JPH0342762A - マルチプロセッサシステムのプロセッサ間通信方法 - 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】 〔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いて、複数
のプロセッサ間でメツセージ交換を行う場合のプロセッ
サ間通信方法に関する。

〔従来の技術〕

従来より、２つ以上のプロセッサと、その共有デバイス
をシステムバスを介して結合し、複数のプロセスを同時
並列処理するように構成されたマルチプロセッサシステ
ムが知られている。第３図は、従来のマルチプロセッサ
システムの火水構成を示すブロック図である。図におい
て、プロセッサ（ローカルメモリを含む）１〜ｎと共有
メモリ３］−は、システムバス３２を介して共通に接続
されており、各プロセッサは、共有メモリ３１にアクセ
スして他の任意のプロセッサに割り込みを発生させるこ
とにより、プロセッサ間通信を行うことができる。

第２図は、このようなマルチプロセッサシステムにおい
てプロセッサ間通信を行う場合の通信手順を示す説明図
である。なお、この例ではプロセッサ１とプロセッサ２
の間で通信をｆ−ｉうちのとし、左右に区切られた各ブ
ロックは、プロセッサ間通信を行う場合に用いられるプ
ロセッサの構成要素を示している。第２図の構成におい
て、共有メモリ（第３図）と割り込みを用いたプロセッ
サ間通信を行うには、まず、通信元のプロセッサ１（又
は２）が共有メモリの中の固定領域（通信する両者が共
にアドレスを認識している）にメツセージを書き込み、
通信７先のプロセッサ２（又は１）に割り込みを発生す
る。通信先のプロセッサ２（又は１）では、そのプロセ
ッサ間通信側り込み処理部２２（又は２６）で共有メモ
リに書き込まれたメツセージの内容を読み取り、タスク
２３（叉は２７）内の該当するタスクに通知する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、これらの通信は各プロセッサで動作しているオ
ペレーティングシステム（Ｏ３）２４又は２８とは無関
係に動作するため、一方が他ノｊのプロセッサで動作し
ているオペレーティングシステムに対してシステムコー
ルを発行したい場合には、次のような２つのタスクが必
要となる。

（１）割り込み通知受付タスク 割り込みによって他のプロセッサからのメッセジがあっ
たことをプロセッサ間通信側り込み処理部２２（又は２
６）から通知してもらい、メツセージにしたがってオペ
レーティングシステム２４（又は２８）にシステムコー
ルを発行した後、システムコールの結果を要求元のプロ
セッサ１（又は２）にメツセージと割り込みで通知する
タスク。

（２）他プロセツサへのシステムコール発行受イ：１タ
スク 同じプロセッサ１ノツの他のタスクからの依’ｊｆｉを
受けて、プロセッサ間通信処理部２１　（又は２５）に
より他のプロセッサにメツセージと割り込みてシステム
コール発行依頼を行うと共に、相手プロセッサの割り込
み通知受付タスクからの応答により、プロセッサ間通信
側り込み処理部２２（又は２６）からシステムコールの
結果をもらい、依頼を受けた同しプロセッサ内のタスク
に通知するタスク。

このように、従来のマルチプロセッサシステムでは、プ
ロセッサ間通信を行うにあたって、各プロセッサごとに
２つづつタスクを設けなければならなかった。このため
、そのタスクのインク−フェースのためにタスク間通信
が介在することになり、処理効率が低下するという問題
点があった。

また、リアルタイムシステムによく使用される簡単なマ
ルチタスクモニタには、Ｏ８の一部として動作するタス
クを考慮していないものが多いため、タスクを増加する
には大掛かりな変更が必要とされる上、コンパクト化さ
れているモニタをいたすらに肥大化させることになって
しまう。

この発明は、他のプロセッサで動作するオペレティング
システムのシステムコールを効率よく発行することがで
きるマルチプロセッサシステムのプロセッサ間通信方法
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〕及び〔作用〕上記課題を
解決するため、この発明に係わるプロセッサ間通信方法
においては、システムバスに接続された共有メモリと、
この共有メモリを使った割り込みによりプロセッサ間通
信を行い、通信先のプロセッサの割り込み処理手段でオ
ペレーティングシステムに対するシステムコールを発行
し、その処理結果を別のプロセッサ間通信によって通信
元に通知することにより、割り込みを発生させた自分以
外のプロセッサで動作しているオペレティングシステム
のシステムコールを発行するようにしたものである。し
たがって、自己のオペレティングシステムにシステムコ
ールを発行し、そのシステムコールの結果を通知するタ
スクと、他のプロセッサにシステムコールの発行依頼を
送り、そのシステムコールの結果を受けるタスクを用い
る必要がなく、他のプロセッサで動作しているオペレー
ティングシステムに対してシステムコルを発行する機能
を最少限のタスクで大塊することができる。

〔実施例〕

以下、この発明に係わるマルチプロセッサシステムのプ
ロセッサ間通信方法の一実施例を説明する。

第１図は、この発明に係わるプロセッサ間通信方法によ
る通信手順の一実施例を示す説明図である。なお、この
実施例ではプロセッサ１とプロセッサ２の間で通信を行
うものとし、左右に区切られた各ブロックは、プロセッ
サ間通信を行う場合に用いられるプロセッサの構成要素
を示している。

第１図において、］１及び１５はプロセッサ間通信処理
部、１２及び］６はプロセッサ間通信側り込み処理部、
］３及び１７は、各プロセッサで実行されるタスク、１
４及び１８は各プロセッサの基本的な動作を制御するオ
ペレーティングシステム（Ｏ３）である。

プロセッサ間通信処理部１］　（又は１５）は、同一プ
ロセッサ内のタスクから受けた処理依頼を、共有メモリ
（第３図）と割り込みを使用して送信先プロセッサのブ
ロセッザ間通信割り込み処理部に依頼し、処理依頼を受
けたタスクを事象待ちにさせる。そして、後述するプロ
セッサ間通信側り込み処理部から処理結果を受けるか、
あるいはタイムアウトを検出した後、処理依頼を受けた
タスクに結果を通知する。

プロセッサ間通信側り込み処理部１２（又は１６）は、
２つの機能を実現する。１つは、依頼元のプロセッサ内
のプロセッサ間通信処理部からの処理依頼を割り込みを
使用して受は付け、自己のオペレーティングシステムに
対しシステムコールを発行した後、その結果を依頼元の
プロセッサ内のプロセッサ間通信側り込み処理部に割り
込みを使用して通知する機能、もう１つは、同一プロセ
ッサ内のプロセッサ間通信処理部が、依頼元のプロセッ
サ内のプロセッサ間通信側り込み処理部に発行した処理
依頼に対する処理結果を、依頼先プロセッサのプロセッ
サ間通信側り込み処理部から受け、それを同一プロセッ
サ内のプロセッサ間通信処理部に通知する機能である。

なお、同一プロセッサ内のプロセッサ間通信処理部に処
理結果を通知する方法としては、通常のオペレーティン
グシステムが持っているタスク間通信の機能が使用でき
る。これは、依頼を出したタスクがプロセッサ間通信処
理部を直接コールする形になるため、プロセッサ間通信
処理部は依頼タスクの一部として実行されているからで
ある。

また、タスク間通信機能がない場合には、タスク間の共
有メモリを設定するなどの方法で容易に実現することが
できる。

次に、上記構成のマルチプロセッサシステムにおいて、
プロセッサーからプロセッサ２に対してプロセッサ間通
信を行う場合の各部の動作について説明する。

まず、プロセッサ］のタスク］３から、プロセッサ間通
信処理部１１に処理依頼１が出されると、プロセッサ間
通信処理部１１は、共有メモリ（第３図）と割り込みを
使用してプロセッサ２のプロセッサ間通信側り込み処理
部１６に割り込みを行う（割り込み１）。プロセッサ２
のプロセッサ間通信割り込み処理部１６は、オペレーテ
ィングシステム１８にシステムコールを発行（処理依頼
１）した後、それに対するの処理結果１をプロセッサ１
のプロセッサ間通信側り込み処理部１２に割り込みを使
用して通知する（割り込み１′）。プロセッサ１のプロ
セッサ間通信側り込み処理部１２は、送られてきた処理
結果をプロセッサ間通信処理部１１に通知（結果通知１
）する。プロセッサ間通信処理部１１は、この処理結果
１を処理依頼を受けたタスク１３に通知する。なお、プ
ロセッサ２の側からプロセッサ］に対してプロセッサ間
通信を行う場合も同様である。

次に、上述したプロセッサ間通信を行う場合の各プロセ
ッサ内の処理手順を、第４図及び第５図のフローチャー
１・に址づいて説明する。

最初に、プロセッサ間通信側り込み処理部を中心とした
処理を第４図により説明する。

まず、プロセッサ間通信側り込み部は、他（依頼元）プ
ロセッサからの割り込みに伴って（ステップ１０１）、
自己のシステム内のレジスタの値０ を退避させる（ステップ１０２）。そして、共有メモリ
の固定領域からメツセージを読み取り（ステップ１０３
）、メツセージの中にシステムコルの発行依頼があるか
どうかを判断する（ステップ１０４）。ここで、システ
ムコールがあるときは、オペレーティングシステム（Ｏ
８）に対してシステムコールを発行しくステップ１０５
）、処理結果を依頼元プロセッサに共有メモリのメッセ
ジと割り込みを使用して通知する（ステップ１０６）。

そして、自己のシステム内のレジスタの値をリストアし
、オペレーティングシステムのスケジューラを呼ぶ（ス
テップ１０７）。

一方、ステップ１０４においてシステムコールの発行依
頼がないときは、システムコールの結果通知があるかど
うかを判断しくステップ１０８）、システムコールの結
果通知があるときは、同一プロセッサのプロセッサ間通
信処理部にタスク間通信を使用して結果を通知する（ス
テップ１０９）。

そして、自己のシステム内の、レジスタの値をリストア
し、オペレーティングシステムのスケシュ１ うを呼ぶ（ステップ１０７）。

次に、プロセッサ間通信処理部を中心とした処理を第５
図により説明する。

まず、プロセッサ間通信処理部は、同一プロセサ内のタ
スクから受けた処理依頼の要求を受け（＝１け（ステッ
プ２０１）、依頼先プロセッサに共有メモリのメツセー
ジと割り込みを使用して依頼内容を通知する（ステップ
２０２）。次に、プロセッサ間通信側り込み処理部から
タスク間通ｂ−４’Ｉｊて処理結果をもらうまで事象待
ちとする−（ステップ２０３）。次に、タイムアウトし
たかどうかを１′す断する（ステップ２０４）。ここで
、タイムアウトしたときはエラーコードを設定しくステ
ップ２０５）、処理依頼を受けたタスクに結果を通知す
る（ステップ２０７）。また、タイムアウトシていない
ときは、処理結果をもらったかどうかを”ｆｉｌ断しく
ステップ２０６）、処理結果をもらったときは処理依頼
を受けたタスクに結果を通知する（ステップ２０７）。

上述した実施例では、主に２つのブロセッザ間２ について説明したが、システムバスに接続された任意の
プロセッサに対して、割り込みによるメツセージ通知を
行うことがてきるシステムであれば、プロセッサが幾つ
あってもよいし、またメッセジの伝達は」（有メモリ以
外の方法で行ってもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明に係わるマルチプロセッ
サシステムのプロセッサ間通信方法では、通信先のプロ
セッサの割り込み処理部でオペレティングシステムに対
するシステムコールを発行し、その処理結果を別のプロ
セッサ間通信によって通信元に通知するようにしたので
、各プロセッサごとにタスクを増加する必要がなくなり
、このため、他のプロセッサで動作しているオペレーテ
ィングシステムに対してシステムコールを発行する機能
を最少限のオーバーヘッドで実現できるようになり、処
理動量をより向上させることがｉｊＪ能となる。

【図面の簡単な説明】

］　３ 第１図はこの発明に係わるプロセッサ間通信方法による
通信手順の一実施例を示す説明図、第２図はマルチプロ
セッサシステムにおいてプロセッサ間通信を行う場合の
通信手順を示す説明図、第３図は従来のマルチプロセッ
サシステムの基本構成を示すブロック図、第４図はブロ
セッザ間通信割り込み処理部を中心とした処理手順を示
すフロチャート、第５図はプロセッサ間通信処理部を中
心とした処理手順を示すフローチャー１・である。 １］、１５・・・プロセッサ間通信処理部、１２．１６
・・プロセッサ間通信側り込み処理部、１３．１７・・
・タスク、１．４．１．８・・オペレーティングシステ
ム（Ｏ８）。 　４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数のプロセッサと、それらのプロセッサが共通にアク
   セスできる共有メモリをシステムバスを介して結合し、
   それぞれのプロセッサから他の任意のプロセッサに割り
   込みを発生させる割り込み処理手段を具えたマルチプロ
   セッサシステムにおいて、 共有メモリと割り込みを用いてプロセッサ間通信を行い
   、通信先のプロセッサの割り込み処理手段でオペレーテ
   ィングシステムのシステムコールを発行し、その処理結
   果を別のプロセッサ間通信で通信元に通知することによ
   り、割り込みを発生させたプロセッサ以外のプロセッサ
   で動作しているオペレーティングシステムのシステムコ
   ールを発行するようにしたことを特徴とするマルチプロ
   セッサシステムのプロセッサ間通信方法。