JPH08221357A - 複数のバスを備えるコンピュータシステム、バス接続装置およびバス制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】非スプリットバスを多段接続するコンピュータ
システムを構築する。 【構成】複数のバスの各々へのアクセス要求があったと
きに、当該バスのアクセス要求通知を出力し、同時に受
け付けた前記アクセス要求通知が、一つである場合に
は、当該バスへのアクセス許可通知を出力し、同時に受
け付けた前記アクセス要求通知が複数ある場合には、当
該複数のアクセス要求通知のうちいずれかのバスのアク
セス要求通知を選択し、選択した一つのアクセス要求通
知に対してアクセス許可通知を出力し、前記アクセス許
可通知を受け付けたときに、前記アクセス要求を受け付
けたバスデバイスにバスアクセス権を与え、前記バスデ
バイスのアクセスが実行中のときには、前記アクセス許
可通知の出力を抑止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータシステ
ム、特に、多段バス接続の行われたシステムにおけるバ
ス間接続方法に係り、非スプリットタイプのバスを複数
接続可能で効率の良いバス間アクセス手順をあたえる方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の端末装置を接続するバスを多段に
接続させる多段バス接続のコンピュータシステムでは、
バスのアクセス時にアクセス要求を送出してバス権を獲
得後、アクセス先を示すアドレスを送出し、その後デー
タを送出している。この場合、バス権を獲得するまで一
時的に待たされることがある。また、多段バスの場合、
第１のバスに接続されている端末装置から第２のバスに
接続されている端末装置にアクセスをする場合には、第
１と第２とのバス権を確保後アクセスを行うので、バス
権を確保するためにさらに待ち時間が必要となることが
ある。

【０００３】これに対して、アクセス要求のアドレス送
出後、一時バス権を他の端末装置に明け渡し、データ転
送時に再度アクセスを行う端末装置がバス権を確保して
転送を行なう、いわゆるスプリット方法によりシステム
全体のスループットを向上する技術がある。このスプリ
ット方法に対して、前者のように、バス権を占有してバ
スへのアクセスを行なう方法を以下、非スプリット方法
という。

【０００４】スプリット方法を用いたコンピュータシス
テムでは、多段バスの場合に、第１のバスと第２のバス
間のアクセス要求を並行して実行することができ、ま
た、特開平5-233528号公報に開示されているように、一
つの端末装置から複数のアクセス要求を発行できるなど
のアクセスの並行実行が容易であるという特徴がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このため、スプリット
方法によるバスは、多段接続が容易であるが、非スプリ
ット方法によるバスを多段接続する場合、原理的にお互
いのバス間の複数のアクセス要求を並行して実行するこ
とができない。アクセス要求を並行に実行できないこと
を、図１０を参照して説明する。図１０に示すように、
第１のバスがスプリット方法であり、第２と第３とのバ
スが非スプリット方法であり、第２と第３とのバスが第
１のバスに接続されているものとする。この場合におい
て、第２のバスに接続されている端末１０２が第３のバ
スに接続されている端末１０５にアクセスするときに
は、まず、端末１０２は第２のバスのバス権を獲得後第
１のバスのバス権を獲得し、第３のバスのバス権を獲得
しようとする。一方、第３のバスに接続されている端末
１０４が第２のバスに接続されている端末１０３にアク
セスするときには、まず、端末１０４は第３のバスのバ
ス権を獲得後第１のバスのバス権を獲得し、第２のバス
のバス権を獲得しようとする。この場合、第１のバスと
第３のバスとで同時にアクセス要求を処理してバス権を
与えるとすると、端末１０２は、第２のバスの占有後第
１のバスを獲得しても、第３のバスは端末１０４に占有
されているので待ち状態となる。また、端末１０４は、
第３のバスは占有でき、第１のバスはスプリットである
のでバス権を獲得できるが、第２のバスは端末１０２に
占有されているので待ち状態となる。このように、端末
１０２と端末１０４との両方が待ち状態に陥り、それ以
降のアクセスが行なえなくなるハングアップ状態とな
る。

【０００６】したがって、非スプリットバスが複数接続
されるシステムにおいては、このハングアップを回避す
る必要がある。

【０００７】本発明は、非スプリットバスを多段接続す
るコンピュータシステムを構築可能にするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、 複数のバスデバイスが接続された複数のバスを備
えるコンピュータシステムであって、前記複数のバスの
各々に対応して設けられ、当該バスにおける複数のバス
デバイスの各々からのアクセス要求を受け付け、バスア
クセス権を調停することによりバスへのアクセスを許可
するバス接続装置と、前記複数のバスの各々に対応して
設けられる前記バス接続装置のバスアクセス権について
の制御を行うバス接続制御装置とを有し、前記バス接続
装置は、前記アクセス要求を受け付けたときに当該バス
へのアクセス要求があった旨をアクセス要求通知として
前記バス接続制御装置に出力するアクセス要求出力手段
と、前記アクセス要求出力手段でアクセス要求通知の出
力後、前記バス接続制御装置から前記バスへのアクセス
許可通知を受け付けるアクセス許可受け付け手段と、前
記アクセス許可受け付け手段で前記アクセス許可通知を
受け付けたときに、前記アクセス要求を受け付けたバス
デバイスにバスアクセス権を与え、当該バスデバイスの
アクセスが実行中のときに、当該バスにおけるアクセス
が実行中である旨を前記バス接続制御装置に出力する実
行中出力手段とを備え、前記バス接続制御装置は、前記
アクセス要求出力手段からのアクセス要求通知を受け付
けるアクセス要求受け付け手段と、前記アクセス要求受
け付け手段で同時に受け付けた前記アクセス要求通知
が、一つである場合には、当該バスへのアクセス許可通
知を前記アクセス許可受け付け手段に通知し、前記アク
セス要求受け付け手段で同時に受け付けた前記アクセス
要求通知が複数ある場合には、当該複数のアクセス要求
通知のうちいずれかのバスのアクセス要求通知を選択
し、選択した一つのアクセス要求通知に対するバス接続
装置の前記アクセス許可受け付け手段にアクセス許可通
知を出力する許可通知手段と、前記許可通知手段により
アクセス許可通知が出力されたバス接続装置の実行中出
力手段から、当該バスにおけるアクセスが実行中である
旨を受け付ける実行中受け付け手段とを有し、前記許可
通知手段は、前記実行中受け付け手段において前記バス
におけるアクセスが実行中である旨を受け付けていると
きには、前記アクセス許可通知の出力を抑止し、前記バ
スデバイスは、データを送受信する端末と前記バス接続
装置とを含む。

【０００９】また、この場合のバス制御方法としては、
複数のバスの各々へのアクセス要求があったときに、当
該バスのアクセス要求通知を出力し、同時に受け付けた
前記アクセス要求通知が、一つである場合には、当該バ
スへのアクセス許可通知を出力し、同時に受け付けた前
記アクセス要求通知が複数ある場合には、当該複数のア
クセス要求通知のうちいずれかのバスのアクセス要求通
知を選択し、選択した一つのアクセス要求通知に対して
アクセス許可通知を出力し、前記アクセス許可通知を受
け付けたときに、前記アクセス要求を受け付けたバスデ
バイスにバスアクセス権を与え、前記バスデバイスのア
クセスが実行中のときには、前記アクセス許可通知の出
力を抑止する。

【００１０】

【作用】バス接続装置では、アクセス要求出力手段が、
アクセス要求を受け付けたときに当該バスへのアクセス
要求があった旨をアクセス要求通知として前記バス接続
制御装置に出力する。

【００１１】バス接続制御装置のアクセス要求受け付け
手段は、アクセス要求出力手段からのアクセス要求通知
を受け付け、許可通知手段は、アクセス要求受け付け手
段で同時に受け付けた前記アクセス要求通知が、一つで
ある場合には、当該バスへのアクセス許可通知を前記ア
クセス許可受け付け手段に通知し、前記アクセス要求受
け付け手段で同時に受け付けた前記アクセス要求通知が
複数ある場合には、当該複数のアクセス要求通知のうち
いずれかのバスのアクセス要求通知を選択し、選択した
一つのアクセス要求通知に対するバス接続装置の前記ア
クセス許可受け付け手段にアクセス許可通知を出力す
る。この選択は、バス接続装置ごとに優先順位を決めて
おくことによりできる。

【００１２】バス接続装置のアクセス許可受け付け手段
は、アクセス要求出力手段でアクセス要求通知の出力
後、前記バス接続制御装置から前記バスへのアクセス許
可通知を受け付け、実行中出力手段は、アクセス許可受
け付け手段で前記アクセス許可通知を受け付けたとき
に、前記アクセス要求を受け付けたバスデバイスにバス
アクセス権を与え、当該バスデバイスのアクセスが実行
中のときに、当該バスにおけるアクセスが実行中である
旨を前記バス接続制御装置に出力する。

【００１３】バス接続制御装置の許可通知手段は、実行
中受け付け手段において前記バスにおけるアクセスが実
行中である旨を受け付けているときには、前記アクセス
許可通知の出力を抑止する。

【００１４】これにより、非スプリットバスが複数ある
場合に、同時にアクセス要求が発生した場合には、一つ
のバスへのアクセス要求のみを許可し、同時に複数の非
スプリットバスにおいてアクセスを行なわないよう調停
を行なうことができる。このアクセス要求に対するアク
セスが実行中には、他のアクセス要求を許可しないので
前述したようなハングアップを回避することができ、非
スプリットバスを多段接続することができる。

【００１５】

【実施例】本発明の実施例を図面を用いて説明する。

【００１６】図１に、本発明によるバス間コントローラ
を用いたシステムの一構成例を示す。図１において、複
数の端末が接続され、前記端末のアクセス要求にしたが
ってアクセスを許可することによりバス権を占有させて
バスへのアクセスを行なわせる非スプリット方法により
アクセスが制御される非スプリットバスとしてバス１１
６、１１７、１２０および１２１を備え、スプリットバ
スとしてバス１１８、１１９および１２２を備えてい
る。非スプリットバスには、バス間を接続させるための
バスコンバータ（バス接続装置）１０３、１０５、１０
７、１０８、１０９および１１３が接続されている。バ
スの各々には、端末装置としてノード１０１、１０２、
１０４、１０６、１１０、１１１、１１２および１１４
が接続され、これらのノードは、アクセス要求を出力す
るモナークまたはアクセス先であるサーフとして機能す
る。本実施例においては、非スプリットバスのアクセス
全体を調停するためにバス間コントローラ（バス接続制
御装置）１１５が設けられている。バス間コントローラ
１１５は、後述するバスリクエスト通知信号とリードロ
ック信号とを受け付けて、システム全体で非スプリット
バス上のリードアクセスが複数並行に発生しないように
調停し、バスコンバータ１０３、１０５、１０８および
１０９へ、バスのアクセス許可を通知するためのバスコ
ンバータグラント信号（ＢＣ−ＧＮＴ）１３２、１３
５、１３８および１４１を出力する。

【００１７】バスコンバータの各々には、バス１１６、
１１７、１１８、１１９、１２０、１２１および１２２
のそれぞれを調停するバスアービタ１５０、１５１、１
５２、１５３、１５４、１５５および１５６が設けてあ
る。バスアービタ１５０および１５１はバスコンバータ
１０３に、バスアービタ１５２はバスコンバータ１０５
に、バスアービタ１５３および１５４はバスコンバータ
１０８に、バスアービタ１５５はバスコンバータ１０９
に、バスアービタ１５６はバスコンバータ１１３の内部
に各々備えられる。バスアービタ１５０、１５１、１５
４および１５５は、非スプリットバスを制御する。

【００１８】図２にバスコンバータ１０３のブロック図
を示す。図２において、バスコンバータ１０３は、バス
１１６のアクセスを制御するためのバスアービタ１５０
と、バス１１６に接続されているノードからのアクセス
要求が発生したときに、「非スプリットバスでバスリク
エストが発生している」ことを示すバスリクエスト通知
信号（ＢＣ−ＲＥＱ）１３０をバス間コントローラ１１
５にそれぞれ出力するアクセス要求出力部２１０と、ア
クセスが許可されアクセスが実行中であるときに、「非
スプリットバスがリードアクセス中である」ことを示す
リードロック通知信号（ＲｅａｄＬｏｃｋ）１３１をバ
ス間コントローラ１１５に出力する実行中出力部２２０
と、バスコンバータグラント信号（ＢＣ−ＧＮＴ）１３
２を受け付けるアクセス許可受付部２３０とを備えてい
る。さらに、バスコンバータ１０３は、非スプリットバ
ス１１７にも接続されるため、バス１１７のアクセスを
制御するためのバスアービタ１５１と、バス１１７に接
続されているノードからのアクセス要求が発生したとき
に、「非スプリットバスでバスリクエストが発生してい
る」ことを示すバスリクエスト通知信号（ＢＣ−ＲＥ
Ｑ）１３３をバス間コントローラ１１５にそれぞれ出力
するアクセス要求出力部２６０と、アクセスが許可され
アクセスが実行中であるときに、「非スプリットバスが
リードアクセス中である」ことを示すリードロック通知
信号（ＲｅａｄＬｏｃｋ）１３４をバス間コントローラ
１１５に出力する実行中出力部２５０と、バスコンバー
タグラント信号（ＢＣ−ＧＮＴ）１３５を受け付けるア
クセス許可受付部２４０とを備えている。また、バスコ
ンバータは、リードロック通知信号の代わりに、バス権
が確保されていることを示すバス上のＧＮＴ信号を送出
するようにしてもよい。

【００１９】他のバスコンバータも同様な構成となり、
一つの非スプリットバスに接続される場合に、バスアー
ビタ、アクセス要求出力部、実行中出力部およびアクセ
ス許可受付部を１組備える。例えば、非スプリットバス
と非スプリットバスとを接続させる場合には、図２に示
すように、バスコンバータは、バスアービタ、アクセス
要求出力部、実行中出力部およびアクセス許可受付部を
２組備える。

【００２０】つぎに、図３を参照し、バス間コントロー
ラ（バス接続制御装置）１１５を備えない場合に、図１
に示すノード１１１からノード１１２にリードアクセス
を行なう場合を例にして動作を説明し、つぎに、図４を
参照してＢＵＳ５（１２０）、ＢＵＳ６（１２１）それ
ぞれに接続されるノード１１１および１１２から同時に
リードアクセスが発行されてハングアップする場合につ
いて説明した後に、本実施例におけるバス間コントロー
ラ１１５を備える場合の動作を説明する。

【００２１】図３に、図１に示す構成において、非スプ
リットバスのＢＵＳ５（１２０）に接続されるノード１
１１から、スプリットバスのＢＵＳ４（１１９）を介
し、非スプリットバスのＢＵＳ６（１２１）に接続され
るノード１１２にリードアクセスを行なうときのタイム
チャートを示す。この転送にかかわるバス、バスコンバ
ータおよびノードは、破線１６０内部のものである。図
３に示すタイムチャートは、上段からＢＵＳ４（１１
９）、ＢＵＳ５（１２０）およびＢＵＳ６（１２１）の
それぞれにかかわる信号をまとめてある。図３におい
て、横軸は時間軸であり、Ｓ１〜Ｓ１４のそれぞれの区
間に区切っている。また、それぞれのバスは、統一のク
ロックで動作する同期ＢＵＳである。また、バスの信号
線としては、ＢＵＳ４を例にすると、各バスコンバータ
もしくは各ノードごとに設けられ、バスへのアクセス要
求を示すバスリクエスト（ＲＥＱ−ＢＣ１０８，１０
９）、各バスコンバータもしくは各ノードごとに設けら
れ、バスコンバータから発行されるバスへのアクセス許
可を示すバスグラント（ＧＮＴ−ＢＣ１０８，１０
９）、アドレスもしくはデータが出力される信号線であ
るＡＤＲ／ＤＡＴ、ＡＤＲ／ＤＡＴ上にアクセス先のア
ドレスが出力されていることを示すアドレスバリッド
（ＡＶ）、ＡＤＲ／ＤＡＴ上にデータが出力されている
ことを示すデータバリッド信号（ＤＶ）、アクセス要求
元の識別情報を示すアクセスＩＤ（ＩＤ）、転送のタイ
プがリード（Ｒｅａｄ）であるかライト（Ｗｒｉｔｅ）
であるかを示すトランザクション種ＴｒＴｙｐがある。
他のＢＵＳ５（１２０）およびＢＵＳ６（１２１）につ
いても同様な信号線を備える。さらに、非スプリットバ
スのバスアービタでは、バスグラント（ＧＮＴ）をアサ
ートしている期間、すなわちアクセス許可をしている間
は、内部信号としてアクセスロック信号（ＬＯＣＫ）を
アサートし続ける。

【００２２】図３において、Ｓ１で、ノード１１１から
ＢＵＳ５にバスリクエスト（ＲＥＱ−Ｎｏｄｅ１１１）
が発行される。Ｓ２において、バスグラント（ＧＮＴ−
Ｎｏｄｅ１１１）がバスコンバータ１０３より発行され
（アサートされ）、アクセスが完了するまで、すなわ
ち、リードデータが応答されるＳ１１まで継続してＧＮ
Ｔ−Ｎｏｄｅ１１１がアサートされ続ける。このアービ
トレーションをつかさどるのは、バスコンバータ１５３
内のバスアービタＡＲＢ−ＢＵＳ５（１５４）である。
バスアービタＡＲＢ−ＢＵＳ５（１５４）は、アクセス
の間、内部信号としてアクセスロック信号（ＬＯＣＫ）
をＧＮＴと同じ期間アサートし続ける。ＧＮＴを受けた
ノード１１１は、Ｓ３において、ＡＤＲ／ＤＡＴにアク
セス先のアドレスを出力するとともに、アドレスバリッ
ド（ＡＶ）を出力し、転送がリードであることを示すた
めに転送タイプバスに転送種としてリード（Ｒｅａｄ）
を出力する。バスバスアービタＡＲＢ−ＢＵＳ５（１５
４）は、このアドレスをデコードし、ＢＵＳ６（１２
１）へのアクセスであることを認識し、バスアービタＡ
ＲＢ−ＢＵＳ４（１５３）にリクエスト信号（ＲＥＱ−
ＢＣ１０８）をＳ４において出力する。このリクエスト
信号（ＲＥＱ−ＢＣ１０８）は、バスアービタＡＲＢ−
ＢＵＳ４（１５３）、バスアービタＡＲＢ−ＢＵＳ５
（１５４）が、ともにバスコンバータ１０８内に存在す
るので、バスコンバータ１０８内の内部信号である。バ
スアービタＡＲＢ−ＢＵＳ４（１５３）は、これを受け
てＳ５において、ＢＵＳコンバータ１０８へのバスグラ
ントＧＮＴ−ＢＣ１０８を出力する。ＢＵＳ４（１１
９）のバス権を獲得したＢＵＳコンバータ１０８は、Ｂ
ＵＳ４上にＳ６において、アドレスを出力するとともに
ＢＵＳ４上のアドレスバリッド（ＡＶ）を出力し、バス
コンバータ１０８用にあらかじめ定められた値をアクセ
スＩＤ（ＩＤ）として出力する。このアクセスＩＤは、
アクセス要求元の識別情報を示すもので、リードレスポ
ンスの際、図３においては、Ｓ１２で、サーフより同じ
ＩＤが送出されることで、スプリットバスにおける転送
の一貫性を保つ。ＢＵＳコンバータ１０９は、ＢＵＳ４
（１１９）上に流れたアドレスをデコードし、ＢＵＳ６
（１２１）向けのアクセスであることを認識し、ＢＵＳ
６（１２１）上にＳ７においてアドレスを出力する。こ
のバスコンバータでは、ノードからのアクセスよりバス
間の転送を優先させているので、この場合、ＢＵＳコン
バータ１０９は、直接アドレスを出力することによりア
クセスすることができる。ＢＵＳコンバータ１０９は、
同時に内部信号としてアクセスロック信号（ＬＯＣＫ）
をアサートする。ＬＯＣＫ信号は、リードデータをサー
フノードから受けとるまで保持される。アクセス先であ
るサーフノード１１２は、Ｓ９でデータを出力してい
る。データ応答を受けたＢＵＳコンバータ１０９は、Ｂ
ＵＳ４（１１９）にバスリクエスト信号（ＲＥＱ−ＢＣ
１０９）をＳ１０において出力する。Ｓ１１において、
バスアービタＡＲＢ−ＢＵＳ４（１５３）の調停によ
り、バスコンバータ１０８からバスコンバータ１０９へ
のバスグラント信号（ＧＮＴ−ＢＣ１０９）が出力され
る。これを受けたバスコンバータ１０９は、サーフノー
ド１１２から受けとったデータをＢＵＳ４（１１９）に
Ｓ１２で出力する。また、同時にアクセスＩＤを、アク
セスＩＤ信号（ＩＤ）に出力する。ＢＵＳコンバータ１
０８は、このデータを受け取り、Ｓ１３でＢＵＳ６（１
２１）上に出力するとともにデータバリッド信号（Ｄ
Ｖ）をアサートする。モナークノード１１１は、これを
受け取ってアクセスが完了する。モナークノード１１１
に出力されるＧＮＴ信号、および、バスコンバータの内
部信号であるＬＯＣＫ信号は、Ｓ１３までアサートされ
た後、Ｓ１４ではネゲートされる。

【００２３】一方、図４に、ＢＵＳ５（１２０）、ＢＵ
Ｓ６（１２１）それぞれに接続されるノード１１１およ
び１１２から同時にリードアクセスが発行されてハング
アップする場合のタイムチャートを示す。ハングアップ
する場合の動作を以下説明する。

【００２４】図４において、Ｓ１でノード１１１、１１
２から同時にリクエスト信号（ＲＥＱ）が発行され、Ｓ
２においてグラント信号（ＧＮＴ）がおのおののノード
に対して発行される。さらに、Ｓ３において、同時にア
ドレスが発行され、他者バスへのアクセスであることか
らおのおののバスアービタＡＲＢ−ＢＵＳ５（１５４）
およびＡＲＢ−ＢＵＳ６（１５５）が、ＡＲＢ−ＢＵＳ
４（１５３）にＳ４においてバスリクエスト（ＲＥＱ−
ＢＣ１０８、ＲＥＱ−ＢＣ１０９）をそれぞれ発行す
る。ただし、ＲＥＱ−ＢＣ１０８は、共にバスコントロ
ーラ１０８内部にあるバスアービタ間の信号であるた
め、バスコントローラ１０８の内部インタフェース信号
である。バスコントローラ１０８内のバスアービタＡＲ
Ｂ−ＢＵＳ４（１５３）はこれらを調停し、本タイムチ
ャートではバスコンバータ１０８側（バスアービタＡＲ
Ｂ−ＢＵＳ５（１５４）側）にバス権を与え、ＧＮＴ−
ＢＣ１０８をＳ５において発行している。バス権を得た
バスコンバータ１０８は、ＢＵＳ４（１１９）上にアド
レス（ＡＤＲ）をＳ６において出力する。本アクセスが
リードであるため、スプリットバスであるＢＵＳ４（１
１９）はＳ６で開放される。バスコンバータ１０８はＳ
６でバスコンバータ１０９へのグラント信号（ＧＮＴ−
ＢＣ１０９）を出力する。バス権を得たバスコンバータ
１０９は、ＢＵＳ４（１１９）上にアドレス（ＡＤＲ）
をＳ７において出力する。バスコンバータ１０９は、Ｓ
６においてＢＵＳ４（１１９）上に流れたリードアクセ
スをＢＵＳ６（１２１）に送る必要があるが、Ｓ３にお
いてモナークノード１１２より発行されたアクセスによ
り非スプリットバスであるＢＵＳ６（１２１）がロック
された状態であるため、アクセスの終了待ちになる。一
方、バスコンバータ１０８は、Ｓ７においてＢＵＳ４
（１１９）上に流れたリードアクセスをＢＵＳ５（１２
０）に送る必要があるが、Ｓ３においてモナークノード
１１１より発行されたアクセスにより非スプリットバス
であるＢＵＳ５（１２０）がロックされた状態であるた
め、同様にアクセスの終了待ちになる。競合する二つの
アクセスが、お互いに相手側アクセスの終了待ちに陥っ
てしまうので、システムハングアップとなってしまう。

【００２５】このような状態を回避するために、本実施
例においては、バス間コントローラ１１５を備え、バス
間のアクセス制御を行う。

【００２６】図９に、本実施例によるバス間コントロー
ラを用いたシステムでの転送のタイムチャートを示す。
図９に示すタイムチャートは、ＢＵＳ５（１２０）、Ｂ
ＵＳ６（１２１）それぞれに接続されるノード１１１お
よび１１２から同時にリードアクセスが発行された場合
を示している。バス間コントローラ１１５は、各バスコ
ンバータから出力されるバスリクエスト通知信号である
バスコンバータリクエスト信号ＢＣ−ＲＥＱ−Ａｒｂ−
ＢＵＳ５、６（図１に示す信号線１３６、１３９）とリ
ードロック信号ＲｅａｄＬｏｃｋ（図１に示す信号線１
３７、１４０）とを受け付けて、システム全体で非スプ
リットバス上のリードアクセスが複数並行に発生しない
ように調停し、アクセスを許可するバスコンバータへ、
バスのアクセス許可を通知するためのバスコンバータグ
ラント信号ＢＣ−ＧＮＴ−Ａｒｂ−ＢＵＳ５もしくは６
（図１に示す信号線１３８、１４１）を出力する。

【００２７】図９において、ノード１１１および１１２
から同時にバスリクエストＲＥＱ−Ｎｏｄｅ１１１、１
１２がＳ１において発生し、Ｓ２において非スプリット
バスである各々のバスの使用要求を行う目的で、バスコ
ンバータリクエスト信号ＢＣ−ＲＥＱ−Ａｒｂ−ＢＵＳ
５、６（１３６、１３９）が、バスアービタ１５４、１
５５からバス間コントローラ１１５に対して出力され
る。この場合、バス間コントローラ１１５の調停によ
り、ＢＵＳ５にバス権が与えられ、Ｓ３においてバスコ
ンバータグラントＢＣ−ＧＮＴ−Ａｒｂ−ＢＵＳ５（１
３８）が発行される。これを受けたバスアービタ１５４
では、ＢＵＳ５上の転送を開始すべくノード１１１にバ
スグラントＧＮＴ−Ｎｏｄｅ１１１をＳ４において発行
する。同時に、リードアクセスが開始される可能性があ
るという意味で、バス間コンバータ１１５に対して、リ
ードロック信号ＲｅａｄＬｏｃｋ（１３７）を発行しは
じめる。この後、図３に示したのと同様なタイムチャー
トに従って、Ｓ１５においてリードデータをノード１１
１が受け取ることで転送が完了する。バスアービタ１５
４では、途中でリードロック信号を継続するかネゲート
するかの判定が入るが、転送種がリードであることをト
ランザクション種ＴｒＴｙｐから検出することにより、
リードロック信号が継続される。これについては、後述
する図７に示すフローのステップ７２６において説明す
る。

【００２８】また、ノード１１２からデータを受けるた
めにＢＵＳ６上におけるデータ転送が行われるが、ＢＵ
Ｓ５のノード１１１からのアクセス要求であるため、バ
スコンバータを通じたバス間転送は、バス間コントロー
ラ１１５の調停とは関係なく転送が実行される。これに
ついては、後述する図７に示すフローのステップ７２０
において説明する。

【００２９】図９に示すＳ１６において、バス間コント
ローラ１１５は、リードロック信号ＲｅａｄＬｏｃｋ
（１３７）がネゲートされたことで非スプリットバスＢ
ＵＳ５（１２０）上のリードの完了を認識し、つぎに、
Ｓ１７においてＢＵＳ６（１２１）に転送許可ＢＣ−Ｇ
ＮＴ−Ａｒｂ−ＢＵＳ６（１４１）を発行する。その結
果、Ｓ１８においてノード１１２に対するグラントＧＮ
Ｔ−Ｎｏｄｅ１１２が発行され、Ｓ２９まで、ＢＵＳ４
を経由した、ＢＵＳ５上のノード１１１からデータリー
ドを行う一連の転送シーケンスが実行される。

【００３０】図５に、バス間コントローラ１１５内の調
停回路の一具体例を示す。図５において、バス間コント
ローラ１１５内の調停回路では、各々のバスからのアク
セス要求をうけつけ、同時に複数のアクセス要求があっ
た場合には、複数のアクセス要求のうちいずれかのバス
のアクセス要求を選択し、選択したバスに対してそのバ
スへのアクセス許可を通知する。

【００３１】図５において、調停回路は、バスの優先順
位を判定するための優先判定回路５０１を備え、バスリ
クエスト通知信号（ＢＣ−ＲＥＱ）１３０、１３３、１
３６および１３９と、各々の非スプリットバスのアービ
タを持つバスコンバータからのリードアクセスによるロ
ック信号（ＲｅａｄＬｏｃｋ）１３１、１３４、１３７
および１４０とを入力し、バスコンバータグラント信号
（ＢＣ−ＧＮＴ）１３２、１３５、１３８および１４２
を出力する。

【００３２】本実施例では、優先判定回路５０１として
レベル優先判定方式を採用している。すなわち、バスの
優先順位を記憶するプライオリティーテーブル５０４を
備え、優先順位を判定するプライオリティーエンコーダ
ー５０２が、プライオリティーテーブル５０４を参照
し、複数のリクエストの中から最高プライオリティーの
値を出力し、この値をプライオリティーデコーダー５０
３に供給する。プライオリティーデコーダー５０３では
プライオリティーテーブル５０４を参照して最優先バス
をひとつ決定し、そのバスのＢＣ−ＧＮＴをアサートす
る。リクエストが全くない場合は、プライオリティーデ
コーダー５０３の全ての出力信号がネゲートになる。

【００３３】プライオリティーテーブル５０４の設定の
一例を図６に示す。図６において、各バスリクエスト通
知信号（ＢＣ−ＲＥＱ）ごとに、プライオリティとして
互いに異なる値を設定しておき、ここでは数値が大きい
ほど優先されるものとする。この例では、バス５、バス
６、バス２、バス１の順で優先される。プライオリティ
ーテーブル５０４は、予め設定しておく。

【００３４】図５において、優先判定回路５０１に入力
されたバスリクエスト通知信号（ＢＣ−ＲＥＱ）１３
０、１３３、１３６および１３９は、アンドオア５２
０、５２１、５２２、５２３にそれぞれ入力され、オア
５０７の出力がネゲートのとき、すなわちインバータ５
０８の出力がアサートのとき、ラッチ５３０、５３１、
５３２および５３３にデータが保持される。反対に、オ
ア５０７の出力がアサートのときは、ラッチ５３０、５
３１、５３２、５３３に保持されている値がそのまま保
持され続ける。オア５０７の出力がアサートになるの
は、オア５０５またはオア５０６のいづれかがアサート
であるときである。オア５０５がアサートとなるのは、
お互い同じバスアービタに対応するバスリクエスト通知
信号（ＢＣ−ＲＥＱ）１３０、１３３、１３６および１
３９と、バスコンバータグラント信号（ＢＣ−ＧＮＴ）
１３２、１３５、１３８および１４２と論理積のいづれ
かがアサートであるときである。これら論理積は、アン
ド５１０、５１１、５１２および５１３によりとられ
る。これらは、リクエストを出したバスアービタに対応
するバスコンバータグラントが出力された最初のタイミ
ングを捉えるものである。この次のサイクルでは、バス
コンバータグラントを認識したバスアービタがバスリク
エストをネゲートするので対応する論理積５１０、５１
１、５１２、５１３の出力はネゲートされる。一方、オ
ア５０６がアサートとなるのは、リードロック信号（Ｒ
ｅａｄＬｏｃｋ）１３１、１３４、１３７、１４０のい
づれかがアサートのときである。

【００３５】このバス間コントローラの働きにより、リ
ードを実行できる非スプリットバスは、図１に示したシ
ステム中で唯一つに制限できる。

【００３６】バス間コントローラ１１５は、必ずしも独
立して実装される必要はなく、バスコントローラ１０
３、１０５、１０７、１０８、１０９、１１３のいずれ
かと同一のコンポーネントに実装されれば良い。また、
優先判定回路５０１は、レベル優先判定回路のほかに
は、ラウンドロビン方式優先判定回路を採用することな
どが考えられる。ここで、ラウンドロビン方式は、アク
セス処理を受けた後に、そのバスの優先順位を最下位に
して、アクセス要求があったときには、優先順位の高い
ものからアクセスを許可する方式をいう。このため、同
時にアクセス要求があったときには、その時点で優先順
位の高いものにアクセス権が与えられる。

【００３７】一方、バスコンバータ内の非スプリットバ
スアービタは、バス間コンバータ１１５よりバスコンバ
ータグラントを受けることで、当該非スプリットバスに
バスグラントを発行する。もし、非スプリットバスのい
ずれか一ヶ所でリードアクセスが実行中であると、新た
なバスコンバータグラントが発行されないため、システ
ム中でリードアクセスを行なっている非スプリットバス
は、ひとつに限られる。本実施例によれば、同じタイミ
ングで２ヶ所以上の非スプリットバスにグラントを与え
ることがないため、複数の非スプリットバス上のリード
アクセスが発生してしまうことがない。さらに、デッド
ロックとは関係のないライトアクセスは並行して実行さ
れるので、システム全体のバス使用効率を著しく下げる
ことなく、デッドロックを回避できる。

【００３８】つぎに、図７を参照して非スプリットバス
に接続されるノードにおける処理と、バスコンバータの
処理とを説明する。図７に、非スプリットバスに接続さ
れるノードのリードアクセス時の処理フロー（ａ）と、
バスコンバータのアクセスコントロールの処理フロー
（ｂ）とを示す。

【００３９】図７（ａ）において、ノードは、バスへの
アクセスを要求する場合に、アクセス要求を示すために
バスリクエストＲＥＱを発行する（ステップ７１０）。
図７（ｂ）において、バスリクエストＲＥＱを受けたバ
スコンバータ内部のアービタは、バスコンバータからの
バス要求（バスコンバータ内のバスアービタから発生す
る）すなわち、バス間転送に伴うバス要求がないことを
確認し（ステップ７２０）、バス間コントローラ１１５
に対してバスコンバータリクエストＢＣ−ＲＥＱを出力
する（ステップ７２１、７２２）。また、バスコンバー
タからのバス要求がある場合は、ノードからのアクセス
より優先してバスコンバータへのグラントを発行する
（ステップ７３２）。

【００４０】バスコントローラ１１５から出力されたバ
スコンバータグラントＢＣ−ＧＮＴを受けて、非スプリ
ットバスのアクセス開始が許可されると（ステップ７２
３）、バスコンバータリクエストＢＣ−ＲＥＱをネゲー
トし、ノードに対するグラントＧＮＴを出力するととも
に、バス間コントローラに対してリードロック信号Ｒｅ
ａｄＬｏｃｋを出力する（ステップ７２４）。この時に
は、まだ転送種がリードであるかライトであるかが決定
していないが、リードが開始される可能性を示して、他
の非スプリットバスでリードが並行実行しないようにリ
ードロック信号を出力する。図７（ａ）において、この
グラントＧＮＴを受けたノードは（ステップ７１１）、
バス上にトランザクション種ＴｒＴｙｐおよびアドレス
Ａｄｒを出力し（ステップ７１２）、サーフノードから
のデータ応答を待機するステップに遷移する（ステップ
７１３）。図７（ｂ）において、転送種ＴｒＴｙｐを受
けたバスコンバータは（ステップ７２５）、転送種Ｔｒ
Ｔｙｐからリードかライトかの別を判定し（ステップ７
２６）、リードの場合はデータがサーフノードからのデ
ータ応答を監視するステップに遷移する（ステップ７２
７）。図７（ａ）において、サーフノードからデータ応
答が行われると、モナークノードはそのデータを受け取
り（ステップ７１４）、アクセスを完了する。図７
（ｂ）において、バスコンバータは、サーフノードから
のデータ応答を認識したら、リードロックを解除し（ス
テップ７２８）、ノードに対するグラントＧＮＴをオフ
し（ステップ７３１）、リクエスト待ち（ステップ７２
０）に戻る。ステップ７２６の判定でアクセスがライト
の場合は、バスコンバータは、転送種ＴｒＴｙｐを受け
てライトを認識したときにリードロック信号ＲｅａｄＬ
ｏｃｋをオフする（ステップ７２９）。ライトのときに
は、リードロックを掛ける必要がないので、リードロッ
ク信号を解除する。その後、モナークノードがライトデ
ータを出力する所定のサイクルをカウントし（ステップ
７３０）、ノードに対するグラントＧＮＴをオフし（ス
テップ７３１）、リクエスト待ち（ステップ７２０）に
戻る。

【００４１】また、上記実施例においては、リードロッ
ク信号をバスコンバータから送出しているが、リードロ
ック信号を送出する代わりに、バス上のＧＮＴ信号、例
えば、図９に示すＧＮＴ−Ｎｏｄｅ１１１を送出するよ
うにしてもよい。

【００４２】また、図８を参照してスプリットバスに接
続されるノードにおける処理と、バスコンバータの処理
とを説明する。図８に、スプリットバスに接続されるノ
ードのリードアクセス時の処理フロー（ａ）および
（ｃ）と、バスコンバータのアクセスコントロールの処
理フロー（ｂ）とを示す。

【００４３】図８（ａ）において、ノードは、バスへの
アクセスを要求する場合に、アクセス要求を示すために
バスリクエストＲＥＱを出力する（ステップ８１０）。
図８（ｂ）において、バスリクエストＲＥＱを受けたバ
スコンバータ内部のアービタは（ステップ８３０）、ノ
ードに対するグラントＧＮＴを出力する（ステップ８３
１）。図８（ａ）において、このグラントＧＮＴを受け
たノードは（ステップ８１１）、バスリクエストＲＥＱ
をネゲートするともにバス上にトランザクション種Ｔｒ
ＴｙｐおよびアドレスＡｄｒを出力し（ステップ８１
２）、サーフノードからのデータ応答を待機するために
いったんバスを開放する。転送種ＴｒＴｙｐを受けたバ
スコンバータは（ステップ８３２）、転送種ＴｒＴｙｐ
が、モナークノードからのリードリクエストであるか、
サーフノードからのリードデータの応答であるか、ライ
ト要求であるかを判断する（ステップ８３３）。この場
合、モナークノードからのリードリクエストであること
を認識する。そこで、アクセスサイクルは転送種ＴｒＴ
ｙｐとアドレスＡｄｒとを同時に出力する１サイクルに
限られるので、速やかにノードに対するグラントＧＮＴ
をネゲートしてバス開放を行う（ステップ８３６）。図
８（ｃ）において、サーフノードからのデータ応答をモ
ナークノードが認識すると（ステップ８２０、８２１）
と、リードレスポンスの所定サイクルのデータを入力し
（ステップ８２２、８２３）、アクセスを終了する。こ
のとき、図８（ｂ）において、サーフノードからのデー
タ応答を認識したバスコンバータは、同時に所定のサイ
クル数を数えてから（ステップ８３４）、ノードに対す
るグラントＧＮＴをネゲートしてバス開放を行う（ステ
ップ８３６）。アクセスがライトの場合は、バスコンバ
ータは、モナークノードがライトデータを出力する所定
のサイクルをカウントし（ステップ８３５）、ノードに
対するグラントＧＮＴをオフし（ステップ８３６）、リ
クエスト待ちに戻る（ステップ８３０）。

【００４４】以上の構成により、非スプリットバスを多
段接続したシステムを構築できる。本実施例によれば、
同じタイミングで２ヶ所以上の非スプリットバスにグラ
ントを与えることがないため、複数の非スプリットバス
上のリードアクセスが発生してしまうことがない。さら
に、デッドロックとは関係のないライトアクセスは並行
して実行されるので、システム全体のバス使用効率を著
しく下げることなく、デッドロックを回避できる。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、リードアクセスの競合
によるデッドロックを回避できるので、非スプリットバ
スを多段接続したシステムを構築できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例におけるバス間コントローラを用いた
システムの構成図。

【図２】本実施例におけるバスコンバータのブロック
図。

【図３】ノード１１１からノード１１２にリードアクセ
スを行なうときのタイムチャートの説明図。

【図４】同時にリードアクセスが発行されてハングアッ
プするケースのタイムチャートの説明図。

【図５】本実施例におけるバス間コントローラ内の調停
回路の構成図。

【図６】バス間コントローラ内の調停回路の優先レベル
テーブルの説明図。

【図７】非スプリットバスの場合のノードのリードアク
セス処理フローとバスコンバータのアクセスコントロー
ル処理フローの説明図。

【図８】スプリットバスの場合のノードのリードアクセ
ス処理フローとバスコンバータのアクセスコントロール
処理フローの説明図。

【図９】本実施例における図１に示す構成においてノー
ド１１１からノード１１２にリードアクセスを行なうと
きのタイムチャートの説明図。

【図１０】従来技術によるシステムの構成図。

【符号の説明】

１１５…バス間コントローラ、１０３・１０５・１０７
・１０８・１０９・１１３…バスコンバータ、１２３・
１２４・１２５・１２６・１２７…バスリクエスト通知
信号（ＢＣ−ＲＥＱ）、リードロック信号（ＢＣ−ＬＯ
ＣＫ）およびバスコンバータグラント信号（ＢＣ−ＧＮ
Ｔ）、５０１…優先判定回路。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のバスデバイスが接続された複数のバ
   スを備えるコンピュータシステムであって、 前記複数のバスの各々に対応して設けられ、当該バスに
   おける複数のバスデバイスの各々からのアクセス要求を
   受け付け、バスアクセス権を調停することによりバスへ
   のアクセスを許可するバス接続装置と、 前記複数のバスの各々に対応して設けられる前記バス接
   続装置のバスアクセス権についての制御を行うバス接続
   制御装置とを有し、 前記バス接続装置は、 前記アクセス要求を受け付けたときに当該バスへのアク
   セス要求があった旨をアクセス要求通知として前記バス
   接続制御装置に出力するアクセス要求出力手段と、 前記アクセス要求出力手段でアクセス要求通知の出力
   後、前記バス接続制御装置から前記バスへのアクセス許
   可通知を受け付けるアクセス許可受け付け手段と、 前記アクセス許可受け付け手段で前記アクセス許可通知
   を受け付けたときに、前記アクセス要求を受け付けたバ
   スデバイスにバスアクセス権を与え、当該バスデバイス
   のアクセスが実行中のときに、当該バスにおけるアクセ
   スが実行中である旨を前記バス接続制御装置に出力する
   実行中出力手段とを備え、 前記バス接続制御装置は、 前記アクセス要求出力手段からのアクセス要求通知を受
   け付けるアクセス要求受け付け手段と、 前記アクセス要求受け付け手段で同時に受け付けた前記
   アクセス要求通知が、一つである場合には、当該バスへ
   のアクセス許可通知を前記アクセス許可受け付け手段に
   通知し、前記アクセス要求受け付け手段で同時に受け付
   けた前記アクセス要求通知が複数ある場合には、当該複
   数のアクセス要求通知のうちいずれかのバスのアクセス
   要求通知を選択し、選択した一つのアクセス要求通知に
   対するバス接続装置の前記アクセス許可受け付け手段に
   アクセス許可通知を出力する許可通知手段と、 前記許可通知手段によりアクセス許可通知が出力された
   バス接続装置の実行中出力手段から、当該バスにおける
   アクセスが実行中である旨を受け付ける実行中受け付け
   手段とを有し、 前記許可通知手段は、前記実行中受け付け手段において
   前記バスにおけるアクセスが実行中である旨を受け付け
   ているときには、前記アクセス許可通知の出力を抑止
   し、 前記バスデバイスは、データを送受信する端末と前記バ
   ス接続装置とを含むことを特徴とする複数のバスを備え
   るコンピュータシステム。
2. 【請求項２】請求項１において、前記許可通知手段は、
   前記複数のバス接続装置についての優先順位を予め規定
   しておき、前記アクセス要求受け付け手段で同時に受け
   付けた前記アクセス要求通知が複数ある場合には、当該
   規定した優先順位にしたがって、前記選択を行なうこと
   を特徴とする複数のバスを備えるコンピュータシステ
   ム。
3. 【請求項３】請求項１において、前記アクセス要求は、
   前記端末から他のバスに接続される端末への読み出し要
   求とすることを特徴とする複数のバスを備えるコンピュ
   ータシステム。
4. 【請求項４】複数のバスデバイスの各々からのアクセス
   要求を受け付け、バスアクセス権を調停することにより
   バスへのアクセスを許可するバス接続装置であって、 前記アクセス要求を受け付けたときに当該バスへのアク
   セス要求があった旨をアクセス要求通知として外部に出
   力するアクセス要求出力手段と、 前記アクセス要求出力手段でアクセス要求通知の出力
   後、当該バスへのアクセス許可通知を受け付けるアクセ
   ス許可受け付け手段と、 前記アクセス許可受け付け手段で前記アクセス許可通知
   を受け付けたときに、前記アクセス要求を受け付けたバ
   スデバイスにバスアクセス権を与え、当該バスデバイス
   のアクセスが実行中のときに、当該バスにおけるアクセ
   スが実行中である旨を外部に出力する実行中出力手段と
   を備えることを特徴とするバス接続装置。
5. 【請求項５】複数のバスデバイスが接続された複数のバ
   スを備えるコンピュータシステムにおけるバス制御方法
   であって、 複数のバスの各々へのアクセス要求があったときに、当
   該バスのアクセス要求通知を出力し、 同時に受け付けた前記アクセス要求通知が、一つである
   場合には、当該バスへのアクセス許可通知を出力し、同
   時に受け付けた前記アクセス要求通知が複数ある場合に
   は、当該複数のアクセス要求通知のうちいずれかのバス
   のアクセス要求通知を選択し、選択した一つのアクセス
   要求通知に対してアクセス許可通知を出力し、 前記アクセス許可通知を受け付けたときに、前記アクセ
   ス要求を受け付けたバスデバイスにバスアクセス権を与
   え、 前記バスデバイスのアクセスが実行中のときには、前記
   アクセス許可通知の出力を抑止することを特徴とするバ
   ス制御方法。