Мультиплексный канал

(51) М,Кл. б 06 Г 3 лено 17.05.76 (21) 2361329/2 22) 3 с присоединением заявки-Государственный комите 3) Проори Совета Министров СССРло делам изобретений К 681.32(71) Заявител 4) МУЛЬТИПЛЕКСНЪ НАЛ Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники.Известно устройство по авторскому свидетельству525941 1.Для переписи информации с одного внеш него устройства на другое без обращения в центральную оперативную память в канале используется количество зон местной памяти канала, достаточное для запоминания всего массива данных. Между тем, при работе син хронных записывающего и считывающего устройства с равными скоростями передача массива данных в этом случае возможна с использованием одной обменной ячейки оперативной памяти канала. При этом освобождаются зоны основной оперативной памяти канала для одновременной работы других внешних устройств.Целью предполагаемого изобретения является повышение коэффициента использова- о ния оборудования канала.Поставленная цель достигается тем, что дополнительно введены 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 ЗО выдачи команд, вход оуферного регистра соединен с выходом основного регистра подканала, а выход - со входом основного регистра подканала, а выход регистра управления подключен ко входу основного регистра подканала.На чертеже приведена структурная схема мультиплексного канала.Схема содержит селекторные подканалы 1, каждый из которых состоит из блока 2 сопряжения с внешними устройствами, регистра 8 подканала, блока 4 формирования адреса внешнего устройства; первого регистра б информации и второго регистра б информации; мультиплексный подканал 7, который состоит из блока 2 сопряжения с внешними устройствами, регистра 8 подканала, регистра 8 информации, регистра 9 неисправности (центральной оперативной памяти илп центрального процессора); блок 10 выдачи команд, блок 11 основной памяти, предназначенный для хранения управляющей информации и данных подканалов; блок 12 модификации; общий регистр 18 информации; буферный регистр 14; блок 15 определения адреса свободной зоны основной памяти; блок 1 б,подсчета количества занятых зон основной памяти; блок 17 сравнения скоростей; регистр 18 управления; основной регистр 19 подканала; блок 20 памяти адресов, предназначенный для хранения адреса зоны основной памяти, отведенной данному внешнему устройству; блок 21 задания скоростей, предназначенный для хранения признаков скоростей работы внешних устройств (признаки 5 заданы при начальной установке); блок 22 сопряжения с центральной оперативной памятью и блок 28 сопряжения с центральным процессором.Подключение мультиплексного канала к 10 вычислительной системе осуществляется с помощью:шины интерфеса 24 ввода/вывода, шины 26 неисправности центральной оперативной памяти, шины 26 адреса ячейки центральной 15 оперативной памяти, входных шин 27 и выходных шин 28 информации сопряжения с центральной оперативной памятью, шины 29 неисправности центрального процессора, шины 80 передачи кода инструкции и адреса 20 внешнего устройства и шины 81 выдачи прерываний и кода условий центральному процессору.Мультиплексный канал управляется инструкциями и выполняет все операции по вво ду в выво информации, определяемые системой команд ЕС ЭВМ.Инструкция состоит из 32 разрядов (О - 31) (разряды О - 7 код инструкции, разряды 16 - 18 адрес канала, разряды 24 - 31 адрес внеш него устройства).Адресное слово канала содержит 32 разряда (О - 31) (разряды О - 3 ключ защиты, разряды 8 - 31 адрес управляющего слова канала).35Управляющее 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 не посредственной 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 45 данных).Работа мультиплексного канала в стандартных режимах (значение 47 разряда в управляющем слове канала равно нулю) сводится к следующему.50По инструкции начать ввод в выв поступающий из центрального процессора по шине 80 в блок 28 сопряжения с центральным процессором блок 28 выдает сигнал признака инструкции и номер внешнего уст ройства, который фиксируется на основном оегистре 19 подканала. В канал из центральной оперативной памяти через шины 27 и олак 22 сопряжения с центральной оперативной памятью выбирается на общий регисто 50 18 информации адресное слово канала, фиксируется на регистре 18 управления и по нему через блок 22 на регистр И выбирается управляющее слово канала. Пересчет адресов осуществляется блоком 12 модификации. Па раллельно с выборкой из центральной опсративной памяти производится фиксация управляющей информации в блоке 11 основной памяти. Для хранения управляющей информации отводится свободная зона основной памяти. К началу фиксации ее адрес имеется на выходе блока 16 определения адреса свободной зоны. Адрес занимаемой зоны основной памяти записывается в ячейку блока 20 памяти адресов, связанную с номером внешнего устройства, и используется в дальнейшем при любом обращении закрепленного за ней внешнего устройства за управляющей информацией. При этом учитывается состояние блока 16 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 28 и шину 81 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 11, Таблица занятости зон основной памяти хранится в блоке 20 в специально отведенном месте.Одновременно с чтением управляющей информации из центральной оперативной памяти канал осуществляет выборку внешнего устройства по адресу, переданному с регистра 19 на регистр 8 подканала, блок 2 сопряжения с внешними устройствами, интерфейс 24 ввода - 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 зоны 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 18 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 б и 6 информации селекторного подканала (или регистр информации 8 мультиплексного подканала).Работа канала при переписи данных с одного внешнего устройства на другое непо 590725средственно 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 управляющее 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 скоро. стей. По второму входу в блок 21 поступает адрес устройства, работающего в паре с данным, с выхода регистра 18 управления (разряды 8 - 15).Информация о скорости этого устройства также поступает на вход блока 17. Б случае неравенства окоростей 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 зоп, необходимых для буферизации данных. Если при этом сигнал переполнения из блока 1 б отсутствует, операция продолжается. Данные, определяемые заданным в команде счетом данных, накапливаются в блоке 11. Процесс буферирования данных в основной памяти продолжается до тех пор, пока счет данных не станет равным нулюИнициирование работы внешнего устрой. ства, работающего по записи информации з паре с предыдущим устройством, также начинается инструкцией начать ввод/вывод. Инструкция может оыть выдача в канал сразу за инструкцией начать ввод/зывод 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 управляюгцее слово канала и по 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 управляющие слова канала запоминаются в зоне, отведенной этому внешнему устройству. Если закончило, то первое слово даннь х из зоны подканала первого внешнег, .:стройства переписывается на место, закр -пленное за первым словом в зоне, отвсденной второму внешнему устройству. Второе внешнее устройство начинает запись прочитанного псрьым устройством массива данных. А первое внеш 5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 нее устройство может продолжать работу по цепочке команд или данных, если они имеютВ случае равенства скоростей, если на регистре 18 зафиксировано управляющее слово канала с кодом операции Чтение, содержимое регистра 18 запоминается в зоне осчовной памяти 11, отведенной данному устройству, а операция во внешнем устройстве не инициируется. При поступлении в канал управляющего слова для парного устройства с кодом операции Запись производится аналогично описанному 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 гыхода регистра 18 управления (разряды 8 - 15). По сигналу сравнения с выхода блока 17 блок 10 выдачи команд формирует команду сЧтение. Адрес внешнего устройства с выхода регистра 19 поступает на регистр подканала 3 селекторного подканала 1 или мультиплексного подканала 7, и блок 2 сопряжения 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 1 З взводится 46-й разряд - признак равенства скоростей, и содержимое регистра 18 запомикается 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 ре. гистра 18 управления равен 1 и полканал занят выполнением операции Чтение, очередной байт данных приформировывается к накопленному па общем регистре 13 информации слову как и в операции без признака непосредственной связи двух устройств, с той разницей, что если этот байт - последний байт слова, то обращения в центральную оперативную память для записи этого слова не производится, а оно целиком запоминается в соответствующей ячейке представлепцой данному внешнему устройству зоны памяти 11, 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 в 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 уст 590725ройства производится обращение в блок 11. Прочитанное из блока 11 основной памяти слово помещается на регистр 13, а адрес требующего обслуживания внешнего устройства с регистра 14 возвращается на регистр 19. ьПри поступлении сигнала неисправности центральной оперативной памяти или центрального процессора на шинах 25 и 29 и далее на регистр 9 неисправности работа внешних устройств, осуществляющих операцию 1 О читать, продолжается до окончания программ, принятых в канал.Информация буферизуется в блоке 11 как это описано выше, При переполнении осно- ной памяти информация переписывается в 15 специально резервируемое для этой цели внешнее устройство (например, на магнитной ленте). Адрес этого внешнего устройства предварительно устанавливается в блоке 4 задания адреса внешнего устройства. Коман ды взаимодействия с внешним устройством в случае отказа центральных устройств вырабатываются блоком 10 выдачи команд, куда они написаны заранее при подготовке канала к работе. После восстановления цент ральных устройств буферизированные данные могут быть прочитаны н использованы для дальнейшей обработки.В канале более эффективно используется оборудование, в частности, емкость блока ос- ЗО новной памяти. Положительный эффект получен за счет того, что при непосредственной связи двух одинаково-скоростных внешних устройств размер зоны памяти для буферизирования данных может быть сокращен,Формула изобретенияМультиплексный канал по авт. св. Мю 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. Авторское свидетельство СССР Х 525941, кл, б 06 Г 3/04, 1974.590725 Составитель А. Доляехред А. Камышников Киселев Корректор И. Симкина кт 09 Тираж 818 комитета Совета Министр обретений и открытий , Раушская наб., д. 4/5 Тип. Харьк, фил, пред. Патен Заказ 1011/2062 НПИзд. Мз сударственного по делам Москва, )К ПодписноеСССР