計算機システム
【課題】複数の計算機モジュールを積み上げて接続するスタック方式のバスシステムにおいて、クロックや割込みなどのバス資源を自動的に整合して割り振ることができる計算機システムを提供する。
【解決手段】一つのシステムモジュールとｎ個の周辺モジュールからなる計算機システムにおいて、各周辺モジュール２０は、割込み選択部２１、クロック選択部２２、調停信号選択部２３、資源決定部２４、位置認識部２５を有する。位置認識部２５は、システムモジュールに存在する位置設定部１４と連携し、自モジュールのシステム内における位置を認識し、自律的にモジュールが使用するバス資源を決定する。各周辺モジュール２０は、決定したバス資源を割込み選択部２１、クロック選択部２２および調停信号選択部２３にて選択して使用することで、バス資源をシステム内で整合して設定することができる。
【解決手段】一つのシステムモジュールとｎ個の周辺モジュールからなる計算機システムにおいて、各周辺モジュール２０は、割込み選択部２１、クロック選択部２２、調停信号選択部２３、資源決定部２４、位置認識部２５を有する。位置認識部２５は、システムモジュールに存在する位置設定部１４と連携し、自モジュールのシステム内における位置を認識し、自律的にモジュールが使用するバス資源を決定する。各周辺モジュール２０は、決定したバス資源を割込み選択部２１、クロック選択部２２および調停信号選択部２３にて選択して使用することで、バス資源をシステム内で整合して設定することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バスを介して接続される複数の計算機モジュールから構成される計算機システムに関し、特に、バスのクロックや割込みなどのバス資源を調整する方式と装置構成に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、バスを介して計算機モジュールを接続する方式に関して、非特許文献１に開示されるバス技術が例として挙げられる。すなわち、複数の計算機モジュールや入出力モジュール（以下計算機モジュール類と称する）を、スタック（積み上げ）方式のコネクタを介して接続するＰＣ／１０４−Ｐｌｕｓ（以下公知例１と称する）である。
【０００３】
この公知例１は、バスプロトコルとして非特許文献２に示されるＰｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ（ＰＣＩ）バスを採用し、電気的な信号線はＰＣＩバス仕様に準拠している。
【０００４】
バスを管理運用するために必要な信号を、本明細書ではバス資源と称する。バス資源として、たとえばバスに接続されるデバイスが同期して動作するためのクロック信号や、バスの使用権を調停するバス調停（バスリクエスト／バスグラント）信号、デバイス間でイベントを通知するためのバス割込み信号、デバイスのコンフィギュレーション時にデバイスを指定するＩＤＳＥＬ信号などが挙げられる。
【０００５】
前記公知例１においては、バス資源を一箇所のモジュールで管理し、他のモジュールではバス資源を排他的に接続することが求められている。その方式として、スイッチやジャンパ線などによりモジュールの物理位置に応じて設定する例が、公知例１では示されている。
【０００６】
一方、バス調停信号を管理するバス調停装置を複数用意し、そのうち一つを有効化する技術が特許文献１（以下公知例２と称する）に開示されている。
【０００７】
この公知例２では、バス調停装置を有する同一構成のデータ処理装置は、バス信号が予め配線されるバックプレーンに接続される。バス調停信号を受け付けて処理するバス調停装置は、バスシステム上に一つだけ活性化されなければならない。その目的を達成するため、公知例２では複数のバス調停装置の内、一つだけのバス調停装置が活性化される技術が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−３４７９９１号公報
【非特許文献１】ＰＣ／１０４ Ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ「ＰＣ／１０４−Ｐｌｕｓ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｖｅｒｓｉｏｎ ２．０」
【非特許文献２】ＰＣＩ ＳＩＧ 「ＰＣＩ Ｌｏｃａｌ Ｂｕｓ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｒｅｖ ２．３」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の公知例では以下に述べる点で課題がある。
【０００９】
すなわち、公知例１の方式では、排他的に割り振る必要のあるバス資源について、計算機モジュール類を組み立てる際に手作業で設定する必要がある。公知例１では、スタック方式のバスコネクタを採用しているため、全ての計算機モジュールに同一の信号セットが供給される。計算機モジュール自身は、取得すべきバス資源を動的に知る手段がない。そのため、計算機モジュール類は、信号セットから、自身のモジュールが必要とするバス資源を自律的に選択することができない。ゆえに、手作業でバス資源を設定する必要がある。
【００１０】
手作業でバス資源を設定する際に適切な設定ができないと、バス稼動時にバス上でデバイスの出力が衝突する。場合によっては、デバイスの破壊にまで至る可能性がある。
【００１１】
また、公知例２の方式では、複数のデータ処理装置を接続するバックプレーンが必要である。公知例２では、各データ処理装置が入出力するバス調停信号は、バックプレーンを利用することで適切な行き先に配線される。一方、ＰＣ／１０４−Ｐｌｕｓなどのスタック方式のバスでは、前述の通り、全ての計算機モジュール類に同一の信号セットが配線される。そのため、例えば同一回路構成のデータ処理装置であれば、同一のバス調停信号への入出力を行ってしまうため、信号が衝突する。クロック信号や他のバス資源についても同様の問題が生ずる。
【００１２】
そこで、以上の問題点を鑑みた本発明の目的は、複数の計算機モジュールを積み上げて接続するスタック方式のバスシステムにおいて、クロックや割込みなどのバス資源を自動的に整合して割り振ることができる計算機システムを提供することにある。
【００１３】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１５】
本発明は、割込みやクロックなどのバス資源を有するシステムバスを介して、複数の計算機モジュールが結合して構成される計算機システムに適用され、以下のような特徴を有するものである。
【００１６】
（１）第一の計算機モジュールは、位置設定情報を出力する位置設定手段と、バス資源管理手段とを有する。第二の計算機モジュールは、当該モジュールの位置を認識して位置情報を出力する位置認識手段と、位置情報から当該モジュールの使用するバス資源を決定して資源選択情報を出力する資源決定手段と、資源選択情報からバス資源を選択する資源選択手段とを有する。そして、第二の計算機モジュールは、バス資源管理手段が管理するバス資源について、第一の計算機モジュールが設定する位置設定情報を受領し、第二の計算機モジュール自身の位置に応じてバス資源を選択して使用する。
【００１７】
（２）第一の計算機モジュールは、バス資源管理手段を有する。第二の計算機モジュールは、当該モジュールの位置を認識して位置情報を出力する位置認識手段と、位置情報から当該モジュールの使用するバス資源を決定して資源選択情報を出力する資源決定手段と、資源選択情報からバス資源を選択する資源選択手段とを有する。そして、第二の計算機モジュールは、バス資源管理手段が管理するバス資源について、第二の計算機モジュール自身の位置に応じてバス資源を選択して使用する。
【００１８】
（３）第一の計算機モジュールは、位置設定情報を出力する位置設定手段と、クロック管理手段とを有する。第二の計算機モジュールは、当該モジュールの位置を認識して位置情報を出力する位置認識手段と、位置情報から当該モジュールの使用するバス資源を決定して資源選択情報を出力する資源決定手段と、資源選択情報からバス資源を選択あるいは管理する資源選択管理手段とを有する。そして、第二の計算機モジュールは、クロック管理手段あるいは資源選択管理手段が管理するバス資源について、第一の計算機モジュールが設定する位置設定情報を受領し、第二の計算機モジュール自身の位置に応じてバス資源を選択して使用する。
【００１９】
（４）第一の計算機モジュールは、クロック管理手段を有する。第二の計算機モジュールは、当該モジュールの位置を認識して位置情報を出力する位置認識手段と、位置情報から当該モジュールの使用するバス資源を決定して資源選択情報を出力する資源決定手段と、資源選択情報からバス資源を選択あるいは管理する資源選択管理手段とを有する。そして、第二の計算機モジュールは、クロック管理手段あるいは資源選択管理手段が管理するバス資源について、第二の計算機モジュール自身の位置に応じてバス資源を選択して使用する。
【００２０】
（５）第二の計算機モジュールは、当該モジュールの位置を認識して位置情報を出力する位置認識手段と、位置情報から当該モジュールの使用するバス資源を決定して資源選択情報を出力する資源決定手段と、資源選択情報からバス資源を選択あるいは管理する資源選択管理手段とを有する。そして、第二の計算機モジュールは、資源選択管理手段が管理するバス資源について、計算機モジュール自身の位置に応じてバス資源を選択して使用する。
【００２１】
（６）前記（１）〜（５）において、資源決定手段は、資源設定スイッチと、手動有効スイッチとを有する。そして、手動有効スイッチにより手動設定を有効とする場合に、資源設定スイッチにより資源選択情報を出力するように構成しても良い。
【００２２】
（７）前記（１）〜（６）において、第二の計算機モジュールは、複数からなり、それぞれ、位置認識手段に接続された一対の位置情報用のコネクタを有する。そして、複数の第二の計算機モジュールのそれぞれは、積み上げの物理的な位置に依存することなく、一対の位置情報用のコネクタを介してスタック方式で接続されるように構成しても良い。
【発明の効果】
【００２３】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００２４】
本発明によれば、複数の計算機モジュールによって構成される計算機システムにおいて、各計算機モジュールは、自身が使用するクロックや割込み信号などのバス資源を、自律的に選択することが可能となるため、従来の手作業による誤設定を排除することができ、デバイスの故障を防ぐことが可能となる。また、積み上げの物理的な位置に依存することがないので、計算機モジュールの組み立ての自由度が向上するため、計算機システムの構成に費やす時間やコストを軽減する効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２６】
（本発明の実施の形態の概念）
本発明は、複数の計算機モジュールを積み上げて接続するスタック方式のバスシステムに関するものであり、各計算機モジュールにおいてバス資源を自動的に整合して取得するものである。
【００２７】
（第一の実施の形態）
図１は、本発明による第一の実施の形態における計算機システムの構成の一例を示す図である。本実施の形態による計算機システムは、複数の計算機モジュールとしての、一つのシステムモジュール１０とｎ個（１≦ｎ≦Ｎ）の周辺モジュール２０（個数に応じた添え字を付して２０−１〜２０−ｎと表記する）からなる。ここでＮは、計算機システムで規定される最大の周辺モジュール接続数である。
【００２８】
システムモジュール１０と周辺モジュール２０−１〜２０−ｎとの接続に関する物理的な接続の一例を図２に示す。システムモジュール１０と周辺モジュール２０は、バスコネクタ１５とバスコネクタ３１とで結合し、加えて、位置情報コネクタ１６と位置情報コネクタ３３とで結合する。また、周辺モジュール２０同士は、バスコネクタ３０とバスコネクタ３１とで結合し、加えて、位置情報コネクタ３２と位置情報コネクタ３３とで結合する。
【００２９】
なお、図２では、バスコネクタ１５と位置情報コネクタ１６とを別のコネクタとして図示しているが、これらのコネクタが一体となり構成されていても、本発明の効果を失うものではない。他のコネクタ同士の組み合わせについても同様である。
【００３０】
次に、計算機システムの構成を、図１を元に説明する。システムモジュール１０は、割込み管理部１１と、クロック生成部１２と、アービタ１３と、位置設定部１４を有し、各バス資源信号（ｂｒ１〜ｂｒＭ、ｂｇ１〜ｂｇＭ、ｃｋ１〜ｃｋＮ、ｉｒ１〜ｉｒＬ）、位置認識信号（ｐｏｓＸ）が入力または出力される。この構成において、割込み管理部１１、クロック生成部１２およびアービタ１３はバス資源管理手段として機能し、また、位置設定部１４は位置設定手段として機能する。
【００３１】
なお、図１中の各バス資源信号、位置認識信号における矢印やひし形は、信号の論理的な方向をコネクタ接続部において示したもので、理解を補助するためのものであり、電気的には単に接続するものである。
【００３２】
また、本明細書において、信号を有効な電位へ駆動することをアサート、信号を無効な電位に駆動することをネゲートと称する。例えば、負論理の信号をアサートするということは低電位（Ｌｏｗあるいは“０”と表記）に信号を駆動することであり、ネゲートするということは高電位（Ｈｉｇｈあるいは“１”と表記）に信号を駆動することである。
【００３３】
割り込み管理部１１は、バス上に報告される割込み信号ｉｒ１〜ｉｒＬを処理する機能を有する。割込み信号の本数Ｌは任意であり、必ずしも計算機システムで規定する最大の周辺モジュール数Ｎと一致しなくても良い。例えば、複数のバス上のデバイスで割込み信号を共有する技術が前述した非特許文献２にて開示されている。割込み管理部１１では、バス上の割込み信号がアサートされていることを検知すると、割込みが発生していることを当該モジュール上のプロセッサ（図示せず）へ通知する。一般にプロセッサは、割込み発生要因を特定し、割込み要因に応じた処理を行う。
【００３４】
クロック生成部１２は、バスに接続されるデバイス間でデータ転送の同期を取るためのクロックを生成し、バス上のクロック信号を決められた精度で駆動する。例えばＰＣＩバスにおいては、デバイス毎に個別にクロックを配線し、その位相差はバスクロック周波数３３ＭＨｚの場合に２ｎｓ以内にする必要がある。そのため、周辺デバイスへの距離に応じて配線されたクロックを、各周辺デバイスでは選択して使用する必要がある。本実施の形態のクロック生成部１２は、各周辺モジュール２０上に存在するデバイス（図示せず）へクロックを配るため、その最大個数と等しいＮ本の信号ｃｋ１〜ｃｋＮを出力する。
【００３５】
アービタ１３は、バスの使用権を管理するための機能を有する。アービタ１３は、バスリクエスト信号ｂｒ１〜ｂｒＭを受け付け、唯一のバスグラント信号ｂｇ１〜ｂｇＭを有効化する。
【００３６】
ここで、バスリクエスト／バスグラント信号の本数Ｍについて、０≦Ｍ≦Ｎとする。すなわち、デバイスが周辺モジュール毎に１つの場合、バスに接続可能な最大の周辺モジュール数Ｎより、バスの使用権を要求するバスマスタの数Ｍは少なくても良い。
【００３７】
バスを使用してデータ転送を開始できるデバイスを一つとするために、アービタ１３は唯一のデバイスにのみバス使用権を与える。バスを使用したいデバイスは、バスリクエスト信号を用いてアービタ１３へバス使用要求を発行する。するとアービタ１３は、バスを要求するデバイス間で優先順位を決定し、最も優先順位の高いデバイスのバスグラント信号をアサートする。優先順位を決定するアルゴリズムとして、ラウンドロビン方式や固定優先度方式などが挙げられる。
【００３８】
位置設定部１４は、システムモジュール１０からの物理的な位置を周辺モジュール２０に通知する機能を有する。位置設定部１４からの位置認識信号ｐｏｓＸによって、周辺モジュール２０は自身の物理的な位置を知ることが可能である。位置設定部１４あるいは周辺モジュール２０の位置認識部２５は、クロックを決定する前に動作する必要があるので、これらはバスのクロックによらずに動作する。位置設定部１４の詳細については後述する。
【００３９】
次に、周辺モジュール２０の構成について説明する。周辺モジュール２０は、割込み選択部２１と、クロック選択部２２と、調停信号選択部２３と、資源決定部２４と、位置認識部２５を有する。この構成において、割込み選択部２１、クロック選択部２２および調停信号選択部２３は資源選択手段として機能し、また、資源決定部２４は資源決定手段、位置認識部２５は位置認識手段としてそれぞれ機能する。これらの各部位について、詳細な構成は後述する。ここでは、各部位の機能と関係を簡潔に説明する。
【００４０】
位置認識部２５は、位置認識信号ｐｏｓＸからの入力を元に、自身が存在するモジュールの物理位置を認識し、位置情報２７を出力する。資源決定部２４は、位置情報２７に応じて資源選択信号２６を出力する機能を有する。
【００４１】
割込み選択部２１は、周辺モジュール２０上で発生した割り込み信号ｉｒＳを、資源選択信号２６に応じて、バス上の割込み信号ｉｒ１からｉｒＬのいずれかに出力する機能を有する。
【００４２】
クロック選択部２２は、資源選択信号２６に応じて、バス上のクロック信号ｃｋ１〜ｃｋＮから選択して、自モジュール上のデバイス（図示なし）が使用するクロック信号ｃｋＳへ出力する機能を有する。
【００４３】
調停信号選択部２３は、資源選択信号２６に応じて、自モジュール上のデバイスからのバスリクエスト信号ｂｒＳをバス上のバスリクエスト信号ｂｒ１からｂｒＭのいずれかに出力し、バス上のバスグラント信号ｂｇ１からｂｇＭの一つを選択して自モジュール上のデバイスへのバスグラント信号ｂｇＳへ出力する機能を有する。
【００４４】
次に、各部位の動作について、図１を用いて説明する。システムモジュール１０とｎ個の周辺モジュール２０−１〜２０−ｎは、図２に示すように予め組み立てられているものとする。
【００４５】
これらの計算機モジュール類は、起動するとまず、位置設定部１４と各周辺モジュール２０に含まれる位置認識部２５が連携し、各周辺モジュール２０内の資源決定部２４へ、位置情報２７が通知される。位置情報２７は、各周辺モジュール２０の実装位置に応じた情報であるので、周辺モジュール２０毎に排他的に決定される。資源決定部２４は、位置情報２７に応じて、割込み選択部２１とクロック選択部２２、調停信号選択部２３へ、資源選択信号２６を通知する。特に、各周辺モジュール２０内に実装されるバスデバイスは、クロックｃｋＳが与えられないと動作ができない。そのため、クロック選択部２２によるクロックｃｋＳの決定までは、クロックｃｋＳに依存することなく決定できるよう構成される。割込み選択部２１とクロック選択部２２、調停信号選択部２３は、資源選択信号２６に応じて、バス上の信号線と自モジュール内の信号線とを接続する。以上のようにすることで、各周辺モジュール２０はシステムモジュール１０からの位置に応じて、モジュール内で使用するバス資源（割込み、クロック、バス調停信号）を自律的に決定する。
【００４６】
以上より、本実施の形態によれば、各周辺モジュール２０が同一回路構成であっても、システムモジュール１０からの位置に応じて、バス資源を排他的に決定することが可能となる。そのため、手作業によりバス資源を設定する場合に起こりうる、重複設定や取り得ない設定などの誤設定を避けることができる。また、本実施の形態は、積み重ねるバス方式で自動設定を可能とするため、拡張性と利便性を維持しつつ必要最小限の大きさで計算機システムを構築可能である。また、本実施の形態によれば、手作業による設定作業を削減できるため、計算機システムを組み立てる際のコストを低減することが可能となる。
【００４７】
図３（ａ）は、本実施の形態における計算機システムにおいて、信号の選択部を構成する基本回路の一例を示す図である。
【００４８】
一例として図３（ａ）は、１本の入出力信号ｙを、４本の入出力信号ｘ［４：１］のいずれか１本を選択して接続するための回路を示す。本明細書では、以降では説明の便宜上、最大の周辺モジュール接続数Ｎ＝４として説明するが、これは発明の摘要上限を示すものではない。なお、“ｘ［４：１］”という表記は、ｘ［４］、ｘ［３］、ｘ［２］、ｘ［１］という信号と順序を一括して表すこととする。
【００４９】
選択基本回路５０は、選択信号ｓｅｌ［１：０］と、入出力信号ｙ、入出力信号ｘ［４：１］、デコード素子５１−１〜５１−４、スイッチング素子５２−１〜５２−４を有する。スイッチング素子５２は、例えば半導体のスイッチ素子やトランスファゲートにより実現される。ここでは、ゲート端子にＬｏｗ入力を印加すると、ソースとドレイン間が導通するＭＯＳスイッチによる回路を例示する。また、スイッチング素子のソースとドレインは対称であり、信号は双方向に入出力できる素子を摘要する。
【００５０】
選択基本回路５０は、選択信号ｓｅｌ［１：０］の信号の取る値の組み合わせにより、入出力信号ｙがどの入出力信号ｘ［４：１］と接続されるか決定する。その機能を図３（ｂ）に示す。例えば、選択信号ｓｅｌ［１：０］が共に０であった場合、入出力信号ｙと入出力信号ｘ［１］の間のスイッチング素子５２−１のみが導通する。この時、他のスイッチング素子５２−２〜５２−４は非導通となり、入出力信号ｘ［４：２］は高抵抗状態（Ｈｉ−Ｚ）となることを意味する。
【００５１】
図４は、図３で示した選択基本回路５０を用いて実現した、各選択部の構成の一例を示す図である。図４（ａ）は割込み選択部２１を表し、図４（ｂ）はクロック選択部２２、図４（ｃ）は調停信号選択部２３を表す。
【００５２】
割込み選択部２１は、図４（ａ）の構成とすることで、資源選択信号２６を“００”から“１１”の範囲で入力すると、割込み信号ｉｒＳが、割込み信号ｉｒ１〜ｉｒ４のいずれかに選択されて出力される。同様に、クロック選択部２２は、図４（ｂ）の構成とすることで、クロック信号ｃｋ１〜ｃｋ４から１本が選択されて、クロック信号ｃｋＳへ出力される。また、調停信号選択部２３は、図４（ｃ）の構成とすることで、バスリクエスト信号ｂｒＳが、バスリクエスト信号ｂｒ１〜ｂｒ４のいずれかに選択されて出力され、バスグラント信号ｂｇ１〜ｂｇ４から１本が選択されて、バスグラント信号ｂｇＳへ出力される。
【００５３】
以上の構成により、割込み選択部２１、クロック選択部２２、調停信号選択部２３では、資源選択信号２６を用いて、バス資源（割込み、クロック、バス調停信号）の対応する信号を、周辺モジュール内の資源と接続することが可能となる。
【００５４】
図５は、本実施の形態における計算機システムにおいて、資源決定部の構成と機能の一例を示す図である。図５（ａ）は、資源決定部２４の内部構成について示したものである。資源決定部２４は、スイッチ選択部６０と、選択信号生成部６２、プルアップ抵抗６４−１〜６４−３を有する。６３−１〜６３−２は選択信号生成部６２の出力信号、６５はスイッチ無効信号である。スイッチ選択部６０は、スイッチ６１−１〜６１−３を有する。図５（ｂ）は、選択信号生成部６２の入出力論理を表す真理値表である。
【００５５】
図５（ａ）は、従来との互換性を考慮して、手作業で設定するためのスイッチ選択部６０を含めた場合でも、本発明が実施できることを示す。なお、本発明の実施にはスイッチ選択部６０の存在は必須ではなく、スイッチ選択部６０を除去したものであっても本発明は有効である。
【００５６】
本実施の形態では、スイッチ無効信号６５がＨｉｇｈの場合や、スイッチ選択部６０が存在しない場合には、選択信号生成部６２が資源選択信号２６の状態を決定する。スイッチ無効信号６５がＬｏｗの場合、スイッチ選択部６０が資源選択信号２６の状態を決定する。選択信号生成部６２やスイッチ選択部６０から、資源選択信号２６の駆動は、オープンドレイン方式による駆動が好適である。選択信号生成部６２やスイッチ選択部６０から信号線の駆動がない場合には、資源選択信号２６はプルアップ抵抗６４によってＨｉｇｈ状態となる。
【００５７】
図５（ａ）と（ｂ）を用いて、資源決定部２４の動作を説明する。資源選択信号２６は、プルアップ抵抗６４−１〜６４−２によってＶｃｃ（電源電圧）に予め設定されている。そのため、選択信号生成部６２が出力信号６３−１〜６３−２を駆動していない場合、すなわち高抵抗状態であった場合には、資源選択信号２６は二進数で“１１”を示す。
【００５８】
選択信号生成部６２は、位置情報２７とスイッチ無効信号６５を用いて、出力信号６３−１〜６３−２の状態を決定する。選択信号生成部６２の入出力信号の真理値表は図５（ｂ）に示すとおりである。図５（ｂ）に示す値は、全て二進数で表現される。“Ｈｉ−Ｚ”とは、選択信号生成部６２による資源選択信号２６の駆動がない状態である。この時、資源選択信号２６は、プルアップ抵抗６４により結果的に値１を取る。なお、ＧＮＤは低電位（値０）を、Ｖｃｃは高電位（値１）を意味する。
【００５９】
例えば、スイッチ無効信号６５がＨｉｇｈ（“１”）であり、位置情報２７が“００１０”であった場合、選択信号生成部６２はオープンドレインバッファ（図示なし）によって、出力信号６３−１をＬｏｗ（“０”）と駆動し、出力信号６３−２をＨｉ−Ｚ（オープンドレインバッファにより駆動しない）に設定する。また、スイッチ無効信号６５がＬｏｗであった場合、位置情報２７の値に関わらず、選択信号生成部６２は出力信号６３−１〜６３−２を駆動しない。この時、資源選択信号２６は、スイッチ選択部６０の出力によってのみ決定される。
【００６０】
以上により、資源決定部２４は、位置情報２７によって資源選択信号２６を自動的に決定することが可能となる。また、スイッチ選択部６０のような手作業による設定手段を、共存させることも可能である。
【００６１】
図６は、本実施の形態における計算機システムにおいて、位置設定部１４と位置認識部２５に関する構成の一例を示す図である。
【００６２】
位置設定部１４は、システムモジュール１０が有する機能部であり、位置情報コネクタ１６を介して伝達される位置認識信号ｐｏｓＸを設定する機能を有する。図６では、位置認識信号ｐｏｓＸの１本をＨｉｇｈに設定し、他の信号をＬｏｗに設定する例を示す。
【００６３】
位置設定部１４の構成として、他にシステムモジュール１０内のプロセッサ（図示なし）から設定可能なレジスタを設け、このレジスタの設定情報をｐｏｓＸへ出力する構成としても良い。この場合、システムモジュール１０からｐｏｓＸの出力を変更できるため、周辺モジュール２０へ割り当てるバス資源を意図的に変更することが可能となる。
【００６４】
位置認識部２５は、前段のモジュールから出力される位置認識信号ｐｏｓＸを位置認識信号ｐｏｓＹで受けて入力し、位置認識信号ｐｏｓＸを出力する機能を有する。また、位置認識部２５は、位置レジスタ６６を有し、位置認識信号ｐｏｓＹを用いて位置情報２７を設定する機能を有する。位置レジスタ６６は、当該周辺モジュール２０の実装されている物理位置に関する情報が反映されている。例えば、周辺モジュール２０に実装されるプロセッサ（図示なし）が、位置レジスタ６６を参照することで、物理位置に応じたソフトウェア処理を実行可能となる。
【００６５】
なお、本明細書において、前段の周辺モジュールとは、位置情報コネクタ３３を介して接続される周辺モジュールを意味する。次段の周辺モジュールとは、位置情報コネクタ３２を介して接続される周辺モジュールを意味する。
【００６６】
図６を用いて、位置認識部２５の動作を説明する。本実施の形態では、位置認識部２５は、前段のモジュールから入力される位置認識信号ｐｏｓＸを信号ｐｏｓＹで受ける。位置認識信号ｐｏｓＹは、その信号の値を位置レジスタ６６に反映させる。また同時に、位置認識信号ｐｏｓＹは位置情報２７を設定する。
【００６７】
本実施の形態では、位置認識信号ｐｏｓＹの値を、ローテーションして位置認識信号ｐｏｓＸとして出力する回路例を示す。すなわち、信号ｐｏｓＹ−１を信号ｐｏｓＸ−２へ、信号ｐｏｓＹ−２を信号ｐｏｓＸ−３へ、信号ｐｏｓＹ−３を信号ｐｏｓＸ−４へ、そして信号ｐｏｓＹ−４を信号ｐｏｓＸ−１へと変換している。このようにすることで、同一回路構成の周辺モジュール２０をスタックしても、各周辺モジュール２０における位置情報２７は異なる値をとることが可能となる。
【００６８】
例えば、周辺モジュール２０−１における位置レジスタ６６の下４ビットの値は０００１（二進数）であり、位置情報２７の値も同様である。一方、周辺モジュール２０−２における位置情報２７は００１０（二進数）となる。
【００６９】
本実施の形態では、位置認識信号ｐｏｓＹ，ｐｏｓＸが４本の構成を示したが、本発明はそれに限定されるものではなく、周辺モジュール数に応じて信号線数を拡張することが可能である。
【００７０】
この他に、本発明者らによる位置情報を得るための手段が特開２００４−３２６３４２号の明細書に開示されている。この公知技術やその組み合わせを用いて、位置情報を周辺モジュール２０にて得ることは、本発明の効果を制限するものではない。
【００７１】
本実施の形態によれば、複数の周辺モジュール２０から構成される計算機システムにおいて、各周辺モジュール２０が自身の物理的な位置を把握することが可能となる。各周辺モジュール２０がそれぞれに位置情報を利用してバス資源（割込み、クロック、バス調停信号）を自律的に設定するため、手作業でバス資源を設定する必要がなくなる。そのため、本実施の形態により、設定作業やそれに付随するコストを軽減することが可能となる。また、誤った設定を防ぐことが可能となる。
【００７２】
また、本実施の形態によれば、システムモジュール１０は、位置認識と資源決定のアルゴリズムを予め知ることで、周辺モジュール２０の物理的な配置とそれに関連するバス資源の割り当てを知ることが可能となる。よって、システムモジュール１０は、例えば割込み管理部１１において、割込み信号ｉｒ１からｉｒＬのそれぞれが、どの周辺モジュールからの割り込みであるかを一意に知ることが可能となる。
【００７３】
本実施の形態では、バス資源としてクロックと割込み、バス調停信号を取り上げて説明したが、本発明の適用はこれらのバス資源に限定されるものではない。例えばＰＣＩバスにおけるＩＤＳＥＬ信号に関しても、本発明による資源選択機能を適用することで、各周辺モジュールにおいて自律的にバス資源を使用することが可能となる。
【００７４】
（第二の実施の形態）
図７は、本発明による第二の実施の形態における計算機システムの構成の一例を示す図である。本実施の形態に使用する符号は、特に断りのない限り、前記第一の実施の形態で説明した機能や要素などと同一であることを意味する。
【００７５】
本実施の形態による計算機システムは、一つのクロックモジュール７０とｎ個（１≦ｎ≦Ｎ）の周辺モジュール８０（個数に応じた添え字を付して８０−１〜８０−ｎと表記する）からなる。ここでＮは、計算機システムで規定される最大の周辺モジュール接続数である。
【００７６】
本実施の形態の特徴は、割込みの処理機能とバス調停信号の処理機能とを、新たな周辺モジュール８０へ統合したことにある。周辺モジュール８０にて割込み処理を行うプロセッサやオペレーティングシステム（図示なし）を具備することで、前記第一の実施の形態におけるシステムモジュール１０の存在に制約されること無く、周辺モジュールを拡張可能となる。
【００７７】
本実施の形態における計算機システムの物理的な接続の構成は、システムモジュール１０の代わりにクロックモジュール７０が存在する点を除いて、図２と同様である。
【００７８】
クロックモジュール７０は、クロック生成部１２と位置設定部１４とを有する。これらの機能は、前記第一の実施の形態におけるそれと同様である。
【００７９】
新たな周辺モジュール８０は、割込み選択・処理部８１と、クロック選択部２２と、調停信号選択・処理部８２と、資源決定部２４と、位置認識部２５を有する。クロック選択部２２と資源決定部２４、位置認識部２５は、前記第一の実施の形態におけるそれと同様である。
【００８０】
割込み選択・処理部８１は、資源選択信号２６に応じて、割込み信号の入力と出力を制御する。すなわち、割込み信号ｉｒＳをバス上のいずれの割込み信号に出力するか、あるいは、バス上の割込み信号を引き込んで割込みの処理をするか、資源選択信号２６に応じて動作する。詳細な構成については後述する。
【００８１】
調停信号選択・処理部８２は、資源選択信号２６に応じて、調停信号の入力と出力を制御する。すなわち、バス上のいずれのバスリクエストとバスグラントとを周辺モジュール８０のデバイス（図示なし）のバスリクエストｂｒＳとバスグラントｂｇＳとに接続するか、あるいは、バス上のバスリクエストとバスグラントとを引き込んでバス使用権の調停を行うか、資源選択信号２６に応じて動作する。詳細な構成については後述する。
【００８２】
各部位の動作について、図７を用いて説明する。これらの計算機モジュール類が起動すると、前記第一の実施の形態と同様に、位置設定部１４と位置認識部２５が連携して資源選択信号２６を出力する。割込み選択・処理部８１とクロック選択部２２、調停信号選択・処理部８２は、資源選択信号２６に応じて、バス上の信号線と自モジュール内の信号線とを接続する、あるいは、バス上の信号線を引き込んで処理する。以上のようにすることで、各周辺モジュール８０はクロックモジュール７０からの位置に応じて、モジュール内で使用するバス資源（割込み、クロック、バス調停信号）を自律的に決定する。
【００８３】
本実施の形態によれば、前記第一の実施の形態の効果に加え、第一の実施の形態のシステムモジュール１０から割込み処理機能とアービタを省いたクロックモジュール７０により、クロックモジュール７０を簡素に構成することが可能となる。よって、クロックモジュール７０を単独で構成することも、あるいは、計算機システム中の任意のモジュール（例えば電源モジュール）に組み入れることが可能となる。特に、周辺モジュール８０毎にプロセッサを有するマルチプロセッサ構成の場合、割込み処理機能を周辺モジュール８０へ分散させることが容易であるため、本実施の形態を容易に構成可能である。
【００８４】
図８（ａ）は、本実施の形態における計算機システムにおいて、割込み選択・処理部８１の構成の一例を示す図である。
【００８５】
割込み選択・処理部８１は、割込み信号ｉｒＳをバス上の割込み信号に出力する選択基本回路５０と、割込み処理機能を活性化するか否か選択する割込み処理活性部９０と、バス上の割込み信号を入力あるいは出力するためのバッファ９１と、割込み処理を行う割込み管理部９２を有する。
【００８６】
割込み処理活性部９０は、資源選択信号２６の入力を受けて、割込み処理９２を活性化するか否かを決定する。割込み処理活性部９０の構成の一例を図８（ｂ）に示す。図８（ｂ）では、資源選択信号２６であるｓｅｌ［１：０］が“００”（二進数）である場合に、ｅｎａｂｌｅがＨｉｇｈとなる回路例を示す。本実施の形態による計算機システムにおいて、割り込み処理活性部９０の機能は、唯一の周辺モジュール８０上の割込み管理部９２を活性化させることである。その機能を満足させる限りは、図８（ｂ）のＮＯＲゲート９４によらない構成としても良い。
【００８７】
バッファ９１の構成の一例を図８（ｃ）に示す。図では、イネーブル端子ｅｎにＨｉｇｈが与えられると、入力端子ｘ［ｉ］と出力端子ｙ［ｉ］（ｉ＝１〜４）が導通する構成を示す。図は三状態バッファ９５−１〜９５−４により構成する例を示すが、イネーブル端子により入力端子と出力端子との接続を制御できる機能があれば三状態バッファによらずに、例えばトランスファゲートによる構成であっても良い。
【００８８】
図８（ａ）に従い、割込み選択・処理部８１の動作について説明する。本実施の形態において、割込み選択・処理部８１は、資源選択信号２６が“００”（二進数）であるか否かによって動作が大きく変わる。
【００８９】
資源選択信号２６が“００”（二進数）である場合には、割込み選択・処理部８１は割込み管理部９２を活性化させ、バスからの割込み信号を受け入れる。このとき、割込み処理活性部９０により、バッファ９１のイネーブル端子ｅｎにはＨｉｇｈが与えられる。割込み管理部９２は、割込み処理活性部９０から『割込み処理活性』の指示がイネーブル端子ｅｎへ与えられ、バスからの割込み信号を引き込み、割込み処理を実施する。一般に割込み処理は、割込み信号が活性化しているかの検出を行い、活性化している割込みがあった場合、プロセッサ（図示なし）による割込み要因の特定と割込み要因に応じた処理とを実施するものである。
【００９０】
一方、資源選択信号２６が“００”（二進数）以外である場合には、割込み選択・処理部８１は割込み管理部９２を活性化させないで、バス上に割込み信号を出力する。このとき、割込み処理活性部９０により、バッファ９１のイネーブル端子ｅｎにはＬｏｗが与えられる。周辺モジュール上のデバイスからの割込み信号ｉｒＳを出力する先である、バス上の割込み信号は、資源選択信号２６により定まる。
【００９１】
資源選択信号２６は、前述の通り、周辺モジュール８０が同一回路構成であっても、計算機システム内で唯一の値を取ることを保証できる。よって、割込み選択・処理部８１は、同一回路構成の周辺モジュール８０であっても、計算機システム内で実装される位置に応じて、割込み処理をするか否か選択的に動作することが可能となる。
【００９２】
図９は、本実施の形態における計算機システムにおいて、調停信号選択・処理部８２の構成の一例を示す図である。
【００９３】
調停信号選択・処理部８２は、バスリクエストｂｒＳの接続先をバス上のバスリクエスト信号から選ぶための選択基本回路５０−１と、バスグラント信号ｂｇＳの接続先をバス上のバスグラント信号から選ぶための選択基本回路５０−２と、バッファ９１−１〜９１−２と、バス調停処理（アービタ）機能を活性化するか否か選択する調停処理活性部９６と、アービタ機能部９７を有する。
【００９４】
本実施の形態による計算機システムにおいて、調停処理活性部９６の機能は、唯一の周辺モジュール８０上のアービタ機能部９７を活性化させることである。そのため、調停処理活性部９６の構成は、例えば図８（ｂ）に示すような回路構成としても良い。本実施の形態では調停処理活性部９６を図８（ｂ）に示す回路構成を前提として、説明を行う。
【００９５】
アービタ機能部９７は、前記第一の実施の形態におけるアービタ１３の機能を有する。アービタ機能部９７は、アービタ１３の機能に加えて、アービタ機能を活性化するか否かを指示するイネーブル端子ｅｎを有することを特徴とする。アービタ機能部９７は、イネーブル端子ｅｎにＨｉｇｈが与えられると、バスの調停機能を活性化して、バスリクエスト信号をアサートするデバイスから一つを選び、バスグラント信号を出力する機能を有する。
【００９６】
図９に従い、調停信号選択・処理部８２の動作を説明する。本実施の形態において、調停信号選択・処理部８２は、割込み選択・処理部８１と同様に、資源選択信号２６が“００”（二進数）であるか否かによって動作が大きく変わる。
【００９７】
資源選択信号２６が“００”（二進数）である場合には、調停信号選択・処理部８２はアービタ機能部９７を活性化させ、バスからのバスリクエスト信号を受け入れる。このとき、調停処理活性部９６により、バッファ９１−１〜９１−２のイネーブル端子ｅｎにはＨｉｇｈが与えられる。アービタ機能部９７は、調停処理活性部９６から『アービタ活性』の指示がイネーブル端子ｅｎへ与えられ、バスからのバスリクエスト信号を引き込み、アービタ処理を実施する。アービタ機能部９７は、所定のアルゴリズムによりバス権を与えるデバイスを決定すると、該当するバスグラント信号を１本選びアサートする。
【００９８】
一方、資源選択信号２６が“００”（二進数）以外である場合には、調停信号選択・処理部８２はアービタ機能部９７を活性化させないで、バス上にバスリクエスト信号を出力し、バス上からバスグラント信号を入力する。このとき、調停処理活性部９６により、バッファ９１−１〜９１−２のイネーブル端子ｅｎにはＬｏｗが与えられる。周辺モジュール上のデバイスからのバスリクエスト信号ｂｒＳを出力する先である、バス上のバスリクエスト信号は、資源選択信号２６により定まる。バスグラント信号についても同様である。
【００９９】
以上により、調停信号選択・処理部８２は、同一回路構成の周辺モジュール８０であっても、計算機システム内で実装される位置に応じて、バス権調停処理をするか否か選択的に動作することが可能となる。
【０１００】
本実施の形態において、割込み管理部９２やアービタ機能部９７の、イネーブル端子以外の入出力信号はバス上からの信号として説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。一般に、バスコネクタを構成するピンやバス資源は無駄なく活用することが望ましい。例えば、当該周辺モジュール８０上デバイスからの割込みをバス上に一旦出力してから引き込むのではなく、割込み管理部９２の入力を適切に構成することで、割込み管理部９２へ直接入力することも可能となる。この場合、バス上の割込み信号を最大限利用することが可能となる。
【０１０１】
（第三の実施の形態）
図１０は、本発明による第三の実施の形態における計算機システムの構成の一例を示す図である。本実施の形態に使用する符号は、特に断りのない限り、前記第一の実施の形態や第二の実施の形態で説明した機能や要素などと同一であることを意味する。
【０１０２】
本実施の形態による計算機システムは、ｎ個（１≦ｎ≦Ｎ）の周辺モジュール１００（個数に応じた添え字を付して１００−１〜１００−ｎと表記する）からなる。ここでＮは、計算機システムで規定される最大の周辺モジュール接続数である。
【０１０３】
本実施の形態の特徴は、全てのバス資源の処理機能を、新たな周辺モジュール１００へ統合したことにある。周辺モジュール１００にて割込み処理を行うプロセッサやオペレーティングシステム（図示なし）、クロック生成部を具備することで、前記第一の実施の形態におけるシステムモジュール１０や前記第二の実施の形態におけるクロックモジュール７０の存在に制約されること無く、周辺モジュールを拡張可能となる。
【０１０４】
本実施の形態における計算機システムの物理的な接続の構成は、システムモジュール１０が存在しない点を除いて、図２と同様である。
【０１０５】
新たな周辺モジュール１００は、割込み選択・処理部８１と、クロック選択・生成部１０２と、調停信号選択・処理部８２と、資源決定部２４と、位置認識部１０１を有する。資源決定部２４は、前記第一の実施の形態におけるそれと同様である。また、割込み選択・処理部８１と調停信号選択・処理部８２は、前記第二の実施の形態におけるそれと同様である。
【０１０６】
位置認識部１０１は、前記第一の実施の形態における位置認識部２５と同様の機能を有する。位置認識部１０１は、新たに、位置設定部１４が存在しなくとも、自分自身の位置を認識できる特徴を有する。詳細な構成については後述する。
【０１０７】
クロック選択・生成部１０２は、資源選択信号２６に応じて、クロック信号の入力と出力を制御する。すなわち、クロック信号ｃｋＳをバス上のいずれのクロック信号ｃｋ１〜ｃｋＮと接続するか、あるいは、バス上のクロック信号を駆動するか、資源選択信号２６に応じて動作する。詳細な構成については後述する。
【０１０８】
各部位の動作について、図１０を用いて説明する。周辺モジュール１００で構成される計算機システムが起動すると、位置認識部１０１が他の位置認識部と連携して資源選択信号２６を出力する。割込み選択・処理部８１と調停信号選択・処理部８２、クロック選択・生成部１０２は、資源選択信号２６に応じて、バス上の信号線と自モジュール内の信号線とを接続する、あるいは、バス上の信号線を引き込んで処理する。以上のようにすることで、各周辺モジュール１００は、計算機システム内の物理的な位置に応じて、モジュール内で使用するバス資源（割込み、クロック、バス調停信号）を自律的に決定できる。
【０１０９】
本実施の形態によれば、前記第一の実施の形態と前記第二の実施の形態の効果に加え、同一の周辺モジュールを組み合わせるだけで計算機システムを構築することが可能となる。よって、周辺モジュールとシステムモジュール、あるいはクロックモジュールといった、異なるモジュールを用意することなく、拡張性を確保したまま計算機システムを構成することが可能となる。一般に、システムモジュールやクロックモジュールは計算機システムに一つだけあればよいが、周辺モジュールは複数導入する。本実施の形態によれば、周辺モジュールだけで計算機システムを構成できるため、モジュール製造時の量産効果が期待できる。
【０１１０】
図１１（ａ）は、本実施の形態における計算機システムにおいて、位置認識部１０１の構成の一例を示す図である。位置認識部１０１は、位置レジスタ６６と、位置情報生成部１１０と、抵抗部１１１を有する。位置認識部１０１は、位置認識信号ｐｏｓＹを受け、位置情報２７と位置認識信号ｐｏｓＸを出力する機能を有する。
【０１１１】
抵抗部１１１は、位置認識信号ｐｏｓＹが駆動されていない場合に、信号を規定の状態に保つためのものである。本実施の形態では、位置認識信号ｐｏｓＹの全てをプルダウン抵抗を介してＧＮＤに接続している。よって、位置認識信号ｐｏｓＹが前段の周辺モジュールによって設定されていない場合、全てのｐｏｓＹはＬｏｗの値をとる。
【０１１２】
位置認識部１０１は、位置認識信号ｐｏｓＹの値から、自身の位置を位置レジスタ６６へ出力すると共に、次段の周辺モジュールに通知する位置認識信号ｐｏｓＸを駆動する。
【０１１３】
位置認識部１０１の機能の一例を図１１（ｂ）に示す。例えば、入力ｐｏｓＹ［４：１］が“０００１”（二進数）であった場合、出力ｐｏｓＸ［４：１］には“００１０”（二進数）を出力する。前段に接続モジュールが存在しない場合、入力のｐｏｓＹ［４：１］は“００００”（二進数）となるため、出力のｐｏｓＸ［４：１］は“０００１”（二進数）となる。
【０１１４】
ところで、これまでは、ｐｏｓＹ、ｐｏｓＸともに、“１”の存在する位置で有効な値を表現してきたが、二進数のコードで表現することも可能である。この場合の、位置認識部１０１の機能の一例を図１１（ｃ）に示す。図１１（ｃ）では、二進数のコードで周辺モジュールの位置を表現している。このように構成することで、より少ない本数の位置認識信号の組で位置情報を通知できるようになる。この場合、資源決定部２４における選択信号生成部６２の生成論理も適合させる必要がある。
【０１１５】
図１２は、本実施の形態における計算機システムにおいて、クロック選択・生成部１０２の構成の一例を示す図である。
【０１１６】
クロック選択・生成部１０２は、モジュールで使用するクロックｃｋＳの接続先を、バス上のクロック信号から選ぶための選択基本回路５０と、クロックを生成するクロックドライバ１２１と、クロックドライバを活性化するか否か選択するクロック活性部１２０と、クロックを出力するためのバッファ９１を有する。
【０１１７】
選択基本回路５０、バッファ９１に関しては、前述の機能と同様である。クロック活性部１２０は、資源選択信号２６の入力を受けて、クロックドライバ１２１を活性化するか否かを決定する。例えば資源選択信号２６が“００”（二進数）のときにクロックドライバ１２１を活性化させるためには、クロック活性部１２０は図８（ｂ）と同様にして構成することができる。
【０１１８】
クロックドライバ１２１は、イネーブル端子ｅｎを有する。イネーブル端子ｅｎにＨｉｇｈが与えられると、クロックドライバはクロック信号を出力する。
【０１１９】
図１２に従い、クロック選択・生成部１０２の動作について説明する。本実施の形態において、クロック選択・生成部１０２は、資源選択信号２６が“００”（二進数）であるか否かによって動作が大きく変わる。
【０１２０】
資源選択信号２６が“００”（二進数）である場合には、クロック選択・生成部１０２はクロックドライバ１２１を活性化させ、バスのクロック信号を駆動する。このとき、クロック活性部１２０により、バッファ９１のイネーブル端子ｅｎにはＨｉｇｈが与えられる。クロックドライバ１２１は、クロック活性部１２０から『クロック駆動活性』の指示がイネーブル端子ｅｎへ与えられ、バス上のクロックを駆動する。周辺モジュール１００上のデバイスが使用するクロックｃｋＳは、資源選択信号２６に従い、バス上に出力されたクロックから選択されて接続される。
【０１２１】
一方、資源選択信号２６が“００”（二進数）以外である場合には、クロック選択・生成部１０２はクロックドライバ１２１を活性化させないで、バス上のクロック信号を入力する。周辺モジュール上のデバイスが使用するクロックｃｋＳは、資源選択信号２６によりバス上のクロックから選択されて接続される。
【０１２２】
なお、本実施の形態では、クロックｃｋＳは、常にバス上クロック信号から選択されて接続される。バス上に接続する周辺モジュールの数を増やすためにも、クロックドライバ１２１が活性化される場合には、クロックｃｋＳへ割り当てるクロック信号に関しては、クロックドライバからバス上に引き出さずに、直接クロックｃｋＳへ配線しても良い。この場合、バスに引き出す他のクロック信号の配線遅延と同等になるように、直接配線の引き回しを考慮する必要があることは言うまでも無い。以上のようにすることで、バス上に引き出すクロック信号は、全て他の周辺モジュールへのクロックとすることとなり、バス上の信号を有効に活用できる。同時に、バス上のクロック信号数までの周辺モジュールを接続可能となる。
【０１２３】
本実施の形態で説明した位置認識部１０１は、本実施の形態に限定されるものではなく、例えば前記第一の実施の形態や前記第二の実施の形態における位置認識部２５へも適用可能である。この場合、システムモジュール１０やクロックモジュール７０における位置設定部１４を削減することが可能となる。
【０１２４】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
本発明は、バスを介して接続される複数の計算機モジュールから構成される計算機システムに関し、特に、システムモジュールやクロックモジュール、周辺モジュールを積み上げて接続するスタック方式のバスシステムにおいて、バスのクロックや割込みなどのバス資源を調整する方式と装置構成に適用して有効である。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】本発明による第一の実施の形態における計算機システムの構成の一例を示す図である。
【図２】本発明による第一の実施の形態における計算機システムの物理的な接続の一例を示す図である。
【図３】本発明による第一の実施の形態における計算機システムにおいて、信号の選択部を構成する基本回路（ａ）とその機能（ｂ）の一例を示す図である。
【図４】本発明による第一の実施の形態における計算機システムにおいて、割込み選択部（ａ）、クロック選択部（ｂ）、調停信号選択部（ｃ）の構成の一例を示す図である。
【図５】本発明による第一の実施の形態における計算機システムにおいて、資源決定部の構成（ａ）と機能（ｂ）の一例を示す図である。
【図６】本発明による第一の実施の形態における計算機システムにおいて、位置設定部と位置認識部に関する構成の一例を示す図である。
【図７】本発明による第二の実施の形態における計算機システムの構成の一例を示す図である。
【図８】本発明による第二の実施の形態における計算機システムにおいて、割込み選択・処理部（ａ）と、それを構成する割込み処理活性部（ｂ）、バッファ（ｃ）の構成の一例を示す図である。
【図９】本発明による第二の実施の形態における計算機システムにおいて、調停信号選択・処理部の構成の一例を示す図である。
【図１０】本発明による第三の実施の形態における計算機システムの構成の一例を示す図である。
【図１１】本発明による第三の実施の形態における計算機システムにおいて、位置認識部の構成（ａ）とその機能（ｂ）（ｃ）の一例を示す図である。
【図１２】本発明による第三の実施の形態における計算機システムにおいて、クロック選択・生成部の構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１０…システムモジュール、１１…割込み管理部、１２…クロック生成部、１３…アービタ、１４…位置設定部、１５，３０，３１…バスコネクタ、１６，３２，３３…位置情報コネクタ、２０，８０，１００…周辺モジュール、２１…割込み選択部、２２…クロック選択部、２３…調停信号選択部、２４…資源決定部、２５，１０１…位置認識部、５０…選択基本回路、５１…デコード素子、５２…スイッチング素子、６０…スイッチ選択部、６２…選択信号生成部、６４…プルアップ抵抗、６６…位置レジスタ、７０…クロックモジュール、８１…割込み選択・処理部、８２…調停信号選択・処理部、９０…割込み処理活性部、９１…バッファ、９２…割込み管理部、９４…ＮＯＲゲート、９５…三状態バッファ、９６…調停処理活性部、９７…アービタ機能部、１０２…クロック選択・生成部、１１０…位置情報生成部、１１１…抵抗部、１２０…クロック活性部、１２１…クロックドライバ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バスを介して接続される複数の計算機モジュールから構成される計算機システムに関し、特に、バスのクロックや割込みなどのバス資源を調整する方式と装置構成に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、バスを介して計算機モジュールを接続する方式に関して、非特許文献１に開示されるバス技術が例として挙げられる。すなわち、複数の計算機モジュールや入出力モジュール（以下計算機モジュール類と称する）を、スタック（積み上げ）方式のコネクタを介して接続するＰＣ／１０４−Ｐｌｕｓ（以下公知例１と称する）である。
【０００３】
この公知例１は、バスプロトコルとして非特許文献２に示されるＰｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ（ＰＣＩ）バスを採用し、電気的な信号線はＰＣＩバス仕様に準拠している。
【０００４】
バスを管理運用するために必要な信号を、本明細書ではバス資源と称する。バス資源として、たとえばバスに接続されるデバイスが同期して動作するためのクロック信号や、バスの使用権を調停するバス調停（バスリクエスト／バスグラント）信号、デバイス間でイベントを通知するためのバス割込み信号、デバイスのコンフィギュレーション時にデバイスを指定するＩＤＳＥＬ信号などが挙げられる。
【０００５】
前記公知例１においては、バス資源を一箇所のモジュールで管理し、他のモジュールではバス資源を排他的に接続することが求められている。その方式として、スイッチやジャンパ線などによりモジュールの物理位置に応じて設定する例が、公知例１では示されている。
【０００６】
一方、バス調停信号を管理するバス調停装置を複数用意し、そのうち一つを有効化する技術が特許文献１（以下公知例２と称する）に開示されている。
【０００７】
この公知例２では、バス調停装置を有する同一構成のデータ処理装置は、バス信号が予め配線されるバックプレーンに接続される。バス調停信号を受け付けて処理するバス調停装置は、バスシステム上に一つだけ活性化されなければならない。その目的を達成するため、公知例２では複数のバス調停装置の内、一つだけのバス調停装置が活性化される技術が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−３４７９９１号公報
【非特許文献１】ＰＣ／１０４ Ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ「ＰＣ／１０４−Ｐｌｕｓ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｖｅｒｓｉｏｎ ２．０」
【非特許文献２】ＰＣＩ ＳＩＧ 「ＰＣＩ Ｌｏｃａｌ Ｂｕｓ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｒｅｖ ２．３」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の公知例では以下に述べる点で課題がある。
【０００９】
すなわち、公知例１の方式では、排他的に割り振る必要のあるバス資源について、計算機モジュール類を組み立てる際に手作業で設定する必要がある。公知例１では、スタック方式のバスコネクタを採用しているため、全ての計算機モジュールに同一の信号セットが供給される。計算機モジュール自身は、取得すべきバス資源を動的に知る手段がない。そのため、計算機モジュール類は、信号セットから、自身のモジュールが必要とするバス資源を自律的に選択することができない。ゆえに、手作業でバス資源を設定する必要がある。
【００１０】
手作業でバス資源を設定する際に適切な設定ができないと、バス稼動時にバス上でデバイスの出力が衝突する。場合によっては、デバイスの破壊にまで至る可能性がある。
【００１１】
また、公知例２の方式では、複数のデータ処理装置を接続するバックプレーンが必要である。公知例２では、各データ処理装置が入出力するバス調停信号は、バックプレーンを利用することで適切な行き先に配線される。一方、ＰＣ／１０４−Ｐｌｕｓなどのスタック方式のバスでは、前述の通り、全ての計算機モジュール類に同一の信号セットが配線される。そのため、例えば同一回路構成のデータ処理装置であれば、同一のバス調停信号への入出力を行ってしまうため、信号が衝突する。クロック信号や他のバス資源についても同様の問題が生ずる。
【００１２】
そこで、以上の問題点を鑑みた本発明の目的は、複数の計算機モジュールを積み上げて接続するスタック方式のバスシステムにおいて、クロックや割込みなどのバス資源を自動的に整合して割り振ることができる計算機システムを提供することにある。
【００１３】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１５】
本発明は、割込みやクロックなどのバス資源を有するシステムバスを介して、複数の計算機モジュールが結合して構成される計算機システムに適用され、以下のような特徴を有するものである。
【００１６】
（１）第一の計算機モジュールは、位置設定情報を出力する位置設定手段と、バス資源管理手段とを有する。第二の計算機モジュールは、当該モジュールの位置を認識して位置情報を出力する位置認識手段と、位置情報から当該モジュールの使用するバス資源を決定して資源選択情報を出力する資源決定手段と、資源選択情報からバス資源を選択する資源選択手段とを有する。そして、第二の計算機モジュールは、バス資源管理手段が管理するバス資源について、第一の計算機モジュールが設定する位置設定情報を受領し、第二の計算機モジュール自身の位置に応じてバス資源を選択して使用する。
【００１７】
（２）第一の計算機モジュールは、バス資源管理手段を有する。第二の計算機モジュールは、当該モジュールの位置を認識して位置情報を出力する位置認識手段と、位置情報から当該モジュールの使用するバス資源を決定して資源選択情報を出力する資源決定手段と、資源選択情報からバス資源を選択する資源選択手段とを有する。そして、第二の計算機モジュールは、バス資源管理手段が管理するバス資源について、第二の計算機モジュール自身の位置に応じてバス資源を選択して使用する。
【００１８】
（３）第一の計算機モジュールは、位置設定情報を出力する位置設定手段と、クロック管理手段とを有する。第二の計算機モジュールは、当該モジュールの位置を認識して位置情報を出力する位置認識手段と、位置情報から当該モジュールの使用するバス資源を決定して資源選択情報を出力する資源決定手段と、資源選択情報からバス資源を選択あるいは管理する資源選択管理手段とを有する。そして、第二の計算機モジュールは、クロック管理手段あるいは資源選択管理手段が管理するバス資源について、第一の計算機モジュールが設定する位置設定情報を受領し、第二の計算機モジュール自身の位置に応じてバス資源を選択して使用する。
【００１９】
（４）第一の計算機モジュールは、クロック管理手段を有する。第二の計算機モジュールは、当該モジュールの位置を認識して位置情報を出力する位置認識手段と、位置情報から当該モジュールの使用するバス資源を決定して資源選択情報を出力する資源決定手段と、資源選択情報からバス資源を選択あるいは管理する資源選択管理手段とを有する。そして、第二の計算機モジュールは、クロック管理手段あるいは資源選択管理手段が管理するバス資源について、第二の計算機モジュール自身の位置に応じてバス資源を選択して使用する。
【００２０】
（５）第二の計算機モジュールは、当該モジュールの位置を認識して位置情報を出力する位置認識手段と、位置情報から当該モジュールの使用するバス資源を決定して資源選択情報を出力する資源決定手段と、資源選択情報からバス資源を選択あるいは管理する資源選択管理手段とを有する。そして、第二の計算機モジュールは、資源選択管理手段が管理するバス資源について、計算機モジュール自身の位置に応じてバス資源を選択して使用する。
【００２１】
（６）前記（１）〜（５）において、資源決定手段は、資源設定スイッチと、手動有効スイッチとを有する。そして、手動有効スイッチにより手動設定を有効とする場合に、資源設定スイッチにより資源選択情報を出力するように構成しても良い。
【００２２】
（７）前記（１）〜（６）において、第二の計算機モジュールは、複数からなり、それぞれ、位置認識手段に接続された一対の位置情報用のコネクタを有する。そして、複数の第二の計算機モジュールのそれぞれは、積み上げの物理的な位置に依存することなく、一対の位置情報用のコネクタを介してスタック方式で接続されるように構成しても良い。
【発明の効果】
【００２３】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００２４】
本発明によれば、複数の計算機モジュールによって構成される計算機システムにおいて、各計算機モジュールは、自身が使用するクロックや割込み信号などのバス資源を、自律的に選択することが可能となるため、従来の手作業による誤設定を排除することができ、デバイスの故障を防ぐことが可能となる。また、積み上げの物理的な位置に依存することがないので、計算機モジュールの組み立ての自由度が向上するため、計算機システムの構成に費やす時間やコストを軽減する効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２６】
（本発明の実施の形態の概念）
本発明は、複数の計算機モジュールを積み上げて接続するスタック方式のバスシステムに関するものであり、各計算機モジュールにおいてバス資源を自動的に整合して取得するものである。
【００２７】
（第一の実施の形態）
図１は、本発明による第一の実施の形態における計算機システムの構成の一例を示す図である。本実施の形態による計算機システムは、複数の計算機モジュールとしての、一つのシステムモジュール１０とｎ個（１≦ｎ≦Ｎ）の周辺モジュール２０（個数に応じた添え字を付して２０−１〜２０−ｎと表記する）からなる。ここでＮは、計算機システムで規定される最大の周辺モジュール接続数である。
【００２８】
システムモジュール１０と周辺モジュール２０−１〜２０−ｎとの接続に関する物理的な接続の一例を図２に示す。システムモジュール１０と周辺モジュール２０は、バスコネクタ１５とバスコネクタ３１とで結合し、加えて、位置情報コネクタ１６と位置情報コネクタ３３とで結合する。また、周辺モジュール２０同士は、バスコネクタ３０とバスコネクタ３１とで結合し、加えて、位置情報コネクタ３２と位置情報コネクタ３３とで結合する。
【００２９】
なお、図２では、バスコネクタ１５と位置情報コネクタ１６とを別のコネクタとして図示しているが、これらのコネクタが一体となり構成されていても、本発明の効果を失うものではない。他のコネクタ同士の組み合わせについても同様である。
【００３０】
次に、計算機システムの構成を、図１を元に説明する。システムモジュール１０は、割込み管理部１１と、クロック生成部１２と、アービタ１３と、位置設定部１４を有し、各バス資源信号（ｂｒ１〜ｂｒＭ、ｂｇ１〜ｂｇＭ、ｃｋ１〜ｃｋＮ、ｉｒ１〜ｉｒＬ）、位置認識信号（ｐｏｓＸ）が入力または出力される。この構成において、割込み管理部１１、クロック生成部１２およびアービタ１３はバス資源管理手段として機能し、また、位置設定部１４は位置設定手段として機能する。
【００３１】
なお、図１中の各バス資源信号、位置認識信号における矢印やひし形は、信号の論理的な方向をコネクタ接続部において示したもので、理解を補助するためのものであり、電気的には単に接続するものである。
【００３２】
また、本明細書において、信号を有効な電位へ駆動することをアサート、信号を無効な電位に駆動することをネゲートと称する。例えば、負論理の信号をアサートするということは低電位（Ｌｏｗあるいは“０”と表記）に信号を駆動することであり、ネゲートするということは高電位（Ｈｉｇｈあるいは“１”と表記）に信号を駆動することである。
【００３３】
割り込み管理部１１は、バス上に報告される割込み信号ｉｒ１〜ｉｒＬを処理する機能を有する。割込み信号の本数Ｌは任意であり、必ずしも計算機システムで規定する最大の周辺モジュール数Ｎと一致しなくても良い。例えば、複数のバス上のデバイスで割込み信号を共有する技術が前述した非特許文献２にて開示されている。割込み管理部１１では、バス上の割込み信号がアサートされていることを検知すると、割込みが発生していることを当該モジュール上のプロセッサ（図示せず）へ通知する。一般にプロセッサは、割込み発生要因を特定し、割込み要因に応じた処理を行う。
【００３４】
クロック生成部１２は、バスに接続されるデバイス間でデータ転送の同期を取るためのクロックを生成し、バス上のクロック信号を決められた精度で駆動する。例えばＰＣＩバスにおいては、デバイス毎に個別にクロックを配線し、その位相差はバスクロック周波数３３ＭＨｚの場合に２ｎｓ以内にする必要がある。そのため、周辺デバイスへの距離に応じて配線されたクロックを、各周辺デバイスでは選択して使用する必要がある。本実施の形態のクロック生成部１２は、各周辺モジュール２０上に存在するデバイス（図示せず）へクロックを配るため、その最大個数と等しいＮ本の信号ｃｋ１〜ｃｋＮを出力する。
【００３５】
アービタ１３は、バスの使用権を管理するための機能を有する。アービタ１３は、バスリクエスト信号ｂｒ１〜ｂｒＭを受け付け、唯一のバスグラント信号ｂｇ１〜ｂｇＭを有効化する。
【００３６】
ここで、バスリクエスト／バスグラント信号の本数Ｍについて、０≦Ｍ≦Ｎとする。すなわち、デバイスが周辺モジュール毎に１つの場合、バスに接続可能な最大の周辺モジュール数Ｎより、バスの使用権を要求するバスマスタの数Ｍは少なくても良い。
【００３７】
バスを使用してデータ転送を開始できるデバイスを一つとするために、アービタ１３は唯一のデバイスにのみバス使用権を与える。バスを使用したいデバイスは、バスリクエスト信号を用いてアービタ１３へバス使用要求を発行する。するとアービタ１３は、バスを要求するデバイス間で優先順位を決定し、最も優先順位の高いデバイスのバスグラント信号をアサートする。優先順位を決定するアルゴリズムとして、ラウンドロビン方式や固定優先度方式などが挙げられる。
【００３８】
位置設定部１４は、システムモジュール１０からの物理的な位置を周辺モジュール２０に通知する機能を有する。位置設定部１４からの位置認識信号ｐｏｓＸによって、周辺モジュール２０は自身の物理的な位置を知ることが可能である。位置設定部１４あるいは周辺モジュール２０の位置認識部２５は、クロックを決定する前に動作する必要があるので、これらはバスのクロックによらずに動作する。位置設定部１４の詳細については後述する。
【００３９】
次に、周辺モジュール２０の構成について説明する。周辺モジュール２０は、割込み選択部２１と、クロック選択部２２と、調停信号選択部２３と、資源決定部２４と、位置認識部２５を有する。この構成において、割込み選択部２１、クロック選択部２２および調停信号選択部２３は資源選択手段として機能し、また、資源決定部２４は資源決定手段、位置認識部２５は位置認識手段としてそれぞれ機能する。これらの各部位について、詳細な構成は後述する。ここでは、各部位の機能と関係を簡潔に説明する。
【００４０】
位置認識部２５は、位置認識信号ｐｏｓＸからの入力を元に、自身が存在するモジュールの物理位置を認識し、位置情報２７を出力する。資源決定部２４は、位置情報２７に応じて資源選択信号２６を出力する機能を有する。
【００４１】
割込み選択部２１は、周辺モジュール２０上で発生した割り込み信号ｉｒＳを、資源選択信号２６に応じて、バス上の割込み信号ｉｒ１からｉｒＬのいずれかに出力する機能を有する。
【００４２】
クロック選択部２２は、資源選択信号２６に応じて、バス上のクロック信号ｃｋ１〜ｃｋＮから選択して、自モジュール上のデバイス（図示なし）が使用するクロック信号ｃｋＳへ出力する機能を有する。
【００４３】
調停信号選択部２３は、資源選択信号２６に応じて、自モジュール上のデバイスからのバスリクエスト信号ｂｒＳをバス上のバスリクエスト信号ｂｒ１からｂｒＭのいずれかに出力し、バス上のバスグラント信号ｂｇ１からｂｇＭの一つを選択して自モジュール上のデバイスへのバスグラント信号ｂｇＳへ出力する機能を有する。
【００４４】
次に、各部位の動作について、図１を用いて説明する。システムモジュール１０とｎ個の周辺モジュール２０−１〜２０−ｎは、図２に示すように予め組み立てられているものとする。
【００４５】
これらの計算機モジュール類は、起動するとまず、位置設定部１４と各周辺モジュール２０に含まれる位置認識部２５が連携し、各周辺モジュール２０内の資源決定部２４へ、位置情報２７が通知される。位置情報２７は、各周辺モジュール２０の実装位置に応じた情報であるので、周辺モジュール２０毎に排他的に決定される。資源決定部２４は、位置情報２７に応じて、割込み選択部２１とクロック選択部２２、調停信号選択部２３へ、資源選択信号２６を通知する。特に、各周辺モジュール２０内に実装されるバスデバイスは、クロックｃｋＳが与えられないと動作ができない。そのため、クロック選択部２２によるクロックｃｋＳの決定までは、クロックｃｋＳに依存することなく決定できるよう構成される。割込み選択部２１とクロック選択部２２、調停信号選択部２３は、資源選択信号２６に応じて、バス上の信号線と自モジュール内の信号線とを接続する。以上のようにすることで、各周辺モジュール２０はシステムモジュール１０からの位置に応じて、モジュール内で使用するバス資源（割込み、クロック、バス調停信号）を自律的に決定する。
【００４６】
以上より、本実施の形態によれば、各周辺モジュール２０が同一回路構成であっても、システムモジュール１０からの位置に応じて、バス資源を排他的に決定することが可能となる。そのため、手作業によりバス資源を設定する場合に起こりうる、重複設定や取り得ない設定などの誤設定を避けることができる。また、本実施の形態は、積み重ねるバス方式で自動設定を可能とするため、拡張性と利便性を維持しつつ必要最小限の大きさで計算機システムを構築可能である。また、本実施の形態によれば、手作業による設定作業を削減できるため、計算機システムを組み立てる際のコストを低減することが可能となる。
【００４７】
図３（ａ）は、本実施の形態における計算機システムにおいて、信号の選択部を構成する基本回路の一例を示す図である。
【００４８】
一例として図３（ａ）は、１本の入出力信号ｙを、４本の入出力信号ｘ［４：１］のいずれか１本を選択して接続するための回路を示す。本明細書では、以降では説明の便宜上、最大の周辺モジュール接続数Ｎ＝４として説明するが、これは発明の摘要上限を示すものではない。なお、“ｘ［４：１］”という表記は、ｘ［４］、ｘ［３］、ｘ［２］、ｘ［１］という信号と順序を一括して表すこととする。
【００４９】
選択基本回路５０は、選択信号ｓｅｌ［１：０］と、入出力信号ｙ、入出力信号ｘ［４：１］、デコード素子５１−１〜５１−４、スイッチング素子５２−１〜５２−４を有する。スイッチング素子５２は、例えば半導体のスイッチ素子やトランスファゲートにより実現される。ここでは、ゲート端子にＬｏｗ入力を印加すると、ソースとドレイン間が導通するＭＯＳスイッチによる回路を例示する。また、スイッチング素子のソースとドレインは対称であり、信号は双方向に入出力できる素子を摘要する。
【００５０】
選択基本回路５０は、選択信号ｓｅｌ［１：０］の信号の取る値の組み合わせにより、入出力信号ｙがどの入出力信号ｘ［４：１］と接続されるか決定する。その機能を図３（ｂ）に示す。例えば、選択信号ｓｅｌ［１：０］が共に０であった場合、入出力信号ｙと入出力信号ｘ［１］の間のスイッチング素子５２−１のみが導通する。この時、他のスイッチング素子５２−２〜５２−４は非導通となり、入出力信号ｘ［４：２］は高抵抗状態（Ｈｉ−Ｚ）となることを意味する。
【００５１】
図４は、図３で示した選択基本回路５０を用いて実現した、各選択部の構成の一例を示す図である。図４（ａ）は割込み選択部２１を表し、図４（ｂ）はクロック選択部２２、図４（ｃ）は調停信号選択部２３を表す。
【００５２】
割込み選択部２１は、図４（ａ）の構成とすることで、資源選択信号２６を“００”から“１１”の範囲で入力すると、割込み信号ｉｒＳが、割込み信号ｉｒ１〜ｉｒ４のいずれかに選択されて出力される。同様に、クロック選択部２２は、図４（ｂ）の構成とすることで、クロック信号ｃｋ１〜ｃｋ４から１本が選択されて、クロック信号ｃｋＳへ出力される。また、調停信号選択部２３は、図４（ｃ）の構成とすることで、バスリクエスト信号ｂｒＳが、バスリクエスト信号ｂｒ１〜ｂｒ４のいずれかに選択されて出力され、バスグラント信号ｂｇ１〜ｂｇ４から１本が選択されて、バスグラント信号ｂｇＳへ出力される。
【００５３】
以上の構成により、割込み選択部２１、クロック選択部２２、調停信号選択部２３では、資源選択信号２６を用いて、バス資源（割込み、クロック、バス調停信号）の対応する信号を、周辺モジュール内の資源と接続することが可能となる。
【００５４】
図５は、本実施の形態における計算機システムにおいて、資源決定部の構成と機能の一例を示す図である。図５（ａ）は、資源決定部２４の内部構成について示したものである。資源決定部２４は、スイッチ選択部６０と、選択信号生成部６２、プルアップ抵抗６４−１〜６４−３を有する。６３−１〜６３−２は選択信号生成部６２の出力信号、６５はスイッチ無効信号である。スイッチ選択部６０は、スイッチ６１−１〜６１−３を有する。図５（ｂ）は、選択信号生成部６２の入出力論理を表す真理値表である。
【００５５】
図５（ａ）は、従来との互換性を考慮して、手作業で設定するためのスイッチ選択部６０を含めた場合でも、本発明が実施できることを示す。なお、本発明の実施にはスイッチ選択部６０の存在は必須ではなく、スイッチ選択部６０を除去したものであっても本発明は有効である。
【００５６】
本実施の形態では、スイッチ無効信号６５がＨｉｇｈの場合や、スイッチ選択部６０が存在しない場合には、選択信号生成部６２が資源選択信号２６の状態を決定する。スイッチ無効信号６５がＬｏｗの場合、スイッチ選択部６０が資源選択信号２６の状態を決定する。選択信号生成部６２やスイッチ選択部６０から、資源選択信号２６の駆動は、オープンドレイン方式による駆動が好適である。選択信号生成部６２やスイッチ選択部６０から信号線の駆動がない場合には、資源選択信号２６はプルアップ抵抗６４によってＨｉｇｈ状態となる。
【００５７】
図５（ａ）と（ｂ）を用いて、資源決定部２４の動作を説明する。資源選択信号２６は、プルアップ抵抗６４−１〜６４−２によってＶｃｃ（電源電圧）に予め設定されている。そのため、選択信号生成部６２が出力信号６３−１〜６３−２を駆動していない場合、すなわち高抵抗状態であった場合には、資源選択信号２６は二進数で“１１”を示す。
【００５８】
選択信号生成部６２は、位置情報２７とスイッチ無効信号６５を用いて、出力信号６３−１〜６３−２の状態を決定する。選択信号生成部６２の入出力信号の真理値表は図５（ｂ）に示すとおりである。図５（ｂ）に示す値は、全て二進数で表現される。“Ｈｉ−Ｚ”とは、選択信号生成部６２による資源選択信号２６の駆動がない状態である。この時、資源選択信号２６は、プルアップ抵抗６４により結果的に値１を取る。なお、ＧＮＤは低電位（値０）を、Ｖｃｃは高電位（値１）を意味する。
【００５９】
例えば、スイッチ無効信号６５がＨｉｇｈ（“１”）であり、位置情報２７が“００１０”であった場合、選択信号生成部６２はオープンドレインバッファ（図示なし）によって、出力信号６３−１をＬｏｗ（“０”）と駆動し、出力信号６３−２をＨｉ−Ｚ（オープンドレインバッファにより駆動しない）に設定する。また、スイッチ無効信号６５がＬｏｗであった場合、位置情報２７の値に関わらず、選択信号生成部６２は出力信号６３−１〜６３−２を駆動しない。この時、資源選択信号２６は、スイッチ選択部６０の出力によってのみ決定される。
【００６０】
以上により、資源決定部２４は、位置情報２７によって資源選択信号２６を自動的に決定することが可能となる。また、スイッチ選択部６０のような手作業による設定手段を、共存させることも可能である。
【００６１】
図６は、本実施の形態における計算機システムにおいて、位置設定部１４と位置認識部２５に関する構成の一例を示す図である。
【００６２】
位置設定部１４は、システムモジュール１０が有する機能部であり、位置情報コネクタ１６を介して伝達される位置認識信号ｐｏｓＸを設定する機能を有する。図６では、位置認識信号ｐｏｓＸの１本をＨｉｇｈに設定し、他の信号をＬｏｗに設定する例を示す。
【００６３】
位置設定部１４の構成として、他にシステムモジュール１０内のプロセッサ（図示なし）から設定可能なレジスタを設け、このレジスタの設定情報をｐｏｓＸへ出力する構成としても良い。この場合、システムモジュール１０からｐｏｓＸの出力を変更できるため、周辺モジュール２０へ割り当てるバス資源を意図的に変更することが可能となる。
【００６４】
位置認識部２５は、前段のモジュールから出力される位置認識信号ｐｏｓＸを位置認識信号ｐｏｓＹで受けて入力し、位置認識信号ｐｏｓＸを出力する機能を有する。また、位置認識部２５は、位置レジスタ６６を有し、位置認識信号ｐｏｓＹを用いて位置情報２７を設定する機能を有する。位置レジスタ６６は、当該周辺モジュール２０の実装されている物理位置に関する情報が反映されている。例えば、周辺モジュール２０に実装されるプロセッサ（図示なし）が、位置レジスタ６６を参照することで、物理位置に応じたソフトウェア処理を実行可能となる。
【００６５】
なお、本明細書において、前段の周辺モジュールとは、位置情報コネクタ３３を介して接続される周辺モジュールを意味する。次段の周辺モジュールとは、位置情報コネクタ３２を介して接続される周辺モジュールを意味する。
【００６６】
図６を用いて、位置認識部２５の動作を説明する。本実施の形態では、位置認識部２５は、前段のモジュールから入力される位置認識信号ｐｏｓＸを信号ｐｏｓＹで受ける。位置認識信号ｐｏｓＹは、その信号の値を位置レジスタ６６に反映させる。また同時に、位置認識信号ｐｏｓＹは位置情報２７を設定する。
【００６７】
本実施の形態では、位置認識信号ｐｏｓＹの値を、ローテーションして位置認識信号ｐｏｓＸとして出力する回路例を示す。すなわち、信号ｐｏｓＹ−１を信号ｐｏｓＸ−２へ、信号ｐｏｓＹ−２を信号ｐｏｓＸ−３へ、信号ｐｏｓＹ−３を信号ｐｏｓＸ−４へ、そして信号ｐｏｓＹ−４を信号ｐｏｓＸ−１へと変換している。このようにすることで、同一回路構成の周辺モジュール２０をスタックしても、各周辺モジュール２０における位置情報２７は異なる値をとることが可能となる。
【００６８】
例えば、周辺モジュール２０−１における位置レジスタ６６の下４ビットの値は０００１（二進数）であり、位置情報２７の値も同様である。一方、周辺モジュール２０−２における位置情報２７は００１０（二進数）となる。
【００６９】
本実施の形態では、位置認識信号ｐｏｓＹ，ｐｏｓＸが４本の構成を示したが、本発明はそれに限定されるものではなく、周辺モジュール数に応じて信号線数を拡張することが可能である。
【００７０】
この他に、本発明者らによる位置情報を得るための手段が特開２００４−３２６３４２号の明細書に開示されている。この公知技術やその組み合わせを用いて、位置情報を周辺モジュール２０にて得ることは、本発明の効果を制限するものではない。
【００７１】
本実施の形態によれば、複数の周辺モジュール２０から構成される計算機システムにおいて、各周辺モジュール２０が自身の物理的な位置を把握することが可能となる。各周辺モジュール２０がそれぞれに位置情報を利用してバス資源（割込み、クロック、バス調停信号）を自律的に設定するため、手作業でバス資源を設定する必要がなくなる。そのため、本実施の形態により、設定作業やそれに付随するコストを軽減することが可能となる。また、誤った設定を防ぐことが可能となる。
【００７２】
また、本実施の形態によれば、システムモジュール１０は、位置認識と資源決定のアルゴリズムを予め知ることで、周辺モジュール２０の物理的な配置とそれに関連するバス資源の割り当てを知ることが可能となる。よって、システムモジュール１０は、例えば割込み管理部１１において、割込み信号ｉｒ１からｉｒＬのそれぞれが、どの周辺モジュールからの割り込みであるかを一意に知ることが可能となる。
【００７３】
本実施の形態では、バス資源としてクロックと割込み、バス調停信号を取り上げて説明したが、本発明の適用はこれらのバス資源に限定されるものではない。例えばＰＣＩバスにおけるＩＤＳＥＬ信号に関しても、本発明による資源選択機能を適用することで、各周辺モジュールにおいて自律的にバス資源を使用することが可能となる。
【００７４】
（第二の実施の形態）
図７は、本発明による第二の実施の形態における計算機システムの構成の一例を示す図である。本実施の形態に使用する符号は、特に断りのない限り、前記第一の実施の形態で説明した機能や要素などと同一であることを意味する。
【００７５】
本実施の形態による計算機システムは、一つのクロックモジュール７０とｎ個（１≦ｎ≦Ｎ）の周辺モジュール８０（個数に応じた添え字を付して８０−１〜８０−ｎと表記する）からなる。ここでＮは、計算機システムで規定される最大の周辺モジュール接続数である。
【００７６】
本実施の形態の特徴は、割込みの処理機能とバス調停信号の処理機能とを、新たな周辺モジュール８０へ統合したことにある。周辺モジュール８０にて割込み処理を行うプロセッサやオペレーティングシステム（図示なし）を具備することで、前記第一の実施の形態におけるシステムモジュール１０の存在に制約されること無く、周辺モジュールを拡張可能となる。
【００７７】
本実施の形態における計算機システムの物理的な接続の構成は、システムモジュール１０の代わりにクロックモジュール７０が存在する点を除いて、図２と同様である。
【００７８】
クロックモジュール７０は、クロック生成部１２と位置設定部１４とを有する。これらの機能は、前記第一の実施の形態におけるそれと同様である。
【００７９】
新たな周辺モジュール８０は、割込み選択・処理部８１と、クロック選択部２２と、調停信号選択・処理部８２と、資源決定部２４と、位置認識部２５を有する。クロック選択部２２と資源決定部２４、位置認識部２５は、前記第一の実施の形態におけるそれと同様である。
【００８０】
割込み選択・処理部８１は、資源選択信号２６に応じて、割込み信号の入力と出力を制御する。すなわち、割込み信号ｉｒＳをバス上のいずれの割込み信号に出力するか、あるいは、バス上の割込み信号を引き込んで割込みの処理をするか、資源選択信号２６に応じて動作する。詳細な構成については後述する。
【００８１】
調停信号選択・処理部８２は、資源選択信号２６に応じて、調停信号の入力と出力を制御する。すなわち、バス上のいずれのバスリクエストとバスグラントとを周辺モジュール８０のデバイス（図示なし）のバスリクエストｂｒＳとバスグラントｂｇＳとに接続するか、あるいは、バス上のバスリクエストとバスグラントとを引き込んでバス使用権の調停を行うか、資源選択信号２６に応じて動作する。詳細な構成については後述する。
【００８２】
各部位の動作について、図７を用いて説明する。これらの計算機モジュール類が起動すると、前記第一の実施の形態と同様に、位置設定部１４と位置認識部２５が連携して資源選択信号２６を出力する。割込み選択・処理部８１とクロック選択部２２、調停信号選択・処理部８２は、資源選択信号２６に応じて、バス上の信号線と自モジュール内の信号線とを接続する、あるいは、バス上の信号線を引き込んで処理する。以上のようにすることで、各周辺モジュール８０はクロックモジュール７０からの位置に応じて、モジュール内で使用するバス資源（割込み、クロック、バス調停信号）を自律的に決定する。
【００８３】
本実施の形態によれば、前記第一の実施の形態の効果に加え、第一の実施の形態のシステムモジュール１０から割込み処理機能とアービタを省いたクロックモジュール７０により、クロックモジュール７０を簡素に構成することが可能となる。よって、クロックモジュール７０を単独で構成することも、あるいは、計算機システム中の任意のモジュール（例えば電源モジュール）に組み入れることが可能となる。特に、周辺モジュール８０毎にプロセッサを有するマルチプロセッサ構成の場合、割込み処理機能を周辺モジュール８０へ分散させることが容易であるため、本実施の形態を容易に構成可能である。
【００８４】
図８（ａ）は、本実施の形態における計算機システムにおいて、割込み選択・処理部８１の構成の一例を示す図である。
【００８５】
割込み選択・処理部８１は、割込み信号ｉｒＳをバス上の割込み信号に出力する選択基本回路５０と、割込み処理機能を活性化するか否か選択する割込み処理活性部９０と、バス上の割込み信号を入力あるいは出力するためのバッファ９１と、割込み処理を行う割込み管理部９２を有する。
【００８６】
割込み処理活性部９０は、資源選択信号２６の入力を受けて、割込み処理９２を活性化するか否かを決定する。割込み処理活性部９０の構成の一例を図８（ｂ）に示す。図８（ｂ）では、資源選択信号２６であるｓｅｌ［１：０］が“００”（二進数）である場合に、ｅｎａｂｌｅがＨｉｇｈとなる回路例を示す。本実施の形態による計算機システムにおいて、割り込み処理活性部９０の機能は、唯一の周辺モジュール８０上の割込み管理部９２を活性化させることである。その機能を満足させる限りは、図８（ｂ）のＮＯＲゲート９４によらない構成としても良い。
【００８７】
バッファ９１の構成の一例を図８（ｃ）に示す。図では、イネーブル端子ｅｎにＨｉｇｈが与えられると、入力端子ｘ［ｉ］と出力端子ｙ［ｉ］（ｉ＝１〜４）が導通する構成を示す。図は三状態バッファ９５−１〜９５−４により構成する例を示すが、イネーブル端子により入力端子と出力端子との接続を制御できる機能があれば三状態バッファによらずに、例えばトランスファゲートによる構成であっても良い。
【００８８】
図８（ａ）に従い、割込み選択・処理部８１の動作について説明する。本実施の形態において、割込み選択・処理部８１は、資源選択信号２６が“００”（二進数）であるか否かによって動作が大きく変わる。
【００８９】
資源選択信号２６が“００”（二進数）である場合には、割込み選択・処理部８１は割込み管理部９２を活性化させ、バスからの割込み信号を受け入れる。このとき、割込み処理活性部９０により、バッファ９１のイネーブル端子ｅｎにはＨｉｇｈが与えられる。割込み管理部９２は、割込み処理活性部９０から『割込み処理活性』の指示がイネーブル端子ｅｎへ与えられ、バスからの割込み信号を引き込み、割込み処理を実施する。一般に割込み処理は、割込み信号が活性化しているかの検出を行い、活性化している割込みがあった場合、プロセッサ（図示なし）による割込み要因の特定と割込み要因に応じた処理とを実施するものである。
【００９０】
一方、資源選択信号２６が“００”（二進数）以外である場合には、割込み選択・処理部８１は割込み管理部９２を活性化させないで、バス上に割込み信号を出力する。このとき、割込み処理活性部９０により、バッファ９１のイネーブル端子ｅｎにはＬｏｗが与えられる。周辺モジュール上のデバイスからの割込み信号ｉｒＳを出力する先である、バス上の割込み信号は、資源選択信号２６により定まる。
【００９１】
資源選択信号２６は、前述の通り、周辺モジュール８０が同一回路構成であっても、計算機システム内で唯一の値を取ることを保証できる。よって、割込み選択・処理部８１は、同一回路構成の周辺モジュール８０であっても、計算機システム内で実装される位置に応じて、割込み処理をするか否か選択的に動作することが可能となる。
【００９２】
図９は、本実施の形態における計算機システムにおいて、調停信号選択・処理部８２の構成の一例を示す図である。
【００９３】
調停信号選択・処理部８２は、バスリクエストｂｒＳの接続先をバス上のバスリクエスト信号から選ぶための選択基本回路５０−１と、バスグラント信号ｂｇＳの接続先をバス上のバスグラント信号から選ぶための選択基本回路５０−２と、バッファ９１−１〜９１−２と、バス調停処理（アービタ）機能を活性化するか否か選択する調停処理活性部９６と、アービタ機能部９７を有する。
【００９４】
本実施の形態による計算機システムにおいて、調停処理活性部９６の機能は、唯一の周辺モジュール８０上のアービタ機能部９７を活性化させることである。そのため、調停処理活性部９６の構成は、例えば図８（ｂ）に示すような回路構成としても良い。本実施の形態では調停処理活性部９６を図８（ｂ）に示す回路構成を前提として、説明を行う。
【００９５】
アービタ機能部９７は、前記第一の実施の形態におけるアービタ１３の機能を有する。アービタ機能部９７は、アービタ１３の機能に加えて、アービタ機能を活性化するか否かを指示するイネーブル端子ｅｎを有することを特徴とする。アービタ機能部９７は、イネーブル端子ｅｎにＨｉｇｈが与えられると、バスの調停機能を活性化して、バスリクエスト信号をアサートするデバイスから一つを選び、バスグラント信号を出力する機能を有する。
【００９６】
図９に従い、調停信号選択・処理部８２の動作を説明する。本実施の形態において、調停信号選択・処理部８２は、割込み選択・処理部８１と同様に、資源選択信号２６が“００”（二進数）であるか否かによって動作が大きく変わる。
【００９７】
資源選択信号２６が“００”（二進数）である場合には、調停信号選択・処理部８２はアービタ機能部９７を活性化させ、バスからのバスリクエスト信号を受け入れる。このとき、調停処理活性部９６により、バッファ９１−１〜９１−２のイネーブル端子ｅｎにはＨｉｇｈが与えられる。アービタ機能部９７は、調停処理活性部９６から『アービタ活性』の指示がイネーブル端子ｅｎへ与えられ、バスからのバスリクエスト信号を引き込み、アービタ処理を実施する。アービタ機能部９７は、所定のアルゴリズムによりバス権を与えるデバイスを決定すると、該当するバスグラント信号を１本選びアサートする。
【００９８】
一方、資源選択信号２６が“００”（二進数）以外である場合には、調停信号選択・処理部８２はアービタ機能部９７を活性化させないで、バス上にバスリクエスト信号を出力し、バス上からバスグラント信号を入力する。このとき、調停処理活性部９６により、バッファ９１−１〜９１−２のイネーブル端子ｅｎにはＬｏｗが与えられる。周辺モジュール上のデバイスからのバスリクエスト信号ｂｒＳを出力する先である、バス上のバスリクエスト信号は、資源選択信号２６により定まる。バスグラント信号についても同様である。
【００９９】
以上により、調停信号選択・処理部８２は、同一回路構成の周辺モジュール８０であっても、計算機システム内で実装される位置に応じて、バス権調停処理をするか否か選択的に動作することが可能となる。
【０１００】
本実施の形態において、割込み管理部９２やアービタ機能部９７の、イネーブル端子以外の入出力信号はバス上からの信号として説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。一般に、バスコネクタを構成するピンやバス資源は無駄なく活用することが望ましい。例えば、当該周辺モジュール８０上デバイスからの割込みをバス上に一旦出力してから引き込むのではなく、割込み管理部９２の入力を適切に構成することで、割込み管理部９２へ直接入力することも可能となる。この場合、バス上の割込み信号を最大限利用することが可能となる。
【０１０１】
（第三の実施の形態）
図１０は、本発明による第三の実施の形態における計算機システムの構成の一例を示す図である。本実施の形態に使用する符号は、特に断りのない限り、前記第一の実施の形態や第二の実施の形態で説明した機能や要素などと同一であることを意味する。
【０１０２】
本実施の形態による計算機システムは、ｎ個（１≦ｎ≦Ｎ）の周辺モジュール１００（個数に応じた添え字を付して１００−１〜１００−ｎと表記する）からなる。ここでＮは、計算機システムで規定される最大の周辺モジュール接続数である。
【０１０３】
本実施の形態の特徴は、全てのバス資源の処理機能を、新たな周辺モジュール１００へ統合したことにある。周辺モジュール１００にて割込み処理を行うプロセッサやオペレーティングシステム（図示なし）、クロック生成部を具備することで、前記第一の実施の形態におけるシステムモジュール１０や前記第二の実施の形態におけるクロックモジュール７０の存在に制約されること無く、周辺モジュールを拡張可能となる。
【０１０４】
本実施の形態における計算機システムの物理的な接続の構成は、システムモジュール１０が存在しない点を除いて、図２と同様である。
【０１０５】
新たな周辺モジュール１００は、割込み選択・処理部８１と、クロック選択・生成部１０２と、調停信号選択・処理部８２と、資源決定部２４と、位置認識部１０１を有する。資源決定部２４は、前記第一の実施の形態におけるそれと同様である。また、割込み選択・処理部８１と調停信号選択・処理部８２は、前記第二の実施の形態におけるそれと同様である。
【０１０６】
位置認識部１０１は、前記第一の実施の形態における位置認識部２５と同様の機能を有する。位置認識部１０１は、新たに、位置設定部１４が存在しなくとも、自分自身の位置を認識できる特徴を有する。詳細な構成については後述する。
【０１０７】
クロック選択・生成部１０２は、資源選択信号２６に応じて、クロック信号の入力と出力を制御する。すなわち、クロック信号ｃｋＳをバス上のいずれのクロック信号ｃｋ１〜ｃｋＮと接続するか、あるいは、バス上のクロック信号を駆動するか、資源選択信号２６に応じて動作する。詳細な構成については後述する。
【０１０８】
各部位の動作について、図１０を用いて説明する。周辺モジュール１００で構成される計算機システムが起動すると、位置認識部１０１が他の位置認識部と連携して資源選択信号２６を出力する。割込み選択・処理部８１と調停信号選択・処理部８２、クロック選択・生成部１０２は、資源選択信号２６に応じて、バス上の信号線と自モジュール内の信号線とを接続する、あるいは、バス上の信号線を引き込んで処理する。以上のようにすることで、各周辺モジュール１００は、計算機システム内の物理的な位置に応じて、モジュール内で使用するバス資源（割込み、クロック、バス調停信号）を自律的に決定できる。
【０１０９】
本実施の形態によれば、前記第一の実施の形態と前記第二の実施の形態の効果に加え、同一の周辺モジュールを組み合わせるだけで計算機システムを構築することが可能となる。よって、周辺モジュールとシステムモジュール、あるいはクロックモジュールといった、異なるモジュールを用意することなく、拡張性を確保したまま計算機システムを構成することが可能となる。一般に、システムモジュールやクロックモジュールは計算機システムに一つだけあればよいが、周辺モジュールは複数導入する。本実施の形態によれば、周辺モジュールだけで計算機システムを構成できるため、モジュール製造時の量産効果が期待できる。
【０１１０】
図１１（ａ）は、本実施の形態における計算機システムにおいて、位置認識部１０１の構成の一例を示す図である。位置認識部１０１は、位置レジスタ６６と、位置情報生成部１１０と、抵抗部１１１を有する。位置認識部１０１は、位置認識信号ｐｏｓＹを受け、位置情報２７と位置認識信号ｐｏｓＸを出力する機能を有する。
【０１１１】
抵抗部１１１は、位置認識信号ｐｏｓＹが駆動されていない場合に、信号を規定の状態に保つためのものである。本実施の形態では、位置認識信号ｐｏｓＹの全てをプルダウン抵抗を介してＧＮＤに接続している。よって、位置認識信号ｐｏｓＹが前段の周辺モジュールによって設定されていない場合、全てのｐｏｓＹはＬｏｗの値をとる。
【０１１２】
位置認識部１０１は、位置認識信号ｐｏｓＹの値から、自身の位置を位置レジスタ６６へ出力すると共に、次段の周辺モジュールに通知する位置認識信号ｐｏｓＸを駆動する。
【０１１３】
位置認識部１０１の機能の一例を図１１（ｂ）に示す。例えば、入力ｐｏｓＹ［４：１］が“０００１”（二進数）であった場合、出力ｐｏｓＸ［４：１］には“００１０”（二進数）を出力する。前段に接続モジュールが存在しない場合、入力のｐｏｓＹ［４：１］は“００００”（二進数）となるため、出力のｐｏｓＸ［４：１］は“０００１”（二進数）となる。
【０１１４】
ところで、これまでは、ｐｏｓＹ、ｐｏｓＸともに、“１”の存在する位置で有効な値を表現してきたが、二進数のコードで表現することも可能である。この場合の、位置認識部１０１の機能の一例を図１１（ｃ）に示す。図１１（ｃ）では、二進数のコードで周辺モジュールの位置を表現している。このように構成することで、より少ない本数の位置認識信号の組で位置情報を通知できるようになる。この場合、資源決定部２４における選択信号生成部６２の生成論理も適合させる必要がある。
【０１１５】
図１２は、本実施の形態における計算機システムにおいて、クロック選択・生成部１０２の構成の一例を示す図である。
【０１１６】
クロック選択・生成部１０２は、モジュールで使用するクロックｃｋＳの接続先を、バス上のクロック信号から選ぶための選択基本回路５０と、クロックを生成するクロックドライバ１２１と、クロックドライバを活性化するか否か選択するクロック活性部１２０と、クロックを出力するためのバッファ９１を有する。
【０１１７】
選択基本回路５０、バッファ９１に関しては、前述の機能と同様である。クロック活性部１２０は、資源選択信号２６の入力を受けて、クロックドライバ１２１を活性化するか否かを決定する。例えば資源選択信号２６が“００”（二進数）のときにクロックドライバ１２１を活性化させるためには、クロック活性部１２０は図８（ｂ）と同様にして構成することができる。
【０１１８】
クロックドライバ１２１は、イネーブル端子ｅｎを有する。イネーブル端子ｅｎにＨｉｇｈが与えられると、クロックドライバはクロック信号を出力する。
【０１１９】
図１２に従い、クロック選択・生成部１０２の動作について説明する。本実施の形態において、クロック選択・生成部１０２は、資源選択信号２６が“００”（二進数）であるか否かによって動作が大きく変わる。
【０１２０】
資源選択信号２６が“００”（二進数）である場合には、クロック選択・生成部１０２はクロックドライバ１２１を活性化させ、バスのクロック信号を駆動する。このとき、クロック活性部１２０により、バッファ９１のイネーブル端子ｅｎにはＨｉｇｈが与えられる。クロックドライバ１２１は、クロック活性部１２０から『クロック駆動活性』の指示がイネーブル端子ｅｎへ与えられ、バス上のクロックを駆動する。周辺モジュール１００上のデバイスが使用するクロックｃｋＳは、資源選択信号２６に従い、バス上に出力されたクロックから選択されて接続される。
【０１２１】
一方、資源選択信号２６が“００”（二進数）以外である場合には、クロック選択・生成部１０２はクロックドライバ１２１を活性化させないで、バス上のクロック信号を入力する。周辺モジュール上のデバイスが使用するクロックｃｋＳは、資源選択信号２６によりバス上のクロックから選択されて接続される。
【０１２２】
なお、本実施の形態では、クロックｃｋＳは、常にバス上クロック信号から選択されて接続される。バス上に接続する周辺モジュールの数を増やすためにも、クロックドライバ１２１が活性化される場合には、クロックｃｋＳへ割り当てるクロック信号に関しては、クロックドライバからバス上に引き出さずに、直接クロックｃｋＳへ配線しても良い。この場合、バスに引き出す他のクロック信号の配線遅延と同等になるように、直接配線の引き回しを考慮する必要があることは言うまでも無い。以上のようにすることで、バス上に引き出すクロック信号は、全て他の周辺モジュールへのクロックとすることとなり、バス上の信号を有効に活用できる。同時に、バス上のクロック信号数までの周辺モジュールを接続可能となる。
【０１２３】
本実施の形態で説明した位置認識部１０１は、本実施の形態に限定されるものではなく、例えば前記第一の実施の形態や前記第二の実施の形態における位置認識部２５へも適用可能である。この場合、システムモジュール１０やクロックモジュール７０における位置設定部１４を削減することが可能となる。
【０１２４】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
本発明は、バスを介して接続される複数の計算機モジュールから構成される計算機システムに関し、特に、システムモジュールやクロックモジュール、周辺モジュールを積み上げて接続するスタック方式のバスシステムにおいて、バスのクロックや割込みなどのバス資源を調整する方式と装置構成に適用して有効である。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】本発明による第一の実施の形態における計算機システムの構成の一例を示す図である。
【図２】本発明による第一の実施の形態における計算機システムの物理的な接続の一例を示す図である。
【図３】本発明による第一の実施の形態における計算機システムにおいて、信号の選択部を構成する基本回路（ａ）とその機能（ｂ）の一例を示す図である。
【図４】本発明による第一の実施の形態における計算機システムにおいて、割込み選択部（ａ）、クロック選択部（ｂ）、調停信号選択部（ｃ）の構成の一例を示す図である。
【図５】本発明による第一の実施の形態における計算機システムにおいて、資源決定部の構成（ａ）と機能（ｂ）の一例を示す図である。
【図６】本発明による第一の実施の形態における計算機システムにおいて、位置設定部と位置認識部に関する構成の一例を示す図である。
【図７】本発明による第二の実施の形態における計算機システムの構成の一例を示す図である。
【図８】本発明による第二の実施の形態における計算機システムにおいて、割込み選択・処理部（ａ）と、それを構成する割込み処理活性部（ｂ）、バッファ（ｃ）の構成の一例を示す図である。
【図９】本発明による第二の実施の形態における計算機システムにおいて、調停信号選択・処理部の構成の一例を示す図である。
【図１０】本発明による第三の実施の形態における計算機システムの構成の一例を示す図である。
【図１１】本発明による第三の実施の形態における計算機システムにおいて、位置認識部の構成（ａ）とその機能（ｂ）（ｃ）の一例を示す図である。
【図１２】本発明による第三の実施の形態における計算機システムにおいて、クロック選択・生成部の構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１０…システムモジュール、１１…割込み管理部、１２…クロック生成部、１３…アービタ、１４…位置設定部、１５，３０，３１…バスコネクタ、１６，３２，３３…位置情報コネクタ、２０，８０，１００…周辺モジュール、２１…割込み選択部、２２…クロック選択部、２３…調停信号選択部、２４…資源決定部、２５，１０１…位置認識部、５０…選択基本回路、５１…デコード素子、５２…スイッチング素子、６０…スイッチ選択部、６２…選択信号生成部、６４…プルアップ抵抗、６６…位置レジスタ、７０…クロックモジュール、８１…割込み選択・処理部、８２…調停信号選択・処理部、９０…割込み処理活性部、９１…バッファ、９２…割込み管理部、９４…ＮＯＲゲート、９５…三状態バッファ、９６…調停処理活性部、９７…アービタ機能部、１０２…クロック選択・生成部、１１０…位置情報生成部、１１１…抵抗部、１２０…クロック活性部、１２１…クロックドライバ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
割込みやクロックなどのバス資源を有するシステムバスを介して、複数の計算機モジュールが結合して構成される計算機システムであって、
第一の計算機モジュールは、位置設定情報を出力する位置設定手段と、バス資源管理手段とを有し、
第二の計算機モジュールは、当該第二の計算機モジュールの位置を認識して位置情報を出力する位置認識手段と、前記位置情報から当該第二の計算機モジュールの使用する前記バス資源を決定して資源選択情報を出力する資源決定手段と、前記資源選択情報から前記バス資源を選択する資源選択手段とを有し、
前記第二の計算機モジュールは、前記バス資源管理手段が管理する前記バス資源について、前記第一の計算機モジュールが設定する前記位置設定情報を受領し、前記第二の計算機モジュール自身の位置に応じて前記バス資源を選択して使用することを特徴とする計算機システム。
【請求項２】
割込みやクロックなどのバス資源を有するシステムバスを介して、複数の計算機モジュールが結合して構成される計算機システムであって、
第一の計算機モジュールは、バス資源管理手段を有し、
第二の計算機モジュールは、当該第二の計算機モジュールの位置を認識して位置情報を出力する位置認識手段と、前記位置情報から当該第二の計算機モジュールの使用する前記バス資源を決定して資源選択情報を出力する資源決定手段と、前記資源選択情報から前記バス資源を選択する資源選択手段とを有し、
前記第二の計算機モジュールは、前記バス資源管理手段が管理する前記バス資源について、前記第二の計算機モジュール自身の位置に応じて前記バス資源を選択して使用することを特徴とする計算機システム。
【請求項３】
割込みやクロックなどのバス資源を有するシステムバスを介して、複数の計算機モジュールが結合して構成される計算機システムであって、
第一の計算機モジュールは、位置設定情報を出力する位置設定手段と、クロック管理手段とを有し、
第二の計算機モジュールは、当該第二の計算機モジュールの位置を認識して位置情報を出力する位置認識手段と、前記位置情報から当該第二の計算機モジュールの使用する前記バス資源を決定して資源選択情報を出力する資源決定手段と、前記資源選択情報から前記バス資源を選択あるいは管理する資源選択管理手段とを有し、
前記第二の計算機モジュールは、前記クロック管理手段あるいは前記資源選択管理手段が管理する前記バス資源について、前記第一の計算機モジュールが設定する前記位置設定情報を受領し、前記第二の計算機モジュール自身の位置に応じて前記バス資源を選択して使用することを特徴とする計算機システム。
【請求項４】
割込みやクロックなどのバス資源を有するシステムバスを介して、複数の計算機モジュールが結合して構成される計算機システムであって、
第一の計算機モジュールは、クロック管理手段を有し、
第二の計算機モジュールは、当該第二の計算機モジュールの位置を認識して位置情報を出力する位置認識手段と、前記位置情報から当該第二の計算機モジュールの使用する前記バス資源を決定して資源選択情報を出力する資源決定手段と、前記資源選択情報から前記バス資源を選択あるいは管理する資源選択管理手段とを有し、
前記第二の計算機モジュールは、前記クロック管理手段あるいは前記資源選択管理手段が管理する前記バス資源について、前記第二の計算機モジュール自身の位置に応じて前記バス資源を選択して使用することを特徴とする計算機システム。
【請求項５】
割込みやクロックなどのバス資源を有するシステムバスを介して、複数の計算機モジュールが結合して構成される計算機システムであって、
第二の計算機モジュールは、当該第二の計算機モジュールの位置を認識して位置情報を出力する位置認識手段と、前記位置情報から当該第二の計算機モジュールの使用する前記バス資源を決定して資源選択情報を出力する資源決定手段と、前記資源選択情報から前記バス資源を選択あるいは管理する資源選択管理手段とを有し、
前記第二の計算機モジュールは、前記資源選択管理手段が管理する前記バス資源について、前記第二の計算機モジュール自身の位置に応じて前記バス資源を選択して使用することを特徴とする計算機システム。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の計算機システムにおいて、
前記資源決定手段は、資源設定スイッチと、手動有効スイッチとを有し、
前記手動有効スイッチにより手動設定を有効とする場合に、前記資源設定スイッチにより前記資源選択情報を出力することを特徴とする計算機システム。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の計算機システムにおいて、
前記第二の計算機モジュールは、複数からなり、それぞれ、前記位置認識手段に接続された一対の位置情報用のコネクタを有し、
前記複数の第二の計算機モジュールのそれぞれは、積み上げの物理的な位置に依存することなく、前記一対の位置情報用のコネクタを介してスタック方式で接続されることを特徴とする計算機システム。
【請求項１】
割込みやクロックなどのバス資源を有するシステムバスを介して、複数の計算機モジュールが結合して構成される計算機システムであって、
第一の計算機モジュールは、位置設定情報を出力する位置設定手段と、バス資源管理手段とを有し、
第二の計算機モジュールは、当該第二の計算機モジュールの位置を認識して位置情報を出力する位置認識手段と、前記位置情報から当該第二の計算機モジュールの使用する前記バス資源を決定して資源選択情報を出力する資源決定手段と、前記資源選択情報から前記バス資源を選択する資源選択手段とを有し、
前記第二の計算機モジュールは、前記バス資源管理手段が管理する前記バス資源について、前記第一の計算機モジュールが設定する前記位置設定情報を受領し、前記第二の計算機モジュール自身の位置に応じて前記バス資源を選択して使用することを特徴とする計算機システム。
【請求項２】
割込みやクロックなどのバス資源を有するシステムバスを介して、複数の計算機モジュールが結合して構成される計算機システムであって、
第一の計算機モジュールは、バス資源管理手段を有し、
第二の計算機モジュールは、当該第二の計算機モジュールの位置を認識して位置情報を出力する位置認識手段と、前記位置情報から当該第二の計算機モジュールの使用する前記バス資源を決定して資源選択情報を出力する資源決定手段と、前記資源選択情報から前記バス資源を選択する資源選択手段とを有し、
前記第二の計算機モジュールは、前記バス資源管理手段が管理する前記バス資源について、前記第二の計算機モジュール自身の位置に応じて前記バス資源を選択して使用することを特徴とする計算機システム。
【請求項３】
割込みやクロックなどのバス資源を有するシステムバスを介して、複数の計算機モジュールが結合して構成される計算機システムであって、
第一の計算機モジュールは、位置設定情報を出力する位置設定手段と、クロック管理手段とを有し、
第二の計算機モジュールは、当該第二の計算機モジュールの位置を認識して位置情報を出力する位置認識手段と、前記位置情報から当該第二の計算機モジュールの使用する前記バス資源を決定して資源選択情報を出力する資源決定手段と、前記資源選択情報から前記バス資源を選択あるいは管理する資源選択管理手段とを有し、
前記第二の計算機モジュールは、前記クロック管理手段あるいは前記資源選択管理手段が管理する前記バス資源について、前記第一の計算機モジュールが設定する前記位置設定情報を受領し、前記第二の計算機モジュール自身の位置に応じて前記バス資源を選択して使用することを特徴とする計算機システム。
【請求項４】
割込みやクロックなどのバス資源を有するシステムバスを介して、複数の計算機モジュールが結合して構成される計算機システムであって、
第一の計算機モジュールは、クロック管理手段を有し、
第二の計算機モジュールは、当該第二の計算機モジュールの位置を認識して位置情報を出力する位置認識手段と、前記位置情報から当該第二の計算機モジュールの使用する前記バス資源を決定して資源選択情報を出力する資源決定手段と、前記資源選択情報から前記バス資源を選択あるいは管理する資源選択管理手段とを有し、
前記第二の計算機モジュールは、前記クロック管理手段あるいは前記資源選択管理手段が管理する前記バス資源について、前記第二の計算機モジュール自身の位置に応じて前記バス資源を選択して使用することを特徴とする計算機システム。
【請求項５】
割込みやクロックなどのバス資源を有するシステムバスを介して、複数の計算機モジュールが結合して構成される計算機システムであって、
第二の計算機モジュールは、当該第二の計算機モジュールの位置を認識して位置情報を出力する位置認識手段と、前記位置情報から当該第二の計算機モジュールの使用する前記バス資源を決定して資源選択情報を出力する資源決定手段と、前記資源選択情報から前記バス資源を選択あるいは管理する資源選択管理手段とを有し、
前記第二の計算機モジュールは、前記資源選択管理手段が管理する前記バス資源について、前記第二の計算機モジュール自身の位置に応じて前記バス資源を選択して使用することを特徴とする計算機システム。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の計算機システムにおいて、
前記資源決定手段は、資源設定スイッチと、手動有効スイッチとを有し、
前記手動有効スイッチにより手動設定を有効とする場合に、前記資源設定スイッチにより前記資源選択情報を出力することを特徴とする計算機システム。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の計算機システムにおいて、
前記第二の計算機モジュールは、複数からなり、それぞれ、前記位置認識手段に接続された一対の位置情報用のコネクタを有し、
前記複数の第二の計算機モジュールのそれぞれは、積み上げの物理的な位置に依存することなく、前記一対の位置情報用のコネクタを介してスタック方式で接続されることを特徴とする計算機システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−１４０６２７（Ｐ２００７−１４０６２７Ａ）
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３２９７０３（Ｐ２００５−３２９７０３）
【出願日】平成１７年１１月１５日（２００５．１１．１５）
【出願人】（５０２１２９９３３）株式会社日立産機システム (1,140)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月１５日（２００５．１１．１５）
【出願人】（５０２１２９９３３）株式会社日立産機システム (1,140)
【Ｆターム（参考）】
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