DE1524164A1 - Einrichtung zur Datenuebertragung zwischen einer Datenverarbeitungseinheit und einer oder mehreren Anschlusseinheiten - Google Patents

Description

PATENtANWALT DIPU-ING. H. E. BÖHMER

703 0OBLIIfGKN SINDELFINCtH STRASSC 4t μ

PiBNSPHiCHBR (0 70 31) 66t 3040

Böblingen, 15. Juli 1966 km«oc

Anmelderini International Business Machines

Corporation, Armoiüc, N.Y. 10 504

Amtliches Afcterizeichent Neuanmeldung

Aktenzeichen der Anmelderint Docket 45 705

Einrichtung zur Datenübertragung zwischen einer Datenverarbeitungseinheit und einer oder mehreren Anschlußeinheiten

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Übertragung von Datengruppen zwischen dem Speicher einer Datenverarbeitungseinheit und mit dieser gekoppelten Anschlußeinheiten, wie Kartenleser, Kartenlocher oder Magnetbandeinheiten, über einen Datenkanal, der einen Pufferspeicher zur Aufnahme und Abgabe der Datengruppe in Form aufeinanderfolgender Untergruppen, eine Adressen-Verfolgungsschaltung zur Bildung, der Adresse der in der Übertragung folgenden Datengruppe, eine Untergruppenzähleinriehtung zur Überwachung der Anzahl der Übertragenen üntergrupjpen einer Datengruppe und eine Steuerschaltung aufweist, die eine Übertragung einer oder mehrerer Wortgruppen einleitet und beendet und die Unterbrechungssteuerschalter umfaßt, welche auf Übertragung--Ünterbrechen-Signale von den Anschlußeinheiten ansprechen, um eine Datenübertragung abzubrechen und den durch die jeweilige Datengruppen·* adresse und den Jeweiligen Untergruppenzählstand angezeigten Übertragungsstatus abzuspeichern.

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Wird bei einer derartigen Einrichtung die Weiterschaltung der Untergruppen-Zähleinriehtung davon abhängig gemacht, daß die zu zählende Untergruppe den Pufferspeicher verläßt, ist zu jedem Zeitpunkt, in dem ein Übertragung-Unterbrechen-Signal von einer Änschlußeinheit eintrifft, der endgültige Zählstand der übertragenen Untergruppen verfügbar und kann als Übertragungsstatusinformation abgespeichert werden. Da der Zugriff zu einer neuen Datengruppe aber stets davon abhängig ist, daß der Untergruppen-Zählstand der vorhergehenden Datengruppe den Wert null erreicht hat (es erfolgt mit jeder Übertragung einer Untergruppe eine Abwärtszählung um eins), kann bei einer derartigen Arbeitsweise erst dann mit dem Aufsuchen einer neuen Datengruppe begonnen werden, wenn alle Datengruppen aus dem als Schiebespeicher ausgebildeten Pufferspeicher entnommen sind. Bei der Übertragung aufeinanderfolgender Datengruppen ergeben sich daher Lücken entsprechend der Kapazität des Pufferspeichers zwischen je zwei Datengruppen. Dieses hat zur Folge, daß die Übertragungskapazität der Einrichtung nicht voll ausgenutzt ist.

Wird andererseits die Weiterschaltung der Untergruppen-Zähleinrichtung bereits vorgenommen, wenn die Untergruppen in den Pufferspeicher eingegeben werden^ dann kann zwar eine neue Patengruppe bereits aufgerufen werden,wenn der Rest der vorhergehenden noch im Pufferspeicher steht und übertragen wird, so daß eine Lückenbildung vermieden wird. Bei Eintreffen eines Übertragen-ÜnterbrechenTSignals von einer der Anschlußeinheiten zu einem Zeitpunkt, wenn sich; gerade die letzte Untergruppe , einer Datengruppe im Pufferspeicher befindet, kann jedoch der Fall eintreten, daß eine unkontrollierte Anzahl Untergruppen, für die bereits eine Zählstand-Reduzierung erfolgt ist, im Pufferspeicher verbleiben. Es kann sich auf diese Weise eine ungenaue Registrierung der bereits übertragenen Daten bzw. sogar der Verlust von Daten ergeben*

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Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, Maßnahmen/anzugeben, durch die bei einer Einrichtung der eingangs erläuterten Art sowohl die Bildung ,*von Lücken zwischen aufeinanderfolgenden Datengruppen als auch eine Einschränkung der Übersicht über die tatsächlich übertragenen Daten vermieden wird. Erfindungsgemäß wird dies im wesentlichen dadurch erreicht, daß der Pufferspeicher zusätzliche Speicher stellen aufweist, deren Inhalt synchron mit dem Dateninhalt verschiebbar ist, daß zum Zeitpunkt, wenn die letzte Untergruppe einer Datengruppe in den Pufferspeicher eingegeben wird, eine Datengruppenende-Kennzeicheninformation durch die Steuereinrichtung in die in Schieberichtung erste der zusätzlichen Speieherstellen einspeicherbar ist, daß eine die Zahl der Untergruppenverschiebungen überwachende Zählschaltung vorgesehen ist, die durch ein Übertragung-Unterbrechungs-Signal wirksam gemacht wird und von diesem Zeitpunkt an die Zahl der Untergruppen bis zum Auftreten der Datengruppenende-Kennzeicheninformation am Puffer-Speicherausgang zählt, und daß die Steuerschaltung Schalter aufweist, die dazu dienen, den die Eingabe von Untergruppen in den Pufferspeicher anzeigenden Zählstand der Untergruppen-Zähleinrichtung um die von der VerscMebe-Zähleinrichtung angezeigte Zahl der noch nicht übertragenen Untergruppen zurückzuverändern.

Gemäßjeiner vorteilhaften Ausgestaltung ist eine Datengruppengrenze-Änzeigeschaltung vorgesehen, die jeweils während der Dauer, in der sich die letzte Untergruppe eines jeden von mehreren miteinander in Beziehung stehenden Datengruppen im Pufferspeicher befindet, einstellbar ist und die in Abhängigkeit vom Vorliegen eines Übertragung-Unterbrechen-Signals die Aufnahme der Adresse der neu in den Puffer eingegebenen Datengruppe in den Übertragungs status und die Zurückveränderung des Untergruppen-Zählstandes der vorausgehenden Datengruppe um den von der Verschiebe-Zähleinrichtung angezeigten Untergruppenrest veranlaßt.

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Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind aus den Ansprüchen in Verbindung mit einem nachfolgend anhand von Zeiclxnungen erläuterten Ausführungsbeispiel zu ersehen. Es zeigeni

Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Datenverarbeitungssystems, bei dem die Erfindung verwendet wird,

Fig. 2 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Datenübertragungskanales, wie er im Datenverarbeitungssystem, von Fig. 1 Verwendung findet,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Wortformate der verschiedenen vom Datenüberträgungskanal nach Fig. 2 verwendeten Steuerworte, -

Fig. 4 das Beispiel einer Folge von drei Kommandowörtern,

Fig. 5 die schematische Darstellung eines S ehalt zustande s der erfindungsgemäßen Einrichtung bei der Verarbeitung einer Steuerwortfolge nach Fig. 4,

Fig. 6 ein detaillierteres Blockschaltbild des Datenverarbeitungssystems nach Fig. 1, bei dem die erfindungsgemäße Einrichtung verwendet wird,

Fig. 7 u. den Aufbau von Speicherregistern des Datenverarbeitungssystems nach Fig. 6 und

Fig. 9 ein Schaltbild einer Register stufe der Register nach den Figuren 7 und 8.

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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt das Datenverarbeitungssystern (Fig. 1) eine zentrale Verarbeitungseinheit der Art, die einen Hauptspeicher 81 zum Speiehern von Programmbefehlen zusammen mit Daten, eine Recheneinheit 82, mehrere Register 83 und gesteuerte Datenflußpfade 84, welche den Hauptspeicher 81, die Recheneinheit 82 und die Register 83 verbinden, umfaßt und bei der die Übertragung von Daten über die Datenflußpfade durch Durchschaltsignale gesteuert wird, welche· aus einem adressierbaren Festwertspeicher 85 (ROS) abgeleitet werden. Die zentrale Verarbeitungseinheit ist einer Vielzahl von Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen zugeordnet, mit welchen der Hauptspeicher 81 über mehrere Datenübertragungskänäle, von denen in Fig. 1 nur einer dargestellt ist, in Verbindung steht. Die verschiedenen Kanäle sind durch Zahlen und die an einen Kanal angeschlossenen Einheiten durch eine zweite Zahlenserie gekennzeichnet.

Der Aufbau des Kanals 86, auf den die Erfindung gerichtet ist, ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. Grundsätzlich besteht dieser Kanal aus einer Reihe von fünf Pufferregistern 90, in welche Daten während einer Datenübertragung zwischen einer peripheren Vorrichtung 87 - 89 und dem Hauptspeicher 81 eingeführt werden. Dabei spielt es keine Rolle, ob die Datenübertragung vom Speicher zu einer peripheren Vorrichtung oder in umgekehrter Richtung stattfindet. Während einer Ausgabeoperation werden Wörter nacheinander in ein und dasselbe Pufferregister eingeführt, durch die Pufferregister hindurchgeschoben oder indexiert und dann aus dem fünften Pufferregister entnommen und in die ausgewählte Ausgabevorrichtung eingeführt. Bei einer Eingabe operation findet der umgekehrte Vorgang statt.

Im vorliegenden Beispiel besitzt das Datenverai-beitungs system Unterbrechungseinrichtungen, mit denen es möglich ist, eine erste Folge von Operationen, die gemäß einer ersten Folge von Befehlen ausgeführt wird,

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zu unterbrechen, damit eine zweite Folge von Operationen entsprechend einer zweiten Folge von Befehlen ausgeführt werden kann. Eine solche Unterbrechung kann bei Abschluß einer Eingabe/Ausgabe-Datenübertragung stattfinden und wird in diesem Falle als I/O-Unterbrechung bezeichnet.

Wenn ein Punkt in einem Programm erreicht wird, wo es nötig ist, die Resultate von Rechenvorgängen auszugeben und zusätzliche Eingangsinformationen einzugeben, wird ein "I/O Starten"-Befehl 91 erteilt. Wie Fig. zeigt, gibt dieser Befehl die auszuführende Operation OF, ein Kanalkommandowort CCW, die Nummer des zu benutzenden Kanals und die Nummer der an diesen Kanal angeschlossenen Vorrichtung an. Der "I/O Starten"-Befehl 91 leitet eine 3μ^η Mikroprogramm gesteuerte Ablauffolge ein, durch welche Register in dem Kanal mit Informationen beladen werden, die die auszuführende I/O-Operation näher kennzeichnen. Diese Informationen werden aus dem "i/O-Starten"-Befehl 91 und dem darin enthaltenen CCW-Wort abgeleitet und zu einem Einheitssteuerwort UCW innerhalb des Kanals zusammengestellt. Nach Zusammenstellung des UCW-Wortes läuft die bezeichnete Eingabe- oder Ausgabeoperation ab.

Es sei z. B. angenommen, daß eine Ausgabeoperation angegeben worden ist. Bei Abschluß der Operation liefert die Ausgabevorrichtung, z. B. der Kartenlocher 88, ein Endsignal, und bei Beendigung der Datenübertragung erfolgt eine Unterbrechung. Beim Auftreten, eines solchen Unterbrechungssignals spricht der Kanal an und veranlaßt die Zusammenstellung eines Kanalstatus Wortes CSW. Das CSW-Wort wird im Hauptspeicher 81 der zentralen Verarbeitungseinheit gespeichert.

Für das Verständnis der vorstehenden Beschreibung ist zu betonen, daß der "I/O Start en¹'-Befehl 91 und das CCW-Wort vom Programmierer

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geschrieben und unter seiner Überwachung in ein Programm eingeführtwerden. Das UCW-Wort wird im Kanal unter Mikroprogrammsteuerung gebildet, wobei die nötige Mikroprograinmsteuerungs-Operationsfolge auf den "I/O Starteri-Befehl hin eingeleitet wird. Ebenso wird das CSW-Wort unter Mikroprogrammsteuerung gebildet und gespeichert, wobei die entsprechende Mikroprogrammsteuerungs-Operatiorisfolge auf das "I/O Unterbrechung"-Signal hin eingeleitet -wird. Das Programm enthält also Informationen im "I/O Starten "-Befehl und im CCW-Wort, die es dem Kanal übermittelt, damit das UCW-Wort vor einer Eingabe/Ausgabe-Operation gebildet wird, und bei Abschluß einer Eingabe/Ausgabe-Operation enthält der Kanal 86 Informationen im UCW-Wort, die er dein Programm in Form eines CSW-Wortes übermittelt.

Wie es Fig. 3 zeigt, enthält das Kanalkommando wort CCW einen Teil, der den Kommaiidocode (d.h. Eingabe oder Ausgabe) definiert, eine Gruppe von Kennzeichenbits, die Adresse im Speicher 81, in die beim Lesen das erste Datenbyte eingeführt oder aus der beim Schreiben das erste Datenbyte entnommen werden soll, und eine Zählstandsanzeige, die die Gesamtzahl der zu übertragenden Bytes angibt. Ein Byte entspricht dabei acht Datenbits mit einem Paritätsbit,

Ein UCW-Wort ist seiner entsprechenden Eingabe-Aus gäbe -Einheit fest zugeordnet und enthält gemäß Fig. 3 Informationen über den Status dieser Einheit, die Startadresse des zu übertragenden Datenblocks, einen die auszuführende Operation definierenden Code, eine Gruppe von Kennzeichen-Bits, die Byte-Zahl der zu übertragende Daten und die Adresse des derzeitigen GCW-Wortes * Bei einer Dateiiverkettung enthält das UCW-Wort außerdem die Adresse des vorhergehenden CCW-Wortes, wie es nachstehend erläutert ward. Die Startadresse und die Byte-Zahl werden in den Registern S, T (Fig. 2) festgehalten, und bei jeder Übertragung eines Bytes zAvis eh en den Pufferregistern 90 und dem Hauptspeicher 81 wird

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die Startadresse um eins erhöht und der Zählerstand um eins vermindert, , Wenn die Zähleranzeige den Stand null erreicht, ist der im derzeitigen CCW-Wort beizeichnete Datenblock in den Speicher eingeführt oder aus dem Speicher entnommen, und die Operation wird durch den Kanal 86 beendet. Die Operation kann aber auch durch ein Endsignal aus der Ein- und Ausgabeeinheit beendet werden, bevor die Zähleranzeige den Stand null erreicht. Für jede i/O-Operätion wird bei ihrer Beendigung ein CSW-Wort gespeichert, und wie aus Fig. 3 hervorgeht, gibt das CSW-Wort die Adresse der Einheit, die Adresse des nächsten CCW-Wortes (bestimmt durch die Addition von 8 zur laufenden CCW-Ädresse), den Status der Einheit und den endgültigen Wert der Zähleranzeige an. Dies geschieht auch, wenn die Eingabe/Ausgabe-Operation durch ein "I/ O Unterbrechung"»Signal beendet wird. ";'_., ■·■-. · -.: .'■/'_. - - - ; -'-.--■ ■] - \

Während der Ausführung einer Eingabe/Ausgabe-Operation kann die zentrale VerarbeitungseinheitandereAufgaben ausführen. Jedoch ist eine Verbindung der Pufferregister 90 mit dem Haaptispeicher 81 nötig, damit Daten zwischen ihnen übertragen werden können. Um eine solche Datenübertragung zu ermpgücneöj, niuß die Operation der zentralen Verarbeitungseinheit unterbrochen werden. Eine derajrtige Unterbrechung wird als Kanalunterbrechung bezeichnet. Während einer Kanalunterbrecliüng wird die Operation der gentralen VessiMttingssliilieit für einen Speieherumlauf gestoppt, und während dieser Zeit wird 4as Pufferregister JO bedient. Eine Kanälunterbreehung wird eingeleitet durch ein Signal aiis dem Kanal, das anzeigt, daß eine Bedieung des Puffers erforderlich ist. Dieses Unterbrechungssignal leitet eine Mikroprogramm- Operatxonsfplge ein, welche die Speicherung des Inhalts einiger Register der zentralen Verarbeitungseinheit, und eine Adressierung des Festwertspeichers durch ein Adressenregister 92 (Fig. 6) anstatt dürcii ein sonst wirksames Adressenregister 93 veranlaßt, nachdem eine ausgewählte von mehreren Festwertspeicher-Adressen zwangsweise im Adressenregister 92 gespeichert

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worden ist. Die ausgewählte Adresse wird durch logische Schaltungen gebildet, welche ihre Eingangs signale in Abhängigkeit von der derzeitigen Maschinenbedingungen, dem laufenden UCW-Wort und der auszuführenden Datenübertragung empfangen.

Die vorstehende Beschreibung befaßt sich mit dem. einfachsten Fall, bei dem ein Eingabe/Ausgabe-Befehl auf die Verwendung nur eines CCW-Wortes beschränkt ist. Allgemein ist dies nicht der Fall, da gewöhnlich mehrere CCW-Wörter nacheinander benutzt werden. Das Herbeiholen ' eines neuen CCW-Wortes, wenn die Zähleranzeige im vorhergehenden den Stand null erreicht, wird als "Datenverkettung" bezeichnet. Die Datenverkettung wird angezeigt durch das Vorhandensein eines "l'V-Bits in der Datenverkettungs-Kennzeichen-Bitstelle in einem CCW-Wort. CCW-Wörter werden normalerweise in nebeneinanderliegenden Speicher stellen gespeichert, und dieAdresse des nächsten CCW-Wortes wird durch einfaches Addieren der Zahl acht zu der Adresse des benutzten CCW-Wortes erhalten. Während der Datenverkettung wird kein CSW-Wort bei Abschluß einer Datenübertragung gebildet, welche durch ein CCW-Wort .mit einem Datenverkettungs-Kennzeichen-Bit spezifiziert wird. Die Steuerung verbleibt somit im Kanal.

Manchmal ist jedoch nötig, CCW-Wörter zu verketten, die nicht in nebeneinanderliegenden Speicherstellen gespeichert sind, und in diesem Falle erfolgt die Ansteuerung des zweiten CCW-Wortes mittels eines "Übertragung im Kanal"-Kommandos TIC. Fig. 4 veranschaulicht die Verwendung eines TIC-Kommandos. Das derzeitige CCW-Wort befindet sich in Speicher stelle X und definiert eine Aufzeichnung mit η Bytes. Wenn die CCW-Zähleranzeige den Stand null erreicht und das Verkettungs-Kennzeichen-Bit gesetzt ist, wird das nächste CCW-Wort angesteuert. Dies geschieht durch ein TIC -Kommando, welches einfach anzeigt, daß'das nächste CCW-Wort aus der Speicherstelle Y au entnehmen ist. An der Speicher stelle Y definiert das CCW-Wort eine Aufzeichnung mit m Bytes.

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Während einer Aus gäbe op er ation werden Datenbytes bei iherer Eingabe in die Pufferregister 90 gezählt. Vom Standpunkt des Programmierers ist jedoch von größten Interesse, welche Datenmenge tatsächlich zur Ausgabevorrichtung übertragen worden ist, wenn die Operation beendet ist. Es ist daher notwendig, die Zahl der Bytes zählen zu können, die in den Pufferregistern 90 zurückbleiben, wenn die Operation durch die Vorrichtung beendet wird, bevor der Zählstand null erreicht worden ist.

In diesem Ausführungsbeispiel wird diese Fähigkeit in vorteilhafter Form dadurch erreicht, daß in jedem Pufferregister 90 eine zusätzliche Bitstelle vorgesehen wird. Es kann/iierzu aber auch ein herkömmliches

eines Schieberegister verwendet werden. Wenn jeweils das letzte Byte yöurch die Adresse und die Zähleranzeige im GGW-Wort definierten Datenblocks in die Pufferregister 90 eingegeben wird, wird ein "l"-Bit in die zusätzliche Bitstelle des empfangenden Pufferregisters 90 eingesetzt und durch die Register weitergeschoben, wenn das Byte, mit dem es eingegeben worden ist, durch die Pufferregister 90geschoben wird. Daher kann jederzeit die Position dieses "!"-Bits verwendet werden, um die Zahl der im Puffer verbliebenen Bytes zu bestimmen. Wenn also z. B. eine Beendigung durch eine I/O-Einheit eintritt, während noch drei Datenbytes zu dieser Einheit zu übertragen sind, brauchen nur die Informationen in den Pufferregistern weitergeschoben zu werden, bis das Vorhandensein des "!"-Bits in der letzten Stufe entdeckt wird. Die Zahl der ausgeführten Schiebe vorgänge ergibt die Zahl der im Puff erregister 90 verbliebenen Bytes. Die Zählstandanzeige im Kanalstatuswort kann dann um diese Zahl erhöht werden, ,bevor das Kanalstatuswort zusammengestellt und gespeichert wird. . "

Die Lage ist jedoch komplizierter, wenn eine Datenverkettung ausgeführt wird. Wie Fig. 5 zeigt, wo die Situation nach der in Fig. 4 dargestellten

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Folge von Kanalkommandos veranschaulicht ist, enthalten die Pufferr register 90 die Bytes X ₁ und X aus dem durch CCW X definierten Datenblock und die Bytes Y , Y und Y₀ aus dem durch CCW Y definierten Datenblock. Das derzeit im Kanal wirksame Kommando ist CCWYj und wenn in diesem Stadium eine Beendigung durch die I/O-Einheit erfolgte, würde durch den vorstehenden Prozeß eine Erhöhung des Zählstandes von CCW Y um zwei bewirkt werden, während der Zählstand von CCW X unverändert bliebe . Dadurch würde eine falsche Maschinenbedingung gespeichert, was zu Fehlern führen würde.

Zur Überwindung dieser Schwierigkeit ist im vorliegenden Beispiel eine Verkettungsgrenze-Selbsthalteechaltüng vorgesehen, die in den Eins-Züstand gebracht wird, wenn das letzte Byte eines durch ein CCW-Wort definierten Datenblocks aus dem Speicher in die Pufferregister eingeführt wird. Die Verkettungsgrenze-Selbsthalteschaltung wird in den Null-Zustand rückgestellt, wenn diese letzte Byte zur Ausgabevorrichtung übertragen wird. Weiter ist das EißünAtsteuerwort so ausgebildet,

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daß es nicht nur die Adresse des vorher^i nden CCW-Wortes mit umfaßt (Fig. 3)., .In dem in den Figuren 4, 5 gezeigten Beispiel enthält das bei der dargeäellten Bedingung wirksame UCW-Wort die Adresse von CCW Y als laufende CCW-Adresse und die Adresse von CCW X als vorhergehende CCW-Adresse. Wenn unter den in Fig. 5 veranschaulichten Bedingungen eine l/O-Unterbrechung erfolgte, würde eine Zähleranzeige erkennen lassen, daß zwei Bytes des durch CCW X definierten Datenblockes in den Pufferregistern verblieben sind, und da die Verkettungs*- grenze-Selbsthalteschaltung 94 im Eins-Zustand ist, würde die Zähleranzeige des durch die vorhergehende CCW-Adresse definierten CCW-Wortes (d.h. CCW X) um zwei erhöht werden. Wäre die Verkettungsgrenze -Selbstlialteschaltung nicht im Einstell-Zustand, würde die Zähleranzeige des durch die laufende CCW-Adresse definierten CCW-Wortes(d.h. CCW Y) erhöht.

%■ derzeitigen CCW-Wortes angibt, sondern auch die Adresse des BÄPÖRK3INAL

Während der Datenverkettung wird das UCW-Wort.bei der Entnahme jedes CCW-Wortes auf den neuesten Stand gebracht. Wenn also im vorstehenden Beispielsfall ein neues CCW Z angesteuert wird, wird die Adresse von CCW X aus dem UCW-Wort gelöscht. Die Adresse von CCW Y wird als vorhergehende CCW-Adresse eingesetzt, und die Adresse von CCW Z wird als derzeitige CCW-Adresse eingesetzt. Das Kanalstatus wort wird üblicherweise dadurch zusammengestellt, daß die laufende CCW-Adresse aus dem UCW-Wort genommen und die Zahl acht dazu addiert wird.

Wenn jedoch die Verkettungsgrenze-Selbsthalteschaltung 94 zum Zeitpunkt einer Unterbrechung der Übertragung durch ein "i/O-Unterbrechung"-Signal im Einschaltzustand ist, wird dadurch bewirkt, daß an Stelle der laufenden die vorhergehende CCW-Adresse aus dem UCW-Wort genommen und die Zähl acht dazu addiert wird. Dadurch wird sichergestellt, daß bei Wiederaufnahme der Übertragüngsoperation die Steuerung auf das"'CCW-Wort eingestellt wird, dessen Bytes zwar zum Teil bereits in den Puffer 90 eingegeben, aber noch nicht übertragen worden waren, bevor die Unterbrechung eintrat. In den Figuren 4 und 5 ist dies z.B. das CCW Y.

Im dargestellten Beispiel wird während einer Eingabeoperation, wenn die I/Q-Einheit die Datenübertragung beendet, der restliche Inhalt der Puffer zum Speieher geleitet. Falls also eine Beendigung durch die Vorrichtung erfolgt, während sich Daten in den Pufferregistern befinden, wird die Eingabe in die Pufferregister gestoppt, aber die Übertragung aus den Pufferregistern in den Hauptspeicher wird fortgesetzt, bis die Pufferregister leer sind. Im allgemeinen ist es jedoch durchaus möglich, eine Eingabeoperation in ähnlicher Weise zu beenden, wie es oben in bezug auf eine Ausgabeoperation besehrieben worden ist.

Fig. 6 zeigt ein detailliertes Blockschaltbild des Systems nach Fig. 1,

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wobei für gleiche Teile die Bezugszeichen von Fig. 1 beibehalten wurden. Das System wird gesteuert durch einen Mikroprogramm-Festwertspeicher 85, der normalerweise über ein Adressenregister 93 adressiert wird. Lediglich während der Kanaloperation wird er über ein zweites Adressenregister 92 adressiert. Das aus dem Festwertspeicher 85 entnommene Mikroprogramm-Steuerwort steuert die Errichtung von Datenflußpfaden in der zentralen Verarbeitungseinheit und im Kanal. Der Hauptspeicher 81 ist ein Kernspeicher und wird normalerweise vom Register A aus angesteuert. Während der Kanaloperation kann der Hauptspeicher jedoch vom Register S im Kanal aus adressiert werden. Daten, die in den Hauptspeicher 81 gelangen oder ihn verlassen, werden in das Register D eingeführt, welches für Datenübertragungen in den und aus dem Hauptspeicher 81 sowohl während der normalen Operation als auch während der Kanaloperation benutzt wird. Die Register B und C sind allgemeine Register, die durch Mikroprogrammierung zugänglich sind, und zwar wird das Register B hauptsächlich für die vorübergehende Speicherung von Daten während Rechenoperationen und das Register C hauptsächlich zum Festhalten der als nächste zu verwendenden Hauptspeicheradresse benutzt. Das System enthält einen zusätzlichen Speicher 95 mit schnellem Zugriff, der von einem Adressenregister LSAR aus angesteuert wird. Dieses Register LSAR wird in Verbindung mit zwei Stützregistern H und J verwendet. Die Eingabe und Entnahme von Daten in den bzw. aus dem örtlichen Speicher erfolgt über das Register R.

Außer dem Register S umfaßt der Kanal ein Register T, das zum Festhalten der.Byte-Zählstandsanzeige des laufenden CCW-Wortes benutzt wird. Das. Register T wird zunächst mit der Byte-Zählstandsanzeige aus dem CCW-Wort beladen, wenn es vom Hauptspeicher aus angesteuert wird. Während der Eingabe/Ausgabe-Datenübertragungen wird es dadurch jeweils um eins vermindert, daß der Inhalt durch die Recheneinheit 82 geleitet und dabei die Zahl eins subtrahiert wird.

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Das Register X ist das sogenannten Kanal-Kennzeichen-Register und dient zum Festhalten der Kanalsteuerungs-Kennzeiehen. Fig.. 7 zeigt die Bisteilen des Registers und veranschaulicht, wie sie eingestellt werden. Es hat eine Breite von acht Bits, und die Bitstellen 0 bis 3 werden durch Mikroprogramm während der Kanal-Ingangsetzung mit den Bits 32-35 aus dem,CCW-Wort beladen. Das Bit 0 wird in dieCDA-Stelle des Registers eingeführt, die die Kanalverkettungsinformation speichert. Die Bits 4 und 5 werden eingestellt unter Verwendung der Bits 1 und 3 des Senden-Feldes eines Mikroprogrammsteuerwortes, das aus dem Festwertspeicher 85 entnommen wird. Die Mikroprogramm-Steuerwörter weisen 54 wirksame Bitstellen auf, und das Senden-Feld umfaßt die Bits 14 bis 17. Die Bits 6 und 7 des Registers X werden eingestellt entsprechend den Bedingungen der zentralen Verarbeitungseinheit und des Kanals, welche logisch festgestellt werden.

Das Register Y ist das sogenannte Kanalprüf- und -Statusregister und dient zum Festhalten von Kanalprüf- und -Statusinformationen. Dieses Register ist in Fig. 8 gezeigt. Bit 0 des Y-Registers wird entsprechend dem ALU-Zustand eingestellt, und die Bits 1 bis 7 werden im allgemeinen entsprechend den Bedingungen der zentralen Verarbeitungseinheit, der' Eingabe/Ausgabe -Vorrichtungen und des Kanals eingestellt, die durch logische Bauelemente festgestellt werden.

Das Festwertspeicher-Adressenregister 92 hat eine Breite von zwölf Bits. Während einer Kanalunterbrechung wird eine Startadresse in dieses Register eingegeben, die neun feste Bitwerte und drei veränderliche Bitwert aufweist. In Fig. 6 sind die veränderlichen Bits mit "X" markiert. Der Wert dieser drei Bits wird, wie schon erwähnt, durch logische Bauelemente bestimmt, welche auf Bits im laufenden Kommando, auf Maschinenbedingungen und die auszuführende I/O-Operation ansprechen. Die drei veränderlichen Bits werden verwendet, um den Eintritt in sechs

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verschiedene Mikroprogramm-Abläufe zu gestatten. Während der Kanaloperation werden vier der Bitstellen 2 bis lOdes Registers 92 entsprechend den Bitwerten des CA-Feldes, d. h. der Bits 0 bis 3, des Mikroprogramm-Steuerwortes eingestellt.

Die Pufferregister WO bis W4 (Fig. 6) stellen Pufferspeicherraum für fünf Bytes zwischen dem Hauptspeicher 81 und den Koppeleinheitsleitungen, die zu den peripheren Vorrichtungen führen, zur Verfügung. Jedes Register besteht aus zehn logischen Selbsthalte schaltungen 0-9 ebenso wie die anderen Register. Eine einzelne Selbsthalteschaltung ist in Fig. 9 dargestellt. Die Selbsthalteschaltungen 0-8 speichern ein aus acht Bits und einem Paritätsbit bestehendes Datenbyte, und die Selbsthalteschaltung 9 dient zum Speichern eines Eins-Bits zur Darstellung einer Grenze zwischen zwei durch zwei CCW-Wörter definierten Datenblöcken.

Fig. 9 veranschaulicht eine Selbsthalteschaltung 21 der Art, aus der die verschiedenen Register bestehen, und zwar besteht sie aus den Transistoren 22, 23 und 24..Eine Dateneingangsleitung ist an die Emitterklemme des Transistors 22 artgeschlossen, eine Steuereingangsleitung führt an die Basisklemme des Transistors 22 über einen Widerstand 25 und außerdem direkt an die Emitterklemme des Transistors 23. Die Kollektorklemmen der Transistoren 22 und 23 sind über einen Widerstand 26 mit einer positiven Spannungsklemme verbunden und außerdem an die Basisklemme des Transistors 24 angeschlossen. Die Emitterklemme des Transistors 24 liegt an Erdspannung, und die Kollektorklemme ist über einen Widerstand 27 mit einer positiven Spannungsklemme verbunden. Eine verriegelnde Rückkopplungsverbindung wird von der Kollektorklemme des TransistQfs'24 über einen Widerstand 28 zur Basis des Transistors 23 hergestellt.

Logische ⁿl"-und ^u0^M-Bedingungen auf der Datenleitung werden dargestellt

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durch das Bestehen der Er dspannung und von plus 3 Volt. Die Steuerleitung hat normalerweise Erdspahnung und wird durch einen Steuerimpuls auf plus 3 Volt angehoben.

Im normalen, die logische "0" darstellenden Zustand der SelÜsthalteschaltung sind die Transistoren 22 und 23 nichtleitend und der Transistor 24 leitend. Wenn ein die logische "l" darstellender Signalzustand an der Datenleitung und ein positiv verlaufender Steuerimpuls an der Steuerleitung anliegen, wird der PN-Übergang zwischen Basis und Emitter des Transistors 22 in Durchlaßrichtung vorgespannt, und dieser Transistor wird leitend und leitet die Erdspannung zur Basisklemme des Transistors 24. Der Transistor 24 wird nichtleitend und schickt dabei eine positive Spannung zur Basisklemme des Transistors 23. Wenn der Steuerimpuls vor dem Ende des Datenimpulses endet (siehe Fig. 6a), wird der Transistor 23 leitend und hält dadurch den Transistor 24 im nichtleitenden Zustand fest. Der Transistor 22 wird durch das Ende des Steuerimpulses abeschaltet.

Der stabile, der logischen "l" entsprechende Zustand der Selbsthalteschaltung ist daher gekennzeichnet durch den leitenden Zustand des Transistors 23 und den nichtleitenden Zustand des Transistors 24.

Die Selbsthalte schaltung wird nur dann in ihren logischen "O"-Zustand rückgestellt, wenn ein Steuerimpuls zugeführt wird, während auf der Datenleitung plus 3 Volt (d.h. die logische "θ") vorliegt.

Wie aus der vorstehenden Besehreibung zu entnehmen ist, umfaßt das hier erläuterte System einen Datenübertragungskanal, an welchen der Hauptspeicher sowie periphere Einheiten angeschlossen sind, damit Datenblöcke (definiert durch CCW-Wörter) zwischen ihnen übertragen werden können. Alle in den Hauptspeicher eingeführten oder aus ihm

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entnommenen Daten werden in das Register D (Fig. 6) eingegeben, und alle in die peripheren Einheiten eingeführten oder aus ihnen entnommenen Daten werden in die Pufferregister 90 eingegeben. Während der Übertragung aus den Registern 90 in das Register D werden alle Daten im Register R gespeichert. Wenn eine Datenverkettung erfolgt, was durch ein Eins-Bit in der Bitstelle 32 des CCW-Wortes angezeigt wird., wird die Selbsthaltesehaltung CDA in den Einstellzustand gebracht. Wenn eine Grenze zwischen zwei durch zwei CCW-Wörter definierten Datenblöcken in den Registern 90 vorliegt, wird die zehnte Selbsthaltesehaltung desj enigen Registers 90 das das letzte Byte des ersten Datenblocks enthält, auf "Eins" eingestellt. Weif er wird die Verkettungs grenze-Selbsthaltesehaltung 94 des Registers Y auf "Eins" gesetzt, wodurch das Vorliegen der Grenze angezeigt wird. Beim Auftreten einer Unterbrechung während des Vorliegens eines Grenz-Kennzeichens in den Registern 90 werden die Bytes durch die Register 90 geschoben, und die Zahl von Verschiebungen, welche nötig sind, um das Grenz-Kennzeichen aus den Registern 90 hinauszuschieben, wird gezählt. Falls die Verkettungsgrenze - Selbsthaltesehaltung in dem Eins-Zustand steht wird diese gezählte Zahl zu der Zähleranzeige des CCW-Wortes addiert, das durch die vorhergehende CCW-Adresse im derzeitigen UCW-Wort definiert ist. Falls die Grenz-Selbsthalteschaltung nicht in den Einstellzustand gelangt ist, wird diese gezählte Zahl zu der Zähleranzeige des CCW-Wortes addiert, das durch die laufende CCW-Adresse im laufenden

S UCW-Wort definiert ist. Die CCW-Adresse in dem C^W-Wort wird normalerweise durch das Addieren einer Acht zur derzeitigen CCW-Adresse im UCW-Wort gebildet, aber wenn die Verkettungsgrenze Selbsthaltesehaltung im Einstellzustand ist, wird die CCW-Adresse im UCW-Wort durch die Addition einer Acht zur vorhergehenden CCW-Adresse im UCW-Wort gebildet.

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Claims (1)

1. P a t e n t a n a p r fl ehe

   Einrichtung zur Übertragung von Datengruppen zwischen dem Speicher einer Datenverarbeitungseinheit und mit dieser gekoppelten AnschluSeinheiten wie Kartenleser, Kartenlocher oder Magnetbandeinheiten, über einen Datenkanal, der einen Pufferspeicher zur Aufnahme und Abgabe der Datengruppen in aufeinanderfolgenden Untergruppen, eine Adressen-Verfolgungsschaltung zur Bildung der Adresse der in der Übertragung folgenden Datengruppe, eine Untergruppen-Zähleinrichtung zur überwachung der Anzahl der übertragenen Untergruppen einer Datengruppe und eine Steuerschaltung aufweist, die eine Übertragung einer oder mehrerer Wortgruppen einleitet und beendet und die Unterbrechungssteuerschalter um· faßt, welche auf Übertragung-Unterbrechen-Signale von den Anschlußeinheiten ansprechen* um eine Datenübertragung abzubrechen und den durch die jeweilige Detengruppenadreeee und den jeweiligen Untergruppenzählstand angezeigten Übertragungsetatus abzuspeichern, dadurch gekennzeichnet, dafl der Pufferspeicher zusätzliche Speicherstellen aufweist, deren Inhalt synchron mit dem Datenlnhalt verschiebbar ist, dai zum Zeitpunkt, wenn die letzte Untergruppe einer Datengruppe in den Pufferspeicher eingegeben wird, eine Datengruppenende« Kennzeicheninformation durch die Steuereinrichtung in die in Schieberichtung erste der zusätzlichen Speicheretellen einepeicherbar ist, daü eine die Zahl der Untergruppenverschiebungen im Pufferspeicher überwachende Zählschaltung vorgesehen ist, die durch ein Übertragung-Unterbrechen*Signal wirksam gemacht wird und von da an die Zahl der Untergruppenverschiebungen bis sum Auftreten der Datengruppenende-Kenn*eicheninformatioc am Pufferspeloiteraitsgang zählt, und daft die Steuerschaltung Schalter aufweist, die daeu dienen, den die

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   Eingabe von Untergnippen in den Pufferspeicher Überwachenden Zthlstand der Untergruppen-ZI hleinrichtung um die von der Verschiebe -Zähleinrichtung angezeigte Zahl der noch nicht über· tragenen Untergruppen zurückzuverändern.

   2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, de.fi eine Datengruppengrenze-Anzeigeechaltung (94) vorgesehen ist, die jeweils während der Dauer, In der sich die letzte Untergruppe eines jeden von mehreren miteinander in Besiehung stehenden Datengruppen im Pufferspeicher befindet, einstellbar ist und die in Abhängigkeit vom Vorliegen eines Übertragung-Unterbrechen-Signals die Aufnahme der Adresse der neu in den Puffer eingegebenen Datengruppe in den Übertragungsstatus und die Zurückver-Inderung des Untergruppen-Zählstande» der vorausgehenden Datengruppe um dtn von der Verecbiete-Zähleinrichtung angezeigten Untergruppenrest veranlaf t.

   S. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennseichnet, daß ein eine Datenübertragung mehrerer miteinander in Besiehung stehender Datengruppe einleitendes Kommando eine Kennzeicheninformation fflr das Vorliegen einer Datengruppen-Ve rkettung aufweist und daA diese Kennseicheninformation »ur Steuerung der Vorbereitung einer Binechaltung der Datengruppengrense-Anseigeschaltung (94) dient.

   4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dafi ein Signal von der Datengruppengrenze-Anzeigeschaltung (94) sur Eingabe einer Datengruppen-Ende-Kennateicheninformation In die in Verechieberichtung erste der zustt^lichen Speicherstellen des Pufferspeichers dient.

   Bor i

   δ. Einrichtung nach dtn Ansprüchen 1 bis 4« dadurch gekennselcbjiet, daft in der Steuereinrichtung Speicherregister (8S) sur Aufnahm· ein·· einer su übertragenden Datengruppe fea^ugeordaeten Kanalkommandowort·· (CCW) und eine· einer Anschluielnheit feet angeordneten, aus den DaUm dee Kanalkommandowort·* gefaikleten An« •cMutoinheltkommandowortea (UCW) besitsen, dai das Kanalkommandowort den Kommandocode, dl· Adreeee einer sugeordaeten Datengruppe, Kennseichenbite and einen Uirtergruppen-Zghletand umfaJt, dag da· Anechliieinheitkommandowort au· dem Kanalkommandowort die Datengruppenadresse, di· Kennseichenblts und den Untergruppen« 7J bietend empfingt und augerdem J· «in Speieherfeld fttr di· Adreeee de· laufenden und de· vorhergehenden Kanalkommandowort·· enthalt.

   6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bi· 5, dadurch gekenniieichnet, dag die Steuereinrichtung bei Vorliegen eine· übertragung«» Unter* brechen-Signal« ein· Veränderung der Im Anschlulelnheitkemmandowort enthaltenen KaneOkommandowort-Adresae um eine «tor Wort-Unge entsprechend· konstant· Zahl reranlait und deJ bei Vorliegen ein·· Signale von der DatenrupengroctKe-Anteigeeafaig 41· Adreeae dea vorhergehende« Kanalkommandowortee und bei Feld·« eine· solchen Signals dl· d·· laufenden Kanalkommandoworte« verändert wird.

   7. Einrichtung nach den Ansprachen I bis β, dadurch gekeansdehaet, dag bei Vorliegen eines Übertragung-Unterbrechen-Signal* und •in·· Signal· von der Datengruppengrense-Anseigeschsitung durch di· Steuerschaltung mit der im AnscUugeinheltkoinmaadowort enthaltenen Adresse da« vorhergehend· Kanalkommandowort aufgerufen wird und dessen Unt«rgruppen-Zihlstand um den von der

   BAD

   Vawchiaba-Zthlachaltung armittaltan Untargruppanraat «urttckvar-Uuiartwird.

   S. Einrichtung nach dan Anaprüehaa 1 Ue 7, dadurch gakaon*aichnet, daJ d»r Puff«r»p*ieh»r miitflrf naeh Art «iö·· VUl/ach-Schitb·- r«gi»ttr· miteinaadtr |·1ι·ρρ·1ί· R«glat*r aufweist· von d«n*n

   tar Aufnahm· «teer Untergrupp· dlMt* und dal «la tynchron E«glat«rn dt· Puff»rap«i*hara txrtrlab·»·· 8clüab#Mflet«r sur Aaiaahm· dar Datanirwppaoaada^KanniaichantBformaUon dlact.

   Einrlchtunginach Amproeh ·, dadurch gaktaxuMiichnat, dafl daa Schitbaragietar nr Anfaahma dar DataÄgruppanaada-KannsaicbaniBformatioo durch ja «um suaitslicha Spaieharaialla in tea Kagiatani daa Puffarepatchara gabUdat wird.

   BAD ORK31IVAL