Мультиплексный канал

 

О П И С А Н И Е ()590725

Союз Советских.Социалистических

Реслублик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 525941 (22) Заявлено 17.05.76 (21) 2361329/24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.01.78. Бюллетень _#_ 4 (45) Дата опубликования описания 20.01.78 (51) М.Кл б 06 F 3/04

Государствеииый комитет

Совета Мииистров СССР ло делам иэобретеиий и открытий (53) УДК 681.325 (088,8) (72) Авторы изобретения

А. Д. Доля, Е. Е. Редченкова и Т. А. Шепелева (71) Заявитель (54) МУЛЬТИПЛЕКСНЫЙ КАНАЛ

Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники.

Известно устройство по авторскому свидетельству № 525941 (1).

Для переписи информации с одного внешнего устройства на другое без обращения в центральную оперативную память в канале используется количество зон местной памяти канала, достаточное для запоминания всего массива данных. Между тем, при работе синхронных записывающего и считывающего устройства с равными скоростями передача массива данных в этом случае возможна с использованием одной обменной ячейки оперативной памяти канала. При этом освобождаются зоны основной оперативной памяти канала для одновременной работы других внешних устройств.

Целью предполагаемого изобретения является повышение коэффициента использования оборудования канала.

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно введены блок задания скоростей, блок сравнения скоростей и буферный регистр, причем первый вход блока задания скоростей соединен с выходом регистра управления, а второй вход — с выходом основного регистра подканала, вход блока сравнения скоростей соединен с выходом блока задания скоростей, а выход — со входом блока выдачи команд, вход буферного регистра соединен с выходом основного регистра подканала, а выход — со входом основного регистра подканала, а выход регистра управления подключен ко входу основного регистра подканала.

На чертеже приведена структурная схема мультиплексного канала.

Схема содержит селекторные подканалы

1, каждый из которых состоит из блока 2 сопряжения с внешними устройствами, регистра 8 подканала, блока 4 формирования адреса внешнего устройства; первого регистра 5 информации и второго регистра 6 информации; мультиплексный подканал 7, который состоит из блока 2 сопряжения с внешними устройствами, регистра 8 подканала, регистра 8 информации, регистра 9 неисправности (центральной оперативной памяти или центрального процессора); блок,lO выдачи команд, блок 11 основной памяти, предназначенный для хранения управляющей информации и данных подканалов; блок 12 модификации; общий регистр 18 информации; буферный регистр 14; блок 15 определения адреса свободной зоны основной памяти; блок

1б, подсчета количества занятых зон основной памяти; блок 17 сравнения скоростей; регистр 18 управления; основной регистр 19

ЗО подканала; блок 20 памяти адресов, предна590725 значенный для хранения адреса зоны основной памяти, отведенной данному внешнему устройству; блок 21 задания скоростей, предназначенный для хранения признаков скоростей работы внешних устройств (признаки заданы при начальной установке); блок 22 сопряжения с центральной оперативной памятью и блок 28 сопряжения с центральным процессором.

Подключение мультиплексного канала к вычислительной системе осуществляется с помощью: шины интерфеса 24 ввода/вывода, шины

25 неисправности центральной оперативной памяти, шины 26 адреса ячейки центральной оперативной памяти, входных шин 27 и выходных шин 28 информации сопряжения с центральной оперативной памятью, шины 29 неисправности центрального процессора, шины 80 передачи кода инструкции и адреса внешнего устройства и шины 81 выдачи прерываний и кода условий центральному процессору.

Мультиплексный канал управляется инструкциями н выполняет все операции по вводу — выводу информации, определяемые системой команд ЕС 3ВМ.

Инструкция состоит из 32 разрядов (Π— 31) (разряды 0 — 7 код инструкции, разряды 16—

18 адрес канала, разряды 24 — 31 адрес внешнего устройства).

Адресное слово канала содержит 32 разряда (Π— 31) (разряды 0 — 3 ключ защиты, разряды 8 — 31 адрес управляющего слова канала).

Управляющее слово канала состоит из 64 разрядов (Π— 63) (разряды 0 — 7 код операции, разряды 8 — 31 адрес данных или 8 — 15 номер внешнего устройства, с которым будет работать данное внешнее устройство при непосредственной связи через канал, и 16 — 31 не используются в зависимости от значения разряда 47, разряды 32 — 36 — флажки, разряд 47 признак непосредственной связи двух внешних устройств, разряды 48 — 63 — счет данных) .

Работа мультиплексного канала в стан.дартных режимах (значение 47 разряда в управляющем слове канала равно нулю) сводится к следующему.

По инструкции «начать ввод — вывод» поступающий из центрального процессора по шине 80 в блок 28 сопряжения с центральным процессором блок 28 выдает сигнал признака инструкции и номер внешнего устройства, который фиксируется на основном регистре 19 подканала. В канал из центральной оперативной памяти через шины 27 и олак 22 сопряжения с центральной оперативной памятью выбирается на общий регистр

18 информации адресное слово канала, фиксируется на регистре 18 управления и по нему через блок 22 на регистр 18 выбирается управляющее слово канала. Пересчет адресов осуществляется блоком 12 модификации. Па5

55 бО

65 раллельно с выборкой из центральной опсративной памяти производится фиксация управляющей информации в блоке 11 основной памяти. Для хранения управляющей информации отводится свободная зона основно "t памяти. К началу фиксации ее адрес имеется на выходе блока 15 определения адреса свободной зоны. Адрес занимаемой зоны основной памяти записывается в ячейку блока

20 памяти адресов, связанную с номером внешнего устройства, и используется в дальнейшем при любом обращении закрепленного за ней внешнего устройства за управляющей информацией. При этом учитывается состояние блока 16 подсчета количества занятых зон основной памяти. Операция продолжается при отсутствии сигнала переполнения с выхода блока 16. Если блок 16 выдает сигнал переполнения основной памяти, через блок

28 и шину 81 в центральный процессор будет послан код условия «канал занят». Поиск свободной зоны основной памяти ведется для последующей работы одновременно с записью управляющей информации в блоке 11, Таблица занятости зон основной памяти хранится в блоке 20 в специально отведенном месте.

Одновременно с чтением управляющей информации из центральной оперативной памяти канал осуществляет выборку внешнего устройства по адресу, переданному с регистра 19 на регистр 8 подканала, блок 2 сопряжения с внешними устройствами, интерфейс

24 ввода — вывода и далее внешнему устройству. После получения каналом управляющего слова канала внешнему устройству выдается код операции регистра 18 через блок 10 выдачи команд и блок 2. По получении от внешнего устройства нулевого байта состояния начинается обмен данными.

Для монопольного режима обмен данными продолжается без логического отключения внешнего устройства от интерфейса. Для мультиплексного подканала 7 в мультиплексном режиме дальнейшее взаимодействие между каналом и внешним устройством прерывается и возобновляется по сигналу «требование абонента», поступающему в блок 2.

Выбрав адрес внешнего устройства, выставившего требование, блок 2 выдает этот адрес в блок 20. Прочитанное по этому à".pecy в блоке 20 слово является адресом зоны блока 11, хранящего управляющую информацию этого внешнего устройства. Адрес зоны передается в блок 11 и по нему выбираются управляющее слово и данные и пересылаются на регистры 18 и 18. Далее данные пословно передаются через блок .22 между центральной оперативной памятью и каналом. Для побайтного обмена данными с внешними устройствами используются первый и второй регистры 5 и 6 информации селекторного подканала (или регистр информации 8 мультиплексного подканала).

Работа канала при переписи данных с одного внешнего устройства на другое непо590725 средственно без обращения за данными в центральную оперативную память также инициируется инструкцией «начать ввод — вывод». Аналогично описанному выше происходит выборка из центральной оперативкой памяти адресного и управляющего слов канала.

При поступлении в канал управляющего слова с признаком непосредственной связи двух внешних устройств (единица в 47 р":çðÿäå) адрес внешнего устройства, к которому относится данное управляющее слово, с выхода основного регистра 19 подканала поступает в блок 21 задания скоростей. Информация о скорости данного устройства из блока 21 поступает на вход блока 17 сравнения скоростей. По второму входу в блок 21 поступает адрес устройства, работающего в паре с данным, с выхода регистра 18 управления (разряды 8 — 15).

Информация о скорости этого устройства также поступает на вход блока 17. Б случае неравенства акоростей сигнал на выходе блока 17 отсутствует. Обычно сначала инициируется операция ввода/вывода внешнего устройства, осуществляющего операцию чтения.

Блок 1б при подсчете количества занятых зон учитывает, кроме зоны, необходимой для хранения управляющей информации, некоторое количество зон основной памяти, полученное пересчетом заданного в управляющем слове канала «читающего устройства» счета данных в число зоп, необходимых для буферизации данных. Если при этом сигнал переполнения из блока 1б отсутствует, операция продолжается. Данные, определяемые заданным в команде счетом данных, накапливаются в блоке 11. Процесс буферирования данных в основной памяти продолжается до тех пор, пока счет данных не станет равным нулю

Инициирование работы внешнего устройства, работающего по записи инфор:аации 3 паре с предыдущим устройством, также начинается инструкцией «начать ввод/вывод».

Инструкция может оыть выдача в канал сразу за инструкцией «на-:àòü ввод/зывод» для читающего устройства, так и по программноуправляемому прерыванию, полученному после чтения внешним устройством первого массива данных. Получив инструкцию для второго внешнего устройства, канал выбирает адресное и управляюгц е слово канала -и по адресу работающего с ним 3 паре внешнего устройства в управляющем слове проверяет, закончило ли первое устройство чтение массива данных. Если HE. закончило, то адоеснос и управляющие слова канала запоминаются в зоне, отведенной этому внешнему устройству. Если закончило, то первое слово данных из зоны подканала перво,0 внешнег::: ;стройства переписывается на место, 33êðtIëåëíî3 за первым словом в зоне, отведенной второму внешнему устройству. Второе внешнее устройство начинает запись прочитанного псрьым устройством массива данных. А первое внеш5 !

О

65 нее устройство может продолжать работу по цепочке команд или данных, если они имеются.

В случае равенства скоростей, если на регистре 18 зафиксировано управляющее слово канала с кодом операции «Чтение», содержимое регистра 18 запоминается в зоне осчовной памяти 11, отведенной данному устройству, а операция во внешнем устройстве не инициируется. При поступлении в канал управляющего слова для «парного» устройства с кодом операции «Запись» производится аналогично описанному выше сравнение скоростей, и по сигналу сравнения с выхода блока 17 содержимое регистра 19 переписывается на буферный регистр 14, а в регистр 19 заносится адрес внешнего устройства с гыхода регистра 18 управления (разряды 8 — 15).

По сигналу сравнения с выхода блока 17 блок 10 выдачи .команд формирует команду

«Чтение». Адрес внешнего устройства с выхода регистра 19 поступает на регистр подканала 8 селекторного подканала 1 или мульти.плексного подканала 7, и блок 2 сопряжения с внешними устройствами организует выдачу команды «Чтение» во внешнее устройство.

ПО окончании выдачи команды «Чтение» содержимое буферного регистра 14 возвраща тся на регистр 19, а в блок 10 поступает код операции «Запись» с регистра 18, н аналогично описанному выше инициируется операция в записывающем устройстве. На регистре 18 взводится 46-й разряд — признак равенства скоростей, и содержимое регистра 18 запомикается в зоне памяти 11, отведенной данному устройству. При поступлении требований на передачу данных из интерфейса ввода/вывода обслуживание их происходит так, как описано выше. Однако, если 46 разряд регистра 18 управления равен 1 и полканал занят выполнением операции «Чтение», очередной байт данных приформировывается к накопленному па общем регистре 18 информации слову как и в операции без признака непосредственной связи двух устройств, с той разницей, что если этот байт — последний байт слова, то обращения в центральную оперативную память для записи этого слова не производится, а оно целиком запоминается в соответствующей ячейке предстаглснной данному внешнему устройству зоны памяти

11. Если по требованию внешнего устройства на регистр 18 выбрано управляющее слово с кодом операции «Запись» и с единичным признаком в 46-м разряде, то данные для внешнего устройства извлекаются из соответствующей ячейки зоны памяти 11, отведенной «парному» устройству. Для этого адрес требующего обслуживания внешнего устройства перемещается с регистра 19 на регистр

14, а на регистр 19 заносится адрес «парного» устройства с выхода регистра 18 (8 — 15 разряды) . Производится обращение в блок

20 по содержимому регистра 19, и по прочитанному адресу рабочей зоны «парного» уст590725 ройства производится обращение в блок 11.

Прочитанное из блока 11 основной памяти слово помещается на регистр 18, а адрес требующего обслуживания внешнего устройства с регистра 14 возвращается на регистр 19.

При поступлении сигнала неисправности центральной оперативной памяти или центрального процессора на шинах 25 и 29 и далее на регистр 9 неисправности работа внешних устройств, осуществляющих операцию iO

«читать», продолжается до окончания программ, принятых в канал.

Информация буферизуется в блоке 11 как это описано выше. При переполнении осно»ной памяти информация переписывается в 15 специально резервируемое для этой цели внешнее устройство (например, на магнитной ленте). Адрес этого внешнего устройства предварительно устанавливается в блоке 4 задания адреса внешнего устройства. Коман- 20 ды взаимодействия с внешним устройством в случае отказа центральных устройств вырабатываются блоком 10 выдачи команд, куда они написаны заранее при подготовке канала к работе. После восстановления цент- 25 ральных устройств буферизированные данные могут быть прочитаны и использованы для дальнейшей обработки.

В канале более эффективно используется оборудование, в частности, емкость блока ос- 3î новной памяти. Положительный эффект получен за счет того, что при непосредственной связи двух одинаково-скоростных внешних устройств размер зоны памяти для буферизирования данных может быть сокращен.

Формула изобретения

Мультиплексный канал по авт. св.

М 525941, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента использования оборудования канала, он дополнительно содержит блок задания скоростей, блок сравнения скоростей и буферный регистр, причем первый вход блока задания скоростей соединен с выходом регистра управления, а второй вход — с выходом основного регистра подка нала; вход блока сравнения скоростей соединен с выходом блока задания скоростей, а выход — со входом блока выдачи команд, вход буферного регистра соединен с выходом основного регистра подканала, а выход — со входом основного регистра подканала, а выход регистра управления подключен ко входу основного регистра подканала.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Х 525941, кл. G 06 F 3/04, 1974.

590725

Составитель А. Доля

Техред А. Камышникова

Редактор P. Киселева

Корректор И. Симкина

Подписное

Тип. Харьк, фил. пред. «Патент»

Заказ 1011/2062 Изд. № 209 Тираж 818

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5