JPS6024976B2 - メモリ・アクセス制御方式 - Google Patents

メモリ・アクセス制御方式

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JPS6024976B2
JPS6024976B2 JP10592680A JP10592680A JPS6024976B2 JP S6024976 B2 JPS6024976 B2 JP S6024976B2 JP 10592680 A JP10592680 A JP 10592680A JP 10592680 A JP10592680 A JP 10592680A JP S6024976 B2 JPS6024976 B2 JP S6024976B2
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JP
Japan
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data
port
memory
busy
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JP10592680A
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JPS5731066A (en
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幹雄 伊藤
宏 田村
哲郎 岡本
啓一郎 内田
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/14Handling requests for interconnection or transfer
    • G06F13/16Handling requests for interconnection or transfer for access to memory bus
    • G06F13/18Handling requests for interconnection or transfer for access to memory bus based on priority control

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Complex Calculations (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、メモリ・アクセス制御方式に関し、特に、複
数のメモリ・バンクにおかれた複数のェレメントからな
るデータを複数のアクセス要求手段によってアクセスし
、指定されたェレメント・データについて処理を行なう
データ処理装置において、複数のェレメント・データを
、その優先順位にしたがって、読出しおよび/または書
込むようにしたメモリ・アクセス制御方式に関する。
複数のェレメント・データを処理するデータ処理装置と
しては、例えば、ベクトル演算装置がある。このベクト
ル演算装置における演算は、ヱレメントと呼ばれる要素
毎に行なわれるのが普通であり、例えばある演算はIA
+IB=(a,十q,a2十Q, .・・.・・,an+bn) (ai,biはエレメント) というふうに実行される。
したがって、メモリ・アクセス系としては、ェレメント
の順番を守って、データを演算ユニットまたはベクトル
・レジスタへ送出する必要がある。一方、メモリ系につ
いてみると、メモリ系には独立にアクセス可能な複数の
メモリバンク(LSと称する)があり、アクセスの衝突
かないかぎり、同時動作が可能なようにされている。
そのため、複数のアクセス要求ボートから同時にェレメ
ント・アクセスを行なえる場合もあれば、一方、あるア
クセス要求ボートからのェレメント・アクセスは山ビジ
‐で待合せとなり、別のアクセス要求ボートからのェレ
メント・アクセスはメモリ・アクセスを行なえる状態に
あるというような場合も存在する。従来は、そのような
場合に、ェレメント日頃序を考えずにアクセスを行ない
、主記憶より取出したデータを、いったんデータバッフ
ァに保持し、その後、各ェレメントがそろった時点で、
ェレメント順にデータを抜出して、演算ユニット内のベ
クトルレジスタ等へ送出するようにしていた。第1図は
、ベクトル演算装置の1例のフロック図であり、図中、
V山まベクトル演算ユニット、MSは主記憶、MCUは
主記憶制御装置、VRはベクトルレジスタ、LS。〜L
Snはメモリ・バンクである。第1図の例では、4つの
アクセスボートを有し、各アクセスボートが任意にメモ
リアクセスを行ない、主記憶から読出してきたェレメン
ト・データを各データバッファに格納するようにしてい
る。
そして、図示を省略している制御回路が各データバッフ
ァの内容を監視しており、同一順位のェレメント・デー
タが各データバッファに読出されてきたことを確認して
から、ベクトルレジスタにその内容を移すようにしてい
る。ところで、最近になって論理回路の速度が高速とな
り、メモリのアクセスタイムとベクトル演算装置等の演
算速度の間の速度差が顕著にあらわれてきている。
したがって、以前よりも大容量のデータバッファを必要
としている。本発明は、ェレメントn頃序をメモリアク
セス制御の優先順位により管理することによって、デー
タバッファを不要とせしめることを目的とし、そしてそ
のため本発明は、複数のメモリ・バンクにおかれた複数
のェレメントからなるデータを複数のアクセス要求手段
によってアクセスし、指定されたヱレメント・データに
ついて処理を行なうデータ処理装置において、各アクセ
ス要求手段のアクセス対象とするェレメント・データの
優先順位にしたがってメモリアクセスを行なうアクセス
制御手段をもうけ、複数のェレメント・データを、その
優先順位にしたがって、読出しおよび/または書込むよ
うにしたことを特徴とする。以下、本発明を図面により
詳細に説明する。
第2図は本発明による実施例のメモリ・アクセス制御部
のブロック図であり、図中、1〜4はIJクエストポイ
ンタ(RQPA〜D)、5〜8はアドレスボート(A〜
D PORT)、9〜12はリクエストアドレスバツフ
ア、13はLSビジーチエツク用デコーダ(BSYCH
KDEC)、14はLSビジーラツチのセット用デコー
ダ(SETDEC)、15はLSビジーラツチのリセッ
ト用デコーダ(RSTDEC)、16はバス・コンフリ
ストチェック用比較回路、17はプラィオリティ・コン
トロール回路、18〜25は主記憶にアクセスアドレス
を送出するためのセレクタ付きレジスタ、26は部分書
込み用のループバックアドレス、27は偽ビジーラッチ
群であり主記憶のLSの数だけセット・リセットラツチ
を有するものである。実施例のメモリアクセス制御部は
、4個の独立したアクセス要求手段を含み、8個の独立
な主記憶ユニット(MSO〜7)のいずれかへ、同時タ
イミング時点に最大4個のアクセスが出せるようになっ
ている。
各主記憶ユニット(MS)は、さらに、例えば16個の
メモリバンク(LS)からなっている。以下にまず本発
明によるメモリアクセス制御方式の概要を説明する。い
ま、ベクトルデータの各要素を謙出すために、ェレメン
ト0よりベクトルデータ長分だけ、合計n個のェレメン
トのアドレスが、図示しないベクトル演算装置の4つの
アクセスボート(VPA〜VPD)から順次送られてく
るものとする。
つまり、第0〜3のェレメント・アドレスがそれぞれV
PA〜VPDから到来し、次に第4〜7のエレメント・
アドレスがそれぞれVPA〜VPDから到来し、以下同
様にして送出されてくるので、結局、各アドレスボート
のうち、A PORT5はェレメント番号0,4,8,
12,16….・・を、8 PORT 6はェレメント
番号1,5,9,13,17・・・・・・を、C PO
RT 7はエレメそト番号2,6,10,14,18・
・・・・・を、D PORT 8はェレメント番号3,
7,11,15 19…・・・を処理することになる。
すなわち、A PORT 5は4i(i=0,1,2,
・・・・・・)のェレメント番号のデータを、同様に、
B PORT 6は4i+1,CPORT 7は4i十
2、D PORT 8は4i+3のデータをアクセスす
る。最初、A〜D PORT 5〜8にェレメント番号
0〜3のリクエストがセットされたとする。
このときは、リクエストポインタRQPAIがオンにセ
ットされ、他のROPB〜D2〜4はオフされる。RO
Pは4つのアクセスボートのリクエストの優先度を示す
ものであり、これにより、各ボートからの主記憶に対す
るアクセスのプライオリティが考慮される。もしも、R
QPAがオンのとき、A PORT 5からのアクセス
がLSビジーその他の条件により、アクセス不可であれ
ば、B〜DPORT 6〜8かなのアクセスも不可とさ
れる。すなわち、A PORT 5のアクセスが可であ
るときのみ、B PORT 6からのアクセスが可とな
るようにされている。さらに、この条件(RQPAIが
オン)のもとで、A PORT 5およびB PORT
6はからのアクセスが可能で、C PORT 7から
のアクセスが不可のとき、C PORT 7のみならず
DPORT 8からのアクセスも行なわれない。
この場合は、そのサイクルではA PORT 5および
B PORT 6からのアクセスのみ実行され、次のサ
イクルでリクエストポインタはC PORT7に移り、
RQPC3がオンとなるとともに、APORT 5には
ェレメント番号4、B PORT6にはェレメント番号
5のリクエストがセットされる。このとき、優先順位は
、C>D>A>Bとなり、C PORT 7およびD
PORT 8からのアクセスが可とならないかぎり、A
PORT5およびB PORT 6からのアクセスは
行なわれない。また、もしも、A〜D PORT 5〜
8からのアクセスの内、同一MSをアクセスするものが
あれば、リクエストポィンタの位置によって上位の優先
順位を有するアクセスボートがアクセスを行なう。この
ように、メモリアクセス制御部で、ェレメント毎のアク
セス順序の管理を制御することにより、主記憶より取出
したデ−夕を、順次、ベクトル演算装置に転送するだけ
で各ェレメントの順序を守ることができる。
また、ストア動作の場合も、同様に、ストアの順序を正
しく行なうことができる。以下に、上述の機能を実行す
るための回路動作の詳細を説明する。
優先順位は、上記したように、「ェレメント番号〈n〉
は、ェレメント番号〈n−1〉と同一のタイミングまた
はそれよりも遅いタイミングに優先順位が取られなけれ
ばならない。
」という条件のもとで取られる。この条件は、特に書込
みの際の論理矛盾を避けるために必要である。
即ち、異なるェレメント・データが実は同一アドレスに
格納されているような場合にそれらェレメント・データ
の更新は一定の順序でなされる必要がある。しかし、そ
のようなアドレスの重なりが無い限りは同時に更新され
ても構わない。RQPA〜○I〜4は、4つのアクセス
ボートのうち、最も若番のェレメントを示すアクセスボ
ートのもがオンにセットされる。
例えば、ヱレメント番号0〜3がA〜○ PORT 5
〜8に入ると、RQPAIがセットされる。そして、4
アクセスボートの内、A PORT 5のェレメント0
だけについて、アクセスが行なわれたとすると、次のサ
イクルでは、ヱレメント番号4がA PORT5にセッ
トされ、A〜○ PORT 5〜8には、ェレメント番
号4,1,2,3の順にセットされていることになり、
リクエストポイン夕は、RQPB2がオンになる。この
リクエストポインタのセット条件は下記のようになる。
尚、式の右辺に左辺と同一の項が含まれているのは、そ
の項に対応する信号の決定に該信号自身の前の状態が反
映されることを意味する。
〔RQP=A〕
=〔D PORTCO〕・〔A PORTGO〕十RE
SET+〔OPERATIONEND〕十〔ALLPO
RTGO〕・〔RQP=A〕〔RQP=B〕= {〔A
PORT GO〕・〔B PORT〔X〕〕十〔A
LLPORTGO〕・〔RQP=B〕}・〔OPERA
TIONEND〕〔RQP=C〕 = {〔B PORT GO〕・〔C PORT(X
〕〕十〔ALLPORTGO〕・〔RQP=C〕}・〔
OPERATIONEND〕〔RQP=D〕 = {〔C PORT GO〕・〔D PORT(Xコ
〕十〔ALLPORTGO〕・〔RQP=D〕}・〔O
PERATIONEND〕ここでA〜D PORTGO
は、それぞれA〜DPORTからのアクセスが行なわれ
たことを示す。
OPERATIONENDは、一連のベクトルデータの
ロード/ストアの最後のェレメントについてアクセスが
なされたことを示す。ALL PORTGOは、A〜D
の4アクセスボート共に、同時にアクセスが行なわれた
ことを示す。RESETは、初期状態にリセットされた
ことを示す。次に、比較回路16は、A〜○ PORT
5〜8のアクセスが同一のMSアドレスバスを使用する
か杏かをチェックする回路である。
具体的には、各アクセスボートに保持されているアドレ
ス情報のうち、MSO〜7を識別するのに必要な3ビッ
トを入力し、互いに3ビットづつの比較を行なう。チェ
ック結果は、図示のA=B,A=C,A=D,B=C,
B=D,C=D,の各信号線により、プラィオリティ・
コントロール回路17に送出される。アクセスバスが衝
突(Conflict)を起したときに、どのアクセス
ボートが強いかは、そのときのIJクェストポィンタの
位置により変化する。
プラィオリティ・コントロール回路17は、比較回路1
6の出力および各リクエストポィンタRQPA〜DI〜
4の値を入力し、いずれのアクセスボートが強いかを判
定する。第3図に、その勝負表を示す。第3図の枠内に
記されているA〜Dは、強い方のアクセスボートを示し
ている。一方、LSビジ−状態は、LSビジーラッチ群
27に保持されている。
LSビジーラッチは、瓜の個数だけ存在し、例えば、図
示の如くMSが8個もうけられ、さらに各MS毎に1財
固のLSが存在するとした場合、16×8=128のラ
ツチがもうけられる。ラツチがセットされるのは、ある
アクセスボートからのアクセスが許可されるときであり
、デコーダー4により対応するラッチが選択されてセッ
ト状態とされる。また、ラッチがリセットされるのは、
アクセスが終了したときであり、アクセス終了時にデコ
ーダ15により対応するラッチが選択されてリセツトさ
れる。リクエストがアクセスボートにセットされた段階
においては、デコーダー3によって対応するラッチが選
択され、A〜○のアクセスボート毎に、アクセス先のB
がビジ−か否かをチェックされる。
そして、チェック結果は、図示既YA〜D信号としてプ
ラィオリティ・コントロール回路17に入力される。次
に、ループバックアドレス26は、部分書込み時のスト
ア・アドレスを与えるバスであり、図示しないアドレス
パイプラインレジスタから送出されてくるものである。
この部分書込み時におけるストア動作は、最も優先順位
が高いため、このときには、ループバックされるMSア
ドレスバスに接続されるすべてのLSを強制的にビジー
に見せる(ForceB雌y)ようにすることにより、
A〜DボートとのMSアドレスバス衝突を制御している
。このようにして、ビジーチェックの結果情報、MSア
ドレスバスのコンフリクト(Conflict)・チェ
ックの結果情報およびRQPA〜DI〜4の内容がプラ
イオリテイ・コントロール回路17に入力されると、プ
ライオリテイ・コントロール回路17は、メモリアクセ
ス可(MSGO)を出す条件を作成する。
1例として、A PORT 5のメモリアクセスが禁止
される条件を下記に示す。
A PORT GO=A PORT REQ+(ABU
SY)十(RQP=B){(A=B)十(A= C) 十(A=D)+(B 斑Y)十(C 斑Y) 十(D 既Y)}十(RQP=C){(A=C) 十(A=D)十(C 母Y)+(D 斑Y)} 十(RQP=D){(A=D)+(D 斑Y)} ここで例えば、(A BUSY)はA PORT5のア
クセス対象のBがビジーであることを示し、(RQP=
B)はリクエストポインタがBPORT 6にあること
を示し、(A=B)はAPORT 5とB PORT
6がバス衝突を起していることを示している。
B〜D PORT 6〜8の条件は同様にして作成され
るので説明を省略する。
また、リクエストを禁止する条件は、バス衝突およびL
Sビジ−の他にも存在するが、簡単化のために省略して
いる。第4図に、上記条件を満足するA PORT5の
プラィオリテイ回路の1例を示す。B〜DPORT 6
〜8のプラィオリティ回路も同様にして作成されるので
、その回路構成の図示を省略する。このようにして、メ
モリアクセス可の条件が得られると、プラィオリティ・
コントロール回路17は、レジスタ18〜25のうちの
対応するものに選択信号を送出し、アクセスボートに保
持されているアドレスを当該レジスタにセットせしめる
これにより、以後、MSへのアクセスが行なわれてゆく
。そして、MSからは、ヱレメント番号順にデータの論
出しが行なわれ、読出されたデータは図示しないデータ
パスを経由してアクセス要求元のベクトル演算装置へ送
出される。以上説明したように本発明によれば、メモリ
アクセス制御部において、複数のェレメント・データに
ついてその優先順位にしたがってメモリアクセスを行な
うようにしたので、従来方式の如く大量のデータバッフ
ァをもうける必要がなく、またデータバッファのデータ
到釆順序を監視する複雑な機構をそなえる必要がなく、
ハードウェアの削減および制御の簡単化というすぐれた
効果をもたらす。
なお、実施例においては、ベクトル演算装置への適用に
ついて示したが、本発明はベクトル演算装置に限らず、
種々のデータ処理装置に適用可能なことは言うまでもな
い。
【図面の簡単な説明】
第1図はベクトル演算装置の1例のブロック図、第2図
は本発明による実施例のメモ‐IJ・アクセス制御部の
ブロック図、第3図はバス衝突時の勝負表を示す図、第
4図はプラィオリティ回路の1例を示す図である。 第2図において、1〜4はリクエストポィンタ、5〜8
はアドレスボート、1 3はLSビジーチエツク用デコ
ーダ、14はセット用デコーダ、15はリセット用デコ
ーダ、16はバス・コンフリクトチェック用比較回路、
17はプラィオリテイ・コントロール回路、18〜25
はしジスタ、27は瓜ビジーラッチ群である。 象′図 図 縦 図 船 図 寸 球

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 複数の独立動作可能なメモリ・バンクにおかれた一
    連の複数のエレメントからなるデータを、複数のアクセ
    ス要求手段によつてアクセスし、該一連のエレメント・
    データを該一連の順序で処理するデータ処理装置におい
    て、 各アクセス要求手段のアクセス対象とするエレメ
    ント・データ間の上記一連の順序に従つて各アクセス要
    求手段間の優先順位を表示するアクセス順位表示手段と
    、 各アクセス要求手段のアクセス対象とするエレメン
    ト・データ間のメモリ・バスの競合をチエツクする競合
    チエツク手段と、 上記各メモリ・バンクのビジー状態
    を表示するビジー表示手段と、 上記アドレス順位表示
    手段、競合チエツク手段及びビジー表示手段の出力に基
    づいて、各メモリ・バンクへのアクセスを決定するプラ
    イオリテイ手段とを設け、 エレメント・データを上記
    一連の順序に従つて読出しおよび/または書き込むよう
    にしたことを特徴とするメモリ・アクセス制御方式。
JP10592680A 1980-07-31 1980-07-31 メモリ・アクセス制御方式 Expired JPS6024976B2 (ja)

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JPS5731066A JPS5731066A (en) 1982-02-19
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60215258A (ja) * 1984-04-11 1985-10-28 Hitachi Ltd 記憶制御方式
JPH0258141A (ja) * 1988-08-24 1990-02-27 Fujitsu Ltd メモリビジーチェック方式
JPH04220753A (ja) * 1990-12-20 1992-08-11 Fujitsu Ltd 共用メモリシステム

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JPS5731066A (en) 1982-02-19

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