JPH0373055A - データ処理システム - Google Patents

データ処理システム

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JPH0373055A
JPH0373055A JP2125647A JP12564790A JPH0373055A JP H0373055 A JPH0373055 A JP H0373055A JP 2125647 A JP2125647 A JP 2125647A JP 12564790 A JP12564790 A JP 12564790A JP H0373055 A JPH0373055 A JP H0373055A
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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】 以下の順序で本発明を説明する。
A、産業上の利用分野 B、従来の技術 C1発明が解決しようとする課題 り6課題を解決するための手段 E、実施例 El、序論 臣2゜フォールト・トレラント環境において通常非フォ
ールト・トレラントであるプロセッサを動作させること ES、別のプロセッサからあるプロセッサへのコマンド
及びデータを禁止するために、そのプロセッサを関連ハ
ードウェアから切り放すことE4.オペレーティング・
システムに対して透過的なシステムに対して割り込みを
与えることES、異なる仮想記憶オペレーティング・シ
ステムを実行する2つまたはそれ以上のプロセッサの間
で実記憶を共用すること ES、単一システム・イメージ E7.要約 ES、序論−従来のシステム788 E9.H8DIネットワークを介して相互接続されたフ
ォールト・トレラントS/370モジュール Elo、2重化プロセッサ対ユニット21.23の一般
的説明 Ell、、S/370及びS/88プロセツサ要素の結
合(第11及び第10図) E12.プロセッサ間インターフェース89E12A、
I10アダプタ154 E12B、I10アダプタ・チャネルO及びチャネル1
バス(第16図) E 12C,バス制御ユニット156−一般的な説明(
第16及び第17図) E12D、直接メモリ・アクセス・コントローラ09 E12E、バス制御ユニット156−詳細な説明(第1
9A乃至第19C図と第20図)E13.S/370プ
ロセツサ要素PE85E14.プロセッサ・バス170
(第11及び30図)とプロセッサ・バス・コマンド E15.S/370記憶管理ユニット81E16.S/
370  I10サポート(第37図) E17.S/370  I/○動作、ファームウェアの
概要 E18.システム・マイクロコード・デザインE19.
パス制御mユニット(BCU)の動作E20.S/37
0  I10開始シーケンス・フロー、概要及び詳細説
明 E2.1.S/370  I10データ転送シーケンス
・フロー −数的説明 E22.カウント、キー 及びデータ・フォーマット・
エミュレーシヲン(第46Aないしに図〉 E23.S/88とS/370による実記憶16の共有 E24.S/370によって開始される5788割り込
みのための初期化機能 E25.S/88オペレーテイング・システムを変更す
ることなく空きを獲得すること E26.S/88オペレーテイング・システムを変更す
ることなく記憶を獲得(STEAL)すること E27.フォールト・トレラント・八−ドウエア同期化 F0発明の効果 A、産業上の利用分野 本発明は、データ処理システムの中央処理ユニット(c
PU)をして、そのデータ処理システムが動作している
オペレーティング・システムにとって異種の装置と対話
することを可能ならしめるための方法及び装置にに関す
るものである。すなわち、そのオペレーティング・シス
テムは、そのスタートアップ構成テーブルにその異種の
装置に関する構成データをもたず、それでいて、本発明
はCPUをしてその装置を制御し、またはその装置とデ
ータ及びコマンドを転送することを可能ならしめる。
B、従来の技術 従来技術のデータ処理システムは、特定の処理システム
を形成する装置及びプログラムを指定するシステム構成
情報を含む。この構成ファイルは、オペレーティング・
システムが、システムをスタートアップさせる手続の一
部として実行するコマンドを含む。
データ処理システムは典型的には、構成された全ての装
置を初期化するスタートアップ・コードを含む。その手
続とは、システムに接続されてぃるボード、ディスク及
びその他の装置の構成を指定するテーブルを読み取るこ
となどである。もしある装置がそのように指定されてい
ないなら、典型的にはそれはシステムのプロセッサとの
データ転送のために結合することができない。というの
は、そのオペレーティング・システムは、データ転送を
制御することができず、すなわち、その装置は、オペレ
ーティング・システムにとって「異種」」ということに
なってしまうからである。よって、オペレーティング・
システムは、転送を拒否し、疑似的装置信号源を切り放
してしまうことになろう。
C0発明が解決しようとする課題 この発明の主要な目的は、CPUをして、構成データを
与えることなく異種装置と対話することを可能ならしめ
る方法及び装置を提供することにある。
01課題を解決するための手段 本発明は、CPtJをその関連システム・ハードウェア
及びオペレーティング・システムから分離または切り放
ししてそのCPUを対話のための装置と結合するための
方法及び手段を提供することによって、CPtJをして
そのような異種装置に結合し、あるいはそれと対話する
ことを可能ならしめる。
好適な実施例では、CPU上である命令を実行する特定
のアプリケーション・プログラムが予め定められた仮想
アドレスの群のうちの1つをCPU仮想アドレス・バス
上に配置し、論理がそのアドレスをデコードしてCPU
アドレス・ストローブ信号を関連する他のシステム・ハ
ードウェアに伝送されないようにブロックし、その代わ
りにそのアドレス・ストローブ信号を異種装置に印加す
る。この動作は、CPtJをして、そのシステム・ハー
ドウェアによってではなく、異種装置によって、命令に
よって定義された機能の実行を完了することを可能なら
しめる。例えば、その命令は、CPUと異種装置の間の
コマンドまたはデータ転送を決定することができる。
E、実施例 E 1 、序論 本発明を実現するための好適な実施例は、フォールト・
トレラント・システムを有する。
フォールト・トレラント・システムは、典型的には、フ
ォールト・トレラント動作のためのボトム・アップから
設計されたものである。それにおいては、プロセッサ、
記憶、I10装置及びオペレーティング・システムが特
別にフォールト・トレラント環境のために仕立てられて
いる。しかし、顧客ベースの広がりと、そのオペレーテ
ィング・システムの成熟度と、可用ユーザー・プログラ
ムの数と範囲は、インターナショナル・ビジネス・マシ
ーンズ・コーポレーションによって販売されているシス
テム370 (S/370)などのいくつかの製造メー
カーの際立って古いメインフレーム・システムはどには
大きくない。
今日のフォールト・トレラント・データ処理システムの
あるものは、旧来の非フォールト・トレラント・メイン
フレーム上で可用でない、またはメインフレーム・オペ
レーティング・システムによってサポートされない多く
の先進機能を提供する。これらの機能としては、分散処
理ネットワークに亙る単一のシステム・イメージや、プ
ロセッサ及びI10コントローラをホットプラグする(
電源オンによりカードを除去しまたは導入する)能力や
、瞬間的にエラーを検出して故障を分離し、コンピュー
タ・ユーザに対する割り込みなしで故障素子のサービス
から電気的に除去する機能や、素子の故障から生じる動
的再構成またはシステムが連続的に動作している間にシ
ステムに対して追加の装置を加えることがある。
そのようなフォールト・トレラント・システムの1つの
例として、インターナショナル・ビジネス・マシーンズ
・コーポレーションによって販売されているシステム8
8 (S/88)がある。本発明の好適な形態の統合部
分を形成するのが、このIBM  S/88の1つのモ
デル及びIBMS/370の1つのモデルである。
上述の機能をS/370環境及びアーキテクチャに組み
込もうヒすることは、典型的には、オベレーティング・
システム及びアプリケーション・プログラムの大幅な書
き直しと、スクラッチから開発された新しいハードウェ
アを要する。しかし、VM、VSE、lX370などの
オペレーティング・システムの書き直しは、まさに途方
もない作業であって、膨大な数のプログラマと、相当の
期間を要するというのが多数の者が考えるところである
。IBM  S/370またはMVSなとの複雑なオペ
レーティング・システムが成熟するには通常5年以上か
かる。現時点まで、大抵のシステム故障は、オペレーテ
ィング・システム・エラーの結果である;また、ユーザ
ーがオペレーティング・システムの使用に収益を見出す
ようになるには多くの年月を要する。不幸にも、あるオ
ペレーティング・システムが一旦戒熟し大きいユーザー
・ベースを形成してしまうと、そのコードを、フォール
ト・トレランス、動的再構成、単一システム・イメージ
なとの新しい機能を導入するように変更することは容易
な努力ではない。
成熟したオペレーティング・システムを新しいマシン・
アーキテクチャに移植することの複雑性と費用のため、
設計者は通常、新しいオペレーティング・システムを開
発しようと決心することになるが、これはユーザーの社
会によって容易に受け入れられないことがある。成熟し
たオペレーティング・システムを、新しく開発されたオ
ペレーティング・システムによって例示される新しい機
能を組み込むように変更することは非現実的であること
が分かっているが、この新しいオペレーティング・シス
テムは実質的なユーザー・ペースを決して形成すること
が出来ないかもしれず、はとんどの問題が解決される前
に多年のフィールドでの使用を経ることになろう。
従って、本発明は、オペレーティング・システムをあま
り書き直すことなく、通常非フォールト・トレラントで
ある処理システム及びオペレーティング・システムのた
めに、フォールト・トレラント環境及びアーキテクチャ
を提供することを意図している。好適な実施例では、I
BMシステム/88の1つのモデルが、IBM、  S
/370の1つのモデルに接続される。
異なるプロセッサ及びオペレーティング・システムを結
合するための現在の方法として、ある種の通信コントロ
ーラを各システムに追加し、オペレーティング・システ
ムにデバイス・ドライバを付加し、データを輸送するた
めにシステム・ネットワーク・アーキテクチャ(SNA
)tたはO61なとのある種の通信コードを使用するこ
とを通じての方法がある。通常、ネットワーク中の端点
コンピュータの間のデータ通信を遠戚するためには、そ
れらの端点がめいめい、交換されるべきデータに対する
サービスの一貫したセットを理解し適用することが必要
である。
それらの設計上の複雑さを低減するために、はとんどの
ネットワークは、めいめいの層またはレベルが1つ下の
層またはレベル上に構成されてなる一連の層またはレベ
ルとして構成されている。
層の数、各層の名称、及び各層の機能は、ネットワーク
によって異なる。しかし、あらゆるネットワークにおい
て、各層の目的は、上位のサービスに対してサービスを
提供し、以てそれら上位の層を、提供されるサービスが
実際に実現される様式の詳細情報から遮蔽することにあ
る。1つのマシン上の層nは、別のマシン上の層nと会
話をやりとりする。この会話で使用される規則と会話は
、層nプロトコルとして集合的に知られている。異なる
マシン上の対応層を有するエンティティは、対等(pe
er)プロセスと呼ばれ、そのプロトコルを使用して通
信すると言われるのがこの対等プロセスである。
実際上、1つのマシン上の層nから別のマシンの層nに
直接転送されるデータはない(最下位または物理層の場
合は例外)。すなわち、異なるまたは相違するシステム
上で動作するアプリケーション・プログラムの直接的結
合はあり得ない。
そうではなくて、各層は、最下位層に達するまでデータ
及び制御情報をその直ぐ下の層に渡すのである。最下位
層では、より上位の層によって使用される仮想通信とは
対照的に、別のマシンとの物理的通信が存在する。
これらのサービスのセットの定義は上述の複数の異なる
ネットワーク中に存在し、より最近は、興なるベンダか
らのシステムの相互接続を容易ならしめるためのプロト
コルの提供に興味が集まっている。これらのプロトコル
の開発の1つの構成として、ISOの7層06IC解放
システム相互接続)モデルによって定義される枠組みが
ある。
このモデルの各層は、その下の層からサービスを要求し
つつその上の層に対してネットワーク・サービスを与え
る役目を果たす。各層で与えられるサービスは、それら
をネットワーク中の各ステーションによって矛盾なく適
用することができるように良好に定義されている。これ
は、異なるベンダの装置の相互接続を可能ならしめると
いうことである。あるノード内の層から層へのサービス
の実現は、その実現構成に特有であり、あるステーショ
ン内で与えられたサービスに基づきベンダ差別化を可能
ならしめる。
そのようなプロトコルの構造化されたセットを実現する
全体の目的は、データの端点から端点への転送を実現す
ることにある、ということに留意することは重要である
。○Slモデル内の主な区分けは、スーザー・ノードが
、ンース側アプリケーション・プログラムから受信側ア
プリケーション・プログラムへのデータの引き渡しに関
与していると考えてみるならよりよく理解されよう。こ
のデータを引き渡すために、O3Iプロトコルは、各レ
ベルのデータに働きかけ、ネットワークに対してフレー
ムを供給する。それらのフレームは次に、ビットのセッ
トとして物理媒体に与えられ、それはその物理媒体を通
じて伝送される。それらは次に、受取りステーション側
のアプリケーション・プログラムにデータを提供するた
めに、逆の手続を受ける。
異なるプロセッサ及びオペレーティング・システムを結
合するための現在の方法として、ある種の通信コントロ
ーラを各システムに追加し、オペレーティング・システ
ムにデバイス・ドライバを付加し、データを輸送するた
めにシステム・ネットワーク・アーキテクチャ(SNA
)またはO5■などのある種の通信コードを使用するこ
とを通じての方法がある。第3図は、ローカル・エリア
・ネットワーク(LAN)による2つのコンピュータ・
システムの標準的な相互接続を示すものである。特に、
IBM  システム788アーキテクチヤに接続された
IBM  S/370アーキテクチヤが示されている。
ここで、めいめいの場合、アプリケーション・プログラ
ムが、プロセッサを制御しI10チャネルまたはバスに
アクセスするために、オペレーティング・システムとの
インターフェースを通じて動作することが児で取れよう
。各アーキテクチャ装置は、データを交換するための通
信コントローラをもっている。通信するためには、デー
タが対応するアプリケーション・プログラムの間で交換
されることを可能ならしめるように多層プロトコルを利
用しなくてはならない。
データを交換するための別の方法として、コプロセッサ
がシステム・バス上にあってシステム・バスを調停し、
そのIloをホスト・プロセッサヒして使用するような
、コプロセッサによる方法がある。このコプロセッサに
よる方法の欠点は、同種でない(相違する)ホストI1
0をサポートするために必要なコードの書き直しの量で
ある。別の欠点として、コプロセッサとホスト・オペレ
ーティング・システムの間で切り換えを行うためにユー
ザーが両方のシステム・アーキテクチャに慣れ親しまな
くてはならず、すなわちユーザー・フレンドリでない環
境である、ということがある。
従来技術のフォールト・トレラント・コンピュータ・シ
ステムは、処理装置と、ランダム・アクセス・メモリ装
置と、周辺制御装置と、幾つかのモジュール単位間のす
べての情報転送を与える単一バス構造を含むプロセッサ
・モジュールを有する。各プロセッサ・モジュール内の
システム・バス構造は、重複相手(duplicate
 partner) ハスを有し、プロセッサ・モジュ
ール内の各機能ユニットもまた重複相手ユニットをもつ
。このパス構造は、モジュールのユニットに対する動作
電ヵと、主クロックからのシステム・タイミング信号を
与える。
第2図は、機能ブロック図の形式でプロセッサ・モジュ
ールのプロセッサ・ユニットの構造を示すものである。
共通の交換カード上に取り付けられ同期して同一の動作
を実行する対になった同一のプロセッサを使用すること
によって、処理エラーを検出するための比較を行うこと
ができる。
各カードは通常、同一の構造の、相手となる冗長二ニッ
トをもつ。
このコンピュータ・システムは、全体のプロセッサ・モ
ジュール内の各機能ユニットのレベルで故障検出を行う
。エラー検出器は、各ユニット内のハードウェア動作を
監視し、ユニット間の情報転送をチエツクする。エラー
の検出によって、プロセッサ・モジュールがそのエラー
を引き起こしたユニットを分離し、そのユニットが別の
ユニットに情報を伝送するのを禁止し、モジュールは、
その故障ユニットの相手側のユニットを使用することに
よって動作を継続する。
どれかのユニットで故障が検出されると、そのユニット
は分離され、それが誤った情報を別のユニットに転送す
ることができないように、切り放し状B (off−1
ine)に置かれる。この今や切りはなされた二ニット
の相手は動作を継続し、以てモジュール全体が動作を継
続するのを可能ならしめる。ユーザーは、その切りはな
されたユニットにサービスする保守要求の表示を除けば
、そのような故障検出及び切り放し状況への転移に気付
くことはめったにない。このカード配置は、除去及び交
換を容易ならしめる。
メモリ・ユニットにはまた、システム・バスをチエツク
するタスクが割当てられる。このために、そのユニット
は、アドレス信号をテストし、そのバス構造上のデータ
信号をテストするパリティ・チエッカをもつ。どのバス
が故障であるかを決定すると、メモリ・ユニットは、モ
ジュールの他のユニットに、非故障バスにのみ従うよう
に通知する。プロセッサ・モジュールのWL源ユニット
は、2つの電源を使用し、そのめいめいが、組どなった
対のユニットのうちの1つのユニットに対してのみ電力
を与える。そして、障害供給電圧が検出されると、それ
によって影響を受けるユニットからバス構造に至るすべ
ての出力線がアース電位にクランプされ、以て電力の障
害がバス構造に対する障害情報の伝送を引き起こすのを
防止する。
第1図は、機能ブロック図の形式で、データの直接交換
を可能ならしめるためのフォールト・トレラント構造の
様式の、対S/370プロセツサと対S/88プロセツ
サの相互接続を示す図である。従来技術の5788構造
(第4図)に対する類似性は意図的なものであるが、本
発明の好適な実施例を確立するのは、ハードウェアとソ
フトウェアの両方の手段による独特の相互接続である。
このとき、S/370プロセツサが、S/88タイプ比
較論理以外に記憶制御論理及びバス・インターフェース
にも接続されていることが見て取れよう。後述するが、
その比較論理は、S/88プロセツサの比較論理と同様
に機能する。さらに、S/370プロセツサはシステム
・バスを介して対応するS/88プロセツサに直接接続
されている。S/88プロセツサの場合と同様に、S/
370プロセツサは対に接続され、その対は、フィール
ド交換可能で、ホットプラグ可能な回路カード上に取り
付けられるように意図されている。いくつかのドライバ
の相互接続の詳細は、後で詳細に説明する。
この好適な実施例は、S/370オペレーテイング・シ
ステムの制御の下で同一のS/370命令を同時に実行
するために複数のS/370プロセツサを相互接続する
。これらは、対応するS/88プロセツサ、I10装置
及び主記憶に接続され、それらはすべて、S/88オペ
レーティング−システムの制御の下で同一のS/88命
令を同時に実行する。また、後述するが、S/88プロ
セツサが結合されていない間にS/370プロセツサか
らのS/370  I10コマンド及びデータをS/8
8プロセツサに渡し、S/88プロセツサがI10装置
及び主記憶に再結合されたときに後で5788プロセツ
サによって処理するためにS/88によって使用可能な
形式にそのコマンド及びデータを変換するために、S/
88プロセツサをそのI10装置及び記憶から非同期的
に切り放すための手段も含まれている。
E2.フォールト・トレラント環境において通常非フォ
ールト・トレラントであるプロセッサを動作させること 前記にリストしたフォールト・トレラント機能は、1つ
のS/370オペレーテイング・システムの制御の下で
同一のS/’370命令を同時に実行する第1の対とし
てS/370プロセツサなどの通常非フォールト・トレ
ラントであるプロセッサを結合することによって好適な
実施例で達成される。また、一方または両方のプロセッ
サ中のエラーを瞬間的に検出するために、一方のプロセ
ッサ中のさまざまな信号の状態を他方のプロセッサ中の
それらと比較するための手段も設けられている。
さらに、第1の対と同時に同一のS/370命令を実行
し第2の対のS/370中のエラーを検出するための、
比較手段をもつ第2の対のS/370プロセツサが設け
られている。各S/370プロセツサは、第1及びそれ
の相手の第2のプロセッサと、S/88  I10装置
と、5788主記憶をもつS/88データ処理システム
などのフォールト・トレラント・システムの個別の57
88プロセツサに結合されている。各S/88プロセツ
サは、それを170装置及び主記憶に結合するためのハ
ードウェアを接続されてなる。
個別のS/370及びS/88プロセツサはそれぞれ、
バス制御ユニットを含む手段によってそのプロセッサ・
バスを互いに接続されてなる。各バス制御ユニットは、
個別のS/88プロセツサをそれの関連ハードウェアか
ら非同期的に切り放し、(1)S/370プロセツサか
らのS/370コマンド及びデータを5788プロセツ
サに転送しく2)そのS/370コマンド及びデータを
、S/88プロセツサによって実行可能なコマンド及び
使用可能なデータに変換するためにS/・88プロセツ
サをバス制御ユニットに結合するために、個々の578
8プロセツサ上で走るアプリケーション・プログラムと
対話する手段を含む。
S/88データ処理システムはその後、S/88オペレ
ーテイング・システムの制御の下でそのコマンド及びデ
ータを処理する。5788データ処理システムはまた、
S/370プロセツサ対のどちらか1つ、または個々の
S/88プロセッサ結合対におけるエラー信号に応答し
、その結合対をサービスから除去して他方のS/370
及びS/88対によってフォールト・トレラント動作の
継続を可能ならしめる。この構成により、S/370プ
ログラムは、(I10100ためのS/88システムの
援助により)、S/370及びS/88オペレーテイン
グ・システムにあまり変更を加えることなくS/88の
有利な機能を以てフォールト・トレラント(FT)環境
でS/370プロセツサによって実行される。
さらに、S/88プロセツサの記憶管理は、S/88主
記憶中の専用領域を、S/88オペレーテイング・シス
テムの知識なく重複化された57370プロセツサ対及
びそのオペレーティング・システムに割当てるように制
御される。その重複化されたS/370プロセツサ対の
プロセッサは、S/370命令及びデータをその専用記
憶領域からフェッチし記憶するために、記憶管理装置及
び5788パス・インターフェースを介してS/88の
共通バス構造に個別に結合される。
この好適な実施例は、S/370オペレーテイング・シ
ステムまたはS/370アプリケーシヨンを書き直すこ
となくS/370ハードウエア中でフォールト・トレラ
ンスを実現するための方法と手段を提供する。そして、
フォールト・トレランスをサポートするようにプロセッ
サをカスタム設計することなく、完全なS/370  
CPUハードウェア冗長性及び同期が与えられる。57
370オペレーテイング・システム及びフォールト・ト
レラント・オペレーティング・システム(どちらも仮想
メモリ・システムである)は、どちらのオペレーティン
グ・システムをもあまり書き鷹す必要なく同時に走る。
この好適な実施例においては、対等プロセッサ対の間に
はハードウェア/マイクロコード・インターフェースが
与えられ、各プロセッサは異なるオペレーティング・シ
ステムを実行する。一方のプロセッサは、IBMオベレ
ーティ、ング・システム〈例えばVM、VSE、lX3
70など)を実行する、マイクロコード制御されるIB
M  S/370エンジンであり、好適な実施例の第2
のプロセッサは、S/88VO3(仮想オペレーティン
グ・システム)を実行する、ハードウェア・フォールト
・トレラント環境を制御することのできるオペレーティ
ング・システム(例えばIBMシステム788)を実行
するハードウェア・フォールト・トレラント・エンジン
である。
プロセッサ対の間のハードウェア/マイクロコード・イ
ンターフェースは、その2つのオペレーティング・シス
テムが、ユーザーによって単一のシステム環境として知
覚される環境に共存することを可能ならしめる。このハ
ードウェア/マイクロコード資源(メモリ、システム・
バス、ディスクI 10.テープ、通信I10端末、を
源及び筐体)は、各オペレーティング・システムがその
システム機能の部分を処理する間に互いに独立に作用す
る。尚、メモリという用語と記憶という用語は、ここで
は同じように使用される。FTプロセッサとオペレーテ
ィング・システムは、エラー検出/分離及び回復と、動
的再構成ヒ、I10動作を管理する。非フォールト・ト
レラント(NFT)プロセッサは、FTプロセッサを意
識することなく本来の命令を実行する。FTプロセッサ
は、NFTプロセッサには、多重I10チャネルのよう
に見える。
ハードウェア/マイクロコード・インターフェースは、
両方の仮想メモリ・プロセッサが共通のフォールト・ト
レラント・メモリを共有するのを可能ならしめる。各N
FTプロセッサには、FTプロセッサのメモリ割り振り
テーブルからの連続的な記憶ブロックが割当てられる。
NFTプロセッサの動的アドレス変換機能は、FTプロ
セッサによって割り振られた記憶のブロックを制御する
。NFTプロセッサは、オフセット・レジスタの使用を
通じて、そのメモリがアドレス・ゼロでスタートするこ
とを認識する。そして、NFTプロセッサをその記憶境
界に維持するために限界チエツクが実行される。FTプ
ロセッサは、NF前記憶及びNFTアドレス空間の内及
び外のデータのDMA  I10ブロックにアクセスす
ることができるが、NFTプロセッサは、その割当てら
れたアドレス空間の外の記憶にアクセスすることは禁止
されている。NF前記憶サイズは、構成テーブルを変更
することによって変えることができる。
E3.別のプロセッサからあるプロセッサへのコマンド
及びデータを禁止するために、そのプロセッサを関連ハ
ードウェアから切り放すこと既存のプロセッサ及びオペ
レーティング・システムに新しい装置を追加するには、
−数的に、バスまたはチャネルを介してハードウェアを
取り付け、オペレーティング・システムのために新しい
デバイス・ドライバ・ソフトウェアを書くことが必要で
ある。本発明の改善された「切り放し」機能は、一方の
プロセッサをバスまたはチャネルに接続することなく、
またバスの占有権を巡って調停することなく、2つの異
なるプロセッサが互いに通信することが可能となる。そ
れらのプロセッサは、オペレーティング・システムをあ
まり変更することなく、デバイス・ドライバを追加する
必要なく、通信する。本発明の機能は、2つの相違する
プロセッサが組み合わされt二時、ナニヒえめいめいの
プロセッサが自分本来のオペレーティング・システムを
実行していても、ユーザーには単一のシステムのイメー
ジを与える。
この機能は、より最近になって開発されたオペレーティ
ング・システムによって提示される特殊な機能を、成熟
したオペレーティング・システムのユーザーの見解及び
信頼性と結合する方法及び手段を提供する。この機能は
、2つのシステム(ハードウェア及びソフトウェア〉を
結合して新しい第3のシステムを形成する。この分野の
当業者には、この好適な実施例がS/88システムに結
合されたS/370システムを示しているけれども、任
意の2つの異なるシステムを結合することができること
を理解するであろう。この概念の設計基準は、信頼性を
維持するために成熟したオペレーティング・システムに
はほとんどあるいは全く変更を加えないこと、及びコー
ドの開発期間のためより最近になって開発されたオペレ
ーティング・システムに対するインパクトが最初である
ことである。
この機能は、2つの相違するオペレーティング・システ
ムをそれら固有の特徴を維持しつつ両方の特徴をもつ第
3のシステムに結合する方法に関与する。この発明の好
適な形式は、主に直接メモリ・アクセス・コントローラ
< D M、 A C)として機能するシステムの間の
結合論理を必要とする。この機能の主要な目的は、フォ
ールト・トレラント・プロセッサ(例えば好適な実施例
ではS/88)中で走りフォールト・トレラント・オペ
レーティング・システム上にあるアプリケーション・プ
ログラムに、異種プロセッサ(例えば好適な実施例では
S/370)及びそのオペレーティング・システムから
データ及びコマンドを獲得する方法を与えることにある
。侵入(すなわち、監視プログラム対二−ザー状態、メ
モリ・マツプ・チェツキングなど)を防止するために、
どのプロセッサにもハードウェアとソフトウェアの両方
の防止機構が存在する。典型的には、オペレーティング
・システムは、割り込み、DMAチャネル、I10装置
及びコントローラなどのすべてのシステム資源を制御す
る傾向がある。それゆえ、異なる2つのアーキテクチャ
を結合し、この機能を徹底的に設計してしまうことなく
これらのマシンの間でコマンド及びデータを転送するこ
とを、多くの人々は、膨大な作業であり、現実的でない
と考えている。
第2図は、この好適な実施例の環境で5788プロセツ
サに結合されたS/370プロセツサを図式的に示して
いる。第1図に示すS/370プロセツサと対照的に、
メモリはS/88バス・インターフェース論理によって
置き換えられ、S/370チヤネル・プロセッサは、バ
ス・アダプタ及びバス制御ユニットによって置き換えら
れている。注目すべきであるのは、2重の破線で示すS
/370バス制御ユニツトとS/88プロセツサの間の
相互接続である。
この特徴は、プロセッサ結合論理を、大抵の装置が接続
されるシステム・バスまたはチャネルではなく、S/8
8フオールト・トレラント・プロセッサの仮想アドレス
・バス、データ・バス、制御バス及び割り込みバス構造
に接続することにある。有効アドレスがフォールト・ト
レラント・プロセッサの仮想アドレス・バス上にあるこ
とを示すストローブ線は、アドレス信号が活動化された
後の数ナノ秒活動化される。バス・アダプタ及びバス制
御ユニットをもつ結合論理は、ストローブ信号があられ
れる前にS/88アプリケーシヨン・プログラムによっ
て、予め選択されたアドレス範囲が提供されているかど
うかを決定する。もしこのアドレス範囲が検出されたな
ら、アドレス・ストローブ信号は、フォールト・トレラ
ント・プロセッサ・ハードウェアへ行くことをブロック
される。この信号がブロックされることは、フォールト
・トレラント・ハードウェア及びオペレーティング・シ
ステムが、マシン・サイクルが生じたことを知るのを防
止する。このハードウェア中のフォールト・トレラント
・チエツク論理は、このサイクルの間に分離され、この
期間に起こったいかなる活動をも完全に見逃すことにな
る。そして、そのプロセッサ°バス上のすべてのキャッ
シュ、仮想アドレス・マツピング論理及び浮動小数点プ
ロセッサは、マシン・サイクルが発生したことを認識し
ないことになる。すなわち、すべてのS/88バスU機
能は「凍結」され、S/88プロセツサによるアドレス
・ストローブ信号の確認を待つ。
フォールト・トレラント・プロセッサ論理からブロック
されたアドレス・ストローブ信号は、結合論理に送られ
る。これによりS/88フオールト・トレラント・プロ
セッサに、フォールト・トレラント特殊アプリケーショ
ン・プログラムとそれに接続されたS/370プロセツ
サの間のインターフェースである結合論理に対する完全
な制御が与えられる。アドレス・ストローブ信号と仮想
アドレスは、結合論理の要素である論理記憶、レジスタ
及びDMACを選択するために使用される。第5図は、
適切なレベルにあり適切なアドレスに対応していると決
定される、S/370バス制御論理からの割り込みの検
出の結果を図式的に示すものである。それゆえ、その最
も広い側面においては、切り放し機構は、その関連ハー
ドウェアからプロセッサを切断し、データをそのエンテ
ィティとともに有効に転送するためにプロセッサを異種
エンティティに接続する。
結合論理は、入来S/370コマンドをキューし、S 
/’370との間で行来するデータを記憶するために使
用される局所記憶をもつ。データ及びコマンドは、結合
論理中の多重DMAチャネルによって局所記憶へと移動
される。フォールト・トレラント・アプリケーション・
プログラムは、DMACを初期化してDMACからの割
り込みにサービスし、DMACは、コマンドが到来した
時またはデータのブロックが送信あるいは受信された時
、アプリケーション・プログラムに通知する働きを行う
。動作を完了するためには、結合論理は、フォールト・
トレラント・プロセッサの両側が同期状態にあることを
保証するために、プロセッサのクロック端の前に、デー
タ・ストローブ承認線に信号を返さなくてはならない。
アプリケーション・プログラムは、スタートI10、テ
ストI10などのS/370タイプのコマンドを受け取
る。アプリケーション・プログラムは次に、各S/37
0  T10コマンドをフォールト・トレラントI/O
コマンドに変換して通常のフォールト・トレラントI1
0コマンド・シーケンスを初期化する。
これはオペレーティング・システムの周辺でアプリケー
ション・プログラムに対してデータのブロックを入手す
る新規な方法であると考える。それはまた、通常はオペ
レーティング・システムによって実行される機能である
割り込みをアプリケーションが処理することを可能なら
しめる方法でもある。このアプリケーション・プログラ
ムは、フォールト・トレラント・プロセッサをその通常
プロセッサ機能からI10コントローラa能に随意に切
り換えることができ、それは1サイクル・ベースで単に
それが選択する仮想アドレスによって行なわれる。
このように、異種の命令及びメモリ・アドレシング・ア
ーキテクチャをもつ2つのデータ処理システムが、他方
のシステムが一方のシステムの存在に気付くことなく一
方のシステムが他方のシステムの仮想メモリ空間の任意
の部分に効率的にアクセスすることを可能ならしめるよ
うに緊密に結合される。その他方のシステム中の特殊な
コードは、パス上に特殊アドレスを配置することによっ
てハードウェアを介して一方のシステムと通信する。ハ
ードウェアは、そのアドレスが特殊なものかどうかを判
断する。そしてもしそうなら、ストローブが別のシステ
ムの回路にユっで感知されるのをブロックされ、別のシ
ステムのCPtJが特殊なハードウェアと、両方のシス
テムにアクセス可能なメモリ空間を制御することができ
るように方向転換される。
その他方のシステムは、必要時、初期化及び構成タスク
などのために、一方のシステムを完全に制御することが
できる。その一方のシステムは、いかようにしてもその
他方のシステムを制御することができないが、その他方
のシステムに対して、六のようにしてサービスの要求を
出すことができる。
すなわち、その一方のシステムは、I/Oコマンドまた
はデータを共通にアクセス可能なメモリ空間中の1つの
システム・フォーマットでステージし、特殊なハードウ
ェアを使用して、その他方のシステムに対して、特殊な
アプリケーション・プログラムを呼び出して活動化させ
る特殊なレベルで割り込みを与える。
その他方のシステムは、ステージされた情報を含むメモ
リ空間へと指向され、そのフォーマットを別のシステム
の固有の形式に変換するようにそれを処理する。次に、
アプリケーション・プログラムは、その変換されたコマ
ンド及びデータ上で本来のI10動作を実行するように
その他方のシステムの本来のオペレーティング・システ
ムを指令する。このように、上述のすべてのことは両方
のシステムの本来のオペレーティング・システムに対し
て完全に透過的であって、両方のシステムの本来のオペ
レーティング・システムにあまり変更をくわえることな
く起こるのである。
E4.オペレーティング・システムに対して透過的なシ
ステムに対して割り込みを与えること現在の大抵のプロ
グラムは、2つ(またはそれ以上)の状態、すなわち、
監視状態またはユーザー状態のうちの1つの状態で実行
する。アプリケーション・プログラムはユーザー状態で
実行し、割り込みなとの機能は監視状態で走る。
アプリケーションはI10ボートに接続し、そのボート
をオープンし、読取、書込または制御の形式のI10要
求を発行する。その時点で、プロセッサは、タスク切り
換えを行うことになる。オペレーティング・システムが
、I10完了を通知する割り込みを受け取る時、オペレ
ーティング・システムはこの情報を読取キューに入れそ
れをシステム資源の優先順位によってソートする。
オペレーティング・システムはすべての割り込みベクタ
を自己使用のため留保し、よっていかなる割り込みベク
タも、他のマシンからのI10要求を通知する外部割り
込みなどの新しい機能には回層でない。
好適な実施例の5788においては、回層な割り込みベ
クタの大部分は実際には未使用であり、これらは、オペ
レーティング・システムにおいて慣用である「非初期化
」または「疑似」割り込みのための共通エラー・ハンド
ラに対するベクタリングをもたらすためのセットアツプ
である。本発明の好適な実施例は、これらの、さもなく
ば未使用であるところのベクタのサブセットを、S/3
70結を論理割り込みのための特殊な割り込みハンドラ
に対する適切なベクタと交換する。この変更されたS/
88オペレーテイング・システムは、次に、適所に新規
に構成されたベクタによる使用のために再構m (re
bound)される。
好適な実施例のシステム/88は、8つの割り込みレベ
ルをもち、レベル4を除くすべてのレベルで自動ベクタ
(autovactor )を使用する。本発明のこの
実施例は、これらの自動ベクタ・レベルのうちの1つ、
すなわち最高レベルの次のレベルであるレベル6を使用
する。このレベル6は、通常、システム/88によって
A/C電力擾乱割り込みのために使用される。
システム/370をシステム/88に結合する論理は、
その割り込み要求をA/C電力擾乱の割り込みとORす
ることによってレベル6に対する割り込みを提供する。
システム初期化の間に、論理割り込みを接合するための
特殊な割り込みハンドラに対する適切なベクタ番号が、
S/88オペレーテイング・システムに対して透過的で
あるアプリケーション−プログラムによって、結合論理
中に(例えばDMACレジスタ中に)ロードされる。
なんらかの割り込みがシステム/88によって受け取ら
れる時、その割り込みは、その割り込みを処理し最初の
割り込みハンドラ命令をフェッチするためのハードウェ
ア及びS/88プロセツサの内部命令のみを使用して割
り込み承認(IACK)サイクルを初期化する。そのと
き、プログラム命令の実行は必要とされない。しかし、
ベクタ番号もまた取得され透過的な様式で与えられなく
てはならない。このことは、好適な実施例では、レベル
6の割り込みが結合論理によって提供されると@S/8
日を(A/Ct力擾乱のための割り込み提供機構を含む
)その関連ハードウェアから切り放し、S/370− 
S/88結合論理に5788プロセツサを結合すること
によって達成される。
より詳しくは、5788プロセツサはその出力に機能コ
ードと割り込みレベルを設定し、IACKサイクルの開
始時点でアドレス・ストローブ(AS)及びデータ・ス
トローブ(DS)をも立ち上げ(assert)る。ア
ドレス・ストローブは、もし結合論理割り込み提供信号
が活動状態にあるなら、AC電力擾乱割り込み機構を含
む878日ハードウェアからブロックされ、適切なベク
タ番号を読みだすためにASが結合論理に送られ、その
適切なベクタ番号は、データ・ストローブによって57
88プロセツサ中にゲートされる。データ・ストローブ
はS/88ハードウエアからブロックされるので、マシ
ン・サイクル(IACK)は、結合論理割り込みベクタ
番号を取得することに関連して5788オペレーテイン
グ・システムに対して透過的である。
もし結合論理割り込み信号がIACKサイクルの開始時
点で活動状態でなかったなら、通常のS/88レベル6
割り込みが行なわれることになる。
E5.異なる仮R記憶オペルーティング・システムを実
行する2つまたはそれ以上のプロセッサの間で実記憶を
共用すること この機能は、フォールト・トレラント・システムを、フ
ォールト・トレラント記憶をサポートするためのコード
、すなわちホットプラギングを介しての記憶ボートの除
去及び挿入と、こわれたデータの瞬間的検出と、もし適
当ならその回復をサポートするためのコードをもたない
異種プロセッサ及びオペレーティング・システムに結合
する。
この機能は、めいめいが異なる仮想オペレーティング・
システムを実行する2つまたはそれ以上のプロセッサが
両方のオペレーティング・システムに対して透過的であ
るような様式で単一の実記憶を共有し、これら複数のプ
ロセッサの間のデータ転送を行うことができるように1
つのプロセッサが、別のプロセッサの記憶にアクセスす
ることができるような手段と方法を提供する。
この機能は、ユーザーには2つに見えるオペレーティン
グ・システム環境を結合して、ユーザーに単一のオペレ
ーティング・システムのように見えるようにする。各オ
ペレーティング・システムは、通常自己の実記憶空間全
体を制御する仮想オペレーティング・システムである。
この発明は、共通システム・バスを介して両方のプロセ
ッサによって共有される実記憶空間を1つだけもつ。そ
して、どちらのオペレーティング・システムも実質的に
書き直されることはなく、どちらのオペレーティング・
システムも他方のオペレーティング・システムが存在し
、あるいは実記憶が共有されていることを知らない。こ
の機能は、第1のオペレーティング・システムの記憶割
り振りキューを検索するために第1のプロセッサ上で走
るアプリケーション・プログラムを使用する。そして、
第2のオペレーティング・システムの必要条件を満足す
るに十分な連続的な記憶空間が見出されると、この記憶
空間は、ポインタを操作することによって、第1のオペ
レーティング・システムの記憶割り振りテーブルから除
去される。第1のオペレーティング・システムは、もし
アプリケーション・プログラムが第1のオペレーティン
グ・システムに記憶を返さないなら、この除去された記
憶の使用権(例えば、再割り振りする能力)をもつ。
第1のオペレーティング・システムは、I/Oの立場か
らは第2のオペレーティング・システムに対して従属し
ており、第2のオペレーティング・システムに対してI
10コントローラとして応答する。
第1のオペレーティング・システムは、全てのシステム
資源の支配者であり、好適な実施例ではハードウェア・
フォールト・)・レラント・オペレーティング・システ
ムである。第1のオペレーティング・システムは、初期
的には(第2のオペレーティング・システムのために「
盗まれた」記憶を例外として)記憶を割り振り且つ割り
振り解除し、全ての関連ハードウェア障害及び回復を処
理する。その目的は、オペレーティング・システムに大
幅な変更を加えることなく2つのオペレーティング・シ
ステムを結合することである。各オペレーティング・シ
ステムは、自分がすべてのシステム記憶を制御している
と信じなくてはならない。なぜなら、それが両方のプロ
セッサによって使用されつつある単一の*源だからであ
る。
システムに電源が投入されたとき、第1のオペレーティ
ング・システムとそのプロセッサは、システムの制御を
引き受け、ハードウェアが第2のプロセッサをリセット
状態に保持する。第1のオペレーティング・システムは
システムをブートし、どれだけの量の実記憶があるかを
決定する。
オペレーティング・システムは結局はすべての記憶を4
KB (4096バイト)ブロックに構成し、可用な各
ブロックを記憶割り振りキュー中にリストする。キュー
中にリストされた各4KBブロツクは、可用な次の4K
Bブロツクを指し示す。第1のシステムによって使用さ
れる記憶は、除去されるか、キューの先頭から4KBブ
ロツクとして追加されるかのどちらかである。そしてブ
ロック・ポインタは適宜調節される。ユーザーがオペレ
ーティング・システムからメモリ空間を要求する時、そ
の要求は、キューから実メモリの必要な数の4KBブロ
ツクを割当てることによって満足される。その記憶が最
早必要でなくなったとき、ブロックはキューに戻される
次に、第1のオペレーティング・システムが、システム
を構成する、モジュール・スタートアップと呼ばれる一
連の機能を実行する。このモジュール・スタートアップ
によって実行されるアプリケ−シコン・プログラムは、
第1のオペレーティング・システムから記憶を捕捉しそ
れを第2のオペレーティング・システムに割り振るため
に使用される新しいアプリケーションである。このプロ
グラムは、記憶割り振りリスト全体を走査し記憶の4K
Bブロツクの連続的なストリングを見出す。このアプリ
ケーション・プログラムは次に、そのキューの一部のポ
インタをブロックのその連続的なストリングに対応する
ように変更し、以て第1のオペレーティング・システム
のメモリ割り振りリストから記憶の連続的なブロックを
除去する。好適な実施例においては、除去された第1の
4KBブロツクに先行する4KBブロツクのポインタが
、その除去されたブロックの連続的なストリングの直ぐ
次に続<4KBブロツクを指し示すように変更される。
この時点で第1のオペレーティング・システムは、もし
システムが再ブートされずアプリケーション・プログラ
ムが記憶ポインタを返しもしないならこの実メモリ空間
のことを知らずそれの制御も有さない。それはあたかも
第1のオペレーティング・システムが、それ自体上で走
るプロセスに割り振られ、再割り振り可能でない実記憶
のセグメントを考慮しているかのようである、というの
は、ブロックはテーブルから除去され、ユーザーに単に
割当てられているのではないからである。
除去されたアドレス空間は次に、第2のオペレーティン
グ・システムへと向けられる。第1のオペレーティング
・システムから取得された第2のオペレーティング・シ
ステムに与えられたアドレス・ブロックを、第2のオペ
レーティング・システムに対してアドレス・ゼロから始
まるように見せるハードウェア・オフセット論理が存在
する。第2のオペレーティング・システムは次に、あた
かも自己の実記憶であるかのように、第1のオペレーテ
ィング・システムから収得した記憶を制御し、自己の仮
想記憶マネジャを通じてその記憶を制御する。すなわち
、第2のシステムによって発行された仮想アドレスを、
その割当てられた実記憶アドレス空間内の実アドレスに
変換する。
第1のオペレーティング・システムは、第2のプロセッ
サの記憶空間にI10データを出入することができるが
、第2のプロセッサのプロセッサが追加記憶空間につい
て知らないため、第2のプロセッサは、その割り振られ
た空間から読み書きすることができない。もし第2のオ
ペレーティング・システム中でオペレーティング・シス
テムの誤動作が生じると、ハードウェア・トラップが、
第2のオペレーティング・システムが第1のオペレーテ
ィング・システムの空間に不用意に書き込みを行うのを
防止することになる。
第2のオペレーティング・システムに割り振られた記憶
空間の量は、ユーザーによって、モジュール・スタート
アップ・プログラム中のテープルに定義される。もしユ
ーザーが、第2のプロセッサが16メガバイトをもつよ
うに望むなら、ユーザーはそのことをモジュール・スタ
ートアップ・テーブル中に定義し、アプリケーション・
プログラムがそれだけの空間を第1のオペレーティング
・システムから獲得することになる。特殊5VC(サー
ビス・コール)により、アプリケーション・プログラム
が、ポインタを変更することができるように、第1のオ
ペレーティング・システムの監視領域にアクセスするこ
とが可能ならしめられる。
両方のオペレーティング・システムが同一の記憶を共有
することが望ましい理由は、その記憶が第1のプロセッ
サ上でフォールト・トレラントであり、第2のプロセッ
サが第1のプロセッサからのフォールト・トレラント記
憶及びIloを使用することが許されるからである。第
2のプロセッサは、ハードウェアのうちのあるものを複
製し、アドレス、データ及び制御線のうちのあるものを
比較することによってフォールト・トレラントとなされ
る。これらの技術を使用することによって、第2のプロ
セッサは、フォールト・トレラント能力をもたないにも
かかわらず、事実上、フォールト・トレラント・マシン
となる。また、各異種プロセッサ毎に設けられた個別の
実記憶を用いることにより、第2のタイプのプロセッサ
及びオペレーティング・・システムを2つ以上、第1の
タイプのオペレーティング・システムに結合することが
できる。
好適な実施例では、第1のオペレーティング・システム
は、フォールト・トレラントS/88のオペレーティン
グ・システムであり、第2のオペレーティング・システ
ムは、S/370のオペレーティング・システムのうち
の1つであり、第1及び第2のプロセッサはそれぞれS
/88及びS/370プロセツサである。この機能は、
通常非フォールト・トレラントであるシステムをして、
フォールト・トレラント・システムによって維持される
フォールト・トレラント記憶を使用することを可能なら
しめるのみならず、非フォールト・トレラント・システ
ムをして、(1)フォールト・トレラント・システムに
よって維持されるフォールト・トレラントI10装置に
対するアクセスを共有し、(2)チャネル対チャネル結
合の対した遅延を生じることなくより効率的な様式でシ
ステム間のデータ交換を可能ならしめるのである。
E6.単一システム・イメージ 単一システム・イメージという用語は、ユーザーの遠隔
データ及び資源(例えば、プリンタ、ハードファイルな
ど)に対するアクセスが、ユーザーにとって、そのユー
ザーのキーボードに接続されているローカル端末のデー
タ及び資源に対するアクセスと同一に見えるようなコン
ピュータ・ネットワークを特徴づけるために使用される
。このとき、ユーザーは、オブジェクトのネットワーク
中の位置を知る必要なく単に名前でデータ・ファイルま
たは資源にアクセスすることができる。
ここで、「誘導された(derived)単一システム
・イメージ」という概念が新しい用語として導入され、
これは、単一システム・イメージをもつネットワークに
直接接続するための設備は欠くけれとも、効果的な単一
システム・イメージによってそれに直接接続するために
ネットワークのハードウェア及びソフトウェア資源を利
用するネットワークのコンピュータ要素に適用すること
を意図している。
説□明の便宜上、「誘導された単一システム・イメージ
」の効果を生じさせるための、コンピュータ・システム
の直接接続は、そのシステム及びネットワークの要素の
間のさまざまな程度の結合によって有効化することがで
きる。ここで使用する「緩い結合」という用語は、ネッ
トワークの一部である、誘導されたコンピュータと「本
来の。
コンピュータのI10チャネルを介して有効化された結
合である。「緊密結合」とは、誘導されたコンピュータ
と「本来の」コンピュータのおのおのをして、直接的に
(すなわち、既存のI10チャネルを使用することなく
)互いに通信することを可能ならしめる特殊なハードウ
ェアを通じて確立される、それらの関係を記述するため
に使用される。
いま考慮する、「透過的緊密結合」と称する特殊なタイ
プの緊密結合は、各コンピュータ(誘導されたコンピュ
ータと「本来の」コンピュータ〉のおのおのをして、め
いめいのコンピュータのオペレーティング・システムが
利用を意識することがないような様式で、他方のコンピ
ュータの資源を利用することを可能ならしめる結合ハー
ドウェアの適用に関与するものである。透過的緊密結合
は、結合ネットワークにおいてコスト及び性能上の利点
を達成するためのベースを形成する。
結合ハードウェアのコストは、設計の複雑さにも拘らず
、さもなければ必要とされるであろうところのオペレー
ティング・システム・ソフトウェアの大幅な変更を回避
することによって実減される節約による埋め合わせ以上
のものである。性能上の利点は、結合インターフェース
における直接結合及び帯域干渉の低減によるより迅速な
接続から生じてくる。
「ネットワーク」という用語は、ここでは、ある特殊な
プロトコルに従い多くの相違するマシン・タイプのもの
が接続されるような大規模な国際遠隔通信/衛星接続の
構成である、現在より一般的なネットワークの概念より
も限定的である。
ここではむしろ、「ネットワーク」は、システム788
の接続された複合体、または単一システム・イメージの
特徴をもつ別のプロセッサの接続された複合体に当ては
まるように使用される。
ここで考慮する単一システム・イメージの概念ヲ説明す
るためにいくつかの注意深く定義された用語が使用され
、この発明の次のような特殊な実施例を説明の根拠とし
て使用することにする。
<a)高速データ相互接続(H3DI)とは、個別のハ
ードウェア・ユニット間のデータ転送のためのハードウ
ェア・サブシステム(及びケーブル)のことをいう。
(b)リンクとは、完全に、別のソフトウェア・オブジ
ェクトに対する多重部分ポインタからなり、別名のキャ
ラクタを大部分もつソフトウェア構成またはオブジェク
トのことをいう。
(e)モジュールとは、筐体、電源、CPU、メモリ及
びI10装置のそれぞれを少なくとも1つもつ自立的処
理装置のことをいう。モジュールは、追加の周辺装置を
取り囲んでより大型の単一モジュールを形成するように
複数の筐体をボルトで繋ぎあわせることによって拡張す
ることができる。Iloには外部的なものもあって(端
末、プリンタ)、ケーブルによって筐体に接続される。
それらは、単一モジュールの一部と見なされる。
モジュールはCPU複合体を1つだけもつ。
(d)CPU複合体とは、同一の筐体内にある1つまた
はそれ以上の単一または双対プロセッサ・ボードのこと
であって、単一のCPUとして動作するようにオペレー
ティング・システム・ソフトウェアによって管理され制
御される。導入されるプロセッサ・ボードの実際の数に
関係なく、とのユーザー・プログラムまたはアプリケー
ション・プログラムは、あたかも−個のCPUが存在す
るかのように書かれ実行される。処理作業量は、回層な
CPUボードの間でおおまかには共用され、複数のタス
クを並行して実行することもできるが、各アプリケーシ
ョン・プログラムに与えられるのは「単一CPUイメー
ジ」である。
(d)オブジェクトとは、階層的な名称によって一意的
に識別することができるシステム(ディスク、テープ)
中に記憶される(実行可能プログラム)データの集まり
のことである。リンクは別のリンクに対する、一意的に
名付けられたポインタであり、よってオブジェクト自体
であると考えられる。I10ボートは、特殊I/O装置
(データ・ソースまたはターゲット)を指し示す、一意
的に名付けられたソフトウェア構成であり、よってやは
りオブジェクトである。オペレーティング・システムは
、オブジェクト名の重複を効率的に防止する。
「単一システム・イメージ」という用語は、従来の文献
で一貫的に使用:: :l−ている訳ではないので、こ
こでは「誘導された単一システム・イメ−ジ」について
詳細1こ説明することにする。「単一システム・イメー
ジ」という用語を定義し記述することにおいて、「イメ
ージ」とは、システム及び環境に対するアプリケーショ
ン・プログラムの視点のことを言うものとする。この文
脈での「システム」とは、アプリケーションのプログラ
マが命令を指向するところのハードウェア(cPU複合
体)及びソフトウェア(オペレーティング・システムと
そのユーテイリイ)の結合を意味する。
「環境」とは、オペレーティング・システムに対するサ
ービス要求を通じて、オペレーティング・システムによ
ってアクセス可能であり従ってプログラマによって間接
的にアクセス可能であるすべてのI10装置及びその他
の接続された設備を意味する。
真に単一の、オペレーティング・システムをもつ自立的
コンピュータは、プログラマに対して単一システム・イ
メージを提供しなくてはならない。プログラマが眺める
この「イメージ」が変わり始めるのは、I/O装置及び
分散処理を共有するために複数のシステムを互いに結合
することを要望するときだけである。すなわち、遠隔通
信線〈ケーブルの場合さえも)を介しての2つのマシン
の通常の相互接続は、拡張された機能を利用するために
、プログラマに、2つの環境を理解しその処理を習得す
ることを強いるのである。
−数的に、別の環境の設備にアクセスするためには、プ
ログラマは、自分のローカルのオペレーティング・シス
テムに、別のオペレーティング・システムに対する必要
条件を通信するように要求し、これらの必要条件を詳細
に記述しなくしはならない。
プログラマは次に、任意の長さの遅延の後、゛(適切な
順序で)要求の結果を非同期的に受け取る能力をもたな
くてはならない。複数メツセージの処理と制御及びマシ
ン間のデータ転送は、両方のマシンに相当な処理オーバ
ーヘッドをもたらし、そのような双対システム環境では
プログラマにとってやっかいで、非能率で困難な状況に
なることがある。また、そのように慣用的に接続された
マシンの数が増大するにつれて、プログラマにとっての
複雑度は激増する。
システム/88のもとのデザインは、この状況を簡単化
し、プログラマに対して単一システム・イメージを与え
るための手段、すなわち、各モジュール間のH8DI接
続、及び各モジュール内のH3DI駆動ソフトウェアを
含んでいた。このとき、例えば2モジユール・システム
においては、2つのオペレーティング・システムの各々
がシステム全体について「知り」、他方のオペレーティ
ング・システムの動的な介在なくHSDIを亙る設備に
アクセスすることができる。通信オーバーヘッドの低減
も相当である。
さまざまなサイズとモデル・タイプの多数のモジュール
をHSDIを介して接続し、プログラマにとって(拡張
可能な)環境のように見えるシステム複合体を形成する
ことができる。そして、プログラマの製作物、すなわち
アプリケーション・プログラムは、このシステム複合体
のディスクに記憶し、複合体中の任意のCPUで実行し
、複合体の実質的に任意の端末から制御あるいはモニタ
し、データを複合体の任意のI10装置の間で転送する
ことができ、しかもそれにはいかなる特殊なプログラミ
ング的配慮は要さず、従来の方法よりも実行効率が改善
されている、という次第である。
オペレーティング・システム及びそのさまざまの機能と
設備は、本来的に分散環境を想定し、ユーザーが、さま
ざまなエンティティ(ユティリティ、アプリケーション
、データ、言語プロセッサなど)が存在する場所に係わ
ったりそれに制御を及ぼす必要がないような環境内で動
作するような方法で書かれている。このことの全てを可
能ならしめるための重要な点は、各オブジェクトが固有
な名前をもつなくてはならない、という強制された規則
である。この規則は、最も基本的な名前修飾子がモジュ
ール名であり、それ自体が複合体内で固有でなくてはな
らないので、システム複合体全体に容易に拡張される。
それゆえ、複合体全体でとれかのオブジェクトを見付け
だすのは、それに正しく名前をつけるのと同じ位に簡単
である。オフへジエクトに名前を付けることは、リンク
を与えることによってプログラマのために簡易化され、
それにより、非常に短い別名ポインタが、極めて長く複
雑な名前をもつオブジェクトの名前に置き換えられるこ
とが可能となる。
この相互接続されたS/88モジユール内で「誘導され
た単一システム・イメージ」の概念を達成するために、
複数のS/370プロセツサが、5788プロセツサに
対シテ、S/370ユーザーのために、S/88単一シ
ステム・イメージの少なくともある側面を提供するよう
に4合される。S/370プロセツサ及びオペレーティ
ング・システムは、これらの機能を与えない。
S/88モジユール内には、1つまたはそれ以上のS/
370プロセツサが与えられる。S/88プロセツサは
、各S/370プロセツサに一意的に結合される。見て
取れるように、各S/370プロセツサは重複化され、
フォールト・トレラント動作のためにS/88ソフトウ
エアによって制御される。S/88とS/370プロセ
ツサのこの一意的な直接結合は、好適には前述の切り放
し及び割り込み機構によって行なわれ、S/88及びS
/370オペレーテイング・システムの両方に対して透
過的であるプロセッサの間でデータ転送を行う。そして
、どちらのオペレーティング・システムも、他方のプロ
セッサまたはオペレーティング・システムの存在に気づ
かない。
各S/370プロセツサは、S/370主記憶、及びエ
ミュレートされたS/370  I/○チャネルとI1
0装置を完全に提供するために、フォールト・トレラン
トS/88システムを使用する。このS/370は、S
/88の一部でない主記憶、チャネル、またはI10装
置をもたず、これらの設備は全て設計によりフォールト
・トレラントである。
システム構成時に、各S/370プロセツサには、S/
88スプールからの主記憶の1乃至16メガバイトの専
用連続ブロックが割当てられる。
このブロックは、5788オペレーテイング・システム
が不意にすらもアクセスすることができないように、S
/88の構成テーブルから除去される。フォールト・ト
レラント・ハードウェア・レジスタは、各S/370の
ための記憶ポインタを保持し、以てS/370は、割当
てられた以外の主記憶にアクセスするすべがない。その
結果は、S/370によって完全に慣用的な単一システ
ムの視点が与えられ、メモリのフォールト・トレラント
な側面は、完全に透過的である。5788中のアプリケ
ーション・プログラム(EXEC370)は、実際のS
/88装置及びS/88オペレーテイング・システム・
コールを使用して57370チヤネル及びI10装置を
エミュレートする。それはアプリケーション・プログラ
ムであるのでS/88複合体の単一システム・イメージ
をもち、以てこの視点は、S/370の「疑似チャネル
」全体に拡張される。
その逆の観点、すなわちS/370オペレーテイング・
システムの観点(拡張によるアプリケ−シコン・プログ
ラム)からは、全てのI/O動作が行なわれる窓(チャ
ネル)を視覚化してみることができる。すなわち、窓は
性質は変わらず、すなわちS/370プログラマは変わ
る必要がないが、その窓が拡大される視点は、「単一シ
ステム・イメージ」属性を有している。そうして、わず
かな概念的なステップが、S/88によって管理される
ものである、単一のデータベースを効率的に管理する多
数のS / 3.70を描き出すのである。
この接続技術の結論は、比較的簡単で迅速な各S/37
0の動的再構成である。チャネル「窓」は双方向であり
、S/88制御プログラムEXEC370は、その反対
側にある。EXEC370は、S/370CPUを停止
し、再初期化し、再構成し、再開させる完全な能力をも
つ。こうして、単一システム・イメージ属性(S/88
  Ilo及びオペレーティング・システム)を所有す
る別の設備を使用したS/370  I10設備の透過
的なエミュレーションによって、この属性は拡張されS
/370に供される。
S/370には、それゆえ、オブジェクト位置型属性が
与えられている。そのユーザーは、5788オペレーテ
イング・システム・ディレクトリにおいて割当てられた
名前である、その名前によってデータ・ファイルまたは
他の資源にアクセスすることができる。ユーザーは、S
/370及びS/88モジユールの複合体におけるデー
タ・ファイルの位置について知る必要はない。
1つのモジュール中のS/370処理装置によって発行
されたS/370  I10コマンドは、同一または他
の接続されたモジュール中にあるデータ・ファイルなど
にアクセスするために、同一モジュール中のS/370
処理装置に緊密に結合された関連5788処理装置によ
って(あるいは、モジュール9に相互接続され、マルチ
プロセッシングをサポートする5788仮想オペレーテ
イング・システムの同一のコピーによって制御される別
のS/88処理装置によって)処理される。そのコマン
ドは、アクセスされたファイルを、要求側S/370処
理装置に戻すか、例えば別のファイルと組合せるために
それらを別のモジュールへと送る。
E7.要約 このようにして、2つの仮想オペレーティング・システ
ム(S/370  VM、VSE、またはlX370及
びS/88 0S)の機能が1つの物理的システムに組
み合わされる。S/88プロセツサはS/880Sを走
らせ、そのシステムのフォールト・トレラント的側面を
処理する。
それと同時に、1つまたはそれ以上のS/370プロセ
ツサがS/88ラツクに差し込まれ、各S/370プロ
セツサ毎に、S/880Sによって、1乃至16メガバ
イトの連続的なメモリが割り振られる。各S/370仮
想オペレーテイング・システムは、そのメモリ位置がア
ドレスOで開始すると考え、そのメモリを、通常のS/
370動的メモリ割り振り及びベージング技術を用いて
管理する。S/370は、S/370がS/88メモリ
空間にアクセスするのを防止するために限界チエツクさ
れる。S/88は、S/88が工107’−夕をS /
 370  I / ORラフ y ニ移動しなくては
ならないので、S/370アドレス空間にアクセスしな
くてはならない。5788オペレーテイング・システム
は、全てのハードウェア及びI10装置に対して支配権
をもつ。単一システム環境において対等プロセッサ対は
、どちらのオペレーティング・システムをもあまり書き
直すことなく、めいめいのオペレーティング・システム
を実行する。
E8.序論−従来のシステム/88 本発明の実施例は、(VM、VSE、lX370などの
S/370オペレーテイング・システムのどれかの制御
の下でS/370命令を実行する)18Mシステム/3
70(S/37o)が、単一システム・イメージのシス
テム788機能と、ホットプラグ可能性と、瞬間的エラ
ー検出と、工/○負荷分散と、故障分離及び動的再構成
可能性をもつS/370処理装置のフォールト・トレラ
ント動作を可能ならしめるような方法で、(S/88シ
ステム命令を、フォールト・トレラント環境で、S/8
8オペレーテイング・システムの制御の下でフォールト
・トレラント的に実行する)IBMシステム/88 (
S/88)処理装置に緊密に結合されてなる好適な形式
に関して説明される。
インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレ
ーションによって販売されている18Mシステム788
は、1986年に発行された、lB14 System
 Digest第2版、及び他の入手可能なS/88刊
行物に説明されている。モジュール10(第6AS)を
含むシステム788のコンピュータ・システムは、高信
頼性オンライン・システム処理を必要とする顧客の要請
を満たすように設計された高可用性システムである。シ
ステム788は、2重化されたハードウェア・アーキテ
クチャを、フォールト・トレラント・システムを提供す
るように、複雑なオペレーティング・システム・ソフト
ウェアと結合する。システム788はまた、システム7
88高速データ相互接続(H8DI)(第6B図)を通
じた多重システム/88モジユール10a、10b、1
0e、及びシステム788ネツトワークを通じた(第6
e図)モジュール10d乃至10gの接続によって垂直
方向の拡張を与える。
システム788は、要素の故障が発生した時それがどこ
かを検出し、そのような故障によってもたらされるエラ
ー及び中断がシステムに導入されるのを防止するように
設計されている。フォールト・トレランスはシステム/
88ハードウエア設計の一部であるので、アプリケーシ
ョン・プログラムの開発者によるプログラミングを必要
としない。すなわち、フォールト・トレランスは、ソフ
トウェアのオーバーヘッドまたは性能の低下をもたらす
ことなく達成される。システム788は、プロセッサ、
直接アクセス記憶装置(DASD)、ディスク、メモリ
及びコントローラなとの主要な構成要素を複写(2重化
)することによってフォールト・トレランスを達成する
。もし2重化された要素が故障すると、その2重化され
た相手が自動的に処理を継続し、システムは末端ユーザ
ーに対して回層的であり続ける。システム/88及びそ
のソフトウェア製品は、拡張の容易性と、ユーザー間の
資源の共有と、複雑な必要条件に対する解決を与えつつ
、末端ユーザーに対して単一システム・イメージを維持
するのである。
単一システム・イメージは、ネットワークまたはLAN
によって相互接続され、めいめいが自分のファイルとI
loをもつ多くのプロセッサからなり、ユーザーに対し
て、単一マシンにログオンしているかのごとき印象を与
える分散処理環境である。オペレーティング・システム
は、ユーザーをして、ディレクトリを変更するだけで、
1つのマシンから別のマシンへ移行することを可能なら
しめる。
適切な計画により、システム/88が走っている間に、
末端ユーザーに対する単一システム・イメージを保った
ままで、システム788の処理容量を拡張することがで
きる。システム/88H3DIを使用して複数の処理モ
ジュールをシステムに結合し、システム788ネツトワ
ークを使用して複数のシステムをネットワークに結合す
ることにより、水平方向の拡張が達成される。
システム788処理モジユールは、第6A図に示すよう
に、完全な、単独コンピュータである。
システム788システムは、単一モジュールであるか、
または、第6B図に示すようにIBMH3,DIを用い
た、ローカル・ネットワークである。遠隔伝送設備を使
用したシステム/88ネツトワークは、ユーザーに対し
て単一システム・イメージを形成するように複数のシス
テムを相互接続するために使用される設備である。長距
離ネットワークを形成するために、通信回線によって、
2つまたはそれ以上のシステムを相互接続することがで
きる。この接続は、WjL接ケーブル、リースされた電
話回線、またはX、25ネツトワークを通じて行うこと
ができる。システム/88ネツトワークは、遠隔資源に
対する参照を検出し、ユーザーには完全に透過的に、モ
ジュールとシステムの間でメツセージを経路指示する。
ホットプラグ可能性とは、システム動作を中断させるこ
となく多くのハードウェア交換を可能ならしめるもので
ある。システム/88は、故障した要素をサービスから
外し、2重化した一方の側によってサービスを続け、全
くオペレータの介入なく、故障要素上で表示装置を点灯
させる。すると、処理が続いている間に、顧客またはサ
ービス要員が、故障した2重化ボードを除去し交換する
ことができる。このとき、顧客りこ対する恩恵として、
タイムリーに修理できることと、保守コストが低いこと
がある。
システム/88は、フォールト・トレラント、連続動作
マシンではあるけれども、マシン動作を停止させる必要
がある時もある。そのような例としては、システム/8
8オペレーテイング・システムのアップグレード、ハー
ドウェア構成の変更(主記憶の追加)、またはある種の
サービス手続がある。
2重化されたシステム788の要素とシステム/88ソ
フトウエアは、データの完全性を維持することを支援す
る。システム/88は、故障または故障時点の過渡エラ
ーを検出し、それをアプリケーション・プログラムまた
はデータに伝搬しないようにする。データは汚染から保
護され、システムの完全性が維持される。各要素は、自
己のエラー検出論理及び診断手段をもっている。このエ
ラー検出論理は、各マシン・サイクルの並列動作の結果
を比較する。
もしシステムが要素誤動作を検出したなら、その要素は
自動的にサービスから除去される。そして、故障要素が
内部診断によってチエツクされている間に、処理は、2
重化した他方の側で続けられる。この故障検出機能は、
処理が2重化した他方の側で続けられる間に、サービス
から除去された故障要素上で自動的に診断ルーチンを走
らせる。もしその診断によりある要素の交換の必要あり
、との決定がなされたなら、システム788は、その問
題を報告するために、自動的にサポート・センターを呼
び出すことができる。すると、顧客は、迅速な修理と、
低い保守コストから恩恵を受ける訳である。
システム/88は一般的には、米国特許第445321
5号、同第4597084号、同第4654857号及
び同第4816990号に基づく。米国特許第4453
215号の一部が本願の第7図及び第8図に図式的に示
されている。
第7図及び第8図のコンピュータ・システムは、処理装
置12と、ランダム・アクセス記憶装置16と、周辺制
御装置!20.24.32と、モジュールの複数の装置
の間の全ての情報を与える単一のバス構造をもつプロセ
ッサ・モジュールを有する。各プロセッサ・モジュール
内のバス構造は、2重化対バスA、Bをもち、各機能ユ
ニット12.16.20.24.32も同一の相手ユニ
ットをもつ。非同期周辺装置によって動作する制御装置
以外の各ユニットは、通常、その相手ユニットと、ステ
ップをロックされて同期的に動作する。例えば、プロセ
ッサ・モジュールの2つのメモリ・ユニット16.18
は通常、ともに2つの対バスA、Bを駆動し、ともにバ
ス構造3oによって完全に同期して駆動される。
コンピュータ・システムは、プロセッサ・モジュール内
の各機能レベルで故障検出を行う。この機能を達成する
ために、エラー検出器が冬ユニット内のハードウェア動
作を監視し、二ニット間の情報転送をチエツクする。エ
ラーの検出により、プロセッサ・モジュールが、エラー
を生じたバスまたはユニットが別のユニットに情報を転
送しないようにエラーを生じたバスまたはユニットを分
離し、そのモジュールは動作を継続する。その継続され
る動作は、故障のバスまたはユニットの相手側のバスま
たはユニットを使用する。エラーの検出が情報の転送に
先行する場合、継続される動作は、その転送を、故障が
ない場合にその転送が行なわれるであろう時間と同一の
時間にその転送を行うことができる。エラー検出が情報
転送と同時である時には、継続される動作は、転送を反
復することができる。
コンピュータ・システムは、上述の故障検出及び回復動
作を迅速に、すなわち1動作サイクル以内に行うことが
できる。コンピュータ・システムは、有効性があやしい
データ転送を、高々単一情報転送分もつだけであるので
、全体のデータ有効性を保証するためには転送を反復し
さえすればよい。
プロセッサ・モジュールは、フォールト・トレラント動
作を与えるために、相当なハードウェア冗長性をもって
いるけれども、2重化ユニットをもっていないモジュー
ルでも、やはり完全に動作する。
この機能的ユニット冗長性は、どれかのユニットで故障
が生じた時、モジュールが動作を継続するのを可能なら
しめる。−数的に、プロセッサ・モジュールは、故障が
検出されない限り、選択された同期性を以て、連続的に
動作する。そして、トレカのユニットで故障が検出され
ると、そのユニットは、モジュールの他のユニットに情
報全転送することができないように、分離され、切り放
される。切り放されたユニットの相手は、通常、実質的
に中断なく動作を継続する。
フォールト・トレラント動作を与えるための、モジュー
ル内の機能ユニットの双対2重化に加えて、プロセッサ
・モジュール内の各ユニットは、−数的に、データ転送
に関連するハードウェアの複製をもつ。この機能ユニッ
ト内の複製の目的は、別のユニットとは独立に、そのユ
ニット内でt[をテストすることにある。エラー検出構
造などの、モジュール内の別の構造は、−数的には2重
化されない。
プロセッサ・モジュールの全てのユニットにサービスを
行う共通バス構造は、好適には、前述の2レベルの複製
と、Aバスと、Aバスを複製するBバスと、Xバスを形
成する3組の導体をもつ。A及びBバスのおのおのは、
同一のセットのサイクル定義、アドレス、データ、パリ
ティ及び、ユニットの間のエラー情報の転送を警告する
ために比較することのできる他の信号を流す。2重化さ
れていないXバスの導体は、−数的には、タイミング、
エラー状態、及び電力なとの、モジュール全体の信号及
び他の動作信号を流す。追加的なCバスは、相手のユニ
ットとの間のローカル通信のために設けられている。
プロセッサ・モジコールは、ユニットの2重化部分の動
作を比較し、パリティ及び他のエラー・チエツク・コー
ドを使用することなどの、各機能スニット内の技術の結
合と、供給電圧などの動作パラメータの監視によって、
故障を検出する。各中央処理装置は2つの冗長処理部分
をもち、もし比較結果が無効を示すなら、その処理ユニ
ットを、バス構造へ情報を転送しないように分離する。
このことは、プロセッサ・モジュールの他の機能二ニッ
トを、問題の処理装置から生じ得る障害情報から分離す
ることになる。各処理装置は、複製されない仮想メモリ
動作を実行するための段ももつ。この段では、処理装置
は寧ろ、障害全検出するためのパリティ技術を採用する
ランダム・アクセス・メモリ装置16は、2つの非冗長
メモリ区画によって配列され、そのおのおのは、メモリ
・ワードの異なるバイトの記憶毎に配列されている。こ
の装置は、エラー訂正コードによって、各メモリ区画、
及び2つの区画の複合体の両方で障害を検出する。ここ
でも、エラー検出器は、そのメモリ・ユニットを、潜在
的にエラーの可能性がある情報がバス構造、ひいては別
のユニットに転送されないように無効化する。
メモリ・ユニット16にはまた、2!!化されたバス導
体、すなわちバスA及びバスBをチエツクする、という
タスクが割当てられている。このため、ユニットは、ア
ドレス信号をテストし、バス構造上のデータ信号をテス
トするパリティ・チエッカをもっている。さらに、コン
パレータが、パスA上の全ての信号を、Bパス上の全て
のデータと比較する。このようにしてどちらかのバスが
故障していることを検出すると、メモリ・ユニットは、
Xバスによって、モジュールの他のユニットに、故障し
ていない側のバスにのみ従うように通知する。
プロセッサ・モジュールのための周辺制御ユニットは、
共通バス構造との接続のためのバス・インターフェース
区画と、「駆動」及び「チエツク」と称される2重化制
御区画と、ユニットがサービスを行う周辺入出力装置と
を採用する。また、ディスク・メモリ52a、62bを
動作させるためのディスク制御ユニット20.22と、
通信パネル50を通じて、端末、プリンタ及びモデムを
もつ通信装置を動作するための通信制御ユニット24.
26と、1つのプロセッサ・モジュールを、多重プロセ
ッサ・システム中の他のプロセッサと相互接続するため
のH3D I制御ユニット32.34が存在する。各側
で、バス・インターフェース区画が、AバスまたはBバ
スの駆動及びチエツク制御区画に人力信号を供給し、バ
ス構造のある入力信号の論理エラーをテストし、駆動及
びチエツク・チャネルからの信号出力の同一性をチエツ
クする。冬周辺制御二ニット中の駆動制御区画は、その
ユニットにサービスするI/O装置に適切な、制御、ア
ドレス、状況及びデータ操作機能を与える。そのユニッ
トのデータ制御区画は、駆動制御区画をチエツクする、
という目的のためには実質的に同一である。各制御ユニ
ットの周辺インターフェース区画は、制御ユニットと、
周辺装置の間を通過する信号にエラーがないかどうかを
テストするためのパリティ及びコンパレータ装置の組み
合わせをもつ。
通信制御ユニット24などの、同期的I10装置により
動作する周辺制御二ニットは、その相手ユニット24と
、ステップをロックされた同期状態で動作する。しかし
、対のディスク制御ユニット20.22は、異なる非同
期ディスク・メモリにより動作するので、その同期は限
定的である。
対のディスク制御ユニット20.22は、同時に書きこ
み動作を行うが、ディスク・メモリが互いに非同期的に
動作する限りにおいて、厳密な同期にはない。制御ユニ
ット32及びその相手もまた、典型的には、限定された
程度の同期で動作する。
モジュールのための電源ユニットは、2つのバルク電源
を使用し、そのおのおのは、対のユニットの一方のユニ
ットにのみ動作電力を提供する。
このように/、1つのバルク電源が、バス構造の1つの
2重化部分と、2つの対メモリ・ユニットの1つと、周
辺制御ユニットの多対の1つのユニットに給電する。バ
ルクN gはまた、プロセッサ・モジュールの非2重化
ユニットにも電力を与える。このモジュールの各ユニッ
トは、1つのバルク電源から動作電力を受取り、そのユ
ニットが必要とする動作電圧を発生する電力供給段をも
つ。
この電力供給段は、さらに、供給電圧を監視する。そし
て、障害的な供給電圧を検出すると、その電力段は、そ
のユニットからバス構造への全ての出力線をアース電位
にクランプする信号を発生する。この動作は、任意のユ
ニットにおける電力障害が、バス構造への障害的な情報
の伝送をもたらすのを防止する。
プロセッサ・モジュールのうちには、実際の情報転送の
前にエラー検出タイミング・フェーズを含む動作サイク
ルによって各情報転送を実行するものがある。この動作
を行うユニット、例えば、周辺装置のための制御ユニッ
トは、このようにして、障害が検出される際の情報転送
を禁止する。
しかし、このモジュールは、中断または遅延なく動作を
継続することができ、非禁止相手ユニットから情報転送
を行う。
一般的には、動作時間がより重要である中央処理装置と
メモリ・ユニットとを少なくとも含む、プロセッサ・モ
ジュールの他のユニットは、各情報転送を、その転送に
関連するエラー検出と同時に実行する。そして、障害が
検出されると、そのユニットは直ちに、別の処理ユニッ
トに直ぐ前の情報転送を無視するように報知する信号を
発生する。プロセッサ・モジュールは、その障害状態を
報告したユニットの相手からその情報転送を反復するこ
とができる。この動作方法は、各情報転送が、エラー訂
正のための遅延を生じることなく実行される、という点
で、最大の動作速度をもたらすものである。遅延は、障
害が検出される比較的わずかの例でのみ生じる。また、
複数のユニットがアクセスを要求している時に、とのユ
ニットがシステム・バスに対するアクセスを獲得するの
かを決定するためのパス調停手段が設けられている。
E9.HSDIネットワークを介して相互接続されたフ
ォールト・トレラントS/370モジユール 第7図は、前述の従来技術モジュール10における、S
/370及びS/882重化プロセッサ対12.14の
相互接続を示す。これらは、モジュール10の2重化S
/88ユニツト12.14に置き換えられた時、新規且
つ独特のS/370モジユール9を形成する。そのよう
な独特のモジュール9が、モジュール10のための、第
6B及び60図に示すのと同様の様式でS/88  H
SDIとネットワークによって相互接続されている時、
それらは、フォールト・トレランスと、単一システム・
イメージと、ホットプラグ可能性と、同一モジュール内
の複数S/88処理装置間でのI10負荷共有などの5
788の機能をもつ(S/88複合体でなくて)S/3
70複合体を形成する。
特に、独自モジュール9の相手ユニット21、23中の
S/370プロセツサは、個々のS/370オペレーテ
イング・システムの制御の下で57370命令を実行し
、相互接続された5788プロセツサは、S/88アプ
リケーシヨン・プログラムと連結した5788オペレー
テイング・システムの制御の下で、個別のS/88記憶
及びS/88周辺装置と連結したS/370  I10
100全てを実行する。
さらに、この新規なモジュール9内には、モジュール9
内でのS/370複数プロセツサ環境を可能ならしめる
ために、S/370−5/88プロセツサ対ユニツト2
5及び27と、29及び31を収容することができる。
さらに、対ユニット21.23と、25.27と、29
.31内のS/370プロセツサは、各組対毎に異なる
57370オペレーテイング・システムの下で動作する
ことができる。
El、0.2m!化プロセッサ対ユニット21.23の
一般的説明 第8図は、S/37.0及びS/88プロセツサをユニ
ット21内で相互接続するための好適な形式を示す図で
ある。
ユニット21の下部分は、各プロセッサ要素の対60.
62において単一のプロセッサ要素を除けば、前述の米
国特許第4453215号のプロセッサ12と実質的に
同一の中央プロセッサ12をもつ。米国特許第4463
215号においては、それぞれがユーザー・コードとオ
ペレーティング・システム・コードとを実行するために
、参照番号60及び62のヒころに双対プロセッサが設
けられている。
本発明では、その両方の機能が、単一のマイクロプロセ
ッサ、好適にはモトローラMC68020マイクロプロ
セツサによって実行される。尚、MC68020マイク
ロプロセツサは、モトローラ社発行の、著作権1989
.1988、MC68020Users  Mannu
al、第3版に説明されている。
このように、各プロセッサ要素(PE)60及び62は
、好適にはモトローラMC68020マイクロプロセツ
サである。マルチプレクサ(MPLX>61.63がプ
ロセッサ要素60.62を、米国特許第4453215
号に詳述されるような方法で、アドレス/データ/制御
A及びBバスとトランシーバ12eによってパス構造3
0に接続する。また、要素60.62のためにローカル
制御64.66と仮想記憶マツプ12eが設けられてい
る。コンパレータ(比較)12fは、パス30とプロセ
ッサ要素60.62の間を行来する制御、データ及びア
ドレス線上の信号を比較することによって、エラーをも
たらす障害をチエツクする。その信号の不一致は、コン
パレータ12fから共通制御回路86へ至るエラー信号
を引き起こし、共通制御回路86は、バス構造30のX
バス上にエラー信号を送出し、処理ユニット12を切り
放すためにトランシーバ12e中のドライバ(r:fA
示しない)を無効化する。クランプ回路89.90は、
ユニット12の電力障害に応答して、ユニット12から
の全ての出力線をアースにクランプする。これらの要素
は、米国特許第4453216号に詳述されている。
第8図の上方部分は、S/370プロセツサ要素85.
87の対をS/88バス構造、及び5788プロセッサ
要素60,82に接続する好適な形式を示す図である。
プロセッサ要素85.87は、マルチプレクサ71.7
3及びトランシーバ13を介して、要素60.62がパ
ス構造30に接続されているのと論理的に同様の様式で
バス構造30に接続されている。
コンパレータ(比較回路)15(第32A及び32B図
に詳述)と、クランプ回路77及び79と、共通制御7
Sが設けられ、制御回路8eは、プロセッサ要素60.
62のS/88割り込み機構に結合されている。S/3
70プロセツサ85.87とその関連ハードウェアは、
エラー処理と回復を行うためにS/88を使用する。こ
のため、共通制御回路75は、共通制御回路88が、比
較回路15によって検出されたエラーを処理することを
可能ならしめるために、線95を介シテ共通制御回路8
Gに結合される。この結合線95はまた、共通制御75
及び86が、どちらかのプロセッサ対にエラーが生じた
場合に、その両方のプロセッサを切り放すことを可能な
らしめる。
ユニット21中のS/370プロセツサ装置の好適な構
成は、中央処理(プロセッサ)要素85.87と、記憶
管理ユニット81.83と、プロセッサ間(例えばS/
370とS/88)インターフェース89.91をもつ
。記憶管理ユニット81.83は、マルチプレクサ71
.73と、トランシーバ13と、バス構造30を介して
、プロセッサ要素85.87をS/88主記憶16に結
合する。
インターフェース89.91は、S/370プロセツサ
要素85.87をそれぞれ、5788プロセツサ要素6
2.60のプロセッサ・バスに結合する。
相手のプロセッサ・ユニット23は、プロセッサ・ユニ
ット21と同一である。上記説明に関連して、ユニット
21中の2つのプロセッサ要素60162及び、ユニッ
ト23中の対応する2つの要素(図示しない)は全て、
同一の5788オペレーテイング・システムの制御の下
で、同一の命令を同時に実行するために、通常ロックス
テップ的に動作する。
同様に、ユニット21中の2つのプロセッサ要素85.
87及び、ユニット23中の対応する2つの要素(図示
しない)も、同一のS/370オペレーテイング・シス
テムの制御の下で、同一の命令を同時に実行するために
、互いにロックステップ的に動作する。
ユニット21または23にエラーが生じた場合、そのユ
ニットは、別のユニットによるフォールト・トレラント
動作の継続を可能ならしめるために、サービスから除去
される。
さて、S/370処理ユニツトのある特定の実現構成に
ついて以下説明するけれども、インターナショナル・ビ
ジネス・マシーンズ・コーポレーションから発行され入
手可能な、IlB111Syste/370Princ
iples ofOperation (発行番号GA
22−7000−10、第11版、1987年9月)に
記述されている必要条件と互換な別の実現構成を使用し
てもよいことが理解されよう。
第9A及び第9B図は、第8図のプロセッサ・ユニット
21のS/370及びS/88構戒要素の物理的パッケ
ージングの一形態を示す図である。対の処理要素85.
87を含むS/370要素が1つのボード101上に取
り付けられ、対の処理要素60.62を含むS/88要
素が別のボード102上に取り付けられる。2つのボー
ド101及び102は、サンドイッチ対103を形成す
るように互いに剛性的に接着され、モジュール9の背面
パネル(図示しない)の2つのスロットに挿入するよう
に適合され、慣用的な背面パネル結線技術によって、ボ
ード101及び102上の要素が、第8図及び米国特許
第4453215号に示されているように、互いに且つ
パス構造30に接続される。
S/370プロセツサの、S/88プロセツサに対する
直接結合を説明する前に、S/370プロセツサをして
、<1)S/88主記憶の一部を使用し、(2)S/8
8仮想記憶空間のあるものを利用するS/88とコマン
ド及びデータを交換することを可能ならしめる機構につ
いて簡単に説明しておくことは、本発明の理解を助ける
であろう。これらの機構については後でも詳細に説明す
る。
第1O図は、1つのモジュール9の記憶管理ユニット1
05による、実記憶1Gに対するS/88仮想記憶のマ
ツピングの好適な形式を示す図である。仮想記憶空間1
06は、S/88オペレーテイング・システム空間10
7と、ユーザー・アプリケーション空間108とに分割
される。そのスペース内で、領域109(アドレス00
7EO000から007EFFFF)は、各S/370
プロセツサ要素を、ユニット21などのプロセッサ・ユ
ニット中の5788プロセツサ要素に結合するために使
用されるハードウェア及びコードのために予約されてい
る。アドレス空間109は、通常のシステム動作の間5
788オペレーティング・システムに対して透過的にな
されている。この空間109の用途については後で詳細
に説明する。
システム初期化の間に、記憶管理ユニット105は、S
/88主記憶装置16内に、ユニット21及び23など
の岨(partnered) ユニット中の4つのS/
370プロセツサ要素からなる各セット毎に、S/37
0主記憶領域を割当てる。こうして、組みユニット21
.23と、25.27と、29.31のそれぞれに、3
つのS/370主記憶領域162.163及び164が
設けられる。
組みのユニット内のS/88プロセツサ要素は、米国特
許第4453215号に示すような様式で、記憶装置1
6の残りの部分にアクセスする。
S/370記憶領域162乃至164は、後述するよう
に、S/88オペレーテイング・システムが、これらの
領域が「盗られて」おり、5788空間に戻されないな
ら記憶管理ユニットによって再割当て可能でない、とい
うことを知ることがないような様式で、割当てられる。
S/370システムは仮想システムであるので、それは
アドレス変換を介して主記憶領域にアクセスする。@の
主記憶装置18も、同一のS/370主記憶領填(図示
しない)を必要とする。各S/370プロセツサ要素は
、その個別のS/370主記憶領域にのみアクセスする
ことができ、それが5788主記憶にアクセスしようと
する試みであるならエラー信号を発生する。S/88プ
ロセツサはしかし、S/88プロセツサ要素がそれのS
/370プロセツサ要素のためのI10コントローラと
して動作するときに、S/370  I10100間に
、S/370プロセツサ要素のS/370主記憶領域に
アクセス”(またはアクセスを導く)ことができる。
El 1.S/370及びS/88プロセツサ要素の結
合 1811は、ユニット21.23のおのおので2つずつ
の組みとなった、プロセッサ要素85なとの4つのS/
370プロセツサ要素と、ユニット21.23のおのお
ので2つずつの組みとなった、プロセッサ要素68など
の4つのプロセラサス素S/88が与えられ、それらが
、全ての57370プロセツサ要素が同時に同一のS/
370命令を実行し、全ての5788プロセツサ要素が
同時に同一のS/88命令を実行するように結合される
様子を図式的に示している。このように、4つのS/3
70プロセツサは全て、プログラム実行に関する限り、
1つのS/370プロセツサ・ユニットとして動作する
。同様に、4つのS/88プロセツサ要素は全て、1つ
の5788プロセツサ・ユニットとして働く。
それゆえ、説明を容易にするために、要素の多重複製に
ついて説明が必要である場合を除き、以下の説明は、主
として1つのS/370プロセツサ要素85及び1つの
S/88プロセツサ要素62と、それに関連するハード
ウェア及びプログラム・コードに言及するものとする。
同様に、例えばマルチプレクサ61.63.71.73
及びトランシーバ12e、11による、バス構造30に
対するプロセッサ要素の結合も、説明の便宜上、実質的
に記載から省くこととする。この結合に関しては、第3
2図を参照されたい。
それゆえ、第11図は、プロセッサ・バス170と、S
/370記憶管理ユニツト81を含む第1の経路によっ
て、システム・バス30及びS/88記憶16にプロセ
ッサ要素85が結合された様子を示している。プロセッ
サ要素85は、プロセッサ要素間インターフェース89
を含む第2の経路によって、プロセッサ要素62のプロ
セッサ・バス161に結合されているものとして示され
ている。プロセッサ要素85は、記憶16中の、割当て
られたS/370主記憶領域162からデータ及び命令
をフェッチ(及び記憶)するt−めのS/370プログ
ラム実行の間に第1の経路を使用する。また、プロセッ
サ要素62は、インターフェース89を含む第2の経路
上で、プロセッサ要素85のためのS/370  I1
0100実行する。
好適な実施例においては、S/370チツプ・セット1
50(第1111)は、プロセッサ要素85と、クロッ
ク152と、ディレクトリ・ルックアサイド・テーブル
(DLAT)341をもつキャッシュ・コントローラ1
53と、バス・アダプタ154と、オプションの浮動小
数点コプロセッサ151と、S/370アーキテクチヤ
をサポートするマイクロコードのセットを記憶するため
の制御記憶171のための個別の機能チップを含む。こ
のS/370チツプは、インターナショナル・ビジネス
・マシーンズ・コーポレーションによって販売されてい
る、(VSE/SP、VM/SP、IX/370などの
〉既存のS/370オペレーテイング・システムのどれ
かによって動作されるように適合することができる。
キャッシュ・コントローラ153は、記憶制御インター
フェース(STCI)155とともに、S/370記憶
管理ユニツト81を形成する。バス・アダプタ154及
びバス制御ユニット(BCU)1..56は、プロセッ
サ要素インターフェース89のためのプロセッサ要素を
含む。
好適な実施例においては、プロセッサ要素85などのS
/370CPUは、32ビツト・データ、フローと、3
2ビツト算術/論理ユニツト(ALU)と、3つのボー
ト・データ・ローカル記憶中の32ビツト・レジスタと
、8バイトS/370命令バツフアをもつ32ビツト・
マイクロプロセッサである。S/370命令は、ハード
ウェア中で実行されるかまたは、マイクロ命令によって
解釈される。チップ153は、S/370プログラム命
令及びデータと、関連記憶制御機能のためのキャッシュ
記憶を与える。チップ153は、プロセッサ要素85が
そのプログラム命令を実行するときに、プロセッサ要素
85から発行すれる全ての記憶要求を処理する。チップ
153はまた、I10データの転送時に、バス・アダプ
タ154からの要求をも処理する。
バス・アダプタ154及びBCU156は、入出力動作
の間に、内部S/370プロセツサ・バス170をS/
88プロセツサ・バス161に直接に(あるいは緊密に
)相互接続するための論理及び制御を与える。BCU1
6A!f、プロセッサ要素85及び62のプロセッサ・
バスを互いに直接結合するための主要な機構である。後
述するように、プロセッサ要素85及び62の間でデー
タ及ヒコマンドを転送するために、プロセッサ要素62
がその関連システム・ハードウェアから「切り放された
」とき、5788プロセツサ要素(PE)62と対話す
るのがこのハードウェア機構である。
クロック・チップ152(第12図)は、クロック信号
発生のための集中化論理を使用し、別のチップ85.1
51.153及び154のおのおのに適切なりロック信
号を供給する。クロック152は一方、S/370プロ
セツサ要素85とS/88プロセツサ要素62の両方を
同期させるために、システム788バス30からのクロ
ック信号によって制御される。
プロセッサ結合/切り放しハードウェア以外に、2つの
異なるS/370及びS/88ハードウエア・アーキテ
クチャを組合せる統合部分は、非フォールト・トレラン
ト・ハードウェアを、フォールト・トレラント・バス構
造30に前以て同期的に接続する手段である。好適な実
施例では、このインターフェースは、S/370キヤツ
シユ・コントローラ153及びS/88システム・バス
30と通信しなくてはならないSTCI論理155によ
って処理される。さらに、非フォールト・トレラント・
ハードウェアは、互いに相手ユニットをもってロックス
テップで走る能力をもつ「チエツク」及び「駆動」論理
を形成するように、第8図に示すようにボード上で複製
されなくてはならない。このように、ボード101及び
102上のシステム要素からなる「単一の」CPUは、
その2重化された相手ユニットとロックステップで走ら
なくてはならない。最適な性能及び機能性を維持しつつ
上述の必要条件を実現するためのタスクは、異なるクロ
ック源の同期化を要する。
好適な実施例では、S/88システム・クロック38(
第7図)が、共通バス坪造30に接続された全ての装置
によって受:j収られ、2つのS/88クロツク・サイ
クルがバス3oのサイクル毎に決定される。このシステ
ム・クロック38は、そのバス上の同期的通信を保証し
、個々のプロセッサまたはコントローラによって、その
システム・クロックに基づき内部クロック周波数源を作
成するために使用される。S/370ハードウエアは、
S/370クロツク・チップ152への発振器入力を利
用し、S/370クロツク・チップ152は、それぞれ
別のS/370チツプ85.151.153.154.
155に対する固有のクロックの組を発生する。このク
ロック・チップ152は、動作温度、製造偏差などのさ
まざまなパラメータに基づく本来的な遅延を有する。こ
の遅延偏差は、冗長チエツク及び駆動論理の間のロック
ステップ同期を維持することと、STC1155及びバ
ス構造30の間の完全パイプラインを維持することの両
方において許容できない。
第1.2C及び第19C図に示すように、好適な実施例
は、ボード101をして、S/370プロセツサ・サイ
クルを、5788バス30サイクルと同期させつつ、リ
セット後(すなわち、電源投入など)ロックステップで
走らせることを可能ならしめるように、冗長クロック同
期論理158(及び、その相手のS/370プロセツサ
・ユニットのための冗長クロック同期論理(図示しない
))を利用する。S/88クロツク38からのクロック
信号は、バス構造30を介して、S/88とS/370
の同期のためと、システム・バス30を介しての主記憶
へのアクセスのために、同期論理158とSTCI論理
155に供給される。
この同期化は、先ず、S/370クロツク・チップ15
2への所望のS/370発振器入力周波数を達成するた
めに、S/88クロツクを乗算することによって達成さ
れる。この場合、それはS/88及びS/370クロツ
ク・サイクルの2倍である。第2に、S/370サイク
ルの開始を表す線159上のフィードバック・パルスが
、それ自体はS/88半サイクル周期に等しい、873
70発振器人カクロック周期の前端及び後端を表すS/
88クロツクによってサンプルされる。
次に、線159上のサンプルされたS/370クロツク
・フィードバック・パルスがサンプルされる窓から外れ
、またはS/88クロツクの開始に重なるリセットの場
合、S/370発振器人力が1つのS/370サイクル
について否定される。
このことは、この実施例では、次のS/370クロツク
・フィードバック・パルス(線159上)のサンプリン
グが、その所望の窓内に収まることを保証するように、
現在のS/370クロツクを拡張する働きを行う。第3
2図に詳細に示す(例えば参照番号402a乃至402
g)全ての比較論理15(第8図)は、チエツク及び駆
動ハードウェアの同期を可能ならしめるために、この期
間は無視される。
それゆえ、S/370プロセツサ・サイクルは、S/8
8クロツク周期の開始のS/88半サイクル周期内に開
始することが保証される。バス構造30及びS/370
キヤツシユ・コントローラ153の間の全ての転送タイ
ミングは、最悪でもこの半サイクルの遅延しが呈さない
。さらに、比較論理ISは、S/88クロツクでサンプ
ルされる線によってのみ供給され、以て「破断」論理4
03の、随伴S/88プロセツサ・ボード1゜2との同
期を保証する。よって、チエツク及び駆動S/370ハ
ードウエアは実際はその個々のクロック発生論理におけ
る遅延偏差によってわずかに同期から外れるかもしれな
いが、そのクロックの前後端はバス構造30に共通な現
在のS/88クロツク38に相対的にロックステップ的
に走ることになり、遅延が5788クロツク・サイクル
の開始後半サイクル以上になることは決してない。同期
論理158は、半サイクル周期を超えるドリフトがない
ことを保証するために、線159上のS/370クロツ
ク・フィードバックを連続的にモニタする。この実施例
においては、任意のシステム・リセットの間に両端を同
期させるには最大1パス30サイクルが必要である。し
かし、1つのクロック端をしてそのS/370クロツク
を「延長コさせる、リセットが ・)全体の遅延におけ
る何らかのドリフトは、ボード「破断ヨ状態、すなわち
、障害をもたらすことになる。
第12図は、第11図の構成をより詳細に示すものであ
る。ここでは、S/370制御記憶171がプロセッサ
要素85に接続されているものとして示されている。こ
の好適な実施例における制御記憶171は、プロセッサ
要素8S内のプログラム命令の実行及びI10動作を制
御するマイクロ命令を記憶するための16KBのランダ
ム・アクセス・メモリからなる。制御記憶171は、主
記憶装置16内のS/370専用記憶162の一部であ
る内部オブジェクト領域(IOA>187(第28図)
からの要求に応じてロードされた過渡的マイクロコード
を保持するためのバッファとして使用される64Bブロ
ツク186をも含む。
この図では、プロセッサ要素62のバス構造161が仮
想アドレス・バス161A及びデータ・パス161Dに
分割されているものとして示されている。プロセッサ要
素62は、浮動小数点プロセッサ172と、キャッシュ
173と、ここではETIOとして参照されている結合
マイクロコードを記憶するために使用されるマイクロコ
ード記憶装置174とを含むハードウェアを接続されて
なる。後で説明するように、キャッシュ173中に記憶
されるマイクロコード及びアプリケーション・プログラ
ムは、プロセッサ要素85のためのI10動作を実行す
るべくプロセッサ要素62及びB、CU論理156を制
御するために使用される。
プロセッサ要素62はまた、アドレス変換機構175を
有する。書込パイプ176は、システム/370作の高
速化のために次のサイクルの間にシステム・バス30に
対するデータの適用のために、1書込サイクルの間に一
時的にデータを記憶する。米国特許第4453215号
に記述されているタイプのシステム/88バス論理17
7は、米国特許第4453215号に概略的に説明され
ているような様式で変換機構175と書込パイプ176
をシステム・バス30に結合する。また、同様のシステ
ム788バス論理ユニツト178が、記憶制御インター
フェース155をシステム・バス30に結合する。
バッファ180と、プログラム可能読取専用メモリ18
1と、記憶182及びレジスタ・セット183が、シス
テム78日及びシステム/370の初期化の間に使用す
るために、プロセッサ要素62に結合されている。PR
OM181は、電源投入シーケンスからシステムをブー
トするために必要なテスト・コードとI DCODEを
もつ。PROM181は、S/88のための同期化コー
ドをもつ。レジスタ183は、システム状況及び制御レ
ジスタをもつ。
S/370チツプのうちの2つは同一の物理ボード上に
取り付けられ、同期され、ボード自体のチエツクを行う
ために、ロックステップでプログラムを実行する。ST
Cパス157及びチャネル0.1バスは、S/370プ
ロセツサが別のフィールド交換可能ユニットにエラーを
伝搬することがないように、潜在的な障害をモニタされ
る。
インターフェース89のBCU156及びアダプタ15
4は、どのオペレーティング・システムもシステムを完
全には制御しないように、各プロセッサ(プロセッサ要
素62及び85)が他方のプロセッサに対して適当な制
御をもっことを可能ならしめる。各プロセッサの機能は
、インターフェース89及び、各プロセッサで走るマイ
クロコードによって制御される。
E12.プロセッサ間インターフェース89E12A、
I10アダプタ154 アダプタ154(第13図)は、その出力チャネル0,
1を介して、S/370プロセツサ85をBCU166
へインターフェースする。そのチャネルは、非同期2バ
イト幅データ・パス250.251の対をもつ。パス2
50.251は、一対の64バイト・バッファ259.
260を介して、プロセッサ・パス170中の同期4バ
イト幅データ経路に結合されている。データは、バス2
51を介L4BCU156からアダプタ154(及びS
/370主記憶162)へ、そしてバス250を介して
アダプタ154からBCUI 56へ転送される。
アダプタ154は、次のようなレジスタを有する。
(1)ベース・レジスタ110は、ベース・アドレスと
、キュー及びメイルボックス・アドレッシングのために
使用されるキュー長さを含む。
(2)読取ポインタ(RPNTR)レジスタ111及び
書込ポインタ(WPNTR>レジスタ1.12は、ベー
ス・アドレスから、それぞれ読取及び書込のためにアク
セスすべき次のエントリへのオフセットを含む。その値
は、コマンドまたはアドレスがバス170を介してキャ
ッシュ制御153に転送されるべきときに、コマンドと
ともにパス送信レジスタCBSR)116中にロードさ
れることになる。
(3)状況レジスタ(IO8R)118は、全ての、プ
ロセッサ装置からBClJへの、及びBCtJからプロ
セッサ装置への要求と、インバウンド・メツセージ・キ
ューの状況と、BC1Jインターフェースの状況を含む
(4)もし例外イネーブル・レジスタ(ER)119中
のビットが1であり対応するl03Rビツトが1である
なら、プロセッサ要素85中に例外が立ち上げられる。
(5)制御ワード・レジスタ〈Cw)120は、いくつ
かのl03Rビツトのセット/リセットを制御する。
(6)アドレス・チエツク境界レジスタ(ACBR)1
21は、内部オブジェクト領域(IOA)187の開始
ページ・アドレスを保持する。
(7)アドレス・キー・レジスタ(ADDR/KEY)
122.123は通常、記憶162中のある位置にアク
セスするために、アドレス/データ・バス250及び2
51を介してBCU156によってロードされる。これ
らのレジスタは、ステトのために、プロセッサ要素85
によってロードすることができる。
(8)コマンド・レジスタ(cMDo、1)124.1
25には通常、BCU156によって、コマンド及びバ
イト・カウントがロードされる。これらのレジスタは、
ステトのために、プロセッサ要素85によってロードす
ることができる。
アダプタ154は、プロセッサ要素8SとBCU156
の間のインターフェースである。論理的には、アダプタ
154は、BCU156に対して次のようなサービスを
提供する。
−S/370主記憶162に対するアクセス−3/37
0主記憶162中のメイルボックス及びメツセージ・キ
ューに対するアクセス−プロセッサ要素85とBCU 
156の間の要求/応答機構 BCU156は、そのIOA領域187(第28図)を
含む、記憶162の全体にアクセスを有する。アダプタ
154は、アダプタ154からプロセッサ・バス170
を介して、キー コマンド及び記憶162アドレス・デ
ータを受け取った後キー・チェックカキャッシュ・コン
トローラ153によって実行されている間に、IOA領
域187とユーザー領域165の間のアドレス境界チエ
ツク(ACBチエツク)を行う。もし記憶すべきデータ
のアドレスされた線がキャッシュに保持されているなら
、そのデータはキャッシュに記憶される。そうでないな
ら、コントローラ153はそのデータを主記憶162に
転送する。データ・フェッチのためにも、それと同一の
機構がキャッシュ・コントローラ153中で使用される
プロセッサ要素(PE)86及びBCU156の間のI
10コマンド及びメツセージの転送は、第28図に示す
予定の記憶162位置(メイルボックス領域188及び
インバウンド・メツセージ・キュー189)を通じて行
なわれる。
BCU 15 Bは、16バイトのメイルボックス領域
188からI10コマンドをフェッチする。
メイルボックスtRklLへのアクセスのためのアドレ
スは次のようにして計算される。
ベース・アドレス中メツセージ・キュー長さ+メイルボ
ックス中のオフセット 最初の2つの項は、アダプタ154中のベース・レジス
タ110によって供給され、最後の項は、BCU156
によって供給される。キュー長さは、ベース・レジスタ
110中の2つのビットによって、1.2.4または8
KB (すなわち、64乃至512エントリ)にセット
される。 そのベースは、ベース・レジスタ110中で
、バッファ・サイズの2倍(すなわち、2乃至16KB
)にセットされる。
インバウンド・メツセージ・キュー189は、BC1J
154を介して受け取った全てのメツセージを、時系列
順に記憶する。各エントリは、16バイト長である。
レジスタ111.112中の読取ポインタ(RPNTR
)及び書込ポインタ(WPNTR)は、BC1J156
によって、キュー189に対してエントリを読み出し、
または書き込むために使用される。プロセッサ要素85
は、センス動作によって読取ポインタにアクセスする。
そして、レジスタ110中のベース・アドレス+WPN
TRが、書き込むべき次のキュー・エントリを指し示し
、レジスタ110中のベース・アドレス/データ N 
TRが、読み取るべき次のキュー・エントリを指し示す
これらのポインタは、各キュー動作毎に更新される。
WPNTR+ 16=WPNTR(書き込み後)RPN
TR+ 16=R,PNTR(読取り後)次の状態は、
ポインタの比較から生じる。
RPNTR=WPNTR(キューが空)RPNTR=W
PNTR+16  (キューが一杯、もしBCU156
がキューに対する書き込みを要求するなら、バッファ使
用不可能(BNA)信号が状況バスを介してBCUに送
られる)メイルボックス領域188に記憶されたデータ
の有効性は、次のような機構によってプロセッサ要素8
5からBCtJ156へ、あるいはその逆へ報知される
線256a (第16図)上のプロセッサ装置からBC
Uへの要求は、制御マイクロ命令を用いてプロセッサ要
素85によってセットされる。その要求は、BCU15
6に、メイルボックス188から命令をフェッチし、そ
れを実行するように伝える。その要求は、その命令の実
行後は、BCUによってリセットされる。その要求の状
態は、プロセッサ要素85によってセンスすることがで
きる。
BCU168は、プロセッサ要素85によって開始され
た命令の実行の間または任意の時点で問題が生じた時に
、要求を作成する。それは、もし選択的にマスクされな
いなら、プロセッサ要素85中に例外を引き起こす。
アダプタ154は、非同期アダプタ・チャネル0.1の
転送速度を、同期プロセッサ・バス170に一致させる
。それゆえ、BC,U156は、BCUi56との間の
データ転送のためにアダプタ154中にある64バイト
・データ・バッファ259.260によってサポートさ
れる。そのアレイは、チャネル0.1と、プロセッサ・
パス170に対する4バイト・ポートをもつ。
同期レジスタ113及び114は、BCU158及びバ
ッフ、ア・アレイ260,259の間のデータ転送をバ
ッファする。バス送信及び受信レジスタ115及び11
6は、それぞれ、プロセッサ・パス170との間で受信
され、または転送されたデータを記憶する。
記憶動作(I/Oデータ記憶、キュー動作)は、チャネ
ル1パスを介してアダプタ154に、コマンド/バイト
・カウント、保護キー及び記憶アドレスを送るBCU1
56によって開始される。そのコマンド/バイト・カウ
ントは、コマンド・バス252(第13図)上で受け取
られ、コマンド・レジスタ125に格納される。キー及
びアドレス・データは、アドレス/データ・バス251
 (第13図)を介してBCU166から受け取られ、
キー/アドレス・レジスタ123中に格納される。アレ
イ書込及び読取アドレス・ポインタは、レジスタ128
中の開始アドレスにセットされる。バス251上のデー
タ転送の回@、(−度に2バイト〉は、バイト・カウン
トによって決定される。1回の記憶動作によって、64
バイトまでのデータを転送することができる。ある記憶
動作内の任意のバイトの記憶アドレスは、64バイト境
界と交差してはならない。
そのコマンド/アドレスには、パス251上のデータ・
サイクルが続く。全てのデータは、64バイト・バッフ
ァ260中に集められる。最後のデータがBCUI 6
Bから受信された後、アダプタ154は最初に2つのデ
ータ・バッファ259.260のだめの内部優先権チエ
ツク(図示しない)を実行し、次にプロセッサ・パス1
70上の支配権(図示しない)を要求し、そこでアダプ
タ154は、最も高い要求優先権をもっことになる。
どちらの場合にも、バッファ259.260は、内部優
先権制御が最初にバッファ259に対してパス170を
許可すると同時に、そしてバッファに対する調停サイク
ルなしで転送を要求し、すなわち読取が書込に対して優
先権をもつことになる。
パスの支配権が許可されたとき、コマンド/バイト・カ
ウント、保護キー及び開始アドレスがキャッシュ・コン
トローラ153に転送される。
コマンド転送サイクルの後には、データ転送サイクルが
続く。
キャッシュ・コントローラ153は、保護キー・チエツ
クを実行する。キー違反は、パス170状況でアダプタ
154に報告される。キャッシュ・コントローラ及び主
記憶162によって検出される他のチエツク状況は、別
のチエツク状況として報告される。アダプタ154によ
って検出されるキー違反及び状況は、状況転送サイクル
中でBCU166に送られることになる。
BCU156によって報告され得る2つの可能なアダプ
タ154状況がある。どちらのチエツク状況の場合にも
、記憶162に対するアクセスは抑止される。
BCU156から受け取った各主記憶アドレスは、その
アクセスが、10A187に対するものか、または記憶
162のカスタマ領域165に対するものかを決定する
ために、ACBレジスタ中に保持されているアドレスと
比較される。BCU156から各コマンドとともに受け
取った「カスタマ」ビットが、その主記憶アクセスがI
OA領域187とカスタマ領域165のどちらに意図さ
れているのかを決定し、不正なアクセスをチエツクする
以下で説明するバッファ利用不能(BNA)条件は、キ
ュー動作に対してのみ報告される。
読取動作(I/O読取、メイルボックス読取)は、格納
動作と実質的に同一の動作でBCU156によって開始
される。コマンド/バイト・カウントと、保護キーと、
アドレスがBC1J156から受け収られると直ぐに、
アダプタ154内部優先権チエツクが実行され、プロセ
ッサ・パス170支配権が要求される。もしパス支配権
が許されると、コマンド/バイト・カウントと、保護キ
ーと、主記憶開始アドレスが読取サイクルを開始するた
めにキャッシュ・コントローラ153に転送される。ア
ダプタ154は先ず、要求されたデータをそのバッファ
259にロードし、次にパス250を介してのBCU要
求上により、それをBCU156にロードする。
動作を記憶するための状況及び報告機構は、読取動作に
も適用される。
プロセッサ要素(PE)85は、バス170を介するセ
ンス(読取)及び制御(書込)動作により、アダプタ1
54中のほとんどのレジスタにアクセスすることができ
る。
センス動作の場合、コマンドは、アダプタ154に転送
され、レジスタ129にラッチされる。
次のサイクルで、センス・マルチプレクサ126がコマ
ンドに従い選択され、そのコマンドは、次のパス170
サイクルで有効な期待されるデータを取得するために、
BSRI 16中にロードされる。
センスすべきレジスタ上の内部パリティ・エラーが検出
されたとき、アダプタ154は良好なパリティをもつデ
ータをプロセッサ要素85に送り返すが、キー/状況パ
ス上にはチエツク状況を立てる。この機能は、特殊セン
ス・コード点でテストすることができる。
制御動作の場合、バス170コマンドの後データが続き
、そのデータは次のサイクルでターゲット・レジスタに
ロードされる。
もしセンスまたは制御動作のためのコマンド゛サイクル
において、または制御動作のためのデータ・サイクルに
おいて、パリティ・エラーがバス170上で検出された
なら、アダプタ154はクロックの停止を強制する。
ベース・レジスタ110は、キュー及びメイルボックス
・アドレッシングのために使用されるベース・アドレス
と、キュー長さコードを含む。
キューは、ベース・アドレスで開始し、メイルボックス
領域は、ベース+キュー長さで開始する。
RPNTR及びWPNTRレジスタ111及び112は
、それぞれ、ベース・アドレス−から読取及び書込のた
めにアクセスすべき次のキュー・エントリに対するオフ
セットを与える。
センスされた時、読取ポインタと書込ポインタは、アダ
プタ154中のセンス・マルチプレクサ!28によって
ベース・アトしスと連結される。
それゆえ、センス動作によって返されるワードは、アク
セスすべき次のキュー・エントリの完全なアドレスであ
る。
I/O状況レジスタは、次に示すビット(及び、ここに
は説明しないその他のビット)を含む。
チエツク(ビット0)−もしCH3R<0゜24〉中に
何らかのチエツク状態があり、対応するCHERビット
が1なら、1にセットされる。
チエツクは、ATTN−REQを引き起こす。もしMO
DE−REQ<1>=1なら、信号CLOCK〜5TO
P  DIANAが活動的になる。
BNA送信cビット8)−バッファ利用不可能(BNA
)ビットは、BCtJ156がインバウンド・メツセー
ジをキューに格納しようと試み、キューが一杯、すなわ
ちR,P N T RがWPNTR+16に等しいとき
1にセットされる。このビットは、CWレジスタ120
のビット6に1を書くことによってしかりセットするこ
とはできない。
キュー空でない(ビット7)−このビットは、RPNT
RがWPNTRに等しくないなら1にセットされる。こ
れは、プロセッサ85に、新しいメツセージが受け取ら
れたことを通知するために使用される手段である。
BCUからプロセッサ装置への要求(ビット10及び1
4)−これは、チャネル0及び1の「BCUからプロセ
ッサ装置への要求」線256C上の信号を介してBCU
156によってセットされる。プロセッサ要素85によ
るビット10及び14のリセットは、チャネル0及び1
の線256d上に、ECUからプロセッサ装置への肯定
応答を発生させる。
プロセッサ装置からBCtJへの要求(ビット11)−
チャネル0のCWレジスタ120のビット11と、チャ
ネル1のCWレジスタ120のビット15をセットする
ことによってプロセッサ要素85によって線256a上
でセットされる。また、線256b上のプロセッサ装置
からBCUへの肯定応答信号によってリセットされる。
BCUK力損失(ビット13)−このビットは、BCU
が電力を失い、または「電源投入リセット」が生じた時
、BCU156によってセットされる。それは、CWレ
ジスタ120の「リセットB CU K力損失」ビット
に「1」が書かれ、BCUが最早電力損失状態にないと
き、Oにリセットされる。
調停許容(ビット29)−このビットは、アダプタ・モ
ード・レジスタのビット3が活動的でないなら、チャネ
ル・バス信号「調停許容」を活動化させる。
BCU156から受け取ったコマンド/アドレス信号の
一部であるカスタマ・アクセス・ビットは、その記憶ア
クセスがIOAまたはカスタマ領域のどちらにあるのか
を決定する。もしカスタマ・アクセス・ビットが°0゛
であるなら、その記憶アクセスのページ・アドレスは、
IOA領域187内になくてはならない。これらのアク
セスにはキー・チエツクは行なわれず、従って、アダプ
タ・ハードウェアは、そのキーをゼロに強制する(すべ
てのキー・エントリと一致する〉。
もしもしカスタマ・アクセス・ビットが′1゛であるな
ら、その記憶アクセスのページ・アドレスは、カスタマ
記憶@域165内になくてはならない。そうでないなら
、そのアクセスに対してACBチエツク条件が立ち上げ
られる。
プロセッサ要素85は、アダプタ・IS4レジスタを読
取(センス)しまたは書き込む(制御)ためにメツセー
ジ・コマンドを使用する。
これらのコマンドのフォーマットは次のとおりである。
ビットO−70MD   =コマンド・タイプ8−11
  SRC=要求元バス・ユ ニット・アドレス 12−15  DST−受信バス・ユニット・アドレス 16−23  MSG=コマンド・サイクルで伝送すべ
きデータ 24−27  REG1=制御のレジスタ番号 28−31  REG2=センスのレジスタ番号 プロセッサ装置とBCUの間のインターフェースのため
のDSTフィールドは、X’8“である。
アダブタ154はSRC及びMSGフィールドをデコー
ドしない。というのは、そこにはコマンド実行のための
情報が含まれていないからである。
制御及びセンス動作の間、REGI及びREG2ビット
はそれぞれ、読み書きすべきアダプタIS4中のレジス
タを決定する。
E12B、I10アダプタ・チャネル0及びチャネル1
バス(第16図) I10アダプタ・チャネルO及びチャネル1バスは、I
10アダプタ154からバス制御ユニ・ント156への
高速相互接続である。
チャネルOは、次のものを有する。
アドレス/データ・バス250(ビット0−16、PO
,PI) コマンド/状況バス249(ビットO−3゜P) タグ・アップ(BCUからバッファへ)線26 a タグ・ダウン(バッファからBCtJへ)!26b プロセッサ装置からBCUへの要求線256 aBCl
Jからプロセッサ装置への肯定応答線25b チャネル1は、アドレス/データ・バス251と、コマ
ンド/状況バス252と、タグ・アップ及びタグ・ダウ
ン線262 e及び262dを有する。
チャネルOは、S/370記憶162(及びプロセッサ
9$85)からB CU 1.56へのデータ転送に使
用され、チャネル1は、BCU156から記t1162
(及びプロセッサ要素85)へのデータ転送に使用され
る。
チャネル・バス249.250,251及び252は、
実質的には64バイトまでのデータをめいめいが記憶す
ることができる制御論理をもつ一対のデータ・バッファ
であるI10アダプタ154に由来する。これらのバス
は、BCIJ156で終端する。I10アダプタ164
は、1ワード・フォーマット(32ビツト)をもつ内部
プロセッサ・バス170と、半ワード(16ビツト)フ
ォーマットをもつより低速のバス249乃至252との
間の速度一致手段として働く。
各チャネルは、2バイト幅(半ワード)データ・バス(
250,251)と、半バイト幅(4ビツト)コマンド
/状況バス(249,252)という2つの部分に構成
されている。そして、タグ信号が、要求/応答、及び特
殊信号を介して動作を制御するための手段を与える。
各チャネル上のデータ転送は、(2バイト・バスを介し
て4バイトを転送するために)常に2サイクルで行なわ
れる。論理的には、全てのデータ転送は、S/370主
記憶162及び、BCU156を含むI10サブシステ
ムの間の転送である。BCU166はマスターであって
、すなわち、プロセッサ要素85が一旦転送の必要性を
知らせると、いかなる転送であれそれを開始させる。
コマンド/状況バス(249,262)は、選択サイク
ルの間に、転送方向(フェッチ/記憶)、及び転送すべ
きデータの量を決定するために使用される。アドレス/
データ・バス(250゜251)は、選択サイクルの間
に主記憶アドレスを転送し、実際の転送サイクルの間に
データを弓き渡す働きをする。アドレス/データ・バス
はまた、「メイルボックス」及び「メツセージ・キュー
」として知られる記憶162中の特定領m188.18
9を指示するためにも使用される。これらの領域は、プ
ロセッサ要素85をして、BCU156とある情報を交
換することを可能ならしめる。
フェッチ動作(記憶162からの)の間に、その状況は
、コマンド/状況バス249上で、バス250上の2バ
イトのデータとともに転送される。この状況は、なんら
かのアドレス・チエツク、キー・チエツクなとであり、
あるいは動作の成功を示すためにゼロである。
もし記憶動作(記憶162への)が実行されるなら、全
てのデータが主記憶162に渡された後、状況サイクル
が続く。
第14A及び第14B図は、フェッチ及び記憶のそれぞ
れのサブサイクル1及びサブサイクル2の間のバス部分
の論理的用途を示す。ここで、aaa、 、 、   
データ・フィールド中の第1の(左側の)バイトのアド
レス A:1=アドレス・チエツク B:1=バツフアが可屈でない C:    カスタマ記憶(165)アクセスの場合1
で、マイクロコード領域アクセス(■○A  187)
の場合0 ddcl、、、   記憶との間の4バイト・データH
f、 、 、    バイト単位でのフィールド長マイ
ナス1(10進0..63) kkkk    記憶キー(10進0..15)K  
    1=キーチエツク ooooo:    32バイト・メールボックス領域
内のオフセット pp     優先度(0,,3,3が最高)考慮せず ///:   バスが浮動(未定義) イン    インバウンド(BCUからバッファへ) アウト   アウトバウンド(バッファからBCUへ) データ転送動作のために次のタグ線が使用される。
(1)バス・アダプタ154からBCU156への、プ
ロセッサ装置からBCUへの要求線256aは、プロセ
ッサ要素85によってI10100必要性を示すために
使用される。−旦セットされると、その信号は、BC1
J156によってリセットされるまでアクティブのまま
である。
(2)BCU156からアダプタ154へのタグ・アッ
プ線262 aは、アダプタ154からアウトバウンド
・データを要求し、または入力データがバス上で可屈で
あることを示すために使用される。タグ・アップ線26
2cも同様に機能する。
(3)バス・アダプタ154からBCU156への、ダ
ウン、112B2bは、もし存在するならは、BCIJ
156へのデータの一時的な欠乏を示すために使用され
る。タグ・ダウンの下降端は、すると、そのバス上のア
ウトバウンド・データの可用性を示すために使用される
。タグ・ダウン線262dも同様に機能する。
(4)BCU156からアダプタ154への、BCUか
らプロセッサ装置肯定応答線256bは、プロセッサ装
置からBCUへの要求信号をリセットするために使用さ
れる。このリセットは、I/Oメイルボックス動作が完
了されたときに実行される。
プロセッサ要素85が開始I10命令(SIO)を命令
ストリーム中で検出した時、プロセッサ要素85は、I
10サブシステム、すなわちBCU166に、「プロセ
ッサ装置からBCUへの要求J 第1256 aを活動
化させることによって、I10100必要性を警告する
。このタグは、BC1J156をして、この動作がフェ
ッチまたは記憶のどちらであるのか、何バイトが転送さ
れるのか、などを見出すために記憶162内の「メイル
ボックスj188を調べさせる。メイルボックスは実際
には、関連I10100チャネル5IO1CUA、CA
W及びコマンド・ワード(cCW)を含む。
記憶動作は、−数的には、BC1J156がプロセッサ
要素8Sにデータを送るような動作である。このデータ
は、選択サイクルで送られるコマンド、キーまたはアド
レスであるか、主記憶162中に記憶すべき実I10デ
ータである。どちらの場合も、事象のシーケンスは同一
である。
第15Aないし15C図は、データ及び状況情報が、ア
ダプタ154及びBCU156中の32ビツト・バッフ
ァ/レジスタにゲート・インされ、またはゲート・アウ
トされる様子、及びその情報の高位(左側)及び低位(
右側)ビットがアダプタ154の18ビツト・チャネル
に配置される様子を図式的に示すものである。
第25及び26図は、BCU156及びアダプタ154
の間のデータ転送のための特定の信号セットを示す。
記憶動作(第15A図)の間のBCUクロック・サイク
ルの開始により、BCU156は、第1のサイクルのた
めのデータをバス251上に配置する。もしこれが主記
憶データ動作のための選択サイクルなら、コマンド、バ
イト・カウント、アクセス・キー 及び主記憶アドレス
の第1バイトがそれぞれ、コマンド/状況バス252及
びアドレス/データ・バス251上にそれぞれ配置され
る。もしこれが、メイルボックス・ルックアップのため
の選択サイクルであるなら、コマンドが、固定位置にあ
るメイルボックスを示すため、主記憶アドレスは配置さ
れない。その第1のサブサイクルは、2サブサイクル期
間に亙ってバス上で有効状態に維持される。
選択サイクルの間にバス251上にデータを配置したI
 BCUクロック・サイクルの後、ECU156が「タ
グ・アップ」信号線を立ち上げる。
タグ・アップ、!! 262 aは、アダプタ154を
して、その最初の2バイトをレジスタ113の左部分に
記憶させる。次のクロック・サイクルの開始により、B
CU156は、レジスタ113のあと半分にデータを格
納するために、アドレス/データ・バス251上に次の
サブサイクルのためのデータ(第2の2バイト)を配置
する。このデータは、主記憶アドレスの残りの部分であ
るがまたは、(もしメイルボックス・ルックアップ選択
サイクルに属するなら)オフセットであるか、である。
BCU156は、3BC1Jクロツク・サイクルの間第
2の2バイトを保持し、「タグ・アップ」信号を下降さ
せる。
フェッチ動作は、−数的には、BCU156が、主記憶
データ空間162、主記憶162中のマイクロコード領
域、またはメイルボックスあるいはメツセージ・キュー
からデータを求めるような動作である。いかなる場合に
も、アダプタ154の論理に、実行しなくてはならない
動作を命令するためには、選択サイクルがそのようなフ
ェッチ・サイクルに先行しなくてはならない。IEサイ
クルは、コマンド/状況バス249上のコマンドが「フ
ェッチ」コマンドであることを除いては、バス252を
使用する記憶記憶動作と同様の様式でバス249上にコ
マンド/キー/アドレスを配置することによって実行さ
れる。
(選択サイクルの完了後)次のサイクルの開始により、
BCU156が「タグ・アップ」信号を立ち上げ、それ
を3BCUクロツク・サイクル維持する(第15B図)
。タグ・アップは、バッファからデータを要求する。す
ると、もしそのバッファがデータを渡すことができるの
なら、データは1サイクル後に可屈となる。その動作は
、半同期的であるので、BC1J156は、データの最
初の2バイトが2サイクルの間有効に維持され、次に1
サイクル切り換え時間があって、その後2バイトのデー
タをBCU156へとゲートすることができる。
しかし、アダプタ154が、「タグ・アップ」立上りの
瞬間専用なデータをもっていないような状況が存在する
。これは、典型的には、「初期」データ・フェッチにお
いて生じ、そのとき、フェッチ要求がキャッシュ・コン
トローラ153及び記憶コントローラ155を介して処
理され、アダプタ154に戻されるまでいくらか時間が
かがるような新しいアドレスからデータがフェッチされ
る。主記憶162における再試行も同様の一時的な遅延
を引き起こすことがある。
アダプタ154がデータを引き渡すことができないとき
(第15C図)、アダプタ154は、「タグ・アップ」
が検出されると直ぐに「タグ・ダウン」線を立ち上げる
。BCU156は、「タグ・アップ」を立ち上げた後5
サイクル以内に「タグ・ダウン」線をサンプルしなくて
はならない。
アダプタ154は、第1のデータ・ワード(4バイト)
が可屈となるまで「タグ・ダウン」を維持する。その瞬
間、アダプタ154は、第1の2バイトをバス250上
に配置し、「タグ・ダウン」を下降させる。「タグ・ダ
ウン」信号の下降端は、BCUの論理253をトリガす
る。
BCU156は、「タグ・ダウン」の下降に統く2サイ
クルの間その第1のバイトが有効であり、そのあと第2
の2バイトが可屈であると仮定する。選択サイクルの間
にセット・アップされるカウントに応じて、−度に2バ
イトずつ、60バイトまでのバイトがそれに続くことが
できる。
選択サイクルで指令された全てのメイルボックス・デー
タが受け取られた時、BCU156は、その動作を開始
させた線256a上の、プロセッサ装置からBCUへの
要求をリセットするために、アダプタ154に対して線
25eb上の「BCUからプロセッサ装置への肯定応答
」信号を立ち上げる。
プロセッサ要素85とBCU156の間の大抵のデータ
転送は、アダプタ1!54中のベース・レジスタ110
に記憶されたベース・アドレスとキュー長を使用して、
予定の記憶位置188.189を通じて行なわれる。イ
ンバウンド・メツセージ・キュー189は、BCU16
6によって送られた全てのメツセージを時系列順に記憶
する。
E 12C,バス制御ユニット156−一般的な説明(
第16及び第17図) バス制(卸ユニット(BCU)156は、S/370プ
ロセツサ85及び、S/370  l106令を実行す
るために利用される関連5788プロセツサ62との間
の主要な結合ハードウェアである。
BCU156は、プロセッサ62に対して割り込みを与
え、プロセッサ62をその関連ハードウェアから非同期
的に切り放し、プロセッサ62をBCU156に対して
結合することを、S/88オペレーテイング・システム
に対して透過的に実行するために、S/88プロセツサ
62上で走っているアプリケーション・プログラム(E
XEC370)及びマイクロコード(ETIO)と対話
する手段を有している。その透過的割り込み及び切り放
し機構は、所望のS/370  I10動作を実行する
べくS/88プロセツサ62によって使用可能な形式に
コマンド及びデータを変換するために、S/370 1
10コマンド及びデータをS/370プロセツサ85か
らS/88プロセツサ62へ効率的に転送するためにS
/370及びS/88プロセツサの直接転送を可能なら
しめるために利用される。
EXEC370及びETIOはともに、マイクロコード
またはアプリケーション・プログラムのどちらかであっ
て、記憶174またはキャッシュ173のどちらかに記
憶されていることが見て取れよう。
BCU15El(第16図)は、バス制御ユニット・イ
ンターフェース論理及びレジスタ205と、直接メモリ
・アクセス・コントローラ<DMAC)209と、ロー
カル記憶210を含む。
ローカル・アドレス及びデータ・バス247.223は
、記憶210を、ドライバ/レシーバ回路217.21
8を介してプロセッサ要素62アドレス、データ・バス
161a、161dに結合し、インターフェース論理2
05に結合する。DMAC209は、ラッチ233を介
してアドレス・バス247に結合され、ドライバ/レシ
ーバ234を介してデータ・データ・バス223に結合
されている。
DMAC209は、好適な実施例では、以下で説明され
ている68450DMAコントローラである。
DMAC209は、それぞれが特定の機能に専用である
、要求及び肯定応答経路によって、インターフェース論
理205(第17図)に結合された4つのチャネル0乃
至3をもつ。チャネルOは、S/370記憶162中の
メイルボックス領域188(第28図)からローカル記
憶210へS/370 1/○コマンドを転送する(メ
イルボックス読取)。チャネル1は、記憶162から記
憶210へS/370データを転送する(S/370 
 I10書込)。チャネル2は、記憶210から記憶1
62ヘデータを転送する(S/370  I10読取)
。チャネル3は、記憶210から記憶162中のメツセ
ージ・キュー領域189(第28図)に高優先度S/8
8メツセージを転送する(cメツセージ書込み)。
バス・アダプタ154は、2つのチャネルO及び1をも
つ。アダプタ・チャネルOは、DMACチャネル0,1
のメイルボックス読取及びS/370  I10書込(
すなわち、S/370からBCU156へのデータの流
れ)を扱う。アダプタ・チャネル1は、DMAC2,3
のS/370I10読取及びQメツセージ書込機能(す
なわち、BCU156からS/370へのデータの流れ
)を扱う。
E]、2D、直接メモリ・アクセス・コントローラ09 DM、AC209は、好適には、モトローラ社が発行し
ているM68000Family Reference
 Manual、 FR68に/D、 1988に記載
されているタイプ(MC68450〉である。DMAC
209は、プロセッサからの最小の介入で、データのブ
ロックを迅速且つ効率的な方法で移動することによって
、(この実施例のM68020プロセッサなどの)モト
ローラM 68000フアミリ・マイクロプロセッサの
性能及びアーチテクキャ的な能力を補うように設計され
ている。DMAC209は、メモリからメモリ、メモリ
から装置、装置からメモリのデータ転送を実行する。
このDMACは、プログラム可能な優先順位をもつ独立
な4つのDMAチャネルをもち、24ビツト・アドレス
と16ビツト・データ・バスをもつ非同期M68000
バス構造を使用する。それは、明示的にも暗示的にもア
ドレスすることができる。
参照番号209などのDMACの主要な目的は、ソフト
ウェア制御下にあるマイクロプロセッサが扱うよりも通
常はるかに高速でデータを転送することにある。直接メ
モリ・アクセス(DMA)という用語は、マイクロプロ
セッサが行うのと同様にしてシステム中のメモリに周辺
装置がアクセスする能力のことである。この実施例にお
けるそのメモリとは、ローカル記憶210のことである
。DMA動作は、システム・プロセッサが実行する必要
がある別の動作と並行的に行うことができ、以て全体の
システム性能を著しく高めるのである。
DMAC209は、データのブロックを、ローカル・バ
ス223の限界に近付く速度で移動する。データのブロ
ックは、記憶中の特定アドレスで始まるバイトミワード
または長ワード・オペランドの列からなり、転送カウン
トによって決定されるブロック長をもつ。単一チャネル
動作には、記憶210との間の複数ブロックのデータの
転送が関与することができる。
DMAC209に係わるとの動作も、プロセッサ要素6
2によるチャネル初期化、データ転送及びブロックの終
了、という同一の基本的ステップの後に続くことになる
。初期化フェーズでは、プロセッサ62がDMACのレ
ジスタに、制御情報と、アドレス・ポインタと、転送カ
ウントをロードし、チャネルを開始させる。転送フェー
ズの間、DMAC209はオペランド転送のための要求
を受け入れて、その転送のためのアドレシングとバス制
御を与える。終了フェーズは、動作の完了後行なわれ、
そのとき、DMACは状況レジスタC3R中に動作の状
況を表示する。データ転送の全てのフェーズの間、DM
AC209は次の3つの動作モードのうちの1つにある
(1)IDLE (遊休)−これは、DMAC209が
、外部装置によってリセットされ、システム・プロセッ
サ62による初期化、または周辺装置からのオペランド
転送要求を待っている時に想定する状態である。
<2)M、PU−これは、DMACがシステム中の別の
バス°マスタ(通常、主システム・プロセッサ62)に
よってチップ選択されたとき入る状態である。このモー
ドでは、チャネル動作をチエツクし、あるいはブロック
転送の状況全チエツクするために、DMAC内部レジス
タが読み書きされる。
<3)DM−これは、DMAC209が、オペランド転
送を実行するためにバス・マスタとして動作していると
きに入る状態である。
DMACは、暗示的アドレスまたは明示的アドレス・デ
ータ転送を実行することができる。明示的転送の場合、
データはソースから内部DMAC保持レジスタに転送さ
れ、次のバス・サイクルで保持レジスタから宛先へと移
動される。暗示的データ転送は、内部的DMACバッフ
ァ動作なしでソースから宛先へ直接データが転送される
ので、1バス・サイクルしか要さない。
さて、(A)単一ブロック転送、(B)連続動作、(c
)連鎖動作、という3つのタイプのチャネル動作が存在
する。単一ブロックのデータを転送するときには、メモ
リ・アドレス・レジスタMAR及び装置アドレス・レジ
スタDARは、ユーザーしこよって、転送のソース及び
宛先を指定するように初期化される。さらにまた、ブロ
ックの、転送されるオペランドの数をカウントするため
に、メモリ転送カウント−レジスタも初期化される。
2つの連鎖モードとして、アレイ連鎖と、連列アレイ連
鎖がある。アレイ連鎖モードは、メモリ・アドレス及び
転送カウントからなる、記憶210中の連続的アレイか
ら動作する。ベース・アドレス・レジスタBAR及びベ
ース転送カウントレジスタBTCは、そのアレイの開始
アドレスと、アレイ・エントリの数をそれぞれ指し示す
ように初期化される。そして、各ブロックの転送が完了
するにつれて、次のエントリがアレイからフェッチされ
て、ベース転送カウントがデクリメントされ、ベース・
アドレスは、次の新しいアレイ・エントリを指し示すよ
うにインクリメントされる。ベース転送カウントがゼロ
に達したとき、フェッチされたばかりのエントリがその
アレイで定義される最後のブロックである。
件列アレイ連鎖モードは、アレイ連鎖モードに類似する
が、メモリ・アレイ中の各エントリがやはリアレイ中の
次のエントリを指し示す点で異なる。このことは、非連
続メモリ・アレイを許容する。最後のエントリは、ゼロ
にセットされたリンク・アドレスを含む。ベース転送カ
ウント・レジスタBTCは、このモードでは不要である
。ベース・アドレス・レジスタBARは、そのアレイの
最初のエントリのアドレスに初期化される。連結アドレ
スは、ベース・アドレスを、各ブロック転送の開始時点
で更新するために使用される。この連鎖モードは、アレ
イを順次的な順序に再構成する必要なくアレイ・エント
リを容易に移動しまたは挿入することを可能ならしめる
。また、アレイ中のエントリの数は、DMAC209中
で指定する必要はない。このアドレシング・モードは、
この実施例では、DMAC209によって、以下詳述す
る方法でリンク・リストから自由ワーク・キュー・ブロ
ック(WQB)にアクセスするために使用される。
DMAC209は、DMA動作の完了、またはPCL線
57a乃至57dを使用する装置の要求時なとのいくつ
かの事象発生に対応してプロセッサ要素62に割り込み
をがけることになる。DMAC209は、プロセッサ4
素62ベクタ割り込み構造で使用するためニー 8個の
チップ上ベクタ・レジスタに割り込みベクタを保持する
。2っの割り込みベクタ、すなわち、正常割り込みベク
タ(NIV)及びエラー割り込みベクタ(EIV)はど
のチャネルにも利用可能である。
各チャネルは、Oll、2または3の優先レベルを与え
られており、すなわち、チャネル0.1.2.3はそれ
ぞれ優先レベルO12,2,1を割当てられている(優
先レベルOが最高である)。
要求は、装置によって外部的に発生されるか、DMAC
209の自動要求機構によって内部的に発生される。自
動要求は、チャネルが常に要求保留の場合は最大速度で
発生され、あるいはDMA活動に可屈なバス帯域の一部
を選択することによって決定される限定された速度で発
生される。外部要求は、各チャネルに関連する要求信号
によって発生されるバースト要求またはサイクル・スチ
ール要求のどちらかである。
DMAC209は4つのチャネルに1つの汎用制御レジ
スタC3を加えたもののめいめいごとに、17個のレジ
スタ(第18図)をもち、それらは全てソフトウェアの
制御下にある。
DMAC209レジスタは、ソース及び宛先アドレス及
び機能コードと、転送カウントと、オペランド・サイズ
と、装置ボート・サイズと、チャネル優先順位と、連続
アドレス及び転送カウントと、周辺制御線の機能などの
データ転送についての情報を含む。1つのレジスタC3
Rがまた、チャネル活動、周辺人力、及びDMA転送の
間に生じたかもしれないさまざまな事象についての状況
及びエラーW報を与える。−膜制御レジスタC3は、限
定された自動要求DMA動作で使用すべきバス利用係数
を選択する。
入力及び出力信号は、機能的には、以下で説明する群に
構成されろく第19A図参照)。
アドレス/データ・バス(A8−A23.DO−D15
)は、16ビツト・バスであって、DMAモードの動作
の間にアドレス出力を与えるように時間的に多重化され
、(プロセッサ要素62書込みまたはDMAC読取の間
に)外部装置からデータを入力し、(プロセッサ要素第
2読取またはDMAC書込みの間に)外部装置にデータ
を出力するための両方向データ・バスとして使用される
。これは3状態バスであって、マルチプレクス線○WN
及びDDI’Rによって制御される外部ラッチ及びバッ
ファ233.234を使用してデマルチプレクスされる
バス247の下位アドレス・バス線A1乃至A7は、M
PUモードにおいてDMAC内部レジスタにアクセスし
、且つDMAモードにおいて下位7アドレス出力を与え
るために使用される。
機能コード線FCO乃至Fe2は、3状態出力であって
、DMAモードにおいて、ユーザーによって決定するこ
とができる個別のアドレス空間を与えるようにアドレス
・バス247上の値をさらに修飾するために使用される
。これらの線上に配置される値は、DMAバス・サイク
ルの間に使用されるアドレスを与えるレジスタに応じて
、内部機能コード・レジスタMFC,DFC,RFCの
うちの1つから持って来られる。
非同期バス制御線は、次の制御信号、すなわち、選択ア
ドレス・ストローブ、読取/il込、上方及び下方デー
タ・ストローブ、及びデータ転送肯定応答を使用して非
同期データ転送を制御する。
選択人力線296は、MPUバス・サイクルのためにD
MAC209を選択するために使用される。その線が立
ち上げられた時、A1乃至A7上のアドレス及びデータ
・ストローブ(あるいは8ビツト・バスを使用した時の
AO)は、その転送に関与することになる内部DMAC
レジスタを選択する。選択は、アドレス・デコード信号
をアドレス及びデータ・ストローブで修飾することによ
って発生されるべきである。
、第1270b上ノアドレス−ストローブ(AS)は、
DMAモードで、有効アドレスがアドレス・バス161
上にあることを示すために出力として使用される両方向
信号である。MPUまたはIDLEDMAモードそれは
くもしDMACがバスの使用を要求しそれを許可されて
いたなら)DMACが何時バスの制御を得ることができ
るかを決定するために入力として使用される。
読取/書込は、バス・サイクルの間にデータ転送の方向
を示すために使用される両方向信号(図示しない)であ
る。MPUモードでは、その高レベルが、転送がDMA
C209からデータ・バス223へ向かって多電ること
を示し、低レベルが、データ・バスからDMAC20,
9への転送を示す。DMAモードでは、高レベルは、ア
ドレスされたメモリ210からデータ・バス223への
転送を示し、低レベルが、データ・バス223からアド
レスされたメモリ210への転送を示す。
上方及び下方データ・ストローブ両方向線(図示しない
)は、バス上でデータが有効である時と、D8−15ま
たはDO−7のうちバスのどの部分が転送に関与すべき
かを示す。
データ転送肯定応答(DTACK)両方向線265は、
非同期バス・サイクルを終了してもよいことを知らせる
ために使用される。MPUモードでは、この出力は、D
MAC209がプロセッサ要素62かもデータを受け入
れ、またはプロセッサ要素62のためにバス上にデータ
を配置したことを示す。DMAモードでは、この人力2
65は、バス・サイクルを終了すべき時を決定するため
にDMACによってモニタされる。DTAC,に265
が否定される状態にとどまっている限り、DMACはバ
ス・サイクルに待ちサイクルを挿入し、DMAC265
が立ち上がった時、バス・サイクルは終了される(但し
、PCL257がレディ信号として使用されるときは例
外であって、その場合、両信号は、サイクルが完了する
前に立ち上げられなくてはならない)。
線OWN及びDDIR上の多重制御信号は、バス248
上のアドレス及びデータ情報を分離し、あるDMACバ
ス・サイクルの間にデータ・バス223の上半分と下半
分の間でデータを転送するべく外部マルチプレクス/デ
マルチプレクヌ装置233.234を制御するために使
用される。OWN、4は、DMAC209がバスを制御
しつつあることを示す出力である。それは、外部アドレ
ス・ドライバと、制御信号バッファとをターン・オンさ
せるために使用される。
バス要求(BR)線269は、ローカル・バス223.
247の制御を要求するためにDMACによって立ち上
げられる出力である。
バス許可(BG)線268は、DMAC209に、現在
のバス・サイクルが完了すると直ぐにバス支配権を引き
受けてよいことを知らせるために、外部バス・アービタ
16によって立ち上げられる入力である。
6% 258 a及び258b上の2つの割り込み制御
信号IRQ及びIACKは、割り込み論理212を介し
て、プロセッサ要素62との割り込み要求/f定応答ハ
ンドシェーク・シーケンスを形成する。線258b上の
割り込み肯定応答(IACK)は、プロセッサ要素62
がDMAC209から割り込みを受け取ったことを通知
するために、論理216を介してプロセッサ要素e2に
よって立ち上げられる。IACKの立ち上げに応答して
、DMAC209は、適正な割り込みハンドラ・ルーチ
ンのアドレスをフェッチするために、プロセッサ要素6
2によって使用されることになるバス223のDo−D
7上のベクタを配置する。
装置制御線は、DMAC209と、4つのDMACチャ
ネルに結合された装置の間のインターフェースを実行す
る。3つの線の4つの組が単一のDMACチャネルとそ
の周辺装置に専用となっており、残りの線は全てのチャ
ネルによって共有される大域的信号である。
線263a乃至263d上の要求(REQO乃至R,E
 Q 3 )人力は、主記憶162と記憶210の間の
オペランド転送を要求するために論理253によって立
ち上げられる。
線264a乃至264d上の肯定応答(ACKO乃至A
CH3)出力は、その前の転送要求に応答してオペラン
ドが転送されつつあることを知らせるためにDMAC2
09によって立ち上げられる。
周辺制御線(PCLO乃至PCL3)257a乃至25
7dは、レディ、取り消し、再ロード、状況、割り込み
、またはイネーブル・クロック入力として、あるいは開
始パルス出力として機能するようにセットされる、イン
ターフェース論理253及びDM、AC209の間の双
方向線である。
データ転送完了<DTC)267は、DMACバス・サ
イクルの間に、そのデータが成功裡に転送されたことを
示すためにDMA、C209によって立ち上げられる出
力である。
完了(DONE)。この双方向信号は、DMACバス・
サイクルの間に、転送されつつあるデータがそのブロッ
クの最後の項目であることを示すために、DMAC20
9または周辺装置によって立ち上げられる。DMACは
、メモリ転送カウント・レジスタがゼロにデクリメント
されるときのバス・サイクルの間にこの信号を出す。
E 12E、バス制御ユニット156−詳細な説明(第
19A乃至第19C図と第20図)(A)高速データ転
送のためのインターフェース・レジスタ 第19A乃至第19C図では、説明の便宜上、BCUイ
ンターフェース論理205(第16図)がさまざまな機
能ユニットに分けられている。このため、論理205は
、アダプタ154とBCU156の間のデータ転送の速
度と性能を高めるためローカル・データ・バス223と
アダプタ・チャネルO11との間に介在された複数のイ
ンターフェース・レジスタをもつ。インターフェース2
05のハードウェア論理253は、DMAC209と、
アドレス・デコード及び調停論理216と、アドレス・
ストローブ論理215とともに、BCU166の動作を
制御する。
インターフェース・レジスタは、アダプタ154とBC
Ul、56の間のデータ転送の状況を保持するために、
チャネルO及び1コマンド状況バス249.252に結
合されたチャネル0読取状況レジスタ229及びチャネ
ル1書込状況レジスタ230を有する。
チャネル0及び1コマンド・レジスタ214.225は
、BCU156からアダプタ154、S/370へのデ
ータ転送コマンドを一時的に保持する。
チャネル0.1アドレス/データ・レジスタ219.2
27は、S/370  I10データ転送の間に、アダ
プタ154に転送するためのS/370アドレスを保持
する。レジスタ227はまた、アダプタ154に対する
データ転送(アドレス転送毎に64バイトまで)の成功
したI10データ・ワード(4バイトまで)をも保持す
る。
チャネル0読取バツフアは、BCUメイルボックス読取
及びS/370  I10書込動作の間に、アダプタ1
54から転送されたデータを受け取る。
チャネル0、IBSMm取/書込セレクト・アップ・バ
イト・カウンタ220.222及び85M読取/書込境
界カウンタ221.224は、BCUl、56からアダ
プタ154へのデータの転送のためのバイト・カウント
を保持する。その両カウンタは、データ転送によるS/
37064バイト・アドルスの交差を防止するために各
チャネル毎に必要である。後で詳細に説明するけれども
、カウンタ220.221は、初期的にはI/O100
ために転送されるべき全体のバイト・カウント(4KB
まで)を記憶し、最後のブロック(64バイト)転送の
場合にのみ、すなわち最後のコマンド/データ転送動作
の場合に、57370開始アドレスを部分的に形成する
ようにレジスタ214.225にカウント値を転送する
ために使用される。境界カウンタ221.224は、ど
れかの単一のコマンド・データ転送動作の場合に、BC
U156によって境界交差が検出されたとき、またはバ
イト・カウントが64バイトよりも大きいとき、S/3
70アドレスを(部分的に)与えるために使用される。
カウンタ220,221.222及び224は、チャネ
ルOまたは1上での各データ転送の後に適宜デクリメン
トされる。
キュー・カウンタ254は、アダプタ154を介するS
/370記憶への(16バイトまでの)メツセージ転送
のために、同様の機能を与える。
上記インターフェース・レジスタを選択するためのアド
レスは、記憶210アドレス空間(第23C図)に記憶
され、よく知られた方法でバス247上のアドレスをデ
コードすることにより選択される。
アダプタ154から論理253に至る、プロセッサから
BCUへの要求、J 256 a上の信号は、BCU1
6Bに、S/370メイルボツクス読取要求がレディで
あることを通知する。この信号は、メイルボックス情報
がローカル記憶210に格納されてしまうまで、線25
6b上のBCUPU肯定応答信号によってリセットされ
ない。
タグ−アップ及びタグ・ダウン線262a乃至262d
は、アダプタ・チャネル0.1上で、BCU 1.56
とアダプタ154の間のデータをストローブするために
使用される。
BCU論理253とDMAC209の間には、ハンドシ
ェーク信号が与えられる。BCU揄理は、各DMAチャ
ネルに1つづつ、1263a乃至263d上にサービス
要求を行う。DMACは、線264a乃至264d上の
肯定応答信号で応える。選択2701データ転送応答2
65、周辺制御線257a乃至257d、データ転送完
了267などの他の線は、DMAC209に関連して既
に説明済みである。
(B)BCU切り放し及び割り込み論理215゜216
(第20及び第21図) 前に、フォールト・トレラント動作及び単一システム・
イメージ環境なとのS/88システムの固有の特徴の多
くをS/370システムのために用意するようにS/3
70及びS/88プロセツサの緊密結合を達成するには
2つの機能が重要であると述べた。これらの機能とは、
ここでは、S/88プロセツサの、その関連ハードウェ
アからの切り放し、及び固有の割り込み機構である。そ
の両機能は、5788オペレーテイング・システムに透
過的な様式で働く。BCU156には、切り放し及び割
り込み論理215.216が設けられている。
「切り放し」論理は、各命令実行サイクルの間、S/8
8プロセツサアドレス・バス161Aに印加される仮想
アドレスをデコードする。もしBCU156及びその記
憶210に割当てられた、予め選択されたS/88仮想
アドレスのブロックの1つが検出されたなら、S/88
プロセツサ62からのアドレス・ストローブ(AS)信
号が、関連5788ハードウエアに対してではなく、B
CtJ156に対してゲートされる。この動作は、S/
88オペレーテイング・システム及びハードウェアが、
マシン・サイクルが生じていることを知ることを禁止し
、すなわち、その動作は、S/88には透過的である。
しかし、S/88プロセツサ62は、このマシン・サイ
クルの間BCU156を制御するように結合され、AS
信号及び予め選択されたアドレスは、S/370  l
10m作に関連する機能を実行するために、BCU15
6中のさまざまな要素を選択し制御するために使用され
る。
5788プロセツサ62上で走る特殊アプリケーション
・コード(EXEC370)は、BCU156に、通信
を行わせる動作を実行するように指令するために、これ
らの予め選択した仮想アドレスをS/88バス161A
上に配置することによって、S/370プロセツサ85
との通信を開始する。
BCU156中のDMAC209及び他の論理は、この
特殊アプリケーション・コードを動作に呼び出す特殊レ
ベル(6)でS/88に割り込みを与える。各割り込み
の提供は、S/88オペレーテイング・システムに対し
て透過的である。
これらの割り込みに応答する割り込みハンドラ・ルーチ
ンのいくつかによって実行されるタイプの機能について
、S/370 110動作のファームウェアの概要の一
例を参照して簡単に説明する。
さて、多重相手二ニットをもつモジュールにおいて、対
のユニット・ベースで、DMAC209を介して578
8に対するS/370割り込みを扱うための機構及びS
/88オペレーテイング・システムの変更について説明
する。
ここで、1つの相手ユニットが、双対ローカル記憶、D
MAC1及びカスタム論理を含む双対S/370プロセ
ツサをもつ変更された双対S/88プロセツサ・ボード
とサンドイッチ状に接続されていることを想起されたい
。この双対サンドイッチ・ボードの同一の要素は、障害
検出のため完全に同期して(ロックステップ的に〉並列
に動作する。
このサンドイッチ構造全体は、通常、同一の相手サンド
イッチ構造をもち、そして、その相手がロックステップ
的に動作するので、単一のフォールト・トレラントの実
態であるかのように見える。この2重に複製されたハー
ドウェアを、第21図に示すように、単一の動作ユニッ
トと考えても以下の説明では差し支えなかろう。
好適な実施例では、単一のモジュール筐体中に8個まで
の動作ユニット295乃至295−8が存在することが
でき、それらは、S/88オペレーテイング・システム
の単一コピーの制御の下で、主記憶と、l10I11能
と、電源とを共有する。ユニット295(及び他のユニ
ット295−2と295−8)は、第7図のボード21
.23などの組ボードの対に対応する。重要なことは、
この多重CPU構戒構成いて、s/88プロセッサ・ユ
ニット62乃至62−8が、5788のワークロードを
共有するマルチプロセッサとして動作するが、S/37
0ユニット85乃至85−8は個別且つ独立に動作して
、相互に通信しないことである。8S/370ユニツト
は、それ本来のオペレーティング・システムの制御のも
とで動作し、(S/370であれS/88であれ)筐体
内の他のCPUについては関知しない。
多重処理環境及びS/88アーキテクチヤのため1通常
のS/88システムの割り込みの処理は、CPUユニッ
ト62乃至62−8で共有される。簡略化された図式に
おいては、(Ilo、タイマ、プログラム・トラップな
どからの)各割り込みは、全てのS/370プロセツサ
・ユニットに対して並列に共通パス30上に提供され、
1つのユニットがそれにサービスする責任を負い、別の
ユニットをしてそれを無視させることになる。
サービスを与えているユニットがどれであるかに拘らず
、ハンドラ・コードのためにオペレーティング・システ
ム内には(ベクタ毎に)単一のエントリ点が存在し、割
り込みの後処理は、(単一の)オペレーティング・シス
テムによって決定され処理される。
多重is/370構成においては、全ての正常S/88
割り込みが上述のように動作し、S/88ハンドラ・コ
ードは変更されない。また、DMAC209乃至209
−8の割り込み提供を可能ならしめるわずかなハードウ
ェアの変更は、通常のS/88割り込み機構及びソフト
ウェアに対して完全に透過的である。
必要条件として、DMAC割り込みが、DMAC,BC
U及びS/370が接続される5788プロセツサ62
によってのみ処理されなくさはならなず、以て複数のS
/370ユニット85乃至85−8は、互いに干渉する
ことができないようになっていなくてはならない、とい
うことがある。このため、DMACIRQ線258aは
、S/88プロセツサ62に直接接続され、DMAC2
09はS/88プロセツサ62に接続されて、通常のS
/88割り込み要求線のようには共通S/88パス30
上にはあられれない。S/370サポートのために、5
788から奪われたタイム・スライスの間に、所与のS
/88プロセツサ62が、直接接続されたS/370に
対して専用となる。
主要S/88ベクタ・テーブル内の8つのユーザー・ベ
クタ位置は、DMACによる使用のために予約され、こ
れらのベクタは、S/88オペレーテイング・システム
に追加された8つのDMAC割り込みハンドラのハード
・コードされたアドレスである。これらの8つの割り込
みハンドラは、関連S/370プロセツサのために全て
のDMACによって提供される割り込みを処理するため
に全ての5788プロセツサによって使用される。
各DMAC209は、単一の割り込み要求(IRQ>出
力信号と、8個の内部ベクタ・レジスタ(チャネル毎に
2個であって、正常動作とDMAC検出エラーにつき1
個ずつ)をもつ。そして初期化時(後述)に、これらの
ベクタ・レジスタは、上述の8個の予約主要ベクタ・テ
ーブルに対応するようにプログラムされる。このように
して、DMACは、IRQを提供する時に8個のハンド
ラ・ルーチンのうちの1つを要求することができる。こ
れらのハンドラは、「隠蔽された」ローカル記憶210
のアドレス範囲内にある仮想アドレスを与えることによ
って、DMAC,BCUハードウェア、キュー リンク
・リスト、及び全ての制御パラメータにアクセスする。
このハードウェア・デザインは、共通仮想アドレス切り
放し「窓」が複数のS/370ユニツトで共有されてい
ても、各S/88 S/37062が、自己の記憶21
0にアクセスできることを保証する。すなわち、S/8
8仮想アドレス空間007EXXXXは、21.23な
どの各組ユニットが第10図に示すような専用5788
物理記憶をもっていても全てのS/88−S/370マ
イクロプロセツサによって使用される。
多重S/370構成においては、全てのDMAC209
乃至209−8は、これらの8個のベクタ・レジスタに
関しては同様にプログラムされ、それらは全て主要ベク
タ・テーブルと、ハンドラ・ルーチンとを共用する。そ
して、記憶210などに対するめいめいのアクセス時に
、分化及び切り放しが生じる。DMACIRQの、その
S/88プロセツサ62へのハード接続による提供は、
その切り放しと相俟って、S/370プロセツサの分離
及び完全性と、S/88動作との非干渉性を保証する。
そして、「遺失JS/88CPU時間を除き、これらの
割り込みのサービスはS/88オペレーテイング・シス
テムに透過的である。
こうして、この割り込み設計構成の全体は、異なる割り
込みサービス思想を使用する多重処理環境から個々のプ
ロセッサ機能を奪うことによって、多重S/370ユニ
ツトの分離及び保護を行ないなからS/370DMAC
割り込みの間欠的「要求時専用」サービスを、多重処理
システム動作に実質的に影響を与えることなく、また多
重処理オペレーティング・システムを実質的に変更する
ことなく遠戚するのである。
各DMAC割り込み機構を詳細に説明するために、ここ
で第19A及び第20図を参照する。選択ベクタをもつ
DMAC209などの周辺装置がS/88プロセツサ6
2に割り込み要求を提供する時、単一IRQ線258a
がその装置によってアクティブとなされる。このIRQ
線は、S/88プロセツサ・アーキテクチャによって記
述されているような様式でエンコーディング回路293
に結線され、以て、特定優先レベル6で入力ビンIPL
O乃至IPL2を介してS/88プロセツサ62にエン
コードされた割り込み要求を提供する。
プロセッサ62は、内部状況レジスタに保持されている
優先順位マスク・ビットを使用して、割り込みにサービ
スすることができる時を効率的に決定する。そして、レ
ディであるとき、プロセッサ62は、特殊な「割り込み
肯定応答(IACK)サイクル」を開始する。
内部的にプロセッサ62によって制御される■ACKサ
イクルにおいては、サイクルのタイプと、サービスされ
ている優先レベルを識別するために、アドレス・バス1
61人上に、固有のアドレス構成が提供される。これは
また、効率的にも、割り込み装置からのベクタ番号の要
求でもある。要求を出す全ての装置は、サービスされて
いる優先レベルを自己の優先レベルと比較し、一致する
優先レベルをもつ装置が、プロセッサ62が読むために
、1バイトのベクタ番号をそのデータ・バス161Dに
ゲートする。
ベクタ番号が一旦得られると、プロセッサ62は、監視
スタック上に基本的内部状況をセーブし、次に、使用す
べき例外ベクタのアドレスを発生する。このことは、装
置のベクタ番号に内部的に4を掛け、この結果を内部ベ
クタ・ベース・レジスタの内容に加えることによって遠
戚され、以て例外ベクタのメモリ・アドレスが与えられ
る。
このベクタは、割り込みハンドラ・コードのための新し
いプログラム・カウンタ値である。
この新しいカウンタ値を使用して最初の命令がフェッチ
され、通常の命令デコーディング及び実行が、監視状態
で、プロセッサ62状況レジスタをこの現在の優先レベ
ルにセットすることにより再開される。
最初の割り込みハンドラ命令をフェッチすることを通じ
てのIACKサイクルの開始からの上述のステップは、
ハードウェア及びプロセッサ62の内部動作の組合せに
よって行なわれ、プログラム命令実行を必要としない。
その正味の効果は、より高い優先順位割り込みハンドラ
を実行するために、前以て走っている(より低い優先順
位の)プログラムの透過的優先使用である。
好適な実施例におけるDMAC209割り込みは、優先
レベル6に結び付けられ、プロセッサe2アーキテクチ
ャに完全に従う。DMAC209は内部的にプログラム
された8個のベクタ番号をもち、8つの個別のハンドラ
・ルーチンが使用される。
デコード及び調停論理(第19A図)とAS制御論理2
15は、S/88プロセッサ62切り放し機能を与える
こと以外に、IACKサイクルの間にこの割り込み機能
を制御する。
これらの詳細なハードウェア機能を、第19A図の論理
215及び216を詳細に示す第20図を参照して説明
する。プロセッサ要素(PE)62からのアドレス・ス
トローブ線270は、制御論理215の1つの人力に結
合される。論理216は、一対のデコード回路280,
28.1をもつ。回路280の出力282は、論理21
5に結合され、回路28.0の出力282もまた、AN
Dゲート291及び287を介して論理215に結合さ
れる。通常、命令実行の間に、デコード回路280.2
81が線270上のストローブ信号(AS)を、PE6
2に接続されたS/88ハードウエアに対する正常アド
レス・ストローブであるIi270 aに論理215を
介して通過させる。
しかし、5788プロセツサ62によって実行される命
令が、アドレス・パス161A上に、007E“(これ
は、PE62をそのS/88ハードウエアから切り放し
、PE62をS/370 I10動作に関連する機能の
ためにBCUI5Gに結合することを意味する)に等し
い、16進上位4桁をもつ仮想アドレスを印加するなら
、デコード論理280は、線270a上のAS信号をブ
ロックするために線282上に信号を配置し、線270
bを介してBCIJ166にASを送る。デコード論理
280はまた、線FCO−2上の適当な機能コードを検
出するように設計するこヒもできるが、それは単なる設
計事項である。第22.23及び24図は、パス161
A上のアドレス信号と、線270上のアドレス・ストロ
ーブとの間の遅延を示している。これは、AS信号が立
ち上げられる時点より前に線270a上のASをブロッ
クすることを可能ならしめる。尚、そのアドレス・パス
に印加されるS/88仮想アドレスの特殊なグループ以
外の手段を、PE62をその関連S/88ハードウエア
から切り放し、PE62をBCU166に結合すること
を示す条件をデコードするために使用することもできる
ことが理解されよう。
線282上のブロッキング信号は、調停論理285に至
る1190上のPE620−カル・パス要求信号を発生
するために、OR回路284に印加される。論理285
は、DMAC209がまだ線269上に要求を配置して
いない場合にのみPE62に対する要求を許可する。P
E62バス許可線191は、DMAC要求がない場合に
のみ活動化される。vA191上のP262バス許可信
号は、BCU156によるPE62動作の準備のために
ドライバ217及びドライバ/レシーバ218を介して
ローカル・パス247.223にPE62パス161A
、Dを結合するために論理253を介してイネーブル線
286a、b (第19A図〉を立ち上げる。データ及
びコマンドは、プロセッサ・パス161A、Dが、PE
62によって実行されつつある命令の制御の下でローカ
ル・パス247.223に結合されている間に、PE6
2とBCU166の要素の間で転送することができる。
アプリケーション・プログラムEXEC370及びET
IOファームウェアがそのような命令を含む。
もしDMAC要求が、II!289上にあるなら、論理
285はDMAC209に線190上のPE62要求に
対する優先権を与え、線268上のDMACバス許可信
号がDMAC209に戻され、ローカル・バス247.
223が、高速インターフェース・レジスタを介してロ
ーカル記憶210とアダプタ・チャネルO11の間に接
続されるか、またはBCU156によるDMAC動作の
準備のためにDMAC209及びローカル記憶210の
間に接続される。
それゆえ、アドレス007EXXXXが論理280によ
ってデコードされるとき、論理215.216がS/8
8プロセツサ62を関連ハードウェア(例えば175.
176.177〉から切り放し、それをBCU156に
結合することが見て取れよう。この切り放しは、578
8オペレーテイング・システムには透過的である。
同様に、デコード論理281 (及び関連ハードウェア
)は、アドレス・ストローブ信号を線270aからブロ
ックし、PE62に対するD M A C209割り込
みシーケンスの間に調停論理285に対するローカル・
バス要求を開始する。
より詳2シ<は、DMAC209が割り込み信号を線2
58a上に配置するとき、その割り込み信号は、OR回
路292a及び292と、S/88割り込み優先順位論
理293のレベル6人力と、MIPL○−2を介してP
E62に印加される。
PE82は、割り込み肯定応答サイクルで応答する。(
割り込みレベルを含む)゛予定の論理ビットが出力FC
O−2及びアドレス・バス161A(ビットA1−3、
Al6−19)上に配置され、それらのビットは、線2
83上に出力を発生するために論理281によってデコ
ードされる。
この出力及びm2BBc上の割り込み信号がANDゲー
ト291をして線287に信号を印加せしめ、以て論理
215をして、線270bを介してB、 CU論理25
3にASを印加させる。
線287上のこの信号は、ASを線270aからブロッ
クし、OR回路284を介して線190上に、調停論理
285に対するPE62パス要求を配置する。アドレス
・ストローブ(AS)信号は、S/88ハードウエアに
至るのをブロックされるので、この割り込みは、S/8
8オペレーテイング・システムには透過的である。
特殊なIACKビットが上述のようにバス161A及び
FCO−2上で受け取られるとき、線270a上のアド
レス・ストローブ信号をブロックし、OR回路284及
び線190を介して調停論理285上にPE62要求を
配置するために、デコード論理281が線283上に出
力信号を発生する。もし線269上にDMAC要求がな
いなら、ANDゲー ト294−1 に対する第191
上でPE62パモ Dゲート294はDMAC209に対する線258b上
でI ACK信号を発生する。これにより、DMAC2
09に、その割り込みベクタを提供するように警告され
る。DMACは次に、ローカル・バス上にベクタを配置
して論理253に対する線265上で’ D T A 
CJを立ち上げる。論理253は、11i27ob上の
AS信号に応答して、DMAC209からPE62に適
切なベクタを読み込むべく回路217.218を介して
ローカル・バス248及び223にプロセッサ・バス1
61A及びDを結合するために線286a、286b上
のイネーブル信号を立ち上げる。DMAC209は、ド
ライバ・レシーバ234及びローカル・データ・バス2
23のビット23−16を介して、そのデータ・バス2
48(第19A図)の最下位バイトからの割り込みベク
タをs/88プロセッサ・データ・バス161Dに提供
する。
DMAC209によって発行されるベクタ番号は、S/
88インターフエース・マイクロコードETIO中の8
つの割り込みハンドラのうちの1つにジャンプするため
にS/88プロセツサ62によって使用される。
線265上のDTACK、及び論理253は、一対のO
R回路288を介してPE62サイクルを終了させるた
めに、線266a、b上のDSACKを活動化する。G
’!266a、bは、PE62の最終的なり5ACK人
力266e、fを形成するために、標準のS/88DS
ACK線266c。
dとORされる。
統合サービス機能(第49図)から線562を介してO
R回路292aに印加される割り込み要求は、DMAC
割り込み要求に関連して前記に説明した動作と同様の動
作のシーケンスを引き起こす。また、一対のANDゲー
ト294−2及び294−3 (第20図)が、第49
図の論理5e4.565と、ローカル・データ・バス2
23を介するBCU156からS/88プロセツサ装置
62への適切なベクタ番号の転送を開始するために線2
58d、e上のI ACK線を立ち上げる。
尚、論理にわずかな変更を加えることによって、(S/
88レベル6割り込み要求がDMACまたはBCU割り
込み要求と並行しているとき)S/88レベル6割り込
み要求に、DMACまたはBCU割り込み要求に対する
優先を与えることができることが理解されよう。しかし
、現在、電力障害を2次割り込み源として認識すること
は、非常に適切である。
(c)BCUアドレス・マツピング ローカル記憶210(第41C図)は固定サイズであっ
て、S/88 P E 62仮想アドレス空間にマツプ
されている。ローカル記憶210は、3つの目的を差別
化するために次の3つのアドレス範囲に分けられている
(1,)S/88PE62がローカル・データ・バッフ
ァに対して直接読み書きを行ない、リンク・リストを含
む構造を制御し、 (2)S/88PE62がBCU156との間でコマン
ド、読取状況を読み書きし、コマンドは特定アドレスか
らデコードされ、 <3)S/88PE62はく初期化及び正常動作の両方
のために)DMACレジスタに読み書きし、レジスタ番
号が特定のアドレスからデコードされる。
ローカル記憶アドレス空間は次のものを有する。
(1)データ・バッファ及び制御構造(64にバイトで
あって、512バイト以下が物理記憶210中にリンク
・リストを含む)。
<2)BCUコマンド領域(特定アドレスからデコード
された256バイト・コマンド)、。
(3)DMACアクセス領域(特定アドレスからデコー
ドされた256バイト・レジスタ番号)。
ローカル・アドレス゛デコード及びバス調停ユニット2
16は、このローカル記憶空間内の全てのアドレスを検
出する。DMAC209は、それと同時に、上記領域(
1)内のアドレスを提供していてもよい。DMACは上
記(2〉または(3)の領域をアドレスしてはならず、
このことは初期化マイクロコードによって保証される。
BCU156は、ローカル・バス上の全てのアドレスを
モニタし、制御タグを介して、上記範囲(2)乃至(3
)内のアドレスをもつ動作を、ローカル記憶210では
なく適正なユニット(BCUまたはDMAC)へと再指
向させる。このようにして、上記範囲(2)乃至(3)
によって表されるローカル記憶210のアドレス領域は
、存在するけれとも、そこに記憶するためには決して使
用されない。
好適な実施例では、第4のタイプの動作もまた、ローカ
ル・アドレス・デコード及びバス調停ユニット215に
よって処理される。
すなわち、S/88プロセツサ62は、S/88プロセ
ツサ62に対するDMAC209割つ込みを承認し、前
述のMC68020アーキテクチヤに従って各割り込み
を完了させる。
この特殊動作は、その(アーキテクチャ的な特殊)デコ
ードがローカル記憶210の範囲内のアドレスでない、
という相違点により、5788PE62が提供するアド
レス及び機能コードによって検出される。
それゆえ、ローカル・バス調停ユニット216は、この
場合のための特殊デコーダをもち、DMACに、その予
めプログラムされた割り込みベク夕を提供するように通
知する。その動作は、さもなければ、D M、 A C
レジスタを読み取る5788プロセツサ62と同様であ
る。
アドレス・バス247は、高位桁が16進007Eにデ
コードするときPE62によって選択される。
残りの4つの16進桁は、次のように割当てられる64
KBのローカル記憶アドレス範囲を与える。
I10装置      アドレス・デコード(またはコ
マンド) DMACレジスタ選択 007EOOOO−007EO
OFF (上記領域3) BCUリセット     007EO100(上記領域
2) 83M書込セレクト・ 007EO104アツプ   
     (上記領域2)85M読取セレクト・ 00
7EO108アツプ        (上記領域2)B
CU状況読取    007EO10C(上記領域2) ローカル記憶選択   007EO200−007EF
FFF (上記領域1) 次に示すデータが、選択されたDMACメモリ転送カウ
ント・レジスタと、後のBSM読収読書/書込選択コマ
ンド用すべ!BCU156のために、S/88プロセツ
サ62によってローカル・データ・バス223上に配置
される。
31    23    15    7   0゜0
000 oqbb bbbb bbbb rspp k
kkk CLXX XXXXビット31−16 (00
00oqbb bbbb bbbb) : DMACメ
モリ転送カウンタ中にセットされるバイト転送カウント 26=高位バイト・カウント−ビット(最大バイト・カ
ウント(4096のみ)の場合1)25−16=下位バ
イト・カウント・ビット。
ビット26−18は、実際のバイト・カウントの1/4
をあられす(ダブル・ワード転送)。
BCUi56は、後の83M読取/書込セレクト・アッ
プ・コマンドのために次のようにしてデータを捉える。
31、−27=BCUによって無視される。
2G=高位バイト・カウント・ビット。このビットは、
最大バイト・カウントが転送されつつあるときのみ1に
等しい。
26−14=4096バイトを転送する(バイト・カウ
ント1)を転送するためには、レジスタ220または2
22アダプタに対する転送バイト・カウント(最大40
96バイト)は、1111 1111 1111という
カウントを要する。それゆえ、BCU 15 Bは、(
64バイト・ブロックで)バイト・オフセット・ビット
15−14とともにそれを提供する前に一度、ダブルワ
ード境界ビット26−16をデクリメントする。
16−14=下位バイト・カウント・ビット。これらの
ビットは、ダブルワード境界からの(バス・アダプタ条
件の場合)バイト・オフセット引く1をあられす。これ
らのビットは、ダブルバイトのみを転送するので、DM
AC209*たはBCU166によっては使用されない
。それらは、S/370 83M162に提供するため
にバス・アダプタ154によって渡されるまでBCU1
56中にラッチされている。
13−12=レジスタ219または227に対するアダ
プタ・バス・チャネル優先順位。
1l−08=レジスタ219または227に対する記憶
キー 07=レジスタ219または227に対するカスタマ/
IOA空間ビット 06 = S/88プロセツサは、1つの追加ローカル
記憶アクセスが必要であることを示すために、BSM書
込みセレクト・アップのためにこのビットを活動化させ
ることになる。このことは、出発ローカル記憶アドレス
がダブルワード境界上にない場合に生じる。全てのBC
Uアクセスはダブルワード境界で開始しなくてはならな
いので、最初のアクセスは指定された開始アドレスのバ
イトと、そのバブルワード・アドレスに含まれる先行バ
イトとを含むことになる。その先行バイトは捨てられる
05−00=予約済み 次に示すのは、DMACメモリ転送カウント・レジスタ
のためにS/88プロセツサ62によって、及び後のキ
ュー・セレクト・アップ・コマンドのためにBCU15
Bによって、ローカル・バス223上に配置されるもの
である。
000000000000 bbbb 0000 kk
kk cxxx xxxxバイト転送カウント(ビット
3l−16)は、DMACチャネル3メモリ転送カウン
ト・レジスタMTCにセットされる。
BCU156は、後のキュー・セクレト・アップ・コマ
ンドのために次のようにしてデータを捉える。
31−20=BCUによって無視される。
1、9−16 =レジスタ220または222に対する
バイト・カウント(最大64バイト)15−12=BC
tJによって無視される。
1l−08=レジスタ227に対する記憶キー07=レ
ジスタ227に対するカスタマ/I OA空間ビット 06−00=BCUによって無視される。
(D)ローカル・バス及びデータ・バス動作全てのロー
カル・バス動作は、S/88プロセツサ62のたはDM
AC209からのバス要求を介して開始される。S/8
8プロセツサ620−カル・バス動作には次のものがあ
る。
読取/書込ローカル記憶(32ビツト)読取/書込DM
ACレジスタ(8,16,32ビツト) DMACに対する割り込み肯定応答サイクル(8ビット
割り込みベクタ読取) BCU状況読取(32ビツトBCU読取)プログラムさ
れたBCUリセット DMAC2090−カル・バス動作には次のものがある
リンク・リスト・ロード(16ビツト)DMAC動作(
32ビツト) ローカル記憶アドレスのみを与える ローカル・バス要求を与える 割り込み 4チヤネルのためにプロセッサ要素62に通常割り込み
ベクタを与える(8ビット) 不正D M A C動作及び他のDMAC検出エラーの
ためにエラー割り込みベクタを与える(8ビット) BCU1560−カル・パス動作には次のものがある。
DMA動作の間に読取/書込データ(32ビツト)を与
える。
DMA、C209に対するデータ要求を開始する。
DMACAiPCLO257aを介して、読取メイルボ
ックス割り込み要求を開始する。
5788プロセツサ62が、有効ローカル・バス・デコ
ード(OO7EXXXX)または、DMAC指示割り込
み肯定応答サイクルでそのアドレス・バスを活動化する
ときはいつでも、BCU 156論理が次のことを実行
する。
S/88に対するアドレス・ストローブ線をブロックす
る。
競合論理216に対するバス要求を活動化する。
もしローカル・バスが使用状態にないなら、S/88プ
ロセツサ・アドレス・バス161A及びデータ・バス1
61Dが、ドライバ・レシーバ217.218を介して
ローカル・バス247.223に結合される。そして、
読取、書込またはIACK動作が実行される。
DSACK線2.66aSbは、そのサイクルを閉じる
ために、BCU論理によって活動化される。
全てのローカル記憶及びBCU指示コマンドの場合32
ビツトDSACK 全てのDMAC指示コマンドの場合16ビツト5ACK ■ACKサイクルの場合16ピツトDSACKDMAC
209からのDMACバス要求(BR)線269は、D
MACまたはリンク・リスト・ロード・シーケンスの場
合に活動化される。
このことが生じると、BCU156は次のことを実行す
る。
もしローカル・バスが使用されていないなら、(DMA
C読取/書込またはリンク・リスト・ロードの間に)D
M、ACアドレスがローカル・アドレス・バス247に
ゲートされる。BCU156論理は、D M、 A C
レジスタからのデータ(ローカル記+1210に対する
DMAC書込み)をローカル・データ・バス223にロ
ードする。ローカル記憶210は、そのデータ<DMA
C読取またはリンク・リスト・ロード)をローカル・バ
ス223にロードする。そして、読取/書込動作が実行
される。
(E)ローカル記憶210との間の5788プロセツサ
62及びDMAC209アドレシングS/88プロセツ
サ62からローカル記憶210へのアドレス・ビット割
当ては次のようである。すなわち、下位ビット0.1 
(及び、図示しないがPE62の5IzO1I)が、転
送すべきバイトの数とバス割当て(1−4)を決定する
ビット2−15は、まとめて、記憶空間21o。
ためのアドレス・ビットである。
リンク・リスト・モードにおいては、D M、 A C
アドレス・ビットA2がローカル記憶210に対する下
位アドレス・ビット(ダブルワード境界)として使用さ
れる。DMAC209は、ワード指向(16ビツト)装
置(AIはその下位アドレス・ビットである)であり、
また、ローカル・アドレス210はダブルワード(32
ビツト)によってアクセスされるので、DMAC209
が連続的ローカル記憶位置からその内部リンク・リスト
へデータを読み込むことを可能ならしめるために、ハー
ドウェア中になんらかの手段が与えられる。このことは
、A2を下位アドレス・ビットとして使用して、記憶2
10中で2度ダブルワード位置を読み取ることによって
達成される。ビットA1は、ローカル・バスから高/低
ワードを選択するために使用される。ローカル記憶21
0に対するアドレス・ビット・シフトは、ハードウェア
中で、D M A、 C機能コード・ビットによって達
成される。DMAC209からの”7”以外の任意の機
能コードは、アドレス・ビットA15−AO2をローカ
ル記憶210に提供させる。この構成は、DMAC20
9のためのローカル記憶リンク・リスト・データを、記
憶210中の連続的位置に記憶することを可能ならしめ
る。
ローカル記憶読取/書込モードにおいては、DMACビ
ットA1は、ローカル記憶210に対する下位アドレス
めビットとして使用される。ひの読取データは、アダプ
タ・バス・チャネル1書込バツフア228から記憶21
0に供給される。
データは、記憶210からアダプタ・バス・チャネルl
書込バッファ228に書き込まれる。DMACは16ビ
ツト装置であるので、その下位アドレス・ビットは、ワ
ード境界をあられすように意図されている。しかし、各
DMAC動作は、ダブルワードにアクセスする。ワード
・アクセス・アドレシング機構を用いてダブルワード・
アクセスに対処するためには、アドレス・シフトが必要
である。
ローカル記憶210に対するアドレス・ビット・シフト
は、DMAC機能コード・ビットを介してハードウェア
中で達成される。DMAC209からの「7」という機
能コードは、アドレス・ビットA 14−AO1のロー
カル記憶210への提供をもたらす。正確な動作を可能
ならしめるために、DMACに実際のバイト・カウント
の174(実際のワード・カウントの172)がロード
される。DMAC書込み動作のために、全てのDMAC
動作が通常ダブルワード・アクセスであるケレトモ、D
MAC209からのUDs及びLDS線(II示しない
)を制御することによって、ワード書込を許容するため
の手段が存在する。UDS及びLDSi号は、高位(D
31−D16)及び下位(Dis−Do)部分ローカル
記憶210のアクセスを引き起こす。
PE2からDMAC209へのモード−c’ ハ、57
88プロセツサPE2は、DMAC動作の内部制御をセ
ットアツプするために、4つのDMACチャネル0−3
のめいめいのDMACレジスタに書込を行うことになる
。PE62はまた、全てのDMACレジスタを読み取る
能力をもつ。DMAC209は、2つの、1i[DSA
CKO,DSACKlをもち、8.16.32ビツトの
ボート・サイズを許容するバス266上にワード(16
ビツト)DSACKを戻す。このことはまた、DMAC
209が、DMACロードを適切に実行するために必要
なだけの数のサイクルを用いることを可能ならしめる。
S/88プロセツサ5IzO1SIZI  (図示しな
い)及びAO線は、DMAC209に対してUDS(上
方データ・ストローブ)及びLDS(下方データ・スト
ローブ)■入力を発生するために使用される。このこと
は、前述のDMACに関連する刊行物に詳細に説明され
ているように、DMAC209中のバイト幅レジスタを
アクセスするために必要である。LDS、i!]は、ア
ドレス・バス161Dの、NOT  5IZOと、5I
DOと、AOの論理ORから発生される。UDS線は、
AOの論理NOTから発生される。5IZO線は、ワー
ド幅レジスタがアクセスされつつある時に(NOT  
5IZO)下位バイトにアクセスするために使用される
。5IZI線は、ワード幅レジスタが「3バイトが残る
JS/88プロセッサ動作を介してアクセスされている
時に、下位バイトにアクセスするために使用される。こ
のことは、5788プロセツサがダブルワード(32ビ
ツト)読取/書込動作を奇数バイト境界上でDMACに
対して実行しているときのみ生じる。
ビットAOは、2バイト・レジスタ中で、上位または下
位バイトを選択するすこめに使用される。
ビットAO,AIは、4バイトDMACレジスタ中でバ
イトを選択するために使用される。PE62アドレス・
バス161DのビットA6、A7は、4つのDMACチ
ャネルのうちの1つを選択する。
(F)BCU  83M読取/書込バイト・カウンタ動
作 BCU156は、各アダプタ・バス250.261に亙
って4KBまでのデータを転送するDMAC209から
の単一コマンドを受け取ることができる。しかし、各バ
スは、1回のデータ転送動作毎に64バイトのブロック
しか処理することができない。プロトコル必要条件を満
たすためにハードウェアが従わなくてはならない別のア
ダプタ・バスの制約がある。以下に、これを達成するB
CU156のハードウェアについて詳細に説明する。
BCU156は、アダプタ・バスBSM読取及びBSM
書込動作のために使用される2つのフルワード(11ビ
ツト)カウンタ220.222と、2つの境界(4ビツ
ト)カウンタ221.224を含む。境界カウンタ22
1.224は、64バイト境界交差が何らかの単一コマ
ンド/データ転送動作についてBCU156によって検
出されるか、またはバイト・カウントが64バイトより
も大きいとき、バス・アダプタに対する開始アドレスを
あられす。そのバイト境界の内容は、最後のブロック転
送以外の全ての場合に、バス°アダプタに提供される。
フルワード・カウンタの内容は、最後のブロック転送(
@後のコマンド/データ転送動作)の場合にのみ提供さ
れる。
s/88プロセッサ62は、レジスタ222または22
0に対する転送のため、ローカル・バス223(第45
F図)上に、バイト・カウント、キー、及び優先順位ビ
ットを配置する。rビット(カウント・ビット1)は、
ワード(2バイト)境界をあられし、Sビット(カウン
ト・ビット0)はバイト境界をあられす。フルワード・
カウンタ・ビットは、gKB−1ダブルワード転送能力
をあられす。すべての転送は、ダブルワードを単位とし
て行うので、ビット2が下位デクリメント・ビットであ
る。r及びSビットは、BClJによってラッチされ、
最終の64B転送でバス・アダプタ154に提供される
以下のバス・アダプタ制約条件、及びローカル・バス2
23上ではダブルワード転送のみが行なわれるという事
実のため、バイト及びワード・カウント・ビットを扱う
ことが必要になって(る。このことは、奇数バイト/ワ
ードをS/370  PE84に転送することを可能な
らしめ、また、ダブルワード境界にない開始アドレスに
も対処するものである。バス・アダプタ154に提供さ
れるバイト・カウントは、64バイト以上である・こと
はできない。そのカウントは、バイト数−1で与えられ
なくてはならない。いかなるブロック転送も64バイト
境界に交差してはならない。
バイト・カウントが64バイトに等しいかそれよりも小
さく、境界交差がなく、開始アドレスがダブルワード境
界上にないとき、ダブルワード・カウントに対する追加
的な調節が必要となることがある。
64バイト境界交差が存在する時、カウント値に拘らず
、少なくとも2つのアダプタ・バス・コマンド/データ
転送動作が必要である。S/88プロセツサは、前述の
係数の検査に基づき、ダブルワード・カウントと、r、
s及びiビットを予備計算し、またバイト転送総カウン
トを予備計算する。r及びSビットは、最後のコマンド
/データ転送動作までバス・アダプタ154に提供され
ない。
S/88 P E 62がローカル・バス223(第4
5F図)上にカウントを配置する時、DMAC209は
ビット31−18を捉え、BCU156はビット26−
6を捉える。BCU156はレジスタ220または22
2中にビット26−14を格納する。ビット26−18
は、ダブルワード・カウント・フィールドをあられす。
カウンタ220または222は、ダブルワード境界上(
ビット2〉でデクリメントされる。5788プロセツサ
PE62は、ローカル・アドレス・バス247上に83
M読取/書込セレクト・アップ・コマンドを配置し、ロ
ーカル・データ・バス223上にBSM開始アドレスを
配置する。
DMAC209は、32ビツトに接続された16ビツト
装置である。それは、全てのチャネル中のDMA動作の
間にワード(2バイト)を転送するようにプログラムさ
れており、各内部メモリ・アドレス・レジスタ220は
、各転送毎に1ワード〈2バイト)だけインクリメント
する。しかし、各転送は実際には32ビツトであるため
、ダブルワード(4バイト)インクリメントが必要であ
る。これを遠戚するために、S/88プロセツfPE6
2は常に、MARを(記憶210中の)所望の開始アド
レスの半分にセットする。BCU15Bは次に、それを
ローカル・バス223に提供する前にMARからのアド
レスを2倍することによって補償し、以て、記憶210
にあられれる正しいアドレス順序付けがもたらされる。
BCU156は、次のことを実行する。
(1)境界カウンタ221または224が、ローカル・
データ・バス223の反転ビット2−5からロードされ
、それと同時に、86Mアドレス・レジスタ228また
は231がロードされる。
(2)ダブルワード境界(ビット2)上で、フルワード
・カウンタ220または222をデクリメントする。
(3)ダブルワード境界(ビット2)上で、86Mアド
レス・レジスタ228または231をインクリメントす
る。
64バイト以上が残り、またはデータのブロック転送の
間に境界交差が生じた時、BCU156が、境界カウン
タ221または224と、86Mアドレス・レジスタ2
31または228ビツト1.0(反転)からコマンド/
状況バス249または231に、BSM読取/書込コマ
ンド・バイト・カウントをロードする。そして次に、読
取/書込動作が実行される。BCU 156は、ダブル
ワード境界上で、境界カウント・レジスタ221または
224とフルワード・カウント・レジスタ220または
222をデクリメントし、さらに、86Mアドレス・レ
ジスタ231または228をダブルワード境界上でイン
クリメントする。BCU156は、86Mアドレス・レ
ジスタ231または228のビット5−.2=OOOO
となったとき、すなわち、64バイト境界で停止する。
境界カウンタ・ビットはこのとき1111であるべきで
ある。
64バイトまたはされ以下が残り、データのブロック転
送の間に境界交差がないなら、BCU 156はカウン
タ220または222のビット5−2及び、r、 sビ
ットから、アダプタ・バス・コマンド/状況バス249
上に、BSM読取/書込コマンド・バイト・カウントを
ロードする。BCU156は次に、読取/書込動作を実
行し、その間に、BCU166は、ダブルワード境界上
でレジスタ220または222をデクリメントし、ダブ
ルワード境界上で83Mアドレス・レジスタ231また
は228をインクリメントし、レジスタ220または2
22のビット12−2が全て1であるとき停止する。境
界交差は、カウント・レジスタ220または222のビ
ット2−5をその境界レジスタ221または224と比
較することによって検出される。もしカウント・レジス
タ220.222の値が境界レジスタ221.224の
値よりも大きいなら、境界交差が検出されている。
(G)BCU166/アダプタ154ハンドシェーク・
シーケンス 第25図のタイミング・チャートはローカル記憶210
中のワーク・キュー・バッファに対する2回の32ビツ
ト・ワードの転送を行う読取メイルボックス・コマンド
及び記憶読取コマンドのための、BCU156とアダプ
タ154の間のハンドシェーク・シーケンスを示してい
る。
メイルボックス読取または記憶読取コマンドがバス29
0上で発行されるときく第19A図)、S/370記憶
162から適切なデータをフェッチするために、左ゲー
ト(GT  LT)及び右ゲート(GT  RT)とい
う一対の信号が順次的に、アダプタ154に対して、レ
ジスタ214及び219(第19B図)中のコマンド及
びアドレスの右及び左部分をゲートする。タグ・アップ
・コマンドは、線262a上で立ち上げられ、それに周
期的なレジスタ・データ信号が続く。タグ・ダウンは、
フェッチされたデータがバッファ259中に格納される
まで線262b上で立ち上げられている。次の周期的、
クロック左及びクロック右信号が立ち上がるとき、フェ
ッチされた最初のワードの左及び右部分がバス250を
介してバッファ226中にゲートされる。
バス要求は、D M、 A Cチャネル0または1の場
合、R263aまたはb上で立ち上げられる。DMAC
は、141269を介してローカル・バスの制御を巡っ
て調停する。この要求が論理216によって許可された
とき、1i268上にバス許可が立ち上げられる。DM
AC209は、1!264 aまたは264b上で肯定
応答信号を立ち上げ、そのことは、DMAC209が選
択されたローカル記憶アドレスをローカル・アドレス・
バス247上に配置する間にBCUをしてバッファ22
s中のデータをローカル・バス223にゲートさせる。
DMAC209は次に、線267上にDTCを発行して
論理253に1i121 Oa上の記憶選択信号を立ち
上げさせる。バス223上のデータは、ローカル記憶2
10中の適当なバッファに配置される。
継起する周期的タグ・アラ・ クロック左及び右、DM
A要求が、継起するデータ・ワードをバッファ226に
ゲートする。そして、これらのワードは、DMAC20
9が、調停論理216を介してローカル・バス247.
223に対するアクセスを得て肯定応答及びDTC信号
を発生するとき、記憶210中の適当なバッファに転送
される。
第26図は、キュー・セレクト・アップ及び記憶書込み
コマンドのためのハンドシェーキング・シーケンスを示
す。そのどちらかのコマンドがバス290上で発行され
た時、ゲート左及び右信号が(前以てレジスタ225及
び227に記憶されていた)コマンド及びアドレスをア
ダプタ154に転送する。周期的データ信号に続くタグ
・アップ・コマンドが線262a上で立ち上げられる。
そして、DMA要求が線263cまたはd上で立ち上げ
られる。DMAC209は、線269及び論理21Gを
介して、ローカルバス247.223を求めて調停する
。その要求が!268を介して許可された時、DMAC
209はIa264cまたはd上で肯定応答を立ち上げ
、そのあと最初のデータ・ワードをa己憶210からレ
ジスタ227へ転送するための線267上のDTCが続
く。次の周期的ゲート左及び右信号は、その最初のデー
タ・ワードをレジスタ227からアダプタ154のバッ
ファ260に転送する。
線263cまたはd上の継起するDMAC要求信号と、
D M、 A C肯定応答及びDTC信号は、DMAC
209がローカル・バス247.223の制御を求めて
調停するとき、継起するデータ・ワードをレジスタ22
7に転送する。そして、継起する周期的ゲート左及び右
信号がレジスタ227からバッファ260に各データ・
ワードを転送する。
E13.S/370プロセツサ要素PE85好適な実施
例におけるPE86なとの各プロセッサ要素は、S/3
70命令の処理のための基本的機能を含み、また次のよ
うな機構を有する。
基本的32ビツト・データ・フロー 32ビツト算術/論理ユニツト(ALU)3032ビツ
ト・シフト・ユニット307 48レジスタ(めいめい32ピツト)データ・ローカル
記憶 3ボート・アドレス可能性を有する3038バイトS/
370命令バッファ309時間機構(cPUタイマ、コ
ンパレータなど)315 PE85の好適な実施例の簡略化されたデータ・フロー
が第27図に示されている。このとき、従来技術でよく
知られている多くのs/370プロセッサ構成が存在す
ることを理解されたい。好適な実施例の各プロセッサ要
素85の好適な態様は、S/370アーキテクチヤの命
令を実行することができるプロセッサである。そのプロ
セッサは、命令及びデータをプロセッサ・バス170上
で記憶16の実記憶領域16からフェッチする。この双
方向バス1.70は、PE85とS/370チツプ・セ
ット150の別のユニットとの間の汎用的な接続である
。PE85はマスターとして動作するが、システムでは
最も低い優先順位をもつ。その命令は、ハードウェアに
よって、及びマイクロ・モードにある時ひのプロセッサ
が実行するマイクロ命令によって実行される。
PE85は、4つの主要な機能グループを有する。
一送信及び受信レジスタ3o○、301と、オペランド
及び命令記憶のためのアドレス・レジスタ302からな
る「バス・グループ」 −7’−夕−o−カノt4!m (D L S) 30
3、A及びBオペランド・レジスタ304.305、A
LU306、シフト・ユニット307からなる「算術/
論理グループ」 一制御記憶アドレス・レジスタ(c5AR)308、S
/370命令バツフア(■−バッファ)309、OPレ
ジスタ31o1とトラップ及び例外制御を有するサイク
ル・カウンタ311からなる「動作デコーダ・グループ
」 一期間タイマ315、日付クロック、クロック・コンパ
レータ、及びCPUタイマからなる、小さい、比較的独
立のユニット315であル「タイマ・グループ」 以下の記載は、これらの論理グループの用途を記述する
ものである。
■−バッファ309は、S/370命令を、デコーダに
対して可能な限り高速で回層にする。OPコードを含む
最初の半ワードが、S/370I−フェーズを開始する
ために動作レジスタ310を介してデコーダ312に供
給される。第2及び第3半ワード(もしあるなら)は、
アドレス計算のためにALUに供給される。I−バッフ
ァ309は、S/370シーケンスの開始前に、レジス
タ313中の強制された動作(FOR)を介してIPL
、LOAD  PSW、または28wスワップによって
ロードされるダブルワード・レジスタである。
■−バッファ309は、命令が動作レジスタ310(及
びアドレス計算のためにALU306)に供給されると
きに1ワードずつ再充填され、成功する各分岐の間に完
全に再充填される。動作デコーグ312はとの動作を実
行すべきかを選択する。そのデコーダには動作及びマイ
クロコード動作レジスタ310から供給される。モード
・ビットは、とのデコーダ(強制動作の場合とれでもな
い)がデコードするための制御を得るかを決定する。
■−バッファ309は、動作レジスタ310に供給され
、それと並行して制御記憶171中のOPコードをアド
レスするためにC3AR308にも供給される。このテ
ーブル中の各エントリは、2つの目的を果たす。すなわ
ち、まず、マイクロコード・ルーチンが存在するかどう
かを示し、そのルーチンの最初の命令をアドレスする。
マイクロコード・ルーチンは、可変フィールド長命令、
及びハードウェアによって直接実行されない他の命令な
とのより複雑な命令の実行のために存在している。マイ
クロ命令中の特殊機能コードは、はとんどが16ビツト
のマイクロ命令を使用して32ビツト・データを制御す
ることが可能となるように、サポートするハードウェア
を活動化させる。
全ての処理は、次のようにして3段パイプラインで行な
われる。
一第1の段は、OPレジスタ310に命令を読み込む。
一第2の段は、データまたはアドレスを、A/Bレジス
タ304.305と、バス送信レジスタ314に読み込
む。OPレジスタ310は、その内容を、第3の段を制
御するOPデコーダ312に渡すことによって、別の第
1の段のために解放される。
一第3の段は、必要に応じて、ALU、シフト、または
バス動作を実行する。DL’S書込み動作もまた第3の
段で実行される。
デコーダを複数のグループ(図示しない)で、すなわち
1つは特にALU専用、別のものはバス・グループ専用
、というように実現することによって効率的な処理がさ
らに増強される。A/Bレジスタ入力及びALU出力に
おけるバイト選択可能マルチプレクサ(図示しない)が
さらに動作を増強する。このように、1サイクルにのみ
めいめいのパイプライン段を占有するS/370RR命
令が存在する。
内部制御のために、強制動作レジスタ(FOP)313
が使用される。それらのレジスタは、トラップ及び例外
条件から入力を取得して、デコーダ312を別のモード
へと強制する。典型的な動作は1.I−バッファ・ロー
ド、トラップ・レベルへの転移、及び例外ルーチンの開
始である。
各動作レジスタ310は、自己のサイクル・カウンタ3
11をもつ。マイクロコード・カウンタは、いくつかの
強制動作(FOP)によって共有される。算術動作及び
大抵のマイクロ命令は1サイクルしか必要ヒしない。プ
ロセッサ・パス動作を実行するマイクロ命令は、2サイ
クルを要する。
データ・ローカル記憶303は、2つが出力ボートであ
り、1つが入力ポートである3つのポートを介してアク
セス可能な48個のフルワード(4バイト)レジスタを
もつ。どのレジスタも入力のためレジスタ314を介し
てアドレスすることができ、それと同じレジスタまたは
2つの異なるレジスタを、出力のために同時にアドレス
することができる。この3とおりのアドレシングは、オ
ペランド・フェッチが処理と重なることを可能ならしめ
る。コンパレータ論理及びデータ・ゲート(図示しない
)により、書込み動作のためにアドレスしたばかりのレ
ジスタを同一のサイクル中で入力のためにも同様に使用
することができる。これにより、パイプライン動作が容
易ならしめられる。
ALU308は、好適には、2つのフルワード・オペラ
ンド上で真または反転形式でANDloR,XOR及び
ADDを実行することができるフルワード論理ユニット
である。10進加算もまたサポートされている。パリテ
ィ予測及び発生と、高速キャリー伝搬機能も含まれてい
る。セーブ・レジスタ320は、割り算をサポートする
状況論理321は、分岐判断及び符号評価のためのさま
ざまな条件を発生及び記憶する。
制御記憶アドレス・レジスタ(cSAR)308は、制
御記憶171中のマイクロ命令及びテーブルをアドレス
する。C5AR308に対する人力は、関連修飾子から
の更新されたアドレスであるか、成功裡の分岐からの分
岐ターゲット・アドレスであるか、テーブル・ルック・
アップのための強制されたアドレスである。テーブル・
ルック・アップは、各S/370命令の開始時点、及び
いくつかの強制された動作では絶対必要である。C3A
R308は、OPコード・テーブル(第29図)にアク
セスするためのアドレスとしてOPコード・パターンを
収得する。この○Pコード・テーブルの出力が、動作レ
ジスタ310からの直接デコーディングであり得る実行
の形式を決定する。もし間接的実行が必要なら、適当な
マイクロ・ルーチンをアドレスするために、○Pコード
・テーブル出力がCSARにフィード・バックされる。
記憶アドレス・レジスタ302は、24ビツト・アドレ
スとして設計されている。関連修飾子323が、フェッ
チされるデータ・ブロックのサイズに従いアドレスを更
新する。命令は、■−バッファ309が空にされている
ときに1ワード(4バイト)のインクリメントで前取て
フェッチされる。記憶アドレス・レジスタ302に対す
る入力は、命令オペランド・アドレス・レジスタ324
から到来する。それはまた、高速化のため、命令アドレ
ス・レジスタ324と並列的にセットされる。
CPUデータ・フローは、−度に3つまでのS/370
命令の重なった処理を許容する。S/370命令は、ハ
ードウェアで実行され、またはマイクロ命令によって解
釈される。好適な実施例の基本的サイクル時間は80n
sである。命令処理は、1回または複数回の80nsス
テツプで実行される。高速乗算機構PE 151は、2
進及び浮動小数点乗算を高速化する。制御記憶171か
らのマイクロ命令は、ハードウェア中で完全に実現する
には複雑過ぎまた費用がががり過ぎるS/370命令の
実行にのみ採用される。そのマイクロ命令は、もし必要
なら、命令毎に60nsのレートで供給される。マイク
ロ命令セットは、S/370命令の解釈につき最適化さ
れている。マイクロ命令は、半ワード・フォーマットを
もち、2つのオペランドにアクセスすることができる。
制御記憶171に含まれていないマイクロコードは、S
/370メモリ162の予約領域(第28図及び第29
図参照)であるIOA領域187に保持されている。こ
のマイクロコードは、例外のための性能をあまり要求さ
れないコードや、あまり頻繁に実行されないS/370
命令などを含む。これらのマイクロルーチンは、要求に
応じて、制御記憶171のRAM部分中の64Bバツフ
アにフェッチされる。PE85が制御記憶171に実現
されているよりも大きいアドレスに遭遇するときは何時
でも、PE85は、キャッシュ・コントローラ153及
び記憶コントローラ・インターフェース166に対する
64Bブロツク。フェッチ動作を開始する。ユニット1
53.155は、l0A187から64Bブロツクをフ
ェッチし、それをPE85に送り、PE86は、それを
バッファ186に記憶する。マイクロ命令は、実行のた
めにPE85によってバッファ186からフェッチされ
る。全てのマイクロコードは、初期マイクロコード・ロ
ード(IML)時にメモリにロードされる。システムは
、S/88からメモリへのマイクロコード・ロードを容
易ならしめるためのIMLサポートを与える。
S/370命令及びユーザー・データは、8KB高速キ
ヤツシユ340(第31図)からフェッチされる。デー
タは、フルワード単位でキャッシュ340に読取/書込
される。キャッシュとのフルワード読取/書込に必要な
時間は、120nSである。キャッシュ340には、必
要性が生じた時に、メモリ182から自動的に64バイ
ト・ブロックが補給される。PE85は、プロセッサ・
パス・コマンドを介してキャッシュ340と通信する。
PE85によって与えられる仮想アドレスは、ディレク
トリ・ルック・アサイド・テーブル(DLAT)3・4
1中の対応予a変換べ−ジ、アドレスをルック・アップ
するために使用される。PE85中のデータ・ローカル
記憶303は、16個の汎用レジスタと、4個の浮動小
数点レジスタと、24個のワーク・レジスタをもつ。
全てのレジスタは、3つの個別アドレス可能ボートを介
して個々にアドレスすることができる。こうして、3己
憶303は、ALU中;こ2つのオペランドを並列的に
供給することができ、同時に、その80nsサイクル内
にALU306またはキャッシュ340からフルワード
を受け入れることができる。このとき、慣用的なデータ
・ローカル記憶のように直列化はないので、算術及び論
理動作は、次の命令のための準備によって重なった様式
で実行することができる。
CPUは、S/370命令のための8バイト命令バツフ
ア(ニーバッファ)3o9を維持する。
このバッファは、成功裡のS/370分岐命令によって
初期化される。PE86は、キャッシュ340からのS
/370命令ストリームからダブルワードのデータをフ
ェッチし、それを1−バッファ309にロードする。そ
の最初のフルワードがI−バッファ309にロードされ
た時、PE85は、命令実行を再び開始する。ニーバッ
ファ・データは、S/370命令の実行と同時にキャッ
シュ340からフェッチされる。各S/370命令実行
の最初のサイクルは非キャッシュ・サイクルであるので
、CPUは、キャッシュ340からI−バッファ309
にフルワードを予めフェッチするためにこのサイクルを
利用する。
第2の非キャッシュ・サイクルは、効率的アドレス計算
の間にインデクシングを必要とし、またはマイクロ命令
によって実行されるS/370命令により利用可能であ
る。これらの場合、S/370命令フエツチは、S/3
70命令の実行と完全に重なることができる。
好適な実施例においては、S/370チツプ・セット1
50は、送信チップの割り込みラッチをリセットするこ
とによって肯定応答を行うために、割り込みを受け取る
チップを必要とする割り込み機構を介して通信する。
システムが(例えばBCUを介して)アダプタ154の
状況レジスタ(STR)(後述)中の1つのまたはそれ
以上のビットをセット(活動化)するときはいつでも、
システムはN  ATTNREQ制御線をも活動化しな
くてはならない。このことは、現在のS/370命令が
実行されたときプロセッサ要素85中に例外を引き起こ
し、以てプロセッサ要素85に状況レジスタに注目する
ように強制する。次に例外ハンドラがSTR内容をセン
スし、「割り込みタイプ」を問い合わせ、適当なシステ
ム・マイクロルーチンをタスク指名する。プロセッサ要
素85がSTR中のビットを活動化した時、システムは
それに従って反応しなくてはならない。基本的には2つ
のタイプの割り込み要求がある。
(1) システla要求(SYSR,EQ) は(BC
U15Gを介しての)S/370プロセツサ要素85に
対する要求である。システムはその要求を指定するため
にSTR中に割り込みタイプをセットする。このことは
、プロセッサ要素85中に例外を引き起こし、プロセッ
サ要素85は、例外ハンドラに制御を渡す。例外ハンド
ラは、適当なマイクロルーチンをタスク指名し、そのマ
イクロルーチンは、STR中の適当な割り込みタイプを
リセットし、その割り込みタイプによって決定される機
能を実行し、次のS/370命令を開始するためにアダ
プタ154に対してPROCBusコマンドを発行する
ことになる。
(2)転送要求は、システムまたはPE85によって呼
び出され、システム・インターフェース上の追加的なデ
ータ転送に関与することがある。このため、STR中に
は2つの割り込みラッチが設けられ、1つはプロセッサ
通信要求(PCR)であり、もう1つは、システム通信
要求<5CR)である。PCRはPE85によってセッ
トされシステムによってリセットされ、SCRはシステ
ムによってセットされ、PE85によってリセットされ
る。
高速データ転送動作のために、2つの追加的レジスタの
存在が想定され、それは、PE86によってセットされ
、システムによって読取られるBRレジスタ115(第
13図)と、システムによってリセットされPE85に
よって読取られるBSレジスタ116である。
次に示すのは、PE85からシステムへの転送要求の一
例である。すなわち、PE86はシステムに対して転送
すべきデータをレジスタ115にセットし、PCR1ラ
ツチをオンにセットする。
システムはそのデータをレジスタ115から読取り、P
CRラッチをリセットする。
プロセッサ85は、PCRラッチがリセットされている
かどうかを見出すためにPCRラッチをセンスすること
ができる。PE86は、上記シーケンスを反復すること
によって更なるデータを転送することができる。
システムは、次のように同様の様式でPE85にデータ
を転送することができる。システムはPE86に送信す
べきデータをレジスタ116にセットし、SCRラッチ
をオンにセットする。PE85は割り込まれ、STRを
感知し、SCRラッチ・オンを見出し、レジスタ116
からデータを読取り、SCRラッチをリセットする。シ
ステムは、リセットされているかどうかを調べるためS
CRラッチを照会することができる。
(3)システムは、上記シーケンスを反復することによ
ってPE85に更なるデータを転送することができる。
データはまた、IOA記憶領域187を介して交換する
ことができる。PE85及びアダプタ154のために、
l0A187に記憶/フェッチを行うためのPROCR
USコマンドが存在する。
PE85は、l0A187に割当てられた1@のバッフ
ァをもち、その中へとPE86が、システムによってフ
ェッチされるべきデータをセットする。それに対応して
、システムは、l0A187に割当てられた別の1組の
バッファをもち、その中へ、PE85によってフェッチ
されるべきデータをシステムがセットする。割り込みタ
イプI 0ASYS/I 0APUは、5YSREQ中
で、互いにデータがIOAバッファ中にセットされたこ
とを示すために使用される。
使用するシステムによって、ある主のマシン・チエツク
及び内部割り込み条件が立ち上げられる。システムは、
5YSREQまたはX F E R,REQ通信要求を
発行することによってPEに割り込み条件を通信する。
PE85は、次の機能を実行する。
(A)レジスタSTRをセンスしてその内容を問い合わ
せる。
(B)システム提供マイクロルーチンを呼び出す。シス
テム割り込み要求ハンドラが、特定の割り込み処理を実
行する。適当な時点で、マイクロルーチンが、対応する
5YSREQまたはXFERREQをリセットするため
にアダプタ154にPROCRUSコマンドを発行する
。最後に、PE86はS/370マイクロコードに制御
を返す。
(c)PE84は適当なS/370割り込みクラスのた
めにPSWスワップを実行し、N5III第1mを実行
する。
I10割り込み要求は、STR中のI10ビットをセッ
トすることによってシステムによって発生される。現在
のS/370命令が完了する度毎に、例外ハンドラが呼
び出される。このルーチンでは、PE85が170割り
込み要求を認識するためにSTRを呼び出す。PE85
はSTRビットをリセットし、PE85に対して内部の
割り込み要求ラッチをセットする。このラッチは、現在
のPSWのI10マスクでマスクされる。もしこのマス
クが1で、より高い優先順位割り込み要求が保留状態で
ないなら、例外ハンドラが、170割り込み要求を保有
する、システム提供I10割り込み要求ハンドラに制御
を渡す。
E14.プロセッサ・パス170(第11及び30図)
とプロセッサ・パス・コマンド プロセッサ・パス170は、全てのS/370チツプ・
セット要素の間の共通接続である。論理的には、以下に
リストする全ての線はこのバスに属する。
(1)プロセッサ・バスIa (0−31+4バリティ
)は、−数的には、1サイクル中のアドレスとともにコ
マンドを転送し、次に次のサイクルで関連データを転送
するために使用される。バス使用の許可は、好適にはバ
ス・アダプタ154中にあるアービタによって与えられ
る。PE85は最も低い優先順位をもつ。バス許可PE
85を介して許可が与えられた時、PE85は次のサイ
クルで、適当なバス線上に4つの項目を配置する。記憶
アクセス動作のために、コマンドがプロセッサーバス線
0−7上に配置され、アドレスがプロセッサ・バス、4
8−31上に配置され、アクセス・キーがキー状況バス
上に配置され、それと同時に「Nコマンド有効」バスが
立ち上げられる。
(2)キー/状況バス(0−4+パリティ)は、記憶に
アクセス・キーを送ることと、状況レポートを取り戻す
、という2つの目的のために使用される。このとき、S
/370PSWアクセス・キーの4ビツトと、PSW制
御モデル・ビット(BCまたはEC)と動的アドレス変
換ビットのANDの結果を表す第5のビットが転送され
る。
返された状況は、良好な動作の場合、ゼロであるべきで
ある。その非ゼロ状況は、大抵の場合PE85中のトラ
ップを引き起こす。アドレスされたバス・ユニット中の
制御ラッチをセットする「メツセージ」タイプコマンド
の場合、状況は期待されない。
(3)Nバス・ビジー線は、動作を、開始したそのサイ
クル中に完了することができない時にビジー表示を与え
る。、Nバス・ビジーは、完了するのに2サイクル以上
を要する全てのコマンドの場合、Nコマンド有効信号と
同時に有効化される。
コマンドの実行に2サイクル以上がかる場合にNバス・
ビジーを活動レベルに引き上げるのは、アドレスされた
バス・ユニットの役目である。Nバス・ビジーはまた、
アドレスされたバス・ユニットが対のサイクルの次のコ
マンドを受け入れることができないときにも、活動レベ
ルに引き上げられる。この規則には例外があって、もし
PE85が85Mアレイ主記憶162に記憶動作コマン
ドを発行するなら、PE85はNバス・ビジーを3サイ
クルの間活動化する。−数的には、Nバス・ビジーは、
コマンドの実行が続くよりも少なくとも1サイクル分活
動レベルにあることになる。
(4)メモリ管理二ニット(MMU)ビジー信号は、キ
ャッシュ・コントローラ153から発生される。それは
、PE85に、実行に2サイクル以上かかる、全ての記
憶動作の場合の状況及びデータの到来を示すために使用
される。
フェッチ動作は、主として、次のサイクルまたはされ以
降にデータを渡す。もしデータまたは状況が次のサイク
ルで渡されるなら、M、MUビジー信号は、ダウン・レ
ベル(0)で不活性のままとどまる。MMUビジーは、
1に立上り、データ及び状況が実際にバス上に配置され
るサイクルで0に戻る。
記憶動作の間、PE86は(記憶動作の開始後)、次の
サイクルでキー状況バス上の状況を期待する。もしその
状況を次のサイクルで渡すことができるのなら、MMU
ビジーは不活性(Oンのままとどまり、そうでないなら
、MMUビジーは、1に立ち上がって、状況が渡される
サイクルで0に戻る。
(5)iiMIss  IND上(’)キャッジ:L”
ミス表示子は、キャッシュ・コントローラ153によっ
て、DLATミス、キー・ミス、まt二はアドレシング
違反をPE85に示すために使用される。
その表示は、その状況上でも回層である情報の複写であ
る。その線は、状況がキー状況バス上に与えられている
サイクルでは有効であるが、ミス表示線は、数ナノ秒前
に活動化される。ミス表示は、次のサイクルで、PE8
5を介してトラップを強制する。
<6)aパス許可PE85上の信号は、PE85に対し
てバスを使用する許可を与える。その信号は、アービタ
で発生する。PE85はその後、所望の動作のためのコ
マンドとアドレスを、許可信号が活動的になりNバス・
ビジーが活動的でないサイクルに続くサイクル中でパス
上に配置する。
(7)用途:線N  ATT  REQ上の注意要求信
号は、「センス」動作を実行するようにPE85に要求
するために、(バス・アダプタ154などの)別のバス
・ユニットから発生する。PE85は、現在進行中の動
作(例えば命令実行)が完了すると直ぐにその要求に応
じる。
(8)線Nコマンド有効上のコマンド有効信号は、PE
85によって、プロセッサ・バス0−31上のビット・
パターン及び(全てのパリティ線を含む)キー状況バス
線0−4が有効であることを示すために使用される。そ
の線は、バス許可PE85が活動的になりNバス・ビジ
ーが非活動性になるサイクルに続くサイクルで活動性(
ダウン・レベル)になる。
(9)aIアドレス・デクリメントは、PE85によっ
て、開始アドレスから下降位置(例えば、データ転送を
処理する10進データに必要とされる)まで進む記憶ア
クセス動作のために使用される。この信号は、Nコマン
ド有効が活動化されるのと同一のサイクルで活動化する
ことができる。
(10)、!コマンド・キャンセル上のコマンド・キャ
ンセル信号は、PE85によって、記憶に対する既に開
始されているフェッチをキャンセルするために使用され
る。このことは、PE85が、要求されたデータの即時
的な使用を禁止する条件を検出する時にNコマンド有効
が活動的になったあとのサイクルで生じ得る。
好適な実施例では、よく知られたタイプの5つのグルー
プのコマンドがある。
すなわち、I10記憶、MMU動作、メツセージ交換、
及び浮動小数点である。
バス171の制御を要求するバス・ユニット(PE86
、アダプタ154またはキャッシュ・コントローラ15
3)は、バス上にそのコマンドをセットする。CPU記
憶及びI10記憶コマンドの場合、バス・ユニットはま
た、キー状況バス上のアクセス・キー及び動的アドレス
変換ビットをもセットする。そのコマンドの完了後、状
況がその同一バス上で、要求側バス・ユニットに戻され
る。
アダプタ154は、CPU記憶コマンド及びI10記憶
コマンドを発行するが、PE86は、CPU記憶コマン
ドしか発行することができない。
これらのコマンド・グループは、次のとおりである。
動作    CPUメモリ・ コマンド (1)S/370主記憶参照 (a)フェッチ キャッシュ キャッシュカラ ヒツト   のフェッチ キャッシュ メモリからの ミス    キャッシュ・ ラインの再 ロード(キャス ト・アウトを 含む)及び キャッシュから のフェッチ I10メモリ・ コマンド キャッシュから のフェッチ (b)記憶  キャッシュへの キャッシュへのキャッ
シュ 記憶      記憶 ヒツト キャッシュ メモリからの  メモリへの記憶ミス  
  キャッシュ。
ラインの再 ロード(キャス ト・アウトを 含む)及び キャッシュから のフェッチ (2)内部オブジェクト領域(■○A)参照あるCPU
メモリ・コマンドは、IOA記憶アドレス・チエツクへ
のアクセスを許容する。
I10記憶コマンドは、S/370主記憶アドレスをチ
エツクすることなく、キャッシュ・コントローラ153
中で実行される。このチエツクは、5TCI  156
中で実行される。CPU記憶コマンドは、実行のためコ
ントローラ153へと指向され、1バイト・コマンド・
フィールドと、3バイト実または仮想アドレス・フィー
ルドをもつ。これらのコマンド・フィールド・ビットは
、次のとおりである。
コマンド・ビット 意味 0−1=10    CPUメモリ・コマンド2=1 
     フェッチ動作 2=0      記憶動作 3=1      キャッシュ・バイパス、アドレス・
チエツクなし 3=Oアドレス・チエツクつき 一3/370アドレス比較 −ACBチエツク 4=I       DLATアクセスなし一キー制御
保護チエツクなし 一参照及びチエツク・ビット 処理なし 4=ODLATアクセス −キー制御保護チエツク 一参照及びチエツク・ビット 処理 5−7=nnn   バイト長カウント000=1  
バイト 001 =2  バイト 010=3  バイト 01.1=4  バイト 100=8  バイト 101=64バイト 110=64バイト・ フェッチl (BSM から低速) 111=64バイト・ フェッチ! (アダプタ から低速) CPU記憶コマンドの例は、次のとおりである。
(1)実アドレスをもつ記憶162に対する64バイト
までのフェッチまたは記憶を行うための、実Nバイト・
フェッチ<10111nnn)/記憶(10011nn
n) (2)実アドレスをもつキャッシュに対する4バイトま
での読取/書込を行うための、キャッシュ実Nバイト・
フェッチ(101010nn)/記憶(1,OOO10
n n ) (3)実アドレス<100000nn)をもツIOAに
対する4バイトまでの読取/書込を行うための、キャッ
シュ実Nバイト・フェッチ(101011、nn)/記
憶(100011nn)(4)仮想アドレスをもつキャ
ッシュに対する4バイトまでの読取/書込を行うための
、キャッシュ仮想Nバイ、ト・フェッチ(IQlooo
nn)/記憶(100000nn) I10記憶コマンドは、アダプタ154によって初期化
され、キャッシュ・コントローラ153へと向けられる
。それらは、長さ1乃至64バイトのデータ・ストリン
グをアドレス降順に転送する。その32ビツト・コマン
ド・フォーマットは、3つの下位バイトに実アドレスを
含み、その高位バイトは、最高位ビット“O”をもち、
次の高位ビットがフェッチまたは記憶動作を決定し、残
りの6ビツトがデータ転送の長さ(1乃至64バイト)
を決定する。データ・ストリングは、パス上で位置整列
を要することがある最初及び最後の転送を除いてはワー
ド境界上に転送される。
MMUコマンドは、キャッシュ・コントローラ153と
、DLAT、ACB、ディレクトリを含むそのレジスタ
を制御するために使用される。
メツセージ・コマンドは、パス161に接続されたパス
・ユニットの間でメツセージを転送するために使用され
る。
E15.S/370記憶管理ユニツト81(1)キャッ
シュ・コントローラ153キヤツシユ・コントローラ1
53(第31図)は、キャッシュ記憶340と、アドレ
シング及び比較論理347.348と、フェッチ整列器
343と、高速アドレス変換のためのディレクトリ・ル
ックアサイド・テーブル(DLAT)341を有する。
キャッシュ・コントローラ153は、プロセッサ・パス
170から仮想アドレス及び記憶コマンドを受け入れ、
それがキャッシュ記憶340を介する要求を満足するこ
とができないとき、マルチプレクサ349及びSTCバ
ス157を介してフェッチ及び記憶コマンドを記憶制御
インターフェース155(第11図)に転送する。
DLAT314は、仮想ページ・アドレスの実ページ・
アドレスへの高速変換を行う。それの2×32エントリ
は、64個の予め変換されたページ・アドレスを保持す
る。DLAT341は、2路セツト連想的アドレシング
・スキームを使用してアクセスされる。その仮想ページ
・サイズは、好適には4KBである。DLATミスの場
合、PE8Eiが割り込まれ、S/370主記憶162
中のセグメント及びページ・テーブル(図示しない)を
使用してよく知られた方法でマイクロプログラムによっ
て仮想アドレス変換が行なわれる。
DLAT341は、次に、記憶からフェッチされキャッ
シュ中に配置された情報の新しい仮想及び実ページ・ア
ドレスを反映するように更新される。記憶キーのコピー
がS/370キー記憶からフェッチされてDLATエン
トリ中に入れられる。
キャッシュ・ディレクトリ342をもつ8KBキヤツシ
ユ340は、プロセッサ性能を著しく改善する高速バッ
ファを与える。データ及びディレクトリ・アレイは、4
つの区画に区分される。
キャッシュ中の各区画は、256X8Bで構成されてい
る。キャッシュ340からデータをフェッチする場合、
DLAT341と、キャッシュ−ディレクトリ342と
、キャッシュ340を同時にアドレスするために、仮想
アドレス中のバイト・オフセットが使用される。キー制
御保護チエツクは、選択されたDLATエントリ中の記
憶キーを使用して比較回路345によって実行される。
4文8Bのデータがキャッシュ340の出力340aに
ラッチ・アップされる。そして、もし要求されたデータ
がキャッシュ340中にあるなら、適当なデータをフェ
ッチ整列器343中にゲートするために、晩期選択信号
が使用される。
記憶動作の場合、バイト単位の部分記憶が実行される。
キャッシュ・ミスの場合、キャッシュ・コントローラ1
53は要求された64Bキヤツシユ・ラインをバースト
・モードでフェッチするために83Mコマンドを自動的
にセット・アップする。もし新しいキャッシュ・ライン
によって置換すべきキャッシュ・ラインが、ロードされ
て以来変更されていたなら、新しいキャッシュ・ライン
がロードされる前に、記憶162に対するキャッシュ・
ライン・キャストアウト動作が開始される。I10デー
タは、キャッシュ・ライン・キャストアウト及びロード
動作を決して引き起こさない。記憶162からフェッチ
すべきI10データは、主記憶162とキャッシュ記憶
340の両方の機構にアクセスすることによって検索さ
れる。そして、キャッシュ・ヒツトが生じると、メモリ
動作がキャンセルされて、キャッシュ記憶がデータを供
給する。もしI10データがキャッシュ中にないなら、
それはメモリから直接フェッチされるけれども、キャッ
シュ・ラインは置き換えられない。
記憶中に格納すべきI10データは、もしアドレスされ
たラインが既にキャッシュ中にあるならキャッシュ34
0中に入れられ、そうでないなら直接記憶162中に入
れられる。
4KBキー記憶344は、16MBメモリのための記憶
キーを保持する。そのキー記憶し、4に×8に構成され
たアレイである。各バイトは、1つの記憶キーを保持す
る。各DLATエントリは、その4KBブロツク・アド
レスに関連付けられた記憶キーのコピーを保持する。そ
のことは、反復的にページにアクセスする間のキー記憶
に対するアクセスの回数を著しく低減させる。記憶キー
開始てにおける変更は、キー記憶と、キャッシュ記憶に
おけるコピーの両方に影響を与える。
レシーバ回路355を介してプロセッサ・バス170か
らキャッシュ・コントローラ153が受け取ったコマン
ド、データ及びアドレスは、コマンド、データ及びアド
レス・レジスタ3501.351及び352にそれぞれ
格納される。アドレス・レジスタ347は、関連するS
/370プロセツサ要素PE85のための有効アドレス
の範囲を記憶する。比較論理348は、受信したアドレ
スの有効性を検証する。S/370アドレス比較論理3
48は、PE85及びI10バス・アダプタ154の両
方からのアドレスを処理する。
アドレス比較境界(ACB)レジスタ353比較機能は
、カスタマ領域を意図しているS/370主記憶参照が
IOAをアドレスしないことを保証する。ACBレジス
タ353は、S/370記憶162中の予約IOA領域
と、非予約領域の間の分割(境界)線を記憶する。S/
370記憶に対するめいめいのアクセスは、比較論理3
54が受信アドレスをACB値と比較する動作をもたら
す。
(2)STCI 155 (第32A及び32B図)(
A、 )序論 記憶制御インターフェース(STCI)155は、S/
370チップ−セット150を、バス論理178及びシ
ステム・バス30(第1図)を介して、S/882重化
フォールト・トレラント記憶16.18に接続する。記
憶制御インターフェース(STCI)156は、コマン
ド毎の1乃至64バイトからのデータ転送を決定する全
てのプロセッサ及びI/O記憶/フェッチ・コマンドを
サポートする。全てのECC、リフレッシュ、メモリ初
期化及び構成、再試行などは、5788プロセツサ62
及び記憶16.18によって処理される。5TCI 1
55の詳細なデータ・フローが第32A及び32Bl!
!i!lに示されている。
5TC1166は、記憶管理ユニット83中の相手5T
C1155a(図示しない〉と、相手ユニット23(第
8図中の)対応5TCI対とともに、各STCI中の論
理408(第23B図)なとの調停によって、システム
・バス構造30の制御を求めて調停する。5TC116
6は第7図から見て取れるようにモジュール9のI10
コントローラ及び他のCPU25.27及び29.31
に対抗して調停するのみならず、l10Ia能または慣
用的S/8日機能のためにバスの制御を要求し得る関連
5788プロセツサ62(及びそのプロセッサの対及び
第8図のCPU21.23中の相手プロセッサ)に対抗
して調停しなくてはならない。
しかし、調停論理は、それ以外の点では、今から説明す
るプロセッサ及びI10ボードのモジュール°バックパ
ネル゛スロット位置に主として基づき、前述の米国特許
第4453216号に記載されているものとほぼ類似し
ている。調停フェーズの間に、バス・マスクとなる能力
をもちバス・サイクルを開始する準備ができているプロ
セッサ・モジュール9のどのユニットも、バス構造の使
用を求めて調停する。そのユニットは、バス・サイクル
要求信号を立ち上げ、それと同時に調停ネットワークに
よって、やはりバス・サイクル要求を主張しているより
高い優先順位のユニットがないがどうかをチエツクする
。調停フェーズの間にバス構造に対するアクセスを得る
ことに成功したユニットまたは対ユニットがバス・マス
クと称され、次のクロック・フェーズで転送サイクルを
開始させる。各メモリ・ユニット16.18は、決して
マスクとはならず、調停はしない。サイクルの決定フェ
ーズの間に、そのサイクルのバス・マスクであると判断
されたユニットが、サイクル決定または機能信号のセッ
トを発生することによりサイクルのタイプを決定する。
バス・マスクはまた、アドレス信号を出して、アドレス
・パリティ線上にそのアドレス及び機能信号のための偶
パリティを配置する。プロセッサ・モジュールの全ての
ユニットは、その内部動作状態に拘らず、機能及びアド
レス信号を運ぶバス導体上の信号を常に受け取るけれど
も、周辺制御ユニットは、パリティ信号を受け取ること
なく動作することができる。決定されているサイクルは
、もしバス待機信号がその時点で出されたなら取り消さ
れる。
応答フェーズの間に、ビジーであるシステムノアドレス
されたユニットは、そのサイクルを取り消すためにバス
・ビジー信号を発生することができる。例えば、メモリ
・ユニットは、ビジーである時か、リフレッシュ・サイ
クルの間にアドレスされたならバス・ビジー信号を発生
することができる。応答フェーズの間に発生されたバス
・工ラー信号は、そのエラーがサイクルの決定フェーズ
の間にアドレスとともにあったかもしれないのでそのサ
イクルを取り消すことになる。データは、読取と書込の
両方のサイクルについて、データ転送サイクルの間にパ
スA及びB上で転送される。このことにより、システム
が、データ線の使用を求める再調停を依頼したり、ソー
ス・ユニットまたは宛先ユニットに関連するタグ・デー
タをもつ必要なくバス構造上で読取サイクルと書込サイ
クルの混合をパイプラインすることができる。
フルワード転送は、UDS及びLDS (上下のデータ
・ストローブ)信号の両方を出すことによって遠戚され
る。半ワードまたはバイト転送は、これらのストローブ
信号のうちの1つだけを出すことによって遠戚される転
送として定義される。
書込転送は、単にどのストローブ信号も出さないように
することによって、バス・マスクによってそのサイクル
の初期に取り消すことができる。読取られるスレーブ・
ユニットは、データとともにストローブ信号を出さなく
てはならない。ストローブ信号は、バス・データ・パリ
ティの計算に含まれる。
データ転送フェーズの間に検出されたエラーは、そのエ
ラーを検出するユニットに、最初のデータ後サイクルで
ある次のタイミング・フェーズでバス・エラー信号を出
させる。周辺制御ユニットは、データを使用する前にエ
ラーが生じたかどうかを調べるために待機する。しかし
、システムの中央処理ユニット21及び主要メモリ・ユ
ニット16は、受け取るや否やそのデータを使用し、エ
ラーの場合、事実上バックアップして、正しいデータを
待つ。データ後サイクルの間のバス・エラー信号の発生
は、転送フェーズをして、転送サイクルの次の第6のフ
ェーズを、操り返させる。このことは、この第2のデー
タ後、すなわち第6のフェーズの間にバス構造上にデー
タを伝送したであろうところのサイクルを取り消すこと
になる。
示されているシステムの動作の正常バックプレーン・モ
ードは、全てのユニットが服従両(○b、ey  Bo
th、)モードにある時であり、そのときAバスとBバ
スの両方にエラーがないように見える。例えば、Aバス
上のエラーに応答して、全てのユニットが同期的に服従
B (Ob e yB)モードに切り替わる。モジュー
ル9は、5788中央処理ユニット上、で走る監視ソフ
トウェアによって動作の服従両モードに戻る。
動作の服従B及び服従A(ObeyA)モードの両方に
おいて、AバスとBパスの両方がシステム・ユニットに
よって駆動され、全てのユニットは依然として完全エラ
ー・チエツクを実行する。服従両モードの動作との違い
は、ユニットが、データを反復させる必要なく、またサ
イクルを打ち切ることなく、服従していない1つのバス
上の更なるエラーを単にログするということだけである
。しかし、服従バス上のバス°エラー信号は、上述のよ
うにして処理され、全てのユニットをしてもう一方のバ
スに服従するようにスイッチさせる。
(B)システム・バス・フェーズ 第33図は、モジュール9のための、バス構造30上の
4つのパイプラインされた多重フェーズ転送サイクルを
もつ上述の動作を示す図である。
波形56a及び56bは、第33図の一番上にラベルさ
れている1乃至21と番号付けされた21個の連続的タ
イミング・フェーズのために、Xバス46にクロック3
8が印加するS/88マスター・クロック及びマスター
同期信号を示す。波形58bで表される、バス構造上の
調停信号は、図示されている21のサイクルのおのおの
において、井1、#2、$3...井21のサイクル番
号で記されている新しいサイクルを求める調停を開始す
るために、各タイミング・フェーズの開始時点で変化す
る。第33図は、波形58bでサイクル決定信号を表す
。各サイクル毎のサイクル決定信号は、そのサイクルの
ための調停信号よりも1クロツク・サイクル後に発生す
る。第33図はさらに、ビジー 待機、データ、Aパス
・エラー、及びBバス・エラー信号を示している。第3
3図の最下行は、システムが動作するバッ、クブレーン
・モードをあられし、異なるモードの間の転移を示す。
第33図をさらに参照すると、タイミング・フェーズ番
号1の間に、モジュール9は、サイフルボ1のためのサ
イクル調停信号を発生する。指定されているように、シ
ステムは、服従前モードで動作している。フェーズ1の
サイクル調停の間に決定されたバス・マスク・ユニット
が、サイクル決定信号波形58b上の指標井1で指定さ
れるように、タイミング・フェーズ2の間に実行すべき
サイクルを決定する。また、タイミング・フェーズ2で
も、第2のサイクル、すなわちサイフルボ2を求める調
停が実行される。
タイミング・フェーズ3の間にはサイフルボ1に力して
はバス構造上に応答信号がなく、このことは、このサイ
クルが、タイミング−フェーズ4の間に生じ、データ波
形58b上で記号#1で指定されているデータ転送を行
う準備ができていることを示す。また、タイミング・フ
ェーズ3の間に、サイフルボ2のサイクル決定が実行さ
れ、更なるサイフルボ3の調停が実行される。
タイミング・フェーズ4では、サイクル井1のデータ転
送が行なわれ、サイフルボ3の決定が実行される。また
、波形58fで示されるように、バスAエラーがこのタ
イミング・フェーズの間に出される。このエラー信号は
、サイフルボ2を取り消し、そのモジュール中の全ての
ユニットを服従Bモードにスイッチする。タイミング・
フェーズ4のバス穴エラー信号は、前のタイミング・フ
ェーズ3において、システムの少なくとも1つのユニッ
トがAバス42からの信号に関連してエラーを検出した
ことを示す。そのエラーは、タイミング・フェーズ3の
間の波形58のデータの欠如によって示されるように、
バス構造上にデータがないときに生じたものであり、そ
れゆえ、データ転送を繰り返す必又はない。
タイミング・フェーズ5の間に、服従Bモードで動作す
るシステムによって第5のサイクルが調停され、サイフ
ルボ4の機能が調停され、バス構造上には、サイフルボ
3のための応答が存在しない。従って、そのサイクルは
、タイミング・フェーズ6の間にデータ転送へと進む。
またタイミング・フェーズ6で、波形58c3で示すよ
うにバス待機が出され、これはサイフルボ4ヒ関連する
。その効果は、そのサイクルを別のタイミング・フェー
ズの間延長し、サイフルボ5を取り消すことである。
新しいサイクル井7は、タイミング・フェーズ10で調
停され、その決定動作がサイフルボ6のために進行する
。タイミング・フェーズ8では、サイフルボ4のための
データが転送のためにデータ・バスに印加される。また
、タイミング・フェーズ8で、ビジー・バス信号が出さ
れ、この信号は、サイフルボ6の応答の一部であって、
そのサイクルを取り消す。
別のバス・エラーが出されるまでに、タイミング・フェ
ーズ9中の調停及び決定動作がそのパターンに続く。シ
ステムは既に服従Bモードで動作しており、従って、こ
の信号に応答して単にエラーをログするだけである。
タイミング・フェーズ10中で出されタイミング・フェ
ーズ11へと続くバス待機信号は、サイフルボ8をさら
に2期間フェーズ延長し、従って、そのサイクルのため
のデータが、指定されているように、タイミング・フェ
ーズ13で転送される。これらのフェーズの間に出され
たバス待機信号はまた、示されているように、サイクル
井9及び#10を取り消しする。待機信号によるサイフ
ルボ8の延長におけるフェーズ10.11、または12
の間に出されたビジー信号は、サイフルボ8を取り消す
ことになる。尚、サイクル決定のたるのデータ転送は、
タイミング・フェーズ10において、このタイミング・
フェーズの間の待機及びビジー導体上の信号とは独立に
行なわれる。
タイミング・フェーズ11.12及び14の間に生じる
更なるバスAエラー信号もまた、システムに対して、ロ
グする以外の影響を及ぼさない。
というのは、システムは既に服従Bモードで動作してい
るからである。タイミング・フェーズ14の間に出され
た待機信号は、サイフルボ13を打ち消す。また、それ
は、サイクル井12を延長し、しかし、サイクル井12
は、タイミング・フェーズ14の間に出されるビジー信
号によって打ち消される。サイクル井11のためのデー
タは、タイミング・フェーズ14の間に通常シーケンス
で転送される。更に、サイクル井14のデータ転送は、
タイミング・フェーズ17で行なわれる。
タイミング・フェーズ19では、タイミング・フェーズ
18のサイクル#15データ転送に直ぐ続いて、バスB
エラーが出される。このエラー信号は、サイクル#17
を取り消し、これは応答フェーズにあり、サイクル井1
5のためのデータ転送の反復を開始する。その反復転送
は、サイクル井20の間に行なわれる。さらに、このエ
ラー信号は、モジュールを服従Aモードに切り換える。
バス待機信号は、バス・マスクによってアドレスサれた
スレーブ・ユニットによってのみ駆動され、データ転送
には影響を与えるように用意されていないことに留意さ
れたい。5TC1155は決してスレーブ・ユニットに
はならず、メモリのみにアドレスし、I10デバイスに
はアドレスしないから、この線は、5TC1155によ
っては利用されない。
システム・バス論理178(第19C図)は、5TC1
165からS/88メモリ・ボード16.18へのリン
クを与え、調停論理408(第32B図)を含む。バス
30のために前記に定義したのと同一の基本的バス転送
サイクルが論理178によって使用される。すなわち: (1)調停フェーズ−このフェーズは、とのサイクルで
もバス・コントローラがバスの支配権を巡って争うにつ
れて進行する。典型的には、調停の優先順位は、調停装
置のパックパネル・スロットIDに基づく。5TCIデ
ザインの好適な形式の場合、調停優先順位は、単一CP
UのスロットIDに基づき、一方、優先順位を割当てる
ための各CPU (PE85及びその対のユニット)上
のFIFO殆ビ満杯/殆ど空(AFE)フラグ及び半満
杯(HF)フラグ、!409は、多重CPU実装構成に
おける実タスク要求に基づく。
(2〉サイクル決定フェーズ−このフェーズは、以前の
サイクル中のバス許可に続く。それは、16.32また
は64ビツト読取/書込転送を、記憶16に対する27
ビツト開始物理アドレスとともに指定するための、バス
30のバスF’ NコードA及びB上の4ビット機能コ
ードを含む。
記憶16は、好適な実施例では256MBである。全て
の記憶アクセスは、アドレス・ビットOが使用されない
ように16.32または64ビツト境界上にある。より
正確には、バイト及びワード・アクセスは、バスFNコ
ード定義と連結して第14図にUDSおよびLDS信号
によって示されている。
(3)サイクル応答フェーズ−このフェーズは、5TC
I 155を、再調停し前のサイクル決定フェーズを再
発行するように強制することになるメモリからの、バス
30上のバス・エラーまたはバス・ビジー条件を含み得
る。
(4)データ・フェーズ−(サイクル応答フェーズを過
ぎて)記憶要求が一旦受け入れられると、サイクル応答
フェーズに続く (サイクル決定フェーズの2サイクル
後)サイクルでデータめフェーズが生じる。読取または
書込の125ns内に16.32または64ビツトのデ
ータを転送することができる。
(5)後データ・フェーズ−データが最初に転送された
2サイクル後システム・バス30上で(STC1155
またはメモリ16から)データの反復を強制するバス・
エラーがないかどうかをチエツクするために必要である
。A及びBバスは同一のデータを運ぶので、後データ・
フェーズの間はAまたはBバス・エラーが生じてもよい
パス30を求めて調停するS/88プロセツサ62と、
バス30を求めて調停する5TC1155の間の重要な
相違点を次に説明する。典型的には、S/88プロセツ
サ62は、任意の時点で5つのフェーズのうちの1つで
動作する。しかし、5TC1155のフェッチ及び記憶
パイプライン能力のため、5TCIは同時にSつまでの
フェーズ全てで動作することができる。例えば、64バ
イト読取動作の間に、5TC1155は、もしエラーが
ないなら5つの全てのフェーズで動作することができ、
5TCIは、連続する5つのサイクルの各々でバス30
の調停制御を許可される。このことは、特にモジュール
9の単一プロセッサ・バージョンで、システム性能を向
上させる。
(c)S701機能 5TCI機能のいくつかを以下説明する。
(1)F I F0400−4個<64X9ビツト)先
入れ先出し高速RAMが、4回までの64バイト記憶コ
マンドをユニット155がビジーになる前に保持するこ
とを可能ならしめるバッファを形成する。それはまた、
全てのデータのための入来パリティを出力まで保持する
。S/370クロツク152は、コマンド及びデータを
P I FO400中しこクロックする。そして、S/
88クロツク38がF I FO400からコマンド及
びデータをクロックする。F I FO400の好適な
実施例は、CypressSelIIiconduct
or Corp、によって1988年1月1S日に発行
された製品情報マニュアルの5乃至34ページに詳細に
記載されているCY7C409である。
業界標準のハンドシェーク信号以外に、殆ど満杯/殆ビ
空(AFE)及び半分満杯(HF)フラグが与えられる
。AFEは、FIFOが殆と満杯または殆ど空のときA
FEが高レベルとなる。そうでなければAFEは低レベ
ルである。HFは、FIFOの半分が満杯のとき高レベ
ルとなり、さもなければ低レベルである。
メモリは、入力準備完了<IR)制御信号が高レベルの
時シフトイン(SI)信号の制御の下でその入力に9ビ
ツトの並列ワードを受領する。そのデータは、出力準備
完了(OR)制御信号が高レベルの時、シフトアウト(
SO)信号の制御の下で記憶されたのと同じ順序で出力
される。もしFIFOが満杯(IR低レベル)であるな
ら、S1人力のパルスが無視され、もしFIFOが空<
ORが低レベル)なら80人力のパルスが無視される。
より広いワードのための並列拡張は、個々のFIFOの
IR及びOR出力をそれぞれ、論理的にANDすること
によって実現される。そのAND演算は、全てのFIF
Oがそれ以上のデータを受け入れる用意があるCIR高
レベル〉か、またはデータを出力する用意がある(OR
高レベル)ことを保証し、以て装置の間の伝搬遅延時間
の偏差を保証する。
読取及び書込動作は、完全に非同期的であって、以てF
IFOを、動作クロック周波数またはクロック位相が相
当に興なる2つのディジタル装置の間のバッファとして
使用することを可能ならしめる。F I FO400は
、読取ポインタと、書込ポインタと、既知のハンドシェ
ーキング(Sl/JR,5o10R)信号と、AFE及
びHFフラグを発生するもめに必要な制御論理を含む。
FIFOが空の場合、5TCI論理はSOt高レベルに
保持し、以て、ワードが書かれた時、それが出力へ直接
伝えられる(ripple)。その0R(i号は、1内
部サイクルの間高レベルで、次に再び低レベルに下がる
。もし更なるワードがFIFOに書かれるなら、それら
は最初のワードに足並を揃え、SOが低れべるに引き下
げられるまで出力上には現れないことになる。
データは物理的にはメモリを伝搬しない。データを移動
する代わりに読取及び書込ポインタがインクリメントさ
れる。書込ポインタをインクリメントしSI大入力ら空
のFIFOのOR出力へ信号を伝搬するために必要な時
間(フォールスルー時間)または、読取ポインタをイン
クリメントしSO大入力ら満杯のFIFOのIR出力へ
信号を伝搬するために必要な時間(バブルスルー時間)
がデータをF I FO400を通じて渡すことができ
る速度を決定する。
′f!tl投入時に、FIFOは、マスター・リセット
信号によってリセットされる。このことは、装置を空条
件に入らしめ、それはOR信号が低レベルであると同時
にIR信号が高レベルであることによって通知される。
この条件では、データ出力(Doo−D08)は低レベ
ルである。AFEフラグは高レベルであって、HFフラ
グは低レベルである。
空位置の可用性は、入力レディ(IR)信号の高レベル
状態によって示される。IRが高レベルであるとき、シ
フトイン(SI)ビン上の低レベルから高レベルへの遷
移は、入力上のデータのFTFO400へのロードを引
き起こす。IRM号は次に低レベルになり、そのデータ
がサンプルされたことを示す。SI信号の高レベルから
低レベルへの遷移は、もしFIFO400が殆ど満杯で
ある力Z殆ビ空であるなら、IR倍信号低レベルからへ
の遷移と、AFEフラグの低レベルから高レベルへの遷
移を示す。
FIFO400の出力におけるデータの可用性は、出力
しデイ(OR)信号の高レベル状態によって示される。
FIFOがリセットされた後、全てのデータ出力(DO
O−DO8)は低レベルになる。FIFOが空である限
り、OR信号は低レベルにとどまり、それに印加された
全てのシフトアウト(So>パルスは無視されることに
なる。
データがFIFOにシフトして入れられた後、OR信号
は高レベルになる。
2つのフラグ、AFE及びHFは、どれだけのワードが
FIFO中に格納されているかを記述する。AFEは、
8個またはそれ以下、あるいは56個またはそれ以上の
ワードがFIFOに存在するとき高レベルとなる。さも
なければ、AFEは低レベルである。HFは、32個ま
たはそれ以上のワードがFIFOに格納されているとき
高レベルとなり、さもなければHFフラグは低レベルで
ある。フラグ遷移は、SI及びSoの下降端に関連して
生じる。
(2)SBI論理−3/370プロセツサ85をしてS
/88記憶16に対する読取/書込を開始することを可
能ならしめるシステム788パス・インターフェース<
SB・工)論理178゜これは、16.32または64
ビツト転送を開始するべくパス30にアクセスするため
に、毎サイクル調停するための論理408をもつ。論理
178インターフエース線及び調停論理408は好適に
は、ここで変更している個所を除いては米国特許第44
53215号に記述されているタイプのものと同様であ
る。
(3)フォールト・トレランス−FIFOバッファ40
0を含む全てのSTCI論理は、S/370プロセツサ
・ボード上で自己チエツクを行うために、2!!i化さ
れている。単一の論理は、比較論理402a乃至gと、
破断論理403と、クロック発生論理(図示しない)の
みである。このように、5TCI 155は、第8図の
記憶管理ユニット83の一部である実質的に同一の対の
5TC1155a(図示しない)をもつ。
比較論理402a乃至gは、第8図の比較論理15を形
威し、破断論理403は、第8図の共通制御論理75を
形成する。好適な実施例では、S/370比較チエツク
は、パス構造30を介してのエラー・データの分散から
保護するために対の5TC1155,155aでのみ実
行される。しかし、S/370マシン・チエツク及びパ
リティ・エラーは、パス460を介して論理403に供
給される。BCUパス247.223上のいくつかのエ
ラーは、5788比較回路12f(第8図)によって取
り上げられる。
(4)アドレス・チエツク−8/88記憶16中に有効
物理S/370ユーザー・アドレスを生成するためにベ
ース・オフセット(第10図)を使用する間に、各S/
370プロセッサ記憶空間162などのサイズが違反さ
れないことを保証するために、メモリ・マツプされた2
つのレジスタ404.406 (MEMベース及びME
Mサイズ)が与えられる。
(5)同期的動作−3/370クロツク152は、パス
30及び同期化ユニット158(第19C図)を介して
、S/88クロツク38(第7図)から導出され、57
88クロツク38の開始からのS/370発振器人力周
期内のクロック間の同期をもたらす。このことは、連続
読取(例えば64バイト読取コマンド)をメモリ162
からS/370チツプ・セットへと待機状態をはさむこ
となくパイプラインさせる(システム・バス30上で5
TC1165に許可された連続的サイクルを想定して)
ことを可能ならしめる。
(6)STCパス・インターフェース−全ての標準的S
/370フエツチ/記憶コマンドは、そのコマンド・キ
ャンセリングとともに実行される。
パリティ・エラーまたはFCCエラーは、S/370オ
ペレーテイング・システムに報告されずに、再試行(F
CCまたはバス・パリティ・エラー)として処理される
か、破壊される(内部ボード・パリティ・エラー)。6
4バイト線境界交差は、アドレスの巻き込みをもたらす
第11図に示すように、5TC1166は、S/370
動的(仮想)アドレス変換を処理し、8に、 B命令/
データ・キャッシュと64エントリDLAT341 (
ディレクトリ・ルックアサイド・テーブル)を利用する
キャッシュ・コントローラ・ユニット153を介してS
/370プロセツサ85にインターフェースする。こう
して、全ての実/仮想I10またはプロセッサ転送は、
ユニット153によってSTCバス157上に発行され
る「実」アドレスをもたらす。典型的には、バス・アダ
プタ154またはS/370プロセツサ85が「実」記
憶動作を行う時、ユニット153は、5TC157上で
発行された後でコマンドのキャンセルをもたらし得るキ
ャッシュ・ヒツトの場合を除いては、単にプロセッサ・
バス170からSTCバス157への移行段として働く
たけである。
次に、41本のSTCバスバス第32A図及び第30図
)について簡単に説明する。STCデータ/アドレス/
コマンド・バス40Gは、32本の双方向データ・バス
線に加えてバイト毎の奇数パリティをもつ。このバスは
、1サイクルでコマンド及びアドレスを、記憶動作の後
の各サイクル上で32ビツトまでのデータを運ぶために
使用される。STC有効線は、5TC1155に対して
、コマンド/アドレスが同一サイクル中のSTCバスバ
ス有効であることを知らせるために、ユニット153に
よって使用される。STCキャンセル線は、5TC11
55に対して前に発行したコマンドをキャンセルするた
めにユニット153によって駆動される。STCビジー
線440は、rSTC有効」が発行された1サイクル後
、5TCIがビジーであって新しいコマンドを受け入れ
ることができないことをユニット163知らせるために
、5TC1166によって駆動される。STCビジー線
440は、ユニット155が新しいコマンドを受け取る
ことができる1サイクル前に解放される。
線433上のSTCデータ無効は、データがフェッチで
戻されるのと同じサイクル中でユニット153に対して
データ転送を無効化するために5TC1155によって
発行される。ユニット153は、もしその線が活動化さ
れているならそのデータ・サイクルを無視する。この線
は、高速ECCエラーがバス30上で発生し、5TC1
155,155aの対論理の間でデータの不一致が生じ
、あるいはバス30読取サイクルの間に不正なパリティ
が検出されたとき、データと一致して送られる。
STCデータ転送線441は、後のサイクル中のSTC
パス157上のデータ転送を通知するためにユニット1
53に対して5TC1155によって駆動される。記憶
の場合、線441は、ユニット153が次のサイクルで
次の32ビツト・ワードを供給すべきことを指示する。
フェッチの場合、線441は、ユニット153に、もし
次のサイクルでSTCデータ無効によって拒否されない
なら次のサイクルが有効なデータを含むであろうことを
知らせる。5TC1155デザインは、上述の全ての状
態が1つのS/370CPU内で同時にアクティブであ
ることを可能ならしめるように完全にパイプラインされ
ている。このようにして、連続的にバスが許可されエラ
ーがないと想定すると、5TC1156は、32ビツト
、62.5nsSTCバス157上へ(125nsシス
テム・バス30サイクル毎の)64ビツト読取を利用し
て待機状態なく、フェッチ上のパイプラインされたデー
タを維持することができる。
システム/88インターフエース410は、5TC11
55中で、BCUローカル仮想アドレス空間内のM、 
E Mサイズ・レジスタ405及びMEMベース・レジ
スタ404に対するアクセスをサポートするために使用
される。また、「破断」403及び「バス割り込み要求
(IRQ)Jエラーは、バス30上の低優先順位保守割
り込みを単一CPUとして駆動するために、S/88プ
ロセツサ・ボード上のエラーと結合される。
バスIRQエラーは、それらのエラーが、通常、同一ま
たは相手ボードによって異なることが検出されたバス3
0からの非保護信号のため、「破断」エラーが切断する
ようにはバス30をボードから切断しない、という点で
破断エラーとは異なる。これらのエラーは、ボードが服
従両モードにあるときのみアクティブとなる。
さらに、線411.412.413上の「服従A」、「
服従B」及び「2重化」信号は、S/370プロセツサ
内で再び実現されるのではなくてS/88プロセツサ・
ボード論理から駆動される。服従A/服従B信号は、チ
エツク及び駆動側データ入力マルチプレクサのための入
力マルチプレクサ71.73を制御し、バス・エラー条
件中でゲートするために使用される。線413上の2重
化信号は、ボードが対になっていることを知らせるため
に使用される(すなわち、対のボートが連続的スロット
にあるときそれらが一緒に調停することを保証するため
にバス調停論理408中で使用される〉。
服従A及びB信号は、十服従A、−服従A、十服従B、
−服従Bを提供するために反転される。
十服従A、−服従A信号は、レジスタ42゛8及び42
9にそれぞれ印加される。レジスタ428及び429は
、バス構造30のA及びBバスにそれぞれ結合される。
S/88クロック信号〈図示しない)は、3つのモード
A、B及び両について、A及びBバスからのデータをレ
ジスタ428及び429にクロックする。レジスタ42
8中のデータは、バスが服従Aまたは服従Bモードで動
作しているときバス435,436にゲート・アウトさ
れ、レジスタ429は、服従Bモードの間のみバス43
6.428上にゲートアウトされる。同様に、第34図
で見て取れるように、5TCII55aのレジスタ42
8aの内容は、服従Bまたは服従両モードの間に同様に
ゲートアウトされる。レジスタ429aの内容は、服従
Aモードの間にゲートアウトされる。レジスタ428.
429及び428a、429aの出力をORすることに
よりめいめいのデータ入力マルチプレクサ機能71.7
3(第3図)が実行される。
レジスタ405,404中のMEMサイズ/MEMベー
ス値は、BCUローカル・アドレス空間に1って、S/
88プロセッサ62仮想ア仮想アドレス化メモリ・マツ
プされる。それらは、所与のS/370CPU空間が一
旦与えられると、S/88ブート処理の間にセットしな
くてはならない。それらは、STCI記憶/フェッチ動
作が進行中でない限りS/88によって変更することが
できる。
レジスタ404.405は、ローカル・アドレス(00
7EOIFC)を介して第19A図のアドレス・デコー
ド論理216によってアクセスされ、次のデータを含む
。すなわち、PAビビッ20−23及びPAビビッ20
−27であって、それらはそれぞれ、S/370記憶1
62サイズ(MEMサイズ)と記憶ベース・アドレス(
MEMベース)に等しく、 MEMサイズ=S/370から記憶領域162に割部て
られた主記憶のメガバイト(1乃至16) MEMベース=記憶領域162に割当てられた記憶1G
の物理的アドレス空間のアドレス・ゼロからのオフセッ
トのメガバイト PA=S/88の変換された仮想アドレス(すなわち物
理アドレス) 論理216がアドレス007EOI FCをデコードす
る時、そのサイズ及びアドレス・ビットは、そのバス1
61Dを介してプロセッサ62によってレジスタ405
.404中にセットされる。この動作の間、論理216
は、プロセッサ62をその関連ハードウェアから切り放
し、以てレジスタ404.405のローディングが57
88オペレーテイング・システムに対して透過的となる
。さらに、S/370オペレーテイング・システムは、
S/370記憶162にアクセスする際に、それらの存
在または用途に気づかない。
第32A、B及び30図はまた、記憶制御インターフェ
ース155によって使用される信号170線をもあられ
している。更にこれは、STCパス157に加えて、S
/88システム・バス30と、S/88プロセツサ62
と、S/88CPUボード102上の論理415にイン
ターフェースするために必要な全ての線を含む。説明の
便宜上、第8図のトランシーバ13は第32A、B図に
は示されていない。
(D)データ記憶動作 キャッシュ・コントローラ153からの記憶コマンド上
で、5TC1155はそのコマンドをアドレス/データ
・バス406(これはSTCバス157の一部である)
のビット0−7上にクロックにより乗せ、それを、ST
C有効ビットとともにコマンド・バッファ416に格納
し、またバッファ417に格納する。STCビジーは、
そのユニット155がビジーであることを示すために論
理401によって次のサイクルの間に、!j[440上
で立ち上げられることになる。ところで、バス406上
の24ビツト実アドレスもまた、アドレス・レジスタ4
17中ヘクロツクされる。
FIFO400が満杯でなく、コマンド中に指定されて
いる全データ転送長(64バイトまで)を受け入れるこ
とができる(FIF○オーバーフローなし〉限り、ST
Cデータ転送が論理401によって立ち上げられ、この
コマンドのt:めの全てのデータ転送が完了するまで各
サイクルでアクティブにとどまることになる。記憶時、
STCデータ転送は、キャンセルが発行されていないこ
とが確認されるまで(STC有効後の2サイクルまで)
発行されない(そしてこれにより、そのコマンドはFI
FOにシストされない)。
しかし、この期間、論理401はレジスタ417からレ
ジスタ442に24ビツト・アドレスをシフトし、その
データの最初の4ビツトがユニット153からレジスタ
4(7にシフトされる。さらに、FIFOHF及びAF
Eフラグ409が、コマンド・バッファ416からデコ
ードされたバイト転送長に比較される。FIFOフラグ
は、バッファ・フラグの4つの範囲のうちの使用されて
いる1つを示す。もし、最悪の場合のバッファ深さに追
加された時、バイト転送長にコマンド・ワード・データ
の4バイトを加えた値がFIF064ワード容量を超え
るなら(それはFIFOフラグによって示される)、全
てのSTCデータ転送活動は、このオーバーフロー条件
が消滅するまで保留される。このことは、フラグ状況の
変化を引き起こすようにFIFOから十分なワードがシ
フトアウトされるや否や起こる。
もしキャンセルが生じず、FIFOオーバーフローも存
在しないなら、ブロック401からデコードされ、マル
チプレクサ447を介してレジスタ442からの24ビ
ツト・アドレスと組み合わされたコマンドが、FIFO
400に格納される。アドレス・レジスタ417からの
その後の32ビツト・データ・ブロックは、−旦最初の
記憶コマンドがFIFOにシフトされると、連続サイク
ルでレジスタ442を介してF I FO400に格納
される。ゲート423は、バス30上への16ビツト転
送のため、下位16ビツトを上位16ビツト上へマルチ
プレクサするために使用される。
Sビットは、記憶をフェッチとは区別するために使用さ
れ、C/Aビットは、第35図から見て取れるように、
FIFO中でコマンド・ワードとデータ・ワードを区別
するために使用される。パリティは、FIFOを通じて
維持される。
FIFO人力及び出力は、異なるようにクロックされる
。データは、S/370クロツクによってFIFO40
0ヘシフトされ、−t−ノ間5788クロックによって
シフトアウトされる。そのタイミングは、FIFOが空
のときのFIFOの最悪の場合のフォールスルー時間(
60ns)に対処するようにセットされる。P I F
、 Oコマンドは、第35図に示されており、ここで、 5=(1=記憶、2=フエツチ) C/A=(1=コマンド/アドレス、0=データ) p o i、 =バイト0,1偶パリティP23=バイ
ト2.3偶パリテイ LDW=下位データ・ワード選択(上位ワード上でマル
チプレクスされた下位データ・ワード、この場合、PO
1=P23) 64B  0VFL=奇数アドレス配置のための16ワ
ード転送超過追加的な32ビツト・データ転送サイクル
を要する 32B、16B、8B、4B=重み付けされたバイト転
送カウント T R,L 1.0=「後端」ワード中の有効バイトの
エンコード(最後の32ビツト転送)FIFO400の
人出力の両側上のブロック401における個々のシーケ
ンサが、FIFOから出入する転送を追跡する。出力シ
ーケンサは、実際に、現在のフェッチまたは記憶コマン
ドのために保留であるバス30データ転送の数を追跡す
る。コマンド・ワードが一旦FIFO出力に到達すると
、C/Aビッビッ1が論理401でデコードされ、以前
のコマンドが未了で保留状態にない限り、F I FO
400からのS/370実アドレスが論理422及び4
23を介してベース・レジスタ404と組み合わされ、
それは次に、転送カウントが出力シーケンサにロードさ
れている間に、アドレス・バッファ420中に開始「物
理」アドレスとしてロードされる。また、調停論理40
8が調停を開始するようにセットされる。
論理408中のサイクル制御論理は、フェッチと記憶の
両方の動作につき、全てのアクティブ5TC1155バ
ス・フェーズを追跡することになる。バス30状況線(
すなわち、バス・ビジーバス・エラー)とともに、この
論理は、通常のバス30フ工−ズ動作を処理し、またキ
ャンセルされるサイクル決定またはデータ・フェーズを
もたらすエラー条件を処理するために、5TCI 15
S内で使用される。
物理アドレスはまず、論理422でFIFO400から
のS/37024ビツト実アドレスの上位4ビツトをレ
ジスタ405中のS/370記憶サイズ値と比較するこ
とによって形成される。もしS/370アドレス・ビッ
トがS/370プロセツサ85のために割当てられたサ
イズ領域を超えないなら、その上位4ビツトは次に論理
423によってレジスタ404中のS/370記憶ベー
ス値に加えられ、バッファ420中の下位ビット19−
1に連結されて、S/370領域162への開始S/8
8アドレスとして使用される物理的27ビツト・ワード
・アドレスとなる。さもなければ、ソフト・プログラム
・チエツクが報告される。何らかの64バイト・アドレ
ス境界交差は、開始アドレスへの巻返しをもたらすこと
になる。
アドレスU/Dレジスタ421は、外出物理アドレスの
ビット5−2を保持するために使用される。それは出力
シーケンサと同期してクロックされ、正常にインクリメ
ントされている間に、サイクル応答フェーズのバス・ビ
ジーまたはバス・エラー条件に応答する時、デクリメン
トすることができる。出力シーケンサが一旦ロードされ
ると、関連する論理が、バス・エラー及びバス・ビジー
条件に応答する間に、論理408を介してのバス調停許
可に基づき記憶サイクルを開始する。適当な5788機
能コードがS/88記憶コマンドに対応して論理401
により発生され、その機能コードは、調停要求が許可さ
れた時バス構造30のA、Bバスに対して印加するため
にレジスタ443に配置される。
出力シーケンサは、通常、各許可毎に、バス30に対す
る32ビツト転送の場合1だけ、64ピツト転送の場合
2だけデクリメントされ、それはゼロに到達してそれ以
上のバイトが現在のコマンドによって転送されないよう
になるまで続く。
サイクル決定フェーズと重なるサイクル応答フェーズの
間のバス・ビジーまたはバス・エラーの場合(背中合せ
の許可)、出力シーケンサはキャンセルされた32ビツ
ト転送について1.64ビツト転送(フェッチのみ)に
っき2だけインクリメントされることになる。
同時に、アドレスU/Dカウンタ421が、キャンセル
された32ビツト転送の場合1だけ、64ビツト転送の
場合(フェッチのみ)2だけデクリメントされる。
データ・アウト・レジスタ425は、外出データをバッ
ファするために使用される。データ・アウト保持レジス
タ426は、後のバス・エラー(AまたはBバス)のた
めにデータを再駆動する必要がある場合に必要である。
この場合、(高位アドレスまでの)後のデータは、その
データ転送は初期転送の後2サイクル繰り返さなくては
ならないのでバス・エラーに関連する以前のサイクル・
データよりも前に受け入れ記憶16.18に格納するこ
とができる(記憶とは異なり、フェッチされたデータは
、シーケンスから外れて受けてることはできない)。と
ころで、バス調停論理408は、全ての転送が開始され
バス3o上に受け入れられるまでサイクルを求めて連続
的に調停する。バス30及び記憶16.18に対する調
停とデータ転送は、上記(B)章で説明したのと同様で
ある。
最後に、このFIFOデザインは、ビジーになる前に6
4ワードまでの転送(はぼ4グループの64バイト記憶
転送)を許容する。記憶の場合、FIFOが満杯でなく
その記憶に関連するコマンド及びデータを受け入れるこ
とができる限り、FIFOには完了まで連続的にロード
が行なわれる。結局、各記憶コマンドが実行された後に
STCビジーが下降され、これを以てユニット153が
解放され、S/370プロセツサ85をして実行の継続
が可能ならしめられる。ユニット153における高いキ
ャッシュ・ヒツト率を仮定すると、FIFO中のほぼ4
回の64バイト記憶または32回の1乃至4バイト記憶
に等価なものをバッファすることにより性能が相当に改
善される。
さて、5TCI 155がSTCI対155,155a
の「駆動側」であり、5TC1166aが「エラー・チ
エツク側」であると仮定する。それゆえ、第32B図に
示すように、5TC1155のみがバス構造30上に信
号(制御、アドレス、データ)を駆動する。信号がバス
A及びBの両方に意図されている場合、5TC1155
駆動線は(第32B図には示さないトランジ−バエ3を
通じて)L>両方のバスに結合されるものとして示され
る。5TCI I S5aにおいては、対応する線は、
バス構造30には結合されず、端に比較論理402a乃
至gに結合される。
比較論理402gは、バッファ420からのアドレス・
ビット27−6と、アドレスU/Dカウンタ421から
のアドレス・ビット5−2と、パリティ発生器論理44
5からの変更されたアドレス・ビット1及びパリティ・
ビットと、レジスタ443からの機能コードを、5TC
1155aからの対応するビットと比較する。そして、
不一致の場合、論理402gが破断論理403と、バス
・エラーA及びB線に対してエラー信号を印加する。
論理402eは、データ・アウト・レジスタ42Sから
のデータ・アウト・ビットを5TCI55aからの対応
するビットと比較し、論理403と、バス・エラーA及
びBI!に対して不一致信号を印加する。論理402d
は、FIFO論理401からのビットを5TCI 15
5aからの対応するビットと比較する。ANDゲート4
46は、STCビジー信号が1i1440上でアクティ
ブである間にSTC有効信号が立ち上げられたなら、論
理403に対してエラー信号を与える。
(E)データ・フェッチ動作 フェッチ・コマンドは、上述のレジスタ416.417
.442?:F I FO400を3Me4゜記憶コマ
ンドと同一の経路に従う。1つの相違点は、バス30を
介して記憶162からレジスタ428または429にデ
ータが受領されたことが知られるまで、STCデータ転
送信号がSTCバス論理408上で立ち上げられない、
ということである。フェッチ・コマンド及びSTC有効
コマンドが受領されてレジスタ416に格納される。そ
のコマンドと内部記憶アドレスは、レジスタ417に格
納される。STCビジーが除去されるまでキャッシュ・
コントローラ153が別のコマンドを送るのを防ぐため
に、次のSTCバス・サイクルの間にSTCビジー信号
を発行する。
次に、フェッチ・コマンドが受領された時、キャッシュ
・コントローラ163がフェッチされたデータが受領さ
れるのを待っているので、フェッチされたコマンドが完
全に実行されるまでSTCビジー信号が論理401によ
って維持される(記憶サイクルの間に、全ての記憶デー
タがコントローラ153から転送されるや否やSTCビ
ジーが除去されている)。フェッチ・コマンド・サイク
ルの間に、STCビジーは、FIF○400中のどれか
及び全ての記憶コマンドが実行されるまで維持されなく
てはならず、次にフェッチ・コマンドが実行される。5
TC1155に対する次のコマンドの転送を許容するた
めにSTCビジーを除去することができるのはようやく
それからである。
レジスタ41G、417にコマンドを記憶することに続
くサイクルにおいては、コマンド及びアドレスがレジス
タ442に転送され、次にFIF0400に転送される
S/370フエツチ・コマンドがPIFO400の最後
の段に受領された (そして、上述のように出力レディ
が高レベルになった)時、C/A及び他のコマンド・ビ
ットが論理401でデコードされる。調停サイクル要求
が許可された時、デコードされたS/370コマンド・
ビットに対応する5788機能コードが、バス構造30
に対する印加のためレジスタ443に配置される。
許可及びその後のサイクル決定フェーズと、サイクル応
答フェーズに続いて、サイクル応答フェーズの間にバス
・ビジーまたはバス・エラーが報告されなかったと仮定
すると、5TC1155はデータ・フェーズに入る。最
初の32ビツトは、DPlUDS、LDSとともに、記
憶16とその相手の領域162中の適当な位置からの構
造30のA、Bバス上で受領され、S/88クロツクの
バス30サイクルの後半の開始により、レジスタ428
,429中にそれぞれラッチされる。
服従前モードまたは服従Aモードがアクティブであると
仮定すると、データは次のS/88クロツク・サイクル
(次のバス30サイクルの開始)でレジスタ428から
バッファ430ヘゲートされる。64ビツト転送の場合
、第2の32ビツトが、以前のデータのバッファ430
への転送と同時にレジスタ428及び429にラッチさ
れる。
パリティ発生器431は、バッファ430に、記憶され
ているデータ・ワードに奇パリティを追加する。これら
のデータ及びパリティ・ビットは、受領されたUDS、
LDS、及びDPビビッとともに、バス435及び43
6を介して論理402Cに印加される。論理402Cは
、これらのビットを、対の5TCI 155a中で発生
された対応ビットと比較する。バッファ430はここで
、第1のデータ・ワードとパリティとを、STCバス1
57のバス406を介してキャッシュ・コントローラ1
53に転送するために次のSTCパス・サイクルの間に
駆動すべきバッファ432上にゲートする。バッファ4
32は、S/88クロツクの活動化の後同期化されるS
/370クロツクによって刻時される。S/88とS/
370の両方のクロックに対して同一の62.6ns周
期が決定されているので、このことは、バス30からS
TCバスへの連続的な読取のパイプライン化を可能なら
しめる。こうして、好適な実施例では、2つのSTC■
155サイクルが125nsの各バス30サイクルの間
に実行される。
5TC1165に対する順次的な許可を仮定すると、第
2のデータ・フェーズが上述の第1のデータ・フェーズ
に続くことになる(バス・エラーがないものとする)。
64ビツト・データ転送を想定すると、データはこのと
き、バッファ428(服従Bモードの場合バッファ42
9)からバッファ430へとクロックされるデータと同
時にレジスタ428及び429へとクロックされること
になる。よって、好適な実施例においてパイプラインさ
れたデータ・フローを維持するために、連続的な64ビ
ツト転送がどのようにして利用され得るかが理解されよ
う。
データ・フェーズの間に高速FCCエラーまたはデータ
ネ一致またはパリティ・エラーが発生した場合、STC
アドレス/データ・バス406上のデータと同時に、論
理402CによってSTC無効が線433上に発行され
る。さらに、もし後のデータが、データが無効化された
サイクルの後のサイクルで到着するなら、そのデータ・
サイクルに続いて、A及びBバスの両方で、STCl5
BI論理によってバス・エラー条件が強制される。この
ことは、2サイクル後に(すなわちバス・エラーが報告
されてから1サイクル後に)データが再駆動され、以て
フェッチされたデータを順序に従って転送することによ
ってSTCバスバスデータの完全性と機能性を維持する
ことを保証する。A及びBバス上の駆動バス・エラーは
、「真のJバス・エラーに対するFCCエラー条件を報
告するメモリ16に等価であり、以てシステム・バス3
0上の全てのコントローラに沿うバス服従論理中に変化
を引き起こさないようにする。
同様に、バス435,436を介する入来データとチエ
ツク・パリティを比較するために使用される論理402
Cはまた、レジスタ428または429を介するシステ
ム・バス30からの「巡回」データ比較を実行すること
によって、論理402Eにおけるデータ出力比較の結果
を検証するために記憶動作に関して使用することができ
る。
このことは、ボード101上でトランシーバ13の問題
をより迅速に識別することを支援し、もし不一致が存在
し、バス・エラーが次のバス・サイクルで報告されない
なら記憶上にボード破断論理403をセットすることに
なる。さらに、フェッチ及び記憶動作の場合の有効な不
一致に関して障害条件を発生することになる全ての比較
出力4゜2a乃至gは、論理403で破断条件を発生す
ることになる。破断の初期設定は、A及びBバスの両方
でバス・エラー信号を発生し、以て前のサイクルにおけ
るサイクル決定フェーズを取り消す間に前のサイクルに
おけるデータ転送を反復することを保証する。
記憶の場合とは異なり、フェッチの場合、そのユニット
がSTCビジー線440を降下させて別のコマンドを受
領することができるようになる前に、FIFOに前取て
存在する全てのコマンド及び現在のフェッチが実行され
なくてはならない。
キャッシュ・コントローラ153は、別の記憶コマンド
を発行することができるようになる前に、フェッチ・コ
マンドのためのデータを受領しなくてはならない。
回層な読取/書込サイクル・タイプの定裟が第36A乃
至り図に示されており、そこでは、UU=上位ワードの
上位バイト LIM=中間ワードの上位バイト L M、 =中間ワードの下位バイト LL=下位ワードの下位バイト MEMl、6=16ビツト・メモリ・サイクルM、 E
 M 32 = 32ビツト・メモリ・サイクルM E
 M、 64 = 64ビツト・メモリ・サイクルLW
=長ワード(32ビツト) UDS=上方データ・ストローブ LDS=下方データ・ストローブ 64ビツト書込は、装置155の好適な実施例ではハー
ドウェアを最小限に抑えることを主眼としているので回
層ではない。84x36FIFOは、S/370からの
32ビツト記憶転送をサポートするに十分である。32
ビツト書込しか使用しないことによる性能上の制約とし
て、インターリーブされた記憶16中の各s/88メモ
リ・ボード「葉体」は32ビツト長(64ビツトに8E
CCビツトを追加したもの〉であるので、各葉体は、−
旦書込に関してアクセスされると、3つの追加的(12
5ns)サイクルの間ビジーにとどまる。このことは、
連続的な書込において、5サイクル(625ns)毎に
一度だけしが同一の葉体にアクセスすることができない
ことを意味する。全てのS/370の32ビツト書込は
連続的アドレスに対して決定されるので、このことは、
同一の64ビツト境界内の連続的転送が5サイクル(6
25ns)毎よりも速く発行することができず、一方、
異なる64ビツト境界上の連続的転送は(調停に勝つと
仮定すると)、順次的な125nsサイクルで発行する
ことができることを意味する。
64ビツト読取サイクルはサポートされ、この場合、連
続的な読取が同一の葉体にアクセスしない限り、それら
は連続的サイクルで実行することができる。さもなけれ
ば、それらは、2サイクル(250ns)毎に実行する
ことができる。832ビツトは、62.5ns毎に64
ビツト読取についてバス30から受け取ることができる
ので(例えば、125nsのバス・サイクル毎に2回)
、STCバス及びバス30の時間は、受領された後シス
テム・バス30からSTCバス157ヘデータをパイプ
ラインさせることができるように一致している。サイク
ルを適切に同期化し、各データ・バイトのパリティ発生
を可能ならしめるために、レジスタ428及び429に
よりバッファの2つの追加のレベル(バッファ430M
[432)が使用される。
各27ビツト・アドレス及び4ビット機能コードは、バ
ス30サイクル決定フエーズの間に、随伴パリティ・ビ
ットとともに送られる。32ビツト・データはまた、バ
ス30データ・フェーズの間に、関連するパリティ・ビ
ットをもつ。バス30上の基本的12Snsサイクルは
、正常の16及び32ビツト転送のみならず、12Sn
sIi内の64ビツト読取転送をも許容する。オプショ
ンとして、5TC1155中の連続的64ビツト書込転
送をサポートするために、追加的ハードウェアを使用す
ることができる。
ELS、S/370  I10サポート(第37図) 第37図は、S/370  I10機能をサポートする
ために使用することができるS/88ハードウエア及び
アプリケーション・コードの概要を図式的に示す図であ
る。ハードウェア装置は、601.602.615乃至
619.621及び623乃至625である。ソフトウ
ェア(ファームウェア)ルーチンは、603乃至614
と、62○、622及び626である。
次にこれらの要素の機能について説明する。ブロック6
06は、ブロック606乃至ブロック614からなるS
/88アプリケーシヨン・コードのための主要制御であ
る。この機能の組は、EXEC370として知られ、S
/370外部装置、サービス、構成、オペレータのコン
ソールなどのエミュレーション及びサポートに関連する
全てのS/88アプリケーシヨン・コード機能を実行す
る。
ブロック603は、S/370マイクロプロセツサで走
るマイクロコードである。それはS/370CPU機能
をサポートする。ブロック603とブロック606の間
のプロトコルは、それらの間で互いにS/370  I
1010○開始及びその完了と、S/370  I10
装置及びチャネル状況情報に関連して要求及び応答を通
信することを可能ならしめる。そのプロトコルはまた、
ブロック606が、ブロック603に特定のS/370
CPU機能を実行するように要求することを可能ならし
める。ブロック605はS / 370 Me憶であり
、それはブロック603とブロック606の両方に直接
アクセス可能である。ブロック606は、S/88デー
タ・ファイルであるブロック602に含まれているデー
タを介して適切なS/370構成を実行する。
ブロック604は、S/88端末装置を通じてS/37
0オペレータのパネルを与える別個の動作タスクである
。このタスクは、S/370処理の論理機能を妨害する
ことなく任意の時点で開始または停止することができる
。ブロック607は、EXEC370の一部であッテ、
S/370処理とブロック604の間のインターフェー
ス・エミュレーション機能を提供する。
ブロック601は、特にBcUl 56を含ムs/37
0のデバッグの目的のため書かれたS/370オブジエ
クト・コードを含む5788データ「パッチ°ファイル
」のセットである。ブロック604によって与えられ、
これらの「バッチ・ファイル」のうちの1つのブロック
605を選択しそれへのロードを行うデバッグ・パネル
が存在する。
ブロック608−1は、S/370チヤネルをエミュレ
ートする役目を担うコードからなる。これは、S/37
0CCWのフェッチと、ブロック805との間のデータ
の移動と、ブロック603に対するS/370  I1
0割り込み情報の報告と、適正な制御ユニット・コード
・エミュレータの選択を実行する。2つ以上のS/37
0チヤネル(例えば608−2)が存在するけれども、
同一のコードが使用される。
ブロック609−1は、S/370制御ユニツトエミユ
レータ・コードである。システム/370は、多くの異
なるタイプの制御装置、すなわち、DASDコントロー
ラ、テープ・コントローラ、通信コントローラをもつ。
S/370コントロ一ラ機能は、ブロック609−1と
、ブロック610乃至614の間で区画されている。ブ
ロック609−1の主要な目的はアドレス分ai機能で
あるが、別の制御ユニット特定機能もブロック6O9−
1に存在していてもよい。それゆえ、このタイプのブロ
ック(例えばブロック609−2)は2つ以上、すなわ
t5DASDコントローラ・エミュレータ、通信コント
ローラ・エミュレータなどが存在するが、サポートされ
ているそれらのS/370制御ユニツトと一対一対応が
存在する訳ではない。
ブロック610は、S/370コンソールをエミュレー
トするために必要なコードをあられす。
ブロック611は、S/370i末をエミュレートする
ために必要なコードをあられす。ブロック612は、S
/370リーダをエミュレートするために必要な、コー
トをあられす。これは、標準VMリーグの後でパターン
化される仮想人力装置である。これは、典型的にはテー
プまたはディスケットである別のソースから発生された
順次ファイルに入力に対処する。
ブロック613は、S/370プリンタをエミュレート
するために必要なコードをあられす。
実際の5788プリンタを駆動することもでき、あるい
は後でスプール・プリントするためにS/370データ
をS/88フアイルに書くこともできる。ブロック61
4は、S/370デイスクをエミュレートするために必
要なコードをあられす。2つの異なるフォーマット、す
なわち、カウント、キー及びデータと、固定ブロックが
2つの異なるコードのセットによってサポートされてい
る。
ブロック615は、典型的にはS/88コンソール出力
装置である、S/88!末をあられす。S/88コンソ
ールは、S/370に対して3278または3279端
末として見えることになるディスク上のログに対してメ
ツセージをログすることに加えて、S/88オペレータ
・メツセージとS/370オペレータ・メツセージの両
方を表示する。
ブロック61Gは、S/881末をあられす。
ブロック617は、5788デイスク上の順次データ・
ファイルをあられす。ブロック618は、S/88デイ
スク上の5788プリンタまたは順次データ・ファイル
をあられす。ブロック619は、5788デイスク上の
S/88データ・ファイルをあられす。ブロック620
は、S/88テープ装置上に取り付けられたシステム/
370テープを読取り、それがもとのS/370テープ
上にあられれるようにブロック617中へとフォーマッ
トするコードである。ブロック621は、S/370で
書かれたテープを取り付けられてなるS/88テープ・
ドライブをあられす。
ブロック622は、パーソナル・コンピュータからS/
88に人力されたファイルを読取り、それがS/370
システム上に生成されたときにもともとあられれるよう
にブロック617にフォーマットするコードである。
ブロック623は、S/88及びS/370との間でデ
ータを送受信するように構成されたパーソナル・コンピ
ュータで島る。ブロック624は、S/370システム
である。ブロック625は、S/88スプール・プリン
タをあらゎす。ブロック626は、5788フアイルを
エミュレ−トされたシステム/370DASD装置にフ
ォーマットするコードである。これは、ファイルを、S
/370  DASDによってサポートされる所望のも
のにフォーマットするS/88の個別に走るタスクであ
る。
E17.S/370 I10100ファームウェアの概
要 システム/370  Iloの簡略化された概要を説明
する。S/370アーキテクチヤは、いくつかのタイプ
のI/O命令と、プログラムがテスト可能な条件コード
(cC)スキームと、プログラム割り込み機構を提供す
る。概念的には、I/O命令は「I/Oチャネル」に向
けられ、これは別のCPU処理と並列的にI10100
作業を指令及びFtii御し、I10命令が(条件コー
ドを介して)実行するとき、またはI10100(プロ
グラム割り込みにより)完了されたとき、CPUに対し
て状況を報告する。
S/370命令と、条件コードと、割り込みと、I10
装置(DASD、テープ、端末など)は、緊密に設計さ
れている。しかし、I/Oチャネルは、デザインの幅を
与えるように疎に設計され、多くの異なる実現構成が存
在する。
フォールト・トレラント・システム/370の全体の概
要は従って、S/370CPU (カスタマイズされた
ファームウェアをもつチップセット)・と、S/88C
PUとオペレーティング・システムのタイムスライスか
らなる「疑似I10チャネル」に、S/370  I1
0装置エミュレーションと、システム複合体の全体的制
御の両方を与える特殊ファームウェアとアプリケーショ
ン・レベル・ソフトウェア(EXEC370)を追加し
たものである。この複合体のS/88部分は、フォール
トートレラントCPU、O5、I10装置、電源/パッ
ケージ、バス及びメモリを与え、S/370CPUは、
ハードウェア冗長性及び追加された比較論理を通じてフ
ォールト・トレラントになされる。
必要なカスタム・ファームウェア(すなわちマイクロコ
ード)は、次の2つのグループに分けられる。
a、S/88プロセツサ上で走るS/88BCU77−
Lウニ7 (ET I O)−コtLハ、BCU/DM
ACハードウェア、DMAC割り込みサービス、及び状
況とエラー処理の初期化及び制御のためのサービス・ル
ーチンである。
b、S/370 (プロセッサ85)マイクロコード−
これは、I10命令、I10割り込み処理、及びリセッ
トの呼び出し、IPL、停止なとのいくつかの特殊処理
である。
さまざまなファームウェア動作の文脈を理解するための
補助として、次のような典型的I10動作、すなわちエ
ミュレートされたS/370 3278表示端末に対す
る80バイト・メツセージのS/370書込みにおいて
生じる次のような簡略化された事象のシーケンスを考慮
してみよう。
この例の場合、初期化は既に完了しており、S/370
とS/88は正常に動作しており、別のS/370  
I10100進行中でないと仮定して第43図及び第1
9AないしC図を参照する。
PE62とBCU156の要素の間のデータ/コマンド
転送のおのおのは、第20図に関連して説明される「切
り放し」機構を使用して実行される。第43図のフロー
チャートは、この典型的な開始I10動作を図式的に示
している。
A、S/370プロセツサ85が開始I/O命令に遭遇
する(チップセット1.50中の全てのI10命令は、
好適な実施例ではマイクロコード化されている)。
B、SIOのためのカスタム−ファームウェアが呼び出
される。それはいくつがのパラメータを(S/370主
記憶中のIOA領域中の)固定メイルボックス位置18
8中に移動し、BCU156に対してサービス要求(プ
ロセッサからBCUへの要求)を送り、応答を待つ。
C,BCUハードウェアがその要求を検出し、S/37
0  IOA固定位置から16バイト・メイルボックス
を読み取るための命令を発生し、次にBCUからプロセ
ッサへの肯定応答(「要求がサービスされたことを意味
する」)によりその要求をリセットすることによってそ
の要求に応える。
D、S/370プロセツサ85においては、SIO命令
を終了させ次の順次的命令で処理を続けるためにSIO
ファームウェアが解放される。
E、事象Cの結果として、事ADと同時に、S/370
ハードウエアがバス170を介して、アダプタ164中
のBCUCンターフェース・バッファ259に16バイ
トのメイルボックス・データを転送する。
F、データが(4バイト・ブロック中に)バッファされ
るにつれて、ローカル記憶210中のワーク・キュー・
ブロック(WQB)に(4バイト・ブロック中の)メイ
ルボックス・データを転送するように、BCUC−ドウ
ェアが反復的にDMAC209<チャネルO)に通知す
る。
0.16バイト転送が完了した時、DMAC209は、
S/88プロセツサ62に割り込み(第43図の通知)
を提供し、次のリンク・リスト項目をロードすることに
よって将来のメイルボックス動作に備える。この割り込
みは、プロセッサ62に対する8つのDMA割り込みの
うちの1つ、すなわち「正常JDM、ACDMACチャ
ネル1割る。
H,S/88が(マスクによる遅延にさらされ得る)D
MAC割り込みを受け入れる時、(ETIO中のカスタ
ム・ファームウェア・サービスが実行する。これは、D
MAC209状況をチエツクし、リンク・リストに対す
る参照によって先程受領したばかりのワーク・キュー・
ブロックを見出し、EXEC370アプリケージ3ン・
プログラムに渡すためにそのブロックをキューに入れる
1、E’XEC370はワーク・キューをチエツクし、
そのワーク・キュー・ブロックをキューから出し、ワー
ク・キュー・ブロック中にデータ要求を構威し、327
8端末に送るべき80バイトのデータを得るために、フ
ァームウェア・ルーチンを呼び出す。
J、ファームウェアは、DMAC209(チャネル1)
を用意して開始し、次に、アダプタ154、バス170
、及びflコントローラ155を介して特定のS/37
0メモリ位置からの80バイトの読み出しを開始するた
めにBCUC−ドウェアにコマンドを送る。
K、BCU158、アダプタ154及びDMAC209
は、ワーク・キュー・ブロックに80バイトを転送し、
DM、AC209はS/88に割り込みを提供する。こ
のことは、上記F、及びG、の動作に類似している。こ
の割り込み、すなわち「正常J DMACチャネル1割
り込みは、前述の8つのDMAC割り込みのうちの1つ
である。
L、ファームウェア割り込みサービス・ルーチンが再び
DMAC状況をチエツクし、EXEC370のためにワ
ーク・キュー・ブロック・ポインタをキューに入れる。
M、、EXEC370が必要なデータ会話を行ない、そ
のデータを、5788オペレーテイング・システムのサ
ービスを使用してエミュレートされた3278N末にデ
ータを書き込む。いくらか時間が経って、EXEC37
0は、その動作の終了(正常またはエラー)の通知を受
け取る。EXEC370は次に、ワーク・キュー・ブロ
ック中に、状況を含む適当なS/370割り込みメツセ
ージを構築し、それをS/370メツセージ・キューに
入れるためにファームウェア・ルーチンを呼び出す。
N、ファームウェアは、DMAC(チャネル3)を用意
して開始させ、16バイトをS/370メツセージ・キ
ューに書き込むためにBCUC−ドウェアにコマンドを
送る。このことは、この場合、アダプタ154がその動
作の終了時点でS/370プロセツサ85においてマイ
クロコード・レベルの例外割り込みを発生する(また、
マスキング遅延にもさらされる)ことを除き、反対方向
のメイルボックス読取と同様である。
DMAC209はまた、上記G、及びに、と同様に、S
/88プロセツサ゛62に割り込みをかける(第43図
の「通知」)。この割り込み、すなわち「正常JDMA
Cチャネル3割り込みは、8つのD M A、 C割り
込みのうちの1つである。
0、S/370プロセツサ85において、カスタム・フ
ァームウェアがその例外を処理し、チャネル・マスクに
ついて遅延の可能性をチエツクしなくてはならない。そ
して、割り込みを、実行中のプログラムに提供すること
ができないようにマスクされているなら、実質的なデー
タがメツセージ・キュー領域189から保留割り込みキ
ューへと移動され、そのチャネルが次に割り込みをイネ
ーブルされた時に別のファームウェア・ハンドラがそれ
をサービスする。もしマスクされていないなら、このフ
ァームウェアはS/370の文脈を即時にそのプログラ
ムの割り込みルーチンに切り換える。
この改良されたフォールト・トレラント・システムの広
い視点は、接続されたスレーブI10プロセッサとして
の5788の役割の概念化につながる。これは、S/3
70のためのI10ハンドラまたは疑似チャネルである
。しかし、実際的には、プロセッサ間の基本的な通信は
全て、(デザイン上の理由で)S/88から初期化され
なくてはならない。また、5788は、EXEC370
を介してS/370メモリ及びマイクロコードの全てに
アクセスすることができるけれども、その逆は真ではな
く、S /′370プロセツサ85は偶然にさえ、S/
88記憶に全くアクセスすることができない。このよう
に、S/88に対するスレーブとしてのS/370がS
/370のより真実に近い姿であるが、その内部イメー
ジはS/370  Iloをもつ通常の単独S/370
である。S/370はS/88が現存していることを「
知らない」。
しかし、S/370プログラムはS/88とは非同期的
に走り妨害されてはならないので、S/370  I1
0命令は動作を開始することができなくてはならず、こ
の機能は、S/370が、S/88(通常I10命令で
ある)を待つ最高優先順位メツセージをもつという単一
の意味をもつPU−BCU要求@ 256 aによって
提供される。
このサービス要求の優先順位の性質は、自動メイルボッ
クス・スキーム及び、DMACチャネルOのリンク・リ
スト・プログラミングのための理由である。
DMAC209は、BCUハードウェア・デザインの統
合部分である。それは、S/88フアームウエアによっ
て初期化され、また基本的には制御され、データ転送は
、チャネル毎に1つずつの4つの要求REQ人力線26
3a乃至dを駆動するBCUによってタイミング制御さ
れる。さらに、外部BCU論理は、各メイルボックス転
送が完了する時チャネル0PCL線257aを活動化し
、以てDMAC209に、S/88プロセツサ62に対
する割り込み要求を提供させる。
S/370とS/88の間には、次の4つの基本的デー
タ転送動作がある。
(1)メイルボックス読取 これは、サイズが16バイトで、アダプタ154チヤネ
ルが0で、DMAC209チヤネルが0で、DMAC動
作タイプが、連続なリンク・リストである。
(2)データ読取 これは、サイズが1乃至4096バイトで、アダプタ1
54チヤネルが0で、DMAC209チヤネルが1で、
DMAC動作タイプが、スタート・ストップ優先使用可
能である。
(3)データ書込 これは、サイズが1乃至4096バイトで、アダプタ1
54チヤネルが1で、DMAC209チヤネルが2で、
DMAC動作タイプが、スタート・ストップ優先使用可
能である。
(4)メツセージ・キュー書込 これは、サイズが16バイトで、アダプタ154チヤネ
ルが1で、DMAC209チヤネルが3で、DMAC動
作タイプが、スタート・ストップである。
DMAC209の初期化及びプログラミングは、完全に
標準的であり、好適にはMC68450アーキテクチヤ
に合致するものである。要約すると、 4チヤネル全て−ワード(16ビツト)転送サイズ、要
求線が転送を制御、記憶210中のメモリ・アドレスが
カウント・アップする。装置(BCUデータ・バッファ
・レジスタ)アドレスはカウントしない、割り込みイネ
ーブル済み、ホールドなしのサイクル・スチール、肯定
応答/暗示的アドレス/単一アドレシング・モードを有
する装置、16ビツト装置ポート、PCL=状況人力上
記に追加してさらに、 チャネル0:装置からメモリ(記憶210)転送、リン
クされたれたアレイ・チエイニング、PCL=割り込み
による状況人力 チャネル1:装置からメモリ(記憶210)転送、チエ
イニングなし チャネル2及び3:メモリ(記憶210)から装置への
転送、チエイニングなし DMACは、装置が16ビツト・データをもつと「考慮
」するが、外部論理は、32ビツト転送をもたらす。D
MAC209のチャネル0で使用されるリンクされたア
レイ・チエイニング・モードは、リンクされたリストが
存在することを意味し、それは、ETIO初期化ルーチ
ンによってセット・アップされる。チャネルOが一旦開
始されると、それは、エラー条件によるか、またはリン
クされたリストの最後の有効エントリに這遇することに
よってのみ停止する。正常動作では、S/88に対する
割り込みはDMAC209がメイルボックス読取を完了
する度毎に生じ、ファームウェアがリンクされたリスト
をリアルタイムでモニタして供給する。こうして、リス
トの最後のエントリには決して到達することがなく、チ
ャネル0は連続的に走る(アイドルする)。
各DMACチャネルには2つの割り込みベクタ・レジス
タNIVSEIV(第18図)が設けられ、1つは正常
の動作終了のためのものであり、もう1つは検出された
エラーによって強制された終了のためのものである。こ
の実施例は、マイクロコード記憶174中に8つの個別
のETIO割り込みルーチンをもつ、全部で8つのベク
タを使用する。さらに、チャネル0の正常割り込みは、
2つの可能的意味、すなわち、PCLによって引き起こ
された「メイルボックス受信」、及びJり一般的でない
「リンク・リストの終了によるチャネルの停止」を意味
する。割り込みハンドラは、D M、 A C状況リス
トをテストすることによってこれらを識別する。
S/88フアームウエアはまた、初期化ヒ、上述の3つ
の基本的データ転送の開始と、データ読取と、データ書
込と、メツセージ・キュー書込というEXEC370の
ための4つのサービス・エントリを提供する。
ETIO初期化エントリは、通常、f!孫投入の直ぐ後
で呼び出されるが、エラー回復試行のための再初期化の
ためにも使用することができる。それは、BCUハード
ウェアとDMAC209をリセットし、mrtl、及び
制御値で以て4つの全てのチャネル中のDMACレジス
タをプログラムする。それはまた、必要なリンク・リス
ト及びチャネル○を開始して、DMAC209をして最
初のリンク・リスト・パラメータを自動ロードさせ次に
線263a上のBCUハードウェアからの要求遷移を待
たせる。
別の3つのサービス・エントリは、DMACチャネル1
 (データ読取)、2(データ書込〉、及び3(メツセ
ージ・キュー書込)を開始させるために呼び出される。
呼び出しプログラム(EXEC370)は、データ・ア
ドレス、カウントなどをプリセットされているワーク・
キュー・ブロックに対するポインタを提供する。これら
のルーチンは、DMAC209及びBCUハードウェア
を即時に開始させるか、または、もしDMACチャネル
がビジーなら動作をキューに入れる(!4iE図に示す
個別の「作業保留」キューがこれら3つのチャネルのめ
いめいのために保持されている)。要求されたサービス
が一旦開始され、またはキューに入れられると、制御は
呼び出し側プログラムに戻され、割り込みハンドラは、
完了まで動作を続ける。
S/88カスタム・ファームウェアの第3の、小さいけ
れども極めて!i要な領域は、カスタム・ハンドラに対
するものであるがS/88オペレーテイング・システム
には透過的でる8つのDMAC割り込みに介入してベク
タするための、S/88オペレーテイング・システムの
変更部分である。それには、レベル6(通常、電源障害
のとき自動ベクタされる)としてオペレーティング、シ
ステム中の標準アーキテクチャのMC68020のベク
タ・テーブルに変更を加え、オペレーティング・システ
ム中にそのカスタム割り込みハンドラを配置することに
関与する。これは好適な実施例であるが、割り込みのた
めの初期化ルーチンに関連する章で後で説明するように
、論理バス223上にベクタを配置するための論理をB
CU15s中に与え、以てベクタ変更の必要性を解消す
ることもできる。
好適な実施例のS/88フアームウエアは全てMC68
020アセンブラ言語で書かれ、よって、マイクロコー
ドとは適切に呼ぶことができない。それは、その機能の
性質から、ファームウェアであると考えられる。
S/370プロセツサ8Sのために必要なカスタマイズ
されたファームウェアには4つのカテゴリがある。
(1)S/88疑似チヤネルに至るマイクロコード化さ
れたI10命令 <2)I10命令を含む、S/88から入来する非同期
メツセージの処理 (3)全てのくエミュレートされた)S/370  I
10装置の構成データ及び状況の維持(4)ユーザー・
マニュアル動作のサブセットの実現 この特殊ファームウェアは全てS/370マイクロコー
ドで書かれ、それは可能な限り既存の機能サブルーチン
を使用している。
S/370には10個のI10タイプ命令が存在し、こ
れは、第44Aないし1図を参照してより詳細に説明す
る。
CLRCH−チャネル・クリア(チャネルのみの動作) CLRIO−I10クリア HDV−装置停止 HIO−I10停止 RIO−I10再開 5IO−I10開始 5IOF−I10高速開始 ST I DC−チャネルID記憶(チャネルのみの動
作) TCH−チャネル・テスト(チャネルのみの動作) TIO−I10テスト これらの命令のおのおのは、S/370アーキテクチヤ
との整合性を維持しつつメイルボックス機構を介してS
/88中のEXEC370に全ての実質的な情報を渡す
ように、マイクロコードで実現される。
アダプタ154中のいくつかの異なるハードウェア条件
は、S/370プロセツサ85中のマイクロコード・レ
ベルの「強制された例外」のいくつかの可能な原因の1
つである、「アダプタ注意」要求の活動化をもたらす。
マイクロコードによるこの例外のサービスは、(もしプ
ロセッサ85が待機状態にあるなら即時に)S/370
命令の間で生じる。「アダプタ注意」の最も頻度が高く
共通の原因は、PE85が、I10疑似チャネルS/8
8からS/370主記憶のIOA区画の固定メツセージ
・キュー領域189へのメツセージを受け収ることであ
る。
既存のS/370マイクロコ一ド例外ハンドラは、「ア
ダプタ注意」の場合のために変更される。コードは、要
求の原因を決定するためにアダプタ154状況をテスト
し、「キュー非空」 (これは、メツセージが受け取ら
れたことを意味する)処理のみをカスタマイズし、別の
原因は、処理のために既存の非変更コードに戻る。
受信されたメツセージの決定されるカテゴリは、次のと
おりである。
0000  NOP:  動作しない。
0001  RESET:  既存のS/370プログ
ラム・リセット・ルーチンを呼び出す。
0002  CLEARRESET:  既存のS/3
70クリア・リセット・ルーチンを呼び出す。
O○03  HALT:  S/370プログラム実行
を停止し、I 5TEPモードをターン・オンする。
0004 5TEP:  命令ステップ、1つの命令を
実行し、停止する。
0005  RUN:  l5TEPモードをリセット
し、プログラムの実行を再開する。
0006  LPSW:  メツセージ内に与えられた
PSWを使用して、S/370rロードPSW」機能を
実行する。停止状態を離れる。
○007 5M5G:  ローカル(IOA)装置状況
テーブル中で、1つまたはそれ以上の構成された装置の
ために、状況メツセージ−状況ビットを更新する。
0008  IMSG:  割り込みメツセージ−チャ
ネル・マスク状況に応じて、S/370  Ilo割り
込みをキューに入れるかまたは、S/370  Ilo
割り込みを直ちに提供する。
上記メツセージ・タイプ0001−0006は、(エミ
ュレートされた)S/370システム・コンソールでの
ユーザー人力から生じた状態制御のためのS/370マ
ニュアル動作である。
それらは、エラー回復または同期のために必要に応じて
、EXEC370によって直接強制することもできる。
メツセージ・タイプ0007は、S/370に、電源損
失、オン/オフライン変更、装置検出エラーなとのI1
0装置の状況の非同期的変化を通知するために使用され
る。それはまた、S/88からS/370への汎用通信
用に拡張することもできる。メツセージ・タイプ000
8は、正常終了、またはエラー終了条件のどちらである
かについて、I/O動作の終了状況をS/370に報告
するための手段である。これは常に、S/370におい
て、最終的なプログラム割り込み及び装置テーブル変更
をもたらすことになる。
次に、ETIO及びEXEC370機能と、インターフ
ェースと、プロトコルと、命令フローについて説明する
E18.システム・マイクロコード・デザイン(1)序
論 第38図は、本発明の好適な実施例のマイクロコード・
デザインを説明する図である。57370プロセツサ装
置85内で走るコードは、制御記憶171中に保持され
、PE85によって実行される時にS/370命令を解
釈する。I10開始、割り込み処理、オペレータ機能、
マシン。
チエツク、及び初期マイクロプログラム・ロード/プロ
グラム・ロード(IML/IPL)のためのマイクロコ
ード化された命令は、特に、図に示されているようにS
/88マイクロコードとインターフェースするようにデ
ザインされている。そのインターフェースは、ローカル
記憶210と、S/370キヤツシユ340と、プロセ
ッサ85及び62の両方に対して割り込み能力をもつ5
7370実記憶空間162とをもつインターフェース論
理81の共通ハードウェア設備を有する。S/88コー
ドにおいては、S/370マイクロコード・ドライバが
CCW変換と、割り込みハンドラと、エラー・ハンドラ
と、IML/IPLと、S/88アプリケーシヨン・イ
ンターフェース(EXEC/370)及びS/88オペ
レーテイング・システムと対話する同期化コードを含む
フォールト・トレラント・プロセッサ62は、システム
のための全てのIlo、診断、障害分離、IPL/IM
L及び同期化を実行する。このシステムは、ユーザーの
観点からは、S/370プログラムが実行している唯一
のプログラムであるため、コプロセッサ・システムのよ
うにはみえない。システム管理者は、S/88フオール
ト・トレラント・オペレーティング・システムを通じて
システム属性を制御することができる。S/88オペレ
ーテイング・システムの主要な機能は、多重370チヤ
ネル外観をもつI10変換である。
全てのエラー及び回復機能と、動的*源割当て機能は、
5788オペレーテイング・システムによって処理され
る。S/370オペレーテイング・システムによって以
前処理されていたマシン・チエツク及びオペレータ機能
は、今やS/88オベレーティング・システムに渡され
、従って、その機能は、フォールト・トレラント様式で
処理することができる。
第39図は、この例では開始I10コマンドである、S
/370  I10コマンドの実行をあられす。S/3
70命令、(PE86からPE62への)結合ハードウ
ェア、(PE62上で実行される)結合マイクロコード
ETIO1及びS/88プログラムEXEC370によ
って行なわれる動作が簡単に示され、その最終ステップ
は、S/88プロセツサPE62上のS/370  I
loの実行である。
第40図は、EXEC370に関連するシステムの要素
及び機能と、SIO実行の間に使用されるマイクロコー
ドを、制御フロー データ・フロー、信号及びハードウ
ェア/コード区画とともに示す簡略化された概要図であ
る。
(2)ETIO/EXEC370プログラム・インター
フェース(@41.A乃至H図と第42図)この章では
、次の用語が使用される。
EX、EC370−S/370外部装置、サービス、構
成、オペレータのコンソールのエミュレーション及びサ
ポートに関連してPE62上で走り、マイクロコード記
憶174に記憶される全てのS/88ソフトウエア。使
用頻度が小さいEXEC370コードは、キャッシュ1
731こ言己憶することができる。
S/370マイクロコード−S/370プロセッサ動作
をサポートするS/370プロセツサ85で走り記憶1
71に記憶されるマイクロコード ETIO−記憶174に保持されるEXEC370とB
CU156の間のマイクロコード・インターフェース。
S/370  PE85マイクロコード及びEXEC3
70は、第41A図の「プロトコル」を介して互いに通
信する。PE85マイクロコードは、Iloなとの機能
の実行を要求するEXEC370に対してメツセージを
送り、E ’X E C370は、I10!能の完了を
示すメツセージと、110装置及びチャネル状況変更に
関するメツセージと、PE85マイクロコードに、特定
のCPU機能を実行するように要求するメツセージを送
る。これらのメツセージ(詳細は後述)は、キャッシュ
・コントローラ153、アダプタ154、BCU156
、及びDMAC209などをもつハードウェアを介して
PE85マイクロコードとEXEC370の間で伝送さ
れる。このメツセージ伝送サービスは、ETIOによっ
て、EXEC370に対して回層となされる。
ETIOヒヒX E C370の間のインターフェース
、及びPE86及びEXEC370の間のインターフェ
ースについて次に説明する。
EXEC370、S/88によって実行されるS/37
0外部サポート・ソフトウェア、及びPE62上で走る
BCUマイクロコード・ドライバ<ETIO)の間のイ
ンターフェース(第41B図)は、記憶210上に在駐
する一組のキュー及びバッファと、1つの事象IDと、
EXBUSY変数と、サブルーチン呼び出しシーケンス
からなる。サブルーチン呼び出しインターフェースは、
S/88とS/370の間のデータ転送動作を開始し、
S/88再ブ一ト時にDMAC209とBCU156を
初期化する。キュー・インターフェースは、年来項目を
、処理することができるようになるまで追跡するために
使用され、事象IDインターフェース(S/88に対す
る割り込み)は、作業がキューに追加された時にEXE
C370に通知する。
記憶210において、第41C図に示すように16個の
4KBブロツクが存在する。その141固(600−0
乃至500−13>は、4KBブロツク・バッファとし
て使用される。残りの2つは、32個の256バイト・
ブロック501−0乃至501−31に分割される。4
つのブロック501−0乃至501−3は、ハードウェ
ア通信のために使用され、501−4はキュー及び他の
EXEC370及びETIOに対する共通変数として使
用される。残りの27個は、ワーク・キュー・バッファ
(WQB)601−6乃至501−31として使用され
る。ブロック501−0及び501−1に等価なアドレ
ス空間において、BCU156コマンド(PE62によ
って実行される)には256バイトが割当てられ、DM
ACレジスタ・アドレスには、BCU156の動作に関
連して説明したようにPE62によってアクセスするた
めに、266バイトが割当てられている。27個のワー
ク・キュー・バッファのおのおのは、1つの特定タスク
またはサービス要求に関連するデータを保持する。26
個のWQBは、PE85のマイクロコードによって開始
された要求にサービスするために使用される。残りのW
QB(EXWQB)601−31は、S/88によって
発起され、PE85マイクロコードに送られる要求にサ
ービスするために予約されている。各WQBは、ベース
・アドレスと、DMAC209に記憶されるオフセット
値によってアドレスされる。
各WQB (第41図)は、16バイトのメイル・ブロ
ック50Sと、16バイト・パラメータ・ブロック50
6と、224バイト装置特定作業領域607を含む。メ
イル・ブロック50Sは、EXEC370及びPE85
マイクロコードの間で渡されるデータを含む。その内容
は、ETIOインターフェースに亙って透過的である。
パラメータ・ブロック506は、ETIOとEXEC3
70の間で渡され、通常、ローカル記憶210と主記憶
162の間の転送に関連するパラメータを含む。作業領
域507は、EXEC370によって所有される。それ
は、要求された動作の進行と、現在のS/370装置状
況と、可能なユーザー・データと、S/88装置のタイ
プと、他のEXEC370制御ブロックに対するボ、イ
ンクと、エラー生起情報などに関するデータを含む。
メイル・ブロック505は、PE8Sマイクロコードと
EXEC370の間で渡されるS/370  I10情
報を含む次の4つのフィールドを有する。
OP −このフィールドは、EXEC370またはPE
86マイクロ2コードからの要求を含む。
CUA  −16ビツト・チャネル・ユニット。
アドレス CAW  −関連I10命令が発行された時の、S/3
70記憶162中の16進位置48の32ビツトS/3
70チヤネル・アドレス・ワードCCW  −上記CA
WによってアドレスされるS/370チヤネル・コマン
ド・ワード。EXEC370が割り込み表示を返す時、
このフィールドは、CSW、S/370チヤネル状況ワ
ードを含む。
パラメータ・ブロック506は、データ転送がEXEC
370によって記憶210と主記憶162の間で要求さ
れる時に使用される16個のパラメータを含む。
(1) req−ET I O要求フィールド二  〇
動作なし 1 メイル・ブロックの内容を記憶162のPE86メ
ツセージ・キューに書込み、次に線256a上にBCU
からPUへの要求を発行する。
2  S/370メモリからデータを読取る。
3 データをS/370メモリに書き込む。
(2) ret −’req 」フィールドによってな
された要求の結果。このフィールドは、EXEC370
によって初期的にはゼロに保証される。もしゼロでない
値が戻るなら、ETIOはある種のタイプのエラーを表
示している。
(3)カウント−転送されるべきバイトの数(4)S/
370アドレス−データが始まるS/370記憶中の位
置。これは必ずしもCCWアドレス・フィールドではな
い。
<5)キー−二の16ビツト・フィールドは、次のよう
なビット・パターンを含む。
ppkkkklo 00000000 ここで、pp(優先順位)=00で、kkkk=適正な
57370記憶保護キーである。
バッファ・アドレス−データ領域が始まる記憶210中
の位置。これは4にバッファまたはWQBの中にあって
よい。EXEC370は、次のような関係を保証する。
(S/370アドレス MOD4)=(バッファ・アド
レス MOD  4) EXEC370は、WQBを維持するためにキューを使
用する。このキュー通信領域501−4は、256バイ
ト長であって、記憶210中のオフセット400(18
進)に存在する。第41E図は、WQBに対するポイン
タ・エントリを保持するためにWQBに対するETIO
とEXEC370の間で決定されたキューを示す。
FREEQ510  現在使用されていないWQBに対
するポインタを保持する。
WORKQ (ワークキュー)511  EXEC37
0によってサービスされるのを待つWQBに対するポイ
ンタを保持する。
S/371Q512  EXEC370からPE85へ
のメツセージ転送を待つWQBに対するポインタを保持
する。
S/372Q513  キャッシュ・コントローラ1!
53からS/88へのデータ転送を待つWQBへのポイ
ンタを保持する。
S/373Q514  S/88からキャッシュ・コン
トローラ153へのデータ転送を待つWQBへのポイン
タを保持する。
588Q515  ETIOサービスが完了した後のW
QBに対するポインタを保持する。
第41E図は、キューを通るWQBの経−′路を示す。
全てのキューは、S/88再・ブートの間に、EXEC
370によって初期化される。空のWQBは、FREE
Q上に保持される。ETIOは、リンク・リスト516
を埋めるための必要に応じて、FREEQからそれらを
除去する。DMAC209は、リンク・リスト516を
介して、記憶162からのメイルボックス領域188か
らのS/370メイルボツクス・エントリを、空WQB
のメイル・ブロック領域に配置する。埋められたリンク
・リスト上のWQBは、ETIOによってワークキュー
511上に移動される。ETIOが1つの(まナニはそ
れ以上の”)WQBをワークキュー511上に移動しE
XEC370がビジーでない時、ETIOはEXEC3
70に事象IDを通知する。EXEC370は、それが
サービスを要求する前にワーク・キューからWQBを除
去する。
その要求の処理の間に、データはキャッシュ・コントロ
ーラ153ヒバツフア(WQBます:はブロック・バッ
ファ)との間で転送する必要があることがあり、あるい
は、メツセージをPE85マイクロコードに送る必要が
あることがある。、ETIOは、このサービスをEXE
C370に提供する。EXEC37oは、適正なりCU
156動作を開始するETIOを呼び出し、あるいは、
もしハードウェア資源がビジーであるなら、WQBを適
切なS/370Q上に配置する。3つのサービス(S/
370に対するメツセージの送信、57370に対する
データの転送、及びS/370からのデータの転送)は
、固有のキュー512.513及び514をもつ。WQ
Bは、EXEC370スレッド上にある間にETIOコ
ードによってS/370キユーの1つの上に追加される
。I/Oサービスが完了した時、ETIO割り込みルー
チンはS/88Q、515上にWQBを配置し、もしE
XEC370がビジーでないなら、そのEX370事象
IDを通知する。
第42図は、キューを通じてのWQBの移動と、EXE
C370、インターフェース・ハードウェア89及びS
/370マイクロコードの間のインターフェースとをあ
られすものである。もとの作業要求が完全に完了した時
、すなわちデータ転送が完了した時、IO割り込みが(
もしあるなら’)PE85に送られ、EXEC’370
がWQBにFREEQを戻す。EXEC370は、先ず
588Q615をチエツクし、次にワークキュー511
をチエツクすることにより次のタスクを取得する。そし
てもしその両方が空なら、EXEC370はEXBUS
Y変数をゼロにセットし、EX370事象が通知される
のを待つ。EXEC370は、それが通知された時に、
処理を開始する前にEXBUSYを1にセットする。
全てのキューと、EX370事象IDと、EXBUSY
変数は、第41F図に示すように、記憶210のキュー
共通領域601−4に在駐する。
各キューは、第41G図に示すように、その性質上環状
であって、2つのインデックス・タイプのポインタ、充
満インデックス517と空インデックス518をもつ。
充満インデックス517は、満杯の次のキュー・エント
リを指し示し、空インデックス518は、空の次のエン
トリを指し示す。6つのキューは全て32個のエントリ
をもちWQBは27個しかないので、6つのキューは全
て決してオーバーフローすることがない。
各キューは、次のものも含む。
qid  このキューを識別する。
06IZE このキュー中のエントリの数(n)0(i
)  このキュー中のWQBを指し示すアドレス・エン
トリ ハードウェア通信領域は、1024バイトを含む。BC
U通信領域は、アドレス空間の512バイトを使用する
。リンク・リスト516は、480バイトまでを使用す
る。32バイトは、別のハードウェア通i要しのために
予約されている。
リンク・リスト516(第41H図)は、DMAC20
9によって、記憶162のメイルボックス領域188か
らメイル・ブロック項目を搬入するために使用される。
FREEQ610からのWQBは、リンク・リスト51
6中のエントリを埋めるために使用される。各リンク・
リスト・エントリは、10バイトを有し、データを入れ
るべき記憶210中のWQBのアドレスと、転送すべき
データのバイト・カウント(16)と、リスト中の次の
リンク・エントリのアドレスを識別する。
DM、AC209(チャネル0)は、次のゼロ・リンク
・アドレスをもつリンク・リスト・エントリに到達した
ときにS/88に割り込む。DMAC209(チャネル
O)のリスト中の現在の位置は、いかなる時でもソフト
ウェアに可屈である。
その割り込みエントリ・ポイントに加えて、ETIOは
、外部呼び出し可能な2つのエントリ・ポイントをもつ
。すなわち、 etio init etio(wbn) EXEC370は、EXEC370が初期化している間
に、S/88再プート毎にetio 1nitを呼び出
す。キューは既に初期化されており、事象IDフィール
ドは有効である。PE85マイクロコードは、まだ動作
していないが、それはIML(初期マイクロプログラム
・ロード)の途中であるかもしれない。
EXEC370は、データまたはメツセージをS/37
0との間で転送してもらうことを要望する場合は常に、
etio(wbn)を呼び出す。
パラメータwbnは、サービス要求を含むWQBを識別
する2バイト整数ワーク・キュー・バッファ番号である
。wbnは、インデックス値であり、0から27の範囲
にある。サービス要求は、パラメータ・ブロック中のr
eqフィールドによって識別される。reqフィールド
値は、次のとおりである:1=このメイル・ブロックの
内容を記憶162中のS/370メツセージ・キュー1
89に書込み、次にBCUからPUへの要求を発行する
、2=S/370G6H162から指定された記憶21
0領域へデータを書込む、3 = S/370記憶から
指定された記憶210領域へデータを書き込む。
サブルーチンETIOは、もし要求された110機能を
即時に開始することができないなら、このWQBをS/
3701Q1S/3702Q、S/3703Q上にキュ
ーする。ETIO割り込みルーチンは、前の動作が終了
した時、適当なS/370Qから次のWQBを出す。
もしreqフィールドが1を含むなら、PE85には、
メイル・ブロック・エントリが記憶162のS/370
メツセージ・キュー領域189にあるようになるまで(
例えば割り込みによって)通知されるべきでない。
もしS/370メツセージ・キュー189が満杯なら、
パラメータ・ブロックのretフィールド中のエラーが
EXEC370に対する問題を識別することになる。も
し必要なら、EXEC370は、バックアップ・キュー
・サポートを提供することができる。
(3)EXEC370,S/370マイクロコード・プ
ロトコル EXEC370及びS/370マイクロコードの間の通
信には、S/370記憶162毎のエントリをもつ装置
状況テーブル(DST)が必要である。EXEC370
及びS/370マイクロコードは、やりとりされる16
バイト・メツセージ(第41D図のメイル・ブロック5
05を参照)を介して互いに通信する。各側のレシーバ
のために、FIFO順でメツセージを保持するキューが
ある。また、通知機構(PUからBCU。
及びBCUからPU線)もある。メイル・ブロック5o
5においては、16ビツトS/370 0Pコード・フ
ィールド「OP」が、EXEC370またはS/370
マイクロコードからの要求または応答を含む。16ビツ
ト・チャネル・ユニット・アドレス(cUA)は、S/
370  I10命令のオペランド・アドレスである。
CAWは、そのI10命令が発行された時のS/370
記憶162中の16進位置48の32ビツト内容であり
、記憶キーを含む。8バイトCCWは、上記CAWによ
ってアドレスされる。EXEC370が割り込み表示を
返す時、このフィールドはそのC8Wを含む。PE85
は、I10割り込みを引き起こす時S/37016進位
置40にそのCSWを記憶する。C1JAフイールドは
不変のままである。
「動作」メツセージは、部分的または完全にEXEC3
70によって処理されるべきS/370命令に遭遇する
時はいつでも、S/370マイクロコードによってEX
EC370に送られる。
「動イヤ」メツセージは、第41D図のメイル・ブロッ
ク505に関連する上述の情報を含む。
S/370に送られるEXEC370メツセージは次の
ものを含む。
1、「リセット」メツセージ(OP=1>は、S/37
0マイクロコードに57370リセツトの処理を要求す
る。
2、「クリア・リセット」メツセージ(OP =2)は
、S/370リセツト及びクリア記憶を要求する。
3、「停止」メツセージは、S/370に、S/370
命令のフェッチを停止し、更なる命令を待つことを要求
する。「停止」メツセージは、OPフィールド=3を含
む。
4、「ステップ」メツセージ(OP=4)は、ROMA
N  S/370マイクロコードに、1つのS/370
命令をフェッチ及び実行し「停止」モードに入るべきこ
とを要求する。
5、「ラン」メツセージ(OP=5)は、S/370マ
イクロコードに、S/370命令をフェッチし実行する
その正常モードに入るように要求する。
6、LPSWメツセージ(OP=6)は、S/370マ
イクロコードに、LPSW (ロード・プログラム状況
ワード)メツセージのアドレス・フィールドに指定され
たアドレスを使用してS/370LPSW命令を実行す
るように要求する。
7.5M5Gメツセージ(OP=7)は、1つまたはそ
れ以上の構成されたS/370  I10装置の変更の
状況を表示する。
8、l0INTRメツセージ(OP=8)は、I/O1
00完了を示す。もしそのチャネルがマスクされていな
いなら、S/370マイクロコードがI10割り込みを
開始することになる。もしそのチャネルがマスクされて
いるなら、S/370マイクロコードは、そのC3Wを
装置状況テーブルにセーブし、装置状況をOf (cS
W記憶済み)にセットする。■○lNTRメツセージは
また、CUA及びNC(DST  CUA中に配置され
る)次フィールドを含む。
キャッシュ・コントローラ153からの2つのメツセー
ジ、「フェッチ」及び「記憶jは、メツセージというよ
りも寧ろ論理機能である。それは、CNT及び「アドレ
ス」フィールドのための奇数または偶数値を可能ならし
めるために必要である。
それらのフィールドは、 BUF−2バイト: 記憶210中のバッファ・アドレ
ス CNT−2バイト: バイト・カウントADDR−4バ
イト:  S/370記憶アドレス・ワード/キー S/370マイクロコードは、各アドレス可能S/37
0装置の状況についての情報を含むテーブルを維持する
。その情報の主要な部分は、次のものである。
装置条件−これは、Tl01SIOなどの後のCR15
/370条件レジスタ)の即時的セットを許容する。
装置衣−110割り込みを取得するときに使用されるべ
き次の条件 装置C3W−マスクされた370  I/○割り込みの
ために維持される 370装置につき、DST (cUA)の次の4つの異
なる装置条件が可能である。
OO装置レディ 01 装置レディでない、C8W記憶済み10 装置ビ
ジー 11 装置動作しない S/370装置上のI10100完了時点で、C3W(
チャネル状況ワード)がチャネルによってCPIJに送
られる。もしそのチャネルがマスク・オフされているな
ら、CPUはそのC8Wを受け入れない。
この実施例では、もしチャネルがマスクされているなら
、S/370マイクロコードがC3Wをセーブして、D
ST (cUA)条件を01にセットする。後のC8W
またはSIOは、セーブされたC8Wの記憶と、条件コ
ード(c3W記憶済み)のCRへの配置をもたらす。S
/370マイクロコー゛ドが初期化されるとき、S/3
70マイクロコードは、全ての装置が動作するとは想定
しない。5788は、サポートすべき各装置毎に「オン
ライン・メツセージ」を送ることになる。
その装置は、そのCUA(制御ユニット・アドレスによ
って識別される。
(4)S/370マイクロコードとEXEC370の間
の命令フロー PE86がS/370プログラム命令ストリングを実行
する時、これは時としてI10命令に遭遇し、そのI1
0命令はこの実施例ではS/88プロセツサ62及び関
連ハードウェア、ファームウェア、及びソフトウェアに
よって実行される。
第44A乃至り図(及び第43図)は、これらのS/3
70  I10実行命令のために利用されるマイクロコ
ード・シーケンス・フローである。BCUl、66(及
びアダプタ154)は、S/88ハードウエアによる最
終的なS/370  I10命令の実行を有効化するた
めの主要ハードウェア結合機構である。BCU168内
で、DMAC209は、動作及びデータの流れを導くた
めの主要な「交通巡査」の役割を果たす、DMAC20
9のチャネル0は、S/370からI10コマンドを受
け取り、チャネル1はS/370からのデータ・フロー
を処理し、チャネル2はS/370へのデータ・フロー
を処理し、チャネル3はS/370に対して割り込み(
及び他の)メツセージを送る。BCUISS中のローカ
ル記憶210は、S/370とS/88の間の通信領域
を形成する。
ローカル・パス223/247は、S/88プロセツサ
62をDMAC209とローカル記憶210に結合する
。ローカル・パス223/247は、DMAC209と
記憶210とを、BCtJ15G及びアダプタ154中
の高速ハードウェアを介してS/370に結合する。
S/370  I10命令は、S/370内の処理のた
めS/370マイクロコード・ルーチンにディスバッチ
され、5788アプリケーシヨン・プログラムEXEC
370は(その関連5788ETIOマイクロコードと
ともに)最終のI10実行を行う。アダプタ154とB
CU15Gは。
S/370とS/88の間のハードウェア接続を形成す
る。開始I10マイクロコード・ルーチンは、各装置の
状況を追跡するテーブルDSTをもち、例えばもし既に
SIOを発生し、それがビジーであり、割り込みを受け
取っているなら、それは現在可屈である。この情報は、
条件コードCC中に含まれる。
その章は、さまざまなS/370  I/○動作のため
の命令フローを記述する。この章で使用される特定の処
理及び用語は、この章の最後に定義されている。動作は
次のとおりである。
く1)チャネル・クリア(第4.4 A図)−この命令
は、アドレスされたチャネルにおけるI10システム・
リセットを引き起こし、システム・リセットがアドレス
されたチャネル上の全ての装置に通知される。S/37
0マイクロコードは、そのチャネル上にとの埋置が実際
にあるかは知らず、従って、そのチャネル上の全てのエ
ントリについてCC=3をセットする。その後、EXE
C370は、そのチャネル上の構成を再定義するために
5M5Gを送ることになる。
クリアされるべきチャネルは、命令アドレスのビット1
6乃至23によってアドレスされる。57370マイク
ロコードがディスバッチから制御を受け取る時、それは
チャネル・アドレスをチエツクすることによって始まる
。するとそのチャネル・アドレスは、有効か無効かのど
ちらかである。もしそのチャネル・アドレスが無効であ
るなら、条件レジスタ(cR)が3にセットされ、57
370が次の順次命令に戻る。チャネル・アドレス有効
の場合、S/370マイクロコードがEXEC370に
クリア・チャネル・メツセージを送る。それは次に、こ
のチャネルを探して全ての装置状況テーブル(DST)
エントリを走査する。全ての条件コード・フィールドは
、回層でないことを意味する3にセットされ、見出され
た保留割り込みテーブル(PIT)エントリは、自由P
ITリストに解放される。S/370マイクロコードは
次に、条件レジスタを○にセットし、次の順次命令に至
る。ところで、EXEC370は、クリア・チャネル・
メツセージを受け取る時、アドレスされたチャネル上の
全ての装置に対してI10システム・リセットを実行す
る。EXEC370は次に、どの装置が線につながって
いるかを確認して、そのチャネル上の構成を再定義する
ためにS/370マイクロコードに状況メツセージを送
る。S/370マイクロコードが状況メツセージを受け
取る時、S/370マイクロフードは、状況メツセージ
中でアドレスされた各装置の装置状況テーブルにおける
条件コードを変更する。
(2)I10クリア(第44B図)−この命令は、アド
レスされたCUAのためのIMSG (割り込みメツセ
ージ)がEXEC370によって返されるまで、PE8
5におけるS/370命令処理を中断する。
S/370マイクロコードがディスバッチから制御を受
け取る時、S/370マイクロコードは、命令の上端ア
ドレスから制御ユニット・アドレス有効Aを取得する。
その制御ユニット・アドレスを使用して、S/370マ
イクロコードはこの装置の正しい装置状況テーブルを見
出す。S/370マイクロコードは、条件コードCCの
値をチエツクする。このとき、3つの選択肢がある。
すなわち、(A)CCがゼロまたは3に等しい、(B)
CCが2に等しいかまたはCCが1に等しく且つ次の条
件NCが2に等しい、(c)CCが2に等しいかまたは
CCが1に等しい。
第1の選択肢の場合、CCはゼロまたは3に等しく、S
/370マイクロコードは単に条件レジスタをCCの値
にセットし、次の順次命令に至る。
もしCCが1に等しいなら、保留割り込みテーブル(P
IT)に保留割り込みが存在する。この場合、S/37
0マイクロコードは、保留割り込みテーブル・エントリ
に行き、NCの値をチエツクする。
CCが2または1に等しくNCが2に等しい場合、S/
3701*E、XEC370i、:クリ7’I10メツ
セージを送る。S/370は肯定応答を待ち、その装置
に関連する保留割り込みエントリをクリアする。ところ
で、EXEC370がクリアI10メツセージを受け取
る時、EXEC370はアドレスされた装置のその選択
的なリセットを実行し、その装置のための制御状況ワー
ドを構築し、割り込みメツセージをS/370マイクロ
コードに戻す。S/370マイクロコードが割り込みメ
ツセージを受け取る時、S/370マイクロコードは、
PITエントリを生威し、そのメツセージからのNC及
びC3Wに記入する。
この時点で、CCが2または1に等しいという第3の選
択肢を見てみる。この点には、2つノ経路のうちの1つ
によって到達される。その第1の経路は、装置がビジー
であるか、または装置が保留割り込みを送ったがビジー
にととまっている、というものである、第2の経路は、
装置が保留割り込みをもつが、最早ビジーでない、とい
う場合である。どちらの経路の場合にも、CCは2また
は1に等しくなる。S/370マイクロコードはその割
−つ込みをポツプし、C5WをS/370記憶に配置し
、条件レジスタを1にセットして次の1項次命令に戻る
(3)装置停止(第44C図)−S/370マイクロコ
ードが装置停止命令のためにディスバッチから制御を受
け取る時、S/370マイクロフードは、アドレスされ
た装置状況テーブル・エントリのための条件コードをチ
エツクする。このと@3つの選択肢があり、それは、条
件コードが0または2に等しいことと、条件コードが1
に等しいことと、条件コードが3に等しいことである。
第1の選択肢の場合、条件コードが0または2に等しく
、S/370マイクロコードがEXEC370に装置停
止メツセージを送る。S/370マイクロコードは次に
、S/370C3W中の16個の状況ビットをゼロにし
、条件レジスタを1にセットし、次の順次命令に戻る。
ところで、EXEC370が装置停止メツセージを受け
取る時、E X’ E C370はアドレスされた装置
上で適当な機能を実行し、正常割り込みメツセージを戻
す。CC=1のとき、S/370マイクロコードはPI
Tテーブルからの割り込みをポツプし、C8WをS/3
70記憶中の適切な位置に配置し、条件レジスタを1に
セットして次の順次位置に行く。第3の選択肢の場合、
CCは3に等しぐ、57370マイクロコードは単に条
件レジスタを3に等しくなるようにセットして次の順次
命令に至る。
(4)I10停止(第44C図)−説明のこのレベルで
は、I/O停止の機能は、装置停止の機能と同一である
(5)I10再開(第44D図)−S/370システム
上では、RIO命令は単に、命令を受け入れる前に、そ
のチャネルが動作するかどうかを調べるためにチエツク
するだけである。S/370マイクロコードは、別のI
10命令の場合と同様に、特定のCUAかどうかについ
てCCをチエツクしなくてはならない。CAWは参照さ
れず、CCWはこの命令の場合フェッチされない。
S/370マイクロコードがI10命令再開のためにデ
ィスバッチから制御を受け取る時、S/370マイクロ
コードはアドレスされた装置状況エントリにつき条件コ
ードをチエツクする。CCが0.1または2に等しい場
合、S/370マイクロコードは、条件コードを2にセ
ットし、条件レジスタを0にセットし、次の順次命令に
至る。
ところで、EXEC370がI10再開メツセージを受
け取る時、EXEC370は制御ユニット・アドレスを
調べ、前に中断されていたI10動作を継続する。第2
の選択肢の場合、CCは3に等しく、S/370マイク
ロコードは単に条件レジスタを3にセットして次の順次
命令に行く。
<6)I10開始(第44E図)−S/370マイクロ
コードがI10開始開作動ためにディスバッチから制御
を受け取る時、S/370マイクロコードは、装置状況
テーブル・エントリを見付けるために制御ユニット・ア
ドレスを使用する。
S/370マイクロコードは次に、条件コードをチエツ
クし、このとき4つの選択肢がある。すなわち、CCが
Oに等しい、CCが1に等しい、CCが2に等しい、及
びCCが3に等しい、である。CCがOに等しい場合、
装置はレディであり、S/370マイクロコードはEX
EC370にI10開始メッセ、−ジを送り、CCを、
ビジーを意味する2に等しくセットし、条件レジスタを
、受領されたことを意味するOにセットし、次の順次命
令に戻る。ところで、EXEC370がI10開始メツ
セージを受け取る時、EXEC370は特定装置を見付
けるために制御ユニットアドレスを使用し、その装置上
で正常I10動作を開始する。第2の選択肢の場合、C
Cは1に等しく、S/370マイクロコードが割り込み
をポツプして、そのC6WをS/370記憶中に配置し
、C8Wビジー・ビットをrオン」にセットし、条件レ
ジスタを1にセットし、次の順次命令に至る。第3の選
択肢の場合、CCは2に等しく、S/370マイクロコ
ードはC8W及びS/370記憶位置40Xを全てゼロ
にセットし、C8Wビジー・ビットをターン・オンし、
条件レジスタを1に等しくセットし、次の条件命令に行
く。第4の選択肢の場合、CCは3に等しく、S/37
0マイクロコーFは単に、条件レジスタを3(これは装
置が動作しないことを意味する)にセットし、次の順次
命令に行く。
<7)I10高速解放開始(第44F図)−S/370
マイクロコードがディスバッチからI/O高速解放開始
命令を受け取った時、S/370マイクロコードは、ア
ドレスされたDSTエントリがあるかどうか条件コード
ねチエツクする。このとき、CCが0,1または2に等
しい、ということと、CCが3に等しい、ということの
2つの選択肢がある。第1の選択肢の場合、CCがOl
lまたは2に等しく、S/370マイクロコードはEX
EC370にI10高速解放開始メツセージを送り、C
Cを2に等しくセットし、条件レジスタをOセットし、
次の順次命令に行く。ところで、EXEC370がI1
0高速解放開始メツセージを受け取る時、もし可能なら
I10命令を開始し、さもなければ、S/370マイク
ロコードによって受領された時正常割り込みとして働く
遅延された条件コードを含むC8Wをもつ割り込みメツ
セージを返す。第2の選択肢の場合、条件コードは3に
等しく、S/370マイクロコードは単に条件レジスタ
を3にセットして次の順次命令に行く。
(8)I10テスト(第44G図)−S/370マイク
ロコードがI10テストのための制御をディスバッチか
ら受け取る時、S/370マイクロコードは条件コード
わチエツクする。このとき、CCがOまたは3に等しい
、CCが1に等しい、及びCCが2に等しい、という3
つの選択肢がある。CCが0または3に等しい場合、マ
イクロコードは条件レジスタをCC値に等しくセットし
、次の順次命令に行く。第2の選択肢の場合、CCは1
に等しく、マイクロコードは割り込みをポツプしてC6
WをS/370記憶中に配置し、条件レジスタを、C8
W記憶済みを意味する1にセットして次の順次命令に至
る。第3の選択肢の場合、CCは2に等しく、マイクロ
コードはS/370記憶中のC8W領域(40X)をゼ
ロにし、条件レジスタを1に等しくセットし、次の順次
命令に行く。
(9)チャネルID記憶(第44H図)−S/370マ
イクロコードがディスバッチからチャネルID記憶のた
めの制御を受け取る時、S/370マイクロコードはチ
ャネル・アドレスをチエツクする。このとき、チャネル
・アドレス有効及びチャネル・アドレス無効という2つ
の選択肢がある。チャネル・アドレス有効の場合、マイ
クロコードはS/370記憶位置を、16進八8から1
6進20000000にセットする。マイクロコードは
次に、条件レジスタをOにセットし、次の順次命令に行
く。
(10)チャネル・テスト(第44I図)−S/370
マイクロコードがチャネル。テストのための制御をディ
スバッチから受け収る時、S/370マイクロコードは
チャネル・アドレスをチエツクする。この場合、2つの
主要な選択肢と、3つのあまり主要でない選択肢がある
ことに留意されたい。第1の主要選択肢、すなわちチャ
ネル・アドレス無効の場合、マイクロコードは条件レジ
スタを3にセットし、次の順次命令に行く。
第2の主要選択肢、すなわちチャネル・アドレス有効の
場合、マイクロコードはさらにこのチャネルがあるかど
うか全てのDSTエントリをチエツクする。第1の主要
でない選択肢の場合は、マイクロコードが、この装置が
保留割り込みをもっことを意味するcc=iを有する特
定装置のためのDSTエントリを発見した時に生じる。
この場合、マイクロコードは条件レジスタを1に等しく
セットし、次の順次命令に行く。もしマイクロコードが
このチャネルのためのDSTエントリのリストの底に到
達するなら、マイクロコードはCC=1のエントリを見
出さなかったということであり、次にCC=2の少なく
とも1つのエントリが存在するかどうかを調べるための
チエツクを行う。もしそうなら、これが第2の主要でな
い選択肢であり、この場合、マイクロコードは条件レジ
スタを2に等しくセットして次の順次命令に行く。さも
なければ、第3の主要でない選択肢が生じて、条件レジ
スタを○に等しくセットして次の順次命令に行く。
(11)1次及び2次割り込み(第44J及び44に図
)−1次及び2次割り込みという用語は、S/370の
用語である。1次割り込みは、I10100ら生じるC
8W中に少なくとも1つのチャネル終了(cE)状況ビ
ットを含む。2次割り込みは、そのI10100ための
装置終了(DE)を含む第2の割り込みであるがまたは
、サービスを要求する装置によって開始される非同期割
り込みである。
この説明のこのレベルでは、1次及び2次割り込みの間
には差異がないので、1次割り込みについてのみ説明す
る。第44J図及び第44に図の間の、I10マスクさ
れた割り込みと、I10イネーブルされた割り込みの間
の差異は、Iloがマスクされているかどうか、という
ことである。
すなわち、S/370プロセツサが、チャネルからやっ
てくる割り込みを受け入れるかどうか、ということであ
る。もし割り込みがS/370プロセツサによって受け
入れられないなら、チャネルはその割り込みをスタック
し、それは、57370プロセツサがイネーブルされる
時間まで保留割り込みと呼ばれる。EXEC370が特
定の装置動作をエミュレートしている間に割り込み条件
が生じた時、EXEC370はC8Wを構築してそれを
メツセージ中に格納し、そのメツセージはS/370マ
イクロコードに送られる。マイクロコードがその割り込
みメツセージを受け取る時、マイクロコードは、Ilo
がマスクされているか、あるいはイネーブルさているか
どうかを見出すためにS/370マスクをチエツクする
。そして、もしそのIloがマスクされている(第44
J図)なら、マイクロコードはその割り込みをスタック
する。割り込み処理をスタックすることの説明は、以下
で与える。S、、’370マイクロコードがマスクをチ
エツクしIloがイネーブルされているなら(第44に
図)、割り込みをかける装置のDSTSツエントリ中件
コード・フィールドが、割り込みメツセージ中の次の条
件(NC)に等しくセットされ、そのメツセージからの
C8WがS/370記憶に入れられ、マイクロコードが
I10割り込みの実行を引き起こす。
<12)S/370  I10マスク事象(第44L図
)−もしEXEC370がS/370マイクロコードに
割り込みメツセージを送る時Iloがマスクされている
なら、割り込みは保留割り込みテーブル(PIT)エン
トリ中にスタックされる。そして、後の時点で、I10
割り込みのイネーブルをもたらすS/370事象が生じ
ることになる。このことは、ロードPSW命令、セット
・システム・マスク命令、またはマスクがI/Oをイネ
ーブルする何らかの割り込みである。PSWシステム・
マスクが、以前にマスクされたI/Oをイネーブルする
ように変更された時の任意の時点で、S/370マイク
ロコードはそれらのチャネルのために保留である割り込
みがないかどうかをチエツクする。そしてもし見付から
ないなら、マイクロコードは単に次の順次命令へと脱出
する。しかしもし1つ見付かったら、マイクロコードは
その割り込みをデープルからポツプして出し、S/37
0記憶中にCSWを配置して110割り込みを実行する
以下に示すのは、直ぐ上で参照された処理の説明を与え
るものである。
(1)スタックされた割り込み−スタックされた割り込
みという用語は、S/370  Iloがマスク・オフ
された時S/370マイクロコードによって受け取られ
る割り込みメツセージと結合して使用される。割り込み
は、いわゆる保留割り込みテーブルまたはPIT中の装
置状況領域中にスタックされる。PITエントリは、割
り込みを引き起こすS/370装置をあられすDSTエ
ントリに対してFIFO順に連鎖される。割り込みをス
タックすることは、自由リストからPITエントリを取
得し、それをこのDSTエントリのためにPITリスト
の終端に連鎖し、そのC8WをPITエントリの状況フ
ィールド中に配置し、PITエントリのNCフィールド
にNC位を配置し、DSTのCCWフィールドを「1」
にセットすることからなる。CCを「1」にセットする
ことは、この装置に保留割り込みが存在することを示す
(2)割り込みポツプ−割り込みをポツプすることは、
DST/PITエントリの最上部のPITエントリを連
鎖から外し、DST条件コードを、PITエントリのN
Cフィールドで見出された値にセットし、S/370 
 C8Wを含むPITエントリの状況フィールドをセー
ブし、PITエントリを自由リストに戻すことからなる
(3)EXEC370へのメツセージ送信(第43図)
−これは、この説明では、例として参照されるものであ
る。この時点でオプションCCがOに等しい場合、S/
370マイクロコードは、EXEC370にメツセージ
を送る必要があると決定している。そのメツセージは特
に、I10開始メツセージである。このメツセージまた
はS/370マイクロコードが送る他のメツセージに対
して、手続きは同一である。S/370マイクロコード
は、記憶162中のメイルボックス−エントリ中のデー
タ・フィールドにそのメツセージの内容を記入する。S
/370マイクロコードは次に、PUからBCUへの要
求を発行し、それはBCU論理253によって受領され
る。S/370マイクロコードは次に、肯定応答の戻り
を待つ。
ところで、BCU論理は、PUからBCUへの表示を受
け取る時、メイルボックスからBCU記憶210ヘデー
タを転送するために、記憶アクセス及びDMA動作を開
始する。DMAが完了した時、BCUはS/370マイ
クロコードに肯定応答信号を返し、S/370マイクロ
コードは次にその次の順次命令を進める。それと同時に
、DMAC論理がシステム88に割り込みをかける。ソ
フトウェア・ルーチンが制御を受け取り、動作の有効性
をチエツクし、EXEC370に通知を送り、EXEC
370は次にワーク・キューからメツセージを取り出す
(4)S/370マイクロコードに対するメツセージの
送信−EXEC370がS/370マイクロコードに送
るメツセージには、いくっがの異なるタイプがある。S
/370  I10マスク事象(第44L図)は、その
ような割り込みメツセージの例である。EXEC370
は、BCU論理とインターフェースするETIOマイク
ロコードを呼び出す。ETIOはBCU記憶210から
S/370記憶へメツセージを転送するDMA動作を開
始する。DMAが完了した時、ECUからPUへのメツ
セージがS/370マイクロコードへ送られ、割り込み
がシステム88に送られ、このことはETIOインター
フェース・ルーチンの、EXEC370への通知の送信
を引き起こす。
E19.パス制御ユニット(BCU)の動作(1)序論 前述のシステム要素及びその機能の一部を簡単に要約し
てみよう。すなわち、BCU15GはS/370チツプ
・セットISOと、s/88PE62とモジュール10
中の関連システム及びI10素子からなるI10サブシ
ステムの間のインターフェース機能を実行する。S/3
70チツプ・セット150とI10サブシステムは、パ
ス・アダプタ154を介して通信する。s/88主記憶
16内のS/370記憶領域162は、場合によっては
基本的記憶モジュール(BSM)162と呼ばれること
がある。BCU156とパス・アダプタ154とを結合
する2組のアダプタ・パス・インターフェース線249
.250(チャネルO)及び251.2第2(チャネル
1)がある。
BCU156は、64KBローカル記憶210と、直接
アクセス・コントローラ(DMAC)209と、32ビ
ツト・ローカル・アドレス・バス247と、32ビツト
・ローカル・データ・バス223及びインターフェース
論理205を有する。
前記に詳細に説明したように、DMAC209は、4つ
のデータ転送チャネルをもつ。
チャネルO−メイルボックス・コマンドがPE85から
BCU156へ転送される。メツセージは、S/370
記憶領域162からローカル記憶210へ読み出される
チャネル1 −  S/370PE85のデータ書込。
データは、ローカル記憶210への転送のために、S/
370記憶領域162から読み取られる。
チャネル2 −  S/370PE83のデータ読取。
データは、ローカル記憶210からS/370記憶領域
1G2に転送される。
チャネル3 −  BCtJ156からS/370PE
85への高優先順位メツセージ転送。メツセージは、ロ
ーカル記憶210からS/370記憶領域162に転送
される。
DMAC209は、バス・アダプタ154とローカル記
憶210の間でダブル・ワード(32ビツト)を転送す
る。それは、I10データ転送が完了した時にI10サ
ブシステム(S/88PE62)に割り込みをかける。
ローカル記憶210は、DMAC209を介する自動メ
イルボックス・ロードのための110及びメツセージ・
データ・バッファWQBと、リンク・リスト・データを
もつ。
BCU論理206は、ローカル・バス調停ユニット21
6を有し、そこにおいて、S/88 PE62とDMA
C209が、ローカル・バス、すなわち、データ・バス
223及びアドレス・バス247に対するアクセスを求
めて競合する。PE62「パス要求J tBl 90は
、以下のアドレスく第41C図参照)がアドレス・デコ
ード及び調停ユニット216によって検出される時はい
つでもアクティブとなる。すなわち、 ローカル記憶アドレス;プログラムされたBCUリセッ
ト、BSM書込セレクト・アップ、BSM書込セレクト
・アップ、及びBC1J状況読取を含む、BCUによっ
て指示されたコマンド;ローカル・バス割り込み肯定応
答サイクル;及びDMACによって指示された読取また
は書込レジスタ・コマンドである。
DMACバス要求線269は、DMACシーケンス(ロ
ーカル記憶210の読取または書込)、またはリンク・
リスト・ロード・シーケンス(ローカル記憶からの読取
)のためにローカル・バス223.247の制御を得た
いと望む時にアクティブとなる。バス許可線268は、
ローカル・バスの制御が論理216によってDMAC2
09に与えられた時に立ち上げられる。線191は、制
御がPE62に与えられているなら立ち上げられる。
BCU論理205は、バス・アダプタ154とI10サ
ブシステムの間のDMAC209転送タイミングを制御
し、4KBまでのI10転送の、チャネルO及び1上の
バス・アダプタ154のための64バイト・ブロック転
送への変換を行う。
BCU論理205は、ブロック転送の際の64バイト境
界交差を検出する。もしこれが生じると、そのブロック
は、2時の個別の転送に分割される。BC1J156が
その第1の転送のための64バイト境界までのワードの
数を計算する。これは、バス・アダプタ154に対する
開始アドレスとともに提供される。残りのワードは、新
しいアドレスとともに、後のコマンド(BSM読収読取
SM書込)によってバス・アダプタ154に提供される
ことになる。BCU論理はまた、高優先順位メツセージ
またはメイルボックス読取要求が生じる時、I10デー
タ転送(64バイト境界上)の優先使用を与える。高優
先順位メツセージ及びメイルボックス読取要求は、BC
U16B上で同時に処理することができる。’r B 
S M読取」及びrBSM書込」は、BCU26e中で
同時に処理することができる。
BCU156は次のような4つのI10動作を実行する
メイルボックス読取動作:これは、「PUからBCtJ
W求」線256aを介して、S/370I10命令マイ
クロコードによって開始される。
メイルボックス188は、S/370  BSMI62
中にある。それは、I10サブシステム(I10開始な
ど〉によって実行されることになるI/Oコマンドを記
憶するために使用される。それはまた、I10サブシス
テムがPE85から受領する状況または他の情報をも含
む。「メイルボックス・セレクト・アップ」コマンドは
、「PUからBCU選択線」210がアダプタ・バス・
チャネルO上で活動化される時にBCU156によって
開始される。S/370  I10書込動作(アダプタ
・バス・チャネル0)は、もしrPUからBCIJへの
要求」、がS/370PE86によって活動化されるな
ら、64バイト境界上で優先使用される。
S/370  I10読取及び書込動作:これは、アダ
プタ・バス・チャネル0及び1上での、S/370記憶
162とI10装置の間のデータ転送(最大4KBブロ
ツク)を用意する。全てのデータ転送は、rBSMセレ
クト・アップ」アダプタ゛バス゛コマンドを介して、I
10サブシステムによって開始される。
高優先順位メツセージ転送: I10サブシステムから
S/370に渡される高い優先順位の性質の、割り込み
、状況、エラーなどのメツセージ。全ての転送は、「キ
ュー・セレクト・アップ」コマンドを介して、BCU 
156から開始される。もし、高優先順位メツセージ要
求が生じるなら、S/370  I10読取動作(アダ
プタ・バス・チャネル1)が64バイト境界上で優先使
用されることになる。
E20.S/370  I10開始シーケンス・フロー
、概要及び詳1説明 「I/O開始命令S■0」、「チャネル・アドレス・ワ
ードCA W J及び「チャネル制御ワードCCW J
が、S/370記憶182中の予定の「メイルボックス
」位置中に記憶される。この情報は、BCUインターフ
ェース論理205及びバス・アダプタ154を介してロ
ーカル記憶210に渡される。
第18図に示されているDMACチャネル0レジスタは
、メイルボックス読取動作のために使用される。それら
は、S/88 P E 62によって、「リンク・アレ
イ連鎖モード」で動作するようにプログラムされること
になる。PE62は、ローカル記t1210(第41H
図)中の一連の「リンク・リスト(テーブル)」をセッ
トアツプすることによって、このモードを初期化する。
それは次に、第1の「最先にリンクされたリスト・アド
レス」をDMACチャネルOベース・アドレス・レジス
タ(32ビツト)BARにセットすることになる。この
アドレスは、リンクされたリスト・データの記憶210
中の最初の位置を指し示すことになる。
DMAC’PCLJ  (周辺制御1り257aは、P
E62によって、PCLIi267aが活動化される時
はいつでも、DMAC209をしてそのIRQ割り込み
人力線258を活動化させるようにプログラムされるこ
とになる。’PCLJ 線257aは、アダプタ・バッ
ファ259を介する主記憶162からローカル記憶21
0へのメイルボックス・データ転送の完了に続いて活動
化されることになる。その割り込みは、S/88プロセ
ツサPE62に、メイルボックス・ロードが丁度完了し
たことを通知する。
リンク・リスト・データ(第41H図)は、次のものか
らなる。すなわち、データ・ブロックの開始記憶アドレ
スと、記憶転送カウントと、次のテーブル・エントリに
対するリンク・アドレスである。そのテーブル中の最後
のリンク・アドレスは、ゼロとなる。
S/88プロセツサPE62は、DMACチャネル0ベ
ース・アドレス・レジスタ中の最上リスト・アドレスを
セットする。
5788プロセツサPE62は、チャネル0チャネル制
御レジスタ214のビット7(開始ビット)中に「1」
を書き込むことによってDMAC209を活動化するこ
とになる。DMAC209は次に、次のようにしてその
チャネル0レジスタ中に最初のリンク・リストを読み込
む。
メモリ・アドレス・レジスタ219中への記憶210の
データ・ブロックWQBの開始アドレスメモリ転送カウ
ント・レジスタ214に対する転送カウント(メイルボ
ックス・データのバイト) 次のデータ・ブロック・アドレス・レジスタ214への
リンク・アドレス より詳しく述べると、命令実行の間に、S/370PE
85が「I10開始」命令をデコードし、S/370メ
モリ162中に含まれる順次的「メイルポック2J位置
に、「I10開始」コマンドと、チャネル・アドレス・
ワードと、第1のチャネル制御ワードを配置する。メイ
ルボックスの開始アドレス(ベース+キュー長)は、初
期化時点で、バス・アダプタ154のベース・レジスタ
に格納される。
S/370 P E 85は、ビット11をアクティブ
にすることによって、プロセッサ・バスを介して’ L
 D  OS CW J制御OPを発行する。このこと
は、バス・プロセッサ154中の制(卸ワード中の「P
UからBCUへの要求」ビットをオンにセットする。も
し、I10データ転送の間に「PUからBCU要求」が
生じたなら、BCU156はメイルボックス・ロードを
行わせるために、64バイト境界上でI10転送を優先
使用することになる。
BCU156は次に、バス290上で、第45A図に示
すフォーマットで「メイルボックス読取セレクト・アッ
プ」コマンドを発生し、これを、チャネル0コマンド・
レジスタ214に記憶する。尚、第45A図で、ビット
0.1はコマンド・ビットであり、ビット2乃至7は、
バイト・カウントである。メイルボックス・アドレス・
ビットは、第45Bl]に示すフォーマットでバス29
0を介してレジスタ219中に記憶される。
尚、第46B図で、ビット7は記ff1162中の■○
A領域を識別し、ビット24乃至26はBCUチャネル
番号であり、ビット27乃至31は、メイルボックス・
オフセットである。
BCtJ156が、レジスタ214及び219に値を格
納することによって、コマンド/状況バス249及びア
ドレス/データ・バス250を活動化した後、BCU1
56は、バス・アダプタからのデータを待つ。BCU1
58は、「タグ・ダウン」1262bをサンプリングす
ることによってこれを行う。「タグ・ダウン」がバス・
アダプタ154によって非活動化される時(データ・レ
ディ)、メイルボックス・データの最初の4バイトは2
つのチャネルOサブサイクルを介してチャネルO読取バ
ッファ226中にラッチされる。
BCU論理253は次に、DMAC209のチャネル0
上の「要求」線263aを立ち上げる。DMAC209
は次に、ローカル・バス調停回路216に対する線26
9に、「バス要求」(BR)を立ち上げる。もしローカ
ル・バスがS/88プロセツサ62に上って使用されて
いないなら、DMAC209に対するバス許可線(BG
)を介してバス・アクセスが許可される。DMAC20
9は次に、MARからアドレス・バス247に対して(
記憶210中の)WQBローカル・メイルボックスの開
始アドレスを転送し、’ACKOJ  (DMACチャ
ネル0肯定応答)線264aを立ち上げる。rAcKO
」(8号は、バッファ226から、データ・バス223
を介しての、記憶210中のWQBのローカル・メイル
ボックス部分に対するデータの転送を開始する。
’DTACKJ線265が、DMAC209に、動作が
完了したことを知らせるために活動化される。
BCUクロック信号(第25図〉は、バッファ269か
らレジスタ226へのメイルボックス・データの転送を
続ける。BCU156は、各ローカル記憶210/DM
AC209シーケンス(32ビツト)のための2つのア
ダプタ・バス(「タグ・アップ」/「タグ・ダウン」)
シーケンスを実行する。
DMACサイクルが完了した時(DTACKアクティブ
)、DMAC209はBCU論理253に対して「デー
タ転送完了J  (DTC)線267を立ち上げ、BC
U揄理253は次に、レジスタ226からWQBメイル
ボックスへの第2の4バイトの読取を行うために! 2
63 a上にDMAC209に対する別の「要求」を発
行する。DMACサイクルは、メイルボックス・データ
の全体(16バイト)が転送されてしまう(40−カル
・パス・サイクル)まで、反復される。rPCLJ線2
57aは、次に、BCU論理253によってDMAC2
09に対して活動化される。このことは、DMAC20
9からS/88プロセッサ優先順位エンコーダ/割り込
み論理212に対するrlRQJ線258の活動化を引
き起こす。PE62は次に、メイルボックス要求を処理
する。
DMAC209がリンク・リストからのそのチャネルO
レジスタ・ロードを完了する時、DMAC209は次の
メイルボックス・ロードを開始するために、BCU論理
253からのチャネル0’REQJ線263a上の信号
を待つ。−旦開始されると、DMACチャネルOは非決
定的にアクティブにとどまり、S/88プロセツサ62
が環状リンク・リストを制御し、BC1J156が、「
REQJ線263aを非活動性に維持することによって
データ転送を保留する。もし「リストの終了」条件によ
ってチャネル0が停止すると、S/88プロセツサは終
了割り込みを受け取って適当な時チャネルOを再開始す
る。
E21.S/370  I10データ転送シーケンス・
フロー、−数的説明 全てのI10読取及び書込転送は、アダプタ・パス・ア
ーキテクチャによる”BSM読取セレクト・アップ」及
びrBSM書込セレクト・アップ」コマンドを介してS
/88プロセツサ62を源とする。S/370CCWコ
マンド及び開始アドレス(S/370メモリ162中の
)は、「I10開始」のためにCCWから導出される。
データは、S/88プロセツサ62によって、各I/O
装置と、ローカル記憶210中のローカル・バッファの
間で移動される。
ローカル記憶210は、S/88プロセツサ62によっ
て管理されるI10書込動作のための記憶ブロックのキ
ューを含む。そのキューが少なくとも1つのエントリを
含む時、I10書込動作を送出する準備ができている。
これらのブロックのうちの選択された1つのための開始
アドレスは、書込動作の開始の前に、S/88プロセツ
サ62によってDMAC209中のDMAチャネル1レ
ジスタ中に記憶される。DMAチャネル1レジスタは、
ローカル記憶210を介するS/370110書込動作
(Iloに対するS/370記憶162の書込)のため
に予約されている。アダプタ・データ・バッファ259
 <64バイト)は、メイルボックス読取及びS/37
0  I10書込動fil!(S/370メモリ162
からローカル記憶210へのデータ転送)のために予約
されている。このバッファは、チャネルlアダプタ・パ
ス249.250に関連づけられている。バッファ26
0 (64バイト)は、(S/370に対する)メツセ
ージ書込及びS/370  I10読取動作(ローカル
記憶210からS/370メモリ162へのデータ転送
)のために予約されている。このバッファは、チャネル
lアダプタ・パス251.252と関連付けられている
。S/88プロセツサ62は、DMACチャネル1及び
2のメモリ・アドレス・レジスタの高位ワードをゼロに
初期化する。このことは、ローカル記憶210が16ビ
ツト以上のアドレスを必要としないので、これらのレジ
スタが動作シーケンスの間にロードされた時に、余分の
パス・サイクルを節約するものである。
(A)I10書込動作(S/370記憶162からロー
カル記憶210へ) S788プロセツサ62は、第45C図に示すように(
パス161a、ドライバ217、パス247及びラッチ
233を介して)DMACアドレス及びデータ・パス2
48上に情報を配置することにより、DMACチャネル
1メモリ・アドレス・レジスタMAR中にローカル・バ
ッファ開始アドレスをセットする。尚、第45C図で、
ピッ)31−08=007EOO= rDMACレジス
タ選択」コマンドであり、ビット07−07−00=D
チヤネル1メモリ・アドレス・レジスタ(低)選択であ
る。S/88は、バス上の最上位及び最下位ビットをそ
れぞれ「31」及びrQ。
として識別子、これはS/370プロトコルとは逆であ
ることに留意されたい。
第45D図(MAR用)に示されている内容は、データ
・バス223上に配置され、ここで、ビット3l−16
=I10書込のための記憶210中のローカル゛バッフ
ァの開始アドレスである。その高位データ・バス・ビッ
ト(31−16)は、チャネル1メモリ・アドレス・レ
ジスタの低位(15−○O)部分にロードされる。M、
ARの高位ビット(31−16)は、初期化の間にOに
セットされている。DMAC209は、S/88プロセ
ツサCPUに対して、ECU論理253を介する16ビ
ツト・ボート’ D S A CK 」信号線266a
、bで応答する。S/88プロセツサ62は、ローカル
・アドレス・バス247上に、BCUデータ(バイト・
カウント、記憶キー アダプタ・バス優先順位及びカス
タマ/IOA空間データ)及びDMACチャネル1メモ
リ転送カウント・データを配置する。第45E図は、ア
ドレス・パス上のコマンドを示し、ここで、31−08
=007400= rDMAcレジスタ選沢jコマンド
、 07−00=BC1J選択及びDMACチャネルIMT
C選択 バイト・カウント、(cCWから導出された)記憶キー
、アダプタ・バス優先順位、及びカスタマ/■○A空間
ビットは、S/88プロセツサ62によって第45F図
に示すフォーマットでデータ・バス223上に配置され
、ここで、そのビット指定は次のとおりである。
31−27需予約 26=高位バイト・カウント。このビットは、最大バイ
ト・カウント(4にバイト〉が転送されっつあるときの
み1となる。
26−16=DMACチャネルIMTCレジスタにロー
ドされるバイト・カウント 26−14=BCUレジスタ220にロードされるバイ
ト・カウント(最大4096)。そのカウントの少なく
とも一部は、バイト・カウント動作において後で説明す
るようにレジスタ221にロードされる。バス・アダプ
タ154は、4096バイト(バイト・カウント−1)
を転送するために1111 1111 1111という
カウントを必要とする。それゆえ、BCU166は、そ
れを、(64バイト・ブロック中の)バイト・オフセッ
ト・ビット15−14とともにバス・アダプタ154に
提供する前に一度、ダブル・ワード境界ビットをデクリ
メントする。
16−14=  下位バイト・カウント・ビットBCt
1156゜これらのビットは、ダブル・バイト境界から
のバイト・オフセット−1(バス・アダプタ条件のため
)をあられす。これらのビットは、DMAC209また
はBCU166によっては使用されない。というのは、
それらはダブル・ワードしか転送しないからである。そ
れらは、S/370  BSM162に提供するために
、バス・アダプタ154に渡される。
1、3−12 =  アダプタ・バス・チャネル優先順
位 07=  カスタマ/IOA空間ビット06=  S/
88プロセツサは、1つの追加的ローカル記憶が必要で
あることを示すためにこのビット(1)を活動化する。
このことは、開始S/370記憶アドレスがダブルワー
ド(32ビツト)境界上にない時に生じる。全てのBC
Uアドレスはダブルワード境界上で開始しなくてはなら
ないので、最初のアクセスは指定された開始アドレスに
あるバイトを含み、先行するバイトがそのダブルワード
・アドレスに含まれる。先行バイトは棄却される。
06−00=  予約済み DMAC209は、そのデータ・バスの高位ワード(す
なわち、バイト・カウント)を、チャネルIMTCレジ
スタにロードすることになる。
BCIJは、次のようにデータ・バス内容を把捉する。
ビット26−14 −  BSM読取セレクト・アップ
・カウンタ220に対して ビット13−06 − アダプタ・バス・チャネルOA
/Dレジスタ219に対して(但し再配列されて) 1つの5788プロセツサ・マシン・サイクル中でダブ
ルワード転送が生じる時、そのアドレスはダブルワード
境界上になくてはならない。DMAcチャネルIMTC
のアドレスは、ダブルワード境界上にないので(ビット
07−00=  01001010)、BCU156及
びDMAC209に1つのS/88プロセツサ・コマン
ドをロードするためには次の動作が行なわれる。すなわ
ち、BCU166はアドレス・ビット1を反転してそれ
を別のレジスタ選択ビットとともにDMAC209に提
供する。このことは、チャネル1のためのDMAC20
9を適切に選択する(アドレス、ビット07−00=0
1001010)ことを可能ならしめる。このことは、
チャネル2I/O読取動作のためのMTCレジスタの選
択にも当てはまる。DMA、C209は、BCU論理2
53に対して、1l126s上の’DTACKJ信号で
応答する。BCU論理253は、’DTACKJ信号を
、5788プロセツサ62に対する、線266a、b上
の32ビツト・ボートrDSACK」応答に変換する。
その転送バイト・カウントは、残りのデータ・バス・デ
ータとともに、後のrBsM読取セレクト・アップ」コ
マンドの間にバス・アダプタ154に提供される。BS
M読取境界カウンタ221またはBSM読収セリクトア
ップ・バイト・カウンタ220は、チャネルO読取コマ
ンド・レジスタ214中にロードされることになる。
S/88プロセツサ624よ次に、第45G図に示すフ
ォーマットでデータ・バス223上で「83M読取セレ
クトアップ」コマンドを発生し、そのとき、ビット3l
−00=007EO108=’BSMi3’Th取セレ
クトアップ」コマンドである。
S/88プロセツサ62はまた、データ・パス223上
に第45H図でしめずフォーマットで85M開始アドレ
スを配置し、ここでビット23−〇=記憶162中の開
始アドレスである。
パス223上の85M開始アドレスは、アドレス・レジ
スタ219とBSM読取アドレス・レジスタ231上に
記憶される。それは、後で、S/370記憶162に提
供するためにバス・アダプタ154に送られる。BCU
156は次に、S/88プロセツサ62に対する「DS
ACKJt7a286a、dを活動化する。この時点で
、S/88プロセツサは解放され、最早この動作に関与
しない。
BCtJ156は、バス290を介してレジスタ214
にrBSMセレクト・アップ」 (読取)コマンドを配
置し、第4SI図に示すようにコマンド/状況バス24
9上にそれを配置する。第45I図で、ビットは、 0−1.=  rBsMJセレクト・アップ」コマンド
(読取) 2−7= フィールド長−1(最大64バイト)そのフ
ィールド長は、前取てレジスタ220または221から
レジスタ214に転送されていたものである。レジスタ
219は、第4SJ図に示すフォーマットでバス250
上にアドレス情報を配置する。そこで、 0−3= 記憶キー 4=1 5−6= 優先順位(プロセッサ・バス1.70に対す
るバス・アダプタ154の) 7= 1=カスタマ領域アクセス 0=マイクロコード領域アクセス 8−31=  記憶163中のデータ・フィールド中の
最初のバイトのアドレス BC1J論理253は次に、そのコマンドと、フィール
ド長データを、コマンド・レジスタ124(第13図)
にラッチし、キー・アドレス・データをレジスタ122
にラッチするためにバス・アダプタ154に対するタグ
・アップ線262aを立ち上げる。バス・アダプタ15
4は、もしデータが有効でないならBC1J論理253
に対するタグ・ダウンを立ち上げる。BCU論理253
は、タグ・ダウンが降下するまで待つ。バス・アダプタ
154は、第45K及び第45L図に示すように、アダ
プタ・バス85Mセレクト・アップ・コマンドをプロセ
ッサ・バスI10メモリ・コマンドに変換する。このと
き、プロセッサ・アドレス/データ・バス170上のビ
ットは次のことをあられす。
0=O=I10メモリ・コマンド 1=1=フ工ツチ動作 2−7=フイールド長 8−31=実バイト・アドレス また、プロセッサ・キー/状況バス・ビットは次のこと
をあられす。
0−3=  S己憶キー 4=0=動的変換なし アドレスされたデータがS/370メモリ162から返
されたとき、それはバス・アダプタ・データ・バッファ
259(チャネルO)でラッチされる。そのバス・アダ
プタ154は次に、アダプタ・バス・チャネルO上のタ
グ・ダウン線262bを非活動化する。この条件は、B
CU156に、2バイト(16ビツト)のデータをラッ
チするように報知し、その直後にクロック左及びクロッ
ク右信号を介してのチャネルO読取バッファ226 (
4バイト)中の別の2バイトが続く。BC1J156は
次に、DMAC209に対するそのFREQIJ線26
3b (DMACチャネル1要求)を活動化する。DM
AC209は、ローカル・バス・サイクルを実行するた
めに、BCUローカル・バス調停論理216に対する線
269上に’BCU  REQJを発行する。
線268上のバス許可信号がBCU調停論理から返され
た時、DMAC209がローカル記憶210に対するチ
ャネルO読取バッファ259動作を開始する。DMAC
209はBCU論理253に対する線264b上にAC
KI (DMAチャネル1肯定応答)を返し、バス24
8、ラッチ233、アドレス・バス247及びマルチプ
レクサ232を介して記憶210アドレシング回路に対
してDMACチャネル1レジスタ248中のローカル記
憶アドレスをゲートすることによってそのことを行う。
BCU論理253は、MARレジスタによって指定され
たアドレスにおいて記憶210に記憶するためにバッフ
ァ226からデータ・バス223へ第1のデータ(4バ
イト〉をゲートするために線264b上のACKI信号
と線210a上のRAM!択信号全信号する。DTAC
KがBCU論理253によって線265上に戻されたと
き、DMAC209は線267上でDTC<データ転送
完了)を立ち上げる。
BCU156は、レジスタ220、MTC中に保持され
ているバイト・カウントをデクリメントし、チャネルI
MARをインクリメントし、バス・アダプタ154から
受信される64バイトまでのデータのダブルワード毎に
アドレス・レジスタ231をデクリメントする。上述の
シーケンスはBCUコマンドの4バイト毎に(64まで
)反復される。もし転送バイト・カウントが64よりも
大きいなら、BCU166は次の64バイトをフェッチ
するためにレジスタ231.219を介してバス・アダ
プタ154に新しいBSM開始アドレスを提供する。レ
ジスタ231は上述のように4バイト転送毎にデクリメ
ントされており、従って、適切な次の開始アドレスをも
つ。バス・アダプタ154は、そのコマンドによって要
求される(4KBまでの)データ転送全体が完了するま
で各開始アドレス毎に64バイトのデータをバッファす
る。
BCU166は、もしバス・アダプタ259が空ならD
MAC209を(REQを立ち上げないことによって)
アイドル状態にとどめ、次の有効データ・ワードが受信
されるまで、タグ・ダウンの状態がバッファ259中の
有効データの可用性を反映する。REQ/ACKサイク
ルは、バイト・カウントがゼロになるまで続き、その時
点でDMAC209がS/88プロセツサ62に対する
線258上でIRQを立ち上げる。このことは、S/8
8プロセツサ62に、適切な処理のためS/370記憶
162から読取られたデータを含むローカル記憶バッフ
ァを読取るように報知する。
(B)I10読取動f′¥!(ローカル記憶210が・
らS/370記憶162) I10読取動作は(EXEC370の制御の下で)少な
くとも1つのエントリが記憶210中のI10読取キュ
ー中に存在する時キック・オフされる。S/88プロセ
ツサ62はもしそれがDMAC209によって使用され
ていないならローカル・バスの制御を獲得する。S/8
8プロセツサ62は、第45M図に示すフォーマットで
情報をバス247上に配置することによってDMACチ
ャネル2メモリ・アドレス・レジスタ(MAR)にロー
カル・バッファI10読取開始アドレスをセットする。
ここで、 31−01−08=007EOO=Dレジスタ選択コマ
ンド 07−07−00=Dチヤネル?メモリ・アドレス・レ
ジスタ(低位)選択 また、第45N図に示すように(記憶210中のバッフ
ァの)開始アドレスをデータ・バス223上に配置する
。このとき、ビットは、31−1.6 =  ローカル
・バッファI10読取データの開始アドレス 15−00=  予約済み 高位データ・バス・ビット31−16は、チャネル2メ
モリ・アドレス・レジスタの低位(15−00)ビット
中にロードされる。MARの高位ビット(31−16)
は、初期化の間に0にセットサレテイル。DMAC20
9−fli266a、b上でDSACK信号に変換され
る線265上のDTACK信号によってS/88プロセ
ツサ62に応答する。S/88プロセツサ62は次に、
選択されたローカル記憶I10読取バッファの開始アド
レスを使用して、S/88プログラム制御を使用してI
10コントローラ20または24などからローカル記憶
210に(4KBまでの)データを移動する。
データ転送が完了した時、S/88プロセツサ62は第
450図に示すフォーマットでアドレス・バス247上
にDMACチャネル2メモリ転送カウント選択を配置す
る。このとき、ビットは、 3l−08=  007E○O=DMACレジスタ選択
・コマンド 07−00=  BCU及びDMACチャネル2MTC
選択 バイト・カウント、(cCWから得られた)記憶キー 
アダプタ・バス優先順位、及びカスタマ/IOA空間ビ
ットは、5788プロセツサ62によって第45P図に
示すフォーマットでデータ・バス223上に配置される
このとき、 31−27=  予約 26= 高位バイト・カウント・ビット。このビットは
、最大バイト・カウントが転送されつつある間のみ1と
なる。
26−16=  DMACチャネル2MTCレジスタの
バイト・カウント 2B−14=  BCU166にロードされるバイト・
カウント(最大4096)。バス・アダプタ154は、
4096バイトを転送するために1111 1111 
1111というカウント(バイト・カウント−1)を要
する。それゆえ、BCUは、(64バイト・ブロック中
の)バイト・オフセット・ビット15−14とともにそ
れをバス・アダプタ154に提供する前に一度、ダブル
ワード境界ビット26−16をデクリメントする。
15−14=  下位バイト・カウント・ビット。
これらのビットは、ダブルワード(32ビツト)境界か
らのバイト・オフセット−1(バス・アダプタのために
)をあられす。これらのビットは、DMAC209また
はBCU156がダブルワードしか転送しないので、そ
れらによっては使用されない。それらのビットは、S/
370  BSM162に対して提供するために、バス
・アダプタ154に渡される。
13−12=  アダプタ・バス・チャネル優先順1l
−08=  記憶キー 07= カスタマ/IOA空間ビット 06−00=  予約 DMAC209は、データ・バス223の(バイト・カ
ウント)をチャネル2MTCレジスタにロードする。B
CU156は、上記コマンドがアドレス・バス247上
にあられれた時にデータ・バス内容を捕獲する。ビット
26−16は83M書込セレクト・アップ・バイト・カ
ウンタ222中に格納され、ビット13−07は、アダ
プタ・バス・チャネル1アドレス・レジスタ227の高
位バイトに格納される。DM、AC209は、線265
上のDTACK信号によりBCU論理253に応答する
。論理253は、DTACK信号を、’S/88プロセ
ッサ62に対する32ビツト・ボートDSACK応答に
変換する。転送バイト・カウントは、残りのデータ・バ
ス・カウントとともに、後の83M書込セレクト・アッ
プ・コマンドの間にバス・アダプタ164に提供される
。BSM書込境界カウンタ224(最後の転送以外の全
て)またはBSM書込バイト・カウンタ(最後の転送)
中のカウントは、アダプタ・チャネル1書込コマンド・
レジスタ2225にロードされる。
S/88プロセツサ62は次に、第45Q図に示すフォ
ーマットでローカル・アドレス・バス247上にBSM
セレクト・アップ・コマンドを発生し、このとき、ビッ
トは、 3l−00=  007EO104=BSM書込セレク
ト・アップ・コマンド S/88プロセツサはまた、83M開始アドレスを第4
5R図に示すフォーマットでデータ・バス223上に配
置し、このとき、ビットは、31−24− 予約 23−00=  BSM開始アドレス データ・バス223上の83M開始アドレスは、チャネ
ル1アドレス・レジスタ227及びBSM書込アドレス
・レジスタ228の下位バイトによって捕獲される。そ
れは後で(後述するように)S/370記憶162に提
供するためにバス・アダプタ154に送られる。B C
U 1.56は次に、S/88プロセツサ62に対する
DSACK、 tt8266 a 、 b (32ビツ
ト・ポート)を活動化する。この時点で、S/88プロ
セツサ62は解放され、最早この動作に関与しない。
BCU論理253はBSMセレクト・アップ・コマンド
を発行してビット「01」をバス290を介してコマン
ド・レジスタ225の高位バイトにゲートし、レジスタ
225のコマンド及びフィールド長を第45S図に示す
フォーマットでバス252上に配置する。ここで、 0−1=  BSMセレクト・アップ・コマンド(書込
) 2−7= フィールド長−1(最大64バイト)レジス
タ227の内容は、第45T図に示すフォーマットでア
ドレス/データ261上に(2サブサイクルで)配置さ
れる。ここで、ビットは、 0−3= 記憶キー 4=1 5−6= 優先順位(プロセッサ・バスに対するバス・
アダプタの) 7= 1−カスタマ領域アクセス O=マイクロコード領域アクセス 8−31=  データ・フィールドの第1のバイトのS
/370アドレス そのコマンドと、フィールド長は、アダプタ154のレ
ジスタ125に格納される。キー/アドレス・データは
、5YNCレジスタ113を介してアダプタ154のレ
ジスタ123に格納される。BCU論理253はDMA
Cチャネル2に対する。!263C上でREQ2信号を
活動化する。
DMAC209は、ダブルワードのデータを記憶210
からアドレス・レジスタ227に転送するために、バス
248、ラッチ233、バス247、マルチプレクサ2
32を介してMARから記憶210へI10バッファ開
始アドレスを送る。
ACK2 (DMACチャネル2肯定応答)がアドレス
・レジスタ227上で立ち上げられる。このことは、ア
ダプタ154に対するa 262 a上のタグ・アップ
をもたらす。
アダプタ154は次に、レジスタ113を介する2つの
サブサイクルでレジスタ227からバス・アダプタ・バ
ッファ260にダブルワードのデータを転送する。各ダ
ブルワードのデータを転送するために、REQ/ACK
信号の書込みシーケンスとそれに続くタグ・アップ・コ
マンドが反復される。BC1J156は、バス・アダプ
タ154に64バイトまで提供される各ダブルワード(
32ビツト)毎にレジスタ222,224中のバイト・
カウントと、DMACチャネル2のレジスタ228とM
TC中のアドレスをデクリメントする。
もし転送バイト・カウントが64より大きいなら、(書
込み動作に関連して前述したように)BCU156が次
の64バイトのために新しい開始アドレスを提供するこ
となる。このシーケンスは、レジスタ222(最大4K
B)中のバイト・カウントがゼロになるまで繰り返され
る。
バス・アダプタ・バッファ260が満杯であるとき、B
CLT156は、バス・アダプタがタグ・ダウン線26
2Cを介して可用性の表示を与えるまで書込みシーケン
スを中断する。
バス・アダプタ154は、アダプタ・バス88Mセレク
ト・アップ・コマンドを、プロセッサ・バス170及び
キー/状況バス上で、第45tJ及び第46V図に示す
フォーマットでS/370プロセツサ・バスI/Oメモ
リ・コマンドに変換する。ここで、プロセッサ・バス・
ビットにおいて、 0=  0=I10メモリ・コマンド 1= 0=記憶動作 2−7= フィールド長 8−31=実バイト・アドレス キー/状況バス・ビットにおいて、 0−3= 記憶キー 4= 非動的変換 全てのデータが転送された時(バイト・カラン)−=O
) 、DMAC209はS/88プロセッサ優先順位エ
ンコーダ212に対する割り込み線268aを活動化す
る。
(c)S/370高優先順位メツセージ転送シーケンス
・フロー 全ての高優先順位データは、I10サブシステム<S/
88プロセツサ62)から発生する。DMACチャネル
3は、データ転送(16バイト)を実行するためにS/
88プロセツサ62によってセットアツプされる。BC
tJ156は、データ通信(キュー・セレクト・アップ
・コマンド)のためにアダプタ・バス・チャネル1を使
用することになる。
BCU156156は、S/88プロセツサPE62が
チャネル3中のレジスタ113に対してDMACメモリ
転送カウント・ロードを実行する時、高優先順位メツセ
ージ要求を検出する。この結果、BCU156はチャネ
ル1のアダプタ・バス252上でS/370PE85に
対するキュー・セレクト・アップ・コマンドを発生する
。もしその要求が検出された時S/370  I10読
取データ転送(アダプタ・バス・チャネル1)が進行中
なら、BC1J166は、その要求を受け入れる前に現
在の64バイト・ブロック転送が完了するまで待つ。
もしアダプタ・バス・チャネル1上にI10活動が存在
しないなら、その要求は即時に処理されることになる。
この高優先順位メツセージ転送について次に詳細に説明
する。PE62は、もしそれがDMAC209によって
使用されていないなら、ローカル・バス223.247
の制御を獲得する。PE62は次に、プログラム制御に
よって、ローカル記憶210中にメツセージ・データを
記憶する。
PE62は、第45W図に示すフォーマットでローカル
・アドレス・バス247上に情報を配置することにより
、DMACチャネル3メモリ・アドレス・レジスタ11
3にローカル・バッファ・メツセージ開始アドレスをセ
ットする。ここで、31−01−08=007EOO=
Dアドレス選択コマンド 07−07−00=Dチヤネル3メモリ・アドレス・レ
ジスタ(低)選択 メモリ・アドレス・レジスタとして意図されているロー
カル・バッファ・メツセージの開始アドレスは、第45
X図に示すフォーマットでデータ・バス223上に配置
される。ここで、3l−16=  記憶210中のロー
カル・バッファ・メツセージ・データの開始アドレス1
5−00=  予約 高位データ・バス(ビット31.−16 )は、DM 
A、 Cチャネル3メモリ・アドレス・レジスタ125
の低位(ビット15−0)部分にロードされることにな
る。MARの高位ビット(31−16)は、初期化の間
にゼロにセットされている。
D M A C209は、S/88プロセツサ62に対
して、線266a七でBCIJ論理253を介して16
ビツト・ボー)−D S A、 CK信号に変換される
線265上のDTACK信号で以て応答する。
S/88プロセツサ62は次に、第45Y図で示すフォ
ーマットでローカル・アドレス・バス247上にコマン
ドを配置する。ここで、3l−08=  007EOO
=DMACレジスタ選択コマンド 07−00=  BCU及びDMACチャネル3MTC
選択 バイト・カウント、記憶キー及びカスタマ/■OA空間
ビットは、第45Z図に示すフォーマットでS/88プ
ロセツサ62によってデータ・バス上に配置されること
になる。ここで、31−20=  予約 19−16=  転送バイト・カウント・ビット。
これらのビットは、DMAC209及びBCUI56に
ロードされる。それらは、DMAC209及びBCU1
56に対するダブルワード・カウントをあられす(最大
64バイト)。
1、5−12 =  ゼロ 1l−08=  記憶キー 07=  カスタマ/I OA空間ビット06−00=
  予約 DMAC209は、データ・バス223の高位ワード(
バイト・カウント)を、チャネル3メモリ転送カウント
・レジヌタMTC中にロードする。BCU156は、こ
の特定のコマンドが、ビット19−16をキュー・セレ
クト・アップ・カウンタ254に格納しビット11−0
7をチャネル1アドレス・レジスタ227に格納するこ
とによってアドレス・バス247上にあられれるとき、
そのデータ・バス内容を獲得する。
DMAC209は、PE62[こ対して、線266a、
b上の32ビツト・ボートDSACK応答にDTACK
信号を変換する論理253に対するDTACK信号で応
答する。この動作は、BCU156に、ローカル記憶2
10からS/370BS M ]、、 62に対する高
優先順位メツセージ転送を開始するように報知する。そ
の転送バイト・カウントは、第46Z図に記す追加的な
データとともに、BCUによって発生されたキュー・セ
レクト・アップ・コマンドの間にバス・アダプタ154
に提供される。キュー選択カウンタ254は、チャネル
1書込コマンド・しジスク225のビット4−7にロー
ドされる。BC1J156は、バス290を介してレジ
スタ225にキュー・セレクト°アップ・コマンドを配
置し、レジスタ225中のデータは、第45AA図に示
すフォーマットでアダプタ・バス252(チャネル1)
上に配置される。ここで、 0−1= キュー・セレクト・アップ、コマンド(書込
) 2−7= フィールド長−1(16バイト)レジスタ2
27を介してアドレス/データ・バス251上に配置さ
れる(f@は、第45ABfflに示されており、ここ
で、 0−3= 記憶キー 4−6= ゼロ 7= 1=カスタマ領域アクセス O=マイクロコード領域アクセス 8−31=  無関係 バス252及び251じようのデータは、それぞれ、ア
ダプタ・レジスタ125及び123にロードされる。B
C1J論理253は次に、REQんせ263d (DM
Aチャネル要求)を付勢する。DMAC209は(MA
Rからの)I10バッファ開始アドレスをローカル・バ
ス上に配置し、ACK (DMACチャネル3肯定応答
)線264dを立ち上げる。BCU166は次に、ロー
カル記憶210中のアドレスされたI10バッファ中の
データの最初の4バイトを、5YNCレジスタ113を
介する2サブサイクルでアダプタ・バッファ260に転
送する。それに続く4バイトは、バス・アダプタ154
に対するタグ・アップ・コマンドと、DMACに対する
REQ/ACK線263d、264dによって指令され
るシーケンスによって転送される。BCU 166は、
バス・アダプタ154に提供される各ダブルワード(3
2ビツト)毎に、そのバイト・カウントをデクリメント
する。
バス・アダプタ154は、記憶162の領域189にメ
ツセージを送るために、キュー・セレクト・アップ・コ
マンドをS/370プロセツサ・バスI10メモリ・コ
マンドに変換する。そのフォーマットは、第45AC図
に示されており、ここで、PROCRUSビットは、 0=  0=I10メモリ・コマンド 1= 0=記憶動作 2−7= フィールド長(最大64バイト)8−31=
   (アダプタ・レジスタ110.112からの)実
バイト・アドレス プロセッサ85キー/状況バスは、第45AD図に示す
フォーマットをもち、ここで、0−3= 記憶キー 4= 動的変換なし そのメツセージ・データが全てバス・アダプタ154(
バイト・カウント−0)に転送された時、DMAC20
9はS/88プロセッサ優先順位エンコーダ212に対
する割り込み!209を活動化する。D M A、 C
209は、そのデータ・バス248の最下位バイトから
、ローカル・データ・バス223のドライバ・レシーバ
234及びビット23−16を介してS/88プロセツ
サーデータ・バス161Dのビット23−16に割り込
みベクタを提供する。DMAC209は、PE62に、
16ビツトDSACKを返す。
(D)BCU状況コマンド 読取りCU状況コマンドは、BCU156の現在の状況
を読取るためにS/88プロセツサ62によって発行す
ることができる。そのコマンドは、第46AE図に示す
フォーマットで、S/88プロセツサ62によってアド
レス・バス247じょうに配置される。すなわち、 3l−00=  0074010C−読取りCU状況コ
マンド BC,U156は、第45F図に示す状況をデータ・パ
ス上に配置し、DSACK (32ビツト・ボート)を
バス286PE62上に配置する。第46AF図に示す
ビットは次のことをあられす。
3l−29=  アダプタ・バス・チャネルO状況−キ
ーチェック、アドレス・チエツク28=  1=最後の
データ・サイクル0=他の全てのデータ・サイクル 27−2f3=  アダプタ・バス・チャネル1状況−
キーチエツク、アドレス・チエツク25= バッファが
回層でない(キュー・セレクト・アップ・コマンド) 24=  1=最後のデータ・サイクル0=他の全ての
データ・サイクル 23= アダプタ・バス・チャネル0タグ・ダウン 22= アダプタ・バス・チャネル1タグ・ダウン 21=  BSM読取同期チエツク 20=  BSM読取セレクト・アップ要求/保留ラッ
チ 19=  BSM書込セレクト・アップ要求/保留ラッ
チ 18= キュー・セレクト・アップ要求/保留ラッチ 17= 読取メイルボックス進行中 16=  BSM読取進行中 15=  BSM書込進行中 14= キュー・セレクト・アップ進行中BCU状況ビ
ット21  (BSM読取同期チエツク)は、S/88
プロセツサ62によって読取られた後、リセットされる
ことになる。このビットは、BSM動作が完了した時パ
ス・アダプタ154及びBCU 156バイト・カウン
トが一致しないことを示す。それゆえ、再同期を要する
エラーが検出される。
BSM書込動作の場合、バス・アダプタ154は、全て
のデータが受信されたことを示すために、タグ・ダウン
262bを活動化する。タグ・ダウン262bは次に、
バス・アダプタ154によって非活動化され、その時点
で状況表示子がBCU156に提供されBCU16Gに
よって獲得される。もしタグ・ダウンが100μ秒以内
に非活動化されないなら、BCU156はバス・アダプ
タ154に対するキャンセル線(図示しない〉を活動化
する。このことは次に、バス・アダプタ154のBCU
166からの切り放しをもたらす。タグ・ダウン262
bはまた、コマンド/状況バス252を介してはBCU
156に報告することがでないエラーを示すためにバス
・アダプタ154によって使用される。
(E)プログラムされたBCUリセットPE62によっ
て発行されるプログラムされたBCUリセットは、BC
U158に対する電源投入時リセットと同一の機能を果
たす。それは、BCUの任意の以上条件をリセットする
ために、任意の時点で発行することができる。しがし、
このコマンドを実行するためには、ハードウェアによっ
てローカル・バス・サイクル(007EXXXX)が認
識されなくてはならない。
このコマンドは、第45AG図で示すフォーマットでS
/88プロセツサによってローカル・アドレス・バス2
47上に配置され、ここで、3l−00=  007E
OOOO−BCUリセット°コマンド そのデータ・バス内容は、BCU156によって無視さ
れることになる。BCU156はS/88プロセツサ6
2に対して、線266a、b上でDSACK (32ビ
ツト・ポート〉を返すことになる。
E22.カウント、キー 及びデータ・フォーマット・
エミュレーション(第46Aないしに図) S/88上でのS/370DASDのエミュレーション
について、S/370 110プログラムを5788プ
ロセツサ及びI10装置によって実行することができる
ような好適な様式を示す例によって説明しよう。S/3
70は、オブジェクト・システムと呼ばれ、S/88は
ターゲット・システムと呼ばれる。オブジェクト・シス
テムのためのDASD (直接アクセス記憶装置)デー
タは、エミュレーション・フォーマットでターゲット・
システムによって維持される。57370プロセツサで
走るS/370コードは、オブジェクト・システム・ソ
フトウェアと呼ばれる。以下の説明は3つの部分に分け
られる。
(1)オブジェクト・システム−ここでは、既存のS/
370直接アクセス記憶製品によって使用されるカウン
ト、キー 及び記録フォーマットの簡単な説明を与える
(2)ターゲット・システム−ここでは、DASDプロ
グラム・インターフェース・モデルを説明する。
(3)エミュレーション°フォーマットー 二二では、
使用されるエミュレーション・フォーマットへのオブジ
ェクト・システム・フィールドのマツピングを説明する
(4)エミュレーション機能−ここでは、エミュレーシ
ョンII!!lへのオブジェクト・システム機能のマツ
ピングを説明する。
(1)オブジェクト・システム DASD物理的媒体は、シリンダと、トラックに区画さ
れる。そのめいめいの数及び容量は、DASDのタイプ
及びモデルで異なる。各シリンダは、2バイトのシリン
ダ番号<CC)によってプログラムがアドレス可能であ
り、シリンダ内の個々のトラックは、めいめいが2バイ
トのヘッド番号(HH)によってアドレス可能な個別の
読取/書込ヘッドによってアクセスされる。トラックの
物理的位置は、そのシリンダ及び与えられ、それゆえ、
4バイト・トラック・アドレス(cCHH)によって指
定される。各トラックは、ホーム・アドレスと、トラッ
ク記述子(レコード0)と、1つまたはそれ以上のデー
タ・レコードを有する。各レコードのサイズはプログラ
ム可能である。そして、ホーム・アドレス及びレコード
・サイズがトラック上に書かれる時、そのトラックはフ
ォーマットされたと称される。全てのトラックは、その
トラック・インデックスから次のトラック・インデック
スへとフォーマットされる。第46A図は、そのような
1つのトラックを示す。
物理的媒体上に記録された情報の基本的単位は、8つの
ビットからなるデータ・バイトである。データ・バイト
のグループが領域を構成し、装置は、それらの領域の間
にギャップを書き込むことによってこれらの領域を分割
する。各レコードは2つの(カウント、データ)または
3つの(カウント、キー データ)領域からなり、−方
、ホームアドレスは、1つだけの領域からなる。オブジ
ェクト・システム・レコードを構成する3つの領域は、
カウント、キー(オプション)、及びデータである。
カウント領域は、次のようなフィールドを含む。
F フラグ 1バイト トラック条件、論理レコード・
トラック・オーバーフローをあられす。
CCHH)−ラック・アドレス 2バイト トラックが
物理的に位置するシリンダ及びヘッド番号を示す。
Rしフード番号 1バイト トラック上のレコードの順
次番号を示す。
KL  キー長 1バイト キー領域中のバイト数を示
す。
DL  データ長 2バイト データ領域中のバイト数
をあられす。
FCCエラー・コード 2バイト エラー検出/訂正コ
ードとして使用される。
キー領域は、次のようなフィールドを含む。
〈もしKL=Oなら、この領域及びそのギャップは、省
略される)KEY  キー KLバイトユーザー・デー
タ ECCエラー・コード 2バイト エラー検出/酊正コ
ードとして使用される。
データ領域は、次のようなフィールドを含む。
DATA  データ DLバイト ユーザー・データ ECCエラー・コード 2バイト エラー検出/訂正コ
ードとして使用される。
各トラックの最初の領域は、ホーム・アドレスである。
それは、次のフィールドを含む。
F フラグ 1バイト トラック条件を示す。
CCI()(I−ラック・アドレス 2バイト トラッ
クが物理的に位置するシリンダ及びヘッド番号を示す。
FCCエラー・コード 2バイト エラー検出/訂正コ
ードとして使用される。
レコード0(トラック記述子)は常に、ホーム・アドレ
スに続く最初のレコードである。好適なプログラミング
・システムにおいては、レコードOCCHHフィールド
は、そのトラックが欠陥としてフラグされた場合の代替
トラ・ンクを決定する。キー長は、レコードOの場合通
常ゼロである。キーWhlはオプションであって、もし
存在するなら、1乃至255バイトを含むことができる
。レコードの数は、フォーマット書込CC前コマンドが
、カウント、キー及びデータ領域を書込時に決定される
。レコードがフォーマットされた後、ユーザー・データ
領域はそのトラックの@接しコードを破壊することなく
読取り、または再書込することができる。もしレコード
が再フォ−マツトされたなら、そのトラック上のそれに
続くレコードが破壊される。
(2)ターゲット・システム DASD (第46B図)は、1から順次的に番号付け
された4096ブロツクのデータを含む77−1’ルの
形式でS/88マイクロコードに提供される。エミュレ
ーション機構は、オブジェクト・システム・フォーマッ
ト及び機能を、使用可能なターゲット・システム・フォ
ーマット及び機能の組合せにマツプする。
(3)エミュレーション・フォーマットオブジェクト・
システムにおけるDASDの物理的パラメータは、タイ
プとモデルによって異なる。DASタイプとモデルは、
さまざまなパラメータとともに、ターゲット・システム
・ファイル〈第46C図)の最初のデータ・ブロック(
情報)に維持される。このファイルの残りは、エミュレ
ートされたオブジェクト・トラック・データ(第46C
図)を含む。各トラック毎に必要とされるターゲット・
システム・データ・ブロックの数は、最初のデータ・ブ
ロックに維持されているパラメータである。CCH)(
= 0000で始まる、オブジェクト・システム中の各
トラックは、ターゲット・システム・ファイル中に順次
的に維持される。その開始ブロック番号は、CCHHと
、情報ブロック中に維持されるオブジェクト・ディスク
・サイズが与えられると計算することができる。
エミュレートされた各トラック(第46D図)は、現在
そのトラック上に存在するレコードのディレクトリと、
ディレクトリ・ヘッダと、各レコードのユーザー・デー
タ(キー データ)を含む。そのディレクトリは、特定
のレコードのためのデータを探し出し、レコードまたは
キー上の検索動作を実行し、トラック上の最後のレコー
ドにアクセスし、トラック・オーバーフローを処理する
ために使用される。
オブジェクト・システム・データは、維持、暗示的に保
持、及び維持しない、という3つの様式の1つでエミュ
レーション環境で処理される。
全てのギャップは不要であって、維持されない。ECC
は、データの完全性がターゲット・システムによって維
持されるので、作成されずまた維持されない。ターゲッ
ト・システムによって提供されるプログラム・モデルが
全ての障害的物理表面領域を除去するので、オブジェク
ト・システム中の代替トラックがR害のない様式で実現
される。このことは、トラック条件を示すフラグ・バイ
ト(F)が維持されず、オブジェクト・システム・ソフ
トウェアによって書かれるフラグ・バイトが有効性のた
めチエツクされ棄却されることを意味する。
オブジェクト・システム・ソフトウェアによって渡され
るCCHH(トラック・アドレス)は、ターゲット・シ
ステムDASDファイル中のエミュレートされたトラッ
クの位置を計算するために使用される。それは、後述す
るトラック・ヘッダ中に維持されるが、エミュレートさ
れたトラックのカウント及びホーム・アドレスを通じて
増加しない。ホーム・アドレスは、明示的領域としては
維持されない。やはりオブジェクト・システム・ソフト
ウェアによって渡されるレコード番号(R)は、暗示的
に維持され、明示データとしては現れない。
各レコードの、ユーザー・データ、オプションのキー及
びデータ・フィールドは、トラック・ディレクトリ (
第46D図)の直ぐ後に続くエミュレートされたトラッ
クに順次的な様式で維持される。
オブジェクト・システム・データの残り(F(論理レコ
ード・トラック・オーバーフロー)、KL及びDL)は
、トラック・ディレクトリに推持される(第48E図)
。ディレクトリ・エントリは、Fと、KLと、DLと、
レコード毎のユーザー・データ(キー及びデータ)に対
するポインタルを含む。第46E図は、ヘッダと、ディ
レクトリ及びユーザー・データ構成と、エミュレートさ
れたトラックのターゲット・システム4KBブロツクに
対するマツピングを示す。ポインタpO−p2は、ユー
ザー・データ・レコード番号2の開始アドレス(4KB
ブロツク内の)を指し示す。
(4)エミュレーション機能 この章は、オブジェクト・システムのDASDCCWコ
マンドのいくつかを与える点での、上述のエミュレーシ
ョン・フォーマットの使用に関連するものである。第4
6F乃至に図は、包括的に、読取及び書込動作の間に、
オブジェクト・システム・ソフトウェアによって転送さ
れるデータを表す。ホーム・アドレスに関連するCCW
動作の場合、第46F図のF及びCCHHが計算され、
あるいはチエツクされるが、エミュレートされたトラッ
クにはなにも書かれない。
レコードOに係わるCCW動作の場合(第46G図)、
CCHH及びRフィールドがチエツクされるが何も書か
れない。KL及びDLフィールドは、適切なディレクト
リ・エントリとの間で転送される。レコード・ゼロは、
ユーザー・データ領域中へのオフセット・ゼロにある。
カウントに関与するCCW動作は常にヘッドをトラック
中の次のレコードへと向き付ける(第46H図)。キー
及びデータに係わるCCW動作の場合、ユーザー・デー
タの位置及びサイズがディレクトリ中に見出される(第
461図)。カウント、キー及びデータに関与するCC
W動作は読取/書込ヘッドをトラック中の次のレコード
へと向き付ける(第46H図)。多重カウント、キー及
びデータに係わるCCW動作の場合、処理は、次のディ
レクトリ・エントリで始まり、最後の有効ディレクトリ
・エントリまで続く (第46に図)。
E23.S/88とS/370による実記憶16の共有 (1)序論 さて、1つのまたはそれ以上のS/370プロセツサの
ための実(物理的)記憶16における1つのまたはそれ
以上の領域の「査収」と、記憶16の管理及びマツピン
グについて詳細に説明する。
関連する図は次のとおりである。
第10図は、S/88仮想記憶106及び物理記憶16
と、S/370プロセツサ21.23と、25.27と
、29.31のためのS/370物理的記憶領域162
−184の割り振りについて概念的に示す図である。
第47図は、S/88物理記憶ISからS/88領域を
獲得する方法を動的に示している。
第48A乃至に図は、マツピングがS/370記憶領域
の獲得を許容するように制御されるS/88記憶管理に
おいて使用されるような既知の仮想/ソフトウェア・マ
ツピングを示している。
記憶16は、4KBページ及び、各4KBページ毎に1
つの複数の記憶マツプ・エントリ<mme)に分割され
、合弁して記憶16全体をマツプするm m eアレイ
(第48A図)に含まれる。使用のため割当てられてい
ないエントリは、各エントリ(第48AII)において
リスト中の前及び次のエントリの物理記憶ページ(ポイ
ンタ)を含めることによって「自由リスト」に結び付け
られる。S/88オペレーテイング・システムのソフト
ウェア・ポインタは常に、自由リストの開始点を指し示
す。物理記憶ページは、この自由リストの開始からさま
ざまなプロセスに割当てられ、自由リストに戻されるペ
ージは、好適には自由リストの開始点に配置される。そ
の「前及び次の」ページ番号及び自由リストの開始に対
するソフトウェア・ポインタは、適切に更新される。
システム/88がブートされる時、これらのエントリは
、連続的なアドレス順に自由リストに配置され、この時
点火はわずがな数のページしが使用には割当てられない
。それゆえ、自由リストから割当てに利用可能な記憶1
6の大きい連続領域が存在する。それゆえ、ブート時点
で、記憶領域(例えば162.163.164)はS/
370プロセツサから「査収」しなくてはならない。そ
の後、ページが必要に応じて自由リストから割当てられ
自由リストに戻されるにつれて、自由リスト上の大きい
連続ブロックは、細分化されて最早利用可能ではなくな
る。もし連続的なS/370領域を作成しようとする試
みがなされたとしたら、全てのプロセスを停止し、十分
な連続領域が回層となるまでさまざまなプロセスに既に
割当てられている記憶ブロックを再割当てするために複
雑なルーチンを実行する必要がある。
後述するアプリケーション・プログラムEXEC370
におけるサービス・ルーチンが、S/88オペレーテイ
ング・システムからS/370言己憶領域を「盗む」た
めの機能を与える。
<2)S/88記憶16のマッピング しかし、先ず最初に、第48A乃至に図を参照して、S
/88主記憶16の管理/マツピングの好適な態様につ
いて説明する。第48A図は、プロセスの仮想アドレス
空間を維持するためにS/88オペレーテイング・シス
テムによってセット・アップされるソフトウェア構造の
簡単な概要図である。そのソフトウェア構造は、次のよ
うな要素からなる。
pte−処理テーブル・エントリ(プロセスをあられす
) pmb−プロセス・マツプ・ブロック。互いに連鎖され
ると、それらは、この処理の仮想アドレス空間のための
、aPteに対する(pmeの)ポインタを含むことに
なる。
pmbp−チエインの最初のpmbに対するpte中の
ポインタ p(H4−pn+bに含まれる(apteを指し示す)
プロセス・マツプ・エントリ [ll1IIe−物理的記憶マツプ・エントリ。LLI
I11eアレイ中に含まれると、システム、すなわち記
憶16中の物理記憶の4KBページ毎に1つのmane
が存在する。
apte−アクティブ・ページ・テーブル・エントリ。
aptブロック中に含まれると、システムの各固有仮想
ページ毎に1つのaptaが存在する。
vpn−プロセスの仮想アドレス空間内の仮想ページ番
号 pmt−プロセス管理テーブル。システムの各プロセス
<pte)に対してpmt中にポインタptepが存在
する。
ptep−1つのプロセスに対するプロセス・テーブル
・エントリ・ポインタ 第48A図の記憶マツプ構造は、記憶管理ユニット10
5(第10及び47図)によって使用される。これは、
1つまたはそれ以上の[[l[neアレイ(第48C図
)からなり、好適な実施例では、512個の順序付けら
れたmmeを含む。各mn+eは、1つの4KBの実記
憶をあられし、それゆえ、nuneアレイは、512X
4KB=2MBの連続的記憶をあられす。
第47図の記憶マツプ・アレイは、概念的には、連続的
順序で配列されたmmeアレイの全てのをあられしてい
る。
[II[IIeは、通常、3つのリストのうちの1つに
連糸される。
1)使用済みリスト、プロセスに割当てられたmm2)
リフレーム・リスト、自由リストに返却されるべきm[
[1e 3)自由リスト、プロセスに割当て可能なmaneoo
+IIIeが1つのリストから別のリストに移動される
時、それらのポインタは適切に更新される。
もしそれらがリスト上にないなら、それらは、恒久的に
結び付けられたページをあられすかまたは、過渡的状態
にある。記憶管理ユニット105によって使用される[
IIIIIeデータ構造は、第48B図で示す3つのリ
スト・ポインタを含み、ことで、 フラグは、 連結済み  ページが連結されている I1010中 ディスクI/Oが+進行中書込み   
このフレームのための最後の(または現在の)Iloが
ディスクに対する書込みであることを示す 接続済み ページが、ハードウェア・レジスタ中にPT
W(物理的テーブル・ワード)をもつ 変更済み 変更ビットの最終参照 未使用(2) クリーンアップ取り戻し クリーンアップするように通
知 未使用(1) 解放取り戻し このページをクリーンし、解放するよう
に通知 ページ・フォールト このページ上でpfが待っている 次のmme  次のmtneに対するppn (物理的
ページ番号) 前のlllIme  前のmmeに対するppnアドレ
ス メモリ中にある間の、ディスク・アドレス aptep  このページのためのapteに対するポ
インタ 「次の」及び「前のJ m1lleフイールドが、連鎖
リスト(使用済み、リフレーム、自由リスト)を作成す
るために使用される。
S/88の物理的記憶がS/370記憶領域のために捕
獲されるとき後述のように変更されるのが、次のmme
及び前のm[[Ieに対する物理的ページである。好適
な実施例では、各mmeアレイ(第48C図)が128
個のポインタのアレイであり、そのめいめいがm[[l
eアレイの仮想アドレスである。
最初のn個のポインタは、全てのmmeアレイの順序リ
ストである。残りの128−n個のポインタは、NUL
Lである。このことは、128X2MB = 256 
M、 Bの実記憶を追跡する能力を与える。これらの各
ポインタは、物理ページ番号(ppn)と呼ばれる、物
理アドレスの16@の高位ビットをもち、特定のrB[
[leに対するポインタとして使用される。ppnの7
つの高位ビットは、m[IIeアレイを選択し、ppn
の9つの下位ビットがそのアレイ内のl1101+3を
選択する。物理アドレスの12個の下位ビットは、記憶
16の実(物理)ページへのオフセットである。
メモリ・マツプ情報構造(第48D図)は、マツプのた
めに使用されるメモリを追跡するために使用され、ここ
で、 mmeマツプ1nfop−1最初の[I]meマツプ情
報構造に対するポインタ 次のII1meマツプ1nfop次の[l1lIIeマ
ツプ情報構造に対するポインタ nページ このマツプによって使用される4にページの
実メモリの番号(最大1G) ページ毎(16) その構造の残りは、ページ毎の情報
のアレイである。
ppn  このページのためのmmeに対する物理的ペ
ージ番号 アクティブ・ページ・テーブル・エントリ(apte)
は、仮想記憶を追跡するために使用される。apte構
造(第48E図)は、仮想記憶の所有者と、ページの仮
想アドレスと、ページ・フォールトである場合のディス
ク・アドレスの実メモリ・アドレスを示す。
もし2つの以上のプロセスが同一の仮想空間を共有して
いるなら、その全てのプロセスは、apteトレーラ(
第48G図)によって識別され、各仮想ページ毎のap
teがそのトレーラを指し示す。
apte構造は、次のものを含む。
アドレスにいて、 実アドレス (フラグmmeが1に割当てられている) 4にページ ディスク・アドレス (フラグmmeがOに割当てられ
ている) もしこのapteが自由リスト上にあるなら次の自由a
pteのアドレス フラグについて、 プロセス毎に 他のプロセスと共有されていない仮想ペ
ージ フォークされたページ プロセス毎に、ページがフォー
クされている mtne割当て済み ページが記憶をもつ待機 割当て
られ、このページを待つ I10エラー ページ上でI10エラーが生じた apte解放 I10完了時にこのapteを解放CP
Uタイプ・バッチ ブート時にページがパッチされた 悪いアドレス、再割当て エラーが、新しいアドレスを
強制した カウント このページを共有するプロセスの数vpag
e  仮想ページ番号。vpnは、27ビツトの仮想ア
ドレスのうちの最上の16゛ビツトからなる。
process ptr  各プロセス毎のpteのア
ドレス(もし共有された仮想メモリでないなら)または
aptトレーラのアドレス(もし共有されたメモリなら
)。
各apteは、12バイト長であり、各アクティブ・ペ
ージ・テーブル(apt)ブロック(第48F図)中に
は256個のエントリが含まれている。
ブロック内のapteの相対的位置は、意味がない。
全ての未使用apteは、自由aptepリスト上に連
鎖される。もし追加的なapteが必要であり、リスト
がNULLであるなら、新しいaptブロックが結びあ
わされたヒープ中で割当てられる。
apt トレーラ(第48G図)は、共有されたプログ
ラム領域のために使用され、結びあわされたシステム・
ヒープ中で割当てられ、EITE(実行可能イメージ・
テーブル・エントリ)またはapteによって指し示さ
れる。プログラム毎に(領域毎に1つ)4つのトレーラ
が存在する。トレーラは、システムをして、ページが除
去されるときそのページを指し示す全てのPTWを見出
させるものである。
apt トレーラ構造は、次のものを有する。
rl procs   このトレーラを使用しているプ
ロセスの番号 Vベース この領域の第1の仮想ページ(9X域ベース
vpn ) nページ 領域中のページの数 ユーザー トレーラ・ユーザーのビットマツプpp 1
nfo(o:nnp)  この構造の残りの部分は、プ
ロセス毎のアレイ情報である。
nppアレイのサイズ n ptwa この時点で接続されているPTWの数a
ptepこのページのAPTEに対するポインタプロセ
ス・テーブル・エントリ(pte)  (第48H図)
は、プロセスを管理するために必要な情報を含む。それ
は、そのプロセスの仮想アドレス空間についての情報を
含む。各ページ・エントリは、次のものを含む。
最初のpmbポインタ このプロセスのp[[lbのリ
スト中の最初のpmbに対するポインタ マツプ・ルート・テーブル物理アドレス 物理マツプの
物理アドレス マツプ・ルート・ポインタ物理アドレス 物理マツプの
仮想アドレス マツプ・ルート・ポインタプロセス  仮想マツプ・イ
メージ pdrポインタ プロセス・データ領域毎のアドレス プロセス・マツプ・ブロック構造(第48I図)は、プ
ロセスの仮想空間を実メモリ空間にマツプするために使
用され、次のものを含む。
nextp  このプロセスの次のpmbに対するポイ
ンタ ベースvpnベース仮想ページ番号、このplIlbの
最初の仮想ページ番号(6個の下位ビットは、ゼロとな
る) マツプ・アドレス マツプの物理アドレスprne  
プロセス・マツプ・エントリ0−63、この構造の残り
の部分は、ページ毎のアレイの情報である。このアレイ
へのインデックスは、vpnの下位6ビツトである。
フラグについて、 o+em未使用(1)での使用 使用済みページのコピ
ーがメモリ中にある。
フェンス このページは、フェンス・ページである。
接続済み 入来した時このページを接続する書込み時コ
ピー 書き込まれた時コピーバッチ済 ページは、パッ
チされたコート・ページである。
ufence  ユーザー・フェンス・ページさらに、 aptep  このページのAPTEに対するポインタ
プロセス管理テーブル(第48J図)は、スケジューラ
によって使用される情報を含み、それには、システム中
の全てのプロセスに対するポインタプロセスのリストと
、システムで回層なページの数と、関与するページの数
を含む。
第48に図の物理テーブル・ワード(ptw)は次のも
のを含む。
acl  ptwアクセス・コード ppn  所望するページの物理ページi号ac2  
ptwアクセス・コード U   このptvは、使用さ・れている(3)スター
トアップ手続き システム788は、システムをパワーオンし、スタート
アップ・ファイルに含まれるプログラム及びデータ・モ
ジュールをブートするスタートアップ手続きを含む。
自動スタートアップ時、プログラム可能読み取り専用記
憶(FROM)181 (第12図)がS/88及びS
/370素子上で診断及び自己テストを走らせる。この
タスクの完了時、F ROM 181がマスター・ディ
スク(図示しない)からS/88オペレーテイング・シ
ステムをロードするユティリティ・プログラムを読む。
モジュール、スタートアップ・コードは、全ての構成さ
れた装置及びディスクを初期化し、システム・カレンダ
・クロックから内部クロックをセットする。このファイ
ルは、モジュールをスタートアップするための手続きの
一部としてオペレーティング・システムが実行するコマ
ンドを含む。この手続きは、次の機能を含む。
そのモジュールに接続されたボード、ディスク及び装置
の構成を指定するテーブル・ファイルを読み取ること、 そのシステム内のモジュールを識別すること、さまざま
なシステム・サービス・ルーチンを開始させること。
このモジュール・ファイルは、新しいシステムを構成す
るに十分なデータを供給し、カスタマによって、その必
要条件に適合するように変更することができる。S/8
8主記憶16からS/370領域162−164を捕獲
するために、モジュール・スタートアップ・コード・コ
マンド・ファイル中にはあるステートメントが挿入され
る。例えば、3つのS/370プロセツサ21.23と
、25.27と、29.31及び、該プロセッサのため
のS/370記憶領域162.163と164をもつ第
10図の構成を想定すると、モジュール・スタートアッ
プ・コード・コマンド・ファイル中には次のようなステ
ートメントが挿入される。
S/370プロセツサ$ I VM8メガバイト・スタ
ート S/370プロセツサ#2AIX4メガバイト・スター
ト S/370プロセツサ#3VSE 16メガバイト・ス
タート <4)S/370サービス・ルーチン 各S/370スタート・コマンドは、特定の#1、井2
または#3プロセッサのために、記憶16から実記憶空
間のブロックを「盗む」ためにソフトウェア・ルーチン
を実行させる。次に、適当なS/370オペレーテイン
グ・システムが、「盗まれた」実記憶空間中にIPLさ
れる。ソフトウェア・ルーチンの機能は、S/88記憶
から記憶領域を獲得し、それらの領域を適当な時点で置
き換えることである。これらの機能を実行するために、
5つのサブルーチンが使用される。
A) このサブルーチン、S/370記憶置換は、S/
88オペレーテイング・システム・テーブルから物理記
憶のブロックを抽出する。このブロックのベース・アド
レスは、メガバイト境界上にあり、そのサイズは、メガ
バイト単位の整数値である。
用法: declare  S/370  displace−
stor  entry(binary(15)。
binary(15L binary(15)); call S/370 displace−star(
nブロック+ Ppn+エラーコード); 引数−nブロック(入力)所望の連続メガバイトの数 ppn (出力)ブロック中の実記憶の最初の下位また
は高位4にページの物理ページ番号。ppnの下位8ビ
ツトはゼロとなり、そのブロックのベース実ア′ドレス
は、4096 )::ppnとなる。
エラーコード(出力) 空き不十分−少なくともIMBを配置するために利用可
能な十分な連続自由ブロックがない。
過小供与−配置されたMBの数が必要量より小さい。
B) サブルーチンS/370記憶置換は、S/88オ
ペレーテイング・システム・テーブルに、物理記憶のブ
ロックを返す。
用法: declare S/370 replace−sto
r entry(binary(15)。
binary(15)。
binary(15)) 1 call S/370 replace−stor(n
ブロック、ppn。
エラーコード); 引数−nブロック(人力) 返されている連続メガバイトの数 ppn (入力) ブロックのベースの物理ページ番号。ppnの8つの最
下位ビットはゼロでなくてはならない。
エラーフード(出力) 自由接続不可−■O8に記憶を返そうと試みる前に、S
/370記憶クローズを使用しなくてはならない。
C)サブルーチンS/370記憶オープンは、以前に配
置された物理記憶の一部、または全てを呼び出し側の仮
想アドレス空間に接続し、その仮想ページ番号が返され
る。おのおののpte及びpmeが形成され、仮想から
実へのマツピングが確立される。そのアクセス・コード
は、「読取/書込」であり、記憶が接続される。
用法: declare S/37(jopen−stor e
ntry(binary(15)。
binary(15)。
binary(15)。
binary(15)) : call S/37fjopen 5tor(nブロッ
ク。
ppQ。
vpn。
エラーコード); 引数: nブロック(入力) 要求される連続的メガバイトの数 ppn(出力) その領域の最初の4にページの物理ページ番号。ppn
の下位8ビツトはゼロとなる。
vpn (出力) その領域の最初の4にページの仮想ページ番号。ppn
の下位8ビツトはゼロとなり、仮想アドレスは、↓09
6*vpnとなる。
エラーコード(出力) 返されるエラーコード D)サブルーチンS/370記憶クローズは、以前にオ
ープンされた物理記憶の一部、または全てを呼び出し側
の仮想アドレス空間から切り放す。
適切なapte及、びpmeがS/88オペレーテイン
グ・システムに返され、おのおののpte及びpl?l
eが形成され、仮想から実へのマツピングがフォールト
される。物理記憶はS/370配置記憶ルーチンに戻さ
れる。
用法: declare S/373close−star e
ntry(binary(15)。
binary(15)。
binary(15)) 1 call S/370.、−close 5tor(n
ブロック。
vpn。
エラーコード); 引数: nブロック(入力) 戻される連続的メガバイトの数 vpn(入力) 戻される領域の最初の4にページの仮想ページ番号。
エラーコード(出力) 返されるエラーコード E)空取得は、5TART  370ルーチンによって
呼ばれるサブルーチンである。それは、上記4つのプロ
グラムを実行することができるように、5TART  
370プログラムを5788監視モードにおく。5TA
RT  370が一旦監視モードにあると、S/88オ
ペレーテイング・システムから記憶のブロックを除去し
、記憶を各S/370プロセツサに再割当てするために
、ベクタデポインタを変更することができる。
このサブルーチンは、メモリ割当てを変更し、S/88
プロセツサの割り込みレベル6のマニュアル・ベクタを
変えるために使用される。カスタマは、システム・セキ
ュリティ上の理由から、この呼び出しに対する知識、ま
たはアクセスを与えられない。
用法: declare S/370.、−gain−free
dom entry(binary(15)。
binary(15)) : call S/370Jreedom(give−ta
ke。
エラーコード); 引数 give−take(入力) 値Oは呼び出し側を、アプリケーション・ユーザー状態
に戻し、別の値は呼び出し側を、監視状態にセットする
エラーコード(出力) 戻されたエラー・コード 上述のサブルーチンの機能は、次のとおりである。
S/370置換記憶 1〕空を獲得し、avteアレイ自由リストをロックす
る。
2)隣接自由rfImeの最大のストリングを探して自
由リストを検索する。
3)両端をMB境界に丸め、ストリング中の4KBブロ
ツクの数である、nblkを計算。
4)もしnbik > nブロックなら、nblkをn
ブロック(必要な4KBの数)にセットし、ベースpp
n境界を変更。
5)自由リストからmmeの選択したストリングを外す
6)システム可用カウントからnページを弓く 。
7 ) mmeアレイ自由リストをロック解除し、空き
を供給。
8 ) ppn=ベースppn もしnblk < nブロックならrc=エラーもしn
ブロックく=0ならrQ=エラーもしエラーなしならr
c=O 3/  3 7 0  S己 憶 置 換1)全てのエ
ントリが接続されている訳ではないことをチエツクし、
フラグをゼロにセットし、cmeを適切に連鎖させる。
もし問題が生じたらエラーを返す。
2)空きを獲得し、[[+[[leアレイ自由リストを
ロックする。
3 ) m+neを繋ぎあわせるための良好な位置を求
めて自由リストを検索する。
a3ベースppnの隣の最初の候補 す、リストの最後の第2の候補 4)ブロックの全体を自由リスト上に繋ぎあわせる。
5)システム曲用カウント中にnpageを追加する。
6)Ill[[leアレイ自由リストをロック解除し、
空きを供給する。
S/370記憶オープン 1)このプロセスのテーブル・エントリを見出し、pm
p境界上のその仮想記憶中に、MBのnブロックに十分
な大きさの穴を見付ける。その要求にサービスするのに
十分な配置されたmrneがあることを確認する。もし
問題があるならエラーを返す。
2)もし必要なら、pmb及びapteのために、接続
された空間を割り振る。
3)構造全体をセットアツプする: aune連結及び接続済み +111118. aptep−>aptapme、 
qptep−>apte 全てのフラグが適切にセットされた apte、 Ptep−>pte 4)新しく構成されたp[IIbチエインをタスクのp
tnbチエインに結び付ける。
記憶クローズ 1)このプロセスのテーブル・エントリを見出し、$o
pen、−storageによって構成されたpmbを
見出す。もし何も見付からないなら戻る。
2)これらのpmbをプロセスのpmbチエインから切
り放す。
3)各Bpte@に、実記憶マツピングをフォールトす
るために5etup ptwを呼び出す。
4)OSに対して、pmbとapteのための連繋され
た空間を返す。
6 ) modeを、記憶配置ルーチンに戻す。
空き獲得 1 ) give−take引数のアドレスを取得2)
もし空きを放棄するなら、ステップ7へ行く 。
以下のステップは、空きを獲得する。
3)OSに、監視状態にある間に呼び出し側に戻らせる
トラップ13を実行。
4)ユーザー・スタック・アドレスを取得して、システ
ム・スタック・ポインタとスワップ5)ユーザー・スタ
ック・ポインタ中でシステム・スタック・アドレスをセ
ーブ 6)ユーザー・スタック上で監視モードにある呼び出し
側に戻る。
以下のステップは、空きを放棄するものである。
マ)セーブされたシステム・スタック・アドレスを戻し
、システム・スタック・ポインタヘスワップする。
8)ユーザー・スタック・ポインタ中でシステム・スタ
ック・アドレスを置換 9)トラップ・ハンドラがステップ11へ戻るようにス
タックを変更 10)トラップ・ハンドラへ戻る。
11)トラップ・ハンドラがOSへ戻る。
12)ユーザ・スタック上でユーザー状態にある呼び出
し側に戻る。
(6) mmeの選択されたストリングを自由リストか
ら外すこと FIRST  MMEは、連鎖から外されるべきストリ
ング中の最初のmmeに関連し、ベースppnは、その
ppn(@A理ページ番号)を含み、LASTM、ME
は、そのストリングの最後の[IImeに関連する。も
しFIRST  MMEが自由リストの先頭にあるなら
くその以、前のmmeフィールドは、ゼロに等しい)、
自由リスト・ポインタは、LAST  MMEの次のn
veフィールドに等しくセットされる。こうして、LA
ST  MMEに続<[[lI[Ieは今や自由リスト
の先頭にある。さもなければ、FIRST  MMEの
以前のmodeの次の。。。フィールドがLAST  
MMEの次のmmeフィールドに等しくセットされる。
もしLAST  MMEに絖<+++ms(その次のm
meフィールドはゼロではない)が存在するなら、LA
ST  MMEに続<ll1aIeの以前(D mme
フィールドがFIRST  MMEのpreV III
[I18フィールドに等しくセットされる。
(e)STCIに対する記憶ベース及びサイズの書込み S/88 0Sから記憶が「取得」された後、それは、
構成ファイルに記述された必要条件に従いS/370プ
ロセツサ間で区画される。41!或アレイは、S/37
0プロセツサのためのベースppn及びnブロックを含
むS/88カーネル記憶中にW築される。nブロックと
いう用語は、記憶の連続的なメガバイトを意味する。そ
れは、取得された(連鎖されていない) mmeO数を
256で割った値に等しい。各S/370プロセツサの
ためのEXEC370タスクがその個々のS/88プロ
セツサ中で開始される時、そのタスクは、STC■ワー
ドをアセンブルするために、対応するベースppn及び
nブロックを使用する。このワードは次に、(ローカル
記憶210アドレス空間中の)仮想アドレス007EO
IFCに書き込まれ、5788オペレーテイング・シス
テムに透過的な5TCIレジスタ404及び405(第
32B図)の初期化を引き起こす。
第19A図及び第20図に関連して以前に説明した切り
放し機5216及びBCUインターフェース論理253
は、レジスタ404及び405を初期化するために使用
される。
しかし、好適な実施例では、第32B図に示すように、
レジスタ404,405は、(BCUローカル・データ
・パス223に接続されるのではなくて)直接S/88
プロセツサ・データ・バス161Dに接続される。論理
216のデコード論理280は、S/88ハードウエア
からASをブロックしDSACKをプロセッサ62に戻
すために上記仮想アドレスをデコードする。レジスタ4
04.405は、5TCI選択1i1458を介して論
理253からイネーブルされる。STCIワードのビッ
ト27−20は、5TCIrベースJアドレスを形威し
、ビット23−20は、S/370記憶「サイズj値を
形成する。ビット19−0はゼロである。
E24.S/370によって開始される5788割り込
みのための初期化機能 5788オペレーテイング・システムの知識なくS/8
8中に在駐するS/370割り込みハンドラ・マイクロ
コードにS/370割り込みを指向するt二めのさまざ
まなシナリオがある。以下その3つを説明する。
第1の方法は、S/370割り込みハンドラをS/88
オペレーテイング・システム第1レベル割り込みハンド
ラに、そのオブジェクト・モジュールの一部としてアセ
ンブルされるように挿入することによって、5788オ
ペレーテイング・システム・カーネルを変更するもので
ある。割り込みベクタのテーブルは、割り込みハンドラ
・アセンブリ・ソース中に含まれ、そのベクタは、ソー
ス中で、S/370割つ込みハンドラ・コードを指し示
すように変更される。
この方法は、次のようなS/88アーキテクチヤの方法
とは著しく異なる。
1)割り込みする各装置は、S/88オペレーテイング
・システムに対して、その装置と、そのバス名と、ボー
ド・アドレスを識別するファイル中に記入されなくては
ならない。
2)第1レベルの割り込みハンドラが割り込みを受領す
る時、それは、適当なフォーマットされたスタックをセ
ットアツプし、全てのマシン状況とレジスタをセーブし
、割り込みの有効性を検証し、その割り込みを、開発者
が特別に書いた装置割り込みコードを呼び出す「第2レ
ベルの」割り込みハンドラに渡す。
3)その割り込みコードが完了した時、その割り込みコ
ードは回復環境を扱うオペレーティング・システム割り
込みハンドラに制御を渡す。
上記第1の方法は、これを全て回避する。S/370割
り込みベクタをS/370割り込みルーチンを指し示す
ようにアセンブリすることによって、S/88オペレー
テイング・システムによって実行される通常の割り込み
処理の全てを回避し、装置ファイルを介してS/370
を識別する必要はないのである。これは実際は、ハード
ウェアの代わりにコードが修正されているので、ソフト
ウェア切り放しである。この第1の方法は、所望の割り
込み機能を達成するためには最も迅速で最も安価な方法
である。しかし、この方法は、5788オペレーテイン
グ・システムのその後のリリース毎に追加的なメンテナ
ンスを要することになる。少なくともそれは、カーネル
の結び付けを必要とし、もし割り込みハンドラが変更さ
れたならS/370フードは再挿入され、割り込みハン
ドラは再アセンブルされなくてはならない。
第1の方法は、システム・ブート後のオペレーティング
・システム割り込みハンドラの変更に関連する。第20
図のハードウェア割り込み機構の説明に関連して使用さ
れることが意図されているのがこの方法である。
この第2の方法は、S/370割り込みコードをS/8
8オペレーテイング・システム仮想アドレス空間に(好
適な実施例では007EOOOOの直後に)配置するこ
とと、オペレーティング・システム・カーネル割り込み
ハンドラ中の適当な割り込みへフタの変更を要する。こ
の作業は、オペレーティング・システムが初期化された
後S/370初期化ルーチンによって行なわれる(同時
に、S、’370初期化ルーチンが記憶を「取得」する
。初期化ルーチンは、S/88オペレーテイング・シス
テム・カーネル記憶領域を変更しているので、それは、
前記説明で記憶を「取得」するために示された様式で「
空きを獲得」する必要がある。この第2の方法は、S/
88オペレーテイング・システム・カーネルが新しくリ
リースされる毎にメンテナンス修正を行う必要はない。
しかし、S / 370 第1つ込みは、S/88オペ
レーテイング・システムが立ち上がって走る後でなけれ
ば機能しない。
第3の方法は、割り込みベクタ内容のハードウェア提供
であり、これは、S/88オペレーテイング・システム
・カーネルの変更が必要でない、すなわち、ベクタ・テ
ーブルで変更がなされないため好適な代替方法である。
この第3の方法は、S/370割り込みルーチンを既知
の読み収り専用記憶(ROS)アドレスとしてS/88
オペレーテイング・システム仮想アドレスまたはBCU
ローカル記憶記憶量置することを要する。その割り込み
ルーチン・アドレスは、S/370ハードウエアに対し
て、好適にはROS中で可屈でなくてはならない。この
方法を説明するために次のようなシナリオを提示してみ
る。
1)S/370 (例えば、BCU16B中のDMAC
209)が割り込み要求を活動化する。
2)S/88プロセツサ・ユニット62が割り込み肯定
応答、データ・ストローブ、及びアドレス・ストローブ
を活動化する。
3)BCUがデータ・バス223上に割り込みベクタ番
号(これは、分かりやすくするため全てゼロでもよいし
、ROSベクタ空間空間的オフセットでもよい)を配置
し、データ・ストローブ肯定応答を活動化する。このベ
クタ番号は、有効パリティの場合を除き、プロセッサ6
2に対しては影響を及ぼさない。
4)結局、プロセッサ62は4バイト割り込みベクタを
入手するために記憶読取サイクルを実行することになる
6)BCUは、(仮想アドレスによって)この特定記憶
アクセスを認識し、プロセッサ62を記憶のアクセスか
ら切り放し、(S/370  ROSからゲートされた
)自己の4バイト割り込みベクタを提供する。S/37
0  ROSは、DMACに対して複数の、必要な数だ
けのベクタと、ROSボード同期化などを含む。
コノ方法は、S/370ハードウエアを同期化するなど
の目的でボード同期化の間の切り放しを可能ならしめる
が、追加のハードウェアを必要とする。
E26.S/8Bオペレーテイング・システムを変更す
ることなく空きを獲得すること アプリケーション・プログラムが空きを獲得する、すな
わち監視状態を得る方法を記述する「S/370−サー
ビス・ルーチン開始jにおける方法が上記で与えられた
。これは、S/88オペレーテイング・システム・カー
ネルに追加すべき特殊にOSサービス・コール「トラッ
プ13命令」ルーチンを書き込むことに関与する。
このトラップ13割り込みルーチンは、そのトラップ命
令の直ぐ後に続く位置でトラップを発行するプログラム
を「呼び出す」だけのものである。トラップ割り込みル
ーチンは、監視状態にあるので、そのプログラムは、監
視状態に変わることになる。アプリケーション・プログ
ラム状態を再び得るには、アプリケーション・プログラ
ムは、割り込みスタック戻りアドレスを変更してトラッ
プ13コールから、変更された割り込みスタック・アド
レスを使用して割り込みから脱出するトラップ13割り
込みコードへと戻る。この方法は、S/88オペレーテ
イング・システムに割り込みルーチンを追加することに
係わる。
第2の方法は、当該O8の変更を行わない。特殊レジス
タ(図示しない)がBCU制御記憶アドレス空間中に決
定され、それは、アプリケーション・プログラムによっ
て書き込まれた時に、上記割り込みを実現するための第
3の方法を使用して新しいBCU割り込みを引き起こす
。アプリケーション割り込みルーチンは、BCU読取専
用記憶(図示しない)に在駐させられ、トラップ13コ
ードと同様に機能する。前に説明した空き獲得ルーチン
は、トラップ13命令を発行する代わりにBCU特殊レ
ジスタに書込みを行うことを除けば、全く同一に機能す
る。
E26.S/88オペレーテイング・システムを変更す
ることなく記憶を獲得(STEAL)すること この第2の空き獲得実現構成を利用することによって、
「記憶の獲得」は、S/88ソース・コードの再アセン
ブリや5788オペレーテイング・システム・カーネル
の結合を必要としない。
自由リストの先頭のアドレスは、アプリケーション・プ
ログラムに9用である。
さて、第49図及び第50図を参照して、単一化された
及び組のユニット21.23の電源投入及び同期化につ
いて説明する(S/88プロセツサ・二ニット4.t、
S/37C)’ロセツサ・ユニットのためのサービス・
プロセッサの役目を果たす)。
(1)序論 この章は、第49図及び第50図を参照して、第7図の
組みユニット21.23なとの同期についてその状態を
法定し、制御しその環境をセットするハードウェア・レ
ジスタ、ラッチ、及び論理を手短に説明するものである
さらに、単一化された及び組のユニットの初期化、同期
化及び再初期化を達成するためのマイクロコード機能に
ついて説明する。先ず、単一化および組の環境の両方に
おいて、実質的にS/88−fctセッサ・ユニットの
初期化及び同期化なく機能するS/88(好適な実施例
)に注目する。この動作方法は、手短にだけ説明する。
さらに、米国特許第4463215号の関連部分の説明
についてもここで繰り返す。
エラー・チエツクは、ユニット21の各S/88プロセ
ツサ要素60.62(第8図)がAバス42及びBバス
44を駆動するのと同時に実行される。この同時的動作
は、バス構造を駆動する前にエラー・チエツクを実現す
るプロセッサ・モジュール9中のI10ユニットと対照
的である。
プロセッサ・ユニット21は、システムのスルーブツト
にはいかなる動作の遅延も望ましくないようにタイミン
グが十分に重要であるため、このように動作する。プロ
セッサ・二ニットがバス構造を駆動している期間のチエ
ツク論理によって知らせられたエラーは、そのユニット
をして、システム・クロックの次のフェーズの間に、A
バス・エラー信号及びBバス・エラー信号の両方をXバ
ス4G上に駆動させる。
ソノ同一の時間フェーズの間に、障害中央処理装置(例
えば参照番号21)は、レベル1保守割り込みをXバス
46上に駆動し、それを、相手中央処理装置(例えば、
参照番号23)が受け取る。その時間フェーズの終りに
、障害装置は切り放され、相手装置からの問い合わせに
応答する以外はバス構造上にさらに信号を駆動すること
ができなくなる。この自動的切り放し動作は、Aパスま
たはBバス上のアドレスまたはデータのどちらかでエラ
ーが検出された期間に、制御ユニットを通じてメモリ・
ユニット16、■8と周辺装置のどちらになされるもの
であれ、読W3.または書込サイクルの取り消しを保証
する。さらに、その同一の動作サイクルの間のデータ転
送は、相手障害中央処理装置のみを使用して反復される
より詳しく述べると、比較器12fは、処理区画12a
がAバス42から受け取る入力データを、処理区画12
b7!lfBバス上で受け取る人力データと比較する。
それはまた、処理区画12aがトランシーバに印加する
機能、アドレス及びデータ信号(パリティを含む)を、
処理区画12bが発生する対応信号と比較する。区画1
2aのタイミング及び制御信号は、区画12bからの対
応信号と比較される。内部制御信号のこの比較は、プロ
セッサ要素60.62の内部動作をチエツクし、障害の
迅速な検出を可能ならしめ、プロセッサ・ユニットの診
断及び保守に有用である。
比較器12fに対する1つまたはそれ以上の対応入力信
号が異なる任意の時点で、比較器は、制御段86に印加
される比較エラー信号を発生する。そのエラーは、デー
タ入来エラー データ外出エラー、機能エラーまたはア
ドレス・エラーの結果である。それはまた、異なるタイ
ミングまたは制m信号に起因するサイクル・エラーまた
は制御エラーでもあり得る。パリティ・チエツク回路に
よるエラーの検出は、制御段86に印加されるパリティ
・エラー信号を発生する。制御段86はその比較無効信
号に応答して、次のクロック・フェーズ(N+1.)で
プロセッサ・エラー信号を発生する。この動作に対する
1つの例外は、比較無効信号が読取動作の間の人力デー
タ信号の無効比較による場合に生じる。その場合、制御
段86は、次のタイミング・フェーズに関してバス・エ
ラー信号が発生されない場合にのみプロセッサ・エラー
信号を発生する。バス・エラー信号は、バス構造30に
おける障害条件を示し、それゆえ、人力データの無効比
較が、処理区画12aまたは1.2bではなく、バス構
造30のAバスまたはBバス部分の障害の結果であった
ことを識別するものである。
プロセッサ・エラー信号の1つの機能は、論理回路をデ
ィスエーブルし以てユニット21の処理区画12中の全
ての動作を実質的に停止することにある。さらに、モジ
ュール9中の全てのユニットに、直前のフェーズの間に
バス上に配置された情報を無視するように、例えば、C
PUバス転送を無視するように通知するために、Aパス
・エラー信号とBバス・エラー信号がXバス46に印加
される。Xバス46には、相手のプロセッサーユニット
23に、モジュール中のあるユニットが障害発生エラー
を検出したことを通知するために、レベル1割り込み信
号が印加される。
フェーズ(N+2)の開始時点で、依然として障害信号
に応答する段86は、能動的なバス・マスク状況を終了
させる。この動作は、バス・エラー信号の終了によって
達成される。処理区画12がマスク状態から切り替わっ
た時、それは、トランシーバ中の全てのバス・ドライバ
をディスと一プルする。S/370)ランシーバエ3も
また、トランシーバ12eのドライバがディスエーブル
されるときはいつでも共通制御75を介してディスエー
ブルされる。
同様に、プロセッサ・エラー信号がユニット21の制御
段75によって発生される時、制御段86を介するトラ
ンシーバ12eと、トランシーバ13もまたディスエー
ブルされる。
こうして、プロセッサ・ユニット21.23は、マスク
状態にあるときのみ、ドライバに印加されるバス・イネ
ーブル信号を発生するための必要に応じて、バス構造を
駆動することができる。
プロセッサ・エラー信号は迅速に、すなわち、次のタイ
ミング・フェーズの終了時点で、マスク状況をターンオ
フする。ユニット21の処理区画12がプロセッサ・エ
ラー信号を発生する場合、相手ユニット23のS/88
処理区画は、実質的に割り込みなしで動作を続ける。プ
ロセッサ・エラー信号が書込動作の間に発生した時、相
手処理ユニット23はそのデータ転送を繰り返す。読取
動作の間にプロセッサ・エラーが生じた場合、相手ユニ
ットはメモリが後のタイミング・フェーズでバス構造に
印加する反復されたデータを読み込む。
さらに、相手ユニット23は、診断ルーチンを開始する
ために、低優先順位割り込みであるレベル1割り込みに
応答する。プロセッサ・エラーの原因が過渡的な現象で
あるように見える場合、すなわち、診断ルーチンが何ら
かの障害またはエラー条件を識別しないとき、プロセッ
サ、ユニット21は保守することなく動作へと復元する
ことができる。好適な実施例では、過渡的な障害の発生
は記録され、もしそれが任意に定めた回数繰り返すなら
、そのプロセッサ・ユニットはさらニ診断することなく
サービスまたは動作から電気的に離隔される。
ユニット21.23の各処理区画12は、2つの組みユ
ニットをロックステップ同期させるために、典型的には
プロセッサ状況及び制御段86にある論理回路を含む。
区画12は、マスク状況への遷移でロックステップ同期
化を達成する。各区画12は、信号をバス構造に駆動す
るためにはマスク状態になくてはならない。各FROM
181に記憶された初期化シーケンスは典型的には組み
区画を同期化させ、どちらの処理区画も初期的にはマス
ク状態にない、すなわちターン・オンされていないよう
にすることを保証するための命令を含む。
ユニット21.23の処理区画は、初期化シーケンスで
は初期的には同期しておらず、一方がマスク状態を達成
する前の多重フェーズ・サイクルの間に、他方のユニッ
トがマスク状態を達成する。マスク状態を獲得する一方
のユニットは、他方のユニットを選択した時点でマスク
状態に持ってくるために、他方のユニットの動作のさら
なる初期化を制御する。
ユニット21の処理区画12が初期化されるとき、それ
は内部エラー・チエツク信号を打ち消し、以てパリティ
無効信号または比較無効信号がプロセッサ・ホールド信
号を発生するのを防止する。そのかわりに、区画12は
典型的にはPROM181に記憶されているテスト・ル
ーチンを実行する。このテスト・ルーチンは、プロセッ
サ・エラー信号をもたらし得るあらゆる条件に対処する
ものである。めいめいの可能的な障害条件が生成される
とき、処理区画は、対応する障害報告信号が実際に発生
されたかどうかを調べるためにテストする。以て、エラ
ー・チエツク信号が存在しないことは、そのプロセッサ
・ユニットがマスク状態を達成することを禁止し、その
結果、この論理実行ルーチンの間に発生された障害がそ
のプロセッサ・ユニットを停止させず、バス構造30に
報告されない、PROM181中のテスト・ルーチンは
、エラー・チエツク信号を確認して、そのプロセッサを
して、このチエツク・ルーチンの成功裡の完了のときの
みマスク状態をとることを可能ならしめる。
S/370プロセツサ・ユニット(好適な実施例)は、
典型的には、各チップ中のさまざまの要素及び論理に対
する「裏口」のアクセスを介しての初期化及びサービス
・プロセッサ機能に対処するハードウェアをもつ。これ
らはよく知られているので、簡単に説明するにととめる
同様に、自己テスト及び初期化のためのプログラム・ル
ーチンもよく知られており、詳細な説明の要はあるまい
。この章で強調されるのは、S/370またはS/88
オペレーテイング・システムに変更を気づかせることな
く典型的なS/370自己テスト及び初期化が5788
を介して達成されるところの機構である。S/370の
ための自己テスト初期化ルーチン(STIR,)は、好
適な実施例では、組みユニットのS/370処理要素を
同期化させるためのルーチンとともにPROM181 
(第19C図)中に配置される。それゆえ、S/88は
、S/370サービス・プロセッサとして機能する。P
ROM181中のS/88コードの記憶マツプされたI
10割り振りは、ある5788状況または別のレジスタ
内容がS/370コードの実現に必要である場合に与え
られる。
このコードが同期化へと向かう様式は、1次(またはマ
スター)相手プロセッサ・ユニット21なと(適正に動
作しているもの)内のレジスタ・セットの記憶マツプ・
コピーを、2次(またはスレーブ〉相手プロセッサ・ユ
ニット23など(まだ適正に動作していないもの)内の
レジスタ・セットに転送することである。
同期化機構のためのS/88からS/370への結合経
路の詳細を説明する前に、第7図のモジュール9の構造
及び環境について簡単に言及しておく。5788オペレ
ーテイング・システムの、フォールト・トレランス及び
単一システム・イメージなどの特徴は、S/88及びS
/370の両方の構造に与えられる。モジュール9は、
参照番号21などの単一化されたS/370プロセツサ
・ユニットまたは参照番号21.23なとの組の573
70プロセツサ・ユニット対からなる。参照番号12、
または12.14なとの単一または組の5788ユニツ
トは、5788プログラムのみを実行するためにモジュ
ール中に含めることができる。
各S/370処理ユニツトは、第7図に示すように、参
照番号85.87などのS/370プロセツサ要素の対
と、参照番号62.64などのS/88プロセツサ要素
対を含み、それらのプロセッサ要素対が単一の論理処理
ユニットとしてロックステップで動作する。組みのユニ
ットは、完全にフォールト・トレラントで自己チエツク
論理処理ユニットを与えるように互いにロックスチップ
で動作する冗長デザインを形成する。
対の57370プロセツサ要素85.87のおのおのは
、部分的に、参照番号150(第11図)のようなS/
370チツプ・セットである。
S/370チツプ・セットとその関連ハードウェアは、
S/88バス構造30との結合のため参照番号101(
第9A図)のような5788スイタルのボードに取り付
けられる。この章では、参照番号21のような1つの処
理ユニット中のS/370チツプ・セット対は、S/3
70エンテイテイと呼ばれ、参照番号60.62などの
対応5788プロセツサ要素とその関連ハードウェアは
、S/88エンテイテイと呼ばれる。S/370エンテ
イテイは、S/370アプリケーシヨン・プログラムを
実行し、必要に応じて、S/88とS/370のどちら
のオペレーティング・システムも互いに気づかないよう
に、S/88  I10装置及びプログラムを利用する
S/370110動作を実行するためにS/88エンテ
イテイを訪れる。
E27.フォールト・トレラント・ハードウェア同期化 S/88− S/370処理ユニツトのより固有且つ重
要な特徴の1つは現在処理中の相手23による参照番号
21などの任意の処理ユニットの自己決定同期化である
。各二ニットのS/88エンテイテイは、新しいまたは
エラーを生成する相手の同期化のための能力及び責任を
もつ。あるユニットのS/88エンテイテイがこの責任
をもつとき、それは「マスター」と呼ばれる。そして、
同期化を受ける相手は、「スレーブ」と呼ばれる。
S/88ハードウエア/フアームウエア構造は、何時同
期化が必要とされ、何がどれを同期化するのかを決定す
る。相互接続されたS/883/370ハードウエア/
フアームウエアは、このインテリジェンス!R能を同期
化の決定の際に5788の主導に従うために利用する。
すなわち、任意の時点で、S/88は、S/88(スレ
ーブ)エンティティが相手(マスター〉との同期化を必
要とすることを決定し、その同期化は5788スレーブ
・エンティティが「キックオフ、された後の適当な点へ
進行するように許可され、次に、その実行は対応するS
/370エンテイテイに向き付けられる。S/370エ
ンテイテイは、S/370マスタ状態を抽出しその状態
を両方のS/370相手に復元するためc、=FROM
181からのコードを実行するS/88  PHによっ
て同期化される。
組みユニットのどちらが1つは、初期電源導入、新しい
相手の登場、または既存の2つの組みをして同期化を喪
失させるようなエラー条件からの回復(どの場合もメン
テナンス割り込みを強制する)によって必要性が生じた
場合、処理ユニットの同期化において、マスターまたは
スレーブのどちらかの役割を占めることができる。どの
場合にも、S/88スレーブ・エンティティは、その状
況を認識して、同期化のためのS/88マスター・エン
ティティに依存する。
S/88マスター及びスレーブ・エンティティは、メン
テナンス割り込みが生じた時点でのめいめいの状態の結
果としての個々の役割を占める。
全ての処理ユニットのS/88エンテイテイは、デフオ
ールドのマスクが確立されるまでスレーブであるとめい
めいが仮定しつつその割り込みを検出及び処理する。マ
スターは次に、ホールド・スレーブをロックステップで
キックオフし、めいめいは(割り込みからもどった時点
で)、マスターの優先使用環境を再開する。
同様に、S/88エンテイテイは、プロセッサを残余の
論理から切り放し、S/370相手対内で同一の優先使
用された状態を確立するためにS/370  SP機能
をエミュレートするべくそれらのプロセッサを使用し、
次に正常の実行環境を再確立し、S/370の相手がロ
ックステップで実行を開始することを可能ならしめる。
同期化を必要としない状況として、参照番号21の単一
ユニットなどの単一の処理ユニットが電源投入される場
合がある。
同期化を要する状況としては、2重化処理ユニット(例
えば21.23)が電源投入される場合、相手23が正
常に処理している間にユニット21が挿入される場合、
及び処理ユニット21などがその相手23中に比較障害
を検出し、回復を試みる場合がある。
S/88エンテイテイは、同期化を確立するための適邑
なハードウェア設備をもつ。S/370処理区画は、ス
レーブ・エンティティをしてマスク・エンティティの全
く同じ状態に初期化されることを可能ならしめるに十分
なハードウェア及びソフトウェアをもつ。これは、読取
/書込状況レジスタ、読取可能モード・レジスタ、停止
可能クロック及びカウント・リングなとの構成を有する
。ユニット21中の正常動作S/370エンテイテイが
相手ユニット23中の対応S/370エンテイテイと同
期させられるべき時、相手のS/370エンテイテイを
その正常動作エンティティと同じ状態にすることが必要
である。この処理は、好適な実施例では、5788プロ
セツサ60.62からのキュー・セレクト・アップ・メ
ツセージを(FROMI 81中のS/370初期化及
び同期化マイクロコードの制御の下で)S7370プロ
セツサ85.87に送ることによって簡略化することが
できる。このメツセージは、ユーザー・アプリケーショ
ンが、同期化の間に、オペレーティング・システムを介
してBCU156などに対して更なるサービス要求を呼
び出すことを停止する。これはまた、全ての未完了I1
0100実行の完了を可能ならしめる。
このことは、正常動作S/370エンテイテイを、「キ
ックオフ」の時点で両方のS、/370エンティティに
よる使用のために記憶162にコピーされた状態にもっ
てくる。この時点で、S/370プロセツサ、S/37
0キヤツシユ、DLAT及びS/370バス・アダプタ
中の全てのレジスタ、カウンタ、ポインタ及びバッファ
が順序づけられたスタック中の記憶<182)にコピー
される。その同期化処理が開始されたとき、4つの全て
の物理プロセッサは、文脈を共通スタックから4つの全
てのプロセッサにロードすることによって復元されたS
/370文脈をもつことになる。両プロセッサには、そ
のレジスタ、カウンタ及びバッファに同一の値がロード
され、次にロックステップまたは完全同期によりプログ
ラム実行を開始することになる。
S/370処理エンテイテイは、同期化のためにさまざ
まなレジスタ及びキャッシュにアクセスするための2つ
の方法を与える。その1つは、BCUローカル・データ
・バス223をバス・アダプタ154のチャネル0,1
に結合するレジスタ560.561を用いた、通常の、
ユーザーによってプログラムされた読取/書込方法であ
る。もう一方は、直列「裏口」集積サポート機能(IS
F)/i!J’l、用サポート・インターフェース(U
SI)640,541の技法である。S/370チツプ
セツト・サービス・プロセッサの直列インターフェース
/プロトコル(ISF1051)をエミュレートするこ
とによって、S/88エンテイテイの同期化機構がS/
370エンテイテイに接続された任意且つ全ての機構に
アクセスすることができる。1つまたはそれ以上のS/
370エソテイテイの同期化が必要であるとき、両方の
方法が採用される。通常の経路は、それが存在し、US
I経路が他方のために使用されているとき使用される。
同期化及び初期化処理のこの部分(例えば57370エ
ンテイテイのための処理)が、S/370エンテイテイ
の存在も、それに接続されていることも知らない578
8オペレーテイング・システムに対して透過的でなくて
はならない、ということに留意することは重要である。
この透過性は、S/370  I10動作に関連して前
記に説明したのとほぼ同様の様式で達成される。すなわ
ち、第20図に関連して説明されたアドレス・デコード
論理280は、データがS/88プロセツサ62と第4
9図の論理の間で転送されるべきとき毎にアドレス00
7EXXXXをセンスする。
このアドレスが論理280によってデコードされるとき
、それは、5788プロセツサ・バス16IA、161
Dを、前記回路217.218を介してローカル・アド
レス及びデータ・バス247.223に結合する。レジ
スタ・アドレス・デコード論理562は、プロセッサ6
2とのデータ転送のために、論理回路549.550ま
たはレジスタ560,561のうちの1つを選択すべく
、バス247上のアドレスの下位ビットをデコードする
さらに、線562,563上の割り込みは、OR回路2
92aを介して第20図の3788割り込み論理212
に指向される。その割り込み要求信号は、データがプロ
セッサ62への転送のためにS/370チツプのうちの
1つから論理549で受領されるとき、線562上で活
動化される。
線562上の割り込み要求は、論理550からS/37
0チツプへのデータ転送の完了をプロセッサ62に通知
する。線562上の割り込み要求は、プロセッサ62に
、プロセッサ62への転送のためにS/370チツプか
らのデータが論理549によって受け取られたことを通
知する。その割り込み要求は、I ACK信号がAl1
1268dと258e上にそれぞれあられれるときに4
1662及び563上に保持される。′3つの割り込み
のベクタ番号は、第20図からのIACK信号258d
及び258eによってそれぞれ付勢されたとき、論理5
64.565から得られる。そのベクタ番号は、個別の
割り込みハンドラ・ルーチンにアクセスするために処理
ユニット62によって使用される。
S/370集積サポ一ト機構<l5F)540(第49
図)は、チップセット150上の論理に対して「裏口」
入口を与える。このISFは、チップ85及び151−
154上に集積されたユニット・サポート・インターフ
ェース(USI)に接続された5線のサポート・バス5
41からなる。チップ85上のUSI542の一部が第
49図に示されている。
サポート・バス541は、次のような5つの線との直列
インターフェースをあられす。
ビット・アウト(データからチップ・セットへの)li
1543 ビット・イン(チップ・セットからデータへの)線54
4 アドレス・モード(制御)i545 シフト・ゲート(制御)線546 セット・パルス(制御)線547 アドレス・モード線545は、ビット・イン/ビット・
アウト線543.544上のアドレス・ビット(高レベ
ル)またはデータ・ビット(低レベル)の直列転送(シ
フト)を通知する。ビット・イン及びビット・アウト線
543.544は、チップ内部のシフト・レジスタ64
8などと、論理549.550中の外部シフト・レジス
タの間の相互接続である。内部レジスタ548と2つの
外部レジスタ549.550のうちの1つとの間でシフ
トされるビットの数は、シフト・パルス・ゲート線54
6に印加されるパルスの数によって決定される。
セット・パルスは、チップにシフトされたばかりのアド
レスまたはデータ・パターンに基づき、チップ内部活動
を同期させるために使用される。
セット・パルスは、例えばレジスタ548中のチップ側
の情報の可用性を知らせるために、シフトの終了後活動
化される。このことは、この情報に基づく活動が、この
瞬間から開始できることを意味する。
次の例は、動作を説明するものである。特定のアドレス
・パターンにスタート機能が割当てられてなる。このア
ドレスは、各チップのレジスタ548などにシフト・イ
ンされる。全てのアドレス・ビットが転送された時、チ
ップの1つのS/88・デコード561がそのアドレス
を検出する。そのアドレス・デコードとセット・パルス
が、ゲート552の出力におけるチップ内部スタート・
パルスを形成する。USIのチップ特定部分は、特定チ
ップ・デザインから得た制御及びデータ・チエインを含
む。シフト動作にって影響されない記憶要素の現在の状
況を保持するために、USI活動の開始の前に機能クロ
ックは停止されなくてはならない。予備的な必要性に応
じたクロック停止を必要とするUSIアクセズは、「静
的」であると定義する。動的アクセスまたは機能とは、
チップが動作している間に実行することができる動作で
ある。
セット・パルスは、チップ内部タイミングに対して機能
を同期化するために使用される。これらの機能は、アド
レス・モードm<アドレスまたはデータ・モード)によ
って追加的にゲートされる、5ERDESレジスタ中の
アドレス・パターンまたはデータ・パターンからデコー
ドされる。
それらの機能とは次のものである。
5ERDESへのチップ状況セット 5ERDESへのモード・レジスタ・セット5ERDE
Sからのモード・レジスタ・ロードサポート転送要求ラ
ッチ(SPR)セットプロセッサ制御要求ラッチ(PC
R)リセット個々のチップをサポートするために必−要
に応じた追加の動的機能 S/370チツプセツト内のさまざまなアドレス可能エ
ンティティに対して「裏口」アクセスを与える、ISF
の5線直列バス541は、各チップのユニット・サポー
ト・インターフェース(USI)、例えば、チップ85
のUS I 542に結合される。USI 542は、
8ビツト・アドレス・レジスタ566と、8ビット直列
/並列化器(SERDES)548を提供する。USI
アドレス・レジスタ566は、5ERDES548が実
際の送受信機構である間に、チップのアドレスと、その
チップ内のターゲット・エンティティのアドレスを受け
取る。USIはまた、シフトイン/シフトアウト機構の
ための同期化論理を与える。
S/370チツプ・セット150内の各チップは、4ビ
ツト(高位)ISF/USIアドレスを割当てられ、例
えばPE85と、キャッシュ・コントローラ153と、
バス・アダプタ154と、浮動小数点コプロセッサ15
1と、5TC1155は、tJ−L(’tL2.4.6
,8、A及びBの16進値を割当てられてなる。ISF
/USIアドレスの下位4ビツトは、下位4ビツトによ
ってアドレスされる内部チップ・エンティティ(例えば
レジスタ、機能またはチエイン)を決定する。
通信スキームは、コマンドと、ソース・チップと、宛先
チップと、そのチップ内のデータ及びターゲット・エン
ティティを識別するフィールドからなるシフト・チエイ
ン(If!A能チエインとも呼ばれる)からなる。シフ
ト・チエインは、次のとおりである。
ビット0−7− 機能/コード 8−11− ソース(制御)ユニット 12−15 − ターゲット(センス/制御)ユニット 16−23 − メツセージ/データ 24−27 − 制御(4a込み)レジスタ2B−31
−センス(読取)レジスタ これらの機能チエインは、ISF/USIの直列的性質
と、そのチエインが論理549,550に及び5ERD
ESレジスタ548などにシフトイン/シフトアウトさ
れなくてはならないという事実により、シフト・チエイ
ンと呼ばれる。
機能チエインのコマンド・フィールドは、読取/センス
・コマンド(P61)の書込/制御コマンド(E61)
を含むことができる。機能チエインの例は次のとおりで
ある。
E602XX10=プロセッサ85のモード・レジスタ
に対する書込 ここで、E6=コマンド=書込 O=テストのためのPE62ソー ス・アドレス 2=PE85宛先 XX=メツセージ(データ) 1=制御されたレジスタ(モード・ レジスタ) 0=センス・レジスタ(コマンドが 「書込」であるのでなし) ここで述べている同期化を達成するための技法は、FR
OMI 81に記憶されているS/88プログラム・コ
ードを使用する。そのコードは、上記4つの状況のおの
おのに関連する決定を行ない、それに従ってフラグをセ
ットする。同期化ルーチンは次に、適当な同期化または
初期化を実行するために、コードの経路を制御するよう
にそれらのフラグを使用する。2つの例を示すと次のと
おりである。
特定のS/88ボード上のメモリが電源障害によってデ
ータを汚染され、その相手から初期化されるべきかどう
かの決定 特定のS/88ボードがデフオールド・マスク処理ユニ
ット(’DMPU)の役割を有するべきかどうかの決定 以下の説明は、同期化機構の2つの異なる実現構成を示
すものである。その1つは、ハードウェア支援的であり
、より高速の「迅速な」処理を可能ならしめる。それは
もちろん、S/370エンテイテイ中に少なくとも1つ
の追加的な制御回路を必要とし、あるS/88制御回路
をS/370「インターフェース」に物理的にさらすこ
とによって、定義された能力を超えて拡張することがで
きる。この「インターフェースjは、実際上、S/88
回路のS/88回路に対する「寄生的追加」である。
ここで定義されるもう1つの実現構成はマイクロコード
のみであって、S/370サービス・プロセッサのエミ
ュレーションにおいてS/88プロセツサ・エンティテ
ィによってS/370同期化を扱うことを可能ならしめ
るものである。この技術は、性能及び迅速性が重要でな
いときに使用することができる。
(3)単一プロセッサ・ユニット21が電源投入された
(ハードウェア構成) この状況は、次の2つの条件のうちの1つによってもた
らされ得る。
1)このユニットが、電源投入またはブートの結果とし
て線につながった。
2)このユニットが、tg障害回復の結果として線につ
ながった。
どちらの場合にも、コード経路は同一である。
ユニット21のS/88エンテイテイは、その自己テス
トの部分を実行し、初期化ルーチン(STIR)が、関
連記憶16の内容が汚染されてしまったかどうか(電源
故障状態)を決定しようと試みる。もしそうなら、5T
IRは、5TIR経路上の正常電力へと戻る。さもなけ
れば、DMPUであり得る相手または共存処理ユニット
をもつかどうかを決定しようと試みる。もしそれがない
なら、5TIRはDMPU責任範囲を受け持って別の処
理ユニットを同期化しようと試みる。
ユニット21のS/370エンテイテイは、単に、S/
88エンテイテイの主導に従う。このこヒは、S/88
  PROM181中にあるコードを実行し、正常自己
テストを完了し、次にこれが初期電源投入と電源障害回
復のどちらであるかを決定する5788プロセツサ62
によって達成される。もしそれが電源投入なら、S/3
70エンテイテイは、正常の初期化を続け、次にそれが
DMPUであると仮定し、同期信号を発行しようと試み
る。その信号は、S/88プロセツサ62に対してレベ
ル6割り込みを強制するS/370論理によってトラッ
プされる。割り込み6は、S/88ボードM181  
(第19A図)中のS/370同期化マイクロコードに
ベクタされる(これは、S/88アドレス空間にマツプ
される)。
ところで、電源投入ブートから、S/370PE85は
自己の5TIRを実行し、次にその同期点で実行を中断
している。この期間、S/370クロツク152もまた
、自身を初期化している。
S/88レベル6割り込みサービス・サブルーチン(I
SS)(すなわち、S/370同期化マイクロコード)
は、S/370サービス・プロセッサをエミュレートす
るために第44図のISF/USIを使用する。このS
Pエミュレータは、S/370制御紀憶171のIML
機能を呼び出すために機能ストリングを発行するが、実
際のコード転送は生じない(マイクロコードは、S/8
8ボードM181中にある)。IMLの次のステップは
、S/370エンテイテイ(プロセッサ85及び87)
に同期を同報通信して、処理ユニット21をして実行へ
ともってくることである。l5Sf)ljt終スナステ
ップ割り込みから戻り、以て処理ユニットをしてIPL
された状態の実行を開始させることである。
S/88処理ユニツト’ module−start−
up、 Cm Jの実行の一部として、エミュレートさ
れたサービス・プロセッサrlPLボタン押圧」機能ス
トリングがIPL機能を実行するためにS/370処理
ユニツトに送られ、以てディスクから57370主記憶
をロードする。IPLのMt終スステップ、次に、位置
Oによって指定されたアドレスに制御を渡すことである
(B)マイクロコードのみの実現 ユニット21の5788エンテイテイは、その自己テス
ト及び初期化ルーチン(ST I R)を実行し、次に
これが初期電源投入<IPO)と(電源障害回復(PF
R)のどちらであるかを決定することになる。もしこれ
がIPOであるなら、そのコードは、ユニット21が単
一のエンティティであると決定してオペレーティング・
システムのロード及びその「スタートアップ」ルーチン
の実行を進める。
もしこれがPFRであるなら、コードはその関連記憶の
完全性が損なわれているかどうかを決定する。もしそう
なら、コードはこれがIPOであるかのごとく進行する
。もしその内容が無事であることがメモリについて分か
ったなら、PFRコードは通常の再スタート・タスクを
進める。
上記どの場合も、同期化すべき相手が接続されていない
ので、同期化機能が「ダミー」動作となる。
<4)2重化された処理ユニット21.23が電源投入
される − ハードウェア実現構成この状況は、次の2
つの条件のうちどちらかまた両方によってもたらされ得
る。
1)これらのユニットが、’KR投大またはブートの結
果として線につながった。
2)これらのユニットが、を源障害回復の結果として線
につながった。
どちらの場合にも、コード経路は同一である。
ユニット21,23のS/88エンテイテイは、その自
己テストの部分を実行し、初期化ルーチン<ST I 
R)が、関連記憶16の内容が破壊されてしまったかど
うかく電源故障状態)を決定しようと試みる。もしそう
なら、5TIRは、5TIR経路上の正常電力へと戻る
。さもなければ、DMPUであり得る相手または共存処
理ユニットをもつかどうか、またはDMPUでないかビ
うかをを決定しようと試みる。もしそうなら、5TIR
はDMPU責任範囲を受け持って別の処理ユニットを同
期化しようと試みる。もしそれがD M、 P Uでな
いなら、同期点へ進み、同期を待つ。
ユニット21のS/370エンテイテイは、単に、57
88エンテイテイの主導に従う。S/88  PROM
181中にあるコードを実行するS/88エンテイテイ
は、正常自己テストを完了し、次にこれが初期tNN大
人電源障害回復のどちらであるかを決定する。もしそれ
が電源投入なら、S/370エンテイテイは、正常の初
期化を続け、次に同期化点へ進む。もしそれがta障害
回復であるなら、キャッシュが、有効であるかどうか決
定するために検査される。もしそうなら、それは、相手
のキャッシュが無効であると分かつた場合に、相手のメ
モリを更新する必要があるかもしれない。もし自己のキ
ャッシュが無効であるなら、それは、有効キャッシュ内
容で更新するために相手ユニットに依存しなくてはなら
ない。もしどちらのユニットも有効メモリを保証するこ
とができないなら、それらは、対として正常電源投入及
び初期化をm絖しなくてはならない。処理ユニットのS
/88エンテイテイが同期点に近付くにつれ、各S/8
8エンテイテイは、D M、 P U処理責任を引き受
けなくてはならないかどうかを決定する。もしS/88
エンテイテイがそれがDMPUであることを見出したな
ら、S/88エンテイテイは、同期信号を発行しようと
試みる。
同期化信号は、S/370論理370によってトラップ
されてS/88エンテイテイに対してレベル6割り込み
を強制する。この割り込みは、FROMI 81中のS
/370同期化マイクロコード(これは、5788アド
レス空間)にベクタされる。ところで、NH投入ブート
から、S/370(例えばPE85.87)は自己の5
TIRを実行し、次にその同期点で実行を中断している
もしこれが、電源障害回復であるなら、S/370エン
テイテイは、メモリの完全性及び同期化を保証するため
にどの程度初期化ルーチンに遡らなくてはならないかを
決定するS/88エンテイテイの処理と同様の処理を通
過する。この間に、S/370クロツク152は、自己
を初期化している。
S/370プロセツサによるS/88同期化パルスのト
ラップのための好適な機構の簡単な説明を、第20図、
第49図、及び第50図を参照して行う。
S/88プロセツサは、!570 (第50図)上に5
YNCOUT信号を発行する、二ニット23のプロセッ
サの5788対のうちの1つによって同期化を達成する
。もし相手ユニットが初期化され自己テストを完了し、
破断されていないと決定されているなら、それは、破断
線571上に、5YNCOUT信号をAND反転ゲート
S73を通じてゲートするように回路672によって反
転される信号レベルをもつ。
もとのシステム88(例えばモジュール10)において
は、同期化信号が、線577及びインバータ574を介
してユニット14の駆動S/88プロセツサの5YNC
IN線580に印加された。それはまた、ユニット12
.14の4つの全ての5788プロセツサの「キックオ
フ」を開始するために、Cバス及びインバータ576を
介してユニット12のチエツク側S/88プロセツサの
5YNCINAa575に印加される。
改良されたS/370−S/88 (参照番号21.2
3など)−Lニットにおいては、回路573の出力57
7は、5788プロセツサのキックオフを防止するため
に5YNCIN線580及び575から切り放される。
そのかわりに、出力577は、相手ユニット21 〈第
49図)のBCU156中のフリップフロップ582を
セットするために!581を介して接続される。それは
また、ユニット21中の相手側BClJ (II示しな
い)中の対応するフリップフロップをもセットする。
以下の説明は、ユニット21中の単一のS/370及び
それの関連ハードウェアに関するものであるが、両方の
S/370エンテイテイが同様の様式で動作しているこ
とを理解されたい。
フリップフロップ582は、線583、OR回路292
a及び292(第20図参照)、割り込み論理293、
及び線I PO−2を介してS/88プロセツサ62に
レベル6割り込み信号を印加する。この動作は、S/3
70によるS/88同期信号の「トラッピング」と呼ば
れる。
さて、ユニット21のS/370エンテイテイが自己テ
ストと初期化ルーチン(STIR)を成功裡に実行し、
キックオフの用意ができていると仮定する。
他のDMAC及びBCUレベル6割り込みに関連して第
20図で説明したように、S/88プロセツサ62は、
線582上の同期化(SYNC)信号に応答して割り込
み肯定応答サイクルを開始する。プロセッサ62からの
肯定応答及び優先順位レベル信号は、論理281中でデ
コードされ、論理BCUバス要求がデコード論理281
の出力283と、ゲート291と、1@I287と、O
R回路284を介して線190上にもたらされる。
バス・サイクルが線191上でプロセッサ62に対して
許可された時、それは、(SYNC線583、AS線2
70、及びデコード線283とともに’)ANDゲート
294−4をしてIACK線258 f t、:対して
信号を印加するようミこイネーブルする。この信号は、
BCUローカル・バス223と、ドライバ・レシーバ2
18と、プロセッサ・バス161Dを介してS/88プ
ロセツサ62に対して適当なベクタ番号を印加するため
にベクタ・ビット論理584(第49図)に印加される
。、I第1258f上の信号もまたフリップフロップ5
82をリセットする。
S/370STIR機能が仮定のように既に完了してい
るなら、S/88プロセツサ62は、S/370同期化
のために割り込みルーチンの最初の命令にアクセスする
ためにプロセッサ62によって次に使用されるベクタ番
号を得るために読取サイクルを実行する。
同期化ルーチンの最後の命令は、線586(第60図)
に同期化信号を印加する同期化コマンドを発生する。
この信号は、相手ユニット21.23のS/88〈及び
S/370)プロセッサを、ロックステップで「キック
オフコするために、同期化線580及び575に印加さ
れる。
S/88処理ユニツト’ modulc、5tart−
up−cm」の実行の一部として、エミュレートされた
サービス・プロセッサrI PLボタン押圧」機能スト
リングがユニット21.23中のS/370エンテイテ
イに送られる。DASDアクセスなどの全IML機能を
実行するのではなくて、このIMLはS/88主記憶か
らのI10処理とロードを迂回する。EXEC370コ
ードは既に、DASDからIPLコードをフェッチしそ
れをS/88主記憶に配置して、IPLを待っている。
IPLの最終ステップは、次に、位置Oによって指定さ
れたアドレスに制御を渡すことである。
(B)マイクロコードのみの実現構成 初期電源投入(I PO)の結果、または電源障害回復
(PFR)の結果としてに’ll−投入されたPUボー
ド。
最初に、IPOの場合を考えてみる。
IPOによってS/88電源良好信号が確証された結果
、メンテナンス割り込みがS/88 F ROM181
コードを呼び出す。このコードは、ユニット21のS/
88エンテイテイを同期させて、やはりPROM181
中にあるS/、370STIRを呼び出す。S/370
STIRは、これがIPOであるので、S/88及びそ
のオペレーティング・システムの機能が必要である時に
、初期化し同期化させるために十分な機能がロードされ
ていない、と決定する。その結果、S/370は、さら
なる動作をすることなく、オペレーティング・システム
のロードへと進むS/88主記憶M181へと戻る。オ
ペレーティング・システム初期化の一部として、「スタ
ートアップ」モジュールが呼び出される。このモジュー
ルもまた、PROM181中にあるS/370STIR
を呼び出す。このとき、5TIRは、必要な機能が利用
可能であると決定し、初期マイクロコード・ロード(I
ML)自体を同期化するためにそれらを利用する。
第2に、PFRの場合、 S/88電源良好信号がIPOによって確証された結果
、メンテナンス割り込みがS/88 P ROM181
コードを呼び出す。このコードは、ユニット21のS/
88エンテイテイを同期させ、やはりPROM181中
にあるS/370STIRを呼び出す。S/370ST
IRは、これがPFRであるので、必要な機能が利用可
能であると決定してS/370エンテイテイまたはユニ
ット21の同期及び初期化に進む。
(5)一方のユニット21が正常に処理している間に相
手23が挿入された ( A、 )ハードウェア実現構成 新しいボードの挿入時に、レベル6割り込みが現在のユ
ニット21のS/88エンテイテイに通知される。その
新しい処理ユニットが5TIRを走らせているとき、現
在の処理ユニットは、レベル6割り込みを認識すること
になる。そのレベル6割り込みは、優先使用されたタス
ク環境を保管する処理に向かい、以て新しい処理ユニッ
トがつながっているかどうか判断し、そうである時、割
り込みから戻る。割り込みからの戻り機能の結果、2つ
のユニットがロックステップされた同期へと降りてきて
、優先使用されたタスクを再開する。
(B)マイクロコードのみの実現構成 新しいボードが挿入された結果として、メンテナンス割
り込みがS/88主記憶M181コードを呼び出す。こ
のコードは、ユニット21のS/88エンテイテイを再
同期化させ、次に、やはりPROM181中にあるS/
370STIRを呼び出す。S/370STIRは、こ
れがPFRに類似しているので、必要な機能は利用可能
であると決定して、ユニット21のS/370エンティ
ティの同期化及び初期化に進む。
(6)相手が比較障害を検出する (A)ハードウェア実現構成 故障の処理ユニットは、正常動作処理ユニットが強制さ
れたレベル6割り込みによって割り込まれる間に5TI
Rに強制されることになる。レベル6割り込みサービス
・サブルーチンは、優先使用されたタスク環境の保存へ
と赴き、新しい処理ユニットがつながっているかどうか
決定し、そうであるとき割り込みから戻る。割り込みか
らの戻りの機能として、その2つのユニットは、ロック
ステップされた同期化へと降りてきて優先使用されたタ
スクを再開する。、障害処理ユニットがその5TIRか
ら正しく脱出することに失敗するとく例えば1度、また
は予め選択された回数)、正常動作処理ユニットが、適
当な時間の後、障害処理ユニットのS/88部分とその
さまざまな状況報告機能に「破断」をセットする。
(B)マイクロコードのみの実現構成 比較障害検出とボードの結果、メンテナンス割り込みは
S/88部分OM181コードを呼び出す。このコード
は、ユニット21のS/88エンテイテイを再同期化し
、次に、やはりPROM1si中にあるS/370ST
IRを呼び出す。
S/370STIRは、これがPFRに類似しているこ
とから、必要に機能が利用可能であると判断してユニッ
ト21のS/370エンテイテイの同期化及び初期化に
進む。さらなる比較もまた、それと同じ動作の反復をも
たらす。予定の回数の反復の後、そのボードは永久的に
断線され、障害が報告される。
別の実施例 別の(非S/88)フォールト・トレラント・システム
における使用 好適な実施例においては、ハードウェア・フォールト・
トレランスは、少なくとも3つの特徴をもつものとして
示される。すなわち、システムの別の要素に対してデー
タ・エラーの伝搬を生じることなく、現場で交換可能な
故障ユニットを、瞬間的に電気的に分離することと、必
要に応じてまたは要素が故障した時に要素を除去しまた
は追加するために動的再構成コードが与えられているこ
と、及びシステムの無駄なくサブシステムまたは現場で
交換可能な故障ユニットから電力を取り去ることができ
るという能力、すなわち、ホットプラグ可能性である。
そして、ユーザーは、機能または性能の低下を感じるこ
とはないのである。
この改良は、上記の厳密な必要条件のあるものを欠く異
なるソフトウェア・フォールト・トレラント・システム
で使用することもできることを理解されたい。
本願発明を適用することができるけれども上記の厳密な
必要条件のあるものを欠く異−なる別のシステムが米国
特許第4358650号に示されている。その米国特許
の第1図において、3つのサブシステムが互いに非同期
的に動作し、2重化されたバスに結合されている。そし
て、もし1つのサブシステムが故障したら、残りの2つ
がプログラム実行を続ける。全てのエラーは、本発明の
好適な実施例のように瞬間的ではなく、プログラム中の
チエツク・ポイントで決定される。
該米国特許のサブシステムとは異なる、S/370プロ
セツサなどのプロセッサは、S/88に関連してここで
示したのと同様の様式でそのサブシステムに接続するこ
とができる。そして、本発明のアドレス・ストローブ(
AS)1!に関連して説明したのと同様の様式で該米国
特許のサブシステム中の選択線を使用し且つ制御するこ
とにより、そのサブシステムのプロセッサを、それらを
寄生的な接続異種プロセッサのI10コントローラとし
ての使用を可能ならしめるために切り放すことができる
(2)S/88  I/○コントローラとS/370主
記憶の間の直接データ転送 好適な実施例では、キャッシュ340を(全ての有効I
10データを記憶する記憶162ではなく)ある有効I
10データの排他的記憶のために使用することができる
と仮定する(このことは、現在の典型的キャッシュ・シ
ステムにおいてそうである)。記憶162が全ての宥効
I10データを記憶すると仮定されている第5illの
実施例では、I10データ転送を、 ディスク・コント
ローラ20などのS/88  I10装置と、S/37
0記憶162の間でより効率的な動作のために直接行う
ことができる。
しかし、この代替実施例では、BCU156は依然とし
てS/370  I10コマンドをS/88に変換する
ために使用されなくてはならない。
そのコマンドに関連付けられたシステム370記憶アド
レスは、そのコマンドが5788コマンドに変換されつ
つある間に、EXEC370によってS/88物理的ア
ドレスに変更されなくてはならない。
記憶162からI10装置へのデータ転送の間に、1つ
の方法は、I10動作を開始する前に記憶162に対し
て、I10動作に関連するキャッシュの区画を先ずフラ
ッシュすることである。
I10装置から記憶162へのデータ変換の間に、I1
0動作に関連するキャッシュの区画は、I10動作を実
行する前に無効化される。
もしデータ変換が必要なら、S/88プロセツサ62内
でEXEC370によって使用されるのと同様のルーチ
ンによってその機能をI10装置コントローラ中で実行
することができる。
データ変換はまた、ASCCIからEBCDEC変換な
どのS/88 0S中の変換ルーチンを呼び出すEXE
C370アプリケーション・プログラムによって実行し
てもよい。
(3)直接接続された対の両プロセッサの切り放し 第52図は、直接結合されたプロセッサの対の両方が、
好ましくは、それらのプロセッサの間で、それらのオペ
レーティング・システムに透過的な様式でコマンドまた
はデータを転送するために好適な実施例の5788プロ
セツサ62に関連して説明されたのと同様な様式で、関
連ハードウェアから切り放される代替実施例のためのデ
ータ・フローを示す図である。
2つのプロセッサ640.641は、プロセッサ・バス
642.643と、ドライバ・レシーバ@路644,6
45と、共通ローカル記憶ユニット646を介して互い
に結合される。プロセッサ640及び641は、アーチ
テクチャとオペレーティング・システムが同じでもよく
異なっていてもよい。各プロセッサ640及び641は
、個別のオペレーティング・システムの制御の下でのプ
ログラムの通常処理のための主記憶及びI10装置を含
む自己専用のハードウェア(図示しない)をもっていて
もよい。どちらのオペレーティング・システムも、互い
のオペレーティング・システムに関連付けられているプ
ロセッサの存在も、それに結合されていることも知らな
い。
この代替実施例のプロセッサ640がしかし、プロセッ
サ641にコマンドまたはデータを送るためにアプリケ
ーション・プログラムによって制御される時、プロセッ
サ640は好適には、回路644をして、プロセッサ6
40から記憶64Gへコマンド及びデータを転送するた
めに、ローカル・バス652を介してパス642をロー
カル記憶646へ結合させるために論理648によって
デコードされる予定のアドレスをプロセッサ・アドレス
・バス647上に配置する。そのアドレスのデコードは
また、転送をプロセッサ840のオペレーティング・シ
ステムに対して透過的にするためにプロセッサ640を
その関連ハードウェアから切り放させる。
切り放し制御論理649は、プロセッサ641のための
I10コマンドまたはI10コマンドがローカル記憶6
46に転送された時、プロセッサ641に割り込みをか
ける。プロセッサ641は(そのアプリケーション・プ
ログラム割り込みハンドラを介して)そのハードウェア
から切り放され、記憶646から、そのオペレーティン
グ・システムに透過的な様式でその主記憶(図示しない
)にコマンドまたはデータを読み込む。もしコマンドま
たはデータが変換を必要どするなら、プロセッサ841
は、その必・要な変換を実行するために記憶650中の
エミュレーション・マイクロコードを利用する。プロセ
ッサ641は次に、そのオペレーティング・システムの
制御の下で、変換されたコマンドを処理する。
尚、プロセッサ640及び641の「切り放し」が、各
プロセッサのハードウェアに対する「再結合」が許可さ
れる前に、記憶646との間のコマンドまたはデータの
実質的なセグメントの連続的な転送を許可することがで
きるものであることを認識されたい。このようにして、
高速且つ効率的なデータ転送が達成される。
コマンドまたはデータは、プロセッサ641からプロセ
ッサ640へ同様にして逆方向に転送され得る。コマン
ドまたはデータは、記憶651中にあるエミュレーショ
ン・マイクロコードによって必要とされるところで変換
することができ、変換されたコマンドは、そのオペレー
ティング・システムの制御の下でプロセッサ640中で
処理することができる。
この代替実施例は、ある重要な観点において前記好適な
実施例とは異なる。すなわち、データ転送を「開始する
」プロセッサが、「受信側」プロセッサへデータを転送
するためにそのハードウェアから切り放されるというこ
とである。このことは、I10機能(別のプロセッサへ
のコマンドまたはデータの転送)が実行されるべきとき
好適な実施例のEXEC370/ET I Oに類似す
るアプリケーション・プログラムに制御を渡すための追
加機能を要する。
オペレーティング・システムからアプリケーション・プ
ログラムへあるI10機能のための制御を転送すること
を行うための手段は、そのシステムの特性に依存する。
例えば、好適な実施例では、S/370はI10開始命
令を実行し、これはS/370プロセツサをその関連ハ
ードウェアから「切り放す」ことなく通常の様式でオペ
レーティング・システムによって処理される。
第52図の好適な実施例では、例えば、S/370プロ
セツサ640がコマンドまたはデータをプロセッサ64
0に送るとき、I10開始命令でなく選択された無効O
Pコードを使用することができる。選択されたOPコー
ドのハードウェアまたはマイクロコード・デコードは、
記憶646を介してのプロセッサ641による情報転送
のためにS/370をそのハードウェアから「切り放す
」特殊なアプリケーション・プログラムに制御を渡す。
記憶646に対して一方のプロセッサによって転送され
たデータの別のプロセッサによる上書キを防止するため
に、プロセッサ640は記憶646のある特定区画にの
み書込を行うように制御することができ、そうしてプロ
セッサ641は、その区画からしが読取を行わないよう
に制御される。プロセッサ641は記憶646の第2の
区画にのみ書込を行うことしが許可されず、プロセッサ
640は、その第2の区画からのみ読取を許可される。
プロセッサ640及び641は、それぞれ第2及び第1
の区画への書込を禁止される。
切り放し及び割り込み機構は、前記好適な実施例のS/
88プロセツサ62に関連して説明した両プロセッサ6
40及び641のオペレーティング・システムに透過的
に動作する。
エミュレーション機構は、前記好適な実施例でEXEC
370に関連して説明した様式で(ローカル記憶のマイ
クロコードによるのではなく)アプリケーション・プロ
グラムによって実行することができる。
プロセッサ6401841の間でデータを転送するため
に割り込み機構でなくポーリング技術を使用することも
できるが、そのような技術は非効率的であろう。
また、どちらかのプロセッサ640及び641が他方の
プロセッサのためのI/O動作を実行することができる
ので、どちらのプロセッサも、他方のプロセッサのI1
0環境特性のうちのあるものを獲得することができる。
さらに、一方のプロセッサのあるアプリケーション・プ
ログラムは、どちらのプロセッサ・システムのオペレー
ティング・システムのサービスも使用することなく、第
2のプロセッサ中の同様の、または異なるアプリケーシ
ョン・プログラムと通信することができる。
尚、ここでは、「アプリケーション・プログラムまたは
コード」という用語が、データ処理技術分野の熟練した
当菜者によって理解されているような慣用的な意味で使
用されている。すなわち、それは、典型的には、次のよ
うな点でオペレーティング・システムと異なっている。
1)アプリケーション・プログラムは、オペレーティン
グ・システムの上方に位置し、典型的には、読取、書込
、I10制御、時間遅延なとのサービスのために、オペ
レーティング・システムを呼び出さなくてはならない。
2)アプリケーション・コードは、ユーザーによって開
始され、オペレーティング・システム・サービスによっ
てロードされる。
3)オペレーティング・システムは、アプリケーション
・プログラムの記憶のページ・イン及びアウトを制御す
る。
4)オペレーティング・システムは、主記憶をアプリケ
ーション・プログラムに割り振る。しかし、そのような
「アプリケーション」コードは、今では実行のための追
加機能を与えられている。
また、「異種」という用語は、オペレーティング・シス
テムに知られていない装置を定義するために使用されて
いる。というのは、これは、オペレーティング・システ
ムの構成テーブル中では定義されておらず、従って、オ
ペレーティング・システムはその装置に対するサービス
・ドライバをもたず、その装置を制御することができな
いからである。しかし、オペレーティング・システム上
で走る特殊なアプリケーション・プログラムがその装置
を認識し、その装置上に特殊な制御を行うことができる
さらに、「透過的」という用語は、オペレーティング・
システムが、そのオペレーティング・システム上で走っ
ているプロセッサに接続された異種装置に気づかない、
または、そのプロセッサによって処置が行なわれ、オペ
レーティング・システムがそのような動作を拒絶しない
ようにそれらの動作がそのオペレーティング・システム
から分離されている、という意味で使用される。
F1発明の詳細 な説明したように、この発明によれば、構成データを与
えることなく異種装置と対話することを可能ならしめる
方法及び装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
第1図は、S/370プロセツサのS/88プロセツサ
への接続を図式的に示す図、 第2図は、S/88システムに接続されたS/370シ
ステムを図式的に示す図、 第3図は、通信回線を利用した標準的な相互接続コンピ
ュータ・システムを図式的に示す図、第4図は、フォー
ルト・トレラント環境におけるS/88プロセツサの相
互接続を図式的に示す図、 第5図は、S/370とS/88の間でデータ交換を行
うための、5788プロセツサの切り放しを図式的に示
す図、 第6A%6B及びGC図は、HSDIによって相互接続
された従来のIBM  システム/88を図式的に示す
図、 第7図は、5788との接続によってフォールト・トレ
ラントとなされ、S/370オペレーテイング・システ
ムの制御の下でS/370アプリケーシヨン・プログラ
ムを実行するS/370プロセツサを提供する本発明の
構成を図式的に示す図、 第8図は、S/370とS/88の接続構成をより詳細
に説明するブロック図、 第9A及びvJSB図は、2つのボード上にS/370
ヒS/88のユニットを物理的にパッケージした様子を
示す図、 第10図は、S/370プロセツサ・ユニットに提供さ
れたS/88主記憶の区画を概念的に′示す図、 第11図は、S/370プロセツサの、S/88への接
続を図る要素を示す図、 第12図は、第11図及びS/88のさまざまな要素を
より詳細に示す図、 第13図は、S/370バス・アダプタを図式%式% 第14A、14B図と、第15A乃至15C図は、S/
370バス・アダプタの出力チャネルの信号のタイミン
グと移動を示す図、 第16図は、S/370及びS/88プロセツサの間の
直接相互接続を図式的に示す図、第17図は、S/37
0バス・アダプタと、第16図の相互接続の間のデータ
・フローを図式的に示す図、 第18図は、4つのチャネルのうちの1つのDMACレ
ジスタを示す図、 第19図は、第1.9A、19B、及び19C図の組合
せを示す図、 第1.9A、19B、及び19C図は、S/370プロ
セツサをS/88プロセツサ及び主記憶に相互接続する
バス制御ユニットの詳細なブロック図、 第20図は、S/88プロセツサをその関連ハードウェ
アから切り放す論理と、異種S/370プロセツサから
S/88プロセツサへの割り込み要求を処理する論理の
好適な形式のブロック図、 第21図は、本発明の教示に従う、相互接続された複数
のS/370− S/88プロセツサをもつモジュール
のための、既存の5788割り込み構造の変更を示す図
、 第22.23及び24図は、S/88プロセツサの好適
な形式の読取、書込及び割り込み肯定応答サイクルのタ
イミング図、 第25及び26図は、メイルボックス読取コマンド、キ
ュー・セレクト・アップ・コマンド、38M読取コマン
ド及びBSM書込コマンドの間のアダプタ・バス・チャ
ネル0,1のハンドシェーク・タイミング図を示す図、 第27図は、S/370中央処理要素の好適な形式のブ
ロック図、 第28及び29図は、S/370主記憶及び制御記憶の
ある領域を示す図、 第30図は、S/370中央処理要素と、I10アダプ
タと、キャッシュ・コントローラと、記憶制御インター
フェースと、S/88プロセツサ・バス及びプロセッサ
の間のインターフェース・バスを示す図、 第31図は、S/370キヤツシユ・コントローラの好
適な形式を示すブロック図、第32図は、第32A及び
32B図の組合せを示す図、 第32A及び32B図は、記憶制御インターフェースの
好適な形式を示すブロック図、第33図は、バス上のユ
ニット間のデータ転送のためのS/88システム・バス
・フェーズを示すタイミング図、 第34図は、対の記憶制御インターフェースの「データ
・イン」レジスタを示す部分的な図、第35図は、第3
2B図のFIFO中に記憶されるコマンド及びデータ・
ワードのフォーマットを示す図、 第38A乃至り図は、記憶制御インターフェース中で実
行されるS/370プロセツサ及びアダプタからの記憶
及びフェッチ・コマンドを示す図、 第37図は、プログラマの観点からの、本発明のシステ
ムの全体図を示すブロック図、第38.39及び40図
は、S/370及びS/88インターフエースと、S/
370  I10コマンド実行と、EXEC370ソフ
トウェア及びS/370  I10ドライバの区画のた
めのマイクロコード・デザインの好適な形式を図式的に
示す図。 第41A及び41B図は、EXEC370ソフトウェア
とS/370マイクロコードの間、及びETIOマイク
ロコードとEXEC370ソフトウェアの間のインター
フェース及びプロトコルを概念的に示す図、 第41C乃至418図は、BCUローカル記憶の内容を
示す図、 第42図は、EXEC370%ETIO1S/370X
EC3ヨ0 結合ハードウェアの間のプロトコルに関連する、リンク
・リスト及びキューを通じてのワーク・キュー・バッフ
ァの動作を示す図、 第43図は、典型的なS/370  I/○開始命令の
実行を概念的に示す図、 第44A乃至44L図は、S/370マイクロコードと
EXEC370がS/370 110命令を実行するた
めに互いに通信するときのそれらの制御/データ・フロ
ーを図式的に示す図、第45A乃至45AG図は、BC
U内のデータ転送動作の間のB CU中のローカル・ア
ドレス及びデータ・バス上のデータ、コマンド及び状況
情報を示す図、 第46A乃至46に図は、S/88がS/370 I/
O命令に応答してS/370フオーマツトでS/88デ
イスク上に情報を記憶及びフェッチするディスク・エミ
ュレーション処理を示す図、 第47図は、1つのS/370記憶vA域を組み込むた
めに一部が除去される、S/88記憶マツプ・エントリ
とともに第10図のメモリ・マツピングを示す図、 第48A乃至48に図は、S/88物理記憶内にS/3
70記憶領域を+′P戒するために、システム・スター
トアップ及び再構成ルーチンの間に新しく与えられたサ
ブルーチンと対話することができるS/88のための仮
想/物理的記憶管理の好適な形式を示す図、 第49及び50図は、S/370−3/8Bプロセツサ
対と組みのユニットを同期化させるために使用される論
理のうちのあるものを示す部分的ブロック図、 第51及び52図は、本発明の他の実施例を示す図であ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)オペレーティング・システムの制御の下で情報を
    処理するために、プロセッサ装置が関連ハードウェアと
    対話するタイプのデータ処理システムにおいて、 (a)上記オペレーティング・システムにとって異種の
    情報処理装置と、 (b)上記プロセッサ装置を上記ハードウェアから切り
    放して、上記プロセッサ装置を、対話のため上記情報処
    理装置に結合する手段を具備する、データ処理システム
    。 (2)上記結合する手段は、上記オペレーティング・シ
    ステム・サービスを使用することなく、また上記オペレ
    ーティング・システムによる拒絶なく上記結合及び切り
    放し機能を実行する請求項1のデータ処理システム。 (3)仮想オペレーティング・システムの制御の下で情
    報を処理するために、プロセッサ装置が関連ハードウェ
    アと対話するタイプのデータ処理システムにおいて、 (a)上記オペレーティング・システムにとって異種の
    情報処理装置と、 (b)上記プロセッサ装置上で走り、上記オペレーティ
    ング・システムによって感知されることなく、上記プロ
    セッサ装置を上記ハードウェアから切り放して、上記プ
    ロセッサ装置を、対話のため上記情報処理装置に結合す
    るアプリケーション・プログラムを含む手段を具備する
    、 データ処理システム。 (4)上記アプリケーション・プログラムを含む手段が
    さらに、 (a)上記アプリケーション・プログラムの選択された
    命令の実行の間に有効化され、複数の子め選択された仮
    想アドレスのうちの1つをそのプロセッサ・アドレス・
    バス上に印加するための手段と、 (b)上記バス上の上記複数の子め選択された仮想アド
    レスのうちの1つに応答して、上記プロセッサ装置及び
    上記情報処理装置中での上記選択された命令の実行のた
    め、上記プロセッサ装置を上記ハードウェアから切り放
    して、上記プロセッサ装置を、対話のため上記情報処理
    装置に結合するためのアドレス・デコード論理手段とを
    具備する、請求項3のデータ処理システム。 (5)上記プロセッサ装置が上記ハードウェアに結合さ
    れたアドレス・ストローブ線をもち、上記アドレス・デ
    コード論理手段が上記バス上の上記予め選択された仮想
    アドレスのうちの1つの存在に応答して、上記アドレス
    ・ストローブ線上のプロセッサ信号を上記ハードウェア
    からブロックし、上記選択された命令の実行の間に上記
    情報処理装置を有効にするために、該信号を上記情報処
    理装置に結合するものである、 請求項4のデータ処理システム。 (6)第1の処理装置と、第1の仮想オペレーティング
    ・システムの制御の下でプログラムを実行するための主
    記憶と複数のI/O装置を含むハードウェアをもつデー
    タ処理システムにおいて、 (a)第2のオペレーティング・システムの制御の下で
    プログラムを実行するための、上記第1のオペレーティ
    ング・システムにとって異種の第2の処理装置と、 (b)上記第1の処理装置を上記ハードウェアから切り
    放して、上記第1の処理装置を、上記第2の処理装置に
    結合する、上記第1の処理装置上で走るアプリケーショ
    ン・プログラムを含む手段と、 (c)上記第1の処理装置が上記ハードウェアから切り
    放されている間に上記第1の処理装置と上記アプリケー
    ション・プログラムによって制御され、上記第1及び第
    2の処理装置の間でデータを転送するための手段とを具
    備する、 データ処理システム。 (7)上記第1及び第2の処理装置の間のデータ転送が
    上記第1のオペレーティング・システムに認識できない
    ところの請求項6のデータ処理システム。 (8)第1の処理装置と、第1の仮想オペレーティング
    ・システムの制御の下で第1の命令アーキテクチャをも
    つプログラムを実行するための主記憶と複数のI/O装
    置を含むハードウェアをもつデータ処理システムにおい
    て、 (a)上記第1のオペレーティング・システムとは異な
    る第2の仮想オペレーティング・システムの制御の下で
    、上記第1の命令アーキテクチャとは異なる第2の命令
    アーキテクチャをもつプログラムを実行するための、上
    記第1のオペレーティング・システムにとって異種の第
    2の処理装置と、 (b)上記第1の処理装置を上記ハードウェアから切り
    放して上記第1の処理装置を、上記第2の処理装置に直
    接結合する、上記第1の処理装置中のアプリケーション
    ・プログラムを含む手段と、 (c)上記第1の処理装置が上記ハードウェアから切り
    放されている間に上記第1の処理装置と上記アプリケー
    ション・プログラムによって制御され、上記第1及び第
    2の処理装置の間でコマンド及びデータ情報のうちの少
    なくとも1つを交換するための手段とを具備する、 データ処理システム。 (9)上記第1の処理装置と上記アプリケーション・プ
    ログラムによって制御され、上記第2の処理装置から上
    記第1の処理装置へ転送されるコマンド及びデータ情報
    をそれぞれ、上記第1の処理装置が実行可能なコマンド
    と、上記第1の処理装置が使用可能なデータとに変換す
    るための手段をさらに有する請求項8のデータ処理シス
    テム。 (10)上記第1の処理装置と上記ハードウェアは、上
    記第1のオペレーティング・システムの制御の下で、上
    記変換されたコマンド及びデータ情報を処理するように
    動作される請求項9のデータ処理システム。 (11)(a)第1の仮想オペレーティング・システム
    の制御の下でプログラムを実行するための、プロセッサ
    ・アドレス・バスをもつ第1の処理装置及びそれに接続
    されたハードウェアと、 (b)上記第1の仮想オペレーティング・システムにと
    って異種であり、第2の仮想オペレーティング・システ
    ムの制御の下でプログラムを実行するための第2の処理
    装置と、 (c)上記第2の処理装置を、情報転送のために第1の
    処理装置に直接結合するための手段と、 (d)上記第1の処理装置上で走り、上記アドレス・バ
    スに選択された仮想アドレスを印加するためのアプリケ
    ーション・プログラムを含む手段と、 (e)上記バス上の上記選択された仮想アドレスのうち
    の1つに応答して上記第1の処理装置をそのハードウェ
    アから切り放すための論理手段と、 (f)上記第1の処理装置が切り放されている間に上記
    第1の処理装置と上記アプリケーション・プログラムに
    よって制御され、上記第1の処理装置と上記第2の処理
    装置の間で上記直接結合するための手段を介してコマン
    ド及びデータ情報のうちの少なくとも1つを渡すための
    手段とを具備する、 データ処理システム。 (12)上記第1の処理装置と上記アプリケーション・
    プログラムによって制御され、上記第2の処理装置から
    上記第1の処理装置へ転送されるコマンド及びデータ情
    報をそれぞれ、上記第1の処理装置が実行可能なコマン
    ドと、上記第1の処理装置が使用可能なデータとに変換
    するための手段をさらに有する請求項11のデータ処理
    システム。 (13)上記第1の処理装置と上記ハードウェアは、上
    記第1のオペレーティング・システムの制御の下で、上
    記変換されたコマンド及びデータ情報を処理するように
    動作される請求項12のデータ処理システム。 (14)(a)第1の仮想オペレーティング・システム
    の制御の下でプログラムを実行するための、プロセッサ
    ・アドレス・バスをもつ第1の処理装置及びそれに接続
    されたハードウェアと、 (b)第2の仮想オペレーティング・システムの制御の
    下でプログラムを実行するための、プロセッサ・アドレ
    ス・バスをもつ第2の処理装置及びそれに接続されたハ
    ードウェアとを有し、 (c)上記一方の処理装置とそのハードウェアは、他方
    の処理装置のオペレーティング・システムに対して異種
    であり、さらに、 (d)上記第1及び第2の処理装置を、情報転送のため
    に第1の処理装置に直接結合するための手段と、 (e)上記各処理装置に接続され、該処理装置をそのハ
    ードウェアから切り放して上記直接結合するための手段
    に結合する、該処理装置上で走る個別のアプリケーショ
    ン・プログラムを含む切り放し手段と、 (f)上記個別の処理装置が切り放されている間に上記
    個別の処理装置と上記アプリケーション・プログラムに
    よって制御され、上記個別の処理装置と上記直接結合す
    るための手段の間で情報を交換し、以て情報が個別の処
    理装置の間で直接交換できるようにする手段とを具備す
    る、 データ処理システム。 (15)上記直接結合するための手段は、装置相互通信
    を処理するために切り放されている間に、各処理装置に
    よってアクセス可能なローカル記憶をもつ、請求項14
    のデータ処理システム。 (16)上記処理装置のおのおのに接続され、1つの処
    理装置から受け取ったコマンド及びデータを、別の処理
    装置によって実行可能なコマンドと使用可能なデータに
    変換するための手段をさらに有する、請求項14のデー
    タ処理システム。 (17)上記各処理装置とそのハードウェアは、その個
    別のオペレーティング・システムの下で、受領し変換さ
    れたコマンド及びデータを処理するように動作される、
    請求項15のデータ処理システム。 (18)上記各切り放し手段はさらに、 (a)その個別のアプリケーション・プログラムの命令
    に応答して、その処理装置のアドレス・バス上に固有の
    仮想アドレスを印加するための処理装置手段と、 (b)上記固有仮想アドレスに応答してその個別の処理
    装置をその関連ハードウェアから切り放すための手段と
    を具備する、 請求項14のデータ処理システム。 (19)(a)第1の仮想オペレーティング・システム
    の制御の下でプログラムを実行するための、プロセッサ
    ・アドレス・バスをもつ第1の処理装置及び、主記憶と
    I/O装置をもちそれに接続されたハードウェアと、 (b)第2の仮想オペレーティング・システムの制御の
    下でプログラムを実行するための、プロセッサ・アドレ
    ス・バスをもつ第2の処理装置及び、主記憶とI/O装
    置をもちそれに接続されたハードウェアとを有し、 (c)上記一方の処理装置とそのハードウェアは、他方
    の処理装置のオペレーティング・システムに対して異種
    であり、さらに、 (d)上記処理装置を直接結合するための手段と、 (e)上記各処理装置に接続され、上記処理装置間でコ
    マンド及びデータを交換するために、該処理装置をその
    ハードウェアから切り放して上記直接結合するための手
    段に結合する、該処理装置上で走る個別のアプリケーシ
    ョン・プログラムを含む切り放し手段とを具備する、 データ処理システム。 (20)オペレーティング・システムの制御の下で情報
    を処理するためのプロセッサ装置及びハードウェアをも
    つデータ処理システムにおいて、該プロセッサ装置と、
    該オペレーティング・システムに対して異種のデータ処
    理装置の間で、該オペレーティング・システムによって
    認識することができない様式で対話を可能ならしめる方
    法であって、 (a)命令実行の間に上記プロセッサ装置を上記ハード
    ウェアから切り放す段階と、 (b)上記プロセッサ装置と上記ハードウェアが切り放
    されている間に、上記命令実行に従い対話するために、
    上記プロセッサ装置を上記データ処理装置に結合する段
    階を有する、 データ処理方法。 (21)プロセッサ装置が、オペレーティング・システ
    ムの制御の下で情報を処理するためにハードウェアと対
    話するタイプのデータ処理システムにおいて、該プロセ
    ッサ装置と、該オペレーティング・システムに異種のデ
    ータ処理装置の間でデータを転送するための方法であっ
    て、 (a)上記プロセッサ装置の特殊なアプリケーション・
    プログラムの選択されたデータ転送命令を実行する段階
    と、 (b)上記命令の実行の間に、上記命令に従って上記プ
    ロセッサ装置と上記データ処理装置の間でデータを転送
    するために、上記プロセッサ装置を上記ハードウェアか
    ら切り放し、上記プロセッサ装置を上記データ処理装置
    に結合し、以てそのデータ転送が上記オペレーティング
    ・システムによって認識することができないようにする
    段階を有する、 データ転送方法。 (22)オペレーティング・システムに対して異種の装
    置と、該オペレーティング・システムによって認識でき
    ない様式で、データ転送を可能ならしめるように、処理
    装置をその関連ハードウェアから切り放すための方法で
    あって、 (a)上記処理装置において、特殊なアプリケーション
    ・プログラムの選択されたデータ転送命令を実行する段
    階と、 (b)上記命令の実行の間に、上記処理装置のアドレス
    ・バス上に予定の仮想アドレスを印加する段階と、 (c)上記アドレスをデコードする段階と、 (d)上記デコードに応答して、処理装置アドレス・ス
    トローブ信号をその関連ハードウェアからブロックして
    それを上記異種装置に印加し、以て上記処理装置をその
    関連ハードウェアから切り放して上記処理装置をデータ
    転送のため上記異種装置に結合する段階を有する、 データ処理方法。 (23)上記データ転送の完了により命令実行を終了す
    る段階をさらに有する請求項22の方法。 (24)オペレーティング・システムに対して異種の装
    置と、該オペレーティング・システムによって認識でき
    ない様式で、データ転送を可能ならしめるように、処理
    装置をその関連ハードウェアから切り放すための方法で
    あって、 (a)上記処理装置において、特殊なアプリケーション
    ・プログラムの選択されたデータ転送命令を実行する段
    階と、 (b)上記命令の実行の間に、上記処理装置のアドレス
    ・バス上に予定の仮想アドレスを印加する段階と、 (c)上記アドレスをデコードする段階と、 (d)上記デコードに応答して、上記異種装置との上記
    データ転送命令の実行のために、上記処理装置をその関
    連ハードウェアから切り放して上記処理装置を上記異種
    装置に結合する段階を有する、データ処理方法。 (25)上記データ転送の完了により命令実行を終了す
    る段階をさらに有する請求項24の方法。 (26)オペレーティング・システムの制御の下で情報
    を処理するためにプロセッサ装置が関連ハードウェアと
    対話するタイプのデータ処理システムにおいて、 (a)上記オペレーティング・システムに対して異種の
    データ処理装置と、 (b)上記データ処理装置との対話の間に上記ハードウ
    ェア及び上記オペレーティング・システムから分離した
    上記プロセッサ装置の動作を許容するように、上記プロ
    セッサ装置を上記ハードウェアから切り放し、上記プロ
    セッサ装置を上記データ処理装置に結合する手段を具備
    する、 データ処理システム。 (27)上記手段は、上記オペレーティング・システム
    によって認識できない様式で上記切り放し及び結合機能
    を実行する、請求項26のデータ処理システム。 (28)それぞれが第1及び第2の異なるアーキテクチ
    ャと、第1及び第2の異なるオペレーティング・システ
    ムをもつ第1及び第2のデータ処理システムをもち、上
    記第1のデータ処理システムは、上記第1のアーキテク
    チャに従い動作する第1の処理装置と、主記憶と、複数
    のI/O装置をもち、上記第2のデータ処理システムは
    、上記第2のアーキテクチャに従い動作する第2の処理
    装置をもつデータ処理装置において、 (a)上記処理装置の間で情報の転送を行うために、上
    記第1及び第2の処理装置を接続する接続手段と、 (b)上記接続手段を介して上記第2の処理システムか
    ら情報を受け取っている間に、上記第1のオペレーティ
    ング・システムから上記第1の処理装置を相対的に分離
    するように動作するための手段であって、そのとき該情
    報は、上記第2のアーキテクチャに従い上記第2の処理
    システムによって発生されたI/Oコマンドを含むもの
    である手段と、 (c)上記第1の処理システム中にあって、上記第2の
    処理システムによって発生された上記I/Oコマンドを
    、上記第1のアーキテクチャに従う変更されたI/Oコ
    マンドに変換するための手段と、 (d)上記第1の処理システムにおいて上記変更された
    コマンドを実行するための手段とを具備する、 データ処理装置。 (29)上記接続手段を介して上記第1の処理システム
    から上記第2の処理システムに情報を転送するために、
    上記第1の処理装置を上記第1のオペレーティング・シ
    ステムから分離するように動作するための手段をさらに
    有する請求項28のデータ処理装置。 (30)それぞれが第1及び第2の異なるアーキテクチ
    ャと、第1及び第2の異なるオペレーティング・システ
    ムをもつ個別の第1及び第2のデータ処理システムをも
    ち、上記第1のデータ処理システムは、上記第1のアー
    キテクチャに従い動作する第1の処理装置と、主記憶と
    、複数のI/O装置をもち、上記第2のデータ処理シス
    テムは、上記第2のアーキテクチャに従い動作する第2
    の処理装置をもつデータ処理装置において、 (a)上記処理装置の間で情報の転送を行うために、上
    記第1及び第2の処理装置を互いに直接接続する接続手
    段と、 (b)上記第1の処理システム中にあって、上記第1の
    オペレーティング・システム上のアプリケーション・プ
    ログラムを含み、上記接続手段を介して上記第2の処理
    システムから、上記第2のアーキテクチャに従い上記第
    2の処理システムによって発生されたI/Oコマンド及
    びデータを含む情報を受け取っている間に上記第1のオ
    ペレーティング・システムから分離するべく動作するよ
    うに上記第1の処理装置を選択的に条件付けるための手
    段と、 (c)上記第1の処理システム中にあって、上記アプリ
    ケーション・プログラムを含み、上記第2の処理システ
    ムによって発生された上記I/Oコマンド及びデータを
    、上記第1のアーキテクチャに従う変更されたI/Oコ
    マンド及びデータ・フォーマットに変換するための手段
    と、 (d)上記第1の処理システムにおいて、上記データ・
    フォーマットで、上記第1の処理装置と上記I/O装置
    の間でデータを転送させるように変更されたコマンドを
    実行するための手段とを具備する、 データ処理装置。 (31)上記第1の処理システム中にあって、上記アプ
    リケーション・プログラムを含み、上記第1のデータ処
    理システムから上記第2のデータ処理システムへ、上記
    接続手段を介して情報を転送するために、上記第1のオ
    ペレーティング・システムに対して分離するように動作
    させるべく上記第1の処理装置を選択的に条件付けるた
    めの手段をさらに有する、請求項30記載のデータ処理
    装置。 (32)それぞれが第1及び第2の異なるアーキテクチ
    ャと、第1及び第2の異なるオペレーティング・システ
    ムをもつ個別の第1及び第2のデータ処理システムをも
    ち、上記第1のデータ処理システムは、上記第1のアー
    キテクチャに従い動作する第1の処理装置と、第1の主
    記憶と、第1の複数のI/O装置をもち、上記第2のデ
    ータ処理システムは、上記第2のアーキテクチャに従い
    動作する第2の処理装置と、第2の主記憶と、第2の複
    数のI/O装置をもつデータ処理装置において、 (a)上記処理装置の間で情報の転送を行うために、上
    記第1及び第2の処理装置を互いに直接接続する接続手
    段と、 (b)上記接続手段を介して1つの処理装置が別の処理
    装置との間で、送信側の処理装置から該送信側の処理装
    置のアーキテクチャに従い発生されたI/Oコマンドを
    含む情報を送受信する間に、その個別のオペレーティン
    グ・システムから分離するように各処理装置を選択的に
    条件付ける手段と、 (c)各処理システムにおいて、上記別の処理システム
    から受け取ったI/Oコマンドを、受信側システムのア
    ーキテクチャに従う変更されたI/Oコマンドに変換す
    るための手段と、 (d)上記受信側の処理システムにおいて上記変更され
    たコマンドを実行するための手段とを具備する、 データ処理装置。 (33)第1のオペレーティング・システムの制御の下
    で動作する第1のプロセッサを、上記オペレーティング
    ・システム中にI/O装置のためのソフトウェア・ドラ
    イバを設けることなくそれらのI/O装置に結合するた
    めの方法において、(a)第2のオペレーティング・シ
    ステムの制御の下で動作される第2のプロセッサと、上
    記I/O装置を含むデータ処理システムにより直接情報
    転送するために、上記第1のプロセッサを結合する段階
    と、 (b)上記第2のプロセッサを、上記第2のプロセッサ
    上で走るアプリケーション・プログラムを含む手段によ
    って、上記第2のオペレーティング・システムに認識で
    きない様式で、システムから選択的に切り放す段階と、 (c)上記第1のプロセッサとそのオペレーティング・
    システムからのI/Oコマンドとデータを、切り放され
    ている間に上記第2のプロセッサに選択的に渡す段階と
    、 (d)上記コマンド及びデータを、上記第2のオペレー
    ティング・システム及びそのオペレーティング・システ
    ムによって実行可能なコマンドと使用可能なデータに変
    換する段階と、 (e)上記変換されたコマンド及びデータを、上記デー
    タ処理システムで処理する段階を有する、データ処理方
    法。 (34)上記第2のプロセッサが切り放されている間に
    上記第2のプロセッサから上記第1のプロセッサへ直接
    、データを選択的に渡す段階をさらに有する、請求項3
    3の方法。(35)第1のプロセッサと、主記憶と複数
    のI/O装置を有するハードウェアに結合され、それら
    によって動作する第2のプロセッサの間で情報を転送す
    るための方法であって、 (a)上記ハードウェアから上記第2のプロセッサを切
    り放す段階と、 (b)上記第2のプロセッサが切り放されている間に、
    上記第2のプロセッサ及びその上で走るオペレーティン
    グ・システムの制御の下で上記第1のプロセッサと上記
    第2のプロセッサの間で直接情報を転送する段階を有す
    る、 データ転送方法。 (36)第1のオペレーティング・システムの下で動作
    する第1のアーキテクチャの第1のプロセッサを、別の
    オペレーティング・システムの下で動作する別のアーキ
    テクチャの別のプロセッサに結合するための方法であっ
    て、該別のプロセッサは、通常は、主記憶と複数のI/
    O装置をもつハードウェアに結合されてなる方法におい
    て、(a)上記別のプロセッサ上で走るアプリケーショ
    ン・プログラムを含む手段によって、上記別のプロセッ
    サをそのハードウェアから切り放す段階と、 (b)上記別のプロセッサを、(b−1)その切り放し
    状態において、上記第1のプロセッサからI/Oコマン
    ド及びデータを上記別のプロセッサに渡し、 (b−2)上記I/Oコマンド及びデータを、上記別の
    プロセッサによって実行可能なコマンドと使用可能なデ
    ータに変換し、 (b−3)上記変換されたコマンドを、その結合状態で
    上記別のプロセッサ中で実行することによって、 第1のプロセッサのI/Oコントローラとして動作させ
    る段階を有する、 データ処理方法。 (37)個別のプログラム命令を処理するためにハード
    ウェアに結合されそれによって動作する一対のプロセッ
    サの間で直接データを転送するための方法において、 (a)上記プロセッサのうちの1つをその関連ハードウ
    ェアから切り放す段階と、 (b)上記1つのプロセッサが切り放されている間に、
    上記1つのプロセッサとその上で走るアプリケーション
    ・プログラムの制御の下で上記プロセッサの間で直接デ
    ータを渡す段階を有する、データ転送方法。 (38)第1のオペレーティング・システムの制御の下
    で動作する第1のプロセッサから、第1のオペレーティ
    ング・システムとは異なる第2のオペレーティング・シ
    ステムの制御の下で、主記憶と複数のI/O装置をもつ
    ハードウェアに結合されそれによって動作する第2のプ
    ロセッサの間で情報を転送するための方法であって、 (a)上記第1のプロセッサを直接経路手段を介して上
    記第2のプロセッサに結合する段階と、 (b)上記第2のプロセッサを上記ハードウェアから切
    り放して、上記第2のオペレーティング・システムに認
    識できない様式で上記第2のプロセッサ及びアプリケー
    ション・プログラムの制御の下で上記第2のプロセッサ
    を上記直接経路手段に結合する段階と、 (c)上記第2のプロセッサが切り放されている間に、
    上記第1のプロセッサと上記第2のプロセッサの間で、
    上記直接経路手段を介して上記第2のプロセッサ及びア
    プリケーション・プログラムの制御の下で情報を転送し
    、以て転送が上記第2のオペレーティング・システムに
    認識できないようにする段階を有する、 情報転送方法。 (39)個別のプログラム命令を処理するために、ハー
    ドウェアに結合されそれによって動作する一対のプロセ
    ッサの間で直接データを転送する方法において、 (a)記憶手段を含む直接転送手段を介して上記プロセ
    ッサを互いに接続する段階と、 (b)上記プロセッサの各々をその関連ハードウェアか
    ら選択的に切り放す段階と、 (c)各プロセッサが切り放されている間に、上記切り
    放されたプロセッサとその上で走るアプリケーション・
    プログラムの制御の下で、上記切り放されたプロセッサ
    と上記記憶手段の間で直接選択的にデータを渡す段階を
    有する、 データ転送方法。 (40)(a)バス知構造をもち、オペレーティング・
    システムの制御の下で情報を処理するために関連ハード
    ウェアと対話する第1のプロセッサと、 (b)上記オペレーティング・システムに対して異種で
    あり、バス構造と、上記第1のプロセッサにコマンド及
    びデータを転送するためにそのプロセッサ・バス上で割
    り込み要求を開始するための手段をもつ第2のプロセッ
    サと、 (e)それらのプロセッサの間の直接結合機構であって
    、それらのプロセッサの間で転送されつつあるコマンド
    及びデータを記憶するためのローカル記憶と、コマンド
    及びデータ転送のため該ローカル記憶を各プロセッサの
    プロセッサ・バス構造に結合するように適合されたロー
    カル・バス構造と、該ローカル・バス構造を介して上記
    プロセッサ・バス構造と上記ローカル記憶の間のコマン
    ド及びデータ転送を制御するための直接メモリ・アクセ
    ス・コントローラ(DMAC)を含む論理手段とを有す
    る直接結合機構と、 (d)上記DMACを含み、上記第2のプロセッサから
    の割り込み要求のうちの1つに応答し、上記第1のプロ
    セッサに割り込み信号を印加するための論理手段と、 (e)上記第1のプロセッサを含み、上記信号に応答し
    、上記割り込み要求にサービスするルーチンにアクセス
    するために、上記第1のプロセッサをその関連ハードウ
    ェアとオペレーティング・システムから分離するように
    動作させるための手段と、 (f)上記割り込み要求に従い、上記直接結合機構を介
    して上記プロセッサの間でコマンド及びデータを転送す
    るために、上記オペレーティング・システムの制御の下
    で上記第1のプロセッサを関連ハードウェアとオペレー
    ティング・システムから切り放すように動作させる手段
    とを具備する、データ処理システム。 (41)プロセッサがオペレーティング・システムの制
    御の下で情報を処理するために関連ハードウェアと対話
    し、該オペレーティング・システムが複数の優先順位レ
    ベルで処理システムからの割り込み要求を処理するため
    のルーチンを含むタイプのデータ処理システムにおいて
    、 (a)上記オペレーティング・システムに対して異種で
    あり、上記プロセッサとのデータ転送のために上記優先
    順位レベルのうちの1つで上記プロセッサに対する追加
    的な割り込み要求を開始するための手段を含むデータ処
    理装置であって、上記ルーチンは該データ処理装置から
    の割り込み要求にサービスすることができないような装
    置と、(b)上記装置からの割り込み要求にサービスす
    る追加的割り込みハンドラを含む上記処理システム中の
    アプリケーション・プログラムを有する手段と、 (c)上記装置からの割り込み要求の開始によって有効
    化され、上記オペレーティング・システムの拒絶なく上
    記プロセッサを上記追加的割り込みハンドラの方へ指向
    し、その後上記システムが上記プロセッサ上で上記追加
    的割り込みハンドラ・ルーチンを実行するように有効化
    される手段と、 (d)上記アプリケーション・プログラムを含み、上記
    プロセッサ中で走り、上記プロセッサを上記ハードウェ
    アから選択的に切り放し、上記オペレーティング・シス
    テムの拒絶なくデータ転送するために上記装置に上記プ
    ロセッサを結合する手段とを具備する、 データ処理システム。 (42)上記アプリケーション・プログラムによって制
    御され、上記割り込み要求によって開始されたデータ転
    送が完了した時に異種装置に通知する手段をさらに含む
    、請求項41のデータ処理システム。 (43)主記憶と複数のI/O装置を含むハードウエア
    に結合されそれによって動作する第1及び第2のプロセ
    ッサの間で情報を転送するための方法であって、 (a)上記第1のプロセッサから上記第2のプロセッサ
    への割り込み要求を開始する段階と、 (b)上記第2のプロセッサ上で走るように適合された
    アプリケーション・プログラムに含まれる割り込みサー
    ビス・ルーチンによって上記割り込み要求にサービスす
    る段階と、(c)上記割り込み要求のサービス時に上記
    第2のプロセッサを上記ハードウェアから切り放す段階
    と、 (d)上記第2のプロセッサが切り放されている間に、
    上記第2のプロセッサとそれの上で走るアプリケーショ
    ン・プログラムの制御の下で上記第1のプロセッサと上
    記第2のプロセッサの間で直接データを転送する段階を
    有する、 情報転送方法。 (44)(a)第1の仮想オペレーティング・システム
    の制御の下でプログラムを実行するための第1の処理装
    置及びその関連ハードウェアと、 (b)第2の仮想オペレーティング・システムの制御の
    下でプログラムを実行するための第2の処理装置及びそ
    の関連ハードウェアと、 (c)上記各処理装置とそれの関連ハードウェアは、他
    方のオペレーティング・システムに対して互いに異種で
    あることと、 (d)上記処理装置の間で情報を転送するために上記処
    理装置を互いに直接結合する手段と、 (e)各処理装置において、上記別の処理装置からの割
    り込み要求にサービスするための割り込みハンドラ・ル
    ーチンをもつアプリケーション・プログラムを含む手段
    と、 (f)各処理装置に関連付けられ、各処理装置上で走り
    、各処理装置をその関連ハードウェアから切り放し、そ
    の処理装置を上記直接結合手段に結合する個別のアプリ
    ケーション・プログラムを含む手段と、 (g)上記処理装置が切り放されている間に上記処理装
    置及びその個別のアプリケーション・プログラムによっ
    て制御され、該処理装置と上記直接結合手段の間で情報
    を交換するための手段とを具備する、 データ処理システム。 (45)プロセッサ装置が、オペレーティング・システ
    ムの制御の下で情報を処理するために関連ハードウエア
    と対話するタイプのデータ処理システムにおいて、 (a)上記オペレーティング・システムに対して異種の
    情報処理装置と、 (b)、上記情報処理装置と対話する間に、上記プロセ
    ッサ装置の上記ハードウェア及びオペレーティング・シ
    ステムから分離された動作を可能ならしめるために、上
    記プロセッサ装置を上記ハードウェアから切り放し上記
    プロセッサ装置を上記情報処理装置に結合し、以て上記
    オペレーティング・システムのサービスを要することな
    く、また上記オペレーティング・システムによる拒絶な
    く上記切り放し及び結合機能を実行する手段とを具備す
    る、 データ処理システム。
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