專利名稱：資源管理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在多個主才幾(master)分別向至少1個共享資源 發(fā)出訪問請求的系統(tǒng)中仲裁從各主機對共享資源的訪問請求的資源 管理裝置。
背景技術(shù)：
在系統(tǒng)LSI的內(nèi)部，二敞處理器、DSP ( Digital Signal Processor: 數(shù)字信號處理器)、DMA (Direct Memory Access:直接存4諸器存耳又) 控制器等多個主機對存儲器、外圍I/O (輸入/輸出)控制器等共享資 源進行訪問。在此，需要用于有效地仲裁從各主機對共享資源的訪問 請求的資源管理裝置。按照某一現(xiàn)有技術(shù)，資源管理裝置根據(jù)預(yù)先以表的形式持有的各 主機的優(yōu)先級信息按 一 定時間進行訪問請求的仲裁。在該表內(nèi)存儲多 種模式(pattern)的優(yōu)先級信息，按進行仲裁的一定時間依照順序切 換模式。各主機能夠接收在優(yōu)先級模式中最高優(yōu)先級設(shè)定的次數(shù)的訪 問許可，并能夠保證各主機的最低訪問帶寬。(參照US 2004/0073730 Al)?？墒牵斣诟髦鳈C的訪問請求的發(fā)生時刻產(chǎn)生了時間性的偏差 時，在沒有訪問請求的仲裁時刻對任何一個主機都不發(fā)出訪問許可， 白白地損失了給予訪問許可的機會。而且，當作為其結(jié)果使多個訪問 請求集中在另 一個仲裁時刻時，具有低優(yōu)先級的主機的訪問等待時間 增力口。于是，按照另一現(xiàn)有技術(shù)， 一邊在一定間隔的仲裁時刻進行從各 主機對共享資源的訪問請求的仲裁， 一邊根據(jù)仲裁歷史使仲裁動作的 開始時刻從一定間隔的仲裁時刻位移(shift )。具體地說，當在某一 仲裁時刻不存在任何 一 個主機的訪問請求時，向經(jīng)過了該仲裁時刻后 發(fā)出來的訪問請求，不用等待下一個仲裁時刻就發(fā)出訪問許可(參照US 2006/0155903 Al )。發(fā)明內(nèi)容例如，在數(shù)字電視廣播的錄音、錄像系統(tǒng)或便攜電話中，既有在 短期間內(nèi)請求大量數(shù)據(jù)的主機，也有頻繁地請求少量數(shù)據(jù)的主機。同 一個主機有時也會分別在某一時刻請求大量的數(shù)據(jù)，而在另一時刻請 求少量的數(shù)據(jù)。在按 一 定的時間間隔進行對共享資源的訪問請求的仲裁的上述 現(xiàn)有的兩種資源管理裝置中，假定仲裁時刻的間隔為T,在該時間T 內(nèi)共享資源能夠傳送規(guī)定量、例如32字節(jié)的數(shù)據(jù)。此處，當特定的 主機在任一個仲裁時刻都只請求16字節(jié)的數(shù)據(jù)，每次對該特定主機 給予訪問許可時，就白白地浪費了各仲裁時刻的剩余16字節(jié)的訪問 機會。另外，當在所有主機的訪問請求量總是為32字節(jié)的前提下設(shè) 定上述優(yōu)先級信息時，為了保證該特定主機的訪問帶寬就不得不將對 該特定主機的最高優(yōu)先級設(shè)定次數(shù)增加到需要的次數(shù)以上，導(dǎo)致其他 主機的訪問等待時間增加。本發(fā)明的目的在于，在按一定的時間間隔進行對共享資源的訪問 請求的仲裁的系統(tǒng)中，考慮到各主機的訪問請求量不同這 一 點而改善 訪問效率和訪問等待時間。為達到上述目的，在本發(fā)明中，設(shè)置管理多個主機和共享資源之 間的訪問數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)量管理部，訪問請求仲裁部除了執(zhí)行在一定間 隔的仲裁時刻對任意 一 個主機發(fā)出訪問許可的定時仲裁以外，還執(zhí)行 在任意時刻對根據(jù)訪問數(shù)據(jù)量確定的主機發(fā)出訪問許可的隨時仲裁。若具體地說明時，數(shù)據(jù)量管理部在將對多個主機的每一個進行管 理的可訪問量分別初始化后進行如下的動作，即，在定時仲裁的情況 下，在已許可訪問的主機的可訪問量增加規(guī)定的數(shù)據(jù)量之后使該可訪 問量減少與該主機的訪問請求量相等的量，在隨時仲裁的情況下，使 已許可訪問的主才幾的可訪問量減少與該主4幾的訪問請求量相等的量。 訪問請求仲裁部，在隨時仲裁中對表示出不超過由數(shù)據(jù)量管理部管理 的可訪問量的訪問請求量的主機發(fā)出訪問許可。按照本發(fā)明，當在定時仲裁中接收到低于規(guī)定的數(shù)據(jù)量的訪問請 求時，可以由隨時仲裁利用剩余的訪問機會，因此，能夠改善各主機 的訪問請求量不同的系統(tǒng)的訪問效率和訪問等待時間。


圖1是表示包含本發(fā)明的資源管理裝置的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的框圖。圖2是表示圖1中的訪問請求仲裁部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)例的框圖。 圖3是表示圖1中的數(shù)據(jù)量管理部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)例的框圖。 圖4是表示圖1中示出的資源管理裝置的第1動作例的時序圖。 圖5是表示圖1中示出的資源管理裝置的第2動作例的時序圖。 圖6是表示圖1中示出的資源管理裝置的第3動作例的時序圖。 圖7是表示圖1中示出的資源管理裝置的第4動作例的時序圖。 圖8是表示圖1中示出的資源管理裝置的第5動作例的時序圖。 圖9是表示圖1中示出的資源管理裝置的第6動作例的時序圖。 圖IO是表示圖1中示出的資源管理裝置的第7動作例的時序圖。 圖11是表示圖1中示出的資源管理裝置的第8動作例的時序圖。 圖12是表示圖1中示出的資源管理裝置的第9動作例的時序圖。 圖13是表示圖1中示出的資源管理裝置的第IO動作例的時序圖。 圖14是表示圖1中示出的資源管理裝置的第ll動作例的時序圖。
具體實施方式
以下，使用

本發(fā)明的實施方式。圖1示出了包含本發(fā)明的資源管理裝置的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例。在圖1 中，100、 101、 102是主機，103是訪問請求仲裁部，104是數(shù)據(jù)量管 理部，105是資源控制部，106是共享資源。各主機100~ 102為微處理器、DSP、 DMA控制器等中的任一個。
共享資源106為存儲器、外圍1/0控制器等中的任一個。此外，在以 下的說明中，適當?shù)貙⒅鳈CIOO、 101、 102稱為主機A、 B、 C。介于主機A、 B、 C和共享資源106之間的訪問請求仲裁部103、 數(shù)據(jù)量管理部104和資源控制部105構(gòu)成資源管理裝置。訪問請求仲 裁部103對要訪問共享資源106的主機A、 B、 C的訪問請求進行仲 裁。資源控制部105控制由訪問請求仲裁部103許可了訪問的主^L和 共享資源106之間的數(shù)據(jù)的傳送。數(shù)據(jù)量管理部104管理其間的主機 A、 B、 C和共享資源106之間的訪問數(shù)據(jù)量。156是從共享資源106 向數(shù)據(jù)量管理部104發(fā)出的中斷信號，157是對數(shù)據(jù)量管理部104的 程序輸入，158是對訪問請求仲裁部103的程序輸入。若詳細地說明時，主機A、 B、 C的訪問請求(REQ) 160、 161、 162由訪問請求仲裁部103進行仲裁。訪問請求仲裁部103確定向主 機A、 B、 C中的哪一個發(fā)出訪問許可(ACK) 163、 164、 165。接收 到訪問許可(ACK)的主機向訪問請求仲裁部103發(fā)出包含訪問請求 量的信息的訪問指令(COM) 166、 167、 168。訪問請求仲裁部103 接收到該訪問指令后，向資源控制部105傳送許可訪問主機的訪問指 令159。然后，接收到訪問許可的主機通過傳輸數(shù)據(jù)總線180、 181、 182與資源控制部105之間進行數(shù)據(jù)的收發(fā)，資源控制部105通過資 源傳輸數(shù)據(jù)總線190與共享資源106之間進行數(shù)據(jù)的收發(fā)。資源控制 部105根據(jù)該共享資源106的特性控制對共享資源106的訪問，例如 只要共享資源106是存儲器，就根據(jù)該存儲器的類別或訪問模式類別 進行控制。數(shù)據(jù)量管理部104作為上述訪問數(shù)據(jù)量管理的一個環(huán)節(jié)，對主機 A、 B、 C的每一個管理可訪問量，并將每個主才幾的可訪問量153、 154、 155通知給訪問請求仲裁部103。訪問請求仲裁部103執(zhí)行在一定間隔的仲裁時刻發(fā)出訪問許可的 定時仲裁(periodic arbitration )、和在任意時刻發(fā)出訪問許可的隨時仲 裁(arbitrary arbitration )。在定時仲裁中，對主才幾A、 B、 C中4吏用上 述的優(yōu)先級模式確定的主機發(fā)出訪問許可。在隨時仲裁中，對主機A、B、 C中表示出不超過由數(shù)據(jù)量管理部104管理的可訪問量的訪問請 求量的主機發(fā)出訪問許可。從訪問請求仲裁部103向數(shù)據(jù)量管理部104提供的仲裁時刻信號 170表示定時仲裁中的一定間隔的時刻。另外，還從訪問請求仲裁部 103向數(shù)據(jù)量管理部104提供許可訪問主才幾的ID150、許可訪問主才幾 的訪問請求量151、以及表示根據(jù)定時仲裁和隨時仲裁中的哪一個發(fā) 出訪問許可的仲裁類型152。數(shù)據(jù)量管理部104進行如下動作，即， 在定時仲裁的情況下，在將已許可訪問的主機的可訪問量增加規(guī)定的 數(shù)據(jù)量之后，將該可訪問量減少與該主機的訪問請求量相等的量，在 隨時仲裁的情況下，將已許可訪問的主機的可訪問量減少與該主機的 訪問請求量相等的量。圖2示出了圖1中的訪問請求仲裁部103的內(nèi)部結(jié)構(gòu)例。如圖2 所示，訪問請求仲裁部103由定時仲裁部200、仲裁時刻生成部201、 伴有3個與(AND)門230、 231、 232的仲裁請求生成部202、隨時 仲裁部203、以及仲裁結(jié)果選擇部204構(gòu)成。仲裁時刻生成部201通過對時鐘信號210分頻而生成仲裁時刻信 號170。該仲裁時刻信號170被提供給定時仲裁部200和數(shù)據(jù)量管理 部104。定時仲裁部200接收仲裁時刻信號170、各主機的訪問請求160、 161、 162和訪問指令166、 167、 168,并在由仲裁時刻信號170指示 的 一 定間隔的仲裁時刻根據(jù)優(yōu)先級信息仲裁各主機的訪問請求16 0 、 161、 162。通過該定時仲裁得到的對主機發(fā)出的訪問許可、接收到訪 問許可的主機的ID、接收到訪問許可的主機的訪問指令被發(fā)出到仲 裁結(jié)果選擇部204。仲裁請求生成部202具有3個比較器220、 221、 222,分別比較 從數(shù)據(jù)量管理部104得到的每個主機的可訪問量153、 154、 155和由 各主機的訪問指令166、 167、 168得到的訪問請求量，訪問請求量在 可訪問量以下的主機對隨時仲裁部203發(fā)出仲裁請求。與門230 、 231 、 232控制隨時仲裁部203,使得以發(fā)出了各主機的訪問請求160、 161、
162和來自仲裁請求生成部202的仲裁請求這兩者的主機為對象進行 仲裁。隨時仲裁部203在獨立(independent)于仲裁時刻信號170的任 意時刻對從仲裁請求生成部202經(jīng)由與門230、 231、 232^妄收到的仲 裁請求進行處理。通過該隨時仲裁得到的對主機發(fā)出的訪問許可、接 收到訪問許可的主機的ID、接收到訪問許可的主機的訪問指令被發(fā) 出到仲裁結(jié)果選擇部204。此外，隨時仲裁部203在通過與門230、 231、 232同時接收到多個仲裁請求時，如后文所述，根據(jù)預(yù)定的優(yōu)先 規(guī)則確定單個的許可訪問主機。仲裁結(jié)果選擇部204在只從定時仲裁部200接收到仲裁結(jié)果時， 根據(jù)該仲裁結(jié)果向許可訪問主機發(fā)出訪問許可163、 164、 165中的任 一個，并且分別向數(shù)據(jù)量管理部104發(fā)出許可訪問主機的ID150、許 可訪問主機的訪問請求量151、指示定時仲裁"1"的仲裁類型152, 向資源控制部105發(fā)出許可訪問主機的訪問指令159。另一方面，在 只從隨時仲裁部203接收到仲裁結(jié)果時，仲裁結(jié)果選擇部204根據(jù)該 仲裁結(jié)果向許可訪問主機發(fā)出訪問許可163、 164、 165中的任一個， 并且分別向數(shù)據(jù)量管理部104發(fā)出許可訪問主^L的ID150、許可訪問 主機的訪問請求量151、指示隨時仲裁"0"的仲裁類型152，向資源 控制部105發(fā)出許可訪問主機的訪問指令159。在定時仲裁和隨時仲裁的時刻發(fā)生重疊時，需要確定要使哪一個 有效來選擇仲裁結(jié)果。因此，仲裁結(jié)果選擇部204接收用于指定要使 定時仲裁和隨時仲裁中的哪一個有效的程序輸入(仲裁結(jié)果選擇信 號)158。既可以總是使定時仲裁優(yōu)先，也可以總是使隨時仲裁優(yōu)先。圖3示出了圖1中的數(shù)據(jù)量管理部104的內(nèi)部結(jié)構(gòu)例。如圖3所 示，數(shù)據(jù)量管理部104由可訪問量寄存器300、 301、 302、訪問主才幾 判斷部303、以及可訪問量運算部304構(gòu)成。可訪問量寄存器300、 301、 302管理各主機的可訪問量153、 154、 155。這些可訪問量寄存器300、 301、 302例如可以響應(yīng)來自共享資 源106的中斷信號156、或程序輸入(寄存器初始化信號)157而進
4于#刀^臺^:。訪問主機判斷部303例如具有3個與門310、 311、 312,根據(jù)從 訪問請求仲裁部103得到的許可訪問主機的ID150進行許可訪問主機 的判斷，生成對與該許可訪問主^L對應(yīng)的可訪問量寄存器300、 301、 302的數(shù)據(jù)裝載信號?？稍L問量運算部304具有輸入選擇部320、加法器321、仲裁類 型選擇部322、以及減法器323，根據(jù)許可訪問主機的ID150從可訪 問量寄存器300、 301、 302中選擇變?yōu)橛行У目稍L問量，并進行運算。 當訪問許可的仲裁類型152為"1"時、即根據(jù)定時仲裁進行了訪問 許可時，將在1次訪問許可中》見定的數(shù)據(jù)量(例如32字節(jié))與當前 的可訪問量相加，從其結(jié)果中減去許可訪問主機的訪問請求量151, 作為下一個周期的可訪問量提供給相對應(yīng)的可訪問量寄存器300、301、 302。當訪問許可的仲裁類型152為"0"時、即根據(jù)隨時仲裁 在任意時刻進行了訪問許可時，從當前的可訪問量減去許可訪問主機 的訪問請求量151，作為下一個周期的可訪問量提供給相對應(yīng)的可訪 問量寄存器300、 301、 302。示出如上所述那樣構(gòu)成的本實施方式的資源管理裝置的具體的 動作例。在以下的具體例中，假定按照基于訪問請求仲裁部103中的 仲裁時刻的訪問許可，該主機接收32字節(jié)的訪問許可，也就是說， 圖3中的"規(guī)定的數(shù)據(jù)量"為32字節(jié)。圖4示出了圖1所示的資源管理裝置的第1動作例。在此，假定 能夠得到對時鐘信號210進行了 5分頻后的仲裁時刻信號170。按照圖4，在主機A、 B、 C的可訪問量153、 154、 155全部^皮初 始化為"0"的狀態(tài)下，在TIO，通過定時仲裁，主機A接收訪問許 可163。在該訪問許可中，主才幾A接收32字節(jié)的訪問許可，而主才幾 A的訪問請求量166為32字節(jié)，因此在T10的主機A的可訪問量153 變?yōu)? (=0+32-32 )字節(jié)。接著，在Tll,通過定時仲裁，主才幾B接收訪問許可164。在該 訪問許可中，主機B接收32字節(jié)的訪問許可，而主才幾B的訪問請求 量167為8字節(jié)，因此在Tll的主才幾B的可訪問量154變?yōu)?4 (=0+32-8)字節(jié)。接著，在T12,由主機B發(fā)出訪問請求161 。主機B的訪問請求 量167示出8字節(jié)，主沖幾B的可訪問量154示出24字節(jié)，所以由仲 裁請求生成部202判斷為訪問請求量167在可訪問量154以下，因而， 雖然T12不是仲裁時刻，但可以通過隨時仲裁對主機B發(fā)出訪問許可 164。這時，主機B的可訪問量154從24字節(jié)減少到16 (=24-8)字 節(jié)。同樣地，在T13,主機B的訪問請求量167仍在可訪問量154以 下，因此雖然T13不是仲裁時刻，但可以通過隨時仲裁對主機B發(fā)出 訪問許可164,主機B的可訪問量154變?yōu)? (=16-16)字節(jié)。接著，在T14,通過定時仲裁，主才幾C接收訪問許可165。在該 訪問許可中，主才幾C接收32字節(jié)的訪問許可，而主才幾C的訪問請求 量168為24字節(jié)，因此在T14的主才幾C的可訪問量155變?yōu)? (=0+32-24)字節(jié)。接著，在下一個周期的T15,主機C發(fā)出訪問請求162，而訪問 請求量168為16字節(jié)，主機C的可訪問量155示出8字節(jié)，因此在 T15不向主機C發(fā)出訪問許可165,而是等到下一個仲裁時刻即T16。在T16,主機C接收32字節(jié)的訪問許可165,而訪問請求量168 示出16字節(jié)，當前的可訪問量155示出8字節(jié)，因此在T16的主才幾 C的可訪問量155變?yōu)?4 (=8+32-16)字節(jié)。此外，在T15也可以向主才幾C發(fā)出訪問許可165。即，在T15, 主機C的可訪問量155示出8字節(jié)，因此將主機C的16字節(jié)的訪問 請求量168分割成各為8字節(jié)的2次訪問，在T15先許可一次8字節(jié) 的訪問。剩余的8字節(jié)訪問例如在T16進行許可。當各主^U々可訪問量153、 154、 155通過累積而變得過大時，有 可能損害隨時仲裁部203的正確的動作。因此，最好在一定的條件下 對可訪問量153、 154、 155初始化。圖5示出了圖1所示的資源管理裝置的第2動作例。該動作例是
按照每3次的仲裁時刻對可訪問量153、 154、 155初始化的例子。按照圖5，在T20，通過定時仲裁，主機A接收訪問許可163。 假定基于T20的仲裁時刻的仲裁為第1次仲裁。接著，在T21,通過定時仲裁，主機B接收訪問許可164。在該 訪問許可中，主機B接收32字節(jié)的訪問許可，而主才幾B的訪問請求 量167為16字節(jié)，因此在T21的主才幾B的可訪問量154變?yōu)?6字節(jié)。接著，在T22，通過定時仲裁，主機C接收訪問許可165。在該 訪問許可中，主才幾C接收32字節(jié)的訪問許可，而主才幾C的訪問請求 量168為8字節(jié)，因此在T22的主機C的可訪問量155變?yōu)?4字節(jié)。在T22,從T20數(shù)起為第3次仲裁時刻，因此在T22沒有被給予 訪問許可的主機即主機A、主機B的可訪問量153、 154變?yōu)槌跏贾?即0字節(jié)。接著，在T23，通過定時仲裁，主機A接收訪問許可163。在該 訪問許可中，主機A接收32字節(jié)的訪問許可，而主才幾A的訪問請求 量166為16字節(jié)，因此在T23的主機A的可訪問量153變?yōu)?6字 節(jié)。接著，在T24，由主機A發(fā)出訪問請求160。主機A的訪問請求 量166示出16字節(jié)，主機A的可訪問量153示出16字節(jié)，因此由仲 裁請求生成部202判斷為訪問請求量166在可訪問量153以下，因此， 雖然T24不是仲裁時刻，但可以通過隨時仲裁對主機A發(fā)出訪問許 可163。這時，主機A的可訪問量153從16字節(jié)減少到O字節(jié)。接著，在T25,通過定時仲裁，主才幾A接收訪問許可163。在該 訪問許可中，主機A接收32字節(jié)的訪問許可，而主機A的訪問請求 量166為16字節(jié)，因此在T25的主機A的可訪問量153變?yōu)?6字 節(jié)。接著，在T26,通過定時仲裁，主機B接收訪問許可164。在該 訪問許可中，主才幾B接收32字節(jié)的訪問許可，而主才幾B的訪問請求 量167為32字節(jié)，因此在T26的主機B的可訪問量154變?yōu)?字節(jié)。在T26,從T23數(shù)起為第3次仲裁時刻，因此在T26沒有被給予訪問許可的主才幾即主才幾A、主才幾C的可訪問量153、 155^皮初始^f匕為 O字節(jié)。圖6示出了圖1所示的資源管理裝置的第3動作例。該動作例是 通過來自共享資源106的中斷信號156對可訪問量153、 154、 155初始化的例子。」按照圖6,在T30,通過定時仲裁，主才幾A^矣收訪問許可163。 在該訪問許可中，主機A接收32字節(jié)的訪問許可，而主一幾A的訪問 請求量166為8字節(jié)，因此在T30的主才幾A的可訪問量153變?yōu)?4 字節(jié)。接著，在T31，通過定時仲裁，主機B^妄收訪問許可164。在該 訪問許可中，主才幾B接收32字節(jié)的訪問許可，而主才幾B的訪問請求 量167為16字節(jié)，因此在T31的主^LB的可訪問量154變?yōu)?6字節(jié)。接著，在T32,通過定時仲裁，主機C接收訪問許可165。在該 訪問許可中，主才幾C接收32字節(jié)的訪問許可，而主才幾C的訪問請求 量168為8字節(jié)，因此在T32的主機C的可訪問量155變?yōu)?4字節(jié)。在T33，從共享資源106對可訪問量寄存器300、 301、 302發(fā)出 中斷信號156。可訪問量153、 154、 155由該中斷信號156從任意值 初始化為O字節(jié)。圖7示出了圖1所示的資源管理裝置的第4動作例。該動作例是 在可訪問量153、 154、 155中的任一個超過了閾值(例如96字節(jié)) 時對該可訪問量初始4匕的例子。按照圖7，在T40,通過定時仲裁，主機A接收訪問許可163。 在該訪問許可中，主機A接收32字節(jié)的訪問許可，而主機A的訪問 請求量166為8字節(jié)，因此在T40的主機A的可訪問量153變?yōu)?4 字節(jié)。同樣地，在T41、 T42、 T43,通過定時仲裁，主才幾A接收訪問許 可163,而1次訪問許可中的主機A的訪問請求量166為8字節(jié)，因 此在T43主才幾A的可訪問量153變?yōu)?6字節(jié)。4妻著，在T44，通過定時仲裁，主才幾A4妄收訪問許可163。在該 訪問許可中，主才幾A仍接收32字節(jié)的訪問許可，而主才幾A的訪問請 求量166為8字節(jié)，可訪問量153為96字節(jié)。即，主沖幾A的可訪問 量153的更新值超過作為閾值的96字節(jié)，主才幾A的可訪問量153被 初始化為0字節(jié)。圖8示出了圖1所示的資源管理裝置的第5動作例。該動作例是 通過程序輸入157對可訪問量153、 154、 155初始化的例子。按照圖8,在T50,通過定時仲裁，主才幾A^妄收訪問i午可163。 在該訪問許可中，主4幾A接收32字節(jié)的訪問許可，而主才幾A的訪問 請求量166為8字節(jié)，因此在T50的主機A的可訪問量153變?yōu)?4 字節(jié)。接著，在T51,通過定時仲裁，主一幾B^妻收訪問許可164。在該 訪問許可中，主機B接收32字節(jié)的訪問許可，而主才幾B的訪問請求 量167為16字節(jié)，因此在T51的主^/LB的可訪問量154變?yōu)?6字節(jié)。接著，在T52，通過定時仲裁，主才幾C接收訪問許可165。在該 訪問許可中，主機C接收32字節(jié)的訪問許可，而主才幾C的訪問請求 量168為8字節(jié)，因此在T52的主機C的可訪問量155變?yōu)?4字節(jié)。在T53，從程序輸入157對可訪問量寄存器300、 301、 302發(fā)出 寄存器初始化信號，可訪問量153、 154、 155從任意值被初始化為0 字節(jié)。也可以由程序輸入157指定可訪問量寄存器300、 301、 302中 的初始化對象。此外，在以上的說明中，都是將可訪問量153、 154、 155初始化 為0字節(jié)，^f旦也可以將初始值變更為0以外的值。圖9示出了圖1所示的資源管理裝置的第6動作例。該動作例是 在定時仲裁和隨時仲裁的時刻發(fā)生重疊時使定時仲裁優(yōu)先的例子。按照圖9,在T60,主才幾A接收訪問許可163。該訪問許可是由 定時仲裁部200進行仲裁后所給予的訪問許可，主機A接收32字節(jié) 的訪問許可。主機A的訪問請求量166為8字節(jié)，因此在T60的主 機A的可訪問量153變?yōu)?4字節(jié)。在T61,主機A對訪問請求仲裁部103發(fā)出訪問請求160。 T61
為仲裁時刻，實施由定時仲裁部200進行的仲裁，并向仲裁結(jié)果選擇 部204發(fā)出對主才幾A的訪問許可。而且，在T61，主才幾A的訪問請求 量166為8字節(jié)，可訪問量153為24字節(jié)，所以訪問請求量166在 可訪問量153以下。因此，對隨時仲裁部203發(fā)出仲裁請求，向仲裁 結(jié)果選擇部204發(fā)出對主機A的訪問許可。在仲裁結(jié)果選擇部204 中，在來自定時仲裁部200和隨時仲裁部203雙方的仲裁結(jié)果中，使 來自定時仲裁部200的仲裁結(jié)果有效。對主機A發(fā)出訪問許可163, 分別對數(shù)據(jù)量管理部104發(fā)出許可訪問主機的ID150、許可訪問主機 的訪問請求量151、指示該仲裁結(jié)果是由定時仲裁部200進行的訪問 許可的仲裁類型152。在數(shù)據(jù)量管理部104中，基于該仲裁是由定時 仲裁部200進行的， -(吏在T61的可訪問量153為(可訪問量+32字節(jié) -訪問請求量)。圖IO示出了圖1所示的資源管理裝置的第7動作例。該動作例 是在定時仲裁和隨時仲裁的時刻發(fā)生重疊時使隨時仲裁優(yōu)先的例子。按照圖10，在T70，主才幾A接收訪問許可163。該訪問許可是由 定時仲裁部200進行仲裁后所給予的訪問許可，主機A接收32字節(jié) 的訪問許可。主機A的訪問請求量166為8字節(jié)，因此在T70的主 機A的可訪問量153變?yōu)?4字節(jié)。在T71,主機A對訪問請求仲裁部103發(fā)出訪問請求160。 T71 為仲裁時刻，實施由定時仲裁部200進行的仲裁，向仲裁結(jié)果選擇部 204發(fā)出對主機A的訪問許可。而且，在T71，主機A的訪問請求量 166為8字節(jié)，可訪問量153為24字節(jié)，因此訪問請求量166在可訪 問量153以下。因此，對隨時仲裁部203發(fā)出仲裁請求，向仲裁結(jié)果 選擇部204發(fā)出對主機A的訪問許可。在仲裁結(jié)果選擇部204中，在 來自定時仲裁部200和隨時仲裁部203雙方的仲裁結(jié)果中，使來自隨 時仲裁部203的仲裁結(jié)果有效。對主機A發(fā)出訪問許可163,分別對 數(shù)據(jù)量管理部104發(fā)出許可訪問主機的ID150、許可訪問主機的訪問 請求量151、指示該仲裁結(jié)果是由隨時仲裁部203進行的訪問許可的 仲裁類型152。在數(shù)據(jù)量管理部104中，基于該仲裁是由隨時仲裁部203進行的，使T71的可訪問量153為(可訪問量-訪問請求量)。圖11示出了圖1所示的資源管理裝置的第8動作例。該動作例 是在定時仲裁和隨時仲裁的時刻發(fā)生重疊時由程序輸入158確定應(yīng)使 哪個仲裁結(jié)果有效的例子。按照圖11,在T80，為了由仲裁結(jié)果選擇部204選擇隨時仲裁部 203的結(jié)果，輸入使仲裁結(jié)果選擇信號為"0"的程序輸入158。在T81,主機A接收訪問許可163。該訪問許可是由定時仲裁部 200進行仲裁后所給予的訪問許可，主沖幾A接收32字節(jié)的訪問許可。 主機A的訪問請求量166為8字節(jié)，因此在T81的主機A的可訪問 量153變?yōu)?4字節(jié)。在T82,主才幾A對訪問請求仲裁部103發(fā)出訪問請求160。 T82 為仲裁時刻，實施由定時仲裁部200進行的仲裁，向仲裁結(jié)果選擇部 204發(fā)出對主機A的訪問許可。而且，在T82,主機A的訪問請求量 166為8字節(jié)，可訪問量153為24字節(jié)，因此訪問請求量166在可訪 問量153以下。因此，對隨時仲裁部203發(fā)出仲裁請求，向仲裁結(jié)果 選^r部204發(fā)出對主才幾A的訪問許可。在仲裁結(jié)果選^^部204中，在 來自定時仲裁部200和隨時仲裁部203雙方的仲裁結(jié)果中，根據(jù)程序 輸入157中的設(shè)定，使來自隨時仲裁部203的仲裁結(jié)果有效。對主機 A發(fā)出訪問許可163,分別對數(shù)據(jù)量管理部104發(fā)出許可訪問主機的 ID150、許可訪問主機的訪問請求量151、指示該仲裁結(jié)果是由隨時 仲裁部203進行的訪問許可的仲裁類型152。在數(shù)據(jù)量管理部104中， 基于該仲裁是由隨時仲裁部203進行的，使T82的可訪問量153為(可 訪問量-訪問請求量)。在下一個仲裁時刻也是一樣，可訪問量153變 為8字節(jié)。在T83,為了由仲裁結(jié)果選擇部204選擇定時仲裁部200的結(jié)果， 輸入使仲裁結(jié)果選擇信號為"1"的程序輸入158。在T84，主機A對訪問請求仲裁部103發(fā)出訪問請求160。 T84 為仲裁時刻，實施由定時仲裁部200進行的仲裁，向仲裁結(jié)果選擇部 204發(fā)出對主機A的訪問許可。而且，在T84，主機A的訪問請求量
166為8字節(jié)，可訪問量153為8字節(jié)，因此對隨時仲裁部203發(fā)出 仲裁請求，并向仲裁結(jié)果選擇部204發(fā)出對主機A的訪問許可。在仲 裁結(jié)果選擇部204中，在來自定時仲裁部200和隨時仲裁部203雙方 的仲裁結(jié)果中，根據(jù)程序輸入158中的設(shè)定，使來自定時仲裁部200 的仲裁結(jié)果有效。對主機A發(fā)出訪問許可163，分別對數(shù)據(jù)量管理部 104發(fā)出許可訪問主機的ID150、許可訪問主4幾的訪問_清求量151、 指示該仲裁結(jié)果是由定時仲裁部200進行的訪問許可的仲裁類型 152。在數(shù)據(jù)量管理部104中，基于該仲裁是由隨時仲裁部200進行 的，使T84的可訪問量153為(可訪問量+32字節(jié)-訪問請求量)。圖12示出了圖1所示的資源管理裝置的第9動作例。該動作例 是對隨時仲裁部203同時發(fā)出了多個仲裁請求時依據(jù)固定優(yōu)先級進行 仲裁的例子。此外，在隨時仲裁部203中的固定優(yōu)先級，，I定主才幾A 最高、主機C最低。而且，在此，假定能得到對時鐘信號210進行6 分頻后的仲裁時刻信號170。按照圖12,在T90,通過定時仲裁，主才幾A接收訪問許可163。 在該訪問許可中，主機A接收32字節(jié)的訪問許可，而主機A的訪問 請求量166為16字節(jié)，因此在T90的主機A的可訪問量153變?yōu)?6 字節(jié)。同樣地，在T91、 T92,根據(jù)主機B、主機C分別通過定時仲裁 接收到訪問許可164、 165，主4幾B的可訪問量154變?yōu)?6字節(jié)，主 才幾C的可訪問量155變?yōu)?6字節(jié)。在T93,分別從主才幾A、主才幾B、主才幾C對訪問請求仲裁部103 發(fā)出訪問請求160、 161、 162。由于T93不符合仲裁時刻，因此不進 行定時仲裁部200的仲裁，只由隨時仲裁部203進行仲裁。在主機A 中，訪問請求量166為8字節(jié)，可訪問量153為16字節(jié)，因此發(fā)出 對隨時仲裁部203的仲裁請求。同樣地，在主機B、主機C中各自的 訪問請求量167、 168也在可訪問量154、 155以下，因此也對隨時仲 裁部203發(fā)出仲裁請求。由于對隨時仲裁部203的多個仲裁請求根據(jù) 固定優(yōu)先級進行仲裁，因此在T93發(fā)出對主機A的訪問許可163。
在T94,分別從主機A、主機B、主機C對訪問請求仲裁部103 發(fā)出訪問請求160、 161、 162。由于T94不符合仲裁時刻，因此不進 行定時仲裁部200的仲裁，只由隨時仲裁部203進行仲裁。在主才幾A 中，訪問請求量166為8字節(jié)，而可訪問量153為0字節(jié)，因此不發(fā) 出對隨時仲裁部203的仲裁請求。在主機B、主沖幾C中各自的訪問請 求量167、 168在可訪問量154、 155以下，因此對隨時仲裁部203發(fā) 出仲裁請求。根據(jù)固定優(yōu)先級，在T94發(fā)出對主機B的訪問許可164。在T95，分別從主機A、主機C對訪問請求仲裁部103發(fā)出訪問 請求160、 162。 T95不符合仲裁時刻，因此不進行定時仲裁部200的 仲裁，而只由隨時仲裁部203進行仲裁。在主機A中，訪問請求量 166超過可訪問量153,因此不發(fā)出對隨時仲裁部203的仲裁請求。 在主才幾C中，訪問請求量168在可訪問量155以下，因此對隨時仲裁 部203發(fā)出仲裁請求。根據(jù)固定優(yōu)先級，在T95發(fā)出對主機C的訪問 許可165。圖13示出了圖l所示的資源管理裝置的第IO動作例。該動作例 是對隨時仲裁部203同時發(fā)出了多個仲裁請求時以循環(huán)方式進行仲裁 的例子。按照圖13,在TIOO，通過定時仲裁，主機A接收訪問許可163。 在該訪問許可中，主機A接收32字節(jié)的訪問許可，而主機A的訪問 請求量166為16字節(jié)，因此在T100的主機A的可訪問量153變?yōu)?16字節(jié)。同樣地，在TIOI、 T102,根據(jù)主機B、主機C分別通過定時仲 裁接收到訪問許可164、 165,主機B的可訪問量154變?yōu)?6字節(jié)， 主機C的可訪問量155變?yōu)?6字節(jié)。在T103，分別從主機A、主機B、主機C對訪問請求仲裁部103 發(fā)出訪問請求160、 161、 162。由于T103不符合仲裁時刻，因此不 進行定時仲裁部200的仲裁，而只由隨時仲裁部203進行仲裁。在主 機A中，訪問請求量166為8字節(jié)，可訪問量153為16字節(jié)，因此 對隨時仲裁部203發(fā)出仲裁請求。同樣地，在主機B、主機C中各自
的訪問請求量167、 168也在可訪問量154、 155以下，因此也對隨時 仲裁部203發(fā)出仲裁請求。由于對隨時仲裁部203發(fā)出的多個仲裁請 求按循環(huán)方式進行仲裁，因此，在T103發(fā)出對主才幾A的訪問許可163 。在T104，分別從主機A、主才幾B、主才幾C對訪問請求仲裁部103 發(fā)出訪問-清求160、 161、 162。由于T104不符合仲裁時刻，因此不 進行定時仲裁部200的仲裁，而只由隨時仲裁部203進行仲裁。在主 機A、主機B、主機C中，各自的訪問請求量166、 167、 168在可訪 問量153、 154、 155以下，因此對隨時仲裁部203發(fā)出仲裁請求。由 于T103中的仲裁勝者為主機A，因此按照循環(huán)方式在T104發(fā)出對主 才幾B的i^問，許可164。同樣地，在T105,也分別從主機A、主機B、主機C對訪問請 求仲裁部103發(fā)出訪問請求160、 161、 162，在T104中的仲裁勝者 為主機B，因此按照循環(huán)方式在T105發(fā)出對主才幾C的訪問許可165。其后，同樣地，在T106對主機A發(fā)出訪問許可163,在T107 對主機B發(fā)出訪問許可164。在T108，通過定時仲裁，主才幾A接收訪問許可163。在該訪問 許可中，主機A接收32字節(jié)的訪問許可，而主機A的訪問請求量166 為16字節(jié)，因此在T108的主機A的可訪問量153變?yōu)?6字節(jié)。在T109,分別從主機A、主機C對訪問請求仲裁部103發(fā)出訪 問請求160、 162。由于T109不符合仲裁時刻，因此不進行定時仲裁 部200的仲裁，而只由隨時仲裁部203進行仲裁。在主機A、主才幾C 中各自的訪問請求量166、 168在可訪問量153、 155以下，因此對隨 時仲裁部203發(fā)出仲裁請求。由于T107中的仲裁勝者為主機B,因 此按照循環(huán)方式在T109發(fā)出對主機C的訪問許可165。圖14示出了圖l所示的資源管理裝置的第ll動作例。該動作例 是對隨時仲裁部203同時發(fā)出了多個仲裁請求時對可訪問量最多的主 機發(fā)出訪問許可的例子。按照圖14,在TllO，通過定時仲裁，主機A接收訪問許可163。 在該訪問許可中，主機A接收32字節(jié)的訪問許可，而主才幾A的訪問請求量166為24字節(jié)，因此在T110的主才幾A的可訪問量153變?yōu)? 字節(jié)。同樣地，在Tlll、 T112,才艮據(jù)主坤幾B、主才幾C分別通過定時仲 裁接收到訪問許可164、 165,主機B的可訪問量154變?yōu)?6字節(jié)， 主機C的可訪問量155變?yōu)?4字節(jié)。在T113，分別從主機A、主機B、主機C對訪問請求仲裁部103 發(fā)出訪問請求160、 161、 162。由于T113不符合仲裁時刻，因此不 進行定時仲裁部200的仲裁，而只由隨時仲裁部203進行仲裁。在主 機A中，訪問請求量166為8字節(jié)，可訪問量153為8字節(jié)，因此對 隨時仲裁部203發(fā)出仲裁請求。同樣地，在主機B、主機C中各自的 訪問請求量167、 168也在可訪問量154、 155以下，因此也對隨時仲 裁部203發(fā)出仲裁請求。在對隨時仲裁部203發(fā)出多個仲裁請求中， 對可訪問量最多的主^/L給予訪問許可，因此在T113對可訪問量為24 字節(jié)的主機C發(fā)出訪問許可165。在T114,分別從主沖幾A、主機B對訪問請求仲裁部103發(fā)出訪 問請求160、 161。由于T114不符合仲裁時刻，因此不進行定時仲裁 部200的仲裁，而只由隨時仲裁部203進行仲裁。在主機A、主機B 中各自的訪問請求量166、 167在可訪問量153、 154以下，因此對隨 時仲裁部203發(fā)出仲裁請求。在主機A、主機B中主機B的可訪問量 比主機A的可訪問量多，因此在T114發(fā)出對主才幾B的訪問許可164。在T115,僅從主機A對訪問請求仲裁部103發(fā)出訪問請求160, 因此由隨時仲裁部203發(fā)出對主機A的訪問許可163 。此外，在圖1中使用了 3個主機A、 B、 C,但主機也可以是任意 個數(shù)。而且，雖然是對主機A、 B、 C連接了 1個共享資源106的結(jié) 構(gòu)，但資源的個數(shù)可以是任意的。另外，在圖3中，使用了 3個可訪問量寄存器300、 301、 302， 但可以按照主機數(shù)變更寄存器數(shù)。而且，雖然是只有l(wèi)個可訪問量運 算部304的結(jié)構(gòu)，但也可以是使每個主機具有可訪問量運算部的結(jié)構(gòu)。如上所述，本發(fā)明的資源管理裝置能夠改善各主機的訪問請求量
不同的系統(tǒng)的訪問效率和訪問等待時間，因此特別適用于數(shù)字電視廣 播的錄音、錄像系統(tǒng)等。
權(quán)利要求
1. 一種資源管理裝置，是多個主機共享至少1個資源的系統(tǒng)中的資源管理裝置，其特征在于包括對上述多個主的訪問請求進行仲裁的訪問請求仲裁部； 管理上述多個主機和上述資源之間的訪問數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)量管理部；以及控制由上述訪問請求仲裁部許可了訪問的主機和上述資源之 間的數(shù)據(jù)傳送的資源控制部，上述訪問請求仲裁部執(zhí)行在 一 定間隔的仲裁時刻對上述多個 主機中的任一個發(fā)出訪問許可的定時仲裁、和在任意時刻對上述多 個主機中根據(jù)上述訪問數(shù)據(jù)量確定的主機發(fā)出訪問許可的隨時仲 裁。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的資源管理裝置，其特征在于 上述數(shù)據(jù)量管理部在將對上述多個主機的每一個進行管理的可訪問量分別初始化后進行如下動作，即，在上述定時仲裁的情況 下，在已許可訪問的主機的可訪問量增加規(guī)定的數(shù)據(jù)量之后，使該 可訪問量減少與該主機的訪問請求量相等的量，在上述隨時仲裁的 情況下，4吏已許可訪問的主機的可訪問量減少與該主4幾的訪問請求 量相等的量，上述訪問請求仲裁部，在上述隨時仲裁中對表示出不超過上述 數(shù)據(jù)量管理部管理的可訪問量的訪問請求量的主機發(fā)出訪問許可。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的資源管理裝置，其特征在于 上述數(shù)據(jù)量管理部，為了不使上述多個主機的可訪問量變得過大，在一定的條件下對上述多個主機的可訪問量中的若干個進行再 次初始化。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的資源管理裝置，其特征在于 每當上述定時仲裁執(zhí)行預(yù)定次數(shù)時，上述數(shù)據(jù)量管理部對在最后的定時仲裁中已許可訪問的主機以外的主機的可訪問量進行再
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的資源管理裝置，其特征在于 上述數(shù)據(jù)量管理部根據(jù)從上述資源發(fā)出來的中斷信號對上述多個主機的可訪問量全部進行再次初始化。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的資源管理裝置，其特征在于在上述多個主機的可訪問量中的任一個超過了預(yù)定的閾值時， 上述數(shù)據(jù)量管理部對該可訪問量進行再次初始化。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的資源管理裝置，其特征在于 上述數(shù)據(jù)量管理部接收用于在任意時刻對上述多個主機的可訪問量中的若干個進行初始化的程序輸入。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的資源管理裝置，其特征在于 上述訪問請求仲裁部，在上述定時仲裁和上述隨時仲裁的時刻發(fā)生重疊時，使上述定時仲裁為有效。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的資源管理裝置，其特征在于 上述訪問請求仲裁部，在上述定時仲裁和上述隨時仲裁的時刻發(fā)生重疊時，使上述隨時仲裁為有效。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的資源管理裝置，其特征在于 上述訪問請求仲裁部在上述定時仲裁和上述隨時仲裁的時刻發(fā)生重疊時，接收用于指定要使上述定時仲裁和上述隨時仲裁中的 哪一個為有效的程序輸入。
11. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的資源管理裝置，其特征在于 上述訪問請求仲裁部，在上述隨時仲裁中存在多個表示出不超過由上述數(shù)據(jù)量管理部管理的可訪問量的訪問請求量的主機時，對 根據(jù)預(yù)定的優(yōu)先規(guī)則確定了的單個主機發(fā)出訪問許可。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的資源管理裝置，其特征在于 上述優(yōu)先規(guī)則是基于上述多個主機之間的已被固定的優(yōu)先級的規(guī)則。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的資源管理裝置，其特征在于上述優(yōu)先規(guī)則是依次變更上述多個主機之間的優(yōu)先級的循環(huán)方式的規(guī)則。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的資源管理裝置，其特征在于 上述優(yōu)先規(guī)則是基于根據(jù)上述多個主機的可訪問量的多少依 次確定的上述多個主機之間的優(yōu)先級的規(guī)則。
全文摘要
本發(fā)明提供一種資源管理裝置，該資源管理裝置能改善按一定的時間間隔進行對共享資源的訪問請求的仲裁的系統(tǒng)的訪問效率和訪問等待時間。在多個主機(100、101、102)和共享資源(106)之間設(shè)置訪問請求仲裁部(103)、數(shù)據(jù)量管理部(104)和資源控制部(105)。數(shù)據(jù)量管理部(104)管理多個主機(100、101、102)和共享資源(106)之間的訪問數(shù)據(jù)量。訪問請求仲裁部(103)除了執(zhí)行在一定間隔的仲裁時刻對任一個主機發(fā)出訪問許可的定時仲裁以外，還執(zhí)行在任意時刻對根據(jù)訪問數(shù)據(jù)量確定的主機發(fā)出訪問許可的隨時仲裁。當在定時仲裁中接收到低于規(guī)定的數(shù)據(jù)量的訪問請求時可以由隨時仲裁利用剩余的訪問機會。
文檔編號G06F13/14GK101145139SQ20071015441
公開日2008年3月19日 申請日期2007年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月13日
發(fā)明者堀井誠司, 村上大輔, 渡邊義治, 高井裕司 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社