[其他]多重處理的方法和設備

無效

• 申請號: 88100704
• 申請日: 1988-02-05
• 公開（公告）號: CN88100704A
• 公開（公告）日: 1988-08-24
• 發明（設計）人: 小愛德華·保羅·山;布賴恩·肯特·斯特雷理奧夫
• 申請（專利權）人: 美國電話電報公司
• 主分類號: G06F13/14
• 分類號: G06F13/14
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 李先春,匡少波

本發明總的來說是關于多處理機系統，特別是關于在多處理機系統中各處理機之間分配功能和轉移控制的方式。

和單處理機計算機系統比較，多處理機計算機系統一般在硬件和軟件方面的設計都更為復雜。例如，典型多處理機系統一般需要專用的并且是復雜的處理機間通信裝置和協議、由多個處理機訪問以便共享輸入和輸出資源的專用裝置、和存儲器以及其它防止各處理機之間處于競爭狀態和產生同時存取矛盾的資源封鎖裝置。

這些復雜情況有很多可借助于主從多處理機布局方式加以避免。在該布局方式中，一個或多個從處理機只進行按用戶指令進行的處理，并將操作系統業務處理進程轉移到主處理機上。就輸入/輸出設備和其它外圍設備而論，這類系統作為由主處理機組成的單處理機出現，因而可作為該種單處理機與該種單處理機互相配合。這樣就可以避免許多操作系統在涉及共享資源封鎖、避免競爭狀態和其它處理機間相互配合事宜等方面的復雜性。

然而由于需要多個處理機進行通信和將控制從一個處理機轉移到另一個處理機，因而在這類多處理機的設計中有許多地方仍然極為復雜，特別是在操作系統的軟件方面更是如此。因此在本技術領域中存在這樣的問題，例如，單處理機一般不能“增長”為多處理機，單處理機只有通過大幅度重新設計操作系統才能將其轉變為多處理機，將單處理機系統設計轉變為多處理機系統設計所需進行的改變，對應用程序來說是不透明的。

本發明的目的是解決現有技術的上述問題。舉例說，本發明的多處理機系統是按下列方式工作的：確保預定條件的存在（例如堆棧下限異常之類的故障），使得當第一（從）處理機在執行某一進程時試圖轉移不在該第一處理機上執行的功能，且附帶檢查條件的存在情況時，可滿足該預定條件，促使某一處理功能的執行。處理功能的執行會使進程轉移到第二（主）處理機上。

根據本發明，具有第一和第二處理機的多處理機系統還具有確保預定條件存在的第一設備和檢查預定條件存在情況的第二設備。第二設備是根據在第一處理機執行某一進程中想轉移不在第一處理機上執行的功能的意圖而這樣做的。舉例說，這個功能是一個在特許執行方式下執行的操作系統功能，這個意圖是調用該功能。第二設備滿足預定條件，并作出執行某一處理功能的響應。系統的第三設備（例如處理機的中央處理機）執行處理功能，把執行的進程轉移到第二處理機上。

根據本發明的一個實施例，當多處理機系統的從處理機在用戶執行方式下執行進程時企圖進入特許執行方式以獲取操作系統的服務時，就要使從處理機的硬件或固件處理諸如堆棧下限異常或存儲器異常之類的故障。從處理機的硬件或固件是在容許進入特許方式之前自動檢查這類故障的存在情況。這一處理引起某一處理功能的執行，使執行進程轉移到主處理機上。被轉移的進程大致上是在從處理機停止執行程序時恢復在主處理機上執行的。舉例說，中斷的進程/指令的執行不是在主處理機上再起動就是只在主處理機上完成。在前一種情況下，輸入特許方式的企圖與檢查故障一樣，是在主處理機上反復進行的，但故障并非由主處理機加以解決。因此在兩者的任一情況下，均只進入主處理機特許方式并使操作系統工作。

以主從配置方式操縱多處理機系統的好處在于簡化了操作系統，大大減少了與存儲器封鎖機構有關的復雜性和對競爭狀態的處理，并避免了與用戶以及輸入/輸出（I/O）接口有關的復雜性。上述簡要介紹的配置方式和主從式多處理機系統的操作方式進一步簡化了操作系統，也進一步簡化了多處理機硬件。這樣做的好處是：只要把普通處理機的硬件加到普通單處理機系統上（例如，只要把新的處理機的硬件連接到單處理機通信總線的上槽），并將單處理機系統的操作系統進行最小限度的修改，即可從單處理機改變為多處理機。其它的優點為：避免了對由從處理機通過調用操作系統進行操作的大量程序進行通常必需進行的改變。上述進行的最小限度的改變使多處理機操作系統軟件在特性不變差的情況下仍可在單處理機上高效率地運行，從而可構成一個可在其后擴充成一個多處理機系統，而無需改變操作系統軟件的單處理機系統。