JPH10307747A - データ転送制御装置 - Google Patents

データ転送制御装置

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JPH10307747A
JPH10307747A JP9117295A JP11729597A JPH10307747A JP H10307747 A JPH10307747 A JP H10307747A JP 9117295 A JP9117295 A JP 9117295A JP 11729597 A JP11729597 A JP 11729597A JP H10307747 A JPH10307747 A JP H10307747A
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Hisashi Shindo
久 進藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 可変長のリクエスト/リプライデータの処理
が可能であり、無駄なリクエスト調停待ち時間を回避す
ること。 【解決手段】 それぞれのリクエスタのリクエストを格
納する手段と、格納されたリクエスト数を格納する手段
と、各々のリクエストに対応するリプライデータを格納
する手段と、リプライデータを格納する手段の有効エン
トリ数を計数する手段と、発行されるリクエストのリク
エストコードから命令の種別を判別し、各リクエストに
対応するリプライデータ長毎に分別されたリクエスト数
を格納するカウンタと、リプライバッファの有効エント
リ数とカウンタの値からリクエスト調停が可能かを判定
し、リクエスト調停有効信号を生成する調停制御回路
と、生成された調停有効信号をもとにリクエスト調停を
行うリクエスト調停部と、調停されたリクエストを選択
する選択回路とにより構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の装置間にお
けるデータ転送に関し、特に非同期クロック装置間のリ
クエスト/リプライ制御を行うデータ転送制御装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】複数のリクエスタとシステムコントロー
ル装置と複数の記憶装置により構成される装置におい
て、従来、この種の非同期クロック装置間でのメモリリ
クエスト/リプライの送受信方式においては、前記記憶
装置に送出したリクエストの送出回数を計数する手段
と、記憶装置から読み出したリプライデータの読み出し
回数を計数する手段により、未返送のリプライデータ量
が検出され、未返送のリプライデータ量が、リプライバ
ッファの格納量に達したときに記憶部へのリクエストを
抑止していた。
【0003】しかし、リクエスト/リプライデータ長の
異なるデータを装置間で処理する場合、例えばリクエス
タAがl/m/nバイトメモリリード命令(ここでは、
l=8、m=16、n=64とする。)を発行した場
合、システムコントロール装置でカウントされる送出リ
クエスト数は、前記それぞれの命令において”1”であ
るが、記憶装置より読み出されるリプライデータ長は、
それぞれの命令によって異なり、一般的なバッファ構成
である1ワード8バイト構成のバッファにおいては8/
16/64バイトリード命令で1/2/8エントリを占
有することとなり、各命令毎にリプライバッファの占有
するエントリ数がことなることから、単にリクエストの
送出回数を計数した値からリクエスト抑止信号を生成す
るのは困難である。
【0004】また、システムコントロール装置に接続さ
れる各々リクエスタは、異なるクロックで動作し、リク
エスタの動作クロックがシステムコントロール装置より
極端に遅い場合、システムコントロール装置のリプライ
データの転送は、接続されるリクエスタが受信可能な間
隔で返送しなければならないことから、リプライデータ
長の最も大きいメモリリードリクエストに依存する。よ
って、リプライバッファの容量よりリプライデータの読
み出される間隔と、最もデータ長の大きいリプライデー
タが記憶装置より読み出されることを予測してシステム
コントロール装置より記憶装置へのリクエストの発行を
抑止しなければならないため、本来、リプライデータが
格納可能(システムコントロール装置のリプライバッフ
ァでオーバーフローとならないよう)なリクエストの発
行まで抑止していたことから効率の良いデータ転送が行
われなかった。
【0005】また、従来のメモリリプライバッファの容
量は、メモリリクエストを送出し、リクエスト処理後リ
プライバッファに格納し、リプライバッファよりリプラ
イデータを読み出すまでのメモリアクセスタイムを、各
々の異なる非同期クロックで動作するリクエスタの動作
クロックで除算した値より大きいエントリ数のバッファ
を具備しなければならないことからHWの増大を招く欠
点があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】第1の問題点として、
メモリリクエストにおけるリプライデータ長が可変であ
る場合、システムコントロール装置から記憶装置へのリ
クエスト発行制御が困難である。その理由は、従来の技
術では複数のリクエスタより発行されるリクエストのデ
ータが固定長であり、前記発行したリクエストに対する
リプライデータが固定長である場合は、リクエスト発行
数と記憶装置より読み出したデータを格納するリプライ
バッファより未返送量を算出することにより、リクエス
トの発行を制御していたが、例えば、リクエストのデー
タ長が異なる8/16/64バイトメモリリード/ライ
ト命令のように可変長のデータに対してリプライデータ
の容量が可変となるため、複数のリクエスタより発行さ
れるリクエストを処理するシステムコントロール部でリ
クエスト発行数とリプライバッファより計数されるリプ
ライデータの未返送量からリクエストの制御をするのは
困難である。尚、この場合、メモリリードリクエストに
依存する最大リプライデータ長を基に、リプライデータ
バッファに格納されている未返送のリプライデータ量か
らリクエスト抑止を実施すると、本来リプライバッファ
に受信可能なリクエストすら発行できなくなるケースが
存在することから、効率の良いデータ転送ができず、シ
ステム全体のスループットの低下を招き、性能ダウンを
招くとう欠点がある。
【0007】第2の問題点として、メモリリプライバッ
ファの容量が大きくなりHWの増大を招く。その理由
は、従来技術では、リプライバッファの容量は、メモリ
リクエストを送出し、リクエスト処理後、リプライバッ
ファに格納し、リプライバッファよりリプライデータを
読み出すまでのメモリアクセスタイムを、各々の異なる
非同期クロックで動作するリクエスタの動作クロックで
除算した値より大きくしなければならないことである。
【0008】本発明の目的は、上記の様な従来の欠点を
除去すべきなされたもので、各々の動作クロックが異な
る複数のリクエスタと非同期クロック装置間のデータ転
送において、HW量を低減し効率の良いデータ転送を提
供するデータ転送制御装置である。
【0009】
【課題を解決するための手段】複数の異なるクロック動
作するリクエスタとシステムコントロール装置と複数の
記憶装置により構成される装置において、前記それぞれ
のリクエストを格納する手段と、前記リクエストバッフ
ァに格納されたリクエスト数を格納する手段と、リクエ
ストバッファの有効データ量と診断制御装置より送出さ
れるしきい値とを比較する手段と、リクエスタから発行
されるリクエストコードから命令の種別を判別し、リク
エストのデータ長ごとに発行したリクエスト数を格納す
るカウンタと、各リクエスタに対応するリプライバッフ
ァの未返送データ量からリプライバッファの空きエント
リ数を計数し、記憶装置に発行されるメモリリクエスト
におけるリプライデータ長を判別し、リクエスト調停可
能なつまりリプライバッファでリプライデータを受信可
能な(リクエストに対するリプライデータを受信しても
オーバーフローを発生しない)リクエストが前記リクエ
スト別カウンタにカウントされている場合は、リクエス
ト調停有効信号を生成し、調停部で調停すべきリクエス
タを選択し、選択回路で対応するリクエストを選択し、
リクエストデータを記憶装置に送出する。リクエスト発
行可能なリクエストが存在しない場合は、他のリクエス
タより発行されたリクエストを上述した手段で調停制御
を行うことにより、効率の良いメモリアクセスを行い、
必要最小限のエントリ数を有するリプライバッファをシ
ステムコントロール装置に具備することが可能である。
また、リプライデータを受信可能なリクエストを優先調
停することにより、無駄なリクエスト調停侍ち時間を回
避する、また、リクエスタより発行される可変データ長
のリクエストのリクエスト調停制御を可能にすることか
ら、システム全体の効率の良いデータ転送を実現するこ
とを特徴するデータ転送制御装置。本発明によると、メ
モリリクエストに対するリプライデータ長が異なる命令
をリクエスト判別手段により振り分け、振り分けられた
リクエスト毎にリクエスト数を管理する、と同時にリプ
ライバッファの残有効エントリ数(リクエスタヘの未返
送のリプライデータ量)を計数し、複数のリクエスタよ
り送信されるリクエスト調停を実施することから、リプ
ライバッファのエントリ数を必要最小限に抑えHWを低
減できる。また、リプライバッファの制限(リクエスト
に対応するリプライデータを受信すると、リプライバッ
ファがオーバーフローするケース)により、あるリクエ
スタからのリクエストを調停できない場合、他のリクエ
スタからのリクエストが送出可能な場合は、そのリクエ
ストを優先調停することにより、無駄なリクエスト調停
侍ち時間を回避し、効率の良いメモリアクセスを実現す
る。このことから、システム全体のスループットの向上
をはかる。
【0010】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。図1は本発明のデータ転送制
御装置の一実施形態を示すブロック図である。本実施形
態は、c1kaで動作するリクエスタA、c1kbで動
作するリクエスタB、c1kcで動作するリクエスタC
と、構成制御情報よりシステムコントロール装置2の各
々のリクエストバッファ20のしきい値およびリクエス
ト調停モードを信号線100を介して送信する診断制御
装置1、上記複数のリクエスタより信号線REQa、R
EQb、REQcを介して発行されるリクエストを処理
し、リクエスト調停後信号線110を介して記憶装置3
に送信する、また、信号線120を介して記憶装置3よ
り送信されるリプライデータを処理し、リクエスト発行
元のリクエスタに信号線RPYa、RPYb、RPYc
を介してリプライデータを送信するシステムコントロー
ル装置2とから構成される。
【0011】また、システムコントロール装置2は、上
記各々のリクエスタに対応するリクエストデータおよび
リプライデータを処理するデータ処理部A0、B0、C
0と、リクエスト調停部4、前記リクエスト調停部4の
出力により調停されたデータを選択する選択回路6、信
号線100を介して調停モードを格納する調停モードレ
ジスタ5により構成される。
【0012】また、データ処理部A0、B0、C0はそ
れぞれ同様な構成をとり、信号線100を介して送信さ
れるリクエストバッファ20のしきい値を格納するリク
エストバッファしきい値11、上記複数のリクエスタよ
り発行されるメモリリクエストデータを格納するリクエ
スト送出部10、リクエスト送出部10のリクエストバ
ッファ20に格納された有効エントリ数(未調停分のリ
クエストデータ量)とリクエストバッファしきい値11
とを比較する比較回路12、リクエスト送出部10に格
納されているリクエストを判別するリクエスト判別手段
13、前記リクエスト判別手段13により判別された各
々のリクエスト数をカウントするリクエスト別カウンタ
14、リプライデータを格納するリプライバッファ30
を具備し、リクエスト発行元にリプライデータの送出制
御をするリプライ送出部15、リプライ送出部15のリ
プライバッファ30に格納された有効エントリ数(リク
エスト発行元に返送されていないリプライデータ量)を
カウントするリプライバッファ有効エントリカウンタ1
6、リクエスト別カウンタ14の出力と前記リプライバ
ッファ有効エントリカウンタ16の出力からリクエスト
送出部10のリクエスト発行調停制御信号を生成する調
停制御回路17により構成されている。尚、本実施形態
の構成においては、リクエスタA、B、Cについて述べ
たが、リクエスタの数はこれに限定されず、システムコ
ントロール装置には、動作クロックのことなる複数のリ
クエスタが接続されるものとする。
【0013】次に、本実施形態の動作について説明す
る。まず、初期設定動作について述べる。システムコン
トロール装置2のそれぞれのデータ処理部A0、B0、
C0のリクエストバッファしきい値11および調停モー
ドレジスタ5に、診断処理装置1から信号線100を介
して送信される値を設定する。具体的には、診断処理装
置1に構成制御情報を有しており、システムコントロー
ル装置2に接続される各々の異なるクロックc1ka、
clkb、clkcにより動作するリクエスタとのデー
タ転送レートから決定される。
【0014】また、調停モードレジスタ5には、データ
転送レートの異なるリクエスタが任意にシステムコント
ロール装置2に接続されるため、リクエスト処理能力の
偏りを回避しシステム全体のバランスを考慮した調停モ
ード(リクエスト重み付け)を設定し、データ転送レー
トの低いリクエスタからのリクエスト優先調停を行う様
にすることが望ましい。
【0015】次に各々のリクエスタより発行されるリク
エスト処理およびリプライ処理について述べる。尚、各
々リクエスタA、B、Cからの発行されるメモリリクエ
ストは、信号線REQa、REQb、REQcをを介し
てシステムコントロール装置2に送出され、前記システ
ムコントロール装置2のリクエスト調停部4で選択され
たリクエストが、信号線110を介して記憶装置3に送
出される。各リクエストに対応したリプライデータは、
記憶装置3より信号線120を介してシステムコントロ
ール装置2に返送され、各データ処理部A0、B0、C
0におけるリプライ送出部15のリプライバッファ30
に格納後、信号線RPYa、RPYb、RPYcを介し
てリクエストの発行元にリプライデータを返送する。こ
の際、各リクエストに対応するリプライは1つであり、
各リクエストの種別に応じて可変長のリクエストデータ
/リプライデータを各々の装置間で処理する。
【0016】次に、各々のリクエスタから記憶装置3へ
の方向のメモリアクセスする場合について説明する。リ
クエスタ(ここでは、具体的にリクエスタAとする)か
ら、信号線REQaを介してメモリリード/ライト命令
がシステムコントロール装置2のデータ処理部A0に送
信される。データ処理部A0では、受信したリクエスト
を同期化したのち、リクエスト送出部10のリクエスト
バッファ20に格納する。リクエスト送出部10は、格
納されたリクエスト数(未調停分のリクエスト)をリク
エストカウンタ21でカウントし、信号線201を介し
て比較回路12に送信する。比較回路12では、リクエ
ストバッファしきい値11との差分を演算し、バッファ
しきい値を越える場合には、信号線BSYaを介してリ
クエスタAにバッファビジー信号を送信して、リクエス
タからのリクエストの発行を抑止する。リクエスト判別
手段13では、前記リクエストバッファ20に格納され
ている各リクエストを判別して、信号線204を介し
て、リクエスト別カウンタ14に送出する。
【0017】ここで、一例としてリクエストのデータ構
造を図3を参照して説明する。本実施形態では、メモリ
ライト系リクエスト(8/16/64バイトメモリライ
ト)とメモリリード系リクエスト(8/16/64バイ
トメモリリード命令)を扱う。まず、各リクエスタより
発行されるメモリライト系リクエストは、8バイトライ
ト命令の場合は第1〜第4転送、16バイトライトでは
第1〜第6転送、64バイトライトでは第1〜第18転
送で1リクエストを構成する。また、メモリリード系リ
クエストの場合は、一律して第1〜第2転送で1リクエ
ストを構成する。第1転送は、フレームコードフィール
ド、リクエストコード、リクエストID、ライトバイト
ポジションより構成され、第2転送はアドレス、第3転
送以降はデータにより構成される。
【0018】一方、上記リクエストに対応するリプライ
データは(図4参照)、メモリリード系リプライデータ
(8/16/64バイトメモリリード)、メモリライト
系リプライデータ構造に大別され、8バイトリード命令
のリプライは第1〜第3、16バイトリード命令の場合
は第1〜第5、64バイトリード命令の場合は第1〜第
17転送でのフレームデータ構造であり、メモリライト
系リプライデータは一律第1転送のみで構成される。
【0019】上記リクエスト構造に従って、リクエスト
コードよりリクエスト判別手段13でリクエストが振り
分けられ、その振り分けられた各々のリクエスト数をリ
クエスト別カウンタ14に格納する。リクエスト別カウ
ンタ14は4つのカウンタを具備し、未調停分のリクエ
ストがリクエスト送出部10に格納される毎に、それぞ
れ振り分けられたリクエストに対応したカウンタを”+
1”する。また、前記リクエスト別カウンタ14の値
が”0”でない場合は、信号線205〜208を介して
調停制御回路17に”1”を送出する。リクエスト別カ
ウンタの値が、すべて”0”の場合は、リクエスト送出
部10には未調停分のリクエストが存在しない、あるい
は、リクエスタよりリクエストを受信していない状態で
ある。また、個々のリクエストカウンタ値は、調停制御
回路17で調停有効信号として使用され、ここで、信号
線205はメモリライト系リクエスト、信号線206は
8バイトメモリリードリクエスト、信号線207は16
バイトメモリリードリクエスト、信号線208は64バ
イトメモリリードリクエストに対応した調停有効信号と
なる。
【0020】リプライ送出部15は、信号線120を介
して送出されるリプライデータを格納するリプライバッ
ファ30(ここでは、リプライバッファの全エントリ数
を”w”とする。)を具備する。リプライ送出部15で
は、リクエスタとの装置間の動作が非同期であり異なる
クロックで動作していることから、リクエスタ側でリプ
ライデータが受信可能なサイクルで、リプライバッファ
30よりリプライデータを読み出し、対応するリクエス
タに返送する。リプライバッファ有効エントリカウンタ
16は、前記リプライ送出部15のリプライバッファ3
0に格納されているリプライデータの有効エントリ数
(リクエスト発行元に未返送分のリプライデータ量)を
カウントし、信号線209を介して調停制御回路17に
送出される。
【0021】ここで、調停制御回路17では、前記リプ
ライバッファ有効エントリカウンタ16の値とリクエス
ト別カウンタ14から送出される信号205〜208に
より、記憶装置3に送信可能な、つまりリクエストに対
するリプライデータが返送された場合、リプライ送出部
15のリプライバッファがオーバーフローをしない有効
なリクエストがあるかを判定する。例えば、前記リプラ
イバッファ有効エントリカウンタ16の値が、リプライ
送出部15のリプライバッファ30のエントリ数”w”
と一致した場合、調停制御回路17は”0”を、信号線
101を介してリクエスト調停部4に送出して、リクエ
スト調停可能な状態でないことを報告する。
【0022】また、リプライバッファ有効エントリカウ
ンタ16の値が、リプライバッファ30のエントリ数”
w”より小さい場合は、リクエスト別カウンタ14の4
カウンタの何れかが”1”となり、信号線205〜20
8の何れかの中でリクエストを発行しても、リプライ送
出部15のリプライバッファ30が受信可能なリクエス
トを優先的に送出する制御信号を調停制御回路17で生
成し、信号線101を介してリクエスト調停部4および
リクエスト送出部10に送出する。また、リクエスト調
停後、送出されたリクエストに対応するリクエスト別カ
ウンタ14の何れかが”−1”される。
【0023】具体例を説明すると、リプライバッファ3
0の有効エントリ数 R=w−(リプライバッファ30内の未返送データ量) の減算結果が、 ・”R=1”の場合、信号線205が”1”であった
ら、メモリライトリクエストのみが調停可能であり、調
停有効信号101を”1”とする。この場合、他の20
6〜208が”1”であっても、調停有効信号101
を”1”としてはならない。 ・”R=1〜3”の場合、信号線205/206のいず
れがが”1”であったら、メモリライトリクエストある
いは8バイトリードリクエストが調停可能であり調停有
効信号101を”1”とする。この場合、他の207〜
208が”1”であっても、調停有効信号101を”
1”としてはならない。 ・”R=1〜5”の場合、信号線205〜207のいず
れがが”1”であったら、メモリライトリクエストある
いは8/16バイトリードリクエストが調停可能であり
調停有効信号101を”1”とする。この場合、信号線
208が”1”であっても、調停有効信号101を”
1”としてはならない。 ・”R=17”以上の場合、信号線205〜207のい
ずれかが”1”であったら、何れのリクエストの調停が
可能であり、調停有効信号101を”1”とする。
【0024】上記操作により、リクエスト調停部4でリ
クエストの競合が起きておらず、かつ、上記条件を満た
したリクエストをリクエスト送出部10で受信している
場合、調停有効信号101を”1”とし、リクエスタA
からのリクエストを調停し、信号線108を介して”0
0”を選択回路6に送信すると同時に、リプライ送出部
15に、リプライバッファ30のリードアドレスレジス
タを、リクエストデータ長に準じて”+1”し、順次、
リクエストバッファ20よりリクエストデータを読み出
し、選択回路6で選択後信号線110を介して、リクエ
ストデータを記憶装置3に送信する。
【0025】尚、リクエスト競合時にリクエスト送出部
10にリクエストを受信しているにも拘わらず、リプラ
イバッファ30の制限よりリクエスト送出部10からリ
クエストの送出ができないケース(上記、減算結果にお
いて調停有効信号が”0”となる場合)は、データ処理
部B0あるいはC0の他のリクエスタより発行されるリ
クエストにおいて、上記を減算結果の条件を満たしてい
るものを優先調停することにより、連続リクエスト処理
を実現する。
【0026】上述したことから、リクエスト/リプライ
データ長の異なるリクエストを柔軟に処理できることか
ら、リプライバッファ30を必要最小限のHWで構成す
ることが可能であり、リプライバッファ30の使用状況
に応じて記憶装置3へのリクエスト送出が可能なものを
優先的に調停してリクエスト処理することを実現するこ
とから、無駄なリクエスト調停待ち時間を回避し、か
つ、最大限のデータ転送を確保しシステム全体の効率の
良いデータ転送を実現する。
【0027】以上、この発明の実施形態を図面を参照し
て詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限ら
れるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の
設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
【0028】
【発明の効果】第1の効果は、可変長のリクエスト/リ
プライデータを柔軟に処理することが可能であることか
ら、無駄なリクエスト調停待ち時間を回避することがで
きる。その理由は、リクエスト/リプライデータ長とリ
プライバッファの未返送データ量から、リクエスト送信
可能なリクエストを優先調停することを可能とし、非同
期装置間のデータ転送を実現するからである。第2の効
果は、少ないHWで上記調停制御を実現し、かつ、リプ
ライバッファを必要最小限のHWで構成することが可能
である。その理由は、上記第1の理由と同様である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態を示す構成図である。
【図2】 データ処理部A0,B0,C0の詳細な構成
図である。
【図3】 各装置間で処理されるリクエストデータの構
造を示す図である。
【図4】 各装置間で処理されるリプライデータの構造
を示す図である。
【符号の説明】
A,B,C……リクエスタ A0,B0,C0……データ処理部 1……診断処理装置 2……システムコントロール装置 3……記憶装置 4……リクエスト調停部 5……調停モードレジスタ 6……選択回路 10……リクエスト送出部 11……リクエストバッファしきい値 12……比較回路 13……リクエスト判別手段 14……リクエスト別カウンタ 15……リプライ送出部 16……リプライバッファ有効エントリカウンタ 17……調停制御回路 20……リクエストバッファ 21……リクエストカウンタ 30……リプライバッファ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の異なるクロックで動作するリクエ
    スタとシステムコントロール装置と複数の記憶装置によ
    り構成される装置において、 前記それぞれのリクエスタより発行されるリクエストを
    格納する手段と、 前記リクエストを格納する手段に格納されたリクエスト
    数を格納する手段と、 各々のリクエストに対応するリプライデータを格納する
    手段と、 前記リプライデータを格納する手段の有効エントリ数
    (空きエントリ数)を計数する手段と、 リクエスタから発行されるリクエストのリクエストコー
    ドから命令の種別を判別し、各リクエストに対応するリ
    プライデータ長毎に分別されたリクエスト数を格納する
    カウンタと、 前記リプライバッファの有効エントリ数と前記カウンタ
    の値からリクエスト調停が可能かを判定し、リクエスト
    調停有効信号を生成する調停制御回路と、 前記調停制御回路により生成された調停有効信号をもと
    に、リクエスト調停を行うリクエスト調停部と、 調停されたリクエストを選択する選択回路とにより構成
    されることを特徴とするデータ転送制御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のデータ転送制御装置にお
    いて、 前記命令の種類は、メモリライト系リクエストとメモリ
    リード系リクエストであり、 前記命令および前記リプライデータのサイズは、8/1
    6/64バイトのいずれかであることを特徴とするデー
    タ転送制御装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2のいずれかに記
    載のデータ転送制御装置において、 前記リクエストを格納する手段に格納されるリクエスト
    数のしきい値を記憶するしきい値記憶手段と、 前記格納されたリクエスト数と前記しきい値記憶手段に
    記憶されたしきい値とを比較し、リクエスト数がしきい
    値を越えた場合には、各リクエスタへリクエスト発行抑
    止を送信する比較回路とを具備することを特徴とするデ
    ータ転送制御装置。
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