JPS60173655A - マルチプロセツサのメモリ方式 - Google Patents

マルチプロセツサのメモリ方式

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Publication number
JPS60173655A
JPS60173655A JP59013109A JP1310984A JPS60173655A JP S60173655 A JPS60173655 A JP S60173655A JP 59013109 A JP59013109 A JP 59013109A JP 1310984 A JP1310984 A JP 1310984A JP S60173655 A JPS60173655 A JP S60173655A
Authority
JP
Japan
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memory
processor
address
circuit
local
Prior art date
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Pending
Application number
JP59013109A
Other languages
English (en)
Inventor
Ryohei Nakayama
良平 中山
Kazuyuki Ozawa
和幸 小澤
Hirotaka Fuchizawa
渕澤 博孝
Taichi Nakamura
太一 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication of JPS60173655A publication Critical patent/JPS60173655A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F15/00Digital computers in general; Data processing equipment in general
    • G06F15/16Combinations of two or more digital computers each having at least an arithmetic unit, a program unit and a register, e.g. for a simultaneous processing of several programs
    • G06F15/163Interprocessor communication
    • G06F15/167Interprocessor communication using a common memory, e.g. mailbox
    • 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
    • G06F13/36Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system

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

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、マルチプレセッサのメモリ方式に関し、特に
共通バスを介して共有メモリに接続される複数個のマイ
クロプロセッサにそれぞれローカル・メモリを接続した
場合のメモリ・アクセスおよびp−カル・メモリ拡張の
方式に関するものである。
〔従来技術〕
データ通信システムでは、機能の分散化、ローカル機能
の拡大化の傾向にあり、それに伴って端末やワークステ
ーション等に大量のデータを扱わせるため、メモリ容量
の拡大が図られている。
このような装置の高機能化、性能向上策として、LSI
技術の発展により、近年低価格化、高性能化の傾向にあ
るマイクロプロセッサを複数使用したマルチプレセッサ
制御方式が有効であるといえる。
このマルチプ資七ツサ制御方式の1つとして、第1図に
示すように、複数のプルセッサが各々田−カルメモリを
有するとともに、共通バスを介してメモリを共有するメ
モリ共有型マルチプリセッサ制御方式が、制御の容易さ
、拡張性、経済性の点で優れている。このメモリ共有型
マルチプリセッサの従来の制御方式では、プリセッサが
意識するアドレス空間を共有メモリとり一力ルメモリに
分割して割当て、プリセッサが指定したアドレスに応じ
て、共有メモリ、またはローカルメモリにアクセスする
ようKしているが、この場合、プリセッサのアドレス空
間が共有メモリとローカルメモリに分割されるため、共
有メモリの大きさくより四−カル・メモリの大きさが制
限されるという問題が生ずる。
以下、第1図およびM2図により、従来のメモ9共i型
マルチプレセッサ制御方式について説明する。
第1図は、従来のメモリ共有型マルチプロセッサ方式の
ハードウェア構成を示す。同図において、1は共有メモ
リ、2は共通バス、5は各プリセッサが接続されるロー
カルバス6と共通バス2間のバスインタフェース回路、
養はプリセッサ、6は各プロセッサ固有のローカルメモ
リである。共有メモリlおよびローカルメモリ6のアド
レス空間は為プリセッサ(PU)4がアクセスするアド
レス空間を、第2図のように分割して割当てる。
プリセッサ4がメモリ1にアクセスするため、アドレス
情報をバス6に送出したとき、該アドレスがローカルメ
モリ心のアドレス空間に含まれる場合はp−カルメモリ
5にアクセスする。該アドレスが共有メモリエリアドレ
ス空間に含まれる場合は、バスインタフェース回路3で
解釈され、バスインタフェース回路3のゲートが開き共
有メモリ1にアクセスする。
メモリ共有型マルチプロセッサ方式では、一般に共有メ
モリ1に多くのユーザデータ、ユーザプログラムが配置
されるため、従来のプリセッサのアドレス空間を共有メ
モリ1とローカルメモリ6に分割して割当てる方式では
、共有メモリlのメモリ量により四−力ルメモリ5のメ
モリ量が制限されてしまう。また、各プロセッサ間が共
有メモリ1の全ての領域にアクセス可能とすると、一部
のプロセッサ間の障害により共有メモリlの内容が破壊
され、システ^全体の障害に波及する可能性がある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、このような従来の欠点を改曽するため
、プリセッサの障害により破壊される共有メモリの範囲
を限定して、信頼性を向上するとともに、システムの高
性能化、高機能化を図ることができるマルチプロセッサ
のメモリ方式を提供することにある。
〔発明の概要〕
上記の目的を達成するため、本発明によるマルチプリセ
ッサのメモリ方式では、共通バスを介してメモリを共有
する複数個のプロセッサが、それぞれ固有のp−カル・
メモリを具備するマルチプリセッサ・システムにおいて
、プリセッサがCPU命令によりアクセスできる共有メ
モリのエリアラ少なくシ、該共有メモリの他のエリアの
アドレス空間を上記胃−カ〜・メモリのアドレス空間と
重複したアドレスにすることに特徴がある。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を、詳細に説明する。
第3図は、本発明の一実施例を示すマルチプロセッサ・
システムのブロック図であり、第4図は第3図における
メモリ・アドレス空間の割当て例を示す図である。
第3図に示すように、本発明では、新たに各プリセッサ
4に接続されたD M A (])irect Mem
oryAoa*sm)回路8と、ローカルバス6上に設
けられたメモリ・アクセス制御回路(MEAC)7を具
備する。その他の構成は第1図に示す従来例と同一であ
り、また従来のバスインタフェース回路8はメモリ・ア
クセス制御回路7が兼用する。
′ 第3図では、共有メモリ1とローカルメモリ6間の
データ転送を主としてDfvlA回路8で行い、プロセ
ッサ4がアクセスする共有メモリ1のアドレス空間をプ
ロセッサ間の通信領域のみとする。
これによって、ローカルメモリ5に多くのアドレス空間
を割当てることが可能となり、また共有メモリ1のプロ
セッサ間通信領域をプリセッサごとに分割して、プルセ
ッサ養が他のプロセッサ4の通信領域にアクセスするこ
とを、ハードウェア忙よって制限するので、システムの
信頼性は同上する。
第3図忙おいて、プロセッサ養およびDMA回路8の#
復信号がメモリアクセス制mln路TIIcWt力され
ると、メモリアクセス制御回路7はプル七ツサ養または
DMA回路8から送られてくるアドレス情報にもとづき
、アクセス先が共有メモリ1またはローカルメモリ6の
いずれであるかを判別して、アクセス先のメモリに対し
、アドレス信号およびその他のメモリ制御信号を送出す
る。第4図は、第3図に示す本発明のハードウェア構成
における共有メモリ1およびp−カルメモリ6のメモリ
マツプである。各プロセッサ固有のアドレス空間は共有
メモリ1およびp−カルメモリ5に分割するが、共有メ
モリ側KIFJ当てるアドレス空間は該プロセッサと他
プシセッサ間のプルセッサ間通信領域およびシステム情
報を格納する特定領域に限る。この共有メモリ側に%I
O当てるアドレス空間は、プロセッサ4のアドレス空間
全体に比べれば小さく、プロセッサ固有のアドレス空間
はほとんど田−カルメモリ5側に割当てることが可能で
ある。
第4図に示すように、プロセッサ(PU) 4−がアク
セスするアドレス空間は共有メモリ1のラフセッサ間通
信領域CAg とp−力ルメモリ5の全アドレス空間で
あり1またDMA回路8が転送可能なアドレス空間は共
有メモリlとローカルメモリ5の全アドレス空間である
次に、メモリアクセス制御回路7の構成を、第5図、第
6図を用いて説明する。
第5図は、メモリアクセス制御!1回路7のうち、プル
セッサ養がメモリにアクセスするときのアクセス先(#
有メモリlまたはローカルメモリ5)の判定および該メ
モリへのアクセス制御を行う回路71を示す。xaiは
、メモリアクセス制御回路7のうちDMAによりメモリ
間のデータ転送を行う場合のアクセス先の判定、該メモ
リに対するアクセス制御を行う回路72を示す。第5図
および第6図で破線で囲んだ部分がメモリアクセス制御
回路(MEAC) 7 K含まれる。第6図で、9はプ
ロセラ?4からメモリに送出されるアドレス線、10は
読出しデータIn書込みデータ線、11はプロセッサか
ら送出されるアドレス情報に基づき、アクセス先が共有
メモリlかローカルメモリ6かを判定する回路、12は
アクセス先が共有メモリ1か否かを示す信号線、13は
アクセス先が田−力ルメモリ6か否かを示す信号線、1
4.15,16゜17はANDIi路、18は共有メモ
リIK送出されるアドレス線、19は共有メモリIK送
出される読出しデータIn/書込みデータ線、20は四
−力ルメモリ6に送出されるアドレス線、21は田−カ
ルメモリ5に送JRされる読出しデータ!/書込みデー
タ線を示す。
プロセッサ4からアドレスII!9を介してアドレス情
報が送出されると、アドレス比較回路11ではアクセス
先が共有メモリ1か四−カルメモリ6かを判別し、アク
セス先が共有メモリlの場合は信号線12に信号″1”
をのせる。アクセス先がり−力ルメモリ6の場合は、信
号線131c信号“l”をのせる。また、プレ七ツサ養
から送出されるアドレス情報、読出し/書込み信号は、
共有メモリアクセスの場合、それぞれAND回線14.
15により選択され共有メモリ1に送出される。ローカ
ルメモリアクセスの場合、AND回路16.17により
選択されローカルメモリ5に送出される。
次に、第6図を用いて、DMA回路8によりメモリ間デ
ータ転送を行う場合のメモリアクセス制御回路7の構成
、動作を説明する。22は、プロ、セッサからDMA回
路8に対する制御信号線、23は転送元メモリに対する
読出し/書込みデータ線、24は転送先メモリに対する
読出し/書込みデータ線、25はDMA回路8から、共
有メモリlまたはp−カルメモリ5に送出されるアドレ
ス線、28は転送先メモリが共有メモリlかローカルメ
モリ6かを示すラッチ回路で、プロセッサ4により信号
線26を介して転送先メモリ(共有メモリlまたはり一
カルメモリ5)が指定される。29は、転送元メモリが
共有メモリlかローカルメモリ6かを示すラッチ回路で
、プロセッサ4により信号4m27を介して転送元メモ
リ(共有メモリlまたはローカルメモリ5)が指定され
る。
30.31はNOT回路で、32.33.34−、35
゜36.37はAND回路、38.3QはOR回路であ
る。40は共有メモリlに対するアドレス線、41は共
有メモリ1に対する読出し/書込みデータ+に、42は
ローカルメモリbに対するアドレス線−43はローカル
メモリ◇に対する読出し/書込みデータ線である。転送
先メモリラッチ回路28により転送先メモリが共有メモ
リ1に選択された場合(この場合、転送先メモリラッチ
回路28からの出力は“1″)は、DMA回路8から転
送先メモリに対する読出し/書込みデータ信号が発せら
れると、ANDg路32、OR回路38を経由し、信号
線41により共有メモリIK送出される。また、伝送先
メモリがローカルメモリ5に選択された場合(この場合
、転送先メモリラッチ回路28からの出力は’O”)は
、DMA回路8から転送先メモリに対する読出し/書込
みデータ信号が発せられると、AND回路33.OR回
路39を経由し、(d号線43によりローカルメモリ5
に送出される。同様に1転送元メモリラッチ回路29に
より転送元メモリが共有メモリ1に選択された場合(こ
の場合、転送元メモリラッチ回路29からの出力は“°
1”)、DMAN路8から転送元メモリに対する読出し
/書込みデータ信号が発せられると、AND回路34.
OR@路38な経由し、信号線41により浜有メモリ1
に送出される。また、転送元メモリが四−カルメモリ5
に選択された場合(この場合、転送元メモリラッチ回路
2gからの出力は“0′”)は、DMA回路8から転送
元メモリに対する続出し/書込みデータ信号が発せられ
ると、AND回路35.OR回路39を経由して信号線
43により四−力ルメモリ5に送出される。
上記のように、転送先メモリラッチ回路28゜転送元メ
モリランチ回路29により転送先メモリ。
転送元メモリが指定でき、共有メモリ1および四−力ル
メモリbの任意のアドレス空間について、共有メモリー
ローカルメモリ間、共有メモリー共有メモリ間、p−力
ルメモリーローカルメモリ間のDMA転送が可能である
なお112−カルメモリージ−カルメモリ間の転送は、
同一の四−カルメモリδ内の特定アドレスAを転送元S
Bを転送先に指定し、人のデータをローカル・バス6を
介してメモリアクセス制御回路°γまで転送した後、さ
らにローカル・バス6ヲ介し′C同一ローカル・メモリ
6のBK妃送する。
コノヨウに、本実Uat例においては、プロセッサ4が
CPU命令によりアクセスできる共有メモリlの範囲を
少なくして信頼性を向上させるとともに1共有メモリ1
の他のアドレス空間については、四−カル・メモリ5の
アドレス空間と重複させ、共有メモリlのアドレス空間
の大きさに依存することなく、ローカル・メモリ5のア
ドレス空間の拡張を行えるようにしている。DMA1g
lN3は、共有メモリ1と四−カル・メモリ5の重候ア
ドレス空間の間のデータ転送を行い、メモリアクセス制
御回路7が共有メモリl、ローカル・メモリ5のアドレ
ス空間の選択を行えるようにしている。
本発明は、近年のり−カルm能の拡大、イメージ処理2
図彫処理Ia能の普及に伴い、入出力機器として、ディ
スク、MT、ディスプレイ、FAX。
イメージリーダ等の多気のデータの入出力を行う機器を
多数収容するシステムを、低価格なプレセッサを複数用
い、経済的に実現できるシステムを提案したものである
。第4図に示すように、1個のプロセッサが命令により
共有メモリ忙アクセスできる領域を制限することによっ
て、プロセッサの障害により破壊される共有メモリの範
囲を限定し、1個のプロセッサの障害が、システム全体
の障害に波及することを防ぐとともに、プロセッサがア
クセスするアドレス空間をローカルメモリに多く割当て
、ジ−カルメモリに多くの制御プログラム、入出力バッ
ファを配置できる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、多電の7’oグ
9Aおよヒ入出力ff!報をU−カルメモリ忙格納する
ことKより、プロセッサから共有メモリへのアクセス頻
度を減少するので、システムの高性能化と高機能化を図
ることができる。また、プロセッサの障害の波及範匠を
限定するので、信頼度を向上することができ、大規模シ
ステムにマイクロプロセッサを用いたメモリ共有型マル
チプロセッサを適用することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のメモリ共有型マルチプロセッサ・システ
ムのブロック図、第2図は第1図の共有メモリとローカ
ル・メモリに対するアドレス割当てマツプ、第3図は本
発明の一実施例を示すメモリ共有型マルチプロセッサ・
システムのブロック図、第4図は第3図の共有メモリと
ローカル・メモリに対するメモリ・マツプ、第5図は第
3図のメモリアクセス制御回路におけるプロセッサ・ア
クセス制御部の構成図、第6図は第3図のメモリアクセ
ス制御回路におけるDMAアクセス制御部の構成図であ
る。 1:共有メモリ、2:共通バス、4:プロセッサ、5 
’ ”−力ルメモリ、6:ローカル・バス、7:メモリ
アクセス制御回路、8 + DMA回路、11ニアドレ
ス比較回路、28:転送先メモリ・ラッチ回路、29:
転送元メモリ・ラッチ回路、71ニブpセツサ・アクセ
ス制御部、72:DMAアクセス制御部。 特許出願人 日本電信重粘公社 代理人 弁理士 磯村雅俊 第 1 図 第 3 図 弔2図 第 4 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ■共通パスを介してメモリを共有する複数個のプ宵七ツ
    サが、それぞれ固有の四−カル・メモリを具備するマル
    チプレセッサ・システムにおいて、グルセッサがCPU
    命令によりアクセスできる共有メモリのエリアを少なく
    シ、該共有メモリの他のエリアのアドレス空間を上記り
    −カル・メモリのアドレス空間と重複したアドレスにす
    ることを特徴とするマルチプレセッサのメモリ方式。 ■前記共有メモリと四−カル・メモリの重複アドレス間
    のデータ転送は、D M A (Dir@at M@m
    11o−ry Aao@ss→により行い、該共有メモ
    リとローカル・メモリのアドレス空間の選択は、メモリ
    ・アクセス制御部により行うことを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載のマルチプレセッサのメモリ方式。
JP59013109A 1984-01-27 1984-01-27 マルチプロセツサのメモリ方式 Pending JPS60173655A (ja)

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