JPH054708B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、各々のプロセツサユニツトが２組以
上のプロセツサ間データ転送バスを介して通信を
行なうマルチプロセツサシステムに用いられるプ
ロセツサユニツトに関する。

（従来の技術） システムの処理能力向上と、プロセツサユニツ
トのソフトウエアの構成の簡単化を目的として、
個々にはシングルタスクのプロセツサユニツトを
複数設け互いにデータ転送バスで結び負荷分散型
のマルチプロセツサシステムとして構成する場合
があるが、プロセツサユニツトの各々において実
行されるタスク中に他のプロセツサユニツトヘサ
ブタスクの実行を要求し、その結果の返信を期待
する場合、もしくは、他のプロセツサユニツトが
有する固有の情報の提供を要求する場合等の応答
情報の返信を伴う問い合わせ処理がある場合には
タスク実行中にプロセツサ間データ転送バスの受
信バツフアを常時監視し、その受信されたメツセ
ージが別の新たなタスク要求であるか、問い合わ
せに対する応答であるかを判定する必要がある。

なぜならば上記のプロセツサユニツトはシング
ルタスクのみ実行可能であるから受信メツセージ
が問い合わせに対する応答であれば問題ないが別
の新たなタスク要求の場合には、その要求が実行
不能であることを要求元のプロセツサユニツトに
知らせなければならないからである。

しかしながら容易に想像される様に上記の判定
並びに応答をソフトウエアで実行していたので
は、各プロセツサユニツトにおけるソフトウエア
処理時間が増大し処理能力を高めることが難し
い。この欠点を補うため次に述べるプロセツサ間
データ転送方式が提案されている。これは各プロ
セツサユニツトにおいて互いに排他的な機器話中
状態と機器空状態の２種類の受信状態とともにそ
のどちらかを各プロセツサユニツトにおいて設定
する手段を有し、さらに送信先のプロセツサユニ
ツトの受信状態が機器空状態の場合に送信許可が
与えられる空選択送信要求と、機器話中状態の場
合に送信許可が与えられる話中選択送信要求とを
有するとともにそのどちらを使用するかを指定で
きる手段とをハードウエアにて提供する方法であ
る。

すなわち各プロセツサユニツトは、他のプロセ
ツサユニツトへのタスク要求の必要が生じると空
選択送信要求を相手プロセツサユニツトへ送信
し、送信許可を受けた後タスク要求を送信する。

一方他のプロセツサユニツトからタスク要求を
受け付けたプロセツサユニツトは、受信状態を機
器話中状態に設定し、機器話中状態に設定した該
プロセツサユニツトからの問い合わせに応答する
他のプロセツサユニツトは話中選択送信要求にて
応答情報を送信する。従つて新たなタスク要求は
空選択送信要求であり、一方タスク実行中のプロ
セツサユニツトは機器話中状態であるので、送信
許可が与えられることは無く、ソフトウエアが受
信した情報を判定して新たなタスク実行不可を知
らせる必要が無い。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上記従来技術はいずれもシングル
タスクシステムであるため、タスク実行の途中で
他のプロセツサユニツトに対する問い合わせを行
なうと、タスク実行中のプロセツサユニツトにと
つて問い合わせに対する応答待ち時間が実質的に
タスク実行に必要な処理時間とは関係ない完全に
無駄な時間として生じるとともに、タスク実行中
における他プロセツサユニツトに対する問い合わ
せが多く成ると前記問い合わせ時間のタスク実行
時間に占める割合が大きく成り、マルチプロセツ
サ化の利点が十分に生かせないという欠点があ
る。

問い合わせに対する応答の待時間を短縮するた
めにはマルチタスクシステムを採用する必要があ
るが、従来のハード構成のプロセツサユニツトを
用いたマルチプロセツサシステムにおいて、マル
チタスクシステムを採用しようとするとソフトウ
エアが複雑大規模となり負担が大きくなるという
問題点があつた。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決
すべく、各プロセツサユニツトにおけるソフトウ
エアの構成が、シングルタスクシステムにおける
と同程度の簡単な構成でマルチタスクシステムを
実現できるプロセツサユニツトを提供しようとす
るものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成するために次の構成
を有する。即ち、本発明のマルチタスクプロセツ
サユニツトは、プロセツサと；接続される複数系
統のプロセツサ間データ転送バスの各系統別に対
応して設けられた複数のバスインターフエイス部
と；前記各転送バスを介して受信された情報を各
転送バス別に蓄積する受信バツフアメモリ部と；
各転送バス別に設けられ、前記プロセツサからの
指令により、当該転送バスを介してタスク実行の
ための情報を受けていない時には機器空状態が設
定され、前記情報を受けた後は機器話中状態が設
定され、該設定された機器状態に従つて、対応す
るバスインターフエイス部が、機器空状態の時に
到来した空選択送信要求に対しては送信許可を与
え、機器話中状態の時に到来した空選択送信要求
に対しては送信許可を与えず話中選択送信要求に
対しては送信許可を与えるよう当該バスインター
フエイス部を制御するとともに前記受信バツフア
メモリ部を制御する受信制御部と；送信すべき情
報を蓄積する送信バツフアメモリ部と； 前記プ
ロセツサからの指令により送信要求の空又は話中
の選択と、バスインターフエイス部に対する送信
用転送バスの選択制御と、前記送信バツフアメモ
リ部に対する制御を行う送信制御部と；を有する
ことを特徴とする。

（作用） 本発明のプロセツサユニツトは、バスインター
フエイス部と、受信制御部および受信バツフアメ
モリとからなる回路（受信バツフアという）を複
数個有し、各バスインターフエイス部はそれぞれ
プロセツサユニツトを共通に接続する複数のプロ
セツサ間データ転送バスのうち異なつた転送バス
に接続される。受信バツフアは他のプロセツサユ
ニツトからタスク実行のため情報を受けていない
間は機器空状態であり、受けた後は機器話中状態
となる。機器空状態の時に他のプロセツサユニツ
トからタスク要求や問い合わせの空選択送信要求
（送信したいという予備信号）が来たときにはバ
スインターフエイス部は送信許可を与えタスク実
行のための情報の送信を受ける。

これに対し、機器話中状態の時には、空選択送
信要求が来てもバスインターフエイス部は送信許
可を与えず、話中選択送信要求が来た時には送信
許可を与える。一方送信の方は、他のプロセツサ
ユニツトに対してタスク要求や問い合わせを行う
場合には空選択送信要求を、また問い合わせに対
する応答を送信する場合には話中選択送信要求
を、送信制御部で選択し、更に、送信制御部は送
信する転送バスを選択するためにバスインターフ
エイス部を制御する。

従つて、本発明のプロセツサユニツトは、各受
信バツフアは１つのタスク要求或いは問い合わせ
を受け付けることができ、結局、設けられている
受信バツフアの数だけのタスク要求或いは問い合
わせを受け付けることができる。

またタスク要求を受け付けた受信バツフアであ
つても、そのタスクを実行するに当り他のプロセ
ツサユニツトに対して行つた問い合わせに対する
応答は機器話中状態であつても受け付けることが
できる。

従つて、今、プロセツサが第０番目の受信バツ
フアで受け付けたタスクを実行中、他のプロセツ
サユニツトへのタスク要求や問い合わせの必要が
生じてタスク要求や問い合わせを行つた場合その
結果や応答が戻つて来る迄の間プロセツサでのそ
のタスクの実行が中断するが、その間、例えば第
１番目の受信バツフアで受け付けたタスクを実行
させるということが可能となり、受け付けたタス
クがある限りプロセツサの稼働に空きを生じさせ
ないようにすることができる。

このことは結局、順繰りに、自プロセツサユニ
ツトが自己のタスクを実行するに当つて、途中
で、他のプロセツサユニツトへタスク実行要求を
したり問い合わせをしたりした場合の待ち時間が
大幅に短縮されることを意味する。

そして、これを実現するための各プロセツサユ
ニツトにおけるソフトウエアの構成は、シングル
タスクシステムのソフトウエアの構成と同程度で
ある。

即ち、本発明のプロセツサユニツトを用いたマ
ルチプロセツサシステムにおいては各プロセツサ
ユニツトにおけるソフトウエアの構成がシングル
タスクシステムと同程度の簡単な構成でマルチタ
スクシステムが実現できる。

（実施例） 次に本発明のプロセツサユニツトの実施例につ
いて図面を参照して説明する。

第１図は、本発明によるプロセツサユニツトの
一実施例の構成を示すブロツク図である。本実施
例は、第０プロセツサ間データ転送バス１１０と
第１プロセツサ間データ転送バス１１１の２組の
プロセツサ間データ転送バスを接続するプロセツ
サユニツト１００を示すものである。

第０プロセツサ間データ転送バス１１０はバス
０インターフエイス部７０を介して、バス０受信
バツフア８０と送信バツフア９０に各々接続され
ている。同様に第１プロセツサ間データ転送バス
１１１は、バス１インターフエイス部７１を介し
てバス１受信バツフア８１と送信バツフア９０に
各々接続されている。一方プロセツサ１０は、プ
ロセツサインターフエイス部２０を介してバス０
受信バツフア８０、バス１受信バツフア８１およ
び送信バツフア９０に接続されている。

バス０受信バツフア８０は、第０プロセツサ間
データ転送バス１１０を介して受信した情報を蓄
積するバス０受信バツフアメモリ部３０と、プロ
セツサインターフエイス部２０を介してプロセツ
サ１０が機器空状態と機器話中状態の２種類の受
信状態のどちらかを設定するバス０受信制御部５
０から成り、バス０受信制御部５０はこの設定さ
れた受信状態に従つて、バス０インターフエイス
部７０とバス０受信バツフアメモリ部３０をそれ
ぞれ制御する。同様に、バス１受信バツフア８１
は、第１プロセツサ間データ転送バス１１１を介
して受信した情報を蓄積するバス１受信バツフア
メモリ部３１とプロセツサインターフエイス部２
０を介してプロセツサ１０が機器空状態と機器話
中状態の２種類の受信状態のどちらかを設定する
バス１受信制御部５１から成り、バス１受信制御
部５１はこの設定された受信状態に従つてバス１
インターフエイス部７１とバス１受信バツフアメ
モリ部３１をそれぞれ制御する。

送信バツフア９０は、第０プロセツサ間データ
転送バス１１０または、第１プロセツサ間データ
転送バス１１１を介して他のプロセツサユニツト
へ送出する情報を蓄積する送信バツフアメモリ部
４０と、プロセツサインターフエイス部２０を介
してプロセツサ１０が空選択と話中選択の２種類
の送信要求のどちらを使用するか、および送信に
使用するプロセツサ間データ転送バスを２組の内
どちらにするかを設定する送信制御部６０から成
り、送信制御部６０は、設定された使用プロセツ
サ間データ転送バスに接続されているバスインタ
ーフエイス部と送信バツフアメモリ部４０を制御
する。

第２図は第１図に示す本発明によるプロセツサ
ユニツト１００およびこれと同じ構成のプロセツ
サユニツト１０１〜同１０３によつて構成された
プロセツサ間データ転送系の一実施例を示すブロ
ツク図であり、各々のプロセツサユニツト１００
〜同１０３は第０プロセツサ間データ転送バス１
１０と第１プロセツサ間データ転送バス１１１に
よつて接続される。

本実施例において各プロセツサユニツトは、タ
スクを実行していない場合には、各プロセツサユ
ニツトの中のプロセツサ１０が、プロセツサイン
ターフエイス部２０を介して、それぞれバス０受
信制御部５０とバス１受信制御部５１に受信状態
として機器空状態を設定し、タスク実行中もしく
は他プロセツサユニツトに対する問い合わせの応
答情報を待つている時、機器話中状態を設定す
る。また、送信を行なう場合他プロセツサユニツ
トに対するタスク要求情報の送信ならプロセツサ
１０は、プロセツサインターフエイス部２０を介
して、送信制御部６０に空選択を設定し、他プロ
セツサユニツトからの問い合わせに対する応答情
報の送信なら話中選択を設定する。

次に、プロセツサユニツトの通信動作について
説明する。プロセツサユニツト１００に対するタ
スク要求がプロセツサユニツト１０２に生じたと
すると、プロセツサユニツト１０２の内部におい
て以下の動作を行なう。すなわちプロセツサ１０
は、プロセツサインターフエイス部２０を介して
送信バツフアメモリ４０に送信情報にあたるプロ
セツサユニツト１００に対するタスク要求の蓄積
および送信制御部６０への空選択の設定と、送信
に使用するプロセツサ間データ転送バスの指定を
それぞれ行ない、この後送信実行を命令する。

今、送信に使用するプロセツサ間データ転送バ
スとして、第０プロセツサ間データ転送バス１１
０を指定したとすれば、送信制御部６０は、バス
０インターフエイス部７０を制御して、第０プロ
セツサ間データ転送バス１１０に空選択の送信要
求を送出する。この空選択送信要求に対して、プ
ロセツサユニツト１００においては、第０プロセ
ツサ間データ転送バス１１０に対応するバス０受
信制御部５０に機器空受信状態が設定されている
のでバス０インターフエイス部７０では、受信し
た送信要求と自分の受信状態が対応していること
を判定し、ただちに第０プロセツサ間データ転送
バス１１０を介して送信許可を送出し、情報受信
後、プロセツサ１０は、プロセツサインターフエ
イス部２０を介して、バス０受信制御部５０に受
信状態として機器話中状態を設定する。

したがつてプロセツサユニツト１００において
は、以後第０プロセツサ間データ転送バス１１０
を介して送られてくる空選択送信要求に対しては
バス０インターフエイス部７０が自受信状態と送
信要求が対応していないと判定して、一切送信許
可を与えない。すなわち、プロセツサユニツト１
００においては、第０プロセツサ間データ転送バ
ス１１０を介しての別の新たなタスク要求を受け
付けないことに成る。

一方、プロセツサユニツト１００におけるバス
１受信制御部５１には機器空受信状態が設定され
たままであるので、第１プロセツサ間データ転送
バス１１１を介して送られて来る空選択送信要求
に対して送信許可を与えることができる。

すなわち第０プロセツサ間データ転送バス側と
同様の動作で一つだけタスク要求を受け付けるこ
とが可能である。

一方、各プロセツサユニツトにおいて、前述の
タスク要求にもとづいて、タスクを実行中、他の
プロセツサユニツトに対する問い合わせ等の通信
の必要が生じる場合がある。今、プロセツサユニ
ツト１００が第０プロセツサ間データ転送バス１
１０を介して受信したタスク要求に対して、タス
クを実行している時、プロセツサユニツト１０１
に対する問い合わせの必要が生じたとすれば、上
記のタスク要求の送信の場合と同様の動作でプロ
セツサユニツト１０１への問い合わせ情報を第０
プロセツサ間データ転送バス１１０を介して送信
する。問い合わせ情報を受信したプロセツサユニ
ツト１０１においては送信制御部７０に話中選択
を設定し、第０プロセツサ間データ転送バス１１
０を介して応答情報の送信を行なう。

すなわち、プロセツサユニツト１００のバス０
受信制御部５０は、タスク実行中のための機器話
中受信状態が設定されているため空選択送信要求
に対しては許可を与えないがプロセツサユニツト
１０１から送られて来る話中選択送信要求に対し
てはバス０インターフエイス部７０が自受信状態
と対応していると判定して送信許可を与えるた
め、問い合わせに対する応答情報を受信すること
ができる。

以上のようにして各プロセツサユニツトはプロ
セツサ間データ転送バス対応にタスクを１つだけ
受け付けることが可能であるとともに、タスク実
行中における特定プロセツサユニツトとの通信も
確立可能となる。

（発明の効果） 本発明のプロセツサユニツトは以上説明した構
成と作用を有しているので、受信バツフア１つ当
り１つのタスク要求および該受信バツフアを介し
て他のプロセツサユニツトに対してなした問い合
わせに対する応答を受けることができ、従つて設
けられている受信バツフアの数だけのタスク要求
の受け付けおよび問い合わせ応答の受け付けを行
うことができる。

そして、プロセツサがいずれかの受信バツフア
の受け付けたタスクの実行中に、他のプロセツサ
に対するタスク要求や問い合わせの必要を生じ、
これを行い応答が来る迄の待時間の間、他の受信
バツフアが受け付けたタスクを実行できるので受
け付けたタスクがある限りプロセツサを遊ばせず
に稼働させることができシングルタスクシステム
に較べ待ち時間を大幅に短縮できる。

そして、これを実現するための各プロセツサユ
ニツトにおけるソフトウエアの構成は、シングル
タスクシステムのソフトウエアの構成と同程度で
あるので本発明のプロセツサユニツトを用いたマ
ルチプロセツサシステムにおいては各プロセツサ
ユニツトにおけるソフトウエアの構成がシングル
タスクシステムと同程度の簡単な構成でマルチタ
スクシステムが実現できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のプロセツサユニツトの一実
施例の構成を示すブロツク図、第２図は第１図に
示す本発明のプロセツサユニツトを複数個用いた
マルチプロセツサシステムの構成図である。 １０……プロセツサ、２０……プロセツサイン
ターフエイス部、３０……バス０受信バツフアメ
モリ部、３１……バス１受信バツフアメモリ部、
４０……送信バツフアメモリ部、５０……バス０
受信制御部、５１……バス１受信制御部、６０…
…送信制御部、７０……バス０インターフエイス
部、７１……バス１インターフエイス部、８０…
…バス０受信バツフア、８１……バス１受信バツ
フア、９０……送信バツフア、１００〜１０３…
…プロセツサユニツト、１１０……第０プロセツ
サ間データ転送バス、１１１……第１プロセツサ
間データ転送バス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ プロセツサと；接続される複数系統のプロセ
   ツサ間データ転送バスの各系統別に対応して設け
   られた複数のバスインターフエイス部と；前記各
   転送バスを介して受信された情報を各転送バス別
   に蓄積する受信バツフアメモリ部と；各転送バス
   別に設けられ、前記プロセツサからの指令によ
   り、当該転送バスを介してタスク実行のための情
   報を受けていない時には機器空状態が設定され、
   前記情報を受けた後は機器話中状態が設定され、
   該設定された機器状態に従つて、対応するバスイ
   ンターフエイス部が、機器空状態の時に到来した
   空選択送信要求に対しては送信許可を与え、機器
   話中状態の時に到来した空選択送信要求に対して
   は送信許可を与えず話中選択送信要求に対しては
   送信許可を与えるよう当該バスインターフエイス
   部を制御するとともに前記受信バツフアメモリ部
   を制御する受信制御部と；送信すべき情報を蓄積
   する送信バツフアメモリ部と；前記プロセツサか
   らの指令により送信要求の空又は話中の選択と、
   バスインターフエイス部に対する送信用転送バス
   の選択制御と、前記送信バツフアメモリ部に対す
   る制御を行う送信制御部と； を有することを特
   徴とするプロセツサユニツト。