JPS5943456A - 情報処理装置 - Google Patents

情報処理装置

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JPS5943456A
JPS5943456A JP15313482A JP15313482A JPS5943456A JP S5943456 A JPS5943456 A JP S5943456A JP 15313482 A JP15313482 A JP 15313482A JP 15313482 A JP15313482 A JP 15313482A JP S5943456 A JPS5943456 A JP S5943456A
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JP
Japan
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data
disk
memory
cpu
processing
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JP15313482A
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English (en)
Inventor
Kaoru Konno
紺野 薫
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units

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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】 本発明は情報処理装置に関し、特にフレキシブルディス
クメモリ装置、ハードディスクメモリ装置、光デイスク
メモリ装置等機械的な駆動部を有するメモリ装置を備え
る情報処理装置に関する。
フレキシブルディスクメモリ装置、ハードディスクメモ
リ装置光デイスクメモリ装置等は、大容量のデータ記憶
ができ、しかもランタムアクセスができるので、情報処
理装置すなわちコンピュータに、外部メモリ装置として
用いられる。
この種のメモリ装置は、大容量の記憶ができる反面、機
械的動作を伴うのでアクセス速度が遅い。
たとえばフレキシブルディスク装置においては、アクセ
ス時間は、磁気ヘッド位置とディスクの周方向の位置ず
なわちトラック位置を位置決めするために必要な1−ラ
ック移動時間、ディスクの所定位置(セクタ)がヘッド
位置まで回転して達するの必要な回転待ち時間、磁気ヘ
ッド位置が安定するまでに必要なセトリング時間、およ
び磁気ヘッドをディスク面に完全に接触させるまでに必
要なヘッドロード時間で定まり、最低でも数十ミリ秒は
必要である。書込み動作の場合には、書込み後の読出し
チェックが必要なので更に]−50m5程度余分に時間
かかかる。
データの−F込47ノ、および読出し動作はディスクの
回転に同期し、で行なう必要があるので、処理装置本体
とディスクメモリ装置とをインターフェースを介して直
接It、Mtする場合シコ−は、ディスク装置の機械動
イ1°を優先させて、ディスク装置が所定位置に位首決
めされたIE、、ただちに処理装置は他の処理をやめて
ディスク読み書き動作を行なわなければならない。この
データ読み書きのためのデータ転送は、一般にはI) 
MΔ(ダイレフ1−メモリアクセス)方式により行なう
。つまり、処理装置がバスのイ土用権をDMAコン1ヘ
ローラに渡して、IT) M A田ントローラが処理装
置のメモリとディスクからのデータとのやりとりを処理
装置を介さずに制御する。したがってこのDMAの期間
中は、他に優先度の高い処理の要求がある場合でも、処
理装置がイーの処理を行なうことはできない。
・そ−こて、処理装置の負担を軽減させて処理効率を高
めるために、ディスク装置に処理装置から独立した制御
装置を設け、その制御装置にも半導体メモリを備えて、
ディスク装置の)I!′、導体メモリと処理装置の半導
体メモリ装置、ならびにディスク装置の半導体メモリと
ディスクとの間でそれぞれデータ転送を行なうことが提
案されている。これによれば、たとえば読出しにおいて
は、処理装置はディスクの制御装置に指令をlj、えて
おき、所定のジョブを終了したところで(ジョブとジョ
ブとの間で)、制御装置にデータがあるかどうかをみて
もしあればそれを処理装置自身のメモリに転送する。つ
まり、常に処理装置が主体であるため、処理装置とディ
スクとの間のデータ転送は、処理装置の都合に合わせて
、優先度の高い処理の県木がないときに行ないうる。デ
ータ転送の途中でその処理よりも優先度の高い処理の要
求がある場合には、そのデータ転送を中断して他の処理
を行ないうる。
しかしながら上記の方式を採用する場合であっても、た
とえば、ディスクの制御装置がデーrスクどの間でデー
タ転送をしている時には、処理装置がその制御装置との
間でデータ転送をすることができない。つまり、処理装
置がディスクアクセスの頻度の高いジョブを実行する時
にアクセスの間隔がディスクアクセス時間よりも短くな
ると、やはり制御装置とディスクとの間のデータ転送が
終わるのを待たなければならない。
本発明は、更に主処理装置が非固体メモリ手段の動作に
左右されず効率の高い処理を行ないうる情報処理装置を
提供することを第1の目的とし、各部のデータ転送速度
を任意に調整しうる情報処理装置を提供することを第2
の目的とする。
上記の目的を達成するために本発明においては、メイン
メモリを有する主処理装置すなわち第1の制御手段と、
半導体メモリを有する第2の制御手段と、半導体メモリ
を有しディスク等非固体メモリ手段とデータ転送を行な
う第3の制御手段を備えて、第2の制御手段および第3
の制御手段を介して、第1の制御手段と非固体メモリ装
置との間でデータ転送を行なう。これによれば、たとえ
ば第3の制御手段が非固体メモリ手段をアクセス中であ
る場合でも、第1の制御手段は、第2の制御手段に対し
てデータのやりとりをすることができるから、第3の制
御手段のデータ転送の終了まで待つことなく、効率よく
処理を行ないうる。
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第
1図に、実施例の装置の全体の概略ブロック構成を示す
。第1図を参照して説明する。第1の制御手段は主処理
装置CPUIである。主処理装置CPUIは、第1の半
導体メモリすなわち1:。
記憶装置RAM1を備えている。第2の制御手段ぽ中間
制御装置CPU2であり、CI) U 2は第2の半導
体メモリRAM2を備えている。中間制御装置CPU2
と主処理装置CI) U 1は多数の信号ラインで接続
してあり、CPU2の割り込み入力端にCPUIからの
割り込み要求信号I N ’「R1が印加される。CP
U2はI N T Rlに応答してINTAlを出力す
る。第3の制御手段はマイクロコンピュータCPU3で
あり、CP U 3は、内部にDMAコントローラDM
Δ1.半導体メモリ装置RAM3等を備えている。マイ
クロコンピュータCPU3と中間制御装置CP U 2
は、多数の信号ラインで接続してあり、マイクロコンピ
ュータ(: P LJ 3の割り込み要求入力端に、C
P tJ 2からの信号+ 1”、I TR2が印加さ
れる。CPU3はIN ’FT< 、21.こ応答して
TNTA2を発生する。マイクロコンビコー−−夕C;
 P U 3はティスフ制御ユニツI−に含まれており
、このユニットには他にディスク、インター )上−ス
I” D Cおよびフレキシブルディスク装置FDDが
備わっている。
第2図に、第1図の主処理装置CP U 1の概略ブロ
ック構成を示す。第2図を参照して説明する。
CP T、J +のシステ11バスには、中央処理装置
、主記憶装置■くへMl、タイマ、ROM、通信制御装
置および丁10インターフェースを接続しである。
I10インターフェースの一方のラインには、CRT表
示ユニット、キーボード二二ツi〜、プリンタユニッ1
−等を接続しである。I10インターフェースのもう一
方のラインは、中間制御装置に接続してあり、]:、処
理装置CP U 1は、このラインを介してR,A M
 ]と中間制御装置CPU2のメモリr(ΔM2との間
でデータのやりとりを行なう。
第3図り2.:、第1図の中間制御装置CP L、J 
2の描成殻示ず。第3図を参照して説明する。この実施
例では、中間制御装置はインテル社のマイクOブロセッ
ーリ”ユニツh 8085 A、、 RAM・■10・
タイ′マ/カウンタコニット8 ]、 56 、 RO
M・■10ユニソI”8355.RAMユニツh 81
85等で構成しである。マイクロプロセッサ、″′J−
ニツ1−8085の割り込み制御ライン および815
6の入出力ボートを前記の主処理装置CP T、J 1
. &:接続しである。8355の入出カポ−1〜はデ
ィスク制御装置に接続しである。
第4a図および第4b図に、ディスク制御装置の構成を
示す。まず第4a図を参照して、マイクロコンピュータ
CP U 3を説明する。CP U 3 ハ、インテル
社製の、マイクロプロセッサユニツ1−8085、DM
AコンI−ローラコ、ニツ1〜8257(DMA3)、
RAMメモリュニツ1へ2114(RAM3)、R,O
MメモリュニノI−2708。
双方向バスドライバ8226等で構成しである。
一系統の双方向バスドライバ8226の入出カラインと
、8085の割り込み信号ラインは、前記中間制御装置
CPU2に接続してあり、もう一系統の双方向ハストラ
イバ8226の入出カライン。
8257からのD M A制御ライン等はフレキシブル
ライスク〜rンターフェースF i) Cに接続しであ
る。
第41)図を参照してディスクインターフェースFI−
)<=、 、フレキシブルディスク装置FDD等を説明
する。この実施例ではF D Dにワイ・イー・データ
社製の¥ D 274を使用している。YD274は、
5.25インチ両而面密度のフレキシブルディスクドラ
イブである。これは、内部に磁気記憶媒体(ディスタ)
奈装着し、ディスクを等速く300.1−< F’ M
 )で回転させ、ステッピングモータ、リートスクリコ
ー等でなる1〜ラック位置決め機構で磁気ヘッドをディ
スクの所定1−ラックに位置決めし、磁気ヘッドをディ
スクに押し当てて、ディスクの回転に応じた所定のタイ
ミングで、データの書き込みおよび読み出しを行なうよ
うになっている。フレキシブルディスク装置FDDの制
御信号を生成しデータの書込みおよび読み出しを行なう
のがディスクインターフェースF I) Cである。こ
の実施例ではF D Cにウェスタンデジタル社製のF
 D 1791を用いている。F L)(″、は、Cl
) Uインターフェース、コン1−ローラ/フォーマツ
タ部。
FDDインターフェース等で構成されている。コン1ヘ
ローラ/フオーマツタ部がディスク」二のデータのフ1
)−−マットを制御する。FlつCからの書込みデータ
は直接フレキシブルディスク装置に印加され、I” D
 Dからの読出しデータはV’ F Oデータセパレー
タを介してFDCに印加される。これらの書込みデータ
および読出しデータはシリアルデータであり、FDCの
内部でパラレル−シリアル変換される。
第4a図および第4b図を参照して説明する。フレキシ
ブルディスク装置F D Dに対する各々のデータの書
込みおよび読出しの際には、ディスクの回転に同期して
、F D CとマイクロコンビコータCPU3との間で
順次とデータを転送する必要かあるが、このデータ転送
速度が比較的速いため、マイクロプロセッサ8085の
ソフi−ウェアではデータ転送の処理ができない。そこ
で、マイクロコンビコータCPU3 (RAM3)とF
 D Cの間でデータ転送をする場合には、D M A
コントローラと3257か制御を行なう。
予め、マイクロプロセッサ8085がDMAコン(・ロ
ーラ8257に対して、イニシャライス、モー ドセソ
1−、ア1−レス設定等の処理をしておくと、たとえば
データ読出しの際には、FDDの磁気ヘラ1−かディス
クの所定位置に達すると、FDCは磁気・\)1へから
1涜出し7た信号を、デ゛−夕の「0」。
「1」に判別し、そのシリアルデータを8ビツトのパラ
レルデータに変換して、DALO〜D A T−7(−
出力オるとども1;、D M Aの要求を8257に吊
す。II) M△コン(−ローラ8257は、この要求
を受1−Jるどマ・rりロブロセノサ8085に対して
7j、−ル1−要求を出す。マイクロプロセッサは、ホ
ールI−要求を受けると動作を停止しシステムバスの使
用権をl−)M Aコン1〜ローラ8257に渡ず。
この後所定数のデータ転送を終了するまで、DM7Nコ
ン1−ローラ8257からアドレス信号および読出し、
書き込み制御信号が出され、これらの信号に応じて、F
 D Cからの8ヒッ1−データは順次とRAMメモリ
21j4の所定アドレスに書込まれる。この処理が終了
すると、丙びマイクロプロセッサ8085がシステムバ
スの使用楕;を握りUノ作を開始する。
第5図に、マイクロコンピュータCI]tJ 3のマイ
クI」ブロセソサユニソh 8085の動作の(概略を
示す。第5図を参照して説明する。
まず初期設定を行なう。すなわち、出カポ−1−を初期
状態に七ッ1−シ、ディスク制御ユニy h FDCお
よびDMA制御ユニノh 8257をイニシャライズし
、バッファメモリ (R11M 3 )をクリアする。
命令レジスタの内容を読取る。内容かクリアさ扛でいる
ときは、割込処理によって命令レジスタに命令が書込ま
れるまで待つ。
D MA制゛御ユニット8257  (DMA:□3)
に所定のデータをセン1−する。すなわち、71ヘレス
レシスタにメモリハソファの先頭アドレスを書込み、タ
ーミナルカラン1−レジスタに転送データ数を書込み、
モー1ヘセ、ノ1へレジスタに所定のデータを書込む1
.これでl)MΔ制御ユニツl−8257にD1114
A 11 ’/ ニスl−(+) RQ 2 )かある
と、8257がセン)−された所定の動作を開始する。
命令レジスタの内容に応じ℃、リードコマンド又1.l
−ライ1−二1マントをティスフ制御ユニソl−I” 
1.)にの二jマン1くレジ゛スタにロードする。これ
により■?D CはT3 U S Yになり、ディスク
の回転に応じた所定のタイミングでデータリクニス1〜
(D RQ )を8257に出力する。
こわ、により8257  (DMA3)が動作を開始し
、マ(タロブロセソザユニット8085にボールド状態
T、ス1へl−I R,Qを出力する。8085はこれ
によりボールド状態になり、システムバスをハイインビ
ータ゛ンスにするとともに8257に対してホール1ヘ
アタノリソジトI 1. i二) Aを出力する。これ
でマ・rりロコンピコータCP U 3はlDMAモー
ドとなり、8257がシステムバスに所定のアドレスデ
ータおよび制御信号(IOR,IOW、 MEMR,M
EMW等)を出力し、これによってF I’l Cとバ
ッファメモリRA M 3との間でテ=−タ転送か行な
われる。
転送を終YするとB U S Y状態か解除さ、11.
るのでステータスレジスタをチェックしてエラーの有無
を調べる。
命令レジスタの処理終了フラグをセン1−する。
CF’ U 2とCI) U 3とのデータの転送時に
は、CP U 3のマイクロプロセッサ8085は割込
み処理を実行する。つまりCP T、J 2からI N
 T R2がくると、次の処理を実行する。
CI) TJ 2が出力する命令を読取り、その命命の
種類に応じて、その命令または予めCP TJ 3のレ
ジスタにセンI−されている命令データをロートする。
CI) U 2からの命令かデータ書込み命令であれば
、CI) U 2から次に出力されるデータを順次とC
F−’ tJ 3のメモリRA、 M 3に転送する。
命令がデータ読出しの場合(、とは、命令レジスタに処
理終了フラグが立っているかどうかをグエノクすること
により、所定の読出しデータがRAMB内にあるかどう
か調へる。RAM3に所定のデータが無ければ、CI)
U 2に対して「データ無し」を出力する。初めて読出
し命令が出されるときには、C1) IJ 3はその命
令に対するディスクデータ読出(ノイ七行なっていない
ので、「データ無し」を出力して一担メイン処理に戻っ
てディスクデータ続出し処理を行なう。王の命令に対す
るデータ読出しが完了しr、RAM3に対応するデータ
が存在するときには、そのデータをCPU2に転送する
。そし7てその命令を格納した(: p IJ 3のレ
ジスタの内容をクリアする。
第6図に、中間制御装置CI−’ U 2のマイクロブ
「1セノザユニソ(・8085の概略動作を示す。第6
図を参照しで説明する。
ます初期設定を行なう。すなわち、出力ボートを初期状
態にセラ1−シ・、バソ二ノアメモリRA M 2(8
185)をクリアする。
命令レジスタの内容を読取る。内容がクリアされている
ときには、割込み処理によって命令レジスタに命令が書
込まれるまで待つ。
CPU3に割込み要求信号I N ’I川く2を出力す
る。マイクロコンピュータc I−)u 3は、D M
AモードでなければI NTR2を受けると直ちIc 
T N′r A 2を出力するので、CP LJ 2は
I N ’T” A 2が出力されるのを待つ。
データ書込みを行なう場合、まず命令コー1−を出力し
、次いでその命令コードで示されるアドレスのメモリR
ΔM2内のデータを、CPU3に転送する。データ読出
しを行なう場合、令命コードを(: P U 3に出力
し、それに対応するデータがCP TJ 3のメモリR
A M 3にあるかどうかを調へる。
デ′−夕があれは、CPU3から出力されるデータを順
次と■〈八M2の所定アドレスにメモリする。。
そして、命令レジスタの処理終了フラグをセラ1−する
CI) U lどCT’ U 2とのデータの転送時に
は、Cp u :2のマイクロプロセソサユニソl= 
8085は割込み処理を実行する。つまりCF> U 
1から■NTR]がくると、CP U 2は次の処理を
・実行すCP U Iか出力する命令を読取り、その命
令の種類に応して、その命令または予めCPU2の1ノ
ジスタにセットされている命令テ゛−夕をロードする。
CPt、J +か+7.の命令がデータ書込み命令であ
九は、CP U 1から次に出力されるデータを順次と
CI)l−12のメモリRA M 2の所定アドレスに
ス1ヘアする。命令がデータ読出しの場合には、命令レ
ジスタに処理終了フラグが立っているかどうかをヂヱソ
クする、ことにより、所定の読出しデータが1z A 
M 2内にあるかどうか調べる。RAM2に所定のデー
タが無ければ、CI) LJ Iに対して「データ無し
」を出力する。初めて読出し命令が出さI【、るときに
は、CPU2はその命令に対するCPU3どのデータ転
送を行なっていないので、「データ無()」夕出力し−
C−・担メイン処理に戻って0r)TJ 3とのデータ
転送を行なう。このデータ転送においてc p u 2
はCPU3にディスクデータ読取りを指示する。その命
令に対するディスクデータ読取りおよびデータ転送が完
了して、RAM2に対応するデータが存在するときには
、そのデータをC)) U 1に転送する。そしてその
命令を格納したC I) U 2のレジスタの内容をク
リアする。
中間制御装置CP U 2およびディスク制御−1,ニ
ラ1−のマイクロコンピュータc p u :3が以!
−のように動作するので、主処理装置(: P tJ 
]は自己の処理動作の都合に応じて任膚、のタイミンク
でディスクアクセス命令を出力できるし、その命令を出
力しノ′:、後は、ディスタからのデータが必要になる
まで他のジョブを実行できる。しかも、ディスク装置の
アクセス中であっても、主処理装置はそれが終了するの
佼待つことなく、次のデータート込み命令又はデータ読
出し命令を中間制御装置(′用’tJ2に出力できる。
第7図に、各制御装置間のデータ転送等のタイミングの
−・例祭示す。第7図を参照しながら全体の動作りrミ
ンクの例を説明する。たとえは主処理装置CP U l
が所定のジョブの貿了にイ゛(′7〕で’I” 1でデ
ィスクデータ書込み命令を出し、所定のデータをCF)
U 1からCPU2に転送する。、での処理が終わると
(’T’2)CPUIは次のジョブを実行し、CP U
 2はT N T RIをCP U 3に送って、CP
 U iから得た書込みデータのディスク書込み指示と
、所定のデータをc P U 3 r=転送する。T二
3で、CP U 3は転送されたデータのディスク書込
み動作を実行する。このとき、CP U 2は割り込み
を受けつけうる状態にあるので、CPUIは他の処理の
実行に左右されることなく、直ちにディスクからのデー
タ読出しをCPU2に指示しうる。
つまり、この場合ディスク−CPU3のデータ転送と、
CI)[J 1.− CP U 2のデータ転送との並
行処理を行なうことになる。次いでCPU2は、CPU
3−FDC間のD M A転送が終了するのを待って、
CPU3に次の指令を出力する。このCPU2の待ち時
間においても、再びCP U ]が次の指令をCp u
 2に送ることができる。
」―記の実施例においては主処理装置CPtJl−中間
制御装rv制御PU2.および中間制御装置CPTJ 
2−マイクロコンピュータCPU3間のデータ転送をソ
フトウェア制御により行なうようにしたが、CPU3−
FDC間のようにD M A転送どしてもよい。その場
合、CP01才?よびCP t−12にそれぞれDMA
制御ユニットを設けて、l /’ (’)ボートを介し
てデータを送るように構成し、 一方のDMA制御ユニ
ットをI10ライ1−・、メモリリードモードとし2、
もう一方のD IV?八制へユニッ1−夕I10リード
、メモリライトモードに設定すればよい。
以」―のとおり本発明によれば、ディスクアクセス中で
あってもホス1〜コンピユータ(ずなわぢCI’ U 
I )はディスク命令およびデータ読み“JFきのため
のデータ転送をしうるので、重要度の高い処理の途中で
その処理を中断する必要がなく、並行処理を行なって効
率よく処理を行ないうる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の全体の概略構成を示すブロ
ック図、第2図は第1図の主処理装置CPUIの構成を
示すブロック図、第3図は第1図の中間制御装置CPU
2の構成を示すフロック図、第4a図は第1図のマイク
ロコンビツー夕CP U3とF I) Cの接続を示す
ブロック図、第4b図は第1図のF I) Cとフレキ
シブルディスク装置FD「〕との接続を示すブロック図
、第5図は第4a図のマイクロプロセッサユニッt” 
8085の概略動作を示すフローチャート、第6図は第
3図はマ)クロブロセソサユニソh 8085の概略動
作を示すフローチャート、第7図は第1図の装置の動作
の一例を示すタイミングチャートである。 CI’tJI:j:、処理装置(第1の制御手段)CP
U2 :中間制御装W(第2の制御手段)CI−ゝ(J
3:マイクロコンピュータ(第3の制御手段)1” D
 (: :ディスクインターフェースr” IJ D 
:フレキシブルディスクメモリ装置(非固体メモリ手段
) 32 方4b図 ヱ3W 躬5罹

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1の半導体メモリ手段を備える第1の制御手段
    ; 第1の制御手段に接続した、第2の半導体メモリ手段を
    備える第2の制御手段; 第2の制御手段に接続し7た、第、3の半導体メモリ手
    段を備える第3の制御手段;および第3の制御手段に接
    続した、非固体メモリ手段; を備え、第1の制御手段の第1の指示に応じて第1のメ
    モリ手段の内容を非固体メモリ手段にメモリし、第1の
    制御手段の第2の指示に応じて、非固体メモリ手段の内
    容を第1のメモリ手段にメモリすることを特徴とする情
    報処理装置。
JP15313482A 1982-09-02 1982-09-02 情報処理装置 Pending JPS5943456A (ja)

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