JPH04227557A - 情報処理装置 - Google Patents
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- JPH04227557A JPH04227557A JP3105536A JP10553691A JPH04227557A JP H04227557 A JPH04227557 A JP H04227557A JP 3105536 A JP3105536 A JP 3105536A JP 10553691 A JP10553691 A JP 10553691A JP H04227557 A JPH04227557 A JP H04227557A
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
- G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
- G06F13/40—Bus structure
-
- G—PHYSICS
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- G06F13/40—Bus structure
- G06F13/4004—Coupling between buses
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- G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
- G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
- G06F13/40—Bus structure
- G06F13/4004—Coupling between buses
- G06F13/4027—Coupling between buses using bus bridges
Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等の情報処
理装置に使用されるバスシステムに関する。
バイト、14巻、12号(1989)、第417頁〜4
24頁、(BYTE,Volume 14,Numb
er 12(1989),pp.417〜424)の
L.Brett Glass,“INSIDEEIS
A”に述べられているバスシステムのように、メモリバ
スとシステムバスが個々にプロセッサバスに接続されて
いるか、又はプロセッサバスとメモリバスが個々にシス
テムバスに接続されている構成となっていた。
とメモリバスが連動動作するいわゆるダイレクトメモリ
アクセス(Direct MemoryAccess
,以下DMA)の際に、プロセッサバスが独立動作がで
きないため、プロセッサバスの使用効率が悪くなる。一
方、後者は、プロセッサバスとメモリバスが連動動作す
る、いわゆるメインメモリアクセスの際にシステムバス
が独立動作できないため、システムバスの使用効率が悪
くなるという問題があった。
と問題点については、後に図面を用いて詳述する。
する情報処理装置のバスシステムを提供することにある
。
リバスの連動動作とシステムバスの独立動作を同時に行
うことが可能なバスシステムを提供することにある。
リバスの連動動作とプロセッサバスの独立動作を同時に
行うことが可能なバスシステムを提供することにある。
、メモリバス、プロセッサバスの3種のバスが少なくと
も3本以上相互接続される場合の、各バスの使用効率を
最大とする情報処理装置用バスシステムを提供すること
にある。
、本発明においては、プロセッサバス、メモリバス、シ
ステムバスの3種のバスを少なくとも三叉路状に接続し
、3種のバスのうち、任意の2種を連動動作している間
、他の1種のバスが独立動作可能な構成とする。
一個のプロセッサが接続されたプロセッサバス、メイン
メモリに接続されたメモリバス、少なくとも一個の入出
力デバイス(以下I/Oデバイス)などの接続デバイス
が接続されたシステムバスの3種のバスを少なくとも三
叉路接続するコントロール手段を設け、このコントロー
ル手段により、各種のバスの相互接続を可能とする。
置のバスシステムを、少なくとも一個のプロセッサが接
続されたプロセッサバスと、メインメモリに接続された
メモリバスと、少なくとも一個の接続デバイスが接続さ
れたシステムバスと、これら3種のバスが接続され、こ
れら3種のバスの相互接続のための接続コントロール手
段とで構成する。
、三種のバスのそれぞれのデータバスが接続され、これ
らバス上のデータを相互に転送するデータパススイッチ
ング手段と、三種のバスのそれぞれの制御バスとアドレ
スバスが接続され、これらバス上のコントロール信号及
びアドレスを相互に転送すると共に、データパススイッ
チング手段へのデータパス制御信号を発生するバス・メ
モリ接続コントローラから構成される。
とバス・メモリ接続コントローラはそれぞれ単独に、あ
るいは一体として、一つの集積回路上に構成される。
れぞれ一本でなく、三種のバスのいずれかが複数本の場
合においても同様に接続コントロール手段を構成し、こ
れらのバスの相互接続を可能とすることができる。
サバス、メモリバス、システムバスの3種のバスが少な
くとも三叉路状に相互に接続されることにより、例えば
プロセッサバス上のプロセッサからメモリバス上の主記
憶メモリへアクセスするプロセッサメインメモリアクセ
スの場合に、データはプロセッサバスとメモリバスのみ
介して転送され、システムバスを経由しないため、シス
テムバスは独立に動作することが可能となる。一方、シ
ステムバス上の接続デバイスからメモリバス上の主記憶
メモリへアクセスするDMAの場合、データはシステム
バスとメモリバスのみ介して転送され、プロセッサバス
を経由しないので、プロセッサバスは独立して動作する
ことが可能となる。
限に高めることができる。
る。
を用いて説明する。このうち、図2、図3は従来技術に
おけるバスシステムの構成図を示すが、本発明との比較
のためここで詳述する。
01はN個(Nは整数)のプロセッサ、102はキャッ
シュメモリシステム(cache)、104はメインメ
モリ(main memory)、105はM個(M
は整数)のシステムバス接続デバイスである。システム
バス接続デバイス105としては、ディスク・ファイル
系コントローラ、描画・表示系コントローラ、ネットワ
ーク・通信系コントローラ等のいわゆる入出力(I/O
)デバイスを示す。111はプロセッサバス、112は
メモリバス、113はシステムバスである。そして、図
1における103は三叉路接続コントローラであり、図
2、図3における201、301はバス接続コントロー
ラ、202、302はメモリ接続コントローラである。
おいて、図2ではシステムバス113とメモリバス11
2が各々バス接続コントローラ201とメモリ接続コン
トローラ202によって、プロセッサバス111に独立
に接続される構成となっている。一方、図3ではプロセ
ッサバス111とメモリバス112が各々バス接続コン
トローラ301とメモリ接続コントローラ302によっ
てシステムバス113に独立に接続される構成となって
いる。
3の接続デバイス105とメモリバス112上のメイン
メモリとの間でデータ転送を行うDMA動作において、
プロセッサバス111を経由する。そのため、プロセッ
サ101とキャッシュ102間、あるいは複数のプロセ
ッサ101間のデータ転送等のプロセッサバス111の
独立動作をDMA動作と同時に行うことができない。一
方、図3の構成においては、プロセッサ101とメイン
メモリ104との間でデータ転送が行われる、所謂、プ
ロセッサメインメモリアクセスにおいて、システムバス
113を経由することになるため、複数のシステムバス
接続デバイス105間のデータ転送等のシステムバス1
13の独立動作をプロセッサメインメモリアクセスと同
時に行うことができない。
図1のバスシステムでは、プロセッサバス111、メモ
リバス112及びシステムバス113の3種のバスが、
三叉路接続コントローラ103により、三叉路状に接続
された構成を有する。従って、DMA動作の場合、プロ
セッサバス111を経由しないので、プロセッサバス1
11の独立動作をDMA動作と同時に実行することがで
きる。又、プロセッサメインメモリアクセスの場合、シ
ステムバス113を経由しないので、システムバス11
3の独立動作をプロセッサメインメモリアクセスと同時
に実行することができる。これにより、DMA、プロセ
ッサメインメモリアクセスの場合にも、三種のバスの使
用効率を最大にすることができる。
のバスシステムと図2、図3に示した従来のバスシステ
ムの性能評価の一例について述べ、本発明の第一の実施
例の効果を定量的に説明する。
、プロセッサバス111の最大データスループットを4
00メガバイト/秒、メモリバス112の最大データス
ループットを400メガバイト/秒、システムバス11
3の最大データスループットを200メガバイト/秒と
する。又、プロセッサバス111におけるメインメモリ
アクセスの比率を40%、システムバス113における
DMAの比率を70%、バス接続コントローラ201及
び301の最大バス獲得比率を50%とする。以上の条
件で、プロセッサバス111とシステムバス113が共
に最大データスループットで動作しようとした場合の各
バスシステムの性能評価は下記のとおりである。
ステムバス113が最大スループットの200メガバイ
ト/秒で動作しようとすると、その70%である140
メガバイト/秒のDMAの要求がバス接続コントローラ
201に送られる。バス接続コントローラ201は、プ
ロセッサバス111について、400メガバイト/秒の
50%である200メガバイト/秒までバス獲得が可能
であるため、140メガバイト/秒のDMA要求全てを
獲得する。この結果、システムバス113は200メガ
バイト/秒で動作できるが、プロセッサバス111はD
MA要求のため、実質的に(400−140)=260
メガバイト/秒でしか動作できない。このとき、プロセ
ッサメインメモリアクセスは、260メガバイト/秒の
40%である104メガバイト/秒になる。従って、メ
モリバス112への要求は(140+104)=254
メガバイト/秒となり、メモリバス112はこの要求に
対応可能となる。以上をまとめると、図2の従来のバス
システムにおける3種のバスの使用効率は、プロセッサ
バス111が260/400=65%、メモリバス11
2が254/400=63.5%、システムバス113
が200/200=100%となる。
ロセッサバス111が最大スループットの400メガバ
イト/秒で動作しようとすると、その40%の160メ
ガバイト/秒のメインメモリアクセス要求がバス接続コ
ントローラ301に送られる。バス接続コントローラ3
01は、システムバス113について、200メガバイ
ト/秒の50%の100メガバイト/秒までしかバスを
獲得できない。従って、プロセッサメインメモリアクセ
スは100メガバイト/秒しか処理されず、その結果プ
ロセッサバス111は、100メガバイト/秒が40%
となる、250メガバイト/秒でしか動作できない。ま
たこのときシステムバス113は、実質的に(200−
100)=100メガバイト/秒で動作する。従って、
DMA要求は100メガバイト/秒の70%である70
メガバイト/秒になる。この結果、メモリバス112へ
の要求は(100+70)=170メガバイト/秒とな
り、メモリバス112はこの要求に対応可能である。以
上まとめると、図3の従来のバスシステムにおける3種
のバスの使用効率は、プロセッサバス111が250/
400=62.5%、メモリバス112が170/40
0=42.5%、システムバス113が100/200
=50%となる。
図1のバスシステムにおいては、プロセッサバス111
が400メガバイト/秒で動作しようとすると、その4
0%の160メガバイト/秒のメインメモリアクセス要
求が、三叉路接続コントローラ103に送られる。又、
システムバス113が200メガバイト/秒で動作しよ
うとすると、その70%の140メガバイトのDMA要
求が、それぞれ三叉路接続コントローラ103に送られ
る。三叉路接続コントローラ103はプロセッサメイン
メモリアクセス要求とDMA要求を合わせて、(160
+140)=300メガバイト/秒の要求をメモリバス
112に送り、メモリバス112はこの要求に応じられ
る。従って、プロセッサバス111は400メガバイト
/秒で、システムバス113は200メガバイト/秒で
動作することができる。以上により、図1に示した本発
明の第1の実施例のバスシステムにおける三種のバスの
使用効率は、プロセッサバスが400/400=100
%、メモリバス112が300/400=75%、シス
テムバス113が200/200=100%となる。
かなように、本発明による図1のバスシステムでは、三
種のバスの使用効率が最大になることが理解される。
図 1 図 2
図 3 プロセッサバス111の使用効率
100 % 65 % 62.5 %
メモリバス112の使用効率 75
% 63.5 % 42.5 % システムバス
113の使用効率 100 % 100 %
50 %★さて、本発明の具体的な構成を示
す実施例に先立ち、図7、図8を用いて本発明の第2、
第3の実施例であるバスシステムについて説明する。
個別のキャッシュメモリシステム(Cache)を接続
できる単独構成型プロセッサ1〜N、801は個別のキ
ャッシュメモリシステムを接続できるN個のマルチ構成
型プロセッサである。711及び712は、各々単独構
成型プロセッサ701、703と四叉路接続コントロー
ラ705を接続するプロセッサバス、705はプロセッ
サバス711、712、メモリバス112及びシステム
バス113を接続する四叉路接続コントローラである。 又、702、704及び802は、各々プロセッサ70
1、703及び801に個別に接続されるキャッシュメ
モリシステムである。なお、システムバス接続デバイス
105は、先の実施例と同様のI/Oデバイスである。
、2本のプロセッサバス711、712、メモリバス1
12及びシステムバス113の三種4本のバスが、四叉
路接続コントローラ705によって、四叉路状に接続さ
れている。プロセッサ701及び703は個別のキャッ
シュメモリシステム702及び704を接続できる単独
構成型プロセッサである。このため、プロセッサ701
及び703は、各々の個別キャッシュメモリ702及び
704へは、プロセッサバスを介さずに直接アクセスす
ることができるが、プロセッサバスを共有することはで
きない。
05は、三種4本のバスの接続制御を行うことにより、
プロセッサ701、703間の通信を、DMAと並行し
て行ったり、あるいはプロセッサ701によるメインメ
モリアクセスと、プロセッサ702によるシステムバス
アクセスを並行して行う等の動作を可能としている。こ
れにより、本実施例においても先の実施例同様、三種4
本のバスの使用効率を最大にすることができる。
プロセッサバス111、メモリバス112及びシステム
バス113の三種のバスが、三叉路接続コントローラ1
03により、三叉路上に接続された構成を有する。プロ
セッサ801は個別のキャッシュメモリシステム(ca
che)を接続できるマルチ構成型プロセッサである。 このため、プロセッサ801の各々は、個別キャッシュ
メモリ802へはプロセッサバスを介さずにアクセスで
き、又、プロセッサバス111を共有することができる
。更に、図8の本発明の第3の実施例のバスシステムで
は、図1と同様に、DMAとプロセッサバス111の独
立動作を並行して行う、あるいはプロセッサバス111
からのメインメモリアクセスとシステムバス113の動
作を並行して行う等の動作が可能であり、これにより第
1の実施例と同様に三種3本のバスの使用効率を最大に
することができる。
体的実施例を図4、図5、図6を用いて詳述する。特に
図1、図7に示した第一、第三の実施例の三叉路接続コ
ントローラ103の詳細構成を説明するが、図7に示し
た四叉路接続コントローラ705についても同様に構成
できる。
3の2個の集積回路による構成図を示している。図4に
おいて、三叉路接続コントローラ103には、プロセッ
サバス111、メモリバス112、システムバス113
が接続されている。これらのバスは、各々、アドレスバ
ス411、414、417、制御バス412、415、
418、データバス413、416、419によって構
成される。本実施例において、三叉路接続コントローラ
103は2個の集積回路、すなわちバス・メモリ接続コ
ントローラ401、データパススイッチ402によって
構成される。但し、三叉路接続コントローラ103は、
1個あるいは3個以上の集積回路によって構成すること
もできる。
データバス413、メモリデータバス416、システム
データバス419の3種のデータバスを三叉路状に接続
する。そして、バス・メモリ接続コントローラ401か
ら出力されるデータパス制御信号420に従って、3種
のデータバス413、416、419の接続、切離し、
及びデータ入出力方向の制御を行う。一方、バス・メモ
リ接続コントローラ401は、プロセッサアドレスバス
411、プロセッサ制御バス412、システムアドレス
バス417、システム制御バス418が接続される。そ
して、プロセッサバス111とシステムバス113の状
態を監視する。又、メモリアドレスバス414、メモリ
制御バス415、及びデータパス制御信号412を出力
して、メインメモリ104及びデータパススイッチ40
2を制御する。データパス制御信号412については後
で詳述する。
プロセッサバス111からプロセッサメインメモリアク
セスが要求された場合、プロセッサバス111とメモリ
バス112を連動動作させて、システムバス113を独
立動作させる。更に、システムバス113からDMAが
要求された場合、システムバス113とメモリバス11
2を連動動作させて、プロセッサバス111を独立動作
させる。又、プロセッサバス111からシステムバス1
13へのアクセス要求、あるいはシステムバス113か
らプロセッサバス111へのアクセス要求があった場合
は、プロセッサバス111とシステムバス113を連動
動作させる。又、更にプロセッサバス111からの要求
とシステムバス113からの要求が競合する場合、例え
ば、両方から同時にメモリアクセス要求があった場合な
どには、いずれか一方のバスに対してウェイト動作を行
う等の調停制御を行う機能を持つ。
2の一実施例の内部構成を示す図である。図5において
、507、508、509は各々プロセッサデータバス
413、メモリデータバス416、システムデータバス
419に接続するデータ入出力ドライバ、501、50
2、503はデータラッチ回路(Latch)、504
、505、506はデータセレクタ(Selector
)である。デコーダ回路510は、バス・メモリ接続コ
ントローラ401が出力するデータパス制御信号420
をデコードして、入出力バッファ507、508、50
9の出力イネーブル信号(Enable)511、51
2、513と、データセレクタ504、505、506
のセレクト信号(Select)514、515、51
6を生成する。
各々プロセッサデータバス413、メモリデータバス4
16、システムデータバス419からの入力データがラ
ッチされる。セレクタ504、505、506は各々プ
ロセッサデータバス413、メモリデータバス416、
システムデータバス419への出力データを、他の2種
のデータバスからの入力データから選択する。これによ
り、3種のデータバスのうち任意の1種からの入力デー
タを他の2種のデータバスの両方に出力する、あるいは
一方にのみデータ出力して他の一方には出力しないとい
う制御が行うことができる。従って、データパス制御信
号420によって、3種のデータバス全ての連動動作、
あるいは3種のうち任意の2種の連動動作と他の1種の
独立動作を行うことができる。
ローラ401の内部構成の一実施例を示す図である。図
6において、601、602、603、604は入出力
ドライバ、605、606、607、608はラッチ回
路(Latch)である。又、609、610はデコー
ダ回路、611、612はエンコーダ回路、613は論
理演算器であるシーケンサ、614はデコーダ回路であ
る。 又、615はセレクタ、616はメモリ制御信号生成部
、617はデータパス制御信号生成部である。
サ制御バス412、システムアドレスバス417、シス
テム制御バス418からの入力信号は、各々入出力ドラ
イバ601、602、603、604を介して、ラッチ
回路605、607、606、608にラッチされる。 2種のアドレスバスから入力され、ラッチ回路605、
606にラッチされたアドレスは、各々デコーダ回路6
09、610にてデコードされる。デコード結果は、2
種の制御バス412、418からの信号入力であるラッ
チ回路607、608のデータと合わせて、各々エンコ
ーダ回路611及び612によって、プロセッサバス1
11とシステムバス113の状態を示す信号にエンコー
ドされる。これにより、バス・メモリ接続コントローラ
401は、プロセッサバス111及びシステムバス11
3の状態を監視することができる。
コードされたプロセッサバス111及びシステムバス1
13の状態信号は、論理演算器であるシーケンサ613
に入力される。シーケンサ613は、2種のバス111
、113の状態信号から、各々のバスへの対応、及びメ
モリバス112の動作を算出し、コード情報として出力
する。シーケンサ613は、汎用のマイクロプロセッサ
や、専用のハード構成で構成される。
報はデコーダ回路614によりデコードされ、入出力ド
ライバ601、602、603、604の出力イネーブ
ル信号618、619、620、621、セレクタ回路
615のセレクト信号622、メモリ制御信号生成部6
16、データパス制御信号生成部617へのメモリ制御
コード623、及びデータパス制御コード624、及び
入出力ドライバ602、604をそれぞれ介したプロセ
ッサ制御バス412、システム制御バス418への制御
出力信号625、626として出力される。
13からプロセッサバス111へのアクセスが生じた場
合に、システムアドレスバス417からの入出力アドレ
スをプロセッサアドレスバス411に出力する。又、入
出力ドライバ602は、プロセッサ制御バス412に、
プロセッサバス111の仕様で定められた制御出力信号
625を出力する。一方、入出力ドライバ603は、プ
ロセッサバス111からシステムバス113へのアクセ
スが生じた場合に、プロセッサアドレスバス411から
の入出力アドレスをシステムアドレスバス417に出力
する。又、入出力ドライバ604は、システム制御バス
418に、システムバス113の仕様で定められた制御
出力信号626を出力する。
スバス411とシステムアドレスバス417からアドレ
スが入力され、メモリバス112へのアクセスが生じた
場合に、いずれか一方を選択してメモリアドレスバス4
14に出力する。メモリ制御信号生成部616は、コー
ド変換回路として機能し、デコーダ回路614が出力す
るメモリ制御コード623をメモリバス112の仕様で
定められたメモリ制御信号に変換してメモリ制御バス4
15に出力する。データパス制御信号生成部617もコ
ード変換回路として機能し、デコーダ回路614が出力
するデータパス制御コード624を、データパススイッ
チ402に対するデータパス制御信号420に変換して
出力する。
3内のバス・メモリ接続コントローラ401は3種のバ
スの接続、切離し、ウェイト等の制御を行うことができ
る。
ラ103内の各種データ、信号についての一実施例を図
9〜図19を用いて詳述する。
401からデータパススイッチ402へ出力されるデー
タパス制御信号420と、それに対応してデコーダ51
0でデコードされた入出力ドライバ507、508、5
09のエネーブル信号511、512、513、データ
セレクタ504、505、506のセレクト信号514
、515、516との関係の一例を示している。同図中
、最上段のマスタ(master)、スレーブ(Sla
ve)、リード/ライト(Read/Wrete)の各
欄は、データ転送のマスタ・スレーブ、及びそのデータ
転送がマスタからスレーブに対するリード転送かライト
転送かを意味している。最上段の残りの部分には、図5
中の上述の信号511〜516に対応する信号名を記載
した。最上段の最右欄のDT−CNTがデータパス制御
信号420である。このデータパス制御信号(DT−C
NT)420は本実施例では3ビットで表わされる。何
も転送を行わないアイドル状態(Idel)では、DT
−CNT420は0(“000”)である。
DIR−M,DIR−S)511、512、513は、
入出力ドライバ507、508、509のそれぞれが入
力のとき“0”、出力のとき“1”である。セレクト信
号(SEL−P)514は、セレクタ504がメモリバ
ス112側を選択するとき“0”、システムバス113
側を選択するとき“1”である。又、セレクト信号(S
EL−M)515は、セレクタ505がプロセッサバス
111側を選択するとき“0”、システムバス113側
を選択するとき“1”である。更に、セレクト信号(S
EL−S)516は、セレクタ506がプロセッサバス
111側を選択するとき“0”、メモリバス112側を
選択するとき“1”である。本図により、データパスス
イッチ402のデコーダ510に入力されるDT−CN
T420により、データパススイッチ402内のセレク
タ504〜506、入出力ドライバ507〜509の制
御をそれぞれ実行でき、三種のバスの接続方向制御が可
能となる。
ーラ103の動作を図4の三叉路接続コントローラ10
3に接続されるバスを詳細化した図19の構成図と図1
7、図18のタイミングチャートを用いて説明する。
符号は同一物を意味している。1910、1911はそ
れぞれ先のシステムバス接続デバイス105に対応する
DMAマスタI/Oデバイス、スレーブI/Oデバイス
を示す。図19中で、アクノレッジ信号(ACK)19
02はプロセッサ101への応答信号であり、リード時
はデータの確定を、ライト時はデータの取り込みを示す
。
903、カラムアドレスストローブ信号(CAS)19
04、ライトイネーブル信号(WE)1905はそれぞ
れメインメモリ104のメモリ制御バス415に送られ
るメモリコントロール信号の一部である。アドレス選択
信号(AD−MPX)はバス・メモリ接続コントローラ
401の内部信号であり、本信号がハイのときロウアド
レスを、ローのときカラムアドレスを出力するものであ
る。システムバスグランド信号(S−GNT)1906
は、システムバス接続デバイス105であり、DMAマ
スタになりうるI/Oデバイス1910にシステムバス
113を使用許可を与え、DMAマスタになることを可
能にするものである。アドレス/データストローブ信号
(S−STB)1907はシステムバスマスタが出力す
るもので、DMAアクセスのときはDMAマスタI/O
デバイス1910が出力し、プロセッサI/Oアクセス
のときは、バス・メモリ接続コントローラ401が出力
し、リード時はアドレスの、ライト時はアドレスとデー
タ両方のそれぞれの確定期間出力される。システムバス
スレーブ応答信号(S−ACK)1908は、システム
バススレーブの応答信号であり、DMAアクセスの時は
、バス・メモリ接続コントローラ401が出力し、プロ
セッサシステムバスI/Oアクセスの時はスレーブI/
Oデバイス1911が出力する。リード時はデータの確
定と、ライト時はデータの取り込みを示す。S−GNT
1906、S−STB1907、S−ACK1908、
及びリード/ライトの別を示す信号(S−READ)1
909とはシステム制御バス418に送られる制御出力
信号626に属する。システムバスアドレス(S−AD
D)はシステムアドレスバス417に送られる。 なお、システムバスリード/ライト信号(S−READ
)はハイ(H)のときリードを示す。
1のシーケンサ613の状態遷移の一実施例を示す図で
ある。又、図10〜図15は図16に示した各転送種の
それぞれの状態遷移の複数のステップで出力する信号を
示す図であり、それぞれプロセッサメインメモリリード
、プロセッサメインメモリライト、プロセッサシステム
バスデバイスリード、プロセッサシステムバスデバイス
ライト、DMAリード、DMAライトに対応する。 “○”印が信号のアサートを示し、S−READ190
9の“H”,“L”はそれぞれ信号値ハイ、ローを出力
する意味である。又、信号名の上部に記載されたバーは
信号が負論理であることを意味する。
ッサシステムバスデバイス・リードのステップS2では
、システムバススレーブのデータ確定待ちが行われる。 図13に対応するプロセッサシステムバスデバイスライ
トのステップS3では、ライト応答待ちが行われる。図
14に対応するDMAリードのステップS1では、S−
STB受信待ちが行われ、S−STBを受けたときのリ
ード/ライト判定に従って次のステップS2への遷移先
が定まる。又、DMAリードのステップS8、DMAラ
イトのS5では、DMAマスタのS−STBのネゲート
待ちが行われる。
ムチャートである図17、図18のタイムチャート中に
( )で示したものは、各々の信号の出力元である。
コントローラ401が出力することを、又(I/O)は
DMAマスタI/Oデバイス1910、又はプロセッサ
システムバスI/Oアクセスのスレーブとなったスレー
ブI/Oデバイス1911をそれぞれ示す。
2のラッチ回路501、502、503はエッジトリガ
フリップフロップにより構成され、図17、図18に示
すクロック(CLK)の立ち上がりでラッチされる。ス
タート信号(START)1901はプロセッサ1の出
力する転送起動信号であり、これが出力されているクロ
ック(CLK)の立ち上がりでアドレスをラッチして使
用する。その他では、M−ADDはメモリアドレスバス
414に送られるメモリアドレスを示す。又、P−Da
ta,M−data,S−dataはそれぞれプロセッ
サデータバス413、メモリデータバス416、システ
ムデータバス419に送られたデータを、示す。更に、
P−Latch,M−Latch,S−Latchはそ
れぞれラッチ501、502、503にラッチされたデ
ータを示す。
バイスライトのステップS3では、S−ACKアサート
待ちによるウェイトが1サイクル入っている。又、図1
2で示したプロセッサシステムバスデバイスリードのス
テップS2で、S−ACKアサート待ちによりウェイト
が2サイクル入っている。そして、図14に示したDM
AリードのステップS1でS−STBアサート待ちによ
るウェイトが1サイクル、ステップS3でS−STBネ
ゲート待ちによるウェイトが1サイクル入っていること
が図16から明らかである。
は、やはりS−STBアサート待ちによるウェイトが1
サイクル入っているが、ステップS5でのネゲート待ち
はノーウェイトで実行されている。
方法で、図4、図5、図6のバスメモリ接続コントロー
ラ401、データパススイッチ402を動作させること
で、図1に示した三叉路接続コントローラ103の一実
施例の動作が理解された。
5などの構成、動作について、ここでは詳述しないが、
上述の三叉路接続コントローラの構成・動作から容易に
理解される。
プロセッサバス111、メモリバス112、システムバ
ス113が全てアドレス・データ分離型バスになってい
るが、本発明は、アドレス・データ多重型バスにも適用
できることは言うまでもない。例えば、プロセッサバス
111とシステムバス113がアドレス・データ多重化
バスである場合には、図4において、プロセッサアドレ
スバス411とプロセッサデータバス413、及びシス
テムアドレスバス417とシステムデータバス419が
各々1本のバスになり、バス・メモリ接続コントローラ
401とデータパススイッチ402の両方に接続される
ことになる。その他、本発明の基本概念の下、上述した
実施例にかかわらず、数々の変形がなされうることは言
をまたない。
ロセッサバス、メモリバス、及びシステムバスの少なく
とも3種複数本のバスの内、任意の2種が連動動作して
いる間、他の1種が独立動作することができるので、各
バスの使用効率を最大にするという効果がある。特に、
プロセッサバス上に複数のプロセッサが接続されている
場合、又はキャッシュメモリシステムが接続されている
場合等に、DMA動作と複数プロセッサ間、又はプロセ
ッサとキャッシュメモリシステム間のデータ転送を同時
に行え、又、プロセッサメインメモリアクセスと複数の
システムバス接続デバイス間のデータ転送を同時に行え
るなどの効果がある。
略構成図。
トローラ103の一実施例を示す概略構成図。
トローラ103の一実施例におけるデータパススイッチ
402の一実施例を示すブロック図。
トローラ103の一実施例におけるバス・メモリ接続コ
ントローラ401の一実施例を示すブロック図。
略構成図。
略構成図。
2内のデコーダ510でデコードされるデータパス制御
信号420とそのデコード結果の対応を示す図。
モリリードの場合の状態遷移の各ステップにおけるデー
タパス制御信号420と各種信号の関係を示す図。
モリライトの場合の状態遷移の各ステップにおけるデー
タパス制御信号420と各種信号の関係を示す図。
バスデバイスリードの場合の状態遷移の各ステップにお
けるデータパス制御信号420と各種信号の関係を示す
図。
バスデバイスライトの場合の状態遷移の各ステップにお
けるデータパス制御信号420と各種信号の関係を示す
図。
の状態遷移の各ステップにおけるデータパス制御信号4
20と各種信号の関係を示す図。
の状態遷移の各ステップにおけるデータパス制御信号4
20と各種信号の関係を示す図。
01内のシーケンサ601の状態遷移の一実施例を示す
遷移図。
一例を示すタイムチャート図。
一例を示す他のタイムチャート図。
4における三叉路接続コントローラ103と各バス11
1、112、113との接続を具体的に示した構成図。
ロセッサバス、 112…メモリバス、 113…システムバス。
Claims (20)
- 【請求項1】情報処理装置のバスシステムであって、少
なくとも一つのプロセッサが接続されたプロセッサバス
と、主記憶メモリに接続されたメモリバスと、少なくと
も一つの接続デバイスが接続されたシステムバスと、該
プロセッサバス、該メモリバス、該システムバスのそれ
ぞれのコントロールバス及びアドレスバスが接続され、
データパス制御信号を発生すると共に、前記プロセッサ
バス、前記メモリバス、前記システムバスの少なくとも
一つにコントロール信号、アドレス信号を発生する接続
コントローラと、前記プロセッサバス、前記メモリバス
、前記システムバスのそれぞれのデータバスが接続され
、該接続コントローラからの該データパス制御信号に基
づき、前記プロセッサバス、前記メモリバス、前記シス
テムバスの一つの該データバス上のデータを前記プロセ
ッサバス、前記メモリバス、前記システムバスの他の一
つの前記データバス上に直接転送するためのデータスイ
ッチ手段とからなることを特徴とする情報処理装置用バ
スシステム。 - 【請求項2】前記データスイッチ手段は前記プロセッサ
バス、前記メモリバス、前記システムバスのそれぞれの
前記データバス上の該データをラッチするラッチ手段と
、前記プロセッサバス、前記メモリバス、前記システム
バスのそれぞれに対応して設けられ、自己以外の二つの
該ラッチ手段の出力を選択する第一のセレクト手段と、
前記データパス制御信号が入力され、前記データパス制
御信号に応じて、該第一のセレクト手段のセレクト信号
を発生する第一の発生手段とからなることを特徴とする
請求項1記載の情報処理装置用バスシステム。 - 【請求項3】前記接続コントローラは、前記プロセッサ
バス及び前記システムバスのそれぞれの前記アドレスバ
ス上に送出されてきたアドレス信号を選択し、前記メモ
リバスの前記アドレスバスに送出する第二のセレクト手
段と、前記プロセッサバス及び前記システムバスのそれ
ぞれの前記コントロールバス及び前記アドレスバス上に
送出されてきたコントロール信号及び該アドレス信号が
入力され、少なくとも前記データパス制御信号、該第二
のセレクト手段のセレクト信号、及び前記メモリバスの
前記コントロールバスに送出する前記コントロール信号
を発生する第二の発生手段とからなることを特徴とする
請求項1記載の情報処理装置用バスシステム。 - 【請求項4】前記プロセッサバスには少なくとも一つの
キャシュメモリシステムが接続されていることを特徴と
する請求項1記載の情報処理装置用バスシステム。 - 【請求項5】前記プロセッサバスに接続された前記プロ
セッサにキャシュメモリシステムが接続されていること
を特徴とする請求項1記載の情報処理装置用バスシステ
ム。 - 【請求項6】前記プロセッサバス、前記メモリバス、前
記システムバスのそれぞれがアドレス・データ分離型バ
スであることを特徴とする請求項1記載の情報処理装置
用バスシステム。 - 【請求項7】前記プロセッサバス、前記メモリバス、前
記システムバスのそれぞれがアドレス・データ多重型バ
スであることを特徴とする請求項1記載の情報処理装置
用バスシステム。 - 【請求項8】少なくともプロセッサ、メインメモリ、入
出力デバイスを有する情報処理装置のバスシステムであ
って、少なくとも一つの該プロセッサが接続されたプロ
セッサバスと、該メインメモリに接続されたメモリバス
と、少なくとも一つの該入出力デバイスが接続されたシ
ステムバスと、該プロセッサバス、該メモリバス、該シ
ステムバスのそれぞれのコントロールバス及びアドレス
バスが接続され、前記プロセッサバス、前記メモリバス
、前記システムバスのそれぞれのデータバス上のデータ
のパス切り替え用のデータパス制御信号を発生すると共
に、前記プロセッサバス、前記メモリバス、前記システ
ムバスの少なくとも一つにコントロール信号、アドレス
信号を発生する接続コントローラと、前記プロセッサバ
ス、前記メモリバス、前記システムバスのそれぞれの該
データバスが接続され、該接続コントローラからの該デ
ータパス制御信号に基づき、前記プロセッサバス、前記
メモリバス、前記システムバスの一つの前記データバス
上の前記データを、他の一つの前記データバス上に転送
するためのデータスイッチ手段とからなることを特徴と
する情報処理装置用バスシステム。 - 【請求項9】前記データスイッチ手段は前記プロセッサ
バス、前記メモリバス、前記システムバスのそれぞれの
前記データバス上の前記データをそれぞれラッチするラ
ッチ手段と、前記プロセッサバス、前記メモリバス、前
記システムバスのそれぞれに対応して設けられ、自己以
外の二つの該ラッチ手段の出力を選択する第一のセレク
ト手段と、前記データパス制御信号が入力され、前記デ
ータパス制御信号に応じて、該第一のセレクト手段のセ
レクト信号を発生する第一の発生手段とからなることを
特徴とする請求項8記載の情報処理装置用バスシステム
。 - 【請求項10】前記接続コントローラは、前記プロセッ
サバス及び前記システムバスのそれぞれの前記アドレス
バス上に送出されてきたアドレス信号を選択し、前記メ
モリバスの前記アドレスバスに送出する第二のセレクト
手段と、前記プロセッサバス及び前記システムバスの前
記コントロールバス及び前記アドレスバス上に送出され
てきた少なくともコントロール信号が入力され、前記デ
ータパス制御信号及び該第二のセレクト手段のセレクト
信号を発生する第二の発生手段とからなることを特徴と
する請求項8記載の情報処理装置用バスシステム。 - 【請求項11】前記接続コントローラは、前記データパ
ス制御信号に基づき、前記プロセッサバスと前記メモリ
バスの連動動作を行うことを特徴とする請求項8記載の
情報処理装置用バスシステム。 - 【請求項12】前記接続コントローラは、前記データパ
ス制御信号に基づき、前記システムバスと前記メモリバ
スの連動動作を行うことを特徴とする請求項8記載の情
報処理装置用バスシステム。 - 【請求項13】プロセッサ、メインメモリ、入出力デバ
イスを有する情報処理装置のバスシステムにおいて、少
なくとも一つの該プロセッサが接続されたプロセッサバ
スと、該メインメモリに接続されたメモリバスと、少な
くとも一つの該入出力デバイスが接続されたシステムバ
スと、該プロセッサバス、該メモリバス、該システムバ
スのそれぞれが接続され、前記プロセッサバスと前記シ
ステムバス上のコントロール信号及びアドレス信号に基
づき、前記プロセッサバス、前記メモリバス、前記シス
テムバスのそれぞれのデータバス上のデータのパスを切
り替えるためのデータパス制御信号を発生すると共に、
該データパス制御信号に基づき、前記プロセッサバス、
前記メモリバス、前記システムバスの一つの前記データ
バス上の前記データを、他の一つの前記データバス上に
転送する接続コントロール手段とからなることを特徴と
する情報処理装置用バスシステム。 - 【請求項14】前記接続コントロール手段は、前記プロ
セッサバス、前記メモリバス、前記システムバスのそれ
ぞれの前記データバスが接続され、前記データパス制御
信号に基づき、前記プロセッサバス、前記メモリバス、
前記システムバスの一つの前記データバス上の前記デー
タを、他の一つの前記データバス上に転送するためのデ
ータスイッチ手段を有することを特徴とする請求項13
記載の情報処理装置用バスシステム。 - 【請求項15】前記接続コントロール手段は、前記プロ
セッサバスと前記システムバスのそれぞれの前記アドレ
ス信号を選択し、前記メモリバスの前記アドレスバスに
送出するセレクト手段を有することを特徴とする請求項
14記載の情報処理装置用バスシステム。 - 【請求項16】前記接続コントロール手段は、前記プロ
セッサバスと前記システムバス上の前記コントロール信
号及び前記アドレス信号が入力され、前記データパス制
御信号と、前記セレクト手段のセレクト信号を発生する
発生手段を有することを特徴とする請求項15記載の情
報処理装置用バスシステム。 - 【請求項17】前記プロセッサバスには少なくとも一つ
のキャシュメモリシステムが接続されていることを特徴
とする請求項13記載の情報処理装置用バスシステム。 - 【請求項18】前記プロセッサバスに接続された前記プ
ロセッサにキャシュメモリシステムが接続されているこ
とを特徴とする請求項13記載の情報処理装置用バスシ
ステム。 - 【請求項19】前記プロセッサバス、前記メモリバス、
前記システムバスのそれぞれがアドレス・データ分離型
バスであることを特徴とする請求項13記載の情報処理
装置用バスシステム。 - 【請求項20】前記接続コントロール手段には、前記プ
ロセッサバスとは別の、少なくとも一個のプロセッサが
接続された第二のプロセッサバスが接続されていること
を特徴とする請求項13記載の情報処理装置用バスシス
テム。
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KR1019940013826A KR940010807B1 (ko) | 1990-06-04 | 1994-06-18 | 정보처리장치용 버스시스템 및 정보처리 버스시스템 컨트롤러용 ic디바이스 |
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