JPS61248153A - マルチプロセツサシステムにおけるメモリアクセス制御方式 - Google Patents

マルチプロセツサシステムにおけるメモリアクセス制御方式

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JPS61248153A
JPS61248153A JP8976985A JP8976985A JPS61248153A JP S61248153 A JPS61248153 A JP S61248153A JP 8976985 A JP8976985 A JP 8976985A JP 8976985 A JP8976985 A JP 8976985A JP S61248153 A JPS61248153 A JP S61248153A
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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】 〔概要〕 複数のプロセッサをそれぞれのメモリコントローラを介
して結合したマルチプロセッサシステムにおいて、自系
のプロセッサから他系のメモリへアクセスを行った後、
続いて自系のメモリへアクセスを行うとデータ転送が競
合するため、自系のメモリコントローラの優先制御でア
クセス要求が選択されたとき、そのアクセス要求元ユニ
ットのIDと他系で直前に選択されているアクセス要求
元ユニットのIDとを比較し、一致したとき、すなわち
他系でも同一ユニットのアクセス要求が選択されている
とき、自系のメモリアクセスを抑止する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、マルチプロセッサシステムに関するものであ
り、特にその中でもメモリに対するアクセス制御方式に
関する。
〔従来の技術〕
第4図は1本発明が対象とするマルチプロセッサシステ
ムの典型的な構成例を示したものである。
第4図において、40.41はマルチプロセッサシステ
ムを構成する2つの系のサブシステムを示し、42およ
び43は中央処理装置(以後CPU−0,CPU−1と
表す)、44および45はチャネルプロセッサ(以後C
HP−0,CHP−1と表す)、46および47はメモ
リコントローラ(以後MCU−0,MCU−1と表す)
、46aおよび47aは優先制御回路、48および49
は主メモリ (以後、MSU−0,MSU−1と表す)
である。
2つの系40.41はそれぞれのメモリコントローラ(
MCU−0,MCU−1)を介して結合され、中央処理
装置(CPU−0,CPU−1)およびチャネルプロセ
ッサ(CHP−0,CHP−1)は、互いに自系と他系
の主メモリ (MSU−O,MSU−1)をアクセスで
きるように構成されている。
なお図示のシステムでは、簡単化のために、1つの系の
MCUに接続されるCPU、CHP、MSU、および他
系のMCUがそれぞれ1個となっているが、これらの個
数は任意である。
各メモリコントローラ(MCU−0,MCU−1)に設
けられている優先制御回路(46a、47a)は、自系
の中央処理装置CPUおよびチャネルプロセッサCHP
からのアクセス要求と、他系のメモリコントローラMC
Uから転送された他系のCPUおよびCHPからのアク
セス要求とについて、自系の主メモリをアクセスするア
クセス権を与える優先制御を行い、最も優先度の高い要
求元ユニットを受付は実行させる。なお、あるユニット
が他系の主メモリをアクセスする場合には。
自系のMCUを経由して他系のMCUにアクセス要求が
送られる構成がとられている。
たとえばCPU−0が、他系のMSU−1をアクセスす
る要求を発信した場合、そのアクセス要求は、まず自系
のMCU−0を経由して他系のMCU−1の優先制御回
路の優先制御を受け、ここで選択されることによって、
MSU−1に対するメモリアクセスの実行が可能となる
次に具体的な動作を、第5図および第6図のタイミング
図に示す。
第5図は、CPU−0から自系のMSU−0へREAD
アクセス動作を行った例である。
まずCPU−0から、アクセス要求REQがMSU−0
へ送出され、MCU−0の入力ポートにセットされる。
MCU−0は、優先制御を行い。
この場合はCPU−0からのREQが選択される。
これによりMCU−0は、メモリアドレスをアドレスレ
ジスタMSADHにセットし、MSU−0を起動して、
データのREAD動作を行わせる。
このようにしてMSU−0から読み出されたデータは、
MCU−0のREADデータレジスタRDRにセットさ
れ、ECCコレクトを行ってから転送データレジスタT
DRを経てCPU−0へ送出される。
第6図は、CPU−0から他系のMSU−1へREAD
アクセス動作を行った例である。
まずCPU−0からMSU−1へのアクセス要求REQ
がMCU−0へ送出される。このREQは、MCU−0
の入力ボートを経てMCU−1の入力ポートへ転送され
、これがMCU−1の優先制御で選択されたとき、MC
U−1はメモリアドレスをMSADRにセットし、MS
U−1を起動し、データのREAD動作を行わせる。
MSU−1から読み出されたデータは、MCU−1のR
EADデータレジスタRDRにセットされ、ECCコレ
クトを行ってからMCU−1のTDRを経てMCU−0
のTDRへ転送され、 cpU−0へ送出される。
ところで、第6図の例において、MCU−0とMCU−
1の間の信号転送に約1τ(クロック)を要し、また優
先制御に1τを要するものとする。
ここで、MCU−1の優先制御でCPU−0のREQが
選択されたとき、MCU−0ではCPU−0から次に発
信されたMSU−〇に対するREADアクセスのREQ
が受信されていて、これがMCU−0で次のτで選択さ
れた場合、MSU−0とMSU−1からそれぞれ読み出
されたデータの転送が、CPU−0とMCU−0との間
のバスで競合してしまう。
これを回避するため、従来は次のような制御方式がとら
れていた。
■、CPU−0からのMSU−1に対するアクセス要求
がMCU−1に送られたときには、それがMCU−1の
優先制御で選択される次のクロックまでは、CPU−0
からMSU−0に対してアクセス要求が次に発信されて
も、MCU−Oでの優先制御に参加させずに、保留して
お(。
■、MCUにおける優先制御はそのまま行い1M5Uに
起動をかけるが、バスの競合が生じる場合、一方のデー
タ、たとえば自系のデータをレジスタに待避しておいて
、他系のデータが転送された後で転送する。
〔発明が解決する問題点〕
上記した従来方式の■では、他系のメモリに対するアク
セス回数が多いと、自系のメモリアクセスの待ち時間が
増大して性能の低下をきたし、■では待避用のレジスタ
等を必要とするためにハードウェア量が増大し、制御が
複雑化するという問題があった。
またこれに対して、MCU−1での優先制御の選択結果
をMCU−0に送り、MCU−0では。
MCU−1で選択されたユニット、たとえばCPU−0
からのアクセス要求のみを外して次の優先制御を行うよ
うにする方式が考えられるが、この方式を実現するため
には、MCU間の信号転送と優先制御とをlクロック内
で行う必要があり9回路の動作時間上無理が生じるとい
う欠点があった。
C問題点を解決するための手段〕 本発明は、ある系のユニットが他系の主メモリに対して
アクセス要求を行い、続いて自系の主メモリに対してア
クセス要求を行った場合、他系のメモリコントローラで
は5行った優先制御の結果選択した要求元ユニットのI
D(m別情報)を一時的に保持して、要求元の系のメモ
リコントローラへ1クロック遅れで通知し、要求元の系
のメモリコントローラでは、アクセス要求を行った先の
系での優先制御の結果には関係なしに1次のアクセス要
求のための優先制御を行い、以下の■および■の条件が
ともに満足されるときに、自系の主メモリに対するアク
セス起動を抑止し、アクセス要求元ユニットへのバスの
競合を回避するものである。
■、他系の主メモリにアクセス要求を行った系のメモリ
コントローラで優先制御が行われたとき。
そこで選択されたユニットと、他系での1クロック前の
優先制御で選択されたアクセス要求の要求元ユニットと
が同じであること。
■、■の要求・元ユニットは自系のメモリコントローラ
に直接接続されているユニットであること。
なお、アクセス要求元の系のメモリコントローラにおい
て優先制御により選択され、アクセス権を獲得しながら
メモリアクセスを抑止されたユニットは9次のクロック
に行われる優先制御に再参加する。
第1図は8本発明の原理を例示的に示す構成図である。
第1図において、10および11はマルチプロセッサシ
ステムを構成する2つのサブシステム。
12および13は中央処理装置(CPU−0,CPU−
1)、14および15はチャネルプロセッサ(CHP−
0,CHP−1)、16および17は相互に結合された
メモリコントローラ(MCU−0,MCU’−1)、1
6aおよび17bは優先制御回路、16bおよび17b
は優先制御で選択されたユニットの識別情報(10)を
保持する被選択ユニットIDレジスタ、16Cおよび1
7cは自系のアクセス要求元ユニットに対する競合を検
出する比較器、そして18および19は主メモリ (M
SU−0,MSU−1)を表している。
MCU−0およびMCU−1において、優先制御回路1
6aおよび17aは、自系および他系のサブシステム1
0.11内のユニットCPU−0゜CHP−0,CPU
−1,CHP−1からのアクセス要求について優先制御
を行い、最も優先度の高いユニットを選択してその10
を出力し、自系の主メモリ (MSU−0,MSU−1
)に対するアクセスを許可する。
優先制御回路16aおよび17aから出力されたユニッ
トIDは、それぞれ被選択ユニットIDレジスタ 16
bおよび17bにも格納されるとともに比較器16cお
よび17cの一方の入力に印加される。
被選択ユニットIDレジスタ16bおよび17bのそれ
ぞれの入力IDは、1クロック遅れて他系のMCU内の
比較器17cおよび16cの他方の入力へ転送される。
したがうて、比較器16cおよび1?cは、1クロフク
前の他系のMCUでの優先制御による選択結果と現クロ
ックにおける自系のMCUでの優先制御による選択結果
とを比較し、一致検出を行う。
比較器16cおよび17cの出力は、それぞれ優先制御
回路16aおよび17aから出力されるIDが自系ユニ
ットのものである場合にだけ有効にされる。
このようにして、比較器16cあるいは17cから有効
な一致出力が生じたとき、その系では自系の主メモリへ
のアクセスの起動が抑止される。
〔作用〕
MCU間での信号転送に1クロック、そして各MCU内
での優先制御に1クロックかかるシステムでは1本発明
により、各基のMCUでの優先制御の結果は、レジスタ
にいったん保持されて次の、クロックで他系のMCUへ
通知される。
このため、1つのユニットが他系の主メモリとアクセス
要求を出した次のクロックで自系の主メモリへアクセス
要求を出したとき1両系での優先制御の結果それぞれの
アクセス要求が選択された場合が簡単に検出でき、従来
の優先制御の論理を変更せずに自系のメモリアクセスを
抑止できる。
〔実施例〕
第2図は本発明の1実施例システムの要部構成図であり
、第3図は1動作例のタイミング図である。
第2図において、16および17は、第1図に示した2
つの系内の各メモリコントローラMCU−〇およびMC
U−1であり、20および21は優先制御回路、22は
入力ボート、23はセレクタ回路、24はアドレスレジ
スタMSADR,25は被選択ユニッ)IDレジスタ、
26は比較器。
27はAND回路、28は禁止回路を表す。
なお第2図においては9図の複雑化を避けるため、MC
U−0およびMCU−1の動作を説明する上で必要とな
る要素のみを取り出して示しであるが、MCU−0およ
びMCU−1中には9図示されている構成が対称的に存
在しているものと考えるべきである。
また動作例として、第3図に示すように、最初のアクセ
ス要求がCPU−0から他系のMCtJ−1に対して行
われ9次のクロックで2番目のアクセス要求が同じCP
U−Qから自系のMCU−0に対して行われた場合につ
いて説明する。
CPU−0から発信されたMSU−1宛のアクセス要求
は、MCU−0からMCU−1の入力ポート22の1つ
へ入力される。
入力ポート22は、CPU−0,CHP−0゜CPU−
1,CHP−1の各ユニットからMSU−1へのアクセ
ス要求を受付け、優先制御回路21ヘリク工スト信号を
送り、セレクタ回路23へはアドレスを送る。
優先制御回路21は、各ユニットからのリクエスト信号
に基づいて優先制御を行い9選択されたユニットのID
、ここではCPU−0のIDがセレクタ回路23と被選
択ユニットIDレジスタ25に印加される。
セレクタ回路23は9選択されたユニットCPU−0の
アドレスを、アドレスレジスタMSADR24に設定す
る。
MSADR24に設定されたアドレスは、MCU−1に
対するメモリ起動信号MSUIGOが発信されたとき、
MSU−1へ転送される。
被選択ユニットIDレジスタ25に入力された被選択ユ
ニットのIDは、1クロック遅れてMCU−0の比較器
26の一方の入力へ転送される。
このときMCU−0の優先制御回路20叫1次の優先制
御の結果、すなわちこの場合はcpu−0010を出力
しており、比較器26は、これを他系の被選択ユニット
IDレジスタ25から受信した1クロック前のMCU−
1での被選択ユニットのIDと比較し、一致/不一致を
検出する。
比較器26の出力はAND回路27の一方の入力に印加
され、AND回路27の他方の入力には。
優先制御回路20から出力される被選択ユニットIDが
CPU−0/C:HP−0,すなわち自系のユニットで
あることを示す信号が印加され、 AND回路27の両
入力が“1”となったときに8M5U−0の起動を抑止
する信号が出力される。
AND回路27の出力は、lI止回路28に印加され、
MSU−0の起動信号MSUOGOがMSU−0へ送出
されるのを禁止する。
このようにして、ある系の1つのユニットから他系のメ
モリへアクセス要求が出された後、続いて自系のメモリ
へアクセス要求が出された場合であって、しかも両系に
おける優先制御の結果それぞれ選択された場合のみを限
定的に検出し、自系のメモリアクセスを抑止する。
〔発明の効果〕
本発明によれば、マルチプロセッサシステムにおいて、
1つのユニットから他系と自系のメモリに対する連続す
るアクセス要求が頻繁に発生するような処理が行われる
場合の平均的なアクセス時間の増大を防ぎ、少ないハー
ドウェアの増加で効率的なアクセス制御が実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理的構成図、第2図は本発明の1実
施例システムの要部構成図、第3図は第2図に示す実施
例システムの動作例のタイミング図、第4図はマルチプ
ロセッサシステムの典型的な構成図、第5図および第6
図は従来方式の動作例のタイミング図である。 第1図において。 10.11はサブシステム。 12.13は中央処理装置(CPU−0,CPU−1)
。 14.15はチャネルプロセッサ(CHP−0゜CHP
−1)。 16.17はメモリコントローラ(MCU−0゜MCU
−1)。 18.19は主メモリ (MSU−0,MSU−1)。 16a、17aは優先制御回路。 16b、17bは被選択ユニットIDレジスタ。 16c、17cは比較器 を表す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 複数の系の各プロセッサ(10、11)がそれぞれのメ
    モリコントローラ(16、17)を介して結合され、メ
    モリコントローラ間の信号伝送に1クロックを要するマ
    ルチプロセッサシステムにおいて、 上記各メモリコントローラ(16、17)は、自系の主
    メモリ(18、19)に対する他系のユニットからのア
    クセス要求について所定の論理にしたがった選択を行う
    優先制御回路(16a、17a)と、 上記優先制御回路により選択されたアクセス要求元ユニ
    ットの識別情報を一時的に記憶し、他系のメモリコント
    ローラへ通知する被選択ユニット識別情報レジスタ(1
    6b、17b)と、 自系の優先制御回路により選択されたアクセス要求元ユ
    ニットの識別情報と、他系のメモリコントローラの被選
    択ユニット識別情報レジスタから通知された1クロック
    前の被選択ユニット識別情報との一致を検出する比較器
    (16c、17c)とをそなえ、 上記比較器が一致を検出したとき、そのアクセス要求元
    ユニットが自系のユニットであった場合には、自系の主
    メモリに対するアクセス起動を抑止することを特徴とす
    るメモリアクセス制御方式。
JP8976985A 1985-04-25 1985-04-25 Maruchipurosetsusashisutemuniokerumemoriakusesuseigyohoshiki Expired - Lifetime JPH0234062B2 (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS643769A (en) * 1987-06-26 1989-01-09 Nippon Telegraph & Telephone Memory access system
US5214769A (en) * 1987-12-24 1993-05-25 Fujitsu Limited Multiprocessor control system

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