JP2006004233A - Recording medium control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のプロセッサが記録媒体を共有するための制御を行う記録媒体制御装置に関し、動画記録再生装置に適用して好適である。 The present invention relates to a recording medium control apparatus that controls a plurality of processors to share a recording medium, and is suitable for application to a moving image recording / reproducing apparatus.
従来、複数のCPUが記録媒体を共有するためには、記録媒体にアクセスを行うCPU(Central Processing Unit)は、記録媒体とのIO(入出力)インターフェースを有するCPUを介して情報転送を行うのが一般的であった。
図4は、従来のハードウェア構成を表すブロック図であり、記録媒体20と、記録媒体20とのIOインターフェースを有するCPU21と、記録媒体20とのIOインターフェースを有さない複数のCPU22と、それらのCPU21,22を接続するバス23により構成される。
Conventionally, in order for a plurality of CPUs to share a recording medium, a CPU (Central Processing Unit) accessing the recording medium transfers information via a CPU having an IO (input / output) interface with the recording medium. Was common.
FIG. 4 is a block diagram showing a conventional hardware configuration, including a
この構成の場合、CPU22が記録媒体20にアクセスするには、CPU21を介して情報の転送を行う必要があるため、複数のCPU22から大量のデータ転送の要求があるとCPU21の処理能力がネックとなり、処理効率が低下する問題があった。
In the case of this configuration, in order for the
この問題を解決するために、特許文献1の情報処理システムでは、図5に示すようなハードウェア構成を提案している。この情報処理システムは、記録媒体30と、複数のCPU31と、それらのCPU31を接続するバス32により構成されている。
この構成を用いた場合、記録媒体30を直接バス32に接続することにより、各々のCPU31が他のCPUを介することなく記録媒体30にアクセスすることが可能となり、処理が高速に行える。
When this configuration is used, by directly connecting the
しかしながら、特許文献1の技術を用いて複数のCPUが記録媒体を共有する構成とした場合、各CPUが有する記録媒体との既存のIOインターフェースは、バスに直接接続することができないため、バスに対応するようにハードウェアを大幅に修正する必要がある。また、記録媒体へのIO制御を行うためのソフトウェアについても同様である。 However, when a configuration in which a plurality of CPUs share a recording medium using the technology of Patent Document 1, an existing IO interface with a recording medium included in each CPU cannot be directly connected to the bus. The hardware needs to be modified significantly to accommodate it. The same applies to software for performing IO control to the recording medium.
また、複数のCPUのうち、ある1つの主たるCPUが、複数の従たるCPUを従えてシステム全体を統括するハードウェア構成を用いる場合、主たるCPUは、従たるCPUと記録媒体との間の情報の授受を効率的に制御するために授受状況を把握し、記録媒体のシークタイムを抑制するために記録媒体へのアクセス権限を有することが重要である。 Further, when a hardware configuration in which a single main CPU out of a plurality of CPUs controls the entire system according to a plurality of subordinate CPUs is used, the main CPU is configured to transmit information between the subordinate CPU and the recording medium. It is important to have an access right to the recording medium in order to grasp the transmission / reception status in order to efficiently control the transmission / reception of the recording medium and to reduce the seek time of the recording medium.
本発明は、上述の実情を考慮してなされたものであって、主たるプロセッサと少なくとも1つ以上の従たるプロセッサとが記録媒体を共有する構成において、主たるプロセッサと記録媒体との情報転送のパフォーマンスを低下させることなく、また、複数のプロセッサから同時に記録媒体へのアクセスがある場合にも記録媒体のシークを発生させることなく、各々のプロセッサが記録媒体を共有しアクセスすることが可能な記録媒体制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and in a configuration in which a main processor and at least one or more subordinate processors share a recording medium, the performance of information transfer between the main processor and the recording medium. Recording medium that allows each processor to share and access the recording medium without causing the recording medium to seek even when there are simultaneous accesses to the recording medium from a plurality of processors An object is to provide a control device.
上記課題を解決するために、本発明を以下の構成とした。
本発明の記録媒体制御装置は、主たるプロセッサと少なくとも1つ以上の従たるプロセッサとが記録媒体を共有するための制御を行う記録媒体制御装置であって、前記従たるプロセッサと前記記録媒体との間で授受される情報が格納されるメモリと、前記メモリへの入出力処理を行うメモリインターフェース部と、前記従たるプロセッサと対応し、前記メモリインターフェース部を介して、該従たるプロセッサと前記メモリとの間で授受される情報を転送するメモリ転送部と、前記主たるプロセッサからの指示により、前記メモリと前記記録媒体との間で授受される情報を転送する記録媒体転送部とを有している。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration.
A recording medium control apparatus according to the present invention is a recording medium control apparatus that performs control for sharing a recording medium between a main processor and at least one or more subordinate processors, and includes the subordinate processor and the recording medium. Corresponding to a memory in which information exchanged between them is stored, a memory interface unit that performs input / output processing to the memory, and the slave processor, the slave processor and the memory via the memory interface unit A memory transfer unit for transferring information exchanged between the memory and a recording medium transfer unit for transferring information exchanged between the memory and the recording medium in accordance with an instruction from the main processor. Yes.
主たるプロセッサは、メモリを介さず記録媒体へ直接アクセスする一方、従たるプロセッサは、主たるプロセッサの制御のもとにメモリを介して記録媒体へアクセスする。これにより、主たるプロセッサと記録媒体との情報転送のパフォーマンスを低下させることなく、また、複数のプロセッサから同時に記録媒体へのアクセスがある場合にも記録媒体のシークを発生させることなく、各々のプロセッサが記録媒体を共有しアクセスすることが可能である。 The main processor directly accesses the recording medium without going through the memory, while the subordinate processor accesses the recording medium through the memory under the control of the main processor. Thereby, each processor can be performed without reducing the performance of information transfer between the main processor and the recording medium, and without causing the recording medium to seek even when there are simultaneous accesses to the recording medium from a plurality of processors. Can share and access the recording medium.
また、IOインターフェースを備える従たるプロセッサそれぞれに対応させたメモリ転送部を備えることにより、各々の従たるプロセッサがIO制御を行うためのハードウェアならびにソフトウェアの修正量を大幅に減少させることが可能である。 In addition, by providing a memory transfer unit corresponding to each slave processor having an IO interface, it is possible to greatly reduce the amount of hardware and software correction for each slave processor to perform IO control. is there.
また、従たるプロセッサは、主たるプロセッサに伝達すべき内容がある場合、メモリ転送部に特定の処理要求を発行することにより、主たるプロセッサへの割り込み信号をアサートすることにより、主たるプロセッサにその旨を伝達することができる。 In addition, when there is content to be transmitted to the main processor, the subordinate processor issues a specific processing request to the memory transfer unit, and asserts an interrupt signal to the main processor, thereby informing the main processor to that effect. Can communicate.
また、メモリ転送部内に、主たるプロセッサと従たるプロセッサとからアクセス可能なレジスタを備えることにより、主たるプロセッサから従たるプロセッサへ、あるいは従たるプロセッサから主たるプロセッサへ伝達すべき内容がある場合に、GPIO、I2C、VMIといった通信用インターフェースを用いずとも、両プロセッサが上記レジスタをアクセスすることによりプロセッサ間の通信が可能である。 Further, by providing a register accessible from the main processor and the subordinate processor in the memory transfer unit, when there is content to be transmitted from the main processor to the subordinate processor or from the subordinate processor to the main processor, GPIO Even if a communication interface such as I2C or VMI is not used, both processors can communicate with each other by accessing the register.
また、主たるプロセッサからメモリ転送部内の上記レジスタを参照された場合に、主たるプロセッサへの割り込み信号を解除することができる。 Further, when the main processor refers to the register in the memory transfer unit, an interrupt signal to the main processor can be canceled.
また、主たるプロセッサは、従たるプロセッサに伝達すべき内容がある場合、主たるプロセッサからメモリ転送部内の上記レジスタを変更することにより、従たるプロセッサにその旨を伝達することができる。 In addition, when there is content to be transmitted to the subordinate processor, the main processor can transmit the fact to the subordinate processor by changing the register in the memory transfer unit from the main processor.
本発明によれば、主たるプロセッサと少なくとも1つ以上の従たるプロセッサとが記録媒体を共有する構成において、主たるプロセッサと記録媒体との情報転送のパフォーマンスを低下させることなく、また、複数のプロセッサから同時に記録媒体へのアクセスがある場合にも記録媒体のシークを発生させることなく、各々のプロセッサが記録媒体を共有しアクセスすることが可能である。 According to the present invention, in a configuration in which a main processor and at least one or more subordinate processors share a recording medium, it is possible to reduce the performance of information transfer between the main processor and the recording medium, and from a plurality of processors. At the same time, even when there is access to the recording medium, each processor can share and access the recording medium without generating a seek of the recording medium.
また、各々の従たるプロセッサがIO制御を行うためのハードウェアならびにソフトウェアの修正量を大幅に減少させることが可能である。 In addition, it is possible to greatly reduce the amount of correction of hardware and software for each subordinate processor to perform IO control.
以下、図面を参照して、本発明の記録媒体制御装置に係る好適な実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る記録媒体制御装置のハードウェア構成を示すブロック図であり、図1において、記録媒体制御装置1は、主たるプロセッサ2と、主たるプロセッサ2の制御下にある、少なくとも1つ以上の従たるプロセッサ3とが1台の記録媒体4を共有するための制御を行う。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment according to a recording medium control device of the invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a hardware configuration of a recording medium control apparatus according to the present embodiment. In FIG. 1, the recording medium control apparatus 1 includes a main processor 2 and at least the control of the main processor 2. One or more subordinate processors 3 perform control for sharing one recording medium 4.
さらに、記録媒体制御装置1は、従たるプロセッサ3と記録媒体4との間で授受される情報が格納されるメモリ13と、メモリ13への入出力処理を行うメモリインターフェース(I/F)部14と、従たるプロセッサ3とメモリ13との間で授受される情報を転送するメモリ転送部11と、記録媒体4への情報の転送処理を行う記録媒体転送部12とを含んで構成されている。ここで、一般的には、主たるプロセッサ2や複数の従たるプロセッサと、記録媒体制御装置1とは同じボード上に、従たるプロセッサ3とメモリ転送部11とが一対一に対応するように配置される。
また、主たるプロセッサ2と従たるプロセッサ3は、それぞれ記録媒体転送部12とメモリ転送部11に対し、仮想ドライブとしてアクセスすることが可能となっている。
Further, the recording medium control device 1 includes a
Further, the main processor 2 and the subordinate processor 3 can access the recording
メモリ転送部11は、送受信部111、制御部112、転送部113を含んで構成される。制御部112には、主たるプロセッサ2と従たるプロセッサ3との通信のためのデータおよび処理要求を設定するレジスタ114を備えている。
本発明では、従たるプロセッサ3が記録媒体4にアクセスを行う場合、記録媒体4への頻繁なアクセスを抑制するため、授受される情報を一旦メモリ13に格納するようにしている。また、送受信部111は、従たるプロセッサ3からのデータアクセスとレジスタアクセスの振り分けを行い、データアクセスであった場合には転送部113へ、レジスタアクセスであった場合には制御部112内のレジスタ114へ情報を転送する。
The
In the present invention, when the subordinate processor 3 accesses the recording medium 4, information to be exchanged is temporarily stored in the
上記構成において、例えば、アプリケーションが記録媒体に録画あるいは記録媒体から再生を行う場合には、システムを統括する主たるプロセッサ2は、エンコーダ機能、デコーダ機能、あるいはその他の機能が割り当てられている従たるプロセッサ3に、再生か録画か、何番目のコンテンツか等を、通信ポートを介して処理内容を伝達する。 In the above configuration, for example, when an application performs recording on a recording medium or reproduction from the recording medium, the main processor 2 that controls the system is a subordinate processor to which an encoder function, a decoder function, or other functions are assigned. 3, processing contents are transmitted via the communication port, such as whether playback or recording, or what number of contents.
(1)記録媒体へのデータ書き込み
アプリケーションから記録媒体へデータを書き込む処理の場合には、主たるプロセッサ2は、書き込み機能を有する従たるプロセッサ3へ、書き込むデータを格納している主メモリの開始アドレスとデータ長と指定して通信ポートを介して処理内容を伝達する。
(1) Data writing to a recording medium In the case of processing for writing data to a recording medium from an application, the main processor 2 sends the start address of the main memory storing the data to be written to the subordinate processor 3 having a writing function. The processing contents are transmitted via the communication port by specifying the data length.
以下、主たるプロセッサ2から指定された処理内容を従たるプロセッサ3が実行する手順を図2の動作シーケンス図を用いて説明する。
従たるプロセッサ3は、主メモリから記録媒体へデータを書き込むライトコマンドをレジスタ114へ設定するためのレジスタ設定要求をメモリ転送部11へ伝達するとともに、主メモリからデータの転送を開始する。
Hereinafter, the procedure executed by the processor 3 according to the processing content designated by the main processor 2 will be described with reference to the operation sequence diagram of FIG.
The subordinate processor 3 transmits a register setting request for setting a write command for writing data from the main memory to the recording medium in the
メモリ転送部11は、レジスタ設定要求によって送受信部111を動作させて、「ライトコマンド」をレジスタ114へ設定する。
メモリ転送部11は、レジスタ114に値が設定されると、レジスタ114の内容を解析し、「ライトコマンド」であることを確認すると、その後従たるプロセッサ3より送られた情報を、転送部113によりメモリI/F部14を介してメモリ13に転送する。
このメモリ13は、メモリバス上のアビータにより制御され、リクエスト順に処理を実行することによって、従たるプロセッサ3に対してシェアリングされる。
The
When a value is set in the
The
従たるプロセッサ3は、メモリ13への転送が終了すると、その旨を主たるプロセッサ2に伝達するため、次の値をレジスタ114へ設定するようにメモリ転送部11へ要求し、送受信部111がこれらの値をレジスタ114へ設定する。この際、設定レジスタへの伝達内容は、アドレス、データ長等、予め割り振られているレジスタの内容とは関係なく、自由に設定できるものとする。
When the transfer to the
・メモリ13への転送が完了したことを示す特殊コマンド、
・メモリ13の格納先の開始アドレス、
・転送したデータのデータ長
A special command indicating that the transfer to the
The start address of the storage destination of the
・ Data length of transferred data
メモリ転送部11は、レジスタ114へ値が設定されると、従たるプロセッサ3より特殊コマンドが発行されたことを確認し、制御部112より主たるプロセッサ2へ割り込み信号をアサートする。
主たるプロセッサ2は、複数の外部割込みピンを有しており、どのメモリ転送部11からの割り込み要因であるかを特定することができる。
主たるプロセッサ2は、この割り込み要因によりどのメモリ転送部11(従たるプロセッサ3)からの割り込みであるかを検知し、レジスタ114の内容を参照し、従たるプロセッサ3からの伝達内容を確認し、それと同時に、制御部112は割り込み信号をネゲートする。
さらに、主たるプロセッサ2は、レジスタ114の伝達内容に従い、メモリ13に格納されているデータを記録媒体転送部12により記録媒体4に転送し、一連のライト処理を終了する。
When a value is set in the
The main processor 2 has a plurality of external interrupt pins, and can specify which
The main processor 2 detects which memory transfer unit 11 (subordinate processor 3) the interrupt is based on this interrupt factor, refers to the contents of the
Further, the main processor 2 transfers the data stored in the
(2)記録媒体からのデータ読み取り
次に、アプリケーションから記録媒体に記憶されているコンテンツの読み込み処理の場合には、通信ポートを介して処理依頼を受け取った従たるプロセッサ3は、コンテンツテーブルから指定されたコンテンツ番号に対応する記録媒体4の格納先の開始アドレスとそのデータ長を取り出す。ここで、コンテンツテーブルは、コンテンツ番号と、このコンテンツが記録媒体4に格納されている開始アドレスとデータ長とを対応させたものである。
(2) Reading data from the recording medium Next, in the case of reading the content stored in the recording medium from the application, the subordinate processor 3 that has received the processing request via the communication port designates from the content table. The start address of the storage destination of the recording medium 4 corresponding to the content number and the data length thereof are extracted. Here, the content table associates the content number with the start address and data length where the content is stored in the recording medium 4.
以下、主たるプロセッサ2から指定された処理内容を従たるプロセッサ3が実行する手順を図3の動作シーケンス図を用いて説明する。
従たるプロセッサ3は、次の値をレジスタ114へ設定するようにレジスタ設定要求をメモリ転送部11へ伝達する。
・記録媒体から主メモリへデータを読み込むリードコマンド、
・コンテンツの格納されている開始アドレス、
・コンテンツのデータ長
Hereinafter, the procedure executed by the processor 3 according to the processing content designated by the main processor 2 will be described with reference to the operation sequence diagram of FIG.
The slave processor 3 transmits a register setting request to the
Read command for reading data from the recording medium into the main memory,
・ Start address where content is stored,
・ Content data length
メモリ転送部11は、レジスタ設定要求によって送受信部111を動作させて、上記の値をレジスタ114へ設定する。
メモリ転送部11は、レジスタ114に値が設定されると、レジスタ114の内容を解析し、記録媒体からの読み取りコマンドであることを確認すると、制御部112より主たるプロセッサ2へ割り込み信号をアサートする。
The
When a value is set in the
主たるプロセッサ2は、メモリ転送部11(従たるプロセッサ3)からの割り込みを検知すると、レジスタ114の内容を参照して伝達内容を確認し、それと同時に、制御部112は割り込み信号をネゲートする。
主たるプロセッサ2は、レジスタ114の伝達内容に従い、記録媒体4の情報をメモリ13に転送し、メモリ13への転送が終了すると、その旨を従たるプロセッサ3に伝達するために、レジスタ114にメモリ13の格納先の開始アドレス、データ長等の伝達したい内容を設定し、レジスタ114内の割り込み発生レジスタにビットを立てる。
When the main processor 2 detects an interrupt from the memory transfer unit 11 (subordinate processor 3), the main processor 2 refers to the content of the
The main processor 2 transfers the information of the recording medium 4 to the
メモリ転送部11は、主たるプロセッサ2より割り込み発生レジスタにビットが立ったことを確認すると、送受信部111よりバスを通じて割り込み信号を従たるプロセッサ3へアサートする。
従たるプロセッサ3は、割り込みを検知すると、記録媒体4からメモリ13への情報の転送が終了したことを認知し、レジスタ114の内容を参照し、主たるプロセッサ2からの伝達内容を確認し、それと同時に、送受信部111は従たるプロセッサ3への割り込み信号をネゲートする。
When the main processor 2 confirms that a bit is set in the interrupt generation register, the
When the slave processor 3 detects the interrupt, it recognizes that the transfer of information from the recording medium 4 to the
従たるプロセッサ3は、レジスタ114の伝達内容に従い、一般的なドライブにリードを行う場合と同様に、メモリ13へ読み込んだデータの開始アドレス、そのデータのデータ長をレジスタ114にそれぞれ設定させ、リードコマンドを発行すると、メモリ13から主メモリへのリードが開始される。リード終了後、一連のリード処理は終了する。
The slave processor 3 sets the start address of the data read into the
以上のような構成により、主たるプロセッサと記録媒体との情報転送のパフォーマンスを低下させることなく、また、複数のプロセッサから同時に記録媒体へのアクセスがある場合にも記録媒体のシークを発生させることなく、各々のプロセッサが記録媒体を共有しアクセスすることが可能である。 With the configuration as described above, the performance of information transfer between the main processor and the recording medium is not deteriorated, and the seek of the recording medium does not occur even when a plurality of processors access the recording medium at the same time. Each processor can share and access the recording medium.
また、各々の従たるプロセッサがIO制御を行うためのハードウェアならびにソフトウェアの修正量を大幅に減少させることが可能である。
また、従たるプロセッサが主たるプロセッサに伝達すべき内容がある場合、メモリ転送部内の送受信部に特定のコマンドを発行し、主たるプロセッサへ割り込み信号をアサートすることにより、主たるプロセッサにその旨を伝達することができる。
In addition, it is possible to greatly reduce the amount of correction of hardware and software for each subordinate processor to perform IO control.
When there is content to be transmitted to the main processor by the subordinate processor, a specific command is issued to the transmission / reception unit in the memory transfer unit, and an interrupt signal is asserted to the main processor, thereby transmitting the fact to the main processor. be able to.
また、主たるプロセッサから従たるプロセッサへ、あるいは従たるプロセッサから主たるプロセッサへ伝達すべき内容がある場合に、GPIO、I2C、VMIといった通信用インターフェースを用いずとも、両プロセッサが共有レジスタをアクセスすることによりプロセッサ間の通信が可能である。 In addition, when there is content to be transmitted from the main processor to the subordinate processor or from the subordinate processor to the main processor, both processors can access the shared register without using a communication interface such as GPIO, I2C, and VMI. Thus, communication between processors is possible.
また、メモリ転送部内の制御部が主たるプロセッサへ割り込みを発生させた後に、主たるプロセッサが上記共有レジスタを参照することにより、主たるプロセッサへの割り込みを解除することが可能である。 In addition, after the control unit in the memory transfer unit generates an interrupt to the main processor, the main processor can release the interrupt to the main processor by referring to the shared register.
また、主たるプロセッサが従たるプロセッサに伝達すべき内容がある場合、メモリ転送部内の制御部における共有レジスタへ伝達内容を書き込み、従たるプロセッサへ割り込み信号をアサートすることにより、従たるプロセッサにその旨を伝達することができる。 If there is content to be transmitted to the slave processor by the main processor, the transfer content is written to the shared register in the control unit in the memory transfer unit, and an interrupt signal is asserted to the slave processor, so that Can be transmitted.
1…記録媒体制御装置、2…主たるプロセッサ、3…従たるプロセッサ、4…記録媒体、11…メモリ転送部、111…送受信部、112…制御部、113…転送部、114…レジスタ、12…記録媒体転送部、13…メモリ、14…メモリインターフェース部、20,30…記録媒体、21,22,31…CPU、23,32…バス。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Recording medium control apparatus, 2 ... Main processor, 3 ... Subordinate processor, 4 ... Recording medium, 11 ... Memory transfer part, 111 ... Transmission / reception part, 112 ... Control part, 113 ... Transfer part, 114 ... Register, 12 ... Recording medium transfer unit, 13 ... memory, 14 ... memory interface unit, 20, 30 ... recording medium, 21, 22, 31 ... CPU, 23, 32 ... bus.
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