JP2624519B2 - 計算機システムにおける入出力装置の起動処理方法 - Google Patents

計算機システムにおける入出力装置の起動処理方法

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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、計算機システムにおける入出力装置(I/
O)の起動処理方法に係り、特にI/O起動キューブロック
を使用する計算機システムに好適な入出力装置の起動処
理方法に関する。
〔従来の技術〕
計算機システムにおいて、I/O起動命令実行時のCPU負
荷の軽減を図る方法の一つに、I/O起動キューブロック
を導入し、該キューブロックにI/O起動要求の待ち行列
をキューイングする方式がある。この場合、従来は次の
ようにして入出力装置の起動処理を実現していた。
I/O起動命令が出されると、中央処理装置(CPU)は該
起動命令で指示されたI/O起動要求をI/O起動キューブロ
ックに待ち行列として登録し、しかる後にチャネル制御
装置(CHC)を起動して該I/O起動命令を完了させる。CP
Uより起動を受けたCHCは、その後、CPUとは完全に独立
に動作し、I/O起動キューブロックよりI/O起動要求を取
出して入出力装置を起動する。なお、このI/O起動キュ
ーブロックの概念を導入した計算機システムは、例えば
特開昭61−12566号公報において論じられている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術においては、CPUはI/O起動命令発行によ
るI/O起動要求のキューブロックへの登録時、CHCに起動
をかける必要があるため、I/O起動命令に係わるCPUの処
理の高速化には限界があった。また、複数のCHCが存在
する場合、あるCHCがI/O起動キューブロックよりI/O起
動要求を取出し、それが自CHCに経路が存在しない入出
力装置に対応するものであると、該I/O起動要求を再び
キューブロックに登録する必要があり、CHCの処理オー
バーヘッドが増大する問題があった。
本発明の目的は、I/O起動キューブロックを使用する
計算機システムにおいて、I/O起動処理に係わるCPU及び
CHCの処理の高速化を可能にして、この種の計算機シス
テム全体の性能向上を実現することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明では、I/O起動要
求の待ち行列を保持する一つのI/O起動キューブロック
を、中央処理装置と複数のチャネル制御装置とから独立
にアクセスせしめることを前提とし、該I/O起動キュー
ブロック内にチャネル制御装置と入出力装置との接続関
係を表わす情報を付加し、各チャネル制御装置が定期的
に該I/O起動キューブロックを検索して、起動すべき入
出力装置が自チャネル制御装置に接続されている場合の
み、キューイングされているI/O起動要求を取出して該
当入出力装置を起動するようにしたことである。
〔作 用〕
I/O起動要求は、起動要求キューブロックに待ち行列
として保留される。この起動要求キューブロックへは、
I/O起動命令が出されたときCPUによりキューされる。キ
ューからのI/O起動要求の取出しはCHCにより独立に行わ
れるが、CHCは処理すべき仕事がなくなった時点で定期
的に起動要求キューブロックを検索するため、CPUがI/O
起動命令発行によるI/O起動要求のキューブロックへの
登録時、CHCに起動をかける必要がなくなり、I/O起動に
係わるCPUのCHC起動オーバーヘッドの低減を図ることが
できる。
又、各CHCでは、I/O起動要求の入出力装置に至る経路
がどのCHCに存在するかの情報をI/O起動キューブロック
に付加することにより、該経路を有しないCHCがI/O起動
要求キューブロックよりI/O起動要求を取出し、チェッ
ク後、再度登録する処理が不要となり、CHCの処理オー
バーヘッドの低減を図ることができる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例について図面により説明す
る。
第1図は本発明を適用した計算機システムの概略ブロ
ック図であり、1は中央処理装置(CPU)、2は主記憶
装置(MS)、3はチャネル制御装置(CHC)、4は入出
力装置(I/O)である。本実施例では、CHC3がシステム
内に2台(即ち、CHC0,CHC1)存在する場合を示してい
る。
CHC3は複数のチャネル(CH)を有し、I/O4はそれぞれ
CHを介してCHC3と接続される。MS2はCPU1とCHC3で共用
され、該MS2内に、I/O起動キューブロック(IOQB)5及
びI/O4と一対一に対応したユニット制御語(UCW)6が
おかれる。CPU1はプログラムよりI/O起動命令を受ける
と、MS2内の対応するUCW6に入出力処理に必要な情報
(たとえば、チャネルコマンド語アドレス語)をセット
アップすると共に、IOQB5に該起動要求を待ち行列とし
て登録する。一方、CHC3は処理すべき仕事がなくなると
定期的にIOQB5を検索し、起動要求を取出す。
第2図はIOQB5のフォーマット例であり、本実施例で
は、IOQB5は全体で8バイトの容量を持つとしている。
先頭のロックバイト(1バイト)51は、CPUとCHC3との
アクセスの競合を排他的に制御するために使用される。
すなわち、該IOQB5をCPU1が使用しているときは“1"が
セットされ、CHC3のアクセスが禁止される。又、CHC3が
該IOQB5を使用しているときは“0"がセットされ、CPU1
のアクセスが禁止される。次の2バイト52でI/O起動要
求の待ち行列の長さ(個数)を示す。すなわち、CPU1が
I/O起動要求をキューイングする都度、該2バイトの内
容が+1され、CHC3がI/O起動要求を取出す毎に−1さ
れる。次の1バイト53にはキューの先頭UCW、つまり最
初に起動すべきI/Oが2台のCHCの内、どのCHCに接続さ
れているかを示す情報がセットされる。続く4バイト5
4,55には、待ち行列の先頭と末尾のUCW番号がそれぞれ
2バイトで記憶される。
第3図はUCW6のフォーマット例である。先頭のロック
バイト61はIOQB5のロックバイト51と同様である。その
中の1ビットは、IOQB5に登録されたことを示すビット6
2に割当てる。次の1バイト63は、該UCWに対応するI/O
がどのCHCに接続されているかを示す情報(CHC接続情
報)を有している。次の2バイト64は次にチェインして
いるUCW番号を記憶している。それ以降の領域65は入出
力処理に必要な情報を格納するためのものである。
第4図にCPU1によるI/O起動要求の待ち行列処理のフ
ローチャートを示す。
まず、I/O起動命令をCPU1が発行すると、IOQB5の内容
がCPU1に読出される(ステップS1)。CPU1は読出したIO
QB5に基き、キューの長さが0か否か、すなわち、起動
要求が登録されているか否かを判定する(ステップS
2)。起動要求が登録されていると、IOQB5内の「キュー
の末尾のUCW番号」に基きUCWをアクセスし、その「次に
チェインしているUCW番号」記憶エリアへ、新しく要求
のあったI/OのUCW番号を入れる(ステップS3)。そし
て、IOQB5のキューを+1とする(ステップS4)。又、I
OQB5内の「キューの末尾のUCW番号」記憶エリアには、
該起動要求のあったI/OのUCW番号を入れる(ステップS
5)。さらに、新しく起動要求のあったI/OのUCW(新た
にキューイングしたUCW)の「IOQBビット」を“1"にセ
ットする(ステップS6)。
一方、IOQB5内の「キューの長さ」が0であると、す
なわち起動要求が登録されていないときは、まず、IOQB
5内の「キューの長さ」を+1する(ステップS7)。次
に、IOQB5内の「キューの先頭のUCW番号」記憶エリアと
「キューの末尾のUCW番号」記憶エリアに、起動要求の
あったI/OのUCW番号を格納する。そして、起動要求のあ
ったI/Oに対応するUCW内のCHC接続情報をIOQB5の「先頭
キューの接続CHC情報」エリアに格納し(ステップS
9)、処理を終了する。
それぞれのCHC3は、処理すべき仕事かなくなると、自
分自身で一定時間間隔にてIOBQ5を検索する機能を有し
ており、このIOQB5の検索により、起動すべきキューが
存在すると、その行列の先頭のUCWに対応したI/Oを起動
しようと試みる。
第5図にCHC3のI/O起動処理のフローチャートを示
す。CHC3は、まずIOQB5の内容を読出す(ステップS1
1)。読出したIOQB4に基き、キューの長さが0であるか
を判定する(ステップS12)。キューの長さが0である
場合、処理すべき起動要求がないため、CHC3の処理は終
了する。キューの長さが0でないと、IOQB5内の先頭キ
ューの接続CHC情報により、起動すべきI/Oが自分のCHC
と接続されているかを判定する(ステップS13)。接続
されていない場合は、自CHCでは処理が不可能なため処
理を終了し、接続されているCHCがIOQB5を検索するのを
待つ。
一方、IOQB5におけるキューの長さが0でなく、か
つ、最初に起動すべきI/Oが自分のCHCと接続されている
場合、IOQB5の「キューの先頭UCW番号」記憶エリアのUC
W番号に対応したUCW6を読出すとゝもにIOQB5の「キュー
の長さ」を−1する(ステップS14)。次に、ステップS
15の処理を実行する。ステップS15では、UCW6のIOQBビ
ットを0にし、該UCW6の「次にチェインしているUCW番
号」記憶エリアから、UCW番号を取出し、IOQB5の「キュ
ーの先頭のUCW番号」記憶エリアに格納する。これが次
に起動すべきI/OのUCW番号である。さらに、この次に起
動すべきUCWを読出し、該UCW内のCHC接続情報をIOQB5の
「先頭キューの接続CHC情報」記憶エリアに格納する
(ステップS15)。その後、ステップS14で読出したUCW
に対応したI/Oを起動する(ステップS16)。
CHC3はIOQB5のキューが0(起動要求がない)、ある
いは自CHC内に接続されていない起動キューが現われる
まで、上記一連の動作を繰返し実行する。又、キューが
0あるいは自CHC内に接続されていない起動キューが現
われた場合、該CHCは処理を終了し、次のIOQB検索か励
起されるのを待つ。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、計算機システ
ムのI/O起動処理において、CPUとCHCが全く独立に動作
するため、CPUによるI/O起動要求時、CHC起動が不要と
なり、CPUとしての処理負荷が軽くなる。また、システ
ム内に複数個のCHCが存在する場合に、起動要求キュー
ブロック内に該I/Oとの接続CHC情報を付加することによ
り、CHCが自CHC内に経路が存在しない起動キューを取出
し、チェック後、再キューする動作が不要となり、CHC
としての処理負荷も軽減できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を適用した計算機システムの概略ブロッ
ク図、第2図はI/O起動キューブロックのフォーマット
例を示す図、第3図はユニット制御語のフォーマット例
を示す図、第4図はI/O起動命令発行時のCPUの処理フロ
ー図、第5図はIOQB検索処理時のCHCの処理フロー図で
ある。 1……中央処理装置(CPU)、 2……主記憶装置(MS)、 3……チャネル制御装置(CHC)、 4……入出力装置(I/O)、 5……I/O起動キューブロック(IOQB)、 6……ユニット制御語(UCW)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下城 孝 神奈川県秦野市堀山下1番地 株式会社 日立製作所神奈川工場内 (56)参考文献 特開 昭61−131150(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】中央処理装置、複数のチャネル制御装置、
    該チャネル制御装置の制御を受ける入出力装置(I/O)
    を有する計算機システムにおける入出力装置の起動処理
    方法であって、 I/O起動要求の待ち行列を保持し、中央処理装置と複数
    のチャネル制御装置から独立にアクセスされる一つのI/
    O起動キューブロック内に、チャネル制御装置と入出力
    装置との接続関係を表わす情報を付加し、 各チャネル制御装置は、定期的に前記I/O起動キューブ
    ロックを検索し、起動すべき入出力装置が自チャネル制
    御装置に接続されている場合のみ、キューイングされて
    いるI/O起動要求を取出して該当入出力装置を起動する
    ことを特徴とする計算機システムにおける入出力装置の
    起動処理方法。
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