Селекторный канал Советский патент 1983 года по МПК G06F3/04 

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение в каналах ввода-вывода управляющих ЭВМ. По основному авт. св. №769525 известен селекторный канал, содержащий блок связи с центральным вычислителем, соединенный двусторонней связью с блоком сопряжения с абонентами, вход и выход которого являются соответственно входом и выходом связи с абонентами канала, блок управления, соединенный двусторонней связью с блоком сопряжения с абонентами, а первым входом - с первым входом блока связи с центральным вычислителем, второй вход которого подключен к выходу формирователя адреса слова состояния канала, третий вход - с выходом регистра слова состояния канала а выход - с входом регистра управля ющего слова, выходом соединенного с первыми входами регистра слова состояния канала, дешифратора вида обслуживания и формирователя адреса слова состояния канала и вторым вхо дом блока управления, вход блока сопряжения с абонентами подключен к вторым входам дешифратора вида обслуживания и регистра слова состояния канала, третьи входы которых по ключены к второму выходу блока управления, соединенному третьим выхо дом с вторым входом формирователя адреса слова состояния канала, третий вход которого соединен с выходом дешифратора вида обслуживания и выходом прерывания канала, шифратор команды останова ввода и вывода и шифратор адреса команды, входы которых подключены к четвертому вхо ду регистра слова состояния канала, выход шифратора команды останова ввода-вывода соединен с входом пуск блока управления, выход шифратора адреса команды подключен к четверто входу блока связи с центральным вы ислителем fO. Недостатком этого канала являютс ограниченные функциональные возможности, так как в нем прерывания от сверхоперативного абонента (СОА) безусловно прерывает выполнение тек щей канальной программы. В результа те этого возможны ситуации, при которых прерываются команды, вводимые центральным вычислительным непосред ственно для СОА и являющие более ва 51 ными для управляющей системы, чем обслуживание требования от СОА. Возможны и другие ситуации, при которых прерывать, выполнение канальной программы для обслуживания требований от СОА нельзя. Например, если канал выполняет программу вывода или ввода массива данных с носителя, требующего длительной процедуры поиска начала массива (диски, ленты и т.д.) Цель изобретения - расширение функциональных возможностей селекторного канала за счет блокировки прерываний при работе сверхоперативных абонентов. Поставленная цель достигается тем, что в селекторный канал введен элемент И, выход которого соединен с четвертым входом регистра слова состояния канала, инверсный вход с выходом дополнительного разряда регистра управляющего слова канала, а прямой вход - с входом прерываний канала. На фиг. 1 представлена блок-схема селекторного канала; на фиг. 2 функциональная схема блока -связи с центральным вычислителем; на фиг.З функциональная схема блока сопряжения с абонентами; на фиг. k - алгоритм работы блока управления; на фиг, 5 - схема блока управления. Селекторный канал (фиг. 1) содержит блок 1 связи с центральным вычислителем,, блок 2 сопряжения с абонентами, блок 3 управления, регистр k управляющего слова канала, регистр 5 слова состояния канала, дешифратор 6 вида обслуживания, формирователь. 7 адреса слова состояния канала, и1ифратор 8 команды останова вводавывода, шифратор 9 адоеса команды, выход 10 и вход VI связи с абонентами канала, выход 12 прерываний канала и вход 13 прерывания канала, элемент И 1. Блок 1 связи с центральным вычислителем содержит (фиг. 2) адресный регистр 15 ОЗУ, регистр 1б адресов обмена, входной регистр 17 ОЗУ, регистр 18 инструкции, выходной регистр 19 ОЗУ и дешифратор 20 номера канала. Блок 2 сопряжения с абонентами содержит (фиг. 3) регистр 21 информации канала, регистр 22 номера внешнего устройства, регистр 23 кода операции, регистр информации абонента, коммутатор 25,- регистр 26 управления канала, регистр 27 управления абонента. Блок 3 управления содержит (фиг.5 мультиплексор 28, блок 29 мик рокоманд и регистр 30 микрокоманд. Селекторный канал работает следующим образом.. В формат команды ввода-вывода вво дитея дополнительный разряд (в поле флажков) признака блокировка прерыв амия от CW, который заносится в дополнительный разряд регистра l при формировании управляющего слова канала. Селекторный.канал осуществляет обмен командой и числовой информацией с памятью центрального вычислителя через блок 1, а с абонентами - через блок 2 сопряжения с абонентами. В соответствии с командной информацией, хранящейся в регистре k, блок 3 вырабатывает сигналы,управляющиё выполнением ;всех операций и команд в канале. Дешифратор ь сивместно с регистром 5 слова состояния канала (СОК) и формирователем 7 адреса ССК в зависимости от указателей, содержащихся в байте состоя ния абонентов, состояния блока 3 уп равления и других специальных приз наков инициируют различные виды об- служивания байтов состояния абонентов, В случае появления необходи юсти связаться с каналом СОА выставляет сигнал прерывания на входе 13. Если канал не выполняет никакой команды ввода-вывода или выполняет команду, допускающую прекращение собственного выполнения, то в дополнительном разряде регистра k срдержится ноль. Нулевой сигнал с выхода дополнительного разряда регистра k поступает на инверсный вход элемента И И и разрешает прохождение сигнала прерывания от СОА. По этому сигналу (с выхода элемента И I) шифратор 8 формирует инструкцию Остановить ввод-вывод, поступающую на вход блока 3. Если в данный момент канал занят командой ввода-вывода с каким-либо другим абонентом, блок 3 организует прекра щение текущей команды, а регистр 5 формирует соответствующее слово состояния, которое записывается в ОЗУ центрального вычислителя. Одновременно с этим дешифратор б формир ет сигнал прерывания, который поступает в регистр прерываний центрального вычислителя. Перечисленные действия необходимо Для того, чтобы информировать центральный вычислитель о том, что текущая команда ввода-вывода прервана по требованию СОА. Шифратор 9 адреса команды на вход которого также поступил сигнал прерывания от СОА, формирует адрес начала программы канала, по которой обслуживается СОА, Этот адрес поступает на вход блока 1, который и осуществляет выборку команд канала из ОЗУ. Дальнейшее обслуживание СОА производится в обычном порядке. Если в момент появления прерывания от СОА канал выполняет команду ввода-вывода, не допускающую собственного прекращения, то в дополнительном разряде регистра 4 содержится единица. Единичный сигнал с выхода дополнительного разряда поступает на инверсный вход элемента И 14 и блокирует прохождение сигнала прерывания от СОА в канал. Таким образом, прерывание от СОА не обслуживается каналом до тех пор, пока не прекратится выполнение команды или программы команд ввода-вывода, в которых установлен признак блокировки прерывания от СОА, В процессе функционирования блоки канала работают следующим образом. Процессор (не показан) инициирует выполнение операций обмена в канале с помощью инструкции ввода-вывода следующего формата: ff канала f КИ | АНп Поле If канала содержит двоичный код номера канала, б котором инициируется обмен, Поле КИ содержит код инструкции, например, Остановить в вод- вывод (ОВВ), или Начать ввод-вывод (НВВ). Поле АНП содержит адреса начала программы (для инструкции НВВ). Этот адрес является адресом ОЗУ, в котором хранится первая команда программы об- мена. После засылки в канал инструкции ввода-швода процессор отключается от канала и продолжает выполнять свою программу Канал самостоятельно производит пересылку АНП в регистр адреса ОЗУ 15 и считывание команды

обмена в регистр 17. Форма команды имеет вид

Поле КОП содержит код операции, выдаваемый внешнему устройству ( ВУ). Поле НВУ содержит номер ВУ, с которым осуществлйется обмен; поле ФЛАЖК содержит дополнительные указатели, управляющие работой канала, например цепочка команд, цепочка данных,

программно-управляемое прерывание, особый абонент и др.

Поле АО определяет начальный адрес ОЗУ, откуда передается (или .ку да принимается) информация в ходе выполнения команды обмена. Поле КИ содержит код количества чисел, подлежащих передаче по--команде обмена.

Из регистра 17 код команды обмена пересылается в следующие устройства:

АО - в регистр АО 1б блока 1 связи с центральным вычислителем;

КОП и № ВУ - в блок 2 сопряжения с абонентами;

ФЛАЖКИ и КИ - в регистр управля ющего слова k,

В ходе выполнения команды обмена происходит увеличение АО (регистр 16) на единицу и вычитание единицы из значения КИ (регистр i) каждый раз после считывания (записи) очередного слова ОЗУ.

После того, как значение КИ становится равным нулю, выполнение команды обмена прекращается.

Регистры 21 и служат для согласования форматов информации в и во внешних устройствах. Обмен с ВУ производится байтами, а с ОЗУсловами, например, по Ц байта.

При выполнении операции записи на ВУ информация из регистра 17 поступает в регистр 21, а оттуда-через коммутатор 25 - побайтно во вне нее устройство. При считывании индформация побайтно принимается на регистр 2k, а после накопления полно|Ч) слова (k байта) переписывается в регистр 19. а затем в ОЗУ. Регистры 22 и 23 служат для хранения соответственно номера ВУ и кода операции. Регистр 26 предназначен для формирования управляющих сигналов канала, а регистр 27 для при ема и задержки управляющих сигналов абонентов. Задержки необходимы для

надежного приема сигналов на информационных шинах.

Блок управления 3 работает в со-, ответствии с алгоритмом, приведенным на фиг. k. Блок 3 управления может быть реализован как микропрограммный автомат. Информация, записанная в блоке памяти 29 и регистре 30, раз&1та на три поля: поле выходных сигналов, поле управления мультиплексором, поле управления адресом перехода. Выходы поля выходных сигналов регистра 30 являются выходными сигналами блока 3. Сигналы

5 с выхода поля управления мультиплексором поступают на управляющий вход мультиплексора 28 и определяют входной сигнал, анализируемый в данном состоянии. Адрес блока памяти 29

0 Формируется следующим образом: стар-, шие разряды - с выхода поля адреса перехода, младший разряд - с выхода мультиплексора 28, т.е. следующее состояние определяется

5 предыдущим состоянием (поле адреса перехода) и входным сигналом.

Блок 3 управления работает следующим образом.

По сигналу сброс на регистре 30 в поле адреса перехода устанавливается нулевой адрес блока памяти 29, в поле выходных сигналов - нули, в поле управления мультиплексором . код входного сигнала, анализируемого в нулевом состоянии (в соответствии с. фиг. k - сигнал ИНСТРУКЦИЯ от блока 1). Каждому состоянию блока 3 соответствуют два адреса, отличающиеся значением младшего разряда, который принимает значение О или 1 в зависимости от значения входного сигнала, анализируемого в этом состоянии. Так, если сигнал ИНСТРУКЦИЯ равен нулю, то на выходе мультиплексора 28 нулевой сигнал, который совместно с нулевым полем адреса перехода обе,спечивает обращение к памйти 29 по нулевому адресу (автомат остается в нулевом состоянии) . После того, как сигнал

ИНСТРУКЦИЯ станет равным единице, происходит обращение к блоку памяти 29 по первому адресу, и автомат переходит в следующее состояние в соответствии с алгоритмом.

5 При поступлении сигнала прерывания от абонента на выходе шифратора В команды останова вырабатывается сигнал ИНСТРУКЦИЯ и код команды 7 ОСТАНОВИТЬ ВВОД-ВЫВОД. Формировател 7 адреса ССК предназначен для формирования и передачи в блок 1 адреса ОЗУ, в который записывается слово состояния канала. При 16-разрядн адресе ОЗУ структура состояния канала имеет следующий вид: I БАЗА I Разряды с О по 9 имеют постоянны код, хранящийся на регистре базы бл ка. Десятый разряд равен нулю, если абонент не сверхоперативный, и единице в противном случае. Разряды с 11 по 15 для обычного абонента соответствуют номерам подканала. Для сверхоперативного а&энента 11 равен .единице при выполнении комаиды ЗАПЙСЬ и нулю при выполнений чтения. В разрядах 12-15 содержатся млад шие разряды кода номера абонента. 5 При поступлении сигнала прерывания от абонента на выходе блока 9 формируется код адреса начала программы обмена с этим абонентом. Таким образом, предложенный селекторный канал обеспечивает по сравнению с прототипом более широкие возможности за счет реализации в нем программно-управляемой блокировки прерываний от СОА. В ряде упрааляюи(юс систем применение предложенного селекторного канала позволяет значительно эффективней организовать процесс вводавывода, а именно сократить объем и количество программ, анализирующих результаты запуска СОА; избежать ситуаций, при которых прерывается выполнение команды ввода-швода. адресованной центральным вычислителем СОА, и естественно являющейся более приоритетной, чем требоваиид СОА; уменьшить кгапичество перезапусков команд ввода-вывода.

Utif eeiUMM

TfSSMl piy-g У ш лилаЛтий

effiftifint