JPH09223103A - Information processing system - Google Patents

Information processing system

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JPH09223103A
JPH09223103A JP5237196A JP5237196A JPH09223103A JP H09223103 A JPH09223103 A JP H09223103A JP 5237196 A JP5237196 A JP 5237196A JP 5237196 A JP5237196 A JP 5237196A JP H09223103 A JPH09223103 A JP H09223103A
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JP
Japan
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memory
dma
bus
cpu
system bus
Prior art date
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Pending
Application number
JP5237196A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Ishigami
正之 石上
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH09223103A publication Critical patent/JPH09223103A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To attain maximum parallel operation without blocking respective modules such as CPU modules, memory modules and I/O modules connected to buses due to bus queuing by multiplexing buses connecting respective modules in a system consisting of plural CPU modules, plural I/O modules having DMA functions, and so on. SOLUTION: The system consists of system buses 20A, 20B, 20C, CPU modules 21, 22, memory modules 23, 24, DMA controllers 26, 27, and a bus arbitration circuit 25 connected to the system buses 20A to 20C through respective bus INFs 210, 220, 230, 240, 260, 270 and I/O modules 261, 262, 271, 272 connected to the DMA controllers 26, 27. Since the system buses 20A to 20C are multiplexed, the circuit 25 automatically allocates a usable system bus to a system bus request even when a certain module uses one of the system buses 20A to 20C.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、情報処理システ
ム、より詳細には、高速CPU、メモリ、DMA機能を
備えた入力装置とそれらのモジュールを繋ぐシステムバ
スからなる情報処理システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an information processing system, and more particularly to an information processing system including an input device having a high-speed CPU, a memory, a DMA function and a system bus connecting those modules.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は、従来の情報処理システムの一構
成例を説明するための図で、システムバス10には、C
PU1l、メインメモリ12、バス調停回路13、入出
力装置141,142の繋がったDMAコントローラ1
4が接続されいてる。CPU11は、システムバス10
を介してメインメモリ12から命令やデータのフェッチ
とデータの書き込みをおこない、また、入出力装置14
1,142はDMAコントローラ14の制御によりシス
テムバス10を介してメインメモリ12との間でDMA
転送を行なう。バス調停回路13は所定の優先順位に従
ってシステムバス10の要求を調停し、CPU11、D
MAコントローラ14にバス使用権を与える。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is a diagram for explaining an example of the configuration of a conventional information processing system.
A DMA controller 1 in which the PU 11, the main memory 12, the bus arbitration circuit 13, and the input / output devices 141 and 142 are connected.
4 is connected. The CPU 11 is the system bus 10
Instructions and data are fetched and data is written from the main memory 12 via the I / O device 14.
1, 142 are DMAs with the main memory 12 via the system bus 10 under the control of the DMA controller 14.
Transfer. The bus arbitration circuit 13 arbitrates the request of the system bus 10 according to a predetermined priority, and the CPU 11 and D
The bus right is given to the MA controller 14.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の情
報処理システムでは、メインメモリ12と入出力装置1
41,142が画像データのような大量のデータをDM
A転送中は、CPU11がシステムバス10を使えず、
逆にCPU11がシステムバス10を介してメインメモ
リ12にアクセス中は、仮に他のメモリブロックがあっ
たとしても、DMAコントローラ14がシステムバス1
0を使えないため、そのメモリブロックとの間で入出力
装置141,142がDMA転送を行なうこともでき
ず、システム全体の性能向上の妨げとなっていた。
In the conventional information processing system as described above, the main memory 12 and the input / output device 1 are used.
41, 142 DM a large amount of data such as image data
During the A transfer, the CPU 11 cannot use the system bus 10,
On the contrary, while the CPU 11 is accessing the main memory 12 via the system bus 10, even if there is another memory block, the DMA controller 14 sets the system bus 1
Since 0 cannot be used, the I / O devices 141 and 142 cannot perform DMA transfer with the memory block, which hinders improvement of the performance of the entire system.

【0004】また、複数のCPUやDMAコントローラ
を備えたシステムでは、あるCPUやDMAコントロー
ラがシステムバスを使用中は他のCPUやDMAコント
ローラはシステムバスを使えず処理がブロックされるこ
とになリ、システムバス競合がシステム性能向上の大き
な妨げとなる。
Further, in a system having a plurality of CPUs and DMA controllers, while one CPU or DMA controller is using the system bus, another CPU or DMA controller cannot use the system bus and processing is blocked. System bus contention is a major obstacle to improving system performance.

【0005】なお、特開平3−122744号公報(コ
ンピュータシステム)には、CPUバスとDMAバスを
別個に設けた提案がなされているが、複数のCPUやD
MAコントローラを備えたシステムにおけるCPU同士
の競合やDMAコントローラ同士の競合に対しては問題
の解決にはならない。
In Japanese Patent Laid-Open No. 3-122744 (computer system), a CPU bus and a DMA bus are separately provided, but a plurality of CPUs and D
The problem cannot be solved for the competition between the CPUs and the competition between the DMA controllers in the system including the MA controller.

【0006】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなさ
れたもので、複数のCPUモジュール、複数のメモリモ
ジュール、複数のDMA機能付きI/Oモジュール等か
ら成るシステムにおいて、各モジュールを繋ぐバスを多
重化し、CPU、メモリ、I/O等のバスに接続された
モジュールがバス待ちによりブロックされることがなく
最大限並列動作できるようにしてシステムの性能向上を
図ることを目的としてなされたものである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and in a system including a plurality of CPU modules, a plurality of memory modules, a plurality of I / O modules with a DMA function, etc., a bus connecting the modules is provided. It is designed to improve system performance by multiplexing and enabling modules connected to the CPU, memory, I / O, etc. buses to operate in parallel at the maximum without blocking due to waiting for the bus. is there.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、シス
テムバスと、各々バスI/Fを介して前記システムバス
に繋がるCPUモジュール、メモリモジュール、DMA
コントローラ、バス調停回路、DMAコントローラに繋
がったI/Oモジュール等からなる情報処理システムに
おいて、前記システムバスを多重化し、あるモジュール
が1つのシステムバスを使用中であっても、システムバ
ス要求に対して前記バス調停回路が使用可能なシステム
バスを自動的に割り当てるようにしたものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a system bus, and a CPU module, a memory module and a DMA which are connected to the system bus via respective bus I / Fs.
In an information processing system including an I / O module connected to a controller, a bus arbitration circuit, a DMA controller, etc., the system bus is multiplexed, and even if a certain module is using one system bus, it responds to the system bus request. The bus arbitration circuit automatically allocates a usable system bus.

【0008】請求項2の発明は、システムバスと、各々
I/Fを介して前記システムバスに繋がるCPUモジュ
ール、複数ブロック構成のメモリモジュール、DMAコ
ントローラ、バス調停回路、DMAコントローラに繋が
ったI/Oモジュール等からなる情報処理システムにお
いて、前記システムバスを多重化するとともにCPUア
クセスするメモリブロックとDMAアクセスするメモリ
ブロックを切替えられるようにし、DMA動作とCPU
のメモリアクセスが同時に並列実行できるようにしたも
のである。
According to a second aspect of the present invention, a system bus, a CPU module connected to the system bus via each I / F, a memory module having a plurality of blocks, a DMA controller, a bus arbitration circuit, and an I / O connected to the DMA controller. In an information processing system including an O module, etc., the system bus is multiplexed, and a memory block for CPU access and a memory block for DMA access can be switched, and DMA operation and CPU
Memory access can be executed in parallel at the same time.

【0009】請求項3の発明は、システムバスと、各々
I/Fを介して前記システムバスに繋がるCPUモジュ
ール、同一アドレス空間にマッピングされる複数バンク
構成のメモリモジュール、DMAコントローラ、バス調
停回路、DMAコントローラに繋がった出力装置等から
なる情報処理システムにおいて、前記システムバスを多
重化するとともに特定のDMAアドレス空間にCPUま
たはDMAコントローラにより一旦データが書き込まれ
ると、そのデータが予め決められた出力装置に対してD
MA転送が完了しない間に再度、CPUまたはDMAコ
ントローラからデータの書き込み要求が生じると、メモ
リ・バンク・コントローラが予め決められた順番で自動
的にメモリ・バンクを切替えてDMA転送が完了してな
いメモリ・バンクとは異なるメモリ・バンクにデータが
書き込まれるようにすると共に、予め決められた出力装
置の繋がったDMAコントローラにDMA転送出力する
データが複数のメモリ・バンクに存在することを知らせ
るものである。
According to a third aspect of the present invention, a system bus, a CPU module connected to the system bus via each I / F, a memory module having a plurality of banks configured to be mapped in the same address space, a DMA controller, a bus arbitration circuit, In an information processing system including an output device and the like connected to a DMA controller, when the system bus is multiplexed and data is once written to a specific DMA address space by a CPU or a DMA controller, the data is a predetermined output device. Against D
When a data write request is made again from the CPU or the DMA controller before the MA transfer is completed, the memory bank controller automatically switches the memory banks in a predetermined order and the DMA transfer is not completed. The data is written in a memory bank different from the memory bank, and a DMA controller connected to a predetermined output device is notified that the data to be transferred by DMA transfer exists in a plurality of memory banks. is there.

【0010】請求項4の発明は、システムバスと、各々
バスI/Fを介して前記システムバスに繋がるCPUモ
ジュール、同一アドレス空間にマッピングされる複数バ
ンク構成のメモリモジュール、DMAコントローラ、バ
ス調停回路、DMAコントローラに繋がった入力装置等
からなる情報処理システムにおいて、前記システムバス
を多重化するとともに特定のDMAアドレス空間を決め
ておき、そのアドレス空間内に予め決められた入力装置
からDMA転送によりデータが書き込まれた後、CPU
またはDMAコントローラからそのデータの読み出し処
理が終らないうちに再び入力装置からDMA転送による
データ書き込み要求があった場合、メモリ・バンク・コ
ントローラが予め決められた順番で自動的にメモリ・バ
ンクを切替えて、先に書き込んだメモリ・バンクとは異
なるメモリバンクに、CPUまたはDMAコントローラ
による読みだし処理に先行または同時に入力装置からの
新たなデータが書き込まれるようにしたものである。
According to a fourth aspect of the present invention, a system bus, a CPU module connected to the system bus via each bus I / F, a memory module having a plurality of banks configured to be mapped in the same address space, a DMA controller, and a bus arbitration circuit. In an information processing system including an input device connected to a DMA controller, the system bus is multiplexed, a specific DMA address space is determined, and data is transferred from a predetermined input device by DMA transfer in the address space. CPU is written after
Alternatively, if the data write request by the DMA transfer is made again from the input device before the data reading process is completed from the DMA controller, the memory bank controller automatically switches the memory banks in a predetermined order. New data from the input device is written to a memory bank different from the previously written memory bank prior to or at the same time as the reading process by the CPU or the DMA controller.

【0011】請求項5の発明は、請求項3または4にお
いて、全てのメモリ・バンクに処理されていないデータ
が存在する場合に、CPUまたはDMAコントローラ、
あるいは特定の入力装置から次のデータ書き込み要求が
生じた場合は、メモリ・バンク・コントローラが書き込
み不可状態であることを示す応答を要求元に返すように
したものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the third or fourth aspect, when there is unprocessed data in all the memory banks, a CPU or a DMA controller,
Alternatively, when a next data write request is issued from a specific input device, the memory bank controller returns a response indicating that the write is not possible to the request source.

【0012】請求項6の発明は、システムバスと、各々
バスI/Fを介して前記システムバスに繋がるCPUモ
ジュール、複数ブロック構成のメモリモジュール、入力
装置の繋がったDMAコントローラ、出力装置の繋がっ
たDMAコントローラ、バス調停回路等からなる情報処
理システムにおいて、前記システムバスを多重化すると
ともに入力装置からDMA転送でデータ書き込むメモり
ブロックとCPUアクセスするメモリブロックと出力装
置へDMA転送でデータを出力するメモリブロックを切
替えられるようにし、入力DMA動作、CPUのメモリ
アクセス、出力DMA動作を同時に並列実行できるよう
にしたものである。
According to a sixth aspect of the present invention, a system bus is connected to a CPU module connected to the system bus via each bus I / F, a memory module having a plurality of blocks, a DMA controller connected to an input device, and an output device. In an information processing system including a DMA controller, a bus arbitration circuit, etc., the system bus is multiplexed, and a memory block for writing data from an input device by DMA transfer, a memory block for CPU access, and data output by DMA transfer to an output device. The memory blocks can be switched so that an input DMA operation, a CPU memory access, and an output DMA operation can be simultaneously executed in parallel.

【0013】請求項7の発明は、システムバスと、各々
バスI/Fを介して前記システムバスに繋がるCPUモ
ジュール、同一アドレス空間にマッピングされ、アクセ
ス識別マーク機能を備えた複数バンク構成のメモリモジ
ュール、入力装置の繋がったDMAコントローラ、出力
装置の繋がったDMAコントローラ、バス調停回路等か
らなる情報処理システムにおいて、前記システムバスを
多重化するとともに特定のアドレス空間の全メモリ・バ
ンクに、まず、未使用マークが付けられ、入力装置の繋
がったDMAコントローラからデータ書き込み要求があ
ると未使用マーク付きのメモリ・バンクが接続され、入
力DMA転送によるデータ書き込みが完了すると、その
メモリ・バンクに対しては入力済マークが付けられ、C
PUから同一アドレス空間に対してアクセス要求がある
と入力済みマーク付きのメモリ・バンクが接続され、C
PUの処理が完了すると処理済みマークが付けられ、出
力装置の繋がったDMAコントローラからデータ読みだ
し要求があると処理済みマークの付いたメモリ・バンク
がDMA転送元メモリ・バンクとして接続され、出力D
MA転送によるデータ読みだしが完了するとそのメモリ
バンクに対して未使用マークが付けられ、入力DMA動
作、CPUのメモリアクセス、出力DMA動作を同時に
並列実行できるようにしたものである。
According to a seventh aspect of the present invention, a system bus, a CPU module connected to the system bus via each bus I / F, and a memory module of a plurality of banks configuration mapped in the same address space and having an access identification mark function. In an information processing system including a DMA controller connected to an input device, a DMA controller connected to an output device, a bus arbitration circuit, etc., the system bus is multiplexed, and all memory banks in a specific address space are first filled with When there is a data write request from the DMA controller connected to the input device and connected to the input device, the memory bank with the unused mark is connected, and when the data write by the input DMA transfer is completed, Marked as entered, C
When an access request is issued from the PU to the same address space, the memory bank with the input mark is connected, and C
When the PU processing is completed, a processed mark is added, and when there is a data read request from the DMA controller connected to the output device, the memory bank with the processed mark is connected as the DMA transfer source memory bank, and the output D
When the data reading by the MA transfer is completed, an unused mark is added to the memory bank so that the input DMA operation, the CPU memory access, and the output DMA operation can be simultaneously executed in parallel.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例について
説明するが、本発明は、システムバスを多重化して、1
つのCPUがあるメモリブロックにシステムバスを介し
てアクセス中であっても、他のCPUやDMAコントロ
ーラも空いているシステムバスを介して他のメモリブロ
ックに同時にアクセス可能とし、更には、ある特定のメ
モリ空間を複数バンク構成にすると共にバンク切替え機
構を持たせ、大量のデータを入力装置から読み込み、そ
れを処理し、出力装置に転送するといった一連の処理を
行なう情報処理システムの性能向上を図ったものであ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below.
Even if one CPU is accessing a memory block via the system bus, other CPUs and DMA controllers can simultaneously access other memory blocks via the open system bus. The memory space is made up of multiple banks and a bank switching mechanism is provided to improve the performance of an information processing system that performs a series of processing such as reading a large amount of data from an input device, processing it, and transferring it to an output device. It is a thing.

【0015】図1は、請求項1の発明の一実施例を説明
するための図で、図示のように、CPUモジュール2
1,22;メモリモジュール23,24;DMAコント
ローラ26,27が各々バスI/F(210,220;230,240;2
60,270)を介して3重化されたシステムバス20A,2
0B,20Cに接続されている。また、これらのモジュ
ールからのバス使用権を調停するバス調停回路25があ
り、各バスI/Fとの間で必要な制御信号101が接続
されている。
FIG. 1 is a diagram for explaining one embodiment of the invention of claim 1, and as shown in the figure, a CPU module 2
1, 22; memory modules 23, 24; DMA controllers 26, 27 are respectively bus I / Fs (210, 220; 230, 240; 2)
System bus 20A, 2 that has been triplicated via (60, 270)
It is connected to 0B and 20C. Further, there is a bus arbitration circuit 25 that arbitrates the bus use right from these modules, and a necessary control signal 101 is connected to each bus I / F.

【0016】図2は、バス調停回路25に接続される制
御信号の一実施例を説明するための図で、CPU1(図
1において21)がシステムバスを使おうとする場合、
バス要求信号であるCPU1BR(CPU1BusRequest)を
アサート(アクティブに)する、バス調停回路25はシス
テムバスの使用状況を示すBB1(BusBusy1)信号をチェ
ックし、CPU1に対しCPU1BG1(CPU1BusGrant
1)信号をアサートする。CPU1はこれを受けて、BB
1信号をアサートし、第1のシステムバス20Aを使用
し始める。
FIG. 2 is a diagram for explaining an embodiment of a control signal connected to the bus arbitration circuit 25. When the CPU 1 (21 in FIG. 1) tries to use the system bus,
The bus arbitration circuit 25, which asserts (activates) the CPU1BR (CPU1BusRequest) that is a bus request signal, checks the BB1 (BusBusy1) signal indicating the usage status of the system bus, and sends the CPU1 CPU1BG1 (CPU1BusGrant) to the CPU1.
1) Assert the signal. CPU1 receives this and BB
Assert the 1 signal to start using the first system bus 20A.

【0017】続いて、この状態でDMAコントローラ1
(図1において27)がシステムバス要求信号DMA1
BRをアサートするとバス調停回路25は第1のシステ
ムバス20Aの使用状況信号BB1をチェックするが使
用中であるため、第2のシステムバス20Bの使用状況
信号BB2をチェックし、DMAコントローラ1(2
7)に対して、DMA1BG2信号をアサートする。D
MAコントローラ1(27)は、この信号を受けてすぐ
にBB2信号をアサートし、第2のシステムバス20B
を使用し始める。CPU1(21)、DMAコントロー
ラ1(27)ともにバスの使用を終るとBB1,BB2
をネゲート(非アクティブに)する。
Subsequently, in this state, the DMA controller 1
(27 in FIG. 1) is the system bus request signal DMA1
When BR is asserted, the bus arbitration circuit 25 checks the usage status signal BB1 of the first system bus 20A, but since it is in use, it checks the usage status signal BB2 of the second system bus 20B, and the DMA controller 1 (2
For 7), assert the DMA1BG2 signal. D
Upon receiving this signal, the MA controller 1 (27) immediately asserts the BB2 signal, and the second system bus 20B
Start using. When both the CPU1 (21) and the DMA controller 1 (27) finish using the bus, BB1 and BB2
Negate (deactivate).

【0018】図3は、3重化したシステムバスのバス・
マスタ側バスI/Fの一構成例を示す図で、バス・マス
タであるCPU1(41)は、3重化されたシステムバ
ス40A,40B,40Cとバッファ回路43,44,
45を介して繋がれている。これらバッファはコントロ
ール部42からの制御信号40d,40e,40fによ
り制御される。
FIG. 3 shows a bus of a triple system bus.
FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of a master side bus I / F, in which a CPU 1 (41) that is a bus master has tripled system buses 40A, 40B, 40C and buffer circuits 43, 44,
It is connected through 45. These buffers are controlled by control signals 40d, 40e, 40f from the control unit 42.

【0019】コントロール部42とCPU1(41)間
には、CPU1(41)からのバスリクエスト信号40
b、バス使用権獲得信号40cがあり、バス調停回路と
の間にはシステムバス要求信号40g、システムバス使
用権獲得信号40h、バス使用中信号40iがある。
A bus request signal 40 from the CPU 1 (41) is provided between the control unit 42 and the CPU 1 (41).
b, a bus use right acquisition signal 40c, and a system bus request signal 40g, a system bus use right acquisition signal 40h, and a bus busy signal 40i between the bus arbitration circuit.

【0020】またコントロール部42にはシステムバス
クロック40kも繋がっている。CPU1(41)から
バス使用要求信号40bがアサートとされるとコントロ
ール部42はバス調停回路へのバス要求信号40gをア
サートする。バス調停回路からのバス使用権獲得信号C
PU1BG〔1:3〕(40h)のうちの1つがアサー
トされるとそれに合わせてバッファ・イネーブル信号4
0d,40e,40fのうちの1つをアサートして対応
するシステムバス40A,40B,40Cのいずれかと
CPU1(41)からのデータ、アドレス及びリードラ
イト動作に必要な信号40aを接続し、かつ対応するシ
ステムバス使用中信号BB1,BB2,BB3(40
i)の1つをアサートする。同時に、CPU1(41)
へのバス獲得信号BG(40c)もアサートすることで
CPU1にシステムバス・サイクルを開始させる。
A system bus clock 40k is also connected to the control unit 42. When the bus use request signal 40b is asserted from the CPU 1 (41), the control unit 42 asserts the bus request signal 40g to the bus arbitration circuit. Bus usage right acquisition signal C from the bus arbitration circuit
When one of PU1BG [1: 3] (40h) is asserted, the buffer enable signal 4
One of 0d, 40e, and 40f is asserted to connect any of the corresponding system buses 40A, 40B, and 40C to the signal 40a necessary for the data, address, and read / write operations from the CPU1 (41), and corresponding System bus busy signal BB1, BB2, BB3 (40
Assert one of i). At the same time, CPU1 (41)
The CPU 1 starts a system bus cycle by also asserting the bus acquisition signal BG (40c) to the CPU.

【0021】図4は、3重化したシステムバスのバス・
スレーブ側のバスI/Fの一構成例を説明するための図
で、スレーブモジュールであるメモリ51が3重化され
たシステムバス50A,50B,50Cとバッファ回路
53,54,55を介して接続されている。これら、バ
ッファ回路はアドレス・デコード回路を含み、システム
バスからのアクセスに対応したデコードによりコントロ
ール部52への接続要求信号50d,50e,50fを
各々アサートする。コントロール部52はこれらの接続
要求信号を受けて、既にシステムバスとメモリが接続さ
れていなければ、接続要求をアサートしたバッファへの
イネーブル信号50g,50h,50iをアサートして
システムバスとメモリを接続する。
FIG. 4 shows a bus of a triple system bus.
FIG. 3 is a diagram for explaining a configuration example of a bus I / F on the slave side, in which a memory 51 as a slave module is connected via system buses 50A, 50B, 50C and buffer circuits 53, 54, 55. Has been done. These buffer circuits include an address decoding circuit, and assert the connection request signals 50d, 50e, 50f to the control unit 52 by decoding corresponding to the access from the system bus. The control unit 52 receives these connection request signals and, if the system bus and memory are not already connected, asserts enable signals 50g, 50h, 50i to the buffer that asserted the connection request to connect the system bus and memory. To do.

【0022】図5は、請求項7の発明の一実施例を説明
するための図で、CPUモジュール61、通常のメモリ
モジュール62、DMAコントローラ1(66)、DM
Aコントローラ2(65)が、各々バスI/F610,
620,660,650を介して、3つのメモリ・バン
ク631,632,633がバスI/F機能とメモリ・
バンク切替え機能を備えたメモリ・バンク・コントロー
ラ630を介して、3重化されたシステムバス60A,
60B,60Cに接続されている。
FIG. 5 is a diagram for explaining one embodiment of the invention of claim 7, which is a CPU module 61, a normal memory module 62, a DMA controller 1 (66), and a DM.
The A controller 2 (65) uses the bus I / F 610,
Three memory banks 631, 632, and 633 are connected to the bus I / F function and the memory via the 620, 660, and 650.
Via the memory bank controller 630 having a bank switching function, the tripled system bus 60A,
It is connected to 60B and 60C.

【0023】また、各モジュールからのバス使用要求を
調停するバス調停回路64と各バスI/F間はバス調停
に必要な制御信号601で接続されている。更に、DM
Aコントローラ1(66)には入力装置661が、DM
Aコントローラ2(65)には出力装置651が繋がっ
ており、入力装置661から入力された画像データをC
PU61が一定の処理を行ない、出力装置651に出力
するという一連の処理が繰り返し実行されるものとす
る。
A bus arbitration circuit 64 for arbitrating bus use requests from each module and each bus I / F are connected by a control signal 601 required for bus arbitration. Furthermore, DM
The A controller 1 (66) has an input device 661 with a DM
An output device 651 is connected to the A controller 2 (65), and the image data input from the input device 661 is transferred to C
It is assumed that a series of processes in which the PU 61 performs a certain process and outputs it to the output device 651 is repeatedly executed.

【0024】図6は、メモリ・バンク・コントローラの
一実施例を説明するために図で、メモリ・バンク・コン
トローラ70を介して3つのメモリバンク71,72,
73が3重化されたシステムバス70A,70B,70
Cに接続されている。メモリ・バンク・コントローラ7
0はコントロール部700とシステムバスとバッファ回
路701,702,703と各メモリ・バンクへのバッ
ファ(711,721,731;712,722,732;713,723,733)から成
る。特に示していないが、コントロール部700内には
各メモリ・バンクのアクセス識別マークが保持されてい
るものとし、コントロール信号として、各システムバス
に対応したメモリ・バンク要求/応答信号70a,70
b,70cとシステムバス・クロック70kが接続され
ている。メモリ・バンクのアクセス識別マークは初期化
処理により全て、未使用マークが付けられる。続いてシ
ステムバス70Aに対応した、メモリ・バンク要求信号
70aに対して入力要求がDMAコントローラ1(6
6)からアサートされると、コントロール部はバッファ
・イネーブル信号70d,70cによりシステムバス7
0Aとメモリ・バンク71を接続すべくバッファ回路7
01と711をイネーブル状態にし、メモリ・バンク
(確保)応答信号70aによりDMAコントローラ1
(66)に応答する。
FIG. 6 is a diagram for explaining one embodiment of the memory bank controller, in which three memory banks 71, 72,
System bus 70A, 70B, 70 in which 73 is tripled
It is connected to C. Memory bank controller 7
Reference numeral 0 includes a control unit 700, a system bus, buffer circuits 701, 702 and 703, and buffers (711,721,731; 712,722,732; 713,723,733) to each memory bank. Although not particularly shown, it is assumed that the access identification mark of each memory bank is held in the control unit 700, and the memory bank request / response signals 70a, 70 corresponding to each system bus are used as control signals.
b, 70c and the system bus clock 70k are connected. The access identification marks of the memory banks are all given unused marks by the initialization process. Then, an input request to the memory bank request signal 70a corresponding to the system bus 70A is issued by the DMA controller 1 (6
6) when asserted from the system bus 7 by the buffer enable signals 70d and 70c.
0A and the memory bank 71 to connect the buffer circuit 7
01 and 711 are enabled, and the DMA controller 1 receives the memory bank (reserve) response signal 70a.
Respond to (66).

【0025】この結果、入力装置661からDMA転送
によりデータがメモリ・バンク71に書き込まれる。入
力が終るとDMAコントローラ1は、メモリ・バンク・
コントローラ70に制御信号70aにより入力終了を通
知し、これによりバッファがディセーブルされ、システ
ムバス70Aとメモリ・バンク71が切り離されると同
時に、メモリバンク71に対応するメモリ・バンクアク
セス識別マークに入力済みマークが付けられ、このメモ
リ・バンクに対してはCPUによる処理要求のみ受け可
能となる。以降、CPUからの処理要求、DMAコント
ローラ2からの出力要求も同様に処理され、入力DMA
転送、CPU処理、出力DMA転送が同時に並列実行さ
れる。
As a result, data is written from the input device 661 to the memory bank 71 by DMA transfer. When the input is completed, the DMA controller 1
The controller 70 is notified of the end of input by the control signal 70a, whereby the buffer is disabled, the system bus 70A and the memory bank 71 are separated, and at the same time, the memory bank access identification mark corresponding to the memory bank 71 has been input. A mark is added, and only the processing request by the CPU can be received for this memory bank. Thereafter, the processing request from the CPU and the output request from the DMA controller 2 are processed in the same manner, and the input DMA
Transfer, CPU processing, and output DMA transfer are simultaneously executed in parallel.

【0026】[0026]

【発明の効果】複数のCPUやDMAコントローラを備
えた情報処理システムにおいて、あるCPUやDMAコ
ントローラがシステムバスを使用中であっても、他のC
PUやDMAコントローラも動的に空いているシステム
バスを使うことで各処理モジュールがバス持ちでブロッ
クされることなく、最大限並列動作してシステムの性能
を向上できる。また、複写機やページプリンタのコント
ローラにおいては大量の画像データを入力部から取り込
み、それを画像処理して出力部に転送する処理が繰り返
されるが、入力、処理、出力を同時に並列処理すること
で複写機やページプリンタ全体の性能向上が図られる。
In an information processing system having a plurality of CPUs and DMA controllers, even if one CPU or DMA controller is using the system bus, another C
Since the PU and DMA controllers also use the dynamically available system bus, each processing module does not have a bus and is not blocked, and the maximum parallel operation can be performed to improve the system performance. Further, in a controller of a copying machine or a page printer, a process of fetching a large amount of image data from an input unit, performing image processing of the image data and transferring the image data to an output unit is repeated, but by performing parallel processing of input, processing, and output simultaneously. The performance of the entire copying machine and page printer can be improved.

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

【図1】 本発明による情報処理システムの一実施例を
説明するためのブロック構成図である。
FIG. 1 is a block configuration diagram for explaining an embodiment of an information processing system according to the present invention.

【図2】 バス調停回路に繊続される制御信号の一例を
説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a control signal connected to a bus arbitration circuit.

【図3】 3重化したシステムバスのバス・マスタ例の
バスI/Fの一例を説明するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining an example of a bus I / F of a bus master example of a tripled system bus.

【図4】 3重化したシステムバスのバス・スレーブ側
のバスI/Fの一例を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a bus I / F on a bus / slave side of a tripled system bus.

【図5】 本発明による情報処理システムの他の実施例
を説明するためのブロック構成図である。
FIG. 5 is a block configuration diagram for explaining another embodiment of the information processing system according to the present invention.

【図6】 メモリ・バンク・コントローラの一実施例を
説明するために図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining one embodiment of a memory bank controller.

【図7】 従来の情報処理システムの一構成例を説明す
るためのブロック構成図である。
FIG. 7 is a block configuration diagram for describing an example configuration of a conventional information processing system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,21,22,41,61…CPU、12,23,
24,51,62…メモリ、13,25,64…バス調
停回路、14,26,29,65,66…DMAコント
ローラ、70…メモリ・バンク・コントローラ、71,
72,73…メモリバンク、10;20A,20B,2
0C;40A,40B,40C;50A,50B,50
C;60A,60B,60C…システムバス。
11, 12, 22, 41, 61 ... CPU, 12, 23,
24, 51, 62 ... Memory, 13, 25, 64 ... Bus arbitration circuit, 14, 26, 29, 65, 66 ... DMA controller, 70 ... Memory bank controller, 71,
72, 73 ... Memory bank, 10; 20A, 20B, 2
0C; 40A, 40B, 40C; 50A, 50B, 50
C; 60A, 60B, 60C ... System bus.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 システムバスと、各々バスI/Fを介し
て前記システムバスに繋がるCPUモジュール、メモリ
モジュール、DMAコントローラ、バス調停回路、DM
Aコントローラに繋がったI/Oモジュール等からなる
情報処理システムにおいて、前記システムバスを多重化
し、あるモジュールが1つのシステムバスを使用中であ
っても、システムバス要求に対して前記バス調停回路が
使用可能なシステムバスを自動的に割り当てるようにし
たことを特徴とする情報処理システム。
1. A system bus and a CPU module, a memory module, a DMA controller, a bus arbitration circuit, and a DM which are connected to the system bus via a bus I / F.
In an information processing system including an I / O module connected to an A controller, the system arbitration circuit responds to a system bus request even if the system bus is multiplexed and a certain module is using one system bus. An information processing system characterized in that an available system bus is automatically assigned.
【請求項2】 システムバスと、各々I/Fを介して前
記システムバスに繋がるCPUモジュール、複数ブロッ
ク構成のメモリモジュール、DMAコントローラ、バス
調停回路、DMAコントローラに繋がったI/Oモジュ
ール等からなる情報処理システムにおいて、前記システ
ムバスを多重化するとともにCPUアクセスするメモリ
ブロックとDMAアクセスするメモリブロックを切替え
られるようにし、DMA動作とCPUのメモリアクセス
が同時に並列実行できるようにしたことを特徴とする情
報処理システム。
2. A system bus and a CPU module connected to the system bus via each I / F, a memory module having a plurality of blocks, a DMA controller, a bus arbitration circuit, an I / O module connected to the DMA controller, and the like. In the information processing system, the system bus is multiplexed, and a memory block for CPU access and a memory block for DMA access can be switched so that the DMA operation and the memory access of the CPU can be simultaneously executed in parallel. Information processing system.
【請求項3】 システムバスと、各々I/Fを介して前
記システムバスに繋がるCPUモジュール、同一アドレ
ス空間にマッピングされる複数バンク構成のメモリモジ
ュール、DMAコントローラ、バス調停回路、DMAコ
ントローラに繋がった出力装置等からなる情報処理シス
テムにおいて、前記システムバスを多重化するとともに
特定のDMAアドレス空間にCPUまたはDMAコント
ローラにより一旦データが書き込まれると、そのデータ
が予め決められた出力装置に対してDMA転送が完了し
ない間に再度、CPUまたはDMAコントローラからデ
ータの書き込み要求が生じると、メモリ・バンク・コン
トローラが予め決められた順番で自動的にメモリ・バン
クを切替えてDMA転送が完了してないメモリ・バンク
とは異なるメモリ・バンクにデータが書き込まれるよう
にすると共に、予め決められた出力装置の繋がったDM
AコントローラにDMA転送出力するデータが複数のメ
モリ・バンクに存在することを知らせることを特徴とし
た情報処理システム。
3. A system bus, a CPU module connected to the system bus via each I / F, a memory module having a plurality of banks configured to be mapped in the same address space, a DMA controller, a bus arbitration circuit, and a DMA controller. In an information processing system including output devices and the like, when the system bus is multiplexed and data is once written in a specific DMA address space by a CPU or a DMA controller, the data is DMA-transferred to a predetermined output device. If a data write request is issued again from the CPU or the DMA controller while the memory transfer is not completed, the memory bank controller automatically switches the memory banks in a predetermined order, and the memory transfer which has not completed the DMA transfer. Memory different from bank A DM in which data is written to the bank and a predetermined output device is connected.
An information processing system characterized by notifying an A controller that data to be transferred by DMA transfer exists in a plurality of memory banks.
【請求項4】 システムバスと、各々バスI/Fを介し
て前記システムバスに繋がるCPUモジュール、同一ア
ドレス空間にマッピングされる複数バンク構成のメモリ
モジュール、DMAコントローラ、バス調停回路、DM
Aコントローラに繋がった入力装置等からなる情報処理
システムにおいて、前記システムバスを多重化するとと
もに特定のDMAアドレス空間を決めておき、そのアド
レス空間内に予め決められた入力装置からDMA転送に
よりデータが書き込まれた後、CPUまたはDMAコン
トローラからそのデータの読み出し処理が終らないうち
に再び入力装置からDMA転送によるデータ書き込み要
求があった場合、メモリ・バンク・コントローラが予め
決められた順番で自動的にメモリ・バンクを切替えて、
先に書き込んだメモリ・バンクとは異なるメモリバンク
に、CPUまたはDMAコントローラによる読みだし処
理に先行または同時に入力装置からの新たなデータが書
き込まれるようにしたことを特徴とした情報処理システ
ム。
4. A system bus, a CPU module connected to the system bus via each bus I / F, a memory module having a plurality of banks configured to be mapped in the same address space, a DMA controller, a bus arbitration circuit, and a DM.
In an information processing system including an input device connected to an A controller, the system bus is multiplexed, a specific DMA address space is determined, and data is transferred from a predetermined input device by DMA transfer in the address space. After the data is written, if the CPU or the DMA controller does not finish reading the data, and the input device again requests the data write by the DMA transfer, the memory bank controller automatically performs the predetermined order. Switch memory banks,
An information processing system characterized in that new data from an input device is written to a memory bank different from a previously written memory bank before or at the same time as a reading process by a CPU or a DMA controller.
【請求項5】 請求項3または4において、全てのメモ
リ・バンクに処理されていないデータが存在する場合
に、CPUまたはDMAコントローラ、あるいは特定の
入力装置から次のデータ書き込み要求が生じた場合は、
メモリ・バンク・コントローラが書き込み不可状態であ
ることを示す応答を要求元に返すようにしたことを特徴
とした情報処理システム。
5. The method according to claim 3 or 4, when there is unprocessed data in all the memory banks, and the next data write request is issued from the CPU or the DMA controller or a specific input device. ,
An information processing system characterized in that a response indicating that the memory bank controller is in a write-disabled state is returned to a request source.
【請求項6】 システムバスと、各々バスI/Fを介し
て前記システムバスに繋がるCPUモジュール、複数ブ
ロック構成のメモリモジュール、入力装置の繋がったD
MAコントローラ、出力装置の繋がったDMAコントロ
ーラ、バス調停回路等からなる情報処理システムにおい
て、前記システムバスを多重化するとともに入力装置か
らDMA転送でデータ書き込むメモりブロックとCPU
アクセスするメモリブロックと出力装置へDMA転送で
データを出力するメモリブロックを切替えられるように
し、入力DMA動作、CPUのメモリアクセス、出力D
MA動作を同時に並列実行できるようにしたことを特徴
とする情報処理システム。
6. A system bus, a CPU module connected to the system bus via a bus I / F, a memory module having a plurality of blocks, and a D connected to an input device.
In an information processing system including a MA controller, a DMA controller connected to an output device, a bus arbitration circuit, etc., a memory block and a CPU for multiplexing the system bus and writing data from an input device by DMA transfer
The memory block to be accessed and the memory block which outputs data by DMA transfer to the output device can be switched, and the input DMA operation, the CPU memory access, and the output D can be performed.
An information processing system characterized in that MA operations can be simultaneously executed in parallel.
【請求項7】 システムバスと、各々バスI/Fを介し
て前記システムバスに繋がるCPUモジュール、同一ア
ドレス空間にマッピングされ、アクセス識別マーク機能
を備えた複数バンク構成のメモリモジュール、入力装置
の繋がったDMAコントローラ、出力装置の繋がったD
MAコントローラ、バス調停回路等からなる情報処理シ
ステムにおいて、前記システムバスを多重化するととも
に特定のアドレス空間の全メモリ・バンクに、まず、未
使用マークが付けられ、入力装置の繋がったDMAコン
トローラからデータ書き込み要求があると未使用マーク
付きのメモリ・バンクが接続され、入力DMA転送によ
るデータ書き込みが完了すると、そのメモリ・バンクに
対しては入力済マークが付けられ、CPUから同一アド
レス空間に対してアクセス要求があると入力済みマーク
付きのメモリ・バンクが接続され、CPUの処理が完了
すると処理済みマークが付けられ、出力装置の繋がった
DMAコントローラからデータ読みだし要求があると処
理済みマークの付いたメモリ・バンクがDMA転送元メ
モリ・バンクとして接続され、出力DMA転送によるデ
ータ読みだしが完了するとそのメモリバンクに対して未
使用マークが付けられ、入力DMA動作、CPUのメモ
リアクセス、出力DMA動作を同時に並列実行できるよ
うにしたことを特徴とする情報処理システム。
7. A system bus, a CPU module connected to the system bus via each bus I / F, a memory module having a plurality of banks configured to be mapped in the same address space and having an access identification mark function, and an input device connected to each other. D controller with connected DMA controller and output device
In an information processing system including an MA controller, a bus arbitration circuit, etc., first, a DMA controller in which an unused mark is attached to all memory banks of a specific address space and the input device is connected to the system bus is multiplexed. When a data write request is made, a memory bank with an unused mark is connected. When the data write by the input DMA transfer is completed, the memory bank is marked with an input mark and the CPU writes the same address space. When an access request is made, a memory bank with an input mark is connected, and when the CPU processing is completed, the processed mark is added, and when there is a data read request from the DMA controller connected to the output device, the processed mark is displayed. The attached memory bank is the DMA transfer source memory bank. When the data is read out by the connection and output DMA transfer is completed, an unused mark is added to the memory bank so that the input DMA operation, the CPU memory access, and the output DMA operation can be simultaneously executed in parallel. Information processing system.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6249833B1 (en) 1997-12-22 2001-06-19 Nec Corporation Dual bus processing apparatus wherein second control means request access of first data bus from first control means while occupying second data bus
US6523077B1 (en) 1999-01-14 2003-02-18 Nec Corporation Data processing apparatus and data processing method accessing a plurality of memories in parallel
KR100690597B1 (en) * 2000-01-27 2007-03-09 엘지전자 주식회사 Single mode direct memory access application method using cpu applying dual mode direct memory access
JP2009508247A (en) * 2005-09-14 2009-02-26 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Method and system for bus arbitration
JP2009538069A (en) * 2006-05-24 2009-10-29 ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Multiprocessor gateway

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