JPS5991527A

JPS5991527A - バス優先制御方式

Info

Publication number: JPS5991527A
Application number: JP57200435A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Genma; 英明源馬
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-11-17
Filing date: 1982-11-17
Publication date: 1984-05-26
Also published as: US4547850A; JPH0380381B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕この発明は、バス優先制御方式に関し、特にコンテンシ
ョン方式でメツセージを送信するネットワークシステム
のバス優先制御方式に関するものである。

〔従来技術〕

第１図に示すように、複数の中央処理装置２とディスプ
レイ装置や印字装置等の複数の端末装置３とが、ノード
プロセッサ４を介して伝送バス１に結合され、専用のバ
ス制御装置を設けないネットワークシステムにおいて、
中央処理装置２あるいは端末装置３から送信メソセージ
を受は取ったノードプロセッサ４は、伝送バス１の使用
状況を調べ、もし他のノードプロセッサが伝送バス１を
使用していなければメツセージの送信を開始する方式が
多く採用されている。

この方式の場合、同時に他のノードプロセッサとメツセ
ージの送信を開始し衝突が起こる可能性がある。この対
策として、従来は衝突を検出したノードプロセッサは送
信を中止し、衝突回数等をパラメータにした一定のアル
ゴリズムで再送待ち時＋１４．ｌを設定し、この再送待
ち時間後に再びメツセージの送信を開始する方式がちっ
た。

また、衝突が発生した時、送信メツセージ中の装置アド
レスを比較し、最も優先順位の高い装置アドレスを有し
た送信メツセージを送信したノードプロセッサが送信す
る権利を得る方式等があった。前者の方式にお贋ては、
送信メツセージ間の優先順位、あるいは各装置間の優先
順位等は考慮されず、例えば第１図の中央処理装置２間
の送信メツセージと端末装置６間の送信メツセージが衝
突した場合、再送により先に伝送されｌけｆｒ　１１−
Ｊ、ならない中央処理装置３間の送信メツセージが、端
末装置２間の送信メツセージの後で伝送されることがあ
る。まだ、優先１阪位が高く高速で伝送されなければな
らないメツセージ、例えば、コンンールディスプレイ装
置宛ノメソセージや高速端木装置宛のメツセージが、プ
リンタ装置等の低速端末装置宛のメツセージよりも衝突
にょシ後で再送される場合等があり、ンステムの性能上
問題があった。

一方、後者の方式においては、送信メソセージの衝突時
、装置アドレスにょシ優先順位がつげられた送信メツセ
ージ中、最も優先順位の高い送信メツセージのみがその
まま送信を継続できるが、装置アドレスは容易に変更で
きない欠点があった。

〔発明の目的〕

この発明の目的とするところは前記の如き従来の問題点
を除去するものであり、特別なバス制御装置等を必要と
せず、複数装置から同時送・信され衝突が生じた場合、
メソセージレベルによ′り再送待ち時間を設定し伝送効
率を向上させ丑だシステム全体の性能を高めるという効
果を有するバス優先制御方式を提供することにある。

〔発明の概要〕

この発明の特徴とするところは、行別なバス制御装置等
がなく、全ての装置（中央処理装置や端末装置）がノー
ドプロセッサを介して一つノ伝送バスで結合され、各ノ
ードプロセッサは装置から送信メソセージを受取るとコ
ンデンション方式でメソセージ送信をするネットワーク
システムにおいて、２以上のノードプロセッサが同時に
送信を開始した場合、衝突を検出したノードプロセッサ
はメツセージの送信を停止し予め装置側から指示されて
いるメツセージレベルと、送信しようとしたメツセージ
の衝突回数により過当な再送待ち時間を設定し、この再
送待ち時間経過段にノードプロセッサは再送を開始する
ようＶこし、バスの優先使用権を再送待ち時間によって
決定しようとしたことにある。

例えば、２つのノードプロセッサにおいて、メツセージ
レベルの高いメソセージト、メツセージレベルのぽいメ
ツセージが同時に送出され夫夫第１回目の衝突が発生し
た場合、メツセージレベルの低いメツセージの再送待ち
時間ハ、メソセージレベルの高いメソセージの再送待ち
時間よりも長く設定されるため、この２つのノードプロ
セッサ間では２回目の衝突は発生せず、メソセージレベ
ルの高いメツセージが先に伝送されることになる。

また、この発明の別の特徴とするところは、同一メツセ
ージレベルのメツセージ同士の衝突、・て対しては、乱
数によシ一定の再送待ち時間の範囲（最長、最短再送待
ち時間）内で再送待ち時間を決定すること（でより、２
回目以降の衝突の可能性を少なくしていることである。

また、この発明の別の特徴とするところは、酌記再送待
ち時間の設定を中央処理装置あるいは端末装置側から容
易に変更でき、さらに中央処理装置はネットワークに結
合されている全てのノードプロセッサの再送待ち時間の
設定を、中央処理装置あるいは端末装置を介して容易に
変更できることにある。これによυ、中央処理装置はネ
ットワークに結合されている装置数、即ちノードプロセ
ッサの数やデータ伝送量、あるいはバスの使用状況に応
じて最適な再送待ち時間を設定し、システムの利用効率
を向上させることができる。

〔発明の実施例〕

次に本発明の実施例につさ図面を用いて詳細に説明する
。

第２図は、本発明の一実施例であるバス優先制御方式の
ノードプロセッサの回路構成例である。（第２図のノー
ドプロセッサ１１内には、本発明の関連回路構成のみを
図示する。）ノードプロセッサ１１は、中央処理装置あ
るいは端末装置１２と伝送バス１０の間に位置する。

ノードプロセッサ１１内では、中央処理装置あるいは端
末装置１２側にノードプロセッサ全体の制御と装置側イ
ンタフェースの制御を行なうノードプロセッサ制御回路
１６がある。一方、伝送バス１０側にはレシーバ１８と
トランスミッタ１９があ）伝送バス１０に接続されてい
る。シリアルデータ受信部１６は、し７−バ１８に接続
され、また一方は受信バッファ１４を介してノードプロ
セッサ制御回路１６に接続される。シリアルデータ送信
部１７は、トランス−ミッタ１９に接続され、マた一方
は送信バッファ１５を介してノードプロセッサ制御回路
１３に接続される。シリアルデータ受信部１６とシリア
ルデータ送信部′！７には、各々受信制御部２０と送信
制御部２１が接続され、これらはノードプロセッサ制御
回路１３と接続されている。衝突検出回路２２は、トラ
ンスミッタ１９、レシーバ１８ならびに前記送信制御部
２１に接続され、また衝突回数カウンタ２３にも接続さ
れている。この衝突回数カウンタ２３は、複数の最長、
最短再送待ち時間テーブル２９ａ〜２９ｎに接続され、
このテーブルの出力はテーブルセレクタ２７を介して最
長、最短再送待ち時間レジスタ２６に接続される。前記
チー７／ルセレクタ２７は、メツセージレベルレジスタ
２Ｂを介してノードプロセッサ制御回路１３に接続され
る。乱数発生回路２５は、最長最短再送待ち時間レジス
タ２６と接続され、また−万は、カウンタ２４を介して
送信制御部２１に接続される。なお、前記衝突回数カウ
ンタ２３は、カウンタリセット信号を受信するためノー
ドプロセッサ制御回路１６と接続されている。また、最
長、最短再送待ち時間テーブル２９ａ〜２９ｎは、中央
処理装置あるいは端末装置１２によりテーブルの内容変
更が可能なようにノードプロセッサ制御回路１５と接続
されている次に、上記一実施例の１ｈ作について詳細に説明する。

ノードプロセッサ１１は、中央処理装置あるいは端末装
置１２から受取った送信メツセージを、ノードプロセッ
サ制御回路１３を介して送信バッファ１５内に格納する
。ここで送信制御部２１は伝送バス１０の使用状況を調
べ、他のノードプロセッサが伝送バスを使用していなけ
ればシリアルデータ送信部１７を起動して送信を開始す
る。シリアルデータ送信部１７は、送信バッファ１５内
のパラレルデータをシリアルデータに変換し、トランス
ミッタ１９を介して伝送バス１０に送出せしめる。一方
、伝送バス１０上で自局宛のメツセージを検出すると、
受信制御部２０は受信メツセージをパラレルデータに変
換し、受信バッファ１４に格納する。全メツセージを正
常に受信した後受信制御部２０はノードプロセッサ制御
回路１３にメツセージ受信を報告し受信動作が完了する
。

以上がノードプロセッサ１１の基本的動作であり、次に
他のノードプロセッサとの衝突時の動作について詳細に
説明する。

送信メツセージの衝突は、衝突検出回路２２が送信デー
タと受信データを比較することにより簡単に検出できる
。衝突を検出した衝突検出回路２２は、送信制御部２１
にメツセージ送信の停止を指示し、衝突回数カウンタ２
６をカウントアツプする。なお、衝突回数カウンタ２３
は、ノードプロセッサ制御回路１６が中央処理装置ある
いは端末装置１２よりメツセージを受取り、送信バッフ
ァ１５に格納した時点でノードプロセッサ制御回路１３
によシリセットされている。また、衝突検出回路２２は
、衝突回数カウンタ２３がある一定値以上になるとカウ
ントアツプしない機能をもつものである。メツセージレ
ベル対応の最長最短再送待ち時間は、前記衝突回数カウ
ンタ２３の値によシ確定し、唯一つの最長、最短再送待
ち時間は、予め中央処理装置あるいは端末装置１２の指
示でセットされているメツセージレベルレジスタ２８の
値によシ、テーブルセレクタ２７を介して最長、最短再
送待ち時間レジスタ２６にセットされる。従って、前記
最長、最短再送待ち時間テーブルの数は、メツセージレ
ベルの数と同じだけ用意しておかなければならない。

次に、再送待ち時間は、システムの伝播遅延特性等によ
シ決まるスロットタイムの何倍かを表わす数で表示され
るので、乱数発生回路２５は最長、最短再送待ち時間レ
ジスタ２６内にセットされている最大値、最小値の範囲
内で乱数を発生させ、この・直をカウンタ２４にセット
する。

カウンタ２４はスロットタイムに同期した減算カウンタ
で、乱数発生回路２５が０になると、送信制御部２１は
、再び伝送バス１０の使用状況を調べ、もし他のノード
プロセッサが伝送バス１０を使用して匹なければ、シリ
アルデータ送信部１７に再送の指示を出すことになる。

次に、本発明の最も簡単な一実施例につき、第３図なら
びに第４図を用いて詳細に説明する。

第６図は、中央処理装、置３１と端末装置３３．３５．
６７が、各々ノードプロセッサ３２．３４．３６．３８
を介して伝送パス３ｏに結合されているシステム例を示
すものである。今、中央処理装置３１が端末装置３３に
対して送信したメツセージ３９と、端末装置３５が端末
装置３７に対して送信したメツセージ４０が衝突した場
合について、以下説明する。なお、説明を明確にするた
め、ノードプロセッサ内の衝突回数カウンタ２３は、値
ｎが４以上にカウントアツプされないものとする。

また、ノードプロセッサ３２．３４．３６．３８のメツ
セージレベルは２つとする。第４図（α）は、待ち時間
テーブル２９の内容を示すもので、２９αはカウンタが
１のとき選択されその内容が出力される。２９ｂはカウ
ンタが２のとき、２９ｃはカウンタが３〜ｎのときそり
、ぞれその内容が出方される。それぞれにはメツセージ
レベルＯ（優１［位の低いレベル）の最短と最長の待ち
時間の数置と、メツセージレベル１（優先順位の高いレ
ベル）の最短と最長の数値が格納されている。

これはレベルが低い程そしてカウント値が大きい程大き
い値が設定されている。第３図において、送信メツセー
ジ３９と４０が各々第１回目の衝突を起こし、送信メソ
セージ３９はメツセージレベル１が、送信メツセージ４
０はメツセージレベル０が予め中央処理装置６１あるい
は端末装置３５から指示されていたとする。この場合、
メートプロセッサ３６は、８４図（α）のレベル０の欄
から最長、最短再送待ち時間を読み出し、その中から乱
数発装置２５によシ１つの値を選んで再送待ち時間を決
定する。一方、ノードプロセラｖ′３２は、第４図（α
）のレベル１の欄から最長、最短再送待ち時間を読み出
し、同様に再送待ち時間を決定する。この結果、両者の
再送は第４図（ｂ）に示すように、ノードプロセッサ３
６が送信メツセージ４０′で、ノードプロセラｔ３２が
送信メツセージ６９′で成功することになる。即ち、メ
ツセージレベルの高い送信メツセージが、メツセージレ
ベルの低い送信メツセージに対して優先して伝送される
ことになる。なお前記最長、最短再送待ち時間テーブル
を、システムの規模、データ伝送量等によシ最適な１直
に設定すれば、効率の良い伝送が可能となる。レベルの
数及びカウント値の上限値はシステムによって適当なも
のが選択される。

第５図は、ノードプロセッサ内の最長、最短再送待ち時
間テーブルの書替えの概略を示したものである。第２図
で既に説明したように、メートプロセッサ５５．５４．
５５内の最長、最短再送待ち時間テーブル６１．６２．
６６は、中央処理装置５０、端末装置５１．５２側から
書替え可能である。中央処理装置５０は、システムの規
模、データ伝送量等が変った場合、新たな最長。

最短再送待ち時間テーブル６０を作成し、最長。

最短再送待ち時間テーブル６１を書替えることができる
。また、この新たな最長、最短再送待ち時間テーブル６
０は、通常のメツセージの送信ルートで端末装置５１．
５２に伝送され、端末装置５１．５２の指示によシノー
ドプロセッｔ５４．５５内の最長、最短再送待ち時間テ
ーブル６２．６６を書替えることも可能である。なお第
５図において、新たな最長、最短再送持ち時間テーブル
６０が送信されるメツセージ中に、ノードプロセッサ５
４．５５が識別できる手段を設け、端末装置５１．５２
を経由しないで直接最長、最短再送待ち時間テーブルを
書酔えることも可能である。

以上、本発明の一実施例につき、回路構成例を示しその
動作について説明したが、第２図の送信回数カウンタ２
３、最長、最短再送待ち時間テーブル２９ａ〜２９ｎ１
テーブルセレクタ２７、メツセージレベルレジスタ２８
、最長、最短再送待ち時間レジスタ２６、乱数発生回路
２５、カウンタ２４ならびにノードプロセッサ制御回路
１３を、マイクロプロセツナを用いたシステムで構成し
ノードプロセッサ１１を小形化することも可能である。

第６図は、本発明の一実施例であるバス優先制御方式の
受信制御部２ａの回路構成例である。

以下、メツセージ受信処理の動作について詳細に説明す
る。プリアンプル（フラグ）検出器７０は、伝送バス１
０上でプリアンプル（フラグ）を検出するとビット１フ
レーム同期を確立し、同期信号を発生する。この同期信
号はノードプロセッサ制御回路１５が設定する受信許可
信号８１とともにＡＮＤゲート７１に入力され、この出
力信号がシリアルデータ受信部１６に供給されシリアル
−パラレル変換が行なわれる。まだ、プリアンプル（フ
ラグ）検出器７０は同期信号を送出すると同時に受信バ
ッファ１４のアドレスを初期設定する。パラレルバスに
最初に出力される相手アドレスは、プリアンプル（フラ
グ）検出器７０の指示によシ相手アドレスレジスタ７９
に格納され、予め自端末アドレスレジスタ７８に格納さ
れている端末装置１２のアドレスと比較器７７で比較さ
れる。比較の結果、相手アドレスと自端末アドレスが一
致しなかった場合、プリアンプル（フラグ）検出器７０
はリセットされ再びプリアンプル（フラグ）検出待ちの
状態となる。（この場合、シリアルデータ受信部１６の
シリアル−パラレルバスは停止する。）一方、ＣＲＣ照
合部７２け、プリアンプル（フラグ）検出時ノリアンプ
ル（フラグ）検出器７０によシ起動され（プリアンプル
（フラグ）検出器７０がリセットされた場合Ｃ凡Ｃ照合
は停止する。）照合結果をステータスレジスタ７３に格
納し、また照合終了信号ｔＡＮ１）ゲート７６とプリア
ンプル（フラグ）検出器７０に出力する。ＡＮＤゲート
７６の出力信号は、メツセージ受信信号７５としてノー
ドプロセッサ制御回路１３に報告される。

第７図は、本発明の一実施例であるバス優先制御方式の
送１ｄ電ＩＪ　’Ｉｎ部２１の回路構成例である。

ノードプロセッサ制御回路１６は送信バッファ１５に送
信メツセージを格納後、送信指示信号９８によシ云送バ
ス監硯回路９１を起動する。伝送バス監視回路９１は伝
送バス１０の使用状況を調べ、もし他のノードプロセッ
サが伝送バス１０を使用していなければ送信指示用スリ
ップ、フロップ９４をセットする。また、伝送バス監視
回路９１は伝送バス１０が使用中の場合監視を継続し、
伝送バス１０が使用できる状態になってから送信指示用
フリッグ°、フロッグ９４をセットする。セットされた
送信指示用フリップ、７０ツグ９４は、メツセージ構成
部９３を起動する。

（送信指示用クリップ、７０ツブ９４の内容は、送信表
示信号９６としてノードプロセッサ制御回路１３側から
読出すことができる。）起動されたメツセージ構成部９
３は、同期信号（図示せず）に応じてセレクタ８８を選
択し、プリアンプル生成部８９、シリアルデータ送信部
１７、Ｃ几Ｃ生成部９０からのデータを合成し送信メツ
セージを構成する。なお、検出器９２はシリアルデータ
送信部１７からのデータが選択されていることを検出し
、ＣＲＣ生成部９０を起動する酸部９０が、Ｃ１％Ｃ生
成後に発生する。

応答メツセージ用バッファ８５は、送信メツセージが送
信バッファ１５内で送信待ち状態にらシ、先に自局宛の
メツセージを受信した場合の応答メソセージ用のバッフ
ァである。この場合ノードプロセッサ制御回路１６は応
答メツセージを応答メソセージ用バッファ８５に格納し
、バッファ切替信号８６によｐセレクタ８７を切替える
ことにより、送信バッファ１５内の送信メソセージより
先に応答メツセージを送信することができる。

送信したメツセージが他のノードプロセッサのメツセー
ジと衝突した場合、衝突検出回路２２からの検出信号に
より送信指示、用フリップ、フロップ９４はリセットさ
れる。これによりメツセージ構成部９６が停止し、メソ
セージの送信は停止する。再送は本発明のアルゴリズム
により、カウタ２４が送信指示信号９９を発生させるこ
とにより行なう。後の処理は、送信指示信号９８が発生
した場合と同様である。

弔ｄ凶μ、季冗門の一犬施９１であるバス優先制御方式
のノードプロセッサ制御回路１６の受信メツセージ処理
フローである。

７痕９図は、本発明の一実施例であるバス優先制御方式
のノードゾロセッサ制御回路１３の端末からの起動時の
処理フローである。

〔発明の効果〕

以上述べた如き構成であるから本発明にあっては、次の
如き効果が得られる。

（１）　　コンテンンヨン方式において、各ノードプロ
セッサが同時にメソセージ送信を開始した場合に、予め
メツセージ毎にセットされているメツセージレベルによ
り再送待ち時間が自動的に変わる。したがって、メツセ
ージレベルの高いメツセージが優先的に伝送バスを使用
できる。

ざらに１．再送待ち時間の決定に乱数を用いているため
、同一メツセージレベル同士の２回目以降の衝突の可能
性は少ない。

（２）中央処理装置あるいは端末装置側よシ、ノードプ
ロセッサのメツセージレベル毎の再送待ち時間を書・４
えられる。さらに、伝送バスに結合されている全てのノ
ードプロセッサの再送待ち時間を、１台の中央処理装置
によシ書替えられる。このため、システムの規模、負荷
等により最適な再送待ち時間設定が可能で、伝送路の利
用効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発りＪの適用対象であるネットワークシス
テムを示す図、第２図はこの発明の一実施・列であるバ
ス優先制御方式のノードプロセッサの１１−」路・溝成
しリを示す図、第６図はこの発明の詳細な説明するだめ
のシステム例を示す図、第４図は前記実施例の動作を示
す図である。また第５図は、ノードプロセッサ内の最長
、最短再送待ち時間テーブルの書替え概略を示す図であ
る。第６図１は受信制御部の詳細を示す図、第７図は送
信制御部の詳細を示す図、第８図、第９図はノードゾロ
セッサ制御回路の処理フローである。１・・伝送バス　　　　　　２・・・中央処理装置３・
・端末装置　　　　　　４・・・ノードプロセッサ１０・伝送バス　　　　　　　１１　・ノードプロセッ
サ１２・・中央処理装置あるいは端末装置１３・・ノード
ゾロセッサ制御回路１４・・受信バッファ　　　　１５・・送信バッファ１
６・・／リアルデータ受信部１７・・・ンリアルギータ送信部１８・・・レシーバ　　　　　　１９・・トランスミッ
タ２Ｇ・・・受信器）篩部　　　　　２１・・・送信制
御部２２・・・衝突倹Ｉｉ：！回路　　　　２乙・・・
衝突回数カウンタ２４・・・カウンタ　　　　　　２５・・乱数発生回路
２６・・最長、せ短再送待ち時間レジスタ２７・・テー
ブルセレクタ２８・・メツセージレベルレジスタ２９ａ〜２９ｎ・・最長、最短再送待ち時間テーブル６
０・・伝送バス　　　　　　　６１・・・中央処理装置
３６．６５．６７・・・端床装置３２．６４．６６．６８・・ノードプロセッサ３９．４
０・・送信メツセージ４１．４２・・最長、最短再送待ち時間５０・・中火処
理装置５１．５２・・端末装置ａ５６．５４．５５・・ノードプロセッサ６０．６１．６
２．６５・・最長、最短再送待ち時間テーブル７０・・・プリアンプル（フラグ）検出器７２・・ＣＲ
Ｃ照合部７ろ・・・ステータスレジスタ７５・・メソセージ受信信号７７・・・比較器７８　・自端末アドレスレジスタ７９・・・相手アドレスレジスフ８１・受信許可信号８５・・応答メツセージ用バッファ８６・・・バッファ切咎信号８７．８８・・セレクタ８９・・・プリアンプル生成部９１・・伝送バス監視回路９２・・検出器９３・・メツセージ構成部９４・・・送信指示用フリッグ、７０ツブ９６・・・送
信指示信号９７・・送信終了信号９８．９９・・送信指示信号第　１　図第２凶８３　図第４図第３閃第７図ゲ）ｖＩ込ダ絡甲

Claims

【特許請求の範囲】１、　複数の中央処理装置と端末装置がノードプロセッ
サを介して一つの伝送バスで結合され、各ノードプロセ
ッサがコンテンション（争奪）方式でメツセージを送信
するネットワークシステムのバス優先制御方式において
、ノードプロセッサ内に他ノードプロセッサとの衝突を
検出し該送信メツセージが何回衝突したかをカウントす
る手段と、その送信メツセージの優先順位と前記衝突回
数によシ異なる予じめ定められた最長、最短再送待ち時
間を決める手段と、前記最長、最短再送待ち時間内の適
当な再送待ち時間を乱数によジ決定する待ち時間決定手
段とを具備し、前記衝突を検出すると前記待ち時間決定
手段による時間だけ待ったのち、当該メツセージの再送
を行なうことを特徴とするバス優先制御方式。２、　前記最長、最短待ち時間は優先順位が低い程、か
つ衝芙回数が多い程長く設定されたことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のバス優先制御方式。