JP4907166B2

JP4907166B2 - リソース管理装置

Info

Publication number: JP4907166B2
Application number: JP2005362801A
Authority: JP
Inventors: 大輔村上; 裕司 ▲高▼井; 功河本
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-01-12
Filing date: 2005-12-16
Publication date: 2012-03-28
Anticipated expiration: 2025-12-16
Also published as: US7533206B2; JP2006221611A; US20060155904A1

Description

本発明は、複数のマスタが少なくとも１つの共有リソースへのアクセス要求をそれぞれ発行するシステムにおいて、各マスタから共有リソースへのアクセス要求を調停するためのリソース管理装置に関するものである。

システムＬＳＩの内部では、マイクロプロセッサ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＤＭＡ（Direct Memory Access）コントローラ等の複数のマスタが、メモリ、周辺Ｉ／Ｏ（input/output）コントローラ等の共有リソースにアクセスする。ここで、各マスタから共有リソースへのアクセス要求を効率的に調停するためのリソース管理装置が必要である。

ある従来技術によれば、予めテーブル形式で持っている各マスタの優先順位情報をもとに、リソース管理装置が一定時間毎にアクセス要求の調停を行う。複数パターンの優先順位情報が当該テーブルに格納されており、調停を行う一定時間毎にパターンが順に切り替えられる。各マスタは優先順位パターンの中で最優先に設定されている回数分のアクセス許可を受けることができ、各マスタの最低アクセスバンド幅を保証することが可能である（特許文献１参照）。
特開２００４−２４６８６２号公報

上記のように各調停時刻において最優先順位を持つマスタを予め決めておくシステムでは、アクセス要求の発生タイミングに時間的な偏りが生じた場合に問題が生じる。例えば、１周期内の各調停時刻に均等に最優先順位が割り当てられているマスタが当該周期内の前半に集中してアクセス要求を行ったとき、当該マスタに所望のアクセスバンド幅を保証できず、アクセス効率の低下を招くことになる。最優先順位が割り当てられた調停時刻とアクセス要求の発生タイミングとが必ずしも一致しないからである。

また、各マスタがどのタイミングでアクセス要求を行うかが一定しない場合には、アクセス効率の低下を避けるように各調停時刻において最優先順位を持つマスタを予め決めておくことは困難である。

本発明の目的は、各調停時刻において最優先順位を持つマスタを予め決めておかなくても、各マスタに最低アクセスバンド幅を保証することができるリソース管理装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、所定時間内にアクセス許可を受け得る最低限の回数をマスタ毎に設定しておき、２以上のマスタが同時にアクセス要求を行っている場合には、当該２以上のアクセス要求マスタのうち、所定時間内にアクセス許可を受けた回数が設定値に満たないマスタに対して優先的にアクセス許可を与えることとした。

これにより、アクセス要求の発生タイミングに時間的な偏りが生じた場合でも、各マスタは予め設定された回数のアクセス許可を所定時間内に受けることができ、共有リソースへの所望のアクセスバンド幅を得ることができる。

２以上のアクセス要求マスタのうち所定時間内にアクセス許可を受けた回数が設定値に満たないマスタが複数存在する場合には、マスタ間の優先順位情報に基づく所定の優先ルールに従ってアクセス要求の調停を行えばよい。

本発明によれば、所定時間内にアクセス許可を受け得る最低限の回数をマスタ毎に設定しておくこととしたので、各調停時刻において最優先順位を持つマスタを予め決めておかなくても、各マスタに最低アクセスバンド幅を保証することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。以下の説明において、各バスマスタは、データアクセスを行うためのアドレス信号、制御信号等を能動的に送出する機能を有するものである。一般に、１つの機能ブロックはバス接続のための複数のインターフェースを持ち、いくつかはバスマスタとして機能し、いくつかはバススレーブとして機能する。例えば、ハーバードアーキテクチャ（Harvard architecture）のプロセッサは、インストラクション用バスマスタと、データ用バスマスタとを有する。

図１は、本発明に係るリソース管理装置の構成例を示している。図１に示したリソース管理装置１０８は、３つのバスマスタ１０１，１０２，１０３と共有リソース１０９との間に介在しており、バス調停部１０４と、バス調停情報管理部１０５と、リソース制御部１０７とを備えている。１０６は、バス調停情報管理部１０５が管理するバス調停情報である。第１、第２及び第３のバスマスタ１０１，１０２，１０３は、それぞれバス１１１，１１２，１１３を介してバス調停部１０４に接続されている。これら第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３とリソース管理装置１０８とは、１つのデータ処理システム１００を構成している。

バス調停情報管理部１０５は、第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３の各々が所定時間内にアクセス許可を受け得る最低限の回数に関する設定値と、これらのバスマスタ１０１〜１０３の間の優先順位情報とを、バス調停情報１０６として管理している。一方、第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３はそれぞれ任意の時刻に共有リソース１０９へのアクセス要求を発行する。バス調停部１０４は、バス調停情報１０６をもとに第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３からのアクセス要求を調停し、この調停により選択された１つのアクセス要求をリソース制御部１０７に伝える。この際、バス調停部１０４は、２以上のバスマスタが同時にアクセス要求を行っている場合、当該２以上のアクセス要求マスタのうち、所定時間内にアクセス許可を受けた回数がバス調停情報１０６中の設定値に満たないバスマスタに対して優先的にアクセス許可を与える。また、２以上のアクセス要求マスタのうち所定時間内にアクセス許可を受けた回数が設定値に満たないバスマスタが複数存在する場合には、バス調停情報管理部１０５が管理するバスマスタ１０１〜１０３間の優先順位情報に基づく優先ルールに従って、バス調停部１０４がアクセス要求の調停を行う。リソース制御部１０７は、バス調停部１０４によって選択されたバスマスタと共有リソース１０９との間のデータ転送制御を行う。

以下、図１中のバス調停情報１０６に係る７つのバリエーションを、第１〜第７の実施形態として説明する。ここでは、１０回の調停動作のうち３回、２回、５回のアクセス許可をそれぞれ第１、第２及び第３のバスマスタ１０１，１０２，１０３に与えたいとの要望があるものとする。各アクセス許可に対して共有リソース１０９への一定量のアクセスが行えるものとすると、第１、第２及び第３のバスマスタ１０１，１０２，１０３に対して、それぞれ３０％、２０％、５０％のアクセスバンド幅が保証されることとなる。

《第１の実施形態》
図２は、図１中のバス調停情報１０６の第１の例を示している。２２０は調停周期情報、２２１はバスマスタ毎に設定されたカウント上限値、２２２はバスマスタ毎のアクセス許可カウント、２２３は優先順位情報である。調停周期情報２２０は、バス調停部１０４が１周期内に調停を行う回数を示す。ここでは「１０」が調停周期情報２２０として設定されているので、１０調停間隔が１調停周期に相当する。カウント上限値２２１は第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３の各々が１調停周期内にアクセス許可を受け得る最低限の回数を表しており、カウント上限値２２１の合計が調停周期情報２２０の設定値と等しくなるように予め設定される。ここでのカウント上限値２２１は、第１、第２及び第３のバスマスタ１０１，１０２，１０３に対してそれぞれ３、２、５となっている。アクセス許可カウント２２２は第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３の各々が１調停周期内にアクセス許可を受けた回数を表しており、周期の最初には全て０にリセットされている。また、本例における優先順位情報２２３は、第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３の間の固定の優先順位を表しており、優先順位の高い順に、第２のバスマスタ１０２、第３のバスマスタ１０３、第１のバスマスタ１０１となっている。

バス調停部１０４は、図２のバス調停情報１０６をもとに周期的に調停を行う。第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３のいずれかにアクセス許可を与えると、バス調停情報管理部１０５は、アクセス許可カウント２２２のうちアクセス許可を得たバスマスタに該当するものを１だけインクリメントする。バス調停部１０４が調停周期情報２２０で指定された回数分だけ調停を行うと、バス調停情報管理部１０５はアクセス許可カウント２２２を全て０にリセットする。バス調停部１０４は、第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３のうち２以上のバスマスタが同時にアクセス要求を行っている場合、当該２以上のアクセス要求マスタのうち、アクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に満たないバスマスタに対して優先的にアクセス許可を与える。つまり、カウント上限値２２１からアクセス許可カウント２２２を差し引いて得た「残り優先許可カウント」が１以上であることを、優先的なアクセス許可の条件とする。また、２以上のアクセス要求マスタのうちアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に満たないバスマスタが複数存在する場合には、優先順位情報２２３に基づく第１の優先ルールに従って、バス調停部１０４がそれらのバスマスタに対してアクセス要求の調停を行う。なお、第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３のうち単一のバスマスタのみがアクセス要求を行っている場合には、当該バスマスタに無条件でアクセス許可が与えられる。

図３は、図２のバス調停情報１０６をもとにした第１の調停例を示している。図３において横方向は時間を表しており、縦線で示される各時刻においてバス調停部１０４が調停を行う。これらの時刻を「調停時刻」と呼ぶ。図３の上段には、調停時刻同士の間隔を調停間隔として示し、また１０調停間隔に相当する１つの調停周期を示している。調停時刻は「０」から「９」を周期的に繰り返す。図３の中段は、第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３がアクセス要求を行っている様子を示しており、矢印の期間だけアクセス要求が出ているものとする。また星印は、ある調停時刻において、あるバスマスタがアクセス許可を受けたことを示す。図３の下段は、各調停間隔における第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３のアクセス許可カウント２２２を示している。また、括弧内の数値は第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３の残り優先許可カウントを示している。

図３の例では、調停時刻１において、第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３の全てがアクセス要求を行っている。この調停時刻１では、全てのバスマスタのアクセス許可カウント２２２が０であり、カウント上限値２２１に満たないので、全てのバスマスタに対して優先順位情報２２３をもとに調停が行われる。この結果、最も高い優先順位を持つ第２のバスマスタ１０２がアクセス許可を得る。バス調停部１０４が第２のバスマスタ１０２にアクセス許可を与えると、バス調停情報管理部１０５は第２のバスマスタ１０２に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントする。次に調停時刻２において、第１のバスマスタ１０１と第３のバスマスタ１０３とがアクセス要求を行っており、調停時刻１と同様に両者ともにアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に満たないので、両方のバスマスタに対して優先順位情報２２３をもとに調停が行われ、その結果、第３のバスマスタ１０３がアクセス許可を得る。バス調停情報管理部１０５は第３のバスマスタ１０３に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントする。次に調停時刻３においては、第１のバスマスタ１０１のみがアクセス要求を行っているため、バス調停部１０４は第１のバスマスタ１０１にアクセス許可を与え、バス調停情報管理部１０５は第１のバスマスタ１０１に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントする。調停時刻４、５、６、７においても同様に調停を行う。調停時刻８において、第２のバスマスタ１０２と第３のバスマスタ１０３とがアクセス要求を行っている。第２のバスマスタ１０２はアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に達しており、第３のバスマスタ１０３はアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に満たないので、バス調停部１０４は第３のバスマスタ１０３に対してアクセス許可を与える。バス調停情報管理部１０５は第３のバスマスタ１０３に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントする。以下同様に調停を行い、最後の調停時刻０における調停が完了すると、アクセス許可カウント２２２は０にリセットされ、１周期の調停が完了する。以下、周期的に同様の調停が行われる。

各調停時刻においてアクセス許可を得たバスマスタは、リソース制御部１０７を介して、共有リソース１０９へのアクセスが可能になる。リソース制御部１０７は、例えば１回のアクセス許可に対して共有リソース１０９への一定量のアクセスをバスマスタに与えるよう制御する。ただし、１回あたりのアクセス量を共有リソース１０９の特性に合わせて変えてもよい。

以上のとおり、図２及び図３の例によれば、固定優先順位が高いバスマスタほどアクセス要求を行ってからアクセス許可を受けるまでの待ち時間が短く、したがってレスポンス性能を上げることができる。

図４は、図２のバス調停情報１０６をもとにした第２の調停例を示している。ただし、本例における優先順位情報２２３では、第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３の間の固定の優先順位がカウント上限値２２１の大きさに応じて決定され、カウント上限値２２１が大きいバスマスタほど高い優先順位を持つものとする。図２の例では第１、第２及び第３のバスマスタ１０１，１０２，１０３に対してカウント上限値２２１がそれぞれ３、２、５となっているので、優先順位の高い順に、第３のバスマスタ１０３、第１のバスマスタ１０１、第２のバスマスタ１０２となる。カウント上限値２２１が等しい場合は、第２及び第３のバスマスタ１０２，１０３よりも第１のバスマスタ１０１を優先し、第３のバスマスタ１０３よりも第２のバスマスタ１０２を優先するものとする。

図４の例では、調停時刻１において、第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３の全てがアクセス要求を行っている。この調停時刻１では、全てのバスマスタのアクセス許可カウント２２２が０であり、カウント上限値２２１に満たないので、全てのバスマスタに対して優先順位情報２２３をもとに調停が行われる。この結果、カウント上限値２２１の最も大きい第３のバスマスタ１０３がアクセス許可を得る。バス調停部１０４が第３のバスマスタ１０３にアクセス許可を与えると、バス調停情報管理部１０５は第３のバスマスタ１０３に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントする。次に調停時刻２において、第１のバスマスタ１０１と第２のバスマスタ１０２とがアクセス要求を行っており、調停時刻１と同様に両者ともにアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に満たないので、両方のバスマスタに対して優先順位情報２２３をもとに調停が行われ、その結果、第１のバスマスタ１０１がアクセス許可を得る。バス調停情報管理部１０５は第１のバスマスタ１０１に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントする。調停時刻３〜７においても同様に調停を行う。次に調停時刻８において、第１のバスマスタ１０１と第２のバスマスタ１０２とがアクセス要求を行っている。第１のバスマスタ１０１はアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に達しており、第２のバスマスタ１０２はアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に満たないので、バス調停部１０４は第２のバスマスタ１０２に対してアクセス許可を与える。バス調停情報管理部１０５は第２のバスマスタ１０２に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントする。以下同様に調停を行い、最後の調停時刻０における調停が完了すると、アクセス許可カウント２２２は０にリセットされ、１周期の調停が完了する。以下、周期的に同様の調停が行われる。

以上のとおり、図４の例によれば、カウント上限値２２１に応じて優先順位を決定する方式により、例えばカウント上限値２２１が大きな値に設定されたバスマスタに対しては早めにアクセス許可を与えることができ、周期の後半でアクセス許可が集中することを避けることができるので、余裕をもって共有リソース１０９へアクセスさせることができる。

なお、カウント上限値２２１が小さいほど高い優先順位を有するように優先順位情報２２３を設定しても構わない。また、カウント上限値２２１が等しい場合の優先順位について、任意の固定優先順位を設定することや、ラウンドロビン方式、その他の方式で設定することも可能である。

さて、バス調停部１０４は、第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３のうち、いずれも残り優先許可カウントが既に０に達している複数のバスマスタのみが同時にアクセス要求を行っている場合には、それらのバスマスタに対して、第２の優先ルールに従ってアクセス要求の調停を行う。このような調停の例を、図５及び図６に示す。

図５は、図２のバス調停情報１０６をもとにした第３の調停例を示している。ここでは、上記第２の優先ルールとして、図２中の固定の優先順位情報２２３に基づくルールを採用することとしている。図５中の調停時刻１〜８においては、図３と全く同じように調停が行われる。図５中の調停時刻９では、第１のバスマスタ１０１と第２のバスマスタ１０２とがアクセス要求を行っている。第２のバスマスタ１０２はアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に達しており、第１のバスマスタ１０１はアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に満たないので、バス調停部１０４は第１のバスマスタ１０１に対してアクセス許可を与える。バス調停情報管理部１０５は第１のバスマスタ１０１に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントする。１調停周期内の最後の調停時刻０では、第１のバスマスタ１０１と第２のバスマスタ１０２とがアクセス要求を行っている。これらのアクセス要求マスタの中にアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に達していないバスマスタはなく、かつ両方のアクセス要求マスタともにアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に達しているため、固定の優先順位情報２２３に従って第２のバスマスタ１０２がアクセス許可を得る。この調停時刻０における調停が完了すると、アクセス許可カウント２２２は０にリセットされ、１周期の調停が完了する。以下、周期的に同様の調停が行われる。

図６は、図２のバス調停情報１０６をもとにした第４の調停例を示している。ここでは、第１の優先ルールを規定する図２中の固定の優先順位情報２２３が、優先順位の高い順に、第１のバスマスタ１０１、第２のバスマスタ１０２、第３のバスマスタ１０３となっているものとし、かつ上記第２の優先ルールとして、第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３の間の優先順位を順次変更するラウンドロビン方式（round robin scheduling）のルールを採用することとしている。図６の最下段は、優先順位情報２２３の変化を示す。

図６中の調停時刻１〜７においては、図３の場合と同様に調停が行われる。図６中の調停時刻８では、第１のバスマスタ１０１と第２のバスマスタ１０２とがアクセス要求を行っている。これらのアクセス要求マスタの中にアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に達していないバスマスタはなく、かつ両方のアクセス要求マスタともにアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に達しているため、この時点で高い優先順位を持つ第１のバスマスタ１０１がアクセス許可を得る。バス調停情報管理部１０５は第１のバスマスタ１０１に該当するアクセス許可カウント２２２をインクリメントせずに、ラウンドロビン方式に従って優先順位情報２２３を切り替える。この結果、優先順位の高い順に、第２のバスマスタ１０２、第３のバスマスタ１０３、第１のバスマスタ１０１となる。次に調停時刻９において、第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３の全てがアクセス要求を行っている。この調停時刻９では、第１のバスマスタ１０１と第２のバスマスタ１０２とはアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に達しており、第３のバスマスタ１０３はアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に満たないので、バス調停部１０４は第３のバスマスタ１０３に対してアクセス許可を与える。バス調停情報管理部１０５は第３のバスマスタ１０３に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントする。ただし、固定の優先順位情報２２３に基づく第１の優先ルールの適用により、優先順位情報２２３はそのままである。１調停周期内の最後の調停時刻０では、第１のバスマスタ１０１と第２のバスマスタ１０２とがアクセス要求を行っている。これらのアクセス要求マスタの中にアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に達していないバスマスタはなく、かつ両方のアクセス要求マスタともにアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に達しているため、この時点で高い優先順位を持つ第２のバスマスタ１０２がアクセス許可を得る。この調停時刻０における調停が完了すると、アクセス許可カウント２２２は０にリセットされる一方、ラウンドロビン方式に従って優先順位情報２２３が切り替えられる。この結果、優先順位の高い順に、第３のバスマスタ１０３、第１のバスマスタ１０１、第２のバスマスタ１０２となった状態で、１周期の調停が完了する。以下、周期的に同様の調停が行われる。

以上のとおり、図５及び図６の例によれば、残り優先許可カウントが０でないバスマスタからのアクセス要求がない限り、残り優先許可カウントが０であるバスマスタにアクセス許可を与えることができ、データ処理システム１００全体の共有リソース１０９へのアクセスバンド幅を向上させることができる。

なお、残り優先許可カウントが０であるバスマスタに対してアクセス許可を与える調停における上記第２の優先ルールとして、図５のような固定の優先順位情報２２３に基づくルールや、図６のようなラウンドロビン方式のルールに限らず、他のルールを適用することとしてもよい。また、第１の優先ルールで用いる優先順位情報２２３とは別に用意した優先順位情報を第２の優先ルールで用いることとしてもよい。

《第２の実施形態》
図７は、図１中のバス調停情報１０６の第２の例を示している。図７の優先順位情報２２３は、上に記述されているバスマスタほど高い優先順位を持つことを示す。また、調停時刻毎にバス調停情報管理部１０５は優先順位情報２２３をローテーションし、最も高い優先順位を持つバスマスタが第１のバスマスタ１０１、第２のバスマスタ１０２、第３のバスマスタ１０３と調停時刻毎に切り替わるようにラウンドロビン方式の管理を行うことを示す。

図８は、図７のバス調停情報１０６をもとにした調停例を示している。図８の最下段は、優先順位情報２２３の変化を示す。

図８の例では、調停時刻１において、第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３の全てがアクセス要求を行っている。この調停時刻１では、全てのバスマスタのアクセス許可カウント２２２が０であり、カウント上限値２２１に満たないので、全てのバスマスタに対して優先順位情報２２３をもとに調停が行われる。この結果、最も高い優先順位を持つ第１のバスマスタ１０１がアクセス許可を得る。バス調停部１０４が第１のバスマスタ１０１にアクセス許可を与えると、バス調停情報管理部１０５は第１のバスマスタ１０１に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントする。そして、優先順位情報２２３が切り替わる。次に調停時刻２において、第２のバスマスタ１０２と第３のバスマスタ１０３とがアクセス要求を行っており、調停時刻１と同様に両者ともにアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に満たないので、両方のバスマスタに対して優先順位情報２２３をもとに調停が行われ、その結果、第２のバスマスタ１０２がアクセス許可を得る。バス調停情報管理部１０５は第２のバスマスタ１０２に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントする。そして、優先順位情報２２３が切り替わる。次に調停時刻３においては、第３のバスマスタ１０３のみがアクセス要求を行っているため、バス調停部１０４は第３のバスマスタ１０３にアクセス許可を与え、バス調停情報管理部１０５は第３のバスマスタ１０３に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントする。そして、優先順位情報２２３が切り替わる。調停時刻４、５、６、７においても同様に調停を行う。調停時刻８において、第２のバスマスタ１０２と第３のバスマスタ１０３とがアクセス要求を行っている。第２のバスマスタ１０２はアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に達しており、第３のバスマスタ１０３はアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に満たないので、バス調停部１０４は第３のバスマスタ１０３に対してアクセス許可を与える。バス調停情報管理部１０５は第３のバスマスタ１０３に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントする。そして、優先順位情報２２３が切り替わる。以下同様に調停を行い、調停時刻０における調停が完了すると、アクセス許可カウント２２２は０にリセットされ、１周期の調停が完了する。以下、周期的に同様の調停が行われる。

以上のとおり、図７及び図８の例によれば、ラウンドロビン方式により各バスマスタに公平に優先順位を設定できるため、各バスマスタに平均的なレスポンス性能を与えることができる。

なお、優先順位情報２２３をラウンドロビン方式でローテーションする順番は、図８の例に限らない。

《第３の実施形態》
図９は、図１中のバス調停情報１０６の第３の例を示している。図９の優先順位情報２２３は、カウント上限値２２１及びアクセス許可カウント２２２から判断される残り優先許可カウントが多いほど高い優先順位を持つことを示す。残り優先許可カウントが等しい場合は、第１のバスマスタ１０１、第２のバスマスタ１０２、第３のバスマスタ１０３の順に高い（固定の）優先順位を持つことを示す。

図１０は、図９のバス調停情報１０６をもとにした第１の調停例を示している。図１０の例では、調停時刻１において、第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３の全てがアクセス要求を行っている。この調停時刻１では、全てのバスマスタのアクセス許可カウント２２２が０であり、カウント上限値２２１に満たないので、全てのバスマスタに対して優先順位情報２２３をもとに調停が行われる。この結果、残り優先許可カウントが最も多い第３のバスマスタ１０３がアクセス許可を得る。バス調停部１０４が第３のバスマスタ１０３にアクセス許可を与えると、バス調停情報管理部１０５は第３のバスマスタ１０３に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントする。次に調停時刻２において、第１のバスマスタ１０１と第２のバスマスタ１０２とがアクセス要求を行っており、調停時刻１と同様に両者ともにアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に満たないので、両方のバスマスタに対して優先順位情報２２３をもとに調停が行われ、その結果、残り優先許可カウントの多い第１のバスマスタ１０１がアクセス許可を得る。バス調停情報管理部１０５は第１のバスマスタ１０１に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントする。次に調停時刻３においては、第２のバスマスタ１０２と第３のバスマスタ１０３とがアクセス要求を行っており、同様に残り優先許可カウントの多い第３のバスマスタ１０３がアクセス許可を得る。バス調停情報管理部１０５は第３のバスマスタ１０３に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントする。調停時刻４においては、第１のバスマスタ１０１と第２のバスマスタ１０２とがアクセス要求を行っており、両者ともにアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に満たないので、両方のバスマスタに対して優先順位情報２２３をもとに調停が行われる。この場合、両者ともに残り優先許可カウントが等しいため、第１のバスマスタ１０１がアクセス許可を得る。バス調停情報管理部１０５は第１のバスマスタ１０１に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントする。以下同様に調停を行い、調停時刻０における調停が完了すると、アクセス許可カウント２２２は０にリセットされ、１周期の調停が完了する。以下、周期的に同様の調停が行われる。

以上のとおり、図９及び図１０の例によれば、残り優先許可カウントに応じて優先順位を決定する方式により、例えばカウント上限値２２１が大きな値に設定されたバスマスタに対しては早めにアクセス許可を与えることができ、周期の後半でアクセス許可が集中することを避けることができるので、余裕をもって共有リソース１０９へアクセスさせることができる。

なお、残り優先許可カウントが少ないほど高い優先順位を有するように優先順位情報２２３を設定しても構わない。また、残り優先許可カウントが等しい場合の優先順位について、任意の固定優先順位を設定することや、ラウンドロビン方式、その他の方式で設定することも可能である。

図１１は、図９のバス調停情報１０６をもとにした第２の調停例を示している。ここでは、第１〜第３のバスマスタ１０１，１０２，１０３のうち今回の調停でアクセス許可を受けたマスタ以外のマスタの中で残り優先許可カウントが最も多いマスタが次回の調停では最も高い優先順位を持つように、バス調停情報管理部１０５が優先順位情報２２３を順次更新するものとする。残り優先許可カウントが等しい場合は、第２及び第３のバスマスタ１０２，１０３よりも第１のバスマスタ１０１を優先し、第３のバスマスタ１０３よりも第２のバスマスタ１０２を優先する。また、次回の調停における優先順位が第２位及び第３位のバスマスタは、最優先のバスマスタを起点としてそれぞれ循環的に決定される。つまり、第１のバスマスタ１０１が最優先である場合には第２位が第２のバスマスタ１０２、第３位が第３のバスマスタ１０３であり、第２のバスマスタ１０２が最優先である場合には第２位が第３のバスマスタ１０３、第３位が第１のバスマスタ１０１であり、第３のバスマスタ１０３が最優先である場合には第２位が第１のバスマスタ１０１、第３位が第２のバスマスタ１０２である。

図１１の最下段は、優先順位情報２２３の変化を示す。優先順位情報２２３の初期状態は、第１のバスマスタ１０１、第２のバスマスタ１０２、第３のバスマスタ１０３の順に高い優先順位を持つことを示す。

図１１の例では、調停時刻１において、第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３の全てがアクセス要求を行っている。この調停時刻１では、全てのバスマスタのアクセス許可カウント２２２が０であり、カウント上限値２２１に満たないので、全てのバスマスタに対して優先順位情報２２３をもとに調停が行われる。この結果、初期状態で優先順位の最も高い第１のバスマスタ１０１がアクセス許可を得る。バス調停部１０４が第１のバスマスタ１０１にアクセス許可を与えると、バス調停情報管理部１０５は、第１のバスマスタ１０１に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントし、かつ優先順位情報２２３を更新する。ここでは、アクセス許可を受けた第１のバスマスタ１０１を除いた第２及び第３のバスマスタ１０２，１０３のうち残り優先許可カウントの大きい第３のバスマスタ１０３の優先順位が最も高くなる。この結果、優先順位情報２２３は第３のバスマスタ１０３、第１のバスマスタ１０１、第２のバスマスタ１０２の順に高い優先順位を示す。次に調停時刻２において、第２のバスマスタ１０２と第３のバスマスタ１０３とがアクセス要求を行っており、調停時刻１と同様に両者ともにアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に満たないので、両方のバスマスタに対して優先順位情報２２３をもとに調停が行われ、その結果、第３のバスマスタ１０３がアクセス許可を得る。バス調停情報管理部１０５は、第３のバスマスタ１０３に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントし、かつ優先順位情報２２３を更新する。ここでは、アクセス許可を受けた第３のバスマスタ１０３を除いた第１及び第２のバスマスタ１０１，１０２の残り優先許可カウントがともに２であって等しいので、予め決められた固定優先順位に従って第１のバスマスタ１０１の優先順位が最も高くなる。この結果、優先順位情報２２３は第１のバスマスタ１０１、第２のバスマスタ１０２、第３のバスマスタ１０３の順に高い優先順位を示す。以下同様に調停を行い、１調停周期内の最後の調停時刻０では、第３のバスマスタ１０３がアクセス許可を得る。この調停時刻０における調停が完了すると、アクセス許可カウント２２２が０にリセットされ、かつ優先順位情報２２３が更新される。この結果、優先順位の高い順に、第１のバスマスタ１０１、第２のバスマスタ１０２、第３のバスマスタ１０３となった状態で、１周期の調停が完了する。以下、周期的に同様の調停が行われる。

以上のとおり、図１１の例によれば、全てのバスマスタに公平に優先順位を設定できるため、各バスマスタに平均的なレスポンス性能を与えることができる。

なお、優先順位情報２２３をローテーションする順番は、図１１の例に限らない。また、残り優先許可カウントが少ないほど高い優先順位を有するように優先順位情報２２３を設定しても構わない。また、残り優先許可カウントが等しい場合の優先順位について、任意の固定優先順位を設定することや、ラウンドロビン方式、その他の方式で設定することも可能である。

図１２は、図９のバス調停情報１０６をもとにした第３の調停例を示している。ここでは、第１〜第３のバスマスタ１０１，１０２，１０３のうち今回の調停でアクセス許可を受けたマスタが次回の調停では最も低い優先順位を持ち、かつ次回の調停で他のマスタは残り優先許可カウントの多い順に高い優先順位をそれぞれ持つように、バス調停情報管理部１０５が優先順位情報２２３を順次更新するものとする。残り優先許可カウントが等しい場合は、第１のバスマスタ１０１、第２のバスマスタ１０２、第３のバスマスタ１０３の順に高い（固定の）優先順位を持つものとする。

図１２の最下段は、優先順位情報２２３の変化を示す。優先順位情報２２３の初期状態は、第１のバスマスタ１０１、第２のバスマスタ１０２、第３のバスマスタ１０３の順に高い優先順位を持つことを示す。

図１２の例では、調停時刻１において、第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３の全てがアクセス要求を行っている。この調停時刻１では、全てのバスマスタのアクセス許可カウント２２２が０であり、カウント上限値２２１に満たないので、全てのバスマスタに対して優先順位情報２２３をもとに調停が行われる。この結果、優先順位の最も高い第１のバスマスタ１０１がアクセス許可を得る。バス調停部１０４が第１のバスマスタ１０１にアクセス許可を与えると、バス調停情報管理部１０５は、第１のバスマスタ１０１に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントし、かつ優先順位情報２２３を更新する。ここでは、アクセス許可を受けた第１のバスマスタ１０１の優先順位が最も低くなり、第２及び第３のバスマスタ１０２，１０３は残り優先許可カウントの多い順に高い優先順位をそれぞれ持つこととなる。この結果、優先順位情報２２３は第３のバスマスタ１０３、第２のバスマスタ１０２、第１のバスマスタ１０１の順に高い優先順位を示す。次に調停時刻２において、第２のバスマスタ１０２と第３のバスマスタ１０３とがアクセス要求を行っており、調停時刻１と同様に両者ともにアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に満たないので、両方のバスマスタに対して優先順位情報２２３をもとに調停が行われ、その結果、第３のバスマスタ１０３がアクセス許可を得る。バス調停情報管理部１０５は、第３のバスマスタ１０３に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントし、かつ優先順位情報２２３を更新する。ここでは、アクセス許可を受けた第３のバスマスタ１０３の優先順位が最も低くなる。また、第１及び第２のバスマスタ１０１，１０２の残り優先許可カウントがともに２であって等しいので、予め決められた固定優先順位に従って第１のバスマスタ１０１の優先順位が最も高くなる。この結果、優先順位情報２２３は第１のバスマスタ１０１、第２のバスマスタ１０２、第３のバスマスタ１０３の順に高い優先順位を示す。以下同様に調停を行い、１調停周期内の最後の調停時刻０では、第３のバスマスタ１０３がアクセス許可を得る。この調停時刻０における調停が完了すると、アクセス許可カウント２２２が０にリセットされ、かつ優先順位情報２２３が更新される。この結果、優先順位の高い順に、第１のバスマスタ１０１、第２のバスマスタ１０２、第３のバスマスタ１０３となった状態で、１周期の調停が完了する。以下、周期的に同様の調停が行われる。

以上のとおり、図１２の例によれば、アクセス許可を受けたバスマスタの優先順位を下げる方式により、１つのバスマスタが連続してアクセス許可を受けることを防ぐことにより、周期の前半においてもアクセス許可が集中することを避けることができる。

図１３は、図９のバス調停情報１０６をもとにした第４の調停例を示している。ここでの優先順位情報２２３は、残り優先許可カウントが大きいバスマスタほど高い優先順位を示し、残り優先許可カウントが等しい場合は、第１のバスマスタ１０１、第２のバスマスタ１０２、第３のバスマスタ１０３の順に高い（固定の）優先順位を持つことを示す。ただし、第１〜第３のバスマスタ１０１，１０２，１０３のうち今回の調停でアクセス許可を受けたバスマスタは、次回の調停にてバス調停情報管理部１０５によりアクセス許可候補から外されることとする。

図１３の最下段は、優先順位情報２２３の変化を示す。下線は、アクセス許可候補から外されたバスマスタを示す。

図１３の例では、調停時刻１において、第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３の全てがアクセス要求を行っている。この調停時刻１では、全てのバスマスタのアクセス許可カウント２２２が０であり、カウント上限値２２１に満たないので、全てのバスマスタに対して優先順位情報２２３をもとに調停が行われる。この結果、残り優先許可カウントが最も多い第３のバスマスタ１０３がアクセス許可を得る。バス調停部１０４が第３のバスマスタ１０３にアクセス許可を与えると、バス調停情報管理部１０５は、第３のバスマスタ１０３に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントし、かつ次の調停時刻において第３のバスマスタ１０３をアクセス許可候補から外すよう制御する。次に調停時刻２において、第１のバスマスタ１０１と第２のバスマスタ１０２とがアクセス要求を行っており、調停時刻１と同様に両者ともにアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に満たないので、両方のバスマスタに対して優先順位情報２２３をもとに調停が行われ、その結果、第１のバスマスタ１０１がアクセス許可を得る。バス調停情報管理部１０５は、第１のバスマスタ１０１に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントし、かつ次の調停時刻において第１のバスマスタ１０１をアクセス許可候補から外すよう制御する。調停時刻３〜９においても同様に調停を行う。最後に調停時刻０において、第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３の全てがアクセス要求を行っている。この調停時刻０では、第３のバスマスタ１０３のアクセス許可カウント２２２が４であり、カウント上限値２２１に満たないが、第３のバスマスタ１０３はアクセス許可候補から外されているため、アクセス許可を受けることができない。結局、調停時刻０では、第１及び第２のバスマスタ１０１，１０２のうち、固定優先順位に従って第１のバスマスタ１０１がアクセス許可を受ける。調停時刻０における調停が完了すると、アクセス許可カウント２２２は０にリセットされ、１周期の調停が完了する。以下、周期的に同様の調停が行われる。

以上のとおり、図１３の例によれば、連続して同一のバスマスタにアクセス許可を与えないことで、同一バスマスタへのアクセス許可の集中を防ぐことができる。

また、バスマスタをアクセス許可候補から外す期間は、任意に設定可能である。例えば、今回の調停でアクセス許可を受けたマスタは、次回以後の複数回の調停にてアクセス許可候補から外されることとしてもよい。また、バスマスタをアクセス許可候補から外す期間を、調停間隔とは無関係の期間にすることもできる。この期間を残り優先許可カウントに応じて決定することもできる。例えば、今回の調停でアクセス許可を受けたバスマスタの残り優先許可カウントがＸであり、全バスマスタの残り優先許可カウントの合計がＹであるとき、Ｙ／Ｘにより求められる回数の調停にてアクセス許可候補から外されこととすれば、残り優先許可カウントに応じてアクセス許可の集中を防ぐことができる。

図１４は、図９のバス調停情報１０６をもとにした第５の調停例を示している。ここでの優先順位情報２２３は、残り優先許可カウントが大きいバスマスタほど高い優先順位を示し、残り優先許可カウントが等しい場合は、第１のバスマスタ１０１、第２のバスマスタ１０２、第３のバスマスタ１０３の順に高い（固定の）優先順位を持つことを示す。また、第１〜第３のバスマスタ１０１，１０２，１０３のうち今回の調停でアクセス許可を受けたバスマスタは、次回の調停にてバス調停情報管理部１０５によりアクセス許可候補から外されるものの、当該アクセス許可候補をなす他のバスマスタの残り優先許可カウントがいずれも既に０に達しており、かつ当該アクセス許可候補をなす他のバスマスタのいずれからもアクセス要求がないときには、アクセス許可を受け得ることとする。

図１４の例では、調停時刻１において、第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３の全てがアクセス要求を行っている。この調停時刻１では、全てのバスマスタのアクセス許可カウント２２２が０であり、カウント上限値２２１に満たないので、全てのバスマスタに対して優先順位情報２２３をもとに調停が行われる。この結果、残り優先許可カウントが最も多い第３のバスマスタ１０３がアクセス許可を得る。バス調停部１０４が第３のバスマスタ１０３にアクセス許可を与えると、バス調停情報管理部１０５は、第３のバスマスタ１０３に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントし、かつ次の調停時刻において第３のバスマスタ１０３が原則的にはアクセス許可候補から外されるものの、一定条件下では当該第３のバスマスタ１０３が最も低い優先順位を持つように制御する。次に調停時刻２において、第１のバスマスタ１０１と第２のバスマスタ１０２とがアクセス要求を行っており、調停時刻１と同様に両者ともにアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に満たないので、両方のバスマスタに対して優先順位情報２２３をもとに調停が行われ、その結果、第１のバスマスタ１０１がアクセス許可を得る。バス調停情報管理部１０５は、第１のバスマスタ１０１に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントし、かつ次の調停時刻において第１のバスマスタ１０１が原則的にはアクセス許可候補から外されるものの、一定条件下では当該第１のバスマスタ１０１が最も低い優先順位を持つように制御する。調停時刻３〜８においても同様に調停を行う。次に調停時刻９において、第３のバスマスタ１０３のみがアクセス要求を行っている。この調停時刻９では、第３のバスマスタ１０３が原則的にはアクセス許可候補から外されているものの、第１及び第２のバスマスタ１０１，１０２の残り優先許可カウントがいずれも既に０に達しており、かつ当該第１及び第２のバスマスタ１０１，１０２のいずれからもアクセス要求がないので、第３のバスマスタ１０３が調停時刻８に続けてアクセス許可を受ける。バス調停部１０４が第３のバスマスタ１０３にアクセス許可を与えると、バス調停情報管理部１０５は、第３のバスマスタ１０３に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントし、かつ次の調停時刻において第３のバスマスタ１０３が原則的にはアクセス許可候補から外されるものの、一定条件下では当該第３のバスマスタ１０３が最も低い優先順位を持つように制御する。次に調停時刻０において、第２のバスマスタ１０２と第３のバスマスタ１０３とがアクセス要求を行っている。この調停時刻０では、第３のバスマスタ１０３が原則的にはアクセス許可候補から外されており、第１及び第２のバスマスタ１０１，１０２の残り優先許可カウントがいずれも既に０に達しているものの、アクセス許可候補の１つである第２のバスマスタ１０２がアクセス要求を行っているので、第３のバスマスタ１０３はアクセス許可を受けることができず、第２のバスマスタ１０２がアクセス許可を受ける。調停時刻０における調停が完了すると、全てのアクセス許可カウント２２２は０にリセットされ、１周期の調停が完了する。以下、周期的に同様の調停が行われる。

以上のとおり、図１４の例によれば、一定条件下で連続して同一のバスマスタにアクセス許可を与えるようにすることで、アクセス許可の機会を逃さないようにすることができる。

なお、残り優先許可カウントが少ないほど高い優先順位を有するように優先順位情報２２３を設定しても構わない。また、残り優先許可カウントが等しい場合の優先順位について、任意の固定優先順位を設定することや、ラウンドロビン方式、その他の方式で設定することも可能である。また、図１３の例と同様に、バスマスタをアクセス許可候補から外す期間は任意に設定可能である。

《第４の実施形態》
図１５は、図１中のバス調停情報１０６の第４の例を示している。図１５の優先順位情報２２３は、アクセス要求がデータリード転送である方がデータライト転送よりも高い優先順位を持つことを示す。また、アクセス要求がリード転送同士、ライト転送同士の場合は、第１のバスマスタ１０１、第２のバスマスタ１０２、第３のバスマスタ１０３の順に高い（固定の）優先順位を持つことを示す。

図１６は、図１５のバス調停情報１０６をもとにした調停例を示している。中段におけるアクセス要求を示す矢印に記載されている「Ｗ」、「Ｒ」の記号は、それぞれライト転送、リード転送であることを示す。

図１６の例では、調停時刻１において、第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３の全てがアクセス要求を行っている。この調停時刻１では、全てのバスマスタのアクセス許可カウント２２２が０であり、カウント上限値２２１に満たないので、全てのバスマスタに対して優先順位情報２２３をもとに調停が行われる。この結果、リード転送である第３のバスマスタ１０３がアクセス許可を得る。バス調停部１０４が第３のバスマスタ１０３にアクセス許可を与えると、バス調停情報管理部１０５は第３のバスマスタ１０３に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントする。次に調停時刻２において、第１のバスマスタ１０１と第２のバスマスタ１０２とがアクセス要求を行っており、調停時刻１と同様に両者ともにアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に満たないので、両方のバスマスタに対して優先順位情報２２３をもとに調停が行われ、その結果、ライト転送同士であるため、より優先順位の高い第１のバスマスタ１０１がアクセス許可を得る。バス調停情報管理部１０５は第１のバスマスタ１０１に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントする。次に調停時刻３においては、第２のバスマスタ１０２と第３のバスマスタ１０３とがアクセス要求を行っており、同様にリード転送である第３のバスマスタ１０３がアクセス許可を得る。バス調停情報管理部１０５は第３のバスマスタ１０３に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントする。調停時刻４、５、６、７においても同様に調停を行う。調停時刻８においては、第１のバスマスタ１０１と第２のバスマスタ１０２とがアクセス要求を行っている。第１のバスマスタ１０１はアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に達しており、第２のバスマスタ１０２はアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に満たないため、第２のバスマスタ１０２がアクセス許可を得る。バス調停情報管理部１０５は第２のバスマスタ１０２に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントする。以下同様に調停を行い、調停時刻０における調停が完了すると、アクセス許可カウント２２２は０にリセットされ、１周期の調停が完了する。以下、周期的に同様の調停が行われる。

以上のとおり、図１５及び図１６の例によれば、共有リソース１０９へのアクセス態様に応じて優先順位を決定する方式により、例えば、レスポンス時間のより長いリード転送をライト転送よりも優先させることで、データ処理システム１００全体のレスポンス時間を下げることができる。

なお、ライト転送がリード転送よりも高い優先順位を有するように優先順位情報２２３を設定しても構わない。また、アクセスするアドレスやバースト転送のタイプ等、任意のアクセス態様を優先順位情報２２３に反映させることができる。更に、アクセス態様が等しい場合の優先順位について、任意の固定優先順位を設定することや、ラウンドロビン方式、その他の方式で設定することも可能である。

《第５の実施形態》
図１７は、図１中のバス調停情報１０６の第５の例を示している。図１７の優先順位情報２２３は、いわゆるＬＲＵ（Least Recently Used：最長時間未使用）アルゴリズムに従って、最近最も過去にアクセスしたバスマスタほど高い優先順位を示すようにバス調停情報管理部１０５が管理を行う。

図１８は、図１７のバス調停情報１０６をもとにした調停例を示している。図１８の最下段は、優先順位情報２２３の変化を示す。

図１８の例では、調停時刻１において、第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３の全てがアクセス要求を行っている。この調停時刻１では、全てのバスマスタのアクセス許可カウント２２２が０であり、カウント上限値２２１に満たないので、全てのバスマスタに対して優先順位情報２２３をもとに調停が行われる。この結果、第１のバスマスタ１０１がアクセス許可を得る。バス調停部１０４が第１のバスマスタ１０１にアクセス許可を与えると、バス調停情報管理部１０５は第１のバスマスタ１０１に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントする。そしてバス調停情報管理部１０５は第１のバスマスタ１０１が最も低い優先順位を持つように優先順位情報２２３を更新する。このとき、残り２つのバスマスタ間の優先順位は変更されないようにする。次に調停時刻２において、第２のバスマスタ１０２と第３のバスマスタ１０３とがアクセス要求を行っており、調停時刻１と同様に両者ともにアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に満たないので、両方のバスマスタに対して優先順位情報２２３をもとに調停が行われ、その結果、第２のバスマスタ１０２がアクセス許可を得る。バス調停情報管理部１０５は第２のバスマスタ１０２に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントする。そしてバス調停情報管理部１０５は第２のバスマスタ１０２が最も低い優先順位を持つように優先順位情報２２３を更新する。このとき、残り２つのバスマスタ間の優先順位は変更されないようにする。次に調停時刻３においては、第３のバスマスタ１０３のみがアクセス要求を行っているため、第３のバスマスタ１０３がアクセス許可を得る。バス調停情報管理部１０５は第３のバスマスタ１０３に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントする。そしてバス調停情報管理部１０５は第３のバスマスタ１０３が最も低い優先順位を持つように優先順位情報２２３を更新する。このとき、残り２つのバスマスタ間の優先順位は変更されないようにする。調停時刻４、５、６においても同様に調停を行う。調停時刻７においては、第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３がアクセス要求を行っている。第１のバスマスタ１０１はアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に達しており、第２のバスマスタ１０２と第３のバスマスタ１０３はアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に満たないため、第２及び第３のバスマスタ１０２，１０３の競合の結果、第２のバスマスタ１０２がアクセス許可を得る。バス調停情報管理部１０５は第２のバスマスタ１０２に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントする。そしてバス調停情報管理部１０５は第２のバスマスタ１０２が最も低い優先順位を持つように優先順位情報２２３を更新する。このとき、残り２つのバスマスタ間の優先順位は変更されないようにする。以下同様に調停を行い、調停時刻０における調停が完了すると、アクセス許可カウント２２２は０にリセットされ、１周期の調停が完了する。以下、周期的に同様の調停が行われる。

以上のとおり、図１７及び図１８の例によれば、ＬＲＵアルゴリズムに従って優先順位を決定する方式により、各バスマスタにおけるレスポンス時間の最悪値を低減することができる。

《第６の実施形態》
図１９は、図１中のバス調停情報１０６の第６の例を示している。図１９のバス調停情報１０６は、調停周期情報２２０と、バスマスタ毎に設定されたカウント上限値２２１と、バスマスタ毎のアクセス許可カウント２２２と、優先順位情報２２３とに加えて、バスマスタ毎に設定されたアクセス周期２２４の情報を含んでいる。第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３は、それぞれアクセス許可を受けると、アクセス周期２２４として設定された数値を調停間隔に乗じて得られた時間が経過してから次のアクセス要求を行うものとする。図１９の優先順位情報２２３は、残り優先許可カウント（カウント上限値２２１及びアクセス許可カウント２２２から判断される。）とアクセス周期２２４との積が大きなバスマスタほど高い優先順位を示すように、バス調停情報管理部１０５が管理を行う。また、積が等しい場合は、第１のバスマスタ１０１、第２のバスマスタ１０２、第３のバスマスタ１０３の順に高い（固定の）優先順位を持つことを示す。

図２０は、図１９のバス調停情報１０６をもとにした調停例を示している。ここで、図２０の下段における括弧内の数値は、残り優先許可カウントとアクセス周期との積を表している。

図２０の例では、調停時刻１において、第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３の全てがアクセス要求を行っている。この調停時刻１では、全てのバスマスタのアクセス許可カウント２２２が０であり、カウント上限値２２１に満たないので、全てのバスマスタに対して優先順位情報２２３をもとに調停が行われる。この結果、積の最も大きい第２のバスマスタ１０２がアクセス許可を得る。バス調停部１０４が第２のバスマスタ１０２にアクセス許可を与えると、バス調停情報管理部１０５は第２のバスマスタ１０２に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントする。この後、第２のバスマスタ１０２はアクセス周期２２４で示される３調停間隔後にアクセス要求を行う。次に調停時刻２において、第１のバスマスタ１０１と第３のバスマスタ１０３とがアクセス要求を行っており、調停時刻１と同様に両者ともにアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に満たないので、両方のバスマスタに対して優先順位情報２２３をもとに調停が行われ、その結果、第１のバスマスタ１０１がアクセス許可を得る。バス調停情報管理部１０５は第１のバスマスタ１０１に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントする。この後、第１のバスマスタ１０１はアクセス周期２２４で示される１．５調停間隔後にアクセス要求を行う。次に調停時刻３においては、第３のバスマスタ１０３のみがアクセス要求を行っているため、第３のバスマスタ１０３がアクセス許可を得る。バス調停情報管理部１０５は第３のバスマスタ１０３に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントする。この後、第３のバスマスタ１０３はアクセス周期２２４で示される０．５調停間隔後にアクセス要求を行う。調停時刻４、５、６、７、８においても同様に調停を行う。調停時刻９においては、第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３がアクセス要求を行っている。第１のバスマスタ１０１と第２のバスマスタ１０２はアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に達しており、第３のバスマスタ１０３はアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に満たないため、第３のバスマスタ１０３がアクセス許可を得る。バス調停情報管理部１０５は第３のバスマスタ１０３に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントする。この後、第３のバスマスタ１０３はアクセス周期２２４で示される０．５調停間隔後にアクセス要求を行う。以下同様に調停を行い、調停時刻０における調停が完了すると、アクセス許可カウント２２２は０にリセットされ、１周期の調停が完了する。以下、周期的に同様の調停が行われる。

以上のとおり、図１９及び図２０の例によれば、各バスマスタのアクセス周期２２４を考慮した優先順位の決定方法により、アクセス周期の長いバスマスタがアクセス許可機会を逃すことがないようにすることができる。

なお、残り優先許可カウントとアクセス周期２２４との積が小さいほど高い優先順位を有するように優先順位情報２２３を設定しても構わない。また、各バスマスタの能力に合わせて任意の値をアクセス周期２２４として設定することができる。更に、積が等しい場合の優先順位について、任意の固定優先順位を設定することや、ラウンドロビン方式、その他の方式で設定することも可能である。

《第７の実施形態》
図２１は、図１中のバス調停情報１０６の第７の例を示している。図２１のバス調停情報１０６は、調停周期情報２２０と、バスマスタ毎に設定されたカウント上限値２２１と、バスマスタ毎のアクセス許可カウント２２２と、優先順位情報２２３とに加えて、バスマスタ毎の優先順位制御カウント２２５を含んでいる。図２１の優先順位情報２２３は、優先順位制御カウント２２５が大きいほど高い優先順位を持つことを示す。また、優先順位制御カウント２２５が等しい場合は、第１のバスマスタ１０１、第２のバスマスタ１０２、第３のバスマスタ１０３の順に高い（固定の）優先順位を持つことを示す。

優先順位制御カウント２２５の初期値は、それぞれカウント上限値２２１と一致するように、第１、第２及び第３のバスマスタ１０１，１０２，１０３に対して３、２、５がセットされている。これらの優先順位制御カウント２２５は、対応するカウント上限値２２１とアクセス許可の有無とを反映して順次更新されるようになっている。具体的に説明すると、バス調停情報管理部１０５は、アクセス許可を受けたバスマスタに対しては、カウント上限値２２１の合計の値（１周期内の調停回数＝１０）を優先順位制御カウント２２５から差し引いたうえ、当該バスマスタのカウント上限値２２１を加えるように制御することで、当該バスマスタの優先順位制御カウント２２５が相対的に小さくなるように更新する。一方、他のバスマスタに対しては、優先順位制御カウント２２５に各々のカウント上限値２２１を加えるようにバス調停情報管理部１０５が制御することで、当該他のバスマスタの優先順位制御カウント２２５が相対的に大きくなるように更新する。これにより、同じバスマスタが連続してアクセス許可を受ける機会が低減される。

図２２は、図２１のバス調停情報１０６をもとにした調停例を示している。図２２の下段は各調停間隔における第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３のアクセス許可カウント２２２を、図２２の最下段は各調停間隔における第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３の優先順位制御カウント２２５をそれぞれ示している。また、括弧内の数値は第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３の残り優先許可カウントを示している。

図２２の例では、調停時刻１において、第１〜第３のバスマスタ１０１〜１０３の全てがアクセス要求を行っている。この調停時刻１では、全てのバスマスタ１０１〜１０３のアクセス許可カウント２２２が０であり、カウント上限値２２１に満たないので、全てのバスマスタに対して優先順位情報２２３をもとに調停が行われる。この結果、優先順位制御カウント２２５が最も大きい第３のバスマスタ１０３がアクセス許可を得る。バス調停部１０４が第３のバスマスタ１０３にアクセス許可を与えると、バス調停情報管理部１０５は第３のバスマスタ１０３に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントする。そのうえ、バス調停情報管理部１０５は、第３のバスマスタ１０３の優先順位制御カウント２２５からカウント上限値２２１の合計である１０を差し引き、更に全てのバスマスタ１０１〜１０３の優先順位制御カウント２２５に各々のカウント上限値２２１を加える。この結果、第１のバスマスタ１０１の優先順位制御カウント２２５は３に３を加えて６となり、第２のバスマスタ１０２の優先順位制御カウント２２５は２に２を加えて４となり、第３のバスマスタ１０３の優先順位制御カウント２２５は５から１０を引き５を加えて０となる。次に調停時刻２において、第１のバスマスタ１０１と第２のバスマスタ１０２とがアクセス要求を行っており、調停時刻１と同様に両者ともにアクセス許可カウント２２２がカウント上限値２２１に満たないので、両方のバスマスタに対して優先順位情報２２３をもとに調停が行われ、その結果、優先順位制御カウント２２５の大きい第１のバスマスタ１０１がアクセス許可を得る。バス調停情報管理部１０５は第１のバスマスタ１０１に該当するアクセス許可カウント２２２を１つだけインクリメントする。そのうえ、バス調停情報管理部１０５は、第１のバスマスタ１０１の優先順位制御カウント２２５からカウント上限値２２１の合計である１０を差し引き、更に全てのバスマスタ１０１〜１０３の優先順位制御カウント２２５に各々のカウント上限値２２１を加える。この結果、第１のバスマスタ１０１の優先順位制御カウント２２５は６から１０を引き３を加えて−１となり、第２のバスマスタ１０２の優先順位制御カウント２２５は４に２を加えて６となり、第３のバスマスタ１０３の優先順位制御カウント２２５は０に５を加えて５となる。以下同様に調停を行い、調停時刻０における調停が完了すると、アクセス許可カウント２２２は０にリセットされ、優先順位制御カウント２２５は各々のカウント上限値２２１にセットされて、１周期の調停が完了する。以下、周期的に同様の調停が行われる。

以上のとおり、図２１及び図２２の例によれば、優先順位制御カウント２２５に応じて優先順位を決定する方式により、例えば各バスマスタに対してカウント上限値２２１の大きさに応じて均一にアクセス許可を与えることができ、全バスマスタのアクセス許可が集中することを避けることができるので、全バスマスタに余裕をもって共有リソース１０９へアクセスさせることができる。

なお、本実施形態ではアクセス許可カウント２２２を用いてカウント上限値２２１を越える回数のアクセス許可を抑制しているが、優先順位制御カウント２２５により決定される優先順位のみを用いて調停を行うこともできる。優先順位制御カウント２２５の更新方法に別のアルゴリズムを用いても構わない。また、優先順位制御カウント２２５が等しい場合の優先順位について、任意の固定優先順位を設定することや、ラウンドロビン方式、その他の方式で設定することも可能である。

以上、第１〜第７の実施形態を説明してきた。上記説明ではバスマスタの個数を３としたが、実際にはその個数は任意であり、バスの形態もマルチレイヤバス等様々な形態をとることが可能である。１つのバスに複数のバスマスタが接続された形態では、これらのバスマスタ間の調停にも本発明が適用可能である。

また、データ処理システム１００の動作中にバス調停情報１０６を任意のタイミングで変更してもよい。調停間隔の長さを全て等しくする必要はなく、任意の調停間隔を設定することができる。また、各バスマスタのカウント上限値２２１の合計と調停周期情報２２０の設定値とが違っていてもよい。

また、上記説明ではバスマスタごとのアクセス許可カウント２２２をインクリメントすることとしたが、上記説明におけるカウント上限値２２１を初期値とする残り優先許可カウントをデクリメントすることとしてもよい。

また、第２〜第７の実施形態でも、第１の実施形態について図５及び図６に例示したように、残り優先許可カウントが０である複数のバスマスタ間でアクセス要求を調停する際に第２の優先ルールを適用することが可能である。

また、複数組のカウント上限値２２１を備え、例えば１調停周期ごとにカウント上限値２２１の組を切り替えることとしてもよい。例えば１調停周期ごとに、異なる調停アルゴリズムを採用することも可能である。バスマスタを複数のグループに分け、各グループごとに異なる調停アルゴリズムを採用することとしてもよい。

以上説明してきたとおり、本発明に係るリソース管理装置は、各調停時刻において最優先順位を持つマスタを予め決めておかなくても、各マスタに最低アクセスバンド幅を保証することができるので、システムＬＳＩ等に好適に利用できる。

本発明に係るリソース管理装置の構成例を示すブロック図である。図１中のバス調停情報の第１の例を示す概念図である。図２のバス調停情報をもとにした第１の調停例を示すタイミング図である。図２のバス調停情報をもとにした第２の調停例を示すタイミング図である。図２のバス調停情報をもとにした第３の調停例を示すタイミング図である。図２のバス調停情報をもとにした第４の調停例を示すタイミング図である。図１中のバス調停情報の第２の例を示す概念図である。図７のバス調停情報をもとにした調停例を示すタイミング図である。図１中のバス調停情報の第３の例を示す概念図である。図９のバス調停情報をもとにした第１の調停例を示すタイミング図である。図９のバス調停情報をもとにした第２の調停例を示すタイミング図である。図９のバス調停情報をもとにした第３の調停例を示すタイミング図である。図９のバス調停情報をもとにした第４の調停例を示すタイミング図である。図９のバス調停情報をもとにした第５の調停例を示すタイミング図である。図１中のバス調停情報の第４の例を示す概念図である。図１５のバス調停情報をもとにした調停例を示すタイミング図である。図１中のバス調停情報の第５の例を示す概念図である。図１７のバス調停情報をもとにした調停例を示すタイミング図である。図１中のバス調停情報の第６の例を示す概念図である。図１９のバス調停情報をもとにした調停例を示すタイミング図である。図１中のバス調停情報の第７の例を示す概念図である。図２１のバス調停情報をもとにした調停例を示すタイミング図である。

符号の説明

１００データ処理システム
１０１〜１０３バスマスタ
１０４バス調停部
１０５バス調停情報管理部
１０６バス調停情報
１０７リソース制御部
１０８リソース管理装置
１０９共有リソース
１１１〜１１３バス
２２０調停周期情報
２２１カウント上限値
２２２アクセス許可カウント
２２３優先順位情報
２２４アクセス周期
２２５優先順位制御カウント

Claims

複数のマスタと少なくとも１つの共有リソースとの間に介在したリソース管理装置であって、
前記複数のマスタの各々に対して設定された、各マスタが所定時間内に前記共有リソースへのアクセス許可を受け得る最低限の回数を表すカウント上限値を調停情報として管理する調停情報管理部と、
前記調停情報をもとに前記各マスタから前記共有リソースへのアクセス要求を調停する調停部と、
前記調停部によりアクセスが許可されたマスタと前記共有リソースとの間のデータ転送を制御するリソース制御部とを備え、
前記調停部は、前記複数のマスタのうち２以上のマスタが同時にアクセス要求を行っている場合には、当該２以上のアクセス要求マスタのうちアクセス許可を受けた回数が対応する前記カウント上限値に満たないアクセス要求マスタに対して優先的にアクセス許可を与えることを特徴とするリソース管理装置。
請求項１記載のリソース管理装置において、
前記調停情報管理部は、前記複数のマスタ間の優先順位に関する優先順位情報を持ち、
前記調停部は、前記２以上のアクセス要求マスタのうち前記所定時間内にアクセス許可を受けた回数が対応する前記カウント上限値に満たないアクセス要求マスタが複数存在する場合には、前記優先順位情報に基づく第１の優先ルールに従ってアクセス要求の調停を行うことを特徴とするリソース管理装置。
請求項２記載のリソース管理装置において、
前記第１の優先ルールは、前記複数のマスタ間の固定された優先順位に基づくルールであることを特徴とするリソース管理装置。
請求項３記載のリソース管理装置において、
前記複数のマスタ間の固定された優先順位は、前記カウント上限値の大きさに応じて決定されることを特徴とするリソース管理装置。
請求項２記載のリソース管理装置において、
前記第１の優先ルールは、前記複数のマスタ間の優先順位を順次変更するラウンドロビン方式のルールであることを特徴とするリソース管理装置。
請求項２記載のリソース管理装置において、
前記第１の優先ルールは、前記カウント上限値から前記所定時間内にアクセス許可を受けた回数を差し引いて得られる残り優先許可カウントに応じて逐次決定される前記複数のマスタ間の優先順位に基づくルールであることを特徴とするリソース管理装置。
請求項６記載のリソース管理装置において、
前記調停情報管理部は、前記複数のマスタのうち今回の調停でアクセス許可を受けたマスタ以外のマスタの中で前記残り優先許可カウントが最も多いマスタが次回の調停では最も高い優先順位を持つように、前記優先順位情報を順次更新することを特徴とするリソース管理装置。
請求項７記載のリソース管理装置において、
前記複数のマスタの総数をｎ、
前記各マスタに対して固定的に定められた順序番号をｍ、
前記複数のマスタのうち前記次回の調停では最も高い優先順位を持つマスタに対して前記固定的に定められた順序番号をｋ、
ｎは２以上の整数、ｍ及びｋは１以上かつｎ以下の整数とすると、
前記複数のマスタのうち前記次回の調停では最も高い優先順位を持つマスタ以外のマスタの次回の調停における優先順位は、ｍ＞ｋのときはｍ−（ｋ−１）、ｍ＜ｋのときはｍ＋（ｎ−（ｋ−１））と表されることを特徴とするリソース管理装置。
請求項６記載のリソース管理装置において、
前記調停情報管理部は、前記複数のマスタのうち今回の調停でアクセス許可を受けたマスタが次回の調停では最も低い優先順位を持ち、かつ他のマスタは前記残り優先許可カウントに応じた優先順位をそれぞれ持つように、前記優先順位情報を順次更新することを特徴とするリソース管理装置。
請求項１記載のリソース管理装置において、
前記複数のマスタのうち今回の調停でアクセス許可を受けたマスタは、少なくとも次回の調停にてアクセス許可候補から外されることを特徴とするリソース管理装置。
請求項１０記載のリソース管理装置において、
前記複数のマスタのうち今回の調停でアクセス許可を受けたマスタは、前記アクセス許可候補から外された場合であっても、当該アクセス許可候補をなす他のマスタのいずれからもアクセス要求がないときには、アクセス許可を受け得ることを特徴とするリソース管理装置。
請求項２記載のリソース管理装置において、
前記第１の優先ルールは、前記複数のマスタが前記共有リソースへ要求するアクセスの種類によって決定される前記複数のマスタ間の優先順位に基づくルールであることを特徴とするリソース管理装置。
請求項２記載のリソース管理装置において、
前記第１の優先ルールは、ＬＲＵ（Least Recently Used）アルゴリズムに従って逐次決定される前記複数のマスタ間の優先順位に基づくルールであることを特徴とするリソース管理装置。
請求項２記載のリソース管理装置において、
前記調停情報管理部は、前記複数のマスタの各々について、前記各バスマスタが出している今回のアクセス要求から次回のアクセス要求を出すまでの時間間隔であるアクセス周期に関する情報を更に持ち、
前記第１の優先ルールは、前記設定値から前記所定時間内にアクセス許可を受けた回数を差し引いて得られる残り優先許可カウントと前記アクセス周期との積に応じて逐次決定される前記複数のマスタ間の優先順位に基づくルールであることを特徴とするリソース管理装置。
請求項２記載のリソース管理装置において、
前記調停情報管理部は、前記複数のマスタの各々について、対応する前記設定値とアクセス許可の有無とを反映して順次更新される優先順位制御カウント情報を更に持ち、
前記第１の優先ルールは、前記複数のマスタのうち同じマスタが連続してアクセス許可を受ける機会が低減されるように、前記優先順位制御カウント情報に応じて逐次決定される前記複数のマスタ間の優先順位に基づくルールであることを特徴とするリソース管理装置。
請求項２記載のリソース管理装置において、
前記調停部は、前記２以上のアクセス要求マスタの中に前記所定時間内にアクセス許可を受けた回数が前記カウント上限値に満たないアクセス要求マスタが存在せず、かつ前記２以上のアクセス要求マスタのうち前記所定時間内にアクセス許可を受けた回数が前記カウント上限値に達したアクセス要求マスタが複数存在する場合には、前記優先順位情報に基づく第２の優先ルールに従ってアクセス要求の調停を行うことを特徴とするリソース管理装置。
請求項１６記載のリソース管理装置において、
前記第２の優先ルールは、前記複数のマスタ間の固定された優先順位に基づくルールであることを特徴とするリソース管理装置。
請求項１６記載のリソース管理装置において、
前記第２の優先ルールは、前記複数のマスタ間の優先順位を順次変更するラウンドロビン方式のルールであることを特徴とするリソース管理装置。
複数のマスタが少なくとも１つの共有リソースへのアクセス要求をそれぞれ発行するシステムにおけるリソース管理方法であって、
前記複数のマスタ間の優先順位に関する優先順位情報と、前記複数のマスタの各々に対して設定された、各マスタが所定時間内に前記共有リソースへのアクセス許可を受け得る最低限の回数を表すカウント上限値とを調停情報として管理するステップと、
前記複数のマスタのうち２以上のマスタが同時にアクセス要求を行っている場合には、当該２以上のアクセス要求マスタのうちアクセス許可を受けた回数が対応する前記カウント上限値に満たないアクセス要求マスタに対して優先的にアクセス許可を与えるステップと、
前記２以上のアクセス要求マスタのうちアクセス許可を受けた回数が対応する前記カウント上限値に満たないアクセス要求マスタが複数存在する場合には、前記優先順位情報に基づく第１の優先ルールに従ってアクセス要求の調停を行うステップとを備えたことを特徴とするリソース管理方法。
請求項１９記載のリソース管理方法において、
前記２以上のアクセス要求マスタの中に前記所定時間内にアクセス許可を受けた回数が前記カウント上限値に満たないアクセス要求マスタが存在せず、かつ前記２以上のアクセス要求マスタのうちアクセス許可を受けた回数が前記カウント上限値に達したアクセス要求マスタが複数存在する場合には、前記優先順位情報に基づく第２の優先ルールに従ってアクセス要求の調停を行うステップを更に備えたことを特徴とするリソース管理方法。