Селекторный канал

 

1111 690472

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сви,i-в3 (22) Заявлено 01.06.77 (21) 2490389 18-24 (51) М. Кт 2 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет ——

Ci 06 F 3/04

Государственный комитет ссср оо делам изооретений н открытий

Опубликовано 05.10.79. Бюллетень ¹ 37

Дата опубликования описания 15.10.79 (53) УДК 681.332..65 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Ов BI!!!»hoI3, В. В. Рудаковский и А..Ч. Раецкий (7l) Заявитель (54) СЕЛ F КТОРН Ы И КАНАЛ

Изобретение относится к ооласти вычислителы1ой техники и может оыть использовано при организации I3I!÷èñëèòåëI IIû систем.

Известны селекторные каналы, содерж 1 п»11 буферные регистры, блок управления, регистр h;Lðcñà данных, î1ок формирования зс1 и pocов м 11кропреры ВLI н и Й, pl ãèñòð h1 юча за1циты памяти, олок формирования кода операции 11 запроса, регистр флажков и счетчик байтов и выполняющее функции управления обменом информации между

<И1еративllой памятью и внеLLIíèми устройствами (1).

Недостаток этих каналов состоит в низком быстродействии.

Наиболсс близким к данному изобретению Ilo сущности технического решения является селекторный канал, содержащий ререгистр т куп1его управляю1цего слова канала, pci истр адреса следу1ощего управляющего слова канала. регистр следующего управля1ощего сгн>ва канала и блок управления, информационные входы которых подключены к информационному входу селекторного капала, информационные выходы рег11стра 11.111 с;1 слсдук1щего управляющего с. I »IIдами селекторного канала, первая и вторая группы

ВХ»ДОИ и ВЫХОДОВ КОТОРОГО СОЕДИНЕНЫ С Oответствуюн»1ми входами и выходами блока управления, управляю1цие входы и выходы регистра теку1цего управляющего слова канала и регистра следующего управляющего слова канала подключены соответственно к управляю1цим выходу и входу блока управления, выход регистра следующего управляющего слова канала подключен к входу регистра теку1цего управляю1цего слова канала (2) .

Недостатком этого селекторного канала является низкое быстродействие, поскольку при выполнении команды ввода отсутствует возможность извлечения следующего управляющего слова канала в случае, если это слово находится в вводимой информации.

HcTûo изобретения является повышение быстродействия.

690472

Г1оставленная цель достигается тем, что в селекториый канал введен блок анализа адресов, первый, второй, третий и четвертый входы которого подключены K соответ=твующим выходам регистра текущего управляющего слова канала, пятый вход — к выходу регистра адреса следующего управляющего слова канала, управляющие вход и выход соответственно к управляющим выходу и входу блока управления, а выход— к входу сигнала предварительного зацепления блока управления, причем блок анализа адресов состоит из схемы сравнения на меньше, схемы сравнения иа больше, Bbl oды которых подключены соответственно к первому и второму входам элемента И,.г)И, BI>IXOI, и третии Вход KOTOpof 0 яв, ISIIOTCH выходом и первым входом блока анализа адресов, и сумматор, соединенный Bhlхо iofi с первыми вхосами схемы сравнения на больше и схемы сравнения иа меньше, вторые в.соды которых соединены с пятым входом блока анализа, третий вход которого подключен к первому входу сумматора, а второй и четвертый входы соответственно к третьему и четвертому входам схемы сравнения на больше н схемы сравнения На меньше и второму и третьему входам сумматора, управля1ошие вход и вы:(0д которых подключены соответственно к уира вляк1исим входу и выходу олока анализа адресов.

На чертеже представлена структур1 ая зв схема селекторного канала.

Канал содержит блок управления канала, регистр 2 текущего уиравля1ощегэ с,loва капала, включающий регистр 3 h038 операции и флажков, регистр 4 а 1реса данных и регистр 5 счета байтов, регистр 6 следующего управляющего слова канала, регистр

7 адреса следующего уиравляю1сцего слова канала, блок 8 анализа адресов. включающии схему 9 сравнения на оольше, с,мматор 10,элемент ИЛИ 11, схема 12 сравнения на меньше, информяциои1ые вхо,i, и выход

13, первая группа 14 входов и выхо,,ов, вторая гpvfllla !5 входов и выходов, выход

16 сигнала предварительного зацепления.

Операция ввода-вывода в канале выполняется HO;I, управлением текущего уиравляюгцего слова канала,расположснногo з регистре 2 текущего управляющего слова канала. Управляющие слова IicpBOHB lil,iüno хранятся в оперативной памяти процессора и содержат всю необходимую HIIQopvlaHHIo для передачи данных, а именно: код выполняемой команды (ввод в прямом направлении, ввод в обратном направлении, BbfBoii) начальный адрес блока данных оперативной памяти, количество передаваемых данных, которые необходимо передать и специальные флажки, модифицирующие канальную программу. Первое управляющее глово канала извлекается из памяти по специальной инструкции и загружается в регистр 2 через информационный вход 13.

Состояние регистра селекторного канала анализируется на информационных выхо13.

Устройство работает следующим образом.

Полусив управ IHK)lffóþ информацию селекторный канал продолжает выполнять операцию ввода-вывода без вмешательства процессора, используя управляющую информацию в регистре 7. 11ричем передача данных меж..у каналом и внешним устройством производится по одному байту через вход и выход 14, обмен данными между процессором и селекторным каналом может выполняться словами длиной в четыре (восемь) байтов и меньше через отдельные информационные пины (на 1ертеже не указаны). В зависимости от кода операции, состояния регистра

5 и количества байтов данных, находящихся в блоке 1, последний формирует запросы на передачу данных, которые через выход

15 поступают в процессор. По каждому запросу на передачу данных работа процессора приостанавливается на цикл памяти. Процессор вырабатывает специальную серию синхросигналов, которые через вход 15 поступают в блок 1 для формирования управляюисих сигналов. В цикле передачи данных блок 1 формирует сигналы модификации счетчика байтов и à <реса данных, которые поступают в регистр 2. При этом адрес оперативной 1 .амяти, куда должны записываться или откуда должны с IHTьlBаTbcя данные, пере.faeTOH из регистра 4 через информационный выход 13. После передачи блока данHblx, т. е. когда счетчик байтов текусцего vfiравляющего слова канала становится равным нулю, можно продолжить обмен следующим блоком данных, который может располаг ггься в, ругой области оперативной памяти. Такой режим, называется зацеплением и0 данным и указывается с помощью специального флажка, имеющегося в текущем управляющем слове канала. Если задан режим зацепления по данным, то после завершения передачи блока данных, извлекается следующее управляющее слово канала и загружается B регистр 2 текущего управ.1яю1цего слова канала и операция продолжается.

После завершения операции ввода-вывода на внешнем устройстве, оно предоставляет свое состояние каналу. Канал, получив состояние устройства, может завершить операцию (устаHQBHB запрос на прерывание по вводу-выводу) или запустить другую операцию ввода-вывода на данном устройстве, т. е. извлечь следующее управляющее слово канала и загрузить его в канал. Последний режим указывается с помощью специального флажка в текущем управляющем слове

690472 зо

55 канала и называется зацеплением по команде.

Извлечение следующего управляющего слова канала из оперативной памяти и проверка его на действительность требует дополнительного времени и, следовательно, использование зацепления по данным или команде снижает скорость передачи данных.

Уменьшить время выполнения зацепления можно за счет предварительной выборки следующего управляющего слоя канала в специальный регистр 6 следующего управляющего слова канала для того, чтобы после окончания передачи блока данных (цепочка данных) или после завершения выполнения операции ввода-вывода под управлением текущего управляющего слова (цепочка команд) сразу же передать его в регистр 2 текущего управляющего слова канала. Однако при выполнении операции ввода может оказаться, что вводимые данные используются как последующее управляющее слово канала, т. е. вводимый блок является самоопределенный. Это обстоятельство заставляет использовать режим предварительного зацепления только при выполнении команд вывода.

Данный селекторный канал позволяет выполнять предварительную выборку следующего управляюгцего слова, если задан режим зацепления по команде и данным всегда, за исключением случая, когда байты данных передаются в область хранения следующего управляющего слова канала.

При выполнении ввода в обратном направлении, т. е. когда данные поступают с внешнего устройства и записываются в память в порядке убывания адресов, сигнал предварительного зацепления на выходе 16 формируется в случаях, если — содержимое регистра 4 меньше содержимого регистра 7, — содержимое регистра 4 плюс содержимое регистра 5 больше содержимого регистра 7 минус восемь байтов.

При выполнении ввода в прямом направлении, т. е. когда данные поступают с внешнего устройства и записываются в память в порядке возрастания адресов, сигнал предварительного зацепления формируется в случаях, если — содержимое регистра 4 адреса данных текущего управляющего слова канала больше содержимого регистра 7 адреса следующего управляющего слова канала плюс восемь байтов; — содержимое регистра 4 адреса данных плюс содержимое регистра 5 счета байтов текущего управляющего слова меньше содержимого регистра 7 адреса следующего управляющего слова канала.

Коррекция на восемь байтов управляющего слова канала необходима из-за того, 1О

25 что это слово занимает восемь байтов информации в памяти. При выполнении операции вывода данных сигнал предварительного зацепления на выходе 16 формируется всегда. В этом случае сигналы с выходов регистра

3 поступают на элемент ИЛИ 11, если при этом установлен флажок зацепления по команде или данным.

При выполнении ввода в прямом направлении и установлении флажка цепочки команд (данных) разрешается сравнение содержимого регистра 4 и содержимого регистра

7 плюс восемь байтов в схеме 9, с выхода которой через элемент ИЛИ 11 сигнал поступает в блок 1, где устанавливает специальный индикатор выборки следующего управляющего слова канала. Сумматор 10 при выполнении ввода в прямом направлении производит суммирование содержимого регистра 4 с содержимым регистра 5, после чего сигналы с выходов сумматора 10 поступают в схему 12, которая вырабатывает сигнал меньше, передаваемый через элемент

ИЛИ 11 на выход 16 блока 8, если в результате суммирования адреса данных и счетчика байтов оказалось, что сумма меньше содержимого регистра 7 адреса следующего управляющего слова канала.

При выполнении ввода в обратном направлении сигнал меньше с выхода схемы

l2 сравнения на меньше вырабатывается, когда содержимое регистра 4 меньше содержимого регистра 7. Сумматор 10 в этом случае производит сложение содержимого регистра 4 с содержимым регистра 5, сигналы выхода сумматора 10 поступают в схему 9. где сравниваются на больше с содержимым регистра 7, увеличенными на восемь байтов. По сигналам с выходов схем

9 и 12 через элемент ИЛИ 11 вырабатывается сигнал на выходе 16 предварительного зацепления.

При выполнении операции ввода-вывода в канале одновременно с передачей данных производится извлечение следующего управляющего слова канала и засылка в регистр

6 следующего управляющего слова канала, если на выходе 16 установлен сигнал предварительного зацепления. Если же данные должны поступить в область хранения следующего управляющего слова, то сигнал предварительного зацепления отсутствует и извлечение следующего управляющего слова выполняется после завершения передачи блока данных (зацепление по данным) или после выполнения операции ввода-вывода на внешнем устройстве (зацепление по команде).

Таким образом. селекторный канал обеспечивает ускоренное выполнение операций по вводу-выводу информации. ()!) 04727 с()(>p;: !(.1(1 сс:«>сrp>(т(>(u. f

: !

I

f! ! !

1! н И 34 П и Заказ 5966>45 Тираж 780 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 (C 1 K 0(>НЫИ Kа Н« 1, (С).1(()»K« IH È И Рс ГПСТР

T(.К > !пег() х п p313,151 K) H L(I 0 С, 10133! Канала. рСгистр «дрсс;*. слс ., К>1!В>го ) чр>>В 15110HLclо слова к;(пал«. p(. !ч!с Гр с (.дун>п!Ого уHp«Bляю)пего с.1013;! к«!1;1, >; и блок упр«влсния, IIHформ<)ц)!Он!!в(с BKO,lhl котс>рых подключены к

Iif1(!)0j)Xi If(I!OH«0)I) f3X0;L), селектор)вго канала, информационнь>е выходы регистра а;(реса сл«.(ующс! о упр()г)Л5)н).цсп) слова каН«Л а. p(ÃИСТp« TC К > I!I(Го H p«13, I è !ОIIIE Г() (. ЛОВ 3 К 3 H 3, 3 И О, I 0 K 3 > 1 Р <1 с 3, С H H и Я 13, 1 51 !ОТ (51 11 H— (j)opxl3lLlloHlll>Ix1Il Выхс>д«ми сслск! Оp!fоl () каНа;13, H(()13;irl и 13TAP«Я P>< H «HI I)XO 1()н I! !3Ыходов котс>рс>го сОс lifllcны с (ос>т)3етствую(цими Вход )xi!I и вь)хо.(ах!и олока уll f)313леПИ Я. У H f) 3 В 151!01ЦПС 13 XO (Ь1 ll 13HI Х(), I I>l j)(! 11С !";) <1

Г(>КX II((I 0 X IIP«В(1 ЯН)11(СI () (,1013I (OOÒI3(! С I BC HHО К > H (7«1351 и Ю

iIlИм 131,>хо (X ll В оду блока уllp )I)CICHè и. Выход рс! 11(! (>;! слс,(уннцсго i прав I5ffofI(cl O сло(и кан«л« подкл(очен к Вхс>,(x ре! Нст(7«тс-! (>(цс!О у:,>р«вляющсго ловя к«нала, OT.I(lK(1)О1С(f(1(C i ТС Xl, ITO, С I(CJI K) IIОBI>1111(>111!5! ()hlCT

j)().(CÈÑÒÂ!1 Я. В СС(1СК ГOP fl hl ii KB H«, ВВС,IC H

С>,(с>К ()Н;)ЛИ.3(1;1 (РСС013, 1!СР(3ый, BTOPOI, I РС ИЙ 1! и(ГBc P I ь!Й В><с).(!>1 кс)ТОРОГО IIO,I K IK) Icffi>l ((>() В(ТСТВУ!0 1 ЦИ )l !>1>l ХО, (<1)! ()(ГИС ()3 ТСК>-!

1(С I 0 У H P«13«(ЯK) if ((I (> (, 10 и« I И

BX(>.(h !31>!ХС).(!)СI IIC <,>! «:IP(C« С, 1С>(. K)IILC ! 0 < I I P 3 13. 1 Я 10 и 1Е ГО CË 0 13 <1 K 3 H 3. 1 3, > и Р 3 ВЧ Я 10щпе Вход и выход — соответственно к управляющим выходу и 1!хо.(у с> IOK« управления, 1 выход к входу Ifãíàëà прсдвари !ЕЛЬНОГО З31(C!IЛСНИЯ О IOК« X IIР«В,1(HИЯ, ПРИ— (ем блок 3H«лиза адресoB содер>кит схему сp313Hcíèÿ 33 меньп;е, xE. xió сравнения на больп(с, Выхо ihl которых Iio;(Këþ÷åíû соотВетствсHIH> к первому и второму входам элементы ИЛИ, выход и третий вход кото1)ОГО ЯВлЯютсЯ Выходом и пе()Вы vl ВхОдОм блока анализа адресов, и сумматор, соединенный выхо (ом с первыми входами схемы сравнения на больше и схемы сравнения на меньше, вторые входы которых соединены с пятым входом блока анализа, третий вход которого подключен к первому входу сумматора, а второй и четвертый Входы — соответственно к третьему и четвертому входам схемы сравнения на больше и схемы сравнения на меньше и второму и третьему входам сумматора, управля!ощие вход и выход ко в Topi»lx подклн>чсны соответственно к управ,lHIoIfLHM входу и выходу блока анализа адвссов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 3(2254, кл. С) 06 F 3I04, 1969.

196(j

2. Лвторское сви,(етельство СС(..Р

¹ 2!189:>4, кл. G 06 Г 15) 16, 1969 (прототип).