JP2000076182A - Bus arbitration system - Google Patents

Bus arbitration system

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Publication number
JP2000076182A
JP2000076182A JP10244691A JP24469198A JP2000076182A JP 2000076182 A JP2000076182 A JP 2000076182A JP 10244691 A JP10244691 A JP 10244691A JP 24469198 A JP24469198 A JP 24469198A JP 2000076182 A JP2000076182 A JP 2000076182A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bus
master
local
access
target
Prior art date
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Pending
Application number
JP10244691A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisao Nagayama
久雄 長山
Toshiyuki Murakami
利幸 村上
Ryuichi Watabe
隆一 渡部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Information and Control Systems Inc
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Process Computer Engineering Inc
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi Process Computer Engineering Inc filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JP2000076182A publication Critical patent/JP2000076182A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To avoid the succession of retrying by allowing each bus bridge to issue a bus use permission request to a target-side bus, acquire the right to access the target-side bus, and give priority to the retrying of a bus master when one bus answers retrying at the bus master. SOLUTION: Local bus masters 100, 200, and 300 start performing access and respective bus bridges 102, 202, and 302 issue bus request signals 109, 209, and 309 to a system bus arbiter 400. Namely, when a bus bridge 002 which was requesting access to the system bus answers retrying to access from a local bus master 000, the respective bus bridges 102 to 302 issue bus use permission requests to a target-side bus. Further, the bus bridge 002 acquires a bus grant 008 for the target-side bus and gives priority to the retrying of the local bus master 000 that has received the retrying.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、計算機の多重化バ
スに係り、特に信頼性ならびに通信性能向上に好適なバ
ス調停方式に関する。
The present invention relates to a multiplexed bus for computers, and more particularly to a bus arbitration method suitable for improving reliability and communication performance.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、複数のローカルバスをシステムバ
スに接続する場合には、バスブリッジを設け各々のバス
を連結しており、ローカルバスとシステムバスのアクセ
スは先着優先、後着優先、またはどちらかのバスを固定
優先とし、優先するバスからのアクセスを許可し、優先
されないバスのアクセスに対してはリトライを応答する
ことで、バスロックを回避していた。
2. Description of the Related Art Conventionally, when a plurality of local buses are connected to a system bus, a bus bridge is provided to connect the respective buses. Access between the local bus and the system bus is given priority on a first-come, first-served basis, or Bus lock was avoided by giving either bus a fixed priority, permitting access from the priority bus, and responding to a retry for access to a non-priority bus.

【0003】また、アクセス先のバスが別のアクセスを
実施していて、ビジー状態の時も同様にアクセス元に対
して、リトライを応答しリトライを受信したバスマスタ
は再試行する必要があった。
Also, when the access destination bus is performing another access, and the bus is in a busy state, the bus master that has responded to the access source and has received the retry also needs to retry.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来は、リトライ応答
が発生した場合、リトライを受信したバスマスタは単純
に再試行を行うため、 (a)再試行の際に前回と同様のリトライ条件が成立し
ていた場合、再度リトライ応答を受けこれが連続すると
いう場合があり、処理の遅延、若しくはリトライを受信
した側でバスのロック状態と同様の現象を発生するとい
う問題があった。
Conventionally, when a retry response occurs, the bus master receiving the retry simply performs a retry. (A) At the time of retry, the same retry condition as the previous time is satisfied. In such a case, a retry response may be received again and this may be continued, causing a problem that processing is delayed or a phenomenon similar to the locked state of the bus occurs on the side receiving the retry.

【0005】(b)同様に、同一アクセスのリトライが
複数発生するということは、実際には意味のないバスサ
イクルが発生することであり、バスのトータルスループ
ットが低下するという問題があった。
(B) Similarly, the occurrence of a plurality of retries for the same access means that an insignificant bus cycle actually occurs, and there has been a problem that the total throughput of the bus is reduced.

【0006】(c)リトライの連続回数が把握できず処
理時間・応答時間・スループットの最悪規定の算出が事
実上不可能になるという問題があった。
(C) There is a problem that the worst definition of the processing time, response time, and throughput cannot be calculated practically because the number of continuous retries cannot be grasped.

【0007】(d)3つ以上のローカルバスをシステム
バスに接続した場合、各々のローカルバスからシステム
バスへのアクセスで無限にリトライを続ける場合があ
り、処理の停止若しくは、タイムアウトによるエラーを
発生する場合があった。
(D) When three or more local buses are connected to the system bus, access to the system bus from each of the local buses may continue indefinitely, causing an error due to processing stoppage or timeout. There was a case.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の特徴は、
一つのバスからバスブリッジを介したアクセスの際にリ
トライが応答された場合、各バスブリッジはターゲット
側バスへのバス使用許可要求(以下、バスリクエスト)
を発行し、自身のバスブリッジがターゲット側バスのア
クセス権(以下、バスグラント)を獲得し、リトライを
受信したバスマスタの再試行を優先させることで、リト
ライの連続を回避することを特徴としたバスの調停方式
である。
A first feature of the present invention is as follows.
When a retry is responded at the time of access from one bus via the bus bridge, each bus bridge requests a bus use permission to the target side bus (hereinafter, bus request).
And the own bus bridge acquires the access right of the target side bus (hereinafter, bus grant), and prioritizes the retry of the bus master that has received the retry, thereby avoiding retry continuation. Bus arbitration.

【0009】本発明の第2の特徴は、第1の特徴に加
え、各ローカルバスアービタはバスプロトコルにリトラ
イが発生した場合、バスブリッジを介したターゲット側
バスのアクセス権を獲得するまでリトライを受信したマ
スタに対してもバスグラントを与えない機能を設けるこ
とで、アクセスに関連したバスが獲得できるまで該バス
マスタの再試行を遅延させ、不確実なリトライアクセス
を回避し、バスのトータルスループットを向上させ、バ
スアクセス処理時間の最悪値の算出が可能になることを
特徴としたバスの調停方式である。
According to a second feature of the present invention, in addition to the first feature, when a retry occurs in the bus protocol, each local bus arbiter performs a retry until the local bus arbiter acquires the right to access the target side bus via the bus bridge. By providing a function that does not grant a bus grant even to the received master, the retry of the bus master is delayed until the bus related to the access can be acquired, unreliable retry access is avoided, and the total throughput of the bus is reduced. This is a bus arbitration system characterized in that the worst value of the bus access processing time can be calculated.

【0010】即ち、本発明によれば、最悪でもバスの階
層に比例した規定回数分のリトライでアクセスが終了す
るため、各々のバスマスタに平等な処理を実施させ、ア
クセス処理時間の短縮とバスのスループット向上、ひい
てはアクセス処理時間の保証ができ、処理の高速化なら
びに信頼性向上が図れる。
In other words, according to the present invention, access is completed after a specified number of retries in proportion to the bus hierarchy at worst, so that each bus master can perform equal processing, shorten the access processing time, and reduce the bus processing time. The throughput can be improved, and the access processing time can be guaranteed, so that the processing can be speeded up and the reliability can be improved.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図3に本発明の動作原理説明図を
示す。本図では、ローカルバスに各々バスマスタとバス
ターゲットを有する処理装置をシステムバスで連結した
システムにおけるバス調停方式について説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 3 is a diagram illustrating the principle of operation of the present invention. In this figure, a bus arbitration system in a system in which processing devices each having a bus master and a bus target on a local bus are connected by a system bus will be described.

【0012】データ処理,メモリ制御,入出力制御等の
バスアクセスを実施するローカルバスマスタ000,レ
ジスタ,メモリ,各種入出力インタフェースであるロー
カルバスターゲット001,ローカルバスとシステムバ
スを接続するバスブリッジ002,ローカルバスのアク
セス権調停を行うローカルバスアービタ003から構成
する処理装置A、同様の構成からなる処理装置B,C,
Dとシステムバスのアクセス権調停を行うシステムバス
アービタ400より構成するシステムにおいて、ローカ
ルバスマスタ000がローカルバスターゲット301を
アクセスし、ほぼ同時にローカルバスマスタ100およ
び200および300がローカルバスターゲット101
を連続してアクセスした場合の動作原理について以下説
明する。
A local bus master 000 for performing bus access such as data processing, memory control, and input / output control, a register, a memory, a local bus target 001 as various input / output interfaces, and a bus bridge 002 for connecting a local bus and a system bus. A processing device A composed of a local bus arbiter 003 for arbitrating access rights of a local bus, and processing devices B, C, and
In a system composed of D and a system bus arbiter 400 for arbitrating the access right of the system bus, the local bus master 000 accesses the local bus target 301 and the local bus masters 100, 200 and 300 almost simultaneously access the local bus target 101.
The principle of operation when access is continuously performed will be described below.

【0013】ローカルバスマスタ000は、ローカルバ
スアービタ003に対しバスリクエスト信号004を発
行し、ローカルバスアービタ003はバスマスタ000
に対しバスグラント005を発行する。バスグラント0
05を受信したバスマスタ000はバスブリッジ007
に対しアクセスを行いバスブリッジ007はローカルバ
スマスタ000からのアクセスを認識した時点で、シス
テムバスアービタ400に対し、バスリクエスト009
を発行する。同様の手順によりローカルバスマスタ10
0および200および300がアクセスを開始し、バス
ブリッジ107および207および307もシステムバ
スアービタ400にバスリクエスト線109および20
9および309を発行する。この時システムバスアービ
タがバスグラント108を発行した場合バスブリッジ1
02がバスブリッジ002をアクセスする、そこでシス
テムバスへのアクセスを要求していたバスブリッジ00
2は、ローカルバスマスタ000からのアクセスに対
し、リトライを応答し、ローカルバスマスタ000から
のアクセスを終了させる。さらにリトライを受信したロ
ーカルバスマスタ000は再試行サイクルを開始するた
めローカルバスアービタ003に対しバスリクエスト0
04を発行する。
The local bus master 000 issues a bus request signal 004 to the local bus arbiter 003.
Issues a bus grant 005 to Bass Grant 0
The bus master 000 that has received the “05” receives the bus bridge 007.
When the bus bridge 007 recognizes the access from the local bus master 000, the bus bridge 007 sends a bus request 009 to the system bus arbiter 400.
Issue By the same procedure, the local bus master 10
0, 200 and 300 initiate access, and bus bridges 107 and 207 and 307 also provide bus request lines 109 and 20 to system bus arbiter 400.
Issue 9 and 309. At this time, when the system bus arbiter issues the bus grant 108, the bus bridge 1
02 accesses bus bridge 002, where bus bridge 00 requesting access to the system bus
2 responds to the access from the local bus master 000 with a retry and terminates the access from the local bus master 000. Further, the local bus master 000 receiving the retry sends a bus request 0 to the local bus arbiter 003 to start a retry cycle.
Issue 04.

【0014】一方、バスブリッジ002は次の再試行に
備えるためシステムバス側にバスリクエスト009を発
行しシステムバスアービタ400からのバスグラント0
08を待つ。
On the other hand, the bus bridge 002 issues a bus request 009 to the system bus side in preparation for the next retry, and issues a bus grant 0 from the system bus arbiter 400.
Wait 08.

【0015】更に、ローカルバスアービタ003はシス
テムバスアービタ400からバスブリッジ002へ対す
るバスグラント008が有効になるまでバスマスタ00
0へのバスグラント005を遅延させる。
Further, the local bus arbiter 003 keeps the bus master 00 until the bus grant 008 from the system bus arbiter 400 to the bus bridge 002 becomes valid.
Delay bus grant 005 to 0.

【0016】その間に、順次ローカルバスマスタ10
0,同200および300のアクセスが終了しシステム
バスアービタ400はバスグラント008を発行する。
Meanwhile, the local bus master 10
0, 200 and 300 are completed, and the system bus arbiter 400 issues a bus grant 008.

【0017】バスグラント008の発行を認識したロー
カルバスアービタ003はバスグラント005をローカ
ルバスマスタ000に発行し、バスブリッジ002に対
してアクセスを実施し、バスブリッジは既にシステムバ
スへのアクセス権を獲得しているためリトライ応答を受
けることなくアクセスが可能となる。
The local bus arbiter 003, which recognizes the issuance of the bus grant 008, issues a bus grant 005 to the local bus master 000, executes access to the bus bridge 002, and the bus bridge has already acquired the right to access the system bus. Access is possible without receiving a retry response.

【0018】また、図4にバスブリッジの状態遷移例
を、図5にはローカルバスアービタのローカルバスマス
タに対する状態遷移例を示す。
FIG. 4 shows an example of a state transition of the bus bridge, and FIG. 5 shows an example of a state transition of the local bus arbiter with respect to the local bus master.

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明によれば、最悪でもバスの階層に
比例した規定回数分のリトライでアクセスが終了するた
め、各々のバスマスタに平等な処理を実施させ、アクセ
ス処理時間の短縮とバスのスループット向上、ひいては
アクセス処理時間の保証ができ、処理の高速化ならびに
信頼性向上が図れる。
According to the present invention, at the worst, the access is completed after the specified number of retries in proportion to the bus hierarchy, so that each bus master can perform equal processing, shorten the access processing time and reduce the bus processing time. The throughput can be improved, and the access processing time can be guaranteed, so that the processing can be speeded up and the reliability can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のバス構成によるシステム構成例を示す
ブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a system configuration according to a bus configuration of the present invention.

【図2】従来のバス構成によるシステム構成例を示すブ
ロック図。
FIG. 2 is a block diagram showing a system configuration example using a conventional bus configuration.

【図3】本発明のバス調停方式を説明する動作原理説明
図。
FIG. 3 is an operation principle explanatory diagram for explaining a bus arbitration method of the present invention.

【図4】本発明のバスブリッジの状態遷移例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an example of a state transition of a bus bridge according to the present invention.

【図5】本発明のローカルバスアービタのローカルバス
マスタに対する状態遷移例を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a state transition of a local bus arbiter of the present invention with respect to a local bus master.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

001,100,200,300…ローカルバスマス
タ、001,101,201,301…ローカルバスタ
ーゲット、002,102,202,302…バスブリ
ッジ、003,103,203,303…ローカルバス
アービタ、004,104,204,304,006,10
6,206,306,009,109,209,309
…バスリクエスト信号、005,105,205,30
5,007,107,207,307,008,108,2
08,308…バスグラント信号、400…システムバ
スアービタ、1−1,1−2…CPU(バスマスタ)、
2…メモリ(バスターゲット)、3−1,3−2…I/
O(バスターゲット)、1−1,1−2…バスアービ
タ。
001, 100, 200, 300: Local bus master, 001, 101, 201, 301: Local bus target, 002, 102, 202, 302: Bus bridge, 003, 103, 203, 303: Local bus arbiter, 004, 104, 204, 304, 006, 10
6,206,306,009,109,209,309
... Bus request signal, 005, 105, 205, 30
5,007,107,207,307,008,108,2
08, 308 bus grant signal, 400 system bus arbiter, 1-1, 1-2 CPU (bus master),
2 ... memory (bus target), 3-1, 3-2 ... I /
O (bus target), 1-1, 1-2... Bus arbiters.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 利幸 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 日 立プロセスコンピュータエンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 渡部 隆一 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内 Fターム(参考) 5B061 BA01 BB01 FF01 GG02 PP01 PP05  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Toshiyuki Murakami 5-2-1, Omikacho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside Hitachi Process Computer Engineering Co., Ltd. (72) Ryuichi Watanabe 5-2 Omikacho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture No. 1 F term in the Hitachi, Ltd. Omika factory (reference) 5B061 BA01 BB01 FF01 GG02 PP01 PP05

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】計算機内部が複数のバスによって階層構造
に接続され、基幹バス(システムバス)と各々のローカ
ルバスを連結する装置(バスブリッジ)およびシステム
バスとローカルバスの各々のバス使用権を調停する装置
(バスアービタ)を有するシステムにおいて、バスブリ
ッジにバスプロトコル監視機能を設け、一つのバスマス
タが自身が接続しているバスとは別のバスに接続される
バスターゲットに対しアクセスをする際にターゲットか
ら再試行応答(リトライ)があった場合、バスマスタ側
に対しリトライの応答を発行したバスブリッジはターゲ
ット側のバスアービタにバス使用権要求(バスリクエス
ト)を発行し、予めターゲット側バスの使用権を獲得し
ておき、該バスマスタの再試行に備えることを特徴とし
たバス調停方式。
A computer is connected in a hierarchical structure by a plurality of buses, and a device (bus bridge) for connecting a main bus (system bus) to each local bus and a right to use each bus of the system bus and the local bus. In a system having an arbitrating device (bus arbiter), a bus bridge is provided with a bus protocol monitoring function so that when one bus master accesses a bus target connected to a bus different from the bus to which the bus master is connected, When a retry response (retry) is received from the target, the bus bridge that has issued a retry response to the bus master issues a bus use right request (bus request) to the bus arbiter on the target side, and the right to use the target side bus in advance. A bus arbitration method characterized in that the bus master is acquired and the bus master is retried.
【請求項2】請求項1において、各ローカルバスアービ
タ内にバスプロトコル監視機能とシステムバス側のバス
グラント監視機能を設け、バスプロトコルでリトライが
発生した場合に、その時のローカルバス使用許可(バス
グラント)を与えたバスマスタを記憶しバス使用権(バ
スグラント)をターゲット側のバスが獲得できるまで遅
延させ、不確実なリトライを禁止することを特徴とした
バス調停方式。
2. A local bus arbiter according to claim 1, wherein a bus protocol monitoring function and a bus grant monitoring function on the system bus side are provided in each local bus arbiter, and when a retry occurs in the bus protocol, the local bus use permission (bus A bus arbitration method that stores a bus master to which a grant has been granted, delays a bus use right (bus grant) until a target-side bus can be acquired, and prohibits uncertain retry.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7676621B2 (en) 2003-09-12 2010-03-09 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Communications bus transceiver

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7676621B2 (en) 2003-09-12 2010-03-09 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Communications bus transceiver

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