DE4100056A1 - Verfahren zur datenuebertragung und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur bidirektionalen Datenübertragung zwischen einem Computersystem mit mindestens zwei Computern mit unter­ schiedlicher Steuereinheiten Adreßverwaltung, und mindestens einer Periphe­ rieeinheit mit eindeutiger Steuereinheitenadresse, die über Datenpfade mit den vorgenannten Computern verbunden ist.

Die Erfindung richtet sich auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6.

Die Erfindung betrifft demnach ein Verfahren zur Adressierungs-Verträglich­ keit von heterogenen Computersystemen und beinhaltet auch eine elektroni­ sche Vorrichtung zur automatischen Steuereinheiten Adreßumsetzung.

Ein heterogenes Computersystem kann aus einem oder mehreren Rechnern oft verschiedener Bauart, und aus einer Reihe von Peripherieeinheiten, wie Plattenspeichern, Magnetbandeinheiten, Bildschirmen und Druckern beste­ hen. In einem solchen Mehrrechnerverbundsystem ist es aus funktionellen und wirtschaftlichen Überlegungen heraus oft sinnvoll, ein Peripheriegerät mehr als einem Rechner zugänglich zu machen.

Einer Peripherieeinheit muß eine eindeutige Steuereinheitsadresse zuge­ ordnet werden, damit sie von einem Rechner angesprochen werden kann. Hardware- und softwarebedingte Restriktionen bei Rechnern verschiede­ ner Bauart können unterschiedliche Steuereinheitenadressen für die gleiche Peripherieeinheit bedingen. In einem solchen Fall kann die mit einer eindeu­ tigen Adresse versehene Peripherieeinheit nur von Rechnern genutzt werden, die die Peripherieeinheit über dieselbe Steuereinheitenadresse ansprechen.

Bisher war es notwendig, verschiedene Peripherieeinheiten für verschiedene Rechner zu verwenden, oder die Verbindung zur Peripherieeinheit manuell zwischen den Rechnern hin- und herzuschalten.

Werden mehrere Peripherieeinheiten verwendet, bedeutet dies einen beacht­ lichen finanziellen Aufwand. Dennoch können die Rechner nicht direkt auf die Informationen (Dienstleistungen) der jeweils anderen Peripherieeinheit zugreifen. In diesem Fall muß bis heute beispielsweise bei Magnetbandsy­ stemen ein Mensch das Magnetband aus dem dem Rechner B zugeordneten Magnetbandsystem entnehmen, und in ein zweites, dem Rechner A zugeord­ neten Magnetbandsystem, einlegen.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Datenwege durch einen herkömm­ lichen Kanalschalter umzuschalten, dann muß aber das Peripheriegerät auf die Steuereinheitenadresse des jeweiligen Rechners neu konfiguriert werden. In manchen Fällen wird auch manuell zwischen den Rechnern umgeschal­ tet, das bedeutet, daß ein hochempfindlicher vielpoliger DIN-Stecker gelöst, und neu eingesteckt werden muß. Die Schadensrisiken sind in diesem Fall beachtlich, und auch hier muß die Peripherieeinheit neu konfiguriert werden.

Nur auf diesen unbefriedigenden Wegen kann der Rechner A auf die Dienste der dem Rechner B zugeordneten Peripherieeinheit zugreifen. Dies erscheint als ein entscheidender Nachteil in der Informationsverarbeitung, sowohl in finanzieller als auch in organisatorischer Hinsicht. Stand der Technik ist dieser unbefriedigende Zustand.

Es wäre wünschenswert, ein Verfahren bereitstellen zu können, das einen freien Zugriff der Rechner auf Peripheriegeräte ermöglicht, unabhängig von möglichen hardware- und/oder softwarebedingten Restriktionen.

Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustel­ len, das einen Zugriff auf Peripherieeinheiten unabhängig von Restriktio­ nen (hardware- und/oder softwaremäßig) ermöglicht, und das insbesondere die gleichzeitige Nutzung einer Peripherieeinheit von Rechnern verschiedener Bauart ermöglicht.

Gelöst wird diese komplexe Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs ge­ nannten Art erfindungsgemäß überraschend dadurch, daß von den Com­ putern Adressierungsprotokolle ausgegeben und die Adressierungsprotokolle derjenigen Computer überwacht werden, deren Steuereinheitenadressen in­ konsistent sind zu der Steuereinheitenadresse der Peripherieeinheit, daß bei einem Schreibvorgang auf die Peripherieeinheit (also in die Richtung vom Computer zur Peripherieeinheit) die zu erkennende Steuereinheitenadresse in den Adressierungsprotokollen automatisch detektiert wird, daß ein Steuersi­ gnal zur Adreßumwandlung ausgegeben wird, daß auf Grund des Steuersignals zur Adreßumwandlung der normale Datenpfad gesperrt wird, daß gleichzeitig die voreingestellte, mit der Peripherieeinheit konsistente Steuereinheiten­ adresse auf den normalen Datenpfad geschaltet und an die Peripherieeinheit wei­ tergeleitet wird, daß zum Lesen von Daten von der Peripherieeinheit (also in der Richtung von der Peripherieeinheit zum Computer) die von der Peri­ pherieeinheit gesendete Steuereinheitenadresse automatisch erkannt, daß der normale Datenpfad gesperrt, daß dafür die mit dem Computer konsistente Steuereinheitenadresse auf den normalen Datenpfad eingesteuert und an den Computer weitergeleitet wird, daß nach erfolgter Adreßumsetzung die Da­ tenübertragung bidirektional erfolgt.

Das Verfahren nach der Erfindung läßt sich mit einer Vorrichtung der ein­ gangs genannten Art durchführen, die sich auszeichnet durch eine Adressie­ rungs-Verträglichkeitseinrichtung im Datenpfad zwischen einem Computer, dessen Steuereinheitenadresse nichtkonsistent ist zu der Steuereinheiten­ adresse der Peripherieeinheit und der Peripherieeinheit.

Im allgemeinen wird die automatische Adreßumsetzung dadurch vorge­ nommen, daß die Adressierungsprotokolle auf den Datenwegen der einzel­ nen Rechner überwacht und gegebenenfalls zum Zwecke der Adressierungs­ verträglichkeit umgesetzt werden.

Hierbei kann man so vorgehen, daß eine Detektierungsvorrichtung, die in den Datenweg des Rechners geschaltet ist, das Adressierungsprotokoll des Adreß-/Datenbusses überwacht. Erkennt die Detektierungsvorrichtung die Steuereinheitenadresse des Rechners für das betreffende Peripheriegerät, so wird ein Steuersignal aktiviert und der normale Datenpfad wird gesperrt. Gleichzeitig zur Sperrung wird über eine Adressierungsvorrichtung die vom Adressierungsgenerator bereitgestellte Steuereinheitenadresse des Peripherie­ gerätes auf den Datenpfad aufgeschaltet.

Unter "Adressierungsgenerator" ist eine elektronische Schaltung zu verste­ hen, die eine Einstellung der Steuereinheitenadresse des Rechners und des Peripheriegerätes ermöglicht. Die generierten Steuereinheitenadressen wer­ den verwendet, um die Steuereinheitenadresse des Rechners für das betref­ fende Peripheriegerät zu detektieren und um bei einer Detektierung die für das Peripheriegerät gültige Adresse bereitzustellen.

Unter "Detektierungsvorrichtung" ist eine elektronische Schaltung zu verste­ hen, die den Datenweg überwacht, und im Fall, daß am Datenweg die im Adressierungsgenerator voreingestellte Steuereinheitenadresse anliegt, auto­ matisch ein Steuersignal zur Adressenumsetzung ausgibt. Dieses Steuersignal sperrt den normalen Datenpfad.

Unter "Adressierungsvorrichtung" ist eine elektronische Schaltung zu verste­ hen, die die voreingestellte Steuereinheitenadresse speichert, und diese auf den Datenpfad ausgibt, wenn das Steuersignal zur Adreßumsetzung anliegt.

Mit der Maßnahme nach der Erfindung insgesamt ergibt sich folgender Funk­ tionsablauf: Die Adressierungs-Verträglichkeitsvorrichtung wird in den Da­ tenweg eines Rechners geschaltet, dessen Steuereinheitenadresse zur Steuer­ einheitenadresse des Peripheriegerätes nicht identisch ist. Der Adressierungs­ generator wird auf die beiden bezeichneten Steuereinheitenadressen einge­ stellt. Spricht der Rechner das bezeichnete Peripheriegerät an, so erkennt die Adressierungs-Verträglichkeitsvorrichtung die Steuereinheitenadresse, da diese im Adressierungsgenerator voreingestellt wurde, sperrt den norma­ len Datenpfad, und legt die im Adreßgenerator voreingestellte Steuereinhei­ tenadresse des Peripheriegerätes auf den Adreß-/Datenbus.

Mit der Maßnahme nach der Erfindung kann der Rechner, in dessen Da­ tenweg die Adressierungs-Verträglichkeitsschaltung geschaltet ist, das Pe­ ripheriegerät so ansprechen, als ob die Steuereinheitenadresse des Rechners mit der Adresse der Peripherieeinheit übereinstimmen würde. Die Schaltung muß so implementiert werden, daß das Timing den Interface-Spezifikationen entsprechend eingehalten wird.

Die elektronische Adressen-Überwachungsvorrichtung kann in einen herkömmlichen Kanalschalter oder in eine andere geeignete Vorrichtung ein­ gebaut werden oder für sich alleine stehen.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert werden. Diese zeigen in

Fig. 1 den bisherigen Stand der Technik,

Fig. 2 das Prinzip der Erfindung,

Fig. 3 ein Prinzipschaltbild der Adressierungs-Verträglichkeitsvorrichtung,

Fig. 4 ein Ersatzschaltbild einer Adreß In Logik und einer Adreß Out Logik.

Fig. 1 zeigt ein Beispiel für ein Computersystem bestehend aus den nicht bauartgleichen Rechnern 1 und 2, einer Magnetbandanschlußvorrichtung 3, den Datenwegen 4 und 5, sowie den Magnetbandvorrichtungen 6 und 7. Der Rechner 1 arbeitet über den Datenweg 4 mit der Magnetbandvorrichtung 6 mit der Steuereinheitenadresse ′8′, Der Rechner 2 arbeitet über die Magnet­ bandanschlußvorrichtung 3 und den Datenweg 5 mit der Magnetbandvor­ richtung 7 mit der Steuereinheitenadresse ′7′. Die Magnetbandvorrichtung 7 kann zwar mit einem herkömmlichen Kanalschalter vom Datenweg 5 auf den Datenweg 4 umgeschaltet werden, sie wird softwaremäßig jedoch nur von dem Rechner 2 unterstützt. Dies ist der Stand der Technik.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel für ein heterogenes Computersystem, bei dem ins­ besondere ein Adreßumsetzer 9 in den Datenweg 4 des Rechners 1 geschaltet ist. Die Vorrichtung 8, in der die Datenwege 4 und 5 zu einem Datenweg 10 zusammengeführt werden, ermöglicht gemeinsam mit der Vorrichtung 9 eine softwaremäßige Unterstützung der Magnetbandvorrichtung 7 von den beiden Rechnern 1 und 2. Es werden gleiche Bezugszeichen für wirkungsgleiche Ele­ mente in sämtlichen Figuren verwendet.

Fig. 3 zeigt die Prinzipschaltung einer Adressierungs-Verträglichkeitsvor­ richtung für ein Kanalschaltsystem bestehend aus einer Adreß Out Logik für das Auslesen von Daten oben im Bild, und einer Adreß In Logik für das Einlesen von Daten, unten im Bild zu sehen.

Die Adreß Out Logik besteht aus einer Detektierungsvorrichtung 13a, die das Adressierungsprotokoll des bidirektionalen Adreß- und Datenbusses 11 und des Steuerbusses 12 überwacht, Steuerleitungen 14 und 15, die im Falle, daß am Datenbus 11 die im Adressierungsgenerator 19 voreingestellte Steuerein­ heitenadresse anliegt, ein Steuersignal zur Adreßumsetzung an den Bustrei­ ber 17 und an die Adressierungslogik 18 weiterleiten. Der Bustreiber 17 sperrt den normalen Datenpfad, solange das Steuersignal zur Adreßumsetzung auf der einen Invertierer 16 enthaltenden Steuerleitung 14 anliegt. Der Adres­ sierungsgenerator 19 stellt die voreingestellte Adresse des anzusprechenden Peripheriegerätes bereit, die in der Adressierungslogik 18 zwischengespeichert wird, und über den Hilfsbus 20 auf den Adreß- und Datenbus 11 aufgeschal­ tet wird, wenn das Steuersignal zur Adreßumsetzung auf der Steuerleitung 15 anliegt.

Die Adreß In Logik ist der Adreß Out Logik eng verwandt. Sie besteht aus einer Detektierungsvorrichtung 13b, die das Adressierungsprotokoll des bidirektionalen Adreß- und Datenbusses 11 und des Steuerbusses 12 über­ wacht, Steuerleitungen 21 und 22, die im Falle, daß am Datenbus 11 die im Adressierungsgenerator 25 voreingestellte Steuereinheitenadresse anliegt, ein Steuersignal zur Adreßumsetzung an den Bustreiber 17 und an die Adressie­ rungslogik 24 weiterleiten. Der Bustreiber 17 sperrt den normalen Datenpfad, solange das Steuersignal zur Adreßumsetzung auf der einen Invertierer 23 enthaltenden Steuerleitung 21 anliegt. Der Adressierungsgenerator 25 stellt die voreingestellte Adresse des anzusprechenden Peripheriegerätes bereit, die in der Adressierungslogik 24 zwischengespeichert wird und über den Hilfsbus 26 auf den Adreß- und Datenbus 11 aufgeschaltet wird, wenn das Steuersi­ gnal zur Adreßumsetzung auf der Steuerleitung 22 anliegt.

Fig. 4 zeigt im Bild oben ein Detail des elektrischen Ersatzschaltbilds der Adreß Out Logik bestehend aus einer Gruppe von 4 DIP-Schaltern 27a, die den Adressierungsgenerator für diesen Teil der Schaltung bilden, 4 pull up Widerständen mit 1 kOhm 28a, die die Eingänge 2, 4, 6, 8 des Treiber­ bausteins 29 auf High-Level ziehen, wenn der entsprechende DIP-Schalter geöffnet ist, anderenfalls liegt das Potential am entsprechenden Eingang des Treiberbausteins 29 auf Low-Level. Liegt das Steuersignal zur Adreßum­ setzung auf der den Invertierer 16 enthaltenden Steuerleitung 15 an, wird der Enable Eingang des Leitungstreiberbausteins 30 auf High-Potential gesetzt und damit der Baustein gesperrt. Gleichzeitig werden die Enable Eingänge 1 und 19 des Treiberbausteins 29 gesetzt, und die mit den DIP-Schaltern 27 generierte Adresse wird über den Hilfsbus 20 auf den Adreß-/Datenbus 11 gelegt.

Fig. 4 zeigt im Bild unten ein Detail des elektrischen Ersatzschaltbilds der Adreß Out Logik bestehend aus einer Gruppe von 4 DIP Schaltern 27a, die den Adressierungsgenerator für diesen Teil der Schaltung bilden, 4 pull up Widerständen mit 1 kOhm 28a, die die Eingänge 2, 4, 6, 8 des Treiberbau­ steins 31 auf High ziehen, wenn der entsprechende DIP Schalter geöffnet ist, anderenfalls liegt das Potential am entsprechenden Eingang des Treiberbau­ steins 31 auf Low. Liegt das Steuersignal zur Adreßumsetzung auf der den Invertierer 23 enthaltenden Steuerleitung 21 an, wird der Enable Eingang des Leitungstreiberbausteins 32 auf Low Potential gesetzt, und damit der Bau­ stein gesperrt. Gleichzeitig werden der Enable Eingang 4 des Treiberbausteins 31 gesetzt, und die mit den DIP Schaltern 27b generierte Adresse wird über den Hilfsbus 26 auf den Adreß-/Datenbus 11 gelegt.

Beispielsweise Ausführungsform der Erfindung ist ein Computersystem, das aus einer IBM AS /400 mit einer Magnetanschlußeinheit IBM 2604, ei­ ner IBM /38, einer Magnetbandsystem IBM 3430, und der Adressierungs- Verträglichkeitsvorrichtung, die in den Datenweg von einem der beiden Rechner geschaltet ist, besteht.

Claims (17)

1. Verfahren zur bidirektionalen Datenübertragung zwischen einem Com­ putersystem mit mindestens zwei Computern mit unterschiedlicher Steuereinheiten-Adreßverwaltung, und mindestens einer Peripherieein­ heit mit eindeutiger Steuereinheitenadresse, die über Datenpfade mit den vorgenannten Computern verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß von den Computern Adressierungsprotokolle ausgegeben und die Adressierungsprotokolle derjenigen Computer überwacht werden, deren Steuereinheitenadressen inkonsistent sind zu der Steuereinheiten­ adresse der Peripherieeinheit, daß bei einem Schreibvorgang auf die Peri­ pherieeinheit (also in der Richtung vom Computer zur Peripherieeinheit) die zu erkennende Steuereinheitenadresse in den Adressierungsproto­ kollen automatisch detektiert wird, daß ein Steuersignal zur Adreßum­ wandlung ausgegeben wird, daß auf Grund des Steuersignals zur Adreß­ umwandlung der normale Datenpfad gesperrt wird, daß gleichzeitig die voreingestellte, mit der Peripherieeinheit konsistente Steuereinheiten­ adresse auf den normalen Datenpfad geschaltet und an die Peripherie­ einheit weitergeleitet wird, daß zum Lesen von Daten von der Peri­ pherieeinheit (also in der Richtung von der Peripherieeinheit zum Com­ puter) die von der Peripherieeinheit gesendete Steuereinheitenadresse automatisch erkannt, daß der normale Datenpfad gesperrt, daß die mit dem Computer konsistente Steuereinheitenadresse auf den normalen Datenpfad eingesteuert und an den Computer weitergeleitet wird, daß nach erfolgter Adreßumsetzung die Datenübertragung bidirektional er­ folgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Peripherieeinheit konsistente Steuereinheitenadresse vorab eingestellt wird und die vorab eingestellte Steuereinheitenadresse zwischengespeichert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Computer konsistente Steuereinheitenadresse vorab eingestellt wird und die vorab eingestellte Steuereinheitenadresse zwi­ schengespeichert wird.

4. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Steuersignal zur Adreßumwandlung invertiert wird, und als invertiertes Signal den normalen Datenpfad sperrt.

5. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaltung derartig implementiert wird, daß das Timing der Inter­ face-Spezifikationen eingehalten wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Adressierungs-Verträglichkeitseinrichtung (8) im Da­ tenpfad zwischen einem Computer (1), dessen Steuereinheitenadresse nicht konsistent ist zu der Steuereinheitenadresse der Peripherieeinheit und der Peripherieeinheit (7).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Adressierungs-Verträglichkeitseinrichtung (8), die einen elektroni­ schen Adreßumsetzer (9) zur Überwachung des Adressierungsprotokolls eines Adreß- und Datenbusses (4), zwei Adressierungs-Generatoren (19, 25) zur Voreinstellung der Steuereinheitenadressen der Peripherie­ einheit und des Computers, eine Sperreinrichtung (17) zum Sperren des normalen Datenpfades (4) zwischen dem Computer (1) und der Peripherieeinheit (7), und zwei Adressierungslogiken (18, 24), die die in Adressierungs-Generatoren (19, 25) voreingestellten Steuereinheiten­ adressen auf den normalen Datenpfad (4) aufschaltet, umfaßt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Adressierungs-Verträglichkeitseinrichtung (8) in einen herkömmlichen Kanalschalter eingebaut ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, daß als Peripherieeinheit ein Magnetbandsystem verwendet wird.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7-9, dadurch gekennzeichnet, daß in den Adressierungs-Generatoren (19, 25) die nichtkonsistenten Steuereinheitenadressen des Computers (1) und der Peripherieneinheit (7) einstellbar sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7-9, dadurch gekennzeichnet, daß der Adreßumsetzer (9) eine elektronische Schaltung ist, die das Adressierungsprotokoll des Adreß- und Datenbusses (4) überwacht, und im Fall, daß am Datenweg die im Adressierungsgenerator (19, 25) vorab eingestellte Steuereinheitenadresse anliegt, auf einer Steuerlei­ tung (14) ein Steuersignal zur Adreßumsetzung ausgibt, das den nor­ malen Datenpfad sperrt und gleichzeitig eine Adressierungslogik (17 bzw. 24) aktiviert.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerleitung (14) eine Detektierungslogik (13) mit dem Enable- Eingang der Sperreinrichtung (17) und dem Invertierer (16) verbindet.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 und 12, dadurch gekennzeich­ net, daß die Steuerleitung (15) den Invertierer (16) mit dem Enable-Ein­ gang der Adressierungslogik (18) verbindet.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerleitung (21) die Detektierungslogik (13) mit dem Enable- Eingang der Sperreinrichtung (17) und dem Invertierer (23) verbindet.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 und 13, dadurch gekennzeich­ net, daß die Steuerleitung (22) den Invertierer (23) mit dem Enable-Ein­ gang der Adressierungslogik (24) verbindet.

16. Vorrichtung nach Anspruch 7-15, dadurch gekennzeichnet, daß die Adressierungslogiken (18, 24) elektronische Schaltungen sind, die die voreingestellten Steuereinheitenadressen speichern, und diese über einen Hilfsbus (20 bzw. 26) auf den Datenpfad (4) ausgeben, wenn das Steuersignal zur Adreßumsetzung anliegt.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6-16, dadurch gekennzeichnet, daß der konsistente Computer eine IBM AS /400, der nichtkonsistente Computer eine IBM /38, und die Magnetbandanschlußeinheit eine IBM 3430 ist.