JP3392320B2 - マルチマスタバスシステムのバス回復装置及び方法 - Google Patents
マルチマスタバスシステムのバス回復装置及び方法Info
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Description
テムのバス回復装置及び方法に係り、特にマルチマスタ
バスシステムのバス回復装置及び方法に関する。
バスはプロセッサと他の構成要素との間におけるデータ
の伝送路となる。このバスでは例えばCPU(中央処理
装置)がバスマスタ(bus master)となり、当該CPU、
プリンタ、メモリ、表示装置、並列・直列ポート(paral
lel and serial ports) などシステムの構成要素間のデ
ータフローを制御する。
マスタ概念(single master concept) で充分な機能を今
までは果たしてきた。しかし現在では、メモリ装置とア
プリケーションプログラムが膨大になり、計算方法の複
雑化、ビデオアプリケーションの普及などの傾向で、単
一マスタでは円滑なランニングに必要となる精密なデー
タフローを制御できなくなってきている。
にマルチマスタ構造が提案されている。例えば、マスコ
プロセッサ(math co-processor) がマルチマスタ概念の
一例としてあげられる。即ち、CPUで複雑な数学的計
算を行うと速度が非常に遅くなるので、数学的計算専用
にしたマスコプロセッサにデータを伝送するようにし、
該マスコプロセッサで数学的計算をしている間にCPU
では他の作業を行えるようにしたものである。このよう
なマルチマスタ装置においては、他のマスタは、ローカ
ルエリアネットワーク(Local Area Network)の一種であ
るイーサネット(eithernet) の制御器、ビデオ制御器、
或いは他の注文式運用システム(customized operation)
として用いられる。
おいては、バスをアクセスするマスタが1ずつとなるよ
うにバスに対するアクセスを統制して調整しなければば
らない。これに関連して生じる短所として、現マスタ(c
urrent master)がバスをアクセスしているときに遅滞が
発生すると、システムに遅滞が発生してしまう点があ
る。この場合、失敗(failure) 状態からの回復(リカバ
ー)が難しいばかりでなく、問題の原因を分析すること
も難しい。
ッサが使用されているときに、該マスコプロセッサのバ
スアクセスで遅滞が発生すると、現マスタを除去(リム
ーブ)することができないためにシステムの残りの装置
がロックアップされてしまう。
スタ構造においてはバス回復のための装置及び方法が必
要である。即ち、本発明の目的は、マルチマスタバスシ
ステムのバス回復装置及び方法を提供することにある。
タバスシステムでバスをアクセスしている現マスタに異
常が発生した場合に、現マスタのバス使用を解除して当
該マスタの状態情報を通報することのできるバス回復装
置及び方法を提供する。
を制御するデフォールトマスタと、前記バスと選択的に
インタフェースする多数のマスタと、を備えたマルチマ
スタバスシステムのバス回復装置として、前記マスタか
ら発生するバス使用要求信号を受信して前記マスタのう
ちのいずれか1つにバスアクセスを許容する仲裁器と、
前記マスタのそれぞれに許される各最長バス使用時間を
カウントするカウンタと、を少なくとも備え、前記仲裁
器によりバスアクセスを許容された前記マスタが前記カ
ウンタでカウントされる最長バス使用時間を超過して前
記バスを使用している場合に、前記仲裁器が当該マスタ
のバス使用権を解除して前記デフォールトマスタにバス
アクセスを許容するようになっているバス回復装置を提
供する。この場合、前記仲裁器によりバスアクセスを許
容された前記マスタの識別情報を貯蔵するIDレジスタ
を更に備え、当該マスタが最長バス使用時間を超過した
ために前記仲裁器によりバス使用権が解除された場合
に、前記デフォールトマスタが前記IDレジスタの情報
を読出して当該マスタのバス使用可否を決定するように
しておくとよい。多数の前記マスタは、マスコプロセッ
サ、イーサネット制御器及びビデオ制御器とすることが
できる。
するデフォールトマスタと、前記バスと選択的にインタ
フェースする多数のマスタと、を備えたマルチマスタバ
スシステムのバス回復方法として、前記マスタからバス
使用要求信号があったときにいずれか1つの前記マスタ
にバスアクセスを許容する過程と、該バス使用を許容さ
れたマスタのバス使用時間をカウントする過程と、該カ
ウント値が予め設定された最長バス使用時間を超過する
場合に、当該バス使用中マスタのバス使用権を解除する
過程と、該バス使用権解除に応答して前記デフォールト
マスタにバスアクセスを許容する過程と、を実施するバ
ス回復方法を提供する。この場合、バス使用権解除時
に、当該バス使用権解除マスタの状態情報を分析し、該
マスタのバス使用可否を決定する過程を更に実施するよ
うにしておくとよい。
機能を搭載したバスマスタシステムの構成をブロック図
で示してある。
的動作制御を行い、デフォールトバスマスタ(default b
us master)の機能をもつ。バスマスタ16は、多数のバ
スマスタ、本例では4つのバスマスタ161〜164で
構成され、システムバス14に並列に接続して選択的に
バス14とインタフェースする。
4をアクセスするためにマスタ161〜164から発生
されるバス使用要求信号を受信し、多数のマスタ16の
うちのいずれか1つにバス14の使用を許容する。ま
た、仲裁器18は、マスタ16のバス使用解除信号が感
知されると、バス14を現在使用しているマスタ16の
バス使用を解除し、これをCPU12に通報する。
は、バス14と仲裁器18との間に設けられ、仲裁器1
8においてバス使用を許容したマスタ16の識別情報を
貯蔵する。
数に対応させて、本例では4つのマスタ161〜164
に対応する4つのカウンタ201〜204をそれぞれバ
ス14に並列接続して構成されている。このカウンタ2
0のそれぞれは、対応するマスタ16のバスアクセスに
許される最長時間の値を予め設定してある。即ち、カウ
ンタ20は、対応するマスタ16がバス使用権を獲得し
たときに当該マスタ16のバス使用時間をカウントし、
設定された最長バス使用時間を超過する場合にはバス使
用解除信号を発生する。
の出力を符号化してバス14を現在使用中の現マスタ1
6に対応するカウンタ20の出力を選択するための選択
信号を発生する。
選択信号に従ってカウンタ20の対応するカウンタ出力
を選択し、仲裁器18へ送る。
ムでは、バス14を現在使用中の現マスタ16が、対応
するカウンタ20に予め設定された時間値を超過するま
でバスを使用することになると、仲裁器18により現マ
スタ16のバス使用が解除され、この現マスタ16のバ
ス使用解除に応じてCPU12がバス14をアクセス
し、バスを回復する。従って、図1の構成において、仲
裁器18、カウンタ20、IDレジスタ22、エンコー
ダ24、及びマルチプレクサ26が、マルチマスタバス
システムのバス回復手段(bus recovery scheme) にな
る。
デフォールトバスマスタとして動作するCPU12を備
え、このCPU12は正常状態においてバス14のオー
ナーシップをもつ。また、一例として4つのバスマスタ
161〜164で構成されるマスタ16が備えられ、こ
れらバスマスタ161〜164は選択的にバス14の使
用権許諾を受けることができる。このように本例では、
4つのバスマスタ161〜164と1つのCPU12の
例を示しているが、1つのCPU12(デフォールトバ
スマスタ)と1以上のバスマスタを備えるマルチマスタ
バスシステムに適用可能であることは勿論である。マル
チマスタバスシステムにおいて収容可能なマスタ数の制
限はないが、データ衝突(data traffic conflicts)やシ
ステムの伝送速度に影響がない程度のマスタ数を上限に
設定しておくことが好ましい。
タ概念におけるマスタ16の一類型である。マルチマス
タの配列における他のマスタ16は、LANの一種であ
るイーサネット(eithernet) 制御、ビデオ制御、或いは
他の応用(customized opereation) のために用いられ
る。
4から発生されるバス使用要求信号を受信し、バス仲裁
スキームに基づいて1つのマスタ16にバス使用許容信
号を出力し、選択的にバス14の使用権を許容する。こ
の仲裁器18により1つのマスタ16にバス14のアク
セスが許容されると、当該マスタ16の識別情報(ident
ification)がIDレジスタ22に貯蔵される。このバス
14をアクセス中のマスタ16が現マスタ(current mas
ter)である。
タ161〜164に1:1で対応させてある。これらカ
ウンタ201〜204は、各マスタ161〜164に許
される最長のバス占有時間値を設定してある。例えば、
マスコプロセッサであれば2msの最長バス占有時間を
設定可能であるし、イーサネットマスタであれば1ms
の最長バス占有時間を設定可能である。即ち、バス占有
時間の値は、マルチマスタバスシステムの機能やアプリ
ケーションに応じて設定することができる。
のアクセスが許容されると、バス回復手段をなすカウン
タ20のうち、現マスタ16に対応するカウンタ20が
ダウンカウントを始める。勿論、0からのアップカウン
トでもよい。また、いずれかのマスタ16にバス使用権
が許容されると、エンコーダ24が現マスタ16の情報
を受信してその受信情報をエンコーディングし、現マス
タ16に対応するカウンタ20の出力を選択する選択信
号を発生する。次いで、その選択信号に従いマルチプレ
クサ26は、現マスタ16に対応するカウンタ20の出
力を選択して仲裁器18へ提供する。
長時間がカウントされるまでに現マスタ16がバス14
の使用を解除しなければ、仲裁器18は、現マスタ16
のバス使用権を強制的に解除する。このときにIDレジ
スタ22は、現マスタ16の識別情報を貯蔵しており、
このID情報が後にフォールトを分析するために用いら
れる。
ス14の使用権は次の動作のためにデフォールトバスマ
スタのCPU12に与えられる。即ち、CPU12は、
バス回復手段の出力をインタラプト信号として受信し、
バス状態を感知する。これにより、マスタ16中の1つ
にフォールトが発生したにもかかわらずマルチマスタバ
スシステムが回復される。仲裁器18は、現マスタ16
がバス14のアクセスを再び試みるように許容するか、
或いは、これ以上バスをアクセスをしないように当該マ
スタ16のアクセスを抑止するスキームを有する。
は、バス回復スキームが開始されるときの直前の現マス
タIDなので、これを読出して違反(violation) を引き
起こしたマスタ16が探索される。従ってシステム管理
者(system manager)は、バスの遅滞(bus hang-up) が発
生したときに、バス14をアクセスしていたマスタ16
を知ることができる。これにより、当該システムを直す
か、故障したマスタを迂回して他のマスタに機能を割り
当てるか、或いは、単純に異常のあった機能を実行しな
いように決定することができる。
におけるバス回復過程を示したフローチャートである。
それぞれについてのバス使用最長許容時間値を対応する
カウンタ20へロードする。続く213段階で、マスタ
16のうちのいずれかがバス使用要求信号を発生する
と、これを受信した仲裁器18は215段階で、バス1
4が使用中(busy)の状態であるか否かを検査する。そし
て、バス14が使用中であれば213段階へ戻り、同じ
マスタ16のバス使用要求が再試行されることになる。
一方、バス14が使用中でなければ、バス使用を要求し
たマスタ16のバスアクセスが許容される。
れると、当該マスタ16は仲裁器18からバス使用許容
信号を受信し、217段階で、当該現マスタ16に対応
するカウンタ20のバス使用時間カウントが開始され
る。そして219段階では、現マスタ16がバス14を
解除するかどうかがチェックされる。この段階で、現マ
スタ16が異常なく機能を遂行した後にバス14の使用
を解除した場合には221段階へ進み、カウンタ20を
停止させ、マスタ16の最長バス使用時間を再ロードし
て次に備える。
態であれば、続けて223段階で、現マスタ16に対応
したカウンタ20の設定時間が超過しているかどうかが
調べられる。この段階で、最長時間を超過していなけれ
ば219段階へ戻ってバス14の使用解除を検査する。
もし最長時間を超過していれば、この場合は225段階
へ進んで、現マスタ16の情報がIDレジスタ22にラ
ッチされ、現マスタ16に対応するカウンタ20はカウ
ント動作を中断して最長使用時間を再ロードし、そして
現マスタ16はバス14の使用権を解除する。
ンタラプト信号によりバス14の制御権がCPU12へ
リターンする。するとCPU12は229段階で、ID
レジスタ22に貯蔵された異常発生したマスタ16の情
報を読出して分析し、以降、当該マスタ16のバス使用
要求を許容するかどうかを決定する。
た場合に、遅滞を発生させることなくそのマスタのバス
使用を解除させられ、マルチマスタバスシステムのバス
回復を迅速に遂行することができる。また、異常により
バス使用に遅滞を起こすマスタの状態を即刻照会してシ
ステムの維持補修を効果的に行うことができる。
チマスタバスシステムのブロック図。
ャート。
Claims (3)
- 【請求項1】 システムバスを制御するデフォールトマ
スタと、前記バスと選択的にインタフェースする多数の
マスタと、を備えたマルチマスタバスシステムのバス回
復装置であって、 前記マスタから発生するバス使用要求信号を受信して前
記マスタのうちのいずれか1つにバスアクセスを許容す
る仲裁器と、前記マスタのそれぞれに許される各最長バ
ス使用時間をカウントする前記マスタごとのカウンタ
と、前記仲裁器により現在バスアクセスが許容されたマ
スタの識別情報を貯蔵するIDレジスタと、を備え、前
記仲裁器により現在バスアクセスが許容された前記マス
タが、対応する前記カウンタでカウントされる最長バス
使用時間を超過して前記バスを使用している場合に、前
記仲裁器が当該マスタのバス使用権を解除すると共に、
これを前記デフォールトマスタに通報してバスアクセス
を許容し、該デフォールトマスタが前記バス使用権解除
に応答して前記IDレジスタの識別情報を分析し当該マ
スタのバス使用可否を決定することを特徴とするバス回
復装置。 - 【請求項2】 マスタがマスコプロセッサ、イーサネッ
ト制御器及びビデオ制御器である請求項1記載のバス回
復装置。 - 【請求項3】 システムバスを制御するデフォールトマ
スタと、前記バスと選択的にインタフェースする多数の
マスタと、を備えたマルチマスタバスシステムのバス回
復方法であって、 前記マスタのそれぞれに対応させて設けたカウンタに、
前記マスタの最長バス使用時間をそれぞれ設定する過程
と、前記マスタからバス使用要求信号があったときにい
ずれか1つの前記マスタにバスアクセスを許容し、当該
マスタの識別情報をIDレジスタに貯蔵する過程と、該
バス使用を許容されたマスタのバス使用時間を、対応す
る前記カウンタによりカウントする過程と、該カウント
値が当該カウンタに設定された最長バス使用時間を超過
する場合に、当該バス使用中マスタのバス使用権を解除
すると共に、これを前記デフォールトマスタに通報して
バスアクセスを許容する過程と、該デフォールトマスタ
が前記バス使用権解除に応答して前記IDレジスタの識
別情報を分析し当該マスタのバス使用可否を決定する過
程と、を実施することを特徴とするバス回復方法。
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