JPS5834859B2 - マルチプロセツサシステムノセイギヨホウシキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は複数のプロセッサユニットを有するマルチプ
ロセッサシステムの制御方式に関する。

制御部、演算部、記憶部からなるプロセッサユニットは
、現在の集積回路技術の発達によって１個乃至数個の半
導体チップ上で実現され、いわゆるマイクロコンピュー
タと称されている。

そして、このマイクロコンピュータは大型計算機システ
ムと同等に働かせるため多数の入出力装置を接続して並
列に複数のジョブを実行させることが可能である。

このために複数個のプロセッサユニットを有機的に結合
する方法が種々開発されているが、各プロセッサユニッ
トが分割されたタスクを相互に無関係に、すなわち独立
して実行する場合はそのための制御は極めて簡単である
。

しかし、各プロセッサユニットが独立してタスクを実行
するのでは、マルチプロセッサシステムとして有機的な
構成をなしているとはいえず、たとえ外部メモリ領域と
して主言醜装置を共有していてもプロセッサユニットは
他のプロセッサユニットがどんな状態たとえばダウンし
ていたときにもそれと無関係に動作するから、効率の良
い計算機システムとはなりえない。

一般には、マルチプロセッサシステムでプログラムを並
行処理する場合、処理プログラムの各ジョブステップを
各プロセッサユニットの処理単位（タスク）として分割
し、入出力装置などをコントロールプログラムで割当て
ている。

この場合、ダイナミックプログラミングの手法が用いら
れ、監視プログラム（５ｕｐｅｒｖｉｓｏｒ）によって
主記憶装置のスペースをタスク毎に割当てたり、入出力
操作のスケジュールのコントロールを行なっているが、
たとえばあるプロセッサユニットでジョブの実行中にそ
のプロセッサユニットが他のジョブの処理要求によって
割込まれるときには、それまで実行中のジョブは放棄さ
れるかあるいは時分割制御と同様に管理プログラムで割
込みタイミングを規制しプロセッサユニットでの中断を
処理するいわゆるジョブ管理が必要となる。

この発明は上記事情に鑑みなされたもので、複数のプロ
セッサユニットを用いたマルチプロセッサシステムにお
いてダイナミックプログラミングを実行する場合にシス
テムの効率を向上させるためにプロセッサユニット相互
間でのリンケージ情報を転送するマルチプロセッサシス
テムの制御方式を提供することを目的とする。

以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

図面は２つのプロセッサユニット（以下、ＣＰＵ７．Ｃ
ＰＵ２と略記する）と、これらＣＰＵ、。

ＣＰ Ｕ２が共通するメモリ領域Ｍとを示している。

ここで、ＣＰＵＩ 、ＣＰＵ２はそれぞれジェネラルレ
ジスタＧＲ１，ＧＲ２プログラムカウンタＰＣ，、ＰＣ
２およびプログラムステータスワードＰ Ｓ Ｗｌ、
ＰＳＷ２を具備している。

また、メモリ領域Ｍは０番地から１５番地までの専用記
憶領域と、ＣｐＵ、、ＣＰＵ２にそれぞれ対応したスタ
ック記憶領域（以下、単にスタック＝１１−１、スタッ
ク４Ｐ２という）とにわかれる。

スタック＃１とスタック＃２とはそれぞれその先頭番地
がスタックポインタＳＰ１．ＳＰ２で可動的に指示され
、このスタックポインタＳＰ１．ＳＰ２は上記ジェネラ
ルレジスタＧＲ，，ＧＲ２の内にそれぞれ記憶されてい
る。

専用記憶領域が１６番地分のスペースを有するのは、Ｃ
Ｐ Ｕ７．ＣＰ Ｕ２のジェネラルレジスタＧＲ，，Ｇ
Ｒ２がいずれも１６ワードの記憶容量で構成されている
からである。

上記プログラムカウンタＰＣ０，ＰＣ２には、現在実行
中のプログラムを言銀しているメモリ領域Ｍの特定番地
が記憶され、またＰＳＷｌ、ＰＳＷ２には割込みマスク
ビットおよびコンディションコードがそれぞれ言醜され
ている。

このように複数のプロセッサユニットを有し、ダイナミ
ックプログラミングを実行するときに、リンケージ情報
が次の様な手順で伝送されることによりプロセッサユニ
ット間でのジョブの移管が行なわれる。

今、図面に従って説明すると、ＣＰＵ、 。ＣＰ Ｕ２
がそれぞれプログラムＰ１．Ｐ２の処理を実行していて
、ある時点でＣＰＴＪｌに対して外部割込要因あるいは
より優先度の高い管理プログラムによる制御でプログラ
ムＰ１の実行を中断して別のプログラムＰ。

を実行すべく指示されたとする。ＣＰ Ｕｌがプログラ
ムＰ。

を実行するには、時前にプログラムＰ１の処理をＣＰＵ
２に移管しなくてはならないからまず中断時点でのリン
ケージ情報すなわちプログラムカウンタＰＣ，、プログ
ラムステータスワードｐｓｗ、、スタックポインタＳ
Ｐ ｔ、ジェネラルレジスタＧＲ，の各内容が専用記憶
領域あるいはスタック＃、にセーブされる。

一方、ＣＰＵ２においても現在実行中のプログラムＰ２
の中断に備えてそのリンケージ情報は専用記憶領域、ス
タックΦ２にセーブされる。

しかる後にＣＰＵ、でプログラムＰ。

の実行を開始し、ＣＰＵ２では専用記憶領域のＯ番地か
ら１５番地にあるＧＲ，の内容がジェネラルレジスタＧ
Ｒ２にロードされ同時にＧＲ。

の内容としてスタック＃、のスタックポインタＳＰ。

もＣＰＵ２に移管されるから、このスタックポインタＳ
Ｐｔに従ってＰＣ，、ＰＳＷｌをスタック＃、から逐次
ポツプしてロードさせることができる。

こうしてＣＰＵ１でプログラムＰ。

が割込処理されている間にＣＰＵ２ではＣＰＵ、から移
管されてきたプログラムＰ１の実行がなされる。

このように実行中のジョブの移管が制御されれば、プロ
グラムＰ１を再びＣＰＵ１に戻すことは容易に行なえる
。

すなわちＣＰＵ２からプログラムＰ１についてのＰＣ２
，ＰＳＷ２の内容がスタック＃２にセーブされ、その後
ジェネラルレジスタＧＲ２に示されるプログラムＰ１の
移管情報は再び専用記憶領域を介してＣＰＵ、にロード
される。

したがって、ＣＰＵ、にロードされたジェネラルレジス
タＧＲ，ｔに示されるスタックポインタＳＰ１を用いて
スタック＋２からプログラムＰ、に関するプログラムカ
ウンタＰＣ，’、プログラムステータスワードｐｓｗ１
’を再ロードすることができ、ＣＰＵ１でのプログラム
Ｐ１の実行が円滑に再開される。

以上述べた様にこの発明によれば実行中のジョブの移管
がリンケージ情報の円滑な移動によって行なわれるから
、マルチプロセッサシステムでのダイナミックプログラ
ミングによってシステムの効率を著しく向上させること
ができるマルチプロセッサシステムの制御方式を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明方式の一実施例を示す説明図である。 Ｍ・・・・・・記憶領域、ＣＰ Ｕ ｓ 、ＣＰ Ｕ
２・・・・・・プロセッサユニット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ マルチプロセッサシステムで、プログラムを実行中
   のプロセッサユニットに対してより優先度の高いプログ
   ラムを実行すべき指示を与えて上記実行中のプログラム
   を他のプロセッサユニットへ移管する制御を行なうもの
   において、上記優先度の高いプログラムを実行すべき指
   示に応じて、この指示を与えられたプロセッサユニット
   に関するリンケージ情報を特定の専用Ｎｍ領域およびス
   タックポインタで指定されるスタック記憶領域へ記憶し
   た後、上記優先度の高いプログラムを実行し、他のプロ
   セッサユニットは自らのリンケージ情報を専用記憶領域
   およびスタックポインタで指定されるスタック記憶領域
   へ記憶した後、上記専用記憶領域およびスタックポイン
   タで指定されるスタック記憶領域に記憶された上記プロ
   グラムを実行中のプロセッサユニットに関するリンケー
   ジ情報を読み出して、該プログラムを実行することを特
   徴とするマルチプロセッサシステムの制御方式。