JPS59172029A - 非同期共通バスにおけるlock制御方式 - Google Patents

非同期共通バスにおけるlock制御方式

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JPS59172029A
JPS59172029A JP4578583A JP4578583A JPS59172029A JP S59172029 A JPS59172029 A JP S59172029A JP 4578583 A JP4578583 A JP 4578583A JP 4578583 A JP4578583 A JP 4578583A JP S59172029 A JPS59172029 A JP S59172029A
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JP
Japan
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memory
signal
common bus
lock
access
Prior art date
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Pending
Application number
JP4578583A
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Inventor
Shigeru Fujii
茂 藤井
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、確認応答方式の非同期共通バスを使用するマ
ルチプロセシングシステムにおけるLOCK制御方式に
関する。
〔技術の背景〕
本発明が対象とするマルチプロセシングシステムの一般
的な構成例を、第1図に示す。同図において、1および
2はCPUであって、それぞれCPU−o、CPU−1
を示し、3はメモリ、4乃至6はそれぞれI10装置(
7) l10−o、 l10−i。
l10−2を示し、7はこれらシステム要素1乃至6を
結合する共通パスであり2%に確認応答方式で制御され
る。モして8はパス支配権制御装置な表わす。なお共通
バスは、アドレス線、データ線。
制御線等により構成される。
このようなマルチプロセシングシステムにおいては、複
数のCPUがメモリを共有して並列処理が行なわれるが
、各CPUの処理内容によっては。
特定のCPUが特定のメモリ領域を排他的に使用する必
要が生じる。その場合には、他のCPUからの同一メモ
リ領域に対する競合するアクセスを禁止する排他制御が
行なわれなければならない。
次にその従来例を説明する。
たとえば、あるメモリ領域を、2つ以上のcPUに相互
に排他的に使用させたい場合、排他制御用のフラグを設
け、これが10”のときにはいずれのCPUもそのメモ
リ領域にアクセス可能であるとし、そして61°°のと
きには、あるCPUが排他的にそのメモリ領域を使用中
であることを表わし、他のCPUのアクセスを禁止する
ように定める。
ここで、LOCK付命令と呼ばれる命令の1つのTBS
T AND  SET命令(Jul、TS命令と表わす
)を使用する。1この命令は、メモリ上の任意の番地の
I Byteのデータを読み出し、もっとも左のビット
が”O”か11”かを調べ、その後全ビットを“1”に
セットして、再び同じ番地へ格納する命令である。
このTS命令を用いて、上記した排他制御用のフラグを
調べ、それが0″のとき“1″を書き込むことにより、
CPU間の排他制御が可能となる。
しかし、この′rS命令を用いて排他制御を行う場合、
TS命令を実行してまず左端にフラグを含むl Byt
eのデータを読み出してから、全て”1″のデータを格
納するまでの間、そのデータに対して他のCPUからの
アクセスを禁止しなければならない。このため、従来の
確認応答方式の非同期共通ハスヲ用いるマルチプロセシ
ングシステムでは、このようなLOCK付命令を実行す
る際、命令実行終了までそのCPUにバスを専有させて
いた。すなわちフラグデータを読み出してから、全″1
”データを書き込むまでの間、バスをビジ状態とし、他
のCPUを含む全ての装置にバスの使用を禁止して9間
接的にメモリアクセスを不能にする方法がとられていた
上記の方法は、制御が簡単である半面、他の装置は全面
的にバスを使用できなくなるため、バスの使用効率が低
下することになる。TS命令のような簡単なLOCK付
命令の場合には、実行時間が短いため、効率低下は比較
的小さくて済むが。
複雑な処理を行5 LOCK付命令では、その効率低下
が無視できない問題となる。
〔発明の目的および構成〕
本発明の目的は、応答確認方式の非同期共通バスヲ用い
るマルチプロセシングシステムにおいて。
LOCK付命令の実行の際忙非同期共通バスを専有する
必要のないLOCK制御方式を提供することにあり、そ
のため本発明では、あるCPUがメモリのある領域をロ
ックしているときでも、他のCPUあるいはI10装置
は、共通バスを使用してロックされていない異なるメモ
リ領域へのアクセスを許可されるようにし、そして同一
メモリ領域に対してアクセスが競合した場合にのみ、メ
モリがWA I T信号と呼ぶ制御信号で各装置へ通知
して、メモリアクセスを禁止することにより、共有バス
の使用効率の低下を防いでいる。
本発明の構成は、それにより、複数のCPUと。
メそり装置と、110装置とが確認応答方式の非同期共
通バスを介して結合されたマルチプロセシングシステム
において、上記各装置間の共通バスにWA I T信号
線を設け、CPUの1つがメモリ装置のあるメモリ領域
についてLOCKをかけているとき、他のCPUまたは
1/6装置がら該メモリ領域に対してメモリアクセス要
求があった場合に、メモリ装置は上記WA I T信号
をオンにし。
それにより上記メモリアクセス要求元は該WA I ’
I’信号のオンを検出してメモリアクセスのためのシー
ケンス制御を凍結するとともに非同期共通バスを開放し
、他方上記メモリ領域にL)0−CKをがけているCP
UのみはWAI’f’信号のオンを検出すると非同期共
通バスを使用してメモリアクセスを実行し、そして該C
PUが上記nツクを解除したとき、メモリ装置はWAI
T信号をオフにし、続いて他のメモリアクセス要求の処
理を行なうことを特徴としている。
〔発明の実施例〕
以下に9本発明の詳細を実施例にしたがって説明する。
はじめに、第1図を再び参照して実施例の概要を述べる
。前述したように、非同期共通バス7は。
アドレス線、データ線および制御線等で構成されるが、
従来の制御線は、さらにバス支配権制御のための信号、
データ転送制御のための信号、読み出し/書き込み識別
信号等の制御線で構成されている。本発明によれば、こ
の制御線に新たにWλIT信号線が追加される。
たとえば、CPU−0がメモリの領域AについてTS命
令を実行するため、まずメモリに対し、領域AへのL 
OC’に付読み出しリクエストを発信したものとする。
これにより、領域AからCPU−0へ7ラグデータが読
み出された後、メモリはそのアドレスを保持し、共通バ
スは解放される。
エストが発信される。
メモリは、このメモリアクセスリクエストのアクセス先
アドレスを、保持している領域へのアドレスと比較し、
不一致であればそのメモリアクセスリクエストを受付け
て実行する。
無にかかわらず、かつバス支配権要求シークンスを省略
して、直ちにLOCK付書き込みリクエストを発信する
。メモリは、LOCK付書き込みリクエストを受は取る
と、その書き込み゛を実行するとともに、WAI’l’
信号を落し、先にセーブしておいたl10−Qのリクエ
ストの処理を開始する。
l10−0は、WAIT信号が落ちると、先に落してい
た各制御信号を立上げる。メモリは、l10−0からの
制御信号を再び受は付け、そのリクエストの処理を終了
する。
以後9通常のシーケンスで処理が進められる。
第2図は、メモリアクセスシーケンスを示す。
メモリアクセスシーケンスは、バス支配権獲得シークン
スとデータ転送シーケンスからなる。Iloでメモリア
クセス要求が発生すると、リクエスト信号(几Q)をオ
ンにする。バス支配権制御装置は、RQを受けるとアク
ルッジ信号(ACK)をオンにし、ACK信号を受ける
と几Qをオフにするとともにセレクションフィックス信
号(sFx)をオンにし、SFX信号を受けるとACK
をオフにする。ここまでを、バス支配41!獲得シーケ
ンスという。
しを監視し、現在バスを使用している装置がバスを受け
ると、アドレス信号等に従うてメモリアク等すべての信
号をオフにする。ここまでをデータ転送シーケンスとい
い、メモリアクセスシーケンスの完了となる。
衣 での間に、l10−0が同じ領域に対してメモリγクセ
ス要求を出した時の、メモリアクセスシーケンスを示す
。l10−QがLOCK領域へアクセス要求を出すと、
メモリはそれを検出して、その要求の処理を保留すると
ともにWA I ’I”信号をオンにする。
WAiT信号を受けると、’110−0は、内部のシー
ケンス制御回路(後述)の状態をそのままにし−(、C
TRL、A、DR8,DATA、5RVI信号)共通ハ
スへの送出を禁止する。また、内部のシーケンス制御回
路の状態が変化しないようにするため、5RVO等の共
通バスからの信号の入力を禁止する。
WA I T信号を検出したCPU−0は、SLVIが
オフになるのを監視する。SLVIがオフになると。
メモリへCTI(、’L、 AD几S、DATAを送出
し、−一定時間後S几VIを送出して、UNLOCK付
書き込み付番を送る。
メモリは、UNLOCK付書き込み付番の処理が終了す
ると、5RVO信号をオンにする。CPU−f)はs 
ftvo信号を受けると5RVIをオフにする。メモリ
は5aVIがオフになったことによりS几■0をオフに
し、WAIT信号をオフにする。
■10−0は、WAIT信号がオフになったことによI
I)、CTRL、kDR8,DA”、A、5RVI等ノ
信号ノ送出を再開する。メモリは5)LVIを受けると
゛。
CT1(L、kDi(s、DATAに従ってメモリアク
セス処理を行い、完了した時点で5RVOを送出する。
l10−0 は、SR,VO?lt6 と5RVI を
g−t。メモリは、5RVIがオフになるとS几v6を
オフにする。このようなシークレス制御を行うことによ
り。
LOCK付読出しとUNLOCK付書き込み付番に。
他のCP’UまたはIloへバスを解放しても、  L
OCK付命令全命令に終了させることができる。
第4図は、  VVAIT信号がオンになったとき、。
l10−0 がCTRL信号等の送出の’禁止と81(
、VO等の入力を禁止するI10装置内の制御回路を示
す9図中、9はバス支配権シーケンス制御回路。
10はデータ転送シーケンス制御回路、11乃牟16は
ANDゲートである。鋳線部が2本発明の実施のために
従来のメモリアクセスシーケンス制御回路に付加した回
路であp、WAIT信号が゛来6と、CTR,L、kD
R,=8.DATA、5RVI の送出を禁止する、と
ともに5avoの入力を禁止している。
第5図は、WAIT信号がオンになったときCP’U−
OがUNLOCK付書き込み付番エストのデータ転送シ
ーケンスを開始する°ためのCPU内制御回路を示す。
図中、17はバス支配権シーケンス制御回路、18はデ
=り転送シーケンス制御回路。
19乃至26はANDゲート、27はORゲートである
。斜線部が9本発明の実施のために従来のメモリアクセ
スシーケンス制御回路に付加された回路である。
WA I T信号が来たとぎ、LOCKリクエストを出
していないCPUは、CT)LL、kDR8,DATA
5RVIの送出を禁止するとともに、8RVOの入力を
禁止する。WA工T信号が来たとき、LOCKリクエス
トをだしているCPUは、、CTRL、AD几S。
BhrA、5avx信号送出の禁止を行わず、また5R
VO信号入力の禁止も行わない。またU N LOCK
付番き込み要求を出すため、データ転送シーケンス制御
回路・を起動し、該リクエストをメモリへ送ち。
第6図は、メモリのWA I T信号制御回路を示す。
同図において、28はメモリアクセス制゛御回路、・2
9乃至3−4はANI)ゲート、35はORゲート。
36はインバータINV、37乃至39はセットリセッ
トラッチSR,4oは遅延素子、41はレジスタREG
、42は比較回路’CO,M Pである。
CPU−0からロック付読み出しリクエストがくるとA
ND 29により検出され、LOCK中であることを示
す8 R3,’/がセットされる。この時同時にLOC
Kを行うアドレスがREGg7にセットされる。またセ
ットされたアト−レスを保持するため。
5R37め出力により、uwG41のクロック入力がA
ND 31を介して禁止される。次に、I/6から同じ
アドレ・スヘメモリアクセス要求がくると。
比較回路COMP 42.は、ロック中のアドレスとの
一致を検出し、AND29および01t35を介して。
メモリアクセス制御回路28へメモリアクセスの禁止信
号を送り、同時にSR3gをセットして。
WA I T信号を出力させる。
WA I T信号を受けた■/6は、共通バスへの信号
出力を禁止し、またcpo−oは、UNLOCK付書き
込み付番をメモリへ送る。メモリは、それをkND 3
0で検出することにより5R37なリセットする。また
UNLOCK付書き込み付番の処理中であることを示す
SR’3Bをセットする。
処理が終了してS几■6信号がオフになると。
5aasがリセットされる。5R38のQ出力の立下り
をD40.AND34によ’)検出り、5R39をリセ
ットし、WAI’r信号をオフにする。
WA I T信号がオフになると、l10−Qは、先の
中断された要求の信号の送出を再開し、メモリは通常の
シーケンスで処理を終了する。
AND32は、ロック中に他のCP ’Uがらロック要
求がきた時、2つ以上のロックを受は付けられないので
、後のロック付読み出し要求の処理を凍結するために、
WAIT信号をオンにするたあの回路である。
〔発明の効果〕
以上述べたように1本発明によれば、非同期共通ハスヲ
用イルマルチプロセシングシステムVCオいて、排他制
御のためのLOCK付自令の実行に際して、共通バスが
該命令の発行元CPUによって専有される時間が減少さ
れるので、システム処理効率が改善される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明対象のマルチプロセシングシステムの1
構成例を示す図、第2図は本発明実施例のメモリアクセ
スシーケンス図、第3図は動作例を説明するためのメモ
リアクセスシーケンス図。 第4図はI10装置内の制御回路図、第5図はCPU内
の制御回路図、第6図はメモリ内の制御回路図である。 図中、1および2はCPU、3はメモリ、4乃至6はI
10装置、7は共通バス、8はバス支配権制御装置、R
Qはリクエスト信号、ACKはアクノリッジ信号、sF
xはセレクションフィックス信号、BUSYはビジ信号
、CTRLはコントロール信号、AI)R8はアドレス
信号、DATAはデータ信号、stもViはサービスイ
ン信号、5RVOはサービスアウト信号を表わす。 特許出願人  富士通株式会社 代理人弁理士  長谷用 文 廣 (外1名) す 1 図 才 2 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 複数のCPUと、メモリ装置と、工10装置とが確認応
    答方式の非同期共通バスを介して結合さレタマルチプロ
    セシングシステムにおいて、上記各装置間の共通バスに
    WA I T信号線を設け、CPUの1つがメモリ装置
    のあるメモリ領域についてLOCKをかけているとき、
    他のCPUまたはI10装置から該メモリ領域に対して
    メモリアクセス要求があった場合に、メモリ装置は上記
    WAIT信号をオンにし、それにより上記メモリアクセ
    ス要求元は該WA I ’I’信号のオンを検出してメ
    モリアクセスのためのシーケンス制御を凍結スるととも
    に非同期共通バスを開放し、他方上記メモリ領域にLO
    CKをかけているCPUのみはWAIT信号のオンを検
    出すると非同期共通バスを使用してメモリアクセスを実
    行し、そして該CPUが上記ロックを解除したとき、メ
    モリ装置はWAIT信号をオフにし、続いて他のメモリ
    アクセス要求の処理を行なうことを特徴とする非同期共
    通バスにおけるLOCK制御方式。
JP4578583A 1983-03-18 1983-03-18 非同期共通バスにおけるlock制御方式 Pending JPS59172029A (ja)

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JP4578583A JPS59172029A (ja) 1983-03-18 1983-03-18 非同期共通バスにおけるlock制御方式

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JP4578583A JPS59172029A (ja) 1983-03-18 1983-03-18 非同期共通バスにおけるlock制御方式

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JPS59172029A true JPS59172029A (ja) 1984-09-28

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JP (1) JPS59172029A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61109164A (ja) * 1984-10-31 1986-05-27 インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション バス制御方法
JPH01297760A (ja) * 1988-05-26 1989-11-30 Hitachi Ltd タスク制御方式及びオンライン・トランザクション・システム

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61109164A (ja) * 1984-10-31 1986-05-27 インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション バス制御方法
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