JP2000322371A - データバッファ管理システム及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 主記憶装置と複数の入出力チャネルとの間の
データ転送をデータバッファを介して制御する入出力制
御装置において、管理制御が簡単でかつ有効利用を可能
としたデータバッファ管理方式を得る。 【解決手段】 アクセスアドレスを生成するためのベー
スアドレス値とオフセット値とを、チャネル対応に予め
レジスタ１３０，１４０に設定しておき、データ転送要
求元チャネルに対応するベースアドレス値とオフセット
値とを、このレジスタから読出して、データバッファ１
１０のアクセスアドレスを、アドレス変換部１６０で生
成する。この生成アドレスにより、データバッフアァを
アクセスする。チャネルに応じて当該レジスタの内容を
更新することができるので、使用チャネルの動作速度等
に応じて、各チャネルにデータバッファの容量を適応的
に割振ることができ、バッファの有効利用が簡単な制御
で可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はデータバッファ管理
システム及びその方法に関し、特に主記憶装置と複数の
入出力チャネルとの間のデータ転送をデータバッファを
介して制御する入出力制御装置におけるデータバッファ
管理方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】情報処理システムにおいては、主記憶装
置と入出力チャネルとの間のデータ転送を行う場合、入
出力制御装置内に設けられているデータバッファを介し
てデータ転送がなされるが、従来、入出力制御装置内の
データバッファは、チャネル毎に固定長で最大チャネル
数分の容量を有する様に設計されている。かかる方式で
は、システム構成上、実際に使用しないチャネルに対し
てもデータバッファの固定長容量が確保されていること
になり、またチャネル毎にデータ転送量等の差があるに
も関わらず、どのチャネルに対しても同一の固定容量と
なっているので、有効利用ができないという問題を有し
ている。

【０００３】一方、情報処理システムにおける周辺装置
の性能は年々高速化されており、よってデータバッファ
を有効に使用することが求められている。そこで、特開
平４−２８４５６１号公報を参照すると、複数のチャネ
ルの各々に対して個別にかつ均等に割当てられた領域で
ある個別データバッファ領域の他に、各チャネルが共通
に使用できる共有データバッファ領域を設けておき、個
別データバッファ領域が満杯になると、共有データバッ
ファ領域に空きがあればこの領域を使用して、拡張領域
として利用可能とした技術が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この特
開平４−２８４５６１号公報では、個別データバッファ
領域の他に、共有データバッファを設けて、個別データ
バッファ領域が満杯になると、共有データバッファ領域
に空きがあればこの領域を使用する方式であるので、共
有データバッファの管理制御が複雑になるという問題点
がある。

【０００５】本発明の目的は、管理制御が簡単でかつ有
効利用を可能としたデータバッファ管理システム及びそ
の方法を提供することである。

【０００６】本発明の他の目的は、高速動作をなすチャ
ネルに対するデータバッファの容量を拡大し、また低速
動作をなすチャネルに対するデータバッファの容量を低
減することによってシステム性能向上を図ったデータバ
ッファ管理システム及びその方法を提供することであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、主記憶
装置と複数の入出力チャネルとの間のデータ転送をデー
タバッファを介して制御する入出力制御装置におけるデ
ータバッファ管理システムであって、前記データバッフ
ァへのアクセスアドレス生成のために、前記チャネルの
各々に対応して設けられたベースアドレス値及びオフセ
ット値を格納するレジスタ手段と、データ転送要求に応
答して、要求元チャネルに対応する前記レジスタ手段か
らのベースアドレス値及びオフセット値を参照して前記
アクセスアドレスを生成するアドレス生成手段とを含
み、この生成アドレスに従って前記データバッファをア
クセスするようにしたことを特徴とするデータバッファ
管理システムが得られる。

【０００８】そして、前記アドレス生成手段は、前記要
求元チャネルを索引キーとして前記レジスタ手段を索引
する手段と、この索引された前記ベースアドレス値と前
記オフセット値とを加算して前記アクセスアドレスを生
成する手段とを有することを特徴とし、また前記アドレ
ス生成手段は、前記アクセスアドレスによるアクセス終
了に応答して、前記レジスタ手段のオフセット値を設定
値だけインクリメントする手段を有することを特徴とす
る。

【０００９】更に、前記レジスタ手段は、前記チャネル
の各々が占有可能なリミット値が予め設定されており、
前記アドレス生成手段は、前記オフセット値のインクリ
メント結果が前記リミット値を越える場合、前記オフセ
ット値を初期値に設定することを特徴とする。また、前
記レジスタ手段の設定値を変化自在としたことを特徴と
する。

【００１０】本発明によれば、主記憶装置と複数の入出
力チャネルとの間のデータ転送をデータバッファを介し
て制御する入出力制御装置におけるデータバッファ管理
方法であって、データ転送要求に応答して、前記チャネ
ルの各々に対応して設けられたベースアドレス値及びオ
フセット値を格納したレジスタ手段を、要求元チャネル
を索引キーとして読出すステップと、この読出されたベ
ースアドレス値及びオフセット値を用いてアクセスアド
レスを生成するアドレス生成ステップと、この生成アド
レスに従って前記データバッファをアクセスするステッ
プとを含むことを特徴とするデータバッファ管理方法が
得られる。

【００１１】そして、前記アドレス生成ステップは、前
記読出されたベースアドレス値とオフセット値とを加算
して前記アクセスアドレスを生成するようにしたことを
有することを特徴とすし、また前記アクセスアドレスに
よるアクセス終了に応答して、前記レジスタ手段のオフ
セット値を設定値だけインクリメントするステップを、
更に含むことを特徴とする。

【００１２】更に、前記レジスタ手段には、前記チャネ
ルの各々が占有可能なリミット値が予め設定されてお
り、前記オフセット値のインクリメント結果が前記リミ
ット値を越える場合、前記オフセット値を初期値に設定
するステップを、更に含むことを特徴とする。更にはま
た、前記レジスタ手段の設定値を更新するステップを含
むことを特徴とする。

【００１３】本発明の作用を述べる。アクセスアドレス
を生成するためのベースアドレス値とオフセット値と
を、チャネル対応に予めレジスタに設定しておき、デー
タ転送要求元チャネルに対応するベースアドレス値とオ
フセット値とを、このレジスタから読出して、データバ
ッファのアクセスアドレスを生成し、この生成アドレス
により、データバッフアァをアクセスする様にする。チ
ャネルに応じて当該レジスタの内容を更新することがで
きるので、使用チャネルの動作速度等に応じて、各チャ
ネルにデータバッファの容量を適応的に割り振ることが
でき、バッファの有効利用が、簡単な制御で可能とな
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照しつつ本発明の
実施例を説明する。図１は本発明のデータバッファ管理
システムを含む情報処理装置の一例のブロック図であ
る。入出力制御装置１００は、主記憶装置２００と複数
のチャネル制御部３００との間のデータ転送を制御する
ものである。４００はチャネル制御部３００に接続され
た入出力装置を示している。

【００１５】この入出力制御装置１００は、データ転送
のためのデータを一時蓄えておくデータバッファ１１０
と、データ転送するチャネル番号を保持するチャネルレ
ジスタ１２０と、このチャネル番号レジスタ１２０で指
定され（索引され）チャネル毎に保持されるベースレジ
スタ群１３０、オフセットレジスタ群１４０、リミット
レジスタ群１５０からなるアドレス変換用レジスタと、
このアドレス変換用レジスタから読出されたデータに基
いてデータバッファ１１０のアクセスアドレスを生成す
るアドレス変換部１６０とを備えている。

【００１６】ベースレジスタ群１３０に保持されるベー
スアドレス値は、各チャネルのデータを格納すべきデー
タバッファ１１０の先頭アドレス値であり、オフセット
レジスタ群１４０に保持されるオフセット値は、ベース
アドレス（先頭アドレス）からのオフセット量を示すも
のである。また、リミットレジスタ群１５０に保持され
るべきリミット値は、そのチャネルに割当てられた最大
容量値を示すものであり、最大オフセット値と一致する
ものである。これ等のレジスタ群の各値は使用するチャ
ネルの種類に応じて更新可能であるものとする。

【００１７】入出力制御装置１００が主記憶装置２００
とチャネル制御部３００との間でどのようにデータ転送
をするかを説明する。主記憶装置２００からチャネル制
御部３００へのデータ転送の場合、入出力制御装置１０
０はチャネル制御部３００からのデータ転送要求に対し
て、主記憶装置２００にデータの要求を行い、データバ
ッファ１１０にデータを格納する。そして、入出力制御
装置１００はチャネル制御部３００へ必要なデータを転
送する。

【００１８】チャネル制御部３００はこのデータ転送を
繰返し要求し、入出力制御装置１００はデータバッファ
にデータが無くなったら主記憶からデータを読出すこと
で、入出力装置４００とデータ転送が行われる。一般的
に、主記憶装置２００とチャネル制御部３００の１回の
データ転送量は、主記憶装置２００との間の方が多く、
データバッファ１１０に格納されたデータはチャネル制
御部３００のデータ転送要求の数回分で出力される。

【００１９】逆に、チャネル制御部３００から主記憶装
置２００へのデータ転送の場合、入出力制御装置１００
はチャネル制御部３００からのデータ転送要求に対し
て、主記憶装置２００にデータ転送ができるまでデータ
バッファ１１０にデータを格納し、主記憶装置にデータ
を書込むことで、入出力装置４００とデータ転送が行わ
れる。複数チャネルから要求があった場合、入出力制御
装置１００は上記データ転送がチャネル毎に順番に処理
される。

【００２０】次に、図２を参照して、データバッファ１
１０をチャネル単位に分割する方法について説明する。
チャネル０バッファ空間１は、ベースレジスタａ（図１
のベースレジスタ群１３０の１つ）とオフセットレジス
タｂ（図１のオフセットレジスタ群１４０の１つ）によ
って指定される。リミットレジスタｃ（図１のリミット
レジスタ群１５０の１つ）はチャネル０バッファ空間１
の最大値を示し、オフセットレジスタｂの最大値と一致
する。同様に、チャネル１バッファ空間２は、ベースレ
ジスタａ’（ベースレジスタ群１３０の１つ）とオフセ
ットレジスタｂ’（オフセットレジスタ群１４０の１
つ）によって指定される。リミットレジスタｃ’（リミ
ットレジスタ群１５０の１つ）はチャネル１バッファ空
間２の最大値を示し、オフセットレジスタｂ’の最大値
と一致する。

【００２１】データバッファ１１０とチャネル０バッフ
ァ空間１及びチャネル１バッファ空間２との対応は、ア
ドレス変換部１６０によって行われる。アドレス変換部
１６０は、ベースアドレスａ，ａ’とオフセットｂ，
ｂ’とを加算することで、データバッファ１１０のアク
セスアドレスに変換する。いま仮に、チャネル０バッフ
ァ空間１のベースアドレスａが０ｈ、オフセットレジス
タｂが０００ｈ、リミットレジスタｃがＦＦｈとする
と、０００ｈから０ＦＦｈまでのデータバッファ空間が
チャネルバッファ０空間１となり、データバッファの０
番地のアドレスが指定される。

【００２２】チャネル１バッファ空間２のベースアドレ
スａ’が８ｈ、オフセットレジスタｂ’が００Ａｈ、リ
ミットレジスタｃ’が０Ｆｈとすると、データバッファ
の８００ｈから８０Ｆｈまでのデータバッファ空間がチ
ャネルバッファ０空間となり、データバッファ３の８０
Ａｈ番地のアドレスが指定される。

【００２３】図３は本発明の実施例の動作を示すフロー
チャートである。図３を参照すると、チャネルからのデ
ータ転送要求に応答して（ステップＳ１）、この要求元
チャネル番号（チャネルレジスタ１２０に格納される）
を検索キーとして、各レジスタ群１３０，１４０，１５
０が夫々索引され、対応するベースアドレス値、オフセ
ット値及びリミット値が読出される（ステップＳ２）。
この読出されたベースアドレス値とオフセット値とが加
算されることにより、データバッファ１１０のアクセス
アドレスが生成される（ステップＳ３）。このアクセス
アドレスによりデータバッファ１１０がアクセスされて
転送データの格納または読出しがなされる（ステップＳ
４）。

【００２４】しかる後に、現在のオフセット値に対し
て、予め定められた所定値がインクリメントされ、次の
転送データのためのアクセスアドレス生成用のオフセッ
ト値の生成がなされる（ステップＳ５）。本例では、こ
の所定値として、“１”を使用しているが、データ転送
単位に相当する値に設定されれば良い。この所定値だけ
インクリメントされたアドレスはリミット値と比較され
（ステップＳ６）、このリミット値を越えていなけれ
ば、次のアクセスアドレスのためのオフセット値とし
て、オフセットレジスタ群１４０の対応する部分に格納
されることになる。リミット値を越えていれば、オフセ
ットレジスタ群１４０の対応する部分のオフセット値を
初期値“０”にセットし直す。尚、オフセット値の初期
値を“０”としたが、それ以外の値でも理論的には可能
である。

【００２５】

【発明の効果】以上述べた様に、本発明によれば、入出
力制御装置におけるチャネルと主記憶装置との間のデー
タ転送において、チャネル毎にデータバッファの容量を
可変とすることができるので、使用される周辺装置のデ
ータ転送性能に合わせたデータバッファの容量を確保す
ることができ、データバッファにおけるデータのオーバ
フローを低減し入出力制御装置の性能を向上させること
ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のブロック図である。

【図２】データバッファのチャネル毎の容量割当例を説
明する図である。

【図３】本発明の実施例の動作を示すフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１００ 入出力制御装置 １１０ データバッファ １２０ チャネルレジスタ １３０ ベースレジスタ群 １４０ オフセットレジスタ群 １５０ リミットレジスタ群 １６０ アドレス変換部 ３００ チャネル制御部 ４００ 入出力装置

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主記憶装置と複数の入出力チャネルとの
   間のデータ転送をデータバッファを介して制御する入出
   力制御装置におけるデータバッファ管理システムであっ
   て、前記データバッファへのアクセスアドレス生成のた
   めに、前記チャネルの各々に対応して設けられたベース
   アドレス値及びオフセット値を格納するレジスタ手段
   と、データ転送要求に応答して、要求元チャネルに対応
   する前記レジスタ手段からのベースアドレス値及びオフ
   セット値を参照して前記アクセスアドレスを生成するア
   ドレス生成手段とを含み、この生成アドレスに従って前
   記データバッファをアクセスするようにしたことを特徴
   とするデータバッファ管理システム。
2. 【請求項２】 前記アドレス生成手段は、前記要求元チ
   ャネルを索引キーとして前記レジスタ手段を索引する手
   段と、この索引された前記ベースアドレス値と前記オフ
   セット値とを加算して前記アクセスアドレスを生成する
   手段とを有することを特徴とする請求項１記載のデータ
   バッファ管理システム。
3. 【請求項３】 前記アドレス生成手段は、前記アクセス
   アドレスによるアクセス終了に応答して、前記レジスタ
   手段のオフセット値を設定値だけインクリメントする手
   段を有することを特徴とする請求項２記載のデータバッ
   ファ管理システム。
4. 【請求項４】 前記レジスタ手段は、更に、前記チャネ
   ルの各々が占有可能なリミット値が予め設定されてお
   り、前記アドレス生成手段は、前記オフセット値のイン
   クリメント結果が前記リミット値を越える場合、前記オ
   フセット値を初期値に設定することを特徴とする請求項
   ３記載のデータバッファ管理システム。
5. 【請求項５】 前記レジスタ手段の設定値を変化自在と
   したことを特徴とする請求項１〜４いずれか記載のデー
   タバッファ管理システム。
6. 【請求項６】 主記憶装置と複数の入出力チャネルとの
   間のデータ転送をデータバッファを介して制御する入出
   力制御装置におけるデータバッファ管理方法であって、
   データ転送要求に応答して、前記チャネルの各々に対応
   して設けられたベースアドレス値及びオフセット値を格
   納したレジスタ手段を、要求元チャネルを索引キーとし
   て読出すステップと、この読出されたベースアドレス値
   及びオフセット値を用いてアクセスアドレスを生成する
   アドレス生成ステップと、この生成アドレスに従って前
   記データバッファをアクセスするステップとを含むこと
   を特徴とするデータバッファ管理方法。
7. 【請求項７】 前記アドレス生成ステップは、前記読出
   されたベースアドレス値とオフセット値とを加算して前
   記アクセスアドレスを生成するようにしたことを有する
   ことを特徴とする請求項６記載のデータバッファ管理方
   法。
8. 【請求項８】 前記アクセスアドレスによるアクセス終
   了に応答して、前記レジスタ手段のオフセット値を設定
   値だけインクリメントするステップを、更に含むことを
   特徴とする請求項７記載のデータバッファ管理方法。
9. 【請求項９】 前記レジスタ手段には、更に、前記チャ
   ネルの各々が占有可能なリミット値が予め設定されてお
   り、前記オフセット値のインクリメント結果が前記リミ
   ット値を越える場合、前記オフセット値を初期値に設定
   するステップを更に含むことを特徴とする請求項８記載
   のデータバッファ管理方法。
10. 【請求項１０】 前記レジスタ手段の設定値を更新する
    ステップを更に含むことを特徴とする請求項６〜９いず
    れか記載のデータバッファ管理方法。