JPS5914775B2 - 共通メモリロツク方式 - Google Patents

共通メモリロツク方式

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JPS5914775B2
JPS5914775B2 JP15119477A JP15119477A JPS5914775B2 JP S5914775 B2 JPS5914775 B2 JP S5914775B2 JP 15119477 A JP15119477 A JP 15119477A JP 15119477 A JP15119477 A JP 15119477A JP S5914775 B2 JPS5914775 B2 JP S5914775B2
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JP
Japan
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common memory
cpu
specific area
area
central processing
Prior art date
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Expired
Application number
JP15119477A
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English (en)
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JPS5483728A (en
Inventor
慎二 片岡
英介 岩「淵」
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はマルチプロセッサシステムにおける共通メモリ
ロック方式に関する。
マルチプロセッサシステムは主として複数台のCPU(
中央処理装置)およびこれらCPU間におけるデータ交
換の媒体となる1の共通メモリからなり、該共通メモリ
は複数台の前記CPUによつて時分割的に占有され、必
要なデータの読出し又は書込みがなされる。
この場合、共通メモリに対するアクセスが、複数台のC
PUによつて競合してはならないので、その競合を防止
するための共通メモリロック手段が必要である。この共
通メモリロック手段を実現する方式として、従来、次の
2つの方式が実用に供されている。先ず、第1の方式は
、マルチプロセッサのうち1のCPUに共通メモリ上の
特定エリアを監視するための監視機能をもたせ、もし複
数のCPUがこの特定エリアをアクセスしようとした場
合には、前記監視機能を有するCPUがその競合を解除
するように制御する方式である。第2の方式は、各CP
Uに前記の監視機能をもたせ各CPUは共通メモリをア
クセスする前に自己の監視機能によつてアクセス可能か
否かを判断し、競合を防止する方式である。この方式で
は、各CPUにTestandSetと呼ばれる特権命
令を準備し、主記憶装置にも1メモリサイクル内に読出
しおよび書込みを完了させるための機能を設ける必要が
ある。然しながら、上記第1および第2方式は次の様な
欠点あるいは問題点を有する。
第1の方式では、ハードウェアは単純になる反面、1の
CPU(マスタCPU)がシステム全体の制御を行なう
ため、特権命令はマスタCPUのみが使用できるように
区別しなければならず、また割込信号もマスタCPUの
みに集中するようにしなければならない。さらに、各C
PU間の通信シーケンスが複雑となりしかも時間がかか
るので、LoadShareシステムの構成が困難とな
る。加えて、マスタCPUに障害が発生した場合に他の
CPUへの切替えが複雑となり信頼度の低下を招く。い
ずれにせよ、第1の方式はオペレーシヨンの複雑な方式
となる。一方、第2の方式では前述した、他のCPUへ
の切替えは必要がない反面、ハードウエアが複雑となり
、特にシステム規模の小さい小規模マルチプロセツサシ
ステムではそのハードウエアの負担が大となりコストの
増大を招く。例えば、TestandSetを準備する
ためには、CPUにその命令機能を追加し、主記憶装置
に対し読出し及び書込みを1メモリサイクル内で実行す
るための機能を追加し、さらにCPUと主記憶装置との
間にTestandSet命令である旨を通知するため
のインターフエースを追加すること等が必要である。い
ずれにせよ、第2の方式はハードウエアを複雑化してし
まう方式となる。従つて本発明は、上記の第1の方式お
よび第2の方式が有する欠点あるいは問題点を排除可能
であつて、単純なオペレーシヨンで且つハードウエアは
従来のままで良いという特長を備えた、共通メモリロツ
ク方式を提案することを目的とするものである。
上記目的に従い本発明は共通メモリのアクセスを要求す
る1のCPUが共通メモリ内の特定エリアに対し先ず、
共通メモリエリアのアイドル状態を表示する特定パター
ンを読出し、この特定パターンの読出しによつてアクセ
ス可能であることを検知すると共に当該特定エリアに自
己のCPU固有のコードを書込み、該固有のコードを再
度読出して変更がないことを確認したとき初めて共通メ
モリエリアを当該1のCPUがアクセスするようにした
ことを特徴とするものである。
本方式によれば、前記固有のコードを再度読出すという
オペレーシヨンが付加されるものの、その他のオペレー
シヨンは全く通常のオペレーシヨンであり、従つて従来
のような、1メモリサイクル内で前記特定エリアに対し
前記特定パターンを読出し且つ該特定パターンをビジー
状態を表示するパターンに変更するための書込みを行な
う必要がなく、ハードウエアは従来のままで良いことは
明白である。以下図面に従つて本発明を説明する。第1
図は一般的なマルチプロセツサシステムを図解したプロ
ツク図であり、本図において例えば2台のCPUすなわ
ちCPUlll−1およびCPU2ll−2が存在し、
各CPUにはそれぞれ主記憶装置(MM,)12−1お
よび主記憶装置(MM2)12−2が付帯する。
今、CPUlll−1で与えられた情報をCPU2ll
−2が使用して次の処理を行なうものとした場合、CP
Ulll−1が全ての情報を共通メモリ(CM)13に
書込まないうちにあるいは処理しないうちにCPU2l
l−2が共通メモl月3に対しアクセスを実行したとす
れば、正常なデータの交換が行えなくなることは明白で
ある。従つて、論理的なアクセスの競合による共通メモ
リの破壊を防止するために、共通メモリロツク方式が必
要となる。第2図は共通メロリロツク方式を実現する一
般的な手法を図解的に示したプロツク図である。
本図において、第1図と同一の参照番号が付されたもの
は同一の構成要素である。共通メモリ13はその内部に
特定エリア21を有しており、CPU,ll−1および
CPU2ll−2は、共通メモリ13内の共通メモリエ
リア22をアクセスするに先立ち、先ず特定エリア21
に対し読出し(図中のRead)を行なう。従来例であ
れば、特定エリア21にば1゛または601が書込まれ
、1のCPUによつて共通メモリエリア22がアクセス
されていれば″11、アクセスされていなければ60゜
゛である。マルチプロセツサシステムのCPU内のプロ
グラムは、共通メモリエリア22を使用する際、特権命
令(例えば前述のTestandSet命令)を出すこ
とにより、ハードウエアに制御を移管し、この共通メモ
リエリア22の使用状況を把握する。これをフローチヤ
ートで示すと、第3図の如くなる。先ず、アクセスの要
求が発せられ(図中の”開始”)、この時特定エリア2
1(第2図)の内容が゛0゛であれば(第3図の右欄参
照)、特権命令が進行する。601でなければ6開始1
へ戻る。
このとき、特定エリア21の内容は”1゜゛に書き換え
られる(第2図のWriteおよび第3図の右欄参照)
。ここに、他のCPUの共通メモリエリア22(第2図
)に対するアクセスは一切禁じられると共に、特権命令
を得たCPU、例えばCPUlll−1(第2図)が共
通メモリエリア22を使用することができる(第2図の
Accessおよび第3図の6共通メモリエリアの使用
”参照)。使用後は再び特定エリアの内容を″01とし
(第2図のWriteおよび第3図の゛特定エリアのク
リア”参照)、アクセスを終了する。上記の方式は、既
に述べた欠点あるいは問題点を有する。そこで本発明は
第4図に示すフローチヤートをもとに、アクセスを実行
する。
本図において、共通メモリエリア22(第2図)の使用
を要求する例えばCPU,ll−1は先ず、特定エリア
21(第2図)の読出しを行なう(第4図の”読出し″
)。その読出しにより特定エリア21が゛0゛であるか
否かを判断する(第4図の6特定エリアニ″0゛?”)
。特定エリア21が“0゛のとき、引続き次のメモリサ
イクルでCPUlll−1固有のコード例えばCPUl
腐を該特定エリア21に書込む(第4図中の“CPU腐
書込み”)。さらに一定のタイミングをおいて(第4図
中の6一定タイミング1)、再び特定エリア21を読出
し、そのCPU滝が変更していないか否か確認する(第
4図中のCPU滝変更なし2゛)。確認が終えたのち、
共通メモリエリア22を使用し、使用後特定エリア21
の内容を“01にクリアし、アクセスを終了する。この
確認においてCPUf).が変更していれば、待合わせ
し(第4図中の6待合わせ″)、再度読出しから同一の
シーケンスを繰り返す。このことは、既に述べた、“特
定エリア=60″?1の工程で特定エリア\゛O″とな
つたときも同様である。第4図のフローチヤートにおい
て、゛一定タイミング1なる工程が必要な理由は次のと
おりである。
本発明の方式は、通常のハードウエアおよび通常のオペ
レーシヨンにて実行されるので、特定エリア21(第2
図)に対する読出しおよび書込みは1メモリサイクル内
で完了しない。この結果、CPU,ll−1が特定エリ
ア21に自己のCPU屋を書込んだつもりでも、その書
込みよりも早いタイミングでCPU2ll−2が該特定
エリア21を読出したとすると、この時点ではまだ、該
特定エリア21に対してCPUlll−1のCPU/1
6が書込まれておらず、CPU2ll−2は該特定エリ
ア21より゛O″を読出すことになる。従つて、CPU
2ll−2は自己のCPU腐を書込み共通メモリエリア
22(第2図)を使用する。この場合、CPUlll−
1はCPU2ll−2の動作と関係なく、特定エリア2
1に自己のCPU腐を書込むが、ノ結局、後からアクセ
ス要求を出したCPU2ll−2のCPU腐によつて書
き消されてしまう。
従つてCPUlll−1は、このような書き消しが発生
したとき、共通メモリエリア22の使用が禁じられるの
で、一定タイミングをおいて、自己のCPU滝が書き消
されていないかどうか、すなわちCPU腐の変更があつ
たか否か再び確認する必要がある。これが”一定タイミ
ング゛を設けた理由であり、第5図のタイムチヤートで
その1例を示す。時刻T,でCPUlll−1が読出し
を行ない、時刻T3で自己のCPU屑(本図中の上欄C
PUl)を書込む。今、時刻T3より前の時刻T2にお
いてCPU2ll−2が読出しを行なつたとすると、そ
の時点で特定エリアの内容はまだ″O゛である(本図中
の上欄”0”)。この”O゛を見てCPU2ll−2は
自己のCPU滝(CPU2)を時刻T4で書込む。従つ
てCPU滝(CPUl)はCPU腐(CPU2)によつ
て書き消されることになる。このため時刻T4以降にお
いて、CPUlll−1による共通メモリエリア22の
使用は禁止される。このような事態が発生したときCP
Ulll−1はCPU2ll−2にその使用を譲らなけ
ればならないので、再び一定タイミングTをおいて特定
エリア21を読出し、CPU腐をチエツクする。勿論、
このようなCPU2ll−2の割込みが無ければ、CP
Ulll−1はそのまま共通メモリエリア22を使用す
ることになる。以上説明したように本発明の方式によれ
ば、特別のオペレーシヨンも特別のハードウエアも必要
とすることなく、従来と同等の共通メモリロツク機能を
実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は一般的なマルチプロセツサシステムを図解した
プロツク図、第2図は共通メロリロツク方式を実現する
ための一般的な手法を図解的に示したプロツク図、第3
図は従来方式の過程を表わしたフローチヤート、第4図
は本発明の方式の過程を表わしたフローチヤート、第5
図は本発明の方式における6一定タイミング゛の存在理
由を説明するタイムチヤートである。 図において、11−1,11−2はCPUll3は共通
メモリ、21は特定エリア、22は共通メモリエリアで
ある。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 複数台の中央処理装置と、該複数台の中央処理装置
    によつて共有される共通メモリとを有し、該共通メモリ
    内の共通メモリエリアを前記中央処理装置が使用するに
    先立ち、該共通メモリ内の特定エリアを読出し、該特定
    エリアの内容が該共通メモリエリアを使用可能であるこ
    とを示す予め定めた特定パターンである場合に該共通メ
    モリエリアを使用可能とする共通メモリロック方式にお
    いて、1の前記中央処理装置が前記特定エリアを読出し
    、該特定エリアの内容が前記特定パターンであるとき、
    引続き当該1の中央処理装置に固有のコードを前記特定
    エリアに書込み、一定タイミング経過後に該特定エリア
    を読出し、その内容に変更が無いことを確認して、当該
    1の中央処理装置が前記共通メモリエリアを使用するこ
    とを特徴とする共通メモリロック方式。
JP15119477A 1977-12-17 1977-12-17 共通メモリロツク方式 Expired JPS5914775B2 (ja)

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JPS5483728A JPS5483728A (en) 1979-07-04
JPS5914775B2 true JPS5914775B2 (ja) 1984-04-06

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6121914U (ja) * 1984-07-16 1986-02-08 洋一 小林 自動車の前輪の向き確認装置
JPH01122780A (ja) * 1987-11-06 1989-05-16 Hitachi Ltd 車両の操舵輪操作角度表示装置
JPH0516558U (ja) * 1991-08-19 1993-03-02 関東自動車工業株式会社 自動車の発進方向表示装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62217342A (ja) * 1986-03-19 1987-09-24 Yamatake Honeywell Co Ltd デ−タ読出し方式
JPS62217340A (ja) * 1986-03-19 1987-09-24 Yamatake Honeywell Co Ltd デ−タ読出し方式
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