Устройство для сопряжения Советский патент 1989 года по МПК G06F15/17 G06F13/00 

1

Изобретение относится к вычислиельной технике и может быть исользовано в составе вычислительных истем для связи каналов вычисли- j тельных машин с устройствами управения внешними устройствами и для связи между каналами вычислительных машин системы.

Цель изобретения - повьш1енйе про- j(J пускной способности за счет сокращения временных задержек при выполнении операций ввода-вьшода в многомашинной вычислительной системе с общим ресурсом внешних устройств.15

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2-6 - функциональные схемы коммутирующего элемента, блока приорите-20 та, узла выдачи сигнала отсутствующего внешнего устройства, узла разрешения установления соединения, узла анализа занятости соответственно; на фиг. 7-12 - временные диа граммы рабо-25 ты предлагаемого устройства.

Устройство (фиг. 1) содержит блоки 1 согласования интерфейсов, коммутирующие элементы 2, узел 3 настройки, состоящий из М блоков 4 приоритета, блок 5 хранения состояния внешних устройств, состоящий из М узлов 6 выдачи сигнала отсутствующего внешнего устройства, блок 7 анализа заявок от внешних устройств, состоящий из К узлов 8 анализа занятости, блок 9 анализа заявки от каналов, состоящий из К узлов 10 разрешения установления соединения, группу 11 блока 4 приоритета, шины 12 и 13 первых информационных входов и выходов, шины 14, 15 вторых информационных входов и выходов коммутирующего элемента, выходные -шины 16 и 17 сигналов Занято и Сравнение адреса, входные шины 18 и 19 сигналов установления соединения и разрешения коммутации, выходную шину 20 сигнала УВУ занято, выходные шины 21 и 22 сигналов преобразования интерфейса и установки приоритета каналов, шины 23 и 24 группы управляющих входов и выходов коммутирующего элемента. Устройство содержит также шины 25 второго выхода узла 10 и шину 26 первого информационного входа.

Коммутирующий элемент (фиг. 2) содержит регистр 27 адреса, элемент 28 сравнения, первый элемент И-ИЛИ 29, триггер 30 коммутации, третий 31 и четвертый 32 элементы И, первый элемент ИЛИ 33, пятый элемент И 34, третий элемент И-ШШ 35, элементы И 36 первой группы, седьмой элемент И 37, четвертый элемент И-ИЛИ 38, триггер

внешнем устройстве. Узел 6 служит для Еьдачи сигнала, указывающего на отсутствие требуемого внешнего устройства. Блок 7 служит для устранения конфликтных ситуаций между каналами, возникающих во время выдачи сообщений об окончании работы внешнего устройства, если было обращение этих каналов к внешнему устройству, занятому работой с другим каналом. Узел 8 служит для разрешения преобразования интерфейса с целью повторной вьщачи последовательности окон

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для связи каналов ЭВМ и внешних устройств (ВУ) в многомашинных вьиислительных системах (ВС) и является усовершенствованием устройства по а.с. СССР № 1056177. Изоб

20

30

35

39 занятости, первый элемент 40 задерж-15 чания работы внешнего устройства и ки, второй элемент И-ИЛИ 41, триггер 42 состояния, пятый элемент И-ИЛИ 43, восьмой элемент И 44, элемент И 45 второй группы, элементы И-ИЛЙ 46 первой группы, второй элемент 47 задержки, второй элемент И 48, триггер 49 занятости внешнего устройства, .первый элемент И 50, триггер 51 цепочки команд, триггер 52 адреса, триггер 53 команды, шестой, девятый и десятьй элементы И 54-56, шины 57- 63 первого информационного входа, шины 64-75 второго информационного входа, шины 76-78 грзтпы управлякнцих выходов, шины 79-82 группы управляющих входов коммутирующих элементов, выходные шины 83, 84 элементов И 36 первой группы, шины 85, 86 второго информационного выхода. Блоки 4 приоритета (фиг. 3) содержат группу элементов И 87. Узел 6 выдачи сигнала отсутствующего внешнего устройства (фиг. 4) состоит из триггера 88 и элемента И 89, узел 10 разрешения установления соединения (фиг. 5) содержит элементы ИЛИ 90 и 91, узел 8 анализа занятости (фиг. 6) содержит группу элементов И 92 и элемент ИЛИ 93.

Блок согласования интерфейсов слу- 45 жит для электрического согласования устройства с внешними устройствами и каналами ввода-вывода ЭВМ и состоит из групп приемных и передающих усилителей. Узел 3 служит для устранения конфликтных ситуаций между внешними устройствами, возникающих во время обмена информацией. Блок 4 служит для разрешения установления коммутации в старшем по приоритету в данньй момент времени коммутирующем элементе 2. Блок 5 служит для хранения состояния внешних устройств и указания каналу об отсутствующем

для разрешения выдачи этой последовательности в старший по приоритету канал, который обращался к этому внешнему устройству, занятому работой с другим каналом. Блок 9 служит для вьщеления поступающих заявок от канала. Узел 10 служит для формирования сигнала разрешения коммутации Блоки 4 группы 11 служат для устра- 25 нения конфликтных ситуаций между

каналами при начальной выборке соот ветствующего внешнего устройства. В узлах 6 триггер 88 предназначен для формирования сигнала, разрешающего выдачу состояния внешних устройств. Элемент И 89 служит для вьдачи сигнала ВБР-А по шине 80 в случае, если выбираемое внешнее устройство не подключено к данному устройству. В узлах 1 О элемент ИЛИ 90 формирует на шине 19 сигнал разрешения установки элемента 2. Элемент ИЛИ 91 формирует на шине 25 сигнал анализа по приоритету поступающих заявок ,от канала. В узлах 8 группа элементов И 92 формирует на шинах 81.8-81.М сигналы установки приоритета канало а элемент ИЛИ 93 формирует на шине 82 сигнал преобразования интерфейса

Устройство работает следующим образом.

Канал ввода-вьгоода (не показан) вьщает на информационные шины 13 адрес С-го внешнего устройства, к которому обращается Р-й канал. В коммутирующих элементах 2, подключенных к Р-му каналу, через блок IP происходит сравнение адреса, находящегося на информационных шинах 13, с адресом, записанным в регистрах 27. Элемент 28 сравнения, в котором происходит сравнение адреса, вырабатьгеает сигнал сравнения, который поступает на управляющий вы-

40

50

55

0

0

5

5 чания работы внешнего устройства и

5

для разрешения выдачи этой последовательности в старший по приоритету канал, который обращался к этому внешнему устройству, занятому работой с другим каналом. Блок 9 служит для вьщеления поступающих заявок от канала. Узел 10 служит для формирования сигнала разрешения коммутации. Блоки 4 группы 11 служат для устра- 5 нения конфликтных ситуаций между

каналами при начальной выборке соответствующего внешнего устройства. В узлах 6 триггер 88 предназначен для формирования сигнала, разрешающего выдачу состояния внешних устройств. Элемент И 89 служит для вьдачи сигнала ВБР-А по шине 80 в случае, если выбираемое внешнее устройство не подключено к данному устройству. В узлах 1 О элемент ИЛИ 90 формирует на шине 19 сигнал разрешения установки элемента 2. Элемент ИЛИ 91 формирует на шине 25 сигнал анализа по приоритету поступающих заявок ,от канала. В узлах 8 группа элементов И 92 формирует на шинах 81.8-81.М сигналы установки приоритета каналов, а элемент ИЛИ 93 формирует на шине 82 сигнал преобразования интерфейса.

Устройство работает следующим образом.

Канал ввода-вьгоода (не показан) вьщает на информационные шины 13 адрес С-го внешнего устройства, к которому обращается Р-й канал. В коммутирующих элементах 2, подключенных к Р-му каналу, через блок IP происходит сравнение адреса, находящегося на информационных шинах 13, с адресом, записанным в регистрах 27. Элемент 28 сравнения, в котором происходит сравнение адреса, вырабатьгеает сигнал сравнения, который поступает на управляющий вы- :

0

0

5

5

ХОД 17 и далее в блок 4 С группы 11 и узел 10 С. Блок 4 С разрешает конфликтные ситуации между каналами и вьщает приоритетный сигнал на шину 79 Р управляющего выхода 18. Узел 10 С после анализа заявок текущего состояния С-го внешнего устройства выдает сигнал разрешения коммута ции на шину 9. При наличии сигнала с выхода элемента 28 сравнения, сигналов на управляющих входах 18, 19 в коммутирующем элементе 2 (Р, С) происходит установка триггеров 30 и 39,. после установки которых элемент И 50 вьздает управляющш сигнал на элементы И 36, 45 и. элементы. И-ИЛИ 46 для логического подключения канала к вь1бранному внешнему- устройству на время непосредственной связи

Окончание сеанса связи осуществляется по сбросу сигнала РАБ-А на шине 74, по которому сбрасьюается триггер 30 и снимается сигнал с выхода элемента И 50. Для продолжения обмена с данньм каналом по незаконченой команде С-е внешнее устройство вьдает на шине 75 сигнал ТРБ-А, который поступает на вход элемента И- ИЛИ 35 и при наличии сигнала Заня- то с выхода триггера 39 сигнал . ТРБ-А с выхода элемента И-ИЛИ 35 по шине 76 поступает в блок 4 Р узла 3 В случае обращения Р-го канала к

1

нескольким внешним устройствам (муль- „ ровки окончания команды с триггера типлексный режим работы) и вьщачи 51 поступает на элемент И-ИЛИ 41 и ТРБ-А от нескольких внешних устройств блокирует сбро.с триггера 39 по сбро- в блоке 4 Р при отсутствии сигнала БЛК-К на шине 26 происходит приорису сигнала РАБ-А на шине 74. Сброс триггера 51 осуществляется по устатетный анализ сигналов ТРБ-А и вьща- ча приоритетного сигнала ТРБ-А на шину 79 С управляющего выхода 23 в старший по приоритету коммутирующий элемент 2 (Р,С) Сигналы ВБР-К и ТРБ-А по шинам 58 и 79 С поступают на элемент И-ИЛИ 29, который вьщает сигнал установки триггера 30. Элемент И 50 выдает сигнал на элементы И 36, 45 и И-ИПИ 46, которьй коммутируют шины 13 и 15, 14 и 12 для осуществления нового сеанса связи Р-го к-анала с C-M- внешним устройством. На завершение выполнения команды в данном канале указьшает вьщача на шины 70 и 73 сигнала окончания работы внешнего устройства и сигнала УПР-А соответственно . В коммутирующем элементе 2 (Р, С) эту ситуацию фиксирует элемент И 34 и вьдает сигнал

н

4588756

установки триггера 42. Сигнал окончания выполнения команды с триггера 42 поступает на элемент И-ИЛИ 41 и после сброса сигнала РАБ-А на шине 74 элемент И 55 формирует сигнал сброса триггера 39, что указывает на окончание связи канала с внешним устройством и освобождение коммутирую10 щего элемента 2, по сбросу триггера 39 происходит сброс триггера 42.

Установление связи канала с.внешним устройством по команде Опросить ввод-вьшод вьшолняется следую15 Щим образом.

Отличие команды Опросить ввод- вьшод от любой другой заключается в том, что окончание выполнения этой команды осуществляется без вьщачи

20 сигнала об окончании работы внешнего устройства. Поэтому окончание выполнения этой команды фиксир уется по установке триггеров 52 и 53 и сбросу сигнала РАБ-А на шине 74. Триггеры

25 52, 53 сбрасьшаются по сбросу триггера 39. Связь канала с внешним устройством при реализации канальной последовательности Цепочка команд осуществляется следующим образом.При

30 возникновении последовательности Цепочка команд элемент И 32 при наличии сигналов БЛК-К и ИНФ-К на шинах 59 и 60 фиксирует ее и устанавливает триггер 51, Сигнал блокировки окончания команды с триггера 51 поступает на элемент И-ИЛИ 41 и блокирует сбро.с триггера 39 по сбро-

су сигнала РАБ-А на шине 74. Сброс триггера 51 осуществляется по установке сигнала РАБ-А на шине 74.

Реализация последовательности занятого внешнего устройства происходит следующим образом.

В случае, если к С-му внешнему

устройству имеется обращение от

Р-го канала и другие р+т каналы, где (), пытаются установить связь с этим внешним устройством, то отсутствующий сигнал разрешения

коммутации по шине 19 блокирует в коммутирующих элементах 2 (Р+Т, С) установку триггера 39 и по сигналу на управляющем входе 18 элемент И 48 вьдает сигнал-разрешение на элемент И-ИЛИ 46, который реализует последовательность сигналов занятого устройства управления вневгаего устройства (УВУ). (вьиается сигнал УПР-А с указаниями в байте состояния Мо 14588,75S

дификатор, Занято с задержкой сиг-состояние), тем самым организуется

нала УПР-А на элементе 47 задержки).повторная, вьдача последовательности

Сигнал-разрешение с выхода эле-сигналов окончания работы С-го внешмента И 48 устанавливает также триг-него устройства.

.гер 49, тем самым запоминается обра- Сигнал ТРБ-А, который формируется щение PjiT канала к С-му внешнему уст-в этом случае для повторной выдачи ройству занятому работой с Р-м ка-байта состояния С-го внешнего уст- налом. Сигнал УВУ занято с выходаройства.через элемент И-ИЛИ 35, выс- . триггера 48 поступает на шину 78 ком-ю™ ° ° приоритету коммутирующего мутирующего элемента 2 (Р+Т, С) иэлемента 2 (Р+Т, С) при наличии сиг- далее в узел 8 С анализа занятости. .нала установки приоритета каналов на Узел 8 С после анализа обращений Р+К управляющем входе 22 вьщается в каналов к С-му внешнему устройству..- блок 4 (Р±Т) узла 3.. занятому работой с Р-м каналом, вы- , 15 Сигнал ТРБ-А С-го внешнего устрой- дает на шину 82 сигнал преобразованияства при отсутствии обращений от интерфейса и сигнал установки приори-внешних устройств с более высоким тета каналов на соответствующую шинуприоритетом из блока 4(Р+Т) узла 3 81, при наличии сигнала разрешенияпо шине 79 С управляющего выхода 23 коммутации на шине 19, в высший по при-20 сигнал ВБР-К по шине 58 поступают оритету коммутирующий элемент 2на элементы И-ИЛИ 29 и 38 высшего по (Р±Т С)характеру коммутирующего элемента .

При завершении работы с Р-м ка-2 (Р±Т,С), которые вьщают сигналы налом С-е внешнее устройство вьщаетустановки триггеров 30 и 39, после в Р-й канал, .с которым установлена 25установки которых происходит логиче- связь через коммутиру5ощий элемент 2ское подключение С-го внешнего уст- (Р, С), сигнал УПР-А и байт состоя-ройства к высшему по приоритету Р+Т ния с указателями окончания работыканалу, в который был вьщан байт внешнего устройства с каналом.Присостояния УВУ занято и в которьш этом возможны две ситуации. В первой- ЗОнеобходимо вьщать байт состояния если Р-й канал не может принять байт УВУ кончило. При наличии сигнала о состоянии С-го внешнего устройстваустановки приоритета каналов на уп- на сигнал канал вьщает на ин-равляющем входе 22 . сигнала УПР-А формацирнную шину 62 в коммутирующийна шине 73 и сигнала окончания ра- элемент 2 (Р,С) , подключенньй к Р-му gботы С-го внешнего устройства с каналу, сигнал УПР-К, который сбрасы-выхода элемента И-ИЛИ 41 при повтор- вает триггер 42, в результате блоки-ной вьщаче последовательности сигна- руется сброс триггера 39 по сбросулов окончания работы С-го внешнего сигнала РАБ-А на шине 74, через эле-устройства сигнал с вькода элемента мент И 36 поступает на вход 83 эле- 40 блокирует на элементе И-ИПИ 46 мента И-ИЛИ 43 и далее с выхода это-информационные шины 64-72 и сигнал го элемента поступает на шину 85 вто-УПР-А с выхода элемента 40 задержки рого информационного выхода 15. Вов момент вьщачи байта состояния окон- втором случае Р-й канал, если ончания работы внешнего устройства, а с может принять байт состояния, на 45выхода элемента И-ШТИ 46 выдается сигнал УПР-А вьщает на информационную байт состояния УВУ кончило и сиг- шину 60 в коммутирующий элемент 2нал управления от абонента УПР-А с СР,С), подключенный к этому каналу,задержкой сигнала УПР-А на элементе сигнал ИНФ-К, который через элемент -47 задержки. По сбросу сигнала РАБ-А И 36 поступает на вход 84 элемента ggэлементы ИЛИ 33 и И 55 формируют И-ИЯИ 43 и лри наличии сигнала окон-соответственно сигналы сбросов триг- чания-работы внешнего устройства сгеров 30, 39, что указьшает на окон- выхода элемента И-ИЛИ 41 и сигналачание связи высшего по приоритету преобразования интерфейса на управ-(Р+Т) канала с С-м внешним устрой- ляющем входе 21 сигнал ИНФ-К вьща- ° -сбросу триггера 39 про- ется с выхода элемента И-ИЛИ 43 наисходит сброс триггеров 42, 49. шину 85 второго информационного вы-лучив байт состояния увУ кончило, хода коммутирующего элемента 2(Р,С)высший по приоритету Р+Т канал уста- как сигнал УПР-К (признак Запомнитьнавливает связь с С-м внепшим уст9

ройством. При завершении работы высшего по приоритету Р+Т канала с С-м внешним устройством и при наличии сигнала УВУ занято на управляющем вькоде 20 следующего по приоритету коммутирующего элемента Р+Т организуется повторная выдача последова- льности окончания работы С-го внешнего устройства в следующий по приоритету Р+Т канал, который также обращался к С-му внешнему устрой- ству в момент работы с Р-м каналом и получил байт состояния УВУ занято

Узел 6 работает следующим образом При обращении канала по адресу внешнего устройства, не существующему в устройстве, нет коммутирующего зле- мента 2, в котором устанавливается триггер 52, и присутствуют сигналы н шинах 77. По сигналу АДР-К на шине 63 устанавливается триггер 88, который разрешает формирование сигнала ВБР-Л80. При отсутствии сигналов - на шинах 77 по сигналу ВБР-Л80 элемент И 89 вьщает на шину 80 сигнал ВБР-А. Сигнал ВБР-А сбрасьгоается по заднему фронту сигнала ВБР-К, поступающему по шине 58 на триггер 88. После выполнения текущей команды или в случае необходимости обнуления коммутирующего элемента 2 канал по сбросу сигнала РАБ-К на шине 61 сбрасывает триггеры 30 и 39. Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает сразу же после вьшолнения операции ввода-вывода одного канала вычислительной системы с внешним уст- ройством общего ресурса выдачу в

588,7510

другие каналы, делавшие запрос на работу с этим внешним устройством, сообщения об оконча нии операции вво- да-вьгоода этого внешнего устройства, тем самым существенно сокращаются временные задержки при выполнении операции ввода-вывода в многомашинной вычислительной системе с общим 10 ресурсом внешних устройств.

Формула изобретения

Устройство для сопряжения по авт. св. № 1056177, отличающее- 15 с я тем, что, с целью повьш1ения пропускной способности за счет сокращения временных задержек при вьтолне- нии операций ввода-вывода в многомашинной вычислительной сис-теме с об- 20 Щим ресурсом внешних устройств, в него введен блок анализа заявок от внешних устройств, включающий N узлов анализа занятости, причем выходы сигнала Занято кммутирукщих 25 элементов j-го столбца матрицы соединены с входами первой группы j-ro узла анализа занятости, вход-выход разрешения коммутации j-ro узла анализа занятости соединен с соответствующими 30 входами-выходами коммутирующих элементов j-ro столбца матрицы, выходы преобразования интерфейса j-ro узла анализа занятости соединены с соответствующими входами коммутирующих ос элементов j-ro столбца матрицы, выходы установления приоритета каналов j-rO узла анализа занятости соединены с соответствующими входами коммутирующих элементов j-ro столбца мат- 40 рицы.

Фиг.2

Фиг.5

1

тт

г

1 Т

90

91

JL п

А

25

Фиг. 5

Фиг Л

92

ММ

П

78Л

93

В2 21

U

20

I 78.М

иг.в