JP2553823B2 - バス調停方式 - Google Patents

バス調停方式

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JP2553823B2
JP2553823B2 JP6116373A JP11637394A JP2553823B2 JP 2553823 B2 JP2553823 B2 JP 2553823B2 JP 6116373 A JP6116373 A JP 6116373A JP 11637394 A JP11637394 A JP 11637394A JP 2553823 B2 JP2553823 B2 JP 2553823B2
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茂 大塚
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Nippon Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はバスの調停方式に関し、
特にアドレス情報やデータ情報を載せるバスを複数のプ
ロセッサが共有している情報処理装置におけるバス獲得
要求の競合を管理するバスの調停方式に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の従来のバス調停方式について、
図面を参照して説明する。
【0003】図6は従来のバス調停方式の一例として開
示された特開昭60−19819号公報「バス使用権制
御方式」を示すブロック図である。
【0004】図6において、プロセッサ30内には、コ
ントローラ31と設定スイッチ32のほか、フリップフ
ロップFF1 ,FF2 、アンドゲート、インバータ等が
多数図示の如く接続されている。各プロセッサ(実際に
は、複数個のプロセッサが存在する筈であるが、設定ス
イッチ32の設定が異なるほかは、どのプロセッサも同
じ構成であるので、図6では、プロセッサ30のみが示
されている)においてバス使用要求が発生したとき、そ
のバス使用要求信号が発生したとき、そのバス使用要求
信号を図示せざる制御部へ伝えるためのバス使用要求信
号は、BRQ14 の4本があり、またBBSyは、バ
ス使用中信号であり、BCLKは、システム内の動作の
同期をとるためのバスクロックである。なお、これらの
信号は、信号線そのものを指す場合と、該信号線上を送
られる信号そのものを指す場合とがある。
【0005】バス使用要求線が4本(BRQ1 4 )あ
り、これらの線をプロセッサ30内へ引き込んでいる設
定スイッチ32において、スイッチS1 〜S4 のうちの
一つを“1”側へ切り換えることにより、各プロセッサ
30の、バス使用要求同時発生時の優先順位が定まる。
なおスイッチS1 〜S4 は端子開放状態では“1”の出
力を生ずる構成である。S1 →S4 の順に、同時優先順
位は低くなっている。図6の例では、スイッチS2
“1”側へ切り換わっているので、プロセッサ30は2
番目の、同時優先順位をもつことになる。なお、スイッ
チS1 〜S4 のうち1つを選択して優先順位をもたせる
かわりに所定数のスイッチの組合せを各プロセッサ30
に割てるようにした定マークコードにより優先順位をも
たせることもできる。そのほか、REQはプロセッサ3
0のバス使用要求発生を示す信号であり、ACKはバス
使用許可信号である。
【0006】この従来例のバス調停方式では、各プロセ
ッサにバス使用上の一定の優先順位を与え、各プロセッ
サ30は同一クロックを使用して、バス要求競合を判断
し、バス要求競合時にその優先順位に従って優先順位の
高いプロセッサ30のみが、バス要求を受けられる方式
となっている。
【0007】また、バス要求競合時以外の場合には、バ
ス要求発生順に次回のバス使用を予約する形で各プロセ
ッサ30によるバス使用が可能となるような構成となっ
ている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のバス調
停方式は、各プロセッサのバス調停動作が同一クロック
で使用しているため、クロック発生源が故障した場合、
システムとしてバス調停動作ができなくなるという問題
点と、同一クロックを各プロセッサに供給する為、高速
のクロックは使用できずシステムが高速化できないとい
う問題点とがある。
【0009】又、システムとしてバスを頻繁に使用する
プロセッサが多数使用されていた場合には、バス要求競
合が頻繁に起こるため優先順位の低いプロセッサにとっ
ては、バス獲得が困難になってしまう可能性があるとい
う問題点がある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のバス調停方式
は、1本の共通バスと、前記共通バスに並列接続されそ
れぞれが異なるクロックソースで動作する複数のプロセ
ッサと、前記複数のプロセッサのそれぞれから自分以外
の前記プロセッサに対して接続し前記共通バスのバス獲
得要求をしていることを示すバス獲得要求線とを備えて
成り、前記各プロセッサは前記共通バスのバス獲得要求
時に自分以外の前記プロセッサの前記バス獲得要求線の
状態を判断し、前記複数のバス獲得要求線がいずれの前
記プロセッサからも前記バス獲得要求が出されていない
無効状態の時には自分の前記バス獲得要求線にバス獲得
要求を出して有効状態とし、自分以外の前記バス獲得要
求線が有効状態の時には無効状態になるまで待ち、無効
状態になった時点で前記自分のバス獲得要求線を有効状
態にする制御を行う第1の制御手段と、前記複数のプロ
セッサの内ある1つのプロセッサが前記自分のバス獲得
要求線に対してバス獲得要求を有効状態にした時から予
め定めた一定時間内に前記自分以外のバス獲得要求線も
有効状態になるバス要求競合時には、自分のバス獲得の
優先度を過去のバス獲得の経歴を基にして優先度を設定
し、自分の前記優先度が他より低い場合には自分のバス
獲得要求を取りやめて自分以外のプロセッサに前記バス
使用権を譲り、自分の前記優先度が他より高い場合には
前記自分以外のバス獲得要求線を無視して自分が前記共
通バスを獲得する制御を行う第2の制御手段とを備えた
バス調停部を有し、前記バス調停部は、前記自分のバス
獲得要求線の有効時間を測定し、前記自分のバス獲得要
求線の有効時間が予め定めた一定時間以上有効であった
場合には前記共通バスと自分のプロセッサの内部バスと
を接続して前記共通バスへのアクセス可能にし、前記自
分のバス獲得要求線の有効時間が前記一定時間未満の場
合には前記共通バスと前記内部バスとを遮断する遮断手
段を含んでいる。
【0011】本発明のバス調停方式は、1本の共通バス
と、前記共通バスに並列接続されそれぞれが異なるクロ
ックソースで動作する複数のプロセッサと、前記複数の
プロセッサのそれぞれから自分以外の前記プロセッサに
対して接続し前記共通バスのバス獲得要求をしているこ
とを示すバス獲得要求線とを備えて成り、前記複数のプ
ロセッサのそれぞれは、前記共通バス線と内部バスとを
前記共通バスの獲得に接続するバスバッファと、前記共
通バスを使用したい時にバス調停部に対して自バスアク
セス要求線を有効にしバスバッファ許可線が有効になっ
た時に前記共通バスを使用し前記共通バスを使用しない
時は前記自バスアクセス要求線を無効にするCPUと、
前記バス調停部とを有し、前記バス調停部は動作クロッ
クを発生するクロック発生部と、動作クロック数を基に
前記共通バスのバス競合の判定時間を設定する判定時間
設定部と、自分以外の前記プロセッサの前記バス獲得要
求線を自分の動作クロックで同期化する同期部と、同期
化された自分以外の前記バス獲得要求線が有効状態にな
っている有効時間を測定して前記判定時間の予め設定し
た時間以上ならば自分以外の前記プロセッサが前記共通
バスを獲得したと判断し前記共通バスを獲得したプロセ
ッサの番号を出力する他バス獲得判断部と、自分の前記
バス獲得要求線が有効状態になっている有効時間を測定
して前記判定時間の予め設定した時間以上ならば自分が
前記共通バスを獲得したと判断し前記バスバッファ許可
線を有効にする自バス獲得判断部16と、自分と自分以
外の前記プロセッサを対にして自分が前記共通バスを獲
得したならば次の前記共通バスのアクセスのときに自分
以外の前記プロセッサを優先とし自分以外の前記プロセ
ッサが前記共通バスを獲得したならば次の共通バスのア
クセスのときに自分の前記プロセッサを優先にする判断
をし優先するプロセッサ番号を出力する優先度判定部
と、同期化された自分以外の前記バス獲得要求線と自分
の前記バス獲得要求線とを対にして自分のバス獲得要求
が無効から有効に変化した時から前記判定時間設定部で
設定された前記判定時間内に同期化された自分以外の前
記バス獲得要求線の有効の場合には前記共通バスのバス
競合と判断し、前記バス競合で自分以外が優先の場合に
は前記自分のバス獲得要求を無効にするマスク信号を有
効にし、自分が優先の場合には前記マスク信号を無効に
するバス競合判定部と、前記マスク信号が有効のとき自
分の前記CPUからの前記自バスアクセス要求線を無効
にし前記マスク信号が無効のときには前記自バスアクセ
ス要求線上の信号をそのまま出力する自バスアクセス要
求マスク部とを有している。
【0012】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
【0013】図1は、本発明の一実施例であるプロセッ
サが3つの場合のバス調停方式のブロック図である。
【0014】図1において、本実施例のバス調停方式は
アドレス情報やデータ情報を載せる1本の共通バス線4
と、共通バス線4にそれぞれ接続されたバス調停制御6
を有したプロセッサ(1)5−1,プロセッサ(2)5
−2およびプロセッサ(3)5−3と、プロセッサ
(1)5−1が他のプロセッサに対して共通バス線4の
獲得を要求するバス獲得要求線1と、プロセッサ(2)
5−2が他のプロセッサに対して共通バス線4の獲得を
要求するバス獲得要求線2と、プロセッサ(3)5−3
が他のプロセッサに対して共通バス線4の獲得を要求す
るバス獲得要求線3とを備え、プロセッサ(1)5−
1,プロセッサ(2)5−2およびプロセッサ(3)5
−3のそれぞれは、共通バス線4と内部バス11とをバ
ス獲得時には接続し、バス獲得時以外は遮断する制御を
バスバッファ許可線9で行うバスバッファ7と、共通バ
ス4を使用したいときにバス調停部6に対して、自バス
アクセス要求線10を有効にし、バスバッファ許可線9
が有効になった時に、共通バス線4を使用して、アドレ
ス情報やデータ情報を共通バス線4に接続されたデバイ
スとやり取りし、その動作が終了した時に自バスアクセ
ス要求線10を無効にするCPU8と、バス調停部6と
を有し、バス調停部6は各バス獲得要求線1〜3を監視
してどのプロセッサが共通バス線4を使用しているか管
理する制御と、自バスアクセス要求線10が有効になっ
た時に、いずれかのプロセッサからもバス獲得要求線1
〜3を有効状態とし、自分以外のバス獲得要求線1〜3
が有効状態の時には、無効状態になるまで待ち、無効状
態になった時点で自分のバス獲得要求線1〜3を有効状
態にする制御と、バス要求競合時には、自分の優先度を
過去のバス獲得の経歴を基にして優先度を設定すること
で自分の優先度が低い場合は、自分のバス獲得要求線1
〜3を無効状態にして自分以外のプロセッサに共通バス
線4の使用権を譲り、自分の優先度が高い場合は、自分
以外のバス獲得要求線1〜3の状態を無視して、自分が
共通バス線4を獲得する制御と、自分のバス獲得要求線
1〜3の有効時間を測定し、バス獲得要求線1〜3の有
効時間が予め定めた時間以上有効であった場合は、共通
バス線4と自分のプロセッサの内部バス11を接続し
て、共通バス線4へのアクセス可能にし、バス獲得要求
線1〜3の有効時間が、予め定めた時間未満の場合は、
共通バス線4と内部バス11とを遮断する制御とを含ん
だ機能を有している。
【0015】図2は本実施例の動作の一例を示すタイム
チャート、図3は本実施例における図2のタイムチャー
トに対応した各プロセッサのバス獲得競合時の優先状態
を示す図である。
【0016】次に本実施例の動作について、図1,図2
および図3を参照して説明する。
【0017】図2において、(a),(c),(e)
は、図1のバス獲得要求線1、バス獲得要求線2、バス
獲得要求線3を示し、(b),(d),(f)は、プロ
セッサ5−1,5−2,5−3のそれぞれの内のバスバ
ッファ許可線9にそれぞれ対応している。(g)は、ど
のプロセッサ5が共通バス線4を獲得しているかを示
す。また、タイムチャート内の信号のレベルは、“H”
レベルは無効状態を“L”レベルは有効状態を示す。
【0018】図3において、H点、L点、P点、T点、
V点の競合時の優先度は、図2のタイムチャートの時点
H、L、P、T、Vに対応している。
【0019】プロセッサ5−1,5−2,5−3のそれ
ぞれは、自分と自分プロセッサの優先度を1対1で対応
づけ、自分以外プロセッサが共通バス線4を使用した時
は、次の共通バス線4のアクセスのときに自分が優先に
なり、自分が共通バス線4を使用した時は、次の共通バ
ス線4のアクセスのときに自分以外のプロセッサを優先
にする。
【0020】図2のタイムチャートにおいて、プロセッ
サ5−1,5−2,5−3のそれぞれがバス獲得要求線
1〜3を同時に有効にした時(H点)に各プロセッサは
バス獲得競合と判断し、H点での優先度はプロセッサ
(3)5−3が最高優先のため、プロセッサ(1)5−
1とプロセッサ(2)5−2は、バス獲得要求線1、バ
ス獲得要求線2を無効にする。(I点) プロセッサ(3)5−3は、自分のバス獲得要求線3の
有効時間を測定し、予め定めた時間以上有効であること
を確認した後、自分の優先度を最低にし、バスバッファ
許可線9を有効にして、共通バス線4と内部バス線11
を接続し、共通バス線4を使用する。(J点) プロセッサ(1)5−1とプロセッサ(2)5−2は、
バス獲得要求線3の有効時間を測定し、予め定めた時間
以上有効であることを確認した後、プロセッサ(3)5
−3の優先度を最低にする。
【0021】プロセッサ(3)5−3は、共通バス線4
を使用し終わるとバス獲得要求線3とバスバッファ許可
線9を無効にする。(K点) プロセッサ(1)5−1とプロセッサ(2)5−2は、
バス獲得要求線3が向になったことを確認してバス獲得
要求線1、バス獲得要求線2を有効にする。(L点) プロセッサ(1)5−1とプロセッサ(2)5−2は、
バス獲得競合と判断し、L点での優先度はプロセッサ
(2)5−2が最高優先のため、プロセッサ(1)5−
1は、バス獲得要求線1を無効にする。(M点) プロセッサ(2)5−2は、自分のバス獲得要求線2の
有効時間を測定し、予め定めた時間以上有効であること
を確認した後、自分の優先度を最低にし、バスバッファ
許可線9を有効にして、共通バス線4と内部バス線11
を接続し、共通バス線4を使用する。
【0022】プロセッサ(1)5−1とプロセッサ
(3)5−3は、バス獲得要求線2の有効時間を測定
し、予め定めた時間以上有効であることを確認した後、
プロセッサ(2)5−2の優先度を最低にする。
【0023】プロセッサ(2)5−2は、共通バス線4
を使用し終わるとバス獲得要求線2とバスバッファ許可
線9を無効にする。(O点) プロセッサ(1)5−1は、バス獲得要求線2が無効に
なったことを確認して、バス獲得要求線1を有効にし、
プロセッサ(2)5−2は、再度共通バス4を使用した
くなったためバス獲得要求線2を有効にする。(P点) プロセッサ(1)5−1とプロセッサ(2)5−2は、
バス獲得競合と判断し、P点での優先度はプロセッサ
(1)5−1が最高優先のため、プロセッサ(2)5−
2は、バス獲得要求線2を無効にする。(Q点) プロセッサ(1)5−1は、自分のバス獲得要求線1の
有効時間を測定し、予め定めた時間以上有効であること
を確認した後、自分の優先度を最低にし、バスバッファ
許可線9を有効にして、共通バス線4と内部バス線11
を接続し、共通バス線4を使用する。
【0024】プロセッサ(2)5−2とプロセッサ
(3)5−3は、バス獲得要求線1の有効時間を測定
し、予め定めた時間以上有効であることを確認した後、
プロセッサ(1)5−1の優先度を最低にする。
【0025】プロセッサ(1)5−1は、共通バス線4
を使用し終わるとバス獲得要求線1とバスバッファ許可
線9を無効にする。(S点) プロセッサ(2)5−2は、バス獲得要求線1が無効に
なったことを確認して、バス獲得要求線2を有効にす
る。(T点) バス獲得要求線2はT点での優先度はプロセッサ(3)
5−3が最高優先であるがバス獲得競合状態ではないた
め、バス獲得要求線2の有効状態を保持する。
【0026】プロセッサ(2)5−2は、バス獲得要求
線2の有効時間を測定し、予め定めた時間以上有効であ
ることを確認した後、自分の優先度を最低にし、バスバ
ッファ許可線9を有効にして、共通バス線4と内部バス
線11を接続し、共通バス線4を使用する。(U点) プロセッサ(1)5−1とプロセッサ(3)5−3は、
バス獲得要求線2の有効時間を測定し、予め定めた時間
以上有効であることを確認した後、プロセッサ(2)5
−2の優先度を最低にする。
【0027】プロセッサ(2)5−2は、共通バス線4
を使用し終わるとバス獲得要求線2とバスバッファ許可
線9を無効にする。(V点) 図4は本実施例におけるバス調停部の内部構成の一例を
示すブロック図、図5は本実施例における図2のタイム
チャートの時点Hから時点Nまでの各プロセッサの動作
を示すタイムチャートである。
【0028】以上がプロセッサが3つの場合のシステム
の動きについて述べたが本実施例のバス調停方式の心臓
部であるバス調停部6の機能と動作について、図4と図
5とを参照して説明する。
【0029】図4は、図1のプロセッサ(1)5−1内
にあるバス調停部6について示してある。
【0030】図4において、本実施例のバス調停部6
は、動作クロックを発生するクロック発生部19と、バ
ス競合判定時間をレジスタ等で構成されCPU8からの
書き込みまたはディップスイッチ等で設定した設定値を
動作クロック数に対応させて共通バス線4のバス競合の
判定時間を設定する判定時間設定部18と、自分以外の
プロセッサ5−2,5−3のバス獲得要求線2,3を自
分の動作クロックで同期化する同期部12と、同期化さ
れたバス獲得要求線2,3が有効状態になっている有効
時間を測定してバス競合の判定時間の2倍の時間以上な
らば自分以外のプロセッサ5−2,5−3が共通バス線
4を獲得したと判断し共通バス線4を獲得したプロセッ
サ5−2又は5−3の番号を出力する他バス獲得判断部
13と、自分のバス獲得要求線1が有効状態になってい
る有効時間を測定しバス競合の判定時間の2倍の時間以
上ならば自分か共通バス線4を獲得したと判断しバスバ
ッファ許可線9を有効にする自バス獲得判断部16と、
自分と自分以外のプロセッサ5−1,5−2,5−3を
対にして、自分が共通バス線4を獲得したら次の共通バ
ス4のアクセスのときに自分以外プロセッサ5−2,5
−3を優先とし自分以外のプロセッサ5−2,5−3が
共通バス線4を獲得したら次の共通バス線4のアクセス
のときに自分のプロセッサ5−1を優先にする判断をし
優先するプロセッサ番号を出力する優先度判定部14
と、同期化された自分以外のバス獲得要求線2,3と自
分のバス獲得要求線1とを対にして自分のバス獲得要求
が無効から有効に変化した時から判定時間設定部18で
設定された判定時間内に同期化された自分以外のバス獲
得要求線2又は3の有効の場合はバス競合と判断し、バ
ス競合で自分以外が優先の場合には、自分のバス獲得要
求を無効にするマスク信号を有効にし、自分が優先の場
合にマスク信号を無効にするバス競合判定部15と、マ
スク信号が有効のときには、自分のCPU8からの自バ
スアクセス要求線10を無効にし、マスク信号が無効の
ときには自バスアクセス要求線10上の信号をそのまま
出力する自バスアクセス要求マスク部17とを有して構
成されている。
【0031】本実施例でのバス競合判定時間は、プロセ
ッサ(1)5−1とプロセッサ(2)5−2では、動作
クロックの2クロック分、プロセッサ(3)5−3で
は、動作クロックの3クロック分とする。
【0032】図5において時点H点におけるプロセッサ
5−1,5−2,5−3のそれぞれは、ほとんど同時に
バス獲得要求線1〜3を有効にする。プロセッサ(1)
5−1のバス競合判定部15は、バス獲得要求線1を有
効にした次のCLK1の立ち上がりからバス競合の監視
を行い、判定時間設定部18で設定された、バス競合判
定時間内に、自分以外のバス獲得要求線が有効であれば
バス競合と判断するため、その結果バス競合と判断し、
優先度判定部14からの優先度はプロセッサ(3)5−
3が最高優先のため、バス競合判定部15は、マスク1
信号を有効にすることで、自バスアクセス要求マスク部
17がバス獲得要求線1を無効にする。
【0033】プロセッサ(2)5−2のバス競合判定部
15は、バス獲得要求線2を有効にした次のCLK2の
立ち上がりからバス競合の監視を行い、判定時間設定部
18で設定されたバス競合判定時間内に、自分以外のバ
ス獲得要求線が有効であればバス競合と判断するため、
その結果バス競合と判断し、優先度判定部14からの優
先度はプロセッサ(3)5−3が最高優先のため、バス
競合判定部15は、マスク2信号を有効にすることで、
自バスアクセス要求マスク部17がバス獲得要求線2を
無効にする。
【0034】プロセッサ(3)5−3のバス競合判定部
15は、バス獲得要求線3を有効にした次のCLK3の
立ち上がりからバス競合の監視を行い、判定時間設定部
18で設定されたバス競合判定時間内に、自分以外のバ
ス獲得要求線が有効であればバス競合と判断するため、
その結果バス競合と判断し、優先度判定部14からの優
先度はプロセッサ(3)5−3が最高優先のため、バス
競合判定部15は、マスク信号を無効のままとすること
で、自バスアクセス要求マスク部17がバス獲得要求線
3を変化させない(H点〜I点)。
【0035】プロセッサ(1)5−1の他バス獲得判断
部13は、自分以外のバス獲得要求線の有効な時間を測
定し、判定時間設定部18で設定されたバス競合判定時
間の2倍を越えてた時に、バス獲得したと判断するた
め、その結果プロセッサ(3)5−3がバス獲得したと
判断して、優先度判定部14にプロセッサ(3)5−3
がバス獲得した事を通知する。通知を受けた優先度判定
部14がプロセッサ(3)5−3の優先度を最低にす
る。
【0036】プロセッサ(2)5−2の他バス獲得判断
部13は、自分以外のバス獲得要求線の有効な時間を測
定し、判定時間設定部18で設定されたバス競合判定時
間の2倍を越えてた時に、バス獲得したと判断するた
め、その結果プロセッサ(3)5−3がバス獲得したと
判断して、優先度判定部14にプロセッサ(3)5−3
がバス獲得した事を通知する。通知を受けた優先度判定
部14がプロセッサ(3)5−3の優先度を最低にす
る。
【0037】プロセッサ(3)5−3の自バス獲得判断
部16は、バス獲得要求線3の有効な時間を測定し、判
定時間設定部18で設定されたバス競合判定時間の2倍
を越えてた時に、バス獲得したと判断するため、その結
果プロセッサ(3)5−3がバス獲得したと判断して、
優先度判定部14にプロセッサ(3)5−3がバス獲得
した事をバスバッファ許可線9を有効にすることで通知
し、通知を受けた優先度判定部14がプロセッサ(3)
5−3の優先度を最低にする(I点〜J点)。
【0038】プロセッサ(3)5−3は、バスバッファ
許可線9を有効になったことを確認して、共通バス線4
を使用する。プロセッサ(3)5−3は、共通バス線4
を使用し終わると自バスアクセス要求線3を無効にし
て、バス獲得要求線3を無効にすると、自バス獲得判断
部16は、その次のCLK3の立ち上がりで、バスバッ
ファ許可線9を無効にする(J点〜K点)。
【0039】プロセッサ(1)5−1のバス競合判定部
15は、バス獲得要求線3が無効になったことを確認し
て、マスク1信号を無効にして、自バスアクセス要求マ
スク部17がマスク1信号が無効になったのを確認し
て、バス獲得要求線1を有効にする。
【0040】プロセッサ(2)5−2のバス競合判定部
15は、バス獲得要求線3が無効になったことを確認し
て、マスク2信号を無効にして、自バスアクセス要求マ
スク部17がマスク2信号の無効になったのを確認し
て、バス獲得要求線2を有効にする(K点〜L点)。
【0041】プロセッサ(1)5−1のバス競合判定部
15は、バス獲得要求線1を有効にした次のCLK1の
立ち上がりからバス競合の監視を行い、判定時間設定部
18で設定された、バス競合判定時間内に、自分以外の
バス獲得要求線が有効であればバス競合と判断するた
め、その結果バス競合と判断し、優先度判定部14から
の優先度はプロセッサ(2)5−2が最高優先のため、
バス競合判定部15は、マスク1信号を有効にすること
で、自バスアクセス要求マスク部17がバス獲得要求線
1を無効にする。
【0042】プロセッサ(2)5−2のバス競合判定部
15は、バス獲得要求線2を有効にした次のCLK3の
立ち上がりからバス競合の監視を行い、判定時間設定部
18で設定された、バス競合判定時間内に、自分以外の
バス獲得要求線が有効であればバス競合と判断するた
め、その結果バス競合と判断し、優先度判定部14から
の優先度はプロセッサ(2)5−2が最高優先のため、
バス競合判定部15は、マスク3信号を無効のままとす
ることで、自バスアクセス要求マスク部17がバス獲得
要求線2を変化させない。
【0043】プロセッサ(3)5−3の他バス獲得判断
部13は、自分以外のバス獲得要求線の有効な時間を測
定し、判定時間設定部18で設定されたバス競合判定時
間の2倍を越えてた時に、バス獲得したと判断するた
め、その結果プロセッサ(2)5−2がバス獲得したと
判断して、優先度判定部14にプロセッサ(2)5−2
がバス獲得した事を通知する。通知を受けた優先度判定
部14がプロセッサ(2)5−2の優先度を最低にする
(L点〜M点)。
【0044】プロセッサ(1)5−1の他バス獲得判断
部13は、自分以外のバス獲得要求線の有効な時間を測
定し、判定時間設定部18で設定されたバス競合判定時
間の2倍を越えてた時に、バス獲得したと判断するた
め、その結果プロセッサ(2)5−2がバス獲得したと
判断して、優先度判定部14にプロセッサ(2)5−2
がバス獲得した事を通知する。通知を受けた優先度判定
部14がプロセッサ(2)5−2の優先度を最低にす
る。
【0045】プロセッサ(2)5−2の自バス獲得判断
部16は、バス獲得要求線2の有効な時間を測定し、判
定時間設定部18で設定されたバス競合判定時間の2倍
を越えてた時に、バス獲得したと判断するため、その結
果プロセッサ(2)5−2がバス獲得したと判断して、
優先度判定部14にプロセッサ(2)5−2がバス獲得
した事をバスバッファ許可線9を有効にすることで通知
し、通知を受けた優先度判定部14がプロセッサ(2)
5−2の優先度を最低にする(I点〜J点)。
【0046】プロセッサ(2)5−2は、バスバッファ
許可線9を有効になったことを確認して、共通バス線4
を使用する。プロセッサ(2)5−2は、共通バス線4
を使用し終わると自バスアクセス要求線10を無効にし
て、バス獲得要求線2を無効にすると、自バス獲得判断
部16は、その次のCLK2の立ち上がりで、バスバッ
ファ許可線9を無効にする(N点〜)。
【0047】以下説明したように本実施例では、プロセ
ッサ5−1,5−2,5−3のそれぞれが、競合判定、
優先度の低いバス獲得要求線のマスク、優先度の更新を
繰り返しながら、共通バス線4を使用する。
【0048】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、1本の共
通バスと、共通バスに並列接続されそれぞれが異なるク
ロックソースで動作する複数のプロセッサと、各プロセ
ッサから自分以外のプロセッサに対して接続し共通バス
のバス獲得要求をしていることを示すバス獲得要求線と
を備えて成り、各プロセッサはそれぞれ、共通バス線と
内部バスとをバス獲得時には接続しそれ以外は遮断する
バスバッファと、共通バスを使用したい時にバス調停部
に対して自バスアクセス要求線を有効にし、バスバッフ
ァ許可線が有効になった時に共通バスを使用し、共通バ
スを使用しない時は自バスアクセス要求線を無効にする
CPU8と、各バス獲得要求線を監視して、どのプロセ
ッサが共通バスを使用しているかを管理する制御をし、
バス競合時には自分の優先度を過去のバス獲得の経歴を
基にして優先度を設定する制御をし、自分のバス獲得要
求線が一定時間以上有効であった場合のみバスバッファ
許可線を有効にする制御をする制御手段と、バス競合と
判断するための競合判定時間を自分の動作クロックのク
ロック数で設定可変できる可変手段とを備えたバス調停
部6とを備えて構成することにより、各プロセッサのバ
ス調停動作が同一クロックでない場合でもバス要求競合
の判断が可能であり、バス要求の優先順位を過去のバス
獲得の経歴を基にして優先順位を設定することで、各プ
ロセッサがバスの使用権利を公平に割り当てることがで
きる効果がある。
【0049】また、同一クロックを使う従来のシステム
は、同一クロック自体が高速でも数MHZ帯域なため、
本発明の方式ではCPUの動作クロックは、数十MHZ
帯域であるので、バス調停の動作クロックも同じ周波数
帯域を使用できるので、同一クロックを使う従来のシス
テムに対して数倍にシステムの高速化を可能にすること
ができる効果がある。
【0050】さらに、バス競合時にありがちな競合プロ
セッサどうしのバスの衝突も、バス競合してから共通バ
スを使用するまでにバス獲得判定時間を設けているた
め、各プロセッサのバスが衝突する可能性がないので、
バス衝突時に起こるバスバッファ出力側の短絡状態を回
避できるため、短絡時に起こる消費電流増大による放射
ノイズが発生する現象も防止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】本実施例の動作の一例を示すタイムチャートで
ある。
【図3】本実施例における図2のタイムチャートに対応
した各プロセッサのバス獲得競合時の優先状態を示す図
である。
【図4】本実施例におけるバス調停部の内部構成の一例
を示すブロック図である。
【図5】本実施例における図2のタイムチャートの時点
Hから時点Nまでの各プロセッサの動作を示すタイムチ
ャートである。
【図6】従来例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 バス獲得要求線 2 バス獲得要求線 3 バス獲得要求線 4 共通バス線 5−1 プロセッサ(1) 5−2 プロセッサ(2) 5−3 プロセッサ(3) 6 バス調停部 7 バスバッファ 8 CPU 9 バスバッファ許可線 10 自バスアクセス要求線 11 内部バス線 12 同期部 13 他バス獲得判断部 14 優先度判定部 15 競合判定部 16 自バス獲得判断部 17 自バスアクセス要求マスク部 18 判定時間設定部 19 クロック発生部 CLK1 プロセッサ(1)動作クロック CLK2 プロセッサ(2)動作クロック CLK3 プロセッサ(3)動作クロック REQ12 プロセッサ(1)内でのバス獲得要求線
(2)をCLK1でサンプリングした信号 REQ13 プロセッサ(1)内でのバス獲得要求線
(3)をCLK1でサンプリングした信号 REQ21 プロセッサ(2)内でのバス獲得要求線
(1)をCLK2でサンプリングした信号 REQ23 プロセッサ(2)内でのバス獲得要求線
(3)をCLK2でサンプリングした信号 REQ31 プロセッサ(3)内でのバス獲得要求線
(1)をCLK3でサンプリングした信号 REQ32 プロセッサ(3)内でのバス獲得要求線
(2)をCLK3でサンプリングした信号 マスク1 プロセッサ(1)内での自バスアクセス要
求マスク信号(L=マスク) マスク2 プロセッサ(2)内での自バスアクセス要
求マスク信号(L=マスク) マスク3 プロセッサ(3)内での自バスアクセス要
求マスク信号(L=マスク) 競合判定1 プロセッサ(1)内での競合判定検出信
号(L=競合) 競合判定2 プロセッサ(2)内での競合判定検出信
号(L=競合) 競合判定3 プロセッサ(3)内での競合判定検出信
号(L=競合) 優先度判定1 プロセッサ(1)内でのバス獲得優先
度 優先度判定2 プロセッサ(2)内でのバス獲得優先
度 優先度判定3 プロセッサ(3)内でのバス獲得優先

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1本の共通バスと、前記共通バスに並列
    接続されそれぞれが異なるクロックソースで動作する複
    数のプロセッサと、前記複数のプロセッサのそれぞれか
    ら自分以外の前記プロセッサに対して接続し前記共通バ
    スのバス獲得要求をしていることを示すバス獲得要求線
    とを備えて成り、前記各プロセッサは前記共通バスのバ
    ス獲得要求時に自分以外の前記プロセッサの前記バス獲
    得要求線の状態を判断し、前記複数のバス獲得要求線が
    いずれの前記プロセッサからも前記バス獲得要求が出さ
    れていない無効状態の時には自分の前記バス獲得要求線
    にバス獲得要求を出して有効状態とし、自分以外の前記
    バス獲得要求線が有効状態の時には無効状態になるまで
    待ち、無効状態になった時点で前記自分のバス獲得要求
    線を有効状態にする制御を行う第1の制御手段と、 前記複数のプロセッサの内ある1つのプロセッサが前記
    自分のバス獲得要求線に対してバス獲得要求を有効状態
    にした時から予め定めた一定時間内に前記自分以外のバ
    ス獲得要求線も有効状態になるバス要求競合時には、自
    分のバス獲得の優先度を過去のバス獲得の経歴を基にし
    て優先度を設定し、自分の前記優先度が他より低い場合
    には自分のバス獲得要求を取りやめて自分以外のプロセ
    ッサに前記バス使用権を譲り、自分の前記優先度が他よ
    り高い場合には前記自分以外のバス獲得要求線を無視し
    て自分が前記共通バスを獲得する制御を行う第2の制御
    手段とを備えたバス調停部を有することを特徴とするバ
    ス調停方式。
  2. 【請求項2】 前記バス調停部は、前記自分のバス獲得
    要求線の有効時間を測定し、前記自分のバス獲得要求線
    の有効時間が予め定めた一定時間以上有効であった場合
    には前記共通バスと自分のプロセッサの内部バスとを接
    続して前記共通バスへのアクセス可能にし、前記自分の
    バス獲得要求線の有効時間が前記一定時間未満の場合に
    は前記共通バスと前記内部バスとを遮断する遮断手段を
    含んでいることを特徴とする請求項1記載のバス調停方
    式。
  3. 【請求項3】 1本の共通バスと、前記共通バスに並列
    接続されそれぞれが異なるクロックソースで動作する複
    数のプロセッサと、前記複数のプロセッサのそれぞれか
    ら自分以外の前記プロセッサに対して接続し前記共通バ
    スのバス獲得要求をしていることを示すバス獲得要求線
    とを備えて成り、前記複数のプロセッサのそれぞれは、
    前記共通バス線と内部バスとを前記共通バスの獲得に接
    続するバスバッファと、前記共通バスを使用したい時に
    バス調停部に対して自バスアクセス要求線を有効にしバ
    スバッファ許可線が有効になった時に前記共通バスを使
    用し前記共通バスを使用しない時は前記自バスアクセス
    要求線を無効にするCPUと、前記バス調停部とを有
    し、前記バス調停部は動作クロックを発生するクロック
    発生部と、動作クロック数を基に前記共通バスのバス競
    合の判定時間を設定する判定時間設定部と、自分以外の
    前記プロセッサの前記バス獲得要求線を自分の動作クロ
    ックで同期化する同期部と、同期化された自分以外の前
    記バス獲得要求線が有効状態になっている有効時間を測
    定して前記判定時間の予め設定した時間以上ならば自分
    以外の前記プロセッサが前記共通バスを獲得したと判断
    し前記共通バスを獲得したプロセッサの番号を出力する
    他バス獲得判断部と、自分の前記バス獲得要求線が有効
    状態になっている有効時間を測定して前記判定時間の予
    め設定した時間以上ならば自分が前記共通バスを獲得し
    たと判断し前記バスバッファ許可線を有効にする自バス
    獲得判断部16と、自分と自分以外の前記プロセッサを
    対にして自分が前記共通バスを獲得したならば次の前記
    共通バスのアクセスのときに自分以外の前記プロセッサ
    を優先とし自分以外の前記プロセッサが前記共通バスを
    獲得したならば次の共通バスのアクセスのときに自分の
    前記プロセッサを優先にする判断をし優先するプロセッ
    サ番号を出力する優先度判定部と、同期化された自分以
    外の前記バス獲得要求線と自分の前記バス獲得要求線と
    を対にして自分のバス獲得要求が無効から有効に変化し
    た時から前記判定時間設定部で設定された前記判定時間
    内に同期化された自分以外の前記バス獲得要求線の有効
    の場合には前記共通バスのバス競合と判断し、前記バス
    競合で自分以外が優先の場合には前記自分のバス獲得要
    求を無効にするマスク信号を有効にし、自分が優先の場
    合には前記マスク信号を無効にするバス競合判定部と、
    前記マスク信号が有効のとき自分の前記CPUからの前
    記自バスアクセス要求線を無効にし前記マスク信号が無
    効のときには前記自バスアクセス要求線上の信号をその
    まま出力する自バスアクセス要求マスク部とを有してい
    ることを特徴とするバス調停方式。
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