JPH0683751A - 外部記憶制御システム - Google Patents

外部記憶制御システム

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JPH0683751A
JPH0683751A JP26057292A JP26057292A JPH0683751A JP H0683751 A JPH0683751 A JP H0683751A JP 26057292 A JP26057292 A JP 26057292A JP 26057292 A JP26057292 A JP 26057292A JP H0683751 A JPH0683751 A JP H0683751A
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bus
data
buffer
storage device
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JP26057292A
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Inventor
Yoshinobu Terui
嘉信 照井
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 外部記憶装置とバッファ・メモリ間、および
情報処理装置とバッファ・メモリ間のいずれか一方で処
理が行なわれていても、他方の処理を行なうことができ
る外部記憶制御システム。 【構成】 外部記憶制御システムは、情報処理装置から
の書き込み、または外部記憶装置からの読み出しデータ
を保持する複数のバッファ記憶手段と、情報処理装置と
前記バッファ記憶手段との接続制御を行うホスト・イン
タフェースと、前記バッファ記憶手段と外部バス・イン
タフェースを介して外部記憶手段との接続制御を行う外
部記憶装置制御ユニット手段と、複数の前記バッファ記
憶手段と前記ホスト・インタフェースと前記外部記憶装
置制御ユニット手段とをそれぞれ結ぶ内部バスと、前記
内部バスを制御する内部バス制御手段とから構成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、情報処理装置からの書
き込みまたは外部記憶装置からの読み出しの際に、前記
情報処理装置および外部記憶装置の双方にとって効率の
良い外部記憶制御システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は従来例における外部記憶制御シス
テムのブロック構成図を示す。図4において、外部記憶
制御システムは、情報処理装置111と、バッファ・メ
モリ42と、外部記憶制御装置113と、磁気ディスク
等からなる外部記憶装置115とから構成される。そし
て、ホスト・インタフェース112は、前記情報処理装
置111に接続された入出力バス116と外部記憶制御
装置113とをインタフェースする。また、外部バス・
インタフェース114は、外部記憶制御装置113と外
部記憶装置115に接続された外部記憶装置制御バス1
17とをインタフェースする。外部記憶制御装置113
は、外部記憶制御装置113の内部バスを制御する内部
バス・コントローラ41と、ホスト・インタフェース1
12と外部記憶装置115との速度差を吸収するために
データを一時保持するバッファ・メモリ42と、外部記
憶装置115のデータ転送を制御する外部記憶制御ユニ
ット43と、外部記憶装置115の動作を制御するため
のプロセッサ44と、前記プロセッサ44の命令および
その命令を実行するプログラムデータ等を記憶するため
のメモリ45とから構成される。
【0003】また、データバス10は、ホスト・インタ
フェース112と、内部バス・コントローラ41と、バ
ッファ・メモリ42と、外部記憶制御ユニット43とを
接続し、データの転送経路となる。入出力アドレスバス
11は、情報処理装置111の入出力バス116から内
部バス・コントローラ41にデータのアドレスを転送す
る経路となる。バッファ・メモリアドレスバス12は、
内部バス・コントローラ41からバッファ・メモリ42
にデータのアドレスを転送する経路である。プロセッサ
データバス13は、外部記憶装置115の動作を制御す
るプロセッサ44の制御データを内部バス・コントロー
ラ41に転送する経路である。プロセッサアドレスバス
14は、プロセッサ44から送出されるプロセッサ44
の制御データのアドレスを転送する経路である。入出力
制御信号バス15は、外部記憶制御装置113から入出
力バス116を介して上位の情報処理装置111にデー
タ転送を行なう際に、入出力バス116の使用権を獲得
し、入出力バス116上のデータ転送を制御するための
経路である。プロセッサ制御信号バス16は、情報処理
装置111が入出力バス116を経由して外部記憶制御
装置113に要求を送出する際に、前記プロセッサ44
との同期をとるために使用する経路である。また、バッ
ファ・メモリ制御信号バス17は、内部バス・コントロ
ーラ41がバッファ・メモリ42の書き込みおよび/ま
たは読み取りを制御するための制御信号を転送する経路
である。
【0004】上記のような外部記憶制御システムにおい
て、情報処理装置111からデータの書き込み要求があ
った場合、プロセッサ44は、ホスト・インタフェース
112とバッファ・メモリ42の間でデータバス、アド
レスバス、および制御信号バスが接続されるように内部
バスを制御する。各バスの接続が完了した後、情報処理
装置111からのデータは、内部バス・コントローラ4
1からの制御に基づいて、バッファ・メモリ42の所定
の場所に保持される。そして、プロセッサ44は、バッ
ファ・メモリ42の状態を監視し、情報処理装置111
からのデータが全てバッファ・メモリ42に格納された
ことを検知した後、外部記憶制御ユニット43にバッフ
ァ・メモリ42に格納されているデータを外部記憶装置
115に転送するように命令する。外部記憶制御ユニッ
ト43は、外部バス・インタフェース114を介して、
バッファ・メモリ42と外部記憶装置115とが接続す
るように制御信号を出力する。たとえば、外部記憶制御
ユニット43は、外部バス・インタフェース114内の
トランシーバをイネーブル状態にする。そして、外部記
憶制御ユニット43の制御の基に、データは、バッファ
・メモリ42から外部記憶装置115に転送される。ま
た、情報処理装置111の要求により、外部記憶装置1
15のデータを読み出す場合は、前記処理の反対の経路
にしたがってデータが転送される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図4に示す外
部記憶制御装置113において、ホスト・インタフェー
ス112とバッファ・メモリ42とを接続し、この間で
データ転送が行なわれている間は、バッファ・メモリ4
2と外部記憶装置115とを接続して、この間でデータ
転送を行なうことができない。また同様に、外部記憶装
置115とバッファ・メモリ42とを接続し、この間で
データ転送が行なわれている間は、ホスト・インタフェ
ース112とバッファ・メモリ42とを接続して、この
間のデータ転送を行なうことができない。したがって、
バッファ・メモリ42が設けられているにもかかわら
ず、たとえば外部記憶装置115とバッファ・メモリ4
2との間でデータ転送が行なわれている間、情報処理装
置111は、外部記憶装置115との入出力処理を行な
えず、先に行なわれている処理の完了を待たなければな
らない。
【0006】一般に、情報処理装置のプロセッサの処理
速度は、近年大幅に向上しており200MIPS(Me
ga Instruction/sec)を越えるプロ
セッサも提案されている。しかし、外部記憶装置のアク
セスタイムは、大きな向上がみられず、大きなアクセス
速度のギャップを生じている。たとえば、100MIP
Sのプロセッサは、数十msecのオーダの外部記憶装
置の入出力完了を待つとすれば、その間に、数百万命令
分の処理時間の無駄が生じ、貴重な計算資源を浪費する
ことになる。
【0007】本発明は、以上のような課題を解決するた
めのもので、外部記憶装置とバッファ・メモリ間、およ
び情報処理装置とバッファ・メモリ間のいずれか一方で
処理が行なわれていても、他方の処理を行なうことがで
きる外部記憶制御システムを提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】図1は本発明のブロック
構成図である。図1において、外部記憶制御システム
は、情報処理装置111からの書き込みデータまたは外
部記憶装置115からの読み出しデータを保持する複数
のバッファ記憶手段131、132、133、134
と、または、前記複数のバッファ記憶手段131、13
2、133、134を一つの記憶手段130として、そ
の一つの記憶手段130内を複数のバッファ記憶領域1
31、132、133、134に分けて記憶するバッフ
ァ記憶領域131、132、133、134と、情報処
理装置111と前記バッファ記憶手段130との接続制
御を行うホスト・インタフェース112と、前記バッフ
ァ記憶手段130と外部バス・インタフェース114を
介して外部記憶手段115との接続制御を行う外部記憶
装置制御ユニット手段122と、複数の前記バッファ記
憶手段またはバッファ記憶領域131、132、13
3、134と前記ホスト・インタフェース112と前記
外部記憶装置制御ユニット手段122とをそれぞれ結ぶ
内部バス121と、前記内部バス121に流通するデー
タを複数の前記バッファ記憶手段またはバッファ記憶領
域131、132、133、134に記憶、または複数
の前記バッファ記憶手段またはバッファ記憶領域13
1、132、133、134からのデータを前記内部バ
ス121に流通させる内部バス制御手段123とから構
成される。
【0009】
【作 用】情報処理装置から外部記憶装置に対する書
き込み要求によって、内部バス制御手段は、複数のバッ
ファ記憶手段、または一つの記憶手段を分割した複数の
バッファ記憶領域の内の一つを選択して、データバス、
制御信号バス、およびアドレスバスからなる内部バスを
接続するように制御する。情報処理装置からのデータが
前記一つの前記バッファ記憶手段に書き込まれている最
中に、外部記憶装置制御ユニット手段は、他のバッファ
記憶手段または他のバッファ記憶領域と外部記憶手段と
を接続するように制御することができる。また、同様
に、情報処理装置から外部記憶装置に書き込まれている
データの読み出し要求があった場合、前記と逆の経路に
したがって読み出される。この時、内部バス制御手段
は、複数のバッファ記憶手段、または一つの記憶手段を
分割した複数のバッファ記憶領域の内の一つを選択でき
るため、一つのバッファ記憶手段に書き込んでいる間
に、他のバッファ記憶手段から読み出すことができる。
したがって、情報処理装置と外部記憶装置間のデータ転
送速度を速くすることができる。
【0010】
【実 施 例】図2は本発明の外部記憶制御システムの
一実施例を説明するための図である。図3は本発明の外
部記憶制御システムの一実施例における内部バス・コン
トローラの詳細な構成を説明するための図である。図2
および図3において、従来例の図4と重複するものにつ
いては同じ参照番号を付してある。図2、図3におい
て、ホスト・インタフェースバス21は、ホスト・イン
タフェース112と内部バス121とに接続されてい
る。外部記憶インタフェースバス22は、前記内部バス
121と外部記憶装置制御ユニット122とに接続され
ている。バッファ・メモリ130は、複数のバッファ・
メモリ、たとえば131、132、133、134から
構成され、各バッファ・メモリごとに異なるアドレスが
付くようにする。あるいはバッファ・メモリ130は、
一つのバッファ・メモリ130を複数のバッファ・メモ
リ領域、たとえば131、132、133、134にバ
ンク分けされ、各バッファ・メモリ領域が論理的に異な
るアドレスを付けられるようにする。
【0011】バストランシーバ23a、23b、23
c、23dは、前記複数のバッファ・メモリ131、1
32、133、134にそれぞれ対応しており、複数の
バッファ・メモリ131、132、133、134から
のバッファ・メモリデータバス25a、25b、25
c、25dと、ホスト・インタフェースバス21とをイ
ンタフェースする。バストランシーバ24a、24b、
24c、24dは、前記複数のバッファ・メモリ13
1、132、133、134にそれぞれ対応しており、
バッファ・メモリデータバス25a、25b、25c、
25dと外部記憶インタフェースバス22とをインタフ
ェースする。バストランシーバ23a、23b、23
c、23d、およびバストランシーバ24a、24b、
24c、24dは、制御信号があった時にのみ、データ
を一方行に送出する。
【0012】バッファ・メモリアドレスバス26a、2
6b、26c、26dは、複数のバッファ・メモリ13
1、132、133、134へアドレス信号を送る経路
である。バッファ・メモリ制御信号バス27a、27
b、27c、27dは、複数のバッファ・メモリ13
1、132、133、134へ制御信号を送る経路であ
る。内部バス121を切替える制御信号バス28、29
は、バストランシーバ23a、23b、23c、23d
と、バストランシーバ24a、24b、24c、24d
におけるデータの書き込みおよび読み出しを切り替える
制御信号が送出される。内部バス121は、前記バスト
ランシーバ23a、23b、23c、23d、およびバ
ストランシーバ24a、24b、24c、24dと、複
数のバッファ・メモリ131、132、133、134
とを接続するバッファ・メモリデータバス25、後述の
内部バスコントローラとバッファ・メモリ131、13
2、133、134と接続するバッファ・メモリアドレ
スバス26、バッファ・メモリ制御信号バス27、およ
びバス切替え制御信号バス28、29から構成される。
上記内部バス121は、たとえばクロスバースイッチに
よって構成することもできる。
【0013】プロセッサ2が入出力アドレスバス11、
入出力制御信号バス15、およびホスト・インタフェー
スバス21を介して示された情報処理装置111の要求
により内部バス・コントローラ1を制御することで、前
記内部バス121の接続を制御する。プロセッサ2は、
情報処理装置111の要求により外部記憶装置115に
データを書き込みまたは読み出しを行なうために内部バ
ス・コントローラ1の制御を行なう。メモリ3には、前
記プロセッサ2が内部バス・コントローラ1を制御する
ための命令等が格納されている。外部記憶装置制御ユニ
ット122は、バッファ・メモリ130に保持されてい
るデータを外部記憶装置115に転送したり、あるいは
その逆に外部記憶装置115からデータを読み出してバ
ッファ・メモリ130に転送するための制御を行なう。
【0014】図3において、内部バス・コントローラ1
は、情報処理装置111が外部記憶制御装置113を制
御するために、入出力バス116を介してデータ転送コ
マンドを書き込むホスト制御レジスタ30と、前記プロ
セッサ2が内部バス・コントローラ1を制御するために
バッファ・メモリ131、132、133、134の使
用状態を表すコードとバッファ・メモリ131、13
2、133、134のアドレスとを書き込むプロセッサ
制御レジスタ31と、ホスト制御レジスタ30およびプ
ロセッサ制御レジスタ31に書き込まれた前記内容に基
づいて、外部記憶制御装置113における内部データを
授受する経路とタイミングとを制御するデータバスコン
トローラ32と、前記ホスト・インタフェースバス21
とプロセッサデータバス13との接続を制御するバスト
ランシーバ33と、前記外部記憶インタフェースバス2
2とプロセッサデータバス13との接続を制御するバス
トランシーバ34とから構成される。
【0015】次に、外部記憶制御システムの動作につい
て説明する。情報処理装置111は、外部記憶制御装置
113に対して、外部記憶装置115にファイルの読み
出し/書き込みの要求を行なう。たとえば、情報処理装
置111から書き込み要求があった場合において、情報
処理装置111は、入出力バス116上のデータ転送手
順にしたがってホスト制御レジスタ30にデータ転送要
求コマンドを書き込む。データ転送要求コマンドは、外
部記憶制御装置113を制御するために予め決められた
制御コードと、外部記憶装置115の読み出し/書き込
みブロックの最初のブロックを指定するための論理ブロ
ックアドレス、データ転送長等からなる。ホスト制御レ
ジスタ30にデータ転送要求コマンドの書き込みが行な
われると、データバスコントローラ32は、プロセッサ
2に対してプロセッサ制御信号バス16を介して割り込
みが通知される。前記割り込みが通知されたプロセッサ
2は、ホスト制御レジスタ30に書き込まれた前記デー
タ転送要求コマンドの内容を読みだし、前記データ転送
要求コマンドで指定されたデータ転送長のデータを収容
可能で現在データ転送を行なっていないバッファ・メモ
リ131、132、133、134の適当なアドレスを
プロセッサ制御レジスタ31に書き込む。プロセッサ制
御レジスタ31に書き込まれたバッファ・メモリアドレ
スは、データ・バスコントローラ32に通知され、前記
データ・バスコントローラ32がプロセッサ制御レジス
タ31の内容に従い、前記バッファ・メモリ131、1
32、133、134のいずれか一つがホスト・インタ
フェースバス21に接続されるようにバス・トランシー
バ23a、23b、23c、23dを制御する。前記デ
ータ・バスコントローラ32の制御により前記バッファ
・メモリ131、132、133、134のいずれか一
つとホスト・インタフェースバス21の接続が完了する
とデータ転送可能ステータスがホスト制御レジスタ30
に書き込まれる。この時、複数のバッファ・メモリ13
1、132、133、134は、異なるアドレスが付い
ている。また、バッファ・メモリ131、132、13
3、134が一つのメモリをバンク分けされている場合
は、論理的に異なるアドレスが付けられるようになって
いる。
【0016】前記情報処理装置111は、入出力バス1
16を介しホスト制御レジスタ30から外部記憶制御装
置113のステータスコードを読み出す。前記ステータ
スコードがデータ転送可能なことを示している場合、情
報処理装置111は、入出力バス116、およびホスト
・インタフェース112を介して外部記憶制御装置11
3に書き込みすべきデータを送出する。プロセッサ2
は、各バッファ・メモリ131、132、133、13
4の使用状態とデータ転送状態を管理しており、空いた
バッファ・メモリ、たとえば131、を探しそのアドレ
スをプロセッサ制御レジスタ31に書き込む。前記プロ
セッサ制御レジスタ31に書き込まれたバッファ・メモ
リ131上のアドレスは、データバスコントローラ32
に送出される。そして、データバスコントローラ32
は、前記バッファ・メモリアドレスを図示されていない
メモリアドレスカウンタにプリセットする。前記メモリ
アドレスカウンタは、バッファ・メモリ数に対応してそ
れぞれ個別に設けられている。前記メモリアドレスカウ
ンタの値は、ホスト制御レジスタ30、およびプロセッ
サ制御レジスタ31の制御によりバッファ・メモリアド
レスバス26aに出力される。
【0017】前記情報処理装置111から決められた一
定長さのデータが送出されるたびに、前記データバスコ
ントローラ32の内部において、バッファ・メモリ13
1と対応するメモリアドレスカウンタがカウントされ
る。そして、バッファ・メモリ131に対応したアドレ
スは、バッファ・メモリアドレスバス26aに出力され
る。その後、バッファ・メモリアドレスバス26aとバ
ッファ・メモリ制御信号バス27aの制御により前記情
報処理装置111から送出されたデータは、バッファ・
メモリ131に書き込まれる。バッファ・メモリ131
に書き込まれた情報処理装置111からの書き込み要求
データは、最終的に、データバスコントローラ32が前
記と逆の動作を行なうことにより、外部記憶装置115
に書き込まれる。すなわち、バッファ・メモリ131に
書き込まれたデータは、バッファ・メモリデータバス2
5a、バストランシーバ24a、外部記憶装置制御ユニ
ット122、外部バス・インタフェース114を介して
外部記憶装置115に転送される。
【0018】外部記憶装置115からデータを読み出す
動作について説明する。情報処理装置111による外部
記憶装置115からのデータ読み出し要求は、プロセッ
サ制御信号バス16によってプロセッサ2に割り込み通
知される。プロセッサ2は、外部記憶装置制御ユニット
122に読み出し動作を開始する外部記憶装置115上
の論理ブロックアドレス、転送ブロック長等のパラメー
タをバストランシーバ34、および外部記憶インタフェ
ースバス22を介して外部記憶装置制御ユニット122
にセットした上で、外部記憶装置制御ユニット122に
コマンドを発行し、外部記憶装置115に対する入出力
動作を起動する。このとき、プロセッサ2は、プロセッ
サ制御レジスタ31に、たとえばバッファ・メモリ13
4のアドレスを指定し、内部バス・コントローラ1内の
データバスコントローラ32を起動する。データバスコ
ントローラ32は、バッファ・メモリ134と外部記憶
装置制御ユニット122とのデータ転送経路を確立す
る。
【0019】外部記憶装置115からデータの読み出し
が開始されると、データバスコントローラ32は、デー
タが送出されるごとに内部のメモリアドレスカウンタを
カウントアップし、バッファ・メモリ134に送出され
るバッファ・メモリアドレスを更新する。データ転送の
完了は、データバスコントローラ32がプロセッサ制御
信号バス16を介して割り込み信号を送出することによ
りプロセッサ2に通知される。以上のように、本実施例
の外部記憶制御システムは、複数のバッファ・メモリ、
内部バス、および内部バス制御手段を前述のごとく構成
したため、プロセッサ2の制御によりホスト・インタフ
ェース112とバッファ・メモリ131、132、13
3、134のいづれかとの間のデータ転送と、外部記憶
装置制御ユニット122と他のデータ転送に使用されて
いないバッファ・メモリ131、132、133、13
4のいづれかとの間のデータ転送とを同時に行なうこと
が可能である。
【0020】本実施例は、一つのファイルを一つのバッ
ファ・メモリに書き込んだ後、このファイルを前記バッ
ファ・メモリから外部記憶装置に転送中に、別のファイ
ルを他のバッファ・メモリに書き込むことができる。ま
た、他の実施例として、一つのファイルを複数のバッフ
ァ・メモリに書き込めば、一つのファイルの残りをバッ
ファ・メモリに書き込んでいる間に、最初に書き込んだ
バッファ・メモリから外部記憶装置に転送することを同
時に行なうことも可能である。さらに、外部記憶装置か
らバッファ・メモリへのデータ読み出し中にタイミング
の空き時間を利用して、他のファイルをバッファ・メモ
リに書き込むことも可能である。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、情報処理装置からの読
み出し/書き込み要求によって、データが複数のバッフ
ァ・メモリの一つまたは一つのバッファ・メモリをバン
ク分けした1領域を対象としてデータを転送しているた
め、前記データの転送中に、他のバッファ・メモリまた
はバッファ領域を対象とした外部記憶装置制御ユニット
とのデータ転送が同時に可能である。したがって、情報
処理装置および外部記憶装置は、双方の最大限の処理速
度で動作することが可能になり、特に、情報処理装置の
処理速度が大幅に高速化される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のブロック構成図である。
【図2】本発明の外部記憶制御システムの一実施例を説
明するための図である。
【図3】本発明の外部記憶制御システムの一実施例にお
ける内部バス・コントローラの詳細な構成を説明するた
めの図である。
【図4】従来例における外部記憶制御システムのブロッ
ク構成図を示す。
【符号の説明】
111・・・情報処理装置 112・・・ホスト・インタフェース 113・・・外部記憶制御装置 114・・・外部バス・インタフェース 115・・・外部記憶装置 116・・・入出力バス 117・・・外部記憶装置制御バス 121・・・内部バス 122・・・外部記憶装置制御ユニット 123・・・内部バス制御手段 130・・・バッファ・メモリ 131、132、133、134・・・バッファ・メモ
リ 1・・・内部バス・コントローラ 2・・・プロセッサ 3・・・メモリ 10・・・データバス 11・・・入出力アドレスバス 12・・・バッファ・メモリアドレスバス 13・・・プロセッサデータバス 14・・・プロセッサアドレス 15・・・入出力制御信号バス 16・・・プロセッサ制御信号バス 17・・・バッファ・メモリ制御信号 21・・・ホスト・インタフェースバス 22・・・外部記憶インタフェースバス 23a、23b、23c、23d・・・バストランシー
バ 24a、24b、24c、24d・・・バストランシー
バ 25a、25b、25c、25d・・・バッファ・メモ
リデータバス 26a、26b、26c、26d・・・バッファ・メモ
リアドレスバス 27a、27b、27c、27d・・・バッファ・メモ
リ制御信号バス 28・・・バス切替え制御信号バス 29・・・バス切替え制御信号バス 30・・・ホスト制御レジスタ 31・・・プロセッサ制御レジスタ 32・・・データバスコントローラ 33・・・バストランシーバ 34・・・バストランシーバ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 情報処理装置からの書き込みデータまた
    は外部記憶装置からの読み出しデータを保持する複数の
    バッファ記憶手段と、 情報処理装置と前記バッファ記憶手段との接続制御を行
    うホスト・インタフェースと、 前記バッファ記憶手段と外部バスインタフェースを介し
    て外部記憶手段との接続制御を行う外部記憶装置制御ユ
    ニット手段と、 複数の前記バッファ記憶手段と前記ホスト・インタフェ
    ースと前記外部記憶装置制御ユニット手段とをそれぞれ
    結ぶ内部バスと、 前記内部バスに流通するデータを複数の前記バッファ記
    憶手段に記憶、または複数の前記バッファ記憶手段から
    のデータを前記内部バスに流通させる内部バス制御手段
    と、 を具備したことを特徴とする外部記憶制御システム。
  2. 【請求項2】 前記複数のバッファ記憶手段を一つの記
    憶手段として、その一つの記憶手段内を複数のバッファ
    記憶領域に分けて記憶することを特徴とする請求項1記
    載の外部記憶制御システム。
JP26057292A 1992-09-04 1992-09-04 外部記憶制御システム Pending JPH0683751A (ja)

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