JPS6210758A - プロセツサモジユ−ル - Google Patents

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、マルチマイクロプロセｙすを構成するモジュ
ールに関するものである。

従来の技術 近年、マイクロプロセッサの低価格化と、高信頼化にと
もない、マルチマイクロプロセッサシステムの需要が高
まってきた。マルチマイクロプロセッサの目的は複数台
のマイクロプロセッサによって処理系全体の処理能力を
向上させることにある。

現状のマルチマイクロプロセッサシステムには、複数台
のマイクロプロセッサが各々固有の局所メモリと相互に
共有する共通メモリを持った専用システムが多い。

その代表的なマルチマイクロプロセッサ−の構成は、単
一共通バス結合方式である。これは第３図に示したよう
な複数台のプロセッサ（Ｐｉ）２１゜２２とメモリ（Ｍ
ｉ）　２３．　２４．　　と入出力制御器（ＩＯｌ）２
５．　２　ａなどのモジュールが、１組のバスコントロ
ーラ８Ｇ２７によって管理された共有バス２８に接続さ
れているものである。ここでは、１組の共有バス２８が
唯一のデータ転送路であり、各々のモジュール間のデー
タ転送は、このバスを介して行われる。また、各プロセ
ッサは自分で、メモリアクセス時に、自身の局所メモリ
アクセスか共有メモリアクセスかをチェックしなければ
ならない。（マイクロコンビュータノ・ンドブック森　
亮−編集　朝倉書店　１３章の２　マルチマィクロプロ
セノサの構成と分類ｐ、２６１）。

発明が解決しようとする問題点 現状のマルチマイクロプロセラサシステムラ構成してい
るプロセッサは、アクセス可能なメモリ空間を、局所メ
モリと共有メモリとに２分割している。このためプロセ
ッサごとにメモリ使用制約が発生し、ユーザプログラマ
−に汎用的なプログラム環境を提供できなかった。それ
故にマルチマイクロプロセッサシステムは汎用システム
ヲ作すに＜＜、個々の応用ごとに専用システムを構築せ
ざるをえなかった。

また、これらのプロセッサは共通バスを介して主記憶に
アクセスするため、プロセッサ数が多くなるにつれて、
命令の７エツチ、データの読み出し、書き込み等で共通
バスの使用頻度は増大し、システムの性能は、共通バス
のデータ転送量に押えられてしまった。

本発明は、システムの汎用性を失わず、共通バスの使用
頻度を増大させずに、マルチマイクロプロセッサ−シス
テムの拡張が容易に行えるプロセッサモジュールを提供
することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は論理的に独立した２つのメモリ空間を、アクセ
スできるＣＰＵと、とのＣＰＵがローカルに専有する局
所メモリと、共有バスからこの局所メモリへアクセスす
る機構と、とのＣＰＵにスタート。

ストップの指令を行うｉｏ　　レジスタと、共有バス上
のホストに対する割り込み機構とを備えたプロセッサモ
ジュールである。

作用 本発明は前記した構成により、プロセッサモジュール内
のプロセッサは、共有メモリと局所メモリを別々のメモ
リ空間としてアクセスできる。また実行すべきプログラ
ム命令コードをｉｏ　　レジスタを介して局所メモリに
書き込み、次にｉｏ　　レジスタにスタート命令コード
を書き込むようにするこ吉により、ＣＰＵが起動され、
その実行中、モジュール内バスが使用されるため共有バ
スのトラヒイック量は増大しない。

実施例 第１図は本発明における一実施例のブロック図である。

図において、１はホストプロセッサ、２は共有メモリ、
３は共有バスである。９はプロセッサモジュールで、ｉ
ｏ　　レジスタ４と、論理的に独立した２つのメモリ空
間をアクセスできるプロセッサモジュール内プロセッサ
６と、このプロセッサ６がローカルに専有する局所メモ
リ６を有している。７は局所メモリアクセスバス、８は
内部バスである。

以下第１図を用いて説明する。ホストプロセッサ１は、
任意のプログラムのオブジェクトコードを、１ｏ　　レ
ジスタ４を介して局所メモリ６に設定することができる
。この局所メモリ６には、メモリ空間の制限がないため
、共有メモリ２にある、いかなるプログラムのオブジェ
クトも、この局所メモリ６にロードすることができる。

つまり、実行されるオブジェクトとこのオブジェクトが
使用する環境全部のコピーを局所メモリ６にセットでき
る。このｉｏ　　レジスタ４と局所メモリ６は、局所メ
モリアクセスパス７で電気的に結ばれている。

ホストプロセッサ１は、局所メモリ６に実行すべきプロ
グラムのオブジェクトを設定したあと、ｉｏ　　レジス
タ４にプロセッサモジュールのスタート命令を書き込む
。これによってプロセッサ５が起動され、共有バス３と
独立に設けられた内部バス８を用いて、あらかじめセッ
トされたオブジェクトを実行する。この内部バス８を用
いて、プロセッサ５は完全に閉じた環境で処理を行える
。これによりプロセッサ５から共有バス３をアクセスす
る回数を大幅に減少させることができる。

またプロセッサ５は、プログラムのオブジェクトの実行
中ホストプロセッサ１にｉｏ入出力を依頼する場合、備
えられた工０　レジスタ４に依頼する内容を示したコー
ドを設定しホストプロセッサ１に割り込みを発生させる
。

プロセッサ６は、オブジェクトの実行終了後、ホストプ
ロセッサ１に対して終了割り込みをかける。

またプロセッサ５は、共有バス３を介して、共有メモリ
２上にあるグローバルデータ等にアクセスできる。プロ
セッサモジュール内の局所メモリ６は、プロセッサ５が
アクセスできる１方の論理メモリ空間であり、共有バス
３上にある共有メモリ２は、プロセッサ５がアクセスで
きる他方の論理メモリ空間である。この共有メモリ２は
、共有バス３上のプロセッサモジュール２０に共有され
る。

このようにして、複数のユーザプログラムを実行するホ
ストプロセッサ１は、任意のプログラムのオブジェクト
をプロセッサモジュール２ｏに割りつけて、マルチタス
クの並列処理を、共有バス３のトラフィック量を増大さ
せずに、行うことができる。

第２図は第１図に示したプロセッサモジュールを用いて
シングルユーザマルチタスク処理システムを構築したも
のである。図において、１ｏはディスプレイ、１１はＣ
ＲＴコントローラー、１２はディスク、１３はディスク
コントローラーである。シングルユーザマルチタスク用
Ｏ８の常駐部（Ｏ８の核）は共有メモリ２にある。ホス
トプロセッサ１は、実行すべきタスクの実行形式のオブ
ジェクトをディスク１２から読み出して、一旦共有メモ
リ２に格納する。次に、この共有メモリ２のオブジェク
トを、ｉｏ　　レジスタ４を介してプロセッサモジュー
ル９の局所メモリ６に書き込む。

その後、ホストプロセッサ１が、ｉｏ　　レジスタ４に
プロセッサ６をスタートさせるコマンドを書き込んで、
プロセッサ５に起動をかける。

プロセッサモジュール９は、与えられたタスクの実行を
終了するとホストプロセッサ１に対して割り込みを発生
させる。

各プロセッサモジュール９，９′は同一機能を有してい
るので、Ｏ８は容易にタスクスケジューリングができる
。また、各プロセッサモジュールはモジュール内でタス
クを実行する。そのためホストプロセッサ１が管理して
いる共有バス３のトラフィック量は増加しない。これに
より、プロセッサモジュールを増設することで容易にシ
ステムの処理能力を向上させることができる。

発明の効果 以上述べてきたように、本発明のプロセッサモジュール
を用いれば、共有バスの持つ転送能力に押えられること
なく、プロセッサモジュールの追加によって、マルチマ
イクロプロセッサシステムの性能を上げることができる
。さらに、柔軟でかつ高度に密結合した、マルチマイク
ロプロセッサ−システムを容易に構成できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例のプロセッサモジュールのブ
ロック図、第２図は本発明の第２の実施例を示すブロッ
ク図、第３図は従来のマルチマイクロプロセッサシステ
ムの構成を示したブロック図である。 １・・・・・・ホストプロセッサ、２・・・・・・共有
メモリ、３・・・・・・共有バス、４・・・・・・ｉｏ
　　レジスタ、６・・・・・・プロセッサモジュール内
のプロセッサ、６・・・・・・局所メモリ、７・・・・
・・局所メモリアクセスバス、８・・・・・・プロセッ
サモジュール内部バス、９．９’・・・・・・プロセッ
サモジュール。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 ｆ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 論理的に独立した２つのメモリ空間をアクセスできるＣ
   ＰＵと、このＣＰＵがローカルに専有する局所メモリと
   、共有バスからの前記局所メモリへのアクセス機構と前
   記ＣＰＵにスタート、ストップの指令を行うｉｏレジス
   タと、前記共有バス上のホストプロセッサに対する割り
   込み機構とを備えたことを特徴とするプロセッサモジュ
   ール。