JP2000099455A - 先着優先バス競合制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固定的に決められた優先順位に従ってバス調
停を行うのではなく、バス使用要求が発生した順番にバ
スが使用できる先着優先バス調停方式を提供。 【解決手段】 複数の入出力装置がバス接続された処
理装置におけるバス競合制御方式において、各入出力装
置からのバス使用要求信号についてクロック単位に先着
順で優先選択を行う先着固定優先調停部と、該先着固定
優先調停部からの優先順位出力の変化を検出する変化検
出部と、該変化検出部からの優先順位出力をバス使用終
了時まで記憶する優先順位記憶部と、バス使用許可信号
を出力するバス使用許可信号同期化部と、バス使用許可
信号の出力状態に応じて前記バス使用許可信号同期化部
からのバス使用許可信号を出力制御する調停制御部とを
有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に複数の入出力
装置がバス接続された処理装置におけるバス競合制御の
ために用いる先着優先バス競合制御方式に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来のバス競合制御方式について図面を
参照して説明する。図３は従来のバス競合方式の構成を
示すブロック図、図４は従来のバス競合における動作タ
イムチャートである。

【０００３】従来、複数の入出力装置がバス接続された
処理装置におけるバス競合制御方式としては、一般的に
図３のようなバス競合方式構成になっている。いま、優
先順位が入出力装置Ａ〜Ｄの順に固定的に決められてい
るとすると、優先順位の高い入出力装置がバス使用中は
優先順位の低い他の入出力装置は待たされ、順位の高い
入出力装置がバス使用終了時点で固定的に決められた優
先順位に従ってバス調停を行う方式である。

【０００４】具体的には、図４に示すバス競合動作タイ
ムチャートに見られるように、入出力装置Ａ〜Ｄそれぞ
れからのバス使用要求信号ＲＥＱの着順位に関係なく、
決められた固定的な優先順位に従って、それぞれのバス
使用終了後のクロック到来時刻Ｔ２、時刻Ｔ４、時刻Ｔ
６、時刻Ｔ８でのみバス調停を実施する。したがって、
決められた優先順位が低い入出力装置Ｄは、時刻Ｔ１と
時刻Ｔ２の間にバス使用要求を送出したにもかかわらず
後回しにされ、時刻Ｔ８までバス使用権が得られない。
時刻Ｔ１から時刻Ｔ７の間に、優先順位の高い他の入出
力装置Ａ〜Ｃからのバス使用要求が周期的に発生する
と、その間は入出力装置Ｄにはバス権が渡らない。

【０００５】このように、従来のバス競合方式では、優
先順位の低い入出力装置にバス使用権がなかなか渡され
ず、その間に入出力装置側のバス監視タイマのタイムア
ウトが発生してしまうという欠点がある。

【０００６】また、一方では、近年の処理データの増加
と高速化により、入出力装置毎のバススループットに合
わせた優先順位の決定自体が難しくなってきている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術の上記問題点に鑑み、従来のようなバス使用終了し
た時点で固定的に決められた優先順位に従ってバス調停
を行うのではなく、バス使用要求が発生した順番にバス
が使用できる先着優先バス調停方式を提供するものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の先着優先バス調
停方式は、上記の問題を解決するため、バス調停の部分
に先着固定優先調停部、変化検出部、優先順位記憶部、
調停制御部を設けることにより、各入出力装置からのバ
ス使用要求信号の到着順に先着優先選択を行い、さらに
単位クロック内に同時に到着したバス使用要求信号につ
いては固定優先順位により選択することで、優先順位の
低い入出力装置にも先着順によるバス権が渡されること
を特徴としている。

【０００９】本発明によれば、優先順位の高い入出力装
置がバスを占有し、優先順位の低い入出力装置がバス権
が得られないという状態を防止し、バス使用要求が到着
した順にバス権が与えられるという効果が得られる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。

【００１１】図１は本発明の実施形態であるバス競合方
式の構成を示すブロック図、図２は本発明の実施形態の
バス競合における動作タイムチャートである。

【００１２】本実施形態であるバス競合方式の特徴は、
図１に示すように、先着固定優先調停部２でバス使用要
求信号ＲＥＱを１クロック単位に先着順が優先するよう
調停選択し、固定優先よりも先着優先を主にして調停す
る結果の優先順位の変化を変化検出部３で検出し、検出
した優先順位を優先順位記憶部４に記憶する。

【００１３】調停制御部６では一次バス使用許可信号Ａ
Ｋ１と二次バス使用許可信号ＡＫ２の条件により、先着
固定優先調停部２へのバス使用要求信号の入力を禁止す
るマスク信号ＭＳＫや優先順位記憶部４に対する出力制
御を行う。

【００１４】この先着固定優先調停部２では、バスの使
用が終了した時点でバス調停を行うのではなく、バスが
使用中であっても１クロック単位にバス使用要求信号に
よる先着優先選択を実行する。原則はバス使用要求信号
の到着順に先着優先選択を行うが、単位クロック内に同
時に到着したバス使用要求信号については固定優先順位
により選択する決まりとする。

【００１５】図１を参照すると、複数の入出力装置(不
図示)からのバス使用要求信号ＲＥＱは、信号線９ａ〜
９ｄを介してバス要求信号同期化部１に入力される。同
一クロックに同期化されたバス使用要求信号は信号線１
０ａ〜１０ｄを介して先着固定優先調停部２に入力され
る。

【００１６】先着固定優先調停部２では、固定的に決め
られた固定優先順位と調停制御部６からのマスク条件と
に従ってバス調停を行う。変化検出部３では、先着固定
優先調停部２からの出力信号の変化を検出し、変化があ
った場合に信号線１１ａ〜１１ｄを介して優先順位記憶
部４に調停結果を記憶すると同時に調停制御部６に一次
バス使用許可状態を通知する。

【００１７】調停制御部６では、一次バス使用許可ある
いは二次バス使用許可が得られている入出力装置からの
バス使用要求信号入力を禁止するマスク信号１４を先着
固定優先調停部２に出力する。また、調停制御部６では
二次バス使用許可信号ＡＣＫ２がネゲートされた時、出
力指示信号１５を優先順位記憶部４に入力し、優先順位
信号を出力するようにする。

【００１８】次に、本実施形態におけるバス調停の処理
について、図面を参照して説明する。

【００１９】図２において、時刻Ｔ０では入出力装置Ａ
がバスを使用している。時刻Ｔ１では入出力装置Ｃから
のみバス使用要求信号Ｃ-ＲＥＱが到着しているので、
一次バス使用許可信号Ｃ-ＡＫ１が変化検出部3を経て優
先順位記憶部４に出力される。

【００２０】時刻Ｔ２では、入出力装置Ｂからのバス使
用要求信号Ｂ-ＲＥＱと入出力装置Ｃのバス使用要求信
号Ｃ-ＲＥＱと入出力装置Ｄからのバス使用要求信号Ｄ-
ＲＥＱが入力されている。しかし、入出力装置Ｃについ
ては、既に一次バス使用許可信号Ｃ-ＡＫ１を獲得して
いるので、時刻Ｔ１には調停制御部６からのマスク信号
ＭＳＫによりバス要求信号同期化部１からの入力は禁止
されている。また、単位クロック内に同時に到着したバ
ス使用要求信号については固定優先順位により選択する
決まりにより入出力装置Ｂと入出力装置Ｄでは、時刻Ｔ
２で入出力装置Ｂが先ず選択され、入出力装置Ｂの一次
バス使用許可信号Ｂ-ＡＫ１が変化検出部３へ出力され
る。次の時刻Ｔ３に、入出力装置Ｄの一次バス使用許可
信号Ｄ-ＡＫ１が変化検出部３へ出力される。そして、
時刻Ｔ２には入出力装置Ｂ、また時刻Ｔ３には入出力装
置Ｄからのバス使用要求信号ＲＥＱの受付が禁止され
る。

【００２１】また、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２の間に入出力装
置Ａの二次バス使用許可信号Ａ-ＡＫ２がネゲートされ
ると、優先順位記憶部４に記憶された入出力装置Ｃのバ
ス使用許可信号Ｃ-ＡＫ１が読み出され時刻Ｔ２で二次
バス使用許可信号Ｃ-ＡＫ２が出力される。

【００２２】続いて時刻Ｔ３と時刻Ｔ４の間に入出力装
置Ｃの二次バス使用許可信号Ｃ-ＡＫ２がネゲートされ
ると、優先順位記憶部４に記憶された入出力装置Ｂのバ
ス使用許可信号Ｂ-ＡＫ１が読み出され、時刻Ｔ４で二
次バス使用許可信号Ｂ-ＡＫ２が出力される。時刻Ｔ４
では、前述の入出力装置Ｃの場合と同様に、入出力装置
Ｄのバス使用要求信号の入力は禁止されている。時刻Ｔ
５までに、再び入出力装置Ａからバス使用要求信号Ｃ-
ＲＥＱが到着しているので、一次バス使用許可信号Ｃ-
ＡＫ１が出力されると同時に、入出力装置Ａのバス使用
要求信号の入力は禁止される。

【００２３】時刻Ｔ５と時刻Ｔ６の間に入出力装置Ｂの
二次バス使用許可信号Ｂ-ＡＫ２がネゲートされると、
優先順位記憶部４に記憶された入出力装置Ｄのバス使用
許可信号Ｄ-ＡＫ１が読み出され、時刻Ｔ６では、最も
優先度の低い入出力装置Ｄに先着優先による順位になっ
て、二次バス使用許可信号Ｄ-ＡＫ２が出力される。

【００２４】時刻Ｔ７と時刻Ｔ８の間に入出力装置Ｄの
二次バス使用許可信号Ｄ-ＡＫ２がネゲートされると、
優先順位記憶部４に記憶された入出力装置Ａのバス使用
許可信号Ａ-ＡＫ１が読み出され、時刻Ｔ８で二次バス
使用許可信号Ａ-ＡＫ２が出力される。

【００２５】本発明の他の実施形態として、その基本的
構成は上記の実施形態の通りであるが、優先順位記憶部
４からの出力指示を契機として、二次バス使用許可信号
ネゲート条件についてさらに工夫してバス調停速度の高
速化をするため、二次バス使用許可信号アサート中の入
出力装置からのバス使用要求信号９ａ〜９ｄのネゲート
とによりバス使用終了と判断し優先順位記憶部からの出
力指示を行うことでもよい。

【００２６】上記各実施形態では、入出力装置Ａ〜Ｄの
４装置として説明しているが、入出力装置の数は４装置
に限ることなく任意でよい。また、優先順位記憶部につ
いては、ファーストイン・ファーストアウトのＦＩＦＯ
と同等の機能を持つことで構成できる。

【００２７】

【発明の効果】このように、本発明の先着固定優先バス
競合制御方式では、任意の入出力装置のバス使用が終了
した時点でバス調停を行うのではなく、バス使用中であ
っても１クロック単位に先着優先条件に応じてバス調停
を実施しているのでバス使用要求が発生した順番にバス
が使用できる。

【００２８】従って、優先順位の高い入出力装置がバス
を占有し、優先順位の低い入出力装置がバス権が得られ
ないという状態を防止し、バス使用要求が到着した順に
バス権が与えられるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態であるバス競合方式の構成を
示すブロック図

【図２】本発明の実施形態のバス競合における動作タイ
ムチャート

【図３】従来のバス競合方式の構成を示すブロック図

【図４】従来のバス競合における動作タイムチャート

【符号の説明】

１ バス要求信号同期化部 ２ 先着固定優先調停部 ３ 変化検出部 ４ 優先順位記憶部 ５ バス使用許可信号同期化部 ６ 調停制御部 ７ 入出力装置 ８ 処理装置 ２０ バス要求信号同期化部 ２１ 固定優先調停部 ２２ バス使用許可信号同期化部 ２３ 入出力装置 ２４ 処理装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の入出力装置がバス接続された処理
   装置におけるバス競合制御方式において、 各入出力装置からのバス使用要求信号についてクロック
   単位に先着順で優先選択を行う先着固定優先調停部と、
   該先着固定優先調停部からの優先順位出力の変化を検出
   する変化検出部と、該変化検出部からの優先順位出力を
   バス使用終了時まで記憶する優先順位記憶部と、バス使
   用許可信号を出力するバス使用許可信号同期化部と、バ
   ス使用許可信号の出力状態に応じて前記バス使用許可信
   号同期化部からのバス使用許可信号を出力制御する調停
   制御部とを有することを特徴とする先着優先バス競合制
   御方式。
2. 【請求項２】 各入出力装置からのバス使用要求信号に
   ついて単一クロック内に同じに到着した場合には、予め
   決めた優先順位に基づいて優先選択を行う先着固定優先
   調停部を有することを特徴とする請求項１記載の先着優
   先バス競合制御方式。
3. 【請求項３】 先着固定優先調停部からは一次バス使用
   許可信号を変化検出部へ出力することを特徴とする請求
   項１乃至２に記載の先着優先バス競合制御方式。
4. 【請求項４】 バス使用許可信号同期化部からは二次バ
   ス使用許可信号を出力することを特徴とする請求項１乃
   至３のいずれか１項に記載の先着優先バス競合制御方
   式。
5. 【請求項５】 調停制御部は、一次バス使用許可あるい
   は二次バス使用許可が得られている入出力装置からのバ
   ス使用要求信号入力を禁止するマスク信号を先着固定優
   先調停部に出力することを特徴とする請求項１乃至４の
   いずれか１項に記載の先着優先バス競合制御方式。