JPS6022266A - マルチプロセツサ結合方式 - Google Patents

マルチプロセツサ結合方式

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JPS6022266A
JPS6022266A JP13143283A JP13143283A JPS6022266A JP S6022266 A JPS6022266 A JP S6022266A JP 13143283 A JP13143283 A JP 13143283A JP 13143283 A JP13143283 A JP 13143283A JP S6022266 A JPS6022266 A JP S6022266A
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connection
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Takao Hayashi
孝雄 林
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NEC Corp
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NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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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
    • G06F13/38Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/40Bus structure
    • G06F13/4004Coupling between buses
    • G06F13/4022Coupling between buses using switching circuits, e.g. switching matrix, connection or expansion network

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】 本発明は複数のプロセッサと複数のメモリモジュールと
をマトリクススイッチを介して接続するマルチプロセッ
サ結合方式に関する。
一般にマルチプロセッサ結合方式には、単一共通パス結
合、多重共通パス結合、マルチボート結合、マトリクス
スイッチ結合、リングパス結合等の方式があるが、マト
リクススイッチ結合方式が処理能力が高く資源の共有化
が可能であるととによシ採用されることが多い。
第1図にマトリクススイッチ結合方式の基本形のブロッ
ク図を示す。第1図において、n個のブロセッサ(CP
)11はm個のメモリモジュール(MM)12とスイッ
チ(SW)13iを格子状に配設したスイッチマトリク
ス13を介して接続され、制御部(CT)14はプロセ
ッサ11からのアドレス指示に従ってメモリモジュール
12の一つを選択し指示のあった一つのプロセッサ11
と選択された一つのメモリモジュール12とをスイッチ
マトリクス13の接点となるスイッチ13iを閉成して
接続する。
従来のマルチプロセッサ結合方式について、第1図及び
第2図を参照して説明する。第2図は、第1図に示され
る制御部(CT)14の詳細を示す機能ブロック図であ
る。第2図において、各プロセッサ(CP)11は制御
部(CT)14のプロセッサインタフェース回路21と
接続され、プロセッサ11の一つを選択する選択回路2
2.プロセッサ11からの情報でこのCPIIの接続を
制御するシステム構成制御回路23.利用度向上のため
メモリ装置を分割したメモリモジュール(MM)12の
一つを選択するMB選択回路24.及び選択されたプロ
セッサ11とメモリモジュール12とのそれぞれ一つ全
結合する一つのスイッチ13iを選択するSW選択回路
25を介して各スイッチと接続され、この選択された一
つのスイッチ131を閉成する。
従来のマルチプロセッサ結合方式は、マトリクススイッ
チ結合方式において、既述の第1図及び第2図のように
一つの入出力結合システムを単位に制御部が構成されて
おり、通常はそのシステムの最大容量に対する入出力回
路数を設備する。従って、機器の寿命が終ったとき、最
終容にに達せぬという不経済性がある一方、早期に設備
容量を越えるシステム規模の拡大があったとき増設の困
難を生じるという間聰点がある。
本発明の目的は、プロセッサ及びメモリバンクのそれぞ
れ二つの入出力装置に対してスイッチ機能を有するスイ
ッチエレメントを一つの単位とし、このスイッチエレメ
ントの複数個をリンク接続してスイッチマトリクスを構
成するととKよシ、増設単位を小さくできて経済化がは
かれると共に増設を容易にすることができるマルチプロ
セッサ結合方式を提供するととKある。
本発明によるマルチプロセッサ結合方式は、複数のプロ
セッサと複数のメモリモジエールとをマトリクススイッ
チを介して接続するマルチプレセッサ結合方式において
、前記マトリクススイッチはそれぞれが二つの入力用接
続線群と二つの出力用接続線群とを収容しそれぞれの一
群宛を接続するスイッチ機能を有する複数の基本スイッ
チエレメントによシ形成され、この基本スイッチエレメ
ントが二つの前記入力用接続線群から同一の出力用接続
線群への接続要求を受けたときあらかじめ定めた優先度
に従って前記二つの入力用接続線群から一つを選択する
優先順位決定回路と入力した接続先装置アドレスに従っ
た一つの出力用接続線群を選択して前記の選択された一
つの入力用接続線群との交叉点を閉成するスイッチコン
トローラとを備え、前記基本スイッチエレメントの出力
用接続線群と他の基本スイッチエレメントの入力用接続
線群とを所定のリンク構成によ如接続し、前記マトリク
ススイッチの入力用接続線群に前記プロセッサな又出力
用接続線群に前記メモリモジュールを接続したことを特
徴とする。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第3図は本発明によるマルチプロセッサ結合方式におい
て、四つの基本スイッチエレメントによシ形成したマト
リクススイッチを使用した一実施例を示すブロック構成
図である。第3図において、四つノプロセッサ(CPo
〜CP3)110〜113のそれぞれはスイッチマトリ
クス33を介して四つのメモリモジュール(MMト爪3
)x′2o〜123のそれぞれに接続される。基本スイ
ッチエレメントSOO〜300及び801〜301の二
つにはそれぞれプロセッサCPO−110,CPI−1
11及びCP2−112゜CP3−113が入力側に、
又基本スイッチエレメント810〜310及び811〜
311の二つにはそれぞれメそリモジュールMMO−1
20,MMI−121及びMM2−122.MMS−1
23が出力側に接続され、基本スイッチエレメント80
0−300.801−301 O出力側と基本スイッチ
ニレメン)810−310゜all−311の入力側と
は所定の形式でリンク接続され、プロセッサCPO−1
10をメモリそジュールMMO−120−MM3−12
3のすべてに接続可能である。例えばプロセッサCPO
−110がメモリモジエールMM2−122を使用する
とき、まずプロセッサからの使用要求に対して同一出力
方路選択のための優先順位の決定及び接続先のメモリモ
ジュール−MM2−122が接続される基本スイッチエ
レメント811−311へのリンク選択があり、次いで
この選択されたリンクとプロセッサCPO−110の接
続線との交叉点の閉成がある。この交叉点の閉成によシ
フロセッサCPO−110の接続線は基本スイッチエレ
メント800−300の交叉点及びリンクを介して基本
スイッチニレメン)811−311に接続される。この
基本スイッチエレメント811−311は前述の基本ス
イッチエレメント5OO=300のプロセッサCPO−
110に対する接続動作と同様、まず同一基本スイッチ
エレメントへの他からの入力用接続線すなわち基本スイ
ッチニレメン)8.01−301からのリンクとの優先
順位の決定及び接続先メモリモジュールMM2−122
への接続先装置の選択の動作があシ、次いで基本スイッ
チェレメ/)800−300から接続されたリンクとメ
モリモジニールMM2−122の接続線との交叉点を閉
成するスイッチ制御動作がある。この交叉点の閉成によ
シプロセッサCPO−110はメモリモジュールMM2
−122 と接続される。上述の基本スイッチエレメン
トにおけるスイッチ制御動作は基本スイッチエレメント
が内蔵するスイッチコントロー2が実行する。
第4図は第3図における基本スイッチエレメント300
の詳細を示す説明図であシ、第3図における他の基本ス
イッチエレメント310,301゜311も同一の構成
を有する。第4図において、二CD8TO、8ELO”
) 420及び他の−っの入力用接続線群(PRll、
CREQI、CACKI、CENDI。
CINFl、CFUNl、CD8T1,8BL1)42
1によシ基本スイッチエレメント300に接続されてい
る。
又、二つの出力回路はそれぞれ一つの出力用接続線群(
DPRIO,DREQ0.DACKO,DENDO。
DINFO,DFUNO,DD8TO)430及び他の
一つの出力接続線群(DPRI 1 、 DRBQI 
、 DACKI 。
DENDI 、 DINFI 、 DFUNI 、 D
DSTI )431 Kよシ基本スイッチエレメント3
00に接続されている。二つ宛の入出力回路のそれぞれ
の接続線は基本スイッチエレメントの中で四つの交叉点
をもって入出力それぞれ同一名称同志(頭文字及び末尾
数字を除く)が接続可能で接続線群420,421゜4
30.431に対する四つの交叉点群4200 、42
01゜4210.4211のそれぞれに対してスイッチ
コントローラ8C00−400,8CO1−401,8
C10−410,8C11−411を有する。入力回路
の接続線PRIO,CRBQO,CINFO,CFUN
o、8ELOのそれぞれはスイッチコントローラ8CO
O−400及び5COI−401の接続端子PR1,C
RBQ、DN、FUN。
SELのそれぞれに複式接続され、経路選択信号が転送
される接続線8ELOとスイッチコントローラ8COO
−400の接続線8EI、との間にはインノ(−タを設
は符号“0″を符号″1″に変更して信号をスイッチコ
ントローラ5COO−400に与える。又、入力回路の
接続線PRI 1 、 CRBQI 、 CINFI 
、 CF’tJN1 。
5BLIのそれぞれはスイッチコントローラ5CIO−
410及び5CII−411の接続端子PRI、CRE
Q。
DN、FUN、SELのそれぞれに複式接続され、接続
線5BLIとλインチコントローラ8C10−410の
接続端子SELとの間には前述同様のインバータが設け
られる。接続線RPRIO及びRPROOはスイッチコ
ントローラ8COO−400及び8C10−410両者
の間で鎖回路が組まれた優先順位決定回路であり、二つ
の入力回路の同一出力回路に対すRPROIの両者も直
結される。又、四つのスイッチコントローラはそれぞれ
が関係する交叉点群を接続端子I(OLDからの出力を
もって閉成保持する。
次に1第3図及び第4図を参照して第4図の接続線の主
要機能について説明する。プロセッサCPO−110(
第3図参照)からの接続線CD8TOは接続先装置アド
レス信号を転送し、第3図の基本スイッチエレメント構
成(2X2)の場合、プロセッサCPO−110から転
送される2ビツトのうち上位1ビツトは初段の基本スイ
ッチエレメント5oo−aooで絖取られて次設の基本
スイッチエレメントS 10−310及び811−31
1両者の何れかを選択するのに使用される。メモリモジ
ュールMM2−122を選択するときは、接続先装置ア
ドレス信号転送用の接続線CD8TOに符号″’10”
が送出される。基本スイッチエレメント800−300
は両射符号″′10”の上位のビット符号゛1”を読み
接続線8ELOにおける符号″l”としてスイッチコン
トローラ8C01−401を起動する。出力側で符号″
1”の付く接続線群が基本スイッチエレメント811−
311の入力側の符号″′0”の付く接続線群とり/り
接続されており、基本スイッチエレメント80(1−3
00の交叉点群を閉成したとき、プロセッサCPO−1
10は基本スイッチエレメント811−311の入力側
符号゛°0″の接続線群と接続される。次に接続された
基本スイッチエレメント811−311は前述手順同様
符号″10”の下位ビット符号″O”Kよシ交叉点群を
閉路してメモリモジエールMM2−122がプロセッサ
CPO−110と接続され、情報の直接授受が可能とな
る。接続線CREQO→DRE)QOは接続要求信号(
REQ)を、接続線DACKO→CACKOは前記要求
信号(REQ)に対する接続確認信号(ACK)を、そ
れぞれ授受し、次いで接続線CINFO4−DINF’
0間で情報の授受が行われる。
記憶情報に対する読出/’i込の区別を含む機能識別信
号は接続線CFUNO→D FUN Oを介して転送さ
れ、接続処理が終了したときメモリモジュールMM2−
122 から基本スイッチエレメントall−311、
800−300を介して接続線DENDO→CBNDO
によりプロセッサCPO−110に接続終了信号(EN
D)を転送し、次いで接続線CFUNO→DFUNDK
よシ接続路解除信号(FUN=1 )が転送されたとき
接続路が解放される。
第5図は第4図のスイッチコントローラ8COO−40
0の詳細を示す回路図である。第5図において、スイッ
チコントローラ5COO−400はデコーダ(DEC)
510 、遅延回路(DEL)511゜装置番号レジス
タ(DUR)520.照合回路(λ蹟αの論理和回路5
64・565、選択回路(81)75oを備え、図面内
の接続線の符号名称は第4図と同一名称である。
デコーダ回路(DEC)510は接続端子FUNから入
力する4ビット符号を変換した機能識別信号のうち交叉
点閉成要求信号FUN=O、交叉点解除信号FUN=1
. 装置番号セラ)F’UN=2の三つを識別し、接続
端子CREQから接続要求信号(REQ)の入力があっ
たとき、前記三つの機能識別信号のうち一つを出力する
。装置番号レジスタ(DNR)520は接続線CINF
−の情報信号の中から接続端子’DNを介して取込んだ
接続先装置のメモリモジュールMM−の番号を、前述の
デコーダ回路(DEC)510からの装置番号セット信
号と接続端子8ELからの経路選択信号との両者の入力
があったとき、比較回路(COMP)541の端子工に
出力する。照合回路(MAT(J()s3o+ま接続端
子RPRINから入力した優先度信号を端子りに、又接
続端子PRIから入力した優先度信号を端子Eにそれぞ
れ入力しこれらの優先度信号が一致したとき端子Fに符
号″1”な出力する。第1の比較回路(COMP)54
1は接続端子RPRINから入力した接続先装置番号D
Nを端子Hに、又装置番号レジスタ(DNR)520の
出力を端子Iにそれぞれ入力し、この入力両者の関係が (端子Hからの入力番号)≧(端子Iからの入力番号) であるとき、端子Jに符号″1”を出力する。第2の比
較回路(COMP)542は接続端子RPRINから入
力した優先度信号を端子Xに、又接続端子PRIから入
力した優先度信号を端子Yにそれぞれ入力し、この入力
した両者関係が (端子Xの優先度)≦(端子rの優先度)にあるとき、
端子ZK符号″1”を出力する。第1のDフリップフロ
ップ回路551は、論理積回路561をゲート回路とし
て端子#10にデコーダ回路(DEC)510からの交
叉点閉成要求信号FUN = 0.端子l111に接続
端子BUSYからの使用中信号を変換した使用可能信号
、端子#12に接続端子SELからの経路選択信号を三
者共に入力したときの出力を端子CKクロック信号とし
てして端子Qから出力する。第2のDフリップフロラプ
回路552はゲート回路として論理積回路562が遅延
回路(DEL)511を介して入力する接続要求信号と
、D7リツプ70ツブ回路551の出力信号との両者が
符号″1′”のときの出力なり(、COMP)541の
端子Jの出力が共に符号″′1”のときの出力を符号゛
′1″とする論理積回路563の出力を端子りに入力し
、次のクロック信号まで状態をJ&:Jlて端子Qへ出
力する。選択回路(SEL)570は接続端子Sに符号
″0”が入力するとき接続端子Aの入力が接続端子CK
出力し、接続端子SK符号″1″が入力したときは接続
端子Bの入力が接続端子Cに出力する。このことは、自
己が高い優先度を持し且つ他のプロセッサと同一9メモ
リモtジユールの接続を要求したとき、自己の選択回路
(SEL)570は接続端子PRIからの入力を接続端
子RPROに出力し、他との鎖目路を介して接続端子R
PRINに戻すので、照合回路(MAT C)1 )5
30の出力端子Fには一致出力が1”が得られ、ゲート
回路の論理積回路563及びDフリップフロラプ回路5
52を介し関係する交叉点群を閉じる。この閉じた交叉
点の解除は、接続端子8BLに経路選択信号があシ且つ
接続端子FUNから交叉点解除信号FUN=1の入力が
あるとき、論理和回路564を介してDフリップフロッ
プ回路551及び552の端子R8Tから復旧信号(R
AT)を入力することによる。又、接続端子BUSYに
は論理和回路565を介してDフリップフロップ551
及び552に出力として符号″1”があるとき、使用中
が表示される。
以上説明したように1本発明によればそれぞれ二つのプ
ロセッサ及びメモリモジ゛s、−IL/Y収容してそれ
ぞれ何れの一つ宛とも交叉点群を介して接続できる基本
スイッチエレメントを複数個備え、これら基本スイッチ
エレメントをリンク接続してスイッチマトリクスな構成
することにより増設単位を小さくして経済化がはかれる
と共に増設を容易にすることができるという効果が得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
気1図は従来のマルチプロセッサ結合方式の一例を示す
ブロック図、第2図は第1図に示される制御部の詳細を
示す機能ブロック図、第3図は本発明によるマルチプロ
セッサ結合方式の一実施例を示すブロック図、第4図は
第3図における基本スイッチエレメントの詳細を示す説
明図、又第5図は第4図におけるスイッチコントローラ
の詳細を示す回路図である。 33・・・・・・スイッチマトリクス、110,111
゜112.113・・・・・・プロセッサ、120,1
21,122゜123・・・・・・メモリモジニール、
300,301,310゜311・・・・・・基本スイ
ッチエレメント、400゜401.410,411・・
・・・・スイッチコントローラ、420.421・・・
・・・入力用接続線群、430,431・・・・・・出
力用接続線群、4200,4201,4210.421
1・・・・・・交叉点群、HOLD・・・・・・接続端
子(交叉魚群閉成保持)、RPRIO、RPRI 1 
、 RPROO、RPROI・・・・・・接続線(優先
順位決定回路)。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 複数のプロセッサと複数のメモリ上lジュールとをマト
    リクススイッチを介して接続するマルチプロセッサ結合
    方式において、前記マトリクススイッチはそれぞれが二
    つの入力用接続線群と二つの出力用接続線群とを収容し
    入出力それぞれの一線群を交叉点で接続するスイッチ機
    能を有する基本スイタチエレメントの複数により形成さ
    れ、この一つの基本スイッチエレメントが二つの前記入
    力用接続線群から同一の出力用接続線群への接続要求を
    受けたときあらかじめ定めた優先度に従って前記二つの
    入力用接続線群から一つを選択する優先順位決定回路を
    形成し且つ入力した接続先装置アドレスに従った一つの
    出力用接続線群を選択して前記の選択された一つの入力
    用接続線群との交叉点を閉成するスイッチコントローラ
    を備え、前記基本スイッチエレメントの出力用接続線群
    と他の基本スイッチエレメントの入力用接続線群と出力
    用接続線群に前記メモリモジュールを接続したことを特
    徴とするマルチプロセッサ結合方式。
JP13143283A 1983-07-19 1983-07-19 マルチプロセツサ結合方式 Granted JPS6022266A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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