JP2000029822A - ブリッジ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一方のバスから他方のバスにブリッジ装置を
経由してデータを転送する際に、転送先のバスが空き状
態でない場合は、データ転送が中断され、バースト転送
長が内部バッファの容量に制限される。 【解決手段】 ブリッジ装置１００は、転送データを一
時的に格納するデータパスと、データパスに係るデータ
の送受信を制御する制御部と、１回のデータ転送でバス
を占有できる最大クロック時間を格納するレイテンシタ
イマレジスタと、転送元のバスにおける使用権を調停す
る調停部の他に、転送先のバスが空き状態になるタイミ
ングまでのクロック数をカウントするカウンタ１６１
と、データパスのバッファ容量を示す規定値を格納する
規定値レジスタ１６２と、カウンタ１６１の値と規定値
を比較する比較部１６３と、転送先のバスが空き状態か
否かを監視するバス状態検出部１６４とから成る予測部
１６０を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のバスを有す
る計算機システムにおけるバス間を接続するブリッジ装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の計算機システム、特にパーソナル
コンピュータやワークステーションにおいては、機能、
性能両面の向上を図るため、１つのＣＰＵに多くの周辺
装置が接続される。この場合、ＣＰＵや周辺装置などの
デバイスは、バスと呼ばれる共通信号路によって接続さ
れる。

【０００３】通常、計算機システムにおけるバスには無
制限に多くのデバイスを接続できるわけではなく、電気
的な負荷や安定性により、その数が制限される。例え
ば、ＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect）バ
スの場合では、１０個程度が限界とされている。

【０００４】しかし、上記限界以上のデバイスを接続し
なければならない場合も生じ得る。このような場合に、
より多くのデバイスを接続する方法として「ブリッジ装
置」を用いる方法がある。これは、「ブリッジ装置」を
２本のバスの間に配置し、内部に設けられたバッファを
活用しながら、双方のバスに接続されているデバイス間
におけるデータ転送の仲介役として使用する方法であ
る。この「ブリッジ装置」を用いることにより、電気的
な負荷が軽減され、安定したデータ転送が可能になる。

【０００５】以下では、主に従来のブリッジ装置を用い
た場合の「書き込み動作」について説明し、「読み出し
動作」の概要についての説明も加えることとする。図５
は、従来のブリッジ装置５００を含む計算機システムの
概略ブロック図である。本システムは、１次側ＰＣＩバ
ス５１０とこれに接続される第１デバイス５３０及び第
２デバイス５４０、２次側ＰＣＩバス５２０とこれに接
続される第３デバイス５５０及び第４デバイス５６０、
１次側ＰＣＩバスにおける使用権を調停するための調停
部５７０、２次側ＰＣＩバスにおける使用権を調停する
ための調停部５８０を備えるブリッジ装置５００から構
成されている。

【０００６】ここで、「バスにおける使用権を調停す
る」とは、調停部が、バスを一時的に占有して使用でき
る権利をどのタイミングで、どのデバイスに与えるかを
一定の規則に基づいて決定することをいう。具体的に
は、以下のような処理を行う。例えば、調停部５８０
が、第３デバイス５５０によってアサート（”Ｌ”レベ
ルに駆動）された、２次側ＰＣＩバス５２０を使用した
い旨の信号であるバス使用権要求信号（以下、ＲＥＱと
称する。）５５１を受信し、他のデバイスからのＲＥＱ
がなく、２次側ＰＣＩバス５２０が空き状態の場合は、
第３デバイス５５０に２次側ＰＣＩバス５２０の使用を
許可する旨のバス使用権許可信号（以下、ＧＮＴと称す
る。）５５２をアサートする。もし、２次側ＰＣＩバス
５２０が空き状態でない場合、調停部５８０は、他のデ
バイスとの優先度等を考慮した一定の規則に基づいて、
適切なタイミングで第３デバイス５５０に対してＧＮＴ
５５２をアサートし、２次側ＰＣＩバス５２０の使用権
を与える。

【０００７】なお、図５に示すその他のＲＥＱ５０１及
びＧＮＴ５０２、ＲＥＱ５４１及びＧＮＴ５４２、ＲＥ
Ｑ５７１及びＧＮＴ５７２の各信号は、上記と同様のバ
ス使用権要求信号及びバス使用権許可信号である。

【０００８】ブリッジ装置５００は、前述した調停部５
８０と、「書き込み動作」のための内部バッファ（図５
には示されていない。）を備えている。例えば、ＤＥＣ
社製２１１５２の場合では、「書き込み動作」用の内部
バッファとして、アドレスとデータを合わせて２２ダブ
ルワード（以下、ＤＷと称する。）の格納領域を備えて
いる。なお、１ＤＷは３２ビットで構成されるデータで
ある。

【０００９】第１デバイス５３０から第４デバイス５６
０は、ハードディスク等の入出力装置である。これらの
デバイスは、それぞれが接続されているＰＣＩバスを使
用する際には、ＲＥＱを調停部５７０又は５８０に送信
し、それぞれの調停部からのＧＮＴを受信して、バス使
用権を獲得する。

【００１０】調停部５７０は、１次側ＰＣＩバス５１０
における使用権の調停を行う。制御信号５１１ａ〜５１
１ｄは、１次側ＰＣＩバス５１０の使用状態を制御する
ための信号であり、バスが何れかのデバイスよって使用
されている状態であることを示すサイクル・フレーム信
号（以下、ＦＲＡＭＥと称する。）５１１ａ、マスタ・
デバイスがデータ転送可能な状態を示すイニシエータ・
レディ信号（以下、ＩＲＤＹと称する。）５１１ｂ、タ
ーゲット・デバイスがデータ転送可能な状態を示すター
ゲット・レディ信号（以下、ＴＲＤＹと称する。）５１
１ｃ、ターゲット・デバイスが現在実行中の処理の中止
を要求する中止要求信号（以下、ＳＴＯＰと称する。）
５１１ｄの４種類の信号である。

【００１１】制御信号５２１ａ〜５２１ｄは、２次側Ｐ
ＣＩバス５２０における制御信号であり、１次側ＰＣＩ
バス５１０の場合と同様の、ＦＲＡＭＥ５２１ａ、ＩＲ
ＤＹ５２１ｂ、ＴＲＤＹ５２１ｃ、ＳＴＯＰ５２１ｄの
４種類の信号である。

【００１２】次に、従来のブリッジ装置５００を用い
て、２次側ＰＣＩバス５２０に接続されているマスタ・
デバイスである第３デバイス５５０から、１次側ＰＣＩ
バス５１０に接続されているターゲット・デバイスであ
る第１デバイス５３０に６４ＤＷのデータを書き込む
「書き込み動作」について、図６及び図７を参照しなが
ら説明する。この場合、２次側ＰＣＩバス５２０がマス
タ側バスであり、１次側ＰＣＩバス５１０がターゲット
側バスである。

【００１３】図６は、２次側ＰＣＩバス５２０と１次側
ＰＣＩバス５１０が共に空き状態であるため、連続して
データ転送ができる場合の当該「書き込み動作」におけ
る各信号の様子を示すタイミングチャートである。な
お、図６において、「Ａ／Ｄ５２０」とは、アドレスと
データの送受信を共用している２次側ＰＣＩバス５２０
を意味する（以下、同様）。

【００１４】最初に、第３デバイス５５０は、２次側Ｐ
ＣＩバス５２０を使用するために、ＲＥＱ５５１をアサ
ートする（ＣＬＫ１）。これに対し、調停部５８０は、
ＧＮＴ５５２をアサートする（ＣＬＫ２）。これによっ
て、第３デバイス５５０は２次側ＰＣＩバス５２０の使
用権を獲得する。この後、第３デバイス５５０は、クロ
ック３のタイミングで２次側ＰＣＩバス５２０が空き状
態であることを、ＦＲＡＭＥ５２１ａ及びＩＲＤＹ５２
１ｂが共にディアサート状態（”Ｈ”レベル）であるこ
とによって確認し、ＦＲＡＭＥ５２１ａをアサートする
（ＣＬＫ３）。同時に、第３デバイス５５０は「（第１
デバイスを示す１ＤＷのアドレス）＋（６４ＤＷのデー
タ）」の送信を開始する（ＣＬＫ４）。

【００１５】この場合、ブリッジ装置５００は、１次側
ＰＣＩバス５１０が空き状態になっているので、第３デ
バイス５５０から送信されてくる上記「６４ＤＷのデー
タ」を「書き込み動作」用の内部バッファに取り込みつ
つ（ＣＬＫ５〜ＣＬＫ６８）、１次側ＰＣＩバス５１０
に順次送信し、第１デバイス５３０への書き込みを行っ
ている（ＣＬＫ１８〜ＣＬＫ８１）。

【００１６】このように、マスタ側バスとターゲット側
バスが共に空き状態となっている場合は、連続的なデー
タ転送が可能である。一般に、マスタ・デバイスにおけ
る最大バースト転送長、即ち１回のアドレス情報の転送
に伴って転送できる最大のデータ長は、６４ＤＷ程度で
ある。

【００１７】図７は、当該「書き込み動作」において、
２次側ＰＣＩバス５２０は空き状態であるが、１次側Ｐ
ＣＩバス５１０が空き状態になっていないため、連続し
たデータ転送ができない場合の各信号の様子を示すタイ
ミングチャートである。

【００１８】図７が図６と異なる点は、１次側ＰＣＩバ
ス５１０が空き状態になっていないため、ブリッジ装置
５００に一時的に取り込んだデータを第１デバイス５３
０に送信することができず、ブリッジ装置５００におけ
る「書き込み動作」用の内部バッファが全てデータで埋
まった時点で、第３デバイス５５０から送信されてくる
データの取り込みを一旦中断しなければならない点であ
る。

【００１９】この場合、ブリッジ装置５００は、当該書
き込み動作を中断すべく、ＳＴＯＰ５２１ｄをアサート
して（ＣＬＫ２５）、第３デバイス５５０に通知する。
これにより、第３デバイス５５０は、クロック２６以降
のデータの送信を中断する。この後、１次側ＰＣＩバス
５１０がクロック２７のタイミングで空き状態になるの
で、ブリッジ装置５００は、ＦＲＡＭＥ５１１ａをアサ
ートし（ＣＬＫ２８）、「書き込み動作」用のバッファ
に格納されている全データを第１デバイス５３０に送信
する（ＣＬＫ３０〜ＣＬＫ５０）。

【００２０】最後に、ブリッジ装置５００は、第３デバ
イス５５０から残りの４３ＤＷのデータの取り込みを再
開し（ＣＬＫ５４〜ＣＬＫ９６）、これと並行して第１
デバイス５３０へのデータの送信を行う（ＣＬＫ５５〜
ＣＬＫ９７）。以上のように、マスタ側バスとターゲッ
ト側バスが同時に空き状態になっていない場合であって
も、ブリッジ装置を介してデータの書き込みが実施でき
る。

【００２１】次に、従来のブリッジ装置５００を用い
て、第２デバイス５４０が、第４デバイス５６０から６
４ＤＷのデータを読み出す「遅延読み出し動作」の場合
について、主に前記「書き込み動作」との相違点を中心
に、その概要について説明する。この場合、読み出され
るデータの転送方向は、前記「書き込み動作」の場合と
同じであるが、１次側ＰＣＩバス５１０がマスタ側バス
になり、２次側ＰＣＩバス５２０がターゲット側バスに
なる。

【００２２】ここで、「遅延読み出し」について説明す
る。一方のマスタ側バスに接続されているマスタ・デバ
イスが、他方のターゲット側バスに接続されているター
ゲット・デバイスのデータを読み出す場合に、ブリッジ
装置が、ターゲット側バスの使用権の獲得とデータの読
み出しを代行し、マスタ・デバイスはマスタ側バスの使
用権を一旦放棄する。その後、マスタ・デバイスが再び
当該読み出しのためにマスタ側バスの使用権を獲得する
ために試行している間、ブリッジ装置は、ターゲット・
デバイスから読み出されたデータを内部の「遅延読み出
し」用バッファに次々に蓄積する。マスタ・デバイス
が、再度上記使用権を獲得した場合は、ブリッジ装置か
ら送信されてくるデータを順次受信する。このように、
ブリッジ装置を介して２段階に分けて実行されるデータ
読み出しを「遅延読み出し」という。

【００２３】「遅延読み出し動作」が前記「書き込み動
作」と異なっている点は、マスタ・デバイスが、ターゲ
ット・デバイスに対して「ターゲット・デバイスのアド
レス」を送信後、ブリッジ装置にその後の読み出し動作
を代行させ、マスタ側バスの使用権を一旦放棄するとい
う点であるが、マスタ側とターゲット側におけるそれぞ
れのデータの転送方向が逆になる以外は、基本的に前記
「書き込み動作」と同じである。

【００２４】以上のように、当該「遅延読み出し動作」
においても、マスタ側バスとターゲット側バスが共に空
き状態の場合は、ターゲット・デバイスからマスタ・デ
バイスに連続した読み出し動作が可能となり、マスタ側
バスが空き状態になっていない場合であっても、前記
「書き込み動作」の場合と同様に、途中、ターゲット・
デバイスからブリッジ装置へのデータの取り込みを中断
する処理を行うことにより、ブリッジ装置を介してデー
タの読み出しを行うことができる。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のブリッジ装置によれば、ターゲット側バスが空き状
態になっていない場合は、データ転送におけるオーバー
ヘッドが増加し、バスの使用効率が低下するという問題
点がある。というのは、例えば図７に示したように「書
き込み動作」の場合では、書き込み動作の中断時と再開
時にオーバーヘッドが発生し、この間のデータ転送がで
きない期間のためにバスの使用効率が低下する。また、
この場合のバースト転送長は、上記のように「書き込み
動作」が中断されるため、ブリッジ装置内のバッファ容
量に制限され、最大バースト転送長によるデータ転送は
できない。

【００２６】一方、読み出し動作においても、書き込み
動作の場合と同様の理由から、オーバーヘッドが増加
し、バスの使用効率が低下してしまう。そこで、本発明
は上記課題に鑑みてなされたものであり、ターゲット側
バスが空き状態でない場合であっても、データ転送時の
オーバーヘッドを抑え、バスの使用効率及びバースト転
送長を改善するブリッジ装置を提供することを目的とす
る。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るブリッジ装置は、送信すべきデータを
有する送信側デバイスに接続された送信側バスと、かか
るデータを受信し得る受信側デバイスに接続された受信
側バスとを有する計算機システムに備えられ、送信され
た送信側バス上のデータをバッファに取り込み、これを
受信側バスに出力することによりデータの受け渡しを行
うブリッジ装置であって、受信側バスが空き状態になる
タイミングを予測する予測手段と、前記予測手段により
予測されたタイミングに基づいて、データ転送を要求し
た送信側デバイスに送信を許可する許可手段とを備え
る。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下では、本発明に係るブリッジ
装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明す
る。なお、実施の形態１では、ブリッジ装置経由の「書
き込み動作」について説明し、実施の形態２では、ブリ
ッジ装置経由の「読み出し動作」について説明する。

【００２９】（実施の形態１）図１は、本発明の実施形
態１に係るブリッジ装置１００が設けられた計算機シス
テム１の概略ブロック図である。便宜上、本実施形態に
おける「書き込み動作」は、第３デバイス５０からブリ
ッジ装置１００を介して第１デバイス３０に６４ＤＷの
データを書き込む場合を想定する。

【００３０】図１の計算機システム１は、１次側ＰＣＩ
バス１０、２次側ＰＣＩバス２０、第１デバイス３０、
第２デバイス４０、第３デバイス５０、第４デバイス６
０、調停部７０、ブリッジ装置１００から構成されてい
る。なお、図１に示されるように、ブリッジ装置１００
は２次側ＰＣＩバス２０における使用権を調停する調停
部１８０を備えている。

【００３１】ここで、「デバイス」とは、計算機システ
ムを構成する各種入出力装置の総称をいう。また、「Ｐ
ＣＩバス」とは、特定のＣＰＵを前提にしない汎用のロ
ーカルバスであり、３２ビットのバス幅を基本とし、同
じ３２本の信号線を用いてアドレス転送とデータ転送を
時分割で実現している。このＰＣＩバスにおいては、ア
ドレス送信等のオーバーヘッドを無視すれば、１クロッ
ク期間に１ＤＷのデータ転送が可能である。なお、ＰＣ
Ｉ（Peripheral Component Interconnect）バスについ
ては、「PCI Local Bus Specification, Rev. 2.1」等
に詳細に記述されている。

【００３２】１次側ＰＣＩバス１０は、本計算機システ
ム１が有する２本のＰＣＩバスのうちの１つであり、第
１デバイス３０、第２デバイス４０、調停部７０及びブ
リッジ装置１００が接続されている。２次側ＰＣＩバス
２０は、本計算機システム１が有する２本のＰＣＩバス
のうちのもう一方のバスであり、第３デバイス５０、第
４デバイス６０及びブリッジ装置１００が接続されてい
る。なお、２次側ＰＣＩバス２０に関する仕様等は、１
次側ＰＣＩバス１０と同じである。

【００３３】第１デバイス３０から第４デバイス６０
は、各種の入出力装置である。これらのデバイスは、デ
ータ転送を行う場合、それぞれが接続されているバスに
係る調停部７０、１８０に対してＲＥＱをアサート後、
それぞれＧＮＴを受信してバスの使用権の獲得を行う。
ブリッジ装置１００は、１次側ＰＣＩバス１０と２次側
ＰＣＩバス２０の間におけるデータのやりとりを仲介す
る装置であり、内部に「書き込み動作」用として２２Ｄ
Ｗのバッファを有している。

【００３４】調停部７０は、１次側ＰＣＩバス１０にお
けるバス使用権の調停を行う。図２は、ブリッジ装置１
００の詳細なブロック図である。ブリッジ装置１００
は、データパス１１０、１２０、制御部１３０、１４
０、レイテンシタイマレジスタ１５０、１５１、予測部
１６０、１７０、調停部１８０から構成されている。

【００３５】データパス１１０、１２０は、内部に、そ
れぞれ一方のバスから他方のバスにデータを転送する際
の一時的にデータを格納するためのバッファを有してい
る。これらのデータパス１１０、１２０のバッファに
は、それぞれに「書き込み動作」用として２２ＤＷ、
「遅延読み出し動作」用として１８ＤＷの格納領域があ
る。

【００３６】制御部１３０は、「書き込み動作」又は
「遅延読み出し動作」の過程で、データパス１１０のバ
ッファが全てデータで埋まった場合に、ＳＴＯＰをアサ
ートして「書き込み動作」又は「遅延読み出し動作」の
中止を要求する。制御部１４０は、制御部１３０と同様
の機能を有し、データパス１２０のバッファが全てデー
タで埋まった場合にＳＴＯＰをアサートして実行中の動
作の中止を要求する。

【００３７】レイテンシタイマレジスタ１５０、１５１
は、それぞれ１次側ＰＣＩバス１０と２次側ＰＣＩバス
２０の使用において、マスタ・デバイスが１回のデータ
転送で使用可能な最長の時間を示すカウンタ初期値を格
納するためのレジスタである。なお、本実施形態ではカ
ウンタ初期値を「８０」とする。このカウンタ初期値
は、ＦＲＡＭＥがアサートされた時点で、カウンタ１６
１に転送される。

【００３８】予測部１６０、１７０は、それぞれ１次側
ＰＣＩバス１０と２次側ＰＣＩバス２０において、空き
状態の検出及び空き状態となる時刻を予想するための機
能を有する。予測部１６０と予測部１７０は同等の機能
を有しているため、以下では主に予測部１６０について
説明する。予測部１６０は、カウンタ１６１、規定値レ
ジスタ１６２、比較部１６３、バス状態検出部１６４、
判定部１６５より構成される。

【００３９】カウンタ１６１は、１次側ＰＣＩバス１０
における何れかのデバイスによってＦＲＡＭＥ１１ａが
アサートされた場合に、レイテンシタイマレジスタ１５
０よりカウンタ初期値「８０」をロードして動作を開始
し、クロックの立ち上がりのタイミング毎にカウントダ
ウンを行う。従って前述のように、この値が「８０」の
場合は、マスタ・デバイスは最長８０クロックの期間、
バスを占有できることになる。

【００４０】規定値レジスタ１６２は、カウンタ１６１
でカウントダウンされる値と比較する規定値を格納す
る。この規定値は、データパス１１０のバッファ容量に
よって決定される値であり、データパス１１０のバッフ
ァが全てデータで埋まるまでのクロック時間から決定さ
れる値である。但し、最大のバースト転送長によるデー
タ転送を行うためには、データパス１１０のバッファが
全てデータで埋まる前に転送先のバスにデータの送信を
開始する必要がある。このため、「書き込み動作」用の
バッファ容量は２２ＤＷであるが、時間的に２クロック
余裕を確保させることとする。従って、本実施形態にお
ける「書き込み動作」用の規定値は、「２０」とする。

【００４１】比較部１６３は、カウンタ１６１の値と規
定値レジスタ１６２の値が同一か否かを比較し、「同
一」になった場合に判定部１６５にその通知を行う。従
って、例えばカウンタ１６１によって「８０」からカウ
ントダウンが開始された場合は、規定値レジスタ１６２
の値が「２０」になった時に「同一」と判定し、判定部
１６５に通知する。

【００４２】バス状態検出部１６４は、１次側ＰＣＩバ
ス１０における空き状態の検出を行う。この検出は、制
御信号のうち、ＦＲＡＭＥとＩＲＤＹが共にディアサー
ト状態の場合を「空き状態」、これ以外の場合を「使用
状態」として検出する。「空き状態」が検出されたと
き、バス状態検出部１６４は、判定部１６５にその旨を
通知する。

【００４３】判定部１６５は、以下の２つの条件のう
ち、一方の条件が成立した時点でその旨を調停部１８０
に通知する。 （条件１）バス状態検出部１６４より、１次側ＰＣＩバ
ス１０が「空き状態」になった旨の通知があったこと。 （条件２）比較部１６３より、カウンタ１６１の値と規
定値レジスタ１６２の規定値が「同一」になった旨の通
知があったこと。

【００４４】調停部１８０は、２次側ＰＣＩバス２０に
おけるバス使用権の調停を行う。具体的には、２次側Ｐ
ＣＩバス２０に接続されている各デバイスからＲＥＱが
アサートされた場合、一定の規則に基づいて各デバイス
のＧＮＴをアサートして、何れかのデバイスにバス使用
権を付与する。この場合、１次側ＰＣＩバス１０が空き
状態か否かをＦＲＡＭＥ１１ａ及びＩＲＤＹ１１ｂによ
って検出し、空き状態でない場合は、判定部１６５から
の通知を待って、バス使用権を与えるべくＧＮＴをアサ
ートする。

【００４５】次に、本発明に係るブリッジ装置１００の
動作について、図面を参照しながら説明する。図３は、
本装置１００を含む計算機システム１において、２次側
ＰＣＩバス２０に接続されている第３デバイス５０が、
ブリッジ装置１００を介して１次側ＰＣＩバス１０に接
続されている第１デバイス３０に６４ＤＷのデータを書
き込む「書き込み動作」における各信号の状態を示すタ
イミングチャートである。なお、当該「書き込み動作」
においては、２次側ＰＣＩバス２０がマスタ側バス、第
３デバイス５０がマスタ・デバイス、１次側ＰＣＩバス
１０がターゲット側バス、第１デバイス３０がターゲッ
ト・デバイスとなる。最初に、第３デバイス５０は、２
次側ＰＣＩバス２０を使用するために、任意のタイミン
グ、例えばクロック３のタイミングでＲＥＱ５１をアサ
ートにする。

【００４６】一方、カウンタ１６１は、１次側ＰＣＩバ
ス１０に係る制御信号のうち、ＦＲＡＭＥ１１ａがアサ
ートされたか否かを常に監視しており、クロック２のタ
イミングで、ＦＲＡＭＥ１１ａがアサート状態になった
ことを検出する（Ｔ３０）。なお、このＦＲＡＭＥ１１
ａがアサートされたことは、他のデバイスによって１次
側ＰＣＩバス１０の使用が開始されたことを意味する。
これにより、カウンタ１６１は、レイテンシタイマレジ
スタ１５０からカウンタ初期値「８０」をロードし、カ
ウントダウンを開始する。

【００４７】また、バス状態検出部１６４は、１次側Ｐ
ＣＩバス１０に係る制御信号のうち、ＦＲＡＭＥ１１ａ
とＩＲＤＹ１１ｂが共にディアサート状態か否かを常に
監視している。本実施形態の場合は、図３に示されるよ
うに、クロック２からクロック８３までの間は、他のデ
バイスによって１次側ＰＣＩバス１０が使用されてい
る。

【００４８】次に、比較部１６３は、クロック６２のタ
イミングで、カウンタ１６１の値とと規定値レジスタ１
６２の値が「２０」で同一となったため（Ｔ３１）、判
定部１６５を介して調停部１８０にその旨を通知する。
これによって、判定部１８０は、第３デバイス５０に２
次側ＰＣＩバス２０の使用権を与えるべく、ＧＮＴ５２
をアサートする（Ｔ３２）。

【００４９】これによって、第３デバイス５０は、クロ
ック６４のタイミングから「（第１デバイスを示す１Ｄ
Ｗのアドレス）＋（６４ＤＷのデータ）」の送信を開始
し、ブリッジ装置１００がこれらのデータの取り込みを
始める。また、ブリッジ装置１００は、１次側ＰＣＩバ
ス１０を使用するためにクロック６３のタイミングでＲ
ＥＱ７１をアサートする。

【００５０】これに対し、調停部７０は、カウンタ１６
１の値が「０」になるクロック８２のタイミングで（Ｔ
３３）、他のデバイスによってＦＲＡＭＥ１１ａがディ
アサートされ１次側ＰＣＩバス１０が空き状態となるの
で、ＧＮＴ７２をアサートし（Ｔ３４）、ブリッジ装置
１００に１次側ＰＣＩバス１０の使用権を与える。

【００５１】最後に、ブリッジ装置１００は、第１デバ
イス３０に対して、クロック８４のタイミングから
「（第１デバイスを示す１ＤＷのアドレス）＋（６４Ｄ
Ｗのデータ）」を送信し、当該「書き込み動作」を終え
る。

【００５２】以上のように、「書き込み動作」におい
て、マスタ側バスとターゲット側バスが同時に空き状態
になっていない場合であっても、ターゲット側バスが空
き状態になると予測されるタイミングに合わせて、マス
タ・デバイスの「書き込み動作」を開始するため、連続
したデータ転送が可能となり、バースト転送長とバス使
用効率の改善が図れる。また、上記のターゲット側バス
が空き状態になると予測されるタイミング以前に、ター
ゲット側バスが空き状態になった場合は、このタイミン
グに合わせてマスタ・デバイスの「書き込み動作」を開
始するため、無駄な待ち時間を排除することができる。

【００５３】（実施の形態２）本発明の実施形態２で
は、「遅延読み出し」による「読み出し動作」について
説明する。本実施形態では、第２デバイス４０が、ブリ
ッジ装置１００を介して第４デバイス６０から６４ＤＷ
のデータを「遅延読み出し」する場合を想定する。「遅
延読み出し」方法の概要については、前述した通りであ
る。

【００５４】なお、本実施形態における計算機システム
及びブリッジ装置は、基本的に実施形態１と同一とす
る。但し、データパス１１０、１２０の内部に「遅延読
み出し」用として１８ＤＷのバッファを有することとす
る。また、規定値レジスタ１６２の規定値は、前記「書
き込み動作」の場合と同様の理由から「１６」とする。

【００５５】図４は、当該「読み出し動作」における各
信号の状態を示すタイミングチャートである。なお、当
該「読み出し動作」においては、１次側ＰＣＩバスがマ
スタ側バス、第２デバイス４０がマスタ・デバイス、２
次側ＰＣＩバス２０がターゲット側バス、第４デバイス
がターゲット・デバイスとなる。

【００５６】最初に、第２デバイス４０は、１次側ＰＣ
Ｉバス１０を使用するために、任意のタイミング、例え
ばクロック１のタイミングでＲＥＱ４１をアサートす
る。これに対し、調停部７０は、ＧＮＴ４２をアサート
し、第２デバイス４０に１次側ＰＣＩバス１０の使用権
を与える。これにより、第２デバイス４０は、クロック
４のタイミングで「第４デバイスを示す１ＤＷのアドレ
ス」を送信する。

【００５７】これにより、ブリッジ装置１００は、「第
４デバイスを示す１ＤＷのアドレス」を取り込み、一旦
当該「読み出し動作」を中断するためにクロック４のタ
イミングでＳＴＯＰ１１ｄをアサートする。この後、第
２デバイス４０によって、ＦＲＡＭＥ１１ａ及びＩＲＤ
Ｙ１１ｂがディアサートされ、１次側ＰＣＩバス１０が
「空き状態」となる。この場合、ブリッジ装置１００
は、クロック４のタイミングで２次側ＰＣＩバス２０を
使用するためにＲＥＱ１０１をアサートする。

【００５８】次に、カウンタ１６１は、第２デバイス４
０が一旦１次側ＰＣＩバス１０の使用権を放棄した後の
クロック１８のタイミングで、他のデバイスによって１
次側ＰＣＩバス１０に係るＦＲＡＭＥ１１ａがアサート
されたことを検出し（Ｔ４０）、レイテンシタイマレジ
スタ１５０からカウンタ初期値「８０」をロードし、カ
ウントダウンを開始する。

【００５９】その後、調停部１８０は、クロック８２の
タイミングで、判定部１６５からカウンタ１６１の値と
規定値レジスタの値が同一になった（Ｔ４１）旨の通知
に基づいて、ブリッジ装置１００に２次側ＰＣＩバス２
０を使用するためにＧＮＴ１０２をアサートし（Ｔ４
２）、バス使用権を与える。

【００６０】これにより、ブリッジ装置１００は、第４
デバイス６０から読み出した６４ＤＷのデータをデータ
パス１２０の「遅延読み出し」用のバッファに取り込み
始める（ＣＬＫ９９〜ＣＬＫ１６２）。一方、第２デバ
イス４０は、カウンタ１６１の値が規定値「１６」と同
一になったクロック８２のタイミングで、ＲＥＱ４１を
アサートする。

【００６１】この間、バス状態検出部１６４は、１次側
ＰＣＩバス１０における制御信号のうち、ＦＲＡＭＥ１
１ａとＩＲＤＹ１１ｂが共にディアサートされたか否か
を監視しており、カウンタ１６１の値が「０」なる以前
のクロック８４のタイミングで、１次側ＰＣＩバス１０
が「空き状態」となったことを検出する（Ｔ４３、Ｔ４
４）。

【００６２】これにより、調停部７０は、ＧＮＴ４２を
アサートし（Ｔ４５）、第２デバイス４０に１次側ＰＣ
Ｉバス１０の使用権を与える。最後に、第２デバイス４
０は、ブリッジ装置１００から送信される第４デバイス
から読み出した「６４ＤＷのデータ」の受信し、当該
「読み出し動作」を終える。

【００６３】以上のように、「遅延読み出し」による
「読み出し動作」において、マスタ側バスとターゲット
側バスが同時に空き状態になっていない場合であって
も、マスタ側バスが空き状態になると予測されるタイミ
ングに合わせて、ターゲット・デバイスの「読み出し動
作」を開始するため、連続したデータ転送が可能とな
り、バースト転送長とバス使用効率の改善が図れる。ま
た、上記のマスタ側バスが空き状態になると予測される
タイミング以前に、マスタ側バスが空き状態になった場
合は、このタイミングに合わせてターゲット・デバイス
からの「読み出し動作」を開始するため、無駄な待ち時
間を排除することができる。

【００６４】なお、上記各実施形態では、規定値レジス
タ１６２の規定値を、２クロックの時間的な余裕を確保
して「書き込み動作」用として「２０」に、「読み出し
動作」用として「１６」に設定したが、２クロック以外
の時間的余裕を確保して規定値を設定してもよい。

【００６５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係るブリッジ装置は、送信すべきデータを有する送信
側デバイスに接続された送信側バスと、かかるデータを
受信し得る受信側デバイスに接続された受信側バスとを
有する計算機システムに備えられ、送信された送信側バ
ス上のデータをバッファに取り込み、これを受信側バス
に出力することによりデータの受け渡しを行うブリッジ
装置であって、受信側バスが空き状態になるタイミング
を予測する予測手段と、前記予測手段により予測された
タイミングに基づいて、データ転送を要求した送信側デ
バイスに送信を許可する許可手段とを備える。

【００６６】これにより、受信側バスが空き状態になる
タイミングに合わせて、送信側デバイスからデータ転送
を開始することができるため、途中で中断することなく
連続したデータ転送が可能となる。

【００６７】また、前記予測手段は、受信側バスにおけ
る他のデバイスによるデータ転送の開始を検出する検出
部と、データ転送の開始が検出された時から、時間を計
時する計時部とを備え、前記許可手段は、前記計時部が
一定時間を計時したとき、前記送信側デバイスに送信を
許可し、前記一定時間は、１回のデータ転送においてバ
スを連続的に占有することが許されている最長の時間か
ら前記バッファのサイズ分のデータを前記バッファに転
送するのに要する時間を引いた時間として構成すること
もできる。

【００６８】これにより、送信側デバイスからブリッジ
装置にバッファサイズ分のデータ転送を完了するタイミ
ングには、他のデバイスにおける受信側バスを占有でき
る時間が終了するので、ブリッジ装置は、受信側バスに
バッファ内のデータを出力しながら、送信側デバイスか
ら送信される続きのデータの取り込みを継続することが
できる。

【００６９】さらに、前記予測手段は、受信側バスにお
ける他のデバイスによるデータ転送の開始を検出する検
出部と、データ転送の開始が検出されたとき、１回のデ
ータ転送においてバスを連続的に占有することが許され
ている最長の時間を計時する計時部と、前記バッファの
サイズ分のデータを前記バッファに転送するのに要する
時間を保持する保持部と、前記計時部で計時されている
最長時間までの残り時間と、前記保持部に保持された時
間とを比較し、一致した時点を検出する比較部とを備え
るように構成することもできる。

【００７０】これにより、上述のように、送信側デバイ
スからブリッジ装置にバッファサイズ分のデータ転送を
完了するタイミングには、他のデバイスにおける受信側
バスを占有できる時間が終了するので、ブリッジ装置
は、受信側バスにバッファ内のデータを出力しながら、
送信側デバイスから送信される続きのデータの取り込み
を継続することができる。

【００７１】また、前記許可手段は、送信側バス、受信
側バスそれぞれの空き状態を検出するバス状態検出部
と、前記送信側デバイスからデータ転送要求を受付ける
受付手段と、データ転送を要求した送信側デバイスに対
して、両バスが空いていると検出された場合は、直ちに
送信を許可し、送信側バスのみが空き状態であると検出
された場合は、前記比較部による比較の結果、前記一致
した時点で送信を許可するように構成することもでき
る。

【００７２】これにより、送信側バスと受信側バスの空
き状態を常に監視し、受信側バスが空き状態になり次
第、送信側デバイスからデータ転送を開始するので、中
断することなく連続したデータ転送が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るブリッジ装置１００を含む計算機
システム１の概略ブロック図である。

【図２】本発明に係るブリッジ装置１００の詳細ブロッ
ク図である。

【図３】実施形態１に係る書き込み動作における各信号
の様子を示すタイミングチャートである。

【図４】実施形態２に係る読み出し動作における各信号
の様子を示すタイミングチャートである。

【図５】従来のブリッジ装置を含む計算機システムの概
略ブロック図である。

【図６】従来のブリッジ装置を用いた書き込み動作で、
ターゲット側バスが空き状態の場合の各信号の様子を示
すタイミングチャートである。

【図７】従来のブリッジ装置を用いた書き込み動作で、
ターゲット側バスが空き状態でない場合の各信号の様子
を示すタイミングチャートである。

【符号の説明】

１ 計算機システム １０、５１０ １次側ＰＣＩバス ２０、５２０ ２次側ＰＣＩバス ３０、５３０ 第１デバイス ４０、５４０ 第２デバイス ５０、５５０ 第３デバイス ６０、５６０ 第４デバイス ７０、１８０ 調停部 ５７０、５８０ 調停部 １００ ブリッジ装置 １１０、１２０ データパス １３０、１４０ 制御部 １５０、１５１ レイテンシタイマレジスタ １６０、１７０ 予測部 １６１ カウンタ １６２ 規定値レジスタ １６３ 比較部 １６４ バス状態検出部 １６５ 判定部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信すべきデータを有する送信側デバイ
   スに接続された送信側バスと、かかるデータを受信し得
   る受信側デバイスに接続された受信側バスとを有する計
   算機システムに備えられ、送信された送信側バス上のデ
   ータをバッファに取り込み、これを受信側バスに出力す
   ることによりデータの受け渡しを行うブリッジ装置であ
   って、 受信側バスが空き状態になるタイミングを予測する予測
   手段と、 前記予測手段により予測されたタイミングに基づいて、
   データ転送を要求した送信側デバイスに送信を許可する
   許可手段とを備えることを特徴とするブリッジ装置。
2. 【請求項２】 前記予測手段は、 受信側バスにおける他のデバイスによるデータ転送の開
   始を検出する検出部と、 データ転送の開始が検出された時から、時間を計時する
   計時部とを備え、 前記許可手段は、前記計時部が一定時間を計時したと
   き、前記送信側デバイスに送信を許可し、 前記一定時間は、１回のデータ転送においてバスを連続
   的に占有することが許されている最長の時間から前記バ
   ッファのサイズ分のデータを前記バッファに転送するの
   に要する時間を引いた時間であることを特徴とする請求
   項１記載のブリッジ装置。
3. 【請求項３】 前記予測手段は、 受信側バスにおける他のデバイスによるデータ転送の開
   始を検出する検出部と、 データ転送の開始が検出されたとき、１回のデータ転送
   においてバスを連続的に占有することが許されている最
   長の時間を計時する計時部と、 前記バッファのサイズ分のデータを前記バッファに転送
   するのに要する時間を保持する保持部と、 前記計時部で計時されている最長時間までの残り時間
   と、前記保持部に保持された時間とを比較し、一致した
   時点を検出する比較部とを備えることを特徴とする請求
   項１記載のブリッジ装置。
4. 【請求項４】 前記許可手段は、 送信側バス、受信側バスそれぞれの空き状態を検出する
   バス状態検出部と、 前記送信側デバイスからデータ転送要求を受付ける受付
   手段と、 データ転送を要求した送信側デバイスに対して、両バス
   が空いていると検出された場合は、直ちに送信を許可
   し、 送信側バスのみが空き状態であると検出された場合は、
   前記比較部による比較の結果、前記一致した時点で送信
   を許可することを特徴とする請求項３記載のブリッジ装
   置。