JPWO2013038589A1 - 資源要求調停装置、資源要求調停システム、資源要求調停方法、集積回路およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
<1−1.構成>
図1は、実施の形態1におけるバスシステム100を示すブロック図である。図1に示すように、バスシステム100は、マスタ(110、120および130)、バスアービタ140、基幹バス160およびスレーブ170を備える。
<1−2.動作>
次に、実施の形態1におけるバスシステム100の動作について説明する。各ソケットは同様の動作を行うため、ここでは、ソケット111に対応する構成要素の動作を説明する。
<1−3.考察>
次に、本実施形態のバスシステム100において、スレーブの転送帯域幅とマスタ(110、120および130)の要求帯域幅との関係について説明する。
(スレーブ転送帯域幅)= C×F÷Ts[byte/s]
と表せる。
(マスタ110の要求帯域幅)= C×F÷T1[byte/s]
(マスタ120の要求帯域幅)= C×F÷T2[byte/s]
(マスタ130の要求帯域幅)= C×F÷T3[byte/s]
と表せる。
すなわち
C×F÷Ts ≧ C×F÷T0 + C×F÷T1 + C×F÷T2
1/Ts ≧ 1/T0 + 1/T1 + 1/T2
という帯域制約を満たす必要がある。
<1−4.まとめ>
実施の形態1におけるバスアービタ140は、マスタ(110、120および130)のカウンタ値を上流から順番に勝抜方式で比較して、最も小さいカウンタ値を持つマスタを特定して、バス権の付与を行っている。この構成によれば、比較の回数はバスアービタ140に接続されるマスタの数と一致するので、バブルソート機構等を用いたソーティングと比較して、マスタ数が増えることによる調停回路の配線混雑度および処理時間の増大を抑制することができる。
(2.実施の形態2)
以下、本発明の一実施形態であるバスシステム700について説明する。実施の形態1では、カウンタ値をそのままマスタ(110、120および130)の優先度として比較を行っている。実施の形態2では、カウンタ値を縮退し、カウンタのビット数よりも少ないビット数のレベル信号をマスタの優先度として比較を行う点で実施の形態1と異なる。実施の形態1と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
<2−1.構成>
図7は、実施の形態2におけるバスシステム700を示すブロック図である。図7に示すように、バスアービタ740は、実施の形態1のバスアービタ140のソケット(111、121および131)に代えてソケット(710、720および730)を備える。ソケット(710、720および730)は、ソケット(111、121および131)の構成に加えて、さらに、縮退部(711、721および731)および結合部(712、722および732)を有し、バスアービタ140の比較部(114、124および134)とは動作の異なる比較部(713、723および733)を有する。
<2−2.動作>
次に、実施の形態2におけるバスシステム700の動作について説明する。各ソケットは同様の動作を行うため、ここでは、ソケット710に対応する縮退部711、結合部712および比較部713の動作について説明する。
<2−4.まとめ>
実施の形態2におけるバスアービタ740は、カウンタ値をカウンタのビット数よりも少ないビット数に縮退したレベル値を優先度として比較を行っている。この構成によれば、実施の形態1のようにカウンタ値をそのまま優先度として比較を行うよりも、比較回路の配線数を削減することができ、調停回路の配線混雑度が緩和できる。
(3.実施の形態3)
以下、本発明の一実施形態であるバスシステム1100について説明する。実施の形態1は、カウンタに異常が発生した場合(例えば、カウンタ値が下限しきい値を下回った場合)、飽和処理を行っている。実施の形態3では、カウンタに異常が発生した場合、カウンタを初期化する仕組みを持つ。実施の形態1と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
<3−1.構成>
図11は、実施の形態2におけるバスシステム1100を示すブロック図である。図11に示すように、バスアービタ1140は、カウンタ初期化部1150を備える点と、ソケット(111、121および131)およびカウンタ(113、123および133)の代わりにソケット(1110、1120および1130)およびカウンタ(1111、1121および1131)を備える点で、実施の形態1のバスシステム1000と構成が異なる。
<3−2.動作>
実施の形態1と異なるカウンタ(1111、1121および1131)およびカウンタ初期化部1150の動作について説明する。各カウンタは、同様の動作をするため、カウンタ1111を説明して、カウンタ(1121および1131)については、説明を省略する。
<3−3.まとめ>
実施の形態3のバスアービタ1140は、帯域制約を満たしている限り、実施の形態1のバスアービタ140と同様の振る舞いをする。
<4.補足>
以上、本発明に係る資源要求調停装置の実施形態を説明したが、例示した資源要求調停装置を以下に示すように変形することも可能であり、本発明は上述の実施形態に限られるものではない。
<5.補足2>
以下、本発明に係る資源要求調停装置の構成および変形例の効果について説明する。
この構成によると、資源要求調停装置は、各比較を並列に行うことができるので、調停にかかる処理時間を減少することができる。
110,120,130 マスタ
111,121,131 ソケット
112,122,132 バスインターフェース
113,123,133 カウンタ
114,124,134 比較部
115,125,135 選択部
106,116,126,136 優先カウンタ信号線
107,117,127,137 マスタ識別信号線
140 バスアービタ
150 通知部
151 調停結果通知信号線
160 基幹バス
170 スレーブ
171 スレーブ利用可能信号線
700 バスシステム
710,720,730 ソケット
711,721,731 縮退部
712,123,133 結合部
713,723,733 比較部
704,714,724,734 要求レベル信号線
740 バスアービタ
1100 バスシステム
1110,1120,1130 ソケット
1111,1121,1131 カウンタ
1140 バスアービタ
1150 カウンタ初期化部
ex100 バスシステム
ex101 電源回路部
ex102 基幹バス
ex103 マイコン
ex104 信号処理部
ex105 ストリームI/O
ex106 AV I/O
ex107 メモリコントローラ
ex201 メモリ
ex202 アンテナ
ex203 記録メディア
ex204 モニタ
Claims (18)
- 共有資源のアクセス権を取得するために複数の資源要求装置から発行される要求を調停する資源要求調停装置であって、
前記複数の資源要求装置と1対1に対応し、対応する資源要求装置が要求を発行している間はカウンタ値を繰り返し減分し、対応する資源要求装置にアクセス権が付与された場合は増分値をカウンタ値に加算する複数のカウンタと、
前記カウンタそれぞれのカウンタ値を勝抜方式で比較して、最も小さいカウンタ値のカウンタと対応する資源要求装置を特定する特定手段と、
前記特定した資源要求装置にアクセス権を付与する付与手段と
を備えることを特徴とする資源要求調停装置。 - 前記カウンタのそれぞれは、対応する資源要求装置にアクセス権が付与された場合は、当該資源要求装置の要求帯域幅を用いて算出される増分値をカウンタ値に加算する
ことを特徴とする請求項1記載の資源要求調停装置。 - 前記カウンタのそれぞれは、対応する資源要求装置が要求を発行している間は、クロックサイクル毎にカウンタ値を減分する
ことを特徴とする請求項1記載の資源要求調停装置。 - さらに、前記カウンタのそれぞれに対して、当該カウンタのカウンタ値を、カウンタのビット数よりも少ないビット数のレベル値に縮退する縮退手段を備え、
前記特定手段は、前記カウンタ値の代わりに前記レベル値を比較して、最も小さいレベル値のカウンタと対応する資源要求装置を特定する
ことを特徴とする請求項1記載の資源要求調停装置。 - 前記縮退手段のそれぞれは、当該カウンタのカウンタ値をカウンタのビット数よりも少ないレベル数のレベル値に縮退し、前記レベル値が小さいほどより下位のビットをアサートしたレベル信号を生成し、
さらに、前記レベル信号のそれぞれに対して、当該レベル信号と上流からのレベル信号とを論理和で結合して下流に伝達する結合手段と、
前記特定手段は、前記縮退手段の生成するレベル信号それぞれに対して、当該レベル信号と前記上流からのレベル信号とを比較して、より下位のビットをアサートしたレベル信号を識別し、各比較結果に応じて最も小さいレベル値のカウンタと対応する資源要求装置を特定する
ことを特徴とする請求項4記載の資源要求調停装置。 - 前記縮退手段は、前記カウンタ値をカウンタのビット数よりも少ないレベル数のレベル値に縮退し、前記レベル数と同数のビット数で前記レベル値に対応するビット位置のみをアサートしたレベル信号を生成する
ことを特徴とする請求項5記載の資源要求調停装置。 - 前記特定手段は、上限しきい値を超えるカウンタ値のカウンタと対応する資源要求装置は前記比較対象としない
ことを特徴とする請求項1記載の資源要求調停装置。 - 前記カウンタのそれぞれは、カウンタ値があらかじめ定められた下限しきい値以下の場合、カウンタ値を減分しない
ことを特徴とする請求項1記載の資源要求調停装置。 - さらに、前記複数のカウンタのうちいずれか1つのカウンタにおいて、カウンタ値の異常を検知した場合に、すべてのカウンタのカウンタ値を初期化する初期化手段を備える
ことを特徴とする請求項1記載の資源要求調停装置。 - 前記付与手段は、前記複数の資源要求装置のいずれかにアクセス権を与えた後一定期間、いずれの資源要求装置にもアクセス権を与えない
ことを特徴とする請求項1記載の資源要求調停装置。 - 前記特定手段は、前記比較の結果が等しい場合、あらかじめ定められた優先順位の高い資源要求装置を特定する
ことを特徴とする請求項1記載の資源要求調停装置。 - 前記特定手段は、前記比較の結果が等しい場合、ラウンドロビン方式で決められた順序に従って資源要求装置を特定する
ことを特徴とする請求項11記載の資源要求調停装置。 - 前記特定手段は、前記比較の結果が等しい場合、ランダムに資源要求装置を特定する
ことを特徴とする請求項1記載の資源要求調停装置。 - 共有資源に対するアクセス権を獲得するために複数の資源要求装置から発行される要求を調停する資源要求調停装置であって、
前記複数の資源要求装置と1対1に対応し、対応する資源要求装置が要求を発行している間はカウンタ値を繰り返し増分し、対応する資源要求装置にアクセス権が付与された場合は減分値をカウンタ値に減算する複数のカウンタと、
前記カウンタそれぞれのカウンタ値を勝抜方式で比較して、最も大きいカウンタ値のカウンタと対応する資源要求装置を特定する特定手段と、
前記特定した資源要求装置にアクセス権を付与する付与手段と
を備えることを特徴とする資源要求調停装置。 - 共有資源と、前記共有資源のアクセス権を取得するための要求を発行する複数の資源要求装置と、前記要求を調停する資源要求調停装置を含む資源要求調停システムであって、
前記資源要求調停装置は、
前記複数の資源要求装置と1対1に対応し、対応する資源要求装置が要求を発行している間はカウンタ値を繰り返し減分し、対応する資源要求装置にアクセス権が付与された場合は増分値をカウンタ値に加算する複数のカウンタと、
前記カウンタそれぞれのカウンタ値を勝抜方式で比較して、最も小さいカウンタ値のカウンタと対応する資源要求装置を特定する特定手段と、
前記特定した資源要求装置にアクセス権を付与する付与手段と
を備えることを特徴とする資源要求調停システム。 - 共有資源のアクセス権を獲得するために複数の資源要求装置から発行される要求を調停する資源要求調停方法であって、
前記複数の資源要求装置と1対1対応の複数のカウンタそれぞれに対して、対応する資源要求装置が要求を発行している間はカウンタ値を繰り返し減分し、対応する資源要求装置にアクセス権が付与された場合は増分値をカウンタ値に加算するステップと
前記カウンタそれぞれのカウンタ値を勝抜方式で比較して、最も小さいカウンタ値のカウンタと対応する資源要求装置を特定する特定ステップと、
前記特定した資源要求装置にアクセス権を付与する付与ステップと
を含むことを特徴とする資源要求調停方法。 - 共有資源のアクセス権を獲得するために複数の資源要求装置から発行される要求を調停する集積回路であって、
前記複数の資源要求装置と1対1に対応し、対応する資源要求装置が要求を発行している間はカウンタ値を繰り返し減分し、対応する資源要求装置にアクセス権が付与された場合は増分値をカウンタ値に加算する複数のカウンタと、
前カウンタそれぞれのカウンタ値を勝抜方式で比較して、最も小さいカウンタ値のカウンタと対応する資源要求装置を特定する特定手段と、
前記特定した資源要求装置にアクセス権を付与する付与手段と
を備えることを特徴とする集積回路。 - 共有資源のアクセス権を獲得するために複数の資源要求装置から発行される要求を調停する資源要求調停処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記資源要求調停処理は、
前記複数の資源要求装置と1対1対応の複数のカウンタそれぞれに対して、対応する資源要求装置が要求を発行している間はカウンタ値を繰り返し減分し、対応する資源要求装置にアクセス権が付与された場合は増分値をカウンタ値に加算するステップと
前記カウンタそれぞれのカウンタ値を勝抜方式で比較して、最も小さいカウンタ値のカウンタと対応する資源要求装置を特定する特定ステップと、
前記特定した資源要求装置にアクセス権を付与する付与ステップと
を含むことを特徴とするプログラム。
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