JP2000508147A - 通信バスシステム - Google Patents

通信バスシステム

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Abstract

(57)【要約】 要求ステーションはバスを通じて要求パケットを発することができる。実行ステーションは、要求パケットを受信するとともに、相違するステーションからの要求パケットに応答して実行ステーションの状態の同一アスペクトを変更するコマンドを実行する。実行ステーションは、全ての相違する要求ステーションに対する要求パケットに応答して最後に実行されたコマンドの実行に関する情報を保持する。要求ステーションは、他の要求ステーションも要求パケットを発するときでさえも、そのパケットに対応するコマンドが実行されたか否かを決定するためにこの情報を読み出すことができる。好適には、実行ステーションは、それ自体の要求パケットに応答して実行されたコマンドの実行についての情報のみを各要求ステーションに示す。

Description

【発明の詳細な説明】 通信バスシステム 本発明は、請求の範囲1の冒頭部による通信バスシステムに関するものである 。 また、本発明は、このような通信バスシステムに用いられる実行ステーション に関するものである。 IEEE1394バスシステムは、テレビジョン受像機やビデオレコーダのよ うなステーションに接続するのに適用することができる(1394システムと称 される)通信バスシステムである。IEEE1394規格の第8章は、実行ステ ーションが複数の制御状態レジスタ(CSR)を有することが記載されている。 これらCSRの複数の内容は、複数の要求ステーションの全てからの要求パケッ トに応答して変更されるおそれがある。 誤りを防止するために、要求パケットを送信する要求ステーションは、コマン ドの繰り返される実行の影響が単一命令のものと異なる場合(例えば、「テレビ ジョン番組番号の増大」命令又は「容量リザーブ」命令の場合)特に、コマンド が実際に実行されたか否かを信頼性を持って決定することができるようにする必 要がある。実行ステーションが、コマンドの実行によって影響を及ぼされるとと もに要求ステーションからのコマンドによって読み出すことができる状態レジス タを有する場合、原理的には、状態レジスタの内容を確認することによってコマ ンドが実行されたか否かを決定することができる。しかしながら、実行を検出す るための状態レジスタの内容の確認は、同一の状態レジスタに影響を及ぼすコマ ンドを用いて要求パケットを送信することができる一つ以上の要求ステーション をバスシステムが有するときには信頼性を持って行われない。 1394において、コマンドの実行後実行ステーションは、どのコマンドが実 行されたかに応じて要求パケットを発した要求ステーションに応答パケットを戻 す。これによって、要求ステーションは、コマンドが実行されたか否か決定する ことができるが、要求ステーションが応答パケットを受信し損なうとそれは有効 に作動しない。 本発明の目的は、コマンドが実際に実行されたか否かを決定するより信頼性の あるやり方を提供することである。 本発明によれば、本発明による通信バスシステムは請求の範囲1の特徴部に記 載されたことを特徴とするものである。コマンド実行情報を読み出すことによっ て、特定の要求ステーションの各々は、それによって要求されたコマンドが実行 されたか否かを確認することができる。他の要求ステーションによって要求され たコマンドの後の実行は、特定の要求ステーションに対するコマンド実行情報に 影響を及ぼさず、したがって、確認の信頼性に影響を及ぼさない。 本発明による通信バスシステムは、請求の範囲6に記載されたような例を有す る。本例では、特定の要求ステーションは、相違するタイプの命令の実行を要求 する複数の要求パケットを発することができ、かつ、対応するコマンドが全ての 要求パケットを発した後に実行されるか否か確認することができる。これは、確 認を中断することなく論理的な動作として要求パケットを次々と迅速に発するこ とができることを意味する。1394システムにおいて、各タイプのコマンドは 例えば、相違するタイプのCSRに影響を及ぼし、通信バスシステムは、特定の 要求ステーションが要求したCSRの各々の最後に実行した変更についての特定 の要求ステーションの各々に対する情報を保持する。 コマンド実行情報の複数の形態を記憶することができる。要求ステーションが 各パケットの各パケット識別を有する場合、記憶されたコマンド実行情報はその パケット識別を有することができる。これによって、任意のときに任意のコマン ドの実行のチェックを行うことができる。記憶されたコマンド実行情報は、コマ ンドの実行直後の実行ステーション、すなわち、実行によって生じた結果の状態 についての情報を有することができる。これによって、要求ステーションは、例 えば、実行ステーションからの一般的な応答よりも詳しい任意の所望の量の詳細 中のコマンドの実行を分析することができる。このような任意の実行情報を、実 行ステーションによって受信した要求パケットの全てに対して、すなわち、コマ ンドを最近実行した予め設定された数の要求パケットに対して記憶したままにす ることができる。したがって、以前のコマンドも分析することができる。 コマンド実行情報を複数の方法で記憶することができる。予め設定された記憶 領域の各々を、各要求ステーションに対して実行ステーションに割り当てること ができる。コマンドを特定の要求ステーションからの要求パケットに応答して実 行する場合、実行ステーションは、その実行に対するコマンド実行情報を用いて その特定の要求ステーションに割り当てられた記憶領域にコマンド実行情報を上 書きすることができる。したがって、記憶領域は常に、特定のステーションに対 して最近実行されたコマンドのコマンド実行情報(すなわち、任意の要求パケッ トを受信する前に実行ステーションによって記憶された初期化情報)を有する。 特定のステーションの各々に割り当てられた記憶領域を、相違するタイプのコマ ンドに対する記憶副領域に細分することができ、実行ステーションは、コマンド が実行された記憶副領域のみを上書きする。 好適例において、コマンドタイプごとの1論理ビットのみ各要求ステーション に対して記憶される。実行ステーションが特定の要求ステーションから受信した 要求パケットに応答してコマンドを連続的に実行する場合、実行ステーションは 、特定の要求ステーション(と、1タイプ以上のコマンドが記録される場合のコ マンドのタイプ)に対して論理ビットをセットする。この場合、実行ステーショ ンは、好適には特定の要求ステーションからの信号に応答して論理ビットをリセ ットすることができるようにする必要もある。1394システムにおいて、この 信号を、例えば、変更が論理ビットによって記録されるCSRを特定の要求ステ ーションが読み出すときに発生させることができる。 コマンド実行情報の読出しを、好適にはバス相互接続を通じて要求ステーショ ンから実行ステーションに伝送される読出しパケットによってトリガされる。こ の読出しパケットに応答して、実行ステーションは、どの要求ステーションから 読出しパケットを発したかを決定し、その要求ステーションに対して記憶された 命令実行情報を読み出し、コマンド制御情報の制御下で得られた状態パケットを 相互接続バスを通じて要求ステーションに送信する。 好適には、コマンド実行情報の記憶を、実行ユニットによる応答パケットの送 信に組み合わせる。これによって、応答を受信しない場合にコマンドの重要な実 行上でチェックするオプションを要求ステーションに付与する。 本発明のこれら及び他の好適な態様を、本発明による通信バスシステムを示す 図1を用いて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 図1は、本発明による通信バスシステムを示す。この通信バスシステムは、実 行ステーションBと、要求ステーションAと、相互接続バス12とを有する。実 行ステーションBは、パケット受信/インタプリタユニット102と、コマンド 実行ユニット104と、コマンド実行情報メモリ106と、パケット発生/送信 ユニット108とを有する。 通信バスシステムは、例えば、IEEE 1394規格によって指定されたプ ロトコルを用いる。IEEE−1394高速順次バスはトランザクション機構を 用い、この機構によって、バス12上の任意の装置(ステーション)A,B,1 4は、他の任意のステーションA,B,14の任意のアクセス可能な記憶位置す なわち制御及び状態レジスタ(CSR)に対する読出し、書込み又は原子的な読 出し−修正−書込み動作を実行することかできる。CRSがマップされたメモリ であるので、1394ではCRSとメモリとの間の区別がない。 ステーションAがステーションBに対するトランザクションを実行するように するために、代表的な順序では、ステーションAが要求パケットをステーション Bに送信し、Bが、受信認識を送り返し、(しばらくしてから)呼び出されたフ ァンクションを実行し、ファンクション結果すなわち実行についてのある状態を 有する認識パケットを送信し、その後、Aは、認識パケットに対する受信認識を Bに送り返す。 要求及び認識パケットは、送信側(要求におけるA、認識におけるB)、宛先 の受信側(要求におけるB、認識におけるA)、AからBへのこのトランザクシ ョンに対するシーケンス番号及びデータ(ファンクション、結果、状態等)の識 別を有する。これらパケットもCRC誤り検出コードによって保護され、受信側 かパケットの変形を検出することができる。 認識パケットは、上記ラベル、状態情報及び非常に簡単な誤り検出コードのう ちの任意のものを有しない。 パケット(要求/応答/認識)が何らかの理由で変形し又はバス上で消失した 場合にCRSが変更されるというトランザクションに関する問題が発見された。 この問題によって、要求側(A)及び応答側(B)に対してCRSの状態(及び その副作用)についての情報が一致しなくなる。例1: ステーションBは、等時性データ伝送に対して利用できる帯域幅を表す大域バ スリソースを維持する。ステーションAが、この帯域幅の一部を割り当てること を所望し、いわゆる比較−スワップロックファンクションを有するBに対して要 求パケットを送信し、これは、利用できる帯域幅の量を呼び出された量まで減少 させることを試みる。BがAに送り返す応答パケットは、割当てが成功したか否 か、したがってAが現在帯域幅を所有し、それを使用しているか否かを表す。要 求が誤りなしでBに到達し、これが実行され及び成功した(帯域幅をAに対して 割り当てた)と仮定する。応答パケットはAに送り返されるが、Bによるあり得 る再送信後でもそれを受信しない。Aは、それが許可された帯域幅であるか否か を知らず、それを割当て解除しない。呼び出された量は、等時性データに対して もはや利用できないだけである。例2: ステーションBを、書き込まれたときに次の番組を選択するCRSを実現する テレビジョン受像機とする。Aが書込みトランザクションをBに送信して次の番 組に切り替えるがコマンドが実際に実行されたか否かを知ることができない場合 、何か誤りがあったと仮定するとコマンドを再試行することを決定するおそれが ある。TVステーションBが「チャネルアップ」ファンクションを2度実行して 誤った番組を表示するおそれがある。 CSRを変更しないとともに他の任意の副作用を有しないトランザクションは 、何か誤りがあったことを要求側が気づくとトランザクションを安全に再試行す ることができるので、この問題を被らない。CRSを変更し、及び/又は、副作 用を有するトランザクションによって、単一装置に対する不所望な結果を生じた り(例2)、バス全体に対する誤動作が生じる(例1)おそれがある。 要求の結果を知るための要求側の唯一の方法が応答に受信することであるとい う事実によって主に問題が生じる。応答が消失すると、応答するステーションか ら後に情報を検索する方法がない。変更したと仮定されたCSRを読み出すこと は解決にはならない。その理由は、他のステーションがその間にCSRを変更す るおそれがあり、すなわち、それを読み出すことは、不所望な副作用を有するお それがあるからである。 ネットワーク上の誤りの結果、以下の「状態」がトランザクション後に存在す る。 S1:トランザクションが実行され、要求側がそれを知る。 S2:トランザクションが実行されず、要求側がそれを知る。 S3:トランザクションが実行されるが、要求側がそれを知らない。 S4:トランザクションが実行されないが、要求側がそれを知らない。 用語「実行」は、ここではCSR値が変更したか否かに関係なくトランザクシ ョンに対応するファンクションを実行したことを意味する。 要求側にとってS3とS4とは区別することができない。要求側は単に要求が 実行されたか否かを知らない。トランザクションがCSR値の変化が生じうるタ イプのものである場合又はトランザクションが他の任意の副作用を有する場合、 これらは問題のあるケースである。S1及びS2は要求側によって直接処理する ことかでき、問題を生じ得ない。 この問題の解決は以下の概念である。 上記問題から保護する必要があるCSRを実現する任意の実行ステーションは 、好適には任意の外部ステーションから(連続的であるかどうかに関係なく)受 信され及び実行されるトランザクションの結果すなわち状態を記憶し、その結果 、それらをそのステーションによって後に検索することができる。このために、 実行ステーション10はコマンド情報メモリ106を有する。動作中、パケット 受信/インタプリタユニット102は、バス12からパケットを受信し、これら パケットを以下のようにして解釈する。先ず、パケット受信/実行ユニット10 2は、パケットが実行ステーション10を宛先受信側として指定したか否か決定 する。指定した場合、パケット受信/実行ユニット102は、どのコマンドを実 行する必要があるかを決定するパケットから情報を抽出し、この情報をコマンド 実行ユニット104に供給し、このコマンド実行ユニット104はコマンドを実 行する。実行の結果は、コマンド実行情報メモリ106に出力され、パケット受 信/実行ユニット102がコマンドを実行したことを信号送信するとそこに記憶 さ れる。 実行ステーション10は、好適には任意の要求ステーションによる読出し要求 トランザクションによってアクセスすることができるCSRスペースに誤り状態 レジスタ(ESR)を規定し、コマンド実行情報メモリ106中の情報にアクセ スする。したがって、このようなステーションは、以前に要求されたトランザク ションの(一つの)状態を読み出すことができる。ESRそれ自体を読み出すこ とは副作用がない。要求ステーションの状態を、書込み要求トランザクションを 用いて(書き込まれたデータに関係なく)ESRに対して要求ステーションが書 込み動作を行うことによってクリアにすることができる。要求ステーションは、 この機構を用いてそれ自体の(一つ以上の)トランザクションについての状態情 報のみをクリアすることができる。 1394システムにおいて、各要求が要求ステーションの識別子を有すること によって、このようなトランザクションの応答側(及び実行側)は、独自にトラ ンザクションを識別するラベル(すなわち、要求ステーションのアドレスラベル 及びトランザクションシーケンス番号)とともに状態情報を記録することができ る。この情報を応答パケットに戻すこともできる。 既に説明したS3とS4との間の区別は、応答ステーションで利用することが でき、これら状態の一つで終了する場合に要求側によって後に検索するために覚 えられる。 バス上の全てのステーションがある特定のステーションの単一CSRに対して 独立してトランザクションを発するので、そのステーションは、各ステーション に対するトランザクションの状態を覚える必要がある。ステーションが後にES Rを読み出す場合、それは、他のステーションによって要求されたトランザクシ ョンではなく、それ自体のトランザクションに対する状態のみを得る。実施例 A.状態の記憶(どれだけ記憶するか) A1.最も一般的な実現において、ステーションは、全てのステーションの全 ての独自に識別できるトランザクションを覚える。IEEE1394において、 ステーションアドレスを16ビットとし、トランザクションシーケンス番号を6 となる。 A2.このような記憶ファシリティを実際に実現する必要はない。予測される よりも少ない(目安:非常に高い最終実現に対して数千まで)実際のトランザク ションに対するデータのみを記憶すればよい。 A3.より簡単な記憶方法では、ステーションごとに実行されるLASTトラ ンザクションの状態を記憶し、ブリッジを介して接続した他のステーションに対 してではなくローカルバス上のステーションに対してのみこれをサポートする。 これによって、最大でも62ロケーションまで記憶の要求を減少させる。 B.状態の表示(何を記憶するか) B1.最も一般的な実現は、トランザクションの全結果状態を記憶する。すな わち、元の要求パケットを受信した場合、次のイベント、すなわち、実行の有無 、実行しない理由、応答パケット搬送中の誤り等についての情報が利用できる。 IEEE1394に対して、要求側に対するパケットに応答して搬送しようとし た元の応答コードを、決定を行うために要求側に対して十分な任意の追加の情報 、例えば、(コードに応答する図示しない)ロックトランザクション中に変更し たCSR又は実行されたCSR上の要求の副作用とともに記録すれば十分である 。 B2.より簡単な実現は、応答パケット(既に説明したようなS3又はS4) を戻し始めるときに応答側の概念状態についての情報のみを記録することによっ て十分なものとなることができ、それ以外は何ら必要がない。これは、トランザ クションごとに1ビットの記憶を要するだけである。特に、オプションA3と組 み合わせると要求は最小になる。しかしながら、トランザクションを独自に識別 する元のラベルが覚えられていないので、ステーションXに対して現在覚えた状 態がステーションXの最後に送信した要求パケットに属するか否か明らかではな い(そのパケットを消失した場合、状態はステーションXからの以前に受信した 要求の結果を反映する。)。この実現に際し、(既にその状態でない場合のみ) 安全でない新たなトランザクションを試みる前に誤り状態を(概念状態S4に対 応する)安全な値にクリアする必要がある。最小オーバーヘッドでこれを行う方 法は、保護されたCSR上の副作用なく任意のトランザクションによってS4に 対する記録された状態の変化を生じさせるように規定することであり、これは、 「最後に受信したトランザクションに起因する副作用がない」ものと解釈される 。IEEE1394において、読出しトランザクションは典型的には副作用を有 しない。同時に、それは、比較−スワップロックトランザクションに必要なデー タ値の一つを得る標準的な方法である。これによって、この機構を、この種のC SRを保護するためにIEEE1394で実現するのに非常に適切なものにする 。 C.状態へのアクセス(それを利用できるようにする方法) 状態を利用できるようにする実現は任意の形態をとることができるが、規格化 する(アクセスの方法、情報を戻すフォーマット及び可能な場合には各ESRに 関連するステーションオフセットアドレス)必要がある。 C1.最も普遍的な解決は、任意のステーションが誤り状態レジスタ(ESR )と称する特に導入された新たな状態レジスタ上で(副作用なく)読出しトラン ザクションを用いて(それ自体又は他の)任意のステーションのトランザクショ ン状態を検索することができる場合であり、このレジスタそれ自体を、IEEE 1212及びIEEE1394アーキテクチャで規定したようなCSRとする。 読出しトランザクションのデータを、所望の状態にアクセスするための記憶装置 のインデックスとして用いる必要がある。これは、現在の1394トランザクシ ョンでは容易に実現することができない。 C2.C1が不必要に複雑であるので、任意のステーションがそれ自体のトラ ンザクションの結果にアクセスできるだけの場合の解決を探るのが良好である。 ESR上で読出しトランザクションを実行することによって、応答側は、トラン ザクションパケットの送信側(要求側)のステーションアドレスを用いて、適切 な状態値を選択するとともにそれを読出し応答として戻すことができる。 ESRがアドレスの範囲を占有しない場合、状態を戻す必要がある以前からの トランザクションについての情報を読出しトランザクションパケットに含めるこ とができず、アドレスはインデックスとして用いられる。これは、各々が一つの 他のCSR(アドレス)を保護する複数のESRが存在するおそれがあるのて好 ましくない。オプションは(63までの)以前の全てのトランザクションに対す る状態を戻すことであり、要求側に適切なものを選択させる。 C3.A3と組み合わせて更に簡単にすることができる。最後のトランザクシ ョンの状態のみが記憶される場合、C2で説明した問題が回避され、単一アドレ スESRで十分である。この場合、パケットサイズ及びオーバーヘッドが最小に なる。 C4.B2及びA3と組み合わせて、63ビットレジスタとしてのESRの実 現が非常に簡単になり、この場合、ビットkは、ローカルステーションkによっ て実行された最終トランザクションの状態を表す。論理0を、「副作用なし/不 実行」を表すのに用いることができ、論理1を、「CSR変更/副作用」を表す のに用いることができる。これは、最も簡単であり、実現に際して最も選択しう る候補となりうる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.− バスと、 − 各々がこのバスを通じて各要求パケットを発することができる、前記バ スに結合した要求ステーションと、 − 各要求パケットを受信するために前記バスに結合され、前記要求パケッ トの各々の受信に応じて各コマンドを実行し、各コマンドが状態の共通アスペ クトを変更し、その共通アスペクトに関する情報を保持する実行ステーション とを具え、 前記要求ステーションが前記共通アスペクトに関する情報から読出し動作を 行うことができる、通信バスシステムにおいて、 前記共通アスペクトに関する情報が、前記要求ステーションの少なくとも二 つの相違するものからの各要求パケットに応答して最後に実行された各コマン ドの実行に関する要求ステーションの少なくとも二つの相違するものに関する 情報を同時に有することを特徴とする通信バスシステム。 2.前記要求ステーションが前記実行ステーションに各読出しパケットを発する ことができ、各読出しパケットが、前記読出しパケットに送信された特定の要 求ステーションを識別する情報を有し、前記実行ステーションが、 − 前記特定の要求ステーションからの要求パケットに応答して最後に実行し たコマンドの実行に関する情報を選択し、 − 選択した情報を用いて状態パケットを構成し、 − 前記状態パケットを戻すことによって前記読出しパケットに応答するよう にしたことを特徴とする請求の範囲1記載の通信バスシステム。 3.前記実行ステーションが、特定の要求ステーションからの各要求の後のもの に応答して実行されるコマンドの実行に関する情報とともに、前記特定の要求 ステーションからの各要求パケットの以前のものに応答して実行されるコマン ドの実行に関する情報を上書きするようにしたことを特徴とする請求の範囲1 記載の通信バスシステム。 4.各コマンドの実行に関する情報が、要求ステーションの少なくとも二つの相 違するものの一つにそれぞれ対応する情報のビットを有し、前記実行ステーショ ンが、対応する要求ステーションからの要求パケットに応答してコマンドを連 続的に実行する際にビットを設定するようにしたことを特徴とする請求の範囲 1記載の通信バスシステム。 5.前記コマンドがレジスタの内容を変更し、前記情報のビットを、前記内容が 対応する要求ステーションによって読み出されたときにリセットするようにし たことを特徴とする請求の範囲4記載の通信バスシステム。 6.前記実行ステーションが複数の相違するタイプのコマンドを実行することが でき、各タイプのコマンドが前記実行ステーションの状態のそれ自体のアスペ クトを変更し、各要求ステーションが複数のタイプの要求パケットを発するこ とができ、各タイプの要求パケットが複数のタイプのコマンドの各々の実行を 要求し、実行ステーションが、特定の要求パケットの受信に応じてその特定の 要求パケットによって要求したタイプのコマンドを実行し、前記応答ステーシ ョンが、前記要求ステーションの少なくとも二つの相違するものからの各要求 パケットに応答して最後に実行したタイプの各コマンドの実行に関するコマン ドの各タイプに対するコマンド実行情報を同時に保持するようにしたことを特 徴とする請求の範囲1記載の通信バスシステム。 7.バスに接続され、前記バスを介して相違する要求ステーションから各要求パ ケットを受信するために配置され、各要求パケットの受信に応じて各コマンド を実行し、各コマンドが前記実行ステーションの状態の共通アスペクトを変更 し、その共通アスペクトに関する情報を保持し、前記要求ステーションが前記 共通アスペクトに関する情報から読出し動作を行うことができる、実行ステー ションにおいて、 前記共通アスペクトに関する情報が、前記要求ステーションの少なくとも二 つの相違するものからの各要求パケットに応答して最後に実行された各コマン ドの実行に関する要求ステーションの少なくとも二つの相違するものに関する 情報を同時に有することを特徴とする実行ステーション。 8.前記要求ステーションが前記実行ステーションに各読出しパケットを発する ことができ、各読出しパケットが、前記読出しパケットに送信された特定の要 求ステーションを識別する情報を有し、前記実行ステーションが、 − 前記特定の要求ステーションからの要求パケットに応答して最後に実行し たコマンドの実行に関する情報を選択し、 − 選択した情報を用いて状態パケットを構成し、 − 前記状態パケットを戻すことによって前記読出しパケットに応答するよう にしたことを特徴とする請求の範囲7記載の実行ステーション。 9.前記実行ステーションが、特定の要求ステーションからの各要求の後のもの に応答して実行されるコマンドの実行に関する情報とともに、前記特定の要求 ステーションからの各要求パケットの以前のものに応答して実行されるコマン ドの実行に関する情報を上書きするようにしたことを特徴とする請求の範囲7 記載の実行ステーション。 10.各コマンドの実行に関する情報が、要求ステーションの少なくとも二つの相 違するものの一つにそれぞれ対応する情報のビットを有し、前記実行ステーシ ョンが、対応する要求ステーションからの要求パケットに応答してコマンドを 連続的に実行する際にビットを設定するようにしたことを特徴とする請求の範 囲7記載の実行ステーション。
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