JPS61151775A - デ−タ処理装置 - Google Patents

デ−タ処理装置

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JPS61151775A
JPS61151775A JP27942684A JP27942684A JPS61151775A JP S61151775 A JPS61151775 A JP S61151775A JP 27942684 A JP27942684 A JP 27942684A JP 27942684 A JP27942684 A JP 27942684A JP S61151775 A JPS61151775 A JP S61151775A
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system bus
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Yoshio Kitamura
北村 義男
Hiroshi Takizuka
博志 瀧塚
Tadao Ishihara
石原 忠夫
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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〕 本発明はデータ処理装置に関し、例えば文書、図面等の
ように、画と、文字等のキャラクタとを含んで構成され
た画像を表すディジタルデータでなる情報(以下これを
画像情軸と呼ぶ)を処理する場合に適用して好適なもの
である。
〔従来の技術〕
この種の画像情報を対象とするデータ処理装置の適用範
囲は拡大しつつあり、文書作成、電子ファイル、相互通
信等を一連のシステムとして簡易かつ安価に構築できれ
ば、オフィスオートメーション(0ffice Aut
omation ) 、フイウチャーオフ゛ザオフィス
(Future of the office )、ペ
ーパーレスオフィス(paperless offic
e )などの分野における一般事務処理業務に有用なデ
ータ処理装置を提供し得ると考えられる。
ところがこの種の画像情報は、所定のコードにコード化
された一般のデータを処理する場合(例えば数値演算、
データプロセッシング、ワードプロセッシング等の場合
)と比較して、約100倍程度以上の大量な情報量を有
する。従って画像情報をディジタル処理する際には、一
般データを処理する場合と比較して100倍以上の゛ス
ループットをもつ機械を使用する必要がある。そのため
従来は、大量にデータ処理をなし得るように特殊仕様に
よって設計した専用のブロセウサ、専用のハードウェア
ロジック、または大型電子計算機を用いると共に、デー
タを圧縮して処理量を低減させることにより機械の負担
を軽減させるような方法が採用されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところがこの従来の方法を用いる場合には、データ処理
装置全体としての構成が大型複雑になることを避は得す
、しかも特殊設計の高価な装置を用いなければならない
問題がある。
かかる問題点を解決するためには、画像情報を汎用装置
として入手できるパーソナルコンピュータ、ミニコンピ
ユータ、オフィスコンピュータなどを用いて処理するこ
とが考えられるが、これらの汎用装置は大量なデータを
処理できるようには構成されてはおらず、その処理速度
は遅く、また単独で多様な仕事を実行できるような処理
能力をもっていないため、単にこれらの汎用装置の機能
をそのまま用いても、大量なデータを短時間の間に処理
することはできない。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、画像情報
を処理するにつき、それ自体処理速度、処理能力が低い
汎用のマイクロプロセッサ、メモリ等のデバイスを多数
個用いてシステムバスを介して互いに結合すると共に、
各デバイスにおけるデータの処理を同時並列的に実行す
るような仲裁機能をもたせるようにすることにより、実
用上十分な実行処理速度を有するデータ処理装置を提案
しようとするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
かかる問題点を解決するため第1の発明においては、デ
ータを入力するデータ入力手段9B、9C17Fと、入
力されたデータ又は処理されたデータを表示する表示手
段9J、9にと、入力されたデータ又は処理されたデー
タを蓄積するファイル蓄積手段5と、これらの各手段と
システムバス1を介して結合された共有記憶手段2とを
少なくとも有し、データ入力手段9B、9C17Fによ
って指定されたデータ処理を実行するデータ処理装置に
おいて、データ処理についての仕事を複数のサブシステ
ム5〜12に分担させ、各サブシステム5〜12はシス
テムバス1にそれぞれ結合されたプロセッサPO−P7
を用いてそれぞれ分担した仕事を実行するようになされ
、また共有記憶手段2をそれぞれシステムバス1に結合
された複数のメモリバンクMBO−MB7によって構成
し、各サブシステム5〜12のプロセッサPO〜P7が
メモリバンクMBO〜MB7の1つを指定してシステム
バス1を通じてデータの送受をすべきことを内容とする
メモリ要求を出したとき、仲裁装置部16によって、そ
れぞれ指定されたメモリバンクの占有を許すイネーブル
信号を発生するようにし、仲裁装置部16は、プロセッ
サPO〜P7及びメモリバンクMBO〜MB7間に送受
されるデータを所定データ量の区分データに区分し、複
数のプロセッサPO〜P7から同時に出されたメモリ要
求についてのデータの処理を、システムバス1のバスク
ロックと同期しながら、区分データごとに順次同時並列
的に実行するようにする。
かかる構成に加えて特に本発明においては、2以上のプ
ロセッサから同じメモリバンクに対して同時にメモリ要
求が出されたとき、各プロセッサに対して予め定めた優
先順位に従って、当該同時に出されたメモリ要求のうち
の1つを優先選択してこの優先選択したメモリ要求につ
いてのデータを処理することによって競合を仲裁するよ
うにする。
〔作用〕
データ処理装置は、各プロセッサからのメモリ要求に基
づいてそれぞれ処理すべきデータを所定データ量の区分
データに区分して、この区分データごとに各メモリ要求
に対応するデータの処理をシステムバスのバスクロック
に同期しながら同時並列的に実行して行く。
このようにすれば、各プロセッサのメモリ要求が順次シ
ーケンシャルに発生する場合に、各メモリ要求に対する
全部のデータを一挙に処理せずに区分データごとに処理
できることにより、区分データについて順次同時並列的
データ処理を実行できることになる。その結果全部のメ
モリ要求に対応するデータ処理のうちの大部分を、同時
に出された複数のメモリ要求についての区分データの処
理を同時に実行している時間TZO(第3図)の間に処
理できることにより、全体としての処理時間を格段的に
短縮することができる。
かくするにつき、本発明においては、同一のメモリバン
クに対して同時に2以上のプロセッサからメモリ要求が
出されたとき、仲裁装置部16が、予め決められた優先
順位に従って当該同時に出されたメモリ要求のうちの1
つを優先選択し、当該優先選択したメモリ要求について
のデータを処理できるようにしたことにより、同一のメ
モリバンクに対するメモリ要求の競合を確実に仲裁する
ことができ、従って有効に同時並列的なデータ処理を実
現し得る。
〔実施例〕
以下図面について本発明の一実施例を詳述する。
(全体の構成) データ処理装置は第1図に示すように、順次シーケンシ
ャルに実行すべき一連のデータ処理ステップについての
仕事をそれぞれ分担する8つのサブシステムに結合され
るシステムバス1を有し、各サブシステムによって共有
される共有記憶装置2に結合されている。
共有記憶装置2は、バス及びメモリコントローラ(MB
C)を搭載してなるボード2Aと、それぞれ2 (me
ga byte)  (以下(MB)と表す)の記憶容
量を有するRAMを搭載してなる2枚のボード2B及び
2Cとを有し、バス及びメモリコントローラ(MBC)
はシステムバス1を介して各サブシステムからメモリ要
求が到来したとき、対応するデータをローカルバス2D
を通じてボード2B及び2CのRAMから読出し、又は
書込むようになされている。その際に特に、各サブシス
テムからのメモリ要求が競合したとき、バス及びメモリ
コントローラ(MBC)は、この競合関係を仲裁し、か
(して同時並列的にデータを処理することができる上う
にすることにより、短時間の間に全てのサブシステムの
要求に応答する機能を有する。
システムバス1は、各サブシステムに設けられたプロセ
ッサ(CPU)PO〜P7に接続され、各プロセッサP
O〜P7は共有記憶装置2のバス及びメモリコントロー
ラ(MBC)との間に、信号及びデータの受は渡しをす
るために、全てのプロセッサPO〜P7に共用される。
第1のサブシステムにはファイル蓄積装置(STS)5
が割当てられ、2 (MB/sec ]のデータ処処理
炭を有するプロセッサPOがシステムバスlに接続され
ている。プロセッサPOはボード5Aに搭載され、デー
タ処理装置のデータをファイリングするための蓄積装置
を構成するDRAW (Direct Read af
ter Write ) 5 B及びHDD(Hard
 Disk Drive ) 5 Gにファイルデータ
を蓄積し、又は読出し得るようになされている。この実
施例の場合、ボード5A上にDRAW5Bに対するイン
ターフェイス(DRAW  I/F)が設けられており
、またHDD5Gに対するインターフェイス(HDD 
 I/F)を搭載するボード5Dがローカルバス5Eを
通じてプロセッサPOに結合されている。
かくして、プロセッサPOは、共有記憶装置2のデータ
をシステムバスlを用いてHDD5C又はDRAW5B
に蓄積し、またHDD5G又はDRAW5Bのデータを
システムバス1を用いて共有記憶装置2に転送する。
また第2のサブシステムにはデータ伝送装置(NTS)
6が割当てられ、システムバス1に2〔MB/see 
)のデータ処理速度を有するプロセッサP1が接続され
ている。プロセッサPLは伝送コントロール回路(f!
thernet Controller)と共にボード
6A上に搭載され、システムバス1から伝送装置6Bを
介して同軸ケーブルでなる伝送路6Cに対してデータを
送出すると共に、伝送路6Cを介して到来するデータを
システムバス1側に取込むことができるようになされて
いる。
かくしてプロセッサPlによって、共有記憶装置2のデ
ータをシステムバス1を用いて伝送装置6Bに送出し、
又は伝送装置6Bを介して外部から到来するデータをシ
ステムバス1を用いて共有記憶装置2に取込む、その結
果データ処理装置を外部装置に結合することにより、さ
らに規模の大きいデータ処理システムを構築できるよう
になされている。
第3のサブシステムには画像読取プリント装置(IDS
)7が割当てられ、システムバスlに2(MB/sec
 )の処理速度を有するプロセッサP2が接続される。
プロセラ゛すP2は画像入出力コントローラ(Irtr
age I / OController )と共にボ
ード7Aに搭載され、この画像入出力コントローラの制
御の下に、ローカルバス7Bを介し、さらにそれぞれ画
像プリンタインターフェイス(IP!/F)のボード7
C及び画像リーダインターフェイス(IRI/F)のボ
ード7Dをそれぞれ介して画像プリンタ(IP)7E及
び画像リーグ(IR)7Fに結合されている。か(して
プロセッサP2は画像リーグ7Fによって読取った画像
データをシステムバス1を用いて共有記憶装置2に取込
み、また共有記憶装置2のデータをシステムバス1を介
して画像プリンタ7已においてプリントするようになさ
れている。
第4のサブシステムには画像情報圧縮伸長装置(CDS
)8が割当てられ、2 (MB/sec )のデータ処
理速度を有するプロセッサP3がシステムバス1に接続
されている。プロセッサP3は圧縮伸長コントローラC
Compress /Decompress cont
roller) と共にボード8Aに搭載され、共有記
憶装置2のデータをシステムバス1を用いて読取り、こ
のデータをローカルバス8Bを通じてそれぞれ圧縮処理
回路(COMP)のボード8G、又は伸長処理回路(D
ECOMP)のボード8Dに転送すると共に、圧縮又は
伸長処理されたデータをシステムバスlを用いて共有記
憶装置2に送出する。
画像情報圧縮伸長装置8はファイル蓄積装置5のHDD
5C又はDRAW5Bに蓄積すべきデータを例えばMH
方式(Modified Huff+*an )又はM
H方式(Modlfied READ)によって予め圧
縮処理することにより蓄積データ量を拡大できるように
し、またHDD5G又はDRAW5Bから読出された圧
縮されたデータを伸長して表示、プリント、伝送処理で
きるようにする。
第5のサブシステムには操作表示装置(D P S)9
が割当てられ、2.5  (MB/sec )のデータ
処理速度を有するプロセッサP4がシステムバス1に接
続されている。プロセッサP4が搭載されているボード
9Aには、プロセッサP4が読込んだ画像データを映像
表示信号に変換処理する際に用いる処理プログラム及び
データを記憶するROM及びRAMが搭載される。
また操作表示装置9は操作入力手段としてキーボード9
B及びマウス9Cを有し、このキーボード9B及びマウ
ス9Cのデータをボード9Aに搭載されているシリアル
入力回路(S  l10)を通じてプロセッサP4に入
出力し得るようになされている。
ここでキーボード9B及びマウス9Cから入力されるデ
ータはそれぞれ所定のフォーマットを有するコード化さ
れたデータでなり、プロセッサP4はこの入力データ(
例えば文字、記号等でなるキャラクタデータ又はコマン
ドデータ)をシステムバス1を用いて共有記憶装置2に
転送し得る。
これに対してプロセッサP4は、画像データ(すなわち
画、キャラクタ、又は画及びキャラクタの混合を表すデ
ータでなる)を表示する場合には、これらのデータをロ
ーカルバス9Dを通じてボード9Eのビットマツプコン
トローラBMCにコマンド及びデータとして与える。こ
こで、プロセッサP4は、コード化されたキャラクタデ
ータについてはこれをコマンドとしてビットマツプコン
トローラ(BMC)に転送して対応するフォントデータ
に変換した後、ローカルバス9Fを介してビデオメモリ
(VRAM)のボード9G及び9Hに転送して2次元の
画面メモリ上に展開する。
一方画像リーダ7Fにおいて発生される画像データは、
画素の白黒をそのまま表すコード化されていないデータ
でなり、これを表示するときプロセッサP4は、コード
化されているキャラクタデータに対して行ったような変
換はせずに、そのまま2次元の画面メモリ上に展開する
このようにしてVRAM上に展開された画像データは、
ボード9Iに搭載されたタイミング回路(T I M)
によってローカルバス9Fを介して読出されて例えば陰
極線管(CRT)でなるディスプレイ9J及び9に上に
表示される。
以上の機能に加えてプロセッサP4は、システムバス1
を介して共有記憶装置2から画像データを読出して1枚
の画面に組立て編集し、また1枚の画面上にキーボード
9Bから入力されたキャラクタを挿入する機能をもつ。
プロセッサP4は、この組立編集の際の処理データをC
RT9J、9に上に表示し、また組立編集が終わったデ
ータをシステムバス1を介して共有記憶装置2に転送す
る。
かくして操作表示装置9は、ファイル蓄積装置5から共
有記憶装置2に読出された画像データを用いて、操作入
力手段としてのキーボード9B及びマウス9Cの操作に
応じて1枚の画面に組立編集してディスプレイ9J又は
9Kに表示すると共に、システムバス1を用いて共有記
憶装置2に転送する。このデータはファイル蓄積装置5
に蓄積され、又は画像読取プリント装置7の画像プリン
タ7Eによってプリントされ、又はデータ伝送装置6か
ら外部へ伝送される。
第6のサブシステムには主制御装置(PO2)10が割
当てられ、2.5  (MB/5ec)のデータ処理速
度を有するプロセッサP5がシステムハス1に接続され
ている。プロセッサP5が搭載されているボードIOA
はローカルバスIOBを介してボードiocのRAM及
びボード100の入力装置I10が結合され、フロッピ
ディスクドライブ(FDD)からIloを介してローカ
ルメモリとしてのRAMに書込まれたシステム動作プロ
グラム(オペレーティングシステム、アプリケーション
プログラム等)によって、システムバスlに結合されて
いる各サブシステム及び共有記憶袋Wzを全体として制
御する。かかる制御のためのインターラブド、アテンシ
ョン信号は制御信号ライン3を介して主制御装rf!、
10及び全てのサブシステム間に送受される。
またプロセッサP5は、ボード10CのRAMに入力さ
れたプログラムによって画像プリンタ7Eにおいてプリ
ントする画像データの組立処理を実行する。
第7及び第8のサブシステムには予備装置11及び12
が割当て、られる(そのプロセッサを26及びP7で表
す)。これにより新たな機能を追加できるようになされ
ている。
第1図の構成において、オペレータは操作表示装置9の
キーボード9B、マウス9Cを用いてモードを指定する
コマンド、及び文字、記号等のキャラクタデータを入力
し得ると共に、画及びキャラクタを含んでなる画像デー
タを画像読取プリント装置7の画像リーグ7Fを用いて
入力し得る。
ここでキーボード9B及びマウス9Cから入力されるデ
ータは転送、処理し易い所定のコードを有するデータと
して得られ、従って比較的少ないデータ量でキャラクタ
データの人力をし得る。これに対して画像読取プリント
装置9の画像リーグ7Fから入力される画像データは、
各画素の白黒をバイナリ−コードで表すデータで構成さ
れているので、データ量が格段的に大きくなる。
キーボード9B又はマウス9Cから入力されたデータは
、操作表示装置9のプロセッサP4からシステムバス1
を用いて共有記憶装置2に一旦書込まれた後、再度シス
テムバスlを通じて画像情報圧縮伸長装置8に転送され
てデータの圧縮処理をする。かくして処理されたデータ
は再度システムバス1を用いて共有記憶装置2に転送さ
れる。
その後このデータは再度システムバスlを用いてファイ
ル蓄積装置5に転送され、外部記憶装置としてのHDD
5C又はDRΔW5Bに蓄積される。
同様にして画像読取プリント装置7から入力された画像
データは、システムハス1を用いて一旦共有記憶装置2
に取込まれた後、再度システムバス1を用いて画像情報
圧縮伸長装置8に転送され、圧縮処理された後再度シス
テムバス1を用いて共有記憶装置2に転送され、その後
再度システムバス1を用いてファイル蓄積装置5に転送
されてHDD5C又はDRAW5Bに蓄積される。
このようにして)IDD5C及びDRAW5Bには画像
情報圧縮伸長装置8において圧縮されたデータが蓄積さ
れているが、このデータは操作表示装置9のディスプレ
イ9J、9に、又は画像読取プリント装置7の画像プリ
ンタ7已に出力される。
この場合HDD5C又はDRAW5Bのデータは、操作
表示装置9のキーボード9B又はマウス9Cカラのデー
タに基づいてファイル蓄積装置5のHDD5C及びDR
AW5Bの蓄積データをシステムバス1を用いて共有記
憶装置2に転送した後、再度システムバス1を用いて画
像情報圧縮伸長装置8に転送してデータを伸長処理する
。その結果帯られるデータは再度システムバスlを用い
て共有記憶装置2に転送された後、再度システムバス1
を用いて操作表示装置9のディスプレイ9J、9K、又
は画像読取プリント装置7の画像プリンタ7Eにおいて
表示、又はプリントされる。このときディスプレイ9J
、9Kに供給される画像信号についての画面の組立ては
、操作表示装置9のプロセッサP4において実行され、
またプリンタ7已に供給される画像信号についての画面
の組立ては主制御装置10のプロセッサP5において実
行される。
さらにファイル蓄積装置5に蓄積されたデータを編集し
直したり、新たにキーボード9B、又は画像リーグ7F
から入力される画像にキャラクタを挿入処理するモード
においては、各データを一旦共有記憶装置2に転送した
後、同様にしてプロセッサP4において編集する。
このようにして第1図のデータ処理装置は、主制御装置
10のボード10CのローカルメモリRAMにフロッピ
ーディスクドライブFDDから入力された動作プログラ
ム(すなわちオペレーティングシステム又はアプリケー
ションプログラム)に基づいて、各動作モードにおける
主制御装置10の制御の下にデータの処理を実行して行
く。そしてこのデータ処理を実行する際には、共有記憶
装置2に対して各サブシステムがシステムバス1を共用
しながら共有記憶装置2をアクセスする。
このとき共有記憶装置2は、1つのサブシステムから出
されたメモリ要求に基づいて当該メモリ要求に基づくデ
ータの処理が終了するまで共有記憶装置2及びシステム
バスを占有させる必要がある。しかしこの占有時間が余
り長いと、その間に他のサブシステムから出たメモリ要
求に基づくデータの処理を長時間の間またなければなら
な(なる、この問題を解決するため共有記憶装置2は、
パス及びメモリコントローラ(MBC)が各サブシステ
ムのプロセッサからのデータの供給を同時並列的に処理
するような仲裁機能をもつように構成され、かくして次
に述べるように一連のシーケンシャルなデータの処理を
時間直列的に実行した場合と比較して格段的に処理時間
を短縮できるようになされている。
なお、以下の説明において、信号及びデータの符号にバ
ーを付した場合は、負論理に基づいて表現したものであ
るものとする。
今、例えばファイル蓄積装置5の外部記憶装置としての
HDD5G及びDRAW5に格納されている画像データ
(圧縮処理されている)を検索して操作表示装置9のデ
ィスプレイ9J、9Kに表示させる場合には、第2図に
示す一連のデータ処理を順次シーケンシャルに処理して
行く。
すなわち0番目のデータ処理ステップPROにおいて、
主制御装置10の制御の下にファイル蓄積装置5のHD
D5C又はDRAW5Bから読出すべき画像データを論
理的にサーチして検索する。
続く1番目のデータ処理ステップPRIにおいてファイ
ル記憶装置5から当該検索されたデータが読出されて共
有記憶装置2に転送される。次に2番目のデータ処理ス
テップPR2において共有記憶装置2に転送されたデー
タを画像情報圧縮伸長装置8のプロセッサP3によって
読出して伸長処理をした後共有記憶装W2に再書込する
2次に3番目のデータ処理ステップPR3において共存
記憶装置2に再書込されたデータを操作表示装置9のプ
ロセッサP4が続出して画面の編集組立て及び字の挿入
等の処理を行った後共有記憶装置2に再度格納する6次
に4番目のデータ処理ステップPR4において共有記憶
装置2に再度格納されたデータを操作表示装置9が読出
してビットマツプ:JントC1−ラ9E、VRAM9G
、9Hを介してディスプレイ9J、9Kに表示させる。
これらの一連のデータ処理ステップにおいて、システム
バス1を用いてデータを転送するステップは、1番目〜
4番目のデータ処理ステップPR1〜PR4であり、そ
れぞれのステップにおいてデータを処理するプロセッサ
のデータ処理速度と、処理されるデータ量とに基づいて
決まる処理時間T1〜T4の総和処理時間が必要になる
すなわちデータ処理ステップPRIにおいては、ファイ
ル蓄積装置!5のHDD5G又はDRAW5Bから読出
されたデータが、プロセッサPOのデータ処理速度2 
(MB/sec )の速度で共有記憶袋22に時間TI
の間に転送される。また2番目のデータ処理ステップP
R2においては、画像情報圧縮伸長装置8のプロセッサ
P3が、そのデータ処理速度2 (MB/sec )の
速度で共有記憶装置2のデータを読出し、伸長処理され
たデータをプロセッサP3が再度2 (MB/sec 
)のデータ処理速度で共有記憶装置2に格納し、かくし
て処理時間T2を必要とする。また3番目のデータ処理
ステップPR3において操作表示装置9のプロセッサP
4が2.5 (MB/sec )のデータ処理速度で共
有記憶装置2からデータを読出した後画面の組立て、字
の挿入等の編集処理を実行し、その後プロセッサP4が
再度2.5 (MB/sec )のデータ処理速度で編
集後のデータを共有記憶装置2に格納し、かかるデータ
処理のために時間T3を必要とする。
また4番目のデータ処理ステップPR4において操作表
示装置9のプロセッサP4がデータ処理速度2.5 (
MB/sec )の速度で共有記憶装置2からデータを
読出してディスプレイ9J、9に上に表示させ、かかる
データ処理を実行するために時間T4を必要とする。
従って第1図の構成のデータ処理装置において。
第2図の一連のデータ処理ステップを順次シーケンシャ
ルに時間直列的に実行したとすると、データを処理する
ために必要な総和処理時間TSM Iは、 TSMI=TI +T2+T3+T4・・・・・・(1
)になる。
本発明においては、原理的に、かかるデータ量の仕事を
所定の区分データ(例えば16 (kB)又は8 (k
B)  (KB=kilobyte)程度)に区分し、
複数のプロセッサを用いて、同時かつ並列的に当該1区
分データずつデータの処理を実行する。
すなわち第2図の一連のデータ処理ステップPR1〜P
R4においてそれぞれ処理すべきデータを第3図に示す
ように複数区分(図示の場合7区分ンに区分し、各区分
データを区分データ処理実行時間TUI〜TUIOごと
に順次シーケンシャルにかつ同時並列的に処理して行く
第3図(A)において、第2図のデータ処理ステップP
RIにおいて処理されるべき1番目の区分データとして
ファイル蓄積装置5から1セクタ分又は1トラック分を
プロセッサPOによって読出して処理実行時間TUIの
処理ステップPRIlの間に共有記憶装置2に転送する
。この1番目の区分データは第3図CB)に示すように
、次の処理実行時間TU2の間に、第2図のデータ処理
ステップPR2の1番目の処理データとして処理ステッ
プPR21において処理され、画像情報圧縮伸長装置8
のプロセッサP3によって共有記憶装置2から読出され
た後伸長処理され、その後共有記憶装置2に再格納され
る。、この再格納された1番目の区分データは第3図(
C)に示すように、第2図のデータ処理ステップPR3
の1番目の処理データとして処理実行時間TU3の処理
ステップPR31において処理される。すなわちプロセ
ッサP4は共有記憶装置2の区分データを読出して編集
処理をした後共有記憶装置2に再格納する。
この再格納された1番目の区分データは第3図(D)に
示すように、第2図のデータ処理ステップPR4の1番
目の処理データとして処理実行時間TU4におけるデー
タ処理ステップPR41において処理される。これによ
り共有記憶装置2の区分データはプロセッサP4によっ
て読出されてディスプレイ9J、9に上に表示される。
かくして1番目の区分データが処理実行時間TU1、T
U2、TU3、TU4の間にデータ処理ステップPRI
 L PH11、PH31、−PH10の順序でシーケ
ンシャルに処理されて行く。
この間において、2番目の処理実行時間TU2になると
、ファイル蓄積装置5のプロセッサPOがデータ処理ス
テップPR12において外部記憶装置から2番目の区分
データを続出して共有記憶装置2に格納する。この2番
目の区分データは、1番目の区分データの場合と同様に
して順次続く処理実行時間TU3、TU4、TU5に移
るごとに、データ処理ステップPR22、PH10、P
H10においてデータ処理されて行き、その結果処理実
行時間TU5においてディスプレイ9J、9に上に表示
される。
以下同様にして3番目、4番目、・・・・・・、の区分
データが処理実行時間TU3、TU4・・・・・・にお
いてファイル蓄積装置5から順次読出されて行き、この
3番目、4番目・・・・・・の区分データが順次続く処
理実行時間(TU4、TU5、TU6)、(TU5、T
U6、TU7)・・・・・・になるごとに順次処理ステ
ップ(PH10、PH13、PH10)、(PH24、
PH34、PH44)、・・・・・・においてデータ処
理されて順次ディスプレイ9J、9に上に表示されて行
く。
このようにして第2図のデータ処理ステップPR1、P
H1、PH1、PH4において処理すべきデータは、1
区分データずつ順次続く区分データ処理実行時間ごとに
シーケンシャルに処理されて行くが、各シーケンシャル
な処理は同時並列的に実行されて行き(これをパイプラ
イン処理と呼ぶ)、その結果区分データ処理実行時間に
おいて各処理ステップにおける仕事が割当られているプ
ロセッサが、同時並列的にデータ処理動作をすることに
なり、結局複数のプロセッサを全体として1つのプロセ
ッサとして見たときの処理能力を向上させることになり
、従ってデータの総和処理時間を短縮できることになる
このような結果を得ることができるのは、仮に第2図に
ついて上述したようにデータ処理ステップPRI−PR
4をシーケンシャルにかつ時間直列的に処理して行くと
すれば、1つのデータ処理ステップにおける仕事を割当
られたプロセッサがデータ処理動作をしている間は、他
のプロセッサがデータ処理をしていない状態のままコマ
ンドが到来するのを待受ける状態になっており、結局こ
の無駄時間があるために全体としてデータ処理時間が長
くなると考えられるが、第3図の方法によれば、かかる
無駄時間を格段的に短縮できることになるからである。
結局第3図の本発明によるデータ処理方法を実行すれば
、全てのデータを処理するに要するデータ総和処理時間
TSM2が全てのプロセッサPO〜P4によるデータ処
理ステップが重複している時間TZOと、その前後に生
ずる重複していない時間TZI及びTZ2との和になり
、その互いに重複していない時間が小さくなるように各
プロセッサに対する仕事を割当るようにすれば、全体と
してのデータ処理時間を第2図の場合と比較して格段的
に短縮することができる。
例えば第3図(A)〜(D)に示すように、各処理ステ
ップにおける区分データ処理実行時間が互いに等しくな
るようにすれば、データ総和処理時間TSM2は TSMZ≠(K+ (DSP−1))XTU・・・・・
・(2) と表すことができる。ここで、Kは各区分データ処理ス
テップにおける区分データ数、DSPは同時処理すべき
プログラム数(すなわち第2図の処理ステップPRI〜
PR4の数)、TUは区分データの処理実行時間をそれ
ぞれ表す。
従って第1図の構成によれば、プロセッサとしてデータ
処理速度がそれほど速くない汎用のマイクロプロセッサ
を用いたとしても、データ処理装置全体としてのデータ
総和処理時間が、データ量の格段的に大きな画像データ
を処理するに適合するように実用上十分なスループット
を具えたデータ処理装置を実現し得る。
第1図の構成における区分データの同時並列処理は、共
有記憶装置2のバス及びメモリコントローラ(MBC)
に設けられている仲裁装置部が、システムバス1に接続
されているサブシステムのプロセッサの競合を同時並列
的に処理することによって達成される。
(共有記憶装置) 共有記憶装置2は第4図に示すように、サブシステムを
構成する6つの装置5〜10及び2つの予備装置11及
び12の各プロセッサPO1PL、P2・・・・・・P
7(これをPi、i=o、12・・・・・・7と表す)
に結合されたシステムバス1と、RAM2B及び2C(
第1図)によって構成されるメモリ部15とを仲裁装置
部16によって制御することにより、システムバス1を
どのサブシステムのプロセッサに占有使用させるかを決
定するようになされている。
この実施例の場合、システムバス1は20ビツトのアド
レスデータラインADDRESSと16ビツトの読出デ
ータラインRDATAと、16ビツトの書込データライ
ンWDATAと、続出書込コマンドR/W高位バイト又
は低位バイト選択信号RDSSUDSを転送する3ビツ
トのバスとで構成され、終端部17によって終端されて
いる。
メモリ部15は、それぞれ250 (kiloward
)のメモリ容量を有する8つのメモリバンクMBO1M
BI・・・・・・MB?(これをMBj、j=0.1.
2・・・・・・7と表す)に分別されており、各メモリ
バンクMBO〜MB7に対してそれぞれシステムバス1
が結合されることによって、各プロセッサP0〜P7が
各メモリバンクを各別にアクセスできるようになされて
いる。このようにすることにより、1つのメモリバンク
がデータの書込、続出動作をしている(これをメモリサ
イクルと呼ぶ)間に他のメモリバンクをアクセスするこ
とができる。
システムバス1は仲裁装置部16に結合され、8つのサ
ブシステムのプロセッサPO〜P7からシステムバスl
従ってメモリ部15に対して互いに競合するメモリ要求
が出されたとき、これを第5図〜第7図に示す構成によ
って仲裁することにより、全てのメモリ要求に対して同
時並列的にデータの処理を実行し得るようにする。ここ
で、各プロセッサから送出されるメモリ要求の内容は、
共有記憶装置2にデータを書込むこと、又は共有記憶装
置2に格納されているデータを読出すことのいずれか一
方になる。
仲裁装置部16は、2つの仲裁任務を実行する。
その第1の任務は、8つのプロセッサPi  (i=0
.1.2・・・・・・7)からそれぞれメモリ部15に
対するメモリ要求が同時に出されたとき、この要求に対
して占有を許可すべきメモリバンクMBj(j−0、l
、2・・・・・・7)を割当てることである。
また仲裁装置部16の第2の任務は、同じ1つのメモリ
バンクMBjに対して複数のプロセッサptからメモリ
要求が出された時、どのプロセッサPiに占有を許可す
るかを仲裁することである。
仲裁装置部16は、第1の任務を実行するタイムスロッ
ト割当部16A(第5図)を有する。このタイムスロッ
ト割当部16Aは、第6図(A)〜(H)に示すように
、メモリバンクMBO−MB7に対応する8つのタイム
スロット(l’rs。
〜TS、(これをTSJS j=1.2・・・・・・7
と表す)を順次循環的に発生し、各タイムスロット信号
TS、〜TS、の立下り区間(これをタイムスロットと
呼ぶ)をサブシステムのプロセッサPO〜P7に順次割
当てる。
ここで各タイムスロット信号TS、〜TS?のタイムス
ロットの区間は、実際に順次処理されて行く単位データ
(例えば1 (ward) )の処理時間に選定され、
従って各タイムスロットの繰返し周期は、区分データを
処理するに必要な処理実行時間TUI〜TUIO(第3
図)と比較して十分短い値に選定されている。このよう
にして実際には区分データを多数の単位データずつ処理
して行く。
かくしてタイムスロット信号TSa 、TS+、T S
 z・・・・・・TS、のタイムスロットの間に、それ
ぞれ対応するプロセッサPO1PI、P2・・・・・・
P7からメモリ要求RQo 、RQ+ 、RQz ・・
・・・・■iフ (これをRQ= 1 J =O51,
2・・・・・・7と表す)が出された場合には、要求を
出したサブシステムのプロセッサPO,PI、P2・・
・・・・P7に対して当該タイムスロットの間それぞれ
システムバス1を介してメモリバンクMBO,,MBI
、MB2・・・・・・MB7の占有を許して良いことを
意味するイネーブル信号百■。、百N、 、EN、・旧
・・■7(これを百Nj−J−0,1,2・・・・・・
7と表す)を発生する。そこで仲裁装置部16は、各プ
ロセッサPO〜P7のメモリ要求が競合しないときは、
メモリバンクMBO〜MB7のうちの1つに対するメモ
リ要求が出れば、当該メモリバンクに対応するタイムス
ロットを無条件に用いてメモリ要求を処理させる機能(
これをタイムスロット割当機能と呼ぶ)をもつことにな
る。
これに加えて仲裁装置部16は、タイムスロット信号’
rs、(j=o、1・旧・・7)の各タイムスロットに
おいて、対応するメモリ要求が発生されていないときに
は、当8亥メモリ要求がないタイムスロットをそれ以外
のタイムスロットに割当てられたメモリバンクに対する
メモリ要求を処理するために利用させ得る機能(これを
タイムスロット利用機能と呼ぶ)をもつ。
以上の関係を式で表せば次のようになる。
EN、−TSj+R百、−1・EN、−。
・・・・・・(4) ここでTSjはj番目(j=0.1、・・・・・・7)
のメモリバンクMBjに割当てられたタイムスロット信
号、RQヨはj番目のメモリバンクMBjに対するリク
エスト信号、ENjはj番目のメモリバンクMBjの占
有を許して良いことを表すイネーブル信号をそれぞれ示
す。
ここで(3)式は、タイムスロット信号TSj(j−θ
〜7)が連続して順次循環的にタイムスロットを発生す
るものであることを表している。
これに対して(4)式は、j番目のメモリバンクMBj
に対するイネーブル信号ENjが発生するのは、第1に
当1亥メモリバンクMBjに割当てられたタイムスロッ
ト信号TS、のタイムスロットのタイミングであること
を表す(第1項Tsj)と共に、第2に1つ前の(j−
1)番目のメモリバンクMB (j−1)に対応するタ
イムスロットにおいてリクエスト信号RQj−+が発生
されておらず、しかも当該タイムスロットに対応するメ
モリバンクMB(j−1)が使用されていないタイミン
グであることを表している(第2項RQj−。
・ENJ−1)。
このようにしてj番目のメモリバンクMBjに対してメ
モリ要求が出されているのに対して、その前の(j−1
)番目のタイムスロットに対応するメモリバンクMB(
j−1)についてのメモリ要求が出されていなければ、
この1つ前のタイムスロットを用いてj番目のメモリバ
ンクMBjに対する要求の処理をなし得るようになされ
ている。
このことはさらに、順次1つ前(すなわち(j−2)番
目、(j−3)番目・・・・・・)のタイムスロットに
ついてのメモリ要求がないときには、この(j−2)番
目、(j−3)番目・・・・・・のメモリバンクMB 
(j−2) 、MB (j−3)・・・・・・に割当て
られたタイムスロットを使ってj番目のメモリバンクM
Bjをアクセスすることができることを意味している(
これを前倒し効果と呼ぶ)。
この(4)式の関係を各メモリバンクMBO〜MB7に
対するイネーブル信号EN、〜EN7として表せば次の
ようになる。
ENl 零TS+  +RQo  ・ENo     
 ・・・・・・(5)ENz ” TSt + RQ+
  ・EN。
=TS! +RQt  ・TSt +RQ+  −RQ
e  ”BN。
・・・・−(6) ENx  =TS3  子箱ら ・EN2=TS3  
+画、・TSz +RQz  ・■、・TS。
+RQz  ’ RQ+  −RQ。 ・EN。
・・・・・・ (7) BN4  =TSa  +RQs  ・EN3=TS、
  子箱is  −TSs  + RQ3  ・H2・
TSt+RQ1  ・H2・画、・TS、  +RQ、
  ・H8・RQ、  −RQe  ・EN。
・・・・・・ (8) EN、  =TS、+RQ、  ・ENa雪TSg  
+RQs  ・TS4  +RQ4  ・H3・TS3
+RQ4  ・画、・H8・TSt  +RQ4  ・
■。
・H8・■、・TSI  +RQ4  ・■、・H8・
■、 ・■。・EN。
・・・・・・ (9) BNb  ”” TSa  + RQB  ” F!N
@−TSa  +RQs  ”TSs  +RQs  
”RQ4  TSa+IQ、  ・H4・H3・TS3
 +RQl  ・H4・籠、・H8・rst +RQs
  ・H4・指h・H3・H1・TSt  +RQs 
 ・H4・■。
・画、・而、・Ho ・BNo   ・・・・・・(1
0)HNr  = TSt  + RQi  ・BNb
−TS、[116・TS、 +1llQ、  ・■、・
TSs+RQ&  ・RQs  ・RQ4 −TS4 
+RQ&  −RQS・H4・籠、・TSs +RQ&
  ・籠、・R4・■、・H2・TSt +RQ&  
・■、・H4・籠、・H2・■、・TSt +RQ& 
 ・H5・H4・■、・箱1t−RQ+  ・Ho ・
ENO□ ・・・・・・ (11) ENO−TS(1+ RQ?  ・EN?=TSO+R
Q?  ・TS、 +RQ、  ・■、・TS。
+RQff  ・■、・RQs  ’ TSs +H,
・RQi・RQ、  、RQ4  ・TSa +RQt
  ・圃8.■。
・RQ4”RQ3  ・TS3 +RQ7  ・RQi
  ”RQs、RQ4.RQ+  、RQz  、TS
2 +面79面。
・■、・H4・■、・H2・画、・TSI+RQ?  
・H6・西、・H4・■、・H2・H1・■。・ENo
      ・・・・・・ (12)(5)〜(12)
式において、第2項の式RQj−r・ENj−+の項の
うちENj−、の項は1つ前の式を代入することによっ
て得るようになされており、その結果得られる展開式か
ら、j番目以前の他のタイムスロットのうちに使用され
ていない空きスロットがあれば、この空きスロットを利
用してj番目のメモリバンクのデータの処理を許可する
イネーブル信号EN、が得られることを表している(こ
れにより前倒し効果が得られる)。
仲裁装置部16はさらにメモリアクセスコントロール部
16Bを有する(第4図)。このメモリアクセスコント
ロール部16Bは第7図に示すように、プロセッサPO
〜P7に対応するデコード手段16B11〜16B17
 (これを16B111=0、l・・・・・・7と表す
)を有し、それぞれプロセッサPi  (i=0、l・
・・・・・7)からメモリ要求が出されたことを示すメ
モリ要求信号PiMRQ(i=0、■・・・・・・7)
と、指定したメモリバンクの番号を3ビツトの信号とし
て表すメモリバンク番号データPiRA1.PiRA2
、PiRA3(i=0,1・・・・・・7)とをそれぞ
れ受ける。かくしてデコード手段16Bliには対応す
るプロセッサPiからどのメモリバンクに対してメモリ
要求が出されたかを表す4ビツトの信号が入力されるこ
とになる。
デコード手段16B1iはこの入力信号によって指定さ
れたメモリバンクを表すメモリバンク指定信号PRQt
e〜PRQtyローo、i・・・・・・7)を発生する
。このメモリバンク指定信号PRQ、。
〜PRQI?はその添字によって1番目のプロセッサP
iから0〜7番目のメモリバンクMBO〜MB7へのメ
モリ要求が出されたことを表し、これらの信号はメモリ
バンクMBO−MB7に対応して設けられたメモリアク
セス手段16B20〜16B27  (これを16B2
J、 j=O1l・−・・・・7と表す)にそれぞれ分
配される。
すなわち0番目のメモリアクセス手段16B20にはデ
コード手段16B11〜16B17から発生されるメモ
リバンク指定信号のうち、0番目のメモリバンクMBO
を指定する信号PRQ@。〜PRQ?。が集められ、・
・・・・・、7番目のメモリアクセス手段16B27に
はデコード手段16B11〜16B17から発生される
メモリバンク指定信号のうち7番目のバンクMB7を指
定するメモリバンク指定信号PRQoy〜P RQff
、が集められる。
これを一般的に表せば、j番目のメモリアクセス手段1
6B2 j  (j=0.I・・・・・・7)には、デ
コード手段16B11〜16B17から発生されるメモ
リバンク指定信号のうちj番目のメモリバンクMBjを
指定するメモリバンク指定信号PRQo4−P RQ7
j(これをPRQ正、、1=+=Q、1・・・・・・7
、j−0,1・・・・・・7と表す)が集められる。
メモリアクセス手段16B2Jは、第8図に示すように
、メモリバンク指定信号PRQ五ノをそれぞれラッチ回
路25にクロックφによってラッチする。このクロック
φは、仲裁装置部16をメモリバンクMBO〜MB7及
びプロセッサPO〜P7と同期をとりながら動作させる
ために用いられ、パスクロックBCLKと同期して発生
される。
ラッチ回路25にラッチされたメモリ要求は、ノア回路
26を介して2人力ナンド回路27に入力される。この
ナンド回路27には当該メモリアクセス手段16B2 
jに割当られているメモリバンクMBjから供給される
ビジー信号BUSYiが第2の条件入力として与えられ
る。このビジーのビジー信号BUSYjは、j番目のメ
モリバンクMBjがメモリサイクル動作中ではないとき
発生し、かくしてナンド回路27の出力端には、いずれ
かのプロセッサからメモリ要求が出された時、当41i
 j番目のメモリバンクMBjがメモリサイクル動作中
ではないことを条件としてリクエスト信号RQ、が得ら
れる。このリクエスト信号RQ□はメモリサイクル動作
状態にないメモリバンクに対してメモリ要求が生じたこ
とを表しており、第5図について上述したタイムスロッ
ト割当部16Aに送出される。
か(してタイムスロット割当部16Aは、リクエスト信
号RQ、について(4)式で表されるタイムスロットT
S、のタイミングでイネーブル信号ENJを発生するが
、このイネーブル信号ENjがメモリアクセス手段16
B2 jの2人力ナンド回路28に戻される。この2人
力ナンド回路28にはリクエスト信号RQ、が入力され
、かくしてリクエスト信号115が発生した後このリク
エスト信号RQ、が割当られたタイムスロットのタイミ
ングで出力イネーブル信号ENOを送出する。
この出力イネーブル信号ENOはラッチ回路29におい
てクロックφによってラッチされ、そのラッチ出力が出
力ラッチ回路30に対するラッチイネーブル信号φEN
jとして送出される。
一方ランチ回路25のラッチ出力φP RQ = iが
優先選択手段31に与えられ、同時に到来した複数のメ
モリバンク指定信号P RQ、、のうち最も優先順位の
高いメモリバンク指定信号が選択されて出力ラッチ回路
30に送出される。かくして出カッチ回路30は、優先
選択手段31において選択されたメモリバンク指定信号
φPROIJをクロックφによってラッチし、これを占
有許可信号丁子τでX〜−p7ACK <これをP i
A CK s  i= 0.1・・・・・・7と表す)
として送出する。この占有許可信号P i ACKは、
当謔亥j番目のメモリバンクMBjに対してメモリ要求
を出した1番目のプロセッサPiに対してシステムバス
1を占有して良いことを許可する信号である。
かくしてメモリアクセス手段16B2j  (j=0.
1・・・・・・7)から出力される占有許可信号PiA
CKのうち、同じプロセッサPiに対する信号が集めら
れ(第7図)、メモリアクセスコントロール部16Bの
出力21として送出される。
このようにしてメモリアクセスコントロール部16Bに
おいて得られる占有許可信号P i ACKは、仲裁装
置部16からメモリ要求を出したプロセッサPiに対し
て動作イネーブル信号として戻され、その結果プロセッ
サPiはシステムバス1に対してデータを送出する動作
に入る。
優先選択手段31は、第9図に示すようにラッチ回路2
5のラッチ出力φP RQe、〜φpRQvj(これを
φPRQ目、1−0、l・・・・・・7、J=0.1・
・・・・・7と表す)を受けて、これらのメモリバンク
指定信号が同時に到来したとき、優先順位の高いものか
ら優先選択出力信号φP ROoj〜φPRて?J (
これをφPRO,j、i=o、l・・・・・・7、j=
0.1・・・・・・7と表す)として出力する。
この実施例の場合優先順位は、第10図に示すように、
予め定められている。すなわち第4図につい”C上述し
たように、プロセッサPOSPi、P2、P3、P4、
P5、P6、P7には順次ファイル蓄積装fi(SPS
)5、データ伝送装置(NTS)6、画像読取プリント
装置(IDS)?、画像情報圧縮伸長装置(CDS)8
、操作表示装置(DPS)9、主制御装置(PO2) 
 10.予備装置11、予備装置12のプロセッサが割
当てられているが、優先順位、はその順序に高くなるよ
うに定められている。この優先順位は例えばファイル蓄
積装置5に外部記憶装置として設けられているI(DD
 5 Gのように、メモリ要求が出されたときリアルタ
イム処理の必要性が高いデバイスを含んでいるサブシス
テムに対してより高い順位を割当てるようになされてい
る。
かくして優先選択出力信号PRO0J%PROIJ・・
・・・・pROrjにはプロセッサpo、pt・・・・
・・P7から出されたメモリ要求に基づいて到来するメ
モリハフ り指定(iI号P RQot、 P RQw
”” P RQttを内容とする出力が送出されること
になり、この優先選択出力φPRO,,、φP R0,
1・・・・・・φPROqjを出力ラッチ回路30にラ
ッチしてそれぞれ優先許可信号POACK、PIACK
・・・・・・PEACKとして送出することになる。
このようにして同時に複数のプロセッサから同じ1番目
のメモリバンクMBjが指定された場合には、その中か
ら最も優先順位の高いメモリバンク指定信号に対応する
1つの優先選択出力信号が出力ラッチ回路30にラッチ
され、この1つの優先選択出力信号に対応するプロセッ
サPiに対してだけ占有許可信号PiACKが与えられ
、かくして当該プロセッサPLだけがシステムバス1を
占有できることになる。
この実施例の場合、優先選択手段31にはロック手段3
2が設けられ(第8図)、優先選択手段31において選
択して得られた優先選択出力信号φPRO!Jに基づい
て占有許可信号PiACKが与えられたプロセッサPi
については、所定のデータの処理が終了するまで他のプ
ロセッサからのメモリ要求を拒絶して、当該j番目のメ
モリバンクMBjを用いてのデータ処理を維持させるよ
うになされている。
かかるロック手段32の機能は、主制御装置10のロー
カルメモリl0C(第1図)に格納されているプログラ
ムに基づいて実行されるもので、この実施例の場合第1
に、ある時点において同時に到来したメモリバンク指定
信号について優先順位が高いとして選択されたものにつ
いては、当該選択されたメモリバンク指定信号に対応す
るプロセッサが一連のデータの処理を終了するまでの間
、たとえその後に優先順位の高いメモリバンク指定信号
が到来したとしてもこれを無視して、先に選択されたプ
ロセッサに対して当寥亥j番目のメモリバンクの占有を
許可し続けるようにする。
またロック手段32はj番目のメモリバンクのメモリエ
リアのうち特定のメモリエリアについては、予め定めら
れている所定のプロセッサのメモリ要求に基づくメモリ
バンク指定信号が優先選択手段31において選択された
場合に限ってデータの更新をできるようにロックする。
かくして、所定のメモリバンクに格納されているデータ
を保存し得るようになされている。
さらに仲裁装置部16はメモリバンクイネーブル信号発
生部16Cを有する(第4図)、このメモリバンクイネ
ーブル信号発生部16Gは、第11図に示すように、タ
イムスロット割当部16A(第5図)から送出されるイ
ネーブル信号ENjを受けるラッチ回路41を有する。
このラッチ回路41はイネーブル信号EN、をクロック
φによってラッチし、そのラッチ出力をそれぞれバンク
イネーブル信号BENBjとして送出する。このバンク
イネーブル信号BENB、は3番目のバンクMBjに対
して動作イネーブル信号として与えられ、か(して当該
j番目のメモリバンクMBjがシステムバス1からデー
タを取込み、又は格納しているデータをシステムバス1
に送出する動作(この一連の動作をメモリサイクルと呼
ぶ)を開始する。
かかるメモリサイクル動作状態になると、当該j番目の
メモリバンクMBjは、仲裁装置部16に対してビジー
信号BUSY、を送出しない状態になり、かくして現在
メモリサイクル動作中であることを仲裁装置部16に知
らせる。
このようにしてメモリバンクMBONMB7を動作させ
る際に、仲裁装置部16を介してプロセッサPO〜P7
と同期動作させるために仲裁装置部16から各メモリバ
ンクに対してバスクロックBCLKを供給する。
メモリ部15を構成するメモリバンクMBjはそれぞれ
第12図に示すように、例えばダイナミックRAMで構
成されたメモリエリア45と、そのコントローラ46と
で構成されている。そしてシステムバスlのアドレスデ
ータラインADDRESSから到来するアドレスデータ
ADはバスクロックBCLKの例えば立上りによってア
ドレスラッチ回路47においてラッチされ、そのラッチ
出力がアドレスマルチプレクサ48において列データ及
び行データに分離されてメモリエリア45の処理すべき
メモリ位置の行及び列アドレスを指定するようになされ
ている。
一方システムバス1の書込データラインWDATAから
到来する書込データWDが書込データラッチ回路49に
ラッチされ、そのラッチ出力がメモリエリア45に入力
される。またメモリエリア45から続出されたデータは
続出データラッチ回路50にラッチされ、そのラッチ出
力が別途メモリコントロールロジック52において発生
される出力タイミング信号によってシステムバス1の読
出データラインRDATAに送出される。
さらにメモリコントローラ46は仲裁ロジック51を有
し、システムバス1の高位及び低位バイト選択ラインL
DS及びUDSから供給される選択信号と、書込読出指
令信号R/Wと、仲裁装置部16から供給されるバンク
イネーブル信号百百πB、等を受けてメモリバンクMB
jをこれらの信号に基づいて駆動制御する。すなわち、
先ずメモリコントロールロジック52を介してメモリエ
リア45の行及び列に対して所定のタイミングで順次駆
動信号を与えることにより、アドレスマルチプレクサ4
8によって指定された列及び行のメモリ位置に格納され
ているデータを読出し、又はこのメモリ位置にデータを
書込む。
また第2に仲裁ロジック51の制御の下にリフレッシュ
コントロールロジック53を介してリフレッシュアドレ
スカウンタ54を駆動し、かくして所定時間例えば14
〔μ5ec3間隔でメモリエリア45の各メモリセルを
順次リフレッシュすることにより、格納されたデータを
保存するようになされている。
(実施例の作用) 以上の構成において、データ処理装置は全体として第1
3図(A)に示すバスクロックBCLKに同期してデー
タの処理動作を実行する。この実施例の場合バスクロッ
クBCLKは、メモリ部15の各メモリバンクMBO〜
MB7が1回の書込又は読出動作をするに必要なサイク
ル時間(ダイナミックRAMにおいては、プレチャージ
、リフレッシュ動作のために230 (nsec)のサ
イクル時間を必要とする)より短かい時間(例えばほぼ
1/3の時間) TCK (=76.7 (nsec)
 )に周期が選定されており、このバスクロックBCL
Kの例えば立上り又は立下りを用いて各構成ユニットを
同期動作させる。
仲裁装置部16のタイムスロット割当部16Aは、この
パスタロックBCLKに基づいてその1周期の区間TC
Kに相当するタイムスロットを有するタイムスロット信
号TSO〜TS7  (第6図)を発生し、かくして各
バスクロックBCLKの順次続く1周期区間に対して0
〜7番目のメモリバンクMBO〜MB7に対するタイム
スロットを割当てるようになされ、かくして各タイムス
ロットごとにメモリバンクMBO〜MB7に対するデー
タの書込み、又は読出しをアクセスし得るようになされ
ている。
今、例えば第13図の時点t1において、i番目のプロ
セッサPiからj番目のメモリバンクMBjに対してメ
モリ要求が出されたとする。この時プロセッサPiから
仲裁装置部16に対してメモリ要求があったことを表す
メモリ要求信号PiMRQ (第13図(B))と、j
番目のメモリバンクMBj のメモリ位置がアクセスさ
れたことを表すメモリバンク番号信号PiRA1〜Pi
RAT(第13図(C))が与えられる。これらの信号
はメモリアクセスコントロール部16B(第7図)のi
番目のデコード手段16B1iに供給されてメモリバン
ク指定信号PRQtj(第13図(E))にデコードさ
れ、j番目のメモリアクセス手段16B2jに供給され
る。
メモリアクセス手段16B2j(第8図)は、このメモ
リバンク指定信号PRQLjをラッチ回路25に受けて
バスクロックBCLKと同期するクロックφによってラ
ッチされる。その結果メモリバンク指定信号P RQt
jが発生した後、初めてバスクロックBCLKが立上っ
た時点t8において、ラッチ回路25からラッチ出力φ
PRQ+J(第13図(F))を発生する。
一方プロセッサPiからメモリ要求が出されたj番目の
メモリバンクMBjが、ラッチ出力7丁RQi、が発生
した時点t2においてメモリサイクル動作をしていなけ
れば、当該メモリバンクMBjから仲裁装置部16に対
してビジー信号BUSY、が与えられている(第13図
(G))、従ってメモリアクセス手段16B2j  (
第8図)のナンド回路27には、ラッチ出力φPRQ、
Jがノア回路26において論理レベルを反転して与えら
れた時、その出力端に論理レベルが立下るリクエスト信
号RQ、(第13図(H))が得られ、これがタイムス
ロット割当部16A(第5図)に与えられる。
タイムスロット割当部16Aは(4)式について上述し
たように、メモリ要求が出されたj番目のメモリバンク
MBjに割当られたタイムスロットのタイミングでイネ
ーブル信号百Nj (第13図(■))を発生し、これ
をメモリアクセス手段16B2 jのナンド回路28に
戻す。このナンド回路28にはリクエスト信号RQjが
与えられていることにより、その出力ENOが次のクロ
ックφのタイミングでラッチ回路29にラッチされ、か
くしてこのタイミングt、でラッチ出力イネーブル信号
φEN、(第13図(J))が出力される。
一方メモリアクセス手段16B2 Jの優先選択手段3
1にラッチ出力φPRQLJ(第13図(F))が与え
られた時、この優先選択手段31が優先選択動作をする
。ここでj番目のメモリバンクMBjに対するメモリ要
求が競合していなければ、優先選択手段31はラッチ出
力φPRQiJに対応する、優先選択出力φPROIJ
(第13図(K))を出力ラッチ回路30に与える。従
って出力ラッチ回路30はラッチ回路29のラッチ出力
φEN。
(第13図(J))がクロックφに基づいて発生された
時これと同時にクロックφによってラッチ動作し、その
結果i番目のプロセッサPiに対する占有許可信号Pi
ACK(第13図(M))を送出する。
この占有許可信号PiACKを受けたプロセッサPiは
メモリバンク指定信号PRQijの出力を復帰させた後
(第13図(E)) 、システムバス1のアドレスデー
タラインADDRESSに対してアドレスデータAD(
第13図(0))を送出する。これと共にプロセッサp
tは、メモリ要求を出したメモリバンクMBjに対して
データを書込む場合、書込むべきデータWD (第13
図(P))をシステムバス1の書込みデータラインWD
ATAに送出すると共に、書込読出命令R/W(第13
図(D))を、書込モードレベルに立下げる。
かくしてi番目のプロセッサPiがシステムバス1を占
有している状態が得られる。
この状態においてj番目のメモリバンクMBjには、仲
裁装置部16からパスクロックBCLKに同期するバン
クイネーブル信号BENB、(第13図(L))が与え
られていることにより、アドレスバスADDRESSの
アドレスデータAD(第13図(0))及び書込みデー
タWD (第13図(P))を、パスクロックBCLK
の最初の立上り時点t4において、メモリバンクMBj
(第12図)のアドレスラッチ回路47及び書込みデー
タラッチ回路49にラッチする。
このラッチ状態が得られると、メモリバンクMBjのメ
モリコントロールロジック52がメモリエリア45に対
して行アドレス信号RAS (第13図(R))及び列
アドレス信号CAS (第13図(S))を発生すると
共に、書込読出制御信号WE (第13図(T))を書
込モードレベルに立下げる。かくしてメモリバンクMB
Jのメモリエリア45のうちアドレスラッチ回路47に
ラッチされたアドレスデータADによって指定されたメ
モリ位置に、書込デークラッチ回路49にラッチされた
書込データWDが書込まれる。
このようにしてi番目のプロセッサPiから出されたメ
モリ要求piMRQ(第13図(B))に基づいてシス
テムバス1を用いて共有記憶装置2に対してデータの転
送及び書込が終了することになる。
第13図はi番目のプロセッサptからj番目のメモリ
バンクMBjに対してデータを書込むいわゆる書込モー
ドについての動作を述べたが、i番目のプロセッサpt
がj番目のメモリバンクMBjに格納されているデータ
を読出すいわゆる続出モード時には仲裁装置部16の制
御の下にデータが第14図に示すように読出される。
第13図に対応させて第14図に示すように、仲裁装置
部16は、i番目のプロセッサPiからのメモリ要求P
iMRQ(第14図(B))が時点t、において発生し
たことに基づいて、第13図(A)〜(N)の場合と同
様にして、メモリアクセス手段16B2j(第8図)に
おいてメモリ要求に基づいてリクエスト信号RQ、を得
てタイムスロット割当部16A(第5図)においてj番
目のメモリバンクMBjに相当するタイムスロットでイ
ネーブル信号ENJ(第14図(I))を発生させる。
そしてこのイネーブル信号ENjに基づいてメモリアク
セス手段16B2 jにおいて1番目のプロセッサPi
に対して占有許可信号丁TτCKを与えると共に(第1
4図(M)) 、メモリバンクイネーブル信号発生部1
6C(第11図)においてバンクイネーブル信号BEN
Bj (第14図(L))を発生してこれをj番目のメ
モリバンクMBjに与える。
この結果プロセッサPiはアドレスラインADDRES
Sに対してアドレスデータADを送出する(第14図(
0))。この時プロセッサPiから仲裁装置部16に供
給されているメモリバンク指定データPiRA1〜Pi
Rτ丁がメモリ要求PiMRQ(第14図(B))と共
に仲裁装置部16に与えられる。 これと共にシステム
バスlに続出書込命令R/W (第14図(D))が送
出されるので、メモリバンクMBjのバンクイネーブル
信号BENBjが仲裁ロジック51に与えられることに
より、メモリコントロールロジック52の書込読出制御
信号W百を続出信号レベルに維持する(第14図(T)
)と共に、行及び列駆動信号RAS及びCASをメモリ
エリア45に与える。従ってメモリエリア45には、ア
ドレスラッチ回路47にラッチされたアドレスデータA
Dによって指定されたメモリ位置に格納されているデー
タMDが続出デークラッチ回路50にラッチされる。
この続出データラッチ回路50にラッチされたデータM
Dは、別途メモリコントローラ46において発生される
続出データ出力信号RDEN (第14図(U))によ
ってその立下りのタイミングでシステムバス1の読出し
データラインRDATAに読出データRD(第14図(
Q))として送出される。
かくしてi番目のプロセッサPiのデータ続出要求に基
づいてシステムバス1を占有しながらj番目のメモリバ
ンクMBjからデータを読出している状態が得られる。
この状態になると、仲裁装置部16はプロセッサptに
対してストローブ信号PiR3TB(第14図(N))
を送出して、要求したデータがシステムバス1に送出さ
れたことを知らせる。
この時プロセッサPiはシステムバス1に送出されてい
るデータMDをバスクロックBCLKが立上った時点T
、においてストローブ信号PiR3TBが立上ることに
より、この立上りによって取込む。
このようにしてプロセッサPiからメモリ要求が出され
た後、バスクロックBCLKの約4周期分の時間が経過
した時点で、メモリブロックMBjから続出したデータ
をプロセッサPiに取込むことができる。
第13図及び第14図の場合のように、1つのメモリバ
ンクMBjに対して同時にメモリ要求を出したプロセッ
サが1つの場合には、競合関係が生じていないので、プ
ロセッサPiからメモリバンクMBjにメモリ要求が発
生するごとに、仲裁WW部16が当該メモリバンクMB
jに割当てられたタイムスロットにおいてイネーブル信
号τN。
を発生することにより、メモリ要求の内容に応じて指定
したアドレスのメモリ位置に対してデータの書込み又は
読出しを実行する。このようにすべてのメモリバンクM
BO〜MB7に対して競合していないメモリ要求が発生
している場合には、基本的に各メモリバンクに割当てら
れたタイムスロットを用いてメモリ要求の内容に応じた
データ処理を実行して行く。
これに対して1つのメモリバンクMBJに対して同時に
複数のプロセッサからメモリ要求がなされた競合状態に
おいて、しかもメモリバンクMBO〜MB7に対するメ
モリ要求がないものが含まれている状態においては、仲
裁装置部16はメモリ要求のうち優先順位が高いものか
ら順次処理して行(と同時に、メモリ要求の出ていない
メモリバンクに割当られたタイムスロットを用いてデー
タの処理を実行する0例えば第15図に示すように、時
点t 114において1番目のプロセッサPiからj番
目のプロセッサMBjに対してデータを書込むべきこと
を内容とするメモリ要求PiMRi(第15図(B))
が発生した後、このメモリ要求についてのデータの処理
が終了しないうちに時点【0.において、n番目のプロ
セッサPnからj番目のメモリバンクMBjに対してデ
ータを書込むべきことを内容とするメモリ要求PnMR
i(第15図(BX))が発生した場合を考える。
この場合(j+3)番目のメモリバンクMB(j+3)
にはどのプロセッサからもメモリ要求がなく、従って当
該メモリバンクに相当するタイムスロットが空き状態に
あるものとする。
この状態において時点t114で発生したメモリ要求P
iMRQ及び時点t0、で発生したメモリ要求PnMR
Qは、順次仲裁装置部16に与えられ、そ札ぞれ1番目
及びn番目のプロセッサPi及びPnに対応して設けら
れているデコード手段16B1i及び16Binを介し
てj番目のメモリバンクMBjに対応するメモリアクセ
ス手段16B2j  (第8図)にメモリノサンク指定
信号PR百目及びPRQ、、として与えられる。
まず時点1114において、i番目のプロセッサPLか
らj番目のメモリバンクMBJに対してデータの書込み
を内容とするメモリ要求が出ると、仲裁装置部16は第
13図について上述したと同様にして、タイムスロット
割当部16Aにおいてj番目のメモリバンクMBJに割
当てられたタイムスロットTSlの間にイネーブル信号
EN、を発生しく第15図(1)) 、このイネーブル
信号EN、に基づいてメモリアクセス手段16B2j(
第8図)から占有許可信号PiACKが1番目のプロセ
ッサPiに与えられる。これと共にイネーブル信号πN
jに基づいてメモリバンクイネーブル信号発生部16G
においてj番目のメモリバンクMBjに対するバンクイ
ネーブル信号BEN丁、をタイムスロットTSiの次の
バスクロック周期において発生する(第15図(L))
そこでプロセッサPiはシステムバス1に対してアドレ
スデータADz  (第15図(0))及び書込データ
WD盈 (第15図(P))を送出し、メモリバンクM
Bjは時点t14においてこれらのデータをアドレスラ
ッチ回路47及び書込デークラッチ回路49(第12図
)にラッチする。
かかるプロセッサPlからメモリバンクMBjへのデー
タ書込サイクルが終了しないうちに、時点i IIMに
おいてプロセッサPnからメモリバンクMBjに対して
データを書込むべきことを内容とするメモリ要求PnM
RQ (第15図(B X))が出されると、これに対
応するラッチ出カニ丁■区jがメモリアクセス手段16
B2j(第8図)のラッチ回路25から優先選択回路3
1に供給される。ところがこの時点Lllaにおいては
、すでにプロセッサPiからのメモリ要求に基づいてラ
ッチ回路25からラッチ出力φPRQ日(第15図(F
))が与えられており、優先選択手段31はすでにこの
ラッチ出力φP RQ+jを優先選択してこれに対応す
る占有許可信号PiACKを出力している状態にある。
この状態はたとえ時点t11aにおいてラッチ出力φP
 RQ h Jが優先選択手段31に与えられても変更
し得す、プロセッサPiからのメモリ要求PiMRQ(
第15図(B))が消失してラッチ出力φP Rcr直
Jが優先選択回路31に供給されない状態にならない限
り、現在の状態が維持される。その結果プロセッサPn
からのメモリ要求PnMRQ(第15図(BX))に基
づくデータの処理は、プロセッサPiからのメモリ要求
PIMRQについてのデータの処理が終了するまで待た
されることになる。
この関係は、優先選択手段31 (第9図及び第1O図
)について上述したように、たとえn番目のプロセッサ
Pnの優先順位が1番目のプロセッサPiの優先順位よ
り高いとしてもそのまま適用される。このことはたとえ
優先順位が低いプロセッサからのメモリ要求であっても
、先に優先選択されたものについてはそのデータの処理
が終了するまでデータ処理サイクルを維持させるように
することにより、確実にデータ処理を実行させるように
するためである。
この待受状態は、メモリバンクMBjにラッチされたデ
ータADi及びWDiがメモリエリア45に対して行及
び列指定信号RAS (第15図(R)及びで1丁(第
15図(S))と、 書込読出制御信号WE (第15
図(T))とによって、時点t15において書込動作が
終了するまで維持される0時点tISにおいて書込みが
終了すると、メモリバンクMBjはビジー信号BUSY
j (第15図(G))を反転することにより、メモリ
バンクMBjのメモリサイクルが終了したことを仲裁装
置部16に知らせる。
このとき仲裁装置部16のメモリアクセス手段16B2
j(第8図)がナンド回路27においてビジー信号BU
SYjの変化に応じてリクエスト信号RQJ  (第1
5図(H))の論理レベルを立下げる。ここでラッチ回
路25には、すでに処理が終わったプロセッサptにつ
いてのラッチ出力φPRQLj(第15図(F))が得
られていない状態にあるが、プロセッサPnについての
ラッチ出力φPRQ−J(第15図(FX))が依然と
して得られているので、リクエスト信号RQjはビジー
信号BUSY、の変化に直ちに応動する。
かくしてリクエスト信号RQ、が(j+3)番目のメモ
リバンクMB(j+3)に割当てられたタイムスロット
TS、において発生すると、タイムスロット割当部16
A(第5図)は当該(j+3)番目のメモリバンクMB
(j+3)に対して割当てられているタイムスロットが
空き状態にあると判断して、(4)式について上述した
ようにして、空き状態のタイムスロットTS、のタイミ
ングでj番目のメモリバンクMBjについてのイネーブ
ル信号ENJを送出する(第15図(1))。
そこでメモリアクセス手段16B2jの出力ラッチ回路
30は優先選択手段31から送出される優先選択出力φ
PRO,jをラッチし、これに対応する優先許可信号P
nACKをn番目のプロセッサPnに送出する。これと
共に再度イネーブル信号Iπjが得られたことにより、
メモリバンクイネーブル信号発生部16C(第11図)
からバンクイネーブル信号BENBJがバスクロックB
CLKの次の周期で送出される(第15図(L))。
そこでプロセッサPnはアドレスデータADn(第15
図(O))及び書込データWDn(第15図(P))を
システムバスlに送出し、メモリバンクMBj(第12
図)がこれらのデータをアドレスデータラッチ回路47
及び書込データラッチ回路49にラッチした後、信号R
AS、CAS、WEによってメモリエリア45に書込む
かかる書込動作が終了すると、メモリバンクMBjがビ
ジー信号BUSY、を反転して当該メモリサイクルが終
了したことを仲裁装置部16に知らせ、かくして原状態
に戻る。
このようにして、同一のメモリバンクに対して複数のプ
ロセッサからのメモリ要求が順次発生すると、仲裁装置
部16は発生順序輪従って各プロセッサに対してシステ
ムバスl及び指定されたメモリバンクの占有を順次許可
して行くことにより、当該競合を仲裁する。そして複数
のメモリ要求に対するデータ処理を順次実行するにつき
、メモリ要求された1番目のメモリバンクMBjに割当
てられたタイムスロット以外のタイムスロットが空き状
態にあれば、この空き状態のタイムスロットを使用して
データの処理を実行し得る。
なお第15図の場合は、複数のメモリ要求が時間差をも
って順次発生したときの競合関係を仲裁する場合につい
て述べたが、時間差なく同時に複数のメモリ要求が発生
した場合には、メモリ要求を発生した各プロセッサのう
ち、優先順位が高いもの(第10図)を優先選択手段3
1において選択して順次占有許可信号を発生して行くよ
うにすることを除いて、上述の場合と同様にしてメモリ
要求の競合を仲裁する。
第15図の場合は、競合する2つのメモリ要求の内容が
、データをメモリバンクに書込むことを要求している場
合について述べたが、メモリバンクに格納されているデ
ータを読出すことを内容とする場合には、仲裁装置部1
6は第16図に示すように動作する。第16図の場合、
第15図の場合と相違する点は、メモリバンクからデー
タを読出す際の続出時間が書込む場合と比較して長いこ
とであり、この点を除いて仲裁装置部16の動作は第1
5図の場合と同様である。
すなわちこの場合には、タイムスロットTS籠において
発生するイネーブル信号TFrjに基づいてメモリバン
クイネーブル信号BENBJ  (第16図(L))に
よってアドレスデータADi(第16図(0))をシス
テムバス1に送出し、これをメモリバンクMBjのアド
レスラッチ回路47にラッチさせる。このラッチ出力は
、行及び列駆動信号RAS及びCASと、読出モードレ
ベルを有する書込読出制御信号Wl−によって対応する
メモリ位置を指定して格納されているデータをメモリエ
リア45から続出データラッチ回路50に読出し、ラッ
チする。
そのラッチ出力は、バスクロックBCLKの次のIWR
期の間に発生される続出データ出力信号■DEN (1
1N16図(U))によってシステムバス1に送出され
、かくしてシステムバス1に1番目のプロセッサPMか
らのメモリ要求に相当する続出データRDi(第46図
(Q))を出力した状態が得られる。メモリバンクMB
jはこのようにしてデータを出力バス1に送出すると、
時点t’sにおいてビジー信号B U S Y j(第
16図(G))の信号レベルを反転させることによって
メモリサイクルが終了したことを仲裁装置部16に知ら
せ、これにより仲裁 装置部16からプロセッサPiにストローブ信号PiR
5TB(第16図(N))が与えられる。
これによりプロセッサptは時点tl&においてストロ
ーブ信号PiR3TBの立上りによってシステムバス1
に送出されているデータRDJを取込む。
かくしてプロセッサPiからメモリ要求PiMRQを発
生した時点j 111からバスクロックBCLKの4周
期分の時間を使ってメモリバンクMBjからプロセッサ
Piにデータを読取ることができる。このデータの読取
り時間は第15図の場合のデータの書込時間がほぼ2周
期分であったのと比較してかなりの時間がかかる。しか
し第16図のように読出動作全体に必要な時間は長(な
っても、バスシステム1を引続き占有する時間はバスク
ロックBCLKの1サイクル分であるので、競合のため
にデータの処理を待たされているプロセッサPnがシス
テムバス1を占有する際の妨げになるおそれを有効に回
避し得る。
すなわち第16図の場合も、プロセッサptのデータの
処理の終了を表すビジー信号BUSY。
の変化は、第15図の場合と同じ時点t15にし得、従
って第16図の場合もプロセッサPnのデータの処理は
(j+3)番目のメモリバンクMB (J+3)に割当
てられているタイムスロットを使つてイネーブル信号E
Nj (第16図(I))を発生させることができる。
 このイネーブル信号百N、は仲裁装置部16において
発生され、このイネーブル信号EN、に基づいてバスク
ロックBCLKの次の周期においてプロセッサPnのメ
モリ要求に基づくアドレスデータADnをシステムバス
1に送出し、この周期の終了時点tlllにおいてメモ
リバンクMBJのアドレスラッチ回路47にラッチさせ
る。
ところがこのようにシステムバス1にプロセッサPnの
メモリ要求に基づくデータがシステムバス1に送出され
たときには、プロセッサPlのメモリ要求に基づいてメ
モリバンクMBjから読出されたデータRDIは時点t
4においてすでにプロセッサptに取込まれた状態にあ
るので、システムバス1上に2つのデータが同時に送出
されることを有効に回避し得る。
かくしてシステムバスl上に送出されたアドレスデータ
ADnによって指定されたメモリ位置に格納されている
データを、続出データラッチ回路50にラッチした後、
そのラッチ出力RDEN (第16図(U))をシステ
ムバスl上に送出すると共に、仲裁装置部16において
発生されるストローブ信号PnR3TB (第16図(
NX))の立上りによってプロセッサPnに取込むこと
ができる。
このようにしてメモリバンクMBj内における続出時間
が大きい場合には、メモリバンクMBjにおいて続出サ
イクルを実行している間に、これと同時に仲裁装置部1
6側において続いて処理すべきデータに関する信号の処
理を開始するようにし得るので、これら2つのデータを
順次処理するにつき、各データがシステムバス1を占有
する時間をバスクロックBCLKの1周期分に圧縮する
ことができることになる。
なお第16図の場合も、時間差をもたずに同時に2つの
メモリ要求が発生した場合には、メモリアクセス手段1
6B2 jの優先選択手段31において各プロセッサに
割当てられた優先順位(第10図)に基づいて優先順位
の高いものから順次システムバス1の占有を許可して行
くようにデータの処理がなされる。
第13図ないし第16図において明らかなように、イネ
ーブル信号τNjはj番目のバンクに割当てられている
タイムスロットにおいて発生し、このイネーブル信号E
NJが発生して次のタイムスロットにおいてバンクイネ
ーブル信号BENB。
が発生する。またイネーブル信号E N jが発生した
後約1.5タイムスロツトの時間が経過した時点におい
てアドレスデータラインADDRESSに対してアドレ
スデータADが送出されると同時に、書込モードのとき
には書込データラインWDATAに対して書込データW
Dが送出される。
これに対してイネーブル信号EN、が発生した後約2タ
イムスロツトだけ経過した時点においてメモリバンクM
Bjがデータ書込み又は読出動作を開始する(すなわち
メモリサイクルを開始する)ので続出モードにおいては
、イネーブル信号τNJが発生して後約2.5タイムス
ロツト時間だけ経過した時点で続出データラインRDA
TAにメモリバンクMBjから読出されたデータRDが
送出され、その結果イネーブル信号EN、が発生した後
約3タイムスロツトだけ経過した時点でプロセッサPi
がメモリバンクMBjに格納されていたデータを取込む
ことができる。
このような動作は、メモリバンクMBO〜MB7に対す
るイネーブル信号−[「。〜E N ’tが発生するご
とに繰返されるのに対して、イネーブル信号EN、〜E
 N ’rがそれぞれメモリバンクMBO〜MB7に割
当てられたタイムスロットにおいて順次発生する。そこ
でアドレスデータラインADDRESS、書込データラ
インWDATA、続出データラインRDATAに対して
メモリバスMBO−MB7に対応するデータが送出され
るタイミングは、割当てられたタイムスロットの順序で
それぞれ別個のタイミングになる。かくしてシステムバ
ス1は複数のメモリバンクMBO〜MB7に対して互い
に競合するタイミングでメモリ要求が発生した場合にも
、何等混乱を生じさせることなく仲裁することによって
確実に共有記憶装置2に対してデータを書込みまたは読
出すことができる。
第17図はこの関係を第3図について上述したように同
時に4つのメモリ要求が出された場合の仲裁動作として
示している。この場合、第17図(A)に示すようにi
番目のプロセッサPiからj番目のメモリバンクMBj
に対して書込要求が出され、かつn番目のプロセッサP
nからに番目のメモリバンクMBkに対して続出要求が
出され。
かつm番目のプロセッサPmからX番目のメモリバンク
MBxに対して書込要求が出され、かつr番目のプロセ
ッサPrからy番目のメモリバンクMB7に対して続出
要求が出され°Cおり、これらの要求が時点ttoにお
いて同時に発生しているものとする。
このときt!、−wt″!1% tt11〜’ *2s
 ’ 11M””” 雪4stza〜tzsに対して順
次j番目、k番目、X番目、y番目のタイムスロットT
S、 、TSk、TSヨ、TS、が割当てられているも
のとすれば、第17図(B)に示すように、 タイムス
ロットTSjにおいてj番目のメモリバンクMBjに対
するイネーブル信号ENjが発生し、続くタイムスロッ
トTS、においてに番目のメモリバンクMBKに対する
イネーブル信号ENkが発生し、続くタイムスロットT
S、においてX番目のメモリバンクMBxに対するイネ
ーブル信号EN、が発生し、続くタイムスロットTSア
においてy番目のメモリバンクMByに対するイネーブ
ル信号τにアが発生する。 このようにしてイネーブル
信号EN、、ENk 、EN、 、EN、が順次タイム
スロットTSJ −TSk、TS−、TS−において1
タイムスロツト時間だけ時間差を保ちながら順次発生す
ると、これに応じて各メモリバンクに対するバンクイネ
ーブル信号BENBj、BENBk、丁百π丁え、BE
NBFも同様にして1タイムスロツトずつ時間がずれる
関係で発生する(第17図(C))、これと共にメモリ
バンクMBj、MBk、MBx、MByに対するアドレ
スA D i s A D n、ADm、ADrが第1
7図(D)に示すように、同様に1タイムスロツト時間
ずつずれた関係で順次アドレスデータラインADDRE
SSに送出される。
かくして複数のメモリバンクMB j、MBk。
MBx、MByのアドレス番地のうちプロセッサpi、
Pn、Pm5Prによって指定されたアドレス番地が順
次混乱なく指定され、かくしてメモリバンクMB j、
MBk、MBx、MByはそれぞれ1タイムスロツトず
つずれた時点で書込又は続出メモリサイクルに入ること
になる(第17図(F))。このようにしてメモリサイ
クルに入る際に、メモリバンクに書込要求を出したプロ
セッサptSpmは、アドレスデータAD is AD
mがアドレスデータラインADDRESSに送出された
タイミングで書込ラインWDATAに対して書込データ
W D i SW D mを送出する(第17図(E)
)。従ってメモリバンクMBj、MBxにおけるメモリ
サイクルでは書込データWDiSWDmがアドレスデー
タADi、ADmに相当するアドレス番地にそれぞれ書
込まれることになり、か(してプロセッサPi、Pmの
メモリ要求に対する応動動作が終了する。
これに対してメモリバンクに続出要求を出したプロセッ
サPn、Prについては、メモリバンクMBkSMBy
のアドレスデータADn、ADrに相当するアドレス番
地からそれぞれ格納されているデータが読出され、これ
が順次読出データラインRDATAに送出される(第1
7図(G))。
このタイミングはメモリバンクMBk、MB7が割当て
られたタイムスロットに基づいて互いに異なる時点でメ
モリサイクルを開始したことによって互いに異なるタイ
ミングで読出データラインRDATAに送出され、かく
して読出データラインRDATAから読出要求を出した
プロセッサPn。
Prが混乱なくメモリバスバンクMBk、MB7から読
出されたデータを取込むことができる。
このようにしてメモリバンクMBj、MBk。
MBx、MByそれ自体のメモリサイクルがタイムスロ
ットの時間より長いにもかかわらず、システムバスから
データを取込むタイミング及びシステムバス1に続出し
たデータを送出するタイミングが1タイムスロツトのタ
イミングで順次実行されるので、実効的にシステムバス
1に対して1タイムスロツト時間に相当するアクセス時
間をもっていると同様の動作をする。
同様にしてプロセッサPi、Pn、Pm5Prも、シス
テムバスlにデータを送出するタイミング及びシステム
バスlからデータを取込むタイミングは1タイムスロツ
ト時間の間で済むので、たとえシステムバス1に対して
データを送出する際に、lタイムスロット時間以上の時
間が必要でありかつ取込んだデータの処理に1タイムス
ロツト時間以上の時間が必要なデバイスを用いたとして
も、システムバス1に対してはlタイムスロットだけa
能することになるので、たとえプロセッサPi、Pn、
Pm5Prにおけるデータの処理時間が1タイムスロツ
ト時間より十分に長い場合にも、システムバス1に対し
ては1タイムスロツト時間の間に応動動作し得るデバイ
スとして機能することになる。
従ってたとえメモリバンクとしてメモリサイクルが長い
ダイナミックメモリを適用し、かつプロセッサとして処
理速度の遅いマイクロプロセッサを用いたとしても、シ
ステムバス1に対しては順次続くタイムスロットに応動
動作するデバイスとして機能することができるので、タ
イムスロット1   全体についてのメモリ及びプロセ
ッサのスルーブツトはメモリを構成するメモリバンクの
数及びプロセッサを構成するマイクロプロセッサの数に
対応する分だけ拡大することができ、かくして実用上十
分なデータ処理機能をもつデータ処理装置を得ることが
できる。
かくするにつき、共有記憶装置2からシステムバスlに
データを読出したタイミングで、同時に他のプロセッサ
からシステムバスlに書込データを送出する区間が生じ
得るが(例えば第17図の時点1t%)、続出データが
続出データラインRDATAに送出されるのに対して、
書込データはこれとは異なる書込データラインDWDA
TAに送出されるので、混乱は生じない。
(他の実施例) (1)上述の実施例においては優先選択手段31 (第
9図)に対してリアルタイム処理が必要なプロセッサに
対して高い優先順位を割当てるようにしたが(第1θ図
)これに代え又はこれと共に、データの転送時間が遅い
ものに対して高い優先順位を割当てるようにしても良い
、因にデータ転送速度が遅いプロセッサにおけるデータ
処理が遅れると、データの処理が速い他のプロセッサが
データの処理を終了しているにもかかわらず当該遅いプ
ロセッサのデータ処理が終了するのを全体として待つこ
とになるが、当該データの転送速度が遅いプロセッサに
高い優先順位を与えれば、その分抽のプロセッサよりデ
ータ処理動作をする機会が多くなることにより、全体と
して各プロセッサのデータ処理時間を揃えることができ
る。その結果データ処理装置全体としてのスループット
を高めることができる。
(2)優先選択手段31(第8図)に関連して設けられ
たロック手段32として、データ処理量が大きいプロセ
ッサに対して、データ処理量が小さいプロセッサより高
い比率で優先選択をロックさせるような機能をもたせる
ことにより、各プロセッサについてのデータ処理時間を
揃えさせるようにしても良い。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、システムバスに結合した
複数のプロセッサに対してそれぞれ仕事を分担させると
共に、これらのプロセッサに共通に設けられた共有記憶
装置をそれぞれシステムバスに結合された複数のメモリ
バンクで構成し、各プロセッサから出されるメモリ要求
に対して同時並列的に各メモリバンクを占有することが
できるようにしたことにより、プロセッサ及び共有記憶
装置としてそれほどデータ処理速度が速くない汎用のデ
バイスを用いたとしても、全体としてのスループットが
十分に大きいデータ処理装置を実現し得る。
かくするにつき、特に本発明においては、以上のプロセ
ッサから同一のメモリバンクに対して同時にメモリ要求
が出されたとき、そのうちの1つを優先選択してメモリ
要求についてのデータ処理をして行くようにしたことに
より、メモリ要求の競合を有効かつ確実に仲裁し得る。
かくしてデータ処理量が格段的に大きい画像データを処
理する手段として好適なデータ処理装置を特殊な仕様を
もたない汎用のデバイスによって構築することができる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるデータ処理装置の全体構成を示す
ブロック図、第2図は処理すべき一連のデータ処理ステ
ップを示す路線図、第3図は同時並列処理する際のデー
タ処理ステップを示す路線図、第4図は第1図のシステ
ムバスに関連した構成部分を示すブロック図、第5図は
第4図のタイムスロット割当部16Aの詳細構成を示す
ブロック図、第6図はそのタイムスロット信号を示す信
号波形図、第7図は第4図のメモリアクセスコントロー
ル部16Bの詳細構成を示すブロック図、第8図は第7
図のメモリアクセス手段16B2jのさらに詳細な構成
を示すブロック図、第9図は第8図の優先選択手段31
の詳細構成を示すブロック図、第10図はその優先順位
の説明に供する図表、第11図は第4図のメモリバンク
イネーブル信号発生部16Cの詳細構成を示すブロック
図、第12図は第4図のメモリバンクMBjの詳細構成
を示すブロック図、第13図〜第16図は各部の信号を
示す信号波形図、第17図は同時並列処理する際のデー
タ処理手順を示す路線図である。 l・・・・・・システムバス、2・・・・・・共有記憶
装置、5・・・・・・ファイル蓄積装置、6・・・・・
・データ伝送装置、7・・・・・・画像読取プリント装
置、8・・・・・・画像情報圧縮伸長装置、9・・・・
・・操作表示装置、lO・・・・・・主制御装置、16
・・・・・・仲裁装置部、16A・・・・・・タイムス
ロット割当部、16B・・・・・・メモリアクセスコン
トロール部、16C・・・・・・メモリバンクイネーブ
ル信号発生部、PO−P7・・・・・・プロセッサ、M
BO〜MB7・・・・・・メモリバンク。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、データを入力するデータ入力手段と、入力されたデ
    ータ又は処理されたデータを表示する表示手段と、上記
    入力されたデータ又は処理されたデータを蓄積するファ
    イル蓄積手段と、上記各手段とシステムバスを介して結
    合された共有記憶手段とを少なくとも有し、上記データ
    入力手段によつて指定されたデータ処理を実行するデー
    タ処理装置において、 a、それぞれ上記システムバスに結合されたプロセッサ
    を有し、上記データ処理についての仕事を分担し、当該
    分担した仕事を上記プロセッサを用いてそれぞれ実行す
    る複数のサブシステムと、 b、上記システムバスにそれぞれ結合され、かつ上記共
    有記憶手段を構成する複数のメモリバンクと、 c、上記各サブシステムのプロセッサが上記メモリバン
    クの1つを指定して上記システムバスを通じてデータの
    送受をすべきことを内容とするメモリ要求を出したとき
    、上記各メモリ要求に対して上記それぞれ指定されたメ
    モリバンクの占有を許すイネーブル信号を発生する仲裁
    装置部と を具え、上記仲裁装置部は、上記プロセッサ及びメモリ
    バンク間に送受されるデータを所定データ量の区分デー
    タに区分し、上記複数のプロセッサから同時に出された
    メモリ要求についてのデータの処理を、上記システムバ
    スのバスクロックと同期しながら、上記区分データごと
    に順次同時並列的に実行すると共に、上記2以上のプロ
    セッサから同一のメモリバンクに対して同時にメモリ要
    求が出されたとき、上記各プロセッサに対して予め定め
    た優先順位に従つて、当該同時に出されたメモリ要求の
    うちの1つを優先選択し、当該優先選択したメモリ要求
    についてのデータを処理することにより、競合を仲裁す
    ることを特徴とするデータ処理装置。 2、上記仲裁装置部は、優先選択した上記1つのメモリ
    要求についてのデータが所定量だけ処理されるまで、他
    のメモリ要求の選択を拒絶するロック機能をもつている
    特許請求の範囲第1項に記載のデータ処理装置。
JP27942684A 1984-12-24 1984-12-25 デ−タ処理装置 Granted JPS61151775A (ja)

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JP27942684A JPS61151775A (ja) 1984-12-25 1984-12-25 デ−タ処理装置
CA000497467A CA1254662A (en) 1984-12-24 1985-12-12 Image data processor system and method

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0198073A (ja) * 1987-10-10 1989-04-17 Tsuneo Ikedo ワークステーション・プロセッサ構造
US5448655A (en) * 1992-05-26 1995-09-05 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Image data processor and image data processing method
US6693640B2 (en) 1998-03-05 2004-02-17 Hitachi, Ltd. Image processing apparatus and image processing system using the apparatus

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US5448655A (en) * 1992-05-26 1995-09-05 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Image data processor and image data processing method
US6693640B2 (en) 1998-03-05 2004-02-17 Hitachi, Ltd. Image processing apparatus and image processing system using the apparatus

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