Мультиплексный канал Советский патент 1978 года по МПК G06F3/04 

значенный для хранения адреса зоны основной памяти, отведенной данному внешнему устройству; блок задания скоростей, предназначенный для хранения признаков скоростей работы внешних устройств (признаки заданы при начальной установке); блок 22 сопряжения с центральной оперативной памятью и блок 23 сопряжения с центральным процессором. Подключение мультиплексного канала к вычислительной системе осуществляется с помош,ью; шины пнтерфеса 24 ввода/вывода, шины 25 неисправности центральной оперативной памяти, шпньг 26 адреса ячейки центральной оперативной памяти, входных шин 27 и выходных шин 28 информации сопряжения с центральной оперативной памятью, шины 29 неисправности центрального процессора, шины 30 передачи кода инструкции и адреса внешнего устройства и шипы 31 выдачи прерываний и кода условий центральному процессору. Мультиплексный канал управляется инструкциями и выполняет все операции цо вводу-выводу информации, определяемые системой команд ЕС ЭВМ. Инструкция состоит из 32 разрядов (О-31) (разряды О-7 код инструкции, разряды 16- Ii8 адрес канала, разряды 24-31 адрес внешнего устройства). Адресное слово канала содержит 32 разряда (О-31) (разряды О-3 ключ запдиты, разряды 8-31 адрес управляюш:его слова канала). Управляющее слово канала состоит из 64 разрядов (О-63) (разряды О-7 код операции, разряды 8-31 адрес данных или 8-15 номер внешнего устройства, с которым будет работать данное внешнее устройство при непосредственной связи через канал, и 16-31 не используются в зависимости от значения разряда 47, разряды 32-36 - флажки, разряд 47 признак непосредственной связи двух внешних устройств, разряды 48-63 - счет данных). Работа мультиплексного канала в стандартных режимах (значение 47 разряда в управляющем слове канала равно нулю) сводится к следующему. По инстрз кции «начать ввод-вывод поступающий из центрального процессора по шине 30 в блок 23 сопряжения с центральным процессором блок 23 выдает сигнал признака инструкции и помер внешнего устройства, который фиксируется на основном регистре 19 подканала. В канал пз центральной оперативной памяти через шины 27 и блок 22 сопряжения с центральной оперативной памятью выбирается па общий регистр 13 информации адресное слово канала, фиксируется на регистре 18 управления и по нему через блок 22 на регистр 13 выбирается управляющее слово канала. Пересчет адресов осуществляется блоком 12 модификации. Параллельно с выборкой из центральной оперативной памяти производится фиксация управляющей информации в блоке // основной памяти. Для хранения управляющей информации отводится свободная зона основной памяти. К началу фиксации ее адрес имеется на выходе блока 15 определения адреса свободной зоны. Адрес занимаемой зоны основной памяти записывается в ячейку блока 20 пам.яти адресов, связанную с номером внешнего устройства, и используется в дальнейшем при любом обращении закрепленного за ней внешнего устройства за управляюшей информацией. При этом учитывается состояние блока 1/5 подсчета количества занятых зон основной памяти. Операция продолжается при отсутствии сигнала переполнения с выхода блока 16. Если блок 16 выдает сигнал переполнения основной памяти, через блок 23и шпну 31 в центральный процессор будет послан код условия «канал занят. Поиск свободной зоны основной памяти ведется для последующей работы одновременно с записью управляющей информации в блоке //. Та;блица занятости зон основной памяти хранится в блоке 20 в специально отведенном месте. Одновременно с чтением управляющей информации из цептральной оперативной памяти канал осуществляет выборку внешнего устройства по адресу, переданному с регистра 19 па регистр 3 подканала, блок 2 сопряжения с внешнпми устройствами, интерфейс 24ввода-вывода и далее внешнему устройству. После получения каналом управляющего слова канала внешнему устройству выдается код операции регистра 18 через блок 10 выдачи команд и блок 2. По получении от внешнего устройства нулевого байта состояния начинается обмен данными. Для монопольного режима обмен данными продолжается без логического отключения внешнего устройства от интерфейса. Для мультиплексного подканала 7 в мультиплексном режиме дальнейшее взаимодействие между каналом и внешним устройством прерывается и возобновляется по сигналу «требование абонента, поступающему в блок 2. Выбрав адрес внешнего устройства, выставившего требование, блок 2 выдает этот адрес в блок 20. Прочитанное по этому адресу в блоке 20 слово является адресом зопы блока 11, хранящего управляющую информацию этого внешнего устройства. Адрес зоны передается в блок 11 и по нему выбираются управляющее слово и данные и пересылаются на регистры 13 и 18. Далее данные пословно передаются через блок 22 между центральной оперативной памятью и каналом. Для побайтного обмена данными с внешними устройствами используются первый и второй регистры 5 п 5 информации селекторного подканала (или регистр информации 8 мультиплексного подканала). Работа канала при переписи данных с одного внешнего устройства на другое непосредственно без обращения за данными в центральную оперативную память также инициируется инструкцией «начать ввод-вывод. Аналогично описанному выше происходит выборка из центральной оперативной памяти адресного и управляющего слов канала. При поступлении в канал управляющего слова с признаком непосредственной связи двух внешних устройств (единица в 47 разряде) адрес внешнего устройства, к которому относится данное управл:яющее слово, с выхода основного регистра 19 подканала поступает в блок 21 задания скоростей. Информация о скорости данного устройства из блока 21 поступает на вход блока 17 сравнения скоростей. По второму входу в блок 21 поступает адрес устройства, работающего в паре с данным, с выхода регистра 18 управления (разряды ).

Информация о скорости этого устройства также поступает на вход блока 17. В случае неравенства скоростей сигнал на выходе блока 17 отсутствует. Обычно сначала инициируется операция ввода/вывода внешнего устройства, осуществляющего операцию чтения. Блок 16 при подсчете количества занятых зон учитывает, кроме зоны, необходимой для хранения управляющей информации, некоторое количество зон основной памяти, полученное пересчетом заданного в управляющем слове канала «читающего устройства счета данных в число зон, необходимых для буферизации данных. Если при этом сигнал переполнения из блока 16 отсутствует, операция продолжается. Данные, определяемые заданным в команде счетом данных, накапливаются в блоке //. Процесс буферирования данных в основной памяти продолжается до тех пор, пока счет данных не станет равным нулю.

Инициирование работы внешнего устройства, работающего по записи информации з паре с предыдущим устройством, также начинается инструкцией «начать ввод/вывод. Инструкция может быть выдана в канал сразу за инструкцией «начать ввод/вывод для читающего устройства, так и по программноуправляемому прерыванию, полученному после чтения внешним устройством первого массива данных. Получив инструкцию для второго внешнего устройства, канал выбирает адресное и управляющее слово канала-и но адресу работающего с ним в паре внешнего устройства в управляющем слове проверяет, закончило ли первое устройство чтение массива данных. Если не закончило, то адресное и унравляющие слова канала запоминаются в зоне, отведенной этому внешнему устройству. Если закончило, то первое слово яантых из зоны подканала первого внешнего устройства переписывается на место, закрепленное за первым словом в зоне, отведенной второму внешнему устройству. Второе внешнее устройство начинает запись прочитанного первым устройством массива данных. А первое внешнее устройство может продолжать работу по цепочке команд или данных, если они имеются.

В случае равенства скоростей, если на ре-. гистре 18 зафиксировано управляющее слово канала с кодом операции «Чтение, содержимое регистра 18 запоминается в зоне основной памяти //, отведенной данному устройству, а онерация во внешнем устройстве

не инициируется. При поступлении в канал управляющего слова для «парного устройства с кодом операции «Запись производится аналогично онисанному выше сравнение скоростей, и по сигналу сравнения с выхода блока 17 содержимое регистра 19 переписывается на буферный регистр 14, а в регистр 19 заносится адрес внешнего устройства с выхода регистра 18 управления (разряды 8-15). По сигналу сравнеиия с выхода блока 17

блок 10 выдачи команд формирует команду «Чтение. Адрес внешнего устройства с выхода регистра 19 поступает на регистр подканала 3 селекторного подканала 1 или мультиплексного подканала 7, и блок 2 сопряження

с внешними устройствами организует выдачу команды «Чтение во внешнее устройство. По окончании выдачи команды «Чтение содержимое буферного регистра 14 возвращается на регистр 19, а в блок 10 поступает код

операции «Запись с регистра 18, и аналогично описанному выше инициируется операция в записывающем устройстве. На регистре 13 взводится 46-й разряд - признак равенства скоростей, и содержимое регистра 18 запоминается в зоне памяти 11, отведенной данному устройству. При поступлении требований на передачу данных из интерфейса ввода/вывода обслуживание их происходит так, как описано выше. Однако, если 46 разряд регистра 18 управления равен 1 и полканал занят выполнением операции «Чтение, очередной байт данных приформировывается к накопленному на общем регистре 13 информации слову как и в операции без признака непосредственной связи двух устройств, с той разницей, что если этот байт - последни1 байт слова, то обращения в центральную оперативную память для записи этого слова не производится, а оно целиком запомннается в соответствующей ячейке представленной данному внешнему устройству зоны памяти //. Если по требованию внешнего устройства на регистр 18 выбрано управляющее слово с кодом операции «Запись и с единичным

признаком в 46-м разряде, то данные для внешнего устройства извлекаются из соответствующей ячейки зоны памяти 11, отведенной «парному устройству. Для этого адрес требующего обслуживания внешнего устройства перемещается с регистра 19 на регистр 14, а на регистр 19 заносится адрес «парного устройства с выхода регистра 18 (8-15 разряды). Производится обращение в блок 20 по содержимому регистра 19, и по прочитанному адресу рабочей зоны «парного устройства производится обращение в блок //. Прочитанное из блока // основной памяти слово помещается на регистр 13, а адрес требующего обслуживания внешнего устройства с регистра 14 возвращается на регистр 19.

При поступлении сигнала неисправности центральной оперативной памяти нли центрального процессора на шинах 25 и 29 и далее на регистр 9 неисправности работа внешних устройств, осуществляющих операцию «читать, продолжается до окончания программ, принятых в канал.

Информация буферизуется в блоке 11 как это описано выше. При переполнении осиоьиой памяти информация переписывается з специально резервируемое для этой цели внешнее устройство (например, на магнитной ленте). Адрес этого внешнего устройства предварительно устанавливается в блоке 4 задания адреса внешнего устройства. Команды взаимодействия с внешним устройством в случае отказа центральных устройств вырабатываются блоком 10 выдачи команд, кудл они написаны заранее при подготовке канала к работе. После восстановления центральных устройств буферизированные данные могут быть прочитаны и использованы для дальнейшей обработки.

В канале более эффективно используется оборудование, в частности, емкость блока основной памяти. Положительный эффект иолучен за счет того, что при иеносредствеиной связи двух одинаково-скоростных внешних устройств размер зоны памяти для буферизирования данных может быть сокращен.

Формула изобретения

Мультиплексный канал по авт. св.

№ 525941, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента использования оборудования канала, он дополнительно содержит блок задания скоростей, блок сравнения скоростей и буферный регистр, причем

первый вход блока задания скоростей соединен с выходом регистра управления, а второй вход - с выходом основного регистра подканала; вход блока сравнения скоростей соединен с выходом блока задания скоростей,

а выход - со входом блока выдачи команд, вход буферного регистра соединен с выходом основного регистра подканала, а выход - со входом основного регистра подканала, а выход регистра управления подключен ко входу основного регистра подканала.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Авторскоесвидетельство СССР

525941, кл. G 06 F 3/04, 1974.

27 2ff 29 I 303