JPS6027976A - 先入先出メモリ装置 - Google Patents

先入先出メモリ装置

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JPS6027976A
JPS6027976A JP58136982A JP13698283A JPS6027976A JP S6027976 A JPS6027976 A JP S6027976A JP 58136982 A JP58136982 A JP 58136982A JP 13698283 A JP13698283 A JP 13698283A JP S6027976 A JPS6027976 A JP S6027976A
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JP
Japan
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data
data segment
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ram
port
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JP58136982A
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Tomonori Fujimoto
知則 藤本
Teiji Nishizawa
西澤 貞次
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • 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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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、複数個のデータ処理装置間のデータの転送手
段に用いる先入先出メモリ装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点 近年、半導体技術の進歩により、マイクロプロセッサが
、非常に安価になって来た。そこで、複数のマイクロプ
ロセッサを用いて並列にデータ処理を行なうこと忙より
、システムとしての処理性能を高める構造、すなわちマ
ルチプロセッサ構造をとることが、容易に可能となって
来た。マルチプロセッサにおいては、プロセラザ間でデ
ータのやりとりを高速に行なう必要があり、いくつかの
データ転送手段がとられる。
以下に、プロ士ソサ間データ1服送手段の第1の従来例
について説明する。
第1図は従来のプロセッサ間データ転送手段である共有
メモリ装置を用いたマルチプロセッサの構成を示すもの
であり、1,2は中央演算処理装置′&(以下CPUと
称す)、3,4はローカルメモリ装置、8は共有メモリ
装置、5は共有バスCBのアクセス調停を行なうバスア
ービタ、6,7は各ローカルバスと共有バスの結合/切
断を行なうバッファである。以下に、その動作について
説明する。CPU1は、CPU2に対して転送したいデ
ータを共有メモリ装置8に格納し、CPU2はデータが
桑備でさたことを確認して、所定のデータをローカルメ
モリ装置4に取り込み、それに基づいて処理を開始する
。この方式を使うと、共有メモリに対するアクセス競合
の調停制御を行なうためのハードウェア量の増大、また
、転送すべきデータセグメントをソフトウェアで管理す
ることによる性能低下が、避けられないという欠点があ
る。
次に、プロセッサ間データ転送手段の第2の従来例につ
いて説明する。第2図は、従来のプロセッサ間データ転
送手段である先入先出メモリ装置を用すだマルチプロセ
ッサの構成を示すものであり、1,2はcpu、g、1
0はメモリ装置、11は従来の先入先出メモリ装置で、
CPU1用のバスとCPU2用のバスの間に介在する。
以下その動作について説明する。
CPU1は、CPU2に対して、転送したいデータを、
先入先出装置11か、満杯でないことを確認して、その
入力端に順次書込む。CPU2は先入先出メモリ装置が
、空でない場合、その出方端からデータを1語ずつ順次
読出し、これらのデータに基づき処理を開始する。
上記の構成では、データ転送の方向性をノ・−ドウエア
的に固定化することにより、第1の従来例の欠点である
・・−ドウエア量の増大、データ授受のソフトウェア管
理による性能低下という問題を解消しているが、先入先
出メモリ装置本来の[書込んだ順序でのみ読出し=I能
」という特徴から次のような欠点を有する。すなわちC
PU2の処理眼位となる入力データが複数語である場合
、複数語の人力データを任意の順で読出せないため、C
PU2は、先入先出メモリ装置11の内容をランダムア
クセス可能なメモリ10に一旦転送し、それらについて
処理を施す方法がとられるため転送手続きによる性iヒ
劣下か生じる。
発明の目的 本発明は、上記従来の問題点を解消するもので、マルチ
プロセッサ間データ転送に要するハードウェア散を少な
くおさえ、高速に転送が行なえて、なおかつ1データセ
グメント内のデータアクセスに関しては、ランダムアク
セス可能な先入先出メモリ装置を提供することを目的と
する。
発明の構成 本発明は、データ処理装置間のデータ転送を行なうため
に、データの読出し、書込みのできるRAMと次にRA
Mより読出す先頭アドレスを記憶する機能をもつ先頭デ
ータセグメントレジスタと次にRAMより書込む最終ア
ドレスを記憶する機能をもつ最終データセグメントレジ
スタとRAMのデータか満杯であるか否か、空であるか
否かの状態を示す状態管理回路を備えた先入先出メモリ
装置であり1データセグメント内のデータの書込みとデ
ータの読出しを、独立にアトレジスゲ可能にすることに
より、転送データの作成、参照を効率的に行なうことの
できるものである。
実施例の説明 第3図は、本発明の一実施例における先入先出メモリ装
置のRAMのアドレスの指定方法を説明するための図で
ある。第3図aは、先入先出メモリ装置のRAMの構造
を示したもので、このRAMは自身を2n語(ただし、
n〉1)のメモリを持った2m個のデータセグメントに
分けて、データを格納する。第3図すは、アドレス線に
よるアドレスの指定の叱方を示したもので、上位mビッ
トで、データセグメントアドレスを指定して、下位nビ
ットで、データセクメント内アドレスヲ指定する。
第4図は、本発明の一実施例の先人先出メモリ装置を示
すものである。第4図において、1はデータ送信側のC
PU、2はデータ受信側のCPU。
20(,12m+” i)記ta容ffi ヲ持ツi(
AM、 12 triCPUlかRAM20にデータを
書、込むために、チップセレクト信号を作り出すアドレ
スデコーダ、13はCPU2がRAM20のデータを読
出すために、チップセレクト信号を作り出すアドレスデ
コーダ、14はデータの書込み、読出しのタイミングを
制御するR/W制却回路、16ばCPU1とCPU2か
ら出力される二つのnビットのアト−レス情報のうちの
一つを選択するアドレスセレクタ(以下、5ELAと称
す)、17はRAM20をCPU1とCPU2のいずれ
のデータバスに接続するかを選択するデータセレクタ(
以下、5ELDト称ス)、15はデータセグメントアド
レスを指定するmビットのアドレス情報を出力し、又R
AM20のデータが、空であるか、満杯であるかを判断
して、データの書込み、読出しを制御するデータ転送制
御回路である。18はRAM20のデータか満杯である
かないかを示すフル状態フラグ(以下、FULFと称す
)、19はRAM20のデータが空であるかないかを示
す空状態フラグ(以下EMPFと称す)である。
以上のように、構成されたこの実施例の先入先出メモリ
装置について以下その動作を説明する。
CPU1は、転送すべきデータが発生した場合本先入先
出メモリ装置が、満杯であるかどうかを示すFULFl
gの出力信号であるFUL信号を調べて満杯でない場合
、書込み信号WRをアクティブニジて、アドレスレコー
ダ12にアドレス情報を送りC81信号をアクティブに
する。また、R/W制御回路14は、CPU2が本先入
先出メモリ装置をアクセス状態である時に出力されるC
82信号がアクティブでない場合、WT倍信号アクティ
ブにする。そして、WT倍信号データ転送制御回路15
に入力された時に出力されるmビットのデータセグメン
トアドレス情報と、CPU1か任意に5ELA16を通
してデータセグメント内アドレスを指定するnビットの
アドレス情報との計(m+n)ビットのアドレス情報を
RAM20に印加して、5ELD17を通して書込みデ
ータを送る。その後、CPU1ばR/W制却回路14よ
りAK倍信号受けたら書込みをやめる。
CPU1はnビットのアドレス情報によりデータセグメ
ント内メモリに、ランダムに1込む。
次に、CPU2が、転送データを必要とする場合、本先
入先出メモリ装置が、空状態であるか否かを示すEMP
l 9の出力信号であるEMPを調べて、空でない場合
読出し信号RD倍信号アクティブにして、アドレスデコ
ーダ13にアドレス情報を送り、C82信号をアクティ
ブにする。またR/W制御回路14は、CPU1が本先
入先出メモリ装置にアクセス状態である時に出力される
C31がアクティブでない場合、OE倍信号アクティブ
する。そして、OE倍信号、データ転送制御部15に入
力された時に出力されるmビットのデータセグメントア
ドレス情報とCPU2が任意に5ELA16を通してデ
ータセグメント内アドレスを指定するnビットのアドレ
ス情報の計(m+n)ビットのアドレス情報をRAM2
0に印加して、5ELD17を通してデータを読出す。
その後、CPU2はR/W制御回路14はAK倍信号受
けたら読出しをやめる。CPU2はnビットのアドレス
情報によりデータセグメント内メモリよりランダムに読
出す。
第5図は前記実施例におけるデータ転送制御回路15の
ブロック図を示したものである。21はデータが書込ま
れるたびに1加算する2n進カウンタであり、22はデ
ータが読出されるたびに1加算する2n進カウンタであ
る。23はデータセグメントの最終アドレス(以下、E
NDアドレス)を示している最終データセグメントレジ
スタ(以下、ENDADHレジスタと称す)であり、2
4はデータセグメントの先頭アドレス(以下、ToPア
ドレスと称す)を示している先頭データセグメントレジ
スタ(以下、TOPADHレジスタと称す)である。E
NDアドレスは次に書込むデータセグメントアドレスの
ことであり、TOPアドレスは、次に読出すデータセグ
メントアドレスを示している。26はENDアドレスと
TOPアドレスのどちらをRAM20に印加するかを選
択するSELである。25はRAM20のデータが空で
あるか満杯であるかを示すFUL信号とEND信号を生
成する状態管理回路である。
以上のように構成された本実施例のデータ転送制御回路
15について、その動作を説明する。
WT倍信号アクティブになるたびに、5EL26よりE
NDADRレジスタ23の出力を選択してRA M 2
0 iCmビットのアドレス情報を送り同時に2n進カ
ウンタ21を1加算していき、桁上げか生じて1データ
セグメント内のデータが、満杯になると1データセグメ
ント書込み終了信号(以下、0VFE信号と称す)が出
力されて、ENDADHレジスタ23を1加算する。同
じように、○E倍信号、アクティブになるたびに2n進
カウンタ22を1加算していき、桁上げが生じて1デー
タセグメント内のデータをすべて続出する1データセグ
メント読出し終了終号(以下、0VFT他号と称す)が
出力されてTOPADHレジスタ24の内容を1加算す
る。そして、EMP、FUL信号生成ブロック25で、
TOPアドレスとENDアドレスの条件より状態管理回
路25でデータが空状態であることを示すEMP信号と
データが満杯状態であることを示すF’UL信号を出力
する。
第6図、第7図は、状態管理回路25の2つの実施例を
示したものである。
第6図はRAM20のデータの有無によってEMP。
FUL信号を生成する例であり、27はR−Sフリップ
フロップ、28はTOPアドレスとE N Dアドレス
の値を比較するTOP−END比較回路である。以下そ
の動作について説明すると、データをCPU2が読んで
、RD倍信号アクティブになった際に、ToPアドレス
とENDアドレスが等しい時にEMP信号を出力し、逆
にCPU1がデータを書込んでWR倍信号アクティブに
なった際Vこ、TOPアドレスとENDアドレスが等し
い時に、FUL信号を出力する。第7図の例は、To 
PADHレジスタ、ENDADi(レジスタに同図(a
)に示すように、アドレスか2mを越えてQになる度に
反転するようなキャリーフラグCT、Ce を設ける。
初期状態は、CTもCeもOにしておく。
同図(b)に示すように、キャリーフラグCTとCeが
等しい時に、TQPアドレスとENDアドレスか等しけ
れば、EMP信号を出力し、C・rとCeが異なりTO
PアドレスとENDアドレスが等しい時には、FUL信
号を出力する。
以上のようにこの実施例によれば、mビットのデータセ
クメントアドレスとFUL 、EMP信号を出力するデ
ータ転送制御回路と2111′h n語の容量を持った
RAMを設けることにより、先入先出メモリ装置の嘗込
み、読出しの動作が、1データセグメント内では、任意
の順序に行なえ、CPU1とCPU2で独立にアドレス
を指定できるため、転送データの作成あるいは、受信デ
ータの参照を非常に柔軟に行なうことができる。
なお、実施例において、第5図に示したデータ制御回路
において、ENDADHレジスタトTOPADHレジス
タのカライトは、ハード的にデータ制御回路15内部で
、2進カウンタの桁上げの時に出力される0VFE信号
、0VFT信号によって行なったが、CPU1及びCP
U2でンフト的に、ENDADHレジスタとTOPAD
Hレジスタのカウントを行なうために1データセクメン
ト読出し終了信号と1データセグメント書込み終了信号
を作り出してもよいことは言うまでもない。
また、本発明の詳細な説明において本発明の先入先出メ
モリ装置を使ったCPU1からCPU2へのデータ転送
の場合を説明したが、CPU2からCPU1へのデータ
の転送も、本発明の先入先出メモリ装置によってできる
ことは明らかである。
発明の効果 本発明の先入先出メモリ装置は、読出し書込み可能なR
AMと、このRAMに次に書込む最終データセグメント
アドレスを記憶する機能をもつ最終データセグメントレ
ジスタと次に読出す先頭データセグメントアドレスを記
憶する機能をもつ先頭データセグメントレジスタとRA
Mのデータが満杯であるか否か、空であるか否かの状態
を示す状態管理回路を設けることにより、マルチグロ七
ノサにおけるプロセッサ間データ転送を少ないハードウ
ェア量で高速に行なえ、しかも、1データセグメント内
のアクセスに関しては、柔軟性をもたせることができ、
その実用的効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来より知られる共通メモリ装置を用いたプロ
セッサ間データ転送装置のブロック図、第2図は従来よ
り知られる先入先出メモリ装置を用いたプロ七ノサ間デ
ータ転送装置のブロック図、2J43図(a) 、 (
b)は本発明の一実施例における先入先出メモリ装置の
RAM構造およびアドレス指定方法を説明するための図
、第4図は本発明の一実施例における先入先出メモリ装
置のブロック図、第6図は同実施例におけるデータ転送
制御回路のブロック図、第6図、第7図(a) 、 (
b)は同データ転送制御回路における状態管理回路のブ
ロック図およびアドレス状態を示す図である。 16・・・・・・アドレスセレクタ(SELA)、17
・・・・・・データセレクタ(SELD)、20・・・
・・・RAM。 23・・・・・・最終データセグメントレジスタ(EN
DAD)ルジスタ)、24・・・・・・先頭データセグ
メントレジスタ(TOPADHレジスタL 25・・・
・・・状態管理回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図 第3図 第5図 第6図 7

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 2 rl’l + n語(m≧1.n≧1)の
    記憶容量を持った書込み/続出し可能なRAMと、第1
    のポートからアクセスする場合、前記RAM内のアクセ
    スすべきデータセグメント(2nの容量をもつ)のアド
    レス情報を記憶し情報を記憶し、1データセグメント書
    込み終了信号を人力した時にインクリメントする機能を
    もつmビットからなる最終データセグメントレジスタと
    、第2のポートからアクセスfる場合、前記RAM内の
    アクセスすべきデータセグメントのアドレス情報を記憶
    し、1データセグメントの読出し終了信号の入力した時
    にインクリメントする機能をもつmビットからなる先頭
    データセグメントレジスタと、前記最終データセグメン
    トレジスタと前記先頭データセグメントレジスタの情報
    を入力し、前記RAM内にデータが満杯状態か否か、空
    状態か否かを示す状態信号を出力する状態管理回路と、
    第1のポートから供給されるmビットのアドレス情報と
    前記最終データセグメントレジスタのmビットのアドレ
    ス情報の計(m+n)ビットからなる第1のアドレス情
    報と、第2のポートから供給されるnビットのアドレス
    情報と前記先頭データセグメントレジスタのmビットの
    アドレス情報の計(m+n)ビットからなる第2のアド
    レス情報の双方を入力し、第1のポートからのアクセス
    動作の際には、第1のアドレス情報を、また第2のポー
    トからのアクセス動作の際には、第2のアドレス情報を
    前記RAMに供給するアドレスセレクタと、第1のポー
    トからのアクセス動作時には、第1のポートのデータ信
    号線と前記RAMのデータ信号線を接続し前記RAMに
    供給し、第2のポートからのアクセス動作時には、第2
    のポートのデータ信号線と前記RAMのデータ信号線を
    接続するデータセレクタとを備えた先入先出メモリ装置
  2. (2) 2 m+ n語(m≧1.n≧1)の記憶容量
    を持った書込み/続出し可能なRAMと、書込みポ−ト
    からアクセスする場合、前記RAM内のアクセスすべき
    データセグメント(2nの容’llをもつ)のアドレス
    情報を記憶し、1データセグメント書込み終了信号を人
    力した時にインクリメントする機能をもつmビットから
    なる最終データセグメントレジスタと、読出しポートか
    らアクセスする場合、前記RAM内のアクセスすべきデ
    ータセグメント(2nの容量をもつ)のアドレス情報を
    記憶し、1データセグメントの読出し終了信号の入力し
    た時にインクリメントする機能をもつmビットからなる
    先頭データセグメントレジスタと、前記最終データセグ
    メントレジスタと前記先頭データセグメントレジスタの
    情報を入力し、))1J記RAM内にデータが満杯状態
    か否か、空状態か否かを示す状態信号を出力する状態佃
    理回路と、書込みポートから供給されるnビットのアド
    レス情報ト前記最終データセグメントレジスタのmビッ
    トのアドレス情報の計(m+n)ビットからなる第1の
    アドレス情報と、読出しポートから供給されるnビット
    のアドレス情報と前記先頭データセグメントレジスタの
    mビットのアドレス情報のit(m十n)ビットからな
    る第2のアドレス情報の双方を入力し、書込みポートか
    らのアクセス動作の際には、第1のアドレス情報をまた
    読出しポートからのアクセス動作の際には第2のアドレ
    ス情報を前記RAMに供給するアドレスセレクタと、書
    込み動作時には書込みポートから供給される1語の書込
    みデータを前記RAMに供給し、読出し動作時には、R
    AMから読出された1語のデータを読出しポートに出力
    するデータセレクタとを備えた先入先出メモリ装置。
JP58136982A 1983-07-26 1983-07-26 先入先出メモリ装置 Granted JPS6027976A (ja)

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JPS6027976A true JPS6027976A (ja) 1985-02-13
JPH0427583B2 JPH0427583B2 (ja) 1992-05-12

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61220058A (ja) * 1985-03-27 1986-09-30 Hitachi Ltd バツフア制御装置
JPS6242300A (ja) * 1985-08-20 1987-02-24 松下電器産業株式会社 道路通行料収受端末装置
JPS62263561A (ja) * 1986-05-09 1987-11-16 Fujitsu Ltd デ−タ転送方式
JPH0764934A (ja) * 1993-08-25 1995-03-10 Nec Corp 端末中継システム
US8730248B2 (en) 2006-05-24 2014-05-20 Sony Corporation Multi-graphics processor system, graphics processor and data transfer method

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US8730248B2 (en) 2006-05-24 2014-05-20 Sony Corporation Multi-graphics processor system, graphics processor and data transfer method

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