JPH01502628A - 多重ロック指示を使用した多重プロセッサコンピュータシステムにおけるトランザクションを開始する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 多重ロック指示を使用した多重プロセッサコンピュータシステムにおけるトラン ザクションを開始する方法及び装置 五五Ω宣見 本発明は、コンピュータシステムに関し、より詳細には、ペンデッド（保留）バ スによって相互接続された多重プロセッサを有するコンピュータシステムに関す るものである。

現代のコンピュータシステムは、高い総合的な演算能力を達成するため共通バス によって相互接続された複数のプロセッサ、メモリリソース及び入出力（Ｉｌｏ ）装置を有する。このような構成によれば、−秒当たり数百万の命令を実行でき る非常に強力なシステムが与えられる。しかしながら、複数のプロセッサを相互 接続すると、読取り一変更−書込み（ＲＭＷ）動作として知られる命令シーケン スを実行する必要があるときに困難が生ずる。ＲＭＷ動作において、１つのプロ セッサは、あるメモリロケーションからデータを検索し、そのデータに関する演 算を実行し、その変更されたデータを元のメモリロケーションへ書き込む、もし 、第１のプロセッサが１つのメモリロケーションについてＲＭＷ動作を開始し、 且つ第２のプロセッサが第１のプロセッサのＲＭＷ動作の読取り動作と、そのＲ ＭＷ動作の書込み動作との間の時間期間において同じメモリロケーションについ てＲＭＷ動作を試みる場合には、データの完全性に影響を及ぼす予期しえない結 果が生ずることがある。

複数のプロセッサが同じメモリロケーションについてＲＭＷ動作を実行しないよ うにする１つの方法として、インターロック読取り能力を与えることがある。こ の方法は、ロックピットの如きロックインジケータを使用するもので、このロッ クインジケータは、ＲＭＷ動作の読取り部分が実行されるときにセットされ、Ｒ ＭＷ動作の書込み部分が完了された後にリセットされるものである。ロックピッ トがセットされるときにメモリのあるロケーションについてＲＭＷ動作を開始し ようとする第２のプロセッサにより、そのメモリは、第２のプロセッサがそのイ ンターロック読取りコマンドを発生してから所定数のバスサイクル後にビジー又 はフンファメーションを用いてロック状態情報を戻すようにさせられる。ビジー コンファメーションは、そのプロセッサに対して、第２のインターロック読取り コマンドがそのメモリによって受け入れられなかったことを指示する。

インターロック読取り動作は、ＲＭＷ動作を行なおうとする複数のプロセッサに よって生ぜられる問題を緩和する。プロセッサは、例えば、ラウントロピンアル ゴリズムを使用し仲裁プロセスによってこのようなインターロック読取り動作の ためにバスへの衝平なアクセスを許可される。しかし、性能上の種々な障害がな おも起こりうる０例えば、あるバストラフィック状態の下では、ある特定のプロ セッサがロックされたメモリロケーションに繰り返し出会い、タイムリーに必要 なメモリリソースへのアクセスを得ることができないことがある。このような間 層は、ある１つのメモリノードに対して多重のロックピットを設け、各ロックピ ットを前メモリノードに対してでなくそのメモリノードの一部分に関連付けする ことによって減少させられるであろう、このような多重のロックピットは、イン ターロック読取り動作の後メモリのより小さな部分を結び付けて、メモリノード についてのインターロックされた読取り動作のより細やかな細分化を行なう、こ の解決方法によれば、ＲＭＷ動作速度をより速くすることができ、従って、シス テムの能力を改蕾することができる。しかし、従来のベシデッドバス多重プロセ ッサシステムにて多重ロックピットを実施すると、ロック状態情報を検出し送信 するための回路が許容しえないほどに複雑なものとなってしまう。

前述の説明ではプロセッサノード、メモリノード及び入出力ノードを使用したコ ンピュータシステムの動作について強調したのであるが、このようなシステムの より一般的な説明は、コマンドノード、すなわち、バスにてトランザクションを 開始するノード及びレスポンダノード、すなわち、コマンダノードによって開始 されたトランザクションに応答するノードについてなされる。種々な時間に、単 一の装置は、コマンダノード又はレスポンダノードとして機能しつる。

異なる性能を各々有するいくつかのバスを介して装置が相互接続されているよう なコンピュータシステムを提供することが望ましい、しかし、これは、初期イン ターロック読取りコマンドと一定の時間関係でロック状態情報が送信されている ようなインターロック読取り動作を使用する従来のペンデッドバスシステムにて 行なうのは非常に困難であった。

且里皮１１ 本発明の目的は、多重ロックピット及びロック状態情報を伝送する簡単化された 回路を有する多重プロセッサシステムにおけるコマンダノードを提供することで ある。

本発明の別の目的は、初期インターロック読取りコマンドと一定の時間関係でロ ック状態情報が転送されないようなインターロック読取り動作を有する多重プロ セッサペンデッドバスコンピュータシステムにおけるコマンドノードを提供する ことである。

本発明の付加的な目的及び効果は、以下に説明されまたいかの説明から明らかで あり、または、本発明を実施することによってわかろう１本発明の目的及び効果 は、特許請求の範囲に記載された構成及び組み合わせによって実現され達成され よう。

本発明は、インターロック読取りコマンド所定時間後に受け取られる確認コンフ ァメーションに応答し、且つインターロック読取りメツセージから特定されてい ない時間後に受信されるロック状態メツセージに応答するコマンダノードを提供 することによって従来の問題点及び欠点を克服する。

本発明の原理によれば、ペンデッドバスにて排泄的読取り一変更−書込み動作を 開始する装置であって、それら動作は、特定のロケーションに記憶された情報を 検索し、且つ次のインターロック読取りコマンドによるその記憶情報へのアクセ スを制限するためのインターロック読取りコマンド及びその特定ロケーションに 情報を記憶させその記憶された情報に対するアクセスを回復させるアンロック書 込みコマンドを含むペンデッドバスにおける一組の別々のトランザクションを有 しているような装置が提供される。この装置は、ペンデッドバスを介して特定の ロケーションを含むレスポンダノードへ、その特定のロケーションから情報を検 索するためのインターロック読取りコマンド及びその記憶ロケーションに変更さ れた情報を書き込むためのアンロック書込みコマンドを開始させる手段を備える 。さらに、この装置は、インターロック読取りコマンドの開始後特定されない時 間してレスポンダノードから、インターロック読取りコマンドがそのレスポンダ ノードによって実行されたかどうかを指示するロック状態メツセージを受信する ための手段を備える。

別の観点によれば、本発明は、ペンデッドバスにて排他的読取り一変更−書込み 動作を開始する方法であって、それら動作は、特定のロケーションに記憶された 情報を検索し、その後のインターロック読取りコマンドによりその記憶された情 報へのアクセスを制限するためのインターロック読取りコマンド及びその特定の ロケーションに情報を記憶させその記憶された情報へのアクセスを回復させるた めのアンロック読取りコマンドを含むペンデッドバスにおける一組の別々のトラ ンザクションを有するような方法を提供する。この方法は、ペンデッドバスを介 して特定のロケーションを含むレスポンダノードへ、その特定のロケーションか ら情報を検索するためのインターロック読取りコマンドを開始させ、そのインタ ーロック読取りコマンドの開始から特定されていない時間後にレスポンダノード から、そのインターロック読取りコマンドがそのレスポンダノードによって実行 されたかどうかを指示するロック状態メツセージを受信する各工程を含む。

本明細書に組み込まれ本明細書の一部を構成する添付図面は、本発明の１つの実 施例を例示しており、本明細書の説明と共に、本発明の詳細な説明するものであ 、る。

旦　（１）ｆｔ１旦 第１図は、本発明を使用したデータ処理システムのブロック線図、 第２図は、第１図のデータ処理システムにおけるノードのブロック線図、 第３図は、第１図のデータ処理システムに使用されるタイミング信号を示すタイ ミング図、 第４図は、第２図のノードにおけるデータインターフェース６１のブロック線図 、 第５図は、第１図のデータ処理システムにおけるアービタのブロック線図、 第６図は、インターロック読取りトランザクション中第１図のシステムバスに現 われる信号を示すタイミング図第７図は、第１図のデータ処理システムにおける プロセッサノードのブロック線図、 第８図は、第１図のデータ処理システムにおけるメモリノードのブロック線図、 第９図は、第８図のメモリノードにおけるロックコントローラのブロック線図で ある。

ま　い　ｊの　な Ａ、システム全体の説明 第１図は、本発明によるデータ処理システム２０の一例を。

示している。システム２０の中心部はシステムバス２５であり、これは、多数の プロセッサと、メモリサブシステムと、Ｉ１０システムとの間で通信を行なうこ とのできる同期バスである。

システムバス２５を介しての通信は、周期的なバスサイクルを用いて同期的に行 なわれる。システムバス２５に対する典型的なバスサイクルタイムは、６４ｎＳ である。

第１図において、システムバス２５は、２つのプロセッサ３１及び３５と、メモ リ３９と、１つのＩ１０インターフェイス４１と、１つのＩ１０ユニット５１と に接続される。Ｉ１０ユニット５３は、Ｉ１０バス４５及びＩ１０ユニットイン ターフェイス４１によりシステムバス２５に接続される。

データ処理システム２０の好ましい実施例では、中央アービタ（仲裁回路）２８ もシステムバス２５に接続されている。

アービタ２８は、幾つかのタイミング及びバス仲裁信号をシステムバス２５上の 他の装置へ直接供給し、ある信号をこれらの装置とで共有する。

第１図に示されたものは、現在好ましいと考えられるものであり、必ずしも本発 明をこれに限定するものではない０例えｃキ、ｌ／○ユニット５３はシステムバ ス２５に直接接続することができるし、アービタ２８は、本発明について述べる ように動作しなくてもよい。

本発明を説明する上で使用する用語として、プロセッサ３１及び３３、メモリ３ ９、Ｉ１０インターフェイス４１．及びＩ１０装置５１は、全て「ノード」と称 する。ｒノード」とは、システムバス２５に接続されるハードウェア装置と定義 する。

本発明を説明するのに用いる用語によれば、「信号」又は「ライン」は、物理的 な配線の名称を指すものとして交換可能に用いられる。「データ」又は「レベル 」という用語は、信号又はラインがとることのできる値を指すものとして用いら れる。

ノードは、システムバス２５を介して他のノードとの転送を実行する。［転送」 は、共通の送信器及び共通のアービタを分担する１つ以上の連続サイクルである ０例えば、あるノードがシステムバス２５上の別のノードから情報を得るために 開始する読み取り動作においては、第１のノードから第２のノードヘコマンドを 転送した後に、ある程度の時間が経ってから、第２のノードから第１のノードへ １つ以上の戻りデータを転送することが必要である。

「トランザクション」は、システムバス２５において実行される完全な論理的タ スクとして定められ、２つ以上の転送を含むことができる０例えば、コマンド転 送に統いて１つ以上の戻りデータ転送を行なう読み取り動作は１つのトランザク ションである。システムバス２５の好ましい実施例では、許容できるトランザク ションが種々のデータ長さの転送をサポートし、これは、読み取り、書き込み（ マスクされた）、インターロック読み取り、ロック解除書き込み及び割り込み動 作を含む、インターロック読み取りと、通常の即ち非インターロック読み取りと の相違は、特定位置に対するインターロック読み取りの場合にその位置に記憶さ れた情報を検索しそしてその後のインターロック読み取りコマンドによってアク セスをその記憶された情報に制限することである。アクセスの制限は、ロック機 構をセットすることによって行なわれる。その後のロック解除書き込みコマンド は、その指定の位置に情報を記憶し、そしてその位置においてロック機構をリセ ットすることによりその記憶された情報へのアクセスを復帰する。従って、イン ターロック読み取り／ロック解除書き込み動作は、ある種の読み取り一変更−書 き込み動作である。

システムバス２５は［保留された」バスであるから、他の。

ノードが応答を待機して浪費してしまうバスサイクルを使用できるようにするこ とにより、バスリソースを効率良く使用するよう促す、保留されたバスにおいて は、１つのノードがトランザクションを開始した後に、そのトランザクションが 完了する前に他のノードがバスにアクセスすることができる。従って、そのトラ ンザクションを開始するノードは、全トランザクション時間中バスを束縛するの ではない、これに対し、非保留バスの場合には、全トランザクション中バスが拘 束される０例えば、システムバス２５においては、ノードが読み取りトランザク ションを開始しそしてコマンドの転送を行なった後に、そのコマンド転送が向け られるノードは、その要求されたデータを直ちに返送することができない、従っ て、コマンド転送と、読み取りトランザクションの戻りデータ転送との間にバス ２５のサイクルを使用することができる。システムバス２５は他のノードがこれ らのサイクルを使用できるようにする。

システムバス２５を使用する場合に、各ノードは、情報の転送を行なうために異 なった役割を果たすことができる。これらの役割の１つが「コマンダ」であり、 これは現在処理中のトランザクションを開始したノードとして定義される０例え ば、書き込み又は読み取り動作においては、コマンダは、書き込み又は読み取り 動作を要求したノードであり、これは、必ずしもデータを送信もしくは受信する ノードでなくてもよい、システムバス２５の好ましいプロトコルにおいては、ノ ードは、たとえ別のノードがトランザクションのあるサイクル中にシステムバス ２５の所有権をもったとしても全トランザクションを通じてコマンダとして保持 される０例えば、あるノードは、読み取りトランザクションのコマンド転送に応 答してデータ転送中にシステムバス２５の制御権をもつが、このノードはバスの コマンダとはならない、むしろ、このノードは「レスポンダ」と称する。

レスポンダはコマンダに応答する。例えば、コマンダがノードＡからノードＢに データを書き込むための書き込み動作を開始した場合には、ノードＢがレスポン ダとなる。更に、データ処理システム２０においては、ノードが同時にコマンダ 及びレスポンダとなることがある。

送信器及び受信器は、個々の転送中にノードがとる役割を果たす、「送信器Ｊは 、転送中にシステムバス２５に出される情報のソースであるノードとして定義さ れる。［受信器」は、送信器の相補的なものであり、転送中にシステムバス２５ に出された情報を受信するノードとして定義される０例えば、読み取りトランザ ク・ジョン中に、コマンダは、最初、コマンドの転送中に送信器となりそして戻 りデータの転送中に受信器となる。

システムバス２５に接続されたノードがシステムバス２５上で送信器になろうと する場合には、そのノードが中央の７−ビタ２８とその特定ノードとの間に接続 された２本の要求ラインＣＭＤ　ＲＥＱ　（コマンド要求）及びＲＥＳ　ＲＥＱ 　（レスポンダ要求）の一方を肯定する。一般に、ノードは、そのＣＭＤ　ＲＥ Ｑラインを用いてコマンダとなることを要求しそしてシステムバス２５を介して トランザクションを開始し、モしてノードは、そのＲＥＳ　ＲＥＱラインを用い てレスポンダとなってデータ又はメツセージをコマンダへ返送する。一般に、中 央アービタ２８は、どのノードがバスへのアクセスを要求しているか（即ち、ど の要求ラインが肯定されたか）を検出する。

次いで、アーとりは、肯定された要求ラインの１つに応答して、優先順位アルゴ リズムに基づいてバス２５への対応するノードアクセスを許可する。好ましい実 施例では、アービタ２８は、２つの独立した円形の待ち行列を維持し、即ち、そ の一方の待ち行列はコマンダ要求に対するものでありそしてもう一方はレスポン ダ要求に対するものである。好ましくは、レスポンダ要求はコマンダ要求よりも 優先順位が高く、コマンダ要求の前に処理される。

コマンダ要求ライン及びレスポンダ要求ラインは仲裁信号であると考えられる。

第１図に示すように、仲裁信号は、中央アービタ２８から各ノードへ送られるポ イント−ポイントの条件に応じた許可信号と、マルチパスサイクル転送を実行す るシステムバス拡張信号と、例えば、メモリのようなノードがシステムバス上の トラヒックを瞬間的に維持できなくなったときに新たなバストランザクションの 開始を制御するシステムバス抑制信号とを含む。

システムバス２５を構成することのできる他の形式の信号は、情報転送信号、応 答信号、制御信号、コンソール／フロントパネル信号、及び幾つかの種々の信号 を含む、情報転送信号は、データ信号、現在サイクル中にシステムバスで行なわ れるファンクションを表わすファンクション信号、コマンダを識別する識別子信 号、及びパリティ信号を含む、応答信号は、一般に、デτり転送の状態を送信器 に通知するための受信器からの確認信号を含む。

制御信号は、クロック信号と、低いライン電圧又は低いＤＣ電圧を示す信号のよ うな警報信号と、初期化中に使用されるリセット信号と、ノード欠陥信号と、バ スのアイドリングサイクル中に用いられる欠陥信号と、エラー欠陥信号とを含む 、コンソール／フロントパネル信号は、直列データをシステムコンソールに送信 したりそこから受信したりするための信号と、始動時にブートプロセッサの特性 を制御するためのブート信号と、システムバス２５上のプロセッサの消去可能な ＰＲＯＭを変更できるようにする信号と、フロントパネルのＲＵＮ　ＬＩＧＨＴ を制御する信号と、あるノードのクロック論理回路にバッテリ電力を供給する信 号とを含む。その他の信号としては、スペア信号に加えて、各ノードがその識別 コードを定めることができるようにする識別信号を含む。

第２図は、システムバス２５に接続されたノード６０の一例を示している。ノー ド６０は、プロセッサであってもよいし、Ｉ１０インターフェイスであってもよ い、第２図に示す例では、ノード６ｏは、ノードに特定の論理回路６５と、ノー ドバス６７と、データインターフェイス６１及びクロックデコーダ６３を含むシ ステムバスインターフェイス６４とを備えている。データインターフェイス６１ 、クロックデコーダ６３及びノードバス６７は、システムバス２５に接続された ノードのための標準的な要素であるのが好ましい、ノードに特定の論理回路６５ は、システムバスインターフェイス６４とは異なった集積回路を用いており、好 ましくは、ノードの特定の機能を実行するようにユーザによって指定された回路 に加えて、ノードバス６７にインターフェイスする標準的な回路を含んでいる。

一般に、データインターフェイス６１は、ノード６０とシステムバス２５との間 の主たる論理的及び電気的なインターフェイスであり、クロックデコーダ６３は 中央で発生されるクロック信号に基づいてノード６０ヘタイミング信号を供給し 、ノードバス６７はデータインターフェイス６１とノードに特定の論理回路６５ との間の高速インターフェイスをなす。

第２図に示されたノード６０及びシステムバスインターフェイス６４の好ましい 実施例では、クロックデコーダ６３は、システムバス２５を経て送られるべき信 号を形成するための制御回路を含んでおり、中央アービタ２８から受け取ったク ロック信号を処理して、ノードに特定な論理回路６５及びデータインターフェイ ス６１のためのタイミング信号を得るようにする。

クロックデコーダ６３によって得られたタイミング信号は中央で発生されたクロ ック信号を用いているので、ノード６０は、システムバス２５と同期して作動す る。

第３図は、１つのバスサイクル、クロックデコーダ６３によって受け取ったクロ ック信号、及びクロックデコーダ６３によって発生される幾つかのタイミング信 号を示すタイミング図である。クロックデコーダ６３によって受け取られるクロ ック信号は、第３図に示すように、Ｔｉｍｅ　Ｈ信号、ＴｉｍｅＬ信号及びＰｈ ａｓｅ信号を含む、Ｔｉｍｅ　Ｈ及びＴｉｍｅＬは、基本的なりロック信号の逆 数であり、そしてＰｈａｓｅ信号は、基本的なタロツク信号を３で分割すること によって得られる。クロックデコーダ６３によって発生されたタイミング信号は 、Ｃ１２、Ｃ２３、Ｃ３４、Ｃ４５、Ｃ５６及びＣ６１を含み、これらは全て第 ３図に示されている。データインターフェイス６１によって要求されバスサイク ル当たり一度生じるこれらのタイミング信号は、データインターフェイス６１に 送られ、そしてデータインターフェイス６１に送られたタイミング信号と等価な ものを含む１組のタイミング信号がバッファされて、ノードに特定の論理回路６ ５に送られる。バッファ動作の目的は、ノードに特定の論理回路６５がタイミン グ信号を不適切にロードすることによってシステムバスインターフェイス６４の 動作に悪影響を及ぼさないようにすることである。クロック６３は、クロック信 号を使用して、各バスサイクルごとに６つのサブサイクルを形成し、そしてこれ らのサブサイクルを使用して、６つのタイミング信号ＣＸＹを形成する。但し、 Ｘ及びＹは、１つのタイミング信号を形成するように合成される２つの隣接する サブサイクルを表わしている。

システムバスの各ノードは、そのクロックデコーダ６３によって発生されたそれ 自身の対応する１組のタイミング信号を有している。通常、対応する信号は、シ ステム全体を通じて各ノードごとに全く同じ時間に生じるが、クロックデコーダ ６３と多数のノードの他の回路との間の変動により対応する信号間にタイミング 変動を招く、これらのタイミング変動は、一般に「クロックスキュー」として知 られている。

第４図は、データインターフェイス６１の好ましい実施例を示している。データ インターフェイス６１は、ノードバス６７の各ラインとシステムバス２５の各ラ インとの間に両方向性の高速インターフェイスを与えるための一時的な記憶回路 及びバス駆動回路の両方を含んでいる。第４図に示すように、データインターフ ェイス６１は、ノードバス６７からシステムバス２５への通信路を形成するため に記憶要素７０及び７２とシステムバスドライバ７４とを備えているのが好まし い。又、データインターフェイス６１は、システムバス２５からノードバス６７ への通信路を形成するために記憶要素８ｏ及びノードバスドライバ８２も備えて いる。データインターフェイス６１の説明で用いたように、「記憶要素」という 用語は、一般に、透過ラッチやマスター／スレーブ記憶要素のような双安定性の 記憶装置を指すものであって、特定の手段を指すものではない、当ろう。

第４図に示すように、記憶要素７０は、その入力がノードバス６７からデータを 受け取るように接続されそしてその出力が記憶要素７２の入力に接続される。記 憶要素７２の出力は、システムバスドライバ７４の入力に接続され、そしてその 出力はシステムバス２５に接続される。記憶要素７ｏ及び７２は、クロックデコ ーダ６３によって発生されたタイミング信号から導出されるノードバス制御信号 ７６及び７８によって各々制御される。記憶要素７０及び７２は、ノードバス６ ７がらシステムバス２５ヘデータをパイプライン動作するための２段の一時的な 記憶手段を形成する０種々の個数の記憶段を使用することもできる。

システムバスドライバ７４は、システムバスドライバイネーブル信号７９によっ て制御される。システムバスドライバイネーブル信号７９の状態により、システ ムバスドライバ７４の入力は、その出力に接続されて記憶要素７２の出力のデー タをシステムバス２５に転送するか、又はその出力からデカップルされる。シス テムバスドライブイネーブル信号７９がシステムバスドライバ７４の入力と出力 をデカップルするときには、システムバスドライバ７４がシステムバス２５に高 インピーダンスを与える。又、システムバスドライブイネーブル７９は、システ ムバス２５から受け取ったクロック信号と、ノードに特定の論理回路６５から受 け取った制御信号とに基づいてクロックデコーダ６３によって発生される。

記憶要素８０は、その入力端子がシステムバス２５に接続されそしてその出力端 子がノードＪ＜スドライバ８２の入力に接続される。ノードバスドライバ８２の 出力はノードバス６７に接続されて戻される。好ましくは、透過ラッチである記 憶要素８０は、クロックデコーダ６３によって発生されたタイミング信号から導 出されるシステムバス制御信号８５によって制御される。ノードバスドライブ信 号８７は、システムバスドライブ信号７９がシステムバスドライバ７４を制御す るのと同様にノードバスドライバ８２を制御する。従って、ノードバスドライバ 信号８７に応答して、ノードバスドライバ８２はその入力をその出力に接続する かその入力をその出力からデカップルし、ノードバス６７に高インピーダンスを 与える。

システムバス２５を経ていかにデータが転送されるかを説明するために、システ ムバスドライブイネーブル信号７９と制御信号８５との間の関係を理解すること が重要である。ここに示す実施例では、この関係が第３図に示されている。シス テムバスドライブイネーブル信号７９は、通常、バスサイクルの始めから終りま で導出される。新たなデータは、バスサイクルにおいてドライバ伝播及びバス安 定時間が経過した後のある時間にシステムバス２５から受け取られるようになる 。好ましい実施例においては、記憶要素８０は透過ラッチである。制御信号８５ は、クロックＣ４５と論理的に透過である。バスのタイミングは、制御信号８５ が否定される若干前にシステムバス２５のデータが受け取られるように確保する 。記憶要素８ｏは、制御信号８５を否定する前の少なくとも設定時間に安定して いて且つ制御信号８５を否定した後の保持時間中安定したま）であるバスデータ を記憶する。

ノードバス６７は、ノードに特定の論理回路６５とシステムバス２５との間でデ ータインターフェイス６１により両方向性のデータ転送を行なうことのできる非 常に高速度のデータバスであるのが好ましい、第２図に示されたノード６０の好 ましい実施例では、ノードバス６７は、システムバスインターフェイス６４とノ ードに特定の論理回路６５との間の点７点接続を形成する相互接続手段である。

然し乍ら、本発明によれば、このような点７点相互接続は必要とされない。

第５図は、システムバス２５に接続された中央アービタ２８の好ましい実施例を 示している。中央アービタ２８は、システムバス２５のためのクロック信号を発 生すると共に、システムバス２５上のノードに対するバスの所有者関係を許可す る。

中央アービタ２８は、仲裁回路９０と、クロック回路９５と、発振器９７とを備 えているのが好ましい０発振器９７は、基本的なりロック信号を発生する。クロ ック９５は、仲裁回路７１のタイミング信号と、システムバス２５上でタイミン グをとるための基本的なＴｉｍｅ　Ｈ’、Ｔｉｍｅ　Ｌ及びＰｈａｓｅクロック 信号とを発生する。仲裁回路７１は、コマンダ及びレスポンダの要求信号を受け 取り、システムバス２５にアクセスしようとしているノード間の競合の仲裁を果 たし、そしてコマンダ及びレスポンダの要求に対する上記待ち行列を維持する。

又、仲裁回路７１は、幾つかの制御信号をクロック９５へ供給する。

Ｂ　ン　−ロ・−の 前に簡単に説明したように、多数の種々な型のトランザクションがバス２５にて 許される。各場合において、トランザクションは１つのノードから別のノードへ の１つ又はそれ以上の別々の転送を含んでいる。レスポンダノードが１つ又はそ れ以上のバスサイクル中にコマンド転送をうまく受信するとき、そのレスポンダ ノードは、その転送の各サイクル後節２のバスサイクルの始めで確認コンファメ ーションを発生する。このような確認信号は、元の転送に含まれたコマンドの実 行がうまくいったかを指示しておらず、単に、所定のレスポンダノードにおける 入力キューにその転送がうまく入れられたことを指示するだけである６本発明に 適切なトランザクションは以下に簡単に説明される。読取りトランザクションは 、アドレススペースのある領域を管理するレスポンダノードにおける特定のロケ ーションから４バイト、８バイト、１６バイト又は３２バイトブロツクのデータ をコマンダノードへ移すのに使用される。好ましい実施例では、メモリ及び入出 力動作は、共通アドレススペースに関連付けされている。レスポンダノード又は プロセッサノード又は入出力ノードである。

インターロック読取りトランザクションは、読取りトランザクションに類似して いる。しかしながら、インターロック読取りトランザクションの正確な効果は、 より詳細に説明するようにして、レスポンダノードにおけるロックタグの状態に 依存している。ロックタグは、アドレススペースにおけるロケーション又はロケ ーション群へのアクセスを阻止する。ロックタグの効果は、金属ブラックボード 端に現われるようシステム２０のアドレススペースを視覚化することによって理 解されよう。

ロックタグは、アドレススペースブラックボードのロケーション又はロケーショ ン群の上部に取り除きつるようにして入れられる磁気タグの如く動作する。イン ターロック読取りトランザクションにて特定されたアドレススペースのロケーシ ョンがすでにロックタグでカバーされているならば、すなわち、その特定のアド レススペースがロックされているならば、レスポンダノードは、そのインターロ ック読取り要求にロックされた応答メツセージで応答し、データは戻されない。

これにより、コマンダに対して、インターロック読取りコマンドにおける指定ア ドレススペースのロケーションがアクセスしえないものである。

ことが示される。このロックされた応答メツセージは、レスポンダノードがイン ターロック読取りコマンドを処理した後及びレスポンダノードがバス２５へのア クセスを得ることができた後、コマンダへ送信される。従って、コマンダは、イ ンターロック読取りトランザクションのコマンド転送からある特定されない時間 後にロックされた応答メツセージを受信する。

特定されたロケーションがロックされていないならば、すなわち、ロックタグに 関連付けられていないならば、インターロック読取りコマンドにおいて特定され たアドレスに記憶された情報は、そのインターロックコマンドを発生したコマン ドノードへ応答メツセージに戻される。レスポンダノードは、また、インターロ ック読取りコマンドにおいて特定されたアドレススペース野ロケーションへロッ クタグを付け、その後のインターロック読取りコマンドに対してアドレススペー スの特定のロケーションへのアクセスを否定する。

アンロック書込みトランザクションは、インターロック読取りトランザクション に対して相補的なものである。コマンダノードが読取り一変更−書込み動作にて 読取り及び変更ロケーションをうまく完了するとき、そのコマンダノードはイン ターロック読取りコマンドによって一時的にロックしていたアドレススペースに おけるロケーションをアンロックしなければならない。コマンダは、適当に変更 されたデータをその特定のロケーションへ書き込むためアドレススペースのその 特定のロケーションへのアンロック書込みトランザクションを行なうことによっ て、このような動作をなす、レスポンダノードは、アドレススペースをアンロッ クし、要求されたデータを書き込むようにそのアンロック書込みコマンドを処理 する。それから、ロックタグは、後でより詳細に説明するような方法でクリアさ れる。

インターロック読取りコマンド転送中にバス２５を通して伝送されるメツセージ は、６４のデータラインのデータを含む。

これらデータは、４ビツトコマンドフイールド、例えば、メモリ３９からプロセ ッサノード３１へ転送されるべきワード数を指定する２ビツト長フイールド及び データを読み出すことが望まれているメモリ３９のアドレスロケーションを指定 する３０ビツトアドレスフイールドを含んでいる。インターロック読取りコマン ド中、情報を伝送するシステムバス２５のその他のラインは、コマンド転送を指 示する４ビツトフアンクシヨンコードを伝送する４つのファンクションラインと 、インターロック読取りコマンドを開始したコマンダノードを識別する６ビツト コードを伝送する６つのＩＤラインと、３つのパリティラインとを含む。

前に簡単に説明したように、システムバス２５は、送信側によってバスに置かれ た情報が首尾よく受信されたことを示すのに受信側によって使用される応答信号 を含む、好ましい実施例では、応答信号は、３つの同一のワイヤドオアコンファ メーション（ＣＮＦ）ラインを含んでいる。３つのラインが設けられる。何故な らば、特にインターロックコマンド又は入出力レジスタへの書込みの場合に、各 コマンドに応答したレスポンダがなにをしたかを正確にコマンダが知ることは、 バストランザクションの完全さにとって非常に重要であるからである。それ故に 、レシーバ（受信側）は、３つのＣＮＦラインのすべてをアサートすることによ って確認（ＡＣＫ）指示を送出し、３つのＣＮＦラインのすべてを７サートしな いことによって非確認（ＮＡＣＫ）信号を送出する。３つのＣＮＦラインのすべ てが同じロジックレベルでレシーバによって受信されない場合に真のＣＮＦ状態 を決定するためのレシーバにエラー修正のロジックが設けられる。ＡＣＫコンフ ァメーションは、レスポンダがコマンド転送の１つのサイクルから情報を受け入 れたこと、又は、コマンダが応答メツセージの１つのサイクルから情報を受け入 れたことを指示する。ＡＣＫコンファメーション指示となる読取りコマンド送出 サイクルは、レスポンダがある後の時間にて読取り応答メツセージを戻すことを 指示する。

ＣＮＦラインに戻されるＮＡＣＫコンファメーションは、コマンド転送のそのバ スサイクルからの情報をどのレシーバも受け入れなかったことを指示する。これ は１次の３つの理由のためである。（１）パリティ−エラーがシステムバス２５ に生じたこと、（２）レシーバが、例えば、レシーバの入力キューのフルのとき にコマンドを受け入れることが一時的にてきなっかたこと、又は、（３）特定の アドレスに対応するレスポンダノードがないこと。

バスサイクルに対応するコンファメーション指示がバスサイクルのサイクルの後 の第２のサイクルの始めでレシーバノードによってＣＮＦラインに置かれる。

インターロック読取りトランザクションの一例について、第６図を参照して説明 する。第６図の上部の水平軸は、バス２５の相続くバスサイクルを示している。

第６図の左側に沿って垂直に表れているラベルは、バス２５に含まれるライン群 、すなわち、ファンクションライン、データライン、ＩＤライン、コンファメー ションライン及び仲裁ラインを示している。第６図の水平及び垂直軸によって形 成されるマトリクスにおけるエントリーは、特定のバスサイクル中に特定のパス ラインに現われるデータの型を記述する　バスサイクルＯでは、第１のコマンダ ノード、例えば、第１図のノード３１は、アービタ２８に対してそのＣＭＤ　Ｒ ＥＱ仲裁要求ライン（アービタ２８に接続され第１図に示されたポイント−ポイ ントラインの１つ）をアサートする。第６図は、サイクル１つでシステムバス２ ５の仲裁ラインに存在するＣｍｄ　ｒｔｔ　１要求を示している。より高い優先 順位の他のノードがなにもバスへのアクセスを同時に要求していないとすると、 プロセッサ３１は、サイクル１つでバスアクセスを得て、メツセージをシステム バス２５へ送信する。

サイクルｌ中、バス２５のファンクションラインに置かれた情報は、バスの情報 がコマンド（ａｎｄ）情報であることを示す、バス２５のデータラインに置かれ るデータは、インターロック読取りトランザクションとして現在のトランザクシ ョンを識別し且つデータがプロセッサ３１へ戻されるべきメモリ３９のアドレス を指定するコマンド及びアドレス（Ｃ／ａ）データからなっている。バスサイク ル１中ＩＤラインは、現在バス２５にて送信しているプロセッサ（コマンダ／ｃ ｍｄｒ）ノード３１の識別コードを含む。

バスサイクル２中、現在のインターロック読取りトランザクションに関連してバ ス２５にはなにも情報が置かれ−ない。

インターロック読取りトランザクションの開始後の２つのサイクル（すなわち、 所定の時間）であるバスサイクル３の始めで、メモリノード３９は、メモリ３９ がバスサイクルｌ中に送信されたコマンド転送を首尾よく受信したならば、バス ２５のフンファメーションラインにＡＣＫコンファメーションを送信する。その 左き、メモリ３９は、メモリ３９の入力キューにコマンドメツセージを置く。

バスサイクル３の終わりは、インターロック読取りトランザクションにおける最 初の転送の終わりを構成している。バス２５のトランザクションがペンデッドの 正確を有しているため、要求された情報がメモリ３９がらプロセッサ３１へ戻さ れる時間は、正確には定められていない、応答時間は、その要求を処理するのに メモリ３９によって必要とされる時間の長さ及び他のノードによって発生される バ：）、２５の付加的なトラフィックを取り扱うのにシステムバス２５に必要な 時間の量に依存している。インターロック読取りトランザクションの２つの転送 の間の時間の特定されていな性質は、バスサイクル３及び４の間の第６図の点線 によって示されている。こうして、その後の情報はバスサイクル４から７を通し て起こるように第６図で、は示されているが、これは、単に、インターロック読 取りトランザクションに含まれるタイミングの特定の一例に過ぎず、このような トランザクションの第２の転送は、バス２５のその後の任意のサイクルにて生じ うるものであることを、理解されたい。

メモリ３９は、その入力キューが順番にインターロック読取り転送メツセージを 取り除き、その転送に含まれたアドレス情報調べることによって、そのインター ロック読取りコマンドを処理する。その情報は、より完全に記述されるように、 ロックタグに記憶されたアドレス値を比較される。もし、記憶されたアドレス値 とインターロック読取り転送ヘアドレス情報との間に一致があるならば、これは 、所望のアドレスロケーションが前のインターロック読取りコマンドによってロ ックされていたことの指示である。そのとき、メモリ３９は、メモリノード３９ の出力キューに、応答メツセージのために必要とされる他の情報と共に、ロック されたファンクションコードを含むロックされた応答メッセージヲ発生する ロックタグに記憶されたアドレス値とインターロック読取り転送アドレス情報と の比較が一致を生じないならば、すなわち、転送されるアドレスがどの記憶され たアドレスにも応答しないならば、メモリノード３９は、ファンクションライン に対するグツド読取りデータ（ｇｒｄｏ）コード、データラインに対する特定さ れたアドレスロケーションの内容及びＩＤラインに対するインターロック読取り コマンドを開始したコマンドノードのコマンダ識別コードの如き妥当読取り応答 からなる応答メツセージを形成する。この応答メツセージは、メモリノード３９ の出力キューヘロードされる。

メモリ３９が、インターロック読取りトランザクションを処理し、より完全に記 述されるようにしてその出力キュー内に応答メツセージを発生したとき、メモリ ３９は、アービタ２８に対してＲＥＳ　ＲＥＱ要求ライン（第１図に示す別のポ イント−ポイントライン）を７サートする。こうして、仲裁ラインは、バスサイ クル４で第６図に示したようなレスポンダ要求（ｒｅｓｐ）指示を伝送する。こ の時その他のノードはそれより高い優先順位をゆうしていないとして、アービタ ２８は、バスサイクル５中にメモリ３９のバス２５へのアクセスを許可する。メ モリ３９は、システムバス２５のファンクションラインへのグツド読取りデータ （ｇｒｄｏ）信号、プロセッサ３１がらメモリ３９への初期転送のアドレスフィ ールドによって指定されたメモリロケーションから次のシステムバス２５のデー タラインを通してのデータの８バイト（すなわち、６４ビツト）、及びバス２５ へのＩＤラインへのプロセッサ３１のＩＤを含む応答メツセージを送信し、イン ターロック読取り要求を初期的に発したコマンダ（すなわち、プロセッサ３１） に戻しデータを関連付ける。

バスサイクル６中、インターロック読取りトランザクションに関連したシステム バス２５にトラフィックは全て現われない、最後に、インターロック読取りトラ ンザクションは、プロセッサ３１がバス２５のコンファメーションラインヘＡＣ Ｋフンファメーションを送信するときをバスサイクル７に含む。

メモリの同じ特定のロケーションへの第２のインターロック読取りトランザクシ ョンの結果、第６図のサイクル８〜１５に示されるようにデータがバス２５に現 われる。サイクル８で、第２のコマンダ（ｃｍｄ　ｒ＃２）は、アービタ２８へ のコマンダ要求を開始する。バスサイクル９〜１２の結果、サイクル１〜４と同 一のバス２５のトラフィックとなる。しかし、メモリ３９は、受信したインター ロック読取りコマンドを処理するときに、ロックタグに記憶されたアドレス値及 びインターロック読取りコマンドで送信されたアドレスとの一致を見出す、従っ て、例えば、サイクル１３でＬＯＧ応答がバス２５のファンクションラインに与 えられる。バスサイクル１４及びサイクル６及び７と同一である。

Ｃブロセー　の 第７図を参照するに、プロセッサ３１のノード特定ロジックの特定の素子より詳 細なブロック線図が示されている。プロセッサノード３１は、すべてのノードが そうであるように、バスインターフェイス回路６４を含む、プロセッサノード３ １は、また、プロセッサロジック２０２を含む、第７図に示すように、プロセッ サロジック２０２は、当事者によく知られた方法でソフトウェアを実行するに必 要とされる中央処理袋ｆｉｔ　（ＣＰＵ）回路を含む、また、プロセッサロジッ ク２０２は、必要なアプリケーションファンクションを実行すると共にシステム バス２５を介しての転送を制御するためにシステム２０によって必要とされるよ うなコマンド及びアドレス情報を発生する。プロセッサノード３１は、また、バ スインターフェイス回路６４から受け取られるシステムバス２５のファンクショ ン、データ、より及びパリティラインの情報を監視して当事者によく知られた方 法でそれらの信号につきパリティチェックを行なうパリティエラーチェック回路 ２０４を含む、パリティエラーは検出されると、信号ライン２０６にパリティエ ラー指示が発生される。

ＩＤラインの情報は、取り付はキャビネットにおけるプロセッサ３１の位置いよ って決定されるバックブレーンのハードワイヤド接続２１０からプロセッサ３１ の識別コードを供給されるコンパレータ回路２０７によって監視される本発明の 好ましい実施例では、プロセッサ３１は、ロック状態情報の後所定の時間してレ スポンダノードへペンデッドバスを通して、ロック応答メツセージの首尾よい受 信を指示ロック状態メツセージに対応する確認コンファメーションを送信する手 段を備える。この実施例では、そのコンファメーション手段は、確認発生器２０ ８を備える。好ましくは、確認発生器２０８は、ロック状態メツセージの後所定 時間してレスポンダノードへペンデッドバスを通して、ロック状態メツセージを うまく受信しなかったことを示す非確認コンファメーションを送信リティエラー 信号ライン２０６の情報と共に、確認コンファメーション発生器２０８へ供給さ れる。パリティエラーが全く検出されなかった場合及び応答メツセージのためバ ス２５を介して受信されたＩＤコードがプロセッサ３１のＩＤコードと一致する 場合、ＡＣＫコンファメーションが確認発生器２０８によってバス２５のＣＮＦ ラインを通して送信され、プロセッサ３１に向けられた応答転送の各サイクル後 の第２のバスサイクルの始めで３つのＣＮＦラインの全てをアサートする。さも なければ、ＣＮＦラインはアサートされず、非確認コンファメーションを形成す る。

本発明によれば、プロセッサは、インターロック読取りコマンドの開始後特定さ れていない時間してレスポンダノードからそのインターロック読取りコマンドが レスポンダノードによって実行されたかどうかを指示するロック状態メツセージ を受ける手段を含む、この実施例では、このような手段は、バスインターフェイ ス６４及び応答デコーダ２１２を備える。バス２５へのファンクション及びデー タラインの情報は、バスインターフェイス６４を通して応答デコーダ２１２は供 給される。デコーダ２１２は、バス２５を通してプロセッサ３１に対してメツセ ージを送信しようとするときに、コンパレータ２０７によって可能化される。こ れはコンパレータ２０７からの生の比較結果によって決定される。デコーダ２１ ２がコンパレータ２０７によって可能化されるならば、デコーダ２１２は、シス テムバス２５のファンクションラインからファンクションコードを引き出して、 特定のファンクションコードの場合、適当な動作を行なうためバス２５のデータ ラインからプロセッサロジック２０２ヘコマンド及びデータ情報を提供する。

本発明によれば、プロセッサは、特定のロケーションを含むレスポンダノードへ ペンデッドバスを通して、その特定されたロケーションから情報を検索するため のインターロック読取りコマンド及び記憶ロケーションに変更された情報を書き 込むためのアンロック書込みコマンドを開始させる手段を含む、この実施例では 、その送信手段は、コマンド発生器２１４を備える。プロセッサ３１がバス２５ にであるトランザクションを開始したいときには、コマンド、アドレス及びデー タ情報は接続２１０から供給される二〇ノードのＩＤと共にコマンド発生器２１ ４へ供給される。コマンド発生器２１４は、コマンド転送メツセージを調整し、 ノードＣＭＤ　ＲＥＱ仲裁ライン２１６をアサートして、アービタ２８に、プロ セッサ３１がコマンダメツセージを送信するためバス２５ヘアクセスしたがって いることを指示する。仲裁システムを使用して、アービタ２８は、元のインター ロック読取り転送の後、特定されていない時間してプロセッサ３１へのバスアク セスを許可する。

アクセスが許可されるとき、コマンド発生器２１４は、バスインターフェイス６ ４がコマンド発生器２１４からのコマンドメツセージをシステムバス２５へ送信 させるようにする。

インターロック読取りコマンドが向けられているレスポンダノードは、インター ロック読取り転送の後、２サイクルで確認コンファメーションを発生する。

本発明によれば、コマンダノードは、インターロック読取リコマンドの開始の後 所定の時間してメモリからペンデッドバスを通して、そのインターロック読取り コマンドに対応する確認コンファメーションを受信する手段を含む、この実施例 では、このような手段は、バスインターフェイス６４、コマンド発生器２１４及 びバスインターフェイス６４をコマンド発生器２１４とを接続するＣＮＦライン を備える。第７図に詳細に示されるように、コマンド発生器２１４は、バスイン ターフェイス６４からのＣＮＦラインを監視し、システムバス２５を通してプロ セッサ３１によって送信されるコマンド転送の各サイクルの後正確に２つのバス サイクルでＣＮＦパスラインにＡＣＫコンファメーションが存在することを検出 する。ＡＣＫコンファメーションの存在が検出できない場合には、適当な修正動 作に入り、この好ましい実施例では、その修正動作は、まえのコマンド発生器２ １４による再送信からなるものである。転送が完了するとき、レスポンダノード は、インターロック読取りコマンドを処理し、応答メツセージをシステムバス２ ５に戻す、システムバス２５のトラフィックによる不確定性及びキューの長さの ため、レスポンダノードは、コマンド転送の後ある特定されていない時間して応 答メツセージを発生する。

Ｄ　メモ１３９の 第８図は、レスポンダノードとして機能するメモリ３９のブロック線図を示して いる。第８図に示されるように、メモリ３９は、コマンドデユード及びパリティ チェック回路３００を含む１回路３００は、バスファンクション、アドレス及び ＩＤラインに接続され、よく知られた仕方でパリティチェックを行なう０回路３ ００は、また、バスアドレスラインの情報を、レジスタ３０２から供給されたメ モリ３９によって与えられるアドレススペースのリミットと比較し、その比較結 果をアドレス一致ライン３０１に供給する。もし、バス２５を介して受信される アドレス情報がメモリ３９によってあたえられアドレススペースの範囲内にある 場合及びパリティエラーが全く生じなかった場合、回路３００に接続された確認 発生器３０４は、ＡＣＫコンファメーションを発生し、メモリ３９に向けられた 転送の送信サイクルの後の第２のサイクルの始めで３つのＣＮＦラインのすべて を７サートする。

メモリ３９は、プロセッサノードからインターロック読取りコマンドを受ける入 力キュー３０６を含む、入力キュー３０６は、バス２５を通して高速度で受信さ れるメツセージが、メモリ３９の比較的により遅いロジックによって作用するよ うになるまで、記憶されるようにする。入力キュー３０６は、バス２５からのメ ツセージにあるアドレス情報がアドレス一致信号３０１によって決定されるよに 、メモリ３９に対するアドレススペースのリミット内にあるとき、バス２５から のメツセージと記憶するように可能化される。

入力キュー３０６の出力は、入力キュー３０６に記憶されたメツセージからアド レス及びコマンド情報を引き出すデコーダ３０８へ供給される。デコーダ３０８ は、種々なコマンドをデコードする多重の指示を供給し、−組の並列信号ライン にアドレス情報を与えるが、デコーダ３０６のアドレス及びコマンド出力は、明 瞭とするために一束とされたライン３０９−及び３１１として第８図にはそれぞ れ示されている。

当業分野ではよく知られているように、情報は、アレイ３１２に供給される読取 り及び書込みコマンドによって指定されうるアドレスによって識別されるメモリ アレイ１２の複数のべつべつのロケーションに記憶される。

アドレス及びコマンド情報は、後でより詳細に説明するようなロッキング方法を 実施するロックコントローラ３１０へ供給される。デコーダ３０８からのアドレ ス及びコマンド情報は、メモリアルアレイ３１２へも供給される。メモリアレイ ３１２は、読取り及び書込みコマンドに応答して、デコーダ３０８から受信され るアドレス情報によって指定されるアレイ３１２のロケーションからデータを読 取り、また、そのロケーションへデータを書き込む。

コントローラ３１０からのロック状態信号３１４及びメモリアレイ３１２からの メモリデータは、後でより詳細に説明する出力応答メツセージを発生する応答発 生器３１６へ供給される。Ｊ！生器３１２からの応答メツセージは、前に説明し た仲裁プロセスによってメモリ３９がバスへのアクセスを得るまで、記憶のため 出力キュー３１８へ供給される。

応答発生器３１６は、メモリ３１２かも受信されるデータ、コントローラ３１０ から受信されるロック状Ｓ信号３１４及びデユーダ３０８から受信されるコマン ド及びＩＤ情報に基づく応答メツセージを準備する。′！Ａ生器３１６によって 調整された応答メツセージは、メモリ３９が要求されたデータを供給することが 許されているかどうかに従って、２つの型のどちらかである。もし、応答された コマンドが非インターロック読取りコマンドであるか、又は、そのコマンドがイ ンターロック読取りコマンドであってロック状態信号３１４が７サートされてい ないならば、応答発生器３１６は、メモリ３１２の特定のロケーションの要求さ れた内容を含む第１の型のメツセージを準備する。しかし、そのコマンドがイン ターロック読取りコマンドであり且つロック状態ライン３１４が７サートされて いるならば、応答発生器３１６は、インターロック読取りコマンドの特定のアド レスがロックされた状態にあったこと及びその要求されたデータが受信されたイ ンターロック読取りコマンドに応答してメモリ３９によって送信される応答メツ セージにおいて与えられていないことを指示するファンクションラインのロック トコ　。

−ドで第２の型のメツセージを準備する。

発生器３１６が応答メツセージを編集したとき、その応答メツセージは、出力キ ュー３１８へ供給される。出力キュー３１８は、メモリ３９がバス２５へのアク セスを望んでいることを、バスインターフェイス６４に合図する。応答メツセー ジは、そのようなアクセスが得られるままで、特定されていない時間の間、出力 キュー３１８に記憶される。

メモリ３９がバス２５へのアクセスを許可されるとき、出力キュー３１８に含ま れた応答メツセージは、初めにそのコマンドを発生したコマンダノードへの送信 のためのシステムバス２５に置かれる。コマンダノードによって初めに送信され たコマンドの実行をメモリ３９がいつ完了するのかがわからないので、そして、 ロック状態情報又は要求されたデータを与えるためバス２５へのアクセスをメモ リ３９がいつ得るか更に確かでないので、そのインターロック読取りコマンドに 対応するロック状態情報は、元のインターロック読取りコマンドの開始後特定さ れていない時間してコマンダノードのバス２５のファンクションラインに現われ る。

もし、コマンダノードが首尾よいインターロック読取りコマンドの後レスポンダ ノードによって発生される応答メツセージを受けとらないならば、そのコマンダ ノードは、確認指示を発生しない、レスポンダノードがその応答メツセージから 確認コンファメーションを受け取らないときには、それは、そのインターロック 読取りコマンドによってセットされるロックビットをクリアする。

Ｅ　Ｏψ　コン　ロー−３１０の 第９図を参照するに、ロックコントローラ３１０のより詳細な図を示している０ 本発明によれば、ロック手段は、インターロック読取りコマンドが阻止されるべ きメモリアレイ３９のアドレスに対応する選択されたアドレスを受信するための ロックタグ手段を含む。この実施例では、ロックタグ手段は、ロジックコントロ ーラ３５０と一緒になって、ロックコントローラ３１２を構成する４つのロック タグ３５２　ａ、　３５２　ｂ、　３５２Ｃ及び３５２ｄを含む、特定のアプリ ケーションに従ってより多くの又はより少ないロックタグが設けられうる。ロッ クタグ３５２ａ−ｄは、構成及び動作において同一である。簡単なもとのするた め、ロックタグ３５２ａについてのみ詳細回路を示している。

各ロックタグ３５２ａ−ｄは、システム２０のアドレススペースのあるロケーシ ョンに対応する値を記憶するための記憶レジスタ３５４を含む、レジスタ３５４ は、レジスタ３５４に記憶された値を出す出力端子３５６を含む、レジスタ３５ ４は、アドレスライン３０９へ接続される入力端子３６０及び可能化端子３５８ を含む、可能化端子３５８の７クテイベーシヨンにより、レジスタ３５４は、ア ドレスライン３０９にある信号をロードさせられる。

レジスタ出力端子３５６は、コンパレータ３６８の１つの入力端子３６６に接続 されている。コンパレータ３６６は、アドレスライン３０９に接続されるもう１ つ別の入力端子３７０を有している。コンパレータ３６６の出力端子３７２は、 ２人カアンドゲート３７４の一方の入力端子へ供給される一致信号を構成する。

アンドゲート３７４の他方の入力端子は、コマンドライン３１１のアンロック書 込みライン３８０へ接続される。

アンドゲート３７４の出力端子は、ラッチ３８２のリセット端子に接続される。

ラッチ３８２の出力端子は、２人カアンドゲート３８６の一方の入力端子３８７ へ供給されるロック信号を構成する。アンドゲート３８６の他方の入力端子は、 コンパレータ３６８の一致信号出力に接続される。アンドゲート３８６の出力は 、アドレスラインに現われるアドレスがロックタグ３５２ａによってロックされ ていることを指示するヒツト信号を構成する。

ロックタグ３５２ａの最後の構成部分は、４人カアンドゲート３８８である。ア ンドゲート３８８の１つの入力は、メモリノード３９によって現在処理されてい るコマンドがインターロック読取りコマンドであることを指示するコマンドライ ン３１１の１つのライン３９０に接続される。アンドゲート３８８の第２の入力 は、ロックタグ３５２ａの動作を適切にゲートしレース状態を阻止するためクロ ック信号３８９に接続される。

アンドゲート３８８の第３の入力は、以下に説明するようなロジックコントロー ラ３５０の割当て端子に接続される。アンドゲート３８８の第４の入力端子は、 反転ロック状態信号３１４に接続される。アンドゲート３８８の出力端子は、レ ジスタ３５４の可能化入力３５８及びラッチ３８２のセット端子に接続される。

ロジックコントローラ３５０は、アイドルロックタグを選択するための選択エン コーダとして機能するロックタグ割当て回路３９２を含む。割当て回路３９２は 、ロックタグ３５２ａ−ｄからのロックビットの状態によって、どのロックタグ がフリーであるかを決定し、且つ利用しつるロックタグの１つを割当てて選択さ れたロックタグに対して割当て信号を生ずるようにしてロッキング機能を与える 。もしすべてのロックタグが現在割当てられているならば、オールビジー出力信 号が５人力オアゲート３９４の１つの入力へ供給される。オアゲート３９４の他 の入力には、ロックタグ３５２ａ−ｄの各一致信号が供給される。

インターロック読取りコマンドを処理するロックコントローラ３１０の動作につ いて以下説明する。アドレスライン３０９のアドレス値は、セジスタ３５４の記 憶されたアドレス値を絶えず比較される。レジスタ３５４に記憶されたアドレス 値のどれもアドレスライン３０９に現われるアドレス値と等しくな゛いならば、 一致信号はアサートされず、ヒツト信号もアサートされない０回路３９２のオー ルビジー信号もアサートされていないとして、オアゲート３９４の入力はどれも アクティブでなく、ロック状態ライン３１４はセットされない、そのとき、メモ リアレイ３１２（第８図）は、特定のロケーションの内容を応答発生器３１６へ 供給する。ロック状態ライン３１４の非アサーションにより、応答発生器３１６ は、それらを要求したコマンダノードへバス２５のファンクションラインを通し て最終的に送信される応答メツセージのビットにグツド読取りデータコードがセ ットされる第１の型の応答メツセージを発生するようにさせられる。

ロック状態ライン３１４の反転値がアンドゲート３８８へ供給される０回路３９ ２は、ロックタグ３５２ａ−ｄの割当て信号の１つを供給している。インターロ ック読取りが処理されているので、インターロック読取りライン３９０は、デユ ーダ３０８（第８図）によってセットされる。従って、ロック信号３８９がアク ティベートされるとき、ロックタグ３５２ａのアンドゲート３８８は可能化レジ スタ３５４に対してアクティベートされる。アドレスライン３０９に現われるア ドレス値は、ロックタグ３５２ａのレジスタ３５４に記憶される。アンドゲート ３８８のアクティベーシヨンによりラッチ３８２がセットされ、ロックタグ３５ ２ａの３８４のロックピットをアサートする。ロックタグ３５２のレジスタ３５ ４に含まれた特定のロケーションへのアクセスは、後のインターロック読み取り コマンドに対して否定される。

ロックされたロケーションに対するその後のインターロック読取りコマンドの結 果として、次のような動作がなされる。

アドレスライン３０９に現われるアドレス値は、ロックタグ３５２ａのレジスタ ３５４に記憶された値に等しい。こうして、ロックタグ３５２ａの端子３７２の 一致信号がセットされる。

ロックタグ３５２ａのための端子３８４のロックピットは前のインターロック読 取り動作によってセットされているので、このとき、アンドゲート３８６の両方 の入力がアクティブであり、ロックタグ３５２ａのヒツト信号がアサートされる ようにさせられる。このため、オアゲート３９４がアクティベートされ、ロック 状態ライン３１４がアクティベートされる。ロク状態ライン３１４のアクティベ ーシヨンにより、応答発生器３１６（第８図）は、メツセージのファンクション ビットにロックされた応答コードがセットされている第２の型の応答メツセージ を発生するようにさせられる。

ロックピットをクリアするためのアンロック書込みコマンドの動作について以下 説明する。前にロックされたロケーションに対するアンロック書込みコマンドに より、アドレスライン３０９に存在する値がロックタグのレジスタ３５４に記憶 された値に等しくなる０例えば、アンロック書込みコマンドがロックタグ３５２ ａによってロックされたロケーションをアンロックするのに送信されたと仮定す る。アドレス値がアドレスライン３０９に現われるとき、コンパレータ３６８の 出力により、一致信号がセットさせられる。アンロック書込みライン３９１はこ の特高であるので、アンドゲート３７４がアクティベートされ、ラッチ３８２が 出力端子３８４でロックピット信号をリセットするようにさせられる。アンドゲ ート３８６は、アクティベートされ、ロックタグ３５２ａに対するアクティブな ヒツト信号オアゲート３９４の入力端子から除去される。アンロック書込みコマ ンドで送信されたデータは、その時、メモリの特定のロケーションへ書き込まれ る。

インターロック読取りコマンドの後特定されていない時間・してシステムバスを 通してデータ転送としてプロセッサへ供給されるロック状態メツセージを与える ことによって、本発明は、転送確認及びロック状態送信のファンクションが分離 されつるようにし、ロック状態情報が所定の時間にて又は専用のロック状態ライ ンを通して転送される必要がある場合に必要となるような費用や複雑さを伴なわ ずに、多重ロックピットを使用できるようにする。これにより、システムバスと は別のバス及びアダプタを通してシステムに接続されたノードからロック状態情 報が得られるようにされる。

前述の説明を通じて、ロックされるメモリ又はアドレススペースは、ロケーショ ンによって指定されるとした。各アドレス記憶レジスタは、アドレスのある範囲 を構成しつるもので、単一インターロック読取りコマンド又はアンロック書込み コマンドは、それぞれ、単一のロケーションだけでなく、アドレスのロケーショ ンのある範囲をロックしたリアンロックしたりすることができる。

本発明の精神又は範囲から進駐せずに本発明のバスインターフェイス回路及びイ ンターフェイスには種々な変形態様がなされうろことは当業者には明らかであろ う０本発明は、請求の範囲内のこのような変形態様をカバーするものである。

ＦＩＧ、θ。

国際調査報告 国際調査報告　ｕｓεε０１３５９

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．保留バスにて排他的読取り−変更−書込み動作を開始させる装置であって、 前記動作は、ある特定されたロケーションに記憶された情報を検索してその後の インターロック読取りコマンドによる前記記憶された情報へのアクセスを制限す るたものインターロック読取りコマンド及び前記特定されたロケーションに情報 を記憶し前記記憶された情報へのアクセスを回復させるためのアンロック書込み コマンドを含む前記保留バスにおける一組の別々のトランザクションを有してい るような装置において、 前記特定されたロケーションを含むレスポンダノードに対して前記保留バスを通 して、前記特定されたロケーションから情報を検索するためのインターロック読 取りコマンド及び前記記憶ロケーションに変更された情報を書き込むためのアン ロック書込みコマンドを開始させるための手段と、前記インターロック読取りコ マンドの開始後所定の時間して前記レスポンダノードから前記保留バスを通して 、前記インターロック読取りコマンドに対応する確認コンファメーションを受信 するための手段と、 前記インターロック読取りコマンドの開始後ある特定されない時間して前記レス ポンダノードから、前記インターロック読取りコマンドが前記レスポンダノード によって実行されたかどうかを指示するロック状態メッセージを受信する手段と を備えることを特徴とする装置。
2. ２．前記ロック状態メッセージの後所定時間して前記レスポンダノードへ前記保 留バスを通して、前記ロック応答メッセージの首尾よい受信を指示する前記ロッ ク状態メッセージに対応する確認コンファメーションを送信するコンファメーシ ョン手段を備える請求の範囲第１項記載の装置。
3. ３．前記コンファメーション手段は、前記ロック状態メッセージの後所定時間し て前記レスポンダノードへ前記保留バスを通して、前記ロック状態メッセージを 首尾よく受信できないことを指示する非確認コンファメーションを送信する手段 を備える請求の範囲第２項記載の装置。
4. ４．前記インタロック読取りコマンドが前記レスポンダノードによって実行され なかったことを指示するロック状態メッセージの受信に応答して前記インターロ ック読取りコマンドを繰り返すための手段を備える請求の範囲第１項記載の装置 。
5. ５．保留バスにて排他的読取り−変更−書込み動作を開始させるための装置であ って、前記動作は、ある特定されたロケーションに記憶された情報を検索しその 後のインターロック読取りコマンドによる前記記憶された情報へのアクセスを制 限するためのインターロック読取りコマンド及び前記特定されたロケーションに 情報を記憶し前記記憶された情報へのアクセスを回復させるためのアンロック書 込みコマンドを含む前記保留バスにおける一組の別々のトランザクションを有す るような装置において、 前記特定されたロケーションを含むレスポンダノードへ前記保留バスを通して、 前記特定されたロケーションから情報を検索するためのインターロック読取りコ マンド及び前記記憶ロケーションに変更された情報を書込むためのアンロック書 込みコマンドを開始させるための手段と、 前記インターロック読取りコマンドの開始後ある特定されない時間に、前記レス ポンダノードから前記インターロック読取りコマンドが前記レスポンダノードに よって実行されたかどうかを指示するロック状態メッセージを受信するための手 段とを備えることを特徴とする装置。