JPH02202660A

JPH02202660A - 多目的プロセッサおよび多目的プロセッサを備えたデータ処理システム

Info

Publication number: JPH02202660A
Application number: JP2084789A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Sudo; 清須藤; Takahito Noda; 野田　敬人; Kenichi Abo; 阿保　憲一; Wataru Kikuchi; 亘菊池; Tatsuya Yamaguchi; 達也山口; Kimishige Ogura; 仁成小椋
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1989-02-01
Filing date: 1989-02-01
Publication date: 1990-08-10
Anticipated expiration: 2013-01-28
Also published as: JP2707308B2

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】（概要）小規模システムから大規模システムまで柔軟にシステム
の拡張が可能なハードウェア構成を有する多目的プロセ
ッサおよび多目的プロセッサを備えたデータ処理システ
ムに関し、共通のハードウェアを小規模システムでは単数のみ、大
規模システムでは複数を、接続することにより、ハード
ウェアの拡張が柔軟かつ容易にでき、システム性能を向
上させることを目的とし、命令実行制御専用プロセッサ
と、システムとチャネルの制御および前記命令実行制御
専用プロセッサが実行できない命令の処理を実行するプ
ロセッサと、を備えたデータ処理システムに付加するこ
とができ、前記プロセッサと全く同一のハードウェア構
成を有し、通常の処理はチャネルの制御および入出力命
令の処理のみを実行する多目的プロセッサと、その多目
的プロセッサを備えたデータ処理システムとしたもので
ある。

〔産業上の利用分野　〕

本発明は、小規模システムから大規模システムまで柔軟
にシステムの拡張が可能なハードウェア構成を有する多
目的プロセッサおよび多目的プロセッサを備えたデータ
処理システムに関する。

〔従来の技術　〕

従来のデータ処理システムでは、それが小規模システム
の場合、第４図にしめすように、プロセッサ１を命令処
理用に用いるとともに、チャネル制御用にも用い、記憶
装置３に格納された資源を共通バス４を介してプロセッ
サ１が読出すことができるようにし、その読出した資源
に従ってプロセッサ１が複数接続した各チャネル１０１
゜１０２．１０３のそれぞれに接続されている外部記憶
装置、入出力装置、あるいは表示装置等を制御し、動作
させる。

また、大規模システムの場合、第５図にしめすように、
共通バス４を介して命令処理用プロセッサ２、チャネル
１０１制御専用のプロセッサ５、チャネル１０２制御専
用のプロセッサ６、チャネル１０３制御専用のプロセッ
サ７、および記憶装置３を接続し、命令処理用プロセッ
サ２の指令を受けたプロセッサ５，６．または７がその
管理下にあるチャネル１０１，１０２．または１０３を
制御する。

（発明が解決しようとする課題　）上記従来のデータ処理システムでは、小規模システムの
場合、単一のプロセッサｌで複数のチャネルを管理して
いるため、各チャネル１０１゜１０２．１０３をシーケ
ンシャルに動作させることになり、データ転送処理時間
が増大し、システム性能が低下する。さらに、小規模シ
ステムでは、処理業務の増大に伴ない入出力装置を増設
し、システムの規模を大きくすると、チャネル制御の負
荷を減らすために、新たなチャネル制御専用のプロセッ
サを付加しなければならず、しかもそのプロセッサ専用
の新たなファームウェアを作成しなければならない。

また、大規模システムの場合、プロセッサ５゜６、また
は７がその管理下にあるチャネル１０１．１０２．また
は１０３の制御に最適なプロセッサを選定して接続する
ため、各々別のプロセッサを使用することになり、コス
トの増大を招く、そしてこれら複数のチャネル５，６．
７は、たとえその中心部に同一のマイクロプロセッサを
使用しても周辺部がチャネルによって異なるため、共通
ハードウェアのチャネルにならず、ファームウェアの共
通化もできないという問題点があった。

本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであり、そ
の解決を目的として設定される技術的課題は、共通のハ
ードウェアを小規模システムでは単数のみ、大規模シス
テムでは複数を、接続することにより、ハードウェアの
拡張が柔軟かつ容易にでき、システム性能を向上させる
ことができるようにした、多目的プロセッサおよび多目
的プロセッサを備えたデータ処理システムを提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段　〕

本発明は、上記課題を解決するための具体的な手段とし
て、第１図に示すように、多目的プロセッサを構成する
にあたり、命令実行制御専用プロセッサ１１と、システ
ムとチャネルの制御および前記命令実行制御専用プロセ
ッサ１１が実行できない命令の処理を実行するプロセッ
サ１２と、を備えた処理システム１０に付加することが
でき、前記プロセッサ１２と全く同一のハードウェア構
成を有し、通常の処理はチャネルの制御および入出力命
令の処理のみを実行するプロセッサ１３としたものであ
る。

また、データ処理システムを構成するにあたっては、命
令実行制御専用プロセッサ１１と、システムとチャネル
の制御および前記命令実行制御専用プロセッサ１１では
実行できない命令を処理するプロセッサ１２と、前記プ
ロセッサ１２と同一ハードウェア構成で通常の処理はチ
ャネル制御と入出力命令の処理のみを行うプロセッサ１
３とを、少なくとも一つ以上装備したものである。

そして、前記データ処理システムの前記プロセッサ１２
と前記プロセッサ１３は、電源投入直後の初期状態で自
プロセッサが前記プロセッサ１２であるか否かを識別す
る手段を持つものとする。

〔作用〕

本発明は上記構成により、データ処理システム１０が、
システムとチャネルの制御、および命令実行制御専用プ
ロセッサ１１では実行できない命令を処理するプロセッ
サ１２と、通常の処理はチャネル制御と入出力命令のみ
を行うプロセッサ１３とを、処理内容を替えた同一ハー
ドウェア構成の多目的プロセッサにより増設容品に構成
することができ、ファームウェアの共通化が容易となり
、システムの柔軟性が増し、多目的プロセッサをプロセ
ッサ１３として増設することにより小規模のシステムか
ら大規模のシステムまで容易かつ安価に統一的なシステ
ムを編成することができるようになる。

（実施例　）以下、本発明の実施例として、システムの制御、チャネ
ルの制御、および命令実行制御専用プロセッサ１１では
実行できない命令を処理するプロセッサ１２を一つ備え
た場合について図示説明する。

小規模あるいは中規模のシステム１０ａとしては、第２
図に示すように、大規模システムの基本構成システムを
構成させるための、多機能ではあるが高速処理の命令実
行制御専用プロセッサ（以下ＩＰＵと略す）１１と、シ
ステムに唯一つの資源の制御、チャネルの制御、および
命令実行制御専用プロセッサ１１では実行できない命令
を処理するための、処理は低速ではあるが多機能のプロ
セッサ（以下５ＰＵａと略す）１２とを各１台ずつ備え
る。

ＩＰＵＩＩと、５ＰＵａ　１２と、記憶装置１４を、共
通バス１５を介して接続する。

５ＰＵａ　１２には、ＭＰＵ　に’イクロプロセッサユ
ニット）２１と、ＡＣＮＶ　（アドレス変換手段）２２
と、ＤＭＡＣ（ダイレクトメモリアクセスコントローラ
）２３とを備える。ＭＰＵ２１およびＡＣＮＶ２２とＤ
ＭＡＣ２３とは、工０−バス２００を介して接続させる
。

さらにＩＯ−バス２００には、フロッピィディスク等の
イニシャルシステムファイルを接続するＦＰＣ（フロッ
ピィチャネル）２０１と、ワークステーションを接続す
るＷＳＣ（ワークステーションチャネル）２０２と、Ｃ
ＭＣ（回線チャネル）あるいはＬＡＮＣ（ローカルエリ
アネットワークチャネル）等の通信用インタフェースを
接続する通信チャネル２０３と、ＦＣ（ファイルチャネ
ル）２０４を接続する。

そしてＤＭＡＣ２３には、バス２００ａを介して、必要
台数のフロッピィディスクあるいはハードディスク等を
接続したＦＣ（ファイルチャネル）２０５，２０６を接
続する。

このシステム１０ａでは、５ＰＵａ１２が各チャネル２
０１，２０２，２０３，２０４゜２０５、および２０６
の制御を行い、また、電源投入直後の初期状態に自プロ
セッサ内の初期診断および初期設定を行う。さらにまた
５ＰＵａ　１２は、システム動作中に、時刻を設定した
り読み込んだりする命令、エラーが起きたときの後処理
、あるいは入出力命令等の、ＩＰＵＩＩが実行できない
命令をＩＰＵＩＩからの通知を受けて処理する。

電源投入時に５ＰＵａ１２では、ＭＰＵ２１により電源
投入直後の初期状態において、自プロセッサ内の初期診
断および初期設定を行い、また、記憶装置１４および各
チャネル２０１゜２０２．２０３，２０４，２０５．お
よび２０６の初期診断および初期設定を行う。その後、
Ｆｅ２Ｏ２側から初期プログラムを記憶装置１４へ格納
し、ＭＰＵ２１により記憶装置１４に格納されたプログ
ラムが読み込まれて実行され、以降の制御が行われる。

次に、大規模システム１０ｂとしては、第３図に示すよ
うに、ＩＰＵＩＩがＩＰＵｌｌａ、ＩＰＵｌｌｂ、ＩＰ
Ｕｌｌｃ、およびＩＰＵＩＩｄの４つからなり、５ＰＵ
ａ１２が１つで、この５ＰＵａと同一のハードウェア構
成のプロセッサとし、通常の処理はチャネル制御と入出
力命令の処理のみを行うプロセッサ（ＳＰＵｂ）１３が
、５ＰＵｂ１３ａと５ＰＵｂ１３ｂの２つからなるシス
テムとする。そしてこれらのＩＰＵＩＩ、５ＰＵａ　１
２．５ＰＵｂ１３、および記憶装置１４は共通バス１５
を介して接続する。

５ＰＵａ　１２には、ＩＯ−バス２００を介してＦＰＣ
２０１とＷＳＣ２０２を接続する。小規模システム１０
ａでは５ＰＵａ　１２に接続した通信チャネル２０３、
ＦＣ−Ｉ２０４、およびＦｅ２Ｏ２，２０６を、大規模
システムの５ＰＵａ　１２には特に必要が生じないかぎ
り接続せずにおき、５ＰＵｂ１３ａにＩＯ−バス２０７
を介して通信チャネル２０３、およびＦＣ−Ｉ２０４を
接続し、ＤＭＡＣ２３ａにバス２０８を介してＦｅ２Ｏ
２，２０６を接続する。

５ＰＵｂ１３ｂには、必要に応じてＩＯ−バス２１０を
介してＦＣ−Ｉ　２１２を接続し、バス２１３を介して
ＦＣ２１４，２１５を接続する。

この構成に、さらに増設が必要になった場合には、各チ
ャネルを接続してサブシステムとしてまとめた５ＰＵａ
　１２、あるいは５ＰＵｂ　１３を、−括して共通バス
１５に接続させることにより増設する。

各５ＰＵａ１２．５ＰＵｂ１３の処理範囲は以下のよう
にする。

５ＰＵａ　１２は、チャネル制御としては接続したＦＰ
Ｃ２０１とＷＳＣ２０２のみ制御を行い、初期診断およ
び初期設定としては電源直後の初期状態において自プロ
セッサ内の初期診断および初期設定を、また、ＩＰＵＩ
Ｉおよび記憶装置１４の初期診断および初期設定を行い
、さらにその他の処理として、システム動作中にはＩＰ
Ｕｌｌが実行できない命令をＩＰＵＩＩからの通知によ
り処理する。

５ＰＵｂ　１３のうち５ＰＵｂ　１３ａの方では、ＩＯ
−バス２０７で接続した通信チャネル２０３とＦＣ−Ｉ
２０４、およびＤＭＡＣ２３ａにバス２０８を介して接
続したＦｅ２Ｏ２゜２０６を制御し、それらに対する入
出力命令を処理する。また、電源投入直後の初期状態に
おいて、自プロセッサ内の初期診断および初期設定を行
う。

５ＰＵｂ１３のうち５ＰＵｂ１３ｂの方では、ＩＯ−バ
ス２１１’ｉ！？接続したＦＣ−Ｉ２１２、およびＤＭ
ＡＣ２３ｂにバス２１３を介して接続したＦＣ２１４，
２１５を制御し、それらに対する入出力命令を処理する
。また、電源投入直後の初期状態において、自プロセッ
サ内の初期診断および初期設定を行う。

このように構成した大規模システム１０ｂでは、電源投
入時に、５ＰＵａ１２のＭＰＵ２１が起動して、５ＰＵ
ａ　１２の内蔵プログラムにより電源投入直後の初期状
態において、自プロセッサ内の初期診断および初期設定
を行い、また、ＩＰＵＩＩ、記憶装置１４およびＦＰＣ
２０１とＷＳＣ２０２の初期診断および初期設定を行う
。

その後、ＤＭＡＣ２３を起動してＦＰＣ２０１側より初
期マイクロプログラムを記憶装置１４に格納し、その格
納されたプログラムはＭＰＵ２１に読み込まれ、ＭＰＵ
２１により実行され、それ以降の制御を行う。

一方、電源投入直後に、５ＰＵｂ１３ａおよび５ＰＵｂ
１３ｂが起動し、ＭＰＵ２１ａ、ＭＰＵ２１ｂがそれぞ
れの各内蔵プログラムにより自プロセッサ内の初期診断
および初期設定、および接続している各チャネルの初期
診断および初期設定を行う。

その後に５ＰＵｂ１３ａまたは５ＰＵｂ１３ｂが、ＩＰ
ＵＩＩ、記憶装置１４の初期診断及び初期設定を行なう
か否かについては、ＭＰＵ２１ａ、ＭＰＵ２１ｂが読み
込んだＩＤ情報から判断する。

本実施例ではＩＤ情報は、５ＰＵａ　１２゜５ＰＵｂ１
３ａ、５ＰＵｂ１３ｂが各々１枚のプリント板とした時
、それらを装置のバックパネルに挿入した場合の物理的
位置により入力される信号のハイレベル／ローレベルに
より定められるとする。ＩＤ情報が「０」の場合には、
初期マイクロプログラムを読み込むべきプロセッサであ
ると判断し、「０」以外の場合には、自プロセッサ内の
初期診断および初期設定を行った後の動作を、ＩＤ情報
が「０」のプロセッサからの指示が有るまで待機させる
。そして、５ＰＵａ　１２による初期マイクロプログラ
ムの記憶装置１４への格納が終った後、５ＰＵａ　１２
からの指示を受けて、５ＰＵｂ１３ａまたは５ＰＵｂ１
３ｂが記憶装置１４に格納されたプログラムを読み込み
、以降の処理を行う。

このように実施例では、小規模あるいは中規模のシステ
ムにおいては、チャネル制御の処理を単一の安価なプロ
セッサ（ＳＰＵａ　１２）により、低コストで行うこと
ができる。また、大規模システムの場合においては、５
ＰＵａ１２と同一のハードウェア構成のプロセッサであ
る安価な５ＰＵｂ１３に必要なチャネルを付加して接続
することで、チャネル処理の負荷を分散することが容易
にできる。このため、システムの大小に応じて、柔軟か
つ低コストに対応できるデータ処理システムを実現でき
る。

５ＰＵａ　１２によって初期マイクロプログラムの管理
を受は持たせ、ＩＰＵＩＩの初期診断および初期設定を
行うことができるようにしたことにより、増設する５Ｐ
Ｕｂ　１３を、専ら自プロセッサ関連の処理に割当てる
ことができ、増設するハードウェアに対するファームウ
ェアを容易に共通化でき、増設システムを統一的に扱う
ことができる。

（発明の効果　）以上のように本発明では、システムとチャネルの制御、
および命令実行制御専用プロセッサ１１が実行できない
命令の、処理を実行するプロセッサ１２と、同一ハード
ウェア構成の安価な多目的プロセッサを、チャネルの制
御および入出力命令のみを実行するプロセッサ１３とし
て、データ処理システム１０を統一的に増設することが
出来るようにしたことにより、小規模システムにおいて
はチャネル制御の処理を単一のプロセッサ１３を用いて
低コストで行うことができ、大規模システムにおいては
同一ハードウェアのプロセッサ１３と必要なチャネルを
付加することでチャネル処理の負荷を分散することがで
きる。これにより、ファームウェアが共通化でき、必要
とするシステムの規模に応じて、統一的に拡張可能な、
低コストで対応できるデータ処理ステムを実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による多目的プロセッサを備えたデー
タ処理システムを示す構成図第２図は、実施例による小中規模のデータ処理システム
を示す構成図、第３図は、実施例による大規模のデータ処理システムを
示す構成図、第４図は、従来の小規模データ処理システムを示す構成
図、第５図は、従来の大規模データ処理システムを示す構成
図、１０・・・データ処理システム１１・・・命令実行制御専用プロセッサ（ＩＰＵ）１２
・・・システムとチャネルの制御および命令実行制御専
用プロセッサ１１が実行できない命令の処理を実行する
プロセッサ（ＳＰＵａ）３・・・チャネルの制御および入出力命令のみを実行す
るプロセッサ（ＳＰＵｂ）４・・・記憶装置５・・・共通バス釘凭搾１１Ｃよる・ト・ヂ１り員のデータ６デシステム
壇「、１構成ＩＷＸ　２　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）命令実行制御専用プロセッサ（１１）と、システ
ムとチャネルの制御および前記命令実行制御専用プロセ
ッサ（１１）が実行できない命令の処理を実行するプロ
セッサ（１２）と、を備えたデータ処理システム（１０
）に付加することができ、前記プロセッサ（１２）と全
く同一のハードウェア構成を有し、通常の処理はチャネ
ルの制御および入出力命令の処理のみを実行するプロセ
ッサ（１３）としたことを特徴とする多目的プロセッサ
。
（２）命令実行制御専用プロセッサ（１１）と、システ
ムとチャネルの制御および前記命令実行制御専用プロセ
ッサ（１１）では実行できない命令を処理するプロセッ
サ（１２）と、前記プロセッサ（１２）と同一のハード
ウェア構成で通常の処理はチャネル制御と入出力命令の
処理のみを行うプロセッサ（１３）とを、少なくとも一
つ以上装備したことを特徴とするデータ処理システム。
（３）請求項２記載のデータ処理システムにおいて、前
記プロセッサ（１２）と前記プロセッサ（１３）は、電
源投入直後の初期状態で自プロセッサが前記プロセッサ
（１２）であるか否かを識別する手段を持つことを特徴
とするデータ処理システム。