KR100263791B1 - 우선 순위 조정에 의한 버스 중재 방법 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 버스의 사용 요구 레벨을 여러 요구기가 공유하여 사용할 때에 버스의 중재를 공평하게 하여 주도록 하는 우선 순위 조정에 의한 버스 중재 방법에 관한 것이다.

개시된 우선 순위 조정에 의한 버스 중재 방법은, 버스 사용 시점에 자신의 허가레벨과 동일한 레벨 및 동시에 낮은 레벨이 존재 시에 허가된 레벨의 버스 사용이 종료되기를 기다렸다가 특정 순위의 레벨에게 버스를 허가하는 상태로 천이 하는 단계; 버스사용 종료시점에서 우선 순위를 확인하여 자신의 허가 레벨과 동일한 요구와 보다 낮은 레벨이 존재 시에 상기 낮은 레벨의 우선 순위중 특정 순위의 레벨에게 허가하는 상태로 천이 하는 단계; 및 버스 사용허가가 종료되는 시점에서 자신 보다 높은 레벨이 있는 경우 상기 특정 순위의 레벨에게 허가하는 상태로 천이 하는 단계를 포함하며, 이에 따라 고정된 우선 순위에 의해 지연되는 낮은 우선 순위의 버스 요구기의 작업을 공평하게 중재하게 되는 이점이 있다.

Description

우선 순위 조정에 의한 버스 중재 방법

본 발명은 우선 순위 조정에 의한 버스 중재 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고정적인 우선 순위 방식에 의한 여러 개의 버스 중재기에서 버스의 사용 요구 레벨을 여러 요구기가 공유하여 사용 시에 사용 이력에 따른 우선 순위를 조정하여 브이엠이(VME) 버스를 공정하게 중재하여 주도록 하는 우선 순위 조정에 의한 버스 중재 방법에 관한 것이다.

일반적으로 어드레스 버스 중재 방식은 각 버스 요구기들의 순위가 결정되어 있어 동시에 어드레스 버스를 요구하게 되면 그 순위에 따라 어드레스 버스를 사용하는 우선 순위방식(Priority Fashion)을 기본으로 하여 어드레스 버스를 연속 두 번 이상 사용할 수 없도록 규제를 준 페어아이비트레이션(Fair Arbitration) 방식을 사용하였다.

즉 다시 말해, 분산 중재 방식에서 어드레스 버스 사용을 요구할 수 있는 버스 요구기를 다수개, 예컨대 4개로 하여 우선 순위를 0<1<2<3 순으로 결정한 상태에서 임의의 우선 순위가 높은 요구기가 어드레스 버스 사용을 연속으로 요구하면 우선 순위가 낮은 요구기가 계속 버스 사용을 대기해야 하는 불합리성을 방지하기 위해 연속적인 버스 사용을 억제하는 것이다.

이와 같이, 버스의 사용 요구 레벨을 여러 요구기가 공유하여 사용할 경우 낮은 레벨의 요구기는 사용 허가의 우선 순위에 있어서 항상 제외됨으로 인하여 버스 사용이 공평하지 못한 단점을 지니고 있다.

즉 고정적인 우선 순위 방식에 의한 버스 중재기에서 낮은 순위의 버스 사용 요구기가 높은 우선 순위의 요구기에 비하여 버스의 사용 기회가 적다는 것을 알 수 있다.

이와 같이 고정적인 우선 순위 방식에 의해 어드레스 버스를 중재하는 장치로서는 도 1과 같은 장치가 있다.

도 1에 제시된 장치를 종래 기술에 따른 우선 순위에 의한 버스 중재장치의 예로서, 설명한다.

상기 우선 순위에 의한 버스 중재 장치는, 브이엠이 버스(101)를 통해 버스의 사용을 위한 요청신호(br0 - br3)를 각각 발생하여 제 1 내지 제 4 버스 요구기(103 내지 106)와, 브이엠이 버스(101)를 통해 입력되는 버스 사용 요청신호(br0 -br3)에 따라 정해진 우선 순위로 하여 버스사용 허가신호(bg0 - bg3)와 버스 사용중임을 표시하는 신호(bbsy)를 발생하여 브이엠이 버스(101)를 통해 각각 제1 내지 제4 버스 요구기(103 내지 106)에 전달하는 버스 중재기(100)로 구성된다.

그리고, 도 2는 도 1에 따른 종래의 우선 순위에 의한 버스 중재 방법의 설명에 제공되는 상태 천이도로서, 즉 다시 말해 제1 내지 제4 버스 요구기(103 내지 106)로부터 버스 사용을 위한 요청신호(br0 - br3)를 받으면 버스 중재기(100)가 정해진 우선 순위에 의하여 버스 사용 허가를 위한 천이 상태를 보인 것이다.

상기 도 1과 같이 이루어진 일반적인 버스 중재 장치에 있어서, 종래 우선 순위에 의한 버스 중재 방법을 도 2를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 버스 중재기(100)가 제1 내지 제4 버스 요구기(103 내지 106)로부터 아무 요청을 받고 있지 않은 상태에서, 즉 다시 말해, 사이들(Sidle) 상태에 있던 버스 중재기(100)가 제1 내지 제4 버스 요구기(103 내지 106)로부터 버스 사용허가를 위한 버스 요청신호(bro -br3)가 입력되면 버스 중재기(100)는 도 2와 같이 정해진 우선 순위에 의하여 버스 사용허가를 위한 상태로 천이 하게 된다.

상기 우선 순위에 의한 버스 사용허가 상태로의 천이는 하기의 조건으로 표현된다.

!c3 = !br3 & bbsy;

!c2 = br3 & !br2 & bbsy;

!c1 = br3 & br2 & !br1 & bbsy;

!c0 = br3 & br2 & br1 & !br0 & bbsy;

!bg3 = !c3 & bbsy;

!bg2 = !c2 & bbsy;

!bg1 = !c1 & bbsy;

!bg0 = !c0 & bbsy;

!r3(!r2, !r1, !r0) = br3 & br2 & br1 & br0 이다.

상기 조건식에서 ! 기호는 신호가 표명(assert)됨을 나타낸 것이고, bg0 - bg3은 제1 내지 제4 버스 요구기(103 내지 106)의 버스 요청신호(br0 - br3)에 대해 버스 중재기(100)에서 발생되는 해당 버스 허가신호이고, bbsy는 버스 사용중임을 표시하는 신호이며, c0 - c3은 버스중재기(100)의 사이들(Sidle) 상태에서 제1 내지 제4 버스 요구기(103 내지 106)의 버스 요청신호(br0 - br3)에 대하여 사용허가를 주기 위한 상태(S0 - S3)로 천이하기 위한 조건식이며, r0 - r3은 각각 S0/S1/S2/S3에서 사이들(Sidle) 상태로 천이하기 위한 조건식이다.

상기 조건식에서 알 수 있듯이 버스 중재기(100)가 사이들(Sidle) 상태에서 제1 내지 제4 버스 요구기(103 내지 106)로부터 버스 요청신호(br0 - br3)를 받으면 상기의 c0 - c3 조건식에서와 같이, 제1 내지 제4 버스 요구기(103 내지 106)에 대하여 사용허가를 주기 위한 S0 - S3 상태로 천이 하여 버스 허가신호(bg0 - bg3)를 주게 되는데, 이때 제1 내지 제4 버스 요구기(103 내지 106)로부터 발생된 버스 요청신호(br0 -br3)의 레벨이 높은 쪽으로 천이하여 해당 버스 요구기에 버스 허가신호를 주게 된다.

예컨대, 전술한 상태 천이 조건식 C3은 제4 버스 요구기(106)에서 발생된 버스 요청신호(br3)가 어설트(assert)되면 제1 내지 제3 버스 요구기(103 내지 105)의 버스 요청신호(br0 - br2)에 관계없이 S3 상태로 천이 하여 브이엠이(VME) 버스(101)를 통해 해당 제4 버스 요구기(106)에 버스 허가신호(bg3)를 주고, 아울러 제1 내지 제3 버스 요구기(103 내지 105)에는 현재 제4 버스 요구기(106)가 브이엠이 버스(101)를 사용중임을 알리는 신호(bbsy)를 주게 된다.

이후, 제4 버스 요구기(106)의 버스 사용이 종료되면 S3 상태에서 r3으로 천이하여 사이들 상태에 있게 된다.

또한 상태 천이 조건식 c2에 있어서는, 제4 버스 요구기(106)로부터 버스 요청신호(br3)가 발생되지 않고 제3 버스 요구기(105)에서 버스 요청신호(br2)가 어설트되면 버스 중재기(100)는 제1, 제2 버스 요구기(103),(104)로부터 버스 요청신호(br0),(br1)가 어설트되더라도 이에 관계없이 S2 상태로 천이 하여 브이엠이 버스(101)를 통해 제3 버스 요구기(105)에 버스 허가신호(bg2)를 주어 버스를 사용토록 하고 아울러 제1, 제2 버스 요구기(103),(104)에는 현재 제3 버스 요구기(105)가 브이엠이 버스(101)를 사용중임을 알리는 신호(bbsy)를 주게 된다.

이후, 제3 버스 요구기(105)의 버스 사용이 종료되면 S2 상태에서 r2으로 천이하여 사이들 상태에 놓이게 된다.

또한, 낮은 레벨의 경우를 살펴보면, 즉, 상태 천이 조건식 c0에 있어서는, 제2 내지 제4 버스 요구기(104 내지 106)로부터 버스 요청신호(br1 - br3)가 발생되지 않고 제1 버스 요구기(103)에서만 버스 요청신호(br0)가 어설트되면 버스 중재기(100)는 S0 상태로 천이 하여 브이엠이 버스(101)를 통해 제1 버스 요구기(103)에 버스 허가신호(bg0)를 주어 버스를 사용토록 하고 아울러 제2 내지 제4 버스 요구기(104 내지 106)에는 현재 제1 버스 요구기(103)가 브이엠이 버스(101)를 사용중임을 알리는 신호(bbsy)를 주게 된다.

그리고, 제1 버스 요구기(103)의 버스 사용이 종료되면 S0 상태에서 r0으로 천이하여 사이들 상태에 놓이게 된다.

그러나, 전술한 종래 기술에 따른 우선 순위에 의한 버스 중재 방법은, 고정된 우선 순위 방식에 의해 버스를 중재 한다는 것이다.

따라서, 전술한 설명으로부터 분명한 것은, 버스의 사용 요구 레벨을 여러 버스 요구기가 공유하여 사용할 경우에 있어서, 고정된 우선 순위 방식에 의해 낮은 레벨의 버스 요구기는 버스 사용 허가의 우선 순위에서 항상 제외됨으로 인하여 버스의 사용이 공평하지 못한 문제점을 내재하고 있다는 것이다.

따라서, 본 발명은 전술한 종래의 기술에서, 고정된 우선 순위 방식에 의해서 발생되는 낮은 레벨의 버스 요구기의 버스 사용 지연 작업을 배제한 것으로, 본 발명의 한 견지로서, 고정된 우선 순위 방식에 의해 지연되는 낮은 우선 순위 요구기의 작업을 보다 공평한 규칙에 의거하여 버스를 공정하게 중재하도록 하는 우선순위 조정에 의한 버스 중재 방법을 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 우선 순위에 의한 버스 중재 장치의 설명에 제공되는 블록도 이고,

도 2는 도 1에 따른 종래의 우선 순위에 의한 버스 중재 방법의 설명에 제공되는 상태 천이도 이고,

도 3은 본 발명에 따른 우선 순위 조정에 의한 버스 중재 방법의 설명에 제공되는 상태 천이도 이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 버스 중재기 101 : 브이엠이(VME) 버스

103 : 제1 버스 요구기 104 : 제2 버스 요구기

105 : 제3 버스 요구기 106 : 제4 버스 요구기

br0 - br3 : 버스 요청신호 bg0 - bg3 : 버스 허가신호

상기와 같은 목적들은, 버스 사용 시점에 자신의 허가레벨과 동일한 레벨 및 동시에 낮은 레벨이 존재 시에 상기 허가된 레벨의 버스 사용이 종료되기를 기다렸다가 제1 특정 순위의 레벨에게 버스를 허가하는 상태로 천이하는 단계; 상기 버스사용 종료시점에서 우선 순위를 확인하여 자신의 허가 레벨과 동일한 요구와 보다 낮은 레벨이 존재 시에 상기 낮은 레벨의 우선 순위중 제2 특정 순위의 레벨에게 허가하는 상태로 천이하는 단계; 및 상기 버스 사용허가가 종료되는 시점에서 자신 보다 높은 레벨이 있는 경우 상기 제3 특정 순위의 레벨에게 허가하는 상태로 천이하는 단계를 포함하는 본 발명의 측면에 따른 우선 순위 조정에 의한 버스 중재 방법에 의하여 달성된다.

바람직하게, 상기 제1 특정 순위의 레벨은 최하위 레벨이 아닌 그외의 레벨인 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 제2 특정 순위의 레벨은 상기 낮은 레벨의 우선 순위중 높은 우선 순위의 레벨인 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 제3 특정 순위의 레벨은 자신 보다 높은 레벨인 것을 특징으로 한다.

이와 같이하면, 상기 버스의 사용 요구 레벨을 여러 버스 요구기가 공유하여 사용 시에 낮은 우선 순위의 버스 요구기의 작업을 보다 공평하게 중재할 수가 있음을 알 수 있다.

그 결과, 버스 중재 시에 고정된 우선 순위 방식에 의해 지연되는 낮은 우선 순위의 버스 요구기의 작업을 공평하게 중재함으로써, 전체 작업의 응답속도가 원활해지는 이점이 있는 것이다.

그리고, 본 발명의 실시 예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하고자 한다.

이 바람직한 실시 예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점을 보다 잘 이해할 수 있게 된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 우선 순위 조정에 의한 버스 중재 방법의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 우선 순위 조정에 의한 버스 중재 방법의 설명에 제공되는 상태 천이도 이다.

본 실시예에 따르면, 브이엠이 버스(101) 사용 시점에서 최하위 레벨이 아닌 특정 레벨을 갖는 다른 제1 내지 제4 버스 요구기(103 내지 106)와 그 보다 낮은 레벨의 버스 요구기(103 내지 106)가 존재 시에 특정레벨의 요구기(103 내지 106)에게 버스 허가신호(bg0 - bg3)를 주기 위해 천이하도록 구성하고, 또한 브이엠이 버스(101) 사용종료 시점에서 버스 중재기(100)가 제1 내지 제4 버스 요구기(103 내지 106)에서 발생되는 버스 요청신호(br0 - br3)의 우선 순위를 확인하여 자신의 버스 허가신호(bg0 - bg3)와 동일한 버스 요청신호와 보다 낮은 레벨의 버스 요청신호가 존재할 시에 낮은 레벨의 버스 요구기(103 내지 106)의 우선 순위중 높은 우선 순위의 버스 요구기에게 허가하는 상태로 천이하도록 하며, 또한 브이엠이 버스(101)의 버스 허가신호(bg0 - bg3)가 종료되는 시점에서 자신 보다 높은 레벨의 버스 요구기(103 내지 106)가 있는 경우, 그 상태로 천이하도록 구성한다.

이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 우선 순위 조정에 의한 버스 중재 방법을 도 1을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사이들(Sidle) 상태에 있던 버스 중재기(100)가 제1 내지 제4 버스 요구기(103 내지 106)로부터 버스 사용허가를 위한 버스 요청신호(bro -br3)가 입력되면 버스 중재기(100)는 도 3과 같이 임의의 우선 순위에 의하여 버스 사용허가를 위한 상태로 천이하게 된다.

상기 임의의 우선 순위에 의한 버스 사용허가 상태로의 천이는 하기의 조건으로 표현된다.

c3, c2, c1, c0, r3, r2, r1, r0 등은 도 2의 구성에 있는 조건식과 동일하므로 이하에서 이의 설명은 생략하기로 한다.

!q1 = !br3 & !bbsy & (!br2 # !br1 # !br0);

!q2 = !br2 & ! bbsy & !br0 (!br1 # !br0);

!q3 = !br1 & bbsy & !br0;

!p1 = !br0 & bbsy & br1 & br2;

!p2 = !br1 & bbsy & br2;

!p3 = !br2 & bbsy;

!p4 = !br0 & bbsy & br1;

!p5 = !br1 & bbsy;

!p6 = !br0 & bbsy;

!b1 = !br3 & bbsy;

!b2 = br3 & !br2 & bbsy;

!b3 = !br3 & bbsy; 으로 표현된다.

상기 조건식에서 ! 기호는 신호가 표명(assert)됨을 나타낸 것이고, q1 내지 q3은 S3', S2', S1'의 상태로 천이하기 위한 조건 식이고, S3', S2', S1', S0'은 각각 S3 내지 S0에서 버스의 사용 허가를 준 뒤 bbsy 신호가 어설트된 후에도 허가된 버스 요구기(103 내지 106)와 동일한 레벨의 버스 요구기가 요구되면서 보다 낮은 상태의 버스 요구기가 함께 존재하는 경우에 천이하는 상태이며, p1 내지 p6은 S3' 내지 S0'에서 자신 보다 낮은 레벨의 버스 요구기(103 내지 106)가 존재할 때 천이하는 조건식이며, b1 내지 b3는 S2, S1에서 자신 보다 높은 레벨의 버스 요구기의 버스 요청신호(br0 - br3)가 존재할 때 천이하는 조건식이다.

상기 조건식에서 알 수 있듯이 버스 중재기(100)가 사이들(Sidle) 상태에서 제1 내지 제4 버스 요구기(103 내지 106)로부터 버스 요청신호(br0 - br3)를 받으면 상기의 q1 내지 q3의 조건식에서와 같이, 사이들에서 c3 조건을 만족하여 S3으로 동작이 천이되어 제4 버스 요구기(106)에 버스 허가신호(bg3)가 어설트 되었을 때, q1의 조건을 만족하는 상태가 되면, 버스 중재기(100)는 최하위 레벨이 아닌 특정 레벨, 예컨대 버스 요청신호(br3)의 레벨을 갖는 다른 버스 요구기(106)의 요구와 그 보다 낮은 레벨의 버스 요구기의 버스 요청신호가 동시에 있는 경우, S3'으로 상태를 천이하여 브이엠이 버스(101)의 사용이 종료되기를 기다린 후, 즉 버스 사용중임을 표시하는 신호(bbsy)를 기다린 후 그 보다 낮은 레벨의 버스 요구기(103 내지 105)에게 버스 허가신호(bg2 - bg0)를 주는 상태로 천이하도록 한다.

물론 S2, S1에서는 동일한 로직으로 동작한다.

또한, 상태 천이 조건식 p1 내지 p6에 있어서는, S3', S2', S1'의 상태에서 어떤 낮은 레벨로 상태를 천이할 것인가를 결정하는 것이다.

즉 다시 말해서, S3' 상태에서 제1 내지 제3 버스 요구기(103 내지 105)의 버스 요청신호(br0 - br2) 중에서 가장 높은 레벨로 상태를 천이한다.

즉 현재의 자신의 레벨 아래의 것들 중에서 높은 것으로 천이하도록 한다.

물론 S2', S1'에서의 천이는 동일한 방법이다.

또한, 상태 천이 조건식 b1, b2, b3에 있어서는, 한 번 낮은 버스 요청신호를 발생하는 버스 요구기에게 버스 사용허가신호(bg0 - bg3)를 준 후에는 그 순간에 요구된 가장 높은 레벨의 버스 요구기에게 브이엠이 버스(101)의 사용을 허가 하도록 한다.

즉 다시 말해서, S3'에서 S2로 천이를 하여 버스 요청신호(br2)를 발생하는 제3 버스 요구기(105)가 브이엠이 버스(101)를 사용한 후에 제4 버스 요구기(106)의 버스 요청신호(br3)가 있다면 버스 중재기(100)는 S3으로 천이하여 버스 사용허가신호(bg3)를 제4 버스 요구기(106)에게 주게 된다.

S1에서도 동일한 규칙이 적용된다.

한편, 비교 예로서, 종래의 기술, 즉 다시 말해서, 고정된 우선 순위 방식에 의해 버스를 중재하는 것과는 달리, 본 발명은 사용 이력에 따라 버스 요구기의 우선 순위를 조정하여 버스를 중재하게 됨을 알 수 있다.

이 결과에서, 본 발명에 의하면 고정된 우선 순위에 의해 지연되는 낮은 우선 순위의 버스 요구기의 작업을 공평하게 중재하여 주게 되는 이점이 있는 것이다.

이상에서와 같이, 본 실시 예에서는 버스의 사용 요구 레벨을 여러 버스 요구기가 공유하여 사용할 경우 낮은 레벨의 요구기의 사용 허가를 높은 레벨의 요구기와 동일하게 버스의 사용권을 부여하여 줌으로써, 낮은 레벨의 요구기의 버스 사용 불공평이 발생되지 않는 것이다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

상술한 설명으로부터 분명한 것은, 본 발명에 따른 우선 순위 조정에 의한 버스 중재 방법에 의하면, 고정된 우선 순위 방식에 의해 지연되는 낮은 우선 순위 요구기의 작업을 보다 공평한 규칙에 의거하여 수행할 수 있도록 함으로써 전체 작업의 응답속도가 원활해지는 효과가 있다는 것이다.

Claims (4)

1. 버스 사용 시점에 자신의 허가레벨과 동일한 레벨 및 동시에 낮은 레벨이 존재 시에 상기 허가된 레벨의 버스 사용이 종료되기를 기다렸다가 제1 특정 순위의 레벨에게 버스를 허가하는 상태로 천이하는 단계;

   상기 버스사용 종료시점에서 우선 순위를 확인하여 자신의 허가 레벨과 동일한 요구와 보다 낮은 레벨이 존재 시에 상기 낮은 레벨의 우선 순위중 제2 특정 순위의 레벨에게 허가하는 상태로 천이하는 단계; 및

   상기 버스 사용허가가 종료되는 시점에서 자신 보다 높은 레벨이 있는 경우 상기 제3 특정 순위의 레벨에게 허가하는 상태로 천이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 우선 순위 조정에 의한 버스 중재 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 특정 순위의 레벨은, 최하위 레벨이 아닌 그외의 레벨인 것을 특징으로 하는 우선 순위 조정에 의한 버스 중재 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2 특정 순위의 레벨은, 상기 낮은 레벨의 우선 순위중 높은 우선 순위의 레벨인 것을 특징으로 하는 우선 순위 조정에 의한 버스 중재 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제3 특정 순위의 레벨은, 자신 보다 높은 레벨인 것을 특징으로 하는 우선 순위 조정에 의한 버스 중재 방법.

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