WO1997023833A1 - Bus system for information processor - Google Patents

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WO1997023833A1
WO1997023833A1 PCT/JP1996/001311 JP9601311W WO9723833A1 WO 1997023833 A1 WO1997023833 A1 WO 1997023833A1 JP 9601311 W JP9601311 W JP 9601311W WO 9723833 A1 WO9723833 A1 WO 9723833A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bus
data
information processing
address
processing device
Prior art date
Application number
PCT/JP1996/001311
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
Kouichi Okazawa
Masaya Umemura
Takashi Moriyama
Tatsuya Hirai
Original Assignee
Hitachi, Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi, Ltd. filed Critical Hitachi, Ltd.
Publication of WO1997023833A1 publication Critical patent/WO1997023833A1/en

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/14Handling requests for interconnection or transfer
    • G06F13/36Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system
    • G06F13/362Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system with centralised access control
    • G06F13/364Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system with centralised access control using independent requests or grants, e.g. using separated request and grant lines

Definitions

  • the present invention relates to an address data separation type bus system for an information processing device used in an information processing device such as a personal computer, a work station, and an office processor.
  • the data bus width has been expanded in order to obtain higher transfer capability, but the increase in the data bus width inevitably increases the bus signal. This causes an increase in the number of lines. For this reason, there is a limit to the increase in the data bus width of one bus due to the limit of the number of signal pins of an integrated circuit such as a bus controller and a bus interface unit connected to a node. For this reason, in a high-performance information processing apparatus, for example, multiplexing of buses, that is, a plurality of buses are installed in parallel, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-51910. ing.
  • a plurality of bus interface units are provided for a plurality of bus connection devices, respectively, and one of a plurality of buses installed in parallel is used.
  • special processing occurs by installing multiple buses in parallel, such as processing when access to the same address is performed simultaneously on multiple buses.
  • the control logic becomes complicated, and the transfer capability does not reach the expected value, reliability decreases, power consumption increases, development man-hours increase, and control circuit prices increase.
  • multiple address / data separated buses which are widely used as external buses of a processor (CPU)
  • CPU processor
  • An object of the present invention is to provide a bus control method having a higher transfer capability without complicating the control logic even when a plurality of buses are installed in parallel, and a bus control SI using the bus control method.
  • the purpose of the present invention is to provide a bus system that uses a computer.
  • a specific object of the present invention is to provide a bus system which can obtain a higher transfer capability while suppressing an increase in the number of signal pins of the entire bus system.
  • a specific object of the present invention is to provide a bus control LSI capable of obtaining a higher transfer capability while keeping the increase in the number of signal pins small. Further, a specific object of the present invention is to provide a bus system or a bus control LSI that achieves higher transfer performance while suppressing the cost.
  • a specific object of the present invention is to provide a bus system or a bus control LSI that achieves higher transfer capability while suppressing power consumption. To provide a bus system or bus control LSI that achieves higher transfer capability while ensuring reliability.
  • Another object of a specific invention is to provide a bus system, or bus control LSI to achieve higher transfer capacity
  • an address / data separation type bus In the system, one address bus and a plurality of data buses that cooperate with the address bus are provided. Also, in order to cooperate with the address bus and the data bus, a means for specifying the data bus to be used when outputting an address to the address bus is provided.
  • means is provided for the bus connection device to notify the arbiter of the transfer data length when the bus use right is requested.
  • a method is provided to specify the data bus to be used when the arbiter gives the bus connection right to the bus connection device.
  • the one address bus and the plurality of data buses are controlled in synchronization with the same clock.
  • the present invention in the address / data separation type bus system, since one address bus and a plurality of data buses cooperating with the address bus are provided, a plurality of address / data separation type buses are installed in parallel.
  • the same transfer capacity as described above can be obtained without installing multiple address buses in parallel like the overnight bus. As a result, the increase in the number of signal pins in the entire bus system can be kept small.
  • the link between the address bus and multiple data buses is based on a split transfer protocol that outputs the same address and data as the address / data multiplexed bus to the address / data segregation bus in a pipelined manner, as well as the address bus.
  • This can be realized by specifying the data bus to be used when outputting the address to the device. As a result, even if multiple data buses are installed, only one address bus is used, so that special processing such as processing for simultaneous access to the same address is not required.
  • a bus arbitration method a method is employed in which a bus connection device notifies a transfer data length to an arbiter when a bus use right is requested, and when the arbiter grants a bus use right to the bus connection device.
  • a bus connection device notifies a transfer data length to an arbiter when a bus use right is requested, and when the arbiter grants a bus use right to the bus connection device.
  • this makes it possible to perform arbitration while managing the use schedule of a plurality of data buses, such as the arbiter transfer data length, so that it is easy to link one address bus with a plurality of data buses. Can be realized.
  • the read transfer is performed twice as a request transfer and a response as a protocol for read transfer.
  • the address bus and multiple data Buses can be linked easily.
  • the arbiter is built into a bus connection device that does not include a bus master, such as the main memory control unit. Can be reduced.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of a hardware configuration of an information processing apparatus using a bus system having two data buses according to the present invention ( FIG. 2 shows a processor element 14 in FIG. 1).
  • FIG. 3 is an LSI configuration diagram showing an example of the internal configuration of the processor.
  • FIG. 8 is an LSI configuration diagram showing another example of the internal configuration of the ment 14.
  • Fig. 4 is a timing chart showing an example of the protocol of the bus system shown in Table 1.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a command and response format in the protocol of the bus system shown in Table 1.
  • FIG. 6 is a state diagram showing an example of arbiter internal table processing in the timing chart of FIG.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of a hardware configuration of an information processing apparatus using a bus system having two data buses according to the present invention ( FIG. 2 shows a processor element 14 in FIG. 1).
  • Fig. 3 is an LSI configuration diagram showing an example of the internal configuration of the processor
  • FIG. 7 is a block diagram showing an example of a hardware configuration of an information processing apparatus using a bus system having four data buses according to the present invention.
  • FIG. 8 is a timing chart showing an example of the protocol of the bus system in FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • Table 1 is a list of signal lines showing an example of the signal configuration of the bus in FIG.
  • FIG. 1 In the system bus of the embodiment shown in FIG. 1, one address Z control bus and two data buses are provided.
  • reference numeral 10 denotes a system bus according to the present invention
  • 11 denotes one system address control bus (ADR / CNTL) in the system bus 10
  • 12 and 13 denote two systems data in the system bus 10.
  • Buses (L-DATA and R-DAT A) 14 is a plurality of processor elements (PE) connected to the system bus 10
  • 15 is a main memory control unit connected to the system bus
  • 16 is main memory
  • 17 is
  • An IZO bus control unit connected to the system bus 10 is an IZO bus.
  • the PE 14, main memory control unit 15, and IZO bus control unit 17 are called bus connection devices.
  • Reference numeral 91 denotes a bus right request line (RQ (*) ⁇ 3-0> in Table 1 described later) that is individually connected from each bus-connected device to each of the devices in the main memory control unit, and 92 denotes an arbiter to each bus-connected device.
  • Bus right grant lines (GRT (*) # in Table 1 below) that are individually connected to Reference numeral 3 denotes a signal (LDSEL # in Table 1 described later) that is connected to each bus connection device and indicates a data bus to be used.
  • the PE 14 and the I / 0 bus control unit 17 include a bus master, but the main memory control unit 15 does not include a bus master.
  • FIG. 1 shows a multiprocessor system in which the PEs 14 each include a plurality of CPUs.
  • the system configuration is the same as that of the prior art in which the plurality of buses are installed in parallel, except for the system bus 10. Can be. Even when a system configuration having a plurality of main memory control units or an IZO bus control unit, or a system configuration in which the main memory control unit and the one-to-one bus control unit are integrated is used, the present invention Applicable. In the present embodiment, it is assumed that the arbiter of the system bus 10 is installed in the main memory control unit 15.
  • reference numeral 20 denotes a plurality of CPUs
  • reference numeral 21 denotes an address Z control bus (AZC) in the external bus of the CPU
  • reference numeral 22 denotes a data bus (D) in the external bus of the CPU
  • reference numeral 23 denotes a system bus 10.
  • Address Z control bus connection LSI in the bus interface controller to be connected 24 and 25 are data bus connection LSIs in the bus interface controller connected to the system bus 10
  • 26 and 27 are bus interfaces connected to the system bus 10. This is the control signal between LSIs of the interface controller.
  • One address Z control bus connection LSI 23 and two data bus connection LSIs 24 and 25 are LSIs constituting a bus interface controller connected to the system bus 10 in the PE 14, and Are collectively referred to as bus control LSIs.
  • a plurality of CPUs 20 are connected by an address / data separation type external bus, and each CPU 20 has a built-in cache memory.
  • LSI 23 is connected to the CPU 20 external address bus.
  • Data bus connection LSIs 24 and 25 are connected to the ADRZCNTL 11 of the system bus 10 and the system bus 10 and are connected to the external bus of the CPU 20.
  • the data bus connection LSIs 24 and 25 are controlled by control signals 26 and 27 from the address / control bus connection LSI 23.
  • the bus interface controller connected to the system bus 10 is also realized in the main memory control unit 15 and the IZO bus control unit 17 with the same LSI configuration.
  • FIG. 3 shows another example of the internal configuration of the PE 14.
  • a shared cache memory (PE cache) 30 in the processor element is added to the configuration of FIG.
  • the PE cache 30 is positioned at an intermediate level between the cache memory and the main memory in which the CPU 20 is built, and the address control line 31 from the LSI control bus connection LSI 23 and the data bus connection LSI 24 And 25 are connected to the bus interface controller by data lines 32 and 33.
  • Table 1 shows the signal names, the number of signal lines, and the meaning of the signals from the left.
  • the suffix # indicates negative polarity
  • (*) indicates an individual connection control line for arbitration.
  • each signal will be described.
  • the system bus 10 is a clock synchronous system
  • CLK is a bus clock, which is supplied to all LSIs connected to the system bus 10.
  • LD ⁇ 63-00> and RD 63-00> are the data of the two data buses L-DAT A12 and R-DAT A13 in the system bus 10, respectively, and are 8 bytes, that is, 64 bits. There is a width of the bird.
  • DE is the error check code (ECC) added to LD-63-00> and RD-63-00>, respectively.
  • the data buses are L-DATA12 and R-DATA13, respectively. included.
  • RQ (*) ⁇ 3-0> is a 4-bit bus use request signal that each bus-connected device outputs individually to the arbiter. To the four bits Indicates the transfer data length as information.
  • GRT (*) # is a bus grant signal that is individually input from the arbiter to each bus connection device, and LDS EL # is a data bus instruction signal that is output by the broadcaster simultaneously with the bus grant signal. is there.
  • AS # is an address strobe signal, and indicates that an address and a command are output on ADRZCNTL11.
  • A-31-03> and C-28-00> are 29-bit address signals and command signals, respectively.
  • the command signal includes a signal indicating which of the two data buses to use.
  • Other command signals and address signals are the same as those of the prior art bus.
  • AP ⁇ 1-0> and CP ⁇ 1-0> are the parity added to A ⁇ 31-03> and C ⁇ 28-00>, respectively, and are included in the address signal and command signal, respectively.
  • RSP ⁇ 7-0> is an 8-bit response code signal, which is a response from each bus connection device to the above address signal and command signal (normal reception of address signal and command signal, error detection, or retry) Request).
  • the address is output from the address Z bus control LSI 23.
  • PONRST # and BUSRST # are a power-on reset signal and a bus reset signal, respectively, and are the same as the bus reset signal according to the above-described conventional technology.
  • ID * 2-0> (*) is a fixed value ID signal that gives an individual module number to each module connected to the system bus 10.
  • the maximum number of PEs is four, and the main memory controller 15 and the I / O controller 17 are integrated into one module.
  • FIG. 4 illustrates an example of the split transfer protocol.
  • the bus use right request signals RQ (0) to RQ (2) of the three bus connection devices (0) to (2) and the bus use right grant signals GRT (0) # to GRT ( 2) # is indicated.
  • the device numbers in () are device numbers, but the bus connection devices (0) to (2) may be any of the PE 14 and the I / O bus control unit 17 shown in FIG.
  • the contents of the evening chart in FIG. 4 will be described.
  • the bus connection devices (0) and (1) such as the PE 14 and the I / O bus control unit 17 output the bus use right request signal using RQ (0) and RQ (1) ( 10 1 and 20 1). This is output by the address control bus connection LSI 23 in the bus connection device.
  • Reference numeral 101 denotes a transfer request of only an address such as a read request or a cache invalidation request. In this case, it is assumed that the data in the main memory control unit 15 is to be read. 201 is a write transfer request involving four cycles of data transfer.
  • the arbiter in the main memory control unit 15 fetches this information at T1.
  • the arbiter performs an erbitration to the bus connection device (0) at T3 using GRT (0) # and to the bus connection device (1) at T4 using GRT (1) #.
  • the right to use the bus has been granted (102 and 202).
  • the arbiter bus connection device (1) is instructed to use the LD as the data bus by outputting the LD SEL # signal together with the right to use the bus (203).
  • the address control bus connection LSI 23 in the bus connection device (0) outputs the address and command A, C for GRT (0) # (102) together with the address strobe signal AS # (104) are doing.
  • the bus connection device (here, the main memory control unit 15) specified from the bus connection device (0) stores the address of T5 and the commands A and C.
  • the response code RSP for (104) is output (106).
  • the address 23 and the control bus connection LSI 23 in the bus connection device (1) send the address and the commands A and C at T6 to the address strobe signal.
  • the data bus connection LSI 24 outputs the data along with AS # (204), and outputs the data on the LD for four cycles from T8 (205) under the control of the address / control bus connection LSI 23.
  • the command output (204) of T6 indicates that the LD is used as the overnight bus.
  • the node connection device When the bus connection device (1) is notified that data is to be written, the node connection device outputs the address of T6 and the response code RSP for the commands A and C outputs (204) at T8 (206). )
  • the bus connection devices (2) and (0) output the bus use right request signal using RQ (2) and RQ (0), respectively (301 and 401). I have. 301 is a write transfer request involving four cycles of data transfer, and 401 is a transfer request for only addresses.
  • the arbiter performs an arbitration, using GRT (2) # for the bus connection device (2) at T5 and GRT (0) # for the bus connection device (0) at T6. (302 and 402).
  • the arbiter bus connection device (2) is instructed to use the RD as the data bus due to the non-output of the LDSEL # signal together with the right to use the bus.
  • the address Z control bus connection LSI 23 in the bus connection device (2) outputs (304) the address and command A, C for the GRT (2) # (302) together with the address strobe signal AS #. .
  • the data bus connection LSI 25 in the bus connection device (2) is placed on the data RD under the control of the addressless control bus connection LSI 23. It has 4 cycle output (305).
  • the command output (304) of T7 indicates that RD is used as the data bus.
  • the bus connection device notified of data writing from the bus connection device (2) outputs (306) the response code RSP to the address of T7 and the command A and C outputs (304) at T9. .
  • the bus connection device (0) In response to the GRT (0) # (402), the bus connection device (0) outputs the address and commands A and C together with the address strobe signal AS # at T8 (404), and the bus connection device (0) The bus connection device to which the address has been transferred from (0) outputs the response code RSP corresponding to the address and the commands A and C at T10 (406).
  • the main memory control unit 15 since the arbiter is included in the main memory control unit 15, the main memory control unit 15 is a bus connection device, but does not output a bus right request and a grant signal to the outside.
  • the transfer request of the control unit 15 is internally processed by the arbiter. For this reason, although not shown, the main memory control unit 15 responds to the read request by the address and command A, C of T5 and the address strobe signal AS # (104), and outputs four cycles of data at T6. I requested a transfer overnight.
  • the arbiter gives the main memory control unit 15 the right to use the bus at T8, outputs the LDSEL # signal together with the right to use the bus, and instructs the use of the LD as the data bus (503) ) are doing.
  • the arbiter manages the schedules of the two data buses. Up to 11], both the 0 and RD data buses are used (205 and 305). It waits until T8 until the main memory controller 15 can be given the right to use the bus at 7, and the main memory controller 15 starts data transfer from T12.
  • the main memory control unit 15 receives the address and the commands A and C together with the address strobe signal AS # at T10 in response to the right to use the bus. (504), and the data is output on the LD from T12 for 4 cycles (505). However, at this time, there is no need to output the address. In this case, the command output of # 10 (504) indicates that the LD is used as the overnight bus.
  • the bus connection device (0) that made a read request (104) to the main memory control unit 15 at $ 5 outputs a response code RSP to the command output (504) at $ 12 (506). I do. At this time, if the time slot transfer protocol is used, the data bus to be used is specified by the read request (104) in No. 5, so the address and commands A and C and the address strobe signal AS # (504) is unnecessary.
  • the bus connection devices (0), (1) and (2) output the bus use right request signals (901, 601 and 801), and the T8 address and command A , C and the address strobe AS # (404), the main memory control unit 15 requests a 4-cycle data transfer at T9.
  • 901 is a transfer request of only the address
  • 801 is a 4-cycle data transfer request
  • 601 is a 1-cycle data transfer request.
  • the arbiter performs arbitration, using the GRT (1) # to connect the bus connection device (1) to the bus connection device (1) (602) at T10, and to the main memory control unit 15 at T11 (not shown) to the GRT (not shown).
  • the arbiter, ', and the bus connection device (1) are instructed to use the RD as the data bus by not outputting the LDSEL # signal together with the right to use the bus.
  • address Z control bus connection LS in bus connection device (1) 123 outputs the address and command A, C for GRT (1) # (602) together with the address strobe signal AS # (604), and the data bus connection LSI 25 controls the address / control bus connection LSI 23
  • the data is output on RD for one cycle at T14 (605).
  • the command output (604) of T12 indicates that RD is used as the overnight bus.
  • the bus connection device to which data is transferred from the bus connection device (1) outputs (606) a response code RSP to the command output (604) at T14.
  • the arbiter has given the bus right to the main memory control unit 15, and instructs the use of the RD as the data bus by not outputting the LDSE L # signal together with the bus right. .
  • the main memory control unit 15 outputs (704) the address and command A and C for the right to use the bus together with the address strobe signal AS #, and further outputs the data on RD from T15. (705) have.
  • the command output (704) of T13 indicates that RD is used as the data bus.
  • the bus connection device (0) to which data is transferred from the main memory control unit 15 outputs a response code RSP to the command output (704) at T15 (706).
  • the arbiter bus connection device (2) is instructed (803) to use the LD as the data bus by outputting the LD SEL # signal together with the right to use the bus.
  • Reference numeral 123 outputs (804) an address and commands A and C for the GRT (2) # (802) together with an address strobe signal AS #.
  • LD is used as the data bus for the command output (804) of T14. Is shown to be used.
  • the bus connection device (0) outputs (904) the address and command A, C for GRT (0) # (902) together with the address strobe signal AS #.
  • addresses and data are pipeline-outputted on the address / data separation type bus in the same manner as the address / data multiplex type bus, and the address is output on the address bus. Specifies the data bus to be used when performing the operation.
  • the interval from the grant of the bus use right to the output of the corresponding address and command is a fixed interval (two cycles in this embodiment), and after the output of the address and command. There is a constant interval (two cycles in this embodiment) until the response is output.
  • the interval between the former and the latter may be different (for example, three cycles for the former and two cycles for the latter).
  • Fig. 5 (1) shows the format of the command signal C-28-00>.
  • RQC of the most significant 5 bits is a request command that indicates the distinction between read / write and memory access.I, 0 access, etc.Hereafter, L of 2 bits is transfer data length, D of 1 bit is used data bus.
  • 4-bit ATTR is an attribute that indicates the type of cache control of write-through / write-back, etc.
  • 6-bit RQ ID is the module number of the command output source and the transfer number added by each module, and 8 bits.
  • the BE in the table is a bit enable, and the 3 least significant bits of the SPC are special commands indicating diagnostic access, error processing access, etc., except for the D bit, which is the same as the above-mentioned conventional bus.
  • split In some cases, only the RQC that indicates a split response and the RQ ID that indicates the transfer number are valid, and the transfer number is the same as the RQ ID that was assigned at the time of the transfer request in the split system. .
  • FIG. 5 (2) shows the format of the response code RSP ⁇ 7-0> in the normal state (ie, at the time of a split request such as a transfer request or a write) and at the time of a split response.
  • RE3 to RE0 and REM in the normal state are error detection bits of the four PEs 14 and the main memory control unit 15, respectively.T1 and TO are notices of the response time of the main memory control unit 15 to read requests, ACK is the normal response bit of the addressed module.
  • each of the four PEs 14 uses two bits (R00 and R01, R10 and R11, etc.) to respond to the cache state control operation and the presence / absence of error detection.
  • the contents of the above-mentioned response code RSP format are all the same as those of the bus of the split transfer protocol according to the conventional technology.
  • the number of PEs 14 is an example, and is determined according to the maximum number of PEs 14 at the time of design.
  • the address bus can be arbitrated in the same manner as the bus according to the prior art.
  • a new 8-bit internal table was set up at Erby.
  • the internal table has four bits for each of the LD and RD sides, and indicates the usage status 5 to 8 cycles ahead.
  • five cycles means the cycle from when the bus right grant is given to the next cycle until the address and command are output from the bus connection device that has requested the pass right (in this embodiment, 2 cycles).
  • FIG. 6 is a state diagram showing an example of the internal stapling process of the arbiter in the timing chart of FIG. The number in parentheses in the figure indicates the current number of cycles.
  • the arbiter has not granted the right to use the data bus to any bus-connected device.
  • the internal table is the same as the initial state, and all bits are 0.
  • the arbiter Since the transfer data length is 4 in the RQ (1) of T1, the arbiter gives the bus connection device (1) the right to use the bus and uses L1 DATA 12 as a data bus for 4 cycles from T8 Decide to let it. Then, the arbiter writes 1 to the L side 4 bits of the internal table at T3, and at T4
  • the arbiter gives the bus connection device (2) the right to use the bus and uses R—DATA1 3 as a data bus for 4 cycles from T9 Decide to let it. Then, at T4, 1 is written to the R side 4 bits of the internal table at T4, and at T5
  • GRT (2) # is output.
  • the L side shifts one bit to the left over time, and writes 0 to the empty bits.
  • both sides are only shifted. Because the data buses on both sides are shown to be used together, the arbiter will not grant any new right to use the data bus to any bus-connected device. Because you can't. The arbiter allows bus-connected devices that want to use the data bus to wait, even if the address bus is free.
  • the arbiter gives the right to use the bus to the main memory control unit 15 responding to the read request of T5, and writes 1 to the L side 4 bits of the internal table.
  • the arbiter grants the bus connection device (1) the right to use the bus in response to RQ (1) (601) of T8, but since the use of the data bus is one cycle, the arbiter Write 1 to only the leftmost bit on the R side. However, writing of this one bit only can be omitted in actual operation.
  • the arbiter can use the partial table to manage the schedules of the two data buses.
  • schedule management can be performed in the same manner as above.
  • the schedule management of the data buses of a plurality of systems is performed by writing the use of the data bus in response to the response after a certain interval in the internal table as described above. I can.
  • the length of the internal table is determined by the length of the fixed interval.
  • FIG. 7 one address Z control bus and four data buses are provided.
  • reference numeral 70 denotes a system bus according to the present invention
  • 71 denotes one address / control bus in the system bus 70
  • 72, 73, 74 and 75 denote system buses. These are the four data buses (DATA-0 to DATA-3).
  • FIG. 7 is the same as FIG. 1 except for the system bus 70.
  • the PE 14 is, for example, a bus in FIG. This can be realized by connecting the data bus connection LSIs 24 and 25 in the interface controller to the system bus 70 and the data buses respectively.
  • FIG. 8 is a timing chart showing an example of the protocol of the bus system in FIG. D-0 to D-3 are four data buses (DATA-0 to DATA-3), DSEL is a data bus indication signal expanded to 2 bits, and the other signals are the same as in Fig. 4. is there.
  • the bus connection devices (0) and (1) output the bus use right request signals using the RQ (0) and RQ (1) (1101 and 1201).
  • the arbiter in the main memory controller 15 performs arbitration, and connects to the bus connection device (0) at T23 using GRT (0) # and to the bus at T 24 using GRT (1) #.
  • Device (1) is granted the right to use the bus (1102 and 1202).
  • the arbiter instructs the bus connection device (1) to use D-0 as the data bus by outputting the DSEL signal together with the right to use the bus (1 103).
  • the arbiter The bus connection device (1) is instructed to use D-1 as the data bus (1203).
  • the bus connection device (0) receives GRT (0) # (1 102) and DSEL (1 103), and outputs the address and commands A and C together with the address strobe signal AS # (1 104), and from T27, the bus-connected device (0) outputs data on D-0 for 4 cycles (1 105). At this time, the T 25 command output (1 It is shown that D-0 will be used as an overnight bus.
  • the bus connection device (1) is GRT (1) # (1202),
  • the address and command A and C for DSEL (1 203) are output together with the address strobe signal AS # (1 204), and from T28, the bus connection device (1) outputs data on D-1 for 4 cycles. Output (1 20
  • the arbiter performs arbitration, and at T25, uses the bus connection device (2) using GRT (2) # and the bus use right at T26 to the bus connection device (0) using GRT (0) #. (1 302 and 1
  • the arbiter instructs the bus connection device (2) to use D-2 as the data bus by outputting the DSEL signal (1303) together with the right to use the bus, and at T26, the arbiter Is instructing the bus connection device (0) to use D-3 as the data bus by outputting the DSEL signal together with the right to use the bus.
  • the bus connection device (2) receives the GRT (2) # (1302) and the DSEL (1 303), and outputs the address and the commands A and C together with the address strobe signal AS # at T27. (1304), and data is output from D29 on T-2 for 4 cycles (1305). At this time, the command output (1304) of T27 indicates that D-2 is used as the data bus.
  • the bus connection device (0) is GRT (0) # (1402), DS
  • the address and the commands A and C are output together with the address strobe signal AS # (1404), and the data from T30 is output on D-3 for 4 cycles from T30 (1404). 405).
  • the command output (1404) of T28 indicates that D-3 is used as the data bus.
  • the bus connection device (0) uses the two data buses D-0 and D-3 to separate data transfer based on two RQs (0) (1 101 and 140 1). It can be seen that the process is performed simultaneously.
  • the main memory control unit 15 since the arbiter is included in the main memory control unit 15, the main memory control unit 15 does not output a bus request and a grant signal, which are bus-connected devices, to the outside.
  • the transfer request of the control unit 15 is internally processed by the arbiter.
  • the main memory control unit 15 requests a 4-cycle data transfer at T24 in response to a read request from another bus-connected device before T21 (not shown). I have.
  • the arbiter gives the main memory control unit 15 the right to use the bus at T27, outputs the DSEL signal together with the right to use the bus, and indicates that D-0 is to be used as the data bus ( 1 503).
  • the arbiter manages the schedule of the four data buses, and since all data buses are used until T30 (1 105, 1205, 1 305, 1 405), the main memory control is performed.
  • the unit 15 is made to wait until T27 to give the right to use the bus, and the main memory control unit 15 performs data transfer from T31.
  • the main memory control unit 15 outputs the address and the commands A and C together with the address strobe signal AS # (1 504) at T29 in response to being given the right to use the bus, and further outputs the data to D-0. It outputs 4 cycles (1505) from T31. In this case, the command output of T29 (1 504) Shows that D-0 is used as the data bus.
  • the bus connection device that issued a read request to the main memory control unit 15 before T20 sends a response code RSP (not shown) to the command output (1504). To output.
  • RSP response code
  • a plurality of data buses operate in cooperation with a single address bus.
  • the bus system in the present invention refers to a mother board provided with an arbiter and connected to one or more bus connection devices including one or more bus masters, or a mother board configured to be connectable. Point.
  • the bus connection device may be mounted on a card that can be separated from the motherboard, or may be integrated on the motherboard.
  • each processor element further includes a plurality of processors.
  • the present invention is not limited to this, and any one of the processor elements includes a single processor. Is also good. Further, as described above, according to the present invention, even if a plurality of bus right requests are output from one bus connection device, the transfer can be performed in parallel by selectively using the data bus. The present invention can be applied to any one of the processor elements provided with.
  • the processor element and the I / O control unit are exemplified as including the bus master.
  • the present invention is not limited thereto, and the present invention is applicable if a plurality of bus masters are provided. is there.
  • the address and the data are transferred by the same clock.
  • the arbiter can easily prohibit the use of the data bus and perform degeneration control.
  • the address bus is a single system, even if a plurality of data buses are installed in parallel, the control logic does not become complicated and the bus control with higher transfer capability is achieved.
  • a method, a bus control LSI using the method, and a bus system using the method can be obtained.
  • the address bus is a single system, it is possible to obtain a bus system that achieves a higher transfer capability while suppressing an increase in the number of signal pins of the entire bus system.
  • the address bus is one system, it is possible to obtain a bus control LSI that can obtain a higher transfer capability while suppressing an increase in the number of signal pins.
  • the control logic is not complicated, and the number of signal pins is not increased so much.
  • a system or a bus control LSI can be obtained.
  • the present invention since there is only one system of the address bus, it is possible to obtain a system or a bus control LSI that achieves higher transfer capability while ensuring high reliability without complicating the control logic. Further, according to the present invention, since the address bus is one system, the control logic is not complicated, the number of development steps is short, and a bus system or a bus control LSI which can obtain higher transfer capability can be obtained. Industrial applicability
  • a bus system having a high transfer capability can be obtained without requiring complicated control logic.
  • the overall bus system it can be kept rather small, increase in the number of signal pins of the bus control LSI, power consumption can be suppressed prices, the number of development steps c

Abstract

A bus system for information processors which does not need to perform any special processing despite of parallel installation of a plurality of buses and has a high transfer ability while the increase of the number of signal pins in the whole bus system is small. A bus separated address-data system is provided with one address bus and a plurality of data buses which are used in relation to the address bus and a means which designates one data bus to be used when an address is outputted to the address bus. In a bus arbitration method, there is provided a means used when a device connected to the bus informs an arbiter of the length of transferred data when the device requests the right of using the bus. There is also provided a means which designates the data bus to be used when the arbiter gives the right of using the bus to the device connected to the bus.

Description

明 細 書 情報処理装置用バスシステム 技術分野  Description Bus system for information processing equipment Technical field
本発明は、 パーソナルコンピュー夕、 ワークステーシヨ ン、 オフィス プロセッサ等の情報処理装置に用いられるァドレス データ分離型の、 情報処理装置用バスシステムに関する。 背景技術  The present invention relates to an address data separation type bus system for an information processing device used in an information processing device such as a personal computer, a work station, and an office processor. Background art
情報処理装置に用いられる情報処理装置用バスシステムにおいては、 より高い転送能力を得るために、 データバス幅の拡大が行われてきたが、 デ一夕バス幅の増加は必然的にバスの信号線数の増大を生じさせる。 こ のため、 ノ スに接続するバスコントロ一ラ、 バスインタフェースュニッ ト等の集積回路の信号ピン数の限界により、 1本のバスのデータバス幅 の拡大には限界がある。 このため高性能の情報処理装置においては、 例 えば特開平 6— 5 1 9 1 0号公報に記載されているような、 バスの多重 化、 即ち複数本のバスを並行設置することが行われている。  In the information processing device bus system used for information processing devices, the data bus width has been expanded in order to obtain higher transfer capability, but the increase in the data bus width inevitably increases the bus signal. This causes an increase in the number of lines. For this reason, there is a limit to the increase in the data bus width of one bus due to the limit of the number of signal pins of an integrated circuit such as a bus controller and a bus interface unit connected to a node. For this reason, in a high-performance information processing apparatus, for example, multiplexing of buses, that is, a plurality of buses are installed in parallel, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-51910. ing.
上記従来技術では、 複数のバス接続デバイスに、 各々複数のバスイン タフエースュニッ トを設けて、 並行設置された複数本のバスのいずれか 空いているものを使用するようになっていた。 この場合、 同一アドレス へのアクセスが複数本のバス上で同時に行われる場合の処理等、 複数本 のバスを並行設置することによる特別な処理が生じる。 そのため、 制御 論理が複雑になり、 転送能力が期待値に達しない、 信頼性が低下する、 消費電力が増える、 開発工数が増大する、 制御回路価格が上がるなどの 問題点が生じる。 また、 プロセッサ (C P U ) の外部バス等に広く採用されているアド レス ·データ分離型バスを複数本並行設置する場合は、 ァドレスバスと データバスとを個別の集積回路で制御できるという利点があるが、 ァド レスバスをデ一夕バスと同様に複数本並行設置するため、 バスシステム 全体の信号ピン数の増加が著しく大きくなり、 システムの価格が上昇す るという問題点が生じる。 In the above prior art, a plurality of bus interface units are provided for a plurality of bus connection devices, respectively, and one of a plurality of buses installed in parallel is used. In this case, special processing occurs by installing multiple buses in parallel, such as processing when access to the same address is performed simultaneously on multiple buses. As a result, the control logic becomes complicated, and the transfer capability does not reach the expected value, reliability decreases, power consumption increases, development man-hours increase, and control circuit prices increase. When multiple address / data separated buses, which are widely used as external buses of a processor (CPU), are installed in parallel, there is an advantage that the address bus and the data bus can be controlled by separate integrated circuits. However, since a plurality of address buses are installed in parallel as in the overnight bus, the number of signal pins in the entire bus system increases significantly, resulting in a problem that the system price increases.
本発明の目的は、 複数本のバスを並行設置しても制御論理が複雑にな らずに、 より高い転送能力をもったバス制御方法と、 それを用いたバス 制御し S I、 さらにはそれを用いたバスシステムを提供することである。  An object of the present invention is to provide a bus control method having a higher transfer capability without complicating the control logic even when a plurality of buses are installed in parallel, and a bus control SI using the bus control method. The purpose of the present invention is to provide a bus system that uses a computer.
また、 具体的な本発明の目的は、 バスシステム全体の信号ピン数の増 加を少なく留めながら、 より高い転送能力を得るバスシステムを提供す る とにめ 。  Further, a specific object of the present invention is to provide a bus system which can obtain a higher transfer capability while suppressing an increase in the number of signal pins of the entire bus system.
また、 具体的な本発明の目的は、 信号ピン数の増加を少なく留めなが ら、 より高い転送能力を得るバス制御 L S Iを提供することにある。 また、 具体的な本発明の目的は、 価格を抑えながら、 より高い転送能 力を得るバスシステム、 又はバス制御 L S Iを提供することにある。  Further, a specific object of the present invention is to provide a bus control LSI capable of obtaining a higher transfer capability while keeping the increase in the number of signal pins small. Further, a specific object of the present invention is to provide a bus system or a bus control LSI that achieves higher transfer performance while suppressing the cost.
また、 具体的な本発明の目的は、 消費電力を抑えながら、 より高い転 送能力を得るバスシステム、 又はバス制御 L S Iを提供することにある c また、 具体的な本発明の目的は、 高い信頼性を確保しつつ、 より高い 転送能力を得るバスシステム、 又はバス制御 L S Iを提供することにあ o  Further, a specific object of the present invention is to provide a bus system or a bus control LSI that achieves higher transfer capability while suppressing power consumption. To provide a bus system or bus control LSI that achieves higher transfer capability while ensuring reliability.
また、 具体的な本発明の目的は、 開発工数が短く、 かつ、 より高い転 送能力を得るバスシステム、 又はバス制御 L S Iを提供することにある c 発明の開示 Another object of a specific invention, the number of development steps is short, and the disclosure of the c invention is to provide a bus system, or bus control LSI to achieve higher transfer capacity
本発明では上記の目的を達成するため、 アドレス ·データ分離型バス システムにおいて、 1系統のアドレスバスと、 該アドレスバスと連携す る複数系統のデ一夕バスを設けるようにした。 またァドレスバスとデー 夕バスの連携のため、 ア ドレスバスにアドレスを出力する際に、 使用す るデータバスの指定を行う手段を設けるようにした。 In the present invention, in order to achieve the above object, an address / data separation type bus In the system, one address bus and a plurality of data buses that cooperate with the address bus are provided. Also, in order to cooperate with the address bus and the data bus, a means for specifying the data bus to be used when outputting an address to the address bus is provided.
また本発明では、 バス使用権要求時に転送データ長をバス接続デバィ スがアービタに通知する手段を設けるようにした。 またァドレスバスと データバスの連携のため、 アービタがバス接続デバイスにバス使用権を 与える際に、 使用するデータバスの指定を行う手段を設けるようにした。 また本発明では、 前記 1系統のァドレスバスと前記複数系統のデータ バスを、 同一のクロックに同期して制御するようにした。  Further, in the present invention, means is provided for the bus connection device to notify the arbiter of the transfer data length when the bus use right is requested. To cooperate with the address bus and data bus, a method is provided to specify the data bus to be used when the arbiter gives the bus connection right to the bus connection device. In the present invention, the one address bus and the plurality of data buses are controlled in synchronization with the same clock.
本発明によれば、 アドレス 'データ分離型バスシステムにおいて、 1 系統のァドレスバスと、 該ァドレスバスと連携する複数系統のデータバ スを設けてあるので、 アドレス ·データ分離型バスを複数本並行設置す るのと同じ転送能力を、 アドレスバスをデ一夕バスと同様に複数本並行 設置することなく得ることができる。 これにより、 バスシステム全体の 信号ピン数の増加が少なく留めることができる。  According to the present invention, in the address / data separation type bus system, since one address bus and a plurality of data buses cooperating with the address bus are provided, a plurality of address / data separation type buses are installed in parallel. The same transfer capacity as described above can be obtained without installing multiple address buses in parallel like the overnight bus. As a result, the increase in the number of signal pins in the entire bus system can be kept small.
またァドレスバスと複数のデータバスの連携は、 ァドレス ·データ分 離型バスにァドレス ·データ多重型バスと同様のァドレスとデータをパ ィプライン出力するスプリ ッ 卜転送プロ トコルを採用すると共に、 ァド レスバスにァ ドレスを出力する際に、 使用するデータバスの指定を行う ことで実現することができる。 これにより、 データバスを複数系統設置 していてもァドレスバスは 1系統なので、 同一ァドレスへのアクセスが 同時に行われる場合の処理等の特別な処理が不要となる。  In addition, the link between the address bus and multiple data buses is based on a split transfer protocol that outputs the same address and data as the address / data multiplexed bus to the address / data segregation bus in a pipelined manner, as well as the address bus. This can be realized by specifying the data bus to be used when outputting the address to the device. As a result, even if multiple data buses are installed, only one address bus is used, so that special processing such as processing for simultaneous access to the same address is not required.
また本発明では、 バスのァービトレ一ション方法として、 バス使用権 要求時に転送データ長をバス接続デバイスがアービタに通知する方法を 採用し、 またァ一ビタがバス接続デバイスにバス使用権を与える際に、 使用するデータバスの指定を行うようにした。 Further, in the present invention, as a bus arbitration method, a method is employed in which a bus connection device notifies a transfer data length to an arbiter when a bus use right is requested, and when the arbiter grants a bus use right to the bus connection device. To The data bus to be used is specified.
また、 これによりアービタ力 転送データ長など、 複数系統のデータ バスの使用スケジュールを管理しながらァ一ビ卜レーシヨンを行うこと ができるので、 1系統のァドレスバスと複数系統のデータバスの連携を 容易に実現することができる。  In addition, this makes it possible to perform arbitration while managing the use schedule of a plurality of data buses, such as the arbiter transfer data length, so that it is easy to link one address bus with a plurality of data buses. Can be realized.
また本発明では、 アドレスバスと複数のデータバスを、 同一のクロッ クに同期して制御するようにしているので、 リード転送のプロ トコノレと して、 リード転送を要求時と応答時の 2回に分割して行うスプリ ッ ト転 送プロ トコル、 またはスプリ ッ ト転送プロ トコルにおいてリード転送の 要求と応答の間隔を一定時間に固定するタイムスロッ ト転送プロ トコル を用いることにより、 ァドレスバスと複数のデータバスの連携を容易に 行うことができる。  In the present invention, since the address bus and a plurality of data buses are controlled in synchronization with the same clock, the read transfer is performed twice as a request transfer and a response as a protocol for read transfer. By using a split transfer protocol that divides data into multiple parts or a time slot transfer protocol that fixes the interval between read transfer requests and responses to a fixed time in the split transfer protocol, the address bus and multiple data Buses can be linked easily.
特にスプリ ッ ト転送プロトコルでは、 アービタを主記憶制御部のよう に、 バスマスタを含まないバス接続デバイスに内蔵することにより、 応 答時のアービトレーショ ンを主記憶制御部の内部処理化し、 信号線数を 削減することができる。  In the split transfer protocol, in particular, the arbiter is built into a bus connection device that does not include a bus master, such as the main memory control unit. Can be reduced.
またァドレスバスと複数のデータバスを同一のクロックに同期して制 御することにより、 複数のデータバスの内、 一部に故障が検出された場 合、 故障が検出されたデータバスを使用せず正常なデータバスのみを使 用して動作する、 縮退機能を実現することができる。 図面の簡単な説明  By controlling the address bus and multiple data buses in synchronization with the same clock, if a failure is detected in some of the multiple data buses, the failed data bus is not used. A degeneration function that operates using only a normal data bus can be realized. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
第 1図は、 本発明による 2系統のデータバスを有するバスシステムを 使用した情報処理装置のハードウエア構成の例を示すプロック図である ( 第 2図は、 第 1図におけるプロセッサエレメン卜 1 4の内部構成の一例 を示す L S I構成図である。 第 3図は、 第 1図におけるプロセッサエレ メン卜 14の内部構成の他の一例を示す L S I構成図である。 第 4図は、 表 1のバスシステムのプロ トコルの例を示すタイ ミ ングチヤ一トである。 第 5図は、 表 1のバスシステムのプロ トコルにおけるコマンド及びレス ポンスのフォーマツ 卜の例を示す図である。 第 6図は、 第 4図のタイ ミ ングチヤ一卜におけるアービタの内部テーブル処理の例を示す状態図で ある。 第 7図は、 本発明による 4系統のデータバスを有するバスシステ ムを使用した情報処理装置のハ一ドウエア構成の例を示すプロック図で ある。 第 8図は、 第 7図のバスシステムのプロ トコルの例を示すタイ ミ ングチヤ一トである。 発明を実施するための最良の形態 FIG. 1 is a block diagram showing an example of a hardware configuration of an information processing apparatus using a bus system having two data buses according to the present invention ( FIG. 2 shows a processor element 14 in FIG. 1). Fig. 3 is an LSI configuration diagram showing an example of the internal configuration of the processor. FIG. 8 is an LSI configuration diagram showing another example of the internal configuration of the ment 14. Fig. 4 is a timing chart showing an example of the protocol of the bus system shown in Table 1. FIG. 5 is a diagram showing an example of a command and response format in the protocol of the bus system shown in Table 1. FIG. 6 is a state diagram showing an example of arbiter internal table processing in the timing chart of FIG. FIG. 7 is a block diagram showing an example of a hardware configuration of an information processing apparatus using a bus system having four data buses according to the present invention. FIG. 8 is a timing chart showing an example of the protocol of the bus system in FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下本発明の実施例を第 1図から第 8図および表 1によって説明する c 表 1は第 1図のバスの信号構成の例を示す信号線一覧である。  Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8 and Table 1. c Table 1 is a list of signal lines showing an example of the signal configuration of the bus in FIG.
第 1図に示す実施例のシステムバスでは、 1系統のァドレス Z制御バ スと 2系統のデータバスが設けられている。 第 1図において、 10は本 発明によるシステムバスであり、 1 1はシステムバス 10中の 1系統の ァドレス 制御バス (ADR/CNTL) 、 12及び 1 3はシステムバ ス 10中の 2系統のデータバス (L— DATA及び R— DAT A) 、 1 4はシステムバス 10に接続する複数のプロセッサエレメント (PE) 、 15はシステムバス 10に接続する主記憶制御部、 16は主記憶、 1 7 はシステムバス 10に接続する IZOバス制御部、 18は IZOバスで ある。 PE 14、 主記憶制御部 15、 I ZOバス制御部 17をバス接続 デバイスという。 91は各バス接続デバイスから主記憶制御部内のァ一 ビ夕に個別接続されるバス権リクエスト線 (後述する表 1の RQ (*) < 3 - 0 >) 、 92はアービタから各バス接続デバイスに個別接続され るバス権グラント線 (後述する表 1の GRT (*) #く 3— 0 >) 、 9 3は各バス接続デバイスにバス接続され、 使用するデータバスを指示す る信号 (後述する表 1の LDSEL#) である。 In the system bus of the embodiment shown in FIG. 1, one address Z control bus and two data buses are provided. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a system bus according to the present invention, 11 denotes one system address control bus (ADR / CNTL) in the system bus 10, and 12 and 13 denote two systems data in the system bus 10. Buses (L-DATA and R-DAT A), 14 is a plurality of processor elements (PE) connected to the system bus 10, 15 is a main memory control unit connected to the system bus 10, 16 is main memory, and 17 is An IZO bus control unit connected to the system bus 10 is an IZO bus. The PE 14, main memory control unit 15, and IZO bus control unit 17 are called bus connection devices. Reference numeral 91 denotes a bus right request line (RQ (*) <3-0> in Table 1 described later) that is individually connected from each bus-connected device to each of the devices in the main memory control unit, and 92 denotes an arbiter to each bus-connected device. Bus right grant lines (GRT (*) # in Table 1 below) that are individually connected to Reference numeral 3 denotes a signal (LDSEL # in Table 1 described later) that is connected to each bus connection device and indicates a data bus to be used.
ここで、 PE 14と、 I /0バス制御部 17は、 バスマスタを含むが、 主記憶制御部 1 5はバスマスタを含まないものとする。  Here, the PE 14 and the I / 0 bus control unit 17 include a bus master, but the main memory control unit 15 does not include a bus master.
第 1図は、 P E 14が各々複数の C P Uを含むマルチプロセッサシス テムであり、 システム構成としては、 システムバス 10を除いて、 上記 複数本のバスを並行設置する従来技術と同様に構成することができる。 システム構成として、 複数の主記憶制御部あるいは I ZOバス制御部を 有するシステム構成、 あるいは主記憶制御部と 1ノ0バス制御部が一体 化されたシステム構成等を用いた場合でも、 本発明は適用できる。 本実 施例では、 システムバス 10のアービタは主記憶制御部 15中に設置さ れているものとする。  FIG. 1 shows a multiprocessor system in which the PEs 14 each include a plurality of CPUs. The system configuration is the same as that of the prior art in which the plurality of buses are installed in parallel, except for the system bus 10. Can be. Even when a system configuration having a plurality of main memory control units or an IZO bus control unit, or a system configuration in which the main memory control unit and the one-to-one bus control unit are integrated is used, the present invention Applicable. In the present embodiment, it is assumed that the arbiter of the system bus 10 is installed in the main memory control unit 15.
次に PE 14の内部構成の一例を第 2図に示す。 第 2図において、 2 0は複数の CPU、 21は CPU20の外部バス中のアドレス Z制御バ ス (AZC) 、 22は CPU20の外部バス中のデータバス (D) 、 2 3はシステムバス 10に接続するバスィンタフェースコントローラ中の ァドレス Z制御バス接続 L S I、 24及び 25はシステムバス 10に接 続するバスィンタフヱ一スコントローラ中のデータバス接続 L S I、 2 6及び 27はシステムバス 10に接続するバスィンタフェースコン トロ —ラの L S I間制御信号である。 1個のアドレス Z制御バス接続 L S I 23と、 2個のデータバス接続 L S I 24及び 25は、 PE 14中の、 システムバス 10に接続するバスィンタフヱ一スコン トロ一ラを構成す る L S Iであり、 それらをバス制御用 L S Iと総称する。  Next, an example of the internal configuration of the PE 14 is shown in FIG. In FIG. 2, reference numeral 20 denotes a plurality of CPUs, reference numeral 21 denotes an address Z control bus (AZC) in the external bus of the CPU 20, reference numeral 22 denotes a data bus (D) in the external bus of the CPU 20, and reference numeral 23 denotes a system bus 10. Address Z control bus connection LSI in the bus interface controller to be connected, 24 and 25 are data bus connection LSIs in the bus interface controller connected to the system bus 10, and 26 and 27 are bus interfaces connected to the system bus 10. This is the control signal between LSIs of the interface controller. One address Z control bus connection LSI 23 and two data bus connection LSIs 24 and 25 are LSIs constituting a bus interface controller connected to the system bus 10 in the PE 14, and Are collectively referred to as bus control LSIs.
第 2図では複数の CPU 20がァドレス ·データ分離型の外部バスで 接続されており、 CPU20は各々キャッシュメモリを内蔵している。 了ドレス/制御バス接続 L S I 23は C PU 20の外部バス中のァドレ スノ制御バス 2 1とシステムバス 1 0中の ADRZCNTL 1 1に接続 し、 データバス接続 L S I 24及び 25は CPU 20の外部バス中のデ —夕バス 22とシステムパ'ス 1 0中の 2系統のデータバス L— DATA 1 2及び R— DAT A 1 3の一方に各々接続する。 データバス接続 L S I 24及び 25はァドレス/制御バス接続 L S I 23からの制御信号 2 6及び 27によって制御される。 In FIG. 2, a plurality of CPUs 20 are connected by an address / data separation type external bus, and each CPU 20 has a built-in cache memory. LSI 23 is connected to the CPU 20 external address bus. Data bus connection LSIs 24 and 25 are connected to the ADRZCNTL 11 of the system bus 10 and the system bus 10 and are connected to the external bus of the CPU 20. Data buses L-DATA 12 and R-DAT A 13 respectively. The data bus connection LSIs 24 and 25 are controlled by control signals 26 and 27 from the address / control bus connection LSI 23.
システムバス 1 0に接続するバスィンタフェースコントロ一ラは、 主 記憶制御部 1 5と I ZOバス制御部 1 7においても、 同様の L S I構成 で実現される。  The bus interface controller connected to the system bus 10 is also realized in the main memory control unit 15 and the IZO bus control unit 17 with the same LSI configuration.
また第 3図に P E 14の内部構成の他の一例を示す。 第 3図では第 2 図の構成にプロセッサエレメント内共有キヤッシュメモリ (P Eキヤッ シュ) 30が追加されている。 PEキャッシュ 30は CPU 20は各々 内蔵しているキヤッシュメモリと、 主記憶の中間の階層に位置付けられ、 了ドレス Z制御バス接続 L S I 23からのァドレスノ制御線 3 1と、 デ —夕バス接続 L S I 24及び 25からのデータ線 32及び 33により、 バスィン夕フェースコントローラに接続する。  FIG. 3 shows another example of the internal configuration of the PE 14. In FIG. 3, a shared cache memory (PE cache) 30 in the processor element is added to the configuration of FIG. The PE cache 30 is positioned at an intermediate level between the cache memory and the main memory in which the CPU 20 is built, and the address control line 31 from the LSI control bus connection LSI 23 and the data bus connection LSI 24 And 25 are connected to the bus interface controller by data lines 32 and 33.
次に本発明によるバス 1 0の信号構成の例を次ページの表 1に示す。 表 1は左から信号名、 信号線数、 信号の意味を示している。 表 1中の信 号名において、 末尾の #は負極性を示し、 また (*) はァービトレ一シ ヨン用の個別接続制御線であることを示している。 以下各信号について 説明する。  Next, an example of the signal configuration of the bus 10 according to the present invention is shown in Table 1 on the next page. Table 1 shows the signal names, the number of signal lines, and the meaning of the signals from the left. In the signal names in Table 1, the suffix # indicates negative polarity, and (*) indicates an individual connection control line for arbitration. Hereinafter, each signal will be described.
表 1ではシステムバス 1 0はクロック同期式であり、 CLKはバスク ロックで、 システムバス 1 0に接続する全ての L S Iに供給される。 L D< 63 - 00 >及び RDく 63— 00 >は、 各々システムバス 1 0中 の 2系統のデータバス L— DAT A 12及び R— DAT A 1 3のデータ であり、 8バイ ト即ち 64ビッ 卜の幅がある。 LDEく 7— 0〉及び R 表 1 In Table 1, the system bus 10 is a clock synchronous system, and CLK is a bus clock, which is supplied to all LSIs connected to the system bus 10. LD <63-00> and RD 63-00> are the data of the two data buses L-DAT A12 and R-DAT A13 in the system bus 10, respectively, and are 8 bytes, that is, 64 bits. There is a width of the bird. LDE 7-0> and R table 1
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DEく 7—◦ >は、 各々 LDく 63— 00 >及び RDく 63 - 00〉に 付加されるエラーチェックコード (E C C ) であり、 各々データバス L — DATA 1 2及び R— DATA 1 3に含まれる。 DE is the error check code (ECC) added to LD-63-00> and RD-63-00>, respectively. The data buses are L-DATA12 and R-DATA13, respectively. included.
RQ (*) く 3— 0〉は各バス接続デバイスが個別にアービタに対し て出力する 4ビッ 卜のバス使用権リクエスト信号である。 該 4ビッ 卜に は情報として転送データ長が含まれている。 GRT (*) #は各バス接 続デバイスに個別にアービタから入力されるバス使用権グラント信号、 LDS E L #はバス使用権グラント信号と同時にァ一ビ夕が出力する使 用データバス指示信号である。 RQ (*) <3-0> is a 4-bit bus use request signal that each bus-connected device outputs individually to the arbiter. To the four bits Indicates the transfer data length as information. GRT (*) # is a bus grant signal that is individually input from the arbiter to each bus connection device, and LDS EL # is a data bus instruction signal that is output by the broadcaster simultaneously with the bus grant signal. is there.
他の信号は全てシステムバス 1 0中の ADRZCNTL 1 1に含まれ る。 A S #はア ドレスストローブ信号で、 ADRZCNTL 1 1上にァ ドレス及びコマンドが出力されていることを示す。  All other signals are included in ADRZCNTL 11 in system bus 10. AS # is an address strobe signal, and indicates that an address and a command are output on ADRZCNTL11.
Aく 3 1— 03 >及び Cく 28— 00 >は、 各々 29ビッ トのァドレ ス信号及びコマンド信号である。 コマンド信号中には、 2系統のデータ バスのいずれを使用するかを示す信号が含まれている。 他のコマンド信 号及びアドレス信号は、 上記従来技術によるバスと同様である。 AP< 1 - 0 >及び C Pく 1— 0〉は、 各々 Aく 31 - 03〉及び C < 28 - 00 >に付加されるパリティであり、 各々ァドレス信号及びコマンド信 号に含まれる。 RSPく 7— 0 >は、 8ビッ トのレスポンスコード信号 であり、 上記アドレス信号及びコマンド信号に対する各バス接続デバィ スからの応答 (アドレス信号及びコマンド信号の正常受取り、 エラー検 出、 あるいはリ トライ要求等) を示す信号である。 本実施例ではァドレ ス Zバス制御 L S I 23から出力される。  A-31-03> and C-28-00> are 29-bit address signals and command signals, respectively. The command signal includes a signal indicating which of the two data buses to use. Other command signals and address signals are the same as those of the prior art bus. AP <1-0> and CP <1-0> are the parity added to A <31-03> and C <28-00>, respectively, and are included in the address signal and command signal, respectively. RSP <7-0> is an 8-bit response code signal, which is a response from each bus connection device to the above address signal and command signal (normal reception of address signal and command signal, error detection, or retry) Request). In this embodiment, the address is output from the address Z bus control LSI 23.
PONRST#及び BUSRST#は、 各々パワーオンリセッ ト信号 及びバスリセッ ト信号であり、 上記従来技術によるバスのリセッ ト信号 と同様である。 I Dく 2— 0〉 (*) は、 システムバス 1 0に接続する 各モジュールに対して個別のモジュール番号を与える固定値の I D信号 である。  PONRST # and BUSRST # are a power-on reset signal and a bus reset signal, respectively, and are the same as the bus reset signal according to the above-described conventional technology. ID * 2-0> (*) is a fixed value ID signal that gives an individual module number to each module connected to the system bus 10.
また表 1では、 PEの最大数を 4個とし、 主記憶制御部 1 5と I /O 制御部 1 7を一体化して 1個のモジュールとしている。  In Table 1, the maximum number of PEs is four, and the main memory controller 15 and the I / O controller 17 are integrated into one module.
次に、 これらの図と第 4図とを用い、 本発明によるバス制御の例を説 明する。 第 4図ではスプリ ッ ト転送プロ トコルの例を説明している。 第 4図では、 3個のバス接続デバイス (0) 〜 (2) のバス使用権リクェ ス ト信号 RQ ( 0 ) 〜RQ ( 2 ) とバス使用権グラン ト信号 GRT (0) #〜GRT (2) #が示されている。 なお、 ( ) 内はデバイス 番号であるが、 バス接続デバイス (0) 〜 (2) が第 1図に示す PE 1 4、 I /Oバス制御部 1 7のいずれであってもよい。 以下、 第 4図の夕 ィミ ングチヤ一卜の内容を説明する。 Next, an example of bus control according to the present invention will be described with reference to these figures and FIG. I will tell. Fig. 4 illustrates an example of the split transfer protocol. In FIG. 4, the bus use right request signals RQ (0) to RQ (2) of the three bus connection devices (0) to (2) and the bus use right grant signals GRT (0) # to GRT ( 2) # is indicated. The device numbers in () are device numbers, but the bus connection devices (0) to (2) may be any of the PE 14 and the I / O bus control unit 17 shown in FIG. Hereinafter, the contents of the evening chart in FIG. 4 will be described.
サイクル T 1で、 P E 14や I/Oバス制御部 1 7などのバス接続デ バイス (0) 及び ( 1 ) が RQ (0) 、 RQ ( 1 ) を用いてバス使用権 リクエスト信号を出力 ( 1 0 1及び 20 1 ) している。 これは、 当該バ ス接続デバイス中のアドレスノ制御バス接続 L S I 23が出力する。 1 0 1はリード要求またはキヤッシュ無効化要求等のァドレスのみの転送 要求で、 ここでは主記憶制御部 1 5内のデータのリード要求とする。 2 0 1は 4サイクルのデータ転送を伴うライ ト転送要求とする。 主記憶制 御部 1 5内のアービタはこれらの情報を T 1で取り込む。 アービタはァ —ビトレーシヨンを行って、 GRT (0) #を用いて T 3でバス接続デ バイス (0) に、 また、 GRT ( 1 ) #を用いて T 4でバス接続デバィ ス ( 1) にバス使用権を与えて ( 1 02及び 202 ) いる。  In cycle T1, the bus connection devices (0) and (1) such as the PE 14 and the I / O bus control unit 17 output the bus use right request signal using RQ (0) and RQ (1) ( 10 1 and 20 1). This is output by the address control bus connection LSI 23 in the bus connection device. Reference numeral 101 denotes a transfer request of only an address such as a read request or a cache invalidation request. In this case, it is assumed that the data in the main memory control unit 15 is to be read. 201 is a write transfer request involving four cycles of data transfer. The arbiter in the main memory control unit 15 fetches this information at T1. The arbiter performs an erbitration to the bus connection device (0) at T3 using GRT (0) # and to the bus connection device (1) at T4 using GRT (1) #. The right to use the bus has been granted (102 and 202).
T4では、 アービタ力 バス接続デバイス ( 1 ) にバス使用権と共に LD S E L #信号の出力によりデータバスとして L Dを使用するように 指示 ( 203 ) している。  At T4, the arbiter bus connection device (1) is instructed to use the LD as the data bus by outputting the LD SEL # signal together with the right to use the bus (203).
T 5で、 バス接続デバイス (0) 中のアドレスノ制御バス接続 L S I 23は、 GRT (0) # ( 1 02) に対するァ ドレス及びコマンド A, Cをアドレスストローブ信号 A S #と共に出力 ( 1 04) している。  At T5, the address control bus connection LSI 23 in the bus connection device (0) outputs the address and command A, C for GRT (0) # (102) together with the address strobe signal AS # (104) are doing.
T 7で、 バス接続デバイス ( 0) から指定されたバス接続デバイス (ここでは主記憶制御部 1 5) は、 T 5のアドレス及びコマンド A, C ( 1 04) に対するレスポンスコード R S Pを出力 ( 1 06) している。 T4の GRT ( 1 ) # (202) 、 LDSEL# (203) を受けて、 バス接続デバイス ( 1 ) 中のァドレス Z制御バス接続 L S I 23は、 T 6でァドレス及びコマンド A, Cをァドレスストローブ信号 AS#と共 に出力 ( 204 ) し、 データバス接続 L S I 24は、 ァドレス/制御バ ス接続 L S I 23の制御によりデータを LD上に T 8から 4サイクル出 力 ( 205 ) している。 このとき、 T 6のコマンド出力 ( 204 ) でデ 一夕バスとして LDを使用することが示されている。 At T7, the bus connection device (here, the main memory control unit 15) specified from the bus connection device (0) stores the address of T5 and the commands A and C. The response code RSP for (104) is output (106). In response to the GRT (1) # (202) and LDSEL # (203) of T4, the address 23 and the control bus connection LSI 23 in the bus connection device (1) send the address and the commands A and C at T6 to the address strobe signal. The data bus connection LSI 24 outputs the data along with AS # (204), and outputs the data on the LD for four cycles from T8 (205) under the control of the address / control bus connection LSI 23. At this time, the command output (204) of T6 indicates that the LD is used as the overnight bus.
バス接続デバイス ( 1) からデータを書き込まれることを通知された ノくス接続デバイスは、 T 6のアドレス及びコマン ド A, C出力 (2 0 4 ) に対するレスポンスコード RSPを T 8で出力 ( 206 ) する。 次に T 3及び T 4で、 各々バス接続デバイス (2) 及び (0) が RQ (2) 、 RQ (0) を用いてバス使用権リクエス ト信号を出力 (30 1 及び 40 1) している。 30 1は 4サイクルのデータ転送を伴うライ ト 転送要求、 40 1はアドレスのみの転送要求とする。 アービタはァービ トレーシヨンを行って、 GRT (2) #を用いて T 5でバス接続デバィ ス (2) に、 また、 GRT (0) #を用いて T 6でバス接続デバイス (0) にバス使用権を与えて (302及び 402 ) いる。  When the bus connection device (1) is notified that data is to be written, the node connection device outputs the address of T6 and the response code RSP for the commands A and C outputs (204) at T8 (206). ) Next, at T3 and T4, the bus connection devices (2) and (0) output the bus use right request signal using RQ (2) and RQ (0), respectively (301 and 401). I have. 301 is a write transfer request involving four cycles of data transfer, and 401 is a transfer request for only addresses. The arbiter performs an arbitration, using GRT (2) # for the bus connection device (2) at T5 and GRT (0) # for the bus connection device (0) at T6. (302 and 402).
T 5では、 アービタカ^ バス接続デバイス (2) にバス使用権と共に LDSE L #信号の不出力によりデータバスとして R Dを使用するよう に指示している。  At T5, the arbiter bus connection device (2) is instructed to use the RD as the data bus due to the non-output of the LDSEL # signal together with the right to use the bus.
T 7で、 バス接続デバイス (2) 中のアドレス Z制御バス接続 L S I 23は、 GRT (2) # (302) に対するァドレス及びコマンド A, Cをァドレスストローブ信号 AS#と共に出力 ( 304 ) している。  At T7, the address Z control bus connection LSI 23 in the bus connection device (2) outputs (304) the address and command A, C for the GRT (2) # (302) together with the address strobe signal AS #. .
T 9で、 バス接続デバイス (2) 中のデータバス接続 L S I 25は、 ァドレスノ制御バス接続 L S I 23の制御によりデータ RD上に T 9 から 4サイクル出力 ( 305 ) している。 このとき、 T 7のコマンド出 力 ( 304 ) でデータバスとして RDを使用することが示されている。 バス接続デバイス (2) からデータを書き込まれることを通知された バス接続デバイスは、 T 7のァドレス及びコマン ド A, C出力 ( 30 4 ) に対するレスポンスコード RS Pを T 9で出力 ( 306 ) する。 またバス接続デバィス (0) は、 GRT (0) # (402) を受けて、 T 8でァドレス及びコマンド A, Cをアドレスストロ一ブ信号 A S #と 共に出力 (404 ) し、 バス接続デバイス (0) からァドレスを転送さ れたバス接続デバイスは、 該アドレス及びコマンド A, Cに対するレス ポンスコード RSPを T 1 0で出力 ( 406 ) している。 At T9, the data bus connection LSI 25 in the bus connection device (2) is placed on the data RD under the control of the addressless control bus connection LSI 23. It has 4 cycle output (305). At this time, the command output (304) of T7 indicates that RD is used as the data bus. The bus connection device notified of data writing from the bus connection device (2) outputs (306) the response code RSP to the address of T7 and the command A and C outputs (304) at T9. . In response to the GRT (0) # (402), the bus connection device (0) outputs the address and commands A and C together with the address strobe signal AS # at T8 (404), and the bus connection device (0) The bus connection device to which the address has been transferred from (0) outputs the response code RSP corresponding to the address and the commands A and C at T10 (406).
本実施例ではアービタは主記憶制御部 1 5に含まれているため、 主記 憶制御部 1 5はバス接続デバイスではあるが、 バス権リクエスト及びグ ラント信号を外部へ出力せず、 主記憶制御部 1 5の転送要求はアービタ で内部処理される。 このため、 図示されていないが、 主記憶制御部 1 5 は、 T 5のアドレス及びコマンド A, Cとアドレスストローブ信号 AS # (104) によるリード要求に応答して、 T 6で 4サイクルのデ一夕 転送をリクエストしている。 アービタは内部処理の結果、 T 8で主記憶 制御部 1 5にバス使用権を与えており、 バス使用権と共に L D S E L # 信号を出力してデ一夕バスとして LDを使用することを指示 ( 503 ) している。 このときアービタは 2系統のデータバスのスケジュール管理 を行っており、 丁 1 1までは]:0、 RDの両方のデ一夕バスが使用され て (205及び 305 ) いるため、 内部処理では T 7で主記憶制御部 1 5にバス使用権を与えることができるのを T 8まで待たせ、 T 1 2から 主記憶制御部 1 5がデー夕転送を行うようにしている。  In this embodiment, since the arbiter is included in the main memory control unit 15, the main memory control unit 15 is a bus connection device, but does not output a bus right request and a grant signal to the outside. The transfer request of the control unit 15 is internally processed by the arbiter. For this reason, although not shown, the main memory control unit 15 responds to the read request by the address and command A, C of T5 and the address strobe signal AS # (104), and outputs four cycles of data at T6. I requested a transfer overnight. As a result of the internal processing, the arbiter gives the main memory control unit 15 the right to use the bus at T8, outputs the LDSEL # signal together with the right to use the bus, and instructs the use of the LD as the data bus (503) ) are doing. At this time, the arbiter manages the schedules of the two data buses. Up to 11], both the 0 and RD data buses are used (205 and 305). It waits until T8 until the main memory controller 15 can be given the right to use the bus at 7, and the main memory controller 15 starts data transfer from T12.
主記憶制御部 1 5はバス使用権を与えられたことを受けて、 T 1 0で ァドレス及びコマンド A, Cをアドレスストローブ信号 A S #と共に出 力 ( 504 ) し、 更にデータを LD上に T 12から 4サイクル出力 (5 05) している。 但し、 このときアドレス出力はなくてもよい。 この場 合、 Τ 1 0のコマンド出力 ( 504 ) では、 デ一夕バスとして LDが使 用されることが示されている。 主記憶制御部 1 5に対して Τ 5でリ一 ド 要求 ( 1 04) を行ったバス接続デバイス (0) は、 コマンド出力 (5 04 ) に対するレスポンスコード RSPを Τ 1 2で出力 ( 506 ) する。 このときタイムスロッ ト転送プロ トコルであれば、 使用するデータバ スは、 Τ 5のリ一ド要求 (1 04) で指定されているため、 ァドレス及 びコマンド A, Cとァドレスストロ一ブ信号 AS # ( 504 ) は不要で ある。 The main memory control unit 15 receives the address and the commands A and C together with the address strobe signal AS # at T10 in response to the right to use the bus. (504), and the data is output on the LD from T12 for 4 cycles (505). However, at this time, there is no need to output the address. In this case, the command output of # 10 (504) indicates that the LD is used as the overnight bus. The bus connection device (0) that made a read request (104) to the main memory control unit 15 at $ 5 outputs a response code RSP to the command output (504) at $ 12 (506). I do. At this time, if the time slot transfer protocol is used, the data bus to be used is specified by the read request (104) in No. 5, so the address and commands A and C and the address strobe signal AS # (504) is unnecessary.
さらに、 T 8ではバス接続デバイス (0) 、 ( 1) 及び (2) がバス 使用権リクエスト信号を出力 (90 1、 60 1及び 80 1 ) しており、 また、 T 8のアドレス及びコマンド A, Cとアドレスストローブ AS # ( 404 ) に応答して、 T 9で主記憶制御部 1 5が 4サイクルのデータ 転送をリクエストしているものとする。 90 1はアドレスのみの転送要 求、 801は 4サイクルのデータ転送要求、 60 1は 1サイクルのデー タ転送要求とする。 アービタはアービトレーショ ンを行って、 GRT ( 1 ) #を用いて T 1 0でバス接続デバイス ( 1 ) に (602 ) 、 T 1 1で主記憶制御部 1 5に (図示されていない) 、 GRT (2) #を用い て T 12でバス接続デバイス (2) に (802) 、 GRT (0) #を用 いて T 1 3でバス接続デバイス (0) に (902 ) 、 バス使用権を与え ている。  Further, at T8, the bus connection devices (0), (1) and (2) output the bus use right request signals (901, 601 and 801), and the T8 address and command A , C and the address strobe AS # (404), the main memory control unit 15 requests a 4-cycle data transfer at T9. 901 is a transfer request of only the address, 801 is a 4-cycle data transfer request, and 601 is a 1-cycle data transfer request. The arbiter performs arbitration, using the GRT (1) # to connect the bus connection device (1) to the bus connection device (1) (602) at T10, and to the main memory control unit 15 at T11 (not shown) to the GRT (not shown). (2) Use # to give bus connection device (2) to (802) at T12, and use GRT (0) # to give bus connection device (0) to (902) at T13 using GRT (0) #. I have.
T 1 0では、 アービタ力、'、 バス接続デバイス ( 1 ) にバス使用権と共 に L D S E L #信号の不出力によりデータバスとして RDを使用するよ うに指示している。  At T10, the arbiter, ', and the bus connection device (1) are instructed to use the RD as the data bus by not outputting the LDSEL # signal together with the right to use the bus.
T 1 2で、 バス接続デバイス ( 1 ) 中のアドレス Z制御バス接続 L S 1 23は、 GRT ( 1 ) # (602) に対するァドレス及びコマンド A, Cをアドレスス トローブ信号 A S #と共に出力 ( 604 ) し、 データバ ス接続 L S I 25は、 上記ァドレス/制御バス接続 L S I 23の制御に よりデータを RD上に T 14で 1サイクル出力 ( 605 ) している。 こ のとき、 T 1 2のコマンド出力 ( 604 ) でデ一夕バスとして RDを使 用することが示されている。 バス接続デバイス ( 1 ) からデータを転送 されるバス接続デバイスはコマンド出力 ( 604 ) に対するレスポンス コード RS Pを T 14で出力 (606 ) する。 At T12, address Z control bus connection LS in bus connection device (1) 123 outputs the address and command A, C for GRT (1) # (602) together with the address strobe signal AS # (604), and the data bus connection LSI 25 controls the address / control bus connection LSI 23 The data is output on RD for one cycle at T14 (605). At this time, the command output (604) of T12 indicates that RD is used as the overnight bus. The bus connection device to which data is transferred from the bus connection device (1) outputs (606) a response code RSP to the command output (604) at T14.
T 1 1では、 アービタが、 主記憶制御部 1 5にバス使用権を与えてお り、 バス使用権と共に LDSE L#信号の不出力によりデータバスとし て RDを使用するように指示している。  At T 11, the arbiter has given the bus right to the main memory control unit 15, and instructs the use of the RD as the data bus by not outputting the LDSE L # signal together with the bus right. .
T 1 3で、 主記憶制御部 1 5は、 バス使用権に対するアドレス及びコ マン ド A, Cをアドレスス トローブ信号 AS#と共に出力 (704 ) し、 更にデータを RD上に T 1 5から出力 (705 ) している。 このとき、 T 1 3のコマンド出力 (704) ではデータバスとして RDが使用する ことが示されている。  At T13, the main memory control unit 15 outputs (704) the address and command A and C for the right to use the bus together with the address strobe signal AS #, and further outputs the data on RD from T15. (705) have. At this time, the command output (704) of T13 indicates that RD is used as the data bus.
主記憶制御部 1 5からデータを転送されるバス接続デバイス (0) はコ マンド出力 ( 704 ) に対するレスポンスコード RS Pを T 15で出力 ( 706 ) する。 The bus connection device (0) to which data is transferred from the main memory control unit 15 outputs a response code RSP to the command output (704) at T15 (706).
T 1 2では、 アービタカ^ バス接続デバイス (2) にバス使用権と共 に LD S E L #信号の出力によりデータバスとして LDを使用するよう に指示 ( 803 ) している。  At T12, the arbiter bus connection device (2) is instructed (803) to use the LD as the data bus by outputting the LD SEL # signal together with the right to use the bus.
T 14で、 バス接続デバイス (2) 中のアドレス/制御バス接続 L S At T14, the address / control bus connection L S in the bus connection device (2)
1 23は、 GRT (2) # (802) に対するァドレス及びコマンド A, Cをアドレスストロ一ブ信号 AS #と共に出力 ( 804 ) している。 こ のとき、 T 14のコマンド出力 ( 804 ) でデータバスとして L Dが使 用することが示されている。 Reference numeral 123 outputs (804) an address and commands A and C for the GRT (2) # (802) together with an address strobe signal AS #. At this time, LD is used as the data bus for the command output (804) of T14. Is shown to be used.
T 1 5で、 バス接続デバイス (0) は GRT (0) # ( 902 ) に対 するァドレス及びコマンド A, Cをア ドレスス トロ一ブ信号 AS #と共 に出力 ( 904 ) している。  At T15, the bus connection device (0) outputs (904) the address and command A, C for GRT (0) # (902) together with the address strobe signal AS #.
第 4図から判るように、 本発明では、 アドレス ·データ分離型バスに おいて、 アドレス ·データ多重型バスと同様にァドレスとデータをパイ プライン出力しており、 さらに、 アドレスバスにアドレスを出力する際 に使用するデータバスを指定している。  As can be seen from FIG. 4, in the present invention, addresses and data are pipeline-outputted on the address / data separation type bus in the same manner as the address / data multiplex type bus, and the address is output on the address bus. Specifies the data bus to be used when performing the operation.
さらに、 本実施例では、 バス使用権が与えられてから対応するァドレ ス及びコマンドが出力されるまでが一定間隔 (本実施例では 2サイク ル) で、 またア ドレス及びコマンドが出力されてからレスポンスが出力 されるまでが一定間隔 (本実施例では 2サイクル) である。 前者と後者 の間隔は異なっていても (例えば前者が 3サイクルで後者が 2サイクル 等) 構わない。  Further, in the present embodiment, the interval from the grant of the bus use right to the output of the corresponding address and command is a fixed interval (two cycles in this embodiment), and after the output of the address and command. There is a constant interval (two cycles in this embodiment) until the response is output. The interval between the former and the latter may be different (for example, three cycles for the former and two cycles for the latter).
次に第 5図を用いて、 表 1のバスシステムのプロ トコルにおけるコマ ンド及びレスポンスのフォーマツ 卜の例を説明する。  Next, examples of command and response formats in the protocol of the bus system shown in Table 1 will be described with reference to FIG.
第 5図 ( 1 ) は、 コマンド信号 Cく 28— 00 >のフォーマッ トであ る。 最上位 5ビッ トの RQCはリード · ライ ト、 メモリアクセス . I , 0アクセス等の区別を示すリクエストコマンドであり、 以下 2ビッ トの Lは転送データ長、 1ビッ 卜の Dは使用データバスの指定、 4ビッ 卜の ATTRはライ トスルー · ライ トバックのキヤッシュ制御の種別等を示 すアトリ ビュート、 6ビッ トの RQ I Dはコマンド出力元のモジュール 番号及び各モジュールが付加する転送番号、 8ビッ 卜の BEはバイ トイ ネーブル、 最下位 3ビッ 卜の S P Cは診断アクセス、 異常処理アクセス 等を示す特殊コマンドであり、 Dビッ ト以外は上記従来技術によるバス と同様である。 スプリ ッ ト転送プロ トコルにおける応答 (以下スプリ ッ 卜応答という) 時には、 スプリ ッ ト応答であることを示す RQCと転送 番号を示す RQ I Dのみが有効で、 転送番号はスプリ ッ ト方式における 転送要求時に付けられた RQ I Dと同一の番号とする。 Fig. 5 (1) shows the format of the command signal C-28-00>. RQC of the most significant 5 bits is a request command that indicates the distinction between read / write and memory access.I, 0 access, etc.Hereafter, L of 2 bits is transfer data length, D of 1 bit is used data bus. 4-bit ATTR is an attribute that indicates the type of cache control of write-through / write-back, etc., 6-bit RQ ID is the module number of the command output source and the transfer number added by each module, and 8 bits. The BE in the table is a bit enable, and the 3 least significant bits of the SPC are special commands indicating diagnostic access, error processing access, etc., except for the D bit, which is the same as the above-mentioned conventional bus. Responses in the split transfer protocol (hereinafter, split In some cases, only the RQC that indicates a split response and the RQ ID that indicates the transfer number are valid, and the transfer number is the same as the RQ ID that was assigned at the time of the transfer request in the split system. .
第 5図 (2) は、 通常時 (すなわち、 転送要求時、 書き込み時等スプ リ ッ 卜応答時以外) 及びスプリッ ト応答時のレスポンスコ一ド R S P < 7— 0 >のフォーマッ トである。 通常時の RE 3から RE 0及び REM は、 各々 4個の P E 14及び主記憶制御部 1 5のエラー検出ビッ ト、 T 1及び TOはリード要求に対する主記憶制御部 1 5の応答時間予告、 A CKはァドレス指定されたモジュールの正常応答ビッ トである。 スプリ ッ ト応答時には、 4個の P E 14が各々 2ビッ ト (R 00と R 01、 R 10と R l 1等) でキャッシュの状態制御動作及びエラー検出の有無を 応答する。 以上のレスポンスコード RSPフォーマツ 卜の内容は、 全て 従来技術によるスプリ ッ 卜転送プロ トコルのバスと同様である。 ここで、 P E 14が 4個というのは一例であって、 設計時の P E 14の最大数に 応じて決まる。  FIG. 5 (2) shows the format of the response code RSP <7-0> in the normal state (ie, at the time of a split request such as a transfer request or a write) and at the time of a split response. RE3 to RE0 and REM in the normal state are error detection bits of the four PEs 14 and the main memory control unit 15, respectively.T1 and TO are notices of the response time of the main memory control unit 15 to read requests, ACK is the normal response bit of the addressed module. At the time of the split response, each of the four PEs 14 uses two bits (R00 and R01, R10 and R11, etc.) to respond to the cache state control operation and the presence / absence of error detection. The contents of the above-mentioned response code RSP format are all the same as those of the bus of the split transfer protocol according to the conventional technology. Here, the number of PEs 14 is an example, and is determined according to the maximum number of PEs 14 at the time of design.
次に第 6図を用いて第 4図におけるアービタの 2系統のデ一夕バスの スケジュール管理の動作を説明する。 本発明において、 アドレスバスは 従来技術によるバスと同様にァービトレーション制御できる。 そして 2 系統のデータバスのスケジュール管理のためにァービ夕に新たに 8ビッ 卜の内部テーブルを設けた。 内部テーブルは LD側と RD側各 4ビッ ト で、 各々 5サイクルから 8サイクル先の使用状況を示す。 なお、 ここで、 5サイクルというのは、 次サイクルにバス権グラン卜を与えてから、 パ、 ス権を要求したバス接続デバイスからァドレス及びコマンドが出力され るまでのサイクル (本実施例では 2) と、 上記バス接続デバイスの相手 となるバス接続デバイスからレスポンスが出力されるまでのサイクル (本実施例では 2) とを加えて ( 1 + 2 + 2) 決まる。 また 5サイクル から 8サイクルという 4サイクル (内部テーブルの長さ) とは、 1度に 行う転送サイクル数の最大値 (本実施例では 4) で決まる。 Lと Rとい う 2列は、 データバスの系統数で決まる。 これらの値は本実施例に限ら ず、 各応答サイクル、 転送サイクル、 データバス系統数によって決定さ れるものでそれに応じて内部テーブルの構成も変化する。 この内部テー ブルは、 アービタ内部にレジスタ等公知の手段を用いて構成できる。 第 6図は第 4図のタイミ ングチヤ一トにおけるアービタの内部テープ ル処理の例を示す状態図である。 なお、 図中 ( ) 内は、 現時点のサイ クル数を示している。 Next, the operation of the schedule management of the two data buses of the arbiter in FIG. 4 will be described with reference to FIG. In the present invention, the address bus can be arbitrated in the same manner as the bus according to the prior art. In order to manage the schedules for the two data buses, a new 8-bit internal table was set up at Erby. The internal table has four bits for each of the LD and RD sides, and indicates the usage status 5 to 8 cycles ahead. Here, five cycles means the cycle from when the bus right grant is given to the next cycle until the address and command are output from the bus connection device that has requested the pass right (in this embodiment, 2 cycles). ) And the cycle (2 in this embodiment) until a response is output from the bus connection device that is the partner of the bus connection device, and (1 + 2 + 2) is determined. Also 5 cycles 4 cycles (length of the internal table) from 8 to 8 are determined by the maximum value of the number of transfer cycles performed at one time (4 in this embodiment). The two columns, L and R, are determined by the number of data bus systems. These values are not limited to the present embodiment, but are determined by each response cycle, transfer cycle, and number of data bus systems, and the configuration of the internal table changes accordingly. This internal table can be configured using a known means such as a register inside the arbiter. FIG. 6 is a state diagram showing an example of the internal stapling process of the arbiter in the timing chart of FIG. The number in parentheses in the figure indicates the current number of cycles.
T 2ではァービタはデータバスの使用権をどのバス接続デバイスにも 与えておらず、 この場合内部テーブルは初期状態と同じであり、 全ビッ 卜が 0になっている。  At T2, the arbiter has not granted the right to use the data bus to any bus-connected device. In this case, the internal table is the same as the initial state, and all bits are 0.
T 1の RQ ( 1 ) で、 転送データ長が 4となっているので、 アービタ は、 バス接続デバイス (1 ) にバス使用権を与えデータバスとして L一 DATA 1 2を T 8から 4サイクル使用させることを決める。 そして、 アービタは T 3で内部テーブルの L側 4ビッ 卜に 1を書き込み、 T4で Since the transfer data length is 4 in the RQ (1) of T1, the arbiter gives the bus connection device (1) the right to use the bus and uses L1 DATA 12 as a data bus for 4 cycles from T8 Decide to let it. Then, the arbiter writes 1 to the L side 4 bits of the internal table at T3, and at T4
GRT ( 1 ) #を出力する。 GRT (1) # is output.
T 3の RQ (2) で、 転送データ長が 4となっているので、 アービタ は、 バス接続デバイス (2) にバス使用権を与えデータバスとして R— DATA 1 3を T 9から 4サイクル使用させることを決める。 そして、 ァ一ビ夕は T 4で内部テーブルの R側 4ビッ 卜に 1を書き込み、 T 5で Since the transfer data length is 4 in RQ (2) of T3, the arbiter gives the bus connection device (2) the right to use the bus and uses R—DATA1 3 as a data bus for 4 cycles from T9 Decide to let it. Then, at T4, 1 is written to the R side 4 bits of the internal table at T4, and at T5
GRT (2) #を出力する。 一方 L側は時間経過により 1ビッ ト左にシ フトし、 空いたビッ 卜に 0を書き込む。 GRT (2) # is output. On the other hand, the L side shifts one bit to the left over time, and writes 0 to the empty bits.
T 5及び T 6では、 両側ともシフトされるのみである。 なぜなら、 両 側のデータバスがともに使用されることが示されているため、 アービタ はデータバスの使用権をどのバス接続デバイスにも新たに与えることは できないからである。 アービタはアドレスバスが空いていても、 データ バスを使用しょうとするバス接続デバイスを待たせる。 At T5 and T6, both sides are only shifted. Because the data buses on both sides are shown to be used together, the arbiter will not grant any new right to use the data bus to any bus-connected device. Because you can't. The arbiter allows bus-connected devices that want to use the data bus to wait, even if the address bus is free.
T 7で L側が空くと、 アービタは、 T 5のリード要求に応答する主記 憶制御部 1 5にバス使用権を与え、 内部テーブルの L側 4 ビッ 卜に 1を 書き込む。  When the L side becomes empty at T7, the arbiter gives the right to use the bus to the main memory control unit 15 responding to the read request of T5, and writes 1 to the L side 4 bits of the internal table.
T 8では、 R側が空くが要求がないので、 R側は全て 0になる。  At T8, the R side is empty but there is no request, so the R side is all zeros.
T 9で、 アービタは、 T 8の R Q ( 1 ) ( 6 0 1 ) に応答してバス接 続デバイス ( 1 ) にバス使用権を与えるが、 データバスの使用は 1サイ クルなので、 アービタは R側の最も左の 1 ビッ 卜にのみ 1を書き込む。 ただしこの 1 ビッ トのみの書き込みは実際の動作上は省略することがで きる。  At T9, the arbiter grants the bus connection device (1) the right to use the bus in response to RQ (1) (601) of T8, but since the use of the data bus is one cycle, the arbiter Write 1 to only the leftmost bit on the R side. However, writing of this one bit only can be omitted in actual operation.
以上のように、 アービタは內部テーブルを使用して、 2系統のデータ バスのスケジュール管理を行うことができる。 データバスが 2系統以上 の場合も上記と同様にスケジュール管理を行うことができる。 また転送 プロ 卜コルとしてタイムスロッ ト転送プロ トコルを採用した場合にも、 一定間隔後の応答によるデータバスの使用を上記と同様に内部テーブル に書き込むことにより、 複数系統のデータバスのスケジュール管理を行 うことができる。 タイムスロッ ト転送プロ トコルの場合は、 上記一定間 隔の長さによって内部テーブルの長さが決定する。  As described above, the arbiter can use the partial table to manage the schedules of the two data buses. When there are two or more data buses, schedule management can be performed in the same manner as above. Also, when the time slot transfer protocol is adopted as the transfer protocol, the schedule management of the data buses of a plurality of systems is performed by writing the use of the data bus in response to the response after a certain interval in the internal table as described above. I can. In the case of the time slot transfer protocol, the length of the internal table is determined by the length of the fixed interval.
本発明の他の実施例を第 7図を用いて説明する。  Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
第 7図では、 1系統のァドレス Z制御バスと 4系統のデータバスが設 けられている。 この図において、 7 0は本発明によるシステムバスであ り、 7 1はシステムバス 7 0中の 1系統のアドレス/制御バス、 7 2、 7 3、 7 4及び 7 5はシステムバス 7 0中の 4系統のデータバス (D A T A— 0〜D A T A— 3 ) である。 第 7図はシステムバス 7 0を除いて. 第 1図と同様の構成であり、 P E 1 4は、 例えば第 2図において、 バス インタフェースコントローラ中のデータバス接続 L S I 24及び 25を、 各々システムバス 70にデ一夕バスの 2系統ずつに接続するようにする ことで実現できる。 In FIG. 7, one address Z control bus and four data buses are provided. In this figure, reference numeral 70 denotes a system bus according to the present invention, 71 denotes one address / control bus in the system bus 70, and 72, 73, 74 and 75 denote system buses. These are the four data buses (DATA-0 to DATA-3). FIG. 7 is the same as FIG. 1 except for the system bus 70. The PE 14 is, for example, a bus in FIG. This can be realized by connecting the data bus connection LSIs 24 and 25 in the interface controller to the system bus 70 and the data buses respectively.
第 8図は、 第 7図のバスシステムのプロ トコルの例を示すタイ ミ ング チャートである。 D— 0から D— 3は 4系統のデータバス (DATA— 0〜DATA— 3) 、 DS E Lは 2ビッ トに拡張したデータバス指示信 号であり、 他の信号は第 4図と同様である。  FIG. 8 is a timing chart showing an example of the protocol of the bus system in FIG. D-0 to D-3 are four data buses (DATA-0 to DATA-3), DSEL is a data bus indication signal expanded to 2 bits, and the other signals are the same as in Fig. 4. is there.
第 8図では、 一例として全ての転送がデー夕長 4サイクルで行われて いる。 この場合、 アドレスバスが 1系統でアドレス転送が 1サイクル、 データバスが 4系統でデータ転送が 4サイクルであるので、 アドレスバ ス及び全てのデータバスの使用効率を最大にすることができる。  In Fig. 8, as an example, all transfers are performed with a data length of four cycles. In this case, since the address bus has one system and the address transfer has one cycle, and the data bus has four systems and the data transfer has four cycles, the use efficiency of the address bus and all the data buses can be maximized.
T 2 1で、 バス接続デバイス (0) 及び ( 1 ) が RQ (0) 、 RQ ( 1 ) を用いてバス使用権リクエスト信号を出力 ( 1 1 0 1及び 1 20 1 ) している。 主記憶制御部 1 5内のァービタはァービトレ一ションを 行って、 GRT (0) #を用いて T 23でバス接続デバイス (0) に、 また GRT ( 1 ) #を用いて T 24でバス接続デバイス ( 1 ) にバス使 用権を与えて ( 1 102及び 1 202 ) いる。  At T21, the bus connection devices (0) and (1) output the bus use right request signals using the RQ (0) and RQ (1) (1101 and 1201). The arbiter in the main memory controller 15 performs arbitration, and connects to the bus connection device (0) at T23 using GRT (0) # and to the bus at T 24 using GRT (1) #. Device (1) is granted the right to use the bus (1102 and 1202).
T 23で、 アービタは、 バス接続デバイス ( 1 ) にバス使用権と共に D S E L信号の出力によりデータバスとして D— 0を使用するように指 示 ( 1 1 03) し、 T 24で、 アービタは、 バス接続デバイス ( 1 ) に データバスとして D— 1を使用するように指示 ( 1 203 ) している。  At T23, the arbiter instructs the bus connection device (1) to use D-0 as the data bus by outputting the DSEL signal together with the right to use the bus (1 103). At T24, the arbiter The bus connection device (1) is instructed to use D-1 as the data bus (1203).
T 25で、 バス接続デバィス (0) は、 GRT (0) # ( 1 1 02) 、 DSEL ( 1 1 03) を受けて、 ァドレス及びコマンド A, Cをァドレ スストローブ信号 AS #と共に出力 ( 1 1 04 ) し、 更に T 27から、 バス接続デバイス (0) は、 データを D— 0上に 4サイクル出力 ( 1 1 05) している。 このとき、 T 25のコマンド出力 ( 1 1 04) ではデ 一夕バスとして D— 0を使用することが示されている。 At T25, the bus connection device (0) receives GRT (0) # (1 102) and DSEL (1 103), and outputs the address and commands A and C together with the address strobe signal AS # (1 104), and from T27, the bus-connected device (0) outputs data on D-0 for 4 cycles (1 105). At this time, the T 25 command output (1 It is shown that D-0 will be used as an overnight bus.
T 26で、 バス接続デバィス ( 1 ) は、 GRT ( 1 ) # ( 1202) 、 At T26, the bus connection device (1) is GRT (1) # (1202),
D S E L ( 1 203 ) に対するァドレス及びコマン ド A, Cをアドレス ストローブ信号 AS #と共に出力 ( 1 204 ) し、 更に T 28から、 バ ス接続デバイス ( 1 ) は、 データを D— 1上に 4サイクル出力 ( 1 20The address and command A and C for DSEL (1 203) are output together with the address strobe signal AS # (1 204), and from T28, the bus connection device (1) outputs data on D-1 for 4 cycles. Output (1 20
5 ) している。 このとき、 T 26のコマンド出力 ( 1 204) ではデー 夕バスとして D— 1を使用することが示されている。 5) Yes. At this time, the command output (1204) of T26 indicates that D-1 is used as the data bus.
次に T 23及び T 24で、 各々バス接続デバイス (2) 及び (0) 力 Next, at T23 and T24, the bus connection devices (2) and (0)
RQ (2) 、 RQ (0) を用いて、 バス使用権リクエス ト信号を出力 ( 1 30 1及び 140 1 ) している。 By using RQ (2) and RQ (0), a bus use right request signal is output (1301 and 1401).
アービタはアービトレーションを行って、 T 25で、 GRT (2) # を用いてバス接続デバイス (2) に、 また T 26で、 GRT (0) #を 用いてバス接続デバイス (0) にバス使用権を与えて ( 1 302及び1 The arbiter performs arbitration, and at T25, uses the bus connection device (2) using GRT (2) # and the bus use right at T26 to the bus connection device (0) using GRT (0) #. (1 302 and 1
402 ) いる。 402) Yes.
T 25では、 アービタは、 バス接続デバイス (2) にバス使用権と共 に DSE L信号の出力 ( 1 303 ) により、 データバスとして D— 2を 使用するように指示し、 T 26では、 アービタは、 バス接続デバイス (0) にバス使用権と共に DSEL信号の出力により、 データバスとし て D— 3を使用するように指示している。  At T25, the arbiter instructs the bus connection device (2) to use D-2 as the data bus by outputting the DSEL signal (1303) together with the right to use the bus, and at T26, the arbiter Is instructing the bus connection device (0) to use D-3 as the data bus by outputting the DSEL signal together with the right to use the bus.
バス接続デバィス (2) は、 GRT (2) # ( 1 302) 、 DS E L ( 1 303 ) を受けて、 T 27で、 ァ ドレス及びコマン ド A, Cをァド レスストローブ信号 A S #と共に出力 ( 1 304 ) し、 更に T 29から データを D— 2上に 4サイクル出力 ( 1 305 ) している。 このとき、 T 27のコマンド出力 ( 1 304 ) ではデータバスとして D— 2を使用 することが示されている。  The bus connection device (2) receives the GRT (2) # (1302) and the DSEL (1 303), and outputs the address and the commands A and C together with the address strobe signal AS # at T27. (1304), and data is output from D29 on T-2 for 4 cycles (1305). At this time, the command output (1304) of T27 indicates that D-2 is used as the data bus.
またバス接続デバィス (0) は、 GRT (0) # ( 1 402) 、 DS EL ( 1403 ) を受けて、 T 28で、 ァドレス及びコマンド A, Cを アドレスストローブ信号 AS #と共に出力 ( 1404 ) し、 更に T 30 からデータを D— 3上に T 30から 4サイクル出力 ( 1 405 ) してい る。 このとき、 T 28のコマンド出力 ( 1404 ) ではデータバスとし て D— 3を使用することが示されている。 T 30では、 バス接続デバィ ス (0) は、 2系統のデータバス D— 0及び D— 3を用いて、 2つの R Q (0) ( 1 1 0 1と 140 1 ) に基づく別々のデータ転送を同時に行 つていることが判る。 The bus connection device (0) is GRT (0) # (1402), DS In response to the EL (1403), at T28, the address and the commands A and C are output together with the address strobe signal AS # (1404), and the data from T30 is output on D-3 for 4 cycles from T30 (1404). 405). At this time, the command output (1404) of T28 indicates that D-3 is used as the data bus. In T30, the bus connection device (0) uses the two data buses D-0 and D-3 to separate data transfer based on two RQs (0) (1 101 and 140 1). It can be seen that the process is performed simultaneously.
本実施例ではアービタは主記憶制御部 1 5に含まれているため、 主記 憶制御部 1 5はバス接続デバイスではあるカ^ バス権リクエスト及びグ ラント信号を外部へ出力せず、 主記憶制御部 1 5の転送要求はアービタ で内部処理される。  In this embodiment, since the arbiter is included in the main memory control unit 15, the main memory control unit 15 does not output a bus request and a grant signal, which are bus-connected devices, to the outside. The transfer request of the control unit 15 is internally processed by the arbiter.
本実施例において、 主記憶制御部 1 5は、 図示していない T 2 1より 前の他のバス接続デバイスからのリード要求に応答して、 T 24で 4サ ィクルのデータ転送をリクエストしている。 アービタは内部処理の結果、 T 27で主記憶制御部 15にバス使用権を与えており、 バス使用権と共 に D S E L信号を出力してデータバスとして D— 0を使用することを指 示 ( 1 503 ) している。 このときアービタは 4系統のデータバスのス ケジュール管理を行っており、 全てのデータバスが T 30までは使用さ れて ( 1 105、 1205、 1 305、 1 405) いるため、 主記憶制 御部 1 5にバス使用権を与えるのを T 27まで待たせ、 T 3 1から主記 憶制御部 1 5がデータ転送を行うようにしている。  In the present embodiment, the main memory control unit 15 requests a 4-cycle data transfer at T24 in response to a read request from another bus-connected device before T21 (not shown). I have. As a result of the internal processing, the arbiter gives the main memory control unit 15 the right to use the bus at T27, outputs the DSEL signal together with the right to use the bus, and indicates that D-0 is to be used as the data bus ( 1 503). At this time, the arbiter manages the schedule of the four data buses, and since all data buses are used until T30 (1 105, 1205, 1 305, 1 405), the main memory control is performed. The unit 15 is made to wait until T27 to give the right to use the bus, and the main memory control unit 15 performs data transfer from T31.
主記憶制御部 1 5はバス使用権を与えられたことを受けて、 T 29で 了ドレス及びコマンド A, Cをアドレスストローブ信号 A S #と共に出 力 (1 504 ) し、 更にデータを D— 0上に T 3 1から 4サイクル出力 ( 1 505 ) している。 この場合、 T 29のコマンド出力 ( 1 504 ) では、 データバスとして D— 0が使用されることが示されている。 The main memory control unit 15 outputs the address and the commands A and C together with the address strobe signal AS # (1 504) at T29 in response to being given the right to use the bus, and further outputs the data to D-0. It outputs 4 cycles (1505) from T31. In this case, the command output of T29 (1 504) Shows that D-0 is used as the data bus.
主記憶制御部 1 5に対して T 2 0より前にリード要求を行ったバス接 続デバイスは、 コマンド出力 ( 1 5 0 4 ) に対して、 図示していないレ スポンスコード R S Pを T 3 1で出力する。  The bus connection device that issued a read request to the main memory control unit 15 before T20 sends a response code RSP (not shown) to the command output (1504). To output.
以上のように、 本実施例では複数系統のデータバスが 1系統のァドレ スバスと連携して動作する。  As described above, in this embodiment, a plurality of data buses operate in cooperation with a single address bus.
上記 2つの実施例においては、 データバス系統数が 2と 4の場合につ いて説明したが、 これ以外の系統数においても同様に実現可能である。 なお、 本発明によれば、 アドレスバスが一系統であるため、 データバ ス系統数の増加が容易に行えるという拡張容易性も有する。  In the above two embodiments, the case where the number of data bus systems is 2 and 4 has been described. However, the same can be realized with other numbers of systems. According to the present invention, since there is one address bus, there is also scalability that the number of data bus systems can be easily increased.
なお、 本発明におけるバスシステムとは、 アービタを備え、 さらに一 つ以上のバスマスタを含むバス接続デバイスがーつ以上接続されている 力、、 または、 接続可能なように構成されたマザ一ボードを指す。 また、 バス接続デバイスは、 マザ一ボードから分離可能なカードに実装されて いてもよいし、 マザ一ボード上に集積されていてもよい。  Note that the bus system in the present invention refers to a mother board provided with an arbiter and connected to one or more bus connection devices including one or more bus masters, or a mother board configured to be connectable. Point. Further, the bus connection device may be mounted on a card that can be separated from the motherboard, or may be integrated on the motherboard.
また、 上記各実施例では、 各プロセッサエレメントがさらに複数のプ 口セッサを備えているが、 これに限るものではなく、 いずれかのプロセ ッサエレメン卜が単一のプロセッサを備えているものであってもよい。 また、 上述のように、 本発明によれば、 一つのバス接続デバイスから 複数のバス権要求が出力されても、 データバスを使い分けることで平行 して転送を行うことができるので、 複数のプロセッサを備えたプロセッ サエレメントがーつでも本発明は適用できる。  In each of the above embodiments, each processor element further includes a plurality of processors. However, the present invention is not limited to this, and any one of the processor elements includes a single processor. Is also good. Further, as described above, according to the present invention, even if a plurality of bus right requests are output from one bus connection device, the transfer can be performed in parallel by selectively using the data bus. The present invention can be applied to any one of the processor elements provided with.
また、 上記各実施例では、 バスマスタを含むものとして、 プロセッサ エレメントと、 I / 0制御部を例示したが、 これに限るものではなく、 複数のバスマスタを備えていれば、 本発明は適用可能である。  Further, in each of the above embodiments, the processor element and the I / O control unit are exemplified as including the bus master. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention is applicable if a plurality of bus masters are provided. is there.
また、 上記各実施例では、 アドレスとデ一夕を同一のクロックで転送 するものとして説明したが、 さらに、 データバスの使用期間をアドレス バスのクロックのサイクル数で决めておき、 その範囲内で、 例えば 2倍 速いクロックを用いたソース同期転送方式を用いることも可能である。 In each of the above embodiments, the address and the data are transferred by the same clock. However, it is also possible to use the source synchronous transfer method using a clock that is twice as fast, for example, by determining the data bus usage period by the number of clock cycles of the address bus. It is.
また、 上記複数のデータバスの内いずれかに故障が生じた場合、 ァー ビタが当該データバスの使用を禁止することは容易に可能であり、 縮退 制御を行うことができる。  Further, when a failure occurs in any of the plurality of data buses, the arbiter can easily prohibit the use of the data bus and perform degeneration control.
以上述べたように本発明によれば、 アドレスバスが一系統のため、 複 数本のデータバスを並行設置しても制御論理が複雑にならずに、 より高 い転送能力をもったバス制御方法と、 それを用いたバス制御 L S I、 さ らにはそれを用いたバスシステムを得ることができる。  As described above, according to the present invention, since the address bus is a single system, even if a plurality of data buses are installed in parallel, the control logic does not become complicated and the bus control with higher transfer capability is achieved. A method, a bus control LSI using the method, and a bus system using the method can be obtained.
また、 本発明によれば、 アドレスバスが一系統のため、 バスシステム 全体の信号ピン数の増加を少なく留めながら、 より高い転送能力を得る バスシステムを得ることができる。  Further, according to the present invention, since the address bus is a single system, it is possible to obtain a bus system that achieves a higher transfer capability while suppressing an increase in the number of signal pins of the entire bus system.
また、 本発明によれば、 ア ドレスバスが一系統のため、 信号ピン数の 増加を少なく留めながら、 より高い転送能力を得るバス制御 L S Iを得 ることができる。  Further, according to the present invention, since the address bus is one system, it is possible to obtain a bus control LSI that can obtain a higher transfer capability while suppressing an increase in the number of signal pins.
また、 本発明によれば、 アドレスバスが一系統のため信号ピン数の増 加を少なく留めることができ、 価格を抑えながら、 より高い転送能力を 得るバスシステム、 又はバス制御 L S Iを得ることができる。  Further, according to the present invention, it is possible to obtain a bus system or a bus control LSI which can obtain a higher transfer capability while suppressing the increase in the number of signal pins because the address bus is a single system. it can.
また、 本発明によれば、 アドレスバスが一系統のため、 制御論理が複 雑にならず、 また信号ピン数の増加が少ないので、 消費電力を抑えなが ら、 より高い転送能力を得るバスシステム、 又はバス制御 L S Iを得る ことができる。  Further, according to the present invention, since the address bus is a single system, the control logic is not complicated, and the number of signal pins is not increased so much. A system or a bus control LSI can be obtained.
また、 本発明によれば、 アドレスバスが一系統のため、 制御論理が複 雑にならず高い信頼性を確保しつつ、 より高い転送能力を得る テム、 又はバス制御 L S Iを得ることができる。 また、 本発明によれば、 アドレスバスが一系統のため、 制御論理が複 雑にならず開発工数が短く、 かつ、 より高い転送能力を得るバスシステ ム、 又はバス制御 L S Iを得ることができる。 産業上の利用可能性 Further, according to the present invention, since there is only one system of the address bus, it is possible to obtain a system or a bus control LSI that achieves higher transfer capability while ensuring high reliability without complicating the control logic. Further, according to the present invention, since the address bus is one system, the control logic is not complicated, the number of development steps is short, and a bus system or a bus control LSI which can obtain higher transfer capability can be obtained. Industrial applicability
本発明によれば、 複雑な制御論理を必要とせず、 高い転送能力を持つ たバスシステムを得ることができる。 これにより、 高い転送能力を保ち ながら、 バスシステム全体、 バス制御 L S Iの信号ピン数の増加が少な く留めることができ、 消費電力、 価格、 開発工数を抑えることができる c According to the present invention, a bus system having a high transfer capability can be obtained without requiring complicated control logic. Thus, while maintaining a high transfer capacity, the overall bus system, it can be kept rather small, increase in the number of signal pins of the bus control LSI, power consumption can be suppressed prices, the number of development steps c

Claims

請求の範囲 The scope of the claims
1 . 1.
ァドレス ·データ分離型の情報処理装置用バスシステムであって、 1 系統のァドレスバスと、 該ァドレスバスと連携する複数系統のデータバ スを有することを特徴とする情報処理装置用  An address / data separation type information processing device bus system for an information processing device, comprising: one address bus; and a plurality of data buses cooperating with the address bus.
2 . 2.
請求の範囲第 1項の情報処理装置用バスシステムであって、 バス使用 権調停を行うアービタがバス接続デバイスにバス使用権を与える際に、 使用するデータバスの指定を行う手段を有することを特徴とする情報処 理装置用バスシステム。  The bus system for an information processing device according to claim 1, wherein the arbiter for arbitrating the bus use right has means for designating a data bus to be used when granting the bus use right to the bus connection device. A bus system for information processing equipment, which is a distinctive feature.
3 . 3.
請求の範囲第 1項、 又は第 2項に記載の情報処理装置用バスシステム であって、 リード転送が要求時と応答時の 2回に分割して行われる、 ス プリ ッ ト転送プロ トコルで制御されることを特徴とする情報処理装置用 バスシステム。  3. The bus system for an information processing device according to claim 1 or 2, wherein a read transfer is performed by dividing the request into a request and a response. A bus system for an information processing device, which is controlled.
4 . Four .
請求の範囲第 1項、 又は第 2項に記載の情報処理装置用バスシステム であって、 リ一ド転送の要求と応答の間隔が一定時間に固定されている、 タイムスロッ ト転送プロ トコルで制御されることを特徴とする情報処理 装置用バスシステム。  3. The bus system for an information processing device according to claim 1 or 2, wherein an interval between a request and a response of a lead transfer is fixed to a fixed time, and controlled by a time slot transfer protocol. A bus system for an information processing device characterized by being performed.
5 . 請求の範囲第 1項ないし第 4項いずれか一に記載の情報処理装置用バ スシステムであって、 前記 1系統のァドレスバスと前記複数系統のデー 夕バスが、 同一のクロックに同期して制御されることを特徴とする情報 処理装置用ノ' Five . 5. The bus system for an information processing device according to claim 1, wherein the one address bus and the plurality of data buses are controlled in synchronization with a same clock. For information processing devices
6 . 6.
請求の範囲第 1項ないし第 5項いずれか一に記載の情報処理装置用バ スシステムであって、 主記憶制御部が該情報処理装置用バスに接続され、 該情報処理装置用バスのバス使用権を調停するアービタが前記主記憶制 御部内に設けられていることを特徴とする情報処理装置用ノ'  The information processing device bus system according to any one of claims 1 to 5, wherein a main storage control unit is connected to the information processing device bus; An arbiter for arbitrating the right to use is provided in the main memory control unit.
7 . 7.
請求の範囲第 1項ないし第 6項いずれか一に記載の情報処理装置用バ スシステムであって、 前記複数系統のデータバスの内、 一部の系統に故 障が検出された場合、 故障が検出された系統のデータバスを使用せず、 正常な系統のデータバスのみを使用して動作する、 縮退機能を有するこ とを特徴とする情報処理装置用バスシステム。  The bus system for an information processing device according to any one of claims 1 to 6, wherein when a failure is detected in some of the plurality of data buses, a failure occurs. A bus system for an information processing device, characterized in that it has a degeneration function and operates using only a data bus of a normal system without using a data bus of a system in which is detected.
8 . 8.
請求の範囲第 1項ないし第 7項いずれか一に記載の情報処理装置用バ スシステムを有する情報処理装置。  An information processing apparatus comprising the information processing apparatus bus system according to any one of claims 1 to 7.
9 . 9.
ァ ドレス ·データ分離型で、 かつ、 複数系統のデータバスを有する情 報処理装置用バスシステムに接続するバス接続デバィスであつて、 上記 ァドレスバスにァドレスを出力する際に、 使用するデータバスの措定を 行う手段を有することを特徴とする情報処理装置用バス接続デバイス。 A bus connection device that is connected to an information processing device bus system that is an address-data separated type and has a plurality of data buses, and is used to determine the data bus used when outputting an address to the address bus. To A bus connection device for an information processing apparatus, comprising:
1 0 . Ten .
請求の範囲第 9項に記載の情報処理装置用バス接続デバィスであつて、 バス使用権要求時に転送データ長をアービタに通知する手段を有するこ とを特徴とする情報処理装置用バス接続デバイス。  10. The bus connection device for an information processing device according to claim 9, further comprising means for notifying a transfer data length to an arbiter when a bus use right is requested.
1 1 . 1 1.
ァドレス ·データ分離型で、 かつ、 複数系統のデ一夕バスを有する情 報処理装置用バスシステムに用いるァービ夕であって、 前記情報処理装 置用バスシステムに接続され、 バス使用権を要求するバス接続デバイス にバス使用権を与える際に、 使用するデータバスの指定を行う手段を内 蔵することを特徴とする情報処理装置用バスシステムに用いるアービタ c An address-separated type aviator used in an information processing device bus system having a plurality of data buses, connected to the information processing device bus system and requesting a right to use the bus. Arbiter c for use in a bus system for an information processing device, which includes means for designating a data bus to be used when granting a bus use right to a bus connecting device to be used.
1 2 . 1 2.
請求の範囲第 1 1項に記載の情報処理装置用バスシステムに用いるァ —ビ夕であって、 前記使用するデータバスの指定を行うために、 前記複 数のデータバスの使用状況を管理する手段を備えることを特徴とする情 報処理装置用バスシステムに用いるアービタ。  12. An apparatus for use in the bus system for an information processing apparatus according to claim 11, wherein the use state of said plurality of data buses is managed in order to specify said data bus to be used. An arbiter for use in a bus system for an information processing device, characterized by comprising means.
1 3 . 13 .
請求の範囲第 1 1項または 1 2項に記載の情報処理装置用バスシステ ムに用いるアービタを有し、 バススレーブとして動作することを特徴と する情報処理装置用バス接続デバィス。  13. A bus connection device for an information processing device, comprising an arbiter used in the bus system for an information processing device according to claim 11 or 12, wherein the device operates as a bus slave.
1 4 . 請求の範囲第 1 3項記載のバス接続デバイスは主記憶制御部である とを特徴とする情報処理装置用バス接続デバイス。 14 . 14. The bus connection device for an information processing device, wherein the bus connection device according to claim 13 is a main storage control unit.
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