JPS6086657A - 入出力装置の占有制御装置 - Google Patents

入出力装置の占有制御装置

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JPS6086657A
JPS6086657A JP19416083A JP19416083A JPS6086657A JP S6086657 A JPS6086657 A JP S6086657A JP 19416083 A JP19416083 A JP 19416083A JP 19416083 A JP19416083 A JP 19416083A JP S6086657 A JPS6086657 A JP S6086657A
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JP
Japan
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pointer
processor
occupancy
input
output device
Prior art date
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Pending
Application number
JP19416083A
Other languages
English (en)
Inventor
Sumihisa Saitou
純寿 斉藤
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6086657A publication Critical patent/JPS6086657A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、複数のプロセッサーが共用できる入出力装置
を備えたシステムにおいて入出力装置の占有を管理する
占有制御共@、VC関する。
〔発明の背景〕
第1図は、複数のプロセッサー1〜3が複数の入出力装
置4.5’t、共用するシステムを示す。このようなシ
ステムでは、入出力装置を占有制御する必要がある6例
えば、入出力装@4がプリンタ−だとし、プロセッサー
1が入出力装置4に文章を印字している最中にプロセッ
サー2が入出力装置4に印字要求した場合には2つの文
章が混在することになる。この場合、1つのプロセッサ
ーが1つの入出力装置を使用中に、他のプロセッサーか
らこの入出力装置の使用′f:禁止する必要がある。
このような管理を占有制御と言う。
一般的な占有制御方式にリザーブフリ一方式がある。こ
の方式は5第2図に示すように、入出力装置1つに1つ
のテーブルを設け、入出力装置を使用するプロセッサー
はUフラグを”1゛にするとともにプロセッサ一番号を
登録し、その後入出力装置の使用を終了したプロセッサ
ーはUフラグを°0″にもどすとともにプロセッサ一番
号を登録抹消する。Uフラグが1″の時には、1つのプ
ロセッサーがこの入出力装置を使用中であり、他のプロ
セッサーはこの入出力装置の使用を禁止される。入出力
装置を使用しようとするプロセッサーは、必ずテーブル
を見に行き、もし、U7ラグが“1”ならば°0“にな
るまで待ち、その後。
Uフラグが°0”になったら自分が使用するむねテーブ
ルに登録して使用を開始する。この場合、待ち状態のプ
ロセッサーは、テーブルを周期的にスキャンすることに
より、Uフラグが0”になったかどうかチェックする必
要があり、このスキャン処理の分だけプロセッサーの負
荷が増加することになる。
また、リザーブフリ一方式では・2重登録を防ぐために
何らかの仕掛が必要である。第3図は、2重登録が起き
る原因を示したものである。最初にプロセッサー1が、
つづいてプロセッサ−2が・同一の入出力装置を使用し
ようとしたとする。まず、プロセッサー1がテーブルを
リードする。この時、テーブル内容は゛[−であり、U
フラグは°O”である。つづいて、プロセッサー2がテ
ーブル全リードする。この時もデープル内容はをライト
して、入出力装置の使用を開始する。プロセッサー2が
テーブルをリードした時に、Uフラグは0”だったため
に、プロセッサー2もテーブルに−II]−?ライトし
て入出力装置の使用を開始する。従って、プロセッサー
1.2によるテーブルの2重登録が起き、同一の入出力
装置をプロセッサー1.2で同時使用してしまう。2重
登録を防ぐ仕掛の一つにインヒピット信号方式がある。
第4図は、インヒビット信号方式を示したものであり・
インヒビット信号線16は全てのプロセッサー10〜1
2に接続されており、テーブルはメモリ13内に設定さ
れている。プロセッサー10が第3図に示したリード、
ライト処理を行なう時には・リードを開始する時からラ
イトを終了するまでの期間インヒビット信号を”1゛に
する。他のプロセッサー11〜12は、インヒビット信
号が”1″の期間メモリ13内のメモリをリード、ライ
トすることを禁止される。プロセッサー11〜12がリ
ード、ライト処理を行う時にも同様にインヒピット信号
を′1”にする。このように、インヒビット信号線16
を設けることによって2重登録を防ぐことができる。2
重登録を防ぐ仕掛はインヒビット信号方式の他に数多く
ある。しかし、リザーブフリ一方式においては、2重登
録を防ぐための何らかの仕掛が必要であり、この仕掛の
分だけシステムのバードウェア量が増加することになる
また、リザーブフリ一方式では、入出力装置が空いてい
る時に・先着優先の原理に従って占有権利が得られるよ
うになっている。例えば、プロセッサー10が入出力装
置14f、使用中にプロセッサー11.12が入出力装
置14を使用しようとした場合、プロセッサー11.1
2は待ち状態となりテーブルのスキャンを繰り返すこと
になる。
その後・プロセッサー10が入出力装置14の使用を終
了した時、プロセッサー11.12のうち最初にスキャ
ンしたプロセッサーが占有権利を得ることになる。この
場合、占有権利が得られるかどうかはスキャンしたタイ
ミングが早いか遅いがという偶然性に支配されることに
なる。常に、複数のプロセッサーが待状態にある場合に
は、特定のプロセンサーが永遠に占有権利を得られない
という事態も起こりつる。これを防ぐには、使用要求が
発生した順番に従って占有権利を与える占有待行列の管
理が、必要である。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、待ち状態のプロセッサーがテーブルを
周jtQ的にスキャンする必要がなく、2重登録を防ぐ
仕掛が不要であり、しかも、占有待行列管理ができる占
有制御装置を提供するにある。
〔発明の概要〕
本発明は、メモリに占有待行列を登録することとし、2
つのポインタA、B?設け、占有待行列の先頭をポイン
タAが示すこととし、占有待行列の最後尾をポインタB
が示すこととし、占有権利はポインタAの示す占有待プ
ロセッサーに与え・占有要求の新たな登録はポインタB
の示すポイントに行ない、ポインタAの内容を+1イン
クリメントして占有権利の移動を行なうことにより・占
有待行列管理を実現し、占有権利の移動が行なわれた時
に、割込をかけることにより待ち状態のプロセッサーの
スキャンを不要とし、ポインタBを+1インクリメント
する時期を占有要求の登録直後とすることにより、2重
登録の防止を実現したものである。
〔発明の実施例〕
以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。
まず俊初に第5図ないし第8図を用すて占有待行列管理
方式を説明する。
第5図は占有待行列管理テーブルを示したものである。
アドレス0〜7は入出力装置1の占有待行列管理テーブ
ルである・ポインタ人は占有待行列の先頭アドレスを示
し、ポインタI3は占有待行列の最後尾のアドレスを示
す。図ではプロセッサ−3が入出力装置1を使用中であ
り、プロセッサー1.2が待状態である。入出力装置2
〜1]の占有待管理テーブルも同じ構成となっている。
次に占有待行列の管理方法を説明する。第6図は、プロ
セッサー4が入出力装置F# ]の占イj曹求を登録し
、その後、スキャンを繰り返すフローを示したものであ
る。プロセッサー4は、ポインタBをリードし、ポイン
タBの示すアドレス6へ占有要求’lI[] ”をライ
トし・ポインタBの内容を+1インクリメントすること
により、占有要求の登録を行なう。その後、プロセッサ
ー4は、ポインタAf:リードし、ポインタBの示すア
ドレス3をリードすることによりスキャンを行なう。ス
キャン結果は1ffi″であるので、プロセッサー4は
待状態となり、その後1周期的にスキャンを繰り返す。
第7図は、プロセッサー3が入出力装置1の使用を終了
l−占有要求を登録抹消するフローを示したものである
。プロセッサー3は、ポインタA?リードし、ポインタ
Aの示すアドレス3へ答録抹消−[“をライトし、ポイ
ンタAの内容を+1インクリメントすることにより占有
要求を登録抹消する。
第8図は・プロセッサー1が入出力装置1の使用を開始
するフローを示したものである。プロセッサー1がスキ
ャンを行ない、スキャン結果が自分の占有要求”[[]
”であるので、入出力装置1の使用を開始する。
以上が占有待行列管理方式の説明である。
第9図は、本発明の一実施例を示したものである。占有
待行列管理テーブルはメモ1月19内に設定する。占有
制御装置110は、メモIJ 119 。
ポインタ115.ポインタ116、ポインタ115の内
容を+1インクリメントするだめのインク1ノメンタ1
13、ポインタ116の内容を→−1インクリメントす
るためのインクリメンタ114.制御回路111.制御
回路112、ゲート117および118から構成される
。制御回路111のアドレスFiA、制御回路Bのアド
レスはBである。
まず・プロセッサー101を例にとり占有登録の動作を
説明する。プロセッサー101はアドレスBK対してデ
ーダ匡■■ア”をライトする。
制御回路112は、ゲー)11E1オンしてポインタ1
16の示すアドレスをメモリ119へ転送すると同時に
、データ線129を介してデータ”m−をメモ1月19
へ登録する。登録終了後、信号線123を111にする
ことによりインクリメンタ114の内容をポインタ11
6ヘライトする。
次に・プロセッサー102を例にとりスキャンの動作を
説明する。プロセッサー102はアドレスAに対してリ
ードを行なう。制御回路111はゲー) 117tオン
してポインタ115の示すアドレスをメモリ119へ転
送すると同時にデータ線129を介してメモリ119の
内容をリードし、共通バス104を介してプロセッサー
102へテーブル内容全転送する。
次に・プロセッサー103を例にとり占有要求の登録抹
消動作を説明する。プロセッサー103はアドレスAに
対してデーダi“をライトする。制御回路111は、ゲ
ー) 117tオンしてポインタ115の示すアドレス
をメモリ119へ転送し、データ線129を介してデー
タ′同恒士全メモリ119ヘライトする。ライト終了後
、信号線122を“1”にすることにより・インクリメ
ンタ113の内容をポインタ115にライトするO 以上が第9図の動作説明であるが・プロセッサー側の占
有要求登録フロー、スキャン70−、占有要求の登録抹
消フローを示したものがそれぞれ第10図、第11図、
第12図である。
次に、第13図を用いて、新たに占有許可されたプロセ
ッサーに対し割込をかける場合の一変形例を説明する。
130はテーブル読出回路、131はオアゲート、13
2は割込発生回路、136〜138は割込信号線である
。今、占有権利の移動が行なわれて信号122が1”に
なると・テーブル読出回路134はゲー) 117’e
オンしてポインタA115の示すアドレスをメモリ11
9へ転送し、メモリ119の内容をリードする。データ
はデータ線129を介して1割込発生回路132へ転送
され、割込発生回路132はプロセッサ一番号に対応す
る割込信号線136〜1381k”1゛にする。本変形
例によれば、占有が許可されたことをプロセッサーに連
絡することができる。
次に・第14図ないし第16図を用いて、占有待行列が
記憶容量一杯に登録された場合の検出方法と・この状態
における占有要求の新たな登録を禁止する場合の一変形
例を説明する。140は比較回路であり、ポインタ11
5とポインタ116の内容を比較する。141はラッチ
回路であり、前回の比較回路140の比較結果をラッチ
している。141は登録禁止回路であり、登録禁止信号
149を°1°にすることにより登録を禁止する。
本変形例の動作を説明する前に比較回路140の比較結
果と、占有待行列の登録状態の関係について第15図を
用いて説明する。図において、斜線の部分が登録エリア
を示し、コードはポインタ115とポインタ116の内
容の比較結果を示したものであり下記の意味をもつ。
コード001;ボイ/り115〈ポインタ116コード
010:ポインタ115=ポインタ116コード100
;ポインタ115〉ポインタ116状態1は記憶容量一
杯に登録された状態であり・コードは010である。状
態2はメモリの上部と下部に登録された状態であり、コ
ードは100である・状態3はメモリの中間に登録され
た状態であり、コードは001である。状態4は登録な
しの状態であり、ポインタ115とポインタ116の内
容は等しく・従って、コードは010である。
また・前回の比較結果と現在の比較結果の組合せにより
・図中矢印で示した8つの状態移行が存在し、前回のコ
ードが100で・かつ・現在のコードが010の時に記
憶容量一杯に登録された状態であることがわかる。従っ
て、第14図において、信号148が°1°で、信号1
44が”1”の時に登録は満杯状態である。登録禁止回
路142は信号144および信号148が”1″の時に
信号149を”1°にし、それを受信した制御回路は動
作を停止して登録が禁止される。
入出力装置の占有制御装置は第16図に示すように各々
の入出力装置に分散配置する場合、第17図に示すよう
に一括設置する場合、第18図に示すように入出カプロ
セッサーに設置する場合、およびこれらの組合せの場合
が可能である。第16図ないし第18図で、斜線の部分
が占有制御装置である。
なお1図中6.17,220,221は共通バス15,
207〜214は入出力装置、215け占有制御装置、
216は入出カプロセッサー。
〔発明の効果〕
本発明によれば、待行列管理ができ、プロセッサーの負
荷が低減でき、二重登録が防げ、しかも信頼性の高い入
出力装置の占有制御が実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は入出力装置の共有システムのブロック図、第2
図ないし第4図はリザーブフリ一方式の説明図、第5図
は占有待行列管理テーブルの概念図、第6図ないし8g
8図、第10図ないし第12図はプロセッサーの動作説
明フロー図、第9図は本発明の一実施例のブロック図、
第13図、第14図は変形例のブロック図・第15図は
状態移行図・第16図ないし第18図はシステム全体図
である。 1〜3,10〜12,101〜103,201〜206
・・・プロセッサー、4,5.13〜15゜207〜2
14・・・入出力装置、16・・・イ/ヒビット信号線
・6,17,104,220〜221・・・共通バス、
215・・・占有制御装置、216・・・入出カプロセ
ッサー。 代理人 弁理士 高橋明夫 第1日 憎2図 も3図 宅4−日 槽6図 佑′7図 第8図 ■ 暮 も10図 噌11(2) 第12図 亭130 1し−−−−−−−−−−−−−−−−−−一一一一□
−−−−−−−」噌15区 扶艷1 =トド0+0

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 工、複数のプロセッサーと、入出力装置と、前記複数の
    プロセッサーと前記入出力装置とを接続する共通バスと
    、前記複数のプロセッサーからの前記入出力装置の占有
    要求に応じて前記複数のプロセッサーへ占有許可を与え
    る占有制御装置とからなるシステムにおいて、 占有待行列を記憶するメモリと・前記占有待行列の先頭
    を示す第1のポインターと、前記占有待行列の最後尾を
    示す第2のポインターと、前記第1のポインターの示す
    占有待プロセッサーに対して占有許可を与える手段と、
    前記プロセッサーから出された占有要求を前記第2のポ
    インターの示すポイントに登録し、前記第2のポインタ
    ーの内容をインクリメントする手段と、前記第1のポイ
    ンタの内容をインクリメントして占有横利の移動を行な
    う手段とからなることを特徴とする入出力装置の占有制
    御装置。 2、特許請求の範囲第1項において。 前記占有待行列が記憶容量一杯に登録された状態を検出
    し、この状態で、占有要求の新たな登録を禁止する手段
    を設けたことfi[徴とする入出力装置の占有制御装置
    。 3、特許請求の範囲第1項において。 新たに占有許可されたプロセッサーに対し1割込をかけ
    ることにより・前記プロセッサーに対し占有が許可され
    たことを連絡する手段を設けたことを特徴とする入出力
    装置の占有1t)l)御装置。
JP19416083A 1983-10-19 1983-10-19 入出力装置の占有制御装置 Pending JPS6086657A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9558364B2 (en) 2012-02-23 2017-01-31 Mitsubishi Electric Corporation Computing machine, access management method, and access management program

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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