JP2912738B2 - シリアライズ制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ベクトルユニット、ス
カラユニット、主記憶制御装置及び主記憶装置を少なく
とも２系統備えたマルチプロセッサ構成をとるベクトル
計算機のシリアライズ制御方法に関する。ベクトル計算
機にあっては、スカラ命令とベクトル命令、或いはベク
トル命令とベクトル命令間で命令の先行制御や並列実行
が行われることがあるため、所定の命令間での主記憶参
照順序が保証されないことがある。従って、主記憶参照
順序を保証するためにはシリアライズ制御を行う必要が
ある。

【０００２】シリアライズ制御とは、それ以前に実行中
にある先行命令が生ずる主記憶オペランドアクセスを、
それよりも後に実行すべき後続命令の主記憶オペランド
アクセスを生ずる前に終了させることである。このシリ
アライズ制御は、ベクトル命令同志及びベクトル命令と
スカラ命令の主記憶オペランドアクセス間において意味
をもち、スカラ命令間ではもともと順序関係が保証され
ているために意味を持たない。

【０００３】ベクトル計算機におけるシリアライズ処理
は、ベクトルユニットからのシリアライズ要求とスカラ
ユニットからのシリアライズ要求に分けられる。ベクト
ルユニットからシリアライズ要求があると、主記憶制御
装置内にあるベクトルユニットからのバッファ無効化リ
クエストを全てのスカラユニットに送出した後、要求元
ベクトルユニットにシリアライズ終了通知を行う。

【０００４】またスカラユニットからシリアライズ要求
があると、主記憶制御装置内にあるスカラ系統ユニット
からのバッファ無効化リクエストを全てのスカラユニッ
トに送出した後、要求元スカラユニットにシリアライズ
終了通知を行う。更に近年にあっては、処理の高速化を
狙ってマルチプロセッサ構成のベクトル計算機の開発が
進められており、例えばベクトルユニット、スカラユニ
ット、主記憶制御装置及び主記憶装置を２系統備えてい
る。

【０００５】このようなマルチプロセッサ構成のベクト
ル計算機では、新たにベクトルユニットから他系統のス
カラユニットへのシリアライズという処理が加わってく
る。即ち、ベクトルユニットからシリアライズ要求を受
けると、要求元ベクトルユニットからのバッファ無効化
リクエストを自系統のスカラユニットだけでなく、他系
統のスカラユニットにも送出した後に、要求元ベクトル
ユニットにシリアライズ終了通知を行う。

【０００６】しかし、ベクトルユニットから自系統のス
カラユニットに対してのみシリアライズを行えばよいよ
うな場合にも、他系統のスカラユニットに対しバッファ
無効化リクエストの送出を終了しなければシリアライズ
終了通知が得られず、処理性能を向上するためには、こ
の点の改善が望まれる。

【０００７】

【従来の技術】まず汎用計算機の主記憶制御装置におけ
るシリアライズ制御を説明する。汎用計算機の主記憶制
御装置がシリアライズ要求を受付けると、メモリアクセ
スリクエストのプライオリティ取得を禁止し、その時点
で主記憶制御装置内にある全てバッファ無効化リクエス
トを全てのＣＰＵへ送出した後、シリアライズ要求元に
シリアライズ終了を通知するという方法をとる。

【０００８】また他のシリアライズ制御としては、シリ
アライズ要求を受付けると、主記憶制御装置内にあるバ
ッファ無効化リクエストにフラグを付け、フラグ付きの
バッファ無効化リクエストを全てのＣＰＵに送出した後
（フラグを付けるかわりにその時のバッファ無効化リク
エスト数を記憶し、その数だけ送出した後でもよい）、
シリアライズ要求元にシリアライズ終了を通知するとい
う方法をとるのが一般的であった。

【０００９】尚、シリアライズ要求元は、シリアライズ
終了通知を受取るまでの間、キャッシュも含めてメモリ
アクセスを禁止することになる。次に通常のベクトル計
算機の主記憶制御装置におけるシリアライズ制御を図６
を参照して説明する。図６において、主記憶制御装置
（ＭＣＵ）１６はベクトルユニット（ＶＵ）１０からの
シリアライズ要求と、スカラユニットや入出力プロセッ
サ等のスカラ系ユニット１２からのからのシリアライズ
要求の２種類のシリアライズ処理を行う。

【００１０】ベクトルユニット１０からのシリアライズ
要求は、ベクトルユニット１０とスカラ系ユニット１２
との間のシリアライズを行うもので、シリアライズ要求
を受取った時点で主記憶制御装置１６内にあるベクトル
ユニットからのバッファ無効化リクエストをスカラ系ユ
ニット１２に送出した後、シリアライズ終了通知を要求
元のベクトルユニット１０に送出する。

【００１１】スカラ系ユニット１２からのシリアライズ
要求は、スカラ系ユニット１２間、例えば入出力プロセ
ッサとスカラユニットのシリアライズを行うもので、要
求を受取った時点で主記憶制御装置１２内にあるスカラ
系ユニット１２からのバッファ無効化リクエストを全て
のスカラ系ユニット１２に送出した後、シリアライズ終
了通知をシリアライズ要求元のスカラ系ユニット１２に
送出する。

【００１２】尚、ベクトルユニット１０からのバッファ
無効化リクエストとスカラ系ユニット１２からのバッフ
ァ無効化リクエストを別々のバッファ無効化リクエスト
キューに保持すると、汎用計算機の主記憶制御装置と同
様な方法でシリアライズ終了通知を送出することができ
る。次に図７を参照してマルチプロセッサ構成のベクト
ル計算機におけるシリアライズ制御を説明する。

【００１３】マルチプロセッサ構成のベクトル計算機で
は、図６のシングルプロセッサ構成の場合のシリアライ
ズ以外に、ベクトルユニットからのシリアライズ要求に
対し、自系統のスカラ系統ユニットのシリアライズに加
え、他系統のスカラユニットへのシリアライズという処
理が必要になってくる。プログラム上は、ベクトルユニ
ット１０から自系統スカラ系ユニット１２へのシリアラ
イズ命令（Ｐｏｓｔ／Ｗａｉｔ命令など）の後に、スカ
ラユニット間のシリアライズ命令（ＳＩＧＰ，ＣＳ，Ｓ
ＶＣ命令など）を置くことで実現される。

【００１４】これを図６のシングルプロセッサ構成の場
合と同じ方法で実現すると、例えばＡ系統の主記憶制御
装置１６−１は、ベクトルユニット１０−１からのシリ
アライズ要求時に、要求元ベクトルユニット１０−１か
らのバッファ無効化リクエストを自系統のスカラ系ユニ
ット１２だけでなく、他系統のスカラ系ユニット１２−
２を含む全てのスカラ系ユニットへ送出した後、要求元
のベクトルユニット１０−１にシリアライズ終了通知を
送出すればよいことになる。

【００１５】このようにすれば、後にスカラ系ユニット
１２−１からシリアライズ要求が来た時には、ベクトル
ユニット１０−１からのバッファ無効化リクエストはＡ
系統及びＢ系統の全てのスカラ系ユニット１２−１，１
２−２に送出か完了しているため、スカラ系ユニット１
２−１からのバッファ無効化リクエストだけを全てのス
カラユニットに送出した後、シリアライズ終了通知を要
求元のスカラ系ユニット１２−１に送出すればよいこと
になる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ベクト
ルユニットからのシリアライズ要求に対し、ベクトルユ
ニットからのバッファ無効化リクエストを自系統及び他
系統の全てのスカラ系統ユニットに送出するシリアライ
ズ制御にあっては、ベクトルユニットから自系統のスカ
ラユニットに対してのみシリアライズを行えばよいよう
なケースでも、ベクトルユニットからのバッファ無効化
リクエストを全てのスカラユニットへ送出するまでの間
シリアライズが終了しないことになる。

【００１７】一般的に、ベクトル計算機の主記憶制御装
置は、スカラ系ユニットのキャッシュのディレクトリの
コピーを持ち、不要なバッファ無効化リクエストをスカ
ラ系ユニットに送出しないようになっているため、各ス
カラユニット毎に保持しているバッファ無効化リクエス
ト数が異なることになる。このためシリアライズする必
要のない他系統のスカラ系ユニット１２−２のバッファ
無効化リクエスト数が、シリアライズを必要する自系統
のスカラユニット１２−１のバッファ無効化リクエスト
数以上ある場合には、このリクエスト数の差分だけシリ
アライズの必要がない他系統のスカラ系ユニット１２−
２に対するバッファ無効化リクエストの送出に時間がか
かり、必要のないインターロックがかかることによって
シリアライズ処理時間が増大し、性能の低下を招くとい
う問題があった。

【００１８】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、マルチプロセッサ構成のベクトル計
算機において、ベクトルユニットからのシリアライズ要
求で自系統のスカラ系ユニットに対してのみシリアライ
ズを行う場合の処理時間を短縮して処理性能を向上する
ようにしたシリアライズ制御方式を提供することを目的
とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。まず本発明は、ベクトルユニット１０、１又
は複数のスカラ系ユニット１２、主記憶制御装置１６及
び主記憶装置１８を少なくともＡ系統とＢ系統の２系統
備えたマルチプロセッサ構成をとるベクトル計算機のシ
リアライズ制御方法を対象とする。

【００２０】このようなマルチプロセッサ構成をとるベ
クトル計算機のシリアライズ制御方法として本発明にあ
っては、主記憶制御装置１６にシリアライズ制御部５０
を設け、シリアライズ制御部５０が自系統のベクトルユ
ニット１０からシリアライズ要求を受けた場合には、ベ
クトルユニット１０からのバッファ無効化リクエストの
内、自系統のスカラ系ユニット１２に対するバッファ無
効化リクエストの送出を終了した後に、シリアライズ終
了通知を要求元のベクトルユニット１０に送出すること
を特徴とする。

【００２１】またシリアライズ制御部５０がスカラ系ユ
ニット１２からのシリアライズ要求を受けた場合には、
要求元に対応するベクトルユニット１０からのバッファ
無効化リクエスト及び要求元からのバッファ無効化リク
エストを自系統および他系統の全てのスカラ系ユニット
１２に対し送出した後に、シリアライズ終了通知を要求
元のスカラ系ユニット１２に送出することを特徴とす
る。

【００２２】具体的には次の第１及び第２シリアライズ
制御方式となる。 ［第１シリアライズ制御方式］シリアライズ制御部５０
が自系統のベクトルユニット１０からシリアライズ要求
を受けた場合には、要求元ベクトルユニット１０からの
バッファ無効化リクエストにシリアライズフラグを付け
て自系統のスカラ系ユニット１２に対する送出を終了し
た後に、シリアライズ終了通知を要求元のベクトルユニ
ット１０に送出する。同時にベクトルユニット１０から
のシリアライズ要求を他系統のシリアライズ制御部５０
に通知して要求元ベクトルユニット１０から他系統のス
カラ系ユニット１２に対するバッファ無効化リクエスト
にもシリアライズフラグを付けさせる。

【００２３】一方、シリアライズ制御部５０がスカラ系
ユニット１２からのシリアライズ要求を受けた場合に
は、要求元に対応するベクトルユニット１０からのバッ
ファ無効化リクエスト及び要求元からのバッファ無効化
リスクエトを自系統の全てのスカラユニット１２に送出
し、他系統についてはシリアライズ要求を送出して他系
統のシリアライズ制御部５０により要求元に対応するベ
クトルユニット１０からのバッファ無効化リクエスト及
び要求元からのバッファ無効化リスクエトを他系統の全
てのスカラユニット１２に送出してシリアライズ終了を
通知させ、その後に、他系統からシリアライズ終了通知
を受取った時に要求元のスカラ系統ユニット１２にシリ
アライズ終了通知を送出する。 ［第２シリアライズ制御方式］ シリアライズ制御部５０が自系統のベクトルユニット１
０からシリアライズ要求を受けた場合には、要求元ベク
トルユニット１０からのバッファ無効化リクエストにの
みシリアライズフラグを付けて自系統のスカラ系ユニッ
ト１２に対する送出を終了した後に、シリアライズ終了
通知を要求元のベクトルユニット１０に送出する。他系
統のシリアライズ制御部５０に対するシリアライズ要求
の通知は行わない。

【００２４】一方、シリアライズ制御部５０が自系統又
は他系統のスカラ系ユニット１２からシリアライズ要求
を受けた場合には、 他系統のベクトルユニット１０に対応するスカラ系ユ
ニット１２へバッファ無効化リクエスト、 自系統及び他系統のスカラユニット１２からのバッフ
ァ無効化リクエスト、の各々にシリアライズフラグを付
けて自系統および他系統の全てのスカラ系ユニット１２
に送出した後に、シリアライズ終了通知を要求元のスカ
ラ系ユニット１２に送出することを特徴とする。

【００２５】

【作用】このような構成を備えた本発明のシリアライズ
制御方式、例えば第１シリアライズ制御方式によれは、
例えばＡ系統の主記憶制御装置１６に設けたシリアライ
ズ制御部５０が自系のベクトルユニット１０からのシリ
アライズ要求を受付けると、要求元ベクトルユニット１
０からのバッファ無効化リクエストにシリアライズフラ
グを付け、自系統スカラ系ユニット１２に対するバッフ
ァ無効化リクエストの送出が終了した時、シリアライズ
終了通知を要求元に送出する。

【００２６】このとき、Ａ系統の主記憶制御装置１６か
らＢ系統の主記憶制御装置１６−２に設けたシリアライ
ズ制御部５０にもベクトルユニット１０からのシリアラ
イズ要求を伝え、Ｂ系統のスカラ系ユニット１２−２に
対するバッファ無効化リクエストにもシリアライズフラ
グを付けておく。一方、Ａ系統の主記憶制御装置１６−
１設けたシリアライズ制御部５０が例えば自系統のスカ
ラ系ユニット１２からのシリアライズ要求を受付けた時
は、要求元スカラ系ユニット１２からのバッファ無効化
リクエストにシリアライズフラグを付け、このフラグ付
きリクエストとそれ以前にＢ系統のベクトルユニット１
０−２がシリアライズ要求を行った際に作成されたクラ
グ付きのバッファ無効化リクエストをＡ系統の全てのス
カラ系ユニット１２へ送出し、Ｂ系統についてはシリア
ライズ要求を送出してシリアライズフラグ付きのバッフ
ァ無効化リクエストを同様にＢ系統の全てのスカラ系ユ
ニット１２へ送出してＡ系統にシリアライズ終了を通知
させ、このＢ系統からのシリアライズ終了通知を受けた
時に、要求元のスカラ系ユニット１２にシリアライズ終
了通知を送出する。

【００２７】これにより、ベクトルユニット１０から自
系統のスカラ系ユニット１２へだけシリアライズ要求を
を行えばよい場合には、他系統に対するバッファ無効化
リクエストの送出の終了を待つという不要なインターロ
ックの発生しなくなり、性能の低下を防ぐことができ
る。本発明の第２シリアライズ制御方式は、例えばＡ系
統のベクトルユニット１０からのシリアライズ要求を受
付けたときに、自系統のスカラ系ユニット１２に対する
バッファ無効化リクエストにだけシリアライズフラグを
付けて送出し、この送出でシリアライズ終了通知を要求
元に送出するようにしたものである。

【００２８】このためＡ系統のスカラ系ユニット１２か
らシリアライズ要求を受けた時には、Ａ系統の主記憶制
御装置１６内にあるＢ系統のベクトルユニット１０のシ
リアライズ要求によるＢ系統のスカラ系ユニット１２へ
のバッファ無効化リクエストをＡ系統のスカラ系ユニッ
ト１２に送出した後で、且つ、Ａ系統の主記憶制御装置
１６−１にあるスカラ系ユニットからのバッファ無効化
リクエストをＡ系統およびＢ系統の全てのスカラユニッ
ト１２へ送出した後、シリアライズ終了通知を要求元へ
送出する。

【００２９】この場合にもベクトルユニット１０−１か
ら自系のスカラユニット１２−１へだけシリアライズ要
求をを行えばよい場合には、他系のバッファ無効化リク
エストの終了を待つという不要なインターロックが発生
しなくなり、性能の低下を防ぐことができる。

【００３０】

【実施例】図２は本発明のシリアライズ制御方式が適用
されるマルチプロセッサ構成のベクトル計算機の実施例
構成図である。図２において、ベクトル計算機はＡ系統
とＢ系統に分けられる。Ａ系統には、ベクトルユニット
（ＶＵ）１０−１、スカラユニット（ＳＵ）１２−１、
入出力プロセッサ（ＩＯＰ）１４−１、主記憶制御装置
（ＭＣＵ）１６−１及び主記憶装置（ＭＳＵ）１８−１
が設けられる。

【００３１】Ｂ系統にも同様に、ベクトルユニット（Ｖ
Ｕ）１０−２、スカラユニット（ＳＵ）１２−２、入出
力プロセッサ（ＩＯＰ）１４−２、主記憶制御装置（Ｍ
ＣＵ）１６−２及び主記憶装置（ＭＳＵ）１８−２が設
けられる。ここでスカラユニット１２−１，１２−２及
び入出力プロセッサ１４−１，１４−２はスカラ系ユニ
ットを構成する。

【００３２】図３は図２のＡ系統の主記憶制御装置１６
−１に設けたシリアライズ制御部の実施例構成図であ
る。図３において、２０，２２，２４は自系統のベクト
ルユニット１０−１、スカラユニット１２−１及び出力
プロセッサ１４−１からのメモリアクセスリクエストを
受け付けるリクエストキューである。２６はメモリアク
セスのプライオリティ制御回路（ＰＲＩＯ）である。

【００３３】２８はベクトルユニット１０−１のメモリ
アクセスを制御するパイプライン、３０はスカラユニッ
ト１２−１及び入出力プロセッサ１４−１のメモリアク
セスを制御するパイプラインである。３２、３４もパイ
プラインであり、Ｂ系統の主記憶制御装置１６−２に接
続されるベクトルユニット１０−２、スカラユニット１
２−２及び入出力プロセッサ１４−２からのメモリアク
セスを制御するパイプライン（Ｂ系の主記憶制御装置１
６−２内にあるもの）のコピーであり、バッファ無効化
リクエストの制御を行う。

【００３４】３６，３８，４０及び４２はバッファ無効
化リクエストキュー（ＢＱ）であり、パイプライン２
８，３０，３２及び３４に対応して設けられる。更に４
４はバッファ無効化リクエスト制御回路（ＢＩＣ）であ
り、シリアライズの制御もここで行われる。このような
マクルチプロセッサ構成のベクトル計算機について、ベ
クトルユニットからのシリアライズ要求時に、 他系統のスカラユニットに対するバッファ無効化リク
エストにフラグを付けてシリアライズ制御するものを第
１シリアライズ制御方式、 他系統のスカラユニットに対するバッファ無効化リク
エストにフラグ付けずにシリアライズ制御する方式を第
２シリアライズ制御方式、として以下に説明する。［シ
リアライズを行わない通常動作］第１及び第２シリアラ
イズ制御方式のどちらにあっても、シリアライズを行わ
ない通常動作の場合は、同じ動作になる。 （１）自系統のベクトルユニットからのメモリアクセス ベクトルユニット１０−１からのメモリアクセスリクエ
ストは一度、リクエストキュー２０に蓄えられ、プライ
オリティ制御回路２６及びＢ系統の主記憶制御装置１６
−２にある同等回路に送られる。Ａ系統及びＢ系統のプ
ライオリティ制御回路２６及び同等回路でメモリアクセ
スのプライオリティが取得されると、リクエストはパイ
プライン２８及びＢ系統の主記憶制御装置１６−２にあ
るパイプライン２８の同等回路へ送出される。ここで説
明を簡単にするため、２つの主記憶制御装置１６−１，
１６−２のプライオリティ制御回路には同一の情報を持
ち、同期して同じように動作するものとする。

【００３５】パイプライン２８は主記憶制御装置１８−
１又は１８−２にするメモリアクセスを制御すると共
に、ストアアクセスの場合にはスカラユニット１２−１
へのバッファ無効化リクエストを生成する。尚、一般的
にはパイプライン２８にスカラユニット１２−１のキャ
ッシュディレクトリのコピーを持ち、不要なバッファ無
効化リクエストは生成しないようにする。

【００３６】パイプライン２８からのバッファ無効化リ
クエストはバッファ無効化リクエストキュー３６へ送出
され、バッファ無効化リクエスト制御回路４４によりバ
ッファ無効化リクエストのプライオリティが取得される
と、スカラユニット１２−１へバッファ無効化リクエス
トが送出される。Ｂ系統の主記憶制御装置１６−２にあ
るパイプライ３２の同等回路は、スカラユニット１２−
２へのバッファ無効化リクエストを生成する。このパイ
プライン３２にも、パイプライン２８と同様にスカラユ
ニット１２−２のキャッシュディレクトリのコピーを持
ち、不要なバッファ無効化リクエストは生成しないのが
一般的である。

【００３７】バッファ無効化リクエスト制御回路４４で
生成されたバッファ無効化リクエストは、Ｂ系統の主記
憶制御装置１６−２にあるバッファ無効化リクエストキ
ュー４０及びバッファ無効化リクエスト制御回路４４の
同等回路を通してスカラユニット１２−２へ送出され
る。 （２）自系統の入出プロセッサからのメモリアクセス 入出力プロセッサ１４−１からのメモリアクセスリクエ
ストは、リクエストキュー２４、パイプライン３０，バ
ッファ無効化リクエストキュー３８を通ることを除き、
前記（１）のベクトルユニット１０−１からのリクエス
トと同様である。 （３）自系統のスカラユニットからのメモリアクセス スカラユニット１２−１からのメモリアクセスリクエス
トは、パイプライン３０においてスカラユニット１２−
１に対するバッファ無効化リクエストが生成されること
がないことと、メモリアクセスがブロックフェッチの時
にパイプライン３０から各パイプラインのキャッシュデ
ィレクトリのコピーに対する書込みがあること、更にメ
モリリクエストがリクエストキュー２２に蓄えられるこ
とを除き、前記（２）の入出力プロセッサ１４−１から
のアクセスと同様である。

【００３８】［第１シリアライズ制御方式］ 他系統のスカラユニットに対するバッファ無効化リクエ
ストにフラグを付けてシリアライズ制御する第１シリア
ライズ制御方式の場合の処理は次の６つに分かれる。 （１）自系統のベクトルユニットからのシリアライズ要
求 ベクトルユニット１０−１からのシリアライズ要求をバ
ッファ無効化リクエスト制御回路４４が受付けると、バ
ッファ無効化リクエスト制御回路４４はバッファ無効化
リクエストキュー３６にあるバッファ無効化リクエスト
にシリアライズフラグを付けると共に、シリアライズ要
求をＢ系統の主記憶制御装置１６−２に設けたバッファ
無効化リクエスト制御回路４４の同等回路へ送出し、他
系統となるＢ系統のスカラユニット１２−２に対するベ
クトルユニット１０−１からのバッファ無効化リクエス
トにもシリアライズフラグを付けておく。

【００３９】続いてバッファ無効化リクエストキュー３
６にある対応するシリアライズフラク付きリクエストを
全てスカラユニット１２−１へ送出し、送出後にリアラ
イズ終了通知を要求元のベクトルユニット１０−１に送
出する。尚、ベクトルユニット０−１とスカラユニット
１２−１が１対１に対応していて（複数のスカラユニッ
トが１つのベクトルユニットを共有するような構成でな
い）且つ、シリアライズ終了通知までの間にメモリアク
セスリクエストを発信しないような制御をするならば、
バッファ無効化リクエストキュー３６にあるバッファ無
効化リクエストにシリアライズフラグを付ける必要はな
く、バッファ無効化リクエストキュー３６が空になるの
を待って、ベクトルユニット１０−１へシリアライズ終
了通知を送出すればよい。

【００４０】また、シリアライズ終了通知を送出するま
でバッファ無効化リクエストキュー３６からのメモリア
クセスリクエストのプライオリティ取得を禁止する場合
も、バッファ無効化リクエストキュー３６にあるバッフ
ァ無効化リクエストにフラグを付ける必要はなく、バッ
ファ無効化リクエストキュー３６が空になるのを待てば
よい。 （２）他系統のベクトルユニットからのシリアライズ要
求 Ｂ系統の主記憶制御装置１６−２からＢ系統に設けたベ
クトルユニット１０−２のシリアライズ要求をＡ系統の
主記憶制御装置１６−１で受取ると、バッファ無効化リ
クエスト制御回路４４はバッファ無効化リクエストキュ
ー４０にあるバッファ無効化リクエストにシリアライズ
フラグを付けるだけで、他には何もしない。 （３）自系統の入出力プロセッサからのシリアライズ要
求 スカラ系ユニットに属する入出力プロセッサ１４−１か
らのシリアライズ要求を受付けると、バッファ無効化リ
クエスト制御回路４４はバッファ無効化リクエストキュ
ー３８のバッファ無効化リクエストにシリアライズフラ
グを付けると共に、Ｂ系統の主記憶制御装置１６−２へ
シリアライズ要求を送出する。

【００４１】続いて、バッファ無効化リクエストキュー
３８にあるシリアライズフラグ付きのバッファ無効化リ
クエストを全てスカラユニット１２−１に送出し、且
つ、Ｂ系統の主記憶制御装置１６−２からのシリアライ
ズ終了通知を受取ったら、入出力プロセッサ１４−１に
対してシリアライズ終了通知を送出する。 （４）他系統の入出力プロセッサからのシリアライズ要
求 Ｂ系統の主記憶制御装置１６−２より入出力プロセッサ
１４−２のシリアライズ要求を受取ると、バッファ無効
化リクエスト制御回路４４はバッファ無効化リクエスト
キュー４２にあるバッファ無効化リクエストにシリアラ
イズフラグを付ける。続いて、バッファ無効化リクエス
トキュー４２のバッファ無効化リクエストを全てスカラ
ユニット１２−１に送出した時、シリアライズ終了通知
をＢ系統の主記憶制御装置１６−２へ送出する。 （５）自系統のスカラユニットからのシリアライズ要求 スカラユニット１２−１からのシリアライズ要求を受付
けると、バッファ無効化リクエスト制御回路４４はバッ
ファ無効化リクエストキュー３８及びバッファ無効化リ
クエストキュー４２のバッファ無効化リクエストにシリ
アライズフラグを付けると共に、Ｂ系統の主記憶制御装
置１６−２へシリアライズ要求を送出する。

【００４２】続いて、バッファ無効化リクエストキュー
３８及びバッファ無効化リクエストキュー４２のシリア
ライズフラグ付きのリクエストを全てスカラユニット１
２−１へ送出し、且つ、Ｂ系統の主記憶制御装置１６−
１２からのシリアライズ終了通知を受取ったら、シリア
ライズ終了通知を要求元のスカラユニット１２−１へ送
出する。

【００４３】尚、バッファ無効化リクエストキュー４２
のバッファ無効化リクエストも処理するのは、主記憶装
置１８−１，１８−２のキャッシュの一致性をスカラ系
装置間で保証するためである。 （６）他系統のスカラユニットからのシリアライズ要求 Ｂ系統の主記憶制御装置１６−２よりスカラユニット１
２−２からのシリアライズ要求を受取ると、バッファ無
効化リクエスト制御回路４４はバッファ無効化リクエス
トキュー３８及びバッファ無効化リクエストキュー４２
のバッファ無効化リクエストにシリアライズフラグを付
ける。

【００４４】続いてバッファ無効化リクエストキュー３
８及びバッファ無効化リクエストキュー４２のシリアラ
イズフラグ付きのリクエストを全てスカラユニット１２
−１へ送出した後、バッファ無効化リクエストキュー４
０にシリアライズフラグ付きリクエストがあるかどうか
調べる。バッファ無効化リクエストキュー４０にシリア
ライズフラグ付きリクエストがあれば、そのバッファ無
効化リクエストを送出完了後に、シリアライズ終了通知
をＢ系統の主記憶制御装置１６−２へ送出する。またバ
ッファ無効化リクエストキュー４０にシリアライズフラ
グ付きリクエストがなければ、直ちにシリアライズ終了
通知をＢ系統の主記憶制御装置１６−２へ送出する。
尚、第１シリアライズ制御方式の処理で、シリアライズ
フラグを付ける代わりに、その時点のバッファ無効化リ
クエストキューに残っているバッファ無効化リクエスト
数を記憶し、各バッファ無効化リクエストキューからリ
クエスト数だけのバッファ無効化リクエストの送出を完
了した時にシリアライズ通知を出すことにより、同等の
処理を行うことができる。この点は後述する第２シリア
ライズ制御方式についても同様である。

【００４５】［第２シリアラズ制御方式］他系統のスカ
ラユニットに対するバッファ無効化リクエストにフラグ
付けずにシリアライズ制御する第２シリアライズ制御方
式の場合の処理は次のようになる。 （１）自系統のベクトルユニットからのシリアライズ要
求 ベクトルユニット１０−１からのシリアライズ要求を受
付けると、バッファ無効化リクエスト制御回路４４はバ
ッファ無効化リクエストキュー３６にあるバッファ無効
化リクエストにシリアライズフラグを付ける。このと
き、第１シリアラズ制御方式と異なり、Ｂ系統の主記憶
制御装置１６−２にシリアライズ要求を送出することは
ない。従って、Ｂ系統の主記憶制御装置１６−２経由で
ベクトルユニット１０−２からのシリアライズ要求が来
ることはない。

【００４６】続いてバッファ無効化リクエストキュー３
６のシリアライズフラグ付きリクエストを全てスカラユ
ニット１２−１に送出するとシリアライズ終了通知をベ
クトルユニット１０−１に送出し、この点は第１シリア
ライズ制御方式と同じである。 （２）他系統のベクトルユニットからのシリアライズ要
求 Ａ系統の主記憶制御装置１６−１に対してはＢ系統のベ
クトルユニット１０−２からのシリアライズ要求は行わ
れない。 （３）自系統の入出力プロセッサからのシリアライズ要
求 第１シリアライズ制御方式と同じ。 （４）他系統の入出力プロセッサからのシリアライズ要
求 第１シリアライズ制御方式と同じ。 （５）自系統のスカラユニットからのシリアライズ要求 第１シリアライズ制御方式と同じ。 （６）他系統のスカラユニットからのシリアライズ要求 Ｂ系統のスカラユニット１２−２からのシリアライズ要
求をＢ系統の主記憶制御装置１６−２から受取ると、バ
ッファ無効化リクエスト制御回路４４はバッファ無効化
リクエストキュー３６、４０及び４２にあるバッファ無
効化リクエストにシリアライズフラグを付ける。続い
て、バッファ無効化リクエストキュー３８，４０及び４
２にあるシリアライズフラグ付きリクエストを全てスカ
ラユニット１２−１に送出した後、シリアライズ終了通
知をＢ系統の主記憶制御装置１６−２に送出する。

【００４７】尚、複数の装置からのシリアライズ処理で
シリアライズフラグが付けられるバッファ無効化キュ
ー、例えばバッファ無効化リクエストキュー３６の場
合、シリアライズフラグを共用することが可能である。
ただし、この時は、シリアライズフラグ付きリクエスト
がバッファ無効化リクエストキューに残っているシリア
ライズ処理中に、他装置からのシリアライズ要求がある
と処理時間が増大するが、このようなケースの発生頻度
が低いことから性能上の影響はあまりない。

【００４８】図４は第１シリアライズ制御方式を用いた
シリアライズ制御回路の具体的な実施例回路図である。
この図４の実施例では、各装置からのシリアライズ要求
によってバッファ無効化リクエストに付けられるシリア
ライズフラグを１つのフラグで共用した場合の回路を示
している。尚、Ａ系統は自系統であり、Ｂ系統が他系統
となる。

【００４９】まず入出力の各信号は以下に示す意味を持
つ。 ［シリアライズ要求を示す入力信号］ ＳＵ０ Ｓ ＲＥＱ :Ａ系統のスカラユニット１
２−１からのシリアライズ要求 ＩＯＰ０ Ｓ ＲＥＱ :Ａ系統の入出力プロセッサ
１４−１からのシリアライズ要求 ＳＵ１ Ｓ ＲＥＱ Ｒ :Ｂ系統の主制御制御装置１
６−２から送られてきたＢ系統のスカラユニット１０−
２からのシリアライズ要求 ＩＯＰ１ Ｓ ＲＥＱ Ｒ :Ｂ系統の主記憶制御装置１
６−２から送られてきたＢ系統の入出力プロセッサ１４
−２からのシリアライズ要求 ＶＵ０ Ｓ ＲＥＱ :Ａ系統のベクトルユニット
１０−１からのシリアライズ要求 ＶＵ１ Ｓ ＲＥＱ Ｒ :Ｂ系統の主制御装置１６−
２から送られてきたＢ系統のベクトルユニット１０−２
からのシリアライズ要求 ［フラグ付きバッファ無効化リクエストキューの有無を
示す入力信号］ ＢＣＳ０＝０ :バッファ無効化リクエストキュー３８に
シリアライズフラグ付きッファ無効化リクエストがない ＢＣＳ１＝０ :バッファ無効化リクエストキュー４２に
シリアライズフラグ付きバッファ無効化リクエストがな
い ＢＣＶ０＝０ :バッファ無効化リクエストキュー３６に
シリアライズフラグ付きバッファ無効化リクエストがな
い ＢＣＶ１＝０ :バッファ無効化リクエストキュー４０に
シリアライズフラグ付きバッファ無効化リクエストがな
い ［シリアライズ処理中を示す出力信号］ ＳＵ０ Ｓ ＰＥＮＤ :Ａ系統のスカラユニット
１２−１のシリアライズ処理中を示す ＩＯＰ０ Ｓ ＰＥＮＤ :Ａ系統の入出力プロセッ
サ１４−１のシリアライズ処理中を示す ＳＵ１ Ｓ ＰＥＮＤ Ｒ :Ｂ系統の主記憶制御装置
１６−２へ送るスカラユニット１２−１のシリアライズ
処理中を示す ＩＯＰ１ Ｓ ＰＥＮＤ Ｒ :Ｂ系統の主記憶制御装置
１６−２へ送る入出力プロセッサ１４−１のシリアライ
ズが処理中を示す ＶＵ０ Ｓ ＰＥＮＤ :Ａ系統のベクトルユニッ
ト１０−１のシリアライズ処理中を示す ［他系統のシリアライズ処理中を示す入力信号］ ＩＯＰ０ Ｓ ＰＥＮＤ Ｒ :Ｂ系統の主記憶制御装置
１６−２でのＡ系統の入出力プロセッサ１４−２のシリ
アライズ処理中を示す ＳＵ０ Ｓ ＰＥＮＤ Ｒ :Ｂ系統の主記憶制御装置
１６−２でのＡ系統のスカラユニット１２−１のシリア
ライズが処理中を示す 図４において、スカラユット１２−１のシリアライズ処
理中を示す出力信号ＳＯ０ Ｓ ＰＥＮＤは、ＯＲゲー
ト５２、ＡＮＤゲート５４、ＲＳ−ＦＦ５６及びＯＲゲ
ート５８で生成される。即ち、ＯＲゲート５２はスカラ
ユニット１２−１、入出利力プロセッサ１４−１又はＢ
系統のスカラユニット１２−２からのシリアライズ要求
で出力１となり、ＲＳ−ＦＦ５６をセットし、ＯＲゲー
ト５８からのスカラユニット１２−１のシリアライズ処
理中を示すＳＵ０ Ｓ ＰＥＮＤ信号を１とする。スカ
ラユニット１２−１のシリアライズが終了すると、ＡＮ
Ｄゲート５４でバッファ無効化リクエストキュー３８に
シリアライズフラグ付きのバッファ無効化リクエストが
ないことを条件にＲＳ−ＦＦ５６をリセットし、ＯＲゲ
ート５８からのＳＵ０ Ｓ ＰＥＮＤ信号を１から０に
し、これによってシリアライズ終了通知が行われる。

【００５０】またＯＲゲート５８からのスカラユニット
１２−１のシリアライズ処理中を示す出力信号ＳＵ０
Ｓ ＰＥＮＤは、Ｂ系統の主記憶制御装置１６−２での
スカラユット１２−１のシリアライズ処理中を示す入力
信号ＳＵ０ Ｓ ＰＥＮＤ Ｒとの論理和となる。更にＯ
Ｒゲート５８からのスカラユニット１２−１のシリアラ
イズ処理中ＳＵ０ Ｓ ＰＥＮＤ信号は、後に説明すり
ＲＳ−ＦＦ６６の出力との論理和も取っている。

【００５１】入出力プロセッサ１４−１がシリアライズ
処理中にあることを示す出力信号ＩＯＰ０ Ｓ ＰＥＮ
Ｄは、ＯＲゲート６０から得られる。ＯＲゲート６０
は、ＲＳ−ＦＦ５６の出力と、Ｂ系統の主記憶制御装置
１６−２でＡ系統の入出力プロセッサ１４−１によるシ
リアライズが処理中であることを示す入力信号ＩＯＰ０
Ｓ ＰＥＮＤ Ｒとの論理和を取る。

【００５２】Ｂ系統の主記憶制御装置１６−２に送るス
カラユニット１２−２がシリアライズ処理中であること
を示す出力信号ＳＵ１ Ｓ ＰＥＮＤ Ｒは、ＯＲゲー
ト６２、ＡＮＤゲート６４、ＲＳ−ＦＦ６６及びＯＲゲ
ート６８で生成される。ＯＲゲート６２はスカラユニッ
ト１２−１、入出力プロセッサ１４−１又はＢ系統の入
出力プロセッサ１４−２からのシリアライズ要求で１を
出力する。ＲＳ−ＦＦ６６はＯＲゲート６２からのシリ
アライズ要求出力１でセットされ、ＯＲゲート６８の出
力を１としてスカラユニット１２−２がシリアライズ処
理中にあることをＢ系統の主記憶制御装置１６−２に送
る。

【００５３】このときのＲＳ−ＦＦ６６の出力１は、同
時にＢ系統の主記憶制御装置１６−２に送る入出力プロ
セッサ１４−２のシリアライズが処理中であることを示
す信号ＩＯＰ１ Ｓ ＰＥＮＤ Ｒともなる。ＲＳ−Ｆ
Ｆ６６はＡＮＤゲート６４でＢ系統のスカラユニット１
２−２に対応したバッファ無効化リクエストキュー４２
にフラグ付きのリクエストがなくなったことを示すＢＣ
Ｓ１＝０を検出した時にリセットされ、ＯＲゲート６８
の出力を１から０としてシリアライズ終了通知を行う。

【００５４】ＯＲゲート６６は更に、ＲＳ−ＦＦ５６の
出力とＲＳ−ＦＦ７２の出力との論理和をとる。ＲＳ−
ＦＦ７２はＢ系統のベクトルユニット１０−２からのシ
リアライズ要求信号ＶＵ１ Ｓ ＲＥＱ Ｒでセットさ
れ、ＡＮＤゲート７０でベクトルユニット１０−２のバ
ッファ無効化リクエストキュー４０でのフラグ付きリク
エストなしを示すＢＣＶ１＝０を検出した際にリセット
される。

【００５５】ベクトルユニット１０−１のシリアライズ
処理中を示す出力信号ＶＵ０ Ｓ ＰＥＮＤはＡＮＤゲー
ト７４とＲＳ−ＦＦ７６で生成される。ＲＳ−ＦＦ７６
はベクトルユニット１０−１のシリアライズ要求信号Ｖ
Ｕ０ Ｓ ＲＥＱ で１にセットされてシリアライズ処
理中を示す。この状態でＡＮＤゲート７４によりバッフ
ァ無効化リクエストキュー３６でフラグ付きリクエスト
がなくなったことがＢＯＣＶ＝１として検出されると、
ＲＳ−ＦＦ７２はリセットされて出力信号ＶＵ０ Ｓ
ＰＥＮＤを１から０とし、ベクトルユニット１０−１か
らのシリアライズ要求に対しＡ系統のスカラユニット１
２−１にフラグ付きリクエストを送出し終ったことを検
出して、シリアライズ終了通知を行う。

【００５６】図５は第２シリアライズ制御方式の実施例
回路図である。この実施例にあっては、ＡＮＤゲート７
０の反転入力に対し図４の実施例ではＢ系統のベクトル
ユニット１０−２からのシリアライズ要求信号ＶＵ１
Ｓ ＲＥＱ Ｒ を入力していたが、この実施例ではＢ
系統のスカラユニット１２−２からのシリアライズ要求
信号ＳＵ１ Ｓ ＲＥＱ Ｒを入力している点が相違す
る。他の構成は図４の実施例と同じである。

【００５７】このように図４又は図５に示す回路による
物量の増加は、シリアライズ制御の回路部分に限られる
ため、主記憶制御装置全体に対する物量の増加はごくわ
ずかである。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、物
量あまり増加することなく、ベクトルユニットから対応
するスカラユニットへだけシリアライズを行えばよいケ
ースでの不要なインターロックの発生を防止して性能低
下を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図図

【図２】本発明が適用されるマルチプロセッサ構成のベ
クトル計算機の説明図

【図３】本発明のシリアライズ制御部の実施例構成図

【図４】本発明による第１シリアライズ制御方式の実施
例回路図

【図５】本発明による第２シリアライズ制御方式の実施
例回路図

【図６】従来のシングルプロセッサ構成のベクトル計算
機の説明図

【図７】従来のマルチプロセッサ構成のベクトル計算機
の説明図

【符号の説明】

１０，１０−１，１０−２：ベクトルユニット（ＶＵ） １２：スカラ系ユニット １２−１，１２−２：スカラユニット（ＳＵ） １４−１，１４−２：入出力プロセッサ（ＩＯＰ） １６，１６−１，１６−２：主記憶制御装置（ＭＣＵ） １８，１８−１，１８−２：主記憶装置（ＭＳＵ） ２０，２２，２４：リクエストキュー ２６：プライオリティ制御回路（ＰＲＩＯ） ２８，３０，３２，３４：パイプライン ３６，３８，４０，４２：バッファ無効化リクエストキ
ュー ４４：バッファ無効化リクエスト制御回路（ＢＩＣ） ５０：シリアライズ制御部 ５２，５８，６２，６８：ＯＲゲート ５４，６４，７０，７４：ＡＮＤゲート ５６，６６，７２，７６：ＲＳ−ＦＦ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ベクトルユニット、１又は複数のスカラ系
   ユニット、主記憶制御装置及び主記憶装置を少なくとも
   ２系統備えたマルチプロセッサ構成をとるベクトル計算
   機のシリアライズ制御方法に於いて、 前記主記憶制御装置にシリアライズ制御部を設け、 該シリアライズ制御部が自系統のベクトルユニットから
   シリアライズ要求を受けた場合には、該ベクトルユニッ
   トからのバッファ無効化リクエストの内、自系統のスカ
   ラ系ユニットに対するバッファ無効化リクエストの送出
   を終了した後に、シリアライズ終了通知を要求元のベク
   トルユニットに送出し、 前記シリアライズ制御部がスカラ系ユニットからのシリ
   アライズ要求を受けた場合には、要求元に対応するベク
   トルユニットからのバッファ無効化リクエスト及び要求
   元からのバッファ無効化リスクエトを自系統の全てのス
   カラユニットに送出し、他系統については前記シリアラ
   イズ要求を送出して他系統のシリアライズ制御部により
   要求元に対応するベクトルユニットからのバッファ無効
   化リクエスト及び要求元からのバッファ無効化リスクエ
   トを他系統の全てのスカラユニットに送出してシリアラ
   イズ終了を通知させ、その後、他系統からシリアライズ
   終了通知を受取った時に、要求元のスカラ系統ユニット
   にシリアライズ終了通知を送出することを特徴とするシ
   リアライズ制御方法。
2. 【請求項２】請求項１記載のシリアライズ制御方法に於
   いて、 前記シリアライズ制御部が自系統のベクトルユニットか
   らシリアライズ要求を受けた場合には、要求元ベクトル
   ユニットからのバッファ無効化リクエストにシリアライ
   ズフラグを付けて自系統のスカラ系ユニットに対する送
   出を終了した後に、シリアライズ終了通知を要求元のベ
   クトルユニットに送出し、且つ前記シリアライズ要求を
   他系統のシリアライズ制御部に通知して要求元ベクトル
   ユニットから他系統のスカラ系ユニットに対するバッフ
   ァ無効化リクエストにもシリアライズフラグを付けさ
   せ、 前記シリアライズ制御部が他系統のスカラ系ユニットか
   らシリアライズ要求を受けた場合には、要求元スカラ系
   ユニットからのバッファ無効化リクエストにリアライズ
   フラグを付けて自系統の全てのスカラ系ユニットに送出
   すると共に、他系統のベクトルユニットからのシリアラ
   イズ要求時にシリアライズフラグが付けられたバッファ
   無効化リクエストを自系統の全てのスカラ系ユニットに
   送出した後に、シリアライズ終了通知を要求元のスカラ
   系ユニットに送出することを特徴とするシリアライズ制
   御方法。
3. 【請求項３】請求項１記載のシリアライズ制御方法に於
   いて、 前記シリアライズ制御部が自系統のベクトルユニットか
   らシリアライズ要求を受けた場合には、要求元ベクトル
   ユニットからのバッファ無効化リクエストにのみシリア
   ライズフラグを付けて自系のスカラ系ユニットに対する
   送出を終了した後に、シリアライズ終了通知を要求元の
   ベクトルユニットに送出し、 前記シリアライズ制御部が他系統のスカラ系ユニットか
   らシリアライズ要求を受けた場合には、他系統のベクト
   ルユニットに対応するスカラ系ユニットへのバッファ無
   効化リクエスト及び自系統及び他系統のスカラユニット
   からのバッファ無効化リクエストの各々にシリアライズ
   フラグを付けて自系統の全てのスカラ系ユニットに送出
   した後に、シリアライズ終了通知を要求元のスカラ系ユ
   ニットに送出することを特徴とするシリアライズ制御方
   法。