JPH02228752A - 計算機の入出力制御方式 - 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、チャネル装置を用いてデータ入出力の処理
を行う計算機の入出力制御方式に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図は例えばオーム社刊「情報処理受験講座ハードウ
ェアの知識（第２版）」第１８１頁乃至第１９４頁に示
されたこの種の従来の計算機の入出力制御方式を説明す
るためのハードウェアの概念的構成を示す図である。同
図において、計算機本体（１）はチャネル装置（２）、
主記憶装置（３）　、ＣＰｔ＋（４）および入出力制御
装置（５）を含んで構成されており、このうち、入出力
装置（５）には、例えば、ラインプリンタ、磁気テープ
装置、磁気ディスク装置あるいはデータ通信用の通信制
御装置等の入出力装置（６）が接続されている。

また、第８図はチャネル装置（２）の内部構成の一実施
例を示すものであり、（３０）はチャネル装置（２）の
全体を制御するマイクロプロセッサ、　（３１）はマイ
クロプロセッサ（３０）がアクセスする記憶素子、（３
２）は記憶素子（３１）と主記憶装置（３）の間のデー
タ転送を行なうＯＨ＾コントローラ、（３３）は記憶素
子（３１）と入出力制御装置（５）の間のデータ転送を
行なう入出力制御装置用バスコントローラ、（３４）は
マイクロプロセッサ（３０）〜入出力制御装置用バスコ
ントローラ（３３）の各要素間の信号伝達を実現するロ
ーカルバスである。さらに、（３５）はチャネル装置（
２）、主記憶装置（３）　、　ＣＰＵ　（４）間の信号
伝達を実現するシステムバス、（３６）はチャネル装置
（２）と入出力制御装置（５）の間の信号伝達を実現す
る入出力制御装置用バスである。なお、記憶素子（３１
）の中には、マイクロプロセッサ（３０）がチャネル装
置（２）を制御するためのプログラムが格納されている
。このプログラムは計算機の入出力制御方式の木質に関
わるものである。

ここで、主記憶装置（３）上には、プログラム中の１命
令としてＣＰＬＩ　（３）に入出力を命令する入出力命
令（７）と、入出力データエリア（８）と、この入出力
データエリアのアドレス、入出力データの長さおよび入
出力動作の詳細を示すコマンドコード（例えば、入出力
動作が人力か出力かを示す）を含むＣＣＷ（チャネルコ
マンドワード）（９）と、固定アドレスに存在しＣＣＷ
　（９）のアドレスを含むＣＡＷ　（チャネルアドレス
ワード）　（１０）とが用意されている。

次に動作について説明する。ＣＰＵ　（４）がチャネル
装置（２）に対して入出力命令としての５ＴＡＲＴＩ１
０命令（１１）を出す。この５ＴＡＲＴ　Ｉ１０命令に
はどのチャネルを通じてどの入出力装置を動作させたい
かが示されている。もし、そのチャネルと入出力装置が
おいておれば、この命令が受は付けられ、チャネル装置
（２）はＣＡＷ（１０）のフェッチ動作（１２）を行っ
てＣＣＷ　（９）の位置を知る。続いて、チャネル装置
（２）はＣＣＶ　（９）のフェッチ動作（１３）を行っ
てその内容、すなわち、コマンドコードを解析した後、
入出力制御装置（５）に対して入出力の指示（１４）を
与える。ＣＡＮ　（１０）　、ＣＣＷ　（９）のフェッ
チ動作は第８図に示したチャネル装置（２）内のＤＭＡ
コントローラ（３２）を用い、記憶装置（３）よりシス
テムバス（３５）を通じて記憶素子（３１）に転送する
動作である。これ以降、チャネル装置（２）は入出力制
御装置（５）と一体となってデータ転送（１５）を行う
。すなわち、入力の場合には入出力装置（６）から主記
憶装置（３）内の入出力データエリア（８）へデータを
転送し、出力の場合には逆方向にデータを転送する。そ
して、入出力動作を終了すると、チャネル装置（２）は
ｃｐｕ　（４）　に対して入出力動作の終了を割り込み
信号（１６）に、より通知する。割り込み信号（１６）
はシステムバス（３５）を通じて伝達される。以上の動
作はマイクロプロセッサ（３０）により制御され、その
動作を実現するプログラムのフローチャートは第５図（
＾）の通りである。また、このフローチャートのステッ
プ１５における「データ転送」に対するフローチャート
は第５図（Ｂ）の通りである。

第４図は主記憶装置（３）の入出力データエリア（８）
　、　ＣＣＷ　（９）およびＣＡＷ（１０）の詳細な構
成を示す図である。ここで、ＣＡＷ（１０）にはＣＣＷ
　（９）のアドレスが入っており、ＣＣＷ　（９）には
入出力のコマンドコード、データエリアの先頭アドレス
、入出力のデータ長が入っている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の入出力制御方式は以上のように構成されていたの
で以下のような課題を有していた。この課題を第５図に
基づいて説明すると、入出力装置（６）を磁気ディスク
装置（以降、ディスクと略す）とし、あるアプリケーシ
ョンプログラム（以降、アプリケーションと略す）がデ
ィスクにデータを入出力する。例えば、アプリケーショ
ン（２１）がある長さのデータをディスクに出力しよう
とした場合、ディスクに対してそのデータのみをチャネ
ル装置（２）を通じて出力すればよいのではなく、出力
するデータ（２５）の属性情報（２４）も合わせてチャ
ネル装置を通じて出力する必要すかある。

この属性情報には、そのデータの長さや、そのデータが
格納されるファイル名（ディスク内の論理的アドレス）
等が含まれる。このような属性情報の管理は、通常アプ
リケーション（２１）が行なうことはなく、ＣＰＩＩ　
（４）を全体的に制御するオペレーティングシステム（
２６）に組み込まれた人出カル−チン（２３）が行なう
。また、ＣＣＷ、ＣＡＷの設定も入出カル−チン（２３
）が行なう。アプリケーション（２１）は単に出力する
データエリアのアドレスと出力ファイル名を用意して、
入出カル−チン（２３）をコールするのみである。この
時入出力ルーチン（２３）は、まず属性情報（２４）を
設定するためのエリアとそのエリアの内容を出力するＣ
ＣＷのためのエリアを確保し、それぞれ必要な情報を設
定する。

次に、アプリケーション（２１）の出力データのための
ＣＣＷを確保し、同じく必要な情報を設定する。この場
合、ＣＣＷは出力データ用（９）、属性情報用（９°）
の２つが用意されることになる。１回の出力動作で２つ
のＣＣＷが必要な理由は、一つのＣＣＷで入出力できる
データは主記憶装置（３）上の連続したエリアに存在し
なければならないが、通常の出力動作ではアプリケーシ
ョンと入出カル−チンの２箇所で個別にエリアを確保し
て出力すべきデータを格納するため、連続した１つのエ
リアに出力すべ社２種類のデータを格納できないことに
よる。これら２つのＣＣＶ　（９）、（９°）はデータ
チエインと呼ばれる方法で連結され、上述した出力動作
におけるＣＣＷに対する動作を属性情報、出力データを
それぞれのＣＣＷに対して施すことにより、それぞれの
ＣＣＷに関するデータエリアの内容（属性情報と出力デ
ータ）が連続的に出力される。

ところで、上述した出力動作において入出カル−チンが
用意するＣＣＷを１つにすることは可能であり、次の２
つの方法が挙げられる。

■アプリケーション（２１）が出力データ用のエリアを
用意する時に、属性情報（２４）を設定するためのスペ
ースをそのエリアの中に予め確保する方法。

■人出カルーチン（２３）において、アプリケーション
（２１）の出力データと属性情報を連続的に設定可能な
エリアを確保し、その中にアプリケーション（２１）の
出力データをコピーする方法。

■については、アプリケーション（２１）が入出力装置
の仕様に依存することになるため、入出力装置（６）の
仕様が変更された場合（入出力装置は計算機の周辺装置
であるため、その仕様変更や他の装置への置き換えは十
分に想定される。）、入出カル−チン（２３）だけでな
くアプリケーション（２１）の変更も必要となることが
あり、プログラムの保守性という点が課題である。

■については、出力データのコピー処理が他の方法に比
ベオーバーヘッドになるという点が課題である。従って
チャネル装置を用いた場合の従来のデータ出力方法は、
最初に述べた２つのＣＣＷを用意する方法が最善である
。

しかして、チャネル装置を用いた従来にあっては、アプ
リケーションがデータを１回出力する毎に、入出カル−
チンは２つのＣＣＷを用意する必要があるためＣＣＷの
管理を煩雑にするという課題があり、さらにチャネル装
置はＣＣＷを２回フェッチおよび解析しなければならず
、処理速度の点でも課題があった。このような課題は、
上述のディスク装置以外の一般の入出力装置へ出力する
場合についてもあてはまる。また、一般の入出力装置の
入力動作についても同様の課題が存在することは容易に
類推できる。

この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、ＣＣＷの管理を容易化すると共に、処理速度を
向上させることのできる計算機の入出力制御方式を提供
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る計算機の入出力制御方式は、ＣＣＷ領域
に入出力データの属性情報（アプリケーションの入出力
を制御するためのデータ全般）を入出力するための拡張
データエリアを設け、チャネル装置が１つのＣＣＷに基
づいて入出力データエリア（すなわち、アプリケーショ
ンが入出力するデータのためのエリア）の入出力に先立
ち、まず拡張データエリアの入出力を行い、その直後に
入出力データエリアの入出力を行うようにしたものであ
る。

〔作用〕

この発明においては、１つのＣＣＷに基づいて記憶装置
の２箇所のデータを読出して入出力装置に送ったり、入
出力装置のデータを２つに分割して記憶装置の２つの箇
所に書込むことが可能となり、これによってＣＣＷの管
理の容易化および処理速度の向上が図られる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を実施するための計算機の
ハードウェアの概念的構成を示す図であり、図中、第４
図と同一の符号を付したものはそれぞれ同一の要素を示
す。そして、第４図に示したＣＣＷ　（９）の代わりに
入出力データの属性情報を入出力するための拡張データ
エリアを有する拡張Ｃｆｌ：Ｗ　（９°）を設けた点が
第４図と異っている。第３図はこの拡張ＣＣＷの詳細な
構成を示し、拡張データエリアを備えると共に、その長
さ情報が付加されている。チャネル装置（２）の内部構
成は、従来の入出力制御方式のチャネル装置の内部構成
の一実施例を示す第８図と同様の構成を持つ。

次に動作について説明する。　５ＴＡＲＴ　Ｉ１０命令
（１１）によって動作を始めたチャネル装置（２）は、
まずＣＡＮ　（１０）をフェッチして拡張ｆ；ＣＷ　（
９’）の位置を知り、ざらにＣＣＷ（９°）をフェッチ
する。ＣＡＮ（１０）、拡張ＣＣＷ（９’）のフェッチ
動作は、従来の入出力制御方式と同様にＤＭＡコントロ
ーラ（３２）を用いて行なわれる。そして、チャネル装
置（２）は拡張ＣＣＷ　（９’）のコマンドコードを解
析して入出力制御装置（５）に指示を与え、さらに、入
出力制御装置（５）と一体となって、入出力装置（６）
と、拡張ＣＣＶ　（９°）中の拡張データエリアのデー
タ転送（１５−１＞および入出力データエリア（８）と
の間のデータ転送（１５−２）を実行し、その動作の終
了を割込み信号（１６）によりシステムバス（３５）を
通じてｃｐｕ　（４）に通知する。この場合、拡張ＣＣ
Ｗ　（９’）中の拡張データエリアはアプリケーション
の入出力データのための属性情報あるいは制御情報を設
定するために用いる。以上の動作は、従来のチャネル装
置と同様にマイクロプロセッサ（３０）により制御され
、その動作を実現するプログラムのフローチャートは第
２図（Ａ）の通りである。

また、このフローチャートのステップ１５−１　、ステ
ップ１５−２の処理内容に対するフローチャートはそれ
ぞれ第２図（Ｂ）、第２図（Ｃ）の通りである。

〔発明の効果〕

以上の説明によって明らかなように、この発明によれば
、チャネル装置は１回の入出力動作において拡張ＣＣＷ
中の拡張データエリアおよび入出力データエリアの両方
のデータ転送を行うため、アプリケーション入出力デー
タを１回入出力するために必要なＣＣＷを１つにするこ
とができ、これによってｃｃｔｙの管理の容易化および
処理速度の向上が図られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を実施するための計算機の
ハードウェアの概念図、第２図（Ａ）はマイクロプロセ
ッサのプログラムフローチャート、第２図（Ｂ）は第２
図（Ａ）記載のステップ（１５−１）の詳細フローチャ
ート、第２図（Ｃ）　　は第２図（＾）記載のステップ
（１５−２）の詳細フローチャート、第３図はこの計算
機の主要素の詳細な構成を説明するための説明図、第４
図は従来の入出力制御方法を採用した計算機のハードウ
ェアの概念図、第５図（＾）（Ｂ）はマイクロプロセッ
サのプログラムフローチャート、第６図および第７図は
この計算機の主要素の詳細な構成を説明するための説明
図、第８図は従来のチャネル装置の内部構成図である。 （１）・・・計算機本体、 （２）・・・チャネル装置、 （３）・・・主記憶装置、 （４）　　・・・ＣＰＵ　　。 （５）・・・入出力制御装置、 （８）・・・入出力装置、 （７）・・・入出力命令、 （８）・・・入出力データエリア、 （９゛）・・・拡張ＣＣＷ、 （１０）・・・（：ＡＷ　。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 記憶装置と入出力装置との間で情報を入出力するチャネ
   ル装置が、前記記憶装置に記憶されたチャネルコマンド
   語を読取って動作する計算機の計算機の入出力制御方式
   において、前記記憶装置のチャネルコマンド語領域に入
   出力データの属性情報を入出力するための拡張データエ
   リアを設け、前記チャネル装置が１つのチャネルコマン
   ド語に基づき前記拡張データエリアの情報の入出力と入
   出力データエリアのデータの入出力とを行うことを特徴
   とする計算機の入出力制御方式。