JPH01128155A - 多重プロセッサシステム - Google Patents

多重プロセッサシステム

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JPH01128155A
JPH01128155A JP62286773A JP28677387A JPH01128155A JP H01128155 A JPH01128155 A JP H01128155A JP 62286773 A JP62286773 A JP 62286773A JP 28677387 A JP28677387 A JP 28677387A JP H01128155 A JPH01128155 A JP H01128155A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、多重プロセッサシステムに関し、特に、多重
プロセッサシステムにおいて、アドレス変換バッファ(
T L B : Transfer Look−asi
deE uffer)の部分パージ処理が必要な命令を
高速に処理する多重プロセッサシステムに関するもので
ある。
〔従来の技術〕
従来、複数の命令プロセッサから構成される多重プロセ
ッサシテスムにおいて、ある命令プロセッサにより、例
えば、S S K (Store StorageKe
y)命令を実行する場合、当該命令プロセッサがKEY
ストレージのストア処理を行うと同時に、複数の他の命
令プロセッサに対して、ストア処理を行うKEYストレ
ージのストアアドレスを転送して、他の命令プロセッサ
のアドレス変換バッファ(TLB)に登録されている当
該ストアアドレスを無効とするTLB部分パージ処理を
行う。このTLB部分パージ処理は、当該KEYストレ
ージのストアアドレス(パージアドレス)とTLBの全
有効エントリの実アドレス部の登録アドレスとを比較し
て、一致するエントリがあれば、そのエントリを無効と
する処理である。
このTLB部分パージ処理は、また、IPTE(Inv
alidate Page Table Entry)
命令においても行われる。
なお、アドレス変換バッファ(TLB)を用いたデータ
処理システムに関する公知文献として、例えば、特公昭
57−31229号公報が挙げられる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このようなTLB部分パージ処理が必要な命令のSSK
命令は、多重プロセッサシステムにおいては、例えば、
第4図に示すような処理フローで命令の処理が行われる
。ここでは多重プロセッサシステムを構成する命令プロ
セッサIP#OがSSK命令を実行して、TLB部分パ
ージ処理の要求を行うと共に、他の命令プロセッサIP
#1に対してTLB部分パージ処理の要求を出して、他
の命令プロセッサIP#1のTLB部分パージ処理を行
う。
第4図を参照して説明する。まず、命令プロセッサIP
?#Oが、SSK命令を処理する前処理として、ステッ
プ61でシリアライズ処理を行い、これまでの処理のス
トア処理の完了等、命令の順序性を保証した上で、ステ
ップ62において、ソフトロック要求を発行する。これ
により、命令プロセッサIP#Oは、主記憶装置上の固
有の領域をプログラム的にロックするソフトロックを行
い、他の命令プロセッサIP#1からのアクセスを一時
的に禁止する。これは、通常は、1台の命令プロセッサ
が単独にSSK命令の処理を行い、他の命令プロセッサ
へのTLB部分パージ要求を発行すると、他の命令プロ
セッサが処理の切れ目でブレークインして応答するが、
ソフトロックを行、なわない場合、複数の命令プロセッ
サが同時にSSK命令を実行し、他の命令プロセッサに
TLBの部分パージ要求を発行することがあると、複数
の命令プロセッサの中にブレークインすることができな
いプロセッサが発生しハングアップする状態となる。こ
のような状態となる事態を避けるため、ソフトロックを
行う。
次に、ステップ63において、ソフトロックがかかった
か否かを判定し、ソフトロックに失敗した場合には、ス
テップ64に進み、当該命令プロセッサIP#Oの命令
カウンタを元に戻し、この命令の処理は実行しなかった
ことにする。これにより、当該命令プロセッサIP#O
は、例えば、次の命令の処理を行うか、または他の命令
プロセッサIP#1からのTLB部分パージ処理要求に
よるTLB部分パージ処理を行うことになる。
一方、ソフトロックに成功した場合には、ステップ63
からステップ65に進み、他の命令プロセッサIP#1
にパージアドレスを転送するため、パージアドレスを主
記憶装置にストアし1次のステップ66で、他の命令プ
ロセッサIP#1に対してTLB部分パージ要求を発行
する。そして、次にステップ67で、命令プロセッサI
P#Oは自己のTLBに対して、TLB部分パージ処理
を行い、ステップ68で、他の命令プロセッサIF#l
からのブレークイン報告を待つ。
ところで、他の命令プロセッサエPalでは、命令プロ
セッサIP#OからのTLB部分パージ要求を受付ける
と、ブレークインして、ステップ72で要求発行元の命
令プロセッサエP#oに対して、ブレークイン報告を行
う。次に、ステップ73で主記憶装置からパージアドレ
スをフェッチして、ステップ74においてTLB部分パ
ージ処理を行う。
また、当該命令プロセッサIP#0では、ステップ68
において、他の命令プロセッサIP#1からのブレーク
イン報告を受けて、他の命令プロセッサIP#1がブレ
ークインしたことを判定すると、ステップ69に進み、
KEYストレージ更新処理を行い、ステップ70″r−
KEYストレージ更新処理の完了を他の命令プロセッサ
IP#1に報告し、SSK命令の全処理を終了する。
一方、他の命令プロセッサIP#1では、T T−8部
分パージ処理が完了し、ステップ75において、当該命
令プロセッサIP#OからKEYストレージ更新処理完
了報告を受けると、全オペレーションを終了する。
このように、多重プロセッサシステムにおいて、SSK
命令に限らず、TLB部分パージ処理を必要とする命令
を処理する命令プロセッサは、ソフトロックを行い、ソ
フトロックが成功した後、主記憶装置にパージアドレス
をストアし、他の命令プロセッサへTLB部分パージ要
求を発行するようにして命令の処理を行う。この命令の
処理は、逐次に連続して行う処理であるため、命令の処
理が高速に処理できず、多重プロセッサシステムの命令
処理性能が向上しないという問題がある。
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであ
る。
本発明の目的は、TLB部分パージ処理が必要な命令の
処理を高速に行う多重プロセッサシステムを提供するこ
とにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、本発明においては、複数の命
令プロセッサと、主記憶装置とがシステム制御装置を介
して結合され、各命令プロセッサが主記憶装置を共有す
る多重プロセッサシステムにおいて、システム制御装置
に、TLB部分パージ処理を必要とする命令を実行する
命令プロセッサを1台だけ選択し、選択しない命令プロ
セッサにTLB部分パージ要求を発行する選択回路と、
TLB部分パージ処理を行うパージアドレスを格納する
アドレスレジスタとを備え、TLB部分パージ処理を必
要とする命令を処理する命令プロセッサが、当該命令の
処理の先頭で、前記アドレスレジスタにパージアドレス
をセットし、前記選択回路に選択要求を発行し、当該命
令プロセッサ内のTLB部分パージ処理を実行した後に
、前記選択回路で当該命令プロセッサが選択されたか否
かを判定し、当該命令プロセッサが選択された場合、後
続する処理を継続して行い、当該命令プロセッサが選択
されなかった場合、命令カウンタを命令実行前の値に戻
して、当該命令の処理を終了することを特徴とする。
〔作用〕
前記手段によれば、多重プロセッサシステムにおいて、
システム制御装置には、TLB部分パージ処理を必要と
する命令を実行する命令プロセッサを1台だけ選択し、
選択しない命令プロセッサにTLB部分パージ要求を発
行する選択回路と、TLB部分パージ処理を行うパージ
アドレスを格納するアドレスレジスタとが備えられる。
TLBの部分パージ処理を必要とする命令(SSK命令
)を実行する命令プロセッサは、システム制御装置のア
ドレスレジスタに、パージアドレスをセットした後、選
択回路に選択要求を発行し、当該命令プロセッサ内のT
LB部分パージ処理を行う。その後に、選択回路で当該
命令プロセッサが選択されたか否かを判定する。
選択回路では、命令プロセッサからの選択要求があった
場合、 1、他の命令プロセッサから既に選択要求があって、既
に1つの命令プロセッサを選択したことを表示するラッ
チがl(131になっている場合(命令実行中)、選択
要求発行元の命令プロセッサに対しては、命令集中で応
答する。
2、命令実行中でなく、1台の命令プロセッサからのみ
の選択要求があった場合、選択要求発行元の命令プロセ
ッサへ受諾で応答し、他の全ての命令プロセッサに対し
て、TLB部分部分−シ要求を発行する。
3、命令実行中でなく、複数の命令プロセッサから同時
に選択要求があった場合、予じめ定めた規則に従って、
1台の命令プロセッサのみ受諾で応答し、他の全ての命
令プロセッサに対して、TLB部分パージ要求を発行す
ると共に、他の要求のあった命令プロセッサに対して命
令実行中で応答する。
このように、選択回路は命令プロセッサを1台だけ選択
して受諾で応答し、受諾で応答した命令プロセッサIP
を除く全ての命令プロセッサにTLB部分パージ要求を
発行する。
また、選択要求を発行した命令プロセッサは、自命令プ
ロセッサのTLB部分パージ処理を行い、この処理を終
了した後に、選択回路に発行した選択要求に対する応答
の判定を行う。この選択回路からの応答判定が、受諾の
場合には、後続する処理を継続して行い、命令実行中の
場合には、命令カウンタを命令実行前の値に戻して、こ
れにより、命令は実行しないことにして、当該命令処理
を終了する。
ところで、TLB部分パージ要求を受信した他の命令プ
ロセッサは、TLB部分パージ要求を一担ラッチした後
、ブレークインして、システム制御装置のアドレスレジ
スタにセットされているパージアドレスを入力し、それ
ぞれにTLB部分パージ処理を行う。
これにより、TLB部分パージを必要とする命令を実行
する命令プロセッサは、選択回路に選択要求を発行し、
その応答を待たずに、自命令プロセッサのTLBの部分
パージ処理を行い、その後に、当該選択要求に対する選
択回路からの応答の判定を行う。このため、応答待ちに
よる命令処理の性能低下がなく、命令処理性能が向上す
る。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明す
る。
なお、実施例を説明するための全回において、同一部分
は同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
第1図は、本発明の一実施例にかかる多重プロセッサシ
ステムの要部の構成を示すブロック図である。第1図に
おいて、複数の命令プロセッサ1゜2が、システム制御
装置3を介して、図示しない主記憶装置に結合されて、
多重プロセッサシステムを構成している。命令プロセッ
サ1,2には、パージアドレスを送出するアドレスレジ
スタ11A。
11B、パージアドレスを受信するアドレスレジスタ1
5A、15B、命令の処理を実行するマイクロプログラ
ム制御装置12A、12B、TLB部分パージ要求を受
信するラッチ16A、113Bが備えられている。また
、システム制御装置3には、パージアドレスを格納する
アドレスレジスタ31A、31B、選択回路32が備え
られている。
例えば、命令プロセッサ1が、TLB部分パージを必要
とする命令のSSK命令の処理を実行する場合、命令プ
ロセッサ1は、アドレスレジスタ11Aを介してシステ
ム制御装置3内のアドレスレジスタ31Aにパージアド
レスをセットする。
次に命令プロセッサ1は、マイクロプログラム制御装置
12Aから選択要求信号13Aを選択回路32へ発行し
た後、命令プロセッサ1のTLB部分パージ処理を行う
。選択回路32では、この選択要求信号13Aが入力さ
れると、該当する命令プロセッサの選択処理を行う。
第2図は、選択回路32の要部構成を示すプロンり図で
ある。第2図を参照して、選択回路32の処理を説明す
る。選択回路32において、各命令プロセッサに対応し
て、各命令プロセッサを選択した状態を表示する選択表
示ラッチが設けられている。
ラッチ321 A 、 321 Bが、それぞれ命令プ
ロセッサ1.2を選択した状態を表示する選択表示ラッ
チである。命令プロセッサ1から選択要求信号13Aが
入力されると、この選択要求信号13Aの入力に対して
、命令プロセッサの選択処理を行う。
例えば、命令プロセッサ2から既に選択要求があり、ラ
ッチ321Bの出力が“1”になっている場合、この場
合にはオアゲート322を介してラッチ323が1″と
なり、アンドゲート324Aの否定入力に“1”が加わ
る。このため、ラッチ321Aはセットされず、結果と
して、オアゲート322から命令プロセッサが選択され
ていることを示す応答信号325Aおよび325BをL
L I IIとして、各命令プロセッサに出力(AO,
Al)する。また、命令プロセッサ1に対しては命令実
行中信号326Aを“1″で応答しくBO)、命令プロ
セッサ2に対しては命令実行中信号326Bを′0″で
応答する(B1)。
ラッチ321A 、 321 Bが共に“O”になって
いる状態であって、命令プロセッサ1からの選択要求信
号13Aがあった場合、この場合には最初はオアゲート
322の出力が“0″であり、ラッチ323の出力が“
O”で、アンドゲート324Aの否定入力には“O”が
加っているため、ラッチ329Aを介して選択要求信号
13Aが印加されて、ラッチ321Aは1”にセットさ
れる。これにより、命令プロセッサ1に対して、応答信
号325Aを“1″とし、命令実行中信号を326Aを
0′″として応答する。
これは受諾を意味する。また、命令プロセッサ2に対し
ては、微分回路327Bにより、TLB部分パージ要求
信号328Bを発行する。
一方、ラッチ321A、 321Bが共に“0”になっ
ている状態であって、命令プロセッサ2から選択要求信
号13Bがあった場合には、最初はオアゲート322の
出力が“0”で、ラッチ323の出力が“O”であり、
アンドゲート324Bの否定入力にはII OIIが加
っているため、ここでの選択要求信号13Bがラッチ3
29Bを介してアンドゲート324Bに加わり、これに
よりラッチ321BにIt I IIがセットされる。
この場合、命令プロセッサ2に対して、応答信号325
Bを゛1″とし、命令実行中信号326B”O″′で応
答する。また、命令プロセッサ1に対しては、微分回路
327Aにより、TLB部分パージ要求信号328Aを
発行する。
また、ラッチ321A、 321Bが共に(l O71
の状態であって、命令プロセッサ1と命令プロセッサ2
から同時に選択要求があった場合には、アンドゲート3
24Bの他方の否定入力により、命令プロセッサ1に優
先順位が与えてあり、命令プロセッサ1に対して応答信
号325Aを411 IIとし、命令実行中信号326
Aを“O”として応答し、命令プロセッサ1を選択する
。この場合、命令プロセッサ2に対して、微分回路32
7Bにより、TLB部分パージ要求信号328Bを発行
する。命令プロセッサ2への応答信号325BはIt 
l II、命令実行中信号326Bは“1”となる。な
お、14A、14Bは、それぞれラッチ321A、 3
21Bをリセットするリセット信号である。
再び、第1図を参照すると、選択回路32に対して、選
択要求信号13Aを送出した命令プロセッサ1は、選択
要求信号13Aの発行後、命令プロセッサ1のTLB部
分パージ処理を行う。そして、TLB部分パージ処理を
終了した後に、命令プロセッサ1は、選択回路32から
選択要求信号に対する応答の判定を行う。
この選択要求信号に対する応答判定において、例えば、
応答信号325Aがrt 1 uであり、命令実行中信
号326A ” O”の場合、命令プロセッサ2からの
ブレークイン報告を確認した後、KEYストレージにス
トアを行い、命令プロセッサ2へKEYストレージにス
トアを行い、命令プロセッサ2へKEY更新を報告した
後、ラッチ321Aをリセット信号14Aによってリセ
ットする。
応答判定において、応答信号325Aが′l I II
であり、命令実行中信号326A ” 1 ”の場合、
命令プロセッサ1は命令カウンタを命令実行前の値に戻
して、命令の処理を終了する。これにより命令プロセッ
サ1は命令は実行していないことになる。
マイクロプログラム制御装置12Aは、例えば、ラッチ
16AにセットされたTLB部分パージ要求があれば、
命令プロセッサ2からTLB部分パージ要求による処理
を行う。
一方、微分回路327Aから発行されたTLB部分パー
ジ要求信号328Aは、命令プロセッサ2のラッチ16
Bに受信される。TLB部分パージ要求   ゛をラッ
チ16Bに受信した命令プロセッサ2は、ブレークイン
し、命令プロセッサ1にブレークインを報告した後、シ
ステム制御装置3のアドレスレジスタ31Aにセットさ
れたパージアドレスをアドレスレジスタ15Bへ入力し
、TLB部分パージ処理を行う。そして、命令プロセッ
サ1からKEY更新完了報告を受けた後、処理を終了す
る。
第3図は、この多重プロセッサシステムにおいて、処理
されるSSK命令の処理の実行の流れを示すフローチャ
ートである。
第3図を参照して説明する。まず、命令プロセッサ(I
P#O)1が、ステップ41でシリアライズ処理を行い
、これまでの処理のストア処理の完了等、命令の順序性
を保証した上で、ステップ42において、アドレスレジ
スタにパージアドレスをセットし、ステップ43で選択
要求を発行する。この選択要求は選択回路に入力される
ことになる。次にステップ44で、当該命令プロセッサ
IP#Oは自己の置に対して、TLB部分パージ処理を
行う。TLB部分パージ処理が終了すると、選択回路に
対して送出した選択要求の応答の判定処理に入り、ステ
ップ45で、応答信号が111”となるの待つ。
ステップ45で、応答信号がIt 1 #jであること
が判定されると、次のステップ46に進み、命令実行中
信号はIt 1 )lであるか否かを判定する。ステッ
プ46で、命令実行中信号が11111でない場合には
、ステップ47に進み、当該命令プロセッサIP#Oの
命令カウンタを元に戻し、この命令の処理は実行しなか
ったことにする。これにより、命令プロセッサIP#O
は、例えば、次の命令の処理を行うか、他の命令プロセ
ッサIP#1からのTLB部分パージ処理要求によるT
LB部分パージ処理を行うことになる。
一方、命令実行中信号が171 jlである場合には、
ステップ46からステップ48に進み、他の命令プロセ
ッサIP#1がブレークインしたかを判定し、ブレーク
イン報告を待つ。
ところで、他の命令プロセッサIP#1では、命令プロ
セッサIP#OからのTLB部分パージ要求を受付ける
と、ブレークインして、ステップ52で要求発行元の命
令プロセッサIP#Oに対して、ブレークイン報告を行
う。次に、ステップ53でシステム制御装置のアドレス
レジスタに格納されたパージアドレスを用いて、TLB
部分パージ処理を行う。
また、当該命令プロセッサIP#Oでは、ステップ48
において、他の命令プロセッサエP#1からのブレーク
イン報告を受けて、他の命令プロセッサIP$1がブレ
ークインしたことを判定すると、ステップ49に進み、
KEYストレージ更新処理を行い、ステップ50でKE
Yストレージ更新処理の完了を他の命令プロセッサIP
$1に報告し、SSK命令の全処理を終了する。
一方、他の命令プロセッサIP#1では、TLB部分パ
ージ処理が完了し、ステップ54において、当該命令プ
ロセッサIP#OからKEYストレージ更新処理完了報
告を受けると、全オペレーションを終了する。
以上、説明したように、本実施例によれば、TLB部分
パージ処理が必要な命令のSSK命令の処理を、従来の
ようにソフトロックを行うことなく、行うことができ、
命令の処理を高速に実行することができる。
また、本実施例では、SSK命令について説明している
が、SSK命令だけでなく、IPTE命令などのTLB
部分パージ処理が必要な命令についても、同様な処理を
行い、この種の命令の処理を高速に実行することができ
る。
以上、本発明を実施例にもとづき具体的に説明したが、
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であること
は言うまでもない。
〔発明の効果〕
以上、説明したように、本発明によれば、TLB部分パ
ージを必要とする命令を実行する命令プロセッサは、選
択回路に選択要求を発行し、その応答を待たずに、自命
令プロセッサのTLBの部分パージ処理を行い、その後
に、当該選択要求に対する選択回路からの応答の判定を
行う。このため、応答待ちによる命令処理の性能低下が
なく、命令処理性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例にかかる多重プロセッサシ
ステムの要部の構成を示すブロック図。 第2図は選択回路の要部構成を示すブロック図、第3図
は、本発明の一実施例にかかる多重プロセッサシステム
におけるSSK命令の処理の実行の流れを示すフローチ
ャート、 第4図は、従来の多重プロセッサシステムにおけるSS
K命令の処理の一例を示すフローチャ−トである。 図中、工・・・命令プロセッサ、2・・・命令プロセッ
サ、3・・・システム制御装置、32・・・選択回路、
11A。 11B・・・アドレスレジスタ、12A、12B・・・
マイクロプログラム制御装置、13B・・・選択要求信
号、14B・・・リセット信号、15A、15B・・・
アドレスレジスタ、31A、31B・・・アドレスレジ
スタ、16A、16B。 321A、 321B 、 323.329A、 32
9B 、 330A、 330B・・・ラッチ、322
・・・オアゲート、324A 、 324B・・・アン
ドゲート、327A、 327B・・・微分回路である

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、複数の命令プロセッサと、主記憶装置とがシステム
    制御装置を介して結合され、各命令プロセッサが主記憶
    装置を共有する多重プロセッサシステムにおいて、シス
    テム制御装置に、TLB部分パージ処理を必要とする命
    令を実行する命令プロセッサを1台だけ選択し、選択し
    ない命令プロセッサにTLB部分パージ要求を発行する
    選択回路と、TLB部分パージ処理を行うパージアドレ
    スを格納するアドレスレジスタとを備え、TLB部分パ
    ージ処理を必要とする命令を処理する命令プロセッサが
    、当該命令の処理の先頭で、前記アドレスレジスタにパ
    ージアドレスをセットし、前記選択回路に選択要求を発
    行し、当該命令プロセッサ内のTLB部分パージ処理を
    実行した後に、前記選択回路で当該命令プロセッサが選
    択されたか否かを判定し、当該命令プロセッサが選択さ
    れた場合、後続する処理を継続して行い、当該命令プロ
    セッサが選択されなかった場合、命令カウンタを命令の
    実行前の値に戻して、当該命令の処理を終了することを
    特徴とする多重プロセッサシステム。
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