JPH0377451A - バス制御回路 - Google Patents

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】 〔概　　　要〕 複数のサブシステムが共通のバスを使用するシステムの
バス制御回路に関し、 各サブシステムが保有する情報量と情報品質に対応して
割込制御を行うとともに、システムに変更等が発生して
もバス使用の許可優先制御条件が簡単に変更できるバス
制御回路を目的とし、バスに共通に接続される複数のサ
ブシステムから発生する、シリアルデータよりなる割込
信号が加わり、該シリアルデータから割込レベルを判断
してバスの使用を制御する割込制御回路を設けてなるよ
うに槽底する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、コンピュータシステムに係り、さらに詳しく
は、複数のサブシステムが共通のバスを使用するシステ
ムのバス制御回路に関する。

〔従来の技術〕

現在のコンピュータシステムにおいては、各種の制御や
処理を分散し、それぞれの制御や処理単位でサブシステ
ムを構成し各サブシステムにおけるバスの使用要求が発
生したときに割込要求信号を加え割込制御回路からの使
用許可信号でバスを専有し、目的のデータ転送を行って
いる。

共通のアドレス／データバスを有するｍ個（ｍ≧２）の
サブシステムｍｉとそのバスの割込制御回路（Ｒ）とか
らなるシステム中で、サブシステムが効率的にバス使用
権を獲得するためのバス制御方式においては、特定のサ
ブシステムによるバス専有を回避するため回転優先制御
を加える方式と、各サブシステムに複数の割込レベルの
出力を設け、割込要因に要因対応で優先制御を行う方式
が多く用いられている。

第１４図、第１５図は従来方式の説明図である。

第１４図においては、バスＢＵＳに接続されたサブシス
テムｍ１〜ｍｉから使用要求が発生すると、割込制御回
路（Ｒ）内の回転優先制御回路９に使用要求を加える。

この使用要求に対し、予め各サブシステムｍ１〜ｍｉに
対応して設定されている優先順位で、回転優先制御回路
９は許可信号をそれぞれのサブシステムに加える。例え
ば、サブシステムｍ１とサブシステムｍｉから使用要求
が同時に加わった場合、サブシステムｍ１のレベルが高
い時には回転優先制御回路９はまずサブシステムｍ１に
対し使用許可を出力する。そして使用が終了した時点で
サブシステムｍｉに使用許可を出力する。このレベルの
高い割込使用要求が、例えば連続して発生する場合もあ
るが、そのレベルより低いサブシステムへの使用をも許
可するため優先権（レベル）を変更（回転的に）してバ
スを各サブシステムが使用できるようにしている。

このような各サブシステム単位で１本の要求線から加わ
る使用要求に対し、割込制御回路（Ｒ）は１本の使用許
可線から使用許可信号を出力し、１台のサブシステムの
バスの使用を許可している。

また、第１５図においては、サブシステムｍ１〜ｍｉは
０本の使用許可要求をそれぞれ有し、割込制御回路（Ｒ
）内の回転優先制御回路９のレベルＬｌからレベルＬ　
ｎの各端子にオアゲー［）Ｒ１〜ＯＲｎを介して加えて
いる。このサブシステムは、例えば処理すべき内容に対
応し、バス使用の緊急性を有する度合いによってその割
込レベルを変更し、割込制御回路（Ｒ）に割込を加えて
いる。

第１４図においては、システム１個に対して１個のレベ
ル（回転優先制御回路９で優先レベルは回転制御される
）が割当られているが。また第１５図における場合にお
いては、各サブシステム単位でｎ個のレベルがそれぞれ
発生できるようにして状況に応じてサブシステム側でそ
のレベルを変更できるようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述した従来の方式においては、バス使用要求信号とし
ての割込通知は基本的に要求の有無のみを通知するエビ
ット情報であった。例えば、第１４図の場合であるなら
ば、各サブシステムが保有する情報量と情報品質に対応
せずに割込制御が実行される。さらにサブシステムｍｋ
によるにバイトのデータ転送とサブシステムｍ１による
Ｌバイ）　（Ｋ）Ｌ）のデータ転送時に情報量に無関係
にバス使用権が付与されるため、サブシステムＭ１にバ
ス使用権が許可されるとサブシステムＭ、のバッファが
オーバフローする等の問題を有していた。

また第１５図の場合には、サブシステムの数や割込レベ
ルの増大にともなって割込線が増大し、回路規模が大き
くなるという問題を有していた。

さらに、新規サブシステムの追加やソフト変更等による
新サービスの追加等が発生した場合、当初（導入時）の
バス使用許可の優先制御条件の変更が必要になるが、従
来においてはそれに対処できないという問題を有してい
た。

本発明は、各サブシステムが保有する情報量と情報品質
に対応して割込制御を行うとともに、システムに変更等
が発生してもバス使用の許可優先制御条件が簡単に変更
できるバス制御回路を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理ブロック図である。

割込制御回路１は優先演算手段２とバス使用許可手段３
とよりなり、バスＢＵＳに共通に接続される複数のサブ
システム３１〜Ｓｎから発生するシリアルデータよりな
る割込信号が加わり、該シリアルデータから割込レベル
を判断してバスの使用を制御する。

前記優先演算手段２は前記サブシステム３１〜Ｓｎから
発生するシリアルデータよりなる割込信号からデータを
求め、該データから割込レベルを判別する。

前記バス使用許可手段３は前記優先演算手段２による判
別結果から前記バスＢＵＳの使用をサブシステム３１〜
Ｓｎ単位で許可する。

〔作　　　用〕

サブシステム８１〜Ｓｎにおいてバスの使用要求が発生
した場合、その使用要求に対応したシリアルデータを割
込制御回路１に加える。例えば、このシリアルデータと
はサブシステム３ｌ−３ｎが有するバックアメモリの全
容量と使用容量との比、さらには処理レベルである。こ
のシリアルデータを割込制御回路Ｉ内の優先演算手段２
は演算し、加わる各装置からの割込レベルを判別する。

そしてバス使用許可手段３は、その判別結果から各サブ
システム３１〜Ｓｎに対し該当するサブシステムにバス
使用許可信号を出力する。この信号が加わったサブシス
テム５ｌ−３ｎはバスＢＵＳを使用する。

サブシステムＳ１〜Ｓｎは使用要求に対応して、例えば
バッファメモリの全容量と使用容量との比や処理゛レベ
ルに対応して割込信号をシリアルデータで加えるので、
割込Ｍ御回路ｌは細かく割込要求を判別することができ
、バス使用権の制御をその状態に応じて行うことができ
る。

〔実　　施　　例〕

以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明の第１の実施例の構成図である。

バスＢＵＳはデータバス、アドレスバス、制？ＩＩハス
等よりなり、このバスＢＵＳにサブシステムｍ１〜ｍｎ
が接続している。サブシステムｍ１〜ｍｎは例えばそれ
ぞれプロセッサと転送すべきデータを使用するバックア
メモリ（図示せず）等を有し、例えば制御回路さらには
他の処理等において、データの転送要求が発生した場合
、割込制御回路１０に対し、１スロツトがＨタイムスロ
ットでそれぞれＬビットよりなる複数のデータバイトを
加える。割込制御回路１０はそれぞれのサブシステムｍ
１〜ｍｎより加わるそれぞれの割込のシリアルデータを
受信し、１周期内のＨタイムスロットに設けられたデー
タすなわち割込レベルに対応しレベルの高い順にサブシ
ステムｍｌ〜ｍｎにバスの使用許可を出力する。このＬ
ビットは例えば割込レベルであり、１本の線であっても
複数の割込レベルを加えることができる。

第３図は本発明の第２の実施例の構成図である。

同図においては、バスＢＵＳに対しサブシステムｍ１〜
ｍ４の４台を接続している。サブシステムｍ１〜ｍ４か
らそれぞれデータ（８ビツトのシリアル）がそれぞれ０
０００００００，０１００００００．０１１０００００
．００００００００を割込制御回路１０内の優先演算部
１１に加える。

８ビツトのシリアルデータがすべてＯの場合にはこの第
２の実施例においては使用要求なしを表しており、サブ
システムｍ２の使用レベル０１００ｏｏｏｏとサブシス
テムｍ３の使用レベル０１１ｏｏｏｏｏによって優先演
算部１１は、この２つの使用要求有とそのレベルを判断
する。優先演算部１１におけるこの判断は８ビツトにな
る値の大きい方を割込レベルが高いと判断し、バス使用
許可部１２に出力する。バス使用許可部１２には最も割
込レベルの高いサブシステムｍ３に対し使用許可信号Ｏ
Ｎを出力する。図示しないが、他のサブシステムに対し
ては使用不許可ＯＦＦを加える。

これにより、１台のサブシステムｍ３に対して使用許可
が出力される。この使用許可ＯＮでサブシステムｍ３は
バスＢＵＳを使用し、目的のデータ転送を行う。

前述した実施例においては、Ｈタイムスロットに対し複
数のデータを送っているが、そのデータ転送はすべて非
同期で行っている。これに対し第４図の実施例は割込制
御回路１０内にタイミング発生回路（ＴＩＭ）１３とリ
タイミング回路１４とを設け、サブシステムｍ１−ｍｌ
に対しフレーム同期信号（ＦＣ）とクロック信号（ＣＬ
Ｋ）を加え、サブシステムｍｌｘｍｉからそれぞれフレ
ーム同期信号（ＦＣ）とクロック信号（ＣＬＫ）に同期
してシリアルデータを出力する。すなわち割込用シリア
ルハイウェイＨＷ　（ＳＨＷＩ〜ＳＨＷ　ｉ　）に使用
要求信号を出力する。この割込用シリアルハイウェイ（
ＳＨＷＩ〜５ＨＷｉ）を介して加わった使用要求信号（
サブシステムｍ１−ｍｌのシルアルデータ）はりタイミ
ング回路１４でタイミング発生回路１３のクロックによ
って取り込まれ、優先制御回路１５に加えられる。そし
て優先制御回路１５はそれぞれの受信したデータから優
先度の高い要求に対しバス使用許可信号を出力する。バ
スＢＵＳは複数の線（アドレスバス、データバス、制御
バス等）よりなるがその使用は１台であるので、複数台
のうちの最も使用要求の高いレベルのサブシステムに対
しバス使用許可信号を加える。他のサブシステムに対し
ては不許可を加える。

第５図は前述の第４図の同期によって割込を加えるとき
のタイミングチャートである。フレーム同期信号ＦＣの
１パルスが出力されると（タイミング発生回路１３より
）、サブシステムｍ１〜ｍｊはそれぞれＬビットよりな
る要求信号をシリアルデータとし、クロック信号ＣＬＫ
に同期にて出力する。この１個のフレーム内にはＬビッ
トよりなる複数の要求信号が存在する。なおフレーム内
には例えば１個のデータであってもよく、Ｌビットが複
数あっても良い。

前述した第１．第２．第３の実施例においては、同期信
号に同期して割込用シリアルデータを割込用シリアルハ
イウェイ（ＳＨＷＩ〜Ｓ　ＨＷ　ｉ　）に出力している
。これに対しサブシステムが割込制御回路１０より離れ
ている場合、それぞれの同期信号でリタイミング回路１
４がシリアルデータを取ることができない、なぜならば
、それぞれ遠方であるためにサブシステムｍ１〜ｍｉが
出力するシリアルデータが遅れを有して加わるからであ
る。

第６図は本発明の第４の実施例の構成図である。

割込制御回路１０内にはＭＤ／ＮＲＺ変換回路１６−１
から１６−１がそれぞれサブシステムｍ１〜ｍｉに対応
し設けられており、各サブシステムｍ１〜ｍｉが出力す
る信号を割込用シリアル信号である使用要求信号（ＭＤ
符号化されている）を割込用シリアルハイウェイ（ＳＨ
ＷＩ〜５ＨＷｉ）を介してＭＤ／ＮＲＺ変換回路１６−
１〜１６−１に加える。ＭＤ／ＮＲＺ変換回路１６−１
〜１６−３はそれぞれの加わる信号のタイミングでデー
タを取り込み、エラスティックストレイジ（ＥＳ）１７
−１〜１７−１に加える。それぞれサブシステムｍ１〜
ｍｉから加わる要求信号のタイミングは異なるものであ
り、ＭＤ／ＮＲＺ変換回路１６−１〜１６−１のそれぞ
れのクロックで、それぞれのエラスティックストレイジ
１７−１〜１７−ｉにデータを加える。そしてエラステ
ィックストレイジ１７−１〜１７−ｉは取り込んだデー
タをタイミング発生回路１８のクロック信号によって同
時に優先制御回路１９に出力する。そして優先制御回路
１９はその割込レベルに対応しサブシステムのレベルの
最も高いサブシステムに対し、使用許可信号を加える。

このようにＭＤ／ＮＲＺ変換回路によって変換し、エラ
スティックストレイジにそれぞれＭＤ／ＮＲＺ変換回路
１６−ｌ〜１６−１に対応したクロックでエラスティッ
クストレイジに加えているので、サブシステムｍ１〜ｍ
ｉがどのような状態（距離的に）であっても、優先制御
回路１９には同時に加わることとなり、距離による割込
レベルの変化等がなく、同時にレベルを優先制御回路１
９は判別することができる。

前述した割込レベルは処理の要求等によってレベルを変
更することができるがこの他に、例えばバッファ等の残
容量の少ないバッファに対し優先的に行うこともできる
。第７図は割込レベルの説明図である。サブシステムｍ
１〜ｍｉがそれぞれ同様のレベルの処理を行う装置であ
ったとする。

このとき第１番目に送られるＬバイトのレベルが同一レ
ベルであり、第２バイト目に送られるレベルが各バッフ
ァの残容量、使用容量に対応させて割込レベルを変化す
るように構成している。

バッファの容量がそれぞれ同一であった場合、残り容量
が少ない方が早くすなわち先に転送をしなくてはならな
い。このためサブシステムｍ１とｍ２のバッファ容量が
それぞれ同一でＪバイトであった場合、例えばサブシス
テムｍ１が１０バイトストツク、サブシステムｍ２が９
バイトストツクであった時、このバイト数を同時に割込
制御回路１０に加えている。サブシステムｍ１は６ビツ
トよりなるレベルに１０をサブシステムｍ２は９を送出
している。その以前に送出したＬバイトはたとえば同一
レベルであった場合、残り容量がサブシステムｍ１がサ
ブシステムｍ２より少ないので、９より１０が高いレベ
ルとなり割込制御回路１０はサブシステムｍ１に対し使
用許可信号ＯＮを出力する。このように構成することに
より例えばバッファ不足によるデータの紛失を防止する
ことができる。

前述したレベルに対しては同一の処理内容によるレベル
に対しバッファが少なくなった、すなわち残容量が少な
くなった場合にその下位のレベルを高くするようにして
いる。これに対し例えば第８図の割込レベルの説明図で
示すように、各ファーム単位でタスクレベルが異なる場
合には、前述の残りバッファ容量を出力するシリアルデ
ータの前に出力するそれぞれサブシステムｍｌ、ｍ２の
処理によって異なるレベルを出力する。このため、例え
ばサブシステムｍ１がタスクレベル１．サブシステムｍ
２がタスクレベル５であった場合、それぞれ１，５を出
力する。この場合、タスクレベル５が高いレベルである
ので、割込制御回路１０はサブシステムｍ２に対し使用
許可信号ＯＮを出力する。またサブシステムｍ１に対し
てはＯＦＦとなりサブシステムｍ２の要求が終了した場
合特にＯＮとする。

前述した第７図の例えば同一の処理であってもバッファ
の残容量によって少ない場合があるが、さらに各サブシ
ステム対応でバッファメモリの容量の異なる場合がある
。この場合にはそれぞれ処理に対応してバッファを設け
であるので、どちらが先に要求に対応してバスを使用さ
せなくてはならないかはその比率で判断する。第９図は
割込レベルの説明図である。サブシステムｍ１は全バッ
ファ容量ａ、サブシステムｍ２は全バッファ容量Ｃであ
るとする。このとき使用量がサブシステムｍ１がす、サ
ブシステムｍ２がｄであった場合、それぞれ （ｆ［ｂ／ａＸΣ２’］）！１゜ 量＝Ｏ （ｆ　　［ｄ／ｃ　　ｘΣ２’］）。

−Ｏ で２進のデータを作威し、それぞれが有するバッファメ
モリの使用容量の比率に対応しその使用比率を割込制御
回路１０に加え優先順位を決めている。第９図において
は、サブシステムｍ２の使用容量がサブシステムｍ１の
使用容量よりもその比率が多いため、割込制御回路１０
はその比率が加わったデータを判断し、サブシステムｍ
２のバスＢＵＳの使用を許可する信号ＯＮを加える。

第１０図は前述のバッファメモリ（転送りＵＦ）に対す
る比率の説明図である。転送バッファの使用比率におい
て、総容量ａバイトのバッファでｂバイトを使用してい
る場合、 を求め、さらにその小数点を切り捨てるとともに、デシ
マル／ヘキサ変換を行う、これによって使用容量の比率
が高いものほど大きい値となり、それに対応して割込制
御回路１０が許可信号を出力するのである。換言するな
らば、前述の （ｆ［ｂ／ａＸΣ２’］）Ｄ−Ｍ １０ はｂ　／　ａを小数点以下の２進符号で表し、その上８
ビットを取ったのと同等である。以上のような処理によ
り、同一処理要求に対するタスクレベルであってもバッ
ファの残容量によって総合的なレベルを変更することが
できる。

前述した動作においては、すべてシリアルに対して割込
レベルに対応し使用許可を選択的に出力している。しか
しながら、前述した動作はシステムで割込レベルを決定
したときには、それに対応してしか制御ができない。第
１１図は本発明の第５の実施例のシステム構成図である
。システムバスＢＵＳにサブシステムＭ１〜Ｍｎが接続
され、さらにＭＣＰ２３が接続している。ＭＣＰ２３は
システムバスＢＵＳに接続されている他の新コンピュー
タからの制御によって割込レベルを管理する回路であり
、各レベルを例えば時間単位や各システム単位で変更で
きるように構威しである。すなわちＭＣＰ２３からＭＣ
Ｐインタフェース２２を介して優先条件保持回路２１に
優先条件を加える。この優先条件によって割込制御回路
２０は各サブシステムからの割込を制御している。例え
ばある１つの新しいサブシステムＸをシステムバスＢＵ
Ｓに付加した場合、ＭＣＰ２３はこの付加に対応した優
先条件をＭＣＰインタフェース２２を介して優先条件保
持回路２１に加え保持させる。

割込制御回路２０はその保持したデータを読み取り、そ
の条件に対応した割込レベルの制御を行う。

このようにすることにより、サブシステムに変更が発生
しても逐次最適なバス制御、バス使用許可の制御を行う
ことができる。

第１２図は前述の第１１図におけるシステム構成図の割
込シリアルハイウェイにおけるビットｔ！戒図である。

各サブシステムＭｌ〜Ｍｎはそれぞれ８ビツトのデータ
を出力するが、この８ビツトはサービスクラス表示と転
送バッファ使用容量表示のそれぞれ４ビツト合計８ビッ
トになっている。

サブシステムＭ１〜Ｍｎは予め固定されたシリアルデー
タのみを出力するので、割込制御回路にはそれぞれ対応
したレベルのみが加わることとなる。

例えば第１３図に示すように、条件変更前においては単
にサービスクラスが高いものほどレベルを高くし、同一
レベル内では使用量が高いものほどレベルを高くするよ
うにしてあったとする。このときＭＣＰ２３によって優
先条件保持回路２１内のテーブルを書き換え優先順位を
変更したとする。

例えば、優先順位ｌ〜工６と１７〜３２を変更したとす
ると、サービスクラスのレベルの値が低いものであって
も高くすることができる。例えば、変更前は１１１１の
サービスクラスが最も高かったが、変更によって１１１
０のサービスクラスを最も高くすることができる。続い
て１１１１のサービスクラスの順となる 以上のようにサービスクラスのレベルの値の大小だけで
はなく、条件保持回路２１内に各サービスクラスに対応
した優先順位レベルを別途設け、そのテーブルを参照し
割込制御回路２０は割込制御を行うので、たとえサブシ
ステムＭ１〜ＭｎにさらにサブシステムＸを付加し、そ
のサブシステムＸが出力する割込用シリアルデータが固
定であっても任意の目的の割込レベルの位置に設定する
ことができる。

以上、本発明の実施例を用いて説明したが、本発明はシ
ステムバスの使用に限らず、例えば各サブシステムや各
装置からのシリアルデータの割込によって他の装置の処
理等の要求においても同様に使用可能である。

［発明の効果］ 以上本発明によれば、少ない割込線の数であっても複雑
なレベルをも管理することができる。さらにシステムの
増減によってレベルの変更が発生したとしてもそれらを
適宜目的のレベルに対応したバス使用許可等の制御を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図、 第２図は本発明の第１の実施例の構成図、第３図は本発
明の第２の実施例の構成図、第４図は本発明の第３の実
施例の構成図、第５図は本発明の第３の実施例のタイご
ングチャート、 第６図は本発明の第４の実施例の構成国、第７図、第８
図、第９図は割込レベルの説明図、第１０図は転送バッ
ファ使用量表示内容の一例図、 第１１図は本発明の第５の実施例の構成国、第１２図は
ビット構成国、 第１３図は優先度の説明図、 第１４図、第１５図は従来方式の説明図である。 ｌ　・・・　割込制御回路、 ２　・・・　優先演算手段、 ３　・・・　バス使用許可手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）バス（ＢＵＳ）に共通に接続される複数のサブシス
   テム（Ｓ１〜Ｓｎ）から発生する、シリアルデータより
   なる割込信号が加わり、該シリアルデータから割込レベ
   ルを判断してバスの使用を制御する割込制御回路（１）
   を設けてなることを特徴とするバス制御回路。 ２）前記割込制御回路（１）は、前記サブシステム（Ｓ
   １〜Ｓｎ）から発生するシリアルデータよりなる割込信
   号からデータを求め、該データから割込レベルを判別す
   る優先演算手段（２）と、該判別結果から前記バス（Ｂ
   ＵＳ）の使用を各サブシステム（Ｓ１〜Ｓｎ）単位で許
   可するバス使用許可手段（３）とよりなることを特徴と
   する請求項１記載のバス制御回路。 ３）前記サブシステムは、バッファメモリを有し、該バ
   ッファメモリの全容量と使用容量との比と、処理レベル
   とを前記シリアルデータとして割込制御回路（１）に送
   出することを特徴とする請求項１記載のバス制御回路。