JPH10510646A - 周辺装置接続バスでのバースト同報通信 - Google Patents

周辺装置接続バスでのバースト同報通信

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JPH10510646A
JPH10510646A JP9501999A JP50199997A JPH10510646A JP H10510646 A JPH10510646 A JP H10510646A JP 9501999 A JP9501999 A JP 9501999A JP 50199997 A JP50199997 A JP 50199997A JP H10510646 A JPH10510646 A JP H10510646A
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アナンサン,マニカム
チャウ,ヴィ
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エミュレックス コーポレーション
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Abstract

(57)【要約】 マスター装置(60)から、周辺装置接続(PCI)バス(50)を介して、複数のターゲット装置(70)にデータをバースト同報通信するシステム及び方法。最初に、システム内のイニシエータ装置(60)がバス(50)の制御を捕捉する。イニシエータ装置(60)は内部コヒーレンシーフラグを検査する。そのコヒーレンシーフラグがセットされている場合には、(もしイニシエータ装置が前回開始されたバースト同報通信の最中でない場合には、バスの制御を継続することとなる)イニシエータ装置(60)はバス(50)を解放する。そして、イニシエータ装置(60)は他の装置(70)の各々にコヒーレンシーフラグをセットし、同時に自己のコヒーレンシーフラグもセットする。一旦すべてのコヒーレンシーフラグがセットされると、イニシエータ装置(60)はバス(50)上でデータブロックを他の装置(70)の各々に同時に同報通信する。一旦バースト同報通信が完了すると、イニシエータ装置(60)及び他の装置(70)の各々それらコヒーレンシーフラグは、イニシエータ装置(60)によって、同時にリセットされる。本発明は、新たな動作モードを追加することにより、既存のバス技術を発展させたものである。

Description

【発明の詳細な説明】 周辺装置接続バスでのバースト同報通信 発明の背景 1.発明の属する分野 本発明は、バスを介してデータを伝送する電子システムに関し、特に、単一の バスインタフェイスユニット(BIU)から、周辺装置接続(PCI)バスを介 して、複数の他のBIUにデータをバースト同報通信するためのシステム及び方 法に関する。 2.関連技術の説明 現在のコンピュータシステムにおいては、大量のデータを、ビデオグラフィッ クコード(30メガバイト/秒)、ネットワークインタフェイス(15メガバイ ト/秒)、及び磁気または光ディスクドライブ(20メガバイト/秒)等のよう な異なる周辺装置間で迅速に伝送する必要がある。これらの周辺装置がデータ交 換する上で共有する高速電子パスは、入力/出力バス(I/Oバス)と呼ばれ、 周辺装置とバスとの間の接続装置は、バスインタフェイスユニット(BIU)と 呼ばれる。この明細書においては、データ伝送を論ずる場合には、周辺装置及び 他の関係するBIUとは交換可能なものとする。 多くのコンピュータシステムにおいては、I/Oバスが障害となることが多く 、データ伝送速度を制限することが多い。比較的新しい(1992年に発売され た)I/Oバスは、高帯域幅(132メガバイト/秒以上)を有するように設計 された周辺装置接続(PCI)バスである。このPCIバスは、1993年4月 30日付けの、PCI特別経営グループによる、PCIローカルバス仕様、バー ジョン2.0、に記載され、このすべてが本明細書においても参考として引用さ れている。 このPCIバスは、顕著な利点を有するものであるが、一つの問題点として、 バースト同報通信データを提供できないことがある。ここで「同報通信」とは、 PCIバス上の単一のBIUから複数の他のBIUに同時にデータを転送するこ とを意味する。また、「バースト」は、単一データ相ではなく、多データ相にわ たって伝送を展開することができることを意味する。PCIバスは、一つのメッ セージを複数装置に同報通信することができるPCI特別サイクルのために提供 されるが、このPCI特別サイクルは単一データ相に過ぎない。従って、このP CI特別サイクルは、データブロックを複数装置に同時に同報通信することはで きない。例えば、一つのネットワークが修理のために一定の期間利用することが できない場合には、この修理がなされる前に、複数メッセージを他のすべての同 等装置に送信しなければならない。そのメッセージが長い場合には、互いの装置 を順番にアクセスし、同報通信するためにかなりの長時間を必要とすることがあ る。 本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、単一の周辺装置から複 数の他の周辺装置にバースト同報通信することのできるデータ管理システムを提 供することを目的とする。 また、本発明のもう一つの目的して、連続的に(ある時点において一つの周辺 装置に)、かつ同時に(すべての周辺装置に同時に)データをバーストすること のできるデータ管理システムを提供することが挙げられる。 さらに、本発明の他の目的として、バースト同報通信データ伝送のためのバッ クボーンとしての工業標準としてのPCIバスを使用することが挙げられる。 発明の要約 本発明は、PCIバスに接続された複数装置を伴うコンピュータシステムに使 用される。最初に、システム内のイニシエータ装置がバスの制御を捕捉する。こ のイニシエータ装置は内部コヒーレンシーフラグを検査する。そのコヒーレンシ ーフラグがセットされている場合には、イニシエータ装置はバスを解放する(も しイニシエータ装置が前回開始されたバースト同報通信の最中でない場合には、 バスの制御を継続することとなる)。そして、イニシエータ装置は、他の装置の 各々にコヒーレンシーフラグをセットし、同時に自己のコヒーレンシーフラグを セットする。一旦すべてのコヒーレンシーフラグがセットされると、イニシエー タ装置はバス上でデータブロックを他の装置の各々に同時に同報通信する。一旦 バースト同報通信が完了とすると、イニシエータ装置及び他の装置の各々のコヒ ーレンシーフラグは、イニシエータ装置によって同時にリセットされる。 本発明の好適例の詳細が添付図面及び以下に記載される。発明の詳細が既知と なった場合には、本発明の属する技術分野における当業者には、種々の追加的な 革新、改変を行えることは自明である。 図面の簡単な説明 図1は、種々のバス列によって接続された周辺装置を含むコンピュータシステ ムのブロック図である。 図2は、PCIバス列のブロック図である。 図3は、本発明にかかるバスインタフェイスユニットのブロック図である。 図4は、本発明にかかる、イニシエータによって使用される信号及びターゲッ トBIUを示すブロック図である。 図5は、本発明の好適例におけるバースト同報通信トランザクションのタイミ ングチャートである。 上記図面において、同一の参照番号は同一の要素を示す。 発明の詳細な説明 ここに記載される発明の好適例は、あくまで例示であって、本発明の技術的範 囲を限定するものではない。 図1に示される典型的な従来のコンピュータシステム10には、主中央処理装 置(ホストCPU)12と、主メモリ14と、メモリーバス18によって接続さ れるホスト/PCIブリッジ16が含まれる。ビデオグラフィックカード20、 ローカルエリアネットワーク(LAN)アダプタ22、SCSIアダプタ24、 及びEISAブリッジ27等の種々の周辺装置を、周辺装置接続(PCI)バス 30を介して接続することができる。 例示するように、SCSIアダプタ24が、SCSIバス25を介して、磁気 または光ディスクまたはテープ等の記憶装置26に接続される。EISAブリッ ジ27は、EISAバス28を介して、I/O装置または追加メモリ等の他の周 辺装置29に接続される。LANアダプタ22は、イーサネットまたはトークン リングネットワーク等のLANに接続される。 コンピュータシステム10は、階層構造に配置されたPCIバスを含むことが できる。この階層構造の各分岐を「列」と呼ぶことができる。同列に連結された 周辺装置は、「同等」であるとされる。例えば、同等装置34を、バスインタフ ェイスユニット(BIS)33によって第2列のPCIバス35に接続すること が可能である。また、第2列PCIバス35を、PCI/PCIブリッジ37に よって、第1列のPCIバス30に接続することが可能である。 共用バスを跨いでのデータの伝送(「トランザクション」と呼ぶこともできる )において、ソース装置によってバス上にデータが伝送され、一方、1つ以上の 着局装置はこのバスからデータをロードする。従来のPCIシステムにおいては 、各トランザクションには2つの装置が介入する。すなわち、(ソースまたは着 局のいずれかとしての)トランザクションを開始する装置は、イニシエータま たはバスマスターと呼ばれる。また、現在イニシエータによってアクセスされて いる装置はターゲットまたはスレーブと呼ばれる。マスターBIUがデータをタ ーゲットBIUに伝送するトランザクションは書込みトランザクションと呼ばれ る。一方、ターゲットBIUがマスターBIUにデータを伝送するトランザクシ ョンは読出しトランザクションと呼ばれる。 図2において、本発明にかかるPCIバス列40には、PCIバス50と、複 数BIU55が含まれる(列40は、図2に示される4つ以上BIU5を含むこ とができ、PCI標準は、各PCIバスについて255までのBIUを接続する ことができる)。PCIバス50は、他のPCIバスと接続することも、またブ リッジ57によってホストと接続することも可能である。PCIバス50及びブ リッジ57は本発明の属する技術分野において既知の構造を有する。本好適例に おいては、列40はコンピュータシステム10の最も低位の列である。しかし、 本発明の原理は、コンピュータシステム10の他のいかなる列に対しても適用で きる。 標準PCI書込みトランザクションにおいて、1つの周辺装置のみがPCIバ ス50からデータをロードする。例えば、実線43によって示される書込みトラ ンザクションにおいて、マスターBIU60がPCIバス50にデータを伝送す ることもでき、一つのターゲットBIU52のみがPCIバス50からのそのデ ータをロードすることもできる。1つの周辺装置のみがデータを受信するので、 そのようなトランザクションは装置間トランザクションと呼ばれる。 しかし、本発明にかかるシステムでは、BIU55が、伝統的な装置間トラン ザクションと、バースト同報通信トランザクションとの2種の書込みトランザク ションを行うことができる。本発明にかかるバースト同報通信書込みトランザク ションでは、破線45によって示されるように、マスターBIU60がデータを PCIバス50に伝送し、列40における複数の他のターゲットBIU70がP CIバス50からデータをロードする。 各々が異なるアドレスにマッピングされることを除き、BIU55は同一であ ることが好適である。このBIU55は、図3に示されるBIU80と同じ要領 で構成される。各BIU80は、PCIバス50と周辺装置90間のインタフェ イスとして機能する。各BIU80は、セマフォコヒーレンシーフラグ82を有 し、これはメモリレジスタまたはレジスタ内の一つのビットとすることができる 。このフラグ82は制御状態装置84によって読出すことができ、従来のPCI 特別サイクルによってセットまたはリセットされる。このフラグ82は、バスマ スター状況を得る列40のいかなるBIU55によってもセットすることができ る。しかし、一旦フラグ82が設定されると、フラグ82が設定されたBIUの みがそれをリセットすることができる。 各BIU80のコヒーレンシーフラグ82を、同じフラグの例と考えることが できる。すなわち、このフラグ82は一つのグループ(僅かな時間遅れは存在す る)としてセットまたはリセットされることを意図し、バースト同報通信を実行 するための単一の制御システムの一部を代表する。 制御状態装置84によって、予めプログラムされた指令に従って、入力信号を 検出し、出力信号を制御することで、各々のBIU80の動作が制御される。こ の状態装置84には、BIU80がマスターBIUまたはターゲットBIUのい ずれかとして機能することができるような複数のルーチンが含まれる。この状態 装置84は、速度を制御するため、ハードウエアーにおいて好適に実行されるが 、ハードウエアーとソフトウエアーを組み合わせて実行されるようにすることも 可能である。デコーダ85は書込みレジスタ86にアクセスすることができ、書 込みレジスタ86の内容を状態装置84に提供する。BIU80はまた、書込み レジスタ86と、読出しバッファ87と、書込み先入れ先出し(FIFO)記憶 ユニット88と、読出しFIFO記憶ユニット89とを含む。このバッファと、 FIFOユニットは従来使用されているものであって、本発明の属する技術分野 において既知の要領で実行することができる。 図4は、BIU80によって、バースト同報通信トランザクション45の間に 、マスター60またはターゲット70のいずれかとして利用される信号を示す。 システム信号CLK及びRST#、及びアービトレーション信号REO及びGN T#の各々はPCIシステムにおいて良く理解された機能を提供するため、以下 に簡単に記載する。クロック信号CLKが、PCIバス50上のすべてのBIU 55に入力され、すべてのトランザクションを同期させる。リセット信号RST #がBIU80に入力されると、その制御状態装置84及びレジスタ86、87 がリセットされる。このRST#信号はまた、内部コヒーレンシーフラグ82を 初期化することに留意する必要がある。アービトレーションのために、サンプル BIU80が、(図示しない)PCIアービタに要求信号REQ#を送信し、バ スマスタとなる。このPCIアービタは、バスマスターとして一つのサンプルB IU80を選択し、そのBIU80にグラント信号GNT#を送信する。 制御インタフェイス信号は、フレーム信号FRAME#と、ターゲット準備信 号TRDY#と、イニシエータ準備信号IRDY#と、停止信号STOP#と、 装置選択信号DEVSEL#と、初期化装置選択信号IDSELとを含み、伝統 的な装置間トランザクションの間に、本発明の属する技術分野において知られて いる要領で使用される。しかし、これらの信号は、本発明にかかるバースト同報 通信トランザクションにおいて、以下に示すように、異なる形態で機能する。特 に、ターゲット70ではなく、マスターBIU60はDEVSEL#信号を駆動 することができる。 PCIバストランザクションの基本フォーマットは、アドレス相に1つ以上の データ相が続くものである。このアドレス相において、マスター60が、ターゲ ット70及びトランザクションの型(例えば、読出し、または書込み)を確認す る。そして、各データ相の間に、1つのBIU(書込みトランザクションにある マスター60、読出しトランザクションにあるターゲット70)が、他のBIU がロードするPCIバスにデータを出力する。アドレス相の間、アドレス/デー タバスADがアドレス情報を伝送し、一方、コマンド/バイトイネーブルバスC /BEが、トランザクションの型(例えば、読出し、または書込み)を決定する ため、1つのコードを伝送する。データ相の間、AD及びC/BEバスは、(書 込みトランザクションにある)マスター60、または(読出しトランザクション の間に)ターゲット70によって駆動される。ADバスによって、ソース装置か ら複数バイトのデータが伝送され、C/BEバスによって、ADバス内のどのバ イトを着局装置がロードするべきか示される。 AD及びC/BEは、共に、状態ラインを伝送、制御し、これらは共通して、 PCIバス50から各BIU55にアクセスすることができる。サンプルBIU 80が共通してアクセスすることのできるバスまたはラインを「駆動」した場合 には、その出力は他のBIUによって検知される。各サンプルBIU80が、誤 り報告信号、割り込み要求進号、ロック信号、64ビット展開信号、境界走査信 号、サイドバンド信号等の他の信号のための接続手段を有することも可能である 。しかし、これらの信号は本発明とは関係がないので、これ以上の説明は割愛す る。 図2、図3及び図4を参照すると、バースト同報通信シーケンスは、マスター 60のアクションとターゲット70のリアクションとによる1つのシーケンスで あると要約することができる。第1に、マスター60は、PCIバス50の制御 のためにアービトレートし、この制御を捕捉する。一旦マスター60がPCIバ ス50の制御を捕捉すると、マスター60は自己のフラグ62を検査する。そし て、フラグ62が既にセットされていて、マスター60が以前に開始されたバー スト同報通信シーケンスを進行していないとすると、このことは、バースト同報 通信シーケンスが既に他の一つのBIU80によって進行していることを示して いる。従って、マスター60はPCIバス50の制御を断念し、シーケンスとの 接続を解く。マスター60が以前に開始されたバースト同報通信シーケンスを進 行している場合には、マスター60はそのシーケンスを以下に示すように続行す る。 そうでなければ、マスター60はPCI特別サイクルを実行し、各ターゲット 70にフラグ72をセットし、同時にマスター60が自己のフラグ62をセット する。ここで、「同時に」とは、「略々同時に」ということを意味するものであ る。といのは、マスターフラグ62は、フラグ72がセットされるよりも、いく ぶん早く、または同時に、またはいくぶん遅くセットされうるからである。マス ター60は、(マスター60はバス上のトラヒックを「聴取」しているため)自 己のフラグ62を、PCI特別サイクルに応答することによって、または他の内 部回路によって直接セットすることもあり得る。 その後、各ターゲット70は、特別バースト同報通信追従状態に入り、マスタ ー60がバースト同報通信を開始することができる。一旦マスター60がバース ト同報通信を完了すると、マスター60はもう一つのPCI特別サイクルを実行 し、ターゲット70のコヒーレントフラグをリセットし、同時に自己のフラグを リセットする。セットされたコヒーレントフラグを有するBIU80が、(自己 のフラグ62をセット及びリセットする間に、マスター60がPCIバス50の 制御を失った場合に起こる可能性のある)トランザクションのためにアクセスさ れた場合には、そのBIU80は、PCIバス50の制御を捕捉するまで、書込 み型のコマンドまたは複数データ相読出し型コマンドに応答してリトライメッセ ージを発生させる。一旦コヒーレンシーフラグがセットされると、バースト同報 通信シーケンスが完了する。 マスター60は、本発明の属する技術分野において既知の要領でPCIバス5 0をアービトレートし、捕捉する。要約すると、データ伝送を行おうとするいか なるBIU80も、読出しであろうと書込みであろうと、また、装置間であろう と同報通信であろうと、その要求信号REQ#をアサートし、(図示しない)バ スアービタにBIU80が未完のトランザクションを有することを伝える。バス アービタは、そのBIUのためのグラント信号GNT#をアサートすることによ り、特定のBIU80に対してPCIバス50の制御を許容する。一旦BIU8 0がGNT#信号を検知すると、内部状態装置64によって、BIU80がマス ター60として働かされる。一度に、一つのGNT#ラインしかアクティブな状 態とすることができない。どの要求が許可されるかを決定するためにバスアービ タによって使用される特別のスキームが、システム毎に定義され、優先順位、ロ ーテーション、先入れ先出しあるいはこれらのいくつかの組合せに基づいて決定 される。 一旦バスアービタがマスター60のためにGNT#信号をアサートすると、マ スター60が実施すべきバースト同報通信トランザクションを有する場合には、 その状態装置64がセマフォフラグ62を検査する。そして、マスター60が、 (そのシーケンスが続行されている場合)以前開始されたバースト同報通信シー ケンスを進行していない場合であって、そのフラグ62が既にセットされている 場合には、状態装置64は他のBIU80が既にバースト同報通信トランザクシ ョンを要求していることを知る。従って、マスター60は、そのREQ#信号を ディアサートすることによってPCIバス50の制御を放棄し、さらにバースト 同報通信シーケンスを進行させることはない。マスター60は以後PCIバス5 0の再捕捉を試みることができる。 フラグ62がセットされていないと判断すると、マスター60の状態装置64 がPCI特別サイクルを実行し、ターゲット70にフラグ72をセットする。本 発明にかかるPCI特別サイクルは、本発明の属する技術分野において公知のP CI特別サイクルと略々同じものである。本発明の属する技術分野において公知 のように、マスター60によるPCI特別サイクルは、一つのメッセージで呼ば れる、PCIバス50上の複数ターゲットに対する単一データ相の特別の同報通 信である。具体的には、アドレス相の間、マスター60は、PCI特別サイクル コマンド(PCI標準における2進数「0001」)をC/BEバスに送信する 。各ターゲット70は、次のデータ相の間にPCI特別サイクルコマンドの存在 を検知する。特別サイクルのデータ相の間、マスター60はメッセージをA/D バスに送信し、各ターゲット70のデコーダ75がそのメッセージを解読する 本発明にかかる最初のPCI特別サイクルの間、マスター60は、バースト同 報通信がまさに始まろうとしている各ターゲット70の状態装置74にメッセー ジを出力する。例えば、本発明の好適例においては、バースト同報通信に関係す るメッセージが、A/Dバスの下半分においてコード「0003」(16進法) を使用する可能性がある。各ターゲット70のフラグ72をセットするための指 令が、A/Dバスの上半分においてコード「000F」(16進法)によって示 される可能性がある。各ターゲット70はPCI特別サイクルメッセージを受信 し、そのデコーダ75によって指令を解読し、そのフラグ72をセットする。メ ッセージにとって重要な要求事項として、それらのコードが既にPCI仕様にお いて割り当てられていることがある。 マスターBIU60は、異なる同報通信状況を示すために、メッセージにおい て、種々の異なる指令を使用することができる。例えば、すべての記憶装置に対 して同報通信するための一つの指令が存在する可能性があり、もう一つの指令は グラフィックプロセッサ等に対する同報通信指令であるかもしれない。その指令 が与えられるBIU80のみが、次のバースト同報通信相の間データを使用する ことができる。しかし、すべてのBIU80は、衝突を避けるために、依然とし てフラグ72をセットするであろう。 バースト同報通信によってデータが伝送される前にターゲット70内にすべて のフラグ72をセットする必要があるため、PCI特別サイクルの完了とバース ト同報通信トランザクションの間に、外部バス列アービタが、マスターBIU6 0からPCIバス50の制御を取り外さないことを勧める(これが必要という訳 ではない)。 一旦ターゲットフラグ72がセットされると、ターゲット70内の状態装置7 4が、通常のPCIに従った動作から離れ、特別なバースト同報通信動作のパタ ーンの下での動作を開始する。このバースト同報通信に従う状態では、書込みト ランザクションが具体的にそのターゲットにアドレスされていなくとも、各ター ゲット70は各書込みトランザクションにあるPCIバスからデータをロードす る。さらに、ターゲット70はDEVSEL#またはTRDY#信号をアサート することはない。 ターゲット70にフラグ72をセットすると同時に、マスター60は自己のフ ラグ62をセットする。一旦マスター60にフラグ62がセットされると、マス ター60は同報通信に備える。同様に、一旦各ターゲット70にフラグ72がセ ットされると、各ターゲット70は バースト同報通信の今にも起ころうとして いる受信に備える。各ターゲット70は、そのコマンドがターゲット70のアド レスを伝送しないC/BEバス上の書込み型のコマンドを待つ。その後、各クロ ックサイクルの間、各ターゲット70が、ADバス上に存在するデータを、その 書込みバッファ76へ、そしてそこから伝送FIFO78へ読出す。 バースト同報通信が図5のタイミングチャートに示されている。クロック信号 CLK100がBIU55の動作を同期させる。マスターBIU60及びターゲ ットBIU70が、クロック信号CLK100の立ち上がり端102の入力ライ ンのステータスをサンプリングする。このシステムでは、クロック#1において すべてのステータスをディアサートすることから始め、ADバスまたはC/BE にはデータが存在しない。 各ターゲット70にフラグ72をセットするため、一旦マスター60がPCI 特別サイクルを完成させると、クロック端#2の前に、マスター60はFRAM E#信号110をアサートする。FRAME#信号110は同報通信トランザク ションの開始及び期間を示す。マスターBIU60は、FRAME#信号110 が最終のデータ相を伝送していることを示すため、FRAME#信号110のア サートを停止する。例えば、FRAME#信号110がクロック#8においてア サートされている場合には、各ターゲット70は、時間114におけるデータが 最後のデータ相であることを知る。 本好適例においては、バースト同報通信の開始時において、クロック#2のア ドルス相において、マスター60が自己のアドレス120をADバス上に出力す る。マスター60はまた、PCIブリッジが確実にその列にデータを通過させな いようにするため、DEVSEL#信号をアサートする。自己のアドレスをAD バス上に置くことによって、他のターゲット70のすべてがDEVSEL#信号 をアサートしないため、マスター60は競合を避ける。(しかし、マスター60 はまた、同様の結果を得るために、使用されていないアドレスをADバス上に置 くこともできる。)同時に、マスター60は、C/BEバス上に書込み型コマン ド130を出力する。PCI標準書込みコマンド「0111」(2進数)または I/O書込みコマンド「0110」(2進数)等の書込み型コマンド130は、 待機しているすべてのターゲット70にADバスからのデータの受入を開始する ように命ずる。 通常のPCIに従う動作において、マスター60が、(書込み動作において) データをADバスへ駆動し、または(読出し動作において)ADバスからのデー タの受け入れに備えていることを示すため、IRDY信号が低く(アサートされ るように)駆動される。しかし、バースト同報通信モードにおいて、マスター6 0は、その動作がバースト同報通信トランザクションシーケンスであることを示 すため、IRDY信号135を高く(アサートされるように)駆動する。 同様に、通常のPCIに従う動作においては、ターゲット70が(書込み動作 において)ADバスからのデータの受け入れに備えていること、または(読出し 動作において)データをADバスへ駆動することを示すため、ターゲット70が TRDY#を低く(アサートされるように)駆動する。しかし、バースト同報通 信モードにおいては、ターゲット70は、TRDY#信号をアサートせず、TR DY#信号は高く駆動されたまま留まっている。ターゲット70はTRDY信号 をアサートしないため、マスター60は、データが正確に受け入れられたと判断 する。実際、本好適例においては、バースト同報通信動作の間、マスター60は TRDY#信号及びSTOP#信号のいずれにも応答することはなく、ターゲッ ト70がTRDY#信号及びSTOP#信号のいずれにもアサートすることはな い。 本発明の好適例において、クロック#2のアドレス相に続き、マスター60は クロック#4(または他に指定されたクロック)において、データをADバスに 駆動することができる。マスター60は、それに続くデータワードをFIFOユ ニット69から書込みレジスタに伝送し、それからPCIバス50へと伝送する 。マスター60は、データのバースト122(すなわち、ポーズを全く介在させ ることなく、引き続くデータ相における一つの文字列123)をADバスに送信 する。各それぞれの引き続くクロックにおいて、新たなワード123がADバス 上に置かれる。各クロックにおいて、各ターゲット70がADバスからワード1 23を書込みレジスタ76へ、それから伝送FIOFO78へとロードする。こ れらの書込み動作はPCI特別サイクルの一部としてのメッセージではなく、通 常のPCI書込みサイクルであることに留意しなければならない。 本発明の好適例において、セットされた数のワード123が各バースト122 に伝送される。マスター60はTRDY#信号及びSTOP#信号のいずれにも 応答することはないため、伝送FIFO78が上書きされないことを確保するこ とはマスター60の責任においてなされなければならない。具体的には、マスタ ー60が、伝送FIFO78の深さに合わせるため、正確な数のワードを送信す る。すなわち、同報通信の大きさは、ターゲット70における伝送FIFO78 の利用できる深さのみによって制限を受ける。(伝送FIFO78は2つのポー トを有するので、「利用できる」深さは物理的な深さよりも大きくできるためで ある。というのは、データが伝送FIFO78の一つの「端部」に記憶される間 に、データが伝送FIFO78の他の「端部」から取り去られるからである。) 本好適例においては、伝送FIFO78の深さは128ワードであるが、より 大きなまたは小さな容量とすることも可能である。マスター60が、同報通信の ためのより多きなデータを有する場合には、その状態装置64によって、マスタ ー60が所定の時間停止し、各ターゲット70がそのデータを処理することを許 容し、そして、もう一つのバーストを復活させる(遅れによってバスの制御が失 われていない場合には、マスター60はバスの制御を再捕捉しなければならない )。一旦バースト同報通信が開始されると、完全なブロックが出力されるまで、 マスター60は、データを伝送し続ける。 BIU80の状態装置64には、呼び出し時間用タイマが含まれることがある 。本好適例においては、この呼び出し時間用タイマが、トランザクションの開始 時に所定の値に設定され、各8PCIバスクロック毎に減少する。PCIに従う 通常の書込み動作において、バス制御の許容を取り消すため、呼び出し時間用タ イマが終了し、バスアービタがGNT#信号をアサートした場合には、マスター 60はそのトランザクションを中止しなければならない。反対に、バースト12 2を伝送するため、本実施例においては、PCIバス50の制御を得るため、マ スター60は内部呼び出し時間用タイマ信号を無視する。列40上のすべてのB IU80が共同して機能するため、これは受入可能である。しかし、PCIから PCIへのブリッジ37までにとっては、これは必ずしも真ではない。代替例に おいて、バースト同報通信トランザクションにおいて、マスター60は、より大 きな初期値を有する呼び出し時間用タイマを使用することができるため、マスタ ー60は、バースト同報通信を完全なものとするためより多くのデータ相を有す る。 一旦マスター60がすべてのデータを伝送し、バースト同報通信トランザクシ ョンが完了すると、マスター60はもう一つのPCI特別サイクルを実行し、タ ーゲット70内のフラグ72をリセットし、同時に自己のフラグ62をリセット する。マスター60は、マスター60によって実行されるPCI特別サイクルに 応答することによって、または他の内部回路によって直接自己のフラグ62をリ セットすることができる。ターゲットフラグ72のリセットは、各フラグ72を セットするために以前PCI特別サイクルによって行われたものと同様の要領で 行われるが、このメッセージは各フラグ72をリセットするための指令を含んで いる。例えば、リセットメッセージは、A/Dバスの上半分において、コード「 0000」(16進数)によって指示されることが可能である。 ターゲットフラグ72がセットされた後、バスの再アービトレーションによっ て、マスター60がPCIバス50の制御を失うことも有り得る。しかし、いか なるBIU80においても、一旦そのフラグ82がセットされると、バースト同 報通信トランザクションが許容されるのみである。BIU80は、マスター60 であろうとターゲット70であろうと、リトライコマンドを発生させることによ って、いかなる書込み処理に対しても応答する(すなわち、BIU80がアドレ スされている書込みトランザクション)。本好適例においては、BIU80のフ ラグ82がセットされている場合には、IRDY#信号が低くアサートされ、B IU80が書込みコマンドによってアドレスされ、そしてBIU80がSTOP #信号をアサートする。アサートされたSTOP#信号をアサートされたTRD Y#信号と組み合わせることによって、現在のマスター60にそのトランザクシ ョンを中止させるリトライ信号が得られる。実行すべきバースト同報通信トラン ザクションを有するBIU80がPCIバス50の制御を得て、そのバーストを 継続するまで、アービトレーションは強制的に何度でも行われる。各BIU80 は通常、単一のデータ相コマンドに応答することができる。 以上のように、本発明は、同報通信システムまたは電子装置が効果的に共通の PCIシステムに付属の同等のネットワークにメッセージを同報通信することを 可能にするとともに、いくつかの装置間でセマフォフラグを共有することを可能 とするためのメカニズムを提供するものである。このコヒーレンシーフラグは、 同期のために使用されるとともに、装置に今にも起ころうとしている同報通信の 受信を準備させるために使用される。さらに、本発明は、本来、装置間に優先順 位についての解を提供するものである。すなわち、いくつかの同等の装置が同時 に同報通信を望んでいる場合に、最初にフラグがセットされた同等装置が同報通 信を行うことができ、他の同等装置は、システムアービトレーションユニットで 定められた順番を待たなければならない。いかなる場合にも、要求は決して廃棄 されることはなく、フラグを管理することによって、システムアービトレーショ ンを得たものが次の同報通信を行うことができる。 本発明は、このメカニズムによって、1つの同等装置から他の同等装置へのバ ースト同報通信を行うため、1つのバス列におけるネットワーク−同等装置間の 帯域幅の同等の共有が得られることであると結論付けることができる。例えば、 そのバックボーンとしての(PCI等の)共通のデータバスを有するいくつかの 独立したネットワークが、それらの間で同報通信できる。従来のPCIプロトコ ルによって、バスマスター装置が同報通信の共通のメカニズムとしての1つずつ のバースト伝送を行うことができる。本発明は、バスマスターBIUから、同じ 列上の他のすべてのBIU装置への同報通信を許容するためのメカニズムを提供 することによって、PCIプロトコルを展開するものである。例えば、1つのネ ットワークが修繕のために一定の時間利用できなくなる場合には、修繕が始まる 前に、他のすべての同等装置に長い同報通信メッセージを送信するためバースト 同報通信トランザクションを使用することができる。もう一つのメッセージを、 予想される万一の場合に備えてすべてのネットワークに警告を与える同期する目 的で使用することも可能である。 本発明を使用することにより、ネットワーク上またはバスシステム上のすべて の関係する(同等の)装置に、バースト同報通信を行うため、バスのマスターシ ップを得る(そうするようにバスアービタを構成する)同一の機会が与えられる 。しかし、セマフォコヒーレンシーフラグメカニズムは、どの装置が同報通信を することができるかを管理する(すなわち、すべてのフラグをセットした装置が 他の装置にデータをバーストすることができる)。すべての装置が同時に同報通 信することを望んでいる場合には、アクセスの順番がセマフォ管理メカニズムと の関連で、バスアービタによって決定される。優先順位が必要な場合には、バス アービタによってこれとは異なる形態で構成される。バスアービタの構成はシス テム毎に異なり、使用者の好みに応じて決定される。 本発明の種々の実施例を記載したが、種々の改変例は、本発明の主旨及び技術 的範囲から逸脱するものではない。例えば、本発明はPCIバスとの関連で記載 されているが、同様の考えを、バースト同報通信トランザクションモードを有し ないが、同報通信特別サイクルコマンドを介して複数フラグをセットすることが できるいかなるバスに対しても適用することができる。従って、本発明は具体的 に示した実施例に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲の記載のみに よって限定されることに留意すべきである。
【手続補正書】 【提出日】1998年2月3日 【補正内容】 特許請求の範囲の補正 [1996年10月29日に国際事務局受領、出願当初の請求項1乃至3、及び 請求項6乃至10が補正され、残りの請求項は補正されていない(全4頁)] 特許請求の範囲 1.バースト同報通信データ伝送モードを有しないが同報通信コマンドサイクル を有し少なくとも一つのデータ相を含む、トランザクションプロトコルを有する バスに接続された複数の装置を有するネットワークにおいて、イニシエータ装置 から複数の他の装置に同時にデータを伝送する方法であって、 (a)該イニシエータ装置によって前記バスの制御を捕捉し、 (b)前記複数の他の装置の各々において、バースト同報通信トランザクション の開始を指示するためにフラグを同報通信コマンドサイクルによってセットし、 そして同時に、前記イニシェータ装置においてバースト同報通信トランザクショ ンに対する準備を完了するためにフラグをセットし、 (c)前記イニシエータ装置から前記複数の他の装置の各々に前記バス上でデー タを同時にバースト同報通信し、ここでデータのこのバースト同報通信が複数の データ相にわたって展開され得、 (d)同報通信コマンドサイクルによって前記他の装置の各々のフラグをリセッ トし、そして同時に、前記バースト同報通信トランザクションの終了を指示する ために前記イニシエータ装置における前記フラグをリセットする、 ステップを備えることを特徴とする伝送方法。 2.バスに接続された複数の装置を有するネットワークにおいて、イニシエータ 装置から前記バスに接続された複数の他の装置に同時にデータを伝送する方法で あって、前記バスは少なくとも1つのデータ相を含むトランザクションプロトコ ルを有し、該方法が、 (a)該イニシエータ装置によって前記バスの制御を捕捉し、 (b)前記複数の他の装置の各々と、前記イニシエータ装置におけるコヒーレン シーフラグを同時にセットし、 (c)前記イニシエータ装置から前記複数の他の装置の各々に前記バス上でデー タを同時にバースト同報通信し、ここでデータのこの同報通信が複数のデータ相 にわたって展開され得、 (d)前記イニシエータ装置及び前記複数の他の装置における各々の前記コヒー レンシーフラグを同時にリセットする、 ステップを備えることを特徴とする伝送方法。 3.前記バースト同報通信するステップが、予め定められた量のデータを同報通 信するステップを更に含むことを特徴とする請求項2記載の伝送方法。 4.前記バスが周辺装置接続(PCI)バスで構成されることを特徴とする請求 項2記載の伝送方法。 5.前記他の装置の各々の前記フラグが、PCI特別サイクルコマンドによって セットされることを特徴とする請求項4記載の伝送方法。 6.前記データをバースト同報通信するステップは、更に、アドルス相において 、前記イニシエータ装置から前記バスにアドレスを伝送し、複数のそれに引き続 くデータ相において、前記イニシエータ装置から前記バスにデータを伝送するス テップを含むことを特徴とする請求項2記載の伝送方法。 7.周辺装置接続(PCI)バスに接続された複数の装置を有するネットワーク において、イニシエータ装置から複数の他の装置にデータを伝送する方法であっ て、 (a)該イニシエータ装置によって前記PCIバスの制御を捕捉し、 (b)前記複数の他の装置の各々においてはPCI特別サイクルコマンドによっ て、そして前記イニシエータ装置において、フラグを同時にセットし、 (c)前記イニシエータ装置から前記複数の他の装置の各々に少なくとも一つの データ相にわたって前記PCIバス上でデータを同時にバースト同報通信し、 (d)前記複数の他の装置の各々においてはPCI特別サイクルコマンドによっ て、そして前記イニシエータ装置において、フラグを同時にリセットする、 ステップを備えることを特徴とする伝送方法。 8.装置をPCIバスに接続するバスインタフェイスユニット(BIU)であっ て、 (a)BIUがバースト同報通信トランザクションを有する場合に前記PCIバ スの制御を捕捉する手段と、 (b)フラグと、 (c)前記PCIバス上で第1のメッセージと第2のメッセージを伝送し、受信 する手段と、 (d)(1)前記BIUが前記PCIバスの制御を捕捉し、前記フラグがセット されていない場合、または (2)前記BIUが第1のメッセージ受信した場合に、 前記フラグをセットする手段と (e)前記フラグがセットされている場合に、前記PCIバスの少なくとも1つ のデータ相にわたって展開するバースト同報通信トランザクションを、前記PC Iバスに接続されている複数の他の装置に同時に伝送する手段と、 (f)フラグがセットされている場合に、前記PCIバス上のバースト同報通信 トランザクションを受信する手段と、 (g)(1)前記BIUが前記バースト同報通信トランザクションを完了した場 合、または (2)前記BIUが第2のメッセージ受信した場合に、 前記フラグをリセットする手段と、 を備えることを特徴とするバスインタフェイスユニット。 9.バースト同報通信データ伝送モードを有しないが同報通信コマンドサイクル を有し少なくとも1つのデータ相を含む、トランザクションプロトコルを有する バスに接続された複数の装置を有するネットワークにおいて、複数の他の装置に 同時にデータを伝送するためのバスインタフェイス装置であって、 (a)前記バスの制御を捕捉する手段と、 (b)前記複数の他の装置の各々において、バースト同報通信トランザクション の開始を指示するためにフラグを同報通信コマンドサイクルによってセットし、 そして同時に、バースト同報通信トランザクションに対する準備を完了するため に内部フラグをセットする手段と、 (c)前記複数の他の装置の各々に前記バス上で、複数のデータ相にわたって展 開し得るバースト同報通信データを同時に伝送する手段と、 (d)同報通信コマンドサイクルによって前記他の装置の各々のフラグをリセッ トし、そして同時に、前記バースト同報通信トランザクションの終了を指示する ためにその内部フラグをリセットする手段と、 を備えることを特徴とするバスインタフェイス装置。 10.バースト同報通信データ伝送モードを有しないが同報通信コマンドサイク ルを有し少なくとも1つのデータ相を含む、トランザクションプロトコルを有す るバスに接続された複数の装置を有するネットワークにおいて、複数のバスイン タフェイス装置に同時にデータを送信するマスター装置からのデータを受信する 各バスインタフェイス装置が、 (a)マスター装置からの同報通信コマンドサイクルの受信に応答してバースト 同報通信トランザクションの開始を指示するためにフラグをセットする手段と、 (b)前記バスに接続された他のすべてのバスインタフェイス装置と同時に、前 記マスター装置から前記バス上で、複数のデータ相にわたって展開し得るバース ト同報通信データを受信する手段と、 (c)マスター装置からの同報通信コマンドサイクルの受信に応答して前記バー スト同報通信トランザクションの終了を指示するためにフラグをリセットする手 段と、 を備えることを特徴とするバスインタフェイス装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S Z,UG),UA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD ,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CZ, DE,DK,EE,ES,FI,GB,GE,HU,I S,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LK,LR ,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN, MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,S D,SE,SG,SI,SK,TJ,TM,TR,TT ,UA,UG,UZ,VN 【要約の続き】 れる。本発明は、新たな動作モードを追加することによ り、既存のバス技術を発展させたものである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.バースト同報通信データ伝送モードを有しないが、同報通信コマンドサイク ルを有するトランザクションプロトコルを有するバスに接続された複数の装置を 有するネットワークにおいて、イニシエータ装置から複数の他の装置に同時にデ ータを伝送する方法であって、 (a)該イニシエータ装置によって前記バスの制御を捕捉し、 (b)前記複数の他の装置の各々において、バースト同報通信トランザクション の開始を指示するためにフラグを同報通信コマンドサイクルによってセットし、 そして同時に、前記イニシェータ装置においてバースト同報通信トランザクショ ンに対する準備を完了するためにフラグをセットし、 (c)前記イニシエータ装置から前記複数の他の装置の各々に前記バス上でデー タを同時にバースト同報通信し、 (d)同報通信コマンドサイクルによって前記他の装置の各々のフラグをリセッ トし、そして同時に、前記バースト同報通信トランザクションの終了を指示する ために前記イニシエータ装置における前記フラグをリセットする、 ステップを備えることを特徴とする伝送方法。 2.バスに接続された複数の装置を有するネットワークにおいて、イニシエータ 装置から他の装置に同時にデータを伝送する方法であって、 (a)該イニシエータ装置によって前記バスの制御を捕捉し、 (b)前記他の装置の各々と、前記イニシエータ装置におけるコヒーレンシーフ ラグを同時にセットし、 (c)前記イニシエータ装置から前記他の装置の各々に前記バス上でデータを同 時に同報通信し、 (d)前記イニシエータ装置及び前記他の装置における各々の前記コヒーレンシ ーフラグを同時にリセットする、 ステップを備えることを特徴とする伝送方法。 3.前記同報通信が予め定められた量のデータを含むことを特徴とする請求項2 記載の伝送方法。 4.前記バスが周辺装置接続(PCI)バスで構成されることを特徴とする請求 項2記載の伝送方法。 5.前記他の装置の各々の前記フラグが、PCI特別サイクルコマンドによって セットされることを特徴とする請求項4記載の伝送方法。 6.前記データを同報通信するステップは、更に、アドレス相において、前記イ ニシエータ装置から前記バスにアドレスを伝送し、複数のそれに引き続くデータ 相において、前記イニシエータ装置から前記バスにデータを伝送するステップを 含むことを特徴とする請求項2記載の伝送方法。 7.周辺装置接続(PCI)バスに接続された複数の装置を有するネットワーク において、イニシエータ装置から他の装置にデータを伝送する方法であって、 (a)該イニシエータ装置によって前記PCIバスの制御を捕捉し、 (b)前記他の装置の各々においてはPCI特別サイクルコマンドによって、そ して前記イニシエータ装置において、フラグを同時にセットし、 (c)前記イニシエータ装置から前記他の装置の各々に前記PCIバス上でデー タを同時に同報通信し、 (d)前記他の装置の各々においてはPCI特別サイクルコマンドによって、そ して前記イニシエータ装置において、フラグを同時にリセットする、 ステップを備えることを特徴とする伝送方法。 8.装置をPCIバスに接続するバスインタフェイスユニット(BIU)であっ て、 (a)BIUがバースト同報通信トランザクションを有する場合に前記PCIバ スの制御を捕捉する手段と、 (b)フラグと、 (c)前記PCIバス上で第1のメッセージと第2のメッセージを伝送し、受信 する手段と、 (d)(1)前記BIUが前記PCIバスの制御を捕捉し、前記フラグがセット されていない場合、または (2)前記BIUが第1のメッセージ受信した場合に、 前記フラグをセットする手段と (e)前記フラグがセットされている場合に、前記PCIバス上でバースト同報 通信トランザクションを伝送し、受信する手段と、 (f)(1)前記BIUが前記バースト同報通信トランザクションを完了した場 合、または (2)前記BIUが第2のメッセージ受信した場合に、 前記フラグをリセットする手段と、 を備えることを特徴とするバスインタフェイスユニット。 9.バースト同報通信データ伝送モードを有しないが、同報通信コマンドサイク ルを有するトランザクションプロトコルを有するバスに接続された複数の装置を 有するネットワークにおいて、複数の他の装置に同時にデータを伝送するための バスインタフェイス装置であって、 (a)前記バスの制御を捕捉する手段と、 (b)前記複数の他の装置の各々において、バースト同報通信トランザクション の開始を指示するためにフラグを同報通信コマンドサイクルによってセットし、 そして同時に、バースト同報通信トランザクションに対する準備を完了するため に内部フラグをセットする手段と、 (c)前記複数の他の装置の各々に前記バス上でバースト同報通信データを同時 に伝送する手段と、 (d)同報通信コマンドサイクルによって前記他の装置の各々のフラグをリセッ トし、そして同時に、前記バースト同報通信トランザクションの終了を指示する ためにその内部フラグをリセットする手段と、 を備えることを特徴とするバスインタフェイス装置。 10.バースト同報通信データ伝送モードを有しないが、同報通信コマンドサイ クルを有するトランザクションプロトコルを有するバスに接続された複数の装置 を有するネットワークにおいて、複数のバスインタフェイス装置に同時にデータ を送信するマスター装置からのデータを受信する各バスインタフェイス装置が、 (a)マスター装置からの同報通信コマンドサイクルの受信に応答してバースト 同報通信トランザクションの開始を指示するためにフラグをセットする手段と、 (b)前記バスに接続された他のすべてのバスインタフェイス装置と同時に、前 記マスター装置から前記バス上でバースト同報通信データを受信する手段と、 (c)マスター装置からの同報通信コマンドサイクルの受信に応答して前記バー スト同報通信トランザクションの終了を指示するためにフラグをリセットする手 段と、 を備えることを特徴とするバスインタフェイス装置。
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