JP2629648B2 - データ転送システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、データ転送システムに
関し、特に入出力装置を増設可能なデータ転送システム
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の技術では、主記憶装置から
のデータを先読みすることにより入出力装置と主記憶装
置との間の転送性能の向上を図っている。例えば、特開
平５−１５１１３８号公報には、各入出力装置の転送性
能が格納されている転送性能テーブルを設け、この転送
性能テーブルを参照することにより、転送中の入出力装
置に適した先読みデータ量を決定して、主記憶装置から
データバッファに先読みを行う技術が記載されている。
この従来のデータ転送装置は、先読みデータバッファを
単位領域に分け、入出力命令を受けるたびに転送性能テ
ーブルを参照して、転送性能に応じて必要な数の単位領
域を割り当てる。そして、先取りデータバッファが一杯
になった場合にリクエスト抑止信号をデータ転送制御回
路に出力することにより、先取りするデータ量を制限し
ている。

【０００３】また、例えばＰＣＩバス（Peripheral Com
ponent Interconnect Busの略）等の従来の入出力バス
を採用したデータ転送システムでは、データ転送開始時
に転送データ量を正確に判断することができないため、
固定的に一定量のデータを先読みしている（『OPEN DE
SIGN』、Ｎｏ．７、第２巻、第２号、第４頁から第１４
０頁、ＣＱ出版株式会社発行）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術では、
予め割り当てるデータバッファ量を制限することによ
り、先取りすべきデータ量を調整している。そして、こ
の割り当ては、各入出力装置の転送性能に基づいて定め
ている。従って、入出力命令毎のデータ転送量は考慮さ
れず、実際のデータ転送量によっては余計なデータを先
取りしてしまう場合がある。

【０００５】一方、このデータ転送量を予め各チャネル
接続装置から報告させようとすると、チャネル制御装置
間の調停が複雑になり、拡張性に問題を生ずる。すなわ
ち、各チャネル制御装置からデータ量を報告するパスを
別々に設けようとすると、チャネル制御装置を増設する
たびに信号線を追加しなければならなくなる。

【０００６】本発明の目的は、入出力命令のデータ転送
量を予め認識することにより、適正な量のデータ先取り
を実現することにある。

【０００７】また、本発明の他の目的は、入出力命令の
データ転送量を簡易に報告できるようにすることによ
り、入出力装置の増設を容易にして、拡張性の高いデー
タ転送システムを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のデータ転送システムは、複数のチャネル制御
装置からバス接続装置に対して使用要求バスを介して入
出力バスの使用を要求し、前記バス接続装置から前記複
数のチャネル制御装置に対して使用許可バスを介して前
記入出力バスの使用を許可するデータ転送処理システム
において、前記使用要求バスは、転送すべきデータ量に
対応した複数本の信号線からなり、前記使用許可バス
は、転送すべきデータ量に対応した複数本の信号線から
なり前記バス接続装置から前記複数のチャネル制御装置
を連鎖状に接続する。

【０００９】また、本発明の他のデータ転送システム
は、複数のチャネル制御装置とバス接続装置とを接続す
る入出力バスと、転送すべきデータ量に対応した複数本
の信号線からなり前記複数のチャネル制御装置から前記
バス接続装置に前記入出力バスの使用を要求するための
使用要求バスと、転送すべきデータ量に対応した複数本
の信号線からなり前記バス接続装置から前記複数のチャ
ネル制御装置を連鎖状に接続して前記バス接続装置から
前記入出力バスの使用を許可するための使用許可バスと
を含む。

【００１０】また、本発明の他のデータ転送システム
は、中央処理装置及び主記憶を結合するシステムバスに
接続するバス接続装置と、各々が複数の入出力装置を制
御する複数のチャネル制御装置と、前記バス接続装置と
前記複数のチャネル制御装置とを接続する入出力バスと
を有するデータ転送システムにおいて、転送すべきデー
タ量に対応した複数本の信号線からなり前記複数のチャ
ネル制御装置から前記バス接続装置に前記入出力バスの
使用を要求するための使用要求バスと、転送すべきデー
タ量に対応した複数本の信号線からなり前記バス接続装
置から前記複数のチャネル制御装置を連鎖状に接続して
前記バス接続装置から前記入出力バスの使用を許可する
ための使用許可バスとを含む。

【００１１】また、本発明の他のデータ転送システムに
おいて、前記使用要求バスは、同一信号線について少な
くとも一つの前記チャネル制御装置から要求があると、
当該信号線について要求があったことを前記バス接続装
置に伝える。

【００１２】また、本発明の他のデータ転送システムに
おいて、前記バス接続装置は、前記チャネル制御装置か
ら入出力バスの使用要求があると要求のあった使用要求
バスの内いずれか一つを選択して、前記使用許可バスの
対応する信号線に許可信号を与える。

【００１３】また、本発明の他のデータ転送システムに
おいて、前記バス接続装置は、前記主記憶からのデータ
を先読みするデータバッファを含む。

【００１４】

【実施例】次に本発明のデータ転送システムの一実施例
について図面を参照して詳細に説明する。

【００１５】図１を参照すると、本発明の一実施例であ
るデータ転送システムは、中央処理装置１００と、主記
憶２００と、バス接続装置３００と、チャネル制御装置
４００と、入出力装置５００とを有しいる。中央処理装
置１００及び主記憶２００はシステムバス６００に接続
されており、チャネル制御装置４００は入出力バス７０
０に接続されている。バス接続装置３００は、システム
６００と入出力バス７００との間を接続している。ま
た、各チャネル制御装置４００は、配下に入出力装置５
００を接続している。

【００１６】中央処理装置１００は各種演算等の処理を
行う装置であり、入出力命令を発行することもその役割
の一つとしている。主記憶２００には、実行すべき命令
や入出力命令の対象となるデータを格納している。主記
憶２００は、中央処理装置１００またはバス接続装置３
００からのメモリアクセス要求に従って、システムバス
６００上にデータを送出する。バス接続装置３００は、
システムバス６００と入出力バス７００とを接続する装
置である。チャネル制御装置４００は、配下の入出力装
置５００を管理する装置である。入出力装置５００とし
ては、例えば、ディスク装置や磁気テープ装置等が接続
されている。

【００１７】システムバス６００は、アドレス線、デー
タ線及び制御線からなり、中央処理装置１００、主記憶
２００及びバス接続装置３００間の信号のやりとりに使
用される。入出力バス７００は、アドレス線、データ線
及び制御線からなり、主記憶２００と入出力装置５００
との間のデータ転送や、中央処理装置１００からチャネ
ル制御装置４００への入出力命令の発行に使用される。

【００１８】使用要求バス７３０は、チャネル制御装置
４００から入出力バス７００の使用を要求するために使
用される。この使用要求バス７３０は、転送を希望する
データ量に応じて複数本設けられている。本実施例で
は、使用要求バス７３０は４本の信号線からなるものと
し、１本目は４バイト、２本目は１６バイト、３本目は
３２バイト、４本目は６４バイトを意味するものとす
る。これにより、例えば１６バイトのデータを転送しよ
うとするチャネル制御装置４００は、この３本目の使用
要求バス７３０をアクティブにする。なお、各チャネル
制御装置４００からの各々の信号は、使用要求バス７３
０上でそれぞれデータ転送別にワイアードオアされるた
め、接続するいずれか一つのチャネル制御装置４００に
おいて要求があればその旨がバス接続装置３００に伝え
られる。

【００１９】使用許可バス７４０は、バス接続装置３０
０からチャネル制御装置４００に入出力バス７００の使
用を許可するために使用される。この使用許可バス７４
０は、各チャネル制御装置４００をディジーチェーンに
より接続する。また、この使用許可バス７４０は、使用
要求バス７３０と同様に、要求された転送データ量に応
じて複数本設けられている。本実施例では、使用要求バ
ス７３０と同様に、４本の信号線からなるものとし、１
本目は４バイト、２本目は１６バイト、３本目は３２バ
イト、４本目は６４バイトを意味するものとする。これ
により、例えば１６バイトのデータ転送を許可する場合
には、この３本目の使用許可バス７４０をアクティブに
され、１６バイトの使用要求を出したチャネル制御装置
４００の内で最も上流にあるチャネル制御装置４００が
使用権を獲得することになる。

【００２０】データ要求バス７１０は、入出力バス７０
０の使用を許可されたチャネル制御装置４００が、バス
接続装置３００にデータ読出し要求を伝えるために使用
される。なお、各チャネル制御装置４００からの各々の
信号は、データ要求バス７１０上でワイアードオアされ
るため、接続するいずれか一つのチャネル制御装置４０
０において要求があればその旨がバス接続装置３００に
伝えられる。

【００２１】応答バス７２０は、入出力バス７００上に
有効なデータが出力されていることを示す信号を、バス
接続装置３００からチャネル制御装置４００に知らせる
ために使用される。

【００２２】図２を参照すると、バス接続装置３００
は、先読みしたデータを格納するデータバッファ３１０
と、データの先読みを制御する先読みデータ制御回路３
２０と、チャネル制御装置４００からの入出力バス使用
要求の調停を行う入出力バス調停回路３３０と、入出力
命令の開始や終了を制御する命令制御回路３４０とを有
する。

【００２３】データバッファ３１０は、主記憶２００か
ら先読みしたデータを格納するバッファである。

【００２４】入出力バス調停回路３３０は、使用要求バ
ス７３０を監視し、チャネル制御装置４００から入出力
バス７００の使用要求がされた場合、要求間の調停を行
い、４本の転送量別の使用許可バス７４０の内いずれか
一つをアクティブにする。この調停のアルゴリズムは、
例えば、転送量の少ないものを優先する等の方策をとる
ことが可能である。また、入出力バス調停回路３３０
は、転送量の調停の結果として、先読みする転送データ
量を信号線３３５を介して先読み制御回路３２０に伝え
る。

【００２５】先読み制御回路３２０は、入出力バス調停
回路３３０からの転送データ量３３５に従い、システム
バス６００に対して主記憶２００からのメモリ読出し要
求を出力する。また、先読み制御回路３２０は、主記憶
２００から読み出された信号線３０１上のデータを取り
込むように、信号線３２５によってデータバッファ３１
０に指示する。また、先読み制御回路３２０は、データ
要求バス７１０によるチャネル制御装置４００からのデ
ータ要求を監視する。データ要求が発生すると、入出力
バス７００上にデータを出力するように、信号線３２５
によってデータバッファ３１０に指示する。このデータ
出力と同じタイミングで、先読み制御回路３２０は応答
バス７２０をアクティブにする。このようにして、先読
み制御回路３２０は、データバッファ３１０と入出力バ
ス７００の使用を許可されたチャネル制御装置との間の
データ転送を制御する。

【００２６】命令制御回路３４０は、中央処理装置１０
０から入出力命令を受け取り、入出力バス７００を介し
て各チャネル制御装置４００に伝える。また、この命令
制御回路３４０は、チャネル制御装置４００からの入出
力命令の終了報告を受け取り、中央処理装置に割り込み
をかける。

【００２７】図４を参照すると、入出力命令は、命令、
入出力装置番号、転送開始アドレス及び転送データ量を
含んでいる。命令はデータの読出し又は書込み等の種別
を表す。入出力装置番号は、アクセスすべき入出力装置
を識別するための番号を表す。転送開始アドレスは、転
送に係る最初の入出力装置上のアドレスを表す。転送デ
ータ量は、転送に係るデータの量を表す。

【００２８】図１を参照すると、チャネル制御装置４０
０は、中央処理装置１００からの入出力命令に従って、
その配下に接続されている入出力装置５００と主記憶装
置２００との間のデータ転送を制御する装置である。デ
ータ転送を行う際、中央処理装置１００からは例えば数
百バイトから数キロバイトが指定され得るが、上述のよ
うに入出力装置５００が一回の転送で指定できる転送単
位は４バイトから６４バイトを指定しなければならな
い。従って、中央処理装置１００から指定されたデータ
の量が入出力命令によって指示される転送データ量を越
えている場合には、何回かに分割して転送することにな
る。この場合、各転送毎にバス使用要求を送出するた
め、各転送間で他のアクセスが入り込めるようになって
いる。但し、転送単位として指定された４バイトから６
４バイトの途中では、仮に複数のクロックを要するよう
な場合でも転送が完了するまでは他のアクセスは入り込
めない。

【００２９】図３を参照すると、各チャネル制御装置４
００は、チャネル制御回路４１０と、データ制御回路４
２０とを有している。チャネル制御回路４１０は、中央
処理装置１００からの入出力命令を解読し、その命令が
当該チャネル制御装置４００の配下の入出力装置５００
に対する転送命令である場合には、使用要求バス７３０
の内データ転送量の応じた信号線をアクティブにする。
また、チャネル制御回路４１０は、入出力命令で指示さ
れた入出力装置番号を信号線４４１によってデータ制御
回路４２０に伝え、入出力命令で指示された転送データ
量を信号線４４２によって同じくデータ制御回路４２０
に伝える。

【００３０】データ制御回路４２０は、入出力装置番号
を保持するレジスタと転送データ量を記憶して計数する
カウンタとを有する。入出力バス７００の使用が許可さ
れると、レジスタに保持された入出力装置とバス接続装
置３００との間のデータ転送を行うために、主記憶２０
０へのアドレスを入出力バス７００に出力するととも
に、データ要求バス７１０をアクティブにする。そし
て、バス制御装置３００が応答バス７２０をアクティブ
にすると、入出力バス７００上のデータを所定の入出力
装置５００に出力する。カウンタに設定された転送デー
タ量は転送が行われる度に減算される。そして、このカ
ウンタの示す値が０になると転送終了をバス接続装置３
００に報告する。

【００３１】次に、上記一実施例の動作について図面を
参照して説明する。

【００３２】図１及び図５を参照すると、まず中央処理
装置１００が入出力命令をシステムバス６００上に発行
すると（ステップ９０１）、バス制御装置３００内の命
令制御回路３４０から入出力バス７００を介して、チャ
ネル制御装置４００内のチャネル制御回路４１０に伝え
られる。チャネル制御回路４１０は、この入出力命令を
解読し、信号線４４１及び４４２を使用して、入出力装
置番号及び転送データ量をデータ制御回路４２０に設定
する（ステップ９０２）。また、このチャネル制御回路
４１０は、中央処理装置１００からの入出力命令が配下
の入出力装置５００に対する転送命令であれば、使用要
求バス７３０をアクティブにして入出力バス７００の使
用を要求する（ステップ９０３）。

【００３３】入出力バス調停回路３３０は、使用要求バ
ス７３０上のチャネル制御回路４１０からの入出力バス
使用要求に対してデータ転送量間の調停を行ない（ステ
ップ９０４）、その結果を信号線３３５によって先読み
制御回路３２０に伝える。先読み制御回路３２０は、こ
の転送データ量を保持する。また、入出力バス調停回路
３３０は、調停結果に従って使用許可バス７４０の内の
一つの信号線をアクティブにする。

【００３４】使用許可バス７４０は、ディジーチェーン
により各チャネル制御装置４００を接続する。これによ
り、当該転送データ量に係る使用要求を出したチャネル
制御装置４００中、最も優先度の高いものが入出力バス
７００の使用権を獲得する。

【００３５】入出力バス７００の使用権を獲得したチャ
ネル制御装置４００内のデータ制御回路４２０は、主記
憶２００へのアドレスを入出力バス７００に出力すると
ともに、データ要求バス７１０をアクティブにしてデー
タを要求する（ステップ９０５）。主記憶へのアドレス
はデータバッファ３１０から信号線３２６を介して先読
み制御回路３２０に伝えられる。

【００３６】これに応答して、先読み制御回路３２０
は、保持していた転送データ量及び信号線３２６を介し
て受け取ったアドレスに従って、主記憶２００からデー
タを読み出す（ステップ９１２）。そして、データ制御
回路３２０は、信号線３２５を使用して、データバッフ
ァ３１０にシステムバス６００上のデータを取り込むよ
うに指示する（ステップ９１３）。

【００３７】データがデータバッファ３０１に格納され
ると、先読みデータ制御回路３２０は、信号線３２５を
使用して、データバッファ３１０に入出力バス７００上
にデータを出力するように指示する（ステップ９０
６）。そして、このデータ出力に合わせて、先読みデー
タ制御回路３２０は、応答バス７２０をアクティブにす
る。

【００３８】応答バス７２０がアクティブになったこと
を認識したチャネル制御装置４００内のデータ制御回路
４２０は、入出力バス７００上のデータを、設定されて
いる入出力装置５００に転送する（ステップ９０７）。
そして、データ制御回路４２０に設定されている転送デ
ータ量から、転送を完了したデータ量を減算して、残り
の転送データ量を設定する。この結果、全データの転送
を完了していれば当該転送処理は終了する（ステップ９
０８）。この場合、データ制御回路４２０は転送終了を
バス接続装置３００内の命令制御回路３４０に報告す
る。これに応答して命令制御回路３４０は、中央処理装
置１００に割り込みをかけて転送の終了を伝える。

【００３９】一方、未転送のデータがあれば、再度デー
タ制御回路４２０が、使用要求バス７３０をアクティブ
にして入出力バス７００の使用を要求する（ステップ９
０３）。

【００４０】このように、本発明の一実施例であるデー
タ転送システムによれば、使用要求バス７３０を転送デ
ータ量に対応して設けてそれぞれワイアードオアするよ
うに構成し、また、使用許可バス７４０をディジーチェ
ーンにより構成したことにより、チャネル制御装置４０
０間の調停を特にする必要がなくなり、データバッファ
３１０に対して容易に適正な量のデータ先取りを行うこ
とができる。また、入出力装置５００の増設が容易にな
り、拡張性の高いデータ転送システムを提供することが
できる。

【００４１】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よると、入出力命令のデータ転送量を予め認識すること
が容易になり、適正な量のデータ先取りを行うことがで
きる。また、入出力装置の増設が容易になり、拡張性の
高いデータ転送システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のデータ転送システムの一実施例の構成
を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例のデータ転送システムにおけ
るバス接続装置の構成を示す図である。

【図３】本発明の一実施例のデータ転送システムにおけ
るチャネル制御装置の構成を示す図である。

【図４】本発明の一実施例のデータ転送システムにおけ
る入出力命令形式を示す図である。

【図５】本発明の一実施例のデータ転送システムの動作
を示す図である。

【符号の説明】

１００ 中央処理装置 ２００ 主記憶 ３００ バス接続装置 ４００ チャネル制御装置 ５００ 入出力装置 ６００ システムバス ７００ 入出力バス ７１０ データ要求バス ７２０ 応答バス ７３０ 使用要求バス ７４０ 使用許可バス

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のチャネル制御装置からバス接続装
   置に対して使用要求バスを介して入出力バスの使用を要
   求し、前記バス接続装置から前記複数のチャネル制御装
   置に対して使用許可バスを介して前記入出力バスの使用
   を許可するデータ転送処理システムにおいて、 前記使用要求バスは、転送すべきデータ量に対応した複
   数本の信号線からなり、 前記使用許可バスは、転送すべきデータ量に対応した複
   数本の信号線からなり前記バス接続装置から前記複数の
   チャネル制御装置を連鎖状に接続することを特徴とする
   データ転送システム。
2. 【請求項２】 複数のチャネル制御装置とバス接続装置
   とを接続する入出力バスと、 転送すべきデータ量に対応した複数本の信号線からなり
   前記複数のチャネル制御装置から前記バス接続装置に前
   記入出力バスの使用を要求するための使用要求バスと、 転送すべきデータ量に対応した複数本の信号線からなり
   前記バス接続装置から前記複数のチャネル制御装置を連
   鎖状に接続して前記バス接続装置から前記入出力バスの
   使用を許可するための使用許可バスとを含むことを特徴
   とするデータ転送システム。
3. 【請求項３】 中央処理装置及び主記憶を結合するシス
   テムバスに接続するバス接続装置と、各々が複数の入出
   力装置を制御する複数のチャネル制御装置と、前記バス
   接続装置と前記複数のチャネル制御装置とを接続する入
   出力バスとを有するデータ転送システムにおいて、 転送すべきデータ量に対応した複数本の信号線からなり
   前記複数のチャネル制御装置から前記バス接続装置に前
   記入出力バスの使用を要求するための使用要求バスと、 転送すべきデータ量に対応した複数本の信号線からなり
   前記バス接続装置から前記複数のチャネル制御装置を連
   鎖状に接続して前記バス接続装置から前記入出力バスの
   使用を許可するための使用許可バスとを含むことを特徴
   とするデータ転送システム。
4. 【請求項４】 前記使用要求バスは、同一信号線につい
   て少なくとも一つの前記チャネル制御装置から要求があ
   ると、当該信号線について要求があったことを前記バス
   接続装置に伝えることを特徴とする請求項３記載のデー
   タ転送装置。
5. 【請求項５】 前記バス接続装置は、前記チャネル制御
   装置から入出力バスの使用要求があると要求のあった使
   用要求バスの内いずれか一つを選択して、前記使用許可
   バスの対応する信号線に許可信号を与えることを特徴と
   する請求項４記載のデータ転送システム。
6. 【請求項６】 前記バス接続装置は、前記主記憶からの
   データを先読みするデータバッファを含むことを特徴と
   する請求項５記載のデータ転送システム。