JPH0427583B2 - - Google Patents

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JPH0427583B2
JPH0427583B2 JP58136982A JP13698283A JPH0427583B2 JP H0427583 B2 JPH0427583 B2 JP H0427583B2 JP 58136982 A JP58136982 A JP 58136982A JP 13698283 A JP13698283 A JP 13698283A JP H0427583 B2 JPH0427583 B2 JP H0427583B2
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JP
Japan
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data
data segment
ram
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port
Prior art date
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JP58136982A
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English (en)
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JPS6027976A (ja
Inventor
Tomonori Fujimoto
Teiji Nishizawa
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP58136982A priority Critical patent/JPS6027976A/ja
Publication of JPS6027976A publication Critical patent/JPS6027976A/ja
Publication of JPH0427583B2 publication Critical patent/JPH0427583B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F15/00Digital computers in general; Data processing equipment in general
    • G06F15/16Combinations of two or more digital computers each having at least an arithmetic unit, a program unit and a register, e.g. for a simultaneous processing of several programs
    • G06F15/163Interprocessor communication
    • G06F15/167Interprocessor communication using a common memory, e.g. mailbox

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multi Processors (AREA)
  • Information Transfer Systems (AREA)
  • Memory System (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、複数個のデータ処理装置間のデータ
の転送手段に用いる先入先出メモリ装置に関する
ものである。
従来例の構成とその問題点 近年、半導体技術の進歩により、マイクロプロ
セツサが、非常に安価になつて来た。そこで、複
数のマイクロプロセツサを用いて並列にデータ処
理を行なうことにより、システムとしての処理性
能を高める構造、すなわちマルチプロセツサ構造
をとることが、容易に可能となつて来た。マルチ
プロセツサにおいては、プロセツサ間でデータの
やりとりを高速に行なう必要があり、いくつかの
データ転送手段がとられる。
以下に、プロセツサ間データ転送手段の第1の
従来例について説明する。
第1図は従来のプロセツサ間データ転送手段で
ある共有メモリ装置を用いたマルチプロセツサの
構成を示すものであり、1,2は中央演算処理装
置(以下CPUと称す)、3,4はローカルメモリ
装置、8は共有メモリ装置、5は共有バスCBの
アクセス調停を行なうバスアービタ、6,7は各
ローカルバスと共有バスの結合/切断を行なうバ
ツフアである。以下に、その動作について説明す
る。CPU1は、CPU2に対して転送したいデー
タを共有メモリ装置8に格納し、CPU2はデー
タが準備でさたことを確認して、所定のデータを
ローカルメモリ装置4に取り込み、それに基づい
て処理を開始する。この方式を使うと、共有メモ
リに対するアクセス競合の調停制御を行なうため
のハードウエア量の増大、また、転送すべきデー
タセグメントをソフトウエアで管理することによ
る性能低下が、避けられないという欠点がある。
次に、プロセツサ間データ転送手段の第2の従
来例について説明する。第2図は、従来のプロセ
ツサ間データ転送手段である先入先出メモリ装置
を用いたマルチプロセツサの構成を示すものであ
り、1,2はCPU、9,10はメモリ装置、1
1は従来の先入先出メモリ装置で、CPU1用の
バスとCPU2用のバス間に介在する。
以下その動作について説明する。
CPU1は、CPU2に対して、転送したいデー
タを、先入先出装置11が、満杯でないことを確
認して、その入力端に順次書込む。CPU2は先
入先出メモリ装置が、空でない場合、その出力端
からテータを1語ずつ順次読出し、これらのデー
タに基づき処理を開始する。
上記の構成では、データ転送の方向性をハード
ウエアに固定化することにより、第1の従来例の
欠点であるハードウエア量の増大、データ授受の
ソフトウエア管理に性能低下という問題を解消し
ているが、先入先出メモリ装置本来の「書込んだ
順次でのみ読出し可能」という特徴から次のよう
な欠点を有する。すなわちCPU2の処理単位と
なる入力データが複数語である場合、複数語の入
力データを任意の順で読出せないため、CPU2
は、先入先出メモリ装置11の内容をランダムア
クセス可能なメモリ10に一旦転送し、それらに
ついて処理を施す方法がとられるため転送手続き
による性能劣下が生じる。
発明の目的 本発明は、上記従来の問題点を解消するもの
で、マルチプロセツサ間データ転送に要するハー
ドウエア量を少なくおさえ、高速に転送が行なえ
て、なおかつ1データセグメント内のデータアク
セスに関しては、ランダムアクセス可能な先入先
出メモリ装置を提供することを目的とする。
発明の構成 本発明は、データ処理装置間のデータ転送を行
なうために、データの読出し、書込みのできる
RAMと次にRAMより読出す先頭アドレスを記
憶する機能をもつ先頭データセグメントレジスタ
と次にRAMより書込む最終アドレスを記憶する
機能をもつ最終データセグメントレジスタと
RAMのデータが満杯であるか否か、空であるか
否かの状態で示す状態管理回路を備えた先入先出
メモリ装置であり1データセグメント内のデータ
の書込みとデータの読出しを、独立にアドレシス
グ可能にすることにより、転送データ作成、参照
を効率的に行なうことのできるものである。
実施例の説明 第3図は、本発明の一実施例における先入先出
メモリ装置のRAMのアドレスの指定方法を説明
するための図である。第3図aは、先入先出メモ
リ装置のRAMの構造を示したもので、この
RAMは自身を2n語(ただし、n1)のメモリ
を持つた2m個のデータセグメントに分けて、デー
タを格納する。第3図bは、アドレス線によるア
ドレスの指定の仕方を示したもので、上位mビツ
トで、データセグメントアドレスを指定して、下
位nビツトで、データセグメント内アドレスを指
定する。
第4図は、本発明の一実施例の先入先出メモリ
装置を示すものである。第4図において、1はデ
ータ送信側のCPU、2はデータ受信側のCPU、
20は2m+n語の記憶容量を持つRAM、12は
CPU1がRAM20にデータを書込むために、チ
ツプセレクト信号を作り出すアドレスデコーダ、
13はCPU2がRAM20のデータを読出すため
に、チツプセレクタ信号を作り出すアドレスデコ
ーダ、14はデータの書込み、読出しのタイミン
グを制御するR/W制御回路、16はCPU1と
CPU2から出力される二つのnビツトのアドレ
ス情報のうちの一つを選択するアドレスセレクタ
(以下、SELAと称す)、17はRAM20をCPU
1とCPU2のいずれかのデータバスに接続する
かを選択するデータセレクタ(以下、SELDと称
す)、15はデータセグメントアドレスを指定す
るmビツトのアドレス情報を出力し、又RAM2
0のデータが、空であるか、満杯であるかを判断
して、データの書込み、読出しを制御するデータ
転送制御回路である。18はRAM20のデータ
が満杯であるないかを示すフル状態フラグ(以
下、FULFと称す)、19はRAM20のデータが
空であるかないかを示す空状態フラグ(以下
EMPFと称す)である。
以上のように、構成されたこの実施例の先入先
出メモリ装置について以下その動作を説明する。
CPU1は、転送すべきデータが発生した場合
本先入先出メモリ装置が、満杯であるかどうかを
示すFULE18の出力信号であるFUL信号を調
べて満杯でない場合、書込み信号WRをアクテイ
ブにして、アドレスコーダ12にアドレス情報を
送りCS1信号をアクテイブにする。また、R/
W制御回路14は、CPU2が本先入先出メモリ
装置をアクセス状態である時に出力されるCS2
信号がアクテイブでない場合、WT信号をアクテ
イブにする。そして、WT信号がデータ転送制御
回路15に入力された時に出力されるmビツトの
データセグメントアドレス情報と、CPU1が任
意にSELA16を通してデータセグメント内にア
ドレスを指定するnビツトのアドレス情報との計
(m+n)ビツトのアドレス情報をRAM20に
印加して、SELD17を通して書込みデータを送
る。その後、CPU1はR/W制御回路14より
AK信号を受けたら書込みをやめる。CPU1はn
ビツトのアドレス情報によりデータセグメント内
メモリに、ランダムに書込む。
次に、CPU2が、転送データを必要とする場
合、本先入先出メモリ装置が、空状態であるか否
かを示すEMP19の出力信号であるEMPを調べ
て、空でない場合読出し信号RD信号をアクテイ
ブにして、アドレスデコーダ13にアドレス情報
を送り、CS2信号をアクテイブにする。また
R/W制御回路14は、CPU1が本先入先出メ
モリ装置にアクセス状態である時に出力される
CS1がアクテイブでない場合、OE信号をアクテ
イブする。そして、OE信号が、データ転送制御
部15に入力された時に出力されるmビツトのデ
ータセグメントアドレス情報とCPU2が任意に
SELA16を通してデータセグメント内アドレス
を指定するnビツトのアドレス情報の計(m+
n)ビツトのアドレス情報をRAM20に印加し
て、SELD17を通してデータを読出す。その
後、CPU2はR/W制御回路14はAK信号を受
けたら読出しをやめる。CPU2はnビツトのア
ドレス情報によりデータセグメント内メモリより
ランダムに読出す。
第5図は前記実施例におけるデータ転送制御回
路15のブロツク図を示したものである。21は
データが書込まれるたびに1加算する2n進カウン
タであり、22はデータが読出されるたびに1加
算する2n進カウンタである。23はデータセグメ
ントの最終アドレス(以下、ENDアドレス)を
示している最終データセグメントレジスタ(以
下、ENDADRレジスタと称す)であり、24は
データセグメントの先頭アドレス(以下、TOP
アドレスと称す)を示している先頭データセグメ
ントレジスタ(以下、TOPADRレジスタと称
す)である。ENDアドレスは次に書込むデータ
セグメントアドレスのことであり、TOPアドレ
スは、次に読出すデータセグメントアドレスを示
している。26はENDアドレスとTOPアドレス
のどちらかをRAM20に印加するかを選択する
SELである。25はRAM20のデータが空であ
るか満杯であるかを示すFUL信号とEND信号を
生成する状態管理回路である。
以上のように構成された本実施例のデータ転送
制御回路15について、その動作を説明する。
WT信号がアクテイブになるたびに、SEL26よ
りENDADRレジスタ23の出力を選択して
RAM20にmビツトのアドレス情報を送り同時
に2n進カウンタ21の1加算していき、桁上げが
生じて1データセグメント内のデータが、満杯に
なると1データセグメント書込み終了信号(以
下、OVFE信号と称す)が出力されて、
ENDADRレジスタ23を1加算する。同じよう
に、OE信号が、アクテイブになるたびに2n進カ
ウンタ22を1加算していき、桁上げが生じて1
データセグメント内のデータをすべて読出する1
データセグメント読出し終了終号(以下、
OVFT信号と称す)が出力されてTOPADRレジ
スタ24の内容を1加算する。そして、EMP、
FUL信号生成ブロツク25で、TOPアドレスと
ENDアドレスの条件より状態管理回路25でデ
ータが空状態であることを示すEMP信号とデー
タが満杯状態であることを示すFUL信号が出力
する。
第6図、第7図は、状態管理回路25の2つの
実施例を示したものである。
第6図はRAM20のデータの有無によつて
EMP、FUL信号を生成する例であり、27はR
−Sフリツプフロツプ、28はTOPアドレスと
ENDアドレスの値を比較するTOP・END比較回
路である。以下その動作について説明すると、デ
ータをCPU2が読んで、RD信号がアクテイブに
なつた際に、TOPアドレスとENDアドレスが等
しい時にEMP信号を出力し、逆にCPU1がデー
タを書込んでWR信号がアクテイブになつた際
に、TOPアドレスとENDアドレスが等しい時
に、FUL信号が出力する。第7図の例は、
TOPADRレジスタ、ENDADRレジスタに同図
aに示すように、アドレスが2mを越えて0になる
度に反転するようなキヤリーフラグCT,Ceを設
ける。初期状態は、CT,Ceも0にしておく。同
図bに示すように、キヤリーフラグCTとCeが等
しい時に、TOPアドレスとENDアドレスが等し
ければ、EMP信号を出力し、CTとCeが異なり
TOPアドレスとENDアドレスが等しい時には、
FUL信号が出力する。
以上のようにこの実施例によれば、mビツトの
データセグメントアドレスとFUL、EMP信号を
出力するデータ転送制御回路と2m+n語の容量を持
つたRAMを設けることにより、先入先出メモリ
装置の書込み、読出しの動作が、1データセグメ
ント内では、任意の順序に行なえ、CPU1と
CPU2で独立にアドレスを指定できるため、転
送データの作成あるいは、受信データの参照を非
常に柔軟に行なうことができる。
なお、実施例において、第5図に示したデータ
制御回路において、ENDADRレジスタと
TOPADRレジスタのカウントは、ハード的にデ
ータ制御回路15内部で、2進カウンタの桁上げ
の時に出力されるOVFE信号、OVFT信号によ
つて行なつたが、CPU1及びCPU2でソフト的
に、ENDADRレジスタとTOPADRレジスタの
カウントを行なうために1データセグメント読出
し終了信号と1データセグメント書込み終了信号
を作り出してもよいことは言うまでもない。
また、本発明の実施例の説明において本発明の
先入先出メモリ装置を使つたCPU1からCPU2
へのデータ転送の場合を説明したが、CPU2か
らCPU1へのデータの転送も、本発明の先入先
出メモリ装置によつてできることは明らかであ
る。
発明の効果 本発明の先入先出メモリ装置は、読出し書込み
可能なRAMと、このRAMに次に書込む最終デ
ータセグメントアドレスを記憶する機能をもつ最
終データセグメントレジスタと次に読出す先頭デ
ータセグメントアドレスを記憶する機能をもつ先
頭データセグメントレジスタとRAMのデータが
満杯であるか否か、空であるか否かの状態を示す
状態管理回路を設けることにより、マルチプロセ
ツサにおけるプロセツサ間データ転送を少ないハ
ードウエア量で高速に行なえ、しかも、1データ
セグメント内のアクセスに関しては、柔軟性をも
たせることができ、その実用的効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来より知られる共通メモリ装置を用
いたプロセツサ間データ転送装置のブロツク図、
第2図は従来より知られる先入先出メモリ装置を
用いたプロセツサ間データ転送装置のブロツク
図、第3図a,bは本発明の一実施例における先
入先出メモリ装置のRAM構造およびアドレス指
定方法を説明するための図、第4図は本発明の一
実施例における先入先出メモリ装置のブロツク
図、第5図は同実施例におけるデータ転送制御回
路のブロツク図、第6図、第7図a,bは同デー
タ転送制御回路における状態管理回路のブロツク
図およびアドレス状態を示す図である。 16……アドレスセレクタ(SELA)、17…
…データセレクタ(SELD)、20……RAM、2
3……最終データセグメントレジスタ
(ENDADRレジスタ)、24……先頭データセグ
メントレジスタ(TOPADRレジスタ)、25…
…状態管理回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 2m+n語(m≧1、n≧1)の記憶容量を持つ
    た書込み/読出し可能なRAMと、第1のポート
    からアクセスする場合、前記RAM内のアクセス
    すべきデータセグメント(2nの容量をもつ)のア
    ドレス情報を記憶し、1データセグメント書込み
    終了信号を入力した時にインクリメントする機能
    をもつmビツトからなる最終データセグメントレ
    ジスタと、第2のポートからアクセスする場合、
    前記RAM内のアクセスすべきデータセグメント
    のアドレス情報を記憶し、1データセグメントの
    読出し終了信号の入力した時にインクリメントす
    る機能をもつmビツトからなる先頭データセグメ
    ントレジスタと、前記最終データセグメントレジ
    スタと前記先頭データセグメントレジスタの情報
    を入力し、前記RAM内にデータが満杯状態か否
    か、空状態か否かを示す状態信号を出力する状態
    管理回路と、第1のポートから供給されるnビツ
    トのアドレス情報と前記最終データセグメントレ
    ジスタのmビツトのアドレス情報の計(m+n)
    ビツトからなる第1のアドレス情報と、第2のポ
    ートから供給されるnビツトのアドレス情報と前
    記先頭データセグメントレジスタのmビツトのア
    ドレス情報の計(m+n)ビツトからなる第2の
    アドレス情報の双方を入力し、第1のポートから
    のアクセス動作の際には、第1のアドレス情報
    を、また第2のポートからのアクセス動作の際に
    は、第2のアドレス情報を前記RAMに供給する
    アドレスセレクタと、第1のポートからのアクセ
    ス動作時には、第1のポートのデータ信号線と前
    記RAMのデータ信号線を接続し前記RAMに供
    給し、第2のポートからのアクセス動作時には、
    第2のポートのデータ信号線と前記RAMのデー
    タ信号線を接続するデータセレクタとを備えた先
    入先出メモリ装置。 2 2m+n語(m≧1、n≧1)の記憶容量を持つ
    た書込み/読出し可能なRAMと、書込みポート
    からアクセスする場合、前記RAM内のアクセス
    すべきデータセグメント(2nの容量をもつ)のア
    ドレス情報を記憶し、1データセグメント書込み
    終了信号を入力した時にインクリメントする機能
    をもつmビツトからなる最終データセグメントレ
    ジスタと、読出しポートからアクセスする場合、
    前記RAM内のアクセスすべきデータセグメント
    (2nの容量をもつ)のアドレス情報を記憶し、1
    データセグメントの読出し終了信号の入力した時
    にインクリメントする機能をもつmビツトからな
    る先頭データセグメントレジスタと、前記最終デ
    ータセグメントレジスタと前記先頭データセグメ
    ントレジスタの情報を入力し、前記RAM内にデ
    ータが満杯状態か否か、空状態か否かを示す状態
    信号を出力する状態管理回路と、書込みポートか
    ら供給されるnビツトのアドレス情報と前記最終
    データセグメントレジスタのmビツトのアドレス
    情報の計(m+n)ビツトからなる第1のアドレ
    ス情報と、読出しポートから供給されるnビツト
    のアドレス情報と前記先頭データセグメントレジ
    スタのmビツトのアドレス情報の計(m+n)ビ
    ツトからなる第2のアドレス情報の双方を入力
    し、書込みポートからのアクセス動作の際には、
    第1のアドレス情報をまた読出しポートからのア
    クセス動作の際には第2のアドレス情報を前記
    RAMに供給するアドレスセレクタと、書込み動
    作時には書込みポートから供給される1語の書込
    みデータを前記RAMに供給し、読出し動作時に
    は、RAMから読出された1語のデータを読出し
    ポートに出力するデータセレクタとを備えた先入
    先出メモリ装置。
JP58136982A 1983-07-26 1983-07-26 先入先出メモリ装置 Granted JPS6027976A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58136982A JPS6027976A (ja) 1983-07-26 1983-07-26 先入先出メモリ装置

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JPS6027976A JPS6027976A (ja) 1985-02-13
JPH0427583B2 true JPH0427583B2 (ja) 1992-05-12

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS61220058A (ja) * 1985-03-27 1986-09-30 Hitachi Ltd バツフア制御装置
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