JP2000339267A - Ｐｃｉバス制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＰＣＩバスマスタが全てのデバイスに対して
アクセスする必要のないＰＣＩバス制御システムを実現
する。 【解決手段】 ＰＣＩバス１経由の通信機能を有し、ノ
ン−インテリジェントデバイス４をオーナとして管理
し、ノン−インテリジェントデバイス４に対するデバイ
スドライバを持たないデバイスに対して、ノン−インテ
リジェントデバイス４のサービスを提供するインテリジ
ェントデバイス３を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＣＩ（Peripher
al Component Interconnect）バス制御を行うＰＣＩバ
ス制御システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
等で採用しているＰＣＩバス制御システムでは、デバイ
スは全てＰＣＩバス制御をしないノン−インテリジェン
トデバイスで構成されている。よって、ＰＣＩバスマス
タ（ＰＣ側）が全てのＰＣＩ通信の制御を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のように、ＰＣＩバスマスタ側が全てのＰＣＩ通信の
制御を行う場合、次のような問題点があった。即ち、Ｐ
ＣＩバスマスタが全てのデバイスに対してアクセスする
必要があり、ＰＣＩバスマスタに関係ないデバイス同士
のデータコピーを行う場合でもＰＣＩバスマスタが制御
する必要があった。また、ＰＣＩバスマスタが全てのデ
バイスに対してアクセスするためのドライバを持つ必要
があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決するため次の構成を採用する。 〈構成１〉単独ではＰＣＩ通信機能を持たないノン−イ
ンテリジェントデバイスと、ＰＣＩバス経由の通信機能
を有し、ノン−インテリジェントデバイスをオーナとし
て管理し、ノン−インテリジェントデバイスに対する他
のデバイスからのアクセス要求を中継するインテリジェ
ントデバイスとを備えたことを特徴とするＰＣＩバス制
御システム。

【０００５】〈構成２〉構成１に記載のＰＣＩバス制御
システムにおいて、インテリジェントデバイスおよびノ
ン−インテリジェントデバイスは、各デバイスを初期化
する際に参照するコンフィグレーションレジスタの予め
決められた先頭ビット数を、インテリジェントデバイス
かノン−インテリジェントデバイスかを識別するための
値とすることを特徴とするＰＣＩバス制御システム。

【０００６】〈構成３〉構成１または２に記載のＰＣＩ
バス制御システムにおいて、ＰＣＩバスの共有メモリ領
域に、インテリジェントデバイスおよびノン−インテリ
ジェントデバイスにおけるＰＣＩデバイスドライバの初
期化時に使用する通信用作業領域を設け、かつ、通信用
作業領域を各デバイスのメモリ領域の先頭に設けたこと
を特徴とするＰＣＩバス制御システム。

【０００７】〈構成４〉構成２に記載のＰＣＩバス制御
システムにおいて、先頭ビット数は、各機能にマッピン
グする領域の先頭に設けた、ＰＣＩデバイスドライバの
初期化時に使用する通信用作業領域を有するか否かを示
す値であることを特徴とするＰＣＩバス制御システム。

【０００８】〈構成５〉構成１〜４のいずれかに記載の
ＰＣＩバス制御システムにおいて、送信側デバイスから
受信側デバイスへの送信データの先頭に、次の送信デー
タのＰＣＩヘッダの先頭アドレスを示すネクストポイン
タと、送信データにおけるデータエリアのアドレスを示
すデータエリアポインタとを示すＰＣＩヘッダを備え、
かつ、ネクストポインタの最下位ビットを、送信データ
が連続するか否かを示すフラグとしたことを特徴とする
ＰＣＩバス制御システム。

【０００９】〈構成６〉構成１〜５のいずれかに記載の
ＰＣＩバス制御システムにおいて、ＰＣＩバスマスタお
よびインテリジェントデバイスは、全システム内に存在
する機能と一意に対応づけられ、各機能毎に設けられた
デバイスプロファイルを有し、各デバイスプロファイル
は、送信先のメールボックスのアドレスを示すメールボ
ックスポインタと、送信先の処理に割り込みを発生させ
る割り込み要求レジスタのアドレスを示す割り込み要求
レジスタポインタと、自分宛のコマンドとその引数を格
納するメールボックスとを備え、機能Ｘのデバイスプロ
ファイルＹのメールボックスポインタは、機能Ｙのデバ
イスプロファイルＸのメールボックスのアドレスを示
し、各機能のデバイスプロファイルＸの割り込み要求レ
ジスタポインタは、機能Ｘの割り込み要求レジスタのア
ドレスを示すよう構成されていることを特徴とするＰＣ
Ｉバス制御システム。

【００１０】〈構成７〉構成６に記載のＰＣＩバス制御
システムにおいて、ＰＣＩバスマスタは、各インテリジ
ェントデバイスの機能に対して、配布するデバイスプロ
ファイルのサイズと個数とを通知することによりコピー
する先頭アドレスを入手するコピー先アドレス問い合わ
せ処理部と、コピーする先頭アドレスに基づき、配布す
るデバイスプロファイルのメールボックスポインタを求
めるメールボックスポインタ計算処理部とを備えたこと
を特徴とするＰＣＩバス制御システム。

【００１１】〈構成８〉構成６または７に記載のＰＣＩ
バス制御システムにおいて、割り込み要求レジスタの各
ビットは、それぞれ、各機能と一意に対応づけられ、か
つ、各機能が他の機能に対して割り込みを要求する場合
は、自身のビットに書き込みを行うよう構成されている
ことを特徴とするＰＣＩバス制御システム。

【００１２】〈構成９〉構成１〜４、６〜８のいずれか
に記載のＰＣＩバス制御システムにおいて、送信側デバ
イスから受信側デバイスへの送信データの先頭に、次の
送信データのＰＣＩヘッダの先頭アドレスを示すネクス
トポインタと、送信データにおけるデータエリアのアド
レスを示すデータエリアポインタと、送信データのデー
タサイズとを示すＰＣＩヘッダを備えたことを特徴とす
るＰＣＩバス制御システム。

【００１３】〈構成１０〉構成１〜９のいずれかに記載
のＰＣＩバス制御システムにおいて、ＰＣＩバスマスタ
およびインテリジェントデバイスは、階層処理構造にお
ける自層の処理を行うヘッダ情報中に、ヘッダのサイズ
を示す情報を含むと共に、ヘッダ情報の総データ量が特
定の値の倍数となるように可変長のデータであるパディ
ングを付加するようにしたことを特徴とするＰＣＩバス
制御システム。

【００１４】〈構成１１〉構成１〜１０のいずれかに記
載のＰＣＩバス制御システムにおいて、インテリジェン
トデバイスは、予め決められた初期化時暫定マスタより
デバイスマスタ募集があった場合、自身がデバイスマス
タになれる条件を備えていた場合はデバイスマスタに応
募し、デバイスマスタが自身に決定した場合は他のデバ
イスの初期化処理を行うよう構成されていることを特徴
とするＰＣＩバス制御システム。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を具体
例を用いて詳細に説明する。 《具体例１》具体例１は、ＰＣＩバス上のＰＣＩバスを
経由した通信を自ら行う機能（Initiator機能）を持た
ないデバイス（ノン−インテリジェントデバイス）をオ
ーナとして管理するインテリジェントデバイスを備える
ようにしたものである。

【００１６】〈構成〉図１は本発明のＰＣＩバス制御シ
ステムの具体例１を示す構成図である。図のシステム
は、ＰＣＩバス（PCI BUS）１上に接続されたプリンタ
（Printer）２、インテリジェントデバイス（PCI Devic
e (Intelligent)またはMFP(Intelligent)）３、ノン−
インテリジェントデバイス（PCI Device (Non Intellig
ent)）４からなる。

【００１７】プリンタ２は、ＰＣＩバスマスタ（PCI BU
S Master）としての機能を有するデバイスである。イン
テリジェントデバイス３は、自身にＣＰＵを持ち、ＰＣ
Ｉバス１を経由した通信を自ら行う機能（Initiator機
能）を持っているデバイスである。ノン−インテリジェ
ントデバイス４は、ＰＣＩバス１を経由した通信を行う
機能を持たないデバイスである。

【００１８】即ち、インテリジェントデバイス３は、ノ
ン−インテリジェントデバイス４をオーナとして管理す
るデバイスであり、オーナとして管理するノン−インテ
リジェントデバイス４のデバイスドライバを備え、か
つ、そのノン−インテリジェントデバイス４へアクセス
する機能と、他のデバイスからそのノン−インテリジェ
ントデバイス４へのアクセス要求を取りまとめる(中継
する)機能とを有している。

【００１９】図２は、本発明のＰＣＩバス制御システム
のソフトウェア階層構造を示す説明図である。図示のよ
うに、ＰＣＩバス１を経由する二つのデバイス間通信
は、ＰＣＩデバイスドライバ（PCI Device Driver）の
上位層としてゲート（Gate）層を、ゲート層の上位層と
してＩＥＥＥ１２８４．４（プロトコル層）とサービス
マネージャ（Service Maneger）を使用する。ここで、
ＰＣＩデバイスドライバは、ＰＣＩバスのデバイスドラ
イバ、ゲート層は、それぞれのデバイスを識別するＰＣ
Ｉバスに接続されるボードレベルの制御を行う部分、サ
ービスマネージャは、例えば、印刷といったサービスを
制御する部分である。

【００２０】動作的には、送信元ＰＣＩデバイスドライ
バが作成する送信データは送信先ＰＣＩデバイスドライ
バが処理する。送信元ゲートが作成する送信データは送
信先ゲートが処理する。送信元ＩＥＥＥ１２８４．４が
作成する送信データは送信先ＩＥＥＥ１２８４．４が処
理する。送信元ＩＥＥＥ１２８４．４の上位層が作成す
る送信データは送信先ＩＥＥＥ１２８４．４の上位層が
処理する。以上のような階層構造により構成される。

【００２１】〈動作〉インテリジェントデバイス３が、
先ず自身を初期化し、ノン−インテリジェントデバイス
４は、インテリジェントデバイス（オーナ）３による初
期化待ちとなる。

【００２２】図３は、ノン−インテリジェントデバイス
４の初期化の説明図である。具体例のＰＣＩの初期化処
理（拡張ＰＣＩ初期化処理、拡張Gate初期化処理）で
は、ノン−インテリジェントデバイス４に対してアクセ
ス可能な仮のオーナを決定するプロセスを実行する。ま
た、サービスマネージャの初期化では、仮サービスの認
識、オーナの募集を行う。

【００２３】デバイスマスタ（PCI BUS Master：ＰＣＩ
バスマスタ）は、仮オーナ決定処理を行う。よって、本
仕様ではＰＣＩバスマスタ上に存在する各ノン−インテ
リジェントデバイス４は、仮オーナになれる機能をもっ
たインテリジェントデバイス３が必要である。仮オーナ
の役割は、オーナとなっているノン−インテリジェント
デバイス４の関連情報に対して、ＰＣＩバスマスタから
の問い合わせに回答することである。例えば、後述する
サービスマネージャの初期化で必要となる情報の収集が
行われるが、その際に、ノン−インテリジェントデバイ
ス４は、その要求に対応できないため、仮オーナとなっ
たインテリジェントデバイス３は代わりにそのデバイス
の情報を収集し送信する。

【００２４】仮オーナを決定するため、ＰＣＩバスマス
タは先ず一つのノン−インテリジェントデバイス４に対
する仮オーナ要求を、存在する全インテリジェントデバ
イス３に順番に送信する。

【００２５】図４は、仮オーナ決定処理の説明図であ
る。図示のように、ＰＣＩバスマスタは、ノン−インテ
リジェントデバイス４が複数存在する場合には、図４に
示すような処理を、そのノン−インテリジェントデバイ
ス４の数分繰り返す。例えばノン−インテリジェントデ
バイス４が５個ある場合は、図４に示す処理を５回繰り
返す。尚、ＰＣＩバスマスタは、ノン−インテリジェン
トデバイス４が存在しない場合には、仮オーナ要求を送
信しない。

【００２６】ここで、各デバイス（インテリジェントデ
バイス３）は、ＰＣＩバスマスタから送信される「仮オ
ーナ要求」を示すコマンドを受信すると、以下のいずれ
かの応答をしなければならない。 (1)仮オーナ受諾：自デバイスが「仮オーナ」機能を有
している場合 (2)仮オーナ拒否：自デバイスが「仮オーナ」機能を有
していない場合

【００２７】図５は、仮オーナ決定シーケンスの説明図
である。仮オーナ決定シーケンスにおいて、「仮オーナ
決定」を示すコマンドの送信は仮オーナ決定シーケンス
の最後に行われる。各仮オーナ決定シーケンスはＰＣＩ
バス１上に存在するノン−インテリジェントデバイス４
の数に対応している。よって、ＰＣＩバスマスタはＰＣ
Ｉバス１上に存在するノン−インテリジェントデバイス
４の数と同数の仮オーナ決定コマンドを発行する。「仮
オーナ決定」を示すコマンドを受信したインテリジェン
トデバイス３は「受信応答」を示すコマンドを返信す
る。

【００２８】また、いずれかの仮オーナとなったインテ
リジェントデバイス３であっても、ＰＣＩバスマスタか
らの次の「仮オーナ要求」を示すコマンドに対して「仮
オーナ受諾」を示すコマンドを返すことも可能とする。
これにより、複数のノン−インテリジェントデバイス４
の仮オーナになることが可能である。以上が、図３にお
ける拡張ＰＣＩ初期化処理および拡張Gate初期化処理の
内容である。

【００２９】次に、図３におけるサービスマネージャ
（Service Manager）初期化処理について説明する。サ
ービスマネージャの初期化はデバイスマスタとなったデ
バイスを中心に行う。一般にデバイスマスタはＰＣＩバ
スマスタとなっているデバイスが担当し、ＰＣＩデバイ
スドライバおよびゲートの初期化以降の初期化を受け持
つ。

【００３０】図６は、サービスマネージャの初期化時に
おける仮サービスの認識処理の説明図である。デバイス
マスタの他システムのディスカバリ処理として、各シス
テムが持つサービスの情報収集が行われる。この時に、
仮オーナは、デバイスマスタから「Pre-Service Profil
e送信要求」コマンドを受信すると、仮オーナとなって
いるノン−インテリジェントデバイス４のサービス情報
もまとめてデバイスマスタに連絡しなければならない。
仮オーナは、仮オーナとなっているノン−インテリジェ
ントデバイス４のサービス内容については判断できない
ため、仮オーナがデバイスマスタに通知する（「Pre-Se
rvice Profile送信」コマンドを送信する）サービスは
仮サービスと定義する。

【００３１】デバイスマスタは、全システム中に仮サー
ビスが存在することを認識すると、その仮サービスを正
式なサービスにするために、その仮サービスに対するオ
ーナを唯一割り当てる処理を行う。

【００３２】図７は、サービス整合処理の説明図であ
る。デバイスマスタは、全ノン−インテリジェントデバ
イス４に対しオーナの割り当てが終了（成功・不成功不
問）すると、オーナからのサービスの更新を待つ。オー
ナからサービスの更新があった場合は、再びサービスプ
ロファイル（Service Profile）を更新してサービスの
整合を行う。尚、サービスプロファイルとは、どのデバ
イスがどのようなサービスを提供するかを示す情報であ
る。

【００３３】オーナは、その仮サービスに対する全権利
を持っているので自由な対応が可能である。以下に対応
例を示す。

【００３４】対応例(1) 仮サービスを独占使用する場合は、「サービスの削除」
を行い、他の処理からアクセスできないようにする。そ
のサービス専用のデバイスドライバでアクセスする必要
がある。

【００３５】対応例(2) 共有サービスの配布役をする場合は、サービスプロファ
イルに新サービスとして「サービスの変更」を行い、他
の処理からの要求に対して仮サービスの使用権を配布す
る。

【００３６】対応例(3) 共有サービスのアクセスマスタを行う場合は、サービス
プロファイルに新サービスとして「サービスの変更」を
行い、他の処理からの要求に対して新サービスを提供す
る。

【００３７】〈効果〉以上のように具体例１によれば、
ＰＣＩバスを介して通信する機能を持たないノン−イン
テリジェントデバイスのオーナとなるインテリジェント
デバイスを設けたので、以下のような効果が期待でき
る。

【００３８】(1)ＰＣＩバスマスタが、必ず、接続され
るデバイス全てにアクセスする機能（デバイスドライ
バ）を持つ必要がなくなる。例えば、ＰＣＩバス経由の
ＳＣＳＩボードが接続されていた場合、本具体例の仕様
により、ＰＣＩバスマスタはＳＣＳＩドライバを装備す
ることなくＳＣＳＩボードの提供するサービスを使用す
ることができる。同一のＰＣＩバスに接続されているＰ
ＣＩバスマスタ以外のデバイスについても同様の効果が
期待できる。

【００３９】(2)本システムでは、インテリジェントデ
バイスの接続をサポートしているため、ＰＣＩバスマス
タのＰＣＩ通信における負荷を減少させることができ
る。

【００４０】《具体例２》具体例２は、具体例１の構成
において、ＰＣＩバス上に接続されているデバイスが拡
張ＰＣＩ仕様を有しているか、また、インテリジェント
デバイス／ノン−インテリジェントデバイスであるかを
識別するようにしたものである。尚、拡張ＰＣＩ仕様と
は、ＰＣＩデバイスドライバの初期化時に使用する通信
用作業領域を、各機能にマッピングする領域の先頭に設
けている仕様を意味するが、これについては、具体例３
で説明する。

【００４１】〈構成〉図８は、具体例２におけるコンフ
ィグレーションレジスタと拡張ＰＣＩ初期化処理の説明
図である。コンフィグレーションレジスタ（Configurat
ion Register）のフォーマットは、図示のように、その
先頭にはデバイスＩＤ（Device ＩＤ）を格納するよう
構成されている。本具体例では、このデバイスＩＤの先
頭４ビットを、そのコンフィグレーションレジスタを有
するデバイスが拡張ＰＣＩ仕様であるか、インテリジェ
ントデバイス／ノン−インテリジェントデバイスかを識
別するための値としている。

【００４２】図９は、本具体例で設定するデバイスＩＤ
の説明図である。本具体例では、ＰＣＩコンフィグレー
ション空間に設けるコンフィグレーションレジスタのデ
バイスＩＤに、図９に示す拡張ＰＣＩ仕様を設ける。即
ち、上位４ビットが１６進数のＡ（１０１０）である場
合は、拡張ＰＣＩ仕様のインテリジェントデバイスであ
り、１６進数の５（０１０１）である場合は、拡張ＰＣ
Ｉ仕様のノン−インテリジェントデバイスである。ま
た、それ以外の値の場合は、拡張ＰＣＩ仕様ではないデ
バイスであることを示している。尚、図中、×××は、
Don't Careを示している。

【００４３】また、図中のDevice ＩＤやVender ＩＤ
等、コンフィグレーションレジスタのフォーマット自体
は従来と同様であるため、ここでの各用語の説明は省略
する。

【００４４】更に、本具体例では、ＰＣＩバスマスタ
が、標準のＰＣＩ初期化処理に加えて、拡張ＰＣＩ仕様
であるか、インテリジェントデバイス／ノン−インテリ
ジェントデバイスであるかの識別処理を行うよう構成さ
れている。

【００４５】先ず、標準のＰＣＩ初期化処理を行うため
のＰＣＩバスマスタの処理構造について説明する。標準
のＰＣＩ初期化処理は、図８に示すように、大きく分け
て、デバイスボード発見処理８１、発見したデバイスの
有効化処理８２、メモリ・Ｉ／Ｏ空間割当て処理８３、
割り込み設定処理８４の四つから構成されている。

【００４６】本具体例では、ＰＣＩバスマスタが行う標
準のＰＣＩ初期化処理に加え、以下の処理を追加する。
デバイスボード発見処理で、各デバイスのコンフィグレ
ーションレジスタのデバイスＩＤと、ベンダＩＤ（Vend
er ＩＤ）を確認する処理があるが、その部分に拡張Ｐ
ＣＩ仕様がサポートされているかを判断する処理８５
と、確認したデバイスがインテリジェントデバイス３で
あるか、ノン−インテリジェントデバイス４であるかを
判断する処理８６を追加する。

【００４７】即ち、３２ビットからなるデバイスＩＤの
うち、先頭４ビットを用いて、拡張ＰＣＩ仕様サポート
判断処理８５とインテリジェントデバイス／ノン−イン
テリジェントデバイス識別処理８６を行う。

【００４８】〈動作〉ＰＣＩコンフィグレーション空間
に設けるコンフィグレーションレジスタのデバイスＩＤ
に、図９に示す拡張ＰＣＩ仕様の識別データを格納す
る。

【００４９】ＰＣＩバスマスタは、各デバイスのコンフ
ィグレーションレジスタのデバイスＩＤを読み出し、そ
の上位４ビットにより、読み出しているコンフィグレー
ションレジスタが対応する機能がインテリジェントデバ
イス３であるかノン−インテリジェントデバイス４であ
るかを識別する。

【００５０】図１０は、具体例２の動作フローチャート
である。先ず、ＰＣＩバスマスタは、ＰＣＩコンフィグ
レーションレジスタのデバイスＩＤを読込み（ステップ
Ｓ１０１）、その先頭４ビットが１６進数のＡ（１０１
０）であるか比較する（ステップＳ１０２）。

【００５１】ステップＳ１０２において、１６進数のＡ
（１０１０）であった場合は、以降、そのデバイスをイ
ンテリジェントデバイスとして扱う（ステップＳ１０
３）。一方、ステップＳ１０２において、１６進数のＡ
（１０１０）でなかった場合は、１６進数の５（０１０
１）であるかを比較する（ステップＳ１０４）。

【００５２】ステップＳ１０４において、１６進数の５
（０１０１）であった場合は、以降、そのデバイスをノ
ン−インテリジェントデバイスとして扱う（ステップＳ
１０５）。また、ステップＳ１０２において１６進数の
Ａ（１０１０）でなく、かつ、ステップＳ１０４におい
て１６進数の５（０１０１）でもない場合、拡張ＰＣＩ
仕様をサポートしていないデバイスであるとし、以降、
システムからアクセスできないよう切り離し処理を行う
（ステップＳ１０６）。

【００５３】〈効果〉以上説明したように、具体例２に
よれば、各デバイスを初期化する際に参照するコンフィ
グレーションレジスタの予め決められた先頭ビット数
を、拡張ＰＣＩ仕様であるか、インテリジェントデバイ
スかノン−インテリジェントデバイスかを識別するため
の値としたので、以下のような効果が期待できる。

【００５４】(1)ＰＣＩバスに接続されるデバイスがイ
ンテリジェントデバイスかノン−インテリジェントデバ
イスかが固定されていない場合でも容易に判別すること
ができる。 (2)コマンド等のレスポンスの有無によって、インテリ
ジェントデバイス／ノン−インテリジェントデバイスを
識別する場合に比べて判断に要する時間が短い。 (3)標準のＰＣＩ初期化処理と同一の処理において、拡
張ＰＣＩ仕様のデバイスであるかの判定が可能である。

【００５５】《具体例３》具体例３は、ＰＣＩデバイス
ドライバの初期化時に使用する通信用作業領域を、デバ
イス側に設け、かつ、各機能にマッピングする領域の先
頭に設けたものである。

【００５６】〈構成〉図１１は、具体例３の説明図であ
る。コミュニケーションエリア（Communication Area：
通信用作業領域）は、拡張ＰＣＩの初期化時にＰＣＩバ
スマスタと各デバイスの機能間で通信するために使用す
る領域である。このコミュニケーションエリアは、ＰＣ
Ｉバスマスタと各デバイスの機能に対し各々一つ用意す
る。

【００５７】ここで、本具体例では、ＰＣＩバスマスタ
用には、ＰＣＩ空間の（00000000H）番地に固定的に割
り付ける。一方、各デバイスの機能毎には、各機能をマ
ッピングするＰＣＩ空間の先頭アドレスに割り当てる。

【００５８】即ち、コミュニケーションエリアは、コミ
ュニケーションエリアを持つＰＣＩ機能に対して割り込
みを発生させる割り込み要求レジスタ（ＰＣＩInterrup
t Register（図中、ＰＩＲで示す））と、コミュニケー
ションエリアを持つＰＣＩ機能に対しての要求であるコ
マンドを格納するエリア１（Area１）と、エリア１に格
納するコマンドの引数を格納するエリア２（Area２）、
エリア３（Area３）からなる。

【００５９】〈動作〉図１２は、具体例３のＰＣＩバス
マスタからデバイスへのコマンド送信動作の説明図であ
る。ＰＣＩバスマスタは、送信先デバイスのコミュニケ
ーションエリアのエリア１に、拡張ＰＣＩコマンドを、
エリア２、エリア３にコマンドの引数をそれぞれ格納す
る（図中、で示す）。

【００６０】図１３および図１４は、コマンドの説明図
である。図示のように、ＰＣＩバスマスタからの、受信
要求、受信応答、受信否定応答といったコマンドに対す
る設定値が決められている。尚、“Ｈ→Ｓ”がＰＣＩバ
スマスタから各デバイスへの送信可能なデータ、“Ｓ→
Ｈ”が各デバイスからＰＣＩバスマスタへの送信可能な
データである。また、ノン−インテリジェントデバイス
４に対して使用するコマンドは、リセット要求とファク
トリーリセット要求のみとなる。

【００６１】図１２に戻り、ＰＣＩバスマスタは、送信
先デバイスのコミュニケーションエリアのＰＩＲに（OO
OOOOO1H）を書き込む（図中で示す）。これにより、
送信先デバイスに対して割り込みが発生する（図中、
で示す）。送信先デバイスは、割り込み中でコミュニケ
ーションエリアのエリア１から拡張ＰＣＩコマンドを、
エリア２、エリア３からコマンドに対応する引数を読み
出す（図中）。尚、ＰＣＩバスマスタは、各コマンド
の送信に対するレスポンスを２秒間でタイムアウトとす
る。タイムアウトとなった場合は原則として再送は行わ
ない。このため、コマンドを受けたデバイスは２秒以内
に応答する必要がある。

【００６２】図１５は、各インテリジェントデバイスが
ＰＣＩバスマスタに拡張ＰＣＩコマンドを送信する場合
の説明図である。送信元デバイスは、送信元デバイスの
コミュニケーションエリアのエリア１に拡張ＰＣＩコマ
ンドを、エリア２、エリア３にコマンドの引数をそれぞ
れ格納する（図中、）。この場合のコマンドは、図１
３、図１４中の“Ｓ→Ｈ”に示した通りである。

【００６３】送信元デバイスは、送信元デバイスのコミ
ュニケーションエリアのＰＩＲに（OOOOOOO0H）以外の
値を書き込む（図中、）。図示例では（00000001H）
を書き込んでいる。これにより、ＰＣＩバスマスタでは
割り込みが発生する（図中、）。ＰＣＩバスマスタ
は、割り込み中でコミュニケーションエリアのエリア１
から拡張ＰＣＩコマンドを、エリア２、エリア３からコ
マンドに対応する引数を読み出す（図中、）。

【００６４】各デバイスは各コマンドの送信に対するレ
スポンスを２秒間をタイムアウトとする。タイムアウト
となった場合は原則として再送は行わない。コマンドの
受信を受けたＰＣＩバスマスタは、２秒以内に応答する
必要がある。

【００６５】〈効果〉以上説明したように、具体例３に
よれば、ＰＣＩデバイスドライバの初期化時に使用する
通信用作業領域をデバイス側に設け、かつ、各機能にマ
ッピングする領域の先頭に設けるようにしたので、以下
のような効果が期待できる。

【００６６】(1)初期化通信のために使用する領域が、
共有メモリの先頭に集中しているため共有メモリを使用
しないデバイス（Ｉ／Ｏ空間のみ使用するデバイス）が
有っても最小限のメモリ領域を確保することで使用可能
となる。

【００６７】(2)初期化通信のために使用する領域が、
共有メモリの先頭に集中しているため、各デバイスのメ
モリ空間の初期化がし易くなる。即ち、先頭領域を無条
件に通信用作業領域として認識すればよいため、初期化
処理においてＰＣＩバスマスタ側の、各デバイスとやり
取りするための通信用作業領域を決定する処理を簡素化
することができる。

【００６８】(3)コマンド書き込み領域エリア１〜エリ
ア３が各デバイス側にあるため、ＰＣＩバスマスタは各
デバイスを独立して初期化することができる。即ち、Ｐ
ＣＩバスマスタ側は、各デバイスの応答を待たずに初期
化処理を進めることができる。

【００６９】《具体例４》具体例４は、送信データのＰ
ＣＩヘッダ中に、次の送信データが連続するか否かを示
す連続フラグ（Continue Flag）を設定するようにした
ものである。

【００７０】〈構成〉図１６は、具体例４の説明図であ
る。各デバイスには、送信側データ処理部の構成とし
て、送信データ受付部１６１、連続フラグ設定部（Cont
inue Flag設定部）１６２、コマンド送信処理部１６３
を、受信側データ処理部の構成として、コマンド判断処
理部１６４、連続フラグ判断処理部（Continue Flag判
断処理部）１６５、データコピー処理部１６６を備えて
いる。

【００７１】送信データ受付部１６１は、上位層から送
信されるデータを受け取るための機能部である。連続フ
ラグ設定部１６２は、本具体例で新規に追加した機能部
であり、後述する連続フラグを設定する機能を有してい
る。

【００７２】図１７は、本具体例のＰＣＩヘッダの構成
図である。ＰＣＩヘッダ（PCI Header）は、ＰＣＩヘッ
ダ同士をアドレスでつなぎ、リンク構造で管理する場合
に使用するネクストポインタ（Next Pointer）と、送信
するデータの先頭アドレスを示すデータエリアポインタ
（Data Area Pointer）と、送信するデータのサイズを
示すデータサイズ（Data Size）の各領域から構成され
る。そして、本具体例では、ネクストポインタの下位１
ビットを、そのデータが連続してコピーされる必要があ
るのか否かを示すための識別フラグＦ（連続フラグ）と
して使用するよう構成されている。

【００７３】連続フラグは、０にセットしてある場合、
特に意味を持たないが、１にセットしてある場合、その
ＰＣＩヘッダが持つデータ領域と、ネクストポインタで
リンクするＰＣＩヘッダの持つデータ領域は連続アドレ
ス空間にコピーされる必要があることを示している。

【００７４】図１６に戻り、コマンド送信処理部１６３
は、上位層から指定されたデバイスに対してデータを送
信するためのコマンドを送信する機能部である。

【００７５】受信側データ処理部におけるコマンド判断
処理部１６４は、送信側から送られたコマンドを受信
し、その内容を解析する機能部である。連続フラグ判断
処理部１６５は、本具体例で新規に追加した機能部であ
り、送信側データ処理部の連続フラグ設定部１６２に対
応する受信側の構成である。データコピー処理部１６６
は、受信するデータをコピーする処理を行うための機能
部である。

【００７６】〈動作〉ＰＣＩバスを経由して通信する上
位層は、通常プロトコル層を使用する。プロトコル層
は、データを送信する場合に上位層の用意したデータの
前にプロトコル層独自のヘッダ情報を添付する。この
時、上位層が用意したデータ領域の前の部分は必ずしも
未使用領域ではないため、プロトコル層のヘッダが挿入
できないという問題点が発生する。

【００７７】図１８は、この問題の説明図である。図示
のように、プロトコル層がデータを送信する際にヘッダ
情報の領域が空いていない場合、上位層の送信データを
他の空きエリアにコピーし、その領域にヘッダ情報を付
与する。ところが、このような手段を取る場合、上位層
の送信データは概して大量である場合が多いため、大量
であることを前提とする設計が必要である。これに対し
て、本具体例では、以下に示すような処理を行うことに
より、このような上位層の大量のデータをコピーするこ
となくヘッダ情報を挿入することが可能である。

【００７８】図１９は、具体例４の動作を示す説明図で
ある。図２０は、具体例４におけるデータ送信の概念を
示す説明図である。

【００７９】図１９に示すように送信側が受信側に対し
て「受信要求」を示すコマンドを送信し、受信側は指定
されたデータをコピーする。コピー後、送信側に対して
「受信応答」を示すコマンドを送信する。

【００８０】送信側が受信側に対して受信を要求する場
合に、指定するデータの先頭アドレスとサイズを通知す
る必要がある。そこで、本具体例では、図１７に示した
ようなＰＣＩヘッダを使用し、送信するデータを受信側
に通知する。

【００８１】連続フラグは、０にセットしてある場合、
特に意味を持たないが、１にセットしてある場合、その
ＰＣＩヘッダが持つデータ領域と、ネクストポインタで
リンクするＰＣＩヘッダの持つデータ領域は連続アドレ
ス空間にコピーされる必要があることを示している。

【００８２】図２０に示した例では、プロトコル層のヘ
ッダ情報がデータ領域（Ａ）、上位層の送信データがデ
ータ領域（Ｂ）となる。ここで、連続フラグがＯＮ（＝
１）であるため、受信側では、連続アドレスにコピーす
る。

【００８３】一方、連続アドレスにコピーする必要のな
いものは、連続フラグをＯＦＦ（＝０）とする。これに
より受信側では、所定のアドレスにデータをコピーす
る。

【００８４】また、上位層が送信するデータサイズには
通常制限は存在しないが、プロトコル層の１回の送信サ
イズには制限があることが多い。よって、上位層の送信
データを複数に分割して送信する必要がある。このよう
な場合でも受信側としては受信データが分割せず、連続
した領域に一つの固まりとして受信できることが必要な
場合も多い。従って、このような場合においても、本具
体例により上位層の大量なデータをコピーすることなく
受信側へ効率のよい転送を行うことが可能となる。

【００８５】例えば、図示例では、データ領域（Ｂ）の
連続フラグをＯＮ（＝１）にし、更に、ネクストポイン
タにデータ領域（Ｃ）を管理するＰＣＩヘッダをリンク
させ、更にデータ領域（Ｄ）を管理するＰＣＩヘッダを
リンクさせる（データ領域（Ｃ）とデータ領域（Ｄ）は
図示省略している）。送信する上位層のデータを前半部
と後半部の二つに分割して送付すると仮定した場合、デ
ータ領域（Ｄ）を管理するＰＣＩヘッダの連続フラグは
ＯＦＦ（＝０）となり、データ領域（Ａ）とデータ領域
（Ｃ）がプロトコルヘッダ情報で、データ領域（Ｂ）が
上位層データ前半部、データ領域（Ｄ）が上位層データ
後半部となる。

【００８６】尚、図１９に示すように、本具体例では、
受信側が送信側から「受信要求」コマンドを受信し、デ
ータブロックをコピーするが、コピーに失敗し、何回か
リトライしてもコピーが成功しない場合、受信側から
「受信否定応答」コマンドを送信する。送信側からこの
「受信応答」コマンドを受信した場合、データを修復で
きない場合は、送信を断念する。

【００８７】〈効果〉以上説明したように、具体例４に
よれば、ＰＣＩヘッダ情報としてネクストポインタの下
位ビットを連続データの識別を行うビットとしたので、
以下のような効果が期待できる。

【００８８】(1)ＰＣＩバスを経由して通信する上位層
は通常プロトコル層を使用する。この場合において、上
位層の大量なデータをコピーすることなく、プロトコル
層のヘッダ情報を上位層データの前の領域に挿入するこ
とが可能となる。

【００８９】(2)上位層の大量なデータをコピーするこ
となく、送信側の連続したデータを受信側へ連続した一
つのデータとして転送することができ、受信側の効率の
よい処理を助けることが可能となる。

【００９０】(3)本具体例のＰＣＩヘッダを使用するこ
とにより、受信側はネクストポインタを先行して辿るこ
とにより、受信用の連続空間として必要なサイズをコピ
ー前に知ることができる。

【００９１】《具体例５》具体例５は、各機能間の通信
を共通の手順で行うためのデバイス管理用テーブルの構
造に関するものである。

【００９２】〈構成〉図２１は、具体例５の構成および
処理の説明図である。ＰＣＩバスを経由して接続してい
る複数のデバイス上に機能（Func）０〜機能（Func）５
までの６個の機能が搭載されているとする。そのそれぞ
れの機能に対して、次に示すような構造を持つデバイス
プロファイルを配列構造で機能数分だけ割り当てる。

【００９３】図２２は、デバイスプロファイルの構造図
である。図示のように、デバイスプロファイルは、各機
能の種類を識別するためのClassCodeと、デバイスプロ
ファイルのバージョンを特定するRev.と、送信先のメー
ルボックス（Mail Box）の先頭アドレスを特定するメー
ルボックスポインタ（&Mail Box）と、送信先処理に割
り込みを発生させる割り込み要求レジスタの先頭アドレ
スである割り込み要求レジスタポインタ（&PIR：以下、
ＰＩＲポインタという）と、自分宛のコマンドとその引
数を格納するメールボックス（Mail Box）と、コンフィ
グ アドレス フォーマット（CONFIG_ADDRESS Farma
t）と、フリーエリア（FREE Area）で構成されている。

【００９４】次に、メールボックスポインタ（&Mail Bo
x）の構造について説明する。図２３は、メールボック
スポインタの構造を示す説明図である。図示のように、
各機能に対して割り当てられたデバイスプロファイルの
配列は、全システム内に存在する機能（Func）の数と同
数であり、配列の添え字（０〜５）は機能番号（Func0
〜Func5）に対応している。

【００９５】従って、例えば、機能４に割り当てられた
デバイスプロファイルの配列を例に取ると、デバイスプ
ロファイル［０］のメールボックスポインタ（&Mail Bo
x）は、機能０のデバイスプロファイル［４］のメール
ボックス（Mail Box）の先頭アドレスを指す。

【００９６】以下、同様に、デバイスプロファイル
［１］のメールボックスポインタは、機能１のデバイス
プロファイル［４］のメールボックスの先頭アドレスを
指す。デバイスプロファイル［２］のメールボックスポ
インタは、機能２のデバイスプロファイル［４］のメー
ルボックスの先頭アドレスを指す。デバイスプロファイ
ル［３］のメールボックスポインタは、機能３のデバイ
スプロファイル［４］のメールボックスの先頭アドレス
を指す。デバイスプロファイル［４］のメールボックス
ポインタは、機能４のデバイスプロファイル［４］のメ
ールボックスの先頭アドレスを指す。デバイスプロファ
イル［５］のメールボックスポインタは、機能５のデバ
イスプロファイル［４］のメールボックスの先頭アドレ
スを指す。

【００９７】即ち、機能Ｘのデバイスプロファイル
［Ｙ］のメールボックスポインタは、機能Ｙのデバイス
プロファイル［Ｘ］のメールボックスの先頭アドレスを
示している。つまり、各機能は、お互いに他の機能に対
するメールボックスを持つよう構成されている。

【００９８】次に、ＰＩＲポインタ（&PIR）の構造を説
明する。図２４は、ＰＩＲポインタの構造を示す説明図
である。機能４に割り当てられたデバイスプロファイル
の配列を例に取ると、デバイスプロファイル［０］のＰ
ＩＲポインタは、機能０のＰＩＲの先頭アドレスを指
す。

【００９９】以下、同様に、デバイスプロファイル
［１］のＰＩＲポインタは、機能１のＰＩＲの先頭アド
レスを指す。デバイスプロファイル［２］のＰＩＲポイ
ンタは、機能２のＰＩＲの先頭アドレスを指す。デバイ
スプロファイル［３］のＰＩＲポインタは、機能３のＰ
ＩＲの先頭アドレスを指す。デバイスプロファイル
［４］のＰＩＲポインタは、機能４のＰＩＲの先頭アド
レスを指す。デバイスプロファイル［５］のＰＩＲポイ
ンタは、機能５のＰＩＲの先頭アドレスを指す。

【０１００】即ち、いずれかの機能のデバイスプロファ
イル［Ｘ］のＰＩＲポインタは、機能ＸのＰＩＲの先頭
アドレスを示している。つまり、各機能はお互いに他の
機能に対するＰＩＲポインタを持つよう構成されてい
る。

【０１０１】次にメールボックスの構造について説明す
る。図２５は、メールボックスの構造を示す説明図であ
る。機能４に割り当てられたデバイスプロファイルの配
列を例に取ると、機能０から機能４へのコマンド通知
は、デバイスプロファイル［０］のメールボックスに対
して行われる。尚、図中、デバイス１（Device１）中の
デバイスプロファイル（Device Profile）は、機能４の
デバイスプロファイルを示している。

【０１０２】以下、同様に、機能１から機能４へのコマ
ンド通知は、デバイスプロファイル［１］のメールボッ
クスに対して行われる。機能２から機能４へのコマンド
通知は、デバイスプロファイル［２］のメールボックス
に対して行われる。機能３から機能４へのコマンド通知
は、デバイスプロファイル［３］のメールボックスに対
して行われる。機能４から機能４へのコマンド通知は、
通常発生しないが、デバイスプロファイル［４］のメー
ルボックスに対して行われる。機能５から機能４へのコ
マンド通知は、デバイスプロファイル［５］のメールボ
ックスに対して行われる。

【０１０３】即ち、機能Ｘから機能Ｙへのコマンド通知
は、機能Ｙのデバイスプロファイル［Ｘ］のメールボッ
クスに対して行われる。つまり、各機能は、お互いに自
身に持つ他の機能宛のメールボックスにコマンド通知を
行うよう構成されている。

【０１０４】〈動作〉図２６は、具体例５の動作フロー
チャートである。送信側デバイスの機能は、送信先デバ
イスの機能が持つメールボックスのアドレスを調べる
（ステップＳ２６１）。調べたメールボックスアドレス
に対してメールを投函する（ステップＳ２６２）。次
に、メールボックスのＭＢＡｒｅａ１にＰＣＩコマンド
を格納し、ＭＢＡｒｅａ２にＭＢＡｒｅａ１に格納した
ＰＣＩコマンドに対応する第一引数を格納し、ＭＢＡｒ
ｅａ３に第二引数を格納する処理をメールボックスにメ
ールを投函すると定義する。

【０１０５】次に、送信先に割り込みを発生させ、メー
ルボックスに格納したコマンドを受信させるために、送
信先のＰＩＲ先頭アドレスを調べる（ステップＳ２６
３）。調べたＰＩＲアドレスに対して０以外の数値を書
き込む（ステップＳ２６４）。このオペレーションによ
り、送信先に対して割り込みが発生する。

【０１０６】受信側では、割り込みが発生すると送信元
の機能を識別する（ステップＳ２６５）。通常、デバイ
スプロファイルのメールボックスをデバイスプロファイ
ル［０］から順にチェックする等の処理を行う。

【０１０７】次に、メールボックスに書き込まれている
ＰＣＩコマンドを解析し、コマンドの内容に沿った処理
に分岐する（ステップＳ２６６）。仮に、データの受信
要求であった場合は、ＭＢＡｒｅａ２より第一引数とし
てデータの先頭アドレスを読み出し、ＭＢＡｒｅａ３よ
り第二引数としてデータのサイズを読み出し、自分のワ
ークエリアに対してコピーする（ステップＳ２６７）。

【０１０８】次に、上記ステップＳ２６１の送信先デバ
イス上の機能に対応するメールボックスアドレスの調べ
方を説明する。

【０１０９】図２７は、送信先デバイス上の機能に対応
するメールボックスアドレスの調べ方の説明図である。
通信先のメールボックスアドレスは、通信元が持ってい
るデバイスプロファイル一式の中に存在している。通信
元のデバイスプロファイル一式中で、送信先に対応する
デバイスプロファイル中に、送信先のデバイスプロファ
イル一式中で送信元に対応するデバイスプロファイルの
メールボックスアドレスが格納されている。

【０１１０】例えば、機能４から機能０に対してＰＣＩ
コマンドを送信する場合を例とすると、機能０に割り当
てられているデバイスプロファイル配列のデバイスプロ
ファイル［４］中のメールボックスの先頭アドレスを格
納している。よって、機能４は機能０に対してＰＣＩコ
マンドを送信する場合は、自分に割り当てられているデ
バイスプロファイル［０］のメールボックスポインタを
参照することにより、目的のメールボックスアドレスを
得ることができる。

【０１１１】次に、上記ステップＳ２６２のメールボッ
クスへのメールを投函する処理を説明する。図２８は、
そのメールボックスへのメール投函処理の説明図であ
る。

【０１１２】ここで、機能４が機能３に対してデータを
送信するためにメールを送信する場合を例とする。機能
４は機能３が割り当てられたデバイスプロファイル配列
のデバイスプロファイル［４］中のメールボックスに対
して、ＭＢＡｒｅａ１に「受信要求」を示すコマンド
を、ＭＢＡｒｅａ２に送信データ先頭アドレスを、ＭＢ
Ａｒｅａ３に送信データサイズを格納する。

【０１１３】次に、上記ステップＳ２６３の送信先デバ
イス上の機能に対応するＰＩＲアドレスの調べ方を説明
する。図２９は、その送信先デバイス上の機能に対応す
るＰＩＲアドレスの調べ方の説明図である。

【０１１４】通信先のＰＩＲアドレスは、通信元が持っ
ているデバイスプロファイル一式の中に存在している。
通信元のデバイスプロファイル一式中で、送信先に対応
するデバイスプロファイル中にＰＩＲアドレスは格納さ
れている。

【０１１５】機能４から機能０に対してＰＣＩコマンド
を送信する場合を例とすると、機能０が割り当てられて
いるデバイスプロファイル配列のデバイスプロファイル
［０］中のＰＩＲポインタ（&PIR）を参照することによ
り、機能４は機能０に対して割り込みを発生させること
が可能となる。

【０１１６】〈効果〉以上のように、具体例５によれ
ば、各機能間の通信を共通の手順で行うためのデバイス
管理用テーブルを備えるようにしたので、以下のような
効果が期待できる。

【０１１７】図３０は、具体例５の効果の説明図であ
る。 (1)図３０に示すような接続環境において任意の機能か
らＰＣＩバスマスタ上の機能への通信、複数機能を搭載
するデバイス上のそれぞれの機能への通信、単一機能を
搭載するデバイス上の機能への通信、そして、自デバイ
ス上の他の機能への通信を共通の手順で実現することが
可能となる。

【０１１８】(2)デバイス間の通信において必ずＰＣＩ
バスマスタを経由しなければならない必要がないため、
ＰＣＩバスマスタの通信における負荷を減少させること
ができる。

【０１１９】《具体例６》具体例６は、具体例５におけ
るデバイス管理用テーブルの作成手段に関するものであ
る。

【０１２０】〈構成〉図３１は、具体例６の構成および
処理を示す説明図である。図示のように、ＰＣＩバスマ
スタは、コピー先アドレス問い合わせ処理部３１１と、
メールボックスポインタ計算処理部３１２を備えてい
る。

【０１２１】コピー先アドレス問い合わせ処理部３１１
は、各インテリジェントデバイスの機能に対して、配布
するデバイスプロファイルのサイズと個数とを通知する
ことによりコピーする先頭アドレスを入手する機能を有
している。また、メールボックスポインタ計算処理部３
１２は、コピー先アドレス問い合わせ処理部３１１で求
めたコピーする先頭アドレスに基づき、配布するデバイ
スプロファイルのメールボックスポインタを求める機能
を有している。

【０１２２】〈動作〉本具体例では、具体例５で説明し
たデバイスプロファイル配列の作成をより効率的に行う
ようにしたものである。

【０１２３】デバイスプロファイル配列一式の作成は、
全てＰＣＩバスマスタで行う。ＰＣＩバスマスタは、各
デバイスプロファイル配列作成後に、各インテリジェン
トデバイスに対してデバイスプロファイル配列を割り当
てる。

【０１２４】以下、メールボックスポインタの決定方法
についてその手順を説明する。メールボックスポインタ
の決定は以下の手順で行う。 (1)デバイスプロファイル配列のコピー先アドレス問い
合わせ処理 (2)メールボックスポインタ計算処理

【０１２５】先ず、コピー先アドレス問い合わせ処理部
３１１が行うデバイスプロファイル配列コピー先アドレ
ス問い合わせ処理について説明する。図３２は、デバイ
スプロファイル配列のコピー先アドレス問い合わせ処理
の説明図である。図３３は、デバイスプロファイル配列
のコピー先アドレス回答処理の説明図である。

【０１２６】ＰＣＩバスマスタは、自分の管理するＰＣ
Ｉバス上に存在する全てのインテリジェントデバイスに
対して図３２に示す手順でデバイスプロファイル配列の
コピー先アドレスを問い合わせる。

【０１２７】ＰＣＩバスマスタは、割り当てるべきデバ
イスプロファイル配列中のデバイスプロファイルの個数
と、デバイスプロファイル配列全体のサイズを割当先イ
ンテリジェントデバイスへ通知する。この通信手順は、
具体例３で説明した方法を使用した例である。

【０１２８】次に、ＰＣＩバスマスタよりデバイスプロ
ファイルに関する情報を受け取ったインテリジェントデ
バイスは、図３３に示す手順で、デバイスプロファイル
配列のコピー先アドレスを回答する。本通信手順も具体
例３で説明したものを使用した例である。

【０１２９】図３４は、メールボックスポインタ計算処
理の説明図である。先ず、図３４において、ＰＣＩバス
マスタが全てのデバイスプロファイル配列のメールボッ
クスポインタを求める概念について説明する。

【０１３０】ＰＣＩバスマスタは、ＰＣＩバスに接続し
ている全機能に対してデバイスプロファイル配列を作成
する。例として、機能１（Func１）用のデバイスプロフ
ァイル配列を作成する場合を想定する。

【０１３１】先ず、デバイスプロファイル［０］のメー
ルボックスポインタを、デバイスプロファイル［１］は
自分用なので省略し、次にデバイスプロファイル［２］
のメールボックスポインタを、そして全機能分のメール
ボックスポインタを決定する。

【０１３２】例として、デバイスプロファイル［２］の
メールボックスポインタを設定する場合を想定する。先
ず、デバイスプロファイル［２］は、機能２（Func２）
に送信する場合のメールボックスのアドレスでなければ
ならないため、デバイスプロファイル配列を機能２にコ
ピーしたと仮定する（図中、で示す）。次に、機能１
が各機能にＰＣＩコマンドを送信する場合は、各機能が
持つデバイスプロファイル配列の１番に書き込むわけな
ので、デバイスプロファイル［１］が対象となる（図
中、で示す）。

【０１３３】機能２にコピーした場合のデバイスプロフ
ァイル［１］中のメールボックスポインタのアドレスを
求める（図中、で示す）。求めたアドレスは作成中の
機能１用に割り当てるデバイスプロファイル［２］にお
けるメールボックスポインタに格納する（図中、で示
す）。

【０１３４】本具体例では、図中ので示す「デバイス
プロファイル配列を機能２にコピーしたと仮定する」処
理を、デバイスプロファイル配列コピー先アドレスを問
い合わせることにより求めている。

【０１３５】次に、ＰＣＩバスマスタの具体的なメール
ボックスポインタの設定手順を説明する。図３５は、Ｐ
ＣＩバスマスタの具体的なメールボックスポインタの設
定手順を示す説明図である。先ず、作成するデバイスプ
ロファイル配列を割り当てる機能番号をカレント番号と
してＸに設定する（ステップＳ３５１）。次に、最後の
機能分の作成が終了したかを判断する（ステップＳ３５
２）。ここで、全機能分のデバイスプロファイル配列の
作成が終了した場合は本処理を終了する。

【０１３６】現在カレントになっている機能のデバイス
プロファイル配列が全て作成終了しているかを判断する
（ステップＳ３５３）。ここで、デバイスプロファイル
配列の作成が終了している場合は、ステップＳ３５７に
移行する。

【０１３７】作成するデバイスプロファイルが対応する
機能が、インテリジェントデバイスであるかノン−イン
テリジェントデバイスであるかを判断する。即ち、機能
１に対応するデバイスプロファイルはデバイスプロファ
イル［１］、機能２に対応するデバイスプロファイルは
デバイスプロファイル［２］である。

【０１３８】ステップＳ３５４において、対応する機能
がノン−インテリジェントデバイスである場合はステッ
プＳ３５６に移行する。一方、ステップＳ３５４におい
て、対応する機能がインテリジェントデバイスである場
合は、メールボックスアドレスを算出し、デバイスプロ
ファイルのメールボックスポインタに格納する（ステッ
プＳ３５５）。現在カレントになっている機能番号を
Ｘ、デバイスプロファイルのサイズをＺ、デバイスプロ
ファイルの先頭からメールボックスまでのオフセットを
Ｍ、現在処理しているデバイスプロファイル配列の添え
字をｙとし、前工程で機能ｙから受信したデバイスプロ
ファイル配列コピー先アドレスをＹとすると、メールボ
ックスアドレスは以下の式で求められる。

【０１３９】＆Ｍａｉｌ Ｂｏｘ＝ＸＺ＋Ｙ＋Ｍ そして、次のデバイスプロファイルへと移動し（ステッ
プＳ３５６）、その後、ステップＳ３５３に戻る。ここ
で、移動は、同一の機能用に作成しているデバイスプロ
ファイル配列中で一つ増加する方向へ移る。

【０１４０】ステップＳ３５３において、デバイスプロ
ファイルの残りがなかった場合、作成しているデバイス
プロファイル配列を割り当てる機能を次に移動する（ス
テップＳ３５７）。移動は、デバイスプロファイルの添
え字を０に戻し、機能番号を一つ増加する方向へ移る。
その後、ステップＳ３５２に移行する。

【０１４１】〈効果〉以上のように、具体例６によれ
ば、ＰＣＩバスマスタがデバイス管理用テーブルを作成
して各インテリジェントデバイスに配布するようにした
ので、次のような効果が期待できる。

【０１４２】(1)全てのデバイスプロファイルの初期化
をＰＣＩバスマスタが行うため、各々のデバイスの開発
が容易となる。 (2)デバイスプロファイルの構造に項目が追加された場
合でも、ＰＣＩバスマスタ以外のデバイスの処理を変更
する必要がない。

【０１４３】《具体例７》具体例７は、具体例５におけ
る割り込み要求レジスタ（ＰＩＲ）のビットを各機能に
割り当てるようにしたものである。

【０１４４】〈構成〉図３６は、具体例７の割り込み要
求レジスタの構成図である。具体例７は、具体例５の構
成に加えて、図３６に示すような割り込み要求レジスタ
を備えたものである。

【０１４５】割り込み要求レジスタ（ＰＩＲ）は、最上
位ビット３１がセット・クリアを示すフラグとなってお
り、ビット０〜ビット３０のいずれかに１をセットし、
最上位ビット３１に１をセットすることによりビット０
〜ビット３０に対してセットした１が反映され、このＰ
ＩＲが持つシステムに対して割り込みを発生させるよう
構成されている。

【０１４６】一度、ビット０〜ビット３１に対して反映
された１は、反映されたビットを１にし、最上位ビット
３１に０をセットすることにより、０にクリアすること
ができるよう構成されている。このような仕様を持つ割
り込み要求レジスタを各インテリジェントデバイスに対
して一つ設ける。

【０１４７】〈動作〉具体例５で説明したメールボック
スを使用する通信方法を使用した場合を例として以下に
説明する。図３７は、送信側が行うＰＣＩの割り込み要
求レジスタの使用方法の説明図である。図示例では、機
能４（Func４）が機能３（Func３）にコマンドを通知す
る処理を例としている。

【０１４８】先ず、機能４を持つインテリジェントデバ
イスは、送信するデータの情報（「受信要求」を示すコ
マンド、データの先頭アドレス、データのサイズ）を規
定されたメールボックスに対して格納する。

【０１４９】次に、格納したことを機能３に通知するた
めに機能３が持つＰＩＲに対して決められた値を書き込
む。ＰＩＲに０以外の値が書き込まれたことにより機能
３に割り込みが発生する。

【０１５０】図３８は、ＰＩＲの各ビットにおける意味
づけの説明図である。ＰＩＲの各ビットは、同一ＰＣＩ
バス上に接続された各機能にそれぞれ対応している。ビ
ット０が機能０に、ビット１が機能１に、ビット２が機
能２にといったように、以下同様にしてビット３０が機
能３０の機能に対応する。但し、この対応は、ハードウ
ェア的な結線とは関係なくソフトウェア上で対応させて
いる状態を示す。

【０１５１】更に、ＰＩＲの仕様として、ビット０〜ビ
ット３０は各機能に対応しているが、ビット３１は〈構
成〉の項で説明したように、ビット０〜ビット３０に対
してセットされた１のデータが割り込みを要求するもの
か、解除するものかを指定するビットとなっている。ビ
ット０〜ビット３０に対する０の書き込みは何の意味も
なさない。よって、このレジスタが、（00000000 00000
000 00000000 10010000）である時に、（10000000 0000
0000 00000000 00000001）を書き込んだ時には（000000
00 00000000 00000000 10010001）となる構造を持つ。
即ち、セット時は各ビットのＯＲとなる。

【０１５２】尚、クリア時はビット０〜ビット３０のう
ち、１のデータのビットがクリアされる。例えば、図示
のように、（X0000000 00001000 10001000 10001000）
である時に、（00000000 00000000 00000000 1111111
1）を書き込んだ時には、ビット０〜ビット７の値がク
リアされるため、（X0000000 00001000 10001000 00000
000）となる。

【０１５３】次に、送信先のＰＩＲに書き込む決められ
た値を説明する。図３９は、送信先のＰＩＲに書き込む
決められた値を示す説明図である。機能１が他の機能に
対して割り込みを入れる場合は、固定的にビット１とビ
ット３１のみを１にしたデータを割り込み先のＰＩＲに
対して書き込む。このことにより、受信側で割り込み要
求を出した機能を特定することが可能となる。

【０１５４】機能の番号は、初期化時にＰＣＩバスマス
タより配布されたデバイスプロファイル配列とした時の
添え字に該当する。よって、ダイナミックに割り当てら
れる数値である。

【０１５５】受信側が行うＰＣＩの割り込み要求レジス
タの使用方法を説明する。図４０は、その受信側が行う
ＰＣＩの割り込み要求レジスタの使用方法の説明図であ
る。

【０１５６】図４０では、割り込みが発生するとＰＩＲ
の値を読み込む。ＰＩＲ中のデータは、図３９に示すよ
うに割り込みの要求元を示している。機能４により割り
込みが要求された場合は、ＰＩＲのビット４が１にセッ
トされている。機能３は、ＰＩＲのビット４が１にセッ
トされていることにより、割り込みの要求元が機能４で
あることを知ることができる。

【０１５７】機能３は、割り込みの要求元が機能４と分
かることにより、機能４が対応するデバイスプロファイ
ル［４］のメールボックスにコマンドを格納しているこ
とを知り、コマンドを読み出し、コマンドの解析処理へ
移行する。

【０１５８】また、機能３の割り込み処理が起動した時
点で、複数の機能から割り込み要求が極めて短い時間に
発生した場合に複数のビットが１にセットされている可
能性がある。このような場合にも本具体例は対応するこ
とができる。

【０１５９】〈効果〉以上のように、具体例７によれ
ば、ＰＩＲの各ビットを、それぞれ各機能と一意に対応
づけるようにしたので、以下のような効果が期待でき
る。

【０１６０】(1)コマンドを受信したデバイス（機能）
は、ＰＩＲをチェックするだけでコマンド送信元のデバ
イス（機能）を特定することができる。 (2)複数の機能から割り込み要求が極めて短い時間に発
生した場合に複数のビットが１にセットされている可能
性があるが、特別な対応なく同じ手順で対応することが
できる。

【０１６１】《具体例８》具体例８は、ＰＣＩヘッダ中
に、次の送信データの情報と、データエリアのポインタ
と、データサイズとを備えるようにしたものである。

【０１６２】〈構成〉図４１は、具体例８におけるＰＣ
Ｉヘッダの構成図である。ＰＣＩヘッダ（PCI Header）
は、ＰＣＩヘッダ同士をアドレスでつなぎ、リンク構造
で管理する場合に使用するネクストポインタ（Next Poi
nter）と、送信するデータの先頭アドレスを示すデータ
エリアポインタ（Data Area Pointer）と、送信するデ
ータのサイズを示すデータサイズ（Data Size）の各領
域から構成される。尚、このＰＣＩヘッダの構造は具体
例４で説明したＰＣＩヘッダと基本的に同様である。

【０１６３】〈動作〉図４２は、本具体例の動作の基本
的概念を示す説明図である。データ送信側のインテリジ
ェントデバイスは、受信側のインテリジェントデバイス
に対して送信するデータの情報（データ先頭アドレス、
データサイズ）と共にデータ「受信要求」を示すコマン
ドを送信する。

【０１６４】受信側は、「受信要求」を示すコマンドを
認識すると、データの情報（データ先頭アドレス、デー
タサイズ）を元にデータのコピーを行う。データのコピ
ー後、受信側は受信完了を送信側に対して連絡するため
「受信応答」を示すコマンドを送信する。

【０１６５】以上のようなコマンドによる逐次転送が基
本となっている。よって、送信側は、送信したコマンド
に対する応答が受信側より来る前に次のコマンドを送信
することができない仕組みになっている。この仕組みの
長所は確実なデータ転送ができる点にあるが、データの
高速転送には不向きである。

【０１６６】そこで、本具体例では、上記の長所を失う
ことなく高速な転送手段を提供する。先ず、本具体例で
使用するＰＣＩデータの構造を図４１を用いて説明す
る。

【０１６７】本具体例のＰＣＩ通信では、直接データを
扱わず、図に示すＰＣＩヘッダを使用しデータを管理す
る。ＰＣＩヘッダは、データを先頭アドレスとデータサ
イズにより管理する。更に、上述したように、ＰＣＩヘ
ッダ同士をリンクするネクストポインタを含む構造を持
っている。

【０１６８】以上説明したデータ管理方法を使用し、高
速転送を行う手順を以下に説明する。送信側は、一つの
「受信要求」を示すコマンドに対する「受信応答」を示
すコマンドを受信するまでは、上位層より送信要求が来
ても同一の受信側に対しては「受信要求」を発信するこ
とはできない。

【０１６９】図４３は、このような連続送信時の送信側
のシーケンスを示す説明図である。送信元ＰＣＩデバイ
スドライバは、最初の送信データ（１）を上位層から受
け付けると、ＰＣＩヘッダをデータ（１）にリンクさせ
る（図中、で示す）。この時点でＰＣＩヘッダには０
を代入する。

【０１７０】送信元ＰＣＩデバイスドライバは、受信側
デバイスドライバに対して「受信要求」コマンドを送信
する（図中で示す）。送信元デバイスドライバは、受
信側デバイスドライバからの「受信応答」コマンドを受
信する前に次の送信データ（２）を上位層より受け付け
ると、ＰＣＩヘッダをデータ（２）にリンクさせ（図
中、で示す）、データ（１）を管理しているＰＣＩヘ
ッダのネクストポインタをデータ（２）を管理している
ＰＣＩヘッダの先頭にリンクさせる（図中、で示
す）。送信元デバイスドライバは、受信側デバイスドラ
イバから「受信応答」コマンドを受信する前に更に次の
送信データ（３）を上位層より受け付けると、ＰＣＩヘ
ッダをデータ（３）にリンクさせ、データ（２）を管理
しているＰＣＩヘッダのネクストポインタをデータ
（３）を管理しているＰＣＩヘッダの先頭にリンクさせ
る（図中、で示す）。以上のように、受信側ＰＣＩデ
バイスドライバからの「受信応答」コマンドを受信する
までこのような操作を繰り返す。

【０１７１】以上の処理では、受信側がネクストポイン
タを見るタイミングにより、リンクしたことが受信側に
認識されない場合が発生する。このような場合を次に説
明する。

【０１７２】図４４は、リンクしたことが受信側に認識
されない場合の説明図である。図において、のタイミ
ングと前後して受信側からデータ（２）まで受信完了し
たことを示す「受信応答」コマンドを受信すると（図
中、で示す）、送信側インテリジェントデバイスは、
データ（３）からの「受信要求」コマンドを送信する
（図中、で示す）。送信側は以上の処理が全てとな
る。

【０１７３】次に、連続送信時の受信側のシーケンスを
説明する。図４５は、連続送信時の受信側のシーケンス
を示す説明図である。受信側のＰＣＩデバイスドライバ
は、送信側ＰＣＩデバイスドライバから「受信要求」コ
マンドを受信すると（図中、で示す）、コマンドの引
数であるＰＣＩヘッダの先頭アドレスと、ＰＣＩヘッダ
のサイズからＰＣＩヘッダのコピーを行う（ステップＳ
４５１）。送信側上位層からの送信データの情報（先頭
アドレス、データサイズ）は、ＰＣＩヘッダ中で管理さ
れているため、ＰＣＩデバイスドライバ間でやり取りす
るコマンドの引数はＰＣＩヘッダの情報となる。

【０１７４】次に、受信側のＰＣＩデバイスドライバは
受信したＰＣＩヘッダの管理する情報からデータの
（１）の先頭アドレスとデータサイズを読み出す（ステ
ップＳ４５２）。そして、その情報に従いデータをコピ
ーする（ステップＳ４５３）。

【０１７５】受信側のＰＣＩデバイスドライバは、受信
したＰＣＩヘッダの管理する情報からネクストポインタ
を読み出しＮＵＬＬであるか判断する（ステップＳ４５
４）。ＮＵＬＬである場合は後続のデータが存在しない
ことを意味するので、ステップＳ４５８に移行する。Ｎ
ＵＬＬでない場合は、後続のデータが存在することを意
味するので、ステップＳ４５５に移行する。受信側のＰ
ＣＩデバイスドライバは、受信したＰＣＩヘッダの管理
する情報からデータ（２）の先頭アドレスとデータサイ
ズを読み出す（ステップＳ４５６）。そして、その情報
に従いデータをコピーする（ステップＳ４５７）。

【０１７６】受信側のデバイスドライバは、以上の工程
で「受信要求」コマンドを受信してから一定時間内に
「受信応答」コマンドを送信する必要がある。図では、
データ（２）を受信したところでタイムアウトが迫った
ため、データ（３）の受信をあきらめ、応答を送信側Ｐ
ＣＩデバイスドライバへ返している（ステップＳ４５
８）。

【０１７７】また、ステップＳ４５４と同様の判断を各
データコピーの完了時に行い、ＰＣＩヘッダのネクスト
ポインタがＮＵＬＬである場合も応答の送信を行う。

【０１７８】また、ＰＣＩヘッダのネクストポインタを
次々に先読みし、予め受信するデータの総容量を見積
り、その後にデータをコピーする手段をとることもでき
る。

【０１７９】図４６は、予め受信するデータの総容量を
見積り、その後にデータをコピーする場合の説明図であ
る。即ち、図示のように、受信側ＰＣＩデバイスドライ
バでは、ネクストポインタが０となるまでＰＣＩヘッダ
をコピーし（ステップＳ４６１〜ステップＳ４６４）、
その後データをコピーする（ステップＳ４６５〜ステッ
プＳ４６８）。尚、ネクストポインタが０か、コマンド
受信から２秒以内に受信応答を行う（ステップＳ４６
９）のは、上記の連続送信時の受信側のシーケンスと同
様である。

【０１８０】また、受信側の都合により、一つのコマン
ド・レスポンスに対して一つのデータを送受信すること
も問題なくできる。つまり、本具体例の通信方式では受
信側の受信方法を柔軟に作成することができる。これ
は、様々なデバイスを接続しなければならないＰＣＩバ
ス間の通信方法としては重要な項目である。

【０１８１】〈効果〉以上のように、具体例８によれ
ば、ＰＣＩヘッダ中に、次の送信データの情報と、デー
タエリアのポインタと、データサイズとを備えるように
したので、以下に示すような効果が期待できる。

【０１８２】(1)一つのデータブロック転送において、
一組のコマンド・レスポンスを必要としないため、高速
なデータ転送を実現することができる。 (2)一定時間毎にレスポンスを出すことのみが決まって
いるだけであるため、受信側の受信方法を柔軟に作成す
ることができる。これは、様々なデバイスを接続しなけ
ればならないＰＣＩバス間の通信方法としては重要な項
目である。

【０１８３】《具体例９》具体例９は、自層の処理を行
うヘッダ情報中に、ヘッダのサイズを示す情報と、ヘッ
ダ情報のバイト数が特定の値の倍数となるような可変長
のデータであるパディングとを付加するようにしたもの
である。

【０１８４】〈構成〉具体例１の構成において、ＰＣＩ
デバイスドライバの上位層としてゲート層を定義する。

【０１８５】図４７は、ゲートヘッダの説明図である。
ゲートヘッダ（Gate Header）が付いたデータをゲート
パケット（Gate Packet）として図示の構成をとる。ゲ
ートヘッダは、ヘッダテールに上位層データの境界を調
節するパディング（Padding）領域と、そのパディング
領域を含めたゲートヘッダサイズを示すヘッダサイズ
（Header Size）領域を持つことを特徴とする。

【０１８６】図４８は、ヘッダサイズ領域の説明図であ
る。図示のように、ゲートヘッダは、ヘッダテールに上
位層データの境界を調節するパディング領域と、このパ
ディング領域を含めたゲートヘッダサイズを示すヘッダ
サイズ領域を持つ。

【０１８７】〈動作〉通常、階層構造で構成されている
通信システムでは、送信データは、上位層データと、プ
ロトコル層のヘッダ情報と、下位層（デバイスドライバ
等）ヘッダとがアドレス的に接した構造をとっている。

【０１８８】図４９は、パディング無しとパディングあ
りの場合の説明図であり、（ａ）はパディング無し、
（ｂ）はパディングありの場合である。図の（ａ）に示
すような階層構造で構成されている場合、プロトコル層
で選択されるプロトコルによってヘッダのサイズが４バ
イト境界に揃わない場合が多い。これにより、上位層デ
ータが４バイト境界に揃わなくなり、このようなデータ
を受信した上位層は、ＤＭＡ等の高速データ転送手段が
使用できなくなる。

【０１８９】本具体例では、下位層と上位層（プロトコ
ル層）との通信経路を制御するゲート層をデバイスドラ
イバとプロトコル層の間に設け、そのヘッダ構造にパデ
ィング領域を設ける。このパディング領域を使用するこ
とにより、プロトコル層のヘッダ情報部のサイズに関係
なく、全データ若しくは上位層データの開始位置を４バ
イト境界に揃えることができる。

【０１９０】送信側動作について以下に説明する。通常
の送信手順では、４バイト境界に沿って上位層が送信デ
ータを作成する。次に上位層データの前部に接するよう
にプロトコル層のヘッダ情報を作成する。

【０１９１】図５０は、上位層のデータがゲート層に来
た時点の動作を示すフローチャートである。ゲート層
は、プロトコル層からの送信データを受信すると（ステ
ップＳ５０１）。受信した送信データの先頭アドレスを
４で割り、その余りを計算する（ステップＳ５０２）。
その余りが０であった場合は、パディングの添付は行わ
ず、ヘッダサイズにゲートヘッダのサイズである１２を
格納する（ステップＳ５０３）。

【０１９２】ステップＳ５０２において、余りが１であ
った場合、送信データの先頭アドレスの最後の数値は
１、５、９、Ｄのどれかであるから、パディングを一つ
添付する（ステップＳ５０４）。そして、ヘッダサイズ
にゲートヘッダのサイズである１２＋１を格納する（ス
テップＳ５０５）。

【０１９３】ステップＳ５０２において、余りが２であ
った場合、送信データの先頭アドレスの最後の数値は
２、６、Ａ、Ｅのどれかであるから、パディングを二つ
添付する（ステップＳ５０６）。そして、ヘッダサイズ
にゲートヘッダのサイズである１２＋２を格納する（ス
テップＳ５０７）。

【０１９４】ステップＳ５０２において、余りが３であ
った場合、送信データの先頭アドレスの最後の数値は
３、７、Ｂ、Ｆのどれかであるから、パディングを三つ
添付する（ステップＳ５０８）。そして、ヘッダサイズ
にゲートヘッダのサイズである１２＋３を格納する（ス
テップＳ５０９）。

【０１９５】次に、受信側の処理において、デバイスド
ライバ（ＰＣＩデバイスドライバ）から受信データを受
け取った時点の動作について説明する。

【０１９６】図５１は、受信側の動作を示すフローチャ
ートである。ゲート層は、デバイスドライバが受信した
データを受け取ると（ステップＳ５１１）、ゲートヘッ
ダ中のヘッダサイズをチェックする（ステップＳ５１
２）。その値が１２である時、ゲートヘッダにパディン
グは付いていないと判断し、プロトコル層へ渡すアドレ
スを受信データ先頭アドレスにゲートヘッダ分を加えた
位置に移動させる。

【０１９７】ステップＳ５１２でチェックした結果、そ
の値が１３である時、ゲートヘッダにパディングが一つ
付いていると判断し、プロトコル層に渡すアドレスを受
信データ先頭アドレスにゲートヘッダ＋２を加えた位置
に移動させる（ステップＳ５１４）。

【０１９８】ステップＳ５１２でチェックした結果、そ
の値が１４である時、ゲートヘッダにパディングが二つ
付いていると判断し、プロトコル層に渡すアドレスを受
信データ先頭アドレスにゲートヘッダ＋３を加えた位置
に移動させる（ステップＳ５１５）。

【０１９９】ステップＳ５１２でチェックした結果、そ
の値が１５である時、ゲートヘッダにパディングが三つ
付いていると判断し、プロトコル層に渡すアドレスを受
信データ先頭アドレスにゲートヘッダ＋３を加えた位置
に移動させる（ステップＳ５１６）。

【０２００】ゲート層は、上記ステップＳ５１３〜ステ
ップＳ５１６で求めた先頭アドレスをプロトコル層へ通
知する（ステップＳ５１７）。

【０２０１】〈効果〉以上のように、具体例９によれ
ば、自層の処理を行うヘッダ情報中に、ヘッダのサイズ
を示す情報と、ヘッダ情報のバイト数が特定の値の倍数
となるような可変長のデータであるパディングとを付加
するようにしたので、以下のような効果が期待できる。

【０２０２】(1)プロトコル層のヘッダ情報部のサイズ
に関係なく、上位層データの開始位置を４バイト境界に
揃えることができる。 (2)プロトコル層のヘッダ情報部に関係なく、全データ
の開始位置を４バイト境界に揃えることができる。

【０２０３】《具体例１０》具体例１０は、各インテリ
ジェントデバイスに、システムの初期化を行う機能を備
えるようにしたものである。

【０２０４】〈構成〉図５２は、具体例１０の構成およ
び処理の説明図である。具体例１０は、具体例１の構成
に対し、ＰＣＩバスマスタが唯一の初期化時に暫定的に
初期化の主導権を持つ初期化時暫定マスタの機能を持つ
点と、その他デバイスが他のデバイスを初期化する機能
を持つ点とを付加している。

【０２０５】図示のように、初期化時暫定マスタ側は、
ゲートＩＤ振り分け処理と、マスタ募集処理とを行うよ
う構成され、デバイス側は、ゲートＩＤ入手処理と、マ
スタへの立候補処理とを行うよう構成されている。ま
た、デバイス側は、デバイスマスタが自身に決定した場
合は、他のデバイスの初期化処理を行うよう構成されて
いる。

【０２０６】〈動作〉本具体例では、ＰＣＩデバイスド
ライバレベルの初期化をＰＣＩバスマスタが行った後
に、暫定的に初期化の主導権を持つ初期化時暫定マスタ
機能がＰＣＩバスマスタの上位層として動作する。

【０２０７】本処理は、先ず上位層同士でお互いを認識
するためのＩＤを割り当てる処理を実行する。次に暫定
初期化以降の初期化の主導権を持つマスタの募集処理を
実行する。この時に、ＰＣＩバスマスタ以外のデバイス
はマスタになるための機能を有している場合は初期化時
暫定マスタからのマスタ募集に対して立候補することが
できる。そして、初期化時暫定マスタからマスタ権を譲
られた場合には、今後マスタとなり、全システム間の初
期化を取りまとめる。初期化時暫定マスタは、他のデバ
イスにマスタ権を譲った場合は、以降一般のデバイスと
して動作する。

【０２０８】マスタとして動作するための機能をデバイ
スマスタと定義し、新しいデバイスマスタを決定するま
での手順を以下に説明する。

【０２０９】図５３は、デバイスマスタの決定処理の説
明図である。先ず、ＰＣＩバスマスタが持つ初期化時暫
定マスタの処理について説明する。初期化時暫定マスタ
は、各インテリジェントデバイスに対してマスタを募集
することを示す「デバイスマスタ募集」コマンドを送信
する（ステップＳ５３１ａ）。そのコマンドの応答とし
てマスタになることができる／またはできないことを意
味する「デバイスマスタ応募」コマンドを受信する（ス
テップＳ５３２ａ）。

【０２１０】「デバイスマスタ募集」コマンドを送信し
た全てのインテリジェントデバイスより、「デバイスマ
スタ応募」コマンドを受信すると、その中から一つマス
タとなるインテリジェントデバイスを選定する（ステッ
プＳ５３３ａ）。

【０２１１】初期化時暫定マスタは、マスタと選定した
インテリジェントデバイスに対しては、以降のデバイス
間初期化を依頼することを示す「デバイスマスタ決定」
コマンドを、それ以外のインテリジェントデバイスに対
しては、マスタとして選定しなかったことを示す「デバ
イスマスタ不採用」コマンドを送信する（ステップＳ５
３４ａ）。

【０２１２】次に、ＰＣＩバスマスタ以外のデバイスの
処理について説明する。各インテリジェントデバイス
は、初期化時暫定マスタからの「デバイスマスタ募集」
コマンドを受信すると（ステップＳ５３１ｂ）、自機能
の中にデバイスマスタ機能が含まれているかを確認する
（ステップＳ５３２ｂ）。含まれていない場合は引数で
マスタに立候補しないことを示して初期化時暫定マスタ
に対して「デバイスマスタ応募」コマンドを送信する
（ステップＳ５３３ｂ）。引数を使用する代わりにマス
タに応募しないことを示す「デバイスマスタ非応募」コ
マンドを使用してもよい。

【０２１３】「デバイスマスタ応募」コマンド、若しく
は「デバイスマスタ非応募」コマンドを、初期化時暫定
マスタに送信した後に、初期化時暫定マスタより「デバ
イスマスタ決定」コマンドまたは、「デバイスマスタ不
採用」コマンドを受信する（ステップＳ５３４ｂ）。
「デバイスマスタ決定」コマンドを受信した場合は、以
降マスタとなり、システム間初期化の主導権を取る。
「デバイスマスタ不採用」コマンドを受信した場合は、
引き続き一般のデバイスとして動作する。

【０２１４】ところで、本具体例の構成では、ＰＣＩデ
バイスドライバの上位にゲート層を設けている。ゲート
層は主に複数の上位層（プロトコル層）と複数の下位層
（デバイスドライバ）間の経路選択、経路制御を行う階
層である。

【０２１５】よって、デバイスマスタは、ゲートの初期
化後、ゲートの通信機能を使用して各システム間のその
他のイニシャルの主導権を握る。組み込み上、ゲート自
身がデバイスマスタとしての機能を持つ必要はないが、
以下のデバイスマスタの動作例ではデバイスマスタ機能
がゲートに存在するものとして説明する。

【０２１６】図５４は、デバイスマスタになるための条
件を示す説明図である。デバイスマスタは自システムの
上位層が各システム間で初期化を行う時のキック（起
動）をかける処理を受け持つ。各システム上の全ての上
位層は、システム間で初期化開始を行う場合、デバイス
マスタからの初期化開始要求を使用することにより他の
システム上の同一上位層との同期を取ることができ、双
方で初期化を開始してしまう等の問題を回避できる。

【０２１７】図５５は、デバイスマスタの初期化概要の
説明図である。本具体例では、上位層間初期化を行う上
位層の例としてＸＸＸマネージャ、ＹＹＹマネージャを
使用する（ＸＸＸマネージャ、ＹＹＹマネージャは任意
の上位層）。

【０２１８】デバイスマスタは上位層に対して「（主導
権付き）初期化要求」を発信する。ここでは、ＸＸＸマ
ネージャとＹＹＹマネージャに対して行っている。スレ
ーブゲートは、上位層に対して「（主導権なし）初期化
要求」を出す（出す／出さないは各システムのプログラ
ム仕様による）。

【０２１９】図示例では、デバイスマスタにより「（主
導権付き）初期化要求」を受信したＸＸＸマネージャ、
ＹＹＹマネージャはそれぞれ他システムのＸＸＸマネー
ジャ、ＹＹＹマネージャに対して主導権を持ち初期化を
行っている。

【０２２０】〈効果〉以上のように、具体例１０によれ
ば、システムの初期化を行うデバイスをＰＣＩバスマス
タ固定ではなく、各デバイス間とのやり取りで決定し、
他のデバイスが受け持つことができるようにしたので、
以下の効果が期待できる。

【０２２１】(1)ＰＣＩバスマスタを持つシステムと対
等の関係にあるシステムを開発し、バスに接続する場合
にそのシステムにデバイスマスタを持たせる構造で開発
することができるため、開発単位としてまとまる効果が
ある。よって、そのシステムの開発が容易になり、アウ
トソーシング等の戦略が取りやすい。

【０２２２】(2)ＰＣＩバスマスタの初期化機能が正常
に動作しない場合のバックアップ機能となる。よって、
全システムの信頼性、保全性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＰＣＩバス制御システムの具体例１を
示す構成図である。

【図２】本発明のＰＣＩバス制御システムのソフトウェ
ア階層構造を示す説明図である。

【図３】ノン−インテリジェントデバイス４の初期化の
説明図である。

【図４】仮オーナ決定処理の説明図である。

【図５】仮オーナ決定シーケンスの説明図である。

【図６】サービスマネージャの初期化時における仮サー
ビスの認識処理の説明図である。

【図７】サービス整合処理の説明図である。

【図８】具体例２におけるコンフィグレーションレジス
タと拡張ＰＣＩ初期化処理の説明図である。

【図９】具体例２で設定するデバイスＩＤの説明図であ
る。

【図１０】具体例２の動作フローチャートである。

【図１１】具体例３の説明図である。

【図１２】具体例３のＰＣＩバスマスタからデバイスへ
のコマンド送信動作の説明図である。

【図１３】コマンドの説明図（その１）である。

【図１４】コマンドの説明図（その２）である。

【図１５】各インテリジェントデバイスがＰＣＩバスマ
スタに拡張ＰＣＩコマンドを送信する場合の説明図であ
る。

【図１６】具体例４の説明図である。

【図１７】具体例４のＰＣＩヘッダの構成図である。

【図１８】具体例４に関する問題の説明図である。

【図１９】具体例４の動作を示す説明図である。

【図２０】具体例４におけるデータ送信の概念を示す説
明図である。

【図２１】具体例５の構成および処理の説明図である。

【図２２】デバイスプロファイルの構造図である。

【図２３】メールボックスポインタの構造を示す説明図
である。

【図２４】ＰＩＲポインタの構造を示す説明図である。

【図２５】メールボックスの構造を示す説明図である。

【図２６】具体例５の動作フローチャートである。

【図２７】送信先デバイス上の機能に対応するメールボ
ックスアドレスの調べ方の説明図である。

【図２８】メールボックスへのメール投函処理の説明図
である。

【図２９】送信先デバイス上の機能に対応するＰＩＲア
ドレスの調べ方の説明図である。

【図３０】具体例５の効果の説明図である。

【図３１】具体例６の構成および処理を示す説明図であ
る。

【図３２】デバイスプロファイル配列のコピー先アドレ
ス問い合わせ処理の説明図である。

【図３３】デバイスプロファイル配列のコピー先アドレ
ス回答処理の説明図である。

【図３４】メールボックスポインタ計算処理の説明図で
ある。

【図３５】ＰＣＩバスマスタの具体的なメールボックス
ポインタの設定手順を示す説明図である。

【図３６】具体例７の割り込み要求レジスタの構成図で
ある。

【図３７】送信側が行うＰＣＩの割り込み要求レジスタ
の使用方法の説明図である。

【図３８】ＰＩＲの各ビットにおける意味づけの説明図
である。

【図３９】送信先のＰＩＲに書き込む決められた値を示
す説明図である。

【図４０】受信側が行うＰＣＩの割り込み要求レジスタ
の使用方法の説明図である。

【図４１】具体例８におけるＰＣＩヘッダの構成図であ
る。

【図４２】具体例８の動作の基本的概念を示す説明図で
ある。

【図４３】連続送信時の送信側のシーケンスを示す説明
図である。

【図４４】リンクしたことが受信側に認識されない場合
の説明図である。

【図４５】連続送信時の受信側のシーケンスを示す説明
図である。

【図４６】予め受信するデータの総容量を見積り、その
後にデータをコピーする場合の説明図である。

【図４７】具体例９におけるゲートヘッダの説明図であ
る。

【図４８】ヘッダサイズ領域の説明図である。

【図４９】パディング無しとパディングありの場合の説
明図である。

【図５０】上位層のデータがゲート層に来た時点の動作
を示すフローチャートである。

【図５１】具体例９の受信側の動作を示すフローチャー
トである。

【図５２】具体例１０の構成および処理の説明図であ
る。

【図５３】デバイスマスタの決定処理の説明図である。

【図５４】デバイスマスタになるための条件を示す説明
図である。

【図５５】デバイスマスタの初期化概要の説明図であ
る。

【符号の説明】

１ ＰＣＩバス ２ プリンタ（ＰＣＩバスマスタ） ３ インテリジェントデバイス ４ ノン−インテリジェントデバイス

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単独ではＰＣＩ通信機能を持たないノン
   −インテリジェントデバイスと、 ＰＣＩバス経由の通信機能を有し、前記ノン−インテリ
   ジェントデバイスをオーナとして管理し、当該ノン−イ
   ンテリジェントデバイスに対する他のデバイスからのア
   クセス要求を中継するインテリジェントデバイスとを備
   えたことを特徴とするＰＣＩバス制御システム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のＰＣＩバス制御システ
   ムにおいて、 インテリジェントデバイスおよびノン−インテリジェン
   トデバイスは、 各デバイスを初期化する際に参照するコンフィグレーシ
   ョンレジスタの予め決められた先頭ビット数を、インテ
   リジェントデバイスかノン−インテリジェントデバイス
   かを識別するための値とすることを特徴とするＰＣＩバ
   ス制御システム。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のＰＣＩバス制
   御システムにおいて、 ＰＣＩバスの共有メモリ領域に、インテリジェントデバ
   イスおよびノン−インテリジェントデバイスにおけるＰ
   ＣＩデバイスドライバの初期化時に使用する通信用作業
   領域を設け、かつ、当該通信用作業領域を各デバイスの
   メモリ領域の先頭に設けたことを特徴とするＰＣＩバス
   制御システム。
4. 【請求項４】 請求項２に記載のＰＣＩバス制御システ
   ムにおいて、 先頭ビット数は、各機能にマッピングする領域の先頭に
   設けた、ＰＣＩデバイスドライバの初期化時に使用する
   通信用作業領域を有するか否かを示す値であることを特
   徴とするＰＣＩバス制御システム。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載のＰＣＩ
   バス制御システムにおいて、 送信側デバイスから受信側デバイスへの送信データの先
   頭に、次の送信データのＰＣＩヘッダの先頭アドレスを
   示すネクストポインタと、当該送信データにおけるデー
   タエリアのアドレスを示すデータエリアポインタとを示
   すＰＣＩヘッダを備え、かつ、前記ネクストポインタの
   最下位ビットを、送信データが連続するか否かを示すフ
   ラグとしたことを特徴とするＰＣＩバス制御システム。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載のＰＣＩ
   バス制御システムにおいて、 ＰＣＩバスマスタおよびインテリジェントデバイスは、 全システム内に存在する機能と一意に対応づけられ、各
   機能毎に設けられたデバイスプロファイルを有し、 各デバイスプロファイルは、送信先のメールボックスの
   アドレスを示すメールボックスポインタと、送信先の処
   理に割り込みを発生させる割り込み要求レジスタのアド
   レスを示す割り込み要求レジスタポインタと、自分宛の
   コマンドとその引数を格納するメールボックスとを備
   え、 機能ＸのデバイスプロファイルＹのメールボックスポイ
   ンタは、機能ＹのデバイスプロファイルＸのメールボッ
   クスのアドレスを示し、各機能のデバイスプロファイル
   Ｘの割り込み要求レジスタポインタは、機能Ｘの割り込
   み要求レジスタのアドレスを示すよう構成されているこ
   とを特徴とするＰＣＩバス制御システム。
7. 【請求項７】 請求項６に記載のＰＣＩバス制御システ
   ムにおいて、 ＰＣＩバスマスタは、 各インテリジェントデバイスの機能に対して、配布する
   デバイスプロファイルのサイズと個数とを通知すること
   によりコピーする先頭アドレスを入手するコピー先アド
   レス問い合わせ処理部と、 前記コピーする先頭アドレスに基づき、配布するデバイ
   スプロファイルのメールボックスポインタを求めるメー
   ルボックスポインタ計算処理部とを備えたことを特徴と
   するＰＣＩバス制御システム。
8. 【請求項８】 請求項６または７に記載のＰＣＩバス制
   御システムにおいて、 割り込み要求レジスタの各ビットは、それぞれ、各機能
   と一意に対応づけられ、かつ、各機能が他の機能に対し
   て割り込みを要求する場合は、自身のビットに書き込み
   を行うよう構成されていることを特徴とするＰＣＩバス
   制御システム。
9. 【請求項９】 請求項１〜４、６〜８のいずれかに記載
   のＰＣＩバス制御システムにおいて、 送信側デバイスから受信側デバイスへの送信データの先
   頭に、次の送信データのＰＣＩヘッダの先頭アドレスを
   示すネクストポインタと、当該送信データにおけるデー
   タエリアのアドレスを示すデータエリアポインタと、当
   該送信データのデータサイズとを示すＰＣＩヘッダを備
   えたことを特徴とするＰＣＩバス制御システム。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれかに記載のＰＣ
    Ｉバス制御システムにおいて、 ＰＣＩバスマスタおよびインテリジェントデバイスは、 階層処理構造における自層の処理を行うヘッダ情報中
    に、ヘッダのサイズを示す情報を含むと共に、当該ヘッ
    ダ情報の総データ量が特定の値の倍数となるように可変
    長のデータであるパディングを付加するようにしたこと
    を特徴とするＰＣＩバス制御システム。
11. 【請求項１１】 請求項１〜１０のいずれかに記載のＰ
    ＣＩバス制御システムにおいて、 インテリジェントデバイスは、 予め決められた初期化時暫定マスタよりデバイスマスタ
    募集があった場合、自身がデバイスマスタになれる条件
    を備えていた場合はデバイスマスタに応募し、デバイス
    マスタが自身に決定した場合は他のデバイスの初期化処
    理を行うよう構成されていることを特徴とするＰＣＩバ
    ス制御システム。