JPH01274263A - 優先順位制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、複数の入出力制御装置から生起される中央
処理装置への割込を制御する優先順位制御方式に関する
。

（従来の技術） 第２図は従来の優先順位制御方式によるデータ処理装置
のブロック図である。以下、第２図を参照して従来の優
先順位制御方式を説明する。

第２図において、１はデータ信号を転送する共通バス４
の使用について制御をする共通バス制御装置（Ｂ（：Ｔ
）　、２は共通バス４から受信するデータ信号の処理を
含む種々の処理を行なう中央処理装置（ｃｐｕ）である
。また、３ａ、３ｂ、及び３Ｃは共通バス４を介してデ
ータ信号を授受する入出力制御装置（ＣＨ）である。

共通制御装置１、中央処理装置２、入出力制御装置３ａ
、３ｂ及び３Ｃは互いに共通バス４により接続されてい
る。また、中央処理装置２、入出力制御装置３ａ、３ｂ
及び３Ｃは、割込要求を表わす割込要求信号を転送する
ための割込要求線５により共通に接続されている。更に
、入出力制御装置３ａ、３ｂ及び３Ｃは、中央処理装置
２からの割込許可線（ＩＡＯ）６ａ、６ｂ及び６Ｃによ
り、いわゆるデイジー・チエイン形式で直列に接続され
ている。

このような構成のデータ処理装置における優先順位制御
方式の動作を説明する。入出力制御装置３ａ、３ｂ及び
３Ｃにそれぞれ割り込み原因が発生すると、この割り込
み原因による割込要求信号ＩＮＴは割込要求線５を介し
て中央処理装置２に転送される。これに対して、中央処
理装置２は割込処理が可能であれば、割込許可線６ａに
割込許可信号ＩＡＯを送出する。この場合に、入出力制
御装置３ａは、自らは割込要求信号ＩＮＴを送出してい
ないので、下流の割込許可線６ｂに割込許可信号ＩＡＯ
を送出する。このため、入出力制御装置３ｂは、自ら割
込要求信号ＩＮＴを送出中に、割込許可線６ｂから割込
許可信号ＩＡＯを受信することになるので、割込枠を獲
得したと判断してその割込処理を開始し、下流の割込許
可線６Ｃには割込許可信号ＩＡＯを送出しない。従って
、入出力制御装置３Ｃは割込許可線６Ｃから割込許可信
号ＩＡＯを受信することができず、割込許可信号ＩＡＯ
を受信するまで割込要求信号ＩＮＴを送出し続ける状態
となる。

従来の優先順位制御方式は、以上のような構成によって
複数の入出力制御装置において同時に生起される中央処
理装置への割込要求に対して、１つの入出力制御装置に
のみ割込許可を与えるようにしていた。

（発明が解決しようとする課題） しかし、従来の優先順位制御方式は、前述のように、信
号線をデイジー・チエイン形式で複数の入出力装置間を
接続する信号線により、中央処理装置からの割込許可信
号を転送するようにしているので、共通バスに接続され
る入出力装置が増加するに従って、共通バスに接続され
る各入出力装置が多くなると、共通バスを介してこれら
の入出力装置に伝送されるクロック信号の伝搬遅延によ
るクロック同期の問題は勿論、割込許可信号を伝送する
信号線における伝搬遅延も増加するので、この伝搬遅延
の問題によって入出力制御装置の接続数が制限されるこ
とになり、また共通バスに接続されない入出力制御装置
におけるスロットについては、デイジー・チエイン接続
されている信号線の短絡処理が必要となるので、データ
処理システムの規模の変更、保守等のために入出力装置
を信号線が活線状態で挿抜することは許容されないとい
うこと、また実装位置が制限されるという欠点があフた
。

この発明は、前記のような従来技術の問題点を１　除去
し、優先順位制御される入出力装置の接続数がクロック
信号の伝搬遅延により制限されることなく、かつこれら
入出力装置の活線状態でその挿抜が可能な、即ちデータ
処理装置としてシステムの拡張及び変更が容易な柔軟性
のあるデータ処理装置を構築することができる優先順位
制御方式を提供することを目的とする。

また、この発明は、データ装置としてシステムの拡張及
び変更が容易な優先順位制御方式を提供することを目的
とする。

（課題を解決するための手段） この発明の優先順位制御方式は、中央処理装置に共通バ
スを介し共通に接続されている複数の入出力制御装置か
ら前記中央処理装置へ複数の割込要求が同時に生起した
ときに、前記入出力装置のうちの一つに前記割込処理を
許可するように制御するものであって、前記入出力装置
から前記中央処理装置へ前記割込要求を示す割込要求信
号を転送するための第１の信号線と、前記中央処理装置
から前記入出力装置へ前記割込要求の許可を示す割込許
可信号を転送するための第２の信号線とにより前記中央
処理装置と前記各入出力装置との間を共通に接続し、前
記中央処理装置は前記第１の信号線から前記割込要求信
号を検出した場合に前記割込処理が可能な状態にあると
きは、前記第２の信号線に前記割込許可信号を送出する
手段と、前記割込許可信号を送出している間に、前記共
通バスから前記中央処理装置に対する割込権の獲得を示
す信号を最初に受信したときにのみ肯定応答を送出する
手段とを備えると共に、前記入出力制御装置はそれぞれ
前記割込要求信号を前記第１の信号線を介して前記中央
処理装置に送出する手段と、前記割込要求信号を送出し
ている間に、前記第２の信号線から前記割込許可信号を
受信したときは、前記中央処理装置に対する前記割込権
を獲得するための信号を前記共通バスに送出する手段と
、前記割込権を獲得するための信号の送出に対して、前
記共通バスから肯定応答を受信したときにのみ、直配割
込要求信号の送出を停止して割込処理を開始させる手段
とを備えたものである。

（作用） 前記のように構成された優先順位制御方式によれば、前
記中央処理装置は前記各入出力制御装置からの前記割込
要求信号の受信に基づいて前述の動作シーケンスを開始
し、前記共通バスから前記割込権の獲得を示す信号を最
初に受信したときにのみ、その割込権の獲得を示す信号
を送出した入出力装置に対して肯定応答を送出するので
、複数の入出力制御装置から前記中央処理装置へ複数の
割込要求が同時に生起しても、一つの入出力装置のみに
前記割込権を与える優先順位制御が達成される。

（実施例） 実施例について図面を参照して説明する。第１図は、こ
の発明の第１の実施例の優先順位制御方式により構築さ
れたデータ処理装置のブロック図である。第１図におい
て、共通バス制御装置（ＢにＴ）１０　、中央処理装置
（ＣＰＵ）２０　、入出力制御装置（ＣＨａ、ＣＩ（ｂ
、ＣＨｃ）　３０ａ、３０ｂ及び３０ｃ（ここでは、説
明をを簡単にするために、３台の場合を示すが、２台以
上であればよい。）が共通バス４０を介して接続され、
一つのデータ処理システムが構成されている。

ここで、共通バス制御装置１０は、共通バス４０の使用
権についての制御を行なう機能を有する公知のものでよ
く、この発明の要旨に関係するものではないので、これ
以上の説明はしない。

共通バス４０は、以下で詳細に説明する第３図及び第４
図に示すように、各入出力制御装置３０ａ、３０ｂ、３
０ｃと共通バス制御装置１０との間をそれぞれ固有に接
続して共通バス４０の使用の要求を表わす共通バス使用
要求信号ＢＲＥＱを転送するための共通バス使用要求線
１０１と、各入出力制御装置３０ａ、３０ｂ、３０ｃと
共通バス制御装置１０との間をそれぞれ固有に接続して
共通バス４０の使用の許可を表わす共通バス使用許可信
号ＢＧＮＴを転送するための共通バス使用許可線１０２
と、”１”のときに割込獲得を示し、”０”のときに一
般通信を示す割込獲得信号ＣＴＬを転送するための通信
種別線４０１と、受信装置の番号を表わす受信装置番号
信号ＲＭＮＯを転送するための受信装置番号線４０２と
、“ｌ”のときに正常（肯定）応答を示し、”０“のと
きに異常応答を示す応答信号ＲＥＰＬＹを転送するため
の応答線４０３とを含む。

更に、共通バス４０は、ここでは発明の要旨に関係しな
いので図示していないが、送信装置の番号を表わす送信
装置番号信号を転送するための送信装置番号線、データ
信号を転送するためのデータ線、アドレス信号を転送す
るためのアドレス線、及びクロック信号を転送するため
のバス・クロック線も含むものとする。

中央処理装置２０、各入出カル制御装置３０ａ、３０ｂ
及び３０Ｃは、後者から前者へ割込要求信号ＩＮＴを転
送するための１本の割込要求信号線５０と、前者から後
者へ割込許可信号ＩＡＯを転送するための１本の割込許
可線６０とにより共通に接続されている。

第３図は、第１図に示した中央処理装置２０においてこ
の発明に関連する部分を詳細に示すブロック図である。

割込要求受信フリップ・フロップ（ＲＲＦＦ）　２０３
は、入力が入出力制御装置３０ａ、３０ｂ、３０ｃの割
込要求信号ＩＮＴを共通に転送する割込要求信号線５０
に接続され、出力がｃｐｕ制御部（ＣＰＵＣ）２０１に
割込要求受信信号ＩＲＲを転送する割込要求受信線２０
２に接続されている。

割込許可受信フリップ・フロップ（ＩＲＲＦＦ）　２０
５は入力がｃｐｕ制御部２０１からの割込許可信号ＩＡ
Ｓを転送する割込許可セット線２０４と、割込許可リセ
ット信号ＩＡＲを転送する割込許可リセット線２０５と
に接続され、出力が割込許可信号Ｉ＾０を転送する割込
許可線６０に接続されている。

受信装置番号比較器（ＭＮＭＣｌｌ）　２０８は、受信
装置番号信号ＲＭＮＯを転送する受信装置番号線４０２
と、自装置の番号を発生する自装置番号発生部２０７の
出力とに接続され、出力がＡＮＤ回路２０９及び２１０
の人力に接続されている。

ＡＮＤ回路２０９は３人力を有し、第１人力が割込許可
線６０に、第２人力が通信種別信号ＣＴＬを転送する通
信種別線４０１に、第３の入力が受信装置番号比較器２
０８の出力に接続され、出力が割込許可リセット線２０
５に接続されている。

ＡＮＤ回路２１０は、２人力を有し、第１人力が受信装
置番号比較器２０８の出力に接続され、ローレベルで活
性の第２人力が通信種別線４０１に接続され、出力がＯ
Ｒ回路２１１の入力に接続されている。

ＯＲ回路２１１の出力は応答信号ＲＥＦＬＹを転送する
応答線４０３に接続されている。

第４図は、第１図に示す入出力制御装置３０ａにおいて
、この発明に関連する部分のみを詳細に示すブロック図
である。なお、ここで、入出力制御装置３０ａ、３０ｂ
及び３０ｃは、いずれも同一の構成を有するので、入出
力制御装置３０ａについてのみを示す。

第４図において、割込要求送信フリップ・７０ツブ（Ｒ
５Ｆ）３０３は、セット入力（Ｓ）がチャネル制御部３
０１からの割込要求セット信号ＩＲ５を転送する割込要
求セット線３０２に接続され、リセット入力（Ｒ）がＡ
ＮＤ回路３０７の出力に接続され、出力が送信ドライバ
（ＤＲＶ）３１７及びＡＮＤ回路３０４に接続されてい
る。

ＡＮＤ回路３０４は、２人力を有し、第１人力が前述の
割込要求送信フリップ・フロップ３０３の出力に接続さ
れ、第２人力が割込許可信号を転送する割込許可線６０
に接続され、出力がＡＮＤ回路３０５及びＯＲ回路３１
０に接続されている。

ＡＮＤ回路３０５は３人力を有し、第１人力が前述のＡ
ＮＤ回路３０４の出力に接続され、否定入力である第２
の人力がチャネル制御部３０１からの一般通信要求信号
ＲＥＱを転送する一般通信要求線３０９に接続され、第
３人力がＡＮＤ回路３１１の出力に接続され、その出力
が割込許可受信フリップ・フロップ（ＩへＲＦＦ）　３
０６（７）　Ｄ人力と、送信トラ−１’　ハ（ＤＲＶ）
３１５の入力と、受信装置番号選択器（ＳＥＬ）３１４
の選択切換入力とに接続されている。

割込許可受信フリップ・フロップ３０６は、出力がＡＮ
Ｄ回路３０７に接続されている。ＡＮＤ回路３０７は２
人力を有し、第１人力が前述の割込許可受信フリップ・
フロップ３０６の出力に接続され、第２人力が応答信号
ＲＥＦＬＹを受信する応答線４０３に接続され、出力が
前述の割込許可受信線３０８に接続されている。

ＯＲ回路３１０は、入力が前述のようにＡＮＤ回路３０
４と、一般通信要求線３０９を介してチャネル制御部３
０１　とに接続され、出力が共通バス使用要求信号ＢＲ
ＥＱを転送する共通バス使用要求線１０１を介してＡＮ
Ｄ回路３１１に接続されている。

ＡＮＤ回路３１１は２人力を有し、第１人力が前述のＯ
Ｒ回路３】０の出力に接続され、第２人力がバス使用許
可信号ＢＧＮＴを転送する共通バス使用許可線１０２に
接続されており、出力が前述のＡＮＤ回路３０５ノ入力
と、送信ドラ−ｆ’　ハ（ＤＲＶ）３１５及び３１６　
（７）イネーブル人力に接続されている。

受信装置番号選択器（ＳＥＬ）３１４は、２人力を有し
、第１の人力が割り込み先の中央処理装置２０の装置番
号を表わす装置番号信号ＣＰＵＭＮＲを発生するための
割込先ＣＰ［Ｊ装置番号情報発生部３１２に接続され、
第２人力が一般通信の受信装置番号信号ＲＮＯを転送す
る受信装置番号線３１３を介してチャネル制御部３０１
に接続され、第３の入力である選択切換入力が前述のＡ
ＮＤ回路３０５の出力に接続される。受信装置番号選択
器３１４の出力は送信ドライバ３１６の入力に接続され
ている。

送信ドライバ（ＤＲＶ）：１１５は２人力を有し、前述
のＡＮＤ回路３０５の出力と、ＡＮＤ回路３１１の出力
とに接続され、出力が通信種別線４０１に接続されてい
る。送信ドライバ（ＤＲＶ）３１６は２人力を有し、前
述の受信装置番号選択器３１４の出力と、ＡＮＤ回路３
１１の出力とに接続され、受信装置番号信号ＲＭＮＯを
転送する受信装置番号線４０２に接続されている。送信
ドライバ３１７は、入力が前述の割込許可受信フリップ
・フロップ３０３の出力に接続され、出力が前述の割込
要求信号を転送する割込要求信号線５０に接続されてい
る。

以下、以上のような構成の動作を第３図、第４図、及び
第５図に示す入出力制御装置３０ａ、３０ｂ、３０ｃか
ら中央処理装置２０に対する割込動作のシーケンス図を
参照”して説明する。なお、ここでは、入出力制御装置
３０ａ、及び３０ｂがそれぞれ信号割込要求セット信号
ＩＲ５を発生したものとし、かつ第４図が入出力制御装
置３０ａを示すものとして説明する。

チャネル制御部３０１が割込要求を発生すると、割込要
求セット信号ＩＲ５がチャネル制御部３０１から割込要
求セット線３０２を介して割込許可受信フリップ・フロ
ップ３０３に入力され、これがセットされる。割込許可
受信フリップ・フロップ３０３はセットにより、送信ド
ライバ３１７及び割込要求信号線５０を介して、中央処
理装置２０に割込要求信号ＩＮＴを送出する。

割込要求線５０は、前述のようにワイヤード・オア形式
で各入出力制御装置３０ａ、及び３０ｂに接続されてい
るので、他の入出力制御装置３０ｂ及び３０ｃから同様
に生起した割込要求信号ＩＮＴを転送する。

このような割込要求信号ＩＮＴは、第３図に示す中央処
理装置２０の割込要求受信フリップ・フロップ２０３に
入力され、これをセットさせる。割込要求受信フリップ
・フロップ２０３の出力は、割込要求受信信号ＩＲＲと
して割込要求受信線２０２を介してＣＰＵ制御部２０１
に入力され、割込要求が通知される。これに対して、Ｃ
ＰＵ制御部２０１は割込処理が可能な状態であれば、又
はこの状態になると、割込許可セット線２０４を介して
割込許可信号ＩＡＳを送出して割込許可受信フリップ・
フロップ２０６をセットさせる。割込許可受信フリップ
・フロップ２０６の出力である割込許可信号ＩＡＯは、
割込許可線６０を介して共通バス４０に送出され、全て
の入出力制御装置３０ａ、３０ｂ、３０ｃに通知される
。

従って、各入出力制御装置３０ａ、３０ｂ及び３０ｃは
、割込許可線６０から割込許可信号ＩＡＯを受信し、前
述のようにそれぞれ割込要求信号ＩＮＴを送出している
ので、ＡＮＤ回路３０４が開き、ＯＲ回路３１Ｏから共
通バス使用要求線１０１を介して共通バス制御装置１０
に共通バス使用要求信号ＢＲＥＱがそれぞれ送出される
。

第１図に示す共通バス制御装置１０は、競合の調停処理
により最初に受信する入出力制御装置３ａの共通バス使
用要求信号ＢＲＥＱに応答して、入出力制御装置３０ａ
の共通バス使用許可線１０２にのみバス使用許可信号Ｂ
ＧＮＴを送出する。共通バス制御装置１０における競合
の調停処理はこの発明の要旨ではないので、その詳細な
説明についは省略する。

これにより、入出力制御装置３０ａは、共通バス使用許
可線１０２からバス使用許可信号ＢＧＮＴを受信するの
で、ＡＮＤ回路３１１及び３０５が開となり、割込許可
受信フリップ・フロップ３０６をセットさせて送信ドラ
イバ３１５及び３１６を駆動状態にする。

従って、送信ドライバ３１５は通信種別信号ＣＴＬを”
ｌ”の状態にして通信種別線４０１に送出し、一方受信
装置番号選択器３１４は割込先ｃｐｕ装置番号情報（Ｃ
：ＰＵＭＮＲ）３１２からの装置番号信号ＧＰＵＭＮＲ
を選択し、送信トライバ（ＤＲＶ）　３１６は受信装置
番号、１ｉＩ４０２に受信装置番号信号ＲＭＮＯを送出
する。

第３図に示す中央処理装置２０において、受信装置番号
比較器２０８は、受信装置番号線４０２からの受信装置
番号信号ＲＭＮＯと、自装置番号発生部２０７からの自
装置の番号情報信号ＭｔＪＲとが一致するのを検出し、
出力を”■”にする。この時点では、通信種別線４０１
の通信種別信号ＣＴＬが”ｌ”であり、かつ割込許可信
号ＩＡＯも割込許可線６０に送出中であるので、ＡＮＤ
回路２０９が開となり、割込許可受信フリップ・フロッ
プ２０６をリセットさせると共に、ＯＲ回路２１１及び
応答線４０３を介して”１”　（正常）の応答信号ＲＥ
ＦＬＹを送出する。割込許可受信フリップ・フロップ２
０６のリセットにより、割込許可信号ＩＡＯの送出が終
了となる。

割込許可受信フリップ・フロップ２０６がリセットされ
ると、割込許可信号ＩＡＯが送出されず、かつＡＮＤ回
路２０９も開とならないので、その後に通信種別信号Ｃ
ＴＬを受信しても応答線４０３には”Ｏ”（異常）の応
答信号ＲＥＰＬＹが送出される。

第４図に示す構成の入出力制御装置３０ａは、応答線４
０３を介してｌ”の応答信号ＲＥＰＬＹを受信すると、
ＡＮＤ回路３０７が開となり、割込許可リセット信号Ｉ
ＡＲがチャネル制御部３０１及び割込許可受信フリップ
・フロップ３０３に人力される。こわにより、割込許可
受信フリップ・７０ツブ３０３がリセットされるので、
割込要求信号ＩＮＴの送出が終了する。

チャネル制御部３０１は、割込許可リセット信号ＩへＲ
の受信により、割込権を獲得したとして、割込処理の情
報の転送（図示なし）を開始する。

一方、入出力制御装置３０ｂ及び３０ｃにおいては、応
答線４０３から受信する応答信号ＲＥＰＬＹが”０”で
あるので、割込要求受信フリップ・フロップ２０３がリ
セットされず、割込要求信号ＴＮＴの送出を継続する。

このように、入出力制御装置３０ａ、３０ｂ及び３０ｃ
から割込獲得を示す”■”の通信種別信号ＧＴＬを同時
に受信したときは、最初に割込要求信号ＩＮＴを送出し
た入出力制御装置３０ａに対してのみ正常受信を示す”
１”の応答信号ＲＥＰＬＹを送出することにより、入出
力制御装置３０ａのみが選択される。

なお、前述の動作において、チャネル制御部３０１から
一般通信要求線３０９を介して割込によらない一般通信
の一般通信要求信号ＲＥＱが出力されたときは、ＡＮＤ
回路３０５が開とならいないので、一般通信が優先され
、割込要求による動作は一般通信が終了するまで保留さ
れる。

（発明の効果） この発明は、以上詳細に説明したように構成されている
ので、複数の入出力装置から同時に割込要求信号が送出
されても、最初に割込要求信号を送出した入出力装置に
のみ割込許可信号が送出され、かつこのような優先順位
制御が中央処理装置に対する接続順位及びクロック信号
の伝搬遅延により規制されることなく実行することがで
き、またデータ処理システムの規模の変更等のために入
出力装置を活線状態で挿脱することが可能となるので、
優先順位制御された柔軟性のあるデータ処理システムを
構築することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の優先順位ルノ御方式の一実施例を示
すブロック図、第２図は従来の優先順位制御方式による
データ処理装置のブロック図、第３図は中央処理装置の
構造を示すブロック図、第４図は入出力制御装置の構造
を示すブロック図、第５図はこの発明の動作シーケンス
図である。 ２０・・・中央処理装置、 ３０ａ、３０ｂ、：］］Ｏｃ−入出力制御装置４０−・
・共通バス、　　　５０−・・割込要求線、６０−・・
割込許可線、 ２０３−・・割込要求受信フリップ・フロップ、２０６
−・・割込許可受信フリップ・７０ツブ、２０１−＜Ｐ
Ｕ制御部、 ２０９．２１０．３０４．３０５．３０７．３１１−Ａ
ＮＤ回路、２１１−ＯＲ回路、 ３０１−・・チャネル制御部、 ３０３・・・割込要求送信フリップ・フロップ、３０６
・・・割込許可受信フリップ・フロップ、３１５．３１
６．３１７−・・送信ドライバ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 中央処理装置に共通バスを介し共通に接続されている複
   数の入出力制御装置から前記中央処理装置へ複数の割込
   要求が同時に生起したときに、前記入出力装置のうちの
   一つに前記割込処理を許可するように制御する優先順位
   制御方式において、 前記入出力装置から前記中央処理装置へ前記割込要求を
   示す割込要求信号を転送するための第１の信号線と、前
   記中央処理装置から前記入出力装置へ前記割込要求の許
   可を示す割込許可信号を転送するための第２の信号線と
   により前記中央処理装置と前記各入出力装置との間を共
   通に接続し、前記中央処理装置は、 前記第１の信号線から前記割込要求信号を検出した場合
   に前記割込処理が可能な状態にあるときは、前記第２の
   信号線に前記割込許可信号を送出する手段と、 前記割込許可信号を送出している間に、前記共通バスか
   ら前記中央処理装置に対する割込権の獲得を示す信号を
   最初に受信したときにのみ肯定応答を送出する手段とを
   備えると共に、 前記入出力制御装置はそれぞれ前記割込要求信号を前記
   第１の信号線を介して前記中央処理装置に送出する手段
   と、 前記割込要求信号を送出している間に、前記第２の信号
   線から前記割込許可信号を受信したときは、前記中央処
   理装置に対する前記割込権を獲得するための信号を前記
   共通バスに送出する手段と、 前記割込権を獲得するための信号の送出に対して、前記
   共通バスから肯定応答を受信したときにのみ、前記割込
   要求信号の送出を停止して割込処理を開始させる手段と を備えていることを特徴とする優先順位制御方式。