JPH05151145A - システムバス制御装置 - Google Patents

システムバス制御装置

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JPH05151145A
JPH05151145A JP31698991A JP31698991A JPH05151145A JP H05151145 A JPH05151145 A JP H05151145A JP 31698991 A JP31698991 A JP 31698991A JP 31698991 A JP31698991 A JP 31698991A JP H05151145 A JPH05151145 A JP H05151145A
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JP
Japan
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bus
system bus
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JP31698991A
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English (en)
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Toru Takahashi
徹 高橋
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NEC Engineering Ltd
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NEC Engineering Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 システムバス制御において、データ転送要求
を出力してからデータ転送までの時間を少なくし、優先
順位の低い装置に対してもバスを公平に割り当てる。 【構成】 システムバス制御装置2は、中央処理装置か
らの入出力命令により、周辺装置の1回のDMA転送に
必要なアドレスおよびデータ転送幅を示すデータ転送幅
情報a4 と優先順位情報a3 を保持するレジスタ部7
と、このレジスタ部7からの優先順位情報a7 とバス使
用要求信号a5 に従ってバス使用許可要求信号a9 を出
力するリクエスト受付部8と、レジスタ部7からのデー
タ転送幅情報a8 とバス使用許可要求信号a9 とバス使
用中であることを示すバス使用信号a 6 とを入力し、1
回のDMA転送に必要なバス使用許可信号a10を、一定
周期毎にシステムバス上に接続されている中央処理装置
および周辺装置用制御装置に対して出力するバス使用許
可信号出力部9とにより構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、中央処理装置にシステ
ムバスを介してメインメモリおよび複数の周辺装置用制
御装置が接続されたデータ処理システムの前記システム
バスを制御するシステムバス制御装置に係わり、特にメ
インメモリと周辺装置用制御装置との間でDMA(Dire
ct Memory Access、ダイレクト・メモリ・アクセス)転
送を行うシステムに用いられるシステムバス制御装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のデータ処理システムにお
いて、DMA転送を行う場合は、システムバス上にある
各周辺装置用制御装置が、データ転送要求、続いてバス
使用要求信号を出力する。これらのバス使用許可信号
は、システムバス制御装置に集められ、このバス制御装
置が中央処理装置から送られてくるバス使用の優先順位
等の判断情報をもとに、各周辺装置用制御装置に対して
バス使用許可信号を出力する。このバス使用許可信号を
受け取った周辺装置用制御装置がバスを獲得し、メイン
メモリへのデータ転送を行う。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述のように従来のシ
ステムバス制御では、周辺装置用制御装置がデータ転送
要求を出力した後、システムバス制御装置がシステムバ
ス使用要求を受け付けてから、システムバス使用許可信
号を出力し、次いで周辺装置がデータ転送を行うといっ
た直列的な処理をその都度行っている。このため、デー
タ転送までに時間を要するという問題があった。また同
時に2つ以上の周辺装置用制御装置からシステムバス使
用要求があった場合、バス使用優先順位の高い周辺装置
用制御装置に対してはシステムバス使用を許可できる
が、優先順位の低い周辺装置用制御装置に対しては使用
許可されないことがあるという問題があった。
【0004】さらに、システムバスが階層構造を形成し
た場合、現状のシステムバス制御では、周辺装置のデー
タ転送要求に対する固有の許容最大待ち時間を越える場
合があり、システムの正常動作の補償ができないばかり
でなく、システム内でデータ転送を同時に行おうとした
場合に、他方のデータ転送が間に合わないことがあり、
動作に制限が生じるという問題があった。
【0005】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、周辺装置用制御装置がデータ転送要
求を出力してからデータ転送できるまでの時間を短縮
し、優先順位の低い周辺装置用制御装置に対してもシス
テムバスを公平に割り当てることができるシステムバス
制御装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、中央処理装置
にシステムバスを介してメインメモリおよび複数の周辺
装置用制御装置が接続されたデータ処理システムの前記
システムバスを制御するシステムバス制御装置におい
て、前記中央処理装置からの入出力命令により、周辺装
置の1回のDMA転送に必要なアドレスおよびデータ転
送幅を示すデータ転送幅情報と、複数の周辺装置用制御
装置間のバス使用の優先順位を表す優先順位情報を保持
するレジスタ部と、このレジスタ部から出力される優先
順位情報と前記周辺装置用制御装置それぞれから出力さ
れるバス使用要求信号とを入力としてバス使用許可要求
信号を出力するリクエスト受付部と、前記レジスタ部か
ら出力されるデータ転送幅情報と、前記リクエスト受付
部から出力されるバス使用許可要求信号と、システムバ
ス制御信号群に含まれていて現在のバス使用中であるこ
とを示すバス使用信号とを入力し、1回のDMA転送に
必要なバス使用許可信号を、一定周期毎に前記中央処理
装置または周辺装置用制御装置に対して出力するバス使
用許可信号出力部とを備えたことを特徴とするものであ
る。
【0007】特に、前記バス使用許可信号出力部は、前
記システムバスの使用状況に応じてバス使用許可信号を
変化させることを特徴とし、さらに前記バス使用許可信
号出力部は、全ての周辺装置用制御装置がそれぞれシス
テムバスを使用できるようにデータ転送サイクルを制御
してバス使用許可信号を出力することを特徴とするもの
である。
【0008】このような構成により、本発明のシステム
バス制御装置では、システムバスを効率的に使用でき、
データ転送要求からデータ転送までの時間を短縮できる
とともに、バス使用優先順位の低い周辺装置用制御装置
に対しても一定サイクル内でバスの使用許可を与えるこ
とができる。したがって、システムの正常動作が保障さ
れ、さらにシステム内データ転送を同時に行う場合に動
作に制限がなくなる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0010】図2は本発明の一実施例に係わるデータ処
理装置の全体構成を表すものである。
【0011】このデータ処理装置は、中央処理装置(以
下、CPUという)1を備えている。このCPU1には
システムバス10を介してシステムバス制御装置2、メ
インメモリ3および複数、たとえば3個の周辺装置用制
御装置(以下、IOCという)4〜6が接続されてい
る。周辺装置用制御装置4〜6にはそれぞれ周辺装置1
1〜13が接続されている。システムバス制御装置3は
システムバス10の状態を監視、制御するものであり、
このシステムバス制御装置3の制御のもとにメインメモ
リ3と周辺装置用制御装置4〜6との間でデータ転送が
行われるようになっている。
【0012】図1はこのシステムバス制御装置2の内部
構成を表すものである。このシステムバス制御装置2
は、レジスタ部7、リクエスト受付部8およびバス使用
許可信号出力部9により構成されている。レジスタ部7
はCPU1からの入出力命令(以下、I/O命令とい
う)によりCPU1からの優先順位情報およびデータ転
送幅情報を保持し、リクエスト受付部8へ優先順位情
報、またバス使用許可信号出力部9へデータ転送幅情報
を出力するようになっている。
【0013】リクエスト受付部8は、レジスタ部7から
の優先順位情報および各IOC4〜6からのバス使用要
求信号を入力とし、バス使用許可信号出力部9へバス使
用許可要求信号を出力するようになっている。バス使用
許可信号出力部9は、レジスタ部7から出力されたデー
タ転送幅情報およびリクエスト受付部8から出力された
バス使用許可要求信号を入力とするとともに、システム
バス制御信号群に含まれていて現在のバス使用中である
ことを示すバス使用信号を入力とし、1回のDMA転送
に必要なバス使用許可信号を、一定周期毎にCPU1ま
たは各IOC4〜6それぞれへ出力するようになってい
る。
【0014】図3および図4に表すタイミングチャート
は、システムバス10のCPU1およびIOC4〜6の
使用状態の遷移状態を示すものである。ここで、タイミ
ングチャートに示す信号がハイレベル“H”状態のと
き、IOC4〜6またはCPU1が1回または2回のデ
ータ転送に要する時間を示している。なお、この時間は
バス使用許可信号出力部9にて設定される。また、この
図は、IOC6から出力されるバス使用要求信号が変化
する場合を例として説明するものである。
【0015】この図では、フェーズ6が基本的なシステ
ムバスの状態遷移を示し、バス使用優先順位の高い順
に、CPU1、IOC4、IOC5、IOC6となって
おり、その順番にシムバス10が割り当てられ、データ
転送を行える状態にある。システム立ち上げ直後は、C
PU1のみの動作と考えて、CPU1へのバス割当をハ
イレベル状態とし、他のIOC4〜6からのバス使用要
求信号が出力されるまで、ハイレベル状態のままである
とする。
【0016】次にIOC6からバス使用要求がなく、他
のCPU1、IOC4、IOC5からバス使用要求があ
った場合のバスの状態を示すフェーズがフェーズ1、2
である。フェーズ1においては、CPU1、IOC4、
IOC5で1つのフェーズを形成し、以後状態が変化す
るまでこのフェーズを繰り返す。
【0017】フェーズ2はIOC6にバスが割り当てら
れていると仮定し、そのIOC6を含めたフェーズを形
成している場合において、実際はIOC6のバス使用要
求がないので、IOC6のバス割り当てを、他のバスを
使用しているCPU1、IOC4、IOC5に割り当て
ている状態(ここでは、IOC4に割り当てている)を
示す。このように、どれか1つでもバス使用要求を出し
ていない場合、フェーズ1、フェーズ2のどちらかのフ
ェーズが、CPU1からの命令セットにより選択される
こととなる。
【0018】フェーズ2において、ある1つのIOC
(ここではIOC6)がバス使用要求をフェーズ終了前
に出力してきた場合には、次のフェーズ3において、そ
のバス使用要求に応じてIOC6にバスが割り当てられ
る。
【0019】フェーズ4、フェーズ5は、IOC6の分
がフェーズ2と同様に、IOC5、CPU1に割り当て
られた状態を示す。フェーズ7は、CPU1がどうして
も2回連続でバスを使用しなければならなかった場合の
バス状態遷移を示し、CPU1以降のバス割り当てを順
次シフトさせて割り当てている。
【0020】本実施例のシステムバス制御装置2におい
ては、各IOC4〜6からのバス使用要求信号の入力状
態、CPU1から出力される優先順情報、およびシステ
ムバス10の使用状況に応じて上述のようなフェーズ1
〜7のうちのいずれか、あるいは各フェーズの周期を短
くした状態が選択される。
【0021】次に、本実施例のシステムバス制御装置2
の動作について説明する。
【0022】システム立ち上げ時、システムバス10は
CPU1に占有されるため、システムバス制御装置2の
バス使用許可信号出力部9は、CPU1に対してバス使
用許可信号a10を、他のIOC4、IOC5、IOC6
からのバス使用要求信号a5 がリクエスト受付部8に入
力されるまで出力し続ける。このときCPU1は、各I
OC4〜6からのバス使用要求信号a5に対する優先順
位情報a3 をシステムバス制御装置2のレジスタ部7に
セットする。
【0023】次に、CPU1が周辺装置7〜9にデータ
転送をさせるための入出力命令を各IOCに対して発行
した場合に、その後データ転送の準備のできたIOCか
らバス使用要求信号a5 がリクエスト受付部8に入力さ
れる。リクエスト受付部8はバス使用要求信号a5 が入
力されると、レジスタ部7から送られてくる優先順位情
報信号a7 を監視し、バス使用許可信号出力部9に対し
て、バス使用許可要求信号a9 を出力する。
【0024】バス使用許可信号出力部9では、バス使用
許可要求信号a9 、レジスタ部7からのデータ転送幅情
報信号a8 および各IOC4〜6からのバス使用信号a
6 を入力とし、CPU1およびIOC4〜6に対して、
1回の転送に必要な時間分のバス使用許可信号a10を発
行する。
【0025】同時に2つ以上のIOCからバス使用要求
がシステムバス10上に出力された場合、システムバス
制御装置2では、これらのバス使用要求信号a5 がそれ
ぞれリクエスト受付部8に入力されるとともに、CPU
1からの優先順位情報a3 がレジスタ部7に入力され
る。そして、リクエスト受付部8は優先順位に応じたバ
ス使用許可要求信号a9 をバス使用許可信号出力部9へ
出力する。バス使用許可信号出力部9は、レジスタ部7
からのデータ転送幅情報信号a8 、リクエスト受付部8
からのバス使用許可要求信号a9 を入力するとともに、
さらに各IOC4〜6のシステムバス10上の使用状況
を示すバス使用信号a6 を監視する。そして、バス使用
許可信号出力部9は、システムバス10を使用していな
いIOCがあった場合、図3および図4で説明したよう
にそのIOC分のバス使用許可信号をどのIOCのバス
使用許可信号に割り当てるか、または割り当てることな
く前述のフェーズの一周期分を短くするかを、優先順位
等の情報により判断し、バス使用許可信号a10を出力す
る。
【0026】このように本実施例のシステムバス制御装
置2では、システムバス10の使用状況等に応じてフェ
ーズの割当を変えることができるので、システムバス1
0の空き時間がなくなり、システムバス10を効率的に
使用することができる。したがって、各IOC4〜6か
らデータ転送要求が出力されてから各IOC4〜6がデ
ータ転送を行うまでの時間を短縮することができる。ま
た、一定サイクル(各フェーズ)内では全てのIOC4
〜6に対してシステムバス10の使用許可を与えること
ができるため、バス使用優先順位の低いIOC6も確実
にシステムバス10を使用できる。したがって、システ
ムの正常動作が保障され、さらにシステム内でデータ転
送を同時に行う場合も、従来のような制限がなくなる。
【0027】なお、上記実施例においては、3個のIO
C4〜6を用いて説明したが、2個あるいは4個以上で
も本発明を適用できることは勿論である。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明のシステムバ
ス制御装置によれば、1回のデータ転送分のバス使用許
可信号を、優先順位等の状況に応じて各周辺装置用制御
装置に与え、さらにシステムバスに接続されている全て
の周辺装置がバスを使用できるようにデータ転送サイク
ルを制御するようにしたので、システムバスを効率的に
使用でき、データ転送要求からデータ転送までの時間を
短縮できるとともに、バス使用優先順位の低い周辺装置
用制御装置に対しても一定サイクル内にバスをサービス
できるため、システムの正常動作が保障され、さらにシ
ステム内データ転送を同時に行う場合に制限がなくなる
という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係わるデータ処理装置の構
成を示すブロック図である。
【図2】図1におけるシステムバス制御装置の構成を示
すブロック図である。
【図3】本発明におけるシステムバスの状態遷移を表わ
すタイミングチャートである。
【図4】本発明におけるシステムバスの状態遷移を表わ
すタイミングチャートである。
【符号の説明】
1 中央処理装置(CPU) 2 バス制御装置 3 メインメモリ 4〜6 周辺装置用制御装置(IOC) 7 レジスタ部 8 リクエスト受付部 9 バス使用許可信号出力部 10 システムバス 11〜13 周辺装置 a3 、a7 優先度順位情報信号 a4 、a8 データ転送幅情報信号 a5 バス使用要求信号 a6 バス使用信号 a9 バス使用許可要求信号 a10 バス使用許可信号

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中央処理装置にシステムバスを介してメ
    インメモリおよび複数の周辺装置用制御装置が接続され
    たデータ処理システムの前記システムバスを制御するシ
    ステムバス制御装置において、 前記中央処理装置からの入出力命令により、周辺装置の
    1回のDMA転送に必要なアドレスおよびデータ転送幅
    を示すデータ転送幅情報と、複数の周辺装置用制御装置
    間のバス使用の優先順位を示す優先順位情報を保持する
    レジスタ部と、このレジスタ部から出力される優先順位
    情報と前記周辺装置用制御装置それぞれから出力される
    バス使用要求信号とを入力としてバス使用許可要求信号
    を出力するリクエスト受付部と、 前記レジスタ部から出力されるデータ転送幅情報と、前
    記リクエスト受付部から出力されるバス使用許可要求信
    号と、システムバス制御信号群に含まれていて現在のバ
    ス使用中であることを示すバス使用信号とを入力し、1
    回のDMA転送に必要なバス使用許可信号を、一定周期
    毎に前記中央処理装置または周辺装置用制御装置に対し
    て出力するバス使用許可信号出力部とを備えたことを特
    徴とするシステムバス制御装置。
  2. 【請求項2】 前記バス使用許可信号出力部は、前記シ
    ステムバスの使用状況に応じて前記バス使用許可信号を
    変化させることを特徴とする請求項1記載のシステムバ
    ス制御装置。
  3. 【請求項3】 前記バス使用許可信号出力部は、全ての
    周辺装置用制御装置がそれぞれシステムバスを使用でき
    るようにデータ転送サイクルを制御してバス使用許可信
    号を出力することを特徴とする請求項1または2記載の
    システムバス制御装置。
JP31698991A 1991-11-29 1991-11-29 システムバス制御装置 Pending JPH05151145A (ja)

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