JPS588018B2 - 多重プロセッサシステム - Google Patents

多重プロセッサシステム

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JPS588018B2
JPS588018B2 JP53113937A JP11393778A JPS588018B2 JP S588018 B2 JPS588018 B2 JP S588018B2 JP 53113937 A JP53113937 A JP 53113937A JP 11393778 A JP11393778 A JP 11393778A JP S588018 B2 JPS588018 B2 JP S588018B2
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/46Multiprogramming arrangements
    • G06F9/52Program synchronisation; Mutual exclusion, e.g. by means of semaphores

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は多重プロセッサシステムに関する。
最近、処理装置システムの性能および信頼性の向上の要
求が高まり、複数台の処理装置を組込む多重処理システ
ムの必要性が生じてきている。
この種の多重プロセッサシステムの従来のハードウエア
構成を第1図に示す。
第1図において、処理装置1,2および3は互いに関連
のある処理を実行するため主記憶装置4を共有している
一般に、このような多重処理装置システムにおけるシス
テム内の共用資源の排他的使用を実現するために主記憶
装置4内に共用資源の排他的使用の可否を示す使用状態
表示語5を記憶し、各処理装置は共用資源を使用する前
に該使用状態表示語を読み出し、該語が共用資源の使用
可能であることを示していれば、これを使用不可能表示
にして記憶する。
また、該使用状態表示語が使用不可能表示値ならば共有
資源の使用中であるので、共有資源を使用する動作の実
行の待ち合わせまたは実行回避をすることになる。
上述のような制御を行なう多重プロセッサシステムでは
共有資源を使用中の処理装置が動作不能となったとき、
使用状態語を使用可能状態にすることができず、後に該
共有資源を他処理装置が必要としたとき他の処理装置す
なわちデッドロックとなり、システムダウンを引起こす
という欠点がある。
本発明の目的はある処理装置が動作不能となった際に発
生するデッドロックを防止できるようにした多重プロセ
ッサシステムを提供することにある。
本発明のシステムは、複数の処理装置により主記憶装置
内の共用資源である少なくとも1つの記憶内容を排他的
使用するために前記共用資源対応に設けられ排他的使用
の可否を示す使用状態表示語を読み出し該使用状態表示
語が使用可能状態を表示しているときには前記処理装置
が前記使用不可能状態表示語が使用不可能状態に書き換
え前記主記憶装置に記憶された対応する使用状態表示語
が使用不可能状態を表示しているときには他の前記処理
装置が前記共用装置を使用しないように動作する構成の
多重プロセッサシステムにおいて、前記1つの処理装置
が 前記共用装置資源を使用する際に前記使用状態表示語の
対応する1つを使用不可能状態に書き換える書換え手段
と、 この書換え手段により書き換え動作に応答して前記処理
装置を表示する装置表示情報を前記対応する1つの使用
状態表示語領域に記憶する記憶手段と、前記処理装置が
動作不能となったことを他の処理装置に報告する報告手
段と、 この報告手段からの動作不能信号に応答して前記動作不
能を生じた処理装置を表示する装置表示情報を生成する
生成手段と、 この比較手段で一致に応答して使用状態表示語を使用状
態にする手段とを含んだことを特徴とする。
次に本発明について図面を参照して詳細に説明する。
第2図は使用状態表示語の主記憶上の配置を示している
第2図において主記憶上の固定番地には使用状態表示語
のアドレスと使用状態表示語の個数とを示す使用状態表
示語ポインタ6が記憶されている。
この形式を第3図に示す。第3図において参照番号8は
使用状態表示語の個数を示すフィールドである。
(使用状態表示語の個数がnである場合、このフィール
ドの値はnとされる。
)参照番号9は主記憶上の連続した番地に置かれている
使用状態表示語群の最初の番地を示すフイールドである
前述したように使用状態表示語7は複数個ありそれぞれ
異なるシステム内の共用資源と対応する。
それぞれの使用状態表示語の各ビットはシステム内の処
理装置に重複なく一義的に割当られている処理装置番号
と対応している。
(ビツトnは処理装置番号nを持つ処理装置に対応する
)ある使用状態表示語中のビツトnがセットされている
ことは該使用状態表示語に対応するシステム内の共用資
源が使用中状態であり、使用可能状態とすべき処理装置
は処理装置番号nを有する処理装置であることを意味す
る該使用状態表示語に対応するシステム内の共用資源が
使用可能状態のとき該使用状態表示語は全てのビットが
論理“0”である 以上、本発明に係る多重処理装置システムにおける使用
状態表示語の概要を説明してきたが、次に本発明の動作
について詳細に説明する。
第4図は本発明の一実施例の要部を示す図である。
本発明のシステムは複数台の処理装置1(第4図では各
処理装置は同じ構成を有している)とこれら処理装置で
共用される主記憶4とから構成されている。
処理装置1がシステム内のある共用資源を使用するとき
にはその使用に先立ち、以下に示すように共用資源が使
用可能であるかどうかが調べられる。
使用状態表示語制復回路10では使用状態表示語ポイン
タの主記憶上のアドレスが作成されデータ線100を介
して第1のレジスタ12に設定される。
また値“0″が前記制御回路10からデータ線102を
介して第2のレジスタ14に設定される。
これらの値はデータ線104および106を介して与え
られた演算回路16において加算された加算結果がアド
レスレジスタ18に設定される。
同時に制御線200を介してリクエストレジスタ22に
読出し要求が設定される。
設定された加算結果および読出し要求はデータ線108
および制御線202を介して主記憶4へ送出される。
主記憶4における読出し動作が完了すると応答信号が制
御線204を介し、また読出しテータがデータ線110
を介してそれぞれ応答レジスタ26および読出しデータ
レジスタ24に設定される。
この後制御線206を介して応答信号が使用状態表示語
制御回路に報告されると、データ線112を介して使用
状態表示語ポインタの内容のうち第2図のフイード9の
内容が第1のレジスタ12に設定される。
次にデータ線102を介し必要とする共用資源に対応す
る使用状態表示語の最初の使用状態表示語からの変位が
第2のレジスタ14に設定される。
次にデータ線104および106を介して与えられるデ
ータの演算回路16での加算結果がデータ線124を介
しアドレスレジスタ18に設定される。
また、共用資源を使用可能状態に戻すべき処理装置を示
すデータが前述した形式で作成データ線100を介して
第1のレジスタ12に設定される。
次に第1のレジスタ12の内容がデータ線118を介し
書込みデータレジスタ20に設定されると同時に制御線
200を介してリクエストレジスタ22にテストアンド
セット要求が設定される。
その後演算結果である書込みアドレスや書込みデータお
よびテストアンドセット要求がそれぞれデータ線108
や114および制御線202を介して主記憶4へ送出さ
れる。
主配憶4ではデータ線108で示されたアドレスに対応
する主記憶の内容が読み出されその値が“0”であれば
データ線114を介して与えられた書込みデータがデー
タ線108で示されたアドレスに書き込まれる。
読み出された値が“0”でなければ上記書込み動作が行
なわれない。
主記憶装置4におけるテストアンドセット動作が完了す
ると応答信号が制御線204を介し、応答レジスタ26
に設定される。
設定後、制御線206を介して使用状態表示語制御回路
10に報告されると、使用状態表示語制御回路10では
制御線206を介して与えられる使用状態表示語の元の
値を示す制御線の値が調べられ、元の値が“0″であれ
ば共用資源を使用する動作の実行が行なわれ、“0″で
なければその動作の実行の待合わせまたは実行回避が行
なわれる。
以上が使用状態表示語中に使用可能状態にすべき処理装
置を示しかつ排他的7ステム資源の使用を行なうための
使用状態表示語の制御の概要である。
上記の説明は1つの使用状態表示語に対応するシステム
資源の排他的使用を行なう場合についてのものであるが
、複数個の使用状態表示語に対応するシステム資源の排
他的使用を行なう場合も同様である 次に、使用状態表示語を使用可能状態にすべき処理装置
が動作不能となったときの動作について説明する。
障害検出回路30で自処理装置の動作不能状態が検出さ
れると制御線212を介して他処理装置へ動作不能とな
ったことが報告される。
制御線212を介して伝送される動作不能状態表示信号
は他処理装置上の動作不能処理装置表示レジスタ32の
処理装置の処理装置番号に対応するビット位置に入力さ
れる。
動作不能処理装置表示レジスタ32の形式は使用状態表
示語の形式と同一であり、自処理装置の処理装置番号に
対応するビットとシステム内に存在しないビットは“0
”と表示される。
また同時に動作不能処理装置表示レジスタ32の入力の
論理和をとっているオアゲート28を介して使用状態表
示語制御回路10に報告される。
以下は全て他処理装置上の動作の説明であるが、処理装
置は全て同一であるので同じ第4図を下に説明を行なう
使用状態表示語制御回路10では使用状態表示語ポイン
タの主記憶上のアドレスが作成されデータ線100を介
して第1のレジスタ12に設定される。
また値“0”がテータ線102を介して第1のレジスタ
14に設定される。
次にデータ線104および106を介して与えられたデ
ータの演算回路16での加算結果がアドレスレジスタ1
8に設定される。
同時に制御線200を介してリクエストレジスタ22に
読出し要求がセットされる。
それぞれデータ線108および制御線202を介して主
記憶4へ送出される主記憶装置における読出し動作が完
了すると応答信号は制御線204を介し、また読出しデ
ータはデータ線110を介してそれぞれ応答レジスタ2
6および読出しデータレジスタ24に設定される。
制御線206を介して応答信号が使用状態表示語制御回
路10に報告されると、データ線112を介して与えら
れた使用状態表示語ポインタの内容のうち第2図のフィ
ールド8の内容がループカウントレジスタ34に、フィ
ールド9の内容が第1のレジスタ12にそれぞれ設定さ
れる。
また値“0”がデータ線102を介してレジスタ14に
設定される。
次にデータ線104および106を介して与えられたデ
ータの演算回路16での加算結果がアドレスレジスタ1
8に設定サれる。
同時に制御線200を介してリクエストレジスタ22に
読出し要求が設定され、それぞれデータ線108および
制御線202を介して主言コ装置4へ送出される。
主記憶装置4における読出し動作が完了すると応答信号
は制御線204を介し、また読出しデータ線110を介
してそれぞれ応答レジスタ26および読出しデータレジ
スタ24に設定される。
制御線206を介して与えられる応答信号使用状態表示
語制御回路1oに報告されると、読出しデータがデータ
線112を介して第1のレジスタ12に設定される。
また、動作不能処理装置表示レジスタ32の内容の反転
されたデータがデータ線116を介して第2のレジスタ
14に設定される。
これらのテータはデータ線104および106を介して
与えられた演算回路16において論理積がとられる。
この結果は制御線208を介し使用状態表示語制御回路
10に報告される。
使用状態表示語制御回路10からの指示により論理積結
果が論理“0”であれば値゛0″がデータ線100を介
し第1のレジスタ12に設定される。
この設定されたデータはデータ線118を介して書き込
みデータレジスタ20に設定されると同時に制御線20
0を介しリクエストレジスタ22に書込み要求が設定さ
れる。
(アドレス情報は既にレジスタ18に設定されるいる。
)この後、書込みアドレス、書込みデータおよび書込み
要求はそれぞれデータ線108と114および制御線2
02を介して主記憶4へ送出される。
論理積結果が“0”でなければなにもしない。
いずれにしてもループカウントレジスタ34にある使用
状態表示語の個数を示すデータをデータ線120を介し
て与え減算回路36で“1″を減じた結果がデータ線1
24を介しループカウントレジスタ34に格納されると
ともに制御線210を介してこの結果が使用状態表示語
制御回路1ロに報告されると、結果が“0”であれば全
ての使用状態表示語が調べられたことを意味し、使用状
態表示語制御回路10の動作は終了する。
結果が“0”でなければまだ調べていない使用状態表示
語が存在することを意味しているのでアドレスレジスタ
18の内容がデータ線122を介して第1のレジスタ1
2に設定される。
また、データ線102を介して現在の使用状態表示語と
次の使用状態表示語との変位が第2のレジスタ14に設
定される。
次にデータ線104や106を介して与えられ演算回路
16での加算結果がデータ線124を介しアドレスレジ
スタ124に設定される。
以下前記動作を全ての使用状態表示語が調べられるまで
繰り返される 以上のようにしてある処理装置が動作不能となったとき
他の処理装置が代わって使用状態表示語を使用可能状態
して共用資源が解放できる。
本発明にはある処理装置がシステム内の共用資源を使用
中のまま動作不能となったさいに発生するデッドロック
を防止できるという効果がある
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の多重プロセッサクステムを示すハードウ
エアの構成を示す図、第2図は主記憶上の使用状態表示
語ポインタおよび使用状態表示語を示す図、第3図は使
用状態表示語ポインタの形式を示す図および第4図は本
発明の一実施例を示す図。 第1図から第4図において、1 2 3・・・・・・処
理装置、4・・・・・・主記憶装置、5・・・・・・使
用状態表示語、6・・・・・・使用状態表示語ポインタ
、7・・・・・・使用状態表示語群、8・・・・・・使
用状態表示語の個数を示すフィールド、9・・・・・・
使用状態表示語群の最初の番地を示すフィールド、10
・・・・・・使用状態表示語制御回路、12・・・・・
・第1のレジスタ、14・・・・・・第2のレジスタ、
16・・・演算回路、18・・・・・・アドレスレジス
タ、20・・・・・・書込みデータレジスタ、22・・
・・・・リクエストレジスタ、24・・・・・・読出し
データレジスタ、26・・・・・・応答レジスタ、28
・・・・・・オアゲート、30・・・・・・障害検出回
路、32・・・・・・動作不能処理装置表示レジスタ、
34・・・・・・ループカウントレジスタ、36・・・
・・・減算回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 少なくとも3台の処理装置により主記憶装置内の共
    用資源である少なくとも1つの記憶内容を排他的使用す
    るために前記共用資源対応に前記主記憶装置内に設けら
    れた排他的使用の可否を示す使用状態表示語の1つが読
    み出され該使用状態表示語が使用可能状態を表示してい
    るときは前記少なくとも3台のうちの1台の処理装置に
    より前記使用状態表示語が前記処理装置を表示する装置
    表示情報を含む情報により使用不可能能状態に書き換え
    られ前記主記憶装置に記憶された対応する使用状態表示
    語が使用不可能状態を表示しているときには前記少なく
    とも3台の前記処理装置群が前記共用資源を使用しない
    ように動作する構成の多重プロセッサシステムにおいて
    、前記一台の処理装置が動作不能になったことを他の処
    理装置群に報告する報告手段と、この報告手段からの動
    作不能信号に応答して前記動作不能となった処理装置を
    表示する装置表示情報を生成する生成手段と、この生成
    手段により生成された装置表示情報と全ての前記使用状
    態表示語中の装置表示情報とを比較する比較手段と、こ
    の比較手段での一致に応答して使用状態表示語を使用可
    能状態にする手段とを含むことを特徴とする多重プロセ
    ッサシステム。
JP53113937A 1978-09-14 1978-09-14 多重プロセッサシステム Expired JPS588018B2 (ja)

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US06/073,364 US4308580A (en) 1978-09-14 1979-09-07 Data multiprocessing system having protection against lockout of shared data
FR7922827A FR2436444B1 (fr) 1978-09-14 1979-09-12 Systeme de multitraitement de donnees

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JPS5539994A JPS5539994A (en) 1980-03-21
JPS588018B2 true JPS588018B2 (ja) 1983-02-14

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