JP2606898B2 - ファイルチャネル制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 計算機の小型コンピュータシステムインタフェースを
採用したファイルチャネルを制御するファイルチャネル
制御方式に関し、 全チャネル制御用のシステムプロセッサの負荷を大幅
に軽減可能とすることを目的とし、 システムプロセッサから発行された複数種類のマクロ
コマンドに基づき、接続されたファイルを制御するファ
イルチャネル制御装置において、前記複数種類のマクロ
コマンドは、夫々単一のマクロコマンドで複数のフェー
ズ実行が可能であり、前記システムプロセッサから発行
されたマクロコマンドを解析する手段と、解析されたマ
クロコマンドに基づき、前記ファイルとの間で各マクロ
コマンドに対応するフェーズを実行し、少なくとも前記
ファイルに関するメッセージが入力されるメッセージ・
インのフェーズを実行するマクロコマンド又は強制停止
コマンドのフェーズを実行するマクロコマンドの実行後
にのみ前記システムプロセッサに対して割り込みを発生
する手段とを備えるように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明はファイルチャネル制御装置、特に計算機の小
型コンピュータシステムインタフェースを採用したファ
イルチャネルを制御するファイルチャネル制御装置に関
する。

〔従来の技術〕

第４図は、一般的な計算機の一例を示す。同図中、50
はシステムストレージ、51はシステムプロセッサ、52は
着接メモリ・アクセス・コントローラ（DMAC）、53はフ
ァイルチャネル、54は通信チャネル、55はワークステー
ションチャネル、56はディスク、57は表示装置、58は入
出力バス、59はメインバス、60はDMAバス、61は小型コ
ンピュータシステムインターフェース（SCSI）である。
システムプロセッサ51は、入出力バス58に接続された全
てのチャネル53〜55を制御する。

ファイルチャネル53は、例えば第５図に示す構成を有
する。同図中、70は入出力バスコントローラ、71はファ
イルチャネルコントローラ、72はDMAコントローラ、73
はSCSIコントローラである。従来ファイルチャネルコン
トローラ71は、ワイアード・ロジックで構成されており
プロセッシング能力は持っていなかった。このため、シ
ステムプロセッサ51が直接ファイルチャネル53内のファ
イルチャネルコントローラ71を制御しており、システム
プロセッサ51の負荷が大きく他のチャネルの制御が遅く
なるという問題が生じていた。

そこで、この問題を解決するべくファイルチャネルコ
ントローラ71をシーケンサ（又はプロセッサ）で構成し
て、マイクロプログラムによる制御でインテリジェント
化することが考えられた。この場合、インテリジェント
化されたシーケンサにSCSIコントローラ73の制御の大部
分を肩代わりさせることにより、システムプロセッサ51
の負荷を軽減できる。この制御方法の動作概要を説明す
ると、先ずシステムプロセッサ51がシーケンサに対して
大まかな動作を指示するマクロコマンドを発行する。次
に、シーケンサがシステムプロセッサ51から発行された
マクロコマンドを解析し、このマクロコマンドに従って
SCSIコントローラ73の細やかな制御を行なう。更に、シ
ステムプロセッサ51から発行されたマクロコマンドの実
行が終了するとシステムプロセッサ51に対して割込みを
発生してマクロコマンドの実行終了を通知する。つま
り、マクロコマンドの発行で動作が開始し、割込みによ
り動作が終了する。

ファイルチャネル53がイニシェータ、ディスク56がタ
ーゲットであり、ディスク56からデータを読み込む場合
の一連の動作を第６図に示す。同図中、ARB.SELはアー
ビトレーション・アンド・セレクション、MSG−OUTはメ
ッセージ・アウト、COMMANDはコマンド、DATA−INはデ
ータ・イン、STATUSはステータス、MSG−INはメッセー
ジ・インのフェーズを示す。ARB,SELのフェーズでは、
バス獲得を行なって必要なリンクを形成する。MSG−OUT
のフェーズでは、システムプロセッサ51側からディスク
56に対して例えば装置識別番号等を出力する。COMMAND
のフェーズでは、ヘッドの移動等のディスク56に対する
細かい指示が出力される。DATA−INのフェーズでは、デ
ィスク56からみ込むデータが入力される。STATUSのフェ
ーズでは、データ転送後にエラーが発生している場合に
これを示すステータス情報等がディスク56側から入力さ
れる。MSG−INのフェーズでは、直前のSTATUSのフェー
ズでのステータス情報が有効か無効かを示すメッセージ
等が出力される。

第６図に示す如く、従来は各フエーズの切れ目でシス
テムプロセッサ51に対して割込みを発生してシステムプ
ロセッサ51に次フェーズを実行するためのマクロコマン
ドを発行せしめる構成となっていた。第７図の場合、一
連の動作でシステムプロセッサ51に対して６回の割込み
が発生する。

〔発明が解決しようとする課題〕

従って、従来は各フェーズの切れ目でシステムプロセ
ッサに対して割込みを発生しているので、システムプロ
セッサは割込みが発生する毎に他の処理を中断して割込
み処理を行なわなければならず、ファイルチャネルコン
トローラをシーケンサで構成してインテリジェント化し
たにもかかわらず、頻度の高い割込みによりシステムプ
ロセッサの負荷があまり軽減されずに大きいという問題
が生じていた。

本発明は、全チャネル制御用のシステムプロセッサの
負荷を大幅に軽減可能とすることのできるファイルチャ
ネル制御装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、本発明の原理説明図である。ファイルチャ
ネル制御方式が適用される計算機は、システムプロセッ
サ１と、シーケンサ２を有し小型コンピュータシステム
インターフェース（SCSI）３を採用してファイル４に接
続されたファイルチャネル５とを備えている。シーケン
サ２は、システムプロセッサ１から発行されたマクロコ
マンドを解析してこのマクロコマンドに従ってSCSI3を
制御する。

〔作用〕

単一マクロコマンドSCSI3上での複数のフェーズ実行
を可能とするマクロコマンドは、複数種類用意される。
シーケンサ２は、システムプロセッサ１から発行された
マクロコマンドを解析する手段と、解析されたマクロコ
マンドに基づき、ファイル４との間で各マクロコマンド
に対応するフェーズを実行し、少なくともファイル４に
関するメッセージが入力されるメッセージ・インのフェ
ーズを実行するマクロコマンド又は強制停止コマンドの
フェーズを実行するマクロコマンドの実行後にのみシス
テムプロセッサ１に対して割り込みを発生する手段とを
有する。

従って、システムプロセッサに対する割込み発生の頻
度が低くなるので、システムプロセッサの負荷を大幅に
軽減できる。

〔実施例〕

第２図は、本発明装置の一実施例を適用し得る計算機
の要部を示す。同図中、11はシステムプロセッサ、12は
DMAC、13はファイルチャネル、14は入出力バス、15はDM
Aバス、16はSCSI、17はディスクである。第４図に示し
た如きシステムストレージやその他のチャネルの図示は
省略してある。ファイルチャネル13は、入出力バス制御
部21と、シーケンサ部22と、DMAコントローラ23と、パ
ラメータ用バッファ24と、SCSIコントローラ25とからな
る。又、シーケンサ部22は、コマンドレジスタ31と、コ
マンド解析部32と、制御信号生成部33と、バッファ制御
部34とからなる。

SCSI16上で発生し得るフェーズのシーケンスは、分類
すると第３図に示す７つのパターン〜に分けられ
る。同図中、第６図と同じフェーズは同じ記号で示す。
DATA−OUTはデータ・アウトのフェーズを示し、このフ
ェーズではディスク17に書き込むデータがディスク17へ
出力される。ARB,RESELはアービトレーション・アンド
・リセクションのフェーズを示し、このフェーズでは必
要なリンクの再結合が行なわれる。NEXT PHASEは、そ
のフェーズがどのフェーズであっても良いことを示す。

SCSI16上で発生するフェーズのうち、ARB.SEL.MSG−O
UT,COMMAND,TATA−IN/OUTの各フェーズは、必要となる
パラメータをマクロコマンドの発行前にシステムプロセ
ッサ11からシーケンサ部22又はSCSIコントローラ25に通
知しておけば、これらのフェーズの間は割込みを発生し
てシステムプロセッサ11の介入を要請する必要がない。
他方、STATUS及びMSG−INのフェーズではシステムコン
トローラ11の介入が必要であり、これら各フェーズの終
了時にシステムコントローラ11に対して割込みを発生す
る必要がある。しかし、STATUSのフェーズで受け取るス
テータス情報は、その直後のMSG−INのフェーズで有効
か無効かを判別できる。

そこで、STATUSのフェーズの終了時には割込みを発生
せずにステータス情報を保持しておき、その直後のMSG
−INのフェーズでのデータと共にステータス情報をシス
テムプロセッサ11に転送すれば良い。従って、MSG−IN
のフェーズで必要なデータを受け取った時点でSCSI16上
は結合したままでシステムプロセッサ11に対して割込み
を発生する。全マクロコマンドの終了時には、強制停止
コマンドでシステムプロセッサ11に対して割込みを発生
する。

つまり、本実施例では、単一マクロコマンドでSCSI16
上複数のフェーズ実行を可能とするマクロコマンドを下
記の４種類用意する。

（１） ASMO:ARB.SEL及びMSG−OUTのフェーズを実行す
るコマンド。

（２） CMD:COMMANDのフェーズを実行するコマンド。

（３） UMI:MSG−INのフェーズまで実行するコマン
ド。

（４） STP:強制停止コマンド。

システムプロセッサ11は、必要となるパラメータを発
生してファイルチャネル13内のパラメータ用バッファ24
に格納した後、割込みを発生するまでの一連のフェーズ
シーケンスを実行するためのマクロコマンド列をシーケ
ンサ部22内のコマンドレジスタ31に書き込む。マクロコ
マンドはシーケンサ22内のコマンド解析部32で解析さ
れ、ASMO→CMD→UMIの順にマクロコマンドを実行し、UM
Iのコマンドの実行が終了したらシステムプロセッサ11
に対して割込みを発生する。第３図に示すパターンの
フェーズシーケンスの場合、例えば５つのフェーズが発
生するが、システムプロセッサ11に対して割込みを発生
するのは１回のみである。この様に、システムプロセッ
サ11に対して割込みを発生するのはUMI及びSTPのコマン
ドの実行後のみであるので、割込み発生の頻度を低減で
きる。

次に、第３図に示すパターンのフェーズシーケンス
を実行する場合を例に取って第２図のブロックの動作説
明をする。

先ず、システムプロセッサ11は、入出力バス14及び入
出力バス制御部21を介してディスク17に対するコマンド
であるコマンド・ディスクリプタ・ブロック等のパラメ
ータをパラメータ用バッファ24に格納する。対に、シス
テムプロセッサ11は、実行するべき一連のマクロコマン
ド列ASMO→CMD→UMI→STPを用意し、この一連のコマン
ド列を入出力バス14及び入出力バス制御部21を介してシ
ーケンサ部22内のコマンドレジスタ31に格納する。

シーケンス部22は、コマンド解析部32でコマンドレジ
スタ31内の内容を解析し、制御信号生成部33で各種制御
信号を生成する。又、バッファ制御部34は、制御信号生
成部33からのパラーメータ転送信号に基づきパラメータ
用バッファ24に対してパラメータ転送指示を行なう。

パラメータ用バッファ24は、パラメータ転送指示に従
ってSCSIコントローラ25にパラメータを転送する。SCSI
コントローラ25は、シーケンサ部22内の制御信号生成部
33からのARB.SEL,MSG−OUT及びCOMMANDのフェーズの実
行指示を受け取り、SCSI16を介してディスク17との間で
各フェーズを実行する。即ち、前記ASMO及びCMDのコマ
ンドが実行される。

次に、SCSIコントローラ25は、UMIのコマンドを実行
する。SCSI16上で例えばDATA−INのフェーズが発生する
と、SCSIコントローラ25はシーケンサ部22内の制御信号
生成部33に対してDATA−INのフェーズが発生したことを
通知する。制御信号生成部33は、DMAコントローラ23に
対してリード動作を行なうように指示する。DMAコント
ローラ23は、SCSIコントローラ25からデータを受け取
り、順次DMAバス15を介してDMAC12にデータを転送す
る。

DATA−INのフェーズが終了すると、STATUSのフェーズ
が発生し、SCSIコントローラ25はSTATUSのフェーズが発
生したことをシーケンサ部22内の制御信号生成部33に通
知する。制御信号生成部33は、バッファ制御部34を介し
てパラメータ用バッファ24に対してステータスのパラメ
ータを受け取るように指示し、ステータスのパラメータ
がSCSIコントローラ25からパラメータ用バッファ24に転
送される。

次に、MSG−INのフェーズが発生すると、SCSIコント
ローラ25はシーケンサ部22内の制御信号生成部33に対し
てMSG−INのフェーズが発生したことを通知する。制御
信号生成部33は、バッファ制御部34を介してパラメータ
用バッファ24に対してメッセージのパラメータを受け取
るように指示し、メッセージのパラメータがSCSIコント
ローラ25からパラメータ用バッファ24に転送される。

シーケンサ部22内の制御信号生成部33は、パラメータ
用バッファ24に格納されているステータス及びメッセー
ジのパラメータを入出力バス制御部21及び入出力バス14
を介してシステムプロセッサ11に転送するように入出力
バス制御部21に対して指示をする。これにより、システ
ムプロセッサ11はステータス及びメッセージのパラメー
タを一度に受け取る。この様にしてUMIのコマンドが終
了すると、制御信号生成部33はシステムプロセッサ11に
対して割込みを発生するように入出力バス制御部21に対
して指示をする。

なお、第２図ではディスク17しか図示されていない
が、ファイルチャネル13に複数のディスクあるいは複数
の磁気テープ装置を接続しても良いことは言うまでもな
い。又、パラメータ用バッファ24は、メモリやレジスタ
で構成しても良い。

下記の表は、第３図に示したフェーズシーケンスの場
合にシステムプロセッサに対して発生する割込みの回数
を従来例と本実施例とで比較して示す。この表より明ら
かな如く、本実施例ではシステムプロセッサに対する割
込み回数が従来例に比べて半分以下となる。

以上本発明を実施例により説明したが、本発明は本発
明の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明からこ
れらを排除するものではない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、単一のマクロコマンドでSCSIインタ
フェース上複数のフェーズ実行を可能とするマクロコマ
ンドを複数種類用意し、シーケンサはこれら複数種類の
うち所定の２種類のマクロコマンドの実行後にのみシス
テムプロセッサに対して割込みを発生するので、従来に
比べてシステムプロセッサに対する割込み回数が低減さ
れ、システムプロセッサの負荷が大幅に軽減され、実用
的には極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、 第２図は本発明装置の一実施例を適用し得る計算機の要
部を示すブロック図、 第３図はSCSI上に発生し得るフェーズパターンを示す
図、 第４図は一般的な計算機の一例を示すブロック図、 第５図は第４図中のファイルチャネル部分の構成を示す
ブロック図、 第６図はディスクからデータを読み込む場合の一連の動
作を示す図である。 第１図〜第３図において、 1,11はシステムプロセッサ、 ２はシーケンサ、 ３は小型コンピュータシステムインタフェース、 ４はファイル、 11はシステムプロセッサ、 12はDMAC、 13はファイルチャネル、 14は入出力バス、 15はDMAバス、 16はSCSI、 17はディスク、 21は入出力バス制御部、 22はシーケンサ部、 23はDMAコントローラ、 24はパラメータ用バッファ、 25はSCSIコントローラ、 31はコマンドレジスタ、 32はコマンド解析部、 33は制御信号生成部、 34はバッファ制御部 を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 達也 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−78257（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−180448（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】システムプロセッサから発行された複数種
   類のマクロコマンドに基づき、接続されたファイルを制
   御するファイルチャネル制御装置において、 前記複数種類のマクロコマンドは、夫々単一のマクロコ
   マンドで複数のフェーズ実行が可能であり、 前記システムプロセッサから発行されたマクロコマンド
   を解析する手段と、 解析されたマクロコマンドに基づき、前記ファイルとの
   間で各クロコマンドに対応するフェーズを実行し、少な
   くとも前記ファイルに関するメッセージが入力されるメ
   ッセージ・インのフェーズを実行するマクロコマンド又
   は強制停止コマンドのフェーズを実行するマクロコマン
   ドの実行後にのみ前記システムプロセッサに対して割り
   込みを発生する手段とを備えた、ファイルチャネル制御
   装置。
2. 【請求項２】前記複数種類のマクロコマンドは、前記メ
   ッセージ・インのフェーズを実行するマクロコマンド及
   び前記強制停止コマンドのフェーズを実行するマクロコ
   マンドの他に、バス獲得を行うアービトレーション・ア
   ンド・セクションのフェーズを実行するマクロコマンド
   及びメッセージが出力されるメッセージ・アウトのフェ
   ーズを実行するマクロコマンドを含む、請求項１記載の
   ファイルチャネル制御装置。