JPS6048781B2 - サブシステム間通信方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、サブシステム間、とくにホスト．サ３．ブシ
ステムとＩ／Ｏサブシステム間の通信方式に関するもの
である。

第１図は従来から多用されているチャネル制御方式の概
要を示すものであつて、１はプロセッサ、２はチャネル
、３はメモリ、４はＩ／０サブ４ｔシステムをそれぞれ
示している。

プロセッサ１、チャネル２およびメモリ３がホスト．サ
ブシステムを構成している。プロセッサ１からＳＩＯ命
令が発せられると、チャネルはＣＡＷによつて指定され
たアドレスのＣＣＷの内容を解読し、処理を実行する。
入出力動作が終了すると、チャネルは割込み信号をプロ
セッサ１に発し、チャネルの状態がＣＳＷに書込まれる
。第１図に示したようなチャネル制御方式は、次のよう
な問題を有している。（１）チャネルはＣＰＵ主導型の
非対称なインタフェイスであつて、Ｉ／０側から自発的
にデータ転送を行いにくい、従つて高度な処理を行うサ
ブシステムをチャネルの先に結合するのは不適当である
。

具体的には、（ｉ）チャネルはＣＣＷで指定されたメモ
リ上の領域にしかデータ転送を行えない。

（Ｉｉ）チャネルは、Ｉ／０側からの要求を契機として
メモリにアクセスすることが出来ない。

上記のような制約の下であえて高級なＩ／０サブシステ
ムをサポートする場合には、Ｉ／０側からアテンション
割込を発行させ、これを契機としてＣＰＵがＩ／０サブ
システムに対して適当なデータ転送コマンドを発行する
というオーバヘッドの大きいプロトコルを採用せざるを
得ない。（２）チャネル動作の終了は、常に割込みによ
つてプロセッサへ通知されるので、割込みによるオーバ
ヘッドが大きくなる。

（３） プロセッサは、Ｉ／０サブシステムに対して複
数の要求を同時に実行させようとすると、サブチャネル
を用いなければならないが、いずれのサブチャネルを使
用するかは、プロセッサからしか指定できず、自由度が
少ない。

４）Ｉ／０インタフェイスの制約で、数ＭＢ／Ｓｅｃを
越える高速転送が難しい。

第２図は、チャネル・アダプタを用いて２台の汁算機間
の通信を行うシステムを示すものであつ、５は、チャネ
ル・アダプタを示している。

第？図のシステムも、前記（１），（２），（３），（
４）で述べたヒうな問題点を有している。第３図は通信
キューを用いた従来のサブシステ゜、間通信方式を示す
ものであつて、７Ａと７Ｂは追先順位指示レジスタ、８
は通信キュー、９Ａと】Ｂは通知受信機構、１０は通知
信号線、１１は’１込信号線、Ａはホストサブシステム
、ＢはＩ／）サブシステム、ＳＳＣＢはキュー．エレメ
ントを（している。

ホスト・サブシステムＡはＩ／０サブシステムに対して
要求を発するとき、その要求内容を示すキュー．エレメ
ントＳＳＣＢをキュー８にエンキューする。

Ｉ／０サブシステムＢはキュー８からキュー・エレメン
トＳＳＣＢをデキユーし、その要求５に対応した処理を
実行する。１／０サブシステムは要求に対応した処理を
実行した後、その応答を示すキュー・エレメントをキュ
ー８にエンキューする。ホスト．サブシステムＡは応答
のキュー・エレメントをデキユーして、要求に対する応
答を１ι知る。Ｉ／０サブシステムは、キュー８からキ
ュー・エレメントを次にような機会にデキユーする。

即ち、ホスト・サブシステムＡがキュー８にキュー．エ
レメントＳＳＣＢをエンキューするとき、キＬユー・エ
レメントに付髄した通知プライオリテイを通知信号線１
０を介して通知受信機構９Ｂへ通知する。通知受信機構
９Ｂは、２個の優先順位指示レジスタ７Ｂの値と通知プ
ライオリテイとを比較し、通知プライオリテイが優先順
位指示レジス２夕の最小値より大きい場合に、最小値を
示す優先順位指示レジスタ７ＢをもつプロセッサＩＢに
対して割込信号を発する。割込信号を受信したプロセッ
サＩＢがキュー８内のキュー．エレメントＳＳＣＢを一
括デキユーする。なお、優先順位指示２レジスタ７Ｂは
、対応するプロセッサの現在実行している処理のプライ
オリテイを保持するものである。ホスト・サブシステム
も同様な方法でキュー８からキュー・エレメントＳＳＣ
Ｂをデキユーする。第３図のサブシステム間通信方式の
詳細は、二特願昭５１−９８３８吟に開示されている。
第３図のサブシステム間通信方式は、次のような問題点
を有している。即ち、通知先サブシステムの優先順位指
示レジスタの内容が実行タスクの切換によつて低くなり
、キュー内の通知プライオ．リテイ値が相対的に大きく
なつた場合には、プロセッサへの割込みは発生しない。
このためキュー．エレメントを受信する通知先サブシス
テムにおいて優先処理操作とデキユー操作を入念に行わ
ないと、優先処理が適正に実施されず、高いプライオリ
テイを持つ要求に対する応答が遅くなるという事態が起
り得る。つまり、論理が複数になり、オーバヘッドが多
くなる欠点が存在する。本発明は、上記の考察にもとづ
くものであつ□、本発明の基本となる目的はサブシステ
ム間でｔ理的に高いレベルの処理を分担し合つて行う情
艮処理システムにおいて、従来のチャネルに代る力率の
良い、オーバヘッドの少ないサブシステムη通信方式を
提供することにある。本発明はの目勾を具体的に述べる
と、その詳細目的は、１）キューを用いて通信すること
により、１ コマンド／応答の受信を割込み無しで行わ
せることが出来、これにより割込によるオーバヘッドを
低減させること、２ コマンド／応答の発信をビジー状
態を考慮することなく行わせることが出来、これによつ
てビジー状態を考慮することに伴なう論理の複雑化、オ
ーバヘッドを低減させること、．２）非特権命令でキュ
ーにキュー・エレメントをエンキューすることにより、
特権命令の実行に伴うオーバヘッドを除去すること、（
３）相手サブシステム・メモリに対して直接アクセスで
きる直接アクセス手段を設けることにより、１ チャネ
ルと相違して、サブシステムがアクセスしたい相手サブ
システムのメモリ領域を自由に指定して相手サブシステ
ム．メモリにアクセスすることを可能とさせ、サブシス
テムに高度な処理を分担させることを可能とすること、
２ データ転送速度をメモリ・バンド幅まで高めること
、（４） 一括デキユーを前提として優先割込機構を採
用することにより、１ 割込を最小限に抑えてサブシス
テム間で優先処理を実施すること、２ サブシステムが
マルチプロセッサ構成である場合においても、優先処理
を正しく実施させること、３ サブシステム間の物理的
距離が大きい場合における効率低下をできるだけ防止す
ること、 （５）プロセッサがキュー・エレメント内に要求内容を
自由に書込むことによつて、相手サブシステムに対して
多種類の要求を同時に処理させること、などが可能なサ
ブシステム間通信方式を提供することにある。

そしてそのため、本発明のサブシステム間通信方式は、
通知元サブシステムが通信キューに通知プライオリテイ
を含むキュー・エレメントをエンキューし、上記通信キ
ューから通知先サブシステムがキュー・エレメントをデ
キユーすることにより、サブシステム間の通信を行うサ
ブシステム間通信方式において、通知先サブシステムの
プロセッサが現在実行している処理のプライオリテイを
指示する優先順位指示レジスタと、通知先サブシステム
に対応して設けられた割込信号送出回路と、上記通信キ
ュー内におけるキュー・エレメントの通知プライオリテ
イを上記優先順位指示レジスタの内容とを比較するプラ
イオリテイ比較回路とを備え上記通信キュー内における
キュー・エレメントの通知プライオリテイの最大値が上
記優先順位指示レジスタの内容より高いことを上記プラ
イオリテイ比較回路が検出したとき、上記割込信号送出
回路は、最小プライオリテイの処理を実行している通知
先サブシステム側プロセッサに対して割込信号を発する
ことが出来、割込信号を発せられた通知先プロセッサが
上記通信キューからキュー・エレメントをデキユーする
と共に、上記割込信号送出回路は、割込信号を送出した
後、割込不可能状態となり、通信キューが空になつた時
又は割込んだ通知先サブシステム側プロセッサの割込み
マスクが解除された時又は通信キ．ユーが空になつた時
もしくは割込マスクが解除された時に、割込信号送出可
能状態になることを特徴とするものてある。以下、本発
明を図面を参照しつつ説明する。第４図は本発明のサブ
システム間通信方式の概こ要を示す図、第５図はエンキ
ュー命令とキュー・エレメントの作成を説明する図であ
る。

第４図においてＩＩＡとＩＩＢはメモリを示している。
ホスト．サブシステムＡは、要求をＩ／０サブシステム
Ｂへ通知するとき、キュー・エレメント？ＳＳＣＢをキ
ュー８にエンキューする。このエンキューは、ホスト・
サブシステムＡのプロセッサが工ンキユー命令を発行す
ることにより行われる。このエンキュー命令は、非特権
命令である。キュー８のキュー．エレメントＳＳＣＢは
、Ｉ／０サブ４システム側プロセッサがデキユー命令を
発行したとき、Ｉ／０サブシステムＢに取込まれる。同
様にして、Ｉ／ＯサブシステムＢは応答のキュー・エレ
メントＳＳＣＢをキュー８にエンキューすることが出来
、ホスト・サブシステムＡはキュー８から応答のキュー
．エレメントＳＳＣＢをデキユーすることが出来る。Ｉ
／０サブシステムＢは、直接転送命令を発行することに
より、ホスト・サブシステムＡのメモリＩＩＡを直接ア
クセスすることが出来る。同様に、ホスト・サブシステ
ムＡは、直接転送命令を発行することにより、Ｉ／０サ
ブシステムＢのメモリＩＩＢを直接アクセスすることが
出来る。第５図はエンキュー命令とキュー・エレメント
の作成を説明するものである。

第５図において、７Ａは優先順位指示レジスタ、１２Ａ
はＰＳＷレジスタ、１３Ａは第０制御レジスタ、１４Ａ
は第１制御レジスタ、１５Ａはメモリ固定域、ＫＥＹ，
はＰＳＷキイー、Ｐビットはプログレム・モードかスー
パバイザであるかを示すビット、ＳＳはセグメント・サ
イズ、ＰＳはページ・サイズ、ＳＴＡはセグメント．テ
ーブル・アドレス、ＳＴＬはセグメント．テーブル．レ
ングス、ＰＲｉＲは優先順位指示レジスタ７Ａの内容、
プログラムＩＤはエンキュー命令を発行したプログラム
名、テキストは要求又は応答の内容を指定するものをそ
れぞれ示している。エンキュー命令は、第１オペランド
と第２オペランドとを有している。第１オペランドＢｌ
，Ｄ，はテキストを指定し、第２オペランド■，Ｄ５は
相手側サブシステムのサブシステム．アドレス、テキス
ト長および通知プライオリテイを指定する。キュー・エ
レメントＳＳＣＢは、パラメータとして、キュー．エレ
メントＳＳＣＢ長、通知プライオリテイ、ＰＳＷキイー
とＰビット、セグメント．サイズＳＳとページ．サイズ
円、セグメント．テーブル・アドレスＳＴＡとセグメン
ト・テーブル・レングスＳＴＬ）優先順位指示レジスタ
のプライオリテイ値、エンキュー命令を発行したプログ
ラムの名およびテキストを有している。第５図にホスト
・サブシステムＡ側の例を示しているが、Ｉ／０サブシ
ステムＢにおけるエンキュー命令およびキュー・エレメ
ントＳＳＣＢの構成は、ホスト・サブシステム側と全く
同一である。第６図は本発明のサブシステム間通信方式
のハードウェア構成の一実施例を示すものであつて、Ｉ
ＡとＩＢはプロセッサ、７Ａと７Ｂは優先順位指示レジ
スタ、８Ａ−ＢはサブシステムＡからサブシステムＢへ
要求もしくは応答を通知するためのキュー・エレメント
ＳＳＣＢを並べる通信キュー、８Ａ−Ｂはサブシステム
ＢからサブシステムＡへ要求もしくは応答を通知するた
めのキュー・エレメントＳＳＣＢを並べるための通信キ
ュー、１６ＡとＬｌ６Ｂはサブシステム間通信制御装置
、１７Ａと１７Ｂはプライオリテイ制御回路、１８Ａと
１８Ｂは割込制御回路、１９Ａと１９Ｂはメモリ・アク
セス制御回路、２０Ａと２０Ｂは直接アクセス制御回路
、２１はキュー・アクセス制御回路、２１２Ａと２２Ｂ
は最大通知プライオリテイ指示レジスタ、２３Ａと２３
Ｂは割込可能指示レジスタ、２４Ａと２４Ｂは割込マス
ク、２５はインタフェイス信号線をそれぞれ示している
。

優先順位指示レジスタ７Ａは、対応するプロセッサＩＡ
が現在実行しているタスクのプライオリテイを保持する
ものであり、優先順位指示レジスタ７Ｂは対応するプロ
セッサＩＢが現在実行しているタスクのプライオリテイ
を保持するものである。

最大通知プライオリテイ保持回路２２Ａは、−キュー８
Ｂ−Ａ内におけるキュー・エレメントＳＳＣＢの通知プ
ライオリテイの最大値を保持するものであり。同様に、
最大通知プライオリテイ保持回路２２Ｂは、キュー８Ａ
−Ｂ内におけるキュー・エレメントＳＳＣＢの通知プラ
イオリテイの最大値を保持するものである。プライオリ
テイ制御回路１７Ａは、後述するように最大通知プライ
オリテイ保持回路２２Ａの内容を更新すると共に、割込
制御回路１８Ａに対して割込みの依頼を行うものである
。プライオリテイ制御回路１７Ａは、割込マスクのオフ
のプロセッサＩＡが現在実行しているタスクのプライオ
リテイを優先順位指示レジスタ７Ａにより調べ、その最
小値と最大通知プライオリテイ保持回路２２Ａとを比較
する。そして、後者が前者よりも大きい場合、割込制御
回路１８Ａに割込信号の送出を依頼する。割込制御回路
１８Ａは、割込可能指示レジスタ２３Ａを有している。
割込可能指示レジスタ２３Ａは、割込信号を送出するこ
とが可能な状態にあるか否かを指示するものである。割
込制御回路１８Ａは、割込 （依頼を受けたこと及び割
込可能レジスタ２３Ａが割込可能を指示していることを
条件として、最小プライオリテイのタスクを実行してい
るプロセッサＩＡに対して割込信号を送出する。プライ
オリテイ制御回路１７Ｂ）割込制御回路１８Ａおよび割
込可能指示レジスタ２３Ｂは、それぞれプライオリテイ
制御回路１７Ａ）割込制御回路１８Ａおよび割込可能指
示レジスタ２３Ａと同一機能を有している。割込信号を
受信したプロセッサＩＡは、デキユー命令を発行し、こ
れによりキュー８Ｂ−Ａ内のキュー・エレメントＳＳＣ
Ｂがデキユーされる。このデキユー命令は、キュー８Ｂ
−Ａが空になるまで繰返して発行される。割込信号を受
信したプロセッサＩＢも同様にデキユー命令を発行し、
これにより、キュー８Ａ−Ｂ内のキュー・エレメントＳ
ＳＣＢがデキユーされる。このデキユー命令もキュー８
Ａ−Ｂが空になるまで繰返して発行される。なお、キュ
ー８Ａ−Ｂ，８Ｂ−ＡはＦＩＦＯキューである。次に、
第６図の実施例の動作を説明する。

まず、サブシステムＡがエンキュー命令を発行した場合
について説明する。プロセッサＩＡがエンキュー命令を
発行すると、第５図に示すようなキュー．エレメントＳ
ＳＣＢが作成され、このキュー．エレメントＳＳＣＢや
サブシステム間通信制御回路１６Ａに送られる。サブシ
ステム間通信制御回路１６Ａは、このキュー．エレメン
トＳＳＣＢをキュー８Ａ−Ｂにエンキューし、これと同
時にキュー・一エレメントＳＳＣＢの通知プライオリテ
イをインタフェイス信号線２５を介してサブシステム間
通信制御装置１６Ｂへ転送する。通知プライオリテイを
サブシステム間通信制御装置１６Ｂへ転送することによ
り、エンキュー命令は終了する。サブシフステムＢのサ
ブシステム間通信制御装置１６Ｂは、通知プライオリテ
イを受信すると、これをプライオリテイ制御回路１７Ｂ
に渡す。プライオリテイ制御回路１７Ｂは、通知プライ
オリテイが最大通知プライオリテイ保持回路２２Ｂの内
容より５大きい場合、その通知プライオリテイを最大通
知プライオリテイ保持回路２２Ｂにセットする。プライ
オリテイ制御回路１７Ｂは、割込マスクのか）つていな
い全てのプロセッサＩＢの優先順位指示レジスタ７Ｂの
内容の最小値と最大通知プラθイオリテイ保持回路２２
Ｂの内容とを比較し、後者が前者より大きい場合には、
割込依頼と割込先プロセッサＩＢの機番とを割込制御回
路１８Ｂへ通知する。そうでない場合は、サブシステム
間通信制御装置１６Ｂの動作は終了する。割込制御回路
１８Ｂは、割込可能指示レジスタ２３Ｂを調べ、割込可
能状態であるならば、最小プライオリテイのタスクを実
行しているプロセッサＩＢに対して割込要求を発行する
。割込不可能状態であるならば、サブシステム間通信制
御装置１６Ｂの動作は終了する。割込制御回路１８Ｂは
、割込要求がプロセッサＩＢに対して受付けられたなら
ば、割込可能指示レジスタ２３Ｂを割込不可能状態にセ
ットする。これにより、サブシステム間通信制御回路１
６Ｂの動作は終了する。サブシステムＡがデキユー命令
を発行した場合の動作について説明する。

プロセッサＩＡはデキユー命令を発行すると、これと同
時にサブシステム間通信制御装置１６Ａにデキユー命令
のパラメータを送る。サブシステム間通信制御装置１６
Ａは、キュー制御回路２１およびメモリ、アクセス制御
回路１９Ａを駆動し、キュー８Ｂ−Ａから所定数のキュ
ー・エレメントＳＳＣＢをデキユーする。デキユーされ
たキュー・エレメントＳＳＣＢはメモリ・アクセス制御
回路１９Ａを経由して、デキユー命令で指定されたメモ
リ領域に格納される。サブシステム間通信制御装置１６
Ａは、デキユー命令が実行される度に、キュー８Ｂ−Ａ
の内におけるキュー・エレメントＳＳＣＢの通知プライ
オリテイの最大値を求め、これを最大通知プライオリテ
イ保持レジスタ２２Ａにセットする。サブシステム間通
信制御装置１６Ａは、キュー制御装置２１を介してキュ
ー８Ｂ−Ａが空になつたか否かを調べる。キュー８Ｂ−
Ａが空になつたならば、サブシステム間通信制御回路１
６Ａは、割込可能レジスタ！２３Ａを割込可能状態とし
、これと同時にデキユー命令を終了させる。サブシステ
ムＢがエンキュー命令を発行した場合には、次のような
動作が行われる。

プロセッサＩＢがエンキュー命令を発行すると、第５図
に示３すようなキュー・エレメントＳＳＣＢが作成され
、このキュー．エレメントＳＳＣＢがサブシステム間通
信制御装置１６Ｂに転送される。サブシステム間通信制
御装置１６Ｂは、インタフェイス２５を介してこのキュ
ー・エレメントＳＳＣＢをサブシス４テム間通信制御装
置１６Ａへ転送する。サブシステム間通信制御装置１６
Ａは、キュー・アクセス制御回路２１を経由して、この
キュー・エレメントＳＳＣＢをキュー８Ｂ−Ａにエンキ
ューし、その後、インタフェイス２５を経由してエンキ
ューが終了したことをサブシステム間通信制御装置１６
Ｂに通知する。サブシステム間通信制御装置１６Ｂは、
上記の通知を受けると、プロセッサＩＢの．エンキュー
命令を終結させる。サブシステム間通信制御装置１６Ａ
は、キュー・エレメントＳＳＣＢの通知プライオリテイ
をプライオリテイ制御回路１７Ａに渡す。プライオリテ
イ制御回路１７Ａは、この通知プライオリテイと最大通
知プライオフリテイ保持回路２２Ａの内容とを比較し、
前者が後者より大きい場合、前者を最大通知プライオリ
テイ保持回路２２Ａにセットする。プライオリテイ制御
回路１７Ａは、サブシステムＡ内の割込マスクのかゝつ
ていないプロセッサＩＡの優先順位・指示レジスタ７Ａ
の最小値を求め、この最小値と最大プライオリテイ保持
回路２２Ａの内容とを比較し、後者が前者より大きい場
合には、割込依頼と割込先プロセッサＩＡの機番とを割
込制御回路１８Ａに通知する。そうでない場合は、サブ
システム間通信制御装置１６Ａの動作は終了する。割込
制御回路１８Ａは、割込可能指示レジスタ２３Ａを調べ
、割込可能であるならば、プライオリテイ制御回路１７
Ａから通知された機番のプロセッサＩＡに割込信号を発
する。割込不可能状態であるならば、サブシステム間通
信制御装置の動作は終了する。割込制御回路１８Ａは、
割込要求がプロセッサＩＡに受付けられたならば、割込
可能指示レジスタ２３Ａを割込不可状態にする。これに
より、サブシステム間通信制御装置の動作は終了する。
サブシステムＢがデキユー命令を発行した場合には次の
ような動作が行われる。

プロセッサＩＢがデキユー命令を発行すると、サブシス
テム間通信制御装置１６Ｂにデキユー命令のパラメータ
を送る。サブシステム間通信制御装置１６Ｂは、インタ
フェイス２５を経由してパラメータをサブシステム間通
信制御装置１６Ａに送ると共に、メモリ・アクセス制御
回路１９Ｂにもパラメータを送る。サブシステム間通信
制御装置１６Ａは、キュー・アクセス制御回路２１を駆
動してキュー８Ａ一８から所定数のキュー・エレメント
ＳＳＣＢをデキユーし、デキユーされたキュー・エレメ
ント３ＳＣＢをインタフェイス２５を介してサブシステ
ム間通信制御装置１６Ｂへ送る。サブシステム間通信制
御装置１６Ｂは、デキユーされたキュー・エレメントＳ
ＳＣＢをメモリ゜アクセス制御回路１９Ｂへ送る。メモ
リ・アクセス制御回路１９Ｂは、このキュー．エレメン
トをデキユー命令のパラメータで指定されたモメリＩＩ
Ｂの領域に転送Ｚする。サブシステム間通信制御装置１
６Ａは、キュー・アクセス制御回路２１を介してキュー
８Ａ−Ｂ内の最大通知プライオリテイとキューが空にな
つたか否かの情報を読取り、これらの情報をインタフェ
イス２５を介してサブシステム間通信制御Ｊ装置１６Ｂ
へ送る。サブシステム間通信制御装置１６Ｂは最大通知
プライオリテイを最大通知プライオリテイ保持レジスタ
２２Ｂにセットする。また、キューが空になつたという
情報を受け取つた場合には割込可能指示レジスタ２３Ｂ
を割込可能状態にする。これにより、サブシステム間通
信制御装置１６Ｂはデキユー命令を終了させる。プロセ
ッサＩＡ又はＩＢが優先順位指示レジスタ７Ａ又は７Ｂ
の値を変更する命令を発行したときには、次のような動
作が行われる。なおサブシーステムＡとサブシステムＢ
の動作は同じであるので、サブシステムＡについて説明
する。プロセッサＩＡが優先順位指示レジスタ７Ａの値
を変更する命令を発すると、優先順位レジスタ７Ａの値
が更新されると共に、新しい値がサブシステム間通信制
御回路１６Ａに送られる。そして、上記の命令は終了す
る。プライオリテイ制御回路１７Ａは、割込マスクのか
、つていない全てのプロセッサＩＡの優先順位指示レジ
スタ７Ａの最小値と最大通知プライオリテイ保持レジス
タ２２Ａの値を比較する。そして、前者が前者より大き
い場合には、割込制御回路１８Ａに割込依頼と割込先プ
ロセッサＩＡ（７）機番とを通知する。これ以後、前述
と同様な動作が行われる。プロセッサＩＡ又はＩＢが割
込マスク２４Ａ又は２４Ｂを割込可にした場合の動作に
ついて説明する。

サブシステムＡとサブシステムＢの動作は同じであるの
で、サブシステムＡについて説明する。プロセッサＩＡ
が割込マスク２４Ａを割込可にセットする際には、サブ
システム間通信制御装 う置１６Ａにその旨を通知する
。サブシステム間通信制御装置１６Ａは割込制御装置１
８Ｂの中の割込可能指示レジスタ２３Ａを割込可能状態
にする。サブシステム間通信制御装置１６Ａはプライオ
リテイ制御回路１７Ａを駆動する。プライオリテイ制御
回路１７Ａは、優先順位レジスタ７Ａの最小値と最大通
知プライオリテイ保持レジスタ２２Ａの値と比較し、前
者が後者より小さい場合には、割込制御回路１８Ａに割
込依頼と割込先プロセッサの機番を通知する。そうでな
い場合にはサブシステム間通信装置の動作は終了する。
これ以後、先に述べたと同様な動作が行われる。ホスト
・サブシステムＡがＩ／０サブシステムＢに要求を発す
るとき、さきに述べたようにＰＳＷキイ・セグメント・
サイズ、ページ・サイズ、セグメント・アドレス及びセ
グメント．レングス等をキュー・エレメントに挿入して
いる。

Ｉ／０サブシステムが上記キュー・エレメントのテキス
ト部の指定に基づき、相手方サブシステムのメモリをア
クセスする場合がある。このような場合、Ｉ／０サブシ
ステムＢは、キュー．エレメントに含まれている上記の
ようなメモリ・アクセス制御情報を利用して、ホスト・
サブシステムＡのメモリ１１を直接アクセスしてデータ
のリード／ライトを行う。直接転送命令は、このような
場合、発行されるものである。プロセッサが直接転送を
指定する命令を発行した場合には、次のような動作が行
われる。

サブシステムとサブシステムＢの動作は同じであるので
、サブシステムＢについて説明する。プロセッサＩＢが
直接転送命令を発行すると、プロセッサＩＢはそのパラ
メータをサブシステム間通信制御装置１６Ｂへ送る。サ
ブシステム間通信制御装置１６Ｂはそのパラメータを直
接アクセス制御回路２０Ｂへ送ると共に、インタフェイ
ス２５を介してサブシステム間通信制御装置１６Ａにも
送る。サブシステム間通信制御装置１６Ａはそのパラメ
ータを直接アクセス制御回路２０Ａに送る。これク以後
、サブシステム間通信制御装置１６Ｂ）１６Ａは連携し
て動作し、サブシステムＡのメモリ３Ａのパラメータで
特定された領域とサブシステムＢのメモリ３Ｂのパラメ
ータで特定された領域間で、直接アクセス制御回路２０
Ａ）インタフェイス２５、直接アクセス制御回路２０Ｂ
を介してデータ転送が行われる。データ転送が終了する
と、サブシステム間通信制御装置１６ＢはプロセッサＩ
Ｂの直接転送命令を終了させる。第７図はデキユーの仕
方を説明するフローチヤートである。

これはホスト・サブシステムの例を示すものである。さ
きに述べたように、プロセッサＩＡは割込要求を受ける
と、デキユー命令を発行し、キュー８Ｂ−Ａ内のキュー
・エレメントＳＳＣＢをデキユーする。このデキユー動
作は、キュー８Ｂ−Ａが空になるまで行われる。即ち、
一括デキユーが行われる。ついで、デキユーされたキュ
ー・エレメントＳＳＣＢをみて各種の処理が行われる。
各種処理とは、キュー・エレメントＳＳＣＢに含まれて
いる応答情報により、持ちタスクをポ 」ストすること
、割り出し指定の場合に出口ルーチンをスケジュールす
ること、エラー処理ルーチン等をスケジュールすること
等の処理を行う。デキユー命令を割込によらず自発的に
発行することも出来る。１つのタスクが終了して、次の
タスクをディスバッチしようとする場合、次にディスバ
ッチしようとするタスクのプライオリテイ（Ｘ）が今ま
でのタスクのプライオリテイより小である場合には、プ
ロセッサＩＡは、最大通知プライオリテイ保持回路２２
Ａの内容（Ｙ）を−ＲＤＱＰ命令（ＲｅａｄＱｕｅｕｅ
ＰｒｉＯｊｔｙ）を発行することによつて読取る。

そして、Ｙ≧Ｘのとき、デキユー命令を発行し、キュー
８。−Ａのキュー・エレメントＳＳＣＢを一括デキユー
する。次に、デキユーしたキュー．エレメントＳＳＣＢ
をみて各種の２処理を行う。ついで、ディスバッチ・キ
ューより、次にディスバッチすべきタスクを起動する。
Ｉ／０サブシステム側のデキユーも同様に行われる。な
お、ホスト・サブシステムおよびＩ／０サブシステムに
は、それぞれディスバッチ．キュー３（図示せず）が設
けられていることは言うまでもない。これらのディスバ
ッチ・キューは優先キューである。キュー８Ｂ−Ａ又は
キュー８Ａ−Ｂからデキユーされたキュー．エレメント
ＳＳＣＢは、対応するディスバッチ・キューにつながれ
る。この際、３．ディスバッチ・キューはプライオリテ
イに従つて並べ換えられる。並べ換えに際しては、デキ
ユーされたキュー・エレメントＳＳＣＢに関しては、通
知プライオリテイを採用することも可能であるが、パラ
メータとして挿入された優先順位レジス４ι夕の内容を
採用することもできる。応答のキュー・エレメントＳＳ
ＣＢの通知プライォリティは、次のようにして設定され
る。

以下はサブシステムＡがポスト・サブシステム、サブシ
ステムＢがＩ／０サブシステムであると仮定している。
サブシステムＡがホスト・サブシステムであり、サブシ
ステムＢがＩ／０サブシステムである場合には、一般に
はキュー８Ａ−Ｂにエンキューされるキュー・エレメン
トＳＳＣＢは、ホスト・サブシステムのプログラムがＩ
／０サブシステムに対する要求内容を示しており、キュ
ー８Ｂ−Ａにエンキューされるキュー．エレメントＳＳ
ＣＢはその応答である。この場合、ホスト．サブシステ
ムで働くプログラムがＩ／０サブシステムからの応答を
割出しで返しもらいたいとき、Ｉ／０サブシステムが要
求発行元のプログラム走行時のプライオリテイをそのま
ま応答の通知プライオリテイとしてキュー８Ｂ−Ａへエ
ンキューすると、この応答を要求元プログラムへ割出し
では返すことが出来なくなる。

そこで、本発明の実施例では、要求発行元のプログラム
走行時の収容されている優先順位指示レジスタの内容を
エンキュー命令でキュー・エレメントＳＳＣＢに挿入し
、このプライオリテイをＩ／ｏサブシステムが認識でき
るようになつている。Ｉ／０サブシステムはこの値を基
準とした応答キュー・エレメントＳＳＣＢの通知プライ
オリテイを決定する。プログラムのプライオリテイの具
体的な使用例は次のとおりである。

周辺のサブシステムが、ホスト・サブシステムからの要
求処理完了後、ホスト・サブシステムに返す応答キュー
・エレメントのプライオリテイ値を、ホスト・サブシス
テムからの要求時のプライオリテイに対応した値に設定
する。

このとき、ホスト・サブシステムのプログラムが割り出
しによる応答を指定して要求を発行した場合には、Ｉ／
つサブシステムは、要求の中のプライオリテイ値こ＋１
をした値を、その要求に対応する応答の通知プライオリ
テイ値とする。さきに述べたように、割込制御回路１８
Ａ又は１８Ｂは割込信号を送出すると、キュー８Ｂ−Ａ
又はキュー８Ａ−Ｂが空になるまで若しくは割込んだプ
ロセッサＩＡ又はＩＢの割込マスク２４Ａ又は！２４Ｂ
がとれるまで、割込不可能状態となる。

このように構成した理由は、次のとおりである。第［図
はその理由を説明するための図である。いま、２台のプ
ロセッサＩＡがそれぞれプライオリテイ“’２’’，’
゛３’’の処理を実行していたとする。１このとき、通
知プライオリテイ’’３’’のキュー・エレメントＳＳ
ＣＢがキュー８Ｂ−Ａにエンキューされたとすると、時
点１でプライオリテイ’“２’’の処理を実行している
プロセッサＩＡに対して割込信号が発せられる。

デキユー動作中である時点２で、他のプロセッサＩＡの
処理がプライオリテイ“’３’’から’“２’’へ切換
つたとする。もし、上述のように構成されていないと、
時点３で上記の他のプロセッサＩＡに対してさらに割込
みが行われる。このように割込んたプロセッサＩＡとは
別の−プロセッサＩＡに対して同一割込原因で多重に割
込が行われる可能性がある。上述の構成は、このような
現象を防止するものてある。上述の説明は、１対のサブ
システムＡ，Ｂを有する情報処理システムについて説明
したが、本発明は例えば１個のサブシステムＡと複数の
サブシステムＢを有する如き情報処理システムに対して
も適用できることは、当然である。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、通信
キュー内キュー・エレメントの通知プライオリテイの最
大値と、プロセッサの実行している処理プライオリテイ
の最小値とを常に比較し、前者が後者より大きい場合、
最小プライオリテイの処理を行つているプロセッサに対
して割込信号を発し、このプロセッサがデキユー動作を
行なう ′ので、プライオリテイで指定された順番で処
理が正しく行うことが出来る。

また本発明によれば、割込制御回路は割込信号を送出し
た後、所定の条件が成立するまで割込不可能状態となる
ので、同一割込原因で複数のプロセッサに対して割込信
号 ιを発するという事態を防止することが出来る。さ
らに、本発明によれば、通信キューはＦＩＦＯキューで
あり、しかも一括デキユーしているので、金物量を低減
できること、割込み回数を低減できること及びサブシス
テム間の物理的距離が大きい場合にも効率低下を可能な
限り防止できる等の効果を奏し得る。さらに、本発明に
よれば、次にディスバッチすべきタスクのプライオリテ
イが現在まで実行していたタスクのプライオリテイより
低い場合には、プロセッサが自発的に通信キューをデキ
ユーすることが出来るので、割込によるオーバヘッドを
減少することが出来る。さらに、通信キューにキュー．
エレメントをエンキューするとき、通知プライオリテイ
のみならず、エンキュー発行元プロセッサの優先順位レ
ジスタの内容が挿入されるので、通知先サブシステムは
、キュー・エレメントを発行したタスクがどのようなも
のであるかを正しく認識し、適切な処理を行うことが出
来る。一方のサブシステムが相手側サブシステムからの
要求を処理して応答をを返送するとき、要求のキュー・
エレメントに含まれるプライオリテイ値（優先順位指示
レジスタ値）より大きい値を応答キュー・エレメントの
通知プライオリテイとすることが出来るので、サブシス
テム間の通信をプライオリテイに従つて効率的に行うこ
とが出来る。さらに、本発明によれば、エンキュー命令
を非特権命令で発行できるので、特権命令に伴うオーバ
ヘッドを除去することが出来る。さらに、本発明によれ
ば、一方のサブシステムが相手側サブシステムのメモリ
を直接アクセスてきる直接アクセス手段が設けられてい
るので、チャネルと相違して、サブシステムがアクセス
したい相手側サブシステムのメモリ領域を自由に指定し
て相手側フサブシステム・メモリにアクセスすることを
可能とし、サブシステムに高度の処理の分担を可能とさ
せる。また、上述の直接アクセス手段を設けることによ
り、データ転送速度を理想的にはメモリバンド幅まで高
めることが出来る。？図面の簡単な説明 第１図はチャネルによるＩ／０サブシステムの結合を示
す図、第２図はチャネルによる対称なサブシステムの結
合を示す図、第３図はキューを用いた従来のサブシステ
ム間通信方式の概要を示すフ図、第４図は本発明による
サブシステム間通信方式の概要を示す図、第５図はエン
キュー命令およびキュー・エレメントの作成を示す図、
第６図は本発明のサブシステム間通信方式のハードウェ
ア構成の１実施例を示す図、第７図はデキユーの仕方を
説明するフローチャート、第８図は割込制御回路が割込
信号を送出すると所定の条件が成立するまで割込不可状
態を保つ理由を説明するための図である。

１Ａと１Ｂ・・・プロセッサ、３Ａと３Ｂ・・・メモｌ
八７Ａと７Ｂ・・・優先順位指示レジスタ、８Ｂ−６と
８Ａ？Ｂ・・・通信キュー、１７Ａと１７Ｂ・・・プラ
イオリテイ制御回路、１９Ａと１９Ｂ・・・メモリ・ア
クセス制御回路、２０Ａと２０Ｂ・・・直接アクセス制
御回路、２１・・・キュー・アクセス制御回路、２２Ａ
と２２Ｂ・・・最大通知プライオリテイ指示レジスタ、
２３Ａと２３Ｂ・・・割込可能指示レジスタ、２４Ａと
２４Ｂ・・・割込マスク、２５・・・インタフェイス信
号線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 通知元サブシステムが通信キューに通知プライオリ
   テイを含むキュー・エレメントをエンキューし、上記通
   信キューから通知先サブシステムがキュー・エレメント
   をデキユーすることにより、サブシステム間の通信を行
   うサブシステム間通信方式において、通知先サブシステ
   ムのプロセッサが現在実行している処理のプライオリテ
   イを指示する優先順位指示レジスタと、通知先サブシス
   テムに対応して設けられた割込信号送出回路と、上記通
   信キュー内におせるキュー・エレメントの通知プライオ
   リテイと上記優先順位指示レジスタの内容を比較するプ
   ライオリテイ比較回路とを備え、上記通信キュー内にお
   けるキュー・エレメントの通知プライオリテイの最大値
   が上記優先順位指示レジスタの内容より高いことを上記
   プライオリテイ比較回路が検出したとき、上記割込信号
   送出回路は、最小プライオリテイの処理を実行している
   通知先サブシステム側プロセッサに対して割込信号を発
   することが出来、割込信号を発せられた通知先プロセッ
   サが上記通信キューからキュー・エレメントをデキユー
   すると共に、上記割込信号送出回路は、割込信号を送出
   した後、割込不可能状態となり、通信キューが空になつ
   た時又は割込んだ通知先サブシステム側プロセッサの割
   込みマスクが解除された時又は通信キューが空になつた
   時もしくは割込みマスクが解除された時に、割込信号送
   出可能状態になることを特徴とするサブシステム間通信
   方式。 ２ 通信キューはＦＩＦＯキューであり、通知先サブシ
   ステムは上記ＦＩＦＯキューをデキユーする場合、一括
   してデキユーすることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のサブシステム間通信方式。 ３ 通知先サブシステム側プロセッサは、割込要求を受
   信したとき、ＦＩＦＯキューを一括デキユーすることを
   特徴とする特許請求の範囲第２項記載のサブシステム間
   通信方式。 ４ 通知先サブシステム側プロセッサは、割込信号を受
   信した場合の他に、次に実行すべき処理のプライオリテ
   イが現在まで実行していた処理のプライオリテイより低
   い場合にも、上記通信キューをデキユーすることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のサブシステム間通信
   方式。 ５ 通知先サブシステム側プロセッサは、次に実行すべ
   き処理のプライオリテイが現在まで実行していた処理の
   プライオリテイよりも低い場合には、通信キュー内のキ
   ュー・エレメントの最大通知プライオリテイを命令によ
   つて読み取り、該最大通知プライオリテイと次に実行す
   べき処理のプライオリテイとを比較し、その比較結果に
   依存して通信キューからのデキユー動作を行うことを特
   徴とする特許請求の範囲第４項記載のサブシステム間通
   信方式。 ６ 通知元サブシステム側プロセッサに対応して優先順
   位指示レジスタが設けられ、通知元サブシステム側プロ
   セッサが通信キューにエンキューする時、キュー・エレ
   メント内に自己の優先順位指示レジスタの内容を挿入す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のサブシ
   ステム間通信方式。 ７ 通知元サブシステムが、デキユーしたキュー・エレ
   メント内の優先順位指示レジスタの内容に依存して、当
   該キュー・エレメントの内容によつて指定される処理の
   実行優先度を決定することを特徴とする特許請求の範囲
   第６項記載のサブシステム間通信方式。 ８ 通信が行われるサブシステムＡとサブシステムＢと
   の間に往復の通信キューが設けられ、サブシステムＢ（
   又はＡ）は通信キューからデキユーしたキュー・エレメ
   ントに示された要求に応じた処理を完了して後、当該キ
   ュー・エレメントに含まれる優先順位指示レジスタ値の
   関数となる値を、サブシステムＡ（又はＢ）に対して応
   答としてエンキューするキュー・エレメント内の通知プ
   ライオリテイとすることを特徴とする特許請求の範囲第
   ６項記載のサブシステム間通信方式。 ９ 通知先サブシステムは、非特権命令のエンキユー命
   令により、通信キューにキュー・エレメントをエンキュ
   ーすることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のサ
   ブシステム間通信方式。