JPS5838808B2 - マルチプロセツサシステムにおけるデ−タ転送方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複数のプロセッサを共通バス上に接続しデータ
転送を行うマルチプロセッサシステムに関し、特に一部
プロセッサがメモリ内のデータを失なった時のデータ回
復処理方式に関する。

第１図にマルチプロセッサシステムのブロック図を示す
。

プロセッサ１（１Ａ〜ＩＮ）は各々個別バスＢを持ち、
個別バスＢ上に接続された入出力回路２（２Ａ〜２Ｎ）
をコントロールしている。

各プロセッサ１間のデータ転送は共通バスＡを用いて行
なわれる。

共通バスは第２図に示すように、メツセージ信号（Ｄ１
００〜７）Ａ２と、メツセージ信号Ａ２をコマンド及び
データに時分割に切りかえる為のコマンド・データ識別
信号（ＡＴＮ）Ａ１と、転送制御の為のタイミング信号
Ａ３と、データを送出するプロセッサを決定する占有制
御信号Ａ４と、プロセッサの状態変化（正常２異常）を
故障識別回路３へ連絡するためのプロセッサ状態変化連
絡信号（ＳＶＣ）Ａ５から成る。

メツセージ信号線Ａ２は第３図に示すように転送制御コ
マンドＴＳＣ，状態報告要求ＳＴＣと転送データＤＡ、
ＴＡ及び状態データＳＴＳに分けられ、データを転送す
るプロセッサは、バスの占有権を取った後、データの種
別を示すデータ識別番号ＤＮＯを付けＴＳＣコマンドを
送出し、その後転送データＤＡＴＡを送出する。

他のプロセッサはデータ識別番号ＤＮＯより自分に必要
なデータかどうかを判定し必要ならばデータを取込む。

プロセッサ１の内部構成を第４図に示す。

処理回路４はメモリ５に格納されたプログラムにより動
作する。

データ転送要求が生じた場合、占有制御回路７に転送要
求を発し、バス占有制御信号Ａ４により占有権を取った
後、転送許可をもらう。

それによりＴＳＣコマンド及びデータをポート６に順次
セットし、コマンド・データ識別信号Ａ１、メツセージ
信号Ａ２、タイミング信号Ａ３により他のプロセッサに
データを転送する。

一方受信側のプロセツサはポート６よりＴＳＣコマンド
を受は取り、自分に必要なデータであればデータを順次
受信し、メモリ５に格納してゆく。

ここで監視回路８はメモリ５の故障及び暴走等のプロセ
ッサ故障をパリティチェック、ウォッチドッグタイマー
等で監視し、異常を検出した場合、故障信号Ｃを発し、
処理を停止するとともに、第１図の故障識別回路にその
旨を連絡するプロセッサ状態変化連絡信号（ＳＶＣ）Ａ
５を出力する回路である。

この監視回路はプロセッサが異常から回復し、正常に動
作を開始した場合にもプロセッサ状態変化信号Ａ５を出
力する。

第１図において、故障識別回路３はプロセッサ状態変化
信号（ＳＶＣ）Ａ５を検出するとバス占有制御信号Ａ４
によりバス占有制御後、バス使用許可を得る。

次に第３図に示す状態報告要求コマンドＳＴＣを各プロ
セッサに対し順次出力する。

その際のプロセッサ番号の指定はＳＴＣコマンド内のＰ
ＮＯを用いる。

ＳＴＣコマンドによる状態報告要求を受けとったプロセ
ッサは正常ならば状態データＳＴＳを返信する。

状態データ８ＴＳの返信を受けると、故障識別回路３は
次のプロセッサに対しＳＴＣコマンドを送出する。

プロセッサに異常が発生すると第３図に示すように監視
回路８が故障信号Ｃにより処理回路にロックをかける為
、ＳＴＣコマンドに応答できず、従って故障識別回路３
は状態データＳＴ８の返信に対してタイマー監視するこ
とにより、該プロセッサの故障を認識できる。

また逆にあるプロセッサが故障から回復した時は、その
プロセッサ状態変化連絡信号（ＳＶＣ）人５により故障
識別回路３が同様に状態報告要求プロセッサからのＳＴ
Ｓ返信チェックを行ない、今まで異常となっていた該プ
ロセッサからのＳＴ８返信があったことで該プロセッサ
が故障から回復したことを認識できる。

さて、上記の様なマルチプロセッサシステムにおいてプ
ロセッサ間でデータを転送する方式としては、各プロセ
ッサが入出力回路２より取込んだデータをサイクリック
（周期的）に常時共通バスＡを使って転送するサイクリ
ック方式と、入出力回路から取り込んだデータが前回取
り込んだデータと異なっている時だけ共通バスＡを介し
７てデータを送出する変化時転送方式とがあるが、バス
のスループットの向上をはかる為に後者の変化時転送方
式が多くの場合採用される。

特にマイクロプロセッサのように低能力のプロセッサを
用いた場合、データ転送スピードが遅いため、サイクリ
ック方式を採用するとバスのスループットが大幅に低下
することから、変化時転送方式が主流となっている。

しかしながらこの変化時転送方式は下記のような欠点を
右する。

即ち、一部のプロセッサが一時的にダウンし、また正常
復帰した時に、他モジュールより受信しメモリに格納し
ておいてデータが失なわれ、そのデータは、転送元プロ
セッサでデータ変化を検出されなければ転送されて来な
い。

従って該プロセッサは正常復帰したにもかかわらず動作
を一時中止するか、或いは誤データにもとすいて処理を
続行するという状況となる。

本発明はこのような状況に鑑み為されたもので共通バス
Ａに信号線を一本追加することによりプロセッサの故障
回復時及びシステムゼネラルリセット時（ＧＲ）に全プ
ロセッサに現状データの転送を行なわせることをその骨
子とするものである。

第５図に全データ転送要求信号（ＡＤＴＲ）Ａ６を追加
した本発明による共通バスＡを、また第６図にプロセッ
サ内部回路を示す。

従来との差は、プロセッサの故障回復時第１図の故障識
別回路３より全データ転送要求信号（ＡＤＴＲ）Ａ６を
出力する点にある。

第７図に本発明を実施した場合のシステム動作タイムチ
ャート例を示す。

第７図において、プロセッサＩＡが時刻Ｔｖにおいて入
力データの変化を検出しデータをプロセッサＩＢ及び１
Ｃに転送後、時刻Ｔｄにおいて故障発生したとする。

前述のように故障識別回路３はＳＶＣ信号受信、それに
続くＳＴＣコマンド−８ＴＳデータ返信不能によりプロ
セッサ１Ｂの故障を認識する。

その後時刻ＴＲでプロセッサＩＢが正常復帰すると故障
識別回路３は同様にしてＳＴＣコマンド−８ＴＳデータ
返信によりプロセッサ１Ｂの正常復帰を知る。

故障識別回路３はいずれかのプロセッサが故障から回復
したことを認識すると全データ転送要求信号（ＡＤＴＲ
）Ａ６を共通バスＡへ出力する。

各プロセッサはＡＤＴＲ信号Ａ信号管６すると通常変化
時のみ転送していたデータの現状値を他のプロセッサへ
転送する。

故障から回復したプロセッサ１Ｂは他プロセツサから転
送されてくるデータを受信し、直ちにシステムの一員と
して稼動することが可能となる。

上記のように本発明によれば、ハードウェア的には共通
バス信号線の一本の追力失及び故障識別回路の一部変更
、ソフトウェア的には各プロセッサにＡＤＴＲ信号受信
で現状データを転送するプログラムの追加するのみで済
み、またバスのスループットの点からは、プロセッサ故
障回復時にバスが頻雑になるのみで通常時には全く影響
を及ぼさずに、全プロセッサのメモリ、入出力回路状態
を一致させることができる。

更に本発明に加うるに、ＡＤＴＲ信号Ａ信号局６的に故
障識別回路より出力することにより、ノイズ等のインタ
ミツテントな故障により転送データが一部失なわれたり
、入出力回路の状態が反転した場合でもデータの変化を
待つことなく速やかに正常状態に戻ることが可能である
。

。この場合のタイムチャートが第７図のＴ１．Ｔ２．Ｔ
３である。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的なマルチプロセッサシステムブロック図
、第２図は従来の共通バス信号線の一例を示す図、第３
図はメツセージ信号の一例を示す図、第４図は従来のプ
ロセッサ内部ブロック図、第５図は本発明に用いられる
共通バス信号線の一例を示す図、第６図は本発明に用い
られるプロセッサ内部の一例ブロック図、第７図は本発
明による全データ転送処理フローの一例を示す図である
。 １・・・プロセッサ、３・・・故障識別回路、Ａ６・・
・全データ転送要求信号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数のプロセッサを共通バスに接続してシステムを
   構成し、各プロセッサはデータ変化時のみ共通バスを通
   じて他プロセツサへデータの転送を行ナウマルチプロセ
   ッサシステムに於て、該共通バスに、いずれかのプロセ
   ッサが停止状態から動作状態ｌこ移ったことを検出する
   機能を有する故障識別回路を設け、該故障識別四路がい
   ずれかのプロセッサの故障回復を検出した時に全データ
   転送要求信号を共通バスを介してすべてのプロセッサに
   出力し、各プロセッサは、全データ転送要求信号の受信
   により各プロセッサが通常変化時のみ共通バスを通じて
   他プロセツサへ転送するデータの現状状態値を該共通バ
   スを通じて他プロセツサへ転送するようにしたことを特
   徴とするマルチプロセッサシステムにおけるデータ転送
   方式。