JPH02118747A - Message transmission network, bus network and broadcasting of message to multiple processor - Google Patents

Message transmission network, bus network and broadcasting of message to multiple processor

Info

Publication number
JPH02118747A
JPH02118747A JP1234493A JP23449389A JPH02118747A JP H02118747 A JPH02118747 A JP H02118747A JP 1234493 A JP1234493 A JP 1234493A JP 23449389 A JP23449389 A JP 23449389A JP H02118747 A JPH02118747 A JP H02118747A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
message
messages
network
processor
processors
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP1234493A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0413739B2 (en
Inventor
Philip M Neches
フイリツプ・マルコム・ネチス
David H Hartke
デビツド・ヘンリイ・ハートク
Richard C Stockton
リチヤード・クラレンス・ストツクトン
Martin C Watson
マーチン・キヤメロン・ワトソン
David Cronshaw
デビツド・クロンシヨウ
Jack E Shemer
ジヤツク・エバード・シエマー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teradata Corp
Original Assignee
Teradata Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US06/250,094 external-priority patent/US4445171A/en
Priority claimed from US06/250,022 external-priority patent/US4412285A/en
Application filed by Teradata Corp filed Critical Teradata Corp
Publication of JPH02118747A publication Critical patent/JPH02118747A/en
Publication of JPH0413739B2 publication Critical patent/JPH0413739B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE: To mutually connect plural different processors which simultaneously transmit messages through individual terminals by providing plural nodes being plural active system sub-units. CONSTITUTION: An active logic network constitution body 50 is constituted by the plural bi-directional active logic nodes 54 making ascending hierarchies converting the plural outputs of the plural micro-processors by climbing the hierarchy. The nodes 54 are constituted of bi-directional circuits provided with three ports. The bi-directional circuits can form a tree network and they are connected to the micro-processors 14, 16 and 18-23 at the parts of the base of tree structure. The plural hierarchies are converged to an apex node 54a and the apex node 54a functions as a means for convergence/rotation for inverting the direction of the flow of the message to an up stream and making it face the direction of a down stream.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) メツセージ伝送ネットワーク、バス・ネットワーク、及
びメツセージを複数のプロセッサへブロードカストする
方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to message transmission networks, bus networks, and methods for broadcasting messages to multiple processors.

(従来の技術) 高い信頼性を備えた形式の電子計算II(エレクトロニ
ック・コンピュータ)が出現して以来、この技術分野に
従事する者が考察を重ねてきたシステムに、複数のコン
ピュータを使用するシステムであってそれらのコンピュ
ータが相互に関連性を保ちつつ動作することによって、
所与の1つのタスクの全体が実行されるようにしたシス
テムがある。そのようなマルチプロセッサ・システムの
うちのあるシステムでは、1つの大型コンピュータが、
それ自身の優れた速度と容量とを利用してプログラムの
a雑な部分を実行すると共に、複雑さの程度の低いタス
クや緊急度の低いタスクについては、それを小型で速度
の遅い衛星プロセッサに委任しく割当て)、それによっ
て、この大型コンピュータの負担やこの大型コンピュー
タに対するリクエストの量が減少するようにしたものが
ある。この場合、大型コンピュータは、サブタスクの割
当てを行なうこと、小型プロセッサ(−上記衛星プロセ
ッサ)を常に作動状態に保つこと、それらの小型プロセ
ッサの使用可能性と動作効率とを確認すること、それに
統一された結果が得られるようにすることを担当しなけ
ればならない。
(Prior Art) Ever since the emergence of a highly reliable type of electronic computing II (electronic computer), a system that uses multiple computers has been considered by those engaged in this technical field. By operating these computers while maintaining mutual relationships,
There are systems that allow a given task to be executed in its entirety. In some such multiprocessor systems, one large computer
It takes advantage of its own superior speed and capacity to run the rough parts of a program, while offloading less complex or less urgent tasks to smaller, slower satellite processors. There is a system that reduces the burden on this large computer and the amount of requests to this large computer. In this case, the large computer is responsible for allocating subtasks, for keeping the small processors (--the above-mentioned satellite processors) always active, for ensuring the availability and operating efficiency of these small processors, and for unifying them. The organization shall be responsible for ensuring that the results obtained are achieved.

以上とは別の方式を採用している別種のマルチプロセッ
サ・システムのなかには、多数のプロセッサと1つの共
通バス・システムとを使用するシステムであってそれら
の複数のプロセッサには木質的に互いに等しい機能が付
与されているシステムがある。この種のシステムにおい
ては、しばしば、他の部分からは独立した制御用コンピ
ュータないし制御システムを用いて、所与のサブタスク
に関する個々のプロセッサの使用可能性並びに処理能力
を監視することと、プロセッサ間のタスク及び情報の転
送経路を制御することとが行なわれている。また、プロ
セッサそれ自体が、他のプロセッサのステータス並びに
利用可能性の監視と、メツセージ及びプログラムの転送
経路の決定とを行なえるように、夫々のプロセッサの構
成及び動作が設定さねているものもある。以上の種々の
システムに共通する重大な欠点は、オーバーヘッド機能
及び保守機能を実行するために、ソフトウェアが必要と
され且つ動作時間が消費されるということにあり、そし
てそれによって、本来の目的の実行に影響が及ぶことに
なる。転送経路の決定及び監視に関する仕事量が、それ
らの仕事に関与するプロセッサの総数の2次の関数で増
加して、ついにはオーバーヘッド機能のために不適当な
迄の努力が費やされるようになることもある。
Another type of multiprocessor system that uses a different approach is one that uses a large number of processors and a common bus system, where the processors are There are systems that have this functionality. These types of systems often use a control computer or control system that is independent of the rest of the system to monitor the availability and processing power of individual processors for a given subtask, and to The task and information transfer route are controlled. Additionally, the configuration and operation of each processor may not be configured such that the processor itself can monitor the status and availability of other processors and determine the routes for forwarding messages and programs. be. A significant drawback common to the various systems described above is that software is required and operating time is consumed to perform overhead and maintenance functions, thereby preventing the performance of the intended purpose. will be affected. The amount of work involved in determining and monitoring forwarding paths increases quadratically with the total number of processors involved in those tasks, until an inappropriate amount of effort is expended on overhead functions. There is also.

以下の数件の特許公報は従来技術の例を示すものである
The following several patent publications are illustrative of prior art.

米国特許公報下3,962.685号 −ベル・イール(Belle l5le)同第3,96
2,706号 −デニス(Dennis)地間第4,0
9[i、586号 −ボーリー(Borie)地間第4
,098,567 ′−−ミラード(Millard)
地間第4,130,885号 −ハート(Heart)
地間第4,136.388号 一アヌーンチアータ(Annunziata)地間第4
,145,739号 −ダニング(Dunning)地
間第4,151,592号 −スズキ(Suzuki)
他初期のパイナックじBinac” 72個の互いにパ
ラレルに接続されたプロセッサを用いる)や、そわに類
似した種々のシステムが使用されていた頃から既に、マ
ルチプロセッサ方式は冗長性を備えた実行能力を提供す
るものであって、そのため動作するシステムの全体の信
頼性を著しく向トさせ得るものであるということが認識
されていた。実際にマルチプロセッサ・システムを構成
するということに対しては、これまでのどころ、かなり
の制約が存在しているが、その制約は主としてソフトウ
ェアが膨大なものとなってしまうことに起因する制約C
ある。にもかかわらず、例えばリアルタイムの用途等の
ように、システムのダウンタイム(運転休止時間)が容
認され得ないよう゛な種々の状況におい′Cは、マルチ
プロセッサ動作が特に打利であるため、これまでに様々
なマルチブロセ・リサ・システムが開発されてきたが、
ただし、それらのシステムは動作自体は良好であるが、
オーバーヘッドのためにソフトウェアと動作時間のかな
りの分量を割かなければならないものであった。そのよ
うな従来のシステムは、米国特許公報下3,445,8
22号、同第3.566.363号、及び同第3.59
3.300号にその具体例が示されている。これらの特
許公報はいずれも、複数のコンピュータがそれらの間で
共用される1つのメイン・メ干りをアクセスするように
したシステムに関するものであり、このシステムにおい
Cは更に、タスクを個々のプロセッサに好適に割当てる
ために、処理能力と処理要求量とが比較されるようにな
っている。
U.S. Patent Publication No. 3,962.685 - Belle 15le No. 3,96
No. 2,706 - Dennis Chima No. 4,0
9 [i, No. 586 - Borie ground floor No. 4
,098,567'--Millard
Chima No. 4,130,885 - Heart
Chima No. 4,136.388 1 Annunziata Chima No. 4
, 145,739 - Dunning ground floor No. 4,151,592 - Suzuki
Since the early days of the early ``Binac'' (using 72 processors connected in parallel) and various similar systems, multiprocessor systems have been known to provide redundant execution capabilities. It was recognized that this could significantly improve the overall reliability of the operating system. To date, there are considerable constraints, but these constraints are mainly due to the fact that the software becomes enormous.
be. Nevertheless, multiprocessor operation is particularly advantageous in various situations where system downtime is unacceptable, such as in real-time applications. Various multi-Brosé Lisa systems have been developed so far, but
However, although these systems operate well,
Overhead required a significant amount of software and operating time. Such conventional systems are disclosed in U.S. Patent Publication No. 3,445,8
No. 22, No. 3.566.363, and No. 3.59
A specific example is given in No. 3.300. These patent publications all relate to systems in which multiple computers have access to a single main system that is shared among them, in which C further distributes tasks to individual processors. In order to appropriately allocate the processing capacity to the processing demand, the processing capacity is compared with the processing demand.

従来技術の更に別の例としては、米国特許公報下4,0
99,233号がある。この公報のシステムでは、複数
のプロセッサが1つのバスを共用しており、また、バッ
ファ・レジスタを内蔵している制御ユニッ1−を用いて
送信側ミニプロセッサと受1言側ミニプロセッサとの間
のデータ・ブロックの転送が行なわれる。このシステム
のコンセントは、欧州において分散型の郵便物分類シス
テムに利用されている。
Yet another example of the prior art is U.S. Pat.
There is No. 99,233. In the system disclosed in this publication, multiple processors share one bus, and a control unit 1-1 having a built-in buffer register is used to connect the transmitting side miniprocessor and the receiving side miniprocessor. A transfer of data blocks is performed. The system's outlets are used in Europe for decentralized mail sorting systems.

米国特許公報下4.228,496号は、商業的に成功
したマルチプロセッサ・システムに関するものであり、
このシステムでは、複数のプロセッサの間に設けられた
複数のバスがバス・コントローラに接続されており、こ
のバス・コントローラが、データ送出状況の監視と、プ
ロセッサ間で行なわれる複数のデータ転送に対する優先
順位の判定を行なっている。また、各々のプロセッサは
、複数の周辺装置のうちのある1つの装置を制御するよ
うに接続可能となっている。
U.S. Pat. No. 4,228,496 relates to a commercially successful multiprocessor system,
In this system, multiple buses provided between multiple processors are connected to a bus controller, and this bus controller monitors the data transmission status and prioritizes multiple data transfers between processors. Ranking is being determined. Furthermore, each processor can be connected to control one of the plurality of peripheral devices.

ゼロックス、ヒユーレット・パラカード、及びインテル
によって共同で推進されている「イーサネット」システ
ム(”Ethernet” system )  (米
国特許公報下4,083,220号及び同第4,099
,024号)は、複数のプロセッサ並びに周辺装置の間
の相互通イ3の問題に対処するための、更に別の方式を
提示している。全てのユニット(−プロセッサや周辺装
置等)はそれらのユニットの間で共用される多重アクセ
ス・ネットワークに接続されており、そしてそれらのユ
ニットは優先権を獲得すべく互いに競合することになる
。衝突検出は時刻優先方式で行なわれており、そのため
に、大域的な処理能力を制御することと、コーデイネー
トすることと、明確に把握することとが、容易でなくな
っている。
``Ethernet'' system jointly promoted by Xerox, Hewlett-Paracard, and Intel (U.S. Pat. Nos. 4,083,220 and 4,099)
, 024) present yet another approach to addressing the problem of intercommunication between multiple processors as well as peripheral devices. All units (-processors, peripherals, etc.) are connected to a multiple access network that is shared among them, and the units will compete with each other for priority. Collision detection is performed in a time-first manner, which makes global processing power difficult to control, coordinate, and articulate.

以上に説明した種々のシステムをそれらの細部まで完全
に理解するためには、以上に言及した特許公報やその他
の関連参考文献を詳細に分析する必要がある。しかしな
がら、タスクの分担が行なわれる場合にはそれらのシス
テムはいずれも、データ転送に関する優先権の判定やプ
ロセッサの選択を行なうために膨大な量の相互通信と管
理制御とが必要とされるということだけは、簡単に概観
するだけでも理解されよう。システムを拡張して更に多
くのプロセッサを含むようにする場合にどのような問題
が発生するかは異なったシステムの夫々ごとに違ってく
るため一様ではないが、しかしながら以上のシステムは
いずれも、そのような拡張を行なえばシステム・ソフト
ウェアや応用プログラミング、ハードウェア、或いはそ
れら3つの全てが複雑化することになる。また、若干の
考察により理解されることであるが、1組ないし2組の
論理的に受動的なオーミック・バスが採用されているた
めに、それに固有の制約がマルチプロセッサ・システム
の規模と能力とに対して課せられている。相互通信をよ
り容易に行なえるようにするために採用可能な技法には
様々なものがあり、その−例としては、最近発行された
米国特許公報下4,240.143号に示されていると
ころの、サブシステムを大域的資源にグループ分けする
という技法等があるが、しかlノながら、非常に多くの
プロセッサが用いられている場合には当然のことながら
利用できるトラフィックの量はその限界に達してしまい
、また、遅延時間が様々な値を取るということによって
、克服し難い問題が生じている。1個rjいし複数個の
プロセッサがロック・アウト状態ないしデッドロック状
態になるという状況が発生することもあり、そのJ:つ
な状況に対処するには、問題を解決するための更なる回
路とソフトウェアとが必要とされる。以上から、プロセ
ッサの個数を、例えば1024個というような個数にま
で大幅に拡張することは、従来は実際的でなかったこと
が明らかである。
In order to fully understand the various systems described above in their details, it is necessary to analyze in detail the patent publications mentioned above and other related references. However, when task sharing is used, these systems all require a significant amount of intercommunication and administrative control to determine priority and select processors for data transfers. This can be understood from a simple overview. The problems encountered when expanding a system to include more processors vary from system to system, but all of the above systems Such expansions add complexity to the system software, application programming, hardware, or all three. Also, as will be appreciated with some consideration, the use of one or two logically passive ohmic buses imposes inherent limitations on the size and power of multiprocessor systems. is imposed on. There are a variety of techniques that can be employed to facilitate intercommunication, such as those illustrated in recently issued U.S. Pat. No. 4,240,143. However, there are techniques such as grouping subsystems into global resources, but of course there is a limit to the amount of traffic that can be used when a large number of processors are used. , and the fact that the delay time takes on various values creates a problem that is difficult to overcome. Situations may occur where one or more processors become locked out or deadlocked, and in order to handle this situation, additional circuits and circuits are required to solve the problem. software is required. From the above, it is clear that conventionally it was not practical to significantly expand the number of processors to, for example, 1024 processors.

多くの様々な応用用途において、以上に説明した既存の
錆技法の制約から逃れて、最新の技法を最大源に利用す
ることが望まれている。現在採用可能な技法のうちで最
も低コストの技法は、大量生産さねているマイクロプロ
セッサと2大容量の回転ディスク型の記憶装置とを基礎
とした技法であり、そのような記憶装置の例としては、
密閉式ケースの内部においてヘッドとディスクどの間の
間隔を非常に小さいものとした、ウィンチエスタ・テク
ノロジー製の装置等がある。マルチプロセッサ・システ
ムを拡張するに際しては、ソフトウェアが不適当な迄に
複雑化することなくシステムを拡張できることが要望さ
れており、更には、ソフトウェアがその拡張に伴なって
複雑化することが全くないようにして拡張できることす
ら要望されでいる。また更に、機能の全体を、限定され
たないしは反復して実行される複数の処理タスクへと動
的に細分できる分散型構造をもつような特徴を有する計
算機問題を処理できる能力が要望されている。略々全て
のデータベース・マシンが、そのような問題分野に属し
ており、また、この問題分野には更に、ソート処理、パ
ターンの認識及び相関算出処理、デジタル・フィルタリ
ング処理、大規模マトリクスの計算処理、物理的な系の
シュミレーション、等々のその他の典型的な問題例も含
まれる。これらのいずれの処理が行なわれる状況におい
ても、個々に処理される複数のタスクを比較的簡明なも
のとし、しかもそれらのタスクを広範に分散することが
要求され、そのため、瞬間的タスク負荷が大きなものと
なる。そのような状況が、従来のマルチプロセッサ・シ
ステムに非常な困難を伴なわせていたのであり、その理
由は、そのような状況はオーバーヘッドに費やされる時
間とオーバーヘッドのためのソフトウェアの量とを増大
させる傾向を有していること、並びに、システムを構成
する上で実際上の支障が生じてくることにある。例えば
受動的な共用バスが採用されている場合には、伝播速度
並びにデータ転送所要時間が、トランザクションを処理
する上での可能処理速度に対する絶対的な障壁を成して
いる。
In many different applications, it is desirable to escape the limitations of existing rusting techniques described above and take full advantage of modern techniques. The lowest cost techniques currently available are those based on mass-produced microprocessors and two large-capacity rotating disk storage devices; as,
There is a device made by Winchiesta Technology that has a very small gap between the head and the disk inside a closed case. When expanding a multiprocessor system, it is desirable to be able to expand the system without unduly complicating the software, and furthermore, to ensure that the software does not become complicated at all as the expansion occurs. There are even demands for it to be able to be expanded in this way. Furthermore, there is a need for the ability to process computer problems characterized by a distributed structure in which the overall functionality can be dynamically subdivided into multiple processing tasks that are executed in a limited or iterative manner. . Almost all database machines belong to such problem areas, and this problem area also includes sorting, pattern recognition and correlation calculations, digital filtering, and large matrix calculations. , simulation of physical systems, and other typical problem examples are also included. In any situation where any of these processes is performed, it is necessary to keep the multiple tasks to be processed individually relatively simple and to distribute these tasks over a wide range, which results in a large instantaneous task load. Become something. Such situations have been very difficult for traditional multiprocessor systems because they increase the time spent on overhead and the amount of software for overhead. This is due to the fact that it has a tendency to cause problems, and that it causes practical problems in configuring the system. For example, when a passive shared bus is employed, the speed of propagation as well as the time required to transfer data constitute an absolute barrier to the possible processing speed of processing transactions.

従ってデータベース・マシンは、マルチプロセッサ・シ
ステムの改良が必要とされていることの好い例である。
Database machines are therefore a good example of the need for improvements in multiprocessor systems.

大規模データベース・マシンを構成する上での基本的な
方式にはこれまでに3種類の方式が提案されており、そ
れらは、階層方式、ネットワーク方式、それにリレーシ
ョナル方式である。これらのうちでリレーショナル方式
のデータベース・マシンは、間係(リレーション)を示
す表を用いることによって、ユーザが複雑な系の中の所
与のデータに容易にアクセスできるようにするものであ
り、この方式のマシンは、強力な潜在能力を有するもの
であると認識されている。この従来技術について説明し
ている代表的な刊行物には、例えばI EEEコンピュ
ータ・マガジンの1979年3月号の第28頁に掲載さ
れている、D、C,P、スミス並びにJ、M、スミスに
よる[リレーショナル・データベース・マシン」という
表題の論文(article entitled ”R
e1ationalData Ba5e Machin
e 、 published by D、C,PSIQ
ith and J、M、 Sm1th、 in th
e March 1979issue of IEEE
 Computer magazine、 p、 28
 )、米国特許公報第4,221,003号、並びに同
公報中に引用されている諸論文等がある。
Three basic methods for configuring large-scale database machines have been proposed so far: a hierarchical method, a network method, and a relational method. Among these, relational database machines allow users to easily access given data in a complex system by using tables that indicate relationships. The system machine is recognized as having powerful potential. Representative publications describing this prior art include, for example, IEEE Computer Magazine, March 1979 issue, page 28, by D.C.P. Smith and J.M. Smith, entitled ``Relational Database Machines''
e1ationalData Ba5e Machine
e, published by D,C,PSIQ
ith and J, M, Sm1th, in th
e March 1979 issue of IEEE
Computer magazine, p. 28
), U.S. Patent Publication No. 4,221,003, and various papers cited therein.

また、ソーティング・マシンは、コンピユーテイング・
アーキテクチャの改良が必要とされていることの好い例
である。ソーティング・マシン理論の概説は、D、E、
クヌース(Knuth)著「サーチング及びソーティン
グ」の第220〜第246頁 (”Searching
  and  Sorting”  by  D、E、
  Knuth。
Additionally, sorting machines are
This is a great example of the need for architectural improvements. An overview of sorting machine theory can be found in D., E.
"Searching and Sorting" by Knuth, pages 220-246.
and Sorting” by D,E,
Knuth.

pp、220−246.  published  (
1973)  by  Addison−Wesley
 Publishing Co、、 Reading、
 Massachu−setts)に記載されている。
pp, 220-246. published (
1973) by Addison-Wesley
Publishing Co., Reading,
Massachusetts-setts).

この文献には様々なネットワーク並びにアルゴリズムが
開示されており、それらの各々に付随する制約を理解す
るためにはそれらを詳細に考察しなけらばならないが、
ただしそれらについて−船釣に言えることは、それらは
いずれも、ソーティングという特定の目的だけを指向し
た、特徴的に複雑な方式であるということである。更に
別の例として、L、A、モラー (L、A、Mo1la
ar )によって提示されているものがあり、これは、
rI EEE・トランザクション・オン・コンピュータ
J、C−28巻、第6号(1979年6月)、第406
〜413頁に掲載されている「リスト・マーチング・ネ
ットワークの構造」という表題の論文(article
 entitled”A Design for a 
Li5t Merging Network”、 1n
the IEEE Transactions on 
Coll1puters、 Vol。
This document discloses various networks and algorithms, which must be considered in detail in order to understand the constraints associated with each of them.
However, what can be said about them - boat fishing - is that they are all characteristically complex methods that are oriented only to the specific purpose of sorting. As yet another example, L, A, Mo1la
There is one presented by ar), which is
rI EEE Transactions on Computers J, Volume C-28, No. 6 (June 1979), No. 406
The article entitled "Structure of a wrist marching network" published on pages 413 to 413
entitled”A Design for a
Li5t Merging Network”, 1n
the IEEE Transactions on
Coll1puters, Vol.

C−28No、 6. June 1979 at p
p、 406−413 )に記載されている。この論文
に提案されているネットワークにおいては、ネットワー
クのマージ・エレメントを外部から制御するという方式
が採用されており、また、このネットワークは、特殊な
機能を実行するためのプログラミングを必要としている
C-28No, 6. June 1979 at p
p., 406-413). The network proposed in this paper uses a method in which the merge elements of the network are controlled externally, and the network requires programming to perform special functions.

汎用のマルチプロセッサ・システムが実行することがで
きなければならない諸機能には、種々の方式でサブタス
クを分配する機能、サブタスクを実行しているプロセッ
サのステータスを確認する機能、メツセージのマージと
ソートを行なう機能、データを訂正及び変更する機能、
それに、いつ及びどのように責源が変化したかを(例え
ば、あるプロセッサがいつオンラインから外れ、いつオ
ンラインに復帰したかを)確認する機能等がある。以上
のような機能を実行するために、これまでは、オーバー
ヘッドのための過大なソフトウェアとハードウェアとを
用いる必要があった。
Functions that a general-purpose multiprocessor system must be able to perform include the ability to distribute subtasks in various ways, the ability to determine the status of processors executing subtasks, and the ability to merge and sort messages. functions to perform, correct and change data;
Additionally, there is the ability to see when and how responsibility changes (e.g., when a processor goes off-line and comes back on-line). In order to perform the functions described above, it has been necessary to use excessive software and hardware for overhead.

−例を挙げるならば、例えばデータベース・マシン等の
マルチプロセッサ・システムにおいては、プロセッサ間
のメツセージの転送経路を指定するに際して、特定の1
つのプロセッサを転送先として選択したり、或いは1つ
のクラスに属する複数のプロセッサを選択したり、また
更には、プロセッサそのものを指定するのではなく、ハ
ツシュ方式等によってプロセッサに分配されているデー
タベースの部分を指定するという方法で、転送先プロセ
ッサを選択するということが、しばしば必要となる。公
知のシステムの中には前置通信シーケンスを利用してい
るものがあり、それによって送信側プロセッサと、1個
或いは複数の特定の受信側プロセッサとの間のリンケー
ジを確立するようにしている。このリンケージを確立す
るためにはリクエストや肯定応答を何回も反復して送出
しなければならず、また起こり得るデッドロック状態を
克服するために、更なるハードウェア並びにソフトウェ
アを使用しなければならない。前置通信シーケンスを利
用していないシステムでは、1つのプロセッサによフて
、或いはバス・コントローラによって管制が行なわれて
おり、この管制は、送信側プロセッサが送信準備完了状
態にあること、受信側プロセッサが受信準備完了状態に
あること、これらのプロセッサの間のリンケージからそ
の他のプロセッサが締め出されていること、並びに無関
係な送信が行なわれていないことを、確認するためのも
のである。この場合にもまた、オーバーヘッドに依存す
ることと、デッドロックを回避するために複雑とならざ
るを得ないこととによって、システムを拡張する(例え
ばプロセッサの個数を16個以上にする)につれて保守
機能が不適当な迄に膨張してしまうのである。
- For example, in a multiprocessor system such as a database machine, when specifying a message transfer route between processors, a specific
Rather than selecting one processor as the transfer destination, or selecting multiple processors belonging to one class, or even specifying the processor itself, parts of the database that are distributed to the processors by hashing etc. It is often necessary to select a destination processor by specifying the destination processor. Some known systems utilize pre-communication sequences to establish a linkage between a transmitting processor and one or more particular receiving processors. Establishing this linkage requires sending multiple iterations of requests and acknowledgments, and additional hardware and software must be used to overcome possible deadlock conditions. . In systems that do not utilize prefix communication sequences, control is performed by a single processor or by a bus controller, which controls whether the transmitting processor is ready to transmit, the receiving processor This is to ensure that the processors are ready to receive, that other processors are locked out of the linkage between them, and that no extraneous transmissions are occurring. In this case, too, the dependence on overhead and the complexity required to avoid deadlocks make it difficult to maintain maintenance functions as the system scales (e.g., beyond 16 processors). is expanded to an inappropriate extent.

最近のマルチプロセッサ・システムに要求されている要
件の更に別の例として、1個或いは複数個のプロセッサ
によって実行されているサブタスクのステータスを、シ
ステムが確実に判定するための方法に関係するものがあ
る。基本的に要求されている点は、所与のプロセッサに
対してそのプロセッサのステータスについての問合せを
行なう能力を備えていなければならないということであ
り、しかも、そのステータスがその間合せよって影響を
及ぼされることがないように、且つ、応答の内容に多義
性が生じることがないように、その問合せが行なわれな
ければならないということである。ステータス表示のテ
ストとセットとを中断のない一連の操作として行なう機
能を特徴的に表わすための用語として、現在当業界にお
いては[セマフォ(semaphore) Jという用
語が使用されている。このセマフォという特徴を備えて
いることは望ましいことであるが、ただし、この特徴を
組込むに際しては、実行効率の低下やオーバーヘッドの
負荷の増加を伴なわないようにしなければならない。こ
のようなステータスの判定は、更にマルチプロセッサ・
システムにおいてソート/マージ動作を実行する際に極
めて重要なものとなるが、それは、大きなタスクの中に
含まれている複数のサブタスクの夫々の処理結果を組み
合わせるためには、それらのサブタスクが適切に処理完
了された後でなければ1つに組み合わせることができな
いからである。更に別の要件として、プロセッサがその
「現在」ステータスを報告できなければならないこと、
そしてサブタスクの実行は、マルチプロセッサの動作シ
ーケンスに対して割込みと変更とが繰返されても、ただ
1回だけ行なわれるようにしなければならないというこ
とがある。
Yet another example of the requirements placed on modern multiprocessor systems concerns how the system reliably determines the status of subtasks being executed by one or more processors. be. The basic requirement is that it must be possible to query a given processor about its status, and that its status must be affected by the In other words, the inquiry must be conducted in such a way that there is no ambiguity in the content of the response. The term semaphore is currently used in the industry to characterize the ability to test and set status displays as an uninterrupted series of operations. Although it is desirable to have this semaphore feature, it must be incorporated without reducing execution efficiency or increasing overhead. Determination of such status requires further multiprocessor processing.
It is extremely important when performing sort/merge operations in a system that multiple subtasks within a larger task must be properly combined to combine their respective processing results. This is because they cannot be combined into one until the processing is completed. A further requirement is that the processor must be able to report its "current"status;
In some cases, a subtask must be executed only once, even if the multiprocessor's operating sequence is repeatedly interrupted and modified.

殆どの既存のシステムでは、プロセッサの実行ルーチン
が中断可能とされているためにこの点に関して重大な問
題が生じている。即ち、容易に理解されることであるが
、複数のプロセッサが互いに関連を有する複数のサブタ
スクを実行しているような場合には、それらの個々のプ
ロセッサのレディネス状態の程度(=どのような動作が
可能な状態にあるかの程度)についての間合せとそれに
対する応答とに関わる動作シーケンスが膨大なオーバー
ヘッドを必要とすることがあり、しかも、そのための専
用のオーバーヘッドは、プロセッサの個数が増大するに
従っていよいよ不適当なまでに増大する。
Most existing systems present a significant problem in this regard because the processor's execution routines are interruptible. In other words, as is easily understood, when multiple processors are executing multiple subtasks that are related to each other, the degree of readiness (=what kind of operation) of each processor is The sequence of operations involved in making adjustments and responding to them (the extent to which the As a result, it grows to an inappropriate level.

(発明が解決しようとする問題点) 以−」二に述べたところの例を示す従来のマルチプロセ
ッサ・システムにおける典型的な短所は、いわゆる「分
散更新」の問題に関するものであり、この問題は即ち、
複数個の処理装置の各々にそのコピーが格納されている
情報を更新する必要があるということである。ここで言
う情報とは、データ・レコードから成る情報の場合もあ
り、また、システムの動作を制御するために用いられる
情報の場合もある。このシステムの動作の制御とは、例
えば、必要なステップが誤って重複実行さねたり全く実
行されなかったりすることのないようにして、処理が開
始され、停止され、再開され、−時中断さね、或いはロ
ール・バックないしロール・フォワー・ドされるように
すること等の制御のことである。従来のシステムにおい
ては、分散更新の問題の種々の解決法はいずれもかなり
の制約を伴なうものであった。それらの解決法の中には
、−度に2個のプロセッサだけを対象としてし1゜るに
過ぎないものもある。また更に別の解決法として相互通
信プロトコルを利用しているものも幾つかあるが、それ
らのプロトコルは非常に複雑なため、現在でも、それら
のプロトコルが適切なものであることを数学的厳密さを
もって証明することには非常な困難が伴なっている。
(Problems to be Solved by the Invention) A typical shortcoming in conventional multiprocessor systems, such as those described in section 2 above, is related to the so-called "distributed update" problem. That is,
This means that information, a copy of which is stored on each of the plurality of processing devices, needs to be updated. The information referred to herein may be information consisting of data records or may be information used to control the operation of the system. Controlling the operation of this system means, for example, that processes are started, stopped, restarted, and interrupted, such that necessary steps are not inadvertently repeated or not performed at all. It also refers to control such as rolling back or rolling forward. In conventional systems, the various solutions to the distributed update problem all have significant limitations. Some of these solutions are only 1°, targeting only two processors at a time. Still other solutions have been developed using intercommunication protocols, but these protocols are so complex that even today their suitability cannot be tested using mathematical rigor. It is extremely difficult to prove this.

それらのプロトコルが複雑になっている原因は、r大域
的セマフォ」を構成している、中断されることのない1
回の動作により全てのプロセッサにおいて「テスト・ア
ンド・セット」されるという外面的性質を持つ制御ビッ
トを、備える必要があるということにある。斯かる制御
ビットが複数の別々のプロセッサの内部に夫々に設けら
れ、しかもそれらのプロセッサの間の通信に付随する遅
延時間がまちまちであるため、不可避的に不完全なもの
となり得る通信チャネルによってノイズが発生され、ま
た更にエラーの発生率も増大することになる。従って「
中断されることのない1回の動作」という特徴を備える
ことは、その1つの動作を構成している複数の部分々々
が、夫々に多種多様で、しかも中断可能であり、そして
それらを同時にはアクセスすることができず、更にはそ
ねらがアクセスとアクセスとの間に不調を生じがちであ
る場合には、困難を伴なうものであるということが、当
業者には容易に理解されよう。
The complexity of these protocols is due to the uninterrupted
It is necessary to provide a control bit that has the external property of being "tested and set" in all processors by one operation. Because such control bits are located within multiple separate processors, and because of the varying delay times associated with communication between those processors, noise is introduced by the communication channel, which can inevitably be imperfect. will be generated, and the error rate will also increase. Therefore, “
The characteristic of "a single uninterrupted operation" means that the multiple parts that make up one operation are diverse and can be interrupted, and that they can be performed at the same time. It will be readily understood by those skilled in the art that this can be difficult if the source cannot be accessed, and furthermore, if the source is prone to problems between accesses. Good morning.

(問題点を解決するための手段) 本発明は、要約すれば、メツセージを意図的に互いに同
時に送出する複数の異なったプロセッサを個々のターミ
ナルを介して相互連結する双方向ネットワークを提供す
るものである。このネットワークは、複数の能動システ
ム・サブユニットである複数のノードを含んでおり、そ
れらのサブユニット即ち、ノードは、受取った複数のメ
ツセージに内包されているデータに応答して1つの最優
先メツセージを選択する。それらのサブユニットはアペ
ックス(頂点)へ向って収束して行くツリー構造の中の
複数の階層を成すように配列されており、アペックスに
おいては1つのないし共通の最優先メツセージが得られ
るようになっており、この@借先メツセージは、階層を
成している複数のサブユニットを通って下方へ向けて、
複数のターミナルへと送り返さ第1る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention, in summary, provides a bidirectional network that interconnects a plurality of different processors through individual terminals that intentionally send messages to each other simultaneously. be. The network includes nodes, which are active system subunits, that respond to data contained in received messages to send a top priority message. Select. These subunits are arranged in multiple hierarchies in a tree structure that converges toward an apex (vertex), where one or a common top-priority message is obtained. This @borrower message is directed downward through multiple subunits forming a hierarchy.
The first one is sent back to multiple terminals.

(作用) 以上の構成において、複数のサブユニットは、収束方向
(上流方向)においてはソートないしマ−ジを行ない、
また拡散方向(下流方向)においてはブロードカス1へ
を行なうというJ:うに、夫々の方向で異なった機能を
果たしている。更には、動作中に制御信号がサブユニッ
トからターミナルへ送り返されるJ:うになっている。
(Operation) In the above configuration, the plurality of subunits perform sorting or merging in the convergence direction (upstream direction),
In addition, in the diffusion direction (downstream direction), the sea urchin is directed to the broad dregs 1, and each direction has a different function. Furthermore, during operation, control signals are sent back from the subunit to the terminal.

(以下余白) (実施例) 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。(Margin below) (Example) Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(データベース管理システム) 第1図に総括的に示されているシステムは、本発明の概
念をデータベース管理に応用したものを具体例として示
すものである。更に詳細に説明すると、このシステムは
一つまたは複数のホスト・コンピュータ・システム10
.12と協働するように構成されており、そねらのホス
ト・コンピュータ・システムは、例えば18M370フ
アミリーまたはDEC−FDP−11フアミリーに属す
るコンピュータ・システム等であって、この具体例の目
的に沿うように既存の一般的なオペレーティング・シス
テム及び応用ソフト−ウェアで動作するようになってい
る。IBMの用語Y去に拠れば、ホスト・コンピュータ
・とデータベース・コンピュータとの間の主要相互通信
回線網はチャネルと呼ばれており、また同じものがDE
Cの用語法に拠れば「ユニバス」または「マスバス」或
いはそれらの用語を多少変形した用語で呼ばれている。
(Database Management System) The system generally shown in FIG. 1 is a concrete example of the application of the concept of the present invention to database management. More specifically, the system includes one or more host computer systems 10.
.. For the purposes of this example, the host computer system may be a computer system belonging to the 18M370 family or the DEC-FDP-11 family, for example. It is designed to run on existing common operating systems and application software. According to IBM's nomenclature, the main intercommunication network between a host computer and a database computer is called a channel, and the same is called a DE.
According to the nomenclature of C, it is called a "unibus" or "mass bus" or a slightly modified version of these terms.

以上のコンピュータ・システムのうちのいずわかが用い
られるにせよ、或いは他のメーカーのメインフレーム・
コンピュータが用いられるにせよ、このチャネル、即ち
バスは、そこへデータベース・タスク及びサブタスクが
送出されるところのオーミックな転送経路、即ち論理的
に受動的な転送経路である。
Regardless of whether any of the above computer systems are used, or other manufacturers' mainframes
Regardless of the computer used, this channel or bus is an ohmic or logically passive transfer path to which database tasks and subtasks are sent.

第1図の具体例は、ホスト・システム10.12に組み
合わされたバックエンド・プロセッサ複合体を示してい
る。この図のシステムは、タスク及びサブタスクをホス
ト・システムから受人れ、莫大なデータベース記憶情報
のうちの該当する部分を参照し、そして適切な処理済メ
ツセージ或いは応答メツセージを返すというものであり
、そねらの子カイ乍は、このバックエンド・プロセッサ
複合体の構成の如何にかかわらず、それ程高度ではない
ソフトウェアによる管理以外は、ホスト・システムには
要求されない方式で実行されるようになっている。従っ
て、ユーザのデータベースを新たな方式のマルチプロセ
ッサ・システムとして構成することが可能とされており
、このマルチプロセッサ・システムにおいては、データ
を、容量を大幅に拡張することのでとるリレーショナル
・データベース・ファイルとして組織することができ、
しかもこの拡張は、ユーザのホスト・システムの内部に
備えられているオペし・−ティング・システムや既存の
応用ソフトウェアを変更する必要なしに行なうことがで
きるように71っている。独立システム(スタンド・ア
ローン・システム)として構成した具体例について、以
下に第20図を参照しつつ説明する。
The example of FIG. 1 shows a backend processor complex associated with a host system 10.12. The system in this figure accepts tasks and subtasks from a host system, refers to the appropriate portions of a vast database of stored information, and returns appropriate processed or response messages. Regardless of the configuration of this back-end processor complex, the target system is designed to run in a manner that requires no other than less sophisticated software management from the host system. Therefore, it is possible to configure a user's database as a new type of multiprocessor system, in which data is stored in relational database files that can greatly expand capacity. can be organized as,
Moreover, this expansion can be done 71 without the need to change the operating system or existing application software contained within the user's host system. A specific example configured as an independent system (stand-alone system) will be described below with reference to FIG. 20.

当業者には理解されるように、リレーショナル・データ
ベース管理に関する動作機能は、1つの動作機能の全体
を、少なくとも一時的には他から独立して処理可能な複
数の処理タスクへと分割することができるような動作機
能である。その理由は、リレーショナル・データベース
では記憶されている複数のデータ・エントリが71−レ
ス・ポインタによって相互依存的に連結されていないか
らである。更に当業者には理解されるように、リレーシ
ョナル・データベース管理以外にも、限定されたタスク
ないし反復実行されるタスクを動的に小区分して独立的
に処理するこという方法を用い得るようなの多くのデー
タ処理環境が存在している。従って、本発明の詳細な説
明するに際しては、特に要望が強くまた頻繁に聞かれる
ところの、データベース管理における処理の問題に関連
させて説明するが、しかしながら本明細書に開示する新
規な方法並びに構成は、それ以外にも広範な用途を持つ
ものである。
As will be understood by those skilled in the art, operational functions related to relational database management can be divided into multiple processing tasks that can be processed independently, at least temporarily. It is an operational function that allows you to The reason for this is that in a relational database, multiple stored data entries are not interdependently linked by 71-res pointers. Furthermore, as will be understood by those skilled in the art, there are many other applications in addition to relational database management that can be used to dynamically subdivide limited or recurring tasks into smaller pieces for independent processing. Many data processing environments exist. Accordingly, the detailed description of the present invention will be described in relation to processing problems in database management, which are particularly desired and frequently heard, but the novel methods and configurations disclosed herein will be discussed in detail. has a wide range of other uses as well.

大規模なデータ管理システムは、複数のプロセッサ(マ
ルチプル・プロセッサ)を使用する場合には潜在的な利
点と不可避的に付随する困難との両方を備えることにな
る。何億個にも及ぶ莫大な数のエントリ(記述項)を、
記憶装置の中に、容易にかつ迅速にアクセスできる状態
で保持しなければならない。一方、リレーショナル・デ
ータベースのフォーマットとしておけば、広範なデータ
・エントリ及び情報の取り出し動作を同時並行的に実行
することができる。
Large data management systems will have both the potential benefits and the inevitable attendant difficulties when using multiple processors. A huge number of entries (descriptions) reaching hundreds of millions,
It must be kept in storage and easily and quickly accessible. On the other hand, a relational database format allows a wide range of data entry and information retrieval operations to be performed concurrently.

ただし、圧倒的大多数のデータベース・システムにおい
ては、データベースの完全性(インテグリテイ)を維持
することが、トランザクション・データを迅速に処理す
ることと同様に重要となっている。データの完全性は、
ハードウェアの故障や停電、それにその他のシステム動
作に関わる災害の、その前後においても維持されていな
ければならない。更には、データベース・システムは、
応用ソフトウェア・コードの中のバグ(bug)をはじ
めとするユーザ側のエラーの後始末を行なうために、デ
ータベースを以前の既知の状態に復元できる能力を備え
ていなければならない。しかも、データが誤って失われ
たり人力されたりすることがあってはならず、また、イ
ベントが新たなデータに関係するものであるのか、或い
は過去のエラーの訂正に関係するものであるのか、それ
ともデー タヘースの一部分の校正に関係するものであ
るのかに応じて、ある特定のエントリに関係しているデ
ータベース部分の全てが変更されるようになっていなけ
ればならない。
However, in the overwhelming majority of database systems, maintaining the integrity of the database is just as important as processing transactional data quickly. Data integrity is
It must be maintained before and after hardware failures, power outages, and other disasters related to system operation. Furthermore, the database system
The ability to restore the database to a previous known state must be provided to clean up user errors, including bugs in application software code. Furthermore, data must not be accidentally lost or manipulated, and whether the event relates to new data or correction of past errors. Or, depending on whether it is related to the calibration of a part of the data base, all parts of the database related to a particular entry must be changed.

従って、完全性のためには、データのロールパック及び
回復の動作、誤りの検出及び修正の動作、並びにシステ
ムの個々の部分のステータスの変化の検出及びその補償
の動作に加えて、更に、ある程度の冗長度もデータベー
スシステムには必要である。これらの目的を達成するた
めには、システムが多くの異なった特殊なモードで用い
られなければならないこともあり得る。
Therefore, for integrity, in addition to the operations of data rollpacking and recovery, the operations of error detection and correction, and the detection and compensation of changes in the status of individual parts of the system, in addition to Redundancy is also necessary for database systems. To achieve these goals, the system may have to be used in many different specialized modes.

さらに、最近のシステムでは、その形式が複iffなも
のになりがちな任意内容の間合せ(discretio
nary query)を受入れる能力と、必要とあら
ば相互作用的な方式で応答する能力とを持っていること
が要求される。たとえその問合せが複雑なものであった
としても、システムにアクセスしようとする人達がその
システムの熟練者であることを要求されるようなことが
あってはならない。
Furthermore, in recent systems, the format of arbitrary content tends to be complex.
nary queries) and the ability to respond in an interactive manner if necessary. People attempting to access the system should not be required to be experts in the system, even if the query is complex.

大規模生産の業務に関連して生じるかも知れない任意内
容の問合せの例には、次のようなものがある。
Examples of arbitrary inquiries that may arise in connection with large-scale production operations include:

A8生産管理を行なう管理者が、在庫品のうちの1品目
についてのリストを要求するのみならず、生産高が前年
同月比で少なくとも10%以上低下している部品の、そ
の月間生産高を超えているような全ての部品在庫を明記
した在庫品リストを、要求するかもしれない。
A8: The manager in charge of production management not only requests a list of one item in inventory, but also requests a list of items whose production exceeds the monthly production of parts whose production has decreased by at least 10% compared to the same month of the previous year. You may request an inventory list specifying all parts in stock.

B、マーケティング・マネージャーが、ある特定の勘定
が90日延滞を生じているか否かを間合せるばかりでな
く、特に不景気な地域に在住している過去に120日を
超過したことのある顧客に関して、−律に90日の受取
債権を要求するかもしれない。
B. A marketing manager not only determines whether a particular account is 90 days past due, but also for customers who have a history of exceeding 120 days, especially those located in depressed areas. - The law may require 90 days of receivables.

C0人事担当の重役が、所与の1年間に2週間を超える
病欠のあった従業員の全てを一覧表にすることを求める
のみならず、直前の5年間のうちの2年以上について、
その釣のシーズンの間に1週間以上の病欠をした10年
勤続以上の長期勤続従業員の全てを一覧表にすることを
求めるかもしれない。
Not only does the C0 human resources executive require a list of all employees who have taken more than two weeks of sick leave in a given year, but also for two or more of the immediately preceding five years.
You may be asked to list all long-term employees with 10 years or more of sick leave during the fishing season for one week or more.

以上の例のいずれにおいても、ユーザは、コンピユータ
に格納されている情報をそれまでにはなされなかった方
法で関連付けることによって、事業において直面してい
る本当の問題を見極めようとするわけである。その問題
を生じている分野に関してユーザが経験を積んでいれば
、従ってユーザに直感力と想像力とがあれば、コンピュ
ータの訓練を受けたことのない専門家が、複雑な問合せ
を処理できるデータベースシステムを自由自在に使用で
きるのである。
In each of the above examples, the user attempts to determine the real problem facing the business by relating information stored on the computer in a way that has not been done before. A database system that allows experts without computer training to process complex queries, provided that the user has experience in the field in question, and therefore has intuition and imagination. can be used freely.

最近のマルチプロセッサ・システムは、これらのように
多くの、そしてしばしば互いに相反する要求事項に対し
ては、含入りに作成されたオーバーヘッド用ソフトウェ
ア・システム並びに保守用ソフトウェア・システムを用
いることによって対応しようと努めているのであるが、
それらのソフトウェア・システムは木質的にシステムを
容易に拡張することの妨げとなるものである。しかしな
がら、拡張性という概念は強く求められている概念であ
り、その理由は、業務ないし事業が成長すると、それに
付随して既存のデータベース管理システムを拡張して使
用を継続することが望まれるようになり、この場合、新
しいシステムとソフトウェアの採用を余儀なくされるこ
、とは好まれないからである。
Modern multiprocessor systems address these multiple and often conflicting requirements by using specifically designed overhead and maintenance software systems. However, I am trying to
These software systems are wooden and prevent easy expansion of the system. However, the concept of scalability is a highly sought-after concept because as a business grows, it becomes desirable to extend and continue using an existing database management system. In this case, they don't want to be forced to adopt new systems and software.

マルチプロセッサ・アレイ 第1図について説明すると、本発明に係る典型的な一具
体例のシステムは多数のマイクロプロセッサを含んでお
り、それらのマイクロプロセッサには重要な2つの重要
な種類があり、それらは本明細書では夫々、インターフ
ェイス・プロセッサ(I FP)とアクセス・モジュー
ル・プロセッサ(AMP)と称することにする。図中に
は2個のIFP14.16が示されており、それらの各
々は別々のホスト・コンピュータioないし12の入出
力装置に接続されている。多数のアクセス・モジュール
・プロセッサ18〜23もまた、このマルチプロセッサ
・アレイとも称すべきものの中に含まれている。ここで
の「アレイ」という用語は、おおむね整然とした直線状
或いはマトリックス状に配列された、1組のプロセッサ
・ユニット、集合とされたプロセッサ・ユニット、ない
しは複数のプロセッサ・ユニットを指す、−船釣な意味
で用いられており、従って、最近「アレイ・プロセッサ
」と呼ばれるようになったものを意味するのではない。
Multiprocessor Array Referring to FIG. 1, a typical embodiment system of the present invention includes a number of microprocessors, of which there are two important types. will be referred to herein as an interface processor (IFP) and an access module processor (AMP), respectively. Two IFPs 14.16 are shown in the figure, each connected to a separate host computer io to 12 input/output devices. A number of access module processors 18-23 are also included in this multiprocessor array. The term "array" herein refers to a set of processor units, a group of processor units, or a plurality of processor units arranged in a generally ordered linear or matrix configuration. ``array processor,'' and therefore does not refer to what has recently come to be called an ``array processor.''

図中には、このシステムの概念を簡明化した例を示すた
めに僅かに8個のマイクロプロセッサが示されているが
、はるかに多くのIFP及びAMPを用いることが可能
であり、通常は用いられることになる。
Although only eight microprocessors are shown in the diagram to provide a simplified conceptual example of this system, it is possible and typically not It will be done.

IFP14.16及びAMP18〜23は、内部ハスと
周辺装置コントローラにダイレクト・メモリ・アクセス
をするメイン・メモリとを有しているインテル8086
型16ビツトマイクロプロセツサを内蔵している。いろ
いろなメーカーの非常に多様なマイクロプロセッサ及び
マイクロプロセッサシステム製品の任意のものを利用で
きる。
IFP14.16 and AMP18-23 are Intel 8086 processors with internal memory and main memory that provides direct memory access to peripheral controllers.
It has a built-in 16-bit microprocessor. Any of a wide variety of microprocessor and microprocessor system products from a variety of manufacturers are available.

この「マイクロプロセッサ」は、このアレイの中で使用
できるコンピュータないしプロセッサの一形式の具体的
な一例に過ぎず、なぜならば、このシステムの概念は、
用途によって必要とされる計算力がミニコンピユータま
たは大型コンピュータのものである場合には、それらを
使ってうまく利用できるからである。この16ビツトの
マイクロプロセッサは、相当のデータ処理力を備え、し
かも広範な種々の利用可能なハードウェア及びソフトウ
ェアのオプションに置換えることができる標準的な置換
え可能な構成とされている、低コストの装置の有利な一
例である。
The "microprocessor" is just one specific example of one type of computer or processor that can be used in the array, since the system concept is
This is because if the computing power required for the application is that of a minicomputer or a large computer, it can be used to advantage. This 16-bit microprocessor provides significant data processing power and is a low cost, standard replaceable configuration that can be replaced with a wide variety of available hardware and software options. This is an advantageous example of a device.

IFPとAMPとは互いに類似の、能動ロジックと制御
ロジックとびインターフェイスとを含む回路、マイクロ
プロセッサ、メモリ、及び内部バスを採用しており、そ
れらについては夫々第1図と第8図とを参照しつつ後に
説明する。ただし、これら二つのプロセッサ形式は、夫
々のプロセッサ形式に関連する周辺装置の性質、及びそ
れらの周辺装置に対する制御ロジックが異なっている。
IFPs and AMPs employ similar circuitry including active logic and control logic and interfaces, microprocessors, memory, and internal buses, which are described in FIGS. 1 and 8, respectively. I will explain later. However, these two processor types differ in the nature of the peripherals associated with each processor type and in the control logic for those peripherals.

当業者には容易に理解されるように、異なった周辺装置
コントローラを備え異なった機能的任務を付与されたそ
の他のプロセッサ形式を本発明に組入れることも容易で
ある。
As will be readily understood by those skilled in the art, other processor types with different peripheral controllers and assigned different functional tasks may easily be incorporated into the present invention.

各マイクロプロセッサには高速ランダム・アクセス・メ
モリ26(第8図に関連して説明する)が備えられてお
り、この高速ランダム・アクセス・メモリは、入出力メ
ツセージのバッファリングを行うことに加え、システム
の他の部分と独特な方法で協働することによって、メツ
セージ管理を行なう。手短に説明すると、この高速ラン
ダム・アクセス・メモリ26は、可変長の人力メツセー
ジ(この入力のことを「受信」という)のための循環バ
ッファとり、て働き、シーケンシャルにメツセージを出
力するための(この出力のことを「送信」という)メモ
リとして機能し、ハツシュ・マツピング・モード及び他
のモードで用いるためのテーブル索引部分を組込み、そ
して受(iメツセージ及び送信メツセージを整然と順序
立てて取扱うための制御情報を記憶する。メモリ26は
更に、マルチプロセッサモード選択のとき、並びにデー
タ、ステータス、制御、及び応答の各メツセージのトラ
フィックを取扱うときに独特の役目を果たすように用い
られる。後に詳細に説明するように、それらのメモリは
更に、メツセージの中のトランザクション・アイデンテ
ィティに基づいて局所的及び大域的なステータス判定と
制御機能とが極めて能率的な方法で処理され通信される
ような構成とされている。IFP14.16及びAMP
18〜23の各々に備えられている制御ロジック28(
第13図に関連しては後に説明する)は、当該モジュー
ル内のデータ転送及びオーバーヘッド機能の実行に用い
られる。
Each microprocessor is equipped with a high speed random access memory 26 (described in connection with FIG. 8) which, in addition to buffering input and output messages, It performs message management by collaborating in unique ways with other parts of the system. Briefly, the high speed random access memory 26 serves as a circular buffer for variable length human messages (this input is referred to as "receive") and for sequential output of messages ( This output serves as a memory (referred to as ``send''), incorporates a table index portion for use in hash mapping mode and other modes, and serves as a receiver (referred to as ``send'') memory for use in hash mapping mode and other modes, and a Stores control information.Memory 26 is also used to serve a unique role in multiprocessor mode selection and in handling data, status, control, and response message traffic, as will be described in detail below. The memories are further configured such that local and global status determination and control functions are processed and communicated in a highly efficient manner based on the transaction identity in the message. IFP14.16 and AMP
Control logic 28 (
(described below in connection with FIG. 13) are used to transfer data and perform overhead functions within the module.

IFP14.16は各々インターフェイス制御回路30
を備えており、このインターフェイス制御回路30はI
FPをそのIFPに組み合わされているホスト・コンピ
ュータ10ないし12のチャネルまたはバスに接続して
いる。これに対してAMP 18〜23では、このイン
ターフェイス制御回路に相当する装置はディスク・コン
トローラ32であり、このディスク・コントローラ32
は一般的な構造のものであっても良く、AMP18〜2
3を、それらに個別に組み合わせられた磁気ディスク・
ドライブ38〜43と夫々にインターフェイスするのに
用いられるものである。
IFP14, 16 are each interface control circuit 30
This interface control circuit 30 is equipped with an I
The FP is connected to a channel or bus of a host computer 10-12 associated with the IFP. On the other hand, in AMPs 18 to 23, the device corresponding to this interface control circuit is the disk controller 32;
may have a general structure, and AMP18-2
3, and the magnetic disks individually combined with them.
These are used to interface with the drives 38-43, respectively.

磁気ディスク・ドライブ38〜43はこのデータベース
管理システムに二次記憶装置、即ち大容量記憶装置を提
供している。本実施例においては、それらの磁気ディス
ク・ドライブは例えばウィンチエスタ−・テクノロジー
(Winchestertechnology )等の
実績のある市販の製品から成るものとし、それによって
、バイト当りコストが極めて低順でしかも大容量、高信
頼性の記憶装置が得られるようにしている。
Magnetic disk drives 38-43 provide secondary or mass storage for the database management system. In this embodiment, the magnetic disk drives are constructed from proven commercially available products, such as those manufactured by Winchester Technology, which provide very low cost per byte and high capacity. This makes it possible to obtain a highly reliable storage device.

これらのディスク・ドライブ38〜43には、リレーシ
ョナル・データベースが分散格納方式で格納されており
、これについては第22図に簡易化した形で示されてい
る。各々のプロセッサとそれに組み合わされたディスク
・ドライブとに対しては、データベースの部分集合を成
す複数のレコードが割当てられ、この部分集合は「−次
的」部分集合であり、またそれらの−次的部分集合は互
いに素の部分集合であると共に全体として完全なデータ
ベースを構成するものである。従って01丙記憶装置の
各々はこのデータベースの−を保持することになる。各
々のプロセッサには更に、バックアップ用のデータの部
分集合が割当てられ、それらのバッファラップ周部分集
合も互いに素の部分集合であり、各々がこのデータベー
スの−を構成するものである。第22図から分るように
、−次的ファイルの各々は、その−次的ファイルが収容
されているプロセッサとは異なったプロセッサに収容さ
れているバックアップ用ファイルによって複製されてお
り、こJlにより、互いに異なった分配の仕方で分配さ
れた2つの各々が完全なデータベースが得られている。
These disk drives 38-43 store a relational database in a distributed storage manner, which is shown in simplified form in FIG. Each processor and its associated disk drive is assigned a plurality of records that form a subset of the database; this subset is a "-order" subset, and its The subsets are disjoint subsets and together constitute a complete database. Therefore, each of the 01H storage devices will hold - of this database. Each processor is further assigned a subset of data for backup, and the buffer wrap period subsets are also disjoint subsets, each forming a part of this database. As can be seen from Figure 22, each secondary file is duplicated by a backup file stored in a processor different from the processor in which the secondary file is stored; , two complete databases are obtained, each distributed in a different distribution manner.

このように、−次的データ部分集合とバックアップ用デ
ータ部分集合とが冗長性を持って配置されていることに
よってデータベースの完全性(インテグリテイ)の保護
がなされており、その理由は、単発の故障であれば、大
規模な数ブロックに亙る複数のデータや複数のグループ
を成す複数のりレーションに対して実買的な影響を及ぼ
すことはあり得ないからである。
In this way, the integrity of the database is protected by arranging secondary data subsets and backup data subsets with redundancy. This is because if a failure occurs, it is unlikely that it will have a practical impact on multiple data spanning several large-scale blocks or multiple relationships forming multiple groups.

データベースの分配は、同じく第22図に示されている
ように、種々のファイルのハツシング動作と関連を有し
ており、また、ハツシュ・マツピング・データをメツセ
ージの中に組込むこととも関連を有している。各々のプ
ロセッサに収容されているファイルは、2進数列のグル
ープとして示される簡単なハツシュ・パケット(has
h bucket)によって指定されるようになってい
る。従って、それらのパケットによって指定される関係
の表(テーブル)に基づいて、リレーショナル・データ
ベース・システムの中のりレーション(関係)及びタプ
ル(組: tuple )を配置すべき場所を定めるこ
とができる。パッシング・アルゴリズムを利用して、こ
のリレーショナル・データベース・システムの内部にお
いて、キーからパケットの割当てが求められるようにな
っており、そのため、このデータベース・システムの拡
張及び改変を容易に行なうことができる。
Database distribution is also associated with hashing operations for various files, as also shown in FIG. 22, and with the incorporation of hash mapping data into messages. ing. The files contained in each processor are organized into simple hash packets, represented as groups of binary sequences.
h bucket). Therefore, based on the table of relationships specified by those packets, it is possible to determine where relations and tuples should be placed in the relational database system. A passing algorithm is used to determine packet assignments from keys within this relational database system, which allows for easy expansion and modification of this database system.

記憶容量をどれ程の大きさに選択するかは、データベー
ス管理上のニーズ、トランザクションの量、及びその記
憶装置に組み合わされているマイクロ・プロセッサの処
理力に応じて定められるものである。複数のディスク・
ドライブを1個のAMPに接続したり、1台のディスク
・ファイル装置を複数のAMPに接続することも可能で
あるが、そのような変更態様は通常は特殊な用途に限ら
れるであろう。データベースの拡張は、典型的な一例と
しては、マルチプロセッサ・アレイにおけるプロセッサ
の個数(及びプロセッサに組み合わされたディスク・ド
ライブの個数)を拡張することによって行なわれる。
The storage capacity selected depends on database management needs, transaction volume, and processing power of the microprocessor associated with the storage device. Multiple disks
Although it is possible to connect a drive to one AMP or to connect one disk file device to multiple AMPs, such modifications would typically be limited to special applications. Database expansion is typically accomplished by expanding the number of processors (and the number of disk drives associated with the processors) in a multiprocessor array.

能動ロジック・ネットワーク 秩序立ったメツセージ・パケットの流れを提供するとい
う目的とタスクの実行を容易にするという目的とは、新
規な能動ロジック・ネットワーク構成体50を中心とし
た、独特のシステム・アーキテクチュア並びにメツセー
ジ構造を採用することによって達成される。この能動ロ
ジック・ネットワーク構成体50は、複数のマイクロプ
ロセッサの複数の出力に対して、階層を登りながらそれ
らの出力を収束させて行く昇順階層を成す、複数の双方
向能動ロジック・ノード(bidirectional
active logic node) 54によって
構成さねている。それらのノード54は、3つのポート
を備えた双方向回路から成るものであり、この双方向回
路はツリー・ネットワーク(tree network
 :樹枝状の構造を持つネットワーク)を形成すること
ができ、その場合には、そのツリー構造のベースの部分
においてマイクロプロセッサ14.16及び18〜23
に接続される。
Active Logic Network The purpose of providing an orderly flow of message packets and facilitating the execution of tasks requires a unique system architecture centered around a novel active logic network construct 50 and This is achieved by employing a message structure. The active logic network structure 50 includes a plurality of bidirectional active logic nodes in an ascending hierarchy that converges the outputs of the plurality of microprocessors while climbing the hierarchy.
active logic node) 54. These nodes 54 consist of bidirectional circuits with three ports, which are arranged in a tree network.
: a network with a dendritic structure), in which case the microprocessors 14.16 and 18-23 can be formed at the base of the tree structure.
connected to.

当業者には理解されるように、ノードは、ロジック・ソ
ースの数が2を超えて、例えば4または8であるときに
設(づることができ、この場合、同時にまた、ソース入
力の数を多くするという問題も組合せロジックを更に付
加するという問題に変換してしますことかできる。
As will be understood by those skilled in the art, a node can be configured when the number of logic sources exceeds two, for example four or eight, in which case it also simultaneously increases the number of source inputs. The problem of adding more combinatorial logic can also be transformed into the problem of adding more combinatorial logic.

図の参照を容易にするために、すべてのノート(N)の
うち、第1階層に属しているものはそれをブリフィック
ス「■」で表わし、また第2階層に属しているものはそ
れをブリフィックスr II Jで表わし、以下同様と
する。同一の階層に属している個々のノードは、下添字
「11.・・・jによって表わし、従って、例えば第1
階層の第4ノードであれば’lN4Jと表わすことがで
きる。ノードのアップ・ツリー側(即ち上流側)には「
Cポート」と名付けられた1つのポートが備えられてお
り、このCポート隣接する高位の階層に属しているノー
ドの2つのダウン・ツリー・ポートのうちの一方に接続
されており、それらのダウン・ツリー ・ポートは夫々
「Aポート」及び「Bポート」と名付けられている。こ
れら複数の階層は、最上部ノード即ち頂点ノード54a
へと収束しており、この頂点ノート54aは、上流へ向
けられたメツセージ(アップ・ツリー・メツセージ)の
流れの向きを逆転して下流方向(ダウン・ツリー方向)
へ向ける、収束及び転回のための手段として機能してい
る。2組のツリー・ネッ1−ワーク50a、50bが使
用されており、それら2組のネットワークにおけるノー
ドどうし、それに相互接続部どうしは互いに並列に配首
されており、それによって大規模システムに望まれる冗
長性を得ている。ノード54どつし、そしてそれらのネ
ットワークどうしは互いに同一であるので、それらのネ
ットワークのうちの一方のみを説明すれば充分である。
To make it easier to refer to the diagram, notes (N) that belong to the first hierarchy are represented by a bfix "■", and notes that belong to the second hierarchy are represented by a bfix "■". It is represented by the brifix r II J, and the same applies hereinafter. Individual nodes belonging to the same hierarchy are denoted by the subscript “11.
If it is the fourth node in the hierarchy, it can be expressed as 'lN4J. On the up-tree side (i.e., upstream side) of the node is “
There is one port named ``C port'' that is connected to one of the two down tree ports of an adjacent node belonging to a higher hierarchy, and that - Tree - Ports are named "A port" and "B port" respectively. These multiple hierarchies have a top node, that is, a vertex node 54a.
This vertex note 54a reverses the flow direction of the upstream message (up tree message) and moves downstream (down tree direction).
It functions as a means of convergence and turning toward the future. Two sets of tree networks 50a, 50b are used, and the nodes and interconnections in the two sets of networks are arranged in parallel with each other, thereby achieving the desired results for large-scale systems. You're getting redundancy. Since the nodes 54 and their networks are identical to each other, it is sufficient to describe only one of the networks.

説明を分り易くするために先ず第1に理解しておいて頂
きたいことは、シリアルな信号列の形態とされている多
数のメツセージ・パケットが、多くのマイクロプロセッ
サの接続によって能動ロジック・ネットワーク50へ同
時に送出され、或いは同時に送出することが可能とされ
ているということである。複数の能動ロジック・ノード
54はその各々が2進数ベースで動作して2つの互いに
?li突関係にあるili突メツセージ・パケットの間
の優先権の判定を行ない、この優先権の判定は、それら
のメツセージパケット自体のデータ内容を用いて行なわ
れる。更には、1つのネットワークの中のすべてのノー
ド54は1つのクロック・ソース56の制御下に置かれ
ており、このクロック・ソース56は、メツセージパケ
ットの列を頂点ノード54aへ向けて同期して進めるこ
とができるような態様で、それらのノード54に組み合
わされている。このようにして、シリアルな信号列の中
の、連続する各々のバイト等の増分セグメントが次の階
層へと進められ、このバイトの進行は、別のメツセージ
の中のそのバイトに対応するバイトがこのネットワーク
50内の別の経路をたどって同様に進行するのと同時に
行なわれる。
For the sake of clarity, it must first be understood that a large number of message packets in the form of a serial signal train are connected to an active logic network 50 by the connection of many microprocessors. This means that they are simultaneously transmitted to, or can be transmitted simultaneously. A plurality of active logic nodes 54 each operate on a binary basis and interact with each other. Priority is determined between ili-specific message packets, and this priority determination is performed using the data contents of the message packets themselves. Furthermore, all nodes 54 in a network are under the control of one clock source 56, which synchronizes the stream of message packets toward the apex node 54a. These nodes 54 are combined in such a manner that they can be advanced. In this way, each successive byte etc. in the serial signal stream is advanced to the next level, and the progression of this byte is such that its corresponding byte in another message is This is done at the same time as a similar proceeding along another route within this network 50.

互いに競合する信号列の間に優先権を付与するためのソ
ートが、アップ・ツリー方向へ移動しているメツセージ
パケットに対して行なわれ、これによって最終的には、
頂点ノード54aから下流へ向けて方向転換されるべき
単一のメツセージ列が選択される。以上のようにシステ
ムが構成されているため最終的な優先権についての判定
をメツセージパケット内のある1つの特定の点において
行なう必要はなくなっており、そのため、個々のノード
54において実行されている2つの互いに衝突している
パケット間の2進数ベースの判定以外のものを必要とす
ることなしに、メツセージの転送を続けて行なうことが
できるようになっている。この結果、このシステムは空
間的及び時間的にメツセージの選択とデータの転送とを
行なうようになっているわけであるが、ただし、バスの
支配権を得たり、送信プロセッサあるいは受信プロセッ
サを識別したり、またはプロセッサ間のハンドシェイキ
ング操作を実行する目的のために、メツセージ伝送を遅
延させるようなことはない。
A sort is performed on message packets moving up the tree to give priority between competing signal sequences, which ultimately results in
A single message string is selected to be redirected downstream from vertex node 54a. Because the system is configured as described above, it is no longer necessary to make a final priority determination at one specific point within a message packet, and therefore the two Message forwarding can continue without requiring anything more than a binary-based determination between two colliding packets. As a result, the system selects messages and transfers data spatially and temporally, but does not gain control of the bus or identify the sending or receiving processor. There is no delay in message transmission for the purpose of processing or performing handshaking operations between processors.

更に、特に認識しておいて頂きたいことは、幾つかのプ
ロセッサが全く同一のパケットを同時に送信した場合に
は、その送信が成功したならば、それらの送信プロセッ
サの全てが成功したのと同じことになるということであ
る。この性質は時間とオーバーヘッドを節約するので大
型マルチプロセッサ複合体の有効な制御を行うのに極め
て有用である。
Additionally, it is important to be aware that if several processors send identical packets at the same time, if the transmission is successful, it is the same as if all of the sending processors were successful. That means it will happen. This property saves time and overhead and is extremely useful in providing effective control of large multiprocessor complexes.

ノード54は更に双方向方式で作動するため、妨害を受
けることのない、下流方向へのメツセージ・パケットの
分配を可能にしている。所与のノード54において、そ
のアップ・ツリー側に設けられたポートCで受取られた
下流方向メツセージは、このノードのダウン・ツリー側
に設けられたポートA及びポートBの両方へ分配され、
更に、このノードに接続された隣接する低位の階層に属
する2つのノードの両方へ転送される。コモン・クロッ
ク回路56の制御の下にメツセージ・パケットは同期し
てダウン・ツリー方向へ進められ、そして全てのマイク
ロプロセッサへ同時にブロードカスト(broadca
stニー斉伝達)され、それによって、1つまたは複数
のプロセッサが、所望の処理タスクの実行ができるよう
になるか、または応答を受入れることができるようにな
る。
Node 54 also operates in a bidirectional manner, thereby allowing unimpeded downstream distribution of message packets. For a given node 54, a downstream message received at port C on its up-tree side is distributed to both port A and port B on its down-tree side;
Furthermore, it is transferred to both of two nodes connected to this node that belong to adjacent lower hierarchies. Under the control of common clock circuit 56, message packets are synchronously advanced down the tree and broadcast to all microprocessors simultaneously.
(st knee broadcast), thereby enabling one or more processors to perform a desired processing task or accept a response.

ネットワーク50は、そのデータ転送速度が、マイクロ
プロセッサのデータ転送速度と比較してより高速であり
、典型的な例としては2倍以上の高速である。本実施例
においては、ネットワーク50は120ナノ秒のバイト
・クロック・インタバルをもっており、そのデータ転送
速度はマイクロプロセッサの5倍の速度である。各ノー
ド54は、その3つのポートの各々が、そのノードに接
続されている隣接する階層に属するノードのポートか、
或いはマイクロプロセッサに接続されており、この接続
は1組のデータ・ライン(本実施例においては10本)
と制御ライン(本実施例においては2本)とによってな
されており、2木の制御ラインは夫々、クロック信号と
コリジヨン信号(衝突信号)とに割当てられている。デ
ータ・ラインとクロック・ラインとは対になすようにし
て配線され、アップ・ツリー方向とダウン・ツリー方向
とでは別々のラインとされている。コリジヨン・ライン
はダウン・ツリー方向にのみ伝播を行なうものである。
Network 50 has a data transfer rate that is faster than that of a microprocessor, typically more than twice as fast. In this embodiment, network 50 has a byte clock interval of 120 nanoseconds, and its data transfer rate is five times faster than a microprocessor. Each of the three ports of each node 54 is either a port of a node belonging to an adjacent hierarchy connected to the node, or
Alternatively, the connection is connected to a microprocessor through a set of data lines (10 in this example).
and control lines (two in this embodiment), and the two control lines are respectively assigned to a clock signal and a collision signal. The data line and the clock line are wired in pairs, with separate lines in the up-tree direction and the down-tree direction. Collision lines only propagate down the tree.

以上の接続構造は全二重式のデータ経路を形成しており
、どのラインについてもその駆動方向を「反転」するの
に遅延を必要としないようになっている。
The above connection structure forms a full-duplex data path such that no delay is required to "reverse" the drive direction of any line.

次に第3図に関して説明すると、10本のデータ・ライ
ンは、ビットO〜7で表わされている8ビツト・バイト
を含んでおり、それらが10本のデータ・ラインのうち
の8木を占めている。
Referring now to Figure 3, the 10 data lines contain 8-bit bytes, represented by bits 0 through 7, which fill 8 trees of the 10 data lines. is occupying.

Cで表わされている別の1本のラインは制御ラインであ
り、このラインは特定の方法でメツセージパケットの異
なる部分を明示するのに用いられる制御シーケンスを搬
送する。、10番目のビットは本実施例においては奇数
パリティ用に使用されている。当業者には理解されるよ
うに、このシステムは以上のデータ経路中のビットの数
を増減しても良く、そのようにビットの数を変更しても
容易に動作させることができる。
Another line, designated C, is a control line, which carries control sequences used to specify different parts of the message packet in a particular way. , the 10th bit is used for odd parity in this embodiment. As will be understood by those skilled in the art, the system may have more or less bits in the above data path and can easily operate with such changes.

バイト・シーケンス(バイトの列)は、一連の複数のフ
ィールドを構成するように配列され、基本的には、コマ
ンド・フィールド、キー・フィールド、転送先選択フィ
ールド、及びデータ・フィールドに分割されている。後
に更に詳細に説明するように、メツセージはただ1つだ
けのフィールドを用いることもあり、また検出可能な「
エンド・オブ・メツセージ」コードをもって終了するよ
うになっている。メツセージ間に介在する「アイドル・
フィールド(1dle field :遊びフィールド
)」は、Cライン上並びにライ0〜7上のとぎれのない
一連の「1」によって表わされ、いかなるメツセージパ
ケットも得られない状態にあるときには常にこれが転送
されている。パリティ・ラインは更に、個々のプロセッ
サのステータスの変化を独特の方式で伝えるためにも使
用される。
A sequence of bytes is arranged to form a series of fields, essentially divided into a command field, a key field, a destination selection field, and a data field. . As explained in more detail below, a message may use only one field and may also have a detectable
It ends with the "End of Message" code. “Idols” intervening between messages
The 1dle field is represented by an unbroken series of 1's on the C line and on lines 0-7, and is transmitted whenever no message packets are available. There is. Parity lines are also used to convey changes in the status of individual processors in a unique manner.

「アイドル状態(id165tate:遊び状態)」は
メツセージとメツセージとの間に介在する状態であって
、メツセージ・パケットの一部分ではない。メツセージ
・パケットは通常、タグを含む2バイトのコマンド・ワ
ードで始まり、このタグは、そのメツセージがデータ・
メツセージであればトランザクション・ナンバ(TN)
の形とされており、また、そのメツセージが応答メツセ
ージであれば発信元プロセッサID(OPID)の形と
されている。トランザクション・ナンバは、システムの
中において様々なレベルの意義を有するものであり、多
くの種類の機能的通信及び制御の基礎を成すものとして
機能するものである。パケットは、このコマンド・ワー
ドの後には、可変長のキー・フィールドと固定長の転送
先選択ワード(destination 5elect
ion word:  D S W )とのいずれか或
いは双方を含むことができ、これらは可変長のデータ・
フィールドの先頭の部分を成すものである。キー・フィ
ールドは、このキー・フィールド以外の部分においては
メツセージどうしが互いに同一であるという場合に、そ
れらのメセージの間のソーティングのための判断基準を
提供するという目的を果たすものである。DSWは、多
数の特別な機能の基礎を1是供するものであり、また、
TNと共に特に注意するのに値するものである。
The "idle state" (id165tate) is a state that exists between messages and is not part of a message packet. Message packets typically begin with a 2-byte command word containing a tag, which indicates whether the message is data
If it is a message, the transaction number (TN)
If the message is a response message, it is in the form of an originating processor ID (OPID). Transaction numbers have various levels of significance within the system and serve as the basis for many types of functional communication and control. This command word is followed by a variable-length key field and a fixed-length destination selection word (destination 5 select).
ion word: DSW), or both, and these are variable-length data files.
It forms the first part of the field. The key field serves the purpose of providing a criterion for sorting messages when the messages are identical except for the key field. DSW provides the basis for a number of special functions and also:
It deserves special attention along with TN.

このシステムは、ワード同期をとられているインターフ
ェイスを用いて動作するようになっており、パケットを
送信しようとしている全てのプロセッサは、コマンド・
ワードの最初のバイトを互いに同時にネットワーク50
へ送出するようになっている。ネットワークは、これに
続く諸フィールドのデータ内容を利用して、各ノードに
おいて2進数ベースでソーティングを行ない、このソー
ティングは、最小の数値に優先権が与えられるという方
式で行なわれる。連続するデータ・ビ・・/トの中で、
ビットCを最も大きい量である見なし、ビットOを最も
小さい量であると見なすならば、ソーティングの優先順
位は以下のようになる。
The system is designed to work with a word-synchronized interface, so that all processors attempting to send packets
The first byte of the word is sent to the network 50 simultaneously with each other.
It is designed to be sent to. The network uses the data contents of the following fields to sort on a binary basis at each node, with the sorting being done in such a way that priority is given to the lowest numerical value. In the continuous data bit.../t,
If we consider bit C to be the largest quantity and bit O to be the smallest quantity, then the sorting priority is as follows.

1、ネットワーク50へ最初に送出されたもの、 2、コマンド・コード(コマンド・ワー・ト)が最小値
であるもの、 3、キー・フィールドが最小値であるもの、4、キー・
フィールドが最短であるもの、5、データ・フィールド
(転送先選択ワードを含む)が最小値であるもの1. 6、データ・フィールドが最短であるもの。
1. First sent to network 50; 2. Command code (command word) is the lowest value; 3. Key field is the lowest value; 4. Key field is the lowest value.
5, where the field is the shortest; 1, where the data field (including the destination selection word) is the minimum value; 6. The one with the shortest data field.

ここで概観を説明しているという目的に鑑み、特に記し
ておかねばならないことは、ノード54において優先権
の判定が下されたならば、コリジヨン表示(=衝突表示
、以下A cotまたはB cotと称する)が、この
優先権の判定において敗退した方の送信を受取った方の
経路に返されるということである。このコリジヨン表示
によって、送信を行なっているマイクロプロセッサは、
ネットワーク50がより高い優先順位の送信のために使
用されているため自らの送信は中止されており、従って
後刻再び送信を試みる必要があるということを認識する
ことができる。
In view of the purpose of explaining the overview here, it is particularly important to note that once the priority is determined at the node 54, a collision indication (=collision indication, hereinafter referred to as A cot or B cot) ) is returned to the route of the party that received the transmission that lost in this priority determination. This collision display indicates that the microprocessor that is transmitting
It may recognize that its transmission has been aborted because the network 50 is being used for higher priority transmissions, and that it should therefore attempt to transmit again at a later time.

低純化した具体例が、第2図の種々の図式に示されてい
る。この具体例は、ネットワーク50が4個の別々のマ
イクロブロセ・・ノザを用いたツリー構造に配列された
高速ランダム・アクセス・メモリと協働して動作するよ
うにしたものであり、それら4個のマイクロプロセッサ
は更に詳しく説明すると、IFP14と、3個のAMP
18.19及び20とである。計10面の副因2A、2
B、・・・2Jは、その各々が、1=0からt=9まで
の連続する10個の時刻標本のうちの1つに対応してお
り、そしてそれらの時刻の各々における、このネットワ
ーク内のマイクロプロセッサの各々から送出される互い
に異なった単純化された(4個の文字からなる)シリア
ル・メツセージの分配の態様、並びに、それらの種々の
時刻における、ポートとマイクロプロセッサとの間の通
信の状態を示している。、4Lに第2図とだけ書かれて
いる図面は、信号の伝送の開始前のシステムの状態を示
している。以上の個々の図においては、ナル状態(nu
ll 5tate :ゼロの状態)即ちアイドル状態で
あるためには、「口」で表される伝送が行なわれていな
ければならないものとしている。最小値をとるデータ内
容が優先権を有するという取決めがあるため、第2A図
中のAMP+9から送出されるメツセージ・パケットr
EDDV、が、最初にこのシステムを通して伝送される
メツセージ・パケットとなる。図中の夫々のメツセージ
は、後に更に詳細に説明するように、マイクロプロセッ
サの中の高速ランダム・アクセス・メモリ(H5,RA
Mと呼称することもある)の内部に保持されている。H
,S、RAM26は、第2図には概略的に示されている
入力用領域と出力用領域とを有しており、パケットは、
1=0の時点においては、この出力領域の中にFIFO
(先入れ先出し)方式で垂直に並べて配列されており、
それによって、転送に際しては図中のH,S、RAM2
6に書込まれているカーソル用矢印に指示されているよ
うにして取り出すことができるようになっている。この
時点においては、ネットワーク50の中のすべての伝送
は、ナル状態即ちアイドル状態(ロ)を示している。
Examples of reduced purity are shown in various diagrams in FIG. In this embodiment, network 50 operates in conjunction with high-speed random access memory arranged in a tree structure using four separate microprocessors. To explain in more detail, the microprocessors include an IFP14 and three AMPs.
18, 19 and 20. Total of 10 side causes 2A, 2
B,...2J each correspond to one of ten consecutive time samples from 1=0 to t=9, and the the distribution of different simplified (four character) serial messages sent by each of the microprocessors of the port and the communication between the ports and the microprocessors at their various times; It shows the status of. , 4L, the drawings labeled simply as FIG. 2 show the state of the system before the start of signal transmission. In each of the above figures, the null state (nu
ll5tate: zero state) In other words, in order to be in the idle state, transmission indicated by "mouth" must be occurring. Since there is an agreement that the data content having the smallest value has priority, the message packet r sent from AMP+9 in FIG. 2A
EDDV will be the first message packet transmitted through the system. Each message in the figure is associated with a high speed random access memory (H5, RA
(sometimes referred to as M). H
, S, RAM 26 has an input area and an output area shown schematically in FIG.
At the time of 1=0, there is a FIFO in this output area.
They are arranged vertically on a first-in, first-out basis.
As a result, when transferring, H, S, RAM2 in the figure
It can be taken out as directed by the cursor arrow written in 6. At this point, all transmissions within network 50 are in a null or idle state (b).

これに対して、第2B図に示されでいるt−16の時点
においては、各々の、シッセージバケツ1への先頭のバ
イトが互いに同11;’jにネットワーク5oへ送出さ
れ、このとき全てのノード54はいまだにア・イドル状
態表示を返しており、また、第1階層より上のすべての
伝送状態もアイドル状態となっている。第1番目のクロ
ック・インタバルの間に夫々のメツセージの先頭のバイ
トが最下層のノードIN、及びIN2の内部にセットさ
れ、t=2において(第2C図)競合に決着が付けられ
、そし°C,J:流方向への伝送と下流方向への伝送の
双方か続けて実行される。ノードI N + はその両
方の人力ポートにrE、1を受取っており、そしてこれ
を上流方向・、)次の階層へ向けて転送していて、また
下流方向へは両方の送イ3プロセッサへ向けて未判定の
状態を表示している。しかしながらこれと同じIPJ層
に属しているノードIN2は、プロセッサ19からの「
E」とプロセッサ20からの「Pjどの間の衝突に際し
ての優先権の判定を、r E 」の方に優先権があるも
のと判定しており、そして、ポートAをアップ・ツリー
側のポートCに結合する一方、マイクロプロセッサ20
へB cot信号を返している。B cal信号がマイ
クロプロセッサ20へ返されると、IN2ノードは実際
上、その六入カポートがC出力ポートにロックされたこ
とになり、それによって、マイクロプロセッサ19から
のシリアルな信号列が頂点ノードII N !へ伝送さ
れるようになる。
On the other hand, at time t-16 shown in FIG. 2B, the first bytes to each message bucket 1 are sent to the network 5o at the same time as node 54 is still returning an idle status indication, and all transmission status above the first layer is also idle. During the first clock interval, the first byte of each message is set inside the lowest nodes IN and IN2, the contention is resolved at t=2 (Figure 2C), and C, J: Both transmission in the flow direction and transmission in the downstream direction are executed consecutively. Node I N + receives rE,1 on both its human ports and forwards it upstream to the next layer, and downstream to both send I3 processors. The state is displayed as undetermined. However, node IN2, which belongs to the same IPJ layer, receives "
In the case of a conflict between "R E" and "Pj" from the processor 20, it is determined that "r E" has priority, and port A is connected to port C on the up-tree side. while coupled to the microprocessor 20
The B cot signal is returned to the B cot signal. When the B_cal signal is returned to microprocessor 20, the IN2 node has effectively locked its six-input port to the C output port, thereby allowing the serial signal stream from microprocessor 19 to be routed to apex node II. N! will be transmitted to.

1N、ノードにおいては最初の二つの文字はどちらもr
EDJであり、そのため第2C図に示すように、このノ
ードではt=2の時刻には、判定を下すことは不可能と
なりている。更には、3つのマイクロプロセッサ14.
15及び19から送出された共通の先頭の文字「E」は
、t=3(第2D図)の時刻にII N 1頂点ノード
に達し、そしてこの文字「E」は、同じくそれら全ての
メツセージに共通する第2番目の文字「DJがこの頂点
ノードII N !へ転送されるときに、その転送の向
きを反転されて下流方向へ向けられる。この時点ではノ
ードIN、は未だ判定を下せない状態にあるが、しかし
ながらこのときには、一連のマイクロプロセッサ14.
18及び19からの夫々の第3番目の文字「F」、「E
」及び「D」がこのノードIN、へ送信されつつある。
1N, the first two characters in the node are both r
EDJ, and therefore, as shown in FIG. 2C, it is impossible for this node to make a decision at time t=2. Furthermore, three microprocessors 14.
The common leading letter "E" sent from 15 and 19 reaches the II N 1 vertex node at time t=3 (Fig. 2D), and this letter "E" is also sent to all those messages. The second common character "When DJ is transferred to this vertex node II N!, the direction of the transfer is reversed and directed downstream. At this point, the node IN, cannot yet make a decision. However, at this time, a series of microprocessors 14.
3rd letter "F", "E" from 18 and 19 respectively
” and “D” are being sent to this node IN.

マイクロプロセッサ20がB cal信号を受取るとい
うことはこのプロセッサ2oが優先権を得るための競合
において敗退したことを意味しており、それゆえこのプ
ロセッサ20はB eol信号を受取ったならばアイド
ル表示(ロ)を送出し、またそれ以降もこのアイドル表
示(ロ)だけを送出する。夫々の出力バッファに書込ま
れている夫々のカーソル矢印は、マイクロプロセッサ2
oはその初期状態に戻されているがその他のマイクロプ
ロセッサは連続する一連の文字を送り続けていることを
示している。従ってt−4(第2E図)の時刻における
重要な出来事は、ノードIN、のポートに関する判定が
行なわれることと、それに、先頭の文字(’EJ )が
、全てのラインを通って第1階層のノード階層へ向けて
反転伝送されることである。
The fact that microprocessor 20 receives the B_cal signal means that this processor 2o has been defeated in the competition for priority, so if this processor 20 receives the B_eol signal, it will display an idle indication ( (b) is transmitted, and from then on, only this idle display (b) is transmitted. Each cursor arrow written to each output buffer is
o indicates that it has been returned to its initial state, but the other microprocessors continue to send successive sequences of characters. Therefore, the important events at time t-4 (Figure 2E) are that a decision is made regarding the port of node IN, and that the first character ('EJ) is passed through all lines to the first layer. This means that the data is inverted and transmitted to the node hierarchy.

t=5(第2F図)の時刻には2回目の衝突が表示され
、この場合、ノードII N 、のBポートが競合に勝
利し、Acolが発生される。
A second collision appears at time t=5 (FIG. 2F), in which case the B port of node II N wins the contention and Acol is generated.

続く数回のクロック・タイムの間は、シリアルな信号列
の下流方向へのブロードカストが継続して行なわれ、t
=6(第2G図)の時刻には、メツセージの先頭の文字
が全てのH,S、RAM26の入力用領域の部分の中に
セットされる。ここでもう1つ注意しておいて頂きたい
ことは、ノートIN、において先に行なわれた優先権の
判定はこの時点において無効とされるということであり
、その理由は、プロセッサ18から送出された第3番目
の文字(’EJ)がマイクロプロセッサ19から送出さ
れた第3番目の文字(’DJ )との競合に敗退したと
きに、より高位の階層のノードII N 1からA c
olの表示がなされるためである。第2H図中において
カーソル矢印が表わしているように、マイクロプロセッ
サ14.18及び20はそれらの初期状態に戻されてお
り、また、勝利したマイクロプロセッサ19は、その全
ての送信をt=4の時刻に既に完了している。第2H図
、第2■図、及び第2J図から分るように、全ての入力
バッファの中へ、次々に優先メツセージr E D D
 V Jがロードされて行く。t=8(第2■図)にお
いて、このメツセージは既に箪1階層から流れ出てしま
っており、また、頂点ノード11 N rはt=7にお
いて既にリセットされた状態になっているが、それは、
マイクロプロセッサへ向けて最後の下流方向文字が転送
されるときには、既にアイドル信号だけが互いに競合し
ているからである。t=9(第2J図)の時刻には、第
1階層に属しているノードIN、及びIN2はリセット
されており、そして、敗退したマイクロプロセッサ14
.18及び20の全ては、ネットワークが再びアイドル
を指示しているとぎにメツセージの先頭の文字を送出す
ることによって、ネットワーク上における優先権を得る
ための競合を再度行なうことになる。実際には後に説明
するように、勝利したマイクロプロセッサへ肯定応答信
号が伝送されるのであるが、このことは、本発明を最大
限に一般化したものにとっては必須ではない。
During the next several clock times, the serial signal train continues to be broadcast downstream, and t
At time =6 (FIG. 2G), the first character of the message is set in all the H, S, and input areas of the RAM 26. Another thing to note here is that the priority determination previously made in note IN is invalidated at this point, and the reason for this is that the priority determination made earlier in note IN is invalidated at this point. When the third character ('EJ) sent from the microprocessor 19 loses the competition with the third character ('DJ) sent from the microprocessor 19, the nodes II N 1 to A c of the higher hierarchy
This is because ol is displayed. As indicated by the cursor arrow in FIG. Already completed on time. As can be seen from Figures 2H, 2■, and 2J, priority messages r E D D are sent into all input buffers one after another.
VJ is loaded. At t=8 (Fig. 2), this message has already flowed out from the first floor of the cabinet, and the vertex node 11 N r has already been reset at t=7, but this is because
This is because by the time the last downstream character is transferred to the microprocessor, only the idle signals are already competing with each other. At time t=9 (FIG. 2J), the nodes IN and IN2 belonging to the first hierarchy have been reset, and the defeated microprocessor 14
.. All of 18 and 20 will once again compete for priority on the network by sending out the first characters of the message once the network is again indicating idle. In practice, as will be explained later, an acknowledgment signal is transmitted to the winning microprocessor, but this is not essential for the fullest generalization of the invention.

メツセージがこのようにして全てのマイクロプロセッサ
へブロードカストされた後には、このメツセージは、必
要に応じてそれらのマイクロプロセッサのいずれかによ
って、或いはそれらの全てによって利用される。どれ程
のマイクロプロセッサによって利用されるかは、動作の
モードと実行される機能の如何に応じて異なるものであ
り、それらの動作モードや機能には様々なバリエーショ
ンが存在する。
After a message has been broadcast to all microprocessors in this manner, it may be utilized by any or all of the microprocessors as needed. How many microprocessors are used depends on the mode of operation and the functions performed, and there are many variations in these modes of operation and functions.

(大域的な相互通信と制御) 一群の互いに競合するメツセージのうちの1つのメツセ
ージに対してネットワークが優先権を与える方法として
上に説明した具体例は、プライマリ・データ・メツセー
ジの転送に関する例である。しかしながら、複雑なマル
チプロセッサ・システムが、現在求められている良好な
効率と多用途に亙る汎用性とを備えるためには、その他
の多くの種類の通信とコマンドとを利用する必要がある
。備えられていなければならない主要な機能には、プラ
イマリ・データの転送に加えて、広い意味でマルチプロ
セッサのモードと呼ぶことのできるもの、メツセージに
対する肯定応答、ステータス表示、並びに制御信号が含
まれている。以下の章は、種々のモード並びにメツセー
ジが、どのようにして優先権付与のためのソーティング
と通信とを行なうソーティング・コミュニケーション・
ネットワークと協働するかについて、大域的な観点から
、即ちマルチプロセッサ・システムの観点から説明した
概観を提示するものである。更に詳細に理解するために
は、第8図及び第13図と、それらの図についての後述
の説明とを参照されたい。
(Global Intercommunication and Control) The example described above of how a network can give priority to one message in a group of competing messages concerns the transfer of a primary data message. be. However, complex multiprocessor systems must utilize many other types of communications and commands in order to provide the efficiency and versatility currently required. The main functions that must be provided include, in addition to primary data transfer, what can broadly be called a multiprocessor mode, acknowledgment of messages, status indication, and control signals. There is. The following sections explain how the various modes and messages are used for sorting, communication, and sorting for prioritization.
It presents an overview of working with networks from a global perspective, ie from the perspective of a multiprocessor system. For a more detailed understanding, reference is made to FIGS. 8 and 13 and the description thereof below.

一斉分配モード、即ちブロードカスト・モードにおいて
は、メツセージは特定の1個または複数個の受信プロセ
ッサを明示することなく、全てのプロセッサへ同時に送
達される。このモードが用いられるのは、典型的な例を
挙げるならば、応答、ステータス間合せ、コマンド、及
び制御機能に関してである。
In the broadcast mode, messages are delivered simultaneously to all processors without specifying a particular receiving processor or processors. This mode is typically used for response, status coordination, command, and control functions, to name a few.

受信プロセッサが明示されている必要がある場合には、
メツセージ・パケットそれ自体の中に含まれている転送
先選択情報が、そのパケットを局所的に(=個々のプロ
セッサにおいて)受入れるか拒絶するかを判断するため
の判定基準を提供するようになっている。例を挙げれば
、受信プロセッサ・モジュールの内部のインターフェイ
ス・ロジックが、高速RAM26に記憶されているマツ
プ情報に従って、そのパケットのデータがそのインター
フェイス・ロツジクが組込まれている特定のプロセッサ
が関与する範囲に包含されるものか否かを識別する。高
速RAM内のマツプ・ビットを種々に設定することによ
って様々な選択方式の判定基準を容易に設定することが
でき、それらの選択方式には、例えば、特定の受信プロ
セッサの選択、(「パッシング」により)格納されてい
るデータベースの一部分の選択、ロジカル・プロセス・
タイプ(「クラス」)の選択、等々がある。
If the receiving processor needs to be specified,
Destination selection information contained within the message packet itself now provides criteria for determining whether to accept or reject the packet locally (at each individual processor). There is. For example, interface logic within a receiving processor module may, according to map information stored in high speed RAM 26, route the data in the packet to a range that is relevant to the particular processor in which the interface logic is embedded. Identify whether something is included or not. By setting the map bits in the high-speed RAM in different ways, the criteria for various selection schemes can be easily established, including, for example, the selection of a particular receive processor ("passing"), etc. by selecting a portion of a database stored in a logical process
There is a selection of types ("classes"), etc.

ブロードカストを局所的アクセス制御(=個々のプロセ
ッサにおいて実行されるアクセス制御)と共に用いるこ
とは、データベース管理システムにとっては特に有益で
あり、それは、小ざなオーバーヘッド用ソフトウェアし
か必要とせずに、広範に分散されたリレーショナル・デ
ータベースの任意の部分や、複数の大域的に既知となっ
ているロジカル・プロセスのうちの任意のものの分散さ
れた局所的コピーに、アクセスすることができるからで
ある。従ってこのシステムは、メツセージの転送先とし
て、1つの転送先プロセッサを特定して選択することも
でき、また、1つのクラスに属する複数の資源を特定し
て選択することもできる更にまた、パイ・レベルのデー
タベース間合せは、しばしば、データベースの別々の部
分の間の相互参照と、所与のタスクについての一貫性を
有するレファレンス(識別情報)とを必要とする。
Using broadcast in conjunction with local access control (= access control performed on individual processors) is particularly beneficial for database management systems, which can be distributed over a wide area while requiring only a small amount of overhead software. distributed local copies of any part of a logical relational database or any of a plurality of globally known logical processes can be accessed. Therefore, this system is capable of specifying and selecting one destination processor to transfer a message to, and also specifying and selecting a plurality of resources belonging to one class. Level database reconciliation often requires cross-references between separate parts of the database and consistent references for a given task.

メツセージに組込まれたトランザクション・ナンバ(T
N)は種々の特質を持つものであるが、その中でも特に
、そのような大域的なトランザクションのアイデンティ
ティ(同定情報)及びレファレンスを提供するものであ
る。多数のタスクを、互いに非同期的に動作するローカ
ル・プロセッサ・モジュール(局所的プロセッサ・モジ
ュール)によって同時並行的に処理することができるよ
うになっており、また、各々のタスクないしサブタスク
は適当なTNを持つようにされている。TNとDSW(
転送先選択ワード)とコマンドとを様々に組合わせて用
いることによって、実質的に無限の融通性が達成される
ようになっている。その割当てと処理とが非同期的に行
なわれている極めて多数のタスクに対して、広範なソー
ト/マージ動作(sort/merge operat
ion)を適用することができるようになっている。T
Nについては、それを割当てることと放棄することとが
可能となっており、またマージ動作については、その開
始と停止とが可能とされている。ある種のメツセージ、
例えば継続メツセージ等については、その他のメツセー
ジの伝送に優先する優先権を持つようにすることができ
る。TNと、それにそのTNに関するステータスを更新
するローカル・プロセッサとを利用することにより、た
だ1つの問合せだけで所与のTHについての大域的資源
のステータスを判定することができるようになっている
。分散型の更新もまた一回の通信で達成できるようにな
っている。本発明のシステムは、以上の全ての機能が、
ソフトウェアを拡張したりオーバーヘッドの負担を著し
く増大させることなく、実行されるようにするものであ
る。
Transaction number (T
N) has various characteristics, among other things, it provides the identity and reference of such global transactions. A large number of tasks can be processed in parallel by local processor modules that operate asynchronously with each other, and each task or subtask has an appropriate TN. It is designed to have. TN and DSW (
By using various combinations of destination selection words) and commands, virtually unlimited flexibility is achieved. Extensive sort/merge operations are required for a large number of tasks whose allocation and processing are done asynchronously.
ion) can now be applied. T
N can be allocated and abandoned, and a merge operation can be started and stopped. some kind of message,
For example, a continuation message or the like can be given priority over transmission of other messages. The use of a TN and a local processor that updates the status for that TN allows a single query to determine the status of global resources for a given TH. Distributed updates can also be accomplished with a single communication. The system of the present invention has all the above functions.
This is done without extending the software or significantly increasing the overhead burden.

本発明を用いるならばその結果として、従来技術におい
て通常見られる個数のマイクロプロセッサよりはるかに
多くの個数のプロセッサを備えたマルチプロセッサ・シ
ステムを、問題タスクに対して非常に効果的に動作させ
ることが可能になる。現在ではマイクロプロセッサは低
価格となっているため、問題領域において高性能を発揮
するシステムを、それも単に「ロー」パワー(”ra胃
power)が高性能であるというだけではないシステ
ムを、実現することができる。
The result of using the present invention is that multiprocessor systems with a number of microprocessors far greater than those typically found in the prior art can operate very effectively on problem tasks. becomes possible. Today's low cost microprocessors make it possible to create systems that deliver high performance in problem areas, and not just ``low'' power. can do.

全てのメツセージのタイプと種々のサブタイプとを包含
する一貫性のある優先順位プロトコルが、ネットワーク
に供給される種々様々なメツセージの全てを包括するよ
うに定められている。応答メツセージ、ステータス・メ
ツセージ、並びに制御メツセージはプライマリ・データ
・メツセージとは異なる形式のメツセージであるが、そ
れらも同じように、ネットワークの競合/マージ動作(
contention/merge operatio
n)を利用し、そしてそれによって、転送されている間
に優先権の付与を受ける。本システムにおける応答メツ
セージは、肯定応答(ACK)か、否定応答(NAK)
か、或いは、そのプロセッサがそのメツセージに対して
有意義な処理を加えるための資源を持っていないことを
表わす表示(「非該当プロセッサ(not appli
cable processor) J −N A P
 )である。NAK応答は、ロック(1ock)状態、
エラー状態、ないしはオーバーラン(overrun 
)状態を表示する幾つかの異なったタイプのうちのいず
れであっても良い0発信元プロセッサは1つだけである
ことも複数個ある場合もあるが、発信元プロセッサはメ
ツセージの送信を終了した後には以上のような応答を必
要とするため、応答メツセージにはプライマリ・データ
・メツセージより高位の優先順位が与えられている。
A consistent priority protocol that encompasses all message types and various subtypes is defined to encompass all of the different types of messages that are fed into the network. Although response messages, status messages, and control messages are different types of messages than primary data messages, they are similarly subject to network conflict/merge behavior (
content/merge operation
n) and thereby receive priority while being transferred. The response message in this system is an acknowledgment (ACK) or a negative acknowledgment (NAK).
or an indication that the processor does not have the resources to perform meaningful processing on the message (“not appli”).
cable processor) J-NAP
). NAK response indicates lock (1ock) state,
error condition or overrun
) may be any of several different types indicating status 0 There may be only one or multiple source processors, but the source processor has finished sending the message. Response messages are given higher priority than primary data messages because such responses are required later.

本システムは更に5ACKメツセージ(ステータス肯定
応答メツセージ: 5tatus acknowled
g−ment message)を用いており、この5
ACKメツセージは、特定のタスク即ちトランザクショ
ンに関する、ある1つのローカル・プロセッサのレディ
ネス状態(どのような動作が可能であるかという状態:
 readiness 5tate )を表示するもの
である。この5ACK応答の内容は届所的に(=個々の
プロセッサにおいて、即ちローカル・プロセッサにおい
て)更新されると共に、ネットワークからアクセスでき
る状態に保持される。斯かる5ACK応答は、ネットワ
ークのマージ動作と組合わされることによって、所与の
タスク即ちトランザクションに関する単一の間合せによ
る大域的ステータス報告が得られるようにしている。ス
テータス応答は優先順位プロトコルに従うため、ある1
つのトランザクション・ナンバに関する応答のうちのデ
ータ内容が最小の応答が自動釣に優先権を得ることにな
り、それによって最低のレディネス状態が大域的なシス
テム状態として確定され、しかもこれは中断されること
のない1回の動作によって行なわれる。更に、このよう
な5ACK表示はある神のプライマリ・メツセージと共
に用いられることもあり、それによって、例えばシステ
ムの初期化やロックアウト動作等の、様々なプロトコル
が設定される。
The system also sends a 5ACK message (status acknowledged message: 5tatus acknowledged).
g-ment message) is used, and this 5
The ACK message indicates the readiness state of a local processor for a particular task or transaction.
readiness 5tate). The contents of this 5ACK response are updated locally (=in each processor, ie, in the local processor) and maintained in a state where it can be accessed from the network. These 5 ACK responses are combined with the network's merge operation to provide a single, consistent global status report for a given task or transaction. Status responses follow a priority protocol, so one
The response with the least data content among the responses for the two transaction numbers will receive priority for automatic fishing, thereby establishing the lowest readiness state as the global system state, which will be aborted. It is performed in one motion without any Furthermore, such a 5ACK indication may be used in conjunction with a primary message of a god, thereby setting various protocols, such as system initialization and lockout operations.

種々のメツセージのタイプに関する優先順位プロトコル
は先ず最初にコマンド・コードについて定義されており
、このコマンド・コードは、第11図に示すように各メ
ツセージ及び応答の先頭に立つコマンド・ワードの、そ
の最初の6ビツトを使用している。これによってメツセ
ージのタイプ及びサブタイプに関して充分な区別付けが
できるようになっているが、ただし、より多段階の区別
付けをするようにすることも可能である。
The priority protocols for the various message types are first defined in terms of command codes, which are the first command words that precede each message and response, as shown in Figure 11. 6 bits are used. This makes it possible to make a sufficient distinction between message types and subtypes, but it is also possible to make a more multi-level distinction.

第11図を参照すれば分るように、本実施例においては
、5ACK応答は7つの異なったステータス・レベルを
区別して表わす(更には優先権判定のための基準をも提
供する)ものとされている。
As can be seen from FIG. 11, in this embodiment, the 5ACK responses are used to distinguish between seven different status levels (and also provide criteria for determining priority). ing.

応答メツセージの場合には、以上の6ビツトの後に、1
0ビツトの0PIDの形式としたタグが続く(第3図参
照)。TNと0PIDとはいずれも更なるソーティング
用判定基準としての機能を果たすことができ、その理由
は、これらのTNと0PIDとはタグ領域の内部におい
て異なったデータ内容を持つからである。
In the case of a response message, after the above 6 bits, 1
A tag in the form of 0-bit 0PID follows (see Figure 3). Both TN and 0PID can serve as criteria for further sorting, since they have different data content inside the tag area.

各プライマリ・メツセージがネットワークを介して伝送
された後には、全てのプロセッサのインターフェイス部
が、たとえそれがNAPであろうとも、ともかく応答メ
ツセージを発生する。それらの応答メツセージもまたネ
ットワーク上で互いに競合し、それによって、単一また
は共通の勝利した応答メツセージが全てのプロセッサへ
ブロードカストされる。敗退したメツセージパケットは
後刻再び同時送信を試みられることになるが、この再度
の同時送信は非常に短い遅延の後に行なわれ、それによ
ってネットワークが実質的に連続的に使用されているよ
うにしている。複数のプロセッサがACK応答を送出し
た場合には、それらのACK応答は0PIDに基づいて
ソーティングされることになる。
After each primary message is transmitted over the network, all processor interfaces, even if it is a NAP, generate a response message. Those response messages also compete with each other on the network, whereby a single or common winning response message is broadcast to all processors. The lost message packets will be attempted to be synchronized again at a later time, but this retransmission will occur after a very short delay, thereby ensuring that the network is in virtually continuous use. . If multiple processors send ACK responses, the ACK responses will be sorted based on 0PID.

本光明を用いるならばその結果として、タスクの開始と
停止と制御、並びにタスクに対する問合せを、極めて多
数の物理的プロセッサによって、しかもiXかなオーバ
ーヘッドで、実行することが可能となる。このことは、
多数のプロセッサのロー・パワー(raw power
 )を問題状態の処理のために効果的に使うことを可能
としており、なぜならば、このロー・パワーのうちシス
テムのコープイネ−ジョン(coordination
)及び制御に割かれてしまう量が極めて少なくて済むか
らである。
Using the present invention, the result is that starting, stopping, and controlling tasks, as well as interrogating tasks, can be performed by a very large number of physical processors, and with an overhead of only a few iX. This means that
The raw power of many processors
) can be used effectively to handle problem situations, because out of this low power, the system's coordination
) and the amount devoted to control can be extremely small.

コープイネ−ジョンと制御のオーバーヘッドは、いかな
る分散型処理システムにおいても、その効率に対する根
本的な制約を成すものである。
Co-operation and control overhead constitute a fundamental constraint on the efficiency of any distributed processing system.

大域的な制御(即ちネットワークの制御)を目的として
いる場合には、種々のタイプの制御通信が用いられる。
For purposes of global control (ie, network control), various types of control communications are used.

従りて、「マージ停止」、「ステータス要求」、及び「
マージ開始」の各メツセージや、あるタスクの割当ての
ためのメツセージ並びにあるタスクの放棄のためのメツ
セージは、データ・メツセージと同一のフォーマットと
されており、それ故それらのメツセージもまた、ここで
はプライマリ・メツセージと称することにする。
Therefore, "Stop Merge", "Request Status", and "
Messages for ``start merge'', messages for assigning a task, and messages for abandoning a task are in the same format as data messages, and therefore these messages are also treated as primary messages here.・We will call it Message.

それらの制御メツセージも同様にTNを含んでおり、そ
して優先順位プロトコルの中の然るべぎ位置に位置付け
られている。このことについては後に第10図及び第1
1図に関して説明することにする。
Those control messages also contain TNs and are placed in their proper place in the priority protocol. This will be discussed later in Figure 10 and 1.
Let us explain with reference to Figure 1.

「大域的セマフォ・バッファ・システム」という用語を
先に使用したのは、第1図に示された高速ランダム・ア
クセス・メモリ26及び制御ロジック28が、マルチプ
ロセッサのモードの選択とステータス表示及び制御指示
の双方向通信との両方において、重要な役割りを果たし
ているという事実があるからである。この大域的セマフ
ォ・バッファ・システムはアクセスの二重性を提供する
ものであり、このアクセスの二重性とは、高速で動作す
るネットワーク構造体50とそれより低速で動作するマ
イクロプロセッサとの双方が、メモリ26内のメツセー
ジ、応答、制御、ないしはステータス表示を、遅延なし
に、そしてネットワークとマイクロプロセッサとの間の
直接通信を必要とすることなく、参照することができる
ようにしているということである。これを実現するため
に、制御ロジック28が、メモリ26を差込みワード・
サイクル(interleaved woed cyc
le)で時間多重化(タイム・マルチブレクシング)し
てネットワーク50とマイクロプロセッサとへ接続して
おり、これによって結果的に、メモリ26を共通してア
クセスすることのできる別々のポートが作り上げられて
いるのと同じことになっている。大域的資源、即ちネッ
トワーク50と複数のマイクロプロセッサとは、トラン
ザクション・ナンバを、メモリ26のうちのトランザク
ションのステータスを格納するために割振られている部
分へのロケートを行なうアドレス・ロケータとして、利
用することができる。局所的なレベル(=個々のプロセ
ッサのレベル)において、あらゆる種類の使用可能状態
を包含する所与のトランザクションに関するサブタスク
のステータスを、マイクロプロセッサの制御の下にメモ
リ26の内部で更新し、そして制御ロジック28によっ
てバッファ・システムにロックするということが行なわ
れる。7種類の異なった作動可能状態のうちの1つを用
いることによって、エントリをメモリ26の異なった専
用部分から好適に取出すことができるようになりている
。ネットワークから問合せを受取ったならば、プロセッ
サのステータスの通信が行なわれて(即ち「セマフォ」
が読出されて)、それに対する優先権の判定がネットワ
ークの中で行なわれ、その際、完了の程度の最も低いレ
ディネス状態が優先権を得るようになっている。以上の
構成によって、1つの間合せに対する全てのプロセッサ
からの迅速なハードウェア的応答が得られるようになっ
ている。従って所与のタスクに関する分散された複数の
サブタスクの全てが実行完了されているか否かについて
、遅滞なく、且つソフトウェアを用いることなく、知る
ことができる。更にこのシステムでは、通信を行なうプ
ロセッサ・モジュールのいずれもがトランザクション・
ナンバの割当てを行なえるようになっており、このトラ
ンザクション・ナンバ割当ては、使用可能な状態にある
トランザクション・ナンバを、メツセージに使用し或い
は各々の大域的セマフォ・バッファ・システム内におい
て使用するために割当てる動作である。
The term "global semaphore buffer system" was originally used because the high speed random access memory 26 and control logic 28 shown in FIG. This is due to the fact that it plays an important role in both two-way communication of instructions. This global semaphore buffer system provides access duality in that both the fast-running network structure 50 and the slower-running microprocessor can access the memory 26. messages, responses, controls, or status indications within the microprocessor can be viewed without delay and without the need for direct communication between the network and the microprocessor. To accomplish this, control logic 28 connects memory 26 to an
interleaved cycle
time multiplexing to the network 50 and the microprocessor, thereby creating separate ports that can commonly access memory 26. The same thing is happening. Global resources, ie, network 50 and multiple microprocessors, utilize the transaction number as an address locator to locate the portion of memory 26 that is allocated to store the status of the transaction. be able to. At a local level (=level of an individual processor), the status of subtasks for a given transaction, including all kinds of available states, is updated within the memory 26 under the control of the microprocessor and the control A lock on the buffer system is provided by logic 28. By using one of seven different readiness states, entries can advantageously be retrieved from different dedicated portions of memory 26. Once an inquiry is received from the network, communication of processor status (i.e., a "semaphore") is performed.
is read), and a determination of priority is made in the network, with the least complete readiness state receiving priority. With the above configuration, a quick hardware response from all processors to one arrangement can be obtained. Therefore, it is possible to know without delay and without using software whether or not all of the distributed subtasks related to a given task have been completed. Furthermore, in this system, any of the communicating processor modules
Transaction number assignment allows transaction numbers to be used for use in messages or within each global semaphore buffer system. This is the action of assigning.

以上の、トランザクションのアイデンティティとステー
タス表示とを統合した形で使用するということの好適な
具体的態様には、複数のプロセッサの各々が所与の判定
基準に関わる全てのメツセージを順序正しく送出するこ
とを要求されるようにした、複合的マージ動作がある。
Preferred embodiments of the integrated use of transaction identity and status display include that each of the plurality of processors sends out all messages related to a given criterion in an orderly manner. There is a complex merge operation that requires .

もし従来技術に係るシステムであれば、先ず各々のプロ
セッサが自身のタスクを受取ってその処理を完了し、然
る後にその処理の結果を、最終的なマージ動作を実行す
るある種の「マスタ」プロセッサへ転送するという方式
を取らねばならないであろう。従ってそのマスタプロセ
ッサが、そのシステムの効率に対する重大なネックとな
るわけである。
In a prior art system, each processor would first receive and complete its own tasks, and then transfer the results to some kind of "master" that would perform the final merging operation. You will have to use a method of transferring it to the processor. Therefore, the master processor becomes a serious bottleneck to the efficiency of the system.

大域的レディネス状態が、作用が及ぶプロセッサの全て
が準備のできた状態にあるということを確証したならば
、夫々のプロセッサに備えられたメモリ26における最
高の優先順位を有するメツセージが互いに同時にネット
ワークへ送出され、そしてそれらのメツセージに対して
は、前述の如く、マージが行なわれる間に優先権の判定
がなされる。幾つものグループのメツセージについて次
々と再送信の試みがなされ、その結果、複数のメツセー
ジを当該トランザクション・ナンバに関優先順位の高い
ものから低いものへと順に並べ、その最後には最低の優
先順位のものがくるようにした、シリアルなメツセージ
列が発生される。特別のコマンド・メツセージに従って
、このシステムは、マージ動作をその途中で停止するこ
とと途中から再開することとが可能とされており、その
ため、互いに同時刻に実行の途中にある複数のマージ動
作が、このネットワーク50を共有しているという状態
が存在し得るようになっており、それによってこのシス
テムの資源を極めて有効に利用することが可能となって
いる。
Once the global readiness state has established that all of the affected processors are in a ready state, the messages with the highest priority in the memory 26 provided in each processor are sent to the network at the same time as each other. and priority determinations are made for those messages during merging, as described above. Attempts are made to retransmit several groups of messages one after another, resulting in the messages being ordered from highest to lowest priority with respect to the transaction number, and finally the lowest priority message. A serial message sequence is generated as if something were coming. Depending on special command messages, the system is capable of stopping and restarting merge operations mid-way, so that multiple merge operations that are in the middle of execution at the same time can , a state in which this network 50 is shared can exist, thereby making it possible to use the resources of this system extremely effectively.

従って、いかなる時刻においても、このネットワーク5
0に接続されている動作中のプロセッサの全てが、様々
なトランザクション・ナンバに関係した複数のメツセー
ジに関する動作を互いに非同期的に実行していられるよ
うになっている。
Therefore, at any time, this network 5
All of the active processors connected to 0 are enabled to perform operations on multiple messages related to various transaction numbers asynchronously with each other.

1つのステータス間合せによって同一のトランザクショ
ン・ナンバ即ち「現在」トランザクション・ナンバの参
照が行なわれたなら、全てのプロセッサが、用意されて
いるステータス・レベルのうちの1つをもって互いに同
期して応答を行なう。
If a single status alignment references the same transaction number, ie, the "current" transaction number, all processors respond synchronously to each other with one of the available status levels. Let's do it.

例を挙げると、[マージ開始(START MERGE
 ) Jメツセージは、ある特定のトランザクション・
ナンバによって指定される大域的セマフォのテスト(=
調査)を行なわせ、もしこのテストの結果得られた大域
的状態が「準備完了」状態であれば(即ち「送信準備完
了(SEND READY) Jまたは「受信準備完了
(RECEIVE READY ) J ノイずれかび
状態であれば)、現在トランザクション・ナンバ(pr
esent transaction number 
: P T N )の値がこの「マージ開始」メツセー
ジに含まわて伝送されたTHの値に等しくセットされる
。(もしテストの結果得られた大域的状態が「準備完了
」状態でなかったならば、PTNの値はrTNo(これ
はトランザクション・ナンバ(TN)が「o」であると
いう意味である)」という値に戻されることになる)。
For example, START MERGE
) J Message is a transaction
Test of global semaphore specified by number (=
If the global state resulting from this test is a "ready" state (i.e. "SEND READY" or "RECEIVE READY") current transaction number (pr
esent transaction number
: P T N ) is set equal to the value of TH transmitted in this "Merge Start" message. (If the global state obtained as a result of the test is not the "ready" state, the value of PTN is rTNo (which means that the transaction number (TN) is "o"). value).

更には「マージ停止(STOP MERGE) Jメツ
セージも、現在トランザクション・ナンバを「0」にリ
セットする。このようにしてrTNOJは、ある1つの
プロセッサから他の1つのプロセッサへのメツセージ(
ポイント・ツー・ポイント・メツセージ)のために使用
される「デイフォルト」値のトランザクション・ナンバ
として利用されている。別の言い方をすれば、このrT
NOJによって、「ノン−マージ(non−merge
 ) Jモードの動作が指定されるのである。
Furthermore, the "STOP MERGE" J message also resets the current transaction number to "0". In this way, rTNOJ sends messages (
It is used as the ``default'' value transaction number used for point-to-point messages. In other words, this rT
By NOJ, “non-merge”
) J mode operation is specified.

この大域的相互通信システムは、メツセージの構成につ
いては第3A、第3B%第3C,及び第11図に示され
ているものを、また、高速ランダム・アクセス・メモリ
26の構成については第8図及び第10図に示されてい
るものを採用している。更に詳細な説明は、後に第5、
第7、第9、及び第13図に関連させて行なうことにす
る。
This global intercommunication system includes those shown in FIGS. 3A, 3B, 3C, and 11 for the message configuration and FIG. 8 for the high speed random access memory 26 configuration. and those shown in FIG. 10 are adopted. A more detailed explanation will be given later in the fifth section.
This will be done in conjunction with FIGS. 7, 9, and 13.

第3A〜第3C図及び第11図から分るように、応答に
用いられるコマンド・コードはOoから0F(16進数
)までであり、また、プライマリ・メツセージに用いら
れるコマンド・コードは10(16進数)からより大き
な値に亙っている。従って応答はプライマリ・メツセー
ジに対して優先し、第11図に示した並べ順では最小の
値が先頭にくるようにしである。
As can be seen from Figures 3A to 3C and Figure 11, the command codes used for responses range from Oo to 0F (hexadecimal), and the command codes used for primary messages are 10 (16 (base numbers) to larger values. Therefore, the response is given priority over the primary message, and in the sorting order shown in FIG. 11, the smallest value comes first.

高速RAMメモリ26″ (第8図)の内部の1つの専
用格納領域(同図において「トランザクション・ナンバ
」と書かれている領域)が、第12図のワード・フォー
マット(前述の7種類のレディネス状態、TN割当済状
態、並びにTN非割当状態)を格納するために使用され
ている。。
One dedicated storage area (the area written as "transaction number" in the figure) inside the high-speed RAM memory 26'' (Figure 8) stores data in the word format of Figure 12 (the seven types of readiness described above). TN status, TN assigned status, and TN unassigned status). .

このメモリ26”のその他の複数の専用部分のなかには
、入力(受信メツセージ)のための循環バッファと、出
力メツセージのための格納空間とが含まれている。この
メモリ26”のもう1つの別の分離領域がメツセージ完
了ベクトル領域として使用されており、この領域は、送
信完了した出力メツセージにポインタを置くことができ
るようにするものであり、これによって、出力メツセー
ジの格納空間を有効に利用できるようになっている。
Among other dedicated portions of this memory 26'' are a circular buffer for input (received messages) and a storage space for output messages. A separate area is used as the message completion vector area, which allows a pointer to be placed on the output message that has been sent, thereby making efficient use of the output message storage space. It has become.

以上から理解されるように、メモリ2日及び制御ロジッ
ク28については、それらのキューイング(queui
ng )機能並びにデータ・バッファリング機能は確か
に重要なものであるが、それらと共に、大域的トランザ
クションを個々のプロセッサに関して分散させて処理す
るところの多重共同動作が独特の重要性を有するものと
なっている。
As understood from the above, regarding the memory 2 days and the control logic 28, their queuing
ng ) functions and data buffering functions are certainly important, but with them comes the unique importance of multiple collaborative operations in which global transactions are distributed and processed with respect to individual processors. ing.

(能動ロジック・ノード) 冗長性をもって配設されている2つのネットワークのい
ずれにおいても、第1図の複数の能動ロジック・ノード
54は夫々が互いに同一の構成とされているが、ただし
例外として、各ネットワークの頂点にある方向反転ノー
ド54だけは、上流側ポートを備えず、その替わりに、
下流方向へ方向反転するための単なる信号方向反転経路
を備えている。第4図に示すように、1個のノード54
を、機能に基づいて2つのグループに大きく分割するこ
とができる。それらの機能的グループのうちの一方はメ
ツセージと並びにコリジヨン信号(衝突番号)の伝送に
関係するものであり、他方は共通りロック信号の発生並
びに再伝送に関係するものである。クロック信号に対し
ては、異なったノードにおける夫々のクロック信号の間
にスキューが存在しないように、即ちゼロ・スキューと
なるように、同期が取られる。以上の2つの機能グルー
プは互いに独立したものではなく、その理由は、ゼロ・
スキュー・クロック回路が信号伝送システムの重要な部
分を形成しているからである。ワード・クロック(シリ
アルな2つのバイトからなる)とバイト・クロックとの
両方が用いられる。ここで特に述べておくと、この能動
ロジック・ノード54の状態を設定ないしリセットする
際にも、また、異なった動作モードを設定する際にも、
この能動ロジック・ノード54を外部から制御する必要
はなく、また実際にそのような制御が行なわれることは
ない。更には、夫々のノード54が互いに同一の構造で
あるため、最近のIC技術を使用してそれらのノードを
大量生産することが可能であり、それによって、信頼性
を向上させつつ、かなりのコストの低下を実現すること
ができる。
(Active Logic Node) In both of the two networks arranged with redundancy, the plurality of active logic nodes 54 in FIG. 1 have the same configuration as each other, with the exception of the following: Only the direction reversal node 54 at the top of each network does not have an upstream port; instead,
A simple signal direction reversal path is provided for direction reversal in the downstream direction. As shown in FIG.
can be broadly divided into two groups based on functionality. One of these functional groups is concerned with the transmission of messages as well as collision signals (collision numbers), the other with the generation and retransmission of common lock signals. The clock signals are synchronized such that there is no skew between the respective clock signals at different nodes, ie, zero skew. The above two functional groups are not independent of each other, and the reason is that zero and
This is because skew clock circuits form an important part of signal transmission systems. Both a word clock (consisting of two serial bytes) and a byte clock are used. It is noted here that, both when setting or resetting the state of this active logic node 54 and when setting different modes of operation,
No external control of this active logic node 54 is required, and no such control is actually provided. Furthermore, because each node 54 is of identical construction to each other, it is possible to mass-produce the nodes using modern IC technology, thereby reducing significant cost while improving reliability. It is possible to achieve a reduction in

先に言及したA、B及びCの夫々の「ポート」は、その
各々が10本の入力データ・ラインと10本の出力デー
タ・ラインとを備えている。
Each of the A, B and C "ports" mentioned above each have 10 input data lines and 10 output data lines.

例えばAポートでは、入力ラインはAIで表わされ、出
力ラインはAOで表わされている。各々のポート毎に、
上流方向クロック・ライン及び下流方向クロック・ライ
ンと共に、1本の「コリジヨン」ライン(即ち「衝突」
ライン)が用いられている(例えばAポートにはAco
lが用いられている)。Aポート及びBポートの夫々の
データ・ラインはマルチプレクサ60に接続されており
、このマルチプレクサ60は、互いに競合する2つのワ
ードのうちの優先する方のワード、或いは(それらの競
合ワードが互いに同一の場合には)その共通ワードを、
データ信号COとして、上流側ポート<Cポート)に接
続されているアップ・レジスタ62ヘスイツチングして
接続する。これと同時に、より高位の階層のノードから
送出されてCポートで受取られた下流方向データが、ダ
ウン・レジスタ64内へシフト・インされ、そしてそこ
からシフト・アウトされて、Aポート及びBポートの両
方に出力として発生する。
For example, in the A port, the input line is represented by AI and the output line is represented by AO. For each port,
Along with an upstream clock line and a downstream clock line, there is one "collision" line (i.e.
line) is used (for example, the A port has an Aco line).
l is used). The data lines of each of the A and B ports are connected to a multiplexer 60 which selects which of the two conflicting words has priority, or if the conflicting words are identical to each other. ) that common word,
As the data signal CO, it is switched and connected to the up register 62 connected to the upstream port <C port). At the same time, downstream data sent from a higher hierarchy node and received at the C port is shifted into the down register 64 and shifted out from there to the A and B ports. occurs as output in both.

バイトからなるシリアルな上流方向への信号列のうちの
一方はブロックされ得るわけであるが、しかしながらそ
れによって上流方向ないし下流方向への余分な遅延が発
生することはなく、そして複数のワードが、ワード・ク
ロック並びにバイト・クロックの制御の下に、切れ目の
ない列を成して、アップ・レジスタ62及びダウン・レ
ジスタ。
One of the serial upstream streams of bytes may be blocked, however, without any additional upstream or downstream delay, and the words may be blocked. UP register 62 and DOWN register in a continuous line under the control of the word clock and byte clock.

64を通して進められて行くのである。It will proceed through 64.

Aポート及びBポートへ同時に供給された互いに競合す
るバイトどうしは、第1及び第2のパリティ検出器66
.67へ送られると共に比較器70へも送られ、この比
較器70は、8個のデータビットと1個の制御ビットと
に基づいて、最小の値のデータ内容が優先権を得るとい
う方式で優先権の判定を行なう。この優先権判定のため
のプロトコルにおいては、「アイドル」信号、即ちメツ
セージが存在していないときの信号は、とぎれることな
く続く「1」の列とされている。パリティ・エラーは、
例えば過剰な雑音の存在等の典型的な原因や、その他の
、信号伝送ないし回路動作に影響を与える何らかの要因
によって生じ得るものである。しかしながら本実施例の
システムにおいては、パリティ・エラー表示は、更に別
の重要な用途のためにも利用されている。即ち、あるマ
イクロプロセッサが動作不能状態へ移行すると、その移
行がそのたび毎にマーキングされ、このマーキングは、
パリティ・ラインを含めた全ての出力ラインが高レベル
になる(即ちその値が「1」になる)ことによって行な
われ、従ってそれによって奇数パリティ・エラー状態が
発生されるようになっている。このパリティ・エラー表
示は、1つのエラーが発生したならネットワーク内を「
マーカ(marker) Jとして伝送され、このマー
カによって、システムは、大域的資源に変化が生じたこ
とを識別すると共にその変化がどのようなものかを判定
するためのプロシージャを開始することができるように
なっている。
The mutually conflicting bytes supplied simultaneously to the A and B ports are detected by the first and second parity detectors 66.
.. 67 and also to a comparator 70, which prioritizes the data content based on the eight data bits and one control bit in such a way that the data content with the lowest value gets priority. Determine rights. In this priority determination protocol, the ``idle'' signal, ie, the signal when no message is present, is an uninterrupted string of ``1''s. Parity error is
This can occur due to typical causes such as the presence of excessive noise, or any other factor that affects signal transmission or circuit operation. However, in the system of this embodiment, the parity error indication is also used for another important purpose. That is, each time a microprocessor transitions to an inoperable state, the transition is marked;
This is done by causing all output lines, including the parity line, to go high (ie, their value is ``1''), thereby causing an odd parity error condition. This parity error display indicates that if one error occurs, the network
marker J, which allows the system to identify that a change has occurred in a global resource and to initiate a procedure to determine what that change is. It has become.

1対のパリティ検出器66.67と比較器70とは、信
号を制御回路72へ供給しており、この制御回路72は
、優先メツセージ・スイッチング回路74を含み、また
、優先権の判定かさなれたならば比較器70の出力に応
答してマルチプレクサ60を2つの状態のうちのいずれ
かの状態にロックするように構成されており、更に、下
流方向へのコリジヨン信号を発生並びに伝播するように
構成されている。移行パリティ・エラー伝播回路76の
名前のいわれは、この回路が、先に説明した同時に全て
のラインが「1」とされるパリティ・エラー状態をネッ
トワークの中に強制的に作り出すものだからである。リ
セット回路78はこのノードを初期状態に復帰させるた
めのものであり、エンド争オブ争メツセージ(end 
of message: EOM)検出器80を含んで
いる。
A pair of parity detectors 66,67 and a comparator 70 provide signals to a control circuit 72 which includes a priority message switching circuit 74 and which also performs priority determination. If so, the multiplexer 60 is configured to lock into one of two states in response to the output of the comparator 70, and further configured to generate and propagate a collision signal in the downstream direction. It is configured. The transitional parity error propagation circuit 76 is so named because it forces into the network the previously described parity error condition in which all lines are ``1'' at the same time. The reset circuit 78 is for returning this node to its initial state, and sends an end conflict message (end conflict message).
of message (EOM) detector 80.

以上に説明した諸機能並びに後に説明する諸機能が実行
されるようにするためには、各々の能動ロジック・ノー
ドにおいてマイクロプロセッサ・チップを使用してそれ
らの機能を実行するようにしても良いのであるが、しか
しながら、第5図の状態図と以下に記載する論理式とに
従ってそれらの機能が実行されるようにすることによっ
て、更に容易に実行することが可能となる。第5図の状
態図において、状態SOはアイドル状態を表わすと共に
、互いに競合しているメツセージどうしが同一であるた
めに、一方のポートを他方のポートに優先させる判定が
下されていない状態をも表わしている。S1状態及びS
2状態は夫々、Aポートが優先されている状態及びBポ
ートが優先されている状態である。従って、Blのデー
タ内容がAIのデータ内容より大きく且つAIにパリテ
ィ・エラーが存在していない場合、または、BIにパリ
ティ・エラーが存在している場合(これらのAIにパリ
ティ・エラーが存在していないという条件と、Blにパ
リティ・エラーが存在しているという条件とは、夫々、
AlPE及びBIPEと表記され、フリップ・フロップ
の状態によって表わされる)には、Aポートが優先され
ている。
In order to perform the functions described above, as well as those described below, a microprocessor chip may be used in each active logic node to perform those functions. However, by having those functions performed according to the state diagram of FIG. 5 and the logical expressions described below, they can be performed more easily. In the state diagram of FIG. 5, state SO represents an idle state, and also a state in which conflicting messages are the same and a decision has not been made to give priority to one port over the other port. It represents. S1 state and S
The two states are a state where the A port is given priority and a state where the B port is given priority, respectively. Therefore, if the data content of Bl is larger than the data content of AI and there is no parity error in AI, or if there is a parity error in BI (if there is a parity error in these AIs), The condition that there is no parity error and the condition that there is a parity error in Bl are, respectively.
(denoted AlPE and BIPE and represented by the state of the flip-flops) have priority over the A port.

AIとBIとに関して以上と逆の論理状態(論理条件)
は、この装置が52状態へ8行すべき状態(条件)とし
て存在するものである。より高位の階層のノードから、
その階層において衝突が発生した旨の表示が発せられた
ならば、その表示は、下流方向信号の中に入れられてC
0LINとして送り返されてくる。この装置は、それが
SO状態、S1状態、及びS2状態のうちのいずれの状
態にあった場合であってもS3状態へと移行し、そして
このコリジヨン信号を下流方向へA col及びB c
al として転送する。S1状態ないしはS2状態にあ
るときには、このノードは既に判定を下しているため、
同様の方式でコリジヨン信号が下流方向へ、より低位の
階層の(2つの)ノードへと送出されており、このとき
、優先メツセージスイッチング回路74は、状況に応じ
てAポート或いはBポートにロックされている。
Logical state (logical condition) opposite to the above regarding AI and BI
exists as a state (condition) that this device should move 8 lines to the 52 state. From a node in a higher hierarchy,
If an indication that a collision has occurred at that level is issued, that indication is included in the downstream signal and C
It is sent back as 0LIN. The device transitions to the S3 state wherever it is in the SO, S1, and S2 states, and sends this collision signal downstream to A col and B c
Transfer as al. When in the S1 state or S2 state, this node has already made a decision, so
In a similar manner, a collision signal is sent downstream to (two) nodes in a lower hierarchy, and at this time, the priority message switching circuit 74 is locked to port A or port B depending on the situation. ing.

リセット回路78はEOM検出器80を含んでおり、こ
の検出器80を用いて、ノードのS3からSOへのリセ
ット(第5図)が行なわれる。
Reset circuit 78 includes an EOM detector 80, which is used to reset the node from S3 to SO (FIG. 5).

第1のリセットモードは、第6図に示すようにプライマ
リ・メツセージの中のデータ・フィーしドを終結させて
いるエンド・オブ・メツセージ(EOM)フィールドを
利用するものCある。
The first reset mode utilizes the End of Message (EOM) field, which terminates the data field in the primary message, as shown in FIG.

1つのグループを成す複数のフリップ・フロップと複数
のゲートとを用いて、次式の論理状態が作り出される。
Using a group of flip-flops and gates, the following logic state is created:

URINC−IJRC−URCDLY ここで、tJRcはアップ・レジスタの中の制御ビット
を表わし、URfNCはこのアップ・レジスタへ人力さ
れる入力信号の中の制御ビットの値を表わし、そしてU
 RCD LYはアップ・レジスタ遅延フリップ・フロ
ップ内のC値(=制御ビットの値)を表わしている。
URINC-IJRC-URCDLY where tJRc represents the control bit in the up register, URfNC represents the value of the control bit in the input signal input to this up register, and
RCD_LY represents the C value (=value of control bit) in the up register delay flip-flop.

第6図に示すように、制御ビットの列の中の、連続する
2個のビットを1組としたビット対(ビット・ベア)が
、ある種のフィールドを明示すると共に、1つのフィー
ルドから次のフィールドへの移行を明示するようにしで
ある。例を挙げると、アイドル時に用いられる「1」の
みが続く制御ビット状態から、「Oll」のビット・シ
ーケンス(=ビット対)・\のX多行は、フィールドの
開始を明示するものである。この、「0.1」のシーケ
ンスは、データ・フィールドの開始を識別するのに用い
られる。これに続く「1.0」の制御ビットのストリン
グ(列)は、内部フィールドないしはサブフィールドを
表示しており、またエンド・オブ・メツセージ(EOM
)は「0.0」の制御ビット対によって識別される。r
l、OJのビット対のストリングのあとに10.0」の
ビット対がくる状態は、他にはない状態であり、容易に
識別することができる。URINC信号、URC(3号
、及びυRCDLY信号はまとめてアンド(論理積)を
とられ、これらの各々の信号は互いにバイト・クロック
1つ分づつ遅延した関係にある。それらのアンドをとっ
た結果得られる信号の波形は、メツセージ・パケットが
始まるまでは高レベルで、この開始の時点において低レ
ベルに転じ、そしてこのデータ(=メツセージ・パケッ
ト)が続いている間、低レベルにとどまる波形である。
As shown in Figure 6, a bit pair (bit bear), which is a set of two consecutive bits in a string of control bits, specifies a certain type of field and also This is to make the transition to the field explicit. For example, from the control bit state followed by only "1" used during idle, the bit sequence (=bit pair) of "Oll". This sequence of "0.1" is used to identify the start of a data field. A string of control bits of "1.0" that follows this indicates an internal field or subfield, and also indicates an end of message (EOM).
) are identified by a control bit pair of "0.0". r
The condition in which a string of bit pairs 1, OJ is followed by a bit pair 10.0'' is unique and can be easily identified. The URINC signal, URC (No. 3, and υRCDLY signal) are ANDed together, and each of these signals is delayed by one byte clock from each other.The result of these ANDs is The resulting signal waveform is high until the message packet starts, turns low at this point, and remains low for the duration of this data (=message packet). .

この波形は、ROMが発生されてからバイト・クロック
2つ分が経過した後に、高レベルへ復帰する。この、波
形tJRINc−URC−tJRCDLYが正に転じる
遷移によって、EOMが検出される。第5図に付記され
ているように、この正遷移によってSlまたはS2から
SOへの復帰動作がトリガされるのである。
This waveform returns to a high level two byte clocks after the ROM is generated. EOM is detected by this transition in which the waveform tJRINc-URC-tJRCDLY turns positive. As noted in FIG. 5, this positive transition triggers a return operation from Sl or S2 to SO.

より高位の階層のノードがリセットされると、それによ
ってC0LIN状態となり、これは衝突状態が消失した
ことを表わす。この論理状態は、S3から基底状態であ
るSOへの復帰動作を開始させる。V生息して頂きたい
ことは、このC0LIN状態は、エンド・オブ・メツセ
ージがネットワーク50の階層を次々と「走り抜けて」
いくのにつれて、下方へ、それらの階層へ伝播していく
ということである。以上のようにして、各々のノードは
メツセージの長さの長短にかかわらず自己リセットでき
るようになっている。更にン主、意して1頁ぎたいこと
は、ネットワークの初期状態の如何にかかわらず、アイ
ドル13号が供給されたならば全てのノードがSO状態
にリセットされるということである。
When a higher hierarchy node is reset, it enters the C0LIN state, which indicates that the conflict condition has disappeared. This logic state initiates a return operation from S3 to the base state SO. What I would like V to live in is that this C0LIN state is such that the End of Message "runs through" the layers of the network 50 one after another.
As the situation progresses, it will propagate downward to those hierarchies. As described above, each node can reset itself regardless of the length of the message. Additionally, I would like to point out that regardless of the initial state of the network, all nodes will be reset to the SO state once Idle No. 13 is supplied.

コリジヨン信号は複数のプロセッサ・モジュールにまで
戻される。それらのモジュールはこのコリジヨン状態情
報を記憶し、そしてアイドル・シーケンスを送信する動
作へと復帰し、このアイドル・シーケンスの送信は競合
において勝利を得たプロセッサが送信を続けている間中
行なわれている。プロセッサは、C0LINからC0L
INへの遷移を検出し次第、新たな送信を開始すること
ができるようにされている。更にこれに加えて、プロセ
ッサは、Nをネットワーク内の階層の数とするとき、2
N個のバイト・クロックの時間に亙ってアイドル信号を
受信し続けたならば新たな送信を開始することができる
ようにされており、それは、このような状況もまた、前
者の状況と同じく、先に行なわれた送信がこのネットワ
ーク内に残ってはいないということを表わすものだから
である。これらの新たな送信を可能にするための方式の
うちの後者に依れば、初めてネットワークに参加するプ
ロセッサが、トラフィックさえ小さければネットワーク
との間でメツセージ同期状態に入ることができ、そのた
めこの初参加のプロセッサは、このネットワーク上の他
のプロセッサとの間の相互通信を開始する際して、別の
プロセッサからのポーリングを待つ必要がない。
Collision signals are routed back to multiple processor modules. The modules memorize this collision state information and return to sending idle sequences while the winning processor continues to send. There is. The processor is C0LIN to C0L
As soon as a transition to IN is detected, a new transmission can be started. Furthermore, in addition to this, the processor has 2
It is arranged that a new transmission can be started if the idle signal continues to be received for a period of N byte clocks, since this situation is also similar to the former situation. This is because it indicates that the previous transmission does not remain within this network. According to the latter of these schemes for enabling new transmissions, a processor joining the network for the first time can enter a message synchronization state with the network as long as the traffic is small; Participating processors do not have to wait for polls from other processors to initiate intercommunication with other processors on the network.

パリティ・エラー状態は第5図の状態図の中にに記され
ているが、次の論理式に従って設定されるものである。
The parity error state, shown in the state diagram of FIG. 5, is set according to the following logical equation.

PE5IG  −AlPE−AIPEDLY  +  
BIPE−BIPEDLYこのPE5IGの論理状態が
真であるならば、アップ・レジスタへの人力信号U R
I N ハ、(URIN O・・・URIN 7、C%
p=i・・・1.1.1)である。上の論理式を満足す
るために、移行パリティ・エラー伝播回路76は、Al
PE用、即ち八人力のパリティ・エラー用フリップ・フ
ロップと、遅延フリップ・フロップ(AIPEDLY)
とを含んでいる。後者のフリップ・フロップは、AIP
Hの設定状態に従って、それよりバイト・クロック1つ
労連れて状態を設定される。従フて八人力に関して言え
ば、AlPE用フリップ・フロップがパリティ・エラー
によってセット状態とされたときに、PES I G値
がバイト・クロック1つ分の間ハイ・レベルとなり、そ
のため、このPES I G信号はパリティ・エラーの
最初の表示がなされたときに1回だけ伝播されるわけで
ある。複数のデータ・ビット、制御ビット、並びにパリ
ティ・ビットの全てが「1」の値であるときにもこれと
同じ状態が生じるが、それは、大域的資源の状態につい
ての先に説明した移行が発生したときに生じる状態であ
る。それによって全てのラインがハイ・レベルに転じ、
全てが「1」の状態を強制的に作り出されて総数偶数状
態(奇数パリティ状態)が確立され、その結果、先に説
明した状態にAlPEフリップ・フロップとAIPED
LYフリップ・フロップとがセットされてパリティ・エ
ラーを表示するようになる。以上の構成は、Bポートで
受取ったメツセージ・バケットがパリティ・エラー、或
いはステータスの変化を表示するための強制的パリティ
表示を含んでいる場合にも、同様の方式で動作する。
PE5IG-AlPE-AIPEDLY+
BIPE-BIPEDLY If the logic state of this PE5IG is true, the human power signal U R to the UP register
I N Ha, (URIN O...URIN 7, C%
p=i...1.1.1). In order to satisfy the above logical formula, the transition parity error propagation circuit 76
For PE, i.e. eight-power parity error flip-flop and delay flip-flop (AIPEDLY)
Contains. The latter flip-flop is AIP
According to the setting state of H, the state is set one byte clock later. Therefore, when the flip-flop for AlPE is set due to a parity error, the PES I G value goes high for one byte clock, so this PES I The G signal is propagated only once at the first indication of a parity error. This same condition occurs when multiple data bits, control bits, and parity bits all have a value of ``1'', but the transition described above for the state of the global resource occurs. This is the state that occurs when As a result, all lines turn to high level,
A state of all 1's is forced and a total even state (odd parity state) is established, resulting in the AlPE flip-flop and AIPED
The LY flip-flop is set to indicate a parity error. The above arrangement operates in a similar manner if the message bucket received at the B port contains a forced parity indication to indicate a parity error or change in status.

雑音の影響やその他の変動要素に起因して発生するパリ
ティ・エラーは、通常は、プロセッサの動作に影響を及
ぼすことはなく、その理由は、冗長性を有する二重のネ
ットワークを用いているからである。監視(モニタ)や
保守のためには、インジケータ・ライト(=表示灯:不
図示)を用いてパリティ・エラーの発生を表示するよう
にする。ただし、ステータスの変化を示す1回のみ伝播
するパリティ・エラーについては、それによって、その
変化の重要性を評価するためのルーチンが開始される。
Parity errors caused by noise effects and other variables usually do not affect processor operation because of the use of a redundant dual network. It is. For monitoring and maintenance purposes, an indicator light (not shown) is used to indicate the occurrence of a parity error. However, for a one-time propagating parity error that indicates a change in status, it initiates a routine to evaluate the significance of the change.

第4図に示すようにこのノード54に使用されているク
ロッキング・システムは、ネットワーク内に用いられて
いる階層の数にかかわらず、全てのノード要素における
クロックとクロックとの間のスキュー(skew)がゼ
ロとなるようにするための、即ちゼロ・不キュー状態を
保持するための、独特の手段を提供するものである。ク
ロック回路86は、第1及び第2の排他的ORゲート8
8.89を含んでおり、夫々AとBで示されているそれ
らの排他的ORゲートの出力は、加算回路92によって
、それらの間に減算(即ちrB−AJの演算)が行なわ
れるように結合されており、この加算回路92の出力は
、低域フィルタ94を通された後に、フェーズ・ロック
・ループである発振器(PLO)96から送出される出
力の位相を制御している。第1の排他的ORゲート88
への人力は、このPLO96の出力と、隣接するより高
位の階層のノード要素から絶縁駆動回路97を介して供
給される下流方向クロックとである。このクロックのラ
インには「ワード・クロック」と記されており、このワ
ード・クロックは、隣接するより高位の階層から既知の
遅延での後に得られるものであり、そしてこの同じクロ
ック信号が、もう1つの絶縁駆動回路98を介して、隣
接するより高い階層のそのノードへ返されるようになっ
ている。第2の排他的ORゲート89への人力は、この
ワード・クロックと、隣接するより低位の階層からのク
ロック・フィードバックとから成り、この低位の階層も
同様に、このPLO96から信号を受取っている。
The clocking system used in this node 54, as shown in FIG. ) is zero, that is, to maintain a zero-no-queue state. Clock circuit 86 includes first and second exclusive OR gates 8
8.89, and the outputs of those exclusive OR gates, denoted A and B, respectively, are such that a subtraction (i.e., an operation of rB-AJ) is performed between them by an adder circuit 92. The output of the summing circuit 92 controls the phase of the output from a phase locked loop oscillator (PLO) 96 after being passed through a low pass filter 94. First exclusive OR gate 88
The human power for the PLO 96 is the output of the PLO 96 and a downstream clock supplied from an adjacent node element of a higher hierarchy via an isolated drive circuit 97. This clock line is labeled "Word Clock," and this word clock is obtained after a known delay from an adjacent higher hierarchy, and this same clock signal is no longer available. It is returned via one isolated drive circuit 98 to that node in an adjacent higher hierarchy. Power to the second exclusive-OR gate 89 consists of this word clock and clock feedback from an adjacent lower hierarchy, which also receives signals from this PLO 96. .

上記のワード・クロック・ラインは、第3の排他的OR
ゲート100の2つの人力へ接続されており、それら両
方の入力は、直接的に接続されているものと、τC遅延
線101を介して接続されているものとである。これに
よって、ワード・クロックの2倍の周波数をもち、この
ワード・クロックに対してタイミングの合った、バイト
・クロック信号を得ている。
The above word clock line is connected to the third exclusive OR
It is connected to two inputs of the gate 100, both of whose inputs are connected directly and via a τC delay line 101. This provides a byte clock signal that has twice the frequency of the word clock and is timed with respect to the word clock.

以上のクロック回路86の作用は、第7図のタイミング
・ダイアグラムを参照すればより良く理解できよう。ク
ロック・アウト信号(クロック出力信号)は、PLO9
6の出力である。このクロッキング・システムの最大の
目的は、ネットワーク内の全てのノードに関するクロッ
ク出力信号どうしの間にゼロ・タイム・スキュー状態を
保持することにあるのであるから、当然のことながら、
それらのクロック出力信号どうしはその公称周波数もま
た互いに同一でなければならばい。ノード間の伝送ライ
ンによる遅延では、略々一定の値になるようにするが、
この遅延の値それ自体は長い時間に設定することも可能
である。ここに開示している方法を採用するならば、ネ
ットワーク並びにノードのバイト・クロック速度を実機
システムにおいて採用されている速度(公称120ns
)とした場合に、28フイート(8,53m)もの長さ
にすることが可能である。当業者には容易に理解される
ように、可能最大個数のプロセッサ・モジュールが目い
っばいに実装されいるのではないネットワークには、更
に階層を付加することによって、この28フイートの整
数倍の長さを容易に得ることができる。その場合、それ
に対応して待ち時間、即ちそのネットワークを通して行
なわれる伝送の伝送時間は増大する。
The operation of the clock circuit 86 described above can be better understood by referring to the timing diagram of FIG. The clock out signal (clock output signal) is the PLO9
This is the output of 6. Naturally, since the primary goal of this clocking system is to maintain zero time skew between the clock output signals for all nodes in the network,
The clock output signals must also have the same nominal frequency. The delay due to the transmission line between nodes is set to be approximately constant, but
The value of this delay itself can also be set to a long time. If the method disclosed herein is adopted, the byte clock speed of the network and nodes will be set to the speed adopted in the actual system (nominally 120 ns
), it can be as long as 28 feet (8.53 m). As will be readily understood by those skilled in the art, networks that are not packed with the maximum possible number of processor modules at the same time can be built with additional layers that are integer multiples of this 28-foot length. can be easily obtained. In that case, the latency, ie the transmission time of the transmission carried out over the network, increases correspondingly.

第7図中のクロック・アウト信号のすぐ下の波形によっ
て示されているように、隣接するより高位の階層から得
られるワード・クロックはクロック・アウト信号と同じ
ような波形であるが、ただしてだけ遅れている。このワ
ード・クロックが、全てのノードに共通する根本的タイ
ミング基準を成すのであるが、そのようなことが可能で
あるのは、個々のクロック・アウト信号の前縁をその回
路の内部で制御することができ、そしてそれらの前縁を
ワード・クロックに先行させることによりて、全てのノ
ードが同期した状態に保持されるようにすることができ
るからである。波形A及び波形Bを参照すると分るよう
に、第1のORゲート88が発生するパルスAは、ワー
ド・クロックの前縁の位置で終了しており、一方、第2
のORゲート89が発生するパルスBは、その前縁がワ
ード・クロックの前縁と一致している。このBパルスの
後縁は、隣接するより低位の階層のモジュールからのフ
ィードバック・パルスの開始の位置に定められ、このフ
ィードバック・パルスはてたけ遅延しているため、Bパ
ルスはその持続時間が一定となっている。クロック回路
86は、パルスAの持続時間をパルスBの持続時間と同
一に保持するように作用するが、そのように作用する理
由は、PLO9Bの位相を進めて同期状態が確立される
ようにするにつれて、加算回路92の出力信号(減算r
B−AJを行なった信号)がゼロへ近付いて行くからで
ある。実際には、破線で示されているように好適な位置
より先行していることも遅れていることもあるA信号の
前縁に対して調節を加えて、このA信号の前縁がワード
・クロックの前縁より時間でだけ先行する位置にくるよ
うにする。全てのノードにおいて、クロック・アウト信
号の前縁がこの好適公称位置に位置するようになれば、
ワード・クロックどうしの間にゼロ・スキュー状態が存
在するこ、とになる、従ってネットワークに接続されて
いる夫々のプロセッサは、あるプロセッサから別のプロ
セッサまでの経路の全長に関する制約から解放されてい
るが、それは、遅延が累積することが無いということと
、伝播時間に差が生じないということとに因るものであ
る。
As shown by the waveform immediately below the clock out signal in Figure 7, the word clock derived from an adjacent higher hierarchy has a similar waveform to the clock out signal, except that Only late. Although this word clock forms the fundamental timing reference common to all nodes, it is possible to do so by controlling the leading edge of each clock out signal internally within the circuit. , and by leading their leading edges to the word clock, all nodes can be kept in sync. As can be seen with reference to waveforms A and B, pulse A generated by the first OR gate 88 ends at the leading edge of the word clock, while the second
Pulse B generated by OR gate 89 has its leading edge coincident with the leading edge of the word clock. The trailing edge of this B-pulse is positioned at the start of the feedback pulse from the adjacent lower hierarchy module, and this feedback pulse is delayed by a certain amount, so that the B-pulse remains constant in duration. It becomes. The clock circuit 86 acts to keep the duration of pulse A the same as the duration of pulse B, but the reason it does so is to advance the phase of PLO 9B so that synchronization is established. As the output signal of the adder circuit 92 (subtraction r
This is because the signal after B-AJ approaches zero. In practice, adjustments are made to the leading edge of the A signal, which may lead or lag the preferred position, as shown by the dashed line, so that the leading edge of the A signal It should be placed in a position that precedes the leading edge of the clock by the amount of time. Once the leading edge of the clock out signal is in this preferred nominal position at all nodes,
There is a zero skew condition between the word clocks, so each processor connected to the network is free from constraints on the total length of the path from one processor to another. However, this is due to the fact that delays do not accumulate and that there is no difference in propagation time.

二倍周波数のバイト・クロックを発生させるために、遅
延線101によって、遅延時間τCだけ遅れたワード・
クロックが複製されており、この遅延線101もゲート
100へ信号を供給している。従って、第7図中のバイ
ト・クロックと記されている波形から分るように、ワー
ド・クロックの前縁と後縁の両方の位置に、持続時間τ
Cを有するバイト・クロック・パルスが発生される。こ
のパルスの発生は、各々のワード・クロックのインタバ
ルの間に2回づつ生じており、しかも、全てノードにお
いて、ワード・クロックと同期して生じている。以上の
説明においては、ノードとノードとの間の伝送ラインに
よって発生される遅延は階層から階層への伝送方向がど
ちら方向であっても殆ど同一であり、そのため、事実上
、このシステム内の全てのワード・クロック並びにバイ
ト・クロックが、互いに安定な位相関係に保たれるとい
うことを、当然の前提としている。従って局所的に(=
個々のノードの内部で)発生されるバイト・クロックは
、各々のノードにおいて、メツセージの2バイト・ワー
ド(=2個のバイトから成るワード)の、その個々のバ
イトのためのクロッキング機能を提供している。
To generate a double frequency byte clock, a word signal delayed by a delay time τC is provided by delay line 101.
The clock is duplicated and this delay line 101 also feeds the gate 100. Therefore, as can be seen from the waveform labeled Byte Clock in Figure 7, both the leading and trailing edges of the word clock have a duration τ
A byte clock pulse with C is generated. This pulse occurs twice during each word clock interval, and occurs synchronously with the word clock at all nodes. In the above description, the delay introduced by the transmission lines between nodes is almost the same regardless of the direction of transmission from layer to layer, so that virtually all delays in this system The obvious assumption is that the word clock as well as the byte clock are kept in a stable phase relationship with each other. Therefore, locally (=
A byte clock (generated internally in each node) provides the clocking function for each byte of a 2-byte word of a message in each node. are doing.

以上の能動ロジック・ノードは、同時に送出されたメツ
セージ・パケットどうしの間の競合をそのデータ内容に
基づいて決着させるようにしている場合には常に、潜在
的な利点を有するものである。これに対し、例えば、1
981年2月17日付で発行された米国特許第4251
879号公報「デジタル通信ネットワークのための速度
非依存型アービタ・スイッチ(5peed Indep
endentArbiter 5w1tch for 
Digital CommunicationNbiw
orks) Jに示されているものをはじめとする、大
多数の公知にシステムは、時間的に最初に受信された信
号がどれであるのかを判定することを目指しており、外
部に設けた処理回路または制御回路を使用するものとな
っている。
These active logic nodes have potential advantages whenever they are intended to resolve conflicts between simultaneously transmitted message packets based on their data content. On the other hand, for example, 1
U.S. Patent No. 4251, issued February 17, 981.
No. 879 “Speed Independent Arbiter Switch for Digital Communication Networks (5peed Indep
endentArbiter 5w1tch for
Digital CommunicationNbiw
The majority of known systems, including those shown in J. Orks), aim to determine which signal was received first in time, and rely on external processing. circuit or control circuit.

(プロセッサ・モジュール) 第1図の、システム全体の概略図の中に図示されている
個々のプロセッサは、夫々、インターフェイス・プロセ
ッサ(IFP)14及び16と、アクセス・モジュール
・プロセッサ(AMP)18〜23の具体例として示さ
れており、また、これらのプロセッサは、大まかに複数
の主要要素に再区分しである。これらのプロセッサ・モ
ジュール(IFP及びAMP)の構成についての更に詳
細な具体例は、第1図の機能的な大まかな再区分との間
に対応関係を有するものとなるが、ただしそればかりで
なく、かなり多くの更なる再区分をも示すものとなる。
Processor Modules The individual processors illustrated in the overall system schematic of FIG. 1 are interface processors (IFPs) 14 and 16, and access module processors (AMPs) 18- 23, and these processors are broadly subdivided into several major elements. A more detailed example of the configuration of these processor modules (IFP and AMP) will correspond to, but is not limited to, the general functional subdivision of FIG. , which also represents a number of further subdivisions.

本明細書で使用するところの「プロセッサ・モジュール
」なる用語は、第8図に図示されているアセンブリの全
体を指すものであり、このアセンブリは、以下に説明す
る任意選択の要素を備えることによって、IFP或いは
AMPのいずれかとして機能することができるようにな
る。また、「マイクロプロセッサ・システム」という用
語は、マイクロプロセッサ105を内蔵したシステム1
03を指すものであり、ここでマイクロプロセッサ10
5は、例えば、インテル8086型(Intel 80
86) 16ビツト・マイクロプロセッサ等である。こ
のマイクロプロセッサ105のアドレス・バス並びにデ
ータ・バスは、マイクロプロセッサ・システム103の
内部において、例えばメインRAM107等の一般的な
周辺システム、並びに周辺機器コントローラ109に接
続されている。この周辺機器コントローラ109は、プ
ロセッサ・モジュールがAMPでありしかも周辺機器が
ディスク・ドライブ111である場合に用い得るものの
一例として示すものである。これに対して、このプロセ
ッサ・モジュールをIFPとして働かせる場合には、破
線で描いた長方形の中に示されているように、このコン
トローラ即ちインターフェイスを、例えばチャネル・イ
ンターフェイスに取り替えれば良い。そのような具体例
のIFPは、ホスト・システムのチャネル即ちバスとの
間の通信を行なうものとなる。
As used herein, the term "processor module" refers to the entire assembly illustrated in FIG. 8, which includes the optional elements described below. , IFP or AMP. Additionally, the term "microprocessor system" refers to a system 1 that includes a microprocessor 105.
03, where microprocessor 10
5 is, for example, an Intel 8086 type (Intel 80
86) 16-bit microprocessor, etc. The address bus and data bus of microprocessor 105 are connected within microprocessor system 103 to general peripheral systems, such as main RAM 107, and to peripheral controller 109. Peripheral controller 109 is shown as an example of one that may be used when the processor module is an AMP and the peripheral is disk drive 111. On the other hand, if the processor module were to function as an IFP, the controller or interface could be replaced by, for example, a channel interface, as shown in the dashed rectangle. The IFP in such an embodiment would be responsible for communicating with a host system channel or bus.

このマイクロプロセッサ・システム103には従来の一
11Jなコントローラやインターフェイスを用いること
ができるので、それらのコントローラやインターフェイ
スについては更に詳細に説明する必要はない。
Since microprocessor system 103 can use conventional 111J controllers and interfaces, there is no need to describe them in further detail.

1つのマイクロプロセッサ毎に1台のディスク・ドライ
ブを用いることが費用と性能の両方の面において有利で
あるということを示し得ることに注目すべきである。そ
のような方式が有利であるということは、データベース
に関しては一般的に言えることであるが、ただし、とき
には、1つのマイクロプロセッサが複数の二次記憶装置
にアクセスできるようにマイクロプロセッサを構成する
ことが有益なこともある。概略図においては、図を簡明
にするために、その他の通常用いられているサブシステ
ムが組み込まれている点については図示省略しである。
It should be noted that using one disk drive per microprocessor can prove advantageous in both cost and performance. Although such an approach is advantageous in general for databases, it is sometimes useful to configure microprocessors so that a single microprocessor can access multiple secondary storage devices. may be beneficial. In the schematic diagram, other commonly used subsystems are not shown to simplify the diagram.

この省略されたサブシステムは例えば割込みコントロー
ラ等であり、割込みコントローラは、半導体を製造して
いるメーカーが自社製のシステムに組み合わせて使用す
るために供給しているものである。また、本発明が提供
し得る冗長性と信頼性とを最大限に達成することのでき
る、プロセッサ・モジュールへ電源を供給するために適
切な手段を、講じることの重要性についても当業者には
理解されよう。
This omitted subsystem is, for example, an interrupt controller, which is supplied by semiconductor manufacturers for use in combination with their own systems. Those skilled in the art will also appreciate the importance of taking appropriate measures to provide power to the processor module to maximize the redundancy and reliability that the present invention can provide. be understood.

マイクロプロセッサ・システム103における任意選択
要素として示されている周辺機器コントローラ109と
チャネル・インターフェイスとは、第1図中のIFPイ
ンターフェイスとディスク・コントローラとに相当する
ものである。これに対して第1図の高速RAM 26は
、実際には、第1のH,S、RAM26°と第2のH,
S、RAM26”とから成っており、それらの各々は、
タイム・マルチブレクシング(時間多重化)によって、
機能の上からは事実上の3−ポート・デバイスとされて
おり、それらのポートのうちの1つ(図中に「C」と記
されているポート)を介してマイクロプロセッサのバス
・システムと接続されている。H,S、RAM26’ 
、26“の各々は、夫々に第1ないし第2のネットワー
ク・インターフェイス120.120′と協働し、それ
によって、夫々が第1及び第2のネットワーク50a及
び50b(これらのネットワークは第8図には示されて
いない)と、人力(受信)ポートA及び出力(送信)ポ
ートBを介して通信を行なうようになっている。このよ
うに互いに冗長性を有する2つのシステムとなっている
ため、第2のネットワーク、・インターフェイス120
° と第2のH,S、RAM26’を詳細に説明するだ
けで良い。ネットワーク・インターフェイス120.1
20°については第13図に関連して更に詳細に示され
説明されているが、それらは、大きく再区分するならば
以下の4つの主要部分に分けることができる。
Peripheral controller 109 and channel interface, shown as optional elements in microprocessor system 103, correspond to the IFP interface and disk controller in FIG. On the other hand, the high-speed RAM 26 shown in FIG.
S, RAM26'', each of which is
By time multiplexing,
From a functional point of view, it is effectively a 3-port device, and one of its ports (the port marked "C" in the diagram) connects to the microprocessor's bus system. It is connected. H, S, RAM26'
. (not shown), communication is performed through the human power (receiving) port A and the output (transmitting) port B. In this way, the two systems have redundancy with each other. , second network, interface 120
It is only necessary to explain in detail the second H, S, and RAM 26'. Network interface 120.1
The 20 degrees are shown and explained in more detail in connection with FIG. 13, but they can be broadly subdivided into four main parts:

第2のネットワーク50bからの10本の人力ラインを
、インターフェイス・データ・バス並びにインターフェ
イス・アドレス・バスを介してH,S、RAM26”の
Aポートへ接続している、人力レジスタ・アレイ/コン
トロール回路122゜ 第2のネットワーク50bへの出力ラインを、インター
フェイス・データ・バス並びにインターフェイス・アド
レス・バスと、第2のH,S、RAM26”のBポート
とへ接糸売している、出力レジスタ・アレイ/コントロ
ール回路124゜ インターフェイス・アドレス・バス並びにインターフェ
イス・データ・バスと、H,S、RAM26”のAポー
ト並びにBポートとへ接続された、マイクロプロセッサ
・バス・インターフェイス/コントロール回路126゜ ネットワークからワード・クロックを受取り、そして、
インターフェイス120°を制御するための互いに同期
し且つ適切な位相関係にある複数のクロックを発生する
、クロック発生回路128゜ 第2のネットワーク・インターフェイス120°とH,
S、RAM26” とは、マイクロプロセッサ・システ
ム103と協働することによって、高速で動作するネッ
トワークとそれと比較してより低速で動作するプロセッ
サとの間のデータ転送をコーデイネートしており、また
更に、それらの異なったシステム(=ネットワーク・シ
ステムとプロセッサ・システム)の間で交換されるメツ
セージの、待ち行列を作る機能も果たしている。マイク
ロプロセッサ・バス・インターフェイス/コントロール
回路126は、マイクロプロセッサ・システムと協働し
て(読出し/書込み機能: R/W機能)を実行するた
めのものであると言うことができ、このマイクロプロセ
ッサ・システムは(少なくともそれがインテル8086
型である場合には)H,S、RAM26”に直接データ
を書込む能力と、このH,S、RAM26″からデータ
を受取る能力とを備えている。
A human power register array/control circuit connecting ten human power lines from the second network 50b to the A port of the H, S, RAM 26'' via an interface data bus as well as an interface address bus. 122° An output register connecting the output line to the second network 50b to the interface data bus and the interface address bus and to the B port of the second H, S, RAM 26''. From the microprocessor bus interface/control circuit 126° network connected to the array/control circuit 124° interface address bus and interface data bus and to the A and B ports of the H, S, RAM 26” Receive the word clock and
A clock generation circuit 128° that generates a plurality of clocks synchronous with each other and in proper phase relationship for controlling the interface 120° and the second network interface 120°;
S, RAM 26'' cooperates with the microprocessor system 103 to coordinate data transfer between a network operating at high speed and a processor operating at a slower speed in comparison; It also performs the function of queuing messages exchanged between these different systems (= network system and processor system). It can be said that this microprocessor system (at least if it is an Intel 8086
type)) has the ability to directly write data to the H, S, RAM 26'' and the ability to receive data from the H, S, RAM 26''.

IFPの構造とAMPの構造とは、その作用に関しては
互いに類似したものであるが、しかしながら、H,S、
RAM26“の内部の入力メツセージ格納領域の大きさ
と出力メツセージ格納領域の大きさとに関しては、IF
PとAMPとの間に相当の差異が存在することがある。
The structure of IFP and the structure of AMP are similar to each other in terms of their functions, however, H, S,
Regarding the size of the input message storage area and the size of the output message storage area inside the RAM 26,
There may be considerable differences between P and AMP.

リレーショナル・データベース・システムにおいては、
IFPは、ネットワークを絶えず利用してホスト・コン
ピュータの要求を満たせるようにするために、H,S、
RAM26”の内部に、高速ネットワークから新たなメ
ツセージを受取るための、大きな人力メツセージ格納空
間を備えている。AMPについてはこれと逆のことが言
え、それは、高速ネットワークへ送出される処理済メセ
ージ・パケットの・ために、より多くの格納空間が使用
できるようになっていなければならないからである。H
2S、RAM26”はマイクロプロセッサ・システム1
03の中のメインRAM107と協働しての動作も行な
い、このメインRAM107は各々のネットワークのた
めのメツセージ・バッファ・セクションを備えている。
In relational database systems,
The IFP uses the H,S,
RAM 26" has a large manual message storage space for receiving new messages from the high-speed network. The opposite is true for AMP, which stores processed messages sent to the high-speed network. This is because more storage space must be available for packets.H
2S, RAM26” is microprocessor system 1
It also operates in conjunction with main RAM 107 in 03, which contains message buffer sections for each network.

マイクロプロセッサ・システム103のための、メイン
RAM107内部のシステム・アドレス空間の割当ての
態様は第9図に示されており、それについて簡単に説明
しておく。−数的な方式に従って、ランダム・アクセス
のための記憶容量が増加された場合に使用される拡張用
の空間を残すようにしてシステム・ランダム・アクセス
機能に割当てられたアドレスと、I10アドレス空間と
、ROM及びFROM (EPROMを含む)の機能の
ために割当てられたアドレス空間とを有するものとなっ
ている。更に、システム・アドレス空間のうちの幾つか
の部分が、夫々、第1及び第2の高速RAM26°、2
6”から送られてくるメツセージ・パケットと、それら
の高速RAMへ送り出されるメツセージ・パケットのた
めに割当てられている。これによってシステムの動作に
非常な融通性が得られており、それは、マイクロプロセ
ッサ105がH,S、RAM26”をアドレスすること
が可能であるようにしても、メインRAM107の働き
によって、ソフトウェアとハードウェアとの相互依存性
に殆ど拘束されないようにできるからである。
The manner in which the system address space within main RAM 107 is allocated for microprocessor system 103 is illustrated in FIG. 9 and will be briefly described. - addresses assigned to the system random access function and the I10 address space in accordance with a numerical scheme, leaving space for expansion to be used if the storage capacity for random access is increased; , ROM, and address space allocated for the functions of FROM (including EPROM). Furthermore, some portions of the system address space are allocated to the first and second high speed RAMs 26°, 2, respectively.
6" and for those message packets sent to high-speed RAM. This provides great flexibility in the operation of the system; This is because even if the main RAM 105 can address the H, S, RAM 26'', the function of the main RAM 107 allows the main RAM 107 to be hardly constrained by the interdependence between software and hardware.

再び第8図を関して説明するが、既に述べたように、2
つの方向からアクセスすることのできるH、S、RAM
26”は、マルチプロセッサ・モードの制御、分散型の
更新、並びにメツセージ・パケットの流れの管理におけ
る、中心的機能を実行するように構成されている。これ
らの目的や更に別の目的を達成するために、H,S、R
AM26”は複数の異なった内部セクタに区分されてい
る。第8図に示されている様々なセクタの相対的な配置
の態様は、このシステムの中の個々のプロセッサ・モジ
ュールの全てにおいて採用されているものであり、また
、それらのセクタの境界を指定している具体的なアドレ
スは、実際のあるシステムにおいて用いられているアド
レスを示すものである。ここで注意して頂きたいことは
、これらのメモリ・セクタの大きさとそれらの相対的な
配置とは、具体的なシステムの状況次第で大きく変り得
るものだということである。図示例では16ビツトのメ
モリ・ワードが採用されている。
Referring to Figure 8 again, as already mentioned, 2
H, S, RAM that can be accessed from two directions
26" is configured to perform core functions in controlling multiprocessor modes, distributed updates, and managing the flow of message packets. To achieve these and further objectives For, H, S, R
AM26" is partitioned into a number of different internal sectors. The relative placement of the various sectors shown in FIG. The specific addresses specifying the boundaries of these sectors are the addresses actually used in a certain system.Please note that: The size of these memory sectors and their relative placement can vary widely depending on the particular system circumstances; the illustrated example employs 16-bit memory words.

選択マツプ及び応答ディレクトリは、初期設定の間に一
度だけ書込めば良いような種類の専用ルックアップ・テ
ーブルであり、一方、トランザクション・ナンバ・セク
ションの方は、動的改定自在な(=動作している間に何
度も内容を変更することができるようにした)ルックア
ップ・テーブルを提供している。
The selection map and response directory are dedicated lookup tables of the kind that only need to be written once during initialization, whereas the transaction number section is dynamically revisable. It provides a lookup table (which allows you to change its contents as many times as you like).

選択マツプのメモリ・セクションはロケーション0から
始まっているが、この具体例では、基本的にこのメモリ
・セクションの内部において4つの異なりたマツプが使
用されるようになっており、それらのマツプは相互に関
連する方式で利用されるものである。メツセージ・パケ
ットの中に内包されている転送先選択ワード(dest
inationselection word : D
 S W )が、H,S、RAM26”内の専用の選択
マツプと共同するようにして用いられる。この転送先選
択ワードは、計16個のビットから成り、そしてそのう
ちの12個のビット・ポジションを占めるマツプ・アド
レスとその他の4個のビットを占めるマツプ選択データ
とを含むものとされている。H,S、RAMの先頭の1
024個の16ビツト・メモリ・ワードは、その各々が
4つのマツプ・アドレス値を含んでいる。DSWに明示
されているアドレス値に従ってH,S、RAMへ1回の
メモリ・アクセスを行なうだけで、4つの全てのマツプ
にってのマツプ・ビットが得られ、その一方で、そのD
SWに含まれているマツプ選択ビットが、どのマツプを
用いるべきかを決定するようになっている。
Although the selection map memory section starts at location 0, in this example there are essentially four different maps being used within this memory section, and those maps are interoperable. It is used in methods related to. The destination selection word (dest) included in the message packet
ination selection word: D
S W ) is used in conjunction with a dedicated selection map in the H,S, RAM 26''. This destination selection word consists of a total of 16 bits, of which 12 bit positions are It contains a map address that occupies 4 bits and map selection data that occupies the other 4 bits.
024 16-bit memory words, each containing four map address values. A single memory access to H, S, RAM according to the address value specified in the DSW provides the map bits for all four maps, while
A map selection bit included in SW determines which map is to be used.

第15図は、以上のマツプ・セクションの概念的な構造
を示しており、同図においては、各々のマツプがあたか
も物理的に分離した4096X1ビツトのRAMから成
るものであるかのように図示されている。実施する際の
便宜を考慮に入れれば、第8図に示されているように、
全てのマツプ・データがH,S、RAMの単一の部分に
格納されるようにするのが便利である。DSW管理セク
ション190(第13図)が、H,S、RAMの1個の
16ビツト・ワードから得られる第15図の4つのマツ
プの、その各々からの4個のビットに対するマルチブレ
クシング動作を制御している。当業者には理解されるよ
うに、この方式の利点は、H,S、RAMのその他の部
分をアクセスするのに用いられるのと同じ手段を用いて
、プロセッサがマツプを初期設定できるという点にある
FIG. 15 shows the conceptual structure of the map section described above, and in the figure, each map is illustrated as if it were composed of physically separate 4096x1-bit RAMs. ing. Taking into account the convenience of implementation, as shown in Figure 8,
It is convenient to have all map data stored in a single portion of H,S,RAM. A DSW management section 190 (FIG. 13) performs multiplexing operations on the four bits from each of the four maps of FIG. 15 derived from one 16-bit word of H, S, RAM. It's in control. As will be appreciated by those skilled in the art, the advantage of this scheme is that it allows the processor to initialize the map using the same means used to access other parts of the H,S, RAM. be.

更には、3つの異なったクラス(分類)の転送先選択ワ
ードが使用され、またそれに対応して、選択マツプの格
納ロケーションが、ハツシュ選択部分、クラス選択部分
、及び転送先プロセッサ識別情報(destinati
on processor Identificati
on:DPID)選択部分に分割されている。このDP
IDは、当該プロセッサ105が、そのメツセージ・パ
ケットの転送先として意図された特定のプロセッサであ
るか否かを明示するものである。これに対して、クラス
選択部分は、当該プロセッサが、そのメツセージ・パケ
ットを受取るべき特定の処理クラスに属する複数のプロ
セッサのうちの1つであるか否か、即ちそのプロセッサ
・グループのメンバーであるか否かを明示するものであ
る。ハツシュ値は、リレーショナル・データベース・シ
ステムの内部にデータベースが分配される際の分配方法
に応じて格納されており、この分配方法は、そのシステ
ムに採用されている、特定のりレーションのためのアル
ゴリズム、並びに分散格納方式に従ったものとなる。こ
の具体例におけるハツシュ値は、プロセッサの指定をす
るに際しては、そのプロセッサがそのデータに対して一
次的な責任とバックアップ用の責任とのいずれか一方を
もつものとして指定することができるようになっている
。従って、以上の複数の選択マツプによって、H,S、
RAM26”を直接アドレスして、プロセッサが転送先
であるか否かを判断する、という方法を取れるようにな
っている。この機能は、優先権を付与されたメツセージ
を全てのネットワーク・インターフェイス120ヘブロ
ードカストするという方法と互いに相い補う、相補的な
機能であり、そして割込みを行なうことなくマイクロプ
ロセッサ105のステータスの局所的なアクセスができ
るようにしている機能でもある。
Furthermore, three different classes of destination selection words are used, and correspondingly the storage locations of the selection map are divided into a hash selection portion, a class selection portion, and a destination processor identification information.
on processor identity
on:DPID) is divided into selected parts. This DP
The ID specifies whether the processor 105 is the specific processor to which the message packet is intended. In contrast, the class selection part indicates whether the processor in question is one of a plurality of processors belonging to a particular processing class that should receive the message packet, i.e., is a member of the processor group. It clearly indicates whether or not. The hash value is stored according to the distribution method used when the database is distributed within the relational database system. This also follows the distributed storage method. The hash value in this specific example is that when specifying a processor, the processor can be specified as having either primary responsibility or backup responsibility for the data. ing. Therefore, with the above multiple selection maps, H, S,
RAM 26'' can be directly addressed to determine whether the processor is the destination for the transfer. It is a complementary feature that complements the broadcasting method, and it also allows local access to the status of the microprocessor 105 without interrupting.

H,S、RAM26”の中の、他の部分からは独立した
1つのセクションが、大域的に分散されている諸活動の
チエツク及び制御をするための中枢的な手段として機能
している。既に述べたように、また第3図に示されてい
るように、ネットワーク50bへ送出され、またこのネ
ットワーク50bから受取る種々の処理の夫々に対して
は、トランザクション・ナンバ(TN)が割当”Cられ
ている。メツセージの中にTNが内包されているのは、
各々のプロセッサ・システム103が自ら受容したサブ
タスクを互いに独立して実行する際の大域的なトランザ
クション・アイデンティティ(トランザクション識別情
報)とするためである。H,S、RAM26”内の、複
数の使用可能なl・ランザクジョン・ナンバのアドレス
を格納するための専用のブロックが、それらのサブタス
クを実行する際にマイクロプロセッサ・システム+03
によって局所的に制御及び更新されるステータス・エン
トリ(=ステータスについての記述項)を収容している
。TNは、相互通信機能が実行される際に、局所的にも
また大域的にも、様々な異なった利用法で用いられる。
One section of the RAM 26, independent of the rest, serves as a central means for checking and controlling globally distributed activities. As mentioned and as shown in FIG. 3, each of the various operations sent to and received from network 50b is assigned a transaction number (TN). ing. TN is included in the message because
This is to provide a global transaction identity (transaction identification information) when each processor system 103 independently executes subtasks accepted by itself. A dedicated block in the RAM 26 for storing the addresses of multiple available transaction numbers is used by the microprocessor system +03 in executing those subtasks.
It contains status entries (=status descriptions) that are locally controlled and updated by the . TNs are used in a variety of different applications, both locally and globally, when intercommunication functions are performed.

トランザクション・ナンバは、サブタスクを識別するた
め、データを呼出すため、コマンドを与えるため、メツ
セージの流れを制御するため、並びに大域的な処理のグ
イナミクスの種類を特定するために用いられる。トラン
ザクション・ナンバは、大域的通信の実行中に割当てた
り、放棄したり、変更したりすることができる。これら
の特徴については以下の記載において更に詳細に説明す
る。
Transaction numbers are used to identify subtasks, call data, issue commands, control message flow, and identify the type of global processing dynamics. Transaction numbers can be assigned, relinquished, or changed during the execution of global communications. These features will be explained in more detail in the following description.

THの特徴のうち、最も複雑ではあるがおそらく最も効
果的な特徴と言えるのは、ソート・ネットワーク(ソー
ティング機能を有するネットワーク)と協働することに
よって、所与の制御処理に関するローカル・プロセッサ
(=個々のプロセッサ・モジュール)のステータスの分
散型更新を可能にするという、その能力である。各々の
制御処理(即ちタスクないしマルチプロセッサの活動)
はそれ自身のTNをもっている。
The most complex, but perhaps most effective, feature of TH is that, by working with a sorting network, local processors (= Its ability to enable distributed updates of the status of individual processor modules). Each control process (i.e. task or multiprocessor activity)
has its own TN.

レディネス状態(プロセッサがどのような動作をする準
備が整っているかの状態)の値が、H4S、RAM26
”のトランザクション・ナンバ・セクションに保持され
るようになっており、このレディネス状態の値は、マイ
クロプロセッサ・システム103の制御の下に局所的に
(−個々のプロセッサ・モジュールの内部で)変更され
る。マイクロプロセッサ・システム103は、第10図
の応答ディレクトリの中の適当なエントリ(例えば5A
cK/Busy)(アドレスはr050D(16進数)
」)を初期設定することができ、そしてそれによって複
製されたとおりのイメージを転送することによって、こ
のS A CK / B u s yのステータスの、
H,S、RAM26′への入力する。あるTNアドレス
(=トランザクション・ナンバに対応する格納位置)に
人力されているエントリは、H,S、RAM26”のA
ポート及びBポートを介して、そしてインターフェイス
120′を経由して、ネットワーク50bからアクセス
することが可能となっている。間合せは、ステータス・
リクエスト(ステータス要求)のコマンド・コード(第
11図参照)とTNとを含む「ステータス・リクエスト
」メツセージを用いて行われる。インターフェイス12
0°は、指定されたTNのTNアドレスに格納されてい
る内容を用いて、然るべきフォーマットで書かれた応答
メツセージを格納している応答ディレクトリを参肪する
。所与のT、Nに関する大域的ステータス問合せを第2
のネットワーク・インターフェイス120゛が受取った
ならば、それによって、ハードウェア的な制御しか受け
ていない直接的な応答が引き出される。前置通信は不要
であり、また、マイクロプロセッサ・システム103が
割込みを受けたり影響を及ぼされたりすることもない。
The value of the readiness state (the state in which the processor is ready for what kind of operation) is H4S, RAM26
”, and this readiness state value is changed locally (-within an individual processor module) under the control of the microprocessor system 103. Microprocessor system 103 selects the appropriate entry (e.g., 5A) in the response directory of FIG.
cK/Busy) (address is r050D (hexadecimal)
of this S ACK/Busy status by transferring the image as it was replicated.
H, S, input to RAM 26'. The entry manually entered at a certain TN address (= storage location corresponding to the transaction number) is H, S, A of RAM 26".
It is accessible from network 50b via the port and B port and via interface 120'. The timing is based on the status
This is done using a "status request" message that includes a request (status request) command code (see FIG. 11) and a TN. Interface 12
0° refers to the response directory containing the response message written in the appropriate format using the contents stored at the TN address of the specified TN. A second global status query for a given T, N
network interface 120', it elicits a direct response that is only under hardware control. No preemptive communication is required and the microprocessor system 103 is not interrupted or otherwise affected.

しかしながら、「ロック(1ock) J表示がインタ
ーフェイス120゛へ転送されることによってステータ
スの設定が行なわれた場合には、マイクロプロセッサ・
システム103は割込みを禁止し、またインターフェイ
ス120°が、アドレスr0501 (16進数)」か
ら得られるロック・ワードを、後刻その排除が行なわれ
るまで通信し続ける。
However, if the status is set by transferring the ``1ock'' indication to the interface 120, the microprocessor
System 103 disables interrupts and interface 120° continues to communicate the lock word obtained from address r0501 (hex) until its removal occurs at a later time.

レディネス状態のワード・フォーマットは、第12図の
「ビズイ(busy:it1作実作中行中態)」から「
イニシャル(1nitial  :初期状態)」までの
7種類の状態で示され、この第12図は、実際のあるシ
ステムにおいて採用されている有用な−具体例を図示し
ている。レディネス状態をより多くの種類に分類するよ
うな変更例やより少ない種類に分類する変更例も可能で
あるが、同図に示されている7種類の状態を用いること
によって、多くの用途に適する広範な制御を行なうこと
ができる。H,S、RAM26”の中の個々のTNの状
態レベル(=個々のTNアドレスに格納され゛〔いるエ
ントリが表わしているレディネス状態の1ノベル)をI
I続的に更新し7、それによって5サブタスクの利用可
能性やザブタスクの処理の進捗状況が反映されるように
しておくことは、マイクロプロセッサ・システムの責任
とされでいる。このよ°)な更新は、第12図に示され
たフォーマットを用いて、H,S、RAM26″内のT
 N ’J’ドレス1ζ書込みを行なうことによって、
容易V実行することができる。
The word format for the readiness state is from "busy: it1 work in progress" to "busy" in Figure 12.
Seven types of states are shown up to 1 initial (initial state), and FIG. 12 illustrates a useful specific example employed in an actual system. It is possible to change the readiness state into more types or fewer types, but by using the seven types of states shown in the figure, it is suitable for many uses. Extensive control can be exercised. The status level of each individual TN in the ``H, S, RAM 26'' (= one novel of readiness status represented by the entry stored in the individual TN address) is
It is the responsibility of the microprocessor system to continually update 7 to reflect the availability of subtasks and the progress of subtask processing. Such an update is performed using the format shown in FIG.
By writing N 'J' address 1ζ,
It can be easily executed.

第10図において、各々のステータス応答(状態応答)
は、「05」からrODJ  (16進数)までのもの
については、いずれもその先頭の部分がステータス肯定
応答コマンド・コード(statusacknowle
dgment command code : S A
 CK )で始まっている。ネットワークへ送出される
それらの5ACK応答は、実際には、第10図のコマン
ド・コードと、第12図のワー ト・フォーマツ1−の
数字部分と、発信元プロセッサ10(OPID)とから
構成さ第1ており、これに・ついては第11図に示すと
おりである。従って、それらの5ACK応答は、第11
図に示された総合的優先順位規約の内部において、ひと
まとまりの(夏先順位ザブグル・−ブを形成している。
In Figure 10, each status response (state response)
For all numbers from "05" to rODJ (hexadecimal), the first part is the status acknowledge command code (statusacknowle).
dgment command code: SA
CK). Those 5ACK responses sent to the network actually consist of the command code in Figure 10, the numeric part of the word format 1- in Figure 12, and the originating processor 10 (OPID). This is shown in FIG. 11. Therefore, those 5 ACK responses are the 11th
Within the comprehensive priority order convention shown in the figure, a group of (summer order rankings) is formed.

0PIDが優先順位規約に関して意味を持っているわけ
は、たとえば、複数のブロセッ→)がある1つのTNに
関して働いているが、ただしそれらのいずれもが「ビズ
イ」状態にあるという場合には、ブロードカス)・され
る最優先メツセージの判定が6−の0PID11:!づ
いて行なわれることになるからである。転送並びにシス
テムのコープイネ−ジョンも、このデータ(OPID)
に基づいて行′)ごとができる。
The reason why 0PID has meaning in terms of priority conventions is that, for example, if you are working on a single TN with multiple brokers →), but none of them are in the "busy" state, then 0PID11 with a 6- priority message judgment:! This is because it will be carried out accordingly. Transfers and system co-operation also use this data (OPID).
Each row ′) can be created based on .

S A CKメツセージ(=SACK応答)に対して優
先順位規約が定められていることと、複数のマイクロプ
ロセッサ・システム103から同時に応答が送出される
ようにしたことと、ネットワーク50bにおいて動的に
(=伝送を行ないながら)優先権の判定が行なわれるよ
うにしたこととによって、従来のシステムと比較して、
所与のタスクに関する大域的資源のステータスの判定が
、大幅に改善された方法で行なわれるようになっている
。それによって得られる応答は、−・成性を持ち、規定
にない状態を表わすことは決し′℃なく、更には、ソフ
トウェアを必要とせずローカル・ブロモ・ソサ(=個々
のプロセッサ・千ジュール)に時間を費消させることら
ない。従って、例えば、タスクの実行を妨げる頻繁なス
テータス要求によってデッドロックが生じてしまうよう
なことは決し、でない。様々なステータス・レベルにお
いて、マルチブロモッリ゛の多くの任意選択動作を利用
することができる60−カル・プロセッサどうしが互い
に独立して動作を続けることができ、しかも単一の問合
せによって、1つの、大域的/♂、優先権を体久られだ
2答が引き出されるということは、かつてなかったこと
である。
Priority conventions are defined for SACK messages (=SACK responses), responses are sent simultaneously from multiple microprocessor systems 103, and dynamic ( = Priority determination is made while the transmission is in progress).
Determining the status of global resources for a given task is now performed in a greatly improved manner. The resulting response is structural, never exhibits unspecified conditions, and, furthermore, does not require any software and is locally sourced (=individual processor 1,000 joules). There's no need to waste your time. Thus, for example, deadlocks are never caused by frequent status requests that prevent the execution of a task. At various status levels, 60-cal processors can continue to operate independently of each other, with many optional operations available for multi-bromo processors, and yet a single query can It has never happened before that two answers have been drawn, ``Target/Male, give priority.''

第12図に示されている一連の状態について、ここで幾
らか詳しく説明しておけば、理解に役立つであろう。「
ビズイ」状態と「ウェイティング(waiting:待
ち)」状態とは、割当てられた、即ち委任されたサブタ
スクに関して、次第により完成に近い段階へとこれから
進んで行くことになる状、聾であり、rウェイティング
」状態の方は、更なる通信ないしイヘントを必要として
いる状態を表わしている。これらの1ビズイ」並びに「
ウェイティング」の状態は、TNのステータスがより高
いしノベルへと上昇して11さ、ついにはそのTNに関
4るメツセージ・パケットを送信ないし受信できるステ
ータス・レベルにまで到達するという、レベル上R5の
例を示すものである。
It may be helpful to explain the series of conditions shown in FIG. 12 in some detail here. "
``Busy'' and ``waiting'' states are states in which an assigned or delegated subtask is in a state of deafness and waiting as it progresses to a progressively more complete stage. ” state represents a state in which further communication or event is required. These 1 Bizui” and “
The "Waiting" state is a state in which the TN's status is higher and rises to Nov. This is an example.

一方、メツセージ・パケットを送信ないし受信する際に
は、以上とはまた別のTNの特徴である、メツセージ制
御におけるrNの能力が発揮されることになる。マイク
ロブロセ・・tす・システム103が送信すべきメツセ
ージをもつようになると、ステータス表示は「送信準備
完了(sendready) Jに変る。マイクロプロ
セッサ・システム103は、ステータス表示を更新する
ことに加えて、第12図のワード・フォーマットを用い
て「ネクスト・メツセージ・ベクタ」の値をH3,RA
M26”へ人力する。この人力されたエントリは、該当
する出力メツセージをH,S、RAM 26”のどのロ
ケーションから取り出せば良いかを明示するものである
。このベクタは、ある特定のTNに関係する複数の出力
メツセージを1木につなげる(=チェーン(chain
 )する)ために、ネットワーク・インターフェイス1
20゛において内部的に使用されるものである。
On the other hand, when transmitting or receiving message packets, the ability of the rN in message control, which is another feature of the TN, is demonstrated. When the microprocessor system 103 has a message to send, the status display changes to ``sendready''. In addition to updating the status display, the microprocessor system 103 Then, using the word format shown in Figure 12, set the value of “Next Message Vector” to H3,RA.
This manually entered entry specifies from which location in the H, S, or RAM 26" the corresponding output message should be retrieved. This vector connects multiple output messages related to a particular TN into one tree (= chain
) for network interface 1
It is used internally in 20°.

以上の機能に関連した機能が、「受信準備完了(rec
eive ready ) J状態の間に実行される。
Functions related to the above functions are
eive ready ) is executed during the J state.

この「受信準備完了」状態においては、THの格納ロケ
ーション(=TNアドレス)に、マイクロプロセッサ・
システム103から得られる人力メツセージ・カウント
値が保持されるようになっており、この入力メツセージ
・カウント値は、所与のTNに関連して受信することの
できるメツセージの個数に関係した値である。このカウ
ント値は、人力メツセージが次々と転送されて来るのに
合せてデクリメントされ、ついにはゼロになることもあ
る。ゼロになったならばそれ以上のメツセージを受取る
ことはできず、オーバラン(overrun )状態の
表示がなされることになる。以上のようにして、TNを
利用してネットワーク50bとマイクロプロセッサ・シ
ステム103との間の伝送の速度を調節することができ
るようなっている。
In this "ready to receive" state, the microprocessor is stored at the TH storage location (=TN address).
A manual message count value obtained from system 103 is maintained, the input message count value being a value related to the number of messages that can be received in association with a given TN. . This count value is decremented as the manual messages are transferred one after another, and may eventually reach zero. Once it reaches zero, no more messages can be received and an overrun condition will be displayed. As described above, the speed of transmission between the network 50b and the microprocessor system 103 can be adjusted using the TN.

局所的な(=個々のプロセッサについての)局面につい
て説明すると、個々のプロセッサにおいては、処理が実
行されている間、TNは送信メツセージ及び受信メツセ
ージの中に、システム全体で通用する一定不変の基準と
して保持されている。rTNOJ状態、即ちデイフォル
ト状態は、メツセージをノン・マージ・モードで用いる
べきであるという事実を明示するための、局所的コマン
ドとしての機能をも果たすものである。
To explain the local (=individual processor) aspect, while processing is being executed in an individual processor, TN is a constant and unchanging standard that applies throughout the system in transmitted messages and received messages. is maintained as. The rTNOJ state, the default state, also serves as a local command to indicate the fact that the message should be used in non-merge mode.

更に大域的な観点から説明すると、rTNOJと、rT
N>OJである種々の値とを、互いに異なる性質のもの
として区別することによって、TNを利用している複数
のコマンド機能のうちの1つのコマンド機能が規定され
ている。即ち、そのようにTNを区別することによって
、「マージ/ノン・マージ」のいずれかを表わす特性記
述(キャラクタライゼーション)が各々のメツセージ・
パケットに付随することになり、それによって、複数の
メツセージに対して優先権の判定とソートとを行なうと
いう、有力なシステムの動作方式が得られているのであ
る。同様に、「アサインF (Assigned+割当
てがなされている状態)」、「アンアサインド(Una
ss igned :割当てがなされていない状態)」
、「非関与プロセッサ(Non−Part、1cipa
nt ) J 、並びに「イニシャル」というステータ
スを用いて、大域的相互通信と制御の機能が遂行される
ようになっている。「アンアサインド」状態は、それ以
前にプロセッサがTNを放棄した場合の状態であり、従
ってそれは、TNを再活1生化させる新たなプライマリ
・メツセージを受取る必要がある状態である。もし状態
表示が「アサインド」であるべきときにプロセッサが「
アンアサインド」を表示しているならば、これはTNが
適切に入力されなかったということを示しているのであ
るから、訂正動作が実行されなければならない。もしT
Nが「アンアサインド」であるべきときに「アサインド
」となっているならば、これは、不完全な転送が行なわ
れているか、或いは新たな1つのTNを求めて2つのプ
ロセッサの間で競合が行なわれていることの表われであ
る場合がある。これらの「アサインド」と「アンアサイ
ンド」とは、いずれもレディネス状態としては扱われず
、その理由は、それらの表示がなされている段階では、
プロセッサは、まだそのTHに関する作業を始めていな
い状態にあるからである。
To explain from a more global perspective, rTNOJ and rT
By distinguishing various values where N>OJ as having different properties, one command function among a plurality of command functions using TN is defined. In other words, by distinguishing TNs in this way, a characteristic description (characterization) representing either "merging" or "non-merging" can be applied to each message.
This provides a powerful system operating method for prioritizing and sorting multiple messages. Similarly, "Assigned F (Assigned+assigned state)" and "Unassigned (Una
ss igned: unassigned state)
, “Non-Part, 1cipa
nt ) J and the status "initial" are used to perform global intercommunication and control functions. The "unassigned" state is a state where the processor previously abandoned the TN, and therefore it is a state where it is necessary to receive a new primary message that reactivates the TN. If the status display should be "assigned" and the processor is
If the message "Unassigned" is displayed, this indicates that the TN was not entered properly and corrective action must be taken. If T
If N is ``assigned'' when it should be ``unassigned,'' this means either an incomplete transfer is occurring or there is contention between two processors for a new TN. It may be an expression of what is being done. Both "assigned" and "unassigned" are not treated as readiness states, and the reason is that at the stage when they are displayed,
This is because the processor has not yet started working on the TH.

更には、「イニシャル」状態と「非関与プロセッサ」状
態も、大域的資源の関係で重要である。
Furthermore, the "initial" state and the "non-participating processor" state are also important in terms of global resources.

オン・ラインに入ろうとしているプロセッサ、即ち、こ
のシステムへの加入手続きを行なわなければならないプ
ロセッサは「イニシャル」状態にあり、この態は、この
プロセッサをオン・ラインへ入れるためには管理上のス
テップを踏む必要があることを表わしている。所与のタ
スクに関して「非関与プロセッサ」状態にあるプロセッ
サは、局所的にはいかなる処理も実行する必要はないが
、しかしながらこのTNを追跡監視することにより、こ
のTNが不注意により不適切に使用されることのないよ
うにする必要がある。
A processor that is about to come online, that is, a processor that must go through the process of joining the system, is in an "initial" state, which means that administrative steps must be taken to bring it online. This indicates that you need to step on the A processor in the "uninvolved processor" state with respect to a given task does not need to perform any processing locally; however, by tracking and monitoring this TN, it is possible to prevent this TN from being inadvertently used inappropriately. It is necessary to make sure that this does not happen.

再び第10図に関して説明すると、H,S、RAM26
”の専用ディレクトリ即ち参照セクションは、以上に説
明したタイプ以外にも、ハードウェア的に応答を発生さ
せるために使用される、優先順位を付与された、複数の
その他のタイプのメツセージも含んでいる。 N A 
(not assigned:「割当てを受けていない
」の意)というエントリは、将来の使用に備えて準備さ
れ、使用可能な状態で保持されている。3種類の異なっ
たタイプのNAKIZ答(オーバラン、TNエラー ロ
ック(Locked)の各NAK応答)は、そのデータ
内容か最も小さな値とされており、従って最も高い優先
順位にあるが、それは、それらのNAK応答がエラー状
態を示すものだからである。複数の5ACK応答の後に
ACK応答、モしてNAP応答(非該当プロセッサ応答
)が続き、千わらは優先順位が低下して行く順序で並べ
られている。この具体例の構成では、2つの応答用コマ
ンド・コードが機能を割当てられておらず(即ちNAと
されており)、それらは将来の使用に備えて使用可能な
状態とされている。以上に説明したディレクトリは、ソ
フウエアによって初期設定することができしかもハード
ウェアによって利用されるため、広範な種々の応答メツ
セージ・テキストのうちからどのようなものでも、迅速
に且つ柔軟性をもって発生させることができる。
Referring again to FIG. 10, H, S, RAM26
In addition to the types described above, the dedicated directory or reference section of `` also contains a number of other types of messages, given priority, that are used to generate responses in hardware. .NA
The entry (not assigned) is prepared for future use and is maintained in a usable state. The three different types of NAKIZ responses (Overrun, TN Error Locked NAK responses) have the lowest data content and therefore the highest priority; This is because the NAK response indicates an error condition. A plurality of 5 ACK responses are followed by ACK responses, followed by NAP responses (non-applicable processor responses), and the 5 ACK responses are arranged in descending order of priority. In the configuration of this specific example, two response command codes are not assigned a function (that is, they are set to NA) and are kept available for future use. The directories described above can be initialized by software and utilized by hardware, allowing for rapid and flexible generation of any of a wide variety of response message texts. Can be done.

以上のディレクトリの中の、その他の部分からは独立し
ている1つの独立部分を使用して、TOP、GET、P
UT、並びにBOTTOMの夫々のアドレス、即ち、人
力メツセージのための循環バッファの機能に関するポイ
ンタと、それに完了出力メツセージのポインタとが、格
納されている。こうのポインタは、夫々、入力メツセー
ジの管理と出力メツセージの管理とにあてられているH
、S、RAM25”の夫々の専用セクタと協働して機能
を果たすようになっている。入力メツセージのためには
循環バッファ方式が用いられており、この場合、H,S
、RAM26”のディレクトリ・セクションに格納され
ているrTo PJが、人力メツセージのための上限ア
ドレス位置を指定する可変アドレスとなっている。同じ
ディレクトリ・セクションに署各納されているPUTア
ドレスは、次に受イ3するメツセージを回路がどこに格
納すべきかというアドレス位置を指定するものである。
Use one independent part of the above directories that is independent of the other parts to perform TOP, GET, P
The respective addresses of UT, as well as BOTTOM, ie a pointer to the function of the circular buffer for manual messages and a pointer to the completed output message, are stored therein. These pointers are used to manage input messages and output messages, respectively.
, S, and dedicated sectors of the RAM 25''. A circular buffer scheme is used for input messages; in this case, H, S,
, rTo PJ stored in the directory section of RAM 26'' is a variable address that specifies the upper limit address position for manual messages.The PUT address stored for each signer in the same directory section is as follows. This designates the address location where the circuit should store the message received.

GETアドレスは、ソフトウェアがバッファの空白化を
行なっているアドレス位置をハードウェアで認識できる
ようにするために、ソフトウェアによって設定され且つ
更新され続けるものである。
The GET address is set and continually updated by the software so that the hardware knows the address location where the software is blanking the buffer.

人力メツセージ・バッファの管理は、PUTをバッファ
の下限(bottom)のアドレスにセットし、そして
GETアドレスがTOPに等しくなっている状態から開
始するという方法で、行なわれる。ソフトウェアによっ
て定められている動作上のルールは、GETがPUTと
等しい値にセットされてはならないということであり、
もしそのようにセットされたならば、不定状態(アンビ
ギュアス・コンデイション)が生じてしまうことになる
。入力メツセージがH,S、RAM26”の中の入力メ
ツセージ・バッファへ人力されると、メツセージそれ自
体の中に含まれているメツセージ長さ値が、次に人力し
て来るメツセージの始点を決定し、続いて、ディレクト
リに格納されているPUTアドレスに対し、次に人力し
て来るメツセージを受入れるべきバッファ内の格納ロケ
ーションを表示させるための変更が加えられる。以上の
ようにしたため、マイクロプロセッサ・システム103
は、自らの作業能力が許すときに、人力メツセージの取
り出しを行なうことができるようになっている。
Manual message buffer management is done by setting PUT to the bottom address of the buffer and starting with the GET address equal to TOP. The operational rule established by the software is that GET must not be set equal to PUT;
If so set, an ambiguous condition will occur. When an input message is input into the input message buffer in RAM 26, the message length value contained within the message itself determines the starting point of the next input message. , then a change is made to the PUT address stored in the directory to indicate the storage location in the buffer that should accept the next manually incoming message. 103
are capable of retrieving messages manually when their own work capacity allows.

H,S、RAM26”内の出力メッセージ格納空間に格
納されているデータは、他の部分からは独立した循環バ
ッファの内部に保持されている出力メツセージ完了ベク
トル、並びにH,S、RAM26”内のネクスト・メツ
セージ・ベクタと共に用いらねる。個々のメツセージの
編集(アセンブル)並びに格納は、任意のロケーション
において行なうことができ、また、互いに関連する複数
のメツセージについては、それらをネットワーク上へ送
出するためのつなぎ合わせ(チェーン)を行なうことが
できるようになっている。H,S。
The data stored in the output message storage space in the H,S, RAM 26'' includes the output message completion vector, which is held inside a circular buffer independent of other parts, as well as the output message storage space in the H,S, RAM 26''. Cannot be used with Next Message Vector. Individual messages can be edited (assembled) and stored at any location, and multiple messages that are related to each other can be chained together to send them over the network. It is now possible to do so. H,S.

RAM26°のディレクトリ・セクションでは、TOP
、BOTTOM、PUT、並びにGETの夫々のアドレ
スが既に説明したようにして人力され且つ更新されてお
り、それによって、出力メツセージ完了バッファ内のロ
ケーションについての動的な現在指標が維持されている
。メツセージ完了ベクタは、出力メツセージ格納空間内
に格納されているメツセージであってしかも既に適切に
転送がなされたことが受イ3した応答によって示されて
いるメツセージを指し示すための、指標となるアドレス
を構成している。後に説明するように、このシステムは
、マイクロプロセッサ・システム103が出力メツセー
ジの入力を容易に行なえるようにしている一方で、この
マイクロプロセッサ・システム103が複雑な連結ベク
タ・シーケンスを整然とした方式で扱えるようにしてお
り、それによって、出力メツセージ格納空間が効率的に
使用され、メツセージ・チェーンの転送ができるように
している。
In the RAM26° directory section, TOP
, BOTTOM, PUT, and GET are manually populated and updated as previously described, thereby maintaining a dynamic current indication of their location in the output message completion buffer. The message completion vector is an index address that points to a message that is stored in the output message storage space and that has already been properly transferred as indicated by the received response. It consists of As will be explained later, this system facilitates the input of output messages to microprocessor system 103 while allowing microprocessor system 103 to process complex concatenated vector sequences in an orderly manner. This ensures that output message storage space is used efficiently and that message chains can be forwarded.

応答に関連して先に説明した第11図のプロトコルは、
応答に続けてプライマリ・メツセージについても規定さ
れている。複数種類の応答メツセージが互いに連続して
並べられており、16進数のコマンド・コードが昇順に
図示されている。プライマリ・メツセージのグループの
中では、マージ停止メツセージ(このメツセージは、基
本的制御メツセージであるノン・マージ制御メツセージ
でもある)が、そのデータ内容が最小値となっており、
従って最高の優先順位にある。このメツセージは、ネッ
トワーク内並びにプロセッサ・モジュールにおけるマー
ジ・モードを終了させる、制御通信を構成している。
The protocol of FIG. 11 described above in connection with the response is as follows:
Following the response, a primary message is also specified. A plurality of types of response messages are arranged one after the other, and the hexadecimal command codes are illustrated in ascending order. Among the group of primary messages, the merge stop message (this message is also a non-merge control message, which is a basic control message) has the smallest data content.
Therefore it is of the highest priority. This message constitutes a control communication that terminates the merge mode in the network as well as in the processor module.

極めて多くの異なったタイプのプライマリ・データ・メ
ツセージを昇順の優先順位を定めて利用することができ
、またそれらには、応用上の要求事項とシステム的な要
求事項とに基づいて、優先順位に関する分類を加えるこ
とができる。先に述べたように、他のメ・・lセージの
後に続けられる継続メツセージに対しては、それに関す
る先行メツセージ・バケツ1−からの連続性を維持でさ
るようにするために、高い優先順位をt)たゼるように
することができる。
A large number of different types of primary data messages are available with ascending priorities, and they can be assigned priorities based on application and system requirements. You can add classification. As mentioned earlier, a continuation message that follows another message is given a high priority to ensure continuity from its predecessor message bucket 1. t).

4種類のプライマリ・メツセージから成る、第11図中
の最下段のグループは、優先順位の高い方から低い方へ
向かって、ステータス応答を得ることを必要どする唯一
のタイプのステータス・メ・ソセージであるステータス
・リクエスト・メツtr−ジ、rTN放棄」とrTN割
当てJとを要求する夫々の制御メツセージ、そし、て、
更に優先順位の11(い[マージ開始)制御メ・・lせ
−ジを含んでいる。
The bottom group in Figure 11, consisting of four types of primary messages, from highest to lowest priority, is the only type of status message that requires a status response. and a respective control message requesting a status request message ``rTN relinquishment'' and an rTN allocation J, and
Furthermore, it includes priority level 11 (merge start) control menu.

以上の構成は、後に説明する更に詳細な具体例から明ら
かなように、多くの用途に用い得る動作を可能とするも
のである。プロセッサ・モジュールは、現在トランザク
ション・ナンバ(presenttransactio
n number : P T N )に基づいて動作
するようになっており、この場合、そのPTNが外部的
に、ネットワークからの中希によって指定されたもので
あろうとも、また、連続し・た動作を実行している間に
内部的に発生されたものであろうとも、同じことである
。マージ動作が実行されているときには、プロセッサ・
モジュールは、大域的レファレンス、即ちトランザクシ
ョン・アイデンティティ(=トランザクション識別する
ための情報)を利用してその動作を実行しているのであ
り、このトランザクション・アイデンティティはTNに
よって定められている。マージ動作の開始、停止、及び
再開は、簡単なメツセージの変更だけを利用して行なわ
れる。サブタスクが、メツセージをマージすることを必
要としていない場合や、他のメツセージとの間に特に関
係をもっていないメツセージ・パケットが発生されたよ
うな場合には、それらのメツセージはrTNOJに対し
て出力するための待ち行列(キュー)を成すように並べ
られ、そして、現在トランザクション・ナンバによって
定められた、基本状態即ちデイフォルト状態(0である
)が真状態を維持している間に転送が行なわれる。この
rTNOJ状態は、マージ・モードが用いられていない
ときには、メツセージを転送のための待ち行列を成すよ
うに並べることを可能にしている。
The above configuration enables operations that can be used for many purposes, as will be clear from more detailed examples described later. The processor module has a current transaction number (presenttransaction).
n number : P T N ), and in this case, even if the PTN is externally specified by the network, the continuous operation The same is true even if it is generated internally during execution. When a merge operation is being performed, the processor
A module executes its operations using a global reference, that is, a transaction identity (=information for identifying a transaction), and this transaction identity is defined by the TN. Starting, stopping, and restarting a merge operation is accomplished using simple message changes. When a subtask does not need to merge messages, or when message packets are generated that have no particular relationship with other messages, these messages are output to rTNOJ. are arranged in a queue, and the transfer is performed while the basic or default state (0) currently defined by the transaction number remains true. This rTNOJ state allows messages to be queued for forwarding when merge mode is not used.

(ネットワーク・インターフェイス・システム)これよ
り第13図に関して説明するが、同図は、本発明のシス
テムに用いるのに適したインターフェイス回路の一具体
例を更に詳細に示すものである。この「ネットワーク・
インターフェイス・システム」の章の説明には本発明を
理解する上では必ずしも必要ではない多数の詳細な特徴
が含まれているが、それらの特徴は、実機のシステムに
は組み込まれているものであり、それゆえ本発明の要旨
に対する種々の具体例の位置付けを明確にするために説
明中に含めることにした。具体的なゲーティングのため
の構成並びに詳細構造であって、本発明の主題ではなく
、しかも周知の手段に関するものについては、多種多様
な代替構成を採用することも可能であるので、説明を省
略ないし簡略化することにした。第13図は、第8図に
示されている第2のネットワーク・インターフェイス1
20°並びにH,S、RAM26”の詳細図である。2
つのネットワークのための夫々のインターフェイス12
0,120°は互いに同様の方式で機能しており、それ
ゆえ、一方のみについて説明すれば十分である。
(Network Interface System) Reference will now be made to FIG. 13, which shows in more detail one specific example of an interface circuit suitable for use in the system of the present invention. This “network”
The description in the "Interface System" chapter contains a number of detailed features that are not necessarily necessary to understand the invention, but which are incorporated into the actual system. , therefore, it has been included in the description to clarify the position of various specific examples with respect to the gist of the invention. Regarding specific configurations and detailed structures for gating, which are not the subject matter of the present invention and are related to well-known means, a wide variety of alternative configurations can be adopted, so explanations will be omitted. Or I decided to simplify it. FIG. 13 shows the second network interface 1 shown in FIG.
20°, H, S, and RAM 26''.2
12 interfaces for each network
0,120° function in a similar manner to each other, so it is sufficient to discuss only one.

第13A図において、同図のインターフェイスに接続さ
れている方の能動ロジック・ネットワーク50からの人
力は、マルチプレクサ142ど公知のパリティ・チエツ
ク回路144とを介して、ネットワーク・メツセージ管
理回路140へ供給されている。マルチプレクサ142
は更にマイクロプロセッサ・システムのデータ・バスに
接続されており、これによって、このデータ・バスを介
してメツセージ管理回路140ヘアクセスすることが可
能となっている。この特徴により、マイクロプロセッサ
・システムが、インターフェイスをステップ・パイ・ス
テップ・テスト・モードで動作させることが可能となっ
ており、そして、このインターフェイスがネットワーク
とあたかもオン・ライン状態で接続されているかのよう
に、データの転送が行なわれるようになっている。ネッ
トワークからの入力は受信用ネットワーク・データ・レ
ジスタ146へ供給されるが、その際、直接この1ノジ
スタ146の第1のセクションへ人力されるバイト・デ
ータと、受信用バイト・バッファ148を介してこのレ
ジスタ146へ人力されるバイト・データとがあり、受
子3用パイ!−・バッファ148は、第1のセクション
へのバイト・データの人力が行なわ第1た後に、自らの
バイト・データをこのレジスタ146の別のセクション
へ入力する。これによって、受信した各々のワードを構
成している2つのバイトの両方が、受信用ネットワーク
・データ・レジスタ146に入力され、そしてそこに、
利用可能な状態で保持されることになる。
In FIG. 13A, power from the active logic network 50 connected to the interface shown is provided to the network message management circuit 140 via a parity check circuit 144, such as a multiplexer 142. ing. multiplexer 142
is further connected to a data bus of the microprocessor system, thereby allowing access to message management circuitry 140 via the data bus. This feature allows the microprocessor system to operate the interface in step-by-step test mode, and to test the interface as if it were connected online to the network. Data transfer is performed in this way. Input from the network is provided to the receive network data register 146 via the byte data input directly to the first section of the register 146 and the receive byte buffer 148. There is byte data manually input to this register 146, and the pie for receiver 3! - Buffer 148 inputs its byte data into another section of this register 146 after the first input of the byte data into the first section. This causes both of the two bytes that make up each received word to be input to the receiving network data register 146, where:
It will remain available.

これから伝送される出力メツセージは、送信用ネットワ
ーク・データ・レジスタ150へ入力され、また、通常
のパリティ発生回路132の内部においてパリティ・ビ
ットが付加される。メツセージは、ネットワーク・メツ
セージ管工里回路140からそれに接続されているネッ
トワークへ送出されるか、或いは、(テスト・モードが
用いられる場合には)マイクロプロセッサ・システム・
データ・バスへ送出される。このインターフェイスの内
部におけるメツセージ管理を行う目的で、ランダム・ア
クセス・メモリ168に格納されている送信メツセージ
のフォー7ツトは、メツセージ・データと共に識別用デ
ータをも含むものとされている。第21A図から分るよ
うに、コマンド、タグ、キー、並びにDSWのいずれを
も、こわから伝送されるプライマリ・データに組合わせ
ておくことができる。
The output message to be transmitted is input to a transmitting network data register 150, and a parity bit is added within a conventional parity generation circuit 132. Messages are sent from the network message line 140 to a network connected to it, or (if test mode is used) to the microprocessor system.
Sent onto the data bus. For the purpose of message management within this interface, the format of transmitted messages stored in random access memory 168 is intended to include identification data as well as message data. As can be seen in Figure 21A, commands, tags, keys, and DSWs can all be combined with the primary data transmitted from the scare.

第13A図に示されている構成は、本質的に第8図に示
されている構成と同一であるが、ただし第8図では、イ
ンターフェイス・データ・バス並びにインターフェイス
・アドレス・バスが、H,S、RAM26”の人力ポー
トAと入力ポートBとに別々に接続され、また、マイク
ロプロセッサ・システム103のアドレス・バス並びに
データ・バスが、独立したCポートに接続されているよ
うに図示されている。しかしながら実際には、第13A
図から分るように、このような互いに独立した2方向か
らのアクセスは、このインターフェイスの内部において
行なわれるH、S、RAM26”におりる人力アドレス
機能及び出力アドレス機能の時分割マルチプレクシング
によって達成されている。マイクロプロセッサのデータ
・バスとアドレス・バスとは、夫々ゲート145と14
9とを介してインターフェイスの夫々のバスに接続され
ており、それによってマイクロプロセッサが非同期的に
、それ自身の内部クロックに基づいて動作できるように
なっている。
The configuration shown in FIG. 13A is essentially the same as the configuration shown in FIG. 8, except that in FIG. The microprocessor system 103's address bus and data bus are shown connected to an independent C port. However, in reality, the 13th A
As can be seen from the figure, such mutually independent access from two directions is achieved by time-division multiplexing of the manual address function and the output address function in the H, S, RAM 26'', which is performed inside this interface. The data bus and address bus of the microprocessor are connected to gates 145 and 14, respectively.
9 to the respective buses of the interface, thereby allowing the microprocessor to operate asynchronously and based on its own internal clock.

採用されているタイミング体系は、クロック・パルスと
、位相制御波形と、位相細分波形とに基づいたものとな
っており、この位相細分波形は、インターフェイス・ク
ロック回路156(第13図)によって発生され、また
第14図に示すタイミング関係をもつものとなっている
(第14図についても後に説明する)。インターフェイ
ス・クロック回路156は最も近くのノードからネット
ワーク・ワード・クロックを受取っており、またフェイ
ズ・ロック・クロック・ソース157は、第4図に関連
して先に説明した如きゼロ・タイム・スキューを維持す
るための手段を含んでいる。
The timing scheme employed is based on clock pulses, phase control waveforms, and phase subdivision waveforms, which are generated by interface clock circuit 156 (FIG. 13). , and has the timing relationship shown in FIG. 14 (FIG. 14 will also be explained later). Interface clock circuit 156 receives the network word clock from the nearest node, and phase lock clock source 157 provides zero time skew as described above in connection with FIG. Contains means for maintaining.

240nsのネットワーク内の公称ネットワーク・ワー
ド・クロック速度が、インターフェイス・クロック回路
156の内部において時間的に細分され、これが行なわ
れるのは、フェイズ・ロックされた状態に保持されてい
る倍周器(詳細には示さない)が、持続時間が40ns
の基準周期を定める高速クロック(第14図にPLCL
Kとして示されている)を提供しているからである。基
本的なワード周期を定めているのは、全周期が240n
sで半サイクルごとに反転する、図中にCLKSRAと
記されている周期信号である。このCLKSRAと同一
の周波数と持続時間とをもつ信号が他に2つ、PLCL
Kに基づいて分周器158によって発生されており、こ
れらの信号は夫々がCLKSRAからPLCLKの1サ
イクル分及び2サイクル分だけ遅延した時刻に発生され
ており、また、夫々がCLKSRB及びCLKSRCと
いう名称を与えられている。
The nominal network word clock rate in the network of 240 ns is subdivided in time within the interface clock circuit 156, which is done by a frequency multiplier (detailed ), but the duration is 40ns
A high-speed clock (PLCL in Figure 14) that determines the reference period of
(denoted as K). The basic word period is determined by the total period of 240n.
This is a periodic signal labeled CLKSRA in the figure that is inverted every half cycle at s. There are two other signals with the same frequency and duration as this CLKSRA, PLCL
These signals are generated at times delayed from CLKSRA by one and two PLCLK cycles, respectively, and are designated CLKSRB and CLKSRC, respectively. is given.

以上の諸々の信号に基づいて、制御ロジック159が、
rI OGATEJ、rRECV  GATEJ 、並
びにrsEND  GATEJ と称されるタイミング
波形(以下、ゲート信号ともいう)を作り出しており、
これらのタイミング波形は、ワード周期の互いに連続す
る3等分されたインタバルの夫々を表示するものである
。これらのインタバルには、「IOフェイズ」、「受信
フェイズ」、「送信フェイズ」という該当する名称がつ
けられている。上記ゲート信号によって定められたこれ
らのフェイズは、その各々が更に、「■OCLKJ信号
、rRECV  CLKJ信号、並びにrsEND  
CLKJ信号によって、2つの等分された半インタバル
へと細分されており、これらの細分信号は、各々のフェ
イズの後半部分を定めている。バイト・クロッキング機
能は、rBYTE  CTRLJ侶号とrBYTE  
CLK」信号とによって管理されている。
Based on the above various signals, the control logic 159
It generates timing waveforms (hereinafter also referred to as gate signals) called rI OGATEJ, rRECV GATEJ, and rsEND GATEJ.
These timing waveforms represent each successive third interval of the word period. These intervals are given appropriate names: "IO Phase", "Receive Phase", "Transmit Phase". These phases defined by the above gate signals are each further defined by the "■OCLKJ signal, rRECV CLKJ signal, and rsEND
The CLKJ signal is subdivided into two equal half-intervals, which define the second half of each phase. Byte clocking functionality is provided by rBYTE CTRLJ and rBYTE
CLK" signal.

以上のIOフェイズ、RECVフェイズ(受信フェイズ
)、及び5ENDフエイズ(送信フェイズ)は、ランダ
ム・アクセス・メモリ168とマイクロプロセッサ・シ
ステムのバスが、時分N’J%重化(タイム・マルチブ
レクシング)された動作を行なえるようにするための、
基礎を提供するものである。インターフェイスは、高速
ネットワークとの間で、1回のワード周期あたり1個の
ワードしか受信ないし送信することができず、しかも明
らかに、受信と送信とは決して同時には行なわれない。
During the above IO phase, RECV phase (reception phase), and 5END phase (transmission phase), the random access memory 168 and the microprocessor system bus are time-multiplexed (time multiplexing). ) in order to be able to perform the specified actions.
It provides the basics. The interface can only receive or transmit one word per word period to or from the high speed network, and obviously it never receives and transmits at the same time.

マイクロプロセッサ・システムとの間で行なわれる転送
の転送速度は、このネットワークとの間の転送速度より
かなり低くなっているが、たとえ両者が等しい速度であ
ったとしても、インターフェイス回路の能力にとって過
大な負担となることはない。このインターフェイスのシ
ステムの構成は、ランダム・アクセス・メモリ168へ
のダイレクト・アクセスによって大部分の動作が実行さ
れるようになっており、従って内部的な処理つまりソフ
トウェアが、殆んど必要とされないようになっている。
The transfer rate to and from the microprocessor system is considerably lower than the transfer rate to and from this network, but even if they were equal, it would be too much for the capabilities of the interface circuitry. It will not be a burden. The system configuration of this interface is such that most operations are performed by direct access to random access memory 168, so that little internal processing or software is required. It has become.

従って、このシステムが各々のワード周期の中の連続す
る複数のフェイズを周期的に経過していくにつれて、複
数のワードが次々に、しかも互いに衝突することなく、
それらのワードのための所定の複数の信号経路に沿って
進められて行き、それによって種々の機能が実行される
ようになっている。例を挙げれば、バスへのメツセージ
の送出が、マイクロプロセッサからのメツセージの受取
りの合間に行なわれるようにし、しかもそれらの各々が
メモリ168の異なった部分を用いて交互に行なわれる
ようにすることができる。
Thus, as the system cycles through successive phases within each word period, the words successively pass through each other without colliding with each other.
The words are routed along predetermined signal paths to perform various functions. For example, sending messages to the bus may occur in between receiving messages from the microprocessor, each of which may be performed in an alternating manner using different portions of memory 168. Can be done.

マイクロプロセッサ・システムのデータ・バスとネット
ワーク・インターフェイスとの間の相互通信は、10管
理回路160(このIOのことを読出し/書込み(Re
ad/Write)と言うこともある)の中で行われる
。マイクロプロセッサ・システムから送られてくるワー
ドをゲーティングするための書込みゲート162と、マ
イクロプロセッサ・システムへワードを送り出すための
システム読出しレジスタ164とによって、マイクロプ
ロセッサのバスと、ネットワーク・インターフェイスへ
のバス・インターフェイスとの間が接続されている。
Intercommunication between the microprocessor system's data bus and the network interface is provided by a 10 management circuit 160 (this IO is referred to as read/write (Re)).
ad/Write)). A write gate 162 for gating words coming from the microprocessor system and a system read register 164 for sending words out to the microprocessor system connect the microprocessor bus and the bus to the network interface. -Connected to the interface.

更にメモリ・アドレス・レジスタ165とパリティ発生
器/チエツク回路166とが、ネットワーク・インター
フェイス・サブシステムに組込まれている。この具体例
では、前記高速メモリ(=H,S:  RAM)は4に
ワード×17ビツトのランダム・アクセス・メモリ16
8から成り、このメモリの内部的な再区分のしかたと、
このメモリの内部に設けられている複数の専用メモリ領
域部分の使用法とについては、既に説明したとおりであ
る。このランダム・アクセス・メモリの大きさ(=容量
)は、具体的な個々の用途における必要に合わせて、縮
小したり拡張したりすることが容易にできる。
Also included in the network interface subsystem are a memory address register 165 and a parity generator/check circuit 166. In this specific example, the high speed memory (=H, S: RAM) consists of 4 words x 17 bits random access memory 16
8, how this memory is internally repartitioned,
The usage of the plurality of dedicated memory areas provided inside this memory has already been described. The size (=capacity) of this random access memory can be easily reduced or expanded according to the needs of specific individual applications.

受信メツセージ・バッファ管理回路170が、マイクロ
プロセッサのデータ・バスに接続されており、更にはメ
モリ168のアドレス・バスにも接続されている。「受
信メツセージ(receivedmessages) 
Jという用語は、ネットワークから入力してきて循環バ
ッファの中のrPUTJという格納ロケーションへ人力
されるメツセージを指し示すためにに用いられることも
あり、また、この人力の後に、そのようにして循環バッ
ファ内へ人力されたメツセージをマイクロプロセッサへ
転送するが、その転送のことを指し示すために用いられ
ることもある。このマイクロプロセッサへの転送が行な
われるときには、rGETJの値が、マイクロプロセッ
サ・システムへ転送すべき受信メツセージの取出しを実
行するに際しシステムがどのロケーションから連続した
取出し動作を行なうべきかを指定する。ランダム・アク
セス・メモリ168のアクセスに用いられる複数のアド
レス値が、GETレジスタ172、TOPレジスタ17
4、PUTカウンタ175、及び8077Mレジスタ1
76に夫々人力されている。PUTカウンタ175は、
80770Mレジスタ176によって指定されている初
期位置から1づつインクリメントされることによって更
新される。TOP 。
A receive message buffer management circuit 170 is connected to the microprocessor data bus and also to the memory 168 address bus. "Received messages"
The term J is sometimes used to refer to a message that comes in from the network and is manually input to a storage location called rPUTJ in a circular buffer; It is sometimes used to refer to the transfer of human-generated messages to a microprocessor. When this transfer to the microprocessor occurs, the value of rGETJ specifies from which location the system should perform successive retrieval operations in performing retrievals of received messages to be transferred to the microprocessor system. A plurality of address values used for accessing the random access memory 168 are stored in the GET register 172 and the TOP register 17.
4, PUT counter 175 and 8077M register 1
76 are manned by each of them. The PUT counter 175 is
It is updated by incrementing by one from the initial position specified by the 80770M register 176. TOP.

レジスタ174は、もう一方の側の境界の指標を与える
ものである。TOPの値とBOTTMの値とはいずれも
、ソフトウェア制御によって操作することができ、それ
によって、受信メツセージ・バッファの大きさとH,S
、RAMにおける絶対格納ロケーションとの両方を変更
することが可能となっている。PUTレジスタの内容が
TOPレジスタの内容に等しくなったならばPUTレジ
スタはリセットされてBOTTOMレジスタの内容と等
しくされ、それによって、このバッファを循環バッファ
として利用できるようになっている。
Register 174 provides an index of the other side boundary. Both the TOP and BOTTM values can be manipulated by software control, thereby adjusting the size of the receive message buffer and H,S.
, and the absolute storage location in RAM. Once the contents of the PUT register are equal to the contents of the TOP register, the PUT register is reset to equal the contents of the BOTTOM register, thereby allowing this buffer to be used as a circular buffer.

以上のGETレジスタ、TOPレジスタ、BOTT O
M +/レジスタ並びにPUTカウンタは、人カメ・・
ノセージ用循環バッファと出力メッセージ完了循環バッ
ファとの両方を管理するのに用いられている。
GET register, TOP register, BOTTO
M+/Register and PUT counter are human camera...
It is used to manage both the nosage circular buffer and the output message completion circular buffer.

GETレジスタ172への人力はソフトウェアの制御下
において行なわれるが、それは、バッファ中においてそ
のとき取扱われているメツセージの長さに応じて、次の
アト1/ス(ネクスト・アドレス)が決定されるからで
ある。GETレジスタ172、PUTカウンタ175、
並びにTOPレジスク174の夫々の出力に接続された
比較回路178と179は、オーバラン状態を検出及び
表示するために使用されている7オーバラン状態はG 
E、 Tの値とPtJTの値とが等しい値に設定された
場合や、GETの値をTOPの値より大きな値に設定し
ようどする試みがなされた場合に生じる状態である。こ
れらのいずれの場合にも、オーバランのステータス表示
が送出されることになり、しかもこのステータス表示は
オーバラン状態が訂正されるまで送出され続けることに
なる。
Manual input to the GET register 172 is performed under software control, which determines the next address depending on the length of the message currently being handled in the buffer. It is from. GET register 172, PUT counter 175,
and comparator circuits 178 and 179 connected to the respective outputs of TOP resistor 174 are used to detect and indicate overrun conditions.
This condition occurs when the values of E and T and the value of PtJT are set to equal values, or when an attempt is made to set the value of GET to a value greater than the value of TOP. In either of these cases, an overrun status indication will be sent and will continue to be sent until the overrun condition is corrected.

「受信メツセージ」循環バッファを構成し動作させる際
の、以上のような連続的な方式は、このシステムに特に
適した方式である6衝突(コンフリクト)を回避するた
めの相互チエツクを可能としておくことによって、rP
UTJをハードウェアで管理し、且つrGETJを動的
に管理することができるようになっている。しか1ノな
がら、これ以外の方式のバッファ・システムを採用する
ことも可能である。ただしその場合には、おそらく回路
並びにソフトウェアに関して、ある程度の余分な負担が
加わることになろう。ここで第218図について触れて
おくと、メモリ168の内部に格納されている受信メツ
セージのフォーマットは更に、マツプ結果、データ長さ
、並びに−゛C−長さの形の識別データを含んでおり、
それらのデータがどのようにして得られるかについては
後に説明する。
This continuous method of configuring and operating the ``receive message'' circular buffer allows for mutual checking to avoid conflicts, which is a method particularly suited to this system. By rP
It is now possible to manage UTJ with hardware and dynamically manage rGETJ. However, it is also possible to employ other types of buffer systems. However, this would probably add some extra burden in terms of circuitry and software. Referring now to FIG. 218, the format of the received message stored within memory 168 further includes identification data in the form of a map result, data length, and -'C-length. ,
How these data are obtained will be explained later.

このインターフェイスの内部のDSW管理セクション1
90は、転送先選択ワー ド・レジスタ192を含んで
おり、この転送先選択ワード・レジスタ192へは、こ
れからアドレス・バスへ転送される転送先選択ワード(
DSW)が入力される。DSWを使用してメ干す168
の専用DSWセクションをアドレスすると、このメモリ
168からデータ・バス上へ送出された出力がデータを
返し、このデータに基づいてDSW管理セクション19
0が、そのメツセージパケットが当該プロセッサを転送
先としたものであるか否かを判定することができるよう
になっている。第13A図から分るように、転送先選択
ワードは、2ピツ]・のマツプ・ニブル(nyb))ア
ドレスと、1oビー・トのマツプ・ワード・アドレスと
、マ・・lブ選択のための4ビツトとから成っている。
DSW management section 1 inside this interface
90 includes a destination selection word register 192, into which the destination selection word (
DSW) is input. Drying clothes using DSW 168
When addressing the dedicated DSW section of the memory 168, the output from this memory 168 on the data bus returns data based on which the DSW management section 19
0 can determine whether the message packet is destined for the processor in question. As can be seen from Figure 13A, the destination selection word is a map nibble (nyb) address of 2 bits], a map word address of 1 o beat, and a map word address for ma...lb selection. It consists of 4 bits.

これらのうちの「ニブル」アトトノ又は、メモリ168
からのワードのサブセクションを記述するのに用いられ
ている。マツプ選択のための4ビツトは、マツプ結果比
較器194・\供給され、4二の比較器194はマルチ
プレクサ196+・介してメモリ168から関連し、た
マツプ・−一一夕を受取っている。マルチプレクサ19
6は16ビツトのデータを受取っており、この16個の
ピッ1−は、DSWの中に含まt+ているマツプ・ワー
ド・アドレスの10ビツトによって指定さノするアドレ
スに格納されている4つの異なったマツプ・データ・ニ
ブルを表わしている。メモリ168は、ここで行なわれ
る比較が容易な一辷りに、その専用マツプ・セクシ3ン
が特に比較に適した形態に構成されている。マルチプレ
クサ196へその制御のために供給されている、DSW
の中の残りの2ビツトによって、4つのマツプ・ニブル
のうちの該当する1つのマツプ・ニブルが選択される。
Among these, "nibble" attono or memory 168
used to describe subsections of words from. Four bits for map selection are provided to map result comparators 194.\ and four comparators 194 are associated and receive the map result comparators 194 from memory 168 via multiplexers 196+. multiplexer 19
6 receives 16 bits of data, and these 16 bits 1- are the four different bits stored at the address specified by the 10 bits of the map word address contained in the DSW. represents a map data nibble. The memory 168 is configured in a manner that makes the dedicated map section particularly suitable for the comparisons to be made. A DSW is supplied to the multiplexer 196 for its control.
The remaining two bits in 2 select the corresponding one of the four map nibbles.

比較が行なわれ、その比較の結果得られたマツプ・コー
ドが、マツプ結果レジスタ197へ人力され、そしてメ
モリ168へ入力されている入力メツセージの中へ挿入
される。
A comparison is made and the resulting map code is entered into the map result register 197 and inserted into the input message being entered into memory 168.

もし、この比較の結果、選択されたマツプのいずれの中
にも「!」のビットが存在していないことが判明した場
合には、「拒絶j信号が発生されて、当該プロセッサ・
モジュールはそのメツセージ・パケットを受取るものと
して、意図されてはいないことが表示される。
If, as a result of this comparison, it is found that the "!" bit does not exist in any of the selected maps, a "rejection j" signal is generated and the processor
It is indicated that the module is not intended to receive the message packet.

第15図について説明すると、同図には、メモリ168
の専用の転送先選択セクションを細分するための好適な
方法であってしかもマツプ結果の比較を行うための好適
な方法が、概略的に図示されている。各々のマツプは4
096ワード×1ビツトで構成されており、更に、個別
プロセッサID用セクタ、クラスID用セクタ、及びハ
ツシング用セクタに細分されている(第8図参照)。
Referring to FIG. 15, the memory 168 is shown in FIG.
A preferred method for subdividing a dedicated destination selection section and for performing a comparison of map results is schematically illustrated. Each map has 4
It consists of 096 words x 1 bit, and is further subdivided into an individual processor ID sector, a class ID sector, and a hashing sector (see FIG. 8).

12個のアドレス・ビット(10ビツトのマツプ・アド
レスと2ビツトのニブル)を用いて、共通マツプ・アド
レスが選択されると、それによって各々のマツプから1
ビツト出力が得られる。
A common map address is selected using 12 address bits (10 bits of map address and 2 bits of nibble), thereby allowing
Bit output is obtained.

(第13図のマルチプレクサとそのニブルは、図を簡明
にするために第15図には示してない)。
(The multiplexer and its nibble of FIG. 13 are not shown in FIG. 15 for clarity).

それら4つのパラレルなビット出力は、4つのANDゲ
ートから成るANDN−ゲート群8において、マツプ選
択のための4ビツトと比較することができるようになっ
ており、その結果、1つ以上の一致が得られた場合には
、ORゲート199の出力が「真」状態になる。このマ
ツプ結果は、第13A図のマツプ結果レジスタ197へ
人力することができ、それによって、そのメツセージが
メモリ168に受入れられるようになる。以上とは異な
る場合には、そのメツセージは拒絶され、NAKが送信
されることになる。
These four parallel bit outputs can be compared with the four bits for map selection in an ANDN-gate group 8 consisting of four AND gates, so that one or more matches are detected. If so, the output of OR gate 199 will be in the "true" state. This map result can be entered into the map result register 197 of FIG. 13A, thereby causing the message to be accepted into memory 168. Otherwise, the message will be rejected and a NAK will be sent.

コマンド・ワード管理セクション200は、コマンド・
ワードを受取るコマンド・レジスタ202を含んでいる
。コマンド・ワードのTNフィールドは、それを用いて
アドレス・バスをアクセスすることができ、そのアクセ
スによって、指標とされている受信TNが調べられて適
当な応答メツセージが決定される(第18図参照)、更
には、「マージ開始」コマンドが実行されているときに
は、TNフィールドからPTNR(現在トランザクショ
ン・ナンバ・レジスタ)206へのデータ転送経路が確
保されており、これは、「マージ開始」コマンドに合わ
せてp”rN(現在トランザクション・ナンバ)の値を
変更できるようにするためである。
Command word management section 200 includes command word management section 200.
It includes a command register 202 that receives words. The TN field of the command word can be used to access the address bus, which examines the indicated received TN and determines the appropriate response message (see Figure 18). ), furthermore, when the "Start Merge" command is executed, a data transfer path from the TN field to the PTNR (current transaction number register) 206 is secured; This is also to enable the value of p''rN (current transaction number) to be changed.

メモリ168へ人力された人力メツセージは、第21図
に関して説明すると、アドレス・ベクタを利用でとるよ
うにするために、データ・フィールドやキー・フィール
ドが用いられている場合にはそれらのフィールドの長さ
値をも含むものとなっている。それらの長さ値は、受信
データ長さカウンタ210と受信キー長さカウンタ21
1とによって求められ、これらのカウンタの各々は、人
力ソースから夫々のカウンタに該当するフィールドが1
是イ共される際に、それらのフィールドに含まれている
一連のワードの個数を数えるようになっている。
A human message entered into memory 168, as described with reference to FIG. It also includes values. These length values are calculated by the received data length counter 210 and the received key length counter 21.
1, and each of these counters can be calculated by inputting the field corresponding to each counter from a human source to 1.
When shared, the number of consecutive words contained in those fields is counted.

更には、送(2メツセ一ジ管工里セクション220が用
いられており、このセクションは、処理済のパケットを
メモリ168に格納するための受入れ機能と、それらの
格納されたパケットを後刻ネットワークへ送出する機能
とを包含している。このセクション220は、送信トラ
ンザクション・ベクタ・カウンタ222、送信データ長
さカウンタ224、及び送信キー長さカウンタ226を
含んでおり、これらのカウンタはデータ・バスに、双方
向的に接続されている。送信トランザクション・ベクタ
・カウンタ222はアドレス・バスに接続されており、
一方、送信データ長さカウンタ224はアドレス発生器
228に接続されていて、このアドレス発生器228が
更にアドレス・バスに接続されている。出力バッファ・
セクションと第8図の出力メツセージ完了ベクタ・セク
ションを構成する循環バッファとの両方を用いてメツセ
ージの送出が行なわれる。ただしこの具体例では、複数
のメツセージ・パケットが逐次人力された後に、それら
が今度はベクタによって定められた順序で取出されるよ
うになっている。
In addition, a forwarding section 220 is used which has an accepting function for storing processed packets in memory 168 and for transmitting those stored packets to the network at a later time. This section 220 includes a transmit transaction vector counter 222, a transmit data length counter 224, and a transmit key length counter 226, which are connected to the data bus. , are bidirectionally connected.The transmit transaction vector counter 222 is connected to the address bus;
Meanwhile, the transmit data length counter 224 is connected to an address generator 228, which is further connected to the address bus. Output buffer
Message transmission is accomplished using both the section and the circular buffer that constitutes the output message completion vector section of FIG. However, in this particular example, after the message packets have been manually input one after the other, they are now retrieved in the order determined by the vector.

このインターフェイスの内部においては、独立した夫々
の動作フェイズが、互いに排他的な時間に実行されるよ
うになっており、このような時分割方式を採用したこと
によって、メモリ168は、ネットワークのクロック速
度でネットワークからのメツセージ・パケットを受取っ
て供給することと、内部的な動作を効率的な高い速度で
実行することと、それ自身の遅いクロック速度で非同期
的に動作しているマイクロプロセッサ・システムとの間
で通信を行なうこととが、可能とされている。様々なカ
ウンタやレジスタへ向けたメツセージのゲーティング動
作を制御するために、位相制御回路が制御ビットに応答
して動作しており、制御ビットは、コマンド、DSW、
データ、それにメツセージ内の個々のフィールドを示す
その他の信号を発生するものである。送信状態制御回路
250、受信状態制御回路260、並びにR/W(読出
し/書込み)状態制御回路270は、クロック・パルス
を受取り、データ内のフィールドを識別し、そして、送
信、受信、それにプロセッサのクロック動作が行なわれ
ている間の、データの流れのシーケンシングを制御する
ものである。
Within this interface, each independent operation phase is executed at mutually exclusive times, and by employing this time-sharing scheme, memory 168 is configured to operate at mutually exclusive times. a microprocessor system running asynchronously at its own slow clock speed, receiving and distributing message packets from a network, and performing internal operations at an efficient high speed. It is possible to communicate between To control the gating of messages to the various counters and registers, a phase control circuit operates in response to control bits that control the command, DSW,
It generates data as well as other signals indicating the individual fields within the message. Transmit state control circuit 250, receive state control circuit 260, and R/W (read/write) state control circuit 270 receive clock pulses, identify fields within the data, and perform transmission, reception, and processor processing. It controls the sequencing of data flow during clock operations.

このインターフェイスの制御は3つの有限状態マシン(
FSM)によって行われ、それらのFSMは、その各々
が送信フェイズ、受信フェイズ、及びプロセッサ(R/
W)フェイズのためのものである。それらのFSMは、
プログラマブル・ロジック・アレイ(PLA)、状態レ
ジスタ、並びにアクションROMを使用して、−船釣な
方式で構成されている。各々のFSMは、ネットワーク
のクロック・サイクルの1回ごとに1つ次の状態へ進め
られる。発生すべき制御信号の数が多いため、PLAの
出力はさらにアクションROMによって符号化される。
Control of this interface is controlled by three finite state machines (
FSM), each of which has a transmit phase, a receive phase, and a processor (R/
W) It is for the phase. Those FSMs are
It is constructed in a simple manner using a programmable logic array (PLA), state registers, and action ROM. Each FSM is advanced to the next state for each network clock cycle. Due to the large number of control signals to be generated, the output of the PLA is further encoded by the action ROM.

当業者には容易に理解されるように、ネットワークの動
作のために必然的に必要となる、FSMモード用に書か
れ、それ央え一般的な細部構造と動作とをもつ制御シー
ケンスの翻訳は、仕事量こそ多いものの単純なタスクで
ある。
As will be readily understood by those skilled in the art, the translation of control sequences written for FSM mode, but with general detailed structure and operation, is necessary for the operation of the network. , is a simple task, although it requires a lot of work.

第17図及び第19図の状態ダイアダラムと第18図の
マトリクス・ダイアグラムとを添付図面中に含めである
のは、かなり複雑なシステムに採用することのできる内
部構造設計上の特徴に関する、包括的な細目を提示する
ためである。
The inclusion of the state diagrams of FIGS. 17 and 19 and the matrix diagram of FIG. 18 in the accompanying drawings provides a comprehensive overview of internal structural design features that can be employed in fairly complex systems. This is to present the details.

第17図は受信フェイズに関する図、第19図は送信フ
ェイズに関する図であり、これらの図において用いられ
ている表記法は、この明細書及び図面の他の場所で用い
られている表記法に対応している。例えば次の用語がそ
うである。
Figure 17 is a diagram relating to the reception phase, and Figure 19 is a diagram relating to the transmission phase, and the notation used in these figures corresponds to the notation used elsewhere in this specification and the drawings. are doing. For example, the following terms are:

RKLC=  Receive  Key  Leng
th  Counter(受信キー長さカウンタ) RDLA = Receive Data Lengt
h Counter(受信データ長さカウンタ) RNDR= Receive Network Dat
a Word Register(受信ネットワーク・
データ・ワード・レジスタ) PIJTC=Put、 (:ounter(PUTカウ
ンタ) GETR= G6t Register(GETレジス
タ) 従って状、聾ダイアダラムは、第13図及び明細書と対
照させて参照すれば、略々説明なしでも理解することが
できる。それらの状態ダイアダラムは、複雑なメツセー
ジ管理並びにプロセッサ相互間通信に関わる、様々なシ
ーケンスと条件文とを詳細に示している。第17図(第
17A図)において、[応答を発生せよJと「応答を復
号せよ」とのラベルが書込まれている夫々の状態、並び
に破線の長方形で示されている夫々の条件文は。
RKLC= Receive Key Length
th Counter (Receive Key Length Counter) RDLA = Receive Data Lengt
h Counter (Receive data length counter) RNDR= Receive Network Dat
a Word Register (receiving network
Data word register) PIJTC=Put, (:counter (PUT counter) GETR= G6t Register (GET register) Therefore, if you refer to the deaf diadem in comparison with FIG. 13 and the specification, there is almost no explanation. The state diagrams detail the various sequences and conditionals involved in complex message management and interprocessor communication. In Figure 17 (Figure 17A), [ The states labeled "Generate response J" and "Decode response" are written, as well as the respective conditional statements indicated by dashed rectangles.

第18図のマトリクス・ダイアグラムに記載されている
、指定された応答及び動作に従うものである。第18図
は、所与のTHに関するプライマリ・メツセージとレデ
ィネス状態との任危の組み合わせに対し、発生される応
答と実行される動作との両方を示すものである。当然の
ことであるが、正常なシステムの動作がなされていると
きには、ある程度のメツセージの拒絶はあるものの、エ
ラー状態はまれにしか発生しない。
The specified responses and actions as described in the matrix diagram of FIG. 18 are followed. FIG. 18 illustrates both the responses generated and the actions taken for any given combination of primary message and readiness state for a given TH. Of course, during normal system operation there will be some message rejection, but error conditions will occur infrequently.

第17図と第19図のいずれにおいても、条件判断に関
しては、その多くのものが複数の判断を同時に実行する
ことができるようになっているが、これに対して状態ス
テップの方は、1つづつ変更されていくようになってい
る。いずれの場合においても、送信動作と受信動作とは
外部からの制御を必要せずに定められた進行速度で進め
られて行く動作であり、それは、メツセージの構成とネ
ットワークの動作方式とが既に説明したようになってい
るためである。
In both Fig. 17 and Fig. 19, most of the conditional judgments allow multiple judgments to be executed at the same time, but in contrast, the state step It is gradually being changed. In either case, the sending and receiving operations are operations that proceed at a predetermined speed without requiring external control, and this is because the message structure and network operation method have already been explained. This is because it has become like that.

典型的なプロセッサ・システムやマルチプロセッサ・シ
ステムにおいて採用されている多くの特徴には、本発明
に密接な関係を持ってはいないものがあり、従ってそれ
らについては特に記載しない。それらの特徴の中には、
パリティ・エラー回路、割込み回路、それに、ワッチド
ッグ・タイマや極めて多様な記験機能等の活動をモニタ
するための種々の手段等がある。
Many features employed in typical processor and multiprocessor systems are not germane to the present invention and therefore will not be specifically described. Among those characteristics are
There are parity error circuits, interrupt circuits, and various means for monitoring activity such as watchdog timers and a wide variety of test functions.

(システムの動作の具体例) 以下に説明するのは、第1図、第8図、及び第13図を
総合したシステムが、ネットワーク及びH,S、RAM
と協働しつつ種々の動作モードで内部的にどのように働
くかを示す幾つかの具体例である。それらの具体例は、
優先順位規定と、ここで採用されているアドレッシング
方式と、トランザクション・アイデンティティとの間の
相互関係が、どのようにして局所的制御と大域的相互通
信との両方の機能を提供するのかを示すものである。
(Specific example of system operation) What will be described below is a system that integrates Figures 1, 8, and 13.
These are some specific examples showing how it works internally in various modes of operation in conjunction with. Specific examples of these are:
Demonstrates how the interrelationship between priority specification, the addressing scheme employed here, and transaction identity provides the functionality of both local control and global intercommunication. It is.

プライマリ・データ・メツセージの゛ 信ここでは、そ
の他の図に加えて更に第16図についても説明するが、
第16図は、プライマリ・メツセージの最終的な受入れ
に関わる開状態の、簡略化した状態ダイアグラムである
。メツセージがバッファ或いはメモリに受信されても、
図示の論理的状態が満たされないうちは、受入れ(アク
セプタンス)が達成されたことにはならない。図ではイ
ベント(事象)のシリアルな列として示されているが、
本来は複数の判定がパラレルに、即ち同時に行なわれる
ようになっており、それは、夫々の条件が互いに関与し
ないものであったり、或いは、ある動作段階へ達するた
めの中間段階の飛越しが、回路によって行なわれたりす
るためである。
In addition to the other figures, Figure 16 will also be explained here.
FIG. 16 is a simplified state diagram of the open state involved in the final acceptance of the primary message. Even if the message is received in a buffer or memory,
Acceptance is not achieved until the illustrated logical conditions are met. Although it is shown as a serial sequence of events in the diagram,
Originally, multiple judgments were to be made in parallel, that is, at the same time, and this was because the respective conditions were not related to each other, or because the circuit needed to skip intermediate steps to reach a certain operating step. This is because it is carried out by

第1図のネットワークの上のメツセージは、第13A図
の受信ネットワーク・データ・レジスタ146の中を、
EOM状態が識別されるまでの間通過させられ、その状
態が識別されたときに、メツセージが完了したことが認
識される。「ロック(LOCK)」状態が存在している
場合には、システムは第8図の)i、S、RAM26”
の中の応答ディレクトリを参照して、NAに/LOCK
拒絶メツセージを送出する。
Messages on the network of FIG. 1 pass through the receiving network data register 146 of FIG. 13A.
It is passed through until an EOM condition is identified, at which point the message is recognized as complete. If the ``LOCK'' condition exists, the system
/LOCK to NA by referring to the response directory in
Send a rejection message.

そうでない場合、即ち「ロック」状態が存在していない
場合には、システムはマツプ比較チエツクへ穆り、この
チエツクは第13A図に示したインターフェイスの中の
DSW管理セクション190の内部で実行される。「マ
ツプ出力=1」で表わされる、適切な比較結果が存在し
ている場合には、システムはそのメツセージを受信し続
けることができる。そのような比較結果が存在していな
い場合には、そのメツセージは拒絶され、NAPが送出
される。
If this is not the case, i.e. if a "lock" condition does not exist, the system reverts to a map comparison check, which is performed within the DSW management section 190 in the interface shown in Figure 13A. . If a suitable comparison result exists, indicated by ``map output = 1'', the system can continue to receive the message. If no such comparison exists, the message is rejected and a NAP is sent.

該当するマツプが判定されたならば、それによってシス
テムはTNステータスを検査する準備が整ったことにな
り、このTNステータスの検査は第8図に示されている
TNのディレクトリを参照することによって行なわれる
(ここでTNステータスとは厳密には所与のTNに関す
るプロセッサのステータスのことであり、従ってH,S
、RAM内のTNアドレスに格納されているエントリに
よって表わされているレディネス状態のことである)。
Once the appropriate map has been determined, the system is then ready to check the TN status, which is done by referencing the TN directory shown in Figure 8. (here, TN status strictly refers to the status of the processor with respect to a given TN, so H, S
, the readiness state represented by the entry stored at the TN address in RAM).

更に詳しく説明すると、このTNステータスの検査は、
局所的ステータス(=個々のプロセッサ・モジュールの
ステータス)が「受信準備完了」であるか否かを判定す
るために行なわれる。
To explain in more detail, this TN status check is as follows:
This is done to determine whether the local status (=status of each processor module) is "ready to receive."

ここでは、先行するあるプライマリ・メツセージによっ
てTHの割当てが既になされているものと仮定している
Here, it is assumed that the TH has already been allocated by a certain preceding primary message.

この検査の結果、TNが「実行終了(done) J状
態、「非関与プロセッサ」状態、または「イニシャル」
状態のいずれかのステータスであることが判明した場合
には、rNAPJ拒絶メツセージが送出される(ここで
TNといっているのは、厳密にはH,S、RAM内のT
Nアドレスに格納されているエントリのことであるが、
以下、混同のおそれのない限りこのエントリのことも単
にTNと称することにする)。もしこの判明したステー
タスが、他の規定外の状態であったならば、送出される
拒絶メツセージはrNAK/TNNAK/であり、以上
の2つのタイプの拒絶メツセージもまた、第8図の応答
ディレクトリから取り出される。ステータスが「受信準
備完了」であったならば、更にもう1つの別の判定が行
なわれることになる。
As a result of this check, the TN is in the "done" state, the "non-participating processor" state, or the "initial" state.
If the status is found to be one of the following, an rNAPJ rejection message is sent (here, TN is strictly speaking H, S, and T in RAM).
This refers to the entry stored at the N address.
Hereinafter, unless there is a risk of confusion, this entry will also be simply referred to as TN.) If this found status was any other non-standard condition, the rejection message sent would be rNAK/TNNAK/, and the above two types of rejection messages would also be included in the response directory of Figure 8. taken out. If the status is "ready to receive", yet another determination will be made.

このもう1つの別の判定とは、「人力オーバラン」に関
するものであり、この判定は、既に説明したように、第
13A図の入出力管理バッファ・セクション170の内
部において、GETアドレスとPUTアドレスとを比較
することによって行なわれる。更にはトランザクション
・ナンバも、受信メツセージ・カウントの値がゼロでな
いかどうかについて検査され、このカウント値がゼロで
あれば、それは、同じく入力オーバランを表示している
のである。オーバラン状態が存在している場合には、r
NAK/入カオーバカオーバランされてそのメツセージ
は拒絶される。
This other determination is related to "manual overrun", and as described above, this determination is made when the GET address and PUT address are This is done by comparing the Additionally, the transaction number is also checked to see if the value of the received message count is non-zero; if this count value is zero, it is also indicative of an input overrun. If an overrun condition exists, r
NAK/Incoming call overrun and the message is rejected.

以上のすべて条件が満足されていたならば、H、S 、
  RA M 26”内の応答ディレクトリからrAC
KJメツセージ(肯定応答メツセージ)が取り出されて
ネットワーク上へ送出され、他のプロセッサ・モジュー
ルとの間で優先権が争われることになる。それらの他の
プロセッサ・モジュールのうちには、同じように受信メ
ツセージに対する肯定応答を送出したものもあるかもし
てない。
If all the above conditions are satisfied, H, S,
rAC from the response directory in RAM 26”
The KJ message (acknowledgement message) will be picked up and sent out on the network, competing for priority with other processor modules. Some of those other processor modules may also have sent acknowledgments to received messages.

この時点で、もしネットワークから受取る共通応答メツ
セージ(この「共通」とはマージされたという意味であ
る)がrACKlメツセージであって、従って、受信プ
ロセッサ・モジュールとして選択された「全での」プロ
セッサ・モジュールが、先に受信したメツセージの受入
れが可能であることが明示されている場合には、その受
信メツセージの受入れがなされる。もしこの応答がrA
CKJ以外のいずれかの形であれば、先の受信メツセー
ジは「全ての」プロセッサから拒絶される。
At this point, if the common response message received from the network (where ``common'' means merged) is an rACKl message, and therefore the ``all'' processor module selected as the receiving processor module If it is specified that the module can accept the previously received message, then the received message is accepted. If this response is rA
If it is in any form other than CKJ, the previously received message will be rejected by ALL processors.

受信並びに応答についてのこの具体例においては、プラ
イマリ・メツセージが受信された後には、全てのプロセ
ッサが、ACK応答、NAK応答、及びNAP応答のう
ちのいずれか1つを発生することにン主目されたい、プ
ロセッサは、これらの応答メツセージのうちのいずれか
1つを受取ったならば、その直後にプライマリ・メツセ
ージの伝送を試みることができる。(プロセッサは、こ
の伝送の試みを、ネットワークを通り抜けるための合計
待ち時間相当の遅延に等しいかまたはそれより大きい遅
延の後に行なうこともでき、それについては既に「能動
ロジック・ノード」の童で説明したとおりである)。も
う1つY主目して頂きたいことは、もし、幾つかのプロ
セッサが互いに「同一のJメツセージを送信したならば
、結果的にそれらのメツセージの全てがネットワーク上
の競合を勝ち抜いたことになることも、あり得るという
ことである。その場合には、それらの送信プロセッサの
「全て」がACK応答を受取ることになる。このことは
、後出の具体例で詳細に説明する、ブロードカスト(−
斉伝送)及び大域的セマフォ・モードの動作に関して重
要である。
In this specific example of reception and response, after a primary message is received, all processors are focused on generating one of an ACK response, a NAK response, and a NAP response. If desired, the processor may attempt to transmit the primary message immediately after receiving any one of these response messages. (The processor may also make this transmission attempt after a delay equal to or greater than the total latency to traverse the network, which was already discussed under Active Logic Nodes. (as I did). Another point I would like you to notice is that if several processors send the same message to each other, all of those messages will eventually survive the competition on the network. It is also possible that ``all'' of those sending processors will receive an ACK response. This will be explained in detail in the specific example below.
(broadcast) and global semaphore mode operation.

実際に使用されている本発明の実機例は、これまでに説
明したものに加えて更により多くの種類の応答を含むと
共に様々な動作を実行するようになっている。第18図
はそれらの応答と動作とを、LOCK、TNエラー、及
びオーバランの各別込み状態、予め識別されている9つ
の異なったステータス・レベル、それに肯定応答(A 
CK)及び非該当プロセッサ応答に対するものとして、
Implementations of the invention in actual use include many more types of responses and perform a variety of operations in addition to those described above. FIG. 18 shows these responses and operations for the separate states of LOCK, TN error, and overrun, nine different pre-identified status levels, and acknowledgment (A).
CK) and non-applicable processor responses:
.

縦列に並べた各項目で示している。Each item is shown in a vertical column.

あるプロセッサ・モジュールがメツセージの送信準備を
完了したときには、第13図のPTNレジスタ206に
格納されているPTN値は使用可能状態となっており、
従って必要とされるのはTNステータスが「送信準備完
了」状態にあることの確認だけである。第12図から分
るように、「送信準備完了ノのエントリ(記述項)は、
出力メツセージのためのネクスト・メツセージ・ベクタ
・アドレスを含んでいる。アセ゛ノブルが完了した出力
メツセージはネットワーク上へ送出され、そしてもし競
合に敗退したならば、PTNが途中で変更されない限り
、伝送が成功するまでこの送出動作が反復され、そして
成功したなら応答を受取ることになる。伝送が成功して
肯定応答を受取ったならば、アドレス・ベクタが変更さ
れる。ネクスト・メツセージ・ベクタが、現在メツセー
ジの中の第2番目のワード(第21A図)から取り出さ
れ、このワードは送信トランザクション・ベクタ・カウ
ンタ222からランダム・アクセス・メモリ168へ転
送される。出力メツセージ・セクションがオーバラン状
態になければ、PUTカウンタ175が「1」だけ進め
られ、このオーバラン状態は、PUTがGETに等しく
なることによって表示される。尚、送信トランザクショ
ン・ベクタ・カウンタ222から転送されるネクスト・
メツセージ・ベクタは、H,S、RAMの中の現在トラ
ンザクション・ナンバ・レジスタ206によって指定さ
れているトランザクション・ナンバ・アドレスへ人力さ
れる。もし、この新たなTNが「送信準備完了」状態の
ものであれば、この人力されたベクタの値は、再び、こ
のトランザクション・アイデンティティに関係している
次のメツセージ(ネクスト・メツセージ)の格納位置を
指し示している。H,S、RAMの中に格納されている
出力メツセージのフォーマットについては、第21図を
参照されたい。
When a processor module is ready to send a message, the PTN value stored in the PTN register 206 of FIG. 13 is ready for use.
Therefore, all that is required is confirmation that the TN status is in the "ready to send" state. As can be seen from Figure 12, the entry (description) for ``Ready to send'' is
Contains the next message vector address for the output message. The output message that has been assembled is sent out onto the network, and if the contention is lost, this sending operation is repeated until the transmission is successful, and if the response is received, unless the PTN is changed midway through. become. If the transmission is successful and an acknowledgment is received, the address vector is modified. The next message vector is taken from the second word in the current message (FIG. 21A) and this word is transferred from transmit transaction vector counter 222 to random access memory 168. If the output message section is not in overrun, the PUT counter 175 is incremented by one, and this overrun condition is indicated by PUT equaling GET. Note that the next transaction transferred from the transmission transaction vector counter 222
The message vector is input to the transaction number address currently specified by transaction number register 206 in H,S,RAM. If this new TN is in the "Ready to Send" state, the value of this human-entered vector is again the storage location of the next message related to this transaction identity. pointing to. See FIG. 21 for the format of the output message stored in the H, S, RAM.

ただし、メツセージを送出する際のメツセージ管理には
、PTNの内部的な、或いは外部からの変更をはじめと
する、多くの異なった形態の動作を含ませておくことが
できる。エラー状態、オーバラン状態、ないしロック状
態によって、システムがトランザクション・ナンバをr
TNOJにシフトするようにしておくことができ、この
シフトによって、システムはノン・マージ・モードに復
帰し、モしてrTNOJにおけるステータスの検査を、
「送信準備完了」状態が識別されるか或いは新たなTH
の割当てがなされるまで、続けることになる。かなり複
雑な具体例に採用することのできる状態並びに条件を示
したものとして、第19図(第19A図)のフローチャ
ートを参照されたい。
However, message management when sending messages can include many different types of actions, including changes internal to the PTN or external to the PTN. An error condition, overrun condition, or lock condition causes the system to change the transaction number
TNOJ, which returns the system to non-merge mode and then checks the status at rTNOJ.
``Ready to Send'' status is identified or a new TH
This will continue until the allocation is made. Please refer to the flowchart of FIG. 19 (FIG. 19A) for an illustration of conditions and conditions that may be employed in a fairly complex implementation.

出力メツセージ完了バッファの例 メツセージの伝送の完了が「ロック(LOCK)」を除
いたその他の任意の応答メツセージによって明示された
ならば、新たに完了した出力メツセージ・バッファを指
し示すポインタが、H,S、RAMの出力メツセージ完
了循環バッファ・セクション(第8図参照)に格納され
る。このポインタは、上記出力メツセージ・バッファの
アドレスを表わす単なる16ビツト・ワードである。(
出力メツセージ・バッファのフォーマットは第21図に
示されている。出力メツセージ・バッファには、ネット
ワークから受取った応答メツセージを記録する場所が含
まれていることに注目されたい)。
Example of Output Message Completion Buffer Once the completion of a message transmission is indicated by any other response message except LOCK, a pointer to the newly completed output message buffer is set to H,S. , is stored in the output message completion circular buffer section of RAM (see FIG. 8). This pointer is simply a 16 bit word representing the address of the output message buffer. (
The format of the output message buffer is shown in FIG. Note that the output message buffer contains a place to record response messages received from the network).

出力メツセージ完了循環バッファは、ネットワーク・イ
ンタフェースのハードウェア120と、マイクロプロセ
ッサ105の上に置かれた監視プログラムとの間の、通
信の機能を果たすものである。このマイクロプロセッサ
の中に備えられているプログラムは、これから出力され
るメツセージをH,S、RAMの中に格納する。これに
続く次の例で詳細に説明するが、複数の出力メツセージ
を一緒に鎮状に連結しくチェーンし)、シかもその際、
TNがこの鎖(チェーン)の先頭のポインタとして働く
ようにすることができ、これによって作業の複雑なシー
ケンスを形成することができる。その他の特徴としては
、ネットワークを複数のTHの間で多重化即ち時分割(
マルチブレクシング)することができるため(これにつ
いても後に詳述する)、ネットワーク内の諸処に存在す
る様々な事象に応じた種々の順序でメツセージを出力す
ることができる。
The output message completion circular buffer provides communication between the network interface hardware 120 and the supervisory program located on the microprocessor 105. A program included in this microprocessor stores messages to be output in the H, S, RAM. As will be explained in more detail in the following example, if you chain multiple output messages together (in a chain-like manner), then
The TN can be made to act as a pointer to the beginning of this chain, allowing complex sequences of operations to be formed. Other features include multiplexing or time-sharing the network between multiple THs.
(multiplexing) (also discussed in more detail below) allows messages to be output in different orders depending on various events occurring elsewhere in the network.

更にまた、伝送に成功したパケットによって占められて
いたH、S、RAM内の格納空間を迅速に回復し、それ
によってその格納空間を、これから出力される別の出力
パケットのために再使用できるようにすることが重要で
ある。出力メツセージ完了循環バッファが、この機能を
果たしている7 あるデータ・メツセージの送信が成功裏に終了して「ロ
ック」応答以外の応答を受信したならば、ネットワーク
・インターフェイスは、H9S、RAM内のr0510
(16進数)」に格納されているPUTポインタ(第1
0図参照)を「1」だけ進め、また、この送信が完了し
たばかりの出力メツセージの先頭のワードのアドレスを
PUTレジスタ内のアドレスへ格納する。(PUTポイ
ンタの値がr0512(16進数)」に格納されている
TOPポインタの値より大きくなると、PUTポインタ
はr0513(16進数)」に才各納されているBOT
ポインタ(=BOTTOMポインタ)と同じになるよう
に最初にリセットされる)、PUTポインタがGETポ
インタ(格納位置r0511(16進数)」)より大き
くなるようならば、循環バッファが、オーバランしてい
るのであり、そのため「エラー割込み」がマイクロプロ
セッサへ向けて発生される。
Furthermore, it is possible to quickly recover the storage space in the H,S,RAM occupied by the successfully transmitted packet, thereby reusing it for another output packet to be output. It is important to The output message completion circular buffer performs this function.7 Once the transmission of a data message has been successfully completed and a response other than a ``lock'' response is received, the network interface sends the H9S, r0510 in RAM.
(hexadecimal number)" PUT pointer (first
0) is advanced by 1, and the address of the first word of the output message that has just been sent is stored in the address in the PUT register. (When the value of the PUT pointer becomes larger than the value of the TOP pointer stored in r0512 (hexadecimal), the PUT pointer is stored in r0513 (hexadecimal).
If the PUT pointer becomes larger than the GET pointer (storage location r0511 (hexadecimal number)), the circular buffer is overrun. , so an "error interrupt" is generated to the microprocessor.

マイクロプロセッサの内部で実行されているソフトウェ
アによって、GETポインタが1旨示している出力メツ
セージ・バッファが非同期的に調べられる。プロセッサ
は、実行を要求された何らかの処理を完了したならば、
GETポインタを「1」だけ進める(このGETの値は
、TOPの値より大きくなるとBOTの値にリセットさ
れる)。GET=PUTとなっている場合には、処理せ
ねばならない出力メツセージはもはや存在していない。
Software executing within the microprocessor asynchronously examines the output message buffer to which the GET pointer points. Once the processor has completed any processing it was asked to perform,
Advance the GET pointer by "1" (this GET value is reset to the BOT value when it becomes larger than the TOP value). If GET=PUT, there are no more output messages to process.

そうでない場合には、更に別の出力メツセージが成功裏
に送信を完了した状態にあるので、それらの出力メツセ
ージを処理せねばならない。この処理には、H,S、R
AMの出力バッファの格納空間を空きスペースに戻すこ
とが含まれており、従ってこのスペースを他のパケット
のために再使用することできる。
Otherwise, further output messages have been successfully transmitted and must be processed. This process includes H, S, R
This includes returning the storage space of the AM output buffer to free space so that this space can be reused for other packets.

ここで注目しておくべき重要なことは、出力メツセージ
完了循環バッファと人力メツセージ循環バッファとは互
いに別個のものであり、そのためこれら2つの循環バッ
ファは、夫々が別々のPUT、GET%TOP、及びB
OTの各ポインタによって管理されているということで
ある。構成のしかたによっては、第13図に示されてい
るように、これら両方の循環バッファが、循環バッファ
管理ハードウェア170を共用するようにもできるが、
そのような構成が必須なわけではない。
An important thing to note here is that the output message completion circular buffer and the human message circular buffer are separate from each other, so these two circular buffers each handle separate PUT, GET%TOP, and B
This means that it is managed by each pointer of OT. In some configurations, both circular buffers can share circular buffer management hardware 170, as shown in FIG.
Such a configuration is not essential.

肛訓旦主二王j 各プロセッサ・モジュールは、そのプロセッサ・モジュ
ール自身の高速ランダム・アクセス・メモリ168(第
13図)の内部のTNをアクセスする機能を備えており
、このメモリ168には、潜在的に使用可能な複数のT
Nの、そのディレクトリが含まれている。ただし、割当
てられていないTNは、そのTHに関連付けられている
格納位置に格納されているトランザクション・ナンバ値
によって、割当てられていない旨が明確に表示されてい
る。従って、マイクロプロセッサ・システム103は、
割当てられていないトランザクション・ナンバを識別し
、そしてそれらのうちの1つを、所与のトランザクショ
ン・アイデンティティに関して他のプロセッサ・モジュ
ールとの間の通信を開始するのに使用するために選択す
ることができる。
Each processor module has the ability to access the TN within its own high-speed random access memory 168 (FIG. 13), and this memory 168 includes: Multiple potentially available T
N, its directories are included. However, unallocated TNs are clearly indicated as unallocated by the transaction number value stored in the storage location associated with the TH. Therefore, microprocessor system 103:
identifying unassigned transaction numbers and selecting one of them for use in initiating communications with other processor modules regarding a given transaction identity; can.

トランザクション・ナンバは、ローカル・マイクロプロ
セッサ(=プロセッサ・モジュール内のマイクロプロセ
ッサ)の制御の下に、局所的に割当てられ且つ更新され
るが、ネットワーク内の全域における大域的制御は、r
TN放棄命令」及びrTN割当命令」というプライマリ
制御メツセージを用いて行なわれる。同一のTNを要求
する可能性のある互いに競合する複数のプロセッサ・モ
ジュールの間にデッドロック状態が発生することは決し
てなく、そのわけは、ネットワークが、より小さな番号
を付けられているプロセッサの方に優先権を与えるから
である。そのTNを得ようとしたプロセッサのうちで優
先権を得られなかった残りのプロセッサはrNAK/T
Nエラー」応答を受取ることになり、この応答は、それ
らのプロセッサが別のTNを確保することを試みなけれ
ばならないということを表示するものである。従って、
それらのトランザクション・アイデンティティの確保並
びに照合を、システムの内部で及び局所的に行なう際の
、完全なフレキシビリティが得られている。
Transaction numbers are assigned and updated locally under the control of the local microprocessor (= microprocessor in the processor module), but global control throughout the network is
This is done using the primary control messages ``TN Abandonment Command'' and ``rTN Assignment Command''. A deadlock condition never occurs between competing processor modules that may request the same TN, because the network This is because priority is given to Among the processors that tried to get the TN, the remaining processors that did not get priority are rNAK/T.
N Error" response indicating that those processors should try to reserve another TN. Therefore,
There is complete flexibility in securing and verifying these transaction identities within and locally within the system.

更に注目して頂きたいことは、TNの反復使用は、rT
NOJである基本伝送モードと、TNがゼロより大きい
マージ・モードとの間の、シフトによって行なわれてい
るということである。従ってこのシステムは、ただ1回
のTNのブロードカスト式の伝送によって、その動作の
焦点だけでな(その動作の性質をも変えることができる
It should also be noted that repeated use of TN
This is done by shifting between the basic transmission mode, which is NOJ, and the merge mode, where TN is greater than zero. The system can therefore change not only the focus of its operation, but also the nature of its operation, by a single broadcast transmission of the TN.

大域的ステータスの変化を伝達するための更に別の、そ
して特に有用な方式は、第4図に関して既に説明した強
制パリティ・エラーの伝播である。この独特の表示方式
は、その他の伝送の間にはさみ込まれて伝送されると、
中止されたシステム資源が調査され、そして適切な動作
が実行されることになる。
Yet another, and particularly useful, scheme for communicating changes in global status is the forced parity error propagation described above with respect to FIG. This unique display method, when transmitted between other transmissions,
The aborted system resources will be investigated and appropriate action taken.

プロセッサ・プロセッサ 信 プロセッサ通信として、2種類の特別の形態のものがあ
り、その一方は特定の1つの転送先プロセッサへ向けて
行なわれる通信であり、他方は、1つのクラスに属する
複数のプロセッサを転送先として行なわれる通信である
。これらの両タイプの伝送はいずれもDSWを利用して
おり、また、これらの伝送はいずれも、ノン・マージ・
モードのブロードカストによって実行される。
There are two special types of processor-to-processor communication: one is communication directed to one specific destination processor, and the other is communication directed to multiple processors belonging to one class. This is a communication performed as a forwarding destination. Both of these types of transmission utilize DSW, and both of these transmissions are non-merging
Performed by mode broadcast.

特に1つの発信元プロセッサと1つの転送先プロセッサ
との間での通信を行なう際には、DSWの中に転送先プ
ロセッサ識別情報(destinationproce
ssor 1dantification : D P
 I D )を入れて使用する。第8図を参照しつつ説
明すると、このDPIDの値を用いて各々の受信プロセ
ッサ・モジュールのH,S、RAM26@の選択マツプ
部分がアドレスされると、転送先として意図された特定
のプロセッサ・モジュールだけが、肯定的な応答を発生
してそのメツセージを受入れる。肯定応答が送信され、
しかもそれが最終的に成功裏に受信されたならば、両者
のプロセッサは、要求されている将来の動作のいずれで
も実行できる状態になる。
In particular, when communicating between one source processor and one destination processor, destination processor identification information (destination process) is stored in the DSW.
ssor 1dantification: DP
ID) and use it. Referring to FIG. 8, when the selection map portion of the H, S, RAM 26@ of each receiving processor module is addressed using this DPID value, the specific processor intended as the transfer destination is Only the module will generate a positive response and accept the message. An acknowledgment is sent and
And if it is finally successfully received, both processors will be ready to perform any future operations requested.

ある1つのメツセージを、ある1つの制御プロセスに関
係する、1つのクラスに属する複数のプロセッサが受信
すべき場合には、DSW内のマツプ・ニブルとマツプ・
アドレスとによって、H9S、RAMの選択マツプ部分
の中の対応するセクションが指定される。そして、全て
の受信プロセッサが夫々に肯定応答を送出し、それらの
肯定応答は、発信元プロセッサ・モジュールへ到達する
ための競合を、この通信のための往復送受信が最終的に
完了するまで続けることになる。
If one message is to be received by multiple processors belonging to one class related to one control process, the map nibble and map nibble in the DSW are
The address specifies the corresponding section in the selection map portion of the H9S RAM. All receiving processors then send respective acknowledgments that continue competing to reach the originating processor module until the round trip for this communication is finally completed. become.

全域ブロードカスト・モードのプロセッサ通信は、プラ
イマリ・データ・メツセージ、ステータス・メツセージ
、制御メツセージ、並びに応答メツセージの、各メツセ
ージの通信に用いることができる。優先順位プロトコル
と、優先権を付与する機能を備えたネットワークとの、
両者の固有の能力によって、その種のメツセージをその
他の種類のメツセージのシーケンスの中に容易に挿入で
きるようになっている。
A global broadcast mode of processor communication may be used to communicate primary data messages, status messages, control messages, and response messages. A priority protocol and a network with the ability to give priority.
The inherent capabilities of both allow such messages to be easily inserted into sequences of other types of messages.

ハツシング・モードのプロセッサ選択は、リレーシヨナ
ル・データベース・システムにおけるデータ処理のタス
クを実行する際には、他から飛び抜けて多用されるプロ
セッサ選択方式である。
Hashing mode processor selection is by far the most commonly used processor selection method when performing data processing tasks in relational database systems.

−次的データ(=バックアップ用ではないメインのデー
タ)についての互いに素の(=同一の要素を共有しない
)複数のデータ部分集合と、バックアップ用データにつ
いての互いに素の複数のデータ部分集合とが、適当なア
ルゴリズムに従って、異った複数の二次記憶装置の中に
分配されている。1つのプロセッサが一次的データの部
分集合を分担し別の1つのプロセッサがバックアップ用
データの部分集合を分担しているためにそれら2つのプ
ロセッサが同時に応答した場合には、次的データについ
てのメツセージの方に優先権が与えられる。この条件が
補償されるようにするためには、優先順位のより高いコ
マンド・コード(第12図参照)を選択するようにすれ
ば良い。
- Multiple disjoint data subsets (=not sharing the same elements) of secondary data (=main data not for backup) and disjoint multiple data subsets of backup data. , distributed among different secondary storage devices according to a suitable algorithm. If one processor is responsible for a subset of the primary data and another processor is responsible for a subset of the backup data, and the two processors respond simultaneously, the message for the secondary data Priority will be given to those who In order to compensate for this condition, a command code with a higher priority (see FIG. 12) may be selected.

データベースの信頼性及び完全性の維持も、以上の様々
なマルチプロセッサ・モードを利用することによって達
成され、その場合、発生した個々の状況に対して最も有
利なようにそれらのモードが適用される。例を挙げるな
らば、−次的データのある部分集合を分担している二次
記憶装置が故障した場合には、特別のプロセッサ対プロ
セッサ通信を利用してそれを更新することができる。ま
たエラーの訂正やデータベースの一部分のロールバック
は、これと同様の方式で、或いはクラス・モードで動作
させることによって、行なうことができる。
Maintenance of database reliability and integrity is also achieved by utilizing the various multiprocessor modes described above, which are then applied in the most advantageous manner to the particular situation encountered. . For example, if a secondary storage device that is responsible for a certain subset of secondary data fails, special processor-to-processor communications can be utilized to update it. Correcting errors or rolling back portions of the database can also be done in a similar manner or by operating in class mode.

トランザクション・ナンバの例 トランザクション・ナンバという概念により、マルチプ
ロセッサ・システムの制御のための新規にして強力なハ
ードウェア機構が得られている。
Transaction Number Example The concept of transaction numbers provides a new and powerful hardware mechanism for controlling multiprocessor systems.

本システムにおいては、トランザクション・ナンバは「
大域的セマフォ」を構成しており、また、ネットワーク
に対するメツセージの送受信と、複数のプロセッサに分
配されたある1つの所与のタスクのレディネス状態の確
認との夫々において、重要な役割りを果たしている。
In this system, the transaction number is
It constitutes a ``global semaphore'' and plays an important role in sending and receiving messages to and from the network and in checking the readiness status of a given task distributed among multiple processors. .

トランザクション・ナンバ(TN)は、HoS、RAM
26の中の16ビツト・ワードとじて物理的に実現され
ている。このワードは、様々な機能を果たせるように、
第12図に示すようなフォーマットとされてし)る、T
NはH,S、RAMに才各納されるため、マイクロプロ
セッサ105とネットワーク・インターフェイス120
とのいずれからもアクセスすることができる。
Transaction number (TN) is HoS, RAM
It is physically implemented as 16-bit words in 26 bits. This word can perform various functions,
T
Since N is stored in H, S, and RAM, the microprocessor 105 and network interface 120
It can be accessed from either.

大域的セマフォ 「セマフォ」という用語は、コンピュータ科学関係の文
献において、互いに非同期的に実行される複数の処理の
制御に用いられる変数を指し示すための用語として、−
船釣に使用されるようになっている。セマフォは、中断
されることのない1回の操作でそれを「テスト・アンド
・セット」することができるという性質をもっている。
Global Semaphore The term "semaphore" is used in the computer science literature to refer to a variable used to control multiple processes that are executed asynchronously to each other.
It is now used for boat fishing. A semaphore has the property that it can be "tested and set" in a single non-disruptive operation.

例として、「アンアサインド(IINAssIGNED
 :割当てがなされていない状態)」と、「アサインド
(ASSIGNED :割当てがなされている状態)」
との2つの状態を取り得るセマフォ変数について考察す
ることにする。この場合には、テスト・アンド・セット
動作は次のように定義される:もしセマフォが「アンア
サインド」状態にありたならば、そのセマフォを「アサ
インド」状態にセットして成功を表示すること二反対に
セマフォが既に「アサインド」状態にあったならば、そ
のセマフォを「アサインド」状態のままにしておいて「
失敗」を表示すること。従って、このセマフォに拠れば
、セマフォのテスト・アンド・セットに成功した処理は
自らのタスクを続行することができ、一方、それに失敗
した処理は、そのセマフォが「アンアサインド」状態に
リセットされるのを待つか、或いは、等価の別の資源を
制御している別のセマフォをテスト・アンド・セットす
ることを試みるかの、いずれかを余儀なくされる。容易
に理解できることであるが、仮にテスト・アンド・セッ
ト動作が中断されるようなことがあり得るとするならば
、2つの処理が同時に同し資源にアクセスしてしまう可
能性が生じ、それによって予測することのできない誤っ
た結果が生じてしまうおそれがある。
For example, "Unassigned (IINAssIGNED)"
: Unassigned state)" and "Assigned (ASSIGNED: Assigned state)"
Let us consider a semaphore variable that can take two states. In this case, the test-and-set operation is defined as follows: If the semaphore was in the "unassigned" state, set the semaphore to the "assigned" state and indicate success. Conversely, if the semaphore is already in the "assigned" state, leave the semaphore in the "assigned" state and
"Failure" shall be displayed. Therefore, with this semaphore, a process that successfully tests and sets the semaphore can continue its task, while a process that fails has the semaphore reset to the "unassigned" state. , or attempt to test and set another semaphore controlling another equivalent resource. It is easy to understand that if a test-and-set operation could be interrupted, it would be possible for two processes to access the same resource at the same time, which would cause There is a risk that unpredictable and erroneous results may occur.

いかなるマルチプロセッサ・システムも、システムの資
源へのアクセスを制御するために、セマフォと同一視す
ることのできる概念を、ハードウェアによって実際に具
体化している。しかしながら、従来のシステムは、1コ
ピーのセマフォ(=部数が1部のセマフォ、即ち1箇所
だけに設けられるセマフォ)しか維持することができな
い。そこで、複数コピーのセマフォ(=部数が複数のセ
マフォ、即ち複数箇所に設けられるセマフォ)を、各プ
ロセッサに1コピーづつ設けて維持するようにすれば、
単にテストするだけのセマフォのアクセスのために競合
が発生する回数を低減するという目的と、後に説明する
その他の用途に多価のセマフォ変数を利用するという目
的との、双方のために望ましい。問題は、セマフォの多
数のコピーに対し、完全に同期した操作を加えねばなら
ないということであり、もしこのことが守られなかった
ならば、それを強化するためにセマフォが設けられてい
るところの、資源へのアクセスの完全性が失われてしま
うことになる。
Any multiprocessor system actually implements in hardware a concept that can be equated with a semaphore to control access to the system's resources. However, conventional systems can maintain only one copy of a semaphore (a semaphore with one copy, that is, a semaphore provided at only one location). Therefore, if a multi-copy semaphore (a semaphore with multiple copies, i.e., a semaphore provided in multiple locations) is provided and maintained in each processor, one copy will be maintained.
This is desirable both for the purpose of reducing the number of times contention occurs for semaphore accesses that are merely for testing purposes, and for the purpose of utilizing multi-valued semaphore variables for other uses described below. The problem is that operations must be performed on multiple copies of the semaphore in a completely synchronized manner, and if this is not followed, then the , the integrity of access to resources will be lost.

複数コピーのセマフォ、即ち「大域的」セマフ才は、本
システムによって提供される。次に示す表は、大域的セ
マフォに関する動作を、A1−セマフォ(1コピーのセ
マフォ)と対比したものである。
Multiple copy semaphores, or "global" semaphores, are provided by the system. The following table compares the behavior for global semaphores with the A1-semaphore (one copy semaphore).

(以下余白) 本実施例のシステムにおいては、「TN割当(ASSI
GN TN ) JコマンドとrTN放棄(RELIN
−QUISHTN)Jコマンドとが、大域的セマフォと
して利用されているトランザクション・ナンバに対する
テスト・アンド・セット機能とリセット機能とを夫々に
担っている。第12図について説明すると、rNAK/
TNエラー」応答が失敗を表示し、一方、rSACK/
アサインド」応答が成功を表示する。
(Left below) In the system of this embodiment, “TN allocation (ASSI)
GN TN ) J command and rTN abandonment (RELIN
-QUISHTN)J command has a test-and-set function and a reset function for a transaction number used as a global semaphore, respectively. To explain Fig. 12, rNAK/
TN error” response indicates failure, while rSACK/
"Assign" response shows success.

複数のノードを同期してクロッキングするために用いら
れている同期クロッキング方式や、全てのプロセッサへ
同時に最渣先パケットを伝送するブロードカスト動作を
はじめとする、このネットワークの特質は、大域的セマ
フォという概念を実際に具体化する上での基礎を成すも
のである。この概念が実施されているために、このシス
テムは所望のシステム資源の複数のコピーの、その割付
け(アロケーション)、割付は解除(デアロケーション
)、並びにアクセスの制御を、単にその資源にTNを付
与することによって行なえるようになっている。ここで
γ1目すべき重要なことは、分散された資源の制御を、
単一セマフォの場合と略々同程度の小規模なソウトウエ
ア・オーバヘッドで、実行できるようになっているとい
うことである。このことは従来のシステムに対する非常
な進歩であり、なぜならば、従来のシステムは、分散型
の資源を管理できないか、或いは、複雑なソフトウェア
によるプロトコルが必要とされ且つハードウェア的なネ
ックを生じてしまうかの、いずれかだからである。
The characteristics of this network, including the synchronous clocking method used to clock multiple nodes synchronously and the broadcast operation that transmits the most recent packet to all processors simultaneously, are It forms the basis for actually embodying the concept of a semaphore. With this concept in place, the system controls the allocation, deallocation, and access of multiple copies of a desired system resource by simply attaching a TN to that resource. It can be done by doing. The important thing to note here is that the control of distributed resources is
This means that it can be implemented with approximately the same small software overhead as a single semaphore. This is a significant improvement over traditional systems, which either cannot manage distributed resources or require complex software protocols and create hardware bottlenecks. Because it's either going to be put away or not.

レディネス状態 「ビズイ (BIISY) J   rウェイティング
(WAITING )J、「準備完了(READY )
 J  (送信と受信の夫々の準備完了)、「終了(D
ONE) J、及び「非関与プロセッサ(NON−PA
RTICIPANT ) Jから成る1組の値(第12
図参照)が、あるTNを付与されたタスクの、そのレデ
ィネス状態を速やかに確認する能力を提供している。こ
のシステムでは、以上の各状態の意味するところは、次
の表が示すようになっている。
Readiness state “BIISY J rWaiting (WAITING) J,” Ready (READY)
J (preparations for sending and receiving completed), "Complete (D
ONE) J, and “Non-Participating Processor (NON-PA)
RTICIPANT ) A set of values consisting of J (12th
(see figure) provides the ability to quickly check the readiness status of a task assigned a certain TN. In this system, the meaning of each of the above states is shown in the table below.

rTN割当」コマンドを用いて、タスクへのTHの付与
が動的に行なわれるようになっている。成功表示(rT
N割当」メツセージに対するrSACK/アサインド」
応答)は、すべての動作可能なプロセッサが成功裏にT
Nのタスクへの割当てを完了したことを示す。第11図
に関して注目すべきことは、rNAK/TNエラー」応
答は高い優先順位(小さな値)をもっているため、いず
れかのプロセッサのネットワーク・インターフェイス1
20がTNの使用に関する衝突を検出したならば、全て
のプロセッサが失敗応答を受取るということである。更
に、ネットワーク上を伝送されるこの失敗応答の0PI
D(発信元プロセッサID)フィールドは、衝突のあっ
たプロセッサのうちの第1番目の(付された番号が最小
の)プロセッサを表示することになる。この事実は、診
断ルーチンに利用される。
Using the "rTN assignment" command, TH is dynamically assigned to a task. Success display (rT
"rSACK/assign to message"
response), all operational processors successfully T
Indicates that assignment to task N has been completed. It should be noted with respect to FIG.
20 detects a conflict regarding the use of TN, all processors will receive a failure response. Furthermore, the 0PI of this failure response transmitted over the network
The D (source processor ID) field will display the first processor (the one with the lowest assigned number) among the processors that have had a conflict. This fact is utilized in diagnostic routines.

各々のプロセッサは、ソフトウェアの働ぎにより、タス
クを処理し、そしてTNを「ビズイ」、「クエイティン
グ」、「送信準備完了」、「受信準備完了」、「終了」
または「非関与プロセッサ」のうちの該当するものにセ
ットする。最初のrTN割当」を発令したプロセッサを
含めどのプロセッサも、任意の時刻に、「ステータス・
リクエスト」コマンド或いは「マージ開始」コマンドを
発令することによって、タスク(TN)がどの程度に完
了しているかという状態を容易に確認することができる
Each processor processes tasks through the action of software, and marks the TN as ``busy'', ``quieting'', ``ready to send'', ``ready to receive'', and ``finished''.
or to the appropriate one of the "non-participating processors". At any time, any processor, including the processor that issued the "initial rTN assignment", can
By issuing the "Request" command or the "Start Merge" command, it is possible to easily check the status of how much the task (TN) has been completed.

「ステータス・リクエスト」は、多価の(=多種の値を
取り得る)大域的セマフォの1回のテストと同じことで
ある。第11図から分るように、優先順位が最も高いス
テータス応答(SACK)メツセージがネットワーク上
の競合を勝ち抜き、その結果、最も低いレディネス状態
が表示されることになる。更に、その0PIDフイール
ドは、その最低のレディネス状態にあるプロセッサのう
ちの第1番目の(付された番号が最小の)プロセッサの
アイデンティティ(素性)を表示することになる。
A "status request" is equivalent to a single test of a multivalued global semaphore. As can be seen in Figure 11, the status response (SACK) message with the highest priority will win out the competition on the network, resulting in the lowest readiness status being displayed. Furthermore, the 0PID field will display the identity of the first (lowest numbered) processor among the processors in the lowest readiness state.

この後者の特性を用いて、複数のプロセッサに分配され
たタスクの完了を「待機」するための、「ノン・ビズイ
(non−bysy) Jの形態が定められている。最
初にrTN割当」を発令したプロセッサは初代の「ウェ
イト・マスク」であるとされる。このプロセッサは次に
、任意の基準に基づいて、他のいずれかのプロセッサを
新たな「ウェイト・マスク」に指定する。この新たな「
ウェイト・マスク」は、それ自身が所望のレディネス状
態に到達したならば、「マージ開始」或いは「ステータ
ス・リクエスト」のいずれかを発令することによって、
全てのプロセッサに対する問合せを行なう。もし他のプ
ロセッサの全てが準備完了状態となっていたならば、5
ACKがその旨を表示することになる。もし幾つかのプ
ロセッサが尚、準備完了状態にはなかったならば、5A
CK応答の0PIDフイールドが、レディネス状態が最
低のプロセッサのうちの第1番目のものを表示すること
になる。「ウェイト・マスク」はそのプロセッサに対し
、新しい「ウェイト・マスク」になるように命令する。
Using this latter characteristic, a form of "non-bysy J" has been defined for "waiting" for the completion of tasks distributed to multiple processors. The processor that issued the command is said to be the first-generation "weight mask." This processor then assigns any other processor to the new "weight mask" based on arbitrary criteria. This new “
Once the weight mask has reached its desired state of readiness, it can either issue a ``start merge'' or a ``status request.''
Query all processors. If all other processors were in the ready state, 5
ACK will indicate that. If some processors were still not ready, 5A
The 0PID field of the CK response will indicate the first of the least ready processors. The "weight mask" instructs the processor to become the new "weight mask."

結局最後には全てのプロセッサが準備完了状態となるの
であるが、それまでの間、このシステムは、少なくとも
一つのプロセッサが準備完了状態に到達したことを知ら
される都度、ステータスの問合せを試みるだけである。
Eventually, all processors will reach the ready state, but until then the system simply attempts to query the status each time it is notified that at least one processor has reached the ready state. It is.

従ってこのシステムは、結果を出さずに資源を消費する
周期的なステータス間合せという負担を負わされること
がない。更にこの方式によれば、最後に完了する処理が
終了した丁度その時刻に、全てのプロセッサが仕事を完
了したということをシステム。
The system is thus not burdened with periodic status reconciliations that consume resources without producing results. Furthermore, this method allows the system to know that all processors have completed their work at the exact time the last completed process finishes.

が確実に知ることになる。当業者には理解されるように
、本発明の概念の範囲内でその他の多種多様な「待機」
の形態を採用することができる。
will know for sure. As will be understood by those skilled in the art, there are many other variations of "standby" within the scope of the inventive concept.
The following form can be adopted.

「マージ開始」コマンドは、1つの特殊な種類のテスト
・アンド・セット命令である。大域的セマフォのステー
タスが「送信準備完了」または「受信準備完了」である
場合には、現在トランザクション・ナンバ・レジスタ(
PTNR)206(第13図参照)が「マージ開始」メ
ツセージ(第3図参照)内のトランザクション・ナンバ
の値にセットされ、これによってPTNRレジスタの設
定が行なわれる。動作中のプロセッサのいずれかが、よ
り低位のレディネス状態にある場合には、PTNRの値
は変更されない。
The "start merge" command is one special type of test-and-set instruction. If the status of the global semaphore is ``Ready to Send'' or ``Ready to Receive,'' then the current transaction number register (
PTNR) 206 (see FIG. 13) is set to the value of the transaction number in the "Merge Start" message (see FIG. 3), thereby setting the PTNR register. If any of the active processors are in a lower readiness state, the value of PTNR is unchanged.

「マージ停止」コマンドは、以上の動作に対応するリセ
ット動作であって、すべての動作中のプロセッサのPT
NRを無条件にrTNOJにリセットするものである。
The "stop merge" command is a reset operation that corresponds to the above operation, and is a reset operation that
This unconditionally resets NR to rTNOJ.

後に説明するように、PTNRによって指定されている
現在大域的タスク(current globalta
sk )に関係するメツセージだけが、ネットワーク・
インターフェイス120から出力されるようになってい
る。従って、「マージ開始」コマンド及び「マージ停止
」コマンドは、複数のタスクの間でネットワークを時間
多重化、即ち時分割(タイム・マルチブレクシング)す
ることのできる能力を提供しており、従ってそれら複数
のタスクは、任意に中止、及び/または再開することが
できるようになっている。
As explained below, the current global task specified by PTNR
sk) are the only messages related to
It is designed to be output from the interface 120. Therefore, the ``Start Merge'' and ``Stop Merge'' commands provide the ability to time multiplex the network between multiple tasks, thus allowing them to A plurality of tasks can be stopped and/or restarted at will.

本発明の細部の特徴で重要なものに、ネットワーク・イ
ンターフェイス120が、ネットワークからのコマンド
によるTHのアクセスと、マイクロプロセッサ105に
よるTNのアクセスとが、決して同時に行なわれないよ
うにしているということがある。本実施例においては、
これは、受信状態制御回路260から読出し/書込み状
態制御回路270へ送られている信号によって達成され
ており、この信号は、TNを変更する可能性のあるネッ
トワークからのコマンドの処理が行なわれているときに
は必ず「肯定」状態とされている。
An important detailed feature of the invention is that network interface 120 ensures that TH is never accessed by a command from the network and TN is accessed by microprocessor 105 at the same time. be. In this example,
This is accomplished by a signal being sent from the receive state control circuit 260 to the read/write state control circuit 270, which signals that commands from the network that may change the TN are being processed. When it is present, it is always in the "affirmative" state.

このイ=号が「肯定」状態にある短い時間の間は、プロ
セッサは、H,S、RAMへのアクセスを、制御回路2
70によって禁止されている。当業者には理解されるよ
うに、本発明の範囲内で、以上の構成の代りになる多種
多様な代替構成を採用することができる。
During the short time that this I= signal is in the "affirmative" state, the processor restricts access to the H, S, and RAM from the control circuit 2.
prohibited by 70. As will be appreciated by those skilled in the art, a wide variety of alternative configurations may be employed in lieu of the above configurations without departing from the scope of the present invention.

受信制御 TNの更に別の機能に、入力メツセージの制御がある。reception control Yet another function of the TN is the control of incoming messages.

rTN割当」コマンドを用いることによって、所与のタ
スクに対して、複数のプロセッサにおける入力メツセー
ジ・ストリームを関連付けることができる。所与のプロ
セッサの中の当該タスクに割当てられているTNが「受
信準備完了」にセットされているときには、そのTNは
更に、そのプロセッサが受入れる用意のあるパケットの
個数を表わすカウント値を併せて表示している(N12
図)。ネットワーク・インターフェイス120は、個々
のパケットを成功裏に受信するたび毎にこのカウント値
をデクリメントしくこのデクリメントはTNのワードか
ら算術的に「1」を減じることによって行なわれる)、
このデクリメントはこのカウント値がゼロに達するまで
続けられる。カウント値がゼロに達したときにはrNA
CK/オーバラン」応答が発生され、それによって、パ
ケットを送出しているプロセッサに対し、このNACK
応答を発しているプロセッサがより多くの人力パケット
を受入れる用意ができるまで待機しなければならないこ
とが知らされる。更にまた、第18図から分るように、
このときにはPTNRのrTNOJへのリセットも併せ
て行なわれる。
By using the ``rTN Assign'' command, input message streams on multiple processors can be associated for a given task. When the TN assigned to a given task in a given processor is set to "ready to receive," the TN also includes a count value representing the number of packets that the processor is prepared to accept. Displaying (N12
figure). Network interface 120 decrements this count value each time it successfully receives an individual packet (the decrement is done by arithmetically subtracting "1" from the word of TN).
This decrement continues until this count value reaches zero. When the count value reaches zero, rNA
CK/Overrun" response is generated, thereby informing the processor sending the packet that this NACK
It is informed that it must wait until the processor issuing the response is ready to accept more human packets. Furthermore, as can be seen from Figure 18,
At this time, PTNR is also reset to rTNOJ.

以上の動作メカニズムにより、ネットワークを流通する
パケットの流れの制御を直裁的に行なえるようになって
いる。またそれによって、1つのプロセッサに未処理の
パケットが多量に詰め込まれることがないように、そし
てそのプロセッサがシステムにとってのネックになって
しまうことがないように、保証されている。
The above operating mechanism allows direct control of the flow of packets flowing through the network. It also ensures that one processor is not loaded with too many unprocessed packets and that the processor does not become a bottleneck for the system.

送信制御 第21A図について説明すると、同図から分るように、
H,s;“RAMに格納されている各メツセージは、新
TNベクタ(=ネクスト・メツセージ・ベクタ)の値を
収容するためのフィールドを含んでいる。メツセージを
送信してそれに対する応答を成功裏に受信したならば、
この送信したばかりのメツセージに含まれていた新TN
ベクタが、H,S、RAMの中の現在トランザクション
・ナンバを格納するためのアドレスへ(PTNRから転
送されて)格納される。従って、TNは個々のメツセー
ジが送出されるたび毎に更新され、また、メツセージの
伝送に成功した際にはTNが自動的に所望の状態にセッ
トされるようにすることが可能となっている。
To explain transmission control in Fig. 21A, as can be seen from the figure,
H,s; “Each message stored in RAM contains a field to accommodate the value of a new TN vector (=Next Message Vector). If received in
The new TN included in this message just sent
A vector is stored (transferred from PTNR) to the address in H, S, RAM to store the current transaction number. Therefore, the TN is updated each time an individual message is sent, and it is possible to automatically set the TN to the desired state when a message is successfully transmitted. .

第12図について説明すると、「送信準備完了」のTN
のフォーマットは、14ビツトのHlS、RAM内のア
ドレスを含んでおり、このアドレスは、所与のタスク(
TN)に関して次に出力すべきパケットを指し示すのに
用いられている。
To explain Fig. 12, the TN of “Ready to send”
The format of contains a 14-bit HlS, address in RAM, which is the address for a given task (
This is used to indicate the next packet to be output regarding the TN).

従って、l(、S、RAMの中に格納されているTNは
、種々のタスクに関するメツセージの、先人先出式(F
IFO)待ち行列の、その先頭を指し示すヘッド・ポイ
ンタとしての機能も果たしている。従って、所与の1つ
のタスク(TN)に関する限りにおいては、各プロセッ
サは、新TNベクタのチェーンによって定められた順序
で、パケットの送出を試みることになる。
Therefore, the TN stored in the RAM, l(,S,
It also functions as a head pointer pointing to the head of the queue (IFO). Therefore, for a given task (TN), each processor will attempt to send packets in the order determined by the chain of new TN vectors.

先に説明した、複数のTN(タスク)の間でネットワー
クを高速で多重化(マルチプレクシング)するための機
構と組合わせることによって、多くのプロセッサの間に
分配された何組もの複雑な組合せのタスクを、極めて小
規模なソフトウェア・オーバヘッドで管理できるように
なることは明らかである。ネットワークと、インターフ
ェイスと、プロセッサとの共同動作によって提供されて
いる構成は、そのコピーを数百側のプロセッサの間に分
配することができ、更には数十個のプロセッサの間にす
ら分配することのできる資源及びタスクに対して、資源
の割付けと割付は解除、タスクの中止ど下ii、それに
その他の制御を行なうための好X3な1成である。
In combination with the previously described mechanism for multiplexing networks among multiple TNs (tasks) at high speed, it is possible to create complex combinations distributed among many processors. It is clear that tasks can be managed with very little software overhead. The configuration provided by the network, interface, and processor collaboration allows copies to be distributed among hundreds of side processors, or even among dozens of processors. For resources and tasks that can be controlled, resource allocation and allocation is a convenient structure for deallocating, canceling tasks, and other controls.

Ds’、v(y云・3先選択ワード)の例↑云3.′:
:、コぞRツー1〜(第3図)は、DSWロジック19
つi第13図)及びH,S、RAM265、じ−,7)
DSWセクションと協働することによって、y)下のこ
とを可能とする複数のモードを÷7・スするものである
。即ち、それらのモードと;マ、各ぐの受信プロセッサ
のネットワーク・インター7エイズ120が、受信中の
メツセージは当該不一・トワーク・イ、パJ−フェイス
に組合わされているマイクロプロセッサ105によって
処理されることを意図したらの′J)否かの判定を、迅
速に下せるようにするための複数のモードである。既に
説明したように、受信メツセージの中に含まれているD
SWは、H,S、RAMのDSWセクションに格納され
ているニブルを選択すると共に、そのニブルと比較され
る。
Example of Ds', v (yyun, 3rd choice word) ↑yun 3. ′:
:, Kozo R2 1 ~ (Figure 3) is DSW logic 19
Figure 13) and H, S, RAM 265, 7)
By cooperating with the DSW section, y) ÷7.multiple modes are possible. That is, in these modes; the network interface 120 of each receiving processor indicates that messages being received are processed by the microprocessor 105 associated with the network interface 105 of each receiving processor; These are multiple modes that allow you to quickly make a decision as to whether or not it is intended to be done. As already explained, the D contained in the received message
The SW selects and compares the nibble stored in the DSW section of the H,S,RAM.

プロセッサ・アドレス 第8図に示されているように、H,S、RAMのDSW
セクションの1つの部分がプロセッサ・アドレス選択ニ
ブルの格納にあてられている。本システムにおいては、
搭載可能な1024個のプロセッサの各々に対して、H
,S、RAMのこの部分に含まれているビット・アドレ
スのうちの1つが関連付けられている。当該プロセッサ
のID(アイデンティティ〉に関連付けられたビット・
アドレスのビットは「1」にセットされており、一方、
このセクション内のその他の全てのビットは「O」にさ
れている。従って各々のプロセッサは、このセクション
の中の1つのビットだけが「1」にセットされている。
Processor Address As shown in Figure 8, H, S, RAM DSW
One portion of the section is devoted to storing processor address selection nibbles. In this system,
For each of the 1024 processors that can be installed, H
, S, is associated with one of the bit addresses contained in this portion of RAM. The bit associated with the ID (identity) of the processor
The address bit is set to ``1'', while
All other bits in this section are set to 'O'. Therefore, each processor has only one bit in this section set to "1".

ハツシュ・マップ H,S、RAMのDSWセクションの別の1つの部分が
、ハツシュ・マツプ(複数)の格納にあてられている。
Hash Maps H,S Another portion of the DSW section of the RAM is devoted to storing hash maps.

本システムにおいては、マツプ選択ビットのうちの2つ
のビットがそれらのハツシュ・マツプにあてられており
、それによって、4096個の可能な値を全て含む完全
な集合が2組得られている。ハッシュト・モード(ha
shedllode )においては、二次記憶装置に格
納されているレコードのためのキーが、パッシング・ア
ルゴリズムに従って設定され、それによって0から40
95までの間の「パケット」の割当てが行なわれる。所
与の「バケツ1−」に収容されているレコードを担当し
ているプロセッサは、そのアドレスが当該パケットのパ
ケット・ナンバに対応しているマツプ・ビットの中に「
1」のビットがセットされている。その他のビットは「
0」にされている、複数個のマツプ・ビットをセットす
るだけで、所与のプロセッサに複数のパケットを担当さ
せることができる。
In this system, two of the map selection bits are applied to those hash maps, resulting in two complete sets containing all 4096 possible values. hashed mode (ha
shedllode), the keys for records stored in secondary storage are set according to a passing algorithm, whereby keys from 0 to 40
Up to 95 "packets" are allocated. The processor responsible for the records contained in a given "bucket 1-" will write "
1" bit is set. The other bits are
A given processor can be responsible for multiple packets by simply setting multiple map bits that are set to 0.

この実施例の構成においては、容易に理解されるように
、マツプ・ビットのセツティングを以下の方式で行なえ
るようになっている。即ち、その方式とは、所与の1つ
のマツプ選択ビットについては、各ビット・アドレスが
ただ一つのプロセッサにおいてのみ「1」にセットされ
ており、しかも、いかなるビット・アドレスも必ずいず
れかのプロセッサにおいて「1」にセットされていると
いう方式である。この方式を採用したことの直接の結果
として、各々のプロセッサ(AMP)が、データベース
のレコードの互いに別個で互いに素の部分集合を分担し
、しかも、システムの全体としては、レコードの全てを
含む完全な集合が存在するようになっている。
In the configuration of this embodiment, as is easily understood, the map bits can be set in the following manner. That is, for a given map selection bit, each bit address is set to ``1'' in only one processor, and any bit address is always set to ``1'' in one processor. This method is set to "1" at the time. A direct result of adopting this approach is that each processor (AMP) is responsible for a distinct and disjoint subset of the records in the database, yet the system as a whole is responsible for the complete There are now such sets.

以上の具体例はリレーショナル・データベースの課題を
例に引いて説明されているが、当業者には容易に理解さ
れるように、課題の互いに素の部分集合をマルチプロセ
ッサ復合体の中の個々のプロセッサに分担させることが
できる課題領域であればどのような課題領域にでも、こ
れと同じ方式を適用することができる。
Although the above examples are explained using relational database problems as an example, those skilled in the art will readily understand that disjoint subsets of the problem are The same method can be applied to any task area that can be assigned to a processor.

更にもう1つ注目に値することは、完全なマツプを2つ
備えることによって、以上に説明した方式を、一方のマ
ツプによれば所与のあるプロセッサに割当てられている
パケットを、他方のマツプにおいてはそれとは異なった
プロセッサに割当て得るように、構成することができる
ということである。ここで、一方のマツプを「−次的」
なものとし、他方のマツプを「バックアップ用」のもの
とすれば、直接の帰結として、所与のあるプロ隻ツサ上
では一次的なものであるレコードが、別のプロセッサ上
では確実にバックアップされるようにすることができる
。更に、所与の1つのプロセッサをバックアップするプ
ロセッサの個数については、いかなる制約もない。
Yet another thing worth noting is that by having two complete maps, the scheme described above can be used to transfer packets that are assigned to a given processor according to one map to the other map. This means that it can be configured so that it can be assigned to a different processor. Here, one map is "-next"
If we assume that the other map is a ``backup'' one, then a direct consequence is that a record that is primary on one processor is guaranteed to be backed up on another. It can be made so that Furthermore, there are no restrictions on the number of processors that back up a given processor.

当業者には理解されるように、本発明の範囲内で実現で
きる互いに別個のマツプの数は3以上にすることもでき
、また、パケットの数も任意の個数とすることができる
As will be understood by those skilled in the art, the number of distinct maps that can be implemented within the scope of the present invention can be greater than two, and the number of packets can be any number.

クラス 先に説明したプロセッサ・アドレスとハツシュ・マツプ
のいずれの場合にも、全てのプロセッサについてその所
与の1つのビット・アドレスを調べれば、そのビット・
アドレスが1つのプロセッサにおいてだけ「1」にセッ
トされており、その他の全てのプロセッサ内の対応する
ビット・アドレスは「0」にセットされていることが分
かる。
Class In both the processor address and hash map cases discussed above, if we examine a given bit address for all processors, we can find that bit address.
It can be seen that the address is set to ``1'' in only one processor, and the corresponding bit address in all other processors is set to ``0''.

しかしながら、複数のプロセッサ内において対応するビ
ット・アドレスが「1」にセットされているような方式
も可能であるし、有用でもある。この方式は「クラス・
アドレス」モードといわれる方式である。
However, a scheme in which corresponding bit addresses are set to "1" within multiple processors is also possible and useful. This method is called “class
This is a method called "address" mode.

クラス・アドレスは、そのコピーが複数のプロセッサ内
に存在する処理手順ないし機能の名称と考えることがで
きる。該当する処理手順ないし機能を備えているプロセ
ッサは、いずれも対応するビット・アドレスに「1」ビ
ットがセットされている。
A class address can be thought of as the name of a procedure or function, copies of which exist in multiple processors. All processors equipped with the corresponding processing procedure or function have a "1" bit set in the corresponding bit address.

クラス・アドレスへ宛ててメツセージを送出するために
は、DSW(第3図)内の該当するクラス・アドレスが
セットされる。H,S、RAMの中の該当する位置のビ
ットが「1」にセットされていることによって当該クラ
スに「所属」していることが示されている全ての動作可
能なプロセッサは、その送出されたメツセージ・パケッ
トに対してrACKJで応答することになる。当該クラ
スに所属していないプロセッサはNAPで応答する。
To send a message to a class address, the appropriate class address in the DSW (FIG. 3) is set. All operational processors that are indicated as ``belonging'' to the class by having the bit in the appropriate location in the H,S,RAM set to ``1'' It will respond with rACKJ to the received message packet. Processors that do not belong to the class respond with a NAP.

従ってDSWは、マルチプロセッサ・システム内のメツ
セージの流れを制御するのに必要な経路指定計算がハー
ドウェアによって行なわれるようにしている。また、プ
ログラムを、システムの様々な機能がいずれのプロセッ
サの中に備えられているのかという知識とは、無関係な
ものとすることができる。更には、マツプはH,S、R
AMの一部であり、従ってマイクロプロセッサ105か
らアクセスできるため、ある機能を1つのプロセッサか
ら別のプロセッサへ動的に再配置することが可能である
DSW therefore allows the routing calculations necessary to control the flow of messages within a multiprocessor system to be performed by hardware. Also, the program can be made independent of knowledge of which processor contains the various functions of the system. Furthermore, the map is H, S, R
Being part of the AM and therefore accessible from the microprocessor 105, it is possible to dynamically relocate certain functionality from one processor to another.

ユニヱΩ1 複雑なマルチプロセッサ・システムにおいては、一連の
相互に関連した複数の動作の実行が、タスクによって必
要とされることがある。これは特に、複雑な問合せを取
扱うリレーショナル・データベース・システムについて
言えることであり、そのようなデータベース・システム
においては、データをアセンブルしてファイルを形成し
、しかもアセンブルされた後には特定の方式で複数のプ
ロセッサへ再分配できるようなファイルを形成するため
に、複数の二次記憶装置を参照することが必要とされる
ことがある。以下に示す例は、第1、第8、及び13図
のシステムが、TNと、DSWと、それに大域的セマフ
ォとに対して操作を加えることによって、そのような機
能をいかに容易に実行できるようになっているかを、手
短に説明するものである。
UNIヱΩ1 In complex multiprocessor systems, a task may require the performance of a series of multiple interrelated operations. This is especially true for relational database systems that handle complex queries, where data is assembled to form files, and then stored in multiple formats in a specific way. References to multiple secondary storage devices may be required to create a file that can be redistributed to the processors of the computer. The following examples illustrate how the systems of Figures 1, 8, and 13 can easily perform such functions by operating on TNs, DSWs, and global semaphores. This is a brief explanation of what is happening.

まず第1に、マージ・コーデイネータ(典型的な例とし
てはマージ・コーデイネータはIFP14ないし16で
あるが、必ずしもそれに限られるものではない)が、あ
る1つのファイルをマージして形成することになる(即
ちデータ・ソースとして機能する)1つのクラスに属す
る複数のAMPを、(AMP 18〜23の中から)識
別する0割当てがなされていない1つのTNが選択され
、そしてデータ・ソース機能を識別するために割当てら
れる。このファイルを別の1組のAMP(それらは元の
データ・ソースのプロセッサであってもよい)へ分配な
いしハツシングするするという第2の主要機能に対して
は、そのときまで割当てをされていなかった別のTNが
割当てられる。
First of all, a merge coordinator (typically, but not necessarily limited to, an IFP 14-16) will merge a single file to form ( A TN with no zero assignment is selected that identifies multiple AMPs belonging to one class (among AMPs 18-23), i.e., serves as a data source, and identifies the data source function. allocated for. The second major function of distributing or hashing this file to another set of AMPs (which may be processors of the original data source) has not been allocated until then. A different TN is assigned.

このマージ機能のためのコーデイネータは、第1のTN
に関係するファイルの、マーリングの作業を行なうこと
になるクラスに属する複数のプロセッサを、DSWを用
いて識別する。このマーリングの作業に関与する関与プ
ロセッサは、そのTNのステータスのレベルを上昇させ
て「ビズイ」または「ウェイティング」ステータスとし
、その後に、マージ動作の制御が、マージ動作に関与し
ている関与プロセッサのうちの1つへ渡される(即ちコ
ーデイネータの仕事が委任される)。
The coordinator for this merge function is the first TN
The DSW is used to identify a plurality of processors belonging to a class that will perform marring operations on files related to the file. The participating processors involved in this merging work increase the level of their TN's status to "busy" or "waiting" status, and then control of the merge operation is controlled by the participating processors involved in the merge operation. (i.e., the coordinator's job is delegated).

以上の複数の関与プロセッサ(それら以外の全てのプロ
セッサ・モジュールはそのトランザクション・ナンバに
関しては非関与プロセッサである)の各々は、このよう
に規定されたマージのタスクに関するメツセージ・パケ
ットを受信してそれに対する肯定応答を送出した後には
、そのプロセッサ自身のサブタスクの実行を、そのステ
ータス・レベルを適宜更新しながら進行させて行く。そ
して、マージ・コーデイネータの仕事を委任されている
プロセッサがそれ自身のタスクを終了したならば、その
プロセッサは、その他の全ての関与プロセッサに対して
、当該トランザクション・ナンバに関するステータスを
知らせるよう、ステータス・リクエストを送出し、それ
によりて、関与プロセッサのうちでレディネス状態が最
低のプロセッサを表示している応答を受取ることがで縫
る。
Each of the above plurality of participating processors (all other processor modules are non-participating processors with respect to their transaction numbers) receives and processes the message packet regarding the merge task thus defined. After sending an acknowledgment to the processor, the processor proceeds with execution of its own subtasks, updating its status level accordingly. Then, once the processor to which the merge coordinator job has been delegated has completed its own task, it sends a status message to inform all other participating processors of the status regarding that transaction number. It is possible to send a request and thereby receive a response indicating the processor with the lowest readiness state among the participating processors.

マージ動作の制御は、このレディネス状態が最低のプロ
セッサへ渡され、この後には、このプロセッサが、自身
の作業が終了した際にその他全ての関与プロセッサをポ
ーリングすることができるようになる。以上のプロセス
は、必要とあらば、関与プロセッサの全てが準備完了状
態となっていることを示す応答が受信されるまで、続け
させることができる。そのような応答が受信された時点
においてコーデイネータとして働いていたプロセッサは
、続いて、DSWを利用して当該クラスに属している関
与プロセッサを識別しつつ、H,S。
Control of the merge operation is passed to the processor with the lowest readiness state, which is then able to poll all other participating processors when it is finished with its work. The above process can continue, if necessary, until a response is received indicating that all participating processors are ready. The processor acting as a coordinator at the time such a response is received then uses the DSW to identify participating processors belonging to the class H,S.

RAM26へのメツセージの転送を開始し、このメツセ
ージの転送に伴なって、ステータス・レベルが該当する
出力メツセージ・ベクタ情報により「送信準備完了」へ
と更新される。これに続いて実行されるポーリングの結
果、全ての関与AMPが送信準備完了状態にあることが
判明したならば、コーデイネータは、その特定のTNに
ついてのマージ開始コマンドを発令する。
Transfer of the message to the RAM 26 is started, and as the message is transferred, the status level is updated to "ready for transmission" based on the corresponding output message vector information. If the subsequent polling shows that all participating AMPs are ready to transmit, the coordinator issues a merge start command for that particular TN.

マージ動作が実行されている間に、処理済のデータ・パ
ケットは、結果をリレーショナル・データベースに従っ
て二次記憶装置へ分配するための1つのクラスに属する
複数のプロセッサ・モジュールへ宛てて、転送されるこ
とになる。それらの複数の受信プロセッサが、このとき
発信元となっている複数のプロセッサと同じものである
と否とにかかわらず、この分配に関与するクラスに所属
する関与プロセッサ(即ち上記受信プロセッサ)は、D
SWによって識別され、またそのトランザクションは新
たなTNによって識別される。この新しいトランザクシ
ョンに関わる関与プロセッサの全てに対して、この新た
なTNが割当てられることになり、また、それらの関与
プロセッサは、それらのレディネス状態のレベルを上昇
させて「受信準備完了」とすることになる、このDSW
は、クラス指定ではなく、パッシング選択指定のものと
することもできるが、いずれの場合においても、マージ
が実行されている間は、関与プロセッサの全てが、ブロ
ードカストされるメツセージを受信できる状態におかれ
ている。「マージ開始」が発令されたならば、送出動作
に関与すべき送出関与プロセッサの各々から複数のメツ
セージ・パケットが、しかも夫々のプロセッサから互い
に同時に、ネットワーク上へ送出され、それらのメツセ
ージ・パケットに対しては動的に(=伝送中に)優先権
の判定が行なわれる。各々の送出関与プロセッサが、そ
れ自身の1組のメツセージを送信完了したならば、それ
らの各々の送出関与プロセッサは、一定の形に定められ
ている「エンド・オブ・ファイル(End of Fi
le ) Jメツセージの送信を試み、この「エンド・
才ブ・ファイル」メツセージは種々のデータメツセージ
より優先順位が低い。関与プロセッサの全てが「エンド
・オブ・ファイル」メツセージを送出するようになるま
では、この「エンド・才ブ・ファイル」メツセージはデ
ータ・メツセージとの競合に敗退し続け、そして全ての
関与プロセッサから送出されるようになったならば、よ
うやく、「エンド・オブ・ファイル」メツセージの転送
が達成される。この転送が達成されると、コーデイネー
タは「エンド・オブ・マージ(End of Merg
a) Jメツセージを送出し、また、それに続いてrT
N放棄」を実行することができ、このrTN放棄」によ
ってこのトランザクションは終了する。オーバラン状態
、エラー状態、ないしはロック状態に対しては、マージ
即ち送信を始めからやり直すことによって適切に対処す
ることができる。
While a merge operation is being performed, processed data packets are directed and forwarded to multiple processor modules belonging to a class for distributing the results to secondary storage according to a relational database. It turns out. Regardless of whether or not these plurality of receiving processors are the same as the plurality of processors that are the source at this time, the participating processors (i.e., the above-mentioned receiving processors) belonging to the class involved in this distribution, D
SW and the transaction is identified by a new TN. All participating processors involved in this new transaction will be assigned this new TN, and those participating processors will also increase their readiness level to ``Ready to Receive.'' This DSW will become
may be a passing selection specification rather than a class specification, but in either case all participating processors must be able to receive the message being broadcast while the merge is being performed. It is placed. When "start merge" is issued, a plurality of message packets are sent out onto the network simultaneously from each of the sending processors that should be involved in the sending operation, and the message packets are Priority is determined dynamically (during transmission). Once each sending participating processor has completed sending its own set of messages, each sending participating processor must reach a defined "End of File"
le) Attempting to send a J message, this "end
Messages such as "Profile Files" have a lower priority than various data messages. This ``end of file'' message continues to lose competition with data messages until all participating processors send out ``end of file'' messages and Once the message is sent, the transfer of the "end of file" message is accomplished. Once this transfer has been accomplished, the coordinator will
a) Send J message and follow it with rT
A "rTN relinquishment" can be performed, which ends the transaction. Overrun, error, or lock conditions can be appropriately handled by restarting the merge or transmission from the beginning.

ある1つのTNに関するマージ動作が終了したならば、
このシステムは、THのシーケンスの中の、続く次のT
Nへとシフトすることができる。
Once the merge operation regarding one TN is completed,
This system uses the next T in the sequence of TH.
It can be shifted to N.

この新たなTHに該当する複数のメツセージ・パケット
の待ち行列を、各々のプロセッサ・モジュールが作り終
ったならば、それらのプロセッサ・モジュールは、マー
ジ動作を実行させるためのネットワークに対する働きか
けを再び開始することが可能となる。個別に実行される
プロセッサ内マージ動作に加え、更に以上のようにネッ
トワーク内マージ動作が効率的に利用されるために、こ
のシステムは、従来のシステムに対して著しく優れた、
極めて大規模なソート/マージ・タスクを実行すること
ができるようになっている。本発明を採用した場合に、
システム内のある1つのファイルをソートするために必
要な時間は、レコードの個数をn個、プロセッサの個数
をm個とするとき、以下の式で表わすことができる。
Once each processor module has created a queue of message packets that correspond to this new TH, those processor modules restart their efforts with the network to perform the merge operation. becomes possible. In addition to the individually executed intra-processor merge operations, the efficient use of intra-network merge operations as described above provides this system with significant advantages over conventional systems.
It is now possible to perform extremely large-scale sort/merge tasks. When the present invention is adopted,
The time required to sort one file in the system can be expressed by the following equation, assuming that the number of records is n and the number of processors is m.

m        m この式において、C2は定数であり、この実施例に関し
ては、100バイト・メツセージが用いられている場合
には約10マイクロ秒と見積られ、またC1は、典型的
な16ビツト・マイクロプロセッサが使用されている場
合に、約1ミリ秒と見積られる定数である。様々に組み
合わせたnと爪との組合せに対する、概略のソート/マ
ージ時間が、秒を単位として次の表に示されており、そ
れらの値は100バイト・レコードが用いられている場
合の値である。
m m In this equation, C2 is a constant and for this example is estimated to be about 10 microseconds if a 100 byte message is used, and C1 is a typical 16-bit microprocessor. is used, a constant estimated to be approximately 1 millisecond. Approximate sort/merge times in seconds for various combinations of n and nails are shown in the following table and are based on 100-byte records. be.

(以下余白) 以上の表に示されている具体例の数字を従来のシステム
と比較して評価するのは容易なことではない。その理由
は、相互に関連を有する2種類のソート処理シーケンス
(プロセッサによるソートとネットワークによるソート
)が関与しているからであり、また、そもそも、かかる
能力を有するシステムが殆んど存在していないからであ
る。更に、本システムではその長さが長大でしかも可変
なメツセージがソート及びマージされるのに対して、−
船釣な多くのソート能力は、数バイトないし数ワードに
ついて能力評価がなされている。
(Left below) It is not easy to compare and evaluate the numbers of the specific examples shown in the table above with the conventional system. The reason for this is that two types of interrelated sorting processing sequences (sorting by processor and sorting by network) are involved, and in the first place, there are almost no systems with such capabilities. It is from. Furthermore, in this system, messages whose lengths are long and variable are sorted and merged, whereas -
Many sorting abilities in boat fishing are evaluated for several bytes or several words.

更に別の重要な要因として1本システムはマルチプロセ
ッサそのものであって、ソート/マージ処理の専用シス
テムではないということがある。
Another important factor is that this system is a multiprocessor itself and is not a dedicated system for sort/merge processing.

本システムは、局所的にも大域的にも、マージ動作とノ
ン・マージ動作との間を完全なフレキシビリティをもっ
てシフトすることができ、しかもこのシフトを、ソフト
ウェア的な不利益を生じることな(、また、システム効
率に損失を生じさせることもなく、行なえるようになっ
ている。
The system allows for complete flexibility in shifting between merge and non-merge operations, both locally and globally, without any software penalty ( , and can be done without any loss in system efficiency.

タスク・1クエスト  スフ応 のサイクル塁コ 第1図に関し、ネットワーク50に接続されているプロ
セッサ14.16、ないし18〜23はいずれも、他の
1個または複数個のプロセッサにタスクを実行させるた
めのタスク・リクエストを、メツセージ・パケットの形
態の然るべきフォーマットで形成する機能を有している
。リレーショナル・データベース・システムにおいては
、これらのタスクの殆んどはホスト・コンピュータ10
.12をその発生源とし、インターフェイス・プロセッ
サ14.16を介してシステム内へ入力されるものであ
るが、ただし、このことは必要条件ではない。然るべき
フォーマットで形成されたこのメツセージ・パケットは
、他のプロセッサからのパケットとの間で争われるネッ
トワーク上の競合の中へ投入され、そして、他のタスク
の優先順位のレベル並びにこのプロセッサにおける動作
状態のレベル次第で、時には優先権を得ることになる。
Regarding the cycle of task/1 quest in Figure 1, each of the processors 14, 16, or 18 to 23 connected to the network 50 is used to cause one or more other processors to execute a task. task requests in the appropriate format in the form of message packets. In relational database systems, most of these tasks are performed by the host computer 10.
.. 12 and enters the system via an interface processor 14.16, although this is not a requirement. This message packet, properly formatted, is entered into a race on the network with packets from other processors, and the priority level of other tasks as well as the operating state of this processor is determined. Depending on your level, you may sometimes get priority.

タスクは、1つのメツセージ・バケットによってその内
容を指定されていることもあり、また、複数の継続パケ
ットによって指定されていることもあるが、後に続(継
続パケットは、データ・メツセージのグループ(第11
図参照)の中では比較的高い優先順位レベルを割当てら
れ、それによって、後に続く部分を受信するに際しての
遅延ができるだけ短くなるようにしている。
A task may have its contents specified by a single message bucket, or by multiple continuation packets; 11
(see figure) is assigned a relatively high priority level, thereby ensuring that the delay in receiving subsequent parts is as short as possible.

メツセージ・パケットには、トランザクション・アイデ
ンティティ (=トランザクション識別情報)が、トラ
ンザクション・ナンバの形で含まれている。このトラン
ザクション・ナンバは、処理結果を引き出す上での方式
に関するモードであるノン・マージ・モード即ちデイフ
ォルト・モード(rTNOJ)と、マージ・モード(r
TNOJ以外の全てのTN)とを、選択に応じて区別す
るという性質を本来的に備えている。更に、メツセージ
・パケットにはDSWが含まれている。このDSWは、
実質的に、転送先プロセッサとマルチプロセッサ動作の
モードとを指定するものであり、この指定は、特定のプ
ロセッサの指定、複数のプロセッサから成るクラスの指
定、或いはハツシングの指定によって行なわれ、本実施
例においては、パッシングは、リレーショナル・データ
ベースの一部分へのハツシングである。ネットワーク5
0を介してターゲット・プロセッサ(指定転送先プロセ
ッサ)へブロードカストされるメツセージ・パケットは
、そのプロセッサにおいて局所的に受入れられて(=そ
のプロセッサ自身への受入れが適当であるとの判断がそ
のプロセッサ自身によってなされて)、そして、受信し
た旨の認証が肯定応答(ACK)によって行なわれる。
A message packet contains transaction identity (=transaction identification information) in the form of a transaction number. This transaction number is used for non-merge mode, that is, default mode (rTNOJ), which is a mode related to the method for extracting processing results, and merge mode (rTNOJ), which is a mode related to the method for extracting processing results.
All TNs other than TNOJ) are inherently distinguished from each other according to selection. Additionally, the message packet includes a DSW. This DSW is
In effect, it specifies the transfer destination processor and the mode of multiprocessor operation, and this specification is done by specifying a specific processor, a class consisting of multiple processors, or hashing. In the example, passing is hashing to a portion of a relational database. network 5
A message packet broadcast to a target processor (designated destination processor) through by itself), and authentication of receipt is performed by an acknowledgment (ACK).

プロセッサ14.16及び18〜23の全てが、EOM
(エンド・オブ・メツセージ)のあとに続いてネットワ
ーク50へ互いに同時に応答を送出するが、しかしなが
ら、指定転送先プロセッサから送出されたACKが優先
権を獲得し、そして発信元プロセッサに受信されること
になる。
Processors 14, 16 and 18-23 are all EOM
(End of Message) followed by sending responses simultaneously to the network 50, however, the ACK sent from the designated destination processor gets priority and is received by the originating processor. become.

続いて指定転送先プロセッサは、送られてきたメツセー
ジが、局所H,S、RAM (=個々のプロセッサ・モ
ジュールに備えられているH、S。
Subsequently, the designated transfer destination processor stores the sent message in the local H, S, RAM (=H, S, RAM provided in each processor module).

RAM)とインターフェイス120と(第8図及び第1
3図)を介して局所マイクロプロセッサに転送されると
きに、このリクエスト・パケット(=送られてきたメツ
セージ)が要求している処理を非同期的に(=当該プロ
セッサ・モジュール以外の要素とは同期せずに)実行す
る。リレーショナル・データベースに関するタスクが実
行される場合には、DSWは互いに素のデータ部分集合
(この部分集合はその部分集合のためのディスク・ドラ
イブに格納されている)のある部分を指定するのが通常
の例であるが、ただし、時には、格納されているデータ
ベースを参照することを必要としないタスクが実行され
ることもある。特定の演算やアルゴリズムを個々のプロ
セッサによって実行するようにしても良く、また指定転
送先プロセッサとして複数のプロセッサが指定された場
合には、それらのプロセッサの各々が、タスク全体の互
いに素の部分集合についての仕事を実行するようにする
ことができる。可変長のメツセージ・パケットは、リク
エスト・メツセージによって、実行すべき動作とデータ
ベース・システム内の参照すべきファイルとの指定が行
なえるように構成されている。ここで注意すべきことは
、所与の1つのタスクに関するメツセージ・パケットが
大量に存在している場合もあるということであり、その
場合には、ネットワークの内部で行なわれるソートのた
めの弁別基準となる適当な特徴を付与するために、任意
採用可能なキー・フィールド(第3図)が重要になって
(るということである。
RAM) and interface 120 (FIGS. 8 and 1)
When the request packet (= sent message) is transferred to the local microprocessor via without). When tasks involving relational databases are performed, the DSW typically specifies some disjoint subset of data that is stored on the disk drives for that subset. However, sometimes tasks are performed that do not require reference to a stored database. Specific operations or algorithms may be executed by individual processors, and if multiple processors are designated as the designated destination processor, each of those processors may perform a disjoint subset of the total task. can be made to carry out work. The variable length message packet is configured such that the request message specifies the operation to be performed and the file to be referenced in the database system. It should be noted here that there may be a large number of message packets related to a given task, in which case the discrimination criteria for sorting done within the network In order to provide appropriate characteristics such as

応答を行なおうとしている各プロセッサによって発生さ
れるタスク応答パケットは、マイクロプロセッサから、
第1図の制御ロジック28を介して局所H,S、RAM
26へと転送され、そこでは、タスク応答パケットは第
21A図の送出メツセージ・フォーマットの形で格納さ
れる。タスク応答が、継続パケットの使用を必要とする
ものである場合には、そのような継続パケットは先頭パ
ケットの後に続いて、ただし11寥続のためのより高い
優先順位を与えられた上で、送出される。システムがマ
ージ・モードで動作しており、且つ、各々のプロセッサ
がある1つのトランザクション・ナンバに関する多数の
パケットを発生している場合には、それらのパケットを
先ず局所的に(=個々のプロセッサの内部において)ソ
ート類でチェーンし、その後に、ネットワーク50上で
マージを行なうことによって大域的なソート類に並べる
ようにすることができる。
Task response packets generated by each processor attempting to respond are sent from the microprocessor to
Local H, S, RAM via control logic 28 of FIG.
26, where the task response packet is stored in the outgoing message format of FIG. 21A. If the task response is one that requires the use of continuation packets, such continuation packets follow the initial packet, but are given higher priority for 11 consecutive continuations. Sent out. If the system is operating in merge mode and each processor is generating a large number of packets related to one transaction number, the packets are first processed locally (=individual processors' (internally) and then merged on the network 50 to arrange them into a global sort.

タスク結果パケットは、プロセッサ14.16及び18
〜23からネットワーク50へ、同時送出パケット群を
成すように送出され、そして1つの最優先メツセージ・
パケットが、所定のネットワーク遅延ののちに、全ての
プロセッサへブロードカストにより送り返される。それ
らのタスク結果パケットの転送は、そのタスクの性質に
応じて、最初にリクエスト・メツセージを発信した発信
元プロセッサをその転送先として行なわれることもあり
、また、1個ないし複数個の他のプロセッサを転送先と
して行なわれることもあり、更には、既に説明した複数
のマルチプロセッサ・モードのうちのいずれのモードで
転送を行なうこともできる。リレーショナル・データベ
ース・システムにおいて最も一般的に行なわれる事例は
、ハツシングを利用して転送先の選択を行ないつつ、マ
ージと再分配とを同時に実行するというものである。従
ってそのことからも理解されるように、「タスク・リク
エスト/タスク応答」のサイクルの中では、各々のプロ
セッサが、発信元プロセッサとしても、コーデイネータ
・プロセッサとしても、また、応答側プロセッサとして
も動作することができ、更には、それらの3つの全てと
して動作することもできるようになっている。多くの「
タスク・リクエスト/タスク応答」サイクルが関与して
(るため、プロセッサ14.16及び18〜23、並び
にネットワーク50は、それらのタスクの間で多重化(
マルチプレクシング)されるが、ただしこの多重化は、
時間を基準にすると共に更に優先順位をも基準にして行
なわれる。
The task result packet is sent to processors 14.16 and 18.
~ 23 to the network 50 in a group of simultaneous transmission packets, and one highest priority message
The packet is broadcast back to all processors after a predetermined network delay. Depending on the nature of the task, these task result packets may be transferred to the source processor that originally sent the request message, or to one or more other processors. Furthermore, the transfer can be performed in any of the plurality of multiprocessor modes described above. The most common case in relational database systems is to use hashing to select destinations and simultaneously perform merging and redistribution. Therefore, as can be understood from this, in the "task request/task response" cycle, each processor operates as a source processor, a coordinator processor, and a responding processor. It is now possible to operate as all three. many"
Processors 14, 16 and 18-23 and network 50 perform multiplexing (task request/task response) cycles between their tasks.
multiplexing), but this multiplexing
This is done not only based on time but also based on priority.

複連]」LL1Δ思 リレーショナル・データベース・システムにおいては、
ホスト・コンピュータ10.12を利用して、また更に
、タプル(tuples)と−次的データ及びバックア
ップ用データの互いに素のデータ部分集合とを規定する
アルゴリズムに従ってリレーショナル・データベースを
複数のディスク・ドライブ38〜43の間に分配するよ
うにした分配法を利用して、複雑な問合せがホスト・コ
ンピュータlOまたは12から、IFP14または16
を介してシステムへ入力される。この入力された問合せ
のメツセージ・パケットは、先ず最初にIFP14また
は16によって詳細に解析され、この解析は、ホスト・
コンピュータからのメツセージを、AMP18〜23に
対してタスクの実行を要求するための?32数のタスク
・リクエストへと変換するために行なわれるものである
。IFP14ないし16は、その動作を開始するに際し
て、1個ないし複数個の特定のAMPから情報を引き出
すためのリクエスト・パケットを送出し、それによって
、ホスト・コンピュータからのメツセージの詳細な解析
に必要なシステム内データを得ることが必要な場合もあ
る。ホスト・コンピュータからのリクエストの処理に必
要なデータを得たならば、IFP14ないし16は、A
MP 18〜23との間で何回かの「タスク・リクエス
ト/タスク応答」サイクルを実行することができ、また
、データを実際に処理して、ホスト・コンピュータから
のリクエストを満足させることができる。以上の処理シ
ーケンスにおいては、上に挙げたタスク・リクエストと
タスク応答とから成るサイクルが用いられ、また、その
サイクルは任意の長さに亙って継続することができる。
In the LL1ΔI relational database system,
Utilizing the host computer 10.12, the relational database is also installed on multiple disk drives 38 according to an algorithm that defines tuples and disjoint data subsets of secondary and backup data. Using a distribution method such that complex queries are distributed between host computers IO or 12,
input into the system via This input inquiry message packet is first analyzed in detail by the IFP 14 or 16, and this analysis is performed by the host
Messages from the computer to request AMPs 18 to 23 to execute tasks? This is done to convert the request into 32 task requests. An IFP 14-16 begins its operation by sending request packets to retrieve information from one or more specific AMPs, thereby providing information needed for detailed analysis of messages from the host computer. It may be necessary to obtain in-system data. Once the IFP 14-16 has obtained the data necessary to process the request from the host computer,
It can perform several "task request/task response" cycles with the MPs 18-23 and can actually process the data to satisfy requests from the host computer. . The above processing sequence uses the cycle of task requests and task responses listed above, and can continue for any length of time.

続いて、IFP14ないし16は、IFPインターフェ
イスを介してホスト・コンピュータと通信する。ホスト
・コンピュータへのこの応答は、単に、ホスト・コンピ
ュータIOまたは12が次の複雑な問合せを発生するた
めに必要とするデータを提供するためのものであること
もある。
IFPs 14-16 then communicate with the host computer via the IFP interface. This response to the host computer may simply be to provide the data that the host computer IO or 12 needs to generate the next complex query.

(独立型マルチプロセッサシステム) 第1図に関連して先に説明した本発明に係るシステムの
基本的実施例は、ホスト・コンピュータ並びに現在使用
されているホスト・コンピュータ用のソフトウェア・パ
ッケージと組み合わせて使用することのできる、後置プ
ロセッサ(バックエンド・プロセッサ)の例を示すもの
である。しかしながら、既に言及したように、本発明は
広範な種々の処理用途において、また特に、大容量の中
央処理能力を必要とすることなく処理タスクを容易に細
分及び分配できるような種類の処理用途において、格別
の利点を有するものである。第20図は、本発明に係る
独立型(スタンド・アローン型)マルチプロセッサ・シ
ステムの簡単な構成の一実施例を図示している。第20
図において、複数のプロセッサ300はいずれもインタ
ーフェイス302を介して能動ロジック・ネットワーク
304へ接続されており、このネットワークは既に説明
したものと同様のネットワークである。データの完全性
を強化するために、冗長性を有する能動ロジック・ネッ
トワーク304を採用するようにしても良い。この実施
例においても、プロセッサ300には16ビツト・マイ
クロプロセッサ・チップを使用することができ、また、
充分な容量のメインRAMメモリを組込むことができる
ようになっている。この図には9つのプロセッサ300
のみが示されており、また、それらのプロセッサの各々
には異なった種類の周辺機器が接続されているが、これ
は、このシステムの多用途性を示すためである。実際に
は、このシステムは更に多くのプロセッサをネットワー
クに備えることによりはるかに効率的になるのであるが
、しかしながら、比較的少数のプロセッサしか備えてい
ない場合であっても、システムの信頼性とデータの完全
性と関して格別の利点が得られるものである。
(Independent Multiprocessor System) The basic embodiment of the system according to the invention described above in connection with FIG. 2 shows an example of a backend processor that can be used. However, as already mentioned, the present invention is useful in a wide variety of processing applications, and particularly in those types of processing applications where processing tasks can be easily subdivided and distributed without the need for large amounts of central processing power. , which has particular advantages. FIG. 20 illustrates an embodiment of a simple configuration of a stand-alone multiprocessor system according to the present invention. 20th
In the figure, a plurality of processors 300 are all connected via an interface 302 to an active logic network 304, which is a network similar to that previously described. An active logic network 304 with redundancy may be employed to enhance data integrity. In this embodiment, processor 300 may also be a 16-bit microprocessor chip;
A main RAM memory of sufficient capacity can be incorporated. This diagram shows nine processors 300
Only two processors are shown, and each of the processors has a different type of peripheral connected to it, to demonstrate the versatility of the system. In practice, the system becomes much more efficient by having more processors on the network; however, even with a relatively small number of processors, system reliability and data This provides particular advantages in terms of completeness.

この実施例においては、複数のプロセッサ300を不便
のない充分な距離をとって互いから物理的に離隔させる
ことができ、それは、データ転送速度が先の実施例につ
いて述べた速度である場合にノード間の最大間隔が28
フイート(5,5mlにもなるため、大規模なアレイを
成す複数のプロセッサを、建物の1つのフロア、ないし
は隣接する幾つかのフロアの上に、むやみに込み合うこ
とのないように設置して、利用することができるからで
ある。
In this embodiment, the plurality of processors 300 may be physically separated from each other by a sufficient distance without inconvenience that the nodes may The maximum interval between
A large array of processors (as large as 5.5 ml) can be installed on one floor of a building, or on several adjacent floors, without unnecessary crowding. This is because it can be used.

独立型システムでは、先に説明した後置プロセッサの実
施例の場合と比較して、周辺機器コントローラ並びに周
辺機器それ自体に、はるかに多(の1i類のものが用い
られる。ここでは便宜的に、個々の人出力デバイスは、
夫々が別個のプロセッサに接続されているものとする。
In a stand-alone system, much more peripheral controllers and peripherals themselves are used than in the post-processor embodiment described above. , the individual person output device is
Assume that each is connected to a separate processor.

例えば、キーボード312とデイスプレィ314とを備
えた入出力端末装置310は、端末コントローラ320
を介して、同端末装置310のためのプロセッサ300
に接続されている。ただし、比較的動作速度が遅い端末
装置の場合には、かなりの規模の端末装置ネットワーク
を1個の16ビツト・プロセッサで制御することも不可
能ではない。この図示の入出力端末装置は、手動操作キ
ーボード等の手動操作入力処理装置がどのようにしてシ
ステムに接続されるのかについての一例を示しているに
すぎない。プロセッサ300の処理能力を利用してこの
端末装置310をワードプロセッサとして構成すること
もでき、そしてこのワードプロセッサが、ネットワーク
304を介してデータベースや他のワードプロセッサ、
或いは種々の出力装置と通信できるようにすることもで
きる0例えばリジッド・ディスク・ドライブ322等の
大容量二次記憶装置を、ディスクコントローラ324を
介して、その記憶装置のためのプロセッサに接続するこ
とができる。また、容易に理解されるように、大規模シ
ステムには、より多数のディスク・ドライブを用いたり
、或いは異なった形態の大容量記憶装置を用いるように
すれば良い。プリンタ326並びにブロック330等の
出力装置は、夫々、プリンタ・コントローラ328とプ
ロッタ・コントローラ332とを介して、それらの出力
装置のためのプロセッサ300にインターフェイスして
いる。不図示の他のシステムとの間の対話は通信コント
ローラ338を介して、そして通信システム336を経
由して行なわれ、通信システム336としては例えば、
テレタイプ・ネットワーク(TTY)や、更に大規模な
ネットワークのうちの1つ(例えばエサ−ネット(Et
hernetl )等が用いられる。プロセッサ300
のうちの幾つかが、周辺装置を接続することなく単にネ
ットワーク304に接続されることもある(不図示)。
For example, an input/output terminal device 310 including a keyboard 312 and a display 314 is connected to a terminal controller 320.
The processor 300 for the terminal device 310 via
It is connected to the. However, in the case of terminal devices operating at relatively slow speeds, it is not impossible to control a fairly large network of terminal devices with a single 16-bit processor. The illustrated input/output terminal device is merely one example of how a manually operated input processing device, such as a manually operated keyboard, may be connected to the system. This terminal device 310 can also be configured as a word processor by utilizing the processing power of the processor 300, and this word processor can be used to access databases, other word processors, etc. via the network 304.
Alternatively, a large capacity secondary storage device, such as a rigid disk drive 322, which may be capable of communicating with a variety of output devices, may be connected to the processor for that storage device via a disk controller 324. Can be done. It will also be readily appreciated that larger systems may include a larger number of disk drives or different forms of mass storage. Output devices such as printer 326 and block 330 interface to processor 300 for those output devices via printer controller 328 and plotter controller 332, respectively. Interaction with other systems (not shown) occurs via a communication controller 338 and via a communication system 336, which may include, for example:
Teletype Network (TTY) or one of the larger networks (e.g.
hernetl) etc. are used. processor 300
Some of them may simply be connected to network 304 without any peripherals attached (not shown).

双方向のデータ転送が行なわれる可能性があるのは、テ
ープ・ドライブ(テープ駆動機構)340及びテープ・
ドライブ・コントローラ342が用いられている場合、
それに、コントローラ346が接続されたフロッピ・デ
ィスク・ドライブ344が用いられている場合等である
Bidirectional data transfer may occur between tape drive 340 and tape drive 340.
If drive controller 342 is used,
Additionally, a floppy disk drive 344 to which a controller 346 is connected is used.

−Mにテープ・ドライブは、オン・ライン接続して使用
する際の大きな記憶容量を提供するばかりでなく、ディ
スク・ドライブのバックアップにも利用可能である。こ
のバックアップの目的には、密閉式リジッド・ディスク
装置に、ある時点までに格納されたデータを保存するた
めにテープが用いられる。このようなバックアップ動作
は、通常、低負荷の時間帯(例えば夜間または週末等)
に行なわれるため、ネットワーク304を用いて長い「
ストリーミング」転送を行なうことができる。更には、
システムの初期設定の際のプログラムの入力のためには
、フロッピ・ディスク・ドライブ344が使用されるこ
とがあるため、ネットワークの使用時間のうちの幾分か
をこの「ストリーミング」のモードにあてて、かなりの
量のデータを転送することもできる。光学文字読取器3
50は、更に別の入力データのソースとして機能するも
のであり、その入力データは、そのコントローラ352
を介してシステムへ入力される。
-M tape drives not only provide large storage capacity when used online, but can also be used to back up disk drives. For this backup purpose, tape is used to save data stored up to a certain point in a sealed rigid disk device. Such backup operations are typically performed during periods of low load (e.g. at night or on weekends).
The network 304 is used to create a long
"Streaming" transfer can be performed. Furthermore,
Since the floppy disk drive 344 may be used for program input during initial system setup, some of the network usage time should be devoted to this "streaming" mode. , can also transfer considerable amounts of data. optical character reader 3
50 serves as yet another source of input data, which input data is sent to the controller 352.
input into the system via.

尚、単に「他の装置354」とだけ記されている周辺装
置は、コントローラ356を介してシステムに接続する
ことによって、必要に応じたその他の機能を発揮するよ
うにすることができるものである。
Note that the peripheral devices simply referred to as "other devices 354" can be connected to the system via the controller 356 to provide other functions as necessary. .

別々のプロセッサ・モジュールから夫々のメツセージ・
パケットを互いに同時に送出し、そしてそれらのメツセ
ージ・パケットに対して優先権の判定を行なって、1つ
の、或いは共通の最優先メツセージ・パケットが所定の
一定の時間内に全てのプロセッサ・モジュールへ同時に
ブロードカストされるようにするという方式を使用して
いるため、オン・ライン状態にある個々のプロセッサの
いずれもが、このシステム内の他のプロセッサ・モジュ
ールに等しくアクセスできるようになっている。優先順
位を付与されたトランザクション・ナンバ並びにレディ
ネス状態表示と、メツセージ内に含まれた転送先泗択エ
ントリとを利用しているこの大域的セマフォ・システム
によって、どのプロセッサもコントローラとして働(こ
とが可能となっているため、このシステムは、階層的な
方式でも、また非階層的な方式でも動作可能となってい
る。本システムが、ソフトウェアの精査や変更を必要と
することなく拡張或いは縮小することができるというこ
とも、非常に重要である。
Respective messages from separate processor modules
packets simultaneously with each other and a priority determination is made on the message packets so that one or a common highest priority message packet is sent simultaneously to all processor modules within a predetermined period of time. A broadcast scheme is used so that any individual processor that is online has equal access to other processor modules in the system. This global semaphore system, which uses prioritized transaction numbers and readiness status indicators and destination selection entries contained within messages, allows any processor to act as a controller. This allows the system to operate in a hierarchical or non-hierarchical manner.The system can be expanded or contracted without requiring software scrutiny or changes. It is also very important to be able to

既に説明したメツセージ長さよりかなり長いが、なお比
較的長さの限られているメツセージに対するアクセスが
必要な場合であっても、そのようなアクセスを実行する
ことができる。例を挙げれば、複雑なコンピュータ・グ
ラフィクス装置(不図示)に関して、精巧な2次元図形
及び3次図形を作成するために、膨大なデータベースの
特定の部分にだけアクセスすることが必要とされる場合
がある。また、ワード・プロセッサ・システムに関して
、オペレータ(操作者)の操作速度が遅いために、デー
タベースのうちから、−度に僅かなデータのシーケンス
のみが必要とされる場合もある。これらの状況、並びに
それに類似した状況においては、本システムの、可変長
のメツセージを取扱うことのできる能力、並びに継続メ
ツセージに優先権を付与することのできる能力が有益な
ものとなる。処理能力を集中させることを必要とする状
況や、甚だしく長いメツセージの転送を必要とする状況
は、このシステムの使用に限界を与えるが、それ以外の
状況においては、本システムは非常に有利に機能する。
Even if access is required to a message that is significantly longer than the message lengths already discussed, but which is still relatively limited in length, such access can be performed. For example, with respect to a complex computer graphics device (not shown), access to only a specific portion of a vast database is required to create elaborate two-dimensional and three-dimensional figures. There is. Also, with word processing systems, the operator speed may be such that only a small sequence of data is required from the database at a time. In these and similar situations, the system's ability to handle messages of variable length, as well as its ability to give priority to continuation messages, is beneficial. Situations that require intensive processing power or the transmission of extremely long messages limit the use of this system, but in other situations the system works to great advantage. do.

種々の異なったデータ形式の操作とそれに伴なうのソー
ト機能ないしマージ機能に関わる動的な状況は、いずれ
も本発明が有利に機能する状況に該当する。複雑なデー
夕を収集し、照合し、そして解析することを含む経営意
志決定はその種の状況の一例であり、また、定期刊行物
のための、映像入力や図形入力の作成及び編集も、その
−例である。
Dynamic situations involving manipulation of a variety of different data formats and associated sorting or merging functions are all situations in which the present invention would be advantageous. Business decision-making, which involves collecting, collating, and analyzing complex data, is an example of such a situation, as well as the creation and editing of video and graphical input for periodicals. This is an example.

(結論) 当業者には明らかなように、第1図のシステムは、ソフ
トウェアを変更することを必要とせずにそこに含まれる
プロセッサの個数を任意の個数に(ただしデータ転送容
量によって決定される実際上の限界の個数までに)拡張
することが可能である。更にこれも明らかなことである
が、同図のシステムは、夫々の処理装置のステータスの
ii?i″認、タクス並びにプロセッサの優先順位の設
定、それにプロセッサの処理能力の効率的な利用の確保
のための、管理及びオーバーヘットのソフトウェアの必
要量を大幅に減少させている。
(Conclusion) As will be apparent to those skilled in the art, the system of FIG. (up to a practical limit). Furthermore, as is also clear, the system shown in the figure is capable of determining the status of each processing device. The amount of management and overhead software required for ``i'' recognition, setting tasks and processor priorities, and ensuring efficient utilization of processor processing power is greatly reduced.

明白な利益が得られるのは、データベース・システムや
、その他の、データベース・システムと同様に1つのタ
スクの全体を、互いに独立して処理することのできる複
数のサブタスクへ細分することが適当なシステム等の場
合である。例えばリレーショナル・データベースに関し
て言えば、二次記憶装置の容■が格段に増大した場合に
も、更なるデータベースを一次的データとバックアップ
・データとからなるデータ構造の中に適切に統合するだ
けで良いのである。換言すれば、ネットワークを限りな
く拡張することが可能であり、それが可能であるのは、
標準化された交点装置即ちノードを2進数的に発展して
行く接続方式で連結しているために、それらの個々のノ
ードにおいて実行される機能が拡張によって変化するこ
とがないからである。更には、ノードの動作についての
設定処理シーケンスや外部制御も不要である。従って本
発明に係るシステムが、第1図に示されているように、
1台ないし複数台のホスト・コンピュータのバックエン
ド・プロセッサとして機能するように接続されている場
合には、システムのユーザはオペレーティング・システ
ムのソフトウェアも、応用ソフトウェアも変更すること
なしに、データベースを任意に拡張(或いは縮小)する
ことができる。ホスト・プロセッサ・システム(=ホス
ト・コンピュータ)の側から見れば、このバックエンド
・プロセッサはその構成の如何にかかわらず「透明な」
ものとなっており、なぜならばその構成が変化してもこ
のバックエンド・プロセッサとホスト・プロセッサ・シ
ステムとの間の対話の態様には変化は生じないからであ
る。このバックエンド・プロセッサに別のホスト・プロ
セッサ・システムの仕事をさせるように切り換えるため
には、単にIFPがその新たなホスト・プロセッサ・シ
ステムのチャネルないしバスとの間で適切に会話するよ
うにするだけで良い。
Obvious benefits are obtained for database systems and other systems where it is appropriate to subdivide a task into multiple subtasks that can be processed independently of each other. etc. For example, when it comes to relational databases, even if the capacity of secondary storage increases significantly, it is only necessary to appropriately integrate additional databases into a data structure consisting of primary and backup data. It is. In other words, it is possible to expand the network without limit;
Because the standardized nodal devices or nodes are connected in a binary evolving connection scheme, the functions performed at their individual nodes do not change with expansion. Furthermore, there is no need for a setting processing sequence or external control for the operation of the nodes. Therefore, the system according to the invention, as shown in FIG.
When connected to act as a back-end processor for one or more host computers, users of the system can freely modify the database without changing the operating system software or application software. It can be expanded (or reduced) to From the perspective of the host processor system (= host computer), this back-end processor is ``transparent'' regardless of its configuration.
This is because the configuration changes do not change the manner in which the back-end processor interacts with the host processor system. To switch this back-end processor to do the work of another host processor system, simply ensure that the IFP speaks appropriately to the new host processor system's channels or buses. Just that is fine.

ある実機の具体例におけるネットワークの構成に拠れば
、ネットワーク内のメツセージ転送に甚だしい遅延を生
じることなく、またプロセッサ間の競合に起因する不適
当な程の遅延も生じることなしに、1つのアレイに10
24個までのマイクロプロセッサを包含して使用するこ
とができるようになっている。本明細書で説明した実施
例を、1024個を超えるプロセッサを含むように拡張
するにはどのようにすれば良いかは、当業者には明白で
あろう。1つのシステムに1024個のプロセッサを用
いる場合、実機の具体例では能動ノード間の最大ライン
長さは28フイートになることが分っており、このライ
ン長さであればアレイを構成する上で問題が生じること
はない。ネットワークに起因する遅延時間は、いかなる
メツセージについても一定の時間2tNであり、ここで
てはバイト・クロックの間隔、Nは階層構造の中の階層
の数である。明らかに、田層を更に1つ増すことによっ
てプロセッサの個数を倍にしても、遅延時間は僅かに増
加するに過ぎない。データ・メツセージであれば略々必
然的に長いメツセージとなるため(約200バイト程度
の長さとなる)、また、競合するメツセージの全てにつ
いての優先権の判定が、データをネットワークに沿って
転送している間に行なわれるため、このネットワークは
従来のシステムと比較して、はるかに高い利用効率でデ
ータ・メツセージの転送を行なえるものとなっている。
The configuration of the network in one practical example shows that a single array can be configured without significant delays in message transfer within the network, or without unreasonable delays due to contention between processors. 10
It can contain and use up to 24 microprocessors. It will be apparent to those skilled in the art how the embodiments described herein may be extended to include more than 1024 processors. When using 1024 processors in a system, it is known that the maximum line length between active nodes is 28 feet in a practical example, and this line length is sufficient for configuring an array. No problems will arise. The delay time due to the network is a constant time 2tN for any message, where the byte clock interval and N is the number of layers in the hierarchical structure. Clearly, doubling the number of processors by adding one more layer only slightly increases the delay time. Data messages are almost inevitably long messages (about 200 bytes long), and determining priority among all competing messages requires the data to be transferred along the network. This makes the network much more efficient at transferring data messages than traditional systems.

本システムの重要な経済上の特徴並びに動作上の特徴の
なかには、慄準化された能動ロジック回路がソフトウェ
アの替わりに、そして更にはネットワーク・システムに
おけるファームウェアの替わりにも用いられているとい
う事実によって得られている特徴がある。即ちこの事実
によって、近代的なLSI並びにVLSIの技術を利用
してプロセッサのコストと周辺装置のコストとを含めた
全体のコストに対して相対的に低コストで、信頼性の高
い回路を組込むことができるようになっているのである
Among the important economic and operational features of the system is the fact that standardized active logic circuits are used to replace software and even firmware in network systems. There are certain characteristics that have been achieved. That is, based on this fact, it is possible to use modern LSI and VLSI technology to incorporate a highly reliable circuit at a relatively low cost compared to the overall cost including the cost of the processor and the cost of peripheral devices. It is now possible to do this.

ソフトウェアに時間と経費とを費やさねばならないのは
、データベース管理等の問題領域のタスクに関係するよ
うな、重要な部分についてだけに限定されている。例を
挙げれば、本システムの構成に拠れば、データベースの
完全性を維持するために必要な諸機能の全てを、メツセ
ージ・パケットの構成並びにネットワークの構成に基づ
(範囲内で実行し得るようになっている。ポーリング、
ステータスの変更、並びにデータの復旧等の機能はシス
テムの内部において実行される。
The amount of time and money that must be spent on software is limited to only the critical parts, such as those related to problem area tasks such as database management. For example, the configuration of this system allows all functions necessary to maintain the integrity of the database to be performed within the range of the message packet configuration as well as the network configuration. Polling,
Functions such as status changes and data recovery are performed within the system.

更に別の重要な考慮すべき点として、本発明のネットワ
ークは、その高速データ転送の性能が、従来のオーミッ
クな配線バスに充分匹敵する程に優れたものであるとい
うことがある。複数のメツセージ・パケットが互いに同
時に送出され、それらが伝送されている間に優先権の判
定がなされるため、従来の方式においてステータス・リ
クエストとそれに対する応答の送出、並びに優先権の判
定に伴なっていた遅延が、回避されているからである。
Yet another important consideration is that the network of the present invention is sufficiently superior in its high speed data transfer performance to conventional ohmic wired buses. Since multiple message packets are sent simultaneously and their priority is determined while they are being transmitted, conventional methods require a This is because the delays that would otherwise have occurred have been avoided.

更には、プロセッサの個数が莫大な個数であってもノー
ド間の接続構造の長さを所定の長さ以下に抑えることが
可能であるため、バス内の伝播時間がデータ転送速度に
対する制約となることがない。
Furthermore, even if the number of processors is enormous, it is possible to keep the length of the connection structure between nodes to a predetermined length or less, so the propagation time within the bus becomes a constraint on the data transfer rate. Never.

本システムは、マイクロプロセッサ及びネットワークの
使用効率という点において最適状態に迫るものであるこ
とが判明している。これらの点に関して重要なことは、
全てのマイクロプロセッサがビズイ状態に保たれるよう
にすることと、ネットワークが一杯に有効利用されるよ
うにすることとである。rI FP−ネットワーク−A
MPJの構成は、事実上それらのことを可能にしており
、その理由は、自らが送出したメツセージ・パケットが
優先権を獲得するための競合において敗退したマイクロ
プロセッサは、なるたけ早い適当な時刻に再度送信を試
みるだけで良く、そのためバスのデユーティ・サイクル
が高いレベルに維持されるからである。高速ランダム・
アクセス・メモリもまたこの効果を得るために寄与して
おり、なぜならば、高速ランダム・アクセス・メモリは
処理すべき入力メツセージ・パケットと送出すべき出力
メツセージ・パケットとの両方をその内部に集積してい
るため、各々のプロセッサが作業のバックログを常時入
手できると共に、ネットワークもまたメツセージパケッ
トのバックログを入手できるようになっているからであ
る。全ての大力バッファが満杯になったならば、プロセ
ッサがその事実を知らせる表示をネットワーク上へ送出
する。
The present system has been found to be near optimal in terms of microprocessor and network usage efficiency. The important thing about these points is that
These are to ensure that all microprocessors are kept busy and that the network is fully utilized. rI FP-Network-A
The construction of MPJ makes this possible in effect, because a microprocessor whose message packets it has sent lose in the competition for priority will have to try again at the earliest possible time. It only needs to attempt to transmit, thus keeping the bus duty cycle at a high level. High speed random
Access memory also contributes to this effect, since high-speed random access memory stores both input message packets to be processed and output message packets to be sent out. This is because each processor can always obtain a backlog of work, and the network can also obtain a backlog of message packets. Once all the power buffers are full, the processor sends an indication over the network to indicate this fact.

また、IFPに用いられている、ホスト・コンピュータ
からのメツセージを受取るための入力バッファが満杯に
なったならば、そのことを知らせる表示がチャネル上に
送出される。従って本システムは、内部的にもまた外部
的にも自己調歩式となっている。
Also, when the input buffer used by the IFP to receive messages from the host computer becomes full, an indication is sent out on the channel to notify this fact. The system is therefore self-paced both internally and externally.

本システムは、以上に説明したようなアーキテクチャと
メツセージの構成とを利用することによって、汎用マル
チプロセッサ・システムに必要とされるその他の多くの
機能をも実行できるように構成されている。例えば従来
技術においては、大域的資源のステータスの変化を評価
及び監視するための方式に関して非常な注意が払われて
いた。
By utilizing the architecture and message structure described above, the system is configured to perform many other functions required of a general-purpose multiprocessor system. For example, in the prior art, great attention has been paid to methods for evaluating and monitoring changes in the status of global resources.

これに対して本発明に拠れば、パリティ・エラーの発生
とプロセッサの使用可能性の変化という事実との両方を
伝達するための手段として、パリティ・チャネルのみが
備えられ使用されている。
In contrast, according to the present invention, only a parity channel is provided and used as a means for communicating both the occurrence of a parity error and the fact that processor availability has changed.

1個ないし複数個のプロセッサがシャット・ダウンした
場合には、そのシャット・ダウンが、その発生と略々同
時にシステム中に伝達され、それによって割込みシーケ
ンスの実行を開始することができるようになっている。
When one or more processors shuts down, the shutdown is propagated through the system at approximately the same time as it occurs, so that execution of the interrupt sequence can begin. There is.

複数の応答を優先順位に従ってソートするという方式が
採用されているため、大域的な能力の変化が生じた場合
にその変化がどのような性質のものであるかを、従来と
比較してはるかに小規模の回路とシステム・オーバヘッ
ドとによって特定することが可能となっている。
Because the system uses a method that sorts multiple responses according to priority, it is much easier to understand the nature of changes in global capacity than before. The small circuit size and system overhead make it possible to specify.

大域的セマフォと能動ロジック・ネットワークとを採用
したことによって達成されている、1回の間合せにより
優先権の判定を経て得られる大域的応答は、非常に深い
システム的な意味を持っている。この方式により問合せ
をブロードカストすることによって曖昧性のない一義的
な大域的結果が得られるため、複雑なソフトウェア並び
にオーバヘッドが不要とされている。分散型更新等のス
テータス設定動作は、多数の同時動作が複数の異なった
プロセッサで実行されている際にも実行可能となってい
る。
The global response achieved through one-time priority determination, achieved by employing global semaphores and active logic networks, has very deep systemic implications. By broadcasting queries in this manner, unambiguous, unambiguous global results are obtained, eliminating the need for complex software and overhead. Status setting operations such as distributed updates can be performed even when multiple simultaneous operations are being performed on multiple different processors.

本システムは更に、以上のようなネットワークとトラン
ザクション・ナンバと転送先選択ワードとを用いること
によって、マルチプロセッサ・システムにおける仕事の
分配並びに処理結果の収集に関する優れた能力を発揮し
ている。種々のマルチプロセッサ・モードと制御メツセ
ージとを利用することができ、また、優先順位プロトコ
ルを操作するだけで、優先順位の種々のレベルを容易に
設定しまた変更することができるようになっている。全
てのプロセッサへ同時にブロードカストすることのでき
る能力と、ネットワーク中でメツセージのソートを行な
える能力とが組み合わさることによって、いかなるプロ
セッサ・グループ或いはいかなる個々のプロセッサを転
送先とすることも可能となっていると共に、処理結果を
適切な順序で引き出すことも可能となっている。従って
、リレーショナル・データベース・システムに対する複
雑な問合せが入力されたならば、そのことによってデー
タベース動作に必要なあらゆる処理シーケンスが開始さ
れるようになっている。
Furthermore, by using the network, transaction number, and transfer destination selection word as described above, this system exhibits excellent ability to distribute work and collect processing results in a multiprocessor system. Various multiprocessor modes and control messages are available, and various levels of priority can be easily set and changed simply by manipulating the priority protocol. . The ability to broadcast to all processors simultaneously, combined with the ability to sort messages across the network, makes it possible to target any group of processors or any individual processor. At the same time, it is also possible to extract processing results in an appropriate order. Thus, once a complex query is entered into a relational database system, it initiates any processing sequence necessary for database operation.

本システムの更に別の利点は、リレーショナル・データ
ベース・システム等のマルチプロセッサ・システムに、
容易に冗長性を導入できることにある。二重ネットワー
クと二重インターフェイスとを備えているため、一方の
ネットワークが何らかの原因で故障した場合にもシステ
ムが動作し続けられるようにする冗長性が得られている
。データベースを互いに素の一時的部分集合とバックア
ップ用部分集合という形で分配しであるため、データ喪
失の確率が最小のレベルにまで低減されている。故障が
発生したり変更が加えられたりした場合にも、用途の広
い種々の制御機能が利用可能であるためにデータベース
の完全性を維持し得るようになっている。
A further advantage of this system is that it can be used in multiprocessor systems such as relational database systems.
The reason is that redundancy can be easily introduced. Having dual networks and dual interfaces provides redundancy that allows the system to continue operating even if one network fails for any reason. By distributing the database into disjoint temporary and backup subsets, the probability of data loss is reduced to a minimum level. A variety of versatile control functions are available to maintain the integrity of the database in the event of failures or changes.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、新規な双方向ネットワークを含む、本発明に
係るシステムのブロック図である。 第2図および第2A図〜第2J図は、第1図に示された
簡単な構造の実施例のネットワークにおけるデータ信号
並びに制御信号の伝送の態様を示す、時間の経過に沿っ
た連続する一連の説明図であり、第2図は信号伝送の開
始前の時点における状態を示す図、また、第2A図〜第
2J図は、夫々、1=0からt=9までの連続するlO
箇所の時点における時間標本の一つに対応している図で
ある。 第3図は、第1図に示されたシステムに採用されている
メツセージ・パケットの構成を図示する説明図である。 第4図は、第1図に示された新規な双方向ネットワーク
用いられている能動ロジック・ノード並びにクロック回
路に関する、同ネットワークの更なる細部構造を示すブ
ロック図である。 第5図は、前記能動ロジック・ノードの内部の様々な動
作状態を示す、状態図である。 第6図は、前記能動ロジック・ノードの内部において行
なわれるエンド・オブ・メツセージの検出動作を説明す
るためのタイミング・ダイアグラムである。 第7図は、第4図に示したクロック回路の動作を説明す
るための、タイミング液上のダイアグラムである。 第8図は、第1図に示したシステムに使用することので
きる、高速ランダム・アクセス・メモリを含むプロセッ
サ・モジュールのブロック図である。 第9図は、第8図に示したマイクロプロセッサ・システ
ムのメインRAMの内部のアドレスの割当て状況を示す
図である。 第10図は、第8図に示された高速ランダム・アクセス
・メモリの、1つの参照部分の内部におけるデータの配
置態様のブロック図である。 第11図は、前記システムに用いられているメツセージ
の優先順位プロトコルを示すチャートである。 第12図は、トランザクション・ナンバのワード・フォ
ーマットを図示する説明図である。 第13図および第13A図は、第1図及び第8図に示し
たシステムの、その内部に備えられている各プロセッサ
モジュールに用いられているインターフェイス回路のブ
ロック図であり、第13図の右側に第13A図を置くこ
とによって1枚につながる図である。 第14図は、第13図のインターフェイス回路において
用いられている様々なりロック波形及びフェイズ波形を
図示するタイミング・ダイアグラムである。 第15図は、転送先選択ワードに基づいてマツピングを
行なうための、メモリ構成の更なる詳細とマツピングの
一方式とを図示するブロック図である。 第16図は、入力データ・メツセージを受信した際のス
テータスの変化を示す、簡略化したフローチャートであ
る。 第17図および第17A図は、メツセージの受信が行な
われているときのステータスの変化を示すフローチャー
トであり、第17図を第17A図の上縁部に接して並べ
ることにより1枚につながる図である。 第18図は、様々なプライマリ・メツセージとそれらに
対して発生される種々の応答との間の関係、並びに、様
々なプライマリ・メツセージとそれらに応答して実行さ
れる動作との間の関係を示す表である。 第19図および第19A図は、メツセージの送信が行な
われているときのステータスの変化を示すフローチャー
トであり、第19図を第19A図の上縁部に接して並べ
ることにより1枚につながる図である。 第20図は、本発明に係るスタンド・アローン型システ
ムのブロック図である。 第21図は第21A図及び第21B図から成り、前記高
速ランダム・アクセス・メモリに格納されているメツセ
ージを示す図である。 第22図は、データベース・システム内の複数の異なっ
たプロセッサの間にデータベースの夫々の部分を分配す
るための、分配方式の可能な一例を示す簡略化した模式
図である。 10.12−−ホスト・コンピュータ、18〜23−−
アクセス・モジュール・プロセッサ、 24−一マイクロプロセッサ、 26−一高速ランダム・アクセス・メモリ、28−一制
御ロシック、 32−−ディスク・コントローラ、 38〜43−−ディスク・ドライブ、 50−一能動ロシック・ネットワーク構造、54−一ノ
ード、 56−−クロツク・ソース、 120.120° −−ネットワーク・インターフェイ
ス、 103−一マイクロプロセッサ・システム。
FIG. 1 is a block diagram of a system according to the invention, including a novel bidirectional network. 2 and 2A to 2J are a series of sequential sequences over time illustrating the manner in which data and control signals are transmitted in the network of the simple embodiment shown in FIG. FIG. 2 is a diagram showing the state before the start of signal transmission, and FIGS. 2A to 2J are diagrams showing continuous lO from 1=0 to t=9, respectively.
FIG. 4 is a diagram corresponding to one of the time samples at a point in time; FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating the structure of a message packet employed in the system shown in FIG. 1. FIG. 4 is a block diagram illustrating further detailed structure of the novel bidirectional network shown in FIG. 1 with respect to the active logic nodes and clock circuits used. FIG. 5 is a state diagram illustrating various operating states within the active logic node. FIG. 6 is a timing diagram for explaining the end-of-message detection operation performed within the active logic node. FIG. 7 is a timing fluid diagram for explaining the operation of the clock circuit shown in FIG. 4. FIG. 8 is a block diagram of a processor module including high speed random access memory that may be used in the system shown in FIG. FIG. 9 is a diagram showing the internal address allocation status of the main RAM of the microprocessor system shown in FIG. 8. FIG. 10 is a block diagram of the arrangement of data within one reference portion of the high speed random access memory shown in FIG. 8. FIG. 11 is a chart showing the message priority protocol used in the system. FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating the word format of a transaction number. 13 and 13A are block diagrams of interface circuits used in each processor module included in the system shown in FIGS. 1 and 8, and are shown on the right side of FIG. 13. This is a diagram that can be combined into one sheet by placing FIG. 13A on . FIG. 14 is a timing diagram illustrating the various lock and phase waveforms used in the interface circuit of FIG. 13. FIG. 15 is a block diagram illustrating further details of the memory configuration and one method of mapping for mapping based on destination selection words. FIG. 16 is a simplified flowchart showing the changes in status upon receiving an input data message. FIG. 17 and FIG. 17A are flowcharts showing changes in status when a message is being received. FIG. 17 is arranged in contact with the upper edge of FIG. 17A to form a single page. It is. FIG. 18 illustrates the relationship between various primary messages and the various responses generated to them, as well as the relationships between various primary messages and the actions performed in response to them. This is a table showing FIG. 19 and FIG. 19A are flowcharts showing changes in status when a message is being sent, and by arranging FIG. 19 in contact with the upper edge of FIG. 19A, the diagrams can be combined into one page. It is. FIG. 20 is a block diagram of a stand-alone system according to the present invention. FIG. 21, consisting of FIGS. 21A and 21B, is a diagram showing messages stored in the high speed random access memory. FIG. 22 is a simplified schematic diagram illustrating one possible distribution scheme for distributing respective portions of a database among a plurality of different processors within a database system. 10.12--Host computer, 18-23--
access module processor; 24--one microprocessor; 26--one high-speed random access memory; 28--one control rosic; 32--disk controller; 38-43--disk drive; 50--one active rosic. Network structure, 54--one node, 56--clock source, 120.120°--network interface, 103--one microprocessor system.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)互いに衝突する複数のメッセージを受取るための
複数のターミナルを有する、メッセージ伝送ネットワー
クであつて、 前記複数のターミナルの間に延在する複数の信号伝送手
段を備え、該信号伝送手段の各々は、複数の伝送リンク
によってシリアルに連結された複数の双方向メッセージ
・スイッチング・ノードを含んでおり、 前記複数のメッセージ・スイッチング・ノードは、前記
複数のターミナルから共通の1つの方向反転ノードへと
収束して行く収束構造を成すように互いに連結されてお
り、且つ、前記複数のメッセージ・スイッチング・ノー
ドは、前記複数のターミナルのうちのいずれかからのメ
ッセージを、前記共通方向反転ノードを介して拡散方向
(反収束方向)へ向けて、全ての前記ターミナルへ送り
返すための手段を含んでいる、 メッセージ伝送ネットワーク。 (2)前記複数のメッセージ・スイッチング・ノードの
各々が、互いに衝突するメッセージの間の優先権の判定
をそれらのメッセージのデータ内容に基づいて行なうた
めの手段と、優先権を有する1つのメッセージないし共
通のメッセージのみを伝送するための手段とを含んでい
る、請求項1記載のメッセージ伝送ネットワーク。 (3)前記複数のメッセージ・スイッチング・ノードが
、連続階層構造を成すように配列された能動ロジック手
段から成り、該能動ロジック手段は、伝送されているメ
ッセージに応答して、連続したメッセージの伝送が行わ
れているときに、収束方向へ流れているメッセージを所
定の優先権プロトコルに従ってマージするためのもので
ある、請求項2記載のメッセージ伝送ネットワーク。 (4)前記メッセージが複数のシリアルな列を成してお
り、前記能動ロジック手段は連続するタイム・フレーム
の間にそれらのシリアルな列を互いに同期させて前記複
数のノードに沿って収束方向と拡散方向との両方向へ進
めるための手段を含むものである、請求項3記載のメッ
セージ伝送ネットワーク。 (5)前記複数のメッセージ・スイッチング・ノードと
前記複数の伝送リンクとが、優先権を得られなかった伝
送の、その伝送経路に沿って衝突表示を送出するための
手段を含んでいる、請求項2記載のメッセージ伝送ネッ
トワーク。 (6)前記複数のメッセージ・スイッチング・ノードの
各々が、収束側の1つのポートと拡散側の2つのポート
とを含んでおり、該複数のメッセージ・スイッチング・
ノードが、バイナリ・ツリー構造を成すように配列され
ており、且つ、該複数のメッセージ・スイッチング・ノ
ードの各々が、双方向のデータ・ラインと単方向性の制
御ラインとを含んでおり、且つ、前記メッセージは可変
長のシリアルな列であり、前記伝送リンクの長さが所定
の長さを越えていない、請求項5記載のメッセージ伝送
ネットワーク。 (7)前記ネットワークが、複数のメッセージ・スイッ
チング・ノードとそれらの相互連結構造とから成る組を
2組含み、それらの組が前記複数のターミナルへ、互い
に冗長性をもって且つ互いに並列に接続されている、請
求項1記載のメッセージ伝送ネットワーク。(8)前記
各組の前記複数のメッセージ・スイッチング・ノードが
、階層を上昇するにつれて収束して行く階層構造を成す
ように配列されており、前記メッセージ・スイッチング
・ノードの各々が双方向能動ロジック・ノードであり、
更に、前記ノードの前記階層構造が、互いに衝突するメ
ッセージどうしの間の優先権の判定を初段階の階層レベ
ル並びに中間段階の階層レベルにおいて行なうための手
段を含んでおり、それによって、阻止されることのない
下流方向メッセージを前記ターミナルの全てへブロード
カストするという方式で1つの最優先メッセージの通信
が行なわれるようにした、請求項7記載のメッセージ伝
送ネットワーク。 (9)前記能動ロジック・ノードが、上流方向メッセー
ジのための上流方向レジスタ手段と比較器手段とマルチ
プレクサ手段、上流方向メッセージの衝突並びにパリテ
ィ・エラーを表示するための制御ライン伝送リンク手段
、下流方向レジスタ手段、及び局所的クロック手段を含
んでいる、請求項8記載のメッセージ伝送ネットワーク
。 (10)複数のターミナルの各々をそれらのターミナル
の残りの全てに接続するためのバス・ネットワークであ
って、前記複数のターミナルが互いに衝突する複数の情
報パケットを送出するものにおいて、 複数の能動ノード回路を備え、それらの能動ノード回路
は、収束するツリー構造を成すように互いに接続されて
いると共に、前記ターミナルのいずれかからの情報パケ
ットを、前記ターミナルの全てへ向けて送り返すアペッ
クス・ノード手段を含んでおり、 前記ノード回路の各々に設けられたマージ/伝送手段を
備え、該マージ/伝送手段は、アップ・ツリー方向へ流
れる情報パケットをマージすると共に、ダウン・ツリー
方向へ流れる情報パケットを条件の如何にかかわらず伝
送し、それによつて前記アペックス・ノード手段からの
ダウン・ツリー方向の伝送が実質的に同時に前記複数の
ターミナルによって受信されるようにしている、 バス・ネットワーク。 (11)前記複数のノード回路の各々が、互いに競合す
るパケットどうしの間の優先権の裁定をそれらのパケッ
トのデータ内容に基づいて行なうための優先権裁定手段
を含み、更に、前記ネットワークが、前記複数のノード
回路を、2進数的に拡大して行く階層構造を成すように
互いに接続する伝達手段と、情報パケットのセグメント
を連続するタイム・フレームの間に階層から階層へと移
動させるための手段とを含んでいる、請求項10記載の
バス・ネットワーク。 (12)前記情報パケットがデータのシリアルな列から
成り、且つ、前記複数のノード回路が、互いに競合する
情報パケットの間の優先権を得られなかったことを表示
するための手段と、この優先権を得られなかったことの
表示を階層から階層へと下流方向へ伝達する単方向性の
制御ラインと、該複数のノード回路の各々をその他のノ
ード回路或いは前記ターミナルへと接続している複数の
並列なデータ導体とを含んでいる、請求項11記載のバ
ス・ネットワーク。 (13)前記ノード回路の各々に備えられた前記優先権
裁定手段が、互いに競合する情報パケットの中の最小の
データ内容を判定するための手段を含んでおり、且つ、
該ノード回路が、優先権の裁定に応答して優先権を得ら
れなかった側のポートで受け取っている情報パケットの
回路経路を遮断するための手段を含んでいる、請求項1
2記載のバス・ネットワーク。 (14)一群の互いに競合するメッセージの中の1つの
メッセージないし共通のメッセージを複数のプロセッサ
へブロードカストする方法であって、 互いに競合するメッセージの間の裁定をそれらのメッセ
ージのデータ内容に基づくソートを行なうことによって
実行し、それにより特定の時間内に1つの最優先メッセ
ージを得るステップと、前記最優先メッセージを前記複
数のプロセッサの全てへ同時にブロードカストするステ
ップと、を含む方法。 (15)ネットワーク内において互いに衝突するメッセ
ージを異なった複数のソースの間で伝送する方法であっ
て、 複数のメッセージを、収束する階層構造内の階層から階
層へと互いに同期して前進させ、且つ、その前進の間に
、優先順位のより低いメッセージを遮断することによっ
てそれらのメッセージをマージする、同期前進ステップ
と、 特定のソースからのメッセージが遮断されたことの表示
を、前記階層を経由して前記異なった複数のソースへ送
り返すステップと、 前記階層構造の最上階層において1つのメッセージない
し共通のメッセージを得るステップと、前記1つのメッ
セージないし共通のメッセージを前記階層構造の前記階
層を経由して戻り方向へ同期して前進させることにより
、前記1つのメッセージないし共通のメッセージをブロ
ードカストし、それによって、前記1つのメッセージな
いし共通のメッセージを前記異なった複数のソースの全
てへ分配する、ブロードカスト・ステップと、を含む方
法。 (16)前記同期前進ステップが、上流方向へ流れる間
に互いに衝突する複数対のメッセージの、その各メッセ
ージ対の間の比較を前記階層の各々において行なうこと
により実行されるマージ動作から成り、且つ、前記ブロ
ードカスト・ステップが、下流方向への阻止されること
のない分配動作から成る、請求項15記載の方法。
[Scope of Claims] (1) A message transmission network having a plurality of terminals for receiving a plurality of messages that collide with each other, comprising a plurality of signal transmission means extending between the plurality of terminals, Each of the signal transmission means includes a plurality of bidirectional message switching nodes serially coupled by a plurality of transmission links, the plurality of message switching nodes connecting a common one to the plurality of terminals. The plurality of message switching nodes are connected to each other to form a convergent structure converging to one direction reversal node, and the plurality of message switching nodes transfer messages from any of the plurality of terminals to the common A message transmission network comprising means for sending back to all said terminals in a divergent direction (anti-convergence direction) via a direction reversal node. (2) means for each of the plurality of message switching nodes to determine priority among conflicting messages based on data content of those messages; 2. A message transmission network according to claim 1, further comprising means for transmitting only common messages. (3) the plurality of message switching nodes are comprised of active logic means arranged in a continuous hierarchical structure, the active logic means being responsive to the messages being transmitted; 3. The message transmission network according to claim 2, wherein the message transmission network is for merging messages flowing in a convergence direction according to a predetermined priority protocol when a message transmission network is being carried out. (4) the messages are in a plurality of serial trains, and the active logic means synchronizes the serial trains with each other during successive time frames to provide a direction of convergence along the plurality of nodes; 4. A message transmission network as claimed in claim 3, including means for advancing in both the direction of diffusion. (5) The plurality of message switching nodes and the plurality of transmission links include means for transmitting a collision indication along the transmission path of a transmission that does not receive priority. Message transmission network according to item 2. (6) Each of the plurality of message switching nodes includes one port on a convergence side and two ports on a divergence side, and each of the plurality of message switching nodes
nodes are arranged in a binary tree structure, and each of the plurality of message switching nodes includes a bidirectional data line and a unidirectional control line, and , the message is a serial sequence of variable length, and the length of the transmission link does not exceed a predetermined length. (7) The network includes two sets of a plurality of message switching nodes and interconnection structures thereof, the sets being connected to the plurality of terminals redundantly and in parallel with each other. 2. The message transmission network of claim 1. (8) The plurality of message switching nodes in each set are arranged in a hierarchical structure that converges as one ascends the hierarchy, and each of the message switching nodes has bidirectional active logic.・It is a node,
Furthermore, the hierarchical structure of the nodes includes means for determining priority between mutually conflicting messages at an initial hierarchical level as well as at intermediate hierarchical levels, thereby preventing 8. The message transmission network of claim 7, wherein communication of one highest priority message is effected by broadcasting a never-ending downstream message to all of said terminals. (9) said active logic node comprises upstream register means, comparator means and multiplexer means for upstream messages; control line transmission link means for indicating collisions and parity errors of upstream messages; downstream direction; 9. A message transmission network as claimed in claim 8, including register means and local clock means. (10) A bus network for connecting each of a plurality of terminals to all of the remainder of the terminals, wherein the plurality of terminals send out a plurality of information packets that collide with each other, the plurality of active nodes circuits, the active node circuits being connected to each other in a converging tree structure, and apex node means for directing information packets from any of said terminals back towards all of said terminals. merging/transmission means provided in each of the node circuits, the merging/transmission means merging information packets flowing in an up-tree direction, and merging information packets flowing in a down-tree direction; a bus network, wherein transmissions in a down tree direction from said apex node means are received by said plurality of terminals substantially simultaneously. (11) Each of the plurality of node circuits includes priority determining means for determining priority between competing packets based on the data contents of those packets, and the network further comprises: a transmission means for connecting said plurality of node circuits to each other in a binary expanding hierarchical structure, and for moving segments of information packets from layer to layer during successive time frames; 11. The bus network of claim 10, comprising means. (12) the information packet comprises a serial string of data, and means for indicating that the plurality of node circuits were unable to obtain priority among competing information packets; a unidirectional control line for transmitting an indication of failure to obtain privileges downstream from hierarchy to hierarchy, and a plurality of control lines connecting each of said plurality of node circuits to other node circuits or said terminal; 12. The bus network of claim 11, comprising: parallel data conductors. (13) The priority determining means provided in each of the node circuits includes means for determining minimum data content among mutually competing information packets, and
Claim 1, wherein the node circuit includes means for interrupting the circuit path of an information packet being received at a port that does not receive priority in response to a priority award.
The bus network described in 2. (14) A method for broadcasting one message or a common message among a group of mutually conflicting messages to a plurality of processors, the method comprising sorting the arbitration between mutually conflicting messages based on the data content of those messages. and broadcasting the highest priority message to all of the plurality of processors simultaneously. (15) A method for transmitting conflicting messages between different sources in a network, the messages advancing synchronously from layer to layer in a converging hierarchical structure, and , a synchronous forwarding step that merges messages by blocking lower priority messages during that forwarding, and an indication that a message from a particular source has been blocked via the hierarchy. obtaining one message or a common message at the top layer of the hierarchical structure; and transmitting the one message or common message through the layers of the hierarchical structure. broadcasting said message or common message by synchronously advancing in a return direction, thereby distributing said message or common message to all of said different sources; - A method including steps. (16) the synchronous forwarding step comprises a merging operation performed by performing a comparison between each pair of messages in each of the tiers of a plurality of pairs of messages that collide with each other during upstream flow; 16. The method of claim 15, wherein the broadcasting step comprises an unobstructed distribution operation in a downstream direction.
JP1234493A 1981-04-01 1989-09-07 Message transmission network, bus network and broadcasting of message to multiple processor Granted JPH02118747A (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US250022 1981-04-01
US06/250,094 US4445171A (en) 1981-04-01 1981-04-01 Data processing systems and methods
US06/250,022 US4412285A (en) 1981-04-01 1981-04-01 Multiprocessor intercommunication system and method
US250094 1981-04-01

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57052374A Division JPS57201931A (en) 1981-04-01 1982-04-01 Data processing apparatus and method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02118747A true JPH02118747A (en) 1990-05-07
JPH0413739B2 JPH0413739B2 (en) 1992-03-10

Family

ID=26940538

Family Applications (13)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1234501A Expired - Lifetime JP2555451B2 (en) 1981-04-01 1989-09-07 Method for managing message packet in multiprocessor system
JP1234500A Expired - Lifetime JPH0750463B2 (en) 1981-04-01 1989-09-07 Method of sending and receiving message in multiprocessor system
JP1234498A Expired - Lifetime JPH0619762B2 (en) 1981-04-01 1989-09-07 Node circuit for network system
JP1234495A Expired - Fee Related JPH0792791B2 (en) 1981-04-01 1989-09-07 Message communication control system in multiprocessor system
JP1234499A Granted JPH02118709A (en) 1981-04-01 1989-09-07 Data transmission system and clocking system
JP1234491A Expired - Lifetime JP2555450B2 (en) 1981-04-01 1989-09-07 Multiprocessor system
JP1234492A Granted JPH02132560A (en) 1981-04-01 1989-09-07 Relational database machine, data base computer system and data base management system and method
JP1234493A Granted JPH02118747A (en) 1981-04-01 1989-09-07 Message transmission network, bus network and broadcasting of message to multiple processor
JP1234496A Expired - Lifetime JP2560118B2 (en) 1981-04-01 1989-09-07 Computing system
JP1234497A Expired - Fee Related JPH0750462B2 (en) 1981-04-01 1989-09-07 Multiprocessor system
JP1234494A Expired - Lifetime JP2607696B2 (en) 1981-04-01 1989-09-07 Multiprocessor system and method of using the same
JP3263082A Expired - Lifetime JP2628811B2 (en) 1981-04-01 1991-09-12 Task processing and message transmission / reception control method in a multiprocessor system
JP3263081A Expired - Lifetime JP2651473B2 (en) 1981-04-01 1991-09-12 Message communication control method in multiprocessor system

Family Applications Before (7)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1234501A Expired - Lifetime JP2555451B2 (en) 1981-04-01 1989-09-07 Method for managing message packet in multiprocessor system
JP1234500A Expired - Lifetime JPH0750463B2 (en) 1981-04-01 1989-09-07 Method of sending and receiving message in multiprocessor system
JP1234498A Expired - Lifetime JPH0619762B2 (en) 1981-04-01 1989-09-07 Node circuit for network system
JP1234495A Expired - Fee Related JPH0792791B2 (en) 1981-04-01 1989-09-07 Message communication control system in multiprocessor system
JP1234499A Granted JPH02118709A (en) 1981-04-01 1989-09-07 Data transmission system and clocking system
JP1234491A Expired - Lifetime JP2555450B2 (en) 1981-04-01 1989-09-07 Multiprocessor system
JP1234492A Granted JPH02132560A (en) 1981-04-01 1989-09-07 Relational database machine, data base computer system and data base management system and method

Family Applications After (5)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1234496A Expired - Lifetime JP2560118B2 (en) 1981-04-01 1989-09-07 Computing system
JP1234497A Expired - Fee Related JPH0750462B2 (en) 1981-04-01 1989-09-07 Multiprocessor system
JP1234494A Expired - Lifetime JP2607696B2 (en) 1981-04-01 1989-09-07 Multiprocessor system and method of using the same
JP3263082A Expired - Lifetime JP2628811B2 (en) 1981-04-01 1991-09-12 Task processing and message transmission / reception control method in a multiprocessor system
JP3263081A Expired - Lifetime JP2651473B2 (en) 1981-04-01 1991-09-12 Message communication control method in multiprocessor system

Country Status (1)

Country Link
JP (13) JP2555451B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0784857A (en) * 1993-09-09 1995-03-31 Nec Corp Relay type file transfer system

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0522488B1 (en) * 1991-07-10 2002-02-20 Hitachi, Ltd. Method of sorting on distributed database system and method of accessing thereto
JPH0540472U (en) * 1991-11-07 1993-06-01 大建工業株式会社 Exterior material mounting member
JP2843768B2 (en) * 1994-08-22 1999-01-06 日本電気株式会社 Database access control method
DE102004013629B4 (en) * 2004-03-19 2023-06-01 Volkswagen Ag Communication system for a motor vehicle
JP5093986B2 (en) * 2005-01-19 2012-12-12 富士通株式会社 Interprocessor communication method and interprocessor communication apparatus
JP5738811B2 (en) * 2012-08-29 2015-06-24 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Inter-object communication device in multi-processing system
JP5738812B2 (en) * 2012-08-29 2015-06-24 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Inter-object communication device in multi-processing system
CN113487151A (en) * 2021-06-23 2021-10-08 广东润建电力科技有限公司 Intelligent power utilization and demand side response method, system and device based on 5G message

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS615177B2 (en) * 1975-01-16 1986-02-17 Hitachi Ltd
US4251879A (en) 1979-05-02 1981-02-17 Burroughs Corporation Speed independent arbiter switch for digital communication networks
JPS589624B2 (en) * 1979-07-03 1983-02-22 日本電信電話株式会社 Broadcast communication method
US4412285A (en) * 1981-04-01 1983-10-25 Teradata Corporation Multiprocessor intercommunication system and method
JPH0697823B2 (en) * 1988-07-15 1994-11-30 三菱電機株式会社 Electric motor and its manufacturing method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0784857A (en) * 1993-09-09 1995-03-31 Nec Corp Relay type file transfer system

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02118759A (en) 1990-05-07
JPH0619762B2 (en) 1994-03-16
JP2607696B2 (en) 1997-05-07
JPH02118763A (en) 1990-05-07
JP2560118B2 (en) 1996-12-04
JP2555451B2 (en) 1996-11-20
JPH02118760A (en) 1990-05-07
JP2628811B2 (en) 1997-07-09
JPH02118756A (en) 1990-05-07
JP2555450B2 (en) 1996-11-20
JPH02140035A (en) 1990-05-29
JPH02118709A (en) 1990-05-07
JPH02132560A (en) 1990-05-22
JPH02118761A (en) 1990-05-07
JPH0245221B2 (en) 1990-10-08
JPH0750462B2 (en) 1995-05-31
JPH0750463B2 (en) 1995-05-31
JPH0413739B2 (en) 1992-03-10
JPH0792791B2 (en) 1995-10-09
JPH05324573A (en) 1993-12-07
JPH02118762A (en) 1990-05-07
JP2651473B2 (en) 1997-09-10
JPH02138656A (en) 1990-05-28
JPH05290002A (en) 1993-11-05
JPH0426726B2 (en) 1992-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0069438B1 (en) A multiprocessor system, a system and method for intercommunicating between processors, a system for effecting data transfer, a system for controlling routing of messages, and an arrangement for ascertaining a global state of readiness of a system
EP0233993B1 (en) Message transmission network
US5276899A (en) Multi processor sorting network for sorting while transmitting concurrently presented messages by message content to deliver a highest priority message
US4945471A (en) Message transmission system for selectively transmitting one of two colliding messages based on contents thereof
KR20030011301A (en) Distributed computing system clustering model providing soft real-time responsiveness and continuous availability
JPH02118747A (en) Message transmission network, bus network and broadcasting of message to multiple processor
Reynolds et al. Isotach networks
Kanrar et al. A new voting-based mutual exclusion algorithm for distributed systems
Jensen A distributed function computer for real-time control
CA1198523A (en) Multi-processor intercommunication system and method
JPH0690703B2 (en) Global detection system
Concepcion Trans. Nat. Acad. Sci & Tech.(Phils.) 1987.9: 51� 63