JPH09223104A - 計算機システム、及びその調停方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、バスの使用効率が低下することな
く、データ転送をリアルタイムに行える計算機システ
ム、及びその調停方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 少なくとも第２の調停装置から第１の調
停装置に第２のバスの状態を示す状態信号を伝え、かつ
第１のバスに接続されたデバイスから第１の調停装置に
当該デバイスがデータ転送に使用するバスを示す外部使
用信号を伝える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハードディスク、
メモリなどの周辺装置をそれぞれ接続した複数のバスを
有する計算機の接続構造（以下これを計算機システムと
呼ぶ）に係り、それらの周辺装置のバスの使用権を調停
してデータ転送を行う計算機システム、及びその調停方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、計算機システムは、多岐多様の用
途に応ずべく、１つのＣＰＵに接続する周辺装置（以
下、デバイスという）の数を増加している。このため、
このような計算機システムでは、計算機システム内に複
数のバスを設けて、複数のデバイスを分散して各バスに
接続している。また、このような計算機システムでは、
複数のデバイスから１つのバスに使用要求が出された場
合、それらの複数のデバイスのうち１つのデバイスに当
該バスの使用を許可する必要があり、その使用権を調停
する調停装置をバス毎に設けている。

【０００３】以下、従来の計算機システムとして、例え
ばＣＱ出版社発行、「Open DesignNo. 7, PCIバスの詳
細と応用へのステップ」、第５４頁〜第５７頁に記載さ
れた例について図１２を参照して説明する。図１２は、
従来の計算機システムの構成を示すブロック図である。
図１２において、従来の計算機システム３０は、ＣＰＵ
３４に間接的に接続される２つのＰＣＩバス３１、３２
と、ＣＰＵ３４に直接的に接続されるホストバス３３と
を有する。ＰＣＩ（Peripheral Component Interconnec
t）バス３１、３２は、計算機システムのローカルバス
として最近よく使用されるものであり、ＩＳＡ（Indust
ryStandard Architecture）などの従来のローカルバス
に比べてデータ転送を高速に行うことができる。ＰＣＩ
バス３１には、２つのマスタ・デバイス３１ａ、３１ｂ
と１つのターゲット・デバイス３１ｃとが接続され、Ｐ
ＣＩバス３２には、１つのマスタ・デバイス３２ａと２
つのターゲット・デバイス３２ｂ、３２ｃとが接続され
ている。尚、上記マスタ・デバイスとは、接続されたバ
スへのデータ転送を自ら開始するコントローラ部（図示
せず）を、付加あるいは内蔵したハードディスク、グラ
フィックカードなどのデバイスのことをいう。また、タ
ーゲット・デバイスとは、上述のコントローラ部を有し
ない、すなわち接続されたバスにデータ転送を自ら開始
することができないメモリなどのデバイスのことをい
う。ホストバス３３には、ＣＰＵ３４以外にキャッシュ
メモリ３３ａ及びメインメモリ３３ｂが接続されてい
る。ＣＰＵ３４は、ホストバス３３を経由してこれらの
キャッシュメモリ３３ａ及びメインメモリ３３ｂにアク
セスする。また、２つのバスの間には、それらのバスを
互いに結合するブリッジ・デバイスが設けられている。
具体的には、ＰＣＩ−ＰＣＩ・ブリッジ３５が、ＰＣＩ
バス３１とＰＣＩバス３２とに接続されてＰＣＩバス３
１とＰＣＩバス３２とを互いに結合している。また、ホ
スト・ブリッジ３６が、ＰＣＩバス３１とホストバス３
３とに接続されてＰＣＩバス３１とホストバス３３とを
互いに結合している。尚、これらのブリッジ・デバイス
は、上述のマスタ・デバイスと同様に接続されたバスへ
のデータ転送を自ら開始することができる。

【０００４】また、従来の計算機システム３０には、Ｐ
ＣＩバス３１、３２の使用権を互いに独立してそれぞれ
調停する調停装置３７、３８が設けられている。各調停
装置とマスタ・デバイス及びブリッジ・デバイスとの間
には、接続されたバスの使用の要求信号をマスタ・デバ
イス及びブリッジ・デバイスから調停装置に伝える要求
信号線（以下、REQ#線と略称する）と、その使用の許可
信号を調停装置からマスタ・デバイス及びブリッジ・デ
バイスに与える許可信号線（以下、GNT#線と略称する）
とが、それぞれ設けられている。具体的には、調停装置
３７には、REQ#線３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、及び３９ｄ
とGNT#線４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、及び４０ｄとが、マ
スタ・デバイス３１ａ、３１ｂ、ＰＣＩ−ＰＣＩ・ブリ
ッジ３５、及びホスト・ブリッジ３６との間にそれぞれ
設けられている。また、同様に、調停装置３８には、RE
Q#線３９ｅ及び３９ｆとGNT#線４０ｅ及び４０ｆとが、
マスタ・デバイス３２ａ及びＰＣＩ−ＰＣＩ・ブリッジ
３５との間にそれぞれ設けられている。これらのREQ#線
３９ａ〜３９ｆ及びGNT#線４０ａ〜４０ｆは、共に負論
理に基づく信号線であり、要求信号及び許可信号は、例
えば当該信号線の電圧を０Ｖにすることにより活性化さ
れ、その電圧を５Ｖにすることにより非活性化される。
尚、下記説明において、要求信号あるいは許可信号を活
性化することをアサートする、要求信号あるいは許可信
号を非活性化することをネゲートするとそれぞれ略称す
る。また、調停装置３７、３８には、許可信号をアサー
トする優先度が予めそれぞれ設定されている。そして、
各調停装置３７、３８は、複数の要求信号が同時にアサ
ートされた場合に、その優先度に従って優先度の高いデ
バイスに対してのみ許可信号をアサートしてバスの使用
権を与える（詳細は後述）。尚、ホストバス３３の使用
権の調停は、調停装置３７、３８と同一の調停装置（図
示せず）により行われる。

【０００５】次に、従来の計算機システム３０の動作に
ついて説明する。まず、１つのＰＣＩバス内で完結する
データ転送の要求信号が、１つのマスタ・デバイスから
アサートされた場合について説明する。例えば、マスタ
・デバイス３１ａがＰＣＩバス３１を使用してターゲッ
ト・デバイス３１ｃにデータ転送を行う場合、REQ#線３
９ａの要求信号をアサートする。調停装置３７は、この
要求信号を受けて許可を与える場合にはGNT#線４０ａの
許可信号をアサートする。その後、マスタ・デバイス３
１ａは、ＰＣＩバス３１を使用してターゲット・デバイ
ス３１ｃにデータ転送を行う。次に、２つのＰＣＩバス
３１、３２を使用するデータ転送の要求信号が、１つの
マスタ・デバイスからアサートされた場合について説明
する。例えば、マスタ・デバイス３１ａがターゲット・
デバイス３２ｂにデータ転送を行う場合、まずマスタ・
デバイス３１ａが、上述のように、調停装置３７からＰ
ＣＩバス３１の使用権を得る。そして、ＰＣＩ−ＰＣＩ
・ブリッジ３５がバッファメモリを内蔵している場合
は、マスタ・デバイス３１ａはＰＣＩバス３１を使用し
てＰＣＩ−ＰＣＩ・ブリッジ３５にデータ転送を行い、
当該バッファメモリにデータを一旦格納する。その後、
ＰＣＩ−ＰＣＩ・ブリッジ３５が、REQ#線３９ｆの要求
信号をアサートする。調停装置３８は、この要求信号を
受けて許可を与える場合にはGNT#線４０ｆの許可信号を
アサートする。その後、ＰＣＩ−ＰＣＩ・ブリッジ３５
は、ＰＣＩバス３２を使用してターゲット・デバイス３
２ｂにデータ転送を行う。また、ＰＣＩ−ＰＣＩ・ブリ
ッジ３５がバッファメモリを内蔵していない場合は、マ
スタ・デバイス３１ａ及びＰＣＩ−ＰＣＩ・ブリッジ３
５が、調停装置３７及び３８からＰＣＩバス３１及び３
２の使用権をそれぞれ得た後、マスタ・デバイス３１ａ
は、ＰＣＩ−ＰＣＩ・ブリッジ３５を経由してターゲッ
ト・デバイス３２ｂにデータ転送を行う。

【０００６】次に、従来の計算機システム３０の調停方
法として、例えば調停装置３７に対して複数のデバイス
から要求信号がアサートされた場合での調停方法につい
て以下に説明する。調停装置３７には、上述したよう
に、許可信号をアサートする優先度が予め設定されてお
り、複数のデバイスから要求信号がアサートされた場合
には優先度の最も高いデバイスにのみその許可信号をア
サートし、残りのデバイスの許可信号はネゲートしたま
まとする。そのことにより、優先度の最も高いデバイス
が、ＰＣＩバス３１を使用してデータ転送を行うことが
でき、ＰＣＩバス３１の使用権が調停される。また、こ
の優先度は、一般的にはラウンドロビンと呼ばれる方式
が適用され、例えば調停装置３７のクロック周期（例え
ば２０MHz）に同期して全てのデバイスに対する各優先
度を順番に巡回している。

【０００７】また、デバイスをグループ分けして優先度
を順番に巡回することにより、優先度に差をつけて調停
を行う調停方法も知られている。例えば、図１３の
（ａ）に示すように、ホスト・ブリッジ３６、ＰＣＩ−
ＰＣＩ・ブリッジ３５、及びグループ１の順で優先度を
設定し、さらにグループ１内でマスタ・デバイス３１
ａ、及びマスタ・デバイス３１ｂの順番で優先度を設定
する。このことにより、図１３の（ｂ）に示すように、
全てのデバイスから常に要求信号がアサートされている
場合、ホスト・ブリッジ３６及びＰＣＩ−ＰＣＩ・ブリ
ッジ３５をマスタ・デバイス３１ａ、３１ｂより優先し
て、優先度は順番に巡回する。また、特定のデバイスを
優先したい場合は、当該デバイスに固定の優先度を与
え、その要求信号がアサートされた場合、これを最優先
してその許可信号をアサートする方法もある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の計算機シ
ステム、及びその調停方法では、バス毎に設けられた各
調停装置が互いに独立してバスの各使用権を調停するの
で、２つのバスを使用してデータ転送を行う場合に、バ
スの使用効率が低下する恐れがあった。また、データ転
送をリアルタイムに行うことができないという問題点を
生じた。例えば、マスタ・デバイス３１ａからＰＣＩバ
ス３１、３２を使用してターゲットデバイス３２ｂにデ
ータ転送を行う場合、ＰＣＩバス３１の使用権が調停装
置３７により当該マスタ・デバイス３１ａに与えられた
としても、転送先のＰＣＩバス３２が使用中であればＰ
ＣＩ−ＰＣＩ・ブリッジ３５にＰＣＩバス３２の使用権
が与えられない。このため、マスタ・デバイス３１ａは
ＰＣＩバス３２が開放されるまでデータ転送を待つ必要
があり、そのデータ転送をリアルタイムに行うことがで
きなかった。また、マスタ・デバイス３１ａがデータ転
送を停止している間、調停装置３７はマスタ・デバイス
３１ａより優先度の低いデバイスに対してはその許可信
号をネゲートしているので、そのデバイスがデータ転送
を行えず、かつＰＣＩバス３１は使用されずにその使用
効率が低下した。

【０００９】この発明は、以上のような問題点を解決す
るためになされたものであり、バスの使用効率が低下す
ることなく、データ転送をリアルタイムに行える計算機
システム、及びその調停方法を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の計算機システム
またはその調停方法は、少なくとも第２の調停装置から
第１の調停装置に、第２のバスの状態を示す状態信号を
伝え、かつ第１のバスに接続されたＮ個の各デバイス
が、そのデータ転送に使用するバスを示す外部使用信号
を第１の調停装置に伝える。このように構成することに
より、第１の調停装置は、第２のバスが使用中の場合
に、第１のバスで完結するデバイスのデータ転送を優先
的に行う。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の計算機システムでは、Ｎ
個（Ｎは１以上の整数）のデバイスを接続した第１のバ
ス、Ｍ個（Ｍは１以上の整数）のデバイスを接続した第
２のバス、前記第１のバスと前記第２のバスとを接続す
るブリッジ・デバイス、前記第１のバスの使用権を調停
する第１の調停装置、及び前記第２のバスの使用権を調
停する第２の調停装置、を有する計算機システムであっ
て、少なくとも前記第２の調停装置から前記第１の調停
装置に、前記第２のバスの状態を示す状態信号を伝える
状態信号線、及び少なくとも前記Ｎ個の各デバイスから
前記第１の調停装置に、前記Ｎ個のデバイスがデータ転
送に使用するバスを示す外部使用信号を伝えるＮ個の外
部使用信号線、を具備する。上記のように構成された計
算機システムでは、第２のバスの状態を示す状態信号を
第２の調停装置から第１の調停装置に伝えるので、第１
の調停装置は、第１のバスの状態だけでなく第２のバス
の状態もモニタすることができる。また、Ｎ個の各デバ
イスが、データ転送に使用するバスを示す外部使用信号
を第１の調停装置に伝えるので、第１の調停装置は、上
記各デバイスが第１及び第２のバスのうちどちらのバス
を使用するかについて判別することができる。その結
果、第１の調停装置は、第２のバスが使用中の場合に、
第１のバスで完結するデバイスのデータ転送を優先的に
行う。

【００１２】さらに、他の発明の計算機システムは、少
なくとも前記第１の調停装置から前記第２の調停装置
に、前記第２のバスを開放状態とする優先使用要求信号
を伝える優先使用要求信号線を備えたものである。上記
のように構成された計算機システムでは、第２のバスを
開放状態とする優先使用要求信号を第１の調停装置から
第２の調停装置に伝えるので、第１のバスに接続された
デバイスを第２のバスに接続されたデバイスよりも優先
して、そのデータ転送をリアルタイムに行う。

【００１３】さらに、他の発明の計算機システムは、前
記ブリッジ・デバイス、前記第１及び第２の調停装置を
一つの部品に一体的に構成したものである。上記のよう
に構成された計算機システムでは、ブリッジ・デバイス
と第１及び第２の各調停装置を接続する配線を省略する
ことができる。

【００１４】本発明の計算機システムの調停方法は、Ｎ
個（Ｎは１以上の整数）のデバイスを接続した第１のバ
ス、Ｍ個（Ｍは１以上の整数）のデバイスを接続した第
２のバス、前記第１のバスと前記第２のバスとを接続す
るブリッジ・デバイス、前記第１のバスの使用権を調停
する第１の調停装置、及び前記第２のバスの使用権を調
停する第２の調停装置、を有する計算機システムの調停
方法であって、少なくとも前記第２の調停装置から前記
第１の調停装置に、前記第２のバスの状態を示す状態信
号を伝えるステップ、及び少なくとも前記Ｎ個の各デバ
イスから前記第１の調停装置に、前記Ｎ個のデバイスが
データ転送に使用するバスを示す外部使用信号を伝える
ステップを設けている。上記のような計算機システムの
調停方法により、第１の調停装置は、第２のバスが使用
中の場合に、第１のバスで完結するデバイスのデータ転
送を優先して行う。

【００１５】さらに、他の発明の計算機システムの調停
方法は、少なくとも前記第１の調停装置から前記第２の
調停装置に、前記第２のバスを開放状態とする優先使用
要求信号を伝えるステップを設けている。上記のような
計算機システムの調停方法により、第１のバスに接続さ
れたデバイスを第２のバスに接続されたデバイスよりも
優先して、そのデータ転送をリアルタイムに行う。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の計算機システム、及びその調
停方法を示す好ましい実施例について図面を参照して説
明する。

【００１７】《実施例１》図１は、本発明の実施例１で
ある計算機システムの構成を示すブロック図である。図
２は、図１に示した第１、第２の調停装置の具体的な構
成を示すブロック図である。図１において、計算機シス
テム１０は、第１、第２のバス１ａ、１ｂ、第１、第２
のバス１ａ、１ｂを互いに接続するブリッジ・デバイス
２、及び第１、第２のバス１ａ、１ｂの使用権をそれぞ
れ調停する第１、第２の調停装置３ａ、３ｂを有する。
第１、第２のバス１ａ、１ｂは、ＰＣＩ（Peripheral C
omponent Interconnect）バスなどのローカルバスであ
り、例えば第１のバス１ａが図示しないホストバスを経
由してＣＰＵ（図示せず）に接続される。また、第１の
バス１ａには２つのマスタ・デバイス４ａ、４ｂが接続
され、第２のバス１ｂには２つのマスタ・デバイス４
ｃ、４ｄが接続されている。これらのマスタ・デバイス
４ａ〜４ｄは、接続された各バス１ａ、１ｂへのデータ
転送を自ら開始するコントローラ部（図示せず）を設け
たハードディスク、グラフィックカードなどのデバイス
である。尚、第１、第２のバス１ａ、１ｂには、[従来
の技術]の欄に記載したターゲット・デバイスが接続さ
れるが、これらは第１、第２の調停装置３ａ、３ｂの調
停対象とならないので、その説明は省略する。ブリッジ
・デバイス２は、マスタ・デバイス４ａ〜４ｄと同様
に、接続された各バス１ａ、１ｂへのデータ転送を自ら
開始できるものであり、第１、第２の調停装置３ａ、３
ｂの両方の調停対象となるデバイスである。

【００１８】第１の調停装置３ａには、第１のバス１ａ
の使用の要求信号をマスタ・デバイス４ａ、４ｂ、及び
ブリッジ・デバイス２から当該調停装置３ａに伝える要
求信号線（以下、REQ線と略称する）５ａ、５ｂ、及び
５ｃと、その使用の許可信号を当該調停装置３ａからマ
スタ・デバイス４ａ、４ｂ、及びブリッジ・デバイス２
に与える許可信号線（以下、GNT線と略称する）６ａ、
６ｂ、及び６ｃとが、それぞれ設けられている。同様
に、第２の調停装置３ｂには、第２のバス１ｂの使用の
要求信号をマスタ・デバイス４ｃ、４ｄ、及びブリッジ
・デバイス２から当該調停装置３ｂに伝えるREQ線５
ｄ、５ｅ、及び５ｆと、その使用の許可信号を当該調停
装置３ｂからマスタ・デバイス４ｃ、４ｄ、及びブリッ
ジ・デバイス２に与えるGNT線６ｄ、６ｅ、及び６ｆと
が、それぞれ設けられている。また、第１の調停装置３
ａとマスタ・デバイス４ａ、４ｂとの間には、外部使用
信号線（以下、EXT線と略称する）７ａ、７ｂがそれぞ
れ設けられている。これらのEXT線７ａ、７ｂは、マス
タ・デバイス４ａ、４ｂから第１の調停装置３ａに外部
のバスである第２のバス１ｂの使用を伝える信号線であ
り、マスタ・デバイス４ａ、４ｂがブリッジ・デバイス
２を経由して第２のバス１ｂを使用してデータ転送をそ
れぞれ行う場合に、前記信号線７ａ、７ｂの外部使用信
号はそれぞれ活性化される。また、これらのEXT線７
ａ、７ｂは、各マスタ・デバイス４ａ、４ｂにおいて、
例えば上記コントローラ部に設けられた外部使用信号生
成回路１１（図４）に接続されている。

【００１９】ここで、図３及び図４を参照して外部使用
信号生成回路１１について具体的に説明する。図３は本
発明の実施例１である計算機システムでのメモリマップ
を示す説明図であり、図４は同計算機システムのマスタ
・デバイスに内蔵された外部使用信号生成回路を示す回
路図である。計算機システム１０では、図３に示すよう
に、ベースアドレス１２ａとリミットアドレス１２ｂで
はさまれる所定のアドレスが、第１のバス１ａに接続さ
れたマスタ・デバイス４ａ、４ｂなどの各デバイスに割
り当てられ、それ以外のアドレスが第２のバス１ｂに接
続されたマスタ・デバイス４ｃ、４ｄなどの各デバイス
に割り当てられている。図４に示すように、外部使用信
号生成回路１１は、ベースアドレス１２ａの値を格納し
たベースアドレスレジスタ１３ａ、リミットアドレス１
２ｂの値を格納したリミットアドレスレジスタ１３ｂ、
ベースアドレス１２ａの値とデータ転送の転送先のアド
レスの値とを比較する第１の比較器１４ａ、リミットア
ドレス１２ｂの値と前記転送先のアドレスの値とを比較
する第２の比較器１４ｂ、及び第１、第２の比較器１４
ａ、１４ｂからの各比較結果の論理和をとるオアゲート
１５で構成されている。尚、第１の比較器１４ａは、転
送先のアドレスの値がベースアドレス１２ａの値より小
さい場合に、信号線１６ａのＬＴ信号を活性化してオア
ゲート１５に伝える。また、第２の比較器１４ｂは、転
送先のアドレスの値がリミットアドレス１２ｂの値より
大きい場合に、信号線１６ｂのＧＴ信号を活性化してオ
アゲート１５に伝える。オアゲート１５は、ＬＴ信号及
びＧＴ信号のいずれかの信号が活性化された場合に、EX
T線７ａの外部使用信号を活性化して第１の調停装置３
ａに伝える。このように構成することにより、第１の調
停装置３ａ（図１）は、マスタ・デバイス４ａ、４ｂ
（図１）が外部の第２のバス１ｂ（図１）を使用してデ
ータ転送を行うか否かを外部使用信号により判断するこ
とができる。例えば、マスタ・デバイス４ａが第２のバ
ス１ｂに接続されたマスタ・デバイス４ｃ（図１）にデ
ータ転送を行う場合、ＬＴ信号及びＧＴ信号のいずれか
の信号が活性化され、オアゲート１５は外部使用信号を
活性化して第１の調停装置３ａに伝える。また、例えば
マスタ・デバイス４ａが同じ第１のバス１ｂに接続され
たマスタ・デバイス４ｂにデータ転送を行う場合、ＬＴ
信号及びＧＴ信号は活性化されず、オアゲート１５は、
EXT線７ａの外部使用信号を活性化せずに第１の調停装
置３ａに伝える。

【００２０】図１に戻って、第１の調停装置３ａと第２
の調停装置３ｂとの間には、第２の調停装置３ｂから第
１の調停装置３ａに第２のバス１ｂの状態を伝える状態
信号線（以下、SIT線と略称する）８が設けられてい
る。第２の調停装置３ｂは、例えば第２のバス１ｂが使
用中の場合に、状態信号を活性化して、SIT線８により
当該状態信号を第１の調停装置３ａに伝える。

【００２１】図２に示すように、第１、第２の調停装置
３ａ、３ｂには、優先度判定手段９ａ、９ｂがそれぞれ
設けられている。優先度判定手段９ａには、上述のREQ
線５ａ〜５ｃ、GNT線６ａ〜６ｃ、EXT線７ａ、７ｂ及び
SIT線８が接続されている。同様に、優先度判定手段９
ｂには、REQ線５ｄ〜５ｆ、GNT線６ｄ〜６ｆ、及びSIT
線８が接続されている。尚、これらREQ線５ａ〜５ｆな
どの信号線は、例えば正論理に基づく信号線であり、電
圧を５Ｖにすることにより要求信号などの信号は活性化
され、電圧を０Ｖにすることにより当該信号は非活性化
される。また、下記説明では、上述の各信号を活性化す
ることをアサートする、また信号を非活性化することを
ネゲートするとそれぞれ略称する。また、優先度判定手
段９ａ、９ｂには、許可信号をアサートする優先度が予
めそれぞれ設定されている。例えば、優先度判定手段９
ａでは、優先度はマスタ・デバイス４ａ、マスタ・デバ
イス４ｂ、及びブリッジ・デバイス２の順番に初期設定
される。この優先度は、ラウンドロビン方式を適用し、
所定の時間、例えば第１の調停装置３ａのクロック周期
（例えば２０MHZ）に応じて順番に巡回する。すなわ
ち、優先度は、図５に示すように、ステート１の時点で
はマスタ・デバイス４ａ、マスタ・デバイス４ｂ、及び
ブリッジ・デバイス２の順であり、ステート２の時点で
はマスタ・デバイス４ｂ、ブリッジ・デバイス２、及び
マスタ・デバイス４ａの順である。さらに、ステート３
の時点では、優先度はブリッジ・デバイス２、マスタ・
デバイス４ａ、及びマスタ・デバイス４ｂの順となる。

【００２２】次に、この計算機システム１０の動作、及
び調停方法について説明する。まず、１つのバス内で完
結するデータ転送の要求信号が、１つのデバイスからア
サートされた場合について説明する。例えば、マスタ・
デバイス４ａが第１のバス１ａを使用してマスタ・デバ
イス４ｂにデータ転送を行う場合、マスタ・デバイス４
ａはREQ線５ａの要求信号をアサートする。第１の調停
装置３ａは、この要求信号を受けて許可を与える場合に
はGNT線６ａの許可信号をアサートする。その後、マス
タ・デバイス４ａは、第１のバス１ａを使用してマスタ
・デバイス４ｂにデータ転送を行う。

【００２３】続いて、複数の要求信号が、複数のデバイ
スからアサートされた場合について図６を参照して説明
する。尚、下記説明においては、第１の調停装置３ａで
の優先度は、図５に示したステート１の時点での順番、
すなわちマスタ・デバイス４ａ、マスタ・デバイス４
ｂ、及びブリッジ・デバイス２の順番に設定されている
ものとする。図６は、図１に示した第１の調停装置の調
停方法を示すフローチャートである。図６に示すよう
に、第１の調停装置３ａに複数のデバイスがその要求信
号をそれぞれアサートする（ステップ１０１）と、第１
の調停装置３ａは、それらのデバイスのうち最も優先度
の高いマスタ・デバイス４ａが、外部使用信号をアサー
トしているかどうかについて調べる（ステップ１０
２）。マスタ・デバイス４ａが外部使用信号をアサート
していない場合は、第１の調停装置３ａは、当該マスタ
・デバイス４ａに対して許可信号をアサートする（ステ
ップ１０３）。そのことにより、マスタ・デバイス４ａ
は、第１のバス１ａを使用して当該バス１ａに接続され
たデバイス、例えばマスタ・デバイス４ｂにデータ転送
を開始する。マスタ・デバイス４ａが外部使用信号をア
サートしている場合は、第１の調停装置３ａは、第２の
調停装置３ｂからの状態信号を調べることにより、第２
のバス１ｂの状態を調べる（ステップ１０４）。第２の
バス１ｂが使用されていない開放状態の場合は、第１の
調停装置３ａは、マスタ・デバイス４ａに対して許可信
号をアサートする（ステップ１０５）。そのことによ
り、マスタ・デバイス４ａが、第１のバス１ａを使用し
てブリッジ・デバイス２にデータ転送を開始する。そし
て、ブリッジ・デバイス２が、第２の調停装置３ｂから
第２のバス１ｂの使用権を得た後で、ブリッジ・デバイ
ス２がマスタ・デバイス４ａからのデータを、例えばマ
スタ・デバイス４ｃに転送する。第２のバス１ｂが使用
中の場合は、第１の調停装置３ａは、マスタ・デバイス
４ａに対する許可信号をネゲートしたままで、かつ要求
信号をアサートしているその他のデバイスを上述の優先
度の順番に調べ、外部使用信号をアサートしていない最
も優先度の高いデバイスに対して許可信号をアサートす
る（ステップ１０６）。例えばマスタ・デバイス４ｂ
が、要求信号をアサートし、かつ外部使用信号をアサー
トしていない場合は、第１の調停装置３ａは当該マスタ
・デバイス４ｂに対して許可信号をアサートする。その
結果、マスタ・デバイス４ａよりも優先度の低いマスタ
・デバイス４ｂが、第１のバス１ａを使用して当該第１
のバス１ａに接続されたマスタ・デバイス４ａなどにデ
ータ転送を開始する。

【００２４】以上のように、本実施例の計算機システム
１０、及びその調停方法によれば、第１の調停装置３ａ
は、状態信号により第１のバス１ａの状態だけでなく第
２のバス１ｂの状態もモニタすることができる。また、
第１の調停装置３ａは、外部使用信号により要求信号を
アサートしているデバイスが第２のバス１ｂを使用して
データ転送を行うかどうかについて調べることができ
る。その結果、第１の調停装置３ａは、第２のバス１ｂ
が使用中の場合に、第２のバス１ｂを使用するデバイス
のデータ転送を保留して、第１のバス１ａで完結するデ
バイスのデータ転送を優先的に行うことができる。この
ため、第１のバス１ａの使用効率が低下することなく、
このバス１ａで完結するデータ転送をリアルタイムに行
うことができる。

【００２５】尚、第１、第２のバス１ａ、１ｂを非対
称、すなわち第１のバス１ａ側にのみEXT線７ａ、７ｂ
を設け、かつ状態信号を第２の調停装置３ｂから第１の
調停装置３ａに伝えるという上記の構成以外に、第２の
バス１ｂ側にEXT線を設け、かつ状態信号を第１の調停
装置３ａから第２の調停装置３ｂに伝える構成としても
よい。また、マスタ・デバイス４ａが外部使用信号をア
サートしていることを判別した後で、第２のバス１ｂの
状態を調べる構成としたが、第２のバス１ｂの状態を調
べて第２のバス１ｂが使用中の場合に、マスタ・デバイ
ス４ａが外部使用信号をアサートしているかどうかにつ
いて調べる構成としてもよい。

【００２６】《実施例２》図７は、本発明の実施例２で
ある計算機システムの構成を示すブロック図である。図
８は、図７に示した第１、第２の調停装置の具体的な構
成を示すブロック図である。尚、計算機システム２０の
構成において、第１、第２の調停装置３ｃ、３ｄの間に
優先使用要求信号線（以下、INT線と略称する）２１を
設けた点以外は、実施例１のものと全く同じであるの
で、それらの説明は省略する。実施例１との違いは、第
１の調停装置３ｃから第２の調停装置３ｄに優先使用要
求信号をINT線２１により伝えて、第１のバス１ａに接
続されたデバイス、例えばマスタ・デバイスを固定的に
常に最優先できるように構成した点である。すなわち、
図７に示すように、第１の調停装置３ｃと第２の調停装
置３ｄとの間には、SIT線８とともにINT線２１が設けら
れている。このINT線２１により、第１の調停装置３ｃ
から第２の調停装置３ｄに優先使用要求信号が伝えられ
ると、第２の調停装置３ｄは第２のバス１ｂを開放状態
とする。その結果、マスタ・デバイス４ａは、第２のバ
ス１ｂを使用して例えばマスタ・デバイス４ｃにデータ
転送を行うことができる。

【００２７】また、第１の調停装置３ｃは、図８に示す
ように、第１のバス１ａの使用権に対するデバイスの優
先度を判定する優先度判定手段９ｃ、第２のバス１ｂへ
のデータ転送を優先するか否かを設定するための外部優
先モードレジスタ２２、及び優先使用要求信号をINT線
２１に出力する信号生成手段２３で構成されている。優
先度判定手段９ｃは、実施例１に示した優先度判定手段
９ａと同様に、REQ線５ａ〜５ｃ、GNT線６ａ〜６ｃ、EX
T線７ａ、７ｂ及びSIT線８が接続されている。また、優
先度判定手段９ｃは、マスタ・デバイス４ａから要求信
号及び外部使用信号がアサートされた場合、優先許可信
号を信号線２４により信号生成手段２３に出力する。外
部優先モードレジスタ２２は、第２のバス１ｂへのデー
タ転送を優先する場合、優先モード信号を信号線２５に
より信号生成手段２３に出力する。信号生成手段２３
は、優先許可信号及び優先モード信号を入力した場合、
優先使用要求信号をINT線２１により第２の調停装置３
ｄに設けられた優先度判定手段９ｄに出力する。また、
第２の調停装置３ｄは、第２のバス１ｂの使用権に対す
るデバイスの優先度を判定する優先度判定手段９ｄが設
けられている。この優先度判定手段９ｄは、実施例１に
示した優先度判定手段９ｂと同様に、REQ線５ｄ〜５
ｆ、GNT線６ｄ〜６ｆ、及びSIT線８が接続されている。
また、優先度判定手段９ｄは、INT線２１により優先使
用要求信号が伝えられた場合、GNT線６ｄ、６ｅの許可
信号をネゲートし、GNT線６ｆの許可信号をアサートす
る。

【００２８】優先度判定手段９ｃの優先度は、図９に示
すように、マスタ・デバイス４ａを固定的に常に最優先
とし、マスタ・デバイス４ｂとブリッジ・デバイス２と
の間を順番に巡回する。すなわち、優先度は、ステート
１の時点ではマスタ・デバイス４ａ、マスタ・デバイス
４ｂ、及びブリッジ・デバイス２の順であり、ステート
２の時点ではマスタ・デバイス４ａ、ブリッジ・デバイ
ス２、及びマスタ・デバイス４ｂの順である。また、優
先度判定手段９ｄの優先度は、図１０に示すように、マ
スタ・デバイス４ａを最優先とし、マスタ・デバイス４
ｃ、４ｄ、及びブリッジ・デバイス２の間で順番に巡回
する。尚、図１０において、マスタ・デバイス４ａの下
の（ブリッジ・デバイス２）及びブリッジ・デバイス２
の下の（マスタ・デバイス４ｂ）と記載しているのは、
優先度判定手段９ｄのより正確な優先度を示すためであ
る。すなわち、マスタ・デバイス４ａ、４ｂが、第２の
バス１ｂを使用してデータ転送を行うにいずれの場合で
も、ブリッジ・デバイス２から優先度判定手段９ｄに対
して要求信号がアサートされるからである。

【００２９】次に、本実施例の計算機システム２０の調
停方法、すなわち複数の要求信号が複数のデバイスから
第１の調停装置３ｄにアサートされた場合について図１
１を参照して説明する。尚、下記説明においては、第１
の調停装置３ｃでの優先度は、図１０に示したステート
１の時点での順番、すなわちマスタ・デバイス４ａ、マ
スタ・デバイス４ｂ、及びブリッジ・デバイス２の順番
に設定されているものとする。また、外部優先モードレ
ジスタ２２は、第２のバス１ｂへのデータ転送を優先し
ているものとする。図１１は、図７に示した第１の調停
装置の調停方法を示すフローチャートである。図１１に
示すように、第１の調停装置３ａに複数のデバイスがそ
の要求信号をそれぞれアサートする（ステップ１１０）
と、第１の調停装置３ａは、それらのデバイスのうち最
も優先度の高いマスタ・デバイス４ａが要求信号をアサ
ートしているかどうかについて調べる（ステップ１１
１）。マスタ・デバイス４ａが、要求信号をアサートし
ていない場合は、第１の調停装置３ａは、マスタ・デバ
イス４ａに対する許可信号をネゲートし、かつ要求信号
をアサートしているその他のデバイスを上述の優先度の
順番に調べ、外部使用信号をアサートしていない最も優
先度の高いデバイスに対して許可信号をアサートする
（ステップ１１２）。例えばマスタ・デバイス４ｂが、
要求信号をアサートし、かつ外部使用信号をアサートし
ていない場合は、第１の調停装置３ａは当該マスタ・デ
バイス４ｂに対して許可信号をアサートする。その結
果、マスタ・デバイス４ａよりも優先度の低いマスタ・
デバイス４ｂが、第１のバス１ａを使用して当該第１の
バス１ａに接続されたマスタ・デバイス４ａなどにデー
タ転送を開始する。次に、第１の調停装置３ａは、マス
タ・デバイス４ａが、外部使用要求信号をアサートして
いるかどうかについて調べる（ステップ１１３）。マス
タ・デバイス４ａが外部使用信号をアサートしていない
場合は、第１の調停装置３ａは、当該マスタ・デバイス
４ａに対して許可信号をアサートする（ステップ１１
４）。そのことにより、マスタ・デバイス４ａは、第１
のバス１ａを使用して当該バス１ａに接続されたデバイ
ス、例えばマスタ・デバイス４ｂにデータ転送を開始す
る。マスタ・デバイス４ａが外部使用信号をアサートし
ている場合は、第１の調停装置３ａは、第２の調停装置
３ｂからの状態信号を調べることにより、第２のバス１
ｂの状態を調べる（ステップ１１５）。第２のバス１ｂ
が使用されていない開放状態の場合は、第１の調停装置
３ａは、マスタ・デバイス４ａに対して許可信号をアサ
ートする（ステップ１１６）。そのことにより、マスタ
・デバイス４ａが、第１のバス１ａを使用してブリッジ
・デバイス２にデータ転送を開始する。そして、ブリッ
ジ・デバイス２が、第２の調停装置３ｂから第２のバス
１ｂの使用の許可信号を得た後で、ブリッジ・デバイス
２がマスタ・デバイス４ａからのデータを、例えばマス
タ・デバイス４ｃに転送する。第２のバス１ｂが使用中
の場合は、第１の調停装置３ａは、第２の調停装置３ｂ
に対して優先使用要求信号をアサートする（ステップ１
１７）。このことにより、第２の調停装置３は、GNT線
６ｄ、６ｅの許可信号をネゲートして、第２のバス１ｂ
を開放状態とする。また、この時、GNT線６ｆの許可信
号がアサートされ、ブリッジ・デバイス２に対して第２
のバス１ｂの使用の許可が与えられる。続いて、第１の
調停装置３ａは、マスタ・デバイス４ａに対して許可信
号をアサートする（ステップ１１８）。このことによ
り、マスタ・デバイス４ａは、第１、第２のバス１ａ、
１ｂを使用してマスタ・デバイス４ｃにデータ転送を開
始する。

【００３０】以上のように、本実施例の計算機システム
２０、及びその調停方法によれば、第１の調停装置３ａ
から第２の調停装置３ｂに優先使用要求信号を出力する
ことにより、マスタ・デバイス４ａなどの第１のバス１
ａに接続されたデバイスを第２のバス１ｂに接続された
デバイスよりも優先して、そのデータ転送をリアルタイ
ムに行うことができる。

【００３１】尚、優先使用要求信号を第１の調停装置３
ａから第２の調停装置３ｂに伝えるという上記の構成以
外に、優先使用要求信号を第２の調停装置３ｂから第１
の調停装置３ａに伝える構成としてもよい。

【００３２】また、実施例１及び実施例２に示した計算
機システム１０及び２０において、第１の調停装置３
ａ、３ｃ、第２の調停装置３ｂ、３ｄとブリッジ・デバ
イス２とがそれぞれ別個の部品とした構成を示したが、
これらは一つの部品、例えばLSIに集積して構成しても
よい。このように構成することにより、外部の配線数を
低減し、計算機システムのコストを下げることができ
る。

【００３３】

【発明の効果】本発明の計算機システムによれば、第２
のバスの状態を示す状態信号を第２の調停装置から第１
の調停装置に伝えるので、第１の調停装置は、第１のバ
スの状態だけでなく第２のバスの状態もモニタすること
ができる。また、第１のバスに接続されたＮ個の各デバ
イスがデータ転送に使用するバスを示す外部使用信号を
第１の調停装置に伝えるので、第１の調停装置は、上記
各デバイスが第１及び第２のバスの内どちらのバスを使
用するかについて判別することができる。その結果、第
１の調停装置は、第２のバスが使用中の場合に、第２の
バスを使用するデバイスのデータ転送を保留して、第１
のバスで完結するデバイスのデータ転送を優先的に行う
ことができる。このため、第１のバス１ａの使用効率が
低下することなく、このバスで完結するデータ転送をリ
アルタイムに行うことができる。

【００３４】また、他の発明の計算機システムによれ
ば、第２のバスを開放状態とする優先使用要求信号を第
１の調停装置から第２の調停装置に伝えるので、第１の
バスに接続されたデバイスを第２のバスに接続されたデ
バイスよりも優先して、そのデータ転送をリアルタイム
に行うことができる。

【００３５】また、他の発明の計算機システムによれ
ば、ブリッジ・デバイスと第１及び第２の各調停装置と
を接続する配線を省略することができる。

【００３６】また、本発明の計算機システムの調停方法
によれば、少なくとも第２の調停装置から第１の調停装
置に、第２のバスの状態を示す状態信号を伝えるステッ
プ、及び少なくともＮ個の各デバイスから第１の調停装
置に、Ｎ個のデバイスがデータ転送に使用するバスを示
す外部使用信号を伝えるステップを設けている。このた
め、第１の調停装置は、第２のバスが使用中の場合に、
第１のバスで完結するデバイスのデータ転送を優先して
行うことができる。

【００３７】また、他の発明の計算機システムの調停方
法よれば、少なくとも第１の調停装置から第２の調停装
置に、第２のバスを開放状態とする優先使用要求信号を
伝えるステップを設けているので、第１のバスに接続さ
れたデバイスを第２のバスに接続されたデバイスよりも
優先して、そのデータ転送をリアルタイムに行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１である計算機システムの構成
を示すブロック図

【図２】図１に示した第１、第２の調停装置の具体的な
構成を示すブロック図。

【図３】本発明の計算機システムでのメモリマップを示
す説明図。

【図４】本発明の計算機システムでの外部使用信号生成
回路を示す回路図。

【図５】図１に示した第１の調停装置の優先度の巡回を
示す説明図。

【図６】本発明の実施例１である計算機システムの調停
方法を示すフローチャート。

【図７】本発明の実施例２である計算機システムの構成
を示すブロック図。

【図８】図７に示した第１、第２の調停装置の具体的な
構成を示すブロック図。

【図９】図７に示した第１の調停装置の優先度の巡回を
示す説明図。

【図１０】図７に示した第２の調停装置の優先度の巡回
を示す説明図。

【図１１】本発明の実施例２である計算機システムの調
停方法を示すフローチャート。

【図１２】従来の計算機システムの構成を示すブロック
図。

【図１３】図１２に示した従来の調停装置の優先度の巡
回を示す説明図。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ バス ２ ブリッジ・デバイス ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ 調停装置 ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ マスタ・デバイス ７ａ、７ｂ 外部使用信号線 ８ 状態信号線 ２１ 優先使用要求信号線

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｎ個（Ｎは１以上の整数）のデバイスを
   接続した第１のバス、 Ｍ個（Ｍは１以上の整数）のデバイスを接続した第２の
   バス、 前記第１のバスと前記第２のバスとを接続するブリッジ
   ・デバイス、 前記第１のバスの使用権を調停する第１の調停装置、及
   び前記第２のバスの使用権を調停する第２の調停装置、 を有する計算機システムであって、 少なくとも前記第２の調停装置から前記第１の調停装置
   に、前記第２のバスの状態を示す状態信号を伝える状態
   信号線、及び少なくとも前記Ｎ個の各デバイスから前記
   第１の調停装置に、前記Ｎ個のデバイスがデータ転送に
   使用するバスを示す外部使用信号を伝えるＮ個の外部使
   用信号線、 を具備したことを特徴とする計算機システム。
2. 【請求項２】 少なくとも前記第１の調停装置から前記
   第２の調停装置に、前記第２のバスを開放状態とする優
   先使用要求信号を伝える優先使用要求信号線を設けたこ
   とを特徴とする請求項１に記載の計算機システム。
3. 【請求項３】 前記ブリッジ・デバイス、前記第１及び
   第２の調停装置を一つの部品に一体的に構成したことを
   特徴とする請求項１又は請求項２に記載の計算機システ
   ム。
4. 【請求項４】 Ｎ個（Ｎは１以上の整数）のデバイスを
   接続した第１のバス、 Ｍ個（Ｍは１以上の整数）のデバイスを接続した第２の
   バス、 前記第１のバスと前記第２のバスとを接続するブリッジ
   ・デバイス、 前記第１のバスの使用権を調停する第１の調停装置、及
   び前記第２のバスの使用権を調停する第２の調停装置、 を有する計算機システムの調停方法であって、 少なくとも前記第２の調停装置から前記第１の調停装置
   に、前記第２のバスの状態を示す状態信号を伝えるステ
   ップ、及び少なくとも前記Ｎ個の各デバイスから前記第
   １の調停装置に、前記Ｎ個のデバイスがデータ転送に使
   用するバスを示す外部使用信号を伝えるステップ、 を具備したことを特徴とする計算機システムの調停方
   法。
5. 【請求項５】 少なくとも前記第１の調停装置から前記
   第２の調停装置に、前記第２のバスを開放状態とする優
   先使用要求信号を伝えるステップ、 を具備したことを特徴とする請求項４に記載の計算機シ
   ステムの調停方法。