JPH04156655A

JPH04156655A - マルチプロセッサシステム

Info

Publication number: JPH04156655A
Application number: JP2282635A
Authority: JP
Inventors: Hirochika Mano; 真野　弘誓
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-10-20
Filing date: 1990-10-20
Publication date: 1992-05-29
Anticipated expiration: 2016-02-19
Also published as: JP3137197B2

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〕プロセッサＡとプロセッサＢが通信バス上で直接通信で
きない時に、プロセッサＡおよびプロセッサＢと通信バ
ス上で直接通信できる他のプロセッサＣを介してプロセ
ッサＡとプロセッサ８間の通信を中継するプロセッサ間
通信方式に関にし、第１４図のような場合にもリングバ
ス＃０と＃１との両方にアクセス可能な第３のプロセッ
サＣを選択し、プロセッサＣ経由でプロセッサＡとＢ間
の通信を行うことにより、プロセッサ間通信装置の障害
によってプロセンサ間の通信が途絶する危険性を極力低
くすることを目的と目的とし、複数のプロセッサと、該
複数のプロセッサをそれぞれ相互に接続する複数の通信
バスを有するマルチプロセッサシステムにおいて、該マ
ルチプロセッサシステムを構成する各プロセッサが、通
信相手となり得る１つ以上の通信相手先プロセッサ毎に
、該通信相手先プロセッサに該複数の各通信バスを介し
て通信可能か否かを記憶するプロセッサ間通信状態記憶
手段と、実際の通信データの宛先プロセッサに該複数の
通信バスのいずれかを介して直接通信が不可能の時に、
自プロセッサと宛先プロセッサとを除くプロセッサのう
ちで宛先プロセッサへの通信を中継するすることが可能
な１つ以上の中継プロセッサのいずれかを選択するため
に、該中継の優先度を記憶する中継プロセッサ優先度記
憶手段とを備えるように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は複数のプロセッサとこれらのプロセッサを複数
のバス型、あるいはリング型の通信バスで接続するマル
チプロセッサシステムに係り、さらに詳しくはプロセッ
サＡとプロセッサＢが通信バス上で直接通信できない時
に、プロセッサＡおよびプロセッサＢと通信バス上で直
接通信できる他のプロセッサＣを介してプロセッサＡと
プロセッサ８間の通信を中継するプロセッサ間通信方式
〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕複数のプ
ロセッサがリング型、またはバス型の通信バスで接続さ
れたマルチプロセッサシステムにおいて、２つのプロセ
ッサ間の通信は複数の通信バスのうちいずれかの通信バ
スを使用して行われる。今１つの通信バスへのアクセス
が不可能となる障害が発生した場合には、使用可能な他
の通信バスを利用して通信が行われることになる。

第１４図は従来技術の問題点を説明するためのマルチプ
ロセッサシステムの構成図である。同図において３つの
プロセッサＡ、ＢおよびＣが１通信バスとしてのリング
バス＃０にそれぞれリングバスアダプタ１．２および３
を介して、またリングバス＃ｌにそれぞれリングバスア
ダプタ４，５および６を介して接続されている。同図に
おいて、プロセッサＡからリングバス＃Ｏへのアクセス
、およびプロセッサＢからリングバス＃１へのアクセス
が不可能となった時には、プロセッサＡとＢの間の通信
は不可能となる。

このようにして通信バスが二重化されていても、第１４
図のような場合にはプロセッサＡとＢの間の通信は不可
能となり、通信バス上に、例えば数１０以上の多くのプ
ロセッサが接続されるマルチプロセッサシステムの場合
には、通信信顧度が低下するという問題点があった。

本発明は、第１４図のような場合にもリングバス＃０と
＃１との両方にアクセス可能な第３のプロセッサＣを選
択し、プロセッサＣ経由でプロセッサＡとＢ間の通信を
行うことにより、プロセッサ間通信装置の障害によって
プロセッサ間の通信が途絶する危険性を極力低くするこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理ブロック図である。同図は複数の
プロセッサ１０ａ、１０ｂ、　　・・・と、それら複数
のプロセッサをそれぞれ相互に接続する複数の通信バス
ｌｌａ、ｌｌｂ、を有する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の原理ブロック図である。

なお第１図において通信バスはｌｌａ、ｌｌｂ、の２つ
のみを示しであるが、３つ以上の通信バスを有すること
も当然可能である。

第１図においてプロセッサ間通信状態記憶手段１２ａ、
１２ｂ、　　・・・は、例えばプロセッサ間通信状態管
理テーブルであり、マルチプロセッサシステムを構成す
る各プロセッサ１０ａ、１０ｂ。

・・・の内部にそれぞれ設けられ、通信相手先となり得
る１つ以上の通信相手先プロセッサ毎にその通信相手先
プロセッサに複数の各通信バス１１ａ、ｌｌｂ、　　・
・・を介して直接通信可能か否かを記憶する。

中継プロセッサ優先度記憶手段１３ａ、１３ｂ。

・・・は、プロセッサ間通信状態記憶手段１２ａ。

１２ｂ、・・・と同様に、例えば各プロセッサ１０ａ、
１０ｂ、　　・・・の内部に設けられる中継プロセッサ
優先度テーブルであり、実際の通信データの宛先プロセ
ッサに複数の通信バスのいずれかを介しても直接の通信
が不可能の時に、自プロセッサと宛先プロセッサを除く
プロセッサのうちで通信を中継することが可能な１つ以
上の中継プロセッサのいずれかを選択するために、中継
プロセッサの中継優先度を記憶する。

〔作　　　用〕本発明においては、複数の通信バスのいずれかを介して
直接の通信が可能な時にはプロセッサ間の通信はその通
信バスを介して行われ、いずれの通信バスを介しても直
接の通信が不可能の時には最も中継優先度の高い中継プ
ロセッサが選択され、その中継プロセッサを介してプロ
セッサ間通信が行われる。

すなわち、例えば第１４図において各プロセンサＡ、Ｂ
およびＣの内部のプロセッサ間通信状態記憶手段には、
それぞれの通信相手先プロセッサ毎に、リングバス＃０
およびリングバス＃ｌをそれぞれ介して直接の通信が可
能か否かが記憶されている。従ってデータを送信しよう
とするプロセッサは、プロセッサ間通信状態記憶手段１
２ａ。

１２　ｂ、　　・・・の内容を参照することにより通信
可能な通信バスを介して通信を行う。

いずれの通信バスを介しても宛先プロセッサに対する直
接の通信が不可能の時には、中継プロセッサ優先度記憶
手段１３ａ、１３ｂ、　　・・・の内容が参照され、自
プロセッサと宛先プロセッサとを除くプロセッサのうち
で通信を中継することが可能であり、かつ中継優先度が
最も高い中継プロセッサが選択され、その中継プロセッ
サを介することによりプロセッサ間通信が行われる。

以上のように、本発明によればマルチプロセッサシステ
ムにおいて通信バスを介しての直接のプロセッサ間通信
が不可能となった場合にも中継プロセッサを介しての通
信が可能となる。

〔実　　施　　例〕

第２図は本発明のプロセッサ間通信方式を用いるマルチ
プロセッサシステムの全体構成ブロック図である。同図
において、複数のプロセッサ（ＣＣ）２０は、それぞれ
チャネルコントローラ（ＣＨＣ）２１、および第１４図
のリングバスアダプタに相当するノードステーション２
２を介してリングバス０系２３とリングバス１系２４と
に接続されている。またノードステーション２２は０系
と１系とに対応するリングバスアダプタに相当する部分
に分割され、分割された各部はコモンバス（Ｃ−Ｂｕｓ
）　２５、コモンバスインタフェースユニント（ＣＢＩ
Ｕ）２６、およびリングバスインタフェースユニット（
ＲＢＩＵ）２７から構成され、０系と１系とが切り替え
可能なように接続されている。

第３図は５つのプロセンサから構成されるマルチプロセ
ッサシステムの実施例である。同図において５つのプロ
セッサＡ、Ｂ、Ｃ，ＤおよびＥは、リングバス＃０とそ
れぞれリングバスアダプタ３０ａ〜３０ｅを介して、ま
たリングバス＃１とリングバスアダプタ３１ａ〜３１ｅ
を介して接続されている。

第４図は第１図のプロセッサ間通信状態記憶手段に相当
し、プロセッサ間通信路の状態を示すプロセッサ間通信
状態管理テーブルの実施例である。

同図においてマルチプロセッサシステムを構成する各プ
ロセッサは、他のプロセッサと複数のリングバスを通し
てそれぞれ通信できるか否かを、各リングバスへのアク
セスルートの状態、リングバスの状態、およびプロセッ
サ自体の状態を示す情報によって、同図（ａ）に示すよ
うに通信相手プロセッサ毎にリングバス＃０を通しての
通信可／不可表示、およびリングバス＃１を通しての通
信可／不可表示として管理する。

第４図（ｂ）はプロセッサＡ内のプロセッサ間通信状態
管理テーブルの例であり、プロセッサＢ、Ｃ。

ＤおよびＥに対するプロセッサ間通信状態、すなわち各
リングバスを通しての通信可／不可表示が格納されてい
る。

第５図は第１図の中継プロセッサ優先度記憶手段に相当
する中継プロセッサ優先度テーブルの実施例である。同
図において、中継プロセッサ優先度テーブルは１つの中
継プロセッサ指示テーブルと、通信相手先プロセッサ毎
に設けられる中継プロセッサ選択テーブルとから成って
いる。例えば第３図において、プロセッサＡの内部に設
けられる中継プロセッサ優先度テーブルは宛先プロセッ
サとなり得るプロセッサＢ、Ｃ，ＤおよびＥのそれぞれ
に対して設けられる中継プロセッサ選択テーブルと、４
つの中継プロセッサ選択テーブルへのポインタを格納し
ている中継プロセッサ指示テーブルとから成っている。

第５図において、中継プロセッサ指示テーブルの内容は
中継プロセッサ選択不可表示、中継プロセッサ選択済み
表示、および中継プロセッサ番号から成る１ワードと、
中継プロセッサ選択テーブルへのポインタを示す１ワー
ドとの合計２９−ドが１組となっており、宛先プロセッ
サ番号に応じてその内容が参照される。第３図において
、例えばプロセッサＡからＢに通信を行う場合には、宛
先プロセッサはＢであり、その番号によって中継プロセ
ッサ指示テーブルの内容が参照される。１ワード目の中
継プロセッサ選択不可表示、中継プロセッサ選択済み表
示、および中継プロセッサ番号の初期値は一般に空とな
っており、まず２ワード目のポインタによりプロセッサ
Ｂに対する中継プロセッサ選択テーブルが参照される。

中継プロセッサ選択テーブルには、中継プロセッサとな
り得るプロセッサ、第３図ではＣ，ＤおよびＥのそれぞ
れに対する中継可／不可表示、および中継プロセッサ番
号が中継優先度の順位に応じて格納されている。中継が
可であり、中継優先度が最も高い中継プロセッサとして
例えばプロセッサＤが選択されると、中継プロセッサ指
示テーブル内の中継プロセッサ選択済み表示が選択済み
となり、プロセッサＤの番号が中継プロセッサ番号とし
て格納される。

第６図は中継プロセッサ選択処理の実施例フローチャー
トである。同図において、通信データを送出するプロセ
ッサはステップ（Ｓ）４０において通信データの宛先プ
ロセッサを判定し、３４１でプロセンサ間通信状態管理
テーブルを参照してリングバスを通して宛先プロセッサ
と直接に通信できるか否かを判定し、通信できる場合に
は、Ｓ４２で使用可能なリングバスに通信データを送出
すると共に、第５図の中継プロセッサ指示テーブル内の
中継プロセッサ選択済み表示と選択不可表示をリセット
する。

３４１でリングバスを通しての宛先プロセッサとの通信
ができない場合には、Ｓ４３で中継プロセッサ指示テー
ブル内の中継プロセッサ選択済み表示を参照し、中継プ
ロセッサが選択済みか否かを判定し、選択済みの場合に
はＳ４４でその中継プロセンサに通信データを送出する
。

３４３で中継プロセッサが未選択の場合には、Ｓ４５で
宛先プロセッサに対応する中継プロセッサ選択テーブル
を参照し、中継が可能であり最も優先度が高い中継プロ
セッサを選択し、Ｓ４６でその中継プロセッサに通信デ
ータを送出する。これに対して３４５で全ての中継プロ
セッサが中継不可の場合には、Ｓ４７で宛先プロセッサ
との通信を停止する。

第７図は通信データのフォーマットの実施例である。同
図はトークンリング上での信号フォーマットを示し、デ
ータ全長は例えば４キロハイドである。このフォーマッ
トには、先頭から同期を取るためのプリアンプル（ＰＡ
）８ハイド以上、信号の開始位置を示す開始デエリミタ
（ＳＤ）１バイト、フレームの種類や動作内容を示すフ
レーム制御（ＦＣ）１ハイド、宛先リングバスアダプタ
番号（ＤＡ）６ハイト、送信元リングバスアダプタ番号
（ＳＡ）６ハイト、宛先プロセンサ番号（ＤＰＡ）２バ
イト、送信元プロセンサ番号（ＳＰＡ）２バイトが格納
され、さらにデータ部の後に障害チエツクのためのフレ
ームチエツクシーケンス（ＦＣ３）４バイト、信号の終
了位置を示す終了デエリミタ（ＥＤ）１バイト、および
トークンリング特有のフレーム状態、例えばリングを１
周する間にいずれのリングバスアダプタがデータを受は
取ったか否かを表示するデータ（ＦＳ）２バイトが格納
されている。

第３図においてプロセッサＡからＢにリングバス＃０に
よってデータを送信する場合には、第７図のＤＡはリン
グバスアダプタ３０ｂ、ＳＡは３０ａのアドレスであり
、ＤＰＡはプロセッサＢ。

ＳＰＡはプロセッサＡのアドレスとなる。

プロセッサＡからプロセッサＣを中継してプロセッサＢ
にデータを送る場合には、プロセッサＡからＣへのりン
グバス＃１上でのデータとＣからＢへのリングバス＃０
上でのデータの内容は一部異なってくる。すなわち、プ
ロセッサＡからＣへのリングバス＃１上でのデータ内の
ＤＡはリングバスアダプタ３１ｃ、ＳＡは３１ａのアド
レス、ＤＰＡはプロセッサＢ、ＳＰＡはプロセッサへの
アドレスとなる。

一方、プロセッサＣからＢへのリングバス＃０上のデー
タのＤＡはリングバスアダプタ３０ｂ。

ＳＡは３０ｃのアドレス、ＤＰＡはプロセッサＢ。

ＳＰＡはプロセッサＡのアドレスとなる。

第８図はデータ受信プロセッサにおける中継処理の実施
例フローチャートである。まず３５０でデータ受信プロ
セッサは通信データの宛先プロセッサが自プロセッサか
否かを判定し、自プロセッサの時にはＳ５１で受信デー
タの処理を行う。

Ｓ５０で宛先プロセッサが自プロセッサでない時には、
宛先プロセッサへリングバスを通して通信できるか否か
を３５２で判定し、通信できる場合にはＳ５３で宛先プ
ロセッサへ通信データを中継する。これに対して通信で
きない場合には、Ｓ５４で中継不可信号を通信データ送
信元プロセッサに送出して処理を終了する。

第９図は第８図の３５４でデータ送信元プロセッサに送
られる中継不可信号のフォーマント実施例である。同図
において、中継不可信号の内容は中継不可信号であるこ
とを示す識別表示と、ハードウェアの障害や通信規制等
の中継不可原因を示すコードと、中継不可となった通信
データの宛先プロセッサ番号ＤＰＡ、送信元プロセッサ
番号ＳＰＡ、データ部の一部から成っており、これらの
内容が第７図の信号フォーマットのデータ部に挿入され
て中継不可信号として送られる。

第１０図は中継不可信号受信時の通信データ送信元プロ
セッサにおける中継プロセッサ再選択処理の実施例フロ
ーチャートである。同図において、Ｓ６０で中継不可信
号を受信すると、Ｓ６１で第５図の宛先プロセッサに対
応する中継プロセッサ選択テーブル上で中継不可となっ
たプロセッサに対して中継不可表示を立て、３６２で中
継プロセッサ選択テーブルから次の中継優先度を持つ中
継可能なプロセッサを探し、３６３で中継プロセッサが
見つかったか否かを判定する。中継プロセッサが見つか
った場合にはＳ６４でその中継プロセッサに通信データ
を送出し、見つからない場合にはＳ６５で第５図の中継
プロセッサ指示テーブル内に中継プロセッサ選択不可表
示を設定し、宛先プロセッサとの通信を停止する。

第１１図は障害が復旧し、中継不可状態となっていたプ
ロセッサから中継可となったことを示すために送られる
中継許可信号のフォーマット実施例である。同図におい
て、中継可となったプロセッサから送られる中継許可信
号は中継許可信号であることを示す識別表示と、中継許
可となった宛先プロセッサ番号とをその内容として含ん
でいる。

第１２図は中継許可信号受信時の通信データ送信元プロ
セッサにおける処理実施例のフローチャートである。Ｓ
７０で中継許可信号を受信すると、通信データ送信元プ
ロセッサはＳ７１で第５図の宛先プロセッサに対応する
中継プロセッサ選択テーブル上で中継許可となったプロ
セッサに対して中継許可表示を立て、３７２で中継プロ
セッサ指示テーブル内の中継プロセッサ選択不可表示が
選択不可となっているか否かを判定し、不可となってい
る時には中継プロセッサ選択テーブル上で中継可能であ
り、最も中継優先度が高いプロセッサを選択し、３７４
でその中継プロセッサに通信データを送出する。３７２
で中継プロセッサ選択不可表示が選択不可となっていな
い時には、Ｓ７５でそれ以上の処理を行うことなく処理
を終了する。

第１３図はバス型通信バスで接続されたマルチプロセッ
サシステムの実施例の構成ブロック図である。同図にお
いてプロセッサＡ、ＢおよびＣは、バスアービター８１
と８２の間のパス＃０にそれぞれバスアダプタ８３．８
４および８５を介して接続され、またパスアービター８
６と８７の間のパス＃１にそれぞれパスアダプタ８８．
８９および９０を介して接続されている。このようなバ
ス型通信パスで接続されたマルチプロセッサシステムに
おいても、本発明のプロセッサ間通信方式を適用するこ
とは当然可能である。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明によればマルチプロ
セッサシステムにおいてプロセッサ間通信装置の障害に
よってプロセッサ間の通信が途絶する危険性を極力低く
することが可能になり、マルチプロセッサシステムにお
ける通信信転性の向上に寄与するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図、第２図は本発明のプロセッサ間通信方式を用いるマルチ
プロセッサシステムの実施例の全体構成ブロック図、第３図は５つのプロセッサから構成されるマルチプロセ
ッサシステムの実施例を示す図、第４図はプロセッサ間
通信状態管理テーブルの実施例を示す図、第５図は中継プロセッサ優先度テーブルの実施例を示す
図、第６図は中継プロセッサ選択処理の実施例のフローチャ
ート、第７図は通信データフォーマットの実施例を示す図、第８図は中継処理の実施例のフローチャート、第９図は
中継不可信号のフォーマット実施例を示す図、第１０図は中継不可信号受信時の中継プロセッサ再選択
処理の実施例フローチャート、第１１図は中継許可信号
のフォーマット実施例を示す図、第１２図は中継許可信号受信時の処理実施例のフローチ
ャート、第１３図はバス型通信バスで接続されたマルチプロセッ
サシステムの実施例の構成ブロック図、第１４図は従来
技術の問題点を説明する図である。１〜６・・・リングバスアダプタ、１０ａ、１０ｂ、２０−−　・プロセッサ、１１ａ、１
１ｂ、＝通信バス、１２ａ、１２ｂ、　　・・・プロセッサ間通信状態記憶
手段、１３ａ、１３ｂ、　　・・・中継プロセッサ優先度記憶
手段、２１・・・チャネルコントローラ、２２・・・ノードステーション、２３．２４・・・リングバス。

Claims

【特許請求の範囲】１）複数のプロセッサ（１０ａ、１０ｂ、・・・）と、
該複数のプロセッサをそれぞれ相互に接続する複数の通
信バス（１１ａ、１１ｂ、・・・）を有するマルチプロ
セッサシステムにおいて、該マルチプロセッサシステム
を構成する各プロセッサが、通信相手となり得る１つ以
上の通信相手先プロセッサ毎に、該通信相手先プロセッ
サに該複数の各通信バス（１１ａ、１１ｂ、・・・）を
介して通信可能か否かを記憶するプロセッサ間通信状態
記憶手段（１２ａ、１２ｂ、・・・）と、実際の通信デ
ータの宛先プロセッサに該複数の通信バス（１１ａ、１
１ｂ、・・・）のいずれかを介して直接通信が不可能の
時に、自プロセッサと宛先プロセッサとを除くプロセッ
サのうちで宛先プロセッサへの通信を中継するすること
が可能な１つ以上の中継プロセッサのいずれかを選択す
るために、該中継の優先度を記憶する中継プロセッサ優
先度記憶手段（１３ａ、１３ｂ、・・・）とを備えたこ
とを特徴とするプロセッサ間通信方式。２）前記中継プロセッサ優先度記憶手段（１３ａ、１３
ｂ、・・・）が、前記１つ以上の通信相手先プロセッサ
毎に前記中継プロセッサの中継優先度を記憶する中継プ
ロセッサ選択テーブルと、該通信相手先プロセッサ毎に
設けられる中継プロセッサ選択テーブルへの各ポインタ
を記憶する中継プロセッサ指示テーブルとを備えたこと
を特徴とする請求項１記載のプロセッサ間通信方式。３）複数のプロセッサと、該複数のプロセッサをそれぞ
れ相互に接続する複数の通信バスを有するマルチプロセ
ッサシステムにおいて、通信データを送信するプロセッサが、通信データの宛先
プロセッサに複数の通信バスのいずれかを介して直接通
信可能か否かを判定し、可能の時には使用可能な通信バ
スに通信データを送出し、直接通信不可能の時には中継
プロセッサが選択済みか否かを判定し、選択済みの時に
は該中継プロセッサに通信データを送出し、中継プロセッサ未選択の時には、中継可能で最も中継優
先度の高い中継プロセッサを選択して、該中継プロセッ
サに通信データを送出し、中継可能なプロセッサがない時には宛先プロセッサへの
通信を停止することを特徴とするプロセッサ間通信方式
。４）複数のプロセッサと、該複数のプロセッサをそれぞ
れ相互に接続する複数の通信バスを有するマルチプロセ
ッサシステムにおいて、該マルチプロセッサシステム内の他のプロセッサから通
信データを受信したプロセッサが、受信データの宛先が
自プロセッサか否かを判定し、自プロセッサである時に
は該受信データを処理し、自プロセッサでない時には宛
先プロセッサに通信バスを介して直接通信可能か否かを
判定し、通信可能の時には前記受信データを宛先プロセ
ッサに中継し、直接通信不可能の時には中継不可信号を通信データ送信
元プロセッサに送出することを特徴とするプロセッサ間
通信方式。５）前記中継不可信号を受信した通信データ送信元プロ
セッサが、該中継不可信号を送出したプロセッサの次に
中継優先度が高く、かつ中継可能なプロセッサを探し、該中継可能な中継プロセッサが発見された時、該中継プ
ロセッサに通信データを送出し、該中継可能な中継プロ
セッサが発見されない時、宛先プロセッサとの通信を停
止することを特徴とする請求項４記載のプロセッサ間通
信方式。