JP3058972B2 - Cpu間通信データ履歴の蓄積方式 - Google Patents

Cpu間通信データ履歴の蓄積方式

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JP3058972B2
JP3058972B2 JP4006629A JP662992A JP3058972B2 JP 3058972 B2 JP3058972 B2 JP 3058972B2 JP 4006629 A JP4006629 A JP 4006629A JP 662992 A JP662992 A JP 662992A JP 3058972 B2 JP3058972 B2 JP 3058972B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は複数のCPU間で通信を
行いながら、種々のデータ処理を行うシステムにおける
CPU間通信データ履歴の蓄積方式に関する。
【0002】
【従来の技術】近年のCPUの処理能力の向上にしたが
い、CPU間通信処理システムにおいては、その通信能
力の高速性および信頼性が要求されている。
【0003】このため、各種さまざまな通信用汎用LS
Iが提供されているが、CPU間通信処理システムの高
機能実現に伴い、通信処理の競合および通信用汎用LS
Iへの負荷が増大し、それに起因する通信異常の発生も
多い。この通信異常が発生した場合、原因解析のため、
各CPU間相互で同期をとった形で通信処理手順の履歴
情報を蓄積する必要がある。
【0004】図6(a) ,(b) は従来のデータ蓄積方式を
示すもので、例えば3つのCPU1,2,3の相互間の
データ授受の様子を示している。同図(a) において、C
PU1はCPU2とCPU3との間で、データA,B,
C,D,E,F,G,H,K,Lの授受を行い、CPU
2はCPU1とCPU3との間で、データA,B,C,
D,I,J,K,L,M,Nの授受を行い、CPU3は
CPU1とCPU2との間で、データE,F,G,H,
I,J,M,Nの授受を行っている。
【0005】そして、CPU1,2,3はそれぞれ独自
のタイミングで自己のデータ蓄積エリアに各々の送受信
データを蓄積している。すなわち、同図(b) に示すよう
に、CPU1のデータ蓄積エリア11 には、データA,
B,C,D,E,F,G,H,K,Lが蓄積され、CP
U2のデータ蓄積エリア12 にはデータA,B,C,
D,I,J,K,L,M,Nが蓄積され、CPU3のデ
ータ蓄積エリア13 にはデータE,F,G,H,I,
J,M,Nが蓄積される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記したように複数
(この場合は3つ)のCPU1,2,3の間で通信処理
を行う場合、通信処理中のデータは個々のCPU独自で
通信履歴の蓄積を行っている。
【0007】しかしながら、各CPU間で蓄積される通
信履歴は、それぞれ非同期であるため、CPU単位での
時間的なデータの送受信の流れは判別できるが、それは
各CPU単位での時間的順序だけであり、各CPU相互
間での時間的順序の判別は容易には行えない。
【0008】すなわち、図7(a) で示すように、CPU
2からCPU1に送信されたデータCが何らかの通信異
常によりCPU1にて受信されなかった場合、あるいは
CPU3から送信されたデータFがCPU1で受信され
なかった場合、さらにCPU3から送信されたデータN
がCPU2で受信されなかった場合、それぞれのCPU
1,2,3における送受信データのデータ履歴は同図
(b) で示す如く、CPU1のデータ蓄積エリア11 には
データA,B,D,E,G,H,K,L、CPU2のデ
ータ蓄積エリア12 にはデータA,B,C,D,I,
J,K,L,M、CPU3のデータ蓄積エリア13 には
E,F,G,H,I,J,M,Nというようなデータ履
歴が残される。つまり、CPU1のデータ蓄積エリア1
1 にはデータC,F,が履歴として残されず、またCP
U2のデータ蓄積エリア21 にはデータNが履歴として
残されない。
【0009】これらの各データ蓄積エリアの内容から
は、例えば本来CPU2から送信されるはずのデータC
がCPU1で受信できなかったということの判別できる
が、CPU1とCPU2との送受信の同期がとられてい
ないために、送信と受信のタイミングが明確でなく、C
PU1側から見れば、受信できなかったデータCが、C
PU2に履歴として残されているデータCと同じもので
あるかの判断が行えず、通信異常のあったデータがどの
CPUからのものかを特定するのが困難であった。
【0010】したがって、通信処理中、特に1つのシー
ケンスでのデータ授受が多い場合や複数のCPUとの通
信が競合する場合は、対応するCPU側に通信異常が発
生していても、タイミングが明確に認識できず、通信異
常の原因解析を適確に行うことができない問題があっ
た。
【0011】本発明は、複数のCPU間で通信を行いな
がらデータ処理を行うシステムにおいて、各CPU間で
同期をとって通信履歴情報を蓄積することによりCPU
相互間での送受信情報の時間的順序を履歴として残し、
通信異常が発生した場合、その原因解析を迅速かつ適確
に行えるCPU間通信データ履歴の蓄積方式を実現する
ことを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理を説
明するための図であり、ここでは説明をわかりやすくす
るため、複数のCPUのうち、ある1つのCPUについ
ての原理説明を行う。
【0013】図1において、11は共通クロックの時間
軸を示しており、T0 ,T1 ,T2 ,・・・というよう
に一定時間毎にタイマ割込みがかけられる。12はポイ
ンタ格納部、13はデータ格納部、14は割込みカウン
タである。
【0014】上記T0 ,T1 ,T2 ,・・・のタイマ割
込みは、他のすべてのCPUにも共通にかけられてい
る。また、ポインタ格納部12はポインタ値が格納され
るエリアP1 ,P2 ,...を有し、これら各エリアP
1 ,P2 ,・・・は、タイマ割込みの各時間領域に対応
している。つまり、エリアP1 はT0 〜T1 の時間領
域、エリアP2 はT1 〜T2 の時間領域、エリアP3
2 〜T3 の時間領域・・・というように対応してい
る。そして、送信または受信データが例えばT1 〜T2
の時間領域に到来したとすれば、割込みカウンタ14が
1つだけカウントアップしてそのカウント値「1」(そ
れ以前のカウント値を「0」とする)がポインタ値
「1」としてエリアP2 に格納されるようになってい
る。
【0015】一方、データ格納部13は上記ポインタ格
納部12の各エリアP1 ,P2 ,・・・のポインタ値を
アドレスとして、そのアドレスにデータが書き込まれ
る。例えばエリアP2 のポインタ値が1であれば、デー
タ格納部13の1番目のアドレスに送信または受信デー
タ(以下、これを通信データという)が書き込まれるよ
うになっている。
【0016】
【作用】次にその具体的な作用について説明する。図1
の如く、通信データAがT1 とT2 間に、通信データB
および通信データCがT2 とT3 間に通信データDがT
4 とT5 間に到来するものとする。この場合、T0 とT
1 間には通信データはないので、割込みカウンタ4のカ
ウント値は「0」であり、ポインタ格納部12のエリア
1 のポインタ値は「0」となる。次に通信データAが
1 とT2 間に到来すると、割込みカウンタ14がカウ
ントアップして、カウント値が「1」となり、そのカウ
ント値「1」がポインタ値としてエリアP2 に格納され
る。
【0017】続いて、通信データB,Cが同一の時間領
域のT2 とT3 間に到来すると、まず通信データBの到
来により割込みカウンタ14がカウントアップして、カ
ウント値が「2」となり、さらに通信データCの到来に
より、割込みカウンタ14がカウントアップして、カウ
ント値が「3」となる。この場合、後の方のカウント値
「3」がポインタ値「3」としてポインタ格納部12の
エリアP3 に書き込まれる。従って、エリアP3 には
「3」が書き込まれる。
【0018】次の時間領域T3 とT4 間には通信データ
は到来しないため、割込みカウンタ14はカウントアッ
プせず、カウント値は「3」のままであり、そのカウン
ト値「3」がポインタ格納部12のエリアP4 にポイン
タ値「3」として書き込まれる。
【0019】続いて、T4 とT5 間に通信データDが到
来すると、割込みカウンタ14がカウントアップして、
カウント値が「4」になり、そのカウント値「4」がポ
インタ値としてポインタ格納部12のエリアP5 に書き
込まれる。
【0020】このようにポインタ格納部12の各エリア
1 ,P2 ,P3 ,・・・の各隣接するエリア間のポイ
ンタ値の差分は、その時間内に送受信した通信データ数
を示している。例えば、エリアP1 のポインタ値は
「0」,エリアP2 のポインタ値は「1」であるので、
1 〜T2 時間内に到来した通信データ数は1個である
ことを示し、また、エリアP2 のポインタ値は「1」,
エリアP3 のポインタ値は「3」であるので、T2 〜T
3 時間内に到来した通信データ数は2個であることを示
し、さらに、エリアP3 のポインタ値は「3」,エリア
4 のポインタ値は「3」であるので、T3 〜T4 時間
領域内には通信データの到来は無かったことを示してい
る。
【0021】一方、データ格納部13には、上記ポイン
タ格納部12の各エリアP1 ,P2 ,・・・のポインタ
値で示すアドレスに通信データが格納される。ここで、
上記アドレスは、ある時間領域内に到来する通信データ
が1つの場合は、前回のポインタ値に+1をした値が今
回のポインタ値となるので、アドレスも前回のアドレス
番号に+1をしたアドレス番号となるが、ある時間領域
内に到来する通信データが複数の場合は、その通信デー
タ数のカウント値を前回のポインタ値に加算した値が今
回のポインタ値となる。したがって、そのときの通信デ
ータが格納されるアドレスエリアは、前回のポインタ値
で示されるアドレス番号に+1したアドレス番号から今
回のポインタ値で示されるアドレス番号までのエリアと
なる。
【0022】例えば、T1 〜T2 時間領域内に通信デー
タAが到来すると、この場合は、ポインタ値が「1」
(前回のポインタ値は「0」)であるので、今回のポイ
ンタ値「1」で示されるアドレス1に通信データAが格
納される。また、T2 〜T3 時間領域内に、2つの通信
データB,Cが到来すると、この場合は、ポインタ値が
前回より+2されて「3」(前回のポインタ値は
「1」)となり、前回のポインタ値で示されるアドレス
1に+1をしたアドレス2から今回のポインタ値「3」
で示されるアドレス3までのアドレスエリアに、上記通
信データB,Cが格納される。つまり、アドレス2には
通信データBが、アドレス3には通信データCが格納さ
れることになる。
【0023】また、T3 〜T4 時間領域には通信データ
が到来せず、この場合は、エリアP 4 のポインタ値も
「3」であり、アドレス「3」が指示されるが、通信デ
ータが無いので通信データの格納は行われない。次に、
4 〜T5 の時間領域に通信データDが到来すると、こ
の場合はポインタ値が前回より+1されて「4」とな
り、このポインタ値「4」で示されるアドレス4に、上
記通信データDが格納される。
【0024】上記した動作は他のCPUも同様であり、
各CPU共通のタイマ割込みの所定の時間領域に通信デ
ータが存在すると、割込みカウンタがカウントアップし
て、そのカウント値に対応するポインタ値を、ポインタ
格納部のその通信データが到来した時間領域に対応する
エリアに格納し、そのポインタ値をアドレスとするデー
タ格納部のエリアに通信データを格納する。
【0025】このように、各CPU間で同期をとった状
態で通信データの履歴をとることで、各CPU相互間で
の送信および受信情報の時間的な順序性を明確すること
ができる。例えば、CPU1、CPU2、CPU3の3
つのCPUがあって 今CPU2とCPU3から同じデ
ータAをCPU1に送信した際、CPU3からのデータ
Aが何らかの通信異常によってCPU1で受信できなか
ったとすると、この場合、各CPUが同期をとった状態
で通信データAの履歴を残しているので、受信側のCP
U1で受信すべき時間と発信側のCPU2,3で発信し
た時間の関係を調べることにより、その時間の順序性を
もとにCPU1にて受信できなかったデータAが、CP
U2からのものかCPU3からのものかの判定を行うこ
とができ、通信異常の原因解析を適確に行うことができ
る。
【0026】なお、図2、図3は上記した動作手順をソ
フトウェア的な実現例として示すフローチャートであ
り、図2は通信データをデータ格納部13に格納する際
のフローチャート、図3は格納されたデータの履歴を知
るときの検索手順を示すフローチャートである。これら
各フローチャートはポインタ値およびアドレス値をm,
n,・・・y,zで示す一般的な動作手順を示すもの
で、以下に図1および図4を参照しながら動作を要約し
て説明する。
【0027】まず、図2のフローチャートにより、タイ
マ割込み時間Tx からTx+1 (x=0,1,2,・・
・)の間の動作を説明する。タイマ割込み(ステップS
1)の後、ポインタ格納部およびデータ格納部がEND
か否かの判定を行い、その判定がYESであればそれぞ
れの格納部をクリアする(ステップS2〜S5)。そし
て、これらの格納部がENDでなければ、次に通信デー
タの有無を判定し(ステップS6)、通信データがあれ
ば、その通信データをデータ格納部13の所定アドレス
に格納する(ステップS7)。そして格納部13のアド
レス番号を+1し(ステップS8)、さらに割込みカウ
ンタ14のカウント値をカウントアップする(ステップ
S9)。例えば、図1に示すように、T2 〜T3 時間領
域において、2つの通信データB,Cがあったとし、ま
ず通信データBをデータ格納部13の所定のアドレス、
すなわち、この場合は前回の通信データAによるポイン
タ値「1」で示されるアドレス1に+1をしたアドレス
2に格納する(ステップS7)。そして、データ格納部
13のアドレス番号をカウントアップ(ステップS8)
して、アドレス3とすると共に、割込みカウンタ14の
カウント値をカウントアップする。この場合は、前回通
信データAによるカウント値が1であったので、そのカ
ウント値は2となる。次に同じ時間領域(T2 〜T3
内に通信データCが到来しているので、その通信データ
Cをデータ格納部13のアドレス3(この場合、アドレ
ス番号はカウントアップされて3となっている)に格納
され、続いて割込みカウンタ14をカウントアップして
そのカウント値を3とする。この状態で、この時間領域
(T2 〜T3 )内には通信データはそれ以上存在しない
ので、割込みカウンタ14のカウント値(このときのカ
ウント値3)をポインタ値としてポインタ格納部12の
エリアP3 に格納する。そして、ポインタ格納部12の
エリア番号をカウントアップしてP4 とし、次の時間領
域T3 〜T4 における処理に移る。
【0028】図4は上記処理動作を一般的な例として示
すもので、まず、T0 〜T1 時間内の通信データは、ポ
インタ格納部12のエリアP1 のポインタ値mで示され
るアドレス番号mまでのアドレスに格納され、T1 〜T
2 時間内の通信データは、エリアP2 のポインタ値nで
示されるアドレス番号nまで(アドレスm+1〜アドレ
スn)のアドレスエリアに格納される。同様に時間T
x-1 〜Tx の通信データは、ポインタ値Yで示されるア
ドレスYまで(アドレスX+1〜アドレスY)のアドレ
スエリアに格納され、時間Tx +Tx+1 の通信データ
は、ポインタ値Zで示されるアドレスZまで(アドレス
Y+1〜アドレスZ)のアドレスエリアに格納される。
【0029】このような動作手順により、タイマ割込み
の所定の時間領域に到来した通信データを、その時間領
域に対応したアドレスのデータ格納エリアに格納するこ
とができる。
【0030】次に図3のフローチャートにより、データ
格納部13に格納された通信データを検索する場合の検
索手順を要約して説明する。先ず、ポインタ格納部12
の1番目のエリアP1 のデータを見て(ステップS2
1)、カウント値(ポインタ値)が0であるか否かの判
定を行い(ステップS22)、そのカウント値がmの場
合(ステップS23)、図4に示す如く、データ格納部
12のm番目までのアドレスエリアに格納されている通
信データ(T0 〜T1 の通信データ)を該当データとす
る(ステップS24)。次にポインタ格納部12の2番
目のエリアのデータを見て(ステップS25)、そのカ
ウント値(ポインタ値)が0であるか否かの判定を行い
(ステップS26)、そのカウント値がnの場合(ステ
ップS27)、図4に示す如く、データ格納部13のm
+1番目〜n番目までを該当通信データ(T1 〜T2
通信データ)とする(ステップS28)。このような処
理を続行し、ポインタ格納部12の最後のエリアのデー
タを見て(ステップS29)、上記同様、カウント値
(ポインタ値)が0であるか否かの判定を行い(ステッ
プS30)、カウント値がzである場合(ステップS3
1)、図4に示す如く、データ格納エリアのy+1番目
〜z番目までを該当通信データ(Tx 〜Tx+1 の通信デ
ータ)とする(ステップS32)。なお、上記ステップ
S22,S26,S30において、カウント値(ポイン
タ値)が0であるか否かの判断がカウント値=0である
場合には、ポインタ格納部の次のエリアのデータを見る
というステップに移る。また、図3では図示されていな
いが、カウント値(ポインタ値)が前回のポインタ値と
同じ場合は、対応する時間領域内には通信データの到来
はなかったと判定する。
【0031】このようにして、該当するデータがデータ
格納部13のどのエリアに存在するかを検索することが
でき、そのアドレスを基にその該当データの送受信の時
間を知ることができる。これにより、前記したように通
信異常があって、データの授受が正確に行われなかった
場合、各CPUにおいて、そのデータの送受信の時間的
順位を調べることが可能となり、通信異常の原因解析を
迅速にかつ適確に行うことができる。
【0032】
【実施例】次に本発明の実施例を説明する。図5は本発
明の一実施例の構成図であり、CPU間通信処理システ
ムの構成を示している。ここでは2つのCPU間の通信
処理について説明する。同図において、21,22はC
PUであり、各々ROM23,24およびRAM25,
26がアドレスバスAB1 ,AB2 、データバスD
1 ,DB2 を介して接続されている。
【0033】上記CPU21,22には共通クロック発
生器27からのクロックを受け、このクロックをタイマ
割込み受信部TM1 ,TM2 でそれぞれ受けてシステム
タイマとして動作する。
【0034】また、28,29は通信用LSI、30,
31はプログラマブルインタラプトコントローラ(割込
み制御部であり、以下PICと略称する)であり、CP
U21,22に対して通信割込み信号を発生する。CP
U21,22は通信割込み受信部INT1 ,INT2
介して通信割込みを受けるが、この通信割込みが入らな
い限り、通信データを格納することはない。そして、上
記通信用LSI28,29およびPIC30,31から
通信割込みが入ると、CPU21,22双方で通信割込
みカウンタ(ここでは図示しないが、図1の割込みカウ
ンタ14に相当する)がカウントアップされ、そのカウ
ント値がポインタ値としてポインタ格納部に格納され
る。このポインタ格納部は、同実施例においてはRAM
25のエリアP11,P12,・・・およびRAM26のエ
リアP21,P22,・・・が使用される。そして、RAM
25の各エリアP11,P12,・・・およびRAM26の
各エリアP21,P22,・・・に格納されたポインタ値を
アドレスとして、通信データがデータ格納部に格納され
る。このデータ格納部は、同実施例においては、RAM
25のエリアD11,D12,・・・およびRAM26のエ
リアD21,D22,・・・が使用される。
【0035】このような構成において、CPU21,2
2は共通クロック発生器27からのクロックにより同期
がとられ、システムタイマとして動作しているが、前記
したようにそれぞれ通信割込みを受けるまでは通信デー
タを格納することはない。
【0036】今ここで、通信用LSI28,PIC30
を介して通信割込みがCPU21に与えられ、また、通
信用LSI29,PIC31を介して通信割込みがCP
U22に与えられると、CPU21,22双方でともに
通信割込みカウンタがカウントアップされる。すなわ
ち、この状態で例えばT1 〜T2 の時間領域にCPU2
2からCPU21に対してデータAを送信したとする
と、CPU22では、このT1 〜T2 の時間領域で前記
図1の説明の如く、割込みカウンタが「1」カウントア
ップして、そのカウント値「1」(それ以前のカウント
値を「0」とする)をポインタ値としてポインタ格納
部、つまりRAM26のエリアP21に格納するととも
に、このポインタ値をアドレスとするデータ格納部、つ
まりRAM26のエリアD21にデータAを格納する。
【0037】一方、CPU21ではT1 〜T2 の時間領
域でデータAを受信すると、割込みカウンタが「1」カ
ウントアップして、そのカウント値「1」(それ以前の
カウント値を「0」とする)をポインタ値としてRAM
25のエリアP11に格納するとともに、このポインタ値
をアドレスとするRAM26のエリアD11にデータAを
格納する。
【0038】このようにしてCPU21,22相互間の
通信データを双方のCPU21,22で同期をとった状
態で通信データの時間的な順序の履歴を残して通信デー
タを格納する。
【0039】これにより、CPU22から発信したデー
タAが何らかの通信異常によりCPU22で受信できな
かったというような場合、このデータAがどのCPUか
らのデータであるかを判定する際、残された通信データ
の時間的関係を調べることによりT1 〜T2 の時間領域
にCPU21で受信されるべきデータAの発信元はCP
U22であるということを即座に知ることができる。こ
れにより通信異常の原因解析を適確にしかも迅速に行う
ことが可能となる。
【0040】
【発明の効果】本発明によれば、複雑なシーケンスによ
る複数のCPU間通信処理時、および複数のCPU間通
信競合時において、通信データの授受の時間的な関係の
データを正確に蓄積でき、これにより、通信異常が発生
した際の原因解析を迅速かつ適確に行うことができ、C
PU間通信システムにおける通信処理効率の向上および
信頼性の向上に寄与することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理を説明するための図である。
【図2】本発明の原理に基づいて通信データ格納時の動
作手順を説明するためのフローチャートである。
【図3】本発明の原理に基づいて格納された通信データ
を検索する際の動作手順を説明するためのフローチャー
トである。
【図4】図2,図3のフローチャートに基づいた通信デ
ータの格納・検索例を説明するための図である。
【図5】本発明の一実施例の構成図である。
【図6】従来の通信データ蓄積方式を説明するための図
で、(a) は各CPU間における通信データの授受関係を
示す図であり、(b) は各CPUのデータ蓄積状況を示す
図である。
【図7】図6において通信異常が発生した場合の動作を
説明するための図で、(a) は各CPU間の通信データの
授受関係を示す図であり、(b) は各CPUのデータ蓄積
状況を示す図である。
【符号の説明】 12 ポインタ格納部 13 データ格納部 14 割込みカウンタ A,B,C,D,・・・ 通信データ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−41550(JP,A) 特開 昭63−292248(JP,A) 特開 昭64−82232(JP,A) 特開 平3−162043(JP,A) 特開 平4−143853(JP,A) 特開 平1−200441(JP,A) 特開 昭51−61236(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 15/177 672

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のCPU間で通信データの授受を行
    ってデータ処理を行うシステムにおいて、 各CPUに共通のクロック及び、前記クロックに基づい
    て各CPUに共通に一定時間毎にタイマ割込みをかける
    ことにより生成された各時間領域に対応するエリアから
    なるポインタ格納部を備え、 前記時間領域のうちある 時間領域に少なくとも1つの
    通信データの割込みがあると、割込みカウンタを通信デ
    ータ毎にカウントアップし、そのカウント値をポインタ
    値として前記ポインタ格納部の上記通信データの割込み
    のあった時間領域に対応するエリアに格納するととも
    に、上記通信データをデータ格納部の上記ポインタ値に
    対応したアドレスエリアに格納するようにしたことを特
    徴とするCPU間通信データ履歴の蓄積方式。
  2. 【請求項2】 上記時間領域に複数の通信データの割込
    みがあった場合において、 その時間領域内の最後の通信データによる割込みカウン
    ト値を、ポインタ値として前記ポインタ格納部の前記時
    間領域に対応するエリアに格納し、当該複数の通信デー
    タを前記データ格納部のそのときのポインタ値で示され
    るアドレス値までのアドレスエリアに格納することを特
    徴とする請求項1記載のCPU間通信データ履歴の蓄積
    方式。
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