JPS63311555A - マルチプロセッサシステムにおける共有デ−タ制御方式 - 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〕 この発明は、共有記憶装置を有するマルチプロセッサシ
ステムにおける共有データ制御方式に関する。

〔従来の技術〕

従来のマルチプロセッサシステムにおける共有データ制
御方式としては、複数のプロセッサが相互に修正可能な
ファイルは、特定のプロセラ′すがファイルを必要とし
て時点で排他制御を行ってファイルのロード、修正スト
アを行うようにしているのが一般的である。すなわち、
第４図に示すように、プロセッサＰ、で共有補助記憶装
置ｓＭの特定のファイルデータを修正する必要が生じた
ときには、第４図の経路■で示す如くプロセッサＰ。

が共有補助記憶装置ＳＭのファイルシステムＦＳから特
定のファイルデータをシステムバスＳＢを介してファイ
ルバッファＦＢ、にロードし、このファイルデータに対
して修正処理終了後、第４図の経路■で示す如く、再度
システムバスＳＢを介して共有補助記憶装置ＳＭにスト
アする。次に、修正されん同一のファイルデータに対し
てプロセッサＰ！から修正要求が生じたときには、前記
と同様の手順で経路■で示す如くファイルデータをシス
テムハスＳＢを介してプロセッサＰ２のファイルバッフ
ァＦＢ、にロードし、これを修正処理した後、経路■で
示す如く修正ファイルデータをシステムバスＳＢを介し
て共有補助記憶装置ＳＭにストアする。ここで、何れか
のプロセッサによって共有補助記憶装置ＳＭに対するフ
ァイルデータの修正処理を行っているときには、他のプ
ロセッサによる修正処理が競合しないように排他制御が
行われる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来のマルチプロセッサシステムに
おける共有データ制御方式にあっては、自己のプロセッ
サで共有記憶装置に格納されているファイルデータを修
正処理したときには、他のプロセッサが修正ファイルデ
ータを使用することを考慮して、ファイル修正後に必ず
修正ファイルデータを共有補助記憶装置にストアするよ
うにしていたので、各プロセッサでのファイル修正の前
後においてシステムバスを介するファイル転送が行われ
るためシステムバスの負荷が大きくなると共に、共有補
助記憶装置として低速の記憶装置を使用すると、その占
有時間が大きくなり、同時にファイルの受は渡しに要す
る時間も長くなる等の問題点があった。

そこで、この発明は、上記従来例の問題点に着目してな
されたものであり、各プロセッサに個別のファイルキャ
ッシュを設けることにより、このファイルキャッシュに
格納されているファイルデータを直接他のプロセッサの
ファイルキャッシュに転送可能として、上記従来例の問
題点を解決することができるマルチプロセッサシステム
における共有データ制御方式を提供することを目的とし
ている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この発明は、共有記憶装置
に複数のプロセッサから相互に変更可能なファイルデー
タを格納するマルチプロセッサシステムにおいて、前記
各プロセッサにそれぞれ個別に設けられた前記共有記憶
装置のファイルデータを格納可能なファイルキャッシュ
と、該ファイルキャッシュに前記共有記憶装置のファイ
ルデータが格納されているか否かを管理するファイルデ
ータ管理手段とを備え、何れかのプロセッサのファイル
キャッシュ内にファイルデータを格納しているときに、
他のプロセッサから当該ファイルデータの使用要求が発
生した場合に前記ファイルデータ管理手段を参照してフ
ァイルキャッシュ間でデータ転送を直接行うようにした
ことを特徴としている。

（作用〕 この発明においては、共有記憶装置に格納されているフ
ァイルデータを特定のプロセッサで修正処理を行う場合
に１、そのプロセッサに設けたファイルキャッシュにフ
ァイルデータを取込み、これを修正処理した修正ファイ
ルデータを同様にファイルキャッシュに保持させる。こ
のとき、共有記憶装置のファイルデータが何れのプロセ
ッサのファイルキャッシュ内に格納されているかをファ
イルデータ管理手段で管理し、他のプロセッサからファ
イルキャッシュに格納されている修正ファイルデータの
使用要求があったときにファイルデータ管理手段を参照
して、目的とするファイルデータを格納しているファイ
ルキャッシュを探索し、ファイルキャッシュ間でファイ
ル転送を行う。このため、共有記憶装置に対するストア
処理が省略されるので、システムバスの負荷を軽減する
ことができ、しかも低速の共有記憶装置を使用したとし
てもその占有時間及びファイルの受は渡しに要する時間
を短縮することができる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。

図中、Ｐ、、Ｐ！・・・・・・ＰＭは複数Ｎ個のプロセ
ッサであって、各プロセッサＰ、−Ｐ、は、それぞれ従
来のプロセッサにおけるファイルバッファに代えて共有
補助記憶装置ｓＭに格納されているファイルデータを？
３［Ｂ保存可能なファイルキャッシュ（キャッシュメモ
リ）ＦＣ，〜ＦＣ，を個別に備えている。

また、システムバスＳＢに接続された共有主記憶装置Ｍ
Ｍには、ファイルデータ管理手段としての機能を果たす
ためのファイル占有情報ＦＯが格納されている。ここで
、ファイル占有情報ＦＯは、共有補助記憶装置ｌｓＭに
格納されているファイルデータのそれぞれに対応されて
おり、ファイルデータが何れかのプロセッサＰｉ　　（
ｉ＝１．２・・・・・・Ｎ）のファイルキャッシュＦＣ
，にロードされているか否かを表すロード情報と、ファ
イルデータが何れかのプロセッサＰ、のファイルキャッ
シュＦＣ１にロードされているときには、そのプロセッ
サを表すロード先情仰とで構成されている。なお、この
実施例においては、説明を簡略化するために、ファイル
占有情報ＦＯがロード情報とロード先情報とを兼用する
数値情報とされ、対応するファイルデータが何れのプロ
セッサＰ、のファイルキャッシュＦＣ，にロードされて
おらず共有補助記憶装置ＳＭに格納されているときには
数値情報を“０パとし、対応するファイルデータが何れ
かのプロセッサＰ、のファイルキャッシュＦＣ□にロー
ドされているときには、数値情報をそのファイルキャッ
シュを有するプロセッサの番号“′ｉ°′とし、これら
数値情報をファイルデータをファイルキャッシュＦＣ，
にロードしたプロセッサＰ。

がそのロード時、他のプロセッサのファイルキャッシュ
に転送する時及び共有補助記憶装置ＳＭにストアする際
にデータ書き替えを行う。

次に、上記実施例の動作を説明する。今、プロセッサＰ
１で何れのプロセッサのファイルキャッシュにもロード
されていないファイルデータに対する使用要求が発生す
ると、先ずプロセッサＰ。

で共有主記憶装置ＭＭに格納されている必要とするファ
イルデータに対応するファイル占有情報ＦＯをシステム
バスＳＢを介してロードする（第１図の経路■）、ここ
で、ファイル占有情報ＦＯは“ｌｏｔ′となっているの
で、何れのプロセッサのファイルキャッシュにもファイ
ルデータがロードされていないことを認識し、これと同
時にシステムバスＳＢを介して共有主記憶装置ＭＭの必
要とするファイルデータに対応するファイル占有情報Ｆ
Ｏのデータに自己のプロセッサ番号即ち“１”を書込み
（第１図の経路■）、次いで自己のファイルキャッシュ
ＦＣ，にシステムバスＳＢを介して共有補助記憶装置Ｓ
ＭのファイルシステムＦＳから必要とするファイルデー
タをロードして（第１図の経路■）使用し、その使用が
終了したときには、他のプロセッサでファイルデータの
使用要求が発生するか、又はＬ　ＲＵ　（Ｌｅａｓｔ　
Ｒｅｃｅｎｔｌｙ　Ｕｓｅｄ）アルゴリズム等によりフ
ァイルデータがシステムバスＳＢを介して共有補助記憶
装置ＳＭの所定領域にストアされるまでの間、ファイル
データを自己のファイルキャッシュＦＣ，内に保存して
おく。ここで、共有補助記憶装置ＳＭにファイルデータ
をストアする際には、共有主記憶装置ＭＭの該当するフ
ァイル占有情報ＦＯに“Ｏ”を書込んでおく。

そして、ファイルデータの使用要求が発生してプロセッ
サＰ１、による共有主記憶装置ＭＭのファイル占有情報
ＦＯに対する“１”のデータ書込み後に、他のプロセッ
サＰ２で同一のファイルデータの使用要求が発生したと
きには、第２図に示すように、プロセッサＰ！で使用要
求が発生した時点で、共有主記憶装置ＭＭ内の対応する
ファイル占有情報ＦＯのデータをロードする。このとき
、データの内容が“１”であるので、プロセッサＰ。

のファイルキャッシュＦＣ，内に使用要求が発生したフ
ァイルデータがロードされていることを認識すると共に
、プロセッサＰ、に対して自己のファイルキャッシュＦ
Ｃ，の特定の領域にファイルデータを転送する旨をシス
テムバスＳＢを介するメツセージ通信等の手段で通知す
る。この通知を受けたプロセッサＰ１は、通知受領時に
ファイルデータに対する処理が終了しているときは即座
に、処理が終了していないときには処理終了後即座にフ
ァイルキャッシュＦ　Ｃ＋　に保存されているファイル
データをシステムバスＳＢを介してプロセッサｐｚのフ
ァイルキャッシュＦＣｚに転送しく第２図の経路■）、
転送終了後にプロセッサＰ２に対して転送終了をメツセ
ージ通信等の手段で通知すると共に、ファイル占有情報
内の該当ファイルデータに対応するデータをプロセッサ
Ｐ２の番号“２′°に書き替える（第２図の経路■）。

ここで、プロセッサの数が３以上の場合には、特定のプ
ロセッサのファイルキャッシュにロードされているファ
イルデータに対して複数のプロセッサから同時に使用要
求が発生することがある。

この場合は２番目以後の使用要求に対しては使用要求を
発信したプロセッサに対してファイルデータをロードし
ているプロセッサ側から使用要求を無視した旨の通知を
戻し、一定時間後に再試行させる等の手順を設ける。

なお、上記実施例においては、ファイルデータを保存し
ているプロセッサに対して他のプロセッサからファイル
データの使用要求があったときに、ファイルデータを保
存しているプロセッサがデータ転送を主導的に行う場合
について説明したが、これに限定されるものではなく、
第３図に示すように、ファイルデータの使用要求を行っ
たプロセッサがデータ転送を主導的に行うようにしても
よい。すなわち、プロセッサＰ２からの使用要求発生時
に、プロセッサＰ１に対する使用要求通知にプロセッサ
Ｐｔ側のファイルキャシュＦＣｚの情報までは含めずに
、何れのファイルデータに対して使用要求が発生したか
という情報のみを通知する。この通知を受けたプロセッ
サＰ、は第２図におけるデータ転送の開始タイミングで
プロセッサＰ２で使用要求が発生したファイルデータが
自己のファイルキャッシュＦＣ，内の何れの領域に保存
されているかをシステムバスＳＢを介してプロセッサＰ
２に通知すると共に、共有主記憶装置ＭＭのファイル占
有情報ＦＯ中の該当ファイルデータに対応するデータに
プロセッサＰ２のプロセッサ番号“２”を書込み、その
後のデータ転送はプロセッサＰｔ側に任せるようにして
もよく、要はファイルデータを保存しているファイルキ
ャッシュとそのファイルデータに対する使用要求を発し
たプロセッサのファイルキャッシュとの間で直接データ
転送が行えればよいものである。

また、上記実施例では、共有補助記憶装置ＳＭと共有主
記憶装置ＭＭとが、分離している場合について説明した
が、これに限らず１つの共有記憶装置にファイルデータ
を格納するファイルシステムＦＳと、ファイル占有情報
ＦＯとを共通の共有記憶装置内に格納するようにしても
よいことは勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、特定のプロセ
ッサのファイルキャッシュに保存されているファイルデ
ータに対して他のプロセッサから使用要求が発生したと
きに、共有記憶装置を介することなく、直接プロセッサ
のファイルキャッシュ間でファイルの転送を行うように
したので、各プロセッサでファイルデータ修正の前後で
必ず２回行われていたシステムバスを介するファイル貞
操の回数を低減することができる。

また、共有記憶装置として低速の記憶装置を使用した場
合でも、その占有時間及びプロセッサ間でのファイルデ
ータの受は渡しに要する時間を短縮することができ、効
率の良い共有データ制御方式を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
はその動作の説明に供する信号経路を示すブロック図、
第３図はこの発明の他の実施例の動作の説明に供する信
号経路を示すブロック図、第４図は従来例を示すブロッ
ク図である。 図中、Ｐｔ、Ｐｇ・・・・・・Ｐｏはプロセッサ、ＦＣ
。 、ＦＣ，・・・・・・ＦＣＮはファイルキャッシュ、Ｓ
Ｍは共有補助記憶装置、ＭＭは共有主記憶装置、ＦＳは
ファイルシステム、ＦＯはファイル占有情報、ＳＢはシ
ステムバスである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 共有記憶装置に複数のプロセッサから相互に変更可能な
   ファイルデータを格納するマルチプロセッサシステムに
   おいて、前記各プロセッサにそれぞれ個別に設けられた
   前記共有記憶装置のファイルデータを格納可能なファイ
   ルキャッシュと、該ファイルキャッシュに前記共有記憶
   装置のファイルデータが格納されているか否かを管理す
   るファイルデータ管理手段とを備え、何れかのプロセッ
   サのファイルキャッシュ内にファイルデータを格納して
   いるときに、他のプロセッサから当該ファイルデータの
   使用要求が発生した場合に前記ファイルデータ管理手段
   を参照してファイルキャッシュ間でデータ転送を直接行
   うようにしたことを特徴とするマルチプロセッサシステ
   ムにおける共有データ制御方式。