JPS6267648A - 排他制御命令処理方式 - 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】 〔概　要〕 拡張記憶装置を有する計算機システムの、拡張記憶装置
の記憶領域を使用する排他制御命令の処理方式である。

拡張記憶装置を複数の処理装置で共用するシステム等に
おいて、拡張記憶装置上の記憶領域を排他的に更新する
手段を提供する命令を設ける。該命令により、拡張記憶
装置上の記憶領域を、排他的共用記憶領域、又は排他的
共用資源の制御領域としての利用を効率よく行うことが
可能になる。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、主記憶装置の記憶領域を実効的に拡張するた
めの、拡張記憶装置を有する計算機システムにおける、
拡張記憶装置の記憶領域を使用する排他制御命令の処理
方式に関する。

いわゆる大規模科学技術計算の需要は益々増大し、超高
速の計算処理機能を有する、ベクトル処理装置等を中心
の処理装置とする計算機システムが使用されている。

このような超高速計算の対象データは、一般に大量のベ
クトルデータ等であり、そのようなデータを保持して、
高速の計算に対応したデータ供給を行うために、主記憶
装置の記憶容量の拡大がなされているが、なお要求を満
たし得ない場合がある。

そのような大量データ計算の要求に応えるものとして、
主記憶装置を構成する記憶素子より低速ではあるが安価
であり、磁気ディスク装置等に比較すれば格段に高速な
半導体記憶素子等を使用して記憶装置を構成し、いわゆ
る拡張記憶装置として使用することにより、主記憶装置
の容量不足を補う方式が採用されている。

このようなシステムで、更に大量の計算需要に応じるた
めには、複数の計算機システムで拡張記憶装置を共用す
るシステムが用いられ、その共用形態によっては、同時
には１処理装置のみが使用する方式のいわゆる排他的共
用のための制御が必要になる。

〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕第２図
は計算機システムの一構成例を示すブロック図である。

本計算機システムは、拡張記憶装置６を共用する複数の
サブシステム７．８．９等からなる。

各サブシステムにおいて、主記憶装置１は記憶制御装置
２を介して、中央処理装置あるいはベクトル処理装置等
の処理装置３、その他からアクセスされる。

又、各サブシステムは転送制御装置４を経て、共通の拡
張記憶制御装置６に接続し、拡張記憶制御装置５を介し
て、拡張記憶装置６にアクセスすることができる。

転送制御装置４は、処理装置３で実行される拡張データ
転送命令等による、主記憶装置１と拡張記憶装置６との
データ転送の通信及び同期制御を実行する装置であり、
そのための指定記憶アドレス等を保持するレジスタ、転
送データを中継するデータバッファ、及び主記憶袋Ｗ１
及び拡張記憶装置６の論理アドレスを実アドレスに変換
するためのアドレス変換機構等を備えている。

このようなシステムにおいて、サブシステム７．８．９
等は拡張記憶装置６上のデータを、適当に分担して並列
に処理を実行することにより、大量データの処理に対処
することができる。

このような処理方式のシステムで共用データ及び並列に
実行するタスク間の通信同期用データ等がある場合には
、一般に、例えばある処理装置があるデータの読出しか
ら該データに基づく処理の結果によって、該データを含
むデータを更新するまでの期間、該データを含む所要の
記憶領域のデータを独占し、他のアクセスを排除するよ
うにしないと、処理結果に矛盾を生じ得る場合があるこ
とは、よく知られている。

従って、そのような処理を開始する場合には、当該記憶
領域が他の処理装置によって使用されていないことを確
認して、アクセスを開始する必要があり、か＼る確認を
可能とするいわゆる排他制御手段がなければならない。

しかし、従来は適切な排他制御手段が無かったので、デ
ータの共用を避けて、例えば拡張記憶装置の領域を各処
理装置に分割して、それぞれ分割領域内のデータの処理
のみを分担する等の方式をとらざるを得す、運用の融通
性が制約されて、拡張記憶装置を共用する効果を十分に
発揮できない場合が生じるという問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は、本発明の構成を示すプロ・７り図である。

図において、１０は拡張記憶制御装置、１１は転送制御
装置であり、拡張記憶制御装置１０における、１２はア
クセス制御部、１３はセレクタ、１４は照合データレジ
スタ、１５は比較回路、１６は書込みデータレジスタ、
１７は読出しデータレジスタである。

〔作　用〕

処理装置３で所定の排他制御命令、例えば拡張比較更新
命令が実行されると、該命令コード、オペランド及びオ
ペランドアドレス等が、転送制御装置１１の転送制御部
２０に設定される。

転送制御部２０は指定の記憶アドレスを要すればアドレ
ス変換して、拡張記憶制御装置１０のアクセス制御部１
２へ、アクセス要求指令を出す。

アクセス制御部１２は指定のアドレスのアクセスが可能
であればアクセス要求を受は付け、要求が拡張比較更新
命令によるアクセス要求であれば、先ず指定アドレスの
データを拡張記憶装置６からデータレジスタ１７に読み
出す。

又、セレクタ１３を制御して、受は付けた転送制御装置
１１から、照合データを照合データレジスタ１４に受信
する。

読出しデータレジスタ１７のデータは、比較回路１５に
よって照合データレジスタ１４と比較され、比較結果が
アクセス制御部１２に通知される。

アクセス制御部１２は、両データが一致したときは、書
込みデータレジスタ１６に転送制御装置１１から更新デ
ータを受信し、前記の指定アドレスへ書込みデータレジ
スタ１６のデータを書き込んで処理を終わる。

両データが不一致の場合には、上記書込みを実行するこ
となく、先に読み出しである読出しデータレジスタ１７
のデータを転送制御装置１１へ送って処理を終わる。

アクセス制御部１２は、以上の拡張比較更新命令による
アクセス要求を受は付けた時から、該命令による処理の
終了まで、前記指定のアドレスへの他装置からのアクセ
ス要求を受は付けないように制御する。

以上の構成により、拡張記憶装置６のある記憶領域のデ
ータが、例えば以前に読み出した内容と変わっていない
場合のみ、該データの更新を実行することが確実に保証
され、このデータを例えば排他的共用データ、又はその
ようなデータの排他制御情報として使用することが可能
になる。

〔実施例〕

第３図は排他制御命令である拡張比較更新命令の一例を
説明する図である。図において、ＯＰは命令のオペレー
ションコードであり、オペランドの指定部におけるＲ１
、Ｒ３、Ｂ２、×２によって、処理装置３のレジスタを
指定する。

Ｒ１は第１オペランドである照合データを保持するレジ
スタを指定し、Ｒ３は第２オペランドである更新データ
を保持するレジスタを指定する。

Ｂ２、Ｘ２は第２オペランドのアドレス情報を保持する
レジスタの指定であって、両レジスタの内容を加算した
結果の実効アドレスは、拡張記憶装置６の記憶領域を指
定する。

ＯＰは例えば１６進表示のｒＦＥＯＯＪによって拡張比
較更新命令を示し、該命令は第２オペランド（拡張記憶
装置６のデータ）と第１オペランドが一致したとき、拡
張記憶装置の第２オペランドアドレスに第３オペランド
を書込み、一致しないとき、第３オペランドアドレスの
レジスタに第２オペランドをセットすることを指定する
ものとする。

処理装置３は拡張比較更新命令をフェッチすると、通常
の方法で第２オペランドの実効アドレスを計算し、第１
オペランド、第２オペランドアドレス及び第３オペラン
ドを転送制御装置１１の転送制御部２０のレジスタに設
定する。

又、例えば命令コードを転送することによって、オペレ
ーションを指定スる。

転送制御装置１１は、通常のデータ転送命令の場合には
、拡張記憶装置６と主記憶装置１の指定されたアドレス
を要すればアドレス変換して、該アドレスとリード／ラ
イト指定等により拡張記憶制御装置１０と記憶制御装置
２にアクセスを要求し、読み出されたデータを、データ
パ・ノファ２１又は２２を経て転送する。

拡張比較更新命令の場合には、拡張記憶制御装置１０に
対して、同様のアクセス要求を第２オペランドアドレス
と比較更新指令によって行う。

アクセス要求は拡張記憶制御装置１０のアクセス制御部
１２で受信され、例えば指定のアドレス（第２オペラン
ドアドレス）の記憶バンクで、他の要求によるアクセス
動作が実行されている等の状況でなく、アクセスが可能
であればアクセス要求は受は付けられる。

アクセス制御部１２は、受は付けた要求が拡張比較更新
命令によるアクセス要求であれば、指定のアドレスによ
って、先ず拡張記憶装置６に対するリードアクセスを実
行し、読み出されたデータは読出しデータレジスタ１７
に設定される。

又、アクセス制御部１２は、セレクタ１３を制御して、
受は付けた転送制御装置１１から、照合データを照合デ
ータレジスタ１４に受信し、比較回路１５によって、読
出しデータレジスタ１７に読み出したデータと比較し、
比較結果がアクセス制御部１２に通知される。

アクセス制御部１２は、両データが一致したときは、転
送制御装置１１の転送制御部２０のレジスタから、第３
オペランドである更新データを書込みデータレジスタ１
６へ転送し、第２オペランドアドレスを書込みデータレ
ジスタ１６のデータで更新するライトアクセスを実行し
て、処理を終わる。

両データが不一致の場合には、第２オペランドアドレス
への上記書込みを実行することなく、先に読み出しであ
る読出しデータレジスタ１７のデータ　（第２オペラン
ドアドレスの内容）を、転送制御装置１１の転送制御部
２０のレジスタへ転送して処理を終わる。

この場合、転送制御装置１１は、このデータを処理装置
３へ返送し、処理装置３では、命令のＲ１で指定される
レジスタにこのデータを格納する。

拡張記憶制御装置１０のアクセス制御部１２は、以上の
拡張比較更新命令によるアクセス要求を受は付けた時か
ら、該命令による処理の終了まで、第２オペランドアド
レスへの他装置からのアクセス要求を受は付けないよう
に制御する。

この制御により、前記の動作で第２オペランドアドレス
の内容が更新される場合に、同じアドレスに対する他装
置の拡張比較更新命令の実行が挿入されて、異なる内容
に更新されることにより、何れかの処理装置に対して、
処理に矛盾を生じる事態が発生しないようにすることが
できる。

以上の構成により、拡張記憶装置の、ある記憶領域のデ
ータが、例えば以前に読み出した内容と変わっていない
場合のみ、該データを指定の内容に更新することが確実
に保証され、このデータを例えば共用データの排他制御
情報として使用することが可能になる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば大量デ
ータの計算等のために拡張記憶装置を使用する計算機シ
ステムの、拡張記憶装置上における排他制御手段が実現
される。又、１つの処理業務を複数のタスクに分割して
、それらをサブシステム上で並列実行する場合の、効率
のよいタスク間通信同期手段が与えられるので、この手
段を利用して巨大な処理プログラムをマルチシステムに
よって高速に実行させることも可能になり、それらによ
ってシステム運用の融通性を拡大するという著しい工業
的効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例構成ブロック図、第２図は計算
機システムの一構成例ブロック図、第３図は一命令方式
の説明図 である。 図において、 １は主記憶装置、　　　２は記憶制御装置、３は処理装
置、　　　　４．１１は転送制御装置、５．１０は拡張
記憶制御装置、 ６は拡張記憶装置、 ７．８．９はサブシステム、 １２はアクセス制御部、　１３はセレクタ、１４は照合
データレジスタ、 １５は比較回路、 １６は書込みデータレジスタ １７は読出しデータレジスタ ２０は転送制御部、　　　２１．２２はデータバソファ
本発明の実於廿躇成ブロック図 計算機システムの−構成例ブロック図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 拡張記憶装置（６）を有する計算機システムにおいて、 処理装置で実行される排他制御命令によって生成される
   、該拡張記憶装置（６）の記憶領域を指定するアドレス
   、第１のデータ、及び第２のデータを指定し、 該拡張記憶装置（６）の、該アドレスによって指定され
   る記憶領域からデータを読み出して、該データと第１の
   データとが等しい場合のみ、第２のデータを該記憶領域
   に書き込み、 該データの読出しから第２のデータの該書込みまで、該
   記憶領域への他のアクセスを抑止するように構成されて
   いることを特徴とする排他制御命令処理方式。