CS224743B1

CS224743B1 - Connexion of automatic computer

Info

Publication number: CS224743B1
Application number: CS397282A
Authority: CS
Inventors: Marcel Ing Csc Jirina; Zdenek Ing Csc Korvas; Zdenek Ing Zapletal
Original assignee: Marcel Ing Csc Jirina; Zdenek Ing Csc Korvas; Zdenek Ing Zapletal
Priority date: 1982-05-28
Filing date: 1982-05-28
Publication date: 1984-01-16

Description

Vynález se týká zapojení samočinného počítsče obsahujícího jednak soubor vstupních ,s výstupních modulů a jednak hlavní paměl a operační procesor, vybavený ještě rychlou vyrovnávací pamětí, tak zvanou pamětí cache.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic counter comprising both a set of input and output modules, and a main memory and an operating processor equipped with a still buffer, the so-called cache.

Samočinné počítače tohoto typu mají různé struktury, lišící se počtem a složitostí ^použitých přenosových modulů - přenosových procesorů, způsobem připojení modulů k hlavní fpaměti a způsobem zapojení operačního procesoru a rychlé vyrovnávací paměti. Známá zapojasní mejí jednu sběrnici, která slouží ks spojení přenosových modulů s rychlou vyrovnávací ípamětí prostřednictvím bloku pro transformaci adresy. Kromě toho je rychlá vyrovnávací paiměl spojena s operačním procesorem a s hlavní pamětí. U jiného známého zapojení jsou přenosové procesory - kanály - spojeny prostřednictvím zvláštní vyrovnávací paměti a zvláštního bloku operačního procesoru a rychlou vyrovnávací pamětí - cache, která je dále spojena s hlavní pamětí.Automatic computers of this type have different structures, varying in the number and complexity of the transfer modules used - the transfer processors, the way the modules are connected to the main memory, and the way the operating processor and the cache are wired. Known embodiments have a single bus that serves to connect the transmission modules to the fast buffer through an address transformation block. In addition, the fast buffer is associated with the operating processor and main memory. In another known circuit, the transfer processors - channels - are connected by a separate buffer and a separate operating processor block and by a cache, which is further coupled to the main memory.

Jiné systémy jsou uspořádány tak, že operační procsosr mé až tři vyrovnávací paměti, přes které je připojen k řadičům jednoho nebo více bloků hlavní paměti. K těmto řadičům jsou připojény ještě řídící jednotky pro přístup do paměti a teprve k nim periferní přenosové procesory. Toto uspořádání má přednost v bezprostředním styku procesoru s hlavní pamětí, nevýhodou je komplikovanost celého uspořádání i složitost funkcí řídicích bloků styku.Other systems are arranged so that the operating procsosr of my up to three buffers through which it is connected to the controllers of one or more blocks of main memory. These controllers are connected to controllers for memory access and only peripheral transmission processors. This arrangement has priority in the immediate contact of the processor with the main memory, the disadvantage is the complexity of the whole arrangement and the complexity of the functions of the contact control blocks.

Nevýhodou známých zapojení je to, že neumožňují přímý přístup z přenosových procesorůThe disadvantage of known wiring is that they do not allow direct access from the transfer processors

224743 2 a z operačního procesoru do hlavní paměti, takže v případě poruchy vyrovnávací paměti je celý systém vyřazen z provozu. Nevýhodou jiných zapojení je to, že přenosové moduly, pro připojení vnějších pamětí a přídavných zařízení, nejsou navzájem nezávislé, ale obsahují společnou část, oož jednak zmenšuje možnosti stsvabnicovosťi a jednak znemožňuje pokračování v činnosti při poruše společné části.224743 2 and from the operating processor to the main memory so that in the event of a buffer failure, the entire system is disabled. A disadvantage of other wiring is that the transfer modules, for connecting external memories and peripheral devices, are not independent of each other, but contain a common part, which both reduces the possibilities of stsvabnicovosťi and makes it impossible to continue operation in case of common part failure.

**

Nevýhodou systémů s jedinou směrnicí je to, že musí být dimensováns pro největší toky · dat.v systému, to je mezi operačním procesorem a hlavní pamětí. To vyžaduje řešení buč větíi ší šířkou sběrnice, což znamená větší množství materiálu, nebo zvýšením rychlosti, což znamená značné nároky na prvkovou základnu.The disadvantage of systems with a single directive is that it must be sized for the largest data streams in the system, that is, between the operating processor and main memory. This requires either a larger bus width, which means more material, or an increase in speed, which means considerable demands on the element base.

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojení samočinného počítače podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že adresová a příznaková část hlavní sběrnice ja připojena na adresové a příznakové vstupy/výstupy operačního modulu operačního procesoru, na adresové a příznakové vstupy/výstupy organizačního modulu, na adresové a příznakové vatupy/výstupy servisního modulu, na adresové a příznakové vstupy/výstupy prvního přenosového modulu, na adresové a příznakové vstupy/výstupy, druhého přenosového modulu a tak déle až na adresové a příznakové vetupy/výatupy n-tého přenosového modulu a datová část hlsvní sběrnice je připojena na datové vetupy/výatupy operačního modulu operačního procesoru, na datové vstupy/ výstupy organizačního modulu, na datové vstúpy/výstupý servisního modulu, na^-datoví vatupy/výstupy prvního přenosového modulu, na datové vstupy/výstupy druhého přenosového modulu a tak dále až na datové vstupy/výstupy n-tého přenosového modulp a sběrnice hlavní paměti, je spojena a datovými vstupy/výstupy vyrovnávací paměti operačního procesoru, se Vstupy/výstupy pro kontrolu a opravu organizačního modulu s a datovými vstupy/výstupy hlavní paměti a adresový vstup hlsvní paměti ja spojen a výstupem sdregy organizačního modelu a samostatné vedeni organizačního modulu je spojeno se vstupy/výstupy pro samostatné vedení organizačního modulu, se vstupy/výstupy pro samostatné vedení operačního procesoru, se vstupy/výstupy pro samostatné vedení hlsvní paměti, se vstupy/výstupy pro samostatné vedení servisního modulu, se vstupy/výstupy pro samostatné vedení prvního, přenosového modulu, aa vstupy/výstupy pro samostatné vedení druhého přenosového modulu a tak dále až ae Vstupy/výstupy pro samostatné vedení n-tého přenosového modulu β sběrnice konzolových ze- ; řízení je spojena se servisním modulem a sběrnice vnějších zařízení prvého přenosového modulu je spojena s prvním přenosovým modulem, sběrnice vnějších zařízení druhého přenosového modulu je spojena a druhým přenosovým modulem a tak dále 8Ž sběrnice vnějších zařízení n-tého přenosového modulu je spojena s n-tým přenosovým modulem.These disadvantages are eliminated by the automatic computer according to the invention, which is characterized in that the main bus address and tag port is connected to the address and flag inputs / outputs of the operating module of the operating processor, to the address and tag inputs / outputs of the organizational module. service module inputs / outputs, address and flag inputs / outputs of the first transmission module, address and flag inputs / outputs of the second transmission module, and so on, up to the address and flag inputs / outputs of the nth transmission module and connected to a data vetupy / výatupy operating module processor operating at data inputs / outputs organizational module for data input / output service module on ^- data vatupy / outputs a first transmission module for data input / output a second transmission module and so on Except for the data inputs / outputs of the nth transmission module and the main memory bus, it is connected to the data inputs / outputs of the operating processor buffer, with the I / O for organizational module checking and repair with data inputs / outputs of the main memory and address input memory is connected and output with organizational model and separate management module is connected with inputs / outputs for independent management of organizational module, with inputs / outputs for independent management of operating processor, with inputs / outputs for independent management of memory, with inputs / outputs for separate service module wiring, with inputs / outputs for separate wiring of the first, transmission module, and and inputs / outputs for separate wiring of the second transmission module, and so on up to ae Inputs / outputs for separate wiring of the nth th console of the cantilever bus; the control is coupled to the service module and the external device bus of the first transmission module is coupled to the first transmission module, the external device bus of the second transmission module is coupled to the second transmission module, and so on. transmission module.

Výhodou aamočinného počítače podle vynálezu je, že může pracovat i bez rychlé vyrovnávací paměti prostřednictvím společné sběrnice, na kterou jeou připojeny jakoperační procesor, tak hlavní pamět přes blok označovaný jako organizátor tak i přehoaové moduly.The advantage of the automatic computer according to the invention is that it can work even without a cache by means of a common bus to which both the operating processor and the main memory are connected via a block called both the organizer and the switch modules.

To lze využít pro záložní provoz bez rychlé vyrovnávací paměti.This can be used for backup operation without cache.

Další výhodou je, že při zapojení podle vynálezu je možné vyjít při návrhu z přenotových modulů β jednotným interfacem na sběrnici. Výkonem počátsče přitom není omezován schopnostmi: této sběrnice, protože největší množství dat se přenáší mezi hlavní pamětí a operačním procesorem zvláštní cestou.A further advantage is that in the connection according to the invention it is possible to start from the transfer modules β by a uniform interface on the bus. Initially, performance is not limited by the capabilities of this bus, since the largest amount of data is transferred between the main memory and the operating processor in a special way.

Samočinný počítač podle vynálezu, jehož jedno možná zapojení je znázorněno na přiloženém výkresu, se skládá z hlavní paměti j, organizačního modulu Jg, servisního moduluj, prvního přenosového modulu 51. druhého přenosového modulu 52 až n-tého přenosového modulu 5n s operačního procesoru 1, který je tvořen operačním modulem 11 s vyrovnávací pamětí 12.The automatic computer according to the invention, one possible connection of which is shown in the attached drawing, consists of the main memory j, the organizing module Jg, the service module, the first transmission module 51. the second transmission module 52 to the nth transmission module 5n. which consists of an operating module 11 with a buffer 12.

Jednotlivé bloky počítače jsou spolu spojeny souborem sběrnie a vedení.The individual blocks of the computer are connected together by a bus and wiring set.

Adresová s příznaková část 011 hlavní sběrnice _Q1 je připojena na adresové a příznakové vstupy/výstupy 111 operačního modulu 11 operačního procesoru 1, dále ne adresové a příznakové vstupy/výstupy 21 organizačního modulu 2, na adresové a příznakové vstupy/výstupy 41 servisního modulu 4, na adresové s příznakové vstupy/výstupy 511 prvního přenosového modulu na adresové a příznakové vstupy/výstupy 521 druhého přenosového modulu 52 a tek dále až konečně na adresové a příznakové vstupy/výstupy 5nl n-tého přenosového modulu 5a·The address and tag inputs 011 of the main bus 10 are connected to the address and tag inputs / outputs 111 of the operating module 11 of the operating processor 1, not the address and tag inputs / outputs 21 of the organizing module 2, to the address and tag inputs / outputs 41 of the service module 4. to address with flag inputs / outputs 511 of the first transmission module to address and flag inputs / outputs 521 of the second transmission module 52, and finally to address and flag inputs / outputs 5nl of the nth transmission module 5a ·

Datová část 012 hlavní sběrnice Ol je připojena na datové vstupy/výstupy 112 operačního modulu 11 operačního procesoru 1, dále na datové vstupy/výstupy 22 organizačního modulu 2, na datové vstupy/výstupy 42 servisního modulu 4 a též na datové vstupy/výstupy 512 prvního přenosového modulu 51, na detové vstupy/výstupy 522 druhého přenosového modulu 52 a tak dále až konečně na datové vstupy/výstupy 5n2 n-tého přenosového modulu 5n.The data part 012 of the main bus Ol is connected to the data inputs / outputs 112 of the operating module 11 of the operating processor 1, to the data inputs / outputs 22 of the organizing module 2, to the data inputs / outputs 42 of the service module 4, the transmission module 51, to the detent inputs / outputs 522 of the second transmission module 52, and so forth to finally the data inputs / outputs 5n2 of the nth transmission module 5n.

Sběrnice 02 hlavní paměti je spojena s datovými vstupy/výstupy 1202 vyrovnávací paměti 12 operačního procesoru 1, déle se vstupy/výstupy pro kontrolu s opravu 202 organizačního modulu 2 a s datovými vstupy/výstupy 302 hlavní paměti 2· Adresový vstup 34 hlavní paměti je spojen s výstupem adresy 24 organizačního modulu 2.The main memory bus 02 is connected to the data inputs / outputs 1202 of the buffer 12 of the operating processor 1, longer to the inputs / outputs for checking with the repair 202 of the organizational module 2, and the data inputs / outputs 302 of the main memory 2. output of the address 24 of the organizational module 2.

Samostatné vedení 013 organizačního modulu je spojeno se vstupy/výstupy 23 pro samostatné vedení organizačního mbdulu jg, dále se vstupy/výstupy ll3 pro samostatné vedení operačního procesoru 1, se vstupy/výstupy 33 pro samostatné vedení hlavní paměti J, se vstupy/výstupy 43 pro samostatné vedení servisního modulu £ a dále též na vstupy/výstupy 513 pro samostatné vedení prvního přenosového modulu 51, ⁸⁰ vstupy/výstupy 523 pro samostatné vedení druhého přenosového modulu 52 a tak dála až konečně se vstupy/výstupy 5n3 pro samostatné vedení n-tého přenosového modulu 5n.Separate line 013 of organizational module is connected to inputs / outputs 23 for separate management of organizational module jg, further inputs / outputs 133 for separate management of operating processor 1, with inputs / outputs 33 for separate management of main memory J, with inputs / outputs 43 for separate line of service module 6 and further also inputs / outputs 513 for separate line of first transmission module 51, ⁸⁰ inputs / outputs 523 for separate line of second transmission module 52 and thus finally with inputs / outputs 5n3 for separate line of nth transmission line module 5n.

řro připojení přídavných zařízení k samočinnému počítači je určena řada speciálních sběrnice. Sběrnice 04 konzolových zařízení je spojená se servisním modulem 4, sběrnice 051 vnějších zařízení prvého přenosového modulu je spojena s prvním přenosovým modulem 51. sběrnice 052 vnějších zařízení druhého přenosového modulu je spojena s druhým přenosovým modulem 52 a tak dále až konečně sběrnice 05n vnějších zařízení n-tého přenosového modulu je spojena s n-tým přenosovým modulem 5n.A number of special buses are designed to connect additional devices to the computer. The console device bus 04 is coupled to the service module 4, the external device bus 051 of the first transmission module is coupled to the first transmission module 51. the external device bus 052 of the second transmission module is coupled to the second transmission module 52 and so forth to finally the external device bus 05n - the th transmission module is connected to the n th transmission module 5n.

Modifikace zapojení samočinného počítače podle vynálezu může spočívat v tom, že samostatné vedení 013 organizačního modulu 2 je součástí hlavní sběrnice Ol.The modification of the automatic computer circuit according to the invention may be that the separate line 013 of the organizing module 2 is part of the main bus A1.

V samočinném počítači podle vynálezu jsou operační procesor 1, servisní modul 4, první přenosový modul 51 a druhý přenosový modul 5j až n-tý přenosový modul 5n schopny samo224743 statné činnosti. Operační procesor 1 provádí instrukce uložené v hlavní paměti 3, přenosové moduly zajišlují přenos dat mezi hlavní pamětí 2 a přídavnými zařízeními jsou připojena prostřednictvím eběrnic C51 až O5n vnějších zařízení prvního ež n-tého přenosového modulu. Servisní modul 4 zajišluje kromě servisních s kontrolních funkcí také přenos dat mezi hlavní pamětí j a konzolovými zařízeními, připojenými sběrnicí 04 konzolových zařízení. Organizační modul 2 umožňuje ostatním modulům přístup k datům v hlavní paměti j.In the automatic computer according to the invention, the operating processor 1, the service module 4, the first transmission module 51 and the second transmission module 51j to the nth transmission module 5n are capable of operating automatically. The operating processor 1 executes the instructions stored in the main memory 3, the transmission modules providing data transmission between the main memory 2 and the auxiliary devices are connected via the C51 to O5n external devices of the first e nth transmission module. In addition to the service and monitoring functions, the service module 4 also provides data transmission between the main memory j and the console devices connected by the console 04 of the console devices. The organizational module 2 allows other modules to access data in the main memory j.

Během provozu počítače se vyžadují různé komunikace mezi moduly navzájem nebo mezi moduly a hlavní pamětí 3. Při těchto komunikacích dochází buď k přenosu dat či řídicích informací, nebo k předání povelů za účelem řízení modulů podle potřeb probíhajícího programu. Komunikace mezi moduly se uskutečňují po hlavní sběrnici Q1 a někdy též sběrnici 02 hlavní paměti formou jednoduchého nebo vícenásobného přenosu v rámci jednoho spojení dvou modulů. Ve využívání hlavní sběrnice 01 respektivě sběrnice 02 hlavní paměti se moduly střídejí. Provoz na těchto sběrnicích řídí organizační modul 2 prostřednictvím signálů, vysílaných na samostatné vedení 013 organizačního modulu.Different communications between modules or between modules and main memory 3 are required during computer operation. These communications either transmit data or control information, or transmit commands to control the modules according to the needs of the running program. The communication between the modules takes place over the main bus Q1 and sometimes also the main memory bus 02 in the form of single or multiple transmission within one connection of two modules. In the use of the main bus 01 or the main memory bus 02, the modules alternate. The operation of these buses is controlled by the organizing module 2 by means of signals transmitted to a separate line 013 of the organizing module.

Při vzájemných komunikacích mezi-operačním procesorem 1, servisním modulem 4 a prvním až n-tým přenosovým modulem 51 až 5n se používá hlavní sběrnice 01. Modul, kterému jsou sběrnice přiděleny, vysílá na adresovou a příznakovou část 011 hlavní sběrnice 01 tak zvanou adresu, které podrobně určuje druh přenosu, jeho směr i volaný modul. Po datové části 012 hlavní sběrnice 01 (šířka toku 2 slabiky) proběhne jednoduchý přenos dat předepsaným směrem. Spojení ukončí volený modul vysláním příznaků na adresovou a příznakovou část 011 hlavní sběrnice 01.The main bus 01 is used in mutual communication between the operation processor 1, the service module 4 and the first to nth transmission modules 51 to 5n. The module to which the buses are assigned transmits a so-called address to the address and flag part 011 of the main bus 01. which details the type of transmission, its direction and the called module. The data part 012 of the main bus 01 (syllable flow width 2) will carry out a simple data transmission in the prescribed direction. The connection terminates the selected module by sending flags to the address and flag parts 011 of the main bus 01.

Přenos dat mezi přenosovými moduly s hlavní pamětí j probíhá obdobně. Volaným modulem je v tomto případě vždy organizační modul 2, který zprostředkuje přístup k datům v hlavní paměti 3. Slovo dat určené adresou na výstupu adresy 24 organizačního modulu 2 se nejprve přenese po sběrnici 02 hlavní paměti (šířka slova 8 alabik) do organizačního modulu 2, který zajistí jejich kontrolu, případně opravu. V případě přenosu dat z paměti do modulu předá organizační modul 2 ^na datovou část 012 hlavní sběrnice Q1 v závislosti na druhu přenosu například jednu, dvě nebo postupně 4krát 2 slabiky z předečteného slova a ukončí přenos vysláním příznaků na adresovou a příznakovou část 011 hlavní sběrnice 01.Data transfer between the transfer modules with the main memory j proceeds similarly. In this case, the called module is always an organizational module 2, which provides access to data in the main memory 3. The data word specified by the address at the output 24 of the organizational module 2 is first transferred over the main memory bus 02 (word width 8 alabic). , which will ensure their inspection or repair. In the case of data transfer from memory to the module, the organizing module 2 forwards ^the data part 012 of the main bus Q1, depending on the type of transmission, for example one, two or successively 4 times 2 syllables from the read word and terminates the transmission. .

Fři přenosu dat z některého modulu do hlavní paměti 2 zamění organizační modul 2 v předečteném slově jednu, dvě nebo všech 8 slabik a změněné slovo zapíše zpět do hlavní paměti J. Spojení ukončí organizační modul 2 vysláním příznaků.When data is transferred from one module to main memory 2, the organizing module 2 replaces one, two or all 8 syllables in the read word and writes the changed word back to main memory J. The connection is terminated by the organizing module 2 by sending flags.

Při přenosu dat mezi operačním procesorem 1 a hlavní pamětí J se též využívá adresové a příznaková část 011 hlavní sběrnice 01, avšak přesun dat proběhne po sběrnici 02 « hlavní paměti. Při čtení dat se z hlavní paměti 3 vybaví čtyři sousední slova a přenesou se postupně po sběrnici 02 hlavní peměti do vyrovnávací paměti 12 operačního procesoru 1. Při.zápisu dat do paměti lze v adresovaném slově zaměnit jednu ež 8 slabik. Organizační i modul 2 zamění podle údajů v adrese na adresové a příznakové části 011 hlavní sběrnici 01 některé slabiky v původním předečteném slově novými slabikami, vyslanými z vyrovnávací pa- ; mě ti 12 operačního procesoru 1. Takto vzniklé slovo zepíše organizační modul 2 ůo hlavní í paměti J. V obou případech směru přenosu dat ukonči spojení organizační modul 2 vysláním příznaků na adresovou a příznakovou část 011 hlavní sběrnice 01.The address and flag portion 011 of the main bus 01 is also used to transfer data between the processing processor 1 and the main memory J, but the data transfer takes place over the main memory bus 02. To read the data, four adjacent words are recalled from the main memory 3 and transferred sequentially over the main memory bus 02 to the buffer 12 of the operating processor 1. When the data is written to the memory, one to eight syllables can be interchanged in the addressed word. The organizational module 2 replaces some of the syllables in the original read word with new syllables sent from the buffer, according to the address information on address and flag parts 011 of the main bus 01; In both cases of data transfer direction, the organizing module 2 terminates the connection by sending the flags to the address and flag parts 011 of the main bus 01.

Při poruše vyrovnávací paměti 12 operačního procesoru 1 lze přenášet data mezi operačním procesorem 1 a hlavní pamětí J po datové části 012 hlavní sběrnice 01 stejným způsobem jako u přenosových modulů, což umožňuje pokračování a dokončení výpočtu, byt se sníženým výkonrem.In the event of a failure of the operating processor buffer 1, data between the operating processor 1 and the main memory J can be transmitted over the data part 012 of the main bus 01 in the same manner as the transmission modules, allowing the calculation to continue and complete.

Funkce samočinného počítače podle vynálezu zůstává stejná i při jiných šířkách toku dat po datové části 012 hlavní sběrnice 01 respektive sběrnice 02 hlavní paměti než je Uvedeno v předcházejícím popisu.The operation of the automatic computer according to the invention remains the same at other data flow widths over the data part 012 of the main bus 01 and the main memory bus 02, respectively, as described above.

Claims

i. A self-contained, processor-based, processor-based self-contained computer with a set of I / O modules, characterized in that the address and tag portions (011) of the main bus (ul) are connected to address and tag inputs / outputs (111) the operating module (1) of the operating processor (1), the address and flag inputs / outputs (21) of the organizational module (2), the address and flag inputs / outputs (41) of the service module (4), the address and flag inputs / outputs (511) the first transmission module (51), the address and flag inputs / outputs (521) of the second transmission module (52), and so on, except for the jersey and flag inputs / outputs (5nl) of the nth transmission module (5n) and data the main bus part (012) is connected to the data inputs / outputs (012) of the operating module (11) of the operating processor (1), to the data inputs / outputs (22) of the organizing module (2), to the data data inputs / outputs (42) of the service module (4), data inputs / outputs (512) of the first transmission module (51), data inputs / outputs (522) of the second transmission module (52), and so on up to data inputs / the output (5n2) of the gray transfer module (5n) and the main memory bus (02) are coupled to the data inputs / outputs (1202) of the buffer (12) of the operating processor (1) and to the inputs / outputs for control and repair (202) the main memory (3) and the main memory address input (34) is connected to the address output (24) of the organizing module (2) and the separate organizational module link (013) is connected to the module. inputs / outputs (23) for separate management of organizational module (2), with inputs / outputs (113) for separate management of the operating processor (1), with inputs / outputs (33) for separate management of main memory (3), with inputs / output (43) for separate routing of the service module (4), with input / output (513) for separate routing of the first transmission module (51), DC input / output (523) for separate routing of the second transmission module (52) and so on only the inputs / outputs (5n3) for separate routing of the n-th transmission module (5n) and the console (04) of the console devices are connected to the service module (4) and the external devices bus (051) of the first transmission module is connected to the first transmission module (51), the external device bus (052) of the second transmission module is coupled to the second transmission module (52) and so on the external device bus (O5n) of the nth transmission module is coupled to the nth transmission mode ul (5n).

2. The automatic computer connection according to claim 1, characterized in that the separate line (013) of the organizing module (2) is part of the main bus (01).