JP2976417B2 - マルチプロセッサシステム - Google Patents

マルチプロセッサシステム

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JP2976417B2
JP2976417B2 JP4242643A JP24264392A JP2976417B2 JP 2976417 B2 JP2976417 B2 JP 2976417B2 JP 4242643 A JP4242643 A JP 4242643A JP 24264392 A JP24264392 A JP 24264392A JP 2976417 B2 JP2976417 B2 JP 2976417B2
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和裕 原
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明はマルチプロセッサシステムに関
し、特にマルチプロセッサシステムにおける同期制御方
式に関する。
【0002】
【従来技術】従来、この種の同期制御方式としては、図
4に示すように、マルチプロセッサシステムを構成する
プロセッサシステム系1,2各々の主記憶装置(MM)
12,22の内容の同一性を保証するためのメモリ同期
制御方式がある。
【0003】ここで、プロセッサシステム系1,2は夫
々プログラムを実行するプロセッサ(CPU)11,2
1と、主記憶装置12,22と、データ変換制御回路
(DEX)13,23と、コンソールインタフェース回
路(CNSI)17,27と、入出力制御回路(IO
P)18,28と、入出力端末15,25と、入出力装
置(IO)19,29とから構成されている。
【0004】データ変換制御回路13,23はプロセッ
サバス100,200に接続されているコンソールイン
タフェース回路17,27や入出力制御回路18,28
などの各装置のアクセス競合を整理するバス競合整理機
能と、プロセッサバス100,200上のデータを変換
する機能と、メモリライトアクセス時に他系にデータを
送出したりまたは受取ったりするメモリコピー機能とを
有している。
【0005】コンソールインタフェース回路17,27
は入出力端末15,25からの処理要求に応じて主記憶
装置12,22とのデータ転送を行う。また、入出力制
御回路18,28は入出力(IO)バス101,201
を介して入出力装置19,29と主記憶装置12,22
との間のデータ送受信を中継する機能を有する。
【0006】上記のマルチプロセッサシステムにおける
メモリ同期制御方式ではプロセッサシステム系1,2の
うち一方の系のみがプログラムを実行する。例えば、プ
ロセッサシステム系1のプロセッサ11やコンソールイ
ンタフェース回路17、あるいは入出力制御回路18が
主記憶装置12にライトアクセスを行う場合、データ変
換制御回路13はプロセッサシステム系2のデータ変換
制御回路23にそのライトアクセス時のアドレスおよび
データを送出する。
【0007】プロセッサシステム系2ではデータ変換制
御回路23内の処理キューの中にデータ変換制御回路1
3からのアドレスおよびデータを格納し、FIFO(F
irst In First Out)の原則で主記憶
装置23への書込みを行う。
【0008】一方、プロセッサシステム系1のプロセッ
サ11やコンソールインタフェース回路17、あるいは
入出力制御回路18が主記憶装置12にリードアクセス
を行う場合、プロセッサ11やコンソールインタフェー
ス回路17、あるいは入出力制御回路18は自系の主記
憶装置12のみをアクセスしてデータを読出す。
【0009】上記のライトアクセス時あるいはリードア
クセス時の制御によって、プロセッサシステム系1,2
の主記憶装置12,22の同一性が保たれ、障害時には
系の切替えによってメモリ再開を行うことができる。
【0010】また、図5に示すようなプロセッサシステ
ム系1,2から構成されるマルチプロセッサシステムの
同期制御方式の場合、プロセッサシステム系1,2の両
系の主記憶装置12,22に直接アクセスするコンソー
ルインタフェース回路17,27および入出力制御回路
18,28のインタフェースは図6に示すように3チッ
プのLSIで構成されている。
【0011】図6はプロセッサシステム系1のコンソー
ルインタフェース回路17のインタフェース回路の構成
を示しており、プロセッサバス100,200に夫々接
続されたバスインタフェース(BI)LSI17a,1
7bと、バスインタフェースLSI17a,17bの同
期制御を行うタイミングコントロール(CTL)LSI
17cとから構成されている。
【0012】上記の同期制御方式の場合、例えばプロセ
ッサシステム系1のコンソールインタフェース回路17
が主記憶装置12にライトアクセスを行う場合、コンソ
ールインタフェース回路17はバスインタフェースLS
I17aによってプロセッサバス100およびデータ変
換制御回路13を介して主記憶装置12にデータの書込
みを行う。
【0013】同時に、コンソールインタフェース回路1
7はバスインタフェースLSI17bによってプロセッ
サバス200およびデータ変換制御回路23を介して主
記憶装置22にデータの書込みを行う。これによって、
プロセッサシステム系1,2の主記憶装置12,22の
同一性が保たれる。
【0014】このような従来のメモリ同期制御方式で
は、図4に示すシステム構成の場合、主記憶装置12に
ライトアクセスを行うときにデータ変換制御回路13か
らデータ変換制御回路23にそのライトアクセス時のア
ドレスおよびデータを送出して主記憶装置22に書込ま
なければならないので、他系へのメモリライトアクセス
のスピードが処理能力向上のボトルネックになるという
問題がある。
【0015】また、図5に示すシステム構成の場合、主
記憶装置12にライトアクセスを行うときにコンソール
インタフェース回路17はバスインタフェースLSI1
7a,17bによってプロセッサバス100,200お
よびデータ変換制御回路13,23を介して主記憶装置
12,22にデータの書込みを行うので、上記の問題を
解決することができる。しかしながら、プロセッサバス
100,200およびデータ変換制御回路13,23を
介して主記憶装置12,22にアクセスするためのバス
インタフェースLSIを共通にすると、該LSIの出力
がクロックレベルで同期してしまうので、該LSI内の
ロジックレベルのアース電位が変動して該LSI内のロ
ジック部分が誤動作するため、インタフェースを3チッ
プ未満のLSIで構成することができないという問題が
ある。
【0016】
【発明の目的】本発明は上記のような従来のものの問題
点を除去すべくなされたもので、インタフェースを構成
するLSIのチップ数を削減してシステムを小型化する
ことができ、処理能力を向上させることができるマルチ
プロセッサシステムの提供を目的とする。
【0017】
【発明の構成】本発明によるマルチプロセッサシステム
は、第1および第2の中央処理装置と、第1および第2
の主記憶装置と、前記第1および第2の中央処理装置に
夫々少なくとも入出力装置からなる他装置を接続する第
1および第2のプロセッサバスと、前記他装置を前記第
1および第2のプロセッサバスに接続する第1および第
2のインタフェース回路とによって二重化された第1お
よび第2のプロセッサシステムからなるマルチプロセッ
サシステムであって、前記第1および第2のプロセッサ
バスを介して前記第1および第2の主記憶装置に同時に
アクセス可能でかつ前記第1および第2の主記憶装置各
々の内容を整合する第1および第2の整合手段と、前記
第1の整合手段が前記第1および第2の主記憶装置への
データ書込みを行うときに前記第1の整合手段以外の前
記第1および第2のプロセッサバスへのアクセスを禁止
する禁止手段と、前記第1および第2のインタフェース
回路に設けられかつ前記禁止手段によって前記第1およ
び第2のプロセッサバスへのアクセスが禁止された後に
前記第1のプロセッサバスへのアドレスおよびデータの
送出タイミングと前記第2のプロセッサバスへのアドレ
スおよびデータの送出タイミングとが異なるよう制御す
る手段とを有することを特徴とする。
【0018】
【実施例】次に、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。
【0019】図1は本発明の一実施例の構成を示すブロ
ック図である。図において、プロセッサシステム系1,
2のプロセッサ(CPU)11,21はクロックレベル
で同期して同一のプログラムを実行している。データ変
換制御回路(DEX)13,23は夫々プロセッサ1
1,21および主記憶装置(MM)12,22に接続さ
れている。
【0020】また、データ変換制御回路13はプロセッ
サバス100を介してプロセッサシステム系1,2のコ
ンソールインタフェース回路(CNSI)14,24と
入出力制御回路(IOP)16,26とに接続されてい
る。さらに、データ変換制御回路23はプロセッサバス
200を介してプロセッサシステム系1,2のコンソー
ルインタフェース回路14,24と入出力制御回路1
6,26とに接続されている。
【0021】コンソールインタフェース回路14,24
は夫々入出力端末15,25に接続され、入出力制御回
路16,26は入出力(IO)バス101,201を介
して共通の入出力装置3に接続されている。
【0022】コンソールインタフェース回路14,24
および入出力制御回路16,26はプロセッサシステム
系1,2の主記憶装置12,22に同時にライトアクセ
スを行う。このとき、コンソールインタフェース回路1
4,24および入出力制御回路16,26内のバス開放
タイミング制御回路14a,16a,24a,26aは
両系のデータ変換制御回路13,23にバスロック信号
を送出した後に、データ変換制御回路13,23内のバ
ス競合整理回路13a,23aにバス使用権を要求す
る。
【0023】バス競合整理回路13a,23aはバス使
用権を要求したバス開放タイミング制御回路14a,1
6a,24a,26aにバス使用を許可し、その後にバ
ス使用を許可した回路以外の回路によるバス使用を禁止
する。
【0024】バス開放タイミング制御回路14a,16
a,24a,26aがバス使用を許可されると、コンソ
ールインタフェース回路14,24および入出力制御回
路16,26は他系のプロセッサバス200,100に
対して1クロック(数クロックでもよい)早くアドレス
およびデータを送出する。この後に、コンソールインタ
フェース回路14,24および入出力制御回路16,2
6は自系のプロセッサバス100,200にアドレスお
よびデータを送出する。
【0025】これによって、コンソールインタフェース
回路14,24および入出力制御回路16,26は主記
憶装置12,22へのデータ書込みをほぼ同時に行うこ
とができ、主記憶装置12,22の同一性を保つことが
できる。
【0026】図2は本発明の一実施例のアクセスシーケ
ンスを示すシーケンスチャートである。図においては、
コンソールインタフェース回路14による主記憶装置1
2,22へのアクセスシーケンスを示している。これら
図1および図2を用いて本発明の一実施例の動作につい
て説明する。
【0027】まず、コンソールインタフェース回路14
内のバス開放タイミング回路14aは両系のデータ変換
制御回路13,23にバスロック信号を送出する。この
後に、バス開放タイミング回路14aはバス競合整理回
路13a,23aにバス使用権(REQ)を要求し、バ
ス競合整理回路13a,23aからの許可信号[バスア
クノリッジ信号(ACK)]が入力された後にアクセス
を開始する。このとき、バス競合整理回路13a,23
aはバス使用を許可したバス開放タイミング制御回路1
4a以外の回路によるバス使用を許可しなくなる。
【0028】バス開放タイミング制御回路14aがバス
競合整理回路13a,23aからバス使用を許可される
と、コンソールインタフェース回路14は他系のプロセ
ッサバス200に対して自系のプロセッサバス100よ
りも1クロック早くアドレスおよびデータ(A・D)を
送出する。
【0029】これは一般的に他系のアクセスタイムのほ
うが大きいので、コンソールインタフェース回路14の
バスインタフェースを構成するLSI(図示せず)のバ
ス同時ドライブを避け、両系のデータアクノリッジ信号
(DAK)の返送タイミングのずれをできるだけ小さく
するためである。
【0030】この後に、コンソールインタフェース回路
14は自系のプロセッサバス100にアドレスおよびデ
ータを送出する。これによって、コンソールインタフェ
ース回路14は主記憶装置12,22へのデータ書込み
をほぼ同時に行うことができる。
【0031】主記憶装置12,22へのデータ書込みが
終了して両系のデータアクノリッジ信号が返送されてく
ると、バス開放タイミング制御回路14aはバスロック
を解除するようバスロック解除信号をデータ変換制御回
路13,23に送出する。このバス開放タイミング制御
回路14aが両系のバスロックを同時に設定解除するこ
とで、アドレスおよびデータの送出タイミングが系によ
って変っても両系の同期動作を保つことができる。
【0032】図3は本発明の一実施例によるバスアクセ
スを示すタイミングチャートである。図において、コン
ソールインタフェース回路14,24または入出力制御
回路16,26がプロセッサバス100,200にアク
セスする場合、コンソールインタフェース回路14,2
4または入出力制御回路16,26からデータ変換制御
回路13,23へのバスリクエスト信号がアクティブと
なる。
【0033】データ変換制御回路13,23はコンソー
ルインタフェース回路14,24または入出力制御回路
16,26からのバスリクエスト信号に対してバス使用
を許可する場合、バスアクノリッジ信号をアクティブと
する。
【0034】バスアクノリッジ信号がアクティブになる
と、コンソールインタフェース回路14,24または入
出力制御回路16,26からアドレス(A)およびデー
タ(D)が出力される。このとき、アドレスの有効タイ
ミングでアドレスストローブ信号がアクティブとなり、
アクセスの受信応答信号であるデータアクノリッジ信号
がアクティブとなる。ここで、バスリクエスト信号とバ
スアクノリッジ信号とアドレスストローブ信号とデータ
アクノリッジ信号とは夫々アクティブローである。
【0035】このように、コンソールインタフェース回
路14,24または入出力制御回路16,26が主記憶
装置12,22へのデータ書込みを行う場合、データ変
換制御回路13,23内のバス競合整理回路13a,2
3aによってバス使用を許可した回路以外のバス使用を
禁止するとともに、バス使用が許可されたコンソールイ
ンタフェース回路14,24または入出力制御回路1
6,26によって他系のプロセッサバス200,100
に対するアドレスおよびデータの送出を1クロック早く
することによって、主記憶装置12,22へのデータ書
込みをほぼ同時に行うことができ、主記憶装置12,2
2の同一性を保つことができる。よって、処理能力を向
上させることができる。
【0036】また、他系のプロセッサバス200,10
0に対するアドレスおよびデータの送出を1クロック早
くすること、言い換えれば自系のプロセッサバス10
0,200に対するアドレスおよびデータの送出を1ク
ロック遅くすることによって、コンソールインタフェー
ス回路14,24または入出力制御回路16,26のバ
スインタフェースを構成するLSIを1つにしても、バ
ス同時ドライブを避けることができる。よって、バスイ
ンタフェースを構成するLSIのチップ数を削減してシ
ステムを小型化することができるとともに、部品点数を
減少させることができるので、システムの信頼性を向上
させることができる。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、第
1および第2のプロセッサバスを介して第1および第2
の主記憶装置に同時にアクセス可能で、かつ第1および
第2の主記憶装置各々の内容を整合する第1および第2
の整合手段のうち1つが第1および第2の主記憶装置へ
のデータ書込みを行うときに該整合手段以外の第1およ
び第2のプロセッサバスへのアクセスを禁止するととも
に、該整合手段による他系の主記憶装置へのデータ書込
みを自系の主記憶装置へのデータ書込みよりも早く行う
ようにすることによって、インタフェースを構成するL
SIのチップ数を削減してシステムを小型化することが
でき、処理能力を向上させることができるという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【図2】本発明の一実施例のアクセスシーケンスを示す
シーケンスチャートである。
【図3】本発明の一実施例によるバスアクセスを示すタ
イミングチャートである。
【図4】従来例の構成を示すブロック図である。
【図5】従来例の構成を示すブロック図である。
【図6】図5のコンソールインタフェース回路の構成を
示す図である。
【符号の説明】
12,22 主記憶装置 13,23 データ変換制御回路 13a,23a バス競合整理回路 14,24 コンソールインタフェース回路 14a,16a, 24a,26a バス開放タイミング制御回路 16,26 入出力制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G06F 15/177 680 G06F 11/18 310 G06F 13/36 310

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1および第2の中央処理装置と、第1
    および第2の主記憶装置と、前記第1および第2の中央
    処理装置に夫々少なくとも入出力装置からなる他装置を
    接続する第1および第2のプロセッサバスと、前記他装
    置を前記第1および第2のプロセッサバスに接続する第
    1および第2のインタフェース回路とによって二重化さ
    れた第1および第2のプロセッサシステムからなるマル
    チプロセッサシステムであって、前記第1および第2の
    プロセッサバスを介して前記第1および第2の主記憶装
    置に同時にアクセス可能でかつ前記第1および第2の主
    記憶装置各々の内容を整合する第1および第2の整合手
    段と、前記第1の整合手段が前記第1および第2の主記
    憶装置へのデータ書込みを行うときに前記第1の整合手
    段以外の前記第1および第2のプロセッサバスへのアク
    セスを禁止する禁止手段と、前記第1および第2のイン
    タフェース回路に設けられかつ前記禁止手段によって前
    記第1および第2のプロセッサバスへのアクセスが禁止
    された後に前記第1のプロセッサバスへのアドレスおよ
    びデータの送出タイミングと前記第2のプロセッサバス
    へのアドレスおよびデータの送出タイミングとが異なる
    よう制御する手段とを有することを特徴とするマルチプ
    ロセッサシステム。
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