HU215629B

HU215629B - Adatátviteli hálózat és eljárás folyamatos adatátviteli csatorna kiépítésére

Info

Publication number: HU215629B
Application number: HU913985A
Authority: HU
Inventors: John Michael Kaiser; Loyal David Youngblood
Original assignee: International Business Machines Corp.
Priority date: 1990-12-18
Filing date: 1991-12-17
Publication date: 1999-01-28
Also published as: HU913985D0; CZ385291A3; JPH04230555A; DE69128133D1; EP0493934A2; RU2111532C1; DE69128133T2; SK385291A3; US5430442A; JP2770936B2; PL292845A1; EP0493934A3; PL168257B1; EP0493934B1; CZ281144B6; HUT59778A

Abstract

A találmány szerinti adatátviteli hálózat több, egyenként legalább egyadatfeldőlgőzó rendszerelemhez kapcsőlódó pőrtőt (30, 32,... 36,42,... 48); a pőrtőkat (30,... 36, 42,... 48) egymássa azinfőrmációátvitel céljára összekötő kiválasztó bűszt (50) ésvezérlőbűszt (52); valamint a pőrtőkhőz (30, 32,... 36, 42,... 48) akiválasztó bűszhőz (50) és a vezérlőbűszhőz (52) csatlakőzó kapcslómátrixőt (40) tartalmaz, amelynél a találmány szerint akapcsőlómátrix (40) legalább az egyik pőrt (30,... 36, 42,... 48)azőnősítóját beőlvassa a vezérlőbűszról (52) a pőrtők (30,... 36,42,... 48 közötti kőmműnikáció figyelése sőrán egy kért kapcsőlatjóváhagyása előtt, tővábbá a kapcsőlómátrix (40) bármelyik két pőrtőt(30,... 36, 42,... 48) egy közvetlen kőmműnikációs csatőrnávákapcsőlja ssze kért kapcsőlat jóváhagyása űtán; és mindegyik pőrtnak(30,... 36, 42,... 48) van saját vezérlőeszköze a többi pőrttal(30,... 36, 42,... 48) való kőmműnikációhőz, a bűszhőz csatlakőzó, akapcsől mátrixőn (40) keresztüli közvetlen adatátviteli csatőrnaazőnnali és meghatárőzatlan ideig tartó kiépítéséhez. A találmányszerinti eljárás sőrán a) a pőrttal (30,... 36, 42,... 48) főgadjűk a hőzzá csatlakőzóadatfeldőlgőzó elem kérését egy másődik pőrtőn (30,... 36, 42,... 48)keresztül a hőzzá csatlakőzó másődik adatfeldőlgőzó elemi egyadatátviteli csatőrna kiépítésére; b) a bűszőn keresztül elküldjük a kérést az adőtt pőrttól (30,... 36,42,... 48) a másődik pőrthőz (30,... 36, 42,... 48) egy adatátvitelicsatőrna létrehőzására; c) legalább az egyik pőrt (30, 32,... 48) azőnősítóját beőlvassűk akapcsőlómátrixba (40) a vezérlőbűszról (52) a pőrtők (30,... 36,42,... 48) közötti kőmműnikáció figyelése sőrán a kért kapcs latnak amásődik pőrt (30,... 36, 42,... 48) általi jóváhagyása előtt, és d) azőnnal létrehőzzűk az adatátviteli csatőrnát a bűszőn a pőrtők(30,... 36, 42,... 48) közötti kőmműnikációt figyelő kapcsőlómátrixőn(40) keresztül a másődik pőrt (30,... 36, 42,... 48) ált l kiadőttengedélyezés űtán határőzatlan időre. ŕ

Description

A találmány tárgya adatátviteli hálózat és eljárás folyamatos adatátviteli csatorna kiépítésére.

A találmány információ átvitelére, közelebbről pe- 15 dig különböző adatfeldolgozó rendszerek közötti egyidejű információátvitelre vonatkozik, ahol keresztponti kapcsolót alkalmaznak.

Az adatfeldolgozó rendszereknél szükség van az információ átvitelére az egyes adatfeldolgozó egységek 20 között. Különböző módszerek ismeretesek az információ átvitelére egy adatfeldolgozó rendszerben. Az egyik módszernél keresztponti kapcsolót alkalmaznak, ami több adatfeldolgozó egység közötti információ egyidejű átvitelénél különösen előnyös. Keresztponti kapcsolók 25 felépítésére ad példát a „Vezérlő keresztponti kapcsolómátrixhoz” című, US 4,630,045 szabadalmi leírás. Ennél keresztponti kapcsoló egyidejű kommunikációs kapcsolatot teremt az adatfeldolgozó rendszer elempáqai között úgy, hogy több ilyen összekapcsolt pár képes egy időben információt cserélni a kapcsolómátrixon keresztül.

Az US 4,630,045 szabadalmi leírás bemutatja az ilyen keresztponti kapcsoló technika állása szerinti alkalmazását, ahol keresztponti kapcsolónak az adatfeldolgozó rendszer elemeihez kapcsolt bemenetel kapcsolómátrixként vannak egymással összekötve, és egy központi vezérlőáramkör irányítja a bemenetek működését és azok egymáshoz kapcsolását a kapcsolómátrixon keresztül.

Az US 4,814,762 (Keresztponti kapcsoló delta-hálózati vezérlése) a keresztponti kapcsolók egy másik kiviteli példáját ismerteti, amelynél a keresztponti kapcsoló bemenetel közötti kommunikációt egy delta-hálózat biztosítja. E szerint a szabadalom szerint ha az egyik bemenet egy másik bemenettel kíván kapcsolatot teremteni, kérés-üzenetet küld a kiválasztott útvonal felépítésére a delta-hálózaton keresztül. Ez a párbeszéd a keresztponti kapcsolón kívül megy végbe.

A jelen találmány célja olyan megoldás megadása, amely lehetővé teszi a teljes kommunikáció sávon belü- 50 li lebonyolítását a keresztponti kapcsolón keresztül, tehát nemcsak az adatátvitelt, hanem az összekötő út felépítésére vonatkozó adatok átvitelét is.

Az US 4,752,777 szabadalom, mint az US 4,814,762 szabadalom folytatólagos szabadalma, olyan delta-hálózatot ismertet keresztponti kapcsolókhoz, amely képes a keresztponti kapcsolók bemenetelnek vezérlésére.

A „Több független síkú keresztponti kapcsoló” című, US 4,695,999 szabadalom többsíkú keresztponti kapcsolót ismertet. Az ilyen keresztponti kapcsolók vezérlését azonban csak ez a találmány oldja meg.

A „Keresztrudas kapcsolókat alkalmazó számítógépes belső csatoló” című, US 4,845,722 szabadalom olyan belső kapcsolatfelépítő rendszert ismertet, amely központi kapcsoló logikai áramkörrel rendelkezik a kapcsolómátrix vezérlésére.

Az US 4,580,011 szabadalom olyan elosztott feldolgozású telefonkapcsoló rendszert ismertet, amelynek a vonali csatolóktól vezérlőjeleket fogadó és a keresztponti kapcsolómátrix belső kapcsolatait felépítő központi vezérlése van.

Az IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 28, No. 2, July, 1985, 510-512 oldalain található, „Elosztott vezérlésű gyors felépítési idejű áramkör” című cikke olyan kapcsolómátrix-vezérlő rendszert ismertet, amelynek a központi vezérlővel kommunikáló be30 menetei vannak, és képes a keresztponti kapcsolók működésének vezérlésére.

Az IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 29, No.

3, August, 1986, 1356-1360 oldalain található, „Dynamically Reconfigurable Integrated Switch” című cikke olyan újrakonfigurálható kapcsolót ismertet, amely több különböző típusú hálózat támogatására is alkalmas. Ez az elrendezés tartalmaz egy kapcsolóvezérlőt, amely vezérli a bemenetek hozzáférését a kapcsolóhoz.

Az IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 32, No.

1, June 1989, 427-433. oldalain található, „Control Mechanism fór a Packet Bús Communication Controller” című cikke packet típusú buszhoz alkalmazható vezérlőt ismertet. A packet busz egyszerre csak egy információ átvitelére alkalmas, ellentétben a keresztponti kapcsolóval, amely egy rendszer kommunikációs párjai között az információ szimultán és folyamatos átvitelére is alkalmas.

Az IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 20, No. 2, July, 1977, 816-817 oldalain a „Cross Point Switch fór ATS” című cikk egy vezérlővel ellátott keresztponti kapcsolót ismertet, amely a bemenetek hozzáférését egy keresztponti kapcsolón keresztül vezérli.

Az IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 29, No.

4, September, 1986, 1769-1771 oldalain a „Race 55 Resolution in TDM Any-To-Any Path Connections in a

Space Division Switch” című cikk egy „csomagszerű” (packet-like) kommunikációs lehetőséget ismertet. Amint az előzőekben tárgyaltuk, a packet típusú adatátvitellel egyszerre csak egy kommunikációs pár valósít60 ható meg.

HU 215 629 Β

Az IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 27, No. 4B, September, 1984, 2704-2708 oldalain a „Variable Configuration Hybrid Space and Packet Switching NetWork” című cikk olyan háromszintű kapcsolómechanizmust ismertet packet adatátviteli hálózatokhoz, amelyeknél az útvonalak belső összekötéséhez központi vezérlőt alkalmaznak.

Az IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 24, No. 7A, December, 1981, 3352-3356 oldalain a „Multipath Channel-To-Channel Adapter Cross-Point Switch” című cikk olyan központi vezérlőkapcsoló mechanizmust ismertet, amely lehetővé teszi a processzoron belüli adatátvitelt bemeneti/kimeneti csatornákon keresztül.

Az IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 28, No. 8, January, 1986, 3272-3273 oldalain a „Parallel Processor Architecture to Control Multiple Independent Telecommunication Switching Nodes” című tanulmány elosztott párhuzamos processzorokat tartalmazó adatátviteli rendszert ismertet elosztóhálózatok vezérlésére.

Amint az előzőekben leírtuk, más, a technika állásához tartozó adatátviteli eljárás is ismert. Egy ilyen eljárás információs buszt alkalmaz, amely egyszerre csak egy üzenet áthaladását teszi lehetővé. Ilyen eljárást alkalmaz az US 4,586,175 számú szabadalmi leírás, melynek címe: Eljárás packet busz üzemeltetésére aszinkron és pszeudoszinkron jelek átvitelénél. Ez a szabadalom két buszvezérlővel vezérelt buszt ismertet. Az US 4,363,093 számú szabadalom „Processzor interkommunikációs rendszer” címmel processzorok közötti helyi hálózatos interkommunikációs rendszert ír le. Itt ismét csak egy üzenetet engedélyez a rendszer egyidejűleg. Az US 4,821,170 számú szabadalom „Bemeneti/kimeneti rendszer multiprocesszorokhoz” címmel szintén két rendszerbusszal rendelkező rendszert ismertet, amely viszont nem tartalmaz kapcsolót a rendszer belső kommunikációjának lebonyolítására.

A busz típusú kommunikáció más példái ismerhetők meg az US 4,704,606 számú, „Változó hosszúságú packet kapcsolórendszer” című szabadalomból. Ez a szabadalom egy packet kapcsolórendszert ismertet változó hosszúságú adatcsomagokhoz (packets). Az US 4,631,534 számú, „Elosztott packet kapcsolórendszer” című szabadalom olyan packet kapcsolórendszert ismertet, amelyben mindegyik port rendelkezik olyan intelligenciával, hogy a célport és -állomás címét elhelyezze az adatcsomagokban. Az US 4,630,258 számú „Packet Switched Multiport Memory NXM Switch Node and Processing Method” című szabadalom egy packet kapcsolórendszert ismertet, amelynél Ν χ M kapcsolómátrixot alkalmaznak N-bemenet és M-kimenet összekapcsolására. A kapcsolót központilag vezérlik.

Az US 4,773,069 számú „Robust Routed Tree Network” című szabadalom modemet is tartalmazó adatátviteli hálózatot ismertet, ahol legalább két vezérlő van a modemekhez csatlakoztatva.

A kapcsolóeszközök alkalmazását ismertető további kitanítás található az IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 25, No. 7A, 1982 decemberi számában, a 3578-3582 oldalakon, a „Data Base Control and

Processing System” című cikkben, amely adatkapcsoló mátrixon keresztül több szatellitprocesszorral kommunikáló hőst processzort tartalmaz. A kapcsolómátrixot és a szatellitprocesszorok működését a hőst processzor vezérli.

Az IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 29, No. 7, December, 1986, 3070-3072 oldalain a „Rotary Switch” című tanulmány egy forgó kapcsolót ismertet. Az IBM Technical Disclosure Bulletin. Vol. 30, No. 1, Június, 1987, 403-405 oldalain a „Dynamic Time Slot Assignment Architecture fór a Digital Telephoné Switch” című tanulmány egy digitális telefonkapcsoló rendszerhez hozzáférő portot ismertet. Az IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 11, No. 10, Március, 1969, 1231-1232 oldalain az „Interconnection Control Networks” című cikk egy többszörösen redundáns kapcsolóelrendezést ismertet egy digitális számítógéphez.

Mindegyik, a technika állásához tartozó, fent említett megoldás központi vezérlést ismertet a kapcsolóhálózathoz.

A jelen találmány célja elosztott vezérlés megadása a kapcsolóhoz kötött portokon keresztül, annak érdekében, hogy hatékonyabb legyen a összeköttetések vezérlése és a kommunikáció a kapcsolón keresztül.

A jelen találmánynak megfelelően olyan adatátviteli hálózatot javasolunk, amely több, egyenként legalább egy adatfeldolgozó rendszerelemhez kapcsolódó portot; a portokat egymással az információátvitel céljára összekötő kiválasztó buszt és vezérlőbuszt; valamint a portokhoz, a kiválasztó buszhoz és a vezérlőbuszhoz csatlakozó kapcsolómátrixot tartalmaz, amelyre a találmány szerint az jellemző, hogy a kapcsolómátrix legalább az egyik port azonosítóját beolvassa a vezérlőbuszról a portok közötti kommunikáció figyelése során egy kért kapcsolat jóváhagyása előtt, továbbá a kapcsolómátrix bármelyik két portot egy közvetlen kommunikációs csatornává kapcsolja össze kért kapcsolat jóváhagyása után; és mindegyik portnak van saját vezérlőeszköze a többi porttal való kommunikációhoz, a buszhoz csatlakozó, a kapcsolómátrixon keresztüli közvetlen adatátviteli csatorna azonnali és meghatározatlan ideig tartó kiépítéséhez.

A találmány célját egy adatátviteli hálózatban olyan, folyamatos adatátviteli csatorna kiépítésére alkalmas eljárással érjük el, melynek során

a) a porttal fogadjuk a hozzá csatlakozó adatfeldolgozó elem kérését egy második porton keresztül a hozzá csatlakozó második adatfeldolgozó elemig egy adatátviteli csatorna kiépítésére;

b) a buszon keresztül elküldjük a kérést az adott porttól a második porthoz egy adatátviteli csatorna létrehozására;

c) legalább az egyik port azonosítóját beolvassuk a kapcsolómátrixba a vezérlőbuszról a portok közötti kommunikáció figyelése során a kért kapcsolatnak a második port általi jóváhagyása előtt, és

d) azonnal létrehozzuk az adatátviteli csatornát a buszon a portok közötti kommunikációt figyelő kapcsolómátrixon keresztül a második port által kiadott engedélyezés után határozatlan időre.

HU 215 629 Β

A találmány további céljait, változatait és előnyeit a találmány előnyös kiviteli alakjainak részletes leírásából ismerhetjük meg, ahol az

1. ábra a találmány szerinti kommunikációs hálózat egyik változatának vázlata, ahol nyolc rendszer csatlakozik az egyik keresztponti kapcsolóhoz és egy rendszer egy második keresztponti kapcsolóhoz, a

2. ábra az 1. ábra szerinti keresztponti kapcsoló belső felépítésének blokkvázlata, a

3. ábra a találmány szerinti kommunikációs hálózatnál alkalmazott kapcsolómátrix port áramkörének blokkvázlata, a

4. ábra a keresztponti kapcsoló blokkvázlata, az

5a. ábra az A és B port, valamint a keresztponti kapcsoló közötti események idődiagramja egy kapcsolat létrehozása során, az

5b. ábra az A és B port szétkapcsolásának eseménydiagramja, a

6. ábra a port vezérlésének folyamatábrája egy kommunikációs keret vételekor, a

7. ábra a port vezérlésének folyamatábrája egy kiszolgálás-kérés vételekor a kommunikációs buszról, a

8. ábra a kommunikáció port által kezdeményezett befejezésének folyamatábrája, és a

9. ábra a kapcsolómátrix vezérlésének folyamatábrája a portok közötti kommunikáció során.

Az 1. ábra egy olyan kommunikációs rendszer blokkvázlata, amely különböző 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26 és 28 elemeket tartalmaz, amelyek 10 keresztponti kapcsolóhoz csatlakoznak. Az elemek mindegyike, így például a 14 elem is 8 porton keresztül csatlakozik a 10 keresztponti kapcsolóhoz. Megjegyezzük, hogy mindegyik elem, így például a 24 elem is további, például 12 keresztponti kapcsolóhoz is csatlakozhat a redundancia növelése érdekében. A jelen előnyös kiviteli példánál a 14 és 24 elemek RISC System/6000 munkaállomások, amelyek soros száloptikai csatornán keresztül kapcsolódnak a 10 keresztponti kapcsolóhoz. Ennél a kiviteli alaknál mindegyik RISC System/6000 tartalmazhat négy portot az egymás közötti soros kapcsolat létrehozásához. Az egymás közötti soros kapcsolat adatátvitele például ESCON (Enterprise System Connection fór the IBM 3090) Enterprise rendszer soros bemeneti/kimeneti csatorna protokoll szerinti lehet. Ennél a kiviteli példánál világos, hogy ha az egyik elemet egy másik elemhez kell kapcsolni, hogy adatokat szolgáltasson a második rendszer számára, akkor minden információ ezen a soros kapcsolatot biztosító száloptikai csatornán fog keresztüljutni. A forráselem legfeljebb 32 bájtos keretinformációt küld ki a fogadóelemmel való kommunikáció megkezdéséhez. Az első keret elküldése és vétele után, amely létrehozza a kapcsolatot a 10 keresztponti kapcsolón keresztül, ez a kapcsolat fennmarad, és így a forráselem folyamatosan további információs kereteket tud küldeni a fogadóelemnek egészen addig, amíg egy megszakítókeret nem jelzi a fogadóelemnek és a 10 keresztponti kapcsolónak az adatátvitel végét, amire a 10 keresztponti kapcsoló szétkapcsol. Az előnyös kiviteli példánál a 10 keresztponti kapcsoló egy NxN kapuval rendelkező NxN típusú kapcsoló, amely egyidejű adatátvitelt biztosít a hozzá csatlakozó portok és a portokhoz csatlakozó elemek között.

A 2. ábra a 10 keresztponti kapcsoló blokkvázlata. A rajzon látható előnyös kiviteli példánál a 10 keresztponti kapcsoló 16 χ 16-os mátrixot alkot. A leírás egyszerűsége kedvéért a tizenhat kapuból csak nyolc látható. Mindegyik 30, 32,... 36, 42,... 48 port 50 kiválasztó buszhoz, 52 vezérlőbuszhoz és adatátviteli 54 vonalhoz kapcsolódik. A 30,... 36, 42,... 48 portok mindegyike egy ilyen adatátviteli 54 vonalon keresztül csatlakozik a 16 χ 16-os 40 kapcsolómátrixhoz. A 40 kapcsolómátrix szokásos katalóguselem lehet, mint például GIGABIT Logic 10G051, amely keresztponti kapcsolatokat biztosít a portok között (a 600 logika és a 602 tároló kivételével, 4. ábra).

Az előnyös kiviteli példánál mindegyik 30,... 36,

42,... 48 port optikai-elektromos átalakítást végez annak érdekében, hogy az információk villamos jelek formájában cserélődjenek ki a portok között a 16x16os 40 kapcsolómátrixon keresztül. Először az egyik port, például a 30 port megpróbál kapcsolatot felvenni egy másik porttal, például a 32 porttal. Ennek során a 30 port először buszhozzáférést kér. Ez azt jelenti, hogy a 30 port engedélyt kér a 38 buszkiválasztótói az 50 kiválasztó busz használatára. Az engedély megérkezésekor kapcsolatkérést küld az 52 vezérlőbuszon keresztül a 32 port felé. Ezután státuszadat vétele következik. A 2. ábrán olyan kiviteli példa látható, ahol 32 port próbál kapcsolatot teremteni a 30 porttal kérés küldésével, amit 58 nyíllal jelöltünk. A 30 port foglalt jelet küld (amit szaggatott 56 nyíllal jelöltünk) vissza a 32 portnak, elutasítva az adatátvitel-kérést. Ezalatt a port-port kapcsolatfelvétel alatt a 16x 16-os mátrix nem vesz részt az adatforgalomban. Ez azáltal lehetséges, hogy a kapcsoló mechanizmusának vezérlése el van osztva az egyes portok között. Más szavakkal, a portok közötti kapcsolatba csak azután lesz bevonva a 40 kapcsolómátrix, miután az adatátvitel lehetősége megerősítést nyert.

A 40 kapcsolómátrix az 52 vezérlőbuszra csatlakozik, amely engedélyezheti, hogy a 40 kapcsolómátrix válaszoljon a hozzá intézett utasításokra. Az előnyös kiviteli példánál csak diagnosztikai jellegű utasításokat kap a 40 kapcsolómátrix. Normál működés során a 40 kapcsolómátrix csupán az 52 vezérlőbuszt és a 30,... 36, 42,... 48 portok közötti adatátvitelt figyeli, hogy meghatározza, mikor kell az adatátvitelt folytatni, és mikor kell azt befejezni. Amikor létrejön egy kapcsolat, az egyik, például az 54 vonal egy másik, például az 55 vonalhoz kapcsolódik, és ez biztosítja az adatátvitelt a portok, mint például a 30 és 42 portok között anélkül, hogy ehhez külön utasításra lenne szükség a portoktól vagy más vezérlőtől.

A szétkapcsolási műveletet a 40 kapcsolómátrix szintén a portok külön utasítása nélkül hajtja végre. A 40 kapcsolómátrix figyeli az 52 vezérlőbuszon az utasításokat, hogy meghatározza, hogy mikor kell a kapcsolatot megszakítani. Amikor egy megszakító

HU 215 629 Β üzenetet küld az egyik rendszer egy másik felé, az 52 vezérlőbuszt figyelő 40 kapcsolómátrix automatikusan észleli, hogy a kapcsolatot meg kell szakítani, és ezzel időt takarít meg, mert nem szükséges egy külön utasításprotokoll annak közlésére, hogy a 40 kapcsolómátrix szakítsa meg a kapcsolatot. Ez azért fontos, mert a megszakítás művelete magas prioritású, mivel az érintett portok csak a szétkapcsolás után építhetnek fel új kapcsolatokat.

A 3. ábra az egyes portok, mint például a 30 port belső felépítésének blokkvázlata. A mestervezérlő 78 állapotlogika és kapcsolt/foglalt állapotlogika vezérli a portlogika működését. A 78 állapotlogika 82 megszakításvezérlőhöz csatlakozik, amely megszakítást kap és ad az 52 vezérlőbuszon hibaállapotok esetén. A 78 állapotlogika 88 szinkronáramkörhöz is csatlakozik. A 88 szinkronáramkör működése megegyezik az IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 32, No. 6A, november, 1989 számában, a 21-22. oldalakon „Method fór Validating Dynamic Data Paths in a Data Switching Unit” című tanulmányban ismertetett megoldáséval. Amikor egy rendszertől egy keret érkezik, az először az 59B buszra kerül, ahol karakterenként eltárolásra kerül a 102 vevőregiszterben. Ennek a regiszternek a tartalma azután áttöltődik egy 104 kapcsolat/szinkronizálás pufferbe, ahol 90 Írásvezérlő áramkör vagy 92 olvasásvezérlő áramkör a 78 állapotlogikával együtt meghatározza, hogy a 104 kapcsolat/szinkronizálás puffer FIFO-tárként vagy pedig befogadó tárként működik. A 90 Írásvezérlő áramkör határozza meg, hogy a 104 pufferben hova kell beírni az adatokat. A 92 olvasásvezérlő áramkör határozza meg, hogy a 104 kapcsolat/szinkronizálás pufferből honnan kell kiolvasni a következő karaktert. A dekódoló és hibafelismerő 106 áramkör is a 78 állapotlogikához kapcsolódik az esetleges hibaállapotok észlelésére. Ha a keretet egy másik porthoz kell továbbítani, kapcsolatkérő üzenet kerül az 52 vezérlőbuszra. Amint azt már korábban tárgyaltuk, a kiválasztó kérést küld a 38 buszkiválasztónak az 50 kiválasztó buszon és a 100 busz-interfészen keresztül. Engedélyezés esetén a port 78 állapotlogika kapcsolatkérést küld, és felfrissíti a csatlakoztatni kívánt porttól az 52 vezérlőbuszon érkező státuszinformációt. Ha a csatlakoztatni kívánt port nem foglalt, akkor a kapcsolatot automatikusan létrehozza a 40 kapcsolómátrix, és a 104 kapcsolat/szinkronizálás puffer adata a mátrix kimeneti 108 regiszteren keresztül a 40 kapcsolómátrix-adat 54B vonalára kerül. A 94 vevőmultiplexer meghatározza, hogy az 59B buszról vagy 88 szinkronáramkörről kell-e adatot betölteni a 108 regiszterbe. Hasonló módon, az 54A vonalon a kapcsolómátrixtól vett adat áthalad a mátrix bemeneti 80 regiszteren, a 76 mergelogikán, amely kiküszöböli a blokk-kódhibákat, a 72 átviteli multiplexeren a 70 átviteli regiszterig, amely az adatokat az 59A buszra juttatja. Megjegyezzük, hogy az átviteli oldalon mind a 74 foglaltság-elutasítás áramkör, mind pedig a dekódoló és hibafelismerő 84 áramkör a hibás állapotok kiszűrésére van beiktatva. A 74 foglaltság-elutasítás áramkör határozza meg, hogy foglalt jelzés érkezett-e az 52 vezérlőbuszon, és ha igen, foglalt keretjelet állít elő az 59A buszon. A 86 keretpuffer előzőleg meghatározott, bizonyos hibaállapotokat jelző keretek átvitelét szolgálja.

Az 5A ábra egy eseménydiagram, amely az A és B port közötti kapcsolatot írja le. Az ábra szerint a keretinformáció először a buszon, például 59B buszon jelenik meg, amit az egyik port vesz a 120 esemény során. A 122 esemény során a portlogika megvizsgálja a keretet, létrehozza a kapcsolatot, és a 124 esemény során lefoglalja (arbitrate) a vezérlőbuszt. A 38 buszkiválasztó (arbitrator) a 126 esemény során veszi az igényt, és a 128 esemény során engedélyezi az igényt. Ekkor az A portlogika a 130 esemény alatt kapcsolatkérést küld, amely tartalmazza az 52 vezérlőbuszra kapcsolandó port címét a 132 esemény során. A 4. ábrán látható mátrix 600 logika észleli ezt a kérést a 134 esemény során, és a 602 tároló (latch) eltárolja a port címét. Ezt az eseményt a B port a 136 esemény alatt látja, mire a 142 esemény során választ küld, amit a mátrix 600 logika a 140 esemény során észlel az 52 vezérlőbuszon, amint azt a 138 esemény szemlélteti. Ezt a választ az A port a 144 esemény során olvassa ki. A jelen példában egy sikeres kapcsolatfelépítés látható, így a mátrix 600 logika a 602 tárolóból 614 és 624 regiszterbe tölti, miáltal engedélyezi a 608 és 620 adatkiválasztó áramköröket, és összeköti egymással a 606 és 622 belső buszokat. Az A portlogika ezután szinkronizáló (handshake) jeleket küld B port felé a mátrixbuszon keresztül, például az adatátviteli 54A és 54B vonalon. Először a kimenő szinkronjeleket (handshake out) adják ki a portok a 152 és 154 események alatt, majd pedig a 156 és 158 esemény során a bejövő szinkronjeleket (handshake in) adják ki a másik port felé. Vegyük észre, hogy a mátrixlogika automatikusan kapcsolta össze az A- és B portot a 40 kapcsolómátrixon keresztül. Végül a 160 esemény alatt a mátrixbuszra jutó keretinformáció a 162 esemény során a mátrixbemeneti vonalon a B portra kerül a 166 esemény során, ahol a portlogika megvizsgálja a keretet (164 esemény). Ez a keret azután a 168 esemény során a kimenő vonalon az összekapcsolt készülékre jut.

Az 5B ábrán egy másik eseménydiagram látható, amely a szétkapcsolást ábrázolja. Ennél a példánál az A port szétkapcsoló keretet kap a hozzákapcsolt készüléktől a 200 esemény során, amely a mátrixkimeneti buszra kerül a 202 esemény alatt. Ezt a B port a 208 esemény során veszi, majd pedig a logika a 206 esemény során ellenőrzi a keretet, és az összekapcsolt készülékre adja a 204 esemény során. A B port logikája azután a 212 esemény alkalmával lekérdezi az 52 vezérlőbuszt, amit a 38 buszkiválasztó a 210 esemény során vesz, és 214 esemény alatt engedélyezi a hozzáférést. A B port logikája ezután a 222 esemény során szétkapcsoló utasítást ad ki, ami az 52 vezérlőbuszon a 218 esemény alatt, a mátrixlogikánál 220 esemény alatt, az A portnál pedig 216 esemény alatt látható. Ezt követően az A- és B port szinkronizáló jelet küld az 52 vezérlőbuszra a 224 és 232 események alatt, a mátrixbemeneti vezetékeken a 228 és 236 ese5

HU 215 629 Β mények során, valamint a mátrixkimeneti vezetékeken a 226 és 234 események során. A folyamat lényege, hogy a 40 kapcsolómátrix automatikusan szétkapcsolja az A- és B portot a 230 esemény során, miután lehallgatta az 52 vezérlőbuszt, és sikeresen kiadott megszakító utasítást látott.

Ezek után a szakértő számára érthető, hogy a buszt lehallgatva és ott összekapcsoló és szétkapcsoló utasításokat észlelve, nincs szükség további buszciklusokra a kapcsoló vezérléséhez, bár a kapcsoló úgy működik, hogy önálló kapcsolatot tart fenn a portok között.

A 6. ábrán látható folyamatábra a 78 állapotlogika működését írja le, amikor az egy keretet vesz. A 300 blokkban egy keretinformáció vétele történt meg a port vonali oldalához csatlakozó készüléktől. A logika a 302 lépésben először azt ellenőrzi, hogy a keret egy létező kapcsolathoz érkezett-e. Amennyiben az előző keret már létrehozott egy kapcsolatot, és ez a keret egy keretsorozat egyik eleme, akkor a 304 lépésben a keret átjut a létező kapcsolaton a mátrixbuszon és a 40 kapcsolómátrixon. A vezérlőlogika ezután visszatér a 300 lépéshez, és várakozik a következő keretre. Ha azonban a 302 lépés során a logika úgy találja, hogy előzőleg nem jött létre egy kapcsolat, akkor a vezérlőlogika megvizsgálja, hogy a 104 kapcsolat/szinkronizálás puffer megtelt-e. Ha igen, akkor a keretet figyelmen kívül hagyja a 308 lépésben, és a vezérlőlogika visszatér az újabb keretet váró állapotba. Ha a keret 104 kapcsolat/szinkronizálás puffer nincs tele, akkor a keret a 104 kapcsolat/szinkronizálás pufferbe kerül a 310 lépésben, és a vezérlőlogika vezérlőbusz-használatot kér a 312 lépésben. A 314 lépésben a logika az engedély megérkezését váija. Ennek megérkezése esetén 318 lépésében kapcsolatkérés-üzenetet küld. A 320 lépésben a vezérlőlogika kiolvassa a lekérdezett port válaszát. A választ a 324 lépésben vizsgálja meg, és a 326 lépésben ellenőrzi a foglaltságot, és foglalt jelet ad ki a 332 lépésben, vagy pedig a 328 lépésben a hibás állapot detektálása esetén hibás működésüzenetet küld (334 lépés). Visszatérve a 324 lépéshez, ha a válasz sikeres, a port kapcsolatba lépett jelzést kap a 330 lépésben, és szinkronjel-küldés kezdődik a 336 lépésben a 40 kapcsolómátrixon keresztül. Ha a 338 lépésben megtörtént a bejövő szinkronjelek vétele, a 340 lépésben sor kerül azok vizsgálatára. Ha a szinkronjel nincs rendben, hibajelzést adunk ki a 342 lépésben, majd pedig a 316 lépésben töröljük a 104 kapcsolat/szinkronizálás puffért. A 340 lépéshez visszatérve, ha a szinkronjelek vétele rendben megtörtént, elküldjük a keretet a 344 lépésben a 40 kapcsolómátrixhoz, és ezzel eljutunk a 8. ábrán is látható A csomóponthoz, amit a későbbiekben tárgyalunk.

A 7. ábrán a buszról érkező kérést követően a logika működését szemléltető folyamatábra látható, ami a 400 lépésben történik. Ekkor a logika megvizsgálja, hogy a kapcsolat létrejött-e már vagy sem a 402 lépésben. Ha igen, akkor a port a 404 lépésben foglalt jelzéssel válaszol. Ha nem, akkor a 406 lépésben olyan választ ad, hogy képes a kapcsolat létrehozására. A 408 lépésben a port eltárol egy jelzést, hogy csatlakoztatva van, és a 410 lépésben szinkronjelet állít elő. A válaszként érkező szinkronjelet 412 lépésben veszszük, és megvizsgáljuk, hogy az rendben van-e. Ha nem, akkor a 416 lépésben hibajelzést küldünk, és a port a 418 lépésben szétkapcsolt jelzéssel látja el magát, majd pedig visszatér a 400 lépéshez. Ha azonban a 414 lépésben a szinkron-válaszjel rendben van, akkor a vezérlőlogika továbblép az A csomóponthoz.

A 8. ábrán látható A csomópont az 5. és 6. ábra logikai lépéseinek folytatásaként a 420 lépéshez vezet, amelynek során a keretek átadása történik a mátrixtól a vonal irányában. Szükség esetén a kereteket a vonal irányából is lehet továbbítani a mátrix felé. A 424 lépésben a portlogika megvizsgálja, hogy érkezett-e megszakítókeret a kapcsolómátrixtól. Ha nem, akkor a portlogika visszatér a 420 lépéshez, és folytatja a keretek átadását. Visszatérve a 424 lépéshez, ha megszakítókeret érkezett a kapcsolómátrixon keresztül, akkor a 428 lépésben megszakítás-üzenetet ad ki a vezérlőbuszra. A port ezután szétkapcsolt jelöléssel látja el magát a 430 lépésben. Hasonlóképpen, ha a 426 lépésben megszakító utasítás érkezik az 52 vezérlőbuszon, a port szétkapcsolt jelölést kap a 430 lépésben.

A 9. ábra a 40 kapcsolómátrix vezérlőlogikájának működését szemléltető folyamatábra. Megjegyezzük, hogy a 40 kapcsolómátrix egy kiszolgáló eszköz, amely lehallgatja az 52 vezérlőbuszt, és ennek megfelelően vezérli a kapcsolatok felépítését. Az 500 lépésben a 40 kapcsolómátrix vezérlőlogikája meghatározza, hogy van-e kiadott parancs az 52 vezérlőbuszon. Ha nincs, akkor folytatja a várakozást. Ha talál parancsot, akkor a portcímeket eltárolja az 502 lépésben. Az 504 lépés során megvizsgálja az utasítást, hogy az egy kapcsolat felépítésére vonatkozik-e. Ha igen, akkor az 506 lépésben figyeli és ellenőrzi a port válaszát. Ha az 508 lépésben ellenőrzött válasz helyes, akkor az 514 lépésben felépíti a kapcsolatot. Hasonló módon, az 510 lépésben megvizsgálja az utasítást, hogy az bontásra vonatkozike. Ha igen, akkor a portkapcsolatot megszakítja az 512 lépésben.

Szakember számára nyilvánvaló, hogy a 40 kapcsolómátrix lehallgató logikája a készülékek összekapcsolásán és szétkapcsolásán kívül más funkciók vezérlésére is alkalmazható. Például a 40 kapcsolómátrix lehallgató logikája meghatározhatja a két port kapcsolatára vonatkozó információk vizsgálatával, hogy egy adott esemény bekövetkezett-e. így például felügyelheti az önálló készülékek működését, és megakadályozhatja két egymást követő kapcsolat létrehozását ugyanahhoz a porthoz, vagy a kapcsolatban nem lévő port szétkapcsolását.

A találmány kiviteli példák alapján történő ismertetése nem jelenti azt, hogy a találmány az ismertetett kiviteli példákra korlátozódna. A bemutatott kiviteli alak számos módosítása és így további kiviteli alakok is nyilvánvalóak a szakember számára a találmány leírása alapján. Ezért, szándékunk szerint, az igénypontok határozzák meg a tényleges oltalmi kört, ami kiterjed az ilyen jellegű módosításokra és további kiviteli alakokra is.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Adatátviteli hálózat, amely több, egyenként legalább egy adatfeldolgozó rendszerelemhez (14,16,... 28) kapcsolódó portot (30, 32,... 36, 42,... 48); a portokat egymással az információátvitel céljára összekötő kiválasztó buszt (50) és vezérlőbuszt (52); valamint a portokhoz ( 30,... 36, 42,... 48), a kiválasztó buszhoz (50) és a vezérlőbuszhoz (52) csatlakozó kapcsolómátrixot (40) tartalmaz; azzal jellemezve, hogy a kapcsolómátrix (40) legalább az egyik port (30,... 36, 42,... 48) azonosítóját beolvassa a vezérlőbuszról (52) a portok (30, 32,... 36,

42.. .. 48) közötti kommunikáció figyelése során egy kért kapcsolat jóváhagyása előtt, továbbá a kapcsolómátrix (40) bármelyik két portot (30,... 36, 42,... 48) egy közvetlen kommunikációs csatornává kapcsolja össze kért kapcsolat jóváhagyása után; és mindegyik portnak (30,...

36.42.. .. 48) van saját vezérlőeszköze a többi porttal (30,...

36.42.. .. 48) való kommunikációhoz, a buszhoz csatlakozó, a kapcsolómátrixon (40) keresztüli közvetlen adatátviteli csatorna azonnali és meghatározatlan ideig tartó kiépítéséhez.
2. Az 1. igénypont szerinti adatátviteli hálózat, azzal jellemezve, hogy mindegyik portnak (30, 32,... 36,

42.. .. 48) van állapotlogikája (78), amelynek kimenete megszakításvezérlő (82) bemenetére csatlakozik, annak kimenete pedig a vezérlőbuszhoz (52) van csatlakoztatva.
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti adatátviteli hálózat, azzal jellemezve, hogy mindegyik portnak (30,

32.. .. 36, 42,... 48) van vevőregisztere (102), amelynek bemenete legalább egy adatfeldolgozó elemhez csatlakozik, kimenete kapcsolat/szinkronizálás puffer (104) bemenetére van kötve, amely viszont írásvezérlő áramkörön (90) és olvasásvezérlő áramkörön (92) keresztül az állapotlogikához (78) csatlakozik.
4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti adatátviteli hálózat, azzal jellemezve, hogy az egyes portoknak (30, 32,... 36, 42,... 48) dekódoló és hibafelismerő áramköre (106) is van, amelynek bemenete a kapcsolat/szinkronizálás puffer (104) kimenetére van kötve, és amely az állapotlogikához (78) csatlakozik.
5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti adatátviteli hálózat, azzal jellemezve, hogy az egyes portoknak (30, 32,... 36, 42,... 48) mátrixbemeneti regisztere (108) is van, amelynek bemenete a kapcsolat/szinkronizálás puffer (104) kimenetére van kötve, és amely a kapcsolómátrixhoz (40) van csatlakoztatva.
6. Az 1 -5. igénypontok bármelyike szerinti adatátviteli hálózat, azzal jellemezve, hogy az egyes portoknak (30, 32,... 36, 42,... 48) átviteli regisztere (70) is van, amelynek kimenete a megfelelő, legalább egy adatfeldolgozó elemhez csatlakozik, bemenete keretpuffer (86) kimenetére van kötve, annak bemenete pedig a vezérlőbuszra (52) csatlakoztatott busz-interfész (100) kimenetére van kötve.
7. A 6. igénypont szerinti adatátviteli hálózat, azzal jellemezve, hogy az egyes portoknak (30, 32,... 36, 42,... 48) második dekódoló és hibafelismerő áramköre (84) is van, amelynek bemenete az átviteli regiszter (70) kimenetére van kötve, és amely az állapotlogikához (78) is csatlakozik.
8. A 6. vagy 7. igénypont szerinti adatátviteli hálózat, azzal jellemezve, hogy az egyes portoknak (30,

32,... 36,42,... 48) foglaltság-elutasítás áramköre (74) is van, amely az átviteli regiszterhez (70) és az állapotlogikához (78) csatlakozik.
9. A 6-8. igénypontok bármelyike szerinti adatátviteli hálózat, azzal jellemezve, hogy az egyes portoknak (30, 32,... 36,42,... 48) mátrixkimeneti regisztere (80) is van, amelynek bemenete a kapcsolómátrixhoz (40) csatlakozik, kimenete pedig az átviteli regiszter (70) bemenetére van kötve.
10. Az 5. vagy 9. igénypont szerinti adatátviteli hálózat, azzal jellemezve, hogy az egyes portoknak (30,

32.. .. 36, 42,... 48) szinkron áramköre (88) is van, amelynek bemenete a mátrixbemeneti regiszter (80) kimenetére van kötve, kimenete pedig a mátrixkimeneti regiszter (108) bemenetéhez csatlakozik.
11. Az 1-10. igénypontok bármelyike szerinti adatátviteli hálózat, azzal jellemezve, hogy a kiválasztó- és vezérlőbuszhoz (50, 51) buszkiválasztó csatlakozik.
12. Eljárás folyamatos adatátviteli csatorna kiépítésére különböző portokhoz kapcsolódó adatfeldolgozó elemek között egy adatátviteli hálózatban, amelynek több, egyenként legalább egy adatfeldolgozó elemhez kapcsolódó portja (30, 32,... 36, 42,... 48) van; a portok buszon keresztül vannak egymással összekötve, és ahol a hálózatban a portokhoz és a buszhoz kapcsolódó kapcsolómátrix van, azzal jellemezve, hogy

a) a porttal (30,... 36, 42,... 48) fogadjuk a hozzá csatlakozó adatfeldolgozó elem (14, 16,... 28) kérését egy második porton (30,... 36, 42,... 48) keresztül a hozzá csatlakozó második adatfeldolgozó elemig (14,

16.. .. 28) egy adatátviteli csatorna kiépítésére;

b) a buszon keresztül elküldjük a kérést az adott porttól (30,... 36,42,... 48) a második porthoz (30,... 36,

42.. .. 48) egy adatátviteli csatorna létrehozására;

c) legalább az egyik port (30, 32,... 36, 42,... 48) azonosítóját beolvassuk a kapcsolómátrixba (40) a vezérlőbuszról (52) a portok (30,... 36, 42,... 48) közötti kommunikáció figyelése során a kért kapcsolatnak a második port (30,... 36,42,... 48) általi jóváhagyása előtt, és

d) azonnal létrehozzuk az adatátviteli csatornát a buszon a portok (30,... 36, 42,... 48) közötti kommunikációt figyelő kapcsolómátrixon (40) keresztül a második port (30,... 36, 42,... 48) által kiadott engedélyezés után határozatlan időre.
13. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a b) lépésen belül bl) lépésben buszhozzáférést kérünk, és b2) lépésben a hozzáférés engedélyezését követően a buszon keresztül a kapcsolómátrixon (40) keresztüli hozzáférést kérünk a második porthoz (30,... 36,42,... 48).
14. A 13. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a c) lépésen belül elutasítunk minden, a vevőportot vagy a második portot (30,... 36, 42,... 48) érintő kapcsolómátrix-hozzáférési kérést, a többi kérdező port (30,... 36, 42,... 48) felől, amíg az adatátviteli csatorna fennáll.