JPH054709B2 - - Google Patents

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JPH054709B2
JPH054709B2 JP61085903A JP8590386A JPH054709B2 JP H054709 B2 JPH054709 B2 JP H054709B2 JP 61085903 A JP61085903 A JP 61085903A JP 8590386 A JP8590386 A JP 8590386A JP H054709 B2 JPH054709 B2 JP H054709B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、記憶制御方式に係り、特に複数個の
主記憶装置間に設けられたインタフエース線を介
するデータ転送と、このインタフエース線上での
データ転送の競合を解決する記憶制御方式に関す
る。
〔従来の技術〕
超大型計算機の技術動向として (1) マルチプロセツサ化 (2) 記憶装置の多階層化 (3) 主記憶装置の大容量化 が上げられる。これらの内、(1),(2)項を両立させ
るためには、各記憶装置間の記憶内容の一致制御
が必要であり、この解決策の一つとして特開昭60
−138653号公報がある。しかし(1)項と(3)項を両立
させる場合、この公知技術においては主記憶装置
(MS)を論理的にも物理的にも一つのものと考
えており、物理的に複数個から成るMSについて
は考慮されていない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記公知技術は複数個の主記憶装置(MS)か
ら成るシステムについて配慮されていなかつた。
しかる、に最近のコンピユータアーキテクチヤで
はアドレスビツト数を24から31ビツトに拡張する
動きがあり、MSの大容量化が著しく、物理的制
約により複数個のMSを必要に応じて増設してい
く方式が取られる。
ここで、第6図および第7図に従来方式にて
MSを増設する例を示す。図中、破線で示した部
分が増設部分である。第6図および第7図に於い
て、101,102はプロセツサ(IP)であり、
105,106は入出力装置を制御する入出力プ
ロセツサ(IOP)であり、110,111は主記
憶装置(MS)であり、114〜117はインタ
フエース線である。
第6図に於いて、MS111はMS110との
み接続可能であり、インタフエース線114は
MS110によつて中継されるリクエスト、書込
みデータ及びMS111より読み出されたデータ
を転送するが、リクエストの方向がMS110か
らMS111の一方通行である。またMS110
は記憶制御装置(SC)107,108およびMS
111に対して計3つのポートをもつために物量
が多くなり、一方MS111は1つのポートで済
むがMS110と論理的に別の構成となる。さら
に1つのマルチプロセツサの代りに2台シングル
プロセツサで運用することもあるが、SC107
系とSC108系の二つのシステムに分割するこ
とができず、一系統でしか運用できないという欠
点がある。
第7図はいわゆるインタリーブ方式であり、
MS110はSC107,108に、MS111も
SC107,108の両方に接続可能であること
が特色であり、第6図の構成に比べてMS110
およびMS111のポート数が2であり、かつ同
一論理構成であり、インタフエース線113,1
16,115を削除すればSC107系(図面左
半分)とSC108系(図面右半分)に分離し二
つのシステムとすることも可能である点が改善さ
れている。
しかし大型計算機では32ウエイ/ポート構成と
するものもあるので、接続先の多いSCに対して
MSへのポートを2に増すことは物理的制約のた
めに困難になりつつある。
本発明の目的は、第7図に示すインタフエース
線115,116を廃止し、SCの対MSへのポー
ト数を1とし、代りにMS〜MS間にリクエスト
とデータを相互転送するインタフエースを設け、
これによりMSの大容量化とマルチプロセツサに
適した記憶制御方式を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、記憶制御装置(SC)から送られ
るリクエストに対して主記憶制御装置において他
MSへのリクエストとデータを中継し、逆に他
MSから送られたデータを自SCに中継し、かつ、
リクエストを実行しデータを他MSに返送する中
継制御手段と、前記MS〜MS間のデータ転送の
競合を制御する競合制御手段を設け、さらにMS
〜MS間にこれらのデータおよびリクエストを転
送するインタフエース線を設けることにより達成
される。
〔作用〕
SCに於けるリクエストの発行は、処理装置等
のリクエストに付随するアドレスにより、自SC
が接続するMS(自MS)かまたは自SCと接続し
ないMS(他MS)へのリクエストかを識別し、い
づれのリクエストであろうとも自MSへ送る。自
MSはこれらのリクエストを受けると自MSへの
リクエストであれば通常のリード、ライト動作を
行い、他MSへのリクエストあれば中継制御手段
によつてリクエストを他MSへ送り、ライト時は
ライトデータを他MSへ中継し、リード時は他
MSより読み出され自MSへ送り返されるリード
データを中継し、自SCへ送る。ここでMSから見
て直接接続されるSCを「自SC」、そうでないSC
を「他SC」と呼ぶことにする。また中継制御手
段は、逆に他MSより送られたリクエストに対
し、ライト時は送られてきたライトデータを自
MSのランダムアクセスメモリ(RAM)に書き
込み、リード時は自MSのRAMより読み出した
リードデータを他MSに転送する。
これらのリクエストとデータは上記MS〜MS
間のインタフエース線を利用するが、これには自
MS→他MSへのおよび自MS←他MSへのそれぞ
れの方向のバスが存在する。前者の方向には自
SCのリクエストにより自MSから他MSへのリク
エストとライトデータとさらに他SCのリクエス
トにより自MSより読み出したリードデータの転
送とが有るが、このうちデータ線は本数が多いた
めに物理的制約が有りライトデータとリードデー
タで共有している。後者の方向には前者の説明に
て自と他を入れ換えたリクエストとデータが転送
され、同様にデータ線を共有している。ここで問
題となるのはデータ線の共有によるデータ転送の
競合であり、これは上記競合手段にて他SCリク
エストにより自MSから読み出したリードデータ
の転送を優先することにより、データ線を共有せ
ず別々に設けた場合と同程度の転送効率を可能に
する。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1〜5図により説
明する。第1図は、本発明の記憶制御方式を適用
したマルチプロセツサシステムの構成図であり、
多階層の記憶装置により適しているが、特に階層
数にこだわる必要はない。第7図の構成と異なる
のはインタフエース線115,116を無くし、
SC107とMS110,SC108とMS111を
それぞれ1対1で接続し、SCの対MSへのポート
数を1とし、新たにMS〜MS間にインタフエー
ス線118を設けた点である。ここで、MS内に
於いて112,121は情報を貯える記憶部
(RAM)であり、114,115はSCからのリ
クエスト等の制御信号やデータを他MSへ転送
し、逆に他MSからのこれらの信号を処理したり
SCへ転送したりする中継制御回路であり、これ
らの制御信号やデータはインタフエース線118
によつて転送され、116,120はインタフエ
ース線118上でのデータ転送の競合を制御する
競合制御回路である。以上の構成のもとで以下の
如くデータが処理される。IP101およびIOP1
05からのリード/ライトリクエストはSC10
7に送られ、SC107は付随するアドレスによ
り、MS110またはMS111へのリクエスト
として振り分け、いずれに対するリクエストであ
ろうともMS110に送る。ここで、自MSへの
リード/ライトリクエストをそれぞれ
“RQRDN”/“RQWTN”と呼び、他MSへの
リード/ライトリクエストを“RQRDF”/
“RQWTF”と呼び、それぞれ末尾のN(ニアを
意味する)、F(フアーを意味する。)によりリク
エスト先を識別する。たとえばSC107よりMS
110へのリード/ライトリクエストは
RQRDN/RQWTNであり、MS111へのリク
エストであればRQRDF/RQWTFとなる。また
SC108よりMS111へのリクエストであれば
RQRDN/RQWTNであり、MS110へのリク
エストであればRQRDF/RQWTFとなる。
MS110はSC107からのリクエストが
RQRDN/RQWTNであればRAM112に通常
のリード/ライト動作を行う。RQRDFであれ
ば、中継制御回路114によりインタフエース線
118を経由してRQRDFをMS111内の中継
制御回路115に送り、中継制御回路115は
RAM121より当該データを読み出すとインタ
フエース線118を経由してリードデータを中継
制御回路114に送り、中継制御装置114は送
られたデータをSC107に転送し、一連の動作
を終了する。RQWTFであれば、SC107より
送られたリクエストとデータは、中継制御回路1
14→インタフエース線118→中継制御回路1
15の順に転送され、中継制御回路115にて
RQWTFが選択されるとデータをRAM121に
書き込む。
以上はSC107よりのリクエストについて説
明したが、SC108よりのRQRDN/RQWTN
さらにRQRDF/RQWTFリクエストも同様に考
えれば良い。
ここでインタフエース線118はMS110→
MS111の方向と、MS110←MS111の二
方向のバスが独立して存在しており、インタフエ
ース線の節約のためデータ幅は、SC〜MS間の転
送データ幅と同じにしてある。従つてSC107
よりのRQWTFのデータとSC108よりの
RQRDFのデータが前者の方向のデータバスを、
逆にSC108よりのRQWTFデータとSC107
のRQRDFのデータが後者の方向のデータバスを
それぞれタイムシエアで使用することになる。そ
こでこれらのデータ転送の競合を制約するために
競合制御回路116,120が必要となる。一般
にMSのメモリ素子の動作速度はIPのそれに比べ
てかなり遅く、かつ多階層記憶装置に於ける上位
階層の記憶装置のヒツト率が高ければリードデー
タの転送を優先させた方が転送効率が良いと考え
られるので、競合制御回路116,120は
RQRDFのデータ転送を優先させることにする。
なお、第1図において各ユニツト間を結ぶイン
タフエース線の内、SC107〜SC108間を細
線で表示したのは制御信号のみを転送しデータ線
は転送しないことを示し、太線は両者を転送する
ことを示す。またインタフエース線113とイン
タフエース線118を外せば、左半分および右半
分でそれぞれ別のシステムとして稼動させること
が可能であり、逆にこれらのインタフエース線を
追加することによりマルチプロセツサ化すること
も容易となる。第1図の中継制御回路114,1
15はリクエストの制御部分とデータの制御部分
とに分けられるが、それぞれの詳細を第2図と第
3図に示す。
第2図において、201,202はリクエスト
の入力ラツチ回路であり、203,204はオア
回路であり、205,206はリクエストスタツ
ク回路であり、207〜212は制御信号発生回
路である。SC107より転送されたリクエスト
は入力ラツチ回路201でラツチされ、
RQRDN/RQWTNをラツチした回路の出力は
オアゲート203を経由してリクエストスタツク
205にスタツクされる。一方RQRDF/
RQWTFをラツチした回路の出力はインタフエ
ース線118を介して転送され、オアゲート20
4を経てリクエストスタツク206にスタツクさ
れる。リクエストスタツク205はSC107経
由のリクエストだけでなくSC108にて発行さ
れ、入力ラツチ回路202、インタフエース線1
08を経由してきたRQRDF/RQWTFリクエス
トをもスタツクし、これらのリクエストの内あら
かじめ定められた優先順序でリクエストを選択し
て信号線230に出力し、RAM112を起動す
る。制御信号発生回路207は入力ラツチ回路2
01でラツチされたRQWDFリクエストを受け制
御信号BPWD0219を発生させ、制御信号発生回
路209はリクエストスタツク205により出力
されたSC107発行のRQWTNとSC108発行
のRQRDF,RQWTFリクエストを受け付け、制
御信号STWD0227,BPRD1223および
STWD1225を発生させる。BPRD1223および
STWD1225を発生させる。BPRD1223はインタ
フエース線118を経由し制御信号発生回路21
1に転送される。一方、制御信号発生回路208
はこれとは逆に制御信号発生回路212および、
インタフエース線118を経由して送られてくる
BPRD1224を受け、制御信号TRRD1221を発生
させる。以上の制御信号の作用については後述す
る。以上中継制御回路114について説明した
が、中継制御回路115も同様に考えれば良い。
第3図は、中継制御回路114,115のうち
データ制御部分を抜き出し、かつRAM112,
121との接続を示したものである。301,3
02はライトデータバツフア0(WDB0)であ
り、303,304はリードデータバツフア0
(RDB0)であり、305,306はライトデー
タバツフア1(WDB1)であり、307,308
はリードデータバツフア1(RDB1)であり、3
10〜321はセレクタである。ここで、SC〜
MS間とMS〜MS間のデータ転送はライン(256
バイトのデータ)を1リクエストのデータ転送単
位とし、1ラインは32バイト単位で8回転送する
ものとする。WDB0301,WDB1305は32バイト
×8面、RDB0303,RDB1307は32バイト×1面
の容量をもち、前者が8面(1ライン分)も必要
とするのは競合等が生じた時にストツクしておく
必要があるからである。セレクタ310は
BP1ADR503またはSTADR506により8面ある
WDB0301のうち、1面を選択する。セレクタ3
12はSTWD1225が“1”ならばセレクタ32
0の出力を選択し、セレクタ314およびセレク
タ322はBPRD1が“1”ならば前者はRAM
112からのリードデータをRDB1307に送り、
後者はRDB1307の出力をインタフエース線11
8に転送する。セレクタ320はSTADR506に
よりWDB1305の8面の内の1面を選択する。セ
レクタ318および316はTRRD1が“1”で
あれば、前者はインタフエース線118のデータ
を後者に送り、後者はこのデータをSC105に
送る。もう一方の中継制御回路115もバツフア
およびセレクタの機能は同様に考えればよい。
SC105の4つのリクエストにより第3図に
示す装置のデータの流れは以下の如くとなる。
RQRDN時、BPRD1223とTRRD1221は第2図
で説明した如く“0”であるのでRAM112よ
り読み出したリードデータはセレクタ314→
RDB0303→セレクタ316→SC105の順で転
送される。
RQWTN時、STADR506が有効であり、
STWD1225が“0”であるので、SC105→
WDB0301→セレクタ310→セレクタ312の
順で転送されRAM112に書き込まれる。
STADR506については後述する。
RQRDF時、前述の如くリクエストが中継制御
回路115に転送されBPRD1224が“1”とな
り、RAM121より読み出されたデータはセレ
クタ315→RDB1308→セレクタ323→イン
タフエース118の順で転送され、さらに、前述
の如くTRRD1221が“1”となるのでセレクタ
318→セレクタ316→SC105の順で転送
される。
RDWTF時、BP1ADR503が有効となりかつ
BPRD1223は“0”であるので、SC105→
WDB0301→セレクタ310→セレクタ322→
インタフエース線118の順に転送され、前述の
如くTRRD1222が“0”であり、リクエストが
中継制御回路115に転送されSTWD1226が
“1”となり、かつSTADR516が有効となり、セ
レクタ222→WDB1306→セレクタ321→セ
レクタ313の順に転送され、RAM121に書
き込まれる。ここでBP1ADR,STADRについ
ては第5図で説明する。また、SC106からの
リクエストも同様に考えれば良い。
ここで注目すべきは、SC105のRQWTFと
SC106のRQRDFのリクエストが非同期に発
行される点であり、両者のデータがセレクタ32
2とインタフエース線118で競合することであ
る。第4図にその様子を示すが、破線が前者を、
実線が後者のデータ転送経路を示す。
第5図はこの競合が発生したときRQRDFのデ
ータを優先的に転送する競合制御回路116、お
よび120の詳細である。501,511はアン
ドゲートでありバイパスカウンタ(BPCNT)5
02,512のイネーブル条仲である。504,
514はオアゲートであり、ストアカウンタ
(STCNT)505,515のイネーブル条件で
ある。BPCNT502がイネーブルとなるのは、
BPWD0220が“1”、BPRD1223が“0”のとき
であり、これはSC105のRQWTFリクエスト
が選択されたときであり、出力BP1ADR503によ
りWDB0301のデータのインタフエース線118
への転送を制御する。このときSC106の
RQRDFリクエストがインタフエース線118を
介して第2図のリクエストスタツク205にスタ
ツクされ、優先順序によりこのリクエストが信号
線230に出力されると、BPRD1223が“1”と
なり、BPCNT502がストツプし、BP1ADR503
も無効となる。一方RQRDFリクエストが選択さ
れたため、RAM112より読み出されたデータ
はBPRD1223が“1”となつているため、第3図
のセレクタ314→RDB1307→セレクタ322
の順次に転送され、インタフエース線118に
は、RQWTFリクエストのデータの代りに、
RQRDFリクエストのデータが転送される。さら
にインタフエース線118を介してBPRD1223が
MS111の制御信号発生回路211に転送さ
れ、TRRD1222が“1”となりセレクタ319、
セレクタ317を経由しSC106にデータを転
送する。RQRDFのデータ転送が終了すると、
BPRD1223が“0”となり再度第5図の
BPCNT502がイネーブルとなり、WDB0301にス
タツクされていたデータが再度インタフエース1
18上に転送される。前述の例ではRQWTFの
データ転送が中継する場合を示したが、RQRDF
のデータ転送が先に開始していればこのデータ転
送の完了までRQWTFデータの転送が保留され
る。
STCNT505は第2図の説明の如く、
STWD0227あるいはSTWD1225が“1”となる
とイネーブルとなり、WDB0301とWDB1305の
選択アドレス(STADR)506を出力する。
競合制御回路120も同様に考えれば良い。
なお上記説明から明らかなように、MS110
はRAM112のみ保持し中継制御回路114お
よび競合制御回路116をSC107内に設け、
MS111はRAM121のみ保持し中継制御回
路115および競合制御回路120をSC108
内に設けても上記動作が支障なく実行できる。こ
の場合SC107およびSC108間にはインタフ
エース線113およびインタフエース線118が
合わせて設けられる。この場合SCのMSに対する
ポート数はインタフエース線118の分が増える
が、MSのポート数は1となる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、複数個のMS間でのデータ転
送を可能にし、かつMS〜MS間の転送に於ける
データ転送の競合もリードデータの転送を優先さ
せることによりインタフエースの物量を増すこと
なく効率的な転送を可能にする。この結果、MS
の大容量化とマルチプロセツサ化への拡張も容易
となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の記憶制御方式を用いたマルチ
プロセツサシステムの構成図、第2図は第1図の
中継制御回路のリクエスト制御部の詳細を示すブ
ロツク図、第3図は同中継制御回路のデータ制御
部の詳細を示すブロツク図、第4図は第3図のイ
ンタフエース上に於けるデータの競合状況を示す
図、第5図は第2図の競合制御回路の詳細を示す
ブロツク図、第6図および第7図は従来技術によ
るマルチプロセツサシステムの構成図である。 101,102……プロセツサ(IP)、10
5,106……入出力プロセツサ(IOP)、10
7,108……記憶制御装置(SC)、110,1
11……主記憶装置(MS)、114,115…
…中継制御回路、116,117……競合制御回
路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 リード/ライトデータを格納するメモリを
    夫々有する第1、第2の記憶装置と、該第1、第
    2の記憶装置に夫々接続する第1、第2の記憶制
    御装置と、該第1、第2の記憶制御装置に夫々接
    続する複数のプロセツサ及び入出力プロセツサと
    からなり、前記記憶制御装置を介して送られる前
    記複数のプロセツサ及び入出力プロセツサからの
    リード/ライト要求に対して、前記記憶装置が前
    記メモリへのリード/ライトを実行する記憶制御
    方式において、 前記第1、第2の記憶装置に夫々設けられ、自
    記憶装置へのリード/ライト要求に対する前記メ
    モリへのリード/ライトと、他記憶装置へのリー
    ド/ライト要求及びリード/ライトデータの転送
    と、他記憶装置から転送されるリードデータの前
    記記憶制御装置に対する転送とを実行する第1、
    第2の中継制御回路と 前記第1、第2の記憶装置間に設置され、前記
    第1の記憶制御装置から前記第2の記憶装置への
    ライトデータの転送と、前記第2の記憶制御装置
    から前記第1の記憶装置へのリード要求に応じて
    前記第1の記憶装置内のメモリから読出したリー
    ドデータの前記第2の記憶制御装置への転送の共
    通経路である第1のデータバスと、前記第2の記
    憶制御装置から前記第1の記憶装置へのライトデ
    ータの転送と、前記第1の記憶制御装置から前記
    第2の記憶装置へのリード要求に応じて前記第2
    の記憶装置内のメモリから読出したリードデータ
    の前記第1の記憶制御装置への転送の共通経路で
    ある第2のデータバスとを含むインターフエース
    と、 前記第1、第2の記憶装置に設けられ、前記イ
    ンターフエース内の前記第1、第2のデータバス
    において、リードデータの転送とライトデータの
    転送とが競合した場合、リードデータの転送を優
    先して行う第1、第2の競合制御回路とを有する
    ことを特徴とする記憶制御方式。
JP8590386A 1986-04-16 1986-04-16 記憶制御方式 Granted JPS62243059A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8590386A JPS62243059A (ja) 1986-04-16 1986-04-16 記憶制御方式

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JP8590386A JPS62243059A (ja) 1986-04-16 1986-04-16 記憶制御方式

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JPS62243059A JPS62243059A (ja) 1987-10-23
JPH054709B2 true JPH054709B2 (ja) 1993-01-20

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JPS59165287A (ja) * 1983-03-11 1984-09-18 Nec Corp 情報処理システム

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