JPS6362779B2

JPS6362779B2 -

Info

Publication number: JPS6362779B2
Application number: JP57075688A
Authority: JP
Priority date: 1982-05-06
Filing date: 1982-05-06
Publication date: 1988-12-05
Also published as: JPS58192159A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、線状バスやリング状バスのシリアル
バスに複数のプロセツサが接続された情報処理シ
ステムなどにおけるプロセツサ間通信方式に関す
るものである。

従来、シリアルバスに複数のプロセツサが接続
された情報処理システム等におけるプロセツサ間
通信は、通信制御プログラムが管理する送受信バ
ツフア間で一旦データ転送を行い、割込み等を契
機に同バツフアよりユーザプログラム領域へ該デ
ータを移送する方式が一般的である。第１図は、
この従来のプロセツサ間通信方式の一例を示した
もので、１０及び１１はプロセツサ、１２はタス
ク、１３は通信用バツフア、１４はプロセツサ間
接続装置、１５はシリアルバス（リング状バス）、
１６は通信窓口である。

第１図の動作を説明すると、各タスク１２から
の送信データは、通信制御プログラムが管理する
通信用バツフア１３は一旦格納される。プロセツ
サ間接続装置１４が空状態で通信用バツフア１３
に送信データがある場合、プロセツサは該バツフ
ア内から一つの送信データを取り出し、プロセツ
サ間接続装置１４に通信窓口１６を通じて通信要
求を行う。送信データはシリアルバス１５をへて
通信先プロセツサの通信用バツフア１３に格納さ
れる。通信先プロセツサは該データ内の通信先タ
スク番号にもとづき該当タスクを起動する。該タ
スク１２は通信用バツフア１３に格納されている
送信データを自己のデータ作業領域に読み込む。

この第１図の方式の欠点は、送受信バツフア管
理、割込み処理、データ移送等による通信処理オ
ーバヘツドが、特に高トラヒツク、長データ転送
になる程、大きくなることである。

一方、チヤネル結合された１対１のプロセツサ
間通信においては、通信元と通信先のタスク間で
はつた論理的な通信バス（論理バス）を、直接、
プロセツサ間接続装置に設けた複数のサブチヤネ
ル中の１個に対応づけ、該サブチヤネルを介して
タスク間のダイレクト通信を行うことにより、上
記欠点をなくし、且つ、チヤネルをアイドル状態
にしたままで、プロセツサ間接続装置でサブチヤ
ネル対応に相手からの通信を待合わせることので
きる通信待合せ機能を用いて、各サブチヤネル対
応の多重通信を行うことにより、通信の高速化を
可能にする方式が知られている。第２図はこの方
式を説明する図で、１７はサブチヤネル、１８は
プロセツサ間接続装置、１９はプロセツサ間接続
装置のサブチヤネルであり、その他は第１図と同
じである。

第２図の動作を説明すると、各タスク１２から
の通信要求は、通信待合せコマンド（専用コマン
ド）により、１７は各サブチヤネル対応にプロセ
ツサ間接続装置１８のサブチヤネル１９で通信元
プロセツサのチヤネルをアイドル状態にして待ち
合わされる。その後、通信先プロセツサからの該
サブチヤネルに対する通信待合せコマンドの発行
により同期がとれたら、通信元、通信先それぞれ
のチヤネルで、待合せコマンドをREAD、
WRITE系コマンドとコマンドチエインしてデー
タ転送を開始する。本方式によれば、起動時の通
信先への非同期割込みをなくすことができる。

ところで、第２図に示すチヤネル結合された１
対のプロセツサ間通信方式を、ｎ台のプロセツサ
間で互いに通信を行うｎ対ｎ通信システムにその
まゝ適用すると、ｎ（ｎ−１）／２個のプロセツ
サ間接続装置が必要となり、コスト高や、拡張
性・柔軟性に欠ける等の欠点がある。

本発明は、これらの欠点を除去するため、１対
１プロセツサ間通信における複数サブチヤネルを
用いた多重通信機能を、シリアルバスを介したｎ
対ｎ通信に拡張して適用すると共に、本拡張に伴
うソフトウエアの作成負担増大、通信処理オーバ
ヘツド増大をおさえて、１対１通信と同等の通信
手順、通信効率にてｎ対ｎ通信を実現するための
ハードウエアサポート機構について提案するもの
である。以下、本発明を図面により詳細に説明す
る。

第３図は本発明によるｎ対ｎプロセツサ間通信
方式の一実施例である。第３図において、プロセ
ツサ１０，１１内の各タスク１２は、通信制御プ
ログラムによりプロセツサ並びにプロセツサ間接
続装置２０のサブチヤネル１７，２１と１対１に
対応づけられている。プロセツサ間接続装置２０
内には、各サブチヤネル対応に通信先プロセツサ
アドレス、通信先のプロセツサ間接続装置サブチ
ヤネルアドレス、サブチヤネル使用状態を設定、
記憶する機能を有する。複数のプロセツサはプロ
セツサ間接続装置２０を介してシリアルバス１５
に接続され、相互に通信可能である。

さて、シリアルバスを介したｎ対ｎ通信システ
ムに、複数サブチヤネルを用いてタスク間のダイ
レクト転送が可能な多重通信方式を適用する場
合、通信元タスクを自プロセツサ間接続装置内の
１サブチヤネルと対応づけ、通信先タスクを通信
先のプロセツサ間接続装置内の１サブチヤネルと
対応づけ、且つ、上記選択した通信元プロセツサ
間接続装置サブチヤネルに通信先プロセツサ間接
続装置サブチヤネルとの対応関係を確立した上
で、通信を行うことが必要である。また、通信に
あたつては、前記対応づけにより確定した自プロ
セツサ間接続装置サブチヤネルアドレス（以下
SBA（Ｓ）と称す）、通信先プロセツサアドレス
（以下DAと称す）、通信先プロセツサ間接続装置
サブチヤネルアドレス（以下SBA(D)と称す）を
通信アドレス情報として指定する必要がある。

一方、１対１通信システムにおいては、タスク
とサブチヤネルとの対応づけはｎ対ｎ通信システ
ムと同様だが、DAとSBA(D)の指定が不要で、当
然、SBA（Ｓ）とSBA(D)との対応づけも不要であ
る。

さらに、現行のチヤネル仕様では、通信アドレ
ス情報としてはデバイスアドレス語（DAW）の
IODアドレス域で１個だけ指定できるものが多
く、これら既存のプロセツサのシリアルバス接続
を対象とした場合、SBA（Ｓ）を上記DAWで指
定するとすれば、DA、SBA(D)はＩ／Ｏコマンド
のデータで指定するか、コマンドを複数連続して
発行し、そのDAWのIODアドレス域の情報を総
合して指定するかによることが必要となる。

以上のことから、ｎ対ｎ通信システムにおける
主たる問題点として、通信起動時のSBA（Ｓ）、
DA、SBA(D)指定に要する通信オーバヘツド、通
信アドレス指定に関して従来の１対１通信インタ
フエースとの互換がとれないこと、SBA（Ｓ）と
SBA(D)との対応管理をすべてソフト制御で行う
のはソフト作成に要する負担が大きいこと等があ
げられる。

この為、本発明においては通信を以下の２段階
で行い、且つ、SBA（Ｓ）とSBA(D)との対応関係
確立を受信側のプロセツサ間接続装置で自動的に
行う機能をサポートすることにより、上記問題点
の解決を可能とする手法を提案するものである。

〔第１段階の動作〕 SBA（Ｓ）とDA＋SBA(D)との対応関係をプロ
セツサ間接続装置内の管理テーブル（以下CTBL
と称す）に格納する。このCTBL格納方法は主と
して以下の２つに大別できる。

(A) SBA（Ｓ）とDA＋SBA(D)との対応関係がソ
フト制御により確立している場合； CTBL設定専用コマンド（CMDAと称す）
により該対応関係をCTBLに格納する。第４図
にCTBL設定の実現方法を示す。第４図におい
て、１０，１１はそれぞれプロセツサＡ、プロ
セツサＢ、１２はタスク、２０はプロセツサ間
接続装置、３０はプロセツサ間接続装置２０の
CTBL、DSBはデバイス状態バイト、CE／DE
はチヤネル終了／デバイス終了、CTBL中の
STATUSはCTBLの状態を表わす。

プロセツサＡのサブチヤネルａとプロセツサ
Ｂのサブチヤネルｂがそれぞれ通信元タスクと
通信先タスクとに対応づけられているとする
と、プロセツサＡ側では、サブチヤネルａに対
するコマンド（CMDA）発行時、CMDAのデ
ータとして自プロセツサ間接続装置にDA（＝
Ｂ）並びにSBA(D)（＝ｂ）を送りCTBLに格
納する。

一方、プロセツサＢ側では、サブチヤネルｂ
に対するコマンド（CMDA）発行時、CMDA
のデータとして自プロセツサ間接続装置はDA
（＝Ａ）並びにSBA(D)（＝ａ）を送りCTBLに
格納する。

なお、上記CTBL設定の他の実現例として、
いずれか一方のプロセツサ側から通信フレーム
により通信先のプロセツサ間接続装置のCTBL
をも設定する方法もある。

(B) SBA（Ｓ）とDA＋SBA(D)との対応関係が確
立していない場合；通信パス確立指示コマンド（CMDBと称す）
を発行して、通信により受信側のプロセツサ間
接続装置を起動して未使用のサブチヤネルを自
動選択し、該選択により得られたSBA（Ｓ）と
DA＋SBA(D)との対応関係を受信側プロセツサ
間接続装置のCTBLに設定すると共に、該コマ
ンドの応答フレームにより、該対応関係を通信
元プロセツサ間接続装置に通知し、該装置の
CTBLにも設定する。

第５図は本プロセツサ間通信で使用する通信
フレームのフオーマツトで、Ｆはフラグシーケ
ンス（01111110）、DAは通信先プロセツサア
ドレス、SAは通信先プロセツサアドレス、Ｃ
はバス制御コマンド、SBAはプロセツサ間接
続装置サブチヤネルアドレス（Ｄは通信先、Ｓ
は通信元）、FCSはフレームチエツクシーケン
スを示す。コマンド又はコマンド応答はデータ
部で指定する。

第６図は本ケースにおける通信パス確立動作
を説明する図である。第６図において、４０は
通信フレーム、５０は通信パス確立指示発行時
の受信側プロセツサ間接続装置サブチヤネルア
ドレス（特殊アドレス指定）、６０は通信制御
プログラムより上位のソフト間で通信リンクを
はる為に必要な論理パス等の制御情報、７０は
CMDBに対する応答、８０は非同期割込発生
を通知するアテンシヨン割込み、９０は受信フ
レームで指示された相手プロセツサアドレス＋
プロセツサ間接続装置サブチヤネルアドレス並
びに該フレームデータ部の内容を読取るコマン
ド（SENSEコマンドと称す）である。その他
は第４図と同じである。

なお、他の実施例として、CMDB発行時は
本コマンドのデータで＃を指定せず、受信側で
も、CMDBコマンドであれば、SBA(D)（＝＃）
には関係なく通信パス確立指示とみなして、以
後は第６図の実現例と同様の動作を行う方法も
考えられる。

〔第２段階の動作〕各タスクからの通信要求に従つて、１対１通信
の場合と同様に通信アドレス情報としてDAWの
IODアドレス域で、通信制御プログラムが該タス
ク対応に割付けたSBA（Ｓ）を指定して通信起動
を行う。プロセツサ間接続装置は該通信起動を受
付けると、第１段階でSBA（Ｓ）とDA＋SBA(D)
との対応関係を設定したCTBLを索引し、該
SBA（Ｓ）対応するDA並びにSBA(D)を通信先ア
ドレス情報として通信フレームに設定し、該フレ
ームを送信バツフアに格納する。その後はシリア
ルバスを介したデータリンクレベルのプロセツサ
間通信制御手順に従つて、通信フレームの送受信
を行う。

第７図は本発明を適用したプロセツサ間接続装
置の一実施例のブロツク図である。以下、第７図
を用いて前記通信動作を、送信時、受信時に分け
てより具体的に説明する。

送信時の通信動作 PAR２０４は該当プロセツサの固有アドレス
を保持するプロセツサアドレスレジスタで、常
時、該当アドレス値が設定されている。CMD２
０５、DAR２０６は、それぞれ上位装置よりの
コマンド、通信先のプロセツサアドレス（DA）
およびプロセツサ間接続装置サブチヤネルアドレ
ス（SBA(D)）を保持するレジスタである。

Ｉ／Ｏインタフエース制御部（IOIC）２０３
の制御下で、入力バス（INBUS）２０１を介し
て上位装置よりのコマンド、起動サブチヤネルア
ドレスをそれぞれCMD２０５、SBA２１０に設
定し、通信制御部（CC）２１１を起動する。CC
２１１はCMD２０５の内容をチエツクし、
CTBL設定コマンド又は通信バス確立指示コマン
ドの場合、それぞれDA並びにSBA(D)のサブチヤ
ネル（SBCH）２０８内のCTBL、DAR２０６
への設定をIOIC２０３に依頼する。IOIC２０３
はこの依頼に従い、該コマンドのデータのうち、
あらかじめ上記アドレス指定用にとり決めた部分
をそれぞれSBCH２０８内CTBL、DAR２０６
に設定する。

CTBL設定コマンド又は通信パス確立指示コマ
ンド以外の場合は、SBA２１０で示すアドレス
にてSBCH２０８を索引し、その索引結果をサブ
チヤネルアクセス出力レジスタ（SBOR）２０９
に出力する。CC２１１はSBOR２０９の内容を
調べ、SBA２１０に示すサブチヤネル（＝SBA
（Ｓ））に対応するDA並びにSBA(D)が正常に設定
されている場合は、SBOR２０９から通信先の該
アドレスをDAR２０６に設定する。SBOR２０
９の出力結果が上記以外の場合、その状態を
DSB２１３に設定し、その旨をIOIC２０３に報
告する。

上記SBCH２０８索引後のSBA２１０で示す
サブチヤネルの状態は、サブチヤネル入力レジス
タ（SBIR）２０７を介してSBCH２０８に書込
まれる。

CC２１１は、これら通信起動が正常に行われ
た場合、PAR２０４、CMD２０５、DAR２０
６、SBA２１０およびIOIC２０３を起動し、送
信フレーム作成に必要なデータを送信バツフア
（SBUF）２１７に送つて該フレームを作成し、
送信キユーにつなぐ。

以後は転送制御部（TRC）２１９の制御下で
シリアルバス２２３に送り出される。

受信時の通信動作シリアルバス２２２より受取つたフレームを
TRC２１９の制御下で受信バツフア（RBUF）
２１８に格納し、特にデータ部の先頭バイト（コ
マンド、応答情報等が格納）および該フレームの
SBA(D)域の情報を、それぞれデータレジスタ
（DR）２１４、サブチヤネルアドレスレジスタ
（SAR）２１６に設定し、CC２１１を起動する。
CC２１１はDR２１４の内容をチエツクし、通信
パス確立指示コマンドの場合は、SAR２１６の
内容をチエツクし、該内容が特殊サブチヤネルア
ドレスレジスタ（SSAR）２１５にあらかじめ設
定した内容と同一か否かをチエツクし、同一の場
合は前記サブチヤネル自動選択機構（SAS機構）
２１２を用いて、該通信用に使用可能な空きサブ
チヤネルを選択し、その結果をSBA２１０に設
定する。

その後、RBUF２１８より該フレームのSA、
SBA（Ｓ）を、SBCH２０８内のCTBLのSBA２
１０に示すサブチヤネルアドレス域に、それぞれ
DA、SBA(D)として書込み、SBOR２０９で正常
書込み確認後、通信パス確立をSBIR２０７を介
してSBCH２０８に書込む。又、通信パス確立を
通信元へ応答するためのフレーム作成を行い
SBUF２１７に格納する。

SARとSSARの内容が同一でない場合、及び、
DR２１４の内容が通信パス確立指示コマンドで
ない場合は、SAR２１６の内容をそのままSBA
２１０に設定し、SBCH２０８のSBA２の内容
で示すサブチヤネル域の状態をチエツクし、コマ
ンドの種類に応じた所定の応答フレームを作成し
て、SBUF２１７に格納する。又、該サブチヤネ
ルの状態をSBIR２０７を介して再設定する。
DR２１４の内容等により上位装置とインタフエ
ースをもつ必要がある場合は、その旨をIOIC２
０３に報告する。

上記サブチヤネル自動選択機構（SAS機構）
２１２の動作フローを第８図に示す。

なお、これまでの説明ではプロセツサ間接続装
置はチヤネル配下の装置との位置づけを記述した
が、本装置をチヤネル機能を含んだかたちで実現
することも可能である。

以上説明したように、本発明によれば、チヤネ
ル結合された１対１プロセツサ間通信において、
複数サブチヤネルを用いた多重通信機能を活用し
て、タスク間のダイレクト通信等により通信オー
バヘツド低減を実現した手法を、CTBLおよび
SAS機構を用いてシリアルバスを介してｎ対ｎ
通信に適用することにより、上記１対１通信と
ほゞ等価な通信手順にて、ソフトウエア作成負担
の少ない、高効率のｎ対ｎプロセツサ間通信を実
現できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のシリアルバスを介したｎ対ｎプ
ロセツサ間通信方式の構成図、第２図はチヤネル
結合された１対１プロセツサ間通信方式の構成
図、第３図は本発明のシリアルバスを介したｎ対
ｎプロセツサ間通信方式の一実施例の構成図、第
４図は本発明においてソフト制御により確立した
通信パス情報をプロセツサ間接続装置のCTBLに
設定する方法を説明する図、第５図はシリアルバ
ス上をプロセツサ間で送受される通信フレーム形
式を示す図、第６図はSAS機構を用いた通信パ
ス確立方法を説明する図、第７図は本発明を適用
したプロセツサ間接続装置の一実施例の構成図、
第８図は第７図におけるプロセツサ間接続装置の
SAS機構の動作フロー図である。１０，１１……プロセツサ、１２……タスク、
１３……通信用バツフア、１４，１８，２０……
プロセツサ間接続装置、１５……シリアルバス、
１６……通信窓口、１７……サブチヤネル、１
９，２１……プロセツサ間接続装置のサブチヤネ
ル。

Claims

【特許請求の範囲】

１複数プロセツサがシリアルバスを介して相互
接続され、各プロセツサが対等に他プロセツサに
通信を行うことのできる情報処理システムにおい
て、プロセツサの入出力動作を司どるチヤネルと
シリアルバス間にプロセツサ間接続装置を設け、
この接続装置に、チヤネルの多重動作の単位であ
るサブチヤネルと１対１に対応するサブチヤネル
を複数個設けると共に、各サブチヤネル対応に該
サブチヤネルを用いて通信を行う通信先プロセツ
サアドレス、通信先のプロセツサ間接続装置サブ
チヤネルアドレス、入出力コマンド、データ長な
どのチヤネルからの指示情報および該サブチヤネ
ル状態を記憶する手段、チヤネルから起動された
自プロセツサ間接続装置のサブチヤネルアドレス
を基に通信先プロセツサアドレス、通信先のプロ
セツサ間接続装置サブチヤネルアドレスを該記憶
部より読出す手段、前記指示情報にもとづきプロ
セツサ間通信用フレームを組立てる手段、該フレ
ームをシリアルバスへ送出する手段、シリアルバ
スから該フレームを受信する手段、該フレーム受
信時、フリーム内容のチエツクを行い、該内容が
通信パス確立のための受信側サブチヤネル選択指
示の場合は、前記記憶部の各サブチヤネル使用状
態を調べ、空き状態のサブチヤネルを選択して、
該記憶部に選択したサブチヤネルに対応する通信
相手のプロセツサアドレス並びにプロセツサ間接
続装置サブチヤネルアドレスを書込み、該サブチ
ヤネルを通信パス確立状態にすると共に通信パス
確立の応答フレームを組立て、チヤネルとプロセ
ツサ間接続装置とのインタフエース制御部を起動
する手段、上記受信側サブチヤネル選択指示の送
出元が該指示に対する応答フレーム受信時は、受
信側で確立した通信元プロセツサ間接続装置サブ
チヤネルアドレスを該記憶部に書込む手段、上記
受信側サブチヤネル選択指示又はその応答用フレ
ーム以外の場合は、受信フレームで指示されたサ
ブチヤネル対応に、チヤネルとプロセツサ間接続
装置とのインタフエース制御部を起動し、該フレ
ーム指示内容に従つた処理をして、処理結果を該
フレームに対する応答フレームとして組立て、前
記記憶部の該サブチヤネル域の状態を更新する手
段を具備し、送信側と受信側とのプロセツサ間接
続装置の一対のサブチヤネル対応に通信パスをは
つて多重にデータの送受信を行うことを特徴とす
るプロセツサ間通信方式。