JP2003280932A - 機能システム、機能システム管理方法、データ処理装置及びコンピュータプログラム - Google Patents
機能システム、機能システム管理方法、データ処理装置及びコンピュータプログラムInfo
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Abstract
てのコストの削減を可能にする。 【解決手段】 本発明は、集合リソース(RSRC)に
アクセスすべきである1群の機能(F、F')を含む機
能システムに関し、このシステムは、それに従って機能
(F、F')が集合リソース(RSRC)にアクセスで
きるアービトレーションに対する優先順位によって規定
された少なくとも1つの状態(I)を含むアクセス方式
を実行するように構成されたインタフェース(INT)
を含み、この状態(I)は、少なくとも1群の少なくと
も2つの機能(F)に対して、読み出しモード(F_
R)のアクセス可能性および書き込みモード(F_W)
のアクセス可能性は、異なる優先レベルを有し、この読
み出しモードのアクセス可能性は、書き込みモードのア
クセス可能性の優先レベルよりも高い連続優先レベルを
有する。
Description
集合リソースへのアクセスに関するものである。より詳
細には、本発明は、優先順位で集合リソースへのアクセ
スに対する方式に関するものである。実際には、本発明
は、集合リソースにアクセスすべき1群の機能を含む機
能システムに関するものである。本発明は、例えば、集
合メモリにアクセスすべきいくつかのプロセッサを含む
データ処理装置で応用できる。MPEGデコーダは、例
えばこのような装置(MPEGは、Moving Pi
cture Expert Groupの略語である)
である。
アクセスを管理することは可能である。このインタフェ
ースは、それに従って機能が集合リソースにアクセスで
きるアクセス方式を使用する。
って特徴付けられる。1つの機能は、集合リソースへの
アクセスに対するリクエストを行わなければならない。
インタフェースは全てのリクエストを集合する。カレン
トリクエストを有する機能の中で、この機能は、集合リ
ソースにアクセスする最高優先順位を有する機能を可能
にする。もう一度機能システムが3つの機能A、Bおよ
びCを含むと仮定する。優先順位はA、B、Cであって
もよい。この場合、機能Aは、機能BあるいはCからの
リクエストが現在あるという事実とは無関係に集合リソ
ースへのアクセスを得る。機能Bは、もし機能Aからの
リクエストが現在ないとすれば集合リソースへのアクセ
スを得る。機能Cは、もし機能AあるいはBからのリク
エストが現在ないとすればこのリソースへのアクセスを
得る。このようなアクセス方式は、以下、優先アクセス
方式と呼ばれる。
及されている。原則として、各機能は、適切に実行でき
る集合リソースへの十分なアクセスを得なければない。
集合リソースへのいかなる機能のアクセスも2つの要
因、すなわち第一に集合リソースによって与えられるア
クセス能力および第2に用いられたアクセス方式によっ
て決定される。
セス能力を与えることを保証することによって各機能へ
の十分なアクセスを保証することは可能である。しかし
ながら、集合リソースによって与えられるアクセス能力
(バンド幅、速度)が大きければ大きいほど、ますます
集合リソースは一般に高価である。
につれて変わってもよい。他の機能が、所定の期間中に
集合リソースに集中的にアクセスする必要があってもよ
く、この機能が他の期間中このようなアクセスの強さを
必要としないことが可能である。優先アクセス方式によ
って、要求がありしだい集合リソースへのアクセスがで
きる。したがって、この方式は、柔軟性をもたらし、そ
の結果として集合リソースのより有効な使用をもたら
す。優先アクセス方式は、実際、アクセスモデルが各々
が所定の機能に割り当てられたいくつかの時間間隔を含
む固定アクセス方式と比較される集合リソースに対する
アクセス能力をあまり必要としない。したがって、優先
アクセス方式は、原則として集合リソースに対するコス
トの削減をもたらす。
明が考慮する所定の欠点を有する。通常、各機能が集合
リソースへの十分なアクセスを得るかどうかを検査し、
機能が、常にリクエストに続くクリティカルな時間内で
アクセスを得るかどうかを検査することは困難である。
統計特性のシミュレーションの複雑な計算は、所定の優
先アクセス方式が正確な機能をもたらすかどうかを検査
する必要がある。そして、それ自体が既に所定量の開発
コストの上昇をもたらす。
ロッキングの問題を示している。優先順位において3つ
の機能A、BおよびCがある。所定の瞬間に、機能A
は、集合リソースへのアクセスを得る。このアクセス
中、機能BおよびCはリクエストを行う。機能Aによる
アクセスは完了され、機能Bは集合リソースへのアクセ
スを得る。機能Cからのリクエストは待機のままであ
る。機能Aは、集合リソースへの機能Bのアクセス中リ
クエストを生じる。これは、データが機能Aによって処
理され、それから所定の処理時間後、集合リソースに書
き込むために送られる場合に多くある。機能Bによるア
クセスは終了され、機能Aは、もう一度集合リソースへ
のアクセスを得る。これが続く場合、機能Aは、機能B
によるアクセス中リクエストおよびその逆を行い、機能
Cは、集合リソースへのアクセスに対して効果的にブロ
ックされる。このブロッキングは、機能AあるいはB、
あるいは両方がこのリクエストの頻度を減らすまで存続
する。
機能Aは最初にそのタスクを、次に機能Bを終了し、機
能Cが集合リソースにアクセスする場合、集合リソース
に与えられる全帯域幅を使用するために集合リソースは
所定の位置になくてもよいことが注目される。結果とし
て使用可能なアクセスはこれらの3つの機能に対してよ
く分配されない。
号
は、集合リソースのより好ましい使用、その結果として
のコストの削減を可能にすることにある。
ば、序文段落で記載されたシステムは、それに従って機
能(F、F')が集合リソース(RSRC)にアクセス
できるアービトレーションに対する優先順位によって規
定された少なくとも1つの状態(I)を含むアクセス方
式(AS)を実行するように構成されたインタフェース
(INT)を含み、この状態(I)は、少なくとも1群
の少なくとも2つの機能(F)に対して、読み出しモー
ド(F_R)のアクセス可能性および書き込みモード
(F_W)のアクセス可能性は異なる優先レベルを有
し、読み出しモードのアクセス可能性は書き込みモード
のアクセス可能性の優先レベルよりも高い連続優先レベ
ルを有する。
よび書き込みの際の異なる働きを有することを保証す
る。これは、機能の作動を調整し、特にデータ処理の持
続期間を使用することによってアクセスを配分すること
を可能にする。これは、読み出しモードの優先レベルは
書き込みモードのアクセス可能性よりも高く、機能の各
々は集合リソースに書き込むための処理済データのいか
なる出力前にも処理されるデータを受信するためであ
る。したがって、本発明は、データを連続して並列に処
理させ、さらに調整された方法でそれらのアクセスを利
用させる機能をできるところまで可能にし、処理済デー
タの出力が制限され、したがって集合リソースへの書き
込みのアクセスによって調整されるのでより一定の方法
でそのアクセスを利用する機能を可能にする。
(I)は、調べられ、少なくとも1つの優先レベルオー
ダーがいくつかの状態(I)で同じ優先レベルを共用す
るサブセットの機能に属する機能の1つに対するアクセ
ス可能性を生じさせる優先順位によって規定される。し
たがって、好ましい実施形態では、サブセットの機能の
書き込みモードのアクセス可能性同士間で調べている間
に同一の優先レベルが共用書き込みモードのアクセス可
能性を構成することができる。
に作動する機能を可能にする。有利には、インタフェー
スがアクセス可能性が優先順位に従ってアービトレーシ
ョンで機能のサブセットの機能の一方に与えられる状態
(I)から次の状態までジャンプする場合、アクセスの
可能性は、前記サブセットの機能の他方に与えられる。
したがって、共通の優先順位を有するサブセットの機能
がアクセスを行っても行わなくても、サブセットの次の
機能は少しの妨害がなくてもアクセス可能性から利益を
得ることができる。したがって、本発明はメモリのより
よい使用をもたらす。したがって、これによって、集合
リソースは、固定アクセス方式と比較して減少されるア
クセス能力を有することができる。したがって、本発明
は、固定アクセス方式と比較してコストの減少をもたら
す。
れない図面に示された実施形態の実例を参照してさらに
説明される。
ものである。同様の構成要素は、全ての図面で同じ文字
による参照によって示される。いくつかの同様の構成要
素は、単一の図面に表示されてもよい。この場合、数字
または添え字は、同様の構成要素を識別するために文字
によって参照に付加される。番号あるいは添字は、便宜
上省略されてもよい。これは説明および特許請求の範囲
に用いる。
は、集合メモリSDRAMと、メモリインタフェースI
NTと、3つのデータ処理装置B1、B2およびB3と
を含む。後者は、説明の目的のため、「ユニット」と呼
ばれる。各装置Bは、専用読み出しバスBBRおよび専
用書き込みバスBBWを介してメモリインタフェースI
NTに接続される。各専用読み出しバスBBRおよび各
専用書き込みバスBBWは所定の装置Bに専用となって
いる。メモリインタフェースINTは、集合バスBMを
介して集合メモリSDRAMに接続される。ユニット
B、専用読み出しバスBBR、専用書き込みバスBBW
およびメモリインタフェースINTは、集合メモリSD
RAMが外部回路である間に単一の集積回路の一部を構
成できる。
を果たす。一般に、ユニットBは、集合メモリSDRA
Mに記憶される処理されるデータを要求があれば受信す
る。これらのデータを処理した後、ユニットBは、メモ
リインタフェースINTを介して集合メモリSDRAM
に処理済データを送信する。このメモリインタフェース
INTは、様々なユニットBによって集合メモリSDR
AMへのアクセスを調整する。
本的機能を有する。第一に、このメモリインタフェース
INTは、集合メモリSDRAMへのアクセスに対して
様々なユニットB間でアービトレーションを実行する。
唯一のユニットBは、書き込みモードあるいは読み出し
モードのいずれかで集合メモリSDRAMを一度にアク
セスできる。これは、ユニットBがバーストモードだけ
でメモリをアクセスできることを意味する。第二に、読
み出しの場合、メモリインタフェースINTは、集合メ
モリSDRAMから得られ、所定のユニットB向きのデ
ータバーストをほぼ一定のデータフローに変換する。こ
のデータフローは、したがって、ユニットBに関連する
専用読み出しバスBBRを介して転送される。書き込み
の場合、メモリインタフェースINTは、所定のユニッ
トBから得られるほぼ一定のデータフローを集合メモリ
SDRAMに書き込むためのデータバーストに変換す
る。
も上位の優先順位を有する有するB2よりも上位の優先
順位を有する簡単な優先アクセス方式のメモリインタフ
ェースINTの動作を示す。したがって、この方式は最
新技術で行われることに相当する。T(BM)は、集合
メモリSDRAMおよびメモリインタフェースINTと
の間の集合バスBM上のデータトラフィックを示す。T
(BBR1)、T(BBR2)およびT(BBR3)
は、メモリインタフェースINTとユニットB1、B2
およびB3との間の専用読み出しバスBBR1、BBR
2およびBBR3上のデータトラフィックをそれぞれ示
している。T(BBW1)、T(BBW2)およびT
(BBW3)は、メモリインタフェースINTとユニッ
トB1、B2およびB3との間の専用書き込みバスBB
W1、BBW2およびBBW3上のデータトラフィック
をそれぞれ示す。
バーストDBから構成されている。各データバーストD
Bは、書き込みモードあるいは読み出しモードのいずれ
かでユニットBによる集合メモリSDRAMへのアクセ
スに相当する。DBに続く括弧間の参照番号は、バース
トのデータがユニットBのどれに属しているか、さらに
アクセスの種類、すなわち書き込み(W)あるいは読み
出し(R)を示している。例えば、DB1(B1/R)
は、データバーストDB1がB1による集合メモリSD
RAMへの読み出しモードのアクセスに関するものであ
ることを示す。
合メモリSDRAMから得られ、所定のユニットBに属
するデータバーストの「平滑化」を行うことを示してい
る。この図は、逆にメモリインタフェースINTがバー
スト(データの圧縮)で集合メモリSDRAMにこれら
のデータを書き込むためにユニットBから得られるデー
タをそのうちに集めることも示している。専用読み出し
バスBBRおよび専用書き込みバスBBWを介するデー
タトラフィックは、したがって比較的低い速度である。
したがって、これによって、専用読み出しバスBBRお
よび専用書き込みバスBBWは、比較的小さい帯域幅を
有することが可能であるので、これによって、これらの
バスは比較的適度の幅を有することが可能である。この
点では、バスのサイズが、必ずしもこのバスによって転
送されるデータに含まれるビット数に一致する必要がな
いことに注目すべきである。例えば、16ビットを含む
データ項目は、それ自体を4ビットのワードに分割され
るようにさせる。したがって、4ワードの連続形式でこ
のデータ項目を4ビットのサイズを有するバスを介して
転送できる。
Bは、プロセッサPおよびグローバルアドレス指定回路
AGAを含む。プロセッサPは、ロジックリクエストL
RQを行う。ユニットBはビデオデータを処理し、ロジ
ックリクエストLRQは例えばカレント画像の所定ライ
ン上のピクセルに対するリクエストであってもよいと仮
定するものとする。グローバルアドレス指定回路AGA
は、ロジックリクエストLRQを物理リクエストPRQ
に変換する。この物理リクエストPRQは、集合メモリ
SDRAMでその下にリクエストデータが記憶される物
理アドレスを規定する。この物理リクエストPRQは、
次の形式、すなわち、アドレス指定を開始し、このアド
レスから求められるアドレス数、および可能であればデ
ータが求められる場合に用いられる方式を有し得る。こ
の方式は、読み出される連続アドレス数、スキップされ
るアドレス数および「読み出しおよびジャンプ」反復数
の形で規定できる。AGAはプログラマブルであり得る
ので、変換パラメータは物理リクエストPRQへのロジ
ックリクエストLRQの変換を規定する。これは集合メ
モリSDRAMへのデータの記憶の柔軟性をもたらす。
している。このメモリインタフェースINTは、アービ
トレータARBと、アクセスインタフェースSIFと、
バッファ装置BUFと、マクロコマンドアドレス指定回
路AGBとを含む。各ユニットBに対して1つのマクロ
コマンドアドレス指定回路がある。
全て下記のとおりである。各マクロコマンドアドレス指
定回路AGBは、関連されるユニットBからの物理リク
エストをマクロコマンドに分割する。マクロコマンド
は、メモリの所定のラインへのアクセスに対するリクエ
ストを示す。マクロコマンドがアービトレータARBに
供給される前に、マクロコマンドアドレス指定回路AG
Bは、バッファ装置BUFに十分な余地があるかどうか
を検査する。この目的で、この指定回路AGBは、まず
第一にマクロコマンドをバッファ装置BUFに供給す
る。バッファ装置BUFがマクロコマンドによって規定
されたデータ数を記憶する余地があることを確認する場
合、マクロコマンドアドレス指定回路AGBは、マクロ
コマンドをアービトレータARBに供給する。このアー
ビトレータARBは、様々なマクロコマンドアドレス指
定回路AGBから得られるマクロコマンドを収集し、ア
クセスインタフェースSIFに送信するためのマクロコ
マンドを選択する。この選択は、後述されるアービトレ
ーション方式に従って行われる。このアクセスインタフ
ェースSIFは、マクロコマンド受信の順序でアービト
レータARBから得られるマクロコマンドを処理する。
したがって、アクセスインタフェースSIFは、集合メ
モリSDRAMへのアクセスを行う、このアクセスは、
カレントで処理されているマクロコマンドによって規定
される。
にアクセスすることを可能にし、各グループはY個のア
ドレスを含み、アドレスグループは、Z個のワードだけ
互いから分離され、X、YおよびZは整数である。した
がって、マクロコマンドは、下記の情報を含む。アクセ
スされる第1のアドレス。アドレスグループ(Y−1)
の第1のアドレスから後に続くアクセスされるアドレス
数。2つの連続するアドレスグループ(Z)間でスキッ
プされるアドレス数。第1のグループ(X−1)に加え
てアクセスされるアドレスグループ数。アクセスの種
類:読み出しあるいは書き込み。
は下記のとおりである。集合メモリSDRAMに記憶さ
れたデータが32ビット幅であり、集合メモリSDRA
Mが最大サイズの256Mビットを有すると仮定され
る。これは、アドレスが23ビットで示されることを意
味する。アクセスは最大サイズの16個のアドレスに限
定されることも仮定される。このような限定は呼び出し
時間の見地から好ましい。したがって、X−1およびY
−1は、最大値として15に等しいので、4ビットで符
号化できる。最後に、ラインは、集合メモリSDRAM
の形態により最大512個のアドレスを含む。したがっ
て、スキップされるアドレス数は511を超えないかも
しれない、したがってこの数は9ビットで符号化でき
る。したがって、マクロコマンドは、23+2×4+9
+1=41ビットのサイズを有する。アドレスは、ビッ
ト40から18で、アクセスの種類はビット17で、読
み出されるワード数(Y−1)は、ビット16から13
で、スキップされるワード数(Z)は、ビット12から
4で、ワードグループ数(X−1)はビット3から0で
符号化できる。
ェース、メモリインタフェースのバッファ装置、読み出
しおよび書き込みのためのバッファ装置の例は、公知で
あり、例えば、上記に引用された特許文献で示されてい
る。
ドの集合メモリSDRAMへのアクセスのための手順を
示している。水平の次元は時間を示している。この図の
垂直次元は、有効となる様々な機能要素を示す。この図
は矢印を含む。これらの矢印は、インタフェースメモリ
SRAMへのアクセスのための手順で様々なステップS
を示す。
Pは、ロジックリクエストLRQをグローバルアドレス
指定回路AGAに供給する。このロジックリクエストL
RQは、処理されるデータのセット、例えば画像でデー
タのサブセット、例えばラインの輝度ピクセルを指定す
る。
は、ロジックリクエストLRQを物理リクエストPRQ
に変換する。
は、物理リクエストPRQをマクロコマンドアドレス指
定回路AGBに供給する。
GBは物理リクエストPRQをマクロコマンドに変換す
る。
GBは、物理リクエストPRQから得られるマクロコマ
ンドの第1をバッファ装置BUFに供給する。
ンドによって指定されるデータ数を記憶する空間がある
かどうかを検査する。
ことをマクロコマンドアドレス指定回路AGBに確認す
る(「肯定応答」)。
GBは、マクロコマンドをアービトレータARBに供給
する。
モリSDRAMへのユニットによる全てのアクセスに有
効なアービトレーション方式により集合メモリSDRA
Mへのアクセスに対するリクエストとしてマクロコマン
ドを処理する。本発明はアービトレーション図の構造に
関するものである。
コマンドをアクセスインタフェースSIFに供給する。
ロコマンドがアクセスインタフェースSIFに供給され
たことをバッファ装置BUFに示す(「肯定応答」)。
め受信されたマクロコマンドを処理するアクセスインタ
フェースSIFで待機している。
は、マクロコマンドのベースで集合メモリSDRAMの
ための制御信号を発生する。これらの制御信号は、マク
ロコマンドによって指定されたアドレスのデータが連続
して読み出されるという効果を有する。
読み出されたデータはバッファ装置BUFに転送され
る。
時的に記憶される。
プロセッサにほぼ一定の方法で転送する。
ンドに対して、ステップS1で行われるロジックリクエ
ストLRQに続いて繰り返される。
ステップS1に続いて、グローバルアドレス指定回路A
GAは、確認信号(「肯定応答」)をプロセッサPに送
信する。この信号は、ロジックリクエストLRQが受信
され、処理されることを示す。確認信号に応答して、プ
ロセッサPは、新しいロジックリクエストを行い、新し
い命令まで新しいロジックリクエストを保持する。マク
ロコマンドアドレス指定回路AGBは、ロジックリクエ
ストLRQに続く最後のマクロコマンドを供給する場
合、ロジックリクエストLRQの処理は完了する。この
場合、マクロコマンドアドレス指定回路AGBは、グロ
ーバルアドレス指定回路AGAにロジックリクエストL
RQの処理が完了することを示す確認信号(「肯定応
答」)をグローバルアドレス指定回路AGAに送信す
る。これに対して、グローバルアドレス指定回路AGA
は、ステップS1で行われるロジックリクエストLRQ
の処理と同様に新しいロジックリクエストLRQの処理
を開始する。換言すれば、履歴が繰り返えされる。書き
込みモードでは、アクセス手順は、データが読み出され
る代わりに書き込まれるステップS13およびS14を
除いて、マクロコマンドが読み出しモード形式のアクセ
スのものである代わりに書き込みモード形式のアクセス
のものであることを除いて同様である。
テムでは、集合リソースにアクセスするいくつかの種類
の機能を識別することができる。
機能がデータを読み出すかあるいは書き込む場合に待ち
時間に影響されやすい機能(2つのアクセス間で待機す
る);機能がいかなるアクセスをも得ない場合、これら
の機能は停止する(これはCPUに関する場合であ
る)。これらの機能は、一般に読み出しモードで得るこ
とができ、専用読み出しバスBBRおよび専用書き込み
バスBBWを介してメモリインタフェースINTに接続
される。第二に、データのどれか必要であるかおよびこ
れらのデータがどこにあるかを前以て知ることができる
機能、すなわちこれらの機能は、待ち時間に影響されな
いこれらの機能を行うためのバッファを含むユニットに
よって実行される。待ち時間に影響されなく、集合リソ
ースへのアクセスを得る際に所定の帯域幅に従うこれら
の最後の機能内には、2つの種類の機能がある。まず第
一に、通常読み出しモードあるいは書き込みモードのい
ずれかでアクセスを得て、しばしば読み出しモードBB
Rあるいは書き込みモードBBWのいずれかで単一専用
バスによって集合リソースに接続されるクリティカル機
能は、非常に長い間データを待つことができない。これ
は、例えばメモリのピクセルを読み出し、機能システム
の出力にピクセルを供給する表示機能に関する場合であ
る。データが時間どおりにアクセスできない場合、ピク
セルは表示できなく、システムは主要なエラーを示す。
次に、非クリティカル機能は、通常読み出しモードのメ
モリから書き込みモードのメモリまで2つの間のデータ
処理に対して作動する。一般に、これらの機能は、専用
読み出しバスBBRおよび専用書き込みバスBBWを介
してメモリインタフェースINTに接続される。これら
の機能は、デコーダが40ms毎に画像を復号化し得る
場合、例えば復号化に関するものである。このような機
能の動作は、図3の破線によって示される。非クリティ
カル処理は、実際データが処理される一種の内部パイプ
ラインIPLを示す。これらの処理は、そのパイプライ
ンが永久にフルであり、データが全くないいかなる
「泡」も含まない場合、効率を増す。
頻度および規則性で集合リソースへのアクセスがあるこ
とを必要とすることが容易に理解される。待ち時間およ
びクリティカルユニットに影響されやすい装置によって
アクセスを調停するアクセス方式が既にある。このよう
なアクセス方式は、例えば、出願人によって出願された
特許文献1に提案される。ヨーロッパ特許出願に提案さ
れたアクセス方式は、容易に本発明と組み合わせること
ができ、この出願で提案された方式は、最高優先レベル
を有する機能のために使用され、本発明で提案された方
式は、低位優先レベルを有する機能のために使用されて
いる。本発明は、全体として優先レベル形式のものであ
るアクセス方式内に合致する。このようなアクセス方式
は、待ち時間に影響されやすい機能および優先レベルに
おいて最高優先レベルを有する順位のクリティカル機能
を行う。おそらく、前述されるように、優先レベル機能
のアクセスは、特許文献1による方式に従って調整され
る。次に、最低優先レベルを有する順位の非クリティカ
ル機能を生じる。本発明の目的は、妨害およびその間機
能のいずれも集合リソースにアクセスできないため、そ
の間に、妨害と、集合リソースへのアクセスの可能性が
劣悪に使用される「泡」の存在を避けるようにメモリの
使用を規制することにある。これらの状態は、特に自由
メモリアクセスから利益を得ることができる下位優先レ
ベルを有する機能が全くない最低優先レベルと、特に遭
遇される。したがって、本発明は、特にその機能を最適
化し始める非クリティカルユニットの場合に特化され
る。
B2、B3は3つの最低優先レベルを共用する簡単な優
先アクセス方式に対して、下記の状態を生じ得る。
2、最後にB3はメモリアクセスから利益を得ることが
できるが、B3のみは、それに与えられるアクセスの全
部から得ることができないかもしれない。これを防止す
るために、B3が、全ての残る帯域幅を使用することが
できなければならないかあるいは3つの処理が多かれ少
なかれ並列に作動しなければならないので、最大の可能
な範囲までそのアクセスを時間の経過につれて配分する
ために同時にその動作を終了するかのいずれかである。
この場合、3つの処理B1、B2およびB3は、全部の
残りの帯域幅をとることができなければならない。これ
は、組み合わされた非クリティカルユニットが残りの帯
域幅を使用できるシステムは、条件が制限的でないので
B3だけが残りの帯域幅を使用できなければならないシ
ステムよりも常にあまり高価でないためである。これ
は、処理が読み出しモードおよび書き込みモードで異な
る働きを有することを提案することによって本発明が解
決し始める状態の種類である。
SDRAMへのアクセスを管理するアービトレータAR
Bを使用する。このアービトレータは、処理Pの全てか
らのアクセスリクエストを収集し、これらの処理の中の
1つを選択する。選択されたリクエストは、SDRAM
で32ビットの中の16ワードを書き込むかあるいは読
み出すかのいずれかをするためにこのリクエストを行っ
た処理を可能にする。SDRAMへのこのアクセス後、
アービトレータは他のリクエスト等を選択する。
メモリへのアクセスを管理する本発明によるアービトレ
ータの2つの実施形態を示している。本発明によれば、
機能システムは、それに従って機能が集合リソースにア
クセスできるアービトレーションのための優先順位によ
って規定される少なくとも1つの状態を含むアクセス方
式を実行するように構成されるインタフェースを含み、
この状態は、少なくとも2つの機能の少なくとも1つに
対して、読み出しモードのアクセス可能性および書き込
みモードのアクセス可能性は異なる優先レベルを有し、
読み出しモードのアクセスの可能性は、書き込みモード
のアクセスの可能性の優先レベルよりも高い連続優先レ
ベルを有することを特徴とする。
ードおよび書き込みモードで異なる働きを有することを
保証する。これは、特にデータ処理の持続時間を使用す
ることによって機能の作動を規制し、アクセスを配分す
ることを可能にする。データ処理のこの持続時間は実際
に、その間データを読み出す機能が読み出しモードのア
クセスおよび書き込みモードのアクセスを処理する読み
出しモードのアクセスと書き込みモードのアクセスとの
間の経過時間である。本発明によれば、読み出しモード
の優先レベルは、書き込みモードの優先レベルよりも高
く、機能各々は、集合リソースに書き込むための処理済
データのいかなる出力前にも処理されるようにデータを
受信する。したがって、本発明によって、この機能は、
できるところまでデータを連続して並列に処理し、処理
済データの出力は制限され、したがって集合リソースへ
の書き込みモードのアクセスによって規制されるのでよ
り均一にそのアクセスをデータのために利用できる。本
発明は、集合リソースへの非クリティカル機能のアクセ
スを制御するのに特に役立つ。
は、M+5個の入力1からM+5(数字Mは、2よりも
大きいかあるいは2に等しい)を有する固定優先順位セ
レクタFPSを含むアービトレータを使用する。処理P
1からPN‐1のSDRAMへのアクセスに対するリク
エストは、従来の優先順位に従って、また、例えば上記
に引用された特許で提案されるような最適化管理方法に
従っても管理される。2つの処理P間のダッシュは、そ
の参照番号がこれらの2つの処理Pの参照番号間に含ま
れる全ての処理を意味する。これらの処理P1からPN
‐1は、有利には待ち時間に影響されやすい処理あるい
はクリティカル処理である。アービトレーションフェー
ズは、各優先レベルのリクエストの存在を同時にテスト
し、リクエストおよび最高順位を有する1つを選択する
ことによって実行される。したがって、優先レベルとし
て、アービトレータは、処理の中から処理P1からPN
‐1を選択する。これらの処理のどれもリクエストを行
わない、言い換えれば、いかなるマクロコマンドをもア
ービトレータに供給しない場合、非クリティカル処理は
管理に委ねられる、ここではこの処理は、読み出しモー
ドのアクセス形式を有するマクロコマンドに本発明に従
って優先順位を与える3つのPN、PN+1、PN+2
である。これらの3つの処理は、少なくとも2つのセッ
トの機能を構成する。次に、書き込みモードのリクエス
トを行われた非クリティカル処理は管理に委ねられる。
これは、非クリティカル処理PN、PN+1、PN+2
の参照番号と隣接する文字RおよびWによって図6に示
される。セット「PN_Rおよび「PN_W」は、2つ
のサブセットの機能を規定する。したがって、書き込み
モードおよび読み出しモードのアクセスの可能性が異な
る優先レベルを有することが明らかに注目される。P
N、PN+1、PN+2の書き込みモードの優先レベル
は、3つの処理の読み出しモードの優先レベル後に従来
の優先レベルで挿入される。この特性は本発明に重要で
ある。そのパイプラインに余地がある場合だけ読み出し
モードのマクロコマンドは処理によって発生できるの
で、本発明は前記処理内の妨害を生じることができな
い。次に選択リクエストはSIFに送信される。図2に
示されたメモリへのアクセスの方式がいかに変わるかが
ここで分かる。まず第一に、処理は、次々と読み出しモ
ードのアクセスを行い、次に次々と処理は書き込みモー
ドのアクセスを行う。しかしながら、この実施形態は、
なお妨害を生じ、メモリアクセスが十分に用いられない
全ての場合を避けることを可能にすることができない。
これは、後者の実施形態で使用される厳密な優先順位が
第3の処理の書き込みモードのアクセスを防止する妨害
を生じ得るからである。したがって、この最後の実施形
態は、少なくとも2つのセットの機能の処理がその動作
を同時に終わることを可能にしない。
個の入力1からM+3(数字Mは2よりも大きいかある
いは2に等しい)を有する固定優先順位セレクタFPS
および処理セレクタMPSを含むアービトレータを使用
する。処理P1からPN‐1のSDRAMへのアクセス
に対するリクエストは、従来の優先順位であるいは例え
ば上記に引用された特許で提案されるような最適化管理
方法に従って管理される。これらの処理P1からPN‐
1は、有利には待ち時間に影響されやすい処理あるいは
クリティカル処理である。アービトレーションフェーズ
は、各優先レベルのリクエストの存在を同時にテスト
し、利用可能である場合、リクエストおよび最高順位を
有する1つを選択することによって実行される。これ
は、リクエストが固定優先順位セレクタFPSの入力に
(リクエストが存在する場合)同時に供給されるためで
ある。したがって、優先順位において、アービトレータ
は、これらの処理の中から処理P1からPN‐1を選択
する。これらの処理のどれもリクエストを行わない、言
い換えれば、いかなるマクロコマンドをもアービトレー
タに供給しない場合、非クリティカル処理は管理に委ね
られる、ここではこの処理は、読み出しモードのアクセ
ス形式を有するマクロコマンドに本発明に従って優先順
位を与える少なくとも2つのセットの機能を規定する3
つのPN、PN+1、PN+2である。次に、書き込み
モードのリクエストを行われた非クリティカル処理は管
理に委ねられる。これは、非クリティカル処理PN、P
N+1、PN+2の参照番号と隣接する文字RおよびW
によって図7に示される。セットPN_RおよびPN_
Wは、サブセットの機能を規定する。図7に示された実
施形態では、唯一の優先レベルM+3は、書き込みモー
ドの3つの非クリティカル処理に対して割り当てられ
る。換言すると、サブセットの機能PN_Wは、互いに
同一の優先レベルM+3を共用する。この優先レベル
は、処理PNからPN+2のSDRAMへの書き込みモ
ードのアクセスリクエストを受信する処理セレクタMP
Sで選択される処理に与えられる。処理セレクタは、こ
れらの処理の中から処理Pを選択する。この選択は、下
記により詳細に記載されている方式に従って行われる。
選択された処理Pが書き込みモードのリクエストを行っ
た場合、このリクエストは、固定優先順位セレクタFP
Sの入力M+3に送信される。さもなければ、リクエス
トはアービトレーションのためのこの入力に全く送信さ
れない。したがって、高位優先レベルを有する処理のど
れもリクエストを行わなく、非クリティカルプ処理が、
読み出しモードでリクエストを行わなわず、処理セレク
タMPSによって選択された処理Pがリクエストを行っ
た場合、このリクエストは選択される。このようなリク
エストがない場合、アクセスの可能性は使用されない。
アービトレーションが優先レベルM+3へのアクセス可
能性を明示する全ての場合、アクセスがあってもなくて
も、処理セレクタMPS内の処理選択は、サブセットP
N_WからPN+2_Wから他の処理を選択するために
変わる。したがって、ここでは、いくつかの状態(I)
が調べられ、状態(I)は、アービトレーションに役立
ち、少なくとも1つの優先レベルがサブセットの機能、
ここではPN_WからPN+2_Wに属し、いつかの状
態(I)の同一優先レベルレベル、ここではM+3を共
用する機能の中の1つに対するアクセスの可能性を構成
する優先順位によって規定される。これは、各アービト
レーションに対してP1からPN‐1、PN_RからP
N+2_RおよびPN_WからPN+2_W内で選択さ
れた処理を含む優先順位が相当する状態Iを各アービト
レーションに付随できるためである。したがって、処理
PN_WからPN+2_Wの各々は、調べられたいつか
の状態(I)中順次選択され、状態(I)の数は、順位
M+3に提示されたアクセスの頻度に応じて書き込みモ
ードの処理の完全「一巡」を行うために調べられる。こ
れは、順位M+3に提示されたアクセスの頻度がセレク
タMPS内の選択の変化の頻度を決定するためである。
この共用優先レベルは、しかしながら読み出しモードの
処理のアクセス可能性を一緒にグループ化するより少な
い利点に対しても思い描くことができる。
りも少ない優先レベルのアービトレーションを実行する
ことを可能にするので、より速く、より簡単である。さ
らに、この実施形態によって、機能は、妨害を生じるの
ことなく、従って集合リソースへのアクセスの使用を最
適化しないで、並列に書き込みモードで作動できる。こ
れは、後者の有利な実施形態によれば、非クリティカル
機能が、同時にその動作を終了するためである。
により詳細に記載されている処理セレクタの動作をより
正確に示している。
+3は、機能PN_WからPN+2_Wのサブセットの
書き込みモードのアクセス可能性同士間での調べられた
いつかの状態Iでの共用書き込みモードのアクセス可能
性を構成する。図8aは、処理セレクタMPSの動作の
可能性を示す。レジスタREGは、処理セレクタMPS
内で処理PNからPN+2からなる少なくとも2つのセ
ットの機能に共通である優先レベルM+3が問題にされ
る状態Iに対する各アービトレーションで調べられる。
機能、ここではPN_W、PN+1_WあるいはPN+
2_Wは、レジスタの各値に対応する。このレジスタ
は、機能を並列におよび/またはレジスタの値の完全な
「一巡」で生じる所与の処理を調べることが望まれる回
数調べることが望まれる方法の数に従って1ビット、2
ビット、3ビットあるいはそれ以上で実行できる。した
がって、図8aは、円の形の5つのレジスタ値1から5
を示している。本発明によれば、書き込みモードの唯一
の非クリティカル処理は、状態毎に調べられ、しかしな
がら、いくつかの連続状態は、アービトレーションにお
いて調べるために書き込みモードの同一の非クリティカ
ル処理を有することができる。これは、関連する優先レ
ベルがアクセス可能性を有する場合のみを除いて、レジ
スタが各状態の変化で増分されないためである。これら
の値は次々と周期的に調べられる。各値は、処理の中の
1つの選択を示している。書き込みモードの様々な処理
間でのアクセスの相対配分は、このレジスタの構造を介
しても制御できる。これは、3つの処理PN_W、PN
+1_WおよびPN+2_Wが優先レベルM+3を互い
に共用し、その書き込みバス上の帯域幅がそれぞれ40
Mバイト/s、20Mバイト/sおよび40Mバイト/
sであると仮定することによって、処理PN_Wおよび
PN+2_Wに帯域幅の2/5およびPN+1に1/5
を与えることが役立つためである。この配分は、図8a
に示される、ここでレジスタは、5つの異なる値、すな
わちPN_Wに対して2、PN+2_Wに対して2およ
びPN+1_Wに対して1をとることができる。この配
分の付加的長所は、処理の1つがアクセスを全く必要し
ない場合(例えばPN+1)、非クリティカル処理に使
用可能な帯域幅は、当然PNおよびPN+2に対して1
/2および1/2に配分される傾向にあるということで
ある。PNがアクセスを全く必要としない場合、帯域幅
は、PN+1に1/3およびPN+2に対して2/3に
配分される傾向にあるということである。これは、たと
えMPSで選択される処理がアクセスを行わないとして
も、レジスタ値が増分されるという事実による。したが
って、ここで、レジスタは有利には3つのビットで使用
される。図8aのサイクルを調べるのに必要とされる状
態(I)の数は、書き込みモードの非クリティカル機能
のアクセスの頻度、言い換えればこの例では優先レベル
の検査の頻度によって決まる。
で行われ、いかに図8aで一方の状態から他方の状態へ
移動が行われるかをより正確に示している。この図で
は、処理P1からPN‐1のアクセスが最高優先レベル
が選択される簡単な優先順位で管理されることが考察さ
れる。ステップSA1は、状態Iから状態I+1へのジ
ャンプ後に行われる第1のステップである。したがっ
て、第1のステップSA1では、現状態Iのアービトレ
ーションに対する固定優先順位セレクタFPSは、優先
レベルPRIOR[I]を選択する。少なくとも1つの
リクエストが、優先レベル1からM+2にある場合、最
小数に対応する優先レベルは選択され、さもなければ、
デフォルトで選択されているレベルM+3となる。ステ
ップSA2では、優先レベルはM+3と比較される。優
先レベルがM+3と異なる場合、メモリへのアクセス
は、ステップSA5でマクロコマンドMCに与えられ、
次に次の状態I+1は、繰り返される図8bによって示
される方法を必要とする新しいアービトレーションのた
めのステップSA6に渡される。優先レベルがM+3に
等しい場合、ステップSA3は、現状態Iに対するレジ
スタREG[I]の値を調べ、レジスタの値に対応する
処理がマクロコマンドMCを提示したかどうかを確かめ
るために調べる。処理がマクロコマンドMCを提示した
場合、アクセスは、ステップSA5で優先レベルPRI
OQ[I]に対応するこのマクロコマンドMCに与えら
れ、レジスタREGの値は、ステップSA4でJ+1モ
ジュロ5に増分され、システムは、ステップSA6で次
の状態I+1に渡す。処理がマクロコマンドを提示しな
かった場合、レジスタは、ステップSA4でJ+1モジ
ュロ5に増分されるので、アクセスは、次の状態で他の
処理に与えられ、システムは、ステップSA6で次の状
態I+1に渡す。
アービトレーションの場合、全処理(影響されやすい待
ち時間、クリティカルおよび非クリティカル)によって
使用される平均帯域幅の合計が使用可能な帯域幅よりも
小さく、全非クリティカル処理に対するピーク帯域幅
(瞬時帯域幅)が使用可能帯域幅よりも大きい場合、集
合リソースの最大使用を有することが可能である。
記のとおりである。浪費されたアクセス可能性が全くな
く、非クリティカル処理は常に自由アクセス可能性を行
う準備ができ、全非クリティカル処理は、同時に動作を
終わり、非クリティカル機能のパイプラインは常にフル
である。
るような本発明の基本特性を示す。機能システムは、集
合リソース(RSRC)にアクセスすることになる1つ
のセットの機能F、F'のを含む。このシステムは、そ
れに従って機能(F、F')が集合リソース(RSR
C)にできるアービトレーションに対する優先順位によ
って規定された少なくとも1つの状態(I)を含み、こ
の状態(I)は、少なくとも2つの機能(F)の少なく
とも1つに対して、読み出しモードF_Rのアクセス可
能性および書き込みモードF_Wのアクセス可能性は異
なる優先レベルを有し、読み出しモードのアクセス可能
性は、書き込みモードのアクセス可能性の優先レベルよ
りも高い連続優先レベルを有する。
処理装置は、図9に示された基本特性の実装の例であ
る。図9に示された集合リソースRSRCは、図1に示
された集合メモリSDRAMの形で実装される。図9に
示された機能F、F'は、図1に示されたユニットBの
形で実行される。図1に示されたメモリインタフェース
INTは、図8aおよび図8bに示されたアクセス方法
を実行する。このアクセス方式は、図8aに示されたレ
ジスタ値を調べる可変の複数の状態を特徴する。マクロ
コマンドを使用するアクセス可能性の範囲は16個のメ
モリアドレスである。各状態は、それによってアービト
レーションが実行される優先順位、すなわちそれに従っ
てユニットBのどれが集合メモリSDRAMにアクセス
できるかに従ったアービトレーションを規定する。この
優先順位は、図6に示されることであるかあるいはアク
セス可能性が最低優先レベルに与えられる各場合に修正
されるべきである全ての状態(I)で同じであり得る、
このことは図7に示されている。
MPEG回路および他の回路を含む集積回路で応用でき
る。このような集積回路では、様々な処理が行われ、処
理は機能の等価物である。以下SDRAMと呼ばれるS
DRAM形式の集合メモリにアクセスするべきである様
々な処理Pがある。 P1:DISP(ディスプレイ) P2:OSD(オンスクリーンディスプレイ) P3:BCKGND(背景) P4:CCIR656 P5:VMIX(ビデオミキサー) P6:AUDIOFIFO(オーディオFIFO読み出
しおよび書き込み) P7:AUDIOBUF(オーディオバッファ読み出し
および書き込み) P8:VF_W(ビデオFIFO書き込み) P9:VF_R(ビデオFIFO読み出し) P10:MC(モーション補償) P11:DMU P12:INTERP
示に関するものである。処理P2(OSD)は、表示さ
れた復号化画像上にオーバープリントされた図形データ
の表示に関するものである。処理P3(BCKGND)
は、スクリーン背景上あるいは復号化され、処理された
画像に対する透明性での固定画像の表示に関するもので
ある。処理P4(CCIR656)は、既に復号化され
た画像を受信し、メモリに記憶することを可能にする集
積回路の入力に関するものである。これらの画像は、処
理P1(DISP)によって復号化するMPEGから得
られる画像の代わりに表示できる。処理P5(VMI
X)は、処理P1(DISP)、P2(OSD)および
P3(BCKGND)から得られる3つのデータフロー
の混合に関するものである。処理P8(VF_W)、P
9(VF_R)およびP6(AUDIOFIFO)は、
未暗合化/多重分離装置によってMPEGデータフロー
から抽出される符号化ビデオおよびオーディオデータの
書き込みおよび読み出しに関するものである。処理P7
(AUDIOBUF)は、オーディオプロセッサの中間
結果の書き込みおよび読み出しに関するものである。処
理P10(MC)は、MPEGビデオ復号化におけるス
テップを構成する移動補償に関するものである。処理P
11(DMU)は、例えば、1つあるいはそれ以上のデ
ータブロックの移動あるいはフィルタリングのようなS
DRAMのデータの比較的複雑な操作を行うのに役立つ
加速度装置に関するものである。処理P12(INTE
RP)は、画像のディスプレイあるいは参照画像として
の画像の使用もしくは両方にかがみてSDRAMに書き
込まれる復号化画像を供給するMPEG復号化の最後の
肝要な部分である。処理P8からP12は、重要ではな
いので、集合リソースへのそのアクセスは本発明に従っ
て管理できる。第1の処理P1からP7がアクセス方式
で従来の優先順位である場合、M=8であり、処理P8
からP12の読み出しモードのアクセスは優先レベル8
から12にあり、次に処理P8からP12の書き込みモ
ードのアクセスは、図8aに示されるようなサイクルに
わたる分配とともに優先レベル13で一緒にグループ化
される。
するよりもむしろ本発明を示す。添付クレームの範囲内
にある多数の代替があることは明らかである。この点で
は、幾つかの見解が結末部に記される。
できる。図1は、それに従って本発明がデータ処理装置
で応用される1例だけを示している。例えば、中央サー
バおよび複数の端末を含む通信システムに本発明を応用
することもできる。本発明は、有利な方法で端末によっ
て中央サーバへのアクセスを管理するために応用でき
る。
いはソフトウェアもしくはそれら2つの組み合わせによ
って機能を実行する多数の方法がある。この点では、こ
の図は非常に概略的であり、各図は1つの実施形態だけ
を示す。したがって、図は別個のユニットの形で様々な
機能を示すけれども、これはいくつかの機能を実行する
単一の物理的物品あるいはソフトウェアのアイテムを少
しも除外していない。これは、決して機能が物理的物品
のセットあるいはソフトウェアのアイテムによって実行
できるという事実を除外していない。
ースは、組み合わせて、集合メモリへのアクセスを制御
し、メモリインタフェースで構成されるメモリを制御す
る様々な装置を含む。原則として、適切にプログラムさ
れたコンピュータ回路によってこれらのユニットを実装
できる。プログラミングメモリに含まれる1つのセット
の命令によって、コンピュータ回路は、図1から図8を
参照して前述された様々な動作を実行できる。1つのセ
ットの命令は、1つのセットの命令を含む例えばディス
クのようなデータキャリアを読み出すことによってプロ
グラミングメモリにロードできる。読み出しは、例えば
インターネットのような通信ネットワークによって実行
できる。この場合、サービスプロバイダーは、当事者に
使用できる1つのセットの命令を形成する。
解釈するべきではない。単語「含む」は、クレームに列
挙された他の要素あるいはステップの存在を除外してい
ない。要素あるいはステップに先行する単語「1つ」
は、複数のこれらの要素あるいはステップの存在を除外
していない。
動を示す図。
図。
モリへのアクセスを管理するアービトレーションを示す
図。
メモリへのアクセスを管理するアービトレーションを示
す図。
による第2の実施形態で実行される集合メモリの対する
アクセスアービトレーションを示す。
による第2の実施形態で実行される集合メモリの対する
アクセスアービトレーションのフローチャート。
Claims (7)
- 【請求項1】集合リソースへアクセスすべき1群の機能
を含む機能システムであって、このシステムが、アービ
トレーションに対する優先順位に従って前記機能が前記
集合リソースにアクセスできる当該優先順位によって規
定される少なくとも1つの状態を含むアクセス方式を実
行するように構成されるインタフェースを含み、前記状
態は、少なくとも1群の少なくとも2つの機能に対し
て、読み出しモードのアクセス可能性および書き込みモ
ードのアクセス可能性が異なる優先レベルを有し、前記
読み出しモードの前記アクセス可能性が前記書き込みモ
ードの前記アクセス可能性の優先レベルよりも高い連続
優先レベルを有することを特徴とする、機能システム。 - 【請求項2】いくつかの状態が調べられ、1つの状態
が、少なくとも1つの優先レベルがいくつかの状態で同
じ優先レベルを共用する一群の機能に属する機能の1つ
に対する集合リソースへのアクセスの可能性を構成する
優先順位によって規定されることを特徴とする、請求項
1に記載の機能システム。 - 【請求項3】少なくとも1つで同一の優先レベルが、前
記一群の機能Fの書き込みモードの前記アクセス可能性
同士間でいくつかの状態を調べる際に共用されることを
特徴とする、請求項2に記載の機能システム。 - 【請求項4】前記インタフェースが、前記アクセス可能
性が書き込みモードで前記一群の機能に属する1つの機
能に与えられる状態から次の状態にジャンプする場合、
書き込みモードの前記アクセス可能性が、少なくとも1
つの次の状態に対して、前記一群の機能の内の他の機能
に与えられることを特徴とする、請求項3に記載の機能
システム。 - 【請求項5】1群の機能および前記機能がアクセスすべ
きである集合リソースを含む機能システムを管理する機
能システム管理方法であって、前記方法が、少なくとも
1群の少なくとも2つの機能に対して、異なる優先レベ
ルに従って読み出しモードのアクセス可能性および書き
込みモードのアクセス可能性を管理するステップを含
み、読み出しモードの前記アクセス可能性が、書き込み
モードの前記アクセス可能性の優先レベルよりも高い連
続優先レベルを有することを特徴とする、機能システム
管理方法。 - 【請求項6】集合メモリへのアクセスを得るべきである
1群のプロセッサを含むデータ処理装置であって、前記
装置が、アービトレーションに対する優先順位に従って
前記プロセッサが前記集合リソースにアクセスできる当
該優先順位によって規定される少なくとも1つの状態を
含むアクセス方式を実行するように構成されるメモリイ
ンタフェースを含み、前記状態が、少なくとも1群の少
なくとも2つのプロセッサに対して、読み出しモードの
前記アクセス可能性および書き込みモードの前記アクセ
ス可能性が2つの異なる優先レベルを有し、読み出しモ
ードの前記アクセス可能性が、書き込みモードの前記ア
クセス可能性の優先レベルよりも高い連続優先レベルを
有することを特徴とする、データ処理装置。 - 【請求項7】1群の機能およびこの機能がアクセスすべ
きである集合リソースを含む機能システムのためのコン
ピュータプログラムであって、前記コンピュータプログ
ラムが、前記機能システムでロードされる場合、前記機
能システムに請求項5に記載の方法を実行させる1群の
命令を含むことを特徴とする、コンピュータプログラ
ム。
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