JPS58144273A - プロセツサ間通信方式 - Google Patents

プロセツサ間通信方式

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Publication number
JPS58144273A
JPS58144273A JP57025763A JP2576382A JPS58144273A JP S58144273 A JPS58144273 A JP S58144273A JP 57025763 A JP57025763 A JP 57025763A JP 2576382 A JP2576382 A JP 2576382A JP S58144273 A JPS58144273 A JP S58144273A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
processor
address
memory
processors
communication
Prior art date
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Pending
Application number
JP57025763A
Other languages
English (en)
Inventor
Teruo Tsukamoto
塚本 照男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
Priority to JP57025763A priority Critical patent/JPS58144273A/ja
Publication of JPS58144273A publication Critical patent/JPS58144273A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F15/00Digital computers in general; Data processing equipment in general
    • G06F15/16Combinations of two or more digital computers each having at least an arithmetic unit, a program unit and a register, e.g. for a simultaneous processing of several programs
    • G06F15/163Interprocessor communication
    • G06F15/167Interprocessor communication using a common memory, e.g. mailbox

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multi Processors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、同種または異種O複数個のプロセラサラ有す
るマルチプロ竜ツサシステムにおけるブ寵セッサ関通儒
方式KwAする。
大容量、高処理能力のパケット交換機等の通信処理シス
テムにおいて、従来の単一プロセッサで構成するより複
数のプロセッサて構成する方が、価格性能比が良くtk
lbということが、安価なマイクロプロセラす、メモリ
等の出現により一般的とな〕、多数Oマルチプ■セツt
システムが夾現されている。
従来、マルチアクセスすシステムにおけるプロセッサの
結合には、主記憶装置を共有してプロセンナ間通信を行
う密結合(’l’ight coupling )と、
主記憶装置を共有せず、IOババスを用いてアクセスす
関通信を行う疎結合(Looze coupling 
)とがある。藺者は、メモリKI[接アクセスが可能な
ので、プログラムが簡単になるという利点があるが、そ
の反面、共通メモリを介するので、送信側から受信側の
メモリKfC送するのにメモリアクセスが余計Kかかる
という欠点がある。パケット交換やメツ竜−ジ交換のよ
うな大量のデータを送受信する必要のあるプロセッサ間
通信においては処理能力上間鴫となる。
一方、後者は、この欠点を除去し得る方式であるが、転
送制御のためのソフト制御が、メツセージ送這確認など
の手順のため複雑化し、処理能力が低下し、プログラム
4複雑となゐ欠点を有する。
本発明は、以上説明したような従来のマルチアクセスナ
システムにおけるアクセスす間通信方式の欠点を、共通
メモリを4たずに1送信する糊のプロセッサが直接命令
レベルのアドレスにより受信側のプロセッサのメモりへ
アクセスすることKより解決し、!ルチプロ竜ツサ通信
用のプログラムを簡単化し、処理能力を高め、効率のよ
いマルチプロセッサシステムを提供するものである。
即ち、本発−のプロセッサ間通信方式は、従来の密結合
に具備してい喪共通メモリをなくした方式であ如、アク
セスす間を相ILK接続するための共通バスのような自
プロ竜ツサと他プロセツすとを相互にアクセス可能とす
る手段と、プロセッサから出力するメモリアドレスの特
定ビットを判定するととにより、自プロセッサ内のメモ
リに対するアクセスが他プロセツサ内のメモりに対する
アクセスかを区別し、#轟のメモリへアクセスするよう
に制御す為手段と、他プロセツサへのメモリアクセスの
際に、あらかじめ自プロセッサから設定された情味によ
り他プロセツサへのメモリアドレスを修飾し、実際のメ
モリアドレスを生成する手段と、送信側のプロセッサが
受信側のプロセッサのバッファエリアの位置を知るため
KI2用される、アイドルの複数のトランザクシ曹ンバ
ツファのアドレスを記憶し、通知するファーストインフ
ァーストアウトキューのような手段と、受信後の処理待
ちのトランプクシ1ンパツフアのアドレスを受信側プロ
セッサに通知するためのファーストインファーストアウ
トキューのような手段とを各プロセッサ毎に具備し、プ
ロセッサ間の通信が自プロ七ツすの命令のアドレスで、
他プロセツサのメモリを直接アクセスすることにより行
なわれることを特徴としている。
次に図面を参照して本発明の実織例に関し、マルチアク
セスtXより構成され九パケット交換システムを−とに
してli!明する。
11IIIWiに、複数の逓信処理装置と主処理装置が
共通バスを介して接続されているパケット交換システム
のシステム構成を示す0図Ki?いて、通信処11!I
置10は、処理装置SOと1g1I11制御装置60と
から構成され、主処曹装置20は、処理装置50と、入
出力lイブライ−71や磁気テープ装置72などを制御
するえめの入出力制御装置70とから構成される。通信
処理装置10間及び主処理装置20との間の通信は、共
通バス30を介して行われる。各処理装置50かもの共
通バス300使用権の制御は共通パスアービ140によ
り行われる。
共通バス30は、プロセッサアドレス8ビツト、データ
バス16ビツト、メモリアドレスバス20ビツト、各種
要求信号及び制御信号などから構成される双方肉パスで
ある。
通信回*siから受信し九情報は、回線制御装置60を
介して処理装置50内のメモIJ K格納される。処理
装置50は、パケットの宛先情報t41tI別して出回
線のプロセッサを決定し、#当する出回1iIIIll
lの通信処理装置10に送信する動作を開始する。送信
は、相手のプロセッサのメモリに、直接メモリ転送によ
り畳込むことにより行われる。
出回#allの通信処m懺[10Fi、受信したトラン
ザクションバッファのエリアの情報から出回縁ヲ鐵別し
、該轟する通信回allKパケット情報を送出する。S
金データ勢は、通信処理装置IOで収集され、トランザ
クションバッファを経由して、上記と同様の方法で主処
理装置20に送出され、処理された結果、入出力制嚢装
置70を介して磁気テープ装[72に書込オれる。
第2図は上記処理装置の詳細を示すブロック図である0
図において500Fi、処m装曾50内にて::1 各種処理を実行するプロセッサ、510は通信回線から
の情報を記憶するメモリ、520Fiアドレス情報を設
定する宛先プロセッサアドレスレジスタ及びアドレス修
飾レジスタと他プロセツサアクセス制御回路とを有する
アドレス修飾制御部、530Fiメモ9510に対する
自プロセッサからのアクセスと他プロセツサからのアク
セスの競合による待合せ、アドレス、データバスの切替
を制御するメモリアクセス競合回路、540は共通バス
インクフエ+ x 部、550 Fi t&定済の自プ
ロセッサアドレス回路からのアドレス情報と共通バス3
0からのプロセッサアドレスとを比較し自プロセッサに
対するアクセスか否かを識別するプロセッサアドレス比
較回路、560は自プロセッサアドレス回路、57゜は
アイドルの複数のトランザクションバッファのアドレス
を記憶し、通知するファーストインファーストアウトの
アイドルキュー、580は受信後の処理待ちのトランザ
クションバッファのアドレスを受信側プロセッtK通知
するためのファーストインファーストアウトの処理待ち
キューである。
通信回線からの情報は、アイドルキュー570かも読出
したトランザクションバッファの先頭7)’レスが示す
アドレスからメモリ510に回線制御値wt60を経由
して書込オれる。トランザクションバッファは、256
バイトの固定長である。受信データが256バイトを越
える場合は、次のトランザクションバッファの先願アド
レスがアイドルキュー570から読出され、皺蟲するメ
モリのエリアに拳次格納される。
メツセージブロックの受信が完了すると、処理待チキュ
ー580Km当するトランザクションバッファの先願ア
ドレスが書き込まれる。各キューにけ、ある固定のメモ
リアドレスが付与され、自プロセツt500からも、父
、共通バス30を介して他プロセンナからもアクセスさ
れる。
アクセス′?は、ベースレベルで処理待チキュー580
から処理待ちトランザクションバッファの先頭アドレス
を信号9582を介して読出し、処理を実行する。トラ
ンザクションバッファ内のパケット情報内の宛先情報か
ら出回−の啄容されているプロセッサアドレスを判別す
る。宛先が他プロセツサアドレスの場合VCFi、# 
”kプロセッサアドレスとアイドルキューに対応し九メ
モリアドレスの上位8ビツト(アドレス修飾情報)をア
ドレス修飾制御部520内の宛先プロセッサアドレスレ
ジスタ及びアドレス修飾レジスIに設定する。次に1ア
イトルキ二一に対応し九メモリアドレスの上位8ビツト
を特定パターン(例えばオールl)として、メモリから
読出す命令を実行すると、他プロセツサのアイドルキュ
ーからのトランザクションバッファの先頭アドレスが自
プロセッサKa込筐れる。
一方、他プロセツサへのアクセスは、次のように実行さ
れる。上記プロセッサ500から信号縁590を介して
出力するメモリアドレス20ビツトの上位8ビツトは、
常に、信号線592を通し、て、7)’しx修飾制御部
520内の他プロセッサアク童ス制iia賂によ〕監視
される。特定パターン(例えげオール1)t−検出する
と、他プロセツサアクセスと判断して、第3図に示すよ
うに1上位8ビットをアドレス修飾レジスタの内容と入
替えて20ビツトのアドレスを生成し、宛先プロセッサ
アドレスレジスタのデータ8ビツトを付加して信号線5
42を介シて共通バスインタフェース11540 K 
送出する。
共通ハスインタフェース5540F’!、共通バスの使
用権を得ると、共通バスを介して宛先プロセッサアドレ
ス、メモリアドレス、データを送出する。
宛先の該当する処理装置50のプロセッサアドレス比較
回路550Fi、設定済の自プロセッサアドレス回路5
60から信号@ 553を介したアドレス情報と共通パ
スから信号@ 551を介したブロセツ量アドレスとを
比較し、一致したら自プロセッサに対するアクセスであ
ると認識して、信号@! 552を介して共通バスイン
タフェース部540 K入力指示を与える。共通バスか
ら入力し友メモリアドレス、データ及び書込/読出尋の
制御信号は、メモリアクセス競合回路530を介してメ
モリ510あるいはアイドルキュー570、処理待ちキ
ュー580にアクセスする。
送信側のプロセッサは、上記で説明したようなアクセス
により、受信側プロセッサのアイドルキューかう)?ン
ザタシ曹ンパツファの先制アドレスを読出したあと、そ
のアドレスの上位8ビツトをアドレス修飾レジスJK設
定し、上位8ビツトを特定パターン(例えばオール1)
K変換してメモリアドレスを作成し、そのメモリアドレ
スをデストネーシ曹ンアドレスとして、処理待ちのトラ
ンザクションバッファの自プロセッサのメモリの先11
アドレスをソースアドレスとしてメモリ間転送のプロッ
タ命令を奥行する。この命令は、通常のプロセッサには
標準的に装備されているが、もしない場合にはプログラ
ムにより各命令を組合せて実行する。この命令を実行し
た結果、自プロセンヤのメモリ内のトランザクションバ
ッファの内容が、他プロセツサのメモリ内のアイドルの
トランザクションバッファに1上記で述べたと同じ他プ
ロセンナへのアクセスの方法により転送される。
その次に他プロセンナの処理待ちキュー580 K転送
したトランザクションバッファの先頭アドレスを同様の
手順で書込むととKより、ひとつのメツセージブロック
の通信が完了する。
受信側のプロセッサは、ペースレベルで処11ちキュー
からトランザクションバッファの先頭アドレスを読出し
、#幽するトランザクションバッファのパケット情報を
判別し、出回allKll−御装置60を介してパケッ
トデータを送出する。
メモリ510 K対すゐ自プロセッサからのアクセスと
他プロセツサからのアクセスは、メモリアクセス競合回
路530 K:より、競合による待合せ、アドレス、デ
ータパスの切替えが制御される。メモリアクセス#il
ワード(16ビツト)単位に行ゎれ、競合による待合せ
Filメモリサイクルにとどめられるのて、他プロセツ
サからのメモリアクセスによる自プロセッサの4611
能力の低下は、無視出来る程小さく抑えられる。
第3図に1自プロセツサから他プロセツサへアクセスす
る場合の上記に説明したようなアドレス修飾の一例を示
す、この例の場合、自プロセッサが7り竜ス出来る自プ
ロセッサのメモリの領域は、FFoOO番地からFFF
FF番地までは他プロセツサアクセス制御の丸め使用さ
れるので、そのエリアを除いた領域K11lll限され
る。その制限を緩和するためには、他プロセツサへのア
クセスを識別するためのアドレスビット数を拡張し、ア
ドレス修飾レジスIのビット数を拡張すれば良いことが
上記説@によ勤容易に理解される。
本発明は、以上説明し九ように、共通メモリを4h九ず
に1送信する側のプロセラすが命令レベルのアドレスで
受信−のプロセッサのメモリへ直接アクセスすることK
より、従来方式に比較して、プロセッサ関通信の制御が
簡単になり、通信のオーバーヘッドを減少しているので
、マルチプロセッサシステムの処理能力を著しく向上さ
せる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本尭明プロセッサ間通信方式を適用したパケッ
ト交換システムのマルチプロセッサのシステム構成の一
例を示すブロック図、第2図は本発明を適用した上記シ
ステムを構成する処理装置の詳細を示すブロック図、第
3図はメモリアドレス修飾の一例を示すアドレス情報形
式の説明図である。 lO・・・通信処理装置   20・・・主処理装置3
0・・・共通パス      40・・・共通パスアー
ビタ50・・・処理装置    60・・・回線制御装
置70・・・人出力制御ll装置  71・・・入出力
タイプライI72・・・磁気テープ懐雪 61・・・逓
信−纏500・・・プロセッサ   510・・・メモ
リ520・・・アドレス修飾制御部 530・・・メモリアクセス競合回路 540・・・共通パスインタフェース部550・・・プ
4セッサアドレス比較回路560・・・自プロセッサア
ドレス回路570・・・アイドルキ! −580・・・
処理待チキュー出願人  日本電気株式会社 第1図 第2図 0 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 同種又は異種の**個のプロセッサを有するマルチプa
    セツすシステムにおいて、 自プロ竜ツtと他プロセツサとを相互にアクセス可能と
    する手段と、 プロセンナから出力するメモリアドレスの特定ビットに
    より自プロセッサのメ(りへのアクセスか他のプロセッ
    サのメ毫りへのアクセスかを識別し制御すゐ手段と、 他グロセツtへのメ峰すアクセスの@に、あらかじめ自
    プ■セツナから設定された情報によ〕他プロセツサへの
    メモリアドレスを修飾し、8m。 メモリアドレスを生成する手段と、 他プロセツサからの情報を受信するためのアイドルの複
    数のトランザタシ冒ンバツファのアドレスを記憶し、通
    知する手段と、 受信後の処運待ちの複数のトランザクションパッツアの
    アドレスを記憶し、通知する手段とを各プロセッサ11
    に具備し、 プ謬セツを闘の通信を、自プロセッサの命令のアドレス
    で他のプロセッサのメモリを直接アクセスするととによ
    )行つよう構成しえととを特徴とす為プロセッサ闘逓儒
    方式。
JP57025763A 1982-02-19 1982-02-19 プロセツサ間通信方式 Pending JPS58144273A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6938078B1 (en) 1998-12-09 2005-08-30 Nec Corporation Data processing apparatus and data processing method

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