JPH0689257A

JPH0689257A - バスブリッジの調停装置

Info

Publication number: JPH0689257A
Application number: JP23913492A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Toi; 哲也戸井
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1992-09-08
Filing date: 1992-09-08
Publication date: 1994-03-29

Abstract

(57)【要約】【目的】バスブリッジを介して接続されるバスにそれ
ぞれ接続されたマスタが、同時に相手側のバスの使用を
要求した際に生ずるデッドロックを回避する。【構成】第１のバス１１₁と第２のバス１１₂を接続
するバスブリッジの調停装置２１内の第１のバスインタ
フェース回路２２₁に接続された第１のバスアービタ２
５₁と、第２のバスインタフェース回路２２₂に接続さ
れた第２のバスアービタ２５₂の間には、選択レジスタ
２７が配置されている。ここには、バス１１₁等に接続
されたマスタがローカルバスを要求するか否かを表わし
た指示情報が変更可能な状態で格納されている。したが
って、マスタが外部のバスを要求したときにはローカル
バスと外部のバスの双方を同時に獲得したとき、そのマ
スタに使用権を与えることで、デッドロックを回避す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複数のバスを有する計算
機システムにおいて、バスを相互に接続するバスブリッ
ジでのバスの使用権調停のための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１は、バスブリッジにより２個のバ
スを接続した計算機システムの一例を表わしたものであ
る。この図で第１のバス１１₁と第２のバス１１₂は独
立しており、それぞれ第１のマスタ１２₁、１２₂、第
２のマスタ１３₁、１３₂、メモリ１４₁、１４₂およ
び入出力装置１５₁、１５₂のうち対応するものを接続
している。第１のバス１１₁と第２のバス１１₂の間に
は、これらを接続するためのバスブリッジ１７が配置さ
れている。

【０００３】このような計算機システムで、例えば第１
のマスタ１２₁がバスの使用を要求したとする。この時
点ではまだ第１のマスタ１２₁がアドレスを出力してい
ないので、例えば同一バス１１₁に接続されたメモリ１
４₁をアクセスするのか、第２のバス１１₂に接続され
たメモリ１４₂をアクセスするのかが分からない。そこ
で、従来では、このような場合に第１のマスタ１２₁の
要求に対して第１のバス１１₁のみの使用権が与えられ
るようになっていた。第２のバス１１₂側で、例えば第
１のマスタ１２₂がバスの使用を要求した場合も同様で
ある。

【０００４】このような状況下で、それぞれのバス１１
₁、１１₂の使用権を得た２つのマスタ１２₁、１２₂
が互いに自分のバス１１₁（１１₂）に接続されたメモ
リ１４₁（１４₂）をアクセスした場合には、特に問題
は発生しない。すなわち、一方の第１のマスタ１１₁は
自己のバス１１₁だけを使用してメモリ１４₁をアクセ
スし、他方の第１のマスタ１１₂も自己のバス１１₂だ
けを使用してメモリ１４₂をアクセスするからである。
ところが、互いに他方のバス１１₂、１１₁に接続され
たメモリ１４₂、１４₁を同時にアクセスするような場
合には、バスブリッジ１７が一方の使用中のバスに対し
て接続を試みることになって、互いに進展することので
きない状態、すなわちデッドロックに陥る可能性があっ
た。そこで、バス１１₁、１１₂に優先度を設定して、
このような問題の生じないようにしたバスブリッジの調
停装置が提案されるに至っている。

【０００５】図１２は、このような優先度を設定した計
算機システムにおけるバスの使用制御の様子を表わした
ものである。この提案では、優先度の低いバス（以下低
位バスという。）の使用権を獲得したマスタに対して
は、その獲得したバスを一旦開放させ、優先度の高いバ
ス（以下高位バスという。）側のマスタが要求するアク
セスを先に完了させるようにしている。そして、この後
に低位バス側のマスタが再度バスを獲得してアクセスを
完了させるようになっている。

【０００６】この図１２に示した例では、第１のバス１
１₁が高位バスであり、第２のバスが低位バスであると
する。第１のバス１１₁に接続された第１のマスタ１２
₁がバスの使用を要求すると（ステップＳ１０１）、バ
スブリッジ１７内の図示しない第１のバスアービタ(bus
-arbiter) はこれに対して許可を与える（ステップＳ１
０２）。この段階で第１のマスタ１２₁が第２のバス１
１₂のアドレスを第１のバスアービタに与え、第１のバ
スアービタはバスブリッジ１７内の同じく図示しない第
２のバスアービタに対して第２のバス１１₂の使用を要
求する（ステップＳ１０４）。

【０００７】ところで、第２のバス１１₂側では、その
第１のマスタ１２₂がステップＳ１０４の要求が行われ
る前に同様にバスの使用権を要求したとする（ステップ
Ｓ１０５）。この場合には、第２のバス１１₂側の第２
のバスアービタがこの第１のマスタ１１₂に許可を与え
る（ステップＳ１０６）。第１のマスタ１１₂がこれに
対して相手側の第１のバス１１₁のアドレスを送出した
とすると（ステップＳ１０７）、バス１１₁、１１₂の
使用について競合が生じることになる。

【０００８】しかしながら、第２のバス１１₂が低位バ
スなので、第２のバスアービタは第１のマスタ１１₂に
対して一時開放要求を行う（ステップＳ１０８）。第１
のマスタ１１₂がこれに応じて第２のバス１１₂の開放
を行うと（ステップＳ１０９）、第２のバスアービタは
これを基にして第１のバスアービタに対して第２のバス
１１₂の使用の許可を与える（ステップＳ１１０）。こ
れにより、第２のバス１１₂に対するアクセスが行われ
て（ステップＳ１１１）、第１のマスタ１２₁からメモ
リ１４₂に対するアクセスが実行される（ステップＳ１
１２）。メモリ１４₂へのアクセスに対する応答が第２
のバスアービタで受信されると（ステップＳ１１３）、
第２のバスアービタはこれを第１のバスアービタに伝達
し（ステップＳ１１４）、第１のバスアービタはこれを
第１のマスタ１２₁に伝達する（ステップＳ１１５）。

【０００９】第１のマスタ１２₁は、これを基にバス開
放を第１のバスアービタに伝達し（ステップＳ１１
６）、第１のバスアービタはこれを第２のバスアービタ
に伝達する（ステップＳ１１７）。これによって第２の
バスアービタは第１のバス１２₁が開放されたことを知
り、第１のマスタ１２₂に対して再度、使用の許可を与
える（ステップＳ１１８）。第１のマスタ１２₂がこの
段階で再度、第１のバス１１₁のアドレスを送出すると
（ステップＳ１１９）、第２のバスアービタは第１のバ
スアービタに対して第１のバス１１₁の使用を要求する
（ステップＳ１２０）。

【００１０】第１のバスアービタがこれに対して許可を
与えると（ステップＳ１２１）、第２のバスアービタか
ら第１のバスアービタに対してアクセスが行われ（ステ
ップＳ１２２）、対象となるメモリ１４₁へのアクセス
が行われる（ステップＳ１２３）。アクセス完了によっ
てメモリ１４₁から第１のバスアービタに応答があると
（ステップＳ１２４）、この応答が第２のバスアービタ
を介して第１のマスタ１２₂に伝達される（ステップＳ
１２５、Ｓ１２６）。これによって、第１のマスタ１２
₂もバスの開放を行い、これが第１のバスアービタまで
伝達される（ステップＳ１２７、Ｓ１２８）。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図１２に示
した提案によれば、低位バスに接続されたマスタ（この
例では第１のマスタ１２₂）側では一度獲得したバスを
一旦開放し、高位バスに接続されたマスタ側での処理が
終了した時点で再度バスを獲得するといった複雑な制御
を必要とした。このために、制御回路のハードウェアが
増大し、高価となるばかりでなく、制御過程が複雑なた
めにパフォーマンスが低下するといった問題もあった。

【００１２】一方、特開平１−２０５３５６号公報で
は、双方のバス使用権を常に同時に獲得することが提案
されている。また特開昭６０−１３４３６３号公報で
は、高位バス側に接続されたマスタのみが同時に低位バ
スを獲得できるようにしている。しかしながら、このよ
うな提案によっても、以上説明したような従来の問題を
完全に解決することはできない。

【００１３】そこで本発明の目的は、複数のバスが接続
された構成の計算機システムで、バスブリッジを介して
接続される２つのバスにそれぞれ接続されたマスタが、
同時に相手側のバスの使用を要求した際に発生するデッ
ドロックを回避することできるバスブリッジの調停装置
を提供することにある。

【００１４】本発明の他の目的は、このようなデッドロ
ックを回避しながら、計算機システムのパフォーマンス
の低下を最小限に抑えることのできるバスブリッジの調
停装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、（イ）第１のバスと接続されそのインタフェースを
とる第１のバスインタフェース手段と、（ロ）この第１
のバスインタフェース手段と接続され第１のバスの使用
権を制御する第１のバスアービタと、（ハ）第２のバス
と接続されそのインタフェースをとる第２のバスインタ
フェース手段と、（ニ）この第２のバスインタフェース
手段と接続され第２のバスの使用権を制御する第２のバ
スアービタと、（ホ）第１および第２のバスインタフェ
ース手段と接続され第１および第２のバスの間でデータ
およびアドレスの伝達を行うバス情報伝達手段と、
（ヘ）第１または第２のバスに接続されたそれぞれのマ
スタについて、これらのバスのうちのアクセス対象が接
続されたいずれか一方のバスを明示してバスの要求を行
うアクセスバス明示要求機構と、これらのバスを明示せ
ずにバスの要求を行うアクセスバス非明示要求機構の２
つの機構のいずれを選択するかを指示情報として格納し
たレジスタと、（ト）各マスタによるバス使用のそれぞ
れの状況に応じて前記指示情報の切り替えを行う切替手
段とをバスブリッジの調停装置に具備させる。

【００１６】すなわち請求項１記載の発明では、２つの
バスにそれぞれ専用のバスアービタを設けるとともに、
これらのバスアービタの動作モードを制御するためのレ
ジスタを設けている。第１および第２のバスアービタ
は、このレジスタにセットされた指示情報によって、そ
れぞれのマスタがローカルバス（自己の接続されたバ
ス）のみのアクセスを要求しているのか、バス情報伝達
手段を介して他方のバスのアクセスを要求しているのか
を判断することができる。そして、後者の場合には相手
側のバスのバスアービタにもバス要求信号を出力するよ
うにして、バスの使用についての調停を図ることにして
いる。したがって、この請求項１記載のバスブリッジの
調停装置では、マスタのアクセスがローカルバスに限定
されたものか、あるいは他のバスをアクセスするものか
を事前にバスアービタに認識させることが可能であり、
バス使用権の獲得時に両方のバスを同時に獲得すること
ができるため、デッドロックの危険を回避することがで
きる。

【００１７】請求項２記載の発明では、（イ）第１のバ
スと接続されそのインタフェースをとる第１のバスイン
タフェース手段と、（ロ）この第１のバスインタフェー
ス手段と接続され第１のバスの使用権を制御する第１の
バスアービタと、（ハ）第２のバスと接続されそのイン
タフェースをとる第２のバスインタフェース手段と、
（ニ）この第２のバスインタフェース手段と接続され第
２のバスの使用権を制御する第２のバスアービタと、
（ホ）第１および第２のバスインタフェース手段と接続
され第１および第２のバスの間でデータおよびアドレス
の伝達を行うバス情報伝達手段と、（ヘ）第１または第
２のバスに接続されたそれぞれのマスタについて、これ
らのバスのうちのアクセス対象が接続されたいずれか一
方のバスを明示してバスの要求を行うアクセスバス明示
要求機構と、これらのバスを明示せずにバスの要求を行
うアクセスバス非明示要求機構の２つの機構のいずれを
選択するかを指示情報として格納したレジスタと、
（ト）各マスタによるバス使用のそれぞれの状況に応じ
て前記指示情報の切り替えを行う切替手段と、（チ）こ
の切替手段によってアクセスバス明示要求機構を選択し
たマスタがバスを要求したときにそのバスが獲得される
までこのマスタの接続されているバスを他のマスタが使
用できるように調停する調停手段とをバスブリッジの調
停装置に具備させる。

【００１８】すなわち請求項２記載の発明では、請求項
１記載の発明と同一の技術事項に更にバス一時開放手段
と、これによって開放されたバスを他のマスタが使用で
きるように調停する調停手段とを具備させている。この
ような請求項２記載の発明では、バス使用権の獲得時に
両方のバスを同時に獲得することができるため、双方の
バスがともに獲得されるまで、自己の側のバスを他のマ
スタに使用させることができる。

【００１９】請求項３記載の発明では、（イ）第１のバ
スと接続されそのインタフェースをとる第１のバスイン
タフェース手段と、（ロ）この第１のバスインタフェー
ス手段と接続され第１のバスの使用権を制御する第１の
バスアービタと、（ハ）第２のバスと接続されそのイン
タフェースをとる第２のバスインタフェース手段と、
（ニ）この第２のバスインタフェース手段と接続され第
２のバスの使用権を制御する第２のバスアービタと、
（ホ）第１および第２のバスインタフェース手段と接続
され第１および第２のバスの間でデータおよびアドレス
の伝達を行うバス情報伝達手段と、（ヘ）第１または第
２のバスに接続されたそれぞれのマスタについて、これ
らのバスのうちのアクセス対象が接続されたいずれか一
方のバスを明示してバスの要求を行うアクセスバス明示
要求機構と、これらのバスを明示せずにバスの要求を行
うアクセスバス非明示要求機構の２つの機構のいずれを
選択するかを指示情報として格納したレジスタと、
（ト）各マスタによるバス使用のそれぞれの状況に応じ
て前記指示情報の切り替えを行う切替手段と、（チ）こ
の切替手段によってアクセスバス明示要求機構を選択し
たマスタがバスを要求したときにそのバスが使用できな
いとき、そのバスの使用を保留させるためのペンディン
グ応答をそのマスタに返すペンディング応答手段とをバ
スブリッジの調停装置に具備させる。

【００２０】すなわち請求項３記載の発明では、請求項
１記載の発明と同一の技術事項に更にバスの使用を保留
させるためのペンディング応答をバス使用要求を行った
マスタに返すペンディング応答手段を具備させている。
そして、マスタ側で再度、バスの使用の要求を行わせた
り、あるいはバスが使用できるようになったときにこれ
をマスタ側に通知する等の各種の対応措置をとることを
可能にしている。

【００２１】請求項４記載の発明では、（イ）第１のバ
スと接続されそのインタフェースをとる第１のバスイン
タフェース手段と、（ロ）この第１のバスインタフェー
ス手段と接続され第１のバスの使用権を制御する第１の
バスアービタと、（ハ）第２のバスと接続されそのイン
タフェースをとる第２のバスインタフェース手段と、
（ニ）この第２のバスインタフェース手段と接続され第
２のバスの使用権を制御する第２のバスアービタと、
（ホ）第１および第２のバスインタフェース手段と接続
され第１および第２のバスの間でデータおよびアドレス
の伝達を行うバス情報伝達手段と、（ヘ）第１または第
２のバスに接続されたそれぞれのマスタについて、これ
らのバスのうちのアクセス対象が接続されたいずれか一
方のバスを明示してバスの要求を行うアクセスバス明示
要求機構と、これらのバスを明示せずにバスの要求を行
うアクセスバス非明示要求機構の２つの機構のいずれを
選択するかを指示情報として格納したレジスタと、
（ト）各マスタによるバス使用のそれぞれの状況に応じ
て前記指示情報の切り替えを行う切替手段と、（チ）こ
の切替手段によってアクセスバス明示要求機構を選択し
たマスタがバスを要求したときにそのバスが使用できな
いとき、そのバスの使用を保留させるためのペンディン
グ応答をそのマスタに返すペンディング応答手段と、
（リ）このペンディング応答を行ったマスタに関するバ
スが使用できる状態になったときそのマスタにこれを通
知する通知手段と、（ヌ）この通知手段によって通知を
受けたマスタから該当するバスの使用の要求があったと
きそのバスの使用を許可するバス使用許可手段とをバス
ブリッジの調停装置に具備させる。

【００２２】すなわち請求項４記載の発明では、請求項
１記載の発明と同一の技術事項に更にバスの使用を保留
させるためのペンディング応答をバス使用要求を行った
マスタに返すペンディング応答手段と、ペンディング応
答を行ったマスタに関するバスが使用できる状態になっ
たときこれを通知する通知手段と、そのマスタからその
後にバスの使用の要求があったときこれを許可するバス
使用許可手段とをバスブリッジの調停装置に具備させて
いる。そして、ペンディング応答を行ったときにはバス
が使用できる状態になってときにマスタ側にこれを知ら
せ、マスタ側がこれに対してバスの使用の要求を再度行
ってきたときには優先してこれを許可するようにしてい
る。したがって、マスタは一度バスの使用を要求したら
使用権を得るまでバス信号を一切ドライブしないので、
マスタがバスの使用要求を頻繁に送りつけてくることが
なくこれに応答する必要がなくなるので、調停装置側の
制御を簡素化することができる。

【００２３】

【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。

【００２４】図１は本発明の一実施例におけるバスブリ
ッジの調停装置を表わしたものである。バスブリッジの
調停装置２１は、その両端を図１１に示したような第１
のバス１１₁と第２のバス１１₂に接続されている。第
１のバス１１₁は、第１のバスインタフェース回路２２
₁を介して第１のデータバッファ２３₁と第１のアドレ
ス変換デコード回路２４₁の入力側および第１のバスア
ービタ２５₁と接続されている。ここで第１のデータバ
ッファ２３₁は、第１のバス１１₁から第２のバス１１
₂に向けてのデータ転送用のバッファである。第１のア
ドレス変換デコード回路２４₁は、第１のバス１１₁か
ら第２のバス１１₂にアクセスする際のアドレス変換と
デコードを行う回路である。第１のバスアービタ２５₁
は、第１のバスインタフェース回路２２₁よりマスタの
バス使用要求信号を入力されて、バス使用許可信号ある
いはバス使用ペンディング信号を出力するようになって
いる。

【００２５】第２のバス１１₂は、第２のバスインタフ
ェース回路２２₂を介して第２のデータバッファ２３₂
と第２のアドレス変換デコード回路２４₂の入力側およ
び第２のバスアービタ２５₂と接続されている。ここで
第２のデータバッファ２３₂は、第２のバス１１₂から
第１のバス１１₁に向けてのデータ転送用のバッファで
ある。第２のアドレス変換デコード回路２４₂は、第２
のバス１１₂から第１のバス１１₁にアクセスする際の
アドレス変換とデコードを行う回路である。第２のバス
アービタ２５₂は、第２のバスインタフェース回路２２
₂よりマスタのバス使用要求信号を入力されて、バス使
用許可信号あるいはバス使用ペンディング信号を出力す
るようになっている。なお、第１および第２のバス１１
₁、１１ ₂には、図１１に示したように各マスタ１
２₁、１２₂、１３₁、１３₂、メモリ１４₁、１４₂
および入出力装置１５₁、１５₂のうち対応するものが
接続されているものとする。

【００２６】第１のバスアービタ２５₁と第２のバスア
ービタ２５₂の間には、選択レジスタ２７が配置されて
いる。選択レジスタ２７は、２つの独立したバスアービ
タ２５₁、２５₂と個々のマスタ１２₁、１２₂、１３
₁、１３₂（図１１）について、（イ）アクセスするバ
スを明示した形でバスを要求するか、（ロ）このような
明示を行うことなく、自らが接続されているローカルバ
スのみを要求するかの選択に関する情報を保持するよう
になっている。この選択レジスタ２７は、個々のマスタ
についての調停方式の選択を指示する選択信号を出力
し、これを第１または第２のバスアービタ２５₁、２５
₂に入力するようになっている。第１および第２のバス
アービタ２５₁、２５₂は、相互に相手側のバス使用権
要求信号と許可信号のやりとりを行うようになってい
る。

【００２７】図２は、第１のバス側での各マスタとバス
アービタの接続関係を表わしたものである。第１のマス
タ１２₁と第１のマスタ１２₂とは、第１のバスアービ
タ２５₁とアドレスバス１１Ａ₁と接続されている他、
各種の信号線で接続され各種信号の送受信を行うように
なっている。ここで、第１のマスタ１２₁から出力され
て第１のバスアービタ２５₁に供給される第１および第
２のバス要求信号３１ ₁、３２₁は、それぞれ第１のマ
スタ１２₁がローカルバスを要求する信号と、相手側の
第２のバス１１₂を要求する信号である。バス許可信号
３３₁は、第１のバスアービタ２５₁が第１のマスタ１
２₁にバスの使用を許可したことを通知する信号であ
る。割込信号３４₁は、第１のバスアービタ２５₁から
第１のマスタ１２₁への割込入力である。ペンディング
信号３５は、バス要求を保留するための信号である。

【００２８】第１のマスタ１２₂と第１のバスアービタ
２５₁の間にも同様の信号が用いられている。すなわ
ち、第２のマスタ１３₁からは第１および第２のバス要
求信号３１₂、３２₂が出力されて第１のバスアービタ
２５₁に供給され、バス許可信号３３₂が第１のバスア
ービタ２５₁から第１のマスタ１２₂に送出されるよう
になっている。割込信号３４₂は、第１のバスアービタ
２５₁から第１のマスタ１２₂に入力されることにな
る。

【００２９】このような構成のバスブリッジの調停装置
についてその動作を説明する。図１１において、第１の
バス１１₁に接続された第１のマスタ１２₁が第２のバ
ス１１₂に接続されたメモリ１４₂をアクセスする場合
を考える。次の第１表は、選択レジスタ２７（図１）の
内容の一例を表わしたものである。選択レジスタ２７に
は、マスタごとにそれらのバス要求方式が“０”または
“１”の選択信号として書き込まれている。ここで、
“０”はアクセスするバスを明示するアクセスバス明示
方式であり、“１”はアクセスするバスを明示しないア
クセスバス明示方式である。

【００３０】

【表１】

【００３１】この表１では第１のマスタ１２₁に信号
“１”がセットされていたとする。第１のマスタ１２₁
は第２のバス要求信号３２₁を“Ｌ”にドライブしてバ
スの要求を行う。

【００３２】図３はバスアービタにおける第１のマスタ
に対応したバス要求信号弁別回路の構成を表わしたもの
である。第１のマスタ１２₁から出力される第１のバス
要求信号３１₁は２入力アンドゲート４１の一方の入力
端子に入力され、第２のバス要求信号３２₁はインバー
タ４２によって論理を反転された後に２入力ナンドゲー
ト４３の一方の入力端子に入力される。この２入力ナン
ドゲート４３の他方の入力端子には選択レジスタ２７に
格納されている“０”または“１”の２値信号が調停方
式の選択を指示する選択信号４４として入力されるよう
になっている。２入力ナンドゲート４３の出力端子から
は第２のバス１１₂を要求する第２のバス要求信号４５
が出力される。この第２のバス要求信号４５は２入力ア
ンドゲート４１の他方の入力端子にも入力されるように
なっている。２入力アンドゲート４１の出力端子から
は、第１のバス１１₁を要求する第１のバス要求信号４
６が出力されるようになっている。

【００３３】この段階で選択信号４４は“１”でかつ第
２のバス要求信号３２₁は“Ｌ”（“０”）なので、２
入力ナンドゲート４３から出力される第２のバス要求信
号４５は“Ｌ”となり、第１のバス要求信号４６も
“Ｌ”となる。このように第１のマスタ１２₁が第２の
バス要求信号３２₁を“Ｌ”にドライブしてバスの要求
を行うと、第１および第２のバス１１₁、１１₂の使用
権が同時に要求されることになる。

【００３４】一方、第１のバスアービタ２５₁では、第
２のバス要求信号３２₁を受け取ると、ペンディング信
号３５とバス許可信号３３₁を同時に“Ｌ”にドライブ
するようになっている。

【００３５】図４は、ペンディング信号とバス許可信号
を同時にドライブするための制御の流れを表わしてお
り、図５はこの制御が行われる際の第１のマスタについ
ての第２のバス要求信号、バス許可信号およびペンディ
ング信号の信号波形の一例を表わしたものである。

【００３６】図１１において、第１のマスタ１２₁から
バス要求があると、まず第２のバス要求信号（ＢＲ）３
２₁（図５（イ））が“Ｌ”に設定される（図４ステッ
プＳ２０１）。この状態で第１のバスアービタ２５₁は
バス許可信号（ＢＧ）３３₁（図５（ロ））が“Ｌ”レ
ベルになるのを待機する（ステップＳ２０２）。そし
て、バス許可信号（ＢＧ）３３₁が“Ｌ”レベルになっ
たら（Ｙ）、その時点でペンディング信号（ＰＥＮＤ）
３５（図５（ハ））が“Ｈ”レベルであるかどうかをチ
ェックする（ステップＳ２０３）。

【００３７】このとき、ペンディング信号（ＰＥＮＤ）
３５が“Ｈ”レベルであれば（Ｙ）、バス獲得は拒否さ
れ、バス要求の試行の１回目は失敗したことになる。こ
の場合にはバスアクセスは行われないので、バス信号が
一切ドライブされない。更に、この場合には第２のバス
要求信号（ＢＲ）３２₁が表１に示したように“Ｈ”レ
ベルに設定され（ステップＳ２０４）、これから任意時
間待機し（ステップＳ２０５）、この後ステップＳ１０
１に戻ってバス要求についての試行の２回目が行われる
ことになる。任意時間待機したのは、第２のバス１１₂
が使用可能になるのを待つためである。図５に示した例
では、試行の２回目もステップＳ２０３の段階でペンデ
ィング信号（ＰＥＮＤ）３５が“Ｈ”レベルであり、バ
ス獲得が失敗に終わる（Ｙ）。

【００３８】バス要求の試行の３回目では、図５（ロ）
に示したようにステップＳ２０３でバス許可信号（Ｂ
Ｇ）３３₁が“Ｌ”レベルになっても、同図（ハ）に示
したようにペンディング信号（ＰＥＮＤ）３５は“Ｈ”
レベルとなっている。したがって、この場合には第２の
バス１１₂についても獲得が行われたことになり（ステ
ップＳ２０３；Ｎ）、第１のマスタ１２₁は第２のバス
１１₂を介してメモリ１４₂をアクセスする（ステップ
Ｓ２０６）。そして、このアクセスが終了した時点で第
２のバス要求信号（ＢＲ）３２₁を“Ｈ”レベルに戻し
て（ステップＳ２０７）、第２のバス１１₂の開放を第
１のバスアービタ２５₁に通知する。第１のバスアービ
タ２５₁はこれに応えてバス許可信号（ＢＧ）３３₁を
“Ｈ”レベルにドライブし、第１および第２のバス１１
₁、１１₂はフリーとなる。このようにして、バスアク
セスのための一連の作業が終了する。

【００３９】図６は、本実施例における以上説明したよ
うなバス獲得シーケンスを表わしたものである。まず、
第１のマスタ１２₁が第１のバスアービタ２５₁に対し
て第２のバス１１₂を要求すると（ステップＳ３０
１）、第１のバスアービタ２５₁は第２のバスアービタ
２５₂に対してこの要求を伝達する（ステップＳ３０
２）。このときに第２のバス１１₂に接続されている第
１のマスタ１２₂から例えば第１のバス１１₁の要求が
あったとしても（ステップＳ３０３）、第１のバス１１
₁に接続された第１のマスタ１２₁の方が高位バスなの
で、第１のバス１１₁に接続された第１のマスタ１２₁
の方の要求が優先される。すなわち、この場合には第２
のバスアービタ２５₂から使用についての許可がでて
（ステップＳ３０４、第１のバスアービタ２５₁がこれ
を基にして第１のマスタ１２₁に対して許可を与える
（ステップＳ３０５）。

【００４０】第１のマスタ１２₁はこの許可を基にして
第２のバス１１₂をアクセスする（ステップＳ３０
６）。このアクセスは第１のバスアービタ２５₁から第
２のバスアービタ２５₂へと伝達され（ステップＳ３０
７）、第２のバスアービタ２５₂からメモリ１４₂に対
するアクセスが行われる（ステップＳ３０８）。アクセ
スが終了したら、メモリ１４₂から応答が出される。こ
の応答はメモリ１４₂から第２のバスアービタ２５₂へ
伝達され（ステップＳ３０９）、第２のバスアービタ２
５₂から第１のバスアービタ２５₁に伝達される（ステ
ップＳ３１０）。そして、第１のバスアービタ２５₁か
ら応答が第１のマスタ１２₁に伝達される（ステップＳ
３１１）。

【００４１】この応答があったら、第１のマスタ１２₁
はメモリ１４₂に対するアクセスが終了したことを検知
する。第１のマスタ１２₁は、これに基づき第２のバス
１１１１₂の開放を通知する（ステップＳ３１２）。こ
の開放の通知は、第１のバスアービタ２５₁から第２の
バスアービタ２５₂に伝達されて（ステップＳ３１
３）、開放が行われる。

【００４２】このようにして第１および第２のバス１１
₁、１１₂の開放が行われると、第２のバスアービタ２
５₂はそれ以後の所定のタイミングで第１のバス１１₁
に対する要求信号を第１のバスアービタ２５₁に送出す
る（ステップＳ３１４）。このとき第１のバス１１₁が
開放状態であれば、このペンディング中の要求に対して
第２のバスアービタ２５₁は許可を与える（ステップＳ
３１５）。この許可は、第２のバスアービタ２５₂を通
じて第２のバス１１₂に接続された第１のマスタ１２₂
に与えられる（ステップＳ３１６）。

【００４３】第１のマスタ１２₂はこれを基にして第１
のバス１１₁をアクセスする（ステップＳ３１７）。こ
のアクセスは第２のバスアービタ２５₂および第１のバ
スアービタ２５₁を通じて第１のバス１１₁に接続され
たメモリ１４₁に伝達される（ステップＳ３１８、Ｓ３
１９）。このようにして、第１のマスタ１２₂によるメ
モリ１４₁のアクセスが可能になる。アクセスが終了す
るとメモリ１４₁から応答が出される（ステップＳ３２
０）。この応答は第１のバスアービタ２５₁および第２
のバスアービタ２５₂を通じて第１のマスタ１２₂に伝
達される（ステップＳ３２１、Ｓ３２２）。

【００４４】第１のマスタ１２₂はこれによりアクセス
が終了したことを知り、第１のバス１１₁を開放する通
知を行う（ステップＳ３２３）。この通知は第２のバス
アービタ２５₂を介して第１のバスアービタ２５₁に伝
達され（ステップＳ３２４）、第１のバス１１₁の開放
が行われる。

【００４５】図７は、アクセスするバスを明示するため
に本実施例で採用されているアドレスの割り付けの仕組
みを表わしたものである。この図に示したように第１の
バス１１₁のアドレスの割り付けでは、バスブリッジ１
７（図１１）を介した第２のバス１１₂に接続されたメ
モリ１４₂、入出力装置１５₂等のスレーブ群５１につ
いてはアドレス空間の上位側に配置されており、下位側
には自己の第１のバス１１₁に接続されたメモリ１
４₁、入出力装置１５₁等のスレーブ群５２が配置され
ている。

【００４６】これと同様に、第２のバス１１₂のアドレ
スの割り付けでは、バスブリッジ１７を介した第１のバ
ス１１₁に接続されたメモリ１４₁、入出力装置１５₁
等のスレーブ群５３についてはアドレス空間の上位側に
配置されており、下位側には自己の第２のバス１１₂に
接続されたメモリ１４₂、入出力装置１５₂等のスレー
ブ群５４が配置されている。したがって、アドレス情報
を構成するビット列の上位をデコードしてみて、バスブ
リッジ１７を介する相手側のバス１１を要求している場
合には、対応するバス要求信号（ＢＲ）を生成するよう
にすればよい。

【００４７】変形例

【００４８】以上説明した本発明の実施例ではアクセス
するバス１１の通知を専用線によって行うようにした
が、これに限るものではない。例えば図２で説明したよ
うにアドレスバス１１Ａ₁の一部または全部を第１のバ
スアービタ２５₁に接続しておくと、バス要求信号（Ｂ
Ｒ）線を１本のみで構成することも可能になる。この場
合には、例えば第１のマスタ１２₁がこのバス要求信号
線を“Ｌ”レベルにドライブすると同時に所定の２進コ
ードをバス要求信号としてアドレスバス１１Ａ₁上に出
力してこのマスタ１２₁のアクセスしたいバス１１を明
示させることができる。

【００４９】図８は、この変形例で適用される多段接続
されたバスの一例を表わしたものてある。ここでは第１
のバス１１₁と第２のバス１１₂とがバスブリッジ１７
₁₂で接続されている他、第１のバス１１₁と第３のバス
１１₃とがバスブリッジ１７ ₁₃で、第１のバス１１₁と
第４のバス１１₄とがバスブリッジ１７₁₄でそれぞれ接
続されている。第２のバス１１₂は第５のバス１１₅と
バスブリッジ１７₂₅で接続されており、第４のバス１１
₄は第６のバス１１₆とバスブリッジ１７₄₆と、また第
７のバス１１₇とはバスブリッジ１７₄₇とそれぞれ接続
されている。したがって、例えば第１のバス１１₁上の
この図に示さないマスタは、１または複数のバスブリッ
ジ１７を介して他のバス１１₂〜１１₇をアクセスする
ことができる。

【００５０】次の表２は、バス要求信号の一例を表わし
たものである。ここでは第１のバス１１₁上のマスタが
図８に示した第１〜第７のバス１１₁〜１１₇をアクセ
スすることができるものとしており、これらのバス１１
₁〜１１₇を特定するためにるアドレスバス信号線上に
は第０位から第２位までの３ビットを用いて２進コード
が出力されるようになっている。

【００５１】

【表２】

【００５２】更に先の実施例では、バスアービタ２５が
バス１１の使用の許可を保留している間、マスタ１２は
任意時間が経過するたびに（図４ステップＳ２０５）、
何度もバス要求を行うことにし、その結果を問い合わせ
る（ポーリングを行う）ことにした。バスブリッジの調
停装置によっては、これ以外の制御を行うこともでき
る。

【００５３】図９は、このような変形例における制御と
して、使用の要求が許可されなかった場合にはその要求
を登録するようにした場合の制御の流れを表わしてい
る。図１０はこの変形例における制御が行われる際の第
１のマスタについての第２のバス要求信号、バス許可信
号、ペンディング信号および割込信号についての信号波
形の一例を表わしたものである。

【００５４】図１１における第１のマスタ１２₁からバ
ス要求があると、まず第２のバス要求信号（ＢＲ）３２
₁（図１０（イ））が“Ｌ”に設定される（図９ステッ
プＳ４０１）。この状態で第１のバスアービタ２５₁は
バス許可信号（ＢＧ）３３₁（図９（ロ））が“Ｌ”レ
ベルになるのを待機する（ステップＳ４０２）。そし
て、この時点におけるペンディング信号（ＰＥＮＤ）３
５（図１０（ハ））が“Ｌ”レベルであるかどうかをチ
ェックする（ステップＳ４０３）。

【００５５】ペンディング信号（ＰＥＮＤ）３５が
“Ｌ”レベルであった場合には（Ｙ）、第２のバス要求
信号（ＢＲ）３２₁が“Ｈ”レベルに戻される（ステッ
プＳ４０４）が、第１のマスタ１２₁はこの状態を保持
し、割り込みが発生するまでバス要求を改めて行わな
い。すなわち、先の実施例のようにバス許可信号（Ｂ
Ｇ）３３₁を繰り返し“Ｌ”レベルに設定してその結果
を問い合わせるような作業は行わない。この代わり、第
１のバスアービタ２５₁側ではバス要求があった旨の登
録を行う。そして、割込信号（ＩＮＴ）３４₁（図１０
（ニ））が発生する時点を待機する（ステップＳ４０
５）。

【００５６】割込信号（ＩＮＴ）３４₁が発生すると
（Ｙ）、第１のバスアービタ２５₁はこの割込信号３４
₁を第１のマスタ１２₁に送り、割り込みを発生させ
る。そこで、この時点で第２のバス要求信号（ＢＲ）３
２₁が再び“Ｌ”レベルに設定され（ステップＳ４０
１）、バス許可信号（ＢＧ）３３₁が“Ｌ”レベルにな
った時点でペンディング信号（ＰＥＮＤ）３５が再度
“Ｌ”レベルであるかどうかのチェックが行われる（ス
テップＳ４０３）。

【００５７】図１０に示した例では、この場合にペンデ
ィング信号（ＰＥＮＤ）３５は“Ｈ”レベルを保持して
いる（Ｎ）。したがって、このときには第２のバス１１
₂の獲得が行われたことになり、第１のマスタ１２₁は
第２のバス１１₂を介してメモリ１４₂をアクセスする
（ステップＳ４０６）。そして、このアクセスが終了し
た時点で第２のバス要求信号（ＢＲ）３２₁を“Ｈ”レ
ベルに戻して（ステップＳ４０７）、第２のバス１１₂
の開放を第１のバスアービタ２５₁に通知する。このよ
うにして、バスアクセスのための一連の作業が終了する
ことになる。

【００５８】なお、以上説明した実施例のバスブリッジ
の調停装置ではマスタがアクセスの対象となるバスの通
知を専用信号線を用いて行うようにした。専用信号線の
みでこのバスの通知を行うようにすれば、例えば図２に
示したようにアドレスバス１１Ａ₁を第１のバスアービ
タ２５₁等のバスアービタに接続する必要がないという
利点がある。専用信号線に使用する信号は例えば２進コ
ードを用いることができる。

【００５９】もちろん、本発明の変形例として指摘した
ように専用信号線とアドレスバスを共用してバスの通知
を行うようにすることができ、この場合には図８で示し
たような多段構造で配置された多数のバスに対しても、
例えば１本の専用信号線を用いてそれらの指定を行うこ
とができる。したがって、信号線の増加に伴うハードウ
ェア物量の増加の防止やプリント基板上でのパターンの
混雑の抑制といった利点をえることができる。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、接続された２つのバスにそれぞれ専用のバス
アービタを設けるとともに、これらのバスアービタの動
作モードを制御するためのレジスタを設け、第１および
第２のバスアービタは、このレジスタにセットされた指
示情報によって、それぞれのマスタがローカルバスのみ
のアクセスを要求しているのか、バス情報伝達手段を介
して他方のバスのアクセスを要求しているのかを判断す
ることができるようにしている。そして、後者の場合に
は相手側のバスのバスアービタにもバス要求信号を出力
するようにして、バスの使用についての調停を図ること
にしている。したがって、この請求項１記載のバスブリ
ッジの調停装置によれば、マスタのアクセスがローカル
バスに限定されたものか、あるいは他のバスをアクセス
するものかを事前にバスアービタに認識させることが可
能であり、バス使用権の獲得時に両方のバスを同時に獲
得することができるため、デッドロックの危険を回避す
ることができるばかりでなく、従来のようにバスを一旦
開放させて、再度その使用を要求させるといった複雑な
制御が不要であり、制御ハードウェアの物量を削減する
ことができるという効果がある。

【００６１】また、請求項１記載の発明では、レジスタ
に指示情報をセットすることにしたので、例えばローカ
ルバスのみを使用するマスタはその旨を指示情報として
セットしておくことができる。この場合にはローカルバ
スのバスアービタのみが動作することになり、アドレス
をデコードしてからバス要求信号（ＢＲ）を生成する必
要がなくなるので、バス調停に際するオーバヘッドを最
小に抑え、アクセスを高速で行うことが可能になる。

【００６２】更に、請求項２記載の発明によれば、請求
項１記載の発明と同一の技術事項に追加してバス獲得の
保留中に、自己の側のバスを他のマスタが使用できるよ
うに調停する調停手段とを具備させている。したがっ
て、マスタ側で要求したバスが獲得されるまで、このマ
スタの接続されている側のバスを他のマスタにこれを使
用させることができる。このため、システム全体におけ
るバスの使用効率を高く維持することができる。

【００６３】また、請求項３記載の発明では、請求項１
記載の発明と同一の技術事項に更にバスの使用を保留さ
せるためのペンディング応答をバス使用要求を行ったマ
スタに返すペンディング応答手段を追加している。この
ため、マスタ側で再度、バスの使用の要求を行わせた
り、あるいはバスが使用できるようになったときにこれ
をマスタ側に通知する等の各種の対応措置をとることが
可能になるという効果がある。

【００６４】更に請求項４記載の発明では、請求項１記
載の発明と同一の技術事項に更にバスの使用を保留させ
るためのペンディング応答をバス使用要求を行ったマス
タに返すペンディング応答手段と、ペンディング応答を
行ったマスタに関するバスが使用できる状態になったと
きこれを通知する通知手段と、そのマスタからその後に
バスの使用の要求があったときこれを許可するバス使用
許可手段とを追加的に具備させている。したがって、マ
スタは一度バスの使用を要求したら使用権を得るまでバ
ス信号を一切ドライブする必要がなく、例えば所定時間
ごとにバス要求を行うといった手間を省くことができ
る。また、バスブリッジの調停装置側では、マスタがバ
スの使用を頻繁に要求してくることがないので、これに
応答する必要がなく、バスアービタの制御を簡素化する
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるバスブリッジの調
停装置を表わしたブロック図である。

【図２】本実施例で第１のバス側における各マスタと
バスアービタの接続関係を表わした回路図である。

【図３】本実施例で第１のマスタに対応したバス要求
信号弁別回路の構成を表わした回路図である。

【図４】本実施例でバスの使用要求を行うマスタの制
御の流れを表わした流れ図である。

【図５】図４に示した制御が行われる際の第１のマス
タについての第２のバス要求信号、バス許可信号および
ペンディング信号の信号波形を表わした各種波形図であ
る。

【図６】本実施例における第１のマスタによるバス獲
得シーケンスを表わしたシーケンス説明図である。

【図７】アクセスするバスを明示するために本実施例
で採用されているアドレスの割り付けの仕組みを表わし
た説明図である。

【図８】本発明の変形例で適用される多段接続された
バスの一例を表わしたバス接続構成図である。

【図９】変形例でバスの使用の要求を行うマスタの制
御の流れを表わした流れ図である。

【図１０】変形例で第１のマスタについての第２のバ
ス要求信号、バス許可信号、ペンディング信号および割
込信号についての信号波形の一例を表わした各種波形図
である。

【図１１】バスブリッジにより２個のバスを接続した
計算機システムの一例を表わしたシステム構成図であ
る。

【図１２】従来における優先度を設定した計算機シス
テムでのバスの使用制御の様子を表わしたシーケンス説
明図である。

【符号の説明】

１１₁…第１のバス、１１₂…第２のバス、１１₃…第
３のバス、１１₄…第４のバス、１１₅…第５のバス、
１１₆…第６のバス、１１₇…第７のバス、１１Ａ₁…
アドレスバス、１２₁…（第１のバスに接続された）第
１のマスタ、１２₂…（第２のバスに接続された）第１
のマスタ、１３₁…（第１のバスに接続された）第２の
マスタ、１３₂…（第２のバスに接続された）第２のマ
スタ、１４₁…（第１のバスに接続された）メモリ、１
４₂…（第２のバスに接続された）メモリ、１５₁…
（第１のバスに接続された）入出力装置、１５₂…（第
２のバスに接続された）入出力装置、１７…バスブリッ
ジ、２１…バスブリッジの調停装置、２２₁…第１のバ
スインタフェース回路、２２₂…第２のバスインタフェ
ース回路、２３…第１のデータバッファ、２３₂…第２
のデータバッファ、２４₁…第１のアドレス変換デコー
ド回路、２４₂…第２のアドレス変換デコード回路、２
５₁…第１のバスアービタ、２５₂…第２のバスアービ
タ、２７…選択レジスタ、３１、３２…バス要求信号、
３３…バス許可信号、３４…割込信号、３５…ペンディ
ング信号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１のバスと接続されそのインタフェー
スをとる第１のバスインタフェース手段と、この第１のバスインタフェース手段と接続され第１のバ
スの使用権を制御する第１のバスアービタと、第２のバスと接続されそのインタフェースをとる第２の
バスインタフェース手段と、この第２のバスインタフェース手段と接続され第２のバ
スの使用権を制御する第２のバスアービタと、前記第１および第２のバスインタフェース手段と接続さ
れ第１および第２のバスの間でデータおよびアドレスの
伝達を行うバス情報伝達手段と、前記第１または第２のバスに接続されたそれぞれのマス
タについて、これらのバスのうちのアクセス対象が接続
されているいずれか一方のバスを明示してバスの要求を
行うアクセスバス明示要求機構と、これらのバスを明示
せずにバスの要求を行うアクセスバス非明示要求機構の
２つの機構のいずれを選択するかを指示情報として格納
したレジスタと、前記各マスタによるバス使用のそれぞれの状況に応じて
前記指示情報の切り替えを行う切替手段とを具備するこ
とを特徴とするバスブリッジの調停装置。
【請求項２】第１のバスと接続されそのインタフェー
スをとる第１のバスインタフェース手段と、この第１のバスインタフェース手段と接続され第１のバ
スの使用権を制御する第１のバスアービタと、第２のバスと接続されそのインタフェースをとる第２の
バスインタフェース手段と、この第２のバスインタフェース手段と接続され第２のバ
スの使用権を制御する第２のバスアービタと、前記第１および第２のバスインタフェース手段と接続さ
れ第１および第２のバスの間でデータおよびアドレスの
伝達を行うバス情報伝達手段と、前記第１または第２のバスに接続されたそれぞれのマス
タについて、これらのバスのうちのアクセス対象が接続
されているいずれか一方のバスを明示してバスの要求を
行うアクセスバス明示要求機構と、これらのバスを明示
せずにバスの要求を行うアクセスバス非明示要求機構の
２つの機構のいずれを選択するかを指示情報として格納
したレジスタと、前記各マスタによるバス使用のそれぞれの状況に応じて
前記指示情報の切り替えを行う切替手段と、この切替手段によってアクセスバス明示要求機構を選択
したマスタがバスを要求したときにそのバスが獲得され
るまでこのマスタの接続されているバスを他のマスタが
使用できるように調停する調停手段とを具備することを
特徴とするバスブリッジの調停装置。
【請求項３】第１のバスと接続されそのインタフェー
スをとる第１のバスインタフェース手段と、この第１のバスインタフェース手段と接続され第１のバ
スの使用権を制御する第１のバスアービタと、第２のバスと接続されそのインタフェースをとる第２の
バスインタフェース手段と、この第２のバスインタフェース手段と接続され第２のバ
スの使用権を制御する第２のバスアービタと、前記第１および第２のバスインタフェース手段と接続さ
れ第１および第２のバスの間でデータおよびアドレスの
伝達を行うバス情報伝達手段と、前記第１または第２のバスに接続されたそれぞれのマス
タについて、これらのバスのうちのアクセス対象が接続
されているいずれか一方のバスを明示してバスの要求を
行うアクセスバス明示要求機構と、これらのバスを明示
せずにバスの要求を行うアクセスバス非明示要求機構の
２つの機構のいずれを選択するかを指示情報として格納
したレジスタと、前記各マスタによるバス使用のそれぞれの状況に応じて
前記指示情報の切り替えを行う切替手段と、この切替手段によってアクセスバス明示要求機構を選択
したマスタがバスを要求したときにそのバスが使用でき
ないとき、そのバスの使用を保留させるためのペンディ
ング応答をそのマスタに返すペンディング応答手段とを
具備することを特徴とするバスブリッジの調停装置。
【請求項４】第１のバスと接続されそのインタフェー
スをとる第１のバスインタフェース手段と、この第１のバスインタフェース手段と接続され第１のバ
スの使用権を制御する第１のバスアービタと、第２のバスと接続されそのインタフェースをとる第２の
バスインタフェース手段と、この第２のバスインタフェース手段と接続され第２のバ
スの使用権を制御する第２のバスアービタと、前記第１および第２のバスインタフェース手段と接続さ
れ第１および第２のバスの間でデータおよびアドレスの
伝達を行うバス情報伝達手段と、前記第１または第２のバスに接続されたそれぞれのマス
タについて、これらのバスのうちのアクセス対象が接続
されているいずれか一方のバスを明示してバスの要求を
行うアクセスバス明示要求機構と、これらのバスを明示
せずにバスの要求を行うアクセスバス非明示要求機構の
２つの機構のいずれを選択するかを指示情報として格納
したレジスタと、前記各マスタによるバス使用のそれぞれの状況に応じて
前記指示情報の切り替えを行う切替手段と、この切替手段によってアクセスバス明示要求機構を選択
したマスタがバスを要求したときにそのバスが使用でき
ないとき、そのバスの使用を保留させるためのペンディ
ング応答をそのマスタに返すペンディング応答手段と、このペンディング応答を行ったマスタに関するバスが使
用できる状態になったときそのマスタにこれを通知する
通知手段と、この通知手段によって通知を受けたマスタから該当する
バスの使用の要求があったときそのバスの使用を許可す
るバス使用許可手段とを具備することを特徴とするバス
ブリッジの調停装置。