JPH07123252B2 - Network switching system - Google Patents

Network switching system

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JPH07123252B2
JPH07123252B2 JP17186492A JP17186492A JPH07123252B2 JP H07123252 B2 JPH07123252 B2 JP H07123252B2 JP 17186492 A JP17186492 A JP 17186492A JP 17186492 A JP17186492 A JP 17186492A JP H07123252 B2 JPH07123252 B2 JP H07123252B2
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broadcast
connection
multicast
switch
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トマス、ノーマン、バーカー
ピーター、マイケル、コッゲ
ギルバート、クライド、バンドリング、ザ、サード
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【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は非緩衝多段スイッチング
ネットワークに関し、より詳細には、通常のメッセージ
伝送に用いるのと同じ単一のネットワークを介して同報
通信およびマルチキャスト機能を送信しうるようにする
特殊な優先実行法を用いた多段スイッチングネットワー
クを介しての同報通信およびマルチキャスト用のバイト
パラレル・マルチサイズ・インターフェーススイッチ用
パラレルクロスバースイッチを用いるバイト幅パラレル
ハードウェアに関するものである。
FIELD OF THE INVENTION This invention relates to non-buffered multi-stage switching networks, and more particularly to enabling broadcast and multicast functions to be sent over the same single network used for normal message transmission. The present invention relates to a byte-width parallel hardware using a parallel crossbar switch for a byte-parallel multi-size interface switch for broadcasting and multicasting through a multi-stage switching network using a special priority execution method.

【0002】[0002]

【従来の技術】同報通信機構に関する多くの特許が存在
する。或る同報通信機構はハードウェアでは実行されな
い。例えば米国特許第4,818,984 号明細書はソフトウェ
アで行われる同報通信機構を示している。
There are many patents relating to broadcast mechanisms. Some broadcast mechanisms are not implemented in hardware. For example, U.S. Pat. No. 4,818,984 shows a software implemented broadcast mechanism.

【0003】スイッチングネットワークはバスやローカ
ルエリアネットワーク(LAN)とは異なる。例えば、
米国特許第4,926,375 号明細書は分岐バスを介して行わ
れる同報通信機構を開示している。また米国特許第4,70
6,080 号明細書は、米国特許第4,855,899 号明細書及び
IBM社発行のTECHNICAL DISCLOSURE BULLETIN,IBMTDB
Vol.30, No.1,6/87, pg 72-78,“POLL ACTUATED MULTI
PLE ACCESS TECHNIQUE FOR BROADGATHERING SYSTEMS”
におけると同様に、いくつかの分岐バスを介して行われ
る同報通信機構を示している。
Switching networks are different from buses and local area networks (LANs). For example,
U.S. Pat. No. 4,926,375 discloses a broadcast mechanism that operates over a branch bus. Also U.S. Pat.
No. 6,080 is US Pat. No. 4,855,899 and TECHNICAL DISCLOSURE BULLETIN, IBMTDB issued by IBM Corporation.
Vol.30, No.1,6 / 87, pg 72-78, “POLL ACTUATED MULTI
PLE ACCESS TECHNIQUE FOR BROADGATHERING SYSTEMS ”
As in, a broadcast mechanism is shown over several branch buses.

【0004】LAN用の同報通信機構を示すいくつかの
特許がある。米国特許第4,754,395号明細書は直列のル
ープ接続のLANを介して行われる同報通信機構を開示
している。米国特許第4,835,674 号明細書はLANに結
合された多重ループバスを介して行われる同報通信機構
および全セットアップを介しての同報通信を開示してい
る。
There are several patents showing broadcast mechanisms for LANs. U.S. Pat. No. 4,754,395 discloses a broadcast mechanism that operates over a LAN in a serial loop connection. U.S. Pat. No. 4,835,674 discloses a broadcast mechanism via a multiple loop bus coupled to a LAN and broadcast over the entire setup.

【0005】或る同報通信機構は米国特許第4,897,834
号明細書に代表されるように同期化多重時間スロットビ
ット型ネットワーク用に設計されており、他の例えば米
国特許第4,766,592 号明細書は同期化多重時間スロット
電話線フックアップを介して行われる同報通信機構を開
示している。IBM TDB Vol.22, No.12,5/80,pg 5450−52
“DISTRIBUTED STAR NETWORK WITH UNROOTED TREE TOPO
LOGY”は同期伝送及びパケットスイッチングを用いるア
ンルートツリーネットワークを介して行われる同報通信
機構を示している。
One broadcast mechanism is US Pat. No. 4,897,834.
No. 4,766,592, which is designed for a synchronized multi-time slot bit type network as typified by U.S. Pat. A telecom mechanism is disclosed. IBM TDB Vol.22, No.12,5 / 80, pg 5450−52
"DISTRIBUTED STAR NETWORK WITH UNROOTED TREE TOPO
LOGY "indicates a broadcast mechanism that operates over an unrooted tree network using synchronous transmission and packet switching.

【0006】他の機構は伝送線用に設計されたものであ
る。米国特許第4,935,866 号明細書は同期伝送線通信リ
ンクを介して行われる同報通信機構を開示している。米
国特許第4,941,084 号明細書は伝送線ループ相互接続構
成を介して行われる同報通信機構を開示している。米国
特許第4,815,105 号明細書は、伝送線電話線形相互接続
機構を介して行われる同報通信機構を開示している。電
話交換はクロスバースイッチを用いているが、一般にそ
れらは並列接続クロスバースイッチは使用しない。
Another mechanism is designed for transmission lines. U.S. Pat. No. 4,935,866 discloses a broadcast mechanism that operates over a synchronous transmission line communication link. U.S. Pat. No. 4,941,084 discloses a broadcast mechanism that operates via a transmission line loop interconnection arrangement. U.S. Pat. No. 4,815,105 discloses a broadcast mechanism that operates via a transmission line telephone linear interconnection mechanism. Telephone exchanges use crossbar switches, but generally they do not use parallel-connected crossbar switches.

【0007】多段スイッチングネットワークに関するい
くつかの技術も開発されている。米国特許第4,956,772
号明細書は緩衝パケット同期スイッチを開示している。
ここの開示されている複雑な単一直列インターフェース
ラインスイッチはデータ回復能力を必要とする。これに
は各スイッチ段に組込まれた複雑な優先度決定を必要と
し、そして同報通信コマンドビットを直列にそのスイッ
チに入れる。多段スイッチングネットワークに関する他
のパケットスイッチは米国特許第4,701,906 号明細書に
開示されている。これもまた緩衝同期パケットスイッチ
であり、初期接続インターフェースを与える。これは同
報通信コマンドビットをそのスイッチに直列に入れるも
のであり、この複雑なスイッチもデータ回復能力を必要
とする。これは単一の直列インターフェースであり、放
送業務用の非同期バイト幅パラレルインターフェースの
必要性については考慮していない。
Several techniques have also been developed for multi-stage switching networks. U.S. Pat.No. 4,956,772
The specification discloses a buffered packet synchronous switch.
The disclosed complex single serial interface line switch requires data recovery capability. This requires complex prioritization built into each switch stage, and the broadcast command bits are put into that switch serially. Another packet switch for multi-stage switching networks is disclosed in U.S. Pat. No. 4,701,906. This is also a buffer sync packet switch and provides the initial connection interface. This puts a broadcast command bit in series with the switch, and this complex switch also requires data recovery capability. It is a single serial interface and does not take into account the need for an asynchronous byte wide parallel interface for broadcast operations.

【0008】1個の装置から緩衝スイッチング装置を含
んでいる多段ネットワークを介してN個の装置にメッセ
ージを同報通信することは比較的簡単なタスクであり、
各スイッチにおいてそのメッセージが各出力に関連した
待ち行列(順序づけられたバッファ)にそれを入れるこ
とにより、すべてのスイッチ出力に分配される。この同
報通信メッセージの送信側はそれ自体を各スイッチ出力
(すなわち使用中で以前に開始されたメッセージを送信
中の出力)での回線争奪に関連づける必要がない。その
出力が使用中であればその同報通信メッセージはメッセ
ージ待ち行列に入り、その出力の使用を待ってそれが得
られるとその同報通信メッセージがそのネットワークを
通してゆっくり伝ぱんすることになる。しかしながら、
緩衝ネットワークを用いる場合には次の三つの欠点があ
る。すなわち、それらネットワークは一般に比較的低速
であること、同報通信が入る時そして種々の受信装置に
非常に異なった時点で入る時を知ることが出来ないとい
う問題があること、および緩衝ネットワークは一般にす
べての送信および受信装置並びにネットワークスイッチ
の間に同期をとる必要があることである。同期システム
において、現代の並列処理システムの常に増加する通信
要求に合わせることはますます困難となりつつある。そ
れらシステムは急速に増大するコンピュータのクロック
速度に対しペースを維持するのに充分な高速性をもた
ず、そのため非常にリスクの高い問題となりつつある。
Broadcasting a message from one device to N devices over a multi-stage network containing buffer switching devices is a relatively simple task,
At each switch the message is distributed to all switch outputs by putting it in a queue (ordered buffer) associated with each output. The sender of this broadcast message does not have to associate itself with contention at each switch output (ie, the output of a busy message that was previously initiated). If the output is busy, the broadcast message goes into the message queue, and if the output is available for use, the broadcast message will slowly propagate through the network. However,
There are three drawbacks to using a buffer network. That is, they are generally relatively slow, there is the problem of not being able to know when broadcasts come in, and when various receivers come in at very different times, and buffer networks generally have There is a need to synchronize between all transmitting and receiving devices and network switches. In synchronous systems, it is becoming increasingly difficult to meet the ever-increasing communication demands of modern parallel processing systems. These systems are not fast enough to keep pace with the rapidly increasing computer clock speeds, which is becoming a very risky problem.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】他方、非緩衝同期ネッ
トワークは著しく低い複雑性、リスクおよびコストで著
しく改善された速度を与えることが出来る。しかしなが
ら、非緩衝ネットワークに通常付随する問題の一つは複
数のメッセージを同報通信する(すなわちスイッチング
ネットワークを介して1つの装置からそのネットワーク
に接続されたすべての装置にメッセージを送る)ことが
出来ないということである。
Non-buffered synchronous networks, on the other hand, can provide significantly improved speed with significantly lower complexity, risk and cost. However, one of the problems typically associated with unbuffered networks is the ability to broadcast multiple messages (ie, sending a message from one device to all devices connected to that network over a switching network). It is not.

【0010】したがって、本発明はスイッチングネット
ワークにより通常サポートされる単一の伝送に加え、そ
のネットワークを介して同報通信およびマルチキャスト
伝送の両方を、より早期に、より高速に実行しうるネッ
トワーク用スイッチングシステムを提供することを目的
とする。
Accordingly, the present invention provides a switching network that is capable of performing both broadcast and multicast transmissions through the network earlier, faster, in addition to the single transmission normally supported by the switching network. The purpose is to provide a system.

【0011】本発明は、複数の入力ポートおよび複数の
出力ポートを有し、低優先レベルを有する低優先モード
および高優先レベルを有する高優先モードのいずれでも
動作することができ、複数の入力ポートの内のいずれか
から複数の出力ポートの内の一つまたは複数に同時に伝
送路を構成しうるスイッチ手段と、同報通信またはマル
チキャストにおけるスイッチ手段での競合を解決するた
めに、スイッチ手段が高優先モードで動作するとき各入
力ポートへの入力メッセージに異なる優先レベルを与え
る同報通信マルチキャスト手段とを備えたネットワーク
用スイッチングシステムを提供するものである。
The present invention has a plurality of input ports and a plurality of output ports and is capable of operating in both a low priority mode having a low priority level and a high priority mode having a high priority level. In order to solve the conflict between the switch means capable of simultaneously forming a transmission path from any one of the plurality of output ports to one or more of the plurality of output ports and the switch means in the broadcast communication or the multicast, A switching system for a network comprising broadcast multicast means for giving different priority levels to input messages to each input port when operating in the priority mode.

【0012】特に、本発明は多段スイッチングネットワ
ークを介しての通信のためにバイトパラレル多サイズイ
ンターフェーススイッチ用にパラレルクロスバースイッ
チを用いるバイトワイドパラレルハードウェアに適用さ
れるものである。
In particular, the invention applies to byte-wide parallel hardware that uses parallel crossbar switches for byte-parallel multi-size interface switches for communication over multi-stage switching networks.

【0013】[0013]

【作用】この解決法は非緩衝ネットワークを介しての同
報通信およびマルチキャスト動作の通常の利点を与える
と共に、緩衝ネットワークを比較して同報通信されるメ
ッセージが直ちに伝ぱんしてすべての受信装置に同時に
入るという非常に有利な同報通信能力を与えるものであ
る。更に、本発明はマルチキャストがスイッチング装置
で待ち行列となることを可能にし、それにより、一つの
同報通信が可能な限り早期に且つ最大の可能な速度で他
に続きうるようにする同期優先度についてのその同報通
信の回線の取り合いの問題を解決する。更に、本発明は
そのネットワーク内で複数のマルチキャスト動作が同時
に生じうるようにする。
This solution provides the usual advantages of broadcasting and multicasting over non-buffered networks, as well as comparing buffered networks so that the broadcast message is immediately propagated to all receivers. It gives a very advantageous broadcast communication capability of simultaneously entering. Further, the present invention allows a multicast priority to be queued at a switching device, thereby allowing one broadcast to follow another as soon as possible and at the maximum possible rate. Solving that broadcast line contention problem. Further, the present invention allows multiple multicast operations to occur simultaneously within the network.

【0014】米国特許出願第07/748,316号(出願日1991
年8月21日)および同第07/748,302号(出願日1991年8
月21日)明細書に示されている技術は多段ネットワーク
に適用可能な、非同期、専用パス(時間スロットのな
い)、バイト幅並列直接接続スイッチング用の回路スイ
ッチングネットワーク用並列接続クロスバースイッチを
用いる改善されたスイッチングネットワーク法(非ルー
プまたは送信ライン法)の必要性に適合している。非緩
衝、非同期スイッチングネットワークを介して同報通信
/マルチキャスト転送を行うこの方法は、そのネットワ
ークにおいて一時に一つの同報通信のみを支持しそのネ
ットワークの機能のすべてを使うことの出来る非緩衝多
段ネットワークにおける単純な低優先順位の同報通信に
ついての問題を解決したものである。この概念は多くの
ローエンドシステムの必要性に合致し、そして実行に何
らのクロック信号を必要としない安価で容易な解決法を
与えるものである。
US Patent Application No. 07 / 748,316 (filing date 1991
August 21, 2012 and No. 07 / 748,302 (filed on August 1, 1991)
21 March) The technology presented in the specification uses parallel connection crossbar switches for circuit switching networks for asynchronous, dedicated paths (no time slots), byte-width parallel direct connection switching, applicable to multi-stage networks It meets the need for improved switching network methods (non-loop or transmission line methods). This method of performing broadcast / multicast transfer over an unbuffered, asynchronous switching network is a non-buffered multi-stage network that supports only one broadcast at a time in the network and is able to use all of its functions. It solves the problem of simple low priority broadcasts in. This concept meets the needs of many low-end systems and provides an inexpensive and easy solution that does not require any clock signal to execute.

【0015】本発明は従来からの装置の単純な非同期同
報通信を更に詳細に述べ、そして同期動作を行い、かつ
実行にクロック制御信号を必要とする、より複雑で、よ
り高速で、より出力の大きい同報通信およびマルチキャ
スト機能を与える。本発明はスイッチング装置において
複数の同報通信が待ち行列となりうるようにし、そし
て、一つの同報通信が出来るだけ早期に、そして出来る
だけ高速に他の同報通信に続きうるようにする非同期優
先順位形式で同報通信の競合を解決する。更に、本発明
はネットワーク内で複数のマルチキャスト動作が同時に
生じうるようにする。これは多くのタスクに副分割され
うる多くのノードからなる将来の多数の並列プロセッサ
にとって、その重要性が増大する機能となりつつある。
この形式の環境では、マルチキャストはすべてのプロセ
ッサが同報通信を介して通信を必要とするわけではない
ため、同報通信よりも一層重要な機能となる。むしろこ
れらのニーズは同一のタスクに指定された副ノード群が
その群内の他のノードとのみ通信を行う点にある。この
形式の通信について、マルチキャストが解決法を与え
る。本発明は多数のマルチキャストを同時に維持するこ
とにより将来の並列アプリケーションにとって非常に有
効な手段を与えることの出来るネットワークを提供する
ものである。本発明の同報通信法は、特定のネットワー
クの動作に他より高い優先順位を与えるための方法を開
示する米国特許出願第07/800,652号明細書(出願日1991
年11月27日)の内容に関連する。一方これは、そのネッ
トワークを介して基本的点対点転送を行う米国特許出願
第07/677,543号(出願日1991年3月29日)に関連してい
る。本発明は非ロック、非緩衝、非同期スイッチング装
置を示す同報通信およびマルチキャスト機能のより良い
実施、およびより能力の高いモードを達成するために高
優先度転送モードを用いる。
The present invention describes in more detail the simple asynchronous broadcast of conventional devices, and is more complex, faster and more output, which performs synchronous operation and requires a clock control signal for execution. Gives great broadcast and multicast capabilities. The present invention allows multiple broadcasts to be queued in a switching device and allows one broadcast to follow another as soon as possible and as fast as possible. Resolve broadcast conflicts in rank order. Further, the present invention allows multiple multicast operations to occur simultaneously in the network. This is becoming a feature of increasing importance for future parallel processors with many nodes that can be subdivided into many tasks.
In this type of environment, multicast becomes an even more important function than broadcast because not all processors need to communicate via broadcast. Rather, these needs are that subnodes designated for the same task communicate only with other nodes in the group. Multicast provides a solution for this type of communication. The present invention provides a network which can provide a very effective tool for future parallel applications by maintaining multiple multicasts simultaneously. The broadcast method of the present invention discloses U.S. patent application Ser. No. 07 / 800,652 (filing date 1991) which discloses a method for giving higher priority to the operation of a particular network than others.
27 November). This, on the other hand, is related to US patent application Ser. No. 07 / 677,543 (filed Mar. 29, 1991), which provides basic point-to-point transfer over the network. The present invention uses a high priority forwarding mode to achieve better implementation of broadcast and multicast functions, as well as a more capable mode, showing non-locking, non-buffering, asynchronous switching devices.

【0016】本発明のこれら目的によれば、機能、イン
ターフェースラインおよびハードウェアが上記出願第07
/677,543号明細書に示すALL-NODEスイッチに加えられて
それが更に優先度同報通信およびマルチキャスト機能を
ネットワークに接続された任意のエレメントから行うよ
うに拡張する。
According to these objects of the invention, the functionality, interface lines and hardware are described in the above application No. 07.
In addition to the ALL-NODE switch shown in / 677,543, it further extends the priority broadcast and multicast functions from any element connected to the network.

【0017】好適な実施例によれば、米国特許出願第07
/800,652号明細書に示されるデュアルプライオリティス
イッチング装置は複数のシステムエレメントを相互接続
するための非緩衝多段ネットワークを提供する。それに
ハードウェアを付加した本発明の装置はこの実施例によ
りそれらエレメント間にプライオリティ同報通信または
マルチキャスト機能を与える手段を提供する。
According to the preferred embodiment, US Patent Application No. 07
The dual priority switching device shown in / 800,652 provides an unbuffered multi-stage network for interconnecting multiple system elements. The apparatus of the present invention with hardware added thereto provides a means for providing a priority broadcast or multicast function between these elements according to this embodiment.

【0018】各エレメントに対する固有のインターフェ
ースラインがプライオリティ同報通信またはマルチキャ
ストモードの作動を特定するために設けられていること
がこの実施例の特徴である。このシステムは一時に1同
報通信または複数のマルチキャスト動作を処理する能力
を有する。更にこれは通常、競合あるいは封鎖があると
き同報通信またはマルチキャストの次の試のみを拒否す
ることなくペンディングとし、その競合がおさまった後
の早い時期に優先順位に基づき実行されるべきものとす
る。
It is a feature of this embodiment that a unique interface line for each element is provided to specify the operation of the priority broadcast or multicast mode. The system has the ability to handle one broadcast or multiple multicast operations at a time. Furthermore, this should normally be pending without refusing only the next attempt at broadcast or multicast when there is a conflict or blockade, and should be performed on a priority basis early after the conflict has subsided. ..

【0019】本発明はネットワークの任意の段で等しく
機能する共通の優先度同報通信/マルチキャスト設計機
能用のハードウェア回路を提供する。
The present invention provides hardware circuits for common priority broadcast / multicast design functions that function equally at any stage of the network.

【0020】本発明は多段ネットワークにおけるデッド
ロック条件の検出および修正用のハードウェア回路を提
供する。デッドロック条件は、ネットワークでの通常の
条件としては期待されないが、解決不能な形でネットワ
ーク内で競合する複数の同時的な同報通信またはマルチ
キャストにより発生する可能性がある。このハードウェ
ア回路は自動的にすべての形式のデッドロック条件を検
出し、ネットワークパスに拒否または再試行インジケー
ションを出す。ネットワークのデッドロックはこれによ
り解消され、二つの同報通信またはマルチキャストはデ
ッドロックを生じさせない再構成されたシーケンスをも
ってそれらの動作を続ける。
The present invention provides a hardware circuit for detecting and correcting deadlock conditions in a multi-stage network. Deadlock conditions are not expected to be normal conditions in a network, but can occur due to multiple simultaneous broadcasts or multicasts competing in the network in an unsolvable manner. This hardware circuit automatically detects all forms of deadlock conditions and issues a reject or retry indication on the network path. Network deadlock is thereby eliminated, and the two broadcasts or multicasts continue their operation with a reconstructed sequence that does not result in deadlock.

【0021】更に、本発明の装置はすべての命令された
パスに接続する正帰還肯定応答を与える能力を有する。
これはネットワークの各段に固有に設けられる。
In addition, the device of the present invention has the ability to provide a positive feedback acknowledgment that connects to all commanded paths.
It is unique to each stage of the network.

【0022】[0022]

【実施例】好適なスイッチング装置を詳細に示す図1に
おいて、このスイッチング装置は4×4クロスバースイ
ッチング装置であり、4個の入力ポートのうちの任意の
ものから4個の出力ポートのうちの任意のものに4ビッ
トデータを並列に非同期で送るように動作する。図1に
示すスイッチング装置は任意の時点で4個までの同時接
続をカバーすることが出来る。このスイッチは2つのモ
ードすなわち低優先モードおよび高優先モードのいずれ
でも動作することが出来る。個々のモードを次に説明す
る。
1 which illustrates a preferred switching device in detail, the switching device is a 4.times.4 crossbar switching device, from any of the four input ports to the four output ports. Operates to asynchronously send 4-bit data to anything in parallel. The switching device shown in FIG. 1 can cover up to four simultaneous connections at any given time. The switch can operate in either of two modes, a low priority mode and a high priority mode. The individual modes are described below.

【0023】図1〜4は前述の米国特許出願第07/677,5
43号に用いられているものと同じであり、本発明は図5
〜21に示すような制御信号のロジックおよびタイミン
グを用いる。
1 to 4 show the aforementioned US patent application Ser. No. 07 / 677,5
It is the same as that used in No. 43, and the present invention is shown in FIG.
The logic and timing of the control signals as shown in FIGS.

【0024】図1に示すように、このスイッチング装置
は複数の入力ポートおよび出力ポートを有する一つのノ
ードを有し、各入力ポートについて接続制御回路を、そ
して各出力ポートについてマルチプレクサ制御回路を含
んでいる。IとZを2以上の固有の値とすると、I個の
入力のうちの任意のものをZ個の出力のうちの任意のも
のに接続するようになっている。
As shown in FIG. 1, the switching device has a node having a plurality of input ports and output ports, including a connection control circuit for each input port and a multiplexer control circuit for each output port. There is. Given that I and Z are two or more unique values, any of the I inputs are connected to any of the Z outputs.

【0025】しかしながら、本発明によれば二重優先度
すなわちデァアルプライオリティスイッチが設けられて
多段ネットワークにおける一致した動作を行う。このス
イッチは二つの優先度を可能にすると共に各機能に異な
った優先レベルを割当て、各機能が同一のネットワーク
パスを介して伝送しうるようにする。
However, in accordance with the present invention, a dual priority or dual priority switch is provided to perform consistent operation in a multi-tier network. This switch allows two priorities and assigns different priority levels to each function so that each function can transmit over the same network path.

【0026】この実施例は4×4クロスバースイッチン
グ装置であって、本発明の機能は4個の入力ポートの任
意のものを相互排他型で未使用の4個の出力ポートの内
の任意のものに優先順に接続する手段を与えるものであ
る。
This embodiment is a 4 × 4 crossbar switching device, and the function of the present invention is to make any of the four input ports mutually exclusive and of any of the four unused output ports. It provides a means to connect things in order of priority.

【0027】図1において、4×4クロスバースイッチ
ング装置は与えられた時点で4個までの同時接続をカバ
ーすることが出来る。例えば、入力ポート1を出力ポー
ト3に、入力ポート2を出力ポート4に、入力ポート3
を出力ポート2に、そして入力ポート4を出力ポート1
に接続することが出来る。
In FIG. 1, a 4 × 4 crossbar switching device can cover up to four simultaneous connections at any given time. For example, input port 1 to output port 3, input port 2 to output port 4, input port 3
To output port 2 and input port 4 to output port 1
Can be connected to.

【0028】このスイッチング装置10は単方向性であ
り、スイッチング装置10を入力端から出力端に向けて
一方向にのみデータが流れる。このスイッチング装置1
0は単方向性ではあるが、図1に示すように4×4ALL-
NODEスイッチング装置10を接続することにより、4個
のノード20,22,24,26間の双方向通信をカバ
ーする。各ノード20,22,24,26は2組の単方
向性相互接続配線を有し、その1組がスイッチング装置
10へ、そして他の組がスイッチング装置10から伸び
ている。スイッチング装置10のブロック内部の破線
は、このスイッチング装置の機能が入力ポート1のよう
な入力ポートを4個の出力ポートの内の1個に接続しう
ることを示す。このスイッチング装置10は各入力ポー
トに全く同じ機能を与えて任意の未使用の出力ポートに
それを接続しうるようにする。図2に示すようにスイッ
チ12は4個のデータビット入力端と4個の制御入力端
を有する。新しい高優先度(HI-PRI)インターフェース
制御ラインが基本的なALL NODEスイッチに付加されて新
しいデュアルプライオリティ機能を実行する。更に、VA
LID 制御信号およびREJECT制御信号とACCEPTラインがあ
り、ACCEPTラインは必須ラインになる。
The switching device 10 is unidirectional, and data flows in only one direction from the input end to the output end of the switching device 10. This switching device 1
0 is unidirectional, but as shown in Figure 1, 4x4 ALL-
By connecting the NODE switching device 10, bidirectional communication between the four nodes 20, 22, 24, 26 is covered. Each node 20, 22, 24, 26 has two sets of unidirectional interconnect wiring, one set extending to switching device 10 and the other set extending from switching device 10. The dashed line inside the block of switching device 10 indicates that the functioning of this switching device can connect an input port, such as input port 1, to one of four output ports. The switching device 10 provides each input port with exactly the same function so that it can be connected to any unused output port. As shown in FIG. 2, the switch 12 has four data bit inputs and four control inputs. A new high priority (HI-PRI) interface control line is added to the basic ALL NODE switch to perform the new dual priority function. Furthermore, VA
There are LID control signal, REJECT control signal and ACCEPT line, and ACCEPT line becomes a mandatory line.

【0029】図2においてブロック12はスイッチング
装置10の拡大図であって、スイッチング装置10に接
続されるインターフェースラインを詳細に示すものであ
る。各入力ポートでスイッチング装置12へと伸びるラ
イン31,32,33,34はその数と機能において、
各出力ポートのライン41,42,43,44と同じで
ある。各入力ポートおよび出力ポートへのこれらインタ
ーフェースライン群は8個の固有の信号を含んでいる。
すなわち4本のデータラインと4本の制御ライン(VALI
D ,REJECT,ACCEPTおよびHI-PRI)であり、これらは方
向とその関連する入力ポート(IN)または出力ポート
(OUT)に続く順番(X)を示す数字で区別される。4本
のデータラインとVALID ラインおよびHI-PRIラインは入
力端から出力端へスイッチング装置12を通る方向の信
号の流れを有し、REJECT制御ラインとACCEPT制御ライン
はその反対の方向の信号の流れを有する。
In FIG. 2, block 12 is an enlarged view of the switching device 10 and shows in detail the interface line connected to the switching device 10. The lines 31, 32, 33, 34 extending to the switching device 12 at each input port are
It is the same as the lines 41, 42, 43, 44 of each output port. These interface lines to each input and output port contain eight unique signals.
That is, four data lines and four control lines (VALI
D, REJECT, ACCEPT and HI-PRI), which are distinguished by a number indicating the direction and the order (X) following its associated input port (IN) or output port (OUT). The four data lines, the VALID line and the HI-PRI line have a signal flow in the direction from the input end to the output end through the switching device 12, and the REJECT control line and the ACCEPT control line have a signal flow in the opposite direction. Have.

【0030】入力ポートインターフェースライン31,
32,33,34はスイッチング装置12に、コマンド
およびその内部での入力ポートから出力ポートへの接続
を行う目的で制御情報を転送する。更に、これらポート
インターフェースラインは入力ポートから出力ポートへ
とスイッチング装置12を通して転送されるべきデータ
情報も運ぶ。インターフェースライン31,32,3
3,34に含まれる4本のデータインターフェースライ
ンはスイッチング装置12を介してのデータ転送を4ビ
ット情報に制限するものではなく、それら4本のデータ
ラインの夫々が任意のサイズのデータの伝送を可能にす
る直列データストリングを含むことが出来る。例えばこ
れら4本のデータラインはすべてが40MHzで直列デ
ータを伝送しているとすれば、全体として160Mビッ
ト/秒でデータを転送出来ることになる。
Input port interface line 31,
Reference numerals 32, 33 and 34 transfer control information to the switching device 12 for the purpose of connecting a command and an input port to an output port therein. In addition, these port interface lines also carry data information to be transferred through the switching device 12 from the input port to the output port. Interface lines 31, 32, 3
The four data interface lines included in 3, 34 do not limit the data transfer through the switching device 12 to 4-bit information, and each of these four data lines transfers data of any size. It may contain a serial data string that enables it. For example, if all four data lines are transmitting serial data at 40 MHz, the data can be transferred at 160 Mbit / sec as a whole.

【0031】スイッチインターフェースは図3に示すよ
うにこのネットワークを通じてデュアルプライオリティ
データを送り、そして制御のために8個の信号のみを必
要とするのであり、このデータ転送幅は一時に1/2バ
イト(4ビット)である。これらの要求される信号は次
の通りである。
The switch interface sends dual priority data over this network as shown in FIG. 3 and requires only eight signals for control, which data transfer width is 1/2 byte ( 4 bits). These required signals are:

【0032】DATA:スイッチ接続をコマンドし、データ
メッセージを送るために使用される4個の並列信号。
DATA: 4 parallel signals used to command switch connections and send data messages.

【0033】VALID :活性のとき一つのメッセージが送
信プロセスにあることを示す。不活性のときにはRESET
コマンドを示し、すべてのスイッチをIDLE(アイドル)
状態にリセットさせる。すべてのスイッチ機能は高優先
度のラッチを除きリセットされる。
VALID: Indicates that one message is in the sending process when active. RESET when inactive
Show command and IDLE all switches
Reset to the state. All switch functions are reset except for high priority latches.

【0034】HI-PRI:活性のとき処理中のメッセージが
高優先度モードにあることを示す。
HI-PRI: When active, indicates that the message being processed is in high priority mode.

【0035】不活性のときTERMINATE 高優先度コマンド
を出して、すべての関連する高優先度ラッチをリセット
させる。このラインは優先同報通信およびマルチキャス
ト動作中活性でなくてはならない。
When inactive, issue the TERMINATE high priority command to reset all associated high priority latches. This line must be active during priority broadcast and multicast operations.

【0036】REJECT:この信号は双方向インターフェー
ス信号のみである。信号の流れは他の6個の低優先度転
送用の信号とは逆の方向である。低優先度転送のために
活性のときには、これはREJECT条件が検出されているこ
とを示す。
REJECT: This signal is a bidirectional interface signal only. The signal flow is in the opposite direction to the other six low priority transfer signals. When active for low priority transfers, this indicates that a REJECT condition has been detected.

【0037】高優先度動作については同報通信またはマ
ルチキャスト動作を行うときの信号の流れは、このスイ
ッチを通してのデータの流れと同じ方向であり、この信
号はこのスイッチングネットワーク内の異なるステージ
間に生じるデッドロック条件を修正するために用いられ
る(デッドロックタイプ2条件)。
When performing a broadcast or multicast operation for high priority operation, the signal flow is in the same direction as the data flow through this switch, and this signal occurs between different stages in this switching network. Used to correct deadlock conditions (deadlock type 2 condition).

【0038】ACCEPT:信号の流れは常に他の6個の信号
とは反対である。ゼロ状態のときにはWAIT(待ち)条件
が検出され、それにより高優先接続がこのとき行われえ
ないことを示す。高状態のときWAIT(待ち)条件が終了
し、コマンドされた高優先接続が行われたことを示す。
ACCEPT: The signal flow is always the opposite of the other six signals. When in the zero state, a WAIT condition is detected, which indicates that a high priority connection cannot be made at this time. When high, indicates that the WAIT condition has ended and a commanded high priority connection has been made.

【0039】図3において、ブロック52,54はスイ
ッチング装置14へ、またそれを通って送ることの出来
るメッセージの形の直列データを発生する一般的な方法
を示している。これはスイッチング装置12の部分図で
ある。ブロック52,54により与えられるのと同様の
直列データ発生ロジックがスイッチング装置12への他
の入力ポートの夫々において使用することが出来る。各
入力データライン群は同一のクロック信号(図3では4
0MHz)で制御される4個の同期したデータライン3
1をシフトすることにより直列データを作成する4個の
シフトレジスタ54によってそれと同一のクロックに同
期化される与えられた一つの入力ポートに直列データを
与える。しかしながら、スイッチング装置14への4個
の異なる入力ポートソース31,32,33,34は互
いに異なる同期していない40MHzクロック信号に基
づき非同期としうる。
In FIG. 3, blocks 52 and 54 represent the general method of generating serial data in the form of messages that can be sent to and through the switching device 14. This is a partial view of the switching device 12. Serial data generation logic similar to that provided by blocks 52, 54 can be used at each of the other input ports to switching device 12. Each input data line group has the same clock signal (4 in FIG. 3).
4 synchronized data lines 3 controlled at 0 MHz)
The serial data is provided to one given input port which is synchronized to the same clock as it by the four shift registers 54 which produce serial data by shifting one. However, the four different input port sources 31, 32, 33, 34 to the switching device 14 may be asynchronous based on different unsynchronized 40 MHz clock signals.

【0040】スイッチング装置14を通じて直列メッセ
ージを送るプロセスは先入れ先出しバッファ(FIFO)5
6を含んでおり、このFIFO56が送られるべきデータメ
ッセージを累積する。送信されるべき次のメッセージは
バッファ52に送られる。バッファ52に記憶されたこ
のメッセージは送信準備としてシフトレジスタ54に送
られ、データはデータビット0をシフトレジスタ1の第
1ビットに、データビット1をシフトレジスタ2の第1
ビットに、データビット2をシフトレジスタ3の第1ビ
ットに、データビット3をシフトレジスタ4の第1ビッ
トに、そしてデータビット4をシフトレジスタ1の第2
ビットへ、以下同様にしてシフトすることにより4個の
シフトレジスタ54を介して分散される。シフトレジス
タ54はその後、直列データを、その流れがメッセージ
全体が送られてしまうまで連続するようにして4本の同
期したデータラインを介してスイッチング装置14に送
りはじめる。スイッチング装置14は送信されたはじめ
の8ビット(シリアルレジスタ54からスイッチング装
置14へインターフェース31を介してのシリアルデー
タのはじめの2クロックサイクル中)を用いてスイッチ
ング装置14を通じての接続パスを選択する。図3の破
線は入力ポート1(31)と出力ポート2(42)の間
を一時的に接続して、インターフェース31内の7本の
ラインの夫々がインターフェース42の対応するライン
の夫々に固有に且つ直接に接続されるようにするスイッ
チング装置を示している。
The process of sending a serial message through the switching device 14 is a first in first out buffer (FIFO) 5
This FIFO 56 contains the data messages to be sent. The next message to be sent is sent to buffer 52. This message stored in the buffer 52 is sent to the shift register 54 in preparation for transmission, and the data is data bit 0 to the first bit of shift register 1 and data bit 1 to the first bit of shift register 2.
Bit, data bit 2 to the first bit of shift register 3, data bit 3 to the first bit of shift register 4, and data bit 4 to the second bit of shift register 1.
Bits are distributed through the four shift registers 54 by shifting in the same manner thereafter. The shift register 54 then begins sending serial data to the switching device 14 over four synchronized data lines in a continuous stream of data until the entire message has been sent. The switching device 14 uses the first 8 bits transmitted (from the serial register 54 to the switching device 14 during the first two clock cycles of serial data via the interface 31) to select the connection path through the switching device 14. The broken line in FIG. 3 temporarily connects the input port 1 (31) and the output port 2 (42) so that each of the seven lines in the interface 31 is unique to each of the corresponding lines of the interface 42. It also shows a switching device that allows direct connection.

【0041】図4は8個のスイッチング装置10のブロ
ックをカスケード接続することにより一つのシステム内
のノードの数を増加させる方法を示すものである。これ
ら8個のスイッチ10A〜10Hは夫々スイッチング装
置10と同一のものであり、それらの入力ポートと出力
ポートの結線のみが異なる。16個のノードのいずれ
も、正確に2個のスイッチ装置ブロックを通る接続によ
り、他の任意のノードと通信しうることがわかる。例え
ばノード5はスイッチ10Bと10Hを介してノード1
5にメッセージを送ることが出来る。すべての接続は2
個のスイッチング装置10のブロックを通じてなされる
から、8個のスイッチング装置10のブロックを有する
ネットワークを2段スイッチングネットワークと呼ぶ。
他の多段ネットワークを同様にして3段または4段用い
ることにより,これらスイッチング装置10のブロック
からつくることが出来る。この形式のネットワークと相
互接続しうるノードの数は非常に大きなものとすること
が出来るが、説明の便宜上、図4のネットワークはそれ
より大きなネットワークの特性の基礎となるものである
から、それをここでは説明する。
FIG. 4 shows a method of increasing the number of nodes in one system by cascade-connecting blocks of eight switching devices 10. These eight switches 10A to 10H are the same as the switching device 10, respectively, and differ only in the connection of their input ports and output ports. It can be seen that any of the 16 nodes can communicate with any other node, with a connection through exactly two switch device blocks. For example, node 5 is node 1 via switches 10B and 10H.
You can send a message to 5. All connections are 2
A network having eight blocks of the switching device 10 is called a two-stage switching network because it is performed through the blocks of the switching device 10.
By using other multi-stage networks in the same manner with three or four stages, these switching device 10 blocks can be formed. The number of nodes that can be interconnected with this type of network can be very large, but for convenience of explanation, the network of FIG. 4 is the basis for the characteristics of the larger network, so This will be explained here.

【0042】低優先モードではこのスイッチは各入力ポ
ートからのコマンド、非同期で入るコマンドおよび特定
の出力ポートへの接続要求を受けることが出来る。要求
された出力ポートが使用可能(NOT BUSY;すなわち前の
コマンドによる接続をサポートするために使用されてい
ない)であれば、そのコマンドが実行され、そして接続
がつくられる。その出力ポートがBUSY(使用中)であれ
ば、そのコマンドは拒否され、入力ポートがIDLE状態
(すなわち、次に入るコマンドを受け付ける用意の出来
た状態)に戻る。低優先モードでのこの接続拒否をキル
(KILL)動作と呼ぶ。その理由は、一つのパスの任意の
部分がつくられないとすれば、このネットワーク内のす
べてのパスが破断され、すなわち“KILLED”の状態とな
るからである。
In low priority mode, the switch can receive commands from each input port, commands coming in asynchronously, and connection requests to specific output ports. If the requested output port is available (NOT BUSY; ie, it is not used to support the connection by the previous command), that command is executed and the connection is made. If the output port is BUSY, the command is rejected and the input port returns to the IDLE state (that is, ready to accept the next incoming command). This connection refusal in the low priority mode is called a KILL operation. The reason is that if any part of a path were not created, all paths in this network would be broken, or "KILLED".

【0043】個々のスイッチによりカバーされる4×4
相互接続構成よりも大きいネットワークをつくるために
スイッチはカスケード接続としうる。図4は一つのスイ
ッチからの出力ポートを第2スイッチの入力ポートに接
続することにより、いかにしてこれを行うかを示すもの
である。この大きいネットワークでは、はじめのスイッ
チがVALID(有効)接続をつくり、次のスイッチがBUSYで
あって、REJECTを出すことがありうる。REJECTインジケ
ーションはすでに有効接続を行っている前のスイッチの
出力ポートに戻される。この場合、そのスイッチはその
有効接続を解消し、REJECT信号を前に接続された入力ポ
ートに送ることにより、そのアクションを示す。他方、
その入力ポートはそのソースにREJECTを出し、IDLE状態
に戻る。この方法をKILLと呼ぶ。その理由はREJECTシー
ケンスにより前につくられた接続のすべてが破壊され、
あるいはKILLEDとなりKILLパス内すべてのものがアイド
ル状態にもどされるからである。また、送信の開始され
ているメッセージの任意の部分は完全に失われ、あるい
はKILLEDとされ、そのメッセージの再送にははじめから
のやりなおしが必要となる。
4 × 4 covered by individual switches
The switches can be cascaded to create a larger network than the interconnect configuration. FIG. 4 shows how to do this by connecting the output port from one switch to the input port of the second switch. In this large network, the first switch could make a VALID connection and the next switch could be BUSY, issuing REJECT. The REJECT indication is returned to the output port of the previous switch that already has a valid connection. In this case, the switch indicates its action by breaking its active connection and sending a REJECT signal to the previously connected input port. On the other hand,
The input port issues a REJECT to the source and returns to the IDLE state. This method is called KILL. The reason is that the REJECT sequence destroys all previously created connections,
Or because it becomes KILLED and everything in the KILL path is put back in an idle state. In addition, any part of the message that has started to be transmitted is completely lost or is made KILLED, and the message must be retransmitted from the beginning.

【0044】2個以上の入力ポートが同時にコマンドを
受け、同一のNOT BUSY 出力ポートへの接続を
競合する場合には、低い番号の方の入力ポートが勝ち、
所望の接続をなし、他方の入力ポートは拒否されてそれ
らの接続はKILLEDとなる。従って、この簡単なネ
ットワークを介しての低優先順位のパスがこのKILL
機能を用いることがわかる。このパス中の任意の部分で
拒否が生じると、このパス全体が直ちに破壊され、メッ
セージを最初から再送しなければならない。
When two or more input ports simultaneously receive commands and compete for connection to the same NOT BUSY output port, the lower numbered input port wins,
Make the desired connections, the other input ports are rejected and their connections become KILLED. Therefore, the low priority path through this simple network is
It turns out that the function is used. If a rejection occurs anywhere in this path, the entire path is immediately destroyed and the message must be retransmitted from the beginning.

【0045】一つの宛先のメッセージ、プライオリティ
同報通信およびプライオリティマルチキャストはすべて
このネットワークを介して高優先パスにより伝送するこ
とが出来る。この高優先モードは、ブロック化した接続
に応じてREJECTを出すことは禁止するが、その代りにそ
の接続が使用可能となるまで、その接続(複数の同報通
信またはマルチキャストは2以上の接続を必要とする)
をそのスイッチで保留するようになった特殊な高優先保
留ラッチをセットする点で低優先モードとは異なる。そ
のときは、それが直ちに保留接続をなし、リクエスタに
正帰還を出す。この保留接続はそれがメッセージソース
により終了されるか、デッドロック修正機能により再び
順序づけされるかしないかぎり、失われたりその優先順
位を失ったりすることが出来ない。
Messages to one destination, priority broadcasts and priority multicasts can all be transmitted by high priority paths through this network. This high-priority mode prohibits issuing a REJECT in response to a blocked connection, but instead, the connection (multiple broadcasts or multicasts may have more than one connection until the connection becomes available). I need)
Differs from the low priority mode in that it sets a special high priority hold latch that is now held by the switch. Then it immediately makes a pending connection and gives a positive feedback to the requester. This pending connection cannot be lost or lose its priority unless it is terminated by the message source or reordered by the deadlock fixer.

【0046】REJECT応答の代りにこの高優先モードは一
つの接続がなしえないときにWAIT応答を出す。このWAIT
応答はACCEPT信号をゼロにし、その状態をWAIT条件の期
間中維持することを含む。保留接続がなされると、ACCE
PT信号がロジック1に駆動されてそのWAIT状態が終了し
たことの積極的なインジケーションとなる。接続を要求
するノードがWAIT応答を検知すると、それは一時的にそ
のメッセージ送信を中止し、そのWAIT条件がなくなると
き、それがオフとなったところから送信を続ける。この
ように、高優先モードでは送信ノードは低優先モードに
おけるようにはじめからブロック化されたメッセージを
再送するのではなく、ACCEPT信号が生じるときに中止
し、そして続けることになる。そのタイミングは、送信
ノードが出来るだけ早い時点で続行を行うめたのACCEPT
インジケーションを受けて高優先メッセージがその時点
で送信を行いうるようにするようにされる。更に、ブロ
ッケージ(接続の競合に勝った)から前のすべての段は
このWAIT周期だけ保持され、進行中の高優先メッセー
ジ、同報通信あるいはマルチキャストについて再びそれ
をつくる必要はない。このように、これは最も早い時点
で高優先宛先メッセージの転送および同報通信またはマ
ルチキャストメッセージの転送を保証する。
Instead of the REJECT response, this high priority mode issues a WAIT response when one connection cannot be made. This WAIT
The response involves zeroing the ACCEPT signal and maintaining its state for the duration of the WAIT condition. When a hold connection is made, ACCE
This is a positive indication that the PT signal has been driven to logic 1 and the WAIT state has ended. When the node requesting the connection detects a WAIT response, it temporarily stops sending the message, and when the WAIT condition goes away, it continues sending from where it left off. Thus, in high priority mode, the sending node will abort and continue when the ACCEPT signal occurs, rather than resending the blocked message from the beginning as in low priority mode. The timing is ACCEPT that the sending node will continue as soon as possible.
The indication is made to allow the high priority message to be sent at that time. Moreover, all stages before the blockage (winning the contention for the connection) are held for this WAIT period, without having to recreate it for an ongoing high priority message, broadcast or multicast. Thus, it guarantees the transfer of high priority destination messages and the transfer of broadcast or multicast messages at the earliest points.

【0047】2以上の高優先メッセージが同一の出力ポ
ートが使用可能となるのを待っているならば低番号の入
力ポートに関連したメッセージがまずはじめに接続さ
れ、その間、他はスナップショットレジスタ内でWAITを
続ける。スナップショットレジスタで待機しているすべ
ての要求が処理された後に、そのレジスタはより高優先
度の要求がまだあれば再びそれをロードしうるようにさ
れる。このスナップショットレジスタは与えられたリク
エスタが2回目のサービスを受けることが出来るように
なる前にすべてのリクエスタに等しい出力ポートへの接
続のチャンスを与える。このようにこれは一つのネット
ワークを介して高優先パスにより与えられたリクエスタ
がそのネットワークから完全に阻止されることを防止
し、かつまた餓死(starvation)を経験しないようにす
る方法を与えるものである。
If two or more high priority messages are waiting for the same output port to become available, the messages associated with the lower numbered input ports are connected first, while the others are in the snapshot register. Continue WAIT. After all requests waiting in the snapshot register have been processed, that register is made available to load higher priority requests again, if any. This snapshot register gives all requesters an equal chance of connecting to an output port before a given requester can be serviced a second time. Thus, it provides a way to prevent a requestor, given by a high-priority path through a network, from being completely blocked from that network, and also not to experience starvation. is there.

【0048】大きいネットワークについては、はじめの
スイッチが有効な接続を行い、その間次のスイッチがWA
IT条件を検出することがある。この場合、WAITインジケ
ーションは、その接続を切っておらず単にWAIT条件を逆
方向に伝える前のスイッチに向けてその逆方向に送られ
る。これはWAITがメッセージソースに完全に戻されるま
ですべてのそれまでに接続されたスイッチで生じる。
For large networks, the first switch makes a valid connection while the next switch is the WA
May detect IT conditions. In this case, the WAIT indication is sent in the reverse direction to the switch that did not disconnect the connection and simply forwards the WAIT condition in the reverse direction. This happens on all previously connected switches until the WAIT is completely returned to the message source.

【0049】HI-PRI信号をゼロ状態に戻すことにより任
意の時点ですべての高優先パスをソースについてリセッ
トすることが出来る。このソースはこのネットワークを
介しての究極的な制御機能を有しない。
All high priority paths can be reset for the source at any time by returning the HI-PRI signal to the zero state. This source has no ultimate control over this network.

【0050】図5はノード3からすべての16ノードへ
の同報通信接続をサポートするデュアルプライオリティ
スイッチ10からなる2段ネットワークの例を示す。こ
のネットワークの第1段のスイッチング装置10Aはノ
ード3に付加された入力ポートから4個の出力ポートへ
の接続を形成する。固定(切替え不能)の配線が第1お
よび第2段のスイッチング装置10の間に接続パスを与
える。第2段のスイッチ10E,10F,10G,10
Hの夫々はその入力ポート1をその4個の出力ポートの
すべてに接続する。このようにしてノード3からすべて
のノードへの同報通信接続が行われる。同様にこのネッ
トワークの第1段への任意の入力ノードはすべてのノー
ドへの同報通信のために接続しうる。スイッチング装置
10は、高優先度機能が他の同報通信コンマドをそのス
イッチに送りうるようにするが、一時に1つの同報通信
接続のサービスを行う。それらはそのスイッチペンディ
ングとされ、前の接続が放棄されると直ちに最も早い時
点で次の同報通信接続がつくられる。
FIG. 5 shows an example of a two stage network consisting of dual priority switches 10 supporting broadcast connections from node 3 to all 16 nodes. The first stage switching device 10A of this network forms a connection from an input port added to node 3 to four output ports. The fixed (non-switchable) wiring provides a connection path between the first and second stage switching devices 10. Second-stage switches 10E, 10F, 10G, 10
Each H connects its input port 1 to all its four output ports. In this way, the broadcast connection is established from the node 3 to all the nodes. Similarly, any input node to the first stage of the network may be connected for broadcast to all nodes. The switching device 10 provides a service for one broadcast connection at a time, although the high priority function allows another broadcast command to be sent to the switch. They are said to be switch pending and the next broadcast connection is made at the earliest point as soon as the previous connection is abandoned.

【0051】図6は代表的な優先度マルチキャストの例
を示すものであって、いかにして同一のネットワーク内
に2つの異なるマルチキャストが存在しうるかを示すも
のである。ノード7から2段のデュアルプライオリティ
スイッチを介してノード2,4,10,12へのマルチ
キャストがノード1からノード5,6,13,14への
第2のマルチキャストと同時に示されている。このネッ
トワークの第1段のスイッチング装置10Bはノード7
に付加されるその入力ポートからその第1および第3出
力ポートへの接続を形成する。固定(切替え不能)配線
が第1段と第2段のスイッチ10の間に接続パスを与え
る。第2段のスイッチ10Eと10Gは夫々の入力ポー
ト2をその第2および第4出力ポートに接続する。この
ようにして所望のマルチキャスト接続がつくられる。同
様に、このネットワークの第1段への入力ノード1は出
力ポート2と4に接続をつくり、次に第2段のノード
5,6,13,14に接続されてノード7からのマルチ
キャストと同時に、あるいは重複して第2のマルチキャ
スト動作を行う。一般に、複数のマルチキャストは異な
るマルチキャスト動作間に共用接続パスがない限り同時
に行うことが出来る。例えば、ノード1のマルチキャス
トはノード5へのマルチキャストを望むのであれば同時
には存在しない。すなわちノード5はノード7のマルチ
キャストに接続しており、二つの異なる動作に対しその
接続を同時に共用することは出来ないからである。共用
パスがあれば高優先度モードが優先度型で競合を解消
し、そのパスが使用可能となれば直ちに共用パスに新し
い接続をつくる。
FIG. 6 shows an example of a typical priority multicast, showing how two different multicasts can exist in the same network. A multicast from node 7 to nodes 2, 4, 10 and 12 via a two-stage dual priority switch is shown at the same time as a second multicast from node 1 to nodes 5, 6, 13 and 14. The switching device 10B at the first stage of this network is the node 7
To form a connection from its input port to its first and third output ports. The fixed (non-switchable) wiring provides a connection path between the first and second stage switches 10. The second stage switches 10E and 10G connect their respective input ports 2 to their second and fourth output ports. In this way the desired multicast connection is created. Similarly, the input node 1 to the first stage of this network makes a connection to the output ports 2 and 4 and is then connected to the second stage nodes 5, 6, 13 and 14 for simultaneous multicast from node 7. , Or redundantly, the second multicast operation is performed. In general, multiple multicasts can be done simultaneously between different multicast operations unless there is a shared connection path. For example, the multicast of node 1 does not exist at the same time if it wants to multicast to node 5. That is, the node 5 is connected to the multicast of the node 7, and the connection cannot be shared simultaneously for two different operations. If there is a shared path, the high-priority mode is a priority type and resolves the conflict, and when the path becomes available, a new connection is immediately made to the shared path.

【0052】図7〜11はデュアルプライオリティスイ
ッチング装置10の一部の詳細なロジックを示すもので
ある。この部分は4×4デュアルプライオリティスイッ
チング装置10の1つの入力ポート(例えば入力ポート
1)と1つの出力ポート(例えば出力ポート1)の間に
一つの低優先度または高優先度データ転送接続をつくる
のに必要な代表的な回路である。ラッチ70,72,7
4,76は通常の低優先度パスを制御し、そしてそれら
の動作はいかにして低優先度パスをつくりそしていかに
してそのスイッチの接続がREJECTとなったときKILLEDと
なるかについて米国特許出願第07/677,543明細書に詳述
されている。
7 to 11 show the detailed logic of a part of the dual priority switching device 10. This portion creates one low priority or high priority data transfer connection between one input port (eg input port 1) and one output port (eg output port 1) of the 4 × 4 dual priority switching device 10. This is a typical circuit required for. Latches 70, 72, 7
No. 4,764 controls a normal low priority path, and their operation is how to make a low priority path and how to switch to KILLED when the connection of the switch becomes REJECT. No. 07 / 677,543.

【0053】優先度同報通信およびマルチキャストに用
いられるこの高優先度パスは基本的ALL NODEスイッチロ
ジックに付加される。高優先度ロジックは、ラッチ17
2,174と、ブロック140と、遅延ブロック85
と、ゲート178,182,178,95,115と、
図7〜11に示すように入力ポート1でのIN1-HI-PRIお
よび出力ポート1でのOUT1-HI-PRI のようなすべてのポ
ートでの新しいインターフェース制御信号と、からな
る。更に、ここでは優先同報通信およびマルチキャスト
動作を行うのに特に必要な新しい回路が付加されてい
る。それらはゲート542,544とロジック機能54
6と548である。優先度同報通信およびマルチキャス
ト動作を含むすべての高優先度ロジック要素の機能的動
作をここで詳細に述べる。
This high priority path used for priority broadcast and multicast is added to the basic ALL NODE switch logic. High priority logic is latch 17
2, 174, block 140, and delay block 85
And gates 178, 182, 178, 95, 115,
The new interface control signals on all ports, such as IN1-HI-PRI on input port 1 and OUT1-HI-PRI on output port 1 as shown in FIGS. In addition, new circuitry has been added here that is specifically required to perform priority broadcast and multicast operations. They are gates 542 and 544 and logic function 54.
6 and 548. The functional behavior of all high priority logic elements, including priority broadcast and multicast operations, will now be detailed.

【0054】図12は優先度同報通信動作を送るために
入力ポート1に付加されるノードで発生されるタイミン
グシーケンスを示すものである。図12は出力ポート1
〜4へのデュアルプライオリティスイッチング装置を介
しての入力ポート1の優先度同報通信接続をコマンドす
るために入力ポート1が使用する信号シーケンスを示し
ている。この動作は入力ポート1がIN1-HI-PRIとIN1-VA
LID インターフェース制御ラインを同時に論理1にする
ことによってスタートする。このIN1-HI-PRI信号は図7
〜11の高優先度論理パスをオンにし、その論理1への
作動によりラッチ172と174のリセットが解かれて
動作可能となる。ゲート542と544は優先同報通信
およびマルチキャスト動作中に完全に低優先度パスをオ
フにするために用いられる。これは、IN1-HI-PRIインタ
ーフェース信号が活性とされて高優先度モード転送の実
行をコマンドするとき生じる。このIN1-HI-PRI信号をゲ
ート544で反転されて0をANDゲート542に送
り、ANDゲート542が0となるからラッチ74と7
6をリセットさせる。
FIG. 12 shows the timing sequence generated at the node attached to input port 1 to send a priority broadcast operation. Figure 12 shows output port 1
5 shows the signal sequence used by input port 1 to command a priority broadcast connection of input port 1 via a dual priority switching device to ~ 4. In this operation, input port 1 is IN1-HI-PRI and IN1-VA
Start by bringing the LID interface control lines to logic 1 at the same time. This IN1-HI-PRI signal is shown in Fig. 7.
-11 high priority logic paths are turned on and their activation to a logic one causes resets of latches 172 and 174 to be released and operational. Gates 542 and 544 are used to completely turn off the low priority paths during priority broadcast and multicast operations. This occurs when the IN1-HI-PRI interface signal is activated to command execution of a high priority mode transfer. This IN1-HI-PRI signal is inverted by the gate 544, 0 is sent to the AND gate 542, and the AND gate 542 becomes 0, so the latches 74 and 7
Reset 6

【0055】図12に示すように、次に4個のコマンド
パルス81A,81B,81C,81Dが生じ、これら
は夫々IN1-DATA 1,IN1-DATA 2,IN1-DATA 3,IN1-DATA
4インターフェースラインの入力ポート1に送られる。
これら4個のパルスは入力ポート1に出力ポート1〜4
への高優先接続をつくらせるようにコマンドする。この
コマンドは高優先度接続であることを特定するべく活性
であるIN1-HI-PRI,IN1-DATA 1ライン上の接続が出力ポ
ート1へのものであるべきことを特定するパルス81
A、IN1-DATA 2ライン上の、接続が出力ポート2へのも
のであるべきことを特定するパルス81B、IN1-DATA 3
ライン上の、接続が出力ポート3へのものであるべきこ
とを特定するパルス81CおよびIN1-DATA 4ライン上
の、接続が出力ポート4へのものであるべきことを特定
するパルス81Dにより特定される。同報通信はこれら
4個のパルス81で特定される最大接続モードである。
単一宛先およびマルチキャスト接続は4個のパルス81
をすべて送ることではなく、最大同報通信接続形態の副
部分を特定する手段としてパルス81の内の1,2また
は3個を除くことによって特定される。
As shown in FIG. 12, four command pulses 81A, 81B, 81C and 81D are generated next, which are IN1-DATA 1, IN1-DATA 2, IN1-DATA 3 and IN1-DATA, respectively.
4 Sent to input port 1 of interface line.
These four pulses are input port 1 to output ports 1 to 4
Command to make a high priority connection to. This command is active to identify that it is a high priority connection IN1-HI-PRI, IN1-DATA Pulse 81 that specifies that the connection on line 1 should be to output port 1
A, pulse on IN1-DATA 2 line 81B, IN1-DATA 3 specifying that the connection should be to output port 2
Identified by a pulse 81C specifying that the connection should be to output port 3 and a pulse 81D specifying that the connection should be to output port 4 on the IN1-DATA 4 line. It Broadcast communication is the maximum connection mode specified by these four pulses 81.
4 pulses 81 for single destination and multicast connections
, But not 1, 2, or 3 of the pulses 81 as a means of identifying a sub-portion of the maximum broadcast topology.

【0056】このスイッチによるパルス81の論理的解
釈の代表例を図7〜11においてラッチ172にパルス
81Aの立上りでセットさせラッチ174をパルス81
Aの立下りでセットさせる際のIN1-DATA 1上のパルス8
1Aについて示す。ラッチ174がセットされると、デ
ュアルプライオリティスイッチはラッチ174からのCO
M HI-PRI 11 信号により特定される入力ポート1から出
力ポート1への高優先(HI-PRI)接続を行うためのコマ
ンドを受けたことをラッチする。ラッチ172がセット
されると、PREHI-PRI 11信号が活性となり、それにより
ANDゲート95が活性となってWAIT 11 信号をつく
る。出力ポート1について図7〜11に示すと同様のロ
ジックが他の3個の出力ポートの夫々について同様の機
能および信号をつくるために用いられる。これら他の3
群のロジック(図示せず)の夫々からのWAIT信号につい
ての代表的なタイミングを図12に示す。これら4個の
WAIT信号はパルス81A〜81Dの発生にもとづきパル
ス401〜404を夫々発生する。これら4個のWAIT信
号はNORゲート115を通して送られ、そこでOR処
理され、結果が反転される。ゲート115の機能はそれ
ら4個のWAIT信号のどれかがゲート115に対し論理1
であるとき優先度同報通信をWAIT状態に維持させること
である。この合成WAIT信号(ゲート115からのNOT IN
1-WAIT)はANDゲート182に入り、そこでIN1-ACCE
PTラインを介してノード1に戻されて図12に示すよう
にパルス71を生じる。
A representative example of the logical interpretation of the pulse 81 by this switch is set in the latch 172 at the rising edge of the pulse 81A in FIGS.
Pulse 8 on IN1-DATA 1 when set at the falling edge of A
It shows about 1A. When latch 174 is set, the dual priority switch will
Latches the receipt of a command to make a high priority (HI-PRI) connection from input port 1 to output port 1 specified by the M HI-PRI 11 signal. When the latch 172 is set, the PREHI-PRI 11 signal is activated, which activates the AND gate 95 to produce the WAIT 11 signal. Similar logic as shown in FIGS. 7-11 for output port 1 is used to create similar functions and signals for each of the other three output ports. These other 3
Typical timing for the WAIT signal from each of the groups of logic (not shown) is shown in FIG. These four
The WAIT signal generates pulses 401 to 404 based on the generation of the pulses 81A to 81D, respectively. These four WAIT signals are sent through NOR gate 115 where they are ORed and the result is inverted. The function of the gate 115 is that one of those four WAIT signals is a logic 1 to the gate 115.
Is to maintain the priority broadcast communication in the WAIT state. This composite WAIT signal (NOT IN from gate 115
1-WAIT) enters AND gate 182, where IN1-ACCE
Returned to node 1 via the PT line to produce pulse 71 as shown in FIG.

【0057】パルス71はコマンドされた接続がつくら
れたときを示す肯定応答を入力ポート1に与える。4個
のWAIT信号の内のいずれか1個が活性であればデュアル
プライオリティスイッチは接続をつくるについて待機し
ており、すなわち4個の出力ポートすべてへの接続をつ
くるにまだ成功していない。この接続が4個のポートに
対しつくられると、4個のWAIT信号は不活性となり、ゲ
ート115を活性としゲート182を論理1が通り、IN
1-ACCEPT信号を立上がらせ、かくしてパルス71を完成
しそしてその接続がなされたことについての正帰還を入
力ポート1に与える。パルス71は、パルス81と71
が図7〜11に示すロジックを通るパスにより遅延した
パルス71と同じ幅になるように接続が高速でなされる
(パルス81の幅内で)場合の最も高速の接続時間を示
す。この最高速のレスポンスを得るためには4個の出力
ポートのすべてが使用可能でなくてはならず、同時に生
じるパルス401〜404で示すように非常に短いWAIT
周期をもって直ちにこの新しくコマンドされた同報通信
接続を受け入れなければならない。
Pulse 71 provides an acknowledgment to input port 1 indicating when the commanded connection has been made. If any one of the four WAIT signals is active, the dual priority switch is waiting to make a connection, ie it has not yet succeeded in making a connection to all four output ports. If this connection is made to four ports, the four WAIT signals will be inactive, activating gate 115 and passing a logic 1 through gate 182, IN
It causes the 1-ACCEPT signal to rise, thus completing pulse 71 and providing positive feedback to input port 1 that the connection was made. Pulse 71 is pulses 81 and 71
Shows the fastest connection time when the connection is made at a high speed (within the width of the pulse 81) such that the pulse has the same width as the pulse 71 delayed by the path passing through the logic shown in FIGS. To get this fastest response, all four output ports must be available, and the very short WAIT as shown by the pulses 401-404 occurring at the same time.
It must accept this newly commanded broadcast connection immediately on a periodic basis.

【0058】COM HI-PRI 11 信号もNORゲート182
に入り、そこで他の入力ポートからの他の同様な信号を
NOR処理され、その内の任意のものがゲート180と
遅延ブロック85を通り、出力ポート1をBUSYにする。
同様に、同報通信動作中に他のすべての出力ポートが直
ちに使用中になる。これにより以降のすべての低優先度
要求がこの同報通信の期間、拒否される。
COM HI-PRI 11 signal is also NOR gate 182
, Where other similar signals from other input ports are NOR'd, any of which pass through gate 180 and delay block 85 to make output port 1 BUSY.
Similarly, all other output ports are immediately busy during the broadcast operation. This causes all subsequent low priority requests to be denied during this broadcast.

【0059】出力ポート1への高優先接続は論理ブロッ
ク140で制御される。このブロックはラッチ174お
よび他の入力ポートに関係する同様のラッチからコマン
ドを受け、それら接続を存すべき優先度を決定する。入
力1か出力1に対する最高優先度リクエスタであると決
定されると、ブロック140は“Enable HI-PRI 11”信
号を活性化し、デュアルプライオリティスイッチにこの
時点で接続をつくるよう通知する。ブロック140の動
作の詳細は図13,14および図15について説明す
る。207で示すように活性化された“Enable HI-PRI
11”信号はANDゲート178に入り、NORゲート8
0を通じて活性であるラッチ74のようなラッチにより
出力ポート1に対し低優先度接続があることが検出され
ると、それ以上の伝ぱんを禁止される。しかしながら、
通常はNORゲート80はゲート178で“Enable HI-
PRI 11”信号を阻止せず、その低優先度接続が切れると
直ちにそこを通り“HI-PRI 11 ”信号を活性化しうるよ
うにする。高優先度動作はそれがすべて完了するまで以
降の低優先接続を許さない。しかしながら、高優先度動
作は前につくられた低優先接続は破壊せず、低優先度動
作がその接続を解放するまで高優先度動作をペンディン
グにする。この“HI-PRI 11 ”信号はゲート190で低
優先信号(LCONNECT 11 )とOR処理されて、出力ポー
ト1への入力ポート1の高優先接続をデュアルプライオ
リティスイッチに行わせる合成信号CONNECT 11を発生す
る。CONNECT 11信号はゲート192で反転されてゲート
95に入り、接続がなされたならWAIT 11 信号を不活性
にする。
The high priority connection to output port 1 is controlled by logic block 140. This block receives commands from latch 174 and similar latches associated with other input ports and determines the priority in which those connections should be. If it is determined to be the highest priority requester for input 1 or output 1, block 140 activates the "Enable HI-PRI 11" signal and notifies the dual priority switch to make a connection at this point. Details of the operation of the block 140 will be described with reference to FIGS. “Enable HI-PRI” activated as indicated by 207
The 11 "signal enters the AND gate 178 and the NOR gate 8
When a low priority connection to output port 1 is detected by a latch, such as latch 74 active through 0, further propagation is prohibited. However,
Normally NOR gate 80 is gate 178 with "Enable HI-
It does not block the PRI 11 ”signal and allows it to activate the“ HI-PRI 11 ”signal as soon as its low priority connection is broken. It does not allow priority connections, however, high priority operations do not destroy previously created low priority connections, pending high priority operations until a low priority operation releases the connection. The "PRI 11" signal is ORed with the low priority signal (LCONNECT 11) at gate 190 to generate a combined signal CONNECT 11 which causes the dual priority switch to make a high priority connection of input port 1 to output port 1. CONNECT 11 The signal is inverted at gate 192 and enters gate 95, deactivating the WAIT 11 signal once the connection is made.

【0060】CONNECT 11信号は入力ポート1と出力ポー
ト1の間の6本のインターフェースラインの直接接続を
つくるのにも用いられる。入力ポート1の4本のデータ
ラインは出力ポート1の4本のデータラインに接続され
る。代表的な接続の詳細はANDゲート122とORゲ
ート130により示される。ANDゲート122に対し
活性のCONNECT 11信号により、ANDゲート122の出
力はIN1-DATA 1上の値に直接に追従し、そしてそれがO
Rゲート130を介しOUT1-DATA 1 へとゲートされる。
ORゲート130の入力を与える他のANDゲート12
4,126,128はすべて論理0とされてゲート13
0には効果を及ぼさない。これは通常1個のCONNECT 信
号が与えられた時点で活性となることが出来、このよう
にして一つの特定の出力ポートに対し1個の接続を可能
にするためである。それ故、CONNECT 11がゲート122
に対し活性であれば、ゲート124,126,128に
対するCONNECT 21,CONNECT 31,CONNECT 41は夫々不活
性でなくてはらならい。同様に、IN1-HI-PRIおよびIN1-
VALID ラインもCONNECT 11信号にもとづき入力ポート1
から出力ポート1に接続される。代表的な接続がゲート
154と162を介してのIN1-HI-PRIラインについて示
されている。その結果、入力ポート1にある6個の入力
信号のすべてが出力ポート1の同じ信号に直接に接続さ
れ、154と162のような2個のゲートのみを通して
デュアルプライオリティスイッチを直接通り、入力ポー
ト1上のパルス波形が出力ポート1にも直ちに生じて、
通過した2個のゲート(例えば154と162)により
生じる僅かな遅延を受けるように非緩衝とされる。図1
2の入力ポート1が出力波形と異なる一つの例外があ
る。すなわちパルス81Aは入力波形から除かれてラッ
チ174に記憶されそして出力ポート1に通らない。こ
れには二つの理由がある。すなわち1)CONNECT 11信号
が活性となる時までにパルス81Aはすでに去ってお
り、出力ポート1に通ることが出来ないこと、および
2)パルス81Aがつくられるべき第1段スイッチ接続
を特定しそして他の意味を有せず、それ故更にネットワ
ークへとパルス81Aを通すことは望ましくないからで
ある。
The CONNECT 11 signal is also used to make a direct connection of the six interface lines between input port 1 and output port 1. The four data lines of input port 1 are connected to the four data lines of output port 1. Details of typical connections are shown by AND gate 122 and OR gate 130. With the CONNECT 11 signal active to AND gate 122, the output of AND gate 122 directly follows the value on IN1-DATA 1, which is O.
It is gated to OUT1-DATA 1 through R gate 130.
Another AND gate 12 providing the input of the OR gate 130
4, 126 and 128 are all set to logic 0 and the gate 13
0 has no effect. This is because normally one can be activated at the time a CONNECT signal is applied, thus allowing one connection to one particular output port. Therefore, CONNECT 11 is gate 122
CONNECT 21, CONNECT 31, and CONNECT 41 for gates 124, 126, and 128 must be inactive, respectively. Similarly, IN1-HI-PRI and IN1-
Input port 1 based on CONNECT 11 signal on VALID line
Is connected to the output port 1. A typical connection is shown for the IN1-HI-PRI line via gates 154 and 162. As a result, all six input signals at input port 1 are directly connected to the same signal at output port 1 and pass directly through the dual priority switch through only two gates, such as 154 and 162, and input port 1 The above pulse waveform is immediately generated on output port 1,
It is unbuffered to undergo the slight delay caused by the two gates (eg 154 and 162) passed through. Figure 1
There is one exception where the input port 1 of 2 differs from the output waveform. That is, pulse 81A is removed from the input waveform and stored in latch 174 and does not pass to output port 1. There are two reasons for this. Ie 1) by the time the CONNECT 11 signal becomes active, pulse 81A has already left and cannot pass to output port 1, and 2) pulse 81A identifies the first stage switch connection to be made, and This is because it has no other meaning and is therefore not desirable to pass pulse 81A further into the network.

【0061】優先度同報通信動作では同様のCONNECT 信
号(CONNECT 12,CONNECT 13,CONNECT 14)が同じ入力
ポートインターフェース信号(IN1-VALID ,IN1-HI-PR
I,IN1-DATA 1〜4 )を、出力ポート2,3,4が使用
可能となると直ちにそれらに同時に接続してデュアルプ
ライオリティスイッチを介して4個の出力ポートすべて
への入力ポート1の同報通信接続を行うために使用され
る。
In the priority broadcast communication operation, similar CONNECT signals (CONNECT 12, CONNECT 13, CONNECT 14) have the same input port interface signals (IN1-VALID, IN1-HI-PR).
I, IN1-DATA 1 to 4) are connected to the output ports 2, 3 and 4 as soon as they are available, and the input port 1 is broadcast to all four output ports via the dual priority switch. Used to make a communication connection.

【0062】4個の出力ポートから入力ポート1への2
個の帰還信号もCONNECT 11信号が活性となる時点でつく
られる接続を有する。ANDゲート94はNORゲート
92およびORゲート90を介し、IN1-REJECT信号のソ
ースとしてOUT1-REJECT を選ぶCONNECT 11を示す。4個
の出力ポートのすべてからのACCEPT信号は夫々ゲート1
04,106,108,110に入りゲート102によ
りAND処理される。4個のOUTX-ACCEPT 信号の個々の
モニタは一般にゲート104に入るNOT CONNECT 11信号
をつくるゲート192により示される対応するCONNECT
信号の反転により可能とされる。同様に、各出力ポート
からのREJECT信号はゲート90で合成されて入力ポート
1への1個の合成IN1-REJECT信号を与える。
2 from 4 output ports to input port 1
The feedback signals also have a connection made when the CONNECT 11 signal becomes active. AND gate 94, through NOR gate 92 and OR gate 90, shows CONNECT 11 selecting OUT1-REJECT as the source of the IN1-REJECT signal. ACCEPT signal from all four output ports is gate 1 respectively
04, 106, 108, 110 are entered and ANDed by the gate 102. An individual monitor of the four OUTX-ACCEPT signals generally enters the gate 104 with the corresponding CONNECT indicated by gate 192 which produces a NOT CONNECT 11 signal.
This is made possible by the inversion of the signal. Similarly, the REJECT signals from each output port are combined in gate 90 to provide one combined IN1-REJECT signal to input port 1.

【0063】多段ネットワークでは出力であるパルス7
1はそのネットワーク内の第1段がその同報通信接続を
なしたことを示す。次の段階は第2段ネットワークスイ
ッチにその同報通信接続を図7〜11に示すようにIN1-
DATA 1にパルス73A〜73Dを出すことによってコマ
ンドすることである。この例は図4の2段ネットワーク
において、第1段スイッチロジックと同様に第2段スイ
ッチロジックが図7〜11のロジックと同一であるとし
ている。この第2段は4本のIN1-DATAラインのすべてに
パルス73があることにより4個の出力ポートのすべて
に対する入力ポート1の、第1段と同じ高優先接続をな
すようにコマンドを受ける。第2段スイッチは第1段ス
イッチによりとり出されたパルス81を受けない。
In the multistage network, pulse 7 which is the output
1 indicates that the first stage in the network has made its broadcast connection. The next step is to connect the broadcast connection to the second-stage network switch IN1- as shown in Figs.
Commanding by issuing pulses 73A-73D to DATA1. This example assumes that in the two-stage network of FIG. 4, the second-stage switch logic is the same as the first-stage switch logic and the logic of FIGS. This second stage is commanded to make the same high priority connection of input port 1 to all four output ports as the first stage due to the presence of pulse 73 on all four IN1-DATA lines. The second stage switch does not receive the pulse 81 picked up by the first stage switch.

【0064】第2段で生じるイベントは、第1段スイッ
チで前に生じたイベントと同様である。この動作は第2
段において入力ポート1がIN1-HI-PRIおよびIN1-VALID
インターフェース制御ラインをそれらが段1を介して接
続される時、同時に論理1に作動することによってスタ
ートする。このIN1-HI-PRI信号は高優先度ロジックパス
を制御しそして更に第1段で行われたように低優先度パ
スを使用出来ないようにする。同様に、第2段でのIN1-
HI-PRIの論理1への作動によりラッチ172と174の
リセットを解除し、それらを動作可能にする。
The events that occur in the second stage are similar to the events that previously occurred in the first stage switch. This operation is the second
Input port 1 is IN1-HI-PRI and IN1-VALID in the stage
Start by activating the interface control lines to logic 1 at the same time when they are connected via stage 1. This IN1-HI-PRI signal controls the high priority logic paths and also disables the low priority paths as was done in the first stage. Similarly, IN1- in the second stage
Activating HI-PRI to a logic one releases the reset of latches 172 and 174 and enables them.

【0065】次に、図12に示すようにIN1-DATA 1イン
ターフェースラインにコマンドパルス73Aが生じ、こ
れが入力ポート1に出力ポート1への高優先接続をつく
るようにコマンドする。IN1-DATA 1上のパルス73Aに
より第2段スイッチのラッチ172はパルス73Aの立
上りでセットされ、ラッチ174はその立下りでセット
される。セットされたラッチ174により、デュアルプ
ライオリティスイッチはそのラッチからのCOM HI-PRI 1
1 信号により定められるごとくに入力ポート1から出力
ポート1への高優先接続についてのコマンドを受けたこ
とをラッチする。セットされたラッチ172により、PR
EHI-PRI 信号が作動し、それによりANDゲート95が
活性となってWAIT 11 信号を発生する。出力ポート1に
ついて図7〜11に示すのと同様のロジックが他の3個
の出力ポートの夫々についての同様の機能と信号を発生
するために用いられる。これら他の3つのロジック群
(図示せず)の夫々からのWAIT信号の代表的タイミング
を図12に示す。4個のWAIT信号がパルス73A〜73
Dの発生にもとづき夫々パルス405〜408を発生す
る。幅の異なるパルス405〜408は4個の出力ポー
トの夫々への接続をなすための異なる長さのWAIT周期の
一例を示す。すなわち、これら出力パルスのいくつかは
段1内でパルス401〜404で示すように最も早い時
点で応答出来ず、その接続が使用可能となるまで待機し
なければならないように、前の接続をなしているものと
する。4個のWAIT信号はNORゲート115を通され、
そこでOR処理されそしてその結果が反転される。ゲー
ト115の機能は、4個のWAIT信号の任意の1個がゲー
ト115に対し論理1であれば優先度同報通信をWAIT状
態にとどまらせることである。ゲート115からの合成
WAIT信号(NOT IN1-WAIT)はANDゲート182でIN1-
ACCEPTラインを介してノード1にもどされて図12に示
すようなパルス75を生じさせる。段2の場合には、WA
IT 11 信号(パルス405)は最後のWAIT信号であり、
これは他の3個の接続がすぐつくられるとしてもWAIT 1
1 が0となるまで合成IN1-ACCEPT信号パルス75を長び
かせる。
Next, as shown in FIG. 12, a command pulse 73A occurs on the IN1-DATA 1 interface line, which commands input port 1 to make a high priority connection to output port 1. The pulse 73A on IN1-DATA 1 sets the latch 172 of the second stage switch on the rising edge of the pulse 73A and the latch 174 on its falling edge. With the latch 174 set, the dual priority switch will have COM HI-PRI 1
1 Latches receipt of a command for a high priority connection from input port 1 to output port 1 as defined by the signal. PR by the set latch 172
The EHI-PRI signal is activated, which activates the AND gate 95 to generate the WAIT 11 signal. Logic similar to that shown in FIGS. 7-11 for output port 1 is used to generate similar functions and signals for each of the other three output ports. FIG. 12 shows typical timings of the WAIT signal from each of these other three logic groups (not shown). 4 WAIT signals are pulses 73A-73
Pulses 405 to 408 are generated based on the generation of D, respectively. The different width pulses 405-408 represent an example of different length WAIT periods for making connections to each of the four output ports. That is, some of these output pulses are unresponsive in stage 1 as shown by pulses 401-404 at the earliest point in time and the previous connection is made so that the connection must wait until it is available. It is assumed that The four WAIT signals are passed through the NOR gate 115,
There it is ORed and the result is inverted. The function of the gate 115 is to keep priority broadcast communications in the WAIT state if any one of the four WAIT signals is a logic one for the gate 115. Synthesis from gate 115
The WAIT signal (NOT IN1-WAIT) is input to IN1- by AND gate 182.
It is returned to node 1 via the ACCEPT line to produce pulse 75 as shown in FIG. WA for Tier 2
IT 11 signal (pulse 405) is the last WAIT signal,
This is WAIT 1 even if the other 3 connections are created soon
The composite IN1-ACCEPT signal pulse 75 is delayed until 1 becomes 0.

【0066】パルス209の時点で“Enable HI-PRI 1
1”信号がブロック140で出され、これが入力ポート
1から出力ポート1への次の接続を指定する。活性化し
た“Enable HI-PRI 11”信号はANDゲート178に入
りゲート190で低優先度信号(LCONNECT 11 )とOR
処理され、そして入力ポート1から出力ポート1への接
続をデュアルプライオリティスイッチにつくらせる合成
信号CONNECT 11を発生する。CONNECT 11信号はゲート1
92で反転されてゲート95に入り、そこでWAIT11 信
号を不活性にさせる(パルス405の終端で示すよう
に)。
At the time of pulse 209, "Enable HI-PRI 1
The 1 "signal is issued at block 140, which specifies the next connection from input port 1 to output port 1. The activated" Enable HI-PRI 11 "signal enters AND gate 178 and gate 190 has a low priority. Signal (LCONNECT 11) and OR
The combined signal CONNECT 11 is generated and causes the dual priority switch to make a connection from input port 1 to output port 1. CONNECT 11 signal is gate 1
It is inverted at 92 and enters gate 95 where it deactivates the WAIT11 signal (as shown at the end of pulse 405).

【0067】図5から、16個のノードすべてに対し一
つの同報通信接続をつくるには、上記の段2のスイッチ
と同様の同報通信接続をつくらなくてはならない4個の
段2スイッチ10E〜10Hがあることに注意された
い。4個の段2スイッチのすべては上記の段2スイッチ
と同一の機能を有し、そして第1段スイッチにより同報
通信モードで広がるときと全く同じインターフェース信
号を受ける。しかしながら、4個の第2段スイッチ10
E〜10Hの夫々はそれらの同報通信接続をつくるため
のWAIT時間は異なることがある。個々の待機時間は信号
OUT1-ACCEPT ,OUT2-ACCEPT ,OUT3-ACCEPT ,OUT4-ACC
EPT により図2に示すように夫々の出力ポートに一つず
つ個々のACCEPTラインを介して第1段スイッチにもどさ
れる。第1段からの各OUTX-ACCEPT 信号は第2段スイッ
チ10E〜10Hからの異なるIN1-ACCEPT信号に接続さ
れる。4個の第2段スイッチはこのACCEPTインジケーシ
ョンを第1段のスイッチ10Aに通し、これによりその
IN1-ACCEPT信号上のインジケーションを直ちにノード1
に送る。スイッチ10Aは個々のORゲート104,1
06,108,110を通した後、図12のANDゲー
ト102で示すように、その4個の出力ポートに受ける
すべてのACCEPT信号を論理的に“AND”処理する。ゲ
ート104−110は転送の影響を受けない第2段スイ
ッチがゲート102により発生される合成ACCEPT信号に
影響を与えないようにするために一つの宛先またはマル
チキャスト動作に関連して用いられる。しかしながら、
同報通信動作については、ゲート104,106,10
8,110のすべては4個のACCEPT信号をゲート102
に直接通すように予め条件づけられる。このようにゲー
ト102は4個の第2段スイッチからのすべてのWAIT信
号を集めてそれらのAND論理処理(ANDS)を行う。こ
のスイッチ内での待機時間は論理1のWAIT信号で示され
るが、これは0であるインターフェースラインINX-ACCE
PTを介して待機をこのスイッチ外部に示し、1であるWA
IT信号ですべての接続がつくられたことを示す。段1の
ゲート102は受信した4個のOUTX-ACCEPT 信号(これ
らは4個の第2段スイッチからのINX-ACCEPT信号に直接
接続される)の値にもとづき一つの合成ACCEPT信号を形
成する。その結果、ゲート102は4個の第2段スイッ
チがそれらに関連する4個の出力ポートのすべてに対す
る接続をつくったことをそれらがリポートするまで活性
になれない。ゲート102の4個の入力のいずれか1個
が0(待機を示す)であれば、ゲート102の出力は0
となり、段1からのIN1-ACCEPTラインを介してノード1
に0をもどす。このとき、パルス75は0状態のままで
ある。しかしながら、ゲート102の4個の入力が1状
態に戻り、16個の同報通信接続がなされたことを示す
と、ゲート102の出力は1となってIN1-ACCEPTを1に
し、パルス75を終了させる。パルス75は、第2段の
16個の接続のすべてがつくられたことについて肯定応
答を与える。ACCEPT信号のAND処理には、一つの活性
ACCEPT信号を、ACCEPT信号が前の同報通信/スイッチ段
またはノード3に送られる前に各同報通信/スイッチ段
の出力ポートに付加されるすべての受信ノードから送ら
ねばならない。ノード3はACCEPT信号が活性となること
を知れば、16個のノードのすべての転送が完了したこ
とのインジケーションを示す正帰還を得る。そのときノ
ード3は同報通信/スイッチ10AへのそのIN3-BRDCAS
T ,IN3-VALID ,4個のIN3-DATAラインを0にリセット
し、その同報通信を終了してそのインターフェースをID
LE状態にもどす。クロック時点n+3で0になるIN3-BR
DCAST およびIN3-VALID 入力ラインにより、同報通信ス
イッチ10Aの入力ポート3はその4個の出力ポートへ
の接続を切り、それらをIDLE状態にする。その後直ちに
同報通信スイッチ10E,10F,10G,10Hはそ
れらのIN1-BRDCAST およびIN1-VALID 入力ラインが0と
なったことを知り、それらの4個の出力ポートへの接続
を切り、それらをIDLE状態にもどす。このように、これ
ら接続は破断されて同報通信/スイッチを1クロック時
間内にIDLEにもどさせることが出来る。ノード3が伝送
すべき他の同報通信または非同報通信メッセージを有す
るとすれば、それをバッファ52とシフトレジスタ54
(図7〜11)に入れクロック時点n+4で伝送を開始
する。唯一の条件は、ノード3で発生されるVALID 信号
が他の伝送の開始前に前の伝送の終了を示すため最短で
1クロック時間(時点n+3)だけ0にもどらなければ
ならないことである。
From FIG. 5, in order to make one broadcast connection for all 16 nodes, four stage 2 switches must be created that are similar to the switch in stage 2 above. Note that there are 10E-10H. All four stage 2 switches have the same function as the stage 2 switches described above, and receive the exact same interface signals as when spread in broadcast mode by the first stage switch. However, four second stage switches 10
Each of E-10H may have a different WAIT time for making their broadcast connection. Individual waiting time is signal
OUT1-ACCEPT, OUT2-ACCEPT, OUT3-ACCEPT, OUT4-ACC
The EPTs are returned to the first stage switch via individual ACCEPT lines, one for each output port, as shown in FIG. Each OUTX-ACCEPT signal from the first stage is connected to a different IN1-ACCEPT signal from the second stage switches 10E-10H. The four second stage switches pass this ACCEPT indication to the first stage switch 10A, which
IN1-ACCEPT signal indication immediately on node 1
Send to. The switch 10A has individual OR gates 104,1.
After passing through 06, 108 and 110, all ACCEPT signals received at its four output ports are logically "ANDed" as shown by AND gate 102 in FIG. Gates 104-110 are used in connection with one destination or multicast operation to ensure that the transfer-insensitive second stage switch does not affect the composite ACCEPT signal generated by gate 102. However,
Regarding the broadcast communication operation, gates 104, 106, 10
8,110 all gate 4 ACCEPT signals
Is preconditioned to pass directly through. In this way, the gate 102 collects all the WAIT signals from the four second-stage switches and performs an AND logic operation (ANDS) thereof. The wait time in this switch is indicated by the WAIT signal of logic 1, which is 0. Interface line INX-ACCE
Standby via PT to show outside of this switch, 1 WA
The IT signal indicates that all connections have been made. Gate 102 of stage 1 forms a composite ACCEPT signal based on the values of the four OUTX-ACCEPT signals received (these are directly connected to the INX-ACCEPT signals from the four second stage switches). As a result, the gates 102 cannot be activated until they report that the four second stage switches have made connections to all four of their associated output ports. If any one of the four inputs of gate 102 is 0 (indicating a wait), the output of gate 102 is 0.
Node 1 via the IN1-ACCEPT line from tier 1
Return 0 to. At this time, the pulse 75 remains in the 0 state. However, when the four inputs of gate 102 return to the 1 state, indicating that 16 broadcast connections have been made, the output of gate 102 goes to 1 to set IN1-ACCEPT to 1 and pulse 75 ends. Let Pulse 75 gives an acknowledgment that all 16 connections of the second stage were made. One activation for AND processing of ACCEPT signal
The ACCEPT signal must be sent from all receiving nodes attached to the output port of each broadcast / switch stage before the ACCEPT signal is sent to the previous broadcast / switch stage or node 3. Node 3, knowing that the ACCEPT signal is active, will get positive feedback indicating an indication that all 16 node transfers have been completed. Node 3 then broadcasts its IN3-BRDCAS to switch 10A.
T, IN3-VALID, 4 IN3-DATA lines are reset to 0, the broadcast communication is terminated and the interface is ID
Return to LE state. IN3-BR becomes 0 at clock point n + 3
The DCAST and IN3-VALID input lines cause input port 3 of broadcast switch 10A to disconnect to its four output ports and put them in the IDLE state. Immediately thereafter, the broadcast switches 10E, 10F, 10G, and 10H learn that their IN1-BRDCAST and IN1-VALID input lines have become 0, cut off their connections to their four output ports, and switch them to IDLE. Return to the state. In this way, these connections can be broken and the broadcast / switch can be returned to IDLE within one clock time. If node 3 has another broadcast or non-broadcast message to transmit, it will send it to buffer 52 and shift register 54.
(FIGS. 7 to 11), transmission is started at clock time point n + 4. The only condition is that the VALID signal generated at node 3 must return to 0 for a minimum of one clock time (time point n + 3) before the start of another transmission to indicate the end of the previous transmission.

【0068】これが2段ネットワークの両段を介しての
高優先度同報通信接続を完成する。これらパス接続は図
12に示すようにここでつくられ、MESSAGE DATAがノー
ド1から16個のノードのすべてに同時に同報通信しう
ることになる。その結果、高優先度コマンドが関連する
スイッチ段に記憶され、所要の出力ポートが使用可能に
なると直ちに優先順にもとづきつくられるから、最高の
速度で高優先度パスがつくられる。更に、接続の完成に
より直ちに接続をつくるノードに正帰還が与えられ、そ
れ故最も早い時点でそれが行われる。
This completes the high priority broadcast connection via both stages of the two stage network. These path connections are made here as shown in FIG. 12 so that MESSAGE DATA can be broadcast to all of nodes 1-16 at the same time. As a result, the high priority command is stored in the associated switch stage and is built up in priority order as soon as the required output ports are available, thus creating a high priority path at maximum speed. In addition, the completion of the connection provides positive feedback to the node making the connection immediately, and therefore at the earliest point.

【0069】MESSAGE DATAがすべてのノードに同報通信
された後に、すべての受信ノードは選択されたエラー検
出方法(パリティ法、CRC法、等)を用いてそのメッ
セージでの精度をチェックすることが出来る。このメッ
セージが正しく受信されていれば、各受信ノードはその
ACCEPT信号を活性化することにより図5に示すネットワ
ーク内の第2段スイッチ10E〜10Hに応答する。第
2段スイッチはこのACCEPTインジケーションを第1段ス
イッチ10Aにもどし、それによりこれがノード1に直
ちにもどされる。各スイッチ10Aおよび10E〜10
Hは図7〜11のANDゲート102で示すようにその
4個の出力ポートから受けるACCEPT信号のすべてを論理
的に“ANDS”処理する。このACCEPT信号のAND処
理には、活性ACCEPT信号を、第1スイッチ段10Aまた
はノード1に送る前に各スイッチ10E〜10Hの出力
ポートに付加されるすべての受信ノードに送らなくては
ならない。マルチキャストモードでこのACCEPT機能を正
しく行うためには、スイッチにより伝送に関連しない
(NOT )すべての出力ポートからのACCEPTインターフェ
ースラインを論理1にし、関連するノードからの正しい
ACCEPTインジケーションの伝送を防止しないようにしな
ければならない。これは出力ポート1〜4についての夫
々のゲート104,106,108,110によりスイ
ッチ10に対し内部的に行われる。このように、各スイ
ッチ10(10Aと10E〜10H)内のANDゲート
102は任意のタイプのコマンド、すなわち同報通信、
マルチキャストまたは単一宛先について正しくACCEPTフ
ィードバックインジケーションを通すようにされる。AC
CEPT信号が活性(パルス79の終り)であることをノー
ド1が知るとき、それは選ばれたすべてのノードへの転
送が完了したことの正帰還を得る。そのときノード1は
そのスイッチ10AへのIN1-HI-PRI,IN1-VALID および
4個のIN1-DATAラインを0にリセットし、同報通信を終
了し、そのインターフェースをIDLE状態にもどす。
After the MESSAGE DATA has been broadcast to all nodes, all receiving nodes can check the accuracy in their messages using the selected error detection method (parity method, CRC method, etc.). I can. If this message is received correctly, each receiving node
Responding to the second stage switches 10E to 10H in the network shown in FIG. 5 by activating the ACCEPT signal. The second stage switch returns this ACCEPT indication to the first stage switch 10A, which immediately returns it to node 1. Each switch 10A and 10E-10
H logically "ANDS" s all of the ACCEPT signals received from its four output ports as shown by AND gate 102 in FIGS. This ANDing of the ACCEPT signal must send the active ACCEPT signal to all receiving nodes attached to the output port of each switch 10E-10H before sending it to the first switch stage 10A or node 1. In order for this ACCEPT function to work correctly in multicast mode, the switch should make the ACCEPT interface lines from all output ports that are not associated with transmission (NOT) logical 1 and correct from the associated node.
It shall not prevent the transmission of ACCEPT indications. This is done internally to switch 10 by respective gates 104, 106, 108, 110 for output ports 1-4. Thus, the AND gate 102 in each switch 10 (10A and 10E-10H) may be of any type of command, i.e., broadcast,
Properly pass ACCEPT feedback indication for multicast or single destination. AC
When node 1 knows that the CEPT signal is active (the end of pulse 79), it gets positive feedback that the transfer to all selected nodes is complete. Node 1 then resets IN1-HI-PRI, IN1-VALID and the four IN1-DATA lines to its switch 10A to 0, terminates the broadcast and returns the interface to the IDLE state.

【0070】本発明によれば、このネットワーク内で2
以上の優先度同報通信またはマルチキャスト動作の実行
を同時に試みるとき生じうるデッドロック条件の二つの
異なるタイプ(タイプ1とタイプ2)を処理するために
図7〜11には2個の新しい機能ブロック546と54
8が付加されている。ブロック546と548の詳細は
図16〜21について後述する。
According to the present invention, in this network 2
Two new functional blocks are shown in FIGS. 7-11 to handle two different types of deadlock conditions (type 1 and type 2) that can occur when attempting to perform the above priority broadcast or multicast operations simultaneously. 546 and 54
8 is added. Details of blocks 546 and 548 are described below with respect to FIGS.

【0071】同報通信およびマルチキャスト動作の高優
先度実行とその優先順位づけは図13および図14に示
すブロック140により与えられる機能である。ゲート
250と258および遅延ブロック257と関連してラ
ッチ252と254により入力ポート1から出力ポート
1への高優先度接続をつくるための代表的なロジックが
示されている。ゲート260,266,268および遅
延ブロック267に関連してラッチ262,264によ
り入力ポート2から出力ポート1への高優先度接続をつ
くる、同じロジックが示されている。ゲート270,2
76,278および遅延ブロック277に関連してラッ
チ272,274により入力ポート3から出力ポート1
への高優先接続をつくる同じロジックが示されている。
ゲート280,286,288と遅延ブロック287に
関連してラッチ282,284により入力ポート4から
出力ポート1への高優先接続をつくる同じロジックが示
されている。
High priority execution of broadcast and multicast operations and their prioritization are functions provided by block 140 shown in FIGS. 13 and 14. Representative logic is shown for making a high priority connection from input port 1 to output port 1 by means of latches 252 and 254 in association with gates 250 and 258 and delay block 257. The same logic is shown to make a high priority connection from input port 2 to output port 1 by means of latches 262, 264 associated with gates 260, 266, 268 and delay block 267. Gates 270,2
76, 278 and delay block 277 associated with latches 272, 274 from input port 3 to output port 1
The same logic for making a high priority connection to is shown.
The same logic is shown to make a high priority connection from input port 4 to output port 1 by means of latches 282, 284 associated with gates 280, 286, 288 and delay block 287.

【0072】ブロック140はクロック信号を必要とす
る順次的なロジック動作および決定を必要とする。これ
は、このALL NODEスイッチの概念においてはじめてクロ
ックを必要とするものである。図13および図14で用
いられるクロックは例として40MHzとされるが、こ
のクロック周波数は一般に実施の技術により決まるもの
である。
Block 140 requires sequential logic operations and decisions that require a clock signal. This is the first clock in need of this ALL NODE switch concept. The clock used in FIGS. 13 and 14 is 40 MHz as an example, but the clock frequency is generally determined by the implementation technique.

【0073】ブロック140で行われる、図13および
図14に示す機能をこれまで述べた出力ポート1への高
優先度接続をコマンドする入力ポート1の例を用い、そ
れに優先度機能を示すために出力ポート1に対する高優
先度接続をコマンドする入力ポート2の同時要求を加え
て説明する。“COM HI-PRI 11 ”信号および“COM HI-P
RI 21 ”信号がこの情報をラッチ252に対し活性とな
ることによりブロック140に与え、そこでそれが40
MHzに対し再同期化される。ラッチ252はそのリセ
ットライン上のIN1-HI-PRI信号により動作可能とされて
入力ポート1が高優先度モードで動作中のとき機能を行
う。ラット252は“COM HI-PRI 11 ”信号が図15の
タイミング図に示すように40MHzのクロック信号の
立上りと同期して活性となるときセットしてIN1-HI−PE
NDING 信号を発生する。セットされたラッチ252は入
力ポート1が出力ポート1に対してつくろうとするペン
ディングの高優先度接続を有することを示す。ブロック
140のロジックの目的はこのペンディングコマンドを
記録し、最も早い時点で優先度にもとづきその所望の接
続をつくることである。ラッチ252のQ出力はそのS
ET入力にフィードバックされてはじめてセットされて
からIN1-HI-PRI信号がそのラッチのリセット入力で不活
性になるまでそのセット状態を維持し、それをリセット
させる。
To use the example of input port 1 commanding the high priority connection to output port 1 described above for the functions shown in FIGS. 13 and 14 performed in block 140, and to show it the priority function. A simultaneous request from the input port 2 for commanding a high priority connection to the output port 1 will be described. “COM HI-PRI 11” signal and “COM HI-P”
The RI 21 "signal provides this information to block 140 by activating this information to latch 252, where it is 40
Resynchronized to MHz. Latch 252 is enabled by the IN1-HI-PRI signal on its reset line and functions when input port 1 is operating in the high priority mode. The rat 252 is set to IN1-HI-PE when the "COM HI-PRI 11" signal becomes active in synchronization with the rising edge of the 40 MHz clock signal as shown in the timing chart of FIG.
Generate the NDING signal. Latch 252 set indicates that input port 1 has a pending high priority connection to output port 1. The purpose of the logic of block 140 is to record this pending command and make its desired connection based on priority at the earliest time. The Q output of the latch 252 is its S
After being set for the first time after being fed back to the ET input, the IN1-HI-PRI signal maintains its set state until it becomes inactive at the reset input of the latch, causing it to reset.

【0074】ラッチ254,264,274,284は
4ビットスナップショットレジスタ(SNAP SHOT REGIST
ER)を含み、これが回転優先度に基づきすべてのペンデ
ィングの接続をつくりうるようにすると共に個々のユー
ザが一つの出力ポート接続を独占しないようにし、所望
の接続をつくることの出来ない他のユーザの迂回を防止
するものである。スナップショットレジスタはどの接続
がペンディングであるかを決定するために特定のインタ
ーバルでのみ「スナップショット」を行うことが出来
る。この「スナップショット」インターバルはANDゲ
ート300により定められる。このゲートはスナップシ
ョットレジスタにレジスタ252,262,272,2
82からのペンディング接続要求をサンプリングさせる
クロック信号を与える。スナップショットレジスタのこ
のクロック動作はスナップショットレジスタのいずれの
ビットもセットされずそして出力ポート1がゲート32
0からのOUT1-NOT CONNECTED信号により使用中でないと
されるとき40MHzでゲート300により定められた
ように生じる。基本的にスナップショットレジスタは出
力ポート1がそれに対する現在の接続を有さずそしてス
ナップショットレジスタに活性ビットがない限り、40
MHzでクロックされる。
Latches 254, 264, 274 and 284 are 4-bit snapshot registers (SNAP SHOT REGIST).
ER), which allows all pending connections to be made based on rotation priority, and prevents individual users from monopolizing one output port connection, and other users who cannot make the desired connection. It is intended to prevent the detour. The snapshot register can only "snapshot" at specific intervals to determine which connection is pending. This “snapshot” interval is defined by AND gate 300. This gate is connected to the snapshot register as registers 252, 262, 272, 2
A clock signal is provided which causes the pending connection request from 82 to be sampled. This clocking of the snapshot register does not set any bit in the snapshot register and output port 1 gates 32
Occurs as defined by gate 300 at 40 MHz when marked OUT1-NOT CONNECTED from 0 as not in use. Basically the snapshot register is 40 unless output port 1 has a current connection to it and there is no active bit in the snapshot register.
Clocked in MHz.

【0075】図15は、入力ポート1と2が出力ポート
1への接続のためのペンディング高優先度コマンドを出
すときのスナップショットレジスタのタイミングを示
し、出力ポート1は0であるOUT1-NOT CONNECTED 信号
302により前の低優先度接続で占められている。図1
5は、この場合、IN1-HI PENDINGおよびIN2-HI PENDING
ラッチ254と264がセットし、出力ポート1が使用
可能となるのを待っていることを示す。パルス時点30
1で出力ポート1がその前の接続を終了し、使用可能に
なる。スナップショットレジスタが予めセットしたビッ
トを有していないとすると、CLOCK snap shot register
信号が活性となって、パルス301の後の次の40MH
zクロック信号と一致する期間中パルス303を発生す
る。パルス303はスナップショットレジスタのビット
のすべてに入り、それらを夫々ラッチ252,262,
272,282の状態に対応する状態にセットする。こ
の例ではsnap shot registerラッチ254と264の両
方がこのときセットする。これにより「Enable HI-PRI
11”信号がブロック275とゲート258により10ns
の遅延後に活性となる。これがパルス305を出すこと
で次に出力ポート1へ接続する入力ポート1を選択す
る。ラット264がパルス303でセットしても、「En
able HI-PRI 21”信号はパルス305と同時に活性とは
ならない。すなわち「NOT Enable HI-PRI 11”信号がこ
のとき0であるためゲート266によりそのようになる
ことが防止される。
FIG. 15 shows the timing of the snapshot register when input ports 1 and 2 issue a pending high priority command for connection to output port 1; output port 1 is 0 OUT1-NOT CONNECTED The signal 302 is occupied by the previous low priority connection. Figure 1
5 is IN1-HI PENDING and IN2-HI PENDING in this case
Latches 254 and 264 are set to indicate that output port 1 is waiting for it to become available. Pulse time 30
At 1, output port 1 terminates its previous connection and is ready for use. Assuming the snapshot register does not have the preset bit set, the CLOCK snap shot register
The signal becomes active and the next 40 MH after pulse 301
The pulse 303 is generated during the period corresponding to the z clock signal. Pulse 303 enters all of the bits of the snapshot register and latches them into latches 252, 262, respectively.
The states corresponding to the states 272 and 282 are set. In this example, both snap shot register latches 254 and 264 are set at this time. This will enable "Enable HI-PRI
11 ”signal is 10ns due to block 275 and gate 258
Becomes active after a delay of. This issues pulse 305 to select input port 1 to connect to output port 1 next. Even if the rat 264 sets with pulse 303,
The able HI-PRI 21 "signal is not active at the same time as pulse 305. That is, gate 266 prevents this from happening because the" NOT Enable HI-PRI 11 "signal is now 0.

【0076】入力ポート1がそのメッセージを出力ポー
ト1に送った後に、入力ポート1はその出力ポート1へ
の接続を、図15に示すようにIN1-HI-PRI信号を不活性
にすることによりその接続を切る。これは他方COM HI-P
RI 11 ,IN1−HI PENDINGおよびENABLE HI-PRI11 (ス
ナップショットレジスタの1ビット)をリセットする。
この時点でラッチ264のみがスナップショットレジス
タ内でセットしたままであり、ゲート266は遅延ブロ
ック267に、“ENABLE HI-PRI21 ”信号268を10
ns後に活性として図15のパルス307をつくりそして
次に入力ポート2を出力ポート1に接続すべきものとし
て選ばせるインジケーションを通しうるようにする。入
力ポート2がそのメッセージを出力ポート1に送った後
に、入力ポート2は図15に示すようにそのIN2-HI−PR
I 信号を不活性にすることでその出力ポート1への接続
を断つ。これは他方においてCOM HI−PRI21 ,IN2-HI P
ENDINGおよびENABLE HI-PRI21 を(スナップショットレ
ジスタの1ビットをリセットすることで)リセットす
る。次に出力ポート1はそのペンディング接続のすべて
をサービスし、CLOCK snap shot register信号300が
309と311のようなパルスを出すことでsnap shot
registerラッチのクロック動作を再び開始し、そしてこ
れは出力ポート1が再び接続されるかあるいは他の高優
先度動作がスナップショットレジスタにラッチされるか
するまで続行する。
After input port 1 sends its message to output port 1, input port 1 makes its connection to output port 1 by deactivating the IN1-HI-PRI signal as shown in FIG. Disconnect that connection. This is the other COM HI-P
Resets RI 11, IN1-HI PENDING, and ENABLE HI-PRI11 (1 bit of snapshot register).
At this point, only latch 264 remains set in the snapshot register, and gate 266 provides delay block 267 with "ENABLE HI-PRI21" signal 268.
After ns, the pulse 307 of FIG. 15 is made active and is then enabled to pass an indication that causes input port 2 to be selected to be connected to output port 1. After the input port 2 sends the message to the output port 1, the input port 2 receives its IN2-HI-PR as shown in FIG.
Deactivating the I signal disconnects its output port 1. On the other hand, this is COM HI-PRI21, IN2-HI P
Reset ENDING and ENABLE HI-PRI21 (by resetting one bit in the snapshot register). Output port 1 then services all of its pending connections, causing the CLOCK snap shot register signal 300 to pulse such as 309 and 311 for snap shots.
Restart the clock operation of the register latch, and this continues until output port 1 is reconnected or another high priority operation is latched in the snapshot register.

【0077】遅延ブロック257,267,277,2
87の目的は一つの接続の後次の接続がすぐ生じないよ
うにしてインターフェース信号が和解する前にエラーが
生じないようにすることである。
Delay blocks 257, 267, 277, 2
The purpose of 87 is to prevent one connection from immediately following another so that no errors occur before the interface signals settle.

【0078】ゲート250,260,270,280は
スナップショットレジスタ内のラットが夫々NOT RESET
IN1-HI-PRI ,NOT RESET IN2-HI-PRI ,NOT RESET IN
3-HI-PRI,NOT RESET IN4-HI-PRI信号により個々にリセ
ットされうるようにする。これら信号はブロードキャス
トおよびマルチキャスト動作に固有のものであり、デッ
ドロック条件の修正に用いられる。デッドロックは図1
6に示すように二つの異なる環境タイプでネットワーク
内に生じうる。
The gates 250, 260, 270 and 280 are not reset by the rat in the snapshot register.
IN1-HI-PRI, NOT RESET IN2-HI-PRI, NOT RESET IN
3-HI-PRI, NOT RESET IN 4-Enables individual reset by HI-PRI signal. These signals are unique to broadcast and multicast operations and are used to correct deadlock conditions. Deadlock is Figure 1
It can occur in the network in two different environment types, as shown in FIG.

【0079】タイプ1と呼ばれる第1のデッドロック条
件は図16のスイッチ10Aの内部に示すように一つの
スイッチ内で生じる。デッドロックタイプ1の一例が示
されており、これはノード1と4がマルチキャストを同
時に試みているものと仮定している。ノード1はスイッ
チ10Aの出力ポート2,3,4へのマルチキャストで
あり、入力ポート1からスイッチ10Aの内部への接続
ラインで示すように出力ポート2と4については直ちに
成功である。しかしながらノード1は出力ポート3への
それが得られないためマルチキャスト接続を完成出来な
い。ノード4はスイッチ10Aの出力ポート1,2,3
へのマルチキャストであり入力ポート4からスイッチ1
0Aの内部への接続ラインで示すように出力ポート1と
3については直ちに接続出来る。しかしながらノード4
は出力ポート2に接続出来ないためそのマルチキャスト
接続を完成することが出来ない。ノード1と4はこの例
ではデッドロックとなり、それら自体ではこの問題を解
決出来ない。ノード1は出力ポート2への接続を有し、
これは出力ポート3への接続が得られるまでそれを解放
しない。しかしながらノード4は出力ポート3への接続
を有し、それは出力ポート2への接続を得るまでそれを
解放しない。この問題はほぼ同時に異なるノードから入
る2つのマルチキャスト動作間の競合条件によるもので
ある。これにより入力ポート4と1に関連する2組のス
ナップショットレジスタ(snap shotregister)(図
9)が互いに同期をはずれて、どの入力ポートが出力ポ
ート2と3を得るかについての優先度の決定が一致しな
いことになる。すなわちノード1に出力ポート2への接
続に最高優先度を与え、ノード4に出力ポート3への接
続に最高優先度を与える。これらの決定が一致すれば、
例えば両出力ポート2と3について最高優先度がノード
にまず与えられれば、問題はない。すなわちノード1が
はじめでありノード4が次となってデッドロックは回避
されるからである。それ故、この問題を解決するにはデ
ッドロック条件を検出し、関連するスナップショットレ
ジスタに一致するように再優先づけさせる必要がある。
このときの動作はデッドロックを生じさせず順次的に流
れることになる。この修正はスナップショットレジスタ
から不一致優先度を除去しそして種々のスナップショッ
トレジスタにわたり一致するように優先度を再計算する
ことを含む。このようにゲート250,260,27
0,280がデッドロック検出修正ロジックからの個々
のリセットにもとづきスナップショットレジスタ内の個
々のラッチ254,264,274,284を夫々リセ
ットするために図9で用いられる。この決定は一致を検
出されそしてデッドロックにより生じた優先度決定にも
とづくものである。この不一致優先度の決定はスナップ
ショットレジスタ内の一つのラッチから個々にリセット
される。このリセットはラッチ252,262,27
2,282には入らず、これらラッチはリセットされず
にそのスイッチでペンディングとなっている接続を保持
しつづける。優先度はスナップショットレジスタの1つ
のビットをリセットすることでのみ変更され、この動作
はその他の方法では失われあるいは影響されない。例え
ば、この例では出力ポート3への接続についてのはじめ
の最高優先度は入力ポート4である。デッドロックが検
出されると、入力ポートに最高優先度を与えるラッチ2
84がリセットされる。次に出力ポート3への優先度が
再計算されそして入力ポート1が出力ポート3への接続
を得る。これにより入力ポートはそのマルチキャスト接
続のすべてをつくることが出来、この動作は完成まで進
む。入力ポート1のマルチキャストが完了した後に入力
ポート4がその所要の接続を得てその動作を完了する。
The first deadlock condition called type 1 occurs within one switch as shown inside switch 10A in FIG. An example of deadlock type 1 is shown, which assumes that nodes 1 and 4 are attempting multicast at the same time. Node 1 is a multicast to the output ports 2, 3 and 4 of switch 10A, with immediate success on output ports 2 and 4 as shown by the connecting line from input port 1 to the interior of switch 10A. However, node 1 cannot complete the multicast connection because it cannot get it to output port 3. The node 4 is the output port 1, 2, 3 of the switch 10A.
Multicast to input port 4 to switch 1
Output ports 1 and 3 can be connected immediately, as indicated by the connection line to the interior of 0A. However node 4
Cannot complete its multicast connection because it cannot connect to output port 2. Nodes 1 and 4 deadlock in this example and cannot solve this problem by themselves. Node 1 has a connection to output port 2,
It does not release it until a connection to output port 3 is available. However, node 4 has a connection to output port 3, which does not release it until it gets a connection to output port 2. This problem is due to a race condition between two multicast operations coming from different nodes at about the same time. This causes the two sets of snap shot registers (FIG. 9) associated with input ports 4 and 1 to be out of sync with each other and to prioritize which input port gets output ports 2 and 3. It will not match. That is, the node 1 is given the highest priority for the connection to the output port 2, and the node 4 is given the highest priority for the connection to the output port 3. If these decisions are consistent,
For example, if the highest priority for both output ports 2 and 3 is given to the node first, then there is no problem. That is, the deadlock is avoided because node 1 is first and node 4 is second. Therefore, to solve this problem it is necessary to detect deadlock conditions and re-prioritize them to match the relevant snapshot registers.
The operation at this time flows sequentially without causing deadlock. This modification involves removing the mismatched priorities from the snapshot registers and recalculating the priorities to match across the various snapshot registers. In this way, the gates 250, 260, 27
0, 280 are used in FIG. 9 to reset the respective latches 254, 264, 274, 284 in the snapshot register based on the respective resets from the deadlock detection and correction logic. This decision is based on the priority decision that a match was detected and caused by a deadlock. This mismatch priority determination is individually reset from one latch in the snapshot register. This reset is done by latches 252, 262, 27.
2, 282 will not be entered, and these latches will not be reset and will continue to hold the pending connections at that switch. The priority is changed only by resetting one bit in the snapshot register, this behavior is not lost or affected otherwise. For example, in this example, the first highest priority for connecting to output port 3 is input port 4. Latch 2 that gives the highest priority to the input port when deadlock is detected
84 is reset. Then the priority to output port 3 is recalculated and input port 1 gets a connection to output port 3. This allows the input port to make all of its multicast connections, and this operation proceeds to completion. After the multicast on input port 1 is complete, input port 4 gets its required connection and completes its operation.

【0080】デッドロックタイプ1は単一宛先高優先度
接続については生じえない。しかしながら、同報通信ま
たはマルチキャスト動作では一つの入力ポートが同一の
スイッチ内の2,3または4個の出力ポートへの接続を
得なくてはならないから生じうる。2宛先マルチキャス
トではデッドロックは、他のマルチキャストが全く同じ
2つの出力ポートに向っており、その一方がそれらポー
トの一方を、他方が他方を得たときにのみ生じうる。与
えられた一つのスイッチ内の3または4個の出力ポート
への同時マルチキャストでは図16のスイッチ10Aの
例はどのようにしてデッドロックが生じうるかを示して
いる。タイプ1の場合にはデッドロックは直ちに検出さ
れて伝送に大きな遅れを伴うことなく直ちに修正しう
る。
Deadlock type 1 cannot occur for single destination high priority connections. However, in broadcast or multicast operation this can occur because one input port must get a connection to 2, 3 or 4 output ports in the same switch. With two-destination multicasts, deadlocks can only occur when two other multicasts point to exactly the same two output ports, one of which gets one of the ports and the other gets the other. The example of switch 10A in FIG. 16 shows how deadlock can occur with simultaneous multicast to three or four output ports in a given switch. In the case of type 1, deadlock can be detected immediately and corrected immediately without significant delay in transmission.

【0081】タイプ1のデッドロック条件を検出し修正
するのに必要なロジックを図17に示す。ANDゲート
600は図16のスイッチ10Aに示すデッドロックの
例を検出するための組合せロジックを示す。この検出は
つくられたマルチキャスト接続を限定する信号ENABLE H
I-PRI12 等のようなスナップショットレジスタの出力お
よび作ろうとしているマルチキャスト接続を限定するWA
IT信号にもとづく。この場合、ゲート600は入力ポー
ト1から出力ポート2と4への接続および入力ポート4
から出力ポート1と3への接続がなされたことを示すが
1から3へ、そして4から2へのデッドロック接続がな
されるのを待っていることについてはそれを示さない。
ブロック604での組合せロジックは入力ポート1と4
の間に同様なデッドロック条件を生じさせうる2,3お
よび4個の接続を必要とするマルチキャストの他の組合
せを検出するゲート600と同様のゲートからなる。O
Rゲート602は考えられるすべてのタイプ1のデッド
ロック条件の論理ORを行い、入力ポート1と4の間に
タイプ1のデッドロッグが検出されたことを示すRESET
IN1 & 4信号を発生する。ゲート600,602,60
4と同様のロジックが4個の入力ポートの内の一時に2
個の組合せ間のデッドロック条件を検出するために用い
られる。それらの結果がゲート606と608のような
一つの与えられたポートに関連するスナップショットレ
ジスタへのすべてのリセットを組合せるゲートでNOR
処理される。例えば、ゲート606はそれらリセットを
入力ポート4に関連するすべてのスナップショットレジ
スタに組入れる。すなわちそれは入力ポート1と4の
間、2と4の間、3と4の間のデッドロックのリセット
を制御する。ゲート606への1つの付加的入力(IN4-
REJECT)が含まれる。この入力はタイプ2のデッドロッ
ク条件についての修正リセットである。このようにタイ
プ2のデッドロック条件により、タイプ1のデッドロッ
ク条件について用いられたと全く同一の修正アルゴリズ
ムが行われる。ゲート606の出力(NOT RESET IN4-HI
-PRI)のような修正信号が図9のスナップショットレジ
スタ内のANDゲート280に入り、ラッチ284をし
てリセットさせる。ラッチ284が0となると、信号EN
ABLE HI-PRI 41とENABLE HI-PRI 43(図示せず)が0と
なり、ゲート600からそれらの条件を除去する。この
ように、デッドロック条件は除去され、それによりゲー
ト600と602が0となりデッドロック修正信号(NO
T RESET IN4-HI PRI)を除去する。その後通常の動作が
続くことになる。タイプ1のデッドロックの検出と修正
は一つのスイッチ10内で生じそしてそのネットワーク
内の他のスイッチには全く影響せずあるいはそのネット
ワークを介してのマルチキャストまたは同報通信動作の
伝ぱんに変更を生じさせない。
The logic required to detect and correct type 1 deadlock conditions is shown in FIG. AND gate 600 represents the combinatorial logic for detecting the deadlock example shown in switch 10A of FIG. This detection is a signal ENABLE H that limits the created multicast connection.
A WA that limits the output of snapshot registers such as I-PRI12 etc. and the multicast connection you are trying to make
Based on IT signal. In this case, the gate 600 connects the input port 1 to the output ports 2 and 4 and the input port 4
Indicates that a connection has been made to output ports 1 and 3 from, but not waiting to make a deadlock connection from 1 to 3 and from 4 to 2.
The combinational logic at block 604 is input ports 1 and 4
It consists of a gate similar to gate 600 which detects other combinations of multicasts that require 2, 3 and 4 connections which may result in similar deadlock conditions during. O
R-gate 602 performs a logical OR of all possible type 1 deadlock conditions and indicates that a type 1 deadlog has been detected between input ports 1 and 4.
Generates IN1 & 4 signals. Gates 600,602,60
Logic similar to 4 has 2 of 1 out of 4 input ports
It is used to detect deadlock conditions between individual combinations. NOR at those gates whose results combine all resets to the snapshot register associated with one given port, such as gates 606 and 608.
It is processed. For example, gate 606 incorporates those resets into all snapshot registers associated with input port 4. That is, it controls the deadlock reset between input ports 1 and 4, between 2 and 4, and between 3 and 4. One additional input to gate 606 (IN4-
REJECT) is included. This input is a modified reset for Type 2 deadlock conditions. Thus, the type 2 deadlock condition provides the exact same correction algorithm used for the type 1 deadlock condition. Output of gate 606 (NOT RESET IN4-HI
-PRI) enters the AND gate 280 in the snapshot register of FIG. 9 causing the latch 284 to reset. When the latch 284 becomes 0, the signal EN
ABLE HI-PRI 41 and ENABLE HI-PRI 43 (not shown) go to 0, removing those conditions from gate 600. In this way, the deadlock condition is eliminated, which causes gates 600 and 602 to go to zero and the deadlock correction signal (NO
T RESET IN4-HI PRI) is removed. After that, normal operation will continue. Type 1 deadlock detection and correction occurs within one switch 10 and has no effect on other switches within the network or changes in the propagation of multicast or broadcast operations over that network. Do not cause.

【0082】タイプ2である第2のデッドロック条件は
図16に示すように一つの多段ネットワークの2個の隣
接する段間で生じる。タイプ2のデッドロックの一例
は、ノード7と15が同時にマルチキャストを試みてい
るものとして示してある。ノード7はスイッチ10C,
10E,10F,10Gにマルチキャストを行ってお
り、図16の接続線で示すようにスイッチ10C,10
F,10Gにおいては直ちに所要の接続を得る。しかし
ながらノード7はスイッチ10Eに必要な接続を得るこ
とが出来ないためそのマルチキャスト接続を完成するこ
とが出来ない。ノード15はスイッチ10D,10E,
10G,10Hにマルチキャストを行い、スイッチ10
D,10E,10Hについては図16の接続ラインで示
すように接続を直ちに得たがスイッチ10Gについては
得られないためそのマルチキャスト接続を完成出来な
い。ノード7と15はデッドロックとなり、それら自体
ではこの問題を解決出来ない。ノード7はスイッチ10
Gへの接続を、それがスイッチ10Eへの接続を得るま
で解放せず、ノード15はそのスイッチ10Gへの接続
を得るまで10Eへの接続を解放しない。この問題を解
決することはタイプ1のデッドロックより困難である。
すなわち、これが2個の隣接するネットワーク段内の数
個または多数個のスイッチチップにまたがることがある
ためである。その修正には第2段のスイッチにつくられ
た一致しない優先度を除去する必要がある。しかしなが
ら、第2段のスイッチでそれを検出することは困難であ
る。すなわち、個々のスイッチが行うことは一致優先度
決定であるからであり、デッドロックが生じたことを検
出することは出来ない。それ故この問題は、次の段で行
われるべきようにマルチキャスト動作が処理されていな
いことを検出出来る第1段のスイッチで検出しなければ
ならない。第1段がこの問題を検出した後に、第2段の
スイッチに修正信号を出し、それにより再優先順位づけ
を行ってデッドロック条件を解消する。タイプ1のデッ
ドロックの解消と同様に、この修正はネットワークを介
してのマルチキャストまたは同報通信動作を終了させあ
るいはその伝ぱんに変化を生じさせることなく生じる。
The second deadlock condition of type 2 occurs between two adjacent stages of one multistage network as shown in FIG. An example of type 2 deadlock is shown where nodes 7 and 15 are attempting to multicast at the same time. Node 7 is switch 10C,
Multicast to 10E, 10F, 10G, and switches 10C, 10 as shown by the connecting lines in FIG.
In F and 10G, the required connection is immediately obtained. However, the node 7 cannot complete the multicast connection because it cannot obtain the connection necessary for the switch 10E. The node 15 includes switches 10D, 10E,
Multicast to 10G and 10H, switch 10
For D, 10E, and 10H, the connection was immediately obtained as shown by the connection line in FIG. 16, but the switch 10G was not obtained, so that the multicast connection cannot be completed. Nodes 7 and 15 are deadlocked and cannot solve this problem by themselves. Node 7 is switch 10
It does not release the connection to G until it gets a connection to switch 10E, and node 15 does not release the connection to 10E until it gets a connection to switch 10G. Solving this problem is more difficult than Type 1 deadlocks.
That is, it may span several or many switch chips in two adjacent network stages. The modification requires removing the non-matching priorities created in the second stage switches. However, it is difficult to detect it with the second stage switch. In other words, it is not possible to detect that deadlock has occurred because what each switch does is to determine the matching priority. Therefore, this problem must be detected by the first stage switch which can detect that the multicast operation is not being processed as it should be done in the next stage. After the first stage detects this problem, it issues a correction signal to the second stage switch to re-prioritize and eliminate the deadlock condition. Similar to the elimination of Type 1 deadlocks, this modification occurs without terminating or altering the propagation of multicast or broadcast operations over the network.

【0083】タイプ2のデッドロック条件を検出し修正
するに必要なロジックを図18および図19に示してお
り、ここではそのロジックはすべて第1段のスイッチ1
0D内に含まれるものとしている。しかしながらこのロ
ジックは、より大きいネットワークについての第2段の
スイッチが第3段のスイッチに関連して同様のデッドロ
ックの検出と修正を行わねばならないことになるため、
そのネットワークの段には無関係にすべてのスイッチ1
0内にある。
The logic required to detect and correct a Type 2 deadlock condition is shown in FIGS. 18 and 19, where all of this logic is the first stage switch 1
It is supposed to be included in 0D. However, this logic would mean that the second stage switch for larger networks would have to detect and correct similar deadlocks associated with the third stage switch.
All switches 1 regardless of the network stage
It is within 0.

【0084】スイッチ10DはOUT X-ACCEPTラインを介
して第2段スイッチからもどされるインジケーションを
用いてタイプ2のデッドロック条件の発生を検出する。
図20および図21はタイプ2のデッドロックを経験し
た図16のノード15からのマルチキャスト動作のタイ
ミングを示す。このタイミングは、スイッチ10Dでの
第1段の接続が容易に且つパルス81に入るコマンドを
介しての競合なしになされることを示す。このときノー
ド15はスイッチ10DからのIN X−ACCEPTラインに、
それに第1段の3個の接続のすべてがつくられてノード
15によりコマンドされた動作の終了以外のどのような
理由によっても破断出来ないことを知らせるパルス71
を受ける。このときノード15は第2段のスイッチへの
接続をコマンドするパルス73を出してパルス75をそ
れに応じて0にする。これは第2段の4個のスイッチか
ら入り、図7のゲート102に出されるOUT x-ACCEPTパ
ルスの合成したものである。第2段の夫々のスイッチが
コマンドされた接続をなすとき、それが関連する信号IN
X−ACCEPTを立上がらせることで第1段のスイッチ10
Dに知らせる。この信号はスイッチ10DのOUT x-ACCE
PT信号に直接接続している。スイッチ10DへのOUT x-
ACCEPTが0であることで第1段のスイッチ10Dには段
1の出力ポートを介して第2段になされるべきコマンド
された接続がペンディングであり、まだつくられていな
いこを知らせる。スイッチ10DへのOUT x-ACCEPTが1
であることにより、第1段のスイッチ10Dに、第1段
の出力ポートを介して第2段につくられるべきコマンド
された接続がつくられたことを知らせる。
Switch 10D detects the occurrence of a Type 2 deadlock condition using the indication returned from the second stage switch via the OUT X-ACCEPT line.
20 and 21 show the timing of a multicast operation from node 15 of FIG. 16 that has experienced a type 2 deadlock. This timing shows that the first stage connection at switch 10D is made easily and without contention via the command entering pulse 81. At this time, the node 15 is connected to the IN X-ACCEPT line from the switch 10D,
A pulse 71 indicating that all three connections of the first stage have been made and cannot be broken for any reason other than the end of the operation commanded by node 15.
Receive. At this time, node 15 issues a pulse 73 commanding the connection to the second stage switch, causing pulse 75 to go to zero accordingly. This is a composite of the OUT x-ACCEPT pulses entered from the four switches in the second stage and output to gate 102 of FIG. When each switch in the second stage makes a commanded connection, it is associated with the signal IN
First stage switch 10 by starting X-ACCEPT
Let D know. This signal is OUT x-ACCE of switch 10D.
It is directly connected to the PT signal. OUT x- to switch 10D
The ACCEPT of 0 informs the first stage switch 10D that the commanded connection to be made to the second stage via the output port of stage 1 is pending and has not yet been made. OUT x-ACCEPT to switch 10D is 1
To inform the first stage switch 10D that the commanded connection to be made to the second stage has been made via the first stage output port.

【0085】図20および図21において、第2段のス
イッチ10FからのOUT2-ACCEPT 信号はスイッチ10F
でなされるべくコマンドされた接続がないため論理1の
ままであり、それ故1であるOUT2-ACCEPT によりそのコ
マンドされた接続(無し)を完成したことになる。OUT3
-ACCEPT はその接続を完成し、パルス407を終了させ
ることでそれを示す。OUT4-ACCEPT はよりゆっくりして
いるように示してあるが、その接続を完成し、パルス4
08を終了させることによってそれを示す。OUT1-ACCEP
T はそのスイッチ10Eでの接続を完成することはタイ
プ2のデッドロック条件に不能であり、それ故、パルス
405が0とされて保持され、所要の接続がなされてい
ないことを示す。スイッチ10Dはタイプ2のデッドロ
ックのタイムアウト検出を行う。これは少くとも1個の
出力ポートが接続完了をリポートし少くとも1個の出力
ポートがその不成功をリポートした後タイムアウトのカ
ウントダウンを開始する。
In FIGS. 20 and 21, the OUT2-ACCEPT signal from the second stage switch 10F is the switch 10F.
It remains a logic 1 because there is no commanded connection to be made at, so a OUT2-ACCEPT of 1 completes that commanded connection (none). OUT3
-ACCEPT indicates that by completing the connection and ending pulse 407. OUT4-ACCEPT is shown to be slower, but completes the connection and pulse 4
This is indicated by ending 08. OUT1-ACCEP
T indicates that it is impossible to complete the connection at switch 10E under a type 2 deadlock condition, so pulse 405 is held zero and the required connection is not made. The switch 10D detects the timeout of the type 2 deadlock. This initiates a timeout countdown after at least one output port reports a connection complete and at least one output port reports its failure.

【0086】図18および図19はOUTX-ACCEPT をモニ
タすることによりタイプ2のデッドロックを検出するた
めに用いられる代表的ロジックを示しており、このロジ
ックは図7のブロック546で示されている。夫々のOU
TX-ACCEPT ラインはOUT1-ACCEPT をモニタするためのゲ
ート104,500,506,508とラッチ502と
504により示されるロジックと同一のロジックにより
モニタされる。104形のゲート(図7にも示す)は有
効接続をサポートする際に関連するOUTX-ACCEPT 信号の
モニタのみを可能にする。入力ポート1から出力ポート
1への有効接続があれば、ゲート1はOUT1-ACCEPT に与
えられる波形を再現する。OUTX-ACCEPT信号が立下って
次談で接続がペンディングとなっていることを示すと、
ラッチ502がセットされてそのはじめの発生を記録す
る。ラッチ502はゲート500へのENABLE HI-PRI 11
信号で示される高優先度モード動作においてのみセット
しうるのであり、それが実行中の高優先度動作がないと
きにラッチ502と504をリセット状態に保持する。
ゲート506は、第1段のスイッチの出力ポート1に接
続された第2段スイッチ10Eにおいてコマンドされた
接続がなされたことを示すOUT1-AACCEPT信号の立上りを
検出する。この第1回目の立上りの前のOUT1-ACCEPT の
第1回目の立下りによりラッチ504はセットして次段
内の1つのスイッチがそのコマンドされた接続をつくる
タスクを行ったことを示している。このロジックはOUT1
-ACCEPT 信号の第1パルスについてのみ機能し、ラッチ
502と504は通常セットしたままであり、それによ
りこのスイッチはすぐ次の段のデッドロックを検出する
ために1回だけこれらラッチを作動させることになる。
このロジックはこれより大きいネットワークの以降の段
については有効ではない。すなわち第2段のスイッチに
おけると同様の機能は第3段でのタイプ2のデッドロッ
ク条件を検出し、第1段のデッドロック検出ロジックは
休止状態のままである。
18 and 19 show exemplary logic used to detect a type 2 deadlock by monitoring OUTX-ACCEPT, which logic is indicated by block 546 in FIG. . Each OU
The TX-ACCEPT line is monitored by the same logic represented by gates 104, 500, 506, 508 and latches 502, 504 for monitoring OUT1-ACCEPT. The type 104 gate (also shown in FIG. 7) only allows monitoring of the associated OUTX-ACCEPT signal in supporting a valid connection. With a valid connection from input port 1 to output port 1, gate 1 reproduces the waveform applied to OUT1-ACCEPT. When the OUTX-ACCEPT signal falls and shows that the connection is pending in the next round,
Latch 502 is set to record its first occurrence. Latch 502 is ENABLE HI-PRI 11 to gate 500
It can only be set in the high priority mode of operation indicated by the signal, which holds latches 502 and 504 in the reset state when there is no high priority operation in progress.
The gate 506 detects the rising edge of the OUT1-AACCEPT signal indicating that the commanded connection has been made in the second stage switch 10E connected to the output port 1 of the first stage switch. The first fall of OUT1-ACCEPT before this first rise sets latch 504 to indicate that one switch in the next stage has performed the task of making its commanded connection. . This logic is OUT1
-Works only for the first pulse of the ACCEPT signal, latches 502 and 504 normally remain set, so that this switch only activates these latches once to detect deadlock in the next stage. become.
This logic is not valid for subsequent stages of the larger network. That is, the same function as in the second stage switch detects a Type 2 deadlock condition in the third stage and the first stage deadlock detection logic remains dormant.

【0087】ゲート522は次段のスイッチの内の1個
がラッチ504からの活性なNEXT DONE 11信号により示
されるようにその接続をつくりそして第2段の或るスイ
ッチがその接続をまだつくっていない条件を検出する。
これは、入力ポート1と出力ポート4の間に接続がコマ
ンドされたがOUT4-ACCEPT がその接続の完成を示すこと
を示すゲート518からのNOT DONE 14 のような信号の
OR処理により検出される。ORゲート536はゲート
522により検出されたと同様のすべての条件のORを
行うか他の出力ポートの状態を与える。このようにOR
ゲート536の出力は、このネットワークの第2段の接
続の内のいくつかがなされいくつかがなされないとき
に、高優先度動作中活性となる。活性となったORゲー
トの出力はブロック540で遅延されてタイムアウトカ
ウンタ538をスタートさせ、動作可能にさせるために
用いられる。
Gate 522 makes one of the switches in the next stage its connection, as indicated by the active NEXT DONE 11 signal from latch 504, and some switches in the second stage still make that connection. Detects no conditions.
This is detected by the ORing of a signal such as NOT DONE 14 from gate 518 indicating that a connection has been commanded between input port 1 and output port 4, but OUT4-ACCEPT indicates completion of the connection. . OR gate 536 ORs all conditions similar to those detected by gate 522 or provides the state of the other output port. OR like this
The output of gate 536 is active during high priority operation when some of the connections in the second stage of this network are made and some are not. The output of the activated OR gate is delayed at block 540 and is used to start and enable the timeout counter 538.

【0088】図20および図21において、タイムアウ
トカンウタをデッドロックタイミング図に関係づけるた
めに、この例でのOUT3-ACCEPT はまずパルス407の立
上りで第2段スイッチへの完成した接続を示す。パルス
407の立上り時点ではパルス405はまだ0である。
これは、第2段の或る接続がなされそして或るものはま
だペンディングであることの目安に合致する。この検出
はORゲート536と遅延ブロック540を介してタイ
ムアウトカウンタ538をスタートさせる(パルス40
9で示す)。ゲート536で検出されたデッドロックイ
ンジケーションが特定の時間(タイムアウトカウンタで
きまる)にわたり活性のままであれば、その疑いが確認
されそしてそれがタイプ2のデッドロック条件として分
類され検出される。これは図18および図19ではTIME
-OUT IN1信号が活性となってこの特定の時間インターバ
ルがすぎたことを示すときに生じる。カウンタ538の
出力はゲート541−544内の適正な高優先度エナブ
ル信号によりゲートされて修正信号をマルチキャストま
たは同報通信動作に関連する出力ポートに送る。この修
正信号は接続をつくったかどうかには無関係にマルチキ
ャストまたは同報通信に関係する第2段のスイッチのす
べてに送られる。この修正信号は第1段のスイッチ10
DからOUTX-REJECT ラインを介して、現在スイッチ10
Dに接続している第2段のスイッチに送られるパルス4
20である。パルス420は、高優先度セットアップ時
間中には使用されないOUTX-REJECT ラインに出される。
ゲート541からタイプ2デッドロックロジック(Dead
lock Type2 Logic Block)ブロック546からのOUT1-R
EJECT 信号へのパスを図7に示す。第2段の各スイッチ
へのこのリジェクトパルス420はINX-REJECTラインを
介して入りそして図7に示すようにタイプ1デッドロッ
クロジック(Deadlock Type1 Logic Block)548に向
けられる。第2段でのタイプ1デッドロックロジックで
IN X−REJECT信号は608のようなゲートでのタイプ1
のデッドロックのものとNOR処理される。このように
タイプ2のデッドロックインジケーションが前段から二
つの段を接続するREJECTインターフェースラインを介し
て送られて第2段のスイッチをして、それ自体のスイッ
チ内で検出されたタイプ1のデッドロック条件が行った
ようにしてその高優先度動作の再順序づけを行わせる。
内部デッドロック修正信号、すなわちゲート606の出
力(NOT RESET IN4-HI-PRI)は図9のスナップショット
レジスタ内のANDゲート280に入り、ラッチ284
をリセットさせる。このようにデッドロック条件は高優
先度動作の再順序づけにより除去され、それにより第2
段のスイッチを通して優先度が一致する。
20 and 21, OUT3-ACCEPT in this example first shows the completed connection to the second stage switch on the rising edge of pulse 407 to relate the timeout counter to the deadlock timing diagram. At the rising edge of pulse 407, pulse 405 is still zero.
This is in line with the indication that some connections in the second stage are made and some are still pending. This detection starts the timeout counter 538 via the OR gate 536 and the delay block 540 (pulse 40
9). If the deadlock indication detected at gate 536 remains active for a certain amount of time (due to the timeout counter), then the suspicion is confirmed and it is classified and detected as a Type 2 deadlock condition. This is TIME in Figures 18 and 19.
-OUT IN1 Occurs when the signal becomes active, indicating that this particular time interval has passed. The output of counter 538 is gated by the appropriate high priority enable signal in gates 541-544 to send a correction signal to the output port associated with the multicast or broadcast operation. This modification signal is sent to all of the second stage switches involved in the multicast or broadcast regardless of whether a connection is made. This correction signal is applied to the first stage switch 10
Now switch 10 from D to OUTX-REJECT line
Pulse 4 sent to the second stage switch connected to D
Twenty. Pulse 420 is issued on the OUTX-REJECT line which is not used during the high priority setup time.
Gate 541 to Type 2 deadlock logic (Dead
lock Type2 Logic Block) OUT1-R from block 546
Figure 7 shows the path to the EJECT signal. This reject pulse 420 to each switch in the second stage enters via the INX-REJECT line and is directed to a Deadlock Type1 Logic Block 548 as shown in FIG. With type 1 deadlock logic in the second stage
IN X-REJECT signal is type 1 at gate like 608
NOR-processed with those of the deadlock. Thus a type 2 deadlock indication is sent from the previous stage via the REJECT interface line connecting the two stages to the second stage switch, and the type 1 dead detected in its own switch. Causes the high-priority operations to be reordered as if the lock conditions were done.
The internal deadlock correction signal, ie, the output of the gate 606 (NOT RESET IN4-HI-PRI) enters the AND gate 280 in the snapshot register of FIG.
To reset. Thus the deadlock condition is eliminated by the reordering of the high priority operations, which causes the second
The priority is matched through the switches of the stages.

【0089】OUTX-REJECT ラインに出るパルス420の
サイズはそのパルスを発生したロジックにより制御され
る。図18および図19ではパルス420を発生し送る
ゲート541の出力はゲート550で反転されてAND
ゲート500に送られ、そこでタイプ2のデッドロック
を検出する異常な条件下でラッチ502および504を
リセットさせるために用いられる。ラッチ504はリセ
ットされると、はじめにゲート536を活性としてタイ
ムアウトを可能にした条件をゲート522,526,5
30,534から除去する。これによりタイムアウトカ
ウンタ538はブロック540による遅延後にタイムア
ウトを不能とされパルス420を終了させる。このよう
に、遅延ブロックの時間はパルス420の幅を制御す
る。デッドロックの検出後にラッチ502と504は再
び対応するOUT-ACCEPTパルスの第1回目の発生をモニタ
し、第2段でそれら条件が正しくつくられるかどうかの
チェックを再開する。図20および図21はパルス42
5,427,428により、現在第2段の接続がすべて
正しくつくられ、そしてMESSAGE DATA(メッセージデー
タ)信号がマルチキャスト型で転送されうることを示
す。これら条件はORゲート536を2度目に活性と
し、タイムアウトカウンタ538のカウントを再開させ
ることである。しかしながら、このとき、所要の接続は
カウンタ538がタイムアウトされる前につくられる。
つくられつつある接続によりORゲート536は0とな
り、カウンタ538をタイムアウト前にリセットする。
The size of the pulse 420 appearing on the OUTX-REJECT line is controlled by the logic that generated the pulse. In FIG. 18 and FIG. 19, the output of the gate 541 that generates and sends the pulse 420 is inverted by the gate 550 and AND
It is sent to gate 500 where it is used to reset latches 502 and 504 under abnormal conditions that detect type 2 deadlocks. When the latch 504 is reset, the gate 536 is first activated to set the conditions for enabling the time-out to the gates 522, 526, and 5.
Remove from 30,534. This disables the timeout counter 538 after a delay by block 540 and terminates the pulse 420. Thus, the time of the delay block controls the width of pulse 420. After detecting the deadlock, the latches 502 and 504 again monitor the first occurrence of the corresponding OUT-ACCEPT pulse, and the second stage resumes checking if those conditions are correctly constructed. 20 and 21 show pulse 42
5,427,428 shows that now all second stage connections are correctly created and that MESSAGE DATA signals can be transferred in a multicast fashion. These conditions are to activate the OR gate 536 for the second time and restart the counting of the timeout counter 538. However, at this time, the required connection is made before the counter 538 times out.
The connection being made causes the OR gate 536 to go to 0, resetting the counter 538 before the timeout.

【0090】図7〜11、図13,14、図17、及び
図18,19はデュアルプライオリティスイッチ内に必
要な代表的な回路を示すものである。。すべての出力ポ
ートに夫々接続するすべての入力ポートを全体的に定め
るには、これら機能を更に付加する必要がある。しかし
ながら、その方法は図示したものの明らかな拡張である
からここには示すまでもない。
FIGS. 7-11, FIGS. 13, 14, 17, and 18 and 19 show typical circuits required in a dual priority switch. . It is necessary to add these functions in order to totally define all the input ports connected to all the output ports. However, the method is an obvious extension of what is shown and need not be shown here.

【0091】[0091]

【発明の効果】本発明によれば、スイッチングネットワ
ークにより通常サポートされる単一の伝送に加え、その
ネットワークを介して同報通信およびマルチキャスト伝
送の両方を、より早期に、より高速に実行しうるネット
ワーク用スイッチングシステムを提供することができ
る。
According to the present invention, in addition to the single transmission normally supported by a switching network, both broadcast and multicast transmissions through that network can be performed earlier and faster. A switching system for networks can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】スイッチ内でデュアルプライオリティ選択を処
理するための制御ラインを有する本発明による4入力
(4×4)クロスバースイッチ装置の一実施例を示す
図。
FIG. 1 illustrates an embodiment of a four-input (4 × 4) crossbar switch device according to the present invention having a control line for handling dual priority selection within the switch.

【図2】図1の4×4クロスバースイッチ装置の詳細お
よびそのデュアルプライオリティモードを制御するため
に夫々の入力ポートおよび出力ポートに設けられる新規
なHI-PRIインターフェースラインを含むそのインターフ
ェース接続を示す図。
FIG. 2 shows details of the 4 × 4 crossbar switch device of FIG. 1 and its interface connections including novel HI-PRI interface lines provided on each input and output port to control its dual priority mode. Fig.

【図3】4本のデータラインを介して本発明の部分に送
られるべき直列データ情報を発生する方法を示す図。
FIG. 3 shows a method for generating serial data information to be sent to a part of the present invention via four data lines.

【図4】5以上のノードを有するシステムとするために
この4×4スイッチング装置を多段ネットワークへとカ
スケード接続する方法を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a method of cascading this 4 × 4 switching device into a multi-stage network to form a system having 5 or more nodes.

【図5】高優先度パスを介してデュアルプライオリティ
スイッチの二つの段を通じいかにしてノード3が16個
のノードのすべてに同報通信を行うかを示す代表的な優
先度同報通信の例を示す図。
FIG. 5 is a representative priority broadcast example showing how node 3 broadcasts to all 16 nodes through two stages of a dual priority switch over a high priority path. FIG.

【図6】同一のネットワーク内でノード7から二つのデ
ュアルプライオリティスイッチ段を介してノード2,
4,10,12へそして、ノード1からノード5,6,
13,14へ、同時に二つの異なるマルチキャストが行
われる代表的な優先度マルチキャストの例を示す図。
FIG. 6 shows a node 2 from a node 7 via two dual priority switch stages in the same network.
4, 10, 12 and from node 1 to nodes 5, 6,
The figure which shows the example of the typical priority multicast in which two different multicasts are simultaneously performed to 13 and 14.

【図7】デュアルプライオリティスイッチの与えられた
一つの入力ポートと与えられた一つの出力ポート間に高
優先度パスをつくり高優先度同報通信およびマルチキャ
ストを行うために用いられるデュアルプライオリティス
イッチの一実施例および優先度同報通信およびマルチキ
ャスト動作を行うに必要な特殊なデッドロック検出およ
び修正ロジックを示す図。図8〜11と共に一つの図を
完結する部分図であって、右に図8が連結し、下に図9
が連結する。
FIG. 7 is an example of a dual priority switch used to create a high priority path between a given input port and a given output port of a dual priority switch for high priority broadcast and multicast. FIG. 6 illustrates an example and special deadlock detection and correction logic required to perform priority broadcast and multicast operations. FIG. 12 is a partial view which completes one drawing together with FIGS. 8 to 11, FIG. 8 being connected to the right and FIG.
Are connected.

【図8】図7と同様の図。図7および図9〜11と共に
一つの図を完結する部分図であって、左に図7が連結
し、下に図10が連結する。
FIG. 8 is a view similar to FIG. 7. FIG. 12 is a partial view that completes one figure together with FIG. 7 and FIGS. 9 to 11, with FIG. 7 connecting to the left and FIG. 10 connecting below.

【図9】図7と同様の図。図7、図8、図10および図
11と共に一つの図を完結する部分図であって、上に図
7が連結し、右に図10が連結する。
FIG. 9 is a view similar to FIG. 7. FIG. 12 is a partial view which completes one drawing together with FIGS. 7, 8, 10 and 11, wherein FIG. 7 is connected to the top and FIG. 10 is connected to the right.

【図10】図7と同様の図。図7〜9および図11と共
に一つの図を完結する部分図であって、上に図8が連結
し、左に図9が連結し、右に図11が連結する。
FIG. 10 is a view similar to FIG. 7. FIG. 12 is a partial view that completes one drawing together with FIGS. 7 to 9 and FIG. 11, where FIG. 8 is connected to the top, FIG. 9 is connected to the left, and FIG. 11 is connected to the right.

【図11】図7と同様の図。図7〜10と共に一つの図
を完結する部分図であって、左に図10が連結する。
11 is a view similar to FIG. 7. FIG. 7 is a partial view that completes one drawing together with FIGS. 7 to 10, and FIG. 10 is connected to the left.

【図12】デュアルプライオリティスイッチからなる2
段ネットワークを介してはじめに使用可能な時点でいか
にして高優先度同報通信およびマルチキャストパスを順
次つくるかを示すタイミング図。
FIG. 12 is a dual priority switch 2
FIG. 6 is a timing diagram showing how to sequentially create high priority broadcast and multicast paths at the first available time through a multi-tiered network.

【図13】スナップショットレジスタ、レジスタクロッ
クを含む高優先度機能のロジックおよび高優先度ペンデ
ィングロジックを示す図であって、図14と共に一つの
図を完結する部分図であり、下に図14が連結する。
FIG. 13 is a diagram showing a high-priority function logic including a snapshot register and a register clock and a high-priority pending logic, which is a partial view which completes one figure together with FIG. Link.

【図14】図13と同様の図。図13と共に一つの図を
完結する部分図であって、上に図13が連結する。
FIG. 14 is a view similar to FIG. FIG. 14 is a partial view which completes one drawing together with FIG. 13, and FIG.

【図15】スナップショットレジスタのタイミングの例
および組込み型優先度に基づき最も早い時点で複数の要
求を順次サービスする方法を示すタイミング図。
FIG. 15 is a timing diagram illustrating an example of snapshot register timing and a method of sequentially servicing multiple requests at the earliest time based on embedded priority.

【図16】デュアルプライオリティスイッチからなる2
段ネットワークを介して優先度同報通信またはマルチキ
ャストを実行するとき生じうる二つの異なるタイプのデ
ッドロック条件(タイプ1とタイプ2)を示す図。
FIG. 16: 2 consisting of dual priority switches
FIG. 3 is a diagram showing two different types of deadlock conditions (type 1 and type 2) that can occur when performing priority broadcast or multicast over a tiered network.

【図17】タイプ1のデッドロック条件を検出し修正す
るためのロジックを示す図。
FIG. 17 is a diagram showing logic for detecting and correcting a type 1 deadlock condition.

【図18】タイプ2のデッドロック条件を検出して修正
するためのロジックを示す図。図19と共に一つの図を
完結する部分図であり、右に図19が連結する。
FIG. 18 is a diagram showing logic for detecting and correcting a type 2 deadlock condition. It is a partial view which completes one figure with FIG. 19, and FIG. 19 is connected on the right.

【図19】図18と同様の図。図18と共に一つの図を
完結する部分図であって、左に図18が連結する。
FIG. 19 is a view similar to FIG. 18. FIG. 19 is a partial view that completes one drawing together with FIG. 18, and FIG. 18 is connected to the left.

【図20】タイプ2のデッドロック条件の検出と修正お
よび修正後の転送の例を示すタイミング図。図21と共
に一つの図を完結する部分図であり、下に図21が連結
する。
FIG. 20 is a timing diagram showing an example of detection and correction of a type 2 deadlock condition and transfer after correction. FIG. 22 is a partial view which completes one drawing together with FIG. 21, and FIG. 21 is connected below.

【図21】図20と同様の図。図20と共に一つの図を
完結する部分図であって、上に図20が連結する。
FIG. 21 is a view similar to FIG. 20. FIG. 21 is a partial view which completes one drawing together with FIG. 20, and FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 4×4デュアルプライオリティスイッチ 20,22,24,26 ノード 10 4 × 4 dual priority switch 20, 22, 24, 26 nodes

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ピーター、マイケル、コッゲ アメリカ合衆国ニューヨーク州、エンディ コット、ドーチェスター、ドライブ、7 (72)発明者 ギルバート、クライド、バンドリング、 ザ、サード アメリカ合衆国ニューヨーク州、エンディ コット、イースト、キャンプビル、ロー ド、1255 (56)参考文献 特開 昭60−232743(JP,A) 特表 昭62−503208(JP,A) 7th Annual Joint C onference on the IE EE Computer and Com munications Societi es(1988−3−27)(米)”The A rchitecture of a Mu lticast Broadband P acket Switch”p.1−8 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventors Peter, Michael, Kogge, New York, USA Endicott, Dorchester, Drive, 7 (72) Inventors Gilbert, Clyde, Bundling, The, Third Endy, New York, USA Cot, East, Campville, Rhode, 1255 (56) References JP-A-60-232743 (JP, A) JP-A-62-503208 (JP, A) 7th Annual Joint on the IE IE Computer and Com communications Society (1988-3-27) (US) "The Architure of a Mulicast" roadband P acket Switch "p. 1-8

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数の入力ポートおよび複数の出力ポート
を有し、低優先レベルを有する低優先モードおよび高優
先レベルを有する高優先モードのいずれでも動作するこ
とができ、前記複数の入力ポートの内のいずれかから前
記複数の出力ポートの内の一つまたは複数に同時に伝送
路を構成しうるスイッチ手段と、 同報通信またはマルチキャストにおける前記スイッチ手
段での競合を解決するために、前記スイッチ手段が前記
高優先モードで動作するとき前記各入力ポートへの入力
メッセージに異なる優先レベルを与える同報通信マルチ
キャスト手段とを備えたネットワーク用スイッチングシ
ステム。
1. A plurality of input ports and a plurality of output ports, capable of operating in both a low priority mode having a low priority level and a high priority mode having a high priority level, said plurality of input ports Switch means capable of simultaneously configuring a transmission path from any one of the plurality of output ports to one or more of the plurality of output ports, and the switch means for solving contention between the switch means in broadcast communication or multicast. A network switching system comprising: a broadcast multicast means for giving different priority levels to input messages to each of the input ports when operating in the high priority mode.
【請求項2】前記同報通信マルチキャスト手段は、複数
の優先レベルを割当て、複数の優先レベルをそれらが優
先レベルの順に実行されるまで前記スイッチ手段内にペ
ンディングとして保持する割当て手段を含んでいる請求
項1記載のシステム。
2. The broadcast multicast means includes allocating means for allocating a plurality of priority levels and holding the plurality of priority levels as pending in the switch means until they are executed in order of priority level. The system of claim 1.
【請求項3】前記スイッチ手段はHI−PRIインター
フェースラインにより、優先同報通信機能およびマルチ
キャスト機能を実行しうる高優先モードで動作するよう
にコマンドされうるスイッチングエレメントを含んでい
る請求項1記載のシステム。
3. The switching means comprises a switching element that can be commanded by the HI-PRI interface line to operate in a high priority mode capable of performing priority broadcast and multicast functions. system.
【請求項4】前段の第2スイッチングエレメントへの第
1スイッチングエレメントにおける同報通信接続または
マルチキャスト接続の状態を示すための手段が備えら
れ、この接続状態の表示は、活性のときすべての接続が
前記第1スイッチングエレメント内でつくられたことを
特定し、不活性のときすべての接続が第1スイッチング
エレメント内でつくられなかったことを特定する正帰還
信号に基づくものである請求項1記載のシステム。
4. Means are provided for indicating the status of the broadcast or multicast connection in the first switching element to the second switching element in the preceding stage, the connection status indication being such that all connections are active. 2. A positive feedback signal that identifies that it was made in the first switching element and that, when inactive, all connections were made in the first switching element. system.
【請求項5】前記スイッチ手段は低優先モードでは非同
期で単一宛先接続を行い、前記高優先モードでは同期し
て優先同報通信機能およびマルチキャスト機能を実行し
うる非同期、非クロック、非緩衝スイッチングネットワ
ークの部分を形成する請求項1記載のシステム。
5. Asynchronous, non-clocked, non-buffered switching wherein said switch means may asynchronously perform a single destination connection in low priority mode and synchronously perform priority broadcast and multicast functions in said high priority mode. The system of claim 1 forming part of a network.
【請求項6】同報通信機能およびマルチキャスト機能を
サービスし、一つの要求装置が同報通信機能またはマル
チキャスト機能についてロックアウトされ得ないように
順次循環優先型でペンディング接続の優先度を決定する
スナップショットレジスタ手段を更に備えた請求項1記
載のシステム。
6. A snap for servicing a broadcast function and a multicast function, and determining the priority of a pending connection in a sequential cyclic priority type so that one requesting device cannot be locked out for the broadcast function or the multicast function. The system of claim 1 further comprising shot register means.
【請求項7】それぞれ複数の入力ポートおよび複数の出
力ポートを有し、前記複数の入力ポートの内の一つまた
は複数から前記複数の出力ポートの内の複数に同時に伝
送路を構成しうる複数の送信側スイッチ手段と、 前記送信側スイッチ手段の後段に設けられ、それぞれ複
数の入力ポートおよび複数の出力ポートを有し、前記複
数の入力ポートの内の一つまたは複数から前記複数の出
力ポートの内の複数に同時に伝送路を構成しうる複数の
受信側スイッチ手段と、 1個または複数の送信側スイッチ手段から同時に複数の
受信側スイッチ手段へと通信路を形成するための同報通
信マルチキャスト手段とを備えた優先度型非緩衝スイッ
チングシステム。
7. A plurality of ports each having a plurality of input ports and a plurality of output ports and capable of simultaneously configuring a transmission path from one or a plurality of the plurality of input ports to a plurality of the plurality of output ports. And a plurality of input ports and a plurality of output ports, each of which is provided at a stage subsequent to the transmission side switching means, and which has one or more of the plurality of input ports and the plurality of output ports. A plurality of receiving side switch means capable of simultaneously forming a transmission path in a plurality of the same, and a broadcast multicast for simultaneously forming a communication path from one or a plurality of transmitting side switch means to a plurality of receiving side switch means Priority non-buffering switching system with means.
【請求項8】前記同報通信マルチキャスト手段は、競合
または接続阻止の場合に同期化優先度システムに基づい
てサービスを受け、ペンディングの同報通信動作および
マルチキャスト動作をペンディングとして保持し、その
競合または阻止が解消したとき直ちに実行させる請求項
7記載のシステム。
8. The broadcast / multicast means receives service based on a synchronization priority system in the case of contention or connection blocking, holds a pending broadcast operation and a multicast operation as pending, and The system of claim 7, which is executed immediately when the blockage is resolved.
【請求項9】同時的優先同報通信またはマルチキャスト
動作の実行により生じうるデッドロック条件を検出し解
消する手段を備えた請求項7記載のシステム。
9. The system of claim 7 including means for detecting and eliminating deadlock conditions that may occur due to the execution of simultaneous priority broadcast or multicast operations.
【請求項10】夫々が複数の入力ポートおよび複数の出
力ポートを有する複数のノードを有するネットワーク用
のスイッチング装置であって、 各入力ポートについて一つの接続制御回路と、 各出力ポートについてIとZを夫々2以上の固有の値と
してI個の入力の内の任意のものをZ個の出力ポートの
内の任意のものに接続するためのマルチプレクサ制御回
路と、 前記入力ポートへの一つのメッセージに対して異なる優
先度を割当てる手段と、 最高の優先度において同時に且つ任意の組合せで複数の
同報通信動作またはマルチキャスト動作を維持するよう
に優先度付けを行う手段とを備えたネットワーク用スイ
ッチング装置。
10. A switching device for a network having a plurality of nodes each having a plurality of input ports and a plurality of output ports, one connection control circuit for each input port, and I and Z for each output port. A multiplexer control circuit for connecting any of the I inputs to any of the Z output ports, each having a unique value of 2 or more, and a message to the input port. A switching device for a network comprising means for assigning different priorities to each other and means for prioritizing so as to maintain a plurality of broadcast or multicast operations at the highest priority at the same time and in any combination.
【請求項11】4個のデータビット入力端と4個の制御
入力端を有し、これら制御入力端の内の1個の入力信号
が優先度制御信号入力であり、他の制御入力がVALI
D、ACCEPTおよびREJECTの各制御信号入力
であり、 前記優先度制御信号は前記スイッチング装置内での同報
通信動作またはマルチキャスト動作の実行を可能とする
ために活性とされる請求項10記載の装置。
11. A data bit input terminal and four control input terminals, wherein one of the control input terminals is a priority control signal input and the other control input is VALI.
11. The device of claim 10, which is a D, ACCEPT, and REJECT control signal input, wherein the priority control signal is activated to enable execution of broadcast or multicast operations within the switching device. .
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