Мультиплексный канал с динамическим распределением памяти

 

СОк э Советских

Соцмалмствчеооа республик

К АВТОРСКОМУ СВМДВТВЛЬСТВУ (6!) ДОполннтельное к авт. свил-ну№ 526877 (22) Заявлено01 ОЗ. 77 (21)2459324у18 24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опублнковано15.07.79.Бюллетень N. 26 (51) М. Кл. (3 06 Р 3/04

Гесудзрстевнва кзщткт

СССР аа двлам азюбретеикд и аткрмтий (53) УДК681. 32 (О88. 8) Дата опубликования описания 18.07. 79 (72) Авторы изобретения

A. Д. Доля и В. М, Суханов (71) Заявитель

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть но пользовано для ввода-вывода информации и цифреьык вычислйтельных машинах и системах.

Известен мультиплексный канал по авт. свид. № 526877, состоящий из блока сопряжения с центральным процес, сором, блока сопряжения с центральной оперативной памятью, регистра "подканала, регистра управления, регнс» ра информации, блока модификации, блока ад ресной памяти, преобразователя кода адреса, регистра адреса свободной зоны основной памяти, регистра адреса основ ной памяти, блока определения адреса свободной зоны основной памяти, блока резервной памяти, блока основной памяти, блока сопряжения с внешними устройс»эмми и сохраняющий работоспособность по об . служиванию внешних устройств в следую

26 ших аварийных ситуациях: при отказе одной нли нескольких яче еж зон основной памяти3 при отказе одной или нескольких ячеек зон адресной памяти; при полном отказе основной памяти при полном отказе адресной памяти.

Недостатком известного канала является то, что при работе в некоторых режимах, в частности прн режиме "Запись по цепочке данных, канал не может обеспечить непрерывного обмена информацией между машиной и внешними устройствами вследствие периодически повторяющихся обращений к центральной оперативной памяти за новым управляющим словом.

Белью изобретения является увеличение коэффициента использования оборудо вания и, как следствие этого, . обеспечение непрерывнопо обмена информацией между машиной и внешними устройствами.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемый мультиплексный канал дополнительно содержит блок анализа ко личества непереданных байтов и сдвигатель, причем два входа блока анализа (54) МУЛЬТИПЛЕКСНЫЙ КАНАЛ С ДИНАМИЧЕСКИМ

РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ПАМЯТИ

674010

3 непереденных байтов подктпочены соответственно к третьему выходу регистра управления и ко второму выходу блока ре- зервной памяти, первый и второй выходы блока анализа непереданных байтов подключены соответственно к четвертым входам блоков резервной памяти и сопряжения с центральной оперативной памятью, первый вход сдвигатела соединен с выходом блока основной памяти, второй вход 1о сдвигателя соединен с выходом блока мо-дификации и вторым выходом регистра информации, третий вход,сдвигателя подключен к первому выходу регистра управ ления, четвертый вход сдвигатепя подключен к выходу регистра адреса основной памяти, выход сдвнгателя соединен с входами блока основной памяти, регистра управления и регистра информации.

На чертеже. приведена структурная . 20 схема.мультиплексного кайала с динамическим распределением памяти.

Здесь приняты следующие обозначения:

1 — блок сопряжения с центральным процессором; 2 - блок сопряжения с центральной оперативной памятью; 3 — регистр подканала; 4 — регистр управления, фиксирующий ключ зашиты, адрес управляющего слова канала (ардес данных), код операции, флажки, счет данных; 5 - pe ЗО гистр информации; 6 - блок модификации, осуществляющий модифясацию адреса программы (данных) и счета данных, 7 - блок анализа количества непереданных байтов, фиксирующий количество не- з5 переданных байтов информации, находящихся"под управлением текущего управла- ющего слова канала;, 8 - блок адресной памяти, предназначенный для хранения таблицы адресов зон основной памяти 40

Мультиплексного канала и таблицы занятости (неисправности) этих зон; 9 - пре» обраэователь кода адреса, осуществляющий преобразование значений младших разр Фов адреса йз параллельного в поза 4s циониый код 10 - регистр адреса свободной зоны основной памяти, 11 - регистр адреса основной памяти; 12 - блок резервной памяти, состоящий из ассоциативной и информационной частей. Ассоциа Ы тйЫйая часть "предназначена для хранения номеров (адресов) внешних устройств, а информационйая часть - для хранения адрвсов зои основной (иди адресной) памяти. Каждой строке в ассоциативной части 55 соответствует строка в информационной части резервной памяти. Кроме того, однобитовая область блока резервной памяти

1 отведена для хранения признака наличия предвыбранного слова; 1.3 - блок определения адреса свободной зоны основной памяти, 14 - сдвигатель, .обеспечивающий сдвиг информации влево и вправо 15— блок основной памяти, 16 - блок сопряжения с внешними устройствами. Инструкция(состоит из 32 разрядов

f0-31) (разряды 0-7 - код конструкции, разряды 16-18-адрес канала, разряды

24-31-адрес внешнего устройства) .

Адресное слово канала содержит 32 разряда j0-31) (разряды 0-3 -ключ зашиты, разряды .8-3 1-адрес управляющего слове канала).

Управляющее слово канала состоит из

64 разрядов (0-64) (разряды О-7-код операции, разряды 8-31-адрес данных, разряды 32-3 б-флажки, разряды 47-63счет данных).

При поступлении от процессора в канал. инструкции "Начать ввод-вывод" блок 1 сопряжения с центральным процессором выдает признак инструкции и код номера внешнего устройства для фиксации на регистре 3 подканала. Через блок 2 сопряжения с центральной оперативной памятью производится прием в канал адресного слова канала и по нему - управляющего слова канала с фиксацией. управляющей информации подканала на регистре 4 управления. Модификация адресов центральной оперативной памяти осуществляется блоком 6 модификации.

Нля промежуточного хранения управляющей информации подканала в блоке 15 основной памяти отводится зона. Адрес этой зоны хранится в блоке 8 адресной памяти. Поиск свободной зоны ведется блоком 13 определения адреса свободнойзоцы основной памяти с использованием преобразователя 9 кода адреса и pemer ров 10 и 11. йля плотного заполнения основной па. мяти каждая зона области управляющей информации разделяется на подзоны 1-го и 2-го типов. Подзоны 1-го типа образуют область основной памяти, предназначенную для хранения восьми байтовых слов, а подзоны 2-го типа - четырех байто-. вых слов управлающей информации. Адрес подзоны 1 го типа формируются блоком 13 определения адреса свободной зоны основной памяти из признака типа подзоны (нулевой разряд адреса) акреса зоны (разряды 1-7), адреса первого байта в зоне (разряды 8-10) и трансфор мируютса в адрес подзоны 2-го типа пу01О тем сдвига вправо на один разряд и изменения признака типа подзоны.

Управляющая информация записывается . в подзону основной памяти через сдвигатель со сдвигом на четыре байта вправо, если адрес подзоны кратен четырем (нули в двух младших разрядах) и без сдвига, если адрес кратен восьми (нули в трех младших разрядах). ОблаСть данных делится на левую и правую части.

Память с ыириной выборки восьми байтов содержит в левой части области данных восьми групп ячеек. Первая группа ячеек предназначена для хранения восьми . однобайтовых слов, вторая - для хра- 1 пения восьми двухбайтовых слоев и т. д.

Правая часть области данных содержит группы ячеек, которые предназначены для хранения слов с количеством байтов, допштняюших слова из ячеек правой: г части области данных до полной ширины выборки восьми байтов. Первая группа ячеек правой части хранит восемь семибайтовых слов, вторая группа - восемь шестибайтовых слов и т. д. Ячейка ад ресуется семиразрядным кодом. Старший разряд кода адреса определяет признак левой или правой части области данных, следующие три разряда определяют количество байтов в слове ячейки, младшие три разряда определяют комер ячейки в группе ячеек одного типа.

При выполнении операции "Читать канал иэ интерфейса на регистр 5 информации принимае г байт данных. Длина слов обмена с внешними устройствами один байт. Содержимое счетчика байтов в слове увеличивается на единицу и про- изводится поиск ячейки области данных блока 15 для эагиси этого байта дан- ных.

Для промежуточного хранения данных, относящихся к определенному внешнему . устройству, в блоке 15 выделяется ячейка области данных с числом байтов, соответствующим номеру принимаемого или передаваемого байта данных, Например, принят второй байт данных. Совместно с первым байтом, извлеченным иэ одйобайтовой части памяти, два байта этого подканала помещаются в одну из свободных ячеек двухбайтовой части области данных блока 15 основной памяти.

При аварийном переполнении всей области данных основной памяти (нет сво бодных ячеек с числом байтов, необходи-: мых для размещения. данных, и большим) предусмотрена зались нмюлных слов и

6 центральную оперативную память.,Этим исключаются потери информации в аварийных ситуациях.

При обнаружении искомой ячейки производится запись принятых (непереданных) байтов данных в эту ячейку области данных блока 15 через сдвигатель 14, ко« торый осуществляет сдвиг содержимого регистра 5 при наличии признака в стар шем разряде адреса ячейки, соответствующего размещению данных в правой части области данных блока 15.

Считывание данных при передаче их в центральную оперативную память осущест5 вляется на регистр 5 через сдвигатель

14 со сдвигом на четыре байта влево, если в старшем разряде адреса ячейки присутствует признак правой части, и без сдвига, если признак отсутствует, При отказе блока 8 адресной памяти ее функции полностью перекладываются на блок 12 резервной памяти. При отказе же отдельных ячеек зон блока 8 неисправная ячейка заменяется исправной ячейкой блоха 12. В ассоциативной части резервной памяти запоминается адрес внешнего устройства (неисправной ячейки адресной памяти), а в информационной части - адрес отведенной этому внешнему устройству зоны основной памяти.

Это свойство резервной памяти используется при полном отказе блока 15 основной памяти. В этом случае адресная па мять разбивается на зоны с объемом, достаточным для хранения управляющей и передаваемой информации, размещенной в блоке 15, и используется для ее хранения, а резервная память используется для хранении адресов зон, размещенных в ад40 ресной памяти.

При выполнении операции Писать" кацап читает на регистр 5 информации из центральной оперативной памяти через

1 блок 2 слово данных. Затем через блох

16 сопряжения с внешними устройствами внешнему устройству выдается байт данных, содержимое счетчика байтов в слове уменьшается на единицу и непередан« ные байты через сдвигатель 14 записываются в соответствующую ячейку области данных блока 15. Для передачи следующего байта данные считываются иэ блока

15 через сдвигатель 14 на регистр 5. ,После пересылки кода операции внешнему устройству и окончания обмена слу жебной информацией между каналом и внешним устройством при условии, что имеет место операции "Писать" и наюп чия

674010

7 флажка Цепочка данных, включается блок 7 анализа непереданних байтов, фиксируя количество непереданных байтог. (й ). При условии, что и 4 8 в однобитой где хранится признак наличия предвыбор иот о слова, подается соответствующий. сигнал, Из.:блока 7 управляющий сигнал, сигнализирующий о наличии предвыбранного > o слова, поступает на вход блока 2. Под действием этого сигнала из центральной оперативной памяти пб адресу, пришедшему из блока 6 модификации, на регис йр 4- управления предвыбирается Hî- 15 вое управляющее слово канала (УСК). Оно:. записываетса в подзону основной памяти

1 через сдвигатель 14- со сдвигом на четыре байта вправо, если адрес подзоны кратен четырем (нули в двух младших раз-рядах), и без сдвига, если адрес кратен восьми (нули в трех младших разрядах) .

При передаче йоследнего байта инфор мании, находящегося под управлением текущего УСК, предвыбранное УСК через 25 двигатель l4 считываетса на регистр

4 со сдвигом на четыре байта влево, если адрес подзоны кратен четырем, и без сдвига, еслй адрес подзоны кратен восьми. зо

Применение предлагаемого изобретения ПОвьппает коэффициент использования оборудования канала, обеспечйвает непрерыв . ный обмен информацией между машиной и внешними устройствами при работе кана- 35 ла в режиме "Запись по цепочке данных а также плотное заполнение основной па мяти без увеличения общего количес тва используемого оборудования.

Формула изобретения

Мультиплексный канал с динамическим распределением памяти по авт. свид.

No 526877, о т л и ч а ю,шийся тем, что,, с целью повышения коэффици ента использования оборудования, он до полнительно содержит блок подсчета количества непереданных байтов и сдвигатель, причем два входа блока подсчета непере данных байтов подключены соответственно к третьему выходу регистра управления и ко второму выходу блока резервной па» мати, первый и второй вь1ходы 6aoza йодсчета непереданных байтов подключещл соответственно к четвертым входам блоков резервной памяти и сопряжения с центральной ойеративной памятью, первйй вход сдвигателя соединен с выходом блока основной памяти, второй вход сдвигателя соединен с выходом блока модификации и Вторим выходом регистра информации, третий вход сдвигатела подключен к первому выходу регистра управления, четвертый вход сдвигатела подключен к выходу регистра адреса основной памяти выход сдвигателя соединенс входами бло ка основной памяти, регистра управления и регистра информации, Д74010

Составитель А. Баранов

Редактор И. Шубина Техред . Чухщк Корректор О. Ковинская

Заказ 4079/45 . Тираж 779 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4