JPH05210624A

JPH05210624A - 時分割データ転送制御システム

Info

Publication number: JPH05210624A
Application number: JP1586792A
Authority: JP
Inventors: Norihiko Sakurai; 紀彦櫻井; Junichi Kishigami; 順一岸上; Atsushi Ishikawa; 篤石川; Hisaya Kotani; 尚也小谷
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1992-01-31
Filing date: 1992-01-31
Publication date: 1993-08-20

Abstract

(57)【要約】【目的】時間枠を超える長大なデータを効率良く時分
割転送可能とし、動画などのリアルタイム性が強いデー
タベースでの転送効率を向上させる。【構成】単位時間枠で分割して、複数のアクセス主体
と補助記憶装置とのデータ転送を制御するための時刻管
理部を具備する時分割データ転送制御システムに、単位
時間枠を経過して転送動作を中断されたアクセス主体の
未転送データの再転送開始時に必要な再開始情報を生成
する再開始情報管理部と、この再開始情報を記憶する再
開始情報記憶部とを設け、アクセス主体の再転送が許可
された場合に、この再開始情報に基づき、未転送データ
の転送を継続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、情報処理システム内
で、データを単位時間に分割して転送する技術に係わ
り、特に、動画や音声などのリアルタイム性が強い長大
なデータを取り扱うデータベース等において、単位時間
毎の分割転送を効率良く行なうのに好適な時分割データ
転送制御システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、情報処理システムは、次の図４
に示す各装置により構成されている。図４は、従来の情
報処理システムの構成の一例を示すブロック図である。
本図において、従来の時分割データ転送制御システム
は、主プロセッサ４１と、そのワークエリアである主記
憶４２と、データを記憶する補助記憶装置４４と、主プ
ロセッサ４１と補助記憶装置４４とを接続するデータ転
送パス４３とにより構成されている。尚、ここでは、デ
ータ転送に係わる制御装置も、データ転送パス４３の一
部として、広い意味で、パスをとらえている。データベ
ースなどを効率的に操作するためには、タスクという概
念により、複数の機能を持つ論理的なアクセス主体を考
えることが一般的であり、これらのタスクが、タスク４
５〜４８として複数存在する環境では、これらのタスク
４５〜４８は、独立に、あるいは、必要に応じてお互い
通信をしながら機能を実現している。これらのタスク４
５〜４８がアクセスするデータは、一般的に、独立な位
置に格納されているものである。これに対し、動画や音
声などのリアルタイム性が強いデータをデータベース化
して、複数のタスクからのアクセスを許容する場合に
は、特定のタスクに対して即時応答を保証するのではな
く、全てのタスクに対して、安定した実時間に即したア
クセスを保証することが要求される。なぜならば、これ
らのデータは、一定の速度で、そのデータを処理（多く
の場合は再生処理）しないと、映像と音声の乱れや、と
ぎれの原因となってしまうからである。

【０００３】また、従来、主プロセッサ４１と補助記憶
装置４４とのインタフェースは、必要なバイト数、ある
いは、セクタと呼ばれるブロックの必要数を指定したコ
マンドを、主プロセッサ４１が、補助記憶装置４４に対
して発行する形式を取っている。特に、高速データ転送
を意識したシステムでは、ＤＭＡ（ＤｉｒｅｃｔＭｅ
ｍｏｒｙＡｃｃｅｓｓ）転送と呼ばれる転送方式によ
り、主プロセッサ４１は、命令を発行した後、Ｉ／Ｏプ
ロセッサと呼ばれる入出力を制御する装置に転送情報の
管理を委せ、主プロセッサ４１自身は、他のタスクのた
めの処理を行なうことが一般的である。この時、Ｉ／Ｏ
プロセッサは、補助記憶装置４４から読み出したデータ
を、直接、指定された主記憶４２上の入出力バッファに
書き込む。しかし、従来、補助記憶装置４４では、複数
のアクセスが生じた場合には、ＦＩＦＯ（ＦｉｒｓｔＩ
ｎＦｉｒｓｔＯｕｔ、先入れ先だし）アルゴリズム
に従い、最初にアクセスを受け付けたものから、逐次、
入出力処理を行なうため、途中で、長大なデータ転送が
発生した場合や、負荷が、瞬間的に大きくなった場合な
どには、その応答時間は大きく変動する。

【０００４】主プロセッサ４１などの上位装置からの負
荷の変動は、補助記憶装置４４側では予測できないた
め、従来の補助記憶装置４４では、これらの性能低下を
防止することができない。コード情報を主として記憶し
ている場合は、この問題は、それほど致命的なものでは
ない。しかし、映像情報などは、一つ一つの応答時間が
極端に短いことは要求せず、逆に、最悪時の応答性能が
一定時間内、すなわち、連続した次の情報を再生するま
でに、次の情報が、メモリ内に読み出されることが要求
されるため、スループット重視のシステムよりも、一定
のレスポンスタイムを保証する転送が要求されている。

【０００５】この問題に対処する従来技術としては、例
えば、本発明の提案者等による特願平４−１４４８３号
の明細書および図面に記載のものがある。この技術で
は、図４における各タスク４５〜４８の転送動作に、単
位時間枠を設定して、この単位時間枠での各タスクの転
送動作の経過を監視する時刻管理部と、この時刻管理部
がタスクの転送動作の単位時間枠の超過を検出した時
に、このタスクの転送を中断し、他のタスクの転送動作
を許可する外部ポート制御部とを設けて、時分割データ
転送制御システムを構成している。

【０００６】図５は、従来の時分割データ転送制御シス
テムのデータ転送動作を示すタイムチャートである。本
図に示すように、従来の時分割データ転送制御システム
では、実時間を複数の時間枠５１に分割し、図４の補助
記憶装置４４に対して行なわれる複数のタスク４５〜４
８のそれぞれのアクセス主体５２〜５４に対して、その
分割された時間枠５２ａ〜５４ａを割り付け、その時間
枠５２ａ〜５４ａ内でのアクセスを、順次に許容するも
のである。このことにより、アクセス時間５２ｂ〜５４
ｂ、および、データ転送完了時間５２ｃ〜５４ｃを保証
することができる。しかし、この技術では、予め、入出
力に要する時間を推定し、その時間中に、入出力を完了
するようにしなければならない。そのため、システムの
設計時には、最大アクセス時間５１ｂと転送時間５１ｃ
を考慮にいれて、時間枠５１を設定する必要がある。そ
のために、各アクセス主体５２〜５４の転送に割り付け
られたタイムスパン５５〜５７においては、図中の矢印
で示すような余分な時間が発生する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、従来技術では、時間枠内でデータ転送を完了しな
ければならず、時間枠に余裕を持たせ、安全サイドに立
った設計を行なう必要があり、転送処理における効率の
低下と、システムを設計する上での柔軟性が乏しくなる
点である。本発明の目的は、これら従来技術の課題を解
決し、時間枠を超える長大なデータの時分割転送を可能
とし、動画や音声などのリアルタイム性が強いデータを
取り扱うデータベース等におけるデータ転送の効率を向
上させることを可能とする時分割データ転送制御システ
ムを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の時分割データ転送制御システムは、（１）
複数のアクセス主体と補助記憶装置との間でのデータ転
送動作を、各アクセス主体毎に設定した単位時間枠に分
けて制御する時刻管理部を具備し、この時刻管理部の制
御動作に基づき、補助記憶装置とデータ転送を行なうア
クセス主体を切替え、複数のアクセス主体と補助記憶装
置間のデータ転送を、単位時間枠に分割して行なう時分
割データ転送制御システムにおいて、アクセス主体の切
替動作時に、転送動作を中断されたアクセス主体の未転
送データの再転送開始時に必要な再開始情報を生成する
再開始情報管理部と、この再開始情報管理部で生成した
再開始情報を記憶する再開始情報記憶部とを設け、転送
動作を中断されたアクセス主体の再転送が許可された場
合に、再開始情報記憶部に記憶している再開始情報に基
づき、未転送データの転送を継続することを特徴とす
る。また、（２）上記（１）に記載の時分割データ転送
制御システムにおいて、再開始情報管理部で生成され、
再開始情報記憶部に記憶される再開始情報は、少なくと
も、転送を中断されたアクセス主体の識別子と、未転送
データの転送の再開始コマンドと、具備した主記憶部と
補助記憶装置とのデータ転送を行なう上位プロセッサ
が、再開始情報管理部からの許可信号に基づき、主記憶
部に転送済の部分データに対してアクセスする時に参照
する未転送データの先頭格納アドレスとからなることを
特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明においては、単位時間枠毎の各アクセス
主体と補助記憶装置間のデータ転送の状態を記憶してお
く。例えば、転送を中断された時点で、アクセス主体が
要求する未転送データがあれば、その未転送データの再
転送に必要な再開始情報を、次回の時間枠が来るまで記
憶しておく。このことにより、一つの時間枠を超えるよ
うな長大なデータ転送の場合においても、順次回ってく
る時間枠での転送により、その転送動作を継続すること
ができる。また、上位プロセッサは、再開始情報管理部
からの許可信号を得ると、再開始情報の未転送データの
先頭格納アドレスにより、転送を中断された時点で転送
が完了しているデータ位置を知ることができ、転送が完
了している部分までのデータに対して、アクセスするこ
とができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面により詳細に
説明する。図１は、本発明を施した時分割データ転送制
御システムの本発明に係わる構成の一実施例を示すブロ
ック図である。本実施例の時分割データ転送制御システ
ムは、複数のアクセス主体としての入出力コマンドを発
行する主プロセッサ１と、主プロセッサ１のワークエリ
アとしての主記憶２と、主プロセッサ１にシステムバス
８で接続され、主プロセッサ１が発行した入出力コマン
ドに対応して、本発明に係わるデータの時分割転送制御
を行なう入出力プロセッサ（以下、Ｉ／Ｏプロセッサと
記載）３と、このＩ／Ｏプロセッサ３にインタフェース
バス９で接続され、転送データの記憶部６、７への入出
力を制御する記憶制御部４、５とにより構成されてい
る。尚、記憶制御部４、５と記憶部６、７とにより、補
助記憶装置が構成される。また、Ｉ／Ｏプロセッサ３
は、図４に示す従来システムにおける転送パス４３を構
成するものであり、従来の時分割データ転送制御を行な
うための時刻管理部１１および外部ポート制御部１３
と、本発明に係わる時分割データ転送制御を行なうため
の再開始情報管理部１２および再開始情報記憶部１４
と、Ｉ／Ｏプロセッサ３の全体動作を制御するマイクロ
プロセッサ１０とにより構成されている。

【００１１】一般的に、動画像データを読み出す場合
は、おおむね、一回の動作で読み出すデータ量は、事前
に推定することができる。もちろん、符号化技術によ
り、データが圧縮されている場合には、その読み出す単
位のデータ量は可変長ではあるが、ＭＰＥＧ（Ｍｏｔｉ
ｏｎＰｉｃｔｕｒｅＩｍａｇｅＣｏｄｉｎｇＥ
ｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐ）などで標準化が進められて
いる符号化方式では、ほぼ固定長で読み出す単位を設定
することが可能であり、おおよその時間の推定は可能で
ある。主プロセッサ１は、この時間と、発行するタスク
のＩＤ（ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ／ＩＤｅｎｔｉ
ｆｉｅｒ、識別子）を情報として、マイクロプロセッサ
１０に通知する。但し、この時間は、必ずしも、ダイナ
ミックに設定する必要は無く、予め、タスク単位に設定
しておいても構わない。マイクロプロセッサ１０は、主
プロセッサ１から発行された入出力コマンドを受領する
と、そのコマンドが、新たなタスクによって発行された
ものであれば、推定された時間間隔を新たに割り付け
る。この割り付けは、従来の技術により、時刻管理部１
１で行なわれる。尚、既に割り付けられているものに関
しては、割り付けられた次のスパンにコマンドが実行さ
れるようにスケジュールされる。従って、マイクロプロ
セッサ１０が受け付けた順序に、コマンドが実行される
のではなく、割り付けられたスパンの順序に従って、コ
マンドが実行される。

【００１２】時刻管理部１１は、十分な精度を持つ内部
クロックを発生し、一つの入出力に許される時間の最小
区切り単位と、経過時間を監視する。そして、マイクロ
プロセッサ１０は、この時刻管理部１１の時間情報を元
に、主プロセッサ１から発行された入出力コマンドの実
行状態が、予め設定されていた時間間隔を経過するのを
監視する。もちろん、この時間内に、入出力コマンドで
指定された量のデータ転送を完了した場合には、その時
点で、入出力を完了した旨が、主プロセッサ１に通知さ
れる。しかし、一定時間経過した時点で、その入出力が
完了しない場合には、Ｉ／Ｏプロセッサ３は、外部ポー
ト制御部１３で、記憶制御部４に、動作の一旦停止を指
示し、転送を完了したデータのアドレスの確認を行な
う。尚、この場合、通常、異常終了を示す状態バイト
が、記憶制御部４から報告されてくるが、その原因が、
このＩ／Ｏプロセッサ３の中断指示によるものであれ
ば、上位の主プロセッサ１に、それを報告することはし
ない。

【００１３】本実施例の時分割データ制御システムで
は、さらに、再開始情報管理部１２において、時刻管理
部１１、および、マイクロプロセッサ１０による一定時
間経過の検出に伴い、次の転送開始に備えて、次の実行
開始ポイント（未転送データの先頭格納アドレス）、お
よび、その時に発行すべきコマンドなど、次回の転送に
必要な再開始情報の編集を行ない、再開始情報記憶部１
４で、その再開始情報を記憶する。この時、Ｉ／Ｏプロ
セッサ３は、マイクロプロセッサ１０を介して、一定時
間が経過したためにデータの転送を一時中断したこと
を、アクセスの許可信号として、主プロセッサ１に通知
する。そして、主プロセッサ１は、必要であれば、再開
始情報記憶部１４に記憶している再開始情報の未転送デ
ータの先頭格納アドレスをアクセスすることにより、転
送が完了しているデータの位置を知り、その部分までの
主記憶２上のデータにアクセスすることができる。さら
に、Ｉ／Ｏプロセッサ３は、時刻管理部１１の一定時間
の経過情報に基づき、入出力動作を順次に切替る。この
時、Ｉ／Ｏプロセッサ３は、再開始情報記憶部１４に記
憶した再開始情報を元に、記憶制御部４、５と記憶部
６、７とからなる補助記憶装置へのアクセスを行なう。
そして、Ｉ／Ｏプロセッサ３は、主プロセッサ１から要
求された全てのデータが、主記憶２に転送完了したこと
を確認した後、主プロセッサ１に対して、命令の完了を
通知する。

【００１４】図２は、図１における再開始情報記憶部に
記憶する再開始情報の内容の一実施例を示す説明図であ
る。本図に示す再開始情報２０は、図１における時分割
データ転送制御システムでの転送動作の中断時に、図１
の再開始情報管理部１２により編集され、再開始情報記
憶部１４に記憶されるものであり、各アクセス主体を識
別するアクセス識別子２１毎に、次の実行開始時に発行
すべき再開始コマンド２２と、次の実行開始ポイントを
示す再開始ブロックアドレス２３と、転送するデータ量
を示す転送ブロック数２４など、再転送開始に必要な情
報からなる。本実施例の再開始情報２０では、例えば、
アクセス識別子２１において「＃０００１」で対応付け
られる図１の主プロセッサ１が、記憶部６のアドレス１
０００からアドレス３０００までの２０００ブロックの
データ２５をＲＥＡＤ（リード、読み取り）することを
指示したことに対して、一回目の指定された時間間隔内
に、５００ブロックの転送を行なった場合を示してい
る。この再開始情報２０により、図１のＩ／Ｏプロセッ
サ３は、このタスクに割り付けられたタイムスパンが再
度回ってきた時に、アドレス１５００から１５００ブロ
ックのＲＥＡＤ命令を実行することができる。

【００１５】図３は、図１における時分割データ転送制
御システムの本発明に係わるデータ転送動作の一実施例
を示すタイムチャートである。本図のタイムチャートで
は、図２におけるアクセス識別子「＃０００１」のアク
セス主体３２は、タイムスパン３５において、設計時に
設定された時間枠３１で、転送動作を行なう。この時に
転送されるデータ３４の量は、アドレス１０００からア
ドレス１４９９までの１５００ブロックである。タイム
スパン３６では、図２におけるアクセス識別子「＃００
０２」のアクセス主体３３の転送が行なわれる。そし
て、次のアクセス主体３２用のタイムスパン３７におい
ては、アドレス１５００からアドレス２４９９までの転
送が行なわれる。このように、図１の時分割データ転送
制御システムでは、それぞれのアクセス主体に割り付け
られたタイムスパンにおいて、無駄無くデータを転送す
ることができる。そして、厳密な入出力実行時間を予測
することなしに、記憶サブシステムの使用効率を高める
ことができる。また、図１の主プロセッサ１上のプログ
ラムは、既に読み出された部分のみを使用することによ
り、要求している全てのデータ取得が完了する前に、映
像データなどに対する処理を開始することができるた
め、リアルタイム性を損なうこと無く処理が実行でき
る。

【００１６】以上、図１〜図３を用いて説明したよう
に、本実施例の時分割データ転送制御システムでは、転
送を中断された時点で、アクセス主体が要求する未転送
データがあれば、その未転送データの再転送を、次回の
時間枠で継続して行なう。このことにより、一つの時間
枠を超えるような長大なデータ転送の場合においても、
アクセス時間、および、データ転送完了時間を保証する
ことができる。また、上位プロセッサは、再開始情報に
より、転送が完了している部分までのデータに対してア
クセスすることができ、補助記憶装置の性能を、最大限
に引き出すことができる。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、時間枠内でデータ転送
を完了する必要が無くなり、時分割データ転送制御シス
テムの設計が容易となり、かつ、時間枠を超える長大な
データの効率の良い時分割転送ができ、動画や音声など
のリアルタイム性が強いデータを取り扱うデータベース
等のシステムの性能を向上させることが可能である。

【００１８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を施した時分割データ転送制御システム
の本発明に係わる構成の一実施例を示すブロック図であ
る。

【図２】図１における再開始情報記憶部に記憶する再開
始情報の内容の一実施例を示す説明図である。

【図３】図１における時分割データ転送制御システムの
本発明に係わるデータ転送動作の一実施例を示すタイム
チャートである。

【図４】従来の情報処理システムの構成を示すブロック
図である。

【図５】従来の時分割データ転送制御システムのデータ
転送動作を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

１主プロセッサ２主記憶３Ｉ／Ｏプロセッサ４、５記憶制御部６、７記憶部８システムバス９インタフェースバス１０マイクロプロセッサ１１時刻管理部１２再開始情報管理部１３外部ポート制御部１４再開始情報記憶部２０再開始情報２１アクセス識別子２２再開始コマンド２３再開始ブロックアドレス２４転送ブロック数２５データ３１時間枠３２、３３アクセス主体３４データ３５〜３７タイムスパン４１主プロセッサ４２主記憶４３データ転送パス４４補助記憶装置４５〜４８タスク５１時間枠５２〜５４アクセス主体５２ａ〜５４ａ時間枠５２ｂ〜５４ｂアクセス時間５２ｃ〜５４ｃデータ転送完了時間５５〜５７タイムスパン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小谷尚也東京都千代田区内幸町一丁目１番６号日本電信電話株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のアクセス主体と補助記憶手段との
間でのデータ転送動作を、各アクセス主体毎に設定した
単位時間枠に分けて制御する時刻管理手段を具備し、該
時刻管理手段の制御動作に基づき、上記補助記憶手段と
データ転送を行なうアクセス主体を切替え、上記複数の
アクセス主体と上記補助記憶手段間のデータ転送を、単
位時間枠に分割して行なう時分割データ転送制御システ
ムにおいて、上記アクセス主体の切替動作時に、転送動
作を中断されたアクセス主体の未転送データの再転送開
始時に必要な再開始情報を生成する再開始情報管理手段
と、該再開始情報管理手段で生成した再開始情報を記憶
する再開始情報記憶手段とを設け、上記転送動作を中断
されたアクセス主体の再転送が許可された場合に、上記
再開始情報記憶手段に記憶している再開始情報に基づ
き、上記未転送データの転送を継続することを特徴とす
る時分割データ転送制御システム。
【請求項２】請求項１に記載の時分割データ転送制御
システムにおいて、上記再開始情報管理手段で生成さ
れ、上記再開始情報記憶手段に記憶される再開始情報
は、少なくとも、上記転送を中断されたアクセス主体の
識別子と、上記未転送データの転送の再開始コマンド
と、具備した主記憶手段と上記補助記憶手段とのデータ
転送を行なう上位プロセッサが、上記再開始情報管理手
段からの許可信号に基づき、上記主記憶手段に転送済の
部分データに対してアクセスする時に参照する上記未転
送データの先頭格納アドレスとからなることを特徴とす
る時分割データ転送制御システム。