JPH0573482A - 情報処理装置及びそのバス制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】多重化バスを有する情報処理装置において、高
速な情報処理を実現する。 【構成】次回最下位優先度ユニット記憶手段（次回最低
優先度記憶）３２および４２にバス使用権を与えられた
ユニットを記憶させ、次回のバス調停サイクルにおいて
は、次回最下位優先度ユニット記憶手段（次回最低優先
度記憶）３２および４２に記憶されたユニットの優先順
位を最下位としてバス調停を行う。バス１０かバス２０
のいずれかに障害が発生し、その後回復した場合、バス
状態監視手段３３および４３がバス障害回復検出信号３
４および４４を出力し、次回最下位優先度ユニット記憶
手段３２および４２の記憶内容を一致させる。これによ
り、平均バス待ち時間を短縮し、かつバス待ち時間を有
限とする。 【効果】多重化バスを有する情報処理装置において、高
速な情報処理を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は情報処理装置及びそのバ
ス制御方法に係り、特に多重化バスを有する情報処理装
置及びそのバス制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】情報処理装置の高信頼化の手法としては
情報処理装置の各構成要素の多重化があり、そして、各
構成要素相互間を接続するバスについても多重化され
る。バス多重化に関連する従来の技術として、例えば、
特開昭58−137057号公報（特公平2−34055号公報）記載
のものがある。

【０００３】前記公報では、バスを複数のプロセッサお
よび直接メモリアクセスを行う複数の入出力制御機構
（以下プロセッサ，入出力制御機構、その他バスとの間
で信号の授受を行う装置を「ユニット」と総称する）で
共有する場合、複数のユニットからのバス使用要求が同
時にあった場合に、それらのユニットの優先度を判定
し、優先度が最も高いユニットにバス使用許可を与える
バス調停として、固定優先度によるバス調停を行ってい
るこの方式は、制御が極めて単純であるという特徴があ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】固定優先度によるバス
調停方式は制御が単純であるという長所がある。

【０００５】その一方、固定優先度によるバス調停方式
では複数のユニットからのバス使用要求が輻奏すると平
均のバス待ち時間が増大し、結果的にバスを使用する各
ユニットから見た実質上のバスの転送能力が低くなると
いう問題点がある。

【０００６】また、リアルタイム処理やオンライントラ
ンザクション処理のように一定時間内に特定のプロセス
の処理を終了せねばならないようなシステムに適さなく
なる。

【０００７】本発明の第一の目的は、多重化されたバス
を有する情報処理装置において、バスを利用する各ユニ
ットから見た実質上の転送能力を、容易に向上すること
にある。

【０００８】また、本発明の第二の目的は、多重化され
たバスを有する情報処理装置において、バスに接続され
た複数のユニットの各々に対して公平かつバス待ち時間
の予測が可能な、バス調停方式を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では、前記目的を
達成するために、情報処理装置において、複数のユニッ
トと、前記複数のユニットにより共有され、共同又は単
独でデータのバス転送を行う複数のバスと、前記複数の
バスの各々に接続され、個々のバスに対する前記複数の
ユニットからのバス使用要求に対応して一つのユニット
にのみバス使用許可を与えるバス調停サイクルを行う手
段とを具備し、前記バス調停サイクル毎に異なる前記複
数のユニットのうちの一つのユニットに対し、バス使用
許可を与えることができることを特徴とする。

【００１０】言いかえれば、複数のユニットのうち各ユ
ニットのバス使用許可獲得率を平均化するような基準に
従って、バス調停を行うことを特徴とする。

【００１１】また、本発明では、多重化バスを構成する
複数のバスの各々に接続され、バスに接続された複数の
ユニットからのバス使用要求に対して一つのユニットを
選択しバス使用許可を与えるバス調停を行うバス制御機
構に、前回バス使用許可を与えたユニットを記憶する次
回最下位優先度ユニット記憶手段を設け、前記次回最下
位優先度ユニット記憶手段に記憶されたユニットの優先
順位を最下位とし、前記次回最下位優先度ユニット記憶
手段に記憶されているユニット以外のユニットの優先順
位を繰り上げてバス調停を行わしめることを特徴とす
る。

【００１２】さらに、本発明では、前記バス制御機構に
バスの障害の有無を監視するバス状態監視手段を設け、
前記バス状態監視手段がバスに障害が発生した後、バス
が正常に回復したことを検出した時点で発生するバス障
害回復信号により、前記次回最下位優先度ユニット記憶
手段の記憶内容を多重化バスを構成する他のバスのバス
制御機構に設けられた次回最下位優先度ユニット記憶手
段の記憶内容と一致化させることを特徴とする。

【００１３】さらにまた、本発明では、前記バス制御機
構に設けられたバス状態監視手段がバスに障害が発生し
た後、バスが正常に回復したことを検出した時点で発生
するバス障害回復信号により、前記次回最下位優先度ユ
ニット記憶手段の記憶内容を一定値に初期化すること
で、当該多重化バスを構成する他のバス制御機構に設け
られた次回最下位優先度ユニット記憶手段との一致化を
行うことを特徴とする。本発明の前記特徴点及びその他
の特徴点は、以下の記述により、一層明確とされる。

【００１４】

【作用】複数のユニットに対して多重化バスを有する情
報処理装置において、バス調停サイクル毎に異なる複数
のユニットに対し、バス使用許可を与えることを可能と
することにより、多重化バスの状態に応じて最適な運転
が可能となる。

【００１５】以下、その作用を具体例で説明する。

【００１６】複数のユニットが同時にバス使用要求を前
記バス制御機構に出力した場合、最上位優先度のユニッ
トにまずバス使用許可が与えられた後、当該ユニットの
優先度は次回最下位優先度ユニット記憶に記憶され最下
位優先度となり、前記前回のバス調停サイクルで最上位
優先度のユニットの次に優先度の高かったユニットにバ
ス使用許可が与えられる。以下、これを繰り返すことに
より、バス使用要求を出力していたユニット全てにバス
使用許可が与えられる。

【００１７】多重化バスを構成する複数のバスのうち一
つのバスに障害が起り、当該障害発生バスが切り離され
ると、当該障害発生バス上ではデータの転送が行われな
くなり、当該障害発生バスに接続されたバス制御機構内
の次回最下位優先度記憶手段の更新が行われず、当該多
重化バスを構成する他のバスのバス制御機構に設けられ
た次回最下位優先度ユニット記憶手段の内容と一致しな
くなる場合がある。

【００１８】その後、当該障害発生バスの障害要因が除
去されて正常状態に回復した場合、当該多重化バスを構
成する全てのバスの個々に接続されたバス制御機構に設
けられたバス状態監視手段は、前記障害発生バスの障害
回復を検出し、前記次回最下位優先度ユニット記憶手段
に出力し、前記次回最下位優先度記憶手段は当該多重化
バスを構成する他のバスのバス制御機構内に設けられた
次回最下位優先度記憶の内容と一致化させる。これによ
り、多重化バスを構成する複数のバスのうち一つのバス
に障害があった後、当該バスの障害が回復されたとき、
当該障害発生バスのバス制御機構内の次回最下位優先度
ユニット記憶手段の内容と、当該多重化バスを構成する
他のバスのバス制御機構内に設けられた次回最下位優先
度ユニット記憶手段の内容が一致し、当該障害発生バス
は他のバスと同様のバス調停を行うことができるように
なる。

【００１９】多重化バスを構成する複数のバスのうち一
つのバスの障害回復時の、全てのバスのバス制御機構に
設けられた次回最下位優先度ユニット記憶手段の記憶内
容の一致化にあたっては、前記各バス制御機構内に設け
られたバス状態監視手段が発生する障害回復検出信号に
より前記次回最下位優先度ユニット記憶手段を一定値に
初期化する。この初期化は当該多重化バスを構成する全
てのバスのバス制御機構で一斉に行われるので、全ての
バスのバス制御機構内の次回最下位優先度ユニット記憶
手段の記憶内容が一致する。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図８により
説明する。

【００２１】図２は本発明の一実施例の情報処理装置全
体の概略構成図である。本情報処理装置は高信頼度を要
求される用途に供用するために設計されており、情報処
理装置内の構成要素のいずれか一つが故障しても正常に
動作を続行できるようになっている。

【００２２】図２に示した情報処理装置８０１は、図８
に示すように、ネットワーク８０２で端末機８０３とな
るワークステーションやパーソナルコンピュータに接続
され、高信頼度を要求される連続運転を実施できる情報
処理システムを構成する。ネットワーク８０２は同様に
構成を有する第２のネットワーク８０４等の外部のネッ
トワークと通信して、情報処理することも可能である。

【００２３】図２において、バス１は、同一仕様のバス
１０とバス２０の二つのバスにより構成される二重化バ
スであり、バス１には複数個のプロセッサ５１〜５９，
メモリ６１〜６９、およびメモリ７１〜７９が接続され
る。複数個のプロセッサ５１〜５９にはソフトウエアプ
ログラムの命令を実行する基本プロセッサ，磁気ディス
ク装置や磁気テープ装置などの補助記憶装置を制御する
ファイル制御プロセッサ，通信を制御する通信制御プロ
セッサ，ネットワークを制御するネットワーク制御プロ
セッサ、および会話端末やプリンタを制御する入出力制
御プロセッサ等を含む。これら複数個のプロセッサ５１
〜５９は、バス１０かバス２０のいずれか一方に障害が
生じた場合でも動作を続行できるよう各々バス１０とバ
ス２０の両方に接続される。また、バス１０にはメモリ
６１〜６９、バス２０にはメモリ７１〜７９が接続され
ており、メモリ６１とメモリ７１，メモリ６２とメモリ
７２というふうにメモリは対を構成している。対を構成
するメモリには両方とも同じデータが記憶される。これ
は、対を構成する二台のメモリのうち一台が故障するか
バス１０かバス２０のうち一つが故障しても、情報処理
装置がどちらか一台のメモリに格納されたデータを利用
して正常動作を続行できるようにするためである。例え
ば、メモリ６１が故障した場合、メモリ７１に記憶され
ているデータがメモリ６１に記憶されていたデータと同
一なのでプロセッサ５１〜５９はバス２０を経由してメ
モリ７１に記憶されたデータを利用して処理を続行す
る。また、バス２０が故障した場合、メモリ７１〜７９
に格納されたデータは利用できなくなるが、バス１０に
接続されたメモリ６１〜６９に記憶されているデータは
メモリ７１〜７９に記憶されていたデータと同一なの
で、プロセッサ５１〜５９はバス１０を経由してメモリ
６１〜６９に記憶されたデータを利用して正常動作を続
行できる。

【００２４】本実施例においては、バス調停はバス制御
機構において行われるが、バス制御機構もバス１０にバ
ス制御機構３０、バス２０にバス制御機構４０と各々の
バスに一台のバス制御機構を具備しており、両バス制御
機構とも独立して動作するので、一方のバス制御機構が
故障しても情報処理装置の正常動作を続行できる。

【００２５】本実施例では、二つのバスの各々に接続さ
れたメモリに同じデータを記憶しておく必要があるた
め、常時両方のバスを使用して同じデータの転送を行う
必要がある。また、両方のバスに接続されたメモリのデ
ータを一致させるために、両方のバスの同一バス調停サ
イクルにおいては同一のユニットにバス使用許可を与え
る様にしている。従って、バス制御機構３０とバス制御
機構４０は、いずれかのバスが切り離されている場合を
除き、同一バス調停サイクルにおいては同一ユニットに
対してバス使用許可を与える様にしている。

【００２６】図１は、図２の一部分を詳細に示した説明
図である。

【００２７】バス１０はデータ転送に使用するバス本体
１１，バス１０における障害の有無を示すバス状態１
２，バス本体１１に接続された各ユニットからのバス使
用要求１３，そしてバス使用要求に対応してバス制御機
構３０が出力するバス使用許可１４により構成される。
バス２０も同様に、バス本体２１，バス状態２２，バス
使用要求２３、およびバス使用許可２４により構成され
る。

【００２８】バス１０に接続されるバス制御機構３０
は、バス調停を行うバス調停回路３１，バス調停の結果
バス使用許可を与えられたユニットの実装されているス
ロット番号を記憶するための次回最下位優先度ユニット
記憶手段３２（図２の図中では「次回最低優先度記憶」
と記す），そしてバス１０およびバス２０の両方のバス
の障害の有無を監視し、一方のバスで故障が発生した
後、当該障害発生バスにおける障害要因が取り除かれ当
該障害発生バスが正常動作を回復した場合に障害回復検
出信号３４を出力するバス状態監視手段３３（図２の図
中では「バス状態監視」と記す）により構成される。バ
ス２０に接続されるバス制御機構４０も同様に、バス調
停回路４１，次回最下位優先度ユニット記憶手段４２
（図２の図中では「次回最低優先度記憶」と記す）、お
よびバス１０またはバス２０のいずれかにおける障害発
生後の回復時に障害回復信号４４を出力するバス状態監
視手段４３（図２の図中では「バス状態監視」と記す）
により構成される。

【００２９】ここで、図３を用いて本実施例における情
報処理装置の電源投入後の立ち上げ時、およびバス１０
とバス２０が両方とも正常動作時の動作順序について説
明する。

【００３０】本実施例における情報処理装置ではプロセ
ッサ５１〜５９は各々スロット番号１〜９に実装され
る。電源投入後の初期状態ではバス１０およびバス２０
は両方ともバス状態１２およびバス状態２２が「初期化
状態」となっており、プロセッサ５１〜５９のうち予め
定められた一台のシステム統括プロセッサがシステムの
初期化を行った後、バス１０およびバス２０のバス状態
１２およびバス状態２２を「通常動作状態」に設定す
る。これによりバス制御機構３０およびバス制御機構４
０内のバス監視手段３３およびバス監視手段４３はそれ
ぞれ次回最下位優先度ユニット記憶手段３２および次回
最下位優先度ユニット記憶手段４２を「１」に設定す
る。これにより、バス調停回路３１およびバス調停回路
４１においては両方ともスロット番号「１」に実装され
たプロセッサ５１の優先度を最下位とし、以下プロセッ
サ５２，プロセッサ５３の順で優先度が高くなり、プロ
セッサ５９が最上位優先度となる。この状態でプロセッ
サ５１とプロセッサ５３とプロセッサ５５が同時にバス
使用要求を出した場合、バス調停回路３１およびバス調
停回路４１は最も優先度の高いプロセッサ５５にバス使
用許可を与え、プロセッサ５５のバス使用が可能とな
る。また、バス調停回路３１およびバス調停回路４１
は、プロセッサ５５のスロット番号である「５」を次回
最下位優先度ユニット記憶手段３２および次回最下位優
先度ユニット記憶手段４２に記憶させる。これにより、
バス調停回路３１およびバス調停回路４１においては両
方ともプロセッサ５５が最下位優先度となり、プロセッ
サ５６，プロセッサ５７の順で優先度が高くなり、プロ
セッサ５４が最上位優先度となる。プロセッサ５５が単
位データの転送中に次のバス転送サイクルにおけるバス
使用許可を決めるバス調停サイクルが実行されるが、前
回バスを要求していたにもかかわらずバス使用許可が与
えられなかったプロセッサ５１とプロセッサ５３以外に
バス要求がなかったと仮定すると、このバス調停サイク
ルではプロセッサ５３が最もバス優先度が高いので、プ
ロセッサ５３にバス使用許可が与えられる。このときプ
ロセッサ５５が次のデータ転送のためバス使用要求を出
力していたとしても、プロセッサ５５の優先度は最下位
になっているため次のバス転送サイクルにおけるバス使
用許可は与えられない。さらに、次のバスサイクルにお
いては、プロセッサ５３のスロット番号である「３」が
次回最下位優先度ユニット記憶手段３２および次回最下
位優先度ユニット記憶手段４２に記憶され、プロセッサ
５３が最下位優先度となる。そして、プロセッサ５４，
プロセッサ５５の順で優先度が高くなり、プロセッサ５
２が最上位優先度となる。この時点でバス要求を出力し
ているのが前回のバス調停サイクルにおいてバス使用許
可が与えられなかったプロセッサ５１とプロセッサ５５
であったとすると、プロセッサ５１の方がプロセッサ５
５よりも優先度が高いので、次のバスサイクルにおける
バスの使用権は、プロセッサ５１に与えられる。この様
にして、バス優先度は循環してバス使用要求を出力した
プロセッサはバスの優先度が一巡する間に必ず一回はバ
スの使用許可を与えられることになる。

【００３１】続いて、図４を用いてバス１０またはバス
２０において障害が発生してから回復するまでの動作順
序について説明する。

【００３２】例えば、バス１０に接続されたメモリ６１
のバス接続回路の配線が短絡してバス１０が使用できな
かったとする。メモリ６１のバス接続回路の配線が短絡
した時点でバスを使用していたプロセッサはバスパリテ
ィエラー，バスタイムアウトエラー等により、バス１０
の異常を検出すると、バス１０のバス状態１２を「切離
し状態」に設定する。バス制御機構３０およびバス制御
機構４０内のバス監視手段は、バス状態１２が「切離し
状態」となったことによりバス１０に故障があったこと
を認識し、バス状態１２が「切離し状態」で無くなるの
を待ちつづける。

【００３３】一方、プロセッサ５１〜プロセッサ５９の
うちシステム統括プロセッサに選択されているプロセッ
サ（本例ではプロセッサ５１とする）は同様にバス１０
に故障があったことを認識し、バス１０に接続されたユ
ニットがバス１０より除去され、続いて除去されたユニ
ットの代わりに正常なユニットがバス１０に実装される
のを待つ。故障したメモリ６１がバス１０より除去さ
れ、代わりに代替メモリ１０６１が実装されると、シス
テム統括プロセッサ５１は代替メモリ１０６１が動作可
能となるための初期設定を行った後、バス状態１２を
「切離し状態」から「複写状態」に設定しなおす。これ
は、バス１０が「切離し状態」であったためその間バス
１０に接続されているメモリ６２〜６９および新しく実
装された代替メモリ１０６１には正しいデータが記憶さ
れておらず、メモリ７１〜７９からデータを複写する必
要があるからである。この間にシステム統括プロセッサ
５１は、メモリ７１〜７９から代替メモリ１０６１およ
びメモリ６２〜６９へデータを複写する。バス１０のバ
ス状態１２が「複写状態」になった時点で、バス状態監
視手段３２およびバス状態監視手段４２はバス１０が正
常状態になったことを認識し、バス障害回復信号３４お
よびバス障害回復信号４４を出力する。これにより次回
最下位優先度ユニット記憶手段３３および次回最下位優
先度ユニット記憶手段４３は電源投入後の初期化時同様
スロット番号１のプロセッサ５１が最下位優先度となる
よう初期化を行い、以後、バス制御機構３０およびバス
制御機構４０は通常動作を続行する。

【００３４】なお、上記した動作を一部変更しても良
い。例えば、バス１０のバス状態１２が「複写状態」に
なった時点で、バス状態監視手段３２およびバス状態監
視手段４２はバス１０が正常状態になったことを認識
し、バス障害回復信号３４およびバス障害回復信号４４
を出力する。ここで、次回最下位優先度ユニット記憶手
段３３および次回最下位優先度ユニット記憶手段４３は
電源投入後の初期化時同様スロット番号１のプロセッサ
５１が最下位優先度となるよう初期化を行う代りに、次
回最下位優先度ユニット記憶手段３３の記憶内容を、次
回最下位優先度ユニット記憶手段４３の記憶内容と一致
させても良い。以後、バス制御機構３０およびバス制御
機構４０は通常動作を続行する。

【００３５】複写が完了するまでの間は代替メモリ１０
６１およびメモリ６２〜６９に記憶されたデータはメモ
リ７１〜７９に記憶されたデータと一致している保証が
ないため代替メモリ１０６１およびメモリ６２〜６９に
格納されたデータは読みだされるが無視され、メモリの
複写中にプロセッサ５１〜プロセッサ５９によりメモリ
７１〜７９の記憶内容が書き換わってもよいようにデー
タの書き込み時はメモリ７１〜７９と代替メモリ１０６
１およびメモリ６２〜６９の両方に書き込まれる。代替
メモリ１０６１およびメモリ６２〜６９へのデータの複
写が完了すると、システム統括プロセッサ５１はバス１
０のバス状態１２を「通常動作状態」に設定し、以下通
常の動作を続行する。

【００３６】本実施例におけるバスを使用する各ユニッ
トから見た実質上のデータ転送能力を図５および図６を
用いて説明する。

【００３７】図５および図６は、ある時点でプロセッサ
５１〜プロセッサ５４が同時にデータ転送要求を出力し
たときのバスの利用状態とバス転送所要時間を固定優先
度によるバス調停を行った場合と本実施例によるバス調
停を行った場合の比較図で、図５が固定優先の場合、図
６が本実施例の場合を示したものである。

【００３８】図５の固定優先の場合、転送データ量の大
きいプロセッサ５３が転送データ量の小さいプロセッサ
５１〜プロセッサ５２よりバス優先度が高いので、プロ
セッサ５４がデータ転送を終了した後はプロセッサ５３
がバスを占有する形となり、プロセッサ５１〜プロセッ
サ５２はプロセッサ５３のデータ転送が全て終了するま
でバスを獲得できなくなり、図５に示すように、結果的
に平均バス待ち時間が大きくなる。

【００３９】一方、本実施例によれば、転送データ量の
大きいプロセッサ５３がバスを占有しないので、転送デ
ータ量が小さいプロセッサ５１〜プロセッサ５２のデー
タ転送は早く終了し、平均バス待ち時間が減少する。従
って、本実施例によれば、図６に示すように、バス待ち
時間が減少した分だけバスを使用する各プロセッサから
見たデータ転送所要時間が減少し、バスのデータ転送能
力を向上させたのと同等の効果がある。

【００４０】さらに、本実施例においては、複数のプロ
セッサがバス使用要求を同時に出力しても、どのプロセ
ッサも、バス優先度が一巡する間に必ず一回はバス使用
許可が与えられるので、単位データ転送あたりのバス待
ち時間は最大当該バスに接続されたユニットの数を超え
ることはなく、有限かつ予測可能であるため、時間的制
約のあるリアルタイム処理にも適するという効果があ
る。

【００４１】図７に本実施例におけるバス制御機構３０
内のバス調停回路３１のブロック図を示す。バス調停回
路３１はプライオリティエンコーダ３１１と、プロセッ
サ５１〜５９からのバス要求１３を次回最下位優先度ユ
ニット記憶手段（図７の図中では「次回最低優先度記
憶」と記す）３２に記憶された次回最下位優先度ユニッ
トのスロット番号３５に従い回転させてプライオリティ
エンコーダの入力を生成するローテータ（図７の図中で
は「回転」と記す）３１２と、プライオリティエンコー
ダ３１１の出力を次回最優先度ユニットのスロット番号
３５に従いローテータ３１２にて回転した分だけ逆に回
転させる逆回転ローテータ（図７の図中では「逆回転」
と記す）３１３により構成される。

【００４２】本実施例におけるバス調停回路３１を構成
するローテータ３１２，逆回転ローテータ３１３，次回
最下位優先度ユニット記憶手段３２、およびバス状態監
視手段３３は、次回最下位優先度ユニット記憶手段３２
を除いては組合わせ論理で構成できるものであり、バス
そのものの転送能力を向上させる場合の様に高速素子の
使用は必須ではない。もちろん、各構成要素回路に高速
素子を使用することはバスそのものの転送能力を向上さ
せるために望ましい。

【００４３】以上の実施例では、多重化バスとして、二
重化バスを例に説明したが、三重以上のバスを持つシス
テムにも適用できる。

【００４４】本実施例では、優先度の高いユニットがバ
スを連続して使用する恰好となりこの間優先度の低いユ
ニットは優先度の高いユニットが全てのデータ転送を終
了するまで待たなくてはならなくなるという固定優先度
方式の問題が無い。

【００４５】また、バス調停方式のバスを使用してマル
チプロセッサを構成した場合、データ転送所要時間は実
際にバス上でデータ転送が行われている時間とデータ転
送のためにバスが利用可能となるまでのバス待ち時間の
和であり、バス転送待ち時間が短ければバスの実質上の
転送能力は向上し、長ければ低下するが、本実施例で
は、バス転送待ち時間を短くできるので、バスの実質上
の転送能力は向上できる。

【００４６】バスの利用率が高い状態では、従来の固定
優先度方式の場合、バスの優先度の低いプロセッサは優
先度の高いプロセッサとの相対でバスの待ち時間が長く
なるため、低優先度のプロセッサの処理能力が低下し、
バスに接続された複数のプロセッサの性能が均一になら
なくなるが、本実施例では、複数のプロセッサの性能が
均一とできかつプロセッサのＣＰＵの利用時間が短い作
業の優先度を高くすることが可能となり、平均の割り当
て待ち時間が最短とできるので、オペレーティングシス
テムが時間的制約のあるプロセスにプロセッサを割り当
てる際に、どのプロセッサを割り当てれば効率良いかを
意識せずにすむためには情報処理装置の性能向上と高信
頼化が可能である。

【００４７】すなわち、本実施例では、多重化されたバ
スにおいて、平均バス待ち時間が短く、しかも、バスに
接続された複数のプロセッサの単位データあたりのバス
待ち時間が有限でかつ容易に予測可能であり、複数のプ
ロセッサの利用度も均一となる。

【００４８】次に、本発明の他の実施例を述べる。

【００４９】前記の本実施例では、バス調停方式として
次回最下位優先方式（可変優先度方式とも称する。）を
用いた。本実施例の特徴は、バス調停方式を固定優先方
式と次回最下位優先方式との間で、切替可能とした点で
ある。

【００５０】具体的には、バス調停方式として通常運転
時は次回最下位優先方式を採用し、障害発生と同時に固
定優先方式を採用し、さらに、障害回復時と同時に次回
最下位優先方式を採用することも特徴である。

【００５１】この特徴点を実現するためには、図１のバ
ス制御機構３０および４０の部分において、バス状態監
視手段３３および４３(図１中では「バス状態監視」と
記す)から障害回復検出信号３４および４４を出力する
代わりに、バス状態１２および２２が「切離し状態」と
なってから「複写状態」となるまでの間オン状態となる
優先度固定信号１０３４および１０４４を出力するよう
にする。そして、優先度固定信号１０３４および１０４
４がオン状態である間は次回最下位優先度ユニット記憶
手段３２および４２の記憶内容は一定値に固定されるよ
うにすればよい。また、図４のフローチャート中の４０
０１および４００６の部分において、図９に示すよう
に、バス状態１２または２２が「切離し状態」となった
時点で、バス制御機構３０および４０の次回最下位優先
度ユニット記憶手段３２および４２の記憶内容の一定値
への固定が解除されるようにすれば良い。

【００５２】次回最下位優先度ユニット記憶手段３２お
よび４２を一定値へ固定する方法の一例としては、優先
度固定信号１０３４および１０４４により次回最下位優
先度ユニット記憶手段３２および４２の記憶内容を初期
化する方法がある。優先度固定信号１０３４および１０
４４がオン状態である間は次回最下位優先度ユニット記
憶手段３２および４２の記憶内容は初期化されたままな
ので、一定値を保持し続け、固定優先方式のバス調停が
行われる。バス状態１２および２２が「複写状態」とな
って、優先度固定信号１０３４および１０４４がオフ状
態となれば、次回最下位優先度ユニット記憶手段３２お
よび４２の記憶内容の初期化は解除されるので、自動的
に次回最低優先方式のバス調停が再開される。

【００５３】本実施例によれば、障害回復時に最下位優
先度ユニット記憶手段の記憶内容を一致させる手間が不
要となる効果が有る。さらに、片系の障害発生時は、固
定優先度によるバス調停方式のため、制御が単純であ
り、残る片系の動作に障害が発生する可能性が減り、信
頼性が高まるという長所がある。

【００５４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、第
一に、多重化されたバスを有する情報処理装置におい
て、バスを利用する各ユニットから見た実質上の転送能
力を、容易に向上するという効果がある。

【００５５】第二に、多重化されたバスを有する情報処
理装置において、バスに接続された複数のユニットの各
々に対して公平かつバス待ち時間の予測が可能という効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブロック図。

【図２】本発明の一実施例における情報処理装置の概略
構成図。

【図３】本発明の一実施例における電源投入後の立ち上
げと通常動作の流れを示す図。

【図４】本発明の一実施例におけるバス障害時のバス制
御のフローチャート。

【図５】固定優先度方式によるある時点でのバス利用状
態の一例を示す図。

【図６】本発明の一実施例におけるある時点でのバス利
用状態を示す図。

【図７】本発明の一実施例におけるバス調停回路のブロ
ック図。

【図８】本発明の一実施例における情報処理システムの
全体概略図。

【図９】本発明の他の実施例におけるバス障害時のバス
制御のフローチャート。

【符号の説明】

１…二重化バス、１０および２０…二重化バスを構成す
るバス、３０および４０…バス制御機構、３１および４
１…バス調停回路、３２および４２…次回最下位優先度
ユニット記憶手段、３３および４３…バス監視手段、３
４および４４…バス障害回復検出信号、３５および４５
…次回最下位優先度ユニットスロット番号。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丹治 雅行 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のユニットと、 前記複数のユニットにより共有され、共同又は単独でデ
   ータのバス転送を行う複数のバスと、 前記複数のバスに接続され、個々のバスに対する前記複
   数のユニットからのバス使用要求に応じて一のユニット
   に当該バス使用許可を与えるバス調停手段とを具備し、 前記バス調停手段は、前記複数のユニットの各ユニット
   のバス使用許可獲得率を平均化するような基準に従って
   前記複数のユニットから選択された一のユニットに対
   し、バス使用許可を与えることを特徴とする情報処理装
   置。
2. 【請求項２】複数のユニットと、 前記複数のユニットにより共有され、データのバス転送
   が行われる複数のバスとを具備し、 前記複数のバスを構成する個々のバスに接続され、個々
   のバスに対する前記複数のユニットからのバス使用要求
   に対応して一つのユニットにのみバス使用許可を与える
   バス調停サイクルを行うバス制御手段と、 第１のバス調停サイクルにおいてどのユニットにバス使
   用許可を与えたかを記憶する優先度記憶手段とを具備
   し、 第２のバス調停サイクルにおいて、前記優先度記憶手段
   に記憶された前記ユニットの当該バス調停サイクルにお
   ける優先度を最下位とし、前記優先度記憶手段に記憶さ
   れた前記ユニット以外のユニットの優先度を繰り上げ
   て、バス調停を行うことを特徴とする情報処理装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の情報処理装置において、 前記複数のバス毎に設けられた前記バス制御手段にバス
   の障害の有無を監視するバス状態監視手段を設け、 前記複数のバスのうち一つのバスの障害を検出した後、
   当該障害の要因が除去され、当該バスの状態が正常に回
   復したことを検出したときに前記バス状態監視手段が発
   生する障害回復検出信号により、回復したバスの前記優
   先度記憶手段に記憶されている内容を、前記複数のバス
   のうち他のバスのバス制御機構に設けられている前記優
   先度記憶手段の内容と一致させることを特徴とする情報
   処理装置。
4. 【請求項４】請求項３において、 前記障害回復検出信号により、回復したバスの前記優先
   度記憶手段の内容を前記複数のバスのうち他のバスのバ
   ス制御機構に設けられている前記優先度記憶手段の内容
   と一致させるために、初期化することを特徴とする情報
   処理装置。
5. 【請求項５】複数のユニットと、 前記複数のユニットにより共有され、共同又は単独でデ
   ータのバス転送を行う複数のバスと、 前記複数のバスの各々に接続され、個々のバスに対する
   前記複数のユニットからのバス使用要求に対応して一つ
   のユニットにのみバス使用許可を与えるバス調停サイク
   ルを行う手段とを具備し、 前記複数のユニットに対し、バス使用許可を与える際の
   優先度が一定である前記バス調停サイクルと、前記バス
   使用許可を与える際の優先度が前記バス調停サイクル毎
   に異なる前記バス調停サイクルとを切り替え可能とする
   ことを特徴とする情報処理装置。
6. 【請求項６】請求項５において、前記複数のバス上に障
   害が無い場合は優先度が前記バス調停サイクル毎に異な
   る前記バス調停サイクルを、前記複数のバス上に障害が
   ある場合は優先度が一定であるバス調停サイクルを採用
   しする手段を具備することを特徴とする情報処理装置。
7. 【請求項７】請求項６において、障害回復時と同時に優
   先度が前記バス調停サイクル毎に異なる前記バス調停サ
   イクルを採用することを特徴とする情報処理装置。
8. 【請求項８】バスを使用してデータ転送を行うことので
   きる複数のユニットにより共有される複数の同一仕様の
   バスであって、各バスのデータ転送サイクルにおいては
   前記複数のバスで同一データを転送し、前記複数のバス
   のうち一つが故障するかあるいは当該バスに接続された
   ユニットが故障して当該バスにおける正常なデータ転送
   ができない場合においては当該バスを切り離して残りの
   バスのみで動作を続行することが可能な情報処理装置の
   バス制御方法において、 前記バスを構成する個々のバスに一つずつ接続され個々
   のバスに対する前記複数のユニットからのバス使用要求
   に対応して一つのユニットにのみバス使用許可を与える
   バス調停を行い、 当該バス調停サイクルの一つ前のバス調停サイクルにお
   いてどのユニットにバス使用許可を与えたかを次回最下
   位優先度ユニット記憶手段に記憶し、 前記次回最下位優先度ユニット記憶手段に記憶されたユ
   ニットの当該バス調停サイクルにおける優先度を最下位
   とし、前記次回最下位優先度ユニット記憶に記憶された
   ユニット以外のユニットの優先度を繰り上げてバス調停
   を行うことを特徴とする情報処理装置のバス制御方法。
9. 【請求項９】請求項１乃至請求項７のいずれかの情報処
   理装置と、 前記情報処理装置が接続されたネットワークと、 前記ネットワークに接続された前記情報処理装置に対す
   る子機とからなる情報処理システム。