JP2766277B2 - Multiprocessor synchronization method - Google Patents
Multiprocessor synchronization methodInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、各プロセッサエレメントの同期をとるとき
などに使用されるマルチプロセッサ同期方式に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial application field) The present invention relates to a multiprocessor synchronization system used when synchronizing each processor element.
(従来の技術) 汎用のマルチプロセッサの同期方式として、本出願人
は既にメッセージを用いて同期をとる方式を出願してい
る(特願昭63−068135号)。(Prior Art) As a general-purpose multiprocessor synchronization method, the present applicant has already applied for a method of synchronizing using a message (Japanese Patent Application No. 63-068135).
この方式では、第21図に示す如く各プロセッサエレメ
ント100の上位に複数の下位同期プロセッサ101を配置
し、更にこれら各下位同期プロセッサ101の上位に上位
同期プロセッサ101を配置して、各プロセッサエレメン
ト100に同一のプログラムを実行させている途中でこれ
ら各プロセッサエレメント100の同期をとる必要が生じ
たとき、これら各プロセッサエレメント100からある同
期番号を持った同期メッセージを出力させてこれを各下
位同期プロセッサ101で受け、これら各下位同期プロセ
ッサ101の管理下にある各プロセッサエレメント100から
同じ同期メンセージが全て出力されたとき、この下位同
期プロセッサ101から同様な同期メッセージを出力させ
る。In this system, as shown in FIG. 21, a plurality of lower synchronous processors 101 are arranged above each processor element 100, and an upper synchronous processor 101 is arranged above each lower synchronous processor 101. When it becomes necessary to synchronize these processor elements 100 during the execution of the same program, a synchronization message having a certain synchronization number is output from each of these processor elements 100, and this is output to each lower-level synchronous processor. When the same synchronization message is output from each of the processor elements 100 under the control of each of the lower synchronization processors 101, the same synchronization message is output from the lower synchronization processor 101.
そして、上位同期プロセッサ102の管理下にある下位
同期プロセッサ101の全てから同期メッセージが出力さ
れたとき、上位同期プロセッサ102から各プロセッサエ
レメント100に対して同期完了を示す同期メッセージを
放送してシステム全体の同期を取っている。When the synchronization message is output from all of the lower synchronization processors 101 under the control of the upper synchronization processor 102, the synchronization message indicating completion of synchronization is broadcast from the upper synchronization processor 102 to each processor element 100, and the entire system is broadcasted. Are synchronized.
(発明が解決しようとする課題) ところでこのようなマルチプロセッサの同期方式にお
いては、次に述べるような点で改良の余地があった。(Problems to be Solved by the Invention) In such a multiprocessor synchronization system, there is room for improvement in the following points.
(1)各プロセッサエレメント100や、下位同期プロセ
ッサ101のいずれかが故障した場合や取り外されたりし
た場合、上位同期プロセッサ102に入力されるべき同期
メッセージのいくつかが欠けてしまい、同期が取れなく
なってしまう。このため、あるプロセッサエレメント10
0が故障したからといって、それを除外したまま稼動さ
せることはできず、システムの耐故障性という点から好
ましいものではなかった。(1) If any of the processor elements 100 or the lower-level synchronization processor 101 fails or is removed, some of the synchronization messages to be input to the upper-level synchronization processor 102 are lost, and synchronization is lost. Would. For this reason, a certain processor element 10
Even if 0 failed, it was not possible to operate without removing it, which was not preferable from the viewpoint of system fault tolerance.
(2)各同期プロセッサ101、102をLSI化した際、各同
期プロセッサ101、102が持つ下位ポート数が固定化され
るため、これら各同期プロセッサ101、102の下に接続さ
れる各プロセッサエレメント100の数は各同期プロセッ
サ101、102の下位ポート数の累乗個でなければならな
い。このため、これら同期プロセッサ101、102を使用し
た場合、システム構成が極めて限定されてしまう。(2) When each of the synchronous processors 101 and 102 is formed into an LSI, the number of lower ports of each of the synchronous processors 101 and 102 is fixed, so that each of the processor elements 100 connected below each of the synchronous processors 101 and 102 is fixed. Must be a power of the number of lower ports of each of the synchronous processors 101 and 102. Therefore, when these synchronous processors 101 and 102 are used, the system configuration is extremely limited.
(3)通信オーバーヘッドを少なくするためプロセッサ
エレメント100の一部を使用して動作させる場合、実質
的な処理を与えられなかったプロセッサエレメント100
からダミー同期メッセージを出力させてこれを下位同期
プロセッサ101で受信させなければならないので、同期
処理のオーバーヘッドが各プロセッサエレメント100の
全てを用いた場合と同等になってしまう。(3) When the operation is performed using a part of the processor element 100 to reduce the communication overhead, the processor element 100 to which no substantial processing is given is provided.
, A dummy synchronization message must be output and received by the lower-level synchronization processor 101, so that the overhead of the synchronization processing is the same as when all the processor elements 100 are used.
本発明は上記の事情に鑑み、下位のプロセッサが故障
したり、取り外されたりした場合においてもシステムを
稼動させて耐故障性を向上させることができるととも
に、下位のプロセッサ数を自由に設定し得るようにして
プロセッサ台数の制約を排除することができ、また実質
的な処理を行なわないプロセッサがある場合にはその分
だけ同期処理のオーバーヘッドを小さくして処理の高速
化を達成することができるマルチプロセッサ同期方式を
提供することを目的としている。In view of the above circumstances, the present invention can operate the system even when a lower processor breaks down or is removed, improve fault tolerance, and can freely set the number of lower processors. A multiprocessor that can eliminate restrictions on the number of processors and, if there is a processor that does not perform substantial processing, reduce the overhead of synchronous processing by that much and achieve high-speed processing It aims to provide a synchronization scheme.
(課題を解決するための手段) 上記の目的を達成するために本発明によるマルチプロ
セッサ同期方式は、複数のプロセッサエレメントから送
出される同期メッセージをその種別毎に分類するメッセ
ージ分類手段と、同期条件が設定される条件設定手段
と、前記メンセージ分類手段によって分類された各種別
毎の同期メッセージ数若しくは送信源に関する情報が前
記条件設定手段に設定されている同期条件を満たしてい
るかどうかをチェックする一致検出手段と、この一致検
出手段により前記メッセージ分類手段によって分類され
た各種別毎の同期メッセージ数若しくは送信源に関する
情報が前記条件設定手段に設定されている同期条件を満
たしていることが検出されたとき同期メッセージを生成
して前記各プロセッサエレメントの同期をとるメッセー
ジ生成手段とを備えたことを特徴としている。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, a multiprocessor synchronization system according to the present invention comprises: a message classification unit for classifying synchronization messages sent from a plurality of processor elements according to their types; Is set to check whether the information about the number of synchronous messages or the transmission source for each type classified by the message classification means satisfies the synchronization condition set in the condition setting means. The detecting means and the coincidence detecting means have detected that the information on the number of synchronous messages or the transmission source for each type classified by the message classifying means satisfies the synchronization condition set in the condition setting means. When a synchronization message is generated, the processor elements are synchronized. Message generating means.
(作用) 上記の構成において、複数のプロセッサエレメントか
ら同期メッセージが送出されたとき、この同期メッセー
ジをその種別毎に分類し、各種別毎の同期メッセージ数
若しくは送信源に関する情報が所定の条件を満たすとき
同期メッセージを生成して前記各プロセッサエレメント
の同期をとる。(Operation) In the above configuration, when a synchronization message is sent from a plurality of processor elements, the synchronization message is classified according to its type, and information on the number of synchronization messages or transmission source for each type satisfies a predetermined condition. At this time, a synchronization message is generated to synchronize the processor elements.
(実施例) 第1図は本発明によるマルチプロセッサ同期方式の第
1実施例を適用した同期プロセッサの一例を示すブロッ
ク図である。(Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing an example of a synchronous processor to which a first embodiment of a multiprocessor synchronous system according to the present invention is applied.
この図に示す同期プロセッサ11は、各プロセッサエレ
メントからの同期メッセージを各々処理する8つの同期
弁別部1(i,0)(i=0〜7)と、これら各同期弁別
部1(i,0)の処理結果に基づいて前記各プロセッサエ
レメントの同期がとれたか否かを判断しこれら各プロセ
ッサエレメントの同期がとれたとき同期メッセージを発
生する同期メッセージ生成部2とを備えている。The synchronous processor 11 shown in the figure includes eight synchronous discriminators 1 (i, 0) (i = 0 to 7) for processing synchronous messages from each processor element, respectively, and these synchronous discriminators 1 (i, 0). A) a synchronization message generator 2 that determines whether or not the respective processor elements are synchronized based on the processing result of (i) and generates a synchronization message when the respective processor elements are synchronized.
同期弁別部1(0,0)は受信ポート3(0,0)と、デコ
ーダ4(0,0)と、イネーブル情報設定器5(0,0)と、
16個のセル6(0,j)(j=0〜f)とを備えており、
対応するプロセッサエレメントから同期メッセージが出
力されたときこれを受けてその種別を判定し、この判定
結果を同期メッセージ生成部2に供給する。The synchronous discriminator 1 (0,0) includes a reception port 3 (0,0), a decoder 4 (0,0), an enable information setting unit 5 (0,0),
16 cells 6 (0, j) (j = 0 to f),
When a synchronization message is output from the corresponding processor element, the type is determined in response to the output, and the determination result is supplied to the synchronization message generator 2.
受信ポート3(0,0)は、対応するプロセッサエレメ
ントから同期メッセージが出力されたときこれを受けて
この同期メッセージの種別を示す4ビットの識別番号N
(0,0)と、同期メッセージが到着したことを示す同期
メッセージ到着パルスA(0,0)を発生してこれらをデ
コーダ4に供給する。Receiving port 3 (0,0) receives the synchronization message output from the corresponding processor element and receives a 4-bit identification number N indicating the type of the synchronization message.
(0,0) and a synchronization message arrival pulse A (0,0) indicating that the synchronization message has arrived, and supplies these to the decoder 4.
デコーダ4(0,0)は前記受信ポート3(0,0)から同
期メッセージ到着パルスA(0,0)が出力されたときこ
の受信ポート3(0,0)から出力される識別番号N(0,
0)を取り込むとともに、これをデコードとして書込み
信号WR(0,j)のいずれか1を選択的に生成しこれを各
セル6(0,j)のうち、対応するセルに供給する。When the synchronous message arrival pulse A (0,0) is output from the receiving port 3 (0,0), the decoder 4 (0,0) outputs the identification number N ( 0,
0), and decodes this to selectively generate one of the write signals WR (0, j) and supplies it to the corresponding cell among the cells 6 (0, j).
例えば、前記受信ポート3(0,0)から出力される識
別番号N(0,0)の値が16進数の“1"ならば、デコーダ
4(0,0)は書込み信号WR(0,1)を生成しこれをセル6
(0,1)に供給する。また、前記受信ポート3(0,0)か
ら出力される識別番号N(0,0)の値が16進数の“f"な
らば、デコーダ4(0,0)は書込み信号WR(0,f)を生成
しこれをセル6(0,f)に供給する。For example, if the value of the identification number N (0,0) output from the reception port 3 (0,0) is “1” in hexadecimal, the decoder 4 (0,0) outputs the write signal WR (0,1). ) Is generated and this is used for cell 6
To (0,1). If the value of the identification number N (0,0) output from the reception port 3 (0,0) is “f” in hexadecimal, the decoder 4 (0,0) outputs the write signal WR (0, f). ) And supplies it to cell 6 (0, f).
また、イネーブル情報設定器5(0,0)は1ビットの
設定器を備えており、この設定器がセットされていると
き、対応するプロセッサエレメントから同期メッセージ
が出力されたことを模擬的に示す1ビットのイネーブル
情報E(0,0)を発生してこれを各セル6(0,j)に供給
する。The enable information setting device 5 (0,0) has a 1-bit setting device, and when this setting device is set, it schematically indicates that a synchronization message has been output from the corresponding processor element. 1-bit enable information E (0,0) is generated and supplied to each cell 6 (0, j).
各セル6(0,j)は各々第2図に示す如く前記書込み
信号WR(0,j)のうち対応する書込み信号が供給された
ときにセットされ、クリア信号CL(0,j)のうち対応す
るクリア信号が供給されたときにリセットされるJK型の
フリップフロップ7と、このフリップフロップ7がセッ
トされて同期メッセージ到着信号BS(0,j)を出力した
とき、また前記イネーブル情報設定器5からイネーブル
情報E(0,0)が出力されているとき同期完了信号OK
(0,j)を生成するオアゲート8とを備えている。Each of the cells 6 (0, j) is set when the corresponding write signal of the write signal WR (0, j) is supplied as shown in FIG. A JK-type flip-flop 7 which is reset when a corresponding clear signal is supplied, when the flip-flop 7 is set and outputs a synchronization message arrival signal BS (0, j), 5 when the enable information E (0,0) is output
OR gate 8 for generating (0, j).
そして、前記イネーブル情報設定器5(0,0)からイ
ネーブル情報E(0,0)が出力されているときには、こ
れが供給されている間、各セル6(0,j)は各々同期完
了信号OK(0,j)を生成して同期メッセージ生成部2に
供給する。また、前記イネーブル情報設定器5(0,0)
からイネーブル情報E(0,0)が出力されていないとき
には、各セル6(0,j)は前記書込み信号WR(0,j)のう
ち対応する書込み信号が供給されたときに同期完了信号
OK(0,j)を生成して同期メッセージ生成部2に供給
し、この後クリア信号CL(0,j)のうち対応するクリア
信号が供給されたとき同期完了信号OK(0,j)の発生を
防止する。When the enable information setter 5 (0,0) outputs the enable information E (0,0), while the enable information E (0,0) is supplied, each of the cells 6 (0, j) outputs the synchronization completion signal OK. (0, j) is generated and supplied to the synchronization message generator 2. The enable information setting device 5 (0,0)
When the enable information E (0,0) is not output from the cell, each cell 6 (0, j) receives the synchronization completion signal when the corresponding write signal of the write signal WR (0, j) is supplied.
OK (0, j) is generated and supplied to the synchronization message generator 2. After that, when the corresponding clear signal among the clear signals CL (0, j) is supplied, the synchronization completion signal OK (0, j) is generated. Prevent occurrence.
また他の同期弁別部1(1,0)〜1(7,0)も各々前記
同期弁別部1(0,0)と同様に構成されている。The other synchronous discriminators 1 (1,0) to 1 (7,0) are each configured similarly to the synchronous discriminator 1 (0,0).
また同期メッセージ生成部2は前記各同期弁別部1
(i,0)の出力を受ける16個のアンドゲート9(0,j)
と、これら各アンドゲート9(0,j)の出力に基づいて
同期メッセージMやクリア信号CL(0,j)を生成する同
期メッセージ生成回路10とを備えており、“j"がいずれ
かの値で、前記各同期弁別部1(i,0)から同期完了信
号OK(i,j)(“i=0〜7")が全て出力される毎に同
期メッセージMを出力するとともに、このときの“j"に
対応したクリア信号CL(0,j)を生成して前記各同期弁
別部1(i,0)に供給する。Further, the synchronous message generating unit 2 is provided with the synchronous discriminating units 1
16 AND gates 9 (0, j) receiving the output of (i, 0)
And a synchronizing message generating circuit 10 for generating a synchronizing message M and a clear signal CL (0, j) based on the output of each of these AND gates 9 (0, j). A synchronization message M is output each time a synchronization completion signal OK (i, j) (“i = 0 to 7”) is completely output from each of the synchronization discrimination units 1 (i, 0). And generates a clear signal CL (0, j) corresponding to "j" and supplies the signal to each of the synchronous discriminators 1 (i, 0).
次に、第3図、第4図を参照しならこの実施例の動作
を説明する。Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS.
まず、この実施例による同期プロセッサ11を用いて第
3図に示す如く7台のプロセッサエレメント12(0)〜
12(6)の同期をとる場合には、同期プロセッサ11の同
期弁別部1(i,0)の1つ、例えば同期弁別部1(7,0)
が無接続となるので、この同期弁別部1(7,0)のイネ
ーブル情報設定器5(7,0)をセットして各セル6(7,
j)から各々同期完了信号OK(7,j)を出力させておく。First, using the synchronous processor 11 according to the present embodiment, as shown in FIG.
When synchronizing 12 (6), one of the synchronization discriminators 1 (i, 0) of the synchronization processor 11, for example, the synchronization discriminator 1 (7,0)
Are disconnected, the enable information setting unit 5 (7, 0) of the synchronous discriminator 1 (7, 0) is set, and each cell 6 (7, 0) is set.
The synchronization complete signal OK (7, j) is output from j).
この状態で、各プロセッサエレメント12(0)〜12
(6)から第4図に示すタイミングで同期メッセージが
出力されれば、時刻t0ないし時刻t1の間で同期弁別部1
(i,0)(i=0〜6)が動作して同期要因MOに対応す
るセル6(i,0)(i=0〜6)から同期完了信号OK
(i,0)(i=0〜6)が出力される。In this state, each processor element 12 (0) to 12 (12)
If at the timing shown by (6) in FIG. 4 the synchronization message is output, synchronization discriminator between times t 0 to time t 1 1
(I, 0) (i = 0 to 6) operates and the synchronization completion signal OK is sent from the cell 6 (i, 0) (i = 0 to 6) corresponding to the synchronization factor MO.
(I, 0) (i = 0 to 6) is output.
これによって、同期メッセージ生成部2のアンドゲー
ト9(0,0)の入力が全て“1"になり、同期メッセージ
生成回路10によって時刻t2で同期要因MOに対する同期メ
ッセージが生成されて各プロセッサエレメント12(0)
〜12(6)に放送され、これら各プロセッサエレメント
12(0)〜12(6)の同期がとられ、この後クリア信号
CL(0,0)が出力されてセル6(i,0)(i=0〜6)が
クリアされる。Thus, synchronization input of the message generation unit 2 AND gate 9 (0,0) are all set to "1", synchronization message is generated for synchronization factor MO at time t 2 by the synchronization message generating circuit 10 each processor element 12 (0)
~ 12 (6), each of these processor elements
Synchronization of 12 (0) to 12 (6) is performed, and then clear signal
CL (0,0) is output to clear cell 6 (i, 0) (i = 0 to 6).
また、上述した動作と同じ条件のとき、各プロセッサ
エレメント12(0)〜12(6)から第5図に示すタイミ
ングで同期メッセージが出力されれば、時刻t0ないし時
刻t1の間で同期弁別部1(i,0)(i=0〜2)のセル
6(i,1)(i=0〜2)から同期要因M1に対応する同
期完了信号OK(i,1)(i=0〜2)が出力されるとと
もに、同期弁別部1(i,0)(i=3〜6)のセル6
(i,2)(i=3〜6)から同期要因M2に対応する同期
完了信号OK(i,2)(i=3〜6)が出力される。Further, when the same conditions as the above-described operation, the processor element 12 (0) 12 if the timing shown by (6) in FIG. 5 synchronization message is output, synchronization between the time t 0 to time t 1 From the cell 6 (i, 1) (i = 0 to 2) of the discrimination unit 1 (i, 0) (i = 0 to 2), the synchronization completion signal OK (i, 1) (i = 0) corresponding to the synchronization factor M1 2) is output and the cell 6 of the synchronous discriminator 1 (i, 0) (i = 3 to 6) is output.
From (i, 2) (i = 3 to 6), a synchronization completion signal OK (i, 2) (i = 3 to 6) corresponding to the synchronization factor M2 is output.
この後、時刻t1ないし時刻t2の間で同期弁別部1(i,
0)(i=0〜2)のセル6(i,2)(i=0〜2)から
同期要因M2に対応する同期完了信号OK(i,2)(i=3
〜6)が出力されるとともに、同期弁別部1(i,0)
(i=3〜6)のセル6(i,1)(i=3〜6)から同
期要因M1に対応する同期完了信号OK(i,1)(i=3〜
6)が出力される。Thereafter, time t 1 to time t sync discriminating unit 1 between the 2 (i,
0) Synchronization completion signal OK (i, 2) (i = 3) corresponding to synchronization factor M2 from cell 6 (i, 2) (i = 0-2) of (i = 0-2)
6) is output, and the synchronous discriminator 1 (i, 0) is output.
From the cell 6 (i, 1) (i = 3 to 6) of (i = 3 to 6), a synchronization completion signal OK (i, 1) corresponding to the synchronization factor M1 (i = 3 to 6)
6) is output.
これによって、同期メッセージ生成部2のアンドゲー
ト9(0,1)、9(0,2)の入力が全て“1"になり、同期
メッセージ生成回路10によってこれらアンドゲート9
(0,1)、9(0,2)の出力が調停されて時刻t2で同期要
因M1に対する同期メッセージが生成されて各プロセッサ
エレメント12(0)〜12(6)に放送されるとともに、
時刻t3で同期要因M2に対する同期メッセージが生成され
て各プロセッサエレメント12(0)〜12(6)に放送さ
れる。この後、この同期メッセージ生成回路10はクリア
信号CL(0,1)、CL(0,2)を出力してセル6(i,1)
(i=0〜6)及びセル6(i,2)(i=0〜6)をク
リアする。As a result, the inputs of the AND gates 9 (0, 1) and 9 (0, 2) of the synchronous message generator 2 all become "1", and the synchronous
(0,1), together with the broadcast 9 (0,2) output is synchronous message to a synchronous factor M1 is arbitrated at time t 2 is generated of each processor element 12 (0) -12 (6),
Synchronization message for synchronizing factor M2 at time t 3 is broadcast is generated in each processor element 12 (0) -12 (6). Thereafter, the synchronization message generation circuit 10 outputs the clear signals CL (0,1) and CL (0,2) to output the cells 6 (i, 1).
(I = 0 to 6) and cell 6 (i, 2) (i = 0 to 6) are cleared.
このようにこの実施例においては、各同期弁別部1
(0,0)〜1(7,0)内にイネーブル情報設定器5(0,
0)〜5(7,0)を各々設け、プロセッサエレメントの接
続台数が8台に満たないとき、無接続となる同期弁別部
1のイネーブル情報設定器5からイネーブル信号Eを出
力させてこの同期弁別部1の各セル6から同期完了信号
OKを常時出力させるようにしたので、プロセッサエレメ
ントが故障したり、取り外されたりした場合においても
システムを稼動させることができ、これによってシステ
ムの耐故障性を向上させることができる。Thus, in this embodiment, each synchronous discriminating unit 1
The enable information setting unit 5 (0, 0, 0)
0) to 5 (7,0) are provided, and when the number of connected processor elements is less than 8, an enable signal E is output from the enable information setter 5 of the synchronous discriminator 1 to be disconnected, and the synchronization is performed. Synchronization completion signal from each cell 6 of the discriminator 1
Since OK is always output, the system can be operated even when the processor element breaks down or is removed, thereby improving the fault tolerance of the system.
また、プロセッサエレメントの数を自由に設定し得る
ようにしてプロセッサエレメント台数の制約を排除する
ことができるようにしたので、実質的な処理を行なわな
いプロセッサエレメントがある場合にはその分だけ同期
処理のオーバーヘッドを小さくして処理の高速化を達成
することができる。In addition, since the number of processor elements can be set freely and restrictions on the number of processor elements can be eliminated, if there is a processor element that does not perform substantial processing, the synchronous processing is performed accordingly. , The processing speed can be increased by reducing the overhead.
第6図は本発明によるマルチプロセッサ同期方式の第
2実施例を適用した同期プロセッサの一例を示すブロッ
ク図である。なおこの図において第1図の各部と対応す
る部分には同じ符号が付してある。FIG. 6 is a block diagram showing an example of a synchronous processor to which the second embodiment of the multiprocessor synchronous system according to the present invention is applied. In this figure, parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
この図に示す同期プロセッサ29が、第1図に示すもの
と異なる点は各セル6(0,0)〜6(7,f)毎にD型のフ
リップフロップ21(0,0)〜21(7,f)を設けたことであ
る。The difference between the synchronous processor 29 shown in this figure and that shown in FIG. 1 is that the D-type flip-flops 21 (0, 0) to 21 (21) are provided for each of the cells 6 (0, 0) to 6 (7, f). 7, f).
これによって、イネーブル情報入力端子22を介してイ
ネーブル情報E(0,0)〜E(7,f)を順次供給しながら
各フリップフロップ21(0,0)〜21(7,f)にクロックパ
ルスを順次供給してこれを順次シフトさせることにより
各フリップフロップ21(0,0)〜21(7,f)に対して個々
にイネーブル情報E(0,0)〜E(7,f)を設定すること
ができる。As a result, clock signals are supplied to the flip-flops 21 (0,0) to 21 (7, f) while sequentially supplying enable information E (0,0) to E (7, f) via the enable information input terminal 22. Are sequentially supplied and sequentially shifted, whereby enable information E (0,0) to E (7, f) are individually set for each of the flip-flops 21 (0,0) to 21 (7, f). can do.
このようにこの実施例においては各セル6(0,0)〜
6(7,f)にイネーブル情報E(0,0)〜E(7,f)を個
々に供給し得るので、上述した第1実施例と同様にプロ
セッサエレメントの接続台数が8台に満たないとき、無
接続となる同期弁別部23の各セル6にイネーブル情報E
を供給してこれらのセル6から同期完了信号OKを常時出
力させることができ、これによってプロセッサエレメン
トが故障したり、取り外されたりした場合においてもシ
ステムを稼動させることができ、システムの耐故障性を
向上させることができる。Thus, in this embodiment, each cell 6 (0,0) to
Since enable information E (0,0) to E (7, f) can be individually supplied to 6 (7, f), the number of connected processor elements is less than eight as in the first embodiment. At this time, the enable information E is stored in each cell 6 of the synchronous discrimination unit 23 that is not connected.
To output a synchronization completion signal OK from these cells 6 at all times, so that the system can be operated even when the processor element fails or is removed, and the fault tolerance of the system is improved. Can be improved.
またこの実施例においては、複数のプログラムがマッ
ピングされたプロセッサエレメントの同期をもとること
ができる。In this embodiment, the synchronization of the processor element to which a plurality of programs are mapped can be achieved.
例えば、第7図に示す如く同期プロセッサ29の各同期
弁別部23(0,0)〜23(6,0)に対してプロセッサエレメ
ント12(0)〜12(6)が各々に接続され、かつプロセ
ッサエレメント12(0)〜12(2)に処理X、Yが、ま
たプロセッサエレメント12(3)〜12(6)に処理X、
Zがマッピングされているときには、次に述べるような
手順でこれら各プロセッサ12(1)〜12(6)の同期が
とられる。For example, as shown in FIG. 7, the processor elements 12 (0) to 12 (6) are connected to the respective synchronous discriminators 23 (0,0) to 23 (6,0) of the synchronous processor 29, and Processing X and Y are performed in the processor elements 12 (0) to 12 (2), and processing X and Y are performed in the processor elements 12 (3) to 12 (6).
When Z is mapped, these processors 12 (1) to 12 (6) are synchronized in the following procedure.
まず、処理Xに同期要因MOが、また処理Yに同期要因
M1が、また処理Zに同期要因M2、M3が各々存在していれ
ば、イネーブル情報入力端子22を介してイネーブル情報
E(0,0)〜E(7,f)をスキャン入力して各フリップフ
ロップ21(0,0)〜21(7,f)に値をセットし、第8図に
示す如くセル6(i,j)(i=0〜2,j=2、3)、6
(i,1)(i=3〜6)、6(7,j)(j=0〜f)から
同期完了信号OK(i,j)(i=0〜2、j=2、3)、O
K(i,1)(i=3〜6)、OK(7,j)(j=0〜f)を
出力させておく。First, the synchronization factor MO is assigned to the process X, and the synchronization factor is assigned to the process Y.
If the synchronization factors M2 and M3 are present in the process Z and the process Z, respectively, the enable information E (0,0) to E (7, f) is scanned in via the enable information input terminal 22 to scan each flip-flop. The values are set in the cells 21 (0,0) to 21 (7, f), and the cells 6 (i, j) (i = 0 to 2, j = 2,3), 6 as shown in FIG.
From (i, 1) (i = 3 to 6) and 6 (7, j) (j = 0 to f), a synchronization completion signal OK (i, j) (i = 0 to 2, j = 2, 3), O
K (i, 1) (i = 3 to 6) and OK (7, j) (j = 0 to f) are output.
この状態で、第9図に示す如く時刻t0で各プロセッサ
エレメント12(0)〜12(6)から同期要因MOに対する
同期メッセージが出力されれば、各同期判別部23(0,
0)〜23(6,0)の各セル6(i、0)(i=0〜6)か
ら同期完了信号OK(i、0)(i=0〜6)が出力され
て同期メッセージ生成部2のアンドゲート9(0,0)の
入力が全て“1"なる。これによって、時刻t1で同期メッ
セージ生成回路10が同期要因MOに対する同期メッセージ
を生成してこれを各プロセッサエレメント12(0)〜12
(6)に放送する。In this state, if the ninth time t the processor elements 12 (0) 0 as shown in FIG. 12 (6) synchronization message for synchronizing factors MO from the output, the synchronization judgment unit 23 (0,
A synchronization completion signal OK (i, 0) (i = 0 to 6) is output from each cell 6 (i, 0) (i = 0 to 6) of the cells 0 to 23 (6, 0), and the synchronization message generation unit The inputs of the AND gates 9 (0, 0) of all 2 are "1". Thus, the time t 1 in the synchronization message generating circuit 10 which each processor element 12 generates a synchronization message for synchronizing factors MO (0) to 12
Broadcast to (6).
また、第10図に示す如く時刻t0で各プロセッサエレメ
ント12(0)、12(2)から同期要因M1に対する同期メ
ッセージが、また各プロセッサエレメント12(4)から
同期要因M2に対する同期メッセージが、またプロセッサ
エレメント12(5)、12(6)から同期要因M3に対する
同期メッセージが出力されれば、これに対応して各同期
判別部23(0,0)、23(2,0)、23(4,0)〜23(6,0)の
各セル6(0,1)、6(2,1)、6(4,2)、6(5,3)、
6(6,3)が同期完了信号OK(0,1)、OK(2,1)、OK
(4,2)、OK(5,3)、OK(6,3)を各々出力する。Further, 10 each processor element 12 at time t 0 as shown in FIG. (0), 12 synchronization messages for the (2) synchronization factor M1 is also synchronous message to the synchronous factor M2 from each processor element 12 (4), When a synchronization message for the synchronization factor M3 is output from the processor elements 12 (5) and 12 (6), the synchronization determination units 23 (0,0), 23 (2,0) and 23 (2 4,0) to 23 (6,0) cells 6 (0,1), 6 (2,1), 6 (4,2), 6 (5,3),
6 (6, 3) is the synchronization completion signal OK (0, 1), OK (2, 1), OK
(4,2), OK (5,3), OK (6,3) are output.
この後、時刻t1でプロセッサエレメント12(1)から
同期要因M1に対する同期メッセージが、またプロセッサ
エレメント12(3)、12(5)、12(6)から同期要因
M2に対する同期メッセージが、またプロセッサエレメン
ト12(4)から同期要因M3に対する同期メッセージが出
力されれば、これに対応して各同期判別部23(1,0)、2
3(3,0)〜23(6,0)の各セル6(1,1)、6(3,2)、
6(4,3)、6(5,2)、6(6,2)が同期完了信号OK
(1,1)、OK(3,2)、OK(4,3)、OK(5,2)、OK(6,
2)を各々出力する。Thereafter, the time t 1 synchronization messages for synchronizing factors M1 from the processor element 12 (1) in is also the processor element 12 (3), 12 (5), the synchronization factor from 12 (6)
When a synchronization message for M2 and a synchronization message for synchronization factor M3 are output from the processor element 12 (4), the synchronization determination units 23 (1, 0), 2
3 (3,0) to 23 (6,0) cells 6 (1,1), 6 (3,2),
6 (4, 3), 6 (5, 2), 6 (6, 2) are synchronization completion signals OK
(1,1), OK (3,2), OK (4,3), OK (5,2), OK (6,
2) is output.
これによって、同期メッセージ生成部2のアンドゲー
ト9(1,0)、9(2,0)の入力が全て“1"になり、時刻
t2で同期メッセージ生成回路10が同期要因M1、M2に対す
る同期メッセージを生成するとともにこれらを調停して
各プロセッサエレメント12(0)〜12(6)に順次放送
する。なおこの時点ではプロセッサ12(3)から同期要
因M3に対する同期メッセージが出力されていないので、
この同期要因M3に対する同期メッセージは放送されな
い。As a result, the inputs of the AND gates 9 (1, 0) and 9 (2, 0) of the synchronous message generator 2 all become “1”, and the time
t 2 in the synchronization message generating circuit 10 is sequentially broadcast to each processor element 12 arbitrates these (0) -12 (6) to generate a synchronization message for synchronizing factors M1, M2. At this time, since the synchronization message for the synchronization factor M3 has not been output from the processor 12 (3),
A synchronization message for this synchronization factor M3 is not broadcast.
第11図は本発明によるマルチプロセッサ同期方式の第
3実施例を適用した同期プロセッサの一例を示すブロッ
ク図である。FIG. 11 is a block diagram showing an example of a synchronous processor to which a third embodiment of the multiprocessor synchronous system according to the present invention is applied.
この図に示す同期プロセッサ30は、各プロセッサエレ
メントから出力される同期メッセージを受信する受信部
32と、この受信部32の出力をデコードするデコーダ33
と、このデコーダ33の出力を計数するカウント部34と、
アクティブポート数Aが設定されるアクティブポート数
設定器35と、このアクティブポート数設定器35に設定さ
れているアクティブポート数Aと前記各カウント部34の
各計数値とを各々比較するする比較部36と、この比較部
36の比較結果に基づいて同期メッセージを生成する同期
メッセージ生成回路37とを備えている。A synchronization processor 30 shown in this figure is a receiving unit that receives a synchronization message output from each processor element.
32 and a decoder 33 for decoding the output of the receiving unit 32
A counting unit 34 for counting the output of the decoder 33;
An active port number setting unit 35 in which the active port number A is set, and a comparing unit that compares the active port number A set in the active port number setting unit 35 with each count value of each of the counting units 34. 36 and this comparison section
A synchronization message generation circuit 37 for generating a synchronization message based on the comparison result of 36.
受信部32は各プロセッサエレメントから同期メッセー
ジが出力されたときこれを受けて1ビットの同期メッセ
ージ登録要求R(0)〜R(7)と4ビットの識別番号
N(0)〜N(7)とを各々生成する8個の受信ポート
38(0)〜38(7)と、これら各受信ポート38(0)〜
38(7)から同期メッセージ登録要求R(0)〜R
(7)が出力されたときこれを調停して取り込み選択信
号Vとイネーブル信号Pとを発生する調停回路39と、こ
の調停部39から出力される取り込み選択信号Vに基づい
て前記受信ポート38(0)〜38(7)から出力される識
別番号N(0)〜N(7)を選択的に取り込むマルチプ
レクサ40とを備えており、各ロセッサエレメントから同
期メッセージが出力されたときこれらを調停しながら順
次取り込んでイネーブル信号Pとともにデコーダ33に供
給する。Upon receiving the synchronization message from each processor element, the receiving unit 32 receives the synchronization message registration requests R (0) to R (7) of one bit and the identification numbers N (0) to N (7) of four bits. And eight receiving ports respectively generating
38 (0) to 38 (7) and each of these receiving ports 38 (0) to
From 38 (7), synchronous message registration request R (0) to R
When (7) is output, the arbitration circuit 39 arbitrates this to generate a capture selection signal V and an enable signal P, and based on the capture selection signal V output from the arbitration unit 39, the reception port 38 ( And a multiplexer 40 for selectively taking in the identification numbers N (0) to N (7) output from 0) to 38 (7). The multiplexer 40 arbitrates the synchronization messages when they are output from the respective processor elements. While being fetched sequentially, it is supplied to the decoder 33 together with the enable signal P.
デコーダ33は前記調停回路39からイネーブル信号Pが
供給されたとき、前記マルチプレクサ40から出力される
識別番号を取り込むとともにデコードしてカウントパル
スC(0)〜C(f)のいずれか1つを生成しこれをカ
ウント部34に供給する。When the enable signal P is supplied from the arbitration circuit 39, the decoder 33 captures and decodes the identification number output from the multiplexer 40 and generates any one of the count pulses C (0) to C (f). This is supplied to the counting unit 34.
カウント部34は、前記デコーダ33から出力される各カ
ウントパルスC(0)〜C(f)を各々計数する16個の
カウンタ41(0)〜41(f)を備えており、各カウント
パルスC(0)〜C(f)が供給されたときこれを各々
計数してこれらの各計数結果を比較部36に供給する。ま
た、クリア信号CL(0)〜CL(f)が供給されたときに
は、各カウンタ41(0)〜41(f)のうち対応するもの
の計数結果をクリアさせる。The counting section 34 includes 16 counters 41 (0) to 41 (f) for counting the count pulses C (0) to C (f) output from the decoder 33, respectively. When (0) to C (f) are supplied, they are counted, and the respective counting results are supplied to the comparing unit 36. When the clear signals CL (0) to CL (f) are supplied, the counters 41 (0) to 41 (f) clear the counting results of the corresponding ones.
比較部36は、前記アクティブポート数設定器35に設定
されているアクティブポート数Aと前記各カウンタ41
(0)〜41(f)の計数値とを各々比較するする16個の
比較器42(0)〜42(f)を備えており、前記各カウン
タ41(0)〜41(f)の計数値のいずれかが前記アクテ
ィポート数A以上であるとき、このカウンタに対応する
比較器から同期メッセージ生成要求信号GRを発生させて
同期メッセージ生成回路37に供給する。The comparing unit 36 determines the number of active ports A set in the number-of-active-ports setting unit 35 and the respective counters 41.
16 comparators 42 (0) to 42 (f) for comparing the count values of the counters 41 (0) to 41 (f) with the counters 41 (0) to 41 (f). When any of the numerical values is equal to or greater than the number of active ports A, a comparator corresponding to this counter generates a synchronization message generation request signal GR and supplies it to the synchronization message generation circuit 37.
同期メッセージ生成回路37は、前記比較部36から同期
メッセージ生成要求信号GR(0)〜GR(f)のいずれか
が供給されたときこの同期メッセージ生成要求信号GRに
対応した同期メッセージを生成してこれを各プロセッサ
エレメントに供給するとともに、前記同期メッセージ生
成要求信号GRに対応してクリア信号CL(0)〜CL(f)
の1つを生成してこれをカウント部34に供給する。When any of the synchronization message generation request signals GR (0) to GR (f) is supplied from the comparison unit 36, the synchronization message generation circuit 37 generates a synchronization message corresponding to the synchronization message generation request signal GR. This is supplied to each processor element, and the clear signals CL (0) to CL (f) corresponding to the synchronous message generation request signal GR are provided.
Is generated and supplied to the counting unit 34.
次に、第12図、第13図を参照しながらこの実施例の動
作を説明する。Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS.
まず、この実施例による同期プロセッサ30を用いて第
12図に示す如く7台のプロセッサエレメント12(0)〜
12(6)の同期をとる場合には、同期プロセッサ30の受
信ポート38(0)〜38(7)のいずれか1つ、例えば受
信ポート38(7)が無接続となるので、残りの受信ポー
ト38(0)〜(6)の数と等しい数(この場合、値
“7")をアクティブポート数設定器35に設定し、これを
アクティブポート数Aとして各比較器42(0)〜42
(f)に入力しておく。First, using the synchronization processor 30 according to this embodiment,
As shown in FIG. 12, seven processor elements 12 (0)-
When synchronizing 12 (6), any one of the reception ports 38 (0) to 38 (7) of the synchronization processor 30, for example, the reception port 38 (7) is disconnected, and the remaining reception is performed. The number equal to the number of the ports 38 (0) to (6) (in this case, the value “7”) is set in the number-of-active-ports setting device 35, and this is set as the number A of the active ports, and each of the comparators 42 (0) to 42
Enter it in (f).
この状態で、各プロセッサエレメント12(0)〜12
(6)から第13図に示すタイミングで同期要因MOに対す
る同期メッセージが出力されれば、各受信ポート38
(0)〜38(7)はこれを検知して各々同期メッセージ
登録要求R(0)〜R(7)を出力する。In this state, each processor element 12 (0) to 12 (12)
If the synchronization message for the synchronization factor MO is output from (6) at the timing shown in FIG.
(0) to 38 (7) detect this and output synchronous message registration requests R (0) to R (7), respectively.
これによって、調停回路39はこれらを調停して、その
1つ、例えば同期メッセージ登録要求R(0)を取り込
むとともに、この同期メッセージ登録要求R(0)に対
応した取り込み選択信号Vを生成してマルチプレクサ40
に受信ポート38(0)の出力である識別番号N(0)を
取り込ませ、かつこのときイネーブル信号Pを発生して
この前記マルチプレクサ40によって取り込まれた識別番
号N(0)をデコーダ33に取り込ませる。As a result, the arbitration circuit 39 arbitrates these, and fetches one of them, for example, the synchronization message registration request R (0), and generates the fetch selection signal V corresponding to the synchronization message registration request R (0). Multiplexer 40
Receives the identification number N (0) which is the output of the reception port 38 (0), generates an enable signal P at this time, and captures the identification number N (0) captured by the multiplexer 40 into the decoder 33. Let
デコーダ33はこの識別番号N(0)をデコードしてカ
ウントパレスC(0)を生成しこれをカウンタ41(0)
に供給してこのカウンタ41(0)の計数値をインクリメ
ントさせる。The decoder 33 decodes the identification number N (0) to generate a count palace C (0), and outputs it to a counter 41 (0).
And the count value of the counter 41 (0) is incremented.
次いでこの動作が終了すれば、調停回路39は残りの同
期メッセージ登録要求R(1)〜R(6)は調停して、
その1つ、例えば同期メッセージ登録要求R(1)を取
り込むとともに、この同期メッセージ登録要求R(1)
に対応した取り込み選択信号Vを生成してマルチプレク
サ40に受信ポート38(1)の出力である識別番号N
(1)を取り込ませる。またこのとき、調停回路39はイ
ネーブル信号Pを発生してこの前記マルチプレクサ40に
よって取り込まれた識別番号N(1)をデコーダ33に取
り込ませて、そのデコード動作によって得られるカウン
トパルスC(0)でカウンタ41(0)の計数値をインク
リメントさせる。Next, when this operation is completed, the arbitration circuit 39 arbitrates the remaining synchronous message registration requests R (1) to R (6),
One of them, for example, the synchronous message registration request R (1) is taken in, and the synchronous message registration request R (1)
Is generated, and the multiplexer 40 outputs the identification number N, which is the output of the reception port 38 (1), to the multiplexer 40.
(1) is taken in. At this time, the arbitration circuit 39 also generates an enable signal P to cause the decoder 33 to take in the identification number N (1) taken in by the multiplexer 40, and the count pulse C (0) obtained by the decoding operation. The count value of the counter 41 (0) is incremented.
以下、同様にして調停回路39は、受信ポート38(2)
〜38(6)から出力される識別番号N(2)〜N(6)
をマルチプレクサ40に順次取り込ませてデコーダ33に供
給させ、そのデコード動作によって得られるカウントパ
ルスC(0)でカウンタ41(0)の計数値をインクリメ
ントさせる。Hereinafter, similarly, the arbitration circuit 39 sets the reception port 38 (2)
ID numbers N (2) to N (6) output from .about.38 (6)
Are sequentially taken in by the multiplexer 40 and supplied to the decoder 33, and the count value of the counter 41 (0) is incremented by the count pulse C (0) obtained by the decoding operation.
そして、受信ポート38(6)から出力される識別番号
N(6)のデコード動作によってカウンタ41(0)の計
数値がインクリメントされて値が“7"になったとき、こ
のカウンタ41(0)の計数値とアクティブポート数設定
器35の出力とを比較している比較器42(0)がこれらの
値が等しくなったのを検知して同期メッセージ生成要求
信号GR(0)を出力する。When the count value of the counter 41 (0) is incremented by the decoding operation of the identification number N (6) output from the receiving port 38 (6) to become “7”, the counter 41 (0) The comparator 42 (0), which compares the count value of the above with the output of the active port number setting unit 35, detects that these values have become equal, and outputs a synchronization message generation request signal GR (0).
これによって、同期メッセージ生成回路37は同期要因
M(0)に対する同期メーセージを生成してこれを各プ
ロセッサエレメント12(0)〜12(6)に放送するとと
もに、前記同期メッセージ生成要求信号GR(0)に対応
したクリア信号CL(0)を生成して前記カウンタ42
(0)をクリアさせる。As a result, the synchronization message generation circuit 37 generates a synchronization message for the synchronization factor M (0), broadcasts it to each of the processor elements 12 (0) to 12 (6), and simultaneously generates the synchronization message generation request signal GR (0). ), And generates a clear signal CL (0) corresponding to the counter 42.
Clear (0).
また、上述した動作と同じ条件のとき、各プロセッサ
エレメント12(0)〜12(6)から第14図に示すタイミ
ングで同期メッセージが出力されれば、上述した動作と
同様にして時刻t0〜t1の間で各受信ポート38(0)〜38
(6)の出力が調停回路39によって調停されて順次選択
されてデコーダ40に供給される。Further, if the synchronization message is output from each of the processor elements 12 (0) to 12 (6) at the timing shown in FIG. 14 under the same conditions as the above-described operation, the time t 0 to t each receiving port 38 (0) between 1-38
The output of (6) is arbitrated by the arbitration circuit 39 and is sequentially selected and supplied to the decoder 40.
ここで、受信ポート38(0)〜38(6)の出力が図示
された順序で順次選択されれば、デコーダ40はカウント
パルスC(2)、C(1)を交互に生成してカウンタ41
(2)、41(1)の計数値を交互にインクリメントさせ
る。Here, if the outputs of the receiving ports 38 (0) to 38 (6) are sequentially selected in the illustrated order, the decoder 40 generates the count pulses C (2) and C (1) alternately to generate the counter 41.
(2) The count values of (1) are alternately incremented.
次いでこの処理が終了すれば、時刻t1〜t2の間で、同
様な調停処理が行われてカウンタ41(1)、41(2)の
計数値が交互にインクリメントされる。Then if the process is terminated, between times t 1 ~t 2, similar arbitration processing be executed according counter 41 (1), the count value of 41 (2) is incremented alternately.
そして、受信ポート38(5)から出力される識別番号
N(5)のデコード動作によってカウンタ41(2)の計
数値がインクリメントされて値が“7"になったとき(時
刻t2)、このカウンタ41(2)の計数値とアクティブポ
ート数設定器35の出力とを比較している比較器42(2)
がこれらの値が等しくなったのを検知して同期メッセー
ジ生成要求信号GR(2)を出力する。When the count value of the counter 41 (2) by the decoding operation of the identification number N output from the receiving port 38 (5) (5) is incremented by the value becomes "7" (time t 2), this Comparator 42 (2) comparing the count value of counter 41 (2) with the output of active port number setting device 35
Detects that these values have become equal, and outputs a synchronous message generation request signal GR (2).
これによって、同期メッセージ生成回路37は同期要求
M2に対する同期メッセージを生成してこれを各プロセッ
サエレメント12(0)〜12(6)に放送するとともに、
前記同期メッセージ生成要求信号GR(2)に対応したク
リア信号CL(2)を生成してこれを前記カウンタ41
(2)をクリアさせる。As a result, the synchronization message generation circuit 37
A synchronization message for M2 is generated and broadcast to each processor element 12 (0) to 12 (6).
A clear signal CL (2) corresponding to the synchronous message generation request signal GR (2) is generated and this is output to the counter 41.
Clear (2).
この後、受信ポート38(6)から出力される識別番号
N(6)のデコード動作によってカウンタ41(1)の計
数値がインクリメントされて値が“7"になれば(時刻
t3)、比較器42(1)がこれを検知して同期メッセージ
生成要求信号GR(1)を出力する。Thereafter, if the count value of the counter 41 (1) is incremented by the decoding operation of the identification number N (6) output from the reception port 38 (6) to become "7" (time
t 3 ), the comparator 42 (1) detects this and outputs a synchronization message generation request signal GR (1).
これによって、同期メーセージ生成回路37は同期要因
M1に対する同期メッセージを生成してこれを各プロセッ
サエレメント12(0)〜12(6)に放送するとともに、
前記同期メッセージ生成要求信号GR(1)に対応したク
リア信号CL(1)を生成してこれを前記カウンタ41
(1)をクリアさせる。As a result, the synchronous message generation circuit 37
A synchronization message for M1 is generated and broadcast to each processor element 12 (0) to 12 (6),
A clear signal CL (1) corresponding to the synchronous message generation request signal GR (1) is generated, and this is output to the counter 41.
Clear (1).
このようにこの実施例においては、各プロセッサエレ
メントから出力される同じ同期要因に対する同期メーセ
ージの数を計数し、各同期要因毎の計数値がアクティブ
ポート数設定器35に設定されているアクティブポート数
Aと一致したとき、同期要因毎の同期メッセージを生成
してこれを各プロセッサエレメントに放送するようにし
ているので、上述した第1実施例と同様にプロセッサエ
レメントが故障したり、取り外されたりした場合におい
てもシステムを稼動させることができ、これによってシ
ステムの耐故障性を向上させることができる。As described above, in this embodiment, the number of synchronous messages output from each processor element for the same synchronous factor is counted, and the count value for each synchronous factor is set to the number of active ports set in the active port number setting unit 35. When the value coincides with A, a synchronization message for each synchronization factor is generated and broadcast to each processor element, so that the processor element breaks down or is removed as in the first embodiment. In such a case, the system can be operated, and thereby the fault tolerance of the system can be improved.
また、プロセッサエレメント数を自由に設定可能にし
てプロセッサ台数の制約を排除するようにしたので、ま
た実質的な処理を行なわないプロセッサエレメントがあ
る場合にはその分だけ同期処理のオーバーヘッドを小さ
くして処理の高速化を達成することができる。In addition, since the number of processor elements can be freely set to eliminate restrictions on the number of processors, if there is a processor element that does not perform substantial processing, the overhead of synchronous processing is reduced accordingly. Higher processing speed can be achieved.
またこの実施例においては、同期メッセージをシリア
ルに処理するので、上述した第1、第2実施例よりも多
少処理速度が遅くなるというデメリットを持っている
が、ハードウェア量を大幅に削減できる大きなメリット
を得ることができる。Further, in this embodiment, since the synchronous message is processed serially, there is a demerit that the processing speed is slightly lower than in the first and second embodiments described above, but a large amount of hardware can be greatly reduced. Benefits can be obtained.
第15図は本発明によるマルチプロセッサ同期方式の第
4実施例を適用した同期プロセッサの一例を示すブロッ
ク図である。なおこの図において第11図の各部と対応す
る部分には同じ符号が付してある。FIG. 15 is a block diagram showing an example of a synchronous processor to which a fourth embodiment of the multiprocessor synchronous system according to the present invention is applied. In this figure, parts corresponding to the respective parts in FIG. 11 are denoted by the same reference numerals.
この図に示す同期プロセッサ50が、第11図に示すもの
と異なる点は比較器42(0)〜42(f)毎にアクティブ
ポート数設定レジスタ52(0)〜52(f)を設けたこと
である。The synchronous processor 50 shown in this figure differs from that shown in FIG. 11 in that active port number setting registers 52 (0) to 52 (f) are provided for each of the comparators 42 (0) to 42 (f). It is.
そして、アクティブポート数入力端子53を介してアク
ティブポート数A(0)〜A(f)を順次供給しながら
各アクティブポート数設定レジスタ52(0)〜52(f)
にクロックパルスを供給して前記アクティブポート数A
(0)〜A(f)を順次シフトさせることにより各アク
ティブポート数設定レジスタ52(0)〜52(f)に対し
てアクティブポート数A(0)〜A(f)を個々に設定
するようにしている。Then, while sequentially supplying the active port numbers A (0) to A (f) via the active port number input terminal 53, each of the active port number setting registers 52 (0) to 52 (f).
Clock pulse to the active port number A
By sequentially shifting (0) to A (f), the active port numbers A (0) to A (f) are individually set for the respective active port number setting registers 52 (0) to 52 (f). I have to.
このようにこの実施例においては各比較器42(0)〜
42(f)にアクティブポート数A(0)〜A(f)を供
給し得るので、上述した第1実施例と同様にプロセッサ
エレメントが故障したり、取り外されたりした場合にお
いてもシステムを稼動させることができ、これによって
システムの耐故障性を向上させることができる。Thus, in this embodiment, each of the comparators 42 (0) to 42 (0) to
Since the number of active ports A (0) to A (f) can be supplied to 42 (f), the system operates even when the processor element fails or is removed as in the first embodiment. This can improve the fault tolerance of the system.
またこの実施例においては、上述した第2実施例と同
様に複数のプログラムがマッピングされたプロセッサエ
レメントの同期をもとることができる。Further, in this embodiment, as in the above-described second embodiment, it is possible to synchronize the processor elements to which a plurality of programs are mapped.
例えば、第16図に示す如く同期プロセッサ50の各受信
ポート38(0)〜38(6)に対して各プロセッサエレメ
ント12(0)〜12(6)を接続し、かつプロセッサエレ
メント12(0)〜12(2)には処理X、Yを、またプロ
セッサエレメント12(3)〜12(6)には処理X、Zを
マッピングしているときには、次に述べるようにしてこ
れら各プロセッサ12(1)〜12(6)の同期をとる。For example, as shown in FIG. 16, each of the processor elements 12 (0) to 12 (6) is connected to each of the reception ports 38 (0) to 38 (6) of the synchronous processor 50, and the processor element 12 (0) is connected. When processings X and Y are mapped to the processing elements 12 (3) to 12 (6) and processings X and Z are mapped to the processor elements 12 (3) to 12 (6), these processors 12 (1 ) To 12 (6) synchronization.
まず、処理Xに同期要因M0が、また処理Yに同期要因
H1が、また処理Zに同期要因M2、M3が色々存在していれ
ば、各プロセッサエレメント12(0)〜12(6)から出
力される各同期メッセージのうち、同期要因M0に対する
同期メッセージの数は“7"個、同期要因M1に対する同期
メッセージの数は“3"個、同期要因M2に対する同期メッ
セージの数は“4"個、同期要因M3に対する同期メッセー
ジの数は“4"個になる。また各プロセッサエレメント12
(0)〜12(6)から出力される各同期メッセージのう
ち、他の同期要因M4〜Mfに対する同期メッセージの数は
“0"である。First, the synchronization factor M0 is used for the process X, and the synchronization factor is used for the process Y.
If H1 and various synchronization factors M2 and M3 exist in the process Z, the number of synchronization messages for the synchronization factor M0 among the synchronization messages output from the processor elements 12 (0) to 12 (6). Is "7", the number of synchronization messages for the synchronization factor M1 is "3", the number of synchronization messages for the synchronization factor M2 is "4", and the number of synchronization messages for the synchronization factor M3 is "4". Each processor element 12
Among the synchronization messages output from (0) to 12 (6), the number of synchronization messages for the other synchronization factors M4 to Mf is “0”.
したがって、アクティブポート数入力端子53を介して
第17図に示す如くアクティブポート数設定レジスタ52
(0)に“7"を、アクティブポート数設定レジスタ52
(1)に“3"を、アクティブポート数設定レジスタ52
(2)に“4"を、アクティブポート数設定レジスタ52
(3)に“4"を、アクティブポート数設定レジスタ52
(4)〜52(f)に“0"以外の値、例えば“15"を設定
しておく。Therefore, as shown in FIG. 17, the active port number setting register 52 is connected via the active port number input terminal 53.
“0” is set to (0) and the number of active ports setting register 52
"1" is set to (1) and the number of active ports setting register 52
“2” is set in (2) and the number of active ports setting register 52
“4” is set in (3) and the number of active ports setting register 52
A value other than "0", for example, "15" is set in (4) to 52 (f).
このようにしておけば、第18図に示す如く時刻t0で各
プロセッサエレメント12(0)〜12(6)から同期要因
M0に対する同期メッセージが出力されたとき、調停回路
39は、受信ポート38(0)〜38(6)から出力される識
別番号N(0)〜N(6)をマルチプレクサ40に順次取
り込ませてデコーダ33に供給させ、そのデコード動作に
よって得られるカウントパルスC(0)でカウンタ41
(0)の計数値をインクリメントさせる。If in this way, the synchronization factor from the 18 processor elements 12 at time t 0 as shown in FIG. (0) -12 (6)
Arbitration circuit when synchronization message for M0 is output
The reference numeral 39 designates a multiplexer 40 for sequentially taking the identification numbers N (0) to N (6) output from the reception ports 38 (0) to 38 (6) and supplying the same to the decoder 33, and a count obtained by the decoding operation. Counter 41 with pulse C (0)
The count value of (0) is incremented.
そして、受信ポート38(6)から出力される識別番号
N(6)のデコード動作によってカウンタ41(0)の計
数値がインクリメントされて値が“7"になったとき、こ
のカウンタ41(0)の計数値とアクティブポート数設定
レジスタ52(0)の出力とを比較している比較器42
(0)がこれらの値が等しくなったのを検知して同期メ
ッセージ生成要求信号GR(0)を出力する。When the count value of the counter 41 (0) is incremented by the decoding operation of the identification number N (6) output from the receiving port 38 (6) to become “7”, the counter 41 (0) Comparator 42 that compares the count value of the above with the output of the active port number setting register 52 (0).
(0) detects that these values have become equal, and outputs a synchronous message generation request signal GR (0).
これによって、同期メッセージ生成回路37は同期要因
M0に対する同期メッセージを生成してこれを各プロセッ
サエレメント12(0)〜12(6)に放送するとともに、
前記同期メッセージ生成要求信号GR(0)に対応したク
リア信号CL(0)を生成して前記カウンタ41(0)をク
リアさせる。As a result, the synchronization message generation circuit 37
A synchronization message for M0 is generated and broadcast to each processor element 12 (0) to 12 (6).
A clear signal CL (0) corresponding to the synchronous message generation request signal GR (0) is generated to clear the counter 41 (0).
また、上述した動作と同じ条件のとき、各プロセッサ
エレメント12(0)〜12(6)から第14図に示すタイミ
ングで同期メッセージが出力されれば、上述した動作と
同様にして時刻t1でカウンタ41(1)がインクリメント
されて値“1"に、時刻t2で前記カウンタ41(1)が更に
インクリメントされて値“2"になる。この後、時刻t3で
カウンタ41(3)がインクリメントされて値“1"に、ま
た時刻t4でカウンタ41(2)がインクリメントされて値
“1"に、また時刻t5、t6でカウンタ41(2)が順次イン
クリメントされて値“3"になる。Further, when the same conditions as the above-described operation, if the processor element 12 (0) at the timing indicated from 12 (6) in FIG. 14 synchronization messages is output, at time t 1 in the same manner as the operation described above counter 41 (1) is incremented to the value "1", the at time t 2 the counter 41 (1) becomes is further incremented value "2". Thereafter, the counter 41 (3) is incremented value "1" at time t 3, also the time t 4 in the counter 41 (2) is incremented to the value "1", and at time t 5, t 6 The counter 41 (2) is sequentially incremented to a value "3".
次いで、時刻t7でカウンタ41(1)がインクリメント
されて値“3"なれば、比較器41(1)がこれらの値が等
しなったのを検知して同期メッセージ生成要求信号GR
(1)を出力する。Then, if the counter 41 (1) is incremented value "3" at time t 7, the comparator 41 (1) is detected by synchronous message generation request signal GR from these values become equal
(1) is output.
これによって、同期メッセージ生成回路37は同期要求
M1に対する同期メッセージを生成してこれを各プロセッ
サエレメント12(0)〜12(6)に放送するとともに、
前記同期メッセージ生成要求信号GR(1)に対応したク
リア信号CL(1)を生成してこれを前記カウンタ41
(1)をクリアさせる。As a result, the synchronization message generation circuit 37
A synchronization message for M1 is generated and broadcast to each processor element 12 (0) to 12 (6),
A clear signal CL (1) corresponding to the synchronous message generation request signal GR (1) is generated, and this is output to the counter 41.
Clear (1).
また、時刻t8でカウンタ41(2)がインクリメントさ
れて値“4"になれば、比較器42(2)がこれを検知して
同期メッセージ生成要求信号GR(2)を出力する。Further, if the counter 41 at time t 8 (2) is incremented to the value "4", comparator 42 (2) outputs a was detected synchronous message generation request signal GR (2) which.
これによって、同期メッセージ生成回路37は同期要因
M2に対する同期メッセージが生成してこれを各プロセッ
サエレメント12(0)〜12(6)に放送するとともに、
前記同期メッセージ生成要求信号GR(2)に対応したク
リア信号CL(2)を生成してこれを前記カウンタ41
(2)をクリアさせる。なおこの時点では同期要因M3に
対する同期メッセージ数が不足しているので、この同期
要因M3に対する同期メッセージは放送されない。As a result, the synchronization message generation circuit 37
A synchronization message for M2 is generated and broadcast to each processor element 12 (0) -12 (6),
A clear signal CL (2) corresponding to the synchronous message generation request signal GR (2) is generated and this is output to the counter 41.
Clear (2). At this time, since the number of synchronization messages for the synchronization factor M3 is insufficient, the synchronization message for the synchronization factor M3 is not broadcast.
またこの実施例においては、同期メッセージをシリア
ルに処理するので、上述した第1、第2実施例よりも多
少処理速度が遅くなるというデメリットを持っている
が、ハードウェア量を大幅に削減できる大きなメリット
を得ることができる。Further, in this embodiment, since the synchronous message is processed serially, there is a demerit that the processing speed is slightly lower than in the first and second embodiments described above, but a large amount of hardware can be greatly reduced. Benefits can be obtained.
また上述した各実施例においては、同期プロセッサ1
1、29、30、50から出力される同期メッセージを各プロ
セッサエレメント12(0)〜12(6)に放送するように
しているが、第20図に示す如く複数のプロセッサエレメ
ント12に対して同期プロセッサ11、29、30、50を多段接
続しても多い。In each of the embodiments described above, the synchronous processor 1
Synchronization messages output from 1, 29, 30, and 50 are broadcast to the processor elements 12 (0) to 12 (6). However, as shown in FIG. Even if the processors 11, 29, 30, and 50 are connected in multiple stages, there are many cases.
以上説明したように本発明によれば、プロセッサエレ
メントや下位の同期プロセッサが故障したり、取り外さ
れたりした場合においてもシステムを稼動させることが
できるので、システムの耐故障性を向上させることがで
きる。また、プロセッサエレメント数や下位の同期プロ
セッサ数を自由に設定することができ、これによってプ
ロセッサ台数の制約を排除することができる。また、実
質的な処理を行なわないプロセッサエレメントがある場
合にはその分だけ同期処理のオーバーヘッドを小さくし
て処理の高速化を達成することができる。As described above, according to the present invention, the system can be operated even when the processor element or the lower-level synchronous processor fails or is removed, so that the fault tolerance of the system can be improved. In addition, the number of processor elements and the number of lower-order synchronous processors can be set freely, thereby eliminating restrictions on the number of processors. Further, when there is a processor element that does not perform substantial processing, the overhead of the synchronous processing can be reduced by that much, and the processing can be speeded up.
第1図は本発明によるマルチプロセッサ同期方式の第1
実施例よる同期プロセッサの一例を示すブロック図、第
2図は第1図に示すセルの一例を示す回路図、第3図は
第1実施例の動作例を説明するためのブロック図、第4
図は第1実施例の一動作例を説明するためのタイミング
チャート、第5図は第1実施例の他の動作例を説明する
ためのタイミングチャート、第6図は本発明によるマル
チプロセッサ同期方式の第2実施例よる同期プロセッサ
の一例を示すブロック図、第7図は第2実施例の動作例
を説明するためのブロック図、第8図は第2実施例の動
作例を説明するための表図、第9図は第2実施例の一動
作例を説明するためのタイミングチャート、第10図は第
2実施例の他の動作例を説明するためのタイミングチャ
ート、第11図は本発明によるマルチプロセッサ同期方式
の第3実施例よる同期プロセッサの一例を示すブロック
図、第12図は第3実施例の動作例を説明するためのブロ
ック図、第13図は第3実施例の一動作例を説明するため
のタイミングチャート、第14図は第3実施例の他の動作
例を説明するためのタイミングチャート、第15図は本発
明によるマルチプロセッサ同期方式の第4実施例よる同
期プロセッサの一例を示すブロック図、第16図は第4実
施例の動作例を説明するためのブロック図、第17図は第
4実施例の動作例を説明するための表図、第18図は第4
実施例の一動作例を説明するためのタイミングチャー
ト、第19図は第4実施例の他の動作例を説明するための
タイミングチャート、第20図は本発明によるマルチプロ
セッサ同期方式による同期プロセッサの他の接続例を示
すブロック図、第21図は従来の同期プロセッサを説明す
るためのブロック図である。 1(0,0)〜1(7,0)……同期弁別部 2……同期メッセージ生成部 6(0,0)〜6(7,f)……セル 9(0,0)〜9(0,f)……アンドゲート 11……同期プロセッサFIG. 1 shows a first example of a multiprocessor synchronization system according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an example of a cell shown in FIG. 1; FIG. 3 is a block diagram for explaining an operation example of the first embodiment;
FIG. 5 is a timing chart for explaining one operation example of the first embodiment, FIG. 5 is a timing chart for explaining another operation example of the first embodiment, and FIG. 6 is a multiprocessor synchronization system according to the present invention. FIG. 7 is a block diagram showing an example of a synchronous processor according to the second embodiment, FIG. 7 is a block diagram for explaining an operation example of the second embodiment, and FIG. 8 is a diagram for explaining an operation example of the second embodiment. FIG. 9 is a timing chart for explaining one operation example of the second embodiment, FIG. 10 is a timing chart for explaining another operation example of the second embodiment, and FIG. 11 is the present invention. FIG. 12 is a block diagram showing an example of a synchronous processor according to a third embodiment of the multiprocessor synchronization system according to the present invention, FIG. 12 is a block diagram for explaining an operation example of the third embodiment, and FIG. 13 is an operation of the third embodiment. Timing chart to illustrate the example FIG. 14 is a timing chart for explaining another operation example of the third embodiment. FIG. 15 is a block diagram showing an example of a synchronous processor according to a fourth embodiment of the multiprocessor synchronization system according to the present invention. FIG. 17 is a block diagram for explaining an operation example of the fourth embodiment, FIG. 17 is a table diagram for explaining an operation example of the fourth embodiment, and FIG.
FIG. 19 is a timing chart for explaining one operation example of the embodiment, FIG. 19 is a timing chart for explaining another operation example of the fourth embodiment, and FIG. 20 is a timing chart of a multiprocessor synchronization system according to the present invention. FIG. 21 is a block diagram showing another connection example, and FIG. 21 is a block diagram for explaining a conventional synchronous processor. 1 (0,0) to 1 (7,0) synchronization discriminator 2 synchronization message generator 6 (0,0) to 6 (7, f) cell 9 (0,0) to 9 ( 0, f) ... AND gate 11 ... Synchronous processor
Claims (5)
る同期メッセージをその種別毎に分類し、各種別毎の同
期メッセージ数若しくは送信源に関する情報が所定の条
件を満たすとき同期メッセージを生成して前記各プロセ
ッサエレメントの同期をとることを特徴とするマルチプ
ロセッサ同期方式。1. Synchronous messages sent from a plurality of processor elements are classified according to their types, and when the number of synchronous messages for each type or information relating to a transmission source satisfies a predetermined condition, a synchronous message is generated. A multiprocessor synchronization method, wherein processor elements are synchronized.
ら同期メッセージが出力されたとき所定の条件が満され
たと判定して前記各プロセッサエレメントの同期をとる
請求項1記載のマルチプロセッサ同期方式。2. The multiprocessor synchronization system according to claim 1, wherein when a synchronization message is output from each of the processor elements specified in advance, it is determined that a predetermined condition is satisfied, and the respective processor elements are synchronized.
ら予め指定された種別の同期メッセージが出力されたと
き所定の条件が満されたと判定して前記種別について前
記各プロセッサエレメントの同期をとる請求項1記載の
マルチプロセッサ同期方式。3. When a predetermined type of synchronization message is output from each of the processor elements specified in advance, it is determined that a predetermined condition is satisfied, and the processor elements are synchronized with respect to the type. Multiprocessor synchronization scheme as described.
期メッセージの種別毎の数が予め指定された数以上にな
ったとき所定の条件が満されたと判定して前記各プロセ
ッサエレメントの同期をとる請求項1記載のマルチプロ
セッサ同期方式。4. When the number of synchronization messages output from each processor element for each type becomes equal to or greater than a predetermined number, it is determined that a predetermined condition is satisfied, and the respective processor elements are synchronized. 2. The multiprocessor synchronization system according to 1.
期メッセージの種別毎の数が予め指定された種別毎の数
以上になったとき所定の条件が満されたと判定して前記
種別について前記各プロセッサエレメントの同期をとる
請求項1記載のマルチプロセッサ同期方式。5. When the number of synchronization messages output from each processor element for each type is equal to or greater than the number for each type specified in advance, it is determined that a predetermined condition is satisfied, and each processor element is determined for the type. 2. The multiprocessor synchronization method according to claim 1, wherein the synchronization is performed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26937488A JP2766277B2 (en) | 1988-10-27 | 1988-10-27 | Multiprocessor synchronization method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26937488A JP2766277B2 (en) | 1988-10-27 | 1988-10-27 | Multiprocessor synchronization method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02116954A JPH02116954A (en) | 1990-05-01 |
JP2766277B2 true JP2766277B2 (en) | 1998-06-18 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26937488A Expired - Fee Related JP2766277B2 (en) | 1988-10-27 | 1988-10-27 | Multiprocessor synchronization method |
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