JPS6041786B2 - 割込制御システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は割込制御システムに関し、特に複合プロセッサ
システムにおいて、プロセッサ間で共用される入出力装
置の割込先決定方式に関する。

複合プロセッサに於て入出力装置割込を利用した入出力
操作は広く行なわれているが、一般には入出力装置をと
り扱うプロセッサは１つに限定されている。これは、複
数のプロセッサが入出力を扱うことを許すと割込を引き
起こすような入出力操作を行なつた処理単位（プロセス
）、あるいは割込処理を行うプロセスがどのプロセッサ
上で実行されているかを、入出力装置の側で知ることが
できず。従つて割込先プロセッサを特定することができ
ないからである。他方、複合プロセッサシステム中に、
ユーザ固有のオペレーティング・システムを持つような
プロセスがいくつか存在するときは、各々のプロセスが
それぞれ独自に割込を利用した入出力操作を行うことが
できなければならない。

ｊ 従来このような要求に応える為には、プロセスとプ
ロセッサ及び使用人出力装置の関係を静的に固定してし
まう方法がとられてきた。

し力士ながら、この方法では、入出力操作を行うプロセ
スはプロセッサを使う必要がなくなつてもプロセッサｉ
を占有したままであるので複合プロセッサシステム全体
としての効率は著しく低下する。このため、プロセス−
プロセッサの割当てを動的変更可能としながら、任意の
プロセスが割込を利用した入出力操作を可能ならしめる
割込制御方式が強く望まれる。

本発明の目的は、入出力装置割込を受けるべきプロセス
を実行中のプロセッサにのみ割込を起すことのできる割
込制御システムを提供し、ひいては複数のオペレーティ
ング・システムが稼動しながら、システム効率を低下さ
せない複合プロセッサシステムを実現するにある。

本発明によれば入出力装置を複数のプロセッサが共通１
／Ｏバスを介して共用する複合プロセッサシステムに於
て、上記入出力装置と前記共通１／Ｏバスとの間に接続
される入出力装置アダプタと、上記プロセッサと前記共
通１／０バスとの間に接続され、プロセッサアダプタを
有し、上記入出力装置アダプタは、該入出力装置アダプ
タに接続された入出力装置がどのプロセスによつて使用
されているかを示す使用プロセス名レジスタを含み、任
意のプロセッサの発した入出力命令をデコードし、該入
出力装置アダプタに接続された入出力装置アドレスと一
致した場合一致信号によつて、入出力命令と共にバス上
に送り出されたプロセス名を前記使用プロセス名レジス
タにセットしまた割込要因発生時には割込要求信号と共
に前記使用プロセス名レジスタの内容をＩ／Ｏバスに送
り出すよう制御し、一方、上記プロセッサアダプタは、
該プロセッサアダプタが接続されたプロセッサで実行中
のプロセス名を示すランプロセス名レジスタを含み、プ
ロセッサの入出力命令実行時において入出力命令と共に
前記ランプロセス名レジスタの内容をＩ／０バス上に送
り出しまた入出力装置割込の際には割込要求信号と共に
Ｉ／０バ．スに送り出されたプロセス名と前記ランプロ
セス名レジスタの内容が一致した場合のみプロセッサに
対して割込要求信号を伝達するよう制御する割込制御シ
ステムを得る。

本発明によるシステムでは、プロセッサは入出．力装置
に入出力命令を出すに際し、ランプロセス名レジスタ中
に示されるプロセス名をも共通１／０バスに乗せ、これ
を受ける入出力装置では、１／０バス上に乗せられたプ
ロセス名を使用プロセス名レジスタにセットして、該入
出力動作の依・頼主を保存しておく。

入出力終了割込に際しては、前記使用プロセス名レジス
タ中のプロセス名を割込要求と共にＩ／０バス上に乗せ
るので、各プロセッサは各々自分のランプロセス名レジ
スタの内容とＩ／０バス上に乗つたプロセス名とを比較
し、これが一致したプロセッサだけが割込オペレーショ
ンを行う。これにより、入出力命令を発したプロセスは
、その後、該入出力命令発行時と異なるプロセッサ上で
実行されていたとしても該入出力命令に伴う入出力終了
割込を正しく受けることができ、先に挙げた問題点を解
決するに効果大である。次に本発明の一実施例について
図面を参照してｌ説明する。

第１図は本発明の実施例の全体構成を示し、バスコート
ローラ５によつて制御される共通１／０バス１０１にプ
ロセッサアダプタ１１〜１ｎを介してプロセッサ４１〜
４ｎが接続され、また入出力装置アダプタ２１〜２ｍを
介して入出力装置３１〜３ｍが接続されている。

いま、プロセッサ４１上で実行されているプロセスＰ１
が、入出力装置３１に対して出力命令を発し、入出力装
置３１がこれを受けて出力動作を継続中にプロセスＰ１
の実行プロセッサがプロセッサ４１からプロセッサ４２
に変更された場合について本実施例の動作を述べる。

プロセスＰ１がプロセッサ４１上で実行されている間第
２図に示すプロセッサアダプタ１１のランプロセス名レ
ジスタ１１にはプロセス名Ｐ１がセットされている。

第１図においてプロセッサ４１の発した出力命令はプロ
セッサＩ／０バス１０２１を通じてプロセッサアダプタ
１１に伝えられ共通１／０バス１０１に出力命令とプロ
セッサ名が送り出される。すなわち、プロセッサアダプ
タ１１では第２図に示す入出力命令バス２０２に乗せら
れた出力命令を制御回路１３でデコードする。

該制御回路１３は前記デコード結果から入出力命令実行
を知つて、ランプロセス名レジスタ制御線３０２に出力
信号を送り、ランプロセス名レジスタ１１の内容すなわ
ちＰ１をプロセス名バス２０３に送り出し、入出力デー
タバス２０１、入出力命令バス２０２と共に共通１／０
バス１０１に対して出力に必要な情報をすべて送り出す
ことになる。他方第３図に示す入出力装置アダプタ２１
の制御回路２３は入出力命令バス２０２上の信号が該入
出力装置アダプタ２に接続されている入出力装置に対す
る入出力命令でありかつ動作中フラグ２２がオフである
ときに限つて、使用プロセス名レジスタ制御線４０１に
セット信号を発し、使用プロセス名レジスタ２１にプロ
セス名バス２０３上の信号をセットし、またフラグ制御
線４０２にセット信号を発し動作中フラグ２２をセット
する。入出力装置３１は以後出力動作を開始する。さて
プロセスＰ１はその後、複合プロセッサシステム全体を
管理するプログラムによつてプロセッサ４２に移される
が、これに伴つてプロセッサ４１は新たに実行するプロ
セス名Ｐｎをプロセッサアダプタ１１のランプロセス名
レジスタ１１に登録し、またプロセッサ４２はプロセス
名Ｐ１をプロセッサアダプタ１２のランプロセス名レジ
スタ１１に登録する。

その後人出力装置３１は出力終了となり割込信号４０４
を付勢する。

これを受けた入出力装置アダプタ２１の制御回路２３は
使用プロセス名レジスタ２１に対して、使用プロセス名
レジスタ制御線４０１に出力信号を送り使用プロセス名
すなわちＰ１をプロセス名バスに出力せしめ、同時に共
通バス１０１上の割込信号線２０４を付勢する。

プロセッサアダプタの制御回路１３ではプロセス名バス
２０３と、ランプロセス名バス３０３の内容を比較する
比較器１２の一致出力３０１と、割込信号線２０４が共
に付勢されるとプロセッサ割込信号線２０６を付勢する
。

すなわち、本例に於てプロセッサ割込信号線２０６が付
勢されるのはプロセッサアダプタ１。だけである。プロ
セッサ４．は割込要求を受付けると応答線．２０５を付
勢し、これは入出力装置アダプタ２１の制御回路２３に
伝えられるが、該制御回路２３は、自分の割込信号線２
０６を付勢している場合に限り、使用プロセス名レジス
タ制御線４０１の出力信号を落とし、動作中フラグ２２
をリセットし、入出力装置応答線４０５を付勢して入出
力装置に対し割込受付を通知する。

本例の場合入出力装置アダプタ２１が上記の動作を行う
ことになる。以上の動作をさらにわかりやすくするため
に夕・イミングチヤートを用いて説明する。

第４図は本発明の動作例を説明するためのタイミングチ
ャートであり１１１１，１２１１はそれぞれプロセッサ
アダプタ１１１２のプロセス名レジスタ１１を示し、２
１：２１は入出力装置アダプタ２１の使用プロセス名レ
ジスタ２１を示す。横軸は時間を示し、時ちでプロセッ
サ４１がプロセッサアダプタ１１、入出力装置アダプタ
２１を経て入出力装置３１へプロセス名Ｐ１で入出力要
求９０１をし、時ちでプロセスＰ１がプロセッサ４１、
プロセッサアダプタ１１からプロセッサ４２，プロセッ
サアダプタ１２へ移動し、プロセッサアダプタ１２、プ
ロセッサ４２はプロセスＰ１を担当し、プｌ口セッサア
ダプタ１１、プロセッサ４１は新たにＰｎを担当するこ
ととなる、さらに時らでは入出力装置３１、入出力装置
アダプタ２１からの割込み９０２が発生したことを示し
ている。時ｔ１では、プロセッサ４１、プロセッサアダ
プタ１１が入出力要求を行なつたが、時Ｔ２で担当がプ
ロセッサ４１、プロセッサアダプタ１２に変更になつて
いるので割込み要求９０２はプロセッサアダプタ１２へ
出されることになる。と言つても入出力装置アダプタ２
１側ではその変化を知る必要は無い。すなわちプロセッ
サへの割込みは全てプロセス番号を用いるのでその担当
プロセッサがどれかを問わない。プロセッサ側でプロセ
ス名で割込み要求が来た時に自分の担当するプロセス名
と一致するかどうかを調べれば良い。この方式で問題と
なるのは時Ｔ２でプロセス名の担当の受渡しと入出力割
込み処理が衝突する場合である。

しかし、この場合でも従来から良く知られている共通バ
ス使用制御方法によソー度にはどちらかの処理しか行な
われない様に制御できるので問題は発生しない。又、こ
のハードフェア的なプロセスの切換えが行なわれる前に
プロセッサアダプタ１１，１２の間のプログラムで何ら
かの方法で今までの入出力装置に関する処理途中のステ
ータスを授受しておく必要があることは言うまでもない
。以上の説明で明らかなように、本発明によれば、入出
力依頼を行つたプロセスが、入出力命令の発行時とは異
つたプロセッサ上で実行されていても入出力装置割込は
正しく、入出力命令発行プロセスに対して行われ、これ
によつて割込動作を含むプロセスをもシステムの能率向
上の為、任意のプロセッサ上へ移動させることができ、
柔軟性に豊んだ効率の高い複合プロセッサシステムを実
現することができる。

なお、共通バスに対して能動的に働きかける要素相互間
における共通バス使用権制御には各種の制御方法がある
が、本発明の本質とはずれるので、ここでは述べない。

図面の簡単な説明第１図は本発明の実施例の全体図、第
２図はプロセッサアタプタの構成図、第３図は入出力装
置アダプタの構成図、第４図は本発明の詳細な説明する
ためのタイミングチャートてある。

図において、１１〜１ｎ・・・・・・プロセッサアダプ
タ、２１〜２ｎ・・・・・・入出力装置アダプタ、３１
〜３ｍ・・・・・・入出力装置、４１〜４ｎ・・・・・
・プロセッサ、５・・・・・・バスコントローラ、１１
・…・・ランプロセス名レジスタ、１２・・・・・・比
較器、１３・・・・・・制御回路、２１・・・・・使用
プロセス名レジスタ、２２・・・・・動作中フラグ、１
０１・・・・・・共通１／０バス、２０１・ ・・入出
力データバス、２０２・・・・入出力命令バス、２０３
・・・・・・プロセス名バス、２０４・・・割込信号線
、２０５・・・・・・応答線、２０６・・・・・・プロ
セッサ割込信号線、３０１・・・・・一致出力、３０２
・・・・ランプロセス名レジスタ制御線、３０３・・ラ
ンプロセス名バス、４０１・・・・・・使用プロセス名
レジスタ制御線、４０２・・・・・・フラグ制御線、４
０４・・・・・割込信号、４０５・・・・・・入出力装
置応答線を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 入出力装置を複数のプロセッサが共通Ｉ／Ｏバスを
   介して共用する複合プロセッサシステムに於て、上記入
   出力装置と上記共通Ｉ／Ｏバスとの間に接続された入出
   力装置アダプタと、上記プロセッサと上記共通Ｉ／Ｏバ
   スとの間に接続されたプロセッサアダプタを有し、上記
   入出力装置アダプタは、該入出力装置アダプタに接続さ
   れた入出力装置がどのプロセスによつて使用されている
   かを示す使用プロセス名レジスタを含み、任意のプロセ
   ッサの発した入出力命令をデコードし、該入出力装置ア
   ダプタに接続された入出力装置のアドレスと一致した場
   合一致信号によつて、入出力命令と共にバス上に送り出
   されたプロセス名を前記使用プロセス名レジスタにセッ
   トし、また割込要因発生時には割込要求信号と共に上記
   使用プロセス名レジスタの内容をＩ／Ｏバスに送り出す
   よう制御し、一方、上記プロセッサアダプタは、該プロ
   セッサアダプタが接続されたプロセッサで実行中のプロ
   セス名を示すランプロセス名レジスタを含み、プロセッ
   サの入出力命令実行時に入出力命令と共に前記ランプロ
   セス名レジスタの内容をＩ／Ｏバス上に送り出し、また
   入出力装置割込の際には割込要求信号と共にＩ／Ｏバス
   に送り出されたプロセス名と前記ランプロセス名レジス
   タの内容が一致した場合のみプロセッサに対して割込要
   求信号を伝達するよう制御することを特徴とする割込制
   御システム。