JPH0830549A

JPH0830549A - バス制御装置

Info

Publication number: JPH0830549A
Application number: JP18775394A
Authority: JP
Inventors: Fujio Ihara; 富士夫井原
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1994-07-18
Filing date: 1994-07-18
Publication date: 1996-02-02

Abstract

(57)【要約】【目的】共有バス１に接続された複数のバスマスタＭ
₁〜Ｍ₇のバス使用を制御するバス制御装置において、
最優先バスマスタＭ₇からの緊急を要するバス使用要求
を待たせないようなバス制御を行うのに、全体的なシス
テム効率を低下させないようにすること。【構成】最優先バスマスタＭ₇以外のバスマスタＭ₁
〜Ｍ₆から同時に複数のバス使用要求があった時、バス
調停手段６により、要求したバスマスタの内、最もバス
使用優先順位の高いバスマスタにバス使用許可を与え
る。また、バスマスタＭ₁〜Ｍ₆のいずれかがバス使用
中に、最優先バスマスタＭ₇からバス使用要求があった
時、バス中断判定手段７は、バス使用中のバスマスタの
残余のバス使用期間が所定値以内であるか否かを判別す
る。そして、それが所定値以内であれば、そのままバス
使用を継続させ、所定値を超えていれば、該バスマスタ
のバス使用を一時中断させ、最優先バスマスタＭ₇にバ
ス使用許可を与える。

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
において、バスを有効利用するためのバス制御装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、共有バスに複数のバスマスタが接
続されたシステムにおけるバス制御装置として、各バス
マスタにバス使用の優先順位を設定して、各バスマスタ
が共有バスを介してデータ転送する際には、バス調停手
段により、上記優先順位に基づいてバス使用の調停を行
うようにしたものが普及している。

【０００３】図５は、従来のバス制御装置の概要を示す
ブロック図である。図５において、１は共有バス、２は
メモリコントローラ、３はメモリ、４はＩ／Ｏ（入出
力）コントローラ、５はＩ／Ｏ（入出力）装置、６はバ
ス調停手段、Ｍ₁〜Ｍ₇はバスマスタ、Ｔ₁〜Ｔ₇はト
ランシーバである。バスマスタＭ₁〜Ｍ₇は、プロセッ
サまたはＤＭＡ(Direct Memory Access)コントローラ等
であり、メモリ３やＩ／Ｏ装置５等との間でデータ転送
を行うに当たり、プログラムからの要求によりバス使用
要求を出し、バス使用許可が出たら、自己のトランシー
バＴ₁〜Ｔ₇をアクティブにして共有バス１を使用す
る。メモリコントローラ２は、メモリ３へのデータ入出
力を制御し、Ｉ／Ｏコントローラ４は、Ｉ／Ｏ装置５へ
のデータ入出力を制御する。バス調停手段６は、各バス
マスタＭ₁〜Ｍ₇に設定されたバス使用優先順位に基づ
いて、各バスマスタＭ₁〜Ｍ₇間のバス使用要求の調停
を行う。

【０００４】各バスマスタＭ₁〜Ｍ₇のバス使用優先順
位は、識別数字１〜７が大きいものほど高いとすると、
例えば、バスマスタＭ₁とバスマスタＭ₇がバス調停手
段６に対して同時にバス使用要求を出したとき、バス調
停手段６は、バスマスタＭ₇にバス使用許可を与える。
しかし、既にバスマスタＭ₁がバス使用中であれば、バ
スマスタＭ₇がバス調停手段６に対してバス使用要求を
出しても、バスマスタＭ₁のバス使用が終了するまで
は、バスマスタＭ₇にバス使用許可は与えられない。

【０００５】そのため、例えば、時間的に制約のある処
理を行うバスマスタＭ₇に最高のバス使用優先順位を与
えても、バスマスタＭ₁がメモリ３に対してバースト転
送を実行していて、長い間バスを解放しない時には、そ
れが終了するのを待っていなければならない。それで
は、バスマスタＭ₇は、所定時間内に処理を行うことが
できなくなる場合が生じてしまい不都合である。そこ
で、現在バスを使用中のバスマスタより優先順位の高い
バスマスタからバス使用要求があったら、現在バスを使
用中のバスマスタのデータ転送処理を一時中断させると
共に、そのバスマスタが接続されるトランシーバをイン
アクティブ状態にし、その間に優先順位の高いバスマス
タにバスを使用させるようにした技術が提案されてい
る。そのようにすれば、優先順位の高いバスマスタは、
時間的に制約のある処理を確実に実行することができ
る。

【０００６】なお、このようなバス制御装置に関連する
従来の文献としては、例えば、特開平２−１７０２５６
号公報がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の技術には、短時間に多くのバス使用要求が集中
したときには、中断されるバス転送がネスト状態とな
り、その制御が非常に複雑になるという問題点があっ
た。また、もうすぐ終了するバス転送に対しても、中断
処理をしてしまうので、そのことによって得られる効果
が少ないのにもかかわらず、その中断・復帰作業のため
に、全体的なシステム効率を低下させてしまうという問
題点があった。本発明は、そのような問題点を解決する
ことを課題とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明では、共有バスに接続された複数のバスマス
タのバス使用を、バスマスタ毎に設定されたバス使用優
先順位に基づいて制御するバス制御装置において、同時
に複数のバスマスタからバス使用要求があった時、その
内最もバス使用優先順位が高いバスマスタにバス使用許
可を与えるバス調停手段と、前記共有バスに接続された
バスマスタの内で最も高いバス使用優先順位が設定され
た最優先バスマスタ以外のバスマスタがバス使用中に、
最優先バスマスタからバス使用要求があった時、バス使
用中のバスマスタの残りのバス使用期間が所定値を超え
ている場合に、該バスマスタのバス使用を一時中断さ
せ、最優先バスマスタにバス使用許可を与えるバス中断
判定手段とを具えることとした。

【０００９】

【作用】同時に複数のバスマスタからバス使用要求
があった時、バス調停手段により、要求したバスマスタ
の内、バス使用優先順位が最も高いバスマスタにバス使
用許可を与える。また、最優先バスマスタ以外のバスマ
スタがバス使用中に、最優先バスマスタからバス使用要
求があった時、バス中断判定手段は、その時バス使用中
のバスマスタの残りのバス使用期間が所定値を超えてい
るか否かを判別する。そして、それが所定値以内であれ
ば、そのままバス使用を継続させ、所定値を超えていれ
ば、該バスマスタのバス使用を一時中断させ、最優先バ
スマスタにバス使用許可を与える。

【００１０】そのように、バスマスタがバス使用中にバ
ス使用が中断されるのは、最優先バスマスタがバス使用
要求をした場合だけであるので、短時間に多くのバス使
用要求が集中しても、中断されるバス転送がネスト状態
となることはない。また、最優先バスマスタがバス使用
要求をした場合でも、バスの使用があと少しで終了する
ような場合は、中断させずにそのままバスの使用を継続
させるので、全体的なシステム効率を低下させてしまう
ことがない。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明の概略の構成を示すブロッ
ク図である。符号は、図５のものに対応し、７はバス中
断判定手段である。バス中断判定手段７は、最優先バス
マスタ以外のバスマスタ（以下、「通常バスマスタ」と
いう）Ｍ₁〜Ｍ₆のいずれかがバス使用中に、最優先バ
スマスタＭ₇からバス使用要求があった時、バス使用中
のバスマスタの残りのバスサイクル数が所定値を超えて
いるか否かを判定する。そして、それが所定値を超えて
いる場合に、バス使用中のバスマスタに対して、待機信
号を出力すると共に、バス調停手段６に対してホールド
信号を出力して、前記バスマスタのバス使用を一時中断
させた後、バスマスタＭ₇にバス使用許可を与える。

【００１２】バス調停手段６は、通常バスマスタＭ₁〜
Ｍ₆からのバス使用要求に対しては、従来のものと同様
に、各バスマスタＭ₁〜Ｍ₆に設定された優先順位に基
づいてバス調停を行う。しかし、バス中断判定手段７か
ら前記ホールド信号が出力された時は、新たなバス調停
は行わず、ホールド信号が出力された直前の状態を保持
する。

【００１３】以下、通常バスマスタＭ₂が、共有バス１
の占有権を保持しデータ転送を行っている時に、最優先
バスマスタＭ₇からバス使用要求がきた場合を例にして
本発明を説明する。

【００１４】図２は、通常バスマスタの制御信号を示す
図である。符号は、図１のものに対応し、８はアンド回
路である。待機信号wait2 は、バス中断判定手段７から
与えられ、この信号が出力されている時は通常バスマス
タＭ₂は処理が一時停止状態となる。バス占有信号g2
は、通常バスマスタＭ₂がバス占有権を有している時に
出力することによって、トランシーバＴ₂をアクティブ
状態（論理“１”）にし、通常バスマスタＭ₂と共有バ
ス１とを接続する。保持信号h2は、バス中断判定手段７
から与えられ、通常はアクティブ状態（論理“１”）に
なっているが、バス中断判定手段７が現在のデータ転送
を中断すべきと判断した時に、インアクティブ状態（論
理“０”）となる。そして、保持信号h2がインアクティ
ブ状態になると、トランシーバＴ₂がインアクティブと
なり、通常バスマスタＭ₂は強制的に共有バス１から切
り離される。バス使用要求信号req2は、通常バスマスタ
Ｍ₂がバス使用を要求する時にバス調停手段６に対して
出力するもので、バス使用許可信号ack2は、バス調停手
段６が通常バスマスタＭ₂に対してバスの占有権を与え
る時に出力される。

【００１５】図３は、最優先バスマスタの制御信号を示
す図である。符号は、図１のものに対応している。バス
占有信号g7は、バスマスタＭ₇が共有バス１の占有権を
有している時に出力することによって、トランシーバＴ
₇をアクティブ状態（論理“１”）にし、最優先バスマ
スタＭ₇と共有バス１とを接続する。バス使用要求信号
Ｆ_reqは、最優先バスマスタＭ₇がバス使用を要求する
時にバス中断判定手段７に対して出力するもので、バス
使用許可信号Ｆ_ackは、バス中断判定手段７が最優先バ
スマスタＭ₇に対して共有バス１の占有権を与える時に
出力される。

【００１６】図４は、バス中断判定手段の概略の構成及
びバス中断判定手段とバス調停手段の制御信号を示す図
である。符号は、図１のものに対応し、９は最大許容値
レジスタ、１０はサイクルカウンタ、１１は比較手段、
１２はホールド信号発生手段である。最大許容値レジス
タ９は、最優先バスマスタＭ₇からバス使用要求があっ
た時、現在バス使用中のバスマスタのバス占有を中断さ
せるか否かを決定するための判定基準となる値を保持す
る。その値は、最優先バスマスタＭ₇からバス使用要求
があった時、バス使用中のバスマスタにそのままバス占
有を許すことができる最大のバスサイクル数とする。な
お、その値は、最適な値を選択できるように、共有バス
１上のプロセッサから任意に変更可能にする。

【００１７】サイクルカウンタ１０は、バスマスタＭ₂
が共有バス１を使用してデータ転送を行うに当たって、
そのデータ転送に必要なバスサイクル数がセットされ、
１バスサイクル分のデータ転送が行われる毎に１カウン
トずつカウントダウンしていって、後何サイクルが必要
かを出力する。比較手段１１は、最大許容値レジスタ９
の値とサイクルカウンタ１０の値とを比較して、サイク
ルカウンタ１０の値が最大許容値レジスタ９の値を超え
ていれば、ホールド信号発生手段１２にそのことを通知
する。ホールド信号発生手段１２は、比較手段１１から
の通知を受けて、バス調停手段６に対してホールド信号
holdを出力する。また、ホールド信号発生手段１２は、
バス調停手段６から各通常バスマスタＭ₁〜Ｍ₆に対し
て出力されるバス使用許可信号ack[1..6] をモニタリン
グしていて、上記通知を受けた時、現在バス使用中の通
常バスマスタＭ₂に対して、待機信号wait2 を出力する
と共に、トランシーバＴ₂に与えていた保持信号h2をオ
フにする。

【００１８】次に、図１〜図４に示した装置の動作を説
明する。例えば、バスマスタＭ₂がメモリ３にデータを
書き込む場合、バスマスタＭ₂はバス調停手段６に対し
て、バス使用要求信号req2を出力する。バス調停手段６
は、それを受けて、他のバス使用要求がなければ、バス
マスタＭ₂にバス使用許可信号ack2を出力する。バスマ
スタＭ₂は、バス使用許可信号ack2を受けたら、トラン
シーバＴ₂に対してバス占有信号g2を出力し、トランシ
ーバＴ₂をアクティブにして共有バス１を占有する。

【００１９】共有バス１を占有できたら、バスマスタＭ
₂は、共有バス１にメモリ３のアドレスと共に、データ
転送に必要なバスサイクル数を出力した後、データ転送
を開始する。一方、バス中断判定手段７は、共有バス１
からバスマスタＭ₂が出力したバスサイクル数を検出
し、それをサイクルカウンタ１０にセットする。そし
て、１バスサイクル分のデータ転送が行われる毎に１カ
ウントずつカウントダウンしていく。

【００２０】そのようにしてバスマスタＭ₂がデータ転
送をしている最中に、最優先バスマスタＭ₇からバス中
断判定手段７に対してバス使用要求信号Ｆ_reqが出力さ
れると、バス中断判定手段７は、まず、比較手段１０で
最大許容値レジスタ９とサイクルカウンタ１０の値を比
較する。そして、サイクルカウンタ１０の値が最大許容
値レジスタ９より小さかったら、何もしないで、バスマ
スタＭ₂にそのままデータ転送を継続させる。しかし、
サイクルカウンタ１０の値が最大許容値レジスタ９より
大きかったら、ホールド信号発生手段１１により、バス
調停手段６に対してホールド信号holdを出力すると共
に、バスマスタＭ₂に対して待機信号wait2 を出力し、
かつ、それまでトランシーバＴ₂に与えていた保持信号
h2をオフにする。その後、最優先バスマスタＭ₇に対し
てバス使用許可信号Ｆ_ackを与える。

【００２１】バスマスタＭ₂は、バス中断判定手段７か
ら待機信号wait2 を受けたら、データ転送処理を中断
し、トランシーバＴ₂は、保持信号h2がオフになるとイ
ンアクティブとなって、共有バス1 を解放する。一方、
最優先バスマスタＭ₇は、バス使用許可信号Ｆ_ackを受
けたら、トランシーバＴ₇に対して、バス占有信号g7を
出力して共有バス１を占有する。また、バス調停手段６
は、バス中断判定手段７から上記ホールド信号holdが出
力されたら、新たなバス調停は行わず、ホールド信号ho
ldが出力される直前の状態をそのまま保持し、ホールド
信号holdがオフになったら、再び、バスマスタＭ₂にバ
ス使用許可を与える。

【００２２】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明のバス制御装置
によれば、バスマスタがバス使用中にバス使用が中断さ
れるのは、最優先バスマスタがバス使用要求をした場合
だけであるので、短時間に多くのバス使用要求が集中し
ても、中断されるバス転送がネスト状態となることはな
い。また、最優先バスマスタがバス使用要求をした場合
でも、その時使用中のバスマスタのバス転送がもうすぐ
終了するような場合は、中断させずにそのままバスの使
用を継続させるので、最優先バスマスタの迅速な処理
と、全体的なシステム効率の維持の両方を満足すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概略の構成を示すブロック図

【図２】通常バスマスタの制御信号を示す図

【図３】最優先バスマスタの制御信号を示す図

【図４】バス中断判定手段の概略の構成及びバス中断
判定手段とバス調停手段の制御信号を示す図

【図５】従来のバス制御装置の概要を示すブロック図

【符号の説明】

１…共有バス、２…メモリコントローラ、３…メモリ、
４…Ｉ／Ｏコントローラ、５…Ｉ／Ｏ装置、６…バス調
停手段、７…バス中断判定手段、８…アンド回路、９…
最大許容値レジスタ、１０…サイクルカウンタ、１１…
比較手段、１２…ホールド信号発生手段、Ｍ₁〜Ｍ₇…
バスマスタ、Ｔ₁〜Ｔ₇…トランシーバ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】共有バスに接続された複数のバスマスタ
のバス使用を、バスマスタ毎に設定されたバス使用優先
順位に基づいて制御するバス制御装置において、同時に
複数のバスマスタからバス使用要求があった時、その内
最もバス使用優先順位が高いバスマスタにバス使用許可
を与えるバス調停手段と、前記共有バスに接続されたバ
スマスタの内で最も高いバス使用優先順位が設定された
最優先バスマスタ以外のバスマスタがバス使用中に、最
優先バスマスタからバス使用要求があった時、バス使用
中のバスマスタの残りのバス使用期間が所定値を超えて
いる場合に、該バスマスタのバス使用を一時中断させ、
最優先バスマスタにバス使用許可を与えるバス中断判定
手段とを具えたことを特徴とするバス制御装置。