JPS5935267A - マルチマイクロプロセツサ - Google Patents

マルチマイクロプロセツサ

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JPS5935267A
JPS5935267A JP14515682A JP14515682A JPS5935267A JP S5935267 A JPS5935267 A JP S5935267A JP 14515682 A JP14515682 A JP 14515682A JP 14515682 A JP14515682 A JP 14515682A JP S5935267 A JPS5935267 A JP S5935267A
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JP
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cpu
microprocessor
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line
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JP14515682A
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JPS6341103B2 (ja
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Hisao Sakamoto
阪本 久男
Takuya Sugita
杉田 卓也
Kimiko Shima
島 紀美子
Katsuhide Tsukamoto
勝秀 塚本
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/14Handling requests for interconnection or transfer
    • G06F13/16Handling requests for interconnection or transfer for access to memory bus
    • G06F13/18Handling requests for interconnection or transfer for access to memory bus based on priority control

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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】 産業上の利用分野 情報処理機器の分野において、情報処理能力の向上を図
るために2個以上のマイクロプロセッサによる並列処理
を採用してすることが多い。
本発明は2個のマイクロプロセッサ間にランダムアクセ
スメモリを共有化し、これをプロセッサ間通信バッファ
として用いるメモリ共有型マルチマイクロプロセッサに
関し、特に2個のマイクロ(3) プロセッサの共有メモリへのアクセス要求が同時に出さ
れたとき、1個のマイクロプロセッサを優先的にアクセ
ス可能とするメモリ共有型のマルチマイクロプロセッサ
に関する。
従来例の構成とその問題点 メモリ共有型マルチマイクロプロセッサ(以下CPUと
略す)においては、共有されるランダムアクセスメモリ
C以下朧と略す)の周辺にパス切換えスイッチ部とスイ
ッチ制御部を具備し、CPUからの共有′損Wアクセス
要求に応じて、パス切換えスイッチによりいずれかのC
PUと共有RAMを接続するようにスイッチ制御部を構
成する必要がある。
従来、スイッチ制御の方式としていくつかの方式が用い
られているが、その多くは割り込みによるスイッチ制御
をおこなっている。この方式は2個のCPUのうち第1
のCPUが共有RAMへアクセスを開始する直前にスイ
ッチ制御部の状態を読みとり、アクセス可能であればた
だちに共有論へアクセスを開始することができるが、ア
クセス可能(4) でなければ第2のCPUに割込みをかけ、第2のCPU
がスイッチ制御部を切換えるまで待つという手順により
共有RAMへアクセスする(第2のCPUから共有RA
Mをアクセスする手順も同様)という特徴をもっている
。この方式は2個以上のCPU間で論ヲ共有するマルチ
マイクロプロセッサへの拡張性に優れているが、一般に
情報処理機器においては前述のスイッチ制御のだめの割
夛込み要因の他に多くの割り込み要因がからんでくるた
め、CPUの割り込み処理の負荷が増し、共有RAMへ
のアクセス要求を出してから実際にスイッチ制御部が切
り換えられるまでの時間が無視できないようなシステム
においては良い方法とはならない。
第1図に従来の方式である割シ込みによるスイッチ制御
方式の一構成例を示す。(1)はCPU −A 、(2
1はCPU−Bである。(9)αqはそれぞれCPU−
A (1) 、 CPU−B(2)のデータバスである
。圓@はそれぞれCPU−A (1)。
CPU−B (21のアドレスバスである。(6) (
7)はそれぞれCPU−A (1) 、 CPU−B 
(2+の私有RAMである。(8)はCPU−A(1)
とCPU−B (2)の共有シ因であシ、パス切換えス
(5) イッチ部(41(5)によりCPU−A(1)またはC
PU−B (2)と接続される。(3)はスイッチ制御
部であp、1ビツトのフラグで構成される。スイッチ制
御部(3)はCPU−A(1)の制御線αηによりリセ
ット、CPU−B (21の制御線(ト)によシセット
される。スイッチ制御部(3)の出力線αりはパス切換
えスイッチ部(4) (5)に接続され、111のとき
パス切換えスイッチ部(4) (5)はCPU−A (
1)のデータバス(9)と共有RAM (8)のデータ
線Q4)およびCPU−A(1) ノアトL/ ス/<
スαη、!: 共有RAM (8)のアドレス線(至)
をそれぞれ接続し、′01のとき共有RAM (8)と
CPU−B(2)を接続する。(15はCPU−A (
1)からCPU−B (2)への割り込み要求線であシ
、αQはCPU−B (2)からCPU−A(1)への
割り込み要求線である。
以上のハードウェアにより共有RAM (8)へのアク
セス手段について述べる。
B)  CPU−A (1)のアクセス: CPU−A
(1)はスイッチ制御部(3)の出力線Qlを調べ、′
I″ならばただちに共有損W(8)へアクセスを開始す
る。′01ならば割シ込み要求線(至)によJ CPU
−B (2) K共有腑要求割υ込みをかけ、スイッチ
制御部(3)がCPIJ(6) −B(2)により111に切換えられるまで待って共有
RAM (8)へアクセスを開始する。
b)  CPU−B (2)のアクセス: CPU−B
 (2)はスイッチ制御部(3)の出力線Qlを調べ1
0″ならばただちに共有RAM (8)へアクセスを開
始する。′11ならば割り込み要求線αQによりCPU
−A (1)に共有RAM要求割シ込みをかけ、スイッ
チ制御部(3)がCPU−A(1)により101に切換
えられるまで待ってRAM(8)へアクセスを開始する
このようにスイッチ制御部(3)のセットをCPU−B
(2)に受けもたせ、リセットをCPU−A (1)に
受けもたせることにより、それぞれのCPUが共有RA
M (8)へアクセス可能となる。
ところがこの方式によると、2個のCPUのうちの1個
のCPUの共有RAMへのアクセスが間欠的であシ、1
回のアクセス要求に対して1個のデータの読み書きしか
必要でなく、しかもその回数が非常に多いようなマルチ
マイクロプロセッサにおいて、アクセスの度にスイッチ
制御部の状態を調べる必要がアリ、マルチプロセッサの
効果が低減す(7) る。
発明の目的 本発明は、このような場合にも効率よく対応できるよう
にし、マルチプロセッサの効果を増大させることを目的
とするものである。
発明の構成 上記目的を達成するために、本発明は、2個のCPUの
うち第1のCPUは第2のCPUよすも共有制に対する
アクセスの優先権をもつものとし、第2のCPUが共有
RAMを使用中であっても、スイッチ制御部によシ第2
のCPUを強制的に一時待ち状態にし、第1のCPUが
共有RAMへのアクセスをおこなえるようにスイッチ制
御部のハードウェアを構成したものである。
実施例の説明 以下本発明の一実施例を図面にもとづいて説明する。第
2図はその基本構成図を示す。eυはCPU−A1(ホ
)はCPU−Bである。(1)の1)はそれぞれCPU
−A C!→、CPU−B @のデータバスである。(
至)唾はそれぞれCPU−A(財)、 CPU−H□□
□のアドレスバスである。@(ハ)はCPU(8) −A(ハ)、 CPU−B @のそれぞれ私有RAMで
ある。翰はCPU−A(ロ)とCPU−B @の共有力
Wであシ、パス切換スイッチ部(ハ)@によシCPU−
A QDまたはCPU−B @と接続される。@(ハ)
はバス切換スイッチ制御部であり、例えば@はM小回路
、(ハ)はOR回路で構成されている。AND回路(ハ
)に接続されている制御線1611η酩のうち、制御線
(861はCPU−A■σの共有RAMアクセス要求に
用い、制御線闘はCPU−B @に対する待ち要求に用
い、制御線−は制御線の9)とともにCPU−B(2)
の共有力Wアクセス要求に用いる。OR回路(ハ)に接
続される制御線19) +40) (41)のうち、制
御線側は制御線−とともにCPU−Bに)の共有RAM
アクセス要求に用い、制御線顛は制御線(3ηによfi
 CPU−B @が待ち状態に入ったことをスイッチ制
御部のOR回路(財)に通知するのに用い、制御線(4
1)は111のとき共有RAM翰とCPU−Aン℃を接
続し、I□lのとき共有RAM翰とC田−B@を接続す
るようにバス切換えヌイッチ部に)(ホ)を切換えるの
に用いる。
上記ハードウェアによ)共有RAM @へのアクセス手
順について述べる。本発明の方式は従来の方(9) 式と途って、CPUが共有RAM翰へアクセスをおこな
う際に、その時点で共有RAM翰がどちらのCPUに接
続されているか知る必要はなく、いずれのCPTJとも
アクセス要求をスイッチ制御部@(ハ)へ通知後アクセ
スを開始し、所定の読み書き終了後ただちにアクセス終
了をスイッチ制御部@(ハ)へ通知するという手順で共
有RAMへアクセスできるという特徴をもっている。
以下、具体的にアクセス手順について説明する。
CPU−A G!ηは制御線−を111にしてアクセス
要求、′0@にしてアクセス終了をスイッチ制御部に)
に通知するものとする。CPU−B @は制御線の(至
)をwIIにし、次に制御線睡を10″とすることによ
りアクセス要求、逆に制御線@9)を111にし、次に
制御線@Sie″01とすることによシアクセス終了を
スイッチ制御部婚(財)に通知する。
a)  CPU−A ’2f)のアクセス: CPU−
A C2υはアクセス要求をスイッチ制御部のAND回
路−に通知する。このときCPU−B @が共有RAM
(29)を使用していなければ7MΦ回路(ホ)は閉じ
ておJ) 、OR回(10) 路(ハ)の出力線(パス切換えスイッチ部の制御線) 
(41)は”i”’r s ルカらCPU−A C2υ
と共有RAMeAは接続された状態に、l)、ただちに
アクセスを開始できる。またCPU−A C2ηがアク
セス要求を通知したとき、CPU−B (4が共有RA
M翰を使用中であれば、AND回路(ホ)によシ制御線
陳は111となシ、CPU−B @に待ち要求がかかり
、CPU−B@はハイインピーダンス状態となり停止す
る。このため制御線顛は11″とな、!l) 、OR回
路(財)の出力線引)は01から11′となシ、共有R
AM翰はCPU−A C2ηと接続され、CPU−Aン
υはアクセス可能となるがCPU−A 1jl)がアク
セス終了をAND回路翰に通知するとM小回路(イ)は
閉じ、CPU−Bに)への待ち要求は解除され、CPU
−B(イ)は中断していた共有RAM翰へのアクセスを
再開できる。
b)  CPU−B @のアクセス: CPU−B翰は
アクセス要求をスイッチ制御部@(ハ)に通知する。こ
のときCPU−A C2υが共有RAM翰を使用してい
なければ、AND回路(ハ)は閉じてお!D 、OR回
路(ハ)の(11) 出力線引)はIOIであるから、CPU−B(4)と共
有腑翰は接続され、ただちにアクセスを開始できる。ま
た、CPU−B■がアクセス要求を通知したとき、CP
U−A (aυが共有腸(翰を使用中であれば、AND
回路翰により、制御線371は111となり、CPU−
B@はハイインピーダンスとなるかう、CPU−B@の
共有腸■(2)へのアクセス要求は待たされ、CPU−
A■υが共有RAM Hへのアクセスを終了してから、
CPU−B @は共有RAM fiへアクセスを開始で
きる。
以上述べたように2個のCPUで構成されるマルチマイ
クロプロセッサにおいて、緊急の処理をおこなうCPU
に対して共有RAMへのアクセスを優先させるようにす
れば、従来の割り込みによる制御方式で問題であった、
共有RAMへアクセスする必要が生起してから実際にア
クセスを開始できるまでの待ち時間をなくすることが可
能となる。贅だ本発明のスイッチ制御部にプライオリテ
ィエンコーグを具備することにより、2個以上のマルチ
マイクロプロセッサへ拡張することもできる。
(12) 本発明の方式の実施例としてワイヤドツト式プリンタへ
の適用について述べる。一般にプリンタは1ラインに印
字すべきデータを格納するためのバッファとしてRAM
を内蔵しておシ、ホストコンピュータから1ライン分の
データを受信した後、印字を開始するのが普通である。
したがって1個のCPUだけでプリンタのシステムを構
aすると、印字中は受信できず、受信中は印字できない
ため効率の良いプリンタとならない。そこで2個のCP
Uによるシステムとして本発明の方式を収9人れ、2個
のCPUは印字制御と受信制御をそれぞれ担当するもの
とし、共有RAMとして1ラインのバッフ1とし、印字
制御用CPUに共有RAMに対する優先権を与え、印字
のタイミングに応じていつでも共有RAMからデータを
読み出せるものとし、受信制御用CPUは共有楯上で印
字済の領域に次のラインのデータを書き込んでいくもの
とすれば、1ライン印字した時点で次のラインのデータ
が準備されており、印字制御用CPUはほとんど待ち時
間なく印字を開始できることになシ効率の良いプリン(
13) りを構成できた。
発明の効果 以上本発明によれば、共有RAMへアクセスする必要が
起って力・ら実際にアクセスを開始できるまでの待ち時
間をなくすることができ、マルチプロ七ツサの効果を増
大させることができる。したがってデータをリアルタイ
ムに処理するシステムにおいて有効なシステムを構成で
きる利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の割り込みによる共有メモリ制御方式によ
るメモリ共有型マルチマイクロプロセッサの構成側図、
第2図は本発明によるメモリ共有型マルチマイクロプロ
セッサの一実施例を示す構成図である。 ?υ・・・CPU−A 、(4)・・・CPU−B%a
h−・・パス切換えスイッチ制御部のAND回路および
OR回路、に)・・・アドレスバス切換えスイッチ部、
翰・・・データバス切換えスイッチ部、@(ハ)・・・
CPU−AおよびCPU−Bの私有制、翰・・・共有R
AM 、 1.1f) C11ll−CPU−Aおよび
CPU −Bのデ゛−タハス、f321iB31−CP
U−A オヨU CPU−B o −r F(14) レスパス、閾・・・共有メモリのアドレス線、6υ・・
・メモリのデータ線、ぽ・・・CPU−Aの共有メモリ
アクセス要求線、齢・・・CPU−Bへの待ち要求線、
t381 [39)・・・CPU−Bの共有メモリアク
セヌ要求線、油・・・CPU−Bの待ち状態線、(41
)・・・バス切換えスイッチの制御線代理人   森 
 本  義  弘 (15) 第1因

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 第1および第2のマイクロプロセッサと、前記第
    ′1および第2のマイクロプロセッサそれぞれに接続さ
    れた私有ランダムアクセスメモリと、前記第1および第
    2のマイクロプロセッサの両方からアクセス可能な共有
    ランダムアクセスメモリと、前記第1および第2のマイ
    クロプロセッサのアドレスパヌおよびデータバスト前記
    共有ランダムアクセスメモリのアドレヌ線およびデータ
    線を二者択一的に接続するためのバス切換えスイッチ部
    と、前記バス切換えスイッチ部の切換え制御をおこなう
    だめのAND回路とOR回路から成るスイッチ制御部と
    、前記ハの回路の入力と接続される前記第1のマイクロ
    プロセッサの前記共有ランダムアクセスメモリへのアク
    セス要求線および第2のマイクロプロセッサの前記共有
    (1) ランダムアクセスメモリへのアクセス要求線と、前記A
    ND回路の出力と接続される前記第2のマイクロプロセ
    ッサへの待ち要求線と、前記OR回路の入力と接続され
    る前記第2のマイクロプロセッサの共有ランダムアクセ
    スメモリへのアクセス要求線および前記第2のマイクロ
    プロセッサの待ち軟融線と、前記OR回路の出力で接続
    される前記バス切換えスイッチ部の制御線とを具備して
    なるマルチマイクロプロセッサ。 2、第1および第2のマイクロプロセ・yすは共有ラン
    ダムアクセスメモリへのアクセスを開始する直前にアク
    セス要求線によシスイッチ制御部にアクセス要求を通知
    し、終了後前記アクセス要求を解除することによシ前記
    スイッチ制御部にアクセス終了を通知するとともに、前
    記スイッチ制御部は前記第1および第2のマイクロプロ
    セッサからのアクセス要求に基づき、前記第1および第
    2のマイクロブ0−hッサのいずれか1個からのアクセ
    ス要求(2) があるときはただちにアクセス要求を許可し、前記第1
    および第2のマイクロプロセッサからともにアクセス要
    求があるときは前記第1のマイクロプロセッサのアクセ
    ス要求を優先的に許可し、前記第2のマイクロプロセッ
    サは前記第1のマイクロプロセッサがアクセス終了を通
    知するまで待ち状態とするように、前Eランダムアクセ
    スメモリの切換え制御をおこなうように構成したことを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載のマルチマイクロ
    プロセッサ。
JP14515682A 1982-08-20 1982-08-20 マルチマイクロプロセツサ Granted JPS5935267A (ja)

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JPS6341103B2 JPS6341103B2 (ja) 1988-08-15

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