專利名稱：資源管理裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種其中有多個主設備訪問共享資源的數據處理系統中的資源管理裝置。
背景技術：
近年來，小芯片面積、低功率消耗和有效處理能力在其中多個主設備例如處理器、DSP(數字信號處理器)、DMA(直接存儲器訪問)控制器等經由多條總線，與資源例如存儲器、輸入/輸出裝置等連接的系統LSI中成為關鍵。為此，共享資源并且實現有效訪問控制是很重要的。
在能夠實現資源共享的訪問控制中，需要對使用資源的權限進行仲裁，以便防止從主設備發出的訪問請求的沖突。因為訪問條件從主設備到主設備變化，所以必須靈活地執行仲裁操作，以便符合各主設備的訪問條件。執行靈活仲裁的常規訪問管理裝置如下。
第一常規技術是一種總線仲裁系統，用于仲裁從多個輸入/輸出裝置對單總線的訪問。在這種系統中，在某個時間間隔交換給一個具有最高優先級的裝置，以及當該最高優先級裝置不使用總線時，或在一段時間期間，沒有規定最高優先級裝置時，根據公平分配循環方案或類似方案，執行仲裁操作(參見美國專利No.5,533,205)。
按照第二常規技術，在從多個主設備對一個共享資源的訪問中，通過預先分配從各主設備的訪問，保證一個訪問帶寬(參見美國專利No.5,948,089)。
第三常規技術是一種總線仲裁系統，用于控制從多個主設備對單總線的訪問。在這種系統中，在每個總線周期改變優先次序，每個總線周期是總線操作的單位周期，以便僅對下一個單總線周期單位給定使用總線的權限(參見美國專利No.6,070,205)。
在第一常規技術中，有可能設定一個時間，在該時間給各裝置分配使用總線的最高優先級。然而，在其中使用總線的總線周期要求多個時鐘的情況下，訪問一旦開始，即使另一個裝置變為具有最高優先級的裝置，訪問也不會停止，這樣禁止了仲裁為具有最高優先級的裝置的訪問。
在第二常規技術中，有可能按照從主設備進行的訪問，在適當時段內分配總線。不過，當從各主設備發出的訪問請求不可預見時，不能正確地執行對各主設備使用共享資源的權限的分配。
在第三常規技術中，有可能對主設備的總線使用權限的分配指定權重。然而，當共同存在具有不同傳輸容量的總線周期時，或當對資源的訪問時間根據環境變化時，因為各總線周期具有不同的時鐘數，所以對各主設備不能保證給定時段之內的傳輸容量，以及因此不能保證訪問帶寬。
發明內容
因此本發明的目的是提供一種資源管理裝置，它能夠在實時處理等要求對共享資源進行立即訪問的處理中，對訪問請求立即授予訪問權限，并保證訪問帶寬。
為了實現以上目的，第一發明的資源管理裝置是這樣的一種資源管理裝置，它用在其中多個主設備訪問共享資源的數據處理系統中，包括仲裁定時產生部分，用于產生定時，在該定時仲裁當主設備訪問共享資源時發生的訪問沖突；仲裁信息，包含帶寬信息和優先主設備信息，帶寬信息包括多個時隙，每個具有最高優先次序信息，用于仲裁訪問沖突，優先主設備信息用于將訪問共享資源時，希望減小其等待時間的主設備中的一個或多個指定為優先主設備；和仲裁部分，用于按照仲裁信息仲裁訪問沖突，其中在由仲裁定時產生部分產生的各仲裁定時，當仲裁部分仲裁訪問沖突，同時轉換帶寬信息中的時隙時，如果有從優先主設備的訪問請求，則仲裁部分改變帶寬信息中時隙的順序，以便允許優先主設備優先訪問共享資源。
第二發明的資源管理裝置是這樣的一種資源管理裝置，它用在其中多個主設備訪問共享資源的數據處理系統中，包括仲裁定時產生部分，用于產生定時，在該定時仲裁當主設備訪問共享資源時發生的訪問沖突；仲裁信息，包含帶寬信息、優先主設備信息和優先主設備帶寬信息，帶寬信息包括多個時隙，每個具有最高優先次序信息，用于仲裁訪問沖突，優先主設備信息用于將訪問共享資源時，希望減小其等待時間的主設備中的一個或多個指定為優先主設備，以及優先主設備帶寬信息是用于減小從優先主設備對共享資源的訪問的等待時間的帶寬信息；和仲裁部分，用于按照仲裁信息仲裁訪問沖突，其中在由仲裁定時產生部分產生的各仲裁定時，當仲裁部分仲裁訪問沖突，同時轉換帶寬信息中的時隙時，如果有從優先主設備的訪問請求，仲裁部分將優先主設備帶寬信息插入帶寬信息中的時隙中的一個對應時隙，以便允許優先主設備優先訪問共享資源。
第三發明的資源管理裝置是這樣的一種資源管理裝置，它用在其中多個主設備訪問共享資源的數據處理系統中，包括仲裁定時產生部分，用于產生定時，在該定時仲裁當主設備訪問共享資源時發生的訪問沖突；仲裁信息，包含帶寬信息和優先主設備信息，帶寬信息包括多個時隙，每個具有最高優先次序信息，用于仲裁訪問沖突，優先主設備信息用于將訪問共享資源時，希望減小其等待時間的主設備中的一個或多個指定為優先主設備；訪問計數器，用于限制在給定時段之內由優先主設備進行的訪問次數；和仲裁部分，用于按照仲裁信息仲裁訪問沖突，其中在由仲裁定時產生部分產生的各仲裁定時，當仲裁部分仲裁訪問沖突，同時轉換帶寬信息中的時隙時，如果有從優先主設備的訪問請求，仲裁部分允許優先主設備優先訪問共享資源，同時通過使用訪問計數器限制由優先主設備進行的訪問次數。
第四發明的資源管理裝置是這樣的一種資源管理裝置，它用在其中多個主設備訪問共享資源的數據處理系統中，包括仲裁定時產生部分，用于產生定時，在該定時仲裁當主設備訪問共享資源時發生的訪問沖突；仲裁信息，包含帶寬信息，用于指定在一個給定時段內由各主設備進行的訪問次數，各指定訪問次數用于仲裁訪問沖突；訪問計數器，用于限制在給定時段之內從各主設備的訪問次數；和仲裁部分，用于按照仲裁信息仲裁訪問沖突，其中在由仲裁定時產生部分產生的各仲裁定時，如果有從主設備中的任何一個的訪問請求，仲裁部分允許發出訪問請求的主設備訪問共享資源，同時通過使用訪問計數器限制從各主設備的訪問次數。
按照本發明，在一種資源管理裝置中，它用在其中多個主設備訪問共享資源的數據處理系統中，有可能實時減小訪問等待時間，同時確保各主設備的訪問帶寬。因此，有可能保證在系統上操作的各種應用的實時性能。
圖1是框圖，示意性地示出了一個數據處理系統的配置，該數據處理系統包括按照本發明的第一實施方式的資源管理裝置。
圖2示出了圖1所示的帶寬信息的例子。
圖3示出了圖1所示的優先主設備信息的例子。
圖4是表示圖1所示的仲裁部分怎樣操作的流程圖。
圖5表示在執行了圖2的帶寬信息中的時隙交換之后的狀態。
圖6是框圖，示意性地示出了一個數據處理系統的配置，該數據處理系統包括按照本發明的第二實施方式的資源管理裝置。
圖7示出了圖6所示的帶寬信息的一個例子。
圖8示出了圖6所示的優先主設備帶寬信息的一個例子。
圖9是表示圖6所示的仲裁部分怎樣操作的流程圖。
圖10表示在執行了圖7的帶寬信息中的時隙插入和調整之后的狀態。
圖11是框圖，示意性地示出了一個數據處理系統的配置，該數據處理系統包括按照本發明的第三實施方式的資源管理裝置。
圖12表示圖11所示的帶寬信息的一個例子。
圖13表示圖11所示的優先主設備信息的一個例子。
圖14是表示圖11所示的仲裁部分怎樣操作的流程圖。
圖15是框圖，示意性地示出了一個數據處理系統的配置，該數據處理系統包括按照本發明的第四實施方式的資源管理裝置。
圖16表示圖15所示的帶寬信息的一個例子。
圖17是表示圖15所示的仲裁部分怎樣操作的流程圖。
具體實施例方式
以下，將參考附圖描述本發明的第一至第四實施方式。
(第一實施方式)圖1示意性地示出了一個數據處理系統的配置，該數據處理系統包括按照本發明的第一實施方式的資源管理裝置104。在圖1中，標號101、102和103表示主設備，每個主設備通過各自總線與資源管理裝置104連接。資源管理裝置104對從主設備101、102和103向一個用作共享資源的存儲器105的訪問請求進行仲裁，并且然后將所選擇請求傳送給一個與存儲器105連接的存儲控制器106。該存儲控制器106解釋所傳送的訪問請求，產生一個遵守存儲協議的信號，在存儲器105中讀或寫數據。在以下描述中，主設備101、102和103還將分別稱為“主設備A、B和C”。
在圖1的資源管理裝置104中，標號110指的是仲裁定時產生部分；標號111指的是仲裁間隔設置寄存器；標號112指的是仲裁時隙計數器；標號113指的是仲裁信息，它包含帶寬信息120和優先主設備信息121；標號114指的是仲裁部分；標號115指的是命令緩沖器；以及標號116指的是數據緩沖器。仲裁定時產生部分110包括一個時鐘計數器118。在檢測到一個時鐘輸入時，仲裁定時產生部分110對時鐘計數器加1，并且把時鐘計數器118的值與仲裁間隔設置寄存器111的值比較。如果這些值相互相等，仲裁定時產生部分110設置一個仲裁定時信號119，并且將時鐘計數器118復位。如果這些值相互不等，仲裁定時產生部分110將仲裁定時信號119復位。
圖2表示圖1所示的帶寬信息120的一個例子。最左列(即第一列)表示在主設備A、B和C之間建立的固定優先次序，其中上面行的主設備具有較高優先級。其他列(即第二列至第九列)各表示在主設備A、B和C之間最高優先次序的信息，其中標記有“1”的主設備具有最高優先級，并且最高優先次序優先于上述的固定優先次序。第二列至第九列各稱為一個時隙，并且對各時隙分配一個如頂行所示的時隙號。仲裁時隙計數器112用來在帶寬信息120中的多個時隙之間，選擇一個在下一個仲裁操作中使用的時隙。每次設置仲裁定時信號119時，仲裁時隙計數器112加1，并且當仲裁時隙計數器112達到一個預定最大值時(在本例中該值為8)，將仲裁時隙計數器112復位為0。換句話說，時隙0至時隙7形成一個周期。
圖3表示圖1所示的優先主設備信息121的一個例子。優先主設備信息121對在訪問存儲器105即共享資源時，希望減小其等待時間的優先主設備建立設置。在圖3中，在標題“設置”之下的列中，對優先主設備的設置標記為“1”，并且主設備A和C設置為優先主設備。在標題“優先次序”之下的列中，示出了優先主設備之間的優先次序。
圖4表示圖1所示的仲裁部分114怎樣操作。當已經設置了仲裁定時信號119時，仲裁部分114確定是否有從一個已經按照優先主設備之間的優先次序，在優先主設備信息121中指定為優先主設備的主設備來的訪問請求(步驟401)。這里，發出了一個訪問請求的優先主設備稱為“活動優先主設備”。如果有從優先主設備的請求，確定在帶寬信息120中，在仲裁時隙計數器112指示的當前時隙或隨后時隙中，是否存在該活動優先主設備的最高優先次序(步驟402)。例如，假定一種情況，其中在仲裁時隙計數器112的值為“2”的時候，分別建立如圖2和圖3所示的帶寬信息120和優先主設備信息121。在這種情況下，如果沒有從主設備A的訪問請求，而有從主設備C的訪問請求，則確定在時隙2至時隙7的任何一個中，是否建立了主設備C的最高優先次序信息。在這種情況下，在時隙5已經設置了主設備C的最高優先次序信息。
如果在步驟4 02確定有最高優先次序信息，則交換帶寬信息120中的時隙，以便減小活動優先主設備的訪問等待時間(步驟403)。在上述的示例性情況中，將時隙5插入時隙2，將時隙4移到時隙5，將時隙3移到時隙4，以及將時隙2移到時隙3。然后，過程從步驟403進行到步驟404。
圖5表示在圖2的帶寬信息120中的時隙交換之后，帶寬信息120的狀態。在圖5中，在時隙1和2中給主設備C連續地分配最高優先級，這樣能夠進行連續數據傳送。
另一方面，當在步驟401沒有從優先主設備的請求時，或當在步驟402沒有活動優先主設備的最高優先次序信息時，過程進行到步驟404。
接下來，仲裁部分114從帶寬信息120中讀出仲裁時隙計數器112指示的時隙中的最高優先次序信息，并且按照這個信息仲裁從主設備A、B和C的訪問請求(步驟404)。最后，將在這個仲裁操作中選擇的請求作為訪問命令寄存在命令緩沖器115中(步驟405)。
在其中對存儲器105的訪問請求的容量大于四個字的連續傳送的情況下，將請求按四個字劃分后再傳送，以便在一個時隙中所要仲裁的數據傳送限于四個字。因此，當一個主設備發出了連續傳送請求時，在其中該主設備設置具有最高優先級的時隙中，保證四字傳送的選擇，以便通過在帶寬信息120中的最高優先次序信息的設置，和在寄存器111中的仲裁間隔的設置，對該主設備確保對存儲器105訪問的訪問帶寬。
仲裁部分114寄存在命令緩沖器115中的訪問命令由存儲控制器106讀出。即使仲裁部分114和存儲控制器106具有不同的驅動時鐘頻率，這樣使用命令緩沖器115也允許訪問命令的傳送。
在寫訪問的情況下，從所選擇主設備傳送來的數據存儲在數據緩沖器116中，以及存儲在數據緩沖器116中的數據由存儲控制器106讀出并且傳送給存儲器105。在讀訪問的情況下，由存儲控制器106從存儲器105讀出的數據存儲在數據緩沖器116中，以及存儲在數據緩沖器116中的數據由所選擇的主設備讀出。即使主設備101至103和存儲控制器106具有不同的驅動時鐘頻率，這樣使用數據緩沖器116也能夠傳送數據。
在本實施方式中，對于一個要求實時處理，并且在訪問存儲器105即共享資源時，希望減小其等待時間的主設備所發出的訪問請求，交換帶寬信息120中的時隙，由此實時減小訪問存儲器105的等待時間。而且，有可能通過帶寬信息120的設置來保證仲裁操作的定時數，其中各自主設備101至103對于一個給定時段具有最高優先級，由此為一個進行連續訪問的主設備確保訪問帶寬。
在相同時間存在多個活動優先主設備的情況下，可以按照主設備A、B和C之間的優先次序執行仲裁(參見圖3)。
應該注意交換時隙的方法不限于本實施方式所述的方法，而可以選擇另外的方法，例如暫時改變仲裁時隙計數器112的值。
而且，為了避免一種情況，即在仲裁時只連續地選擇一個優先主設備，例如，有可能施加限制，以防止一個已經被選擇預定次數的優先主設備在隨后仲裁操作中被選擇到。
(第二實施方式)圖6示意性地示出了一個數據處理系統的配置，該數據處理系統包括按照本發明的第二實施方式的資源管理裝置104。與圖1不同的是仲裁信息113還包括優先主設備帶寬信息122。
圖7表示圖6所示的帶寬信息120的一個例子，而圖8表示圖6的優先主設備帶寬信息122的一個例子。假定優先主設備信息121與圖3的例子相同。在沒有從優先主設備的訪問請求的情況下，使用圖7中的時隙6和7。圖8的優先主設備帶寬信息122是用于減小優先主設備對存儲器105，即共享資源的訪問等待時間的帶寬信息。在圖7和圖8所示的例子中，對于帶寬信息120中的時隙0至5，以及對于優先主設備帶寬信息122中的優先時隙P1和P2，保證一個帶寬。
圖9表示圖6所示的仲裁部分114怎樣操作。當設置了一個仲裁定時信號119時，仲裁部分114按照優先主設備之間的優先次序，確定是否有從優先主設備的訪問請求(步驟901)。如果有從優先主設備的請求，仲裁部分114確定在仲裁時隙計數器112指示的帶寬信息120中的當前時隙中，是否存在該活動優先主設備的最高優先次序信息(步驟902)。例如，在活動優先主設備是主設備A，以及仲裁時隙計數器112指示“1”的情況下，因為時隙1中的最高優先次序信息指示主設備C，所以步驟902的確定將是“No”。
如果在帶寬信息120中不存在活動優先主設備的最高優先次序信息，則確定在優先主設備帶寬信息122中是否存在活動優先主設備的最高優先次序信息(步驟903)。例如，當活動優先主設備是主設備A時，因為優先主設備帶寬信息122在優先時隙P1中具有主設備A的最高優先次序信息，所以步驟903的確定將是“Yes”。
當在優先主設備帶寬信息122中存在活動優先主設備的最高優先次序信息時，將包括該最高優先次序信息的優先時隙從優先主設備帶寬信息122中取出，并且插入到帶寬信息120中的當前時隙(步驟904)。例如，當活動優先主設備是主設備A，并且仲裁時隙計數器112指示“1”時，將優先主設備帶寬信息122中的優先時隙P1插入到帶寬信息120中時隙1的位置，將被替換時隙1插入時隙2，將被替換時隙2插入時隙3，以及將被替換時隙3插入時隙4。這樣，將各時隙移動一個時隙。然后，過程從步驟904進行到步驟905。
圖10表示在圖7的帶寬信息120中的時隙插入和調整之后，帶寬信息120的狀態。按照圖10，主設備A在時隙0和1中連續地被分配最高優先級，這樣能夠進行連續數據傳送。
另一方面，當在步驟901沒有從優先主設備的請求時，當在步驟902在帶寬信息120中存在活動優先主設備的最高優先次序信息，或在步驟903在優先主設備帶寬信息122中沒有活動優先主設備的最高優先次序信息時，過程進行到步驟905。
接下來，仲裁部分114從帶寬信息120中讀出仲裁時隙計數器112指示的時隙中的最高優先次序信息，并且按照這個信息仲裁從主設備A、B和C發出的訪問請求(步驟905)。最后，將這個仲裁操作所選擇的請求寄存在命令緩沖器115中(步驟906)。
當仲裁時隙計數器112達到了最大值時(在本例中該值為8)，將仲裁時隙計數器112復位為0，同時將帶寬信息120和優先主設備帶寬信息122恢復到它們各自的原始狀態。
在本實施方式中，對于一個在訪問存儲器105即共享資源時，希望減小其等待時間的主設備所發出的訪問請求，通過使用優先主設備帶寬信息122，動態地調整帶寬信息120，這樣能夠實時減小對存儲器105的訪問等待時間。而且，有可能通過帶寬信息120的設置來保證仲裁操作的定時數，其中各自主設備101至103對于一個給定時段具有最高優先級，由此為一個進行連續訪問的主設備確保訪問帶寬。
在同時存在多個活動優先主設備的情況下，可以按照主設備A、B和C之間的優先次序執行仲裁(參見圖3)。在優先主設備帶寬信息122中的任何優先時隙中，可以建立多個最高優先級。
為了避免一種情況，即在仲裁時只連續地選擇一個優先主設備，例如，有可能施加限制，以防止一個已經被選擇預定次數的優先主設備在隨后仲裁操作中被選擇到。
(第三實施方式)圖11示意性地示出了一個數據處理系統的配置，該數據處理系統包括按照本發明的第三實施方式的資源管理裝置104。與圖1不同的是資源管理裝值104還包括訪問計數器123，用于限制在一個給定時段之內由優先主設備進行的訪問次數。而且，圖11的仲裁時隙計數器112是這樣設計的，以便從仲裁部分114接收更新禁止信號130。
圖12表示圖11所示的帶寬信息120的一個例子，而圖13表示圖11的優先主設備信息121的一個例子。在圖12的帶寬信息120中，主設備A的最高優先次序信息在所有時隙中設置為“0”。圖13的優先主設備信息121不僅包含優先主設備的設置和優先主設備之間的優先次序，而且包含各優先主設備的訪問計數器123的初始值。在圖13的例子中，僅將主設備A設置為優先主設備，并且將主設備A的訪問計數器初始值(即一個周期之內的最大訪問次數)設置為2。
當仲裁時隙計數器112達到了最大值時(在本例中為8)，將仲裁時隙計數器112復位為0，同時在訪問計數器123中建立優先主設備信息121之內的優先主設備的訪問計數器初始值。每次授權訪問時，將訪問計數器123減1，并且在其計數值成為0之后，在該周期之內不選擇從對應優先主設備的訪問請求。
如果在仲裁時隙計數器112中設置了從仲裁部分114的更新禁止信號130，則停止仲裁時隙計數器112的遞增。而且，將仲裁時隙計數器112的最大值(在本例中該初始值為8)減1，并且然后將更新禁止信號130復位。
圖14表示圖11所示的仲裁部分114怎樣操作。當設置了仲裁定時信號119之后，仲裁部分114按照優先主設備之間的優先次序，確定是否有從優先主設備的訪問請求(步驟1401)。在圖13的示例性設置的情況下，確定是否有從主設備A的請求。如果有從優先主設備的請求，確定該活動優先主設備的訪問計數器123的值是否大于0(步驟1402)。如果訪問計數器123的值大于0，將該活動優先主設備的訪問計數器123的值減1，并且執行仲裁操作，以選擇活動優先主設備，同時在仲裁時隙計數器112中設置更新禁止信號130(步驟1403)。接下來，將從活動優先主設備的請求寄存在命令緩沖器115中(步驟1404)。在這個時間點，將更新禁止信號130復位。
如果在步驟1401沒有從優先主設備的請求，或在步驟1402當訪問計數器123的值為0時，仲裁部分114從帶寬信息120中讀出仲裁時隙計數器112指示的時隙中的最高優先次序信息，并且按照這個信息仲裁從主設備A、B和C的訪問請求(步驟1405)。最后，將本次仲裁操作所選擇的請求寄存在命令緩沖器115中(步驟1406)。
在圖12和圖13所示的示例性設置中，如果在時隙0至5中有從主設備A即優先主設備的兩個請求，仲裁時隙計數器112的最大值為6(更新值)，以便不使用剩余時隙6和7。如果沒有從用作優先主設備的主設備A的訪問請求，仲裁時隙計數器112的最大值為8(初始值)，以便使用所有時隙0至7。因此，一個周期總由八個時隙形成，而不管有或沒有從優先主設備的訪問請求。
在本實施方式中，對于由一個在訪問存儲器105即共享資源時，希望減小其等待時間的主設備所發出的訪問請求，通過使用帶寬信息120，而在把從優先主設備的訪問請求認為是具有最高優先級的請求下，執行仲裁操作。而且，在本實施方式中，包括訪問計數器123，用于限制在一個給定時段之內由優先主設備進行的訪問次數。因此，有可能實時減小對存儲器105的訪問等待時間。而且，有可能通過帶寬信息120和優先主設備信息121的設置，保證仲裁操作的定時數，其中各自主設備101至103在給定時段內具有最高優先級，由此為一個進行連續訪問的主設備確保訪問帶寬。
(第四實施方式)圖15示意性地示出了一個數據處理系統的配置，該數據處理系統包括按照本發明的第四實施方式的資源管理裝置104。如圖11的情況那樣，與圖1的不同是資源管理裝置104包括一個訪問計數器123。圖15的仲裁信息113包括帶寬信息120。
圖16表示圖15所示的帶寬信息120的一個例子。在圖16的帶寬信息120中，第一列表示在多個主設備之間建立的優先次序，其中上面行的主設備具有較高優先級。在第二列中，對各主設備設置訪問計數器123的初始值。在圖16的例子中，將主設備A、B和C的訪問計數器初始值(即一個周期之內的最大訪問次數)分別設置為2、4和2。
當仲裁時隙計數器112達到了最大值時(在本例中為8)，將仲裁時隙計數器112復位為0，同時在訪問計數器123中建立帶寬信息120中所有主設備的訪問計數器初始值。對于各主設備，每次授權其訪問時，將訪問計數器123減1。
圖17表示圖15所示的仲裁部分114怎樣操作。當設置了仲裁定時信號119時，仲裁部分114確定是否有從主設備中的一個或多個的一個訪問請求或多個訪問請求(步驟1701)。當沒有請求時，結束仲裁操作。當有從主設備中的一個或多個的一個請求或多個請求時，仲裁部分114按照在帶寬信息120的第一列所建立的優先次序，一個接一個對各主設備確定它們是否發出了請求(步驟1702)。如果發現當前檢查其請求發出的主設備發出了一個請求，確定該主設備的訪問計數器123的值是否大于0(步驟1703)。如果訪問計數器123的值大于0，將該主設備的訪問計數器123的值減1，并且執行仲裁操作以選擇該主設備(步驟1704)。然后，將從該主設備的請求寄存在命令緩沖器115中(步驟1705)。
如果在步驟1702沒有從該主設備的請求，或在步驟1703當訪問計數器123的值為0時，確定是否有一個其優先級低于該主設備的主設備(步驟1706)。如果有一個要求另一個仲裁操作的主設備，過程返回步驟1702。如夠沒有要求另一個仲裁操作的主設備，按照帶寬信息120的第一列中建立的優先次序執行仲裁操作(步驟1707)。在步驟1707，根據帶寬信息120中建立的優先次序信息執行仲裁操作，而不管訪問計數器123的值。即使已經發出訪問請求的主設備的訪問計數器123的值為0，只要沒有從其他主設備的訪問請求，步驟1707也允許具有訪問請求的主設備獲得訪問。因此，資源的可用性沒有降低。
在本實施方式中，按照主設備之間的優先次序仲裁對存儲器105即共享資源的訪問請求，并且包括訪問計數器123，用于限制在一個給定時段之內由各主設備進行的訪問次數。因此，有可能通過帶寬信息120的設置來保證仲裁操作的定時數，其中各自主設備101至103在一個給定時段內具有最高優先級。因此，為一個進行連續訪問的主設備確保訪問帶寬。此外，如果將帶寬信息120中的優先次序中對指定一個主設備的優先級增加，有可能減小該主設備的訪問等待時間。
應該注意仲裁信息113的格式不限于前述實施方式所述的格式。
而且，在前述實施方式中，將存儲器105作為共享資源的一個例子進行描述。不過，本發明適用于這些情況，其中不是存儲器而是輸入/輸出裝置是共享資源。
而且，雖然使用三個主設備101至103和信號共享資源105描述了前述實施方式，但是本發明也適用于一種具有四個或多個主設備和多個共享資源的復雜數據處理系統。
如上所述，本發明的資源管理裝置產生這樣的效果，對于各主設備確保訪問帶寬，同時實時減小訪問等待時間，并且因而有效地起數據處理系統或其他類似系統的作用，其中多個主設備訪問共享資源。
權利要求
1.一種資源管理裝置，用在其中多個主設備訪問共享資源的數據處理系統中，所述資源管理裝置包括仲裁定時產生部分，用于產生定時，在所述定時仲裁當所述主設備訪問所述共享資源時發生的訪問沖突；仲裁信息，包含帶寬信息和優先主設備信息，所述帶寬信息包括多個時隙，每個具有最高優先次序信息，用于仲裁所述訪問沖突，所述優先主設備信息用于將訪問所述共享資源時，希望減小其等待時間的所述主設備中的一個或多個指定為優先主設備；和仲裁部分，用于按照所述仲裁信息仲裁所述訪問沖突，其中在由所述仲裁定時產生部分產生的各仲裁定時，當所述仲裁部分仲裁所述訪問沖突，同時轉換所述帶寬信息中的所述時隙時，如果有從所述優先主設備的訪問請求，所述仲裁部分改變所述帶寬信息中的所述時隙的所述順序，以便允許所述優先主設備優先訪問所述共享資源。
2.一種資源管理裝置，用在其中多個主設備訪問共享資源的數據處理系統中，所述資源管理裝置包括仲裁定時產生部分，用于產生定時，在所述定時仲裁當所述主設備訪問所述共享資源時發生的訪問沖突；仲裁信息，包含帶寬信息、優先主設備信息和優先主設備帶寬信息，所述帶寬信息包括多個時隙，每個具有最高優先次序信息，用于仲裁所述訪問沖突，所述優先主設備信息用于將訪問所述共享資源時，希望減小其等待時間的所述主設備中的一個或多個指定為優先主設備，以及所述優先主設備帶寬信息是用于減小從所述優先主設備對所述共享資源的訪問的所述等待時間的帶寬信息；和仲裁部分，以按照所述仲裁信息仲裁所述訪問沖突，其中在由所述仲裁定時產生部分產生的各仲裁定時，當所述仲裁部分仲裁所述訪問沖突，同時轉換所述帶寬信息中的所述時隙時，如果有從所述優先主設備的訪問請求，所述仲裁部分將所述優先主設備帶寬信息插入到所述帶寬信息中的所述時隙中的一個對應時隙，以便允許所述優先主設備優先訪問所述共享資源。
3.一種資源管理裝置，用在其中多個主設備訪問共享資源的數據處理系統中，所述資源管理裝置包括仲裁定時產生部分，用于產生定時，在所述定時仲裁當所述主設備訪問所述共享資源時發生的訪問沖突；仲裁信息，包含帶寬信息和優先主設備信息，所述帶寬信息包括多個時隙，每個具有最高優先次序信息，用于仲裁所述訪問沖突，所述優先主設備信息用于將訪問所述共享資源時，希望減小其等待時間的所述主設備中的一個或多個指定為優先主設備；訪問計數器，用于限制在一個給定時段之內由所述優先主設備進行的訪問次數；和仲裁部分，以按照所述仲裁信息仲裁所述訪問沖突，其中在由所述仲裁定時產生部分產生的各仲裁定時，當所述仲裁部分仲裁所述訪問沖突，同時轉換所述帶寬信息中的所述時隙時，如果有從所述優先主設備的訪問請求，所述仲裁部分允許所述優先主設備優先訪問所述共享資源，同時通過使用所述訪問計數器來限制所述優先主設備進行的訪問次數。
4.一種資源管理裝置，用在其中多個主設備訪問共享資源的數據處理系統中，所述資源管理裝置包括仲裁定時產生部分，用于產生定時，在所述定時仲裁當所述主設備訪問所述共享資源時發生的訪問沖突；仲裁信息，包含帶寬信息，用于指定在一個給定時段內由各所述主設備進行的訪問次數，各指定訪問次數用于仲裁所述訪問沖突；訪問計數器，用于限制在所述給定時段之內從各主設備的訪問次數；和仲裁部分，以按照所述仲裁信息仲裁所述訪問沖突，其中在由所述仲裁定時產生部分產生的各仲裁定時，如果有從所述主設備中的任何一個的訪問請求，所述仲裁部分允許發出了所述訪問請求的所述主設備訪問所述共享資源，同時通過使用所述訪問計數器來限制各主設備的訪問次數。
全文摘要
仲裁信息包括帶寬信息和優先主設備信息，帶寬信息包括多個時隙，每個具有最高優先次序信息，用于仲裁訪問沖突，而優先主設備信息用于在訪問用作共享資源的存儲器時，將希望減小其等待時間的多個主設備中的一個或多個指定為優先主設備。在各預定仲裁定時，當仲裁部分仲裁訪問沖突，同時轉換帶寬信息中的時隙時，如果有從優先主設備信息所指定的優先主設備的訪問請求，則仲裁部分改變帶寬信息中的時隙的順序，以便允許優先主設備優先訪問存儲器。
文檔編號G06F13/362GK1667597SQ20051005375
公開日2005年9月14日 申請日期2005年3月11日 優先權日2004年3月12日
發明者福山敏弘, 高井裕司, 河本功, 馬場貴英, 村上大輔, 渡邊義治 申請人:松下電器產業株式會社