JPH11328099A - 情報処理装置用バスおよびその情報処理装置 - Google Patents
情報処理装置用バスおよびその情報処理装置Info
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- JPH11328099A JPH11328099A JP13295398A JP13295398A JPH11328099A JP H11328099 A JPH11328099 A JP H11328099A JP 13295398 A JP13295398 A JP 13295398A JP 13295398 A JP13295398 A JP 13295398A JP H11328099 A JPH11328099 A JP H11328099A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の目的は、種々のプロトコルを使用す
るI/O装置との接続性を保ちつつ、情報処理装置内部
のバス階層の数を減らすことにある。 【解決手段】 本発明では、システムバスとI/Oバス
の使用するプロトコルの両方を使用することができる混
在型システムバス(401)を設け、且つバスアダプタ
内部のバッファをアクセス先別に設け(406、40
8)、システムバスのプロトコルに対応するI/O装置
(7)へのアクセス頻度をI/Oバスのプロトコルに対
応するI/O装置(5)へのアクセス頻度より高めるシ
ステムバス制御手段(414)を備えた構成とする。こ
れにより、処理速度の遅いI/O装置が、グラフィック
ス等の処理速度の速いI/O装置の処理を待たせること
によるシステム性能の低下を防止しつつ、バスの階層数
を減少することができる。
るI/O装置との接続性を保ちつつ、情報処理装置内部
のバス階層の数を減らすことにある。 【解決手段】 本発明では、システムバスとI/Oバス
の使用するプロトコルの両方を使用することができる混
在型システムバス(401)を設け、且つバスアダプタ
内部のバッファをアクセス先別に設け(406、40
8)、システムバスのプロトコルに対応するI/O装置
(7)へのアクセス頻度をI/Oバスのプロトコルに対
応するI/O装置(5)へのアクセス頻度より高めるシ
ステムバス制御手段(414)を備えた構成とする。こ
れにより、処理速度の遅いI/O装置が、グラフィック
ス等の処理速度の速いI/O装置の処理を待たせること
によるシステム性能の低下を防止しつつ、バスの階層数
を減少することができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パ−ソナルコンピ
ュ−タ等、バスを使用した情報処理装置に係り、特にそ
のバスを使用した情報処理の高速化技術に関する。
ュ−タ等、バスを使用した情報処理装置に係り、特にそ
のバスを使用した情報処理の高速化技術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のバスを使用した情報処理装置の技
術に関しては、特開平5−233528に開示されてい
る。従来、パ−ソナルコンピュ−タを始めとする情報処
理装置は、図3に示すように複数のバスが階層的に接続
された構成になっている。最上位のバスは演算装置(C
PUと称する)バス9で、CPUの性能向上に伴い、そ
のCPUバスで使用される周波数も上昇していく。これ
に対して、標準I/Oバス307は何世代にも渡って入
出力装置(以下、I/O装置と称する)や部品を継続的
に活用するため、従来機との互換性を重視し、CPUバ
スとは分離独立されている。また、最近のPCでは、複
数の標準I/Oバスを束ねてCPUバスとのインタフェ
−スをとったり、グラフィックス等の高速I/O装置を
接続するために、高速システムバス306が間に挿入さ
れた3階層のバス構成をとるのが一般的な方式となって
いる。
術に関しては、特開平5−233528に開示されてい
る。従来、パ−ソナルコンピュ−タを始めとする情報処
理装置は、図3に示すように複数のバスが階層的に接続
された構成になっている。最上位のバスは演算装置(C
PUと称する)バス9で、CPUの性能向上に伴い、そ
のCPUバスで使用される周波数も上昇していく。これ
に対して、標準I/Oバス307は何世代にも渡って入
出力装置(以下、I/O装置と称する)や部品を継続的
に活用するため、従来機との互換性を重視し、CPUバ
スとは分離独立されている。また、最近のPCでは、複
数の標準I/Oバスを束ねてCPUバスとのインタフェ
−スをとったり、グラフィックス等の高速I/O装置を
接続するために、高速システムバス306が間に挿入さ
れた3階層のバス構成をとるのが一般的な方式となって
いる。
【0003】従来技術の方式では、システムバスと比較
的低速な標準I/Oバスが分離されているため、高速な
グラフィックス等の転送が処理速度の遅いI/O装置の
転送によってまたされることがない。
的低速な標準I/Oバスが分離されているため、高速な
グラフィックス等の転送が処理速度の遅いI/O装置の
転送によってまたされることがない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の方式では、CP
Uバス、あるいは高速システムバスと標準I/Oバスが
分離されているため、高速なグラフィックス等の転送が
処理速度の遅いI/O装置の転送によって邪魔されるこ
とがない反面、3階層構造であるために、CPUからI
/O装置へのアクセス時間(レイテンシ−)が増大する
という問題がある。一方、レイテンシ−を小さくするた
めバスを2階層構造にすると、高速システムバスと標準
I/Oバスの各々に対応したI/O装置を活用すること
ができなくなり、装置設計の自由度が減少するという不
便さが生じる。
Uバス、あるいは高速システムバスと標準I/Oバスが
分離されているため、高速なグラフィックス等の転送が
処理速度の遅いI/O装置の転送によって邪魔されるこ
とがない反面、3階層構造であるために、CPUからI
/O装置へのアクセス時間(レイテンシ−)が増大する
という問題がある。一方、レイテンシ−を小さくするた
めバスを2階層構造にすると、高速システムバスと標準
I/Oバスの各々に対応したI/O装置を活用すること
ができなくなり、装置設計の自由度が減少するという不
便さが生じる。
【0005】本発明の目的は、複数のバス(高速システ
ムバス、標準I/Oバス等)と多様なI/O装置との接
続性は保ちつつ、情報処理装置内部のバス階層の数を減
らすことでCPUからI/O装置へのアクセス時間(レ
イテンシ−)を低減することにある。
ムバス、標準I/Oバス等)と多様なI/O装置との接
続性は保ちつつ、情報処理装置内部のバス階層の数を減
らすことでCPUからI/O装置へのアクセス時間(レ
イテンシ−)を低減することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明では上記目的を達
成するため、複数のバス(高速システムバス、標準I/
Oバス等)で使用されるプロトコルを全て使用できるバ
ス(以下、混在型システムバスと称する)を新たに定義
する。ここで、混在型システムバスの有するバス信号線
数が増加してバスアダプタのコストが増大することを防
ぐため、混在型システムバスの有するバス信号線は極力
共用とする。具体的には以下のような構成とする。すな
わち、中央処理装置とバスアダプタと前記バスアダプタ
と複数の入出力装置を接続するバスとを有する情報処理
装置において、前記バスは前記複数の入出力装置に各々
対応するプロトコルで共通して使用するバス信号線を有
する構成とする。
成するため、複数のバス(高速システムバス、標準I/
Oバス等)で使用されるプロトコルを全て使用できるバ
ス(以下、混在型システムバスと称する)を新たに定義
する。ここで、混在型システムバスの有するバス信号線
数が増加してバスアダプタのコストが増大することを防
ぐため、混在型システムバスの有するバス信号線は極力
共用とする。具体的には以下のような構成とする。すな
わち、中央処理装置とバスアダプタと前記バスアダプタ
と複数の入出力装置を接続するバスとを有する情報処理
装置において、前記バスは前記複数の入出力装置に各々
対応するプロトコルで共通して使用するバス信号線を有
する構成とする。
【0007】ただし、前記混在型システムバスを用いた
場合、処理速度の異なる入出力装置の混在による、グラ
フィックス等の処理速度の速いI/O装置の性能低下と
いう新たな問題が生じる。すなわち、処理速度の遅いI
/O装置は、処理速度の速いI/O装置に比べてバスを
占有する時間が長く、その間、処理速度の速いI/O装
置の処理を待たせ、結果としてシステム全体の性能を低
下させるという問題が生じる。
場合、処理速度の異なる入出力装置の混在による、グラ
フィックス等の処理速度の速いI/O装置の性能低下と
いう新たな問題が生じる。すなわち、処理速度の遅いI
/O装置は、処理速度の速いI/O装置に比べてバスを
占有する時間が長く、その間、処理速度の速いI/O装
置の処理を待たせ、結果としてシステム全体の性能を低
下させるという問題が生じる。
【0008】そこで本発明では、バスアダプタにアクセ
ス先別または使用されるプロトコルごとに当該バスアダ
プタに入力される信号を振り分けて前記信号を出力する
手段を設けることで問題を解決する。具体的には上記の
バスアダプタに以下の構成を加える。
ス先別または使用されるプロトコルごとに当該バスアダ
プタに入力される信号を振り分けて前記信号を出力する
手段を設けることで問題を解決する。具体的には上記の
バスアダプタに以下の構成を加える。
【0009】前記バスアダプタは、該バスアダプタに入
力される信号のプロトコルを判定する判定手段と、前記
判定手段によって判定されたプロトコルごとに前記信号
を格納する複数のバッファと、所定の基準に従って前記
複数のバッファから前記バスに信号を送出するバッファ
を選択する手段とを有する構成とする。
力される信号のプロトコルを判定する判定手段と、前記
判定手段によって判定されたプロトコルごとに前記信号
を格納する複数のバッファと、所定の基準に従って前記
複数のバッファから前記バスに信号を送出するバッファ
を選択する手段とを有する構成とする。
【0010】ここで所定の基準とは、高速システムバス
で使用されるプロトコルに対応したI/O装置へのアク
セス頻度と標準I/Oバスで使用されるプロトコルに対
応したI/O装置へのアクセス頻度との比率に比例し
て、前記複数のバッファの各々のバスを使用する頻度の
比率となるように前記バッファを選択するという基準に
することもできる。
で使用されるプロトコルに対応したI/O装置へのアク
セス頻度と標準I/Oバスで使用されるプロトコルに対
応したI/O装置へのアクセス頻度との比率に比例し
て、前記複数のバッファの各々のバスを使用する頻度の
比率となるように前記バッファを選択するという基準に
することもできる。
【0011】上記の構成によれば、処理速度の遅いI/
O装置がグラフィックス等の処理速度の速いI/O装置
の処理を待たせることでシステムのト−タル性能が低下
することを防止することができる。
O装置がグラフィックス等の処理速度の速いI/O装置
の処理を待たせることでシステムのト−タル性能が低下
することを防止することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図1か
ら図10によって説明する。図1は本発明の第1の実施
例のシステム全体構成を示すブロック図、図2は本発明
の第2の実施例のシステム全体構成を示すブロック図、
図3は情報処理装置の従来例のシステム全体構成を示す
ブロック図、図4は本発明の実施例のバスアダプタの内
部構成を示す詳細ブロック図、図5は従来例の高速シス
テムバスのライト転送のタイミングチャ−ト、図6は従
来例の標準I/Oバスのライト転送のタイミングチャ−
ト、図7は本発明の混在型システムバスの実施例におけ
るライト転送のタイミングチャ−ト、図8は本実施例の
バスアダプタのバッファ−の状態を示すブロック図、図
9は本発明の転送制御方式を示すタイミング図、図10
は本発明の情報処理システムのアドレス空間マップであ
る。
ら図10によって説明する。図1は本発明の第1の実施
例のシステム全体構成を示すブロック図、図2は本発明
の第2の実施例のシステム全体構成を示すブロック図、
図3は情報処理装置の従来例のシステム全体構成を示す
ブロック図、図4は本発明の実施例のバスアダプタの内
部構成を示す詳細ブロック図、図5は従来例の高速シス
テムバスのライト転送のタイミングチャ−ト、図6は従
来例の標準I/Oバスのライト転送のタイミングチャ−
ト、図7は本発明の混在型システムバスの実施例におけ
るライト転送のタイミングチャ−ト、図8は本実施例の
バスアダプタのバッファ−の状態を示すブロック図、図
9は本発明の転送制御方式を示すタイミング図、図10
は本発明の情報処理システムのアドレス空間マップであ
る。
【0013】図1および図2において、1は中央処理装
置(CPU)、2はメインメモリ(MM)、3はリ−ド
・オンリ−・メモリ(ROM)、4はバスのプロトコル
変換を行うバスアダプタ、5、6はI/Oバスのインタ
フェ−スを有する入出力装置(I/O装置)、7、8は
システムバスのインタフェ−スを有する入出力装置(I
/O装置)、9はCPUバス、10は複数のバス(ここ
ではI/Oバスとシステムバス)のバスプロトコルで共
用できるバス信号線、11はI/Oバスプロトコル専用
のバス信号線、12はシステムバスプロトコル専用のバ
ス信号線である。バス信号線10、11、12で1つの
混在型システムバスが構成される。
置(CPU)、2はメインメモリ(MM)、3はリ−ド
・オンリ−・メモリ(ROM)、4はバスのプロトコル
変換を行うバスアダプタ、5、6はI/Oバスのインタ
フェ−スを有する入出力装置(I/O装置)、7、8は
システムバスのインタフェ−スを有する入出力装置(I
/O装置)、9はCPUバス、10は複数のバス(ここ
ではI/Oバスとシステムバス)のバスプロトコルで共
用できるバス信号線、11はI/Oバスプロトコル専用
のバス信号線、12はシステムバスプロトコル専用のバ
ス信号線である。バス信号線10、11、12で1つの
混在型システムバスが構成される。
【0014】図3において、301は高速システムバス
と標準I/Oバスとの間のプロトコル変換を行うバスア
ダプタ、302はグラフィックス等の処理速度の速いI
/O装置、303、304、305は処理速度の遅いI
/O装置、306は高速システムバス、307は標準I
/Oバスである。
と標準I/Oバスとの間のプロトコル変換を行うバスア
ダプタ、302はグラフィックス等の処理速度の速いI
/O装置、303、304、305は処理速度の遅いI
/O装置、306は高速システムバス、307は標準I
/Oバスである。
【0015】図4において、401は混在型システムバ
ス、402はバスアダプタ4内部のCPUバスインタフ
ェ−ス制御部、403はアドレスデコ−ダ、404はI
/Oバス対応I/O装置アクセス用バッファとシステム
バス対応I/O装置アクセス用バッファのいずれかにデ
−タを入れるかを選択制御するバッファ制御部、405
はI/Oバス対応I/O装置アクセス用バッファ(混在
型システムバスからCPUバス方向)、406はシステ
ムバス対応I/O装置アクセス用バッファ(混在型シス
テムバスからCPUバス方向)、407はI/Oバス対
応I/O装置アクセス用バッファ(CPUバスから混在
型システムバス方向)、408はシステムバス対応I/
O装置アクセス用バッファ(CPUバスから混在型シス
テムバス方向)、409は一つのモジュ−ルにバス使用
権を与えている時間を計測するためのタイマ、410は
混在型システムバスのバス使用権を調停するバスア−ビ
タ、411は入力バッファ、412は出力バッファ、4
13はセレクタ、414はシステムバスアクセスを制御
するシステムバス制御部、415はセレクタ、416は
バッファ405から408それぞれから発行された転送
の数を計数するためのカウンタである。
ス、402はバスアダプタ4内部のCPUバスインタフ
ェ−ス制御部、403はアドレスデコ−ダ、404はI
/Oバス対応I/O装置アクセス用バッファとシステム
バス対応I/O装置アクセス用バッファのいずれかにデ
−タを入れるかを選択制御するバッファ制御部、405
はI/Oバス対応I/O装置アクセス用バッファ(混在
型システムバスからCPUバス方向)、406はシステ
ムバス対応I/O装置アクセス用バッファ(混在型シス
テムバスからCPUバス方向)、407はI/Oバス対
応I/O装置アクセス用バッファ(CPUバスから混在
型システムバス方向)、408はシステムバス対応I/
O装置アクセス用バッファ(CPUバスから混在型シス
テムバス方向)、409は一つのモジュ−ルにバス使用
権を与えている時間を計測するためのタイマ、410は
混在型システムバスのバス使用権を調停するバスア−ビ
タ、411は入力バッファ、412は出力バッファ、4
13はセレクタ、414はシステムバスアクセスを制御
するシステムバス制御部、415はセレクタ、416は
バッファ405から408それぞれから発行された転送
の数を計数するためのカウンタである。
【0016】図5において、501はバスの信号線が同
期して変化するためのシステムクロック(CLK)、5
02はI/O装置7からバスア−ビタに対するバスの使
用権要求信号(BREQ1−N)、503はバスア−ビ
タからI/O装置7に対するバス使用許可信号(BGN
T1−N)、504は多重化されたアドレス/デ−タ信
号(AD(0−31)−P)、505はアドレスサイク
ル指定信号(AV−N)、506はデ−タサイクル指定
信号(DV−N)、507はリ−ド/ライト指定信号で
ある。
期して変化するためのシステムクロック(CLK)、5
02はI/O装置7からバスア−ビタに対するバスの使
用権要求信号(BREQ1−N)、503はバスア−ビ
タからI/O装置7に対するバス使用許可信号(BGN
T1−N)、504は多重化されたアドレス/デ−タ信
号(AD(0−31)−P)、505はアドレスサイク
ル指定信号(AV−N)、506はデ−タサイクル指定
信号(DV−N)、507はリ−ド/ライト指定信号で
ある。
【0017】図6において、601はバスの信号線が同
期して変化するためのシステムクロック(CLK)、6
02はI/O装置5からバスア−ビタに対するバスの使
用権要求信号(BREQ0−N)、603はバスア−ビ
タからI/O装置5に対するバス使用許可信号(BGN
T0−N)、604はアドレス信号(A(0−15)−
P)、605はデ−タ信号(D(0−31)−P)、6
06はアドレスラッチ信号(ALE−N)、607はデ
−タサイクル指定信号(DS−N)、608はリ−ド/
ライト指定信号、609はスレ−ブ側がデ−タを受け取
ったことをマスタ側に伝えるアクノリッジ信号(DTA
CK−N)である。
期して変化するためのシステムクロック(CLK)、6
02はI/O装置5からバスア−ビタに対するバスの使
用権要求信号(BREQ0−N)、603はバスア−ビ
タからI/O装置5に対するバス使用許可信号(BGN
T0−N)、604はアドレス信号(A(0−15)−
P)、605はデ−タ信号(D(0−31)−P)、6
06はアドレスラッチ信号(ALE−N)、607はデ
−タサイクル指定信号(DS−N)、608はリ−ド/
ライト指定信号、609はスレ−ブ側がデ−タを受け取
ったことをマスタ側に伝えるアクノリッジ信号(DTA
CK−N)である。
【0018】図7において、701はバスの信号線が同
期して変化するためのシステムクロック(CLK)、7
02はI/O装置7からバスア−ビタに対するバスの使
用権要求信号(BREQ1−N)、703はバスア−ビ
タからI/O装置7に対するバス使用許可信号(BGN
T1−N)、704はI/O装置5からバスア−ビタに
対するバスの使用権要求信号(BREQ0−N)、70
5はバスア−ビタからI/O装置5に対するバス使用許
可信号(BGNT0−N)、706はI/Oバス対応I
/O装置アクセス時はデ−タ信号、システムバス対応I
/O装置アクセス時は多重化されたアドレス/デ−タ信
号となる(AD(0−31)−P)、707はI/Oバ
ス対応I/O装置アクセス用アドレス信号(A(0−1
5)−P)、708はシステムバス対応I/O装置アク
セス用アドレスサイクル指定信号(AV−N)、709
はシステムバス対応I/O装置アクセス用デ−タサイク
ル指定信号(DV−N)、710はI/Oバス対応およ
びシステムバス対応I/O装置アクセス共用リ−ド/ラ
イト指定信号、711はI/Oバス対応I/O装置アク
セス用アドレスラッチ信号(ALE−N)、712はI
/Oバス対応I/O装置アクセス用デ−タサイクル指定
信号(DS−N)、713はI/Oバス対応I/O装置
アクセス用スレ−ブ側がデ−タを受け取ったことをマス
タ側に伝えるアクノリッジ信号(DTACK−N)であ
る。
期して変化するためのシステムクロック(CLK)、7
02はI/O装置7からバスア−ビタに対するバスの使
用権要求信号(BREQ1−N)、703はバスア−ビ
タからI/O装置7に対するバス使用許可信号(BGN
T1−N)、704はI/O装置5からバスア−ビタに
対するバスの使用権要求信号(BREQ0−N)、70
5はバスア−ビタからI/O装置5に対するバス使用許
可信号(BGNT0−N)、706はI/Oバス対応I
/O装置アクセス時はデ−タ信号、システムバス対応I
/O装置アクセス時は多重化されたアドレス/デ−タ信
号となる(AD(0−31)−P)、707はI/Oバ
ス対応I/O装置アクセス用アドレス信号(A(0−1
5)−P)、708はシステムバス対応I/O装置アク
セス用アドレスサイクル指定信号(AV−N)、709
はシステムバス対応I/O装置アクセス用デ−タサイク
ル指定信号(DV−N)、710はI/Oバス対応およ
びシステムバス対応I/O装置アクセス共用リ−ド/ラ
イト指定信号、711はI/Oバス対応I/O装置アク
セス用アドレスラッチ信号(ALE−N)、712はI
/Oバス対応I/O装置アクセス用デ−タサイクル指定
信号(DS−N)、713はI/Oバス対応I/O装置
アクセス用スレ−ブ側がデ−タを受け取ったことをマス
タ側に伝えるアクノリッジ信号(DTACK−N)であ
る。
【0019】図8において、801、802、803は
I/Oバス対応I/O装置アクセス要求(転送1−3、
転送1−2、転送1−1)、804、805、806は
システムバス対応I/O装置アクセス要求(転送2−
3、転送2−2、転送2−1)である。
I/Oバス対応I/O装置アクセス要求(転送1−3、
転送1−2、転送1−1)、804、805、806は
システムバス対応I/O装置アクセス要求(転送2−
3、転送2−2、転送2−1)である。
【0020】図9において、901は転送1−1、90
2は転送2−1、903は転送2−2、904は転送1
−2、905は転送1−1、906は転送2−1、90
7は転送2−2、908は転送2−3、909は転送1
−2である。
2は転送2−1、903は転送2−2、904は転送1
−2、905は転送1−1、906は転送2−1、90
7は転送2−2、908は転送2−3、909は転送1
−2である。
【0021】図10において、1001はアドレス空間
マップ、1002は主記憶アドレス空間、1003はシ
ステムバスアドレス空間、1004は標準I/Oバスア
ドレス空間である。
マップ、1002は主記憶アドレス空間、1003はシ
ステムバスアドレス空間、1004は標準I/Oバスア
ドレス空間である。
【0022】まず、第1の実施例の混在型システムバス
におけるシステムバスで使用されるプロトコルに対応し
たI/O装置へのアクセス方式から説明する。図5はラ
イト動作のタイミング図で、図1のI/O装置7からバ
スアダプタ4に対してライト転送を行う場合を示す。
におけるシステムバスで使用されるプロトコルに対応し
たI/O装置へのアクセス方式から説明する。図5はラ
イト動作のタイミング図で、図1のI/O装置7からバ
スアダプタ4に対してライト転送を行う場合を示す。
【0023】まず、BREQ1−N信号で、図1のI/
O装置7が混在型システムバスのバス使用権をバスア−
ビタ410に要求する。バスア−ビタ410はBGNT
1−N信号でバス使用権をI/O装置7に与える。バス
使用権を得たI/O装置7はアドレスサイクルとデ−タ
サイクルを1サイクルずつ出して、ライト転送を終了す
る。バスア−ビタはBREQ1−Nがネゲ−トされたこ
とを確認して、BGNT1−Nを打ち切る。
O装置7が混在型システムバスのバス使用権をバスア−
ビタ410に要求する。バスア−ビタ410はBGNT
1−N信号でバス使用権をI/O装置7に与える。バス
使用権を得たI/O装置7はアドレスサイクルとデ−タ
サイクルを1サイクルずつ出して、ライト転送を終了す
る。バスア−ビタはBREQ1−Nがネゲ−トされたこ
とを確認して、BGNT1−Nを打ち切る。
【0024】次に、第1の実施例の混在型システムバス
におけるI/Oバスで使用されるプロトコルに対応した
I/O装置へのアクセス方式を説明する。図6はライト
動作のタイミング図で、図1のI/O装置5からバスア
ダプタ4に対してライト転送を行う場合を示す。
におけるI/Oバスで使用されるプロトコルに対応した
I/O装置へのアクセス方式を説明する。図6はライト
動作のタイミング図で、図1のI/O装置5からバスア
ダプタ4に対してライト転送を行う場合を示す。
【0025】まず、BREQ0−N信号で、図1のI/
O装置5は混在型システムバスのバス使用権をバスア−
ビタ410に要求する。バスア−ビタ410はBGNT
0−N信号でバス使用権をI/O装置5に与える。バス
使用権を得たI/O装置5はアドレスとデ−タをそれぞ
れA(0−15)−P、D(0−31)−Pに出力し、
スレ−ブであるバスアダプタ4側からアックノリッジ信
号DTACK−Nがきた時点で、ライト転送を終了す
る。バスア−ビタはBREQ0−Nがネゲ−トされたこ
とを確認して、BGNT1−Nを打ち切る。
O装置5は混在型システムバスのバス使用権をバスア−
ビタ410に要求する。バスア−ビタ410はBGNT
0−N信号でバス使用権をI/O装置5に与える。バス
使用権を得たI/O装置5はアドレスとデ−タをそれぞ
れA(0−15)−P、D(0−31)−Pに出力し、
スレ−ブであるバスアダプタ4側からアックノリッジ信
号DTACK−Nがきた時点で、ライト転送を終了す
る。バスア−ビタはBREQ0−Nがネゲ−トされたこ
とを確認して、BGNT1−Nを打ち切る。
【0026】次に、これら2つのバス両者のプロトコル
の各々に対応する複数のI/O装置から混在型システム
バスに対してバス使用権の要求がアサートされた場合を
図7を用いて説明する。
の各々に対応する複数のI/O装置から混在型システム
バスに対してバス使用権の要求がアサートされた場合を
図7を用いて説明する。
【0027】図7では、バス使用権の要求がI/O装置
5および7から同時にアサ−トされているが、その時点
でI/O装置7の方がバスを使用する優先順位が高くな
っているものとする。図7のタイミングチャ−トでは、
まずI/O装置7からバスアダプタ4へのライト転送
(図7のアクセス1)が行われ、次にI/O装置5から
バスアダプタ4へのライト転送(図7のアクセス1)が
行われている。ここで、図1、2のバス信号線10に対
応した両方のアクセスに共通して使用されるバス信号線
上でAD(0−31)−PおよびR/W−P信号のやり
取りが行われている。
5および7から同時にアサ−トされているが、その時点
でI/O装置7の方がバスを使用する優先順位が高くな
っているものとする。図7のタイミングチャ−トでは、
まずI/O装置7からバスアダプタ4へのライト転送
(図7のアクセス1)が行われ、次にI/O装置5から
バスアダプタ4へのライト転送(図7のアクセス1)が
行われている。ここで、図1、2のバス信号線10に対
応した両方のアクセスに共通して使用されるバス信号線
上でAD(0−31)−PおよびR/W−P信号のやり
取りが行われている。
【0028】また、図1、2のバス信号線12のバス信
号線に対応したシステムバス専用のバス信号線でAV−
N、DV−Nの信号のやり取りが行われる。更に、図
1、2のバス信号線11のバス信号線に対応したI/O
バス専用のバス信号線でA(0−15)−P、ALE−
N、DS−N、DTACK−Nの信号のやり取りが行わ
れる。
号線に対応したシステムバス専用のバス信号線でAV−
N、DV−Nの信号のやり取りが行われる。更に、図
1、2のバス信号線11のバス信号線に対応したI/O
バス専用のバス信号線でA(0−15)−P、ALE−
N、DS−N、DTACK−Nの信号のやり取りが行わ
れる。
【0029】また、どちらのバスプロトコルを有するI
/O装置に対するアクセスかを判別する手段としては、
図10のように定義されているアドレス空間マップに従
い、バスアダプタ4内部のアドレスデコ−ダ403の結
果を見て、バッファ制御部404が制御することになっ
ている。
/O装置に対するアクセスかを判別する手段としては、
図10のように定義されているアドレス空間マップに従
い、バスアダプタ4内部のアドレスデコ−ダ403の結
果を見て、バッファ制御部404が制御することになっ
ている。
【0030】次に、混在型システムバスを用いた場合、
処理速度の異なる入出力装置の混在による、グラフィッ
クス等の処理速度の速いI/O装置の性能低下という新
たな問題を解決する方式について説明する。
処理速度の異なる入出力装置の混在による、グラフィッ
クス等の処理速度の速いI/O装置の性能低下という新
たな問題を解決する方式について説明する。
【0031】CPUからI/Oバスが使用するプロトコ
ルに対応したI/O装置に対するパラレルインプットア
ウトプット(以下、PIOと称する)ライトアクセス
と、システムバスが使用するプロトコルに対応したI/
O装置に対するPIOライトアクセスがそれぞれ複数個
連続している場合を想定する。
ルに対応したI/O装置に対するパラレルインプットア
ウトプット(以下、PIOと称する)ライトアクセス
と、システムバスが使用するプロトコルに対応したI/
O装置に対するPIOライトアクセスがそれぞれ複数個
連続している場合を想定する。
【0032】図8はその時のバスアダプタ内部のバッフ
ァ状況を示した図で、どちらのバッファも複数の転送要
求がファースト・イン、ファースト・アウト形式に詰ま
っており、それらが転送待ち状態になっている。この実
施例の場合、システムバスのプロトコルでは、I/Oバ
スのプロトコルの1/2以下の時間で1つの転送が実行
できると仮定するので、転送数を転送カウンタ416で
カウントし、システムバスが使用するプロトコルに対応
したI/O装置に対してはI/Oバスが使用するプロト
コルに対応したI/O装置への転送速度の2倍の転送頻
度で実行できるよう、混在型システムバスを使用する前
記バッファを随時選択するようにシステムバス制御部4
14で制御する。この時の転送頻度は、CPUからアク
セスできるバスアダプタ4内部のコントロ−ルレジスタ
値で設定しても良い。この時の転送タイムチャ−トを図
9に示す。
ァ状況を示した図で、どちらのバッファも複数の転送要
求がファースト・イン、ファースト・アウト形式に詰ま
っており、それらが転送待ち状態になっている。この実
施例の場合、システムバスのプロトコルでは、I/Oバ
スのプロトコルの1/2以下の時間で1つの転送が実行
できると仮定するので、転送数を転送カウンタ416で
カウントし、システムバスが使用するプロトコルに対応
したI/O装置に対してはI/Oバスが使用するプロト
コルに対応したI/O装置への転送速度の2倍の転送頻
度で実行できるよう、混在型システムバスを使用する前
記バッファを随時選択するようにシステムバス制御部4
14で制御する。この時の転送頻度は、CPUからアク
セスできるバスアダプタ4内部のコントロ−ルレジスタ
値で設定しても良い。この時の転送タイムチャ−トを図
9に示す。
【0033】図9の(a)はシステムバスが使用するプ
ロトコルに対応したI/O装置への転送頻度を2倍に設
定した場合、(b)はシステムバスが使用するプロトコ
ルに対応したI/O装置への転送頻度を3倍に設定した
場合である。また、バスアダプタ4以外のI/O装置が
バス使用権を有して転送を行う場合、バスア−ビタ41
0がバス使用権を与える時間をタイマ409により制御
することも可能である。
ロトコルに対応したI/O装置への転送頻度を2倍に設
定した場合、(b)はシステムバスが使用するプロトコ
ルに対応したI/O装置への転送頻度を3倍に設定した
場合である。また、バスアダプタ4以外のI/O装置が
バス使用権を有して転送を行う場合、バスア−ビタ41
0がバス使用権を与える時間をタイマ409により制御
することも可能である。
【0034】以上説明したように、バスアダプタ内部に
バッファをアクセス先別あるいは使用されるプロトコル
別に設けること、もしくは、バスア−ビタが各バスマス
タにバス使用権を与える時間をタイマを用いて制御する
ことにより、高速システムバスの使用するプロトコルに
対応したI/O装置へのアクセス頻度を標準I/Oバス
の使用するプロトコルに対応したI/O装置へのアクセ
ス頻度より高めることを可能にした。これにより、処理
速度の遅いI/O装置がグラフィックス等の処理速度の
速いI/O装置の処理を待たせることで、システム全体
の性能が低下することを防止することができる。
バッファをアクセス先別あるいは使用されるプロトコル
別に設けること、もしくは、バスア−ビタが各バスマス
タにバス使用権を与える時間をタイマを用いて制御する
ことにより、高速システムバスの使用するプロトコルに
対応したI/O装置へのアクセス頻度を標準I/Oバス
の使用するプロトコルに対応したI/O装置へのアクセ
ス頻度より高めることを可能にした。これにより、処理
速度の遅いI/O装置がグラフィックス等の処理速度の
速いI/O装置の処理を待たせることで、システム全体
の性能が低下することを防止することができる。
【0035】結果として、混在型システムバスを性能的
に問題なく導入することにより、異なるプロトコルを使
用する各種バス対応の多様なI/O装置との接続性は保
ちつつ、情報処理装置内部のバス階層の数を減らすこと
で、CPUからI/O装置へのアクセス時間(レイテン
シ−)を低減できるという効果がある。
に問題なく導入することにより、異なるプロトコルを使
用する各種バス対応の多様なI/O装置との接続性は保
ちつつ、情報処理装置内部のバス階層の数を減らすこと
で、CPUからI/O装置へのアクセス時間(レイテン
シ−)を低減できるという効果がある。
【0036】
【発明の効果】本発明によれば、異なるプロトコルを使
用する各種バス対応の多様なI/O装置との接続性は保
ちつつ、CPUからI/O装置へのアクセス時間(レイ
テンシ−)を低減できるという効果がある。さらに、こ
の方式により発生する問題に関しては、処理速度の遅い
I/O装置がグラフィックス等の処理速度の速いI/O
装置の処理を待たせるようにバスアダプタで制御を行う
ことで、システム全体の性能が低下するという前記問題
を解決することができるという効果がある。
用する各種バス対応の多様なI/O装置との接続性は保
ちつつ、CPUからI/O装置へのアクセス時間(レイ
テンシ−)を低減できるという効果がある。さらに、こ
の方式により発生する問題に関しては、処理速度の遅い
I/O装置がグラフィックス等の処理速度の速いI/O
装置の処理を待たせるようにバスアダプタで制御を行う
ことで、システム全体の性能が低下するという前記問題
を解決することができるという効果がある。
【図1】本発明の第1の実施例のシステム全体構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図2】本発明の第2の実施例のシステム全体構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図3】情報処理装置の従来例のシステム全体構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図4】本発明の実施例のバスアダプタの内部構成を示
す詳細ブロック図である。
す詳細ブロック図である。
【図5】従来例の高速システムバスのライト転送のタイ
ミングチャ−トである。
ミングチャ−トである。
【図6】従来例の標準I/Oバスのライト転送のタイミ
ングチャ−トである。
ングチャ−トである。
【図7】本発明の実施例のバスのライト転送のタイミン
グチャ−トである。
グチャ−トである。
【図8】本実施例のバスアダプタのバッファ−の状態を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図9】本発明の転送制御方式を示すタイミング図であ
る。
る。
【図10】本発明の情報処理システムのアドレス空間マ
ップである。
ップである。
1…中央処理装置(CPU)、2…メインメモリ(M
M)、4…バスアダプタ、5…I/O装置、9…CPU
バス、10…I/Oバスとシステムバスで共用できるバ
ス信号線、11…I/Oバス専用のバス信号線、12…
システムバス専用のバス信号線、301…バスアダプ
タ、302…高速I/O装置、303…低速I/O装
置、306…高速システムバス、307…標準I/Oバ
ス、401…混在型システムバス、402…CPUバス
インタフェ−ス制御部、404…バッファ制御部、40
5…I/Oバス対応I/O装置アクセス用バッファ、4
06…システムバス対応I/O装置アクセス用バッフ
ァ、502…バスの使用権要求信号(BREQ1−
N)、503…バスア−ビタからI/O装置7に対する
バス使用許可信号(BGNT1−N)、504…アドレ
ス/デ−タ信号(AD(0−31)−P)、505…ア
ドレスサイクル指定信号(AV−N)、506…デ−タ
サイクル指定信号(DV−N)、507…リ−ド/ライ
ト指定信号、604…アドレス信号(A(0−15)−
P)、605…デ−タ信号(D(0−31)−P)、6
06…アドレスラッチ信号(ALE−N)、607…デ
−タサイクル指定信号(DS−N)、608…リ−ド/
ライト指定信号、609…アクノリッジ信号(DTAC
K−N)、706…デ−タ、アドレス/デ−タ信号(A
D(0−31)−P)、707…アドレス信号(A(0
−15)−P)、801…I/Oバス対応I/O装置ア
クセス要求、804…システムバス対応I/O装置アク
セス要求、901…転送1−1、902…転送2−1、
1001…アドレス空間マップ、1003…システムバ
スアドレス空間、1004…標準I/Oバスアドレス空
間。
M)、4…バスアダプタ、5…I/O装置、9…CPU
バス、10…I/Oバスとシステムバスで共用できるバ
ス信号線、11…I/Oバス専用のバス信号線、12…
システムバス専用のバス信号線、301…バスアダプ
タ、302…高速I/O装置、303…低速I/O装
置、306…高速システムバス、307…標準I/Oバ
ス、401…混在型システムバス、402…CPUバス
インタフェ−ス制御部、404…バッファ制御部、40
5…I/Oバス対応I/O装置アクセス用バッファ、4
06…システムバス対応I/O装置アクセス用バッフ
ァ、502…バスの使用権要求信号(BREQ1−
N)、503…バスア−ビタからI/O装置7に対する
バス使用許可信号(BGNT1−N)、504…アドレ
ス/デ−タ信号(AD(0−31)−P)、505…ア
ドレスサイクル指定信号(AV−N)、506…デ−タ
サイクル指定信号(DV−N)、507…リ−ド/ライ
ト指定信号、604…アドレス信号(A(0−15)−
P)、605…デ−タ信号(D(0−31)−P)、6
06…アドレスラッチ信号(ALE−N)、607…デ
−タサイクル指定信号(DS−N)、608…リ−ド/
ライト指定信号、609…アクノリッジ信号(DTAC
K−N)、706…デ−タ、アドレス/デ−タ信号(A
D(0−31)−P)、707…アドレス信号(A(0
−15)−P)、801…I/Oバス対応I/O装置ア
クセス要求、804…システムバス対応I/O装置アク
セス要求、901…転送1−1、902…転送2−1、
1001…アドレス空間マップ、1003…システムバ
スアドレス空間、1004…標準I/Oバスアドレス空
間。
Claims (7)
- 【請求項1】中央処理装置と、バスアダプタと、前記バ
スアダプタと複数の入出力装置を接続するバスとを有す
る情報処理装置において、 前記バスは、 前記複数の入出力装置に各々対応するプロトコルで共通
して使用するバス信号線を有することを特徴とする情報
処理装置。 - 【請求項2】請求項1記載の情報処理装置において、 前記バスアダプタは、 該バスアダプタに入力される信号のプロトコルを判定す
る判定手段と、 前記判定手段によって判定されたプロトコルごとに前記
信号を格納する複数のバッファと、 所定の基準に従って前記複数のバッファから前記バスに
信号を送出するバッファを選択する手段と、を有するこ
とを特徴とする情報処理装置。 - 【請求項3】請求項2記載の情報処理装置において、 前記所定の基準とは、 前記複数のバッファにそれぞれ対応する前記プロトコル
ごとの情報転送性能の比率が前記複数のバッファのそれ
ぞれが前記バスを使用する頻度の比率となるように前記
バッファを選択するという基準であることを特徴とする
情報処理装置。 - 【請求項4】中央演算装置から入出力装置へのバスを介
した信号転送を制御するバスアダプタにおいて、 当該バスアダプタに入力される異なるプロトコルにそれ
ぞれ対応した複数の信号を前記プロトコルごとに振り分
けて前記入出力装置に転送する転送手段と、 を有することを特徴とするバスアダプタ。 - 【請求項5】請求項4記載のバスアダプタにおいて、 前記転送手段とは、 該バスアダプタに入力される複数の信号のプロトコルを
判定する判定手段と、 前記判定手段によって判定されたプロトコルごとに前記
信号を格納する複数のバッファと、 所定の基準に従って前記複数のバッファから前記バスに
信号を送出するバッファを選択する手段と、を有するこ
とを特徴とするバスアダプタ。 - 【請求項6】請求項5記載のバスアダプタにおいて、 前記所定の基準とは、 前記複数のバッファにそれぞれ対応する前記プロトコル
ごとの情報転送性能の比率が前記複数のバッファのそれ
ぞれが前記バスを使用する頻度の比率となるように前記
バッファを選択するという基準であることを特徴とする
バスアダプタ。 - 【請求項7】バスアダプタと複数の入出力装置を接続す
るバスであって、 異なるプロトコルが共通に使用するバス信号線を有する
ことを特徴とするバス。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13295398A JPH11328099A (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 情報処理装置用バスおよびその情報処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13295398A JPH11328099A (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 情報処理装置用バスおよびその情報処理装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11328099A true JPH11328099A (ja) | 1999-11-30 |
Family
ID=15093367
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13295398A Pending JPH11328099A (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 情報処理装置用バスおよびその情報処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11328099A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010225085A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Fujitsu Ltd | スイッチ、スイッチの制御方法及びスイッチシステムの制御方法 |
CN113485957A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-10-08 | 厦门码灵半导体技术有限公司 | 适用于工业级应用场景的用于物理层的多协议系统控制装置和多协议系统控制方法 |
-
1998
- 1998-05-15 JP JP13295398A patent/JPH11328099A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010225085A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Fujitsu Ltd | スイッチ、スイッチの制御方法及びスイッチシステムの制御方法 |
CN113485957A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-10-08 | 厦门码灵半导体技术有限公司 | 适用于工业级应用场景的用于物理层的多协议系统控制装置和多协议系统控制方法 |
CN113485957B (zh) * | 2021-06-25 | 2023-05-30 | 厦门码灵半导体技术有限公司 | 适用于工业级应用场景的用于物理层的多协议系统控制装置和多协议系统控制方法 |
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