DE2943149C2 - Ringnetzwerk mit mehreren an eine Daten-Ringleitung angeschlossenen Prozessoren - Google Patents

Description

ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Prozessoren des erfindungsgemäßen Ringnetzwerkes besitzen eine zweite Speicherstufe, in denen Sub-Prioritätsdaten gespeichert werden, welche für jede zu übertragende Nachricht unterschiedlich und änderbar sind. Bei mehrfachem gleichzeitigem Vorliegen von Nachrichten gleicher Prioritätsebene erhalten die einzelnen Prozessoren nur jeweils einmal die höchste Sub-Priorität und damit nur jeweils einmal als erste den Zugriff zur Ringieitung. Die »Chancengleichheit« innerhalb der Prozessoren wird dabei automatisch und ohne Zuhilfenahme einer zentralen Steuerung ausgeführt

Jeder Prozessor, in dem eine Nachrichtenübertragungsanfrage erzeugt wird, sendet an die Datenringleitung ein Bus-Steuerdatum, das eine Ebenennummer der darin erzeugten Nachricht und Daten umfaßt, die die jedem Prozessor für diese Ebenennummer zugeordnete Bus- Benutzungspriorität darstellt Jeder der Prozessoren vergleicht die zu einem nachfolgenden Knotenpunkt gesendeten Bus-Steuerdaten mil einem Steuerdatum, die von einem vorhergehenden Knotenpunkt empfangen wurden und sendet dann nur das größere. Datum der verglichenen beiden Daten weiter, um dadurch sicherzustellen, daß nur ein Bus-Steuerdatum den Ring entlang weitergeleitet wird und eine Ringleitungs-Benutzungspriorität demjenigen Prozessor zugeordnet wird, der das vorstehend erwähnte eine Bus-Steuerdatum erzeugt hat

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 eine Darstellung eines bekannten Ringleitungs-Netzwerks, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird;

Fig.2A bis 2D Darstellungen zur Erläuterung des Grundprinzips der Erfindung;

F i g. 3 ein Blockschaltbild des Aufbaus eines Ausführungsbeispiels der Erfindung;

F i g. 4A und 4B Flußdiagramme des Betriebs des in der F i g. 3 gezeigten Ausführungsbeispiels.

Die Fig. 1 zeigt ein bekanntes Ringleitungs-Netzwerk, bei dem die Erfindung angewendet wird.

In der Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Hauptprozessor bzw. Primärrechner, das Bezugszeichen 2 einen Knotenpunkt-Prozessor, und das Bezugszeichen 3 steiit eine Datenringleitung bzw. einen Ringbus dar. Das in der F i g. 1 dargestellte System weist acht Hauptrechner (im folgenden als »Hostrechner« bezeichnet) 0 bis VlI, sowie entsprechende Prozessoren (Knotenpunktprozessoren) 2 auf.

Mit Bezug auf die Fig.2A bis 2C wird zunächst das Grundprinzip der Erfindung erläutert.

Es werden den von den jeweiligen Hostrechnern zu erzeugenden und u\ übertragenden Nachrichtenpegel bzw. Ebenen verliehen, welche die Übertragungspriorität anzeigen. Es sind beispielsweise vier Arten von Ebenen, d. h. Ebene 0 bis 3 vorgesehen. Die Nachricht mit einer größeren Ebenennummer hat eine höhere Priorität. Überdies unterscheiden sich sogar Nachrichten mit der gleichen Ebenennummer in ihrer Priorität, und zwar entsprechend Knotenpunktprozessoren (die nachstehend als »Knoten« bezeichnet werden), die die Nachrichten erzeugt haben. Die von einem Knoten abhängige Priorität wird »Subpriorität« genannt.

Die Fig. 2A zeigt ein Beispiel der Beziehung zwischen dem nachrichtenübertragenden Knoten und der von dem Knoten bestimmten Subpriorität, sowie die Nachrichtenebene an einem bestimmten Punkt. Ein Knoten mit einer höherer 7.ahl weist eine höhere Subpriorität auf. Das in der F i g. 2A dargestellte Beispiel weist acht Knoten 0 bis VII, wie in der F i g. 1, auf. Beispielsweise für den Fall von Nachrichten mit der Ebene 1 weist die Nachricht von dem Knoten II eine höchste Subpriorität »7« auf und die Nachricht von dem Knoten I hat eine niedrigste Subpriorität »0«. Die Prioritäten von Nachrichten derselben Ebene, die von unterschiedlichen Hostrechnern erzeugt sind, werden entsprechend den Subprioritäten der Knoten dieser Nachrichten be-

to stimmt Die Prioritäten von Nachrichten mit verschiedenen Ebenen von verschiedenen Hostrechnern werden entsprechend den Nachrichtenebenen bestimmt, und zwar unabhängig von Subprioritäten. Für den Fall der Nachricht der Ebene 1 aus dem Hostrechner 1 und der Nachricht der Ebene 2 von dem Hostrechner II, wird der Nachricht aus dem Hostrechner II eine Priorität verliehen, obwohl der Wert der Subpriorität des Knotens des erstgenannten 6 ist, also kleiner als die des letztgenannten, da die Nachrichteneb^ne des letztgenannten größer ist a!s die des ersteren.

Die Ringleitungssteuerungs-Daten werden nun mit Bezug auf die F i g. 2B beschrieben.

Der mit dem Hostrechner 1 der F i g. 1 verbundene Knoten 2. der die zu sendende Nachricht erzeugt, sendet an den nachfolgenden Knoten 2 Bussteuerungs-Daten. Diese Bussteuerungs-Daten umfassen Prioritätsdaten, die ihrerseits die Nachrichtenebene und die Subpriorität einschließen, wie in der F i g. 2B dargestellt Bei einer Nachricht der Ebene 3 von dem Hostrechner VI beispielsweise, wie aus der F i g. 2A ersichtlich, ist die Prioritätsinformation »37«. Praktisch werden die Prioritätsdaten entsprechend dem Binärsystem ausgedrückt. In der in F i g. 1 dargestellten Anordnung weist daher die genannte Prioritätsinformation 3 Bits für die Nachrichtenebene und 3 Bits für die Subpriorität auf, d. h. also insgesamt 6 Bits. Die Subprioritäten müssen nicht sequentiell sein und es können fehlende Ziffern bzw. Zahlen vorliegen.
Die Prioritätssteuerung wird nun mit Bezug auf die Fig. 2Cerläutert.

Es wird der Fall erklärt, bei dem Nachrichten der Ebenen 2, 2 und 1 an den Knoten I, IV und VM erzeugt werden. Die Prioritätsdaten der Knoten I₁ IV und VII sind »22«, »27« bzw. »12«. Jeder Knoten führt kontinuierlich die Funktion des Empfangs der Prioritätsdaten von dem vorhergehenden Knoten und der Weiterleitung zu dem nachfolgenden Knoten aus. In jedem der Knoten, die die Prioritätsdaten gesendet haben, werden jedoch die von dem vorhergehenden Knoten empfangenen Prioritätsdaten mit den durch den Knoten selbst gesendeten Prioritätsdaten verglichen und nur dann, wein d^:i Priorität der empfangenen Prioritätsdaten höher ist als die Priorität der von dem Knoten selbst gesendeten Prioritätsduien, dann werden die empfangenen Prioritätsdaten an den nachfolgenden Knoten weitergeleitct. Im anderen Fall werden die empfangenen Daten anulliert. Die vom Knoten I empfangene Prioritätsinformation »22« wird also im Knoten IV gelöscht und die vom Knoten YII gesendete Prioritätsinforma-

bo tion »12« wird im Knoten I gelöscht, wobei nur die vom Knoten IV gesendete Prioritätsangabe »2»'« über die Ringsammelleitung weitergeleitet und im Knoten IV empfangen wird. Auf diese Weise erkennt der Knoten IV an, daß er die Sammelleiiungs-Gebrauchspriorität erhalten hat. Diejenigen Knoten, die die Prioritätsdaten mit einem größeren Wert vom Knoten IV erhalten und an die nachfolgenden Knoten weitergegeben haben, erkennen in diesem Fall an. daß sie nicht ausgewählt sind.

An anderen Knoten als dem Knoten IV wird durch die Ergebnisse des Vergleiches von durchgelaufenen Prioritätsdaten erkannt, welche Prioritätsangabe die höchste Priorität aufweist.

Der Hostrechner IV, dem die Bus-Benutzungsprioritat zugewiesen worden ist, sendet ein Signal aus, das die Vollendung der Steuerung des Bus anzeigt. Durch Zirkulation dieses Signals entlang der Datenringleitung wissen die anderen Hostrechner, daß die Bus-Steuerung beendet worden ist. Dieses Signal wird als »Beendigungskode« bezeichnet; es ist eines der Bus-Steuerdaten. Der vorstehend beschriebene Betrieb gehört zur Steuerphase des Bus. Nach Beendigung der Steuerphase tritt der Betrieb in die Nachrichtenübertragungsphase ein und die jeweiligen Knoten und die entsprechenden Hostrechner führen die Verarbeitungsvorgänge des Empfangs und der Aussendung von Nachrichten aus.

Zur Vereinheitlichung der vorherigen Auswahl von Nachrichten der gleichen Ebene werden nach Beendigung der Prioritätssteuerungsphase die Werte der Knoten der Subpriorität der ausgewählten Ebene verändert. Da in dem vorstehend erläuterten Fall die jeweiligen Knotenpunkte den höchsten Prioritätsdatenwert »27« kennen und wissen, daß der Subprioritätswert »7« bezüglich der Ebene »2« am höchsten ist, wird dieser hochste Prioritätswert »7« von dem Subprioritätswert jedes Knotens subtrahiert. Diese Subtraktion wird nämlich dadurch ausgeführt, daß der maximale Binärwert (7 in diesem Fall) unter den Subprioritätswert der Bus-Steuerdaten, wie in Fig.2B dargestellt, als der Modus betrachtet wird. Wie in der F i g. 2C dargestellt ist, ergibt sich daraus das Ergebnis, daß der neue Subprioritätswert des Knotens IV, der die Bus-Benutzungspriorität erhalten hat, auf den Wert »0« verändert wird und die Prioritäten der anderen Knoten höher werden als die des Knotens IV. In jedem Knoten wird die Knotennummer als der anfängliche Subprioritätswert angenommen.

Das vorstehend erläuterte Verfahren ist ein Ausführungsbeispiel, es kann aber auch irgend ein anderes Verfahren verwendet werden, so weit Subprioritätswerte erzeugt werden, die andere Subprioritätswerte nicht überlappen.

Andere Knotenpunkte, die nicht die Bus-Benutzungspriorität erhalten haben, werden in dem Zustand gehalten. in welchem sie Nachrichten empfangen können. Andererseits sendet derjenige Knoten, dem die Bus-Benutzungspriorität zugeordnet wurde, eine Nachricht aus, die eine Adresseninformation umfaßt, welche den Hostrechner bezeichnet, der die Nachricht empfangen sollte. Jeder der Knoten im Nachrichtenempfangszustand empfängt die Nachricht und sendet sie zu dem nachfolgenden Knoten weiter. Die Empfängeradressen-Information wird überprüft und wenn der Knoten erkennt, daß er als Empfänger bezeichnet ist, sendet der die Nachricht zu seinem Hostrechner. Der Knoten, der die Bus-Benutzungspriorität erhalten hat, empfängt die Nachricht, die den Ring entlang gelaufen ist, aber dieser Knoten sendet diese Nachricht nicht weiter an den nachfolgenden Knoten. Wenn die jeweiligen Knoten die bo Beendigung der Sendung der Nachricht wissen, wird die Übertragungsphase wiederum in die Prioritätssteuerphase geändert und der vorstehend erläuterte Vorgang wird wiederholt.

Ein Ausführungsbeispiel wird nun mit Bezug auf die es F i g. 3,4A und 4B erläutert.

Die Fig.3 zeigt den Aufbau eines Ausführungsbeispiels eines Knotens. Dieser Knoten ist für jeden zugeordneten Hostrechner gebildet. In der F i g. 3 empfang ein Ebenenregister 4 die der im Hostrechner erzeugtet Übertragungsnachricht zugeordnete Nachrichtenebeni über eine Leitung 50 und speichert sie. Eine Vielzahl vor Subprioritätregistern 6 (die nachstehend als »SP-Regi ster« bezeichnet sind), die den jeweiligen Ebenen ent sprechen, sind vorgesehen. Zum Beispiel umfaßt das SP Register 6 im Knoten des Hostrechner I vier Registei zur Speicherung der Subprioritätswerte 6, 0, 2 und 4 entsprechend den Nachrichtenebenen 0,1, 2 bzw. 3. Da; Bezugs/eichen 8 stellt einen Prioritätsdatengeneratoi dar, der durch ein Treibersignal getrieben ist, welche: über eine Leitung 32 von dem Hostrechner gesende wird, der eine Nachrichtenebene bzw. einen Nachrich tenpegel empfängt, der durch eine Leitung 52 in da; Ebenenregister 4 eingeschrieben ist, und der dies« Nachrichtenebene an eine Leitung 34 sendet, wodurch das SP-Register 6 abgerufen wird. Überdies wird dei Subprioritätswert der Nachricht dieser Ebene an den eigenen Hostrechner durch den Prioritätsdatengenerator 8 über eine Leitung 54 empfangen. Aus diesen beiden Werten, d. h. aus dem Nachrichtenpegel auf der Leitungen 52 und 54 und dem Subprioritätswert, werden die Prioritätsdaten der Nachricht durch den Generator 8 gebildet. Das Bezugszeichen 10 stellt ein Eigenpriori'Stsregister (nachstehend als »P-Register« bezeichnet) dar, und zwar zur Speicherung der vom Generator 8 erzeugten Prioritätsdaten. Die Bezugszeicher 12,14,16 und 18 stellen ein Senderegister, einen Sender ein Empfangsregister bzw. einen Empfänger dar. Diese Elemente 12,14,16 und 18 sind bekannte Elemente, wie sie üblicherweise für gewöhnliche Datenübertragung verwendet werden. Das Bezugszeichen 20 stellt eir Steuerphasenende-Koderegister (nachstehend als »£· Register« bezeichnet) dar, in welchem ein durchgehend im System üblicher Kode gespeichert ist, der jedoch von den Prioritätsdaten unterscheidbar ist.

In der F i g. 2B sind beispielsweise die Prioritätsdaten durch sechs Bits ausgedrückt. Durch Verwendung dieser sechs Bits kann auch ein Kode ausgedrückt werden der von den Prioritätsdaten unterscheidbar ist. Wenn der Hostrechner Vl eine Nachricht der Ebene 3 erzeugt, dann ist die entsprechende Prioritätsangabe »37« (nämlich die höchste Priorität in diesem Fall), und wenn der Nachrichtencbenen-Teil (»3«) und der Subprioritäts-Teil (»7«) im Binärsystem ausgedrückt und kombiniert werden, erhält man »011111«. Da kein Prioritätsdatenkode existiert, der diesen Wert überschreitet, kann »111111« entsprechend der binären Zahl »77« o.j Steuerphasen-Beendigungskode gewählt werden.

Ein Komparator 22 ist vorgesehen, um den auf einer Leitung 60 abgegebenen Inhalt des Empfangsregisters 16, den auf einer Leitung 56 abgegebenen Inhalt des P-Registers 10 und den auf einer Leitung 58 abgegebenen Inhalt des Senderegisters 12 zu vergleichen; weiterhin ist eine Steuervorrichtung 24 vorgesehen, um den Komparator 22 über eine Leitung 40 und andere Glieder auf der Basis des Vergleichsergebnisses des Komparators 22 auf einer Leitung 38 zu steuern, oder auf der Grundlage eines eine Übertragungsnachricht erzeugenden Signals, das auf einer Leitung 32 erscheint. Das Bezugszeichen 26 stellt eine Subprioritäts-Veränderungsschaltung dar, die das SP-Register 6 auf der Grundlage des Inhalts des Senderegisters 12 unter Steuerung der Steuervorrichtung 24 ändert

Der Betrieb des Knotenpunktes mit dem vorstehend erläuterten Aufbau wird nun mit Bezug auf die F i g. 4A und 4B beschrieben.

Zuerst wird der Betrieb des Knotens Ni mit Bezug auf F i g. 4A für den Fall erläutert, daß die Übertragungsnachricht in dem entsprechenden Hostrechner erzeugt wird. Wenn in dem Hostrechner (Block 400) eine Übertragungsnachricht erzeugt wird, wird ein von dem Host- rechner eingegebener Nachrichtenpegel über eine Leitung itC (Block 432) eingeschrieben. Gleichzeitig wird durch ein Treibersignal auf einer Leitung 32 von dem Hostrechner der Prioritätsdatengenerator 8 angetrieben und der von einer Leitung 52 eingegebene Nach- to richtenpegel wird auf eine Leitung 34 abgegeben, wodurch das SP- Register 6 abgerufen wird. Durch dieses Abrufen werden die Eigenprioritätsdaten der erzeugten Nachricht aus den Subprioritätsdaten auf der Leitung 54 und dem Nachrichtenpegel auf der Leitung 52 bestimmt und in dem P-Register 10 (Block 404) gespeichert. Unter der Bedingung, daß die Phase an diesem Punkt die Prioritätssteuerphase ist, werden die Eigenprioritätsdaten zum Senderegister 12 (Block 406) übertragen. Durch den Sender 14 werden diese Eigenpriori- tätsdaten zu dem nachfolgenden Knotenpunkt Ni + 1 (Block 408) übertragen.

Der Empfänger 18 wartet auf die Bu:-Steuerdaten von dem vorhergehenden Knotenpunkt Ni — I (Block 410). Wenn der Empfänger 18 die Bus-Steuerdaten unter der Steuerung des Signals auf der Leitung 42 (Block 412) empfängt, werden die Bus-Steuerdaten zu dem Empfangsregister 16 gesandt. Wenn die Bus-Steuerdaten in dem Empfangsregister 16 gespeichert sind, führt der Komperator 22 die folgenden Vorgänge aus, und zwar in Abhängigkeit von dem auf der Leitung 40 von der Steuervorrichtung 24 abgegebenen Steuersignal.

15 3)

1) die Bus-Steuerdaten auf einer Leitung 60 werden mit dem Inhalt des £-Registers 20, der auf einer

l_iGllUllg «A OU9gVgVIA.II TTII\J_F TbIgIIVIIWII. TTVIIII UIU beiden zueinander passen, bedeutet dies, daß die empfangenen Steuerdaten der Steuerphasen-Beendigungskode sind und es werden daher die empfangenen Steuerdaten über eine Leitung 64 zum Sen- deregister 12 übertragen und an den nachfolgenden Knotenpunkt M + 1 weitergeleitet. Gleichzeitig wird die Subprioritäts-Veränderungsschaltung 26 angetrieben, um den Inhalt des S/>-Registers (Block 418) zu ändern. Der Grund hierfür wird später erläutert Nun wird der Nachrichtenempfangs- und -verarbeitungszustand erreicht (Block 420).

Wenn die empfangenen Bus-Steuerdaten nicht zu dem Inhalt des f-Registers 20 passen, bedeutet dies, daß die Steuerdaten nicht den Steuerphasen- so Beendigungskode darstellen, sondern die Prioritätsdaten. Mit anderen Worten bedeutet dies, daß die Steuerphase noch nicht beendet worden ist Dementsprechend wird der erforderliche Bus-Steuervorgang aufgrund der empfangenen Priori- tätsdaten ausgeführt

2) Die Bus-Steuerdaten auf der Leitung 60 werden mit dem Inhalt des P-Registers 10 verglichen. Wenn die beiden übereinstimmen, bedeutet dies, daß die von dem eigenen Knoten gesendeten Prioritätsdaten um die Ringdatenleitung herum gelaufen sind. Es wird auf diese Weise erkannt, daß der eigene Knoten die Bus-Benuizungsprioriiäi erhalten hat Um festzustellen, daß die Steuerphase im System been- es det ist wird der Inhalt des E-Registers 20 zum Empfangsregister 12 über eine Leitung 68 übertragen und es werden Bus-Steuerdaten, die den Steuer phasen-Beendigungskode umfassen, in den Bus (Block 422) gesendet. Überdies wird die Subprioritäts-Veränderungsschaltung 26 angetrieben, um den Inhalt des SP-Registers 6 anzutreiben (Block 424). Nun ist der Nachrichtenübertragungs- und -verarbeitungszustand erreicht (Block 426).

Wenn die empfangenen Steuerdaten nicht mit dem P-Register 10 übereinstimmen (es ist nicht in Übereinstimmung mit dem Inhalt des E-Registers; wenn beide miteinander übereinstimmen, wird der vorstehend unter (I) erwähnte Vorgang ausgeführt), wird der erforderliche Bus-Steuervorgang aufgrund der Prioritätsdaten ausgeführt.

Die Bus-Steuerdaten auf der Leitung 60 werden mit dem Inhalt des Senderegisters 12 verglichen, der auf der Leitung 58 abgegeben wird. Wenn der Inhalt des Senderegisters 12 größer ist als die empfangenen Bus-Steuerdaten, wird der Inhalt des Senderegisters nicht verändert, sondern es werden durch Rücksetzen des Registers 16 durch die Steuervorrichtung 24 die empfangenen Steuerdaten aufgehoben (Block 428). Die Empfangsschaltung 18 wartet darauf, daß die Steuerdaten als nächstes gesendet werden.

Wenn der Inhalt des Senderegisters 12 kleiner ist als die empfangenen Bus-Steuerdaten, wird der Inhalt des Senderegisters 12 neu geschrieben (Block 430), indem die empfangenen Bus-Steuerdaten über die Leitung 64 an das Senderegister 12 übertragen werden. Der neu geschriebene Inhalt des Senderegisters 12 wird als neue Prioritätsdaten über den Sender 14 an den nachfolgenden Knotenpunkt Ni + 1 gesendet

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ten oder der Umschreibung des Inhalts des Senderegisters 12 auf die empfangenen Steuerdaten bei jedem Empfang der Bus-Steuerdaten, sind die empfangenen Steuerdaten in Übereinstimmung mit dem Inhalt des f-Registcrs 20 oder des P-Registers 10. Nachdem einmal ein derartiger Zustand erreicht wurde, wird der Betrieb in gleicher Weise durchgeführt, wie vorstehend in Abschnitt (1)oder (2) beschrieben.

Die vorstehenden Vorgänge werden in dem Knotenpunkt durchgeführt, der dem Hostrechner entspricht, der die Übertragungsnachricht erzeugt hat. In der vorstehenden Erklärung wurden die drei Vergleichs-Vorgänge des (Comparators 22 der Bequemlichkeit halber in d^r Reihenfolge (1), (2) und (3) beschrieben. Die tatsächliche Reihenfolge der Vorgänge ist jedoch auf diese Ordnung nicht begrenzt Zum Beispiel kann die Beurteilung, ob die empfangenen Bus-Steuerdaten den Steuerphasen-Beendigungskode darstellen oder nicht, d. h. der Vergleich des Inhalts des Empfangsregisters 16 mit dem Inhalt des f-Registers 20, erst nach der Beurteilung durchgeführt werden, ob die empfangenen Bus-Steuerdaten die von dem eigenen Knotenpunkt gesendeten Prioritätsdaten sind, d. h. nach dem Vergleich des Inhalts des Empfangsregisters mit dem Inhalt des /'-Registers 10.

Der Betrieb des dem Hostrechner, der nicht die Übertragungsnachricht erzeugt hat, zugeordneten Knotenpunktes kann vereinfacht werden, da nicht berücksichtigt werden muß. ob der eigene Knoten die Gebrauchspriorität für den Ring-Bus erhalten hat Dieser Vorgang wird nun mit Bezug auf die F i g. 4B erläutert

Da in diesem Fall keine Übertragungsnachricht vor-

liegt, wird die Eigenpriorität nicht gebildet und deshalb nimmt auch das F-Register 10 an dem Vorgang nicht teil. In diesem Knotenpunkt werden die Bus-Steuerdaten nur hindurchgeleitet und ein Vergleich mit dem Senderegister 12 braucht nicht ausgeführt zu werden. Zusätzlich zur Oberprüfung der Übereinstimmung oder der fehlenden Übereinstimmung zwischen den empfangenen Steuerdaten und dem Inhalt des E-Registers 20, kann der Knotenpunkt nur die Steuerdaten zum Senderegister 12 überführen und sie auf den nachfolgenden Knotenpunkt Ni + 1 übertragen; er kann diesen Vorgang jedes Mal beim Empfang von Bus-Steuerdaten wiederholen (Blöcke 500 bis 512). Wenn die Bus-Steuerdaten mit dem Inhalt des Registers E übereinstimmen, wie vorstehend unter (1) beschrieben, wird der Inhalt des SP-Registers verändert und es wird die Nachrichten-Empfangsverarbeitung durchgeführt (Blöcke 514 und 516).

Die von dem die Übertragungsnachricht erzeugenden Hostrechner bestimmte Subpriorität und die Nachrichtenebene wird, wie in der Tabelle der F i g. 2A gezeigt, eingestellt und wenn eine Nachricht der gleichen Ebene erzeugt wird, wird die Subpriorität immer entsprechend dem die Nachricht erzeugenden Hostrechner bestimmt und die Benutzungspriorität des Bus wird manchmal teilweise an gewisse Hostrechner vergeben. Bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel wird dieses Problem dadurch gelöst, daß die Subprioritäts-Veränderungsschaltung 26 bei jeder Beendigung der Prioritätssteuerphase verändert wird, um den Inhalt des SP-Registers zu verändern.

In der Prioritätssteuerphase wird jedesmal dann, wenn die Prioritätsdaten in das Senderegister 12 eingegeben werden, diese Prioritätsdaten in die Subprioritäts-Veränderungsschaltung 26 über eine Leitung 66 eingegeben. Die Schaltung 26 umfaßt Vergleichseinrichtungen (nicht gezeigt) zur Ermittlung der höchsten Prioritätsdaten unter den eingegebenen Prioritätsdaten, sowie Einrichtungen (nicht gezeigt) zur Speicherung dieses Maximalwertes, und ein Subtrahierglied (nicht gezeigt) zur Änderung der Subprioritätsdaten. Die Speichereinrichtung wird am Anfang der Prioritätssteuerphase auf »0« zurückgesetzt und es werden jedesmal dann, wenn Prioritätsdaten in das Senderegister 12 eingegeben werden, die in der Speichereinrichtung gespeicherten Prioritätsdaten mit den neu eingegebenen Priortätsdaten durch Vergleichseinrichtungen der Schaltung 26 verglichen. Wenn die neu eingegebenen Prioritätsdaten höher sind als die in der Speichereinrichtung der Schaltung 26 abgespeicherten Prioritätsdaten, werden die neu in das Senderegister 12 eingegebenen Prioritätsdaten in der Speichereinrichtung der Schaltung 26 abgespeichert.

Wenn die neu eingegebenen Prioritätsdaten niedriger sind als die in der Speichereinrichtung der Schaltung 26 gespeicherten Prioritätsdaten, wird eine Veränderung der gespeicherten Daten nicht ausgeführt.

Die vorstehend erläuterte Verarbeitung wird durch das Steuersignal auf der Leitung 36 von der Steuerschaltung 24 jedesmal dann durchgeführt, wenn die Prioritätsdaten in den Übertragungsdaten gespeichert werden. Genauer gesagt, wird die vorstehend erläuterte Verarbeitung jedesmal dann vorgenommen, wenn die Operationen der Blöcke 406,422 und 430 in der F i g. 4A oder die Operation des Blockes 504 gemäß F i g. 4B ausgeführt werden.

In der vorstehend erläuterten Weise werden die größten Daten unter den in den Ring übertragenen Prioritätsdaten stets in der Schaltung 26 jedes Knotenpunktes gespeichert. Nun führt die Schaltung 26 in den Operationen der Blöcke 418 und 424 in der F i g. 4A oder in der Operation des Blockes 514 in der F i g. 4B die folgenden Vorgänge in Abhängigkeit von einem Veränderungs-Instruktionssignal auf der Leitung 36 durch.

Der Inhalt des SP-Registers 6, entsprechend der Nachrichtenebene, wird von den in der Speichereinrichtung in der Schaltung 26 des Knotenpunktes gespeicherten Prioritätsdaten ausgelesen und es wird eine Subtraktion durch das Subtrahierglied (nicht dargestellt) ausgeführt, wobei die Subprioritätsdaten der in der Speichereinrichtung der Schaltung 26 gespeicherten Prioritätsdaten als Modus verwendet werden.

Die Übertragungs-Verarbeitung wird in der folgenden Weise ausgeführt.

Derjenige Knotenpunkt, der die Zuordnung der Bus-Benutzungspriorität erkannt hat, sendet den Steuerphasen-Beendigungskode an den Bus und überführt die Nachricht einschließlich der Adresse des Hostrechners in das Senderegister von dem Hostrechner, der mit dem Knotenpunkt über eine vorbestimmte Signalleitung (nicht gezeigt) unter der Steuerung der Steuervorrichtung 24 verbunden ist; der Bus wird über den Sender 14 gespeist.

Der Empfangs-Verarbeitungsvorgang wird in der folgenden Weise durchgeführt.

Es ist ein Verfahren vorgesehen, bei dem die empfangene Nachricht zum nachfolgenden Knotenpunkt übertragen wird. Wenn ein Knotenpunkt die Nachricht empfängt, wird aus der in der Nachricht enthaltenen Empfangsadresse bestimmt, ob die Nachricht von diesem Knotenpunkt empfangen werden soll oder nicht. Wenn erkannt wird, daß die Nachricht von diesem einen Knotenpunkt empfangen werden soll, wird die Nachricht von dem Empfänger 18 über eine vorbestimmte Signalleitung (nicht gezeigt) zu dem zugeordneten Hostrechner übertragen. Wenn die empfangene Nachricht von dem betreffenden Knotenpunkt nicht empfangen werden soll, wird die Nachricht nicht zu dem zugeordneten Hostrechner gesandt, sondern aufgehoben. In der vorstehenden Art und Weise wird die Nachricht von dem Knotenpunkt, der die Bus-Benutzungspriorität erhalten hat, an den Hostrechner des anderen gewünschten Knotenpunkts übertragen.

Die Beendigung der Nachrichtenübertragungsphase wird durch jeden Knotenpunkt unter Zuhilfenahme bekannter Mittel, wie beispielsweise einem Nachrichtenformat-Verfahren, festgestellt Nachdem jeder Knotenpunkt die Beendigung der Nachrichtenübertragungsphase erkannt hat, wird die Prioritätssteuerphase begonnen.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß in dem Ringdatenleitungs-Netzwerk die Steuerung gleichmäßig unter Verwendung gleicher, in dem System verteilter Knotenpunktprozessoren ausgeführt wird, ohne daß eine integrierte Schaltung ausschließlich für die Bus-Steuerung verwendet wird.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 Bus oder als Sammelschiene bezeichnet) theoretisch als Patentansprüche: eine gemeinsame Datenleitung behandelt wird, ergibt sich bei diesem Verfahren eine Wettbewerbssituation,

1. Ringhetzwerk mit mehreren an eine wenn eine Vielzahl von Hostrechnem gleichzeitig eine Daten-Ringleitung (3) angeschlossenen Prozessoren 5 Datenübertragung erfordert Dementsprechend sollte (2), deren jeder eine erste Speicherstufe (4) zur Spei- die Erlaubnis zur Benutzung des Datenbus den Hilfscherung von Nachrichten^Prioritätsdaten, die eine Prozessoren durch irgendeine Einrichtung in geeigneter Prioritätsebene der von diesem Prozessor (2) zu Reihenfolge gegeben werden.

übertragenden Nachrichtenart angeben, eine Emp- Zu diesem Zweck wurde bisher hauptsächlich ein

fangseinrichtung (16, 18) zum Empfang von Priori- 10 Zentralsteuersystem verwendet, bei dem ein ausschließ-

tätsdaten von dem längs der Ringleitung (3) vorher- lieh für den Gebrauch zur Steuerung der Datensammel-

gehenden Prozessor (2) und eine Sendeeinrichtung schiene bestimmter Prozessor in dem Ring gebildet ist;

(12, 14) aufweist, die die empfangenen Prioritätsda- dieser Prozessor führt die Steuerung konzentriert aus.

ten an den längs der Ringleitung (3) nachfolgenden Bei einem derartigen Steuersystem ist jedoch die Steue-

Prozessor (2) weiter sendet, wenn diese von zu ver- 15 rung von beträchtlicher Schwierigkeit, und Hochge-

gleichenden Prioritätsdaten des jeweiligen Prozes- schwindigkeits-Obertragungen werden kaum ermög-

sors verschieden sind, dadurch gekenn- licht. Wenn überdies durch diesen Bus-Steuerprozessor

ζ e i c h c ? t, daß jeder Prozessor (2) eine zweite Störungen oder eine Unordnung hervorgerufen wird,

Speichrrjrtjfe (SP-Register 6) zur Speicherung von dann arbeitet das gesamte System Oberhaupt nicht

Sub-Prioritätsdaten, die die Prioritätsebene des je- 20 mehr.

weiligen Prozessors (2) für die zu übertragende Aus der DE-OS 26 59 662 ist eine prioritätsstufenge-Nachricht angeben und für jede Nachricht unter- steuerte Einrichtung zur Behandlung von Unterbreschiedlich sind, eine Einrichtung (Prioritätsdatenge- chungsanforderungen verschiedener Quellen mit unternerator 8) zur Erzeugung der mit den empfangenen schiedlicher Unterbrechungspriorität bekannt, bei dem Prioritätsdaten zu vergleichenden Prioritätsdaten 25 eine Unterbrechiwgsanforderung gespeichert und mit aus den Nachrichten-Prioritätsdaten und den Sub- einem in einem Maskenregister gespeicherten Masken-Prioritätsdaten, sowie eine mit der Sendeeinrichtung signal verglichen wird, um die Prioritätsebene der Un-(12, 14) verbundene Einrichtung (Sub-Prioritäts- terbrechungsanforderung zu prüfen. Stimmen die Prio-Veränden:ngs-Schaltung 26) umfaßt, welche die in riiätsebenen überein, so wird die Unterbrechungsanforder zweiten Speicherstufe (6) gespeicherten Sub- 30 derung in einen Speicher eingegeben. Hat die Unterbre-Prioritätsdaten so ändert, daß bei mehrfachem chungsanforderung eine höhere Prioritätsebene als der gleichzeitigem Vorlie^er. von Nachrichten gleicher Wert im Maskenregister, so wird sie aus einem ersten Prioritätsebene die einzelne.. Prozessoren nur je- Register in ein nächstes Register verschoben und dort weils einmal die höchste Sub-Priorität aufweisen. mit dem Inhalt des zugehörigen Maskenregisters vergli-

2. Ringnetzwerk nach Anspruch I, dadurch ge- 35 chen. Auf diese Weise werden verschiedene Ur.terbrekennzeichnet, daß jeder Prozessor (2) einen Verglei- chungsanforderungen in Abhängigkeit von ihren Prioricher (22) zum Vergleich der empfangenen mit den tätsebenen klassifiziert, um die Vrrarbeitungsvorgänge eigenen Prioritätsdaten sowie eine Einrichtung (20) in der Reihenfolge ihrer Prioritäten vorzunehmen. Bei aufweist, die der Sendeeinrichtung (12, 14) einen dieser Einrichtung ist jeder Unterbrechungsanforde-Steuerphasenende-Code zuführt, wenn der Vergiei- 40 rung eine eigene feste Prioritätsebene zugeordnet, eher (22) Gleichheit der empfangenen und der eige- Mit der bekannten Einrichtung ist dagegen nicht nen Prioritätsdaten feststellt. möglich, eine Unterbrechungsanforderung in dem Fall

3. Ringnetzwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch auszuwählen, daß mehrere Anforderungen gleicher gekennzeichnet, daß die mit der Sendeeinrichtung Prioritätsebene gleichzeitig erzeugt werden. Hierzu wä-(12, 14) verbundene Einrichtung (Subprioritätsvcr- 45 re es notwendig, ein Zentralsteuersystem vorzusehen, änderungsschaltung 26) eine Vergleichseinrichtung dem sämtliche Unterbrechungsanforderungen gleicher zum Ermitteln der höchsten Prioritätsdaten unter Priorität zugeführt werden, und das die einzelnen Anden eingegebenen Prioritätsdaten, eine Speicherein- forderungen in einer vorgegebenen Reihenfolge ausrichtung zur unabhängigen Speicherung des von der wählt.

Vergleichseinrichtung ermittelten Maximalwertes 50 Ferner erhält bei der bekannten Schaltung dann,

und ein Subtrahierglied für die Änderung der Sub- wenn zwei oder mehrere Prozessoren mehrmals hinter-

prioritätsdaten aufweist. einander gleichzeitig Unterbrechungsanforderungen

gleicher Prioritätsebene erzeugen, immer derselbe Pro-

zessor Vorrang. Die verschiedenen, an die gleiche Dass tenleitung angeschlossenen Prozessoren haben daher

unterschiedliche Chancen, bedient zu werden.

Die Erfindung betrifft ein Ringnetzwerk mit mehre- Dementsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden ren, an eine Daten-Ringleitung angeschlossenen Prozes- Erfindung, ein Ringnetzwerk nach dem Oberbegriff des soren entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspru- Patentanspruches I derart auszubilden, daß ohne Verches 1. 60 Wendung eines Zentralsteuersystems die einzelnen Pro-Bei einem herkömmlichen Ringleitungs-Netzwerk- zessoren bei gleichzeitigem Vorliegen von Nachrichtensystem, in welchem eine Vielzahl von Hilfsprozessoren Übertragungsanforderungen gleicher Prioritätsebene bzw. Primärrechnern durch eine Einweg-Datenringlei- gleiche Chancen erhalten.

tung über Knotenpunktprozessoren verbunden ist, um Diese Aufgabe wird bei einem Ringnetzwerk nach

die Datenübertragungs-Laufzeiten zu verkürzen, wird 65 dem Oberbegriff des Patentanspruches I erfindungsge-

häufig ein Durehgangskommunikations-Verfahren ver- maß mit der im kennzeichnenden Teil dieses Patentan-

wendet, bei dem Daten ohne Verarbeitung durchgelei- Spruches angegebenen Maßnahmen gelöst,

tet werden. Da die Datenleitung (im folgenden auch als Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung