JPH04182750A

JPH04182750A - データ処理装置

Info

Publication number: JPH04182750A
Application number: JP2312461A
Authority: JP
Inventors: Jiro Imamura; 今村　二郎
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-11-17
Filing date: 1990-11-17
Publication date: 1992-06-30

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］本発明は、データ処理装置に関し、特に、命令プロセッ
サと入出力処理装置、及び外部記憶装置と主記憶装置と
拡張記憶装置とを有するデータ処理装置において、主記
憶装置と拡張記憶装置の間あるいは外部記憶装置と拡張
記憶装置の間のデータ転送技術に関するものである。

［従来の技術］従来、主記憶袋ｆｆｉ（ＭＳ）と拡張記憶装置（ＥＳ）
間のデータ転送方式としては、例えば特開昭５８−９２
７６号公報に記載されているように、同期転送方式と非
同期転送方式がある。

同期転送方式は、同期命令によって指定されたＭＳアド
レス、ＥＳアドレスに従って、ＭＳ、ＥＳ間のデータ転
送を直ちに実行する。

これに対して非同期転送方式は、命令プロセッサ（ＩＰ
）が入出力命令を実行することによりチャネルプロセッ
サ（ＣＨＰ）を起動した後、チャネルプロセッサが、ｒ
Ｐとは独立に、チャネル・アドレス・ワード（ＣＡＷ）
からチャネルプログラムの先頭番地を知って、チャネル
プログラムを順に実行する。チャネルプログラムはチャ
ネル制御語（ＣＣＷ）を並べたものであり、ＣＣＷには
、リクエストの種類、ＭＳアドレス、ＥＳアドレスが記
述されてお番ハチャネルプロセッサはＣＣＷを連続して
解読、実行することにより、ＭＳ、ＥＳ間のデータ転送
を行う。このデータ転送は、ＩＰの入出力命令で指示さ
れた処理であるが、ＩＰの入出力命令終了後、ＩＰとは
同期をとらず、チャネルプロセッサにより独立して実行
されるため、非同期転送と呼ばれる。

第５図は、従来方式のＭＳとＥＳとの間のデータ転送を
行う非同期転送のＣＣＷの形式の一例を示す図である。

ここで、書込み準備ＣＣＷ、実行ＣＣＷの順にＣＣＷを
実行することにより、ＭＳからＥＳへのデータ転送を行
う。また、読出し準備ＣＣＷ、実行ＣＣＷの順にＣＣＷ
を実行することにより、ＥＳからＭＳへのデータ転送を
行う。

これらの書込み／読出し準備ＣＣＷ、実行ＣＣＷはコマ
ンドチエインされている。

次に、外部記憶装置（ＤＡ、ＳＤ）と拡張記憶装置（Ｅ
Ｓ）の間のデータ転送方式の従来技術について説明する
。

ＤＡＳＤからＥＳにデータ転送を行う方式には、従来、
ＤＡＳＤからＭＳ、ＭＳからＥＳへと２段階に分けて転
送する方式と、ＤＡＳＤ、ＭＳ、ＥＳと一回の処理で転
送する方式（三媒体転送）の二つがある。

ＤＡＳＤからＭＳ、ＭＳからＥＳへと２段階に分ける方
式は、ＤＡＳＤからＭＳへのデータ転送は通常の入出力
命令で行い、ＭＳからＥＳへのデータ転送は同期転送ま
たは非同期転送で行う。

ＤＡＳＤ、ＭＳ、ＥＳ間を一回の処理でデータ転送する
方式は、チャネルプロセッサによって非同期転送で行う
（例えば特開昭５８−９２７６号公報）。即ち、１回の
入出力命令によってチャネルを起動し、チャネルプログ
ラムを実行させると、コマンドチェーンによって、ＤＡ
ＳＤ、ＭＳ、ＥＳの順に連続してデータ転送を行う。こ
れを三媒体転送と称している。

なお、ＥＳからＤＡＳＤにデータ転送を行う場合は、デ
ータ転送方向が逆になるだけであり、考え方はまったく
同じである。

第６図（Ａ）は従来方式の三媒体転送（ＤＡＳＤ−ＭＳ
−ＥＳ）のチャネルプログラムのフローチャートを示す
図である。このように各ＣＣＷを順に実行することによ
り、ＤＡＳＤ　（ＤＩ　ＳＫ）。

ＭＳ、ＥＳ間のデータ転送を行う。第６図（Ｂ）はＥＳ
→ＭＳ→ＤＡＳＤの場合の同じ〈従来方式の三媒体転送
のチャネルプログラムのフローチャートである。

さらに、上記方式の他には、例えば特開昭６０−１４２
４５０号公報に記載のように、チャネルを介して、ＤＡ
ＳＤとＥＳ間のデータ転送を非同期で行うようにして、
ＤＡＳＤとＥＳ間をＭＳを経由せずに直接転送する方式
もある。

［発明が解決しようとする課題］上記従来技術において、ＤＡＳＤからＭＳ、ＭＳからＥ
Ｓへと、２段階に分けて転送する方式では、大容量のデ
ータ転送を行う場合、ＭＳ上に大きなワークエリアを必
要とする。すなわち、ＥＳ上に常駐するデータの種類ご
とに、ＭＳ上にワークエリアが必要でその合計は大きな
容量となる。

これに対し、３媒体転送によって、ＤＡＳＤからＭＳ、
ＭＳからＥＳへと一回の処理でデータ転送を行う方式は
、ＭＳ上のワークエリアは１Ｊｚさくで済むが、次のよ
うなケースが問題となる。

管理プログラムは、実行中のジョブが使用するデータの
管理を行っているが、データ処理中、必要とするデータ
がＭＳにない場合、ＥＳがらＭＳへデータを転送する。

しかし、目的とするデータがＥＳにもない場合、ＤＡＳ
Ｄ、ＭＳ、ＥＳ間のデータ転送を行う。この転送を３媒
体転送で行うと、時間がかかり、ＩＰ側の処理性能が低
下する。

このため、高速な処理を必要とするルーチンでは３媒体
転送は使えない。また、３媒体転送は、ＭＳ上のワーク
エリアは小さくて済むが、実際に使用できるケースは少
くない。

さらに、上記ＤＡＳＤからＭＳ、ＭＳからＥＳへの２段
階データ転送力式や、３媒体転送によるＤＡＳＤ、ＭＳ
、ＥＳ間の一回の処理でのデータ転送方式には、次のよ
うな本質的な問題がある。

即ち、ＥＳはＭＳ上に収容しきれないデータを置いてお
くエリアとして使用されるたけでなく、ＤＡＳＤに代わ
る高速アクセス可能なファイルとしても使用される。こ
の場合には、ＥＳ上に置いておく殆どのデータファイル
が必要に応じて、ＤＡＳＤからＭＳを経由してＥＳへ転
送されるので、ＭＳアクセス頻度が増大し、ＩＰの命令
処理によるＭＳアクセスと競合して、ＩＰ側の処理性能
を低下させる。

次に、従来のＤＡＳＤとＥＳ間をＭＳを経由せず直接転
送する方式は、ＤＡＳＤとＥＳ間（非同期転送）、ＭＳ
とＥＳ間（同期転送）のデータ転送で、とともにチャネ
ル装置を経由するため、ＭＳとＥＳ間（同期転送）のデ
ータ転送は、スループットが十分でないという問題があ
る。即ち、〜ＩＳ、ＥＳ間が離れると、データの受付可
能信号やデータの受付停止信号などの、転送に時間を取
られるため、必然的にスループットが低下し、同期転送
で高性能を必要とするシステムでは採用できない。

本発明の目的は、上述する従来技術の問題点を解決した
データ処理装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段］前記目的を達成するために、本発明は、命令プロセッサ
、主記憶装置、拡張記憶装置、外部記憶装置、これを制
御する入出力処理装置などからなるデータ処理装置にお
いて、入出力処理装置による外部記憶装置と拡張記憶装
置間のデータ転送（非同期転送）は、主記憶装置を経由
せず、直接行うようにし、命令プロセッサが実行する命
令によって開始する拡張記憶装置と主記憶装置間のデー
タ転送（同期転送）は、上記入出力処理装置を経由せず
に行うようにしたことである。

ハードウェア上は、外部記憶装置と拡張記憶装置の間に
、該外部記憶装置と拡張記憶装置間のデータ転送のため
の専用データバッファを設け、主記憶装置と拡張記憶装
置の間に、該主記憶装置と拡張記憶装置間のデータ転送
のための専用データバッファを設けたことを特徴とする
。

〔作　用］外部記憶装置と拡張記憶装置間の非同期データ転送の場
合、命令プロセッサからの起動命令によって入出力処理
装置へ起動がかけられる。これを受けて、入出力処理装
置内のチャネルプロセッサ（ＣＨＰ）は、外部記憶装置
と拡張記憶装置間のデータ転送を行うための制御情報（
ＣＣＷ）を主記憶装置からフェッチし、この制御情報に
よって、外部記憶装置からのデータのアクセス手順、拡
張記憶装置のアドレス、データ転送量を知り、主記憶装
置を経由せず、専用データバッファを介し、外部記憶装
置、拡張記憶装置間のデータ転送を行う。また、命令プ
ロセッサは、同期命令によって主記憶装置、拡張記憶装
置間のデータ転送を、入出力処理装置を経由せず、専用
データバッファを介して実行する。

〔実施例］以下、本発明の一実施例について図面により説明する。

第１図は、本発明の一実施例のデータ処理装置の要部を
示すブロック図である。第１図において、データ処理装
置は、命令プロセッサ（ＩＰ）１、記憶制御装置（ＳＣ
）２、主記憶装置（ＭＳ）３、拡張記憶装置（ＥＳ）４
、外部記憶装置としての磁気デイクス装置（ＤＩＳＫ）
５、及び、ＤＩＳＫ５を制御する入出力処理装置（ＩＯ
Ｐ）６を具備している。他に、各種外部記憶装置を接続
する別の入出力処理装置も具備しているが、第１図では
省略しである。磁気ディスク装置（ＤＩＳＫ）５は、や
はり第１図では省略しているが、磁気ディスク制御装置
とディスクユニットから成る。

ＩＰＩは、ＳＣ２を介し、同期命令により、ＥＳ４とＭ
Ｓ３の間のデータ転送を、ｌ０Ｐ６を経由せずに行う。

また、ＤＩＳＫ５とＥＳ４間のデ−タ転送を行う場合、
Ｉ　Ｐ　Ｉからの起動命令によってＩ　ＯＲ３へ起動が
かけられる。これにより、１０Ｐ６はＤ　Ｉ　Ｓ　Ｋ　
５とＥ　Ｓ　、４間のデータ転送を行うための制御情報
（ＣＣＷ）をＭＳ３からフェッチし、それを解読し実行
することによって、ＤＩ　ＳＫ５とＥＳＪ間のデータ転
送を、ＭＳ３を経由せずに、ＳＣ２を介して直接行う。

第２図は、ＭＳ３とＥＳ４との間のデータ転送を行う同
期命令の形式の一例を示す図である。第２図に示すよう
に、ＭＳ３とＥＳ４との間のデータ転送を行う転送命令
（同期命令）は、Ｍ　Ｓ　３からＥＳ４へのデータ転送
であるかまたはＥＳ４からＭＳ４へのデータ転送である
かを示す命令コード３１、主記憶アドレス３２、拡張記
憶アドレス３３、およびデータ転送量を指示する転送バ
イト数３４を含んだ構成となっている。この同期命令に
よるＭＳ３とＥＳ４間のデータ転送は後述する。

第３図（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明において、１０Ｐ６
を介してＤＡＳＤ　（ＤＩ　５Ｋ）５とＥＳ４間のデー
タ転送を非同期で行うチャルプログラムのフローチャー
トの一例であり、第３図（Ｃ）はそれの実行ＣＣＷの形
式の一例を示す図である。

第３図（Ａ）のようにＣＣＷを順に実行する二とによシ
バＭ　Ｓ　３を経由せず、ＤＩＳＫ５−Ｅ３４間のデー
タ転送を行う。また、第３図（Ｂ）のようにＣＣＷを順
に実行することにより、同じくＭＳ３を経由せず、Ｅ　
Ｓ　４−Ｄ　Ｉ　Ｓ　Ｋ　５間のデータ転送を行う。従
来方式の三媒体転送では、第６図（Ａ）、（Ｂ）に示す
ように、チャネルプログラムの構成が、通常の入出力処
理用のＣＣＷに、準備ＣＣＷと実行ＣＣＷを加えた構成
となっていたのに対しく１ｌｌｌ！；備ＣＣＷがＥＳア
ドレスを与え、実行ＣＣＷが、ＭＳアドレス、転送バイ
ト数を与えている）、本発明では、第３図（Ａ）、（Ｂ
）に示すように、チャネルプログラムの構成が、通常の
入出力処理用ＣＣＷに実行ＣＣＷ（ＥＳアドレス、転送
バイト数）だけを加えた構成となっている。

第４図は、第１図における主記憶制御装置（ＳＣ）２と
入出力処理袋［（ＴＯＰ）６の詳細図である。ＳＣ２は
、ＤＩ　ＳＫ５とＥ　Ｓ　１間のデータ転送のための専
用データバッファ１０２，１１５、及び〜ＩＳ３とＥＳ
４間のデータ転送のための専用データバッファ１２０，
１２３を備えている。ＴＯＰ６はチャネルプロセッサ（
ＣＨＰ）１００、ＤＩＳＫ制御回路１０３を備えている
。以下、第４図によって、ＤＩＳＫ５からＥＳ４へ、Ｍ
　Ｓ　３を経由せず、非同期にデータを転送する動作と
、ＥＳ４からＭＳ３へ同期命令でデータを転送する動作
を詳述する。

まずＤＩＳＫ５からＥＳ４へ１Ｍ５３を経由せず、非同
期にデータを転送する場合について説明する。

第３図（Ａ）に示すように、ＩＰＩは５ＳＣＨ（スター
トサブチャネル）命令によってｌ０Ｐ６内のＣＨＰｌｏ
ｏに起動をかける。これを受けて、ＣＨＰｌｏｏは、Ｍ
Ｓ３からＣＡＷをフェッチし、ＣＡＷでチャネルプログ
ラムの先頭アドレスを知り、これによりＭＳ３からＣＣ
Ｗを順にフェッチし、レジスタ１０１にあるいはレジス
タ＋０４に入力する。レジスタ１０１は実行ｃ　ＣＷ以
外の入出力処理用ＣＣＷを入力するレジスタであり、レ
ジスタ１０４は実行ＣＣＷを入力するレジスタである。

実行ＣＣＷ以外の入出力処理用ＣＣＷかフェッチされて
レジスタ１０１に入力されると、制御回路１０３は、そ
のＣＣＷを解読して、ＤＩＳＫ５とデータバッファ１０
２，１１５間のデータ転送を実行させる。いまの場合、
第３図（Ａ）に示すように、制御回路１０３は、シーク
ＣＣＷ、探索ＣＣＷ、読出しＣＣＷを順に実行すること
により、ＤＩＳＫ５の指定されたシリンダ、トラックか
ら、指定されたバイト数のデータをデータバッファ１０
２に入力する。続いて、実行ＣＣＷがフェッチされると
、ＣＨＰｌｏｏは、レジスタ１０４にこのＣＣＷを入力
した後、このＣＣＷのコマンド、ＥＳアドレス、転送バ
イト数（ページバウンダリ）を、セレクタ１０５，１０
６，１０７を経由して、レジスタ１０８，１０９，１１
．０に入力する。転送バイト数は４にバイトの整数倍で
ある。

ＳＣ２は、レジスタ１０８の出力をデコーダ１１１によ
ってデコードし、結果が書込み実行コマンドである場合
、データバッファ１０２からＥＳ４ヘセレクタ１１２を
経由して、データ転送を開始する。

ＥＳ４へはレジスタ１０９のＥＳアドレスで所定の転送
バイト数（例えば３２バイト）の書込みリクエストを発
行する。

リクエストが受付けられる毎に、レジスタ１０９には、
１リクエストによる転送バイト数だけ加算されたＥＳア
ドレスがセットされ、レジスタ１１０には、■リクエス
トによる転送バイト数だけ減算された残りの転送バイト
数がセットされる。

すなわち、レジスタ）０９の出力は、アドレス加算を行
う加算回路１１３に入力されており、ＥＳ４で転送デー
タの書込みリクエストが受付けられると、次の書込みリ
クエスト発行のために、加算回路１１３で書込みアドレ
スのアドレス加算を行い、更新された次アドレスがセレ
クタ１０６を通って再びレジスタ１０９にセットされる
。また、レジスタ１１０の出力は、転送バイト数を順次
に減算する減算回路１１４に入力されており、ＥＳ４で
書込みリクエストか受付けられると、次の書込みリクエ
スト発行のため、レジスタ１１０にセットされた転送バ
イｉ・数からデータ転送を行ったバイト数の減算を行っ
て、セレクタ１０７を通して再びレジスタにセットする
。

こうして、次々とＥＳ４の書込みリクエストが発行され
、ＥＳ４で受付けられ、レジスタ１１０の残り転送バイ
ト数がＯになると、ＤＩＳＫ５からＥＳ４へのデータ転
送を終了する。

なお、ＥＳ４からＤＩＳＫ５へ、非同期にデータ転送を
行う場合について簡単にふれておく。この場合のチャネ
ルプログラムは第３図（Ｂ）である。この場合、読出し
実行コマンドが最初に実行され、ＥＳ４からデータバッ
ファ１１５へのデータ転送を行う。ＥＳアドレスの加算
、残り転送バイト数の減算は前記と同様である。次に、
シークＣＣＷ、探索ＣＣＷ、書込みＣＣＷを順に実行す
ることにより、データバッファ１】５のデータをＤＩＳ
Ｋ５に書込む。

次に、ＥＳ４からＭＳ３へ、ＩＰＩより同期命令でデー
タを転送する場合について説明する。

同期命令によるＥＳ４．ＭＳ３間のデータ転送は、第２
図に示すフォーマットによって行われる。

まず、ＩＰＩのマイクロプログラム制御によって、命令
コード３１、ＭＳアドレス３２、ＥＳアドレス３３、転
送バイト数（ページバウンダリ）３４が、セレクタ１０
５，１１６，１０６及び１１７゜１０７を経由して、レ
ジスタ１０８，１１８，１０９及び１１９，１１０にセ
ットされる。ここで、レジスタ１１９，１１０には同じ
データ（転送バイト数）が初期セットされる。

ＳＣ２は、レジスタ１０８の出力をデコードし、ＥＳ４
からＭＳ３へのデータ転送命令を示している場合、ＥＳ
４．ＭＳ３間のデータ転送を開始する。

ＥＳ４へは、レジスタ１０９のＥＳアドレスを使用して
所定バイト数の読出しリクエストを発行する。１回リク
エストを発行し、それが受付けられ毎に、レジスタ＋０
９には加算回路１１３で加算されたＥＳアドレスがセッ
トされ、レジスタ１１０には減算回路１１４で減算され
た残り転送バイト数かセットされる。ＥＳ４から読み出
されたデータはデータバッファ１２０に入力する。

データバッファ１２０に所定のバイト数以上データが溜
ると、ＭＳ３ヘレシスタ１１８のＭＳ７ドレスを使用し
て所定の転送バイト数の書込みリクエストを発行する。

ＭＳ３へ１つのリクエストを発行し、それが受付けられ
る毎に、レジスタ１１８には、加算回路１２１で加算さ
れたＭＳアドレスがセットされ、レジスタ１１９には減
算回路１２２で減算された残り転送バイト数がセットさ
れる。

ＥＳ４からの読出しリクエストを次々と発行し、それが
受付けられ、レジスタ１１０の残り転送バイト数がＯに
なると、ＥＳ４からデータバッファ１２０への読出しを
終了する。同様に、レジスタ１１９の残り転送バイト数
がＯになると、序データバッファ１２０からＭＳ３への
書込みを終了すなお、Ｍ　Ｓ　３からＥＳ４へ、ＩＰＩ
により同期命令でデータ転送する場合は、データバッフ
ァ１２３を介してＭＳ３．ＥＳ４間のデータ転送を行う
。二の場合、データの流れは、前記の場合と逆になるが
、ＭＳアドレス、ＥＳアドレスの加算、ＭＳの残りの転
送バイト数、ＥＳの残り転送バイト数の減算は前記と同
様である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、外部記憶装置（ＤＡＳＤ）と拡張記憶
装置（ＥＳ）間のデータ転送を、主記憶装ｆｆｉ（ＭＳ
）を経由せずに行なえる上、同期命令で拡張記憶装置（
ＥＳ）と主記憶装置（ＭＳ）間のデータ転送も可能とな
るので、主記憶装置（ＭＳ）にデータ転送用のワークエ
リアを設ける必要がなく、主記憶を有効に利用できる。

また、拡張記憶装置（ＥＳ）を外部記憶装置（ＤＡＳＤ
）に代わる高速アクセス可能なファイルとして使用する
場合も、主記憶装置！　（ＭＳ）を経由せず、拡張記憶
装置と直接データ転送できるのて、命令プロセッサ（ｌ
Ｐ）の命令処理とｔ記憶アクセスが競合する二とがなく
、命令プロセ・ンサの性能を低下させることがない。

さらに、命令プロセッサの命令による拡張記憶装置（Ｅ
Ｓ）、主記憶装置（！ｖｌｓ）間のデータ転送は、入出
力処理装置（ＩＯＰ）を経由せずに同期命令で行うので
、性能低下がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は本発
明で使用する主記憶装置（ＭＳ）と拡張記憶装置（ＥＳ
）間の転送命令のフォーマット図、第３図（Ａ）、　　
ＣＢ）は本発明で使用するチャネルプログラムのフロー
チャート、第３図（Ｃ）は本発明で使用するチャネルコ
マンド語（ＣＣＷ）のフォーマット図、第４図は第１図
における主記憶制御装置（ＳＣ）と入出力処理装置（Ｉ
ＯＰ）の詳細図、第５図は従来方式の主記憶装置（ＭＳ
）と拡張記憶装置（ＥＳ）の非同期転送で使用するチャ
ネルコマンド語（ＣＣＷ）のフォーマ・ソト図、第６図
は従来方式の三媒体転送のチャネルプログラムのフロー
チャートである。 ■　・命令プロセッサ、　　２　・記憶制御装置、３・
・主記憶装置、　４−拡張記憶装置、５・磁気ディスク
装置、　６　人出カ処理装置、１００　　チャネルプロ
セッサ、１０２．１１５，１２０，１２３−データバッファ、　
　１０３　制御回路。を慟−−−一一―−−轡■−――早　畳−−−器ｂ□　
　　１−−□、−−−−内一一■―−＾榊、慟−―−−
■―−１第３図Ｊ、セ　　　　　　第３図（８゛寥え＝
し冬で第４図Ｉ漏ｃｃ′ＶＪ −イ丁ＣＣＷマ〉ド　　　　　　　　　へ゛イト数　爾Ｓ了ドレ又第
６図（Ａ）１）ＡＳＤ−１’ｌｓ→二ＳＥＳ　→前Ｓ→ｐへＳし

Claims

【特許請求の範囲】

（１）命令プロセッサ、主記憶装置、拡張記憶装置、外
部記憶装置、該外部記憶装置を制御する入出力処理装置
などから構成され、入出力処理装置は、命令プロセッサから起動され、外部
記憶装置と拡張記憶装置間のデータ転送を行うための制
御情報を主記憶装置からフェッチし、解読し、実行する
ことにより、外部記憶装置と拡張記憶装置との間で、主
記憶装置を経由せず、直接、データ転送を行い、命令プロセッサは転送命令によって、拡張記憶装置と主
記憶装置間のデータ転送を、入出力処理装置を経由せず
に行うことを特徴とするデータ処理装置。
（２）外部記憶装置と拡張記憶装置の間に、該外部記憶
装置と拡張記憶装置間のデータ転送のための専用データ
バッファを備え、主記憶装置と拡張記憶装置の間に、該主記憶装置と拡張
記憶装置間のデータ転送のための専用データバッファを
備えていることを特徴とする請求項（１）記載のデータ
処理装置。