JPH0624379B2

JPH0624379B2 - 通信経路確立装置

Info

Publication number: JPH0624379B2
Application number: JP63177272A
Authority: JP
Inventors: ケニス・ジエイ・ペリイ; ジヨージズ・ヤニツクス・シフアインジーン; ブレント・ジオン・ホールパーン; リイー・ウインザー・ホーヴエル; テイーン・ハイン
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1987-09-11
Filing date: 1988-07-18
Publication date: 1994-03-30
Anticipated expiration: 2009-03-30
Also published as: EP0306886A3; EP0306886A2; JPS6472642A

Description

【発明の詳細な説明】Ａ．産業上の利用分野本発明は一般にデータ処理の分野に関し、具体的には多
重マルチドロツプ（分岐）ネツトワークによつて接続さ
れた分散システム中のプロセツサ間で接続を確立するた
めの、既存のネツトワーク中にすでに存在するもの以外
にワイアを必要としない又プロセツサの介入を必要とし
ない装置に関する。

Ｂ．従来技術本発明は所謂多重マルチドロツプ・ネツトワークによつ
て接続されたプロセツサの分散システム中のプロセツサ
間で接続を確立するための問題の解決に向けられる。こ
の解決には多重マルチドロツプ・ネツトワーク中にすで
に存在するもの以外にワイアを必要とせず、ネツトワー
ク中のプロセツサ側の介入を必要としない。

ｎ個のプロセツサを接続する多重マルチドロツプ・ネツ
トワークでは、各プロセツサはｎ本の同じマルチドロツ
プ・リンクによつて他のプロセツサと接続されている。
マルチドロツプ・リンクはネツトワーク中の１つのプロ
セツサから各他のプロセツサに情報を送信できる直接接
続と考えることができる。

リンクはプロセツサに１対１に割当てられ、プロセツサ
はメツセージをその割当てられたリンク上にだけ送信す
る。プロセツサはこれ等のリンクの上のメツセージを受
取つてすべての他のプロセツサと通信を確立する。

このような多重マルチドロツプ・ネツトワークの単一マ
ルチドロツプ・リンクに対する利点は、各プロセツサが
それ自身の専用送信線を有するために共用リンクの場合
のように競合がない点にある。さらに分散制御が使用さ
れるのでネツトワークに中央制御装置を必要としない。

従来多くのプロセツサ相互接続システムが知られている
が、各々長所と短所がある。これ等のシステムは一般に
中央制御装置即ち別個の制御装置及び夫々のプロセツサ
間のデータ経路を有する。

米国特許出願第９４０８９１号には、多重マルチドロツ
プ・ネツトワークによつて接続されたプロセツサの分散
システム中で、すでに存在する以外のワイアを使用しな
いでプロセツサ間に接続を確立する問題を解決する方法
が開示されている。しかしながらこの方法はプロセツサ
による介入が必要である。遅延はネツトワーク中のプロ
セツサの数に比例する。本発明はプロセツサによる介入
を必要とせず、代りにプロセツサの介入の必要を避けた
ハードウエアを使用する。

米国特許第４４３４４６３号には、多重バスを使用する
が各プロセツサ毎に個々のマルチドロツプ送信線を使用
しないプロセツサ間相互接続システムが開示されてい
る。さらに各プロセツサはすべての他のプロセツサと直
接通信できず、一部のメツセージは中間のプロセツサを
介してリレーされる。これに対比して、多重マルチドロ
ツプ・ネツトワークはすべてのプロセツサ間で直接通信
が可能である。

米国特許第４４９１９１５号はプロセツサ間相互接続シ
ステムでなくプロセツサ−メモリ相互接続システムを開
示している。さらに分散制御装置がないので、中央制御
装置が必要である。

米国特許第３９８４８１９号は各プロセツサが他のプロ
セツサに接続されていない多重バス・プロセツサを開示
している。従つてこのシステムではマルチドロツプ・ネ
ツトワークにはない競合が生ずる。さらにこのシステム
は別々のデータ経路及び制御経路を必要とするが、マル
チドロツプ・ネツトワークはデータ線だけを必要とし、
別個の制御線を必要としない。

米国特許第３７５３２３４号はコンピユータ間で同時デ
ータ交換を行うマルチコンピユータ・システムを開示し
ている。このシステムでは中央制御ユニツトである、集
中的「計算の流れデイレクタ」を使用している。その上
別個のデータ及び制御経路が使用されている。

米国特許第４１５６７９６号は単一バス・システムだけ
を処理するチヤンネル・アタツチメント・インターフエ
イスを開示している。これに対して本発明は多重バス即
ち多重リンク・システムに関する。

米国特許第４４８２９５４号は単一バスに複数のプロセ
ツサを接続する回路を開示している。これに対して本発
明は多重バスを使用する。

米国特許第４４７８７１号は、複数のプロセツサの各々
を単一のバスに接続するインターフエイス・モジユール
を開示している。このシステムは単一のバスだけしか使
用しないが、ＣＰＵで構成したフロント・エンド・プロ
セツサ、メモリ・システム等を使用するが、本発明はプ
ロセツサの介入の回避を指向する。

米国特許第４１３０８６５号では、バス・カプラがアド
レスで指定される認識回路を有し、単に他の周辺装置を
アドレスするだけでプロセツサ間通信を処理している。
しかしながらこのシステムはバスの数とプロセツサの数
との間に具体的な関係がないので、一般に知られている
多重マルチドロツプ・ネツトワークとは異なる多重バス
構造を使用している。さらにこの機構ではプロセツサは
バスを求めて競合しなければならず、従つて追加の競合
調停回路が必要である。これに対して、多重マルチドロ
ツプ・ネツトワーク中では、バス（即ち送信線）の数が
正確にプロセツサの数に等しい。又バス毎に唯一つの送
信器が与えられるので、競合がなく、実行順序指定の必
要がない。

Ｃ．発明が解決しようとする問題点本発明の目的は改良多重プロセツサ相互接続機構を与え
ることにある。

本発明に従えば、既存のネツトワーク中にすでに存在す
るもの以外に追加のワイアを必要としない、多重マルチ
ドロツプ・ネツトワークのための改良接続機構が与えら
れる。

本発明に従えば、既存のネツトワーク中にすでに存在す
るもの以外に追加のワイアを必要としない、多重マルチ
ドロツプ・ネツトワークによつて接続されたプロセツサ
の分散システム中のプロセツサ間で接続を確立するため
の機構が与えられる。

本発明に従えば、各プロセツサがｎ本の同一マルチドロ
ツプ・リンクによつてすべての他のプロセツサに接続さ
れている。ｎ個のプロセツサのための多重マルチドロツ
プ・ネツトワークによつて接続されている分散システム
中のプロセツサ間に接続を確立する回廊機構が与えられ
る。リンクは１対１にプロセツサに割当てられ、プロセ
ツサはその割当てられたリンク上にのみ送信する。プロ
セツサはこれ等の任意のリンク上のメツセージを受取る
ことができ、所与のプロセツサはすべての他のプロセツ
サと通信できる。

本発明に従えば、追加のプロセツサによる介入もしくは
オーバーヘッドを必要としない、マルチドロツプ・ネツ
トワークによつて接続されるプロセツサの分散システム
中のプロセツサ間で接続を確立する改良機構が与えられ
る。

Ｄ．問題点を解決するための手段本発明に従えば、分散プロセツサ・システム中の多重マ
ルチドロツプ・ネツトワークにおいて使用される装置が
与えられる。認識回路を使用して多重マルチドロツプ・
ネツトワークの送信線と呼出しコード入力をプロセツサ
に結合する。認識回路は呼出しコード出力と割込み要求
出力を与える。この割込み要求出力はプロセツサ内の割
込み線に結合される。動作に際し、プロセツサは認識回
路を初期設定し、すべての送信線を並列にモニタする。
もしプロセツサの呼出しコードがこれ等の送信線のうち
どれかの上に現われると、認識回路はその割込み要求出
力を発生し、呼出しコードを与えた線の２進表示を呼出
しコード出力上に与える。プロセツサ内の割込み線が活
性化されると、プロセツサは他のプロセツサが自分と通
信を望んでいることを知る。プロセツサの識別コードは
すでに呼出しコード出力線上に存在するので、呼出しコ
ードの送信後直ちに接続要求の認識が可能である。

既存のネツトワーク中にすでに存在するもの以外のワイ
アは必要でない。追加のワイアが必要なくなるので、任
意の寸法のより大きな多重マルチドロツプ・ネツトワー
クを構築する際の主な障害が減少する。

さらに呼出しコード認識装置と呼ばれる特殊な回路を使
用するのでプロセツサの介入が必要でなくなる。

Ｅ．実施例次にｎ個のプロセツサを接続する多重マルチドロツプ・
ネツトワークを示した第２図を参照されたい。第２図は
代表的な従来の多重マルチドロツプ・ネツトワークを示
す。複数のプロセツサ１０、１１及び１２には夫々マル
チドロツプ・リンク１３、１４及び１５が割当てられて
いて、その上に夫々のプロセツサがメツセージを送信す
る。各プロセツサは他のプロセツサのマルチドロツプ・
リンクに結合されていてメツセージを受信する。従つ
て、たとえばプロセツサ１０はマルチドロツプ１３上に
メツセージを送信するが、夫々マルチドロツプ・リンク
１４及び１５を介してプロセツサ１及びプロセツサｎか
らのメツセージを受信する。このような設定は、システ
ムの残りのプロセツサについても成立つ。

米国特許出願第９４０８９１号では、ネツトワーク中の
プロセツサ１０、１１、及び１２の各々に長さが略logn
の（呼出しコードと呼ばれる）弁別可能なビツト・パタ
ーンが割当てられている。従つて各プロセツサはすべて
の送信線をモニタしてその呼出しコードの存在を検出す
る。一度その呼出しドードを送信線上に認識すると、プ
ロセツサはそのコードの送信者（プロセツサ）と接続を
確立する。従つて呼出しコードを認識する際の遅延はnl
ogn程度になる。

本発明では、第１図に示したように、プロセツサ１０、
１１及び１２は認識回路１６、１７及び１８を使用し
て、ネツトワーク中の他のプロセツサからの送信線をモ
ニタする。認識回路は並列に送信線をモニタし、送信線
を直列にサンプリングする場合に生ずる遅延を回避す
る。この認識回路は上記米国特許出願第９４０８９１号
に開示された方法と関連して使用することができる。こ
のようにすることによつて、プロセツサの介入がもはや
必要でなくなり、遅延が除去されるので従来方法の望ま
しくない特性が回避される。

第１図に示したように、認識回路はネツトワーク中の各
プロセツサに必要である。各認識回路はたとえば１６Ａ
及び１６Ｂ（１７Ａ及び１７Ｂ）で示した入力端子を含
み、その各々が多重マルチドロツプ・ネツトワークのエ
ンド（終端）線の１つに結合されていて、さらに第１図
の認識回路１６の１６Ｃ、夫々認識回路１７及び１８の
ための１７Ｃ及び１８Ｃとして示されている、各プロセ
ツサからの呼出しコード入力端子に接続される。

認識回路は次のように動作する。プロセツサはたとえば
線１６Ｃ、１７Ｃ及び１８Ｃ上にプロセツサの呼出しコ
ードを供給することによつて認識回路を初期設定する。
呼出しコードは一般にシステムのプロセツサの数に依存
して変化する大きさの２進値である。たとえばネツトワ
ーク中に２５６個以下のプロセツサが存在する場合は８
ビツトの呼出しコードで十分である。

その後認識回路は他の多重マルチドロツプ・リンクから
の並列なｎ−１本の送信線のすべてをモニタする。プロ
セツサの呼出しコードがこれ等の送信線のどれかの上に
現われると、認識回路は割込み要求（ＩＲＱ）出力を上
昇し、呼出しコードが送信されてきた任意の線上の２進
表示を呼者コード出力、たとえば１６Ｅ上に置く。この
ようにしてプロセツサはそのアテンシヨンが要求されて
いることを知るばかりでなく、誰が要求しているかを知
る。ＩＲＱ出力はプロセツサ中にすでに存在する割込み
要求線に結合されている。この割込み線が活性化される
と、プロセツサは上述のようにある他のプロセツサがそ
れとの接続の確立を求めている時これを知り、呼者の識
別コードが呼者コード出力端子上に与えられる。

この認識回路を使用すると、接続の要求は呼出しコード
が送信された直後に認識される。従つて高々、呼出しコ
ードの送信に必要とされる時間である時間lognが接続の
確立に必要とされる。第３図を参照すると、認識回路１
６は出力として呼者コード出力３３及び割込み要求出力
３４を有するベクトル化優先順位制御装置２０を有す
る。この装置２０は複数（ｎ−１個）のラツチ２１、２
２及び２３からの信号を受取る。ｎはネツトワーク中の
プロセツサの数である。各ラツチは夫々線４２、４３及
び４４を介して呼出しコード認識回路（ＣＣＲ）２４、
２５及び２６に結合されている。ＣＣＲは入力として、
それの属するプロセツサから呼出しコードを受取る線４
０並びにネツトワーク中の他のプロセツサに接続され
た、メツセージを受信するマルチドロツプ・リンクの線
３６、３７及び３８を受取る。

動作について説明すると、呼出しコード認識回路２４、
２５及び２６はたえずそのネツトワーク入力線をモニタ
する。信号を受信すると、この信号はロード入力の呼出
しコード信号と比較される。もし送信線から受取つた信
号と呼出しコード中の信号が互に一致すると、送信線の
番号従つてメツセージを送信したプロセツサの番号に対
応する信号がたとえばラツチ２１中に置かれる。ラツチ
２１はメツセージを送信してプロセツサの識別コードを
記憶するバツフアもしくはメモリである。

呼出しコードは送信される他の型のデータと区別できる
ように選択される。この区別はたとえば、通信プロトコ
ールが通常の通信の過程から排除したビツト・パターン
によつて呼出しコードを開始そして終らせることによつ
て容易に達成される。たとえば、多くの通信プロトコル
（たとえばＳＤＬＣ）の慣用例からパケツトの開始及び
終りを示す特定のパターンが選択でき、これ等のパター
ンはこのような状況を示すためだけに送信される。

アドバンスド・マイクロ・デバイシズ社が製造している
ＡＭＤ２９１４でよいベクトル化優先順位割込み制御装
置２０が、プロセツサが同時に２以上の他のプロセツサ
からメツセージを受取る場合に優先順位の実行順序指定
を行うのに使用できる。ベクトル化優先順位割込み制御
２０は入力上に受取る信号に、予定の順序で優先順位を
与える。従つてプロセツサ１０と通信を要求する信号が
同時に送信線３６及び３７上に受取られると、ベクトル
化優先順位割込み制御装置２０はその入力３０に受取る
信号に対して入力３１に受取られる信号よりも高い優先
権を与え、次いで、入力３１は入力３２よりも高い優先
権を持つように配線することができる。優先順位割込み
制御装置は優先順位の問題が解決された後に２つのこと
を行う。第１に、すでに説明したとおり、プロセツサに
向う出力３３に呼者のベクトル即ち識別コードを与え、
第２にこれと同時にプロセツサに向う出力３４上の割込
み要求線を上昇させ、プロセツサにそのアテンシヨンが
要求されていることを知らせる。

次に第４図を参照すると、呼出しコード認識回路（ＣＣ
Ｒ）２４が示されている。呼出しコード認識回路２４、
２５及び２６の各々は同じ構造をなしている。上述のよ
うに呼出しコード認識回路２４はその所属するプロセツ
サ、今の場合はプロセツサ１０からそのロード入力にロ
ードされる特定の呼出しコードを認識する。認識さるべ
きコードはシステムが初期設定される時にそのロード入
力を介してＣＣＲ２４にロードされる。その後ＣＣＲ２
４は線３６に結合された送信線３６を連続的にモニタし
て、一致が生じた時に線４２上の信号を上昇させる。

１つの呼出しコード認識回路が各送信線に割当てられて
いる。従つて、たとえば８個のプロセツサを有するシス
テムでは８個の認識回路が存在し、８個の認識回路の各
々が８個の呼出しコード認識回路を有する。このような
ネツトワークは全部で６４個の呼出しコード認識回路を
含む。

第５図を参照すると、呼出しコード認識回路２４の構造
の詳細なブロツク図が示されている。呼出しコード認識
回路２４はネツトワークから線５０に直列入力信号を受
取り、この信号が次に１時に１ビツトずつシフト・レジ
スタ５１にロードされる。第５図に示したように、シフ
ト・レジスタ５１は８個のセルを有し、８ビツトの数字
を保持できる。しかしながらネツトワーク中の各送信線
の認識コードを含むに十分な限り任意の長さの２進数が
選択できる。

シフト・レジスタ５１にロードされた値は次に比較回路
５２にロードされる。レジスタ５４はロード入力５５
に、呼出しコードとして、すでに参照されて２進数をプ
ロセツサから受取る。比較回路５２は次にレジスタ５４
中の呼出しコードをシフト・レジスタ５１中の値と比較
する。２つのレジスタ中の値が等しいと、比較回路５２
は線５３上に一致信号を与える。呼出しコード認識回路
の各入力５０は１つの送信線当り１つの呼出しコード認
識回路を使用することによつてマルチドロツプ・ネツト
ワークの送信線の１つに結合されているので、すべての
送信線は並列にモニタできる。

一致信号は第３図のラツチ２１中に記憶される。ラツチ
はプロセツサによつてその後リセツトされる迄この信号
を保持する。

たとえばプロセツサ１０によつて割込みにサービスされ
た後、アテンシヨンを要求するプロセツサとの接続が確
立される。

ラツチは個々にもしくは全部一時にプロセツサによつて
リセツトされる。すべてのラツチはたとえばプロセツサ
が接続のために利用可能になつた時、あるいはすべての
他のプロセツサが接続を求めて新たに競合しなければな
らなくなつた時にリセツトできる。しかしながら接続を
確立した直後にすべてのラツチをリセツトするだけで、
プロセツサは使用中になされる接続要求を保持できる。
個々のラツチをリセツトすることによつて、たとえば先
入れ先出し（ＦＩＦＯ）の順に要求にサービスできる。
この分野の専門家にとつて明らかなように、種々のプロ
トコルが採用できる。

以上、多重マルチドロツプ・ネツトワークによつて接続
されたプロセツサの分散システム中のプロセツサ間のプ
ロセツサのための接続を確立する装置を説明した。

Ｆ．発明の効果本発明に従い、プロセツサの介入を必要とせずに且つワ
イヤの付加を必要とせずに効率的に接続を確立すること
ができる改良された多重プロセツサ相互接続機構が与え
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置を使用した多重マルチドロツプ・
ネツトワークのブロック図である。第２図は従来の多重マルチドロツプ・ネツトワークのブ
ロツク図である。第３図は本発明に従つて使用される認識回路のブロツク
図でである。第４図及び第５図は本発明の呼出しコード認識回路のブ
ロツク図である。１０、１１、１２、……プロセツサ、１３、１４、１
５、……リンク、１６、１７、１８、……認識回路、２
０……ベクトル化優先順位割込み制御装置、２１、２
２、２３、……ラツチ、２４、２５、２６……呼出しコ
ード認識回路、５１、５４……レジスタ、５２……比較
回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ブレント・ジオン・ホールパーンアメリカ合衆国ニユーヨーク州カトナ、ザ・テラス26番地 (72)発明者リイー・ウインザー・ホーヴエルアメリカ合衆国オハイオ州スプリング・ヴアレイ、ウツドストリーム・レーン9108番地 (72)発明者テイーン・ハインアメリカ合衆国ニユーヨーク州ワツピンガーズ・フオールズ、スカボロウ・レーン10 ビイ一番地

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ｎを整数として、ｎ本のマルチドロップ・
リンクを有し、各リンクを介してメッセージを多重マル
チドロップ・ネットワーク中のｎ個のプロセッサのうち
の任意のプロセッサ間で通信する通信経路を確立するた
めの装置であって、上記プロセッサの各々は認識回路を有し、上記認識回路の各々は、上記マルチドロップ・リンクの
各々に接続されて各リンク上の他の各プロセッサからの
呼者識別コードと自プロセッサの呼び出しコードとの一
致を見る呼び出しコード認識回路、および該呼び出しコ
ード認識回路の一致出力の優先順位を決定する優先順位
割込み制御回路を有し、上記優先順位割込み制御回路は優先する一致出力を決定
したときに、他プロセッサからの接続要求が存在するこ
とを知らせる割込み要求および該一致出力を生じた他プ
ロセッサを識別する信号を自プロセッサ与える、ものであることを特徴とする通信経路確立装置。