JPH0496165A - System bus arbitrator - Google Patents
System bus arbitratorInfo
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- JPH0496165A JPH0496165A JP2211041A JP21104190A JPH0496165A JP H0496165 A JPH0496165 A JP H0496165A JP 2211041 A JP2211041 A JP 2211041A JP 21104190 A JP21104190 A JP 21104190A JP H0496165 A JPH0496165 A JP H0496165A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、CPU、メモリ、周辺機器などを備えたコン
ピュータのシステムバス調停装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a system bus arbitration device for a computer equipped with a CPU, memory, peripheral devices, and the like.
従来の技術
近年、半導体チップ内のサブミクロンルールによるパタ
ーン設計や、内部のパイプライン処理の実施によシ、マ
イクロプロセッサ−の性能の向上は短期間に行われてい
る。このような高性能なマイクロプロセッサ−を使用し
たシステム全体の性能を向上させるために、実行サイク
ル時間の短縮と、複数のマイクロプロセンサーをシステ
ム内に構築する方法がある。このようなシステムバスの
使用を要求する多くのデバイスを有するシステムでは、
効率的にシステムバスの使用権の調停を行う必要があシ
、又、将来のシステム拡張性に対応が可能であることも
必要である。以下、従来のシステムバスの使用権の要求
に対する各デバイヌ調停について、第3図、第4図を参
照しながら説明する。2. Description of the Related Art In recent years, the performance of microprocessors has been improved in a short period of time by pattern design using submicron rules within semiconductor chips and by implementing internal pipeline processing. In order to improve the overall performance of a system using such a high-performance microprocessor, there are methods to shorten the execution cycle time and to construct a plurality of microprocessors in the system. In systems with many devices that require the use of such a system bus,
It is necessary to efficiently arbitrate the right to use the system bus, and it is also necessary to be able to cope with future system expandability. Hereinafter, each conventional devine arbitration for a request for the right to use a system bus will be explained with reference to FIGS. 3 and 4.
第3図に示すように、システムの内部にシステムハス調
停部2を設けて、システムバス1の使用権を要求するこ
とのできるデバイスからのシステムバス1の使用要求信
号12−1.13−1 。As shown in FIG. 3, a system bus arbitration unit 2 is provided inside the system, and a system bus 1 use request signal 12-1.13-1 is sent from a device that can request the right to use the system bus 1. .
14−1.15−1.16−1.17−1の状態を監視
し、現在のシステムバス1の使用デパイヌとシステムバ
ス1の要求デバイスとの優先順位に従って、現在の使用
デバイスの実行サイクルが終了したことを確認して、次
のシステムバス1の使用デバイスを許可する。14-1.15-1.16-1.17-1, and determines the execution cycle of the currently used device according to the priority of the current system bus 1 usage de- pin and the system bus 1 requesting device. After confirming that it has finished, allow the next device to use system bus 1.
以上の内容の各信号を第4図に示し、説明を行う。Each of the signals described above is shown in FIG. 4 and will be explained.
ここで、システムは第3図に示すように、システムバス
1の使用を要求するデバイスはCPU○(3)、CPU
1(4)、CPU2(5)、CPU3(6)の4つ(7
)CPUとD M A (s)とEtherne t
(7)とする。さらニ、システムバス調停部2がシステ
ムバス1使用の許可を通告する使用許可信号を12−2
゜12−2 、14−2 、16−2 、16−2 。Here, as shown in Figure 3, the system requires the use of system bus 1 by CPU
1 (4), CPU2 (5), CPU3 (6)
)CPU, DMA(s) and Ethernet
(7). Further, the system bus arbitration unit 2 sends a use permission signal to notify permission to use the system bus 1 at 12-2.
°12-2, 14-2, 16-2, 16-2.
1了−2とする。1 finish - 2.
第4図のt (a)時点で3つのデバイスがシステムバ
ス1の使用を要求した。このシステムではCPU○(3
)>CPU1(4)>CPU2(5)>CPU3(6)
)DMA(8)) Ethernet(7)の順にシス
テムバス1を使用する権利の優先順位が高いとする。こ
の優先順位に従って、t (a)時点の3つのデバイス
のシステム使用要求(RQCPUo、RQCPUl。At time t(a) in FIG. 4, three devices request use of system bus 1. In this system, CPU○(3
) > CPU1 (4) > CPU2 (5) > CPU3 (6)
) DMA (8)) Ethernet (7) has the highest priority for the right to use the system bus 1. According to this priority, the system usage requests (RQCPUo, RQCPUl) of the three devices at time t (a).
RQETH−L”)に対して、次のt (b)でCPU
0(3)にシステムバスの使用権が許可される(AKC
PUQ=″L”)。t (c)の時点でCPU0(3)
の実行が終了(RQCPUo=″H”)し、t (d)
で次のデバイスであるC P U 1 (4)へのシス
テムバス1の使用が許可(AKCPU1=”L”)され
る。t (e)でCP U 1 (4)が実行を終了(
RQCPth=NH”)する。ここで、次のシステムバ
ス1の使用を決定するが、CPU0(3)とEther
net(7)の2つのデバイスが要求しているがt (
a)時点よりEthernet(7)はまだシステムバ
ス1を使用していないので、優先順位に従わず、t (
f)でEthernet(力にシステムバス1の使用権
が許可される(AKETH=″L”)。こうして、シス
テムバス調停部2は順にシステムバス1の使用要求デバ
イスに対して、システムバス1の使用権を許可。RQETH-L”), the CPU
0(3) is granted the right to use the system bus (AKC
PUQ=“L”). CPU0 (3) at time t (c)
The execution of t (d) ends (RQCPUo=“H”)
Then, the next device CPU 1 (4) is permitted to use the system bus 1 (AKCPU1="L"). At t (e), CPU 1 (4) finishes execution (
RQCPth=NH”).Here, the next use of system bus 1 is determined, but CPU0 (3) and Ether
Two devices in net(7) are requesting t (
Since Ethernet (7) has not yet used system bus 1 since point a), it does not follow the priority order and uses t (
f), the right to use the system bus 1 is granted to the Ethernet (AKETH = "L"). In this way, the system bus arbitration unit 2 in turn grants the use of the system bus 1 to the device requesting the use of the system bus 1. permission.
監視する。Monitor.
発明が解決しようとする課題
このような従来のシステムバス調停装置では、システム
の構成を変更した9、さらにシステムバス1の使用を要
求するデバイスを増加させた場合には、システムバス調
停部2を変更しなければならずシステム設計時にシステ
ムバス数が決定される。また、システムバス1使用を要
求するデバイスの数だけシステムバス要求信号12−1
゜13−1.14−1.15−1.16−1 。Problems to be Solved by the Invention In such a conventional system bus arbitration device, when the system configuration is changed 9 and the number of devices requesting use of the system bus 1 is increased, the system bus arbitration unit 2 is changed. The number of system buses must be changed during system design. In addition, the system bus request signal 12-1 is sent as many times as the number of devices requesting to use the system bus 1.
゜13-1.14-1.15-1.16-1.
1了−1とシステムバス使用許可信号12−2 。1 completion-1 and system bus use permission signal 12-2.
13−2 、14−2 、15−2 、16−2 。13-2, 14-2, 15-2, 16-2.
17−2がシステムバス1に必要になシ、数多くのCP
UをF載するシステムでは、システムバス1を構成する
信号が多くなるという問題があったのである。17-2 is required on system bus 1, many CP
In a system in which U is mounted on F, there is a problem in that the number of signals forming the system bus 1 increases.
本発明は上記課題を解決するもので、簡単な構成で、優
れたシステムバス調停装置を提供することを目的として
いる。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an excellent system bus arbitration device with a simple configuration.
課題を解決するための手段
本発明は上記目的を達成するために、アドレス・データ
・コントロール信号を伝送するシステムバスと、前記シ
ステムバスの使用権を管理するシステムバス調停部と、
前記システムバスを共有する複数のデバイスを含むブロ
ックと、前記ブロックのシステムバスの使用権を要求す
るバスリクエスタ部を有し、前記ブロック内に前記ブロ
ック内のデバイスのブロック内でのシステムバス使用権
を独立して決定するブロック内調停部を具備してなるも
のである。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention includes a system bus that transmits address, data, and control signals, a system bus arbitration unit that manages the right to use the system bus,
a block including a plurality of devices that share the system bus; a bus requester section that requests the right to use the system bus of the block; and a bus requester unit that requests the right to use the system bus of the block; It is equipped with an intra-block arbitration section that independently determines the .
作 用
本発明は上記した構成により、システムバス1を共有す
る複数のデバイスから構成されるブロックに分割して、
システム内のどのブロックがシステムバス1を使用する
かを決定し、許可を行うシステムハス調停部2と、ブロ
ック内のどのデバイスがシステムバス1を使用するかを
決定するブロック内調停部1 B 、 19 、20と
を持つことにより、システムバス1を使用するデバイス
を増加させた場合や、多数のデバイスを構成したマルチ
CPUシステムなどに適用することができる。Effect The present invention has the above-described configuration, and divides the system bus 1 into blocks each consisting of a plurality of devices that share the system bus 1.
a system hash arbitration unit 2 that determines which block within the system will use the system bus 1 and performs permission; an intra-block arbitration unit 1 B that determines which device within the block will use the system bus 1; 19 and 20, it can be applied to cases where the number of devices using the system bus 1 is increased or to a multi-CPU system configured with a large number of devices.
またシステムバス調停部2とブロック内調停部18 、
19 、20はそれぞれ並行して作業を実施するので、
従来のシステムバス1の使用を要求するすべてのデバイ
スへの調停をシステムバス調停部2が行う場合に比べて
調停時間の削減を図ることができる。Also, the system bus arbitration unit 2 and the intra-block arbitration unit 18,
19 and 20 perform their work in parallel, so
The arbitration time can be reduced compared to the conventional case where the system bus arbitration unit 2 arbitrates for all devices requesting the use of the system bus 1.
実施例
以下、本発明の一実施例について第1図、第2図を参照
しながら説明する。EXAMPLE Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
図に示すように、シヌテム内のアドレス・ブタ・コント
ロール等の信号から構成されるシステムバス1と、シス
テムバス1の使用ヲ決定スルシステムバス調停部2と、
第1ブロツク9にはCP U O(3)とCPU1G4
)が、第2ブロツク1oにはCP U 2 (5)とC
P U 3 (e)が、第3ブロツク11にはEthe
rnet 7とDMA8とがそれぞれ実装される。本実
施例ではシステムバス調停部2は第1ブロツク9かも第
3ブロツク11までの3ブロツクに対しての調停を行う
だけでよいことになり、システムバス1にはシステムバ
ス調停部2の信号としては、各システムバス要求信号2
1−1゜22−1.23−1と許可信号21−2.22
−2゜23−2の6本だけが必要となる。As shown in the figure, there is a system bus 1 consisting of signals such as addresses, ports, and controls within the system, and a system bus arbitration section 2 that determines the use of the system bus 1.
The first block 9 has CPU O(3) and CPU1G4.
), but the second block 1o has CPU 2 (5) and C
P U 3 (e), but the third block 11 has Ethe
rnet 7 and DMA8 are each implemented. In this embodiment, the system bus arbitration section 2 only needs to arbitrate for three blocks from the first block 9 to the third block 11, and the system bus 1 is sent as a signal from the system bus arbitration section 2. is each system bus request signal 2
1-1゜22-1.23-1 and permission signal 21-2.22
Only 6 pieces of -2°23-2 are required.
複数のデバイスからのシステムバスの使用要求をバスリ
クエスタ部24−1 、24−2 、24−3がひとつ
にまとめて、システムバス調停部2には各ブロックとし
ての要求信号だけが与えられ、いずれのデバイスからの
システムバス要求信号かという情報は与えられない。The bus requester sections 24-1, 24-2, and 24-3 combine system bus use requests from multiple devices into one, and the system bus arbitration section 2 is given only the request signal for each block. No information is given as to whether the system bus request signal is from a device.
本実施例の動作の各信号を第2図に示し、説明を行う。Each signal for the operation of this embodiment is shown in FIG. 2 and will be explained.
t (a)時点でCPU0(3)、CPU1(4)。At time t (a), CPU0 (3) and CPU1 (4).
CP U 2(5) 、 DWA 8のそれぞれがシス
テムバス1の使用要求を出している。ブロックとしての
システムバス1使用要求は単にそのブロック内のデバイ
スからの要求があればシステムバス調停部2に出力する
。本実施例では第1ブロツク9〉第2ブロツク10〉第
3ブロツク11の順に優先順位が高く、又同ブロック内
部で複数のデバイスがシステムバス1の使用要求を呂し
た場合に許可が与えられれば、すべてのデバイスの要求
を満たして、システムバス1の使用権を与える。このタ
メ、t (a)時点での各ブロックのシステムバス1の
使用要求(RQSL1=″L″、RQSL2=”L”R
QS L3−”L′°)に対して、システム調停部2は
、t (b)時点で第1ブロツク9に対してシステムバ
ス1の使用権(AKSL1=”L”)を与える。また、
本実施例ではCPUo(3):>CPU1(4)。Each of the CPU 2 (5) and the DWA 8 issues a request to use the system bus 1. A request to use the system bus 1 as a block is simply output to the system bus arbitration unit 2 if there is a request from a device within the block. In this embodiment, the priorities are in the order of first block 9>second block 10>third block 11, and if multiple devices within the same block request to use the system bus 1, permission is granted. , satisfies the requests of all devices and grants them the right to use system bus 1. This time, request for use of system bus 1 of each block at time t (a) (RQSL1="L", RQSL2="L"R
For QS L3-"L'°), the system arbitration unit 2 grants the right to use the system bus 1 (AKSL1="L") to the first block 9 at time t (b). Also,
In this embodiment, CPUo(3):>CPU1(4).
CP U 2(5):>CP U 3(6) 、 DM
A 8 ) Ethernet7の順にブロック内部の
各デバイスにも優先順位を設定している。t (a)時
点でCP U 0(3) 、 CPU1(4)、CPU
2(句、DMA5のそれぞれがシステムバス1の使用要
求を出し、第1ブロック9.第2ブロック10. 第3
フロック11がシステムバス使用要求信号(RQSL
1=″L”、RQSL2”L”、RQSL3−“Lパ)
を出しているため、t(b)時点でシステムバス1の使
用権が第1フロツクに与えられる(AKSL1=”L”
)。フロック内調停部18では、デバイスの優先順位に
従ってCPU0(3)にシステムバス1を使用させ、t
(c)時点でCPUo(3)の実行終了(RQCPU
。CPU 2 (5):> CPU 3 (6), DM
A8) Priority is also set for each device inside the block in the order of Ethernet7. At time t (a), CPU 0 (3), CPU 1 (4), CPU
2 (clause, DMA5 each issues a request to use system bus 1, the first block 9. the second block 10. the third
Block 11 receives the system bus use request signal (RQSL
1=“L”, RQSL2”L”, RQSL3-“L Pa)
Therefore, the right to use system bus 1 is given to the first flock at time t(b) (AKSL1="L").
). The intra-flock arbitration unit 18 causes the CPU0 (3) to use the system bus 1 according to the device priority, and
At point (c), execution of CPUo(3) ends (RQCPU
.
“H″)を確認し、t (d)時点でCP U 1 (
4)にシステムバス1の使用を許可する。この間システ
ム調停部2に対しては連続して第1ブロツク9がシステ
ムバス1を使用できるようにRQSL 1ば”L”とし
ている。t (e)時点でCPU1(4)の実行終了(
RQCPU1=”H”)確認後他のブロックにシステム
バス1の使用権を護渡するために、第1ブロツクとして
のシステムバス1の使用要求を取り下げる(RQSL
1−“H”)。t (f)時点でシステムバス1の使用
権が第2ブロツク10に与えられる(AKSL2=”L
”)。この間@記第1ブロック9のブロック内調停部1
9はシステムハス調停部2とは別にブロック内部のデバ
イスの調停を再度開始して次の第1ブロツク9が使用で
きる時点でのデバイスを決定し、他のブロックがシステ
ムバス1を使用実行終了確認後再度システムバスの使用
要求信号を出す。“H”), and at time t (d), the CPU
4) Allow use of system bus 1. During this time, RQSL 1 is set to "L" for the system arbitration unit 2 so that the first block 9 can continuously use the system bus 1. At time t(e), execution of CPU1(4) ends (
After confirmation (RQCPU1="H"), the request to use system bus 1 as the first block is canceled in order to hand over the right to use system bus 1 to another block (RQCPU1="H").
1-“H”). At time t (f), the right to use the system bus 1 is given to the second block 10 (AKSL2="L").
”) During this time, the intra-block arbitration unit 1 of the first block 9
9 restarts arbitration of devices within the block separately from the system bus arbitration unit 2, determines the device at the time when the next first block 9 can be used, and confirms that other blocks are finished using system bus 1. After that, issue the system bus use request signal again.
このように本発明の実施例のシステムバス調停装置によ
れば、各ブロック9,10.11内にシステムバス1の
使用権を要求するバスリクエスタ部24−1 、24−
2 、24−3と、各プロソクブロック内調停部18
、19 、20と、各ブロックからのシステムバス1の
使用権の要求に対して使用権を管理するシステムバス調
停部2とを具備しているので、システムバス調停部2と
ブロック内調停部1 B 、 19 、20はそれぞれ
並行して作業は実行するので、従来のすべてのシステム
バス1の使用を要求するデバイスへの調停を行う場合に
比べ時間の削減と、システムバス使用要求をするデバイ
スが増加しても適応することができる。As described above, according to the system bus arbitration device according to the embodiment of the present invention, the bus requester units 24-1 and 24-1 request the right to use the system bus 1 in each block 9, 10.11.
2, 24-3, and the arbitration unit 18 in each pro block block.
, 19, 20, and a system bus arbitration unit 2 that manages usage rights in response to requests for usage rights of the system bus 1 from each block. Since B, 19, and 20 each execute their work in parallel, compared to the conventional case where arbitration is performed for all devices requesting the use of the system bus 1, time is reduced and devices requesting the use of the system bus are It can be adapted even if it increases.
発明の効果
以上の実施例から明らかなように、本発明によレバブロ
ック内部とシステム内のブロック間のシステムバス使用
権の調停を2段構成により、ブロック内部で次のシステ
ムバス使用デバイスの候補を決定することで、2段構成
の調停装置であっても調停時間の削減とブロック内部の
デバイス数が増加してもブロック内部だけでシステム変
更が実現でき、将来的なシステム構成の変更にも適応が
可能となり、実用上きわめて有利なシステムバス調停装
置を提供できる。Effects of the Invention As is clear from the above embodiments, the present invention has a two-stage configuration for arbitration of system bus usage rights between blocks within the lever block and within the system. By determining this, even with a two-stage arbitration device, it is possible to reduce the arbitration time, and even if the number of devices inside the block increases, system changes can be made only within the block, making it possible to change the system configuration in the future. This makes it possible to provide a system bus arbitration device that is adaptable and extremely advantageous in practice.
第1図は本発明の実施例のブロック図、第2図は本実施
例の動作の遷移を示す信号図、第3図は従来のシステム
バス調停部を含んだシステムのブロック図、第4図は従
来例の動作の遷移を示す信号図である。
1・・・・・・システムバス、2・・・・・・システム
バス調停部、3・・・・・・CPU0(システムバスの
使用要求可能)、4・・・・・・CPU1.5・・・・
・・CPU2.61090.。
CPU3.7−−−−・−Etberrhet 、 B
−・−・−DMA9・・・・・・第1ブロツク、10・
・・1第2ブロック、11・・・・・・第3ブロツク、
12−1・・・・・・システムバス使用要求信号(CP
Uo)、12−2・・・・・・システムバス使用許可信
号(CPUo)、13−1・・・・・・システムパス使
用要求信号(CPU1)、13−2・・・・・・システ
ムバス使用許可信号(CPU1)、14−1・・・・・
・システムバス使用要求信号(CPU2)、14−2・
・・・・・システムバス使用許可信号(CPU2)、1
5−1・・・・・・システムバス使用要求信号(CPU
3)、15−2・・・・・・システムバス使用許可信号
(CPUs)、16−1・・・・・・システムハス使用
要求信号(Ethernet)、16−2− V7.
fムハス使用許可信号(Ethernet)、17−1
−・−・・:システムハス使用要求信号(DMA)、1
7−2・・・・・・システムバス使用許可信号(DMA
)、18・・・・・・ブロック内調停部(第1ブロツク
)、19・・・・・・ブロック内調停部(第2ブロツク
)、2o・・・・・・ブロック内調停部(第3ブロツク
)、21−1・・・・・・システムバス使用要求信号(
第1ブロツク)、21−2・・・・・・システムハス使
用許可信号(第1ブロツク)、22−1・・・・・・シ
フ、テムハス使用要求信号(第2)要求信号(第3ブロ
ツク)、23−2・・・・・・システムバス使用許可信
号(第3ブロツク)、24・・・・・・バスリクエスタ
部。Fig. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a signal diagram showing the transition of operation of this embodiment, Fig. 3 is a block diagram of a system including a conventional system bus arbitration section, and Fig. 4. 1 is a signal diagram showing the transition of operation in a conventional example. 1...System bus, 2...System bus arbitration unit, 3...CPU0 (can request use of the system bus), 4...CPU1.5. ...
・・CPU2.61090. . CPU3.7-----・-Etberrhet, B
−・−・−DMA9・・・・・・1st block, 10・
...1 second block, 11...3rd block,
12-1...System bus use request signal (CP
Uo), 12-2...System bus use permission signal (CPUo), 13-1...System path use request signal (CPU1), 13-2...System bus Usage permission signal (CPU1), 14-1...
・System bus use request signal (CPU2), 14-2・
...System bus use permission signal (CPU2), 1
5-1...System bus use request signal (CPU
3), 15-2...System bus use permission signal (CPUs), 16-1...System bus use request signal (Ethernet), 16-2-V7.
f Muhas use permission signal (Ethernet), 17-1
----: System hash use request signal (DMA), 1
7-2... System bus use permission signal (DMA
), 18...Intra-block arbitration unit (first block), 19...Intra-block arbitration unit (second block), 2o...Intra-block arbitration unit (third block) block), 21-1... System bus use request signal (
1st block), 21-2... System hash use permission signal (1st block), 22-1... shift, system hash use request signal (2nd) request signal (3rd block) ), 23-2... system bus use permission signal (third block), 24... bus requester section.
Claims (1)
テムバスと、前記システムバスの使用権を管理するシス
テムバス調停部と、前記システムバスを共有する複数の
デバイスを含むブロックと、前記ブロックのシステムバ
スの使用権を要求するバスリクエスタ部を有し、前記ブ
ロック内に前記ブロック内のデバイスのブロック内での
システムバス使用権を独立して決定するブロック内調停
部を備えることを特徴とするシステムバス調停装置。a system bus that transmits address data control signals; a system bus arbitration unit that manages the right to use the system bus; a block that includes a plurality of devices that share the system bus; and a block that includes the right to use the system bus of the block. 1. A system bus arbitration apparatus, comprising: a bus requester section that requests a bus, and an intra-block arbitration section that independently determines system bus usage rights within the block for devices within the block.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2211041A JPH0496165A (en) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | System bus arbitrator |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2211041A JPH0496165A (en) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | System bus arbitrator |
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JPH0496165A true JPH0496165A (en) | 1992-03-27 |
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Family Applications (1)
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JP2211041A Pending JPH0496165A (en) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | System bus arbitrator |
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