JPH0283759A - チャネル制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、情報処理装置のチャネル制御に係り、特に光
通信の如くシリアル伝送路による高帯域かつ長距離のチ
ャネルシステムに適用して有効なチャネル制御方式に関
する。

〔従来の技術〕

光通信等によるシリアル伝送路を用いて情報処理装置と
入出力装置との間の遠距離化を図る技術としては、例え
ば特開昭６２−７８６５９号公報右号公報間昭６３−１
０２５７号公報に記載された技術がある。

上記各公報に記載された技術によれば、チャネル装置を
端末側チャネル装置と、中央側チャネル装置とに１分し
て、データ人出力の高速化を図っていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが上記技術においては、データ転送に際してチャ
ネル装置と入出力装置との間で相互に応答信号のやりと
りが頻繁に行われる従来のアーキテクチャを踏襲してい
るた必、伝送路のいわゆる空き時間が多くなり、光通信
等による高速なンリアル伝送の利点が十分に活かしきれ
ず、高効率化が図れないという重要な解決課題が残存し
ていた。

特に、バイトマルチプレクサチャネルによるチャネル制
御では、１バイト単位でチャネル装置と入出力装置との
接続・切り離し手順が必要となるため、この課題は大き
な問題であった。

本発明は、上記課題に着目してなされたものであり、そ
の目的は、チャネル装置と入出力装置との間が遠距離で
ある場合においても、ンリアル伝送路の使用効率を向上
させて、ンステム全体の実行処理効率を高めることにあ
る。

本発明の上記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添イ」図面から明らかになるであろ
う。

〔課題を解決するだめの手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、概ね次のとおりである。

すなわち、情報処理装置に備えられたチャネル装置と入
出力装置とをループ状のシリアル伝送路で接続し、上記
チャネル装置よりンリアル伝送路に対してインターフェ
ース動作を機能単位にコード化したフレームを送出する
とともに、このフレーム幅を可変長としておき、入出力
装置に対するフレームの伝送所用時間の総和とンリアル
伝送路におけるフレームの一巡時間とが近似するように
」１記フレーム幅を調整するものである。

〔作用〕

上記した手段によれば、チャネル装置より／リアル伝送
路に対して一方的にフレームを送信して、入出力装置で
は必要な場合にこのフレートへの書き込みを行って再度
シリアル伝送路に出力し、このフレートはシリアルに接
続された入出力装置を経て再度チャネル装置にループ状
に帰還される。

したがって、シリアル伝送路の伝送方向は常に一方向の
みであるため、チャネル装置と入出力装置との接続・切
り離しの手順が容易となり、その結果データ転送の転送
効率が向上する。

また、フレームは、ンリアル伝送路によって各入出力装
置を順次経由するため、複数の入出力装置を遠隔地に点
在させて、これらを単一のフレーム出力でほぼ同時に作
動させることが可能となる。

さらに、各入出力装置に対する一連のフレーム伝送所用
時間の総和を、フレームがループを一巡する時間に近似
させることによって、伝送路上には常に伝搬中のフレー
ムが存在することとなり、伝送路の空き時間を減少させ
てンステム全体の処理の高速化を図ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面により詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例であるンステム構成を示すブ
ロック図、第２図はチャネル装置の概略を示すブロック
図、第３図は入出力装置の内部構成の一部を示すブロッ
ク図、第４図は転送フレームの構成を示す説明図、第５
図および第６図は本実施例の動作ンーケンスを示す説明
図、第７図は本実施例で定義されている入出力装置にお
ける状態コードとその意味を示す説明図、第８図および
第９図は伝送路の使用効率向上の具体例を示す説明図で
ある。

第１図において、中央処理装置（ＣＰＵ）１は、主制御
を行う命令処理装置（ＩＰＵ）１３、主記憶装置（ＭＳ
）１１、主記憶装置１１を制御する主記憶制御ユニッ）
　（ＳＣＵ）１２、チャネル制御装置（ＣＨＣ）１．４
およびヂャネル装！（ＣＨ）１５て構成されている。チ
ャネル制御装置１４には実際には多数のチャネル装置が
接続されているが、図示の便宜上単一のチャネル装置１
５のみを示しである。

上記チャネル制御装置１４は、主記憶装置１１からのチ
ャネルコマンドの読み出し、チャネル装置１５と主記憶
装置１１との間のデータ転送、チャネル装置１５に対す
るチャネルコマンドの終了結果の主記憶装置１１への書
き込み等を行う機能を有している。

チャネル装置１５には中央処理装置１外に、複数の入出
力装置（Ｉｌｏ）１７．２０．２１が、光フアイバケー
ブル等のシリアルインターフェース１６をループ状に配
設したその途中部分にそれぞれ介装された状態で接続さ
れている。

第１図においては、図示の都合上、３台の入出力装置１
７，２０．２１のみを図示したが、これ以上の数台の入
出力装置群のループ状接続が可能である。

第２図は、上記チャネル装置１５の内部構成を示してい
る。本実施例においては、データ転送は後述の直列状態
のフレーム形式で行われる。したがって、チャネル装置
１５においては、チャネル制御装置１４とシリアルイン
ターフェース１６との間で伝送データを並列→直列形式
または直列→並列形式に変換する処理が行われる。この
ような変換処理を行う機構として、チャネル装置１５は
、変換処理の主制御を行うプロセッサ２３と、並直列変
換回路２７と、直並列変換回路２８と、受信レジスタ２
６と、送信レジスタ２５とを有している。

第３図は、入出力装置１７，２０．２１の内部構成を示
しており、この中の破線で囲まれた部分はチャネルイン
ターフェース制御部１８，１９゜２２として、上記チャ
ネル装置１５に対応した内部構成となっている。すなわ
ち、当該チャネルインターフェース制御部１８，１９．
２２は、シリアルインターフェース１６と入出力制御基
本部４７との間で伝送データを直列→並列形式または並
列→直列形式に変換する処理が行われ、これを実現する
機構として、プロセッサ４３と、直並列変換回路４０と
、並直列変換回路４１と、受信レジスタ４４と、送信レ
ジスタ４５とを有している。

以上の第２図および第３図で示された機構による機能に
ついては後に詳述する。

第４図は、チャネル装置１５よりシリアルインターフェ
ース１６に対して送出されるフレームの一部を示したも
のである。第４図（ａ）は入出力装置１７．２０．２１
を起動するための起動フレーム５１を示しており、同図
ら）はデータフレーム６１、同図（Ｃ）は入出力装置１
７，２０．２１の状態を示す状態フレーム７１をそれぞ
れ示している。

同図（ａ）〜（Ｃ）において、デリミタ５２．５８．６
２．７０，７２．７８は各フレームの先頭および終了を
示すものであり、第２図および第３図に図示した並直列
変換回路２７および４１において作成される。同図中、
入出力装置番号５３．６３７３は当該フレームを必要と
する入出力装置の番号が格納されるフィールドであり、
プロセッサ２３および４３によって作成される。なお、
上記人力装置番号５３．６３．７３のフィールドには、
単一の装置番号のみでなく複数の装置番号を格納するよ
うにしてもよい。この場合には、単一のフレームの送出
によってこのフレームが一巡する間に複数の入出力装置
１７．２０．２１をほぼ同時に作動させることができる
。

制御バイト５４，６４．７４は、該当フレームの種類を
示すものであり、同じくプロセッサ２３４３で作成され
る。同図においてこの制御バイト５４．６４．７４は１
バイト構成となっており、４６”　（ＨＥＸ）は起動フ
レーム、”６６”（ＨＥＸ）　はｆ−夕７レーム、”　
Ｅ　５　”　　（ＨＥ　Ｘ　）は状態フレームをそれぞ
れ示している。サイクリックチエツクコード５７．６９
．７７はフレームのサイクリックチエツクを行うための
ものであり、伝送元の並直列変換回路２７．４１で作成
され、伝送先の直並列変換回路２８．４０においてチエ
ツクされる。

第４図（ａ）に示す起動フレーム５１では、上記で説明
したものの他、コマンドコード５５、ＩＯＤ番号５６を
有している。

また、データフレーム６１では、入出力状態６６、書込
／読出データ６７、転送カウント６８を有している（同
図う））。このうち、入出力状態６６は、第７図に示す
１バイト構成の人出力状態コ−ドが格納され、この入出
力状態コードは対象となる入出力装置１７，２０．２１
の状態を示している。なお、この入出力状態６６のフィ
ールドには、第７図の入出力状態コードのうち、”ｏｏ
’””ＯＦ”　、　　”２０”、”２１”　　（ＨＥＸ
）が格納される。書込／読出データ６７のフィールドに
は、入出力装置１７，２０．２１への書き込みデータま
たは読み出しデータが格納されるが、該フィールドのみ
が可変長となっている。この可変長制御については後述
する。それに続く転送カウント６８のフィールドには、
上記書込／読出データ６７のフィールドが可変長である
ことに基づいて伝送データのバイト数が書き込まれる。

この転送カウント６８のフィールドは、例えばプロセッ
サ４３によって生成され、送信レジスタ４５および並直
列変換回路４１を経由してフレームの一部としてチャネ
ル装置１５に対して送信される。

状態フレーム７１の入出力状態７５のフィールドも、入
出力装置１．７，２０．２１の状態を示すコードが格納
されるが、ここには、第７図に示した入出力装置状態コ
ードのうち’６０”、”６１”６２”　　（ＨＥＸ）が
格納される。なお、状態フレーム７１には、この他にデ
バイス状態バイト７６のフィールドを有している。

なお、以上に説明した各フィールドのうち、可変長のも
のはデータフレーム６１の書込／読出データ６７のみで
あり、このフィールドを調整することによって、データ
フレーム６１の全体のフレーム幅が調整可能となってい
る。

次に、第５図を用いて本実施例による動作シーケンスを
説明する。

同図は、チャネル装置１５と入出力装置１７２０．２１
との間を、フレームがどのように伝送されるのかを示し
ており、同図によれば、チャネル装置１５よりシリアル
インターフェース１６を通じて、入出力装置１７，２０
．２１　　（Ａ−Ｂｉｂ）の順にフレームが連続的に出
力されている。

上記フレームがシリアルインターフェース１６を経て、
入出力装置（Ａ）１７に人力されると、該装置内におい
て、各フレームは直並列変換回路４０および受信レジス
タ４４にセットされる。このセント状態において、プロ
セッサ４３は、上記フレーム内の入出力装置番号６３を
まず調べる。

このとき、それが予め自身に与えられている装置番号と
一致するか否かを調べ、一致している場合にはさらに制
御バイト６４を調べて後述のフレームの種類に対応した
処理を行う。

このとき、制御バイトが６６”　（ＨＥＸ）または’Ｅ
５”　　（ＨＥＸ）　、すなわちデータフレーム６１か
または状態フレーム７１である場合には、プロセッサ４
３は、読出データ６７、入出力装置状態６６．７５、デ
バイス状態バイト７６を挿入してこのフレームを送信レ
ジスタ４５にセットする。なお、上記入出力装置（Ａ）
１７において、フレーム内の入出力装置番号５３，６３
．７３が自身の装置番号と一致していない場合には、プ
ロセッサ４３は当該フレームに対して何等の処理を行う
ことなく、受信レジスタ４４にセットされた内容をその
まま送信レジスタ４５にセットする。

このようにして送信レジスタ４５にセットされたフレー
ムは、並直列変換回路４１を経て、次の入出力装置（Ｂ
）２０に送信される。次の入出力装置（Ｂ）２０におい
ても上記入出力装置（Ａ）１７と同様の処理が行われて
、さらに次の入出力装置２１に順次フレームが伝送され
る。

このようにして、入出力装置（Ａ、Ｂ、、、ｎ）１７，
２０．２１に対して送出されたフレームは所定の入出力
装置においてチャネル装置１５に対する情報が挿入され
て再びチャネル装置１５の直並列変換回路２８に戻り、
さらにこの戻りフレームは受信レジスタ２６にセットさ
れる。プロセッサ２３は、この受信レジスタ２６にセッ
トされた戻りフレームを調べ、この戻りフレーム内に挿
入されている入出力装置１７，２０．２１からの情報を
抽出する。

第６図は、上記第５図で説明したフレームの全体の移動
状態の中で、任意の単一の入出力装置（１７，２０また
は２１）に着目した場合のチャネル装置１５とのフレー
ムのやり取りを示している。

任意の単一の入出力装置（以下、人出力装置８１という
）に着目した場合、データ転送はｒＩＤＬＥＪ、「起動
」、「データ転送」、「終了」の各フェーズの遷移にし
たがって処理される。

ｒＩＤＬＥＪフェーズにおいては、チャネル装置１５と
入出力装置８１が接続準備を行っている状態であり、チ
ャネル装置１５からは状態フレーム７１ａが一定間隔で
送られて来ている。この段階で受信される状態フレーム
７１ａの入出力状態７５のフィールドには初期状態の′
００”が挿入されている。これに対して入出力装置８１
では、この状態フレーム７１ａのＩ　ＤＬＥ状態の入出
力装置状態（ＩＳＢ）コードである“ＯＦ”をフレーム
中の入出力状態７５のフィールドに挿入し、これを状態
フレーム７１ｂとしてチャネル装置１５に返す。もしこ
のとき、入出力装置８１がオフライン状態、すなわち未
接続状態であれば、上記入出力状態７５のフィールドに
は何隻コードが挿入されないた狛、初期状態の’ｏｏ”
のまま状態フレーム７１ｂが返される。チャネル装置１
５では、戻ってきた状態フレーム７１ｂの入出力状態７
５のフィールドを調べることによって、当該入出力装置
８１が未接続状態か、あるいはＩ　ＤＬＥ状態かを知る
ことができる。

「起動」フェーズにおいては、チャネル装置１５から入
出力装置８１に対して起動フレーム５１ａを送出した後
、状態フレーム７１ｃおよび７１ｅを順次送出すること
によって行われる。上記起動フレーム５１ａによって入
出力装置８１が起動されると、状態フレーム７１Ｃの応
答として、入出力装置状態７５のフィールドに“２０パ
が挿入され、デバイス状態バイ）７６　　（ＤＳＢ）の
フィールドに“００”　（起動成功）が挿入された状態
フレーム７１ｄがチャネル装置１５に返ると、入出力装
置８１の起動が成功する。なお、上記起動フレーム５１
ａはそのまま起動フレーム５１ｂとしてチャネル装置１
５に返される。

「データ転送」フェーズでは、チャネル装置１５より送
出されたテ°−タフレーム６１ａ、６１ｃに対して入出
力装置状態６６のフィールドに６０”が挿入され、これ
がデータフレーム６１ｂ６１ｄとしてチャネル装置１５
に返されることによってデータ転送が実行される。上記
データフレーム６１ａ、６１Ｃはチャネル装置１５側よ
り一方的に送出されるものであるため、入出力装置８１
側の都合によって送られてきたデータフレーム６１ａ、
６１Ｃを使用しない場合がある。このような場合には、
上記入出力装置状態６６のフィールドに”　６３　”が
挿入されてデータフレーム６１ｂ、［３１ｄとしてチャ
ネル装置１５に返される。

チャネル装置１５において、入出力装置８１より上記の
ようなデータ転送拒否のデータフレームを受け取った場
合には、このデータフレームを再度入出力装置８１に対
して出力する。本システムでは、上記のようにデータフ
レーム６１を再送する場合があるため、−旦送出したデ
ータフレーム６１がチャネル装置１５に戻って来てから
次のデータフレームを送出する。

上記データ転送のフェーズは、チャネル装置１５からの
データフレーム６１ｅに対して、その入出力装置状態６
６のフィールドに状態フレーム７１ｇの送出を要求する
’６１”が挿入され、これがデータフレーム６１ｆとし
てチャネル装置１５に返されることによって完了する。

「終了」フェーズでは、状態フレーム７１ｇにおける入
出力装置状態７５のフィールドに２１′′が、デバイス
状態バイト７６のフィールドにＯＣ”　（チャネル終了
、デバイス終了）が挿入され、状態フレーム７１ｈとし
てチャネル装置１５に返されることによってＩ　ＤＬＥ
フェーズに戻る。

次に、本実施例におけるシリアルインターフェース１６
の伝送効率を向上させるための、データフレーム６１の
フレーム幅調整技術について説明する。

第８図は、第５図に示した動作シーケンスの装置間の伝
搬遅延を大きくしたものである。このようなケースは、
装置間の距離を長くした場合、およびシリアルインター
フェース１６の通信速度が高速でフレーム転送時間が短
い場合に発生する。

第５図と第８図とを比較すると、入出力装置（Ｏ〜ｎ）
のフレーム送出時間（Ｔｐｘ）がシリアルインターフェ
ース１６で形成されるループの一巡時間（Ｔ　ｔ　ｐ　
）よりも短くなっている。このような状態では、伝送路
上にフレーム（データ）が流れていない時間（空き時間
）が長くなるため、伝送路の使用効率が低下する。

この点に鑑みて、フレーム幅を調整し、フレム送出時間
（ＴＦ）ｌ　＞とループの一巡時間（ＴＬＰ　）とを近
似させたものが第９図である。

本実施例では、フレーム幅が可変長となっているのはデ
ータフレーム６１のみであるが、実際の入出力制御にお
いては、データフレーム６１の送出が最も頻繁であるた
必、データフレーム６１のみの調整で十分な転送効率の
向上を得ることができる。

このようなフレーム幅の調整はチャネル装置１５におけ
るプロセッサ２３の制御によって行われる。

すなわち、プロセッサ２３は、まず固定長の状態フレー
ム５１をシリアルインターフェース１６に出力して伝送
路上での状態フレーム５１の一巡時間（Ｔｔｐ）を調査
する。

次に、書込／読出データ６７のフィールドに１バイトの
データを書き込んだデータフレーム６１を送出し、この
データフレーム６１が再度チャネル装置１５に戻って来
るまでの間の時間、すなわちフレーム送出時間（ＴＦＭ
）を計測する。

このとき、フレーム送出時間（Ｔｒｘ）が十記巡時間（
Ｔｔｐ）に満たない場合には、戻って来たデータフレー
ム６１の書込／読出デークロアのフィールドにさらに１
バイトのデータを追加して書き込み、これを再度シリア
ルインターフェース１６に出力して、再度チャネル装置
１５に戻って来るまでのフレーム送出時間（ＴＰ）ｌ）
を計測する。

このようにして、フレーム送出時間（ＴＦＭ）が−逐時
間（Ｔ＋、ｐ）とほぼ等しくなるまでデータフレーム６
１のフレーム幅を調整し、両者が最も近似した時点での
データフレーム６１のデータ長を最適データ長として記
憶する。

以降のデータフレーム６１の送出に際しては、このデー
タ長となるように書込／読出データ６７のフィールドを
調整する。

以上の処理によって、シリアルインターフェース１６に
よる伝送路上には、第９図に示すように、無駄な空き時
間を生じることなく、常にデータフレーム６１が送出さ
れている状態となるため、光ファイバ等の光伝送路の高
速特性を十分に活用しきったデータ転送を行うことがで
きる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

たとえば、上記実施例では、データフレーム６１のみを
可変長とした場合について説明したが、起動フレーム５
１または状態フレーム７１を可変長としてもよい。

また、実施例ではデータフレーム６１のフレーム幅の調
整に際して、書込／読出データ６７のフィールドに１バ
イトずつデータを追加して書き込む方式としたが、２バ
イト以上の追加幅でフレーム幅を調整してもよい。また
、これとは逆に、所定バイト数のデータをあらかじめ書
き込んでおき、１バイトあるいは所定ハイドずつデータ
を減らしていくことによりフレーム幅を調整してもよい
。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。

すなわち、本発明によれば、チャネル装置よりシリアル
伝送路に対して一方的にフレームを送信して、入出力装
置では必要な場合にこのフレームへの書き込みを行って
再度シリアル伝送路に出力し、このフレームはンリアル
に接続された入出力装置を経て再度チャネル装置にルー
プ状に帰還される。したがって、シリアル伝送路の伝送
方向は常に一方向のみであるため、チャネル装置と入出
力装置との接続・切り離しの手順が容易となり、その結
果データ転送の転送効率が向上する。

また、フレームは、シリアル伝送路によって各入出力装
置を順次経由するため、複数の人出力装置を遠隔地に点
在させて、これらを単一のフレーム出力でほぼ同時に作
動させることが可能となる。

さらに、各入出力装置に対する一連のフレーム伝送所用
時間の総和を、フレームがループを一巡する時間に近似
させることによって、伝送路上には常に伝搬中のフレー
ムが存在することとなり、伝送路の空き時間を減少させ
てシステム全体の処理の高速化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるシステム構成を示すブ
ロック図、 第２図はチャネル装置の概略を示すブロック図、第３図
は入出力装置の内部構成の一部を示すブロック図、 第４図は転送フレームの構成を示す説明図、第５図およ
び第６図は本実施例の動作シーケンスを示す説明図、 第７図は上記実施例で定義されている入出力装置におけ
る状態コードとその意味を示す説明図、第８図および第
９図は伝送路の使用効率向上の具体例を示す説明図であ
る。 １・・・中央処理装置（ＣＰＵ）　、１１・・・主記憶
装置（ＭＳ）、１２・・・主記憶制御ユニット（ＳＣＵ
）　、１３・・・命令処理装置（ＩＰＵ）、１４・・・
チャネル制御装置（ＣＨＣ）、１５・・・チャネル装置
（ＣＨ）、１６・・・シリアルインターフェース、１７
，２０．２１　・・・入出力装置、１８，１９．２２・
・・チャネルインターフェース制御部、２３・・・プロ
セッサ、２５・・・送信レジスタ、２６・・・受信レジ
スタ、２７・・・並直列変換回路、２８・・・直並列変
換回路、４０・・・直並列変換回路、４１・・・並直列
変換回路、４３・・・プロセッサ、４４・・・受信レジ
スタ、４５・・・送信レジスタ、４７・・・人出力制御
基本部、５１・・・起動フレーム、６１・・・データフ
レーム、７１・・・状態フレーム、８１・・・入出力装
置。 代理人　弁理士　筒　井　大　和

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、情報処理装置に備えられたチャネル装置と入出力装
   置とをループ状のシリアル伝送路で接続し、上記チャネ
   ル装置よりシリアル伝送路に対してインターフェース動
   作を機能単位にコード化したフレームを送出するととも
   に、このフレーム幅を可変長としておき、入出力装置に
   対するフレームの伝送所用時間の総和とシリアル伝送路
   におけるフレームの一巡時間とが近似するように上記フ
   レーム幅を調整することを特徴とするチャネル制御方式
   。 ２、上記入出力装置が２以上で構成されており、上記フ
   レームにおいて入出力装置番号を挿入するフィールドを
   有し、シリアル伝送路を通じて上記フレームを受け取っ
   た入出力装置は、このフィールドに挿入された入出力装
   置番号が自身に定義された入出力装置番号と一致する場
   合にのみ所定の処理を行い、不一致の場合には当該フレ
   ームに対する処理を行うことなく、次の入出力装置に当
   該フレームを送出することを特徴とする請求項１記載の
   チャネル制御方式。 ３、上記入出力装置番号を挿入するフィールドが２以上
   の入出力装置番号を挿入可能であることを特徴とする請
   求項２記載のチャネル制御方式。