JP3119155B2 - バスアクセス方式 - Google Patents

バスアクセス方式

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JP3119155B2
JP3119155B2 JP08080779A JP8077996A JP3119155B2 JP 3119155 B2 JP3119155 B2 JP 3119155B2 JP 08080779 A JP08080779 A JP 08080779A JP 8077996 A JP8077996 A JP 8077996A JP 3119155 B2 JP3119155 B2 JP 3119155B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、情報処理装置に関
し、特にスプリットバスのバスアクセス方式に関する。
【0002】
【従来の技術】パーソナルコンピュータ、ワークステー
ション等の情報処理システム内にリードアクセスの起動
サイクルと応答データサイクルが分割可能なスプリット
転送をサポートしているスプリットバスの従来技術とし
ては、例えば特開平6−149730号公報の記載が参
照される。上記特開平6−149730号公報に記載の
スプリットバスの制御方式は、スプリットバスを介して
構成された装置において、リードトランザクションの応
答サイクル時の応答先をアドレス以外の専用信号線を用
いた識別子で指定することを特徴としたものである。よ
り詳細には、リードサイクル起動時に、起動元モジュー
ルが出力する応答先指定識別子(データを受け取る側の
モジュールID)を、リード起動モジュール側のバスか
ら取り込んで保持し、応答データを、リード起動時に保
持したリード起動モジュールを示す応答先指定識別子と
共に、リード起動モジュール側のバスに出力手段を有す
ることを特徴としている。
【0003】図6に、この従来技術の構成を示す。図6
を参照して、システムバス、I/Oバスを構成する信号
線は、多重化されたアドレス/データバス53、制御信
号バス54、応答先識別子バス59からなり、バスには
第1のCPU51及び第2のCPU52が接続され、且
つ該バスには第1及び第2のCPU51、52で共通に
参照される共有メモリ55、第1、第2の共有I/O装
置56、57が接続されている。
【0004】図7は、この従来のスプリットバスにおけ
るリードサイクルを示すタイムチャートである。
【0005】第1のCPU51が、共有メモリ55のア
ドレス“A1”番地のリード要求を行なう場合、図7に
示すように、アドレスストローブ信号ADSを“Lo
w”レベル(低レベル)にすると共に、アクセス先アド
レス“A1”をアドレス/データバス53に出力し、同
時に、第1のCPU51の応答先識別子“C1”を、応
答先識別子バス59に出力する(図7のサイクル61参
照)。
【0006】被アクセス装置である共有メモリ55は、
内部に有する応答先識別子保持手段551に、第1のC
PU51の識別子“C1”を、応答先識別子バス59か
ら入力して保持する。
【0007】共有メモリ55は、読み出したデータを応
答データ“D1”として、データストローブ信号DAT
Sを“Low”レベルにして、アドレス/データバス5
3上に出力する。同時に応答先識別子保持手段551に
保持されている応答先識別子“C1”を応答先識別子バ
ス59に出力する(図7のサイクル63参照)。
【0008】第1のCPU51は、応答データ“D1”
を取り込むと共に、応答先識別子バス59から応答先識
別子を取り込む。そして、取り込んだ応答先識別子が、
自装置の識別子“C1”と一致していれば、応答データ
“D1”が、期待しているリードデータであると判断す
る。
【0009】この従来のスプリットバスを用いた装置に
おいて、第1のCPU51からのリード要求がペンディ
ング状態にある際に、第2のCPU52からリード要求
が生じた場合、応答データサイクルは、応答先識別子
“C1”と“C2”をもった2サイクルが発生する。
【0010】そして、同一の被アクセス装置に対する、
同一のリードアドレスに対しても、同様に2度の応答サ
イクルが必要とされる。すなわち、図7に示すように、
第1のCPU51からのリード要求61、第2のCPU
52からのリード要求62との2つのリード要求が共に
ペンディング状態となり、応答データサイクル63が第
1のCPU51に対する応答サイクル、応答データサイ
クル64が第2のCPU52に対する応答サイクルとな
っている。そして、応答データサイクル63および64
における応答データは共にアドレス“A1”から読み出
された“D1”である。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】このように、上記従来
のスプリットバスの制御方式においては、スプリットバ
ス上に、共有メモリ等の共通リソースを有したマルチプ
ロセッサを構成した場合、複数のプロセッサが同一のリ
ソースをアクセスすると、アドレスサイクル及びデータ
サイクルが、アクセス回数分の組み合わせ分必要とされ
ており、このため参照されるべき共通リソース、および
プロセッサ数の増大に伴い、そのアクセス頻度が増大
し、これに伴い共通リソースのアクセス待ち時間が長く
なり、システム性能に影響を与えるという問題点を有し
ている。
【0012】従って、本発明は、上記事情に鑑みて為さ
れたものであって、スプリットバスにおける共通リソー
スアクセスの頻度増大によるシステムの性能低下を防ぐ
ことを可能としたバス制御方式を提供することを目的と
する。
【0013】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、アドレスサイクルとデータサイクルを分
離したスプリットバスに接続されるメモリ及び入出力装
置などの被アクセス装置であって、リードデータのアン
サーパケットに被アクセスアドレスを付加する手段を備
えた被アクセス装置が、リード要求があった際にリード
アドレスを順次保持する手段を有し一つのバスマスタ
装置からのリード要求のアドレスサイクルを受理してリ
ードデータのデータサイクルまでのリードペンディング
期間中に、他のバスマスタ装置からの他のリード要求の
アドレスサイクルを受理した場合には、該他のリード要
求のリードアドレスと、前記リードアドレスを保持する
手段に保持されている先のリードアドレスと、を比較
し、これらが同一アドレスの場合には、これら複数のリ
ード要求に対して、一つのリード応答を出力する、こと
を特徴とする。
【0014】本発明においては、同一アドレスに対する
複数のアクセスに対して応答リードデータサイクルを1
回で代表できるように構成している
【0015】また、本発明においては、前記スプリット
バスに接続されるCPU等のバスマスタ装置が、自装置
の発行したリードアドレスを保持する手段を有し、リー
ドデータの待ち状態において、前記スプリットバス上に
流れるリードパケットを監視し、上記保持したリードア
ドレスが該パケット上にあれば、目的のアンサーデータ
であると判断して、自装置内にリードデータを取り込む
手段を備えた構成としてもよい
【0016】さらに、本発明においては、スプリットバ
スが、リードデータサイクル時に、リードアドレスを伝
送するための専用のバスを有し、リードアドレスと応答
データとを同一時間に出力するように構成してもよい
【0017】本発明によれば、スプリットバスに接続さ
れるメモリ、及びI/O装置などの被アクセス装置内
に、応答データサイクル時に、被アクセスアドレスを応
答データと共に出力する手段を設け、リード要求を発行
するCPUなどのバスマスタ装置には、応答データサイ
クル時に受け付けた被アクセスアドレスと、自装置が発
行したリード要求アドレスと、を比較する手段を設け、
さらに被アクセス装置にリードアクセス中またはリード
待ち状態のアドレスと同一アドレスに対するリード要求
が来た場合には第2のリード要求を無視する手段を備え
たことにより、同一アドレスに対する複数のアクセスに
対して、応答リードデータサイクルが1回で済み、スプ
リットバス上に流れるトラフィックの量を減らすことを
可能としたものである。
【0018】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態につ
いて図面を参照して以下に説明する。図1に示すよう
に、本発明の実施の形態においては、アドレスサイクル
と応答データサイクルが時間的に分離可能なスプリット
バス制御方式により、多重化されたアドレス/データバ
ス13、制御信号バス14を介して、第1のCPU11
〜第nのCPU12は、共有メモリ15、複数台の共有
I/O装置16に接続されている。なお、図1には、単
に図面作成の都合により、n台のCPUのうち第1と第
nのCPU11、12の2台のみが示されている。
【0019】本発明の実施の形態においては、共有メモ
リ15、共有I/O装置16などの被アクセス装置は、
リード要求に対する応答データサイクル時において、被
アクセスアドレス(リードアドレス)を応答データ(読
み出しデータ)と共にバスに出力する手段(例えば共有
メモリ15のアクセス制御手段152)を備えている。
【0020】共有メモリ15、及び共有I/O装置16
などの被アクセス装置に対して、リード要求を発行する
CPUなどのバスマスタ装置、例えば第1のCPU11
は、自装置が発行したリードアドレスを保持するリード
アドレス保持手段113と、リードアドレス保持手段1
13に保持された自装置が発行したリード要求アドレス
と応答データサイクル時にバスから受け付けた被アクセ
スアドレスとを比較するリードアドレス比較手段114
と、を少なくとも備えている。
【0021】また、これら被アクセス装置は、いずれ
も、第1のリード要求(先のリード要求)に対するリー
ドアクセス中またはリード待ち状態において第1のリー
ドアドレスと、同一アドレスに対する第2のリード要求
(他のリード要求)と、を入力した場合には、該第2の
リード要求を無視する手段を備えている。すなわち、例
えば共有メモリ15においては、リードアドレスを先入
れ先出し方式で記憶保持する手段(リードアドレス保持
FIFO手段)153と、リードアドレス比較手段15
4と、を備え、第2のリードアドレスが、リードアドレ
ス保持FIFO手段153に保持されている第1のリー
ド要求のアドレス(第1のリードアドレス)と同一アド
レスの場合には、この第2のリードアドレスを廃棄す
る。
【0022】本発明の実施の形態の動作を以下に説明す
る。
【0023】CPUなどのバスマスタ装置、例えば第1
のCPU11は、リード要求を行なう際に、アドレス/
データバス13に出力する目的のアドレス(すなわちリ
ードアドレス)を、自装置内のリードアドレス保持手段
113に保持する。
【0024】そして、共有メモリ15、共有I/O装置
16等の被アクセス装置は、このリードアクセスを受け
付けると、リードアドレスをリードアドレス保持手段に
順次保持し、要求のあったデータのリードアクセスを開
始する。
【0025】リードデータが準備できたところで、被ア
クセス装置は、自装置内のリードアクセス保持手段に保
持されていたリードアドレスと共にリードデータをバス
上に出力する。
【0026】バスマスタ装置、例えば第1のCPU11
は、リード要求発行後、バス上の応答データを監視し、
返却されるリードアドレスと、自装置内のリードアドレ
ス保持手段113に保持されているリードアドレスと、
をリードアドレス比較手段114で比較し、一致してい
れば目的のデータとしてバス上の応答データを取り込
む。
【0027】スプリットバスの特徴として、リード要求
が受理された後は、バスは開放状態にあり、他のバスマ
スタ装置がバスを使用することが可能となる。
【0028】第1のリードアクセスを受理した後に、他
のCPU、例えば第nのCPU12からの第2のアクセ
スがあった場合、被アクセス装置、例えば共有メモリ1
5は、そのリードアドレス保持FIFO手段153に既
に保持されている第1のリードアドレスと、この第2の
リードアドレスと、を比較し、同一アドレスの場合に
は、この他のCPUからバス上に送出された第2のリー
ドアドレスを廃棄する。
【0029】これにより、同一アドレスに対する複数の
リードアクセスに対して、ただ1つの応答データサイク
ルですむ。
【0030】本発明の別の実施の形態として、図4に示
すように、スプリットバスが、リード要求に対する応答
データサイクル時において、リードアドレスが伝送する
専用のバスを備えた構成としてもよい。
【0031】
【実施例】上記した本発明の実施の形態をさらに具体的
に説明すべく、本発明の実施例を図面を参照して以下に
説明する。
【0032】図1は、本発明に係るバスアクセス方式を
用いた情報処理システムの一例を示す図である。なお、
図1には、複数台(n)のCPUがバスに接続されたマ
ルチプロセッサ構成が示されているが、単に図面作成の
都合により、第1のCPU11と第nのCPU12(他
のCPUともいう)の詳細構成のみが示されている。
【0033】図1を参照して、第1のCPU11は、内
部に処理回路111を有し、更に、メモリ、I/O装置
等のアクセスを制御するアクセス制御回路112と、リ
ードアドレスを保持するリードアドレス保持回路113
と、メモリ及びI/O装置等の被アクセス装置から応答
データと共に出力されてくるアクセスアドレスと、リー
ドアドレス保持回路113に保持されているアドレス
と、を比較し、一致している場合には、その旨をアクセ
ス制御部111に通知するリードアドレス比較回路11
4と、を備えている。
【0034】他のCPU(例えば第nのCPU12等)
も、第1のCPU11と同様に、処理回路121と、ア
クセス制御回路122と、リードアドレス保持回路12
3と、リードアドレス比較回路124と、を備えてい
る。
【0035】これらのCPUは、アドレスサイクルと応
答データサイクルとが時間的に分離可能なスプリットバ
スの制御方式を取るアドレス/データバス13および制
御信号バス14によって共有メモリ15、共有I/O1
6などに接続される。
【0036】共有メモリ15は、記憶装置151と、ア
クセス制御回路152と、好ましくはFIFO(先入れ
先出し)方式のリードアドレス保持FIFO回路153
と、リードアドレス比較回路154と、を有している。
【0037】次に、本発明の実施例の動作について説明
する。まず、第1のCPU11内の処理回路111か
ら、共有メモリ15内のアドレス“A1”に対するリー
ドアクセスが発行された場合について説明する。
【0038】アドレス“A1”と、リード要求信号と、
がアクセス制御回路112を介してアドレス/データバ
ス13、制御信号バス14に出力される。このとき、リ
ードアドレスは、第1のCPU11のリードアドレス保
持回路113に保持される。
【0039】制御信号バス14には、アドレスサイクル
であることを示すADS信号、データサイクルであるこ
とを示すDATS信号、およびリード/ライトの切り分
け信号、データサイズを示す信号等、一般的に用いられ
ているバス制御信号が収容される。
【0040】アドレス/データバス13、制御信号バス
14の両バスにそれぞれ出力されたアドレスとリード要
求信号とは、共有メモリ15において、アクセス制御回
路152でアドレスデコードの結果、自装置アクセスと
判断され、リード要求が受理される。このとき、共有メ
モリ15は、リードアドレスをリードアドレス保持FI
FO回路153に保持する。
【0041】アドレスサイクルが終了した時点で、アド
レス/データバス13と制御信号バス14は開放され、
他のバスマスタが使用可能な状態となる。
【0042】共有メモリ15のアクセス制御回路152
に受理されたリード要求は、記憶回路151に対して、
実際に要求アドレスの読み出し(リード)を行なう。そ
して、共有メモリ15は、記憶回路151の読み出しの
サイクルが終了し、データが準備できた時点で、データ
をアクセス制御回路152に返送する。
【0043】共有メモリ15のアクセス制御回路152
は、返送されたリードデータが準備できた時点で、リー
ドアドレス保持FIFO回路153の先頭に保持されて
いるリードアドレスを、アドレス/データバスに出力す
ると、同時に制御信号バス14のデータサイクルを示す
信号DATSを出力する。
【0044】更に、共有メモリ15のアクセス制御回路
152は、このリードアドレスに続けて、読み出しデー
タ(リードデータ)をアドレス/データバス13上に出
力する。
【0045】上記したリードアクセスは、図2にタイム
チャートにて示される。
【0046】図2において、符号21はアドレスサイク
ルであり、信号ADSがアクティブとされ、リードアド
レス“A1”が出力されている。また、符号23は応答
データサイクルであり、DATS信号がアクティブとさ
れ、リードアドレス“A1”と、これに続く共有メモリ
15からの読み出しデータ“D1”と、が出力されてい
る。アドレスサイクル21と応答データサイクル23と
の間(期間)は、バス開放状態であり、他のバスマスタ
がバスを使用できる状態にある。
【0047】図2を参照して、第2のアクセスが、第1
のアクセスと同一アドレスの場合について以下に説明す
る。
【0048】図2に、符号21で示すのはCPU11か
らのリード要求のアドレスサイクルで、これを「第1の
リード要求」とする。
【0049】次に、他のCPU、例えば第nのCPU1
2から、第1のリード要求と同一アドレスである“A
1”に対するリード要求のアドレスサイクル22が発生
している。これを「第2のリード要求」という。この第
2のリード要求も第1のリード要求と同様に、共有メモ
リ15内のアクセス制御回路152に受理される。
【0050】第2のリードアドレス“A1”は、共有メ
モリ15内のリードアドレス比較回路154において、
リードアドレス保持FIFO回路153の内容と比較さ
れる。
【0051】この場合、現在アクセス中のアドレス“A
1”と一致し、アドレスが一致した旨がリードアドレス
比較回路154からアクセス制御回路152に通知さ
れ、この通知を受けて、アクセス制御回路152は、最
近に受理した、第2のリード要求を破棄する。
【0052】この結果、アドレスサイクル21および2
2の、2つのリード要求に対する応答データサイクル
は、サイクル23の一回となる。
【0053】応答データサイクル23において、出力さ
れたアドレス“A1”は第1のCPU11のリードアド
レス比較回路114にて、リードアドレス保持回路11
3に保持されているリードアドレス“A1”と比較さ
れ、一致した旨がアクセス制御回路112に通知され
る。リードアドレス比較回路114からの一致の通知を
受けたアクセス制御回路112は、応答データが自装置
の目的としたものとして処理回路111に返送する。
【0054】他のCPU12でも、同様の動作が行なわ
れ、符号23で示す応答データサイクルでリードデータ
を取り込むことができる。なお、共有メモリ15のリー
ドアドレス保持FIFO回路153に保持されていた第
1のリードアドレス“A1”は例えば応答データサイク
ル時においてクリア(又は廃棄)される。また、第1の
リード要求のペンディング中に、互いに複数の同一アド
レスのリード要求が発生した場合も同様にして、一つの
応答データサイクルが実行される。
【0055】次に、第2のアクセスが、第1のアクセス
と異なるアドレスの場合について説明する。
【0056】図3に、符号25に示すのは第1のCPU
11からのリード要求のアドレスサイクルで、これを
「第1のリード要求」とする。
【0057】次に、他のCPU、例えば第nのCPU1
2から共有メモリ15内のリードアドレス“A2”に対
するリード要求のアドレスサイクル72が発生する(ア
ドレスサイクル26参照)。この第2のリード要求も、
第1のリード要求と同様に、共有メモリ15のアクセス
制御回路152に受理される。
【0058】第2のリードアドレス“A2”は,共有メ
モリ15のリードアドレス比較回路154において、リ
ードアドレス保持FIFO回路153の内容と比較され
る。
【0059】この場合、アクセス中の“A1”と一致し
ない。この結果、アクセス制御回路152は、最近受理
した第2のリード要求を第1のリード要求の次に実行す
る。
【0060】結果として、アドレスサイクル71および
72の2つのリード要求に対する応答データサイクル
は、符号27および28の2回となる。
【0061】応答データサイクル27で、出力されたア
ドレス“A1”は、第1のCPU11のリードアドレス
比較回路114にて、既にリードアドレス保持回路11
3に保持されているリードアドレス“A1”と比較さ
れ、一致した旨がアクセス制御回路112に通知され
る。
【0062】一致の通知を受けたアクセス制御回路11
2は、応答データが自装置の目的としたものとして、処
理回路111に返送する。
【0063】応答データサイクル27で出力されたアド
レス“A1”は、同時に、他のCPU12の、リードア
ドレス比較回路124にて、既にリードアドレス保持回
路123に保持されているリードアドレス“A2”と比
較され、不一致した旨がアクセス制御回路122に通知
される。
【0064】不一致の通知を受けたCPU12のアクセ
ス制御回路122は、応答データが自装置の目的とした
ものでないとして破棄する。
【0065】応答データサイクル28のアドレス“A
2”は、同様に、第nのCPU12において、目的のデ
ータと判断され取り込まれる。
【0066】共有I/O装置16などを始め、バスに接
続される他の被アクセス装置も、上記した共有メモリ1
5と同様に、アクセス制御回路、リードアドレス保持回
路、リードアドレス比較回路を備え、同様に作用するこ
とは明らかである。
【0067】次に、本発明の別の実施例を図4に示す。
本実施例においては、リクエスト要求に対する応答アド
レスを返送するための専用のアクセスアドレスバス37
を設け、応答アドレスをアクセスアドレスバス37を介
して返送するようにしたものである。この場合のバスサ
イクルは、図5に示すように、リードアドレスと応答デ
ータとを同一時間に出力することが可能となる。
【0068】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
スプリットバスを採用した情報処理システムにおいて、
バス上に流れるトラフィックの量を減らすことができる
という効果を有し、このため、バスマスタ数が増大した
場合や、共通リソースへのアクセスが多いシステムに対
して性能の向上が期待できる。
【0069】これは、本発明が、同一アドレスに対する
複数のアクセスに対して応答リードデータサイクルを1
回で代表できるように構成したことによる。
【0070】また、本発明によれば、同一リソースに対
する複数のアクセスが、1回のアクセスに代表されるた
め、リードデータが同一時間(サイクル)のものとな
り、このためリアルタイム性の確保が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態及び実施例を示すブロック
図である。
【図2】本発明の実施例の動作を説明するためのタイム
チャートである。
【図3】本発明の実施例の動作を説明するためのタイム
チャートである。
【図4】本発明の第2の実施形態のブロック図である。
【図5】本発明の第2の実施例の動作を説明するための
タイムチャートである。
【図6】従来技術の構成を示すブロック図である。
【図7】従来技術の動作を説明するタイムチャートであ
る。
【符号の説明】
11、12、31、32、51、52 CPU 111、121、311 処理回路 511 応答先識別子比較手段 112、122、312 アクセス制御手段 113、123、313 リードアドレス保持手段 114、124、314 リードアドレス比較手段 13、33、53 アドレス/データバス 14、34、58 制御信号バス 15、35、55 共有メモリ装置 151、351 記憶回路 152、352 アクセス制御手段 153、353 リードアドレス保持FIFO手段 154、354 リードアドレス比較手段 16、36、56 共有I/O装置 37 アクセスアドレスバス 59 応答先識別子バス 21、22、41、42、61、62、71、72 リ
ード要求アドレスサイクル 23、43、63、64、73、74 応答リードサイ
クル

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アドレスサイクルとデータサイクルを分離
    したスプリットバスに接続されるメモリ及び入出力装置
    などの被アクセス装置であって、リードデータのアンサ
    ーパケットに被アクセスアドレスを付加する手段を備え
    た被アクセス装置が、 リード要求があった際にリードアドレスを順次保持する
    手段を有し一つのバスマスタ装置からのリード要求のアドレスサイ
    クルを受理してリードデータのデータサイクルまでのリ
    ードペンディング期間中に、他のバスマスタ装置からの
    他のリード要求のアドレスサイクルを受理した場合に
    は、該他のリード要求のリードアドレスと、前記リード
    アドレスを保持する手段に保持されている先のリードア
    ドレスと、を比較し、これらが同一アドレスの場合に
    は、これら複数のリード要求に対して、一つのリード応
    答を出力する、 ことを特徴とするバスアクセス方式。
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US7051145B2 (en) * 2001-12-10 2006-05-23 Emulex Design & Manufacturing Corporation Tracking deferred data transfers on a system-interconnect bus

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