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発明の名称 リソース管理装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−200487
公開日 平成7年(1995)8月4日
出願番号 特願平5−334353
出願日 平成5年(1993)12月28日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】森本 義弘
発明者 藤嶋 秀幸
要約 目的
複数のバスマスタが存在するシステムにおいて、リソースを共有する場合のセマフォ管理のためのアクセスを簡略化する。

構成
リソース管理装置201内にバスインタフェース手段202と、セマフォレジスタ203と、セマフォレジスタ更新手段204を設け、セマフォレジスタ203へのリードアクセスの終了後にセマフォレジスタ更新手段204からセット信号209を出力して、セマフォレジスタ203の値を偽から真へ更新する。これにより、バスマスタはリソースの使用許可を受ける場合に、セマフォレジスタ203をリードアクセスし、値が偽であればそのままレジスタをライトアクセスによって更新することなくリソースの使用権が得られ、リソースを他のバスマスタと衝突することなく使用することができる。リードした値が真であれば現在他のバスマスタがリソースを使用中であることを認識する。
特許請求の範囲
【請求項1】 バスとのデータ転送を行うためのバスインタフェース手段と、リソースの使用状況を真または偽の値として保持するセマフォレジスタと、バスマスタからのリードアクセスが終了した後に、セマフォレジスタの値を真にする機能を有するセマフォレジスタ更新手段とを有し、前記バスインタフェース手段は、セレクト信号を入力する機能と、前記セレクト信号がバスインタフェース手段に対してアサートされると、所定のタイミングで受理信号を出力する機能を有し、前記セマフォレジスタは、内部にリソースの使用状況を値として保持する機能と、バスマスタが出力するバス上のリード信号とセレクト信号を入力する機能と、前記セレクト信号がアサートされかつリード信号がアサートされているときにはバスに接続されたデータ信号に対して前記値を出力する機能と、前記セレクト信号がアサートされかつリード信号がネゲートされているときにはバスに接続されたデータ信号に、バスマスタから出力されている値を新たに内部に保持する機能と、前記セマフォレジスタ更新手段から出力されるセット信号がアサートされたときに内部に保持している値を真にする機能を有し、前記セマフォレジスタ更新手段は、前記セレクト信号、受理信号およびリード信号を入力する機能と、前記セレクト信号およびリード信号が共にアサートされ受理信号がアサートされた状態からネゲートされたときセット信号をセマフォレジスタに対して出力する機能を有し、バスマスタの使用権獲得要求を制御する上記の構成を有していることを特徴とするリソース管理装置。
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マスタが存在するマルチバスマスタシステムにおいて、前記複数のバスマスタがバス上でリソースを共有利用する場合に、前記リソースの利用を管理する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、コンピュータの性能向上を目的として、共有バスを用いたマルチバスマスタシステムが一般的に用いられるようになっている。そこでこのバスマスタから利用されるリソースも複数のバスマスタを考慮した管理装置が必要となっている。
【0003】以下に従来のマルチバスマスタシステムにおけるリソース管理装置について説明する。図5は従来のマルチバスマスタシステムにおけるリソース管理装置およびその周辺に接続される装置の構成を示す図である。図5において、501は種々のデバイスが接続されるバス、502はバス501に接続され複数のバスマスタから利用されるリソース、503はリソース502の使用権を管理するリソース管理装置、504はリソース管理装置503がバス501を介してデータ転送を行うためのバスインタフェース手段、505はバス501上のデータを記憶するセマフォレジスタである。506はリソース502を必要に応じて使用するバスマスタA、507はリソース502を必要に応じて使用するもう一つのバスマスタBである。
【0004】図6は図5におけるリソース制御装置503の構成を詳細に示す図である。図6において、601は図5で示したリソース管理装置、602は図5のバス501上のバスマスタA506あるいはバスマスタB507とのデータ転送を制御するバスインタフェース手段、603は図5のリソース502を管理するためのセマフォレジスタである。604は図5のバス501上でリソース管理装置601が選択されていることを示すセレクト信号であり、バスインタフェース手段602およびセマフォレジスタ603に対して接続される。605はバスインタフェース602から図5のバス501に対して出力される受理信号、606は図5のバス501からセマフォレジスタ603に対して接続され、データの転送方向を示すリード信号、607は図5のバス501からセマフォレジスタ603に接続されるデータ信号である。
【0005】以上のように構成された従来のリソース管理装置について、以下にその動作を説明する。図7はバス501に接続されるバスマスタA506およびリソース管理装置503の動作を説明する流れ図である。まず701でバスマスタA506は、リソース502を利用するために、リソース管理装置503にアクセスしてリソース502の使用権を得ようとする。このときまずバス501の使用権を得ることから始まる。702ではバス501の使用権を得たバスマスタA506はリソース管理装置503をアクセスするためにセレクト信号604およびリード信号606をアサートする。
【0006】これ以降の流れはリソース管理装置601内部のバスインタフェース手段602とセマフォレジスタ603の動作をそれぞれ記述する。703ではセレクト信号604を受けたバスインタフェース手段602は受理信号605を出力するための準備の状態に遷移する。704ではセレクト信号604を受けたセマフォレジスタ603がリード信号606によってリードアクセスであることを認識し、セマフォレジスタ603内に保持している値(ここでは偽であると仮定する)をデータ信号607に対して出力するための準備を開始する。次のタイミングである705において、バスインタフェース手段602は定められたタイミングでバスに対して受理信号605を出力する。ここで定められたタイミングとはセマフォレジスタ603がデータ信号607を出力する準備のための充分な時間が経過した後であることを示す。706でセマフォレジスタ603は受理信号に合わせて内部に保持されている値をデータ信号607として出力する。
【0007】707において受理信号605およびデータ信号607を受けたバスマスタA506は、データ信号607の値が偽であることを認識したうえで、バス501の使用権を開放することなく次のライトサイクルを開始する。すなわちバスマスタA506はセレクト信号604をアサートし、リード信号606をネゲートする。708はバスインタフェース手段602がセレクト信号604を受けて受理信号605をアサートする準備を行う。同時に709ではセマフォレジスタ603がセレクト信号604のアサートおよびリード信号606のネゲートを受けてライトアクセスであることを認識し、バス501上に出力されているデータ信号607の示す値をセマフォレジスタ603内に保持するための準備を開始する。次のタイミング710でバスインタフェース手段602は定められたタイミングで受理信号605をアサートする。ここで定められたタイミングとは、セマフォレジスタ603がバス上のデータを保持するために充分な時間が経過した後であることを示す。同時に711でセマフォレジスタ603は受理信号605のアサートのタイミングでバス501上のデータ信号607の値を内部に保持する。712でこれらの一連の処理を終了した後、バスマスタA506はリソース502の使用権を獲得することができる。
【0008】図8はバスマスタA506がリソース502の使用権を獲得するための処理の流れを示す図である。図8において、801でバスマスタA506はバス501の使用権を獲得する。その後802でリソース管理装置503のセマフォレジスタ505をリードアクセスする。このとき読み出された値が偽である(現在リソースが使用されていない)かどうかを803において判定する。判定の結果、値が真であればリソース502は現在バスマスタB507によって使用中であると判断して、続くライトサイクルでは偽をライトしてバス501を開放し、新たにリソース502の使用権を要求する。803での判定が偽であれば、続くライトサイクル806でセマフォレジスタ505に対して真を書き込み、807でバスを開放する。以上の操作によりバスマスタA506はリソース502の使用権を得ることができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従来の構成では、バスマスタA506がリソース502の使用権を獲得するためにはリード操作とライト操作をバス501の使用権を開放することなく連続して行うという特殊なバスの操作をサポートしなければならない。さらにこの特殊な操作はリードとライトを行うため一般の操作(リードのみあるいはライトのみ)に比較して2倍程度の実行時間を要するため、このようなリソースの使用権を獲得する操作を頻繁に必要とするような応用例では、システムの動作効率を低下させる原因となると言う問題を有していた。
【0010】本発明は上記従来の問題点を解決するもので、リソースを共有して利用するようなシステムにおいて、リソースの使用権の取得動作を特殊な操作なしに行い、さらに一般のアクセスと同じ実行時間でリソースの獲得のためのアクセスを終了することができるリソース管理装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するために本発明のリソース管理装置は、バスとのデータ転送を行うためのバスインタフェース手段と、リソースの使用状況を真または偽の値として保持するセマフォレジスタと、バスマスタからのリードアクセスが終了した後に、セマフォレジスタの値を真にする機能を有するセマフォレジスタ更新手段とを有し、前記バスインタフェース手段は、セレクト信号を入力する機能と、前記セレクト信号がバスインタフェース手段に対してアサートされると、所定のタイミングで受理信号を出力する機能を有し、前記セマフォレジスタは、内部にリソースの使用状況を値として保持する機能と、バスマスタが出力するバス上のリード信号とセレクト信号を入力する機能と、前記セレクト信号がアサートされかつリード信号がアサートされているときにはバスに接続されたデータ信号に対して前記値を出力する機能と、前記セレクト信号がアサートされかつリード信号がネゲートされているときにはバスに接続されたデータ信号にバスマスタから出力されている値を新たに内部に保持する機能と、前記セマフォレジスタ更新手段から出力されるセット信号がアサートされたときに内部に保持している値を真にする機能を有し、前記セマフォレジスタ更新手段は、前記セレクト信号、受理信号およびリード信号を入力する機能と、前記セレクト信号およびリード信号が共にアサートされ受理信号がアサートされた状態からネゲートされたときセット信号をセマフォレジスタに対して出力する機能を有し、バスマスタの使用権獲得要求を制御する上記の構成を有している。
【0012】
【作用】この構成によって、バスマスタはリソースの使用許可を受ける場合にはリソース管理装置の内部にあるセマフォレジスタをリードアクセスし、値が偽であればそのままレジスタをライトアクセスによって更新することなくリソースの使用件を得られたものとしてリソースを他のバスマスタと衝突することなく使用することができ、リードした値が真であれば現在他のバスマスタがリソースを使用中であることを認識することができる。
【0013】
【実施例】以下に本発明の一実施例について、図面を参照しながら説明する。図1は本発明の一実施例におけるリソース管理装置および周辺に接続される装置の構成を示す図である。図1において、101は種々のデバイスが接続されるバス、102はバス101に接続され複数のバスマスタから時分割されて使用されるリソース、103はリソース102の使用権を内部のレジスタに保持された値によって管理する機能を有するリソース管理装置、104はリソース管理装置103がバス101を介してデータの転送を行うための信号の入出力のタイミングを生成する機能を有するバスインタフェース手段、105はリソース102の現在の使用状況を値として保持する機能を有するセマフォレジスタ、106はセマフォレジスタ105の値を適当なタイミングで真に更新する信号を発生する機能を有するセマフォレジスタ更新手段、107はバス101に接続され、必要に応じてリソース102を使用するバスマスタA、108はバス101に接続され、必要に応じてリソース102を使用するもう一つのバスマスタBである。
【0014】図2は図1のリソース制御装置103の詳細な構成を示す図である。図2において、201は図1のリソース管理装置103を表している、202は図1のバス101上に接続されているバスマスタA107およびバスマスタB108とのデータ転送を制御するバスインタフェース手段であり、セレクト信号205が入力され受理信号206を出力する機能を有する。203は図1のリソース102を管理するためのセマフォレジスタであり、205セレクト信号205およびリード信号207を入力する機能と、セマフォレジスタ内部に値を保持する機能と、前記セマフォレジスタ内部に保持した値をデータ信号208に対して入出力する機能と、セマフォレジスタ更新手段204から出力されるセット信号209を入力する機能を有する。204はセマフォレジスタ203の保持している値を適切なタイミングで真に変更するセマフォレジスタ更新手段であり、セレクト信号205と、リード信号207およびバスインタフェース手段202が出力する受理信号206を入力する機能と、セマフォレジスタ203に対してセット信号209を出力する機能を有する。
【0015】以上のように構成されたリソース管理装置について、図3を用いてその動作を説明する。図3はバスに接続される図1のバスマスタA107およびリソース管理装置103の動作を説明する流れ図である。まず始めにバスマスタA107はリソース102の使用権を得るためにバス101の使用権を獲得し、リソース管理装置103のアクセスを開始する。301においてバスマスタA107はバス101の使用権を獲得する。次の302ではバスマスタA107はバス101の信号線をドライブしてリードアクセスを開始する。このときバスマスタA107は図2のセレクト信号205およびリード信号207をアサートする。これらのバスマスタA107の出力を受けてリソース管理装置103は動作を開始するが、以降はリソース管理装置201内部のバスインタフェース手段202と、セマフォレジスタ203およびセマフォレジスタ更新手段204のそれぞれの動作を説明する。
【0016】まず、バスインタフェース手段202は303においてセレクト信号205を受けて受理信号206をアサートするタイミングを計り始める。同時にセレクト信号205とリード信号207のアサートを受けたセマフォレジスタ203は、304においてセマフォレジスタ203内部に保持された値をデータ信号208に対して出力するための準備を開始する。さらにセマフォレジスタ更新手段204は305においてセレクト信号205およびリード信号207を受けて受理信号206を待機する状態、すなわちセマフォレジスタ203の値を真に更新するタイミングを待つ状態へ移行する。306ではバスインタフェース手段202は所定のタイミングで受理信号206をアサートする。ここで所定のタイミングとはセマフォレジスタ203が内部に保持している値をデータ信号208として出力を行うために十分な時間を経過した後の最も始めに訪れるタイミングを示す。このとき同時に307においてセマフォレジスタ203はバス101上に内部に保持した値をデータ信号208に対して出力する。
【0017】308ではバス101上に出力されたデータ信号208と受理信号206に従ってバスマスタA107はセマフォレジスタ203が保持する現在の値を認識する。ここでこの値が偽であると仮定する。すなわち現在リソース102はバスマスタB108によって使用されていない場合を仮定する。308でバスマスタA107のリードアクセスが終了した後、309ではセマフォレジスタ更新手段204はバスインタフェース手段202から出力された受理信号206がアサートされさらにネゲートされた後のタイミングで、セマフォレジスタ203に対してセット信号209をアサートする。このセット信号209のアサートを受けたセマフォレジスタ203は、310でセマフォレジスタ203が保持している値を偽から真へ更新する。以上の動作を終了して311ではバスマスタA107が102リソースの使用権を獲得し、バスマスタB108はこれ以降バスマスタA107がセマフォレジスタ203に対してライト操作を行い、値を偽とするまで、リソース102を使用することができない。
【0018】図4は本発明の実施例におけるリソース管理装置を用いた場合のバスマスタの動作を示す流れ図である。まず図1のリソース102を使用するためバスマスタA107は、401でバス101の使用権を獲得する。さらに402でリソース管理装置103内部のセマフォレジスタ105をリードアクセスする。アクセスが終了して403においてバス101を開放する。その後404でリードした値が何であるかを判定する。値が真であればバスマスタA107はリソース102が現在バスマスタB108に使用されていることを認識し、さらにセマフォレジスタ105を監視する。またセマフォレジスタ105をリードした値が偽であれば、現在リソース102はバスマスタB108によって使用されていないと認識し、リソース102の使用権を獲得し、実際にリソース102を使用し始める。リソース102を使用し終わった後でバスマスタA107はセマフォレジスタ105に対してライトアクセスを行い、セマフォレジスタ105の保持する値を偽とする。
【0019】以上のように本実施例によれば、リード操作とライト操作を同一のバスサイクルで行うといった特殊な操作ではなく、通常のリード操作によってリソースの使用権を獲得することができ、複数のバスマスタの間でリソースの使用権の管理をすることができる。
【0020】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、複数のバスマスタが存在して共通のリソースを各バスマスタが時分割で使用するシステムにおいて、リソースを使用しようとするバスマスタは、特殊なバスサイクルを使用することなく通常のリードサイクルのみでリソースの使用権を獲得することができるため、バスにリード操作とライト操作を同一のバスサイクルで行うといった特殊な操作手順が定義されていない場合でも、複数のバスマスタによってリソースを共有することができる。またリードサイクルのみで使用権の獲得操作を行うため、リードとライトによって獲得操作を行う場合に比較して、実行時間がおよそ半分になることから、システム全体を高速化することができる優れたリソース管理装置を実現できるものである。




 

 


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