JP2001175589A - バス調停システムおよび方法、記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のバスマスタを複数のグループに分割し
て共通バスの負荷の低減を図りながらも、公平なバス調
停を実現できるようにする。 【解決手段】 各グループ３１０′、３２０′内で共通
バス１００の使用要求をしているバスマスタの数を各グ
ループのバス使用要求信号Ｒｅｑ＊２′、Ｒｅｑ＊３′
として出力し、バス調停装置１７０′が当該バス使用要
求信号を調停して一のグループに対して共通バス１００
の使用許可を与えるときに、バス使用要求信号により示
されたバスマスタの数だけ連続して使用許可を与えるよ
うにすることにより、共通バス１００の負荷低減を図る
ために複数のバスマスタをグループ化した場合でも、各
々のグループに属するバスマスタの数の偏りに関わら
ず、共通バス１００の使用を要求しているバスマスタが
等しい確率で共通バス１００を使用できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バス調停システム
および方法、記録媒体に関し、特に、複数のグループに
分割され、グループ毎に共通バスに接続された複数のバ
スマスタから出力される共通バスに対する使用要求を調
停する装置に用いて好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プロセッサ、ＤＭＡコントロー
ラ（Direct Memory Access Controller）等の複数のバ
スマスタが共通バスを介してデータ転送を行うシステム
では、複数のバスマスタが共通バスの使用を同時に要求
する場合が生じ得る。この場合には、各バスマスタによ
り転送されるアドレスやデータ等の信号が共通バス上で
衝突するのを防ぐため、各バスマスタから出される共通
バスの使用要求を調停し、同じ時間においていずれか一
つのバスマスタのみにバスの使用権を与えるバス調停処
理を行うことが必要となる。

【０００３】このようなバスの調停方式としては、直列
優先度決定方式（デイジーチェーン方式）、並列優先度
決定方式、回転優先度決定方式（ラウンドロビン方式）
が既に知られている。この中で回転優先度決定方式は、
各バスマスタに対して循環するような順番に従ってバス
使用の優先度を決定していくので、全てのバスマスタに
対して公平にバス使用の機会を与えることができ、広く
利用されている。

【０００４】図４は、複数のバスマスタを共通バスに接
続したシステムの一例を示す図である。図４において、
１００は共通バス、１１０，１２０，１３０，１４０，
１５０はこの共通バス１００に接続された第１〜第５の
バスマスタである。各バスマスタ１１０〜１５０は、共
通バス１００を介して主記憶装置１６０との間でデータ
の転送を行う。

【０００５】その際、各バスマスタ１１０〜１５０は、
共通バス１００の使用許可を得るために、バス使用要求
信号Ｒｅｑ＊１〜Ｒｅｑ＊５をバス調停装置１７０に対
して出力し、当該バス調停装置１７０でのバス調停処理
の結果として、バス使用許可信号Ｇｎｔ＊１〜Ｇｎｔ＊
５を受ける。すなわち、バス調停装置１７０は、各バス
マスタ１１０〜１５０から出力された共通バス１００の
使用要求を調停し、同じ時間に複数のバスマスタが共通
バス１００を使用することがないようにバス使用許可信
号Ｇｎｔ＊１〜Ｇｎｔ＊５の何れかを出力する。

【０００６】図５は、上記図４に示したシステム例にお
いて、回転優先度決定方式に従って各バスマスタ１１０
〜１５０が共通バス１００の使用権を得る際の動作を説
明するタイミングチャートである。

【０００７】図５において、時刻ｔ１において第１のバ
スマスタ１１０および第５のバスマスタ１５０が同時に
バス使用要求信号Ｒｅｑ＊１，Ｒｅｑ＊５をアサートし
たとする。このとき、これらのバス使用要求信号Ｒｅｑ
＊１，Ｒｅｑ＊５を受けたバス調停装置１７０は、回転
式の優先順に従い、第１のバスマスタ１１０→第２のバ
スマスタ１２０→第３のバスマスタ１３０→第４のバス
マスタ１４０→第５のバスマスタ１５０→第１のバスマ
スタ１１０→……の順番で共通バス１００の使用許可を
与えるので、時刻ｔ２において第１のバスマスタ１１０
に対してバス使用許可信号Ｇｎｔ＊１をアサートする。
これを受けて第１のバスマスタ１１０は、時刻ｔ３より
共通バス１００上でデータ転送を開始する。

【０００８】また、この図５の例では、時刻ｔ２におい
て第３のバスマスタ１３０よりバス使用要求信号Ｒｅｑ
＊３がアサートされ、時刻ｔ５において第２のバスマス
タ１２０よりバス使用要求信号Ｒｅｑ＊２がアサ―トさ
れている。したがって、時刻ｔ７において第１のバスマ
スタ１１０のデータ転送が終了した段階では、第２のバ
スマスタ１２０、第３のバスマスタ１３０および第５の
バスマスタ１５０のそれぞれから共通バス１００の使用
要求が出されていることになる。

【０００９】そして、バス調停装置１７０は、この時刻
ｔ７において共通バス１００の使用を要求している第２
のバスマスタ１２０、第３のバスマスタ１３０、第５の
バスマスタ１５０のうち、回転式の優先順に従って第２
のバスマスタ１２０に対してバス使用許可信号Ｇｎｔ＊
２をアサートすることにより、次のバス使用権を与え
る。以下同様にして、バス調停装置１７０は残りのバス
マスタ１３０〜１５０に対して回転式の順番に従って共
通バス１００の使用権を順次割り当てていくことによ
り、複数のバスマスタ１１０〜１５０に対して公平に共
通バス１００の使用権を与える。

【００１０】図６は、複数のバスマスタを共通バスに接
続したシステムの別の一例を示す図である。なお、この
図６において、図４に示したブロックと同じブロックに
は同一の符号を付している。上記図４に示したシステム
では、共通バス１００に接続されるバスマスタの数が多
くなると、共通バス１００の負荷が増大することにな
る。これに対して図６に示すシステムでは、多数のバス
マスタを複数のグループに分割し、それぞれのグループ
毎に共通バス１００に接続することで、共通バス１００
の負荷の低減を図っている。

【００１１】図６において、２１０，２２０，２３０，
２４０，２５０，２６０，２７０，２８０は第１〜第８
のバスマスタである。これらのうち、第２〜第５のバス
マスタ２２０〜２５０は、第１のバスマスタグループ３
１０としてまとめられ、これらに共通のバスインタフェ
ース３３０を介して共通バス１００に接続されている。
また、第６〜第８のバスマスタ２６０〜２８０は、第２
のバスマスタグループ３２０としてまとめられ、これら
に共通のバスインタフェース３４０を介して共通バス１
００に接続されている。なお、以下では第１のバスマス
タ２１０も１つのグループであるものとして説明する。

【００１２】バス調停装置１７０は、第１のバスマスタ
２１０よりバス使用要求信号Ｒｅｑ＊１を受け、第１の
バスマスタグループ３１０よりバス使用要求信号Ｒｅｑ
＊２を受け、第２のバスマスタグループ３２０よりバス
使用要求信号Ｒｅｑ＊３受ける。そして、これらのバス
使用要求信号Ｒｅｑ＊１〜Ｒｅｑ＊３を回転優先度決定
方式に従って調停し、いずれか一つのグループに対して
バス使用許可信号Ｇｎｔ＊１〜Ｇｎｔ＊３をアサートす
ることにより、共通バス１００の使用許可を与える。

【００１３】図７は、上記図６中に示した第１のバスマ
スタグループ３１０の詳細な構成を示す図である。な
お、この図７において、図６に示したブロックと同じブ
ロックには同一の符号を付している。図７において、第
１のバスマスタグループ３１０内の４つのバスマスタ２
２０〜２５０は、実際にはバスインタフェース３３０を
介して共通バス１００に接続されるが、便宜上ここでは
バスマスタと呼ぶ。

【００１４】３５０は調停装置であり、第１のバスマス
タグループ３１０内の各バスマスタ２２０〜２５０から
与えられるバスインタフェース３３０に対する使用要
求、すなわち、バスインタフェース使用要求信号ｇＲｅ
ｑ２〜ｇＲｅｑ５を調停する。そして、その結果として
バスインタフェース使用許可信号ｇＧｎｔ２〜ｇＧｎｔ
５の何れかをアサートすることにより、ただ一つのバス
マスタに対してバスインタフェース３３０の使用権を与
える。これと同時に、バスインタフェース３３０に選択
信号３６０を出力することにより、当該バスインタフェ
ース３３０を上記使用権が与えられたバスマスタによっ
て使用可能な状態にする。

【００１５】さらに、調停装置３５０は、第１のバスマ
スタグループ３１０自体が共通バス１００の使用権を獲
得するために、図６のバス調停装置１７０に対してバス
使用要求信号Ｒｅｑ＊２をアサートする。そして、バス
調停装置１７０でのバス調停処理の結果として、バス使
用許可信号Ｇｎｔ＊２がアサートされることによって共
通バス１００の使用権が得られると、上記バスインタフ
ェース３３０の使用権を獲得していたバスマスタが、バ
スインタフェース３３０を介して共通バス１００上でデ
ータ転送を行う。

【００１６】つまり、第１のバスマスタグループ３１０
に属するバスマスタ２２０〜２５０の何れかが共通バス
１００の使用許可を得るためには、まず第１のバスマス
タグループ３１０内で当該バスマスタがバスインタフェ
ース３３０に対するアクセス権を得る。さらに、共通バ
ス１００に接続されたバスマスタグループ間で共通バス
１００の使用権を調停した結果、該バスマスタの所属す
るグループがバス使用権を獲得することが必要である。

【００１７】図８は、上記図６および図７に示したシス
テム例において、各バスマスタ２１０〜２８０が共通バ
ス１００の使用権を得る際の動作を説明するタイミング
チャートである。ここでは、共通バス１００に対するバ
ス使用要求およびグループ内のバスインタフェース３３
０，３４０に対するバスインタフェース使用要求の双方
とも回転優先度決定方式に従って使用権が調停される。

【００１８】図８において、時刻ｔ２において第１のバ
スマスタグループ３１０内の第５のバスマスタ２５０が
バスインタフェース使用要求信号ｇＲｅｑ５をアサート
したとする。このとき調停装置３５０は、第１のバスマ
スタグループ３１０内でバスインタフェース使用要求信
号ｇＲｅｑ５を調停するが、他にバスインタフェース３
３０の使用を要求するバスマスタがいないことから、時
刻ｔ３において第５のバスマスタ２５０に対してバスイ
ンタフェース使用許可信号ｇＧｎｔ５をアサートする。
これにより、第５のバスマスタ２５０は、第１のバスマ
スタグループ３１０内でバスインタフェース３３０の使
用権を得る。これと同時に、共通バス１００に対するバ
ス使用要求信号Ｒｅｑ＊２が第１のバスマスタグループ
３１０よりバス調停装置１７０に対してアサートされ
る。

【００１９】また、図８の例では、これと同じ時刻ｔ３
において、第１のバスマスタ２１０よりバス使用要求信
号Ｒｅｑ＊１がバス調停装置１７０に対してアサートさ
れている。バス調停装置１７０は、回転式の優先順に従
い、第１のバスマスタ２１０→第１のバスマスタグルー
プ３１０→第２のバスマスタグループ３２０→第１のバ
スマスタ２１０→……の順番で共通バス１００の使用許
可を与えるので、上記第１のバスマスタ２１０および第
１のバスマスタグループ３１０からのバス使用要求に対
して、時刻ｔ４においてまず第１のバスマスタ２１０に
対してバス使用許可信号Ｇｎｔ＊１をアサートする。こ
れを受けて第１のバスマスタ２１０は、時刻ｔ５より共
通バス１００上でデータ転送を開始する。

【００２０】一方、第２のバスマスタグループ３２０内
では、時刻ｔ４において第７のバスマスタ２７０よりバ
スインタフェース使用要求信号ｇＲｅｑ７がアサートさ
れている。そして、これに対応して、時刻ｔ５において
バスインタフェース使用許可信号ｇＧｎｔ７がアサート
されることにより、第７のバスマスタ２７０が第２のバ
スマスタグループ３２０内でバスインタフェース３４０
の使用権を得ている。これと同時に、共通バス１００に
対するバス使用要求信号Ｒｅｑ＊３が第２のバスマスタ
グループ３２０よりバス調停装置１７０に対してアサー
トされる。したがって、この時刻ｔ５の時点では、共通
バス１００が第１のバスマスタ２１０により使用される
とともに、共通バス１００の使用要求が第１、第２のバ
スマスタグループ３１０，３２０から出されていること
になる。

【００２１】その後、時刻ｔ９において第１のバスマス
タ２１０がデータの転送を終了すると、バス調停装置１
７０は、この時点で共通バス１００の使用要求を出して
いる第１のバスマスタグループ３１０および第２のバス
マスタグループ３２０の調停を行う。ここでは、回転式
の優先順に従って第１のバスマスタグループ３１０に対
してバス使用許可信号Ｇｎｔ＊２をアサートすることに
より、共通バス１００の使用許可を与える。これを受け
て、第１のバスマスタグループ３１０内でバスインタフ
ェース３３０の使用許可を獲得していた第５のバスマス
タ２５０は、時刻ｔ１０よりバスインタフェース３３０
を介して共通バス１００上でデータ転送を開始する。

【００２２】さらに、時刻ｔ１４において第１のバスマ
スタグループ３１０内の第５のバスマスタ２５０がデー
タの転送を終了すると、バス調停装置１７０は、この時
点で出されている共通バス１００の使用要求の調停を行
う。ここでは、この時点で共通バス１００の使用要求を
出しているのは第２のバスマスタグループ３２０だけで
あるので、第２のバスマスタグループ３２０に対してバ
ス使用許可信号Ｇｎｔ＊３をアサートして、共通バス１
００の使用許可を与える。これを受けて、第２のバスマ
スタグループ３２０内でバスインタフェース３４０の使
用許可を獲得していた第７のバスマスタ２７０は、時刻
ｔ１５よりバスインタフェース３４０を介して共通バス
１００上でデータ転送を開始する。

【００２３】ところで、第１のバスマスタグループ３１
０内では、時刻ｔ２で第５のバスマスタ２５０より出さ
れたバスインタフェース使用要求信号ｇＲｅｑ５に続い
て、時刻ｔ４において第３のバスマスタ２３０よりバス
インタフェース使用要求信号ｇＲｅｑ３がアサートされ
るとともに、時刻ｔ７において第２のバスマスタ２２０
よりバスインタフェース使用要求信号ｇＲｅｑ２がアサ
ートされている。

【００２４】しかし、第１のバスマスタグループ３１０
内では、時刻ｔ３において第５のバスマスタ２５０に対
してバスインタフェース３３０の使用権が与えられてお
り、その後時刻ｔ１４において第５のバスマスタ２５０
が共通バス１００上でのデータ転送を終了するまではそ
の使用権が生きている。したがって、次に第１のバスマ
スタグループ３１０内でバスインタフェース３３０の使
用要求の調停が行われるのは、この時刻ｔ１４の時点で
ある。

【００２５】このとき第１のバスマスタグループ３１０
内の調停装置３５０は、その時点でバスインタフェース
３３０の使用要求を出している第２のバスマスタ２２
０、第３のバスマスタ２３０のうち、回転式の優先順に
従って第２のバスマスタ２２０に対してバスインタフェ
ース使用許可信号ｇＧｎｔ２をアサートする。これと同
時に、時刻ｔ１４では、共通バス１００に対するバス使
用要求信号Ｒｅｑ＊２が第２のバスマスタグループ３２
０よりバス調停装置１７０に対して再びアサートされ
る。

【００２６】また、上記第２のバスマスタグループ３２
０内の第７のバスマスタ２７０が共通バス１００上でデ
ータの転送を終了する時刻ｔ１９よりも前の時刻ｔ１８
において、第１のバスマスタ２１０よりバス使用要求信
号Ｒｅｑ＊１がバス調停装置１７０に対して再びアサー
トされている。したがって、バス調停装置１７０が次に
共通バス１００の使用要求を調停する時刻ｔ１９では、
第１のバスマスタ２１０および第１のバスマスタグルー
プ３１０から共通バス１００の使用要求が出されている
ことになる。このときバス調停装置１７０は、回転式の
優先順に従い、第１のバスマスタ２１０に対してバス使
用許可信号Ｇｎｔ＊１をアサートする。これを受けて第
１のバスマスタ２１０は、時刻ｔ２０より共通バス１０
０上でデータ転送を再び開始する。

【００２７】以下同様にして、バス調停装置１７０は、
回転式の優先順に従って共通バス１００の使用権を順次
割り当てていく。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、共通バ
ス１００に多数のバスマスタを接続したシステムにおい
て、図６のように各バスマスタを複数のグループに分割
して共通バス１００に接続すれば、共通バス１００の負
荷を低減することはできる。しかしながら、各バスマス
タが共通バス１００にアクセスしようとする場合、バス
の調停方式として回転優先度決定方式を採用しても、グ
ループ内のバスマスタの数が各グループ間で異なってい
ると、バス使用権を各バスマスタに公平に割り当てるこ
とができなくなってしまうという問題があった。

【００２９】例えば、図６に示したシステムでは、３つ
のグループ内に含まれるバスマスタの数は、それぞれ１
個、４個、３個と差がある。このようなシステムにおい
て共通バス１００の使用権の調停を行うと、例えば図８
に示したように、第１のバスマスタ２１０→第５のバス
マスタ２５０→第７のバスマスタ２７０→第１のバスマ
スタ２１０→第２のバスマスタ２２０→……のようにバ
ス使用権が順に与えられていく。これからも分かるよう
に、他のバスマスタからも共通バス１００の使用要求が
出されているにも関わらず、バスマスタの個数がより少
ないグループ内に含まれる第１のバスマスタ２１０に対
して共通バス１００を使用する機会が多く与えられ、公
平な調停方法とならない。

【００３０】すなわち、図６において全てのバスマスタ
２１０〜２８０が常にバス使用要求を出す場合には、第
１のバスマスタ２１０が共通バス１００の使用権を獲得
できる割合は１／（１×３）＝１／３、第１のバスマス
タグループ３１０に属するバスマスタ２２０〜２５０が
共通バス１００の使用権を獲得できる割合は１／（４×
３）＝１／１２、第２のバスマスタグループ３２０に属
するバスマスタ２６０〜２８０が共通バス１００の使用
権を獲得できる割合は１／（３×３）＝１／９となる。

【００３１】このように、第１、第２のバスマスタグル
ープ３１０，３２０に属するバスマスタ２２０〜２８０
が共通バス１００の使用権を獲得できる割合は、全ての
バスマスタ２１０〜２８０が公平に共通バス１００の使
用権を獲得したときの割合１／８よりも小さくなる。つ
まり、多数のバスマスタが属するグループでは、当該グ
ループ内に属するバスマスタが共通バス１００の使用権
を得る機会が低下してしまう。

【００３２】本発明は、このような問題を解決するため
に成されたものであり、共通バスの負荷を低減するべく
複数のバスマスタを複数のグループに分割して共通バス
に接続した場合でも、グループ内のバスマスタの数の偏
りに関わらず、公平なバス調停を実現できるようにする
ことを目的としている。

【００３３】

【課題を解決するための手段】本発明によるバス調停シ
ステムは、複数のバスマスタが複数のグループに分割さ
れ、グループ毎に共通バスに接続されたシステムにおい
て、上記複数のバスマスタから出力される上記共通バス
の使用要求を調停するバス調停システムであって、上記
複数のグループ内で上記共通バスの使用要求をしている
バスマスタの数をそれぞれのグループからバス使用要求
信号として出力し、当該バス使用要求信号を調停して一
のグループに対して上記共通バスの使用許可を与えると
きに、上記バス使用要求信号により示されたバスマスタ
の数だけ連続して使用許可を与えるようにしたことを特
徴とする。

【００３４】例えば、各グループ内では、所属バスマス
タに対して回転優先度決定方式により共通バスの使用要
求を調停する手段と、各グループからのバス使用要求信
号として、自グループに属するバスマスタのうち共通バ
スの使用を要求しているバスマスタの数を指示する信号
を出力する手段を備える。また、各グループに対して回
転優先度決定方式により共通バスの使用許可を与える手
段を備え、一旦バスの使用許可を与えたグループには、
上記バス使用要求信号で示されるバスマスタの数だけ連
続して共通バスの使用許可を与える。

【００３５】また、本発明のバス調停方法は、複数のバ
スマスタが複数のグループに分割され、グループ毎に共
通バスに接続されたシステムにおいて、上記複数のバス
マスタから出力される上記共通バスの使用要求を調停す
るバス調停方法であって、上記複数のグループから出力
するバス使用要求信号を、それぞれのグループ内で上記
共通バスの使用要求をしているバスマスタの数で表し、
当該バス使用要求信号を調停して一のグループに対して
上記共通バスの使用許可を与えるときに、上記バス使用
要求信号により示されたバスマスタの数だけ連続して使
用許可を与えるようにしたことを特徴とする。

【００３６】また、本発明のコンピュータ読み取り可能
な記録媒体は、複数のバスマスタが複数のグループに分
割され、グループ毎に共通バスに接続されたシステム上
で上記複数のバスマスタから出力される上記共通バスの
使用要求を調停するバス調停システムにおいて、上記複
数のグループ内で、自グループに属するバスマスタのう
ち、上記共通バスの使用要求を行っているバスマスタの
数を指示する信号をバス使用要求信号として出力する要
求出力手段と、上記複数のグループの各々から出力され
る上記バス使用要求信号を調停し、一のグループに対し
て上記共通バスの使用許可を与えるときに、上記バス使
用要求信号により示されたバスマスタの数だけ連続して
使用許可を与えるバス調停手段としてコンピュータを機
能させるためのプログラムを記録したことを特徴とす
る。

【００３７】上記のように構成した本発明によれば、分
割された各々のグループに対しては共通バスの使用権が
公平に与えられ、更に各々のグループ内に属するバスマ
スタに対しては、当該グループに一旦バス使用権が与え
られれば、その中でバス使用権を要求している全てのバ
スマスタにバス使用権が連続して与えられることとなる
ので、各々のグループに属するマスマスタの数に差があ
っても、共通バスの使用権を要求しているバスマスタが
順番に共通バスを使用できるようになる。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。図１は、本実施形態によるバス
調停システムの一構成例を示すブロック図である。この
図１において、図６に示したブロック等と同一の機能を
有するブロック等には同一の符号を付している。また、
図６のブロック等と同一ではないが対応する機能を有す
る本実施形態に特有のブロック等には、同じ符号に′を
付けて示している。

【００３９】図１の例では、図６に示したシステムと同
様に、第１のバスマスタ２１０はそれ単独でグループ化
されている。また、第２〜第５のバスマスタ２２０〜２
５０は、第１のバスマスタグループ３１０′としてまと
められ、これらに共通のバスインタフェース３３０を介
して共通バス１００に接続されている。また、第６〜第
８のバスマスタ２６０〜２８０は、第２のバスマスタグ
ループ３２０′としてまとめられ、これらに共通のバス
インタフェース３４０を介して共通バス１００に接続さ
れている。

【００４０】本実施形態において、第１のバスマスタグ
ループ３１０′から出力されるバス使用要求信号Ｒｅｑ
＊２′は、当該グループ内で共通バス１００の使用を要
求しているバスマスタの数を示す３ビットのバス使用要
求信号である。また、第２のバスマスタグループ３２
０′から出力されるバス使用要求信号Ｒｅｑ＊３′は、
当該グループ内で共通バス１００の使用を要求している
バスマスタの数を示す２ビットのバス使用要求信号であ
る。

【００４１】第１のバスマスタグループ３１０′の場
合、最高で４個のバスマスタ２２０〜２５０からバス使
用権の要求が出されるので、バス使用要求信号Ｒｅｑ＊
２′は３ビットのバイナリ値から成る。また、第２のバ
スマスタグループ３２０′の場合、最高で３個のバスマ
スタ２６０〜２８０からバス使用権の要求が出されるの
で、バス使用要求信号Ｒｅｑ＊３′は２ビットのバイナ
リ値から成る。

【００４２】このように、それぞれのグループ内でバス
使用権を要求しているバスマスタの数をバイナリ値で表
すことで、４つのバスマスタ２２０〜２５０が属する第
１のバスマスタグループ３１０′では、バスマスタの数
である４よりも少ない３本の信号線でバス使用要求信号
Ｒｅｑ＊２′は出力される。また、３つのバスマスタ２
６０〜２８０が属する第２のバスマスタグループ３２
０′では、バスマスタ数の３よりも少ない２本の信号線
でバス使用要求信号Ｒｅｑ＊３′は出力される。

【００４３】上述のように、それぞれのグループ内でバ
ス使用権を要求しているバスマスタの数を示すバス使用
要求信号Ｒｅｑ＊２′、Ｒｅｑ＊３′の信号線の本数
が、それぞれのグループに属するバスマスタの数より少
ないことにより、それぞれのグループから出力され、バ
ス調停装置１７０′に入力される信号線の数を減らすこ
とができる。また、それぞれのグループから出力され、
バス調停装置１７０′に入力される信号線の数を減らす
ことにより、バス調停装置１７０′の消費電力を減少さ
せることができる。

【００４４】バス調停装置１７０′は、それぞれのグル
ープから与えられる共通バス１００に対する使用要求を
調停する。すなわち、このバス調停装置１７０′は、第
１のバスマスタ２１０よりバス使用要求信号Ｒｅｑ＊
１、第１のバスマスタグループ３１０′よりバス使用要
求信号Ｒｅｑ＊２′、第２のバスマスタグループ３２
０′よりバス使用要求信号Ｒｅｑ＊３′受ける。そし
て、これらのバス使用要求信号Ｒｅｑ＊１〜Ｒｅｑ＊
３′を回転優先度決定方式に従って調停し、いずれか一
つのグループに対してバス使用許可信号Ｇｎｔ＊１〜Ｇ
ｎｔ＊３をアサートすることにより、共通バス１００の
使用許可を与える。

【００４５】このときバス調停装置１７０′は、第１の
バスマスタグループ３１０′あるいは第２のバスマスタ
グループ３２０′に対して共通バス１００の使用許可を
与えるときには、上記バス使用要求信号Ｒｅｑ＊２′，
Ｒｅｑ＊３′で示されるバスマスタ数の回数だけ連続し
て同じグループに対して共通バス１００の使用許可を与
える。

【００４６】図２は、上記図１中に示した第１のバスマ
スタグループ３１０′の詳細な構成を示す図である。な
お、この図２において、図１に示したブロックと同じブ
ロックには同一の符号を付している。図２において、３
５０′は本発明の内部調停手段を構成する調停装置であ
り、バスマスタ２２０〜２５０から出力されるバスイン
タフェース３３０に対する使用要求を調停する。この調
停装置３５０′は、本発明の要求出力手段を構成する計
数回路３５１と、本発明のグループ内調停手段を構成す
るステートマシン３５２とを備えている。

【００４７】ここで、計数回路３５１は、自身が属する
グループ内で共通バス１００の使用を要求しているバス
マスタの数を数えるものである。また、ステートマシン
３５２は、回転優先順に基づいて複数のバスマスタ２２
０〜２５０に対してバスインタフェース３３０の使用権
を順に与えるものである。

【００４８】上記計数回路３５１は、第１のバスマスタ
グループ３１０′内に属する４つのバスマスタ２２０〜
２５０から出力されるバスインタフェース使用要求信号
ｇＲｅｑ２〜ｇＲｅｑ４を入力し、これらのうちアサー
トされているものの数を数える。そして、これによって
得られた、バスインタフェース３３０の使用権を要求し
ているバスマスタの数を、バイナリ値のバス使用要求信
号Ｒｅｑ＊２′として図１のバス調停装置１７０′に出
力する。

【００４９】上記第１のバスマスタグループ３１０′か
ら出力されたバス使用要求信号Ｒｅｑ＊２′は、図１の
バス調停装置１７０′において他のバス使用要求信号Ｒ
ｅｑ＊１、Ｒｅｑ＊３′と調停される。そして、このバ
ス調停装置１７０′におけるバス調停処理の結果、第１
のバスマスタグループ３１０′で共通バス１００の使用
権が得られると、そのことがバス使用許可信号Ｇｎｔ＊
２のアサートにより調停装置３５０′に通知される。

【００５０】この通知を受けた調停装置３５０′は、内
部のステートマシン３５２を駆動して、各バスマスタ２
２０〜２５０から出力されたバスインタフェース使用要
求信号ｇＲｅｑ２〜ｇＲｅｑ５を回転優先順に従って調
停する。そして、その結果としてバスインタフェース使
用許可信号ｇＧｎｔ２〜ｇＧｎｔ５の何れかをアサート
することにより、ただ一つのバスマスタに対してバスイ
ンタフェース３３０の使用権を与える。

【００５１】これと同時に、バスインタフェース３３０
に選択信号３６０を出力することにより、当該バスイン
タフェース３３０を上記使用権が与えられたバスマスタ
によって使用可能な状態にする。このようにしてバスイ
ンタフェース３３０の使用権を得たバスマスタは、当該
バスインタフェース３３０を介して共通バス１００上で
データ転送を行う。

【００５２】本実施形態では、バス調停装置１７０′
は、調停装置３５０′から与えられたバス使用要求信号
Ｒｅｑ＊２′によって複数のバスマスタが共通バス１０
０の使用要求をしていることが示されていた場合には、
第１のバスマスタグループ３１０′がそのバスマスタの
数分だけ連続して共通バス１００の使用権を獲得するよ
うにバス調停を行う。すなわち、上述のバス使用許可信
号Ｇｎｔ＊２をバスマスタの数分だけ連続してアサート
する。

【００５３】これにより、第１のバスマスタグループ３
１０′内の調停装置３５０′は、バス使用許可信号Ｇｎ
ｔ＊２がアサートされる都度、各バスマスタ２２０〜２
５０から出力されたバスインタフェース使用要求信号ｇ
Ｒｅｑ２〜ｇＲｅｑ５を回転優先順に従って調停し、該
当するバスマスタに対してバスインタフェース３３０の
使用権を順次に与えていく。

【００５４】図３は、上記図１および図２に示したシス
テム例において、各バスマスタ２１０〜２８０が共通バ
ス１００の使用権を得る際の動作を説明するタイミング
チャートである。ここでは、共通バス１００に対するバ
ス使用要求およびグループ内のバスインタフェース３３
０，３４０に対するバスインタフェース使用要求の双方
とも回転優先度決定方式に従って使用権を調停する。

【００５５】図３において、まず時刻ｔ３において、第
１のバスマスタグループ３１０′内の第５のバスマスタ
２５０がバスインタフェース使用要求信号ｇＲｅｑ５を
アサートしたとする。これにより、第１のバスマスタグ
ループ３１０′の３ビットからなるバス使用要求信号Ｒ
ｅｑ＊２′が“００１”となり、第１のバスマスタグル
ープ３１０′内で共通バス１００の使用権を要求してい
るバスマスタが１つあることをバス調停装置１７０′に
知らせる。

【００５６】また、同じ時刻ｔ３において、第１のバス
マスタ２１０からもバス使用要求信号Ｒｅｑ＊１がアサ
ートされている。そのため、バス調停装置１７０′は、
これらのバス使用要求信号Ｒｅｑ＊１とＲｅｑ＊２′を
回転式の優先順に従って調停する。その結果として、時
刻ｔ４において第１のバスマスタ２１０に対してバス使
用許可信号Ｇｎｔ＊１をアサートし、共通バス１００の
使用許可を与える。これにより、第１のバスマスタ２１
０は、時刻ｔ５より共通バス１００上でデータ転送を開
始する。

【００５７】その後、第１のバスマスタグループ３１
０′内では、時刻ｔ７において第２のバスマスタ２２０
がバスインタフェース使用要求信号ｇＲｅｑ２をアサー
トしている。これにより、第１のバスマスタグループ３
１０′のバス使用要求信号Ｒｅｑ＊２′が“０１０”に
なり、第１のバスマスタグループ３１０′内で共通バス
１００の使用権を要求しているバスマスタが２つあるこ
とをバス調停装置１７０′に知らせる。

【００５８】一方、第２のバスマスタグループ３２０′
内では、時刻ｔ４において第７のバスマスタ２７０が、
時刻ｔ５において第６のバスマスタ２６０が、時刻ｔ７
において第８のバスマスタ２８０がそれぞれバスインタ
フェース使用要求信号ｇＲｅｑ７，ｇＲｅｑ６，ｇＲｅ
ｑ８をアサートしている。これにより、第２のバスマス
タグループ３２０′の２ビットからなるバス使用要求信
号Ｒｅｑ＊３′は、時刻ｔ４に“０１”、時刻ｔ５に
“１０”、時刻ｔ７に“１１”となり、第２のバスマス
タグループ３２０′内で共通バス１００の使用権を要求
しているバスマスタ数をそれぞれの時刻でバス調停装置
１７０′に知らせている。

【００５９】これにより、最初に共通バス１００の使用
権を獲得した第１のバスマスタ２１０がデータ転送を終
える時刻ｔ９には、第１のバスマスタグループ３１０′
の３ビットからなるバス使用要求信号Ｒｅｑ＊２′は
“０１０”、第２のバスマスタグループ３２０′の２ビ
ットからなるバス使用要求信号Ｒｅｑ＊３′は“１１”
となっている。

【００６０】このときバス調停装置１７０′は、これら
のバス使用要求信号Ｒｅｑ＊２′、Ｒｅｑ＊３′を回転
式の優先順に従って調停し、その結果として、時刻ｔ９
において第１のバスマスタグループ３１０′に対してバ
ス使用許可信号Ｇｎｔ＊２をアサートし、共通バス１０
０の使用許可を与える。バス調停装置１７０′は、この
時点で第１のバスマスタグループ３１０′のバス使用要
求信号Ｒｅｑ＊２′が“０１０”であることから、第１
のバスマスタグループ３１０′に対して連続して２回共
通バス１００の使用を許可する。すなわち、時刻ｔ９に
おいてバス使用許可信号Ｇｎｔ＊２をアサートした後、
それに基づくデータ転送が終了した時刻ｔ１４において
も同じバス使用許可信号Ｇｎｔ＊２をアサートする。

【００６１】このとき、第１のバスマスタグループ３１
０′内では、時刻ｔ９において最初にアサートされたバ
ス使用許可信号Ｇｎｔ＊２に対応して、調停装置３５
０′が、その時点において第１のバスマスタグループ３
１０′内でアサートされているバスインタフェース使用
要求信号ｇＲｅｑ２，ｇＲｅｑ５を回転式の優先順に従
って調停する。そして、その結果として第２のバスマス
タ２２０に対してバスインタフェース使用許可信号ｇＧ
ｎｔ２をアサートし、バスインタフェース３３０の使用
許可を与える。

【００６２】また、時刻ｔ１４において後からアサート
されたバス使用許可信号Ｇｎｔ＊２に対応して、調停装
置３５０′が第５のバスマスタ２５０に対してバスイン
タフェース使用許可信号ｇＧｎｔ５をアサートすること
により、バスインタフェース３３０の使用許可を与え
る。これにより、第２のバスマスタ２２０が時刻ｔ１０
よりバスインタフェース３３０を介して共通バス１００
上でデータ転送を開始し、第５のバスマスタ２５０が時
刻ｔ１５よりバスインタフェース３３０を介して共通バ
ス１００上でデータ転送を開始する。

【００６３】さらに、時刻ｔ１９において、第１のバス
マスタグループ３１０′内の２つのバスマスタ２２０，
２５０による２回の連続した共通バス１００上でのデー
タ転送が終了すると、次にバス調停装置１７０′は、回
転式の優先順に従ってバス使用許可信号Ｇｎｔ＊３をア
サートすることにより、第２のバスマスタグループ３２
０′に対して共通バス１００の使用許可を与える。

【００６４】このときバス調停装置１７０′は、この時
点で第２のバスマスタグループ３２０′のバス使用要求
信号Ｒｅｑ＊３′が“１１”であることから、第２のバ
スマスタグループ３２０′に対し連続して３回共通バス
１００の使用を許可する。すなわち、時刻ｔ１９、時刻
ｔ２４、時刻ｔ２９の３回に渡ってバス使用許可信号Ｇ
ｎｔ＊３を連続してアサートする。

【００６５】このとき、第２のバスマスタグループ３２
０′内では、調停装置３５０′が、回転式の優先順に従
って、最初の時刻ｔ１９においてバスインタフェース使
用要求信号ｇＲｅｑ６をアサートすることによって第６
のバスマスタ２６０にバスインタフェース３４０の使用
権を与える。そして、次の時刻ｔ２４においてバスイン
タフェース使用要求信号ｇＲｅｑ７をアサートすること
によって第７のバスマスタ２７０にバスインタフェース
３４０の使用権を与え、更に次の時刻ｔ２９においてバ
スインタフェース使用要求信号ｇＲｅｑ８をアサートす
ることによって第８のバスマスタ２８０にバスインタフ
ェース３４０の使用権を与える。

【００６６】これにより、第６のバスマスタ２６０が時
刻ｔ２０よりバスインタフェース３４０を介して共通バ
ス１００上でデータ転送を開始し、第７のバスマスタ２
７０が時刻ｔ２５よりバスインタフェース３４０を介し
て共通バス１００上でデータ転送を開始する。さらに、
第８のバスマスタ２８０が時刻ｔ３０よりバスインタフ
ェース３４０を介して共通バス１００上でデータ転送を
開始する。

【００６７】以上詳しく説明したように、本実施形態に
よれば、複数のバスマスタ２１０〜２８０を複数のグル
ープに分割し、グループ間で共通バス１００の使用権の
調停を行った後、共通バス１００の使用権を獲得したグ
ループ内でバスインタフェース３３０，３４０の使用権
の調停を行うようにする。これらの調停は何れも回転優
先度決定方式に従って行う。そして、共通バス１００の
バス使用要求信号として、グループ内でバス使用を要求
しているバスマスタの数を出力し、グループに対して共
通バス１００の使用許可を与えるときは、バス使用要求
信号により示された数だけ連続して使用許可を与えるよ
うにしている。

【００６８】これにより、共通バス１００の使用を要求
する各バスマスタ２１０〜２８０に対して比較的等しい
確率で使用権を与えることができる。特に、全てのバス
マスタ２１０〜２８０が共通バス１００の使用要求を常
に出し続けた場合には、各バスマスタ２１０〜２８０が
共通バス１００の使用権を獲得する確率は、１／（全バ
スマスタ数）となり、全てのバスマスタ２１０〜２８０
をグループ化することなく個別に共通バス１００に接続
した場合と等しくなる。よって、複数のバスマスタ２１
０〜２８０を複数のグループに分割して共通バス１００
の負荷の低減を図りながらも、グループ内のバスマスタ
の数の偏りに関わらず、公平なバス調停を行うことがで
きるようになる。

【００６９】なお、上記実施形態では、バス使用要求信
号Ｒｅｑ＊２′、Ｒｅｑ＊３′は、それぞれのグループ
内でバス使用権を要求しているバスマスタの数をバイナ
リ値で表した信号であるが、バスマスタ数を表すもので
あれば必ずしもバイナリ値である必要はない。

【００７０】また、本発明のバス調停システムは、複数
の機器（例えば、ホストコンピュータ、インタフェース
機器、リーダ、プリンタ等）から構成されるシステムに
適用しても１つの機器（例えば、複写機、ファクシミリ
装置）からなる装置に適用しても良い。

【００７１】また、上述した実施形態の機能を実現する
べく各種のデバイスを動作させるように、該各種デバイ
スと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータ
に対し、上記実施形態の機能を実現するためのソフトウ
ェアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるい
は装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）に格納
されたプログラムに従って上記各種デバイスを動作させ
ることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれ
る。

【００７２】また、この場合、上記ソフトウェアのプロ
グラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現する
ことになり、そのプログラムコード自体、およびそのプ
ログラムコードをコンピュータに供給するための手段、
例えばかかるプログラムコードを格納した記録媒体は本
発明を構成する。かかるプログラムコードを記憶する記
録媒体としては、例えばフロッピーディスク、ハードデ
ィスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、
磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用い
ることができる。

【００７３】また、コンピュータが供給されたプログラ
ムコードを実行することにより、上述の実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードがコン
ピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティング
システム）あるいは他のアプリケーションソフト等と共
同して上述の実施形態の機能が実現される場合にもかか
るプログラムコードは本発明の実施形態に含まれること
は言うまでもない。

【００７４】さらに、供給されたプログラムコードがコ
ンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続され
た機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そ
のプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボー
ドや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の
一部または全部を行い、その処理によって上述した実施
形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれること
は言うまでもない。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数のグループ内で共通バスの使用要求をしているバス
マスタの数をそれぞれのグループからバス使用要求信号
として出力し、当該バス使用要求信号を調停して一のグ
ループに対して共通バスの使用許可を与えるときに、バ
ス使用要求信号により示されたバスマスタの数だけ連続
して使用許可を与えるようにしたので、複数のバスマス
タを複数のグループに分割し、それぞれのグループ毎に
共通バスに接続することで共通バスの負荷の低減を図り
ながらも、各々のグループに属するバスマスタの数の偏
りに関わらず、共通バスの使用を要求しているバスマス
タが等しい確率で共通バスを使用できるようにすること
ができ、グループに分割されたバスマスタに対しても公
平なバス調停を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるバス調停システムの一実施形態を
示すブロック図である。

【図２】図１中に示した第１のバスマスタグループの詳
細な構成を示す図である。

【図３】図１および図２に示した本実施形態のシステム
において、各バスマスタが共通バスの使用権を得る際の
動作を説明するタイミングチャートである。

【図４】従来のバス調停システムの一構成例を示す図で
ある。

【図５】図４に示したシステム例において、各バスマス
タが共通バスの使用権を得る際の動作を説明するタイミ
ングチャートである。

【図６】従来のバス調停システムの他の構成例を示す図
である。

【図７】図６中に示した第１のバスマスタグループの詳
細な構成を示す図である。

【図８】図６および図７に示したシステム例において、
各バスマスタが共通バスの使用権を得る際の動作を説明
するタイミングチャートである。

【符号の説明】

１００ 共通バス １７０′ バス調停装置 ２１０〜２８０ バスマスタ ３１０′ 第１のバスマスタグループ ３２０′ 第２のバスマスタグループ ３３０，３４０ バスインタフェース ３５０′ 調停装置 ３５１ 計数回路 ３５２ ステートマシン Ｒｅｑ＊１ 第１のバスマスタから出力されるバス使用
要求信号 Ｒｅｑ＊２′ 第１のバスマスタグループから出力され
るバス使用要求信号 Ｒｅｑ＊３′ 第２のバスマスタグループから出力され
るバス使用要求信号

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のバスマスタが複数のグループに分
   割され、グループ毎に共通バスに接続されたシステムに
   おいて、上記複数のバスマスタから出力される上記共通
   バスの使用要求を調停するバス調停システムであって、 上記複数のグループ内で上記共通バスの使用要求をして
   いるバスマスタの数をそれぞれのグループからバス使用
   要求信号として出力し、当該バス使用要求信号を調停し
   て一のグループに対して上記共通バスの使用許可を与え
   るときに、上記バス使用要求信号により示されたバスマ
   スタの数だけ連続して使用許可を与えるようにしたこと
   を特徴とするバス調停システム。
2. 【請求項２】 上記複数のグループの各々は、自グルー
   プに属するバスマスタのうち、上記共通バスの使用要求
   を行っているバスマスタの数を指示する信号を上記バス
   使用要求信号として出力する要求出力手段を備えること
   を特徴とする請求項１に記載のバス調停システム。
3. 【請求項３】 上記複数のグループの各々から出力され
   る上記バス使用要求信号を調停し、一のグループに対し
   て上記共通バスの使用許可を与えるバス調停手段を備
   え、当該バス調停手段は、上記一のグループに対して上
   記共通バスの使用許可を与えるときに、上記バス使用要
   求信号により示されたバスマスタの数だけ連続して使用
   許可を与えることを特徴とする請求項１または２に記載
   のバス調停システム。
4. 【請求項４】 上記複数のグループの各々は、自グルー
   プに属するバスマスタから出力される上記共通バスの使
   用要求を調停するグループ内調停手段を備え、 上記バス調停手段によって上記一のグループに対して上
   記共通バスの使用許可を与えた後に、上記グループ内調
   停手段によって上記一のグループに属する何れか一のバ
   スマスタに対して上記共通バスの使用許可を与えること
   を特徴とする請求項３に記載のバス調停システム。
5. 【請求項５】 複数のバスマスタが複数のグループに分
   割され、グループ毎に共通バスに接続されたシステムに
   おいて、上記複数のバスマスタから出力される上記共通
   バスの使用要求を調停するバス調停システムであって、 上記複数のグループ内でそれぞれ自グループに属するバ
   スマスタから出力される上記共通バスの使用要求を調停
   する内部調停手段と、 上記複数のグループの各々から出力されるバス使用要求
   信号を調停し、一のグループに対して上記共通バスの使
   用許可を与えるバス調停手段とを備え、 上記内部調停手段は、上記自グループに属するバスマス
   タのうち、上記共通バスの使用要求を行っているバスマ
   スタの数を指示する信号を上記バス使用要求信号として
   出力する手段を備え、 上記バス調停手段は、上記一のグループに対して上記共
   通バスの使用許可を与えるときに、上記バス使用要求信
   号により示されたバスマスタの数だけ連続して使用許可
   を与える手段を備えることを特徴とするバス調停システ
   ム。
6. 【請求項６】 上記複数のグループ間、および各々のグ
   ループに属する複バスマスタ間で上記共通バスの使用要
   求を調停する方式として、回転優先度決定方式を用いる
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のバ
   ス調停システム。
7. 【請求項７】 上記複数のグループから出力される上記
   バス使用要求信号の信号線の本数が、少なくとも一のグ
   ループについては当該グループに属するバスマスタの数
   よりも少ないことを特徴とする請求項１〜６の何れか１
   項に記載のバス調停システム。
8. 【請求項８】 複数のバスマスタが複数のグループに分
   割され、グループ毎に共通バスに接続されたシステムに
   おいて、上記複数のバスマスタから出力される上記共通
   バスの使用要求を調停するバス調停方法であって、 上記複数のグループから出力するバス使用要求信号を、
   それぞれのグループ内で上記共通バスの使用要求をして
   いるバスマスタの数で表し、当該バス使用要求信号を調
   停して一のグループに対して上記共通バスの使用許可を
   与えるときに、上記バス使用要求信号により示されたバ
   スマスタの数だけ連続して使用許可を与えるようにした
   ことを特徴とするバス調停方法。
9. 【請求項９】 複数のバスマスタが複数のグループに分
   割され、グループ毎に共通バスに接続されたシステムに
   おいて、上記複数のバスマスタから出力される上記共通
   バスの使用要求を調停するバス調停方法であって、 上記複数のグループの各々において、自グループに属す
   るバスマスタのうち、上記共通バスの使用要求を行って
   いるバスマスタの数を指示する信号をバス使用要求信号
   として出力する手順と、 上記複数のグループの各々から出力される上記バス使用
   要求信号を調停し、一のグループに対して上記共通バス
   の使用許可を与えるときに、上記バス使用要求信号によ
   り示されたバスマスタの数だけ連続して使用許可を与え
   るようにする手順と、 上記複数のグループの各々において、自グループに対し
   て上記共通バスの使用許可が与えられる度に、上記自グ
   ループに属するバスマスタから出力される上記共通バス
   の使用要求を調停する手順とを有することを特徴とする
   バス調停方法。
10. 【請求項１０】 複数のバスマスタが複数のグループに
    分割され、グループ毎に共通バスに接続されたシステム
    上で上記複数のバスマスタから出力される上記共通バス
    の使用要求を調停するバス調停システムにおいて、 上記複数のグループ内で、自グループに属するバスマス
    タのうち、上記共通バスの使用要求を行っているバスマ
    スタの数を指示する信号をバス使用要求信号として出力
    する要求出力手段と、 上記複数のグループの各々から出力される上記バス使用
    要求信号を調停し、一のグループに対して上記共通バス
    の使用許可を与えるときに、上記バス使用要求信号によ
    り示されたバスマスタの数だけ連続して使用許可を与え
    るバス調停手段としてコンピュータを機能させるための
    プログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読
    み取り可能な記録媒体。