JPS62120566A - マルチ・プロセツサ・システムにおける高速主記憶アクセス制御方式 - Google Patents

マルチ・プロセツサ・システムにおける高速主記憶アクセス制御方式

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JPS62120566A
JPS62120566A JP26086085A JP26086085A JPS62120566A JP S62120566 A JPS62120566 A JP S62120566A JP 26086085 A JP26086085 A JP 26086085A JP 26086085 A JP26086085 A JP 26086085A JP S62120566 A JPS62120566 A JP S62120566A
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JP
Japan
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mcu
access
mcus
main memory
cpu
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Pending
Application number
JP26086085A
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English (en)
Inventor
Takashi Chiba
隆 千葉
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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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】 〔概要〕 複数のMCUをもつマルチ・プロセッサ・システムにお
いて、MCU間の主記憶アクセス競合を。
MSU内バ内タンク合のみに限定して、主記憶アクセス
を高速化する。
〔産業上の利用分野〕
本発明はデータ処理装置に係わり、特に1つのシステム
に複数の主記憶制御装置(MCU)を設けたマルチ・プ
ロセッサ・システムにおける高速主記憶アクセス制御方
式に関する。
〔従来の技術〕
第4図に2本発明が対象とする従来の一般的なマルチ・
プロセッサ・システムの構成例を示す。
図において、10ないし13はそれぞれMSU−〇ない
しMSU−3で表される主記憶装置、14および15は
それぞれMCU−0およびMCU−1で表される記憶制
御装置、16ないし19はそれぞれCPU−0ないしC
PU−3で表される中央処理装置、20および22はそ
れぞれCHP−0およびCHP−1で表されるチャネル
処理装置、21および23は各複数のチャネル、24お
よび26はそれぞれ5vp−oおよび5vp−iで表さ
れるサービス・プロセッサ、25および27はそれぞれ
5CI−0および5CI−1で表されるシステム・コン
トロール・インタフェースを表す。
各CPU、CHPは、それぞれ実線で示すようにMCU
−0とMCU−1の双方にケーブル接続されており、い
ずれに対しても主記憶アクセス要求を発信できるように
なっている。
これに対してMCUとMSU間の接続は制限されており
、MCU−QからはMSU−QおよびMSU−1にアク
セスが可能であり、MCU−1からはMSU−2および
MSU−3にアクセスが可能となっている。
またMSUとMCU間に破線で示されている装置間ケー
ブルは、システムの高信鯨性およびシステム構築の柔軟
性を目的として設けられているものであるが、2台のM
CU (MCU−0,、MCU−1)が一つのシステム
の中で動作するマルチ・プロセッサ・システムでは、実
際上使用されることがない。
これは、主記憶アクセスの制御を簡単化するためである
が、その結果、以下のような欠点が顕著になってきてい
る。
u)CPU及びCHPの主記憶アクセス要求が。
例えば1台のMSUに片寄ると、性能の低下が著しくな
る。
特に近年のメモリ素子の高密度化によって。
MSU1台当たりの記憶容量が大幅に増加したため、こ
のような片寄りの確率が高くなっている。
(2)最近、CPUおよびCHPの高速化に対応して、
主記憶アクセスの高速化を計るため、 MCUにそれぞ
れの要求元ごとに複数のアクセス要求をキューイングす
る方式が考えられているが。
第4図におけるCPUおよびCHPは、主記憶アクセス
のアドレスに対応するMSUに接続されている一方のM
CUにのみアクセス要求を送出するため、一つの要求元
の一連のアクセス要求が2台のMCUに分散され、要求
元単位のアクセス順序制御が困難となる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述したように、複数のMCUをもつ従来のマルチ・プ
ロセッサ・システムでは、各MCUが受は持つMSUが
きまっているため、特定のMCUへのアクセス要求の片
寄りによるアクセス効率の低下や、アクセス順序の管理
の困難化などの問題があった。
このためには、各MCUにおけるアクセス負荷をできる
だけ均等化し、また一つのアクセス要求元が発行する一
連のアクセス要求は、同じMCUで受は付けられること
が望ましい。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、CPUおよびCHPと、MCUとの対応関係
を明確にし、1台のCPUまたはCHPからの主記憶ア
クセス要求は、対応する1台のMCUのみが受は付け、
主記憶アクセスの制御を行う。
またその場合、他のMCUは、そのアクセス要求に対す
るオペレーション・コードおよび主記憶アドレスの一部
(バンク番号を指定する部分)を受は取る。
MCUは、MSUに対する主記憶アクセスの起動条件と
して、対応するバンクのビジー・フラグがオフであるこ
とを確認する。
この存在確認は、他のMCUに対応するCPUおよびC
HPから受は取った上記アドレスの一部と主記憶アクセ
スのアドレスの一部とを、オペレーション・コードを参
照しながら比較することによって得られる。
同一バンクに対するアクセスが他のMCUにも存在する
場合には、それらのMCUが同時に同一バンクに対する
アクセスを起動しないようにするため、予め各MCUに
排他的なサイクルを与えておき、各MCUは与えられて
いるサイクルに対応するバンクのビジー・フラグがオフ
であることを確認してアクセスの起動を行うように制御
する。
第1図は、上述した本発明の原理的構成を例示的な手段
を用いて示したものである。図示の構成は、第4図に示
されている従来のマルチ・プロセッサ・システムを改良
したものとして示しである。
したがって、参照番号10ないし27で表されている構
成要素は1両図において共通に用いられる。
しかし、MCU−0はCPU−0,CPU−1゜CHP
−0からのアクセス要求のみを受は付け。
MCU−1はCPU−2,CPU−3,CHP−1から
のアクセス要求のみを受付ける。またMCU−0,MC
U−1は、ともにMSU−0ないしMSU−3の任意の
バンクをアクセスすることができる。
第1図において、新たに示されているMCU−Oおよび
MCU−1内の構成要素は次の通りである。
141.151:ポートA 142.152:ポートB 143.153:優先順位回路 144.154:ビジー・フラグ 145.155:パイプライン なお本図は、主記憶アクセスの起動に関する構成を示し
たもので、読み出しデータのパス(MSU−MCU−C
PU/CHP)は1本発明の主旨に関係がないので省い
である。以下、第1図について説明する。
例えば、cpu−oが主記憶アクセスを必要とする場合
、そのアクセス要求は、MCU−0の複数個のポートA
のいずれかに受は付ける。(同様に、CPU−2のアク
セス要求は、MCU−1のポートAのいずれかに受は付
ける)。
それと同時に、そのアクセス要求情報の一部であるオペ
レーション・コードおよび主記憶アドレスの一部は、M
CU−1のポートBの対応する一つ(MCU−0のポー
トAに対応するもの)にセットされる。
これはまた、CPU−2,CPU−3およびCHP−1
の主記憶アクセス要求を受は付けるMCU−1のポート
Aに存在する情報の一部がMCU−0のポートBにセッ
トされることを意味する。
MCU−0のポートAにある主記憶アクセス要求は、優
先順位決定制御を行う優先順位回路によって、優先順位
が最も高い1個のみが選択され。
対応するMSUにそのアクセス要求が送出される。
またその情報は、パイプラインにセットされる。
これと同時に、起動したMSU内のバンクに対応する両
方のMCUのバンクのビジー・フラグをオンにし、メモ
リ素子の特性によって決まる一部サイクル後にオフにす
る。
優先順位回路では、以下の事項((1)〜(3))がA
ND条件でチェックされ、特定の一個が選択される。
(1)  主記憶アドレスに対応するバンクのビジー・
フラグがオフであること。
(2)主記憶アドレスの一部が、ポートBに保持されて
いる全てのアドレスと一致しないこと。
またポートBのいずれかとアドレスが一致している場合
には、そのMCUに与えられているサイクルであること
(3)  (1)及び(2)の条件を満足する主記憶ア
クセスが複数個存在する場合には、予め定められている
優先順位の最も高いアクセスであること。
〔作用〕
本発明によれば、アクセス要求元の各CPUやCHPは
、それぞれのアクセス要求を複数のMCUのうちの予め
定められた1台のみによって受は付は可能にされる。し
たがってたとえばアクセス要求受は付は用のボートを各
要求元ごとに複数個ずつ設けることによりキュー管理す
るなどの方法で3個々のアクセス要求元単位でのアクセ
ス順序性の制御は容易となる。
また、各MCUは全てのMSUにアクセス可能にされ、
各MCU間のアクセス競合は、バンク単位に判定され、
さらにアクセス競合発生時にはMCU固有のサイクルで
あるかどうかで迅速にアクセス権が決定されるため、と
ジーによるアクセス待ちを最小限に抑えることができる
〔実施例〕
次に第1図に示されている本発明の構成の詳細を実施例
にしたがって説明する。
第2図は、第1図のMCU−0およびMCU−1に、同
一バンク(n)を指定する主記憶アクセスが存在する場
合に、各MCUに主記憶アクセスが可能なサイクルを検
出させるために優先順位回路(143,153)内に設
けられるMCU優先サイクル検出回路の1実施例である
図において、28はサイクルに同期して四つの状態を遷
移する2ビツトの優先サイクルカウンタであり、29は
優先サイクルカウンタ28の出力をMCUのiD値にし
たがって検出するデコーダである。
信号“+MCU  iD”はあらかじめ固定的に与えら
れるものであり、たとえば、MCU−0では、“0”、
MCU−1では“1”が与えられる。
優先サイクルカウンタ28からは、サイクルごとに“0
0″、”oi’″、′10″、″11”の順に状態出力
が生じ、デコーダ29は、+MCUiD信号がMCU−
0を示す“0”の値の場合に、“00”を検出して優先
サイクルイネーブル信号出力を“1”にし、また+MC
UiD信号がMCU−1を示す“1”の値の場合に、“
10”を検出して、優先サイクルイネーブル信号出力を
“1″にする。
この優先サイクルイネーブル信号が“1”のとき、ポー
トAの主記憶アドレスの一部と一致するアドレスがポー
ト已にあっても、主記憶に対するアクセスの起動が可能
にされる。
第3図は、第1図におけるMCU−0およびMcu−1
に、同一バンク(n)を指定する主記憶アクセスが存在
する場合の動作例を、タイムチャートで表したもので、
MCU−0およびMCU−1の優先順位決定制御シーケ
ンスを示している。
本図では、MCU−0に対する優先サイクルカウンタ値
を00”、MCU−1に対する優先サイクルカウンタ値
を10”に設定されている。
MCU−0またはMCU−1のどちらが先行して主記憶
アクセスを起動するかについては、主記憶アクセス要求
を受は付けた後、優先サイクルカウンタ値の00”と1
0″とのどちらが先にネ食出されるかによる。
本図の例では、優先サイクルカウンタ値”o。
”が先に検出されたため、MCU−0が先行して主記憶
アクセスを起動している。
MCU−1側のバンクのビジー・フラグ(n)は、1サ
イクル遅れてセットされるが、優先サイクルカウンタ値
が“10”になる時点ではオンになっているため、MC
U−1側の同一バンクに対する主記憶アクセスは抑止さ
れる。
MCU−1側のバンク(n)に対する主記憶アクセスの
起動は、MCU−0によってバンクのビジー・フラグ(
n)がリセットされた後に行われる。
〔発明の効果〕
本発明を従来技術と比較した場合、複数のMCUが一つ
のシステムの中で動作するマルチ・プロセッサ・システ
ムにおいて。
(1)CPUおよびCHPの主記憶アクセスが特定のM
SUに片寄っても、バンクが異なっていれば高速処理す
る。
(2)1台のCPUまたはCHPに対応するボートを複
数個持って、主記憶アクセスのキューイングを行うこと
による高速処理を可能とする効果をもつ。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理的構成図、第2図は優先サイクル
検出回路の1実施例構成図、第3図はMCUの優先順位
決定制御シーケンスを示すタイムチャート第4図は従来
の一般的なマルチ・プロセッサ・システムの構成図であ
る。 第1図中。 10〜13:主記憶装置 MSU−0−MSU−314
,15:記憶制御装置 MCU−0、MCU−116〜
19:中央処理装置 cpu−o〜CPU−320,2
2:チャネル処理装置 CHP−0、CHP−1141
,151:ボートA 142.152:ポートB 143、ts3:優先順位回路 144.154:ビジー・フラグ 145.155:パイプライン ・漬EプイクjしpLホ、回シ貧3雀A列不冑1玩第 
2I21

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 複数のCPUと、複数のチャネルを制御するCHPと、
    複数のMSUと、MSUに対する主記憶アクセスおよび
    CPUとCHP間のインタフェースを制御する複数のM
    CU等で構成され、任意の1台のMCUから全MSUに
    アクセスを可能となるパスが設けられているマルチ・プ
    ロセッサ・システムにおいて、複数のMCUに、個別に
    全MSUのバンクの状態を監視するビジー・フラグを設
    け、 CPUまたはCHPがMSUに主記憶アクセスを要求す
    る場合、対応するMCUに処理上必要な全情報を送出す
    るが、他MCUに対してもアクセスの内容を指定するオ
    ペレーション・コードおよびアドレスの一部を送り、 MCUは、アクセス要求に対応するバンクのビジー・フ
    ラグがオフであり、かつ他MCUに同一バンクに対する
    アクセス要求が存在しないとき、MSUに対するアクセ
    スを起動し、起動後は全MCUの対応するビジー・フラ
    グの制御を行い、各MCUには、あらかじめMCU間で
    重ならない固有のサイクルをそれぞれ割当て、複数のM
    CUが同一バンクに対するアクセス要求を持つ場合には
    、あらかじめ各MCUに割り当てられているサイクルで
    ビジー・フラグがオフであるMCUが、MSUに対する
    アクセスを起動することを特徴とするマルチ・プロセッ
    サ・システムにおける高速主記憶アクセス制御方式。
JP26086085A 1985-11-20 1985-11-20 マルチ・プロセツサ・システムにおける高速主記憶アクセス制御方式 Pending JPS62120566A (ja)

Priority Applications (1)

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JP26086085A JPS62120566A (ja) 1985-11-20 1985-11-20 マルチ・プロセツサ・システムにおける高速主記憶アクセス制御方式

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JP26086085A JPS62120566A (ja) 1985-11-20 1985-11-20 マルチ・プロセツサ・システムにおける高速主記憶アクセス制御方式

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JPS62120566A true JPS62120566A (ja) 1987-06-01

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ID=17353759

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JP26086085A Pending JPS62120566A (ja) 1985-11-20 1985-11-20 マルチ・プロセツサ・システムにおける高速主記憶アクセス制御方式

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JP (1) JPS62120566A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01169565A (ja) * 1987-12-24 1989-07-04 Fujitsu Ltd マルチプロセッサ制御方式
JPH01288945A (ja) * 1988-05-16 1989-11-21 Fujitsu Ltd エラー回復制御装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01169565A (ja) * 1987-12-24 1989-07-04 Fujitsu Ltd マルチプロセッサ制御方式
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