JPH03148747A

JPH03148747A - プロセッサ間通信方式

Info

Publication number: JPH03148747A
Application number: JP28715289A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Adachi; 茂足立; Masanobu Nakajima; 中島　正信
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-11-02
Filing date: 1989-11-02
Publication date: 1991-06-25

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】〔産業上の利用分野］この発明は、マルチプロセッサシステムにおけるプロセ
ッサ間通信方式に関するものである。

〔従来の技術〕

一般にマルチプロセッサシステムの目的はシステムの機
能を分割し、それぞれ専用のブロセツすに負荷を分散す
ることによって高速処理を行わせることにある。

マルチプロセッサシステムにおいては、プロセッサ間の
通信は必須であり、プロセッサ間通信をいかに効率的に
行うかがマルチプロセッサシステムの課題でもある。

従来、この種のプロセッサ間通信については次のような
ものがあった。第５図及び第６図は例えば特公−６２−
３９７８９号公報に示された従来のプロセッサ間通信方
式を示す図であり、第５図はマルチプロセッサシステム
の構成図、第６図はプロセッサ間通信の流れ図である。

第５図において、１は共有メモリ（以下、ＳＭと略称）
、２はジョブプロセッサ（以下、ＪＯＢＰと略称）、３
はファイルコントロールプロセッサ（以下、ＦＣＰと略
称）、４はＩｌｏコントロールプロセッサ（以下、ＩＯ
Ｐと略称）、５はコミュニケ−シランコントロールプロ
セッサ（以下、ＣＣＰと略称）、６は高速バス、７はフ
ァイル、８はリング！イス、９は入出力装置（以下、Ｉ
ｌｏ装置と略称）、１０は通信回線、１１は他のシステ
ムである。また、第６図において、２２は通信バッファ
、２３はデバイス制御テーブル、２４はＩＯＰｄ用のプ
ロセッサ間通信待行列ポインタ、２５はＪＯＢＰＺ用の
プロセッサ間通信待行列ポインタである。

次に動作について説明する。まず、第５図において、リ
ングバス８を介して各種１１０装置９が接続されるが、
ここでは割込み処理や前記Ｉｌｏ装置９を駆動するため
のＩＯＰ４とＪＯＢＰ２間の入出力方法について説明す
る。

また、第６図はこの場合のプロセッサ間通信の概要を示
す動作関連図で、図中、実線の矢印はデータの流れを示
し、破線の矢印は制御信号の流れを示している。プロセ
ッサ間通信待行列ポインタ２４はリスト構造の管理テー
ブル２４１，２４２゜２４３を巡回的に接続してなるも
のであり、プロセッサ間通信待行列ポインタ２５はリス
ト構造の管理テーブル２５１を巡回的に接続してなるも
のである。

ユーザタスクの処理を行うＪＯＢＰ２ではユーザタスク
から発行された入出力要求マクロ命令によって入出力実
行に必要な制御情報を通信バッファ２２に作成した後、
１０ＰＡ用プロセッサ間通信待行列ポインタ２４に接続
しく矢印■）、ＩＯＰ４に対してプロセッサ間連絡割込
み（矢印■）をかける。この後、ユーザタスクはプログ
ラム処理と入出力実行処理との同期をとるために入出力
実行終了待となり、他のタスクに制御が移る。

ＩＯＰ４は前記ＪＯＢＰ２からのプロセッサ間連絡割込
み（矢印■）を受は取ると、１０ＰＡ用プロセッサ間通
信待行列ポインタ２４に接続されている通信バッファ２
２から要求されたＩｌｏデバイス番号を取り出す。そし
てデバイス制御テーブル（ＤＶＣＢ）２３によってＩｌ
ｏ装置９が使用中か否かを調べる。そこで前記Ｉｌｏ装
置９が空いていれば、通信バッファ２２に格納されてい
る制御情報からＩｌｏ装置９に対して転送すべき入出力
動作指令やＩｌｏ装置動作用のデータを作成して（矢印
■）、Ｉｌｏ装置９に対して起動指令を出力する（矢印
■）。

Ｉｌｏ装置９は入出力動作が完了すると、ＩＯＰ４に対
して入出力終了報告を返送する（矢印■）。

すると、ＩＯＰ４ではＩｌｏ装置９からの入出力終了報
告を受けて、入出力結果を通信バッファ２２に返しく矢
印■）、通信バッファ２２をＪＯＢＰ２のプロセッサ間
通信待行列ポインタ２５に接続して（矢印■）、ＪＯＢ
Ｐ２に対し、プロセッサ間通信連絡割込み（矢印■）を
かける。

ＩＯＰ４からのプロセッサ間連絡割込みをうけたＪＯＢ
Ｐ２では自プロセッサへのプロセッサ間通信待行列ポイ
ンタ２５に接続されている通信バッファ２２を待行列か
ら削除しく矢印■）、入出力処理結果を入出力要求マク
ロ命令発行タスクにリターンコードとして返し、タスク
の入出力実行終了待状態を解除する。この動作によって
一連のＴＩＯ入出力実行制御が完結する。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のプロセッサ間通信方式は以上のように構成されて
いるので、一つの処理を実行する度にプロセッサ間連絡
割込みを必要とするため、プロセッサ間通信に時間を要
し、効率的なマルチプロセッサシステムの構成ができな
かった。

この発明は上記のような従来のものの問題点を解消する
ためになされたもので、プロセッサ間通信に要する時間
を節約でき、効率的なマルチプロセッサ間通信方式を提
供せんとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るプロセッサ間通信方式は、処理要求の完
了通知と次の処理要求の通知とを一括して行うようにし
・たものである。即ち、処理要求先のプロセッサが処理
終了通知を出した時に、処理要求元のプロセッサの通信
バッファに次の処理要求があれば、処理要求元のプロセ
ッサから処理要求先のプロセッサに対し、処理終了通知
に対する応答とともに次の処理要求を同時に渡すように
したものである。

〔作用〕

この発明においては、システムコントローラは、処理要
求元のプロセッサからの処理要求を待行列に接続すると
きに通信バッファ同士をポインタで接続しておき、処理
要求先のプロセッサからの処理終了通知が行われた時に
このポインタを参照して連続した処理要求をプロセッサ
間連絡割込みなしに取り出し、処理要求先のプロセッサ
へ通知することができるようにする。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明するｉ第１図は本発明の一実施例によるプロセッサ間通信方式
を示し、図において、第５図と同一の符号は同一のもの
を示す、１００はシステムコントローラ（以下、ＳＣＭ
と省略）、１０１−１０４はプロセッサ（以下、ＣＰＵ
と省略）、１１０はＩｌｏコントローラ、１１１．１１
２は入出力装置である。また、第２図において、２２ａ
は第１の通信バッファ、２２ｂは第２の通信バッファ、
２４ａは第１の待行列ポインタ、２４ｂは第２の待行列
ポインタ、２６ａ、２６ｂはメイルボックス管理テーブ
ルである。

次に動作について説明する。

まず、以下の説明においては説明の簡単のためにプロセ
ッサの数を４台に限定した例について説明する。

第１図に示すように、高速バス６にＳＣＭｌｏｏ、第１
のＣＰＵＩＯＩ〜第４のＣＰＵ１０４゜共有メモリ１．
Ｉ１０コントローラ１１Ｇが接続されたシステムにおい
て、第１のＣＰＵＩ　０１〜第４のＣＰＵ１０４の間で
のプロセッサ間通信は以下のように行われる。即ち、Ｓ
ＣＭｌｏｏは本発明に係るプロセッサ間通信方式の全体
の制御を行うもので、ＣＰＵ１０１〜１０４への仕事の
分担、例えば入出力装置１１１．１１２からのプログラ
ム読み込みと、そのプログラムを該ｃｐｕｔＯｌ〜１０
４ヘロードする機能を有する。

今、第１のｃｐｕｔｏｔへは仕事Ａを、第２のＣＰＵ１
０２へは仕事Ｂを、第３のＣＰＵ１０３へは仕事Ｃを与
え、また第４のＣＰＵ１０４へは何も仕事を与えていな
いものとする。ここで、仕事ＡはＩｌｏコントローラ１
１０からの入力データを処理して結果を仕事Ｂへ渡し、
仕事Ｂは仕事Ａからの入力データを処理して結果を仕事
Ｃへ渡し、仕事Ｃは仕事Ｂからの人力データを処理して
その結果を１１０コントローラ１１０へ渡すものとする
。

ＳＣＭｌｏｏはｃｐｕ：ｔｏｉ−１０４からの要求によ
り、共有メモリ１内に処理要求の待行列を生成する。処
理要求元のＣＰＵはメイルボックスの生成をＳＣＭｌｏ
ｏに依頼し、処理要求先のＣＰＵはそれぞれメイルボッ
クスに関する待行列の生成を各々ＳＣＭに依頼する。今
、処理要求元である第１のＣＰＵＩＯＩ及び第２のＣＰ
Ｕ　ｌ　０２よりメイルボックス生成の依頼が行われ、
また処理要求先である第２０ＣＰＵ１０２及び第３のＣ
ＰＵ１０３より前記メイルボックスに関する待行列の生
成の依頼が行われたとすると、ＳＣＭｌｏｏの働きによ
り、該共有メモリｌ内にメイルボッークス２６ａ、２６
ｂ、及び該メイルボックスに対応する第１、第２の待行
列ポインタ２４ａ、２４ｂが生成される。

また、ＳＣＭｌｏｏは処理要求（メツセージ）の送信及
び受信を行わせる機能を有する。即ち、ＳＣＭｌｏｏは
ＣＰＵ１０１〜１０４からのメツセージ送信要求を受け
ると、そのメツセージを共有メモリｌ内の通信バッファ
へ格納する。そしてＣＰＵ１０１〜１０４からの受信要
求を受けると、通信バッフ１の内容を取り出し、ｃｐｕ
ｔｏｔ〜１０４に与える。

次に、実際のプロセッサ間通信を第２図を参照して説明
する。

第１のＣＰＵ１０仕の仕事ＡがＩｌｏコントローラ１１
０からの入力データを処理し、その結果を第２のＣＰＵ
１０２へ渡すために、ＳＣＭＩｏｏに対しメツセージを
送信要求すると、該ＳＣＭ１００はそのメツセージを第
１の待行列ポインタ２４ａの第１の通信バッファ２２ａ
に格納する。

第１のｃｐｕｔｏｔ上の仕事Ａは上記仕事Ａの終了メツ
セージを受は取ると、引き続きＩｌｏコントローラ１１
０からの入力データを受は取り、そのデータの処理を行
う。

次に第２のＣＰＵ１０２上の仕事Ｂがメツセージ受信要
求をＳＣＭｌｏｏに対して行うと、ＳＣＭｌｏｏは第１
の待行列ポインタ２４ａの第１の通信バッファ２２ａか
らメツセージを取り出して第２のＣＰＵ１０２へ渡す。

メツセージを受は取った第２のＣＰＵ１０２では仕事Ｂ
が上記メツセージをもとに処理を行い、その結果を第３
のＣＰＵ１０３へ渡すためにＳＣＭｌｏｏに対しメツセ
ージを送信要求する。ＳＣＭ１００はこの送信要求にて
第２のＣＰＵＩＯ２上の仕事Ｂが終了したことを知り、
第１のｃｐｕｔｏｔに対して処理終了通知を出力する。

さらにＳＣＭｌｏｏは第２のＣＰＵからのメツセージを
第３のＣＰＵ上の仕事Ｃへ渡すために第２の待行列ポイ
ンタ２４ｂの第２の通信バッファ２２ｂに格納する。こ
こでＳＣＭｌｏｏは第１の待行列ポインタ２４ａの第１
の通信バッファ２２ａを調べ、第１のＣＰＵＩＯＩから
のメツセージが既に届いておれば、そのメツセージを第
２のＣＰＵ１０２に対して通知する。

次に、第３のＣＰＵ１０３上の仕事Ｃがメツセージ受信
要求をＳＣＭｌｏｏに対して行うと、ＳＣＭｌｏｏは第
２の待行列ポインタ２４ｂの第２の通信バッファ２２ｂ
からメツセージを取り出して第３のｃｐｕ　ｔ　０３へ
渡す、メツセージを受けた第３のＣＰＵ　１０３では仕
事Ｃが上記メツセージをもとに処理を行い、その結果を
１１０コントローラ１１０へ出力し、続けて第２のＣＰ
ＵＩＯ２からのメツセージを待つ、この時、ＳＣＭｌｏ
ｏは第３図に示すような順序で動作をする。

即ち、他のＣＰｔＪからの割込みを検知すると（ステッ
プＳＴＩ）、その割込みの種類がどのような要求である
かを判断する（ステップＳＴ２）。

その結果、処理要求元のＣＰＵから処理要求先のＣＰＵ
への送信要求であれば、該送信メツセージを待行列にキ
ューイングするとともに（ステップＳＴ３）、処理要求
元ＣＰＵに対して該処理の終了を通知する（ステップＳ
Ｔ４）、さらに、処理要求元からのメツセージがキュー
イングされているか否かを調べ（ステップＳＴ５）　、
もしキューイングされていれば、次の処理要求を処理要
求先のＣＰＵに通知する（ステップＳＴ６）、割込みが
処理要求先からの受信要求であれば、待行列からメツセ
ージを取り出し、該処理要求先のＣＰＵに通知する（ス
テップＳＴ７）、ＳＣＭ１００は上記処理を繰り返す。

このようにして、第１のＣＰＵＩＯＩから第２のｃｐｕ
ｔ０２、第２のＣＰＵ　ｌ　０２から第３のＣＰＵ１０
３への通信が行われる。

なお、上記説明においては、システムコントローラが処
理要求先のＣＰＵからの終了通知の時に次の処理要求が
あれば、処理要求先のＣＰＵに通知するように構成した
が、これを処理要求先のＣＰＵが待行列の状態を自分で
調べて次の処理要求を獲得するようにも構成できる。即
ち、第２のＣＰＵ１０２上の仕事Ｂがメツセージ受信要
求をＳＣＭｌｏｏに対して行うと、ＳＣＭｌｏｏは第１
の待行列ポインタ２４ａの第１の通信バッファ２２ａか
らメツセージを取り出して第２のＣＰＵＩ０２へ渡す、
メツセージを受は取った第２のＣＰＵ１０２では仕事Ｂ
が上記メツセージをもとに処理を行い、その結果を第３
のＣＰＵ１０３へ渡すためにＳＣＭｌｏｏに対しメツセ
ージを送信要求する。ＳＣＭ１００はこの送信要求にて
第２のＣＰＵ１０２上の仕事Ｂが終了したことを知り、
第１のＣＰＵＩＯＩに対して処理終了通知を出力する。

さらに、ＳＣＭｌｏｏは第２のＣＰＵから１メツセージ
を第３のＣＰＵ上の仕事Ｃへ渡すために第２の待行列ポ
インタ２４ｂの第２の通信バッファ２２ｂに格納する。

ここで、第２のＣＰＵ１０２は第１の待行列ポインタ２
４ａの第１の通信バッフｙ２２ａ′４ｉ：調べ、第１の
ＣＰＵＩ　Ｏ１からのメツセージが既に届いておれば、
そのメツセージを次の処理要求として処理する。

この時、第２のＣＰＵ　Ｉ　Ｏ２は第４図に示すような
順序で動作をする。即ち、ＳＣＭからの処理要求を検知
すると仕事Ｂを起動しくステップＳＴ１１）、仕事Ｂは
その処理を行う（ステップＳＴ１２）、次に仕事Ｂは処
理が終了すると、結果をシステムコントローラに対し、
メツセージの送信要求として伝える（ステップＳＴ１３
）、仕事Ｂは処理要求元のＣＰＵからのメツセージがキ
ューイングされているか否かを調べ（ステップＳＴＩ４
）、もしキューイングされていれば次の処理要求を処理
する。第２のＣＰＵは以上のような処理を繰り返す。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、処理要求元のプロセ
ッサからの送信メツセージを待行列にキューイングする
とともに、処理要求元のプロセッサに処理終了を通知す
ると同時に、次の処理要求を処理要求先のプロセッサに
通知するため、マルチプロセッサ間の通信効率が向上し
、処理が簡単で、かつ完全な処理を行なうことができる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるプロセッサ間通信方
式の構成図、第２図はプロセッサ間通信のデータの待行
列への接続方法の一例を示す説明図、第３図、第４図は
この発明の動作を示すフローチャート図、第５図は従来
のマルチプロセッサシステムを示す構成図、第６図は従
来のプロセッサ間通信方法のデータ流れ図である。図において、ｌは共有メモリ、６は高速バス、１００は
システムコントローラ、１０１〜１０４はプロセッサ、
２４ａ、２４ｂは待行列ポインタ、２６ａ、２６ｂはメ
イルボックス管理テーブルである。なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数のプロセッサと、該各プロセッサが共通にその内容を参照及び更新するこ
とが可能な共有メモリ、及び前記複数のプロセッサを管
理するシステムコントローラを備え、前記共有メモリ上に処理要求元の前記プロセッサより処
理要求先の前記プロセッサに伝達される処理要求の内容
を格納する複数の通信バッファと、複数の前記通信バッ
ファを順次接続して待行列に構成する待行列ポインタと
を設定して、前記処理要求を前記通信バッファを介して
処理要求元の前記プロセッサから処理要求先の前記プロ
セッサへ伝達するマルチプロセッサシステムにおいて、
前記通信バッファ上に複数の前記処理要求を保持し、処
理要求元の前記プロセッサが送信する処理要求に対し、
処理要求先のプロセッサが前記システムコントローラへ
処理終了通知を通知するとともに、該処理終了通知を行
った時に、先に前記処理要求元のプロセッサがシステム
コントローラに通知した処理要求が前記通信バッファ内
に存在すれば、システムコントローラより前記処理要求
先のプロセッサへ、前記通信バッファ内処理要求を次の
処理要求として通知することを特徴とするプロセッサ間
通信方式。
（２）前記システムコントローラが、要求元のプロセッ
サの処理要求を通信バッファに格納するときに処理要求
内に次の処理要求の位置を記録するように構成し、処理
要求先のプロセッサが前記処理要求に対する終了通知を
行った時に、前記待行列内の前記次の処理要求を取り出
すことができるようにしたことを特徴とする請求項１記
載のプロセッサ間通信方式。