JPH0346052A - プロセツサ間通信方法 - 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〕 本発明は、疎結合マルチプロセッサ計算機システムにお
ける通信方法に係わり、特に通信のための割り込み命令
削減によるプロセッサ通信の高速化に関する。

〔従来の技術〕

複数のプロセッサが、プロセッサの命令により直接アク
セスできる記憶装置を共有する計算機システムにおける
プロセッサ間通信方法の従来技術には、（中断）特許部
受付番号−３１８７０３７がある。

当該従来技術は、上記記憶装置に通信用バッファを各プ
ロセッサ毎に設けることにより、処理の高速化、及びメ
モリオーバヘッドの削減を図っている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術においては、前記メツセージ格納域を各プ
ロセッサに一つずつしか用意しないため、メツセージを
送信する度に１割り込み命令を発する必要があり、プロ
セッサ間通信を頻繁に行う処理においては、この割り込
み命令が、処理能力向上の妨げとなる問題点がある。

本発明の目的は、この割り込み命令を発行する回数を削
減することにより、処理能力の向上を図ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点は、以下の通信バッファアクセス方法と割り
込み方法をとることにより解決される。

各プロセッサに対応して１通信バッファと当該バッファ
の管理テーブルを共有する記憶装置上に設ける。

当該通信バッファには、複数のメツセージ格納域と、各
メツセージ格納域に対応した受信プロセッサ記録域を設
けておく。

当該管理テーブルには、送信回数記録域と受信回数記録
域を設ける。

送信時には、当該通信バッファのメツセージ格納域に順
次メツセージ内容を書き込むと共に、受信プロセッサ記
録域には、送信先プロセッサに対応するフラグをオンと
した情報を書き込んでいく。

この書込みの度に、当該管理テーブル内に送信回数記録
域を更新する。当該メツセージ格納域の全てに情報を書
き込んだ時点で、当該受信プロセッサ記録域の内容の論
理和をとる。この論理和によって得られた送信先プロセ
ッサに対し、同時に割り込みを発生させ、プロセッサ番
号を通知する命令を実行する。

受信時には、当該送信回数記録域の情報から、受信開始
をするメツセージ記録域を探索する。当該メツセージ格
納域に対応する受信プロセッサ記録域において、自プロ
セッサに対するフラグがオンの場合には、メツセージを
得、当該メツセージ格納域に対応する受信プロセッサ記
録域内の自プヤ窄ツサに対応するフラグをオフとする。

当該受信プロセッサ記録域内が全てオフとなったならば
、上記受信回数記録域を更新する。上記に示した受信時
の操作を、全てのメツセージ格納域に対して順次実行し
ていく。全てのメツセージ格納域に対して上記の処理を
実行した時点で、上記送信回数記録域と上記受信回数記
録域の値を比較し、等しい場合には、送信プロセッサに
対して、全ての情報を受信した旨を通知するために、割
り込みを発生させる。

〔作用〕

メツセージ送受信のための割り込み命令を、複数のメツ
セージに対して一括して行なうために、割り込み命令を
発行する回数を削減することができる。これにより、各
プロセッサが割り込みに対する処理のオーバヘッドを削
減することができるため、処理能力の向上を図れる。

〔実施例〕

以下１本発明の一実施例を第１図から第６図に第１図は
、本実施例におけるシステム構成を示す、第１図におい
て、プロセッサａ２００ａからプロセッサｎ２００ｎが
、記憶制御装置３００を介して、記憶装置４００を共有
している。さらに。

また、各プロセッサは１割り込み制御装置１００に接続
されており、相互に割り込みを発生することが可能であ
る。記憶装置４・００には、各プロセッサに対応して１
通信バッファ４１０と管理テーブル４２０を設ける１通
信バッファは、複数のメツセージ格納域４１３と各メツ
セージ格納域に対応した受信プロセッサ記憶域４１２と
からなる。

管理テーブル４２０は、各プロセッサに対応して設けら
れる。管理テーブル番主、送信回数記録域４２１と、受
信回数記録域４２２と、メッセージ格納域数記録域４２
３とからなる。送信回数記録ロセツサが送信したメツセ
ージを、受信プロセッサが受信したメツセージ数を記録
する。さらに。

メツセージ格納数記録域には、対応する通信バッファ内
のメツセージ格納域数を記録する。

プロセッサ間通信は、以下の操作をすることで達成され
る。

送信プロセッサは、上記メツセージ格納域４１２にメツ
セージ内容を記録すると共に受信プロセッサ記録域４１
１に受信プロセッサを指定する処理を、送信プロセッサ
に対応する通信バッファ４１０の全メツセージ格納域及
び全受信プロセッサ記録域に対して実行する。

上記処理の終了後、上記の全受信プロセッサ記録域の和
集合をとる。この結果が、送信先プロセッサとなり、当
該送信先プロセッサに対し、割り込み制御装置からの割
り込みを発生させ、受信プロセッサが、自プロセッサに
対するメツセージを読み込むことで実現される。

（２）第２図の説明 第２図は、プロセッサが実行する命令である。

５１１は命令コードであり、５１２と５１３は汎用レジ
スタによる指定であることを示す。

（３）第３図の説明 第３図は、割り込みを発生させる命令である。

５ＩＧＮＡＬ命令５２１では、Ａｔ　（５２２）、Ａ２
　（５２３）共に汎用レジスタを用いて指定する。５２
２は機能コードを示し、５２３は送信先プロセッサを示
す。

５２２は、プロセッサ間で通信を行なう時基本的な情報
の受は渡しに用いる。また、５２３は。

送信先プロセッサをビットマツプで表現し、１つ以上の
複数のプロセッサに対し、任意に割り込みを発生させ、
送信元プロセッサのアドレスと機能コードを、送信先プ
ロセッサに通知できるものとする。

（４）第４図の説明 第４図は、送信時の処理フローである。

まず、６１１で、送信プロセッサに対応する送信回数記
録域４２１と受信回数記録域４２２の値の差が、メッセ
ージ格納域数記録域４２３と等しいかを調べる６等しい
場合は、既に送信したメツセージを受信プロセッサが、
まだ受信していないために、メツセージの書込み先が無
いことを意味する、したがって、６エ２でＷＡＩＴＬ／
、書込み先ができるのを待つ。

６１３では、上記送信回数から、メツセージの出力光で
あるメツセージ格納域を求め、メツセージを書き込む。

当該メツセージ格納域は、送信プロセッサに対応する通
信バッファにおいて、ｍｏｄ　（送信回数、メツセージ
格納域数）＋１式（１） 番目のメツセージ格納域である。ここで、ｍｏｄ（ａ、
ｂ）は、ａをｂで割った余りを意味する。

６１４では、上記メツセージ格納域に対応する受信プロ
セッサ記録域に、ビットマツプで記した送信先プロセッ
サを登録し、６１４で送信回数記録域４２１を更新する
。

６１６では、メツセージを送信するために、送信先プロ
セッサに対し割り込み命令を発するか否かを判断する０
割り込み命令に発行条件は、上記送信回数記録域４２１
と上記受信回数記録域４２２の値の差が上記メッセージ
格納域数記録域４２３と等しくなった場合である。

６１７の判断で、割り込み命令を発行することになった
場合には、自プロセッサに対応する全ての受信プロセッ
サ記録域に対して論理和をとる。

この論理和の結果が、割り込み命令発行先のプロセッサ
を意味し、６１８において当該結果を用いて割り込み命
令を発行する。

（５）第５図の説明 第５図は、受信時の処理フローである。

まず、割り込み命令を受けた受信プロセッサは、当該命
令により実行プロセッサの番号を通信される。このため
、６２１で送信元プロセッサに対応する管理テーブル４
２０を得る。当該管理テーブルより、前回の通信時にど
のメツセージ格納域まで使用したかを、当該管理テーブ
ル４２０の受信回数記録域４２２より得ることができる
。

６２２では、次に読み込もうとするメッセージツセージ
番号として退避する。

６２３では、退避したメツセージ番号に対応する、メツ
セージ格納域に記されたメツセージを自プロセッサが読
み込んでよいか否かを、上記メツセージ格納域に対応す
る受信プロセッサ記録域内の自プロセッサに対応するフ
ラグがオンかオフかで判断する。

当該フラグがオフの場合には、６２８へ分岐し、当該フ
ラグがオンの場合には、６２４でメツセージを読み込み
、６２５で、当該フラグをオフとする。６２６では、上
記受信プロセッサ記録域がＯとなっているか否かを判断
する。当該受信プロセッサ記録域がＯの場合には、全て
の受信プロセッサが、上記メツセージ格納域内のメツセ
ージを読み込んだことを意味するので、６２７で受信回
数記録域４２２の値を更新する。

６２８では、６２２で退避したブロック番号に１を加え
る。ただし、当該ブロック番号において。

メッセージ格納域数記録域４２３と等しくなった場合に
は、当該ブロック番号を１とする。

そして、６２９では、式（１）より求めた値とメツセー
ジ番号とを比較する。等しくない場合には、まだ、上記
通信バッファ４１０内に、自プロセッサへのメツセージ
が残っている可能性があるため、６２３へ戻る。

６２Ａでは、送信回数記録域４２１と受信回数記録域４
２２との値を比較する１等しい場合には、送信プロセッ
サが送信したメツセージを全て受信プロセッサが読み込
んだこと・を意味し、６１２でＷＡ　Ｉ　Ｔ　Ｌ、てい
る可能性がある。そこで、６２Ｂで１機能コードに６１
２に対するＰＯ５Ｔである旨のコードを指定して、割り
込み命令を発行する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、プロセッサ間通信時に必要な割り込み
命令の発行回数を削減することができる。

これにより、各プロセッサは、割り込み命令に対する処
理を行なう回数を削減でき、ＣＰＵを有第１図は本発明
の一実施例であるシステム構成図、第２ｒｊ！Ｉはプロ
セッサが実行する命令のフォーマット、第３図は割り込
み命令のフォーマット、第４図は送信時の処理フロー、
第５図は、受信時の処理フローをそれぞれ示す。

１００・・・割り込み制御装置、２００・・・プロセッ
サ、３００・・・記憶制御装置、４００・・・記憶装置
、４１０・・・通信バッファ、４２０・・・通信用管理
テーブル。

豹 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数のプロセッサが、各プロセッサからの命令によ
   り直接アクセス可能な記憶装置を共有する計算機システ
   ムにおいて、 複数のプロセッサに同時に割り込みを発生させ、送信元
   のプロセッサ番号を通知する命令を有し、 上記記憶装置にプロセッサごとに複数のメッセージ格納
   域を有する通信バッファを設け、当該メッセージ格納域
   を介して、プロセッサ間で通信を行うことを特徴とする
   プロセッサ間通信方法。 ２、上記記憶装置にプロセッサごとに各プロセッサごと
   の上記メッセージ格納域を記したメッセージ格納域数記
   録域を有する通信管理テーブルを設け、 送信プロセッサが、受信プロセッサにメッセージを送信
   する際には、当該送信プロセッサのメッセージ格納域の
   先頭から順次メッセージを書き込み、最終のメッセージ
   格納域への書き込み後は、先頭のメッセージ格納域へ書
   き込み。 受信プロセッサが、メッセージを受信する際には、上記
   送信プロセッサのメッセージ格納域の先頭から順次メッ
   セージを読み込み、最終のメッセージ格納域からのメッ
   セージ読み込み後は、当該メッセージ格納域の先頭から
   メッセージを読み込むことを特徴とした特許請求範囲第
   １項記載のプロセッサ間通信方法。 ３、上記通信用バッファ内の上記メッセージ格納域に対
   応した受信プロセッサ記録域を上記記憶装置上に設け、
   上記管理テーブルに送信回数記録域と受信回数記録域を
   上記記録装置上に設け、送信時には、受信プロセッサを
   特定するための情報を当該受信プロセッサ記録域に格納
   し、当該送信プロセッサがメッセージを送信した延べ回
   数を当該送信回数記録域に格納し、 受信時には、メッセージ読み込み後、受信プロセッサが
   メッセージを読み込んだ旨を上記受信プロセッサ記録域
   に示し、 上記送信プロセッサが指定した受信プロセッサが全てメ
   ッセージを受信した時点で、上記受信回数記録域を更新
   することを特徴とする特許請求範囲第１項もしくは第２
   項記載のプロセッサ間通信方法。 ４、上記送信時に、メッセージ送信後に、上記送信回数
   記録域と上記受信回数記録域の値の差が、上記メッセー
   ジ格納域数記録域の値と等しくなつた場合に、当該送信
   プロセッサに対応する全ての受信プロセッサ記録域の論
   理和をとり、当該論理和の結果に対応するプロセッサに
   対して、メッセージ通信のための割り込み命令を発し、
   さらに、送信プロセッサがメッセージを送信しようとし
   た際に、上記送信回数記録域と上記受信回数記録域の値
   の差が、上記メッセージ格納域数記録域の値と等しい場
   合に、持ちメッセージ送信の待ち状態とし、 上記受信時に、メッセージ読み込み後、上記送信回数記
   録域と上記受信回数記録域の値が等しくなつた場合で、
   上記送信プロセッサがメッセージ送信待ちの場合には、
   送信プロセッサに割り込み命令を発することを特徴とす
   る特許請求範囲第１項、第２項又は第３項記載のプロセ
   ッサ間通信方法。