ラむンによ぀お発生される遅延は
階局から階局ぞの䌝送方向がどちら方向であ぀お
も殆ど同䞀であり、そのため、事実䞊、このシス
テム内の党おのワヌド・クロツク䞊びにバむト・
クロツクが、互いに安定な䜍盞関係に保たれるず
いうこずを、圓然の前提ずしおいる。埓぀お局所
的に個々のノヌドの内郚で発生されるバむ
ト・クロツクは、各々のノヌドにおいお、メツセ
ヌゞのバむト・ワヌド個のバむトからな
るワヌドの、その個々のバむトのためのクロツ
キング機胜を提䟛しおいる。 以䞊の胜動ロゞツク・ノヌドは、同時に送出さ
れたメツセヌゞ・パケツトどうしの間の競合をそ
のデヌタ内容に基づいお決着させるようにしおい
る堎合には垞に、朜圚的な利点を有するものであ
る。これに察し、䟋えば、1981幎月17日付で発
行された米囜特蚱第4251879号公報「デゞタル通
信ネツトワヌクのための速床非䟝存型アヌビタ・
スむツチSpeed Independent Arbiter Switch
for Digital Communication Nbiworks」に瀺
されおいるものをはじめずする、倧倚数の公知に
システムは、時間的に最初に受信された信号がど
れであるのかを刀定するこずを目指しおおり、倖
郚に蚭けた凊理回路たたは制埡回路を䜿甚するも
のずな぀おいる。 プロセツサ・モゞナヌル 第図の、システム党䜓の抂略図の䞭に図瀺さ
れおいる個々のプロセツサは、倫々、むンタヌフ
゚むス・プロセツサIFP及びず、ア
クセス・モゞナヌル・プロセツサAMP
〜の具䜓䟋ずしお瀺されおおり、たた、これ
らのプロセツサは、倧たかに耇数の䞻芁芁玠に再
区分しおある。これらのプロセツサ・モゞナヌル
IFP及びAMPの構成に぀いおの曎に詳现な具
䜓䟋は、第図の機胜的な倧たかな再区分ずの間
に察応関係を有するものずなるが、ただしそれば
かりでなく、かなり倚くの曎なる再区分をも瀺す
ものずなる。本明现曞で䜿甚するずころの「プロ
セツサ・モゞナヌル」なる甚語は、第図に図瀺
されおいるアセンブリの党䜓を指すものであり、
このアセンブリは、以䞋に説明する任意遞択の芁
玠を備えるこずによ぀お、IFP或いはAMPのい
ずれかずしお機胜するこずができるようになる。
たた、「マむクロプロセツサ・システム」ずいう
甚語は、マむクロプロセツサを内蔵したシ
ステムを指すものであり、ここでマむクロ
プロセツサは、䟋えば、むンテル8086型
Intel 808616ビツト・マむクロプロセツサ等
である。このマむクロプロセツサのアドレ
ス・パス䞊びにデヌタ・パスは、マむクロプロセ
ツサ・システムの内郚においお、䟋えばメ
むンRAM等の䞀般的な呚蟺システム、䞊
びに呚蟺機噚コントロヌラに接続されおい
る。この呚蟺機噚コントロヌラは、プロセ
ツサ・モゞナヌルがAMPでありしかも呚蟺機噚
がデむスク・ドラむブである堎合に甚い埗
るものの䞀䟋ずしお瀺すものである。これに察し
お、このプロセツサ・モゞナヌルをIFPずしお働
かせる堎合には、砎線で描いた長方圢の䞭に瀺さ
れおいるように、このコントロヌラ即ちむンタヌ
プむスを、䟋えばチダネル・むンタヌプむス
に取り替えれば良い。そのような具䜓䟋のIFP
は、ホスト・システムのチダネル即ちバスずの間
の通信を行なうものずなる。このマむクロプロセ
ツサ・システムには埓来の䞀般的なコント
ロヌラやむンタヌプむスを甚いるこずができる
ので、それらのコントロヌラやむンタヌプむス
に぀いおは曎に詳现に説明する必芁はない。 ぀のマむクロプロセツサ毎に台のデむス
ク・ドラむブを甚いるこずが費甚ず性胜の䞡方の
面においお有利であるずいうこずを瀺し埗るこず
に泚目すべきである。そのような方匏が有利であ
るずいうこずは、デヌタベヌスに関しおは䞀般的
に蚀えるこずであるが、ただし、ずきには、぀
のマむクロプロセツサが耇数の二次蚘憶装眮にア
クセスできるようにマむクロプロセツサを構成す
るこずが有益なこずもある。抂略図においおは、
図を簡明にするために、その他の通垞甚いられお
いるサブシステムが組み蟌たれおいる点に぀いお
は図瀺省略しおある。この省略されたサブシステ
ムは䟋えば割蟌みコントロヌラ等であり、割蟌み
コントロヌラは、半導䜓を補造しおいるメヌカヌ
が自瀟補のシステムに組み合わせお䜿甚するため
に䟛絊しおいるものである。たた、本発明が提䟛
し埗る冗長性ず信頌性ずを最倧限に達成するこず
のできる、プロセツサ・モゞナヌルぞ電源を䟛絊
するために適切な手段を、講じるこずの重芁性に
぀いおも圓業者には理解されよう。 マむクロプロセツサ・システムにおける
任意遞択芁玠ずしお瀺されおいる呚蟺機噚コント
ロヌラずチダネル・むンタヌプむスず
は、第図䞭のIFPむンタヌプむスずデむス
ク・コントロヌラずに盞圓するものである。これ
に察しお第図の高速RAMは、実際には、
第のH.S.RAM′ず第のH.S.RAM″
ずから成぀おおり、それらの各々は、タむム・マ
ルチプレクシング時間倚重化によ぀お、機胜
の䞊からは事実䞊の−ポヌト・デバむスずされ
おおり、それらのポヌトのうちの぀図䞭に
「」ず蚘されおいるポヌトを介しおマむクロ
プロセツサのバス・システムず接続されおいる。
H.S.RAM′″の各々は、倫々に第な
いし第のネツトワヌク・むンタヌプむス
′ず協働し、それによ぀お、倫々が第
及び第のネツトワヌク及びこ
れらのネツトワヌクは第図には瀺されおいな
いず、入力受信ポヌト及び出力送信
ポヌトを介しお通信を行なうようにな぀おい
る。このように互いに冗長性を有する぀のシス
テムずな぀おいるため、第のネツトワヌク・む
ンタヌプむス′ず第のH.S.RAM
″を詳现に説明するだけで良い。ネツトワヌ
ク・むンタヌプむス′に぀いお
は第図に関連しお曎に詳现に瀺され説明され
おいるが、それらは、倧きく再区分するならば以
䞋の぀の䞻芁郚分に分けるこずができる。 第のネツトワヌクからの10本の入力ラ
むンを、むンタヌプむス・デヌタ・バス䞊びに
むンタヌプむス・アドレス・バスを介しおH.
S.RAM″のポヌトぞ接続しおいる、入力レ
ゞスタ・アレむコントロヌル回路。 第のネツトワヌクぞの出力ラむンを、
むンタヌプむス・デヌタ・バス䞊びにむンタヌ
プむス・アドレス・バスず、第のH.S.RAM
″のポヌトずぞ接続しおいる、出力レゞス
タ・アレむコントロヌル回路。 むンタヌプむス・アドレス・バス䞊びにむン
タヌプむス・デヌタ・バスず、H.S.RAM
″のポヌト䞊びにポヌトずぞ接続された、
マむクロプロセツサ・バス・むンタヌプむス
コントロヌル回路。 ネツトワヌクからワヌド・クロツクを受取り、
そしお、むンタヌプむス′を制埡するた
めの互いに同期し䞔぀適切な䜍盞関係にある耇数
のクロツクを発生する、クロツク発生回路
。 第のネツトワヌク・むンタヌプむス
′ずH.S.RAM″ずは、マむクロプロセツ
サ・システムず協働するこずによ぀お、高
速で動䜜するネツトワヌクずそれず比范しおより
䜎速で動䜜するプロセツサずの間のデヌタ転送を
コヌデむネヌトしおおり、たた曎に、それらの異
な぀たシステムネツトワヌク・システムずプ
ロセツサ・システムの間で亀換されるメツセヌ
ゞの、埅ち行列を䜜る機胜も果たしおいる。マむ
クロプロセツサ・バス・むンタヌプむスコン
トロヌル回路は、マむクロプロセツサ・シ
ステムず協働しお読出し曞蟌み機胜
機胜を実行するためのものであるず蚀うこずが
でき、このマむクロプロセツサ・システムは少
なくずもそれがむンテル8086型である堎合には
H.S.RAM″に盎接デヌタを曞蟌む胜力ず、
このH.S.RAM″からデヌタを受取る胜力ず
を備えおいる。 IFPの構造ずAMPの構造ずは、その䜜甚に関
しおは互いに類䌌したものであるが、しかしなが
ら、H.S.RAM″の内郚の入力メツセヌゞ栌
玍領域の倧きさず出力メツセヌゞ栌玍領域の倧き
さずに関しおは、IFPずAMPずの間に盞圓の差
異が存圚するこずがある。リレヌシペナル・デヌ
タベヌス・システムにおいおは、IFPは、ネツト
ワヌクを絶えず利甚しおホスト・コンピナヌタの
芁求を満たせるようにするために、H.S.RAM
″の内郚に、高速ネツトワヌクから新たなメツ
セヌゞを受取るための、倧きな入力メツセヌゞ栌
玍空間を備えおいる。AMPに぀いおはこれず逆
のこずが蚀え、それは、高速ネツトワヌクぞ送出
される凊理枈メツセヌゞ・パケツトのために、よ
り倚くの栌玍空間が䜿甚できるようにな぀おいな
ければならないからである。H.S.RAM″は
マむクロプロセツサ・システムの䞭のメむ
ンRAMず協働しおの動䜜も行ない、この
メむンRAMは各々のネツトワヌクのため
のメツセヌゞ・バツフア・セクシペンを備えおい
る。 マむクロプロセツサ・システムのため
の、メむンRAM内郚のシステム・アドレ
ス空間の割圓おの態様は第図に瀺されおおり、
それに぀いお簡単に説明しおおく。䞀般的な方匏
に埓぀お、ランダム・アクセスのための蚘憶容量
が増加された堎合に䜿甚される拡匵甚の空間を残
すようにしおシステム・ランダム・アクセス機胜
に割圓おられたアドレスず、アドレス空間
ず、ROM及びPROMEPROMを含むの機胜
のために割圓おられたアドレス空間ずを有するも
のずな぀おいる。曎に、システム・アドレス空間
のうちの幟぀かの郚分が、倫々、第及び第の
高速RAM′″から送られおくるメツセ
ヌゞ・パケツトず、それらの高速RAMぞ送り出
されるメツセヌゞ・パケツトのために割圓おられ
おいる。これによ぀おシステムの動䜜に非垞な融
通性が埗られおおり、それは、マむクロプロセツ
サがH.S.RAM″をアドレスするこず
が可胜であるようにしおも、メむンRAM
の働きによ぀お、゜フトり゚アずハヌドり゚アず
の盞互䟝存性に殆ど拘束されないようにできるか
らである。 再び第図を関しお説明するが、既に述べたよ
うに、぀の方向からアクセスするこずができる
H.S.RAM″は、マルチプロセツサ・モヌド
の制埡、分散型の曎新、䞊びにメツセヌゞ・パケ
ツトの流れの管理における、䞭心的機胜を実行す
るように構成されおいる。これらの目的や曎に別
の目的を達成するために、H.S.RAM″は耇
数の異な぀た内郚セクタに区分されおいる。第
図に瀺されおいる様々なセクタの盞察的な配眮の
態様は、このシステムの䞭の個々のプロセツサ・
モゞナヌルの党おにおいお採甚されおいるもので
あり、たた、それらのセクタの境界を指定しおい
る具䜓的なアドレスは、実際のあるシステムにお
いお甚いられおいるアドレスを瀺すものである。
ここで泚意しお頂きたいこずは、これらのメモ
リ・セクタの倧きさずそれらの盞察的な配眮ず
は、具䜓的なシステムの状況次第で倧きく倉り埗
るものだずいうこずである。図瀺䟋では16ビツト
のメモリ・ワヌドが採甚されおいる。遞択マツプ
及び応答デむレクトリは、初期蚭定の間に䞀床だ
け曞蟌めば良いような皮類の専甚ルツクアツプ・
テヌブルであり、䞀方、トランザクシペン・ナン
バ・セクシペンの方は、動的改定自圚な動䜜
しおいる間に䜕床も内容を倉曎するこずができる
ようにしたルツクアツプ・テヌブルを提䟛しお
いる。 遞択マツプのメモリ・セクシペンはロケヌシペ
ンから始た぀おいるが、この具䜓䟋では、基本
的にこのメモリ・セクシペンの内郚においお぀
の異な぀たマツプが䜿甚されるようにな぀おお
り、それらのマツプは盞互に関連する方匏で利甚
されるものである。メツセヌゞ・パケツトの䞭に
内包されおいる転送先遞択ワヌドdestination
selection wordDSWが、H.S.RAM″内
の専甚の遞択マツプず共同するようにしお甚いら
れる。この転送先遞択ワヌドは、蚈16個のビツト
から成り、そしおそのうちの12個のビツト・ポゞ
シペンを占めるマツプ・アドレスずその他の個
のビツトを占めるマツプ遞択デヌタずを含むもの
ずされおいる。H.S.RAMの先頭の1024個の16ビ
ツト・メモリ・ワヌドは、その各々が぀のマツ
プ・アドレス倀を含んでいる。DSWに明瀺され
おいるアドレス倀に埓぀おH.S.RAMぞ回のメ
モリ・アクセスを行なうだけで、぀の党おのマ
ツプに぀おのマツプ・ビツトが埗られ、その䞀方
で、そのDSWに含たれおいるマツプ遞択ビツト
が、どのマツプを甚いるべきかを刀定するように
な぀おいる。 第図は、以䞊のマツプ・セクシペンの抂念
的な構造を瀺しおおり、同図においおは、各々の
マツプがあたかも物理的に分離した4096×ビツ
トのRAMから成るものであるかのように図瀺さ
れおいる。実斜する際の䟿宜を考慮に入れれば、
第図に瀺されおいるように、党おのマツプ・デ
ヌタがH.S.RAMの単䞀の郚分に栌玍されるよう
にするのが䟿利である。DSW管理セクシペン
第図が、H.S.RAMの個の16ビツ
ト・ワヌドから埗られる第図の぀のマツプ
の、その各々からの個のビツトに察するマルチ
プレクシング動䜜を制埡しおいる。圓業者には理
解されるように、この方匏の利点は、H.S.RAM
のその他の郚分をアクセスするのに甚いられるの
ず同じ手段を甚いお、プロセツサがマツプを初期
蚭定できるずいう点にある。 曎には、぀の異な぀たクラス分類の転送
先遞択ワヌドが䜿甚され、たたそれに察応しお、
遞択マツプの栌玍ロケヌシペンが、ハツシナ遞択
郚分、クラス遞択郚分、及び転送先プロセツサ識
別情報destination processor
indentificationDPID遞択郚分に分割されお
いる。このDPIDは、圓該プロセツサが、
そのメツセヌゞ・パケツトの転送先ずしお意図さ
れた特定のプロセツサであるか吊かを明瀺するも
のである。これに察しお、クラス遞択郚分は、圓
該プロセツサが、そのメツセヌゞ・パケツトを受
取るべき特定の凊理クラスに属する耇数のプロセ
ツサのうちの぀であるか吊か、即ちそのプロセ
ツサ・グルヌプのメンバヌであるか吊かを明瀺す
るものである。ハツシナ倀は、リレヌシペナル・
デヌタベヌス・システムの内郚にデヌタベヌスが
分配される際の分配方法に応じお栌玍されおお
り、この分配方法は、そのシステムに採甚されお
いる、特定のリレヌシペンのためのアルゎリズ
ム、䞊びに分散栌玍方匏に埓぀たものずなる。こ
の具䜓䟋におけるハツシナ倀は、プロセツサの指
定をするに際しおは、そのプロセツサがそのデヌ
タに察しお䞀次的な責任ずバツクアツプ甚の責任
ずのいずれか䞀方をも぀ものずしお指定するこず
ができるようにな぀おいる。埓぀お、以䞊の耇数
の遞択マツプによ぀お、H.S.RAM″を盎接
アドレスしお、プロセツサが転送先であるか吊か
を刀断する、ずいう方法を取れるようにな぀おい
る。この機胜は、優先暩を付䞎されたメツセヌゞ
を党おのネツトワヌク・むンタヌプむス
ぞブロヌドカストするずいう方法ず互いに盞い補
う、盞補的な機胜であり、そしお割蟌みを行なう
こずなくマむクロプロセツサのステヌタス
の局所的なアクセスができるようにしおいる機胜
でもある。 H.S.RAM″の䞭の、他の郚分からは独立
した぀のセクシペンが、倧域的に分散されおい
る諞掻動のチ゚ツク及び制埡をするための䞭枢的
な手段ずしお機胜しおいる。既に述べたように、
たた第図に瀺されおいるように、ネツトワヌク
ぞ送出され、たたこのネツトワヌク
から受取る皮々の凊理の倫々に察しおは、トラン
ザクシペン・ナンバTNが割圓おられおい
る。メツセヌゞの䞭にTNが内包されおいるの
は、各々のプロセツサ・システムが自ら受
容したサブタスクを互いに独立しお実行する際の
倧域的なトランザクシペン・アむデンテむテむ
トランザクシペン識別情報ずするためである。
H.S.RAM″内の、耇数の䜿甚可胜なトラン
ザクシペン・ナンバのアドレスを栌玍するための
専甚のブロツクが、それらのサブタスクを実行す
る際にマむクロプロセツサ・システムによ
぀お局所的に制埡及び曎新されるステヌタス・゚
ントリステヌタスに぀いおの既述項を収容
しおいる。TNは、盞互通信機胜が実行される際
に、局所的にもたた倧域的にも、様々な異な぀た
利甚法で甚いられる。トランザクシペン・ナンバ
は、サブタスクを識別するため、デヌタを呌出す
ため、コマンドを䞎えるため、メツセヌゞの流れ
を制埡するため、䞊びに倧域的な凊理のダむナミ
クスの皮類を特定するために甚いられる。トラン
ザクシペン・ナンバは、倧域的通信の実行䞭に割
圓おたり、攟棄したり、倉曎したりするこずがで
きる。これらの特城に぀いおは以䞋の蚘茉におい
お曎に詳现に説明する。 TNの特城のうち、最も耇雑ではあるがおそら
く最も効果的な特城ず蚀えるのは、゜ヌト・ネツ
トワヌク゜ヌテむング機胜を有するネツトワヌ
クず協働するこずによ぀お、所䞎の制埡凊理に
関するロヌカル・プロセツサ個々のプロセツ
サ・モゞナヌルのステヌタスの分散型曎新を可
胜にするずいう、その胜力である。各々の制埡凊
理即ちタスクないしマルチプロセツサの滑動
はそれ自身のTNをも぀おいる。 レデむネス状態プロセツサがどのような動䜜
をする準備が敎぀おいるかの状態の倀が、H.
S.RAM″のトランザクシペン・ナンバ・セク
シペンに保持されるようにな぀おおり、このレデ
むネス状態の倀は、マむクロプロセツサ・システ
ムの制埡の䞋に局所的に個々のプロセ
ツサ・モゞナヌルの内郚で倉曎される。マむク
ロプロセツサ・システムは、第図の応
答デむレクトリの䞭の適圓な゚ントリ䟋えば
SACKBusyアドレスは「050D16進数」
を初期蚭定するこずができ、そしおそれによ぀お
耇補されたずおりのむメヌゞを転送するこずによ
぀お、このSACKBusyのステヌタスの、H.S.
RAM″ぞの入力する。あるTNアドレス
トランザクシペン・ナンバに察応する栌玍䜍眮
に入力されおいる゚ントリは、H.S.RAM″
のポヌト及びポヌトを介しお、そしおむンタ
ヌプむス′を経由しお、ネツトワヌク
からアクセスするこずが可胜ずな぀おいる。
問合せは、ステヌタス・リク゚ストステヌタス
芁求のコマンド・コヌド第図参照ず
TNずを含む「ステヌタス・リク゚スト」メツセ
ヌゞを甚いお行われる。むンタヌプむス
′は、指定されたTNのTNアドレスに栌玍され
おいる内容を甚いお、然るべきフオヌマツトで曞
かれた応答メツセヌゞを栌玍しおいる応答デむレ
クトリを参照する。所䞎のTNに関する倧域的ス
テヌタス問合せを第のネツトワヌク・むンタヌ
プむス′が受取぀たならば、それによ぀
お、ハヌドり゚ア的な制埡しか受けおいない盎接
的な応答が匕き出される。前眮通信は䞍芁であ
り、たた、マむクロプロセツサ・システム
が割蟌みを受けたり圱響を及がされたりするこず
もない。しかしながら、「ロツクlock」衚瀺が
むンタヌプむス′ぞ転送されるこずによ
぀おステヌタスの蚭定が行なわれた堎合には、マ
むクロプロセツサ・システムは割蟌みを犁
止し、たたむンタヌプむス′が、アドレ
ス「050116進数」から埗られるロツク・ワヌド
を、埌刻その排陀が行なわれるたで通信し続け
る。 レデむネス状態のワヌド・フオヌマツトは、第
図の「ビズむbusy動䜜実行䞭の状態」
からむニシダルinitial初期状態」たでの
皮類の状態で瀺され、この第図は、実際のあ
るシステムにおいお採甚されおいる有甚な䞀具䜓
䟋を図瀺しおいる。レデむネス状態をより倚くの
皮類に分類するような倉曎䟋やより少ない皮類に
分類する倉曎䟋も可胜であるが、同図に瀺されお
いる皮類の状態を甚いるこずによ぀お、倚くの
甚途に適する広範な制埡を行なうこずができる。
H.S.RAM″の䞭の個々のTNの状態レベル
個々のTNアドレスに栌玍されおいる゚ント
リが衚わしおいるレデむネス状態のレベルを継
続的に曎新し、それによ぀お、サブタスクの利甚
可胜性やサブタスクの凊理の進捗状況が反映され
るようにしおおくこずは、マむクロプロセツサ・
システムの責任ずされおいる。このような曎新
は、第図に瀺されたフオヌマツトを甚いお、
H.S.RAM″内のTNアドレスに曞蟌みを行な
うこずによ぀お、容易に実行するこずができる。 第図においお、各々のステヌタス応答状
態応答は、「05」から「0D」16進数たでの
ものに぀いおは、いずれもその先頭の郚分がステ
ヌタス背定応答コマンド・コヌドstatus
acknowledgment command codeSACKで
始た぀おいる。ネツトワヌクぞ送出されるそれら
のSACK応答は、実際には、第図のコマン
ド・コヌドず、第図のワヌド・フオヌマツト
の数字郚分ず、発信元プロセツサOPID
ずから構成されおおり、これに぀いおは第図
に瀺すずおりである。埓぀お、それらのSACK応
答は、第図に瀺された総合的優先順䜍芏玄の
内郚においお、ひずたずたりの優先順䜍サブグル
ヌプを圢成しおいる。OPIDが優先順䜍芏玄に関
しお意味を持぀おいるわけは、たずえば、耇数の
プロセツサがある぀のTNに関しお働いおいる
が、ただしそれらのいずれもが「ビズむ」状態に
あるずいう堎合には、ブロヌドカストされる最優
先メツセヌゞの刀定がこのOPIDに基づいお行な
われるこずになるからである。転送䞊びにシステ
ムのコヌデむネヌシペンも、このデヌタ
OPIDに基づいお行うこずができる。 SACKメツセヌゞSACK応答に察しお優
先順䜍芏玄が定められおいるこずず、耇数のマむ
クロプロセツサ・システムから同時に応答
が送出されるようにしたこずず、ネツトワヌク
においお動的に䌝送を行ないながら優
先暩の刀定が行なわれるようにしたこずずによ぀
お、埓来のシステムず比范しお、所䞎のタスクに
関する倧域的資源のステヌタスの刀定が、倧幅に
改善された方法で行なわれるようにな぀おいる。
それによ぀お埗られる応答は、䞀矩性を持ち、芏
定にない状態を衚わすこずは決しおなく、曎に
は、゜フトり゚アを必芁ずせずロヌカル・プロセ
ツサ個々のプロセツサ・モゞナヌルに時間
を費消させるこずもない。埓぀お、䟋えば、タス
クの実行を劚げる頻繁なステヌタス芁求によ぀お
デツドロツクが生じおしたうようなこずは決しお
ない。様々なステヌタス・レベルにおいお、マル
チプロセツサの倚くの任意遞択動䜜を利甚するこ
ずができる。ロヌカル・プロセツサどうしが互い
に独立しお動䜜を続けるこずができ、しかも単䞀
の問合せによ぀お、぀の、倧域的な、優先暩を
䞎えられた応答が匕き出されるずいうこずは、か
぀おなか぀たこずである。 第図に瀺されおいる䞀連の状態に぀いお、
ここで幟らか詳しく説明しおおけば、理解に圹立
぀であろう。「ビズむ」状態ず「り゚むテむング
waiting埅ち」状態ずは、割圓おられた、即
ち委任されたサブタスクに関しお、次第により完
成に近い段階ぞずこれから進んで行くこずになる
状態であり、「り゚むテむング」状態の方は、曎
なる通信ないしむベントを必芁ずしおいる状態を
衚わしおいる。これらの「ビズむ」䞊びに「り゚
むテむング」の状態は、TNのステヌタスがより
高いレベルぞず䞊昇しお行き、぀いにはそのTN
に関するメツセヌゞ・パケツトを送信ないし受信
できるステヌタス・レベルにたで到達するずい
う、レベル䞊昇の䟋を瀺すものである。 䞀方、メツセヌゞ・パケツトを送信ないし受信
する際には、以䞊ずはたた別のTNの特城であ
る、メツセヌゞ制埡におけるTNの胜力が発揮さ
れるこずになる。マむクロプロセツサ・システム
が送信すべきメツセヌゞをも぀ようになる
ず、ステヌタス衚瀺は「送信準備完了send
ready」に倉る。マむクロプロセツサ・システ
ムは、ステヌタス衚瀺を曎新するこずに加
えお、第図のワヌド・フオヌマツトを甚いお
「ネクスト・メツセヌゞ・ベクタ」の倀をH.S.
RAM″ぞ入力する。この入力された゚ント
リは、該圓する出力メツセヌゞをH.S.RAM
″のどのロケヌシペンから取り出せば良いかを
明瀺するものである。このベクタは、ある特定の
TNに関係する耇数の出力メツセヌゞを本に぀
なげるチ゚ヌンchainするために、ネ
ツトワヌク・むンタヌプむス′においお
内郚的に䜿甚されるものである。 以䞊の機胜に関連した機胜が、「受信準備完了
receive ready」状態の間に実行される。この
「受信準備完了」状態においおは、TNの栌玍ロ
ケヌシペンTNアドレスに、マむクロプロ
セツサ・システムから埗られる入力メツセ
ヌゞ・カりント倀が保持されるようにな぀おお
り、この入力メツセヌゞ・カりント倀は、所䞎の
TNに関連しお受信するこずができるメツセヌゞ
の個数に関係した倀である。このカりント倀は、
入力メツセヌゞが次々ず転送されお来るのに合せ
おデクリメントされ、぀いにはれロになるこずも
ある。れロにな぀たならばそれ以䞊のメツセヌゞ
を受取るこずはできず、オヌバランoverrun
状態の衚瀺がなされるこずになる。以䞊のように
しお、TNを利甚しおネツトワヌクずマむ
クロプロセツサ・システムずの間の䌝送の
速床を調節するこずができるような぀おいる。 局所的な個々のプロセツサに぀いおの局
面に぀いお説明するず、個々のプロセツサにおい
おは、凊理が実行されおいる間、TNは送信メツ
セヌゞ及び受信メツセヌゞの䞭に、システム党䜓
で通甚する䞀定䞍倉の基準ずしお保持されおい
る。「TN0」状態、即ちデむフオルト状態は、メ
ツセヌゞをノン・マヌゞ・モヌドで甚いるべきで
あるずいう事実を明瀺するための、局所的コマン
ドずしおの機胜をも果たすものである。 曎に倧域的な芳点から説明するず、「TN0」
ず、「TN」である皮々の倀ずを、互いに異
なる性質のものずしお区別するこずによ぀お、
TNを利甚しおいる耇数のコマンド機胜のうちの
぀のコマンド機胜が芏定されおいる。即ち、そ
のようにTNを区別するこずによ぀お、「マヌ
ゞノン・マヌゞ」のいずれかを衚わす特性蚘述
キダラクタラむれヌシペンが各々のメツセヌ
ゞ・パケツトに付随するこずになり、それによ぀
お、耇数のメツセヌゞに察しお優先暩の刀定ず゜
ヌトずを行なうずいう、有力なシステムの動䜜方
匏が埗られおいるのである。同様に、「アサむン
ドAssigned割圓おがなされおいる状態」、
「アンアサむンドUnassigned割圓おがなされ
おいない状態」、「非関䞎プロセツサNon−
Participant」、䞊びに「むニシダル」ずいうス
テヌタスを甚いお、倧域的盞互通信ず制埡の機胜
が遂行されるようにな぀おいる。「アンアサむン
ド」状態は、それ以前にプロセツサがTNを攟棄
した堎合の状態であり、埓぀おそれは、TNを再
掻性化させる新たなプラむマリ・メツセヌゞを受
取る必芁がある状態である。もし状態衚瀺が「ア
サむンド」であるべきずきにプロセツサが「アン
アサむンド」を衚瀺しおいるならば、これはTN
が適切に入力されなか぀たずいうこずを瀺しおい
るのであるから、蚂正動䜜が実行されなければな
らない。もしTNが「アンアサむンド」であるべ
きずきに「アサむンド」ずな぀おいるならば、こ
れは、䞍完党な転送が行なわれおいるか、或いは
新たな぀のTNを求めお぀のプロセツサの間
で競合が行なわれおいるこずの衚われである堎合
がある。これらの「アサむンド」ず「アンアサむ
ンド」ずは、いずれもレデむネス状態ずしおは扱
われず、その理由は、それらの衚瀺がなされおい
る段階では、プロセツサは、ただそのTNに関す
る䜜業を始めおいない状態にあるからである。 曎には、「むニシダル」状態ず「非関䞎プロセ
ツサ」状態も、倧域的資源の関係で重芁である。
オン・ラむンに入ろうずしおいるプロセツサ、即
ち、このシステムぞの加入手続きを行なわなけれ
ばならないプロセツサは「むニシダル」状態にあ
り、この態は、このプロセツサをオン・ラむンぞ
入れるためには管理䞊のステツプを螏む必芁があ
るこずを衚わしおいる。所䞎のタスクに関しお
「非関䞎プロセツサ」状態にあるプロセツサは、
局所的にはいかなる凊理も実行する必芁はない
が、しかしながらこのTNを远跡監芖するこずに
より、このTNが䞍泚意により䞍適切に䜿甚され
るこずのないようにする必芁がある。 再び第図に関しお説明するず、H.S.RAM
″の専甚デむレクトリ即ち参照セクシペンは、
以䞊に説明したタむプ以倖にも、ハヌドり゚ア的
に応答を発生させるために䜿甚される、優先順䜍
を付䞎された、耇数のその他のタむプのメツセヌ
ゞも含んでいる。NAnot assigned「割圓おを
受けおいない」の意ずいう゚ントリは、将来の
䜿甚に備えお準備され、䜿甚可胜な状態で保持さ
れおいる。皮類の異な぀たタむプのNAK応答
オヌバラン、TN゚ラヌ、ロツクLockedの
各NAK応答は、そのデヌタ内容が最も小さな
倀ずされおおり、埓぀お最も高い優先順䜍にある
が、それは、それらのNAK応答が゚ラヌ状態を
瀺すものだからである。耇数のSACK応答の埌に
ACK応答、そしおNAP応答非該圓プロセツサ
応答が続き、それらは優先順䜍が䜎䞋しお行く
順序で䞊べられおいる。この具䜓䟋の構成では、
぀の応答甚コマンド・コヌドが機胜を割圓おら
れおおらず即ちNAずされおおり、それらは
将来の䜿甚に備えお䜿甚可胜な状態ずされおい
る。以䞊に説明したデむレクトリは、゜フり゚ア
によ぀お初期蚭定するこずができしかもハヌドり
゚アによ぀お利甚されるため、広範な皮々の応答
メツセヌゞ・テキストのうちからどのようなもの
でも、迅速に䞔぀柔軟性をも぀お発生させるこず
ができる。 以䞊のデむレクトリの䞭の、その他の郚分から
は独立しおいる぀の独立郚分を䜿甚しお、
TOPGETPUT、䞊びにBOTTOMの倫々の
アドレス、即ち、入力メツセヌゞのための埪環バ
ツフアの機胜に関するポむンタず、それに完了出
力メツセヌゞのポむンタずが、栌玍されおいる。
こらのポむンタは、倫々、入力メツセヌゞの管理
ず出力メツセヌゞの管理ずにあおられおいるH.
S.RAM″の倫々の専甚セクタず協働しお機胜
を果たすようにな぀おいる。入力メツセヌゞのた
めには埪環バツフア方匏が甚いられおおり、この
堎合、H.S.RAM″のデむレクトリ・セクシ
ペンに栌玍されおいる「TOP」が、入力メツセ
ヌゞのための䞊限アドレス䜍眮を指定する可倉ア
ドレスずな぀おいる。同じデむレクトリ・セクシ
ペンに栌玍されおいるPUTアドレスは、次に受
信するメツセヌゞを回路がどこに栌玍すべきかず
いうアドレス䜍眮を指定するものである。GET
アドレスは、゜フトり゚アがバツフアの空癜化を
行な぀おいるアドレス䜍眮をハヌドり゚アで認識
できるようにするために、゜フトり゚アによ぀お
蚭定され䞔぀曎新され続けるものである。 入力メツセヌゞ・バツフアの管理は、PUTを
バツフアの䞋限bottomのアドレスにセツト
し、そしおGETアドレスがTOPに等しくな぀お
いる状態から開始するずいう方法で、行なわれ
る。゜フトり゚アによ぀お定められおいる動䜜䞊
のルヌルは、GETがPUTず等しい倀にセツトさ
れおはならないずいうこずであり、もしそのよう
にセツトされたならば、䞍定状態アンビギナア
ス・コンデむシペンが生じおしたうこずにな
る。入力メツセヌゞがH.S.RAM″の䞭の入
力メツセヌゞ・バツフアぞ入力されるず、メツセ
ヌゞそれ自䜓の䞭に含たれおいるメツセヌゞ長さ
倀が、次に入力しお来るメツセヌゞの始点を決定
し、続いお、デむレクトリに栌玍されおいる
PUTアドレスに察し、次に入力しお来るメツセ
ヌゞを受入れるべきバツフア内の栌玍ロケヌシペ
ンを衚瀺させるための倉曎が加えられる。以䞊の
ようにしたため、マむクロプロセツサ・システム
は、自らの䜜業胜力が蚱すずきに、入力メ
ツセヌゞの取り出しを行なうこずができるように
な぀おいる。 H.S.RAM″内の出力メツセヌゞ栌玍空間
に栌玍されおいるデヌタは、他の郚分からは独立
した埪環バツフアの内郚に保持されおいる出力メ
ツセヌゞ完了ベクトル、䞊びにH.S.RAM″
内のネクスト・メツセヌゞ・ベクタず共に甚いら
れる。個々のメツセヌゞの線集アセンブル䞊
びに栌玍は、任意のロケヌシペンにおいお行なう
こずができ、たた、互いに関連する耇数のメツセ
ヌゞに぀いおは、それらをネツトワヌク䞊ぞ送出
するための぀なぎ合わせチ゚ヌンを行なうこ
ずができるようにな぀おいる。H.S.RAM″
のデむレクトリ・セクシペンでは、TOP
BOTTOMPUT、䞊びにGETの倫々のアドレ
スが既に説明したようにしお入力され䞔぀曎新さ
れおおり、それによ぀お、出力メツセヌゞ完了バ
ツフア内のロケヌションに぀いおの動的な珟圚指
暙が維持されおいる。メツセヌゞ完了ベクタは、
出力メツセヌゞ栌玍空間内に栌玍されおいるメツ
セヌゞであ぀おしかも既に適切に転送がなされた
こずが受信した応答によ぀お瀺されおいるメツセ
ヌゞを差し瀺すための、指暙ずなるアドレスを構
成しおいる。埌に説明するように、このシステム
は、マむクロプロセツサ・システムが出力
メツセヌゞの入力を容易に行なえるようにしおい
る䞀方で、このマむクロプロセツサ・システム
が耇雑な連結ベクタ・シヌケンスを敎然ずし
た方匏で扱えるようにしおおり、それによ぀お、
出力メツセヌゞ栌玍空間が効率的に䜿甚され、メ
ツセヌゞ・チ゚ヌンの転送ができるようにしおい
る。 応答に関連しお先に説明した第図のプロト
コルは、応答に続けおプラむマリ・メツセヌゞに
぀いおも芏定されおいる。耇数皮類の応答メツセ
ヌゞが互いに連続しお䞊べられおおり、16進数の
コマンド・コヌドが昇順に図瀺されおいる。プラ
むマリ・メツセヌゞのグルヌプの䞭では、マヌゞ
停止メツセヌゞこのメツセヌゞは、基本的制埡
メツセヌゞであるノン・マヌゞ制埡メツセヌゞで
もあるが、そのデヌタ内容が最小倀ずな぀おお
り、埓぀お最高の優先順䜍にある。このメツセヌ
ゞは、ネツトワヌク内䞊びにプロセツサ・モゞナ
ヌルにおけるマヌゞ・モヌドを終了させる、制埡
通信を構成しおいる。 極めお倚くの異な぀たタむプのプラむマリ・デ
ヌタ・メツセヌゞを昇順の優先順䜍を定めお利甚
するこずができ、たたそれらには、応甚䞊の芁求
事項ずシステム的な芁求事項ずに基づいお、優先
順䜍に関する分類を加えるこずができる。先に述
べたように、他のメツセヌゞの埌に続けられる継
続メツセヌゞに察しおは、それに関する先行メツ
セヌゞ・パケツトからの連続性を維持できるよう
にするために、高い優先順䜍をもたせるようにす
るこずができる。 皮類のプラむマリ・メツセヌゞから成る、第
図䞭の最䞋段のグルヌプは、優先順䜍の高い
方から䜎い方ぞ向か぀お、ステヌタス応答を埗る
こずを必芁ずする唯䞀のタむプのステヌタス・メ
ツセヌゞであるステヌタス・リク゚スト・メツセ
ヌゞ、「TN攟棄」ず「TN割圓お」ずを芁求する
倫々の制埡メツセヌゞ、そしお、曎に優先順䜍の
䜎い「マヌゞ開始」制埡メツセヌゞを含んでい
る。 以䞊の構成は、埌に説明する曎に詳现な具䜓䟋
から明らかなように、倚くの甚途に甚い埗る動䜜
を可胜ずするものである。プロセツサ・モゞナヌ
ルは、珟圚トランザクシペン・ナンバPresent
transaction numberPTNに基づいお動䜜す
るようにな぀おおり、この堎合、そのPTNが倖
郚的に、ネツトワヌクからの呜什によ぀お指定さ
れたものであろうずも、たた、連続した動䜜を実
行しおいる間に内郚的に発生されたものであろう
ずも、同じこずである。マヌゞ動䜜が実行されお
いるずきには、プロセツサ・モゞナヌルは、倧域
的レフアレンス、即ちトランザクシペン、アむデ
ンテむテむトランザクシペン識別するための
情報を利甚しおその動䜜を実行しおいるのであ
り、このトランザクシペン・アむデンテむテむは
TNによ぀お定められおいる。マヌゞ動䜜の開
始、停止、及び再開は、簡単なメツセヌゞの倉曎
だけを利甚しお行なわれる。サブタスクが、メツ
セヌゞをマヌゞするこずを必芁ずしおいない堎合
や、他のメツセヌゞずの間に特に関係をも぀おい
ないメツセヌゞ・パケツトが発生されたような堎
合には、それらのメツセヌゞは「TN0」に察し
お出力するための埅ち行列キナヌを成すよう
に䞊べられ、そしお、珟圚トランザクシペン・ナ
ンバによ぀お定められた、基本状態即ちデむフオ
ルト状態であるが真状態を維持しおいる間
に転送が行なわれる。この「TN0」状態は、マ
ヌゞ・モヌドが甚いられおいないずきには、メツ
セヌゞを転送のための埅ち行列を成すように䞊べ
るこずを可胜にしおいる。 ネツトワヌク・むンタヌプむス・システム これより第図に関しお説明するが、同図
は、本発明のシステムに甚いるのに適したむンタ
ヌプむス回路の䞀具䜓䟋を曎に詳现に瀺すもの
である。この「ネツトワヌク・むンタヌプむ
ス・システム」の章の説明には本発明を理解する
䞊では必ずしも必芁ではない倚数の詳现な特城が
含たれおいるが、それらの特城は、実機のシステ
ムには組み蟌たれおいるものであり、それゆえ本
発明の芁旚に察する皮々の具䜓䟋の䜍眮付けを明
確にするために説明䞭に含めるこずにした。具䜓
的なゲヌテむングのための構成䞊びに詳现構造で
あ぀お、本発明の䞻題ではなく、しかも呚知の手
段に関するものに぀いおは、倚皮倚様な代替構成
を採甚するこずも可胜であるので、説明を省略な
いし簡略化するこずにした。第図は、第図
に瀺されおいる第のネツトワヌク・むンタヌフ
゚むス′䞊びにH.S.RAM″の詳现図で
ある。぀のネツトワヌクのための倫々のむンタ
ヌプむス′は互いに同様の方匏
で機胜しおおり、それゆえ、䞀方のみに぀いお説
明すれば十分である。 第図においお、同図のむンタヌプむス
に接続されおいる方の胜動ロゞツク・ネツトワヌ
クからの入力は、マルチプレクサず公
知のパリテむ・チ゚ツク回路ずを介しお、
ネツトワヌク、メツセヌゞ管理回路ぞ䟛絊
されおいる。マルチプレクサは曎にマむク
ロプロセツサ・システムのデヌタ・バスに接続さ
れおおり、これによ぀お、このデヌタ・バスを介
しおメツセヌゞ管理回路ぞアクセスするこ
ずが可胜ずな぀おいる。この特城により、マむク
ロプロセツサ・システムが、むンタヌプむスを
ステツプ・バむ・ステツプ・テスト・モヌドで動
䜜させるこずが可胜ずな぀おおり、そしお、この
むンタヌプむスがネツトワヌクずあたかもオ
ン・ラむン状態で接続されおいるかのように、デ
ヌタの転送が行なわれるようにな぀おいる。ネツ
トワヌクからの入力は受信甚ネツトワヌク・デヌ
タ・レゞスタぞ䟛絊されるが、その際、盎
接このレゞスタの第のセクシペンぞ入力
されるバむト・デヌタず、受信甚バむト・バツフ
アを介しおこのレゞスタぞ入力され
るバむト・デヌタずがあり、受信甚バむト・バツ
フアは、第のセクシペンぞのバむト・デ
ヌタの入力が行なわれた埌に、自らのバむト・デ
ヌタをこのレゞスタの別のセクシペンぞ入
力する。これによ぀お、受信した各々のワヌドを
構成しおいる぀のバむトの䞡方が、受信甚ネツ
トワヌク・デヌタ・レゞスタに入力され、
そしおそこに、利甚可胜な状態で保持されるこず
になる。 これから䌝送される出力メツセヌゞは、送信甚
ネツトワヌク・デヌタ・レゞスタぞ入力さ
れ、たた、通垞のパリテむ発生回路の内郚
においおパリテむ・ビツトが付加される。メツセ
ヌゞは、ネツトワヌク・メツセヌゞ管理回路
からそれに接続されおいるネツトワヌクぞ送出
されるか、或いは、テスト・モヌドが甚いられ
る堎合にはマむクロプロセツサ・システム・デ
ヌタ・バスぞ送出される。このむンタヌプむス
の内郚におけるメツセヌゞ管理を行う目的で、ラ
ンダム・アクセス・メモリに栌玍されおい
る送信メツセヌゞのフオヌマツトは、メツセヌ
ゞ・デヌタず共に識別甚デヌタをも含むものずさ
れおいる。第図から分るように、コマン
ド、タグ、キヌ、䞊びにDSWのいずれをも、こ
れから䌝送されるプラむマリ・デヌタに組合わせ
おおくこずができる。 第図に瀺されおいる構成は、本質的に第
図に瀺されおいる構成ず同䞀であるが、ただし
第図では、むンタヌプむス・デヌタ・バス䞊
びにむンタヌプむス・アドレス・バスが、H.
S.RAM″の入力ポヌトず入力ポヌトずに
別々に接続され、たた、マむクロプロセツサ・シ
ステムのアドレス・バス䞊びにデヌタ・バ
スが、独立したポヌトに接続されおいるように
図瀺されおいる。しかしながら実際には、第
図から分るように、このような互いに独立した
方向からのアクセスは、このむンタヌプむス
の内郚おいお行なわれるH.S.RAM″におけ
る入力アドレス機胜及び出力アドレス機胜の時分
割マルチプレクシングによ぀お達成されおいる。
マむクロプロセツサのデヌタ・バスずアドレス・
バスずは、倫々ゲヌトずずを介しお
むンタヌプむスの倫々のバスに接続されおお
り、それによ぀おマむクロプロセツサが非同期的
に、それ自身の内郚クロツクに基づいお動䜜でき
るようにな぀おいる。 採甚されおいるタむミング䜓系は、クロツク・
パルスず、䜍盞制埡波圢ず、䜍盞现分波圢ずに基
づいたものずな぀おおり、この䜍盞现分波圢は、
むンタヌプむス・クロツク回路第
図によ぀お発生され、たた第図に瀺すタむ
ミング関係をも぀ものずな぀おいる第図に
぀いおも埌に説明する。むンタヌプむス・ク
ロツク回路は最も近くのノヌドからネツト
ワヌク・ワヌド・クロツクを受取぀おおり、たた
プむズ・ロツク・クロツク・゜ヌスは、
第図に関連しお先に説明した劂きれロ・タむ
ム・スキナヌを維持するための手段を含んでい
る。240nsのネツトワヌク内の公称ネツトワヌ
ク・ワヌド・クロツク速床が、むンタヌプむ
ス・クロツク回路の内郚においお時間的に
现分され、これが行なわれるのは、プむズ・ロ
ツクされた状態に保持されおいる倍呚噚詳现に
は瀺さないが、持続時間が40nsの基準呚期を定
める高速クロツク第図にPLCLKずしお瀺
されおいるを提䟛しおいるからである。基本的
なワヌド呚期を定めおいるのは、党呚期が240ns
で半サむクルごずに反転する、図䞭にCLKSRA
ず蚘されおいる呚期信号である。このCLKSRA
ず同䞀の呚波数ず持続時間ずをも぀信号が他に
぀、PLCLKに基づいお分呚噚によ぀お発
生されおおり、これらの信号は倫々がCLKSRA
からPLCLKのサむクル分及びサむクル分だ
け遅延した時刻に発生されおおり、たた、倫々が
CLKSRB及びCLKSRCずいう名称を䞎えられお
いる。 以䞊の諞々の信号に基づいお、制埡ロゞツク
が、「IO GATE」、「RECV GATE」、䞊び
に「SEND GATE」ず称されるタむミング波圢
以䞋、ゲヌト信号ずもいうを䜜り出しおおり、
これらのタむミング波圢は、ワヌド呚期の互いに
連続する等分されたむンタバルの倫々を衚瀺す
るものである。これらのむンタバルには、「IOフ
゚むズ」、「受信プむズ」、「送信プむズ」ずい
う該圓する名称が぀けられおいる。䞊蚘ゲヌト信
号によ぀お定められたこれらのプむズは、その
各々が曎に、「IO CLK」信号、「RECV CLK」
信号、䞊びに「SEND CLK」信号によ぀お、
぀の等分された半むンタバルぞず现分されおお
り、これらの现分信号は、各々のプむズの埌半
郚分を定めおいる。バむト・クロツキング機胜
は、「BYTE CTRL」信号ず「BYTE CLK」信
号ずによ぀お管理されおいる。 以䞊のIOプむズ、RECVプむズ受信フ
゚むズ、及びSENDプむズ送信プむズ
は、ランダム・アクセス・メモリずマむク
ロプロセツサ・システムのバスが、時分割倚重化
タむム・マルチプレクシングされた動䜜を行
なえるようにするための、基瀎を提䟛するもので
ある。むンタヌプむスは、高速ネツトワヌクず
の間で、回のワヌド呚期あたり個のワヌドし
か受信ないし送信するこずができず、しかも明ら
かに、受信ず送信ずは決しお同時には行なわれな
い。マむクロプロセツサ・システムずの間で行な
われる転送の転送速床は、このネツトワヌクずの
間の転送速床よりかなり䜎くな぀おいるが、たず
え䞡者が等しい速床であ぀たずしおも、むンタヌ
プむス回路の胜力にず぀お過倧な負担ずなるこ
ずはない。このむンタヌプむスのシステムの構
成は、ランダム・アクセス・メモリぞのダ
むレクト・アクセスによ぀お倧郚分の動䜜が実行
されるようにな぀おおり、埓぀お内郚的な凊理぀
たり゜フトり゚アが、殆ど必芁ずされないように
な぀おいる。埓぀お、このシステムが各々のワヌ
ド呚期の䞭の連続する耇数のプむズを呚期的に
経過しおいくに぀れお、耇数のワヌドが次々に、
しかも互いに衝突するこずなく、それらのワヌド
のための所定の耇数の信号経路に沿぀お進められ
お行き、それによ぀お皮々の機胜が実行されるよ
うにな぀おいる。䟋を挙げれば、バスぞのメツセ
ヌゞの送出が、マむクロプロセツサからのメツセ
ヌゞの受取りの合間に行なわれるようにし、しか
もそれらの各々がメモリの異な぀た郚分を
甚いお亀互に行なわれるようにするこずができ
る。 マむクロプロセツサ・システムのデヌタ・バス
ずネツトワヌク・むンタヌプむスずの間の盞互
通信は、IO管理回路このIOのこずを読
出し曞蟌みReadWriteず蚀うこずもあ
るの䞭で行なわれる。マむクロプロセツサ・シ
ステムから送られおくるワヌドをゲヌテむングす
るための曞蟌みゲヌトず、マむクロプロセ
ツサ・システムぞワヌドを送り出すためのシステ
ム読出しレゞスタずによ぀お、マむクロプ
ロセツサのバスず、ネツトワヌク・むンタヌプ
むスぞのバス・むンタヌプむスずの間が接続さ
れおいる。 曎にメモリ・アドレス・レゞスタずパリ
テむ発生噚チ゚ツク回路ずが、ネツトワ
ヌク・むンタヌプむス・サブシステムに組蟌た
れおいる。この具䜓䟋では、前蚘高速メモリ
H.S.RAMは4Kワヌド×17ビツトのランダム・
アクセス・メモリから成り、このメモリの
内郚的な再区分のしかたず、このメモリの内郚に
蚭けられおいる耇数の専甚メモリ領域郚分の䜿甚
法ずに぀いおは、既に説明したずおりである。こ
のランダム・アクセス・メモリの倧きさ容
量は、具䜓的な個々の甚途における必芁に合わ
せお、瞮小したり拡匵したりするこずが容易にで
きる。 受信メツセヌゞ・バツフア管理回路が、
マむクロプロセツサのデヌタ・バスに接続されお
おり、曎にはメモリのアドレス・バスにも
接続されおいる。「受信メツセヌゞreceivved
messages」ずいう甚語は、ネツトワヌクから入
力しおきお埪環バツフアの䞭の「PUT」ずいう
栌玍ロケヌシペンぞ入力されるメツセヌゞを指し
瀺すためにに甚いられるこずもあり、たた、この
入力の埌に、そのようにしお埪環バツフア内ぞ入
力されたメツセヌゞをマむクロプロセツサぞ転送
するが、その転送のこずを指し瀺すために甚いら
れるこずもある。このマむクロプロセツサぞの転
送が行なわれるずきには、「GET」の倀が、マむ
クロプロセツサ・システムぞ転送すべき受信メツ
セヌゞの取出しを実行するに際しシステムがどの
ロケヌシペンから連続した取出し動䜜を行なうべ
きかを指定する。ランダム・アクセス・メモリ
のアクセスに甚いられる耇数のアドレス倀
が、GETレゞスタ、TOPレゞスタ
、PUTカりンタ、及びBOTTMレゞス
タに倫々入力されおいる。PUTカりンタ
は、BOTTOMレゞスタによ぀お指
定されおいる初期䜍眮からづ぀むンクリメント
されるこずによ぀お曎新される。TOPレゞスタ
は、もう䞀方の偎の境界の指暙を䞎えるも
のである。TOPの倀ずBOTTMの倀ずはいずれ
も、゜フトり゚ア制埡によ぀お操䜜するこずがで
き、それによ぀お、受信メツセヌゞ・バツフアの
倧きさずH.S.RAMにおける絶察栌玍ロケヌシペ
ンずの䞡方を倉曎するこずが可胜ずな぀おいる。
PUTレゞスタの内容がTOPレゞスタの内容に等
しくな぀たならばPUTレゞスタはリセツトされ
おBOTTOMレゞスタの内容ず等しくされ、それ
によ぀お、このバツフアを埪環バツフアずしお利
甚できるようにな぀おいる。以䞊のGETレゞス
タ、TOPレゞスタ、BOTTOMレゞスタ、䞊び
にPUTカりンタは、入力メツセヌゞ甚埪環バツ
フアず出力メツセヌゞ完了埪環バツフアずの䞡方
を管理するのに甚いられおいる。 GETレゞスタぞの入力は゜フトり゚ア
の制埡䞋においお行なわれるが、それは、バツフ
ア䞭においおそのずき取扱われおいるメツセヌゞ
の長さに応じお、次のアドレスネクスト・アド
レスが決定されるからである。GETレゞスタ
・PUTカりンタ、䞊びにTOPレゞ
スタの倫々の出力に接続された比范回路
ずは、オヌバラン状態を怜出及び衚瀺
するために䜿甚されおいる。オヌバラン状態は
GETの倀ずPUTの倀ずが等しい倀に蚭定された
堎合や、GETの倀をTOPの倀より倧きな倀に蚭
定しようずする詊みがなされた堎合に生じる状態
である。これらのいずれの堎合にも、オヌバラン
のステヌタス衚瀺が送出されるこずになり、しか
もこのステヌタス衚瀺はオヌバラン状態が蚂正さ
れるたで送出され続けるこずになる。 「受信メツセヌゞ」埪環バツフアを構成し動䜜
させる際の、以䞊のような連続的な方匏は、この
システムに特に適した方匏である。衝突コンフ
リクトを回避するための盞互チ゚ツクを可胜ず
しおおくこずによ぀お、「PUT」をハヌドり゚ア
で管理し、䞔぀「GET」を動的に管理するこず
ができるようにな぀おいる。しかしながら、これ
以倖の方匏のバツフア・システムを採甚するこず
も可胜である。ただしその堎合には、おそらく回
路䞊びに゜フトり゚アに関しお、ある皋床の䜙分
な負担が加わるこずになろう。ここで第図
に぀いお觊れおおくず、メモリの内郚に栌
玍されおいる受信メツセヌゞのフオヌマツトは曎
に、マツプ結果、デヌタ長さ、䞊びにキヌ長さの
圢の識別デヌタを含んでおり、それらのデヌタが
どのようにしお埗られるかに぀いおは埌に説明す
る。 このむンタヌプむスの内郚のDSW管理セク
シペンは、転送先遞択ワヌド・レゞスタ
を含んでおり、この転送先遞択ワヌド・レゞ
スタぞは、これからアドレス・バスぞ転送
される転送先遞択ワヌドDSWが入力される。
DSWを䜿甚しおメモリの専甚DSWセクシ
ペンをアドレスするず、このメモリからデ
ヌタ・バス䞊ぞ送出された出力がデヌタを返し、
このデヌタに基づいおDSW管理セクシペン
が、そのメツセヌゞパケツトが圓該プロセツサ
を転送先ずしたものであるか吊かを刀定するこず
ができるようにな぀おいる。第図から分る
ように、転送先遞択ワヌドは、ビツトのマツ
プ・ニブルnyblアドレスず、10ビツトのマツ
プ・ワヌド・アドレスず、マツプ遞択のための
ビツトずから成぀おいる。これらのうちの「ニブ
ル」アドレスは、メモリからのワヌドのサ
ブセクシペンを蚘述するのに甚いられおいる。マ
ツプ遞択のためのビツトは、マツプ結果比范噚
ぞ䟛絊され、この比范噚はマルチプ
レクサを介しおメモリから関連した
マツプ・デヌタを受取぀おいる。マチプレクサ
は16ビツトのデヌタを受取぀おおり、この16
個のビツトは、DSWの䞭に含たれおいるマツ
プ・ワヌド・アドレスの10ビツトによ぀お指定さ
れるアドレスに栌玍されおいる぀の異な぀たマ
ツプ・デヌタ・ニブルを衚わしおいる。メモリ
は、ここで行なわれる比范が容易なように、
その専甚マツプ・セクシペンが特に比范に適した
圢態に構成されおいる。マルチプレクサぞ
その制埡のために䟛絊されおいる、DSWの䞭の
残りのビツトによ぀お、぀のマツプ・ニブル
のうちの該圓する぀のマツプ・ニブルが遞択さ
れる。比范が行なわれ、その比范の結果埗られた
マツプ・コヌドが、マツプ結果レゞスタぞ
入力され、そしおメモリぞ入力されおいる
入力メツセヌゞの䞭ぞ挿入される。もし、この比
范の結果、遞択されたマツプのいずれの䞭にも
「」のビツトが存圚しおいないこずが刀明した
堎合には、「拒絶」信号が発生されお、圓該プロ
セツサ・モゞナヌルはそのメツセヌゞ・パケツト
を受取るものずしお意図されおはいないこずが衚
瀺される。 第図に぀いお説明するず、同図には、メモ
リの専甚の転送先遞択セクシペンを现分す
るための奜適な方法であ぀おしかもマツプ結果の
比范を行うための奜適な方法が、抂略的に図瀺さ
れおいる。各々のマツプは4096ワヌド×ビツト
で構成されおおり、曎に、個別プロセツサID甹
セクタ、クラスID甚セクタ、及びハツシング甚
セクタに现分されおいる第図参照。12個の
アドレス・ビツト10ビツトのマツプ・アドレス
ずビツトのニブルを甚いお、共通マツプ・ア
ドレスが遞択されるず、それによ぀お各々のマツ
プからビツト出力が埗られる。第図のマ
ルチプレクサずそのニブルは、図を簡明にするた
めに第図には瀺しおない。それら぀のパ
ラレルなビツト出力は、぀のANDゲヌトから
成るANDゲヌト矀198においお、マツプ遞択のた
めのビツトず比范するこずができるようにな぀
おおり、その結果、぀以䞊の䞀臎が埗られた堎
合には、ORゲヌトの出力が「真」状態に
なる。このマツプ結果は、第図のマツプ結
果レゞスタぞ入力するこずができ、それに
よ぀お、そのメツセヌゞがメモリに受入れ
られるようになる。以䞊ずは異なる堎合には、そ
のメツセヌゞは拒絶され、NAKが送信されるこ
ずになる。 コマンド・ワヌド管理セクシペンは、コ
マンド・ワヌドを受取るコマンド・レゞスタ
を含んでいる。コマンド・ワヌドのTNフむヌ
ルドは、それを甚いおアドレス・バスをアクセス
するこずができ、そのアクセスによ぀お、指暙ず
されおいる受信TNが調べられお適圓な応答メツ
セヌゞが決定される第図参照。曎には、
「マヌゞ開始」コマンドが実行されおいるずきに
は、TNフむヌルドからPTNR珟圚トランザク
シペン・ナンバ・レゞスタぞのデヌタ転
送経路が確保されおおり、これは、「マヌゞ開始」
コマンドに合わせおPTN珟圚トランザクシペ
ン・ナンバの倀を倉曎できるようにするためで
ある。 メモリぞ入力された入力メツセヌゞは、
第図に関しお説明するず、アドレス・ベクタ
を利甚できるようにするために、デヌタ・フむヌ
ルドやキヌ・フむヌルドが甚いられおいる堎合に
はそれらのフむヌルドの長さ倀をも含むものずな
぀おいる。それらの長さ倀は、受信デヌタ長さカ
りンタず受信キヌ長さカりンタずに
よ぀お求められ、これらのカりンタの各々は、入
力゜ヌスから倫々のカりンタに該圓するフむヌル
ドが提䟛される際に、それらのフむヌルドに含た
れおいる䞀連のワヌドの個数を数えるようにな぀
おいる。 曎には、送信メツセヌゞ管理セクシペン
が甚いられおおり、このセクシペンは、凊理枈の
パケツトをメモリに栌玍するための受入れ
機胜ず、それらの栌玍されたパケツトを埌刻ネツ
トワヌクぞ送出する機胜ずを包含しおいる。この
セクションは、送信トランザクシペン・ベ
クタ・カりンタ、送信デヌタ長さカりンタ
、及び送信キヌ長さカりンタを含ん
でおり、これらのカりンタはデヌタ・バスに、双
方向的に接続されおいる。送信トランザクシペ
ン・ベクタ・カりンタはアドレス・バスに
接続されおおり、䞀方、送信デヌタ長さカりンタ
はアドレス発生噚に接続されおい
お、このアドレス発生噚が曎にアドレス・
バスに接続されおいる。出力バツフア・セクシペ
ンず第図の出力メツセヌゞ完了ベクタ・セクシ
ペンを構成する埪環バツフアずの䞡方を甚いおメ
ツセヌゞの送出が行なわれる。ただしこの具䜓䟋
では、耇数のメツセヌゞ・パケツトが逐次入力さ
れた埌に、それらが今床はベクタによ぀お定めら
れた順序で取出されるようにな぀おいる。 このむンタヌプむスの内郚においおは、独立
した倫々の動䜜プむズが、互いに排他的な時間
に実行されるようにな぀おおり、このような時分
割方匏を採甚したこずによ぀お、メモリ
は、ネツトワヌクのクロツク速床でネツトワヌク
からのメツセヌゞ・パケツトを受取぀お䟛絊する
こずず、内郚的な動䜜を効率的な高い速床で実行
するこずず、それ自身の遅いクロツク速床で非同
期的に動䜜しおいるマむクロプロセツサ・システ
ムずの間で通信を行なうこずずが、可胜ずされお
いる。様々なカりンタやレゞスタぞ向けたメツセ
ヌゞのゲヌテむング動䜜を制埡するために、䜍盞
制埡回路が制埡ビツトに応答しお動䜜しおおり、
制埡ビツトは、コマンド、DSW、デヌタ、それ
にメツセヌゞ内の個々のフむヌルドを瀺すその他
の信号を発生するものである。送信状態制埡回路
、受信状態制埡回路、䞊びに
読出し曞蟌み状態制埡回路は、クロ
ツク・パルスを受取り、デヌタ内のフむヌルドを
識別し、そしお、送信、受信、それにプロセツサ
のクロツク動䜜が行なわれおいる間の、デヌタの
流れのシヌケンシングを制埡するものである。 このむンタヌプむスの制埡は぀の有限状態
マシンFSMによ぀お行われ、それらのFSM
は、その各々が送信プむズ、受信プむズ、及
びプロセツサプむズのためのもので
ある。それらのFSMは、プログラマブル・ロゞ
ツク・アレむPLA、状態レゞスタ、䞊びにア
クシペンROMを䜿甚しお、䞀般的な方匏で構成
されおいる。各々のFSMは、ネツトワヌクのク
ロツク・サむクルの回ごずに぀次の状態ぞ進
められる。発生すべき制埡信号の数が倚いため、
PLAの出力はさらにアクシペンROMによ぀お笊
号化される。圓業者には容易に理解されるよう
に、ネツトワヌクの動䜜のために必然的に必芁ず
なる、FSMモヌド甚に曞かれ、それゆえ䞀般的
な现郚構造ず動䜜ずをも぀制埡シヌケンスの翻蚳
は、仕事量こそ倚いものの単玔なタスクである。 第図及び第図の状態ダむアグラムず第
図のマトリクス・ダむアグラムずを添付図面
䞭に含めおあるのは、かなり耇雑なシステムに採
甚するこずのできる内郚構造蚭蚈䞊の特城に関す
る、包括的な现目を提瀺するためである。第
図は受信プむズに関する図、第図は送信フ
゚むズに関する図であり、これらの図においお甚
いられおいる衚蚘法は、この明现曞及び図面の他
の堎所で甚いられおいる衚蚘法に察応しおいる。
䟋えば次の甚語がそうである。 RKLCReceive Key Length Counter 受信キヌ長さカりンタ RDLAReceive Data Length Counter 受信デヌタ長さカりンタ RNDRReceive Network Data Word
Register 受信ネツトワヌク・デヌタ・ワヌド・レ
ゞスタ PUTCPut Counter PUTカりンタ GETRGet Register GETレゞスタ 埓぀お状態ダむアグラムは、第図及び明现
曞ず察照させお参照すれば、略々説明なしでも理
解するこずができる。それらの状態ダむアグラム
は、耇雑なメツセヌゞ管理䞊びにプロセツサ盞互
間に通信に関わる、様々なシヌケンスず条件文ず
を詳现に瀺しおいる。第図第図に
おいお、「応答を発生せよ」ず「応答を耇号せよ」
ずのラベルが曞蟌たれおいる倫々の状態、䞊びに
砎線の長方圢で瀺されおいる倫々の条件文は、第
図のマトリクス・ダむアグラムに蚘茉されお
いる、指定された応答及び動䜜に埓うものであ
る。第図は、所䞎のTNに関するプラむマ
リ・メツセヌゞずレデむネス状態ずの任意の組み
合わせに察し、発生される応答ず実行される動䜜
ずの䞡方を瀺すものである。圓然のこずである
が、正垞なシステムの動䜜がなされおいるずきに
は、ある皋床のメツセヌゞの拒絶はあるものの、
゚ラヌ状態はたれにしか発生しない。 第図ず第図のいずれにおいおも、条件
刀断に関しおは、その倚くのものが耇数の刀断を
同時に実行するこずができるようにな぀おいる
が、これに察しお状態ステツプの方は、぀づ぀
倉曎されおいくようにな぀おいる。いずれの堎合
にもおいおも、送信動䜜ず受信動䜜ずは倖郚から
の制埡を必芁せずに定められた進行速床で進めら
れお行く動䜜であり、それは、メツセヌゞの構成
ずネツトワヌクの動䜜方匏ずが既に説明したよう
にな぀おいるためである。 兞型的なプロセツサ・システムやマルチプロセ
ツサ・システムにおいお採甚されおいる倚くの特
城には、本発明に密接な関係を持぀おはいないも
のがあり、埓぀おそれらに぀いおは特に蚘茉しな
い。それらの特城の䞭には、パリテむ・゚ラヌ回
路、割蟌み回路、それに、ワツチドツグ・タむマ
や極めお倚様な蚘隓機胜等の滑動をモニタするた
めの皮々の手段等がある。 システムの動䜜の具䜓䟋 以䞋に説明するのは、第図、第図、及び第
図を総合したシステムが、ネツトワヌク及び
H.S.RAMず協働し぀぀皮々の動䜜モヌドで内郚
的にどのように働くかを瀺す幟぀かの具䜓䟋であ
る。それらの具䜓䟋は、優先順䜍芏定ず、ここで
採甚されおいるアドレツシング方匏ず、トランザ
クシペン・アむデンテむテむずの間の盞互関係
が、どのようにしお局所的制埡ず倧域的盞互通信
ずの䞡方の機胜を提䟛するのかを瀺すものであ
る。 プラむマリ・デヌタ・メツセヌゞの送受信 ここでは、その他の図に加えお曎に第図に
぀いおも説明するが、第図は、プラむマリ・
メツセヌゞの最終的な受入れに関わる諞状態の、
簡略化した状態ダむアグラムである。メツセヌゞ
がバツフア或いはメモリに受信されおも、図瀺の
論理的状態が満たされないうちは、受入れアク
セプタンスが達成されたこずにはならない。図
ではむベント事象ほシリアルな列ずしお瀺さ
れおいるが、本来は耇数の刀定がパラレルに、即
ち同時に行なわれるようにな぀おおり、それは、
倫々の条件が互いに関䞎しないものであ぀たり、
或いは、ある動䜜段階ぞ達するための䞭間段階の
飛越しが、回路によ぀お行なわれたりするためで
ある。 第図のネツトワヌクの䞊のメツセヌゞは、第
図の受信ネツトワヌク・デヌタ・レゞスタ
の䞭を、EOM状態が識別されるたでの間
通過させられ、その状態が識別されたずきに、メ
ツセヌゞが完了したこずが認識される。「ロツク
LOCK」状態が存圚しおいる堎合には、システ
ムは第図のH.S.RAM″の䞭の応答デむレ
クトリを参照しお、NAKLOCK拒絶メツセヌ
ゞを送出する。 そうでない堎合、即ち「ロツク」状態が存圚し
おいない堎合には、システムはマツプ比范チ゚ツ
クぞ移り、このチ゚ツクは第図に瀺したむ
ンタヌプむスの䞭のDSW管理セクシペン
の内郚で実行される。「マツプ出力」で衚
わされる、適切な比范結果が存圚しおいる堎合に
は、システムはそのメツセヌゞを受信し続けるこ
ずができる。そのような比范結果が存圚しおいな
い堎合には、そのメツセヌゞは拒絶され、NAP
が送出される。 該圓するマツプが刀定されたならば、それによ
぀おシステムはTNステヌタスを怜査する準備が
敎぀たこずになり、このTNステヌタスの怜査は
第図に瀺されおいるTNのデむレクトリを参照
するこずによ぀お行なわれるここでTNステヌ
タスずは厳密には所䞎のTNに関するプロセツサ
のステヌタスのこずであり、埓぀おH.S.RAM内
のTNアドレスに栌玍されおいる゚ントリによ぀
お衚わされおいるレデむネス状態のこずである。
曎に詳しく説明するず、このTNステヌタスの怜
査は、局所的ステヌタス個々のプロセツサ・
モゞナヌルのステヌタスが「受信準備完了」で
あるか吊かを刀定するために行なわれる。ここで
は、先行するプラむマリ・メツセヌゞによ぀お
TNの割圓おが既になされおいるものず仮定しお
いる。 この怜査の結果、TNが「実行終了done」
状態、「非関䞎プロセツサ」状態、たたは「むニ
シダル」状態のいずれかのステヌタスであるこず
が刀明した堎合には、「NAP」拒絶メツセヌゞが
送出されるここでTNずい぀おいるのは、厳密
にはH.S.RAM内のTNアドレスに栌玍されおい
る゚ントリのこずであるが、以䞋、混同のおそれ
のない限りこの゚ントリのこずも単にTNず称す
るこずにする。もしこの刀明したステヌタスが、
他の芏定倖の状態であ぀たならば、送出される拒
絶メツセヌゞは「NAKTN゚ラヌ」であり、
以䞊の぀のタむプの拒絶メツセヌゞもたた、第
図の応答デむレクトリから取り出される。ステ
ヌタスが「受信準備完了」であ぀たならば、曎に
もう぀の別の刀定が行なわれるこずになる。 このもう぀の別の刀定ずは、「入力オヌバラ
ン」に関するものであり、この刀定は、既に説明
したように、第図の入出力管理バツフア・
セクシペンの内郚においお、GETアドレ
スずPUTアドレスずを比范するこずによ぀お行
なわれる。曎にはトランザクシペン・ナンバも、
受信メツセヌゞ・カりントの倀がれロでないかど
うかに぀いお怜査され、このカりント倀がれロで
あれば、それは、同じく入力オヌバランを衚瀺し
おいるのである。オヌバラン状態が存圚しおいる
堎合には、「NAK入力オヌバラン」が送出さ
れおそのメツセヌゞは拒絶される。 以䞊のすべお条件が満足されおいたならば、
H.S.RAM″内の応答デむレクトリから
「ACK」メツセヌゞ背定応答メツセヌゞが取
り出されおネツトワヌク䞊ぞ送出され、他のプロ
セツサ・モゞナヌルずの間で優先暩が争われるこ
ずになる。それらの他のプロセツサ・モゞナヌル
のうちには、同じように受信メツセヌゞに察する
背定応答を送出したものもあるかもしおない。こ
の時点で、もしネツトワヌクから受取る共通応答
メツセヌゞこの「共通」ずはマヌゞされたずい
う意味であるが「ACK」メツセヌゞであ぀お、
埓぀お、受信プロセツサ・モゞナヌルずしお遞択
された「党おの」プロセツサ・モゞナヌルが、先
に受信したメツセヌゞの受入れが可胜であるこず
が明瀺されおいる堎合には、その受信メツセヌゞ
の受入れがなされる。もしこの応答が「ACK」
以倖のいずれかの圢であれば、先の受信メツセヌ
ゞは「党おの」プロセツサから拒絶される。 受信䞊びに応答に぀いおのこの具䜓䟋においお
は、プラむマリ・メツセヌゞが受信された埌に
は、党おのプロセツサが、ACK応答、NAK応
答、及びNAP応答のうちのいずれか぀を発生
するこずに泚目されたい。プロセツサは、これら
の応答メツセヌゞのうちのいずれか぀を受取぀
たならば、その盎埌にプラむマリ・メツセヌゞの
䌝送を詊みるこずができる。プロセツサは、こ
の䌝送の詊みを、ネツトワヌクを通り抜けるため
の合蚈埅ち時間盞圓の遅延に等しいかたたはそれ
より倧きい遅延の埌に行なうこずもでき、それに
぀いおは既に「胜動ロゞツク・ノヌド」の章で説
明したずおりである。もう぀泚目しお頂きた
いこずは、もし、幟぀かのプロセツサが互いに
「同䞀の」メツセヌゞを送信したならば、結果的
にそれらのメツセヌゞの党おがネツトワヌク䞊の
競合を勝ち抜いたこずになるこずも、あり埗るず
いうこずである。その堎合には、それらの送信プ
ロセツサの「党お」がACK応答を受取るこずに
なる。このこずは、埌出の具䜓䟋で詳现に説明す
る、ブロヌドカスト䞀斉䌝送及び倧域的セマ
フオ・モヌドの動䜜に関しお重芁である。 実際に䜿甚されおいる本発明の実機䟋は、これ
たでに説明したものに加えお曎により倚くの皮類
の応答を含むず共に様々な動䜜を実行するように
な぀おいる。第図はそれらの応答ず動䜜ず
を、LOCK、TN゚ラヌ、及びオヌバランの各割
蟌み状態、予め識別されおいる぀の異な぀たス
テヌタス・レベル、それに背定応答ACK及
び非該圓プロセツサ応答に察するものずしお、瞊
列に䞊べた各項目で瀺しおいる。 あるプロセツサ・モゞナヌルがメツセヌゞの送
信準備を完了したずきには、第図PTNレゞ
スタに栌玍されおいるPTN倀は䜿甚可胜
状態ずな぀おおり、埓぀お必芁ずされるのはTN
ステヌタスが「送信準備完了」状態にあるこずの
確認だけである。第図から分るように、「送
信準備完了」の゚ントリ蚘述項は、出力メツ
セヌゞのためのネクスト・メツセヌゞ・ベクタ・
アドレスを含んでいる。アセンブルが完了した出
力メツセヌゞはネツトワヌク䞊ぞ送出され、そし
おもし競合に敗退したならば、PTNが途䞭で倉
曎されない限り、䌝送が成功するたでこの送出動
䜜が反埩され、そしお成功したなら応答を受取る
こずになる。䌝送が成功しお背定応答を受取぀た
ならば、アドレス・バクタが倉曎される。ネクス
ト・メツセヌゞ・ベクタが、珟圚メツセヌゞの䞭
の第番目のワヌド第図から取り出さ
れ、このワヌドは送信トランザクシペン・ベク
タ・アクンタからランダム・アクセス・メ
モリぞ転送される。出力メツセヌゞ・セク
シペンがオヌバラン状態になければ、PUTã‚«ã‚Š
ンタが「」だけ進められ、このオヌバラ
ン状態は、PUTがGETに等しくなるこずによ぀
お衚瀺される。尚、送信トランザクシペン・ベク
タ・カりンタから転送されるネクスト・メ
ツセヌゞ・ベクタは、H.S.RAMの䞭の珟圚トラ
ンザクシペン・ナンバ・レゞスタによ぀お
指定されおいるトランザクシペン・ナンバ・アド
レスぞ入力される。もし、この新たなTNが「送
信準備完了」状態のものであれば、この入力され
たベクタの倀は、再び、このトランザクシペン・
アむデンテむテむに関係しおいる次のメツセヌゞ
ネクスト・メツセヌゞの栌玍䜍眮を指し瀺し
おいる。H.S.RAMの䞭に栌玍されおいる出力メ
ツセヌゞのフオヌマツトに぀いおは、第図を
参照されたい。 ただし、メツセヌゞを送出する際のメツセヌゞ
管理には、PTNの内郚的な、或いは倖郚からの
倉曎をはじめずする、倚くの異な぀た圢態の動䜜
を含たせおおくこずができる。゚ラヌ状態、オヌ
バラン状態、ないしロツク状態によ぀お、システ
ムがトランザクシペン・ナンバを「TN0」にシ
フトするようにしおおくこずができ、このシフト
によ぀お、システムはノン・マヌゞ・モヌドに埩
垰し、そしお「TN0」におけるステヌタスの怜
査を、「送信準備完了」状態が識別されるか或い
は新たなTNの割圓おがなされるたで、続けるこ
ずになる。かなり耇雑な具䜓䟋に採甚するこずの
できる状態䞊びに条件を瀺したものずしお、第
図第図のフロヌチダヌトを参照され
たい。 出力メツセヌゞ完了バツフアの䟋 メツセヌゞの䌝送の完了が「ロツクLOCK」
を陀いたその他の任意の応答メツセヌゞによ぀お
明瀺されたならば、新たに完了した出力メツセヌ
ゞ・バツフアを指し瀺すポむンタが、H.S.RAM
の出力メツセヌゞ完了埪環バツフア・セクシペン
第図参照に栌玍される。このポむンタは、
䞊蚘出力メツセヌゞ・バツフアのアドレスを衚わ
す単なる16ビツト・ワヌドである。出力メツセ
ヌゞ・バツフアのフオヌマツトは第図に瀺さ
れおいる。出力メツセヌゞ・バツフアには、ネツ
トワヌクから受取぀た応答メツセヌゞを蚘録する
堎所が含たれおいるこずに泚目されたい。 出力メツセヌゞ完了埪環バツフアは、ネツトワ
ヌク・むンタプヌスのハヌドり゚アず、
マむクロプロセツサの䞊に眮かれた監芖プ
ログラムずの間の、通信の機胜を果たすものであ
る。このマむクロプロセツサの䞭に備えられおい
るプログラムは、これから出力されるメツセヌゞ
をH.S.RAMの䞭に栌玍する。これに続く次の䟋
で詳现に説明するが、耇数の出力メツセヌゞを䞀
緒に鎖状に連結しチ゚ヌンし、しかもその際、
TNがこの鎖チ゚ヌンの先頭のポむンタずし
お働くようにするこずができ、これによ぀お䜜業
の耇雑なシヌケンスを圢成するこずができる。そ
の他の特城ずしおは、ネツトワヌクを耇数のTN
の間で倚重化即ち時分割マルチプレクシング
するこずができるためこれに぀いおも埌に詳述
する、ネツトワヌク内の諞凊に存圚する様々な
事象に応じた皮々の順序でメツセヌゞを出力する
こずができる。 曎にたた、䌝送に成功したパケツトによ぀お占
められおいたH.S.RAM内の栌玍空間を迅速に回
埩し、それによ぀おその栌玍空間を、これから出
力される別の出力パケツトのために再䜿甚できる
ようにするこずが重芁である。出力メツセヌゞ完
了埪環バツフアが、この機胜を果たしおいる。 あるデヌタ・メツセヌゞの送信が成功裏に終了
しお「ロツク」応答以倖の応答を受信したなら
ば、ネツトワヌク・むンタヌプむスは、H.S.
RAM内の「051016進数」に栌玍されおいる
PUTポむンタ第図参照を「」だけ進
め、たた、この送信が完了したばかりの出力メツ
セヌゞの先頭のワヌドのアドレスをPUTレゞス
タ内のアドレスぞ栌玍する。PUTポむンタの倀
が「051216進数」に栌玍されおいるTOPポむ
ンタの倀より倧きくなるず、PUTポむンタは
「051316進数」に栌玍されおいるBOTポむンタ
BTTOMポむンタず同じになるように最初
にリセツトされる。PUTポむンタがGETポむ
ンタ栌玍䜍眮「051116進数」より倧きくな
るようならば、埪環バツフアが、オヌバランしお
いるのであり、そのため「゚ラヌ割蟌み」がマむ
クロプロセツサぞ向けお発生される。 マむクロプロセツサの内郚で実行されおいる゜
フトり゚アによ぀お、GETポむンタが指瀺しお
いる出力メツセヌゞ・バツフアが非同期的に調べ
られる。プロセツサは、実行を芁求された䜕らか
の凊理を完了したならば、GETポむンタを「」
だけ進めるこのGETの倀は、TOPの倀より倧
きくなるずBOTの倀にリセツトされる。GET
PUTずな぀おいる堎合には、凊理せねばなら
ない出力メツセヌゞはもはや存圚しおいない。そ
うでない堎合には、曎に別の出力メツセヌゞが成
功裏に送信を完了した状態にあるので、それらの
出力メツセヌゞを凊理せねばならない。この凊理
には、H.S.RAMの出力バツフアの栌玍空間を空
きスペヌスに戻すこずが含たれおおり、埓぀おこ
のスペヌスを他のパケツトのために再䜿甚するこ
ずできる。 ここで泚目しおおくべき重芁なこずは、出力メ
ツセヌゞ完了埪環バツフアず入力メツセヌゞ埪環
バツフアずは互いに別個のものであり、そのため
これら぀の埪環バツフアは、倫々が別々の
PUT、GET、TOP、及びBOTの各ポむンタに
よ぀お管理されおいるずいうこずである。構成の
しかたによ぀おは、第図に瀺されおいるよう
に、これら䞡方の埪環バツフアが、埪環バツフア
管理ハヌドり゚アを共甚するようにもでき
るが、そのような構成が必須なわけではない。 初期蚭定の手順 各プロセツサ・モゞナヌルは、そのプロセツ
サ・モゞナヌル自身の高速ランダム・アクセス・
メモリ第図の内郚のTNをアクセ
スする機胜を備えおおり、このメモリに
は、朜圚的に䜿甚可胜な耇数のTNの、そのデむ
レクトリが含たれおいる。ただし、割圓おられお
いないTNは、そのTNに関連付けられおいる栌
玍䜍眮に栌玍されおいるトランザクシペン・ナン
バ倀によ぀お、割圓おられおいない旚が明確に衚
瀺されおいる。埓぀お、マむクロプロセツサ・シ
ステムは、割圓おられおいないトランザク
シペン・ナンバを識別し、そしおそれらのうちの
぀を、所䞎のトランザクシペン・アむデンテむ
テむに関しお他のプロセツサ・モゞナヌルずの間
の通信を開始するのに䜿甚するために遞択するこ
ずができる。 トランザクシペン・ナンバは、ロヌカル・マむ
クロプロセツサプロセツサ・モゞナヌル内の
マむクロプロセツサの制埡の䞋に、局所的に割
圓おられ䞔぀曎新されるが、ネツトワヌク内の党
域における倧域的制埡は、「TN攟棄呜什」及び
「TN割圓呜什」ずいうプラむマリ制埡メツセヌ
ゞを甚いお行なわれる。同䞀のTNを芁求する可
胜性のある互いに競合する耇数のプロセツサ・モ
ゞナヌルの間にデツドロツク状態が発生するこず
は決しおなく、そのわけは、ネツトワヌクが、よ
り小さな番号を付けられおいるプロセツサの方に
優先暩を䞎えるからである。そのTNを埗ようず
したプロセツサのうちで優先暩を埗られなか぀た
残りのプロセツサは「NAKTN゚ラヌ」応答
を受取るこずになり、この応答は、それらのプロ
セツサが別のTNを確保するこずを詊みなければ
ならないずいうこずを衚瀺するものである。埓぀
お、それらのトランザクシペン・アむデンテむテ
むの確保䞊びに照合を、システムの内郚で及び局
所的に行なう際の、完党なフレキシビリテむが埗
られおいる。 曎に泚目しお頂きたいこずは、TNの反埩䜿甚
は、「TN0」である基本䌝送モヌドず、TNがれ
ロより倧きいマヌゞ・モヌドずの間の、シフトに
よ぀お行なわれおいるずいうこずである。埓぀お
このシステムは、ただ回のTNのブロヌドカス
ト匏の䌝送によ぀お、その動䜜の焊点だけでなく
その動䜜の性質をも倉えるこずができる。 倧域的ステヌタスの倉化を䌝達するための曎に
別の、そしお特に有甚な方匏は、第図に関しお
既に説明した匷制パリテむ・゚ラヌの䌝播であ
る。この独特の衚瀺方匏は、その他の䌝送の間に
はさみ蟌たれお䌝送されるず、䞭止されたシステ
ム資源が調査され、そしお適切な動䜜が実行され
るこずになる。 プロセツサ察プロセツサ通信 プロセツサ通信ずしお、皮類の特別の圢態の
ものがあり、その䞀方は特定の぀の転送先プロ
セツサぞ向けお行なわれる通信であり、他方は、
぀のクラスに属する耇数のプロセツサを転送先
ずしお行なわれる通信である。これらの䞡タむプ
の䌝送はいずれもDSWを利甚しおおり、たた、
これらの䌝送はいずれも、ノン・マヌゞ・モヌド
のブロヌドカストによ぀お実行される。 特に぀の発信元プロセツサず぀の転送先プ
ロセツサずの間での通信を行なう際には、DSW
の䞭に転送先プロセツサ識別情報destination
processor identificationDPIDを入れお䜿甚
する。第図を参照し぀぀説明するず、この
DPIDの倀を甚いお各々の受信プロセツサ・モゞ
ナヌルのH.S.RAM″の遞択マツプ郚分がア
ドレスされるず、転送先ずしお意図された特定の
プロセツサ・モゞナヌルだけが、背定的な応答を
発生しおそのメツセヌゞを受入れる。背定応答が
送信され、しかもそれが最終的に成功裏に受信さ
れたならば、䞡者のプロセツサは、芁求されおい
る将来の動䜜のいずれでも実行できる状態にな
る。 ある぀のメツセヌゞを、ある぀の制埡プロ
セスに関係する、぀のクラスに属する耇数のプ
ロセツサが受信すべき堎合には、DSW内のマツ
プ・ニブルずマツプ・アドレスずによ぀お、H.
S.RAMの遞択マツプ郚分の䞭の察応するセクシ
ペンが指定される。そしお、党おの受信プロセツ
サが倫々に肯定応答を送出し、それらの肯定応答
は、発信元プロセツサ・モゞナヌルぞ到達するた
めの競合を、この通信のための埀埩送受信が最終
的に完了するたで続けるこずになる。 党域ブロヌドカスト・モヌドのプロセツサ通信
は、プラむマリ・デヌタ・メツセヌゞ、ステヌタ
ス・メツセヌゞ、制埡メツセヌゞ、䞊びに応答メ
ツセヌゞの、各メツセヌゞの通信に甚いるこずが
できる。優先順䜍プロトコルず、優先暩を付䞎す
る機胜を備えたネツトワヌクずの、䞡者の固有の
胜力によ぀お、その皮のメツセヌゞをその他の皮
類のメツセヌゞのシヌケンスの䞭に容易に挿入で
きるようにな぀おいる。 ハツシング・モヌドのプロセツサ遞択は、リレ
ヌシペナル・デヌタベヌス・システムにおけるデ
ヌタ凊理のタスクを実行する際には、他から飛び
抜けお倚甚されるプロセツサ遞択方匏である。䞀
次的デヌタバツクアツプ甚ではないメむンの
デヌタに぀いおの互いに玠の同䞀の芁玠を
共有しない耇数のデヌタ郚分集合ず、バツクア
ツプ甚デヌタに぀いおの互いに玠の耇数のデヌタ
郚分集合ずが、適圓なアルゎリズムに埓぀お、異
぀た耇数の二次蚘憶装眮の䞭に分配されおいる。
぀のプロセツサが䞀次的デヌタの郚分集合を分
担し別の぀のプロセツサがバツクアツプ甚デヌ
タの郚分集合を分担しおいるためにそれら぀の
プロセツサが同時に応答した堎合には、䞀次的デ
ヌタに぀いおのメツセヌゞの方に優先暩が䞎えら
れる。この条件が補償されるようにするために
は、優先順䜍のより高いコマンド・コヌド第
図参照を遞択するようにすれば良い。デヌタ
ベヌスの信頌性及び完党性の維持も、以䞊の様々
なマルチプロセツサ・モヌドを利甚するこずによ
぀お達成され、その堎合、発生した個々の状況に
察しお最も有利なようにそれらのモヌドが適甚さ
れる。䟋を挙げるならば、䞀次的デヌタのある郚
分集合を分担しおいる二次蚘憶装眮が故障した堎
合には、特別のプロセツサ察プロセツサ通信を利
甚しおそれを曎新するこずができる。たた゚ラヌ
の蚂正やデヌタベヌスの䞀郚分のロヌルバツク
は、これず同様の方匏で、或いはクラス・モヌド
で動䜜させるこずによ぀お、行なうこずができ
る。 トランザクシペン・ナンバの䟋 トランザクシペン・ナンバずいう抂念により、
マルチプロセツサ・システムの制埡のための新芏
にしお匷力なハヌドり゚ア機構が埗られおいる。
本システムにおいおは、トランザクシペン・ナン
バは「倧域的セマフオ」を構成しおおり、たた、
ネツトワヌクに察するメツセヌゞの送受信ず、耇
数のプロセツサに分配されたある぀の所䞎のタ
スクのレデむネス状態の確認ずの倫々においお、
重芁な圹割りを果たしおいる。 トランザクシペン・ナンバTNは、H.S.
RAMの䞭の16ビツト・ワヌドずしお物理的
に実珟されおいる。このワヌドは、様々な機胜を
果たせるように、第図に瀺すようなフオヌマ
ツトずされおいる。TNはH.S.RAMに栌玍され
るため、マむクロプロセツサずネツトワヌ
ク・むンタヌプむスずのいずれからもア
クセスするこずができる。 倧域的セマフオ 「セマフオ」ずいう甚語は、コンピナヌタ科孊
関係の文献においお、互いに非同期的に実行され
る耇数の凊理の制埡に甚いられる倉数を指し瀺す
ための甚語ずしお、䞀般的に䜿甚されるようにな
぀おいる。セマフオは、䞭断されるこずのない
回の操䜜でそれを「テスト・アンド・セツト」す
るこずができるずいう性質をも぀おいる。 䞀䟋ずしお、「アンアサむンド
UNASSIGNED割圓おがなされおいない状
態」ず、「アサむンドASSIGNED割圓おが
なされおいる状態」ずの぀の状態を取り埗る
セマフオ倉数に぀いお考察するこずにする。この
堎合には、テスト・アンド・セツト動䜜は次のよ
うに定矩されるもしセマフオが「アンアサむン
ド」状態にあ぀たならば、そのセマフオを「アサ
むンド」状態にセツトしお成功を衚瀺するこず
反察にセマフオが既に「アサむンド」状態にあ぀
たならば、そのセマフオを「アサむンド」状態の
たたにしおおいお「倱敗」を衚瀺するこず。埓぀
お、このセマフオに拠れば、セマフオのテスト・
アンド・セツトに成功した凊理は自らのタスクを
続行するこずができ、䞀方、それに倱敗した凊理
は、そのセマフオが「アンアサむンド」状態にリ
セツトされるのを埅぀か、或いは、等䟡の別の資
源を制埡しおいる別のセマフオをテスト・アン
ド・セツトするこずを詊みるかの、いずれかを䜙
儀なくされる。容易に理解できるこずであるが、
仮にテスト・アンド・セツト動䜜が䞭断されるよ
うなこずがあり埗るずするならば、぀の凊理が
同時に同じ資源にアクセスしおしたう可胜性が生
じ、それによ぀お予枬するこずのできない誀぀た
結果が生じおしたうおそれがある。 いかなるマルチプロセツサ・システムも、シス
テムの資源ぞのアクセスを制埡するために、セマ
フオず同䞀芖するこずのできる抂念を、ハヌドり
゚アによ぀お実際に具䜓化しおいる。しかしなが
ら、埓来のシステムは、コピヌのセマフオ
郚数が郚のセマフオ、即ち箇所だけに蚭けら
れるセマフオしか維持するこずができない。そ
こで、耇数コピヌのセマフオ郚数が耇数のセ
マフオ、即ち耇数箇所に蚭けられるセマフオ
を、各プロセツサにコピヌづ぀蚭けお維持する
ようにすれば、単にテストするだけのセマフオの
アクセスのために競合が発生する回数を䜎枛する
ずいう目的ず、埌に説明するその他の甚途に倚䟡
のセマフオ倉数を利甚するずいう目的ずの、双方
のために望たしい。問題は、セマフオの倚数のコ
ピヌに察し、完党に同期した操䜜を加えねばなら
ないずいうこずであり、もしこのこずが守られな
か぀たならば、それを匷化するためにセマフオが
蚭けられおいるずころの、資源ぞのアクセスの完
党性が倱われおしたうこずになる。 耇数コピヌのセマフオ、即ち「倧域的」セマフ
オは、本システムによ぀お提䟛される。次に瀺す
衚は、倧域的セマフオに関する動䜜を、単䞀セマ
フオコピヌのセマフオず察比したものであ
る。
【衚】
【衚】 本実斜䟋のシステムにおいおは、「TN割圓
ASSIGN TN」コマンドず「TN攟棄
RELIN−QUISH TN」コマンドずが、倧域
的セマフオずしお利甚されおいるトランザクシペ
ン・ナンバに察するテスト・アンド・セツト機胜
ずリセツト機胜ずを倫々に担぀おいる。第図
に぀いお説明するず、「NAKTN゚ラヌ」応答
が倱敗を衚瀺し、䞀方、「SACKアサむンド」
応答が成功を衚瀺する。 耇数のノヌドを同期しおクロツキングするため
に甚いられおいる同期クロツキング方匏や、党お
のプロセツサぞ同時に最優先パケツトを䌝送する
ブロヌドカスト動䜜をはじめずする、このネツト
ワヌクの特質は、倧域的セマフオずいう抂念を実
際に具䜓化する䞊での基瀎を成すものである。こ
の抂念が実斜されおいるために、このシステムは
所望のシステム資源の耇数のコピヌの、その割付
けアロケヌシペン、割付け解陀デアロケヌ
シペン、䞊びにアクセスの制埡を、単にその資
源にTNを付䞎するこずによ぀お行なえるように
な぀おいる。ここで泚目すべき重芁なこずは、分
散された資源の制埡を、単䞀セマフオの堎合ず
略々同皋床の小芏暡な゜フトり゚ア・オヌバヘツ
ドで、実行できるようにな぀おいるずいうこずで
ある。このこずは埓来のシステムに察する非垞な
進歩であり、なぜならば、埓来のシステムは、分
散型の資源を管理できないか、或いは、耇雑な゜
フトり゚アによるプロトコルが必芁ずされ䞔぀ハ
ヌドり゚ア的なネツクを生じおしたうかの、いず
れかだからである。 レデむネス状態 「ビズむBUSY」、り゚むテむング
WAITING」、「準備完了READY」送信ず
受信の倫々の準備完了、「終了DONE」、及
び「非関䞎プロセツサNON−
PARTICIPANT」から成る組の倀第
図参照が、あるTNを付䞎されたタスクの、そ
のレデむネス状態を速やかに確認する胜力を提䟛
しおいる。このシステムでは、以䞊の各状態の意
味するずころは、次の衚が瀺すようにな぀おい
る。
【衚】 「TN割圓」コマンドを甚いお、タスクぞの
TNの付䞎が動的に行なわれるようにな぀おい
る。成功衚瀺「TN割圓」メツセヌゞに察する
「SACKアサむンド」応答は、すべおの動䜜
可胜なプロセツサが成功裏にTNのタスクぞの割
圓おを完了したこずを瀺す。第図に関しお泚
目すべきこずは、「NAKTN゚ラヌ」応答は高
い優先順䜍小さな倀をも぀おいるため、いず
れかのプロセツサのネツトワヌク・むンタヌプ
むスがTNの䜿甚に関する衝突を怜出した
ならば、党おのプロセツサが倱敗応答を受取るず
いうこずである。曎に、ネツトワヌク䞊で䌝送さ
れるこの倱敗応答のOPID発信元プロセツサID
フむヌルドは、衝突のあ぀たプロセツサのうちの
第番目の付された番号が最小のプロセツサ
を衚瀺するこずになる。この事実は、蚺断ルヌチ
ンに利甚される。 各々のプロセツサは、゜フトり゚アの働きによ
り、タスクを凊理し、そしおTNを「ビズむ」、
「り゚むテむング」、「迷信準備完了」、「受信準備
完了」、「終了」たたは「非関䞎プロセツサ」のう
ちの該圓するものはセツトする。最初の「TN割
圓」を発什したプロセツサを含めどのプロセツサ
も、任意の時刻に、「ステヌタス・リク゚スト」
コマンド或いは「マヌゞ開始」コマンドを発什す
るこずによ぀お、タスクTNがどの皋床に完
了しおいるかずいう状態を容易に確認するこずが
できる。 「ステヌタス・リク゚スト」は、倚䟡の倚
皮の倀を取り埗る倧域的セマフオの回のテス
トず同じこずである。第図から分るように、
優先順䜍が最も高いステヌタス応答SACKメ
ツセヌゞがネツトワヌク䞊の競合を勝ち抜き、そ
の結果、最も䜎いレデむネス状態が衚瀺されるこ
ずになる。曎に、そのOPIDフむヌルドは、その
最䜎のレデむネス状態にあるプロセツサのうちの
第番目の付された番号が最小のプロセツサ
のアむデンテむテむ玠性を衚瀺するこずにな
る。 この埌者の特性を甚いお、耇数のプロセツサに
分配されたタスクの完了を「埅機」するための、
「ノン・ビズむnon−bysy」の圢態が定められ
おいる。最初に「TN割圓」を発什したプロセツ
サは初代の「り゚むト・マスタ」であるずされ
る。このプロセツサは次に、任意の基準に基づい
お、他のいずれかのプロセツサを新たな「り゚む
ト・マスタ」に指定する。この新たな「り゚む
ト・マスタ」は、それ自身が所望のレデむネス状
態に到達したならば、「マヌゞ開始」或いは「「ス
テヌタス・リク゚スト」のいずれかを発什するこ
ずによ぀お、党おのプロセツサい察する問合せを
行なう。もし他のプロセツサの党おが基準完了状
態ずな぀おいたならば、SACKがその旚を衚瀺す
るこずになる。もし幟぀かのプロセツサが尚、準
備完了状態にはなか぀たならば、SACK応答の
OPIDフむヌルドが、レデむネス状態が最䜎のプ
ロセツサのうちの第番目のものを衚瀺するこず
になる。「り゚むト・マスタ」はそのプロセツサ
に察し、新しい「り゚むト・マスタ」になるよう
に呜什する。結局最埌には党おのプロセツサが準
備完了状態ずなるのであるが、それたでの間、こ
のシステムは、少なくずも䞀぀のプロセツサが準
備完了状態に到達したこずを知らされる郜床、ス
テヌタスの問合せを詊みるだけである。埓぀おこ
のシステムは、結果を出さずに資源を消費する呚
期的なステヌタス問合せずいう負担を負わされる
こずがない。曎にこの方匏によれば、最埌に完了
する凊理が終了した䞁床その時刻に、党おのプロ
セツサが仕事を完了したずいうこずをシステムが
確実に知るこずになる。圓業者には理解されるよ
うに、本発明の抂念の範囲内でその他の倚皮倚様
な「埅機」の圢態を採甚するこずができる。 「マヌゞ開始」コマンドは、぀の特殊な皮類
のテスト・アンド・セツト呜什である。倧域的セ
マフオのステヌタスが「送信準備完了」たたは
「受信準備完了」である堎合には、珟圚トランザ
クシペン・ナンバ・レゞスタPTNR
第図参照が「マヌゞ開始」メツセヌゞ
第図参照内のトランザクシペン・ナンバの
倀にセツトされ、これによ぀おPTNRレゞスタ
の蚭定が行なわれる。動䜜䞭のプロセツサのいず
れかが、より䜎䜍のレデむネス状態にある堎合に
は、PTNRの倀は倉曎されない。 「マヌゞ停止」コマンドは、以䞊の動䜜に察応
するリセツト動䜜であ぀お、すべおの動䜜䞭のプ
ロセツサのPTNRを無条件に「TNO」にリセツ
トするものである。 埌に説明するように、PTNRによ぀お指定さ
れおいる珟圚倧域的タスクcurrent
globaltaskに関係するメツセヌゞだけが、ネツ
トワヌク・むンタヌプむスから出力され
るようにな぀おいる。埓぀お、「マヌゞ開始」コ
マンド及び「マヌゞ停止」コマンドは、耇数のタ
スクの間でネツトワヌクを時間倚重化、即ち時分
割タむム・マルチプレクシングするこずので
きる胜力を提䟛しおおり、埓぀おそれらの耇数の
タスクは、任意に䞭止、及びたたは再開するこ
ずができるようにな぀おいる。 本発明の现郚の特城で重芁なものに、ネツトワ
ヌク・むンタヌプむスが、ネツトワヌク
からのコマンドによるTNのアクセスず、マむク
ロプロセツサによるTNのアクセスずが、
決しお同時に行なわれないようにしおいるずいう
こずがある。本実斜䟋においおは、これは、受信
状態制埡回路から読出し曞蟌み状態制埡
回路ぞ送られおいる信号によ぀お達成され
おおり、この信号は、TNを倉曎する可胜性のあ
るネツトワヌクからのコマンドの凊理が行なわれ
おいるずきには必ず「肯定」状態ずされおいる。
この信号が「肯定」状態にある短い時間の間は、
プロセツサは、H.S.RAMぞのアクセスを、制埡
回路によ぀お犁止されおいる。圓業者には
理解されるように、本発明の範囲内で、以䞊の構
成の代りになる倚皮倚様な代替構成を採甚するこ
ずができる。 受信制埡 TNの曎に別の機胜に、入力メツセヌゞの制埡
がある。「TN割圓」コマンドを甚いるこずによ
぀お、所䞎のタスクに察しお、耇数のプロセツサ
における入力メツセヌゞ・ストリヌムを関連付け
るこずができる。所䞎のプロセツサの䞭の圓該タ
スクに割圓おられおいるTNが「受信準備完了」
にセツトされおいるずきには、そのTNは曎に、
そのプロセツサが受入れる甚意のあるパケツトの
個数を衚わすカりント倀を䜵せお衚瀺しおいる
第図。ネツトワヌク・むンタヌプむス
は、個々のパケツトを成功裏に受信するたび
毎にこのカりント倀をデクリメントしこのデク
リメントはTNのワヌドから算術的に「」を枛
じるこずによ぀お行なわれる、このデクリメン
トはこのカりント倀がれロに達するたで続けられ
る。カりント倀がれロに達したずきには
「NACKオヌバラン」応答が発生され、それに
よ぀お、パケツトを送出しおいるプロセツサに察
し、このNACK応答を発しおいるプロセツサが
より倚くの入力パケツトを受入れる甚意ができる
たで埅機しなければならないこずが知らされる。
曎にたた、第図から分るように、このずきに
はPTNRの「TNO」ぞのリセツトも䜵せお行な
われる。 以䞊の動䜜メカニズムにより、ネツトワヌクを
流通するパケツトの流れの制埡を盎截的に行える
ようにな぀おいる。たたそれによ぀お、぀のプ
ロセツサに未凊理のパケツトが倚量に詰め蟌たれ
るこずがないように、そしおそのプロセツサがシ
ステムにず぀おのネツクにな぀おしたうこずがな
いように、保蚌されおいる。 送信制埡 第図に぀いお説明するず、同図から分る
ように、H.S.RAMに栌玍されおいる各メツセヌ
ゞは、新TNベクタネクスト・メツセヌゞ・
ベクタの倀を収容するためのフむヌルドを含ん
でいる。メツセヌゞを送信しおそれに察する応答
を成功裏に受信したならば、この送信したばかり
のメツセヌゞに含たれおいた新TNベクタが、H.
S.RAMの䞭の珟圚トランザクシペン・ナンバを
栌玍するためのアドレスぞPTNRから転送さ
れお栌玍される。埓぀お、TNは個々のメツセ
ヌゞが送出されるたび毎に曎新され、たた、メツ
セヌゞの䌝送に成功した際にはTNが自動的に所
望の状態にセツトされるようにするこずが可胜ず
な぀おいる。 第図に぀いお説明するず、「送信準備完了」
のTNのフオ−マツトは、14ビツトのH.S.RAM
内のアドレスを含んでおり、このアドレスは、所
䞎のタスクTNに関しお次に出力すべきパケ
ツトを指し瀺すのに甚いられおいる。埓぀お、
H.S.RAMの䞭に栌玍されおいるTNは、皮々の
タスクに関するメツセヌゞの、先入先出匏
FIFO埅ち行列の、その先頭を指し瀺すヘツ
ド・ポむンタずしおの機胜も果たしおいる。埓぀
お、所䞎の぀のタスクTNに関する限りに
おいおは、各プロセツサは、新TNベクタのチ゚
ヌンによ぀お定められた順序で、パケツトの送出
を詊みるこずになる。 先に説明した、耇数のTNタスクの間でネ
ツトワヌクを高速で倚重化マルチペレクシン
グするための機構ず組合わせるこずによ぀お、
倚くのプロセツサの間に分配された䜕組もの耇雑
な組合せのタスクを、極めお小芏暡な゜フトり゚
ア・オヌバヘツドで管理できるようになるこずは
明らかである。ネツトワヌクず、むンタヌプむ
スず、プロセツサずの共同動䜜によ぀お提䟛され
おいる構成は、そのコピヌを数癟個のプロセツサ
の間に分配するこずができ、曎には数千個のプロ
セツサ間にすら分配するこずのできる資源及びタ
スクに察しお、資源の割付けず割付け解陀、タス
クの䞭止ず再開、それにその他の制埡を行なうた
めの奜適な構成である。 DSW転送先遞択ワヌドの䟋 転送先遞択ワヌド第図は、DSWロゞツ
ク第図及びH.S.RAM第
図のDSWセクシペンず協働するこずによ぀お、
以䞋のこずを可胜ずする耇数のモヌドを提䟛する
ものである。即ち、それらのモヌドずは、各々の
受信プロセツサのネツトワヌク・むンタヌプむ
スが、受信䞭のメツセヌゞは圓該ネツトワ
ヌク・むンタヌプむスに組合わされおいるマむ
クロプロセツサによ぀お凊理されるこずを
意図したものか吊かの刀定を、迅速に䞋せるよう
にするための耇数のモヌドである。既に説明した
ように、受信メツセヌゞの䞭に含たれおいる
DSWは、H.S.RAMのDSWセクシペンに栌玍さ
れおいるニブルを遞択するず共に、そのニブルず
比范される。 プロセツサ・アドレス 第図に瀺されおいるように、H.S.RAMの
DSWセクシペンの぀の郚分がプロセツサ・ア
ドレス遞択ニブルの栌玍にあおられおいる。本シ
ステムにおいおは、搭茉可胜な1024個のプロセツ
サの各々に察しお、H.S.RAMのこの郚分に含た
れおいるビツト・アドレスのうちの぀が関連付
けられおいる。圓該プロセツサのIDアむデンテ
むテむに関連付けられたビツト・アドレスのビ
ツトは「」にセツトされおおり、䞀方、このセ
クシペン内のその他の党おのビツトは「」にさ
れおいる。埓぀お各々のプロセツサは、このセク
シペンの䞭の぀のビツトだけが「」にセツト
されおいる。 ハツシナ・マツプ H.S.RAMのDSWセクシペンの別の぀の郚分
が、ハツシナ・マツプ耇数の栌玍にあおられ
おいる。本システムにおいおは、マツプ遞択ビツ
トのうちの぀のビツトがそれらのハツシナ・マ
ツプにあおられおおり、それによ぀お、4096個の
可胜な倀を党お含む完党な集合が組埗られおい
る。ハツシナト・モヌドhashedmodeにおい
おは、二次蚘憶装眮に栌玍されおいるレコヌドの
ためのキヌが、ハツシング・アルゎリズムに埓぀
お蚭定され、それによ぀おから4095たでの間の
「バケツト」の割圓おが行なわれる。所䞎の「バ
ケツト」に収容されおいるレコヌドを担圓しおい
るプロセツサは、そのアドレスが圓該バケツトの
バケツト・ナンバに察応しおいるマツプ・ビツト
の䞭に「」のビツトがセツトされおいる。その
他のビツトは「」にされおいる。耇数個のマツ
プ・ビツトをセツトするだけで、所䞎のプロセツ
サに耇数のバケツトを担圓させるこずができる。 この実斜䟋の構成においおは、容易に理解され
るように、マツプ・ビツトのセツテむングを以䞋
の方匏で行なえるようにな぀おいる。即ち、その
方匏ずは、所䞎の぀のマツプ遞択ビツトに぀い
おは、各ビツト・アドレスがただ䞀぀のプロセツ
サにおいおのみ「」にセツトされおおり、しか
も、いかなるビツト・アドレスも必ずいずれかの
プロセツサにおいお「」にセツトされおいるず
いう方匏である。この方匏を採甚したこずの盎接
の結果ずしお、各々のプロセツサAMPが、
デヌタベヌスのレコヌドの互いに別個で互いに玠
の郚分集合を分担し、しかも、システムの党䜓ず
しおは、レコヌドの党おを含む完党な集合が存圚
するようにな぀おいる。 以䞊の具䜓䟋はリレヌシペナル・デヌタベヌス
の課題を䟋に匕いお説明されるおいるが、圓業者
には容易に理解されるように、課題の互いに玠の
郚分集合をマルチプロセツサ耇合䜓の䞭の個々の
プロセツサに分担させるこずができる課題領域で
あればどのような課題領域にでも、これず同じ方
匏を適甚するこずができる。 曎にもう぀泚目に倀するこずは、完党なマツ
プを぀備えるこずによ぀お、以䞊に説明した方
匏を、䞀方のマツプによれば所䞎のあるプロセツ
サに割圓おられおいるバケツトを、他方のマツプ
においおはそれずは異な぀たプロセツサに割圓お
埗るように、構成するこずができるずいうこずで
ある。ここで、䞀方のマツプを「䞀次的」なもの
ずし、他方のマツプを「バツクアツプ甚」のもの
ずすれば、盎接の垰結ずしお、所䞎のあるプロセ
ツサ䞊では䞀次的なものであるレコヌドが、別の
プロセツサ䞊では確実にバツクアツプされるよう
にするこずができる。曎に、所䞎の぀のプロセ
ツサをバツクアツプするプロセツサの個数に぀い
おは、いかなる制玄もない。 圓業者には理解されるように、本発明の範囲内
で実珟できる互いに別個のマツプの数は以䞊に
するこずができ、たた、バケツトの数も任意の個
数ずするこずができる。 クラス 先に説明したプロセツサ・アドレスずハツシ
ナ・マツプのいずれの堎合にも、党おのプロセツ
サに぀いおの所䞎の぀のビツト・アドレスを調
べれば、そのビツト・アドレスが぀のプロセツ
サにおいおだけ「」にセツトされおおり、その
他の党おのプロセツサ内の察応するビツト・アド
レスは「」にセツトされおいるこずが分かる。
しかしながら、耇数のプロセツサ内においお察応
するビツト・アドレスが「」にセツトされおい
るような方匏も可胜であるし、有甚でもある。こ
の方匏は「クラス・アドレス」モヌドずいわれる
方匏である。 クラス・アドレスは、そのコピヌが耇数のプロ
セツサ内に存圚する凊理手順ないし機胜の名称ず
考えるこずができる。該圓する凊理手順ないし機
胜を備えおいるプロセツサは、いずれも察応する
ビツト・アドレスに「」ビツトがセツトされお
いる。 クラス・アドレスぞ宛おおメツセヌゞを送出す
るためには、DSW第図内の該圓するクラ
ス・アドレスがセツトされる。H.S.RAMの䞭の
該圓する䜍眮のビツトが「」にセツトされおい
るこずによ぀お圓該クラスに「所属」しおいるこ
ずが瀺されおいる党おの動䜜可胜なプロセツサ
は、その送出されたメツセヌゞ・パケツトに察し
お「ACK」で応答するこずになる。圓該クラス
に所属しおいないプロセツサはNAPで応答する。 埓぀おDSWは、マルチプロセツサ・システム
内のメツセヌゞの流れを制埡するのに必芁な経路
指定蚈算がハヌドり゚アによ぀お行なわれるよう
にしおいる。たた、プログラムを、システムの
様々な機胜がいずれのプロセツサの䞭に備えられ
おいるかずいう知識ずは、無関係なものずするこ
ずができる。曎には、マツプはH.S.RAMの䞀郚
であり、埓぀おマむクロプロセツサからア
クセスできるため、ある機胜を぀のプロセツサ
から別のプロセツサぞ動的に再配眮するこずが可
胜である。 マヌゞの䟋 耇雑なマルチプロセツサ・システムにおいお
は、䞀連の盞互に関連した耇数の動䜜の実行が、
タスクによ぀お必芁ずされるこずがある。これは
特に、耇雑な問合せを取扱うリレヌシペナル・デ
ヌタベヌス・システムに぀いお蚀えるこずであ
り、そのようなデヌタベヌス・システムにおいお
は、デヌタをアセンブルしおフアむルを圢成し、
しかもアセンブルされた埌には特定の方匏で耇数
のプロセツサぞ再分配できるようなフアむルを圢
成するために、耇数の二次蚘憶装眮を参照するこ
ずが必芁ずされるこずがある。以䞋に瀺す䟋は、
第、第、及び第図のシステムは、TN
ず、DSWず、それに倧域的セマフオずに察しお
操䜜を加えるこずによ぀お、そのような機胜をい
かに容易に実行できるようにな぀おいるかを、手
短に説明するものである。 たず第に、マヌゞ・コヌデむネヌタ兞型的
な䟋ずしおはマヌゞ・コヌデむネヌタはIFP
ないしであるが、必ずしもそれに限られるも
のではないが、ある぀のフアむルをマヌゞし
お圢成するこずになる即ちデヌタ・゜ヌスずし
お機胜する぀のクラスに属する耇数のAMP
を、AMP〜の䞭から識別する。割圓
おがなされおいない぀のTNが遞択され、そし
おデヌタ・゜ヌス機胜を識別するために割圓おら
れる。このフアむルを別の組のAMPそれらは
元のデヌタ・゜ヌスのプロセツサであ぀おもよ
いぞ分配ないしハツシングするするずいう第
の䞻芁機胜に察しおは、そのずきたで割圓おをさ
れおいなか぀た別のTNが割圓おられる。 このマヌゞ機胜のためのコヌデむネヌタは、第
のTNに関係するフアむルの、マヌゞングの䜜
業を行なうこずになるクラスに属する耇数のプロ
セツサを、DSWを甚いお識別する。このマヌゞ
ングの䜜業に関䞎する関䞎プロセツサは、その
TNのステヌタスのレベルを䞊昇させお「ビズ
む」たたは「り゚むテむング」ステヌタスずし、
その埌に、マヌゞ動䜜の制埡が、マヌゞ動䜜に関
䞎しおいる関䞎プロセツサのうちの぀ぞ枡され
る即ちコヌデむネヌタの仕事が委任される。
以䞊の耇数の関䞎プロセツサそれら以倖の党お
のプロセツサ・モゞナヌルはそのトランザクシペ
ン・ナンバに関しおは非関䞎プロセツサ であるの各々は、このように芏定されたマヌゞ
のタスクに関するメツセヌゞ・パケツトを受信し
おそれに察する肯定応答を送出した埌には、その
プロセツサ自身のサブタスクの実行を、そのステ
ヌタス・レベルを適宜曎新しながら進行させお行
く。そしお、マヌゞ・コヌデむネヌタの仕事を委
任されおいるプロセツサがそれ自身のタスクを終
了したならば、そのプロセツサは、その他の党お
の関䞎プロセツサに察しお、圓該トランザクシペ
ン・ナンバに関するステヌタスを知らせるよう、
ステヌタス・リク゚ストを送出し、それによ぀
お、関䞎プロセツサのうちでレデむネス状態が最
䜎のプロセツサを衚瀺しおいる応答を受取るこず
ができる。マヌゞ動䜜の制埡は、このレデむネス
状態が最䜎のプロセツサぞ枡され、この埌には、
このプロセツサが、自身の䜜業が終了した際にそ
の他党おの関䞎プロセツサをポヌリングするこず
ができるようになる。以䞊のプロセスは、必芁ず
あらば、関䞎プロセツサの党おが準備完了状態ず
な぀おいるこずを瀺す応答が受信されるたで、続
けさせるこずができる。そのような応答が受信さ
れた時点においおコヌデむネヌタずしお働いおい
たプロセツサは、続いお、DSWを利甚しお圓該
クラスに属しおいる関䞎プロセツサを識別し぀
぀、H.S.RAMぞのメツセヌゞの転送を開始
し、このメツセヌゞの転送に䌎な぀お、ステヌタ
ス・レベルが該圓する出力メツセヌゞ・ベクタ情
報により「送信準備完了」ぞず曎新される。これ
に続いお実行されるポヌリングの結果、党おの関
侎AMPが送信準備完了状態にあるこずが刀明し
たならば、コヌデむネヌタは、その特定のTNに
぀いおのマヌゞ開始コマンドを発什する。 マヌゞ動䜜が実行されおいる間に、凊理枈のデ
ヌタ・パケツトは、結果をリレヌシペナル・デヌ
タベヌスに埓぀お二次蚘憶装眮ぞ分配するための
぀のクラスに属する耇数のプロセツサ・モゞナ
ヌルぞ宛おお、転送されるこずになる。それらの
耇数の受信プロセツサが、このずき発信元ずな぀
おいる耇数のプロセツサず同じものであるず吊ず
にかかわらず、この分配に関䞎するクラスに所属
する関䞎プロセツサ即ち䞊蚘受信プロセツサ
は、DSWによ぀お識別され、たたそのトランザ
クシペンは新たなTNによ぀お識別される。この
新しいトランザクシペンに関わる関䞎プロセツサ
の党おに察しお、この新たなTNが割圓おられる
こずになり、たた、それらの関䞎プロセツサは、
それらのレデむネス状態のレベルを䞊昇させお
「受信準備完了」ずするこずになる。このDSW
は、クラス指定ではなく、ハツシング遞択指定の
ものずするこずもできるが、いずれの堎合におい
おも、マヌゞが実行されおいる間は、関䞎プロセ
ツサの党おが、ブロヌドカストされるメツセヌゞ
を受信できる状態におかれおいる。「マヌゞ開始」
が発什されたならば、送出動䜜に関䞎すべき送出
関䞎プロセツサの各々から耇数のメツセヌゞ・パ
ケツトが、しかも倫々のプロセツサから互いに同
時に、ネツトワヌク䞊ぞ送出され、それらのメツ
セヌゞ・パケツトに察しおは動的に䌝送䞭
に優先暩の刀定が行なわれる。各々の送出関䞎
プロセツサが、それ自身の組のメツセヌゞを送
信完了したならば、それらの各々の送出関䞎プロ
セツサは、䞀定の圢に定められおいる「゚ンド・
オブ・フアむルEnd of file」メツセヌゞの送
信を詊み、この「゚ンド・オブ・フアむル」メツ
セヌゞは皮々のデヌタメツセヌゞより優先順䜍が
䜎い。関䞎プロセツサの党おが「゚ンド・オブ・
フアむル」メツセヌゞを送出するようになるたで
は、この「゚ンド・オブ・フアむル」メツセヌゞ
はデヌタ・メツセヌゞずの競合に敗退し続け、そ
しお党おの関䞎プロセツサから送出されるように
な぀たならば、ようやく、「゚ンド・オブ・フア
むル」メツセヌゞの転送が達成される。この転送
が達成されるず、コヌデむネヌタは「゚ンド・オ
ブ・マヌゞEnd of marge」メツセヌゞを送
出し、たた、それに続いお「TN攟棄」を実行す
るこずができ、この「TN攟棄」によ぀おこのト
ランザクシペンは終了する。オヌバラン状態、゚
ラヌ状態、ないしはロツク状態に察しおは、マヌ
ゞ即ち送信を始めからやり盎すこずによ぀お適切
に察凊するこずができる。 ある぀のTNに関するマヌゞ動䜜が終了した
ならば、このシステムは、TNのシヌケンスの䞭
の、続く次のTNぞずシフトするこずができる。
この新たなTNに該圓する耇数のメツセヌゞ・パ
ケツトの埅ち行列を、各々のプロセツサ・モゞナ
ヌルが䜜り終぀たならば、それらのプロセツサ・
モゞナヌルは、マヌゞ動䜜を実行させるためのネ
ツトワヌクに察する働きかけを再び開始するこず
が可胜ずなる。個別に実行されるプロセツサ内マ
ヌゞ動䜜に加え、曎に以䞊のようにネツトワヌク
内マヌゞ動䜜が効率的に利甚されるために、この
システムは、埓来のシステムに察しお著しく優れ
た、極めお倧芏暡な゜ヌトマヌゞ・タスクを実
行するこずができるようにな぀おいる。本発明を
採甚した堎合に、システム内のある぀のフアむ
ルを゜ヌトするために必芁な時間は、レコヌドの
個数を個、プロセツサの個数を個ずするず
き、以䞋の匏で衚わすこずができる。 C1log2C2 この匏においお、C2は定数であり、この実斜䟋
に関しおは、100バむト・メツセヌゞが甚いられ
おいる堎合には玄10マむクロ秒ず芋積られ、たた
C1は、兞型的な16ビツト・マむクロプロセツサ
が䜿甚されおいる堎合に、玄ミリ秒ず芋積られ
る定数である。様々に組み合わせたずずの組
合せに察する、抂略の゜ヌトマヌゞ時間が、秒
を単䜍ずしお次の衚に瀺されおおり、それらの倀
は100バむト・レコヌドが甚いられおいる堎合の
倀である。
【衚】 以䞊の衚に瀺されおいる具䜓䟋の数字を埓来の
システムず比范しお評䟡するのは容易なこずでは
ない。その理由は、盞互に関連を有する皮類の
゜ヌト凊理シヌケンスプロセツサによる゜ヌト
ずネツトワヌクによる゜ヌトが関䞎しおいるか
らであり、たた、そもそも、かかる胜力を有する
システムが殆んど存圚しないからである。曎に、
本システムではその長さが長倧でしかも可倉なメ
ツセヌゞが゜ヌト及びマヌゞされるのに察しお、
䞀般的な倚くの゜ヌト胜力は、数バむトないし数
ワヌドに぀いお胜力評䟡がなされおいる。 曎に別の重芁な芁因ずしお、本システムはマル
チプロセツサそのものであ぀お、゜ヌトマヌゞ
凊理の専甚システムではないずいうこずがある。
本システムは、局所的にも倧域的にも、マヌゞ動
䜜ずノン・マヌゞ動䜜ずの間を完党なフレキシビ
リテむをも぀おシフトするこずができ、しかもこ
のシフトを、゜フトり゚ア的な䞍利益を生じるこ
ずなく、たた、システム効率に損倱を生じさせる
こずもなく、行なえるようにな぀おいる。 タスク・リク゚ストタスク応答のサむクルの䟋 第図に関し、ネツトワヌクに接続されお
いるプロセツサ、ないし〜は
いずれも、他の個たたは耇数のプロセツサにタ
スクを実行させるためのタスク・リク゚ストを、
メツセヌゞ・パケツトの圢態の然るべきフオヌマ
ツトで圢成する機胜を有しおいる。リレヌシペナ
ル・デヌタベヌス・システムにおいおは、これら
のタスクの殆んどはホスト・コンピナヌタ
をその発生源ずし、むンタヌプむス・プロ
セツサを介しおシステム内ぞ入力され
るものであるが、ただし、このこずは必芁条件で
はない。然るべきフオヌマツトで圢成されたこの
メツセヌゞ・パケツトは、他のプロセツサからの
パケツトずの間で争われるネツトワヌク䞊の競合
の䞭ぞ投入され、そしお、他のタスクの優先順䜍
のレベル䞊びにこのプロセツサにおける動䜜状態
のレベル次第で、時には優先暩を埗るこずにな
る。タスクは、぀のメツセヌゞ・パケツトによ
぀おその内容を指定されおいるこずもあり、た
た、耇数の継続パケツトによ぀お指定されおいる
こずもあるが、埌に続く継続パケツトは、デヌ
タ・メツセヌゞのグルヌプ第図参照の䞭
では比范的高い優先順䜍レベルを割圓おられ、そ
れによ぀お、埌に続く郚分を受信するに際しおの
遅延ができるだけ短くなるようにしおいる。 メツセヌゞ・パケツトには、トランザクシペ
ン・アむデンテむテむトランザクシペン識別
情報が、トランザクシペン・ナンバの圢で含た
れおいる。このトランザクシペン・ナンバは、凊
理結果を匕き出す䞊での方匏に関するモヌドであ
るノン・マヌゞ・モヌド即ちデむフオルト・モヌ
ド「TNO」ず、マヌゞ・モヌド「TNO」以
倖の党おのTNずを、遞択に応じお区別するず
いう性質を本来的に備えおいる。曎に、メツセヌ
ゞ・パケツトにはDSWが含たれおいる。この
DSWは、実質的に、転送先プロセツサずマルチ
プロセツサ動䜜のモヌドずを指定するものであ
り、この指定は、特定のプロセツサの指定、耇数
のプロセツサから成るクラスの指定、或いはハツ
シングの指定によ぀お行なわれ、本実斜䟋におい
おは、ハツシングは、リレヌシペナル・デヌタベ
ヌスの䞀郚分ぞのハツシングである。ネツトワヌ
クを介しおタヌゲツト・プロセツサ指定転
送先プロセツサぞブロヌドカストされるメツセ
ヌゞ・パケツトは、そのプロセツサにおいお局所
的に受入れられおそのプロセツサ自身ぞの受
入れが適圓であるずの刀断がそのプロセツサ自身
によ぀おなされお、そしお、受信した旚の認蚌
が肯定応答ACKによ぀お行なわれる。プロ
セツサ及び〜の党おが、
EOM゚ンド・オブ・メツセヌゞのあずに続い
おネツトワヌクぞ互いに同時に応答を送出す
るが、しかしながら、指定転送先プロセツサから
送出されたACKが優先暩を獲埗し、そしお発信
元プロセツサに受信されるこずになる。 続いお指定転送先プロセツサは、送られおきた
メツセヌゞが、局所H.S.RAM個々のプロセ
ツサ・モゞナヌルに備えられおいるH.S.RAM
ずむンタヌプむスず第図及び第
図を介しお局所マむクロプロセツサに転送され
るずきに、このリク゚スト・パケツト送られ
おきたメツセヌゞが芁求しおいる凊理を非同期
的に圓該プロセツサ・モゞナヌル以倖の芁玠
ずは同期せずに実行する。リレヌシペナル・デ
ヌタベヌスに関するタスクが実行される堎合に
は、DSWは互いに玠のデヌタ郚分集合この郚
分集合はその郚分集合のためのデむスク・ドラむ
ブに栌玍されおいるのある郚分を指定するのが
通垞の䟋であるが、ただし、時には、栌玍されお
いるデヌタベヌスを参照するこずを必芁ずしない
タスクが実行されるこずもある。特定の挔算やア
ルゎリズムを個々のプロセツサによ぀お実行する
ようにしおも良く、たた指定転送先プロセツサず
しお耇数のプロセツサが指定された堎合には、そ
れらのプロセツサの各々が、タスク党䜓の互いに
玠の郚分集合に぀いおの仕事を実行するようにす
るこずができる。可倉長のメツセヌゞ・パケツト
は、リク゚スト・メツセヌゞによ぀お、実行すべ
き動䜜ずデヌタベヌス・システム内の参照すべき
フアむルずの指定が行えるように構成されおい
る。ここで泚意すべきこずは、所䞎の぀のタス
クに関するメツセヌゞ・パケツトが倧量に存圚し
おいる堎合もあるずいうこずであり、その堎合に
は、ネツトワヌクの内郚で行なわれる゜ヌトのた
めの匁別基準ずなる適圓な特城を付䞎するため
に、任意採甚可胜なキヌ・フむヌルド第図
が重芁にな぀おくるずいうこずである。 応答を行なおうずしおいる各プロセツサによ぀
お発生されるタスク応答パケツトは、マむクロプ
ロセツサから、第図の制埡ロゞツクを介し
お局所H.S.RAMぞず転送され、そこでは、
タスク応答パケツトは第図の送出メツセヌ
ゞ・フオヌマツトの圢で栌玍される。タスク応答
が、継続パケツトの䜿甚を必芁ずするものである
堎合には、そのような継続パケツトは先頭パケツ
トの埌に続いお、ただし継続のためのより高い優
先順䜍を䞎えられた䞊で、送出される。システム
がマヌゞ・モヌドで動䜜しおおり、䞔぀、各々の
プロセツサがある぀のトランザクシペン・ナン
バに関する倚数のパケツトを発生しおいる堎合に
は、それらのパケツトを先ず局所的に個々の
プロセツサの内郚においお゜ヌト順でチ゚ヌン
し、その埌に、ネツトワヌク䞊でマヌゞを行
なうこずによ぀お倧域的な゜ヌト順に䞊べるよう
にするこずができる。 タスク結果パケツトは、プロセツサ
及び〜からネツトワヌクぞ、同時送
出パケツト矀を成すように送出され、そしお぀
の最優先メツセヌゞ・パケツトが、所定のネツト
ワヌク遅延ののちに、党おのプロセツサぞブロヌ
ドカストにより送り返される。それらのタスク結
果パケツトの転送は、そのタスクの性質に応じ
お、最初にリク゚スト・メツセヌゞを発信した発
信元プロセツサをその転送先ずしお行なわれるこ
ずもあり、たた、個ないし耇数個の他のプロセ
ツサを転送先ずしお行なわれるこずもあり、曎に
は、既に説明した耇数のマルチプロセツサ・モヌ
ドのうちのいずれのモヌドで転送を行なうこずも
できる。リレヌシペナル・デヌタベヌス・システ
ムにおいお最も䞀般的に行なわれる事䟋は、ハツ
シむングを利甚しお転送先の遞択を行ない぀぀、
マヌゞず再分配ずを同時に実行するずいうもので
ある。埓぀おそのこずからも理解されるように、
「タスク・リク゚ストタスク応答」のサむクル
の䞭では、各々のプロセツサが、発信元プロセツ
サずしおも、コヌデむネヌタ・プロセツサずしお
も、たた、応答偎プロセツサずしおも動䜜するこ
ずができ、曎には、それらの぀の党おずしお動
䜜するこずもできるようにな぀おいる。倚くの
「タスク・リク゚ストタスク応答」サむクルが
関䞎しおくるため、プロセツサ及び
〜、䞊びにネツトワヌクは、それらの
タスクの間で倚重化マルチプレクシングされ
るが、ただしこの倚重化は、時間を基準にするず
共に曎に優先順䜍をも基準にしお行なわれる。 耇雑な問合わせの䟋 リレヌシペナル・デヌタベヌス・システムにお
いおは、ホスト・コンピナヌタを利甚
しお、たた曎に、タプルtuplesず䞀次的デヌ
タ及びバツクアツプ甚デヌタの互いに玠のデヌタ
郚分集合ずを芏定するアルゎリズムに埓぀おリレ
ヌシペナル・デヌタベヌスを耇数のデむスク・ド
ラむブ〜の間に分配するようにした分配
法を利甚しお、耇雑な問合せがホスト・コンピナ
ヌタたたはから、IFPたたはを
介しおシステムぞ入力される。この入力された問
合せのメツセヌゞ・パケツトは、先ず最初にIFP
たたはによ぀お詳现に解析され、この解
析は、ホスト・コンピナヌタからのメツセヌゞ
を、AMP〜に察しおタスクの実行を芁
求するための耇数のタスク・リク゚ストぞず倉換
するために行なわれるものである。IFPない
しは、その動䜜を開始するに際しお、個な
いし耇数個の特定のAMPから情報を匕き出すた
めのリク゚スト・パケツトを送出し、それによ぀
お、ホスト・コンピナヌタからのメツセヌゞの詳
现な解析に必芁なシステム内デヌタを埗るこずが
必芁な堎合もある。ホスト・コンピナヌタからの
リク゚ストの凊理に必芁なデヌタを埗たならば、
IFPないしは、AMP〜ずの間
で䜕回かの「タスク・リク゚ストトタスク応
答」サむクルを実行するこずができ、たた、デヌ
タを実際に凊理しお、ホスト・コンピナヌタから
のリク゚ストを満足させるこずができる。以䞊の
凊理シヌケンスにおいおは、䞊に挙げたタスク・
リク゚ストずタスク応答ずから成るサむクルが甚
いられ、たた、そのサむクルは任意の長さに亙぀
お継続するこずができる。続いお、IFPない
しは、IFPむンタヌプむスを介しおホス
ト・コンピナヌタず通信する。ホスト・コンピナ
ヌタぞのこの応答は、単に、ホスト・コンピナヌ
タたたはが次の耇雑な問合せを発生する
ために必芁ずするデヌタを提䟛するためのもので
あるこずもある。 独立型マルチプロセツサシステム 第図に関連しお先に説明した本発明に係るシ
ステムの基本的実斜䟋は、ホスト・コンピナヌタ
䞊びに珟圚䜿甚されおいるホスト・コンピナヌタ
甚の゜フトり゚ア・パツケヌゞず組み合わせお䜿
甚するこずのできる、埌眮プロセツサバツク゚
ンド・プロセツサの䟋を瀺すものである。しか
しながら、既に蚀及したように、本発明は広範な
皮々の凊理甚途においお、たた特に、倧容量の䞭
倮凊理胜力を必芁ずするこずなく凊理タスクを容
易に现分及び分配できるような皮類の凊理甚途に
おいお、栌別の利点を有するものである。第
図は、本発明に係る独立型スタンド・アロヌン
型マルチプロセツサ・システムの簡単な構成の
䞀実斜䟋を図瀺しおいる。第図においお、耇
数のプロセツサはいずれもむンタヌプむ
スを介しお胜動ロゞツク・ネツトワヌク
ぞ接続されおおり、このネツトワヌクは既に
説明したものず同様のネツトワヌクである。デヌ
タの完党性を匷化するために、冗長性を有する胜
動ロゞツク・ネツトワヌクを採甚するよう
にしおも良い。この実斜䟋においおも、プロセツ
サには16ビツト・マむクロプロセツサ・チ
ツプを䜿甚するこずができ、たた、充分な容量の
メむンRAMメモリを組蟌むこずができるように
な぀おいる。この図には぀のプロセツサ
のみが瀺されおおり、たた、それらのプロセツサ
の各々には異な぀た皮類の呚蟺機噚が接続されお
いるが、これは、このシステムの倚甚途性を瀺す
ためである。実際には、このシステムは曎に倚く
のプロセツサをネツトワヌクに備えるこずにより
はるかに効率的になるのであるが、しかしなが
ら、比范的少数のプロセツサしか備えおいない堎
合であ぀おも、システムの信頌性ずデヌタの完党
性ず関しお栌別の利点が埗られるものである。 この実斜䟋においおは、耇数のプロセツサ
を䞍䟿のない充分な距離をず぀お互いから物理
的に離隔させるこずができ、それは、デヌタ転送
速床が先の実斜䟋に぀いお述べた速床である堎合
にノヌド間の最倧間隔が28フむヌト5.5mに
もなるため、倧芏暡なアレむを成す耇数のプロセ
ツサを、建物の぀のフロア、ないしは隣接する
幟぀かのフロアの䞊に、むやみに蟌み合うこずの
ないように蚭眮しお、利甚するこずができるから
である。 独立型システムでは、先に説明した埌眮プロセ
ツサの実斜䟋の堎合ず比范しお、呚蟺機噚コント
ロヌラ䞊びに呚蟺機噚それ自䜓に、はるかに倚く
の皮類のものが甚いられる。ここでは䟿宜的に、
個々の入出力デバむスは、倫々が別個のプロセツ
サに接続されおいるものずする。䟋えば、キヌボ
ヌドずデむスプレむずを備えた入出
力末端装眮は、端末コントロヌラを
介しお、同端末装眮のためのプロセツサ
に接続されおいる。ただし、比范的動䜜速床
が遅い端末装眮の堎合には、かなりの芏暡の端末
装眮ネツトワヌクを個の16ビツト・プロセツサ
で制埡するこずも䞍可胜ではない。この図瀺の入
出力端末装眮は、手動操䜜キヌボヌド等の手動操
䜜入力凊理装眮がどのようにしおシステムに接続
されるのかに぀いおの䞀䟋を瀺しおいるにすぎな
い。プロセツサの凊理胜力を利甚しおこの
端末装眮をワヌドプロセツサずしお構成す
るこずもでき、そしおこのワヌドプロセツサが、
ネツトワヌクを介しおデヌタベヌスや他の
ワヌドプロセツサ、或いは皮々の出力装眮ず通信
できるようにするこずもできる。䟋えばリゞツ
ド・デむスク・ドラむブ等の倧容量二次蚘
憶装眮を、デむスクコントロヌラを介し
お、その蚘憶装眮のためのプロセツサに接続する
こずができる。たた、容易に理解されるように、
倧芏暡システムには、より倚数のデむスク・ドラ
むブを甚いたり、或いは異な぀た圢態の倧容量蚘
憶装眮を甚いるようにすれば良い。プリンタ
䞊びにプロツタ等の出力装眮は、倫々、
プリンタ・コントロヌラずプロツタ・コン
トロヌラずを介しお、それらの出力装眮の
ためのプロセツサにむンタヌプむスしお
いる。䞍図瀺の他のシステムずの間の察話は通信
コントロヌラを介しお、そしお通信システ
ムを経由しお行われ、通信システム
ずしおは䟋えば、テレタむプ・ネツトワヌク
TTYや、曎に倧芏暡なネツトワヌクのうちの
぀䟋えば゚サヌネツトEthernet等が甚
いられる。プロセツサのうちの幟぀かが、
呚蟺装眮を接続するこずなく単にネツトワヌク
に接続されるこずもある䞍図瀺。 双方向のデヌタ転送が行なわれる可胜性がある
のは、テヌプ・ドラむブテヌプ駆動機構
及びテヌプ・ドラむブ・コントロヌラが
甚いられおいる堎合、それに、コントロヌラ
が接続されたフロツピ・デむスク・ドラむブ
が甚いられおいる堎合等である。䞀般にテヌ
プ・ドラむブは、オン・ラむン接続しお䜿甚する
際の倧きな蚘憶容量を提䟛するばかりでなく、デ
むスク・ドラむブのバツクアツプにも利甚可胜で
ある。このバツクアツプの目的には、密閉匏リゞ
ツド・デむスク装眮に、ある時点たでに栌玍され
たデヌタを保存するためにテヌプが甚いられる。
このようなバツクアツプ動䜜は、通垞、䜎負荷の
時間垯䟋えば倜間たたは週末等に行なわれる
ため、ネツトワヌクを甚いお長い「ストリ
ヌミング」転送を行なうこずができる。曎には、
システムの初期蚭定の際のプログラムの入力のた
めには、フロツピ・デむスク・ドラむブが
䜿甚されるこずがあるため、ネツトワヌクの䜿甚
時間のうちの幟分かをこの「ストリヌミング」の
モヌドにあおお、かなりの量のデヌタを転送する
こずもできる。光孊文字読取噚は、曎に別
の入力デヌタの゜ヌスずしお機胜するものであ
り、その入力デヌタは、そのコントロヌラ
を介しおシステムぞ入力される。尚、単に「他の
装眮」ずだけ蚘されおいる呚蟺装眮は、コ
ントロヌラを介しおシステムに接続するこ
ずによ぀お、必芁に応じたその他の機胜を発揮す
るようにするこずができるものである。 別々のプロセツサ・モゞナヌルから倫々のメツ
セヌゞ・パケツトを互いに同時に送出し、そしお
それらのメツセヌゞ・パケツトに察しお優先暩の
刀定を行な぀お、぀の、或いは共通の最優先メ
ツセヌゞ・パケツトが所定の䞀定の時間内に党お
のプロセツサ・モゞナヌルぞ同時にブロヌドカス
トされるようにするずいう方匏を䜿甚しおいるた
め、オン・ラむン状態にある個々のプロセツサの
いずれもが、このシステム内の他のプロセツサ・
モゞナヌルに等しくアクセスできるようにな぀お
いる。優先順䜍を付䞎されたトランザクシペン・
ナンバ䞊びにレデむネス状態衚瀺ず、メツセヌゞ
内に含たれた転送先遞択゚ントリずを利甚しおい
るこの倧域的セマフオ・システムによ぀お、どの
プロセツサもコントロヌラずしお働くこずが可胜
ずな぀おいるため、このシステムは、階局的な方
匏でも、たた非階局的な方匏でも動䜜可胜ずな぀
おいる。本システムが、゜フトり゚アの粟査や倉
曎を必芁ずするこずなく拡匵或いは瞮小するこず
ができるずいうこずも、非垞に重芁である。 既に説明したメツセヌゞ長さよりかなり長い
が、なお比范的長さの限られおいるメツセヌゞに
察するアクセスが必芁な堎合であ぀おも、そのよ
うなアクセスを実行するこずができる。䟋を挙げ
れば、耇雑なコンピナヌタ・グラフむクス装眮
䞍図瀺に関しお、粟巧な次元図圢及び次
図圢を䜜成するために、膚倧なデヌタベヌスの特
定の郚分にだけアクセスするこずが必芁ずされる
堎合がある。たた、ワヌド・プロセツサ・システ
ムに関しお、オペレヌタ操䜜者の操䜜速床が
遅いために、デヌタベヌスのうちから、䞀床に僅
かなデヌタのシヌケンスのみが必芁ずされる堎合
もある。これらの状況、䞊びにそれに類䌌した状
況においおは、本システムの、可倉長のメツセヌ
ゞを取扱うこずのできる胜力、䞊びに継続メツセ
ヌゞに優先暩を付䞎するこずのできる胜力が有益
なものずなる。凊理胜力を集䞭させるこずを必芁
ずする状況や、甚だしく長いメツセヌゞの転送を
必芁ずする状況は、このシステムの䜿甚に限界を
䞎えるが、それ以倖の状況においおは、本システ
ムは非垞に有利に機胜する。皮々の異な぀たデヌ
タ圢匏の操䜜ずそれに䌎なうの゜ヌト機胜ないし
マヌゞ機胜に関わる動的な状況は、いずれも本発
明が有利に機胜する状況に該圓する。耇雑なデヌ
タを収集し、照合し、そしお解析するこずを含む
経営意思決定はその皮の状況の䞀䟋であり、た
た、定期刊行物のための、映像入力や図圢入力の
䜜成及び線集も、その䞀䟋である。 結論 圓業者には明らかなように、第図のシステム
は、゜フトり゚アを倉曎するこずを必芁ずせずに
そこに含たれるプロセツサの個数を任意の個数に
ただしデヌタ転送容量によ぀お決定される実際
䞊の限界の個数たでに拡匵するこずが可胜であ
る。曎にこれも明らかなこずであるが、同図のシ
ステムは、倫々の凊理装眮のステヌタスの確認、
タスク䞊びにプロセツサの優先順䜍の蚭定、それ
にプロセツサの凊理胜力の効率的な利甚の確保の
ための、管理及びオヌバヌヘツトの゜フトり゚ア
の必芁量を倧幅に枛少させおいる。 明癜な利益が埗られるのは、デヌタベヌス・シ
ステムや、その他の、デヌタベヌス・システムず
同様に぀のタスクの党䜓を、互いに独立しお凊
理するこずのできる耇数のサブタスクぞ现分する
こずが適圓なシステム等の堎合である。䟋えばリ
レヌシペナル・デヌタベヌスに関しお蚀えば、二
次蚘憶装眮の容量が栌段に増倧した堎合にも、曎
なるデヌタベヌスを䞀次的デヌタずバツクアツ
プ・デヌタずからなるデヌタ構造の䞭に適切に統
合するだけで良いのである。換蚀すれば、ネツト
ワヌクを限りなく拡匵するこずが可胜であり、そ
れが可胜であるのは、暙準化された亀点装眮即ち
ノヌドを進数的に発展しお行く接続方匏で連結
しおいるために、それらの個々のノヌドにおいお
実行される機胜が拡匵によ぀お倉化するこずがな
いからである。曎には、ノヌドの動䜜に぀いおの
蚭定凊理シヌケンスや倖郚制埡も䞍芁である。埓
぀お本発明に係るシステムが、第図に瀺されお
いるように、台ないし耇数台のホスト・コンピ
ナヌタのバツク゚ンド・プロセツサずしお機胜す
るように接続されおいる堎合には、システムのナ
ヌザはオペレヌテむング・システムの゜フトり゚
アも、応甚゜フトり゚アも倉曎するこずなしに、
デヌタベヌスを任意に拡匵或いは瞮小するこ
ずができる。ホスト・プロセツサ・システム
ホスト・コンピナヌタの偎から芋れば、このバ
ツク゚ンド・プロセツサはその構成の劂䜕にかか
わらず「透明な」ものずな぀おおり、なぜならば
その構成が倉化しおもこのバツク゚ンド・プロセ
ツサずホスト・プロセツサ・システムずの間の察
話の態様には倉化は生じないからである。このバ
ツク゚ンド・プロセツサに別のホスト・プロセツ
サ・システムの仕事をさせるように切り換えるた
めに、単にIFPがその新たなホスト・プロセツ
サ・システムのチダネルないしバスずの間で適切
に䌚話するようにするだけで良い。 ある実機の具䜓䟋におけるネツトワヌクの構成
に拠れば、ネツトワヌク内のメツセヌゞ転送
に甚だしい遅延を生じるこずなく、たたプロセツ
サ間の競合に起因する䞍適圓な皋の遅延も生じる
こずなしに、぀のアレむに1024個たでのマむク
ロプロセツサを包含しお䜿甚するこずができるよ
にな぀おいる。本明现曞で説明した実斜䟋を、
1024個を越えるプロセツサを含むように拡匵する
にはどのようにすれば良いかは、圓業者には明癜
であろう。぀のシステムに1024個のプロセツサ
を甚いる堎合、実機の具䜓䟋では胜動ノヌド間の
最倧ラむン長さは28フむヌトになるこずが分぀お
おり、このラむン長さであればアレむを構成する
䞊で問題が生じるこずはない。ネツトワヌクに起
因する遅延時間は、いかなるメツセヌゞに぀いお
も䞀定の時間2τNであり、ここでτはバむト・ク
ロツクの間隔、は階局構造の䞭の階局の数であ
る。明らかに、階局を曎に぀増すこずによ぀お
プロセツサの個数を倍にしおも、遅延時間は僅か
に増加するに過ぎない。デヌタ・メツセヌゞであ
れば略々必然的に長いメツセヌゞずなるため玄
200バむト皋床の長さずなる、たた、競合するメ
ツセヌゞの党おに぀いおの優先暩の刀定が、デヌ
タをネツトワヌクに沿぀お転送しおいる間に行な
われるため、このネツトワヌクは埓来のシステム
ず比范しお、はるかに高い利甚効率でデヌタ・メ
ツセヌゞの転送を行なえるものずな぀おいる。 本システムの重芁な経枈䞊の特城䞊びに動䜜䞊
の特城のなかには、暙準化された胜動ロゞツク回
路が゜フトり゚アの替わりに、そしお曎にはネツ
トワヌク・システムにおけるフアヌムり゚アの替
わりにも甚いられおいるずいう事実によ぀お埗ら
れおいる特城がある。即ちこの事実によ぀お、近
代的なLSI䞊びにVLSIの技術を利甚しおプロセ
ツサのコストず呚蟺装眮のコストずを含めた党䜓
のコストに察しお盞察的に䜎コストで、信頌性の
高い回路を組蟌むこずができるようにな぀おいる
のである。 ゜フトり゚アに時間ず経費ずを費やさねばなら
ないのは、デヌタベヌス管理等の問題領域のタス
クに関係するような、重芁な郚分に぀いおだけに
限定されおいる。䟋を挙げれば、本システムの構
成に拠れば、デヌタベヌスの完党性を維持するた
めに必芁な諞機胜の党おを、メツセヌゞ・パケツ
トの構成䞊びにネツトワヌクの構成に基づく範囲
内で実行し埗るようにな぀おいる。ポヌリング、
ステヌタスの倉曎、䞊びにデヌタの埩旧等の機胜
はシステムに内郚においお実行される。 曎に別の重芁な考慮すべき点ずしお、本発明の
ネツトワヌクは、その高速デヌタ転送の性胜が、
埓来のオヌミツクな配線バスに充分匹敵する皋に
優れたものであるずいうこずがある。耇数のメツ
セヌゞ・パケツトが互いに同時に送出され、それ
らが䌝送されおいる間に優先暩の刀定がなされる
ため、埓来の方匏においお、ステヌタス・リク゚
ストずそれに察する応答の送出、䞊びに優先暩の
刀定に䌎な぀おいた遅延が、回避されおいるから
である。曎には、プロセツサの個数が莫倧な個数
であ぀おもノヌド間の接続構造の長さを所定の長
さ以䞋に抑えるこずが可胜であるため、バス内の
䌝播時間がデヌタ転送速床に察する制玄ずなるこ
ずがない。 本システムは、マむクロプロセツサ及びネツト
ワヌクの䜿甚効率ずいう点においお最適状態に迫
るものであるこずが刀明しおいる。これらの点に
関しお重芁なこずは、党おのマむクロプロセツサ
がビズむ状態に保たれるようにするこずず、ネツ
トワヌクが䞀杯に有効利甚されるようにするこず
である。「IFP−ネツトワヌク−AMP」の構成
は、事実䞊それらのこずを可胜にしおおり、その
理由は、自らが送出したメツセヌゞ・パケツトが
優先暩を獲埗するための競合においお敗退したマ
むクロプロセツサは、なるたけ早い適圓な時刻に
再床送信を詊みるだけで良く、そのためバスのデ
ナヌテむ・サむクルが高いレベルに維持されるか
らである。高速ランダム・アクセス・メモリもた
たこの効果を埗るために寄䞎しおおり、なぜなら
ば、高速ランダム・アクセス・メモリは凊理すべ
き入力メツセヌゞ・パケツトず送出すべき出力メ
ツセヌゞ・パケツトずの䞡方をその内郚に集積し
おいるため、各々のプロセツサが䜜業のバツクロ
グを垞時入手できるず共に、ネツトワヌクもたた
メツセヌゞパケツトのバツクログを入手できるよ
うにな぀おいるからである。党おの入力バツフア
が満杯にな぀たならば、プロセツサがその事実を
知らせる衚瀺をネツトワヌク䞊ぞ送出する。た
た、IFPに甚いられおいる、ホスト・コンピナヌ
タからのメツセヌゞを受取るための入力バツフア
が満杯にな぀たならば、そのこずを知らせる衚瀺
がチダネル䞊に送出される。埓぀お本システム
は、内郚的にもたた倖郚的にも自己調歩匏ずな぀
おいる。 本システムは、以䞊に説明したようなアヌキテ
クチダずメツセヌゞの構成ずを利甚するこずによ
぀お、汎甚マルチプロセツサ・システムに必芁ず
されるその他の倚くの機胜をも実行できるように
構成されおいる。䟋えば埓来技術においおは、倧
域的資源のステヌタスの倉化を評䟡及び監芖する
ための方匏に関しお非垞な泚意が払われおいた。
これに察しお本発明に拠れば、パリテむ・゚ラヌ
の発生ずプロセツサの䜿甚可胜性の倉化ずいう事
実ずの䞡方を䌝達するための手段ずしお、パリテ
む・チダネルのみが備えられ䜿甚されおいる。
個ないし耇数個のプロセツサがシダツト・ダりン
した堎合には、そのシダツト・ダりンが、その発
生ず略々同時にシステム䞭に䌝達され、それによ
぀お割蟌みシヌケンスの実行を開始するこずがで
きるようにな぀おいる。耇数の応答を優先順䜍に
埓぀お゜ヌトするずいう方匏が採甚されおいるた
め、倧域的な胜力の倉化が生じた堎合にその倉化
がどのような性質のものであるかを、埓来ず比范
しおはるかに小芏暡の回路ずシステム・オヌバヘ
ツドずによ぀お特定するこずが可胜ずな぀おい
る。 倧域的セマフオず胜動ロゞツク・ネツトワヌク
ずを採甚したこずによ぀お達成されおいる、回
の問合わせにより優先暩の刀定を経お埗られる倧
域的応答は、非垞に深いシステム的な意味を持぀
おいる。この方匏により問合せをブロヌドカスト
するこずによ぀お曖昧性のない䞀矩的な倧域的結
果が埗られるため、耇雑な゜フトり゚ア䞊びにオ
ヌバヘツドが䞍芁ずされおいる。分散型曎新等の
ステヌタス蚭定動䜜は、倚数の同時動䜜が耇数の
異な぀たプロセツサで実行されおいる際にも実行
可胜ずな぀おいる。 本システムは曎に、以䞊のようなネツトワヌク
ずトランザクシペン・ナンバず転送先遞択ワヌド
ずを甚いるこずによ぀お、マルチプロセツサ・シ
ステムにおける仕事の分配䞊びに凊理結果の収集
に関する優れた胜力を発揮しおいる。皮々のマル
チプロセツサ・モヌドず制埡メツセヌゞずを利甚
するこずができ、たた、優先順䜍プロトコルを操
䜜するだけで、優先順䜍の皮々のレベルを容易に
蚭定したた倉曎するこずができるようにな぀おい
る。党おのプロセツサぞ同時にブロヌドカストす
るこずのできる胜力ず、ネツトワヌク䞭でメツセ
ヌゞの゜ヌトを行なえる胜力ずが組み合わさるこ
ずによ぀お、いかなるプロセツサ・グルヌプ或い
はいかなる個々のプロセツサ・グルヌプ或いはい
かなる個々のプロセツサを転送先ずするこずも可
胜ずな぀おいるず共に、凊理結果を適切な順序で
匕き出すこずも可胜ずな぀おいる。埓぀お、リレ
ヌシペナル・デヌタベヌス・システムに察する耇
雑な問合せが入力されたならば、そのこずによ぀
おデヌタベヌス動䜜に必芁なあらゆる凊理シヌケ
ンスが開始されるようにな぀おいる。 本システムの曎に別の利点は、リレヌシペナ
ル・デヌタベヌス・システム等のマルチプロセツ
サ・システムに、容易に冗長性を導入できるこず
にある。二重ネツトワヌクず二重むンタヌプむ
スずを備えおいるため、䞀方のネツトワヌクが䜕
らかの原因で故障した堎合にもシステムが動䜜し
続けられるようにする冗長性が埗られおいる。デ
ヌタベヌスを互いに玠の䞀時的郚分集合ずバツク
アツプ甚郚分集合ずいう圢で分配しおあるため、
デヌタ喪倱の確率が最小のレベルにたで䜎枛され
おいる。故障が発生したり倉曎が加えられたりし
た堎合にも、甚途の広い皮々の制埡機胜が利甚可
胜であるためにデヌタベヌスの完党性を維持し埗
るようにな぀おいる。
【図面の簡単な説明】
第図は、新芏な双方向ネツトワヌクを含む、
本発明に係るシステムのブロツク図である。第
図および第図〜第図は、第図に瀺され
た簡単な構造の実斜䟋のネツトワヌクにおけるデ
ヌタ信号䞊びに制埡信号の䌝送の態様を瀺す、時
間の経過に沿぀た連続する䞀連の説明図であり、
第図は信号䌝送の開始前の時点における状態を
瀺す図、たた、第図〜第図は、倫々、
からたでの連続する10箇所の時点にお
ける時間暙本の䞀぀に察応しおいる図である。第
図は、第図に瀺されたシステムに採甚されお
いるメツセヌゞ・パケツトの構成を図瀺する説明
図である。第図は、第図に瀺された新芏な双
方向ネツトワヌク甚いられおいる胜動ロゞツク・
ノヌド䞊びにクロツク回路に関する、同ネツトワ
ヌクの曎なる现郚構造を瀺すブロツク図である。
第図は、前蚘胜動ロゞツク・ノヌドの内郚の
様々な動䜜状態を瀺す、状態図である。第図
は、前蚘胜動ロゞツク・ノヌドの内郚においお行
なわれる゚ンド・オブ・メツセヌゞの怜出動䜜を
説明するためのタむミング・ダむアグラムであ
る。第図は、第図に瀺したクロツク回路の動
䜜を説明するための、タむミング波圢のダむアグ
ラムである。第図は、第図に瀺したシステム
に䜿甚するこずのできる、高速ランダム・アクセ
ス・メモリを含むプロセツサ・モゞナヌルのブロ
ツク図である。第図は、第図に瀺したマむク
ロプロセツサ・システムのメむンRAMの内郚の
アドレスの割圓お状況を瀺す図である。第図
は、第図に瀺された高速ランダム・アクセス・
メモリの、぀の参照郚分の内郚におけるデヌタ
の配眮態様のブロツク図である。第図は、前
蚘システムに甚いられおいるメツセヌゞの優先順
䜍プロトコルを瀺すチダヌトである。第図
は、トランザクシペン・ナンバのワヌド・フオヌ
マツトを図瀺する説明図である。第図および
第図は、第図及び第図に瀺したシステ
ムの、その内郚に備えられおいる各プロセツサモ
ゞナヌルに甚いられおいるむンタヌプむス回路
のブロツク図であり、第図の右偎に第
図を眮くこずによ぀お枚に぀ながる図である。
第図は、第図のむンタヌプむス回路に
おいお甚いられる様々なクロツク波圢及びプむ
ズ波圢を図瀺するタむミング・ダむアグラムであ
る。第図は、転送先遞択ワヌドに基づいおマ
ツピングを行なうための、メモリ構成の曎なる詳
现ずマツピングの䞀方匏ずを図瀺するブロツク図
である。第図は、入力デヌタ・メツセヌゞを
受信した際のステヌタスの倉化を瀺す、簡略化し
たフロヌチダヌトである。第図および第
図は、メツセヌゞの受信が行なわれおいるずき
のステヌタスの倉化を瀺すフロヌチダヌトであ
り、第図を第図の䞊瞁郚に接しお䞊べ
るこずにより枚に぀ながる図である。第図
は、様々なプラむマリ・メツセヌゞずそれらに察
しお発生される皮々の応答ずの間の関係、䞊び
に、様々なプラむマリ・メツセヌゞずそれらに応
答しお実行される動䜜ずの間の関係を瀺す衚であ
る。第図および第図は、メツセヌゞの
送信が行なわれおいるずきのステヌタスの倉化を
瀺すフロヌチダヌトであり、第図を第
図の䞊瞁郚に接しお䞊べるこずにより枚に぀な
がる図である。第図は、本発明に係るスタン
ド・アロヌン型システムのブロツク図である。第
図は第図及び第図から成り、前
蚘高速ランダム・アクセス・メモリに栌玍されお
いるメツセヌゞを瀺す図である。第図は、デ
ヌタベヌス・システム内の耇数の異な぀たプロセ
ツサの間にデヌタベヌスの倫々の郚分を分配する
ための、分配方匏の可胜な䞀䟋を瀺す簡略化した
暡匏図である。   ホスト・コンピナヌタ、
  むンタヌプむス・プロセツサ、〜
  アクセス・モゞナヌル・プロセツサ、
  マむクロプロセツサ、  高速ランダ
ム・アクセス・メモリ、  制埡ロゞツク、
  デむスク・コントロヌラ、〜 
 デむスク・ドラむブ、  胜動ロゞツク・
ネツトワヌク構造、  ノヌド、  ク
ロツク・゜ヌス、′  ネツトワ
ヌク・むンタヌプむス、  マむクロプ
ロセツサ・システム。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  耇数のデヌタ・゜ヌスからのデヌタをノヌド
    のチ゚ヌンに沿぀お、しかも倫々のノヌドにおけ
    るデヌタの流れの間のタむム・スキナヌがれロ・
    タむム・スキナヌずなるようにしお、䌝送するた
    めのシステムであ぀お、 ぀のアペツクス・ノヌドを頂点ずするシヌケ
    ンシダルなアレむを成すように配列された、互い
    に独立しお䜜動し埗る胜動回路である耇数のノヌ
    ドを備え、連続したノヌドずノヌドずの間の接続
    における遅延時間は䞀定であり、䞔぀この接続は
    所定の最倧遅延時間以䞊の遅延時間をもたらすこ
    ずのない接続ずされおおり、 前蚘アペツクス・ノヌドに接続されたマスタ・
    クロツク・゜ヌスを備え、 各々が別々の前蚘ノヌドに蚭けられた互いに独
    立しお動䜜し埗る耇数のクロツク発生回路を備
    え、該クロツク発生回路の各々は、その呚波数が
    前蚘マスタ・クロツク・゜ヌスの呚波数ず略々同
    䞀でしかも制埡調敎自圚なクロツク信号を発生す
    る回路であり、 連続した぀のノヌドの間を接続するクロツク
    信号垰還手段を備え、該クロツク信号垰還手段
    は、連続した隣のノヌドから、クロツク信号をそ
    のクロツク信号を発生した発生元ノヌドぞず垰還
    させる手段であり、 前蚘ノヌドの各々に蚭けられた゚ラヌ信号発生
    手段を備え、該゚ラヌ信号発生手段は、個々の前
    蚘クロツク発生回路からの盎接クロツク信号ず、
    前蚘各々のノヌドに隣接するより高䜍の階局のノ
    ヌドのクロツク発生回路から埗られるワヌド・ク
    ロツク信号ず、前蚘垰還クロツク信号ずを受取
    り、前蚘盎接クロツク信号ず前蚘ワヌド・クロツ
    ク信号ず前蚘垰還クロツク信号ずの遅延時間を比
    范察照しお゚ラヌ信号を発生するように接続され
    おいる手段であり、 前蚘゚ラヌ信号に応答しお個々の前蚘クロツク
    発生回路を制埡し、それによ぀お、党おの前蚘ク
    ロツク発生回路が前蚘マスタ・クロツクに察しお
    均䞀の時間的関係を維持するようにする手段を備
    えおいる、 システム。  前蚘シヌケンシダル・アレむが双方向ツリヌ
    構造から成぀おおり、䞔぀、デヌタの䌝送がメツ
    セヌゞ・パケツトにより行なわれおおり、䞔぀、
    前蚘胜動回路ノヌドが、個々のクロツク信号に応
    答しおメツセヌゞ・パケツトを前蚘ツリヌ構造の
    ベヌス郚から該ツリヌ構造に沿぀お、そしお再び
    該ツリヌ構造の該ベヌス郚ぞず、双方向に同期さ
    せお䌝送するための手段を含んでいる、請求項
    蚘茉のシステム。  前蚘ツリヌ構造の前蚘ベヌス郚に䜍眮しおい
    る各々のノヌドに接続されたメツセヌゞ・パケツ
    ト゜ヌスず、それらの゜ヌスの各々に蓄えられ
    た、クロツクのむンタバルを再分割しおそのクロ
    ツクに察しお所定の䜍盞関係にあるより高い呚波
    数の少なくずも぀の別のクロツクを発生させる
    クロツク手段ずを曎に含んでいる、請求項蚘茉
    のシステム。  より高い呚波数の前蚘クロツク信号を発生さ
    せる前蚘クロツク手段が、前蚘クロツク・むンタ
    バルの内郚に少なくずも぀の信号䜍盞を定める
    ものである、請求項蚘茉のシステム。  アペツクス・ノヌドぞ収束するアレむを成す
    ように配列された耇数のノヌドを有するネツトワ
    ヌク内においお互いに競合する、別々のメツセヌ
    ゞ・゜ヌスからの耇数のメツセヌゞに関し、それ
    らのメツセヌゞの間の同期性を維持するためのク
    ロツキング・システムであ぀お、 前蚘耇数のノヌドの連続したノヌドずノヌドは
    䞀定の遅延時間をも぀お接続されおおり、 前蚘アペツクス・ノヌドに接続された、所䞎の
    呚波数のクロツク信号を発生するマスタ・クロツ
    ク・゜ヌスを備え、 各々が別々の前蚘ノヌドに蚭けられた、互いに
    独立しお制埡自圚な耇数のクロツク発生回路を備
    え、該クロツク発生回路の各々は、呚波数が略々
    前蚘所䞎の呚波数に等しい信号を発生する回路で
    あり、 クロツク信号を、隣接する次のノヌドからクロ
    ツク信号を発生した発生元ノヌドぞず前蚘アペツ
    クス・ノヌドに向う収束方向ぞ垰還させるクロツ
    ク信号垰還手段を備え、 前蚘ノヌドの各々に備えられた、圓該ノヌドの
    局地的クロツク信号ず、圓該ノヌドず隣接するよ
    り高䜍の階局のノヌドのクロツク発生回路から埗
    られるワヌド・クロツク信号ず、前蚘垰還クロツ
    ク信号ずを比范しお゚ラヌ信号を発生する、゚ラ
    ヌ信号発生手段を備え、 前蚘゚ラヌ信号に応答しお個々の前蚘クロツク
    発生回路を制埡し、それによ぀お、党おの前蚘ク
    ロツク発生回路を前蚘マスタ・クロツク・゜ヌス
    に察しお均䞀な時間的関係に維持する制埡手段を
    備えおいる、 クロツキング・システム。
JP1234499A 1981-04-01 1989-09-07 デヌタ䌝送システム及びクロッキングシステム Granted JPH02118709A (ja)

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