Устройство для коммутации сообщений Советский патент 1989 года по МПК G06F13/00 

to

CD

iNd

СО ел

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использо вано для организации обмена в распределенных вычислительных комплексах и сетях ЭВМ,

Цель изобретения - повьшение пропускной способности устройства в диапазоне длинных сообщений о

На фиг,1 представлена структурная схема устройства для коммутации сообщений; на фиг, 2 структурная схема блока приема сообщений; на фиг„3 - структурная схема блока вьцз,ачи сообщений; на фиг о 4 - .структурная схема блока JИкpoпpoгpaммнoгo управления j на фиг о 5 - структурная схема арифметико-логического блока.

Устройство для коммутации сообщений (фиг„1) содержит блок 1 входного накопителя, блок 2 дешифрации заголовков, блок 3 центрального накопителя, арифметико-логический блок 4, блок 5 микрограммного управления, блок 6 приема сообщений5 .первый блок 7 ко -1му- тации, второй блок 8 коммутации блок 9 выд,ачи сообщений, выход 10 Запрос данных 5 выход 11 Запрос данных , инфьрмационный вход 12, выход 13. Синхронр1зация приема блока 6 выход 14 блока 6, выход 15 блока 7, выход 6 блока 8, выход 17 Ответ блока 9, выход 18 квитирующих сигналов блока 9, выход 19 блока 9, первые и вторые входы 20 и 21 данных, первые и вторые управляюпще входы 22 и 23, выход 24 Адрес следующей микрокоманды блока 5, выход 25 блока 5 выход 26 блока 4, выход 27 блока 1р выход 28 блока 2 и выход 29 блока 3,

Блок приема сообв1екий (фиг.2) состоит из регистра 30 состоянияj регистра 31 эапросаа регистра 32 входа и регистра 33 синхронизации.

Блок вьщачи сообщений (фиг.З) об- разуют регистр 34 выхода регистр 35 синхронизации, регистр 36 отсвета, регистр 37 квитирующих сигналов и регистр 38 индикации состояния.

Блок микропрограммного управления (фиг,4) .содержит постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 39, регистр 40 адреса микрокоманд, регистр 41 микрокоманды, дешифратор 42 кода операции генератор 43 тактов, временной распределитель 44 и выходной узел 45 ,

Арифметико-логический блок (фиг„5 выполнен в виде коммутатора 46 первого операнда, коммутатора 47 второго

0

операнда, регистра 48 перв ого операнда, регистра 49 второго операнда, комбинационного сумматора 50 и регистр 51 результата.

Блок 1 входного накопителя предназначен для промежуточного запоминания кодограмм (режим 1 работы устройства - режим передачи кодограмм) и управляющих сообщений (режим 2 работы устройства - режим передачи данных и длинных сообщений).

Разрядность йчейки памяти входного накопителя определяется количеством модулей памяти в строке запоминающей матрицы, число ячеек памяти накопителя - количеством модулей в столбце Мс1ТрИЦЫ„

Блок 2 дешифрации заголовков предназначен для кодирования информации, определяющей заголовок кодограммы (режим 1 работы устройства) и управляющего сообщения (режим 2 работы устройства),

Блок 3 центрального накопителя служит для промежуточного хранения кодограмм и управляющих сообщений в случае, занятости соответствующего выходного порта„

Арифметико-логический блок 4 осуществляет арифметико-логические преобразования, определяемые типом выполняемых операций, например сложение операндов или пересылка одного из операндов

Блок 5 микропрограммного управления имеет в своем составе ПЗУ 39 и осуществляет временную синхронизацию работы блоков устройства.

Блок 6 приема сообщений обеспечивает выдачу сигналов запроса данных передающему абоненту на выходах 10 и 11 и прием данных от абонента по информационному входу 1.,

Первый блок 7 коммутации обеспечивает сквозное (в обход блока 5 микропрограммного управления) управление потоком данных, поступающих на вход устройства 12„

Второй блок 8 коммутации осуществляет сквозную (в обход блока 1 входного накопителя и блока 3 централь- ноЬо накопителя) передачу данных между взаимодействуюшз ми устройствами „

Блок 9 вьщачи сообщений обеспечивав ет прием квитирутащих сигналов и кодов ответа от приемного абонентаj поступающих на входы 23 и 22, а также осу51529235

ществляет выдачу данных на выходы 20 и 21.

Устройство работает в двух режимах

на ли из

В результате в регистре 40 устанавливается адрес микропрограммы анализа адресной информации„ Вызванная из ПЗУ 39 микропрограмма анализа выъ

1-й режим работы устройства - пере- бирает из блока 1 входного накопите6

В результате в регистре 40 устанавливается адрес микропрограммы анализа адресной информации„ Вызванная из ПЗУ 39 микропрограмма анализа вы

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для организации межмашинного обмена в распределенных вычислительных комплексах и сетях ЭВМ. Целью изобретения является повышение пропускной способности устройства в диапазоне длинных сообщений. Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит блок 1 входного накопителя, блок 2 дешифрации заголовков, блок 3 центрального накопителя, арифметико-логический блок 4, блок 5 микропрограммного управления, блок 6 приема сообщений, первый и второй блоки 7 и 8 коммутации, блок 9 выдачи сообщений. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

дача кодограмм

Особенностью этого режима является одновременная передача управляющей

информации, закодированной в заголов- |Q ка 1 с входа 25. Считанное из блока

ке кодограммы и данныхо

Формат кодограммы состоит из поля заголовка, в котором содержится номер выходного порта (физическая точка вывода) устройства, код команды передачи, номер входного порта (физическая точка ввода) устройства, и поля данных, которое имеет фиксированный размер

2-й режим работы устройства харак- 20 (доступна/недоступна) формируется

теризуется передачей массивов данных и длинных сообщений, длина которых превышает длину кодограмм Особенностью этого режима является передача

управляющего сообщения которое орга- 25 состояния передающему абоненту При

низуе т в устройстве сквозной физический канал между приемным и передающим абонентами с последующей передачей по нему данных.

Управляющее сообщение передается JQ как короткая кодограмма и содержит номер выходного порта устройства, длину 41нформационного блока и количество передаваемых абоненту блоков данных

Как кодограммы, так и управляющие сообщения передаются с промежуточным запоминанием во входном и/или центральном накопителях устройства. Массивы данных и длинные сообщения передаются непосредственно из оперативной дд памяти передающего абонента в оперативную память приемного абонента по сквозному каналу, организованному в. устройстве.

Работа устройства в 1-м режиме со- д стоит в следующемо

От передающего устройства на вход 12 поступает адресная информация в сопровождении синхросигнала, которые соответственно записываются в регистры , 50 32 и 33 блока 6

В поступившем адресе содержится код номера зоны входного накопителя, требуемой для запоминания кодограммы. Выход 13 регистра 33 заведен на вход регистра 40 блока 5 микропрограммного управления, выход 14 регистра 32 заведен на вход коммутатора 46 первого операнда блока 4.

55

этом код состояния с выхода регистра 51 результата блока 4 с выхода 26 записьшается в регистр 30 блока 6. В случае соответствия кода состояния св бодной зоне накопителя в регистр 31 запроса блока 6 записывается код запроса, при этом активизируются выходы 10 и 11 блока 6. После этого уп равление передается микропрограмме приема кодограммы В ответ на запрос в регистр 32 передающей абонент по входу 12 записывает первое слово код граммы, в регистр 33 - синхросигнал При этом синхросигнал устанавливает в О регистр 3 запроса Принятое в регистр 32 слово под управлением микропрограммы приема осуществляет п резапись слова из регистра 32 в комму татор первого операэода 46 блока 4, к торое без преобразования в блоке 4 по выходу 26 записывается в ячейку выбранной зоны входного накопителя 1 После этого микропрограмма приема выдает в регистр 31 блока 6 по выходу 26 блока 4 код запроса очередного сло ва кодограммы Количество циклов приема постоянно и соответствует фиксированному размеру кодограммы По завершении приема кодограммы в блок 1 входного накопителя передающему абоненту с выхода регистра 30 состояния блока 6 выдается квитанция в виДе кода состояния (код завершения приема) .

ля слово состояния путем вьвдачи на выход 24 соответствующего адреса и сигналов чтения, выдаваемых на вход бло1 слово состояния по выходу 27 и сигналом записи, вырабатываемым:выходным узлом 45 блока 5, заносит код слова в коммутатор 47 второго операнда блока 4, в котором производится анализ слова состояния и определяется доступность требуемой абонентом зоны входного накопителя

В зависимости от состояния зоны

код состояния, который выдается передающему абоненту. С этой целью микропрограмма анализа передает управление микропрограмме выдачи информации

JQ ддд

0

5

этом код состояния с выхода регистра 51 результата блока 4 с выхода 26 записьшается в регистр 30 блока 6. В случае соответствия кода состояния свободной зоне накопителя в регистр 31 запроса блока 6 записывается код запроса, при этом активизируются выходы 10 и 11 блока 6. После этого управление передается микропрограмме приема кодограммы В ответ на запрос в регистр 32 передающей абонент по входу 12 записывает первое слово кодограммы, в регистр 33 - синхросигнал При этом синхросигнал устанавливает в О регистр 3 запроса Принятое в регистр 32 слово под управлением микропрограммы приема осуществляет перезапись слова из регистра 32 в коммутатор первого операэода 46 блока 4, которое без преобразования в блоке 4 по выходу 26 записывается в ячейку выбранной зоны входного накопителя 1, После этого микропрограмма приема выдает в регистр 31 блока 6 по выходу 26 блока 4 код запроса очередного сло- ва кодограммы Количество циклов приема постоянно и соответствует фиксированному размеру кодограммы По завершении приема кодограммы в блок 1 входного накопителя передающему абоненту с выхода регистра 30 состояния блока 6 выдается квитанция в виДе кода состояния (код завершения приема) .

;Г Обслуживание принятой в блок 1 входного накопителя кодограммы про- изводится выборкой заголовка, код ко- ;торого с выхода 27 блока 1 поступает |на блок 2 дешифрации заголовков,, : Выход 28 блока 2 заведен на вход. регистра 40 адреса микрокоманд блока 5j в зависимости от информатщи, содержащейся в заголовке кодограммы, уп равление передается той или иной ветви микропрограммы обслуживания„ После дешифрации номера выходного порта микропрограмма обслуживания осуществляет перепись по выходу 19 кода регистра 38 индикации состояния блока 9 в блок 4 и сравнивает его с кодом номера выходного порта, которому предназначена кодогра 1мао Если выходной порт занят, то кодограмма переписывается без преобразования из блока 1 входного накопителя по выходу 27 в блок 4, с выхода регистра 51 результата которого без преобразования подается на вход блока 3 центрально- го накопителя 3 и по управляющим сигналам, поступающим с выхода 25 блока 5, осуществляет запись кодограммы |В блок 3 центрального накопителя. Записанная в блок 3 центрального нако

пителя кодограмма ставится в конец очереди кодограмм к данному выходйо- му порту о

Пересылка кодограммь; осуществляется через арифметико-логический блок 4 о Если выходной порт доступен

то в блоке А .производится сравнение рангов кодограммы, записанной во входном накопителе 1 и кодограммы, стоящей в начале очереди в блоке 3 центрального накопителя с Сравнение рангов осуществляется следующим обра- зомо В блок 4 поступает код ранга А кодограммы, ожидающей очереди в центральном накопителе, в регистр 49 записьшается код ранга.В - ранга поступившего во входной накопитель сообщения По сигналам,, постуйающим в блок 4 с блока 5 микропрограммного управления по выходу 25-на комбинационный сумматор 50, происходит сравне- ние кодов рангов, результат которого может иметь два значения: В А, АёВ, код результата сравнения записывается в регистр 51 результата и с выхода 26 поступает на регистр 40 адреса мик рокоманд. При первом состоянии результата сравнения в выходной порт выдается сообщение ранга- А, при вто- .

5

5

0

0

5

0

5

5 ром - сооба)1ение ранга В, В зависимости от результата сравнения кодограмм выдача .осуществляется либо из блока входного накопителя по выходу 27 через коммутатор 47 второго операнда, комбинационный сумматор 50 (слово .проходит без преобразования) и с выхода регн.стра 51 результата по выходу 26, предварительно подключенному блоком 8 к входу блока 9, либо из блока центрального накопителя через блок 4, блок 8 коммутации производится запись очередного слова в регистр 34 вьгхода блока 9о После выдачи кодограммы.из блока центрального накопителя кодограмма, записанная в блоке входного накопителя, переписывается в блок центрального накопителя„

Отправка кодограммы производится пословно микропрограммной вьщачи кодограммы „ Это происходит следующим образоМо

Микропрограмма выдачи кодограммы осуществляет занятие порта вьщачи, выдавая по выходу 26 регистра 51 результата блока 4 признак занятости в регистр 38 блока 9„ Из ПЗУ выбирается адрес первого слова кодограммы и в зависимости от местонахождения кодограммы (входной накопитель/центральный накопитель) выдается с выхода

24либо на вход блока 1, либо на вход блока 3, тактирующие импульсы, по которым производится считьЕвание информации по установленному адресу, поступают с выходного узла 45 с выхода

25„

Выбранное слово из любого Накопителя поступает на блок 4, с выхода которого без преобразования заносится в регистр выхода блока 9, соответ- СТВУЮ1ЦИЙ синхросит нал занисывается в регистр 35 блока 9. При этом активизируются выходы 20 и 21. Приемный абонент осуществляет считывание из регистра 34 вьгхода блока 9 и по выходу 22 устанавливает в О соответствующий разряд регистра 35 ив 1 соответствующий разряд регистра 37,

Выход регистра 37 (выход 18) заведен на вход регистра 40 адреса микрокоманд блока 5, Установленный код в регистре 37, воздействуя на вход регистра 40, инициирует цикл выдачи следующего слова кодограммы

После окончания вьщачи кодограммы микропрограмма вьщачи снимает признак. занятости порта в регистре 38.

Рассмотрим работу устройства во втором режиме.

От передающего абонента на вход 12 поступает адресная информация, определяющая тип и номер зоны входного накопителя для запоминания управляющего сообщения. Запоминание управляющих сообщений и их обслуживание аналгичны обслуживанию кодограмм. Разли- чие между ними состоит в том, что в управляющем сообщении отсутствует; . поле данных с,

После выдачи приемному абоненту управляющего сообщения выходной порт остается занятым и управление передается микропрограмме анализа ответа абонента о Приемный абонент, получив управляющее сообщение с выхода 21, производит анализ параметров переда- чи. Ответ абонента может быть либо положительным, либо отрицательным. При генерации ответа приемный абонент активизирует входы 22 и 23 управления и квитирования, при этом в ре- гистр 36 блока 9 записывается код ответа, в регистр 37 - квитирующий сигнал, синхронный с кодом ответа

С выхода 18 регистра 37 квитирующий сигнал поступает на регистр 40 блока 5, код ответа с выхода 17 проходит на вход коммутатора 46 блока 4, Микропрограмма анализа с приходом квитирующего сигнала производит прием в блок 4 с выхода 17 кода ответа, производится анализ кода ответа

По результату анализа ответа формируется код состояния, который вьщает- ся с выхода 26 блока 4 на вход блока 7 коммутации и с выхода блока 7 по выходу 15 заносится в регистр 30 блока 6. Если ответ приемного абонента положителен, то вместе с кодом состояния выдается код запроса, которьй записывается в регистр 31 блока 6„

При этом активизируются выходы 10 и По

Следующим действием микропрограммы является выдача в блоки 7 и 8 коммутации с выхода 26 позиционного номера выкодов 15 и 16 для соединения последних с входами блоков 6 и 9о С этого момента в устройстве установлен сквозной физический канал между входным и выходным портами устройства, между абонентами установлена логическая связь, определенная взаимной согг ласованностью информационных параметров передачи, и передано управление

|g

5 20 25

О д

g

35

5

микропрограмме, сканирующей код квитанции, ожидаемый от приемного абонента.

Поступающие по входу 12 в блок 6 синхросигнал и слово проходят транзитом через блок 8 коммутации и с выхода 16 записываются соответственно в регистры 35 и 34 блока 9 вьщачи. В случае приема слова приемный абонент формирует сигнал квитирования и выдает его на вход 23, по этому сигналу происходит установка в О регистра 35 и в 1 регистра 37,- При этом активизируется выход 18 блока 9, который подключается к входу блока 7, информация с вйхода 15 которого поступает на вход блока 6 и записывается в регистр 31, При этом передающему абоненту вьщается сигнал запроса следующего слова данных.

Получив предназначенное ему информационное сообщение или массив данных, приемный абонент прекращает вьща- вать квитирующие сигналы на вход 23 и выдает на вход 22 код квитанции о завершении приема.

Микропрограмма, ожидающая код квитанции, с получением его производит прдем кода, анализ кода, подключение выхода 17 при помощи блока 7 коммутации к входу блока 6 и вьщачу информации состояния о заверщении передачи, которая записывается в регистр 30 и по выходу 10 вьщается передающему абоненту. После этого микропрограмма при помощи блока 8 отключает выход 16 от входа блока 9 и снимает признак занятости выходного порта в регистре 38.

Формула изобретения

1, Устройство для коммутации сообщений, содержащее блок входного накопителя, блок дешифрации заголовков, блок центрального накопителя, блок микропрограммного управления, арифметико-логический блок, выход которого соединен с входом Результат операции блока ьмкропрограммного управления, выход которого соединен с управляющими входаъш арифметико-логического блока, блока центрального накопителя и блока входного накопителя, выход которого соединен с первым информационным входом арифметико-логического блока и входом блока дешифрации заголовков, выход которого соединен с входом заголовков блока микг

ропрограммного управления, выход Адрес следующей микрокоманды которого соединен с адресными входами блоков

входного накопителя и центрального .

накопителя, выход которого соединен с

вторым информационным входом арифметико-логического блока отличаю BJ в е с я тем, что, с целью повышения пропускной способности устройства в диалазоне длинных сообщений, в него введены блок приема сообщенийj пер вый блок коммутацииJ второй блок коммутации и блок выдачи сообщений первый выход которого соединен с входа- ми квитирующих сигналов первого бло ка коммутации и блока микропрограммного управления в выход которого соединен с первыми управляющими входами блока приема сообщений, первого блока коммутации;, второго блока коммутации и управляющим входом блока выдачи сообщений, выход Ответ которого со- единен с одноименными входами арифметико-логического блока и первого блока коммутации5 выход которого соединен с вторым управляющим входом блока приема сообщенийj выход которого соединен с входом Синхронизация приема блока микропрограммного управления,, второй управляющий вход арифметико-логического блока соединен с выходом операнда блока приема сообщений первый информащюнный вход которого соединен с информа1даонным вхо- дом устройства и с информационным входом второго блока коммутации, вы- :ход которого создинек с вторым информационным входом блока вьвдачи сооб ще1-шЙ5 выход которого соединен с входом состояния арифметико-логического блока, -выход которого соединен с вто- информационными входами блока вы дачи сообщений, второго блока коммутации,, первого блока коммутации, блоки, приема сообщений в первый и второй выходы Запрос данных блока приема сообщений соединены.с одноименьшми выходами устройства5 первый и второй управляющие входы устройства соеди

неггы соответственно с первьш н вторым

входами блока выдачи сообщенийj пер- вьй и второй выходы данных которого являются выходами данных.устройства 2„ Устройство по п 1, о т л и - чающееся тем, что ..блок приема Si

,.

5

0

i

сообщений содержит регистр синхронизации, регистр состояния, регистр входа регистр запроса, входы Синхронизация и Запись-чтение которых образуют первый управляющий вход блока, информационный вход блока соединен с информационными входами регистра синхронизации, регистра входа, с первым информационным входом регистра запроса, вьпсод регистра синхронизации является вьпсодом Синхронизация приема блока, второй управляющий вход блока соединен с входами Запись-чтение регистра запроса .и регистра состояния, выходы которых являются первым и вторым выходами запроса данных блока, второй информационный вход блока соединен с вторым информационным входом регистра запроса и информационным вхо , дом регистра состояния выход регистра входа является выходом операнда блока о

3„ Устройство по По 1, о т л и - чающееся тем, что блок выдачи сообщений содержит регистр синхронизации j регистр выхода, регистр ответа,, регистр квитирующих сигналов, регистр индикации состояния, входы Синхронизация и Запись-чтение торых образуют управляющий вход бло. ка, первый информационный вход блока соединен с первыми информационными входами регистра синхронизации и регистра выхода, второй информационный вход блока соединен с. вторыми информационными выходами регистра синхронизации и регистра выхода, с инфсрмационнь м входом регистра индикации состоянияр выход которого яв- ляется выходом блока, первый вход . блока соединен с информационным входом регистра квитирующих сигналов, с третьим информационнь м входом регистра синхронизации, второй вход блока соединен с информационным входом регистра ответа, выход которого явля- ,ется выходом Ответ блока, выход регистра квитир- щих сигналов является выходом квитирующих сигналов блока, выход регистра синхронизации явля-. ется выходом Синхронизация вьодачи блока, выход регистра выхода является выходом данмз1х блрка.

«t

17

/V

1

18

ii9

JmStoifa f QiaSiOKo9

(К5/10кам 1,5,5,6,1,8,3)

OefMOit