JP2000322377A - データ転送制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、バスのデータ転送に於いて、
転送要求から実際に転送が開始されるまでの時間を制御
できる、また複数のマスタ機能がある場合にデータの転
送を行える優先度を簡単に制御できるデータ転送制御装
置を提供することにある。 【解決手段】本発明のデータ転送制御装置は以下のよう
な手段を設ける。データの転送を行うバスに接続されデ
ータを入出力する手段と、データの入力もしくは出力が
できる複数の機能と、前記機能のそれぞれに対応した転
送の期間の最大値を保持する手段と、転送の期間の最大
値を超えて転送を行っていて且つその他の機能が転送を
要求している場合に転送中に転送を中断するし転送を要
求している機能の転送を開始する手段とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バスを介してデー
タ転送を行う場合に係わり、特にデータ転送のリアルタ
イム性を保持るのに好適なデータ転送制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、マルチメディア技術の進歩によ
り、動画データなどの大量のデータを情報機器内部で効
率よく転送する要求は益々重要度を増している。従来の
技術でデータを再送する場合の動作を説明する。バスを
介してデータを転送する場合一般的に、データ転送を要
求するマスタがデータ転送の種類（メモリ空間かＩ／Ｏ
空間かなど）、データ転送の方向(リードかライト）な
どのコマンドを指定し、アドレス情報を出力して転送相
手のターゲットを指定する。これらをデコードした結果
自分が転送相手であると判断したデバイスが、ターゲッ
トとしてマスタとのデータ転送を行う。このマスタとタ
ーゲットの間でデータ転送を行うときに、マスタが指定
したコマンド、アドレスに対してターゲットが一時的に
データの転送を行えなくなることがある。たとえばＤＲ
ＡＭを用いてシステムでは、メモリセルをリフレッシュ
しているときなどはデータ転送が行えない。このような
時には、ターゲットがデータ転送をすることが可能にな
るまで、マスタを待たせておいて（ウェイトサイクルを
挿入する）、データ転送が可能になったらデータ転送を
行う。しかし、ウェイトサイクルを挿入するとその間
は、データの転送が行われないのでデータ転送レートが
落ちてしまう。そこで、ターゲットが一時的にデータ転
送を行えないときマスタ側にこれを通知して、一旦バス
の転送動作（トランザクション）を中止させ、他のマス
タのデータ転送を行えるようにする。そして、一定の時
間が経過したら再びマスタがターゲットに対してデータ
の転送を要求する。このようにすることで、バスを効率
的に使用することができる。このように、ターゲット側
からバスのトランザクションを終了させることが出きる
バスとして「ＰＣＩバスの概要、インターフェース１９
９７年３月号、ＣＱ出版社、Ｐ．１００−１１６」で紹
介されているＰＣＩ ＢＵＳ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃ
ｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ ＢＵＳ）
がある。

【０００３】次に、図２を用いて複数のマスタ機能がデ
ータの転送を行う場合について説明する。例えば、マス
タ１機能１４がシステムバス１を介して複数のデータを
転送する場合、バスＩ／Ｆ制御部１１に対してデータ転
送の要求を行い、バスＩ／Ｆ制御部１１はシステムバス
１のバス権を獲得して実際のデータ転送を行う。この
時、マスタ２機能もデータ転送の要求を行った場合、通
常バスＩ／Ｆ制御部１１は、まず、マスタ１機能１４の
複数のデータが全て転送が終了してから、マスタ２機能
の転送を行う。もし、上述したようにマスタ１機能１４
に対するターゲット機能が一時的にデータの転送が受け
入れない場合にはデータの再送が起ったり、マスタ１機
能１４がＰＣＩ Ｂｕｓのように無限長のバースト転送
が可能なバスで多量のデータ転送を要求していた場合は
再転送が起こらなくても、マスタ２機能１５が要求した
転送が実際に行われるのはかなり後になる場合がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の方法で、複数の
マスタ機能を持つバスデバイスでデータを転送しようと
した時、上述したように転送の要求をしてから実際に転
送が開始されるまでかなりの時間がかかる場合があり、
例えば図２のマスタ２機能１５が動画データなどのリア
ルタイム性のあるデータの場合、マスタ２機能１５が持
っているバッファなどがオーバフローなどを起こしてデ
ータが欠ける場合やオーバフローを起こさないようにす
るためには、要求を出してから実際に転送が開始される
までの最大の時間を見積もり、その時間に生成されるデ
ータを格納するだけのバッファが最低でも必要になる。
しかし、最大の時間を見積もるためにはターゲットとな
るデバイスの詳細な情報が必要となるり、調査を必要と
するため、通常はかなり大きめのバッファを用いること
になる。また、通常各マスタ機能により、扱うデータの
種類が異なりデータ転送を行う時の優先度を自由に変え
ることでより効率的にデータ転送を行える場合がある。

【０００５】本発明の第一の目的は、バスのデータ転送
に於いて、転送要求から実際に転送が開始されるまでの
時間を制御できるデータ転送制御装置を提供することに
ある。本発明の第二の目的は、転送するデータの種類に
より転送を行うマスタ機能の優先度を変更できるデータ
転送制御装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の第一の目的を達成
するために、本発明のデータ転送制御装置は以下のよう
な手段を設ける。データの転送を行うバスに接続されデ
ータを入出力する手段と、前記データの入出力する手段
に接続されるデータの入力もしくは出力ができる複数の
機能と、前記機能のそれぞれに対応した転送の期間の最
大値を保持する手段と、転送の期間の最大値を超えて転
送を行っていて且つその他の機能が転送を要求している
場合に転送中に転送を中断するし転送を要求している機
能の転送を開始する手段とを設けた。第二の目的を達成
するために、上述の機能のそれぞれに対応した転送の期
間の最大値を保持する手段を書換可能にした。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施例について図面
を用いて詳細に説明する。以下、図１を用いて第一の実
施例を説明する。図１は、本発明の一実施例を示すブロ
ック図である。図１において、２０は本発明の複数のマ
スタ機能を持ったバスデバイスで、、１１はシステムバ
ス１に接続されるバスＩ／Ｆ制御部で、１２はトランザ
クションの長さを制御する内部要求制御部で、１４はマ
スタ機能を実現するマスタ１機能で、１５は別のマスタ
機能を実現するマスタ２機能で、１５はマスタ１機能が
トランザクションを継続できる期間を設定できる最大継
続１レジスタで、１６はマスタ２機能がトランザクショ
ンを継続できる期間を設定できる最大継続２レジスタで
ある。次にこれらの記号を用いて動作を説明する。ま
ず、マスタ１機能１４が転送を要求したとするとマスタ
２機能１５はまだ転送を要求してないので内部要求制御
部１２はマスタ１機能１４の要求を受けつけバスＩ／Ｆ
制御部１１に対してマスタ１機能１４の転送要求を受け
付けるように指示をする。

【０００８】そうするとバスＩ／Ｆ制御部１１はシステ
ムバス１に対して転送を要求し、許可されるとマスタ１
機能１４の転送を開始する。次にマスタ２機能１５も転
送要求を内部要求制御部１２に送る。そこで、最大継続
１レジスタ１６に設定されている期間を過ぎてもマスタ
１機能の転送が終了しなかった場合は、内部要求制御部
１２はバスＩ／Ｆ制御部１１に対して一旦マスタ１機能
１４の転送を中断するように指示し、マスタ２機能１５
の転送要求を受け付けるように指示する。バスＩ／Ｆ制
御部１１は、システムバス１で行っているマスタ１機能
１４の転送をできる限り早く終了し、マスタ２機能１５
の転送を開始する。この様な動作が可能になると、例え
ば一回の要求で複数のデータ転送が行われる場合、ター
ゲットデバイスが一時的にＢｕｓｙ状態にあり転送が行
えなかった場合でも最大継続レジスタに設定された期間
を過ぎれば他のマスタによる転送が行えるのでシステム
バスを有効に使える。システムバスに他のデバイスがな
ければ、それぞれのマスタの最大継続レジスタに設定し
てある値が分かれば転送の要求を出してからその要求が
受け付けられるまでの時間が簡単に分かるので特にリア
ルタイムのデータを転送するのに適している。

【０００９】また、図１において最大継続１レジスタ１
６と最大継続２レジスタ１７に設定する値を変えること
によってデータ転送に優先度をつけることができる。つ
まり、マスタ１機能１４が動画等のリアルタイム性を要
求するデータの転送を行い、マスタ２機能１５がリアル
タイム性をあまり必要としないデータの転送を行う場合
には、最大継続１レジスタ１６の値を最大継続２レジス
タ１７の値より大きくしておきトランザクションを継続
できる期間を長くしておく。このようにすることで、た
とえマスタ２機能１５のデータ転送を行っている場合で
も、マスタ１機能１４が転送要求をするとマスタ１機能
１４が継続できるより短い期間で実際の転送が開始でき
るのでマスタ１機能１４の方が優先的にデータ転送が行
えることになる。この時最大継続２レジスタの値を最小
限にしておくと、すぐにマスタ１機能の転送が実行され
ることになり、リアルタイム性が保たれ易くなり、要求
を出してから要求が受け付けられるまでの時間が短くな
りバッファの容量も小さくてすむ。このように最大継続
レジスタの値を変えれば優先度を設定できるので、最大
継続１レジスタ１６、最大継続２レジスタの値を書換可
能にしておけば、上記の説明とは逆にマスタ２機能１５
の方をマスタ１機能１４より優先度をあげることも簡単
にでき、一時的に優先度をかえること等様々な設定がで
きるため便利である。

【００１０】次に、本発明の特徴である内部要求制御部
について一例を図３を用いて詳しく説明する。図３にお
いて、３１はマスタ１機能の転送を行っている時にカウ
ントアップし、それ以外の時はリセット状態であるカウ
ンタで、３２はカウンタ３１と最大継続１レジスタを比
較する比較器で、３３は優先度を示す優先度１レジスタ
で、３４と３５と３７はＡＮＤ回路で、３６はＯＲ回路
で、３８はＳＥＴ端子が’１’になったら’１’を保持
しＲＳＴ端子が’１’になったら’０’を保持するＦ．
Ｆ．（フリップフロップ）回路で、４１はマスタ２機能
の転送を行っている時にカウントアップしそれ以外の時
はリセット状態であるカウンタで、４２はカウンタ４１
と最大継続２レジスタを比較する比較器で、４３は優先
度を示す優先度２レジスタで、４４と４５と４７はＡＮ
Ｄ回路で、４６はＯＲ回路で、３８はＳＥＴ端子が’
１’になったら’１’を保持しＲＳＴ端子が’１’にな
ったら’０’を保持するＦ．Ｆ．（フリップフロップ）
回路である。次にこれらの記号を用いて動作を説明す
る。まず予め、優先度１レジスタ３３と優先度２レジス
タ４３に排他的になるように値を設定する。つまり、優
先度１レジスタ３３に’１’を設定した場合優先度２レ
ジスタには、’０’を設定しておく。マスタ２機能から
要求があり、マスタ１機能から要求がないときは、ＡＮ
Ｄ回路４５の出力が’１’となり、ＯＲ回路４６の出力
も’１’となりマスタ２機能リクエスト信号５６をアク
ティブにする。

【００１１】この信号によりバスＩ／Ｆ制御部で転送が
開始されるとマスタ２機能転送信号５４がアクティブに
なり、カウンタ４１がカウントアップされる。カウンタ
４１の値が最大継続２レジスタ１７の値より小さければ
比較器４２の出力はインアクティブであり、Ｆ．Ｆ．回
路４８はＡＮＤ回路４５が一旦アクティブになっている
ので’１’を保持しておりマスタ２機能リクエスト信号
５６はアクティブのままで転送を続けられる。また、こ
のカウンタ４１の値が最大継続２レジスタ１７の値より
大きくなると比較器４２の出力がアクティブになる。こ
のとき、Ｆ．Ｆ．回路４８はＲＳＴ端子がインアクティ
ブになるので’０’を保持することになる。マスタ１機
能からの転送要求がなければ、ＡＮＤ回路４５がアクテ
ィブのままであるので転送を続けられるが、マスタ1機
能からの転送要求があればＡＮＤ回路４５の出力はイン
アクティブになる。優先度１レジスタ３３は、マスタ２
機能リクエスト信号５６がアクティブになると’１’が
設定され、マスタ１機能リクエスト信号５３がアクティ
ブになると’０’が設定されるようにし、同様に優先度
２レジスタ４３は、マスタ１機能リクエスト信号５３が
アクティブになると’１’が設定され、マスタ２機能リ
クエスト信号５６がアクティブになると’０’が設定さ
れるようにする。そうすると優先度１レジスタが’１’
となっているのでＡＮＤ回路３４の出力がアクティブに
なり、Ｆ．Ｆ．回路３８が’１’となりマスタ１機能リ
クエスト信号５３がアクティブになり、マスタ１機能の
転送を開始する。このように各マスタ機能は最大継続レ
ジスタの値で設定された期間は転送を継続でき、複数の
マスタ機能から要求があった場合には一旦転送を中断し
て別のマスタ機能の転送が行え、ただ一つのマスタ機能
からしか要求がないときには更に継続して転送を行うこ
とができる。また、転送を行ったマスタ機能の優先度は
低くなるので特定のマスタ機能の転送のみを行うことも
なく各マスタの転送を効率よく行うことができる。

【００１２】次に、図４、図５を用いて第二の実施例を
説明する。第一の実施例では、複数のマスタ機能がある
場合についてのみ説明したが図４に示すようにターゲッ
ト機能追加された場合を説明する。図４において、１３
は他のデバイスからの転送機能を実現するターゲット機
能で、１８はターゲット機能１３がトランザクションを
継続できる期間を設定できる最大継続３レジスタで、３
はＣＰＵで、４はＣＰＵバスとシステムバス１を結ぶバ
スブリッジである。次にターゲット機能を中心として動
作を説明する。例えば、ＣＰＵ３がバスブリッジ２を介
してシステムバス１に接続されるバスデバイス２０の中
のターゲット機能１３に対してデータの転送を行ってい
る場合、システムバス１のマスタ権の調停を行うアービ
タの作りによっては長時間システムバス１を占有される
場合がある。この様な時、マスタ１機能１４やマスタ２
機能１５がデータの転送を要求した場合データのリアル
タイム性が失われる可能性があるため、最大継続３レジ
スタ１８に設定された期間以上にターゲット機能１３に
転送が行われ、かつ少なくとも一つのマスタ機能から転
送要求があった場合にターゲット機能１３からバスＩ／
Ｆ制御部１１を介して転送中断を要求する。

【００１３】このようにすることで一旦システムバス１
を開放して、バス権の調停を要求することでマスタ機能
の要求が許可される可能性がある。システムバス１にバ
スデバイス２０とバスブリッジ２しかない場合はマスタ
機能の要求が許可される可能性が非常に高くデータのリ
アルタイム性を維持できる場合がある。次に図５を用い
て、第二の実施例の内部要求制御部について説明する。
図５において、６１はターゲット機能の転送を行ってい
る時にカウントアップし、それ以外の時はリセット状態
であるカウンタで、６２はカウンタ６１と最大継続３レ
ジスタを比較する比較器で、６３はＯＲ回路で、６４は
ＡＮＤ回路である。ターゲット転送信号６５よりターゲ
ット機能１３がデータを転送中であればカウンタ６１は
カウントアップし、比較器６２で最大継続３レジスタの
値と大きさを比較し、カウンタ６１の方が大きくかつ、
マスタ1機能もしくはマスタ２機能から転送要求がある
場合はターゲット転送中断信号６６をアクティブにして
ターゲット機能から転送の中断を要求する。このように
することでターゲットの転送を一旦中断して、マスタ機
能の転送を行うことが可能になる。

【００１４】次に、図６、図７を用いて第三の実施例を
説明する。上記ではシステムバスに接続された場合を説
明したが、図６に示すように例えばパーソナルコンピュ
ータなどの拡張ボード等でバスデバイスに図６のメモリ
１０２や図７のローカルバス１１１を介してローカルバ
スデバイス１１２などが接続され場合もあるが、その図
６のメモリ１０１や図７のローカルバス１１１に対して
複数のメモリのマスタ機能がある場合も、データを転送
するのに継続できる最大の期間を設定できる図６のメモ
リ最大継続１レジスタ１０７、メモリ最大継続２レジス
タ１０８、図７のローカルバス最大継続１レジスタ１１
７、ローカルバス最大継続２レジスタ１１８と継続でき
る最大の期間を過ぎて転送を行いかつ他のデバイスが転
送の要求をした時に転送を一旦中断し、優先度を変える
ことのできる図６のメモリ要求制御部１０６、図７のロ
ーカルバス要求制御部１１６があれは、上記システムバ
スに接続されたバスデバイス同様の制御ができることは
簡単に分かる。

【００１５】さらに、拡張ボード等では接続されるマス
タ機能数などは特定されるので簡単に要求を出してから
転送が行えるまでの最大の遅延時間は計算できるのでリ
アルタイム性のあるデータを転送する場合には好適であ
る。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の一実施態
様によれば、データの再転送の回数に制限を設けること
ができ、またＣＰＵに対しても制限を越えたときにその
事を通知できる。また、本発明の一実施例態様によれば
データの再転送の間隔を設定できるためターゲットが低
速な場合でもシステムバスを占有する率が少なくてす
む。

【００１７】この様に少ないハードウェアの追加で、タ
ーゲットが障害を起こしデータ転送が行えなくなっても
障害復帰の処理が行え、低速なターゲットにアクセスし
た場合でも、他のマスタのデータ転送にも影響を与える
ことが少なく動画や音声などのリアルタイムデータを転
送する場合にもバスを効率的に使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例を示すブロック図であ
る。

【図２】従来のデータ転送を行う構成を示すブロック図
である。

【図３】第一の内部要求制御部を示すブロック図であ
る。

【図４】本発明の第二の実施例を示すブロック図であ
る。

【図５】第二の内部要求制御部を示すブロック図であ
る。

【図６】ローカルにメモリを持つ本発明の第三の実施例
を示すブロック図である。

【図７】ローカルバスを持つ本発明の第三の実施例を示
すブロック図である。

【符号の説明】

１…システムバス、 ２…バスブリッジ、 ３…
ＣＰＵ、１１…バスＩ／Ｆ制御部、１２…内部要求制御
部、１３…ターゲット機能、１４…マスタ１機能、
１５…マスタ２機能、１６…最大継続１レジスタ、１７
…最大継続２レジスタ、１８…最大継続３レジスタ、２
０…バスデバイス、 ３１…カウンタ、 ３２
…比較器、３３…優先度１レジスタ、 ３４…ＡＮＤ回
路、 ３５…ＡＮＤ回路、３６…ＯＲ回路、
３７…ＡＮＤ回路、 ３８…Ｆ．Ｆ．回路、３９…
ＯＲ回路、 ４１…カウンタ、 ４２…比
較器、４３…優先度２レジスタ、 ４４…ＡＮＤ回路、
４５…ＡＮＤ回路、４６…ＯＲ回路、 ４
７…ＡＮＤ回路、 ４８…Ｆ．Ｆ．回路、４９…ＯＲ
回路、 ５１…マスタ１機能転送信号、５２…
マスタ１機能転送中断信号、 ５３…マスタ１機能転送
要求信号、５４…マスタ２機能転送信号、 ５５…
マスタ２機能転送中断信号、５６…マスタ２機能転送要
求信号、 ６１…カウンタ、６２…比較器、６３…ＯＲ
回路、 ６４…ＡＮＤ回路、６５…タ
ーゲット機能転送信号、 ６６…ターゲット機能転送
中断信号、１０１…メモリ、 １０３
…メモリマスタ１機能、１０４…メモリマスタ２機能、
１０５…メモリＩ／Ｆ制御部、１０６…メモリ要
求制御部、 １０７…メモリ最大継続１レジス
タ、１０８…メモリ最大継続１レジスタ、１１１…ロー
カルバス、１１２…ローカルバスデバイス、 １１３
…ローカルバスマスタ１機能、１１４…ローカルバスマ
スタ２機能、１１５…ローカルバスＩ／Ｆ制御部、１１
６…ローカルバス要求制御部、１１７…ローカルバス最
大継続１レジスタ、１１８…ローカルバス最大継続１レ
ジスタ。

フロントページの続き (72)発明者 森野 東海 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 蠣崎 聰 東京都小平市上水本町五丁目22番１号 株 式会社日立超エル・エス・アイ・システム ズ内 (72)発明者 阿川 隆一 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立画像情報システム内 Ｆターム(参考） 5B061 AA00 BA01 BB13 FF01 GG02 RR02

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】データの転送を行うバスに接続され前記デ
   ータを入出力する手段と、 前記データの入出力する手段に接続され、データの入力
   もしくは出力の要求を出すことができる複数のマスタ機
   能と、前記複数のマスタ機能のそれぞれに対応した転送
   の期間の最大値を保持する手段と、 前記転送の期間の最大値を超えて転送を行っていて、且
   つその他の機能が転送を要求している場合に転送を中断
   し、前記転送を要求している機能の転送を開始する手段
   を有することを特徴とするデータ転送制御装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のデータ転送制御装置におい
   て、 前記複数の機能のそれぞれに対応した転送の期間の最大
   値を保持する手段が書換可能であることを特徴とするデ
   ータ転送制御装置。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２記載のデータ転送
   制御装置において、 前記データの入力もしくは出力以外の要求を出す少なく
   とも１つのターゲット機能と、前記ターゲット機能のそ
   れぞれに対した転送の期間の最大値の期間を保持する手
   段と、 前記ターゲット機能が転送の期間の最大値を超えて転送
   を行っていて、且つその他のマスタ機能が転送を要求し
   ている場合に転送を中断する手段を有することを特徴と
   するデータ転送制御装置。
4. 【請求項４】データを入出力するデータ入出力手段と、 前記データ入出力手段に接続させ、前記データの書換が
   可能なデータ保持手段と、 前記データ保持手段および前記データ入出力手段に接続
   されるデータの入力もしくは出力の要求を出すことがで
   きる複数のマスタ機能と、前記複数のマスタ機能のそれ
   ぞれに対応した転送の期間の最大値を保持する手段と、 前記転送の期間の最大値を超えて転送を行っていて、且
   つその他の機能が転送を要求している場合に転送を中断
   し、 前記転送を要求している機能の転送を開始する手段を有
   することを特徴とするデータ転送制御装置。
5. 【請求項５】情報処理装置の拡張ボードであり、 データの転送を行うバスに接続されデータを入出力する
   手段と、 前記バスとは別の前記拡張ボードないで閉じたローカル
   バスに接続されデータを入出力する手段と、 前記ローカルバスに接続されデータの入出力する手段に
   接続されるデータの入力もしくは出力の要求を出すこと
   ができる複数のマスタ機能と、前記複数のマスタ機能の
   それぞれに対応した転送の期間の最大値を保持する手段
   と、 転送の期間の最大値を超えて転送を行っていて且つその
   他の機能が転送を要求している場合に転送中に転送を中
   断するし転送を要求している機能の転送を開始する手段
   を有することを特徴とする情報処理装置の拡張ボード。