JPH10283306A - コンピュータシステムおよびブリッジ装置 - Google Patents

コンピュータシステムおよびブリッジ装置

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JPH10283306A
JPH10283306A JP8384197A JP8384197A JPH10283306A JP H10283306 A JPH10283306 A JP H10283306A JP 8384197 A JP8384197 A JP 8384197A JP 8384197 A JP8384197 A JP 8384197A JP H10283306 A JPH10283306 A JP H10283306A
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JP
Japan
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bus
arbiter
pci
master access
master
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Application number
JP8384197A
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English (en)
Inventor
Akito Nagae
明人 永江
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH10283306A publication Critical patent/JPH10283306A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】2つのPCIバス間でマスタ動作を独立に開始
できるようにし、バス転送レートの向上を図る。 【解決手段】PCI−PCI/ISAブリッジ18を介
して接続される内部PCIバス2および外部PCIバス
4にそれぞれ独立にアービタ131,181が設けられ
ており、内部PCIバス2上のデバイスからのマスタ要
求に対する調停と、外部PCIバス4上のデバイスから
のマスタ要求に対する調停は独立して行われる。このた
め、同一バス上のデバイス間のトランザクションについ
ては他のバスの空きを待たずに開始することができ、各
バスで独立にマスタ動作を開始することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はコンピュータシス
テムおよびブリッジ装置に関し、特に複数のバスマスタ
それぞれからのバスアクセス要求を調停してバス使用を
1つのバスマスタに許可するバスアービトレーション機
能を持つコンピュータシステムおよびブリッジ装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、パーソナルコンピュータに使用さ
れるシステムバスとしては、ISA(Industry
Standard Architecture)バス
やEISA(Extended ISA)バスが主流で
あった。最近では、データ転送速度の高速化や、プロセ
ッサに依存しないシステムアーキテクチャの構築のため
に、デスクトップ型のパーソナルコンピュータを中心
に、PCI(Peripheral Componen
t Interconnect)バスが採用され始めて
いる。
【0003】PCIバスにおいては、全てのデータ転送
はブロック転送を基本としており、これら各ブロック転
送はバースト転送を用いて実現されている。これによ
り、PCIバスでは、最大133Mバイト/秒(データ
バスが32ビット幅の時)のデータ転送速度を実現でき
る。したがって、PCIバスを採用すると、I/Oデバ
イス間、およびシステムメモリとI/Oデバイスとの間
のデータ転送などを高速に行うことが可能となり、シス
テム性能を高めることができる。
【0004】PCIバス上のバスマスタがデータ転送を
実行するとき、そのバスマスタはPCIバスアービタに
PCIバスの使用を要求することが必要である。PCI
バスアービタは、PCIバスの使用を要求している複数
のバスマスタの中の1つのバスマスタにバス使用を許可
する。バス使用が許可されたバスマスタは、データ転送
を開始することができる。PCIバスシステムにおける
バスマスタとPCIバスアービタとの関係を図4に示
す。
【0005】図4に示されているように、PCIバス上
に存在する全てのバスマスタ81〜86の各々は、バス
リクエスト信号線(REQ#)およびバスアクセス許可
信号線(GNT#)からなる一対のアービトレーション
線を有している。これらバスリクエスト信号線(REQ
#)およびバスアクセス許可信号線(GNT#)は、P
CIバスアービタ91に直接接続されている。データ転
送を実行しようとするバスマスタは、そのバスリクエス
ト信号線(REQ#)をアクティブにし、バスアクセス
許可信号線(GNT#)がアクティブにされるのを待
つ。
【0006】PCIバスアービタ91は、アクティブに
されているバスリクエスト信号線(REQ#)の中から
バス使用権を与えるべき1つのバスリクエスト信号線
(REQ#)を所定のアービトレーションアルゴリズム
に従って決定し、そのバスリクエスト信号線(REQ
#)に対応するバスアクセス許可信号線(GNT#)を
アクティブにする。バスアクセス許可信号線(GNT
#)がアクティブにされたバスマスタは、フレーム信号
(FRAME#)をアクティブにして、ターゲットとの
間のデータ転送を開始する。必要なデータ転送が全て完
了した時、バスマスタは、バスリクエスト信号線(RE
Q#)をインアクティブにしてPCIバスを解放する。
【0007】このような集中制御型のバスアービトレー
ションは、デバイス間のバスアクセスの衝突を効率よく
防止できるが、2つのPCIバスをブリッジ接続したシ
ステム構成においてはバス転送レートが低下される問題
が生じる。以下、この問題について図3を参照して説明
する。
【0008】図3は、PCI−PCI/ISAブリッジ
を持つドッキングステーションと、ポータブルコンピュ
ータとをドッキングさせた時の概略ブロック図である。
図において、1はCPU11のバスであるホストバス、
2は内部PCIバス、3は内部ISAバス、4は外部P
CIバス、5は外部ISAバスであり、21は内部PC
Iバス2のマスタを決定するための複数対のREQ#/
GNT#ライン、41は外部PCIバス4のマスタを決
定するための複数対のREQ#/GNT#ラインであ
る。
【0009】さらに、11はCPU、12は主メモリ、
13は主メモリ12の制御及びホストバス1と内部PC
Iバス2間でサイクル変換を行う為のホスト−PCIブ
リッジ、131は内部PCIバス2用のアービタでホス
ト−PCIブリッジ13に内蔵される。14は内部PC
Iバス2と内部ISAバス3間でサイクル変換を行うP
CI−ISAブリッジ、15はBIOS−ROM、16
は内部ISAデバイス、17は内部PCIデバイス、1
8は内部PCIバス2と外部PCIバス4及び外部IS
Aバス5間でサイクル変換を行うためのPCI一PCI
/ISAブリッジ、19は外部PCIデバイス、20は
外部ISAデバイスである。
【0010】ここで、外部PCIデバイス19がマスタ
となって内部PCIバス2を経由してメモリ12をアク
セスする場合を考える。外部PCIデバイス19は、ま
ず、自身に割り当てられたREQ#/GNT#ライン4
1に対してREQ#信号をアサートする。PCI−PC
I/ISAブリッジ18はこのREQ#信号を受ける
と、自身に割り当てられたREQ#/GNT#ライン2
1にREQ#信号をアサートし、これが内部PCIバス
アービタ131に伝えられる。内部PCIバスアービタ
131は、他のPCIデバイスからのREQ#信号との
調停を行い、PCI−PCI/ISAブリッジ18に対
してマスタ動作許可を示すGNT#信号をREQ#/G
NT#ライン21を経由してアサートする。
【0011】GNT#信号がアサートされると、PCI
−PCI/ISAブリッジ18は、これをREQ#/G
NT#ライン41を経由してマスタ動作要求をした外部
PCIデバイス19に伝達する。以上により、外部PC
Iデバイス19は外部PCIバス上でマスタとしての動
作を開始することができることになる。
【0012】このように、このシステム構成では、内部
PCIバス2と外部PCIバス4のマスタを決定する為
のアービトレーション回路が1つしかない(131のア
ービタのみ)ため、外部PCIデバイス19がマスタ動
作する場合であっても、必ず内部PCIバス用アービタ
131が使用される。これは、外部PCIバス4上のデ
バイス19間でデータ転送を行う場合も同様であり、ト
ランザクションを開始するマスタデバイス19は、内部
PCIバス2が空かない限りマスタ動作を開始できな
い。
【0013】さらに、外部ISAデバイス20がマスタ
となって動作するときにおいても、内部PCIバス用ア
ービタ131を使用するため、外部PCIデバイス19
と外部ISAデバイス20が同時にマスタとなって動作
することもない。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
では複数のバスそれぞれが共通のアービタを使用する
為、同一バス上のデバイス間のデータ転送であってもす
べてのバスの空きを待たなくてはマスタ動作を開始する
ことができず、バスの転送レートが低下するという間題
があった。
【0015】この発明は上記の課題を解決するためにな
されたものであり、各バス上で独立にマスタ動作を開始
できるようにし、バス転送レートの向上を実現し得るコ
ンピュータシステムおよびブリッジ装置を提供すること
を目的とする。
【0016】また、この発明は、各バスが独立に動作で
きるようにしたときに発生するアクセスの競合に対して
柔軟に対処することができるコンピュータシステムおよ
びブリッジ装置を提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】この発明のコンピュータ
システムは、第1バス上のデバイス間でバスアービトレ
ーションを行う第1のアービタと、第2バス上のデバイ
ス間でバスアービトレーションを行う第2のアービタ
と、前記第1バスと前記第2バス間をつなぐブリッジ装
置とを具備し、このブリッジ装置は、前記第1バス上の
デバイスから前記第2バス上のデバイスへの第1バスト
ランザクションに応答して前記第2のアービタに前記第
2バスの使用権を要求し、許可されたときに前記第2バ
ス上に前記第1バストランザクションを発行する第1の
マスタアクセス制御手段と、前記第2バス上のデバイス
から前記第1バス上のデバイスへの第2バストランザク
ションに応答して前記第1のアービタに前記第1バスの
使用権を要求し、許可されたときに前記第1バス上に前
記第2バストランザクションを発行する第2のマスタア
クセス制御手段とを具備することを特徴とする。
【0018】このコンピュータシステムにおいては、ブ
リッジ装置を介して接続される第1及び第2バスにそれ
ぞれ独立にアービタが設けられており、第1バス上のデ
バイスからのマスタ要求に対する調停と、第2バス上の
デバイスからのマスタ要求に対する調停は独立して行わ
れる。このため、同一バス上のデバイス間のトランザク
ションについては他のバスの空きを待たずに開始するこ
とができ、各バスで独立にマスタ動作を開始することが
可能となる。また、各バス上で独立に開始されたトラン
ザクションが他方のバス上のデバイスをアクセス対象と
するアクセス要求であった場合には、ブリッジ装置によ
ってそのアクセス対象デバイスが属するバス側のアービ
タに対してバス使用要求が発行され、バス使用が許可さ
れたときに、一方のバス上のトランザクションが他方の
バス上に伝達される。したがって、バス間に跨るバスト
ランザクションについても競合を調停でき、正常なアク
セス処理を行うことが可能となる。
【0019】また、ブリッジ装置が前記第1バスおよび
第2バス間だけでなく、それらバスと第3バスとの間で
もトランザクションを相互に変換する構成である場合に
は、各バスからのアクセス要求を保持するためのバッフ
ァと、これらバッファに保持されたアクセス要求を基に
各バスに対するマスタアクセスを行う際にどのバッファ
に保持されたアクセス要求を優先処理するかを調停する
ためのマスタアクセス制御手段を各バス毎に設け、さら
に、これらマスタアクセス制御手段それぞれに対してマ
スタアクセス調停機能の優先処理順位およびその優先処
理順位の切り替え方式を設定するための制御レジスタを
設けることが好ましい。これにより、バス毎にマスタア
クセス調停機能の優先処理順位およびその優先処理順位
の切り替えを個別に行えるようになり、各バスが独立に
動作できるようにしたときに発生するアクセスの競合に
対して柔軟に対処できるようになり、システム全体のパ
フォーマンス向上を図ることが可能となる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施形態を説明する。図1には、この発明の一実施形態
に係わるコンピュータシステムの構成が示されている。
このコンピュータシステムはノートブックタイプのポー
タブルパーソナルコンピュータであり、その機能拡張の
ために、必要に応じてドッキングステーション(デスク
ステーション)に装着できるように構成されている。図
1においては、PCI−PCI/ISAブリッジを持つ
ドッキングステーションと、ポータブルコンピュータと
をドッキングさせた時の様子が示されている。
【0021】ポータブルコンピュータ本体のシステムボ
ード上には3種類のバス、つまりホスト1、内部PCI
バス2、および内部ISAバス3が配設されており、ま
たこのポータブルパーソナルコンピュータ本体のコネク
タに接続可能なドッキングステーション内には、外部P
CIバス4と外部ISAバス5が配設されている。
【0022】システムボード上には、CPU11、ホス
ト/PCIブリッジ装置13、主メモリ12、内部PC
I−ISAブリッジ装置14、BIOS−ROM15、
例えばHDD,FDD,キーボードコントローラ、音源
などの各種内部ISAデバイス16、例えばディスプレ
イコントローラ17などの各種内部PCIデバイス1
7、およびカードバスコントローラ21が設けられてい
る。また、ドッキングステーション内には、PCI−P
CI/ISAブリッジ装置18、PCI拡張カードなど
の各種外部PCIデバイス19、ISA拡張カードやH
DD,CD−ROMドライブなどの各種外部ISAデバ
イス20が設けられている。
【0023】CPU11は、例えば、米インテル社によ
って製造販売されているマイクロプロセッサ“Pent
ium”などによって実現されている。このCPU11
の入出力ピンに直結されているホストバス1は、64ビ
ット幅のデータバスを有している。主メモリ12は、オ
ペレーティングシステム、デバイスドライバ、実行対象
のアプリケーションプログラム、および処理データなど
を格納するメモリデバイスであり、複数のDRAMなど
によって構成されている。この主メモリ12は、32ビ
ット幅または64ビット幅のデータバスを有する専用の
メモリバスを介してホスト−PCIブリッジ装置13に
接続されている。メモリバスのデータバスとしてはホス
トバス1のデータバスを利用することもできる。この場
合、メモリバスは、アドレスバスと各種メモリ制御信号
線とから構成される。
【0024】ホスト/PCIブリッジ装置13は、ホス
トバス1と内部PCIバス2との間を繋ぐブリッジLS
Iであり、内部PCIバス2のバスマスタの1つとして
機能する。このホスト/PCIブリッジ装置13は、ホ
ストバス1と内部PCIバス2との間で、データおよび
アドレスを含むバスサイクルを双方向で変換する機能、
およびメモリバスを介して主メモリ12をアクセス制御
する機能などを有している。また、このホスト/PCI
ブリッジ装置13内には、DMAコントローラや、内部
PCIバス2の使用権を調停するためのアービタ131
が設けられている。
【0025】アービタ131は、内部PCIバス2に結
合される全てのバスマスタ間でPCIバス2の使用権の
調停を行う。この調停には、バスマスタデバイス毎に1
ペアずつ割り当てられる内部PCIバス2上の信号線
(バスリクエスト信号REQ#線、グラント信号GNT
#線)21が用いられる。
【0026】バスリクエスト信号REQ#は、それに対
応するデバイスが内部PCIバス2の使用を要求してい
ることをアービタ131に通知するための信号である。
グラント信号GNT#は、バスリクエスト信号REQ#
を発行したデバイスに、バス使用を許可することを通知
する信号である。
【0027】アービタ131には、内部PCIバス2上
の全てのバスリクエスト信号REQ#線およびグラント
信号GNT#線が接続されており、バス使用権の調停は
そのアービタ131によって集中的に制御される。
【0028】内部PCIバス2はクロック同期型の入出
力バスであり、内部PCIバス2上の全てのサイクルは
PCIバスクロックに同期して行われる。PCIバスク
ロックの周波数は最大33MHzである。内部PCIバ
ス2は、時分割的に使用されるアドレス/データバスを
有している。このアドレス/データバスは、32ビット
幅である。
【0029】PCIバス2上のデータ転送サイクルは、
アドレスフェーズとそれに後続する1以上のデータフェ
ーズとから構成される。アドレスフェーズにおいてはア
ドレス、および転送タイプが指定され、データフェーズ
では8ビット、16ビット、24ビットまたは32ビッ
トのデータが出力される。
【0030】内部PCIデバイス17は、ホスト/PC
Iブリッジ装置13と同様に内部PCIバス2のバスマ
スタの1つであり、イニシエータまたはターゲットとし
て動作する。内部PCI−ISAブリッジ装置14は、
内部PCIバス2と内部ISAバス3との間を繋ぐブリ
ッジLSIである。内部ISAバス3には、BIOS−
ROM15と、各種内部ISAデバイス16などが接続
されている。
【0031】カードバスコントローラ21は、PCIバ
スマスタの1つであり、PCMCIA/Cardバス仕
様のカードスロットA,Bに装着されるPCカードを制
御する機能を有する。CardバスはPCIバスとほぼ
同様のプロトコルを有しており、Cardバス対応のカ
ードはバスマスタとして機能できる。カードスロット
A,BにCardバス対応のカードが接続された場合に
は、その間の調停はカードバスコントローラ21内のア
ービタ211によって行われる。これにより、内部PC
Iバス2とCardバスは独立してマスタ動作を開始す
ることが可能となる。
【0032】ドッキングステーションに設けられたPC
I−PCI/ISAブリッジ装置18は、コンピュータ
本体の内部PCIバス2と外部PCIバス4および外部
ISAバス5とを繋ぐブリッジLSIである。このPC
I−PCI/ISAブリッジ装置18は、PCIバスマ
スタの1つである。
【0033】PCI−PCI/ISAブリッジ装置18
には、外部PCIバス4の使用権を調停するためのアー
ビタ181が設けられている。アービタ181は、外部
PCIバス4に結合される全てのバスマスタ間で外部P
CIバス4の使用権の調停を行う。この調停には、バス
マスタデバイス毎に1ペアずつ割り当てられる信号線
(バスリクエスト信号REQ#線、グラント信号GNT
#線)41が用いられる。アービタ181には、外部P
CIバス4上の全てのバスリクエスト信号REQ#線お
よびグラント信号GNT#線が接続されており、バス使
用権の調停はそのアービタ181によって集中的に制御
される。
【0034】このように、図1のシステムにおいては、
PCI−PCI/ISAブリッジ18内に外部PCIバ
ス4用のアービタ181が追加されており、このアービ
タ181によって外部PCIデバイス19からのREQ
#要求に対しては、内部PCIデバイス13,14,1
7あるいは21からのREQ#要求とは全く独立にGN
T#信号を返すことができ、内部PCIバス2と外部P
CIバス4が独立に動作する事が可能となる。同様に外
部ISAバス5上の外部ISAデバイス20について
も、外部PCIバス4とは関係なく、ホスト−PCIブ
リッジ13のDMAコントローラとの間で授受される図
示しないDMA要求信号およびDMA許可信号によって
マスタ動作が許可されることになるので、外部ISAデ
バイス5と外部PCIバス4も独立に動作可能である。
【0035】次に、図2を参照して、PCI−PCI/
ISAブリッジ18の具体的な構成について説明する。
図2において、181は前述した外部PCIバス4用の
アービタ、1821は内部PCIバス2からのアクセス
要求をラッチしておくためのバッファ、1822は外部
PCIバス4からのアクセス要求をラッチしておくため
のバッファ、1823は外部ISAバス5からのアクセ
ス要求をラッチしておくためのバッファ、185は内部
PCIバス2に対してPCI−PCI/ISAブリッジ
18がトランザクションを伝達する際に内部PCIバス
2用のアービタ131との間でREQ#/GNT#信号
の授受を行うための制御を行う内部PCI用REQ#/
GNT#制御部、186は外部PCIバス4に対してP
CI−PCI/ISAブリッジ18がトランザクション
を伝達する際に外部PCIバス4用のアービタ181と
の間でREQ#/GNT#信号の制御を行う外部PCI
用REQ#/GNT#制御部、1831は外部PCIバ
ッファ1822及び外部ISAバッファ1823にラッ
チされたアクセス要求を基にどちらの要求を優先的に内
部PCIバス2に出力するかを調停するための内部PC
Iマスタアクセス用のアービタ、1832は内部PCI
バッファ1821及び外部ISAバッファ1823にラ
ッチされたアクセス要求を基にどちらの要求を優先的に
外部PCIバス4に出力するかを調停するための内部P
CIマスタアクセス用のアービタ、1833は内部PC
Iバッファ1821及び外部PCIバッファ1822に
ラッチされたアクセス要求を基にどちらの要求を優先的
に外部ISAバス5に出力するかを調停するための外部
ISAマスタアクセス用のアービタである。また、18
4は、内部PCIマスタアクセス用アービタ1831、
外部PCIマスタアクセス用アービタ1832、及び外
部ISAマスタアクセス用アービタ1833それぞれに
対して調停の優先順位及び調停方法を個別に設定するた
めの制御信号を出力するコントロールレジスタである。
このコントロールレジスタ184は、たとえばコンフィ
グレーション空間にマッピングされており、コントロー
ルレジスタ184の内容はCPU11によってプログラ
ム可能に構成されている。
【0036】内部PCIマスタアクセス用アービタ18
31、外部PCIマスタアクセス用アービタ1832、
及び外部ISAマスタアクセス用アービタ1833に
は、それぞれコントロールレジスタ184から固定の優
先順位を指定する固定優先順位制御信号と、調停処理の
度に優先順位をローテーションさせること指示する回転
優先順位制御信号とが個別に入力され、固定優先順位制
御信号のH,Lによって各アービタの調停処理における
優先順位が切り替えられ、また回転優先順位制御信号が
Hになると、固定優先順位制御信号によって指定された
優先順位が調停処理の度に順次変更される。
【0037】次に、本実施形態のシステムにおける動作
を説明する。まず、内部PCIバス2上のPCIデバイ
ス(例えば13のホスト−PCIブリッジ)が外部PC
Iバス4または外部ISAバス5上のデバイスをアクセ
スする場合を考える。
【0038】マスタとなりたいホスト−PCIブリッジ
13は自身に割り当てられたREQ#/GNT#ライン
21を経由して、内部PCIバス用アービタ131に対
してREQ#信号をアサートし、GNT#信号がアサー
トされるのを待つ。GNT#信号がこのデバイスに対し
てアサートされると、内部PCIバス2上にトランザク
ションを発行する。このトランザクションに対して内部
PCIバス2上のデバイスがどれも応答しない場合、P
CI−PCI/ISAブリッジ18がDEVSEL#を
アクティブにして、バストランザクションに応答する
(サブトラクティブデコード)。DEVSEL#は、P
CI−PCI/ISAブリッジ18がPCIバス2上で
実行されたトランザクションのターゲットとして選択さ
れたことを、そのトランザクションを開始したマスタデ
バイスに通知するための信号である。
【0039】PCI−PCI/ISAブリッジ18内で
は、内部PCIバス2上に発行されたトランザクション
が内部PCIバッファ1821にラッチされ、そして、
内部PCIバス2上のマスタデバイスに対するターゲッ
トレディー信号(TRDY#)の発行を遅らせることに
より、内部PCIバス2上のトランザクションサイクル
に対してウエイトをかける。ただし、ある一定時間以上
経過してもこのアクセスに対する処理を終了できない場
合は、リトライを返してサイクルを一旦終了させる。ラ
ッチされたトランザクションで指定されたデバイスが外
部PCIバス4上のデバイスである場合には、外部PC
Iバス用REQ#/GNT#制御部186によって外部
PCI用REQ#/GNT#ライン41を経由して外部
PCIバス用アービタ181ヘREQ#信号がアサート
される。同時に外部PCIマスタアクセス用のアービタ
1832によって外部ISAバス5からのアクセス要求
との間で調停が行われる。内部PCIバス2からのアク
セス要求を処理できる場合には、外部PCIバス用アー
ビタ181からのGNT#信号がアサートされた時に、
内部PCIバッファ1821にラッチされたアクセス要
求に基づいて外部PCIバス4上にトランザクションが
伝達される。これにより、内部PCIバス2上のデバイ
スと外部PCIバス4上のデバイスとの間のデータ転送
がPCI−PCI/ISAブリッジ18を介して実行さ
れる。もし、外部ISAバス5からのアクセス要求が最
初に受け付けられていて内部PCIバス2からのアクセ
ス要求を一定時間以内に処理できない場合には、前述し
たように、内部PCIバス2上のデバイスに対してリト
ライ応答が返されることになる。
【0040】また、内部PCIバッファ1821にラッ
チされたアクセス要求が外部ISAバス5へのアクセス
であると判断された場合は、同様にして外部ISAマス
タアクセス用アービタ1833によって調停が行われ、
外部ISAバス5に対するアクセスが行われることにな
る。
【0041】また、外部PCIバス4上の外部PCIデ
バイス19が内部PCIバス2または外部ISAバス5
上のデバイスをアクセスする場合の動作も同様にして行
われる。すなわち、マスタとなりたい外部PCIデバイ
ス19は自身に割り当てられたREQ#/GNT#ライ
ン41を経由して、外部PCIバス用アービタ181に
対してREQ#信号をアサートし、GNT#信号がアサ
ートされるのを待つ。GNT#信号がこのデバイスに対
してアサートされると、外部PCIバス2でのアクセス
を始める。PCI−PCI/ISAブリッジ18では、
最初に外部PCIバッファ1822にそのアクセス要求
をラッチし、外部PCIバス上のサイクルに対してウエ
イトをかける。ただし、ある一定時開以上経過してもこ
のアクセスに対する処理を終了できない場合は、リトラ
イを返してサイクルを一且終了させる。このアクセスが
内部PCIバス2へのアクセスであると判断された場合
は、内部PCIバス用REQ#/GNT#制御部185
より内部PCI用REQ#/GNT#ライン21を経由
して内部PCIバス用アービタ131へREQ#信号が
アサートされる。同時に内部PCIマスタアクセス用の
アービタ1831によって調停が行われ、内部PCIバ
ス2に対するアクセスが行われる。もし、このアクセス
が外部ISAバス5へのアクセスであると判断された場
合は、外部ISAマスタアクセス用アービタ1833に
よって調停が行われ、外部ISAバス5に対してアクセ
スが行われる。
【0042】このように、外部PCIデバイス19がマ
スタとしてアクセスを開始するにあたっては、内部PC
Iバス用アービタ131を使用する必要がないので、内
部PCIデバイスまたは外部ISAデバイスとは全く独
立に動作することができる。
【0043】また、外部ISAバス5上の外部ISAデ
バイス20が内部PCIバス2または外部PCIバス4
上のデバイスをアクセスする場合には、最初に外部IS
Aバッファ1823にそのアクセス要求がラッチされ、
外部ISAバス5上のサイクルに対してウエイトがかけ
られる。ISAバスの場合はリトライという概念がない
ので、PCIバスの場合と異なり、サイクル終了までウ
エイトさせておく。このアクセスが内部PCIバス2へ
のアクセスであると判断された場合は内部PCIバス用
REQ#/GNT#制御部185より内部PCI用RE
Q#/GNT#ライン21を経由して内部PCIバス用
アービタ131へREQ#信号がアサートされる。同時
に内部PCIマスタアクセス用のアービタ1831によ
って調停が行われ、内部PCIバス2に対するアクセス
が行われる。このアクセスが外部PCIバス4へのアク
セスであると判断された場合は、外部PCIバス用RE
Q#/GNT#制御部186より外部PCI用REQ#
/GNT#ライン41を経由して外部PCIバス用アー
ビタ181へREQ#信号がアサートされる。同時に外
部PCIマスタアクセス用のアービタ1832によって
調停が行われ、外部PCIバス4に対するアクセスが行
われる。
【0044】それぞれのバスに対するマスタアクセス用
のアービタ1831、1832、1833は複数入力を
持っているが、コントロールレジスタ184からの信号
により、どの入力を固定的に優先出力するか、または回
転優先にするかの切り替えを行う事ができる。
【0045】以上のように、本実施形態では、各バスは
同時動作することができるので、ある1つのバスに対
し、他の2つのバスからのマスタアクセスが重なること
があり得る。この場合にどちらのバスを優先的に処理し
たほうがトータルとしてのパフォーマンスが向上するか
により、固定優先順位の決定を切り換える事ができる。
また、固定優先順位ではどちらかのバスのみが優先され
るので、バス間でのパフォーマンスに差が生じてしまう
が、この差を無くしたい場合は、回転優先順位に切り換
える事もできる。
【0046】各バスを同時動作できるようにした場合に
は、このような優先順位の設定および回転優先順位制御
の有無などを各バス毎に個別に行えるようにすることが
重要である。
【0047】なお、本実施形態では、PCI−PCI/
ISAブリッジ18についてのみ説明したが、カードバ
スコントローラ21のアービタ211についても同様の
構成にて実現されている。
【0048】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、アービタを別個に設けることにより各バス上で独立
にマスタ動作を開始できるようになり、バス転送レート
の向上を実現できる。また、コントロールレジスタを用
いてバス間の競合調停のための優先順位および調停方法
をバス毎に個別に設定できるように構成されているた
め、各バスが独立に動作できるようにしたときに発生す
るアクセスの競合に対して柔軟に対処することが可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態に係るコンピュータシス
テム全体の構成を示すブロック図。
【図2】同実施形態のコンピュータシステムに適用され
るブリッジ装置の具体的な構成の一例を示すブロック
図。
【図3】従来のコンピュータシステムの構成を示すブロ
ック図。
【図4】従来の典型的なバスアービタの構成例を示す
図。
【符号の説明】
1…ホストバス 2…内部PCIバス 4…外部PCIバス 5…外部ISAバス 11…CPU 13…ホスト−PCIブリッジ 18…PCI−PCI/ISAブリッジ 131…内部PCIバス用アービタ 181…外部PCIバス用アービタ 1831…内部PCIマスタアクセスアービタ 1832…外部PCIマスタアクセスアービタ 1833…外部ISAマスタアクセスアービタ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1バス上のデバイス間でバスアービト
    レーションを行う第1のアービタと、 第2バス上のデバイス間でバスアービトレーションを行
    う第2のアービタと、 前記第1バスと前記第2バス間をつなぐブリッジ装置と
    を具備し、 このブリッジ装置は、 前記第1バス上のデバイスから前記第2バス上のデバイ
    スへの第1バストランザクションに応答して前記第2の
    アービタに前記第2バスの使用権を要求し、許可された
    ときに前記第2バス上に前記第1バストランザクション
    を発行する第1のマスタアクセス制御手段と、 前記第2バス上のデバイスから前記第1バス上のデバイ
    スへの第2バストランザクションに応答して前記第1の
    アービタに前記第1バスの使用権を要求し、許可された
    ときに前記第1バス上に前記第2バストランザクション
    を発行する第2のマスタアクセス制御手段とを具備する
    ことを特徴とするコンピュータシステム。
  2. 【請求項2】 第1バス上のデバイス間でバスアービト
    レーションを行う第1のアービタと、 第2バス上のデバイス間でバスアービトレーションを行
    う第2のアービタと、 前記第1バス、前記第2バス、および第3バス間でトラ
    ンザクションを相互に変換するブリッジ装置とを具備
    し、 このブリッジ装置は、 前記第1バスおよび前記第3バスそれぞれから前記第2
    バス上のデバイスへのアクセス要求を保持する第1およ
    び第2のバッファと、これら第1および第2のバッファ
    のどちらのアクセス要求を優先処理するかを調停するた
    めのマスタアクセス調停機能を有し、前記第2のアービ
    タによって前記第2バスの使用権が許可されたときに前
    記第2バス上のデバイスに対するアクセス処理を開始す
    る第1のマスタアクセス制御手段と、 前記第2バスおよび前記第3バスそれぞれから前記第1
    バス上のデバイスへのアクセス要求を保持する第3およ
    び第4のバッファと、これら第3および第4のバッファ
    のどちらのアクセス要求を優先処理するかを調停するた
    めのマスタアクセス調停機能を有し、前記第1のアービ
    タによって前記第1バスの使用権が許可されたときに前
    記第1バス上のデバイスに対するアクセス処理を開始す
    る第2のマスタアクセス制御手段と、 コンピュータシステムのCPUによってプログラム可能
    に構成され、前記第1および第2のマスタアクセス制御
    手段それぞれのマスタアクセス調停機能の優先処理順位
    およびその優先処理順位の切り替え方式を個別に設定す
    るための情報が設定される制御レジスタとを具備するこ
    とを特徴とするコンピュータシステム。
  3. 【請求項3】 前記第1および第2のマスタアクセス制
    御手段は、前記マスタアクセス調停機能の優先順位につ
    いて固定優先順位の指定と、この固定優先順位から回転
    優先順位への切り替えの指定を行えるように構成されて
    いることを特徴とする請求項2記載のコンピュータシス
    テム。
  4. 【請求項4】 コンピュータ本体が装着可能に構成され
    た拡張ユニットに設けられ、前記コンピュータ本体の第
    1バスと前記拡張ユニット内の第2バス間をつなぐブリ
    ッジ装置において、 前記第2バス上のデバイス間でバスアービトレーション
    を行うアービタと、 前記第1バス上のデバイスから前記第2バス上のデバイ
    スへの第1バストランザクションに応答して前記第2の
    アービタに前記第2バスの使用権を要求し、許可された
    ときに前記第2バス上に前記第1バストランザクション
    を発行する第1のマスタアクセス制御手段と、 前記第2バス上のデバイスから前記第1バス上のデバイ
    スへの第2バストランザクションに応答して、前記コン
    ピュータ本体のアービタに前記第1バスの使用権を要求
    し、許可されたときに前記第1バス上に前記第2バスト
    ランザクションを発行する第2のマスタアクセス制御手
    段とを具備することを特徴とするブリッジ装置。
  5. 【請求項5】 コンピュータ本体が装着可能に構成され
    た拡張ユニットに設けられ、前記コンピュータ本体の第
    1バスと前記拡張ユニット内の第2および第3バス間で
    トランザクションを相互に変換するブリッジ装置におい
    て、 前記第2バス上のデバイス間でバスアービトレーション
    を行うアービタと、 前記第1バスおよび前記第3バスそれぞれから前記第2
    バス上のデバイスへのアクセス要求を保持する第1およ
    び第2のバッファと、これら第1および第2のバッファ
    のどちらのアクセス要求を優先処理するかを調停するた
    めのマスタアクセス調停機能を有し、前記第2のアービ
    タによって前記第2バスの使用権が許可されたときに前
    記第2バス上のデバイスに対するアクセス処理を開始す
    る第1のマスタアクセス制御手段と、 前記第2バスおよび前記第3バスそれぞれから前記第1
    バス上のデバイスへのアクセス要求を保持する第3およ
    び第4のバッファと、これら第3および第4のバッファ
    のどちらのアクセス要求を優先処理するかを調停するた
    めのマスタアクセス調停機能を有し、前記第1のアービ
    タによって前記第1バスの使用権が許可されたときに前
    記第1バス上のデバイスに対するアクセス処理を開始す
    る第2のマスタアクセス制御手段と、 前記コンピュータ本体のCPUによってプログラム可能
    に構成され、前記第1および第2のマスタアクセス制御
    手段それぞれのマスタアクセス調停機能の優先処理順位
    およびその優先処理順位の切り替え方式を個別に設定す
    るための情報が設定される制御レジスタとを具備するこ
    とを特徴とするブリッジ装置。
  6. 【請求項6】 前記第1および第2のマスタアクセス制
    御手段は、前記マスタアクセス調停機能の優先順位につ
    いて固定優先順位の指定と、この固定優先順位から回転
    優先順位への切り替えの指定を行えるように構成されて
    いることを特徴とする請求項5記載のブリッジ装置。
  7. 【請求項7】 コンピュータ本体と、このコンピュータ
    本体が装着可能に構成された拡張ユニットとを含むコン
    ピュータシステムにおいて、 前記コンピュータ本体に設けられ、前記コンピュータ本
    体内の第1バスに結合されるデバイス間で前記第1バス
    の使用権を調停する第1アービタと、 前記拡張ユニット内に設けられ、前記拡張ユニット内の
    第2バス上に結合されるデバイス間で前記第2バスの使
    用権を調停する第2アービタと、 前記第1バスと前記第2バス間をつなぐブリッジ装置と
    を具備し、 このブリッジ装置は、 前記第1バス上のデバイスから前記第2バス上のデバイ
    スへの第1バストランザクションに応答して前記第2の
    アービタに前記第2バスの使用権を要求し、許可された
    ときに前記第2バス上に前記第1バストランザクション
    を発行する第1のマスタアクセス制御手段と、 前記第2バス上のデバイスから前記第1バス上のデバイ
    スへの第2バストランザクションに応答して前記第1の
    アービタに前記第1バスの使用権を要求し、許可された
    ときに前記第1バス上に前記第2バストランザクション
    を発行する第2のマスタアクセス制御手段とを具備する
    ことを特徴とするコンピュータシステム。
JP8384197A 1997-04-02 1997-04-02 コンピュータシステムおよびブリッジ装置 Pending JPH10283306A (ja)

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