JPH06243104A

JPH06243104A - マルチプロセッサシステムにおけるｃｐｕ間通信方式

Info

Publication number: JPH06243104A
Application number: JP5045808A
Authority: JP
Inventors: Takao Numakura; 隆郎沼倉
Original assignee: Fujitsu Ltd; Fujitsu Communication Systems Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd; Fujitsu Communication Systems Ltd
Priority date: 1993-02-10
Filing date: 1993-02-10
Publication date: 1994-09-02

Abstract

(57)【要約】【目的】マルチプロセッサシステムにおけるＣＰＵ間
通信方式に関し、共有メモリの容量不足およびＣＰＵ間
通信の通信元ＣＰＵの負荷増大を防止することを目的と
する。【構成】複数のＣＰＵ２₁〜２_nとそれらのＣＰＵが
共通にアクセスできる共有メモリ１とを有するマルチプ
ロセッサシステムにおいて、上記共有メモリには通信元
ＣＰＵから通信先ＣＰＵに送る必要のあるＣＰＵ間通信
の各種パラメータを格納するＣＰＵ間通信情報ブロック
が上記ＣＰＵの数に応じた数分設けられ、上記ＣＰＵ間
通信情報ブロックはそれが未使用の場合には共有メモリ
内に存在する未使用ブロックリンク情報にキューイング
され、また使用中の場合には通信先の各ＣＰＵ毎に存在
するキューイング情報にキューイングされることを特徴
とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はマルチプロセッサシステ
ムにおけるＣＰＵ間通信方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１５には、複数（ｎ個）のＣＰＵ（中
央処理装置）と、それら全てのＣＰＵが共通にアクセス
できる共通メモリとを有するマルチプロセッサシステム
の構成図が示される。図示するように、ＣＰＵ１〜ＣＰ
Ｕｎと共通メモリ１１とはシステムバス１２を介して接
続されており、各ＣＰＵは共有メモリ１１にアクセスし
て他の任意のＣＰＵに対して割込みを発生させることに
より、ＣＰＵ間通信を行っている。

【０００３】この従来のマルチプロセッサシステムで
は、図１６に示すように共有メモリ１１内にＣＰＵ１，
２，３，ｎ−１，ｎにそれぞれ対応して固定領域１１−
１〜１１−ｎが割り付けされ、さらにそれらの各固定領
域には、自己以外の各ＣＰＵに対応して各ＣＰＵ間での
通信情報書込み用固定領域がそれぞれ設けられている。
なお図１６において、「割込み（ｘ→ｙ）」は、ＣＰＵ
ｘからＣＰＵｙへの割込みが発生することを示してい
る。但し、図１６の各ＣＰＵ間通信情報書込み用固定領
域内の斜線部は同一ＣＰＵ間での通信情報書込み用固定
領域であるが、同一ＣＰＵ間の通信はＣＰＵ内のローカ
ルメモリにて可能なため、共有メモリ１１は使用しな
い。

【０００４】また図１７にはこのＣＰＵ間通信情報書込
み用固定領域のデータ構成例が示される。図中、発行元
ＣＰＵ−ＩＤはＣＰＵ間通信要求（システムコール）を
した発行元ＣＰＵが自ＣＰＵ−ＩＤ（識別番号）を記入
する領域、終了情報は発行先ＣＰＵがＣＰＵ間通信状態
情報（処理中、処理終了等）を記入する領域、ＩＮＴ番
号は割込み種別番号を記入する領域、ＡＸ・ＢＣ・ＣＸ
・ＤＸの各レジスタは発行元ＣＰＵの場合にはシステム
コール種別、各種共通資源の番号、メッセージのアドレ
ス、その他のパラメータを記入する領域、また発行先Ｃ
ＰＵの場合にはエラーコード、その他のパラメータを記
入する領域である。

【０００５】図１６に示すマルチプロセッサシステムに
おいて、各ＣＰＵが共有メモリ１１を使用して他のＣＰ
Ｕに対してＣＰＵ間通信を行う場合、例えばＣＰＵ２が
ＣＰＵ１に対して割込みを発生させる場合は、ＣＰＵ１
に対応する固定領域１１−１における自己用のＣＰＵ間
通信情報書込み用固定領域（２→１）に通信情報を書き
込んで「割込み（２→１）」を発生させる。一方、ＣＰ
Ｕ１では、「割込み（２→１）」が発生すると、ＣＰＵ
２に対応するＣＰＵ間通信情報書込み用固定領域（２→
１）をアクセスしてその内容を読み取り、割込み処理を
実行する。この場合、共有メモリ１１内のＣＰＵ間通信
情報書込み用固定領域のアドレスは、通信する両ＣＰＵ
が予め認識している。

【０００６】ところで、この図１６に示すようなマルチ
プロセッサシステムでは、ｎ個のＣＰＵを対等に動作さ
せるには、図１７に示すＣＰＵ間通信情報書込み用固定
領域を｛ｎ×（ｎ−１）｝個分設定しなければならず、
ＣＰＵの個数ｎが大きくなればなるほど、また図１７に
示す１つのＣＰＵ間通信情報書込み用固定領域のバイト
数が大きくなればなるほど、共有メモリ１１内における
ＣＰＵ間通信情報書込み用固定領域のトータルサイズが
大きくなる。当然のことながら、共有メモリ１１には容
量制限があるため、トータルのＣＰＵ間通信情報書込み
用固定領域のサイズがある一定値を超えると容量不足に
陥るという問題点がある。

【０００７】上記に述べた従来技術の問題点を解決する
１つの方法として特開平３−２５０３５５に開示された
マルチプロセッサシステムがある。図１８にはこのマル
チプロセッサシステムにおける共有メモリ内のＣＰＵ間
通信領域が、また図１９にはこのマルチプロセッサシス
テムにおける割込みをかける側のＣＰＵの処理手順を示
すフローチャートが、図２０には割込みをかけられる側
のＣＰＵの処理手順を示すフローチャートがそれぞれ示
される。

【０００８】このマルチプロセッサシステムにおいて
は、図１８に示すように、共有メモリ２１には各ＣＰＵ
１，２，──，ｎにそれぞれ対応してｎ個のメッセージ
書込み領域２１−１，２１−２，──，２１−ｎが割り
付けされている。各メッセージ書込み領域には、自己以
外の全ＣＰＵからの割込み要求に対してアクセスを許可
するか否かの情報（セマフォフラグ）および割込み元の
ＣＰＵ−ＩＤが格納される。なお、このセマフォフラグ
は“ＯＦＦ”のときに割込み許可、“ＯＮ”のときに割
込み拒否を表す。

【０００９】次に割込みをかける側のＣＰＵをＣＰＵ
１、割込みをかけられる側のＣＰＵをＣＰＵ２として上
述のマルチプロセッサシステムのＣＰＵ間通信処理動作
を説明する。まず、割込みをかける側のＣＰＵの割込み
処理について図１９のフローチャートを参照して説明す
る。

【００１０】ＣＰＵ１は、ＣＰＵ間通信の要求元からの
割込み要求を受け付けると（ステップＳ５０）、割込み
をかけたい通信相手のＣＰＵ（ここではＣＰＵ２）に対
応する共有メモリ２１のメッセージ書込み領域２１−２
のセマフォフラグが“ＯＦＦ”か“ＯＮ”かを判断する
（ステップＳ５１）。“ＯＦＦ”の場合には割込み許可
であると認識して通信相手のＣＰＵに対応するメッセー
ジ書込み領域２１−２に、自己のＣＰＵ−ＩＤおよび必
要なメッセージを書き込み（ステップＳ５２）、通信相
手のＣＰＵ（すなわちＣＰＵ２）に割込みを発生させ
（ステップＳ５３）、その後に次の割込み処理に備えて
リターンする。

【００１１】一方、上記ステップＳ５１において通信相
手がビジィー（Ｂｕｓｙ）であった場合（セマフォフラ
グが“ＯＮ”の場合）は、エラーコード（Ｂｕｓｙ）を
設定して（ステップＳ５４）、その旨をＣＰＵ間通信の
要求元へ通知し、割込み要求のリトライを促す。

【００１２】次に、割込みをかけられる側のＣＰＵの処
理について図２０のフローチャートを参照して説明す
る。ＣＰＵ２はＣＰＵ１からの割込みが発生した場合
（ステップＳ６０）、自己のＣＰＵ内のレジスタ値を退
避させ（ステップＳ６１）、その後に自己のＣＰＵに対
応するメッセージ書込み領域２１−２に書かれているＣ
ＰＵ−ＩＤおよびメッセージを読み出し、さらにそれら
の情報に基づいてどこからの通信でどのような内容かを
識別し、該当する処理タスクに渡す（ステップＳ６
２）。

【００１３】次に、自己のＣＰＵに対するメッセージ書
込み領域２１−２内のセマフォフラグをクリアし（ステ
ップＳ６３）、レジスタの値を復帰させ（ステップＳ６
４）、さらに割込み処理を終了して（ステップＳ６
５）、次の割込み要求に備えてリターンする。

【００１４】以上説明したように、このマルチプロセッ
サシステムによれば、ＣＰＵの数をｎとした場合、共有
メモリ内のメッセージ書込み領域数を｛ｎ×（ｎ−
１）｝個にする必要がなくなってｎ個で足りるようにな
り、これにより前述のマルチプロセッサシステムで生じ
ていた共有メモリの容量不足の問題が解決される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】この図１８のマルチプ
ロセッサシステムにおいては、図１９のステップＳ５１
において通信相手がビジィー（Ｂｕｓｙ）であった場合
（セマフォフラグが“ＯＮ”の場合）には、エラーコー
ド（Ｂｕｓｙ）を設定して（ステップＳ５４）、その旨
をＣＰＵ間通信の要求元へ通知し、リトライを促してい
る。しかし、この通信相手のビジィー（Ｂｕｓｙ）状態
が長く続くと、この要求元のＣＰＵ間通信のリトライ要
求動作およびステップＳ５１，Ｓ５４の通信相手のビジ
ィー（Ｂｕｓｙ）チェック、エラーコード（Ｂｕｓｙ）
の設定、リトライ催促のループを何度も行うことにな
り、ＣＰＵの負荷の増大につながる。

【００１６】なお、当然のことながら、従来技術では通
信相手のＣＰＵに障害が発生している場合を想定して、
ある一定回数リトライを行ってもビジィー（Ｂｕｓｙ）
チェックにてビジィーの場合には、通信元ＣＰＵは通信
先ＣＰＵに障害が発生したと判断して異常時の処理を行
うよう構成されているが、その異常処理がされるまでの
間は上述のループ処理を行う必要がありＣＰＵの負荷を
増大させていた。

【００１７】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、共有メモリの容量
不足およびＣＰＵ間通信の通信元ＣＰＵの負荷増大を防
止することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】図１は本発明に係る原理
説明図である。本発明のマルチプロセッサシステムにお
けるＣＰＵ間通信方式は、一つの形態として、複数のＣ
ＰＵ２₁〜２_nとそれらのＣＰＵが共通にアクセスでき
る共有メモリ１とを有するマルチプロセッサシステムに
おいて、上記共有メモリには通信元ＣＰＵから通信先Ｃ
ＰＵに送る必要のあるＣＰＵ間通信の各種パラメータを
格納するＣＰＵ間通信情報ブロックが上記ＣＰＵの数に
応じた数分設けられ、上記ＣＰＵ間通信情報ブロックは
それが未使用の場合には共有メモリ内に存在する未使用
ブロックリンク情報にキューイングされ、また使用中の
場合には通信先の各ＣＰＵ毎に存在するキューイング情
報にキューイングされることを特徴とするものである。

【００１９】また本発明のマルチプロセッサシステムに
おけるＣＰＵ間通信方式は、他の形態として、上記のマ
ルチプロセッサシステムにおけるＣＰＵ間通信におい
て、通信先の各ＣＰＵ毎に、キューイングされているＣ
ＰＵ間通信情報ブロック数を格納する領域が設けられて
いることを特徴とするものである。

【００２０】また本発明のマルチプロセッサシステムに
おけるＣＰＵ間通信方式は、また他の形態として、上記
のマルチプロセッサシステムにおけるＣＰＵ間通信方式
において、ＣＰＵ間通信フラグを設けることによって複
数のＣＰＵが同時に共有メモリ内のＣＰＵ間通信情報ブ
ロック、キューイング情報、キューイングブロック数、
未使用ブロックリンク情報を書き換えないように構成し
たことを特徴とするものである。

【００２１】

【作用】本発明のマルチプロセッサシステムにおけるＣ
ＰＵ間通信方式では、各ＣＰＵが他ＣＰＵに対して通信
を行うにあたっては、未使用ブロックリンク情報にキュ
ーイングされている未使用ＣＰＵ間通信情報ブロックの
列からＣＰＵ間通信情報ブロックをはずし、そのＣＰＵ
間通信情報ブロックにＣＰＵ間通信の各種パラメータを
格納して通信先ＣＰＵのキューイング情報にキューイン
グさせる。これによりＣＰＵ間通信のために必要な共有
メモリの容量を小さくすることができ、また通信先ＣＰ
Ｕがビジィーのときにもその通信先ＣＰＵに関してキュ
ーイングしているＣＰＵ間通信情報ブロックを逐次に処
理すればよいのであるから通信元ＣＰＵが同じ処理を繰
り返して処理負担が増大するといったことがなくなる。

【００２２】このＣＰＵ間通信に際しては、通信先の各
ＣＰＵ毎に、キューイングされているＣＰＵ間通信情報
ブロック数を格納することができる。

【００２３】またＣＰＵ間通信フラグを設けることによ
って複数のＣＰＵが同時に共有メモリ内のＣＰＵ間通信
情報ブロック、キューイング情報、キューイングブロッ
ク数、未使用ブロックリンク情報を書き換えないように
することができる。

【００２４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例とし
てのマルチプロセッサシステムにおけるＣＰＵ間通信方
式を説明する。

【００２５】図２には実施例のマルチプロセッサシステ
ムにおける共有メモリ内のＣＰＵ間通信領域が、また図
３にはＣＰＵ間通信情報ブロックの内容が示される。

【００２６】ＣＰＵ間通信を行う際に、従来技術の項に
て述べた共有メモリの容量不足およびＣＰＵ間通信の通
信元ＣＰＵの負荷増大という従来技術における問題点を
解決するために、本実施例では図２に示すように共有メ
モリ内のＣＰＵ間通信領域に、ＣＰＵ間通信情報書込み
領域をＣＰＵの数（ｎ個）分設けてブロック化してい
る。なお、以下の説明ではこのブロック化したＣＰＵ間
通信情報書込み領域をＣＰＵ間通信情報ブロックと呼
ぶ。

【００２７】ここで、共有メモリ内には、ＣＰＵ１，
２，・・・ｎにそれぞれ対応して各ＣＰＵに対して現在
ＣＰＵ間通信処理動作中の全てのＣＰＵ間通信情報ブロ
ックをキューイングしているリンク情報（以下、キュー
イング情報と呼ぶ）、およびキューイングしているＣＰ
Ｕ間通信情報ブロックの数（以下、キューイングブロッ
ク数と呼ぶ）が格納されている（図８〜１４も参照）。

【００２８】図２の場合は全ＣＰＵともＣＰＵ間通信処
理動作を行っていないものとしているので、どの通信先
ＣＰＵについてもキューイングブロック数は「０」であ
り、またどの通信先ＣＰＵのキューイング情報にもＣＰ
Ｕ間通信情報ブロックはキューイングされていない。一
方、未使用ブロックリンク情報にはｎ個の未使用のＣＰ
Ｕ間通信情報ブロックがキューイングされている。

【００２９】また、個々のＣＰＵ間通信情報ブロック内
の情報は、図３に示すように、従来のＣＰＵ間通信情報
書込み用固定領域に、新たにキューイング情報および通
信先ＣＰＵ−ＩＤの情報が加わった構成となっている。
ここで、キューイング情報は、当該ＣＰＵ間通信情報ブ
ロックが未使用の場合には未使用ブロックリンク情報に
キューイングされ、使用中（ＣＰＵ間通信処理動作中）
の場合には通信先ＣＰＵのキューイング情報にキューイ
ングされる。また通信先ＣＰＵ−ＩＤはＣＰＵ間通信要
求発行元ＣＰＵが通信先ＣＰＵのＣＰＵ−ＩＤを記入す
る領域である。

【００３０】また、共有メモリ内には複数のＣＰＵが同
時にＣＰＵ間通信領域の内容を更新しないようにＣＰＵ
間通信フラグが設けられている。

【００３１】図４には実施例システムにおける割込みを
かける側のＣＰＵ（ここではＣＰＵ１とする）の割込み
発生までのフローチャートが、図５には割込み発生後の
フローチャートがそれぞれ示される。また図６には実施
例システムにおける割込みをかけられる側のＣＰＵ（こ
こではＣＰＵ２とする）のフローチャートが示される。
また図７の（Ａ）にはＣＰＵ間割込み要求レジスタが、
図７の（Ｂ）、（Ｃ）にはＣＰＵ間割込み通知レジスタ
がそれぞれ示される。

【００３２】また図８〜図１１には実施例における共有
メモリ内のＣＰＵ間通信領域の各種状態が示される。こ
の図８〜図１１において、未使用ブロックリンク情報の
アドレスＸには未使用ブロックリンク情報にキューイン
グされている未使用ブロックの先頭ブロックのアドレス
が記入され、アドレスＹには末尾ブロックのアドレスが
記入される。したがって、図８の場合にはアドレスＰ１
のブロックを先頭にアドレスＰｎまでのブロック、すな
わちｎ個のブロックの全てが未使用ブロックリンク情報
にキューイングされていることになる。

【００３３】一方、各ＣＰＵ対応に設けられているリン
ク情報は、例えばＣＰＵ２の場合、キューイングブロッ
ク数として「０」が記入され、またキューイング情報と
して、ＣＰＵ２についての先頭キューイングブロックの
アドレスを格納するアドレスＡには「ＦＦＦＦ」、末尾
キューイングブロックのアドレスを格納するアドレスＢ
には「ＦＦＦＦ」がそれぞれ記入されている。ここでキ
ューイング情報の値「ＦＦＦＦ」はどのＣＰＵ間通信情
報ブロックもキューイングしていないことを示す。な
お、図８ではＣＰＵ２以外のＣＰＵについては図示を省
略してあるが、各ＣＰＵ１〜ＣＰＵｎ毎にキューイング
情報およびキューイングブロック数が存在する。

【００３４】まず、図４のフローチャートを参照して実
施例のマルチプロセッサシステムにおける割込みをかけ
る側のＣＰＵが割込みを発生させるまでのＣＰＵ間通信
処理動作を説明する。

【００３５】まず、ＣＰＵ１内のあるタスクがＣＰＵ２
に対してＣＰＵ間通信関連のシステムコールを発行する
と（ステップＳ９０）、ＣＰＵ１内のＯＳ（オペレーテ
ィング・システム）は共有メモリ内のＣＰＵ間通信フラ
グ（図２参照）が“ＯＮ”か“ＯＦＦ”かをチェックす
る（ステップＳ９１）。このＣＰＵ間通信フラグが“Ｏ
Ｎ”の場合には“ＯＦＦ”になるまで待つ。

【００３６】一方、“ＯＦＦ”の場合は該当フラグを
“ＯＮ”にし（ステップＳ９２）、共有メモリ内の未使
用ブロックリンク情報の先頭にキューイングされている
未使用のＣＰＵ間通信情報ブロック（図８における斜線
が施されたブロック）をはずし（ステップＳ９３）、そ
の後、未使用ブロックリンク情報の内容を更新する（ス
テップＳ９４）。この更新は図９における斜線が施され
た部分に示すように、ＣＰＵ２のキューイング情報とし
て、アドレスＡの先頭キューイングブロック情報をＰ１
に、アドレスＢの末尾キューイングブロック情報をＰ１
にするとともに、キューイングさせたＣＰＵ間通信情報
ブロックの内容としてその発行元ＣＰＵ−ＩＤを「１」
にする。また未使用ブロックリンク情報として、そのア
ドレスＸの先頭ブロックのアドレスをＰ２に書き換える

【００３７】次にＣＰＵ１のＯＳは、ステップＳ９３に
て獲得したＣＰＵ間通信情報ブロックに、ステップＳ９
０にて発行されたシステムコールのパラメータ（図３に
示すような発行元ＣＰＵ−ＩＤ、発行先ＣＰＵ−ＩＤ、
ＩＮＴ番号、ＡＸ，ＢＸ，ＣＸ，ＤＸ，その他の通信情
報）を書き込み（ステップＳ９５）、また通信先ＣＰＵ
（すなわちＣＰＵ２）に対応するキューイング情報に該
当ＣＰＵ間通信情報ブロックをキューイングし、該当キ
ューイング情報を図９の斜線部に示すように更新する
（ステップＳ９６）。

【００３８】次にＣＰＵ１のＯＳは、通信先ＣＰＵ（す
なわちＣＰＵ２）に対応するキューイングブロック数を
図９の斜線部に示すように＋１し（ステップＳ９７）、
ＣＰＵ間通信フラグを“ＯＦＦ”にする（ステップＳ９
８）。その後、図７の（Ａ）に示すようなＣＰＵ間割込
み要求レジスタの通信先ＣＰＵ（すなわちＣＰＵ２）に
対応するビットを“ＯＮ”にして、通信先ＣＰＵに割込
みを発生させる（ステップＳ９９）。

【００３９】次に、実施例のマルチプロセッサシステム
における割込みをかけられた側のＣＰＵのＣＰＵ間通信
処理動作を図６のフローチャートを参照して説明する。

【００４０】まず他ＣＰＵ（ＣＰＵ１）からの割込みが
発生すると（ステップＳ１００）、通信先ＣＰＵ（ＣＰ
Ｕ２）のＯＳは図７の（Ｂ）に示すようなＣＰＵ間割込
み通知レジスタをチェックし、“ＯＮ”になっているビ
ットに対応するＣＰＵ（ＣＰＵ１）からのＣＰＵ間通信
があったことを認識する（ステップＳ１０１）。

【００４１】次にＣＰＵ２のＯＳは自ＣＰＵに対応する
キューイング情報にキューイングされているＣＰＵ間通
信情報ブロックをチェックし、発行元ＣＰＵ−ＩＤ（図
３参照）にＣＰＵ間通信元ＣＰＵのＩＤ（ＣＰＵ１）が
格納されているＣＰＵ間通信情報ブロックを見出す（ス
テップＳ１０２）。

【００４２】次にＣＰＵ２内の処理タスクは、ステップ
Ｓ１０２にて見出されたＣＰＵ間通信情報ブロック内の
各種パラメータの内容を読み取り、ＣＰＵ間通信に対応
した処理を実行する（ステップＳ１０３）。

【００４３】その後、ＣＰＵ間通信に対応した処理を終
えると、ＣＰＵ２内の処理タスクは該当ＣＰＵ間通信情
報ブロックに図１０に示されるように終了情報やエラー
コード等の各種パラメータ（図３参照）を設定し（ステ
ップＳ１０４）、ＣＰＵ間通信に対応した一通りの処理
を終了する（ステップＳ１０５）。

【００４４】次に、実施例のマルチプロセッサシステム
における割込みをかける側のＣＰＵの割込み発生後のＣ
ＰＵ間通信処理動作を図５を参照して説明する。

【００４５】ステップＳ９９にてＣＰＵ間割込み要求レ
ジスタの通信先ＣＰＵ（ＣＰＵ２）に対応するビットを
“ＯＮ”にして通信先ＣＰＵに割り込みを発生後、ＣＰ
Ｕ１のＯＳは定期的（例えば１０msec毎）に該当ＣＰＵ
間通信情報ブロックの終了情報（図１０の斜線部）をチ
ェックし、通信先ＣＰＵが該当するＣＰＵ間通信に対応
する処理を終了したかどうかをチェックする（ステップ
Ｓ１１０）。終了情報の内容が処理終了でない場合は処
理終了になるまで上記チェックを行い、処理終了の場合
はＣＰＵ１内の処理タスクは該当ブロック内のエラーコ
ードやその他のパラメータを読み、ＣＰＵ間通信に対応
した処理を実行する（ステップＳ１１１）。

【００４６】なお通信先ＣＰＵ（ＣＰＵ２）に障害が発
生した場合、上記終了情報はいつまでたっても処理終了
にならないので、通信元ＣＰＵは通信先ＣＰＵに障害が
発生したと判断できる。

【００４７】その後、ＣＰＵ１のＯＳは共有メモリ内の
ＣＰＵ間通信フラグ（図２参照）が“ＯＦＦ”になって
いるかどうかをチェックし（ステップＳ１１２）、“Ｏ
Ｎ”の場合は“ＯＦＦ”になるまで待ち、“ＯＦＦ”の
場合は該当フラグを“ＯＮ”にし（ステップＳ１１
３）、通信先ＣＰＵ（ＣＰＵ２）のキューイング情報に
キューイングされている該当ブロックをはずし、図１１
の斜線部に示すように該当キューイング情報を更新する
（ステップＳ１１４）。

【００４８】その後、ＣＰＵ１のＯＳは該当ブロックを
未使用ブロックリンク情報の最後尾にキューイングし、
図１１の斜線部に示すように未使用ブロックリンク情報
を更新し（ステップＳ１１５）、通信先ＣＰＵ（ＣＰＵ
２）に対応するキューイングブロック数を図１１の斜線
部に示すように（−１）する（ステップＳ１１６）。

【００４９】その後、ＣＰＵ１のＯＳはＣＰＵ間通信フ
ラグを“ＯＦＦ”にし（ステップＳ１１７）、割込み処
理を終了する（ステップＳ１１８）。

【００５０】なお、本発明のＣＰＵ間通信フラグが“Ｏ
Ｎ”になったかどうかのチェック（図４のステップＳ９
１および図５のステップＳ１１２）にて、ＣＰＵ間通信
フラグがずっと“ＯＮ”のままだと、通信元ＣＰＵのＯ
Ｓに当然負荷がかかるが、ＣＰＵ間通信フラグが“Ｏ
Ｎ”の状態は図４のステップＳ９２〜Ｓ９８および図５
のステップＳ１１３〜Ｓ１１７の間のみであり、この間
の処理では通信元ＣＰＵのＯＳがキューイング情報、キ
ューイングブロック数、未使用ブロックリンク情報の更
新やＣＰＵ間通信情報ブロックのデキュー、エンキュー
および内容の更新しか行っておらず、この間の処理時間
は短く、よって通信元ＣＰＵにもほとんど負荷がかから
ない。

【００５１】なお、従来技術では、通信元ＣＰＵが通信
先ＣＰＵにＣＰＵ間通信の割込みをかけた後、通信先Ｃ
ＰＵがそのＣＰＵ間通信に関連する処理を終えるまでセ
マフォフラグは“ＯＮ”のままで、特に通信先ＣＰＵが
割込みによるＣＰＵ間通信情報を受信後に処理タスクが
行うＣＰＵ間通信に関連する処理（図６のステップＳ１
０３（点線矢印部））に時間がかかる場合にかなりの負
荷がかかった。

【００５２】次に、複数のＣＰＵが連続して同一ＣＰＵ
に対してＣＰＵ間通信の割込みを発生させた場合、すな
わち、ある特定のＣＰＵ（ＣＰＵ２とする）に、ほぼ同
時に連続して複数の他ＣＰＵからＣＰＵ間通信関連のシ
ステムコールが発生した場合の処理手順について説明す
る。

【００５３】まずＣＰＵ１内にあるタスクがＣＰＵ２に
対してＣＰＵ間通信関連のシステムコールを発行した場
合の処理手順については、前述（図４〜図６のフローチ
ャートを参照）した通りである。ここで、例えばＣＰＵ
１内のあるタスクがＣＰＵ２に対して該当システムコー
ルを発行（図４のステップＳ９０）後、ＣＰＵ２内のＯ
Ｓと処理タスクが該当ＣＰＵ間通信に対応する処理を終
了する（図６のステップＳ１０５）までの間に、他ＣＰ
Ｕ（ＣＰＵ３とする）内のあるタスクがＣＰＵ２に対し
てＣＰＵ間通信関連のシステムコールを発行したものと
して、その場合の処理について以下に述べる。

【００５４】なお、割込みをかける側のＣＰＵ（ＣＰＵ
３）の割込み発生までのフローチャートは図４に示すも
のであり、割込みをかけられる側のＣＰＵ（ＣＰＵ２）
のフローチャートは図６に示すものであり、割込みをか
ける側のＣＰＵ（ＣＰＵ３）の割込み発生後のフローチ
ャートは図５に示すものであり、処理手順自体は変わら
ない。

【００５５】ＣＰＵ１内のあるタスクがＣＰＵ２に対し
てＣＰＵ間通信関連のシステムコールを発行した後、Ｃ
ＰＵ１のＯＳは図４のステップＳ９１〜Ｓ９９の処理を
連続して行い、ＣＰＵ２に対してＣＰＵ間通信をするた
めの割込みを発生させるが、その時点での共有メモリ内
の未使用ブロックリンク情報とキューイングされている
ＣＰＵ間通信情報ブロック、およびＣＰＵ２のキューイ
ングブロック数、ＣＰＵ２のキューイング情報と該当キ
ューイング情報にキューイングされているＣＰＵ間通信
情報ブロックの状態は図８に示す通りである。

【００５６】その後、ＣＰＵ２のＯＳと処理タスクが上
記割込みによるステップＳ１０１〜Ｓ１０５の処理を終
了する前に、ＣＰＵ３内にあるタスクがＣＰＵ２に対し
てＣＰＵ間通信関連のシステムコールを発行（図４のス
テップＳ９０）すると、ＣＰＵ３のＯＳは該当ＣＰＵ間
通信の割込みに関連する図４のステップＳ９１〜Ｓ９９
の処理を行う。図１２にはその処理実行直後の共有メモ
リ内のＣＰＵ間通信領域の状態が示される。また図７の
（Ｃ）にはそのときのＣＰＵ間割込み通知レジスタの状
態が示される。

【００５７】その後、ＣＰＵ２のＯＳと処理タスクはＣ
ＰＵ１およびＣＰＵ３からのＣＰＵ間通信の割込みによ
るステップＳ１０１〜Ｓ１０５の処理を行う。ＣＰＵ１
からのＣＰＵ間通信の割込みによるステップＳ１０１〜
Ｓ１０５の処理を未だ行ってない場合、どちらのＣＰＵ
からの割込みによる処理を先に行うかは任意であるが、
本実施例ではＣＰＵ１からの割込みによる処理を先に行
うものとして記述する。

【００５８】図１３にはＣＰＵ１からのＣＰＵ間通信に
よりＣＰＵ２のＯＳと処理タスクがＣＰＵ１からの割込
みによるステップＳ１０１〜Ｓ１０５の処理を終え、そ
の後にＣＰＵ１のＯＳと処理タスクがステップＳ１１０
〜Ｓ１１７の処理を終了後の共有メモリ内のＣＰＵ間通
信領域の状態が示される。

【００５９】また図１４には、ＣＰＵ３からのＣＰＵ間
通信によりＣＰＵ２のＯＳと処理タスクがステップＳ１
０１〜Ｓ１０５の処理を終えた後、ＣＰＵ３のＯＳと処
理タスクがステップＳ１１０〜Ｓ１１７の処理を終えた
後の共有メモリ内のＣＰＵ間通信領域の状態が示され
る。なお図中のキューイング情報の値「ＦＦＦＦ」はど
のＣＰＵ間通信情報ブロックをもキューイングしていな
いことを示しており、また図中ではキューイング情報お
よびキューイングブロック数はＣＰＵ２以外のＣＰＵに
ついては図示を省略してあるが、各ＣＰＵ１〜ＣＰＵｎ
毎に存在している。

【００６０】図１２〜図１４の斜線部は、共有メモリ内
のＣＰＵ間通信領域内の状態が図９→図１２→図１３→
図１４の順で変化していくが、１つ前の状態と比較して
変化のあった部分を示す。

【００６１】３つ以上のＣＰＵが連続して同一ＣＰＵに
対してＣＰＵ間通信の割り込みを発生させた場合の本発
明による処理手順については、上述した図４〜図６のフ
ローチャートの手順が順不同に繰り返して行われること
になる。

【００６２】なお最大ｎ個のＣＰＵの存在するマルチプ
ロセッサシステムにおいて、あるＣＰＵに対してＣＰＵ
間通信の可能なＣＰＵの数は（ｎ−１）個であり、また
１つのＣＰＵが同時に複数のＣＰＵに対してＣＰＵ間通
信を行うことはないため、ＣＰＵ間通信情報ブロックの
数はｎ個あれば対応可能である。

【００６３】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、従来技術における共有メモリの容量不足およびＣＰ
Ｕ間通信の通信元ＣＰＵの負荷増大という問題点が解決
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る原理説明図である。

【図２】実施例のマルチプロセッサシステムにおける共
有メモリ内のＣＰＵ間通信領域を示す図である。

【図３】実施例のマルチプロセッサシステムにおけるＣ
ＰＵ間通信情報ブロックの例を示す図である。

【図４】実施例システムにおける割込みをかける側のＣ
ＰＵのＣＰＵ間通信処理動作（割込みをかけるまで）を
示すフローチャートである。

【図５】実施例システムにおける割込みをかける側のＣ
ＰＵのＣＰＵ間通信処理動作（割込み発生後）を示すフ
ローチャートである。

【図６】実施例システムにおける割込みをかけられる側
のＣＰＵのＣＰＵ間通信処理動作を示すフローチャート
である。

【図７】ＣＰＵ間割込み要求レジスタとＣＰＵ間割込み
通信レジスタを示す図である。

【図８】実施例のマルチプロセッサシステムにおける共
有メモリ内のＣＰＵ間通信領域の初期状態を示す図であ
る。

【図９】実施例のマルチプロセッサシステムにおいてＣ
ＰＵ間通信の割込みをかける側のＣＰＵが割込みをかけ
た直後の共有メモリ内のＣＰＵ間通信領域の状態を示す
図である。

【図１０】実施例のマルチプロセッサシステムにおいて
割込みをかけられる側のＣＰＵが終了情報とエラー情報
等を格納した直後の共有メモリ内のＣＰＵ間通信領域の
状態を示す図である。

【図１１】実施例のマルチプロセッサシステムにおいて
割込みをかける側のＣＰＵが当該割込みに対応する一連
の処理を終えた後の共有メモリ内のＣＰＵ間通信領域の
状態を示す図である。

【図１２】実施例のマルチプロセッサシステムにおいて
ＣＰＵ３のＯＳがステップ９１〜Ｓ９９の処理実行直後
の共有メモリ内のＣＰＵ間通信領域の状態を示す図であ
る。

【図１３】実施例のマルチプロセッサシステムにおいて
ＣＰＵ１からのＣＰＵ間通信によりＣＰＵ２のＯＳや処
理タスクがステップＳ１０１〜Ｓ１０５の処理を終えた
後、ＣＰＵ１のＯＳや処理タスクがステップＳ１１０〜
Ｓ１１７の処理を終えた後の共有メモリ内のＣＰＵ間通
信領域の状態を示す図である。

【図１４】実施例のマルチプロセッサシステムにおいて
ＣＰＵ３からのＣＰＵ間通信によりＣＰＵ２のＯＳや処
理タスクがステップＳ１０１〜Ｓ１０５の処理を終えた
後、ＣＰＵ３のＯＳや処理タスクがステップＳ１１０〜
Ｓ１１７の処理を終えた後の共有メモリ内のＣＰＵ間通
信領域の状態を示す図である。

【図１５】マルチプロセッサシステムの構成例を示す図
である。

【図１６】従来のマルチプロセッサシステムにおける共
通メモリ内のＣＰＵ間通信領域の例を示す図である。

【図１７】ＣＰＵ間通信情報書込み用固定領域の従来例
を示す図である。

【図１８】従来の他のマルチプロセッサシステムにおけ
る共有メモリ内のＣＰＵ間通信領域の例を示す図であ
る。

【図１９】従来システムにおける割込みをかける側のＣ
ＰＵのＣＰＵ間通信処理動作を示すフローチャートであ
る。

【図２０】従来システムにおける割込みをかけられる側
のＣＰＵのＣＰＵ間通信処理動作を示すフローチャート
である。

【符号の説明】

１１、２１共通メモリ１２、２２システムバスＣＰＵ１〜ＣＰＵｎ中央処理装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のＣＰＵ（２₁〜２_n）とそれらの
ＣＰＵが共通にアクセスできる共有メモリ（１）とを有
するマルチプロセッサシステムにおいて、上記共有メモリには通信元ＣＰＵから通信先ＣＰＵに送
る必要のあるＣＰＵ間通信の各種パラメータを格納する
ＣＰＵ間通信情報ブロックが上記ＣＰＵの数に応じた数
分設けられ、上記ＣＰＵ間通信情報ブロックはそれが未使用の場合に
は共有メモリ内に存在する未使用ブロックリンク情報に
キューイングされ、また使用中の場合には通信先の各Ｃ
ＰＵ毎に存在するキューイング情報にキューイングされ
ることを特徴とするマルチプロセッサシステムにおける
ＣＰＵ間通信方式。
【請求項２】請求項１記載のマルチプロセッサシステ
ムにおけるＣＰＵ間通信方式において、通信先の各ＣＰＵ毎に、キューイングされているＣＰＵ
間通信情報ブロック数を格納する領域が設けられている
ことを特徴とするマルチプロセッサシステムにおけるＣ
ＰＵ間通信方式。
【請求項３】請求項１または２記載のマルチプロセッ
サシステムにおけるＣＰＵ間通信方式において、ＣＰＵ間通信フラグを設けることによって複数のＣＰＵ
が同時に共有メモリ内のＣＰＵ間通信情報ブロック、キ
ューイング情報、キューイングブロック数、未使用ブロ
ックリンク情報を書き換えないように構成したことを特
徴とするマルチプロセッサシステムにおけるＣＰＵ間通
信方式。