Устройство управления вводом-выводом Советский патент 1976 года по МПК G06F3/04 

ключения, что замедляет проверку работы каналов ввода-вывода. Цель изоо-ретеиия - повышение эффективности работы устройства. Это достигается тем, что в устройство вве- 5 ден блок программного управления режимом, входы которого соединены соответственно с выходами регистра команд, регистра приема управляющих сигналов, регистра приема информации и блока управления, а выходы - JQ соответственно с входами блока регулируеблокамых запросов, регистра состояния и управления, что .позволяет ускорить проверку каналов ввода-вывода лутем динамического изменения режимов работы. Схема устройства управления вводом-выводом представлена на фиг. 1. Схема, изображенная на фиг. 2, является примером построения блока программного управления режимом, входящего в состав устройства. Устройство содержит (фиг. 1) блок 1 выдачи управляющих сигналов, блок 2 выдачи информации, блок 3 контрольных режимов, регистр 4 данных, регистр 5 состояния. блок 6 управления, блок 7 регулируемых за- 25 просов, блок 8 указания Состояния, блок 9 выборки, регистр 10 команд, блок 11 адреса, блок 12 контроля, регистр 13 приема управляющих сигналов, регистр 14 приема информадии, управляющие шины 15 канала, ин- зо формационные шипы 16 канала, управляющие шины 17 устройства, информационные шины 18 устройства, блок 19 программного управления режимом. Схема, представленная на фиг. 2, включа- 35 ет в себя узел 20 управления пакетным режимом, дешифратор 21 длины пакета байтов, регистр 22 режима, узел 23 признака программного управления, узел 24 занесения. Устройство управления вводом-выводом 40 предназначено для проверки каналов вводавывода электронных вычислительных машин, к которым оно подключается при помощи управляющих и информационных шин 15-18 каналов и устройства соответственно. Выполнение операций ввода-вывода в устройстве управления вводом-выводом начинается с процедуры начальной выборки, которая осуществляется следующим образом. помещает на информационные шины 50 16 байт адреса и сопровождает его признаком «адрес канала на соответствующей управляющей шине 15. Байт адреса проверяется блоком 12 контроля на четность. Если контрольный разряд правильный, байт адреса 55 сравнивается в блоке И адреса с собствен ным адресом устройства. При совпадении адресов в блоке 11 адреса вырабатывается сигнал «адреса равны и выдается через блок 6 управления в блок 9 выборки. С задержкой, достаточной для декодирования и сравнения адреса в устройстве, канал подает сигнал «выборка -канала на соответствующую управляющую шину 15. Сигнал «выборка канала через регистр 13 приема 65 J5 20 45 60 управляющих сигналов и блок 9 выборки проходит в блок 6 управления, если адреса совпали. В противиом случае, сигнал «выборка канала через блок 1 выдачи управляюЩ х сигналов поступает на соответствующую управляющую щину 17 устройства в качестве сигнала «выборка устройства. По сигналу «выборка канала в блоке 6 управления устанавливается триггер начальной выборки, а в блоке 1 выдачи управляющих сигналов вырабатывается сигнал «работа устройства, который по соответствующей управляющей шине 17 устройства поступает -в канал, указывая, что выбранное устройство логически подключилось к интерфейсу. Затем устройство выдает собственный адрес из блока 11 через блок 2 выдачи информации на информационные шины 18 устройства, а из блока 1 выдачи управляющих сигналов на соответствующую управляющую шипу 17 устройства- сигнал «адрес устройства. .л сравнивает выданный и принятый от устройства управления вводом-выводом адреса и, если они равны, снимает байт адреса с информационных шин 16 канала, устанавливает па них байт команды и подает одновременно на соответствующую уцравляющую шину 15 канала сигнал «управление канала. Байт команды проверяется па четность в блоке 12 контроля, декодируется и запоминается в регистре 10 команд, при этом признак принятой команды выдается в блок 6 управления. По сигналу «управление канала устройство снимает байт собственного адреса с информационных шин 18 устройства, сбрасывает сигнал «адрес устройства, номещает на информационные шины устройства предварительно заданный в блоке 8 байт состояния.через блок 2 выдачи информации и устанавливает сигнал «управление устройства на соответствующей управляющей шине 17 устройства через блок 1 выдачи управляющих сигналов. Если принятая команда пе требует передачи данных, то устройство управления вводомвыводом выдает конечный байт состояния с признаком «канал кончил (одновременно может быть установлен также признак «устройство кончило). Если же принятая команда требует передачи данных, то выдается обычно нулевой байт состояния, но может быть задан любой требуемый байт состояния. Получив байт состояния, канал снимает байт команды с информационных шин 16 канала, сбрасывает сигнал «управление канала и устанавливает сигнал «информация капала на соответствующей управляющей щине 15. По сигналу «информация капала устройство управления вводом-выводом снимает начальный байт состояния с информационных шин 18 устройства, сбрасывает в блоке 6 управления триггер начальной выборки, устанавливает триггер передачи данных и запускает блок 7 регулируемых запросов на формирование сигналов запросов на передачу

даиных. Если устройство работает в монопольном режиме, то сигнал «работа з стройства не снимается до конца передачи данных, если в мультиплексном, то этот сигнал сбрасывается после начальной выборзки и устанавливается СНова на время передачи каждого байта данных.

Передача даяных в одном из возможных режимов (монопольном или мультинлексном) начинается, когда устройство управления вводом-выводом формирует запрос на нередачу данных Б блоке 7 регулируемых запросов.

В мультиплексном режиме передача даниых начинается с процедуры установления связи с каналом. Устройство управления вводом-выводом формирует 1сигнал «1ребование устройства и передает его через блок 1 выдачи управляющих сигналов на соответствующую управляющую щину 17 устройства. По этому сигналу канал подает сигнал «выборка канала на соответствующую управляющую щииу 15 канала, который через блок 9 выборки поступает в блок 6 управления и в блок

1выдачи управляющих сигналов. Блок выдачи управляющих сигналов вырабатывает сигналы «работа устройства и «адрес устройства и выдает их на соответствующие управляющие щины устройства, а также передает собственный адрес из блока И через блок

2выдачи информации на информационные шины 8 устройства. При этом сигнал «требование устройства сбрасывается. В ответ на сигналы «работа устройства и «адлес устройства канал сбрасывает сигнал «выборка канала и выдает сигнал «управление канала на соответствующую управляющую щину 15, который в данной последовательности сищалов означает для устройства управления вводом-выводом «продолжить. По этому сигналу устройство снимает с информационных щин 18 устройства собственный адрес, сбрасывает сигнал «адрес устройства и вырабатывает сигнал «информация устройства и подает его через блок 1 выдачи управляющих сигналов на соответствую.щую управляющую шину 17 устройства. Предварительно устанавливается байт данных на информационных щинах устройства из регистра 4 данных через блок 2 выдачи информации, если устройство цолучило в процессе начальной выборки команду ввода (считывания). При 1выполиении команды вывода (записи) на информационные щины устройства ничего не выдается. В этом случае сигнал «информация устройства означает, что устройство готово принять байт данных.

Затем канал сбрасывает сигнал «управление канала.

Па этом последовательность выборки по требованию устройства заканчивается и канал приступает к обслуживанию запроса. Канал устанавливает сигнал «информация канала на соответствующей упра1вляющей щине 15 канала. При выполнении командысчитывания это означает, что канал принял байт данных с информационных щин 18 устройства, а три исполнении команды записи,- что канал установил байт данных на информационных пганах 16 канала.

Устройство, получив с:гнал «информация канала, сбрасывает сигналы «информация устройства, «работа устройства и снимает байт данных с информационных щин устройства цри выполнении команды считывания или принимает байт данных с информационных шин канала при выполнении команды записи. Канал сбрасывает сигнал «информация канала и снимает байт данных с информационных П1ин канала цри вьшолнении команды записи.

Такая последовательность действий повторяется но каждому запросу устройства управления вводом-выводом на передану данных.

Если устройство управления вводом-выводом работает в монопольном режиме, то данные передаются при помощи сигналов «информация устройства и «информация канала как описано, исключая последовательность сигналов выборки по запросу устройства управления вводом-выводом (т. е. начиная непосредственно с установки сигнала «информация устройства и далее).

Запросы на передачу данных формируются блоком 7 регулируемых запросов, причем они МОГУТ формироваться как от внутреннего генератора регулируемой частоты, так и от внещнего генератора, подключаемого к

блоку через специальный узел, управляемый сигналами, поступающими из блока 6. Управленне формированием импульсов запросов осуществляется при помощи сигналов управления из блока 6.

Запросы могут вырабатываться: в режиме непрерывного генерттрования, когда следующий запрос вырабатывается независимо от того обслужен ли каналом предыдущий запрос (если предыдущий запрос не обслужен,

вырабатывается признак сбоя); в последовательном (зависимом) режиме, когда следующий запрос вырабатывается только после обслуживания каналом предыдущего запроса устройства управления вводом-выводом; в

шаговом режиме, когда каждый очередной запрос формируется при нажатии оператором соответствующей кнопки на пульте блока управления.

Передача данных может быть закончена

каналом или устройством лправления вводомвыводом. Инициатор окончания передачи данных может быть предварительно задан при помощи органов пульта блока л равления. Если инициатором окончания передачи

данных является -канал, устройство управления вводом-выводом формирует запросы на передачу данных до тех пор, пока не получит от канала команду остановить выполнение операции ввода-вывода. Если инициатором окончания передачи данных является

устройство, то предварительно должно быть задано при номощи блока управления количество байтов данных, которое необходимо передать.

В процессе передачи байта, ланкых содержимое регистра 4 данных модифицируется на плюс единицу и сравнивается с заданным в блоке управления количеством байтов, которое необходимо передать, и, если они совпали, прекращается формирование запросов на передачу данных в бло1ке 7 и формируется запрос на передачу байта состояния.

При работе устройства в режиме останова от канала установка каналом сигнала «управление Канала в ответ на сигнал «информация устройства указывает для устройства управления вводом-выводом па необходимость закончить передачу данных. Если устройство закончило передачу данных раньше -канала или ПОЛУЧИЛО указание от канала прекратить передачу .данных, триггер передачи ланных в блоке управления сбрасывается и станавливается триггер передачи байта состояния. Количество передаваемых байтов состояния и их значения определяются при помощи блока 8 указания -состояния.

Передача байта состояния заключается в том. что в ответ на казание «продолжить устройство устанавливает сигнал «управление устройства на соответствующей упоавляющей щине устройства чеоез блок I выдачи Управляющих сигналов, а также байт .состояния из блОка 8 указания состояния peз регистр 5 состояния и блок 2 выдачи информации на информапионные шины лстройства. Канал в ответ подает сигнал «информация канала, если он принимает байт состояния, или сигнал «управление канзля. если он отвергает байт состояния и требует запомнить его в устройстве. Любой ответ канала вызывает сброс в устройстве сигналов «управление устройства и «работа устройства.

Повторная выдача запомяенкого байта состояния выполняется только тогда, когда это разрешено каналом (т. е. c6ipomeH сигнал «блокировка канала).

Если устройство работает в монопольном режиме, то передача первого байта состояния осуществляется сразу же после передачи последнего байта данных, так как оно уже подключено к каналу и выполнять последовательность сигналов выборки нет необходимости.

Если устройство работает в мультиплексном режиме, то вначале выполняется последовательность еыборки так же, ка и при передаче данных, а затем - передача байта состояния. Передача второго байта состояния или запомненного при работе в любом режиме всегда проводится с выборкой по запросу устройства.

За.лание требуемого байта состояния обеспечикяется при помощи блока 8 указания состояния.

На всех этапах выполнения операций ввода-вывода могут ВОЗНИКНУТЬ ощибки в работе устройства, которые обнаруживаются и обрабатываются каналами ввода-вывода. Для проверки системы обработки опшбок каналами, устройство содержит блок 3 контрольных режимов, который позволяет имитировать различные ощибки на всех этапах операции ввода-вывода.

Блок 3 контрольных режимов задает такие нарущения в последовательностях сигналов между каналом и устройством, как, например, блокировка выдачи или сброса требуемого ответного сигнала, одновременная установка нескольких ответных сигналов, выдача непревильного контрольного разряда в передаваемой информации и т. д.

Динамическое управление мультиплескным и монопольным , передачей одного или двух байтов состояния, введение режима передачи байтов пакетами и блокировки передачи указателей «сбой устройства и «особый случай в байте состояния устройства осуществляется блоком 19 программпого управления режимом, который изображен на фиг. 2.

Программное управление режимом работы устройства состоит в следующем. Необходимый режим работы у - ройства указывается в разрядах ( модификатора команды вводя-вывода, которые принимаются в регистр 22 режима, через зeл 24 занесения, а также в зел 23 признака программного управления, под vпpaвлe.ниeм сигналов, поступающих из блока б управления и регистра 10 команд в момент приема команды от канала в процессе начальной выборки. Нулевое значение этих разрядов указывает на то, что управление режимами работы зстройства осуществляется при помощи пульта управления блока 5. Ненулевое значение означает переход на программное управление режимами работы устройства, при этом в Узле 23 вырабатывается потенциал (признак) программного управления, поступающий в блок 6 управления, а положение переключателей на пульте блока управления игнорируется.

Каждый разряд регистра реЛСима управляет определенным режимом работы устройства управления вводом-выводом. Монопольный или мультиплексный режим указывается в нзлевом разряде модификатора команды. Нз левое значение этого разряда - мультиплексный режим, е.тиничное - монопольный режим. Значение этого разряда заносится в нулевой разряд Регистра 22 режима, который управляет рЭботой триггера монопольного режима в блоке 6 управления.

Пакетный передачи байтов ллказывается в первом разряде модификатора команды. Значрт ттр - тот-о разряда, равное «О.

означает олнобяйтов -ю передачу байтов в

мультиплексном режиме, единичное значение

этого разряда - пакешую передачу байтов

в мультиплексном режиме, причем длина па9

кета указывается в четвертом и пятом разрядах команды ввода или вывода. Зиачение этих разрядов за-носится в соответствующие разряды регистра 22 режима. Длина пакета декодируется в дешифраторе 21 длины пакета байтов, сигнал с выхода которого поступает В узел 20 управления пакетным режимом.

На выходе узла 20 под управлением сигнала с блока 6 управления и регистра 22 режима формируется сигнал, управляющий триггером пакетного режима в блоке управления.

Во втором разряде модификатора команды указывается количество передаваемых байтов состояния в конце выполнения операции ввода-вывода. При пулевом значении этого разряда передается один байт состояния с указателями «ка-нал кончил и «устройство кончило, при единичном значении-два байта состояния: первый с указателем «канал кончил, второй с указателем «устройство кончило. Значение этого разряда заносится во второй разряд регистра 22 режима, который выдает соответствующий сигнал в блок 7

10

регулируемых запросов для управления триггером передачи двух байтов состояния.

Блокировка передачи указателей байта состояния «сбой устройства и «особый случай указывается в третьем разряде модификатора команды, .причем нулевое значение разряда разрешает передачу указателей, единичное значение разряда запрещает. Значение этого разряда заносится в третий разряд

регистра режима, который подает соответствующий сигнал в регистр 5 состояния.

Формула изобретения

Устройство управления вводом-выводом по авт. св. № 453685, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства, в «его введен блок программного у.правления режимом, входы которого соединены соответственно с выходами регистра команд, регистра приема управляющих сигналов, регистра приема информации и блока управления, а выходы соединены соответственно с входами блока регулируемых запросов, регистра состояния и блока управлени я.

16

Ю К5

; /; UJ13 аз 1f- из в фиг.2.