JP2006011911A - データ処理システム、処理装置、記憶装置、及びメモリアクセス制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＰＵがネットワーク手段（接続装置）を介し、複数のＭＵにアクセスするシステムでは、ネットワーク手段の過負荷が生じ易く、ＰＵ内の演算処理がロードデータ待ちし、システムの性能を低下させる要因になっていた。
【解決手段】 複数のＰＵ（処理装置）、複数のＭＵ（記憶装置）がネットワーク手段３で接続されたデータ処理システムであり、ＰＵにはＣＰＵポート（要求元）１４０より要求情報を受け、これと先行要求情報を比較し、コマンド及びアドレスの所定部が一致すれば、ＲＱ情報に代わり、差分フラグを立てアドレスの差分を出力する削減手段１２０、ＲＱパケットや差分パケットを作成送信するＰパケット手段１３０とを要求元ごとに備え、ＭＵにはパケットを受信するＭパケット手段２０１、差分フラグがオンで、差分パケットと保持している先行要求情報から今回の要求情報を作成する復元手段２０２を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明はデータ処理システム、処理装置、記憶装置、及びメモリアクセス制御方法に関し、特に、複数の処理装置がネットワーク手段等を通じ複数の記憶装置にアクセスする際のネットワーク手段の負荷を軽減したデータ処理システム、処理装置、記憶装置、及びメモリアクセス制御方法に関する。

複数の演算装置がネットワーク装置を通じて、複数の主記憶装置にアクセスする技術の第１の従来例として、次のネットワーク装置がある。

このネットワーク装置は、複数の演算装置と複数の主記憶装置を接続するネットワーク装置において、複数の演算装置から主記憶の同一アドレスに対する複数の読出リクエスト、または複数の書込リクエストがあると、リクエストそれぞれを１つのリクエストに圧縮する機能と、該リクエストに対する主記憶からのリプライリクエストを前記圧縮対象の複数の演算装置に向けて展開する機能を有する（特許文献１参照。）。

また、主記憶装置にアクセスする技術の第２の従来例として、主記憶の同一アドレスに対する複数の書き込みリクエストを一つの書き込みリクエストに縮退する縮退ストア制御装置がある（特許文献２参照。）。

特開平９−４４４５９（第１ページ） 特開平６−１０３１４７（第１ページ）

上記第１の従来例では、システム性能の低下要因である、各リクエストやストアデータによるネットワークの過負荷は、幾らか軽減されるが、リクエストの圧縮が同一アドレスに限られるという問題点がある。

その理由は、複数の主記憶装置のうち、同一の主記憶装置へのアドレスのことなる複数のリクエストを圧縮する機能を有しないからである。

この従来例は、複数の演算装置からの同一アドレスへのリクエストを圧縮する技術であるが、本発明では同一ＣＰＵからの同一主記憶装置へのリクエストの場合に圧縮が可能となる点で相違がある。

次に、上記第２の従来例には、次の様な問題点がある。第１の問題点は、読み出しリクエストを縮退することが出来ないことである。

その理由は、読み出しリクエストについてのみ縮退可能か判断する手段を備えていないからである。

第２の問題点は、物理的に分割された複数の主記憶装置のうち、同一の主記憶装置への複数のリクエストを縮退することが出来ないことである。

その理由は、メモリ構成を参照して、主記憶装置毎に縮退を判断する手段を有していないからである。

この様に、従来例ではＣＰＵのメモリアクセス負荷が高くなると、ＣＰＵ内の演算処理がロードデータを待つケースが発生し、システムの性能を低下させる要因になっていた。

本発明の第１のデータ処理システムは、コマンドとアドレスを含むメモリアクセス要求情報を受け、これと保持している先行の要求情報を比較し、コマンド及び前記アドレスの所定部分が一致すれば、差分情報であることを示すフラグを立てアドレスの差分情報をパケットにし、これを要求情報パケットの代わりに、記憶装置に向けて送信する手段を備えた処理装置と、前記差分情報パケットを受信すると、差分情報を、保持している前回の要求情報に反映し今回の要求情報を作成する手段を備えた記憶装置とを含むことを特徴とする。

本発明の第２のデータ処理システムは、一つ以上の処理装置と複数の記憶装置とこれらを接続するネットワーク手段を含むデータ処理システムであって、前記処理装置には、メモリアクセス要求元と、これよりコマンドとアクセスアドレスを含む要求情報を受け、これと保持している先行の要求情報とを比較し、コマンド及び前記アドレスの所定部分が一致すれば、差分フラグをオンにし、アドレスの差分情報を出力し、不一致であれば、受けた要求情報を出力し、これを先行の要求情報として保持しておく要求情報削減手段と、前記アクセス要求情報と差分フラグを複数のパケットに変換し、或いは前記差分情報と差分フラグを前記複数より少ない数のパケットに変換し、前記ネットワーク手段に送信する処理装置パケット手段とを備え、前記記憶装置には、メモリ部と、これの読出、書込アクセスを行うメモリアクセス手段と、ネットワーク手段よりパケットを受信しその差分フラグがオフであれば、複数の要求情報パケットを一つの要求情報に戻す記憶装置パケット手段と、差分フラグがオンであれば、差分情報パケットと自装置に保持している先行の要求情報から今回の要求情報を作成し、要求情報をメモリアクセス手段に渡し、これを先行の要求情報として保持しておく復元手段とを備えたことを特徴とする。

本発明の第３のデータ処理システムは、前記第２のデータ処理システムであって、前記処理装置の処理装置パケット手段が、要求元からのストアデータを受け、これを要求情報や差分情報のパケットと同サイズで複数のストアデータパケットに変換し、これを要求情報や差分情報のパケットに続いて送出する手段と、ネットワーク手段より複数パケットとして受信したロードデータを元の一つのロードデータに戻し、要求元に向けて転送する手段を有し、前記記憶装置がメモリアクセス手段からロードデータを受取り、記憶装置パケット手段に転送する手段も備え、記憶装置パケット手段が、複数パケットで受信するストアデータを、一つのデータに戻し、復元手段に渡す手段と、ロードデータを複数のパケットにしネットワーク手段を通じ要求元に返送する手段を有することを特徴とする。

本発明の第４のデータ処理システムは、前記第３のデータ処理システムであって、前記処理装置が、メモリアクセス要求元と前記要求情報削減手段と前記処理装置パケット手段とを複数組備えたことを特徴とする。

本発明の第５のデータ処理システムは、前記第２、又は第４のデータ処理システムであって、前記記憶装置の復元手段が先行の要求情報を処理装置毎に保持し、差分情報パケットに含む或いは付随する処理装置番号に従い、対応する先行の要求情報を選択し、これと差分情報とから今回の要求情報を作成し、これをメモリアクセス手段に渡し、またその処理装置の先行要求情報としておくことを特徴とする。

本発明の第１の処理装置は、コマンドとアドレスを含むメモリアクセス要求情報を受け、これと保持している先行の要求情報を比較し、コマンド及び前記アドレスの所定部分が一致すれば、差分情報であることを示すフラグを立てアドレスの差分情報をパケットにし、これを要求情報パケットの代わりに、記憶装置に向けて送信する手段を備えたことを特徴とする。

本発明の第２の処理装置は、メモリアクセス要求元と、これよりコマンドとアクセスアドレスを含む要求情報を受け、これと保持している先行の要求情報を比較し、コマンド及び前記アドレスの所定部分が一致すれば、差分フラグをオンにし、アドレスの差分情報を出力し、不一致であれば、受けた要求情報を出力し、これを先行する要求情報として保持しておく要求情報削減手段と、前記アクセス要求情報と差分フラグを複数のパケットに変換し、或いは前記差分情報と差分フラグを前記複数より少ない数のパケットに変換し、ネットワーク手段を通じ記憶装置に送信するパケット手段とを備えたことを特徴とする。

本発明の第３の処理装置は、前記第２の処理装置であって、前記パケット手段が、要求元からのストアデータを受け、これを要求情報や差分情報のパケットと同サイズで複数のパケットに変換し、要求情報や差分情報のパケットに続いて送出する手段と、ネットワーク手段より複数パケットとして受信したロードデータを元の一つのロードデータに戻し、要求元に向けて転送する手段を有することを特徴とする。

本発明の第４の処理装置は、前記第３の処理装置であって、前記メモリアクセス要求元と前記要求情報削減手段と前記処理装置パケット手段とを複数組備えたことを特徴とする。

本発明の第１の記憶装置は、アクセス要求情報に関する差分情報パケットを受信すると、これの差分情報を、保持している前回の要求情報に反映し今回の要求情報を作成する手段を備えたことを特徴とする。

本発明の第２の記憶装置は、メモリ部と、これの読出やこれへの書込を行うメモリアクセス手段と、ネットワーク手段を通じ、メモリアクセスの要求装置よりパケットを受信しその差分フラグがオフであれば、複数の要求情報パケットを一つの要求情報に戻すパケット手段と、差分フラグがオンであれば、差分情報パケットと保持している先行の要求情報から今回の要求情報を作成し、要求情報をメモリアクセス手段に渡し、これを先行の要求情報として保持しておく復元手段とを備えたことを特徴とする。

本発明の第３の記憶装置は、前記第２の記憶装置であって、メモリアクセス手段からロードデータを受取り、パケット手段に転送する手段も備え、前記パケット手段が、複数パケットとして受信するストアデータを、一つのデータに戻し、復元手段に渡す手段と、ロードデータを複数のパケットにしネットワーク手段を通じ要求元に返送する手段を有することを特徴とする。

本発明の第４の記憶装置は、前記第２、又は第３の記憶装置であって、前記復元手段が先行の要求情報を要求装置毎に保持し、差分情報パケットに含む或いは付随する要求装置番号に従い、対応する先行の要求情報を選択し、これと差分情報とから今回の要求情報を作成し、要求情報をメモリアクセス手段に渡し、またその要求装置の先行の要求情報としておくことを特徴とする。

本発明の第１のメモリアクセス制御方法は、メモリアクセスを要求する装置に、要求元からコマンドとアドレスを含むメモリアクセス要求情報を受け、これと保持している先行の要求情報を比較し、コマンド及び前記アドレスの所定部分が一致すれば、差分情報であることを示すフラグを立てアドレスの差分情報をパケットにし、これを要求情報パケットの代わりに、記憶装置に向けて送信する手順を備え、記憶装置に、前記差分情報パケットを受信すると、差分情報を、保持している前回の要求情報に反映し今回の要求情報を作成する手順を備えたことを特徴とする。

本発明の第２のメモリアクセス制御方法は、一つ以上のメモリアクセス要求装置と複数の記憶装置とこれらを接続するネットワーク手段を含むシステムのメモリアクセス制御方法であって、前記要求装置が、メモリアクセス要求元よりコマンドとアクセスアドレスを含む要求情報を受け、これと先行する要求情報を比較し、コマンド及び前記アドレスの所定部分が一致すれば、差分フラグをオンにし、アドレスの差分情報を出力し、不一致であれば、受けた要求情報を出力する要求情報削減手順と、前記アクセス要求情報と差分フラグを複数のパケットに変換し、或いは前記差分情報と差分フラグより前記複数より少ない数のパケットに変換し、前記ネットワーク手段に送信する要求側パケット手順とを備え、前記記憶装置が、ネットワーク手段よりパケットを受信しその差分フラグがオフであれば、複数の要求情報パケットを一つの要求情報に戻す記憶装置側パケット手順と、差分フラグがオンであれば、差分情報パケットと、保持している先行の要求情報から今回の要求情報を作成する復元手順と、要求情報でメモリ部の読出、書込アクセスを行うメモリアクセス手順とを備えたことを特徴とする。

本発明の第３のメモリアクセス制御方法は、前記第２のメモリアクセス制御方法であって、前記要求側パケット手順が、要求元のストアデータを受け、これを要求情報や差分情報のパケットと同サイズで複数のストアデータパケットに変換し、これを要求情報や差分情報のパケットに続いて送出する手順と、ネットワーク手段より複数のパケットとして受信したロードデータを元の一つのロードデータに戻し、要求元に向けて転送する手順を有し、前記記憶装置が、読み出したロードデータを、記憶装置側パケット手順に渡す手順も備え、記憶装置側パケット手順が、複数のパケットとして受信したストアデータを、もとの一つのデータに戻す手順と、ロードデータを複数のパケットにし、ネットワーク手段を通じ要求装置に返送する手順を有することを特徴とする。

本発明の第４のメモリアクセス制御方法は、前記第２、又は第３のメモリアクセス制御方法であって、前記記憶装置の復元手順が、先行の要求情報を要求装置毎に保持し、差分情報パケットに含む或いは付随する要求装置番号に対応する先行の要求情報を選択し、これと差分情報パケットとから今回の要求情報を作成し、これをメモリアクセス手順に渡し、またその要求装置の先行の要求情報として保持しておくことを特徴とする。

第一の効果は、メモリロード命令、メモリストア命令のレイテンシを短縮し、システム性能を向上させることができる。

その理由は、削減手段と復元手段によりＰＵからＭＵへ転送するパケット数を削減することで、後続ＲＱの処理を早く開始する為である。

第二の効果は、メモリロード命令、メモリストア命令のスループットを高め、システム性能を向上させることができる。

その理由は、差分情報を用いることで、ＰＵからＭＵへ短時間でより多くの情報を送ることが可能となる為である。

第三の効果は、ＰＵポートとＭＵポートの信号本数を大幅に削減する事が可能であり、システムのＨＷ量を削減できる。

その理由は、ＰＵ、ＭＵそれぞれにＲＱ及びロードデータまたはストアデータをパケットに分割または合成を可能とする手段を持ち、パケットによりＰＵ−ＭＵ間転送を行うことで、同時に転送する情報量を減らすことができる為である。

次に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態の一般形を示すブロック図である。

本発明の実施形態は、メモリアクセスを行う複数のＣＰＵポート１４０〜１４ｎを持つＣＰＵを含む複数のＰＵ（処理装置）１−０〜１−ｋと、一つ以上のすべて同型のＭＵ（主記憶装置）２０〜２ｍと、該ＰＵと該ＭＵを接続するネットワーク手段３で構成される。

ＰＵ１−０とネットワーク手段３とは、ＰＵポート１５０〜１５ｎでそれぞれ接続され、各ＭＵとネットワーク手段３とはＭＵポート２０５〜２ｍ５で接続されている。

本実施形態では、一つのＰＵポート（例えばＰＵポート１５０）とネットワーク手段３間の転送性能と、一つのＭＵポート（例えばＭＵポート２０５）とネットワーク手段３間の転送性能は等しいと仮定する。

次に本実施形態でＰＵを１つとした第１実施例について説明する。図２は本発明のデータ処理システムの第１実施例の構成を示したブロック図である。

図２のシステムは、図１のシステムでｋ＝０、ｎ＝３、ｍ＝３として、即ち、ＰＵの数を１、ＭＵの数を４、ＣＰＵポート数を４、ＰＵポートの数を４として構成した例である。

ＰＵ１−０は、ＣＰＵ１１と、削減手段１２０〜１２３と、Ｐパケット手段（処理装置側パケット手段）１３０〜１３３と、ＣＰＵポート１４０〜１４３と、ＰＵポート１５０〜１５３で構成される。

ＣＰＵ（中央演算処理装置）１１は、
（１）ロードＲＱ若しくはストアＲＱ（以下ロードＲＱ、ストアＲＱの総称をＲＱとする）によりメモリへのアクセスを行う。
（２）４個のＣＰＵポート１４０〜１４３を持ち、該ＣＰＵポート１４０〜１４３は、接続先である後述の削減手段１２０〜１２３からのＲＱ受け取り可能な通知により、ロードＲＱ、または、ストアＲＱと該ストアＲＱに対応するストアデータを送る。

削減手段１２０〜１２３は、
（１）ＣＰＵ１１のＣＰＵポート１４０〜１４３にそれぞれ対応している。
（２）ＣＰＵ１１からのＲＱと、該ＲＱより先行するＲＱを比較して、該ＲＱの情報量が削減可能な場合に該ＲＱの情報量を削減して後述のＰパケット手段１３０〜１３３に送る。
（３）ＣＰＵ１１からのＲＱを一時的に保持する。

（４）該ＲＱが削減可能な場合、ＲＱを再構成する。
（５）ＣＰＵ１１からのストアＲＱに対応し、ストアデータをＰパケット手段１３０〜１３３へ送る。
（６）ＣＰＵ１１に対し、ＲＱを受け取ることができることを通知する。

Ｐパケット手段１３０〜１３３は、
（１）ＣＰＵ１１のＣＰＵポート１４０〜１４３にそれぞれ対応している。
（２）削減手段１２０〜１２３からのＲＱもしくはストアデータからパケットを生成し、ＰＵポート１５０〜１５３を経由してネットワーク手段３へ送る。
（３）ネットワーク手段３からＰＵポート１５０〜１５３を経由して受け取った複数のパケットを元のデータに合成する。

ＰＵポート１５０〜１５３は、
（１）ＣＰＵ１１のＣＰＵポート１４０〜１４３にそれぞれ対応している。
（２）ＰＵ１−０とネットワーク手段３間でパケットの送受信を行う。

全て同型の削減手段（ここでは代表して削減手段１２０）について、図３を用いて説明する。

削減手段１２０は、ＰＲＱ保持手段１２０１と、差分情報生成手段１２０２と、ＲＱ構成手段１２０３とで構成される。

ＰＲＱ保持手段１２０１は、
（１）ＣＰＵ１１からのＲＱを一時的に保持する。
（２）保存しているＲＱの情報を、後述の差分情報生成手段１２０２へ送る。

差分情報生成手段１２０２は、
（１）ＣＰＵ１１からのＲＱのＲＱコマンドと、該ＲＱより１つ前に処理され既にＰＲＱ保持手段１２０１に保持されている先行ＲＱ（先行するＲＱ）のＲＱコマンドを比較して、同じ場合は差分識別フラグを１とし、異なる場合は該フラグを０とする。
（２）ＣＰＵ１１からのＲＱのＭＵ内アドレスと、ＰＲＱ保持手段１２０１に保持されている先行ＲＱのＭＵ内アドレスから差分情報を生成する。
（３）差分識別フラグと差分情報をＲＱ構成手段１２０３へ送る。

ＲＱ構成手段１２０３は、
（１）ＣＰＵ１１からＲＱを受け取る。
（２）差分情報生成手段１２０２からの差分識別フラグが０の場合、ＣＰＵ１１からのＲＱをそのままＰパケット手段１３０へ送る。該フラグが１の場合、差分情報生成手段１２０２からの識別フラグと差分情報で構成されたＲＱを作り、Ｐパケット手段１３０に送り、ＣＰＵ１１からのＲＱを破棄する。
（３）ＣＰＵ１１からのストアデータをそのままＰパケット手段１３０へ送る。

全ての同型のＭＵ（ここでは代表してＭＵ２０）について図２を用いて説明する。ＭＵ２０は、Ｍパケット手段２０１と、復元手段２０２と、メモリアクセス手段２０３と、転送制御手段２０４と、ＭＵポート２０５と、ＲＡＭ（図示せず）で構成される。

Ｍパケット手段（記憶装置側パケット手段）２０１は、
（１）ＭＵポート２０５を経由でネットワーク手段３から受け取った複数のパケットから元のＲＱ若しくはストアデータを生成する。
（２）転送制御手段２０４からのロードデータを複数（実施例では２個）のパケットに分解しＭＵポート２０５を経由しネットワーク手段３へ送る。
（３）転送制御手段２０４に対し、ロードデータを受け取ることが可能なことを通知する。

復元手段２０２は、
（１）Ｍパケット手段２０１から受け取ったＲＱの差分識別フラグの値を参照し、Ｍパケット手段２０１から受け取ったＲＱの差分情報と、先行ＲＱのＭＵ内アドレスから該ＲＱの元のＭＵ内アドレスを再生する。
（２）Ｍパケット手段２０１から受け取ったＲＱの差分識別フラグの値を参照し、該ＲＱをそのままメモリアクセス手段２０３へ送るか、もしくは１）の処理で再生したＲＱをメモリアクセス手段２０３へ送る。
（３）メモリアクセス手段２０３へ送ったＲＱを一時的に保持する。
（４）ストアデータをそのままメモリアクセス手段２０３へ送る。

メモリアクセス手段２０３は、
（１）復元手段２０２からのＲＱと、ストアデータが有る場合はストアデータを受け取る。
（２）該ＲＱのＲＱコマンドに従い、ＭＵ内アドレスで指定されたＲＡＭのアドレスをアクセスする。
（３）該ＲＱがロードＲＱの場合、ＲＡＭから読み出したデータ（以下ロードデータとする）を転送制御手段２０４へ送る。

転送制御手段２０４は、
（１）メモリアクセス手段２０３からロードデータを受け取る。
（２）Ｍパケット手段２０１がロードデータを受け取ることが可能である通知により、該ロードデータをＭパケット手段２０１へ送る。
（３）Ｍパケット手段２０１が該ロードデータ受け取る事ができない場合、該ロードデータを一時的に格納する。

復元手段２０２について図４を用いて説明する。復元手段２０２は、情報再生手段２０２１と、ＲＱ再生手段２０２２と、ＭＲＱ保持手段２０２３で構成される。

情報再生手段２０２１は、
（１）Ｍパケット手段２０１から受け取ったＲＱの差分識別フラグが１の場合、該ＲＱの差分情報と、ＭＲＱ保持手段２０２３内に保持している先行ＲＱのＭＵ内アドレスから、該ＲＱの元のＭＵ内アドレスを再生し、該元のＭＵ内アドレスとＲＱの再生指示をＲＱ再生手段２０２２へ送る。
（２）該フラグが０の場合、何もしない。

ＲＱ再生手段２０２２は、
（１）情報再生手段２０２１からの再生指示に従い、ＭＲＱ保持手段２０２３に保持されている先行ＲＱのＲＱコマンドと、情報再生手段２０２１からのＭＵ内アドレスから、元のＲＱを再生し、メモリアクセス手段２０３へ送る。
（２）情報再生手段２０２１からの再生指示が無い場合、Ｍパケット手段２０１から送られたＲＱを加工せずメモリアクセス手段２０３へ送る。
（３）メモリアクセス手段２０３へ送ったＲＱをＭＲＱ保持手段２０２３へ送る。
（４）Ｍパケット手段２０１からのストアデータをそのままメモリアクセス手段２０３へ送る。

ＭＲＱ保持手段２０２３は、
（１）ＲＱ再生手段２０２２からのＲＱを一時的に保持する。
（２）先行ＲＱが保持されている場合、先行ＲＱの情報は、ＲＱ再生手段２０２２からのＲＱによって上書きされる。

転送制御手段２０４について図５を用いて説明する。転送制御手段２０４は、データ格納手段２０４１と、データ制御手段２０４２で構成される。

データ格納手段２０４１は、複数のワードで構成される先入れ先出しバッファを持ち、（１）メモリアクセス手段２０３からロードデータを受け取る。
（２）データ制御手段２０４２の指示に従い、該バッファにメモリアクセス手段２０３からのロードデータの格納もしくは読み出しを行う。
（３）データ制御手段２０４２の指示に従い、Ｍパケット手段２０１へロードデータを送る。

データ制御手段２０４２は、
（１）Ｍパケット手段２０１が前記ロードデータを受け取り可能な通知がある場合、データ格納手段２０４１に対し、格納されている最も古いロードデータをＭパケット手段２０１へ送る指示を出す。
（２）Ｍパケット手段２０１が前記ロードデータを受け取り可能な通知が無い場合、データ格納手段２０４１に対し、該ロードデータを格納する指示を出す。

尚、ネットワーク手段３のＰＵポート（ＰＵ接続口）では、１ｓｔＲＱパケットのＭＵ番号（主記憶アドレスの上位２ビットで、宛先ＭＵを指定する）をレジスタ等に受け、これで出力先ＭＵポートを決めるが、このレジスタを他のパケットではストローブしないようにし、宛先を保持する。

ＭＵ番号が、実際のＭＵの物理番号にアドレス変換されるシステムでも同様である。

又、ネットワーク手段３からＭＵに返送先情報として、１ｓｔＲＱパケットに付随して、２ビットのＰＵポート識別を受信し、Ｍパケット手段２０１，復元手段２０２を通じ、ＲＱ情報と共に持ち回られメモリアクセス手段２０３に渡される。ＭＲＱ保持手段にもＲＱ情報と同様に保持され、差分情報パケットのＲＱでは、ＲＱ情報と同様に再生され、渡される。

以降ロードデータと共に持ち回られ、ネットワーク手段のＭＵポートの上り側に送出される。

次に、本実施形態の第１実施例の動作について図面を参照して説明する。

また、ネットワーク手段３において、ＰＵポート１５０〜１５３の各ポートのそれぞれは、ＲＱのＭＵ番号で指定することで、ＭＵポート２０５〜２３５にアクセスできる。

しかし、この例では、ＰＵポート１５０〜１５３の各ポートは並列動作するが、それぞれが異なるＭＵにアクセスする（ＣＰＵポート１４０〜１４３の各ポートが排他的にＭＵ番号を指定する）とする。

また、説明は、ある期間、ＰＵポート１５０とＭＵポート２０５、ＰＵポート１５１とＭＵポート２１５、ＰＵポート１５２とＭＵポート２２５、ＰＵポート１５３とＭＵポート２３５、がそれぞれ１対１に接続される例で行う。

図２を参照し、先ずＭＵ２０のメモリをロードする処理について説明する。ＣＰＵ１１ではメモリロード命令が発行される。ＣＰＵ１１では該ロード命令によりロードＲＱが生成される。

該命令のアドレスによりＣＰＵポート１４０を経由して、該ＲＱは削減手段１２０へ送られる。

該ＲＱのフォーマットを図６（ａ）を用いて説明する。該ＲＱはロードを指示するＲＱコマンド、ＭＵ２０を指定するＭＵフィールド、ＭＵ２０内のアドレスを指定するＭＵ内アドレスフィールドで構成されている。

ＣＰＵ１１のロード命令のアドレスはＭＵフィールドと、ＭＵ内アドレスフィールドに変換されている。ＭＵフィールドと、ＭＵ内アドレスフィールドを合わせてアドレスフィールドと呼ぶ。

削減手段１２０では、該ＲＱのＲＱコマンド、アドレスフィールドと、該ＲＱに先行しＰＲＱ保持手段１２０１に保持されているＲＱ（以下先行ＲＱ）のＲＱコマンド、アドレスフィールドとをそれぞれ比較し、ＲＱの転送する情報量を削減可能か判断する。

削減可能な場合は、差分情報を生成した後にＲＱを構成してＰパケット手段に送る。

削減手段１２０の処理について図３と、図９のフローチャートを用いて説明する。

先ず、ＲＱが削減手段１２０に入力される（ステップＡ１）。尚、入力されるＲＱは図６（ａ）に示すフォーマットである。

差分情報生成手段１２０２において、該ＲＱと、ＰＲＱ保持手段１２０１に既に保持されている先行ＲＱのＲＱコマンドが一致し、かつ、ＭＵフィールドが一致している場合、該ＲＱの情報量を削減可能と判断して差分識別フラグを１とし（ステップＡ２）、ステップＡ３に進む。

一致していない場合、該ＲＱの情報量を削減する事は不可能と判断して差分識別フラグを０とし（ステップＡ２）、ステップＡ４に進む。

差分情報生成手段１２０２において、該ＲＱと、ＰＲＱ保持手段１２０１に保持されている先行ＲＱのＭＵ内アドレスフィールドを比較し、次の式に従い差分情報を生成する。

差分情報 ＝ 該ＲＱのＭＵ内アドレス − 先行ＲＱのＭＵ内アドレス・・（式１）
差分情報は、正の値、０、負の値となり得る。差分情報生成手段１２０２は、差分識別フラグと、差分情報をＲＱ構成手段１２０３に送る（ステップＡ３）。尚、図６（ｂ）にＲＱ構成手段１２０３に送られる情報を示す。

ＰＲＱ保持手段１２０１において、ＣＰＵ１１からの送られたＲＱを保持する。先行ＲＱは該ＲＱによって上書きされ先行ＲＱに関する情報は破棄される（ステップＡ４）。

ＲＱ構成手段１２０３において、差分識別フラグを参照し、該フラグが１の場合（ステップＡ５）、ＣＰＵ１１から送られた図６（ａ）に示すＲＱを、差分情報生成手段１２０２から送られた図６（ｂ）に示す差分情報と差分識別フラグに置き換える（ステップＡ６）。

以降、置き換えられた情報をＣＰＵ１１から送られたＲＱとして処理する。ＲＱ構成手段１２０３は、該ＲＱをＰパケット手段１３０に送る（ステップＡ７）。

図２を参照すると、Ｐパケット手段１３０において、削減手段１２０から送られたＲＱを１つまたは２つのパケットに分解して、ネットワーク手段３におくる。パケット数は差分識別フラグの値によって異なる。

差分識別フラグが０の場合、２個のパケットに分解される。パケットは図７（ａ）に示す様に、ＲＱコマンド、ＭＵ番号、差分識別フラグ、パケットフラグを第一パケット（１ｓｔパケット）とし、ＭＵ内アドレス、差分識別フラグ（１ｓｔパケットのコピー）、パケットフラグを第二パケット（２ｎｄパケット）とする。

１ｓｔパケットではパケットフラグを１とし、２ｎｄパケットではパケットフラグを０とする。

差分識別フラグが１の場合、１個のパケットが生成される。パケットは図７（ｂ）に示す様に、差分情報、差分識別フラグ、パケットフラグとを１ｓｔパケットとし、パケットフラグを０とする。

これらのパケットはＰＵポート１５０を経由し、ネットワーク手段３へ１ｓｔパケット、２ｎｄパケットの順に連続して送られる。

ネットワーク手段３において、ＰＵポート１５０経由でＰＵ１−０から送られたパケットを、ＭＵポート２０５経由でＭＵ２０に送る。

Ｍパケット手段２０１において、ＭＵポート２０５経由でネットワーク手段３から送られた１つまたは２つのパケットから、パケットに分解前のＲＱを合成する。合成する処理は差分識別フラグの値によって異なる。

差分識別フラグが０の場合、図７（ａ）に示されている２個のパケットから、図８に示されているＲＱを合成する。合成されたＲＱの差別識別フラグは０とする。また、元のＲＱのＭＵ番号のビットは削除される。

差分識別フラグが１の場合、図７（ｂ）に示されている１個のパケットから、図６（ｂ）に示されているＲＱを合成する。合成されたＲＱの差別識別フラグは１とする。合成された該ＲＱは、復元手段２０２へ送られる。

復元手段２０２では、Ｍパケット手段２０１から送られたＲＱの差分識別フラグの値を参照する。

該ＲＱの差分識別フラグが０の場合、該ＲＱをそのままメモリアクセス手段２０３へ送る。

該ＲＱの差分識別フラグが１の場合、該ＲＱの差分情報と、ＭＲＱ保持手段２０２３に保持されている先行ＲＱのＲＱコマンドとＭＵ内アドレスから元のＲＱを再生する。

復元手段２０２の処理について図４のブロック図と、図１０のフローチャートを用いて説明する。

ＲＱが復元手段２０２に入力される。入力されるＲＱのフォーマットは、差分識別フラグが０の場合は図６（ａ）、１の場合、図６（ｂ）となる（ステップＢ１）。

情報再生手段２０２１において、差分識別フラグが参照される。差分識別フラグが０の場合、該ＲＱをＲＱ再生手段２０２２に送り、ステップＢ５へ進み、差分識別フラグが１の場合、ステップＢ３へ進む（ステップＢ２）。

情報再生手段２０２１において、Ｍパケット手段２０１から送られた該ＲＱの差分情報と、ＭＲＱ保持手段２０２３に保持されている先行ＲＱのＭＵ内アドレスから、次の式により該ＲＱの元のＭＵ内アドレスを算出する。

元のＭＵ内アドレス ＝ 先行ＲＱのＭＵ内アドレス ＋ 差分情報・・・（式２）
式２で算出した該ＲＱの元のＭＵ内アドレスと、差分識別フラグはＲＱ再生手段２０２２へ送られる（ステップＢ３）。

ＲＱ再生手段２０２２において、差分識別フラグが１の場合、情報再生手段２０２１から送られたＭＵ内アドレスと、ＭＲＱ保持手段２０２３に保持されている先行ＲＱのＲＱコマンドを結合し、元のＲＱを再生する。

ここで再生された該ＲＱのフォーマットは、図８に示す様になる。差分識別フラグは０とする。このフォーマットは、ステップＢ１で復元手段２０２に入力された差分識別フラグが０のＲＱを同じである（ステップＢ４）。

ＲＱ再生手段２０２２において、ステップＢ２のみの処理が行われたＲＱと、ステップＢ２、Ｂ３、Ｂ４の処理が行われたＲＱは同じフォーマットとなる。このＲＱをＭＲＱ保持手段２０２３へ送る。

ＭＲＱ保持手段２０２３で、該ＲＱは保持される。先行ＲＱは該ＲＱによって上書きされ、先行ＲＱに関する情報は破棄される（ステップＢ５）。

ＲＱ再生手段２０２２の該ＲＱはメモリアクセス手段２０３へ送られる（ステップＢ６）。

図２を参照すると、メモリアクセス手段２０３では、復元手段２０２から送られたＲＱのＲＱコマンドに従い、ＲＡＭ内の、ＭＵ内アドレスの示すアドレスからデータ（以下ロードデータとする）を読み出す。

ロードデータは、転送制御手段２０４へ送られ、データ格納手段２０４１に格納される。

データ制御手段２０４２は、ＭＵポート２０５の使用状況からデータ格納手段２０４１に格納されたデータをネットワーク手段３に送出できるタイミングを判断し、データ格納手段２０４１に送出指示を送る。

データ格納手段２０４１では、データ制御手段２０４２からの該指示に従い、格納している最も古いロードデータをネットワーク手段３へ送出する。

該ロードデータは、ＭＵポート２０５、ネットワーク手段３、ＰＵポート１５０を経由し、該ロードデータのＲＱを送ったＣＰＵ１１へ送られ、一連の処理を終える。

ＣＰＵ１１がロードＲＱを発行した際の処理を、図１１のタイムチャートを用いて説明する。

図１１のタイムチャートでは先行ＲＱとしてＭＵ２０へのロード命令を１と表示、後続ＲＱとしてＭＵ２０へのロード命令を２と表示している。

時刻Ｔ１で、ＣＰＵ１１において、先行ＲＱが発行される。Ｔ２で、先行ＲＱは削減手段１２０で受け取られる。ここでは差分情報は生成されない。

Ｔ３〜Ｔ４で、先行ＲＱは、Ｐパケット手段１３０において２個のパケットに分解される。１ｓｔパケットはＴ３で、２ｎｄパケットはＴ４でネットワーク手段３へ送られる。

Ｔ４〜Ｔ５で、先行ＲＱは、ネットワーク手段３において２個のパケットをＭＵ２０へ送られる。１ｓｔパケットはＴ４で、２ｎｄパケットはＴ５でＭＵ２０へ送られる。

Ｔ５〜Ｔ６で、先行ＲＱは、Ｍパケット手段２０１において受け取られる。Ｔ５で１ｓｔパケットが、Ｔ６で２ｎｄパケットが受け取られる。

一方Ｔ３で、ＣＰＵ１１において、後続ＲＱが発行され、Ｔ４で削減手段１２０に受け取られ、ＲＱ情報を削減可能と判断され、差分情報が生成される。

Ｔ５で、後続ＲＱは、Ｐパケット手段１３０に送られ、１ｓｔパケットのみ生成される。

Ｔ６で、先行ＲＱはパケットに分解される前のＲＱに合成される。後続ＲＱのパケットはネットワーク手段３において、ＭＵ２０へ送られる。

Ｔ７で、先行ＲＱは、復元手段２０２に送られる。先行ＲＱは復元手段２０２にて変更は加えられない。後続ＲＱは、Ｍパケット手段２０１に送られ、パケットに分解される前のＲＱを合成する。後続ＲＱは１個のパケットのみである。

Ｔ８で、先行ＲＱはメモリアクセス手段２０３にてメモリからデータを読み出す（以降 該読み出しデータを先行データとする）。後続ＲＱは、復元手段２０２において該後続ＲＱの差分情報と先行ＲＱからＲＱを再生する。

Ｔ９で、先行ＲＱデータは転送制御手段２０４に送られ、Ｍパケット手段２０１へ転送可能と判断され、これへ送られる。

先行データはＭパケット手段２０１において２個のパケットに分解される。

後続ＲＱはメモリアクセス手段２０３にてメモリからデータを読み出す（以降該読み出しデータを後続データとする）。

Ｔ１０で、先行データのパケットがネットワーク手段３に送られる。１ｓｔパケットはＴ１０で、２ｎｄパケットはＴ１１でネットワーク手段に送られる。

Ｔ１０で後続データは転送制御手段２０４に送られる。Ｔ１０では先行データがＭパケット手段２０１に存在している。このため後続データはＭパケット手段２０１へ送ることが不可能と判断され、データ格納手段２０４１に格納される。

Ｔ１１で、先行データの２ｎｄパケットがネットワーク手段３に送られる。後続データはデータ格納手段２０４１から読み出され、Ｍパケット手段２０１へ送られ先行データと同様に２個のパケットに分割される。

Ｔ１２で、先行データはＰパケット手段１３０でパケット分割前のデータに合成される。後続データは１ｓｔパケットがネットワーク手段３に送られる。

Ｔ１３で、先行データはＣＰＵ１１へ送られ、先行ＲＱの処理を終える。後続データは、２ｎｄパケットがネットワーク手段３へ送られる。

Ｔ１４で、後続データはＰパケット手段１３０でパケット分割前のデータに合成される。

Ｔ１５で、後続データはＣＰＵ１１へ送られ、後続ＲＱの処理を終える。

次に、本実施例のデータ処理システムにおいて、ＭＵ２０のメモリへストアする処理について説明する。

図２を参照し、ＣＰＵ１１ではメモリストア命令が発行される。ＣＰＵ１１では該ストア命令によりメモリアクセス要求（以下ストアＲＱとする）が生成される。

該命令のアドレスによりＣＰＵポート１４０を経由して、該ストアＲＱは削減手段１２０に送られる。該ストアＲＱのフォーマットは、ロードＲＱと同様である。（図６（ａ）参照）。

該ストアＲＱに対応するストアデータ（以下ストアデータ）は、該ストアＲＱと同じデータ幅を持ち、該ストアＲＱと同時に削減手段１２０に送られる。

該ストアデータは、削減手段１２０では何も加工されず、該ＲＱと同時に、Ｐパケット手段１３０に送られる。ストアデータのフォーマットは図６（ｃ）に示す。

削減手段１２０では、該ストアＲＱに対して前記のロードＲＱと同様の処理を行う。削減手段１２０の処理について図９のフローチャートを用いて説明する。

ステップＡ１〜Ａ７までの処理はメモリロード命令と同様である。Ｐパケット手段１３０では、該ストアＲＱに対して、前記のロードＲＱと同様の処理を行う。

該ストアＲＱのパケットはＰＵポート１５０を経由し、ネットワーク手段３へ１ｓｔパケット、２ｎｄパケットの順に連続して送られる。

該ストアＲＱに対応するストアデータは差分識別フラグの値に関わらず、つねに２個のパケットに分割される。

ストアパケットのフォーマットは図７（ｃ）に示す。差分識別フラグが０の場合、ストアデータの前半部分は３ｒｄパケット、後半部分は４ｔｈパケットとなる。

差分識別フラグが１の場合、ストアデータの前半部分は２ｎｄパケット、後半部分は３ｒｄパケットとなる。

各パケットはＰＵポート１５０を経由して、ネットワーク手段３へ送られる。１ｓｔ〜４ｔｈまたは１ｓｔ〜３ｒｄパケットは常に連続している。

ネットワーク手段３において、ＰＵポート１５０経由でＰＵ１−０から送られたパケットを、ＭＵポート２０５経由でＭＵ０に送る。

Ｍパケット手段２０１において、ネットワーク手段３から送られた３つまたは４つに分解されたパケットから、パケットに分解前のＲＱとストアデータを合成する。合成する処理は差分識別フラグの値によって異なる。

差分識別フラグが０の場合、図７（ａ）に示されている１ｓｔ、２ｎｄのパケットから図８に示されているＲＱを、図７（ｃ）に示されている３ｒｄ、４ｔｈパケットから、図６（ｃ）に示されているストアデータをそれぞれ合成する。

合成されたＲＱの差別識別フラグは０とする。また、ＲＱのＭＵ番号のビットは削除される。

差分識別フラグが１の場合、図７（ｂ）に示されている１ｓｔパケットを図６（ｂ）に示されているＲＱに、図７（ｃ）に示されている２ｎｄ、３ｒｄパケットから図６（ｃ）に示されているストアデータを合成する。

合成されたＲＱの差別識別フラグは１とする。合成されたＲＱは、復元手段２０２へ送られる。

復元手段２０２では、該ストアＲＱに対して、前記のロードＲＱと同様の処理を行う。Ｍパケット手段２０１から送られたストアデータはそのままメモリアクセス手段２０３へ送られる。

復元手段２０２の処理について図１０のフローチャートを用いて説明する。
ステップＢ１からＢ６までの処理はロード命令と同様である。

メモリアクセス手段２０３では、復元手段２０２から送られたＲＱのＲＱコマンドに従い、ＲＡＭ内の、ＭＵ内アドレスの示すアドレスにストアデータを書き込み一連の処理を終える。

ＣＰＵ１１がストア命令を発行した際の処理を、図１１のタイムチャートを用いて説明する。

図１１のタイムチャートでは、ＭＵ２０への先行ＲＱと該ＲＱに対応するストアデータ（以下 先行ストアデータ）を３番、ＭＵ２０への後続ＲＱと該ＲＱに対応するストアデータ（以下 後続ストアデータ）を４番としている。

Ｔ１０で、ＣＰＵ１１において、先行ＲＱと先行ストアデータが発行される。

Ｔ１１で、先行ＲＱと先行ストアデータは削減手段１２０で受け取られる。ここでは差分情報は生成されない。

Ｔ１２〜Ｔ１５で、先行ＲＱと先行ストアデータは、Ｐパケット手段１３０において、それぞれ２個のパケット、計４個としてネットワーク手段３へ送られる。

Ｔ１３〜Ｔ１６で、先行ＲＱと先行ストアデータの４個のパケットは、ネットワーク手段３からＭＵ２０へ送られる。

Ｔ１４〜Ｔ１７で、先行ＲＱと先行ストアデータの４個のパケットは、Ｍパケット手段２０１において受け取られる。Ｔ１７で、４個のパケットから元の先行ＲＱと先行ストアデータが合成される。

Ｔ１４で、後続ＲＱと後続ストアデータはＣＰＵ１１から発行され、Ｔ１５で、後続ＲＱは、削減手段１２０に受け取られ、アドレス情報を削減可能と判断され、差分情報が生成される。

Ｔ１６〜Ｔ１８で、Ｐパケット手段１３０において、後続ＲＱから１個のパケット（１ｓｔパケット）が生成され、後続ストアデータは２個のパケット（２ｎｄパケット、３ｒｄパケット）に分割される。

Ｔ１７〜Ｔ１９で、後続ＲＱと後続ストアデータの３個のパケットは、ネットワーク手段３からＭＵ２０へ送られる。

Ｔ１８で、先行ＲＱと先行ストアデータは、復元手段２０２に送られる。先行ＲＱは復元手段２０２にて変更は加えられない。Ｔ１８〜Ｔ２０で、後続ＲＱと後続ストアデータの３個のパケットは、Ｍパケット手段２０１において受け取られ、Ｔ２０で、３個のパケットから元の後続ＲＱと後続ストアデータが合成される。

Ｔ１９で、先行ＲＱと先行ストアデータは、メモリアクセス手段２０３に送られ、メモリにデータを書き込む。

Ｔ２１で、後続ＲＱは、復元手段２０２において該後続ＲＱの差分情報と先行ＲＱからＲＱを再生する。

Ｔ２２で、後続ＲＱと先行ストアデータは、メモリアクセス手段２０３に送られ、メモリにデータを書き込む。

次に、本実施例のデータ処理システムにおいて、ＣＰＵ１１からＭＵ２０へのロードＲＱが４個、その後ストアＲＱが４個、その後ロードＲＱが１個処理されるケースについて図１２のタイムチャートを用いて説明する。

Ｔ１で、最初のロードＲＱ（以下ロードＲＱ１とし、タイムチャートでは１と表示）がＣＰＵ１１から発行される。該ＲＱの処理は前記のメモリロード命令の先行ＲＱと同様である。

Ｔ３で、２番目のロードＲＱ（同様にロードＲＱ２とし２と表示）がＣＰＵ１１から発行される。該ＲＱの処理は前記のメモリロード命令の後続ＲＱと同様である。

Ｔ４で、３番目のロードＲＱ（同様にロードＲＱ３とし３と表示）がＣＰＵ１１から発行される。該ＲＱの処理は、前記ロードＲＱ２と同様である。ただし、Ｔ１１でデータ格納手段２０４１に格納され、Ｔ１３でＭパケット手段２０１へ送られる。

Ｔ５で、４番目のロードＲＱ（同様にロードＲＱ４とし４と表示）がＣＰＵ１１から発行される。該ＲＱの処理は、前記ロードＲＱ３と同様である。但し、Ｔ１２でデータ格納手段２０４１に格納され、Ｔ１５でＭパケット手段２０１へ送られる。

ロードＲＱ１〜４のデータがＣＰＵ１１に到着するのは、それぞれＴ１３、Ｔ１５、Ｔ１７、Ｔ１９である。

Ｔ６で、最初のストアＲＱ（同様にストアＲＱ１とし５と表示）がＣＰＵ１１から発行される。該ＲＱの処理は前記のメモリストア命令の先行ＲＱと同様である。

Ｔ１０で、２番目のストアＲＱ（同様にストアＲＱ２とし６と表示）がＣＰＵ１１から発行される。該ＲＱの処理は前記のメモリストア命令の後続ＲＱと同様である。

Ｔ１３で、３番目のストアＲＱ（同様にストアＲＱ３とし７と表示）が、Ｔ１６で４番目のストアＲＱ（同様にストアＲＱ４とし８と表示）がそれぞれＣＰＵ１１から発行される。これらのＲＱの処理は前記のメモリストア命令の後続ＲＱと同様である。

Ｔ１９で、５番目のロードＲＱ（同様にロードＲＱ５とし９と表示）がＣＰＵ１１から発行される。該ＲＱの処理は前記メモリロード命令の先行ＲＱと同様である。ロードＲＱ５のデータがＣＰＵ１１の到着するのはＴ３１である。

図１２のタイムチャートによると、ＣＰＵ１１がロードＲＱ１（図１２のタイムチャートでは１のＲＱ）を発行してから、ロードＲＱ５に対応するロードデータを（図１２のタイムチャートでは９のロードデータ）ＣＰＵ１１が受け取るまでの処理に要する時間は３１Ｔである。

また、ロードＲＱ１からロードＲＱ５までの９個のＲＱにおいて、１タイミングに処理できるＲＱ数（以下スループットとする）は、ＣＰＵ１１にロードＲＱ１のロードデータがＣＰＵ１１に到着してから、ＣＰＵ１１にロード５のロードデータが到着するまでの時間間隔が１９Ｔなので、９ＲＱ／１９Ｔ＝０．４７ＲＱ／Ｔである。

後述の参考例のスループットは、０．３６ＲＱ／Ｔであり、本実施例はスループットが充分に向上できるといえる。

尚、ロードデータ等の返送先情報は、１ｓｔＲＱパケットに付随して受信するのでなく、ネットワーク手段３が１ｓｔＲＱパケットのＭＵフィールドに差し替えて乗せるようにする例もある。

又、常時、各ＰＵポートが自由に任意のＭＵにアクセスする例では、ＭＲＱ保持手段２０２３のＲＱ情報をＰＵポート毎の４組にし、１ｓｔＲＱパケットのＭＵフィールドや、差分パケットの上位等の２ビットでＰＵポート番号を受信するようにすればよい。

次に本実施形態でＰＵを複数とした第２実施例について説明する。図１３は本発明のデータ処理システムの第２実施例の構成を示したブロック図である。

図１３のシステムは、ＰＵの数を例えば２とし、他の数は第１実施例と同様である。

本実施例では、ＰＵ１−０、１−１は並列に動作し、異なるＰＵが相前後して同じＭＵにアクセス出来る様に、各ＭＵの復元手段２０２のＭＲＱ保持手段２０２３はＰＵ毎にＲＱ情報を保持している。

又、ロードデータ等の返送先情報には、ＰＵ内ポート番号の他ＰＵ番号（本例では１ビット）を含む。

ＰＵ番号については、１ｓｔＲＱパケットや差分パケットに付随して受取り、ＰＵポートは１ｓｔＲＱパケットのＭＵフィールドを流用しＭＵが受信する。

復元手段２０２では、差分情報を受けると、付随するＰＵ番号で、ＲＱ情報を選択し、これに差分情報を反映しＲＱ情報や、返送先ＰＵポート番号を再生する。

ＭＲＱ保持手段２０２３のＲＱ情報更新（上書き）も、ＰＵ番号対応のＲＱ情報を更新する。これら以外は第１実施例に同様である。

尚、ＰＵが複数で並列にＭＵアクセスする場合でも、各ＰＵに排他的にアクセス先ＭＵを割付られる場合には、各ＭＵは第１実施例と同様の構成となる。

以上の本発明の実施例の説明では、パケットフラグを１ビットとしたが、ＲＱ情報を３個以上のパケットに分解して送信する場合は、複数ビットのパケットフラグで順番を示す様にしてもよい。

本発明のデータ処理システムは、ＰＵ、ＭＵがそれぞれ１〜２枚の大型ボードレベルで全体が、１筐体の装置であってもよいし、ＰＵ、ＭＵそれぞれが１筐体の装置であってもよい。

尚、ネットワーク手段は、スイッチ機能を持つ装置の他、バスであってもよい。またＬＡＮ等であってもよい。

本発明は、要求装置のメモリアクセスに伴う、通信量を低減したい場合には、１対１の構成でも有効である。

次に本発明の実施例のスループットが高くなることを説明（証明）するために、第１実施例の特に特徴とする部分を含まない、参考例の説明をする。

図１４に、各処理装置が複数の主記憶装置にアクセス出来る、参考のデータ処理システムを示す。

このデータ処理システムは、メモリアクセスを行う複数のＣＰＵポートを持つＣＰＵを含むＰＵ（処理装置）４−０〜４−ｋと、一つ以上のすべて同型のＭＵ（主記憶装置）５０〜５ｍと、該ＰＵと該ＭＵを接続するネットワーク手段３で構成される。

ＰＵ４−０とネットワーク手段３とは、ＰＵポート１５０〜１５ｎでそれぞれ接続され、各ＭＵとネットワーク手段３とはＭＵポート２０５〜２ｍ５で接続されている。

ここでは一つのＰＵポート（例えばＰＵポート１５０）とネットワーク手段３間の転送性能と、一つのＭＵポート（例えばＭＵポート２０５）ネットワーク手段３間の転送性能は等しいとする。ここではｋ＝０、ｎ＝３、ｍ＝３とする。

ＰＵ４−０は、メモリアクセスを行う複数（ここでは４とする）のＣＰＵポート１４０〜１４３を持ち、ロードＲＱ（ロード要求）、ストアＲＱ（ストア要求）、該ストアＲＱに対応するストアデータを該ＣＰＵポート１４０〜１４３に発行するＣＰＵ１１と、該ＣＰＵポート１４０〜１４３に対応し、該ＲＱを２つのパケットに分解し１ｓｔパケット、２ｎｄパケットとして、また、該ストアデータを２つのパケットに分解し３ｒｄパケット、４ｔｈパケットとしてＰＵポート１５０へ送るパケット手段１３０とで構成される。

ＣＰＵ１１はパケット手段１３０〜１３３がＲＱ受け取り可能な時にＲＱを発行するものとする。

ＰＵ１１が発行するＲＱのフォーマットを図６（ａ）に示す。ＲＱはＲＱコマンドとアクセス先の主記憶装置を示すＭＵ番号とＭＵ内アドレスから構成されているとする。

パケット手段１３０〜１３３からＰＵポート１５０〜１５３へ送られるパケットのフォーマットを図７（ｄ）、（ｃ）に示す。

図７（ｄ）は１ｓｔパケット、２ｎｄパケットを示し、本発明の実施形態のパケット図７（ａ）の差分識別フラグが無いものと同様とする。

図７（ｃ）はストアデータの３ｒｄ、４ｔｈパケットを示し、本発明の実施形態のパケットと同様である。

全て同型のＭＵ（ここでは代表してＭＵ５０）は、ＭＵポート２０５を経由してネットワーク手段３から送られてきた複数のパケットのうち、１ｓｔパケット、２ｎｄパケットから元のＲＱと、３ｒｄパケットと４ｔｈパケットから元のストアデータを合成しメモリアクセス手段２０３へ送り、メモリアクセス手段２０３からのロードデータを２つのパケットに分解しＭＵポート２０３を経由してネットワーク手段３へ送るＭパケット手段２０１と、Ｍパケット手段２０１からのＲＱによりメモリアクセスを行い、ロードデータをＭパケット手段２０１へ送るメモリアクセス手段２０３と、ＲＡＭ（図示せず）で構成される。

参考例のロードＲＱの動作は、本発明の実施形態において、ロードＲＱの動作説明の先行ＲＱと同様である。

参考例のロードＲＱが２個連続した場合、該２個のロードＲＱの動作は、本発明の実施の形態において、ロードＲＱの動作説明の先行ＲＱと同様である。

参考例において、同一ＭＵ（ここではＭＵ５０とする）へのロードＲＱが２個連続した場合の動作を、図１５のタームチャートを用いて説明する。

Ｔ１で、先行ＲＱが発行される。以降、本発明の実施の形態におけるロードＲＱの動作説明の先行ＲＱと同様である。

Ｔ３で、後続ＲＱが発行される。以降、本発明の実施の形態におけるロードＲＱの動作説明の先行ＲＱと同様である。

Ｔ１１で先行ＲＱのロードデータ、Ｔ１３で後続ＲＱのロードデータがＣＰＵ１１に到着する。

次に、本例において、同一ＭＵ（ここではＭＵ５０とする）へのストアＲＱが２個連続した場合動作を、図１５のタームチャートを用いて説明する。

Ｔ１０で、先行ＲＱが発行される。以降、本発明の実施の形態におけるストアＲＱの動作説明の先行ＲＱと同様である。

Ｔ１４で、後続ＲＱが発行される。以降、本発明の実施の形態におけるストアＲＱの動作説明の先行ＲＱと同様である。

Ｔ１９で先行ＲＱのストアデータが、Ｔ２３で後続ＲＱのストアデータがメモリに書き込まれる。

本例では、ロードＲＱ、ストアＲＱ共に、先行ＲＱと後続ＲＱは同様の動作となる。

次に、本例において、ＣＰＵ１１からＭＵ２０へのロードＲＱが４個、その後ストアＲＱが４個、その後ロードＲＱが１個処理されるケースについて、図１６のタイムチャートを用いて説明する。

Ｔ１で、最初のロードＲＱ（ロードＲＱ１とし１と表示）がＣＰＵ１１から発行される。

以降の該ＲＱの処理は、本発明の実施の形態のロードＲＱの先行ＲＱと同様である。

Ｔ３、Ｔ５、Ｔ７で、２番目、３番目、４番目のロードＲＱがＣＰＵ１１から発行される。（それぞれロードＲＱ２、ロードＲＱ３，ロードＲＱ４とし、タイムチャートではそれぞれ２、３、４と表示される。）
以降の処理は、それぞれ本発明の実施の形態のロードＲＱの先行ＲＱと同様である。

Ｔ１１、Ｔ１３、Ｔ１５、Ｔ１７で、ロードＲＱ１、ロードＲＱ２、ロードＲＱ３、ロードＲＱ４のロードデータがそれぞれＣＰＵ１１に到着する。

Ｔ９で、最初のストアＲＱ（ストアＲＱ１とし５と表示）がＣＰＵ１１から発行される。

以降の該ＲＱの処理は、本発明の実施の形態のストアＲＱの先行ＲＱと同様である。

Ｔ１３、Ｔ１７、Ｔ２１で、２番目、３番目、４番目のストアＲＱがＣＰＵ１１から発行される。（それぞれストアＲＱ２、ストアＲＱ３，ストアＲＱ４とし、タイムチャートではそれぞれ６、７、８と表示される。）
以降の処理は、それぞれ本発明の実施の形態のストアＲＱの先行ＲＱと同様である。

Ｔ１６、Ｔ２０、Ｔ２４、Ｔ２８で、ストアＲＱ２、ストアＲＱ３，ストアＲＱ４のストアデータをそれぞれメモリに書き込む。

Ｔ２５で、５番目のロードＲＱ（以下ロードＲＱ５とする。タイムチャートでは９と表示する。）がＣＰＵ１１から発行される。

以降の該ＲＱの処理は、本発明の実施の形態のロードＲＱの先行ＲＱと同様である。Ｔ３５で、ロードＲＱ５のロードデータがＣＰＵ１１に到着する。

図１６のタイムチャートによると、本例において、ＣＰＵ１１がロードＲＱ１を発行してからロードＲＱ５のロードデータがＣＰＵ１１に到着するまでに要する時間は、３５Ｔである。

また、ロードＲＱ１からロードＲＱ５までの９個のＲＱにおいて、１タイミングに処理できるＲＱ数（以下スループットとする）は、ＣＰＵ１１にロードＲＱ１のロードデータがＣＰＵ１１に到着してから、ＣＰＵ１１にロード５のロードデータが到着するまでの時間間隔が２５Ｔなので、９ＲＱ／２５Ｔ＝０．３６ＲＱ／Ｔである。

本発明の実施形態の一般形を示すブロック図。 本発明の第１実施例の構成を示したブロック図。 図２の削減手段１２０の詳細ブロック図。 図２の復元手段２０２の詳細ブロック図。 図２の転送制御手段２０４の詳細ブロック図。 （ａ）は本発明の第１実施例のＲＱ情報のフォーマットを示し、（ｂ）は本発明の第１実施例の差分情報フォーマットを示し、（ｃ）本発明の第１実施例のストアデータフォーマットを示す図。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ本発明の第１実施例の、ＲＱ情報パケットのフォーマット、差分情報パケットのフォーマット、ストアデータパケットのフォーマットを示す図。（ｄ）は参考例のＲＱパケットのフォーマットを示す図。 本発明の第１実施例の合成されたＲＱ情報を示した図。 本発明の第１実施例の削減手段１２０の動作を示したフローチャート。 本発明の第１実施例の復元手段２０２の動作を示したフローチャート。 本発明の第１実施例のロードＲＱ、ストアＲＱのタイムチャート。 本発明の第１実施例のロードＲＱ、ストアＲＱ混在時のタイムチャート。 本発明の第２実施例の構成を示したブロック図。 参考例のデータ処理システムを示したブロック図。 参考例のロードＲＱ、ストアＲＱのタイムチャート。 参考例のロードＲＱ、ストアＲＱ混在時のタイムチャート。

符号の説明

１−０〜１−ｋ ＰＵ
１１ ＣＰＵ
１２０〜１２ｎ 削減手段
１２０１ ＰＲＱ保持手段
１２０２ 差分情報生成手段
１２０３ ＲＱ構成手段
１３０〜１３ｎ Ｐパケット手段
１４０〜１４ｎ ＣＰＵポート
１５０〜１５ｎ ＰＵポート
２０〜２ｍ ＭＵ
２０１ Ｍパケット手段
２０２ 復元手段
２０２１ 情報再生手段
２０２２ ＲＱ再生手段
２０２３ ＭＲＱ保持手段
２０３ メモリアクセス手段
２０４ 転送制御手段
２０４１ データ格納手段
２０４２ データ制御手段
２０５〜２ｍ５ ＭＵポート
３ ネットワーク手段

Claims (17)

1. コマンドとアドレスを含むメモリアクセス要求情報を受け、これと保持している先行の要求情報を比較し、コマンド及び前記アドレスの所定部分が一致すれば、差分情報であることを示すフラグを立てアドレスの差分情報をパケットにし、これを要求情報パケットの代わりに、記憶装置に向けて送信する手段を備えた処理装置と、
   前記差分情報パケットを受信すると、差分情報を、保持している前回の要求情報に反映し今回の要求情報を作成する手段を備えた記憶装置とを含むことを特徴とするデータ処理システム。
2. 一つ以上の処理装置と複数の記憶装置とこれらを接続するネットワーク手段を含むデータ処理システムであって、
   前記処理装置には、メモリアクセス要求元と、これよりコマンドとアクセスアドレスを含む要求情報を受け、これと保持している先行の要求情報とを比較し、コマンド及び前記アドレスの所定部分が一致すれば、差分フラグをオンにし、アドレスの差分情報を出力し、不一致であれば、受けた要求情報を出力し、これを先行の要求情報として保持しておく要求情報削減手段と、
   前記アクセス要求情報と差分フラグを複数のパケットに変換し、或いは前記差分情報と差分フラグを前記複数より少ない数のパケットに変換し、前記ネットワーク手段に送信する処理装置パケット手段とを備え、
   前記記憶装置には、メモリ部と、これの読出、書込アクセスを行うメモリアクセス手段と、
   ネットワーク手段よりパケットを受信しその差分フラグがオフであれば、複数の要求情報パケットを一つの要求情報に戻す記憶装置パケット手段と、
   差分フラグがオンであれば、差分情報パケットと自装置に保持している先行の要求情報から今回の要求情報を作成し、要求情報をメモリアクセス手段に渡し、これを先行の要求情報として保持しておく復元手段とを備えたことを特徴とするデータ処理システム。
3. 前記処理装置の処理装置パケット手段が、要求元からのストアデータを受け、これを要求情報や差分情報のパケットと同サイズで複数のストアデータパケットに変換し、これを要求情報や差分情報のパケットに続いて送出する手段と、ネットワーク手段より複数パケットとして受信したロードデータを元の一つのロードデータに戻し、要求元に向けて転送する手段を有し、
   前記記憶装置がメモリアクセス手段からロードデータを受取り、記憶装置パケット手段に転送する手段も備え、
   記憶装置パケット手段が、複数パケットで受信するストアデータを、一つのデータに戻し、復元手段に渡す手段と、ロードデータを複数のパケットにしネットワーク手段を通じ要求元に返送する手段を有することを特徴とする請求項２記載のデータ処理システム。
4. 前記処理装置が、メモリアクセス要求元と前記要求情報削減手段と前記処理装置パケット手段とを複数組備えたことを特徴とする請求項３記載のデータ処理システム。
5. 前記記憶装置の復元手段が先行の要求情報を処理装置毎に保持し、差分情報パケットに含む或いは付随する処理装置番号に従い、対応する先行の要求情報を選択し、これと差分情報とから今回の要求情報を作成し、これをメモリアクセス手段に渡し、またその処理装置の先行要求情報としておくことを特徴とする請求項２、又は４に記載のデータ処理システム。
6. コマンドとアドレスを含むメモリアクセス要求情報を受け、これと保持している先行の要求情報を比較し、コマンド及び前記アドレスの所定部分が一致すれば、差分情報であることを示すフラグを立てアドレスの差分情報をパケットにし、これを要求情報パケットの代わりに、記憶装置に向けて送信する手段を備えたことを特徴とする処理装置。
7. メモリアクセス要求元と、これよりコマンドとアクセスアドレスを含む要求情報を受け、これと保持している先行の要求情報を比較し、コマンド及び前記アドレスの所定部分が一致すれば、差分フラグをオンにし、アドレスの差分情報を出力し、不一致であれば、受けた要求情報を出力し、これを先行する要求情報として保持しておく要求情報削減手段と、
   前記アクセス要求情報と差分フラグを複数のパケットに変換し、或いは前記差分情報と差分フラグを前記複数より少ない数のパケットに変換し、ネットワーク手段を通じ記憶装置に送信するパケット手段とを備えたことを特徴とする処理装置。
8. 前記パケット手段が、要求元からのストアデータを受け、これを要求情報や差分情報のパケットと同サイズで複数のパケットに変換し、要求情報や差分情報のパケットに続いて送出する手段と、
   ネットワーク手段より複数パケットとして受信したロードデータを元の一つのロードデータに戻し、要求元に向けて転送する手段を有することを特徴とする請求項７記載の処理装置。
9. 前記メモリアクセス要求元と前記要求情報削減手段と前記処理装置パケット手段とを複数組備えたことを特徴とする請求項８記載の処理装置。
10. アクセス要求情報に関する差分情報パケットを受信すると、これの差分情報を、保持している前回の要求情報に反映し今回の要求情報を作成する手段を備えたことを特徴とする記憶装置。
11. メモリ部と、これの読出やこれへの書込を行うメモリアクセス手段と、
    ネットワーク手段を通じ、メモリアクセスの要求装置よりパケットを受信しその差分フラグがオフであれば、複数の要求情報パケットを一つの要求情報に戻すパケット手段と、
    差分フラグがオンであれば、差分情報パケットと保持している先行の要求情報から今回の要求情報を作成し、要求情報をメモリアクセス手段に渡し、これを先行の要求情報として保持しておく復元手段とを備えたことを特徴とする記憶装置。
12. メモリアクセス手段からロードデータを受取り、パケット手段に転送する手段も備え、
    前記パケット手段が、複数パケットとして受信するストアデータを、一つのデータに戻し、復元手段に渡す手段と、ロードデータを複数のパケットにしネットワーク手段を通じ要求元に返送する手段を有することを特徴とする請求項１１記載の記憶装置。
13. 前記復元手段が先行の要求情報を要求装置毎に保持し、差分情報パケットに含む或いは付随する要求装置番号に従い、対応する先行の要求情報を選択し、これと差分情報とから今回の要求情報を作成し、要求情報をメモリアクセス手段に渡し、またその要求装置の先行の要求情報としておくことを特徴とする請求項１１、又は１２に記載の記憶装置。
14. メモリアクセスを要求する装置に、
    要求元からコマンドとアドレスを含むメモリアクセス要求情報を受け、これと保持している先行の要求情報を比較し、コマンド及び前記アドレスの所定部分が一致すれば、差分情報であることを示すフラグを立てアドレスの差分情報をパケットにし、これを要求情報パケットの代わりに、記憶装置に向けて送信する手順を備え、
    記憶装置に、前記差分情報パケットを受信すると、差分情報を、保持している前回の要求情報に反映し今回の要求情報を作成する手順を備えたことを特徴とするメモリアクセス制御方法。
15. 一つ以上のメモリアクセス要求装置と複数の記憶装置とこれらを接続するネットワーク手段を含むシステムのメモリアクセス制御方法であって、
    前記要求装置が、メモリアクセス要求元よりコマンドとアクセスアドレスを含む要求情報を受け、これと先行する要求情報を比較し、コマンド及び前記アドレスの所定部分が一致すれば、差分フラグをオンにし、アドレスの差分情報を出力し、不一致であれば、受けた要求情報を出力する要求情報削減手順と、
    前記アクセス要求情報と差分フラグを複数のパケットに変換し、或いは前記差分情報と差分フラグより前記複数より少ない数のパケットに変換し、前記ネットワーク手段に送信する要求側パケット手順とを備え、
    前記記憶装置が、ネットワーク手段よりパケットを受信しその差分フラグがオフであれば、複数の要求情報パケットを一つの要求情報に戻す記憶装置側パケット手順と、差分フラグがオンであれば、差分情報パケットと、保持している先行の要求情報から今回の要求情報を作成する復元手順と、要求情報でメモリ部の読出、書込アクセスを行うメモリアクセス手順とを備えたことを特徴とするメモリアクセス制御方法。
16. 前記要求側パケット手順が、要求元のストアデータを受け、これを要求情報や差分情報のパケットと同サイズで複数のストアデータパケットに変換し、これを要求情報や差分情報のパケットに続いて送出する手順と、ネットワーク手段より複数のパケットとして受信したロードデータを元の一つのロードデータに戻し、要求元に向けて転送する手順を有し、
    前記記憶装置が、読み出したロードデータを、記憶装置側パケット手順に渡す手順も備え、
    記憶装置側パケット手順が、複数のパケットとして受信したストアデータを、もとの一つのデータに戻す手順と、ロードデータを複数のパケットにし、ネットワーク手段を通じ要求装置に返送する手順を有することを特徴とする請求項１５記載のメモリアクセス制御方法。
17. 前記記憶装置の復元手順が、先行の要求情報を要求装置毎に保持し、差分情報パケットに含む或いは付随する要求装置番号に対応する先行の要求情報を選択し、これと差分情報パケットとから今回の要求情報を作成し、これをメモリアクセス手順に渡し、またその要求装置の先行の要求情報として保持しておくことを特徴とする請求項１５、又は１６に記載のメモリアクセス制御方法。
    

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