JP2000010914A - アービトレーション制御装置、及びそのアービトレーション制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の要求信号に対して、その要求信号のも
っとも優先順位の高い信号を選び出し、その信号のみを
出力信号として出力する機能を持つアービトレーション
制御装置において、要求信号を連続で実行したい要求数
を制御することで、要求信号の切り替わり時に発生する
無駄な処理時間を削減するアービトレーション制御装置
を提供すること。 【解決手段】 要求信号３０２を選択し、これに対応し
た出力信号を出力して処理を完了すると、この要求信号
３０２の優先順位は最下位に落ちる。しかし、要求信号
３０２に対応した要求保持信号３０３をアサートして、
これにより上記優先順位に係らず同じ要求信号３０２を
連続して実行できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の入力信号に
対し、その入力信号の最も優先順位の高い信号を選び出
し（アービトレーション）、その信号のみを出力信号と
して出力する機能を有するアービトレーション制御装
置、及びそのアービトレーション制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のアービトレーション機能として、
ラウンドロビンを説明する。ラウンドロビンは、以下の
動作によってアービトレーションする機能である。

【０００３】１．複数の要求信号に対して、もっとも優
先順位の高い信号を選び出す。

【０００４】２．上記１で選ばれた信号の処理を実行。

【０００５】３．完了した処理に対する要求信号の優先
順位を、最下位に落とす。

【０００６】４．１へ戻る（但し、優先順位は３の時点
で前回と変わっている）。

【０００７】このアービトレーションの機能は、以下の
ような状態に対して有効に用いられる。

【０００８】１．複数の要求信号が、同時に発生する。

【０００９】２．要求信号がきた場合、その要求を順番
に処理を実行していく（並列処理しない）。

【００１０】３．一つの処理が連続してくることが予想
され、且つ一つの処理に対する処理時間に長時間かける
ことが望ましくない（一つの処理が終了したら、その処
理の優先順位を最下位に下げてやることで、本内容は満
たされる）。

【００１１】このような機能を必要とするシステムの一
つを図４に示す。図４の構成は、ラウンドロビン機能を
持つネットワーク接続装置の構成図である。

【００１２】ＣＮＴ（全体制御部）１０５に各ＤＭＡ
（１０６〜１０９）からの要求信号１２２、１２３、１
２４、１２５に対するアービトレーションの機能を備え
る。

【００１３】まず、以下に図４の各構成を説明する。

【００１４】ＣＰＵ１０１は、以下の実行を行う。各レ
ジスタへの初期値のライト。ＭＥＭ１０２にライトされ
た受信データのフォーマットの修正。ディスクリプタの
ライト。尚、ディスクリプタとは、転送するデータのメ
モリのアドレスとデータ長の情報を受け取り、その情報
より送信データをメモリから読み取る、または書き込む
方式をいう。ディスクリプタの具体例に関しては後述す
る。

【００１５】ＭＥＭ１０２は、メモリであり、主に受信
データ（送信データ）、ディスクリプタ等のデータを格
納する。図４では、説明を簡単にするためＣＰＵ１０１
とＭＥＭ１０２は一つの構成としているが、各々別の構
成としてバスで接続されデータを転送しても良い。

【００１６】ＢｕｓＩ／Ｆ１０４は、バス制御部であ
り、Ｂｕｓ（バス）１０３に対するＩ／Ｆ（インターフ
ェース）である。ＣＮＴ１０５からの制御信号１２１に
よって、バスの確保、バスによるＣＰＵ１０１へのアク
セスをバスに対する信号１２０によって実行する。バス
からの信号１２０により、外部からのスレーブアクセス
（レジスタのデータのリード、ライト）を受け取り、各
レジスタへのリード、ライトを実施する。

【００１７】ＣＮＴ１０５は、全体制御部であり、図４
におけるバスからネットワークＡ１１６、ネットワーク
Ｂ１１７へ出力するまでの部分を制御する。各ＳｎＤＭ
Ａ、ＲｎＤＭＡからのリクエスト信号１２２、１２３、
１２４、１２５に対して、最優先の要求を計算する（ア
ービトレーション）。

【００１８】そのリクエスト信号に基づいて、ＢｕｓＩ
／Ｆ１０４に対して制御信号１２１を出力する。ＣＮＴ
１０５は、任意の要求信号に対応し出力信号を出力して
処理を完了すると、その要求信号の優先順位を最下位に
する。

【００１９】リクエストの完了を、ＡＣＫ信号１２６、
１２７、１２８、１２９によって知らせる。

【００２０】Ｓ１−ＤＭＡ１０７、Ｓ２−ＤＭＡ１０９
は、データ送信部である。Ｂｕｓ１０３からネットワー
クコントロール部１１０、１１１を経て、ネットワーク
Ａ１１６、ネットワークＢ１１７へ送信データの送り込
みを実行する。データは、ディスクリプタにより、ＤＭ
Ａ転送する。

【００２１】Ｓ１−ＤＭＡ１０７、Ｓ２−ＤＭＡ１０９
は、ＣＮＴ１０５に対して、リクエスト信号１２３、１
２５を出力する。リクエスト信号の内容は、次の３種
類。

【００２２】・ディスクリプタのメモリからのリード ・送信データのメモリからの転送 ・ディスクリプタのメモリへのライト これらのリクエストにより転送された送信データをネッ
トワークのコントロール部へ転送する（１３０、１３
２）。

【００２３】Ｒ１−ＤＭＡ１０６、Ｒ２−ＤＭＡ１０８
は、データ受信部である。ネットワークＡ１１６、ネッ
トワークＢ１１７からＢｕｓ１０３へ受信データの送り
込みを実行する。ディスクリプタにより、データをＤＭ
Ａ転送する。

【００２４】・ＣＮＴに対して、リクエスト信号１２
２、１２４を出力する。リクエスト信号の内容は、次の
３種類。

【００２５】・ディスクリプタのメモリからのリード ・受信データのメモリへの転送 ・ディスクリプタのメモリへのライト ネットワークＡ１１６、ネットワークＢ１１７より送ら
れた受信データをネットワークコントロール部１１０、
１１１へ転送する（１３１、１３３）。

【００２６】ネットワークコントロール部１１０、１１
１は、接続するネットワークのプロトコルに従って、転
送された送信データ（１３０、１３２）のネットワーク
への送信、ネットワークより受信したデータの転送（１
３１、１３３）を実行する。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、図４
の例では、任意の要求信号に対応し出力信号を出力して
処理を完了すると、その要求信号の優先順位が最下位に
落ちてしまうため、同じ要求信号を何回か連続で実行す
るということができない。一つの要求信号から次の別の
要求信号に切り替わる場合、切り替わり時に無駄な処理
時間が発生するケースがある（バスアクセスの切り替わ
り等）。

【００２８】そこで本発明は上記事情を考慮して成され
たもので、上記不具合を解消し、要求信号を連続で実行
したい要求数を制御することで、切り替わり時に発生す
る無駄な処理時間を削減可能なアービトレーション制御
装置、及びそのアービトレーション制御方法を提供する
ことを目的とする。

【００２９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、本発明のアービトレーション制御装置は、ラ
ウンドロビンにより外部からの複数の要求信号に対して
最も優先順位の高い要求信号を選択するアービトレーシ
ョン制御装置であって、上記外部からの複数の要求信号
に対して所定の優先順位によって最も優先順位の高い要
求信号のみを選択しこの選択した要求信号に対応した出
力信号を出力する要求信号選択部と、上記選択した要求
信号に対応した出力信号に対する実行の完了を示す外部
からの信号により上記選択した要求信号の優先順位を最
下位に下げる優先順位変更部と、上記選択した要求信号
に対応しこの要求信号を連続して選択することを要求す
る外部からの要求保持信号がアサートされているか否か
を判定する判定部とを設け、上記要求信号選択部は、上
記判定部が上記選択した要求信号に対応した上記要求保
持信号がアサートされていると判定した場合、上記優先
順位に係らず上記選択した要求信号を連続して選択しこ
の選択した要求信号に対応した出力信号を出力すること
を特徴とする。

【００３０】このような構成によれば、アービトレーシ
ョン制御装置において、上記要求保持信号によって、連
続で実行したい要求数を制御することで、一回の要求信
号を完了して、その要求信号の優先順位が最下位に落ち
てしまっても、その要求信号を連続して実行できる。こ
れにより、従来の要求信号を連続して実行できない場合
の要求信号の切り替わり時に発生する無駄な処理時間を
削減するこができる。また、上記構成に加えて、上記選
択した要求信号毎にこの選択した要求信号を連続して選
択した回数をカウントするカウンタ部を設けることで、
要求信号毎に何回連続して選択したかをカウントでき
る。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施の形態を説明する。

【００３２】図１は、本発明の実施形態に係わるアービ
トレーション部のアービトレーション機能を示す概念図
である。

【００３３】ＣＮＴ３００は、前述図４のようなネット
ワーク接続装置のＣＮＴ１０５（全体制御部）に該当
し、アービトレーションを行う。アービトレーション部
３１０は、ＣＮＴ３００内でアービトレーションを行う
部分である。本実施形態の説明に必要な構成を示し、他
の構成は省略している。

【００３４】出力信号３０１は、複数の要求信号に対し
て、最も優先順位の高い要求信号に対応する出力信号の
みをアサートする。

【００３５】要求信号３０２は、図示しない他の構成か
らの要求信号である。前述した図４のようなネットワー
ク接続装置のＣＮＴ１０５（全体制御部）に本発明のア
ービトレーション機能を採用したとすれば、上記他の構
成は、各ＳｎＤＭＡ、ＲｎＤＭＡとなり、夫々要求信号
とこれに対応した要求保持信号とを送信する。

【００３６】要求保持信号３０３は、要求信号３０２に
各々対応し、図示しない他の構成が、連続して要求信号
３０２を実行する必要がある場合に出力する要求保持信
号である。ここでは、簡単のため要求信号３０２と要求
保持信号３０３にのみ番号を付しているが、図１のよう
に図示しない他の構成からの複数の要求信号と要求保持
信号がある。

【００３７】ＡＣＫ信号３０４は、出力信号３０１に対
する実行の完了を示す信号である。図２は、アービトレ
ーション部３１０の内部構成を示すブロック図である。

【００３８】要求信号選択部３１１は、上記図示しない
他の構成からの複数の要求信号に対して所定の優先順位
によって最も優先順位の高い要求信号のみを選択しこの
選択した要求信号に対応した出力信号を出力する。

【００３９】優先順位変更部３１２は、要求信号選択部
３１１で選択した要求信号に対応した出力信号に対する
実行の完了を示すＡＣＫ信号３０４により上記選択した
要求信号の優先順位を最下位に下げる。

【００４０】判定部３１３は、上記選択した要求信号に
対応した要求保持信号がアサートされているか否かを判
定する。

【００４１】上記要求信号選択部３１１は、判定部３１
３が上記選択した要求信号に対応した上記要求保持信号
がアサートされていると判定した場合、上記優先順位に
係らず上記選択した要求信号を連続して選択しこの選択
した要求信号に対応した出力信号を出力する。

【００４２】次に、図３のフローチャートを参照して、
本実施形態の同じ要求信号を連続して出力するための処
理動作を説明する。

【００４３】先ず、要求を出す側は、要求信号と要求保
持信号を出力する（連続で要求を実行する必要がない場
合、要求保持信号は出力しなくてよい）。

【００４４】すると、アービトレーション部３１０の要
求信号選択部３１１は、複数の要求信号があった場合、
内部にもつ優先順位によって、最も優先順位の高い要求
信号を選択し、これに対応した出力信号３０１のみを出
力する（ステップＡ１）。ここでは要求信号３０２の優
先度が最も高いものとする。

【００４５】この選択した要求信号３０２に対応した出
力信号３０１に対する実行の完了を示すＡＣＫ信号３０
４が帰ってくるまでウェイトする（ステップＡ２）。

【００４６】ＡＣＫ信号３０４が帰ってくると、優先順
位変更部３１２は、ステップＡ１で選ばれた要求信号３
０２の優先順位を最下位にする（ステップＡ３）。

【００４７】次に、判定部３１３は、ステップＡ１で選
択されている要求信号３０２に対する要求保持信号３０
３がアサートされているかどうかを判定する（ステップ
Ａ４）。

【００４８】ステップＡ１で選択されている要求信号３
０２に対する要求保持信号３０３がアサートされている
場合（ステップＡ４のＹｅｓ）、要求信号選択部３１１
は優先順位に係らず、再度同じ要求信号３０２に対応し
た出力信号３０１の出力を実行する（ステップＡ５）。

【００４９】ステップＡ１で選択されている要求信号３
０２に対する要求保持信号３０３がデアサートされてい
る場合（ステップＡ４のＮｏ）、ステップＡ１に戻る。
即ち、同じ要求信号３０２に対応したを出力信号３０１
は、再度出力しない。

【００５０】尚、本実施形態の応用例として、アービト
レーション部の内部にカウンターを設けたものが考えら
れる。これにより、要求信号を連続して選択し出力した
回数を教えることができる。この場合、その要求信号の
種類毎に回数を記憶しておくためのレジスタも設け、出
力する度にその回数をカウントし対応するレジスタに回
数を格納する。

【００５１】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、複
数の要求信号に対するアービトレーションを実行する
際、その要求信号を連続して実行することを要求保持信
号により制御して、連続実行を可能とし、効率のよい転
送を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係わるアービトレーシ
ョン部のアービトレーション機能を示す概念図。

【図２】同実施の形態に係わるアービトレーション部の
内部構成を示すブロック図。

【図３】同実施の形態に係わり、要求信号を連続して実
行する処理動作を示すフローチャート。

【図４】従来例のアービトレーション装置を設けたネッ
トワーク接続装置。

【符号の説明】

１０１…ＣＰＵ １０２…ＭＥＭ（メモリ） １０３…バス １０４…ＢｕｓＩ／Ｆ（バス制御部） １０５…ＣＮＴ（全体制御部） １０６…Ｒ１−ＤＭＡ（データ受信部） １０７…Ｓ１−ＤＭＡ（データ送信部） １０８…Ｒ２−ＤＭＡ（データ受信部） １０９…Ｓ２−ＤＭＡ（データ送信部） １１０、１１１…ネットワークコントロール部 １１２、１１３、１１４、１１５…ＦＩＦＯ １１６…ネットワークＡ １１７…ネットワークＢ ３００…ＣＮＴ（全体制御部） ３１０…アービトレーション部 ３１１…要求信号選択部 ３１２…優先順位変更部 ３１３…判定部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ラウンドロビンにより外部からの複数の
   要求信号に対して最も優先順位の高い要求信号を選択す
   るアービトレーション制御装置にあって、 上記外部からの複数の要求信号に対して所定の優先順位
   によって最も優先順位の高い要求信号のみを選択し、こ
   の選択した要求信号に対応した出力信号を出力する要求
   信号選択部と、 上記選択した要求信号に対応した出力信号に対する実行
   の完了を示す外部からの信号により上記選択した要求信
   号の優先順位を最下位に下げる優先順位変更部と、 上記選択した要求信号に対応しこの要求信号を連続して
   選択することを要求する外部からの要求保持信号がアサ
   ートされているか否かを判定する判定部とを設け、 上記要求信号選択部は、上記判定部が上記選択した要求
   信号に対応した上記要求保持信号がアサートされている
   と判定した場合、上記優先順位にかかわらず上記選択し
   た要求信号を連続して選択し、 この選択した要求信号に対応した出力信号を出力するこ
   とを特徴とするアービトレーション制御装置。
2. 【請求項２】 上記要求信号選択部は、上記判定部が上
   記選択した要求信号に対応した上記要求保持信号がデア
   サートされていると判定した場合、上記選択した要求信
   号を連続して選択しないことを特徴とする請求項１記載
   のアービトレーション制御装置。
3. 【請求項３】 上記選択した要求信号毎にこの選択した
   要求信号を連続して選択した回数をカウントするカウン
   タ部を設けたことを特徴とする請求項１記載のアービト
   レーション制御装置。
4. 【請求項４】 ラウンドロビンにより外部からの複数の
   要求信号に対して最も優先順位の高い要求信号を選択す
   るアービトレーション制御装置のアービトレーション制
   御方法であって、 上記外部からの複数の要求信号に対して所定の優先順位
   によって最も優先順位の高い要求信号のみを選択し、 この選択した要求信号に対応した出力信号を出力し、 上記選択した要求信号に対応した出力信号に対する実行
   の完了を示す外部からの信号により上記選択した要求信
   号の優先順位を最下位に下げ、 上記選択した要求信号に対応しこの要求信号を連続して
   選択することを要求する外部からの要求保持信号がアサ
   ートされているか否かを判定し、 上記選択した要求信号に対応した上記要求保持信号がア
   サートされていると判定した場合、上記優先順位に係ら
   ず上記選択した要求信号を連続して選択し、 この選択した要求信号に対応した出力信号を出力するこ
   とを特徴とするアービトレーション制御方法。
5. 【請求項５】 上記選択した要求信号に対応した上記要
   求保持信号がデアサートされていると判定した場合、上
   記選択した要求信号を連続して選択しないことを特徴と
   する請求項４記載のアービトレーション制御方法。
6. 【請求項６】 上記選択した要求信号毎にこの選択した
   要求信号を連続して選択した回数をカウントするカウン
   タ部を設けたことを特徴とする請求項４記載のアービト
   レーション制御方法。