JPH09185580A

JPH09185580A - バスシステム

Info

Publication number: JPH09185580A
Application number: JP34220095A
Authority: JP
Inventors: Yuichiro Sakuta; 雄一郎作田; Yukihiro Seki; 行宏関; Ryuichi Hattori; 隆一服部; Yasuhiro Hida; 庸博飛田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-12-28
Filing date: 1995-12-28
Publication date: 1997-07-15

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】情報処理装置の用途に応じて、バス全体のトラ
フィックの状況を把握して、動的にバス使用権の制御を
行うデータ転送システムを与える。【解決手段】バス接続デバイスはアービタへのバス使用
権要求通知と同時に、アービタに対して予定転送データ
量を通知するようにする。また、アービタは、バス性能
をモニタリングして、バースト長をパラメータとしたス
ループットと平均レイテンシの対応テーブルを作成・記
憶する。さらに、アービタにスループット重視モード・
レイテンシ重視モードの２つの動作モードを設定できる
機能を与える。レイテンシ重視モードで動作する場合
は、アービタは各デバイスの予定転送データ量の集計・
レイテンシテーブルの参照を行い、できるだけ平均レイ
テンシ・平均アクセス所要時間が小さくなるように、バ
ス使用権を要求しているデバイスに対してバス使用権の
承認を与える、というように動的にバスを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータ・ワークステーション・オフィスコンピュータ等
の情報処理装置に用いられるバスシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年情報処理装置においては、接続デバ
イス間のデータ転送の手法として一般にバス方式が用い
られている。多くのパソコンメーカによってサポートさ
れた業界標準的なバスとしては、例えば「ピーシーアイ
ローカルバス・仕様書製品版第２．０版」、ピー
シーアイスペシャルインタレストグループ、１９
９３年４月３０日（「ＰＣＩローカル・バス仕様書製品
版第２．０版、ＰＣＩＳｐｅｃｉａｌＩｎｔｅｒｅｓ
ｔＧｒｏｕｐ、１９９３年４月３０日）に記載されて
いるピーシーアイバス等がある。

【０００３】一般にバス接続によるデータ転送方式にお
いては、バス使用率がある限界を越えると、バス接続デ
バイスがバス使用権を要求してから実際にデータ転送を
開始するまでの待ち時間の平均値である平均レイテンシ
と、バス接続デバイスがバス使用権を要求してからデー
タ転送が終了するまでに要する時間の平均値である平均
アクセス所要時間とが急激に増加する、という特性が見
られる。

【０００４】この平均レイテンシ・平均アクセス所要時
間の増加を防ぐための手法の一つとして、従来はバスタ
イマ等を設けて、あるデバイスがバスを使用中に一定時
間が経過したら、強制的にバス使用許可を取り上げて別
のデバイスへバス使用権を与える、というような手法が
用いられてきた。しかし、この方式ではバスタイマに固
定値を設定するため、同じ情報処理装置が、ある時は高
スループットを重視する用途に用いられたり、またある
時は平均レイテンシ・平均アクセス所要時間を低く抑え
ることを重視する用途に用いられたりする場合に、柔軟
に対応できないという欠点がある。

【０００５】こういった問題を解決するための手法の一
つとして、従来の公知例としては、特開平５−２９８２
４３号公報において説明されている、バス競合制御方法
がある。

【０００６】この方式では、共通バスの中にバス競合制
御用信号線を設けるという、分散アービトレーション方
式を採用している。すなわち、バスアクセスを行おうと
するデバイスは、自デバイスの優先順位・残りパケット
数・自デバイスのアドレスといった情報をバス競合制御
用信号線に送出する。そして調停の結果、その時点で最
も優先度が高いと判定されたデバイスがバス使用権を獲
得し、バスアクセスを行う。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】先に述べた分散アービ
トレーション方式では、各々のバス接続デバイスは、互
いに他のデバイスがあとどれだけデータ転送を行うの
か、ということを知ることができない。

【０００８】そのため、現時点でバス使用権を要求して
いるデバイスそれぞれの残り転送データ量を把握した上
で、平均レイテンシや平均アクセス所要時間をできるだ
け小さくするようにバス使用権を承認する、というよう
にバスの制御を行うことは難しい。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では、前述の課題
を解決し、情報処理装置の用途に応じてバス全体のトラ
フィックの状況を把握して、動的にバス使用権の制御を
行うバスシステムを与えるための手段の一つとして、バ
ス使用権の調停処理を専門に行うバスアービタをバス接
続デバイスとは別に設ける集中アービトレーション方式
を採用し、各バス接続デバイスはアービタへのバス使用
権要求と同時に、アービタへ１対１に接続した信号線を
用いて転送予定データ量を通知するようにする。この転
送予定データ量の通知方法には、パラレル転送またはシ
リアル転送のいずれかを使用する。また、アービタにス
ループット重視モード・レイテンシ重視モードの２つの
動作モードを設定できる機能を加える。アービタは、バ
スの性能特性をモニタして、バースト長をパラメータと
したスループットと平均レイテンシの対応テーブルを作
成・記憶しておく。そして、レイテンシ重視モードに設
定されている場合は、アービタは各デバイスの転送予定
データ量の集計・レイテンシテーブルの参照を行い、で
きるだけ平均レイテンシ・平均アクセス所要時間が小さ
くなるように、バス使用権を要求しているデバイスに対
してバス使用権の承認を与える、というように動的にバ
スを制御する。さらに、アービタは必要に応じて、平均
レイテンシ・平均アクセス所要時間ができるだけ小さい
値になるように、各接続デバイスに許可する転送データ
量を動的に可変することもできるようにする。

【００１０】さらに本発明では、前述の課題を解決する
ための第二の手段として、集中アービトレーション方式
において、各バス接続デバイスはアービタへのバス使用
権要求と同時に、アービタへ１対１に接続した信号線を
用いて実行する予定のバストランザクションの種類を表
すバスコマンドを通知するようにする。この場合にも、
スループット重視モードとレイテンシ重視モードの２つ
のモードを設け、情報処理装置の使用用途に応じたバス
制御を行えるようにする。

【００１１】さらに本発明においては、前述の課題を解
決するための第三の手段として、集中アービトレーショ
ン方式において、各バス接続デバイスはアービタへのバ
ス使用権要求と同時に、アービタへ１対１に接続した信
号線を用いてバス接続デバイスの種類を表すデバイスＩ
Ｄ番号を通知するようにする。この場合アービタのバス
調停アルゴリズムとして、接続デバイス間に異なる優先
順位を設定する優先モードと、すべての接続デバイスが
等しい優先順位を持つラウンドロビンモードの２つのモ
ードを設け、ユーザー側の設定によって切り替えられる
ようにする。

【００１２】本発明によれば、各バス接続デバイスが転
送予定データ量をアービタに通知することにより、近い
将来のバストラフィックを先読みした上で、最適なバス
使用権の調停を行うことが可能になる。その転送予定デ
ータ量の通知方法にパラレル転送方式を用いた場合には
制御が簡略化でき、また転送方式にシリアル転送方式を
用いた場合には信号線の本数を削減できる。また、アー
ビタに２つの動作モードを設け、バス全体のバス使用権
要求状況を把握して動的にバスを制御することにより、
情報処理装置の使用用途に適したデータ転送性能を持つ
バスシステムを実現することが可能になる。

【００１３】本発明のさらなる作用として、各接続デバ
イスがバス使用権要求と同時に実行予定バスコマンドを
アービタに通知することによっても、前述の転送予定デ
ータ量をアービタに通知する方法と同様に、近い将来の
バストラフィックを先読みした上で最適なバス使用権の
調停を行うことが可能になる。この場合にも、アービタ
に２つの動作モードを設け、バス全体のバス使用権要求
状況を把握して動的にバスを制御することにより、情報
処理装置の使用用途に適したデータ転送性能を持つバス
システムを実現することが可能になる。

【００１４】さらに、本発明におけるさらなる作用とし
て、各接続デバイスがバス使用権要求と同時に接続デバ
イスの種類を表すデバイスＩＤ番号を通知することによ
って、バス使用権を要求している接続デバイス種類を把
握することができ、最適なバス使用権の調停を行うこと
が可能になる。この場合には、アービタに優先モードと
ラウンドロビンモードの二種類の動作モードを設け、接
続デバイスの優先順位を考慮して動的にバスを制御する
ことにより、情報処理装置の使用用途に適したデータ転
送性能を持つバスシステムを実現することが可能にな
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図１から図７
によって説明する。図１は本発明によるバスシステムの
構成例を示すシステム構成図、図２は本発明によるバス
システムのアービタに格納されるバースト長・スループ
ット・平均レイテンシの関係を表すテーブル、図３は本
発明によるバスシステムにおけるタイミング仕様の一例
を示すタイミングチャート、図４は本発明によるバスシ
ステムにおけるタイミング仕様の一例を示すタイミング
チャート、図５は従来方式のバスシステムにおけるタイ
ミング仕様の一例を示すタイミングチャート、図６は本
発明によるバスシステムにおけるタイミング仕様の一例
を示すタイミングチャート、図７は本発明によるバスシ
ステムにおけるバス制御処理の流れを示すフローチャー
トである。

【００１６】まず図１を用いて、本発明におけるバスシ
ステムの構成を説明する。

【００１７】図１において、１は本実施例のバスシステ
ムにおいてバス使用権の調停を行うバスアービタ、２は
本実施例のバスに接続される０番のバス接続デバイス、
３は本実施例のバスシステムで動作基準となる共通クロ
ックを生成するクロックジェネレータ、４は本実施例の
バスに接続される１番のバス接続デバイス、５は本実施
例のバスに接続される２番のバス接続デバイス、６は本
実施例のバスに接続される３番のバス接続デバイス、１
０１（Ａ／Ｄ）はアドレス信号とデータ信号が多重化さ
れるｍビットのアドレス／データバス、１０２（ＣＮＴ
Ｌ）はバスを制御するための信号をやりとりするｎビッ
トのコントロールバス、１０３（ＣＬＫ）はバス動作の
基準となる共通クロックを供給するクロック線、１０４
（ＲＥＱ０）はバス接続デバイス０番からのバス使用権
要求をアービタへ伝達する信号線、１０５（ＧＮＴ０）
はアービタからのバス使用権承認をバス接続デバイス０
番へ伝達する信号線、１０６（Ｄａｔａ＿Ｃｙｃｌｅｓ
０）はバス接続デバイス０番の転送予定データサイクル
数をアービタへ伝達する６ビットのデータバス、１０７
（ＲＥＱ１）はバス接続デバイス１番からのバス使用権
要求をアービタへ伝達する信号線、１０８（ＧＮＴ１）
はアービタからのバス使用権承認をバス接続デバイス１
番へ伝達する信号線、１０９（Ｄａｔａ＿Ｃｙｃｌｅｓ
１）はバス接続デバイス１番の転送予定データサイクル
数をアービタへ伝達する６ビットのデータバス、１１０
（ＲＥＱ２）はバス接続デバイス２番からのバス使用権
要求をアービタへ伝達する信号線、１１１（ＧＮＴ２）
はアービタからのバス使用権承認をバス接続デバイス２
番へ伝達する信号線、１１２（Ｄａｔａ＿Ｃｙｃｌｅｓ
２）はバス接続デバイス２番の転送予定データサイクル
数をアービタへ伝達する６ビットのデータバス、１１３
（ＲＥＱ３）はバス接続デバイス３番からのバス使用権
要求をアービタへ伝達する信号線、１１４（ＧＮＴ３）
はアービタからのバス使用権承認をバス接続デバイス３
番へ伝達する信号線、１１５（Ｄａｔａ＿Ｃｙｃｌｅｓ
３）はバス接続デバイス３番の転送予定データサイクル
数をアービタへ伝達する６ビットのデータパスである。

【００１８】図１は本発明によるバスシステムの構成図
を示すシステム構成図である。バスシステムは一般にプ
ロセッサ・メモリ・各種入出力システム等の複数の接続
デバイスを共通バスで接続することによって構成され
る。本実施例では共通バス線としてアドレス／データ多
重化バス１０１・コントロールバス１０２を定義してい
る。

【００１９】バス使用権の要求（１０４・１０７・１１
０・１１３）と承認（１０５・１０８・１１１・１１
４）信号線は、各接続デバイス（２・４・５・６）とバ
スアービタ１との間で１対１に接続される。

【００２０】また、本発明によるバスシステムの特徴で
ある転送予定データサイクル数の通知線（１０６・１０
９・１１２・１１５）も、各接続デバイスとバスアービ
タとの間で１対１に接続される。本実施例では、この転
送予定データサイクル数をアービタへ通知するためにパ
ラレルなデータパスを使用しているが、このデータサイ
クル数をシリアル転送で通知する方法によって信号線を
削減することも可能である。

【００２１】また、本実施例では、この転送予定データ
サイクル数通知線をバス接続デバイスからバスアービタ
への単方向の通知線としているが、これをデバイス・ア
ービタ間の双方向の通信線として、転送予定データサイ
クル数以外にも様々な情報をやり取りすることも可能で
ある。

【００２２】本発明によるバスアービタは、スループッ
トをできるだけ高めるようにバスを制御するスループッ
ト重視モードと、平均レイテンシ・平均アクセス所要時
間をできるだけ低く抑えるようにバスを制御するレイテ
ンシ重視モードの２つの動作モードを持つ。アービタが
レイテンシ重視モードに設定されている場合には、各接
続デバイスからバス使用権要求と同時に通知される転送
予定データサイクル数を集計し、平均レイテンシ・平均
アクセス所要時間がもっとも低くなるようにバス使用権
の調停を行う。

【００２３】次に、図２を用いて、本発明によるバスア
ービタがレイテンシ重視モードで動作するときに、バス
システムの動的制御のために参照するレイテンシテーブ
ルについて説明する。

【００２４】図２は、本発明によるバスシステムのアー
ビタに格納される、バースト長をパラメータとしたスル
ープットと平均レイテンシとの関係を表すテーブルの例
である。以下、図２のテーブルの作成方法について説明
する。

【００２５】起動時に、まずバースト長を１とし、各バ
ス接続デバイスに命令して、あるバス要求間隔のときの
スループットと発生したバスアクセス全部の平均レイテ
ンシを算出する。同様に、いくつかの異なるバス要求間
隔においてスループットと平均レイテンシの関係を記録
し、参照テーブルを作成する。以上の作業をバースト長
１・２・４・８・１６・３２・６４について行う。これ
により、バースト長をパラメータとしたスループットと
平均レイテンシとの関係がわかるので、このデータ転送
性能特性をもとにしてバスの動的制御を行うことができ
る。

【００２６】次に、図３から図６を用いて本実施例にお
けるバスシステムの具体的なデータ転送動作例について
説明する。

【００２７】まず、図３と図４を用いて、アービタの動
作モードがスループット重視モードに設定されている場
合の動作例について説明する。

【００２８】図３は本実施例におけるバスシステムの具
体的なデータ転送動作を示すタイムチャート例である。
以下、図３のタイムチャート例に従って、バスシステム
の動作について説明する。

【００２９】なお、アービタのバス使用権調停アルゴリ
ズムにはラウンドロビンを採用する。これには他のアル
ゴリズムを採用してもよい。

【００３０】図３に示す例では、接続デバイスが要求す
る転送サイクルがそのまま認められ、データ転送が行わ
れている。

【００３１】まず、クロックエッジ０でデバイス０番か
らバス使用権要求が発生し、同時に４サイクルのバース
ト転送を行う予定であることをアービタへ通知する。ア
ービタではこれを受け、他にバス使用権を要求している
デバイスがないため、次のクロックエッジ１でデバイス
０番に対してバス使用権承認を通知する。そこでデバイ
ス０番は、クロックエッジ２からバースト長４のライト
サイクルを実行する。

【００３２】同様に、デバイス１番・２番・３番の順に
バス使用権要求が発生し、その順番でバス使用権が承認
され、データ転送が行われる。

【００３３】ここで、本実施例のバスシステムにおいて
はスプリット転送方式を採用しており、リードアクセス
においてアドレスサイクルのみのリード要求サイクル
と、その要求に対する応答としてデータサイクルのみか
ら構成されるリード応答サイクルを分離することができ
る。

【００３４】クロックエッジ２とクロックエッジ６で発
生したバス使用権要求において、転送予定データサイク
ル数が０となっているのは、デバイスが予定しているア
クセス種類がアドレスサイクルのみから構成されるリー
ド要求アクセスであることを表している。

【００３５】この図３のバス動作例においては、アービ
タの動作モードはスループット重視モードになっている
ので、スループットをできるだけ高めるようにバス使用
権の調停・承認を行っている。

【００３６】次に、図４に示されているタイムチャート
の例を元に、バス動作について説明する。

【００３７】この図４では、発生するアクセス種類がバ
ースト長８サイクルのライトバースト転送とリード要求
の２つである動作例を示している。

【００３８】図４に示す例でも、接続デバイスが要求す
る転送サイクルがそのまま認められ、データ転送が行わ
れている。

【００３９】まず、クロックエッジ０でデバイス０番か
らバス使用権要求が発生し、同時に８サイクルのバース
ト転送を行う予定であることをアービタへ通知する。ア
ービタではこれを受け、他にバス使用権を要求している
デバイスがないため、次のクロックエッジ１でデバイス
０番に対してバス使用権承認を通知する。そこでデバイ
ス０番は、クロックエッジ２からバースト長８のライト
サイクルを実行する。

【００４０】同様に、デバイス１番・２番・３番の順に
バス使用権要求が発生し、その順番でバス使用権が承認
され、データ転送が行われる。

【００４１】この図４のバス動作例においても、アービ
タの動作モードはスループット重視モードになっている
ので、スループットをできるだけ高めるようにバス使用
権の調停・承認を行っている。

【００４２】次に、図５と図６を用いて、アービタの動
作モードがレイテンシ重視モードに設定されている場合
の動作例について説明する。例としては、発生するアク
セス種類がバースト長８サイクルと４サイクルのライト
バースト転送とリード要求の２つの場合を取り上げる。

【００４３】本発明によるバス制御方式によって、従来
行われてきた方式に比べてデータ転送性能を向上させる
ことができる。

【００４４】なお、本実施例ではバスのデータ転送性能
を表す数値として、平均レイテンシ・平均アクセス所要
時間の２つの値を用いる。

【００４５】また、以下の議論では、バスの１クロック
サイクルを２０ｎｓ（周波数５０ＭＨｚ）・バス幅を８
バイトと仮定する。

【００４６】まず、図５を用いて、従来のバス制御方式
によるバス動作例を説明する。

【００４７】この図５に示されるように、従来のバス制
御方式では、デバイスからのバス使用権要求をもとにア
ービタが調停を行いバス使用権を承認していた。

【００４８】図５の従来方式例において、平均レイテン
シは１３０ｎｓ・平均アクセス所要時間は１９０ｎｓと
なる。

【００４９】次に、本発明によるバス制御方式で、アー
ビタがレイテンシ重視モードに設定されている場合、ど
のようにバス動作が行われるか、について説明する。

【００５０】図６に、本発明によるバス制御方式でのバ
ス動作例を説明する。

【００５１】図６において、バス使用権要求発生は図５
と同じタイミングで発生している。

【００５２】まず、クロックエッジ０でデバイス０番か
らバス使用権要求が発生し、同時に８サイクルのバース
ト転送を行う予定であることをアービタへ通知する。ア
ービタではこれを受け、他にバス使用権を要求している
デバイスがないため、次のクロックエッジ１でデバイス
０番に対してバス使用権承認を通知する。そこでデバイ
ス０番は、クロックエッジ２からバーストライトサイク
ルを実行する。ここまでは図５の従来例と同じ動作を行
う。

【００５３】次に、デバイス０番がバーストライトサイ
クルを行っている間に、クロックエッジ４においてデバ
イス１番からリード要求アクセスのバス使用権要求が発
生する。本発明のバス制御方式においては、アービタで
は転送予定データサイクル数情報を元にスループットを
予想し、図２に示したようなレイテンシテーブルを参照
して、その予想スループットにおいて平均レイテンシ・
平均アクセス所要時間ができるだけ小さくなるバースト
長を算出する。

【００５４】このような処理の結果、図６の例では、バ
ースト長４サイクルのほうが平均レイテンシがより小さ
くなることがわかったので、デバイス０番のバス使用を
いったん中断させ、デバイス１番にバスアクセスを行わ
せている。

【００５５】次に、デバイス１番のバスアクセス中に、
デバイス２番からバースト長４サイクルの使用権要求が
発生する。これを受けてアービタは、再びレイテンシテ
ーブルを参照して、デバイス２番に先にバスアクセスを
行わせた方が平均レイテンシが小さくなると判断する。
そこで、デバイス１番のバスアクセス終了後、デバイス
０番に対するバスアクセス処理再開を延期させ、デバイ
ス２番のバスアクセスを許可する。

【００５６】次に、デバイス２番のバスアクセス中に、
デバイス３番からリード要求アクセスの使用権要求が発
生する。これを受けてアービタは、再度レイテンシテー
ブルを参照して、デバイス３番に先にバスアクセスを行
わせた方が平均レイテンシが小さくなると判断し、デバ
イス２番のバスアクセス終了後、デバイス０番に対する
バスアクセス処理再開を延期させ、デバイス３番のバス
アクセスを許可する。

【００５７】そして、デバイス３番のバスアクセスが終
了した後、延期していたデバイス０番のバースト転送を
再開させる。

【００５８】以上のようなバス制御を行う結果、本発明
においては平均レイテンシは７０ｎｓ・平均アクセス所
要時間は１８５ｎｓとなり、どちらの値も従来制御方式
に比べ改善することができる。特に平均レイテンシは、
従来方式に比べて４６％も向上している。

【００５９】以上に説明したような、本発明におけるバ
ス制御方式についてまとめたものを、図７のフローチャ
ートに示す。

【００６０】以上のように、アービタにスループット重
視モード・レイテンシ重視モードの２つの動作モードを
を持たせ、アービタがバス全体のバス使用権要求状況を
把握して動的にバスを制御することにより、情報処理装
置の使用用途に適したデータ転送性能を持つバスシステ
ムを実現できる。

【００６１】さらに、本発明におけるさらなる実施例を
図８から図１８によって説明する。図８は本発明による
バスシステムの構成例を示すシステム構成図、図９は本
発明によるバスシステムにおけるバスコマンド種類の一
例を示す一覧表、図１０は本発明によるバスシステムに
おけるタイミング仕様の一例を示すタイミングチャー
ト、図１１は従来例によるバスシステムにおけるタイミ
ング使用の一例を示すタイミングチャート、図１２は本
発明によるバスシステムにおけるタイミング仕様の一例
を示すタイミングチャート、図１３は本発明によるバス
システムにおけるバス制御方式の一例について示すフロ
ーチャート、図１４は本発明によるバスシステムの構成
例を示すシステム構成図、図１５は本発明によるバスシ
ステムにおけるバス接続デバイスＩＤ番号の一例を示す
一覧表、図１６は本発明によるバスシステムにおけるタ
イミング仕様の一例を示すタイミングチャート、図１７
は本発明によるバスシステムにおけるタイミング仕様の
一例を示すタイミングチャート、図１８は本発明による
バスシステムにおけるバス制御方式の一例について示す
フローチャートである。

【００６２】まず図８を用いて、本発明における第二の
バスシステムの構成を説明する。

【００６３】図８において、７は本発明におけるさらな
る実施例においてバス使用権の調停を行うバスアービ
タ、８は本発明におけるさらなる実施例においてバスに
接続される０番のバス接続デバイス、９は本発明におけ
るさらなる実施例においてバスに接続される１番のバス
接続デバイス、１０は本発明におけるさらなる実施例に
おいてバスに接続される２番のバス接続デバイス、１１
は本発明におけるさらなる実施例においてバスに接続さ
れる３番のバス接続デバイス、１１６（Ｂｕｓ＿ｃｏｍ
０）はバス接続デバイス０番の実行予定バスコマンドを
アービタへ伝達する４ビットのデータバス、１１７（Ｂ
ｕｓ＿ｃｏｍ１）はバス接続デバイス１番の実行予定バ
スコマンドをアービタへ伝達する４ビットのデータバ
ス、１１８（Ｂｕｓ＿ｃｏｍ２）はバス接続デバイス２
番の実行予定バスコマンドをアービタへ伝達する４ビッ
トのデータバス、１１９（Ｂｕｓ＿ｃｏｍ３）はバス接
続デバイス３番の実行予定バスコマンドをアービタへ伝
達する４ビットのデータバスである。

【００６４】図８は本発明によるさらなる実施例におけ
るバスシステムの構成図を示すシステム構成図である。
バスシステムは一般にプロセッサ・メモリ・各種入出力
システム等の複数の接続デバイスを共通バスで接続する
ことによって構成される。本発明におけるさらなる実施
例においても共通バス線としてアドレス／データ多重化
バス１０１・コントロールバス１０２を定義している。

【００６５】バス使用権の要求（１０４・１０７・１１
０・１１３）と承認（１０５・１０８・１１１・１１
４）信号線も、各接続デバイス（８・９・１０・１１）
とバスアービタ７との間で１対１に接続される。

【００６６】また、本発明によるさらなる実施例におけ
るバスシステムの特徴である実行予定バスコマンドの通
知線（１１６・１１７・１１８・１１９）も、各接続デ
バイスとバスアービタとの間で１対１に接続される。本
発明におけるさらなる実施例においても、この実行予定
バスコマンドをアービタへ通知するためにパラレルなデ
ータパスを使用しているが、このデータサイクル数をシ
リアル転送で通知する方法によって信号線を削減するこ
とも可能である。

【００６７】また、本発明によるさらなる実施例におい
ても、この実行予定バスコマンド通知線をバス接続デバ
イスからバスアービタへの単方向の通知線としている
が、これをデバイス・アービタ間の双方向の通信線とし
て、実行予定バスコマンド以外にも様々な情報をやり取
りすることも可能である。

【００６８】本発明によるさらなる実施例におけるバス
アービタも、スループットをできるだけ高めるようにバ
スを制御するスループット重視モードと、平均レイテン
シ・平均アクセス所要時間をできるだけ低く抑えるよう
にバスを制御するレイテンシ重視モードの２つの動作モ
ードを持つ。アービタがレイテンシ重視モードに設定さ
れている場合には、各接続デバイスからバス使用権要求
と同時に通知される転送予定データサイクル数を集計
し、平均レイテンシ・平均アクセス所要時間がもっとも
低くなるようにバス使用権の調停を行う。

【００６９】次に、図９を用いて、本発明によるさらな
る実施例におけるバスシステムにおいてアービタと接続
デバイスとの間でやり取りされるバスコマンドについて
説明する。

【００７０】図９は、本発明によるさらなる実施例にお
けるバスシステムにおいて、接続デバイスのバス使用権
要求時に接続デバイスからアービタに通知されるバスコ
マンドの例を示す一覧表である。以下、図９に記載され
たバスコマンドについて説明する。

【００７１】ライトトランザクションには、データサイ
クル長８サイクルのＷ＿ＢＬ（ライトバーストロング）
・データサイクル長４サイクルのＷ＿Ｂ（ライトバース
ト）・データサイクル長１サイクルのＷ＿Ｓ（ライトシ
ングル）の３種類を設ける。

【００７２】リードトランザクションには、アドレスを
通知するリード要求サイクルと、データを返すリード応
答サイクルを分離するスプリット転送方式を採用してい
る。ここではリード要求サイクルはＲ＿ＲＱ（リードリ
クエスト）、リード応答サイクルはデータサイクル長８
サイクルのＤ＿ＢＬ（データバーストロング）・データ
サイクル長４サイクルのＤ＿Ｂ（データバースト）・デ
ータサイクル長１サイクルのＤ＿Ｓ（データシングル）
を設ける。

【００７３】次に、図１０から図１２を用いて本発明の
さらなる実施例におけるバスシステムの具体的なデータ
転送動作例について説明する。

【００７４】まず、図１０を用いて、アービタの動作モ
ードがスループット重視モードに設定されている場合の
動作例について説明する。

【００７５】図１０は本発明のさらなる実施例における
バスシステムの具体的なデータ転送動作を示すタイムチ
ャート例である。以下、図１０のタイムチャート例にし
たがって、バスシステムの動作について説明する。

【００７６】なお、アービタのバス使用権調停アルゴリ
ズムにはラウンドロビンを採用する。これには他のアル
ゴリズムを採用してもよい。

【００７７】また、以下の説明では、リード要求サイク
ル（Ｒ＿ＲＱ）が実行されてから６サイクル後にリード
応答サイクル（Ｄ＿ＢＬ・Ｄ＿Ｂ・Ｄ＿Ｓ）を行うため
のバス使用権要求が出されるものとする。

【００７８】この図１０では、発生するアクセス種類が
バースト長８サイクルのライトバーストロング・リード
要求・バースト長８サイクルのデータバーストロングの
３種類である動作例を示している。

【００７９】まず、クロックエッジ０でデバイス０番か
らバス使用権要求が発生し、同時にライトバーストロン
グ転送を行う予定であることをアービタへ通知する。ア
ービタではこれを受け、他にバス使用権を要求している
デバイスがないため、次のクロックエッジ１でデバイス
０番に対してバス使用権承認を通知する。そこでデバイ
ス０番は、クロックエッジ２からバースト長８のライト
バーストロングサイクルを実行する。

【００８０】続いて、クロックエッジ２においてデバイ
ス１番からライトバーストロング転送を行うためにバス
使用権要求が発生するが、よりスループットが高まるよ
う、クロックエッジ６においてデバイス２番から出され
たリード要求トランザクションを先に実行する。その後
デバイス１番のライトバーストロング転送を実行する間
に、リード応答の準備ができたデバイス３番からデータ
バーストロング転送を実行するためのバス使用権要求が
出される。そして、デバイス１番のライトバースト転送
が終了した後、デバイス３番がリード応答のデータバー
ストロング転送を実行する。

【００８１】この図１０のバス動作例においては、アー
ビタの動作モードはスループット重視モードになってい
るので、スループットをできるだけ高めるようにバス使
用権の調停・承認を行っている。

【００８２】次に、図１１と図１２を用いて、アービタ
の動作モードがレイテンシ重視モードに設定されている
場合の動作例について説明する。例としては、発生する
アクセス種類がバースト長４・８サイクルのライトトラ
ンザクションと、リード要求・応答のリードトランザク
ションである場合を取り上げる。

【００８３】なお、以下の説明ではではバスのデータ転
送性能を表す数値として、平均レイテンシ・平均アクセ
ス所要時間の２つの値を用いる。ライトトランザクショ
ンにおいては、平均レイテンシとは、バス使用権要求が
出されてから実際にバストランザクションが開始される
までの時間であり、平均アクセス所要時間とはバス使用
権要求が出されてからバストランザクションが終了する
までの時間を表す。リードトランザクションにおいて
は、平均レイテンシとは、リードリクエストのバス使用
権要求が出されてから実際にリードリクエストトランザ
クションが開始されるまでの時間であり、平均アクセス
所要時間とは、リードリクエストのバス使用権要求が出
されてから、それに対応するリード応答トランザクショ
ンが終了するまでの時間を表すものとする。

【００８４】まず、図１１を用いて、従来のバス制御方
式によるバス動作例を説明する。

【００８５】この図１１に示されるように、従来のバス
制御方式では、デバイスからのバス使用権要求をもとに
アービタが調停を行いバス使用権を承認していた。

【００８６】図１１の従来方式例において、平均レイテ
ンシは１４７ｎｓ・平均アクセス所要時間は３００ｎｓ
となる。

【００８７】次に、本発明によるさらなる実施例におけ
るバス制御方式で、アービタがレイテンシ重視モードに
設定されている場合、どのようにバス動作が行われる
か、について説明する。

【００８８】図１２に、本発明によるさらなる実施例に
おけるバス制御方式でのバス動作例を説明する。

【００８９】図１２において、ライトトランザクション
とリードリクエストトランザクションのバス使用権要求
発生は図１１と同じタイミングで発生している。

【００９０】まず、クロックエッジ０でデバイス０番か
らバス使用権要求が発生し、同時に４データサイクルの
ライトトランザクション（Ｗ＿Ｂ）を行う予定であるこ
とをアービタへ通知する。アービタではこれを受け、他
にバス使用権を要求しているデバイスがないため、次の
クロックエッジ１でデバイス０番に対してバス使用権承
認を通知する。そこでデバイス０番は、クロックエッジ
２からライトバーストトランザクションを実行する。こ
こまでは図１１の従来例と同じ動作を行う。

【００９１】次に、デバイス０番がライトバーストトラ
ンザクションを行っている間に、クロックエッジ２にお
いてデバイス１番からライトバーストロングトランザク
ションのバス使用権要求が発生する。続いて、クロック
エッジ４においてデバイス２番からリードリクエストト
ランザクションのバス使用権要求が発生する。本発明で
のさらなる実施例におけるバス制御方式においては、ア
ービタでは実行予定バスコマンド情報を元に、平均レイ
テンシ・平均アクセス所要時間ができるだけ小さくなる
ように、バス使用権を要求している接続デバイスに対し
てバス使用権の承認を与える処理を行う。

【００９２】その結果、図１２の例ではライトバースト
ロングトランザクションより先にリードリクエストトラ
ンザクションを行ったほうが平均レイテンシ・平均アク
セス所要時間が小さくなる、とアービタは判断して、ま
ずデバイス２番に対してバス使用権許可を与える。その
後、デバイス１番のライトバーストロングトランザクシ
ョンを実行する。

【００９３】そして、デバイス３番からのリード応答サ
イクルであるデータバーストトランザクションを行う。

【００９４】以上のようなバス制御を行う結果、本発明
でのさらなる実施例において平均レイテンシは９３ｎｓ
・平均アクセス所要時間は２７３ｎｓとなり、どちらの
値も従来制御方式に比べ改善することができる。

【００９５】以上に説明したような、本発明でのさらな
る実施例におけるバス制御方式についてまとめたもの
を、図１３のフローチャートに示す。

【００９６】以上のように、アービタにスループット重
視モード・レイテンシ重視モードの２つの動作モードを
を持たせ、アービタがバス全体のバス使用権要求状況を
把握して動的にバスを制御することにより、情報処理装
置の使用用途に適したデータ転送性能を持つバスシステ
ムを実現できる。

【００９７】さらに、本発明におけるさらなる実施例を
以下に示す。

【００９８】まず図１４を用いて、本発明における第三
のバスシステムの構成を説明する。

【００９９】図１４において、１２は本発明におけるさ
らなる実施例においてバス使用権の調停を行うバスアー
ビタ、１３は本発明におけるさらなる実施例においてバ
スに接続される０番のバス接続デバイス、１４は本発明
におけるさらなる実施例においてバスに接続される１番
のバス接続デバイス、１５は本発明におけるさらなる実
施例においてバスに接続される２番のバス接続デバイ
ス、１６は本発明におけるさらなる実施例においてバス
に接続される３番のバス接続デバイス、１２０（Ｄｅｖ
ｉｃｅ＿ＩＤ０）はバス接続デバイス０番のデバイスＩ
Ｄ番号をアービタへ伝達する４ビットのデータバス、１
２１（Ｄｅｖｉｃｅ＿ＩＤ１）はバス接続デバイス１番
のデバイスＩＤ番号をアービタへ伝達する４ビットのデ
ータバス、１２２（Ｄｅｖｉｃｅ＿ＩＤ２）はバス接続
デバイス２番のデバイスＩＤ番号をアービタへ伝達する
４ビットのデータバス、１２３（Ｄｅｖｉｃｅ＿ＩＤ
３）はバス接続デバイス３番のデバイスＩＤ番号をアー
ビタへ伝達する４ビットのデータバスである。

【０１００】図１４は本発明によるさらなる実施例にお
けるバスシステムの構成図を示すシステム構成図であ
る。バスシステムは一般にプロセッサ・メモリ・各種入
出力システム等の複数の接続デバイスを共通バスで接続
することによって構成される。本発明におけるさらなる
実施例においても共通バス線としてアドレス／データ多
重化バス１０１・コントロールバス１０２を定義してい
る。

【０１０１】バス使用権の要求（１０４・１０７・１１
０・１１３）と承認（１０５・１０８・１１１・１１
４）信号線も、各接続デバイス（１３・１４・１５・１
６）とバスアービタ１２との間で１対１に接続される。

【０１０２】また、本発明によるさらなる実施例におけ
るバスシステムの特徴である接続デバイスＩＤ番号の通
知線（１２０・１２１・１２２・１２３）も、各接続デ
バイスとバスアービタとの間で１対１に接続される。本
発明におけるさらなる実施例においても、この接続デバ
イスＩＤ番号をアービタへ通知するためにパラレルなデ
ータパスを使用しているが、このデータサイクル数をシ
リアル転送で通知する方法によって信号線を削減するこ
とも可能である。

【０１０３】また、本発明によるさらなる実施例におい
ても、この接続デバイスＩＤ番号通知線をバス接続デバ
イスからバスアービタへの単方向の通知線としている
が、これをデバイス・アービタ間の双方向の通信線とし
て、接続デバイスＩＤ番号以外にも様々な情報をやり取
りすることも可能である。

【０１０４】本発明によるさらなる実施例におけるバス
アービタは、接続デバイス間に異なる優先順位を設定す
る優先モードと、すべての接続デバイスの優先順位を等
しいものとして扱うラウンドロビンモードの２つの動作
モードを持つ。アービタが優先モードに設定されている
場合には、各接続デバイスからバス使用権要求と同時に
通知されるデバイスＩＤ番号を集計し、平均レイテンシ
も考慮してバス使用権の調停を行う。

【０１０５】次に、図１５を用いて、本発明によるさら
なる実施例におけるバスシステムにおいてアービタと接
続デバイスとの間でやり取りされるデバイスＩＤ番号に
ついて説明する。

【０１０６】図１５は、本発明によるさらなる実施例に
おけるバスシステムにおいて、接続デバイスのバス使用
権要求時に接続デバイスからアービタに通知されるデバ
イスＩＤ番号の例を示す一覧表である。以下、図１５に
記載されたデバイスＩＤ番号について説明する。

【０１０７】このさらなる実施例においては、バス接続
デバイスとして、ＬＡＮインタフェース・ＳＣＳＩイン
タフェース・ディスプレイインタフェース・異なるバス
同士を接続するバスブリッジ・マウスやキーボードなど
の低速Ｉ／Ｏ・シリアルインタフェース・パラレルイン
タフェース・その他高速Ｉ／Ｏなどを想定している。

【０１０８】次に、図１６と図１７を用いて本発明のさ
らなる実施例におけるバスシステムの具体的なデータ転
送動作例について説明する。

【０１０９】まず、図１６を用いて、アービタの動作モ
ードが優先モードに設定されている場合の動作例につい
て説明する。

【０１１０】図１６は本発明のさらなる実施例における
バスシステムの具体的なデータ転送動作を示すタイムチ
ャート例である。以下、図１６のタイムチャート例にし
たがって、バスシステムの動作について説明する。

【０１１１】なお、以下の説明ではバスブリッジ・ＳＣ
ＳＩ・ＬＡＮ・ＶＩＤＥＯ・その他高速Ｉ／Ｏ・パラレ
ル・シリアル・低速Ｉ／Ｏの順で優先度が低くなるよう
に設定されているものとする。この設定はユーザ側の操
作によって変更できる。

【０１１２】まず、クロックエッジ０でＬＡＮインタフ
ェースからバス使用権要求が発生し、同時にデバイスＩ
Ｄ番号をアービタへ通知する。アービタではこれを受
け、他にバス使用権を要求しているデバイスがないた
め、次のクロックエッジ１でＬＡＮインタフェースに対
してバス使用権承認を通知する。そこでＬＡＮインタフ
ェースは、クロックエッジ２からバースト長４のライト
バーストロングサイクルを実行する。ここで、バスコマ
ンドはコントロールバス（１０２）に出力されるものと
する。

【０１１３】続いて、クロックエッジ２において低速Ｉ
／Ｏから、クロックエッジ３においてＳＣＳＩインタフ
ェースから、クロックエッジ４においてディスプレイイ
ンタフェースからバス使用権要求が出される。アービタ
は接続デバイスの優先順位を考慮して、ＬＡＮインタフ
ェースのライトトランザクションが終了した後、ＶＩＤ
ＥＯ・ＳＣＳＩ・低速Ｉ／Ｏの順序でバス使用権を承認
する。

【０１１４】また、この優先モードにおいては、一定の
時間間隔で特定の接続デバイスに対して優先的にバス使
用権を承認するようにバス制御を行うことも可能なもの
とする。

【０１１５】次に、図１７を用いて、アービタの動作モ
ードがラウンドロビンモードに設定されている場合の動
作例について説明する。この図１７の例においては、バ
ス使用権要求は図１６と同じタイミングで発生してい
る。

【０１１６】この図１７に示されるように、ラウンドロ
ビンモードでは各接続デバイスの優先順位が等しく扱わ
れるので、バス使用権要求の順にバス使用権が承認され
ている。

【０１１７】以上に説明したような、本発明でのさらな
る実施例におけるバス制御方式についてまとめたもの図
１８のフローチャートに示す。

【０１１８】以上のように、アービタに優先モード・ラ
ウンドロビンモードの２つの動作モードをを持たせ、ア
ービタがバス全体のバス使用権要求状況を把握して動的
にバスを制御することにより、情報処理装置の使用用途
に適したデータ転送性能を持つバスシステムを実現でき
る。

【０１１９】

【発明の効果】本発明では、各バス接続デバイスはアー
ビタへのバス使用権要求と同時に、アービタへ１対１に
接続した信号線を用いて転送予定データ量を通知するよ
うにする。これにより、近い将来のバストラフィックを
先読みした上で、最適なバス使用権の調停を行うことが
可能になる。

【０１２０】この転送予定データ量の通知方法には、パ
ラレル転送またはシリアル転送のいずれかを使用する。
パラレル転送方式を用いた場合には制御が簡略化でき、
またシリアル転送方式を用いた場合には信号線の本数を
削減できる。

【０１２１】また、アービタにスループット重視モード
・レイテンシ重視モードの２つの動作モードを設定でき
る機能を加える。アービタは、バスの性能特性をモニタ
して、バースト長をパラメータとしたスループットと平
均レイテンシの対応テーブルを作成・記憶しておく。そ
して、レイテンシ重視モードに設定されている場合は、
アービタは各デバイスの転送予定データ量の集計・レイ
テンシテーブルの参照を行い、できるだけ平均レイテン
シ・平均アクセス所要時間が小さくなるように、バス使
用権を要求しているデバイスに対してバス使用権の承認
を与える、というように動的にバスを制御する。また、
アービタは必要に応じて、平均レイテンシが最も小さい
値になるように、各接続デバイスに許可する転送データ
量を動的に可変することもできるようにする。これらの
ことにより、マルチメディアサーバ等のように応答速度
が重視される用途の場合には平均レイテンシ・平均アク
セス所要時間をできるだけ低く抑え、ファイルサーバ等
のように高スループットが要求される用途の場合にはで
きるだけスループットを高める、というように、情報処
理装置の使用用途に応じた柔軟なバス制御が可能にな
る。

【０１２２】さらに本発明では、各バス接続デバイスは
アービタへのバス使用権要求と同時に、アービタへ１対
１に接続した信号線を用いて実行予定のバストランザク
ション種類を表すバスコマンドを通知するようにする。
この方法によって、近い将来のバストラフィックを先読
みした上で、最適なバス使用権の調停を行うことが可能
になる。

【０１２３】また、アービタに、スループット重視モー
ド・レイテンシ重視モードの２つの動作モードを設定で
きる機能を加える。このことによって、前述の転送予定
データ量を通知する手法と同様に、情報処理装置の使用
用途に応じた柔軟なバス制御が可能になる。

【０１２４】さらに本発明では、各バス接続デバイスは
アービタへのバス使用権要求と同時に、アービタへ１対
１に接続した信号線を用いてデバイスＩＤ番号を通知す
るようにする。この方法によって、バス使用権を要求し
ている接続デバイス種類を把握することができ、最適な
バス使用権の調停を行うことが可能になる。

【０１２５】また、アービタに、接続デバイス間に優先
順位を設定する優先モードと、接続デバイスはすべて同
じ優先順位として扱うラウンドロビンモードの２つの動
作モードを設定できる機能を加える。このことにより、
ファイルサーバ等の用途にはＬＡＮインタフェースやＳ
ＣＳＩインタフェースの優先順位を高く設定することで
ファイル転送性能を高めることができ、マルチメディア
端末等の用途にはディスプレイインタフェースの優先順
位を高く設定することで画像描画性能を高める、という
ように、情報処理装置の使用用途に応じたバス制御が可
能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるバスシステムの構成例を示すシス
テム構成例である。

【図２】本発明によるバスシステムのアービタに格納さ
れるバースト長・スループット・平均レイテンシの関係
を表すテーブルの例である。

【図３】本発明によるバスシステムにおけるタイミング
仕様の一例を示すタイミングチャートである。

【図４】本発明によるバスシステムにおけるタイミング
仕様の一例を示すタイミングチャートである。

【図５】従来方式のバスシステムにおけるタイミング仕
様の一例を示すタイミングチャートである。

【図６】本発明によるバスシステムにおけるタイミング
仕様の一例を示すタイミングチャートである。

【図７】本発明によるバスシステムにおけるバス制御方
式について示すフローチャートである。

【図８】本発明によるバスシステムの構成例を示すシス
テム構成図である。

【図９】本発明によるバスシステムにおけるバスコマン
ド種類の一例を示す図である。

【図１０】本発明によるバスシステムにおけるタイミン
グ仕様の一例を示すタイミングチャートである。

【図１１】従来例によるバスシステムにおけるタイミン
グ使用の一例を示すタイミングチャートである。

【図１２】本発明によるバスシステムにおけるタイミン
グ仕様の一例を示すタイミングチャートである。

【図１３】本発明によるバスシステムにおけるバス制御
方式の一例について示すフローチャートである。

【図１４】本発明によるバスシステムの構成例を示すシ
ステム構成図である。

【図１５】本発明によるバスシステムにおけるバス接続
デバイスＩＤ番号の一例を示す一覧表である。

【図１６】本発明によるバスシステムにおけるタイミン
グ仕様の一例を示すタイミングチャートである。

【図１７】本発明によるバスシステムにおけるタイミン
グ仕様の一例を示すタイミングチャートである。

【図１８】本発明によるバスシステムにおけるバス制御
方式の一例について示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０１…アドレス／データ多重化信号線、１０２…バス
コントロール線、１０３…共通クロック線、１０４…バ
ス使用権要求信号線（デバイス＃０→アービタ）、１０
５…バス使用権承認信号線（アービタ→デバイス＃
０）、１０６…転送予定データサイクル数通知線（デバ
イス＃０）、１０７…バス使用権要求信号線（デバイ
ス＃１→アービタ）、１０８…バス使用権承認信号線
（アービタ→デバイス＃１）、１０９…転送予定データ
サイクル数通知線（デバイス＃１）、１１０…バス使用
権要求信号線（デバイス＃２→アービタ）、１１１…バ
ス使用権承認信号線（アービタ→デバイス＃２）、１１
２…転送予定データサイクル数通知線（デバイス＃
２）、１１３…バス使用権要求信号線（デバイス＃３→
アービタ）、１１４…バス使用権承認信号線（アービタ
→デバイス＃３）、１１５…転送予定データサイクル数
通知線（デバイス＃３）、１…バスアービタ、２…バス
接続デバイス＃０、３…バス共通クロックジェネレー
タ、４…バス接続デバイス＃１、５…バス接続デバイス
＃２、６…バス接続デバイス＃３、１１６…実行予定バ
スコマンド通知線（デバイス＃０）、１１７…実行予定
バスコマンド通知線（デバイス＃１）、１１８…実行予
定バスコマンド通知線（デバイス＃２）、１１９…実行
予定バスコマンド通知線（デバイス＃３）、１２０…接
続デバイスＩＤ番号通知線（デバイス＃０）、１２１…
接続デバイスＩＤ番号通知線（デバイス＃１）、１２２
…接続デバイスＩＤ番号通知線（デバイス＃２）、１２
３…接続デバイスＩＤ番号通知線（デバイス＃３）、７
…バスアービタ、８…バス接続デバイス＃０、９…バス
接続デバイス＃１、１０…バス接続デバイス＃２、１１
…バス接続デバイス＃３、１２…バスアービタ、１３…
バス接続デバイス＃０、１４…バス接続デバイス＃１、
１５…バス接続デバイス＃２、１６…バス接続デバイス
＃３

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者飛田庸博神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所情報・通信開発本部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】情報処理装置に用いられるバスシステムで
あって、バス使用権の調停を行うバスアービタ（以下ア
ービタ）と複数個のバス接続デバイス（以下接続デバイ
ス）から構成され、前記接続デバイスは前記アービタに
バス使用権要求の発生と転送を予定するデータ量を通知
する手段を有し、前記アービタは前記接続デバイスから
通知された情報に基づいて、指定されたアルゴリズムで
バス使用権の制御を行うことを特徴とするバスシステ
ム。
【請求項２】請求項１のバスシステムであって、転送予
定データ量を通知する手段としてｎ本の信号線を用い、
パラレル通信を行うことで転送予定データ量を通知する
ことを特徴とするバスシステム。
【請求項３】請求項１のバスシステムであって、転送予
定データ量を通知する手段として１本の信号線を用い、
シリアル通信を行うことで転送予定データ量を通知する
ことを特徴とするバスシステム。
【請求項４】請求項１に記載されたアービタであって、
請求項１に記載された各接続デバイスに対して様々なバ
ス使用権要求発生間隔と転送データ量を設定してバスア
クセスを発生させ、バスのデータ転送性能を測定して、
その結果をテーブル化して記憶する機能を有するアービ
タ。
【請求項５】請求項１に記載された接続デバイスであっ
て、請求項４のアービタから設定されたバス使用権要求
発生間隔と転送データ量に応じて自動的にバスアクセス
を発生する機能を有するバス接続デバイス。
【請求項６】請求項４のアービタであって、請求項１に
記載された動作モードとしてバスのデータ転送速度（以
下スループット）をできるだけ高めるようにバス制御を
行うスループット重視モードと、接続デバイスがバス使
用権を要求してから実際にデータ転送を開始するまでの
待ち時間（以下レイテンシ）の平均値である平均レイテ
ンシと、接続デバイスがバス使用権を要求してからデー
タ転送が終了するまでに要する時間（以下アクセス所要
時間）の平均値である平均アクセス所要時間とをできる
だけ小さくするようにバス制御を行うレイテンシ重視モ
ードの２つの動作モードを有するアービタ。
【請求項７】請求項６のアービタであって、レイテンシ
重視モードで動作する場合には、前記各接続デバイスか
ら通知された転送予定データ量をもとに、前記のテーブ
ル化したバス性能情報を参照して、平均レイテンシ・平
均アクセス所要時間をできるだけ小さくするように、バ
ス使用権の承認と転送データ量の制御を動的に行うアー
ビタ。
【請求項８】請求項７のアービタであって、前記各接続
デバイスで発生したバス使用権要求を入力する入力信号
線と、前記各接続デバイスの転送予定データ量を入力す
る入力信号線と、前記各接続デバイスにバス使用権許可
を通知する出力信号線と、アドレス線・データ線・クロ
ック線・バス制御線等の共通バス線信号の入出力を行う
入出力信号線を有することを特徴とするアービタ。
【請求項９】請求項５の接続デバイスであって、請求項
８のアービタへバス使用権要求発生を通知する出力信号
線と、前記アービタへ転送予定データ量を通知する出力
信号線と、前記アービタからのバス使用権許可通知を入
力する入力信号線と、アドレス線・データ線・クロック
線・バス制御線等の共通バス線信号の入出力を行う入出
力信号線を有することを特徴とする接続デバイス。
【請求項１０】情報処理装置に用いられるバスシステム
であって、バス使用権の調停を行うアービタと複数個の
接続デバイスから構成され、前記接続デバイスは前記ア
ービタにバス使用権要求の発生と実行する予定のバスト
ランザクションに関する情報を通知する手段を有し、前
記アービタは前記接続デバイスから通知された情報に基
づいて、指定されたアルゴリズムでバス使用権の制御を
行うことを特徴とするバスシステム。
【請求項１１】請求項１０のバスシステムであって、請
求項１０に記載された接続デバイスから、実行予定のバ
ストランザクションに関する情報として実行予定のバス
トランザクション種類を表すバスコマンドを、請求項１
０に記載されたアービタへ通知することを特徴とするバ
スシステム。
【請求項１２】請求項１１に記載されたアービタであっ
て、請求項１０に記載されたアービトレーションアルゴ
リズムとしてバスのスループットをできるだけ高めるよ
うにバス制御を行うスループット重視モードと、平均レ
イテンシと平均アクセス所要時間とをできるだけ小さく
するようにバス制御を行うレイテンシ重視モードの２つ
の動作モードを有するアービタ。
【請求項１３】請求項１２のアービタであって、前記各
接続デバイスで発生したバス使用権要求を入力する入力
信号線と、前記各接続デバイスの実行予定バストランザ
クションを表すバスコマンド情報を入力する入力信号線
と、前記各接続デバイスにバス使用権許可を通知する出
力信号線と、アドレス線・データ線・クロック線・バス
制御線等の共通バス線信号の入出力を行う入出力信号線
を有することを特徴とするアービタ。
【請求項１４】請求項１１に記載された接続デバイスで
あって、請求項１３のアービタへバス使用権要求発生を
通知する出力信号線と、前記アービタへ実行予定バスト
ランザクションを表すバスコマンド情報を伝達する出力
信号線と、前記アービタからのバス使用権許可通知を入
力する入力信号線と、アドレス線・データ線・クロック
線・バス制御線等の共通バス線信号の入出力を行う入出
力信号線を有することを特徴とする接続デバイス。
【請求項１５】請求項１０のバスシステムであって、請
求項１０に記載された接続デバイスから、実行予定のバ
ストランザクションに関する情報として前記接続デバイ
スの種類を表すデバイスＩＤ番号を、請求項１０に記載
されたアービタへ通知することを特徴とするバスシステ
ム。
【請求項１６】請求項１５に記載されたアービタであっ
て、請求項１０に記載されたアービトレーションアルゴ
リズムとして各接続デバイスの優先順位を等しく設定す
るラウンドロビンモードと、接続デバイス間に異なる優
先順位を設定する優先モードの２つの動作モードを有す
るアービタ。
【請求項１７】請求項１６のアービタであって、前記各
接続デバイスで発生したバス使用権要求を入力する入力
信号線と、前記各接続デバイスの実行予定バストランザ
クションを表すバスコマンド情報を入力する入力信号線
と、前記各接続デバイスにバス使用権許可を通知する出
力信号線と、アドレス線・データ線・クロック線・バス
制御線等の共通バス線信号の入出力を行う入出力信号線
を有することを特徴とするアービタ。
【請求項１８】請求項１５に記載された接続デバイスで
あって、請求項１７のアービタへバス使用権要求発生を
通知する出力信号線と、前記アービタへ接続デバイスの
種類を表す情報を伝達する出力信号線と、前記アービタ
からのバス使用権許可通知を入力する入力信号線と、ア
ドレス線・データ線・クロック線・バス制御線等の共通
バス線信号の入出力を行う入出力信号線を有することを
特徴とする接続デバイス。