JPS61228557A - プロセス間通信方式 - Google Patents

プロセス間通信方式

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JPS61228557A
JPS61228557A JP6868085A JP6868085A JPS61228557A JP S61228557 A JPS61228557 A JP S61228557A JP 6868085 A JP6868085 A JP 6868085A JP 6868085 A JP6868085 A JP 6868085A JP S61228557 A JPS61228557 A JP S61228557A
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JP
Japan
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inter
processes
communication
message
logical address
Prior art date
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Pending
Application number
JP6868085A
Other languages
English (en)
Inventor
Akio Matsubara
章雄 松原
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP6868085A priority Critical patent/JPS61228557A/ja
Publication of JPS61228557A publication Critical patent/JPS61228557A/ja
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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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
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  • Software Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (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】 11九1 本発明はコンピュータシステムの制御下における情報通
信方式に係り、特に互いに情報通信を必要とするマルチ
プロセス間におけるプロセス間通信方式に関する。
灸来皮1 従来、互いに情報通信を必要とするマルチプロセスをサ
ポートするコンピュータシステムにあってプロセス間通
信を行なわせる場合、メールボックス方式が採用されて
おり1例えばプロセスAからプロセスBにメツセージを
送るには、第3図に示すように、まずプロセスAがその
論理アドレス空間AAを用いて主メモリMのマツプ上に
おけるプロセスA専用のメツセージ通信エリアa2にメ
ツセージを書き込み、その書き込まれたメツセージが同
じ主メモリM上における共有メツセージ通信エリアa1
にいったん転送されたのち(図中ので示す)、さらにプ
ロセスB専用のメツセージ通信エリアa3に 転送され
(図中■で示す)、シかるのちプロセスBに制御がスイ
ッチされて、その論理アドレス空間BAによりメツセー
ジ通信エリアa3に書き込まれたメツセージを読み込む
ようにしている0図中、○PSは主メモリマツプ上のオ
ペレーティングシステム部を示している。
しかしこのような従来のプロセス間通信では、主メモリ
上の各メツセージ通信エリアに対するメツセージの書込
みと読出しに際して合計2回のメツセージ転送を必要と
し、その分時間を要して高速でのプロセス間通信を行な
わせることができないという問題がある。そのメツセー
ジ転送に際して、従来ではプログラム転送またはDMA
転送などの手段により転送時間の短縮化が図られている
が、根本的にメッセージ長に応じてそのプロセス間通信
の実行に時間を要するものとなっている。
l崖 本発明は以上の点を考慮してなされたもので、コンピュ
ータシステムの制御下でマルチプロセス間における情報
通信を行なわせる際、マルチプロセス間における情報通
信を高速で行なわせることができるようにしたプロセス
間通信方式を提供するものである。
1處 本発明はその目的達成のため、各プロセス間通信に使用
する主メモリにおけるメツセージ通信エリアの物理空間
を相互のプロセスにおける論理アドレス空間で共有する
ようにアドレスマツピングを行なわせ、何ら主メモリに
おけるメツセージ通信エリア間におけるメツセージ転送
を行なわせることなく各論理アドレス空間においてプロ
セス間における情報通信を行なわせるようにするもので
ある。
以下、添付図面を参照して本発明の一実施例について詳
述する。
本発明によるプロセス間通信方式にあっては。
第1図に示すように、互いに情報通信を必要とするマル
チプロセス1および少なくとも1つのプロセスが占有す
るに充分なメモリ空間をもち、その全てのメモリ空間が
いくつかのセグメントによって管理される物理メモリ空
間2に対して、そのマルチプロセスlを管理するプロセ
ス管理手段3と、そのプロセス管理手段3によって選択
されたプロセスを始動させるために選択されたプロセス
が専有する論理アドレス空間を物理メモリ空間2にマツ
ピング(図中斜線部で示す)させるメモリ管理手段4と
をとることによりプロセス間通信を行なわせるようにし
ている。
しかして、メモリ管理手段4によってマルチプロセス1
の各論理アドレス空間を物理メモリ空間2にマツピング
させることにより1例えばプロセスAからプロセスBに
メツセージを送る場合、第2図に示すように、まずプロ
セスAがその論理アドレス空間AAを用いて主メモリM
のマツプ上におけるプロセスA、B共有のメツセージ通
信エリアa4にメツセージを書き込み、しかるのちプロ
セス已に制御をスイッチして、その論理アドレス空間B
Aによりメツセージ通信エリアa4に書き込まれたメツ
セージを直接読み込ませることができるようになる。
その際本発明では、全プロセスがメモリ常駐型であって
、プロセス数固定のマルチプロセス実行環境において、
前述のプロセス間通信を実現させるようにしている。
また本発明では、全プロセスがメモリ常駐型であって、
プロセス数可変のマルチプロセス実行環境において、前
述のプロセス間通信を実現させるようにしている。
また本発明では、オペレーティングシステムOPSの中
枢部であるスーパバイザ部以外の全プロセスが非常駐で
あって、プロセス数固定のマルチプロセス実行環境にお
いて、前述のプロセス間通信を実現させるようにしてい
る さらに本発明では、スーパバイザ部以外の全プロセスが
非常駐であって、プロセス数可変のマルチプロセス実行
環境において、前述のプロセス間通イαを実現させるよ
うにしている。
いま第2図に示すような論理アドレス空間におけるマツ
ピング実現方法を説明する前に、従来のMMU (メモ
リ管理ユニット)によるアドレスマツピング方法につい
て以下簡単に説明する。
第4図はDEC社製DcJ 11システムで論理アドレ
ス空間16ビツトから物理アドレス空間18ビツトに変
換する場合におけるMMUによるアドレスマツピング方
法を示すもので、16ビツトの論理アドレス5が22ビ
ツトの物理アドレス空間6にメモリマネージメントされ
るようになっている。図中、7はI10ページ部を、8
は非アクセス領域をそれぞれ示している。1つのプロセ
スがもてる論理アドレス空間は最大64キロバイトあり
、物理アドレス空間は256キロバイトある。
ここで、論理アドレス空間をアドレスの若い方から順次
8キロバイトごとにセグメント化し、各セグメントを物
理アドレス空間における任意の64バイト単位に区切っ
た位置から開始する8キロバイト空間にマツピングする
ことができるようにする。
これを、第5図に示すように対応するセグメンテーショ
ンレジスタを用いて行なう0図中、KERNELはカー
ネル用のレジスタ部を、5UPERVISORはスーパ
バイザ用のレジスタ部を。
USERはユーザ用のレジスタ部をそれぞれ示している
。また、p、s、wはプロセスステータスワードを示し
ている。1つのセグメンテーションレジスタはページア
ドレスレジスタPARとページディスクリブタレジスタ
PDRとからなり。
PARは論理アドレスから物理アドレスへの変換定数を
記述したフィールドPAFから1京たPDRは対応する
セグメントの境界、アクセス権などを記述したフィール
ドからそれぞれ構成されている。第6図にページアドレ
スレジスタPARの構成を、また第7図にページディス
クリブタレジスタPDRの構成をそれぞれ示している。
第7図中。
BCはバイパスキャス、PLFはページレングスフィー
ルド、Wはページ書込み、EDはエキスバンシJンデイ
レクション、ACFはアクセスコントロールフィールド
である。
そして論理アドレス空間から物理アドレス空間へのアド
レス変換は、このPAR,PDRのセグメンテーション
レジスタを用いて、第8図に示したアルゴリズムにした
がって計算され、一意的に決定される。第9図に、MM
Uのアドレスマツピング方式による論理アドレス空間V
AS、ページアドレスレジスタPAR1物理アドレス空
間PASにおける各対応関係を示している。
なお、第1O図に論理アドレスのインタプリチージョン
を示している0図中、APFはアクティブページフィー
ルド、DFはディスプレースメントフィールドである。
また第11図に論理アドレスのディスプレースメントフ
ィールドを示しており、ブロックナンバーBNと、ブロ
ックにおけるディスプレースメントDIRとからなって
いる。
従来、一連の論理アドレス空間をもつものとしては、オ
ペレーティングシステム部を除き、全てユーザの保有す
るユーザプロセスであり、異なるユーザプロセス同志で
同一の物理メモリエリア(第2図におけるメツセージエ
リアa4に相当する)を参照することはなかった。しか
し第2図に示すプロセスA、Bがシステムプロセスに対
応する場合にはプロセスA、B間でメツセージ通信をす
ることが多くあるため、プロセスA、Hにおいてメツセ
ージ通信エリアa4に相当する部分のPSRとPDRと
からなるセグメンテーションレジスタをプロセスA、B
に同一の値としてそれぞれ書き込んでおくことにより、
第2図に示す論理アドレス空間のマツピングを実現する
ことができるようになる。
一例として、相互接続された異なるコンピュータシステ
ムA、B間において多重化を行なわないパケット交換に
よる情報通信を行なう場合について考えてみる。
このときA、Bでは階層化されたプロトコルにしたがい
、パケットを組み立て、各層間での独立性を保つために
各層にプロセスを割り当て(実際にデータリンク層から
セツション層、アプリケーション層においてはそれが一
般的である)、各層間で組立1分解したパケットを隣接
する層にバッファ間転送をする。したがってその層が多
数ある場合には、その層の数に対応する数だけバッファ
間転送に時間を要するものとなり、それが通信実行速度
を低下させる原因になっている。第12図に同−LAN
内におけるヘッダ構成を示している。
図中、Llはアプリケーション層、H2はセツション層
、H3はトランスポート層、H4はネットワーク層、H
5はデータリンク層、H6は物理層である。また、DA
TAはデータ、Hlはセツションレベルヘッダ、H2は
トランスポートレベル^ツダ、H3はネットワークレベ
ルヘッダ、H4はデータリンクレベルヘッダをそれぞれ
示している。
その際1本発明によるプロセス間通信方式を適用すると
、隣接する層のプロトコルを扱う2つのプロセス(例え
ばネットワークレベルプロセスとデータリンクレベルプ
ロセス)において、MMUのセグメンテーションレジス
タによる論理アドレス空間の切換えをなすことによって
プロセス間通信を行なわせれば、プロトコル層が複数あ
る場合にあってもメツセージのバッファ間転送を行なわ
なくてよいために通信実行速度が低下するのを防ぐこと
ができるようになる。
また隣接する層同志でメツセージの受信報告、送信依頼
を通知する場合、データリンク層でのパケットイメージ
全体が1つのセグメント内におさまる大きさであれば、
データリンク層でのパケットメツセージの開始アドレス
(または終了アドレス)を固定的に割り当てることによ
り、2つのプロセス間で送らなければならない情報はセ
グメンテーションレジスタ番号のみで良いことになる。
その場合メツセージサイズは、各プロトコルヘッダの固
定位置に常に書いであるため、その該当するフィールド
をみれば自動的にわかることになる。
さらに9通信は実時間応答が要求されるため、通信を行
なうプロセスは主メモリエリアに常駐となり、決してス
ワツピングの対象とならない。そこで本発明によるプロ
セス間通信方式をとれば、通信実行時間の短縮が有効に
図ることができるようになる。また主メモリエリアにお
いて同一内容のメツセージのコピーを置く必要がないた
めに。
主メモリエリアの有効活分を図ることができるようにな
る。また1回にプロセスのスワツピングを実行する量が
少なくなるため、スワツピングにがかるオーバヘッドタ
イムを削減でき、目的とするプロセスの実行開始を依頼
してから実際の実行開始までの時間を短縮することがで
きるようになる。
文1長 以上、本発明によるプロセス間通信方式にあっては、各
プロセス間通信に使用する主メモリにおけるメツセージ
通信エリアの物理空間を相互のプロセスにおける論理ア
ドレス空間で共有するようにアドレスマツピングを行な
わせ、何ら主メモリにおけるメツセージ通信エリア間に
おけるメツセージ転送を行なわせることなく各論理アド
レス空間においてプロセス間における情報通信を行なわ
せるようにしたもので、マルチプロセス間における情報
通信を高速で行なわせることができるという優れた利点
を有している。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるプロセス間通信方式を具体的に実
施するためのシステム構成例を示すブロック図、第2図
は本発明によるるプロセス間通信の概念を示すブロック
図、第3図は従来のプロセス間通信の概念を示すブロッ
ク図、第4図は従来のMMUによるアドレスマツピング
方式を示すブロック図、第5図はMMU内のセグメンテ
ーショ。 ンレジスタの構成を示すブロック図、第6図はページア
ドレスレジスタの構成を示すブロック図、第7図はペー
ジディスクリブタレジスタの構成を示すブロック図、第
8図は論理アドレスから物理アドレスを生成するアルゴ
リズムを示すブロック図、第9図はMMUのアドレスマ
ツピング方式による論理アドレス空間と物理アドレス空
間との対応を示すブロック図、第10図は論理アドレス
のインタプリテーシミンを示すブロック図、第11図は
論理アドレスのディスプレースメントフィールドを示す
ブロック図、第12図は同−LAN内におけるヘッダ構
成を示すブロック図である。 l・・・マルチプロセス 2・・・物理メモリ空間 3
・・・プロセス管理手段 4・・・メモリ管理手段 5
・・・論理アドレス 6・・・物理アドレス空間 AA
、BA・・・論理アドレス空間

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、互いに情報通信を必要とするマルチプロセスおよび
    少なくとも1つのプロセスが占有するに充分なメモリ空
    間をもち、その全てのメモリ空間がいくつかのセグメン
    トによって管理される物理メモリ空間に対して、そのマ
    ルチプロセスを管理するプロセス管理手段と、そのプロ
    セス管理手段によって選択されたプロセスを始動させる
    ために選択されたプロセスが専有する論理アドレス空間
    を物理メモリ空間にマッピングさせるメモリ管理手段と
    をとることによってプロセス間通信を行なわせるように
    したプロセス間通信方式。 2、全プロセスがメモリ常駐型であって、プロセス数固
    定のマルチプロセス実行環境において、プロセス間通信
    を実現させるようにしたことを特徴とする前記第1項の
    記載によるプロセス間通信方式。 3、全プロセスがメモリ常駐型であって、プロセス数可
    変のマルチプロセス実行環境において、プロセス間通信
    を実現させるようにしたことを特徴とする前記第1項の
    記載によるプロセス間通信方式。 4、オペレーティングシステムのスーパバイザ部以外の
    全プロセスが非常駐であって、プロセス数固定のマルチ
    プロセス実行環境において、プロセス間通信を実現させ
    るようにしたことを特徴とする前記第1項の記載による
    プロセス間通信方式。 5、オペレーティングシステムのスーパバイザ部以外の
    全プロセスが非常駐であって、プロセス数可変のマルチ
    プロセス実行環境において、プロセス間通信を実現させ
    るようにしたことを特徴とする前記第1項の記載による
    プロセス間通信方式。
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