JPH0216666A - 公平調停設計 - Google Patents

公平調停設計

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JPH0216666A
JPH0216666A JP11850989A JP11850989A JPH0216666A JP H0216666 A JPH0216666 A JP H0216666A JP 11850989 A JP11850989 A JP 11850989A JP 11850989 A JP11850989 A JP 11850989A JP H0216666 A JPH0216666 A JP H0216666A
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JP
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bus
node
nodes
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idle state
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JP11850989A
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JPH0587853B2 (ja
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Robert C Frame
ロバート シー フレイム
Fernando A Zayas
フェルナンド エイ ザイヤス
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Digital Equipment Corp
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Digital Equipment Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/14Handling requests for interconnection or transfer
    • G06F13/36Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system
    • G06F13/368Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system with decentralised access control

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Bus Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の分野] 本発明はコンピュータの相互接続バスの分野、−層詳し
くは、バスに接続した複数のノードのうちどれがバスの
制御を行うことができるかを決定する公平調停設計に関
する。
[発明の背景] 複数のノードが共通のノードに接続されている配置では
、任意所与の時間でいずれのノードがバスを使用するこ
とができるかを選定するには或る種の設計が必要である
。従来のシステムで使用されていた設計の1つは、バス
に接続したノードの各々に固定優先権を割り当て、もし
2つのノードが同時にバスを使用することを望む場合に
は、高位の優先権を有するノードがいつでも優先するよ
うにしている。固定優先権を使用することの利点は、最
もバスを使用する必要のあるノードがバスを使用する機
会が最も多いということにある。しかしながら、この設
計には固有の欠陥があって、高位優先権のノードがバス
を独占してしまい、低位優先権ノードがバスを使用する
機会をまったく持てない可能性がある。
従来使用されていた別の設計はラウントロピン調停であ
る。各ノードはラウントロピン様式で順次に使用可能と
され、ノード間にバスを均等に共有させる。これはすべ
てのノードに均等なアクセス権を与えるが、他のノード
よりも頻繁にバスを使用する必要のあるノードがラウン
トロピンが完了するのを待ってからバスを再び使用しな
ければならないのでこの設計の効率は悪い。しかも、そ
れほど頻繁にバスを使用しないノードがターン時に実際
にバスを使用することは少ないので、頻繁にはバスを使
用しないノードに与えた時間が無駄になることが多い。
[発明の概要] したがって、バスに接続したノードがすべてバスを使用
する機会を均等に有し、しかも、各ノードがバスを使用
する時間を予約することによって生じる効率の悪さのな
い公平調停設計を提供することにある。
この目的および他の目的は1本発明によれば、共通のバ
スに接続した複数のノードから或−る特定のノードを選
定してそのノードにバスを使用させる方法を提供するこ
とによって達成される。この方法は各々か所定の優先権
を有するノードを使用可能とする段階を包含する。バス
はそのバス・アイドル状態についてモニタされ、次いで
、どのノードが使用可能メッセージ・ノード(バスに送
るべきメツセージを有する使用可能ノードと定義される
)であるかが決定される。次に、バスが第1の期間にわ
たってバス・アイドル状態になった後に使用可能メッセ
ージ・ノード間で調停を行い、使用可能メッセージ・ノ
ードのうち最高位の所定の優先権を有する使用可能メッ
セージ・ノードを選んでバスを使用させるようになって
いる。
選ばれた使用可能メッセージ・ノードは、調停の目的で
、ターゲットの選定とこのターゲットについての情報の
転送の手続きを行っている間に使用禁止とされる。この
手続き(すべてのノードを使用可能とすることは除く)
はすべての使用可能メッセージ・ノードが使用禁止とさ
れるまで繰り返される。バスが第1期間よりも長い第2
期間にわたってバス・アイドル状態になったときにはす
べてのノードが再び使用可能とされる。
[詳細な説明] 本発明の一実施例が第1図に示してあり、ここでは、記
憶相互接続バスlOが4つのノード12.14.16.
18に接続している。これらのノード12〜18は異な
った形式の装置、たとえば、中央処理ユニット、周辺記
憶ユニット等であり得る。この実施例では4つのノード
を示したが、発明の範囲から逸脱することなく異なった
数のノードを使用てきる。
各ノード12.14.16.18は調停器20.22.
24.26とモニタ兼イネーブラ・ユニット2B、30
.32.34とを包含する。
各ノード12.14.16.18は調停の目的でノード
の優先権を固定する優先権が割り当てられる0図示実施
例では、ノード12が最高位優先権を有し、ノード14
が次の優先権を有し、ノード16が次に低い優先権を有
し、ノード18が最低位優先権を有する。したがって、
ノード12とノード16が共にバス10を使用としてい
る際の調停では、ノード12が高い優先権を持っている
ために優先されることになる。
本発明は公平調停設計の使用によって従来の固定優先権
設計、ラウントロピン調停設計の欠陥を克服する0本発
明は調停の目的でノード12.14.16.18を使用
可能としたり、使用禁止としたりすることによる公平調
停設計を意図している。基本的には、使用可能とされた
ノードのみがバスについての調停に参加でき、ひとたび
或るノードが調停に勝ち、バスlOの制御を受けたなら
ば、そのノードは使用禁止とされ、バスに接続した他の
すべての使用可能ノードがバスを使用する機会を持つま
で調停に参加することはできない。
本発明の公平調停設計の動作を第2図の状態図を用いて
以下に説明する。まず、ノード12〜18のイネーブル
・フラグのすべてが設定されており、すべてのノード1
2〜18が使用可能とされ、調停に参加できるものと仮
定する。ノード12〜18は絶えずバスlOの状態をモ
ニタ・イネーブラ・ユニット28.30.32.34で
モニタしている。操作の冒頭からこの実施例が出発した
ので、バスはボックス40で示すようなバス・アイドル
状態にあることになる。この状態はモニタ・イネーブラ
・ユニット28〜34の各々によって検出される。使用
可能とされたノード12〜18はバスlOを使用する必
要性を有するとき、すなわち、或る使用可能ノードが別
のノードについての情報の転送を行おうとしているとき
、バス・ビジー信号と優先権を主張する。今ここて、使
用可能ノーF12.16のみがバスを使用する必要性を
持つていると仮定する。これら両方のノード12.16
が使用可能メッセージ・ノードであるから、バスlOの
位相は使用可能とされた経路42をたどる。この経路は
、図示実施例ては、調停ブロック46まで800ナノ秒
(t、)かかる。ビジー信号および優先権を主張してい
ない他の装et4.18はノード12.16によって主
張されたビジー信号のためにもはやアイドル状態にない
バスをモニタし続けることになる。
調停ブロック46で、ノード12〜18はノード12.
16のうちのどれがバス10の制御を獲得したかを決定
する。これは、ノード12.16によって主張された優
先権を調停器20〜26で比較することによって行われ
る。ノード12の方が高い優先権を持っているので、そ
れが調停の勝者となり、現在、選択位相ブロック50に
入っているバス10の制御を行う、この調停の敗者のす
べて(この場合には、ノード16)は待機位相に入り、
バス・アイドル状態が再現するまでバス10をモニタす
る。
調停の勝者、すなわち、ノード12は調停に勝ったとき
にそれ自身のイネーブル・フラグをクリアし、その結果
、このノード12は使用可能ときれるまで調停ついて使
用禁止にされることになる。ノード12は今や調停につ
いては使用禁止とされたが、バス10を通して選定、転
送プロセスについての手続きを継続する。バスが選定位
相50に入ると、ノード12はデータの転送のために別
のノード、すなわち、ターゲット・ノードを選ぶ。次に
、バス10は転送位相52に入り、ノーF12はターゲ
ット・ノードから転送を受ける。転送の成功、不成功に
は関係なく、現在使用禁止となっているノード12は、
送るべきメツセージを持っているならば、すなわち、使
用禁止メッセージ・ノードであるならば、待機位相48
に入ることになる。
今、現在使用禁止とされているメッセージ・ノード12
および使用可能とされているノード14.16がすべて
バス10の制御を受けようとしていると仮定する。80
0ナノ秒(t、)間でバス・アイドル状態が検出された
とき、ノード14.16が調停位相46に入る。ノード
12(使用禁止とされている)は、再び使用可能とされ
て調停に参加できるようになる前に、より長い時間スパ
ンtz  (経路44で示b、たとえば、1600ナノ
秒)にわたってバスがアイドルになるまで待機しなけれ
ばならない、2つのノード14.16(使用可1′#J
メッセージ・ノード)は第1の期間t、後、前述したよ
うに調停に参加し、ノード14が調停の勝者となる。ノ
ード14に伴う転送が完了した後、それもまた使用禁止
とされ、バスが1600ナノ秒(t2)の間アイドルと
なるまで待機しなければならず、その後に再び使用可能
とされる。しかしながら、バスが800ナノ秒(t、)
の間アイドルとなった後に使用可能メッセージ・ノード
16が調停に参加することになるので、バスはこの長い
時間スパンの間アイドルとなることはない、他にはバス
を制御することを望むより高位の優先権の使用可能ノー
ドはないので、ノード16が勝ち、上述したように転送
動作が行われる。
この時点で、3つのノード12〜16はすべて使用禁止
とされ、ノード18は使用可能とされている。ノード1
8がバスの制御を行う必要がある場合には、ノード16
がその転送を完了し、バスIOか再び第1期間t、の間
アイドルとなった後にそれが行うことができる。しかし
ながら、ノード18はこの時点ではバスの制御を行う必
要性を持たないと仮定する。そうすると、装置12〜1
8のすべてがバスをモニタし続けることになり、160
0ナノ秒(t2)でバス・アイドル状態が検出された後
バスの制御を行う使用可能ノードがまったくないので、
すべての使用禁止ノード12〜16がここで再び使用可
能とされ、調停に参加できる。バスの動作は、再び、上
述のように進行する。
明らかなように、すべての装置が使用可能とされ、バス
の制御を受けることを望んでいる場合には、この公平調
停設計は、バスを制御した後に最高位優先権ノードが順
次に使用禁止とされので、各ノードがバスの制御を行う
機会を持つまで、純粋なラウントロピン設計として作用
する。しかしながら、バスをより頻繁に使用するノード
がバスの制御を行うことを望まないノードについて予約
された時間を通して無理に待機させられることがないの
で1本公平調停設計は効率が良い。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のブロック図である。 第2図は本発明による第1図のバスの種々の位相を示す
位相図である。 図面において、10・・・バス、12,14.16.1
8・・・ノード、20.22.24.26−・・調停器
、28.30.32.34−・・モニタ・イネーブル・
ユ“ニット、42・・・使用可能経路、46・・・調停
ブロック、50・・・選定位相、52−・・転送位相

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、共通のバスに接続した複数のノードのから或る
    特定のノードを選んでこのノードが前記バスを使用でき
    るようにする方法であって、 a、各々が所定の優先権を有する前記ノードを使用可能
    にする段階と、 b、バスをバス・アイドル状態にあるかどうかをモニタ
    する段階と、 c、前記ノードのどれが前記バスに送るべきメッセージ
    を持つ使用可能とされたノードである使用可能メッセー
    ジ・ノードであるかを決定する段階と、 d、バスが第1の期間にわたって前記バス・アイドル状
    態にあった後に前記使用可能メッセージ・ノード間で調
    停を行い、前記使用可能メッセージ・ノードのうち最高
    位の所定の優先権を有する使用可能メッセージ・ノード
    をバスを使用するように選ぶ段階と、 e、この選んだ使用可能メッセージ・ノードを使用禁止
    とする段階と、 f、使用可能メッセージ・ノードのすべてが使用禁止と
    されるまで前記段階b、c、d、eを繰り返す段階と、 g、その後、バスが前記第1期間よりも長い第2の期間
    にわたって前記バス・アイドル状態にあるときに前記ノ
    ードのすべてを使用可能とする段階と を包含することを特徴とする方法。
  2. (2)、請求項1記載の方法であって、さらに、前記バ
    スが前記バス・アイドル状態に入った後に経過した時間
    をモニタする段階を包含することを特徴とする方法。
  3. (3)、請求項2記載の方法において、段階(a)が各
    ノードに内部イネーブル・フラグを設定する段階を包含
    することを特徴とする方法。
  4. (4)、請求項3記載の方法において、段階(e)が前
    記選ばれた使用可能メッセージ・ノードの前記内部イネ
    ーブル・フラグをクリアする段階を包含することを特徴
    とする方法。
  5. (5)、請求項4記載の方法において、段階(c)が前
    記使用可能メッセージ・ノードのどれが送るべきメッセ
    ージを有することを示すビジー信号を主張したかを決定
    する段階を包含することを特徴とする方法。
  6. (6)、請求項5記載の方法において、段階(d)が各
    使用可能メッセージ・ノードによって主張された優先権
    を比較し、最高位優先権を主張した使用可能メッセージ
    ・ノードを選ぶ段階を包含することを特徴とする方法。
  7. (7)、請求項1記載の方法において、段階(a)が各
    ノードに内部イネーブル・フラグを設定する段階を包含
    することを特徴とする方法。
  8. (8)、請求項1記載の方法において、段階(e)が前
    記選ばれた使用可能メッセージ・ノードの前記内部イネ
    ーブル・フラグをクリアする段階を包含することを特徴
    とする方法。
  9. (9)、請求項1記載の方法において、段階(c)が前
    記使用可能メッセージ・ノードのどれが送るべきメッセ
    ージを有することを示すビジー信号を主張したかを決定
    する段階を包含することを特徴とする方法。
  10. (10)、請求項1記載の方法において、段階(d)が
    各使用可能メッセージ・ノードによって主張された優先
    権識別ビットを比較し、最高位優先権を主張した前記使
    用可能メッセージ・ノードを選ぶ段階を包含することを
    特徴とする方法。
  11. (11)、請求項1記載の方法において、前記第1期間
    が約800ナノ秒であり、前記第2期間が約1600ナ
    ノ秒であることを特徴とする方法。
  12. (12)、共通のバスに接続した複数のノードから或る
    特定のノードを選び、このノードが前記バスを使用でき
    るようにする公平調停装置であって、 各々が所定の優先権を有する前記ノードを使用可能とす
    る手段と、 バスをモニタしてバス・アイドル状態を検出し、前記バ
    スが前記バス・アイドル状態に入った後に経過した時間
    量を測定する手段と、 バスが第1の期間にわたって前記バス・アイドル状態に
    あった後に前記使用可能とされたメッセージ間で調停、
    選定を行い、前記使用可能メッセージ・ノードのうち最
    高位の所定優先権を有する使用可能メッセージ・ノード
    を選んでバスを使用するようにする手段と、すべての使
    用可能メッセージ・ノードが使用禁止とされるまで選ば
    れた使用可能メッセージ・ノードを使用禁止とする手段
    と を包含し、バスが第1期間より長い第2期間にわたって
    前記バス・アイドル状態にあるときに前記モニタ・測定
    手段が前記使用可能手段をしてすべてのノードを使用可
    能とせしめることを特徴とする公平調停装置。
  13. (13)、少なくとも1つの他のノードでバスに接続さ
    れるようになっているノードであって、このノードを所
    定の優先権を有する使用可能メッセージ・ノードとする
    ように使用可能とする手段と、 バスをモニタしてバス・アイドル状態を検出し、前記バ
    スが前記バス・アイドル状態に入った後に経過した時間
    量を測定する手段と、 バスが第1の期間にわたって前記バス・アイドル状態に
    なった後に前記バスに接続した使用可能メッセージ・ノ
    ードの間で調停と選択を行い、前記使用可能メッセージ
    ・ノードのうち最高位の所定の優先権を有する使用可能
    メッセージ・ノードを選んでバスを使用させる手段と、 すべての使用可能メッセージ・ノードが使用禁止とされ
    てしまうまで選ばれた使用可能メッセージ・ノードを使
    用禁止にする手段と を包含し、バスが第1期間より長い第2期間にわたって
    前記バス・アイドル状態にあるときに前記モニタ・測定
    手段が前記使用可能手段をしてすべてのノードを使用可
    能とせしめることを特徴とするノード。
  14. (14)、コンピュータ・システムであって、バスと、 このバスに接続した複数のノードと 各ノードが所定の優先権を有する使用可能メッセージ・
    ノードとなるように前記ノードを使用可能とする手段と
    、 バスをモニタしてバス・アイドル状態を検出し、前記バ
    スが前記バス・アイドル状態に入った後に経過した時間
    量を測定する手段と、 バスが第1の期間にわたって前記バス・アイドル状態に
    なった後に前記バスに接続した使用可能メッセージ・ノ
    ードの間で調停と選択を行い、前記使用可能メッセージ
    ・ノードのうち最高位の所定の優先権を有する使用可能
    メッセージ・ノードを選んでバスを使用させる手段と、 すべての使用可能メッセージ・ノードが使用禁止とされ
    てしまうまで選ばれた使用可能メッセージ・ノードを使
    用禁止にする手段と を包含し、バスが第1期間より長い第2期間にわたって
    前記バス・アイドル状態にあるときに前記モニタ・測定
    手段が前記使用可能手段をしてすべてのノードを使用可
    能とせしめることを特徴とするコンピュータ・システム
JP11850989A 1988-05-11 1989-05-11 公平調停設計 Granted JPH0216666A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US19264988A 1988-05-11 1988-05-11
US192649 1988-05-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0216666A true JPH0216666A (ja) 1990-01-19
JPH0587853B2 JPH0587853B2 (ja) 1993-12-20

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ID=22710505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11850989A Granted JPH0216666A (ja) 1988-05-11 1989-05-11 公平調停設計

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EP (1) EP0341711B1 (ja)
JP (1) JPH0216666A (ja)
CA (1) CA1327408C (ja)
DE (1) DE68925991T2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5301282A (en) * 1991-10-15 1994-04-05 International Business Machines Corp. Controlling bus allocation using arbitration hold

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Also Published As

Publication number Publication date
EP0341711A2 (en) 1989-11-15
EP0341711A3 (en) 1991-10-16
JPH0587853B2 (ja) 1993-12-20
DE68925991D1 (de) 1996-04-25
EP0341711B1 (en) 1996-03-20
CA1327408C (en) 1994-03-01
DE68925991T2 (de) 1996-11-28

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