JPH09114793A - マルチプロセッサシステム及びその割り込み処理方法 - Google Patents

マルチプロセッサシステム及びその割り込み処理方法

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JPH09114793A
JPH09114793A JP27387295A JP27387295A JPH09114793A JP H09114793 A JPH09114793 A JP H09114793A JP 27387295 A JP27387295 A JP 27387295A JP 27387295 A JP27387295 A JP 27387295A JP H09114793 A JPH09114793 A JP H09114793A
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JP
Japan
Prior art keywords
interrupt
processor
processing
input
processing level
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP27387295A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Eguchi
裕之 江口
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NEC Engineering Ltd
Original Assignee
NEC Engineering Ltd
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Publication date
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Publication of JPH09114793A publication Critical patent/JPH09114793A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 マルチプロセッサにおいて入出力制御装置か
らの割り込み負荷分散を図る。 【解決手段】 プロセッサの処理レベルを格納したCS
TSレジスタとそれを読みだし,優先判断を行い,プロ
セッサへ割り込む手段を有する。 【効果】アイドル状態のプロセッサが全くない場合,処
理レベルの最も低いプロセッサへの割り込みを行うこと
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,情報処理装置に関
し,詳しくは,システムバスに複数の中央情報処理装置
(CPU)が接続された密結合方式マルチプロセッサシ
ステムと,それに用いられるマルチプロセッサシステム
の割り込み処理方式に関する。
【0002】
【従来の技術】従来,特開平2−82343号公報(以
下,従来技術1と呼ぶ)には,マルチプロセッサの割り
込み処理方式が提案されている。この方式は,割り込み
を受け付けるプロセッサが個別に判断することによっ
て,信号線の数を減らし,かつ故障に強い割り込み処理
方式が得られるようにした構成を有する。この従来技術
1では,プロセッサが単に割り込み受付け可能か否かを
表すビジー(BUSY)信号を出力し,本信号に基づ
き,入出力制御装置が割り込みを行うプロセッサを決定
するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,全プロ
セッサが割り込み受付け不可である場合においては,入
出力制御装置は,割り込み要求をプロセッサが受け取っ
てもらえず,従って,次の処理を行えず,スループット
を低下させるか,または,入出力制御装置内に処理要求
をスタックして,次の処理を行うといった複雑な制御を
入出力制御装置内にとり込むのいずれかを行う必要があ
る。
【0004】そこで,本発明の技術的課題は,マルチプ
ロセッサにおいて,入出力制御装置からの割り込み負荷
分担を図り,アイドルプロセッサが全く無い場合,処理
レベルの最も低いプロセッサに割り込みを行うことがで
きるマルチプロセッサの割り込み処理方法及びそれを実
施するためのマルチプロセッサシステムを提供すること
にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明のマルチプロセッ
サの割り込み処理方法は,複数のプロセッサと,各プロ
セッサにアクセス可能な入出力装置とを備え,これらプ
ロセッサと入出力装置とが共通バスを介して接続されて
いる密結合型マルチプロセッサシステムの割り込み処理
方法において,前記各プロセッサは,当該プロセッサシ
ステムにおける現在の処理レベルを示す状態レジスタを
備え,前記入出力装置では,前記各プロセッサの処理レ
ベルを判断することによって割り込みを行うことを特徴
とする。
【0006】また,本発明のマルチプロセッサの割り込
み処理方法は,mビット幅のデータバスを複数に分割し
てドライブするRMW(read modify write )方式のバ
スプロトコルを有するシステムバスに接続された密結合
方式のマルチプロセッサシステムのマルチプロセッサの
割り込み処理方法において,各プロセッサにおいて処理
レベル及び現在割り込み処理を受け付ける事が可能であ
るか否かの処理レベル及び受付可能状態を表示し,入出
力制御装置からの読み出し命令によって前記処理レベル
及び受付可能状態を読み取り,入出力制御装置で読み取
った内容を基に割り込み処理を要求するプロセッサを決
定し,当該結果及び割り込みベクタ番号をRMWの書き
込み命令によって再度バスに伝達し,当該結果よりプロ
セッサは割り込み受付けを行うことを特徴とする。
【0007】また,本発明のマルチプロセッサシステム
は,密結合型マルチプロセッサシステム内に設けられた
複数のプロセッサに現在の処理レベルを示す状態レジス
タを備えた処理レベル格納手段と,入出力制御装置から
の割り込み要求時に前記処理レベルを読み取る読取手段
及び前記処理レベルに基づいて割り込み先の各プロセッ
サの優先判断を行い,判断結果に基づいて前記各プロセ
ッサの内から割り込み先プロセッサを決定するプロセッ
サ決定手段を有する割り込み手段とを備え,前記入出力
制御装置の割り込み処理の分散化を図ることを特徴とす
る。
【0008】さらに,本発明のマルチプロセッサシステ
ムは,mビット幅のデータバスを複数に分割してドライ
ブするとともにRMW方式のバスプロトコルを有するシ
ステムバスに接続された密結合方式のマルチプロセッサ
システムにおいて,各プロセッサにおいて処理レベル及
び現在割り込み処理を受け付ける事が可能であるか否か
の処理レベル及び受付可能状態を表示したプロセッサ状
態レジスタと,入出力制御装置からの読取り命令によっ
て前記プロセッサ状態レジスタを読み取る読取手段と,
入出力制御装置で読み取った内容を基に割り込み処理を
要求するプロセッサを決定する割り込みプロセッサ決定
手段と,当該結果及び割り込みベクタ番号をRMWの書
き込み命令によって再度バスに伝達する書き込み手段と
を備え,当該結果よりプロセッサは割り込み受付けを行
うことを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】以下,本発明の実施の形態につい
て,図面を参照して説明する。
【0010】図1は本発明の実施の一形態に係るマルチ
プロセッサシステムを示す構成図である。また,図2は
図1のマルチプロセッサシステムのプロセッサ状態のフ
ォーマットである。更に,図3は図1のマルチプロセッ
サシステムによる割り込み先応答のフォーマットであ
る。
【0011】図1,図2,及び図3を参照して,第1の
中央情報処理装置(以下,第1CPUと呼ぶ)1,第2
の中央情報処理装置(以下,第2CPUと呼ぶ)2,第
3の中央情報処理装置(以下,第3CPUと呼ぶ)3,
及び第4の中央情報処理装置(以下,第4CPUと呼
ぶ)4から構成される4マルチプロセッサシステムがシ
ステムバス5を介して接続されている。
【0012】各CPU1,2,3,及び4内には,マイ
クロプロセッサ0(以下,単にMPUと呼ぶ)13,マ
イクロプロセッサ1(MPU)23,マイクロプロセッ
サ2(MPU)33,及びマイクロプロセッサ3(MP
U)43と,各プロセッサ状態を示す処理レベル格納手
段としての中央情報処理装置状態レジスタ(CPUst
atus レジスタ,以下,CSTSと呼ぶ)11,2
1,31,及び41とを有し,各処理レベルの変化時に
このレジスタの内容を逐次変更していく。
【0013】また,各CPU1,2,3,4は,入出力
制御装置からの割り込み先を示すInt ACK resp
onse レジスタ(以下,IAKRと呼ぶ) 12,22,
32,及び42を有する。各CSTS11,21,3
1,及び41は,IAKRの内容をMPUが引き取った
かどうかを示すVALIDフィールド(1ビット)と現
在MPUが処理待ち(アイドル)状態であることを示す
IDLEフィールド(1ビット)と現在実行中の処理レ
ベルフィールド(6ビット)を持つ。処理レベルフィー
ルドにより,本発明の実施の一形態では,MPU13,
23,33,及び43の64レベルの状態が表示可能で
ある。また,IAKR12,22,32,及び42にて
指示されたMPUは,本レジスタの内容を自分の処理要
求スタックに格納する。
【0014】第1及び第2入出力装置(以下,IOと呼
ぶ)6及び7は,システムバスを介して第1,第2,第
3,及び第4CPU1,2,3,及び4にそれぞれ接続
され,上記第1,第2,第3,及び第4CPU1,2,
3,及び4から制御されうる。この第1IO6及び第2
IO7は,プロセッサへの割り込み要求時に,各CPU
1,2,3,及び4から読み出されたCSTSの内容を
格納するCSTR61及び71を夫々持つ。
【0015】また,第1及び第2IO6及び7は,CS
TR61及び71の内容から最も割り込み先のプロセッ
サとして適当なものを計算するプロセッサ決定手段とし
ての判断回路62及び72と,計算結果を格納するIn
t ACK Statusレジスタ(以下,IAKSと
呼ぶ)63及び73を夫々有する。
【0016】システムバス5は,通常,第1CPU1,
第2CPU2,第3CPU3,第4CPU4,第1IO
6,及び第2IO7のいずれか1ユニットからドライブ
される。
【0017】次に,上記マイクロプロセッサシステムの
動作について説明する。以下の説明において,第1CP
U1,第2CPU2,第3CPU3,及び第4CPU4
内のVALIDフィードを夫々「VLD0,1,2,及
び3」で示し,IDLEフィールドを夫々「IDLE
0,1,2,及び3」で示し,また,夫々の処理レベル
を「処理レベル0,1,2,及び3」で夫々示す。
【0018】今,第1IO6にプロセッサに対する割り
込み要求が発生したとすると,この時,第1IO6は,
RMWプロトコルを使用して,システムバス5に対し
て,各MPU13,23,33,及び43の状態を知る
為に,CSTS11,21,31,及び41の内容の読
取りを行う。各CPU1,2,3,及び4のCSTS1
1,21,31,及び41の内容は,システムバス5の
8ビット単位に分割してドライブする。第1IO6で
は,各CPU1,2,3,及び4からドライブすること
によって得られたCSTSの内容を,32ビット幅のC
STR61に格納する。即ち,CSTR61は処理レベ
ルを読み取る読取手段として機能する。このCSTR6
1の内容から,割り込み先として適当と思われるMPU
13,23,33,及び43を割り込み先プロセッサ決
定手段としての判断回路62が判定する。
【0019】図4は,このときの判定のアルゴリズムを
示す図である。図4に示すように,VLDn=0で且つ
IDLEn=1の時,IDLE0=1ならば,REQ0
=1で第1CPUの割り込みが行われる。また,IDL
E1=1ならば,REQ1=1で第2CPUの割り込み
が行われる。また,IDLE2=1ならば,REQ2=
1で第3CPUの割り込みが行われる。また,IDLE
3=1ならば,REQ3=1で第3CPUの割り込みが
行われる。全部のVLDn=1ならば,一定時間待ち,
リトライとなる。
【0020】一方,全部のVLDn=1でないならば,
処理レベルの大小判断がなされ,処理レベル0が最も小
さい場合には,第1CPUへの割り込みが行われ,処理
レベル1が最も小さい場合には,第2CPUへの割り込
みが行われ,処理レベル2が最も小さい場合には,第3
CPUへの割り込みが行われ,処理レベル3が最も小さ
い場合には,第4CPUへの割り込みが行われる。
【0021】このように,判定した内容は,書き込み手
段としてのIAKS63に格納され,対応するCPUに
対して,転送(RMWのwrite)を行う。IAKS
63の内容が対応するCPU内のIAKRに格納される
と同時に,対応するCPU内のCSTSのVLDは
「1」となる。このとき,RMWの間はシステムバス
は,第1IO6に占有されており,他のCPUや他の入
出力制御装置(IO)は使用することができない。
【0022】IAKRの「REQ」フィールドに「1」
が設定されている時,すなわちCPU1,2,3,及び
4の内の一つが割り込み先指定である時,IAKRは対
応するMPUに,対応する引取り要求14,24,3
4,及び44を夫々発生する。MPU13,23,3
3,43の内の対応するものは,この引取り要求に応答
し,このIAKRの内容(割り込みベクタ)を割り込み
スタックに格納する。IAKRの読みだしが完了すると
CSTSのVLD及びIAKRのREQは「0」にリセ
ットされる。
【0023】割り込みスタックに格納された割り込み要
因は,CPUの処理レベルが割り込み処理可能であるか
否かにより動作が異なる。割り込みスタックに格納され
たCPUがアイドル状態,又は非常に低い処理レベルで
処理を実行中であれば,この割り込みスタック格納に即
座に反応して割り込み処理プログラムを実行する。尚,
割り込み処理については,従来技術1(特開平2−82
343号公報)の第4頁左上欄(明細書の第11頁)第
14行〜第4頁右上欄(明細書の第12頁)第7行に記
載されている。
【0024】また,第2IO7の割り込み要求発生時
も,上記説明と同様の処理であるので説明は省略する。
【0025】このように,本発明の実施の形態では,各
プロセッサの処理レベルを入出力制御装置から読み取れ
る構成をもつことによって割り込み負荷分散を行うこと
が可能になる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように,本発明によれば,
マルチプロセッサにおいて,入出力制御装置からの割り
込み分散アイドル状態のプロセッサが全くない場合,処
理レベルの最も低いプロセッサへの割り込みを行うこと
ができるマルチプロセッサシステムとその割り込み処理
方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態による構成を示すブロッ
ク図である。
【図2】本発明の実施の一形態によるプロセッサ状態
(CSTS/CSTR)のフォーマットを示す図であ
る。
【図3】本発明の実施の一形態による割り込み先応答
(IAKS/IAKR)のフォーマットを示す図であ
る。
【図4】本発明の実施の一形態による割り込み先判定手
順を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
1 第1の中央情報処理装置(第1CPU) 2 第2の中央情報処理装置(第2CPU) 3 第3の中央情報処理装置(第3CPU) 4 第4の中央情報処理装置(第4CPU) 6 第1IO 7 第2IO 11,21,31,41 CSTS 12,22,32,42 IAKR 13,23,33,43 マイクロプロセッサ(MP
U) 14,24,34,44 引取り要求 61,71 CSTR 62,72 判断回路 63,73 IAKS

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のプロセッサと,各プロセッサにア
    クセス可能な入出力装置とを備え,これらのプロセッサ
    と入出力装置とが共通バスを介して接続されている密結
    合型マルチプロセッサシステムの割り込み処理方法にお
    いて,前記各プロセッサは,当該プロセッサシステムに
    おける現在の処理レベルを示す状態レジスタを備え,前
    記入出力装置では,前記各プロセッサの処理レベルを判
    断することによって割り込みを行うことを特徴とするマ
    ルチプロセッサシステムの割り込み処理方法。
  2. 【請求項2】 mビット幅のデータバスを複数に分割し
    てドライブするRMW方式のバスプロトコルを有するシ
    ステムバスに接続された密結合方式のマルチプロセッサ
    システムの割り込み処理方法において,各プロセッサに
    おいて処理レベル及び現在割り込み処理を受け付ける事
    が可能であるか否かの処理レベル及び受付可能状態を表
    示し,入出力制御装置からの読み出し命令によって前記
    処理レベル及び受付可能状態を読み取り,入出力制御装
    置で読み取った内容を基に割り込み処理を要求するプロ
    セッサを決定し,当該結果及び割り込みベクタ番号をR
    MWの書き込み命令によって再度バスに伝達し,当該結
    果よりプロセッサは割り込み受付けを行うことを特徴と
    するマルチプロセッサの割り込み処理方法。
  3. 【請求項3】 密結合型マルチプロセッサシステム内に
    設けられた複数のプロセッサに現在の処理レベルを示す
    状態レジスタを備えた処理レベル格納手段と, 入出力
    制御装置からの割り込み要求時に前記処理レベルを読み
    取る読取手段及び前記処理レベルに基づいて割り込み先
    の各プロセッサの優先判断を行い,判断結果に基づいて
    前記各プロセッサの内から割り込み先プロセッサを決定
    するプロセッサ決定手段を有する割り込み手段とを備
    え,前記入出力制御装置の割り込み処理の分散化を図る
    ことを特徴とするマルチプロセッサシステム。
  4. 【請求項4】 mビット幅のデータバスを複数に分割し
    てドライブするとともにRMW方式のバスプロトコルを
    有するシステムバスに接続された密結合方式のマルチプ
    ロセッサシステムのマルチプロセッサの割り込み処理装
    置において,各プロセッサにおいて処理レベル及び現在
    割り込み処理を受け付ける事が可能であるか否かの処理
    レベル及び受付可能状態を表示したプロセッサ状態レジ
    スタと,入出力制御装置からの読取り命令によって前記
    プロセッサ状態レジスタを読み取る読取手段と,入出力
    制御装置で読み取った内容を基に割り込み処理を要求す
    るプロセッサを決定する割り込みプロセッサ決定手段
    と,当該結果及び割り込みベクタ番号をRMWの書き込
    み命令によって再度バスに伝達する書き込み手段とを備
    え,当該結果よりプロセッサは割り込み受付けを行うこ
    とを特徴とするマルチプロセッサシステムの処理装置。
JP27387295A 1995-10-23 1995-10-23 マルチプロセッサシステム及びその割り込み処理方法 Withdrawn JPH09114793A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100380197B1 (ko) * 1997-12-10 2003-04-11 인텔 코오퍼레이션 인터럽트 데스티네이션 리다이렉션 및 레벨 트리거인터럽트 시맨틱스를 지원하는 트랜잭션
JP2006259968A (ja) * 2005-03-16 2006-09-28 Seiko Epson Corp プロセッサ及びこのプロセッサ適用される割込み処理制御方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100380197B1 (ko) * 1997-12-10 2003-04-11 인텔 코오퍼레이션 인터럽트 데스티네이션 리다이렉션 및 레벨 트리거인터럽트 시맨틱스를 지원하는 트랜잭션
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