Мультиплексный канал

 

с с

О П И С А ЙИ.-Е:

И 3O6P ETE Н ИЯ х1 048

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.01.77 (21) 2446829/18 — 24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) M. Kn2

G 06 F 3/04

ГосуАаротвенный «ееатет

СССР оо Аелаы изобретен«к н от«рытнй

Опубликовано 05.04.79. Бюллетень № 13

Д,ата опубликования описания 05.04.79 (53) УДК681325 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.А. Исаенко, В.А. Калиничев и В.М. Тафель (71) Заявитель (54) МУЛЬТИПЛЕКСНЫЙ КАНАЛ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для повышения производительности цифровых вычислительных машин (ЦВМ) .

Известен также мультиплексный канал (1), в котором повышение производительности и пропускной способности достигается за счет сокращения обращений в оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) за командной информацией.

Наиболее близким предлагаемому устройству по технической сущности и. струк- 10 туре является мультиплексный канал ЦВМ системы 1ВМ вЂ” 360 (2), содержащий регистр номера подканала, вход которого соединен с первым входом мультиплексного канала, регистр команд ввода — вывода, вход которого соединен со вторым входом мультиплексного канала, а выход — со входом блока памяти подканала, связанным двухсторонней связью с регистром активного подканала, вход и выход которого соединен с первым входом и выходом регистра связи с интерфейсом, второй вход и выход которого соединен с первым входом и выходом узла связи с ОЗУ, а третий вход и выход— подключен к первому входу — выходу мультиплексного канала, причем второй вход и выход узла связи с ОЗУ соединен со вторым входом †выход мультиплексного канала, а третий выход — подключен к регистру активного подка нала; устройство управления, первый выход которого подключен к выходу мультиплексного канала, а первый вход — выход — к входу — выходу регистра номера подканала, второй вход — выход— к входу — выходу регистра команд ввода— вывода, третий вход — выход — к третьему входу — выходу узла связи с ОЗУ. четвертый вход — выход — к четвертому входу— выходу регистра связи с интерфейсом, пятый вход — выход — к третьему входу — выходу регистра активного подканала, шестой вход — выход — к второму входу — выходу блока памяти подканала.

Недостатком канала — прототипа, присущим также другим рассмотренным аналогам, является потеря производительности

ЦВМ, связанная с простоем оборудования процессора во время ожидания результатов запуска периферийных устройств.

Целью предлагаемого изобретения является повышение производительности ЦВМ путем исключения ожидания процессором

656048

Формула изобретения

S5 результатов запуска периферийного устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в мультиплексном канале введены дешифратор, блок формирования очереди, шифратор, причем выходы регистра номера подканала через дешифратор, блок формирования очереди и шифратор подключены к адресным входам блока памяти подканалов, причем блок формирования очереди связан двусторонней связью с устройством управления.

Блок-схема предлагаемого мультиплексного канала приведена на чертеже.

Канал содержит: регистр номера подканала 1, регистр 2 команд ввода-вывода, устройство управления 3, блок связи с ОЗУ

4, регистр связи с интерфейсом 5, дешифратор 6, блок формирования 7 очереди, шифратор 8, блок памяти подканалов 9, регистр активного подканала 10, 11 — второй вход мультиплексного канала, подключенный к шинам процессора.

12 — второй вход — выход, подключенный к шинам ОЗУ

13 — первый вход — выход, подключенный к шинам интерфейса ввода-вывода.

14 — первый вход мультиплексного канала, подключенный к шинам процессора

15 — выход мультиплексного канала, подключенный к шинам процессора.

Процессор передает в канал команду ввода †выво и код номера подканала, которые заносятся соответственно в регистр команд ввода †выво 2 и в регистр номера подканала 1, после чего устройство управления 3 формирует сигнал ответа процессору, по которому последний продолжает выполнение текущей программы.

Команда ввода — вывода из регистра команд 2 переписывается в одну из ячеек блока памяти подканалов 9, причем номер ячейки определяется кодом номера подканала. По коду подканала при помощи дешифратора 6 формируется сигнал заявки на обслуживание подканала, поступающий в соответствующий разряд схемы очереди

7. Схема очереди 7 организует приоритетное обслуживание заявок. Код принятой к исполнению заявки (код номера активного подканала) с выходов схемы очереди 7, через шифратор 8 поступает на адресные шины блока памяти подканалов 9. Одновременно из схемы очереди 7 в устройство управления

3 поступает сигнал начала обслуживания.

Устройство управления 3 заносит в регистр активного подканала 10 команду ввода-вывода, содержащую код команды и адрес (УС) управляющее слово. По этому адресу из ОЗУ выбирается УС, которое через блок связи с ОЗУ 4 заносится в регистр активного подканала 10, где из команды вводавывода и УС формируется управляющее слово устройства (УСУ). Если формат команды ввода — вывода содержит всю управляющую

21

45 информацию, необходимую для выполнения команды, то выборка УС из ОЗУ не производится. В этом случае УСУ содержит в себе только формат команды ввода-вывода.

Под управлением УСУ канал через регистр связи с интерфейсом 5 вводит в периферийное устройство управляющую информацию, необходимую для организации сеанса связи. После завершения сеанса связи с периферийным устройством управления 3 заносит содержание регистра активного подканала 10 в блок памяти подканалов 9 и сбрасывает обслуженную заявку в схеме очереди 7. Канал переходит к обслуживанию требований от периферийных устройств и необслуженных заявок в схеме очереди 7.

Процедура обслуживания требований устройств выполняется так же, как и в любых других мультиплексных каналах.

Обслуживание требований периферийного устройства на передачу данных производится в каждом подканале до тех пор, пока не исчерпается счетчик байтов для данного подканала. После этого канал либо организует выборку из ОЗУ нового УС по данному подканалу, которое через блок связи с ОЗУ

4 заносится в регистр активного подканала

10, и передачу в периферийное устройство новой управляющей информации, необходимой для организации сеанса связи (если

УСУ не последнее в цепочке), либо формирует сигнал прерывания, который из устройства управления 3 поступает в процессор и сигнализирует о завершении обмена в данном подканале (если УСУ последнее в цепочке) .

Предлагаемый мультиплексный канал повышает производительность ЦВМ (уменьшает простой процессора) за счет сокращения количества микроопераций, выполняемых каналом на этапе обслуживания команд ввода — вывода до момента ответа процессору, особенно микроопераций, включающих ожидания ответов периферийных устройств (это время значительно превышает время выполнения собственно микроопераций, поскольку периферийные устройства — медленнодействующие) .

Предлагаемый мультиплексный канал особенно эффективен в вычислительных системах реального времени с большим количеством периферийных устройств.

Мультиплексный канал, содержащий регистр номера подканала, вход которого соединен с первым входом мультиплексного канала, регистр команд ввода — вывода, вход которого соединен со вторым входом мультиплексного канала, а выход — со входом блока памяти подканала, связанным двухсторонней связью с регистром активного под656048

Составитель А. Баранов

Редактор Э. Губницкая Техред О. Луговая Корректор Е. Папп

Заказ 1522 39 Тираж 779 Подписное

1.1НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и откр ыт н й

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 канала, вход и выход которого соединен с первым входом и выходом регистра связи с интерфейсом, второй вход и выход которого соединен соответственно с первым входом и выходом узла связи с оперативным запоминающим устройством, а третий вход и выход подключен к первому входу — выходу мультиплексного канала, причем второй вход и выход узла связи с оперативным запоминающим устройством соединен со вторым входом — выходом мультиплексного ка- IO нала, а третий выход — подключен к регистру активного подканала; устройство управления, первый выход которого подключен к выходу мультиплексного канала, а первый вход — выход подключен к входу — вы15 ходу регистра номера подканала, второй вход — выход — к входу — выходу регистра команд ввода — вывода, третий вход — выход— к третьему входу — выходу узла связи с оперативным запоминающим устройством, четвертый вход — выход — к четвертому входу— выходу регистра связи с интерфейсом, пятый вход †вых к третьему входу †выхо ре-. гистра активного подканала, шестой вход— выход к второму входу †выхо блока памяти подканала, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности в устройство введены дешифратор, блок формирования очереди, шифратор, причем выход регистра номера подканала, через дешифратор, блок формирования очереди и шифратор подключен к адресн11м входам блока памяти подканалов, причем блок формирования очереди связан двухсторонней связью с устройством управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 478308, кл. G 06 F 3/06, 1974.

2. Коган Б. М., Каневский М. М. Цифровые вычислительные машины и системы.

М. «Энергия» 1974.