DE1524127B2 - Mehrfachrechenanlage mit internen verbindungsleitungen zwischen den datenverarbeitungsgeraeten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrfachrechenanlage mit internen Verbindungsleitungen zwischen Datenverarbeitungsgeräten und mit Speichern, in denen jeweils ein Datenwort in jeder von mehreren adressierbaren Speicherzellen speicherbar ist, bei der das eine Datenverarbeitungsgerät mindestens ein Datenwort, eine Darstellung einer Adresse einer der Zellen und eine Adresse selbst einem anderen, zweiten Datenverarbeitungsgerät zuführt, wenn das erste Datenverarbeitungsgerät mit dem anderen Datenverarbeitungsgerät in Verbindung treten will und sie bezieht sich insbesondere auf ein Gerät, das die Verbindung zwischen den

Rechnern der Mehrfachrechenanlage herstellt.

Die bekannten derartigen Mehrfachrechenanlagen enthalten mehrere Datenverarbeitungsgeräte und ferner mehrere Speichereinrichtungen und sie enthalten darüber hinaus eine Anzahl von Eingabe- und Ausgabevorrichtungen. Diese Anlagen enthalten ferner interne Verbindungen, damit die Datenverarbeitungsgeräte Programme und die zu verarbeitenden Daten von den Speichern aufnehmen und die verarbeiteten Daten an

ίο die Speicher abgeben können.

Normalerweise führt jedes Datenverarbeitungsgerät einer Mehrfachrechenanlage ein Programm aus, das sich von den Programmen der anderen Datenverarbeitungsgeräte unterscheidet und von diesen getrennt ist.

Es ist bekannt, daß ein Datenverarbeitungsgerät, welches ein Programm ausführt, von Zeit zu Zeit auf einen Befehl oder Betriebszustand stößt, der es erforderlich macht, daß eine bestimmte Eingabevorrichtung oder Ausgabevorrichtung die zu verarbeitenden Daten liefert oder abgibt oder daß eine bestimmte Eingabeoder Ausgabevorrichtung ein Programm oder einen Teil eines Programms zur Ausführung durch das betreffende Datenverarbeitungsgerät oder ein anderes Datenverarbeitungsgerät aufnimmt oder abgibt. Von dem betreffenden Datenverarbeitungsgerät muß dann eine bestimmte Information vorbereitet und an die betreffende Eingabevorrichtung abgegeben werden, und diese Information wird der Eingabevorrichtung über den zugehörigen Eingabe/Ausgabedatenverarbeiter zugeführt. Die zu übertragende Information, die auch als »Verbindungswort« d. h. in der englischen Originalfassung als »Communication set« bezeichnet wird, enthält ein Kennzeichen der betreffenden Eingabevorrichtung, das für deren Betrieb erforderlich ist, ferner eine Mitteilung, daß die Eingabevorrichtung Informationen abgeben oder aufnehmen soll, ferner die zu übertragende Information selbst und die Anrufadresse der Gruppe von Zellen in dem Speicher, unter welchen die zu übertragende Information aufgenommen und gespeichert wird.

Um einen einwandfreien Betrieb der Mehrfachrechneranlage sicherzustellen, ist es wünschenswert, ein Steuergerät vorzusehen, damit die Datenverarbeitungsgeräte ihre zugehörigen Programme gleichzeitig und unabhängig voneinander ausführen können und um ferner sicherzustellen, daß die Eingabe/Ausgabedatenverarbeitungsgeräte ihre zugeordneten Steuer- und Datenübertragungsvorgänge gleichzeitig und unabhängig voneinander und im wesentlichen auch unabhängig von den Datenverarbeitungsgeräten ausführen können.

Bei einer Anlage nach dem Stand der Technik war es für eine Verbindung zwischen zwei Datenverarbeitungsgeräten von mehreren solchen Geräten erforderlich, daß das übernehmende Datenverarbeitungsgerät die Verarbeitung anderer Daten abschließt und dann die hergestellte Verbindung annimmt, oder daß eine komplizierte Datenübertragungsschaltung verwendet wird. Eine direkte Übertragung von Daten wird auch dann möglich, wenn das abgebende Datenverarbeitungsgerät mit der Abgabe von Daten wartet, bis das aufnehmende Datenverarbeitungsgerät die in ihm enthaltenen Daten verarbeitet hat. Diese direkte Übertragung ist auf jeden Fall zeitaufwendig. Ferner würde jedes Datenverarbeitungsgerät ein getrenntes Datenübertragungsverbindungsteil erfordern.

Es sind andererseits datenverarbeitende Systeme bekannt (Steinbuch, Taschenbuch der Nachrichtenverarbeitung, Springer Verlag, 2. Auflage, 1962, S. 1071

bis 1075), bei denen eine Simultan-Anordnung von mehreren Speicherblöcken mit verschiedenen Rechenwerken vorgesehen ist. Einer der Speicherblöcke dient nach Art eines zentralen Steuergeräts zur Koordination. Dieser Speicherblock kann gewisse Daten und Programme aufnehmen, die geeignet sind, die anderen mehrbelasteten Speicherblöcke zu entlasten. Die Kopplung von Rechenwerken über einen gemeinsamen greifbaren Primärspeicher bietet die Möglichkeit von Simultanarbeit an einem Programm. Ebenso ist es möglieh, daß einzelne Programme, die unabhängig voneinander sind, gleichzeitig gerechnet werden.

Es sind darüber hinaus seit langem Pufferspeicher bekannt, die Informationen aufnehmen können, während die einzelnen Datenverarbeitungsgeräte noch mit der Verarbeitung von Daten beschäftigt sind. Auf diese Weise kann ein Programm abgearbeitet werden, während ein weiteres in die Anlage einfließt.

Um bei Betrieb einer Mehrfachrechenanlage einen guten Wirkungsgrad zu erreichen, sollte ein Datenverarbeitungsgerät, welches verlangt, daß eine Eingabeoder Ausgabevorrichtung einen bestimmten Eingabe- und Ausgabevorgang durchführt, nicht genötigt sein, nach der Vorbereitung und Abgabe des Verbindungsworts anzuhalten oder zu warten, bis das zugehörige Eingabe/Ausgabe-Datenverarbeitungsgerät bereit ist, das Verbindungswort anzunehmen. Es ist im Gegenteil wünschenswert, daß das Datenverarbeitungsgerät unmittelbar, nachdem das Verbindungswort abgegeben worden sein, sein Programm frei weiter ausführen kann. Ferner sollte, um den Betrieb der Mehrfachrechenanlage einwandfrei zu gestalten, das Eingabe/Ausgabe-Datenverarbeitungsgerät in der Lage sein, jeden beliebigen Steuer- oder Datenübertragungsvorgang bis zum Ende durchzuführen, ohne genötigt zu sein, diesen Vorgang zu unterbrechen und das Verbindungswort unmittelbar nach der Abgabe durch das Datenverarbeitungsgerät anzunehmen. Wenn nämlich das Eingabe/Ausgabeverarbeitungsgerät genötigt wird, einen laufenden Vorgang zu unterbrechen, um das Verbindungswort aufzunehmen, sind zeitraubende neue Vorgänge erforderlich, um die Unterbrechung des ersten Vorgangs zu veranlassen und die Weiterführung dieses Vorgangs an dem Punkt wieder aufzunehmen, an dem er vorher bei Annahme des Verbindungsworts unterbrochen worden ist. Ferner sind die Geräte, die für eine solche Unterbrechung des Eingabe/Ausgabe-Verarbeitungsgeräts erforderlich sind, kompliziert und teuer.

Ausgehend von dem erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Datenverarbeitungsanlage zu schaffen, bei der ein erstes Datenverarbeitungsgerät mit einem anderen Datenverarbeitungsgerät verbunden werden kann, ohne daß das erste Datenverarbeitungsgerät seine Verarbeitung aufhören oder ohne daß das zweite Datenverarbeitungsgerät seine Verarbeitung unterbrechen muß, damit es die notwendigen Verbindungen herstellen kann.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß der Erfindung ist also die Mehrfachrechenanlage mit einem zentralen Steuergerät versehen, welches eine indirekte Verbindung für die zwischen den Datenverarbeitungsgeräten auszutauschenden Informationen herstellt und bei dem der Speicher als EIement der Verbindungsschaltung verwendet wird. Ein besonderer Teil des Speichers, der aus einer oder mehreren Zellen des Datenspeichers besteht, wird jedem Datenverarbeitungsgerät zugeordnet, wobei dieser Speicherteil geeignet ist, das Verbindungswort zu speichern, das für das zugehörige Datenverarbeitungsgerät bestimmt ist. Wenn ein Datenverarbeitungsgerät mit einem zweiten Datenverarbeitungsgerät in Verbindung treten will, dann liefert es Impulse, welche das Verbindungswort darstellen und die Adresse einer der Zellen des Speicherteils enthalten, die dem zweiten Datenverarbeitungsgerät zugeordnet ist.

Beim Eingang des Verbindungsworts und der Adresse von dem ersten Datenverarbeitungsgerät überträgt das zentrale Steuergerät die Impulse des Verbindungsworts an den Speicher, um das Verbindungswort in dem Teil des Speichers festzuhalten, der dem Adressensignal entspricht. Das erste Datenverarbeitungsgerät liefert dann ein Signal, welches das zweite Datenverarbeitungsgerät identifiziert, und angibt, daß es das Verbindungswort aufnehmen soll. Das zentrale Steuergerät spricht auf das Identifizierungssignal an, um ein Vorbereitungssignal an das zweite Datenverarbeitungsgerät abzugeben und dadurch das zweite Datenverarbeitungsgerät zu benachrichtigen, daß ein Verbindungswort in dem zugehörigen Teil des Speichers festgehalten wird. Das erste Datenverarbeitungsgerät kann daraufhin das Programm bis zu Ende durchführen, das es gerade in Arbeit hat, wenn das Verbindungswort geliefert wird oder ein neues Programm ausführen.

Nachdem das zweite Verarbeitungsgerät den Vorgang, den es gerade beim Einlaufen des Vorbereitungssignals durchführt, beendet hat, liefert es ein Signal, welches die Adresse der Zelle des zugehörigen Speicherteils darstellt. Das zentrale Steuergerät nimmt die von dem zweiten Datenverarbeitungsgerät gelieferten Adressensignale auf und leitet einen Vorgang in dem Speicher ein, durch den das Verbindungswort an der Stelle des Speichers, die dem zweiten Datenverarbeitungsgerät zugeordnet ist, ausgelassen wird. Das zentrale Steuergerät überträgt dann das ausgelesene Verbindungswort an das zweite Verarbeitungsgerät.

Die erfindungsgemäße Anlage ermöglicht es, daß Daten von irgend einem Datenverarbeitungsgerät an ein anderes Datenverarbeitungsgerät übertragen werden, ohne daß das Daten aufnehmende Datenverarbeitungsgerät seinen laufenden Verarbeitungsvorgang abbrechen muß. Die Übertragung wird damit nicht zu unerwünschten Unterbrechungen führen. Andererseits ist es nicht notwendig, eine aufwendige und damit kostspielige Datenübertragungsschaltung, wie sie zur direkten Datenübertragung erforderlich wäre, einzusetzen, bei der dann aber auch eine Speichereinrichtung sowie Verbindungsschaltungen für jedes Datenverarbeitungsgerät vorgesehen sein müßten. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch möglich, daß Teile des Speichers als Bestandteil einer indirekten Verbindungsleitung benutzt werden und indem die Verbindung mit Hilfe der Übertragungsleitungen, die zwischen den Datenverarbeitungsgeräten und den Speichern bereits bestehen, hergestellt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigt die Figur ein Blockschaltbild des Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Die Mehrfachrechenanlage kann eine beliebige Zahl von Datenverarbeitungsgeräten enthalten, von denen im vorliegenden Fall vier dargestellt sind. Die Datenverarbeitungsgeräte 10, 11 und 12 und ein peripheres oder Neben-Datenverarbeitungsgerät 30 sind über Leitungen 50,51, 52 und 90 mit einem zentralen Steuerge-

rät 32 verbunden. Die Anlage enthält eine Anzahl von Speichern, die mit den Zahlen 20 bis 26 und mit Buchstaben J, N, T, V bezeichnet sind. Sowohl Daten als auch Steuerleitungen 95,55,56,57 und eine Anzahl weiterer nicht einzeln bezeichneter Leitungen verbinden das zentrale Steuergerät 32 und die Speicher.

Das zentrale Steuergerät 32 enthält einen Dekodierer 34, der mit sämtlichen Verarbeitungsgeräten 10, 11, 12 und 30 verbunden ist, wobei die Verbindungen als einfache Leitungen gezeichnet sind, um die von den Verarbeitungsgeräten eingehenden Signale zu dekodieren und das betreffende Datenverarbeitungsgerät herauszufinden, von dem die Signale herkommen. Wenn der Dekodierer die Herkunft der Signale von einem Datenverarbeitungsgerät festgestellt hat, wird eine Speichervorrichtung, z. B. ein Flipflop, der dem betreffenden Datenverarbeitungsgerät zugeordnet ist, gesetzt. Zwei derartige Speichervorrichtungen 40 P und 40 C, die den Datenverarbeitungsgeräten 30 und 12 zugeordnet sind, sind dargestellt. Es ist jedoch klar, daß den anderen Datenverarbeitungsgeräten ähnliche Speichervorrichtungen zugeordnet sind. Sobald der Identifizierungsspeicher gesetzt ist, wird das Vorbereitungssignal der Leitung zugeführt, welche das zentrale Steuergerät 32 und das betreffende Datenverarbeitungsgerät verbindet. Wenn man annimmt, daß das Datenverarbeitungsgerät 12 mit dem Neben-Datenverarbeitungsgerät 30 verbunden werden soll, dann liefert das Datenverarbeitungsgerät 12 ein Signal, welches anzeigt, daß eine Verbindung mit dem Neben-Datenverarbeitungsgerät 30 erwünscht ist. Dieses Signal wird dekodiert und die Speichervorrichtung 40 P wird gesetzt, so daß er ein Vorbereitungssignal über die Leitung 90 an das Neben-Verarbeitungsgerät 30 liefert.

Das Neben-Verarbeitungsgerät 30 enthält wie alle anderen Verarbeitungsgeräte einen internen Speicher, der auf das Vorbereitungssignal anspricht. Die Leitungen 50, 51, 52 und 90 sind dabei nicht als Einzelleitungen, sondern als Kabel ausgebildet, oder auch als Verbindungsleitungen, die nach dem Time-share-Verfahren arbeiten. Das Vorbereitungssignal wird über die Leitung 91 dem internen Speicher 35 zugeführt, der wieder als Flipflop ausgebildet sein kann, und der gesetzt wird. Bei einer geeigneten Unterbrechung des Programms, das von dem Neben-Datenverarbeitungsgerät 30 ausgeführt wird (wobei diese Unterbrechung in dem Programm selbst bei der Ausführung des betreffenden Befehls schon vorgegeben sein kann oder auch am Ende des Programms), spricht das Neben-Datenverarbeitungsgerät 30 auf das Vorbereitungssignal an, um die Daten auszulesen, die es verarbeiten soll.

Jedes der Datenverarbeitungsgeräte 10,11,12,30 hat einen zugehörigen Speicher oder einen zugehörigen Speicherabschnitt, der z. B. aus einem Block von Zellen bestehen kann, oder unter Umständen auch nur eine zugehörige einzige Speicherzelle. Es sei angenommen, daß der Speicher 20 die Adresse von Zellen enthält, die dem Neben-Datenverarbeitungsgerät 30 zugeordnet sind, wenn es von anderen Datenverarbeitungsgeräten angerufen wird. Es sei ferner angenommen, daß die Speicher 21, 22, 23 über Leitungen 55, 56, 57 mit dem zentralen Steuergerät 32 verbunden sind und dazu bestimmt sind, die von den Datenverarbeitungsgeräten herkommenden Mitteilungen für die Datenverarbeitungsgeräte 10, 11 und 12 zu speichern. Das zentrale Steuergerät 32, welches durch die Kodierung festgestellt hat, daß das Neben-Datenverarbeitungsgerät 30 dasjenige ist, an das die Daten übertragen werden sollen, hat die Speichervorrichtung 40 P gesetzt. Es hat auch die Daten selbst über die Leitung 95 dem Speicher 20 zugeführt, da dies der Speicher ist, der dem Neben-Datenverarbeitungsgerät 30 zugeordnet ist, dessen Adresse dekodiert worden ist. Die Adresse, unter der die betreffende Information festgehalten werden soll, ist ebenfalls durch die Tatsache bestimmt worden, daß eine zwischen den Datenverarbeitungsgeräten auszutauschende Information übertragen wird und nicht ein ausgelesenes Ergebnis oder verarbeitete Daten des Neben-Datenverarbeitungsgeräts 30.

Nachdem das Neben-Datenverarbeitungsgerät 30 an eine geeignete Unterbrechung oder an das Ende seines Programms gekommen ist und auf den gesetzten Flipflop 35 angesprochen hat, liest es die Information aus dem zugehörigen Speicherraum im Speicher 20 über die Leitung 93 und 94 aus. Die Anordnung kann gemäß der Erfindung auch so ausgeführt sein, daß die Leitung 93 eine direkte Verbindung von dem Flipflop 35 über die Leitung 92 und 92a zum zentralen Steuergerät 32 aufweist. Das zentrale Steuergerät 32 bereitet dann den. Speicher 20 vor, um den Inhalt des Speicherplatzes, der dem Neben-Datenverarbeitungsgerät 30 zugeordnet ist, über die Leitung 93 und 94 dem Neben-Datenverarbeitungsgerät 30 zuzuführen. Die Leitung 92a ist mit der Leitung 93 an der Stelle X verbunden. Es können auch andere Anordnungen getroffen werden, um die Übertragung der Information von dem Speicherplatz, der dem betreffenden Verarbeitungsgerät zugeordnet ist, zu übertragen.

Die Erfindung besteht daher in einer Anlage mit internen Verbindungsleitungen für eine Mehrfachrechenanlage, der ein Verarbeitungsgerät z. B. das Datenverarbeitungsgerät 12 ein Datenwort und die Adresse eines anderen Verarbeitungsgeräts, z. B. des Neben-Datenverarbeitungsgeräts 30 liefert, wenn das erste Verarbeitungsgerät 12 mit dem zweiten Verarbeitungsgerät 30 in Verbindung treten will. Ein Speicher, z. B. eine bestimmte Zelle des Speichers, ist jedem der Datenverarbeitungsgeräte, mit denen eine Verbindung zustände kommen soll, zugeordnet. Sie besteht z. B. aus einer Adressenstelle in dem Speicher 20. Das zentrale Steuergerät 32 mit dem Dekodierer 34 identifiziert das zweite Datenverarbeitungsgerät durch Dekodierung des Adressensignals und bewirkt eine Speicherung der Dateninformation, d. h. des Datenworts in dem betreffenden Speicherabschnitt, der dem angerufenen Verarbeitungsgerät zugeordnet ist, und bewirkt ferner das Setzen einer Vorbereitungsvorrichtung, die z. B. ein Flipflop 40 P sein kann, um das Datenverarbeitungsgerät darauf vorzubereiten, daß es Daten aus dem zugeordneten Speicherteil auslesen soll. Für die Speichervorrichtung 40 fund 40 C und die Speicher 35 können Rückstelleinrichtungen in an sich bekannter Weise vorgesehen sein. Sobald die Daten aus dem zugehörigen Speicher abzulesen sind, kann der Speicher gelöscht werden. Das Löschen oder Rückstellen der Einheiten 40 kann durch einen zentralen Taktgeber oder in Abhängigkeit von Schlußsignalen erfolgen, die einen Teil der zu übertragenden Daten bilden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Mehrfachrechenanlage mit internen Verbindungsleitungen zwischen Datenverarbeitungsgeräten mit Speichern, in denen jeweils ein Datenwort in jeder von mehreren adressierbaren Speicherzellen speicherbar ist, bei der das eine Datenverarbeitungsgerät mindestens ein Datenwort, eine Darstellung einer Adresse einer der Zellen und eine Adresse selbst einem anderen, zweiten Datenverarbeitungsgerät zuführt, wenn das erste Datenverarbeitungsgerät mit dem anderen Datenverarbeitungsgerät in Verbindung treten will, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Datenverarbeitungsgeräte (30, 10 bis 12) untereinander über ein zentrales Steuergerät (32) und den zugeordneten Speicher (20, 21 bis 22) erfolgt, daß das Datenwort von dem Steuergerät (32) entsprechend der Darstellung seiner Adresse aufnehmbar, über Leitungen (95) dem angerufenen Datenverarbeitungsgerät (z. B. 30) zugeordneten Speicher (z. B. 20) zuführbar und dort speicherbar ist, daß das Steuergerät Einrichtungen (40 P, 40 Q aufweist, die mit den Datenverarbeitungsgeräten (30; 10 bis 12) verbunden sind, die zugehörige Adresse festhalten und in Abhängigkeit davon ein Vorbereitungssignal dem angerufenen Datenverarbeitungsgerät (z. B. 30) zuführen, und daß das angerufene Datenverarbeitungsgerät (z. B. 30) unabhängig von dem rufenden Datenverarbeitungsgerät (z. B. 12) auf das Vorbereitungssignal dadurch anspricht, daß es die Darstellung der Adresse der einen Zelle an den ihm zugeordneten Speicher (z. B. 20) weitergibt, um das Auslesen des Datenworts aus der Speicherzelle einzuleiten.

2. Anlage nach Anspruch i, bei der der Speicher mehrere mit Adressen versehene Speicherzellen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale Steuergerät (32) eine Schaltung zur Aufnahme eines Datenworts und einer Zellenadresse und zur Übertragung des Datenworts auf die Speicherzelle, die durch die Adresse definiert ist, aufweist.

3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenverarbeitungsgeräte bei Ansprechen auf das Vorbereitungssignal (91,35) ein Abrufsignal (92 bis 92a) an das zentrale Steuergerät (32) liefern und daß das zentrale Steuergerät (32), welches auf das Abrufsignal anspricht, das von dem angerufenen Datenverarbeitungsgerät (z. B. 30) ankommt, den Inhalt der Speicherzelle (z. B. 20) dem betreffenden Datenverarbeitungsgerät (30) zuführt.