JPH021037A - 共有母線のための分配仲裁装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 コンピュータシステムは、並行して同時に動作する複数
のプロセッサで組織することができる。

このようなシステムにおいて、複数のプロセッサはほと
んど独立した形で作動するが、時としてプロセッサ間又
はプロセッサと入出力装置のようなその他のシステムコ
ンポーネントの間で情報を転送することが必要となる。

これらの情報転送を実行するために、プロセッサ及びそ
の他のシステムコンポーネントに接続する相互通信母線
が備えつけられる。この母線はいかなるユーザーからい
がなるユーザーへも情報を転送することができるのであ
る。このような母線はその作動にきわめて柔軟性がある
が、相互通信母線の秩序だった使用を確保するためのい
くつかの手順がなければならない。本発明は、複数のユ
ーザーによる母線の秩序立った使用を提供するため数人
のユーザーが共用する相互通信母線へのアクセスを制御
することに関するものである。

本発明は、各々のユーザーがその別々のチャンネル１本
に結びつけられている多重チャンネル実行順位指定（仲
裁）母線ならびに結びつけられたユーザーの他の各々の
ユーザーに対する現在の優先順位状態を示す各ユーザー
についての優先順位レコードをその特色としている。回
線争奪間隔と使用信号間隔は、各ユーザーに結びつけら
れた状態マシンにより規定される。回線争奪間隔の間、
そのとき相互通信母線を使用したいと考えている各々の
ユーザーは、母線要求信号を伝送することによりその使
用に対し送信権要求（入札）する。

各々のユーザーは、１つのトランザクションについてそ
の相互通信母線を使用するための支配的優先順位を有す
るか否か確認するため母線要求信号の解析を行ない、ア
クセスはそれに応じて許可される。使用信号間隔中、そ
のとき相互通信母線を使用しているユーザーは、使用中
信号を伝送する。

使用中信号は各々のユーザーによりその優先順位レコー
ドを更新するために用いられ、その結果、最後に使用す
るユーザーに対し、ｌトランザクションを開始する次の
送信権要求について他の全ての人に従属する優先順位を
与えることになる。

トランザクションを開始しているユーザー以外のいく人
かのシステムユーザーからの応答を必要とするトランザ
クションについては、第２ラウンドの送信権要求が行な
われ、いずれかのユーザーが応答する資格を有するか否
か又もしあればそれを行なうためどれが使用可能状態に
されるかを決定する。応答の送信権要求がいかなる要求
者も示さない場合、システムは新しいトランザクション
に対する送信権要求を直ちに開始する；有資格応答者が
単数又は複数ある場合、１人が選ばれ応答のため使用可
能状態にされる。

〈実施例〉 図面を参照すると、本発明に従ったアクセス制御システ
ム１０は、プロセッサーユーザー１２．１３及び入出力
装置１６による相互通信母線１４の使用を制御する。情
報は、トランザクションと呼ばれる予じめ定められた関
連する順次又は並列オペレーションにて相互通信母線上
で転送される。

他のプロセッサーのキャッシュメモリーへの読みとり又
は書込み、割込みの肯定応答及に入出力装置への読みと
り又は書き込みといった個別のオペレーションをもつ複
数のタイプのトランザクションがあってよい。いくつか
のトランザクション特に割込み肯定応答やメモリー読取
りは１人のユーザーにより開始され、他のユーザーから
の応答を特徴とする 特に第１図に示されているアクセス制御システムｌＯに
は、チャンネル、制御母線２２及び母線システムクロッ
ク２３を有する実行順位指定母線２１が含まれている。

母線システムクロックは、母線システム全体を同期化す
る最終的時間増分を規定するタイミング信号を全ての母
線ユーザーに対し生成し伝幡させる。クロックは全ての
母線端末に対し、その立上りエツジが新しい時間増分の
開始を規定しているような一次周期信号（Ａクロック）
を伝幡させる。クロックは又、各時間増分の終りに向か
う１時刻を規定する立上りエツジをもつ、Ａクロックか
ら移相された二次信号（Ｂクロック）をも伝幡させる。

Ｂクロックは一般に、伝帳過度現象が静まった後信号を
ラッチ（回路）に許容するのに用いられる。クロック信
号は第５図に示されている。

代表的ユーザー１２は、母線要求ライン１９、応答準備
完了ライン５０、許諾ライン２０、及び応答使用可能ラ
イン５１により、結びつけられたアクセス制御装置１７
ならびに相互通信母ｖＡ１４、制御母線２２及び母線シ
ステムクロック２３に接続される。アクセス制御装置１
７は直接制御母線２２及び母線システムクロック２３に
接続され、又相互接続キー２４を通して実行順位指定母
線２１に接続されている。ユーザー１２はそのアクセス
制御装置１７と共に相互接続キー２４、初期設定キー３
８及び相互通信母線１４に標準ボート４７を通して接続
されている。ユーザー１３及び入出力装置１６を含むそ
の他のユーザーは、ユーザー１２と同様に接続されてい
る。

アクセス制御装置１７には、伝送ライン２５、（ｎ−１
）個のモニターライン２６、制御回路２７、駆動回路２
８、優先順位状態記憶装置２９、実行順位指定論理３０
、許諾ラッチ３７を伴うアクセス許諾回路３１、更新回
路３２、無送信権請求回路３３、初期設定ゲート３９及
び更新ゲート３４が第２図に示されているように相互接
続されて含まれている。

優先順位状態記憶装置２９及び実行順位指定論理３０の
詳細は第３図に示されている。優先順位状態記憶装置２
９には、できればフリップフロップであると有利である
（ｎ−１）個の２状態記憶素子３５が含まれている。記
憶素子３５がら出力は並行して（ｎ−１）個のＡＮＤゲ
ートへと通る。

モニターライン２６も又並行してＡＮＤゲートまで通る
。ＡＮＤゲート３６の出力は、図示されているとおり伝
送ライン３５上で信号Ｔと組合わさり信号Ｐを生成する
。

特に第７図に示されている更新回路３２は、２状態記憶
素子３５の各々のセット入力端に伝送ライン２５を接続
しモニターライン２６をそれぞれ記憶素子３５の各々の
リセット入力端に接続する。

これらの接続は更新ゲート３４を通して行なわれる。初
期設定キー３８からの出力ライン４０は初期設定ゲート
３９を通して記憶素子３５のセフ）及びリセット入力端
に接続される。

制御回路２７には、アクセス制御装置１７のオペレーシ
ョンを制御し相互通信母線上に起こっていることをトラ
ッキングする循環状態マシンが含まれている。この状態
マシンのオペレーションは第６図に示されており、シス
テムオペレーションと関連してさらに詳述される。

アクセス制御装置１８及び付加的なアクセス制御装置は
、アクセス制御装置１７と同じである。

システムのオペレーションに目を向けてみると、ユーザ
ーは、標準的に自分自身の局所的キャッシュメモリーを
用いて、又、母線又はその他のユーザーのものではない
自身の同期化クロックを用いて、はぼ独立的に処理命令
を操作する。時として、実行された計算が、他のシステ
ムコンポーネントとの情報交換を行なうべく要求を生成
することがある。情報交換を要求する典型的な事象は、
ユーザーのキャッシュメモリー内に記憶されたデータに
対する必要性、他のユーザーメモリーに記憶されたデー
タを更新する必要性そして、割込みを処理するため入出
力装置から情報を得る必要性、である。情報は、１トラ
ンザクシヨン内で相互通信母線上で交換される。数タイ
プのトランザクションがありうるが、各々は、どの母線
コンポーネント上でどんな順序で何が伝送されるかを規
定する定まった書式を有することになる。ここで説明さ
れているシステムにおいては、書式は、トランザクショ
ンタイプを識別する信号が制御母線上を通り、アドレス
やデータといった詳しい情報が相互通信母線上を通るこ
とを要求している。ユーザーは、母線システム上で通信
する必要がある場合、トランザクションを保守するため
化カバソファに情報をロードし、次にそのアクセス制御
装置１７に対して、それが相互通信母線の使用を求めい
つでもトランザクションを開始することができる状態に
あることを示す母線要求信号Ｒを母線要求ライン１９上
で伝送する。許諾信号Ｇが許諾ライン２０上でアクセス
制御装置１７から受けとられたとき、ユーザーは母線ト
ランザクションを開始する。

ユーザーは又、他のユーザーにより開始されたトランザ
クションが、監視しているユーザーに応答を規定するよ
う要求していることを示す信号を検出するため母線をつ
ねに監視する。ユーザーはこのような信号を検出すると
、化カバソファに応答をロードし、これらのバッファが
準備完了状態にある場合にはライン５０上で応答準備完
了信号Ｒ′をその制御装置１７に発する。次に、ライン
５１上で応答使用可能信号Ｅがライン１５上で受けとら
れると、ユーザーは応答の伝送を開始する。

アクセス制御装置１７のオペレーションは、第６図に示
されているその状態マシンを参照して理解できる制御回
路２７によりＭｌ織されている。この状態マシンは、特
定の開始点熱（、ループを通って状態から状態へ移行す
る。これは１つの状態から次の状態へ、Ａクロックによ
りマーキングされた各々の時間増分の始まりで、転送す
る。

図の最上部のちょうど状Ｂｃに入ったばかりの点から状
態マシンのオペレーションを追っていくと便利である。

状Ｂｃに状態マシンが存在することは、回線争奪間隔を
規定し、この間隔の間、制御回路２７は活動状態のＣ信
号を発する。この信号は第２図に示されているように駆
動回路２８、アクセス許諾回路３１及び無送信権要求回
路３３に対し適用される。Ａクロックによりマーキング
された時間増分の終りにおいて、制御回路２７が無送信
権要求回路３３から無送信権要求信号Ｘを受けとった場
合、これは状ｐｃを再入力する；無送信権要求信号がな
ければ、これは状態Ｕに移行する。Ｃ及びクロック信号
は第５図に示されている。

状ＱＵに状態マシンが存在することは、使用信号間隔を
規定し、この間隔の間、制御回路２７は第５図に示され
ているように活動状態のＣ信号を発する。第２図に示さ
れているように、Ｃ信号はアクセス許諾回路３１に適用
されゲート３４を更新する。状態マシンがＵ状態に存在
する時間増分の間、制御回路は制御母線２２から、どの
タイプのトランザクションがユーザーの１人１２により
開始されているかを示す信号を受けとる。これらの受け
とった信号に従って、期間の最後に状態マシンは、それ
ぞれ予じめ規定されたトランザクションタイプの１つに
相当するＺと呼ばれる複数のトランザクション完了状態
の１つに分岐する。

トランザクションタイプＡ、Ｂは、開始しているユーザ
ーから入出力装置へのデータの転送の実行といったかな
り単純なトランザクションの代表的なものである。これ
より長く複雑なトランザクションも規定でき、トランザ
クションタイプＣで例示されているように使用されうる
。全てのトランザクションについて、状態マシンは、進
行中の特定のトランザクションを完成させるのに必要と
なるに応じて一つの連続したトランザクション完了状態
チェーンを通して続行する。状態マシンは、自らがフォ
ローとしているいずれかのチェーンの最後に達すると、
状態Ｃに復帰しもう１つの回線争奪間隔を開始する。

タイプＤの分岐チェーンは、本発明に特に関連するもの
である。このようなトランザクションの一例としては、
プロセッサのユーザーが割込みを保守し必要とされる情
報を得るためタイプＤのトランザクションを開始する場
合に起こりうる割込み肯定応答トランザクションがある
。タイプＤのトランザクションに従った分岐の時点で、
状態マシンは状態Ｃ′を入力する。状態Ｃ′に状態マシ
ンが存在することは、応答送信権要求間隔を規定し、こ
の間隔の量制御回路２７は、活動状態のＣ′信号を発す
る。この信号は第２図に示されているように駆動回路２
８、アクセス許諾回路３１及び無送信権要求回路３３に
適用される。

状態Ｃ′での存在に対する時間増分の終わりにおいて（
Ａクロックによりマーキングされる）制御回路２７が無
送信権要求回路３３からの無送信権要求信号Ｘを受けと
った場合、これは状態Ｃを再入力する；無送信権要信号
が無い場合、これは状Ｂｖへと移行する。

■状態に状態マシンが存在することは、応答使用可能間
隔を規定し、この間隔の間、制御回路２７はＶ信号を発
する。この信号は、第２図に示されているようにアクセ
ス許諾回路３１に適用される。

■状態でのその周期の終りにおいて、状態マシンは第６
図の最上部に示されている状Ｂｃに戻る。

制御回路２７は又、いずれの状態の間にでも制御母線か
ら受けとられる「待機」信号に対して応答性をもち、状
態マシンに次の状態に進むのではなくむしろ１つの状態
マシンを再入力させる。この特長により、標準的なトラ
ンザクションのベースについていく準備が整っていない
ユーザーは、制御母線上で待機信号を伝送することによ
り全ての制御装置内の状態マシンの前進を遅らせること
ができる。

状態マシンのオペレーションは制御母線から受けとられ
た信号により左右されるが、ユーザーがこれらの信号を
発信する先については重要視しない。その結果として、
複数のアクセス制御装置の状態マシンは、相互通信母線
の状態についての独立したしかし同一の調和のとれたレ
コード内にある。

ここで制御回路により発せられた信号とアクセス制御装
置のその他の素子の相互作用について考えてみる。この
論述を簡単なものにするため、（ｎ−１）本のモニター
ライン上の信号をＭｉ　と呼びｉは１から（ｎ−１）ま
で変わるものとする。

記憶素子３５の信号は、ＡＮＤゲート３６のうち同じも
のに接続゛されたモニターラインのものに一致する記憶
素子の指標を伴いＳｉ　と呼ぶ。

回線争奪間隔の間に制御回路により発せられたＣ信号が
制御回路２８に適用されると、これは、ユーザー１２が
自ら相互通信母線の使用を求めていることをライン１９
上で信号送りした場合、母線の回線争奪信号を相互接続
キー２４を通してこのユーザーと結びつけられた実行順
位決定母線チャンネルへ伝送させることになる。

同様に回線争奪間隔の間、実行順位決定母線上に伝送さ
れた回線争奪信号は、実行順位指定論理３０に適用され
、ここでこれらは優先順位状態記憶装置２９からの信号
で論理的に解析され、二一ザ−１２が支配的優先順位を
有するか否かについて示す信号Ｐを生成する。実行順位
指定母線チャンネル上の活動状態条件を１として非活動
状態条件を０とし、優先順位状態記憶装置の記憶素子Ｓ
ｉの２状態が同様に呼称されるとすると、実行順位指定
論理の論理オペレーションは、モジューロ２演算の形で
以下のように記すことができる：Ｐ＝Ｔ（Ｍ＋Ｓ＋”ｌ
）（ＭｚＳｚ　＋１）・・・・・・（Ｌ　−１ｓｆｉ　
−＋　”　１）。

Ｃ信号はアクセス許諾回路３１に適用されたＢクロック
と共に、回線争奪間隔の後半の間許諾ラッチ３７へのＰ
信号の捕捉を実行する。実行順位指定母線からの回線争
奪信号は又無送信権要求回路３３へ適用されここで解析
され、その結果はＣ信号及びＢクロックの適用によりＸ
信号として発せられる。Ｘ信号は制御回路２７に、直ち
に回線争奪間隔を再開するための基準を提供する。

使用信号間隔の間に制御回路により発せられるＵ信号は
アクセス許諾回路３１に適用され、許諾ラッチ３７から
のＷ信号が断定された場合、これはＣ信号をライン２０
上でユーザー１２に送らせることになる。一方Ｇ信号は
、駆動回路２８からのＴ信号の発信をひきおこす。Ｕ信
号はＢクロックと共に、更新ゲート３４に適用され、使
用信号間隔の後半の間借先順位記憶素子の更新を実行さ
せる。

制御回路２７は、制御母線上で受けとられる初期設定信
号に対しても応答性をもち、初期設定キー３８から優先
順位状態記憶装置２９までの初期設定ゲート３９を通し
ての信号の転送を使用可能にする。

応答送信権要求間隔の量制御回路により発せられたＣ′
倍信号駆動回路２８に適用されると、これは、ユーザー
が自ら相互通信母線上でいつでも応答できる状態にある
ことを示す応答準備完了信号Ｒ′をライン５０上で送っ
た場合、相互接続キー２４を通して応答送信権要求信号
をユーザーと結びつけられた実行順位指定母線チャンネ
ルへ伝送させることになる。

同様に応答送信権要求間隔の間に、実行順位指定母線上
に伝送された応答送信権要求信号は実行順位指定論理３
０に適用され、ここでこれらは優先順位状態記憶装置２
９からの信号で論理的に解析され、ユーザー１２が支配
的な優先順位を有するか否かを示す信号Ｐを生成する。

この解析は、回線争奪間隔に関連して記述されてきたと
おりである。

応答使用可能間隔の間に制御回路により発せられた■信
号はアクセス許諾回路３１に適用され、許諾ラッチ３７
からのＷ信号がこの時定で断定されたならば、これはＥ
信号をライン５１上でユーザー１２に送らせることにな
る。

ここで、複数のアクセス制御装置が互いに作用し合う大
域的な組織を考えてみる。複数の制御装置が全て構造、
操作上同じであることに留意されたい。制御装置間の唯
一の相異点は、それを通して制御装置が実行順位指定母
線に接続されている相互接続キー、優先順位状態記憶装
置の情報の内容そして優先順位状態記憶装置の初期値を
設定する初期設定キーにある。

相互接続キー２４は、実行順位指定母線２１を、特に第
４図に示されているように、アクセス制御装置１７と相
互接続する。全て似通っている制御装置１７とは対照的
に、相互接続キー及び初期設定キーは異なるものであり
、大域的ベースで１つのパターンに組織されている。各
々のキーはその母線側に、ｎ個の実行順位指定母線チャ
ンネル（これはＡＩ、Ａｔ・・・・・・Ａ７と呼ばれる
）に接続されているｎ個の接続部を有している。各々の
相互接続キーはその制御装置側において伝送ライン２５
　（信号Ｔ）及びその付随する制御装置の（ｎ−１）本
のモニターライン２６　（信号Ｍｉ）に接続している。

第１の相互接続キー（Ｋ、と呼ばれる）は、Ａ、をその
伝送ラインに接続し、Ａ１以外の（ｎ−１）個の母線チ
ャンネルをその制御装置の（ｎ−１）本のモニターライ
ンに接続する内部接続部分を有している；第２の相互接
続キー（Ｋ２）は、Ａ２を伝送ラインに接続しＡ２以外
の（ｎ−１）個の母線チャンネルをその制御装置の（ｎ
−１）本のモニターラインに接続する内部接続部分を有
する。そしてこれが相互接続キー全体にわたって同様に
つづく。特に、各制御装置の伝送ラインはキー（Ｋｉ　
）を通して個別の母線チャンネルＡｉに接続されている
。接続図は、第８図に示されている。

特に第４図に示されているような初期設定キー３８は、
初期設定ゲート３９を通して優先順位状態記憶装置２９
の記憶素子３５のセット及びリセット入力端に、直接又
は逆の順序で適用される電源（０及び＋）からの信号を
生成する。

第１の初期設定キー（Ｉｉ）（アクセス制御装置ｌ及び
相互接続キー（Ｋ、）と結びつけられている）において
、接続部分は、記憶素子の全てのリセット入力端に十電
圧を適用しそのいずれのセット入力端にもこれを適用せ
ず、こうしてアクセス制御装置１の初期設定ゲート３９
がこれらの信号を許容したときその記憶素子全てが０に
リセットされることになるようなものである。

第２の初期設定キーＩ２においては、接続部分は、第１
の記憶素子のセット入力端及びより高い指標のついた記
憶素子全てのリセット入力端に＋の電圧を加えこうして
アクセス制御装置２の初期設定ゲート３９がこれらの信
号を許容したときその記憶素子のうち第１のものが１に
セットされ、より高い指標をもつ記憶素子がＯにリセッ
トされることになるようなものである。（記憶素子の指
標付けは、相互接続キーの論述の際に割当てられたよう
な、結びつけられたモニターライン及び信号のものと同
じである）。

第３の初期設定キーにおいて、接続部分は、第１及び第
２の記憶素子のセット入力端及びそれ以上高い指標のつ
いた記憶素子の全てのリセット入力端に十の電圧を加え
、こうしてアクセス制御装置３の初期設定ゲート３９が
これらの信号を許容したときその記憶素子のうち第１及
び第２のものが１にセットされそれ以上の指標のついた
記憶素子が０にリセットされることになるようなもので
ある。

接続パターンは、それ以下になると十の電圧がセット入
力端に加えられる切替え位置がより高い指標づけの初期
設定キーについて徐々に増大していく状態で、より高い
指標づけの初期設定キーへと続く。ｎ番目の初期設定キ
ーが最高の指標のついた記憶素子より上の切替え位置を
もつと、その結果としてその記憶素子全てがセットされ
ることになる。−船釣なパターンは以下の表に示されて
いる。

処　キー　　　　　　　の　　え ｎ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｎ　−
本発明のオペレーションの大域的様相を論述する目的で
、単一の制御装置の内部オペレーションについて論述す
る際に用いられたものではなく優先順位状態記憶装置２
９の記憶素子の信号を識別するために異なる規則を用い
るのが適当と思われる。記憶素子信号は、実行順位指定
母線に対するその接続部に基いて呼称される。各々の記
憶素子は２つの異なるチャンネルとく異なる形で）結び
つけられている。記憶素子信号はＳｉｊと呼称され、こ
れは、それがその相互接続キーを通して母線チャンネル
Ａｉに接続されているＴラインを有するアクセス制御装
置内にあり、チャンネルＡｊ　と同じＡＮＤゲート３６
に接続されることによりチャンネルＡｊ　と結びつけら
れているということを意味している。ＡＮＤゲート３６
はＴと同じ母線チャンネルに接続されることが全く無い
ため、Ｓｉｊはｊに等しくない条件ｉにより制約されて
いる。

各々の制御装置の優先順位状態記憶装置内に記憶されて
いる信号は主として他の各々の制御装置に対するその制
御装置の現優先順位を示している。

すなわち、Ｓｉｊが１である場合、これは制御装置１に
対して制御装置３が支配的優先順位を有することを示す
。いかなる値の組合せも単一の制御装置の（ｎ−１）個
の記憶素子内におこりうるが、ｎ（ｎ−１）個のシステ
ム素子の値の大域的組合せ全てが、制御装置の秩序立っ
た優先順位づけと矛盾しないものであるとはかぎらない
。制御装置の秩序立った優先順位づけを反映するため記
憶装置が満たさなくてはならない大域的条件は、Ｓｉｊ
がＳｊｉと等しくなく、いずれかの制御装置の記憶装置
内のものの数が他のいずれの装置内のものとも異なると
いうことである。初期設定キーの組織は、オペレーショ
ンの始めでこれらの条件が満たされているようにし、相
互接続キーの組織は全ての更新用変更が必要とされる条
件を維持するようにする。

システムの見地からみると、各々の制御装置はその優先
順位記憶装置においてその他の各制御装置に対するその
優先順位状態をトラッキングする。

その後回線争奪間隔の初めにおいて各々の制御装置は、
相互通信母線上でのトランザクションの開始を求める場
合、その固有の実行順位指定チャンネル上での伝送によ
り（すなわちその相互接続キーを通しての接続によりそ
れが唯−結びつけられているチャンネル）、その他の全
ての装置に対し送信権要求を公表する。回線争奪間隔の
終りに向って、各々の制御装置はその実行順位指定論理
を通して送信権要求信号を解析し、どの制御装置に相互
通信母線へのアクセスが許諾されるべきかを決定する。

連続する使用信号間隔において、アクセスの許諾を受け
た送信権を要求している制御装置は、そのユーザーが相
互通信母線上でトランザクションを開始できるようにし
、又、その独自のチャンネル上でＴ信号を発することに
よってその他の全ての制御装置に対しこの使用について
告げる。使用信号間隔の終りに向けて（Ｂクロックの時
点で）、どの制御装置が相互通信母線を使用したかを示
す信号が実行順位指定母線上で更新ゲートを通して送ら
れ、優先順位レコードを更新するのに用いられる。使用
中の制御装置は、その地金ての制御装置が今それを支配
していることを示すためそのレコードを修正する；使用
中でない各々の制御装置は、使用中の制御装置が現在そ
れ自身に従属していることを記録する。これらの修正の
結果、最後に使用していた制御装置はその前の位置から
優先順位の最下位まで動かされることになり、そうでな
ければ優先順位は無変更のまま置かれる。

システムオペレーションはこうしてトランザクションの
最後の開始者を優先順位ラインの最後に行かせるという
ポリシーを実施する。

応答を必要とし単数、複数又はｎ個の有資格応答者があ
りうるような成る種のトランザクションを扱う場合、各
々の有資格応答者が自らがその独自の実行順位指定チャ
ンネル上での応答送信権要求信号の伝送により応答する
準備ができていることを示す１つの応答送信権要求間隔
が起こる。この応答送信権要求間隔の間に実行順位指定
母線上に置かれるこれらの信号は全て解析され、送信権
要求を行なっている応答者がいるか否か、もしいるなら
ばどれが優先順位をもっているかを決定する。有資格応
答者がいない場合、システムは遅延なく新しいトランザ
クションのための回線争奪を再開する；単数又は複数の
有資格応答者がいる場合、そのうちの１つが応答をする
よう使用可能状態にされる。応答送信権要求間隔の間の
オペレーションは、回線争奪間隔中のもののパターンに
従い、同じアクセス制御装置回路を用いて経済的利点を
得る。応答のための送信権要求が全く無い場合新しいト
ランザクションのための一次回線争奪を直ちに再開する
ことにより、システムは、決してやってこない答えを持
って母線を占有するのを避ける。

応答送信権要求オペレーションは、優先順位記憶装置情
報の修正を行なわず、従って１トランザクシヨンを開始
する上で最も古いユーザーに優先順位を付与する優先順
位ポリシーと干渉しない。

前述の説明の大部分において、ユーザーの定数全てが相
互通信母線の使用に対し送信権要求を行なっているとい
うこと、すなわちｎ本の実行順位指定チャンネルをもつ
システムについてｎ名の積極的に送信権要求するユーザ
ーがいるということが仮定された。ｎ名より少ないユー
ザーしかいない場合又はトランザクションに参加してい
るがいかなるトランザクションも開始はしない受動的な
ユーザーがいく人かいる場合でも、システムは同様にう
まく作動する。このような場合、受動的又は存在しない
ユーザーの名目優先順位は最上位にもち上がるが、これ
らのユーザーは相互通信母線に対し決して送信権要求し
ないので、母線許諾はつねに最高位の送信権要求中のユ
ーザーに対して行なわれる。

上述のシステムは、制御装置が同一であるために相互通
信母線上の動作中のユーザーの互換性を容易にする。こ
うして１つの相互通信母線は、１つの制御装置及びユー
ザーを接続することのできる標準ポートで終結する唯一
の接続及び初期設定キーを伴って設計されてもよい、異
なる機能をもつユーザーはこのとき、いずれのボートに
でも差別無く連結されうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に基づく相互通信母線の複数の母線ユ
ーザーによる応答を制御するアクセス制御システムを概
略的に示している。 第２図は、第１図の応答制御システムにおいて用いられ
るアクセス制御装置をブロックダイヤグラムの形で示し
ている。 第３図は、第２図のアクセス制御装置内で用いられる優
先順位状態記憶装置及び実行順位指定論理の詳細を示し
ている。 第４図は、第１図のアクセス制御装置内で用いられる相
互接続キーの構造を詳細に示している。 第５図は、第１図のアクセス制御装置内で用いられるタ
イミング信号を示している。 第６図は、本発明で用いられる状態マシンのオペレーシ
ョンを示している。 第７図は、第２図のアクセス制御装置の更新回路の接続
を示している。 第８図は、第１図のアクセス制御システムの相互接続キ
ーの接続図を示している。 主要な構成要素の番号 １０−アクセス制御システム、 １２．１３−プロセッサーユーザー １４−母線、　　　　　　１６−入出力装置、１．２．
３．１７．１８−アクセス制御装置、１９−母線要求ラ
イン、２０−許諾ライン、２１−実行順位指定ライン、 ２２−直接制御母線、 一母線システムクロック、 一相互接続キー　　２５−伝送ライン、−モニターライ
ン、２７−制御回路、 −駆動回路、 一優先順位状態記憶装置、 一実行順位指定論理、 一アクセス許諾回路、３２−更新回路、−無送信権請求
回路、３４−更新ゲート、−２状態記憶素子、　３６−
ＡＮＤゲート、−許諾ランチ、　　　３８−初期設定キ
ーー初期設定ゲート、　４〇−出力ライン、−状態マシ
ン、　　　　５０．５１−ライン。 手 続 補 正 書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和６３年特許願第２９４４５１号 ３、　Ｍｆ正をする者 事件との関係 出 願人 ４、代 理 人 ５、補正命令の日付 −Ｆ１年３Ｒｑｒｓ （１句会！−きと３ｔ！１よし）

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）以下の段階を含む、母線ユーザー間の規定のトラ
   ンザクションにおいて情報の転送を提供する相互通信母
   線に対する複数（Ｐ）の母線応答者による応答を制御す
   るための方法： 前記応答者の各々と通信するｎ個のチャンネル（ｎはＰ
   以上である）をもつ実行順位指定（仲裁）母線を提供す
   る段階； 各応答者を前記チャンネルのうちの別々のものと結びつ
   ける段階； 各応答者について、他の各々の応答者に対する結びつけ
   られた応答者の現在の優先順位状態を示す優先順位状態
   レコードを維持する段階； 前記相互通信母線上で、要求された応答を規定するトラ
   ンザクションを開始する段階；応答送信権要求間隔を規
   定し、その中でそのとき応答資格を有する前記応答者の
   各々からその結びつけられたチャンネル上で１応答送信
   権要求信号を伝送する段階； 各応答者について応答送信権要求信号の解析を行ない応
   答者が応答のための支配的優先順位を有するか否かを確
   認する段階； 相互通信母線上で応答する支配的優先権をもつというこ
   とが前記解析で示された応答者を、使用可能な状態にす
   る段階。
2. （２）前記、各々の特定の応答者の前記優先順位状態レ
   コードがそれ独自の（ｎ−１）個の２状態記憶素子セッ
   ト内に維持されており、記憶素子状態は０又は１と呼称
   され、各々の記憶素子はそれぞれ特定の応答者と結びつ
   けられていないチャンネルの各々に関連していること、
   ならびに前記解析は以下の論理関数を用いて応答するこ
   とについての支配的優先順位を特定の応答者が有するか
   否かを確認することを特徴とする、請求項１に記載の方
   法： Ｐ＝Ｔ（Ｍ＿１Ｓ＿１＋１）（Ｍ＿２Ｓ＿２＋１）……
   （Ｍ＿ｎ＿−＿１、Ｓ＿ｎ＿−＿１＋１）なお式中、Ｔ
   は特定の応答者と結びつけられた実行順位指定母線チャ
   ンネルからの０又は１の信号を表わし、Ｍ＿ｉは特定の
   応答者と結びつけられていないｉ番目のチャンネルから
   の０又は１の信号を表わし、Ｓ＿ｉは特定の応答者の記
   憶素子からの０又は１の信号を表わし、示されているオ
   ペレーションはモジューロ２演算である。
3. （３）前記、２状態記憶素子の状態の値は、ｊ番目の応
   答者と関係しｉ番目の応答者と結びつけられたセット内
   の２状態記憶素子の値がｉ番目の応答者と関係しｊ番目
   の応答者と結びつけられたセット内の２状態記憶素子の
   値に等しくなく、各応答者の優先順位状態レコード内の
   １の数が異なるものであるようなものであることを特徴
   とする、請求項２に記載の方法。
4. （４）前記、応答送信権要求間隔の間いかなる応答送信
   権要求信号も出されない場合直ちにもう１つのトランザ
   クションを再開する段階が含まれていることを特徴とす
   る、請求項３に記載の方法。
5. （５）以下の段階を含む、相互通信母線の秩序だった使
   用を提供するため規定されたトランザクションにおいて
   ユーザー間の情報転送を提供する相互通信母線への複数
   （Ｐ）の母線ユーザーによるアクセスを制御する方法： 前記ユーザーの各々と通信するｎ個のチャンネル（ｎは
   Ｐ以上である）をもつ実行順位指定母線を提供する段階
   ； 各ユーザーを前記チャンネルのうちの別々のものと結び
   つける段階； 各ユーザーについて、他の各々の応答者に対する結びつ
   けられた応答者の現在の優先順位状態を示す優先順位状
   態レコードを維持する段階； 前記相互通信母線上で、要求された応答を 規定するトランザクションを開始する段階；回線争奪間
   隔を規定し、その中でそのとき 前記相互通信母線の使用を求めている前記ユーザーの各
   々からその結びつけられたチャンネル上で母線回線争奪
   信号を伝送する段階；各ユーザーについて、前記母線回
   線争奪信 号の回線争奪解析を行ない、そのユーザーが支配的な優
   先順位を有するか否かを確認する段階； 支配的優先順位を有することが前記回線争奪解析により
   示されたユーザーに対して相互通信母線へのアクセスを
   許諾する段階； 使用信号間隔を規定し、その中でそのとき前記相互通信
   母線を用いているユーザーのいずれかからその結びつけ
   られたチャンネル上で使用中信号を伝送する段階； 前記使用信号間隔の間各々のユーザーについて前記使用
   中信号の使用中解析を行ない、それをベースとして各ユ
   ーザーの前記優先順位レコードを更新する段階； 応答送信権要求間隔を規定し、その中でそのとき応答資
   格を有する前記応答者の各々からその結びつけられたチ
   ャンネル上で応答送信権要求信号を伝送する段階； 各応答者について前記応答送信権要求信号の解析を行な
   い、その応答者が応答のための支配的優先順位を有する
   か否かを確認する段階； 相互通信母線上で応答するための支配的優先順位を有す
   ることが前記解析により示された応答者を使用可能な状
   態にする段階。
6. （６）前記、特定の各々の応答者の前記優先順位記録が
   その独自の（ｎ−１）個の２状態記憶素子セット内に維
   持されており、記憶素子状態は０又は１と称され、各々
   の記憶素子はそれぞれ特定の応答者と結びつけられてい
   ないチャンネルの各々に関係すること、ならびに前記解
   析は以下の論理関数を用いて特定の応答者が応答のため
   の支配的優先権を有するか否かを確認することを特徴と
   する、請求項５に記載の方法： Ｐ＝Ｔ（Ｍ＿１Ｓ＿１＋１）（Ｍ＿２Ｓ＿２＋１）……
   （Ｍ＿ｎ＿−＿１Ｓ＿ｎ＿−＿１＋１）なお式中、Ｔは
   特定の応答者と結びつけられた実行順位指定母線チャン
   ネルからの０又は１の信号であり、Ｍ＿ｉは特定の応答
   者と結びつけられていないｉ番目のチャンネルからの０
   又は１の信号であり、Ｓ＿ｉは特定の応答者のｉ番目の
   記憶素子からの０又は１の信号を表わし、示されている
   オペレーションはモジューロ２演算である。
7. （７）前記、２状態記憶素子の状態の値は、ｊ番目の応
   答者に関係しｉ番目の応答者と結びつけられたセット内
   にある２状態記憶素子の値がｉ番目の応答者に関係しｊ
   番目の応答者と結びつけられたセットの中の２状態記憶
   素子の値と等しくなく、各応答者の優先順位状態レコー
   ド内の１の数は異なっているようなものであることを特
   徴とする、請求項６に記載の方法。
8. （８）前記、応答送信権要求間隔の間にいかなる応答送
   信権要求信号も出されなかった場合、直ちにもう１つの
   トランザクションを再開する段階を含むことを特徴とす
   る、請求項７に記載の方法。
9. （９）以下のものを含む、規定のトランザクションにお
   いて母線ユーザー間の情報転送を提供する相互通信母線
   に対する複数（Ｐ）の応答者による応答を制御するため
   の応答制御システム：ｎ個のチャンネルをもつ実行順位
   指定母線 （ｎはＰ以上である）； 各ユーザーに結びつけられたアクセス制御装置； 時間増分を規定する共通のクロック信号を前記アクセス
   制御装置の各々に分配する母線システムクロック； その結びつけられたアクセス制御装置を前記実行順位指
   定母線に接続する前記アクセス制御装置の各々に結びつ
   けられた相互接続キー； において、前記アクセス制御装置には以下のものが含ま
   れていること： その結びつけられたユーザーに接続している応答準備完
   了ライン； その結びつけられたユーザーに接続している応答使用可
   能ライン； 前記結びつけられた相互接続キーに接続されている伝送
   ライン； 前記結びつけられた相互接続キーに接続されている（ｎ
   −１）本のモニターライン； 前記共通のクロック信号を受けとり、応答送信権要求間
   隔を規定する信号を生成する制御回路； 前記応答送信権要求間隔の間に前記伝送ライン上で応答
   送信権要求信号を生成するため前記応答準備完了ライン
   上の前記結びつけられたユーザーからの応答準備完了信
   号に対し応答性をもつ駆動回路； その一方の状態が０と称されもう一方の状態が１と称さ
   れるような、モニターラインの各々とそれぞれ結びつけ
   られた（ｎ−１）個の２状態記憶素子を含む優先順位状
   態記憶装置； 以下の論理オペレーションを実施することにより前記実
   行順位指定論理により生成されている、結びつけられた
   ユーザーが支配的優先順位を有するか否かを示す優先順
   位信号（Ｐ）を前記応答送信権要求間隔の間に生成する
   ため、前記伝送ライン及びモニターライン及び前記優先
   順位状態記憶装置からの信号に対し応答性をもつ実行順
   位指定論理； Ｐ＝Ｔ（Ｍ＿１Ｓ＿１＋１）（Ｍ＿２Ｓ＿２＋１）……
   （Ｍ＿ｎ＿−＿１Ｓ＿ｎ＿−＿１＋１）（なお式中、Ｍ
   ＿ｉはｉ番目のモニターラインからの信号を表わし、Ｓ
   ＿ｉはｉ番目の記憶素子からの信号を表わし、Ｔは伝送
   ラインからの信号を表わし、示されているオペレーショ
   ンはモジューロ２演算である。） 前記結びつけられたユーザーが前記相互通信母線上で応
   答できるようにする応答使用可能信号を前記応答使用可
   能ライン上で発するため前記優先順位信号に対し応答性
   をもつアクセス許諾回路； ならびに、前記相互接続キーは前記実行順位指定母線チ
   ャンネルの１つと各々別々に結びつけられており、その
   結びつけられた実行順位決定母線チャンネルと、結びつ
   けられたアクセス制御装置の伝送ラインの間の相互接続
   及び結びつけられていない母線チャンネルとその結びつ
   けられたアクセス制御装置のモニターラインの間の相互
   接続を提供していること、を特徴とする応答制御システ
   ム。
10. （１０）以下のものを含む、規定のトランザクションに
    おいて前記ユーザーの間の情報の転送を提供する相互通
    信母線に対する複数（Ｐ）の母線ユーザーによるアクセ
    スを制御するためのアクセス制御システム： ｎ本のチャンネルをもつ（ｎはＰ以上である）； 各ユーザーと結びつけられたアクセス制御装置； 各ユーザーをその結びつけられたアクセス制御装置に接
    続する母線要求ライン； 各アクセス制御装置をその結びつけられたユーザーに接
    続する許諾ライン； 時間増分を規定する共通クロック信号を前記アクセス制
    御装置の各々に分配する母線システムクロック； その結びつけられたアクセス制御装置を前記実行順位指
    定母線に接続する、前記アクセス制御装置の各々と結び
    つけられた相互接続キー； において、前記アクセス制御装置の各々には以下のもの
    が含まれること； 前記結びつけられた相互接続キーに接続された伝送ライ
    ン； 前記結びつけられた相互接続キーに接続された（ｎ−１
    ）本のモニターライン； その結びつけられたユーザーに接続する応答準備完了ラ
    イン； その結びつけられたユーザーに接続する応答使用可能ラ
    イン； 前記共通のクロック信号を受けとり、回線争奪間隔、応
    答送信権要求間隔及び使用信号間隔を規定する信号を生
    成する制御回路； 前記回線争奪間隔の間前記伝送ライン上で母線出力信号
    を生成するため前記母線要求ライン上の前記結びつけら
    れたユーザーからの母線要求信号に対し応答性をもち、
    前記応答送信権要求間隔の間前記伝送ライン上で応答送
    信権要求信号を生成するため前記応答準備完了ライン上
    の前記結びつけられたユーザーからの応答準備完了信号
    に対し応答性をもつ駆動回路； そのうち一方の状態が０と称されもう一方の状態が１と
    称されているようなそれぞれモニターラインの各々と結
    びつけられた（ｎ−１）個の２状態記憶素子を含んでい
    る優先順位状態記憶装置； 次の論理オペレーションを実施することにより実行順位
    指定論理により生成されている、結びつけられたユーザ
    ーが支配的優先順位を有するか否かを示す優先順位信号
    （Ｐ）を前記回線争奪間隔中に生成するため、前記伝送
    ライン及びモニターライン及び前記優先順位状態記憶装
    置からの信号に対し応答性をもつ実行順位指定論理： Ｐ＝Ｔ（Ｍ＿１Ｓ＿１＋１）（Ｍ＿２Ｂ＿２＋１）……
    （Ｍ＿ｎ＿−＿１Ｓ＿ｎ＿−＿１＋１）（なお式中、Ｍ
    ＿ｉはｉ番目のモニターラインからの信号を表わし、Ｓ
    ＿ｉはｉ番目の記憶素子からの信号を表わし、Ｔは伝送
    ラインからの信号を表わし、示されているオペレーショ
    ンはモジューロ２演算である）； 前記結びつけられたユーザーが前記相互通信母線上で１
    つのトランザクションを開始できるようにするアクセス
    許諾信号を前記使用信号間隔の間に前記許諾ライン上で
    発するため前記優先順位信号に対する応答性をもち、前
    記結びつけられたユーザーが前記相互通信母線上で応答
    できるようにする応答使用可能信号を前記応答使用可能
    ライン上で発するため前記優先順位信号に対する応答性
    をもつアクセス許諾回路； （なお前記駆動回路は、前記使用信号間隔中前記伝送ラ
    イン上で母線出力信号を生成するため前記アクセス許諾
    信号に対し応答性をもつ）； 前記使用信号間隔の間に前記優先順位状態記憶装置内に
    記憶された信号を見直すため前記伝送及びモニターライ
    ン上の信号に対する応答性をもつ更新回路； 前記相互接続キーの各々は前記母線チャンネルのうちの
    １つと別々に結びつけられ、その結びつけられた母線チ
    ャンネルとその結びつけられたアクセス制御装置の伝送
    ラインの間の相互接続ならびに結びつけられていない母
    線チャンネルとその結びつけられたアクセス制御装置の
    モニターラインの間の相互接続を提供していること、 ２状態記憶素子の状態の初期値を設定するための初期設
    定手段が含まれ、かかる初期値は、前記チャンネルのｊ
    番目に接続され前記アクセス制御装置のｉ番目のものの
    中の２状態記憶素子の値が前記チャンネルのｉ番目のも
    のに接続され前記アクセス制御装置のｉ番目のものの中
    の２状態記憶素子の値と等しくなく、制御装置の優先順
    位状態記憶装置内の１の数が異なっているようなもので
    あること、さらに 前記アクセス制御装置の各々において、前記更新回路は
    前記使用信号間隔の間前記伝送ライン上の信号に応答し
    て、前記（ｎ−１）個の２状態記憶素子全てを１にセッ
    トし、前記使用信号間隔の間前記（ｎ−１）本のモニタ
    ーラインのいずれかの上の信号に応答して相応する２状
    態記憶素子をゼロにセットすること、 を特徴とするアクセス制御システム。