JP3480961B2 - メモリアクセス方法 - Google Patents

メモリアクセス方法

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JP3480961B2 JP10143893A JP10143893A JP3480961B2 JP 3480961 B2 JP3480961 B2 JP 3480961B2 JP 10143893 A JP10143893 A JP 10143893A JP 10143893 A JP10143893 A JP 10143893A JP 3480961 B2 JP3480961 B2 JP 3480961B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】この発明は、バッファリングメモ
リを有した制御ユニットのメモリアクセス方法に関し、
特に複数のプロセッサ間でデータ転送を行い処理速度の
異なるシステム間の速度整合をとるような場合に、メモ
リ上に一旦データを保持する機能を有する入出力制御ユ
ニットや通信制御ユニット等の制御ユニットのメモリア
クセス方法に関する。 【0002】 【従来の技術】近年、コンピュータ利用システムの高速
通信化の要求に伴い、機能ごとに処理を分散させた複数
のプロセッサを持つシステムが構築されている。このよ
うなコンピュータシステムにおいて、通信速度及び処理
速度を高速化させ、処理速度の異なる機能プロセス間で
通信を行うために、DMA(ダイレクト・メモリ・アク
セス)によって、一旦メモリ上へデータを格納するバッ
ファリングが行われることが多い。 【0003】たとえば、システム全体の制御を行うプロ
セッサユニットや表示を専用に行う表示ユニットなど複
数の機能ユニットから構成されるコンピュータシステム
において、外部入出力機器と高速でデータ転送を行わせ
るための入出力制御ユニットや、外部通信回線との速度
整合をとるための通信制御ユニット等では、内部にバッ
ファリングメモリを有し、DMAによって一旦データを
このバッファリングメモリに格納してからデータ転送を
行っている。 【0004】従来、このようなシステムでは、各ユニッ
ト間に共有して利用されるシステムバスによって各ユニ
ットが接続されており、アクセスしたい相手のユニット
に割りふられたアドレスを指定しユニット内部のDMA
コントローラの設定を行ってDMAによるデータ転送を
行っている。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のDMA
転送のためにバッファリング機能を有するユニットで
は、その内部に、ユニット独自のアドレスを付与したバ
ッファリングメモリを利用するため、前記システムバス
を通して外部のユニットからは直接そのバッファリング
メモリのアドレスを指定することができなかった。 【0006】また、バッファリングメモリを有したユニ
ットでは、通常バッファリングメモリへのアクセスはD
MA転送の設定を必要とし、バッファリングメモリ内の
データの一部変更を確認する際でもDMA転送によらな
ければならず、かえって処理時間がかかってしまうとい
う問題が生じていた。 【0007】そこで、この発明は、以上のような事情を
考慮してなされたものであり、各種の制御ユニットのバ
ッファリングメモリに対して、システムバスを介したプ
ロセッサユニットから直接アクセスを可能とするメモリ
アクセス方法を提供することを目的とする。 【0008】 【課題を解決するための手段】図1に、この発明の原理
構成を説明するブロック図を示す。図1において、この
発明は、アドレス及びデータの伝送経路であるシステム
バス8に接続されるバス制御部1と、DMAコントロー
ラ2と、アドレスラッチバッファ4と、データを一時記
憶するバッファリングメモリ3とを有した制御ユニット
が、システムバス8によりプロセッサユニット7と接続
され、プロセッサユニット7からの入出力制御信号を受
信して制御ユニット内のバッファリングメモリ3へデー
タをDMA転送する制御ユニットのメモリアクセス方法
において、制御ユニットが、データを一時保持するレジ
スタを備え、プロセッサユニット7から送られるバッフ
ァリングメモリ3のアドレスを前記レジスタに一時保持
し、その後プロセッサユニット7から送られる入出力制
御信号を受信したときに、前記レジスタに一時保持され
たバッファリングメモリ3のアドレスに対して、データ
の入出力を実行することを特徴とする制御ユニットのメ
モリアクセス方法を提供するものである。 【0009】また、制御ユニット内に、バッファリング
メモリ3のアクセスすべきアドレスを一時保持するセッ
トレジスタ5と、前記入出力制御信号を受信してメモリ
アクセスを許可するイネーブル信号をセットレジスタ5
へ出力するウインドウレジスタ6を設け、プロセッサユ
ニット7から前記セットレジスタ5に対して送られるデ
ータの書込み用の入出力制御信号を受信したときにその
データをバッファリングメモリ3のアドレス又は、その
アドレスの一部分を示すものとしてセットレジスタ5に
設定し、その後、プロセッサユニット7からウインドウ
レジスタ6に対して送られるデータの書込み又は読み出
し用の入出力制御信号を受信したときに前記セットレジ
スタ5に設定されたバッファリングメモリ3のアドレス
又はアドレスの一部分を用いて、アクセスすべきメモリ
アドレスを指定すると共にバッファリングメモリ3への
データの入出力を実行してもよい。 【0010】 【作用】プロセッサユニット7から、システムバス8を
介して、アクセスしようとする制御ユニット内のレジス
タのアドレスを指定して、バッファリングメモリ3のア
ドレスをデータとする書込み用の入出力制御信号をその
制御ユニットに送信する。 【0011】制御ユニットのバス制御部1はこの入出力
制御信号を解析して、受信したデータすなわちバッファ
リングメモリ3のアドレスをレジスタに一時保持する。 【0012】次に、制御ユニットがプロセッサユニット
7から送られる入出力制御信号を受信したときに、バス
制御部1がレジスタに一時保持されたバッファリングメ
モリ3のアドレスに対してデータの入出力を実行する。 【0013】以上のような動作により、プロセッサユニ
ット7から制御ユニット内のバッファリングメモリ3へ
の直接アクセスが可能となる。 【0014】 【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明
を詳述する。なお、これによってこの発明が限定される
ものではない。図2に、この発明の一実施例である入出
力制御ユニットの回路ブロック図を示す。入出力制御ユ
ニットとは、たとえば外部のフロッピーディスクドライ
ブとのデータ転送を行うためのインタフェースである。 【0015】同図において、システムバス8及びプロセ
ッサユニット7は図1に示したものと同じである。11
は、入出力制御ユニット内で、システムバス8と接続さ
れるバッファ制御部であり、システムバス上の衝突の検
出、信号のタイミング制御およびシステムバス上を流れ
るデータ及びアドレスの解析を行い、必要なデータのみ
をシステムバスへ送受信する部分である。 【0016】12はDMAコントローラであり、データ
を一時記憶するバッファリングメモリ13へのデータ転
送をコントロールするものである。14は、DMAコン
トローラ12によるデータ転送を行う際に、アクセスす
るアドレスを保持するアドレスラッチバッファである。 【0017】15は、この発明の特徴部分をなすセット
レジスタであり、ここに、プロセッサユニット7からア
クセスしようとするバッファリングメモリのアドレスの
一部が設定される。16は、外部のプロセッサユニット
7等からセットレジスタに設定されたアドレスを読み出
して確認するようなときに用いるリードバッファであ
る。 【0018】11Aは、バス制御部11内にあって、こ
の入出力制御ユニット内に属するI/O素子のアドレス
をデコードしてそのI/O素子のチップセレクト信号を
出力するI/Oアドレスデコード部である。 【0019】通常入出力制御ユニットには、外部のプロ
セッサユニット7などからシステムバス8を介して直接
アクセス可能なI/Oアドレスをいくつか有しており、
このI/Oアドレスを指定してデータのI/Oリード又
はI/Oライトの入出力制御コマンド信号をシステムバ
ス8上に送ってやることにより、指定されたI/Oアド
レスに対してデータの読み書きが行われる。 【0020】たとえば、外部からバッファ制御部11に
セットレジスタ15のアドレスが与えられると、このア
ドレスをI/Oアドレスデコード部がデコードしてセッ
トレジスタ15をセレクトするための信号*BFPRが
出力される。*BFPRについては後述する。 【0021】次に、入出力制御ユニット内でバッファリ
ングメモリ13のアクセスのために利用される信号につ
いて説明する。DMAコントローラ12からは、バッフ
ァリングメモリ13に対しデータ転送を行うためのコマ
ンド信号としてメモリリードコマンド信号*MRD(2
1)メモリライトコマンド信号*MWT(22)が出力
される。 【0022】バッファ制御部11からは、外部からの入
出力制御信号を受信した場合に、この制御信号に対応し
たI/Oリードコマンド信号*IOR(24)とI/O
ライトコマンド信号*IOW(25)が出力される。A
EN(23)は、DMAコントローラ12によるデータ
転送を行う際にアクティブとなるDMACアドレスイネ
ーブル信号である。 【0023】*BFPR(26)はセットレジスタ15
をアクセスすべき素子として指定するためのチップセレ
クト信号であり、この*BFPRがアクティブ(“L”
レベル状態)である時に、*IOWの立上りでセットレ
ジスタにデータ、たとえばアクセスすべきバッファリン
グメモリのアドレスが書き込まれる。*BFWR(2
7)は、ウインドウレジスタのチップセレクト信号であ
る。 【0024】ここで図示していないウインドウレジスタ
とは、外部のプロセッサユニット7等から直接バッファ
リングメモリ13のあるアドレスに対してアクセスを行
うための架空のレジスタであるが、入出力制御ユニット
内では、外部からアクセスするためのI/Oアドレスが
ウインドウレジスタ用に付与されている。 【0025】後述するように、外部からは、このウイン
ドウレジスタの持つアドレスを指定してデータの入出力
制御信号を送ってやることにより、バッファリングメモ
リへのアクセスが許可される。 【0026】図2に示すように、*BFWR(27)
は、セットレジスタ15のイネーブル端子(EN)に入
力され、*BFWRがアクティブ(“L”レベル状態)
となりイネーブル状態となった時には、セットレジスタ
15に設定されたデータがアドレスバスA4〜A15上
に出力される。 【0027】この実施例の回路ブロック図において、入
出力制御ユニット内のアドレスバス(A0〜A23)の
うち、A0〜A15はバッファリングメモリ13及びD
MAコントローラ12のアドレスを指定するものであ
り、A16〜A23はDMAコントローラ12専用のア
ドレスを指定するものである。 【0028】ここで、A4〜A15のアドレス線は、ア
ドレスラッチバッファ14を介してバス制御部11と接
続されており、DMA転送を行う場合はアドレスラッチ
バッファ14のイネーブル端子ENがアクティブとなっ
て、アドレスA4〜A15がイネーブルとなりバッファ
リングメモリ13へのDMAコントローラ12によるデ
ータ転送が行われる。 【0029】一方DMA転送を行わない場合において、
セットレジスタ15のイネーブル端子ENがアクティブ
とされたときには、セットレジスタ15に設定されたデ
ータ(D4〜D15)がアドレスA4〜A15上に出力
されて、バス制御部11と直結されたA0〜A3と共に
バッファリングメモリ13のアドレスを指定する。 【0030】このように、バッファリングメモリ13に
関するA0〜A3のアドレスとA4〜A15のアドレス
の指定を別々に行うことは、バッファリングメモリ13
のアドレスを複数個のグループ領域に分割して、セット
レジスタ15に設定されたデータによって分割されたグ
ループ領域のアドレス(A4〜A15)を指定するもの
と考えられ、かつA0〜A3のアドレスによってそのグ
ループ領域内の個々の記憶領域を指定するものと考えら
れる。 【0031】すなわち、この実施例では、A0〜A3に
よって1つのグループ領域内の16個の記録領域の1つ
を指定し、セットレジスタ15に設定されたデータ(D
4〜D15)は、あるグループ領域内の16個の記憶領
域全体を示すアドレス(A4〜A15)を指定するもの
である。 【0032】次に、外部のプロセッサユニット7から直
接バッファリングメモリ13をアクセスする実施例につ
いて述べる。図3は、この発明の実施例における信号の
タイミングチャートである。ここでは、バッファリング
メモリのあるアドレスに格納されているデータを外部の
プロセッサユニット7からリードする場合の例を示す。 【0033】以下の説明において、外部のプロセッサユ
ニット7からアクセス可能なI/Oアドレスとして、セ
ットレジスタ15には(100C)hがあらかじめ付与
されており、また、ウインドウレジスタには(103
0)hから(103F)hの16個のI/Oアドレスが
あらかじめ付与されているものとする。 【0034】たとえば、プロセッサユニット7から、ア
ドレス(100C)hを指定して、データ(1238)
hを書込む入出力制御信号を出力すれば、アドレス(1
00C)hすなわちセットレジスタ15に、データ(1
238)hが設定される。ここで、データの下位4bi
tの数値は、“8”でなく任意のデータでよい。 【0035】図3のタイムチャートを参照すれば、バス
制御部11はシステムバス8を通してアドレス(100
C)hをフェッチし、内部アドレスバスA0〜A23に
アドレス(100C)hを出力すると共に、データ(1
238)hを内部データバスD0〜D15に出力し、さ
らにI/Oアドレスデータコード部11Aによってアド
レス(100C)hをデコードし、セットレジスタ15
のチップセレクト信号*BFPR(26)を出力させ
る。 【0036】また、バス制御部11は、データの書込み
信号を受信したことを認識し、I/Oライトコマンド信
号*IOW(25)を出力する。このときセットレジス
タ15には、*IOW(25)の立上りタイミングでD
0〜D15で示されるデータのうち、上位12ビット
(D4〜D15)のデータ“(123)h”が設定され
る。次のタイミングで実際にバッファリングメモリに対
してアクセスするために、この設定データ“(123)
h”は、内部アドレスA4〜A15としてラッチされ
る。 【0037】次に、バッファリングメモリ13のアドレ
ス(001234)hに格納されたデータをリードする
ために、プロセッサユニット7からウインドウレジスタ
のアドレス(1034)hを指定して、データを読み出
す入出力制御信号を出力すれば、バッファリングメモリ
13のアドレス(001234)hに格納されていたデ
ータがシステムバス8を介して読み出される。 【0038】図3のタイムチャートを参照すれば、バス
制御部11はシステムバスを通してアドレス(103
4)hをフェッチし、内部アドレスバスA0〜A23に
アドレス(1034)hを出力すると共に、I/Oアド
レスデコード部11Aによって、アドレス(1034)
hをデコードし、ウインドウレジスタのチップセレクト
信号*BFWR(27)を出力させる。 【0039】このとき、*BFWR(27)が出力され
ると同時に、セットレジスタ15がイネーブル状態とな
りセットレジスタ15にラッチされたデータ“(12
3)h”がバッファリングメモリ13のアドレス線(A
4〜A15)上に出力される。 【0040】また、同時に、バッファリングメモリ13
のアドレス線A0〜A3には、ウインドウレジスタのア
ドレスの下位4bitの値“4”がそのまま出力されて
おり、バッファリングメモリ13のアドレス(A0〜A
15)として(1234)hが指定される。 【0041】さらに、バス制御部11は、データの読み
出し信号を受信したことを認識し、I/Oリードコマン
ド信号*IOR(24)を出力し、*IOR(24)の
立上りのタイミングで、バッファリングメモリ13から
出力されたデータを内部データバス(D0〜D15)上
にラッチする。 【0042】この後、バス制御部11が、D0〜D15
上にラッチされたこのデータをシステムバス8上に流す
ことによって、プロセッサユニット7は、バッファリン
グメモリ13の指定アドレスに格納されたデータを読み
出すことが可能となる。 【0043】以上が、外部のプロセッサユニット7から
バッファリングメモリ13のあるアドレスに格納されて
いるデータをリードする場合の実施例であるが、バッフ
ァリングメモリ13のあるアドレスへデータを書込む場
合も同様の方法により行われる。 【0044】なお、実施例においては、バス制御部11
から直接アクセスできるアドレス空間をA0〜A3に限
定したが、必要に応じてこのアドレス空間を広げてセッ
トレジスタ15で指定されるアドレスのグループ領域の
数を減らせば、セットレジスタ15へのデータの設定回
数を少なくすることができ、処理速度を向上させること
も可能である。 【0045】 【発明の効果】この発明によれば、外部のプロセッサユ
ニットからDMAの設定を行わずに直接バッファリング
メモリに対してデータの入出力をすることができるよう
になるため、プロセッサユニットの処理速度の向上及び
この発明によるメモリアクセス方法を用いたコンピュー
タシステムの性能向上に寄与することが可能である。
【図面の簡単な説明】 【図1】この発明の構成を示すブロック図である。 【図2】この発明の実施例における回路ブロック図であ
る。 【図3】この発明の実施例におけるタイムチャートであ
る。 【符号の説明】 1 バス制御部 2 DMAコントローラ 3 バッファリングメモリ 4 アドレスラッチバッファ 5 セットレジスタ 6 ウインドウレジスタ 7 プロセッサユニット 8 システムバス 11 バス制御部 11A I/Oアドレスデコード部 12 DMAコントローラ 13 バッファリングメモリ 14 アドレスラッチバッファ 15 セットレジスタ 16 リードバッファ 21 *MRD(メモリリードコマンド信号) 22 *MWT(メモリライトコマンド信号) 23 AEN(DMACのアドレスイネーブル信号) 24 *IOR(I/Oリードコマンド信号) 25 *IOW(I/Oライトコマンド信号) 26 *BFPR(セットレジスタのチップセレクト信
号) 27 *BFWR(ウインドウレジスタのチップセレク
ト信号)
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−208539(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 13/20 - 13/378 G06F 13/16 - 13/18

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 アドレス及びデータの伝送経路であるシ
    ステムバスに接続されるバス制御部と、DMAコントロ
    ラと、アドレスラッチバッファと、データを一時記憶
    するバッファリングメモリとを有した制御ユニットが、
    システムバスによりプロセッサユニットと接続され、プ
    ロセッサユニットからの入出力制御信号を受信して制御
    ユニット内のバッファリングメモリへデータをDMA転
    送する制御ユニットのメモリアクセス方法において、制
    御ユニット内に、バッファリングメモリのアクセスすべ
    きアドレスを一時保持するセットレジスタと、前記入出
    力制御信号を受信してメモリアクセスを許可するイネー
    ブル信号をセットレジスタへ出力するウインドウレジス
    タを設け、プロセッサユニットから前記セットレジス
    対して送られるデータの書込み用の入出力制御信号を
    受信したときにそのデータをバッファリングメモリの
    ドレス又はそのアドレスの一部分を示すものとしてセッ
    トレジスタに設定し、その後、プロセッサユニットか
    ウインドウレジスタに対して送られるデータの書込み又
    は読み出し用の入出力制御信号を受信したときに前記セ
    ットレジスタに設定されたバッファリングメモリのアド
    レス又はアドレスの一部分を用いて、アクセスすべきメ
    モリアドレスを指定すると共にバッファリングメモリへ
    のデータの入出力を実行することを特徴とする制御ユニ
    ットのメモリアクセス方法。
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