JPH0525341B2 - - Google Patents

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JPH0525341B2
JPH0525341B2 JP62058924A JP5892487A JPH0525341B2 JP H0525341 B2 JPH0525341 B2 JP H0525341B2 JP 62058924 A JP62058924 A JP 62058924A JP 5892487 A JP5892487 A JP 5892487A JP H0525341 B2 JPH0525341 B2 JP H0525341B2
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JP
Japan
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port
processor
disk device
page memory
page
Prior art date
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Shigeki Shibayama
Hiroshi Sakai
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Agency of Industrial Science and Technology
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Publication of JPH0525341B2 publication Critical patent/JPH0525341B2/ja
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    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F15/00Digital computers in general; Data processing equipment in general
    • G06F15/16Combinations of two or more digital computers each having at least an arithmetic unit, a program unit and a register, e.g. for a simultaneous processing of several programs
    • G06F15/163Interprocessor communication
    • G06F15/173Interprocessor communication using an interconnection network, e.g. matrix, shuffle, pyramid, star, snowflake

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multi Processors (AREA)
  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は複数のプロセツサを用いてデータベー
ス処理を行う計算機システムに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a computer system that performs database processing using a plurality of processors.

(従来の技術) データベース処理を並列処理の技術を用いて高
速化させようとする試みは古くから行われてき
た。これらの中には、デイスク装置の各ヘツド毎
にプロセツサを配置し、デイスク装置の読出しと
プロセツサにおける処理とをオーバーラツプさせ
て処理の高速化を図ろうとする試みもあるが、こ
の方法は単純な検索処理には有効であつても、関
係代数でいう“JOIN”などの複数のデータベー
スを扱うには適さず、かつデイスク装置の改造を
伴うのでコスト的に不利であるという問題があつ
た。
(Prior Art) Attempts have been made for a long time to speed up database processing using parallel processing techniques. Among these methods, there is an attempt to speed up processing by placing a processor in each head of the disk device and overlapping the reading of the disk device with the processing in the processor, but this method is Although it is effective for processing, it is not suitable for handling multiple databases, such as in "JOIN" in relational algebra, and it is disadvantageous in terms of cost because it requires modification of the disk device.

一方、より現実的な方法として2次記憶装置に
は通常の磁気デイスク装置を用い、プロセツサの
みを複数にしてデータベース処理を並列化する方
法も知られている。しかしながら、この方法で
は、データベースを格納しているデイスク装置の
転送速度が改善されない限り、全体の処理速度は
デイスクからの読出し速度によつて抑えられてし
まい、高速のプロセツサを多数用意しても、それ
らが有効に生かされないという問題があつた。
On the other hand, as a more practical method, a method is known in which a normal magnetic disk device is used as the secondary storage device and only a plurality of processors are used to parallelize database processing. However, with this method, unless the transfer speed of the disk device storing the database is improved, the overall processing speed will be limited by the read speed from the disk, and even if a large number of high-speed processors are provided, There was a problem that they were not being utilized effectively.

そこで、このデイスク装置のI/O速度とプロ
セツサの速度とのミスマツチを解決する一つの方
法して、マルチポートページメモリによるデイス
クキヤツシユシステムが提案されている
(Tanaka、Y.、“A Mulstport Page−
Memory Architecture and A Multipot Disk
−Cache System”、New Generation
Computing、2(1984)、pp.241−246)。このシス
テムのアーキテクチヤーは、マルチポートページ
メモリのポートを2つのクラスに分け、一方のク
ラスのポートにはプロセツサを接続し、他方のク
ラスのポートにはデイスク制御装置経由で磁気デ
イスク装置を接続したものとなつている。このシ
ステムでは、マルチポートページメモリがページ
単位で任意のポートからの並列な読出しを可能に
するので、デイスク装置のI/O速度を向上させ
ることができ、この結果、処理の高速化を図るこ
とができる。
Therefore, as a method to solve this mismatch between the I/O speed of the disk device and the speed of the processor, a disk cache system using multiport page memory has been proposed (Tanaka, Y., “A Mulstport Page −
Memory Architecture and A Multipot Disk
−Cache System”, New Generation
Computing, 2 (1984), pp. 241-246). The architecture of this system divides the ports of the multiport page memory into two classes; the processor is connected to one class of ports, and the magnetic disk device is connected to the other class of ports via a disk controller. It has become a thing. In this system, the multi-port page memory enables parallel reading from any port in page units, which improves the I/O speed of the disk device, resulting in faster processing. I can do it.

しかしながら、このシステムでは、デイスク装
置とプロセツサの台数の割合いが固定されている
ため、デイスクとプロセツサの使用状況に応じた
ポートの柔軟な割当てができないという欠点があ
つた。
However, in this system, since the ratio between the number of disk devices and processors is fixed, there is a drawback that ports cannot be flexibly allocated depending on the usage status of disks and processors.

また、このシステムでは、プロセツサとデイス
ク制御装置のインタフエースが異なつているた
め、これに応じてポートの異なる2種類のマルチ
ポートページメモリを用意するか、デイスク制御
装置のインタフエースをプロセツサ用ポートに接
続し得るように改造しなければならなかつた。
Additionally, in this system, the processor and disk controller have different interfaces, so either prepare two types of multiport page memory with different ports, or use the interface of the disk controller as a port for the processor. I had to modify it to make the connection.

(発明が解決しようとする問題点) このように、従来のマルチポートページメモリ
を用いた計算機システムにおいては、ポートの使
用状況に即した柔軟なポート割当てを行うことが
できず、かつ、ハードウエアの改造を必要とする
という問題があつた。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in computer systems using conventional multi-port page memory, flexible port allocation according to port usage conditions cannot be performed, and hardware The problem was that it required modification.

本発明はかかる問題点に鑑みなされたもので、
デイスク装置のI/O速度の向上化が図れるマル
チポートページメモリの長所を生かし、ポート割
当ての柔軟性が高く、かつハードウエアの改造を
必要とすることなしに処理速度の向上化が図れる
計算機シスステムを提供することを目的とする。
The present invention was made in view of such problems,
A computer system that takes advantage of the advantages of multi-port page memory that can improve the I/O speed of disk devices, has high flexibility in port assignment, and can improve processing speed without requiring hardware modifications. The purpose is to provide

[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 本発明は、マルチポートページメモリの各ポー
トに以下のように構成された複数のプロセツサシ
ステムを接続したことを特徴としている。即ち、
プロセツサシステムは、プロセツサと、このプロ
セツサの主記憶部であつて当該システムの処理プ
ログラム等を記憶するローカルメモリと、データ
ベースの一部を格納するデイスク装置と、前記プ
ロセツサ及び前記デイスク装置と前記ポートとの
間に設けられるバツフアと、前記デイスク装置の
データを前記マルチポートページメモリへ転送す
る場合と前記プロセツサがデータベース処理を行
うため前記マルチポートページメモリへアクセス
する場合とに分けて前記ポートに対する入出力制
御を司るI/O制御手段とを具備するものであつ
て、前記プロセツサは、前記ローカルメモリの処
理プログラムを用いて前記デイスク装置からの必
要なデータの読出しと前記マルチポートページメ
モリをアクセスするデータベース処理とを行うも
のであり、前記システム制御手段は、前記マルチ
ポートページメモリ若しくは前記プロセツサシス
テムに設けられる。
[Structure of the Invention] (Means for Solving Problems) The present invention is characterized in that a plurality of processor systems configured as follows are connected to each port of a multi-port page memory. That is,
A processor system includes a processor, a local memory which is a main memory of the processor and stores processing programs of the system, a disk device that stores a part of a database, a processor, a disk device, and a port. and a buffer provided between the port and the buffer provided between the port and the buffer provided between the port and the buffer provided between the port and the buffer provided between the port and the buffer provided between the port and the buffer provided between the port and the buffer provided between the port and the buffer provided between the processor and the multiport page memory. and an I/O control means for controlling output, the processor reading necessary data from the disk device and accessing the multiport page memory using a processing program in the local memory. The system control means is provided in the multi-port page memory or the processor system.

(作用) 本発明によれば、データ処理を行うプロセツサ
と、データベースを格納するテイスク装置とがバ
ツフアを介して1つのポートに接続されているの
で、デイスク装置のI/O処理が必要な時には、
例えば全てのデイスク装置とマルチポートページ
メモリとの間でバツフアを介してI/O処理が行
なえ、また、マルチポートページメモリにデータ
が揃つてプロセツサでの処理に重点が移つてきた
場合には、バツフアを介して接続されたプロセツ
サを最大限に利用して並列処理を行うことができ
る。また、その他の場合は、一部のポートにデイ
スク装置のI/Oポートとしての動作をさせ、一
部のポートにプロセツサのポートとしての動作を
させることが可能である。
(Function) According to the present invention, since the processor that processes data and the task device that stores the database are connected to one port via the buffer, when I/O processing of the disk device is required,
For example, if I/O processing can be performed between all disk devices and the multiport page memory via a buffer, and if data is available in the multiport page memory and the emphasis shifts to processing by the processor, Parallel processing can be performed by making full use of the processors connected via the buffer. In other cases, it is possible to cause some ports to operate as I/O ports of a disk device, and to cause some ports to operate as processor ports.

従つて、本発明によれば、マルチポートページ
メモリに接続された機器の実行状態に応じて各ポ
ートをプロセツサ及びデイスク装置に柔軟に割当
てることができ、マルチポートページメモリを最
大限に利用した高速処理が可能である。また、こ
の発明では、デイスク装置からのデータを一旦バ
ツフアに落とし、プロセツサシステムに共通の
I/O制御手段によりデータをポートページメモ
リに格納するようにしているので、デイスク装置
のインタフエース部分を改造する必要はない。
Therefore, according to the present invention, it is possible to flexibly allocate each port to a processor and a disk device according to the execution status of the equipment connected to the multi-port page memory, thereby realizing high-speed processing that makes maximum use of the multi-port page memory. Processing is possible. Furthermore, in this invention, the data from the disk device is temporarily dropped into a buffer, and the data is stored in the port page memory by the I/O control means common to the processor system. No need to modify.

(実施例) 第1図に本発明の一実施例に係る計算機システ
ムの概略構成を示す。
(Embodiment) FIG. 1 shows a schematic configuration of a computer system according to an embodiment of the present invention.

このシステムは、マルチポートページメモリ1
と、このマルチポートページメモリ1の各ポート
に接続された複数のプロセツサシステム2とで構
成されている。
This system consists of multi-port page memory 1
and a plurality of processor systems 2 connected to each port of this multiport page memory 1.

マルチポートページメモリ1は、ポートを切替
え制御するネツトワーク3と、このネツトワーク
3を介して各ポートに接続された複数のメモリバ
ンク4と、システム全体の制御を司るシステム制
御手段としての制御装置5とで構成されている。
ネツトワーク3のプロセツサシステム2との接続
及びメモリバンク4のアクセスシーケンスはマル
チポートページメモリ1の動作によつて規定され
ており、制御装置5の制御下にある。マルチポー
トページメモリ2は、この点においてメモリバン
クとプロセツサとが結合されているマルチプロセ
ツサとは異なつている。
The multi-port page memory 1 includes a network 3 for switching and controlling ports, a plurality of memory banks 4 connected to each port via this network 3, and a control device as a system control means for controlling the entire system. It consists of 5.
The connection of the network 3 to the processor system 2 and the access sequence of the memory bank 4 are defined by the operation of the multiport page memory 1 and are under the control of the controller 5. The multiport page memory 2 differs in this respect from a multiprocessor in which a memory bank and a processor are combined.

また、各プロセツサシステム2は、第2図に示
すように構成されている。即ち、システムバス6
には、CPU(中央処理装置)7と、このCPU7の
主記憶となるローカルメモリ8とが接続され、ま
たデータベースを格納するデイスク装置9がデイ
スク制御装置10を介して接続されている。ま
た、上記システムバス6とマルチポートページメ
モリ1の各ポートとの間には、各ポートとシステ
ムバスとの間の入出力制御を司るポートインタフ
エース11が接続されている。上記ポートインタ
フエース11は、例えば第3図に示すように、バ
ツフアとしてのデユアルポートメモリ12と、こ
のデユアルポートメモリ12とポート制御装置1
3とから構成されている。デユアルポートメモリ
12は、プロセツサ側とマルチポートページメモ
リ側からの同時アクセスを可能にするもので、例
えばVLSI Technology社(1109 Mckay Drive、
San Jose、CA、USA)のVT2130等がある。こ
のようにデユアルポートメモリを用いると容易に
ダブルバツフアを構成することができる。
Further, each processor system 2 is configured as shown in FIG. That is, system bus 6
A CPU (central processing unit) 7 and a local memory 8 serving as a main memory of the CPU 7 are connected to the computer, and a disk device 9 for storing a database is connected via a disk control device 10. Further, a port interface 11 is connected between the system bus 6 and each port of the multiport page memory 1, which controls input/output between each port and the system bus. For example, as shown in FIG. 3, the port interface 11 includes a dual port memory 12 as a buffer, this dual port memory 12, and a port control device 1.
It is composed of 3. The dual port memory 12 enables simultaneous access from the processor side and the multiport page memory side.
San Jose, CA, USA) VT2130, etc. By using the dual port memory in this way, a double buffer can be easily configured.

このように構成された、計算機システムにおい
て、プロセツサシステム2の中心であるCPU7
は、磁気デイスク装置9のI/O処理が必要な時
は、磁気デイスク装置9のI/O制御手段として
働く。つまり、磁気デイスク装置9のデータをマ
ルチポートページメモリ2に転送することが必要
なときは、磁気デイスク装置9を駆動して、ポー
トインターフエース11を介してデータをマルチ
ポートページメモリ1に送る。ここで、ポートイ
ンタフエース11のバツフア(デユアルポートメ
モリ12)をダブルバツフアにすれば、磁気デイ
スク装置9からポートインタフエース11のバツ
フアへの転送と、このバツフアからマルチポート
ページメモリ1への転送とをパイプライン化する
ことが可能であり、マクロ的にみれば磁気デイス
ク装置9からのデータの転送速度で磁気デイスク
装置のデータをマルチポートページメモリ1に転
送できる。したがつてシステムとして最大のI/
O速度はマルチポートページメモリ11の全ての
ポートがI/O動作をするときに得られる。
In the computer system configured in this way, the CPU 7, which is the center of the processor system 2,
acts as an I/O control means for the magnetic disk device 9 when I/O processing of the magnetic disk device 9 is required. That is, when it is necessary to transfer data from the magnetic disk device 9 to the multiport page memory 2, the magnetic disk device 9 is driven to send the data to the multiport page memory 1 via the port interface 11. Here, if the buffer (dual port memory 12) of the port interface 11 is made into a double buffer, the transfer from the magnetic disk device 9 to the buffer of the port interface 11 and the transfer from this buffer to the multiport page memory 1 can be performed. Pipelining is possible, and from a macroscopic perspective, data from the magnetic disk device can be transferred to the multiport page memory 1 at the data transfer speed from the magnetic disk device 9. Therefore, the maximum I/
O speed is obtained when all ports of multi-port page memory 11 perform I/O operations.

一方、マルチポートページメモリ1にデータが
揃つて処理のフエーズになると、ポートに接続さ
れた全てのCUPを最大限に活用でき、アクセス
コンフリクトの無いマルチポートページメモリ1
の特性を利用して高速の処理を可能にする。勿
論、通常の場合は、一部のポートが磁気デイスク
装置9のI/Oポートとして動作をし、一部のポ
ートがCPU7のポートとして動作をすることは
言うまでもない。
On the other hand, when the data is collected in the multi-port page memory 1 and the processing phase begins, all CPUs connected to the port can be utilized to the maximum, and the multi-port page memory 1 has no access conflicts.
It enables high-speed processing by utilizing the characteristics of Of course, it goes without saying that in normal cases, some ports operate as I/O ports of the magnetic disk device 9, and some ports operate as ports of the CPU 7.

このシステムの一般的な処理シーケンスは、例
えば次のようになる。データベースは各プロセツ
サシステム2に備えられた磁気デイスク装置9に
分散して格納されている。データベースへの問合
わせが到来すると、その処理に必要なデータの一
部については、マルチポートページメモリ1のキ
ヤツシユ機能によつて予めマルチポートページメ
モリ1に格納されているが、その他は磁気デイス
ク装置9から読出さなければならない。制御装置
5はそれを判別し、I/O(読出し)の必要な磁
気デイスク装置9が接続されたポートのCPU7
に起動指令を与える。起動指令が与えられた
CPU7は磁気デイスク装置9を起動して必要な
データの読出しを行わせる。一方、データベース
処理が可能なCPU7はマルチポートページメモ
リ1をアクセスして必要な処理を行う。この後、
I/O(読出し)の起動を終了したCPU7も、デ
ータベース処理に参加する。処理結果が得られ、
それらを磁気デイスク装置9に書込むことが必要
になつたら、再び一部のCPU7はI/O(書込
み)に従事する。
A typical processing sequence of this system is, for example, as follows. The database is distributed and stored in magnetic disk devices 9 provided in each processor system 2. When a database inquiry arrives, some of the data required for processing is stored in the multiport page memory 1 in advance by the cache function of the multiport page memory 1, but the rest is stored in the magnetic disk device. Must be read from 9. The control device 5 determines this and selects the CPU 7 of the port to which the magnetic disk device 9 that requires I/O (reading) is connected.
Give a start command to. Startup command given
The CPU 7 starts up the magnetic disk device 9 and causes it to read the necessary data. On the other hand, the CPU 7 capable of database processing accesses the multiport page memory 1 and performs necessary processing. After this,
The CPU 7 that has finished starting I/O (reading) also participates in database processing. The processing results are obtained,
When it becomes necessary to write them to the magnetic disk device 9, some of the CPUs 7 engage in I/O (writing) again.

このように、どのCPUをI/Oに従事させ、
どのCPU7を処理に従事させるかについては、
種々の制御戦略が可能である。システム制御手段
としての制御装置5には専用のプロセツサを充て
ても良いが、ある一つ若しくは複数のポートに接
続されたCPU7をその用途に充てても良い。
In this way, which CPU is engaged in I/O,
Regarding which CPU7 should be engaged in processing,
Various control strategies are possible. A dedicated processor may be used as the control device 5 as a system control means, but a CPU 7 connected to one or more ports may also be used for this purpose.

次に、第4図及び第5図に示す例に沿つて本計
算機システムのデータベース処理についてさらに
詳細に説明する。なお、この例では特にプロセツ
サシステム1が4台(PSa〜PSd)である場合に
ついて考える。
Next, the database processing of this computer system will be explained in more detail with reference to the examples shown in FIGS. 4 and 5. In this example, we will particularly consider the case where there are four processor systems 1 (PSa to PSd).

まず、システムのデータベース検索の問合わせ
が到着すると、図示しない制御装置がその問合わ
せを解釈し、必要なページを求める。検索は、単
純な選択演算であるとする。この場合、必要なペ
ージをプロセツサで選択処理しなければならな
い。第4図に、この例において必要なページの分
布を示す。PSaの磁気デイスク装置には、ページ
が格納されているので、PSaは、このページを
磁気デイスク装置から読出し、自分自身または他
のプロセツサでこれを処理させる必要がある。
PSbには、ページととが格納されているの
で、PSaの磁気デイスク装置9からこのページを
読出し、いずれかのCPU7で処理する必要があ
る。同様に、PScは、ページ、、を読み出
さなくてはならない。PSdの磁気デイスク装置に
は、読出す必要のあるページが存在しない。ま
た、ページからページまでは、この間合わせ
が始まる前の読出によつて、マルチポートページ
メモリ1の中にキヤツシユ効果により存在してい
る。
First, when a system database search inquiry arrives, a control device (not shown) interprets the inquiry and searches for the necessary page. It is assumed that the search is a simple selection operation. In this case, the necessary pages must be selected and processed by a processor. FIG. 4 shows the distribution of pages required in this example. Since a page is stored in the PSa's magnetic disk device, the PSa must read this page from the magnetic disk device and process it by itself or another processor.
Since pages 1 and 2 are stored in PSb, this page must be read from the magnetic disk device 9 of PSa and processed by one of the CPUs 7. Similarly, PSc must read the page, ,. There are no pages that need to be read in the PSd magnetic disk device. Further, pages from page to page exist in the multiport page memory 1 due to the cache effect due to reading before this interregnum starts.

第5図に各プロセツサシステムPSa〜PSdの動
作例を示す。図の横軸の数字は、マルチポートペ
ージメモリ1の動作サイクルを表す。各欄のDR
はデイスクリードを示す。例えばPSaの第1サイ
クルのDRは、ページをPSaの磁気デイスク
装置から読出すことを示している。MRはマルチ
ポートページメモリ1からのリード動作を表す。
同じ欄のMRは、ページをマルチポートペー
ジメモリ1にリクエストし、リードしていること
を示す。一般にマルチポートページメモリ1はペ
ージのアクセスに1サイクルの読出し時間を要す
るので、リクエストを出したサイクルから数える
と、1ページの読出しには2サイクルを要するこ
とになる。第1のサイクルでは磁気デイスク装置
9をアクセスする必要のあるCPU7は全て磁気
デイスク装置9へのアクセスを開始する。同時
に、一般に磁気デイスク装置9のアクセスは、シ
ーク時間、回転待ち時間等のオーバヘツドで数十
msecオーダの時間を必要とするので、各CPU7
は、磁気デイスク装置9のデータが読出されるま
では、処理装置として働く。このため、マルチポ
ートページメモリ1に読込み要求を送出する。各
CPU7は、適当なプロセツサ割付けアルゴリズ
ムに従つて並列にマルチポートページメモリ1を
アクセスしてページ単位の処理を進める。磁気デ
イスク装置9からローカルメモリ8へのデータ読
出しが完了すると、これを自分で処理する場合に
は、CPU7はそのページの処理をそのようにス
ケジユーリングする。また、他のCPU7に任せ
る場合には、そのページデータの処理の方法は、
通常のマルチプログラミングの手法を用いて容易
に実現できる。
FIG. 5 shows an example of the operation of each processor system PSa to PSd. The numbers on the horizontal axis of the figure represent the operation cycles of the multiport page memory 1. DR for each column
indicates a disk lead. For example, DR in the first cycle of PSa indicates that a page is to be read from the magnetic disk device of PSa. MR represents a read operation from the multiport page memory 1.
MR in the same column indicates that a page is requested and read from the multiport page memory 1. In general, the multi-port page memory 1 requires one cycle of read time to access a page, so counting from the cycle in which a request is issued, it takes two cycles to read one page. In the first cycle, all CPUs 7 that need to access the magnetic disk device 9 start accessing the magnetic disk device 9. At the same time, access to the magnetic disk device 9 generally requires time on the order of tens of milliseconds due to overhead such as seek time and rotational wait time, so each CPU 7
functions as a processing device until data from the magnetic disk device 9 is read out. Therefore, a read request is sent to the multiport page memory 1. each
The CPU 7 accesses the multiport page memory 1 in parallel in accordance with an appropriate processor allocation algorithm to proceed with page-by-page processing. When the reading of data from the magnetic disk device 9 to the local memory 8 is completed, the CPU 7 schedules the processing of the page accordingly if it is to be processed by itself. Also, if you leave it to another CPU 7, the method of processing the page data is as follows.
This can be easily realized using normal multiprogramming techniques.

第5図のPSaの動作を追うと、次のように動作
していることが分る。
If we follow the operation of PSa in Figure 5, we can see that it operates as follows.

まず、PSaは、自分自身の磁気デイスク装置9
からページを読出さねばならないので、磁気デ
イスク装置9のリード要求をデイスク制御装置1
0に出力する(DR)。この要求の送出自体は
時間をあまり必要としないので、マルチポートペ
ージメモリ1の同一サイクルの中に、データ処理
のための読込み要求をマルチポートページメモリ
1に出す(MR)。ページは、マルチポート
ページメモリ1に既に格納されていたページで、
その指定は制御装置5から送られてくる。第2サ
イクルで、ページの読出しが完了すると、第3
サイクルと第4サイクルでは、読込まれたページ
のデータに対して指定された選択処理を行う。
選択処理に2サイクルを要するのは一つの例であ
る。ベージが処理されたので、その結果をマル
チポートページメモリ1に書込むため、第5サイ
クルでページ′の書込み要求を出す(MW′)。
書込み時にもマルチポートページメモリ1は1サ
イクルのデイレイ時間が必要なので、第6サイク
ルに実際の書込みが行われる。第7サイクルで
PSaでのページの読出しが完了するので、第8
サイクルでは、その処理を行う。ここでは、自分
自身で読出したデータを、マルチポートページメ
モリ1に転送せずにローカルに処理する選択をし
ている。第8サイクルでは、同時に次に処理すべ
きページを空いたバツフアに取込むように読込
み要求を出している(MR)。以下、同様に適
切なスケジユーリングによつてマルチポートペー
ジメモリ1からのページの読込みと処理、書込み
を続け、第17サイクルでPSaでの処理を終えてい
る。全体の処理の終了は4つのプロセツサシステ
ムPSa〜PSdのうち最も遅く処理を終了するプロ
セツサシステム(この例ではPSc)によつて規定
される。全体ができるだけ均等に処理を分担する
ようにスケジユーリングを行えば処理時間の最小
化を図ることができる。このような処理時間を最
小化するスケジユーリングアルゴリズムとして、
例えば処理されるべきページのキユーを管理し、
空いたプロセツサには、キユーの中にある一つの
ページの処理を割当てるなどの方法が考えられ
る。通常の場合、各プロセツサシステムは、マル
チタスクのオペレーテイングシステムを利用して
制御することが可能なので、磁気デイスク装置へ
のI/O要求を処理するタスクやページの処理を
行うタスクを並行して動作させることにより、効
率良く各タスクを動作させることができる。
First, PSa has its own magnetic disk device 9
Since the page must be read from the magnetic disk device 9, the read request from the magnetic disk device 9 is sent to the disk controller 1.
Output to 0 (DR). Since the sending of this request itself does not require much time, a read request for data processing is sent to the multi-port page memory 1 during the same cycle of the multi-port page memory 1 (MR). The page is a page that was already stored in multiport page memory 1,
The designation is sent from the control device 5. In the second cycle, when the page reading is completed, the third cycle
In the cycle and the fourth cycle, specified selection processing is performed on the data of the read page.
One example is that the selection process requires two cycles. Since the page has been processed, in order to write the result into the multiport page memory 1, a write request for page' is issued in the fifth cycle (MW').
Since the multiport page memory 1 requires one cycle of delay time even during writing, actual writing is performed in the sixth cycle. in the 7th cycle
Since the page reading on PSa is completed, the 8th
The cycle performs that processing. Here, the data read by itself is selected to be processed locally without being transferred to the multiport page memory 1. In the eighth cycle, a read request is simultaneously issued to fetch the next page to be processed into the empty buffer (MR). Thereafter, pages are continued to be read, processed, and written from the multiport page memory 1 using appropriate scheduling, and the processing in PSa is completed in the 17th cycle. The end of the entire process is determined by the processor system (PSc in this example) which ends the process latest among the four processor systems PSa to PSd. Processing time can be minimized by scheduling so that processing is shared as evenly as possible. As a scheduling algorithm that minimizes such processing time,
For example, managing the queue of pages to be processed,
One possible method is to assign processing of one page in a queue to a vacant processor. Normally, each processor system can be controlled using a multitasking operating system, so tasks that process I/O requests to magnetic disk devices and tasks that process pages can be executed in parallel. By operating each task, each task can be operated efficiently.

[発明の効果] 以上のように、本発明によれば、デイスク装置
のI/O速度を向上させるマルチポートページメ
モリを効果的に使用して処理の高速化を図るとと
もに、マルチポートページメモリの各ポートにバ
ツフアを介してプロセツサとデイスク装置とを接
続し、処理とI/Oの負荷状況に応じてポートの
割当てを変更しているので、ポート接続の柔軟性
を確保でき、使用状況を均一化できる。しかも本
発明によれば、デイスク装置からのデータは一旦
バツフアに落とされ、プロセツサシステムに共通
のI/O制御手段によつてマルチポートページメ
モリにデータが取込まれるので、デイスク装置の
インタフエース部分を改造する必要はない。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, multi-port page memory that improves the I/O speed of a disk device is effectively used to speed up processing, and the multi-port page memory Processors and disk devices are connected to each port via a buffer, and port assignments are changed according to processing and I/O load conditions, ensuring flexibility in port connections and ensuring uniform usage. can be converted into Moreover, according to the present invention, data from the disk device is temporarily dropped into a buffer, and then taken into the multiport page memory by the I/O control means common to the processor system. There is no need to modify any parts.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例に係る計算機システ
ムの概略構成を示すブロツク図、第2図は同シス
テムにおけるプロセツサシステムの詳細ブロツク
図、第3図は同プロセツサシステムにおけるポー
トインタフエースの詳細ブロツク図、第4図及び
第5図は同計算機システムの処理の流れをそれぞ
れ説明するための図である。 1……マルチポートページメモリ、2……プロ
セツサシステム、3……ネツトワーク、4……メ
モリバンク、5……制御装置装置、6……システ
ムバス、7……CPU、8……ローカルメモリ、
9……磁気デイスク、10……デイスク制御装
置、11……ポートインタフエース、12……デ
ユアルポートメモリ、13……ポート制御装置。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a computer system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a detailed block diagram of a processor system in the same system, and FIG. 3 is a block diagram of a port interface in the same processor system. The detailed block diagrams of FIGS. 4 and 5 are diagrams for explaining the processing flow of the computer system, respectively. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Multi-port page memory, 2...Processor system, 3...Network, 4...Memory bank, 5...Control device, 6...System bus, 7...CPU, 8...Local memory ,
9...Magnetic disk, 10...Disk control device, 11...Port interface, 12...Dual port memory, 13...Port control device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 複数のポートを有し、ページ単位でそれらの
ポートからの並列アクセスを許容するマルチポー
トページメモリと、このマルチポートページメモ
リの各ポートに接続される複数のプロセツサシス
テムと、これらを制御するシステム制御手段とか
らなり、 前記プロセツサシステムは、プロセツサと、こ
のプロセツサの主記憶部であつて当該システムの
処理プログラム等を記憶するローカルメモリと、
データベースの一部を格納するデイスク装置と、
前記プロセツサ及び前記デイスク装置と前記ポー
トとの間に設けられたバツフアと、前記デイスク
装置のデータを前記マルチポートページメモリへ
転送する場合と前記プロセツサがデータベース処
理を行うため前記マルチポートページメモリへア
クセスする場合とに分けて前記ポートに対する入
力制御を司るI/O制御手段とを具備するもので
あつて、前記プロセツサは、前記ローカルメモリ
の処理プログラムを用いて前記デイスク装置から
の必要なデータの読出しと前記マルチポートペー
ジメモリをアクセスするデータベース処理とを行
うものであり、前記システム制御手段は、前記マ
ルチポートページメモリ若しくは前記プロセツサ
システムに設けられることを特徴とする計算機シ
ステム。
[Claims] 1. A multi-port page memory that has a plurality of ports and allows parallel access from those ports in page units, and a plurality of processor systems connected to each port of this multi-port page memory. and a system control means for controlling these, and the processor system includes a processor, a local memory which is a main storage section of the processor and stores processing programs of the system, etc.
a disk device that stores part of the database;
A buffer provided between the processor, the disk device, and the port, and access to the multiport page memory for transferring data from the disk device to the multiport page memory and for the processor to perform database processing. and an I/O control means for controlling input to the port, wherein the processor reads necessary data from the disk device using a processing program in the local memory. and database processing for accessing the multi-port page memory, wherein the system control means is provided in the multi-port page memory or the processor system.
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JPH0642238B2 (en) * 1983-12-30 1994-06-01 インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション Data processing system

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