Селекторный канал

ив 690472 Союз Советских Социалистицеских Республик(51) М. Кл 06 Г 3/04 с присоединением заявки Ле(23) Приоритет --ственнын комктетсссрам нзооретеннйоткрытий суда оо Опубликовано 05.1(.Ч. Раецкии 71 Заявите 54) СЕЛ ЕКТОРН Ы И КАНА Изобретение относится к ооласти вычислителыгой техники и может оыть использовано при организации вычислительных систем.Известны селекторцые каналы, содержагци буферные регистры, блок управления, регистр алреса лаццых, олок формирования запросов микропрерываний, регистр ключа зц шиты памяти, олок форм иовация кола операции ц запроса, регистр флажков и счетчик байтов и выполняющее ф нкции уцравлеция обменом информации межлу оперативной памятью и внешними устройствами Г)Нелостаток этих каналов состоит в низком быстролействии.Наиболес близким к данному изобретению по сущности технического решения является селекторцый канал, содержащий ререгистр ткуц 1 его управляю 1 цего слова канала, регистр алреса следующего управляющего слова канала. регистр слелующего управляющего слова канала и блок управления, информационные вхолы которых подключены к информационному входу селекторного капала, информационные выходы регцст ра цл)1 сса следующего управляющего слова канала, регистра тскмщего управляю.11 гсго слова каццля ц олока управления яв. ляотся информационными выходами селекторного канала, первая и вторая группы входов и выколов которого соединены с соответству 1 оццми входами и выходами блока управления, управляю 1 цие входы и выходы регистра текущего управляющего слова канала и регистра следующего управляющего слова канала подключены соответственно к управляюгцим выходу и входу блока управления, выхол регистра следующего управляющего слова канала подключен к входу регистра текущего управляюгцего слова канала (2 . Недостатком этого селекторного канала является низкое быстродействие, поскольку при выполнении команлы ввода отсутствует возможность извлечения следующего управляющего слова канала в случае, если это слово нахолится в вводимой информацииЦетыо изобретения является повышение быстролействия.Поставленная цель достигается тем, что в селекторцый канал введен блок анализа адресов, первый, второй, третий и четвертый входы которого подключены к соответ:твуюшим выходам регистра текущего управляющего слова канала, пятый вход - к выходу регистра адреса следующего управляющего слова канала, управляющие вход и выход соответственно к управлякшим выходу и входу блока управления, а вы.,од - к входу сигцала предварительного зацепления блока управления, причем блок анализа адресов состоит из схемы сравнения на меныие, схемы сравнения иа больше, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам элемента И,51 И, вьхо и третий Вход которого явл 51 ются выходом и первым входом блока анализа адресов, и сумматор, соединенный выходом с первыми входами схемы сравнения на больше и схемы сравнеця иа меньше, вторые входы которых соединены с пятым входом блока анализа, третий вход которого подключен к первому входу сумматора, а второй и четвертый входы соответственно к третьему и четвертому входам схемы сравнения на больше н схемы сравнения на меньше и второму и третьему входам сумматора, управляошие вход и выход которых подключены соответственно к уира вляк 1 щим входу и выходу олока анализа адресов.На чертеже представлена структурная Зосхема селекторного канала,Канал содержит блокуправления канала, регистр 2 текущего уиравлпощегэ слова капала, включающий регистр 3 кода операции и флажков, регистр 4 адреса данных и регистр 5 счета байтов, регистр 6 следующего управляющего слова канала, регистр 7 адреса следующего управляюпего слова канала, блок 8 анализа адресов, включаюнщии схему 9 сравнения на оольше, сумматор 10,элемент ИЛИ 11, схема 12 сравнения на меньше, информациои ые вход и выход 13, первая группа 14 входов и выходов, вторая группа 5 входов и выходов, выход 16 сигнала предварительного зацепления.Операция ввода-вывода в канале выполняется иод управлением текущего управляюпего слова канала,расположенного з регистре 2 текущего управляющего слова канала. Управляющие слова первоначально хранятся в оперативной памяти процессора и содержат всю необходимую ииформа;ию для передачи данных, а именно: код выполняемой команды (ввод в прямом царавлении, ввод в обратном направлении, вывод), начальный адрес блока данных оперативной памяти, количество передаваемых данных, которые необходимо передать и специальные флажки, модифицирующие канальную программу. Первое управляюнее лоно канала извлекается из памяти по специальной инструкции и загружается в регистр 2 через информационный вход 13.Состояние регистра селекторного канала анализируется на информационных выходах 13.Устройство раоотаст следующим образом, Получив уиравлякцую информаииО селекторный канал продолжает выолцять операци;о ввода-вывода без вмешательства процессора, используя уиравляюиую информацию в регистре 7. 11 ричем передача данных между каналом и внешним устройством производится по одному байту через вход и выход 14, обмен данными между процессором и селекторным каналом может выполняться словами длиной в четыре (восемь) байтов и меньше через отдельные информационные шины (на чертеже не указаны). В зависимости от кода операции, состояния регистра 5 и количества байтов данных, находящихся в блоке 1, последний формирует запросы на передачу данных, которые через выход 15 поступают в процессор. По каждому запросу на передачу данных работа процессора приостанавливается на цикл памяти, Процессор вырабатывает специальную серию синхросигналов, которые через вход 15 поступают в блок 1 для формирования управляюиих сигналов. В цикле передачи данных блок 1 формирует сигналы модификации счетчика байтов и адреса данных, которые поступают в регистр 2. При этом адрес оперативной 1.амяти, куда должны записываться или Откуда должны считываться данные, передается из регистра 4 через информационный выход 13. После передачи блока данных, т. е. когда счетчик байтов текуцего управляюшео слова канала становится равным нулю, можно продолжить обмен слеДующим блоком данных, который может располаггься в другой области оперативной памяти. Такой режим, называется зацеплением ио данным и указывается с помощью специального флажка, имеющегося в текущем управляющем слове канала. Если задан режим зацепления ш данным, то после завершеция передачи блока данных, извлекается следующее управляюцее слово канала и загружается в регистр 2 текущего управ.1 яюцего слова канала и операция продолжается.После завершения операции ввода-вывода на внешнем устройстве, оно предоставляет свое состояние каналу. Канал, получив состояние устройства, может завершить операцию (установ 1 в запрос на прерывание по вводу-выводу) или запустить другую операцию ввода-вывода на данном устройстве, т. е. извлечь следующее управляющее слово канала и загрузить его в канал. Последний режим указывается с помощью специального флажка в текущем управляюцем словеканала и называется зацеплением по команде.Извлечение следующего управляющего слова канала из оперативной памяти и проверка его на действительность требует дополнительного времени и, следовательно, использование зацепления по данным или команде снижает скорость передачи данных.Уменьшить время выполнения зацепления можно за счет предварительной выборки следующего управляющего слоя канала в специальный регистр 6 следующего управляющего слова канала для того, чтобы после окончания передачи блока данных (цепочка данных) или после завершения выполнения операции ввода-вывода под управлением текущего управляющего слова (цепочка команд) сразу же передать его в регистр 2 текущего управляющего слова канала. Однако при выполнении операции ввода может оказаться, что вводимые данные используются как последующее управляющее слово канала, т. е. вводимый блок является самоопределенный. Это обстоятельство заставляет использовать режим предварительного зацепления только при выполнении команд вывода.Данный селекторный канал позволяет выполнять предварительную выборку следующего управляюгцего слова, если задан режим зацепления по команде и данным всегда, за исключением случая, когда байты данных передаются в область хранения следующего управляющего слова канала.При выполнении ввода в обратном направлении, т. е. когда данные поступают с внешнего устройства и записываются в память в порядке убывания адресов, сигнал предварительного зацепления на выходе 16 формируется в случаях, если- содержимое регистра 4 меньше содержимого регистра 7,- содержимое регистра 4 плюс содержимое регистра 5 больше содержимого регистра 7 минус восемь байтов.При выполнении ввола в прямом направлении, т. е. когда данные поступают с внешнего устройства и записываются в память в порядке возрастания адресов, сигнал предварительного зацепления формируется в случаях, если- содержимое регистра 4 адреса данных текущего управляющего слова канала больше содержимого регистра 7 адреса следующего управляющего слова канала плюс восемь байтов;- содержимое регистра 4 адреса данных плюс содержимое регистра 5 счета байтов текущего управляющего слова меньше содержимого регистра 7 адреса следующего управляющего слова канала.Коррекция на восемь байтов управляющего слова канала необходима из-за того, При выполнении ввода в прямом направлении и установлении флажка цепочки команд (данных) разрешается сравнение содержимого регистра 4 и содержимого регистра 7 плюс восемь байтов в схеме 9, с выхода которой через элемент ИЛИ 11 сигнал поступает в блок 1, где устанавливает специальный индикатор выборки следующего управляющего слова канала. Сумматор 1 О при выполнении ввода в прямом направлении производит суммирование содержимого регистра 4 с содержимым регистра 5, после чего сигналы с выходов сумматора 10 поступают в схему 12, которая вырабатывает сигнал меньше, передаваемый через элемент ИЛИ 11 на выход 16 блока 8, если в результате суммирования адреса данных и счетчика байтов оказалось, что сумма меньше содержимого регистра 7 адреса следующего управляющего слова канала. 30 35 40 При выполнении операции ввода-вывода в канале одновременно с передачей данных производится извлечение следующего управляющего слова канала и засылка в регистр 6 следующего управляющего слова канала, если на выходе 16 установлен сигнал предварительного зацепления. Если же данные должны поступить в область хранения следующего управляющего слова, то сигнал предварительного зацепления отсутствует и извлечение следующего управляющего слова выполняется после завершения передачи блока данных (зацепление по данным) или после выполнения операции ввода-вывода на внешнем устройстве (зацепление по команде). 45 50 Таким образом, селекторный канал обеспечивает ускоренное выполнение операций по вводу-выводу информации. 10 15 20 25 что это слово занимает восемь байтов информации в памяти. При выполнении операции вывода данных сигнал предварительного зацепления на выходе 16 формируется всегда. В этом случае сигналы с выходов регистра 3 поступают на элемент ИЛИ 11, если при этом установлен флажок зацепления по команде или данным. При выполнении ввода в обратном направлении сигнал меньше с выхода схемы 12 сравнения на меньше вырабатывается, когда содержимое регистра 4 меньше содержимого регистра 7. Сумматор 1 О в этом случае производит сложение содержимого регистра 4 с содержимым регистра 5, сигналы выхода сумматора 10 поступают в схему 9, где сравниваются на больше с содержимым регистра 7, увеличенными на восемь байтов. По сигналам с выходов схем 9 и 12 через элемент ИЛИ 11 вырабатывается сигнал на выходе 16 предварительного зацепления.Н И И П И Заказ 5966/45 Тираж 780 Подписноеилиал ППП : Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Ссг 1 ектОрцыЙ каца 1, (Ол(р)кспп 5 Й рсГпстр ТСК 1 ЦЕГО ) ПР 1.15 ПОПС О С,(ОВЕ КанаЛ. РСГИСТР (ЛР(СЯ СЛ(.(, Н)ПЬС 0 УЧР 1/15110 ЦЬС(О СГ 10- ва кяцяля. к пСгр с);лук)пьсго упрявгяопего с,01)а кяц;(,(; и олок управления, инфорт)п:и)ц(п с Вхо,(ы которых полключсцы к ипформяпп)цн)му холу селекторного канала, информапионнь(е выхолы регистра адреса сл,(уОщс(о уцр(ГГ 5 О поп) слова ка нала, р(гистра тскуп(его хпр(Гпоп(его ело Ва Кс)на/1( И 0/10 К(1 Х 1 РЯ ,(СИПЯ Я,151)ОТ(51 И 5 в фОР.(1 Я)(1(ОЦЬ(МИ ВЫХОЛЯИ СС,1 СЕ ГО)11 ОГ КЯ - нала, перяя и вторая грхппы х 0.10 и ыходов которого сослипсиы с ооойетствуо 1 цими хол(ми и вхолами пока управления. УпряВ,15(юп(ис хо.ь( и 1 холь рс(пср 1 Г( КУ 111 О 1 ПРЯВ/151 Н)ц(С 1 (,1)1 К(1 Ц(51 П РС - 1 ис 1 р с,1((х 10 ц(с ГО ( прс 1 л 5 ю(ц 0 с/10 я каниГ 1 ПО, К,1 Н)1 С П 1 Н)ТБС )С 1 С ПЦО К СИР)/151 Ю- иим Вхолх и холу блока упрялсция. ыхол рс Стра слс,ун)п(со х праляопсп) сло ш кяняля полкл)очец к л, ре Истра тскхпсО у;)равляющсго .ловя кяцяля, ат.)ич ( Iо (/( // Й ( я т( м, 1 т О, с 1 ел ь н) ц О В ьп 1 с ц и 51 О ы с трлсистВи 51, В сс/1 скторцый кап)(л пвслсц б,к ыц(Гиз(1;1.реса, первый, Второй, грс- ИЙ 11 (стсРы ВхО.)1 кОРОГО по,к/110(сны к соотвтству 1 оп(и) ,(хо,) регистра тскх 1)Р(151 51 Н)111(,) (,(1 К( и а/11, 1151 Т( И Вхо,( и ыхо, )с ис(рь алр(ся след н)псго хираляющего слова кяГа, управляющие Вход и выхол - соответственно к управляющим Гихолу и хо.(у бгОка управлеция, а Выход к холу сигнала предварительного за псплеция блок уира ВГснп 51, причем блок анализа алрссов сиклер)кит схему сравнения ца меньп;е, схему сравнения на больпе, Выхолы которых полключецы соотВетствепш к первому и второму входам элементы ИЛИ, выхол и третий вхол которого являются выходом и первым входом блока анализа адресов, и сумматор, соединенный выходом с первыми входами схемы сравнения на больше и схемы сравнения на меньше, вторые входы которых соединены с пятым входом блока анализа, третий вход которого подключен к первому входу сумматора, а второй и четвертый холы - соответственно к третьему и четвертому входам схемы сравнения на больше и схемы сравнения на меньше и второму и третьему входам сумматора, управляощие вход и выход которых полкгпочс 5 ь соответственно к упра в- Гя)о(пим входу и выхолу блока анализа адоссов. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 312254, кл. С) 06 Г 3/(/4, 1969.1969.2. Лвторское свидетельство СССРМ 21934, кл С) 06 Г 15/16, 1969 (прототип .