KR930007020B1

KR930007020B1 - 버스로 연결된 멀티 프로세서 시스팀에서의 프로세서간 통신방법

Info

Publication number: KR930007020B1
Application number: KR1019900022799A
Authority: KR
Inventors: 전광일; 이영희
Original assignee: 한국 전기통신공사; 이해욱; 재단법인 한국전자통신연구소; 경상현
Priority date: 1990-12-31
Filing date: 1990-12-31
Publication date: 1993-07-26
Also published as: KR920013165A

Abstract

내용 없음.

Description

버스로 연결된 멀티 프로세서 시스팀에서의 프로세서간 통신방법

제1도는 본 발명이 적용되는 하드웨어 구성도.

제2도는 본 발명의 소프트웨어 구성도.

제3도는 본 발명에 의한 전체 메시지 처리 절차도.

제4도는 본 발명의 일반 메시지 전송 흐름도.

제5도는 본 발명의 응급 메시지 전송 흐름도.

제6도는 본 발명에 의한 통신 프로세서(GP)의 초기화 처리 절차도.

제7도는 본 발명에 의한 일반 프로세서(GP)의 초기화 처리 절차도.

제8도는 본 발명에 의한 통신 프로세서(GP)의 일반 메시지 처리 절차도.

제9도는 본 발명에 의한 일반 프로세서(GP)의 일반 메시지 처리 절차도.

제10도는 본 발명에 의한 통신 프로세서(GP)의 응급 메세지 처리 절차도.

제11도는 본 발명에 의한 일반 프로세서(GP)의 응급 메시지 절차도.

제12도는 본 발명에 의한 통신 프로세서(GP)의 인터럽트 처리 절차도.

제13도는 본 발명에 의한 일반 프로세서(GP)의 인터럽트 처리 절차도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

101 : 통신프로세서(CP : Communication Processor)

102, 103, 104 : 일반프로세서(GP : General Processor)

105, 106, 107 : 듀얼포트램(DPRAM : Dual Ported RAM)

201, 207, 212 : 초기화 기능블럭

202, 208, 213 : 인터럽트 처리 기능블럭

203, 205, 210 : 일반메시지처리 기능블럭

204, 206, 211 : 응급메시지처리 기능블럭

209, 217 : 사용자 기능블럭

본 발명은 버스로 연결된 멀티프로세서 시스팀에서 프로세서간 통신벙법에 관한 것이다. 멀티프로세서 시스팀에서의 프로세서간 통신은 공통메모리를 이용하는 방법, 분산된 메모리를 이용하는 방법등이 있는데, 본 발명에서는 두 개의 프로세서가 모든 접근 가능한 듀얼포트램을 사용한다.

본 발명은 듀얼포트램(DPRAM : Dual Ported Random Access Memory)을 이용하여 멀티프로세서 시스팀에서 필수적으로 필요한 프로세서간 통신 기법을 쉽게 구현할 수 있는 방법과, 사용자 프로그램간에 전송되는 일반 메시지는 폴링에 의하여 순서대로 처리하고 빠른 전송을 요하는 응급 메시지는 인터럽트를 이용하여 우선적으로 처리하는 통신방법을 제공함을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 다수의 일반프로세서와 하나의 통신 프로세서를 구비하고 있고, 상기 일반프로세서의 각각에 내재된 듀얼포트램과 이에 연결된 버스를 통해 프로세서 상호간의 메시지를 전달하는 멀티프로세서 시스팀에서의 프로세서간 통신방법에 있어서, 송신측 사용자 기능블럭으로 부터 메시지를 수신하여 응급메시지 인가, 일반메시지 인가를 검사하는 제1단계, 상기 제1단계의 판단 결과에 따라 메시지를 송신측 듀얼포트램에 저장하는 제2단계, 상기 송신측 일반프로세서의 듀얼포트램의 메시지를 수신측 일반프로세서의 듀얼포트램에 옮기는 제 3 단계, 및 상기 수신측 일반프로세서 듀얼포트램의 메시지를 수신 측 사용자 프로그램에게 전달하는 제 4 단계를 구비함을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명이 적용되는 하드웨어 구조를 나타낸 것으로 메시지 전송기능을 담당하는 통신프로세서(CP : Communication Processor)(101)와 일반 데이타 처리 기능을 담당하는 다수의 일반프로세서(GP : General Processor)(102,103,104)로 구성되며 각 일반 프로세서에는 듀얼포트램(105,106,107)이 존재하는데 듀얼포트램은 듀얼포트램이 장착된 일반프로세서와 통신 프로세서가 접근할 수 있도록 되어있다. 통신프로세서는 버스(109)를 통하여 듀얼포트램에 접근한다. 듀얼포트램에는 4개의 통신용 버퍼가 존재하는데 일반메시지 송신 및 수신 버퍼와 응급메시지 송신 및 수신 버퍼가 존재한다.

제2도는 본 발명의 소프트웨어 구성도를 나타낸 것으로 통신프로세서에 각 일반 프로세서의 듀얼포트램을 폴링(polling)하여 전송할 메시지가 있으면 목적지로 전송하는 일반메시지 처리기능블럭(203)과 응급메시지 처리 인터럽트가 발생한 경우에 응급메시지를 처리하는 기능블럭(204)이 존재한다. 각 일반프로세서도 자신의 프로세서에 존재하는 듀얼포트램에 다른 프로세서로 부터 오는 메시지를 수신하고, 다른 프로세서로 향하는 메시지를 전송하는 일반 메시지 처리기능블럭(205,210)과 응급 메시지가 발생한 경우 이를 처리하는 응급메시지 처리 기능블럭(206,211)이 존재한다.

또한 통신프로세서에 초기화 기능블럭(201) 및 인터럽트 처리 기능블럭(202)이 존재한다. 일반 프로세서에는 초기화 기능블럭(207,212), 인터럽트처리 기능블럭(208,213) 및 사용자 기능블럭(209,214)이 있다.

제3도는 본 발명에 의한 전체 메시지처리 절차도인데, 송신측사용자 기능블럭이 다른 프로세서로 메시지를 보낼 필요가 있을때 메시지를 수신하여(302) 이 메시지가 일반메시지인지 응급메시지인지를 판별한다(303). 일반메시지인 경우에는 송신측 일반 프로세서의 듀얼포트램에 존재하는 송신 버퍼로 메시지를 옮긴다(304). 통신 프로세서에서는 주기적으로 폴링에 의하여 다음에 메시지를 처리해줄 일반 프로세서를 결정하고(307)송신측 일반프로세서의 듀얼포트램 송신버퍼에 있는 메시지를 가져와(309) 수신 측 일반프로세서의 듀얼포트램의 수신버퍼로 옮긴다. 수신측 일반프로세서는 주기적으로 자신의 듀얼포트램의 수신버퍼를 검사하여 메시지가 있으면 읽어와 수신측 사용자 기능블럭에게 전달한다(314). 송신측 일반프로세서가 송신측 사용자 기능블럭으로 부터 응급메시지를 받으면 이 응급메시지를 듀얼포트램의 송신측 응급 버퍼로 옮기고(305) 통신프로세서에게 응급 메시지 처리 요청을 하는 인터럽트를 건다(206). 통신프로세서가 응급메시지 처리 요청을 하는 인터럽트를 수신하면(308) 송신측 일반프로세서의 응급 버퍼에 있는 응급메시지를 수신측 일반프로세서의 듀얼포트램에 있는 수신측 응급버퍼로 옮기고(310) 수신측 일반프로세서에게 응급메시지 처리요청을 하는 인터럽트를 건다(312). 수신측 일반프로세서는 통신프로센서로 부터 응급 메시지 처리요청을 하는 인터럽트를 받으면(313) 자신의 듀얼포트램 수신측 응급 버퍼에 있는 응급메시지를 읽어와 수신측 사용자 기능블럭에게 전달한다.

제4도는 본 발명의 일반메시지 전송 흐름도인데, 송신측 사용자 프로그램에 의하여 생성된 메시지가 송신측 일반 프로세서의 메시지 기능블럭을 통하여 듀얼포트램에 존재하는 버퍼에 저장이 되면(401,402) 통신 프로세서가 폴링에 의하여 이 메시지를 수신측 일반프로세서의 듀얼포트램의 수신버포로 옮긴다(403,404). 수신측 일반 프로세서의 일반메시지처리 기능블럭은 주기적으로 자신의 듀얼포트램 버퍼를 조사하여 메시지가 존재하는 경우 수신측 사용자 프로그램에게 전달한다(405,406).

제5도는 응급메시지 전송 흐름도인데, 응급메시지를 보내고자 하는 송신측 사용자 프로그램이 응급메시지 처리기능으로 메시지를 전달하면(501) 응급메시지 처리기능은 자신의 듀얼포트램의 송신 응급버퍼에 메시지를 저장하고(502) 통신프로세서의 응급메시지 처리기능 블럭에게 인터럽트를 걸어 응급메시지가 존재함을 알린다(503). 통신프로세서의 응급메시지 처리기능블럭은 송신측 프로세서의 듀얼포트램의 송신 응급버퍼에 있는 메시지를 수신측 프로세서의 듀얼포트램의 응급버퍼로 옮기고(505,506) 수신측 일반프로세서의 인터럽트처리 기능블럭에게 인터럽트를 건다(507). 인터럽트처리 기능블럭은 응급메시지처리 기능블럭에게 이 사실을 알리고(508) 응급메시지처리 기능블럭은 듀얼포트램의 수신 응급 버퍼에 있는 메시지를 수신측 사용자 프로그램에게 전달한다(509,510).

제6도는 통신프로세서의 초기화 절차도로서 전원이 꺼진상태(601)에서 전원이 들어오면(602) 모든 일반프로세서의 듀얼포트램에 존재하는 송수신 버퍼 및 포인터를 초기화시킨다(603,604). 그리고 난후 모든 일반 프로세서에게 통신프로세서의 시동을 인터럽트를 통하여 알리고(605) 일정한계기간동안만 응답을 가디리기 위해 응답한계시간 타이머를 구동시킨다(606). 그 후 일반프로세서로 부터 응답을 수신하면 그 일반프로세서를 폴링 스케줄에 첨가를 시킨다 (608, 610). 이러한 동작을 모든 일반프로세서로부터 응답을 받거나 응답한계시간 타이머가 타임아웃될때까지 계속한다(611). 모든 일반프로세서로부터 응답을 받거나(611) 응답한계 시간 타이머가 타임아웃되면(609) 일반메시지 처리 기능블럭을 호출한다(613).

제7도는 일반프로세서의 초기화 절차도로서 전원이 꺼진 상태(701)에서 전원이 들어오면(702) 통신프로세서에게 일반 프로세서의 시동을 인터럽트를 통하여 알려 폴링 스케줄에 첨가하도록 한다(703). 통신프로세서로부터 응답이 오면(705) 자신의 듀얼포트램에 존재하는 송수신 버퍼의 포인터를 초기화 시킨후(706) 일반메시지처리 기능블럭을 수행시킨다(707).

제8도는 통신프로세서의 일반메시지 처리절차도로서 다음에 메시지를 전송할 송신측 일반프로세서를 폴링 스케줄에 의하여 결정하고(802) 송신측 일반프로세서의 듀얼포트램에 존재하는 송신버퍼를 검사하여(803) 메시지가 없으면 다른 프로세서에 대한 메시지 처리를 위와 같이 다시 시작한다. 만일 처리할 메시지가 있으면 송신측 일반프로세서의 송신버퍼에서 메시지 헤더를 읽어와(804) 수신측 일반 프로세서를 알아낸 다음(805) 수신측 일반프로세서가 수행중인지를 검사하고(806) 수행중이면 송신측 일반프로세서의 송신버퍼에 있는 메시지를 수신측 일반프로세서의 수신버퍼로 옮긴다(808). 만일 수신측 일반프로세서가 수행중이 아니면 오류를 보고하고(807) 송신측 일반프로세서의 송신 버퍼에 있는 메시지를 없앤다(808). 이러한 동작이 끝나면 다시 처음부터 위의 절차를 반복한다.

제9도는 일반프로세서의 일반메시지 처리절차도로서 사용자프로그램으로 부터 다른 프로세서로 전송할 메시지가 있는지를 검사하여(902) 메시지가 있으면 응급메시지인가를 검사하여(904) 응급메시지이면 응급메시지처리 기능블럭에게 응급메시지 처리요청을 한다(906), 사용자 매시지가 없으면 아무런 동작을 취하지 않는다. 위의 절차들이 끝나면 듀얼포트램의 수신 버퍼를 검사하여(907) 메시지가 있으면 듀얼포트램의 수신 버퍼로 부터 메시지를 가져와(909) 수신측 사용자 프로그램에게 전달한다(910). 그리고 위의 절차들을 반복하여 수행한다.

제10도는 통신프로세서의 응급메시지 처리절차도로서 인터럽트 처리기능 블럭으로 부터 응급메시지 처리요청을 받으면(1002) 송신측 일반프로세서의 송신측 응급 버퍼에서 메시지 헤더를 읽어(1003) 수신측 일반프로세서를 알아낸 다음(1004) 수신측 일반프로세서가 수행중인지를 검사하여(1005) 수행중이면 수신측 일반프로세서의 수신측 응급버퍼로 메시지를 옮긴다음(1006) 수신측 일반프로세서에게 응급 메시지 처리를 요청하는 인터럽트를 건다(1008). 수신측 일반프로세서가 수행중이 아니면 오류발생을 보고하고(1007) 송신측 일반프로세서의 송신측 응급버퍼에 있는 메시지를 없앤다(1009).

제11도는 일반프로세서의 응급메시지 처리절차도로서 일반메시지 처리기능블럭으로부터 응급메시지 처리요청을 받거나 통신프로세서로 부터 응급메시지 처리요청을 받으면 수행이 된다. 일반 메시지처리 기능블럭으로 부터 응급메시지 처리요청을 받으면(1102) 사용자 메시지를 듀얼포트램의 송신측 응급 버퍼로 옮기고(1104) 통신프로세서에게 응급메시지 처리요청을 한다(1106). 통신 프로세서로부터 응급메시지 처리요청을 받으면(1103) 듀얼포트램 수신측 응급 버퍼에서 메시지를 가져와(1105) 수신측 사용자 프로그램에게 전달한다(1107).

제12도는 통신프로세서의 인터럽트 처리절차도로서 일반프로세서로 부터 인터럽트에 의하여 응급메시지 처리요청을 받거나(1202), 일반프로세서의 시동알 알리는 인터럽트를 받거나(1203), 또는 일반프로세서의 시동중지를 알리는 인터럽트를 받을때(1204)수행된다. 일반프로세서로 부터 응급메시지처리 요청을 받으면(1202) 응급메시지처리 기능블럭에게 응급메시지처리 요청을 한다(1207). 일반프로세서의 시동을 알리는 인터럽트를 수신하면(1203) 그 일반프로세서의 듀얼포트램 송수신 버퍼 및 포인터를 초기화하고(1205,1208)이 일반프로세서를 폴링 스케줄에 삽입한 후(1210) 일반프로세서에게 응답을 보낸다(1212). 일반프로세서의 시동중지를 알리는 인터럽트를 수신하면(1204) 듀얼포트램의 송수신 버퍼 및 포인터를 초기화하고(1206,1209) 이 일반프로세서를 폴링 스케줄에서 제외시킨다(1211).

제13도는 일반프로세서의 인터럽트 처리절차도로서 통신프로세서로 부터 인터럽트에 의하여 응급메시지 처리요청을 받거나(1302). 통신프로세서의 시동을 알리는 인터럽트를 받거나(1303), 또는 통신프로세서의 시동중지를 알리는 인터럽트를 받는 경우(1304)에 수행된다. 통신프로세서로부터 응급메시지 처리요청을 받으면(1302) 응급메시지처리 기능블럭에게 응급메시지처리 요청을 한다(1305). 통신프로세서 시동을 알리는 인터럽트를 수신하면(1303) 듀얼포트램 송수신 버퍼 포인터를 초기화하고(1306) 통신프로세서에게 응답을 보낸다(1308). 통신프로세서의 시동중지를 알리는 인터럽트를 수신하면(1304) 듀얼포트램 송수신 버퍼 포인터를 초기화시킨다(1307).

상기한 바와같은 본 발명은 프로세서간의 통신기법을 매우 간단하게 구현하고, 응급메시지 처리와 일반메시지 처리를 분리하여 응급메시지는 우선적으로 처리하고 일반메시지는 순서적으로 처리되도록 하는 효과를 갖는다.

Claims

다수의 일반프로세서(102,103,104)와 하나의 통신 프로세서(101)를 구비하고 있고, 상기 일반프로세서의 각각에 내재된 듀얼포트램(105,106,107)과 이에 연결된 버스(109)를 통해 프로세서 상호간의 메시지를 전달하는 멀티프로세서 시스팀에서의 프로세서간 통신방법에 있어서 : 송신측 사용자 기능블럭으로 부터 메시지를 수신하여(302) 응급메시지 인가 일반메시지 인가를 검사하는(303) 제1단계, 상기 제1단계의 판단결과에 따라 메시지를 송신측 듀얼포트램에 저장하는(304~306) 제2단계, 상기 송신측 일반 프로세서의 듀얼포트램의 메시지를 수신측 일반프로세서이 듀얼포트램에 옮기는(307~312) 제3단계, 및 상기 수신측 일반프로세서 듀얼포트램의 메시지를 수신측 사용자 프로그램에게 전달하는 (314~315) 제4단계를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 멀티프로세서 시스팀에서의 프로세서간 통신방법.
제1항에 있어서, 상기 제1단계 및 제2단계는 송신측 일반프로세서에 의해 수행되고, 상기 제3단계는 통신프로세서에 의해 수행되며, 제4단계는 수신측 일반프로세서에 의해 수행됨을 특징으로 하는 멀티프로세서 시스팀에서의 프로세서간 통신방법.
제2항에 있어서, 상기 제2단계는 일반메시지의 경우, 메시지를 듀얼포트램의 송신버퍼에 옮기는(304) 제1과정에 의해 수행되고, 응급메시지의 경우는, 메시지를 듀얼포트램의 송신측 응급버퍼에 옮기는(305) 제2과정, 및 통신프로세서에게 응급메시지 처리를 요구(인터럽트)하는 (306) 제3과정에 의해 수행됨을 특징으로 하는 멀티프로세서 시스팀에서의 프로레서간 통신방법.
제3항에 있어서, 상기 제3단계는 일반 메시지의 경우, 통신프로세서가 다음에 메시지를 가져올 일반프로세서를 결정하는(307) 제1과정, 송신측 일반프로세서 듀얼포트램의 송신버퍼에 있는 메시지를 가져오는(309) 제2과정, 및 상기 제2과정의 메시지를 수신측 일반프로세서 듀얼포트램의 수신버퍼로 옮기는(311) 제3과정에 의해 수행되고, 응급 메시지의 경우는, 통신 프로세서가 숭신측 일반 프로세서로부터 응급 메시지 처리요청(인터럽트)을 받아들이는(308) 제4과정, 송신측 일반 프로세서의 응급버퍼에 있는 메시지를 수신측 일반 프로세서의 응급버퍼로 옮기는(310) 제5과정, 및 통신프로세서가 수신측 일반프로세서에게 응급메시지 처리를 요청하는 (312) 제6과정에 의해 수행됨을 특징으로 하는 멀티프로세서 시스팀에서의 프로세서간 통신방법.
제4항에 있어서, 상기 제4단계는 일반메시지의 경우, 수신측 일반프로세서가 주기적으로 자신의 듀얼포트램을 검사하여 수신버퍼에 메시지가 존재하면 이를 수신측 사용자 프로세서에 전달하는(314) 제1과정에 의해 수행되고, 응급메시지의 경우는, 수신측 일반프로세서가 통신프로세서로부터의 응급메시지 처리요청 인터럽트를 받아 들이는 제2과정, 및 수신측 일반프로세서 자신의 듀얼포트램 수신 응급버퍼로 부터 사용자 기능블럭으로 메시지를 옮기는 제3과정에서 의해 수행됨을 특징으로 하는 멀티프로세서 시스팀에서의 프로세서간 통신방법.
제4항에 있어서, 일반 메시지 처리는 폴링기법을 사용하고, 응급메시지 처리는 인터럽트를 사용함을 특징으로 하는 멀티프로세서 시스팀에서의 프로세서간 통신방법.
제6항에 있어서, 상기 폴링과 인터럽트 방식에 있어서, 인터럽트를 건 일반프로세서가 폴리에 의해 선택된 일반프로세서보다 우선 순위로 메시지 처리 서비스를 받는 것을 특징으로 하는 멀티프로세서 시스팀에서의 프로세서간 통신방법.
제1항에 있어서, 상기 일반메시지 및 응급메시지를 저장하는 기억장치로서 듀얼포트램(105,106,107)을 사용하는 것을 특징으로 하는 멀티프로세서 시스팀에서의 프로세서간 통신방법.
제1항에 있어서, 상기 일반메시지 처리를 위한 송수신 버퍼와, 응급메시지 처리를 위한 송수신 버퍼를 분리하여 사용하는 것을 특징으로 하는 멀티프로세서 시스팀에서의 프로세서간 통신방법.
제1항에 있어서, 버스에 연결된 모든 일반프로세서의 듀얼포트램 송수신 버퍼를 초기화시키는 제1과정, 일반프로세서에게 통신프로세서의 시동을 알리는 인터펍트를 걸고 한계기간내에 일반프로세서들로 부터 응답을 받아 폴링 스케줄에 첨가하고, 응답한계 시간이 지나면 일반메시지 처리를 수행하는 제2과정에의해 수행되는 통신프로세서 초기화 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 멀티프로세서 시스팀에서의 프로세서간 통신방법.
제1항에 있어서, 전원이 켜지면 통신프로세서에게 일반프로세서 시동을 알리는 인터럽트를 걸고 통신프로세서로 부터 응답을 기다리는 제1과정, 통신프로세서로부터 응답을 받으면 듀얼포트램의 송수신 버퍼의 포인터를 초기화 시키고 일반 메시지 처리를 수행하는 제2과정에 의해 수행되는 일반프로세서 초기화 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 멀티프로세서 시스팀에서의 프로세서간 통신방법.
제4항에 있어서, 상기 통신프로세서의 인터럽트 처리는 일반프로세서로 부터 응급메시지처리 요청 인터럽트를 받으면 응급메시지처리 기능블럭에게 응급메시지를 처리하게 하는 제1과정, 일반프로세서의 시동을 알리는 인터럽트를 받은 경우 그 일반프로세서의 듀얼포트램 송수신 버퍼를 초기화 시키고 이 일반프로세서를 폴링 스케줄에 삽입시키고 일반프로세서에게 응답을 인터럽트로 보내는 제2과정, 및 일반프로세서의 시동중지를 알리는 인터럽트를 받은 경우 그 일반프로세서의 듀얼포트램 송수신 버퍼를 초기화시키고 이 일반프로세서를 폴링 스케줄에서 제외시키는 제3과정에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 멀티프로세서 시스팀에서의 프로세서간 통신방법.
제3항 또는 제5항에 있어서, 상기 일반프로세서의 인터럽트처리는 통신프로세서로 부터 응급메시지처리 요청 인터럽트를 받으면 응급메시지처리 기능블럭에게 응급메시지를 처리하게 하는 제1과정, 통신프로세서의 시동을 알리는 인터럽트를 받으면 자신의 듀얼포트램 송수신 버퍼 포인터를 초기화시키고 통신프로세서에게 응답을 인터럽트로 보내는 제2과정, 통신프로세서의 시동중지를 알리는 인터럽트를 받으면 듀얼포트램의 송수신 버퍼 포인터를 초기화시키는 제3과정에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 멀티프로세서 시스팀에서의 프로세서간 통신방법.