JP2007213411A - Bus bridge device - Google Patents
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Description
本発明は、バスブリッジ装置に関し、特に複数のホスト装置と1つ以上のストレージ装置とを接続するバスブリッジ装置に属する。 The present invention relates to a bus bridge device, and particularly to a bus bridge device that connects a plurality of host devices and one or more storage devices.
現在、携帯可能なパーソナルコンピュータ(以下PCとも称す)の普及により、様々な場所でPCによるデータ編集等の作業が可能な環境にある。LAN(Local Area Network)を構築し、様々なプロトコルで動作するストレージ装置及びPCをネットワークに接続することにより、サーバ機能を有した制御装置やPCに接続されたストレージ装置をネットワーク上の他のPCからも使用可能である。通常、LANの構築に際して、IPネットワークを用いた機器管理が行われている。 At present, with the spread of portable personal computers (hereinafter also referred to as “PCs”), there is an environment in which data editing operations and the like by PCs can be performed in various places. By constructing a LAN (Local Area Network) and connecting storage devices and PCs that operate with various protocols to the network, control devices with server functions and storage devices connected to the PC can be connected to other PCs on the network. Can also be used. Normally, when a LAN is constructed, device management using an IP network is performed.
一方、IPネットワークを用いずに、IEEE1394、USB等のシリアルバスを介してPC(ホスト装置)とATAPIやSCSI等のプロトコルで動作するストレージ装置との間のデータ送受信を行うために、プロトコル変換部を設けることが行われている(例えば、特許文献1及び2参照)。
LANを構築することで、1つ以上のPCと複数のストレージ装置とを相互に接続することができる。しかし、LANの構築に当たっては、IP管理のためのサーバ、ネットワークの接点及び接続ノードとなるルータやハブといった設備を整える必要があり、コストが高くなる。また、IPネットワークに接続するための事前設定がサーバ側、PC(クライアント)側の双方に必要である。 By constructing a LAN, one or more PCs and a plurality of storage devices can be connected to each other. However, in constructing a LAN, it is necessary to prepare facilities such as a server for IP management, a network contact point, and a router and a hub as connection nodes, which increases costs. In addition, prior settings for connecting to the IP network are required on both the server side and the PC (client) side.
一方、バスブリッジに基づく構成は、LANに比べて低コストで実現できるメリットがある。しかし、ホスト装置が1個であることを前提としているため、複数のホスト装置で1つ以上のストレージ装置を共有することはできない。 On the other hand, the configuration based on the bus bridge has an advantage that it can be realized at a lower cost than the LAN. However, since it is assumed that there is one host device, a plurality of host devices cannot share one or more storage devices.
上記問題に鑑み、本発明は、バスブリッジを用いた簡易な構成により、複数のホスト装置で1つ以上のストレージ装置を共有することを課題とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to share one or more storage devices among a plurality of host devices with a simple configuration using a bus bridge.
上記課題を解決するために本発明が講じた手段は、バスブリッジ装置として、前記複数のホスト装置と1対1対応で接続される複数のホスト側バスインタフェースと、前記複数のホスト側バスインタフェースと1対1対応で設けられ、前記複数のホスト装置のそれぞれから送信されるコマンドを一時的に記憶する複数のホスト側レジスタ群と、前記1つ以上のストレージ装置と1対1対応で接続される1つ以上のストレージ側バスインタフェースと、前記1つ以上のストレージ側バスインタフェースと1対1対応で設けられ、前記1つ以上のストレージ装置のそれぞれに送信されるコマンドを一時的に記憶する1つ以上のストレージ側レジスタ群と、前記複数のホスト側バスインタフェースと前記1つ以上のストレージ側バスインタフェースとの間の複数のデータ経路について、電気的な接続の有無を切り替えるスイッチ部と、前記複数のホスト側レジスタ群に記憶されるコマンドに基づいて前記スイッチ部を制御するとともに、前記複数のホスト側レジスタ群と前記1つ以上のストレージ側レジスタ群との間でコマンドの受け渡しを行う制御部とを備えたものとする。 Means taken by the present invention in order to solve the above-mentioned problems are as a bus bridge device, a plurality of host-side bus interfaces connected to the plurality of host devices in a one-to-one correspondence, and the plurality of host-side bus interfaces. A one-to-one correspondence is provided, and a plurality of host-side register groups that temporarily store commands transmitted from the plurality of host devices are connected to the one or more storage devices in a one-to-one correspondence. One or more storage-side bus interfaces and one one-to-one correspondence with the one or more storage-side bus interfaces and temporarily storing commands transmitted to each of the one or more storage devices The storage side register group, the plurality of host side bus interfaces, and the one or more storage side bus interfaces. A plurality of data paths between the switch unit for switching presence / absence of electrical connection, the switch unit based on a command stored in the plurality of host side register groups, and the plurality of host side registers It is assumed that a control unit is provided that exchanges commands between the group and the one or more storage-side register groups.
これによると、複数のホスト装置と1対1対応で接続される複数のホスト側バスインタフェースと、1つ以上のストレージ装置と1対1対応で接続される1つ以上のストレージ側バスインタフェースとの間の複数のデータ経路についての電気的な接続の有無が、ホスト装置から発行されたコマンドに基づいて、制御部の指示によりスイッチ部で切り替えられる。したがって、特にIPネットワークを用いずに、複数のホスト装置によるストレージ装置の共有が可能となる。 According to this, there are a plurality of host-side bus interfaces connected in a one-to-one correspondence with a plurality of host devices, and one or more storage-side bus interfaces connected in a one-to-one correspondence with one or more storage devices. The presence or absence of electrical connection for a plurality of data paths between them is switched by the switch unit in accordance with an instruction from the control unit based on a command issued from the host device. Therefore, the storage apparatus can be shared by a plurality of host apparatuses without using an IP network.
好ましくは、前記複数のデータ経路に関する接続可否情報を格納する接続情報格納部を備えたものとする。ここで、前記制御部は、前記接続可否情報を加味して前記スイッチ部を制御するものとする。 Preferably, a connection information storage unit that stores connection permission information regarding the plurality of data paths is provided. Here, the control unit controls the switch unit in consideration of the connection possibility information.
これによると、複数のホスト装置とストレージ装置との間のデータ経路の接続に制約を課すことができ、より好適なデータ経路の接続制御が可能となる。 According to this, it is possible to impose restrictions on the connection of data paths between a plurality of host apparatuses and storage apparatuses, and it is possible to perform more suitable data path connection control.
より好ましくは、前記接続可否情報は書き換え可能であるものとする。これにより、接続環境の変化、接続条件の変更等に動的に対応することができる。 More preferably, the connectability information is rewritable. As a result, it is possible to dynamically cope with changes in connection environment, changes in connection conditions, and the like.
また好ましくは、前記ストレージ側バスインタフェース及び前記ストレージ装置をそれぞれ複数個備えたものとする。ここで、前記スイッチ部は、前記複数のデータ経路のうち2つ以上のものを同時接続可能であるものとする。 Preferably, a plurality of storage-side bus interfaces and a plurality of storage devices are provided. Here, it is assumed that the switch unit can simultaneously connect two or more of the plurality of data paths.
これによると、複数のホスト装置と複数のストレージ装置との間の複数のデータ経路のうちアクセス競合が発生しないものは、同時並行的に通信できるようになる。 According to this, among the plurality of data paths between the plurality of host devices and the plurality of storage devices, those that do not cause access contention can communicate simultaneously in parallel.
好ましくは、前記制御部は、前記複数のホスト装置からのアクセス要求が競合したとき、当該アクセス要求の調停を行うものとする。 Preferably, when the access requests from the plurality of host devices compete, the control unit arbitrates the access requests.
これによると、例えば、複数のホスト装置から1つのストレージ装置に対してデータ書き込み要求が重なったとき、データの衝突を回避することができる。 According to this, for example, when data write requests from a plurality of host devices to one storage device overlap, data collision can be avoided.
具体的には、前記制御部は、ホスト装置が接続状態となったことを検知したとき、前記スイッチ部に対して、前記複数のデータ経路のうち当該ホスト装置に係るデータ経路と競合するものを切断するとともに、当該ホスト装置に係るデータ経路を接続するよう指示するものとする。 Specifically, when the control unit detects that the host device is in a connected state, the control unit determines which of the plurality of data paths conflicts with the data path related to the host device. It is instructed to disconnect and connect the data path related to the host device.
これによると、例えば、優先度の高いホスト装置が新たに接続された場合、他のホスト装置に優先してストレージ装置を使用可能となる。 According to this, for example, when a host device with a higher priority is newly connected, the storage device can be used in preference to other host devices.
また具体的には、前記制御部は、既接続のホスト装置が非接続状態となったことを検知したとき、前記スイッチ部に対して、前記複数のデータ経路のうち当該ホスト装置に係るデータ経路を切断するよう指示するものとする。 More specifically, when the control unit detects that an already connected host device is in a disconnected state, a data path related to the host device among the plurality of data routes to the switch unit. Shall be instructed to disconnect.
これによると、非接続状態となったホスト装置によって、ストレージ装置が占有されるのを防ぐことができる。 According to this, it is possible to prevent the storage apparatus from being occupied by the host apparatus that is in a disconnected state.
以上、本発明によると、特にIPネットワークを用いずに、バスブリッジを用いた簡易な構成により、複数のホスト装置で1つ以上のストレージ装置を共有が可能となる。 As described above, according to the present invention, one or more storage devices can be shared by a plurality of host devices with a simple configuration using a bus bridge without using an IP network.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明に係るバスブリッジ装置を示すブロック図である。本バスブリッジ装置1は、ホスト装置2a,2b,2c及び2dにそれぞれ接続されるインタフェース10a,10b,10c及び10dと、これらインタフェース10a〜10dと1対1対応で設けられたレジスタ群11a,11b,11c及び11dと、ストレージ装置3a,3bにそれぞれ接続されるインタフェース12a,12bと、これらインタフェース12a,12bと1対1対応で設けられたレジスタ群13a,13bと、スイッチ部14と、制御部15と、接続情報格納部16とで構成されている。ホスト装置2a〜2dは、例えば、PC,DVC(Digital Video Camera),DSC(Digital Still Camera)等である。ストレージ装置3a,3bは、例えば、ハードディスク装置,DVD−ROM/RAM,CD−ROM/R/RW,MO,FD,メモリIC,テープデバイス等である。なお、上記のホスト装置及びストレージ装置の種類及び数は例示であって、本発明は上記内容に限定されない。
FIG. 1 is a block diagram showing a bus bridge device according to the present invention. The bus bridge device 1 includes
スイッチ部14は、インタフェース10a〜10dとインタフェース12a,12bとの間の全ての組み合わせに係るデータ経路を有しており(本例の場合、4×2=8通りである)、これら複数のデータ経路について、電気的な接続の有無を切り替える。この切り替えは、後述する制御部15によって制御される。また、スイッチ部14は、同時に複数のデータ経路を接続することができる。ホスト装置2a〜2dとストレージ装置3a,3bとの間のデータの送受信は、接続されたデータ経路を通じて行われる。
The
インタフェース10a〜10dは、各ホスト装置2a〜2dから送信された信号からコマンド及びデータをそれぞれのプロトコルに則って抽出する。そして、抽出されたコマンドを、各ホスト装置2a〜2dに対応するレジスタ群11a〜11dに送信する。レジスタ群11a〜11dは、送信されたコマンドを一時的に記憶する。また、インタフェース10a〜10dは、スイッチ部14を介してインタフェース12a,12bとの間でデータの送受信を行うともに、各ホスト装置2a〜2dとの間でデータの送受信を行う。なお、インタフェース10a〜10dは、例えば、USB、IEEE1394,Bluetooth(登録商標),IrDA等である。また、インタフェース10a〜10dは、それぞれ、同種のものであってもよいし、異なる種類のものであってもよい。
The interfaces 10a to 10d extract commands and data from the signals transmitted from the
インタフェース12a,12bは、レジスタ群13a,13bに記憶されたコマンドを、それぞれのプロトコルに従って、各ストレージ装置3a,3bへ送信する。また、インタフェース12a,12bは、スイッチ部14を介してインタフェース10a〜10dとの間でデータの送受信を行うとともに、各ストレージ装置3a,3bとの間でデータの送受信を行う。なお、インタフェース12a,12bは、例えば、IDE,ATAPI,SCSI,SerialATA,SerialSCSI等である。また、インタフェース12a,12bは、それぞれ、同種のものであってもよいし、異なる種類のものであってもよい。
The
制御部15は、ホスト装置2a〜2dからのアクセス要求に基づいて、後述する接続情報格納部16に格納された接続可否情報によりそのアクセス可否を判断し、スイッチ部14におけるデータ経路の切り替えを制御する。例えば、ホスト装置2aからストレージ装置3aへのデータ書き込み要求が発行されたとき、制御部15は、接続情報格納部16に格納された接続可否情報によりアクセス可と判断するとインタフェース10aとインタフェース13aとの間のデータ経路を接続するようスイッチ部14に指示する。一方、制御部15が、アクセス不可と判断すると当該データ経路の接続をスイッチ部14に指示しない。すなわち、当該データ経路は接続されない。また、制御部15は、レジスタ群11a〜11dとレジスタ群13a,13bとの間で、ホスト装置2a〜2dからストレージ装置3a,3bへ発行されるコマンドの受け渡しを行う。すなわち、ホスト装置2a〜2dから発行されるコマンドは、制御部15を介してストレージ装置3a,3bへ送信される。
Based on the access requests from the
さらに、制御部15は、ホスト装置2a〜2dから発行されるアクセス要求が競合するとき、競合するアクセス要求の調停を行う。例えば、ホスト装置2aからストレージ装置3aの一部の記憶領域301へのデータ書き込み要求と、ホスト装置2bからストレージ装置3aの一部の記憶領域302へのデータ書き込み要求とが競合したとき、これらの要求を調停し、インタフェース10aとインタフェース13aとの間及びインタフェース10bとインタフェース13aとの間のいずれか一方のデータ経路を接続するようスイッチ部14を制御する。この調停は、要求の発生順に逐次的に行ってもよいし、要求の優先度に応じて行ってもよい。なお、制御部15におけるデータ経路の切り替え制御や競合するアクセス要求の調停は、CPUを用いたソフトウェア制御で行ってもよいし、ハードウェアシーケンサを用いて行ってもよい。ソフトウェア制御で行う場合、プログラムを書き換え可能としてもよい。
Further, when the access requests issued from the
接続情報格納部16は、各ホスト装置2a〜2dとストレージ装置3a,3bとの間の接続可否を示す接続可否情報を格納する。この接続可否情報に基づき、各ホスト装置2a〜2dから発行されるアクセス要求が許可されるか否かが判断される。この接続可否情報は、各ホスト装置2a〜2dからアクセス可能とするストレージ装置のデバイス番号及びアクセス可能領域等を格納するものであってもよいし、アクセスを拒絶するストレージ装置のデバイス番号及びアクセス可能領域等を格納するものであってもよい。なお、接続可否情報は外部から書き換え可能としてもよい。
The connection information storage unit 16 stores connection availability information indicating whether or not each of the
以下、本バスブリッジ装置1の動作について具体的に説明する。 Hereinafter, the operation of the bus bridge device 1 will be specifically described.
バスブリッジ装置1及びこれに接続されたストレージ装置3a,3bが起動したとき、ストレージ装置3a,3bの種類及び有効な記憶領域が、インタフェース12a,12bを介して、制御部15によって取得される。一方、各インタフェース10a〜10dでのケーブルの挿抜検出やホスト装置の電源ON/OFFの検出(例えば、USBにおけるバス電源監視等)によって接続されたホスト装置2a〜2dが検出され、制御部15に通知される。
When the bus bridge device 1 and the storage devices 3a and 3b connected thereto are activated, the types and effective storage areas of the storage devices 3a and 3b are acquired by the
ここで、説明の便宜のために、ホスト装置2aはストレージ装置3aの記憶領域301にのみアクセス可能であり、ホスト装置2bはストレージ装置3aの記憶領域302にのみアクセス可能であるとする。また、ホスト装置2c及び2dは共にストレージ装置3bの全領域にのみアクセス可能であるとする。
Here, for convenience of explanation, it is assumed that the
ホスト装置2aにより、ストレージ装置3aの記憶領域301からのデータ読み出し要求が発行されると、インタフェース10aによってデータ及びコマンドが抽出され、抽出されたコマンドがレジスタ群11aに記憶される。レジスタ群11aに記憶されたコマンドは、制御部15によって、接続情報格納部16に格納された情報から、アクセス可と判断され、レジスタ群13a及びインタフェース12aを介して、記憶領域301へ送信される。また、スイッチ部14においてインタフェース10aとインタフェース12aとの間のデータ経路が接続され、記憶領域301から読み出されたデータが、当該データ経路を通じてホスト装置2aへ送信される。
When the
一方、ホスト装置2aにより、記憶領域302からのデータ読み出し要求が発行された場合、その要求は、制御部15によって拒絶され、例えば、命令発行エラー等としてホスト装置2aへ通知される。また、スイッチ部14において、インタフェース10aとインタフェース12aとの間のデータ経路が接続されることもない。
On the other hand, when a request for reading data from the storage area 302 is issued by the
ホスト装置2cからストレージ装置3bへのアクセス要求に続いて、ホスト装置2dからもストレージ装置3bへアクセス要求が発行された場合、ホスト装置2c及び2dからのアクセス要求が競合するため、制御部15によってアクセス要求の調停が行われる。アクセス要求の調停は、発行された順に逐次的に実行されるものとすると、ホスト装置2cから発行されたアクセス要求の実行中、制御部15から要求実行待ちを示す信号がインタフェース10dへ送信される。送信された信号は、例えば、命令発行の遅延を示すBusy信号を返すあるいはReady信号を返さない等の方法で、インタフェース10dによって、ホスト装置2dに伝えられる。ホスト装置2cからのアクセス要求の実行が完了すると、制御部15からの要求実行待ちを示す信号の送信が停止されるとともに、ホスト装置2dから発行されたアクセス要求が実行される。
When an access request is also issued from the
データ経路の接続関係が競合しない、ホスト装置2aとストレージ装置3aとの間のデータ経路と、ホスト装置2cまたは2dとストレージ装置3bとの間のデータ経路は同時に接続される。
The data path between the
以上、本実施形態によると、特にIPネットワークを用いずに、複数のホスト装置で1または複数のストレージ装置を共有することが可能となる。さらに、データ経路の接続関係が競合しないものについては同時に接続可能であるため、複数のホスト装置で同時に複数のストレージ装置と通信することができる。 As described above, according to this embodiment, one or a plurality of storage devices can be shared by a plurality of host devices without using an IP network. In addition, since data paths that do not compete with each other can be connected at the same time, a plurality of host devices can communicate with a plurality of storage devices at the same time.
なお、制御部15は、ホスト装置及びストレージ装置の接続状態を監視しており、ホスト装置が新たに接続状態となったことを検知したとき、例えば、その装置の優先度に応じて、当該ホスト装置に係るデータ経路を他に優先して接続するよう指示してもよい。また、既にバスブリッジ装置1に接続されているホスト装置及びストレージ装置が非接続状態となったことを検知したとき、当該ホスト装置及び当該ストレージ装置に係るデータ経路の切断を指示するようにしてもよい。
The
また、データ経路の接続は、ホスト装置2a〜2dのバスブリッジ装置1への接続時に行ってもよい。
The data path may be connected when the
また、接続情報格納部16は省略してもよく、制御部15は調停機能を備えていなくてもかまわない。
Further, the connection information storage unit 16 may be omitted, and the
本発明に係るバスブリッジ装置は、制御部によって、データ経路の接続が制御され、アクセス要求が競合する場合にはその調停が行われるため、特に、複数のホスト装置で1または複数のストレージ装置を共有する方法として有用である。 In the bus bridge device according to the present invention, the connection of the data path is controlled by the control unit, and arbitration is performed when the access request conflicts. Therefore, in particular, one or a plurality of storage devices are arranged in a plurality of host devices. This is useful as a sharing method.
1 バスブリッジ装置
10a〜10d インタフェース(ホスト側バスインタフェース)
11a〜11d レジスタ群(ホスト側レジスタ群)
12a,12b インタフェース(ストレージ側バスインタフェース)
13a,13b レジスタ群(ストレージ側レジスタ群)
14 スイッチ部
15 制御部
16 接続情報格納部
1 Bus bridge device 10a-10d interface (host side bus interface)
11a to 11d register group (host side register group)
12a, 12b interface (storage side bus interface)
13a, 13b register group (storage side register group)
14
Claims (7)
前記複数のホスト側バスインタフェースと1対1対応で設けられ、前記複数のホスト装置のそれぞれから送信されるコマンドを一時的に記憶する複数のホスト側レジスタ群と、
1つ以上のストレージ装置と1対1対応で接続される1つ以上のストレージ側バスインタフェースと、
前記1つ以上のストレージ側バスインタフェースと1対1対応で設けられ、前記1つ以上のストレージ装置のそれぞれに送信されるコマンドを一時的に記憶する1つ以上のストレージ側レジスタ群と、
前記複数のホスト側バスインタフェースと前記1つ以上のストレージ側バスインタフェースとの間の複数のデータ経路について、電気的な接続の有無を切り替えるスイッチ部と、
前記複数のホスト側レジスタ群に記憶されるコマンドに基づいて前記スイッチ部を制御するとともに、前記複数のホスト側レジスタ群と前記1つ以上のストレージ側レジスタ群との間でコマンドの受け渡しを行う制御部とを備えた
ことを特徴とするバスブリッジ装置。 A plurality of host-side bus interfaces connected in a one-to-one correspondence with a plurality of host devices;
A plurality of host-side register groups provided in a one-to-one correspondence with the plurality of host-side bus interfaces, and temporarily storing commands transmitted from the plurality of host devices;
One or more storage-side bus interfaces connected in a one-to-one correspondence with one or more storage devices;
One or more storage-side register groups provided in a one-to-one correspondence with the one or more storage-side bus interfaces, and temporarily storing commands transmitted to the one or more storage devices;
A switch unit for switching presence / absence of electrical connection for a plurality of data paths between the plurality of host-side bus interfaces and the one or more storage-side bus interfaces;
Control for controlling the switch unit based on commands stored in the plurality of host-side register groups, and control for transferring commands between the plurality of host-side register groups and the one or more storage-side register groups And a bus bridge device.
前記複数のデータ経路に関する接続可否情報を格納する接続情報格納部を備え、
前記制御部は、前記接続可否情報を加味して前記スイッチ部を制御するものである
ことを特徴とするバスブリッジ装置。 The bus bridge device according to claim 1, wherein
A connection information storage unit for storing connection availability information regarding the plurality of data paths;
The said control part controls the said switch part in consideration of the said connection possibility information, The bus bridge apparatus characterized by the above-mentioned.
前記接続可否情報は書き換え可能である
ことを特徴とするバスブリッジ装置。 The bus bridge device according to claim 2,
The bus bridge device according to claim 1, wherein the connectability information is rewritable.
前記ストレージ側バスインタフェース及び前記ストレージ装置をそれぞれ複数個備え、
前記スイッチ部は、前記複数のデータ経路のうち2以上のものを同時接続可能である
ことを特徴とするバスブリッジ装置。 The bus bridge device according to claim 1, wherein
A plurality of the storage-side bus interface and the storage device, respectively,
The bus bridge device, wherein the switch unit can simultaneously connect two or more of the plurality of data paths.
前記制御部は、前記複数のホスト装置からのアクセス要求が競合したとき、当該アクセス要求の調停を行うものである
ことを特徴とするバスブリッジ装置。 The bus bridge device according to claim 1, wherein
When the access requests from the plurality of host devices compete with each other, the control unit arbitrates the access requests.
前記制御部は、未接続のホスト装置が接続状態となったことを検知したとき、前記スイッチ部に対して、前記複数のデータ経路のうち当該ホスト装置に係るデータ経路と競合するものを切断するとともに、当該ホスト装置に係るデータ経路を接続するよう指示するものである
ことを特徴とするバスブリッジ装置。 The bus bridge device according to claim 1, wherein
When the control unit detects that an unconnected host device is in a connected state, the control unit disconnects one of the plurality of data paths that competes with the data path related to the host device from the plurality of data paths. And a bus bridge device that instructs to connect a data path related to the host device.
前記制御部は、既接続のホスト装置が非接続状態となったことを検知したとき、前記スイッチ部に対して、前記複数のデータ経路のうち当該ホスト装置に係るデータ経路を切断するよう指示するものである
ことを特徴とするバスブリッジ装置。 The bus bridge device according to claim 1, wherein
When the control unit detects that an already-connected host device is in a disconnected state, the control unit instructs the switch unit to disconnect a data path related to the host device from the plurality of data paths. A bus bridge device characterized by being a thing.
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