Устройство для сопряжения

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для связи каналов ЭВМ и внешних устройств (ВУ) в многомашинных вьиислительных системах (ВС) и является усовершенствованием устройства по а.с. СССР № 1056177. Изоб

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А2

1 у 4 G 06 F 15/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTGPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

- ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1056177 (21) 4270836/24-24 (22) 13.04.87 (46) 15.02.89. Вюл. У 6 (72) В.М. Bepxoaues (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1056177, кл. G 06 F 15/16, 1982.

„„SU„„1458875

I (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для связи каналов ЭВМ и внешних устройств (BY) в многомашинных вычислительных системах (ВС). и является усовершенствованием устройства по а.с. СССР Р 1056177. Изоб1458875 ретение позволяет сократить временные задержки при выполнении P-ми каналами (P = 1, М) ВС операций ввода-вывода с С-ми BY (С = 1, К), т.к. обеспечивает после завершения работы С-ro BY c P-м каналом вьдачу информации в другие P+T каналы (1 < P+T (M), которые делали запрос на работу с С-м BY и получили байт сообщения об окончании работы С-ro

BY. При обращении нескольких кана- лов ВС и BY, занятому работой с другим каналом ВС, коммутирующие элементы 2, подключенные к этим каналам при завершении операции вводавывода ВУ, должны обеспечивать выдачу в .каналы последовательности сигналов окончания работы BY, С этой целью в коммутирующих элементах 2 запоминаются обращения каналов и по шине 20 вьдаются в С-й узел 8 анализа занятости. Узел 8 анализирует обращения и вьдает сигналы установки приоритета каналов 22 и преобраИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в составе вычислительных систем для связи каналов вычисли5 тельных машин с устройствами управления внешними устройствами и для связи между каналами вычислительных машин системы.

11ель изобретения — повышение про- 10 пускной способности за счет сокращеI ния временных задержек при выполнении операций ввода-вывода в многомашинной вычислительной системе с общим ресурсом внешних устройств. 15

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг. 2-6 — функциональные схемы коммутирующего элемента, блока приорите- 20 та, узла выдачи сигнала отсутствующего внешнего устройства, узла разрешения установления соединения, узла анализа занятости соответственно; на фиг. 7-12 — временные диаграммы рабо-25 ты предлагаемого устройства. эования интерфейса 21. По сигналу преобразования интерфейса 21 при завершении операции ввода-вывода С-го

BY c P-м каналом ВС коммутирующий элемент P-й строки С-ro столбца формирует и вьдает в С-е BY последовательность сигналов управления "Запомнить состояние". Высший по приоритету канал ВС, в коммутирующий элемент 2 которого поступил сигнал установки приоритета каналов 22, логически подключается к С-му BY u последовательность сигналов окончания работы С-го BY вьдается в этот канал. После завершения операции C-го

BY с высшим по приоритету каналом в

его коммутирующем элементе 2 сбрасывается запомненное обращение к BY u в следующий по приоритету канал ВС, в коммутирующий элемент 2 которого поступил сигнал установки приоритета каналов 22, аналогично организуется вьдача последовательности сигналов окончания работы С-ro BY. 12 ил.

Устройство (фиг. 1) содержит блоки

1 согласования интерфейсов,коммутирующие элементы 2, узел 3 настройки, состоящий из М блоков 4 приоритета, блок 5 хранения состояния внешних устройств, состоящий из М узлов 6 выдачи сигнала отсутствующего внешнего устройства, блок 7 анализа заявок от внешних устройств, состоящий из

К узлов 8 анализа занятости, блок 9 анализа заявки от каналов, состоящий из К узлов 10 разрешения установления соединения, группу 11 блока 4 приоритета, шины 12 и 13 первых информационных входов и выходов, шины 14, 15 вторых информационных входов и выходов коммутирующего элемента, выходные шины 16 и 17 сигналов "Занято" и

"Сравнение адреса", входные шины 18 и

19 сигналов установления соединения и разрешения коммутации, выходную шину 20 сигнала "УВУ занято", выходные шины 21 и 22 сигналов преобразования интерфейса и установки приоритета каналов, шины 23 и 24 группы управля3 !

4588 ющих входов и выходов коммутирующего элемента. Устройство содержит также шины 25 второго выхода узла 10 и шину

26 первого информационного входа, .5

Коммутирующий элемент (фиг. 2) содержит регистр 27 адреса, элемент 28 сравнения1 первый элемент И-ИЛИ 29, триггер 30 коммутации, третий 3! и

-четвертый 32 элементы И, первый элемент ИЛИ 33, пятый элемейт И 34, третий элемент И-ИЛИ 35, элементы И 36 первой группы, седьмой элемент И 37, четвертый элемент И-ИЛИ 38, триггер

39 занятости, первый элемент 40 задерж- q5 ки, второй элемент И-ИЛИ 41, триггер

42 состояния, пятый элемент И-ИЛИ

43, восьмой элемент И 44, элемент

И 45 второй группы, элементы И-ИЛИ

46 первой группы, второй элемент 47 20 задержки, второй элемент И 48, триггер 49 занятости внешнего устройства,,первый элемент И 50, триггер 51, цепочки команд, триггер 52 адреса, триггер 53 команды, шестой, девятый 25 и десятый элементы И 54-56, шины 5763 первого информационного входа, шины 64-75 второго информационного входа, шины 76-78 группы управляющих выходов, шины 79-82 группы управляю- ЗО щих входов коммутирующих элементов, выходные шины 83, 84 элементов И 36 первой группы, шины 85, 86 второго информационного выхода. Блоки 4 приоритета (фиг. 3) содержат группу эле- З5 ментов И 87. Узел 6 выдачи сигнала отсутствующего внешнего устройства (фиг ° 4) состоит из триггера 88 и элемента И 89, узел 10 разрешения установления соединения (фиг. 5)

40 содержит элементы ИЛИ 90 и 91, узел

8 анализа занятости (фиг. 6) содержит группу элементов И 92 и элемент

ИЛИ 93.

Блок согласования интерфейсов слу- 45 жит для электрического согласования устройства с внешними устройствами и каналами ввода-вывода 3ВМ и состоит из групп приемных и передающих усилителей. Узел 3 служит для устра- 50 нения конфликтных ситуаций между внешними устройствами, возникающих во время обмена информацией. Блок 4 служит для разрешения установления коммутации в старшем по приоритету в данный момЕнт времени коммутирующем элементе 2. Блок 5 служит для хранения состояния внешних устройств и указания каналу об отсутствующем

4 внешнем устройстве. Узел 6 служит для выдачи сигнала, указывающего на отсутствие требуемого внешнего устройства. Блок 7 служит для устранения конфликтных ситуаций между каналами, возникающих во время выдачи сообщений об окончании работы внешнего устройства, если было обращение этих каналов к внешнему устройству, занятому работой с другим каналом

Узел 8 служит для разрешения преобразования интерфейса с целью повторной выдачи последовательности окончания работы внешнего устройства и для разрешения выдачи этой последовательности в старший по приоритету канал, который обращался к этому внешнему устройству, занятому работой с другим каналом. Блок 9 служит для выделения поступающих заявок от канала. Узел 10 служит для формирования сигнала разрешения коммутации.

Блоки 4 группы 11 служат для устранения конфликтных ситуаций между каналами при начальной выборке соответствующего внешнего устройства. В узлах 6 триггер 88 предназначен для формирования сигнала, разрешающего выдачу состояния внешних устройств.

Элемент И 89 служит для выдачи сигнала ВБР-А по шине 80 в случае, если выбираемое внешнее устройство не подключено к данному устройству.

В узлах 10 элемент ИЛИ 90 формирует на шине !9 сигнал разрешения установки элемента 2 ° Элемент ИЛИ 91 формирует на шине 25 сигнал анализа по приоритету поступающих заявок,от канала. В узлах 8 группа элементов

И 92 формирует на шинах 81.8-81.М сигналы установки приоритета каналов, а элемент ИЛИ 93 формирует на шине

82 сигнал преобразования интерфейса.

Устройство работает следующим образом.

Канал ввода-вывода (не показан) выдает на информационные шины 13 адрес С-го внешнего устройства, к которому обращается P-й канал. В коммутирующих элементах 2, подключенных к P-му каналу, через блок

IP происходит сравнение адреса, находящегося на информационных шинах

13, с адресом, записанным в регистрах 27. Элемент 28 сравнения, в котором происходит сравнение адреса, вырабатывает сигнал сравнения, который поступает на управляющий вы5 14588 ход 17 и далее в блох 4 С группы 11 и узел 10 С. Блок 4 С разрешает конфликтные ситуации между каналами и выдает приоритетный сигнал на шину

79 Р управляющего выхода 18. Узел

10 С после анализа заявок текущего состояния С-го внешнего устройства выдает сигнал разрешения коммутации на шину 19. При наличии сигнала с выхода элемента 28 сравнения, сигналов на управляющих входах 18, 19 в коммутирующем элементе 2 (P, С) происходит установка триггеров 30 и

39,.после установки которых элемент

И 50 выдает управляющий сигнал на элементы И 36, 45 и,элементы И-ИЛИ

46 для логического подключения канала к выбранному внешнему устройству на время непосредственной связи.

Окончание- сеанса связи осуществляется по сбросу сигнала РАБ-А на шине 74, bio которому сбрасывается триггер 30 и снимается сигнал, с выхода элемента И 50. Для продолжения 25 обмена с данным каналом по незаконченной команде С-е внешнее устройство выдает на шине 75 сигнал ТРБ-А, который поступает на вход элемента ИИЛИ 35 и при наличии сигнала "Занято" е выхода триггера 39 сигнал

ТРБ- А с выхода элемента И-ИЛИ 35 IIo шине 76 поступает в блок 4 Р узла 3, В случае обращения Р-го канала к . нескольким внешним устройствам (муль- 35 типлексный режим работы) и выдачи

ТРБ-А от нескольких внешних устройств в блоке 4 Р при отсутствии сигнала

БЛК-К на шине 26 происходит приоритетный анализ сигналов ТРБ-А и выда- 4р ча приоритетного сигнала ТРБ-А на шину 79 С управляющего выхода 23 в старший по приоритету коммутирующий элемент 2 (P,С) Сигналы ВБР-К и ТРБ-А по .шинам 58 и 79 С поступают на элемент

И-ИЛИ 29, который выдает сигнал уста- новки триггера 30. Элемент И 50 выдает сигнал на элементы И 36, 45 и

И-ИЛИ 46, который коммутируют шины

13 и 15, 14 и 12 для осуществления 5р нового сеанса связи Р-rо канала с

С-м,внешним устройством. На завер-. шение выполнения команды в данном канале указывает выдача на шины 70 и 73 сигнала окончания работы внешнего устройства и сигнала УПР-А соответственно. В коммутирующем эле- . менте 2 (Р, C) эту ситуацию фиксирует элемент И 34 и выдает сигнал

75 6 установки триггера 42. Сигнал окончания выполнения команды с триггера

42 поступает на элемент И-ИЛИ 41 и после сброса сигнала РАБ-А на шине

74 элемент И 55 формирует сигнал сброса триггера 39, что указывает на окончание связи канала с внешним устройством и освобождение коммутирующего элемента 2, по сбросу триггера

39 происходит сброс триггера 42.

Установление связи канала с .внешним устройством по команде "Опросить ввод-вывод" выполняется следующим образом.

Отличие команды "Опросить вводвывод" от любой другой заключается в том, что окончание выполнения этой команды осуществляется без выдачи сигнала об окончании работы внешнего устройства. Поэтому окончание выполнения этой команды фиксщфтется по установке триггеров 52 и 53 и сбросу сигнала РАБ-А на шине 74. Триггеры

53, 53 сбрасываются по сбросу триггера 39. Связь канала с внешним устройством при реализации канальной последовательности "Цепочка команд" осуществляется следующим образом.При возникновении последовательности

"Цепочка команд" элемент И 32 при наличии сигналов БЛК-К и ИНФ-К на шинах 59 и 60 фиксирует ее и устанавливает триггер 51. Сигнал блокировки окончания команды с триггера

51 поступает на элемент И-ИЛИ 41 и блокирует сброс триггера 39 по сбро" су сигнала РАБ-А на шине 74. Сброс триггера 51 осуществляется по уста-новке сигнала РАБ-А на шине 74.

Реализация последовательности занятого внешнего устройства происходит следующим образом.

В случае, если к С-му внешнему устройству имеется обращение от

P-ro канала и другие P+T каналы, где (1 и Р+Т < M), пытаются установить связь с этим внешним устройством, то отсутствующий сигнал разрешения коммутации по шине 19 блокирует в коммутирующих элементах 2 (Р+Т, С) установку триггера 39 и по сигналу на управляющем входе 18 элемент И

48 выдает сигнал-разрешение на элемент И-ИЛИ 46, который реализует последовательность сигналов занятого " устройства управления внешнего устройства (УВУ). (выдается сигнал УПР-А с указаниями в байте состояния "Mo8,75

8 состояние"), тем самым организуется повторная выдача последовательности сигналов окончания работы С-го внешнего устройства.

Сигнал ТРБ-А, который формируется в этом случае для повторной выдачи байта состояния С-го внешнего устройства.через элемент,1-ИЛИ 35, высшего по приоритету коммутирующего элемента 2 (Р+Т, С) при наличии сигнала установки приоритета каналов на управляющем входе 22 выдается в блок 4 (Р+Т) узла 3..

Сигнал ТРБ-А С-ro внешнего устройства при.отсутствии обращений от внешних устройств с более высоким приоритетом из блока 4(Р+Т) узла 3 по шине 79 С управляющего выхода 23 и сигнал ВБР-К по шине 58 поступают на элементы И-ИЛИ 29 и 38 высшего по характеру коммутирующего элемента

2 (Р+Т, С), которые выдают сигналы установки триггеров 30 и 39, после установки которых происходит логическое подключение С-го внешнего устройства к высшему по приоритету P+T каналу, в который был выдан байт состояния "УВУ занято" и s который необходимо вьщать байт состояния

"УВУ кончило". При наличии сигнала установки приоритета каналов на управляющем входе 22 сигнала УПР-А на шине 73 и сигнала окончания работы С-го внешнего устройства с выхода элемента И-ИЛИ 41 при повторной выдаче последовательности сигналов окончания работы С-го внешнего устройства сигнал с выхода элемента

И 56 блокирует на элементе И-ИЛИ 46 информационные шины 64-72 и сигнал

УПР-А с выхода элемента 40 задержки в момент выдачи байта состояния окончания работы внешнего устройства, а с выхода элемента И-ИЛИ 46 выдается байт состояния "УВУ кончило" и сигнал управления от абонента УПР-А с задержкой сигнала УПР-А на элементе

47 задержки. По сбросу сигнала РАБ-А элементы ИЛИ 33 и И 55 формируют соответственно сигналы сбросов триггеров 30, 39, что указывает на окончание связи высшего по приоритету (Р+Т) канала с С-м внешним устройством, а по сбросу триггера 39 происходит сброс триггеров 42, 49. Получив байт состояния "УВУ кончило", высший по приоритету Р+Т канал устанавливает связь с С-м внешним уст7 1458 дификатор", "Занято" с задержкой сигнала УПР-А на элементе 47 задержки)

Сигнал-разрешение с выхода элемента И 48 устанавливает также триг,гер 49, тем самым запоминается обра5 .щение Р Т канала к С-му внешнему устройству занятому работой с P ì каналом. Сигнал "УВУ занято" с выхода .триггера 48 поступает на шину 78 ком- ð мутирующего элемента 2 (P+T, С) и далее в узел 8 С анализа занятости.

Узел 8 С после анализа обращений P+K каналов к С-му внешнему устройству: занятому работой с P-м каналом, выдает на шину 82 сигнал преобразования интерфейса и сигнал установки приоритета каналов на соответствующую шину

81, при наличии сигнала разрешения коммутации на шине 19, в высший по при-20 оритету коммутирующий элемент 2 (Р1Т, С)

При завершении работы с P-м каналом С-е внешнее устройство вьщает в P-й канал, .с которым установлена 25 связь через коммутирующий. элемент 2 (P, С), сигнал УПР-А и байт состояния с указателями окончания работы внешнего устройства с каналом.При этом возможны две ситуации. В первой - З0 если Р-й канал не может принять байт о состоянии С-ro внешнего устройства на сигнал УПР-А канал вьщает на информационную шину 62 в коммутирующий элемент 2 (P,Ñ), подключенный к Р-му каналу, сигнал УПР-К, который сбрасывает триггер 42, в результате блокируется сброс триггера 39 по сбросу сигнала РАБ-А на шине 74, через элемент И 36 поступает на вход 83 эле- 4О мента И-ИЛИ 43 и далее с выхода этого элемента поступает на шину 85 второго информационного выхода 15. Во втором случае P-й канал, если он может принять байт состояния, на 45 сигнал УПР-А выдает на информационную шину 60 в коммутирующий элемент 2 (Р,C), подключенный к этому каналу, сигнал ИНФ-К, который через элемент

И 36 поступает на вход 84 элемента

И-ИЛИ 43 и при наличии сигнала окончания- работы внешнего устройства с выхода элемента И-ИЛИ 41 и сигнала преобразования интерфейса на управляющем входе 21 сигнал ИНФ-К выда55 ется с выхода элемента И-ИЛИ 43 на шину 85 второго информационного выхода коммутирующего элемента 2(Р,C) как сигнал УПР-К (признак "Запомнить

9 1 ройством. При завершении работы высmего по приоритету Р+Т канала с С-м внешним устройством и при наличии сигнала "УВУ занято" на управляющем выходе 20 следующего по приоритету коммутирующего элемента P+T организуется повторная выдача последовальности окончания работы С-ro внешнего устройства в следующий по приоритету Р+Т канал, который также обращался к С-му внешнему устрой- . ству в момент работы с P-м каналом и получил байт состояния "УВУ занято" .

Узел 6 работает следующим образом.

При.обращении канала по адресу внешнего устройства, не существующему в устройстве, нет коммутирующего элемента 2, в котором устанавливается триггер 52, и присутствуют сигналы на шинах 77; По сигналу АДР-К на шине

63 устанавливается триггер 88, который разрешает формирование сигнала

ВБР-Л80. При отсутствии сигналов на шинах 77 по сигналу ВБР-Л80 элемент И 89 выдает на шину 80 сигиал

ВБР-А. Сигнал ВБР-А сбрасывается по заднему фронту сигнала ВБР-К, поступающему по шине 58 на триггер 88. После выполнения текущей команды или в случае необходимости обнуления коммутирующего элемента 2 канал по сбросу сигнала РАБ-К на шине 61 сбрасывает триггеры 30 и 39. Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает сразу же после выполнения операции ввода-вывода одного канала вычислительной системы с внешним устройством общего ресурса выдачу в

458875 10 другие каналы, делавшие запрос на работу с этим внешним устройством, сообщения об окончании операции ввода-вывода этого внешнего устройства, тем самым существенно сокращаются временные задержки при выполнении операции ввода-вывода в многомашинной вычислительной системе с общим ресурсом внешних устройств.

Формула изобретения

Устройство для сопряжения по авт. св. N 1056177, о т л и ч а ю щ е е16 с я тем, что, с целью повышения пропускной способности за счет сокращения временных задержек при выполнении операций ввода-вывода в многома1 шинной вычислительной системе с об2р щим ресурсом внешних устройств, в него введен блок анализа заявок от внешних устройств, включающий N узлов анализа занятости, причем выходы сигнала "Занято" кммутирующих

25 элементов j-го столбца матрицы соединены с входами первой группы j-го узла анализа занятости, вход-выход разрешения коммутации j-го узла анализа занятости соединен с .соответствующими

gp входами-выходами коммутирующих элементов j-го столбца матрицы, выходы преобразования интерфейса j-го узла анализа занятости соединены с соответствующими входами коммутирующих элементов j-го столбца матрицы, выходы установления приоритета каналов

j-го узла анализа занятости соедине- ны с соответствующими входами коммутирующих.элементов j-го столбца мат40

1458875

4РП8- 2

1458875 гФ7Ф

Яы . 1Б

Зх 7У

Вх. 7У

Quz 7

Зк 7В

Эл. ИЗ7

Фиг.9

Адрес Er.1.У(57)

Аар-Каях. 13(Ы)

РАб-А Ю 74(74) Зп. сра8нения 28

Грулпа 11, блаКЮ ды 18(7Ус) Триггер ЛО

Триггер У

ЛФ Ф50

Зл. срабнения 28

Группо 11 блок

4r Ю/х1В(7Ус ) Триггер 52

ЦПР-К Ьх V/SZ)

ШИНК (1- В)

N 577-. 57В

ШИН-ККВх. 57.

Триггер 5З

1458875

„ЬУкончило" бх, 14 (70) УПР-А сх. 74(73)

Яп. КУ4

Триггер 48

ИКР-КбхЛЗ(591

О4 -Я и 0(О) 3п. ИЛЕ

?риггер51

Адрес дх 7.7(57

АДР-К Я. 13(БЛ

Вбр-Я Жк 73(58) Триггер Ю

ЭЛ. И48

„УВУ aueSmcr

ЗЯ И-ИЯИ45

УПР-А ум зооер.юа/ 47

Триггер 49

Узел ВЯ

Bba: 27

Узел 107

Юых 1У тртгер 4Ó

Узел б3

Вых 22(д1ЙЛ ) тт-А ЫМ(7ф

ЧПР-А Ьхт(в

; ВУ кончила

ЮМ(7д) Ял И-®/ИИ

Зл. И5Ю

Зд Ф5П

40uz, 11

Составитель Ю. Грецкии

Техред А.Кравчук

КорректорМ. Пожо

Редактор О. Спесивых

Заказ 345/53 Тираж 667 Подписное

ВНИКПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-голиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, РА6-АВхЛ4/4

УПР-АВХ 14/75 юиюммлф

ЖФ-ИЯИ41

ЗЛ: И-ИЛИ35(ЧБ)

БЛК-Кблпк Я

Жк 2$

Tpb-А длпкМ«+A

Ььи. 23(793")

ЖР-/(Ж 1фЯ

„УЗУпжиалп

ЯФ И-ФИУ46

У/7Р-А ли. дав держка 47

ИИШ-К Вх 13(5Я

7рыггер 30

РАБ-А 8z 14/ 74