JPH0261754A - 共有資源の占有制御方式 - Google Patents

共有資源の占有制御方式

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JPH0261754A
JPH0261754A JP21315388A JP21315388A JPH0261754A JP H0261754 A JPH0261754 A JP H0261754A JP 21315388 A JP21315388 A JP 21315388A JP 21315388 A JP21315388 A JP 21315388A JP H0261754 A JPH0261754 A JP H0261754A
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JP
Japan
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shared resource
semaphore
cpu
bus
shared
Prior art date
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Pending
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JP21315388A
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English (en)
Inventor
Takumi Kishino
琢己 岸野
Shigeru Hashimoto
繁 橋本
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 [IR1要] マルチ構成をもつ任意の処理装置に共有資源の利用を占
有させる共有資源の占有制御方式に関し、バスロック別
能を使用することなく共有資源の利用を占有できること
を目的とし、 共通バスに共有資源制御機構を接続し、この共有資源制
御機構には、セマフォ領域を獲得するためのアクセス権
をセット又はリセットするセマフォ獲得ビットを処理装
置毎に設け、特定の処理装置が対応するセマフォ獲得ビ
ットをセットした際には、他の処理装置による対応する
セマフォ獲得ビットのセットを禁止するように構成する
[産業上の利用分野コ 本発明は、マルチ構成をもつ任意の処理装置に共有資源
の使用を占有させる共有資源の占有制御方式に関する。
マルチCPU構成により共有資源を利用するシステムに
あっては、特定のCPUが共有資源を使用する際には他
のCPUによる共用資源の使用を禁止するため、セマフ
ォ制御に基づく占有制御が行なわれている。
このセマフォ制御にあっては、一般にバスロック機能が
使用され、共用資源を利用しようとするCPUはまずバ
スロックを確保することで他のCPUによるセマフォ領
域の同時アクセスを禁止し、このバスロック状態で共通
メモリに確保された共用資源のセマフォ領域を獲得する
ことにより共有資源の使用を占有するようにしている。
ところが、従来のシングルcpuw成のシステムにあっ
ては、通常、バスロック機能が設けられておらず、この
ようなシングルCPU構成のシステムをマルチCPU構
成にシステム変更しようとする場合には、バスロック機
能を必要とすることなく共有資源の占有制御ができるこ
とが望まれる。
[従来の技術] 第4図は従来のマルチCPU構成をとるシステムにおけ
る占有制御方式の構成図である。
第4図は2CPU構成を例にとっており、CPU10−
1.10−2、共有資源12、セマフォ領域14を備え
た共通メモリ16が共通バス18を介して接続され、共
通バス18にはバスアービタ24が設けられ、更にバス
アービタ24とCPU10−1.10−2の間にバスロ
ック制御線26が設けられている。
このような従来のマルチCPUシステムにおける共用資
源の占有制御は、第5図のタイミングチャートに示すよ
うに、例えばCPU10−1が共有資源12を利用しよ
うとした場合、まずバスアービタ24にバスロック信号
を送出する。CPU10−1からのバスロック信号を受
けたバスアービタ24は、バスロック信号の送出中は他
のCPtJlo−2のバス使用を禁止する。
このバスロック状態でCPUl0−1は共通メモリ16
のセマフォ領域14をリードし、もしセマフォ領域がリ
セット状態、即ち他のCPU102によるセマフォ領域
の獲得が行なわれていなければ、セマフォ領域14を確
保するセマフォライトを行なって共有資源12を使用す
る占有権を獲’+Fjシ、その結果、両方のCPU10
−1.10=2が同時に共用資源12を利用してしまう
ことを禁止できる。
勿論、CPU10−2が共有資源を使用したい場合には
、同様にしてバスロックを行なった後に共通メモリ16
のセマフォ領域14のリード、ライトによって共用資源
12の利用を占有する占有権を獲得するようになる。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、装置の開発段階ではシングルCPUしか
考慮していないシステムにあっては、バス仕様としてバ
スロック機能を持っていないシステムが多々あり、この
ようなバスロック機能を持たないシステムに対し将来、
性能向上のためにマルチCPU構成をとろうとした場合
、バスロック機能を持たせるためにバス仕様を変更して
しまうと、従来から使用していたCPU、各種チャンネ
ル及びバスアービタの全てを変更することが必要となり
、多大な時間と費用がかかるという問題があった。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、バスロック機能を使用することなく共有資源の利
用を占有することのできる共有資源の占有制御方式を提
供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 第1図は本発明の原理説明図である。
第1図において、まず本発明は、複数の処理装置(CP
U)10−1.10−2、処理装置10−2.10−2
で共通に利用する共有資源12−1〜12−n 、及び
共有資源12〜1〜12−n毎のセマフォ領域14−1
〜14−〇を備えた共通メモリ16を共通バスを介して
接続したバスロック機能を持たないシステムを対象とす
る。
このようなバスロック機能をもたないシステム(マルチ
CPU構成)について、本発明にあっては、共有資源1
2−1〜12−nの占有制御を行なう共有資源制御機構
20を共通バス18に接続し、この共有資源制御機構1
Bには、処理装置10−1.10−2毎にセマフォ領域
14−1〜14−ntA;M得するためのアクセス権利
をセット又はリセットするセマフォ獲得ビット22−1
.22−2を設ける。
そして、任意の処理装置、例えば処理装置10−1が共
有資源利用するためにセマフォ獲得ビット22−1をセ
ットした際には、他の処理装置10−2によるセマフォ
獲得ビット22−2のセットを禁止し、処理装置10−
1に共有資源の使用を占有させるように構成する。
[作用] このような構成を備えた本発明の共有資源の占有制御方
式にあっては、共用資源を利用しようとする処理装置は
、まず共用資源制御機構に設けられたセマフォ獲得ビッ
トをセットし、セマフォ領域を獲得するためのアクセス
権利を得る。このように共用資源制御機構に設けた特定
のセマフォ獲得ビットがセットされると、他の処理装置
に対応したセマフt’W=得ビットのセットが禁止状態
となり、特定の処理装置に対してのみセマフォ領域を獲
1qするためのアクセス権が与えられることになる。
従って、バスロック機能をもたないマルチCPU構成の
システムであっても、同時に複数の処理装置により共有
資源を利用することを禁止でき、更にシングルCPU構
成のシステムをマルチCPU構成にシステム変更する場
合にも、共用資源制御機構を新たに設けるだけで済み、
バス仕様の変更は不要になることから、作業時間の短縮
とコスi〜の低減を図ることができる。
[実施例] 第2図は本発明の一実施例を示した実施例構成図である
第2図において、この実施例は2 CP U 構成のシ
ステムを例にとっており、共通バス18に対し2台の処
理装置としてのCPU10−1.10−2、複数の共有
資源12−1.12−2.  ・・・12−n、共通メ
モリ16が接続され、更に共通バス18にはバス制御を
行なうためのバスアービタ24が接続されており、この
システムにあってはバスロック機能はもっていない。
共通メモリ16にはセマフォ領域14が設けられ、セマ
フォ領域14内に共有資源12−1〜12−n毎のセマ
フォ領域14−1〜14−nを確保している。
このようなバスロック機能をもたないマルチCPU構成
のシステムに対し本発明にあっては、新たに共通バス1
8に共有資源制御機構20を接続している。
共有資源制御機構20には、共通メモリ16に設けたセ
マフォ領域14を獲得するためのアクセス権をセット又
はリセットするセマフォ獲得ビットを作りだすためCP
U10−1.10−2に対応してJK−FF30,32
が設けられる。
また、共有資源制御機構20にはCPU10−1.10
−2との間でデータ転送を行なうためのバストランシー
バ46が設けられ、パストランシーバ46はCPU10
−1に対応した入出力ポートP1とCPU10−2に対
応した入出カポ−1〜P2を有する。
CPUl0−1に対応して設けたJK−FF30のJ端
子にはANDゲート34の出力が接続され、またK D
i子にはANDゲート36の出力が接続される。AND
ゲー1へ34にはパストランシーバ46の入出力ポート
P1、ライトアクセス信号、更にCPU10−2に対応
したJK−FF32のQ出力が接続される。またAND
ゲー1〜36にはパストランシーバ46の入出力ポート
P1をインバータ38で反転して入力接続すると共にラ
イトアクセス信号が入力される。
一方、CPUl0−2に対応したJK−FF32につい
てもJ端子にANDゲート40の出力が接続され、K端
子にはANDゲート42の出力が接続される。ANDゲ
ート42はバストランシーバ46の入出力ポートP2、
ライトアクセス信号及びCPU10−1に対応したJK
−FF30の0出力が接続される。
また、ANDゲート42にはライトアクセス信号とバス
トランシーバ46の入出力ポートP2をインバータ44
で反転して入力接続している。
更に、JK−FF30.32のQ出力はドライバ48に
入力接続され、ドライバ48に対しては更にリードアク
セス信号が反転入力される。ドライバ48はリードアク
セス信号を受けた際にJK−FF30,32のQ出力を
パストランシーバ46に出力し、FF30,32のセッ
ト又はリセット状態を対応するCPU10−1.10−
2に通知するようになる。尚、共有資源制御袋@20に
おいて、ANDゲート34.40及びドライバ48に対
しライトアクセス信号、リードアクセス信号を発生する
アドレスデコーダ、ライトタイミング発生回路、リード
タイミング発生回路等は省略しており、これらの回路は
通常のライト又はリードアクセスに使用される回路と同
じ周知の回路が使用される。
次に、第3A図の動作フロー図を参照して第2図の実施
例による本発明の占有制御を説明する。
今、CPU10−1が例えば共有資源12−1を利用し
ようとしたとすると、CPUl0−1はステップS1で
共有資源制御機構20の対応するセマフォ獲得ビットを
セットする。即ち、CPU10−1は共通バス18を介
して共有資源制御機構20をアクセスし、このCPUl
0−1によるアクセスを受けてバス1〜ランシーバ46
の入出力ポートP1が「1」となり、同時に不図示のア
ドレスデコーダ及びライトタイミング発生回路によって
「1」となるライトアクセス信号がANDゲート34に
対し出力される。このためCPU10−1に対応して設
けたセマフォ獲得ビット用のJK−FF30が所定のク
ロックタイミングでセットされ、Q=1.O=Oとなる
続いて、CPUl0−1はステップS2でJK−FF3
0にセットされたセマフォ獲得ビットをリードするリー
ドアクセスを行なう。即ち、CPU10−1のリードア
クセスを受けて共有資源制御機構20に設けた不図示の
アドレスデコーダ及びリードタイミング発生回路により
リードアクセス信号が発生されてドライバ48に与えら
れ、ドライバ48はこのときのJK−FF30のQ出力
をパストランシーバの入出力ポートP1に出力し、CP
U10−1に対しJK−FFがセット状態にあることを
通知するようになる。
続いて、CPU10−1はステップS3でJK−FF3
0のセット確認、即ちセマフォ獲得ビットがセットされ
たことを確認すると、ステップS4に進んでセマフォ領
域のリードアクセスを行なう。
このように共有資源制御機構20に設けたJK−FF3
0がCPUl0−1によりセマフォ獲得ビットとなるセ
ット状態となった場合、JK−FF30の0出力は0=
OとなってCPU10−2に対応して設けたJK−FF
32のJ端子に対するANDゲート40を禁止状態とし
、JK−FF30のセット状態でCPU10−2がセマ
フォ領域のアクセス権を獲得するためにJK−FF32
をセットしようとしても、ANDゲート40が禁止状態
にあかれるためJK−FF32をセットすることができ
ず、セマフォ領域のアクセス権はCPU10−1のみが
占有することになる。
ステップS4でCPU10−1によるセマフォ領域14
のリードアクセスが行なわれると、このときCPU10
−1は共有資源12−1を利用しようとしていることか
ら、セマフォ領域14における共有資源12−1のセマ
フォ領域14−1をリードし、次のステップS5でセマ
フォ領域が他のCPU10−2により獲得されているか
否か、即らセット状態にあるかりセラ1へ状態にあるか
をチエツクする。共′FJ資源12−1のセマフォ領域
14−1がリセット状態にあれば次のステップS6に進
んでCPU10−1は共有資源12−1のセマフォ領域
14−1をセットしくセマフォライト)、共有資源12
−1を利用する占有権を獲得する。
このようにして共有資源12−1の利用を占有するため
のセマフォ領域14−1のセットが行なわれたならば、
次のステップS7に進んで共有資源制御機構20に対し
行なっていたセマフォ獲得ビットをリセットする。即ち
、CPU10−1は共有資源制御機構20に対しセット
状態に必るJK−FF30をリセットするためのライト
アクセスを行ない、これによってパストランシーバ46
の入出力ボートP1がrOJになることがらJK−FF
30がリセットされ、セマフォM得ビットの獲得状態を
解除するようになる。
続いて、CPU10−1はステップS8で占有権を獲得
した共有資源12−1を使用し、ステップS9で共有資
源12−1の使用終了が判別されるとステップ810に
進んで共有資源12−1のセマフォ領域14−1をリセ
ットする。
ステップS7でCPUl0−1か共有資源制御機構20
に設けたJK−FF30をリセットしてセマフォ獲得ビ
ットを解除した後にあっては、他のCPU10−2によ
るJK−FF32のセットによるセマフォ獲得ビットの
セット可能状態となり、このときCPU10−2がJ 
K −F F32をセットしてセマフォ領域14のアク
セス権を獲得し、CPUl0−1で使用している同じ共
有資源12−1のセマフォ領域14−1をリードしたと
すると、この場合には共有資源12−1のセマフォ領域
14−1はCPU10−1のセマフォライトにより占有
権が既に獲得されていることから、セマフォ領域のアク
セス権をCPU10−2で確保できてもセマフォ領域1
4−1を獲得できないため、同−Lの共有資源12−1
を同時に利用することは禁止される。
勿論、CPU10−1が占有権を獲得していない他の共
有資源12−2〜12−nについては、CPU10−1
による占有権の獲得に影響されることなくCPU10−
2によって共有資源12−2〜12−nのいずれかの占
有権を獲得して利用することができる。
尚、上記の実施例にあっては、槽数の共有資源12−1
〜12−nに対し独立に各CPU10−1.10−2に
対応したセマフォ獲得ヒツト、即ちJK−FF30,3
2を備えた共有資源制御機構20を設けているが、他の
実施例として、共有資源12−1〜12−nのそれぞれ
に共有資源制御機構20に設けているセマフォ獲得ビッ
ト用のハードウェアを個別に設【プるようにしても良い
このように共有資源12−1〜12−nに共有資源制御
機構20に設けていると同じ各CPU 10−1.10
−2毎のセマフォ獲得ビット用のハードウェアを設けた
場合には、共通メモリ16に設けている共有資源12−
1〜12−n毎のセマフォ領域14−1〜14−nを不
要とすることができる。
尚、第3A図の83及びS5のステップでは、第3B図
のようにそれぞれ他の処理をステップS11で行なうか
(S3ステツプの場合)、またはステップ312でセマ
フォ獲得ビットをリセットし、ステップS13で他の処
理を行ない(35ステツプの場合)、その俊、S1ステ
ツプからヤり直すような制御にすることも可能である。
[発明の効果、] 以上説明してきたように本発明によれば、バスロック機
能を持たないマルチCPU構成のシステムでおっても、
他のcPUに重複することなく共有資源の利用を占有す
ることができ、特にバスロック機能を持たないシングル
CPUMA成のシステムをマルチCPU構成に変更する
システム変更を簡単且つ容易に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理説明図; 第2図は本発明の実施例構成図; 第3A図は本発明の占有制御の動作フロー図:第3B図
は本発明の他の占有制御の動作フロー図;第4図は従来
方式の構成図: 第5図は従来方式のタイミングチャートでおる。 図中、 10−1.10−2:処理装置(CPU)12−1〜1
2−n:共有資源 14.14−1〜14−n:14−nニセマフ:共通メ
モリ 18:共通バス 20:共有資源制御機構 22−1.22−2:セマフォ獲得ビット24:バスア
ービタ 30.32 :JK−FF (セマフォ獲得ビット用)
34.36.40,42 :△NDゲート38.44:
インバータ 46:バストランシーバ 48:ドライバ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数の処理装置(10−1、10−2))、該処
    理装置(10−1、10−2))で共有する共有資源(
    12−1〜12−n)及び前記共用資源(12−1〜1
    2−n)毎のセマフォ領域(14−〜14−n)を備え
    た共通メモリ(16)を共通バス(18)を介して接続
    したバスロック機能を持たないシステムに於いて、 前記共有資源(12−1〜12−b)の占有制御を行な
    う共有資源制御機構(18)を前記共通バス(18)に
    接続し、該共用資源制御機構(20)には、前記処理装
    置(10−1、10−2)毎に前記セマフオ領域(14
    −1〜14−n)を獲得するためのアクセス権をセット
    又はリセットするセマフオ獲得ビット(22−1、22
    −2)を設け、 任意の処理装置が対応する前記セマフオ獲得ビットをセ
    ットした際には、他の処理装置による他の対応するセマ
    フォ獲得ビットのセットを禁止して特定の処理装置に共
    有資源の使用を占有させることを特徴とする共有資源の
    占有制御方式。
JP21315388A 1988-08-26 1988-08-26 共有資源の占有制御方式 Pending JPH0261754A (ja)

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