JP3050131B2 - アービトレーション方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータ等情
報処理装置に適用して好適なデータ転送バスの制御方式
に関し、特に、バスの使用権の調停（アービトレーショ
ン）方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のデータ転送バスを調停する従来
の方法として、ラウンドロビン方式が用いられている。

【０００３】また、バッファを有効に利用するための従
来の調停方法として、要求元の転送量を使用する方法が
ある。また例えば特開平６−２３６３４４号公報には、
要求元の転送量と受信バッファの残りの大きさを比較し
て調停を行う方法が提案されている。すなわち、上記公
報には、資源の制御に対する要求は、データ転送サイ
ズ、内部バス及び必要な外部バスに関する情報とともに
アービタに送り、アービタはその情報をバッファ内に残
っているスペース、内部バス及び外部バスの使用可能性
と比較し、全ての資源を利用して要求を完了できるなら
ば、要求は受諾され、要求転送が開始され、資源のいず
れか一つが使用可能でなければアービタが次の要求を取
って評価する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の調停方法は下記記載の問題点を有している。

【０００５】（１）第１の問題点は、バスの使用率が片
寄る、ということである。以下にその理由を説明する。

【０００６】すなわち、従来のラウンドロビン方式のバ
ス調停方法においては、バスの使用権は、バスを使用し
ている装置のバスの使用量と使用状況にかかわり無く、
各装置に均等に与えられる、からである。このため、例
えば、同じデータ量を転送するのに、小さいサイズに区
切り多数回で転送する装置と、大きいサイズに区切り小
数回で転送する装置が、同時に連続してデータ転送バス
の使用を要求した場合、データ転送バスの使用許可は交
互に与えられるために、前者（小さいサイズに区切り多
数回で転送する装置）のバス使用率が低くなり、両方の
処理の実行時間に大きな差が発生してしまう。

【０００７】（２）第２の問題点は、要求元の転送量を
使用した調停方法においては、その回路構成として、装
置間の信号線数が多くなり、装置が大規模になる、とい
うことである。

【０００８】これは、要求元装置は調停を行う装置に対
してバスの使用要求を知らせるための信号線だけでな
く、転送量を知らせるための複数の信号線が必要とさ
れ、このため、データ転送バスに接続される装置数が多
くなると、この装置数に比例して信号線数が増大し、調
停を行う装置の入力回路の規模や装置全体が大きくなっ
てしまう、ためである。

【０００９】したがって、本発明は、上記事情に鑑みて
なされたものであって、その目的は、データ転送バスの
使用効率を最適化するバス調停回路を提供することにあ
る。

【００１０】また、本発明の他の目的は、装置間に新た
な信号線を追加することなく、転送バッファの有効利用
が可能な装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の調停回路は、データ転送バスに接続された
複数のバス使用回路の前記データ転送バスの使用を調停
する調停方式であって、前記バス使用回路が、今回のデ
ータ転送時に、該データに継続する次の転送の存在とそ
の転送量の情報を調停回路に通知し、前記調停回路は、
前記通知された情報を次回のバス調停に用いることで、
前記バス使用回路のバス使用率の片寄りをなくすように
調停を行うバス調停方式において、データ転送時に、前
記バス使用回路が、前記データ転送バス上を用いて転送
される送信データの所定の位置に、継続する次転送の存
在とその転送量をセットし、これにより、転送量を示す
信号線を追加することなく、次の転送の転送データ量を
前記調停回路に通知する、ことを特徴とする。

【００１２】本発明の概要を以下に説明する。本発明に
おいては、バスの調停を実行するホストモジュール内
に、過去の各ゲストモジュールの実行した転送量を保持
するデータ転送長保持バッファを備え、データ転送が実
行される毎に、その転送量を登録する。また、ゲストモ
ジュールは、データ転送時に、次に要求するデータ転送
がある場合にはその転送量を、予め決められたデータ位
置にセットすることにより、次転送量をホストモジュー
ルに通知する。

【００１３】ホストモジュールはゲストモジュールから
送られてきた次転送量をデータ転送保持バッファに保持
し、次回のバス調停時に参照する。

【００１４】そして、本発明においては、データ転送バ
スの使用要求を受け取ったホストモジュールの調停回路
は、過去のデータ転送量から判断してバス使用効率の低
い装置に優先的にバスの使用権を与えることができる。
さらに、連続してデータ転送バスの使用要求を行うゲス
トモジュールに対しては、その転送量が予め判るので、
受信データバッファにそれ以上の空き領域が存在すれ
ば、データ転送バスの使用許可を直ちに与えることがで
き、また転送サイズを示すための信号線を追加すること
なく受信データバッファの効率的利用を実現することが
できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して以下に詳細に説明する。

【００１６】図１は、本発明の実施の形態の構成を示す
図である。図１を参照すると、本発明の実施の形態は、
データ転送バス１に、ホストモジュール２と、第１のゲ
ストモジュール１００と、第２のゲストモジュール２０
０と、が接続されている。なお、図１には簡単のため２
つのゲストモジュールの構成を示しているが、本発明の
実施の形態において、ゲストモジュールの数には制限は
ない。

【００１７】ホストモジュール２は、受信データバッフ
ァ２１と、データ長保持バッファ２５と、調停回路２６
と、を備えて構成されている。受信データバッファ２１
は使用中の領域２２と未使用の領域２３とからなり、格
納可能なデータ量は、データバッファ空き容量算出回路
２４によって調停回路２６に報告される。

【００１８】データ長保持バッファ２５は、ゲストモジ
ュール１００用の領域２５１と、ゲストモジュール２０
０用の領域２５２と、を含んでいる。これらの領域に
は、各ゲストモジュールの過去の転送量の履歴と、次の
データ転送要求がある場合の次転送量とが格納されてい
る。

【００１９】調停回路２６は、データバッファ空き容量
算出回路２４、データ長保持バッファ２５の出力を入力
し、第１のゲストモジュール１００にはデータ転送バス
使用要求／許可信号線１２０で接続され、第２のゲスト
モジュール２００にはデータ転送バス使用要求／許可信
号線２２０で接続されている。

【００２０】第１のゲストモジュール１００は、送信用
データバッファ１０１と送信制御装置１０２と、を備え
ている。送信用データバッファ１０１には、転送待ちの
送信データ１１０〜１１４が格納されている。

【００２１】同様にして、第２のゲストモジュール２０
０は、送信用データバッファ２０１と送信制御装置２１
２と、を備えている。送信用データバッファ２０１には
転送待ちの送信データ２１０〜２１２が格納されてい
る。

【００２２】次に、本発明の実施の形態の動作を説明す
る。

【００２３】図１において、第１のゲストモジュール１
００の送信用データバッファ１０１に送信データが用意
されると、送信制御装置１０２は、データ転送バス使用
要求／許可信号線１２０を介してホストモジュール２の
調停回路２６に対してデータ転送バス１の使用を要求す
る。同様にして、第２のゲストモジュール２００の送信
用データバッファ２０１に送信データが用意されると、
送信制御装置２０２はデータ転送バス使用要求／許可信
号線２２０を介してホストモジュール２の調停回路２６
に対してデータ転送バス１の使用を要求する。

【００２４】調停回路２６は、データ長保持バッファ２
５の情報から、第１のゲストモジュール１００に対して
次のデータ転送バス使用権を与えると決定した場合、デ
ータバッファ空き容量算出回路２４が示す受信データバ
ッファ２１の空き容量が、データ長保持バッファ２５内
の第１のゲストモジュール１００用の領域２５１の示す
次転送量以上である場合に、第１のゲストモジュール１
００にデータ転送バス使用要求／許可信号線１２０を介
してデータ転送バス１の使用許可を与える。

【００２５】調停回路２６からデータ転送バス１の使用
許可を得た第１のゲストモジュール１００は、データ転
送バス１を使用して送信用データバッファ１０１内の最
初の送信データ１１０を、ホストモジュール２へ転送す
る。

【００２６】ホストモジュール２は、データを受信デー
タバッファ２１に格納すると同時に、その転送量と次の
データ転送要求がある場合には、次転送量をデータ長保
持バッファ２５の第１のゲストモジュール用の領域２５
１に格納する。

【００２７】次に、ホストモジュール２の動作を、図４
のフローチャートを参照して説明する。

【００２８】調停回路２６は、処理を開始すると（ステ
ップ４００）、各ゲストモジュールからのデータ転送要
求をチェックし（ステップ４０１）、要求がまったく無
い場合には再びゲストモジュールからのデータ転送要求
を監視し（ステップ４０１のＮＯ）、データ転送要求が
１つ以上ある場合には（ステップ４０１のＹＥＳ）、転
送許可を与えるゲストモジュールを選択する（ステップ
４０４）。

【００２９】そして、データ長保持バッファ２５に次転
送量が登録されているか否かを判定し（ステップ４０
５）、次転送量が登録されている場合には（ステップ４
０５のＹＥＳ）、次転送量にデータ長保持バッファ２５
の値をセットし（ステップ４０９）、一方、次転送量が
登録されていない場合には（ステップ４０５のＮＯ）、
次転送量に当該ゲストモジュールの転送し得る最大転送
長をセットする（ステップ４０８）。

【００３０】受信データバッファに次転送量の空き領域
があるか否かを判断し（ステップ４１０）、データ転送
が可能な場合には（ステップ４１０のＹＥＳ）、ゲスト
モジュールに転送許可を与え（ステップ４１３）、デー
タ転送バス１を介して転送が実行され（ステップ４１
４）、ホストモジュール２はデータを受信し、その転送
量をデータ長保持バッファ２５にセットする（ステップ
４１５）。

【００３１】そして、次のデータ転送要求があるかをチ
ェックし（ステップ４１６）、次のデータ転送要求があ
る場合には、その次転送量をデータ長保持バッファ２５
にセットし（ステップ４２０）、一方、次のデータ転送
要求がない場合にはデータ長保持バッファの該当するゲ
ストモジュールの領域をクリアする。

【００３２】上記した本発明の実施の形態について、具
体例を例示した実施例に基づき詳細に説明する。

【００３３】図２は、本発明の実施例を示す図であり、
ゲストモジュールからのデータ転送フォーマットの一例
を示している。

【００３４】図２を参照して、ゲストモジュールはデー
タ転送の時に、予め決められた位置に今回の転送量３０
０と、次転送量３０１と、をセットしてから、今回の送
信データ３０２を送信する。次転送量３０１は、ゲスト
モジュールの送信用データバッファ内に次にデータ転送
バスの使用要求を出して転送するデータが既に格納され
ている時に、その値がセットされ、今回の転送が送信用
データバッファ内の最後の転送の時には、予め定められ
た所定値、例えば“０”等、がセットされることによ
り、送信待ちのデータがバッファ内に無いことを示す。

【００３５】上記した本発明の実施の形態の作用効果に
ついて以下に詳しく説明する。

【００３６】図３（ａ）は、図１に示した本発明の実施
の形態に装置構成における動作の具体例（実施例）を説
明するためのタイミング図である。一方、図３（ｂ）
は、比較例として、従来の調停方法を使用した場合の動
作を説明するためのタイミング図である。図３におい
て、データ１１０〜１１２、データ２１０〜２１２は、
図１に示すように、第１、第２のゲストモジュール１０
０、２００の送信用バッファ１０１、２０１に格納され
ている転送待ちのデータを示している。

【００３７】図３（ｂ）を参照して、データ転送バス１
の使用権は第１のゲストモジュール１００と第２のゲス
トモジュール２００に交互に与えられるため、結果とし
て、第１のゲストモジュール１００（一回のデータ転送
量が小）のデータ転送バスの使用率は、第２のゲストモ
ジュール２００（一回のデータ転送量大）のデータ転送
バスの使用率に対して著しく低くなっている。

【００３８】これに対して、図３（ａ）を参照して、本
発明の実施例においては、転送量の小さい第１のゲスト
モジュール１００に多くデータ転送バスの使用権が与え
られており、その結果、第１及び第２のゲストモジュー
ル１００、２００の間でデータ転送バスの使用率が均等
化されている。

【００３９】また、本発明の実施の形態においては、次
転送量をデータ転送時にゲストモジュールから送信し、
ホストモジュール内に保持することにより、装置間に新
たな信号線を追加することなく、転送バッファの有効利
用が可能な装置を実現している。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば下
記記載の効果を奏する。

【００４１】（１）第１の効果は、データ転送量の異な
るモジュールの間でデータ転送バスの使用率が均等化さ
れる、ということである。これは、本発明においては、
データ転送バスの使用要求を受け取ったホストモジュー
ルの調停回路は、過去のデータ転送量から判断してバス
使用効率の低い装置に優先的にバスの使用権を与えるこ
とができるようにしたためである。

【００４２】（２）第２の効果として、置間に新たな信
号線を追加することなく、転送バッファの有効利用が可
能な装置を実現可能とする、ということである。これ
は、本発明においては、次転送量をデータ転送時にゲス
トモジュールから送信し、ホストモジュール内に保持し
たことによる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の構成を示す図である。

【図２】本発明の一実施例における転送データ形式の一
例を示す図である。

【図３】（ａ）本発明の実施の形態の作用効果を説明す
るためのタイミングチャートである。 （ｂ）比較例として従来の調停方式の動作の一例を説明
するためのタイミングチャートである。

【図４】本発明の実施の形態の動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１ データ転送バス ２ ホストモジュール １００〜２００ ゲストモジュール １２０〜２２０ 転送要求・許可信号線 ２５１〜２５２ モジュール別データ転送長保持領域

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】データ転送バスに接続された複数のバス使
   用回路の前記データ転送バスの使用を調停する調停方式
   であって、前記バス使用回路が、今回のデータ転送時
   に、該データに継続する次の転送の存在とその転送量の
   情報を調停回路に通知し、前記調停回路は、前記通知さ
   れた情報を次回のバス調停に用いることで、前記バス使
   用回路のバス使用率の片寄りをなくすように調停を行う
   バス調停方式において、 データ転送時に、前記バス使用回路が、前記データ転送
   バス上を用いて転送される送信データの所定の位置に、
   継続する次転送の存在とその転送量をセットし、これに
   より、転送量を示す信号線を追加することなく、次の転
   送の転送データ量を前記調停回路に通知する、ことを特
   徴とするバス調停方式。