[发明专利]在多处理机数据处理系统中对主存信号组同步访问的装置和方法

说明书

本发明一般涉及数据处理系统，更准确地说，涉及若干处理机在一个公用主存储器中、存储各数据元的数据处理系统。

在若干处理机共享一个主存储器、用于存储为处理机所需要的数据的数据处理系统中，一种控制程序在许多用户之间履行合理共享包括主存储器的资源，而同时维护各数据元的完整性，避免偶然的不良损害。该控制程序能够在若干数据处理机中同时执行。因此，控制程序必须同步访问用来控制资源的配置和保护的各数据元。假如数据处理系统的各用户的程序同时在几个数据处理机上执行（称为并行处理或多执行路线操作），一个相似的问题就会呈现在他们的面前。

为此，已经意识到需要一种适应性强的和有效的技术，借此能够同步改变存储在主存储器中的各数据元，从而维护数据的完整性。

本发明的一个目的是提供一种改进的数据处理装置。

本发明的一个特征是提供一种改进的技术，用于同步改变在一个数据处理系统中的各数据元。

本发明的另一个特征是为同步更新主存储器的各数据元提供单一指令。

本发明的再一个特征是在数据元更新前，保证保存数据元在数 据处理装置中。

根据本发明，前面所说的和其他的特征都已达到，其方法是：提供一种指令，以下称之为RMAQI（读、掩模、加法四倍长字互锁）指令，它使主存储器（或它的一部分）受到互锁，转移编址数据元到数据处理装置，使该数据元与掩码寄存器的内容组合，加该结果到一只加数寄存器的内容中，并使数据元返回到初始主存位置，同时，把原始数据元保存在该数据处理装置中。指令的功能度允许以与其他数据处理装置（它们企图对主存储器中的同一数据做相同的操作）同步的方式，把预选的数据元或数据元组放进主存储器中，和/或把主存数据中一个或更多的数据增长（在其中加上某值）。

本发明的这些和其他的特征，在结合附图看过以下说明后将可充分理解。

图1A和图1B是能够应用本发明的数据处理系统的实施例。

图2是能够应用本发明的数据处理装置的中央处理机的实施例。

图3是数据处理系统各操作方式间的关系的图解说明。

图4说明从用户方式或核心态方式转换到EPICODE方式的各步骤。

图5说明存储器互锁机构的操作。

图6说明按照本发明执行RMAQI指令的各步骤。

现参照图1A和图1B，图上示出能够应用本发明的两个示范性的数据处理系统配置。在图1A中，中央处理机（＃1）11与系统总线19耦合。其他的中央处理机（例如，＃N）12也能与系统耦合。中央处理机11（直到12）按照中央处理机的结构，结合中央处理机各控制程序处理数据，该控制程序由主存储器15 中的常驻指令组成。非常驻数据和指令通常存储在海量存储器单元中，并且经由系统总线19而转移到或离开主存储器15。输入/输出设备〔＃1〕16（直到〔＃M〕17）借助系统总线19将各种设备，例如各海量存储器，用户终端和各种通信设备耦合到数据处理系统。海量存储器存储着数据处理装置所需要的数据和指令。中央处理机11直至12的操作所需要的数据集和/或指令（通常称为页数据和/或指令），从具有较慢的可访问性的海量存储器转移到主存储器，中央处理机对后者的访问是比较快的。面向总线的系统具有较容易重新组合系统的优点，但是它具有如下缺点：每个系统组分需要控制装置，以提供连接系统总线的接口。再参照图1B，图中示出一个数据处理系统，其中中央处理机11（直到12）和输入/输出设备16（直到17）通过存储器控制设备14耦合到主存储器15。存储器控制设备14代替系统总线19以及由图1A中示出的面向总线的数据处理配置中各数据处理系统元件所执行的控制功能。存储器控制设备14提供数据转换和各指令的集中指挥和监控，它可以比图1A的面向总线的配置具有更高的效率，但失去了灵活性。