Устройство для управления каналами Советский патент 1979 года по МПК G06F3/04 

выми двумя входами триггера занятия цикла памяти, третий и четвертый входы которого соединены с выходами соответственно элементов ИЛИ, 2 И-ИЛИ, выходы триггеров занятия цикла памяти, блокировки обслуживания, распределения обслуживания соединены соответственно с седьмого по девятый входами блока формирования запроса и адреса канала.

Блок-схема устройства приведена на чертеже,

Устройство содержит регистр причин микропрограммного прерывания 1, блок формирования запроса и адреса канала 2, триггер занятия цикла памяти 3, триггер блокировки обслуживания 4, триггер распределения обслуживания 5, элемент ИЛИ 6, элемент 2 И-ИЛИ 7.

На чертеже также изображены два селекторных канала 8, 9 и мультиплексный канал 10.

Устройство работает следующим образом.

Операция ввода-вывода в канале 8 (9, 10) запускается по команде процессора и с помощью управляющих слов, содержащих всю необходимую информацию для выполнения операции ввода-вывода: код операции, адрес данных, счетчик количества передаваемых байтов и др. Адрес канала, задаваемый в команде процессора, поступает в блок 2 от процессора, который формирует признак работы селекторных (8, 9) или мультиплексного (10) каналов, поступающий в регистр 1, в триггеры 3 - 5 и в соответствующие каналы 8- 10, после чего процессор загружает управляющую информацию в канал 8 (9, 10), признак работы которого установлен. Получив управляющую информацию канал 8 (9, 10) выбирает внещнее устройство и запускает операцию передачи данных.. Дальнейшее управление передачей данных осуществляется с помощью управляющего слова канала и при помощи следующих микропрограмм:

-обслуживание данных селекторного канала;

-обслуживание состояния селекторного канала;

-г обслуживание мультиплексного канала.

Для вызова соответствующей микропрограммы селекторный канал 8 (9) устанавливает запрос на передачу данных или запрос на обслуживание, мультиплексный канал 10 устанавливает запрос на обслуживание, поступаю|Щий в блок 2, где он анализируется и, если не выполняется более приоритетная микропрограмма, то -формируется сигнал запроса на микропрограммное -прерывание и один из следующих сигналов:

-запрос на обслуживание мультиплексного канала принят;

-запрос на данные первого селекторного канала принят;

-запрос на данные второго селекторного канала принят;

- запрос на обслуживание состояния первого селекторного канала принят;

-запрос на обслуживание состояния второго селекторного канала принят.

Последние поступают в регистр 1. По

сигналу запроса на микропрограммное прерывание текущая последовательность микрокоманд процессора прерывается, если цикл памяти завершен, в регистр адреса постоянной памяти процессора заносится фиксированный адрес микропрограммы, с помощью которой обслуживается данная причина прерывания. Адрес прерванной микропрограммы сохраняется в регистре возврата процессора или в специальных ячейках локальной памяти. Если же цикл памяти

незаверщен, то запрос не будет восприниматься процессором до тех пор, -пока он не завершится. В момент переключения на микропрограмму, обслуживающую причину прерывания по сигналу процессора, в регистре 1 устанавливается один из индикаторов, указывающий причину прерывания, сигнал с выхода которого поступает в блок 2, где формируются признаки работы канала, по которым блокируется формирование сигнала запроса на микропрограммное прерывание и сигнала «запрос принят. Если в процессе выполнения микропрограммы поступит более приорите1ный запрос на микропрограммное прерывание, то процесс формирования и выхода на микропрограммное прерывание повторяется. -При одновременном поступлении запросов яз каналов 8, 9 и 10 приоритет нх обслуживания следующий:

-передача данных первого селекторного канала;

- передача данных второго селекторного канала;

-обслуживание состояния первого селекторного канала;

-обслуживание состояния второго селекторного канала;

-обслуживание мультиплексного канала.

.Обычно выполнение микропрограммы более низкого порядка может быть прервано запросом более высокого порядка. Однако,

больщая интенсивность запросов, имеющих более высокий приоритет, может вызвать перегрузку менее приоритетных каналов.

Микропрограмма обслуживания данных селекторного канала имеет самый высокий приоритет, н ее выполнение не может быть

прервано никаким запросом. Если при выполнении каналом 9 микропрограммы обслуживания данных, прищел запрос на передачу данных канала 8, то он будет принят только после заверщения микропрограммы

передачи данных канала 9. Но к каналу 8 подключены более быстродействующие внешние устройства, поэтому с целью увеличения пропускной способности первого .селекторного канала имеется триггер 5. Уста ЮЕзка триггера 5 производится в такте переключения на выполнение микропрограммы обслуживания данных селекторного канала по одному из сигналов - запрос на передачу данных первого селекторного канала принят или запрос на передачу данпых второго селекторного канала принят синхросигналом, поступающим от процессора. Сигнал с триггера 5 поступает в блок 2, где бло кирует прием запросов на передачу данных. Таким образом, если выполняется микропрограмма обслуживания данных канала 9, то за одну микрокоманду до ее заперше.чня триггер 5 сбрасывается. Если в этот момент присутствует запрос на передачу данчых. канала 8, то сразу же после обслуживания данных канала 9 будет следовать микропрограмма обслуживания данных канала 8. Если же при обслуживании данных канала 8 пришел запрос на передачу данных канала 9, то триггер 5 сбрасывается в последней микрокоманде микропрограммы обслуживания данных селекторных каналов и, в это.м случае, между выполнением микропрограмм обслуживания данных выполнится, по крайней мере, одна микрокоманда менее приоритетной микропрограммы. Если же это микрокоманда обраохения к памяти, то выполнение микропрограммы обслуживания данных канала 9 будет задержано на цикл памяти.

Триггер 5 управляет приоритетом в работе селекторных каналов при выпол еиии зацепления по данным. Если при выполнении микропрограммы обслуживания данных селекторного канала счетчик байтов стал равен нулю, и в управляющем слове канала установлен флажок зацепления по данным, то микропрограмма не возвращается к прерванной микропрограмме, а продолжается, т.е. извлекается следующее управляющее слово канала нз памяти и загружается в регистры канала 8 (9) и в локальную память процессора. Эта процедура вызывает дополнительную задержку в обслуживании запроса на передачу данных другого селекторного канала. Поэтому в конце выполнения микропрограммы обслуживания данных канала 9 триггер 5 сбрасывается по сигналу процессора и снимает сигнал блокировки запросов на передачу данных селекторных каналов и, если в этот момент присутствует заЛрос на передачу данных канала 8, то выполнение зацепления по данным канала 9 будет прервано этим запросом. Для того чтобы не вызвать перегрузки канала 8 при выполнении зацепления по данным, триггер 5 сбрасывается только в последней микрокоманде микропрограммы зацепления по данным, т. е. блокируется прием загфосов на передачу данных от канала 9 на время зацепления канала 8.

Для того чтобы выделить время для обслуживания канала 9, имеется триггер 4, который устанавливается в единицу при выполнении микропрограммы обслуживания капала 8, если в канале 9 установлен запрос на его обслул нвание. Триггер 4 блокирует формирование сигнала запроса на микропрограммное прерыва П е по запросу на обслуживание канала 8. Сброс триггера 4 осуществляется в MHKponporpaNi.Me обслуживания 9 в такте возврата на прерванную микропрограмму,

Канал JO имеет самый низкий приоритет в обслуживапни, поэтому с целью выделения времени для его обслуживания имеется триггер 3. Триггер 3 устанавливается в единицу при выполнении микропрограммы обслуживания каналов 8, 9 через элемент 7 по сигналу «возврат на прерванную микропрограмму, если при этом присутствует (элемент ИЛИ 6) запрос на обслуживание мультиплексного канала, или была прервана микропрограмма обслуживании канала 10. Триггер 3 блокирует npt;eM запросов на обслуживание селектерны.х каналов и, таким образом, будет выпол}1яться по крайней мере одна м гкрокоманда обслуживания мультиплексного канала. Еглн эта макрокоманда обращения к па.мяти, то микропрограмма обслуживани5 мультиплексного канала будет продвинута на цикл памяти. Следовательно, при любой загрузке каналов вводавывода микропрограмма обслуживания мультиплексного канала будет продвигаться. Сброс триггера 3 осуществляется в первой микрокоманде после возврата на прерванную микропрограмму.

Эффективность структуры устройства для управлени: каналами можно оценить аппаратными затратами, приведенными к време-. ни передачи одного байта данных или таким параметром, как время безотказной работы устройства. Больщая интенсивность запросов на обслужквание при жестком приоритете каналов ввода-вывода может вызвать переполнение одного нз каналов.

Изобретение позволяет регулировать приоритет в работе каналов ввода-вывода и, следовательно, избежать перегрузки каналов, поэто.му надежность системы вводавывода в системе обработки данных, в которой применено устройство для управления каналами, повысится.

Формула изобретения

Устройство для управления каналами, содержащее блок формирования запроса и адреса канала, с первого по пятый пходы

которого соединены с соответствующими входами устройства, шестой вход которого соединен с первым входом регистра причин Ыикропрограммного прерывакня, второй и третий входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока формирования запроса и адреса кднала, шестой вход, первый и третий выходы которого соединены соответственно с выходом регистра причин микропрограммного прерывания, первым и вторым выходами устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены триггер заняТйй цикла памяти, триггер блокировки обс;1уживания, триггер распределения обслуживания, элемент 2 И-ИЛИ, элемент ИЛИ, причем первый вход элемента ИЛИ соединен с первым входом устройства, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом регистра причин микропрограммного прерывания, с первым и вторым входами элемента 2 И-ИЛИ, с первым входом триггера блокировки обслуживания, второй вход которого соединен со вторым входо-м устройства, третий и четвертый входы элемента 2 И-ИЛИ соединены с первым выходом блока формирования запроса и адреса канала, второй выход которого соединен с первым и вторым входами триггера распределения обслуживания, с третьего- по пятый входы которого объединены и сое; инены с шестым входом устройства, с третьим входом триггера блокировки обслуживания и первыми двумя входами триггера занятия цикла памяти, третий и четвертый входы которого соединены с выходами соответственно элементов ИЛИ; 2 И-ИЛИ, выходы триггеров занятия цикла памяти, блокировки обслуживания, распределения обслуживания соединены соответственно с седьмого по девятый входами блока формирования запроса и адреса кайала.

Источ ики информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Автйрское свидетельство СССР № 519706. кл.. G 06 F 3/04, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР № 386395, KJf. G 06 F 9/00, 1970.