Мультиплексный канал

ОП ИСАЙИ-; ЕИЗОБРЕТЕ ИЯ Союз СоветскихСоциалист ичесюаРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт, свид-ву 791, Клб 06 Р 3/04 аявлено 24,01.77 121) 2446829/18 - 24 с присоединением заявки И юсударственный аынтет СССР 0 далаы нзааратаннй и отрытй(088,8) а опубликования описания 05,04.79 2) Авторы изобрете В.А. Исаенко, В.А. Калиничев и В.М. Таф 71) Заявител 4) МУЛЬТИПЛЕКСНЫЙ АЛ Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для повышения производительности цифровых вычислительных машин (ЦВМ).Известен также мультиплексный канал1, в котором повышение производительности и пропускной способности достигается за счет сокрашения обращений в оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) за командной информацией.Наиболее близким предлагаемому устройству по технической сущности и. структуре является мультиплексный канал ЦВМ системы 1 ВМ - 360 21, содержащий регистр номера подканала, вход которого соединен с первым входом мультиплексного канала, регистр команд ввода - вывода, вход которого соединен со вторым входом мультиплексного канала, а выход - со входомблока памяти подканала, связанным двухсторонней связью с регистром активного подканала, вход и выход которого соединен с первым входом и выходом регистра связи с интерфейсом, второй вход и выход которого соединен с первым входом и выходом узла связи с ОЗУ, а третий вход и выход - подключен к первому входу - выходу мультиплексного канала, причем второи вход и выход узла связи с ОЗУ соединен со вторым входом - выходом мультиплексного канала, а третий выход - подключен к регистру активного подканала; устройство управления, первый выход которого подключен к выходу мультиплексного канала, а первый вход - выход - к входу - выходу регистра номера подканала, второй вход в выхо к входу в выхо регистра команд ввода - вывода, третий вход в вых - к третьему входу - выходу узла связи с ОЗУ. четвертый вход - выход - к четвертому входу - выходу регистра связи с интерфейсом, пятый вход - выход - к третьему входу - выходу регистра активного подканала, шестой вход - выход - к второму входу - выходу блока памяти подканала.Недостатком канала - прототипа, присущим также другим рассмотренным аналогам, является потеря производительности ЦВМ, связанная с простоем оборудования процессора во время ожидания результатов запуска периферийных устройств.Целью предлагаемого изобретения является повышение производительности ЦВМ путем исключения ожидания процессором10 формула изобретения результатов запуска периферийного устройства.Поставленная цель достигается тем, что в мультиплексном канале введены дешифратор, блок формирования очереди, шифратор, причем выходы регистра номера подканала через дешифратор, блок формирования очереди и шифратор подключены к адресным входам блока памяти подканалов, причем блок формирования очереди связан двусторонней связью с устройством управления,Блок-схема предлагаемого мультиплексного канала приведена на чертеже,Канал содержит: регистр номера подканала 1, регистр 2 команд ввода-вывода, устройство управления 3, блок связи с ОЗУ 4, регистр связи с интерфейсом 5, дешифратор 6, блок формирования 7 очереди, шифратор 8, блок памяти подканалов 9, регистр активного подканала 10, 11 - второй вход мультиплексного канала, подключенный к шинам процессора.12 - второй вход - выход, подключенный к шинам ОЗУ13 - первый вход - выход, подключенный к шинам интерфейса ввода-вывода.14 - первый вход мультиплексного канала, подключенный к шинам процессора15 - выход мультиплексного канала, подключенный к шинам процессора.Процессор передает в канал команду ввода в выво и код номера подканала, которые заносятся соответственно в регистр команд ввода в выво 2 и в регистр номера подканала 1, после чего устройство управления 3 формирует сигнал ответа процессору, по которому последний продолжает выполнение текущей программы.Команда ввода - вывода из регистра команд 2 переписывается в одну из ячеек блока памяти подканалов 9, причем номер ячейки определяется кодом номера подканала. По коду подканала при помощи дешифратора 6 формируется сигнал заявки на обслуживание подканала, поступающий в соответствующий разряд схемы очереди 7. Схема очереди 7 организует приоритетное обслуживание заявок. Код принятой к исполнению заявки (код номера активного подканала) с выходов схемы очереди 7, через шифратор 8 поступает на адресные шины блока памяти подканалов 9, Одновременно из схемы очереди 7 в устройство управления 3 поступает сигнал начала обслуживания. Устройство управления 3 заносит в регистр активного подканала 10 команду ввода-вывода, содержащую код команды и адрес (УС) управляющее слово. По этому адресу из ОЗУ выбирается УС, которое через блок связи с ОЗУ 4 заносится в регистр активного подканала 10, где из команды ввода- вывода и УС формируется управляющее слово устройства (УСУ). Если формат команды ввода - вывода содержит всю управляющую 15 20 25 30 35 45 информацию, необходимую для выполнения команды, то выборка УС из ОЗУ не производится. В этом случае УСУ содержит в себе только формат команды ввода-вывода. Под управлением УСУ канал через регистр связи с интерфейсом 5 вводит в периферийное устройство управляющую информацию, необходимую для организации сеанса связи. После завершения сеанса связи с периферийным устройством управления 3 заносит содержание регистра активного подканала 10 в блок памяти подканалов 9 и сбрасывает обслуженную заявку в схеме очереди 7. Канал переходит к обслуживанию требований от периферийных устройств и необслуженных заявок в схеме очереди 7.Процедура обслуживания требований устройств выполняется так же, как и в любых других мультиплексных каналах.Обслуживание требований периферийного устройства на передачу данных производится в каждом подканале до тех пор, пока не исчерпается счетчик байтов для данного подканала. После этого канал либо организует выборку из ОЗУ нового УС по данному подканалу, которое через блок связи с ОЗУ 4 заносится в регистр активного подканала 10, и передачу в периферийное устройство новой управляющей информации, необходимой для организации сеанса связи (если УСУ не последнее в цепочке), либо формирует сигнал прерывания, который из устройства управления 3 поступает в процессор и сигнализирует о завершении обмена в данном подканале (если УСУ последнее в цепочке).Предлагаемый мультиплексный канал повышает производительность ЦВМ (уменьшает простой процессора) за счет сокращения количества микроопераций, выполняемых каналом на этапе обслуживания команд ввода - вывода до момента ответа процессору, особенно микроопераций, включающих ожидания ответов периферийных устройств (это время значительно превышает время выполнения собственно микроопераций, поскольку периферийные устройства - медленнодействующие),Предлагаемый мультиплексный канал особенно эффективен в вычислительных системах реального времени с большим количеством периферийных устройств. Мультиплексный канал, содержащий регистр номера подканала, вход которого соединен с первым входом мультиплексного канала, регистр команд ввода - вывода, вход которого соединен со вторым входом мультиплексного канала, а выход - со входом блока памяти подканала, связанным двухсторонней связью с регистром активного подубницка ПИ по М ППканала, вход и выход которого соединен с первым входом и выходом регистра связи с интерфейсом, второй вход и выход которого соединен соответственно с первым входом и выходом узла связи с оперативным запоминающим устройством, а третий вход и выход подключен к первому входу - выходу мультиплексного канала, причем второй вход и выход узла связи с оперативным запоминающим устройством соединен со вторым входом - выходом мультиплексного ка нала, а третий выход - подключен к регистру активного подканала; устройство управления, первый выход которого подключен к выходу мультиплексного канала, а первый вход - выход подключен к входу - вы 15 ходу регистра номера подканала, второй вход - выход - к входу - выходу регистра команд ввода - вывода, третий вход - выход - к третьему входу - выходу узла связи с оперативным запоминающим устройством, четвертый вход - выход - к четвертому входу - 2 ф выходу регистра связи с интерфейсом, пятый вход в вых к третьему входу в выхо регистра активного подканала, шестой вход - выход к второму входу в выхо блока памяти подканала, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности в устройство введены дешифратор, блок формирования очереди, шифратор, причем выход регистра номера подканала, через дешифратор, блок формирования очереди и шифратор подключен к адресн 11 м входам блока памяти подканалов, причем блок формирования очереди связан двухсторонней связью с устройством управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР478308, кл. б 06 Г 3/06, 1974,2. Коган Б. М., Каневский М. М. Цифровые вычислительные машины и системы. М. Энергия 1974.