JPS5932047A - コンソ−ル割込制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の対象 本発明は、コンソール割込制御方式に関し、特にコンソ
ールが一元管理されたマルチコンピュータ・システムに
おける割込制御方式に関するものである。

従来技術 オペレーティング・システムは、入出力処理な管埋プロ
グラムにより集中管理しており、この管理プログラムを
Ｉ　ＯＣＳ　（Ｉｎｐｕｔ　０ｕｔｐｕｔＣｏｎｔｒｏ
／Ｓｙｓｔｅｍ　）　　と呼ぶ。ｌ０Ｃ８は、チャネル
・プログラムの実行と１１０割込みの処理を行い、オペ
レータからの要求もＩ１０割込みに含まれる。ユーザ・
プログラムからチャネルへの直接アクセスは禁止されて
おり、ｌ０Ｃ８へのマクロとして要求される。マクロ（
マクロ・プログラム）とは、プログラム上の文字列に同
一の繰り返しがあるとき、サブルーチンを用意するよう
に見本を置き、後は適当なバラメークをつげてその見本
を呼ぶことにより、文字列を発生するものである。

ところで、システム信頼性、装置利用の融通性、および
処理能力の拡大を図るため、複数台のＣＰＵが主メモリ
および入出力装置を共有し、１つの管理プログラムによ
り各ＣＰＵの負荷が均等になるように処理を割当てるよ
うなマルチコンピュータ・システムが実用化されている
。

−ｑ　ルチコンピュータ・システムにおける共有入出力
装置の管理は、ユーザ・プログラムの入出力要求ごとに
その共有入出力装置を占有して、接続変更や入出力実行
を行う方法を用いていた。したがって、入出力手順とし
″′Ｃ特定のシーケンス動作が必要となり、被数回の入
出力要求を行う場合には、ユーザ・プログラムが入出力
要求を発行する前に、先ず共有リソース管理マクロ砧令
を発行し、その共有リソースを占有してから一連の入出
力要求を発行する必要があった。

一方、コンソール入出力装置の場合には、他の入出力装
置の場合と異なり、システム・プログラムとユーザ・プ
ログラムが装置を共有することになるため、共有リソー
ス管理マクロ命令では共有リソースを占有することがで
きない。したがって、従来は、コンソール入出力装置に
対しては、複数台のＣＰＵ間で共有することができない
ため、各ＣＰＵごとに１台ずつコンソール入出力装置を
接続していた。

コンソール入出力装置は、コンピュータと対話するため
の装置で、ディスプレイとキーボードの場合が多い。通
常、コンピュータと対話しながら処理するためのメツセ
ージがディスプレイに表示され、それに答える形でキー
ボードよりオペレータが入力する方法カベとられている
。

対話処理を行うコンピュータ・システムにおいては、対
話処理を中断することはＭ要な機能である。例えば、フ
ァイルの内容を表示しているとき、最後の表示まで待た
ずに、必要なところまで表示したならば表示処理を中断
する場合、あるいはプログラムのデバッグ中に、プログ
ラム誤りにより無限ループに入ってしまい、プログラム
が終了しないときに、そのプログラム実行を中断する場
合、あるいは誤った指示により意図しないプログラムが
実行を開始したとき、それを中断して正しい指示ケ再度
やり直す場合、等に必要である。そのため、通常、コン
ソール入出力装置には、割込キーが備えられ、これを押
下することにより、いつでも割込信号を発生させて、処
理を中断できるようにしている。そして、割込信号は、
そのコンソール入出力装置に接続されたＣＰＵに送られ
る。

マルチコンピュータ・システムにおいては、コンソール
入出力装置を多目的に使用しており、（ａ）システム制
御コマンドの入力と、そのコマンドによる結果の出力の
表示、（ｂ）システム・エラー・メツセージ出力の表示
、（Ｃ）対話型プログラミング用端末入出力の表示、お
よび（ｄ）アプリケーション・システム運転用オペレー
タ・コンソールとしての表示、等により用いられる。

しかし、これらのコンソール入出力装置が常時必要とさ
れることはな（、マルチコンピュータ・シスデム全体に
１つのコンソール入出力装置があれば十分であって、そ
の方がコスト的にも操作性の面でも有利である。

そこで、本出願人は、先に、マルチコンピュータ・シス
テムでコンソール入出力装置の一元化を図る方式を提案
した。

ところが、このように、コンソール入出力装置を一元管
理した場合、コンソール入出力装置が１つのＣＰＵに固
定的に接続されているわけではなく、割込キーを押下し
て割込信号を発生しても、実行中のＣＰＵに正しく割込
信号が送られる保証がない。つまり、コンソール入出力
装置が共有入出力装置切換機構を介して、接続管理機能
により接続されているＣＰＵは一定ではなく、最後に入
出力要求を発行したＣＰＵに接続されたままになってい
るので、オペレータが割込キーを押下したときに発生し
た割込信号は、必ずしも現在オペレータと対話している
プログラムを実行しているＣＰＵに送られるとは限らず
、したがって、他のＣＰＵに送られることになれば、プ
ログラムの中断を行う目的が達せられない。

発明の目的 本発明の目的は、このような従来の問題を解決するため
、コンソール入出力装置が一元化されているマルチコ、
ンビュータ・システムにおいて、１つのコンソール入出
力装置から任意のＣＰＵで対話処理を実行し、かつその
対話処理を割込により中断することができるコンソール
割込制御方式を提供することにある。

本発明のコンソール割込制御方式では、先ず対話処理を
開始するときに、実行に供したいＣＰＵをオペレータが
指示することにより、それを共有メモリに記憶しておき
、次に、割込信号が発生すると、それを受けたＣＰＵ内
の割込制御手段は共有メモリに記憶されたＣＰＵが自Ｃ
ＰＵであるか否かを判定し、もし自ＣＰＵであれば匣ち
に中断処理を行うが、もし自ＣＰＵでなければ、処理装
置間連絡手段を介して共有メモリに記憶されたＣＰＵの
割込制御手段に通知し、そのＣＰＵで中断処理を行うこ
とに特徴がある。

発明の実施例 ユータ・システムの全体ブロック図である。

複数個のＣＰＵＩ〜３は共有メモリキを共用し、処理装
置間連絡バス５を介して互いに他のＣＰＵに対し割込み
をかげ、プログラムの起動・停止を要求することができ
る。

コンソール入出力装置８およびその他の入出力装置は、
それぞれ入出力接続機構７、入出力バス６を介して谷Ｃ
ＰＵＩ〜３に接続される。

ここで、入出力接続機構７は、単にコン７−　Ａ／入出
力装置８をＣＰＵに接続するだけでなく、そのときの接
続状況を管理する。すなわち、各入出力接続機構７は、
ＣＰＵＩ〜３の中のいずれかからの指示により、接続さ
れているＣＰＵを記憶し、他のＣＰＵからその入出力接
続機構７に接続されているコンソール入出力装置８に対
して入出力要求があっても、これを拒否する。

第２図は、本発明の実施例を示すＣＰＵの入出力管理プ
ログラムの構成図である。

入出力管理プログラム１０は、プログラム１１からの入
出力要求マクロ命令２０により、起動される。なお、プ
ログラム１２は、割込時の実行プログラムである。入出
力管理プロゲラ′ム１０は、入出力要求処理プログラム
１４、入出力終了処理プログラム１５、割込受付処理プ
ログラム１３、およびコンソール割込処理プログラム１
６から構成される。

先ず、コンソール人中力装置８に対して、プログラム１
１が入出力要求マクロ命令２０により入出力要求時理プ
ログラム１４に入出力の要求を行うと、入出力要求処理
プログラム１４は、共有メモリ会にコンソール入出力装
置８を占有しているＣ　Ｐ　Ｕ、および使用待ちのＣＰ
Ｕを記憶することにより、ＣＰＵ間での論理的な排他制
御を行う。

コンソール入出力装置８を占有したときには、コンソー
ル入出力装置８に対し接続線２１を介して入出力安水内
容を送出し、出力要求の場合には、さらに出力データを
送出する。

コンソール入出力装置８は、入力要求に対しては、キー
ボードから人力され、ディスプレイに表示された内容を
信号線２２を介して送出するが、同時に入力終了の割込
信号も送出する。

また、出力要求に対しては、接続線２１から受は取った
出力データを、ディスプレイに表示した後、信号線２２
を介して終了割込信号を送出する。

これにより、接続されているＣＰＵに対し【処理終了が
報告される。

割込信号を受は取ったＣＰＵは、割込受付処理プログラ
ム１３を起動する。割込受付処理プログラム１３は、割
込元の入出力装置や割込要因を調べ、対応する処理プロ
グ′ラムを起動する。例えば、コンソール入出力装［８
からの終了割込信号であれば、入出力終了処理プログラ
ム１５を起動する。

入出力終了処理プログラム１５は、入出力要求元ｄ′プ
ログラム１１に対し、コンソール入出力処理の終了状態
を通知するとともに、プログラム１１からの入出力要求
時の指示により、コンソール入出力装置８を解放するか
、または占有を継続するかを判断し、それにしたがって
共有メモリ４上の管理テーブルの吏新を行う。つまり、
解放するときには、管理テーブル上のコンソール占有Ｃ
ＰＵを削除し、継続するときには、コンソール占有ＣＰ
Ｕをそのままにする。

ところで、コンソール入出力装置８を使用するプログラ
ムとしては、（ａ）システムのエラー情報を出力するプ
ログラム、（ｂ）システムの動作をオペレータに指示し
てもらうために、問合わせを行うプログラム、（Ｃ）オ
ペレータの要求にしたがってコマンドを入力し、コマン
ドで指示された処理を実行する対語処理プログラム等が
ある。これらのうち、Ｋｍ　Ｍ　（ａ）　、　（ｂ）の
プログラムは、ＣＰＵｌ−３でそれぞれ独立に起動され
、非同期的にコンソール入出力装置６を使用しようとす
る。これを管理するため、入出力要求処理プログラム１
４と入出力終了処理プログラム１５に、排他制御機能が
組込まれている。一方、ｍＭ（Ｃ）のプログラムは、オ
ペレータの要求にしたがってコマンド入力を開始できる
機能や、コマンド指示された処理を実行しているときに
、その処理を中断できる機能が必要となる。

これは、対語処理に要求される一般的な機能である。

第３図は、各ＣＰＵの主メモリにある対話形ジョブ管理
テーブルの構成図である。

いま、前記（Ｃ）の種刺のプログラムの実行を、ジョブ
と呼ぶことにする。

第３図に示すジョブ管理テーブル３０は、上記ジョブを
管理するためのものである。ジョブ管理テーブル３０に
は、ジョブが実行中か否かを示すジョブ生死フラグ３１
、ジョブ実行中に割込があったとき、割込処理を行うか
否かを示すジョブ割込状態フラグ３２、ジョブで実行す
べきプログラム名を示す実行プログラム名エリア３３、
および割込処理時に実行すべきプログラム名を示す割込
時実行プログラム名エリア３４がある。

このジョブ管理テーブル３０は、％ＣＰＵ０主メモリ９
に配置される。

次に、第２図、第３図を用いて、コンソール入出力装置
８が、１つのＣＰＵに継続して接続されていると仮定し
たときのジョブの開始方法と、ジョブ実行中に割込みに
より中Ｍ［する方法とを説明する。

コンソール入出力装置８に付随する割込キーを押下する
ことにより発生する割込信号は、信号線２２を介して接
続されているＣＰＵに送出される。

ＣＰＵは、割込信号を受けると、割込受付処理プログラ
ム１３を起動する。割込受付処理プログラム１３は、割
込元の入出力装置や割込要因を調べ、割込要因がコンソ
ール入出力装置８の割込キーによるものであることを知
り、コンソール割込処理プログラム１６を起動する。

第４図は、上記仮定におしするコンソール割込処理フロ
グラムのフローチャートである。

コンソール割込処理プログラム１６では、先ス、ステッ
プ４１で、主メモリ９のジョブ管理テーブル３０を参照
して、ジョブ生死フラグ３１によ奇現在ジョブが実行中
（生状態）であるか、あるいは実行中でない（元状態）
かを判別し、元状態であればジョブの開始処理（ステッ
プ４６〜４８）を行う。すなわち、先ずジョブ生死フラ
グ３１を生状態にしくステップ４６）、ジョブ割込状態
７ラグ３２を割込可能ＫＬ（ステップ４７）、次に実行
プログラム名３３で示されるプログラム（例えば、第２
図のプログラム１１）を起動させる（ステップ４８）。

以上の手順でプログラム１１が実行を開始し、コマンド
の入力要求メツセージの出力、コマンドの入力、コマン
ドの実行、結果の出力、および次の入力要求メツセージ
の出力の順で対話形式のジョブが開始される。

一方、ステップ４１で、ジョブ生死フラグ３１が生状態
であれば、ステップ４２に進４、ジョブ割込状態フラグ
３２を調べ、割込不可能状態であれば直ちに終了し、ま
た割込可納状態であれは、ジョブの中断処理（ステップ
４３〜４５）を行う。

すなわち、先ず、実行プログラム名エリア３３に示され
るプログラムの実行を停止させ（ステップ４３）、ジョ
ブ割込状態フラグ３２を割込不可能状態にしくステップ
４４）、割込時実行プログラム名エリア３４で示される
プログラム（第２図のプログラム１２）を起動する（ス
テップ４５）。

以上の手順で、プログラム１２が実行を開始し、これま
で実行していたプログラム１１の処理をコンソール割込
によりオペレータの意図するタイミングで停止させ、別
のプログラム１２を起動させることができる。

この機能を具備することにより、それまで実行していた
プログラム１１の処理を中断し、プログラム１２でこれ
までの処理の後仕末を行い、再びプログラム１１を始め
から起動して、次のコマンドを受付けるようにすること
ができる。

第５図、第６図は、それぞれ本発明の実施例を示す共有
メモリと主メモリの割込管理テーブルの構成図であり、
第７図は本発明の実施例を示す割込管埋プログラムのフ
ローチャートである。

第４図の流れは、コンソール入出力装置８が、１つのＣ
ＰＵに継続して接続されるものと仮定した場合の処理手
順であるが、第１図に示すマルチコンピュータ・システ
ムにおいては、１台のコンソール入出力装置８が複数台
のＣＰＵＩ〜３に共有され、１金白りきわめて短時間し
か占有されないようにｔｌｉｌｊ御されるので、コンソ
ール入出力装置８がＣＰＵＩ〜３のいずれか１台と継続
して接続されることはあり得ない。つまり、入出力要求
を実施するたびに、コンソール入出力装置８とＣＰ０１
〜３との接続関係は変わり得る。したがって、コンソー
ル入出力装置８からジョブを開始しようとしたとき、コ
ンソール割込信号がオペレータの所望するＣＰＵに送ら
れる保証がない。また、同じく、ジョブが開始された後
、処理を中断するためのコンソール割込みがそのジョブ
を実行しているＣＰＵに送られるという保証もない。

そこで、本発明においては、第５図に示す制御テーブル
５０を共有メモリ４に設けるとともに、第６図に示す構
成テーブル６０をＣＰＵＩ〜３の各主メモリ９に設け、
かつ第２図に示すコンソール割込処理プログラム１６の
処理内容を、第７図に示すような流れにすることによっ
て、上記の保証を与える。

共有メモリ４に配置された制御テーブル５０には、ＣＰ
ＵＩ〜３で制御テーブル５０を同時に参照したり、変更
したりすることを防止するためのロック・エリア５１、
コンソール入出力装置８から開始するジョブを実行すべ
きＣＰＵ番号が間合わせずみか否かを示す間合わせ制御
フラグ５２、間合わせ制御フラグ５２が間合わせずみ状
態のとき、ＣＰＵ番号を記憶しておくジョブ実行中ｃｐ
Ｕ番号エリア５３、およびＣＰＵＩ〜３の中にあるコン
ソール割込処理プログラム１６０名前を、それぞれ記憶
しているコンソール割込処理プログラム名エリア５４〜
５６がある。

また、ＣＰＵＩ〜３の各主メモリ９に配置された構成テ
ーブル６０には、コンソール入出力装置８を各ＣＰＵｌ
−３が共有してい石か否かを示す共有制御フラグ６１と
、コンソール入出力装置８を共有している場合に、自Ｃ
ＰＵのＣＰＵ番号を記憶する自ＣＰＵ番号エリア６２と
がある。

共有メモリ会に配置された制御テープ／ｌ１５０を参照
したり、変更するときには、必ず初めにロック・エリア
５１を使ってロックし、終りにロック解除を行う必要が
ある。制御テーブル５０をロックする場合、制御テーブ
ル５０のロック・エリア５１にロック命令を用いて自Ｃ
ＰＵ番号エリア６２の内容を書込むことによりロックす
る。その場合、すでにロック・エリア５１にＣＰＵＩ〜
３のいずれかのＣＰＵ番号が書込まれているときには、
ロック命令がエラー状態で終了するが、ロック・エリア
５１に書込まれている内容がＣＰＵＩ〜３のいずれのＣ
ＰＵ番号でもないときには、ロック命令によりロック・
エリア５１に自ＣＰＵ番号エリア６２の内容が書込まれ
、正常状態で終了する。

ロックしようとするプログラムは、ロック命令がエラー
状゛態で終了したときには、再度ロック命令の実行を試
み、正常状態で終了したならば、ロックが成功したので
、制御テーブル５０を参照したり、変更したりする。次
に、ロックな解除するには、ロック・エリア５１にＣＰ
ＵＩ〜３のいずれのＣＰＵ番号でもない内容を書込むこ
とにより行う。ロック命令の実行が開始されてから終了
するまでは、他のＣＰＵから共有メモリ４を参照できな
いことは勿論である。

次に、コンソール入出力装置８がＣＰＵＩ〜３に共有し
ている場合において、制御テーブル５０と構成テーブル
６ｏを用いてコンソール割込処理プログラム１６の処理
を行う方法を、第７図により説明する。

先ｆ、ステップ７１で構成テーブル６０を参照し、共有
制御フラグ６１によりコンソール入出力装置８がＣＰＵ
１〜３に共有されているが否かを判別し、もし共有され
ていない場合には第４図に示す前述の処理を行う。

ステップ７１の処理は、コンソール入出力装置８を共有
しないシングル・コンピュータ・システムや、マルチコ
ンピュータ・システムでも保守やデバッグのために１台
のＣＰＵを切離した状態で動作させる場合に、プログラ
ムを変更することな（、共通のプログラムが使用できる
ようにするためのステップである。

コンソール入出力装置８がＣＰＵ１〜３に共有されてい
る場合には、間合わせ制御フラグ５２により、すでにジ
ョブを実行するＣＰＵが間合わせによって確定している
か否かを調べ（ステップ７２）、処理（ステップ７３〜
７５）を行う。間合わせ処理ハ、コンソール割込の発生
元であるコンソール入出力装置８に対して、ジョブを実
行すべきｃｐＵ番号なキーインするようにメツセージを
出力しくステップ７３）、オペレータがキーインしたＣ
ＰＵ番号を取込み、それをジョブ実行中ＣＰＵ番号エリ
ア５３に曹込み（ステップ７４）、間合わせ制御フラグ
５２ケ間合わせずみ状態にする（ステップ７５）。

次に、ステップ７６では、ステップ７２で間合わせ制御
フラグ５２が間合わせずみ状態であったとき、またはス
テップ７５で間合わせ制御フラグ５２な間合わせずみ状
態にしたとき、ジョブ実行中ＣＰＵ番号エリア５３の内
容と自ＣＰＵ番号エリア６２の内容が一致するか否かを
調べ、一致するときには第４図に示す処理ケ行う。

ステップ７６の判定結果が不一致のときには、ジョブ実
行中ＣＰＵ番号５３で示されるＣＰＵに対し、ＣＰＵ間
連絡バス５を介してコンソール割込処理プログラム名エ
リア５４〜５６の中の該当するＣＰＵに対応するコンソ
ール割込処理プログラムをさがし、そのプログラムの起
動を要求する。

このように、１台のコンソール入出力装置を共有してい
るマルチコンピュータ・システムにおいて、第５図、第
６図に示すようなメモリ内のテープＡ／′？：備え、第
７図に示すような処理な行うことによって、コンソール
入出力装置の接続管理状態の如何にかかわらず、コンソ
ール入出力装置に付随する割込キー押下による割込信号
を、プログラム実行中のＣＰＵに送出することができる
。したがって、オペレータは、コンソール入出力装置が
現在とのＣＰＵに接続されているが否かを意識すること
なく、コンソール割込を用いて、所望のＣＰＵでジョブ
を開始することができ、また実行中のジョブに対して処
理を中断し、再びコマンドを入力できる状態にすること
ができる。

発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、マルチコンピュ
ータ・システムにおいて、１台のコンンール入出力装置
１ｔ、！複数のＣＰＵが共有しても、そのコンソール入
出力装置から任意のｃｐｕで対話型のジョブを実行でき
る。したがって、１台のコンソール入出力装置でシステ
ム全体の制御ができ、操作性の向上、および入出力装置
数削減によるコスト・ダウンが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示１゛マルチコンピュータ・
シスンムの全体ブロック図、第２図は本発明の実施例を
示すＣＰＵの入出力管理プログラムの構成図、第０図は
各ＣＰＵの主メモリにある対話形ジョブ管理テーブルの
構成図、第４図は第３図におけるコンソール割込処理プ
ログラムのフローチャート、第５図、第６図はそれぞれ
不発明の実施例を示す共有メモリと各主メモリの割込管
理テＴプルの構成図、第７図は不発明の実施例を示す割
込管理プログラムのフローチャートである。 １〜３：Ｃ・ＰＵＳ４：共有メモリ、５：ＣＰＵ間連絡
バス、６：入出力バス、７：入出力接続機構、８：コン
ソール入出力装置、ｌＯ：入出力管埋プログラム、１１
：実行プログラム、１２：割込時実行プ・ログラム、１
３：割込受付処理プログラム、１４二人出力要求処理プ
ログラム、１５：入出力終了処理プログラム、１６：コ
ンソール割込処理プログジム、５０：制御テーブル、６
０：構成テーブル。 第　　　１　　　図 第　　　２　　　図 第　　　　３　　　図 第　　　　４　　　　図 第５図 第　　　６　　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数のＣＰＵと、該複数のＣＰＵに共有されるメモリと
   、該ＣＰＵ間を連絡するバスと、該ＣＰＵに対して入出
   力装置を接続、切離しする入出力接続機構と、該入出力
   接続機構に接続され、付随する割込キーにより割込信号
   を接続中のＣＰＵに送出する共有のコンソール入出力装
   置とを有するマルチコンピュータ・システムにおいて、
   上記コンソール入出力装置から対話処理したいＣＰＵを
   指示することにより、該ＣＰＵを上記共有メモリに記憶
   しておき、上記対話処理の中断のための割込信号が発生
   すると、該割込信号を受けたＣＰＵは上記共有メモリに
   記憶されたＣＰＵが自ＣＰＵであるか否かを判別し、自
   ＣＰＵであれば中断処理を行い、もし自ＣＰＵでなけれ
   ば、上記ＣＰＵ間連絡バスを介して上記共有メモリに記
   憶されたＣＰＵに通知することにより、該ＣＰＵで中断
   処理を行うことを特徴とするコンソール割込制御方式。