Устройство для управления каналами

 

ОЛ NCAHME

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И 8ТОРСКОМУ СВНДЮТИЛЬСТВУ (6l) Дополнительиое к авт. свид-ву (22) Заявлено20.08.76 (21) 2398905/18-24

641436

Союз Советских

Социалмстнческих

Республик (51} М. Кл.

906 е 3/04 с присоединением раявкн,%

Геаударстаенньй намнтат ссср пе делам наебратеннй

II Отхдытнй (23) Приоритет (53) УДК 681.325 (088.8) Опублнковано05.01.79.Бюллетень № 1

Лата опубликования описания 07.01.79 (72) Авторы изобретения

В. И. Овинников, Н3. B. Тихович. и М. И. Коротчвна (71) Заавитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ КАНАЛАМИ

Изобретение относится к области вычислительной техники и, в частности, к организации структур устройств для управления каналами.

Известно устройство для управления (lf, содержащее блок запросов.

Недостатком известного устройства является его низкое быстродействие и низкие функциональные возможности.

Наиболее близким по сущности технического решения задачи к изобретению является устройство для управления каналами 2), содержащее блок формирования запроса и адреса канала, с первого по пятый входы которого соединены с соответствующими входами устройства, шестой вход которого соединен с первым входом регистра причин микропрограммного прерывания, второй и третий входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока формирования запроса и адреса канала, шестой вход, первый и третий выходы которого соединены соответственно с выходом регистра причин микропрограммного прерывания, первым и вторым выходами устройства.

Недостатком данного устройства является то, что оно устайавливает жесткий прио2 ритет в обслуживании каналов, что может вызвать переполнение одного из каналов.

Целью настоящего изобретения являетcB увеличение надежности системы ввода-вывода.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены триггер занятия цикла памяти, триггер блокировки обслуживания, триггер распределения обслуживания, элемент 2 И вЂ” ИЛИ, элемент ИЛИ, причем первый вход элемента ИЛИ соединен с перд вым входом устройства, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом регистра причин микропрограммного прерывания, с первым и вторым входа ми элемент а

2 И вЂ” ИЛИ, с первым входом триггера блокировки обслуживания, второй вход которого соединен со вторым входом устройства, третий и четвертый входы элемента

2 И вЂ” ИЛИ соединены с первым выходом блока формирования запроса и адреса канала, второй выход которого соединен с

2о первым и вторым входами триггера распределения обслуживания, с третьего по пятый входы которого объединены н соединены с шестым входом устройства, с третьим входом триггера блокировки обслуживания и пер641436 выми двумя входами триггера занятия цикла памяти, третий и четвертый входы которого соединены с выходами соответственно элементов ИЛИ, 2 И вЂ” ИЛИ, выходы триггеров занятия цикла памяти, блокировки обслуживания, распределения обслуживания соединены соответственно с седьмого по девятый входами блока формирования запроса и адреса канала.

Блок-схема устройства приведена на чертеже, Устройство содержит регистр причин микропрограммного прерывания 1, блок формирования запроса и адреса канала 2, триггер .занятия цикла памяти 3, триггер блокировки обслуживания 4, триггер распределения обслуживания 5, элемент ИЛИ 6, элемент 2И вЂ” ИЛИ 7.

На чертеже также изображены два селекторных канала 8, 9 и мультиплексный канал 10.

Устройство работает следующим образом.

Операция ввода-вывода в канале 8 (9, 10) запускается по команде процессора и с помощью управляющих слов, содержащих всю необходимую информацию для выполнения операции ввода-вывода: код операции, адрес данных, счетчик количества передаваемых байтов и др. Адрес канала, задаваемый в команде процессора, поступает в блок 2 от процессора, который формирует признак работы селекторных (8, 9) или мультиплексного (10) каналов, поступающий в регистр 1, в триггеры 3 — 5 и в соответствующие каналы 8 — 10, после чего процессор загружает управляющую информацию в канал 8 (9, 10), признак работы которого установлен. Получив управляющую информацию канал 8 (9, 10) выбирает внешнее устройство и запускает операцию передачи данных. Дальнейшее управление передачей данных осуществляется с помощью управляющего слова канала и при помощи следующих микропрограмм: — обслуживание данных селекторного канала; — обслуживание состояния селекторного канала; — обслуживание мультиплексного канала.

Для вызова соответствующей микропрограммы селекторный канал 8 (9) устанавливает запрос на передачу данных или запрос на обслуживание, мультиплексный канал 10 устанавливает запрос на обслуживание, поступающий в блок 2, где он анализируется и, если не выполняется более приоритетная микропрограмма, то формируется сигнал запроса на микропрограммное .прерывание и один из следующих сигналов: — запрос на обслуживание мультиплексного канала принят;

55 большая интенсивность запросов, имеющих более высокий приоритет, может вызвать перегрузку менее приоритетных каналов.

Микропрограмма обслуживания данных селекторного канала имеет самый высокий приоритет, и ее выполнение не может быть прервано никаким запросом. Если при выполнении каналом 9 микропрограммы обслуживания данных. пришел запрос на передачу данных канала 8, то он будет принят только после завершения микропрограммы — запрос «а данные первого селекторного канала принят; — запрос на данные второго селекторного канала принят; — запрос на обслуживание состояния первого селекторного канала принят; — запрос на обслуживание состояния второго селекторного канала принят.

Последние поступают в регистр 1. По сигналу запроса на микропрограммное прерывание текущая последовательность микрокоманд процессора прерывается, если цикл памяти завершен, в регистр адреса постоянной памяти процессора заносится фиксированный адрес микропрограммы, с помощью которой обслуживается данная причина прерывания. Адрес прерванной микропрограммы сохраняется в регистре возврата процессора или в специальных ячейках локальной памяти. Если же цикл памяти

20 незавершен, то запрос не будет восприниматься процессором до тех пор, пока он не завершится. В момент переключейия на микропрограмму, обслуживающую нричину прерывания по сигналу процессора, в регистре 1 устанавливается один из индикаторов, указывающий причину прерывания, сигнал с выхода которого поступает в блок

2, где формируются признаки работы канала, по которым блокируется формирование сигнала запроса на микропрограммное пре30 рывание и сигнала «запрос принят . Если в процессе выполнения микропрограммы поступит более приоритетный запрос на микропрограммное прерывание, то процесс формирования и выхода на микропрограммное

33 прерывание повторяется..При одновременном поступлении запросов из к-íàëîâ 8,,9 и 10 приоритет их обслуживания следующий: — передача данных первого селекторного канала;

40 — передача данных второго селекторного канала; — обслуживание состояния первого селекторного канала; — обслуживание состояния второго селекторного канала; — обслуживание мультиплексного канала. .Обычно выполнение микропрограммы более низкого порядка может быть прервано запросом более высокого порядка, Однако, 641436 передачи данных канала 9. Но к каналу 8 подкл1очены более быстродействующие внешние устройства, поэтому с целью увеличения пропускной способности первого .селекторного канала имеется триггер 5. Установка триггера 5 производится в такте переключения на выполнение микропрограммы обслуживания данных селекторного канала по одному из сигналов — запрос на передачу данных первого селекторного канала принят илн запрос на передачу данных второго селекторного канала принят синхросигналом, поступающим от процессора. Сигнал с триггера 5 поступает в блок 2, где блокирует прием запросов на передачу данных.

Таким образом, если выполняется микропрограмма обслуживания данных канала 9, то за одну микрокоманду до ее завершения триггер 5 сбрасывается. Если в этот момент присутствует запрос на передачу IIBHных канала 8, то сразу же после обслуживания данных канала 9 будет следовать микропрограмма обслуживания данных канала 8. Если же при обслуживании данных канала 8 пришел запрос на передачу данных канала 9, то триггер 5 сбрасывается в последней микрокоманде микропрогря;Iмы обслуживания данных селекторных каналов и, в этом случае, между выголнением микропрограмм обслуживания данных выполнится, по крайней мере, одна микрокоманда менее приоритетной микропрограммы. Если же это микрокоманда обращения к памяти, то выполненис микропрограммы обслуживания данных канала 9 будет задержано на цикл памяти.

Триггер 5 управляет приоритетом в работе селекторных каналов при выполнении зацепления по данным. Если при выполнении микропрограммы обслуживания данных селекторного канала счетчик байтов стал равен нулю, и в управляющем слове канала установлен флажок зацепления по данным, то микропрограмма не возвращается к прерванной микропрограмме, а продолжается, т. е. извлекается следующее управляющее слово канала из памяти и загружается в регистры канала 8 (9) н в локальную память процессора. Зта процедура вызывает дополнительную задержку в обслуживании запроса на передачу данных другого селекторного канала. Поэтому в конце выполнения микропрограммы обслуживания данных канала 9 триггер 5 сбрасывается по сигналу процессора и снимает сигнал блокировки запросов на передачу данных селекторных каналов и, если в этот момент грисутствует занрос на передачу данных канала 8, то выполнение зацепления по данным канала 9 будет прервано этим запросом. Для того чтобы не вызвать перегрузки канала 8 при выполнении зацепления по данным, триггер 5 сбрасывается только в последней микрокоманде микроярообслуживяшгя мультиплексного к".íàëà будет продвинута ня цикл гямяти. Следовательно, при любой загрузке каналов вводявывода микропрограмма обслуживания мультиплексного канала будет продвигаться.

Сброс триггера 3 осуществляется в первой микрокоманде после ВОЗВрата Н3 прерВянную микропрограмму.

Зффсктивность структуры устройства для управлеш1я каналамн можно оценить 3НВВратными затратами, приведенными к времени передачи одного байта данных или таким параметром; как время безотказной работы устройства. Большая интенсивность запpÎcoв Н3 ОбслужiiBЗHHе пpH жесткоM IlpH оритете каналов ввода-вывода может ьызвать переполнение одного из каналов.

Изобретение позволяет регулировать приоритет в работе каналов вводя-вывода и, следовательно, избе кать перегрузки каналов, поэтому надежность системы вводавывода в системе Обработки данных, н которой применено устройство для управления каналами, повысится.

Щ

4550

Форму. 10 изобретения

Устройство для управления каналами, содержащее блок формирования запрося и адреса канала, с первого по пятый входы граммы зацепления по данным, т, е. блокируетсл прием запросов на передачу данных от канала 9 ня время зацепления канала 8.

Для ТОГО чтооы пыдечить Время для Обслуживания канала 9, имеется триггер 4, который устянянлнвается н единицу при выполнении микропрограммы обслуживания канала 8, если в кя1гале 9 установлен запрос

H3 его 06c.iI IIIHB3HHB. Тр«ггер 4 блокирует формирование сигналя запроса на микропрограммное IIpepIIBBHHe по запросу на обслуживание канала 8. Сброс триггера 4 осуществляется в микропрограмме ОбслужиВания канала 9 в такте В(?зВрята на прерванI5 нУю IIHKPoliPol PBììÓ, Канал 10 имеет самый ннзкш1 приоритет в обслуживании, гоэтому с целью выделения времени для сго обслуживания имеется триггер 3. Триггер 3 устанавливается в

- единицу при выполнении микропрограммы

Обслуживания каналов 8, 9 через элемент 7

fIo сип1ялу «возврат» н3 прерванную микропрограмму, если при этом присутствует (элемент ИЛИ 6} запрос ня обслуживание мульTHI1лексного канала, H.iHI была прервана MHHу5 ропрогрямма обслужнгяния канала 10. Tp»rгер 3 блокирует прием зяпросон HB обслуживание селекторных кянялон Н, таким образом, будет выполняться riO крайней мере одна мнкрокомандя Обслуживания мультиплексного канала. Гли этя мпкрокомяндя

30 обра1цення к пямт:ти, то микропрограмма которого соединены с соответствующими входами устройства, шестой вход которого соединен с первым входом регистра причин

Микропрограммного прерыва нпя, второй и. третий входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока формирования запроса и адреса канала, шестой вход, первый и третий выходы которого соединены соответственно с выходом регистра причин микропрограммного прерывания, первым и вторым выходами устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены триггер заня тия цикла памяти, триггер блокировки обслуживания, триггер распределения обслуживания, элемент 2 И вЂ” ИЛИ, элемент ИЛИ, причем первый вход элемента ИЛИ соединен с первым входом устройства, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом регистра причин микропрограммного прерывания, с первым и вторым входами элемента 2

И вЂ” ИЛИ, с первым входом триггера блокировки обслуживания, второй вход которого соединен со вторым входом устройства, третий и четвертый входы элемента 2 И вЂ” ИЛИ соединены с первым выходом блока формирования запроса и адреса канала, второй выход которого соединен с первым и вторым входами триггера распределения обслуживания, с третьего по пятый входы которого обьединены и соеДинены с шестым входом устройства, с третьим входом триггера блокировки обслуживания и первыми двумя вход дами триггера занятия цикла памяти, третий н.четвертый входы которого соединены с выходами соответственно элементов ИЛИ;

2È вЂ” ИЛИ, выходы триггеров занятия цикла памяти, блокировки обслуживания, распределения обслуживания соединены соответственно с седьмого по девятый входами блока формирования запроса и адреса канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе @ 1. Авторское свидетельство СССР № 519705, кл.. G 06 F 3/04, 1974.

2. А8 орское свидетельство СССР

¹ 386395, кл, Ст 06 г 9/ОО, 1970.

Составитель В. Овсянников

Редактор И. Лукин Техред О. Луговаи Корректор Л. Небола

Заказ 7514/44 Тираж 77.в Подлисное

ЫНИИП И Государственного so sxrra СССР по делаат изобретений и открытий

I l3O35, Москва, Ж-35, Раугнскаи наб., д. 4/5

Филиал ППП «IlaTEHia, f. Утк ород, yJI ПpocKTHBR. 4