JPS6149270A - マルチプロセツサシステムの入/出力制御方式 - Google Patents

マルチプロセツサシステムの入/出力制御方式

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JPS6149270A
JPS6149270A JP59170707A JP17070784A JPS6149270A JP S6149270 A JPS6149270 A JP S6149270A JP 59170707 A JP59170707 A JP 59170707A JP 17070784 A JP17070784 A JP 17070784A JP S6149270 A JPS6149270 A JP S6149270A
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JP
Japan
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input
output request
input output
cpu
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP59170707A
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English (en)
Inventor
Masami Takada
高田 正実
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Fuji Facom Corp
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Fuji Facom Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd, Fuji Facom Corp filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP59170707A priority Critical patent/JPS6149270A/ja
Publication of JPS6149270A publication Critical patent/JPS6149270A/ja
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F15/00Digital computers in general; Data processing equipment in general
    • G06F15/16Combinations of two or more digital computers each having at least an arithmetic unit, a program unit and a register, e.g. for a simultaneous processing of several programs
    • G06F15/163Interprocessor communication
    • G06F15/17Interprocessor communication using an input/output type connection, e.g. channel, I/O port

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multi Processors (AREA)
  • Memory System (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、共通バスによって相互に結合された複数の中
央処理装置から構成されるマルチプロセッサシステムに
おける入出力要求指令を制御する方式に関する。
〔従来の技術〕
共通バスによって結合された複数の中央処理装置(CP
 U)からなるマルチプロセッサシステムにおいては、
一般に、共有する入出力装置に各CPUから入出力要求
指令がランダムに発生するので、同時に複数の入出力要
求指令が重なる場合が生じる。このような場合には、一
時的に入出力要求指令だけを待ち行列として記憶してお
き、先着のものから順次、入出力処理動作を実行する方
法が知られている。このように一時的に入出力要求指令
を保持しておくメモリは、入出力制御装置の中または共
有のメモリ上に配置されるが、待ち行列で記憶保持しな
ければならない入/出力要求指令が多過ぎてメモリの記
憶容量を超過してしまった場合には、実際の入出力動作
が進行して待ち行列に少なくとも1個の空きができるま
で新規な入出力要求指令を受付は記憶することは不可能
となる。したがって、受付けられなかった入出力要求指
令を発信した発信元のCPUは、その入出力要求指令が
入出力制御装置により受付けられるまで待機することに
なる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来、各CPUより発生される入出力要求指令は入出力
制御装置からみれば、すべて同等に扱われているので、
仮に各CPUに割当てられた仕事(プログラム)の内容
や処理目的が同じであればよいが、異なる場合、例えば
、緊急度の大きいプログラムの実行をCPUIで主とし
て行い、緊急度の小さいプログラムをCPU2で実行す
る場合には、次のような欠点が生じる。
(1)緊急度の低いプログラムを処理するための入出力
要求指令に対しても待ち行列でメモリに記憶して行くの
で、待ち行列の空きに余裕がなく・なってしまう。その
ため緊急度の高いプログラムを処理するための入出力要
求指令が受イ」けられないことがある。
(2)入出力動作は常に先着順に行われるので、プログ
ラム処理に優先順位がある場合でも優先処理は不可能で
ある。なお、プログラム実行中に発信される入出力要求
指令の発生顔度とプログラム実行の緊急度との間には一
般に特別な関係はない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上に述べたような欠点を解決する対策として次の2つの
方法が知られている。
先ず第1の方法は、入出力制御装置内に各cpUごとの
入出力要求指令受付メモリを設けて各CPUごとに入出
力要求指令の待ち行列を作成し、優先度の高いCPUの
待ち行列から順次実際の入出力処理を行うものである。
しかしながら、このような方法では、入出力制御装置の
メモリが増え、その制御も複雑となり、装置価格を高価
にしてしまう欠点がある。
次に、第2の方法としては、入出力要求指令の中に優先
度情報を付加しておき、入出力制御装置がその優先度情
報をもとに入出力要求の待ち行列を優先度の高いものの
順に並べ換えた上、実際の入出力処理動作を行うもので
ある。しかしながら、この方法では、入出力要求がある
とその都度、待ち行列に並んでいるすべての入出力要求
指令中の優先度を相互に比較し、その比較結果として、
待ち行列の順位を変更する動作が必要となり、入出力制
御装置の負荷が大きくなる。また、入出力要求指令を保
持するための記憶容量には自ら限度があるため、待ち行
列が満杯になれば、それ以後に発生する入出力要求指令
については処理できないという欠点がある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、前述した従来技術の欠点を解消するた
めになされたものであって、極めて簡単な処理により、
各中央処理装置に割当てられたプログラム緊急度や処理
に応じて共有の入出力機器の使用量を各中央処理装置ご
とに調整可能にする入出力制御方式を提供するにある。
〔問題点を解決するだめの手段〕
本発明は、各CPUで実行されるプログラム処理の緊急
度や処理量に応じて、各CPUごとに許容可能な待ち行
列数、すなわち、保持可能な入出力要求指令の数の最大
値(限界値)を入出力制御装置内に設定しておき、入出
力制御装置が入出力要求指令を受ける度に、現実に保持
されている入出力要求指令の数とその入出力要求指令の
発信元であるCPUについて設定された許容数とを比較
して、当該入出力要求指令の受付けを許すか否かの判定
を行うようにしている。
〔作用〕
このように構成することにより、各CPUに割当てられ
たプログラムの緊急度や処理炭(プログラムの実行頻度
)に応じて共有の入出力機器の使用量をCPUごとに調
整することが可能となり、その結果、マルチプロセッサ
システムの効率的な稼働が達成される。特に、各CPU
ごとに割当てられた仕事(プログラム)の目的が異なり
多様化した場合、これは一層顕著なものとなる。
〔実施例〕
以下図面に示す本発明の実施例につき詳述する。
第1図は、複数の中央処理装置CPU、、CPU2.・
・・・・・CPUnと1つの入出力機器(Ilo)10
とが共通バス11及び入出力制御回路(10C)12を
介して接続されているマルチプロセッサシステムを示す
。各CPUは、主メモリPM、。
PM2. ・・・・・・PMnとプロセッサ装置P+、
Pz。
・・・・・・Pnとからそれぞれ構成され、そして共通
バス11には本システムに共通な共通メモリ (CM)
9が設けられている。
第2図及び第3図は、第1図に示した入出力制御回路の
動作を説明するために模式的に示した入出力制御回路1
2の構成を示す。第2図において、13は、例えば、メ
モリの所定領域をカウンタとして使用したカウンタ装置
であって、各カウンタ13−+ 、 13−z 、・”
” 13−nは、それぞれCPU、。
CPU、、  ・・・・・・CP Unに対応し、各記
憶値N。
〜Nnは各CPUが入出力要求指令の待ち行列を何個ま
で保持できるかを示す許容数(限界値)である。例えば
、cpu、についてば、カウンタ13−Iのブロック内
に示されているように、入出力要求指令を4つまで保持
可能である。同様に、CPU2゜CPUnについてはそ
れぞれ2つ、3つである。
14は受信した入出力要求指令データ(入出力方向、入
出力データ数、入出力データ・アドレス等)を格納ブロ
ックに待ち行列として保持するためのリンクターミナル
(QL)であり、15は、待ち行列として現在保持され
ている入出力要求指令の受付けたデータの数QN (=
受付は待ち行列のブロック数)を記憶する記憶部であり
、図では、入出力要求指令データのブロック(Ri)1
.ブロック(Rii)2.ブロック(Riii)3の3
個がリンクされていることが示されている。なお、この
データ・ブロックl、2.3はCP U + 〜CP 
Unのいずれかのものから発信され、すでに受付けられ
たものである。また、16は空きの格納ブロックのため
のリンクターミナル(EL)を示し、17は、現在の空
き格納ブロックの数ENを記憶する記憶部を示すもので
あって、この例では、空きとなっている格納ブロック(
Ei)4.ブロック(Eii)5の2つがあることを示
している。ここで、入出力要求指令データRiが処理さ
れると、QNの値は2に、また、ENの値は3に変化す
る。
本発明のマルチプロセッサシステムにおいて、各CPU
からの入出力要求データは、各CPUから参照可能なア
ドレスに割付けられた入出力制御レジスタ(図示しない
)を介して送受信される。
また、入出力要求データは共通バス11を経由してDM
A (ダイレクト メモリ アクセス)方式で転送され
るような公知の様式で行われるが、これらは、本発明の
本質に直接関与しないので、その発明は省略する。
再び、第2図を参照するに、入出力制御回路12の実際
の入出力処理動作は、待ち行列の先頭に位置する入出力
要求指令データRiにもとづいて実行中であり、データ
Riの処理が完了するまでの間に、入出力要求指令デー
タをさらに2個受付は可能な状態である。
このような状態において、入出力制御回路12が、例え
ばCPUtから新規な入出力要求指令を受信した場合に
は、CPUZに対応するカウンタ13−2の内容すなわ
ちN2=2と、待ち行列のブロック数QNの内容すなわ
ち3とが比較される。
この場合、待ち行列のブロック数がCPU2に対して予
め設定された許容数を上回っているため、新規な入出力
要求指令は受付は不可としてその旨CPU、へ通知する
。また、例えば、CPU、から新規な入出力要求指令R
Yを受信した場合には、上に述べたと同様にCPU、に
対応するカウンタ13−0の内容、すなわち、N=4と
待ち行列のブロック数QNの内容、すなわち、QN=3
とが比較されるが、待ち行列のブロック数がCP U 
+に対して予め設定された許容数(限界数)を下回って
いるので受付けに余裕があることになり、新規な入出力
要求指令はリンクターミナル14を介して、第3図に示
すように待ち行列の最後尾に待ちブロック(RY)6と
してリンクされ、入出力要求指令データRYが登録され
る。このように、現実にリンクされているブロック数が
1つ増えることになり、第3図に示すように、QNO値
は4となる。一方、空きブロックの数は1つ減少するこ
とになるので、ENO値は1となる。
このように、入出力要求指令を保持可能な空きブロック
が存在していても、CPUごとに予め設定された許容数
に応じて、自己の発した入出力要求指令が受付けられな
いCPUが生じることになり、その結果、各CPUごと
に共有される入出力機器10の使用量が許容数に応じて
調節される。
すなわち、優先度の高いc p’ uは入出力機器を多
く使えることになる。
ここで、各CPUごとの許容数N1〜Nnはマルチプロ
セッサシステムの設計時に設定されることが多いが、マ
ルチプロセッサシステムの稼働中に設定することもでき
、さらにこれを変更することも可能である。
以上述べた実施例では、第2図に示した構成が入出力制
御回路に設けられるものとして説明されたが、第1図に
示す共通メモリ9内に設けることも可能である。
また、入出力制御回路は、入力制御回路又は出力制御回
路のいずれか一方の機能を持っていればよく、いわゆる
入力又は出力制御回路であればよいことになる。
〔発明の効果〕
本発明は、マルチプロセッサシステムを構成する各CP
Uがプログラム実行中に発信する入出力要求指令を入出
力制御回路が受信したとき、各CPUごとに予め設定さ
れた入出力要求指令保持用の待ち行列許容数(限界値)
と現在保持している待ち行列数とを比較し、その比較結
果によって受信された入出力要求指令の受付は可否を決
定するので、マルチプロセッサシステムにおいて共用さ
れる入出力機器のCPUごとの使用量が極めて容易に調
整される。
そこで、複数のCPUの各CPUに割当てられた仕事の
緊急性や処理量に応じて、入出力機器の使用量を設定し
て、その使用を効率のよいところで制御することができ
る。従って、極端な待ちや緊急度の低いものが無視され
たりすることがない。
しかも、その制御は簡単な処理で実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるマルチプロセッサシステムの概略
構成を示すブロック図、第2図及び第3図は、入出力制
御回路内の構成及び動作を模式的に示したブロック図で
ある。 cpu・・・・・・中央処理装置 10 ・・・・・・入出力機器 12 ・・・・・・入出力制御回路 13 ・・・・・・カウンタmW 14.16・・・・・・リンクターミナル特許出願人 
富士電機製造株式会社 同 上  冨士ファコム制御株式会社 代理人 弁理士 森   哲 也 代理人 弁理士 内 藤 嘉 昭  。 代理人 弁理士 ’IW  水   正代理人 弁理士
 梶 山 信 是 第1図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 複数の中央処理装置と、該中央処理装置によって共有さ
    れる入力又は出力制御装置が共通バスにより接続された
    マルチプロセッサシステムにおいて、前記入力又は出力
    制御装置は、前記各中央処理装置に対応して、受付可能
    な待ち行列の数の限界値を有し、前記中央処理装置から
    の入/出力要求指令が受信されたとき、現在保持してい
    る入/出力要求指令の待ち行列数と発信元である中央処
    理装置につき設定した前記待ち行列数の限界値とを比較
    し、その限界値を越えないときに入出力指令を待ち行列
    として順次保持することを特徴とするマルチプロセッサ
    システムの入/出力制御方式。
JP59170707A 1984-08-16 1984-08-16 マルチプロセツサシステムの入/出力制御方式 Pending JPS6149270A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6371755A (ja) * 1986-09-12 1988-04-01 Fujitsu Ltd リアルタイム描画処理方法
JP2007094657A (ja) * 2005-09-28 2007-04-12 Nec Corp メモリアクセス制御方式と方法、及びプロセッサ装置

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JPS58222364A (ja) * 1982-06-18 1983-12-24 Fujitsu Ltd 端末システムにおけるデイスク装置のアクセス制御方式

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