JP2856709B2 - バス間結合システム - Google Patents
バス間結合システムInfo
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- JP2856709B2 JP2856709B2 JP15808996A JP15808996A JP2856709B2 JP 2856709 B2 JP2856709 B2 JP 2856709B2 JP 15808996 A JP15808996 A JP 15808996A JP 15808996 A JP15808996 A JP 15808996A JP 2856709 B2 JP2856709 B2 JP 2856709B2
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- Japan
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- bus
- synchronization
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- common bus
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の装置が共有
する主記憶・入出力装置・中央処理装置との接続のため
に共通バスを備えた複数のシステムをバス間結合装置に
より結合したバス間結合システムに関する。
する主記憶・入出力装置・中央処理装置との接続のため
に共通バスを備えた複数のシステムをバス間結合装置に
より結合したバス間結合システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、単一中央処理装置では、性能を飛
躍的に向上させることができないため、複数の中央処理
装置を持ったシステムが、性能向上の一つの手段となっ
ている。ところが、中央処理装置台数を増加させたこと
により、中央処理装置を接続する共通バスの性能限界に
直面することになった。単一の共通バスで中央処理装置
を増加させることに限界があるため、共通バスを複数備
え、共通バスを結合させたシステムが待ち望まれてい
る。ところが、共通バスを結合することによる中央処理
装置間の同期制御は、性能低下を発生させると共に、複
雑で困難である。
躍的に向上させることができないため、複数の中央処理
装置を持ったシステムが、性能向上の一つの手段となっ
ている。ところが、中央処理装置台数を増加させたこと
により、中央処理装置を接続する共通バスの性能限界に
直面することになった。単一の共通バスで中央処理装置
を増加させることに限界があるため、共通バスを複数備
え、共通バスを結合させたシステムが待ち望まれてい
る。ところが、共通バスを結合することによる中央処理
装置間の同期制御は、性能低下を発生させると共に、複
雑で困難である。
【０００３】従来装置では、主記憶装置・入出力装置・
中央処理装置が共通バスにより接続されているため、各
装置からの命令が発行された後、共通バスで処理される
ことにより命令の内容が反映される。また、命令処理性
能の向上のため、命令の追い越しを許可しているため、
命令の発行順と処理順は異なる場合がある。前記の構成
において、次の手順により主記憶装置の共有メモリのア
クセスを行う。
中央処理装置が共通バスにより接続されているため、各
装置からの命令が発行された後、共通バスで処理される
ことにより命令の内容が反映される。また、命令処理性
能の向上のため、命令の追い越しを許可しているため、
命令の発行順と処理順は異なる場合がある。前記の構成
において、次の手順により主記憶装置の共有メモリのア
クセスを行う。
【０００４】ａ．共有領域アクセス権獲得、ｂ．共有領
域アクセス、ｃ．経路間同期化命令発行、ｄ．共有領域
アクセス権放棄。
域アクセス、ｃ．経路間同期化命令発行、ｄ．共有領域
アクセス権放棄。
【０００５】経路間同期化命令は、同期化命令発行前に
発行された命令が全て共通バスで処理された後に同期化
命令の後の命令が処理されることを保証する。従来技術
では、同期化命令の発行前に発行されたが共通バスで処
理されず、装置内で待ち合わせている命令を数え、待ち
命令数がゼロになるまで待ち合わせることにより、同期
化命令が実現される。
発行された命令が全て共通バスで処理された後に同期化
命令の後の命令が処理されることを保証する。従来技術
では、同期化命令の発行前に発行されたが共通バスで処
理されず、装置内で待ち合わせている命令を数え、待ち
命令数がゼロになるまで待ち合わせることにより、同期
化命令が実現される。
【０００６】上記概念は「ＳＰＡＲＣアーキテクチャ・
マニュアルバージョン８」のパーシャル・ストア・オー
ダリング（Partial Store Ordering) メモリ・モデルと
して示され、同期化ブログラミングについては、＜メモ
リモデルに従ったブログラミング＞として記述されてい
る。
マニュアルバージョン８」のパーシャル・ストア・オー
ダリング（Partial Store Ordering) メモリ・モデルと
して示され、同期化ブログラミングについては、＜メモ
リモデルに従ったブログラミング＞として記述されてい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】複数の共通バスを接続
装置により接続したシステムにおいては、各装置から発
行された命令は全ての共通バスで処理されたことを待っ
て結果が反映される。したがって、装置の直接接続され
た共通バスのみで命令が処理されていても、まだ命令の
結果はシステムに反映されていない。そのため、直接接
続された共通バスで処理されたことを待つ従来の同期化
命令では、命令順序の同期化が不可能である。
装置により接続したシステムにおいては、各装置から発
行された命令は全ての共通バスで処理されたことを待っ
て結果が反映される。したがって、装置の直接接続され
た共通バスのみで命令が処理されていても、まだ命令の
結果はシステムに反映されていない。そのため、直接接
続された共通バスで処理されたことを待つ従来の同期化
命令では、命令順序の同期化が不可能である。
【０００８】本発明は、システムにおける複数装置間の
同期化命令を提供する。さらに、同期化による性能低下
を抑える手段を提供する。
同期化命令を提供する。さらに、同期化による性能低下
を抑える手段を提供する。
【０００９】発明の目的は、複数の共通バスを結合した
システムにおける命令順序同期化機能を実現し、かつ、
同期化による性能低下を最小限度に抑えるバス間結合シ
ステムを提供することにある。
システムにおける命令順序同期化機能を実現し、かつ、
同期化による性能低下を最小限度に抑えるバス間結合シ
ステムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】バス間接続されたシステ
ムにおける、共通バスに接続された中央処理装置は、命
令の反映の順序を同期化するために同期化命令を発行す
る。この同期化命令は、既発行かつ共通バスに未処理の
全ての命令を待ち合わせる従来の同期化命令と同様な装
置内の同期化機能を持つ。装置内の同期化機能は、装置
内の共通バスで未処理の命令がゼロになるまで待ち合わ
せることにより実現する。
ムにおける、共通バスに接続された中央処理装置は、命
令の反映の順序を同期化するために同期化命令を発行す
る。この同期化命令は、既発行かつ共通バスに未処理の
全ての命令を待ち合わせる従来の同期化命令と同様な装
置内の同期化機能を持つ。装置内の同期化機能は、装置
内の共通バスで未処理の命令がゼロになるまで待ち合わ
せることにより実現する。
【００１１】この同期化命令は、共通バスで処理され、
他の共通バスで未処理の命令が完了するまで待ち合わせ
るバス間同期化機能を持つことを特徴とする。同期化命
令のバス間同期化機能は、中央処理装置から共通バスで
同期化命令が処理されようとすると、バス間結合装置内
に他の共通バスでの処理を待ち合わせている命令が残っ
ている期間、この同期化命令の共通バス上での処理を中
断することにより実現される。バス間結合装置内に他の
共通バスでの処理を待ち合わせている命令が全て処理さ
れた後、同期化命令が共通バスで処理される。この動作
により、同期化命令が共通バスで処理された時は、先行
する命令が全て共通バスで処理されていることを保証す
ることができる。
他の共通バスで未処理の命令が完了するまで待ち合わせ
るバス間同期化機能を持つことを特徴とする。同期化命
令のバス間同期化機能は、中央処理装置から共通バスで
同期化命令が処理されようとすると、バス間結合装置内
に他の共通バスでの処理を待ち合わせている命令が残っ
ている期間、この同期化命令の共通バス上での処理を中
断することにより実現される。バス間結合装置内に他の
共通バスでの処理を待ち合わせている命令が全て処理さ
れた後、同期化命令が共通バスで処理される。この動作
により、同期化命令が共通バスで処理された時は、先行
する命令が全て共通バスで処理されていることを保証す
ることができる。
【００１２】さらに、バス間結合装置内の未処理命令の
発行装置識別子を命令毎に保待することにより、未処理
命令と同一装置からの同期化命令が存在した場合のみ同
期化命令を中断させる。同期化命令発行装置と同一装置
の命令が存在した場合のみ中断させることにより、不必
要だ同期化待ち合わせを無くし、複数の中央処理装置が
接続されたシステムにおいても同期化機能を提供する。
発行装置識別子を命令毎に保待することにより、未処理
命令と同一装置からの同期化命令が存在した場合のみ同
期化命令を中断させる。同期化命令発行装置と同一装置
の命令が存在した場合のみ中断させることにより、不必
要だ同期化待ち合わせを無くし、複数の中央処理装置が
接続されたシステムにおいても同期化機能を提供する。
【００１３】また、バス間結合装置内の未処理命令の命
令を解析することにより、同期化を必要とする命令が存
在する場合のみ同期化命令を中断することにより、同期
化による性能低下を抑えることができる。
令を解析することにより、同期化を必要とする命令が存
在する場合のみ同期化命令を中断することにより、同期
化による性能低下を抑えることができる。
【００１４】上記中央処理装置を入出力装置と置き換え
ても、また同じ機能を提供可能である。
ても、また同じ機能を提供可能である。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の態様につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】図１は、本発明のバス間結合システムの一
実施例を示す構成図である。本実施例では、中央処理装
置１００、入出力装置１１０、主記憶装置１２０が共通
バス１３０により結合されたシステムと、中央処理装置
１０１、入出力装置１１１、主記憶装置１２１が共通バ
ス１３１により済合されたシステムがバス間結合装置１
４０により結合されている。中央処理装置１００，１０
１および入出力装置１１０，１１１は、直接接続してい
る共通バス１３０あるいは共通バス１３１を経由して、
またはバス間結合装置１４０および直接接統していない
共通バス１３０あるいは１３１を経由して、主記憶装置
１２０，１２１のどちらにもアクセス可能である。
実施例を示す構成図である。本実施例では、中央処理装
置１００、入出力装置１１０、主記憶装置１２０が共通
バス１３０により結合されたシステムと、中央処理装置
１０１、入出力装置１１１、主記憶装置１２１が共通バ
ス１３１により済合されたシステムがバス間結合装置１
４０により結合されている。中央処理装置１００，１０
１および入出力装置１１０，１１１は、直接接続してい
る共通バス１３０あるいは共通バス１３１を経由して、
またはバス間結合装置１４０および直接接統していない
共通バス１３０あるいは１３１を経由して、主記憶装置
１２０，１２１のどちらにもアクセス可能である。
【００１７】図２を用いて、本発明の特徴である同期化
命令の処理手順を示す。中央処理装置１００は、発行さ
れた命令の共通バス１３０での処理を待ち合わせるバッ
ファ２００を備えており、バス間結合装置１４０は、共
通バス１３１での処理を待ち合わせるバッファ２４０
と、共通バス１３０へ同期化命令処理の中断を指示する
中断指示線２４１とを備えている。主記憶装置１２１
は、共通バス１３１に接続されており、中央処理装置１
００からは、共通バス１３０、バス間結合装置１４０、
共通バス１３１を経由してアクセスされる。
命令の処理手順を示す。中央処理装置１００は、発行さ
れた命令の共通バス１３０での処理を待ち合わせるバッ
ファ２００を備えており、バス間結合装置１４０は、共
通バス１３１での処理を待ち合わせるバッファ２４０
と、共通バス１３０へ同期化命令処理の中断を指示する
中断指示線２４１とを備えている。主記憶装置１２１
は、共通バス１３１に接続されており、中央処理装置１
００からは、共通バス１３０、バス間結合装置１４０、
共通バス１３１を経由してアクセスされる。
【００１８】中央処理装置１００は、命令１、命令２、
同期化命令３、後続命令４の順に命令を発行する。図２
は、命令１，２がバス間結合装置１４０内で共通バス１
３１で処理されるのを待っており、同期化命令３、後続
命令４が中央処理装置１００内で共通バス１３０で処理
されるのを待っている状態を示している。バス間結合装
置１４０内の待ち合わせバッファ２４０では命令の順序
をを保証していないため、図２では、命令１と命令２の
共通バス１３１への発行順は逆になっている。図２の状
態の後、同期化命令３が共通バス１３０で処理されよう
とすると、バス間結合装置１４０は、待ち合わせバッフ
ァ２４０内に命令が残っているため、中断指示線２４１
を通して、同期化命令３の処理の中断指示を出力する。
中断させられた同期化命令３は、再度共通バス１３０で
処理されようとするが、バス間結合装置１４０内の待ち
合わせバッファ２４０が未処理命令を保持している間
は、中断され続ける。
同期化命令３、後続命令４の順に命令を発行する。図２
は、命令１，２がバス間結合装置１４０内で共通バス１
３１で処理されるのを待っており、同期化命令３、後続
命令４が中央処理装置１００内で共通バス１３０で処理
されるのを待っている状態を示している。バス間結合装
置１４０内の待ち合わせバッファ２４０では命令の順序
をを保証していないため、図２では、命令１と命令２の
共通バス１３１への発行順は逆になっている。図２の状
態の後、同期化命令３が共通バス１３０で処理されよう
とすると、バス間結合装置１４０は、待ち合わせバッフ
ァ２４０内に命令が残っているため、中断指示線２４１
を通して、同期化命令３の処理の中断指示を出力する。
中断させられた同期化命令３は、再度共通バス１３０で
処理されようとするが、バス間結合装置１４０内の待ち
合わせバッファ２４０が未処理命令を保持している間
は、中断され続ける。
【００１９】バス間結合装置１４０内の命令１，２が共
に共通バス１３１で処理され、待ち合わせバッファ２４
０内の未処理命令が無くなった後に、同期化命令３が共
通バス１３０で処理されようとすると、今度は待ち合わ
せバッファ２４０に未処理命令が残っていないため、中
断指示線２４１からは中断指示が発生せず、同期化命令
３が処理される。同期化命令３が共通バス１３０で処理
された後は、先行した命令１，２は、すでに共通バス１
３１でも処理されているため、命令の順序が保証され
る。
に共通バス１３１で処理され、待ち合わせバッファ２４
０内の未処理命令が無くなった後に、同期化命令３が共
通バス１３０で処理されようとすると、今度は待ち合わ
せバッファ２４０に未処理命令が残っていないため、中
断指示線２４１からは中断指示が発生せず、同期化命令
３が処理される。同期化命令３が共通バス１３０で処理
された後は、先行した命令１，２は、すでに共通バス１
３１でも処理されているため、命令の順序が保証され
る。
【００２０】図４を用いて同期化命令３が中断されるク
イミングを示す。サイクルＣ１において共通バス１３０
側で同期化命令３が処理されようとするが、中断指示に
より、処理が中断される。サイクルＣ２において共通バ
ス１３１側で命令２が処理される。再度サイタルＣ３で
同期化命令３が処理されようとするが、同時に処理され
ようとする命令１はまだ処理が終了しないため、同期化
命令３は再び中断される。サイクルＣ４では、共通バス
１３１側では命令１，２共にすでに処理されているた
め、同期化命令３は処理される。
イミングを示す。サイクルＣ１において共通バス１３０
側で同期化命令３が処理されようとするが、中断指示に
より、処理が中断される。サイクルＣ２において共通バ
ス１３１側で命令２が処理される。再度サイタルＣ３で
同期化命令３が処理されようとするが、同時に処理され
ようとする命令１はまだ処理が終了しないため、同期化
命令３は再び中断される。サイクルＣ４では、共通バス
１３１側では命令１，２共にすでに処理されているた
め、同期化命令３は処理される。
【００２１】中央処理装置１００に加えて、中央処理装
置１０２が共通バス１３０に接続された場合を図３に示
す。中央処理装置１０２は、中央処理装置１００と同様
に、待ち合わせバッファ２０２を備え、バス間結合装置
２４０の命令毎に、命令発行装置識別子２４２が追加さ
れる。命令発行装置識別子２４２が無い場合、中央処理
装置が複数（１００、１０２）接続されているため、同
期化命令３の処理が中断されている間に、中央処理装置
１０２からの命令５が共通バスで処理され、バス間結合
装置１４０の待ち合わせバッファ２４０に登録される。
図３は、バス間結合装置１４０の待ち合わせバッファ２
４０に中央処理装置１０２からの命令５が登録されてい
る状態を示している。
置１０２が共通バス１３０に接続された場合を図３に示
す。中央処理装置１０２は、中央処理装置１００と同様
に、待ち合わせバッファ２０２を備え、バス間結合装置
２４０の命令毎に、命令発行装置識別子２４２が追加さ
れる。命令発行装置識別子２４２が無い場合、中央処理
装置が複数（１００、１０２）接続されているため、同
期化命令３の処理が中断されている間に、中央処理装置
１０２からの命令５が共通バスで処理され、バス間結合
装置１４０の待ち合わせバッファ２４０に登録される。
図３は、バス間結合装置１４０の待ち合わせバッファ２
４０に中央処理装置１０２からの命令５が登録されてい
る状態を示している。
【００２２】図３の状態の後、命令１，２が共に共通バ
ス１３１での処理後も、処理中断指示が共通バス１３０
に発行され、待ち合わせる必要のない命令５も待ち合わ
せることになる。中央処理装置１０２からの命令が途切
れる保証はないため、次の命令６もバス間結合装置１４
０に登録され、その後に中央処理装置１０２に命令が次
々に発行されると、同期化命令３が待ち続けることにな
り問題となる。そこで、待ち合わせバッファ２４０の命
令毎に装置識別子２４２を追加することにより、前述し
た動作を改善する。図３では、装置識別子２４２は、命
令１，２に対しては、１００を保持しており、中央処理
装置１００からの命令であることを示し、命令５は１０
２を保持しており、中央処理装置１０２からの命令であ
ることを示している。装置識別子２４２と同期化命令の
発行装置を比較することにより、共通バス１３０で処理
されようとしている同期化命令３と同一の装置からの命
令がある場合のみ、処理中断指示紙２４１を通じて中断
指示を共通バス１３０に出力する。
ス１３１での処理後も、処理中断指示が共通バス１３０
に発行され、待ち合わせる必要のない命令５も待ち合わ
せることになる。中央処理装置１０２からの命令が途切
れる保証はないため、次の命令６もバス間結合装置１４
０に登録され、その後に中央処理装置１０２に命令が次
々に発行されると、同期化命令３が待ち続けることにな
り問題となる。そこで、待ち合わせバッファ２４０の命
令毎に装置識別子２４２を追加することにより、前述し
た動作を改善する。図３では、装置識別子２４２は、命
令１，２に対しては、１００を保持しており、中央処理
装置１００からの命令であることを示し、命令５は１０
２を保持しており、中央処理装置１０２からの命令であ
ることを示している。装置識別子２４２と同期化命令の
発行装置を比較することにより、共通バス１３０で処理
されようとしている同期化命令３と同一の装置からの命
令がある場合のみ、処理中断指示紙２４１を通じて中断
指示を共通バス１３０に出力する。
【００２３】本機能により複数の中央処理装置が接続さ
れた場合においても、同期化命令が正しく処理される。
れた場合においても、同期化命令が正しく処理される。
【００２４】命令が発行順と処理順が異なるシステムに
おいて、同期化命令の対象となる命令は、ストア命令あ
るいはロック命令に限られる。よって、全ての命令を対
象に、同期化処理をする必要はない。したがって、バス
間結合装置１４０内の待ち合わせバッファ２４０内に登
録されている同期化処理対象命令が存在する場合のみ、
同期化命令に対して、処理中断線２４１を通じて、同期
化命令の処理を中断し、同期による性能低下を小さくす
ることができる。
おいて、同期化命令の対象となる命令は、ストア命令あ
るいはロック命令に限られる。よって、全ての命令を対
象に、同期化処理をする必要はない。したがって、バス
間結合装置１４０内の待ち合わせバッファ２４０内に登
録されている同期化処理対象命令が存在する場合のみ、
同期化命令に対して、処理中断線２４１を通じて、同期
化命令の処理を中断し、同期による性能低下を小さくす
ることができる。
【００２５】また、上記中央処理装置を入出力装置と読
み代えても全く問題なく、入出力装置が共通バスに複数
接続された場合においても本発明は有効である。
み代えても全く問題なく、入出力装置が共通バスに複数
接続された場合においても本発明は有効である。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、共有メモ
リ空間を持つバス間結合システムにおいて、同期専用の
通信路を用いることなく命令順序同期化機構を実現する
ことができ、かつ、同期化による性能低下を抑えること
ができる。性能低下を抑える効果は、同期化命令による
待ち合わせを行う命令を、同期化命令発行装置と同一の
命令に限定すること、および同期化の必要な命令のみに
限定することにより不要ま同期による待ち合わせを無く
すことにより得られる。
リ空間を持つバス間結合システムにおいて、同期専用の
通信路を用いることなく命令順序同期化機構を実現する
ことができ、かつ、同期化による性能低下を抑えること
ができる。性能低下を抑える効果は、同期化命令による
待ち合わせを行う命令を、同期化命令発行装置と同一の
命令に限定すること、および同期化の必要な命令のみに
限定することにより不要ま同期による待ち合わせを無く
すことにより得られる。
【図１】本発明のバス間結合システムの一実施例を示す
構成図である。
構成図である。
【図２】本発明の実施例における命令処理状態を示す図
である。
である。
【図３】本発明の実施例における複数の中央処理装置が
共通バスに接続された場合の命令処理状態を示す図であ
る。
共通バスに接続された場合の命令処理状態を示す図であ
る。
【図４】同期化命令が中断されるクイミングを示す図で
ある。
ある。
１００〜１０２ 中央処理装置 １１０，１１１ 入出力装置 １２０〜１２２ 主記憶装置 １３０，１３１ 共通バス １４０ バス間結合装置 ２００〜２０２，２０６，２１１，２４０ 待ち合わせ
バッファ ２４１ 中断指示線 ２４２ 命令発行装置識別子
バッファ ２４１ 中断指示線 ２４２ 命令発行装置識別子
Claims (5)
- 【請求項１】中央処理装置、入出力装置、主記憶装置が
共通バスで接続されたシステムをバス間結合装置により
接続したバス間結合システムにおいて、同期化命令の処
理時にバス間結合装置に命令が登録されている場合、同
期化命令を共通バス上で強制的に中断させることを特徴
とするバス間結合システム。 - 【請求項２】請求項１記載のバス間結合システムにおい
て、バス間結合装置内に登録されている命令毎に、命令
発行装置識別子を保持し、同期化命令発行装置と同一装
置からの命令が登録されている場合のみ同期化命令を中
断することを特徴とするバス間結合システム。 - 【請求項３】請求項１または２記載のバス間結合システ
ムにおいて、同期化命令による同期の必要な命令がバス
間結合装置内に登録されている場合のみ、同期化命令を
中断することを特徴とするバス間結合システム。 - 【請求項４】請求項１記載のバス間結合システムにおい
て、前記バス間結合装置は、共通バス処理待ち合わせ命
令を登録するバッファと、同期化命令の処理を中断する
中断指示を共通バスに出力する中断指示線とを備えるこ
とを特徴とするバス間結合システム。 - 【請求項５】請求項２記載のバス間結合システムにおい
て、前記バス間結合装置は、共通バス処理待ち合わせ命
令を登録するバッファと、このバッファの命令毎に命令
を発生した装置を保持する命令発生装置識別子と、同期
化命令の処理を中断する中断指示を共通バスに出力する
中断指示線とを備えることを特徴とするバス間結合シス
テム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15808996A JP2856709B2 (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | バス間結合システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15808996A JP2856709B2 (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | バス間結合システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH103457A JPH103457A (ja) | 1998-01-06 |
| JP2856709B2 true JP2856709B2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=15664065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15808996A Expired - Fee Related JP2856709B2 (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | バス間結合システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2856709B2 (ja) |
-
1996
- 1996-06-19 JP JP15808996A patent/JP2856709B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH103457A (ja) | 1998-01-06 |
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