JPH09120388A

JPH09120388A - 情報処理方法及びシステム

Info

Publication number: JPH09120388A
Application number: JP7278911A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Fukui; 俊之福井; Kazumasa Hamaguchi; 一正濱口; Tomohiko Shimoyama; 朋彦下山; Shuichi Nakamura; 秀一中村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-10-26
Filing date: 1995-10-26
Publication date: 1997-05-06

Abstract

(57)【要約】【課題】ＣＰＵ間における同期保持動作において、ノー
ド間に跨ったＣＰＵによる同期動作に伴う処理を軽減
し、同期動作を行う上での負荷の軽減を図り、システム
全体の処理能力の向上をさせる。【解決手段】１つ又は複数のＣＰＵを備える情報処理装
置において、同期要求検出装置１０６が内部バス１０５
をスヌープして同期予約を行う処理（ＬＲ命令）を検出
し、アドレスデコーダ１４０が外部アクセスを検出する
と、複数の情報処理装置間の調停を行うアービタに対し
て同期登録要求が信号経路１１０を介して行われる。ま
た、アービタより外部の装置で同期処理中の装置が存在
する場合はその旨の通知を受け、同期制御外部要求信号
１７８をオンする。内部バス１０５よりＳＣ命令が検出
され、同期制御外部要求信号１７８がオンの場合は、同
期制御のための情報をアービタへ通知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のノード間で
フラグを参照して同期を取って動作する情報処理システ
ム及びその制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】マルチプロセッサシステムにおいてＣＰ
Ｕ間の同期を取ろうとした場合には次の２つの同期機構
が提案されている。即ち、（１）複数のＣＰＵが接続さ
れている共有バスの専有をある瞬間において単独のＣＰ
Ｕに許すことによって同期機構を実現する方式、及び、
（２）ｒｅｓｅｒｖｅフラグを用いてＣＰＵ間の同期を
とる方式である。

【０００３】（２）の方式では、データの読出しを行う
ｌｏａｄ命令に伴ってｒｅｓｅｒｖｅフラグを立てる命
令（以下、この命令をLoad Reserve命令、「ＬＲ」と呼
ぶ）と、条件付きｓｔｏｒｅ命令の一つであり、ｓｔｏ
ｒｅ命令を実行する前にｒｅｓｅｒｖｅフラグを検査
し、ｒｅｓｅｒｖｅフラグが有効であればｓｔｏｒｅ命
令を実行し、その後にｒｅｓｅｒｖｅフラグを無効化す
る命令（以下、この命令をStore Conditional命令「Ｓ
Ｃ」と呼ぶ）と、バスをスヌープすることによって、他
のＣＰＵが自分が「ＬＲ」命令を実行したアドレスと同
一のアドレスにｓｔｏｒｅ命令を実行したことを検出す
るとｒｅｓｅｒｖｅフラグを無効化する機能（以下、こ
の機能をStore Snoop機能「ＳＳ」と呼ぶ）を備え、こ
れら「ＬＲ」、「ＳＣ」、「ＳＳ」を用いることによっ
て同期機構を実現する。（２）の方式は、（１）の方式
に比べてバスの専有を利用しない点で、よりマルチＣＰ
Ｕシステムの性能向上を目指したものである。

【０００４】一方、一つ以上のプロセッサとメモリを持
つノード間におけるデータの交換を目的として複数のノ
ードを接続する方法としては、各種ＬＡＮを用いて接続
する方法や、ＬＡＮによらずノード同士をメモリのアド
レスレベルでつなぐ方法がある。後者の例としては、本
出願人が特願平５−２８６８７６号において提案してい
る光波長多重化方式を用いた情報処理装置が挙げられ
る。この方式は、複数の波長の光を用いてデータ転送を
行うことにより、複数のノード間で同時に異なるデータ
転送を実現できることを特徴としている。

【０００５】更に、この光波長多重方式を用いた情報処
理システムにおいて、ノード間にまたがったＣＰＵ間の
同期を利用した複雑な処理を行うことを可能とした例と
しては、本願出願人による特願平７−１５９２５２があ
る。このシステムによれば、ノード間にまたがったＣＰ
Ｕ間の同期を実現するための情報としてＣＰＵから出力
されるｒｅｓｅｒｖｅフラグの状態を示す信号（この信
号を以下ＲＳＲＶ信号と称する）を利用することによっ
て、同期動作が実行されている状態を検出し、そのとき
のみｓｔｏｒｅに関する情報を関連するノードに送付し
て、ＣＰＵ間の同期を実現している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＣＰＵ
間の同期実現手法として提案されている上記の手法、即
ち、各ノードにおけるＲＳＲＶ信号線の状態のみを参考
にして、各ノード間で同期動作を実行するために必要な
情報のやり取りを制御するような手法では、それらの情
報を各ノードに送る必要があり、調停手段を実現するア
ービタ及び各ノードにおいて不必要な処理やトラフィッ
クを生じてしまい、性能の低下を招いていた。

【０００７】また、自ノード内に対するＳＣ命令が発生
した場合、他のノードにおいて同期中のものがあるか否
かが判断できないため、取り敢えずアービタに対して同
期情報を送信することが必要となり、不必要なトラフィ
ックの発生要因となる。

【０００８】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であり、ＣＰＵ間における同期保持動作において、ノー
ド間に跨ったＣＰＵによる同期動作に伴う処理を軽減
し、同期動作を行う上での負荷の軽減を図り、システム
全体の処理能力の向上をさせることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の情報処理システムは以下の構成を備えてい
る。すなわち、共有バスをスヌープすることを利用する
ＣＰＵをそれぞれ１つ以上備えた複数のノードを備え、
前記複数のノードのそれぞれは互いのノード内部のバス
の情報をスヌープできない接続経路により接続された情
報処理システムであって、前記接続経路の利用を調停す
る調停手段と、前記調停手段と前記複数のノードとをた
がいに接続する、前記接続経路とは異なる伝送経路と、
ノード内とノード間での同期動作を実行するために必要
な情報の全体または一部を、前記複数のノードから前記
伝送経路を介して前記調停手段に伝送する伝送手段と、
上記伝送手段により伝送された情報に基づいて、その情
報の一部を前記調停手段から各ノードに再分配する分配
手段と、前記分配手段により各ノードに分配された情報
を各ノードに反映させる反映手段と、前記同期動作を実
行するために必要な情報として伝送された情報のうち、
各ノードが同期動作中であるか否かの情報を予め各ノー
ドに通知し、各ノードにおいて実行される同期動作に伴
う情報の前記調停手段への送付を制御する制御手段とを
備える。

【００１０】以上の構成によってノード間にまたがった
ＣＰＵ同期動作を実行することで、ＣＰＵ間同期を実現
するにあたって、伝送経路のトラフィックの増加の防止
が可能となる。

【００１１】また、好ましくは、前記ＣＰＵ間同期機構
として、ロード命令に伴ってリザーブフラグを立てるロ
ードリザーブ命令と、ストア命令を実行する前にリザー
ブフラグを検査してリザーブフラグが有効であればスト
ア命令を実行し、その後にリザーブフラグを無効化する
ストアコンディショナル命令と、バスをスヌープするこ
とによって、他のＣＰＵが自分がロードリザーブ命令を
実行したアドレスと同一のアドレスにストア命令を実行
したことを検出するとリザーブフラグを無効化するスト
アスヌープ機能を備える。

【００１２】また、好ましくは、前記ＣＰＵは信号線に
より前記リザーブフラグの状態を外部に出力し、外部か
らは、リザーブフラグの状態を前記信号線を調べること
により認識可能とし、前記伝送手段により伝送される情
報には各ノードにおいて実行されるストア命令に伴うア
ドレス及びコントロール情報及び前記認識可能となった
リザーブフラグの状態の情報を含む。

【００１３】また、好ましくは、前記制御手段は、前記
同期動作を実行するために必要な情報として伝送された
情報のうち、各ノードにおけるリザーブフラグの状態の
情報をあらかじめ各ノードに通知し、各ノードにおいて
実行されるストア命令に伴う情報の前記調停手段への送
付を制御する。

【００１４】また、好ましくは、前記反映手段は、外部
ノードから伝えられた情報に基づいて自ノード内部にス
トア命令を発生させる手段を備える。

【００１５】また、好ましくは、前記接続経路は、スタ
ーカプラを介して接続される光伝送経路である。

【００１６】また、好ましくは、前記接続経路は、複数
の波長の光信号を光波長多重化した光信号を送受信す
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態を詳細に説明する。

【００１８】［実施形態１］図１は本実施形態における
情報処理システムの一実施形態の構成を示すブロック図
である。

【００１９】図１において、１００、２００、３００、
４００はノードであり、各ノードはコンセントレータ３
０まで双方向のデータ転送を行うための一対の光ファイ
バ３１、３２、３３、３４によって構成される接続経路
により接続されている。コンセントレータ３０は光ファ
イバ３１、３２、３３、３４によって構成される接続経
路からもたらされる信号を再分配するためのスターカプ
ラ５０を内蔵する。

【００２０】各ノードはその中にＣＰＵ１０１、２０
１、３０１、４０１、メモリ１０２、２０２、３０２、
４０２を備える。また、各ノードにおいて、接続経路イ
ンタフェース回路（接続経路Ｉ／Ｆ）１０３、２０３、
３０３、４０３は、光ファイバ３１、３２、３３、３４
によって構成される接続経路と各ノードの内部とを接続
する。また、アービトレーション用インタフェース回路
（アービタＩ／Ｆ）１０４、２０４、３０４、４０４
は、光ファイバ３１、３２、３３、３４によって構成さ
れる接続経路の利用を要求する。

【００２１】更に、各ノードは、同期情報受信回路１０
７、２０７、３０７、４０７、上述の各構成を各ノード
内部において相互に接続する内部バス１０５、２０５、
３０５、４０５、波長多重化装置１０８、２０８、３０
８、４０８を含んでいる。なお、以上の各構成の機能に
ついては、後述の説明で明らかになる。

【００２２】アービタＩ／Ｆ回路１０４〜４０４には内
部バス１０５〜４０５上の同期関連命令の検出、及び同
期関連命令をアービタ２０に対して通知するための同期
要求検出装置１０６、２０６、３０６、４０６が含まれ
ている。また、各ＣＰＵ１０１、２０１、３０１、４０
１からは内部に持つｒｅｓｅｒｖｅフラグの状態を反映
したＲＳＲＶ信号（ｒｅｓｅｒｖｅフラグが有効（１で
ある）とき、Ｈにドライブされる）１０９、２０９、３
０９、４０９が出力されており、同期要求検出装置１０
６、２０６、３０６、４０６、及び同期情報受信回路１
０７、２０７、３０７、４０７にそれぞれ入力されてい
る。しかし、本発明は本構成により制限されるものでは
ない。例えば、ノード内部には複数のＣＰＵがあっても
よいし、キャッシュメモリがついていてもよい。

【００２３】２０はアービタであり、光ファイバ３１、
３２、３３、３４によって構成される接続経路の利用を
調停する。アービタ２０は各ノード１００〜４００とそ
れぞれアービトレーション用信号経路（光ファイバ１１
０、２１０、３１０、４１０で構成される）によって接
続されている。

【００２４】またアービタ２０の内部には、各ノードか
ら送られてくるパケットを管理するパケット情報管理装
置２１、パケットに含まれる情報のうち経路要求情報を
管理する経路選択情報管理装置２２、それらの情報に続
いて送られてくるアドレスなどのデータ転送に伴う付加
情報を一時的に蓄える付加情報管理装置２３、パケット
の中のＣＰＵ間同期機構を実現するために必要な情報を
一時的に蓄えるとともに、各ノードへプロトコル情報を
再分配するための制御を行う同期情報管理装置２４が設
置されている。なお、同期情報管理装置２４からは同期
情報通知用光信号経路３５がコンセントレータ内部のス
ターカプラ５０へ接続される。

【００２５】本実施形態１では、図１に示すような構成
のシステムにおいて、ＲＳＲＶ信号線１０９、２０９、
３０９、４０９の状態を必要に応じてアービタ２０に通
知する。アービタ２０は同期情報を集中管理するととも
に、システム全体におけるＲＳＲＶ信号線の状態を各ノ
ードに伝達する。このように本実施形態１では、同期情
報を各ノードからアービタ２０へ必要に応じて伝達し、
また同期情報をアービタ２０から各ノードへ必要に応じ
てブロードキャストする。このように動作することで、
互いにバススヌープが出来ないような接続経路で接続さ
れたＣＰＵ間の同期機構が実現される。

【００２６】以下の説明では、具体例として、ノード１
００上のＣＰＵ１０１とノード２００上のＣＰＵ２０１
及びノード３００上のＣＰＵ３０１がノード２００上の
メモリ２０２のデータに関して同期を取ろうとした場合
に、それに伴うＣＰＵ間同期保持動作がどのようにして
実施されるかを示す。

【００２７】図２はシステム全体のアドレスマップを表
す図である。本実施形態ではシステム全体のアドレス空
間（４ギガバイト）をノード４つ分に振り分けて利用し
ている。例えば、ノード１００のメモリ１０２のメモり
空間は、“００００００００ｈ”番地より“３ｆｆｆｆ
ｆｆｆｈ”番地までである。ここで、メモり１０２はＲ
ＡＭ、ＶＲＡＭ，ＩＯレジスタ、ＲＯＭを備えており、
それぞれ図２の如くアドレスが割り振られている。ま
た、ノード２００、３００、４００内のメモり２０２、
３０２、４０２のそれぞれについても、図２に示すよう
に、ノード１００と同様にアドレス空間が割り当てられ
ている。

【００２８】いま、ノード１００上のＣＰＵ１０１が、
ノード２００のＲＡＭ２０２上の４１００００００ｈ番
地のデータ（４バイト）を「ＬＲ」命令を利用してｌｏ
ａｄすると、ＣＰＵ１０１内部のｒｅｓｅｒｖｅフラグ
が有効になる。それに伴い、ＲＳＲＶ信号線１０９の状
態がＬからＨへ遷移する。このとき、その状態遷移を検
出した同期要求検出装置１０６は、まずこの状態遷移を
引き起こした［ＬＲ］命令が自ノード内部のアドレスに
向けて起こされたものか、ノード外へのアクセスである
のかを検査する。この場合はノード外へのアクセスであ
るので同期フラグ登録要求パケットを生成する。図３に
同期フラグ登録要求パケットのデータ構成を示す。な
お、ノード内部のアドレス“００００００００ｈ”番地
〜“３ｆｆｆｆｆｆｆｈ”番地が検出されたときはこの
パケットは生成されない。

【００２９】この一連の動作について更に詳しく説明す
る。

【００３０】図４はアービタインタフェース１０４のブ
ロック図である。また、図５は、ＲＳＲＶ信号１０９が
アサートされた場合のアービタインターフェースの処理
を説明するフローチャートである。

【００３１】上述したように、ＣＰＵ１０１がＬＲ命令
を発行すると、ＣＰＵ１０１内部のｒｅｓｅｒｖｅフラ
グが有効になり、ＣＰＵ１０１のＲＳＲＶ信号１０９が
Ｈになる。なお、ＣＰＵ１０１は、ＬＲ命令でアクセス
されたアドレスも保持する。また、この状態で更に別の
アドレスに対するＬＲ命令が発行された場合、本例で
は、最新にアクセスされたアドレスを保持するものとす
る。

【００３２】図４において、アービタインタフェース１
０４の内部に存在する同期要求検出装置１０６の中のＲ
ＳＲＶ信号監視装置１８２が、ＲＳＲＶ信号１０９がＬ
からＨに変化したことを検出すると、その結果を同期フ
ラグ登録要求信号１８３として、ノードアービトレーシ
ョン制御プロセッサ１４１上で動作するプログラムに制
御を渡す。この結果、図５に示すフローチャートが起動
される。

【００３３】ノードアービトレーションプロセッサ１４
１は、本実施形態では１チップマイクロコントローラを
用いたが、その構成は本実施形態によって制限されるも
のではなく、例えばハードウェアロジックなどにより構
成しても良い。

【００３４】同期フラグ登録要求信号１８３の通知を受
けたノードアービトレーションプロセッサ１４１は、ア
ドレスデコーダ１４０の出力する外部アクセス検出信号
１４４を検査し、それが外部ノードへのアクセスである
か否かを判断する（ステップＳ１２）。

【００３５】外部ノードへのアクセスであると認識され
ると、ステップＳ１３へ進み、図３に示すような同期フ
ラグ登録要求パケットを作成する。図３において、パケ
ットのヘッダ識別子には、「同期フラグ登録」の要求を
表す情報が格納される。また、要求元ノードには、当該
同期フラグ登録要求パケットの要求元のノード（本例で
は１００）を識別するための情報が格納される。また、
要求動作種別は、当該パケットが同期フラグの登録要求
であるので、「ｓｅｔ」となる。

【００３６】ステップＳ１４において、当該パケットを
パラレル／シリアル変換器１６１に書き込む。パラレル
／シリアル変換器１６１では書き込まれた情報をシリア
ルデータに変換し、発光素子１６３へ出力する。発光素
子１６３は、入力された信号を光電変換し、波長λ１の
光信号として光ファイバによって構成された通信路１１
０を通してアービタ２０へ出力する。

【００３７】以上の構成は全てのノードにおいて共通で
ある。なお、ここでいう発光素子１６１は、ＬＥＤもし
くはレーザなどの素子である。また、受光素子１６４は
フォトダイオードに代表される素子である。

【００３８】以上のようにして、他ノードに対するＬＲ
命令が発行されたノードからは、同期フラグ登録要求パ
ケットが波長λ１でアービタ２０へ出力される。この同
期フラグ登録要求パケットを受信したアービタ２０の動
作について図６、図７を参照して説明する。

【００３９】図６はアービタ部の構成を表すブロック図
である。図７は同期フラグ登録要求パケットを受信した
アービタの動作手順を説明するフローチャートである。

【００４０】図６において、６０１、６０３、６０５、
６０７は受光素子であり、それぞれに接続されたノード
より発行されたλ１の波長の光信号を受信し、これを電
気信号に変換する。

【００４１】ノード１００より、上記同期フラグ登録要
求パケットが到着すると、シリアル／パラレル変換器６
１１に入力される。シリアル／パラレル変換器６１１で
は入力されたシリアル電気信号をパラレル信号に変換す
る。同時に、シリアル／パラレル変換器６１１は、受信
検出信号６２２によりパケットの到着をパケット情報管
理装置２１に通知する。本実施形態ではパケット情報管
理装置２１はプログラムを格納したＲＯＭおよび処理に
用いるＲＡＭを内蔵したマイクロコントローラ６２１に
より構成した。また、このマイクロコントローラは同時
に経路選択管理装置２２、付加情報管理装置２３、同期
制御情報管理装置２４の役割を果たす部分を含むものと
する。なお、アービタの構成も本実施形態で用いた構成
に限られるものではなく、種々の変形が可能である。

【００４２】パケット情報管理装置２１はデータ受信検
出信号６２２を受信すると、デバイスセレクト信号６１
９によりシリアル／パラレル変換器６１１を選択する。
シリアル／パラレル変換器６１１は内部のレジスタより
データバス６２０を通じてノード１００より送出された
パケットをパケット情報管理装置２１へ出力する。ここ
で、パケット情報管理装置２１はパケットの種別を検出
する（ステップＳ２１）。検出の結果、当該パケットが
同期フラグ登録要求パケットであると、このパケットの
内容はマイクロコントローラ６２１の中の同期制御情報
管理装置２４としての役割を果たす部分に受け渡される
（ステップＳ２２）。

【００４３】同期情報管理装置２４は自分にもたらされ
た情報をもとに、各ノードにまたがったＣＰＵ間の同期
を保持するために、ノード１００においてｒｅｓｅｒｖ
ｅフラグがＯＮになったことをその内部テーブルに登録
する（ステップＳ２３）。その後、同期情報管理装置２
４は、ノード間にまたがって同期を取ろうとしたノード
が生じたことを各ノードに対して通知する。これは図８
に示すような同期フラグ通知パケットを作成し（ステッ
プＳ２４）、パラレル／シリアル変換器６２７に書き込
むことによって行われる。

【００４４】なお、この通知を受け取った各ノードは、
以降このフラグがＯＦＦされたという通知を検出するま
で、すべてのｓｔｏｒｅ動作を行う前にその旨の通知を
バスアービタ経由で他ノードに対して行うことになる。

【００４５】パラレル／シリアル変換器６２７に書き込
まれたパケットは、発光素子６２８を通じて同期情報通
知用光信号経路３５上に波長λｃを用いて送出され、コ
ンセントレータ３０内部のスターカプラ５０に入力され
る（ステップＳ２５）。このとき、λｃはデータ伝送用
に用いられている波長λ２、λ３とは混信を防ぐために
異なるものとする。スターカプラ５０に入力された同期
フラグ検出通知パケットは各ノードに均等に分波され、
光ファイバ３１、３２、３３、３４を通じて各ノードへ
出力される。

【００４６】同期フラグ検出パケットの各ノードにおけ
る検出とそれに対応した各ノードでの動作についてノー
ド３００での動作を例に、図９、図１０を用いて説明す
る。なお、図９は同期情報受信回路３０７及び波長多重
化装置３０８の構成を示すブロック図である。また、図
１０は同期フラグ通知パケットを受信したノードの同期
情報受信回路の動作を示すフローチャートである。

【００４７】ファイバ３３により入力された光信号は光
分波器１７６によって、接続経路インタフェース３０３
に向かう光（λ２またはλ３）と同期情報受信回路３０
７へ向かう光（λｃ）とに分離される。同期情報受信回
路３０７に入力されたλｃの光は受光素子１６９により
電気信号に変換され、更にシリアル／パラレル変換器１
７０によりパラレル信号に変換される。得られたパラレ
ル信号は同期フラグ通知パケット受信信号１７７により
同期制御パラレルマイクロコントローラ１７２に通知さ
れる。

【００４８】このとき、同期制御マイクロコントローラ
１７２は、デバイスセレクト信号１７３を利用して当該
パケットの内容を読み出し、その種別を検出する（ステ
ップＳ３１）。当該パケットが、同期フラグ通知パケッ
トであれば、要求元ノードに対応する内部レジスタをセ
ットして、その状態を外部に反映するための信号線であ
る同期制御外部要求信号線１７８をアサートする（ステ
ップＳ３２、Ｓ３３）。同期制御外部要求信号線１７８
のアサートを受けたアービタインタフェース３０４は、
それ以降、信号線１７８がアサートされている間にバス
上に検出されたｓｔｏｒｅ動作を外部ノードに対して反
映させるために動作する。

【００４９】なお、ステップＳ３２において、パケット
の種別が同期通知パケットでなければステップＳ３４へ
進み、他の処理を行う。

【００５０】なお、ノード１００内のプロセッサ１０１
へノード２００内部のＲＡＭ４１００００００ｈ番地の
データがｌｏａｄされる過程は、特開平７−１４３１３
６号に示すごとくノード間でのデータのリードが行われ
ることによって実現される。その手順の概要を説明する
と、（１）ノード１００においてロード要求が発生する
と、アービトレーションリクエストパケット（図１２）
がバスアービタ２０に送信され、（２）アービトレーシ
ョンリクエストパケットを受信したアービタ２０は、ノ
ード１００、２００に対して接続要求パケット（図１
４）を送信し、（３）ノード２００は、接続要求パケッ
トを受信すると、データ通信用の回線（光ファイバ３
１、３２を利用する際の波長等）を設定すると共に、パ
ケットの中身からアドレスを切り出して、ノード２００
内部でリードのバスアクセスを実行し、（４）（３）と
並行して、接続要求パケットを受信したノード１００
は、データ通信用の回線（光ファイバ３１、３２を利用
する際の波長等）を設定し、（５）ノード２００は光フ
ァイバ３１、３２乗のデータ通信回線が確立するとノー
ド１００に対して、（３）でロードしたデータを送信
し、（６）ノード１００はノード２００から送られてき
たデータを自ノード内部に反映する。

【００５１】次に、ＳＣ命令が発行された場合の動作に
ついて以下に説明する。ここで、ノード２００上のＣＰ
Ｕ２０１及びノード３００上のＣＰＵ３０１も、ノード
２００のＲＡＭ２０１上の４１００００００ｈ番地のデ
ータ（４バイト）を［ＬＲ］命令を利用してｌｏａｄし
た後であり、各ノードのｒｅｓｅｒｖｅフラグが有効に
なっているとする。また、ノード３００からはノード１
００の場合と同様にアービタ２０内部の同期情報管理装
置２４に対して同期フラグ登録要求パケット（図３）が
送付され、ノード３００においてもｒｅｓｅｒｖｅフラ
グがＯＮになったことが内部テーブルに登録されている
とする。更に、これらのｒｅｓｅｒｖｅフラグの状態は
各ノードへ伝達され、各ノードにおいて同期制御外部要
求信号線１７８がアサートされているとする。

【００５２】なお、ノード２００内部の［ＬＲ］命令に
ついては、アドレス自ノードのものであると判断される
ため、同期フラグ登録要求パケットは生成されない。

【００５３】この状態の下で、いま、ノード１００内部
のＣＰＵ１０１が［ＳＣ］命令を発行して、ノード２０
０及び３００のｒｅｓｅｒｖｅフラグを無効にする場面
のシステムの動作を以下に示す。なお、図１１は本実施
形態においてＳＣ命令の発行を検出したアービタインタ
ーフェースの動作を表すフローチャートである。

【００５４】図４において、アービタインタフェース１
０４の内部に存在するアドレスデコーダ１４０は、ノー
ド１０１の内部バス１０５（１０５はデータ信号線１５
１、コントロール信号線１５２、アドレス信号線１５３
より構成される）を常に監視する。そして、外部ノード
（この場合ノード２００）へのアクセス（アドレス４１
００００００ｈへのライト動作）がバス上に発生したこ
とを認識した場合、外部アクセス検出信号１４４、及び
ライト要求検出信号１５０によってノードアービトレー
ション制御プロセッサ１４１上で動作するプログラムに
制御を渡す。

【００５５】同時にアドレスラッチレジスタ１４２にそ
のときのアドレス信号線１５３上に出ているアドレス
を、コントロール信号ラッチレジスタ１４３にリードラ
イト要求種別（ここではライト）、転送バイト数（ここ
では４バイト）などのコントロール情報とともにラッチ
する。

【００５６】このとき、同時に、アービタインタフェー
スの中に組み込まれている同期要求検出装置１０６の内
部に存在するコントロール信号デコーダ１８０は、コン
トロール信号線１５２を常に監視する。そして、ｓｔｏ
ｒｅ命令（この場合はノード２００上のアドレス４１０
０００００ｈへの［ＳＣ］命令）がバス上に発生したこ
とを認識した場合、ｓｔｏｒｅ要求検出信号１８１によ
ってノードアービトレーション制御プロセッサ１４１上
で動作するプログラムに同期制御が必要な可能性がある
ことを通知する。そして、この場合は、同期制御外部要
求信号線１７８がアサートされているため、同期制御が
実施される。

【００５７】即ち、図１１のステップＳ４１において、
他ノードへのアクセスがバス上に発生したことを検出す
るとステップＳ４２へ進む。ステップＳ４２では、ライ
ト要求検出信号１５０、ｓｔｏｒｅ要求検出信号１８１
によってｓｔｏｒｅ命令が発行されたか否かを判断し、
ｓｔｏｒｅ命令であればステップＳ４３へ進む。更に同
期制御外部要求信号がＯＮになっていたときは、ステッ
プＳ４４へ進み、同期制御が実行される。一方、ｓｔｏ
ｒｅ命令でなければ、ステップＳ４６へ進み、他の処理
を行う。

【００５８】以上のように、外部アクセス検出信号１４
４、ライト要求検出信号１５０、同期制御外部要求信号
１７８、ｓｔｏｒｅ要求検出信号１８１からの通知を受
けたノードアービトレーションプロセッサ１４１は、ア
ドレスラッチ１４２、及びコントロール信号ラッチ１４
３よりラッチされた信号を読み出し、接続先を判別し、
図１２に示すようなアービトレーションリクエストパケ
ットを作成する（ステップＳ４４）。図１２に示すパケ
ットは、経路要求であると共に、同期制御要求をアービ
タに通知する役割も持つものである。

【００５９】作成されたアービトレーションパケット
は、パラレル／シリアル変換器１６１に書き込まれる。
パラレル／シリアル変換器１６１では、書き込まれた情
報をシリアルデータに変換し、発光素子１６３へ出力す
る。発光素子は入力された信号を光電変換し、波長λ１
の光信号として光ファイバによって構成された通信路１
１０を通してアービタ２０へ出力する（ステップＳ４
５）。

【００６０】次に、図６、図１３を参照して、上記アー
ビトレーションリクエストパケットが到着した場合のア
ービタ２０の動作を説明する。図１３は、アービトレー
ションリクエストパケットが到着した場合のアービタ２
０の動作を表すフローチャートである。

【００６１】図６において、ノード１００よりアービト
レーションリクエストパケットが到着すると、シリアル
／パラレル変換器６１１に入力される。シリアル／パラ
レル変換器６１１では、入力されたシリアル電気信号を
パラレル信号に変換し、データ受信検知信号６２２によ
りパケット情報管理装置２１に通知する。

【００６２】パケット情報管理装置２１はデータ受信検
出信号６２２を受信すると、デバイスセレクト信号６１
９により、シリアル／パラレル変換器６１１を選択す
る。そして、パケット情報管理装置２１は、シリアル／
パラレル変換器６１１の内部のレジスタよりデータバス
６２０を通じて、ノード１００より送出されたアービト
レーションリクエストパケットを読み出す。

【００６３】即ち、パケット情報管理装置２１は、入力
されたパケットの種別を判断し（ステップＳ５２）、当
該パケットがアービトレーションリクエストであればス
テップＳ５３へ進む。なお、アービトレーションリクエ
スト以外のパケットであればステップＳ６０へ進み、他
の処理を行う。

【００６４】なお、アービトレーションリクエストパケ
ットに含まれる情報のうち、要求元ノード番号の情報は
経路選択情報管理装置２２に受け渡され、データ転送に
かかわる付加情報の部分はこのマイクロコントローラの
中の付加情報管理装置２３としての役割を果たす部分に
格納される。更に、このパケットがＣＰＵ間同期保持動
作に伴うものと判断されると、各ノードでのＣＰＵ間同
期保持動作が必要であるため、リクエストパケット内の
アドレス及び、要求元ノード番号等の情報が、マイクロ
コントローラの中の同期制御情報管理装置２４としての
役割を果たす部分に格納される。

【００６５】経路選択情報管理装置２２は、受け取った
データを解析し、この伝送路の使用要求がノード１００
よりノード２００への要求であることを認識する（ステ
ップＳ５３）とともに、経路選択情報管理装置２２内に
設けられた伝送路使用状態フラグ、及び使用中である波
長をチェックし、使用可能状態の場合はフラグを使用中
状態に設定する（ステップＳ５４）。更に、図１４に示
す接続準備要求パケットを作成し（ステップＳ５５）、
ノード１００に対応するシリアル／パラレル変換器６１
２およびノード２００に対応するパラレル／シリアル変
換器６１４にこのパケットを書き込む。

【００６６】この接続準備パケットには、マイクロコン
トローラの中の付加情報管理装置２３の役割を果たす部
分からもたらされた情報、および波長情報もいっしょに
含まれる。これら２つの接続準備要求パケットは光アー
ビタインタフェースの場合と同様にλ１の光信号を用
い、ノード１００およびノード２００へ出力される。な
お、ここで４つのノードは、データ通信用にそれぞれ異
なる波長λ２、λ３を用いることによって、同時に二系
統の通信を一対一のノード間で行うことが可能になって
いる。

【００６７】これに続いて、同期情報管理装置２４は、
自分にもたらされた情報をもとに、各ノードにおけるＣ
ＰＵ間の同期を保持するために、まず、現在、接続要求
元以外のいずれかのノードにおいてｒｅｓｅｒｖｅフラ
グが立っているかをチェックする（ステップＳ５７）。
この場合は、事前にノード１００、３００から同期フラ
グ登録要求パケットによって通知を受けているため、ｒ
ｅｓｅｒｖｅフラグがＯＮになっているノードの存在が
認識される。そこで、アドレス４１００００００ｈに対
応してｒｅｓｅｒｖｅフラグを立てていた場合は、それ
を無効化するように指示するため図１５に示すような同
期フラグ無効化パケットを作成し（ステップＳ５８）、
パラレル／シリアル変換器６２７に書き込む。

【００６８】なお、内部テーブルをチェックした結果、
全てのノードにおいてｒｅｓｅｒｖｅフラグが有効でな
かった場合、もしくは接続要求元ノードにしか有効でな
かった場合には、このフラグ無効化指示のための一連の
動作は行なわれない。

【００６９】書き込まれたパケットは発光素子６２８を
通じて、同期情報通知用光信号経路３５上に波長λｃ用
いて送出され、コンセントレータ３０内部のスターカプ
ラ５０に入力される。スターカプラ５０に入力された同
期フラグ無効化パケットは光ファイバ３１、３２、３
３、３４を通じて各ノードへ出力される（ステップＳ５
９）。

【００７０】次に、ノード２００、３００におけるＣＰ
Ｕ間同期保持のためのｒｅｓｅｒｖｅフラグ無効化動作
についてノード３００での動作を例に、図９、図１６及
び図１７を用いて説明する。図１６は接続経路インター
フェースの構成を表すブロック図である。また、図１７
は、本実施形態において同期フラグ無効化パケットを受
信したノードの動作を説明するフローチャートである。

【００７１】図９において、ファイバ３３により入力さ
れた光信号は光分波器１７６によって、接続経路インタ
フェース３０３に向かう光（λ２またはλ３）と同期情
報受信回路３０７へ向かう光（λｃ）とに分離される。
同期情報受信回路３０７に入力されたλｃの光は受光素
子１６９により電気信号に変換され、さらにシリアル／
パラレル変換器１７０によりパラレル信号に変換され
る。また、これと同時に同期メンテナンスパケット受信
信号１７１により同期制御マイクロコントローラ１７２
に通知される。このときマイクロコントローラ１７２
は、ＲＳＲＶ信号線３０９の状態をチェックする。ＲＳ
ＲＶ信号線３０９がＨ（ｒｅｓｅｒｖｅフラグが有効）
になっていたときには、同期メンテナンスが必要とな
る。

【００７２】すなわち、パケットの到着が通知される
と、ノード３００の同期制御マイクロコントローラ１７
２はシリアル／パラレル変換器１７０よりデバイスセレ
クト信号１７３、データバス１７５を使用してパケット
を読み出し、当該パケットの種別を検出する（ステップ
Ｓ７１）。そして、当該パケットが同期フラグ無効化パ
ケットであった場合は、ＲＳＲＶ信号線３０９をチェッ
クし、これがオン状態であり、更に当該パケットの示す
アドレスが他ノードのアドレスであれば、ステップＳ７
５へ進む（ステップＳ７２、Ｓ７３、Ｓ７４）。

【００７３】ステップＳ７５において、同期制御マイク
ロコントローラ１７２は上述の同期フラグ無効化パケッ
トを読み出し、ノード内に向けて内部バス３０５の使用
許可を要求する。同期制御マイクロコントローラ１７２
は、内部バスの使用許可が与えられると、同期メンテナ
ンス要求信号群１７４を用いて接続経路インタフェース
３０３に対して、図１０のパケットの内容に基づきアド
レス４１００００００ｈのアドレスに関連してｒｅｓｅ
ｒｖｅフラグを立てているようなＣＰＵに対してそのフ
ラグを無効化するためのバスアクセスを内部バス３０５
上に出すことを指示する（ステップＳ７６、Ｓ７７）。

【００７４】ステップＳ７７における処理について図１
６を参照して更に説明する。ここでは、同期制御マイク
ロコントローラ１７２より送られる同期メンテナンス要
求信号群１７４により、アドレスドライバ１３０にはア
ドレス（４１００００００ｈ）が、データ転送シーケン
サ１３１には同期フラグ無効化の要求が指示される。こ
の場合、具体的には内部バス３０５上へのアドレス４１
００００００ｈのダミーデータのｓｔｏｒｅが指示され
る。

【００７５】データ転送シーケンサ１３１はアドレスド
ライブ信号１３４により、アドレスドライバ１３０に対
してアドレス４１００００００ｈのドライブを指示す
る。そして、コントロールドライバ１３２に対して、転
送サイズ、ｓｔｏｒｅ命令実行のためのコントロール信
号のバスへのドライブを信号線１３６を通して指示す
る。更に信号線１３７を通して、ダミーデータのバス上
へのドライブをデータバッファ１３３に対して指示す
る。

【００７６】このダミーデータのｓｔｏｒｅ処理を［Ｓ
Ｓ］としてスヌープしたノード内プロセッサ３０１は、
自分が保持しているｒｅｓｅｒｖｅフラグ、及び、その
フラグを立てるに至ったアドレスを保持しているレジス
タを検査する。本例の場合、アドレスが一致するので、
そのｒｅｓｅｒｖｅフラグは無効化される。

【００７７】ｒｅｓｅｒｖｅフラグが無効化されると、
ＲＳＲＶ信号線３０９はＨからＬに遷移する。アービタ
インタフェース３０４の内部に存在する同期要求検出装
置３０６の中のＲＳＲＶ信号監視装置１８２（図４参
照）がＲＳＲＶ信号がＨからＬに変化したことを検出す
ると、その結果を同期フラグ登録抹消要求信号１８４と
して、ノードアービトレーション制御プロセッサ１４１
上で動作するプログラムに制御を渡す。

【００７８】なお、ｒｅｓｅｒｖｅフラグが無効化され
ない場合（例えば同期フラグ無効化パケットで指定され
ているアドレス以外のアドレスに対応してｒｅｓｅｒｖ
ｅフラグが立っているような場合）は、ＲＳＲＶ信号は
Ｈ状態を保ち、図１７の処理はそのまま終了する。ま
た、ＲＳＲＶがオフとならない状態として、例えば１つ
のノードに複数のＣＰＵが存在し、それぞれが異なるア
ドレスでｒｅｓｅｒｖｅフラグをオンしているような場
合、あるＣＰＵのＲＳＲＶ信号がオフしても、他のＣＰ
ＵのＲＳＲＶ信号がオン状態を保つことになる。この結
果、各ＣＰＵよりのＲＳＲＶ信号のＯＲをとって当該ノ
ードのＲＳＲＶ信号（３０９）とした場合、当該ノード
のＲＳＲＶ信号はオフにならない。

【００７９】１８４からの通知を受けたノードアービト
レーションプロセッサ１４１は、図１８に示すような同
期フラグ登録抹消要求パケットを作成しアービタ２０に
送付する（ステップＳ７８〜Ｓ８０）。

【００８０】続いて、同期フラグ登録抹消要求パケット
を受信したアービタの動作を図１９用いて説明する。

【００８１】まず、パケット情報管理装置２１は受信し
たパケットの種別を検出し、それが同期フラグ登録抹消
パケットであった場合は、ステップＳ９３へ進む（ステ
ップＳ９１、Ｓ９２）。同期フラグ登録抹消要求パケッ
トを受け取ったアービタ２０はそれを同期制御情報管理
装置２４に受け渡す。同期制御情報管理装置２４は、受
け取った情報に基づき、内部テーブルに登録されている
情報から、ノード３００のｒｅｓｅｒｖｅフラグが有効
であるという情報を削除する（ステップＳ９３）と同時
に、各ノードへ向けて図２０に示すような同期フラグ抹
消通知パケットを送付する（ステップＳ９４、Ｓ９
５）。

【００８２】上記同期フラグ抹消通知パケットを受信し
たノードの動作を図２１を参照して説明する。同期フラ
グ抹消通知を検出したノードは、同期制御マイクロコン
トローラ１７２の対応する内部レジスタをクリアする
（ステップＳ１０１〜Ｓ１０３）。そして、当該内部レ
ジスタの全てのフラグがクリアされた場合（すなわち、
他の全てのノードが同期処理不要となった場合）は、同
期制御外部要求信号１７８がネゲートされる（ステップ
Ｓ１０４、Ｓ１０５）。

【００８３】一方、メモリ３０２には該当するアドレス
が存在しないので、このｓｔｏｒｅ処理は無視される。
データ転送シーケンサはバスがタイムアウトすることを
防ぐために、一定のディレイ後１３２のコントロールド
ライバに対してアクノリッジ信号をドライブするように
指示する。

【００８４】なお、同期フラグ無効化パケットはノード
１００、２００、４００に対しても送付されるが、ノー
ド４００においてはＲＳＲＶ信号線４０９の状態がＬで
ある（ｒｅｓｅｒｖｅフラグが有効になっていない）た
め、内部バス４０５上の処理は実施されない（図１７の
ステップＳ７３）。また、要求元のノード１００におい
ては、同期フラグ無効化パケットを受信し、その中身を
解釈し、自ノード番号が、そのパケット内部の要求元フ
ィールドにあることを発見した段階で、そのパケットに
よって行われるはずのその後の処理は無視される（図１
７のステップＳ７４）。

【００８５】更にデータの転送先であるノード２００に
おいては、同期フラグ無効化パケットを受信し、その中
身を解釈し、自ノードのアドレスが、そのパケット内部
にあることを発見した段階で、そのパケットによって行
われるはずのその後の処理は無視される（ステップＳ７
４）。

【００８６】なお、このノード３００におけるこれら一
連の動作はアドレスバスとデータバスの制御が独立して
いるようなＣＰＵを用いているシステムにおいては、ア
ドレスオンリートランザクションとして定義することも
考えられる。その場合は、これらｒｅｓｅｒｖｅフラグ
無効化の処理はアドレスフェイズだけで処理を完了し、
ダミーデータのバス上へのドライブを伴わない形で実現
が可能である。

【００８７】一方、正しいデータの転送先であるノード
２００においては、特開平７−１４３１３６号に示すが
ごとく転送が行われ、データのｓｔｏｒｅ処理が行われ
る。データのｓｔｏｒｅについては、先述のｌｏａｄの
手順と同様である。このデータのｓｔｏｒｅはノード３
００におけるものとは異なり正式のデータ転送である
が、このとき、ノード３００での動作と同様に［ＳＳ］
が実行される。これによってＣＰＵの同期フラグの検査
が行われｒｅｓｅｒｖｅフラグが無効化されるので同期
動作が保証される。

【００８８】これによりノード１００の［ＳＣ］命令の
実行に伴うＣＰＵ間の同期保持動作が実現される。な
お、他のノード間での転送においても同様に処理が行わ
れることは言うまでもない。

【００８９】なお、本実施形態では図１におけるアービ
トレーション用信号経路１１０、２１０、３１０、４１
０の上の光信号には波長λ１の光を使用し、接続経路３
１、３２、３３、３４上の光信号には波長λ２、λ３
（λ２、λ３は別波長）を使用しているが、λ１＝λ
２、λ１＝λ３の場合があっても構成上差し支えはな
い。

【００９０】次に、自ノード内部のメモリ上のデータへ
の同期命令の場合、具体的には、ノード１００上のＣＰ
Ｕが同期命令に利用可能な自ノード内のＲＡＭ上の０１
００００００ｈ番地のデータ（４バイト）を［ＬＲ］命
令を利用してロードしており、それを［ＳＣ］命令を発
行して変更しようとした場合、それに伴う同期の保持動
作がどのようにして実施されるかを図２２を参照して
説明する。なお、図２２は、自ノード内にＳＣ命令が発
行された場合の同期保持のための動作を説明するフロー
チャートである。

【００９１】図４において、外部アクセス検出信号１４
４は反応せず、ライト要求信号１５０、及びｓｔｏｒｅ
要求信号１８１によってノードアービトレーション制御
プロセッサ１４１上で動作するプログラムに制御を渡
す。同時にアドレスラッチレジスタ１４２にそのときア
ドレス信号線１５３上に出ているアドレスを、コントロ
ール信号ラッチレジスタ１４３に転送バイト数（４バイ
ト）などのコントロール情報をラッチする。

【００９２】ノードアービトレーションプロセッサ１４
１は、ＳＣ命令が発行されるとステップＳ１１１からス
テップＳ１１２へ進み、同期制御要求信号線１７８の状
態を検査する。同期制御外部要求信号線１７８がネゲー
トされている場合には、何も外部に対して行動を起こす
必要がないのでそれ以降の動作はキャンセルされる。一
方同期制御外部要求信号線１７８がアサートされている
場合には、ノード外での同期メンテナンスが必要である
ので以下の動作が実行される。

【００９３】まず、ステップＳ１１３において、ノード
アービトレーションプロセッサ１４１はアドレスラッチ
１４２、及びコントロール信号ラッチ１４３よりラッチ
された信号を読み出し、図２３に示すような同期メンテ
ナンスリクエストパケットを作成し、これをパラレル／
シリアル変換器１６１に書き込む。パラレル／シリアル
変換器１６１では、書き込まれた同期メンテナンスリク
エストパケットをシリアルデータに変換し、発光素子１
６３へ出力する。発光素子は入力された信号を光電変換
し波長λ１の光信号として光ファイバによって構成され
た通信路１１０を通してアービタ２０へ出力する（ステ
ップＳ１１４）。

【００９４】次に、同期メンテナンスリクエストパケッ
トを受信したアービタの処理について図２４を参照して
説明する。図２４は、同期メンテナンスリクエストパケ
ットを受信したアービタの動作を説明するフローチャー
トである。

【００９５】ノード１００より同期メンテナンスリクエ
ストパケットが到着し、シリアル／パラレル変換器６１
１に入力されると、シリアル／パラレル変換器６１１で
は入力されたシリアル電気信号をパラレル信号に変換す
る。このとき、データ受信検出信号６２２により、パケ
ット情報管理装置２１に通知する。パケット情報管理装
置２１は、データ受信検出信号６２２を受信すると、デ
バイスセレクト信号６１９によりシリアル／パラレル変
換器６１１を選択し、内部のレジスタよりデータバス６
２０を通じて、ノード１００より送出された同期メンテ
ナンスリクエストパケットを読み出す。

【００９６】すなわち、パケット情報管理装置２１は、
データ受信検出信号６２２によりパケットの到着を検出
すると、当該パケットを読み出し、パケットの種別を判
定する（ステップＳ１２１）。当該パケットが同期メン
テナンスリクエストパケットであった場合は、パケット
内のアドレス及び転送バイト数、要求元ノード番号の情
報を、マイクロコントローラの中の同期情報管理装置２
４としての役割を果たす部分に格納し、ステップＳ１２
３以降の処理を実行する。

【００９７】同期情報管理装置２４は、内部テーブルを
調査して、ノードの中でｒｅｓｅｒｖｅフラグを有効に
しているものがあるか否かを判断する（ステップＳ１２
３）。ｒｅｓｅｒｖｅフラグが有効なノードがあればス
テップＳ１２４へ進む。そして、各ノードにおけるＣＰ
Ｕ間の同期を保持するために、各ノードに対して、アド
レス０１００００００ｈのデータを対象にｒｅｓｅｒｖ
ｅフラグを立てていた場合はそれを無効化するように指
示するため、図１５で説明した同期フラグ無効化パケッ
トを作成し、パラレル／シリアル変換器６２７に書き込
む。書き込まれたパケットは発光素子６２８によって光
信号に変換され、スターカプラ５０を通して全ノードに
配信される。

【００９８】これ以降の動作は、先の例と同様であるの
で省略する。

【００９９】以上説明したように上記実施形態によれ
ば、ノード間で同期保持動作が必要であるか否かを各ノ
ードにおいて判断することができる。このため、ノード
間で同期保持動作が必要な場合に限ってアービタに対し
て同期保持動作を要求することが可能となり、ノード間
の同期保持を行う上での負荷が軽減され、システム全体
の処理能力が向上する。

【０１００】［実施形態２］先に示した実施形態１で
は、アービタ２０から同期関連情報を各ノードに対して
再分配する際に、同期情報通知用光信号経路３５及び専
用の波長λｃを用いてブロードキャストにより行ってい
た。しかし、ＲＳＲＶ信号線に基づく情報をうまく利用
すれば、それらの装置を設けることなくして、同様の効
果を得ることができる。その方法について以下に説明す
る。なお、記号等で実施形態１と共通のものに関して
は、それを流用する。

【０１０１】図２５は実施形態２におけるシステムの構
成を示すブロック図である。図１との相違点は各ノード
において波長多重化装置、及び同期情報受信回路が不要
になったこと、及びアービタ２０内部の同期情報管理装
置２４からブロードキャストを行うための同期情報通知
用光信号経路３５が無いことである。

【０１０２】実施形態１とこの実施形態２との差異は、
本質的には同期情報をどのようにしてアービタ２０から
各ノードに分配するかにある。以下、その説明を図２６
を参照して行う。

【０１０３】以下の説明では、ノード１００上のＣＰＵ
１０１とノード２００上のＣＰＵ２０１及びノード３０
０上のＣＰＵ３０１がノード２００上のメモリ２０２上
の４１００００００ｈ番地のデータ（４バイト）に関し
て同期を取ろうとした場合、これに伴うＣＰＵ間同期保
持動作のうち、アービタ２０による同期情報の分配がど
のようにして実施されるかを示す。なお、同期情報の分
配に先立つ諸事項（各ノードにおける［ＬＲ］命令の実
施、及びＲＳＲＶ信号の状態変化の検出とそのアービタ
への通知とテーブルの登録及び各ノードへの通知、［Ｓ
Ｃ］命令の検出と、そのアービタへの通知）は実施形態
１と同様であるので省略する。

【０１０４】図２６は実施形態２におけるアービタの構
成を示すブロック図である。また、図２７は実施形態２
におけるアービタのアービトレーションリクエストパケ
ット受信時の処理を説明するフローチャートである。

【０１０５】今、ノード１００より［ＳＣ］命令検出に
伴うアービトレーションリクエストパケットが到着し、
シリアル／パラレル変換器６１１に入力されたとする。
シリアル／パラレル変換器６１１では、入力されたシリ
アル電気信号をパラレル信号に変換し、データ受信検出
信号６２２によりパケット情報管理装置２１に通知す
る。パケット情報管理装置２１はデータ受信検出信号６
２２を受信すると、デバイスセレクト信号６１９により
シリアル／パラレル変換器６１１を選択し、内部のレジ
スタよりデータバス６２０を通じて、ノード１００より
送出されたアービトレーションリクエストパケットを読
み出す。

【０１０６】リクエストパケットに含まれる情報のう
ち、要求元ノード番号の情報は経路選択情報管理装置２
２に受け渡され、データ転送にかかわる付加情報の部分
はこのマイクロコントローラの中の付加情報管理装置２
３としての役割を果たす部分に格納される。更に、この
パケットが、ＣＰＵ間同期保持動作に伴うものと判断さ
れると、各ノードでのＣＰＵ間同期保持動作が必要であ
るため、アービトレーションリクエストパケット内のア
ドレス及び、要求元ノード番号等の情報が、マイクロコ
ントローラ６２１の中の同期制御情報管理装置２４とし
ての役割を果たす部分に格納される。

【０１０７】パケット情報管理装置２１により、受信し
たパケットがアービトレーションパケットであると認識
されると以下の処理が実行される（ステップＳ１３１、
Ｓ１３２）。そして、経路選択情報管理装置２２は受け
取ったデータを解析し、この伝送路の使用要求がノード
１００よりノード２００への接続要求であることを認識
する（ステップＳ１３３）。更に、経路選択情報管理装
置２２内に設けられた伝送路使用状態フラグ、及び使用
中である波長をチェックし、使用可能状態の場合はフラ
グを使用中状態に設定する。そして、図１４で説明した
接続準備要求パケットを作成し、ノード１００、２００
に対応するパラレル／シリアル変換器６１２および６１
４に書き込む（ステップＳ１３４、Ｓ１３５）。

【０１０８】この接続準備要求パケットには、マイクロ
コントローラ６２１の中の付加情報管理装置２３の役割
を果たす部分からもたらされた情報、および波長情報も
一緒に含まれる。これら２つの接続準備要求パケットは
光アービタインタフェースの場合と同様にλ１の光信号
を用い、ノード１００およびノード２００へ出力される
（ステップＳ１３６）。

【０１０９】これに続いて、同期情報管理装置２４は自
分にもたらされた情報をもとに、各ノードにおけるＣＰ
Ｕ間の同期を保持するために、まず、現在いずれかのノ
ードにおいてｒｅｓｅｒｖｅフラグが立っているのかを
チェックする。この場合は、事前にノード１００、３０
０から同期フラグ登録パケットによって通知を受けてい
るため、ｒｅｓｅｒｖｅフラグがＯＮになっている２つ
のノードの存在が認識される。次に同期情報管理装置２
４は、同期フラグの無効化処理をアービタからの指示に
よって行わなければならないノードを判別する。この場
合、ノード１００および２００は実際のデータ転送によ
って同期フラグのメンテナンスは実行されるが、直接デ
ータ転送に関与しないノード３００においては、アービ
タから同期フラグ無効化の指示が必要である。

【０１１０】以上のようにして、無効化の指示が必要な
パケット（本例ではノード３００）の存在が検出される
（ステップＳ１３７）。同期情報管理装置２４は、アド
レス４１００００００Ｈのアドレスに対応してｒｅｓｅ
ｒｖｅフラグを立てていた場合は、それを無効化するよ
うにノード３００に指示するため、図１５に示すような
同期フラグ無効化パケットを作成する。次いで、パケッ
ト情報管理装置２１に対して、ノード３００へ接続され
たアービトレーション経路３１０を通じて同期フラグ無
効化パケットを送るためにパラレル／シリアル変換器６
１６に書き込むように指示する。書き込まれたパケット
は発光素子６０６を通じてアービトレーション用信号経
路３１０上に波長λ１を用いて送出される（ステップＳ
１３８）。

【０１１１】なお、内部テーブルをチェックした結果、
全てのノードにおいてｒｅｓｅｒｖｅフラグが有効でな
かった場合、およびｒｅｓｅｒｖｅフラグが有効であっ
てもそのノードがデータ転送の直接の対象であった場
合、このフラグ無効化指示のための一連の動作は行なわ
れない。

【０１１２】本実施形態２では、同期フラグ無効化パケ
ットの送付対象ノードは１つであったが、複数存在する
場合には、同様にして、パケットが各パラレル／シリア
ル変換器に順次書き込まれ、各ノードに向けて送出され
る。

【０１１３】次に、このパケットを受信するノード３０
０の動作について図４及び図２８を参照して説明する。
図２８は、実施形態２における同期フラグ無効かパケッ
ト受信時の処理を説明するフローチャートである。

【０１１４】ノード３００において光ファイバー３１０
（図４では１１０）により入力された光信号は受光素子
１６４により電気信号に変換され、アービタインターフ
ェース３０４（図４では１０４）に入力される。アービ
タインタフェース３０４では、入力された信号はシリア
ル／パラレル変換器１６２によりパラレル信号に変換さ
れる。また、これと同時に、データ受信信号１４８によ
り、ノードアービトレーション制御プロセッサ１４１に
パケットの受信が通知される。

【０１１５】この通知が検出されるとノード３００のア
ービトレーション制御プロセッサ１４１はシリアル／パ
ラレル変換器１６２よりデバイスセレクト信号１４７、
データバス１４５を使用し、上記同期フラグ無効化パケ
ットを読み出す。受信したパケットが同期無効化パケッ
トであれば、ノード内に向けて内部バス３０５の使用許
可を要求する（ステップＳ１４１〜Ｓ１４３）。ノード
アービトレーション制御プロセッサ１４１は内部バスの
使用許可が与えられると、データ送受信要求信号群１４
９を用いてダミーデータによるバスアクセス（例えば、
ｓｔｏｒｅ処理）を行うことを指示する。

【０１１６】すなわち、ノードアービトレーション制御
プロセッサ１４１は、接続経路インターフェース３０３
に対し、同期フラグ無効化パケットの内容に基づき、指
定されたアドレス（ここではアドレス４１００００００
ｈ）に関連してｒｅｓｅｒｖｅフラグを立てているよう
なＣＰＵに対して、そのフラグを無効化するためのバス
アクセスを、内部バス３０５上に出すことを指示する。
以下、ダミーデータのｓｔｏｒｅ処理の実施については
第１の実施形態（図１７のステップＳ７５〜Ｓ８０）と
同様にして実施できるので、ここでは説明を省略する。

【０１１７】以下のようにすれば、必要なノードに対し
てのみ同期関連情報のマルチキャストが実行できるよう
になる。

【０１１８】なお、本発明は、複数の機器（例えばホス
トコンピュータ，インタフェイス機器，リーダ，プリン
タなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの
機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装置
など）に適用してもよい。

【０１１９】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ
やＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても、達成されることは言う
までもない。

【０１２０】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。

【０１２１】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク，ハードディス
ク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ
−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭな
どを用いることができる。

【０１２２】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレ
ーティングシステム）などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。

【０１２３】さらに、記憶媒体から読出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。

【０１２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＣＰＵ間における同期保持動作において、ノード間に跨
ったＣＰＵによる同期動作に伴う処理を軽減し、同期動
作を行う上での負荷の軽減を図り、システム全体の処理
能力の向上をさせることが可能となる。

【０１２５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態における情報処理システムの一実施
形態の構成を示すブロック図である。

【図２】システム全体のアドレスマップを表す図であ
る。

【図３】同期フラグ登録要求パケットのデータ構成を示
す図である。

【図４】アービタインタフェース１０４のブロック図で
ある。

【図５】ＲＳＲＶ信号１０９がアサートされた場合のア
ービタインターフェースの処理を説明するフローチャー
トである。

【図６】アービタ部の構成を表すブロック図である。

【図７】同期フラグ登録要求パケット受信したアービタ
の動作手順を説明するフローチャートである。

【図８】同期フラグ通知パケットのデータ構成例を表す
図である。

【図９】同期情報受信回路３０７及び波長多重化装置３
０８の構成を示すブロック図である。

【図１０】同期フラグ通知パケットを受信したノードの
同期情報受信回路の動作を示すフローチャートである。

【図１１】本実施形態においてＳＣ命令の発行を検出し
たアービタインターフェースの動作を表すフローチャー
トである。

【図１２】アービトレーションリクエストパケットのデ
ータ構成例を表す図である

【図１３】アービトレーションリクエストパケットが到
着した場合のアービタ２０の動作を表すフローチャート
である。

【図１４】接続準備要求パケットのデータ構成例を表す
図である。

【図１５】同期フラグ無効化パケットのデータ構成例を
表す図である。

【図１６】接続経路インターフェースの構成を表すブロ
ック図である。

【図１７】本実施形態において同期フラグ無効化パケッ
トを受信したノードの動作を説明するフローチャートで
ある。

【図１８】同期フラグ登録抹消要求パケットのデータ構
成例を表す図である。

【図１９】同期フラグ登録抹消要求パケットを受信した
アービタの動作を説明するフローチャートである。

【図２０】同期フラグ抹消通知パケットのデータ構成例
を等わす図である。

【図２１】同期フラグ抹消通知パケットを受信したノー
ドの動作を説明するフローチャートである。

【図２２】自ノード内にＳＣ命令が発行された場合の同
期保持のための動作を説明するフローチャートである。

【図２３】同期メンテナンスリクエストパケットのデー
タ構成例を表す図である。

【図２４】同期メンテナンスリクエストパケットを受信
したアービタの動作を説明するフローチャートである。

【図２５】実施形態２におけるシステムの構成を示すブ
ロック図である。

【図２６】実施形態２におけるアービタの構成を示すブ
ロック図である。

【図２７】実施形態２におけるアービタのアービトレー
ションリクエストパケット受信時の処理を説明するフロ
ーチャートである。

【図２８】実施形態２における同期フラグ無効かパケッ
ト受信時の処理を説明するフローチャートである。

【符号の説明】

２０アービタ２１パケット情報管理装置２２経路選択情報管理装置２３付加情報管理装置２４同期情報管理装置３０コンセントレータ３１、３２、３３、３４光ファイバ３５同期情報通知用光信号経路５０スターカプラ１００、２００、３００、４００ノード１０１、２０１、３０１、４０１ＣＰＵ（プロセッ
サ）１０２、２０２、３０２、４０２メモリ１０３、２０３、３０３、４０３接続経路インターフ
ェース回路１０４、２０４、３０４、４０４アービタインターフ
ェース回路１０５、２０５、３０５、４０５ノード内部バス１０６、２０６、３０６、４０６同期実現装置１０７、２０７、３０７、４０７同期情報受信回路１０８、２０８、３０８、４０８波長多重化装置１０９、２０９、３０９、４０９ＲＳＲＶ信号１１０、２１０、３１０、４１０アービトレーション
用信号経路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中村秀一東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】共有バスをスヌープすることを利用する
ＣＰＵをそれぞれ１つ以上備えた複数のノードを備え、
前記複数のノードのそれぞれは互いのノード内部のバス
の情報をスヌープできない接続経路により接続された情
報処理システムであって、前記接続経路の利用を調停する調停手段と、前記調停手段と前記複数のノードとをたがいに接続す
る、前記接続経路とは異なる伝送経路と、ノード内とノード間での同期動作を実行するために必要
な情報の全体または一部を、前記複数のノードから前記
伝送経路を介して前記調停手段に伝送する伝送手段と、上記伝送手段により伝送された情報に基づいて、その情
報の一部を前記調停手段から各ノードに再分配する分配
手段と、前記分配手段により各ノードに分配された情報を各ノー
ドに反映させる反映手段と、前記同期動作を実行するために必要な情報として伝送さ
れた情報のうち、各ノードが同期動作中であるか否かの
情報を予め各ノードに通知し、各ノードにおいて実行さ
れる同期動作に伴う情報の前記調停手段への送付を制御
する制御手段とを備え、ノード間にまたがったＣＰＵ同期動作を可能とするとを
特徴とする情報処理システム。
【請求項２】前記ＣＰＵ間同期機構として、ロード命
令に伴ってリザーブフラグを立てるロードリザーブ命令
と、ストア命令を実行する前にリザーブフラグを検査し
てリザーブフラグが有効であればストア命令を実行し、
その後にリザーブフラグを無効化するストアコンディシ
ョナル命令と、バスをスヌープすることによって、他のＣＰＵが自分が
ロードリザーブ命令を実行したアドレスと同一のアドレ
スにストア命令を実行したことを検出するとリザーブフ
ラグを無効化するストアスヌープ機能を備え、これにより前記ＣＰＵ間の同期動作を可能とすることを
特徴とする請求項１に記載の情報処理システム。
【請求項３】前記ＣＰＵは信号線により前記リザーブ
フラグの状態を外部に出力し、外部からは、リザーブフ
ラグの状態を前記信号線を調べることにより認識可能と
し、前記伝送手段により伝送される情報には各ノードに
おいて実行されるストア命令に伴うアドレス及びコント
ロール情報及び前記認識可能となったリザーブフラグの
状態の情報を含むことを特徴とする請求項２に記載の情
報処理システム。
【請求項４】前記制御手段は、前記同期動作を実行す
るために必要な情報として伝送された情報のうち、各ノ
ードにおけるリザーブフラグの状態の情報をあらかじめ
各ノードに通知し、各ノードにおいて実行されるストア
命令に伴う情報の前記調停手段への送付を制御すること
を特徴とする請求項３に記載の情報処理システム。
【請求項５】前記反映手段は、外部ノードから伝えら
れた情報に基づいて自ノード内部にストア命令を発生さ
せる手段を備えることを特徴とする請求項２乃至４のい
ずれかに記載の情報処理システム。
【請求項６】前記接続経路は、スターカプラを介して
接続される光伝送経路であることを特徴とする請求項１
乃至５のいずれかに記載の情報処理システム。
【請求項７】前記接続経路は、複数の波長の光信号を
光波長多重化した光信号を送受信することを特徴とする
請求項１乃至６のいずれかに記載の情報処理システム。
【請求項８】共有バスをスヌープすることを利用する
ＣＰＵをそれぞれ１つ以上備えた複数のノードを備え、
前記複数のノードのそれぞれは互いの内部のバスの情報
をスヌープできない接続経路により接続されており、前
記接続経路の利用を調停する調停手段と、前記調停手段
と前記複数のノードとをたがいに接続する、前記接続経
路とは異なる伝送経路と、ノード内とノード間での同期
動作を実行するために必要な情報の全体または一部を前
記伝送経路を介して前記調停手段に伝送する伝送手段
と、前記伝送手段により伝送された伝送情報に基づいて
前記伝送情報の一部を前記調停手段から各ノードに再分
配する分配手段と、前記分配手段により各ノードに分配
された情報を各ノードに反映させる反映手段とを備える
情報処理システムにおける情報処理方法であって前記同
期動作を実行するために必要な情報として伝送された情
報のうち、各ノードが同期動作中であるか否かの情報を
予め各ノードに通知する通知工程と、各ノードにおいて実行される同期動作に伴う情報の前記
調停手段への送付を制御する制御工程とを備えることを
特徴とする情報処理方法。