SU833076A2 - Блок-мультиплексный канал - Google Patents

Abstract

БЛОК-МУЛЬТИПЛЕКСНЫЙ Ю\НАЛ . по авт.св. № 7'62591, о т л и. ч а ю- щ и и с   тем, что, с целью повьш1е- ни  интегральной производительности в режиме блок,ового мультиплексировани , он содержит пам ть очереди и регистр прерываний, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым выходом регистра адреса внешних устройств и четвертым выходом узла управлени 'местной пам тью, первый и второй выходы регистра прерываний соединены соответственно с выходной шиной св зи с центральным процессором и с п тым входом узла управлени  местной пам тью, соединенного двухсторонней св зью с пам тью очереди, выход' которой соединен с дев тым входом узла управлени  каналом.^1 «0(g(Лс^-ч00iOOICOО<1о:>&

Description

Изобретение относитс  к обларти вычислительной техники, предназначено дл  организации обмена информацией между оперативной пам тью и высокоскоростными внешними устройствами . .

По основному авт.св. № 762591 известен блок-к ультиплексный канал, содержащий регистр информации, регистр маркеров, регистр ключа защиты , регистр признака результата, ретистр адреса внешних устройств, регистр байта СОСТОЯ.НИЯ канала, регист кода команд, регистр адреса оперативной пам ти, регистр флажков, регистр счета, схему сравнени -, узел управлени  каналом, узел местной пам ти узел модификации адресов и счета данных, блок буферизации данных, узел управлени  местной пам тью, регистр состо ни подканала,блок сопр жени  с внешними устройствами, блок динамического назначени , причем первые входы регистров адреса внешних устройств, признака результата, ключа защиты, маркеров, информации, бай та состо ни  канала, кода команд, адреса оперативной пам ти , флажков, счета, узла модификации адресов и счета данных и четвертые входы блока бу(еризации данных, блока сопр жение с внешними устройствами соединены с третьим выходом узла управлени  ка . налом, второй вход и выход регистра адреса внешних устройств соединены соответственно со вторыми выходом |И входом блока сопр жени  с внешними устройствами, третий вход регистра адреса внешнего устройства, первый вход схемы сравнени  и первый вход узла управлени  каналом соединены с входной шиной сопр жени  с центральным процессором, первый выход регистра признака результата, четвертый выход регистра адреса внешних устройств и второй выход узла управлени  каналом соединены с выходной шиной св зи с центральным процессором , второй выход регистра признака результата соединен с восьмым входом узла местной пам ти, первые выходы регистров информации, адреса оперативной пам ти, маркеров, ключа защиты и узла управлени  каналом соединены с выходной шиной св зи с управлением оперативной пам тью, второй вход регистра ключа заадаты соединен с третьим выходом узла местной пам ти, третий вход регистра ключа защиты и второй вход узла местной пам ти соединены с первым выходом регистра кода команд, вторые входы регистра маркеров и-регистра информации соединены с первым выходом блока буферизации данных, третьи входы регистра информации и регистра адреса оперативной пам ти соединены с вторым выходом узла местной пам т,.

четвертый вход регистра информации, вторые входы регистра кода команд, адреса оперативной пам ти, флажков, счета данных и шестой вход узла управлени  каналом соединены с входной шиной св зи с управлением оперативной пам тью, п тый вход и второй выход регистра информации соединены соответственно с вторыми выходом и входом блока буферизации данных, первый выход регистра байта состо ни  канала соединен с первым входом узла местной пам ти, второй выход регистра байта состо ни - канала соеднен с п тым входом узла управлени  каналом, второй выход регистра кода команд соединен с третьим входом блока сопр жени  с внешними устройствами и с четвертым входом узла управлени  каналом, третий выход регистра адреса оперативной пам ти соединен с третьим входом узла местной пам ти, второй выход регистра адреса оперативной пам ти соединен с первым входом блока буферизации данных , -первый выход регистра флажков соединен с третьим входом узла управлени  каналом, первый выход регистра счета соединен с четвертым входом узла .местной пам ти, первый выход схемы сравнени  соединен с вторым входом узла управлени  каналом, чет .вертый выход узла управлени  каналом соединен с вторым входом узла управлени  местной пам тью, седьмой вход узла управлени  каналом соедине с первым выходом регистра состо ни  подканала, восьмой вход узла управлени  каналом соединен с. третьим выходом блока сопр жени  с внешними устройствами, первый выход и седьмой вход узла местной пам ти соединены соответственно с вторим входом и выходом регистра состо ни  подканала, шестой вход узла местной пам ти соединен .с первым выходом узла управлени  местной пам тью, дев тый вход узла местной пам ти и третий вход блка буферизации данных соединены с п тым выходом блока сопр жени  с внешнми устройствами, четвертый выход и п тый вход узла местной пам ти соединены соответственно с третьим входом и вторым выходом узла модификации адресов и счета данных, первый выход и второй вход узла модификации адресов и счета данных соединены соответственно с четвертым выходом и п тым входом блока буферизации данны третий выход блока буферизации данны соединен с п тым входом блока .сопр  жени  с внешним устройством, второй выход узла управлени  местной пам ть соединен с первым входом регистра сото ни  подканала, первые вход и выход блока сопр жени  с внешннЛри- устройствами соединены соответственно с выходной и входной шинами.рв зи с внешними устройствс1ми, третий

вход и третий выход узла управлени  местной пам тью соединены соответственно с выходом и входом блока динамического наэначени П.

В указанном канале возникающее во внешнем устройстве (ВУ) по окончании канальной программы условие . прерывани  не принимаетс  на хранение в подканал, а сохран етс  в ВУ. Это не позвол ет, во-первых, освобождать ВУ сразу по окончании канальной программы и тем самым снижает интегральную производительност системы в тех случа х, когда ВУ используетс  в многоканальном режиме работы Анормальный режим работы быстродействующих ВУ), особенно дл  мультипроцессорных систем, имеющих общее поле внешней пам ти, во-вторых , совмещат-ь во времени выполнение текущей канальной программы и учета прерывани  заверишвшихс  канальных программ дл  освобождени  подканалов и тем самым снижает интегральную производительность канала .

Целью изобретени   вл етс  повышение интегральной производительности в режиме блокового мультиплексировани  за счет освобождени  ВУ в многоканальном режиме и повышение интегральной производительности канала за счет освобождени  подканалов завершающихс  канальных проЬрамм во врем  выполнени  текущей кнальной программы.

Это достигаетс  тем, что в блокмультиплексный канал введены пам ть очереди-и регистр прерываний , пер-вый и второй входы которого соединены соответственно с первым выходом регистра адреса внешних устройств и четвертым выходом узла управлени  местной пам тью, первый и второй выходы регистра прерываний соединевы соответственно с выходной шиной св зи с центральным процессором и п тым входом узла управлени  местной пам тью, .соединенного двухстороней св зью с пам тью очереди, выход которой соединен с дев тым входом узла управлени  каналом.

За счет введени  пам ти очереди и регистра прерываний по вл етс  воможность освобождать ВУ сразу по окончании канальных программ, формировать внутри канала очередь -устройств , подканалы которых хран т пррывани , и совмещать во времени уче прерывани  дл  закончившихс  канальных программ с выполнением текущих канальных программ.

На фиг.1 приведена структурна  схема блок-мультиплексного канала, на фиг,2 - структурна  схема узла управлени  местной пам тью.

Устройство содержит регистр 1 сщреса внешних устройств, регистр 2 признака результата, регистр 3 ключа защиты, регистр 4 млркороп, регистр 5 информации, .регистр б байта, состо ни  канала, регистр 7 кода команд, регистр 8 адреса оперативной пам ти, регистр 9 флажков, регистр 1.0 Счета, схему 11 сравнени , узл 12 управлени  каналом, узел 13 местной пам ти, узел 14 модификации адресов и счета данных, блок 15 буферизации данных, узел 16 управлени  местной пам тью, регистр 17 состо ни  прдканала , блок 18 сопр жени  с внешними устройствами, регистр 19 прерываний , пам ть 20 очереди (устройств, подканалы которых хран т прерывани ), блок 21 динамического назначени , входна  шина 22 сопр жени  с центральным процессором, выходна  шина 23 св зи с центральным процессором, входна  шина 24 св зи с управлением оперативной пам тью, выходна  шина 25 св зи с управлением оперативной пам тью , выходна  шина 26 св зи-с внешними устройствами, входна  ишна 27 св зи с внешними устройствами.

Узел 16.управлени  местной пам тью (см. фиг.2) содержит: элементы ИЛИ 28 дл  формировани  посто нных .адресов местной пам ти, элементы ИЛИ 29 дл  управлени  определением адреса пам ти назначени , элементы ИЛИ 30 дл  управлени  определением адреса пам ти очереди подканалов, элементы ИЛИ 31 дл  управлени  приемом состо ни  подканала в регистр состо ни  подканала, триггер 32 за .н тости регистра прерываний, формирователь 33 адреса обращени  местной пам ти, формирователь 34 адреса обращени  в пам ть назначени , формирователь 35-адреса пам ти очереди уст ройств ,подканалы которых хран т преры вани ,шина 36 управл ющих сигналов из . Vзлa управлени  каналом, шина 37 из пам ти очереди подканалов, хран щих прерывани , шина 38 номера подканала из блока динамического назначени , шина 39 адреса из регистра адре- . са внешних устройств, шина 40 адреса из регистра прерываний, шина 41 адреса обращени  и управлени  в узел местной пам ти, шина 42 адреса, и управлени  в пам ть очереди устройств , подканалы которых хран т прерывание, шина 43 адреса и управлени  в блок динамического назначени , шина 44 управлени  регистром состо ни  подканала, шина 45

5. управлени  регистром прерываний.

Пам ть 20 очереди/ПОЧ/предназначена дл  фиксации соответстви  между адресами ВУ и соответствующими им двоичными признаками состо ни .. Дл  каждого возможного значени  адреса ВУ в пам ти имеетс  одна однобитна   чейка, физический адрес которой совпадает с адресом ВУ, и в ней хранитс  признак состо ни  дл  соответствующего ВУ.

Единичное значение признака состо ни  означает, что дл  соответствующего ВУ есть назначенный подканал , который находитс  в состо нии хранени  прерывани . Нулевое значение признака состо ни  означает , что дл  соответствующего ВУлибо нет назначенного подканала, либо он. не нахс/дилс  в состо нии хранени  прерывани .

Регистр прерываний (РП) представл ет собой счетчик, который может работать в режиме счета и в режиме хранени  адреса...

Дл  определени  режима работы регистра служит триггер зан тости регистра прерываний в эле 16 управлени  местной пам тью. Единичное состо ние триггера означает,.что регистр находитс  в режиме хранени , т.е. зан т.

Ддрес ВУ, дл  которого требуетс  прерывание, может либо приниматьс  с регистра 1 адреса внешнихустройств , либо образовыватьс  на ,регистре 19 прерываний в результате просмотра в. счетном режиме очереди подканалов, хран щих прерывание. Просмотр очереди подканалов, храншцих прерывани , осуществл етс  всагда, когда регистр прерывани  ос вободен,.так как триггер зан тое- ти находитс  в нулевом состо нии. Единичное состо ние триггера зан тости регистра прерываний указыг. вает, что на регистре установлен адрес ВУ дл  прерывани  либ1э -в результате приема адреса ВУ из регистра 1, либо по сигналу из пам ти очереди 20 (подканалов,хран щих прерывани ), os начающему, что в результате просмотра очереди найден подканал, хран щий прерывание.

Триггер зан тости сохран ет единичное состо ние до окончани  учета прерывани , а затем сбрасываетс  по сигналу из узла управлени  каналом.

Перед началом работы блок-мультиплексного канала производитс  началь на  установка по сигналам НАЧАЛЬНАЯ УСТАНОВКА КАНАЛА (НУК) И НАЧАЛЬНАЯ .УСТАНОВКА КАНАЛА (КОРОТКИЙННУКК) .

НУК..„

НУКК - - - 1

По короткому сигналу регистр 19 прерываний, и триггер 32 устанавливаютс  в О.На регистре 19 начинаетс  перебор адресов, начина  с нулевого . При этом в пам тьназначени  записываютс  нули во все разр ды признаков назначени , в пам ть 20 на один вход подаетс  О, на другие входы - 1 и по вс.ем перебираемым адресам пам ти записываютс  нули.

Во врем  работы канала на регистр 19 продолжаетс  перебор адресов.

После завершени  канальной прог граммы соответствующие услови  nj eрывани , возникающие в ВУ, принимаюс  в подканал, подканал переводитс  состо ние ХРАНИТ ПРЕРЫВАНИЕ по сигналу УСТАНОВИТЬ ПОДКАНАЛ В ХРАНИТ ПРЕРЬтАНИЕ (УСПКвХП) и при этом в пм ть 20 записываетс  1 по aдpecy наход щемус  на регистре 1. Внешнее устройство, работающее с каналом, освобождаетс  .дл  работы.

Поскольку канал работает в муль типлексном режиме, после завершени  одной канальной программы и до учета прерывани  от процессора по результатам завершени  в канале моггут начатьс  и завершитьс  еще несколько канальных программ. Поскольку сигнал ПОДКАНАЛ ДЛЯ УЧЕТА ПРЕРЫВАНИЯ УСТАНОВЛЕН (ПУПРУ), запрос на прерывание в процессор остаетс  во врем  рабочего состо ни  канала , а адрес устройства, вызывающего прерывание, сохран етс  на регистр 18.

После приема сигнала УЧЕТ ПРЕРЫВАНИЯ из процессора узел управлени  каналом 12 настраиваетс  на запись в оперативную пам ть слова состо ни канала. Если в момент учета прерывани  канал выполн ет передачу данных по другой канальной программе, в блок динамического назначени  по сигналу ВЬЮРАТЬ НА блок назначени  /ВБН/ выбираетс  информаци  из пам ти назначени  по адресу, формируемому из адреса регистра 19. В оперативную пам ть записываетс  слово состо ни  кан,ала. При завершении прюцедуЕИ учета прерывани  из узла управлени  канаэтом 12 поступает сигнал ОТМЕНИТЬ НАЗНАЧЕНИЕ ПОДКАНАЛА /ОНПК/, по которому в пам ть назначени  по адресу на регистре 19 записываетс  О В признака йазн чени . В пам ть 20 по адресу на регистре 19 записываетс  О.

Вслед за сигналом ОНПК подаетс  сигнал ОСВОБОДИТЬ РП ОСРП, по которому сбрасываетс  триггер регистр 19. Как только триггер 32 сброситс , регистр 19 начинает работать в режиме счета. Один из триггеров регистра 19 устанавливаетс  в 1, разрешаемс  выборка из пам ти очереди. Каждый такт к содержимому регистра 19 прибавл етс  1, при этом-из пам ти 20 выбираетс  содержимое по ещресу на регистре 19. Если из пам ти 20 выбираетс  О, триггер .32 остаетс  в нулевом состо нии и режим счета продолжетс . Если из ПОЧ 20 выбираетс  1 , на регистре 19 остаетс  адрес устройства, дл  которого в ПОЧ 20 записана 1.

Сигнал ПУПРУ поступает в даел управлени  каналом 12. Если канал в момент установки ПУПРУ находитс  в рабочем состо нии, устанав.пиваетс  запрос на прерывание в процессор и ожидаетс  учет прерывани . Если в момент установки ПУПРУ канал не находитс  в рабочем состо нии, устанавливаетс  состо ние канала и запрос на прерывание в процессор. До введени  в канал пам ти 20 регистра 19 в момент завершени  канальной программы канал не имел возможности помнить, какой из подкана-. лов закончил работу, и поэтому в подканал не принимались услови  окон чани  канальной программы, а оставались в устройстве. Подканал же ос тавалс  в рабочем состо нии до учета прерывани  от процессора с Учет прерывани  по услови м завершени  канал ной программы мог производитьс  толь ко при наличии нерабочего состо ни  кансша. В. момент работы канала в канале имеетс  возможность освободить от условий окончани  подканал и устройство , т.е. прин ть в подканал условие окончани  и выполнить учет прерывани . Однако сделать это без дополнительной пам ти устройств, которые закончили работу, не представл етс  возможным, так как подканалы пассивны и работают только при обращении к ним. Чтобы сделать подканалы харн щие прерывание, активными по от ношению к каналу, необходимы пам ть очереди и счетчик, который посто нно проематривё1л бы ее. Если в канал ввводитс : пам ть оче реди (УСТРОЙСТВ, подканалы которых хран т прерывание, сразу послеокончани  канальной программы .услови  окончани  принимаютс  в канал, подканал переводитс  в состо ние ХРАНИТ ПРЕРЫВАНИЕ и ставитс  в очередь на учет прерывани , а устройство освобождаетс  дл  работы по другому направлейию . . . Таким образом, врем  ожидани  устройства практически сведено к минимуму . Снижа  непроизводительное врем  ожидани  устройства, мы тем самым увеличиваем интегральную производительность системы, так как средн   длина очереди супервизора ввода-вывода 10 программ и необходимость более быстрого освобождени  устройства всегда существует. Освобождение подканалов параллельно с выполнением канальной программы приобретает особое значение в режиме насыщени  канала, когда зан ты все подканалы. Таким образом, введенное оборудование увеличивает интегральную производительность в режиме блокового мультиплексировани  в случае исполь зовани  внешних устройств в многоканальном режиме, увеличивает интегральную производительность канала за счет совмещени  во времени выполнени  текущей канальной программы и прерывани  ввода-вывода дл  ранее завершившихс  канальных программ.

Claims (1)

1. БЛОК-МУЛЬТИПЛЕКСНЫЙ КАНАЛ . по авт.св. № 762591, о т л и ч а toutи й с я тем, что, с целью повышения интегральной производительности в режиме блокового мультиплексиро- вания, он содержит память очереди и регистр прерываний, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым выходом регистра адреса внешних устройств и четвертым выходом узла управления местной памятью, первый и второй выходы регистра прерываний соединены соответственно с выходной шиной связи с центральным процессором и с пятым входом узла управления местной памятью, соединенного двухсторонней связью с памятью очереди, выход¹ которой соединен с девятым входом узла управления каналом.

   $е

   SU ,,.833076