JPS6217774B2 - - Google Patents

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JPS6217774B2
JPS6217774B2 JP54151151A JP15115179A JPS6217774B2 JP S6217774 B2 JPS6217774 B2 JP S6217774B2 JP 54151151 A JP54151151 A JP 54151151A JP 15115179 A JP15115179 A JP 15115179A JP S6217774 B2 JPS6217774 B2 JP S6217774B2
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JP
Japan
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output
external
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input
circuit
Prior art date
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JP54151151A
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JPS5674753A (en
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Takashi Minamitani
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NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5674753A publication Critical patent/JPS5674753A/ja
Publication of JPS6217774B2 publication Critical patent/JPS6217774B2/ja
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  • Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、情報処理装置におけるN個の互いに
独立なプロセツサが同一の資源を共有し、その使
用を非同期的に要求する場合に、最も速く到着し
た要求信号を選択する機能を持ち、かつ回路内部
の故障を自己検査することのできる競合処理回路
に関する。
互いに独立に動作する複数個のプロセツサがメ
モリ、演算ユニツト、データバス等の資源を共有
する資源共有システムでは、同時に2個以上のプ
ロセツサから同一資源の使用を要求する信号が発
生して競合を起こすことがある。従つて、そのよ
うな場合に障害を生じることなく各プロセツサに
対して資源の使用権を適切に割当てることのでき
るハードウエアを簡単に実現することがシステム
の効率向上、信頼性向上のために重要である。
ところで、各プロセツサの間に特定の優先順位
を設定せずに全く同等に扱う場合には、早い者順
の原則、すなわち、要求信号の発生の早いプロセ
ツサから順に資源の使用を許可するという原則に
従つて競合が制御される。このようなシステムの
1つの例としては、マルチプロセツサシステムに
おける共有メモリ方式がある。
その他にも、計算機システム、交換システム等
において並列処理に起因する競合の制御を必要と
する局面は枚挙にいとまがない。
このような競合を制御できるハードウエア実現
技術として従来から知られているものは、昭和49
年4月に電子通信学会論文誌D,Vol.57−D,No.
4,PP242−244に掲載された論文「非同期式ア
ービタの一構成法」に発表されている。
しかしながら、上記の従来技術では、競合を制
御する回路自身の内部に故障が生じた場合には、
所期の制御機能を果すことができず、場合によつ
ては、同時に二つ以上の要求信号を選ぶという致
命的な誤りを起こすこともある。
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を克服す
るため、N個の互いに独立なプロセツサからの要
求信号を“早い者順”に選択する機能を果しつ
つ、回路内部に生じる故障を自分自身で検査する
ことのできる簡単な回路を提供することにある。
本発明によればすべての入力が2値信号の第1
の値をとる時のみ出力が第2の値をとる論理機能
を有する2N個の(2N−1)入力1出力論理回路
と、前記論理回路とそれぞれ1対1に対応する
2N本の外部入力端子及び2N本の外部出力端子と
から成るものにして、2N個の前記論理回路は2
個ずつの組に分けられ、2N個の前記論理回路の
出力は、それぞれ、当該論理回路の属する組以外
の組に属するすべての前記論理回路への入力線へ
供給されると共に対応する前記外部入力端子に接
続され、2N本の前記外部入力端子は、それぞれ
対応する前記論理回路への一つの入力線に接続さ
れることによつて、競合するN組の入力信号の内
で最も早く到着した信号を選択する機能と内部の
故障を自己検査する機能とを有する競合処理回路
が得られる。
次に本発明の一実施例について、図面を参照し
て詳細に説明する。
図は、本発明の一実施例において、特にN=2
の場合の構成を示す。
図において、11,12,13,14はNAND
論理回路である。NAND論理回路の論理機能は次
のごとくである。すなわち、すべての入力信号が
論理値“1”である時のみ出力信号は論理値
“0”となり、それ以外の場合、つまり少なくと
も一つの入力信号が論理値“0”の時には出力信
号は論理値“1”になる。
101,102,103,104は、それぞれ
図示されていない外部入力端子に接続された外部
入力線である。
NAND論理回路11と12で一つの組を構成
し、外部入力101と102の組と対応してい
る。NAND論理回路13と14でもう一つの組を
構成し、外部入力103と104の組と対応して
いる。
21,22,23,24は通常のNAND論理回
路(又はインバータ)であるが、本発明を構成す
るものではなく、後で説明するように、本発明を
より効果的に実施するためのものである。
NAND論理回路11の出力線201は、NAND
論理回路13及び14への入力線へ接続されると
共に、インバータ21の出力線301を介して図
示されていない外部出力端子に接続されている。
NAND論理回路12の出力線202は、NAND
論理回路13及び14への入力線へ接続されると
共に、インバータ22の出力線302を介して図
示されていない外部出力端子に接続されている。
NAND論理回路13の出力線203は、NAND
論理回路11及び12への入力線へ接続されると
共に、インバータ23の出力線303を介して図
示されていない外部出力端子に接続されている。
NAND論理回路14の出力線204はNAND論
理回路11及び12への入力線へ接続されると共
に、インバータ24の出力線304を介して図示
されていない外部入力端子に接続されている。
図に示されている例はN=2の場合の実施例で
あるが、一般のNの場合には、上記の接続関係は
次の規則に従つている。すなわち、2N個の
NAND論理回路は2個ずつの組に分けられ、各
NAND論理回路の出力は、自分が属する組以外の
組に属するすべてのNAND論理回路への入力にな
ると共に対応する外部出力端子への出力信号とな
る。
各NAND論理回路への入力としては、上述の規
則に従つて他の組に属するすべてのNAND論理回
路の出力、すなわち(2N−2)本の出力が供給
されると共に、当該NAND論理回路に対応する外
部入力端子から1本の入力線が供線される。従つ
て各NAND論理回路への入力線の本数は、それぞ
れ、合計(2N−1)本となる。
従つて、図に示されている実施例においては、
N=2であるから、4本の外部入力端子及び外部
出力端子と、それぞれに対応する4個のNAND論
理回路によつて本発明の回路が構成されている。
そして、NAND回路11,12,13,14への
入力として、それぞれ、対応する外部入力線10
1,102,103,104が供給されている。
次に図に示された回路の内部に故障のない場合
すなわち正常な場合の動作を説明する。
一対の外部入力線101,102が一つのプロ
セツサ1の要求信号に対応し、他の一対の外部入
力線103,104がプロセツサ1とは独立な他
のプロセツサ2の要求信号に対応している。
通常、プロセツサからの要求がない時には、外
部入力線の対101,102及び対103,10
4の信号値はそれぞれ(0,0)となつている。
プロセツサ1から要求が発生すると外部入力線の
対101,102が信号値(1,1)をとる。同
様に、プロセツサ2から要求が発生すると外部入
力線の対103,104が信号値(1,1)をと
る。図に示される回路及び図示されていない外部
入力端子に故障がない限り、各外部入力線対の信
号値が(1,0)または(0,1)をとることは
ない。
さて、どのプロセツサからも要求がない場合、
外部入力線101,102,103,104の値
は“0”である。この時、4個のNAND論理回路
の出力線201,202,203,204の値は
すべて“1”である。従つて外部出力線301,
302,303,304の値はすべて“0”であ
る。この出力状態は、どのプロセツサからも要求
がないことを意味している。
次に、プロセツサ1が要求を出すと、外部入力
線対101,102の値が(1,1)となるた
め、NAND論理回路11と12の出力線201と
202の値が共に“0”となり、その結果、外部
出力線301と302の値が共に“1”となる。
この出力状態はプロセツサ1の要求が認められた
ことを意味し、これによつてプロセツサ1は資源
を占有して使用することができる。この状態でプ
ロセツサ2が要求を出すと、外部入力線対10
3,104の値が(1,1)となるが、NAND論
理回路13及び14への入力としてNAND論理回
路11及び12の出力値“0”が供給されている
ため、NAND論理回路13,14は共に反転でき
ず、外部出力線303及び304の値も“0”の
ままである。つまり、外部出力線301,30
2,303,304の値が(1,1,0,0)で
あることはプロセツサ1の要求がすでに認められ
てしまつていることを意味し、この状態ではプロ
セツサ2の要求は認められない。逆に、プロセツ
サ2の要求がより早く発生し、それが認められて
しまつた場合には、上と同じ理由によりプロセツ
サ1の要求は認められない。この時の外部出力は
(0,0,1,1)となる。
ところで、プロセツサ1とプロセツサ2がほと
んど同時に要求を出した場合には、外部入力線1
01,102,103,104の値がほとんど同
時にすべて“1”になる。
その結果、4個のNAND論理回路11,12,
13,14は、すべて反転する条件が満足される
ため、一斉に1→0変化を行なおうとするが、例
えばNAND論理回路11が最も速く1→0変化を
完了すると、NAND論理回路13と14は入力に
“0”が供給されるため、もはや反転することは
できなくなり、出力線203及び204の値は
“1”のままとなる。
一方、NAND論理回路12は1→0変化を行な
うため、結局、外部出力線301,302,30
3,304の値は(1,1,0,0)となり、プ
ロセツサ1の要求が認められることになる。逆に
NAND論理回路13又は14の1→0変化が一瞬
早く行なわれると、NAND論理回路11及び12
はもはや1→0変化を行ない得ず、外部出力線3
01,302,303,304の値は(0,0,
1,1)となつてプロセツサ2の要求が認められ
ることになる。
以上の説明から分るように図に示された回路は
正常な時には、プロセツサ1とプロセツサ2の要
求信号の競合を処理し、より早く要求の発生した
方を選択して資源の占有使用権を与える機能を有
する。
次に、図に示される回路の一部に故障が生じた
場合の動作を説明する。
例えば、NAND論理回路11が故障し、その出
力線201の値が“1”に固定してしまつた場合
を考える。
この場合、外部出力線301の値は“0”に固
定してしまう。従つて、プロセツサ1からの要求
があると、外部入力線101と102が共に
“1”になり、NAND論理回路12が反転する結
果、外部出力線302の値は“1”となるが、そ
れ以外の外部出力線の値はすべて“0”となる。
すなわち、外部出力線301,302,303,
304の値は(0,1,0,0)のままそれ以後
の変化は何も起らない。この値は回路が正常な場
合には決して生じないものであるから、この出力
値を観測するとただちに回路内部に故障が生じた
ことを知ることができる。
また、NAND論理回路11が故障し、その出力
線201の値が“0”に固定してしまつた場合に
は、外部出力線301の値は“1”に固定してし
まう。従つて、プロセツサ1からの要求がない場
合、外部入力線101及び102の値は“0”で
あるからNAND論理回路12は反転せず、外部出
力線301,302,303,304の値は
(1,0,0,0)となる。この値も回路が正常
な場合には決して生じない値であるからこの値を
観測することによつて内部に故障が生じたことを
知ることができる。
以下、同様に、NAND論理回路12,13,1
4又はそれらの入出力線、あるいはインバータ2
1,22,23,24又はその入出力線のどこか
一ケ所の値が“0”又は“1”に固定してしまう
故障が生じると、外部出力線301,302,3
03,304の値は(1,0,0,0)、(0,
1,0,0)、(0,0,1,0)、(0,0,0,
1)のいずれかが観測される。これらの値は正常
な時には決して生じないものであるから故障が発
生したと判定とすることができる。すなわち、出
力入力線の組301,302と303,304の
値は、正常時には(0,0)又は(1,1)であ
り、故障時には(1,0)又は(0,1)が生じ
るため、それによつて自己検査できるわけであ
る。但し、正常時でも(0,0)→(1,1)変
化又は(1,1)→(0,0)変化の途中で素子
の遅延のために過渡的に(1,0)又は(0,
1)の値が生じ得るので、素子の遅延時間に比べ
て十分大きな時間継続して出力を観測し、その間
ずつと(1,0)又は(0,1)の値が保たれた
場合に故障と判定される。なお、当然のことなが
ら、正常時、故障時を通じて外部出力線301,
302,303,304の値が(1,1,1,
1)となることは決してない。なぜなら4個の
NAND論理回路11,12,13,14が互いに
その出力を他の組の入力へ供給して相互抑止の機
能を果しているためである。このため、競合処理
回路にとつて致命的な誤動作、すなわち、2個以
上の要求に対して同時に承認を与えることは決し
てない。
ところで、図に示された回路が正常な場合、プ
ロセツサ1と2の要求が同時に起こり、外部入力
線101,102,103,104がほとんど同
時に0→1変化を生じるとNAND論理回路11,
12,13,14は一斉に1→0変化を起こそう
とする。この時例えばNAND論理回路11が前に
述べたように先に1→0変化を行なうと、NAND
論理回路13はもはや1→0変化を達成できない
が、瞬間的に、1→0→1と変化する“ヒゲ状”
のパルスを発生することがある。このヒゲ状パル
スはコンデンサ等の容量性遅延素子をそう入する
ことによつて容易に吸収することができる。図の
インバータ21,22,23,24はそのために
設けられているものであり、通常のNAND素子の
ごとく容量性遅延の特性を持つ素子である。
NAND論理回路11,12,13,14自身も通
常は容量性遅延を持つており、このため前記ヒゲ
状パルスは生じない場合もある。この場合には図
のインバータ21,22,23,24のごときも
のは必要ない。
以上、N=2の場合について本発明の実施例の
動作を説明してきたが、一般にN個のプロセツサ
に対する競合処理の場合も同様である。
また、これまでNAND論理回路を用いる場合を
例としてきたが、NOR論理回路を用いても全く
同じであり、さらに、ORとNOTを組合せた回
路、又はANDとNOTを組合せた回路を用いても
全く同様に本発明の実施例を構成できる。
以上を要するに、本発明の基本は、2N個の
NAND(又はNOR)論理回路を2個ずつの組に
分け、各NAND論理回路の出力を、自分自身の属
する組以外のすべてのNAND論理素子へ供給し、
かつ入出力信号を二線式とすることにより、N個
のプロセツサからの要求信号の競合を処理すると
同時に、内部の故障を自己検査することのできる
簡単な回路を実現することである。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の競合処理回路の一実施例の構成を
示すブロツク図である。図において、11,1
2,13,14はNAND論理回路、21,22,
23,24はインバータを、それぞれ示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 すべての入力が2値信号の第1の値をとる時
    のみ出力が第2の値をとる論理機能を有する2N
    個の(2N−1)入力1出力論理回路と、前記論
    理回路とそれぞれ1対1に対応する2N本の外部
    入力端子及び2N本の外部出力端子とから成るも
    のにして、2N個の前記論理回路は2個ずつの組
    に分けられ、2N個の前記論理回路の出力は、そ
    れぞれ、当該論理回路の属する組以外の組に属す
    るすべての前記論理回路への入力線へ供給される
    と共に対応する前記外部入力端子に接続され、
    2N本の前記外部入力端子はそれぞれ対応する前
    記論理回路への一つの入力線に接続されることに
    よつて、競合するN組の入力信号の内で最も早く
    到着した信号を選択する機能と内部の故障を自己
    検査する機能とを有することを特徴とする競合処
    理回路。
JP15115179A 1979-11-21 1979-11-21 Concurrence processing circuit Granted JPS5674753A (en)

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JP15115179A JPS5674753A (en) 1979-11-21 1979-11-21 Concurrence processing circuit

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JPS5674753A JPS5674753A (en) 1981-06-20
JPS6217774B2 true JPS6217774B2 (ja) 1987-04-20

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3233542A1 (de) * 1982-09-10 1984-03-15 Philips Kommunikations Industrie AG, 8500 Nürnberg Verfahren und schaltungsanordnung zur abgabe von unterbrechungs-anforderungssignalen

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JPS5674753A (en) 1981-06-20

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