JPH0277959A - バス調停方式 - Google Patents

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〕 少なくとも、ホストプロセッサと、共通バスと。

複数個のプロセッサ（１０〜１ｌｎ）からなり、上記、
ホストプロセッサ等のバスアービタに、上記複数個の各
プロセッサ（１０＝Ｉｌｎ）を指定する手段と、該各プ
ロセッサ（口０〜Ｉｎ）から発行された、上記共通バス
に対するバス使用要求をを調停する手段とを設けて、該
ホストプロセッサと、プロセッサ（＃０〜１ｌｎ）間で
のデータ転送を、パケット単位で行う共通バス方式のマ
ルチプロセッサシステムにおけるバス調停方式に関し、 複数個のプロセッサから、１台のプロセッサに対して、
所定量以上のデータを転送する場合に、該１台の受信側
のプロセッサの受信バッファが、各プロセッサからの部
分的なパケットデータの受信で飽和してしまわないこと
を目的とし、ホストプロセッサ、又は、各プロセッサ（
ｌｔｉ）間のデータ転送が所定量以上のデータ転送であ
ることを、上記共通バスの調停手段を備えた装置に指示
しているとき、上記パケット単位のバスの調停を行うこ
となく、全データの転送が完了する迄、該所定量以上の
データ転送の送信元のプロセッサに、上記共通バスを専
有させるように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、少なくとも、ホストプロセッサと。

共通バスと、複数個のプロセッサ（＃０〜Ｉｔｎ）から
なり、上記、ホストプロセッサ等のバスアービタに、上
記複数個の各プロセッサ（♯０〜♯ｎ）を指定する手段
と、該各プロセッサ（♯０〜♯ｎ）から発行された、上
記共通バスに対するバス使用要求をを調停する手段とを
設けて、該ホストプロセッサとプロセッサ（＃０〜＃ｎ
）間でのデータ転送を、パケット単位で行う共通バス方
式のマルチプロセッサシステムにおけるバス調停方式に
関する。

最近の画像データを処理する分野においては、複数個の
プロセッサをアレイ状に結合し、それぞれのプロセッサ
（セル）が同じプログラムにより、外部（ホストプロセ
ッサ、或いは、他のプロセッサ）から与えられる情報に
よって、自主的に、且つ強調的に反応し、結果として統
一されたシステムとして動作する所謂「ホロン（Ｈｏｌ
ｏｎ）の概念」を備えた並列システムが知られている。

このようなシステムにおいては、上記ホストプロセッサ
からデータ、或いはプログラムを各プロセッサに放送し
たり、プロセッサ間で所定量以上のデータを転送する為
の共通バスが備えられている。

このような共通バス方式のマルチプロセッサシステムに
おいて、プロセッサ間でデータのやりとりをする場合、
各プロセッサからデータの転送要求を発行し、該転送要
求を、例えば、ホストプロセッサ、或いは、パスアービ
タ、或いは、他のプロセッサが調停し、該データ転送要
求のあったプロセッサにバスの使用権を与え、互いにデ
ータの転送する方式がよく用いられる。

この時、システム全体の効率を図る為には、１台のプロ
セッサのみにサービスが偏ることは避けなければならな
い。又、それと同時に、複数個のプロセッサから、例え
ば、ホストプロセッサにデータ転送が行われる場合、部
分的なパケットデータばかりが受信された状態になって
、該ホストプロセッサでの受信バッファ等が一杯になっ
てしまうと、ホストプロセッサは残りのパケットデータ
待ちとなって処理が中断されてしまうことになる為、こ
のような事態も避けることができるバス調停方式が要求
される。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕第３図は
従来のバス調停方式を説明する図であって、（ａ）は共
通バス方式のマルチプロセッサシステムの構成例を示し
、（ｂ）は共通バスの調停方式の動作フローを示してい
る。

従来の共通バス方式のマルチプロセッサシステムにおい
ては、ホストプロセッサ１等、バスアービタ機能を備え
たプロセッサが、他のプロセッサ（ＩＯ〜＃ｎ）２を順
にポーリングしてゆき、あるプロセッサ（プロセッサＩ
Ｄ＝ｎ）のサービス（１回のデータ転送、例えば、１パ
ケツトのデータ転送）が終了すると、次のプロセッサ（
プロセッサＩＤ＝ｎ＋１）をサービスするという方式が
とられていた。

該データ転送の際、多くのシステムでは、データを数バ
イトから数にバイトのパケットとして転送される。従っ
て、画像データのように、所定量以上のデータを転送す
る場合には、送信側で幾つかのパケットに分割し、それ
らを順番に転送していく方法がとられる。（第３図（ｂ
）の動作フロー参照） この時、プロセッサの受信側に用意されている受信バッ
ファのサイズには制限があり、数パケットから、数＋パ
ケットを受信できるのが普通である。

従って、該受信バッファが一杯になると、該受信バッフ
ァ内のデータが処理されて空きができるまで、他のプロ
セッサからの送信は不可能である。

ところが、各プロセッサ（＃θ〜＃ｎ）２に対する上記
ポーリングは、１回のデータ転送毎に行われる為、複数
個のプロセッサ（１１０−Ｉｎ）　２が、同一のプロセ
ッサ、例えば、ホストプロセッサｌに対して所定量以上
のデータ転送をしたい場合、各プロセッサ（♯０〜♯ｎ
）　２から送信される最初のパケットで、該ホストプロ
セッサ１の受信バッファが一杯になり、該ホストプロセ
ッサ１は、少なくとも、何れかのプロセッサ（Ｉｉ）　
２からのデータ転送が終了しないと、次のデータ処理に
入れず、データ待ちの状態でホストプロセッサ１での処
理が停止し、結果としてシステム全体の処理も停止して
しまうことが起こる危険があるという問題があった。

本発明は上記従来の欠点に鑑み、少なくとも、ホストプ
ロセッサと、共通バスと、複数個のプロセッサ（♯０〜
♯ｎ）からなり、上記、ホストプロセッサ等のバスアー
ビタに、上記複数個の各プロセッサ（♯０〜♯ｎ）を指
定する手段と、該各プロセッサ（ＷＯ〜Ｉｎ）から発行
された、上記共通バスに対するバス使用要求をを調停す
る手段とを設けて、該ホストプロセッサと、プロセッサ
（１０”Ｉｎ）間でのデータ転送を、パケット単位で行
う共通バス方式のマルチプロセッサシステムにおいて、
複数個のプロセッサから、１台のプロセッサに対して、
所定量以上のデータを転送する場合に、該１台の受信側
のプロセッサの受信バッファが、各プロセッサからの部
分的なパケットデータの受信で飽和してしまわないバス
調停方式を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の問題点は下記の如くに構成されたバス調停方式に
よって解決される。

少なくとも、ホストプロセッサと、共通バスと。

複数個のプロセッサ（＄１０〜１ｌｎ）からなり、上記
、ホストプロセッサ（１）、又は、特定のプロセッサ（
Ｉｔ）、又は、バスアーとりに、上記複数個の各プロセ
ッサ（１０−Ｉｎ）を指定する手段と、該各プロセッサ
（１０”Ｉｔｎ）から発行された、上記共通バスに対す
るバス使用要求を調停する手段とを設けて、 該ホストプロセッサと、プロセッサ（１０〜Ｉｔｎ）間
でのデータ転送を、パケット単位で行う共通バス方式の
マルチプロセッサシステムにおいて、ホストプロセッサ
、又は、各プロセッサ（Ｉｉ）間のデータ転送が所定量
以上のデータ転送であることを、上記共通バスの調停手
段を備えた装置に指示しているとき、上記パケット単位
のバスの調停を行うことなく、全データの転送が完了す
る迄、該所定量以上のデータ転送の送信元のプロセッサ
に、上記共通バスを専有させるように構成する。

〔作用〕

即ち、本発明によれば、少な（とも、ホストプロセッサ
と、共通バスと、複数個のプロセッサ（１１θ〜１ｔｎ
）からなり、上記、ホストプロセッサ等のバスアービタ
に、上記複数個の各プロセッサ（ＩＩＯ〜Ｉｎ）を指定
する手段と、該各プロセッサ（１０〜Ｉｎ）から発行さ
れた、上記共通バスに対するバス使用要求を調停する手
段とを設けて、該ホストプロセッサと、プロセッサ（＃
θ〜Ｉｎ）間でのデータ転送を、パケット単位で行う共
通バス方式のマルチプロセッサシステムにおいてバス調
停を行うのに、該共通バスの使用要求を調停する手段を
備えた装置がデータ転送の際に、所定量以上のデータ転
送であるか否かをチエツクすることで、その後のデータ
転送を分け、所定量以上のデータ転送でなければ、従来
通りに１パケツトのデータ転送毎に、各プロセッサをポ
ーリングして処理の均等化を図り、所定量以上データの
転送であることを認識した場合には、上記パケット毎に
バス調停を行うことなく、全データの転送が完了する迄
、該所定量以上のデータ転送元のプロセッサに共通バス
を専有させるようにしたものであるので、受信側プロセ
ッサの受信バッファが部分パケットで−杯になってしま
うことを回避することができ、マルチプロセッサシステ
ム全体の処理が停滞するのを防止することができる効果
がある。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面によって詳述する。

第１図は本発明の一実施例を示した図であり、第２図は
本発明によるデータ転送の動作フローであり、第１図に
おけるバス分配信号（ＢＡＢ）に基づいて、バス獲得信
号（ＢＡＱ）の返送が行われた時、ポーリング信号（Ｉ
Ｄ）の各プロセッサ（＃０〜＃ｎ）２への送信を、所定
量以上のデータの転送か否かの指示に基づいて制御する
手段（フリップフロップ（ＦＦ）　１２．１３．及び論
理積回路１４）が本発明を実施するのに必要な手段であ
る。尚、企図を通して同じ符号は同じ対象物を示してい
る。

以下、第１図、第２図によって、本発明のバス調停方式
を説明する。

本実施例においては、第３図（ａ）に示したようなマル
チプロセッサシステムのホストプロセッサ１をバスアー
ビタとして機能させている例を示しているが、該バスア
ービタとして、専用のバスアービタを設けてもよいし、
他のプロセッサ（＃０〜＃ｎ）２の何れかをバスアーと
りとして機能させるようにしてもよいことはいう迄もな
いことである。

先ず、最初、ポーリング指示を行うＩＤカウンタ１１が
°Ｏ１であり、図示されているプロセッサ（ＩＩ）　２
が所定量以上のデータ転送要求をホストプロセッサ１に
しているものとする。又、ＩＮＩＴ信号は初期化信号で
システムの初期化時等に発行され、フリップフロップ（
ＦＦ）　１２をクリアする。

プロセッサ（１０）　２がバス獲得要求を出していない
とすると、フリップフロップ（ＦＦ）　１２．１３はク
リア状態であるので、バス獲得信号（ＢＡＱ）は°Ｏ”
の侭となり、ホストプロセッサ１の論理積回路１４はク
ロフクをＩＤカウンタ１１に送出することで、該ＩＤカ
ウンタ１１はインクリメントされて、ＩＤ・１を送出す
る。

その結果、該プロセッサ（Ｉｌｌ）　２のコンパレータ
２２において、−散出力（Ａ＝Ｂ）が送出され、ホスト
プロセッサ１からのバス分配信号（ＢＡＢ）を論理積回
路２３で捕捉して、前述のバス獲得信号（ＢＡＱ）を１
′にする。

ホストプロセッサ１に該バス獲得信号（ＢＡＱ）が送達
されることにより、フリップフロップ（ＦＦ）　１３は
クリア（ＣＬＲ）状態から解放され、所定量以上のデー
タ転送であることを示すフラグ信号が“１゛になってい
ると、フリップフロップ（ＦＦ）　１３は１゛を出力す
るので、論理積回路１４は抑止状態となり、ＩＤカウン
タ１１のカウントアツプ動作が停止され、プロセッサ（
Ｉｌｌ）　２にバス使用権が固定的に与えられる。（第
２図のステップ３０〜３４参照） バス使用後、即ち、データ転送終了後、プロセッサ（１
１１）　２がデータ転送要求レジスタ２４をクリアする
と、上記バス獲得信号（ＢＡＱ）もクリアされる。

このとき、ホストプロセッサ１に指示されている上記フ
ラグが°０”（ノーマル状Ｂ）であると、上記フリップ
フロップ（ＦＦ）　１３は０゛にリセットされるので、
フリップフロップ（ＦＦ）　１２を付勢してバス分配信
号（ＢＡＲ）を各プロセッサ（♯０〜♯ｎ）２に出力す
ると共に、上記ＩＤカウンタ１１はカウントイネーブル
の状態となり、順次カウントアツプ動作が行われ、各プ
ロセッサ（１１０〜＃ｎ）２をポーリングしていく。（
第２図のステップ３５，３６゜３１参照） 若し、該フラグが１′であると、前述のように、該プロ
セッサ（Ｉｔ）　２でのバス獲得信号（ＢＡＱ）が“１
゛に設定された時点で、ＩＤカウンタ１１のカウントア
ツプ動作は停止され、続いて、該プロセッサ（Ｉｔ）　
２で発生するデータ転送が行われ、全データをホストプ
ロセッサｌが受信した時点で、該ホストプロセッサ１に
おいて、上記ノーマル／所定量以上のデータを示すフラ
グを°０゛とするか、前述のように、プロセッサ（Ｉｉ
）　２において、データ転送要求レジスタ２４をクリア
すること等で、該データ転送を終了する。

該ノーマル／所定量以上のデータを示すフラグが０゛の
侭であるときには、プロセッサ（月）２でバス獲得信号
（ＢＡＱ）が送出され、該プロセッサ（＃ｊ）２でデー
タ転送（１パケツト）が終了して、該データ転送要求レ
ジスタ２４をクリアして該バス獲得信号（ＢＡＱ）をリ
セットする迄の、１パケツトのデータ転送期間のみ、上
記ＩＤカウンタ１１のカウントアンプ動作が抑止される
。（第２図のステップ３２．３７，３６．３１参照） 各プロセッサ（♯０〜♯ｎ）　２において、データ転送
要求がない時には、該バス獲得信号（ＢＡＱ）は°Ｏ”
の侭であるので、上記フリップフロップ（ＦＦ）１３は
クリア状態となり、該ＩＤカウンタ１１は、順次カウン
トアツプを行うことで、全プロセッサ（＃０〜＃ｎ）２
に対するポーリング動作を行うように動作する。（第２
図のステップ３０，３１，３６．３１のループ参照） このように、本発明は、少なくとも、ホストプロセッサ
と、共通バスと、複数個のプロセッサ（ＩｔＯ＝＃ｎ）
からなり、上記、ホストプロセッサ等のバスアービタに
、上記複数個の各プロセッサ（＃０〜１ｌｎ）を指定す
る手段と、該各プロセッサ（１０〜Ｉｎ）から発行され
た、上記共通バスに対するバス使用要求をを調停する手
段とを設けて、該ホストプロセッサと、プロセッサ（露
０〜１ｌｎ）間でのデータ転送を、パケット単位で行う
共通バス方式のマルチプロセッサシステムにおいて、デ
ータ転送の際に、パスアービタ、例えば、ホストプロセ
ッサ等で所定量以上のデータ転送であるか否かをチエツ
クすることで、その後の処理を分け、所定量以上のデー
タでなければ、従来通り、１パケツトの転送毎に各プロ
セッサをポーリングして処理の均等化を図り、所定量以
上データのときには、当該所定量以上のデータ転送要求
のあったプロセッサからのデータ転送が完結させてしま
う迄、次のプロセッサへのポーリングを行わないように
した所に特徴がある。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明したように、本発明のバス調停方式は
、少なくとも、ホストプロセッサと、共通バスと、複数
個のプロセッサ（１１０〜１ｔｎ）からなり、上記、ホ
ストプロセッサ等のバスアービタに、上記複数個の各プ
ロセッサ（＄０−Ｉｎ）を指定する手段と、該各プロセ
ッサ（１０−４ｎ）から発行された、上記共通バスに対
するバス使用要求を調停する手段とを設けて、該ホスト
プロセッサと、プロセッサ（♯０〜♯ｎ）間でのデータ
転送を、パケット単位で行う共通バス方式のマルチプロ
セッサシステムにおいて、ホストプロセッサ、又は、各
プロセッサ（＃ｉ）間のデータ転送が所定量以上のデー
タ転送であることを、上記共通バスの調停手段を備えた
装置に指示しているとき、上記パケット単位のバスの調
停を行うことなく、全データの転送が完了する迄、該所
定量以上のデータ転送の送信元のプロセッサに、上記共
通バスを専有させるようにしたものであるので、受信側
のプロセッサの受信バッファが部分パケットで一杯にな
ってしまい、システム全体の処理が停滞することを回避
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した図。 第２図は本発明によるデータ転送の動作フロー。 第３図は従来のバス調停方式を説明する図。 である。 図面において、 ｌはホストプロセッサ、１１はＩＤカウンタ。 １２、１３はフリップフロップ（ＦＰ）　。 １４は論理積回路。 ２はプロセッサ（ＩｌＯ〜Ｉｎ）。 ２２はコンパレータ、２３は論理積回路。 ２４はデータ転送要求レジスタ。 ３は共通バス、又は、データ転送バス。 ４はバスアービタ。 ３０〜３７は処理ステップ。 １０はポーリング信号。 ＢＡＢはバス分配信号、　　ＢＡＱはバス獲得信号。 第　１　図 本率帆ばＸるデ°−タ夫蓮ノＬ動作フローχ　２　図 （久ｐ 才逆采のパ゛又吉問イ亭左式ｊを説日月する口笛　３　
図　（イカ１ン ・従来のバス論イ亭岑弐８鋭日月する図￥１３図（イの
２）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 少なくとも、ホストプロセッサ（１）と、共通バス（３
   ）と、複数個のプロセッサ（♯０〜♯ｎ）（２）からな
   り、 上記、ホストプロセッサ（１）、又は、特定のプロセッ
   サ（♯ｉ）（２）、又は、バスアービタ（４）に、上記
   複数個の各プロセッサ（♯０〜♯ｎ）（２）を指定する
   手段と、 該各プロセッサ（♯０〜♯ｎ）（２）から発行された、
   上記共通バス（３）に対するバス使用要求を調停する手
   段とを設けて、 該ホストプロセッサ（１）と、プロセッサ（♯０〜♯ｎ
   ）（２）間でのデータ転送を、パケット単位で行う共通
   バス方式のマルチプロセッサシステムにおいて、 ホストプロセッサ（１）、又は、各プロセッサ（♯ｉ）
   （２）間のデータ転送が所定量以上のデータ転送である
   ことを、上記共通バスの調停手段を備えた装置（１、又
   は２、又は４）に指示しているとき、上記パケット単位
   のバスの調停を行うことなく、全データの転送が完了す
   る迄、該所定量以上のデータ転送の送信元のプロセッサ
   に、上記共通バス（３）を専有させることを特徴とする
   バス調停方式。