JP4898527B2 - リソース使用管理装置、リソース使用管理システム及びリソース使用管理装置の制御方法 - Google Patents
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例えば、マスタデバイスとしてのDMA(Direct Memory Access)コントローラとプロセッサとがリソースとしてのメモリを共用し、DMAコントローラはメモリから動画像データを読み出し、このメモリから読み出された動画像データは再生用デバイスにより逐次再生され、プロセッサはメモリから制御用データ等を読み出し、読み出した制御用データ等を用いてシステムを制御する場合が挙げられる。
この際、DMAコントローラに対し所定回数のメモリアクセスを保証するために、プロセッサによるメモリリソースの占有時間、即ちメモリアクセス回数に一定の制限を設けなければならないことがある。
以下、特許文献1の調停装置について説明する。
特許文献1の調停装置は、第1マスタからのアクセス要求と第2マスタからのアクセス要求とが競合した場合に、その転送周期における第2マスタによるアクセス回数が最大アクセス回数(2回)より少ないことを条件に、第2マスタに対し優先的にアクセスを許可し、最大アクセス回数(2回)を越える場合には、第2マスタによるアクセスを禁止する。
そして、第1マスタと第2マスタとのアクセス要求が競合した場合に、アクセスカウンタが0より大きいときは第2マスタにアクセスを許可し、アクセスカウンタが0のときは、第2マスタによるアクセスを禁止し、第1マスタにアクセスを許可する。
このような場合には、アクセスカウンタの値をリセットするタイミングが、第1マスタにおける各転送周期の始点とずれることにより、第2マスタによるアクセス回数を適切に制限できない場合がある。
同図は、特許文献1の調停装置による第1マスタと第2マスタとのメモリアクセス要求の調停結果の一例を示した図である。
この例では、転送周期毎に許可できるメモリアクセス回数は5回であり、第1マスタに対し転送周期毎に確保するアクセス回数は3回であり、第2マスタに対し転送周期毎に許可できる最大アクセス回数は2回である場合を想定している。
本例では、調停装置において転送周期の始点が既知でなく、同図に示すように、タイマ901がリセットされるタイミング(タイマ901が4のとき)と転送周期902の始点(転送周期902が1のとき)とがずれている。
第2マスタ904は、第2マスタによるアクセス要求の有無及び成否の状態を示している。記号「I」、「A」、「W」の内容は第1マスタ903と同様である。また、アクセスカウンタ905は、第2マスタに対し転送周期毎に許可できる残りのアクセス回数を示している。
T1、T2は第1マスタのみからアクセスが要求されたタイミングであり、調停装置はT1、T2において第1マスタにアクセスを許可する。
T3は、第1マスタ及び第2マスタからアクセスが要求されたタイミングであり、アクセスカウンタ905が「2」であり、「0」より大きいことから、調停装置はT3において第2マスタにアクセスを許可し、アクセスカウンタ905は1つ減少し「1」になる。
T5は、第1マスタのみからアクセス要求がなされたタイミングであり、調停装置はT5において第1マスタにアクセスを許可する。
次に、第1マスタに対し、3回のメモリアクセスが確保できないケースについて説明する。
T7及びT8は、第1マスタ及び第2マスタからアクセス要求がなされたタイミングである。T6においてタイマ901が初期値「4」にリセットされ、アクセスカウンタ905が初期値「2」にリセットされ、アクセスカウンタ905は「0」より大きいため、調停装置はT7、T8において第2マスタにアクセスを許可する。アクセスカウンタ905は1ずつ減少し、「0」になる。
このようにT7〜T11の転送周期においては、第2マスタによるアクセス遅延は低減されているが、第1マスタに対し転送周期毎に3回のアクセス回数が確保できていない。
そこで、本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、複数のデバイスが特定リソースを使用する際のリソース使用周期の始点が既知でない場合でも、あるデバイスに対し特定リソース使用の即応性を考慮しつつリソース使用に一定の制限をかけることによって、別のデバイスに対し所定周期毎に一定時間のリソース使用を保証し得るリソース使用管理装置を提供することを目的とする。
「リソースを使用させる」とは、外部装置が、上記所定の情報を送出する前にリソースの使用を求めるリソース使用要求を送出する場合には、リソース使用管理装置の制御部が、そのリソース使用要求に対する許可応答を送出することをいう。また、外部装置が、リソース使用要求を送出することなく上記所定の情報を送出する場合には、リソース使用管理装置の制御部が、外部装置から送出された所定の情報をリソースに転送することをいう。
即ち、検出する毎に、所定時間、外部装置に対するリソースの使用回数が制限されるため、各単位時間を始点とした、いずれの所定周期時間においても外部装置によるリソース使用回数は最大使用回数以下に制限される。従って、リソースを共用する他の外部装置がある場合には、他の外部装置に対し、所定周期時間毎に一定回数のリソースの使用を保証できる。
これにより、例えば、カウンタの初期値を外部装置が所定時間毎に使用可能なリソースの最大使用回数に相当する値とし、検出部が検出する毎カウンタの値が1つ減少し、所定の値を0とした場合に、制御部は、カウンタの値が所定の値(0)であるとき、外部装置にリソースを使用させない判定を行うため、外部装置に対し、所定時間毎の最大使用回数を限度に、リソース使用に関する即応性を確保することができる。
従って、リソースを共用する他の外部装置がある場合には、他の外部装置に対し、所定周期時間毎に一定回数のリソースの使用を保証できる。
また、前記外部装置は通信端末であり、前記リソースは伝送路であることとしてもよい。
また、前記遅延部は、前記所定時間周期毎に前記外部装置が前記リソースを使用可能な単位時間数に相当する数のタイマを含むものであり、前記検出部による各検出について、当該検出時に計時を行っていないいずれか1つのタイマにより前記所定時間の計時を開始し、所定時間計時後に前記カウンタの値を戻すこととしてもよい。
また、前記遅延部は、前記所定時間を前記単位時間で割った数に相当する段数分の記憶素子を有するシフトレジスタを含むものであり、前記検出部による各検出について、当該検出の際に前記シフトレジスタにデータを入力し、入力されたデータの格納位置を単位時間毎に順次後段に移動させ、データが出力されると前記カウンタの値を戻すこととしてもよい。
これにより、シフトレジスタに保持するデータがない場合には、リソース使用管理装置の動作モードを電力消費の少ない第2モードに切り替えることができるため、電力消費を抑えることができる。
これにより、例えば、カウンタの初期値を外部装置が所定時間毎に使用可能なリソースの最大使用回数に相当する値とし、検出部が検出する毎にカウンタの値が1つ減少し、制御部は、カウンタの値が0の場合に外部装置に対しリソースを使用させない判定を行うものとすると、カウンタの値が0より大きい場合に、即ち所定時間毎に使用可能な最大使用回数の範囲内で、外部装置はリソースの使用が可能であるため、リソース使用に関する即応性を確保することができる。
また、前記リソース使用管理装置は、更に前記リソースを前記外部装置と時分割で使用する特定外部装置による当該リソースの使用に係る管理を行うものであり、前記制御部は、前記特定外部装置がリソースを使用しない期間であることを検知すると、前記カウンタの値にかかわらず、前記外部装置に対し前記リソースを使用させる判定を行うこととしてもよい。
また、前記検出部は、前記カウンタの値が所定の値である場合には、前記検出を行わないこととしてもよい。
これにより、遅延部は、カウンタの値がカウンタの初期値と等しい場合には、カウンタの値を戻さないため、例えば、カウンタの初期値を外部装置が所定時間毎に使用可能なリソースの最大使用回数に相当する値とした場合に、最大使用回数の変化を防ぐことができる。
これにより、選択部は、複数の装置から1つの装置を前記外部装置として選択するため、複数の装置と特定外部装置との間のリソース使用の調停が可能となる。
また、前記外部装置はプロセッサであり、前記リソースはメモリであることとしてもよい。
≪実施の形態1≫
以下、本発明に係るリソース使用管理装置について説明する。
<概要>
本実施の形態に係るリソース使用管理装置100は、ファイル転送サーバと動画ストリーミングサーバとがルータを介してWAN(Wide Area Network)にパケットを送出する場合に、所定時間周期(以下、「送出周期」という)の一周期において、ファイル転送サーバに対し、パケット送出回数について所定数を上限としてパケット送出を許可し、所定数を超えるパケットの送出を禁止することにより、動画ストリーミングサーバに対し、一定数のパケット送出を保証するものである。
また、リソース使用管理装置100は、ファイル転送サーバに対し送出周期毎に送出を許可できる最大パケット数(カウンタの初期値)と同数のタイマを内部に有し、ファイル転送サーバにパケット送出を許可する毎に、計時を行っていない1つのタイマにより計時を開始し、計時を開始したタイマが送出周期時間を計時する毎に、カウンタの値を1つ増加させる。
このように、ファイル転送サーバに対しパケット送出を許可される毎に、送出周期時間、ファイル転送サーバに対するパケット送出数が制限されるので、各単位時間の始点を送出周期の始点と考えた場合のいずれの送出周期においても、ファイル転送サーバによるパケット送出数は、最大パケット数以下となるため、動画ストリーミングサーバに対し送出周期毎に一定数のパケット送出を保証することができる。
<構成>
<通信システム>
図1は、本実施の形態に係るリソース使用管理装置100を含む通信システムの例を示している。
通信システムは、ファイル転送サーバ10、動画ストリーミングサーバ20、LAN30、ルータ40、WAN50、リソース使用管理装置100から構成される。
ここで、ファイル転送サーバ10は、WAN50に接続するクライアント(図示しない)からの要求に応じてファイルを転送するサーバである。ファイル転送サーバ10は、クライアントからファイル転送要求を受領すると、要求されたファイルをパケットに分けて送出するため、LAN(Local Area Network)ケーブル等を介して接続されたリソース使用管理装置100にパケット送出要求を送出し、リソース使用管理装置100からパケット送出を許可されるとパケットを送出する。
動画ストリーミングサーバ20が、正常にストリーミング配信を行うためには、予め規格等により定められたフレームレートに従って、送出周期毎(例えば1フレーム時間の33ms)に所定サイズ分の動画データをクライアントに送出する必要がある。
なお、以下では、説明の便宜のため、パケットのペイロードサイズは一定であるものとして説明する。
また、リソース使用管理装置100は、ファイル転送サーバ10とLAN30とに接続し、ファイル転送サーバ10が転送周期毎に送出するパケット数を所定数以内に制限する装置である。
次に、リソース使用管理装置100の構成について、同図を用いて説明する。
リソース使用管理装置100は、同図に示すように、遅延回路110、検出部120、カウンタ130、制御部140から構成される。
なお、リソース使用管理装置100は、図示しないクロック発生器を備えている。以下では、そのクロック発生器から送出されるクロックを逓倍又は分周した単位時間周期のクロックを、リソース使用管理装置100における基準クロックとして説明する。
以下では、一例としてカウンタ130の初期値が2であるとして説明するため、遅延回路110は、第1タイマ111と第2タイマ112との2つのタイマにより実現されている例を示す。
なお、各タイマによる送出周期時間の計時は、送出周期時間を単位時間で割った数分の基準クロックをカウントすることにより行う。
なお、検出部120が検出を行うタイミングは、後述する制御部140がACK信号を送出するタイミング(単位時間時間の始点)よりもやや遅れたタイミングである。
なお、遅延回路110を構成するタイマの数は、上述のとおり、カウンタ130の初期値と同じ数であり、後述する通り、ACK信号はタイマの値が0より大きい場合に送出されるため、検出部120がACK信号を検出した際に、第1タイマ111と第2タイマ112とが共に計時を行っていることはない。
カウンタ130は、ファイル転送サーバ10に対し送出周期毎に送出を許可できる最大パケット数を初期値とし、受領した信号により値を増減可能なカウンタ回路である。
制御部140は、カウンタ130の値に基づき、ファイル転送サーバ10に対しパケット送出を許可するか否かを単位時間毎に判定し、判定結果及びファイル転送サーバ10からのパケット送出要求の有無によりファイル転送サーバ10に対しパケット送出を許可するACK信号を送出するか否かを制御する回路である。
なお、単位時間の始点は、基準クロックの立ち上がりを検出することにより検出する。
<動作>
図2(a)、(b)、(c)は、リソース使用管理装置100の制御部140、検出部120、遅延回路110の動作を示すフローチャートである。以下、上述したリソース使用管理装置100の各部の動作の流れを、同図に即し説明する。
同図(a)において、リソース使用管理装置100の制御部140は、単位時間毎にカウンタ130の値が0より大きいかを判断し(ステップS201)、カウンタ130の値が0より大きい場合には(ステップS201:Y)、制御部140は、ファイル転送サーバ10からパケット送出要求を受領したかを判断する(ステップS202)。
ステップS201において、カウンタ130の値が0である場合(ステップS201:N)、及びステップS202において、ファイル転送サーバ10からパケット送出要求を受領していない場合には、制御部140は、処理を終了する。
同図(b)において、リソース使用管理装置100の検出部120は、同図(a)のステップS203において制御部140からファイル転送サーバ10に送出されたACK信号を単位時間毎に検出し(ステップS211)、ACK信号を検出すると(ステップS211:Y)、検出部120は、カウンタ130に減算信号を送出し、カウンタ130の値を1つ減少させる(ステップS212)。
また、ステップS211において、ACK信号を検出しない場合には(ステップS211:N)、検出部120は、処理を終了する。
同図(c)のステップS221において、同図(b)のステップS212で検出部120から送出された開始信号を受領した第1タイマ111と第2タイマ112とのいずれかのタイマは、計時を開始し、送出周期時間(例えば、33ms)を計時すると(ステップS221)、カウンタ130に加算信号を送出し、カウンタ130の値を1つ増加させ(ステップS222)、遅延回路110は、処理を終了する。
以下、リソース使用管理装置100による動作を図3(a)に示すタイミングチャートにより具体例を用いて説明する。
同図(a)は、リソース使用管理装置100により送出周期毎に送出し得るパケット数を制限されたファイル転送サーバ10のパケット送出状況の一例を示した図である。
同図(a)において、タイマ301は第1タイマ111の値を示しており、タイマ302は、第2タイマ112の値を示しており、各タイマは検出部120から開始信号を受領すると、計時を開始し、初期値4から1つずつ減少し、0になると停止する。
パケット送出304は、ファイル転送サーバ10によるパケット送出要求の有無と要求の成否を示している。ここで、記号「I」はファイル転送サーバ10からのパケット送出要求がない状態を、記号「A」は、制御部140がファイル転送サーバ10からパケット送出要求を受領し送出を許可した状態を、記号「W」は、制御部140がファイル転送サーバ10からパケット送出要求を受領し送出を制限している状態を示している。
以下、各タイミングでの動作について説明する。
T1、T2はファイル転送サーバ10からはパケット送出要求がされていないタイミングであり、リソース使用管理装置100は、T1、T2において特に処理を行わない。
T3は、ファイル転送サーバ10からパケット送出要求がされたタイミングである。残送出回数305が「2」であり「0」より大きいため、リソース使用管理装置100は、T3においてファイル転送サーバ10にパケット送出を許可し、残送出回数305の値は1つ減少して「1」となり、計時を行っていない第1タイマ111が計時を開始し、タイマ301は「4」となる。
このようにT1〜T5の送出周期においては、ファイル転送サーバ10からのパケット送出要求に対し速やかにパケット送出が許可され、かつファイル転送サーバ10が送出したパケット数は「2」であるため、動画ストリーミングサーバ20に対し同送出周期におけるパケット送出数「3」を確保できる。
T9、T10は、ファイル転送サーバ10からパケット送出要求がされたタイミングである。いずれのタイミングにおいても残送出回数305が「0」より大きいため、リソース使用管理装置100は、T9、T10においてファイル転送サーバ10にパケット送出を許可し、残送出回数305の値は「0」となる。
このようにT9〜T13の送出周期においても、ファイル転送サーバ10からのパケット送出要求に対し、最大パケット数「2」の範囲内で速やかにパケット送出が許可され、かつファイル転送サーバ10が送出したパケット数は「2」に制限されているため、動画ストリーミングサーバ20に対し同送出周期におけるパケット送出数「3」を確保できる。
これに対し、本発明に係るリソース使用管理装置100は、ファイル転送サーバ10に対し、パケット送出が許可される毎に送出周期時間、
ファイル転送サーバ10に対するパケット送出数を制限するため、各単位時間の始点を送出周期の始点と考えた場合のいずれの送出周期においても、ファイル転送サーバによるパケット送出数が最大パケット数以下になるよう適切に制限できる。
なお、特許文献1に係る調停装置と異なり、リソース使用管理装置100内部の各タイマ(第1タイマ111及び第2タイマ112)はパケット送出を許可する毎に計時を開始し、送出周期時間を計時すると計時を停止するため、いずれのタイマも計時を行っていない場合には、タイマへのクロック供給や電力供給を停止するなど、計時を行っているときよりも電力消費の少ない低電力モードへの切り替えが可能となる。
<変形例>
リソース使用管理装置100の遅延回路110は、タイマ(第1タイマ111、第2タイマ112)により送出周期時間の計時を実現するものであった。以下では、遅延回路110のタイマをシフトレジスタに変えたリソース使用管理装置の一変形例について説明する。
リソース使用管理装置400は、同図に示すように、カウンタ130、制御部140、遅延回路410、検出部420から構成され、遅延回路410、検出部420以外は、リソース使用管理装置100と同様であるため、以下では、変更部分のみについて説明する。
シフトレジスタ411の各記憶素子には、初期値として「0」が格納されている。後述する検出部420からシフトレジスタ411に「1」が入力されると、遅延回路410は、基準クロックに基づき、単位時間毎に入力された「1」の格納位置を後段に移動させる。
また、遅延回路410は、シフトレジスタ411から出力された「1」をカウンタ130に対して加算信号として送出する。
検出部420は、基本的には検出部120と同様の回路であるが、ファイル転送サーバ10に対してパケット送出が許可されたことを検出すると、遅延回路410のシフトレジスタ411に「1」を入力する点で、検出部120とは異なる。
同図(b)は、リソース使用管理装置400により送出周期毎に送出し得るパケット数を制限されたファイル転送サーバ10のパケット送出状況の一例を示した図である。なお、ファイル転送サーバ10に対し送出周期毎に送出を許可できるパケット数等は、同図(a)の場合と同様である。
以下、各タイミングでの動作について説明するが、図3(a)と異なる点のみについて説明する。
T4は、ファイル転送サーバ10からパケット送出要求されたタイミングである。残送出回数305が「1」であり「0」より大きいため、リソース使用管理装置400は、T4においてファイル転送サーバ10にパケット送出を許可し、残送出回数305の値は1つ減少して「0」となり、シフトレジスタ311に更に「1」が入力される。なお、T3においてシフトレジスタ311に入力された「1」は、1ビットシフトされる。
T7は、T4においてシフトレジスタ311に入力された「1」が出力されるタイミングであり、T8において残送出回数305が1つ増加して「2」となる。
T9は、ファイル転送サーバ10からパケット送出要求されたタイミングである。残送出回数305が「2」であり「0」より大きいため、リソース使用管理装置400は、T9においてファイル転送サーバ10にパケット送出を許可し、残送出回数305の値は1つ減少して「1」となり、シフトレジスタ311に「1」が入力される。
このように、同図(a)と(b)とのファイル転送サーバ10におけるパケット送出状況は一致し、リソース使用管理装置100の遅延回路110を、シフトレジスタ411を有する遅延回路410に変更しても、リソース使用管理装置400は、リソース使用管理装置100と同様の効果を奏することができることが分かる。
一方、遅延回路410は、最大パケット数分のビット数のシフトレジスタにより実現できるため、比較的回路規模への影響は比較的少ない。
なお、遅延回路110のすべてのタイマが計時を行っていない場合と同様、シフトレジスタ411内に「1」が格納されていない場合には、シフトレジスタ411へのクロック供給の停止や、電力供給の停止などの低電力モードへの切り替えが可能である。
≪実施の形態2≫
以下、本発明に係るリソース使用管理装置を用いたバス調停装置について説明する。
<概要>
実施の形態2に係るバス調停装置500は、本発明に係るリソース使用管理装置の仕組みを、2つのバスマスタであるプロセッサとDMAコントローラとによるメモリアクセス要求の調停に適用したものである。
<構成>
以下、実施の形態2に係るバス調停装置500の構成について図5を用いて説明する。
バス調停装置500は、バスマスタであるプロセッサ60及びDMAコントローラ70と、プロセッサ60及びDMAコントローラ70の共通リソースであるメモリ80とにそれぞれバスを介して接続している。
ここで、プロセッサ60は、メモリ80に格納された制御用データを読み出し、システム制御(例えば、表示画面切替制御等)を行うプロセッサである。ユーザレスポンスのよい表示画面切替制御等を行うため、プロセッサ60からメモリアクセス要求があった場合には、アクセス遅延を低減させる必要がある。
検出部510、制御部520以外については、実施の形態1に係るリソース使用管理装置100と同様であるため、説明は省略する。
検出部510は、実施の形態1に係るリソース使用管理装置100の検出部120と基本的には同様の回路であるが、プロセッサ60に対しメモリ80へのアクセスが許可されたことを単位時間毎に検出する点で、検出部120とは異なる。
制御部520は、いわゆるバスアービタ回路であり、プロセッサ60とDMAコントローラ70とのメモリ80へのアクセス要求が競合した場合に、カウンタ130の値に基づき、単位時間毎にアクセス要求を調停する回路である。
なお、単位時間の始点の検出方法は、実施の形態1に係る制御部140と同様である。
<動作>
以下、バス調停装置500の動作の流れを説明する。
図6は、バス調停装置500の制御部520の動作を示すフローチャートであり、同図に即して制御部520の動作の流れを説明する。
制御部520は、単位時間毎にカウンタ130の値が0より大きいかを判断し(ステップS601)、カウンタ130の値が0より大きい場合には(ステップS601:Y)、制御部520は、プロセッサ60からメモリアクセス要求を受領したかを判断する(ステップS602)。
ステップS602において、プロセッサ60からメモリアクセス要求を受領していない場合には(ステップS602:N)、制御部520は、DMAコントローラ70からメモリアクセス要求を受領したかを判断する(ステップS604)。
ステップS604において、DMAコントローラ70からメモリアクセス要求を受領していない場合には(ステップS604:N)、処理を終了する。
ステップS606において、DMAコントローラ70からメモリアクセス要求を受領している場合には(ステップS606:Y)、ステップS605に進み、DMAコントローラ70からメモリアクセス要求を受領していない場合には(ステップS606:N)、制御部520は、プロセッサ60からメモリアクセス要求を受領したかを判断する(ステップS607)。
ステップS607において、プロセッサ60からメモリアクセス要求を受領していない場合には(ステップS607:N)、処理を終了する。
以下、バス調停装置500の動作を図7に示すタイミングチャートにより具体例を用いて説明する。
同図は、バス調停装置500により転送周期内毎に許可できるメモリアクセス回数を制限されたプロセッサ60と、転送周期内毎に一定回数のメモリアクセスを保証するDMAコントローラ70とのメモリアクセス状況の一例を示した図である。
転送周期703は、DMAコントローラ70における転送周期を示しており、転送周期毎に1〜5のタイムスライスにより構成されている。
DMA704は、DMAコントローラ70によるアクセス要求の有無及び成否の状態を示しており、プロセッサ705は、プロセッサ60によるアクセス要求の有無及び成否の状態を示している。同図における記号「I」、「A」、「W」の内容は図9と同様であるため、説明は省略する。
以下、各タイミングでの動作について説明する。
T1、T2はDMAコントローラ70からのみアクセス要求がなされたタイミングであり、バス調停装置500は、T1、T2においてDMAコントローラ70にアクセスを許可する。
このようにT1〜T5の転送周期においては、プロセッサ60からアクセス要求がなされた場合にはプロセッサ60に優先的にアクセス許可がなされ、かつ、DMAコントローラ70には、3回のアクセスが確保できている。
また、T7は、タイマ702が「0」になるタイミングであり、タイマ702は停止し、T8において残アクセス回数706が1つ増加して「2」となる。
T9、T10は、プロセッサ60及びDMAコントローラ70からアクセス要求がなされたタイミングである。いずれのタイミングにおいても残アクセス回数706が「0」より大きいため、バス調停装置500は、T9、T10においてプロセッサ60にアクセスを許可し、残アクセス回数706の値は「0」となる。
このようにT9〜T13の転送周期においても、プロセッサ60からアクセス要求に対しては、プロセッサ60に優先的にアクセス許可がなされ、かつプロセッサ60のアクセス回数が最大アクセス回数「2」を超えないよう適切に制限されているため、DMAコントローラ70に対し同転送周期におけるアクセス回数「3」を確保できている。
≪実施の形態3≫
<概要>
実施の形態2のバス調停装置500は、プロセッサ60とDMAコントローラ70とのアクセス要求を調停するものであった。
そのために、バス調停装置800は、2つのプロセッサから1つのプロセッサを選択し、選択したプロセッサとDMAコントローラとのアクセス要求を調停する。
2つのプロセッサから1つのプロセッサを選択する際には、優先度決定方法やラウンドロビン方式などの各種調停方法を用いることができる。
<構成>
以下、実施の形態3に係るバス調停装置800の構成について図8を用いて説明する。
バス調停装置800は、バスマスタである第1プロセッサ60、第2プロセッサ61、DMAコントローラ70と、これらのバスマスタの共通リソースであるメモリ80とにそれぞれバスを介して接続している。
ここで、第1プロセッサ60は、実施の形態2のプロセッサ60と同様のプロセッサであり、DMAコントローラ70は、実施の形態2のDMAコントローラ70と同様であるため説明は省略する。
バス調停装置800は、同図に示すとおり、遅延回路110、検出部120、カウンタ130、選択部810、制御部820から構成される。
選択部810は、いわゆるバスアービタ回路であり、第1プロセッサ60と第2プロセッサ61とのアクセス要求が競合した場合に単位時間の始点毎に、その単位時間において後述する制御部820によりアクセス要求の調停を受けるプロセッサを選択する回路である。
なお、単位時間の始点の検出方法は、実施の形態1に係る制御部140と同様である。
なお、制御部820が、カウンタ130の値が0より大きいかを比較するタイミングは、選択部810がプロセッサを選択するタイミング(単位時間の始点)よりもやや遅れたタイミングである。
<動作>
バス調停装置800の検出部120及び遅延回路110の動作は、実施の形態1と同様であり、選択部810の動作は、従来のバス調停方法であるため、説明は省略する。
<補足>
以上、本発明に係るリソース使用管理装置について、実施の形態に基づいて説明したが、以下のように変形することも可能であり、本発明は上述した実施の形態に示したとおりのリソース使用管理装置に限られないことは勿論である。
(3)実施の形態1において、制御部140がパケット送出を許可する場合には、ファイル転送サーバ10からのパケット送出要求に対するACK信号を送出するものとして説明したが、これに限るものではない。
なお、本変形は、実施の形態1以外の変形例及び各実施の形態においても同様に適用することができる。
なお、本変形は、実施の形態1以外の変形例及び各実施の形態においても同様に適用することができる。
また、シフトレジスタ411に入力するデータは1bitであるとして説明したが、2bitの以上のデータであってもよく、即ち検出部120が検出した送出周期時間後にデータを出力可能なシフトレジスタであればどのような構成であってもよい。
また、バススレーブとなるデバイスとしてメモリを例に挙げているが、これに限られるものではなく、バスマスタからアクセスされるデバイス、例えば各種入出力デバイスや、レジスタなどであってもよいし、バススレーブデバイスは、複数個接続されていてもよい
(8)実施の形態3の制御部820は、選択部810により選択された1つのプロセッサと1つのDMAコントローラとのアクセス要求を調停するものとして説明したが、DMAコントローラは複数あってもよい。
(9)実施の形態2に係るバス調停装置500の検出部510、制御部520は、基準クロックに基づき単位時間毎に動作することとして説明したが、以下のように変形してもよい。即ち、メモリ80からデータを読み出す際の処理時間(1トランザクションの時間)は、単位時間とほぼ等しくなることから、1トランザクションを終了する毎に、制御部520はアクセス要求を調停し、検出部510はACK信号を検出することとしてもよい。
(10)実施の形態2に係るバス調停装置500は、遅延回路110を含むものとして説明したが、遅延回路110に代えて、変形例に係る遅延回路410を含むものとしてもよい。その場合、バス調停装置500の検出部510は、プロセッサ60に対しメモリ80へのアクセスが許可されたことを検出すると、遅延回路410のシフトレジスタ411に「1」を入力する必要がある。
20 動画ストリーミングサーバ
30 LAN
40 ルータ
50 WAN
60 プロセッサ(第1プロセッサ)
61 第2プロセッサ
70 DMAコントローラ
80 メモリ
100、400 リソース使用管理装置
110、410 遅延回路
111 第1タイマ
112 第2タイマ
120、420、510 検出部
130 カウンタ
140、520、820 制御部
411 シフトレジスタ
500、800 バス調停装置
810 選択部
Claims (18)
- 外部装置によるリソースの使用に係るリソース使用管理装置であって、
カウンタと、
前記外部装置に対し前記リソースを使用させるようにしたことを検出し、検出する毎に前記カウンタの値を進める検出部と、
前記検出部による各検出について、当該検出の所定時間後に前記カウンタの値を戻す遅延部と、
前記カウンタの値に基づいて、前記外部装置に対し前記リソースを使用させるか否かに係る判定を行う制御部とを備える
ことを特徴とするリソース使用管理装置。 - 前記制御部は、前記カウンタの値が所定の値である場合に、前記リソースを使用させない判定を行う
ことを特徴とする請求項1記載のリソース使用管理装置。 - 前記検出部は、前記検出毎に前記カウンタの値を進め、
前記遅延部は、前記検出部による各検出について、当該検出の所定時間後に前記カウンタの値を戻し、
前記制御部は、前記カウンタの値と当該カウンタの初期値との差分が、前記所定時間周期毎に前記外部装置が前記リソースを使用可能な単位時間の数に相当する値より少ないか否かに基づき、当該外部装置に対し前記リソースを使用させるか否かに係る判定を行う
ことを特徴とする請求項1記載のリソース使用管理装置。 - 前記カウンタの初期値は、2以上の値であり、
前記検出部は、前記検出毎に前記カウンタの値を進め、
前記遅延部は、前記検出部による各検出について、当該検出の所定時間後に前記カウンタの値を戻し、
前記制御部は、前記カウンタの値が0より大きいか否かに基づき、当該外部装置に対し前記リソースを使用させるか否かに係る判定を行う
ことを特徴とする請求項1記載のリソース使用管理装置。 - 前記外部装置はプロセッサであり、前記リソースはメモリである
ことを特徴とする請求項1記載のリソース使用管理装置。 - 前記外部装置は通信端末であり、前記リソースは伝送路である
ことを特徴とする請求項1記載のリソース使用管理装置。 - 前記遅延部は、前記所定時間周期毎に前記外部装置が前記リソースを使用可能な単位時間の数に相当する1以上のタイマを含むものであり、前記検出部による各検出について、当該検出時に計時を行っていないいずれか1つのタイマにより前記所定時間の計時を開始し、所定時間計時後に前記カウンタの値を戻す
ことを特徴とする請求項1記載のリソース使用管理装置。 - 前記遅延部は、前記所定時間を単位時間で割った数に相当する段数分の1以上の記憶素子を有するシフトレジスタにより構成されるものであり、前記単位時間毎に、前記検出部により前記検出が行われたか否かを示すデータを前記シフトレジスタに入力し、入力されたデータの当該シフトレジスタにおける格納位置を前記単位時間毎に順次後段に移動させることにより、前記検出部による前記検出から前記所定時間後に当該検出が行われたことを示すデータが当該シフトレジスタから出力されると、前記カウンタの値を戻す
ことを特徴とする請求項1のリソース使用管理装置。 - 前記リソース使用管理装置は、通常の動作モードである第1のモードと第1のモードより電力消費の少ない第2のモードとを切替えて動作可能なものであり、前記シフトレジスタに前記検出が行われたことを示すデータが保持されていない場合に、第2のモードに切り替えて動作する
ことを特徴とする請求項8記載のリソース使用管理装置。 - 前記リソース使用管理装置は、更に前記リソースを前記外部装置と時分割で使用する特定外部装置による当該リソースの使用に係る管理を行うものであり、
前記制御部は、前記外部装置に対し前記リソースを使用させない判定を行う場合に、前記特定外部装置に対し当該リソースを使用させる判定を行う
ことを特徴とする請求項1記載のリソース使用管理装置。 - 前記リソース使用管理装置は、更に前記リソースを前記外部装置と時分割で使用する特定外部装置による当該リソースの使用に係る管理を行うものであり、
前記制御部は、前記特定外部装置がリソースを使用しない期間であることを検知すると、前記カウンタの値にかかわらず、前記外部装置に対し前記リソースを使用させる判定を行う
ことを特徴とする請求項1記載のリソース使用管理装置。 - 前記検出部は、前記カウンタの値が所定の値である場合には、前記検出を行わない
ことを特徴とする請求項11記載のリソース使用管理装置。 - 前記遅延部は、前記カウンタの値がカウンタの初期値と等しい場合には、当該カウンタの値を戻さない
ことを特徴とする請求項11記載のリソース使用管理装置。 - 前記リソース使用管理装置は、更に
複数の装置から1つの装置を前記外部装置として選択する選択部を備える
ことを特徴とする請求項10記載のリソース使用管理装置。 - 外部装置とリソースと当該外部装置による当該リソースの使用に係るリソース使用管理装置とを含むリソース使用管理システムであって、
前記リソース使用管理装置は、
カウンタと、
前記外部装置に対し前記リソースを使用させるようにしたことを検出し、検出する毎に前記カウンタの値を進める検出部と、
前記検出部による各検出について、当該検出の所定時間後に前記カウンタの値を戻す遅延部と、
前記カウンタの値に基づいて、前記外部装置に対し前記リソースを使用させるか否かに係る判定を行う制御部とを備える
ことを特徴とするリソース使用管理システム。 - 前記外部装置はプロセッサであり、前記リソースはメモリである
ことを特徴とする請求項15記載のリソース使用管理システム。 - 前記外部装置は通信端末であり、前記リソースは伝送路である
ことを特徴とする請求項15記載のリソース使用管理システム。 - 外部装置によるリソースの使用に係るリソース使用管理装置の制御方法であって、
検出手段が、前記外部装置に対し前記リソースを使用させるようにしたことを検出し、検出する毎にカウンタの値を進めるステップと、
遅延手段が、前記検出手段による各検出について、当該検出の所定時間後に前記カウンタの値を戻すステップと、
制御手段が、前記カウンタの値に基づいて、前記外部装置に対し前記リソースを使用させるか否かに係る判定を行うステップとを備える
ことを特徴とするリソース使用管理装置の制御方法。
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