JPH0374756A - 情報処理システム - Google Patents

情報処理システム

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JPH0374756A
JPH0374756A JP2125649A JP12564990A JPH0374756A JP H0374756 A JPH0374756 A JP H0374756A JP 2125649 A JP2125649 A JP 2125649A JP 12564990 A JP12564990 A JP 12564990A JP H0374756 A JPH0374756 A JP H0374756A
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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 C0発明が解決しようとするa題 り1課題を解決するための手段 E、実施例 El、序論 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 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ヒ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E6.興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 E8.単一システム・イメージ E7.要約 E8.序論−従来のシステム788 E9.H5DIネットワークを介して相互!l統された
フォールト・トレラントS/370モジュール Elo、21化プロセツサ対ユニツト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) C12,プロセッサ間インターフェース89E12A、
I10アダプタ154 C12B、I10アダプタ・チャネルO及びチャネル1
パス(第16図) E 12C,パス制御ユニット156−一般的な説明(
第16及び第17ryJ) E 12D、直接メモリ・アクセス・コントローラ09 C12E、パス制御ユニット156−詳細な説明(fl
JJ19A乃至第19C図と第20図)E l 3.S
/370プロセツサ要素PE85E14.プロセッサ・
パスI/O(第11及び30図)とプロセッサ・パス、
コマンド EIEi、S/370記憶管理ユニット81E18.S
/370 110サポート(第375A) C17,S/370  I10動作、ファームウェアの
概要 C18,システム・マイクロコード・デザインE19.
パス制御ユニット(BCU)の動作E20.S/370
 110開始シーケンス・フロー、概要及び詳細説明 C21,S/370 110データ転送シーケンス・フ
ロー 一般的説明 C22,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〉 C23,S/88とS/370による実記憶16の共有
・ C24,S/370によって開始されるS/88割り込
みのための初期化機能 C25,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 E2e、S/8B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 C27,フォールト・トレラント・ハードウェア同期化 10発明の効果 A、産業上の利用分野 本発明は、めいめいが個別のオペレーティング・システ
ムの下で動作する一対の中央処理装置(cPtJ)が単
一の物理的主記憶装置を共有するようにする方法及び手
段に関し、特に、めいめいのオペレーティング・システ
ムが、あたかもその構成されたシステム記憶を全て制御
し、他方のオペレーティング・システムに気づかないか
のように動作することによって特徴付けられる。
B、従来の技術 多くのデータ処理システムは、2つのCPUによってそ
の一部が共有される物理的主記憶を使用するものとして
知られている。しかし、知られている限り、これらのC
PtJは、1つのオペレーティング・システムが両方の
CPUによって使用されるようになっているかまたは、
CPUが個別のオペレーティング・システムをもち、例
えば構成テーブルを介して、それぞれのオペレーティン
グ・システムが双方のCPU及びオペレーティング・シ
ステムの存在を認識することになる。そして、必要な場
合、その共通記憶へのアクセスを許容するためにパス調
停が使用される。
C1発明が解決しようヒする課題 この発明の目的は、めいめいが個別のオペレーティング
・システムの下で動作する一対の中央処理装置(cPU
)をもつシステムにおいて、めいめいのオペレーティン
グ・システムをして、他方のオペレーティング・システ
ム及びCPUの存在を意識することなくその構成された
システム記憶を全て制御することを可能ならしめる方法
及び手段を提供することにある。
D、+!l!題を解決するための手段 本発明によれば、第1のオペレーティング・システムの
下で動作する第1の処理要素と、主記憶と、I10装置
をもつziのデータ処理システムから、第2の処理要素
をその主記憶に結合する手段をもち第2のオペレーティ
ング・システムの制御の下で動作する第2の処理要素に
よって使用するために、双方のオペレーティング・シス
テムによってN識できない様式で主記憶の一区画または
領域を獲得するための方法及び手段が提供される。
好適な実施例においては、第1のオペレーティング・シ
ステムにおける記憶マネジャが、記憶をプロセスに割り
振るために、未使用の記憶ブロックに対応するエントリ
のリストを作成する。第1の処理要素上で監視モードで
走るアプリケーション・プログラムが、予定のサイズの
連続的記憶領域に対応するエントリのグループをそのリ
ストから除去する。その記憶の連続的領域に対応するア
ドレス・データが、上記第2の処理要素による連続的領
域のアクセスを可能ならしめるために上記結合する手段
に転送される。
通常の命令実行の間に、第2の処理要素は、その連続的
記憶領域に対するアクセスを与えられ、第1の処理要素
が残りの記憶領域に対するアクセスを与えられる。しか
し、第1の処理要素上で走る特殊なアプリケーション・
プログラム(しかし第1のオペレーティング・システム
ではない)にその連続的記憶領域に対するアクセスが与
えられる。
E、実施例 El、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、順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、可屈ユーザー・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
フレーム上で回層でない、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a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**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
込もうとすることは、典型的には、オペレーティング・
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。しカシ、VM、VSE、lX370なビの
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、膨大な数のプロゲラマと、相当の
期間を要するというのが多数の者が考えるヒころである
。IBM  S/370またはMVSなどの複雑なオペ
レーティング・システムが産熱するには通常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・システムが一部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
など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ヒ費用のため、
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ヒになるが、これはユーザーの社
会によって容易に受は入れられないこヒがある。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・ベ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!i図している。好適な実施例では、
IBMシステム788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
)またはO8I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。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達成するためには、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。興なる
マシン上の対応層を有するエンティティは、対等(pe
ar)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く最下位または物理層の場
合は例外)。すなわち、興なるまたは相違するシステム
上で動作するアプリケージ9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、異なるベンダか
らのシステムの相互1!絖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O8I  
C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、興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、あるステージ曹
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
。O8Iモデル内の主な区分けは、ユーザー・ノードが
、ソース側アプリケージ9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81すために、O8I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。
興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O8I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チャネルまたはパスに
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見て取れよう
。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ジ3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・パスを調停し、
そのIloをホスト・プロセッサと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。別の欠点ヒして、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。
パス構造は、重複相手(duplicate part
ner)バスを有し、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力と、主ク
ロックからのシステム・タイミング信号を与える。
第2r:IJ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、相手となる冗長ユニッ
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u (cff−1
ine)に置かれる。この今や切りはなされたユニット
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・パスをチエツク
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、そのパス構造上のデータ
It!をテストするパリティ・チエッカをもつ。どのパ
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、非故障パスにのみ従うよ
うに通知する。プロセッサ・モジュールの電源ユニット
は、2つの電源を使用し、そのめいめいが、組となった
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パス構造に至るすべ
ての出力線がアース電位にクランプされ、以て電力の障
害がパス構造に対するIII書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S/88構造
(第4図)に対するW4似牲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
ソフトウェアの岡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パス・インターフェー
スにも!I@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/8日プロセッサの比較論理と
同様に機能する。さらに、S/370プロセツサはシス
テム・パスを介して対応するS/8日プロセッサに直!
l!!統されている。5788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5788プロセツサ、l101m
置及び主記憶に線銃され、それらはすべて、5788オ
ペレーテイング・システムの制御の下で同一の5788
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/370 110コマンド及びデータ!S/8
8プロセッサに渡し、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S/88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、57
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
中の工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/8B  I10装置
と、S/88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S/
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I 10il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57370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S/88
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。S/88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
5788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、(I1010o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vA域を、S/8B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S/88パス・インターフェースを介してS/88
の共通パ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/37o  
cpuハードウェア冗長性及び同期が与えられる。S/
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直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オペレ
ーティング・システム(例えばVM、VSE、lX37
0など)を実行する、マイクロコードtltlJ御され
るIBM  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/8svosc仮想オペレー
テイング・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78日)
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1ll(メモリ、システ
ム・パス、ディスクI10、テープ、通信I10端末、
電源及び筐体)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、
動的再構成と、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、
何方の仮想メモリ・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
。NF′T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、
一般的に、パ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
プロセッサをパスまたはチャネルに接続することなく、
またパスの占有権を巡って調停することなく、2つの興
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た時、たとえめいめいのプロ
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のシステムを形式する。この分野の
当業者には、この好適な実施例が5788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つの興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カミ最初であ
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
(DMAC)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/8
8)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、監視プログラム対ユーザー状態、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1.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、興なる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21!ii3は、この好適な実施例の環境でS/88
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パス・インターフェース論理
によって置き換えられ、57370チヤネル・プロセッ
サは、パス・アダプタ及びパ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57370パス制御ユニツトと5788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#a合論理を、大抵の装置が接
続されるシステム・パスまたはチャネルではなく、S/
88フオールト・トレラント・プロセッサの仮想アドレ
ス・パス、データ・パス、制御パス及び割り込みパス構
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・パス上にある
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。パス・アダプタ及びパス
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アプリケーシゴン・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が
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が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・パ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rのs/88CPU
!!!能は「凍結」サレ、5788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JP:
X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!iDMA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は取
る。アプリケーション・プログラムは次に、各S/37
0  I10コマンドをフォールト・トレラントI10
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コントローラ機能に随意に切
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、バ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
ムの回路によって感知されるのをブロックされ、別のシ
ステムのCPU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m御することが
できる。その一方のシステムは、いか工うにしてもその
他方のシステムをl1jlflすることができないが、
その他方のシステムに対して、次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、I10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。アプリケージせン・プログラムはユーザー状態で
実行し、割り込みなど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、そのポート
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は取る時、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商用でない。
好適な実施例の5788においては、商用な割り込みベ
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結合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57
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a (re
bound)される。
好適な実施例のシステム788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
(autoveetor)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788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788に結合する論理は、
その割り込み要求をA/(4カ擾乱の割り込みと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、
5788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788によって受は取ら
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5788プロセツサの内部命令のみを使用して割
り込み承!1(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きS/
88を<A/C電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、S/88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S/88ハードウエ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S
/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S/88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。
E6.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 このl!l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*m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
lIF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a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、Ilo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・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
にはく第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資源だからである
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、可屈な各
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、可屈な次の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・スタートアップヒ呼ばれる一
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ーション・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1ノーチイング・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・システムから取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ヒができない。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ブルに定義される。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−ジオン・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j1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5788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5
788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I 10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ヒができる。
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
WL核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*@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′a隔通信/衛星掖液
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/8B
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7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・イメージの概念を説明す
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ヒし
て使用することにする。
(a)高速データ相互接続(H6DI)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、KW、CPU、メモリ及
び110装置のそれぞれを少なくとも1つもつ自立的処
理装置のこヒをいう。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
るこヒができる。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、同一の筺体内にある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、どのユーザー・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、可屈な
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ポートは、特殊I10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
で一貫的に使用され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・イメージ」について詳細に説
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」ヒは
、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ccpu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
ィリイ)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、I10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。
一般的に、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、(M切な順
序で)要求の結果を非同期的に受は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788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H5DI接
続、及び各モジュール内のH8DI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H8DI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H6DI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!!a
m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。オフへジェツ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
対して、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
に結合される。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
エアに上って制御される。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/370 110チヤネルとI10
装置を完全に提供するために、フォールト・トリラント
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I 10v
c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、S/88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
な側画は、完全に透過的である。5788中のアプリケ
ージ球ン・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S/370チヤネル及びI10装置を
エミュレートする。それはアプリケージ茸ン・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ーション・プログ
ラム)からは、全てのI10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/370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 / 
370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/370CPLI
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
所宥する別の設備を使用したS/370 110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、S/88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S/88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S/88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.W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/88 0S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5788ラツクに差し込まれ、各S/370プロ
セツサ毎に、S/88 0S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、5788がI10データをS/3
70  I10バッファに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。S/88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オベレーチイング・システムのどれかの制御
の下でS/370命令を実行する)IBMシステム/3
70 (S/370)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、I10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/
88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/8B 
<S/8B)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IBMシステム788
は、1986年に発行された、IBM System 
Digeat第2版、及び他の人手可能なS/88刊行
物に説明されている。モジュール10(第8AS)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、21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/8
8高速データ相互接続(H8D1)(第6B図)を通じ
た多重システム/88モジユール10a、10bS R
oe、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
ヒレない。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31威される。システム/88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どの主要な構成要素を複写(2!
!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!!
化された相手が自動的に処理を継続し、システムは末端
ユーザーに対して軍用的であり続ける。システム788
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/88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/88処理モジユールは、′IJ%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8B図に示すようにIBMH8DI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788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。二の接続は、直接ケーブル、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788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788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119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、順IFまた
はサービス要員が、故障した2m化ボードを除去し交換
することができる。このとき、顧客に対する恩恵として
、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/88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t*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、
21!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211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l!I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/88
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78日は一般的には、米国特許第445321
5号、同第4697084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重化対パス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つの対パスA、Bを駆動し、ともにバス
構造30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ja能を達成す
るために、エラー検出器が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。
エラーの検出により、プロセッサ・モジュールが、エラ
ーを生じたパ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パスまたはユニットを
分離し、そのモジュールは動作を1!続する。その継続
される動作は、故障のパスまたはユニットの相手側のパ
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ヒ同
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、と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。−膜内に、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、ビれか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
報を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、−膜内に、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I!Iw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、−膜内には
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パスと、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パスのおのおのは、
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パスの導体は、−膜内には、タイミング、
エラー状態、及び電力などの、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パスは、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・モジュールは、ユニットの2!!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、各機能ユニット内の技術の
結合と、供給電圧なと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、パ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ユニ
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、障害を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パス構造、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重化されたバス導体
、すなわちパスA及びパス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、パ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、バスA上の全ての信号を、Bバス上の全ての
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
パスによって、モジュールの他のユニットに、故障して
いない側のパ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を化制
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62a、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m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H8DI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パスまたはBパス
の駆動及びチエツク制御区画に入力信号を供給し、パス
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。各周辺制御ユ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I10装置に適切な、制御、アド
レス、状況及びデータS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
322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
動作する周辺制御ユニットは、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Wi
fil[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、パス構造の1つの2
重化部分と、2つの対メモリ・ユニットの1つト、周3
22制御mユニットの多対の1つのユニットに給電する
。バルク電源はまた、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
のユニットからパ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、パ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、1!P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!!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@要求している時に、どの
ユニットがシステム・パスに対するアクセスを獲得する
のがを決定するためのバス調停手段が設けられている。
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 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を化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
8B及び60図に示すのと同様の様式でS/88  H
3Dj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5788処理装置間でのI10負荷共有などのS
/88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S/8日オペレー
ティング・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/370 110動
作の全てを実行する。
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− S/88プロセツサ対ユニツト
25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、2
9.3工内のS/370プロセツサは、各組対毎に異な
るS/370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。
Elo、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/370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4453216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4453
216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SO及びS2のと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MC88020マイクロプロ
セツサによって実行される。尚、MC88020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446321
6号に詳述されるような方法で、アドレス/データ/制
(fKIA及びBバスとトランシーバ12eによってパ
ス構造30に接続する。また、要素60.62のために
ローカル制御64.68と仮想記憶マツプf2e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80.62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、パス構造
30のXパス上にエラー信号を送出し、処理ユニット1
2を切り放すためにトランシーバ12e中のドライバ(
図示しない)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4453215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パス構造、及びS/88プロセツサ
要素60.62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60.82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
パス構造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
5が設けられ、制御回路86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86は、共通制御量w486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を介して共通制御回路
86に結合される。この結合!95はまた、共通制御7
5及び8B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、パス構造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プロセッサ
要素85,87をそれぞれ、S/88プロセツサ要素6
2.60のプロセッサ・パスに結合する。
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60.62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、インターナシラナル・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、IBM System/370Princi
ples ofoperation (発行番号GA2
2−7000−101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構成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
バス構造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
B仮想記憶空間のあるものを利用する5788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10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16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
106は、S/88オペレーテイング・システム空間1
07と、ユーザー・アプリケーション空間108ヒに分
割される。そのスペース内で、領域109(アドレス0
07E0000から007EFFFF)は、各S/37
0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S/88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
S/88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
の組(partnered)ユニット中の4つのS/3
70プロセツサ要素からなる各セット毎に、S/370
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162.183及び164が設
けられる。
組みのユニット内のS/8日プロセッサ要素は、米国特
許第4463215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、S/88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
うこヒ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。組の
主記憶装fi!18も、同一のS/370主記憶領域(
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S/88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/8
8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/370 110動作の間
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。
Ell、S/370及びS/88プロセツサ要素の結合 第8図は、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などの4つのS/3
70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つのプロセッサ要素S/88が与えられ、それらが、
全てのS/370プロセツサ要素が同時に同一のS/3
70命令を実行し、全てのS/88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/370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5788プロセツサ要素
は全て、1つのS/88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
5788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、パス構造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・パスI/O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・パス30及びS/88記憶1G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・パス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86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)するための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/370 110動
作を実行する。
好適な実施例においては、S/370チツプ・セット1
50(第11図)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15
3と、パス・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
l#J#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)165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164及
びバス制御ユニット(BCU)156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なビの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つのポー
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から発行さ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BCU166は、入出力動作
の間に、内部S/370プロセツサ・バスI/O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
66は、プロセッサ要素85及びe2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S2の間でデータ
及び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、S/88プロセツサ要素(PE)82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l52(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5788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5788システム・バス
30と通信しなくてはならない5TCI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21!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、興なるク
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、共通バス構造30に接続された全ての装置
によって受は取られ、2つのS/88クロツク・サイク
ルがバス30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85.151.153.154.1
55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及びパス
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12C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、S/8日パス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、パス構造30を介して、S/88とS/370の
同期のためと、システム・パス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1
55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発振器人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遺戒さ
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発振器人カクロツク周期の前端及び後端を表す57
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発振器入力が1つのS/370サイクル
について否定される。
このこヒは、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。パス構造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か呈さない
。さらに、比較論理15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102ヒの同
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パス構造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S/88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
がし、1つのクロック端をしてそのS/370クロツク
を「延長」させる、リセットからの全体の遅延における
何らかのドリフトは、ボード「破断」状態、すなわち、
障害をもたらすことになる。
第125!l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85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18KB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/3701P用記憶162の一
部である内部オブジェクト領域(IOA)187(第2
8rsJ)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のパス構造161が仮
想アドレス・パス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e2及びBCU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、アドレス変換機横17!5
を有する。書込パイプ176は、システム/88動作の
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4463216
号に記述されているタイプのシステム/88パス論理1
77は、米国特許第4463216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17
6をシステム・パス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ll11i
lインターフエース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/88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IDC0DE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ダラムを実行する。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aam
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く第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
ヘインターフエースする。そのチャネルは、非同期2バ
イト輻データ・パス260.251の対をもつ。バス2
60,261は、一対の64バイト・バッファ269.
260を介して、プロセッサ・パスI/O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、パス2
51を介してBCU16Bからアダプタ154(及びS
/370主記憶162〉へ、そしてパス250を介して
アダプタ164からBCUIEi6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112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パスI/O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(BSR)11e中にロードされ
るこヒになる。
(3)状況レジスタ(IO8R)11Bは、全ての、プ
ロセッサ装置からBCUへの、及びBCU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、BCU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
のピットが1であり対応するl05R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I OSRビットのセット/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85ヒ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、BCU115Eiに対1ノて次のようなサー
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BCU1
56の間の要求/応答機構 BCU15B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・パスI/O
を介して、キー、コマンド及び記憶162アドレス・デ
ータを受は取った後キー・チエツクがキャッシュ・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BCU16Bの間のI
10コマンド及びメツセージの転送は、第28rl!J
に示す予定の記憶162位置(メイルボックス9R域1
88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。
BCU15Eiは、16バイトのメイルボックス11[
tdL188からI10コマンドをフェッチする。
メイルボックス領域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+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
8KB <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18K
B〉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を介して受は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、BCtJ166
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+RPNTR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fii!毎に更新され
る。
WPNTR+18冨WPNTR(書き込み後)RPNT
R+18=RPNTR(読取り後)次の状態は、ポイン
タの比較から生じる。
RPNTRモWPNTR(キューが空)RPNTR−W
PNTR+16  (キューが一杯、もしBC1J15
Bがキューに対する書き込み@要求するなら、バッファ
使用不可能(BNA)信号が状況パスを介して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
85からBCU166へ、あるいはその逆へ報知される
M256a<第16図)上のプロセッサ装置からBCU
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、BCU166
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。
BCU156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・パスI/Oに一致させる
。それゆえ、BCU16Bは、Bcutse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O01と、プロセッサ・パ
スI/O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、BCtJ156及び
バッファ・アレイ260,259の間のデータ転送をバ
ッファする。パ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I/O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(I10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
6B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・パス252(第13図〉上で受は取
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・パス251
(第13図)を介t、rBcU168がら受は取られ、
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。パス251上のデー
タ転送の回数(−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280中に集められる。最後のデータがBCU168
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259.280のた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I/
O上の支配権(図示しない)を要求し、そこでアダプタ
1i)4は、最も高い要求優先権をもつことになる。
どちらの場合にも、バッファ259.280は、内部優
先権制御が最初にバッファ259に対してパスI/Oを
許可すると同時に、そしてパ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/パイ!・・
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I/O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182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BCU156に送られることになる。
BCU15elによって報告され得る2つの可能なアダ
プタ164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。
BCU158から受は取った各主記憶アドレスは、その
アクセスが、l0A187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は
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(I10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BCIJ156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BCU166がら受は取られると直ぐに、
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I/O支配権が要求される。もしパス支配権
が許される七、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、パスI/O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ヒができ
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I/O
サイクルで有効な期待されるデータを取得するために、
B5R11e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、パスI/O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1113 trl動作のためのデータ
・サイクルにおいて、パリティ・エラーがパスI/O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・アドレスが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126によって
ベース・アドレスと連結される。
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。
I10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CH8R<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LMO
DE−REQ< 1 >= 1 ttら、信号CLOC
K  5TOP  DIANAが活動的になる。
BNA送信(ビット6〉−バッファ利用不可能(BNA
)ビットは、BCU166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
RPNTR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1200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〉−二のビットは、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は取ら
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」A126Bc上の信号を介してBC
U156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、BCU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BCUへの要求(ビット11)−チ
ャネルO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86によって1l1266 
a上でセットされる。また1、l1256b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。
BCUiE力損失(ビット13)−このビットは、BC
Uが電力を失い、または「wLili投入リセット」が
生じた時、BCU166によってセットされる。それは
、CWレジスタ120の「リセットBCUt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、0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。
BCU158から受は取ったコマンド/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O°で
あるなら、その記憶アクセスのページ・アドレスは、I
OA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
記憶領域166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154レジスタを読取
(センス)しまたは書き込む(制m)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−70−7Cコマンド・タイプ8−11  S
RC=要求元バス・ユ ニット・アドレス 12−16  DST藁受信バス・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  REGI冨制(加のレジスタ番号 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。
アダプタ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154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からパス制御ユニット156への高
速相互接続である。
チャネル0は、次のものを有する。
アドレス/データ・パス250(ビット0−16、PO
,Pi) コマンド/状況パス249(ビットO−3゜P) タグ・アップ(BCUからバッファへ)、$126a タグ・ダウン(バッファからBCUへ)!28b プロセッサ装置からBCUへの要求線256aBCUか
らプロセッサ装置への肯定応答M 25b チャネル1は、アドレス/データ・パス251と、コマ
ンド/状況パス252と、タグ・アップ及びタグ・ダウ
ン線262e及び262dを有する。
チャネル0は、S/370記憶162(及びプロセッサ
要511!185)からBCU 156ヘノー7−タ転
送に使用され、チャネル1は、BCU166から記憶1
62(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・パス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□のパ
スは、BCU166で終端する。I10アダプタ154
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・パスI/Oと、半ワード(16ビツト)フ
ォーマットをもつより低速のパス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バイト輻(半ワード〉データ・パス(
250,251)と、半バイト幅(4ビツト)コマンド
/状況パス(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、買求/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・パスを介し
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、BCU168を含むI10サブシステ
ムの間の転送である。BC016B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/状況パス<249,252)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・パス<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
データを引き渡す働きをする。アドレス/データ・パス
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中の特定領域188.18
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、BCU158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/状況パス249上で、パス260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・チエツクなどであり、
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20間のパス部分
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雪アドレス・チエツク B:1=バツフアが回層でない C:    カスタマ記憶(166)アクセスの場合1
で、マイクロコード領域アクセス<10A  187)
の場合0 ddd、、、    記憶との間の4バイト・データf
H,,,バイト単位でのフィールド長マイナス1(10
進0..83) kkkk     !ia憶4−(10進O015)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(c,,3,3が最高)考慮せず ///:   パスが浮動(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)パス・アダプタ154からBCU156への、プ
ロセッサ装置からBCUへの又水線256aは、プロセ
ッサ要素85によってI1010O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、BCU
166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)BCU 15 E3から7ダプタ154へのタグ
・アップ線262a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パス上で回
層であることを示すために使用される。タグ・アップ線
262oも同様に機能する。
(3)パス・アダプタ154からBCU156への、ダ
ウンl12B2bは、もし存在するならは、BCU15
6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、そのパス上のアウト
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)BCUI 56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、I10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(81O)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BCU156に、「プロセ
ッサ装置からBCUへの要求」線256aを活動化させ
ることによって、I1010O必要性を警告する。この
タグは、BCU156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
」188を調べさせる。メイルボックスは実際には、関
連I1010Oチャネル5IO1CUA%CAW及びコ
マンド・ワードc c c w )を含む。
記憶動作は、−膜内には、BCU156がプロセッサ要
素85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、事皐のシーケンスは同一で
ある。
第15Aないし16O図は、データ及び状況情報が、ア
ダプタ154及びBCU156中の32ビット・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ピツト・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、BCU166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f1”(第16A図)の間のBCUクロック・サ
イクルの開始により、BCU158は、第1のサイクル
のためのデータをパス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/状況パス25
2及びアドレス/データ・パス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
ル期間に亙ってパス上で有効状態に維持される。
選択サイクルの間にパス251上にデータを配置したI
 BCUクロック・サイクルの後、BCU158が「タ
グ・アップ」信号線を立ち上げる。
タグ・アップ線262a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、BCU15
6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・パス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かまた
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。BCU1
56は、3BCU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、−膜内には、BCUIE56が、主記
憶データ空間182、主記憶182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。選択サ
イクルは、コマンド/状況パス249上のコマンドがC
フェッチ」コマンドであることを除いては、パス252
を使用する記憶記憶動作と同様の様式でパス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、
BC1J166Q1「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16B
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サイクル後に回層ヒなる。その動
作は、半同期的であるので、BCU156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
瞬間商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
がか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182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ヒができないとき
(第15C図)、アダプタ154は、「タグ・アップ」
が検出されろと直ぐに「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)
が専用となるまで「タグ・ダウン」を維持する。その瞬
間、アダプタ154は、第1の2バイトをパス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バイトが専用であると仮定する。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
タが受は取られた時、BCU16B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256b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BCU166の間の大抵のデータ
転送は、アダプタ154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、BCU156
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,パス制御ユニット156−一般的な説明(
第16及び第17図) パス制御ユニット(BCU)15Bは、S/370プロ
セツサ86及び、S/370 110命令を実行するた
めに利用される関連S/88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BCU16B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、5788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/370 110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 11
0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
憶されているこヒが見て取れよう。
BCUI 58 (第16図〉は、パス制御ユニット・
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・パス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・パス
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・パス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・パス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6 8460 DMA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
苗3をもつ。チャネル0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  I10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/37 Cデータを転送する(S/37
0  I10書込)、チャネル2は、記憶210から記
憶162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11tl 62中
のメツセージ・キュー領域189(第28図)に高優先
度S/88メツセージを転送する(Qメツセージ書込み
)。
パス・アダプタ154は、2つのチャネル0及びlをも
つ。アダプタ・チャネル0(よ、DMACチャネル0.
1のメイルボックス読取及びS/370 110書込(
すなわち、S/370からBCU158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/370110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 12D、直接メモリ・アクセス・コントローラ09 DMAC209は、好適には、モトローラ社が発行して
いるM88000Famfly Reference 
Manual、 FR68に/D、 1988に記載さ
れているタイプ(MC68450)である。DMAC2
09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M68000ファミリ・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・パスをもつ非同期M88000
パス構造を使用する。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ヒができ、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、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ヒ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に係わるどの動作も、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
を受は入れて、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は状況レジスフC6R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 (1体〉−コレは、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)MPU−これは、DMACがシステム中の別のパ
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
送の状況をチニックするために、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・マスク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、次のパス・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、ユーザーによって、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りアレイ中の
次のエントリを指し示す点で興なる。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
67a乃至67dを使用する装置の要求時などのいくつ
かの事象発生に対応してプロセッサ要素62に割り込み
をかけることになる。DMAC209は、プロセッサ要
素62ベクタ割り込み構造で使用するために、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つの割り込みベクタ、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、0.1.2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011.2.3はそれ
ぞれ優先レベル0,2.2.1を割当てられている(優
先レベル0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活動に回層なパス帯域の一部
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
にょう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C8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、装置ポート・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C8
Rがまた、チャネル活動、周辺入力、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
及びエラー情報を与える。−膜制御レジスタC8は、限
定された自動要求DMA動作で使用すべきパス利用係数
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
構成される(第19A図参照)。
アドレス/データ・パス(A8−A23.Do−Di 
5)は、16ビツト・パスであって、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
62R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・パスとして使用され
る。これは3状態バスであって、マルチプレウス410
WN及びDDIR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。
パス247の下位アドレス・パス線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IIFCO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・パス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パス・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,DFCSBFC
のうちの1つから持って来られる。
非同期パス制御線は、次の+!11Im信号、すなわち
、選択アドレス・ストローブ、読取/書込、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!1111ilする。
選択人力線296は、MPtJバス・サイクルのために
DMAC209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・パスを使用した時
のAO)は、その転送に関与することになる内部DMA
C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ヒに
よって発生されるべきである。
線270b上のアドレス・ストローブ(AS)は、DM
Aモードで、有効アドレスがアドレス・パス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がパスの使用を要求しそれを許可されていた
なら)DMACが何時パスの制御を得ることができるか
を決定するために人力として使用される。
読取/書込は、パス・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・パス223へ向かっていることを
示し、低レベルが、データ・パスからDMAC209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・パス223への転送
を示し、低レベルが、データ・パス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m<図示しない
)は、パス上でデータが有効である時と、DB−15*
たはDO−7のうちパ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)円方向111266
は、非同期パス・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
、DMAC209がプロセッサ要素62からデータを受
は入れ、またはプロセッサ要素62のためにパス上にデ
ータを配置したことを示す、DMAモードでは、この入
力266は、パス・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。DMAC209
が否定される状態にとどまっている限り、DMACはパ
ス・サイクルに待ちサイクルを挿入し、DMAC209
が立ち上がった時、パス・サイクルは終了される(但し
、PCL267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〉。
、I!OWN及びDDIR上の多重制御信号は、パス2
48上のアドレス及びデータ情報を分離し、あるDMA
Cパス・サイクルの間にデータ・パス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ウス
/デマルチプレクス装置233.234を制御するため
に使用される。0WN4!は、DMAC209かパスを
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。
パス要求(BR)線269は、ローカル・パス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。
パス許可(BG)、11268は、DMAC209に、
現在のパス・サイクルが完了すると直ぐにパス支配権を
引き受けてよいことを知らせるために、外部パス・アー
ビタ16によって立ち上げられる入力である。
11i1258 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S2との割り込み要求/肯定応答
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6
2がDMAC209から割り込みを受は取ったことを通
知するために、論理216を介してプロセッサ要素62
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
62によって使用されることになるパス223のDo−
D7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。
i!11263a乃至263d上の要求(REQO乃至
REQ3)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2S3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)267a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・クロック人力として、あるいは開
始パルス出力ヒ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DMAC209の間の双方
向線である。
データ転送完了(DTC)267は、DMACパス・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DMAC209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パス・
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
されるときのパス・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19CI11では、説明の便宜上、BC
Uインターフェース論理205(第16図〉がさまざま
な!l能ユニットに分けられている。このため、論理2
05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2
23とアダプタ・チャネル0.1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206のハードウェア論理253は、DMAC20
9と、アドレス・デコード及び調停論理216と、アト
1/ス・ストローブ論理215とともに、BCU156
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ヒBC
U158の間のデータ転送の状況を保持するために、チ
ャネル0及びl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154.57370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、lアドレス/データ・レジスタ219.2
27は、S/370 110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oii取バッファは、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
154から転送されたデータを受は取る。
チャネル0.IBSM読取/IF込セレクト・アップ・
バイト・カウンタ220.222及び88M読取/書込
境界カウンタ221.224は、BCU166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・アドレ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ビも
、カウンタ220.221は、初期的にはI10100
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、S/370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0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264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!! 25 B a上の信号は、BCU
158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、11
256b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、BCU156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論理は、各DMAチャ
ネルに1つづつ、線263a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270、データ転送応答2
65、周辺制御線257a乃至267d、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)BCtJ切り放し及び割り込み論理215゜21
6(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・
イメージ環境などの5788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、5788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
の同機能は、S/88オーベレーテイング・システムに
透過的な様式で働<、BCU15eには、切り放し及び
割り込み論理216.216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、578
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BCU158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S/88ハードウエアに対してではなく、B
CU156に対してゲートされる。この動作は、S/8
8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ヒを禁止し、
すなわち、その動作は、5788には透過的である。
しかし、S/8BプロセツサS2は、このマシン・サイ
クルの間BCU166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  I
10動作に関連する機能を実行するために、BCU16
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、BCU15B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。
BCU15B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、多重相手ユ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S/8
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
MAC,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2t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、5788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、110機能と、
電源とを共有する。ユニット295(及び他のユニット
295−2と296−8)は、第7図のボード21.2
3などの岨ボードの対に対応する。重要なことは、この
多重lCPU構成において、S/88プロセツサ・ユニ
ット62乃至62−8が、S/88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/370
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。各S/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−tFL、(S/370rあtLS/88Fあれ)
e(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、通常
の5788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バス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S/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、5788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S/88プロセツサ62
によってのみ処理されなくさはならなす、以て複数のS
/370ユニット8S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バス30
上にはあられれない、、57370サポートのために、
5788から奪われたタイム・スライスの間に、所与の
5788プロセツサ62が、直接接続されたS/370
に対して専用ヒなる。
主WS/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S/8B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/88S/37062が、自己の記憶210
にアクセスできることを保証する。すなわち、S/88
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S/88物
理記憶をもっていても全てのS/8 B −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、Si20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mis/370ユ
ニットの分離及び保護を行ないながらS/370DMA
C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
ることなく達成するのである。
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5788プロセツサ6
2に割り込み要求を提供する時、単一1RQ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w!r2
93に結線され、以て、特定優先レベル6で人力ピンI
PLO乃至I PL2を介して5788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IACK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・パス1
61A上に、固有のアドレスIa戒が提供される。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・パス161
D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達
成され、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ヒレない。
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62アーキテクチ
ヤに完全に従う。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図の一輪
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つの入力に
結合される。論理216は、一対のデコード回路280
.281をもつ。回路280の出力282は、論理21
5に結合され、回路280の出力282もまた、AND
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280.28
1が41270上のストローブ信号(AS)を、PE6
2に接続された5788ハードウエアに対する正常アド
レス・ストローブである線270a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、PE82をそのS/88ハードウエアから切り放
し、PE62をS/370 1101&作に関連する機
能のためにBCUI56に結合するこヒを意味する)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、4127 Oa上のAS
信号をブロックするためにll11282上に信号を配
置し、線270bを介してBCU156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ともできるが、そ
れは単なる設計事項である。第22.23及び24図は
、パス161A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、
A S信号が立ち上げられる時点より前に線27Oa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578
8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
る線190上のPE620−カル・パス要求信号を発生
するために、OR回j!284に印加される。論理28
5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。
PE62バス許可線191は、DMAC要求がない場合
にのみ活動化される。11191上のPEf32パス許
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・バス247.223にPE62パス16
1A、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19 A図〉を立ち上げる。デ
ータ及びコマンドは、プロセッサ・パス161A1Dが
、PE62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、
PE62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ETIOファームウェアがそのような命令を含む。
もしDMAC要求が$1269上にあるなら、論理28
5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パス許可信号が
DMAC,209に戻され、ローカル・バス247.2
23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011の間に接続
されるか、またはBCU156によるDMACl1lf
i!!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216.216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BCU168に
結合することが見て取れよう。この切り放しは、S/8
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ASを線270aからブロッ
クし、PE62に対するDMAC209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・パス要求
を開始する。
より詳しくは、DMAC209が割り込み信号を612
68 a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人カと、線I PLO−2を介し
てPE62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FCO
−2及びアドレス・パス161A(ビットA1−3、A
le−19)上に配置され、それらのビットは、線28
3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!258C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、11270bを介してBCU論理253
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1190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、5788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パス16IA及び
FCO−2上で受は取られるヒき、線270a上のアド
レスバストロープ償号をブロックし、OR回路284及
び線190を介して調停論理285上にPE82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)294−1に対する線191上で
PE62パス許可信号が立ち上げられる。ANDゲート
294はDMAC209に対するl1258b上でIA
CKII号を発生する。これにより、DMAC209に
、その割り込みベクタを提供するように警告される。D
MACは次に、ローカル・パス上にベクタを配置して論
理253に対する41266上で’DTACJを立ち上
げる。論理253は、l1270b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・パス
248及び223にプロセッサ・パス161A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・パス2230ビット2
3−16を介して、そのデータ・パス248(第19A
I)の最下位バイトからの割り込みベクタをS/8日プ
ロセッサ・データ・パス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5788プロセツサS2によって使用される。
4!265上のDTACK、及び論理253は5、一対
のOR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
。Al2f36a、bは、PE62の最終的なり5AC
K入力266e、fを形成するために、標準のS/88
DSACK11i1266c。
dとORされる。
統合サービス機能(第49図)から線582を介してO
R回’il& 292 aに印加される割り込み要求は
、DMA0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564.565と、ローカル・デー
タ・パス223を介するBClJ 16 BからS/8
8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268d、e上のIACK、$1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次割り込み孫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/88PE82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Bculsg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(初期化及び正常動作の両方
のために’I 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)も(3)DMACアク
セス領域(特定アドレスからデコードされた266バイ
ト・レジスタ番号)、。
ローカル・アドレス・デコード及びパス調停ユニット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。
BC1J156は、ローカル・パ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、存在するけれども、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・デコード及びパス調停ユニット215に
よって処理される。
すなわち、5788プロセツサ62は、S/88プロセ
ツサ62に対するDMAC209割り込みを承認し、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Jす、5788PEe2が提供するアド
レス及び機能コードに工って検出される。
それゆえ、ローカル・パス調停ユニット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タを提供するように通
知する。その動作は、さもなければ、DMACレジスタ
を読み取るS/88プロセツサ62と同様である。
アドレス・パス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   
      く上記領域2)BSM読取セレクト・ 0
07EO108アツプ        (上記領域2)
BCU状況読取    007EO10C(上記領域2
) ローカル記憶選択   007EO200−007EF
FFF (上記qlt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絖取/書込選択コマンド
で使用すべきBCtJ15Bのために、S/88プロセ
ツサ62によってローカル・データ・パス223上に配
置される。
31    23    15    7   000
00 oqbb bbbb bbbb rspp kk
kk CLXX XXXXビット31−18 (c00
0oqbb 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冨高位バイト・カウント・ビット(最大バイト・カ
ウント(4096のみ)の場合1)25−18=下位バ
イト・カウント・ビット。
ビット26−16は、実際のバイト・カウントの174
をあられす(ダブル・ワード転送)。
BCU166は、後のBSM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。
2B=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。
2B−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、BCUISB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28−18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、ダブルワード境界がらの(パス・アダプタ条
件の場合)バイト・オフセット弓く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またはBCUISBによっては使用されない
。それらは、S/370  BSM1B2に提供するた
めにパス・アダプタ154によって渡されるまでBCU
ISB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・パス・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冨レジスタ219または227に対するカスタマ/
IOA空間ピット OS −S/8 Bプロセッサは、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
06−00=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
6によって、ローカル・パス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220にセットされる。
BCU158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。
19−16=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=BCU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・パス及びデータ・パス動作全てのロー
カル・パス動作は、5788プロセツサ62のたはDM
AC209からのパス要求を介して開始される。S/8
8プロセツサ620−カル・パ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・パ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)DMA0111
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・パス要求を与える 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DMAC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。
DMAC209に対するデータ要求を開始する。
DMAC11iPCLO267aを介して、読取メイル
ボックス割り込み要求を開始する。
S/88プロセツサ62が、有効ローカル・パス・デコ
ード(c07EXXXX)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・パスを活動化する
ときはいつでも、BCtJ 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に対するパス要求を活動化する。
もしローカル・パスが使用状態にないなら、S/88プ
ロセツサ・アドレス・パス161A及びデータ・パス1
61Dが、ドライバ・レシーバ217.218を介して
ローカル・パス247.223に結合される。そして、
読取、書込またはIACK!II作が実行される。
DSACK1i1286a、b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 IACKサイクルの場合16ピツトDSACKDMAC
209からのDMACパス要求(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、BCU16Bは次のことを実行す
る。
もしローカル・パ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”)
DMACアドレスがローカル・アドレス・パス247に
ゲートされる。BCU166論理は、DMACレジスタ
からのデータ(ローカル記憶210に対するDMAC書
込み)をローカル・データ・パス223にロードする。
ローカル記憶210は、そのデータ(DMAC読取また
はリンク・リスト・ロード)をローカル・パス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5788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5IZ0,1)が、転送
すべきバイトの数とパス割当て(1−4)を決定する。
ビット2−15は、まとめて、記憶空間210のための
アドレス・ビットである。
リンク・リスト・モードにおいては、DMAC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。D
MAC209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・ビットヒして使用して、記憶210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・パスから高/低ワードを
選択するために使用される。ローカル記憶210に対す
るアドレス・ビット・シフトは、ハードウェア中で、D
MAC機能コード・ビットによって達成される6DMA
C209がらの”7”以外の任意のWAflQコードは
、アドレス・ビットA15’−AO2をローカル記憶2
10に提供させる。この構成は、DMAC209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・パス・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・パス・チャネル1
書込バツフア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am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A14−AOI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・アクセスであるけれども、DM
AC209からのUDS及びLDS、$1 (rsA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LDS信号は、高
位<D31−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へのモードでは、5788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。PE
62はまた、全てのDMACレジスタを読み取る能力を
もつ。DMAC209ハ、2つの1DSA、CKO,D
SACKlをもち、8.16.32ビツトのポート・サ
イズを許容するパス268上にワード(18ビツト)D
SACKを戻す。このことはまた、DMAC209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ヒを可能ならしめる。
5788プロセツサ5IZO1SIZI (図示しない
)及びAO線は、DMAC209に対してIJDS(上
方データ・ストローブ〉及びLDS(下方データ・スト
ローブ)1入力を発生するために使用される。このこヒ
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線は、アドレス
・パス161Dの、NOT  5IZOと、5IDO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  5I2
0)下位バイトにアクセスするために使用される。5I
ZI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)
1を取/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ために使用される。
ビットAO%A1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。PEG2アドレス・
バス161Dのピッl−A 8、A7は、4つのDMA
Cチャネルのうちの1つを選択する。
(F)BCU  88M読取/書込バイト・カウンタ動
作 BCU156は、各アダプタ・パス250゜251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は収ることができる。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・パスの制約がある。以下に、これを遠戚するB
C1J15Bのハードウェアについて詳細に説明する。
BC1J158は、アダプタ・バスBSM読取及びBS
M書込動作のために使用される2つのフルワード(11
ピツト)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2
21.224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BCU 156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、パス・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(最後のコマンド/データ転送動作)の場合にのみ提
供される。
S/88プロセツサ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・パス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l)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、2KB−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、BCtT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
以下のパス・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くる。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ヒがある。
84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・パス・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、またバイト転送縁カウン
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パス・アダプタ164に提供され
ない。
S/88 P E 62がローカル・パス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、BCU166はビット28−
6を捉える。BCU156はレジスタ220または22
2中にビット2B−14を格納する。ビット2B−16
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
PE132は、ローカル・アドレス・パス247上にB
SM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・パス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。これを達成するために、S/88プロセツサPE6
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。BCU156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倍するこヒによって補償し、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。
BCU15B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、88M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、88M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、88M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/
状況パス249または231に、83M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。BCU156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2
24とフルワード・カウント・レジスタ220または2
22をデクリメントし、さらに、88M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、88Mアドレス・レジ
スタ231または228のビット6−2=0000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、BCUI56はカウンタ
220または222のビット5−2及び、r、Sピット
から、アダプタ・パス・コマンド/状況パス249上に
、83M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、BCU156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88Mアドレス・レジスタ231または2
28をインクリメントし、レジスタ220または222
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のピット
2−5をその境界レジスタ221または224と比較す
ることによっで検出される。もしカウント・レジスタ2
20.222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)BCU 156/アダプタ154ハンドシエーク
・シーケンス 第25r:IA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3
2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、BCU15B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パス29
0上で発行されるとき(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パス250を介
してバッファ226中にゲートされる。
バス要求は、DMACチャネルOまたは1の場合、41
263aまたはb上で立ち上げられる。DMACは、線
269を介してローカル・パ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、線2
68上にパス許可が立ち上げられる。DMAC209は
、線264a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・パス247上に配
置する間にBCUをしてバッファ226中のデータをロ
ーカル・パス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に線210a上の記憶選択信号を立ち上げさ
せる。パス223上のデータは、ローカル記憶210中
の適当なバッファに配置される。
継起する周期的タグ・アップ、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・パス247.
223に対するアクセスを得て肯定応答及びDTCIt
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28r:IA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パス290上で発
行された時、ゲート左及び右信号が(前板てレジスタ2
25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41263cまたはd上で立ち上
げられる。DMAC209は、線269及び論理216
を介して、ローカルパス247.223を求めて調停す
る。その要求が線268を介して許可された時、DMA
C209は線264e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・ワードを記憶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263oまたはd上の継起するDMAC要求信号と、
DMAC肯定応答及びDTC信号は、D M。
AC209がローカル・パス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
227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プロセッサ要素PE86好適な実施
例におけるPE85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III/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ビツト)データ・ローカル
記憶 3ポート・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(cPtJタイマ、
コンパレークなと)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プロセツサ構成が存在す
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・パスI/O上
で記憶16の実記憶領域16からフェッチする。この双
方向パスI/Oは、PE86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。
PE86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300.301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「パス・グループ」 −データ・ローカル記憶(DLS)303、A及びBオ
ペランド・レジスタ304.305、ALU308、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(c3AR)308、S
/370命令バツフア(I−バッファ)309、OPレ
ジスタ310、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である「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。
I−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専用にする。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(FOP)を介してIPL
lLOAD  PSW、またはPSW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。
I−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。動作デコーダ312はどの動作を実
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。
I−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mmi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の役は、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、パス送信レジスタ300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
パス動作を実行する。DLS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、別のものはパス・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レジスタ人力及び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
条件から人力を取得して、デコーダ312を別のモード
へと強制する。典型的な動作は、■−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サイクルしか必要としない。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つが出力ポートであ
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、バイブライン動作が容
易ならしめられる。
ALtJ30B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AND。
OR,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
@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(c8AR)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。C8AR308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。C8A
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ヒしてOPコード・パターンを
取得する。このOP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、OPコード
・テーブル出力がC5AR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−S0命令は、I−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板
てフェッチされる。、記憶アドレス・レジスタ302に
対する人力は、命令オペランド・アドレス・レジスタ3
24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PE161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かかり過ぎる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5onsのレートで供給される。マイクロ
命令セヅトは、S/370命令の解釈につf!8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ヒができる
。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182の予約領域(第28図及び第2
9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/37
0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1171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、PE8!E)は、キャッシュ・コントローラ1
53及び記憶コントローラ・インターフェース155に
対する64Bブロツク。フェッチ動作を開始する。ユニ
ット153.155は、10A187から64Bブロツ
クをフェッチし、それをPE85に送り、PE85は、
それをバッファ18θに記憶する。マイクロ命令は、実
行のためにPE86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、8KBit!
i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、120n3である。キャッシュ340に
は、必要性が生じた時に、メモリ162から自動的に6
4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。PE86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
)341中の対応予備変換ページ・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、記憶
303は、ALU中に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A
LU306またはキャッシュ340からフルワードを受
は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4゜ CPUは、S/370命令のための8パイ!・命令バッ
ファ(I−バッファ)309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。P E、 85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I−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。I
−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/370d
II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賓ヒし、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、割り込みを受は取る
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164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  ATTN−RE Qllllllli
lm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。次に例外へンドラ
がSTR内容をセンスし、「割り込みタイプ」を問い合
わせ、3i!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)システム要求(SYSREQ)は(BCL116
6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ST
R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1
54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fl要求(PCR)であり、もう1つは、システム通
Ii要求(SCR)である。PCRはPE86に上って
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、PE86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、PE85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11S<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、PE85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、PCRIラ
ッ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86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。PE85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@
感知し、SCRラッチ・オンを見出し、レジスタ116
がらデータを読取り、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PE86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。PE86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PROCB
LISコマンドが存在する。
PE85は、l0A187に割当てられた1組のバッフ
ァをもち、その中へとPE85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10ASYS/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XFERREQili信要求を発行
するこヒによってPEに割り込み条件を通信する。PE
8E5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。W1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、PE85はS/370マイクロコードに制
御を返す。
(c)PE84は適当なS/370111り込みクラス
のためにPSWスワップを実行し、N81機能を実行す
る。
110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110割り
込み要求を認識するためにSTRを呼び出す、’P E
 85はSTRビットをリセットし、PE86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、110割り込み要求
を保宥する、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I/O(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I/O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パスに属する。
(1)プロセッサ・バス@ (c−31+4パリテイ)
は、−膜内には、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。パス使用の許可は、好適にはパス
・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。パス許可PE8
5を介して許可が与えられた時、PE85は次のサイク
ルで、m当なパス線上に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・パス線0
−7上に配置され、アドレスがプロセッサ・パス11B
−31上に配置され、アクセス・キーがキー状況パス上
に配置され、それと同時に「Nコマンド有効」パスが立
ち上げられる。
(2)キー/状況パス(c−4+パリティ)は、記憶に
アクセス・キーを送ることと、状況しポートを取り戻す
、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!
11@l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PE86中のトラ
ップを引き起こす。アドレスされたパス・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パス・ビジー線は、動作を、開始したそのサイ
クル中に完了すにとができない時にビジー表示を与える
。Nパス・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サイクル以上かかる場合にNパス・
ビジーを活動レベルに引き上げるのは、アドレスされた
パス・ユニットの役目である。Nパス・ビジーはまた、
アドレスされたパス・ユニットが対のサイクルの次のコ
マンドを受は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
PE8Sが83Mアレイ主記憶162に記憶動作コマン
ドを発行するなら、PE86はNパス・ビジーを3サイ
クルの間活動化する。−膜内には、Nパス・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)メモリ管理ユニット(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、主ヒして、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、MMUビジー信号は、ダウン・レベ
ル(c)で不活性のままとビまる。MMtJビジーは、
1に立上り、データ及び状況が実際にパス上に配置され
るサイクルで0に戻る。
記憶動作の間、PE85は(記憶動作の開始後)、次の
サイクルでキー状況パ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(c)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Oに戻る。
(6)線MISS  IND上のキャッシュ・ミス表示
子は、キャッシュ・コントローラ153によって、DL
ATミス、キー・ミス、またはアドレシング違反をPE
85に示すために使用される。
その表示は、その状況上でも可屈である情報の複写であ
る。その線は、状況がキー状況パ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
6を介してトラップを強制する。
(8)線パス許可PE85上の信号は、PE8Eiに対
してパ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パス
・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、(パス・アダプタ154などの)別のパス
・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
815に上って、プロセッサ・パス0−31上のビット
・パターン及び(全てのパリティ線を含む)キー状況パ
スl1lo−4が有効であることを示すために使用され
る。その線は、パス許可PE85が活動的になりNパス
・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)線アドレス・デクリメントは、PE85にJっで
、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)41コマンド・キャンセル上のコマンド・キャ
ンセル信号は、PE86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、MMUII+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(PE85
、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
変換ピ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
ドしか発行するこヒができない。
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 キャッシュから 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 I10メモリ・ コマンド キャッシュから のフェッチ 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 (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(IOA)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163
中で実行される。このチエツクは、s’rci  is
s中で実行される。CPtJ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・ピット 意味 0−1冨10    CPUメモリ・コマンド2w−1
フェッチ動作 2−0      記憶動作 3瓢1      キャッシュ・バイパス、アドレス・
チエツクなし 3−0       アドレス・チエツクつき−S/3
70アドレス比較 −ACBチエツク 4冨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台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冨nnn   バイト長カウント000=1  
バイト 001冨2 バイト 010千3 バイト 011−4  バイト 100雪8 バイト 101164バイト 110冨64バイト・ フェッチl  (BSM から低速〉 111364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(fol 11nnn)/記憶(10011n
nn) (2)実アドレスをもつキャッシュに対す64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x’yチ(101010,nn)/記憶(10001
0nn) (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(101011nn)/記憶
<100011 nn)(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(101000n
n)/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ピツト・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”0”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84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151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。
ELS、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
I/Oから仮想アドレス及び記憶コマンドを受は入れ、
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パ
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15S(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、PE85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、2E56X8B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
。4×8B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84B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38M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Ilo・データは、主記憶182とキャッシュ
記憶340の両方の機構にアクセスする二とによって検
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とも、キ
ャッシュ・ラインは置き換えられない。
記憶中に@結すべき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、18MB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
のこヒは、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
割当てにおける変更は、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I/Oか
らキャッシュ・コントローラ153が受は取ったコマン
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PE86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、PE86及びI10パス・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57370主記憶参照が
IOAをアドレスしないこヒを保証する。ACBレジス
タ353は、S/370配憶162中の予約l0AW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)STC1156(第32A及び32B図)(A)
序論 記憶制御インターフェース(STCI)166は、S/
370チツプ・セット150を、パス論理178及びシ
ステム・パス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I10記憶/フェッチ・コマンドを
サポートする。全てのFCC,リフレッシュ、メモリ初
期化及び構成、再試行などは、S/88プロセツサ62
及び記憶16.18によって処理される。5TC116
6の詳細なデータ・フローが第32A及び32B図に示
されている。
5TC11,56は、記憶管理ユニット83中の相手5
TCI 155a (図示しない)と、相手ユニット2
3(第8図中の〉対応STCI対とともに、各5TCI
中の論理408(第23B図)などの調停によって、シ
ステム・パス構造30の制御を求めて調停する。5TC
1165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CPIJ25.27及び2
9.31に対抗して調停するのみならず、I10機能ま
たは慣用的S/88機能のためにパ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・パックパ
ネル・スロット位置に主として基づき、前述の米国特許
第4453215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°マスタとなる能力
をもちパス・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、パス構造の使
用を求めて調停する。そのユニットは、パス・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、やはりパス・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かどうかをチエツクする
。調停フェーズの間にパ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パス・マス
タと称され、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、そのサイクルのパス・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
。パス・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mw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、*能及びア
ドレス信号を運ぶパス導体上の信号を常に受は取るけれ
ども、周辺制御ユニットは、パリティ信号を受は取るこ
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、もしパス待aS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のアドレス
されたユニットは、そのサイクルを取り消すためにパス
・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パス・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パス
・エラー信号は、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ヒになる。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
タをもつ必要なくパ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31!威
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達成され
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、パス・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、データとヒ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、パス・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・フェーズでパス・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、受は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閏のパス・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
ェーズを繰り返させる。このことは、この第2のデータ
後、すなわち第6のフェーズの間にパス構造上にデータ
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(Obey  Bot
h)モードにある時であり、そのときAパスとBパスの
両方にエラーがないように見える。例えば、Aパス上の
エラーに応答して、全てのユニットが同期的に服従B 
(ObeyB)モードに切り替わる。モジュール9は、
S/8B中央処理ヱニツ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パスとBバ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つのパス
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、服従パス上のバス°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パ
スに服従するようにスイッチさせる。
(B)システム・パス・フェーズ 第33図は、モジュール9のための、パス構造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Sea及び66bは、第33I:iAの一番上にラ
ベルされているl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パス46にクロ
ック38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68bで表される、パス構
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、#1.#2、$3...#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33118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バス・エラー、及びBパス・エラー信号を示して
いる。第33図の最下行は、システムが動作するパック
プレーン・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、サイクル#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、服従両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パス・マスク・ユニット
が、サイクル決定信号波形58b上の指標#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、すなわちサイクル調停を求める調
停が実行される。
タイミング・フェーズ3の間にはサイクル#1に対して
はパス構造上に応答信号がなく、このこヒは、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、サイクル#2のサイクル決定が実行さ
れ、更なるサイクル#3の調停が実行される。
タイミ、ング・フェーズ4では、サイクル決定のデータ
転送が行なわれ、サイクル#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、サイクル#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A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パス42が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要はない。
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、サイク
ル#4の機能が調停され、バス構造上には、サイクル#
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58dで示すよう
にバス待機が出され、これはサイクル#4と関連する。
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、サイクル決定を取り消すことである。
新しいサイクル#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クル#6のために進行する
。タイミング・フェーズ8では、サイクル#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、サイクル#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si号は、サイクル井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
決定及び#10を取り消しする。待機信号によるサイク
ル#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、サイクル#8を取り消す
ことになる。尚、サイクル#7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。
ヒいうのは、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、サイクル井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#16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、サイクル決定7
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。
パス待機信号は、パス・マスクによってアドレスされた
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。5TC11i56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・パス論理178(第19C図)は、5TC1
156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。パス
30のために前記に定義したのと同一の基本的パス転送
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
もパス・コントローラがパ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。STCI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殆と満杯/殆と空(AFE)フラグ及び半満
杯(HF)フラグ$1409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
サイクル中のパス許可に続く。それは、1B、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肯定するための、パス
30のバスFN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266MBである。全て
の記憶アクセスは、アドレス・ピット0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、パス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
1155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、パス3
0上のパス・エラーまたはパス・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)記憶要求が一旦受は入れられると、サイクル応答
フェーズに続く (サイクル決定)ニーズの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18.32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・パス30上で(STC1155
またはメモリ16がら)データの反復を強制するパス・
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パ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パス・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、
パス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
バイブライン能力のため、5TCIは同時に5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S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パス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・パージロンで、システム性能を向
上させる。
(c)STCI@能 5TCIellのいくつかを以下説明する。
<1)FIF0400−4個(64X9ピツト〉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中にクロックする。そして、S/8日ク
ロック38がFIFO400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、
CypressSemiconduotor Corp
、によって1988年1月15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が殆ど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(S I ) !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)91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、SI大入力パルスが無視され、もしFIF
Oが空(ORが低レベル)ならSO大入力パルスが無視
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は入れる用意がある<IR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、以て装置の閏の伝搬遅延時間
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
 I FO@、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閏のバッファと
して使用することを可能ならしめる。F I FO40
0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/I R,5o10R)!l:、A
FE及びHF7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SOを高レ
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0R1i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PIFO400を通じて渡すことができる速
度を決定する。
電源投入時に、FIFOは、マスター・リセ・ント信号
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0R1t号が低レベルであると同時に
IR倍信号高レベルであるこヒによって通知される。こ
の条件では、データ出力(DOO−DO8)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(Sl)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FIFO400へのロードを引
き起こす。IR倍信号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。S■信号の高レベルから
低レベルへの遷移は、もしF I FO400が殆ど満
杯であるか殆ど空であるなら、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。
F I FO400の出力におけるデータの可用性は、
出力レディ<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(
DOO−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、0R1t
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58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、Sl及びSOの下降端に関連して
生じる。
(2>SBI論理−8/370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/88パス・インターフェース(
SBI)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1
78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446
3216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、21!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、5TC1155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5T
C1165a(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
成し、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5TCI 155.155a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バス247.223上のいくつかの
エラーは、S/88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−6/88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404.405 (MEMベース及びME
Mサイズ)が与えられる。
(5)同期的動作−8/370クロツク152は、パス
30及び同期化ヱニット158(第19C図)を介して
、S/88クロツク38(第7151りから導出され、
S/88クロツク38の開始からのS/370発i器入
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)f64バイト読取コマンド)をメモリ
162がら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・パス30
上で5TC1166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
ャンセリングとヒもに実行される。
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またはパス・パリティ・エラー)ヒして処理される
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、8KB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パス157上に発行される
「実コアドレスをもたらす。典型的には、パス・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・パ
スI/OからSTCバス157への移行段として働くだ
けである。
次に、41本のSTCパスパス第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・パス406は、32本の双方向データ・パス
線に加えてバイト毎の奇数パリティをもつ。このパスは
、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、5TC1156に対して
、コマンド/アドレスが同一サイクル中のSTCパスパ
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
66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[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は入れ
ることができないことをユニット153知らせるために
、5TC1165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は取る
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3IIECCエラーがパス30上で発生し、5T
C1156、IF?5aの対論理の間でデータの不一致
が生じ、あるいはパス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5TC1165によって駆動される。記憶
の場合、11441は、ユニット153が次のサイクル
で次の32ピツト・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。STCI 155デザインは、上述の全て
の状態が1つのS/370CPtJ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、連続的にパスが許可さ
れエラーがないと想定すると、5TC1155は、32
ビツト%62.5nsSTCパス157上へ(125n
sシステム・パス30サイクル毎の)64ビツト読取を
利用して待機状態なく、フェッチ上のバイブラインされ
たデータを維持するこヒができる。
システム788インターフエース410は、5TC11
56中で、BCUローカル仮想アドレス空間内のMEM
サイズ・レジスタ405及びMEMベース・レジスタ4
04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「パス割り込み要求(IR
Q)Jエラーは、パス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興なるこヒが検出されたパス3
0からの非保護信号のため、「破断」エラーが切断する
ようにはパス30をボードから切断しない、という点で
破断エラーヒは興なる。これらのエラーは、ボードが服
従青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「21!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5788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、パス・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、対のボードが連続的スロッ
トにあるときそれらが一緒に調停するこヒを保証するた
めにパス調停論理408中で使用される)。
服従A及び811号は、十服従A、−服従A、+服従B
、−服従Bを提供するために反転される。
十服従A1−服従A信号は、レジスタ428及び429
にそれぞれ印加される。レジスタ428及び429は、
パス構造30のA及びBパ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428
中のデータは、パスが服従Aまたは服従Bモードで動作
しているときパス435,436にゲート・アウトされ
、レジスタ429は、服従Bモードの間のみパス435
.428上にゲートアウトされる。同様に、第341!
110で見て取れるように、5TCII55aのレジス
タ428aの内容は、服従Biiまたは服従前モードの
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71.73(第3図)が実行される。
レジスタ406.404中のMEMサイズ/MEMベー
ス値は、BCUローカル・アドレス空間によって、S/
88プロセッサS2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
旦呼えられると、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5788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(c0
7E01 FC)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2
0−27であって、それらはそれぞれ、S/370記憶
162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サイズ冨S/370から記憶領域162に割当て
られた主記憶のメガバイト(1乃苗16〉 MEMベース=記憶領域162に割当てられた記憶1e
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007EOIFCをデコードする
時、そのサイズ及びアドレス・ビットは、そのパス16
1D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578
8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I10線をもあられ
している。更にこれは、STCバス157に加えて、S
/88システム・パス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がらの記憶コマンド上
で、5TC1165はそのコマンドをアドレス/データ
・パス406(これはSTCパス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線440上で立ち
上げられることになる。ところで、パス40S上の24
ビツト実アドレスもまた、アドレス・レジスタ417中
ヘクロツクされる。
F I FO400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)を受は入れ
ることができる(FIFOオーバーフローなし)限り、
STCデータ転送が論理401によって立ち上げられ、
このコマンドのた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F
IFO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
417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PIFO64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、F I 
FO400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・−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FIFO400に格
納される。ゲート423は、パス30上への16ビツト
転送のため、下位18ビツトを上位16ビツト上へマル
チプレクス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図が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入力及び出力は、興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F I FO
400ヘシフトされ、その間S/88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(
Sons)に対処するようにセットされる。FIFOコ
マンドは、第36図に示されており、ここで、 S工(1冨記憶、2=フエツチ) C/A=(1=コマンド/アドレス、O=データ〉 PO1=バイト0.1偶パリテイ 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
I冨P23) 64B  0VFL=奇数アドレス配置のための18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冨重み付けされたバイト転
送カウント TRLI、Qwrr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)F I FO400の
入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パス30データ転送の数を追跡す
る。コマンド・ワードが満量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、FIFO40
0からのS/370実アドレスが論理422及び423
を介してベース・レジスタ404ヒ組み合わされ、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408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5TC1165パ
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、パス・ビジーパス・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、5TC1155
内で使用される。
物理アドレスはまず、論理422でF I FO400
からのS/37024ピ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1
9−1に連結されて、S/370領域162への開始5
788アドレスヒ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パス・ビ
ジーまたはパス・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。出力シーケンサが満量ロードされ
ると、関連する論理が、パス・エラー及びパス・ビジー
条件に応答する間に、論理408を介してのパス調停許
可に基づき記憶サイクルを開始する。適当なS/88機
能コードが5788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パ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ビツト転送の場合
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
間のパス・ビジーまたはパス・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
つき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、後のパス・エラー(AまたはBパス)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
ならないのでパス・エラーに関連する以前のサイクル・
データよりも前に受は入れ記憶IS、18に格納するこ
とができる(記憶とは興なり、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、パス調停論理408は、全ての転送が開始され
パス30上に受は入れられるまでサイクルを求めて連続
的に調停する。パス30及び記憶1B、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は入れるこ
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、5TC1155が5TC1対155.165aの
「駆動側」であり、5TC1155a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、5TCIt55のみがパス構造30上に信号
(制御、アドレス、データ)を駆動する。信号がパス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シーバ13を通
じて)L)両方のパスに結合されるものとして示される
。5TC1166aにおいては、対応する線は、パス構
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
1156a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、パス
・エラーA及びBIB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、パス・エラーA及
びB線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5TC1166a
からの対応するビットと比較する。ANDゲート448
は、STCビジー儒号が線440上でアクティブである
閏に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とFIFO400を通じて、記憶コマンドと同
一の経路に従う、1つの相違点は、パス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パス・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153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、F I FO400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
。5TC1155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416.417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PIF0400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、パス構造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パス
・ビジーまたはパス・エラーが報告されなかったと仮定
すると、5TC1166はデータ・フェーズに入る。最
初の32ビツトは、DP、UDS、LDSとヒもに、記
憶16とその相手のwt域162中の適当な位置からの
構造30のA、Bパス上で受領され、5788クロツク
のパス30サイクルの後半の開始により、レジスタ42
8.429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5788クロツク・サイクル
(次のパス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、L
DS、及びDPビビッとともに、パス435及び436
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5TC1155a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パス167
のパス406を介してキャッシュ・コントローラ153
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432
は、S/88クロツクの活動化の後同期化されるS/3
70クロツクによって刻時される。S/88とS/37
0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、パス30がらSTC
パ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5TC116
5サイクルが125nsの各パス30サイクルの間に実
行される。
5TC1155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(パス◆エラーがないものとする)。
64ピツト・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バイブラインさ
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・パス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パスの両方で、5TCIS
BI論理によってパス・エラー条件が強制される。この
ことは、2サイクル後に(すなわちパス・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パス上の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バス上の駆動パス・エラーは
、「真の」パス・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・パス3
0上の全てのコントローラに沿うパ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、パス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・パス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、パス・エラーが次のパス・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402a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
でパス・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に前板て
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。
可屈な読取/書込サイクル・タイプの定義が第3f3A
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 UM=中間ワードの上位バイト LM−中間ワードの下位バイト LL−下位ワードの下位バイト MEM16−16ビツト・メモリ・サイクルMEM32
−32ビット・メモリ・サイクルMEM64=84ビッ
ト・メモリ・サイクルLW冨長ワード(32ビツト) UDS雷上方データ・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可
屈ではない。64x38FIFO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l、3
2ピ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8
ECC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ろと、3つの追加的(1
26ns)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<626ns)毎
に一度だけしか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6゜全てのS/370の32ピツト書込
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(
625ns)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く調停に勝つ
ヒ仮定するヒ)、順次的な125nsサイクルで発行す
ることができるこヒを意味する。
84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。各32ビツトは、62.5ns毎に64
ビツト読取についてバス30から受は取ることができる
ので(例えば、125nsのパス・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ヘデータをバイブ
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430及
び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126nsサイクルは
、正常の16及び32ビツト転送のみならず、12Sn
sl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。
E16.S/370 110サポート(第37図) 第37図は、S/370 110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
プリケージ9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6
19.621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
、620.622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60B乃至ブロック614からな−4
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f!!S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57370CPU@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 11
0動作の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/370C
CW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記憶であり、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/370m戒を実行する。
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の一部であって、
S/370処理とブロック604の閏のインターフェー
ス・エミュレーション機能を提供する。
ブロック601は、特にBCU16Bを含むS/370
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S/88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6
05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/370 110
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/370
チヤネル(例えば60B−2)が存在するけれとも、同
一のコードが使用される。
ブロック809−1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809−1の主要な目的はアドレス分離機能であ
るが、別の制御ユニット特定機能もブロック609−1
に存在していてもJ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、すなわち
DASD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/370端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6112は、
S/370リーダをエミュレートするために必要なコー
ドをあられす。これは、標準VMリーダの後でパターン
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
順次ファイルに人力に対処する。
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S/88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81
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つの興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5788コンソール出力
装置である、S/88fIa末をあられす。S/88コ
ンソールは、S/370に対して3278または327
9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616は、S/88#I末をあられす。
ブロック617は、S/88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S/88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、S/88デイスク上の
5788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
上にあられれる工うにブロック617中へとフォーマッ
トするコードである。ブロック821は、S/37.0
で書かれたテープを取り付けられてなる5788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57
88に入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との閏でデ
ータを送受信するように構成されたパーソナル・コンピ
ュータである。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
タをあられす。ブロック626は、S/8Bフアイルを
エミュレートされたシステム/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 110111作、ファームウェア
の概要 システム/370 110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
I10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、I10命令は「I10チャネル」に向け
られ、これは別のCPt1処理と並列的にI10100
作業を指令及び制御し、I10命令が(条件コードを介
して)実行するとき、またはI10動作が(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
t−報告する。
S/370命令と、条件コードと、割り込みと、I10
装置(DASD、チーブ、端末なと)は、緊密に設計さ
れている。しかし、I10チャネルは、デザインの幅を
与えるように味に設計され、多くの興なる実現構成が存
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/88CP
U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ru、似110チャネル」に、S/370  I1
0装置エミスレーションと、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5788部分は、フォール
ト・トレラントCPU、OS1110装置、IEi!!
/パッケージ、パス及びメモリを与え、S/370CP
tl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/88BCUフアー
ムウエア(ET I O)−これは、BCU/DMAC
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、110割り込み処理、及びリセッ
トの呼び出し、IPL、停止など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
補助ヒして、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
ヒ5788は正常に動作しており、別のS/370 1
10動作は進行中でないと仮定して第43図及び第19
Aないし0図を参照する。
PE62とBCU16Bの要素の間のデータ/コマンド
転送のおのおのは、第201!iil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I10命令に遭遇
する(チップセット150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。それはいくつかのパラメータを(S/370主
記憶中のIOA領域中の)固定メイルボックス位置18
B中に移動し、BCU166に対してサービス要求(プ
ロセッサからBClJ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 10A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BClJからプロセ
ッサへの肯定応答(f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#LCの結果として、事IDと同時に、5737
0ハードウエアがパスI/Oを介して、アダプタ154
中のBCUインターフェース・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、BCUハードウ
ェアが反復的にDMAC209(チャネルO)に通知す
る。
6.16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68つのDMA割り込みの
うちの1つ、すなわち「正常JDMACチャネルO割り
込みである。
)1.S/88が(マスクによる遅延にさらされ得る)
DMAC割り込みを受は入れる時、<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、
DMAC209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アプリケーション
・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、EXEC370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、3278
m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、パスI/O
、及び記憶コントローラ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BCUハードウェアにコマンドを送る。
K、BCU156、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、
DMAC209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、S/88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3278端末にデー
タを書き込む。いくらか時間が経って、EXEC370
は、その動作の終了(正常またはエラー)の通知を受は
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BCUハー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57370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K。と同様に、5
788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JDMAC
チャネル3割り込みは、8つのDMAC割り込みのうち
の1つである。
0.8/370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1a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、S/88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、
5788に対するスレーブとしてのS/370がS/3
70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5788とは非同期的
に走り妨害されてはならないので、57370  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、5788〈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1i1268 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0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、5788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入力126
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!257aを活動化し
、以てDMAC209に、S/88プロセツサS2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18バイトで、アダプタ154チヤネ
ルが0で、DMAC209チヤネルが0で、DMACI
II’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、
DMACl!!+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1e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MC68460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=状況入力上
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
による状況入力 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・データをもっヒ「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O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0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遭遇することに
よってのみ停止する。正常#J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NIV、EIV (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Oの正常割り込みは
、2つの可能的2i昧、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」、及びより一般的で
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、DMAC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、初期化と、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、vt、m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、構成及び制御
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O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m 
263 a上のBCUハードウェアからの要求m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(第41E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。
5788カスタム・ファームウェアの第3の、小さい(
)れとも極めて!!要な領域は、カスタム・ハンドラに
対するものであるが5788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、論理パス223上にベクタを配置するための論理を
BC1J16S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がれ、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85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/8B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、5788から入来する非同期
メツセージの処理 (3)全てのくエミスレートされた)S/370 1/
O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−110クリア HDV−装置停止 HIO−I10停止 RIO−110再開 5IO−110開始 5IOF−I10高31!開始 5TIDC−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fP) 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5
788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164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yA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/37
0命令の閏で生じる。「アダプタ注意」の最も頻度が高
く共通の原因は、PE86が、l1011似チヤネルS
/88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は取ること
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、メツセージが受は取ら
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/
370クリア・リセット・ルーチンを呼び出す。
0003  HALT:  S/370プログラム実行
を停止し、l5TEP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  RtJN:  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/370’ロードPSW」機能を
実行する。停止状態を雇れる。
0007 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:  割り込みメッセージーチャ
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/370 110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ヒもできる。
メツセージ・タイプ0007は、S/370に、[1損
失、オン/オフライン変更、装置検出エラーなどの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、I10100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、I&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8S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/I PL)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S/370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。5
788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ヒができる。5788オペレ
ーテイング・システムの主要な機能は、多重370チヤ
ネル外戒をもつI10変換である。
全てのエラー及び回復機能と、動的資源割当て機能は、
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、命や5788オペレーテイング・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
処理するこヒができる。
第3953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/
370命令、(PE8S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 1
10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(第41A乃至H図と第42図)この章では、
次の用語が使用される。
EXEC370−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目ン及びサポ
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17
3に記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
CU166の間のマイクロコード・インターフェース。
S/370  PE86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。PE86マイクロコードは、Iloなどの機能
の実行を要求するEXEC370に対してメツセージを
送り、EXEC370は、I/O機能の完了を示すメツ
セージと、I10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CP 
U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PE8
6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、E
XEC370に対して可屈となされる。
ETIOとEXEC370の間のイン ターフェース、及びPE85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PE82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、ft”業項
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E
XEC370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14個<500−0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601−0乃至601−3は、ハードウェア
通信のために使用され、601−4はキュー及び他のE
XEC370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)501−5乃至501−31として使用される
。ブロック501−○及び601−1に等価なアドレス
空間において、BCU15B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、DMA
Cレジスタ・アドレスには、BC0156の動作に関連
して説明したようにPE82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@
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WQ
B(EXWQB)601−31は、5788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505と、16バイト・パラメータ・ブロック506
と、224バイト装置特定作業領域607を含む。メイ
ル・ブロック606は、EXEC370及びPE85マ
イクロコードの閏で渡されるデータを含む。その内容は
、ET10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50Bは、ETIOとEXEC37
0の間で渡され、通常、ローカル記憶210ヒ主記憶1
62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ポインタ
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506は、PE85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P
E85マイクロ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148の32ビツトS/3
70チヤネル・アドレス・ワードCC前 −上記CAW
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、C3W、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によッテ記憶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−ETIO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PE85メ
ツセージ・キューに書込み、次に線258a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 −r 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−この18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
S/370記憶保護キーである。
バッファ・アドレス−データ@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(16
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’) E511  EXE
C370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/371QEi12  EXEC370がら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/372Q613  キャッシュ・コントローラ15
3から5788へのデータ転送を待つWQBへのポイン
タを保持する。
S/373Q614  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、EXEC370
によって初期化される。空のWQBは、FREEQ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かも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(またはそれ以上の
)WQBをワークキュー511上に移動しEXEC37
0がビジーでない時、ETIOはEXEC370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とバッファ(WQBまたはブロック・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。ETloは、このサービスをEXEC3
70に提供する。E X E C37’Oは、適正なり
CU15B動作を開始するETIOを呼び出し、あるい
は、もしハードウェア責孫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、S/370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。WQBは、EXEC370スレッド上にある間にE
TIOコードによってS/370キユーの1つの上に追
加される。I10サービスが完了した時、ETIO割り
込みルーチンはS/88Q515上にWQBを配置し、
もしEXEC370がビジーでないなら、そのEX37
0事龜10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、10割り込みが(
もしあるなら)PE85に送られ、EXEC370がW
QBにFREEQを戻す。EXEC370は、先ず58
8Q515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EXBtJSY
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ヒ空インデツクス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。
QSIZE このキュー中のエントリの数(n)Q(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fl領域は、1024バイトを含む。B
CU通信領域は、アドレス空間の612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信要しのため
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。
DMAC209(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5788に割り込む。DMAC209(チャネル0
)のリスト中の現在の位置は、いかなる時でもソフトウ
ェアに専用である。
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再ブート毎に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。PE86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、サービス戻水を含むWQBを識別
す62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冨このメイル・ブロック
の内容を記憶162中のS/370メツセージ・キュー
189に書込み、次にBCUからPUへの要求を発行す
る、2=S/37006H182かも指定された記憶2
10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@S/
3701Q、S/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、PE86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マイクロコードの閏の通
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BClJ。
及びBCUからP Ullりもある。メイル・ブロック
505においては、16ビツトS/3700Pコード・
フィールド’OPJが、EXEC370またはS/37
0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
/370 110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/3701 B適
位置40にそのC8Wを記憶する。CIJAフィールド
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。
「動作」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。
1.1リセツト」メツセージ(OPPI3は、S/37
0マイクロコードにS / 370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寓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g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。
8、LPSWメツセージ(OP冨6)は、S/370マ
イクロコードに、LPSW (ロード・プロダラム状況
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。
7.3M5Gメツセージ(OP=7)は、1つまたはそ
れ以上の構成されたS/370 110装置の変更の状
況を表示する。
8、I○I NTRメツセージ(OP=8)は、■10
!11!の完了を示す。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C
8Wを装置状況テーブルにセーブし、装置状況を0f(
cSW記憶済み)にセットする。l0INTRメツセー
ジはまた、CUA及びNC(DST  C1JA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」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HS/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
011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CR(S
/370条件レジスタ)の即時的セットを許容する。
装置衣−I10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C5W−マスクされた370 110割り込みのた
めに維持される 370装置につき、I)ST (ctJA)の次の4つ
の異なる装置条件が可能である。
00 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!iI置上のI10100完了時点で、C3
W(チャネル状況ワード)がチャネルによってCPU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を受は入れない。
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C8W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(c8W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/37
0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。S/88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 PE85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5788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。BCU158(及び
アダプタ154)は、S/88ハードウエアによる最終
的なS/370 110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。BCU166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。DMAC209の
チャネルOは、S/370からI10コマンドを受は取
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。BCU158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、BCUI56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/370 110命令は、S/370内の処理のため
S/370マイクロコード・ルーチンにディスパッチさ
れ、S/88アプリケージ3ン・プログラムEXEC3
70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BC
U16B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
り込みを受は取っているなら、それは現在商用である。
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  I10100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。
(1)チャネル・クリア(第44A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/370マ
イクロコードは、そのチャネル上にどの増成が実際にあ
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、EXEC3
70は、そのチャネル上の構成を再定義するために5M
5G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。S/370マイク
ロコードがディスバッチから制御を受は取る時、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、S/
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リヌトに解放される。S/370マイクロコードは
次に、条件レジスタを0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・
メツセージを受は取る時、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は
取る時、S/370マイクロコードは、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
6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がら制御を受
は取る時、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CCO
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)CG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
 I T)に保留割り込みが存在する。この場合、S/
370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/
370はEXEC370にクリア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、EXE
C370がクリアI10メツセージを受は取る時、EX
EC370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
受は取る時、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C8W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つの経路のうちの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
り込みをポツプし、C8WをS/370記憶に配置し、
条件レジスタを1にセットして次の順次命令に戻る。
(3)装置停止(第44C図)−8/370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
は取る時、S/370マイクロコードは、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。このとき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O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。57370マイクロコードは次に
、S/370C8W中の16個の状況ビットをゼロにし
、条件レジスタを1にセットレ、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は
取る時、EXEC370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PITテーブ
ルからの割り込みをポツプし、C8WをS/370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
に等しく、S/370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、I10停止の機能は、装置停止の機能と同一である
(6)I10再開(第44D図)−S/370システム
上では、RIO命令は単に、命令を受は入れる前に、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
I10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は取る時、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011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O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
は取る時、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11統する。!
F+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44ES)−S/370マイクロ
コードがl10Wi始動作のためにディスバッチから制
御を受は取る時、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0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開始メツセージを送り、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0にセットし、次の順次命
令に戻る。ところで、EXEC370が110開始メツ
セージを受は取る時、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110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C8WをS/370記憶中に配置し
、C8Wビジー・ビットを「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C5W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マイクロコードは単に、条件レジスタを3(これは装
置が動作しないこヒを意味する)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>−57370
マイクロコードがディスパッチ゛からI10高速解放開
始命令を受は取った時、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
ドわチエツクする。このとき、CCが0、l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0
、lまたは2に等しく、S/370マイクロコードはE
XEC370にI10高速解放開始メツセージを送り、
CCを2に等しくセットし、条件レジスタを0セツトし
、次の順次命令に行く。ところで、EXEC370がI
10高速解放開始メツセージを受は取る時、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パッチか
ら受は取る時、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l
に等しく、マイクロコードは割り込みをポツプしてC8
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C5WW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パッチからチャネルID記憶のた
めの制御を受は取る時、57370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A8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4411!り−S/37
0マイクロコードがチャネル。テストのための制御をデ
ィスパッチから受は取る時、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、次の一順次命令に行く。
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
保留割り込みをもつことを意味するCC−1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ヒであり、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0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(!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、11011から生じる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の割り込みであるかまたは
、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、チャネルがらやっ
てくる割り込みを受は入れるかどうか、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は
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、S/370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
みメツセージを受は取る時、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# 
(NC)に等しくセットされ、そのメツセージからのC
8WがS/370記憶に入れられ、マイクロコードが1
10割り込みの実行を引き起こす。
(12)S/370  I10マスク事亀(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110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(P I T)
エントリ中にスタックされる。そして、後の時点で、1
10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Ilo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Ilo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/
370記懐中にC5W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/370 110がマスク・オフ
された時S/370マイクロコードによって受は取られ
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P I ’f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C3W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値を配置し、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 
 C5W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0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182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
は取る時、メイルボックスからBCU配憶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は取り、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、いくつかの興なるタイプがあるeS
/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、BCU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.バス制御ユニット(BClJ)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、BCU16BはS/370チツプ
・セット1,50と、S/88PEE32とモジュール
lO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
/370チツプ・セット160とI10サブシステムは
、パス・アダプタ164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1つ
で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164とを
結合する2岨のアダプタ・パス・インターフェース線2
49.250(チャネル0)及び251.252(チャ
ネル1)がある。
BCU156は、84KB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0− メイルボックス・コマンドがPE86か
らBCU115Bへ転送される。メツセージは、S/3
70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
162に転送される。
チャネル3 −  BCU168からS/370PE8
5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、パス・アダプタ154ヒローカル記
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Ilo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205は、ローカル・パス調停ユニット21
6を有し、そこにおいて、S/88PE82とDMAC
209が、ローカル・パス、すなわち、データ・パス2
23及びアドレス・パス247に対するアクセスを求め
て競合する。PE62「パス要求」線190は、以下の
アドレス(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、83M書込セレクト・アップ、83M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・パス割り込み肯定応
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パス要求11i1269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・パス223.247の制御
を得たいと望む時にアクティブとなる。パス許可線26
8は、ローカル・パスの制御が論理21[3によってD
MAC209に与えられた時に立ち上げられる。、11
191は、iM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、パス・アダプタ154と110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0及び1上の
パス・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回の個別の転送に分割される。BC1J15B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、パス・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(BSMm取/B
SM書込)によってパス・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
U156上で同時に処理することができる。rBsMi
取」及びrBSM書込」は、BCU25e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、rPtJからBCU
要求」線256aを介して、S/370110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
と)によって実行されることになるI10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
、「PIJからBCU!l択線」210がアダプタ・パ
ス・チャネル0上で活動化される時にBCU166によ
つて開始される。S/370  I10書込動作(アダ
プタ・パス・チャネル0)は、もしrPUからBCUへ
の要求」がS/370 P E 85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・パス・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・パス・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、BCU1
56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  l10i取動作(アダプ
タ・パス・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/370 110開始シーケンス・フロー、
概要及び詳細説明 「I10開始命令5IOJ、「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162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及びパス・アダプタ154を介してロ
ーカル記憶210に渡される。
第18I:lA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、ローカル記憶210(第4
1H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。
D M A CrP CL 」<13221i −IK
 ) 267 aは、PE62によって、PCL線25
7aが活動化される時はいつでも、DMAC209をし
てそのIRQ割り込み入力!268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210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41 H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O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。
S/88プロセツサPE82は、チャネル0チヤネル制
御レジスタCCR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O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MAR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MTC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BAR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r110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rメイルボックス」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、パス・アダプタ154のベース・レジスタ
に格納される。
S/370PE85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・パスを介して’ L D 
 OS CW J制御OPを発行する。このことは、パ
ス・プロセッサ154中の制御ワード中の「PUからB
CUへの要求」ビットをオンにセットする。もし、I1
0データ転送の間に「PUからBCU要求」が生じたな
ら、BCU166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。
BCU15Bは次に、パス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O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45B図に示すフォーマットでパス290
を介してレジスタ219中に記憶される。
尚、第45B図で、ビット7は記憶162中のIOA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/状況パス249及びア
ドレス/データ・パス250を活動化した後、BCU1
6Bは、パス・アダプタからのデータを待つ。BCU1
66は、「タグ・ダウン」l!262bをサンプリング
するこヒによってこれを行う。「タグ・ダウン」がパス
・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0サブサイクルを介してチャネル0読取
バツフア226中にラッチされる。
BCUiF&理2E53は次に、DMAC209のチャ
ネルO上の「要求」線283aを立ち上げる。DMAC
209は次に、ローカル・パス調停回路216に対する
!11269に、「パス要求」(BR)を立ち上げる。
もしローカル・パスが5788プロセツサ62によって
使用されていないなら、DMAC209に対するパス許
可線(BG)を介してパス・アクセスが許可される。D
MAC209は次に、MARからアドレス・パス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、’ACKO」 (DM
ACチャネル0肯定応答)Ia264aを立ち上げる。
rAcKOJ11号は、バッファ226から、データ・
パス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261!1)は、バッファ25
9かもレジスタ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/
DMAC209シーケンス(32ビツト)のための2つ
のアダプタ・パス(「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  (D T C) filA 267を
立ち上げ、BCU論理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
うために線263a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。「P
CL」1i257aは、次に、BCU論理253によっ
てDMAC209に対して活動化される。このことは、
DMAC209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”IRQJ線258
の活動化を引き起こす。PE82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0rREQ、」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6
2が環状リンク・リストを制御し、BCU15Bが、’
REQJ!263aを非活動性に維持するコトによって
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Oが停止すると、S/88プロセツサは終
了割り込みを受は取って適当な時チャネルOを再開始す
る。
E21.S/370 110データ転送シーケンス・フ
ロー、−膜内説明 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rBSM読取セレクト・アップ」及
びrBSM書込セレクト・アップj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、「l10R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I10
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I1010書込動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、I1010書込動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
(Il書込対する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215
9 ([34バイト)は、メイルボックス読取及びS/
370 110書込動作(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0アダプタ・パス2
49.250に関連づけられている。バッファ260 
(84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1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)I1010書込動(S/370記憶162からロ
ーカル記憶210へ) S/88プロセツサ62は、第45C図に示すように(
パス161 a s ドライバ217、パス247及び
ラッチ233を介して)DMA、Cアドレス及びデータ
・パス248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45
C図で、ビット31−08富007EOO= rDMA
clノジスタ選択」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、パ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46D図(MAR用)に示されている内容は、データ
・パス223上に配置され、ここで、ビット3l−18
−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・パス・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<15−00)部分にロードされる。MA
Rの高位ビット<3l−16)は、初期化の間に0にセ
ットされている。DMAC209は、S/88プロセツ
サCPUに対して、BCU論理2S3を介する16ビツ
ト・ポート’DSACKJ信号線288a、bで応答す
る。S/88プロセツサ62は、ローカル・アドレス・
パス247上に、BCUデータ(バイト・カウント、記
憶キー、アダプタ・パス優先順位及びカスタマ/10A
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冨00740
0= rDMAcレジスタ選択」コマンド、 07−00=BCU!!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・パス優先順位、及びカスタマ/IOA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・パス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瓢予約 26ヨ高位バイト・カウント。このビットは、最大バイ
ト・カウント(4にバイト)が転送されつつあるときの
み1となる。
26−16雷DMACチャネルIMTCレジスタにロー
ドされるバイト・カウント 26−14零BCUレジスタ220にロードされるバイ
ト・カウント(最大409B)。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。パス・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ヒいう
カウントを必要とする。それゆえ、BCU156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16−14とともにパス・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BCU
156゜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(パス・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
BCU156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がらである。それ
らは、S/370 88M162に提供するために、パ
ス・アダプター54に渡される。
13−12=  アダプタ・パス・チャネル優先順位 07冨 カスタマ/IOA空間ビット 06−  S/88プロセツサは1.1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ピツト)境界上にない時に生
じる。全てのBCU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。
O5−00瓢 予約済み DMAC209は、そのデータ・パスの高位ワード(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、次のようにデで夕・パス内容を把捉する。
ビット26−14 − 88M読取セレクト・アップ・
カウンタ220に対して ビット13−08 − アダプタ・パス・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IM
TC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)、BCU15
B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、BCU156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ヒともにDMAC209
に提供する。このことは、チャネル1のためのDMAC
209を適切に選択する(アドレス・ビット07−00
=01001010)ことを可能ならしめる。このこと
は、チャネル2I10読取動作のためのMTCレジスタ
の選択にも当てはまる。DMAC209は、BCU論理
253に対して、線265上の’DTACKJ信号で応
答する。BCU論理253は、’DTACKJ信号を、
S/8日プロセッサ82に対する、1I2Sea1b上
の32ビツト・ポート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・パス・デ
ータとともに、後のrBsM読取セレクト・アップ」コ
マンードの間にパス・アダプタ154に提供される。8
8M読取境界カウンタ221またはBSMI!取セレク
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
5788プロセツサ62は次に、第45G図に示すフォ
ーマットでデータ・パス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313
1−00=007EO108=rBs取セレクトアツプ
」コマンドである。
S/88プロセツサ62はまた、データ・バス223上
に第46H図でしめずフォーマットで88M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。
バス223上の88M開始アドレスは、アドレス・レジ
スタ219とBSM読取アドレス・Iノジスタ231上
に記憶される。それは、後で、S/370記憶162に
提供するためにパス・アダプタ154に送られる。BC
U156は次に、5788プロセツサ62に対す6’D
SACKJ!268a、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。
BCU15Bは、パス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45I図に示すようにコマンド/状況パス249上
にそれを配置する。第451図で、ビットは、 0−1=  ’BSMJ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パス260
上にアドレス情報を配置する。そこで、 0−3= 記憶キー 4冨 1 5−6品 優先順位(プロセッサ・パスI/Oに対する
パス・アダプタ154の〉 7冨 1雪カスタマ領域アクセス 0纂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 BCU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
ラッチするためにパス・アダプタ154に対するタグ・
アップ線262aを立ち上げる。パス・アダプタ154
は、もしデータが有効でないならBCUM理25理化5
3るタグ・ダウンを立ち上げる。B CU論理253は
、タグ・ダウンが降下するまで待つ。パス・アダプタ1
54は、第45K及び第45L図に示すように、アダプ
タ・バスBSMセレクト・アップ・コマンドをプロセッ
サ・パス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・パスI/O上のビッ
トは次のことをあられす。
0雪0=I10メモリ・コマンド 1冨1=フ工ツチ動作 2−7=フイールド長 8−31冨実バイト・アドレス また、プロセッサ・キー/状況パス・ビットは次のこと
をあられす。
0−3= 記憶キー 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、それはパス・アダプタ・データ・バッファ
259(チャネルO)でラッチされる。そのパス・アダ
プタ154は次に、アダプタ・パス・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
C0156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Ovt取バッファ226 
(4バイト)中の別の2バイトが絖く。BCU158は
次に、DMAC209に対するそのrREQIJ!l1
263b (DMACチャネル1要求)を活動化する。
DMAC209は、ローカル・パス・サイクルを実行す
るために、BCUローカル・パス調停論理216に対す
る線269上に’BCU  REQJを発行する。
線268上のパス許可信号が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0読取バツフア269動作を開始する。DMAC
209はBCU+11理253に対する線264b上に
ACKI (DMAチャネル1肯定応答)を返し、パス
248、ラッチ233、アドレス・パス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・パス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ACK1
信号と線210a上のRAM選択信号を使用する。D 
T A CKがBCU論理253によって線286上に
戻されたトキ、DMAC2091,1m287上’t’
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、パス・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、BCU 15 Bは次の64バイトをフェ
ッチするためにレジスタ231,219を介してパス・
アダプタ154に新しい83M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。パス・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。
BCU156は、もしパス・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269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
1li1258上でIRQを立ち上げる。このこヒは、
5788プロセツサ62に、適切な処理のためS/37
0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読取動作(ローカル記憶210からS/3
70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l101!取
キユ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・パスの制御を獲得する。S
/88プロセツサ62は、第46M図に示すフォーマッ
トで情報をパス247上に配置することによってDMA
C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、 31−08=007EOO冨DMACレジスタ選択コマ
ンド 07−07−0O−Dチャネル2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・パス223上に配置する
。このとき、ビットは、3l−18=  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・パス・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、初期化の澗にOにセットされている。DMAC20
9は$1268a、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I1
0コントローラ20または24なビからローカル記憶2
10に(4KBまでの)データを移動する。
データ転送が完了した時、5788プロセツサ62は第
460図に示すフォーマットでアドレス・パス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、 31−08− 007EOO=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・パス優先順位、及びカスタマ/IOA空間ピ
ットは、S/88プロセツサ62によって第46P図に
示すフォーマットでデータ・パス223上に配置される
このとき、 31−27冨 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冨 DMACチャネル2MTCレジスタのバ
イト・カウント 2B−14=  BC1J166にロードされるバイト
・カウント(最大409B>。パス・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16−14とともに
それをパス・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2B−18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(32ビツト)境界か
らのバイト・オフセット−1(パス・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BCU166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 83M162に対して提供するために、パス・
アダプター54に渡される。
13−12−  アダプタ・パス・チャネル優先順位 11−08冒 記憶キー 07富 カスタマ/IOA空間ビット os−oo−予約 DMAC209は、データ・パス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
CU15Bは、上記コマンドがアドレス・パス247上
にあられれた時にデータ・パス内容を捕獲する。ビット
26−16はBSM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・パス・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。DMAC209は、l1265
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プロセツ
サ62に対する32ビツト・ポートDSACK応答に変
換する。転送バイト・カウントは、残りのデータ・パス
・カウントとともに、後の89M書込セレクト・アップ
・コマンドの間にパス・アダプタ154に提供される。
88M書込境界カウンタ224(最後の転送以外の全て
〉または88M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。
5788プロセツサ62は次に、第46Q図に示すフォ
ーマットでローカル・アドレス・パス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、 31−00冨 007EO104−89M書込セレクト
・アップ・コマンド S/88プロセツサはまた、BSM開始アドレスを第4
51Sに示すフォーマットでデータ・パス223上に配
置し、このとき、ビットは、31−244 予約 23−00=  BSM開始アドレス データ・パス223上のBSM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
供するためにパス・アダプタ164に送られる。BCU
156は次に、S/88プロセツサ62に対するDSA
CK線266a、b (32ビツト・ボート)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」をパス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Ijcを第415S図
に示すフォーマットでパス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1.第45T図に示すフォーマットで
アドレス/データ251上に(2サブサイクルで)配置
される。ここで、ビットは、 0−3冨 記憶キー 4=  1 5−6W 優先順位(プロセッサ・パスに対するパス・
アダプタの) 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−  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164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Al263C上−C’REQ2I
t号を活動化t ル。
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、パス
248、ラッチ233、パス247、マルチプレクサ2
328介してMARから記憶210へI10バッファ開
始アドレスを送6゜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@ 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62つの
サブサイクルでレジスタ227からパス・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
11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。BCU158は、パス・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。
パス・アダプタ・バッファ260が満杯であるとき、B
CU156は、パス・アダプタがタグ・ダウン線262
C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。
パス・アダプタ154は、アダプタ・パス88Mセレク
ト・アップ・コマンドを、プロセッサ・パスI/O及び
キー/状況パス上で、第450及び第46V(!lに示
すフォーマットでS/370プロセツサ・パスI10メ
モリ・コマンドに変換する。ここで、プロセッサ・パス
・ビットにおいて、 0= O工I10メモリ・コマンド 1− 〇−記憶動作 2−7モ フィールド長 8−31=実バイト・アドレス キー/状況パス・ビットにおいて、 0−3= 記憶キー 4品 井動的変換 全てのデータが転送された時(バイト・カウント=0)
 、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tlI268a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/
8B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
IJ156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・パス・チャネル1を使
用することになる。
BCUI 581 E)8は、S/88プロセツサPE
82がチャネル3中のレジスタ222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・パス252上でS/370PE
85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 11
0読取データ転送(アダプタ・パス・チャネル1)が進
行中なら、BCU166は、その要求を受は入れる前に
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・パス・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・パス223.24
7の制御を獲得する。PE52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・パス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MA
R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・パス223上に配置
される。ここで、3l−11E3=  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15−00冨 予約 高位データ・パス(ビット3l−16)は、DMACチ
ャネル3メモリ・アドレス・レジスタMARの低位(ビ
ット16−0)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。
DMAC209は、S/88プロセツサe2に対して、
@ 26 e a上でBCU論理253を介して16ビ
ツト・ポートDSACK信号に変換される1!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・パス247上にコマン
ドを配置する。ここで、31−08冨 007EOO=
DMACレジスタ選択コマンド 07−00冨 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/IOA空間
ビットは、第46Z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・パ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BCU 158
にロードされる。それらは、DMAC209及びBCU
156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)。
16−12=  ゼロ 11−08− 記憶キー 07= カスタマ/IOA空間ビット os−oo瓢 予約 DMAC209は、データ・パス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
・レジスタ225中にロードする。BCU166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・パス247上にあられれるとき、
そのデータ・パス内容を獲得する。
DMAC209は、PE62に対して、線266aSb
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21
0からS/370BSM162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45Z図に記す追加的なデータととも
に、BCtlによって発生されたキュー・セレクト・ア
ップ・コマンドの間にパス・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・レジスタ225のビット4−7にロードされる。
BCU166は、パス290を介してレジスタ226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・パス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(IF
込) 2−7雪 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・パス251上に配置さ
れる情報は、第45ABl!it!に示されており、こ
こで、 0−3冨 記憶キー 4−6B ゼロ 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=  無関係 パス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
CU論理253は次に、REQんせ263d (DMA
チャネル要求)を付勢する。DMAC209は(MAR
からの)I10バッファ開始アドレスをローカル・パス
上に配置し、ACK (DMACチャネル3肯定応答)
線264dを立ち上げる。BCU15B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、パス・アダプタ154に
対するタグ・アップ・コマンドと、DMACに対するR
EQ/ACK線283d、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 16 f3は
、パス・アダプタ154に提供される各ダブルワード(
32ビツト)f4に、そのバイト・カウントをデクリメ
ントする。
パス・アダプタ164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・パスI10メモリ・コ
マンドに変換する。そのフォーマットは、第46AC図
に示されており、ここで、PROCBusビ・ストは、 O冨 0冨110メモリ・コマンド 1雪 Oヨ記憶動作 2−マ冨 フィールド長(最大64バイト)8−31冨
 (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/状況パスは、第46AD図に示す
フォーマットをもち、ここで、0−3冨 記憶キー 4= 動的変換なし そのメツセージ・データが全てパス・アダプタ154(
バイト・カウント台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
する割り込み線209を活動化する。DMAC209は
、そのデータ・パス248の最下位バイトから、ローカ
ル・データ・パス223のドライバ・レシーバ234及
びビット23−16を介して5788プロセツサ・デー
タ・パス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ピツ
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5788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45AE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・パス247じように配置される。すなわち、 31−00モ 0074010C−読取りCU状況コマ
ンド BCU15B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・ポート)をパ
ス266PE62上に配置する。第45AF図に示すビ
ットは次のことをあられす。
31−29−  アダプタ・パス・チャネル0状況−キ
ーチエツク、アドレス・チエツク28=  1−最後の
データ・サイクル0冨他の全てのデータ・サイクル 27−26=  アダプタ・パス・チャネル1状況−キ
ーチエツク、アドレス・チエツク25= バッファが可
屈でない(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 03+他の全てのデータ・サイクル 23= アダプタ・パス・チャネル0タグ・ダウン 22= アダプタ・パス・チャネル1タグ・ダウン 21=  BSM読取同期チエツク 20=  88M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冨 読取メイルボックス進行中 1S冨 BSM読取進行中 15冨 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 (BSMi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。このピットは、BSM動作が完了した時パス
・アダプタ154及びBCU15B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、パス・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、
パス・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BCU151Bに提供されBCU156
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はパス・アダ
ブタ164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、パス・アダプタ154のBC
U166からの切り放しをもたらす。タグ・ダウン26
2bはまた、コマンド/状況パス252を介してはEC
U156に報告することがでないエラーを示すためにパ
ス・アダプタ164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Wt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。しかし
、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・パス・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5
788プロセツサによってローカル・アドレス・パス2
47上に配置され、ここで、31−00冨 007EO
OOO−BCUリセット・コマンド そのデータ・パス内容は、BCU15B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・ボート)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48A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装置にユ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R)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。S/370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−ミニでは、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am−ここでは、工ξニレージ
ョン機能へのオブジェクト・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・インデックスがら次のトラック・インデック
スへとフォーマットされる。第46Ary!J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威し、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つのくカウント、キー データ)!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。
CC)11−1  )−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レコード番号 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1[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 FCC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/酊正コ
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。
CC)IHトラック・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。
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。
レコードO()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
トラックを決定する。キー長は、レコード0の場合通常
ゼロである。キー領域はオプションであって、もし存在
するなら、1乃至255バイトを含むこヒができる。レ
コードの数は、フォーマット書込CCW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
はそのトラックの隣接レ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 T)ASD (第48BIIA)は、1からwA*的に
番号付けされた409Gブロツクのデータを含むファイ
ルの形式で5788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@)に維持される。このファイルの残りは、エミスレ
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。CCHH=
OOOO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46DE)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、ヒいう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。FCC
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、e戒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障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、オプシ重ンのキー及
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・ディレクトリに維持される(第46E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48E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0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10e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1B2
−164の割り振りにっいて概念的に示す図である。
第47図は、S/88物理記憶16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5788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(m me)に分割さ
れ、合弁して記憶16全体をマツプするmme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48A図)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788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
点状はわずかな数のページしか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I
S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がら割当てられ
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、組合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
な連続領域が可屈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
雑ナル−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オペレーチイ
ング・システムからS/370記憶領域を「盗む」ため
の機能を与える。
<2)S/88記憶16のマツピング 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5788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 Dt[te −pmbに含まれる(apteを指し示す
)プロセス・マツプ・エントリ mtne−物理的記憶マツプ・エントリ、 nmemレ
アレイ中まれると、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aune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apte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pIIIt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tameアレイ(¥548c図〉
からなり、好適な実施例では、612個の順序付けられ
た(llleを含む。各wlleは、1つの4KBの実
記憶をあられし、それゆえ、mrneアレイは、512
X4KB=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maneアレイの全てのをあられして
いる。
aune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rnI+
12)リフレーム・リスト、自由リストに返却されるべ
きvne 3)自由リスト、プロセスに割当て可能なmme、 [
11111e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。記憶管理ヱニット106によって使用されるm
ne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、ここで、 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I10が十進行中書込み   
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が待つている 次の[1lO1e  次の[ll[19に対するppr
+ (物理的ページ番号) 前のl!II!le  前のl11m5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 limeフィールドが、連鎖リ
スト(使用済み、リフレーム、自由リスト)をf1!I
或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m1l
e及び前のIIItIeに対する物理的ページである。
好適な実施例では、各IIIIIe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m1le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mfleアレイの順序
リストである。残りの128−n個のポインタは、NU
LLである。このことは、128X2MB=268MB
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個の高位ビットをもち、特定のllme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、1llle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o+meを選択する。物理アド
レスの12個の下位ビットは、記憶1B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、 +1111eマツプi、nfop−1最初のmateマ
ツプ情@構造に対するポインタ 次のl1lfleマツプ1nfop次のmmeマツプ情
¥!i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16) 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mne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 
#ll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)にぶって識別され、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mne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tuneが0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 m5ne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・パッチ プート時にページがバッチされた 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ピツトの仮想ア
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 )レージ(第48GrIA)は、共有されたプ
ログラムvA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。
n 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(領域ベースv
pn ) nページ giI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(c: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 rl ptws この時点で接続されているPTWの数
aptep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pnbポインタ このプロセスのpmb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481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pIllbに対する
ポインタ ベースvpnベース仮想ページ番号、このpmb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pme  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、vanの下位6ビツトである。
フラグについて、 mem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、バッ
チされたコード・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、システムで専用なページの数と、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  Wr望するページの物理ページ番号ao2 
 ptwアクセス・コード U   このptwは、使用されている(3)スタート
アップ手続き システム/88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、P 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182−184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21123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#2AI X4メガバイト・スタ
ート S/370プロセツサ#3vSE1G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#l#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−st
or entry(binary(15)。
binary(15)。
binary(15)); call S/370 displace−stor(
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
、4098*ppri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Wt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)) N oall S/370 replace−stor(n
ブロック+ppn+エラーコード); 引数−nブロック(入力) 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
下位ピットはゼロでなくてはならない。
エラーコード(出力) 自由接続不可−vO8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、ます;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)) 1 call S/370−operi−stor(nブロ
ック。
P pn* VPn* エラーコード); 引@: 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oPIP
nの下位8ピツトはゼロとなり、仮想アドレスは、40
96*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p[19が5788オペレーテイン
グ・システムに返され、おのおののpte及びpIII
eが形成され、仮想が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  8/370−close−stor
 entry(binary(15)。
binary(15)。
binary(15)); call S/370.、−close−stor(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(人力) 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〉空収得は、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S/88監視モードにおく。5TA
RT  370が満量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・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しベル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
ュリティ上の理由がら、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−freedo
m entry(binary(15)。
binary(15)) ; call S/370Jreedom(give−ta
ketエラーコード); 引数 give、、、take(入力) 値0は呼び出し側を、アプリケーション・ユ−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、tameアレイ自由リストをロックす
る。
2)隣接自由flffIe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nblk > 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p
pn境界を変更。
5)自由リストからaiae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ページを引く。
7 ) 1nI11e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<=Qならrc=エラーもしエラーなしならr
0=O 8/370記憶置換 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、wise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、lll1leアレイ自由リストをロ
ックする。
3 ) nodeを繁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。
a、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)システム可屈カウント中にnpageを追加する。
6 ) mn+e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、pI
IIpI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game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、pElb及びapteのために、接
続された空間を割り振る。
3)#I造全全体セットアツプする: o1me連結及び接続済み l1lffle、 aptep−>aptepme、 
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[lbチエインをタスクのpm
b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pa+b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prnbチエインから
切り放す。
3)各apte @に、実記憶マツピングをフォールト
するためにsetup−ptwを呼び出す。
4)O8に対して、pmbとapteのための連繋され
た空間を返す。
5 ) namsを、記憶配置ルーチンに戻す。
空き獲得 1 ) gave−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)O8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・ポインタとスワツプ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。
7)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・パンドラへ戻る。
11)トラップ・ハンドラがO8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。
(5) IIIme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m[118に関連し、ベースppnは、
そのppn (物理ページ番号)を含み、LASTMM
Eは、そのストリングの最後のIIIIIIeに関連す
る。もしFIRST  MMEが自由リストの先頭にあ
るなら(その以前のIIl!Ieフィールドは、ゼロに
等しい)、自由リスト・ポインタは、LAST  MM
Eの次の[11118フイールドに等しくセットされる
。こうして、LAST  MMEに続< mmeは今や
自由リストの先頭にある。さもなければ、FIRST 
 MMHの以前のmmeの次の1lrleフイールドが
LAST  MMHの次のn1nsフイールドに等しく
セットされる。もしLAST  MMEに続(mme(
その次のoIIeフィールドはゼロではない)が存在す
るなら、LAST  MMEに絖< mtneの以前の
tameフィールドがFIRST  MMEのprev
 m1neフイールドに等しくセットされる。
<8)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。構成アレイは、S/370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カーネル記憶中に構築される。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
、取得されたく連鎖されていない) auseの数を2
56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、5TCIワード
をアセンブルするために、対応するベースppri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、S/88オペレーテイング・シス
テムに透過的な5TClレジスタ404及び406(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
放し機構216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5788
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、STCI選択線458を介して論理2
53からイネーブルされる。STCIワードのビット2
7−20は、5TCIrベース」アドレスを形成し、ビ
ット23−20は、57370記憶「サイズ」値を形成
する。ビット19−0はゼロである。
E・24.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 S/88オペレーテイング・システムの知識なくS/8
B中に在社する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ためのさまざま
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、S/88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割り込みハンドラ・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。
l)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、そのパス名と、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、S/88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コードは再挿入され、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ベクタの変更を要する。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57370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、5788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/8
B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割り込みは、’S/8Bオペレーティ
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、5788オペレーチイング・システム
・カーネルの変更が必要でない、すなわち、ベクタ・チ
ープ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
の読み取り専用記憶(RO5)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
ローカル記憶中に配置することを要する。その割り込み
ルーチン・アト1ノスは、S/370ハードウエアに対
して、好適にはRO8中で専用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、E%CtJ1156中のD
MAC209)が割り込み要求を活動化する。
2)S/8B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ベクタ空間中への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8
2に対しては影響を及ぼさない。
4)結局、プロセッサ82は4バイト割り込みへフタを
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  RO8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  RO8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。
この方法は、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/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 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」における方法が上記で与えられた。
これは、5788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、5788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BCUIIII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BCtJ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、B
CUIIN取専用記憶取囲用記憶い〉に在社させられ、
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ヒによって、
「記憶の獲得」は、S/8Bソース・コードの再アセン
ブリやS/88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
ログラムに商用である。
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・ユニットは、S/
370プロセツサ・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 コノ章は、第491!!II及び第一50[参1[−!
”、第7図の組みユニット21.23などの同期につい
てその状態を決定し、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5788プロセツサ・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4463216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
ッサ要素60.62(第8図)がAバス42及びBパス
44を駆動するのと同時に実行される。この同時的動作
は、パ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、システムのスループット
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・ユニットがパ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
パス・エラー信号及びBパス・エラー信号の前方をXパ
ス46上に駆動させる。
その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パス
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)が受は取る。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
応答する以外はパ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バスま
たはBパ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18.18と周辺装置のどちらになされるもの
であれ、読取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から受は取る入力データを、処理区画12
bがBパス上で受は取る入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[112a
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
号が興なる任意の時点で、比較器は、制御段86に印加
される上す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、興なるタ
イミングまたは制御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入力デー
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・フェーズに関してパス・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。パス・エラー信号は、パス構造30に
おける障害条件を示し、それゆえ、入力データの無効比
較が、処理区画12aまたは12bではなく、パス構造
30のAパスまたは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
パス上に配置された情報を無視するように、例えば、C
PUパ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パス・エラー信号がXパス48に印加
される。Xパス46には、相手のプロセッサ・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、能動的なパス・マスク状況を終了
させる。この動作は、パス・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パス・ドライバ
をディスエーブルする。S/370)−ランシーパ13
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tiI175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8S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パス・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・フェーズでパス構造に
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・ユニットはさらに診断することなく
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(こ、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FRO
M181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造成
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atす6、マスタ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FROM181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・ルーチーは、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I!I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、パス構造3
0に報告されない。FROM181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どめる
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57370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FROM181 (
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。FR
OM181中の5788コードの記憶マツプされた11
0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など(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。S/88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などの組のS/3
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などの単一または岨のS/88ユニツ
トは、S/88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5788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テップ
で動作する冗長デザインを形成する。
対のS/370プロセツサ要素86.87のおのおのは
、部分的に、参照番号150(第115iりのような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パス構造30との結合のため参照番号101(
第9A図)のようなS/88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17)S/370チツプ・セット対は、S
/370エンテイテイと呼ばれ、参照番号60.62な
どの対応S/88プロセツサ要素とその関連ハードウェ
アは、S/8B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/370I10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/88−8/370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2
1などの任意の処理ユニットの自己決定同期化である。
各ユニットの5788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/88−8/370ハードウエア
/フアームウエアは、このインテリジェンス機能を同期
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S/88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にFROMI
 81からのコードを実行するS/88  PEによっ
て同期化される。
組みユニットのどちらか1つは、初期ta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。
5788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、環ユニットの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(割り込みからもとった時
点で)、マスターの優先使用環境を再開する。
同様に、S/8日エンティチイは、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 3L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2L 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なビがその相手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当
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・リングなどの構成を有する
。ユニット21中の正常動作S/370エンテイテイが
相手lニット23中の対応S/370エンティティと同
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60162からのキュー・セレクト・アップ・メ
ツセージを(PROMI 81中)S/370初期化及
び同期化マイクロコードの制御の下で)S/370プロ
セツサ86.87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BCU16e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l
1011の実行の完了を可能ならしめる。
このことは、正常勤ft”S/370エンテイテイを、
「キックオフ」の時点で両方のS/370エンテイテイ
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、57370プロセツサ、S/3
70キヤツシユ、DLAT及びS/370パス・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(162)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文脈をもっことになる。画プロセッサには、
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
・パス223をパス・アダプタ154のチャネル0,1
に結合するレジスタ680.561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)/汎用サポート・インターフェース(USI)54
0,641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(ISF/USI)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エン
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、USI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S/370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S/8
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/370 110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5788プロセツサ62と第49
図の論理の間で転送されるべきとき毎にアドレス007
EXXXX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、S/88プロセツサ・パス16IA、161
0を、前記回路217.218を介してローカル・アド
レス及びデータ・パス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649.550ま
たはレジスタ660,561のうちの1つを選択すべ(
、パス247上のアドレスの下位ビットをデコードする
さらに、線682.683上の割り込みは、OR回路2
92aを介して第20図の5788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e2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によって受は取られたことを通
知する。その割り込み要求は、IACK信号が線258
dと268e上にそれぞれあられれるときに線582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IACKI号258d及び258
eによってそれぞれ付勢されたとき、論理564.56
5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6
2によって使用される。
S/370集積サポ一ト機構(I 5F)540(第4
9図)は、チップセット160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S線のサポート・バス
541からなる。チップ85上のUSI642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)il
i1543 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・−ド(制御)線545 シフト・ゲート(制ti1])線546セツト・パルス
(制@U)!164マ 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54
8などと、論理549.550中の外部シフト・レジス
タの閏の相互接続である。内部レジスタ548と2つの
外部レジスタ649.550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
B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ヒするUSIアクセスは、「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・モード線(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・口・−ドサポート転送要求
ラッチ(SPR)セットプロセッサ制御ll要求ラッチ
(PCR)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5i1に直列パス541は、各チップのユニット・サ
ポート・インターフェース(USl)、例えば、チップ
85のtJsI542に結合される。USI542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閏に、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は
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、
パス・アダプタ154と、浮動小数点コプロセッサ15
1と、5TC116Sは、それぞれ2.4.8.8、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(1!l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 18−23 − メツセージ/データ 24−27 − 制御(II¥込み)レジスタ28−3
1 − 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549,560に及び5ERDESレジスタ648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(Fe2)の書込/制御コマンド(Eel)
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oセyす85の−f−−ド・レジ
スタに対する書込 ここで、E6寓コマンド=書込 O=テストのためのPE82ソー ス・アドレス 2冨PE86宛先 XX社メツセージ(データ) 1モ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!!處するための技法は、F
ROM181に記憶されている5788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tgw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5788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5788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」は、実際上、S/88
回路の5788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5788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ヒができる。
(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、tS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(ST I R)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、
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責任範囲を受は持って
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。このことは、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″I障害
回復のどちらであるかを決定する5788プロセツサ6
2によって達成される。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回路OM181 
<第19AI!ii)中のS/370同期化マイクロコ
ードにベクタされる(これは、5788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/370PE86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<l
5S)(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441!illのISF/USIを使用する
。このSPエミュレータは、S/370制御記憶171
のIMLIm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/88回路OM181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8
5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。IsSの最終ス
テップは、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。
5788処理ユニツト’ modu 1e−start
−up、 Q[11」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「IPLボクン押圧」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S/370主
記憶をロードする。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 ユニット21のS/88エンテイテイは、その自己テス
ト及び初期化ルーチン(STIR)を実行し、次にこれ
が初期電源投入(I PO)と(tant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
一のエンテイテイ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がどうがを決定する。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!I!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、電源投入またはブートの結果
として線につながった。
2)これらのユニットが、電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/8B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(til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
どうかをを決定し江うと試みる。もしそうなら、5TI
RはDMPtJ責任範囲を受は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DMPU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、S/
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、次にこれが初期電源投入
と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。もしそれが電源障害
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った場合に、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
び初期化を継続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、DMPU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8割り込み
を強制する。この割り込みは、PROMI 81中のS
/370同期化マイクロコード(これは、S/88アド
レス空間)にベクタされる。ところで、電源投入ブート
がら、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′f!A障害回復であるなら、S/37
0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5788エンテイチ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20rl
A、第49図、及び第50図を参照して行う。
S/88プロセツサハ、!670 (m50図)上に5
YNCOUT信号を発行する、ユニット23のプロセッ
サのS/88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1
![671上に、5YNCOUT信号をAND反転ゲー
ト573を通じてゲートするように回路572によって
反転される信号レベルをもつ。
もとのシステム8日(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S/88プロセツサの「キックオ
フ」を開始するために、Cパス及びインバータ576を
介してユニット12のチエツク側5788プロセツサの
5YNClNi157Sに印加される。
改良されたS/370−8/88 (参照番号21.2
3など)ユニットにおいては、回路573の出力577
は、S/88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
トするために線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BCU (図示しない〉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IPO−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/37
0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、
1!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。ブロセ・フサ62か
らの肯定応答及び優先順位レベル信号は、論理2′81
中でデコードされ、論理BCUパス要求がデコード論理
281の出力283と、ゲート291と、線287と、
OR回路284を介して線190上にもたらされる。
パス・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、<5YNC線583、A311
に270、及びデコード線283とともに)ANDゲー
ト294−4をしてIACK線258fに対して信号を
印加するようにイネーブルする。この信号は、BCUロ
ーカル・パス223と、ドライバ・レシーバ218と、
プロセッサ・パス161Dを介してS/88プロセツサ
e2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。線25
8f上の信号もまたフリップフロップ582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、5788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50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」するために、同期化#8580及び575に印加
される。
S/88処理ユニツト’ taodule−start
−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rIPL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IMLI!
l能を実行するのではなくて、このIMLは5788主
記憶からのI10処理とロードを迂回する。EXEC3
70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0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<IPO)の結果、または電源障害回復(
PFR)の結果として電源投入された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 P ROM181
コードを呼び出す。このコードは、ユニット21の57
88エンテイテイを同期させて、やはりFROM181
中にあるS/370STIRを呼び出す。S/370S
TIR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am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
ロードヘヒ進むS/8BPROM181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、FROM181中にあるS/370ST I 
R4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(
IML)自体を同期化するためにそれらを利用する。
第2に、P−F R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主記憶M181コー
ドを呼び出す。このコードは、ユニット21の5788
エンテイテイを同期させ、やはりPROMI 81中に
あるS/370STIRを呼び出す。S/370STI
R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8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FROM181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エンテイ
テイ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!I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(例えば1度、また
は予め選択された回rj!L)、正常動作処理ユニット
が、M当な時間の後、障害処理ユニットの5788部分
とそのさまざまな状況報告m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/88PROM181コードを呼び出ス。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FROM181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ヒと、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・l・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て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4358560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、5788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)線に関連して説明したのと同極の様式で該米国特
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  I10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が全ての有効
I10データを記憶すると仮定されている第51図の実
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/370
記憶1f32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、BCU166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S/88コマンドに変換されつ
つある間に、EXEC370によって5788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。
l10Ttc置から記憶162へのデータ変換の間に、
I10動作に関連するキャッシュの区画は、I10動作
@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!l!l統された対の岡プロセッサの切り放し 第6211!l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S/8
8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・パス
642.643と、ドライバ・レシーバ回路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840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
ージ9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646ヘコマンド及びデータを転送するた
めに、ローカル・パス652を介してパス642をロー
カル記憶64G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
・パス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640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(そのアプリケージ曹ン・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とするなら、プロセッサ641
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it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661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
処理することかできる。
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、l10(!!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/ETIO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110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きを防止するため
に、プロセッサ640は記憶64e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、その区画からしか読取を行わないよう
に制御される。プロセッサ641は記憶846の第2の
区画にのみ書込を行うことしか許可されず、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57
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−ジーン・プロ
グラムによって実行することができる。
プロセッサ640,641の閏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l1011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、とちらのプロセッサ・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、r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
当業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・システムと興なっている。
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、時間遅延など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、アブリケーション
・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
ージ3ン・プログラムに割り振る。しがし、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ヒができる
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。
10発明の詳細 な説明したように、この発明によれば、めいめいが個別
のオペレーティング・システムの下で動作する一対の中
央処理装置(cPU)をもつシステムにおいて、めいめ
いのオペレーティング・システムをして、他方のオペレ
ーティング・システム及びCPUの存在を意識すること
なくその構成されたシステム記憶を全て制御することを
可能ならしめる方法及び手段が提供される。
【図面の簡単な説明】
第1図は、S/370プロセツサの5788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5788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、S/88プロセツサの切り放しを図式的に示
す図、 第6A、6B及び60図は、)ISDIによって相互接
続された従来のIBM  システム788を図式的に示
す図、 第7rsJは、S/88との接続によってフォールト・
トレラントとなされ、S/370オベレーチイング・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ヒS/88の接続構成をより詳細
に説明するブロック図、 第9A及び第9B図は、2つのボード上にS/370と
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5788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パス・アダプタを図式%式% 第14A、14B図と、第16A乃至16C図は、S/
370パス・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161511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
/370パス・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181!IIIは、4つのチャネルのうちの1つのD
MACレジスタを示す図、 第19図は、第19A、19B、及び100図の組合せ
を示す図、 第19A、19B、及び100図は、57370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パ
ス制御ユニットの詳細なブロック図、 第201!ill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57370プロセ
ッサから5788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′!a@された
複数のS/370−8/88プロセツサをもつモジュー
ルのための、既存のS/88割り込み構造の変更を示す
図、 第22.23及び24Eは、5788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85M書込コマンドの間のアダプタ・パス・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・パス及びプロセッサ
の間のインターフェース・パスを示す図、 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、パス上のユ
ニット間のデータ転送のためのS/88システム・パス
・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36A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、 1841A及び41B図は、EXEC370ソフトウェ
アとS/370マイクロコードの閏、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4IC乃至41B図は、BCUローカル記憶の内容を
示す図、 第42図は、EXEC370、ETIO,S/370マ
イクロコード及びS/370−S/88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  I10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4BAG図は、BC
U内のデータ転送動作の間のBCtJ中のローカル・ア
ドレス及びデータ・パス上のデータ、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 I1
0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記憶領域を組み込むため
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記憶領域を作成するために、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/370−8/88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 (26)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)主記憶装置をもち、第1の命令アーキテクチャに
    従う第1のオペレーティング・システムの下で動作する
    第1のデータ処理システムを有する情報処理システムに
    おいて、 (a)第2の命令アーキテクチャに従う第2のオペレー
    ティング・システムの下で動作し、上記主記憶装置に結
    合された第2のデータ処理システムと、 (b)上記第1のデータ処理システム中にあって、上記
    第2のデータ処理システム及びそのオペレーティング・
    システムの排他的使用のために上記両方のオペレーティ
    ング・システムに認識しえないように、上記主記憶装置
    の一部を割当てるための手段と、 (c)上記第1及び第2のデータ処理システム中にあっ
    て、上記主記憶の上記割当てられた部分を決定するレジ
    スタ手段を含み、上記第1及び第2のデータ処理システ
    ムにおける命令実行に応答して上記割当てられた部分に
    アクセスするための手段とを具備する、 情報処理システム。
  2. (2)上記第1のデータ処理システムが上記主記憶の上
    記割当てられた部分をさらに割当てるのを禁止する手段
    をさらに含む請求項1の情報処理システム。
  3. (3)上記割当てるための手段が、上記第1のデータ処
    理システム中にあって、監視モードで選択的に動作し、
    上記主記憶部分を上記両方のオペレーティング・システ
    ムに認識できないように上記第2のデータ処理システム
    に割当てるためのアプリケーション・プログラム手段を
    有する請求項1の情報処理システム。
  4. (4)上記アクセスするための手段が、上記第1のデー
    タ処理システム中にあって、上記第2のデータ処理シス
    テムのI/O命令の実行に従い上記主記憶の上記割当て
    られた部分にアクセスするためのアプリケーション・プ
    ログラム手段を有する請求項2の情報処理システム。
  5. (5)上記アクセスするための手段が、上記第1のデー
    タ処理システム中にあって、上記第1のオペレーティン
    グ・システムを排斥し、上記主記憶の割当てられた部分
    を決定するアドレス・データを記憶し、第2のデータ処
    理システムと上記割当てられた部分の間でI/Oデータ
    を転送するために上記割当てられた部分にアクセスする
    手段を有する請求項2の情報処理システム。
  6. (6)主記憶装置をもち、第1の命令アーキテクチャに
    従う第1の仮想オペレーティング・システムの下で動作
    する第1のデータ処理システムを有する情報処理システ
    ムにおいて、 (a)第2の命令アーキテクチャに従う第2の仮想オペ
    レーティング・システムの下で動作し、上記主記憶装置
    に結合された第2のデータ処理システムと、 (b)上記第1のデータ処理システム中にあって、上記
    第2のデータ処理システム及びそのオペレーティング・
    システムの排他的使用のために上記両方のオペレーティ
    ング・システムに認識しえないように、上記主記憶装置
    の一部を割当てるための手段と、 (c)上記第1及び第2のデータ処理システム中にあっ
    て、上記主記憶の上記割当てられた部分を決定するレジ
    スタ手段を含み、上記第2の仮想オペレーティング・シ
    ステムの下での命令実行に応答して上記割当てられた部
    分にアクセスするための手段とを具備する、情報処理シ
    ステム。
  7. (7)上記第1のデータ処理システムが上記主記憶の上
    記割当てられた部分をさらに割当てるのを禁止する手段
    をさらに含む請求項6の情報処理システム。
  8. (8)上記割当てるための手段が、上記第1のデータ処
    理システム中にあって、監視モードで選択的に動作し、
    上記主記憶部分を上記両方のオペレーティング・システ
    ムに認識できないように上記第2のデータ処理システム
    に割当てるためのアプリケーシヨン・プログラム手段を
    有する請求項6の情報処理システム。
  9. (9)上記第1のデータ処理システム中にあって、上記
    第2のデータ処理システムのI/O命令の実行に従い上
    記主記憶の上記割当てられた部分にアクセスするための
    アプリケーシヨン・プログラム手段をさらに有する請求
    項6の情報処理システム。
  10. (10)(a)第1のアーキテクチャに従う第1の仮想
    オペレーティング・システムの下で動作する第1の処理
    装置と、主記憶装置と、複数のI/O装置をもち、該オ
    ペレーティング・システムは、該主記憶のための記憶マ
    ネジャを有する第1のデータ処理システムと、 (b)上記主記憶に接続された第2の処理装置をもち、
    第2のアーキテクチャに従う第2の仮想オペレーティン
    グ・システムの下で動作する第2のデータ処理システム
    と、 (c)上記第1のデータ処理システムの初期化の間に有
    効化されて、上記第2の処理装置及びそのオペレーティ
    ング・システムの排他的使用のために、上記両オペレー
    ティング・システムに認識しえないように、上記第1の
    オペレーティング・システムから上記主記憶装置の一部
    を獲得するように上記記憶マネジャを変更するための手
    段と、 (d)レジスタ手段と、 (e)上記初期化の間に有効化されて、上記レジスタ手
    段に対して、上記両オペレーティング・システムに認識
    しえないように、上記主記憶装置の上記獲得された部分
    を決定するアドレス情報を転送する手段と、 (f)上記第2のデータ処理システム中にあって、上記
    レジスタ手段を含み、上記第2の処理装置による命令実
    行の間に上記獲得された部分にアクセスするための手段
    とを具備する、 共有記憶アクセス機構。
  11. (11)上記主記憶装置の一部を獲得するように上記記
    憶マネジャを変更するための手段が、上記第1のデータ
    処理システム中にあって、選択的に監視モードで動作し
    、上記記憶マネジャから上記記憶部分を獲得するための
    アプリケーション・プログラム手段をさらに有する請求
    項10の機構。
  12. (12)上記第1のオペレーティング・システムが上記
    主記憶の上記割当てられた部分にアクセスするのを禁止
    する手段と、 上記第1のデータ処理システム中のアプリケーション・
    プログラムを含み、上記第1及び第2のデータ処理シス
    テムの間でI/Oデータを転送するために上記主記憶の
    上記割当てられた部分にアクセスするための手段とを、  さらに具備する請求項10の機構。
  13. (13) (a)第1のアーキテクチャに従う第1の仮想オペレー
    ティング・システムの下で動作する第1の処理装置と、
    主記憶装置と、複数のI/O装置をもつ第1のデータ処
    理システムと、 (b)上記主記憶に接続された第2の処理装置をもち、
    第2のアーキテクチャに従う第2の仮想オペレーティン
    グ・システムの下で動作するように適合された第2のデ
    ータ処理システムと、 (c)上記第2のデータ処理システムがリセット状態に
    ある間に上記第1の処理装置上で監視モードで走るアプ
    リケーション・プログラムを含み、上記第2の処理装置
    及びそのオペレーティング・システムの排他的使用のた
    めに、上記両オペレーティング・システムに認識しえな
    いように、上記第1のオペレーティング・システムから
    上記主記憶装置の一部を獲得するための手段と、 (d)レジスタ手段と、 (e)上記第1の処理装置上で走るアプリケーション・
    プログラムによって制御され、上記レジスタ手段に対し
    て、上記両オペレーティング・システムに認識しえない
    様式で、上記主記憶装置の上記獲得された部分を決定す
    るアドレス情報を転送する手段と、 (f)上記第2のデータ処理システム中にあって、上記
    レジスタ手段を含み、上記第2の処理装置による命令実
    行の間に上記獲得された部分にアクセスするための手段
    とを具備する、 共有記憶アクセス機構。
  14. (14)上記主記憶の上記割当てられた部分にアクセス
    するのを禁止する手段と、 上記第1のデータ処理システム中のアプリケーション・
    プログラムを含み、上記第1及び第2のデータ処理シス
    テムの間でI/Oデータを転送するために上記主記憶の
    上記割当てられた部分にアクセスするための手段とを、 さらに具備する請求項14の機構。
  15. (15) 第1のアーキテクチャに従う第1の仮想オペレーティン
    グ・システムの下で動作する第1の処理装置と、主記憶
    装置と、複数のI/O装置をもつ第1のデータ処理シス
    テムを有するデータ処理システムにおいて、 (a)第2のアーキテクチャに従う第2の仮想オペレー
    ティング・システムの下で動作する第2の処理装置をも
    つ第2のデータ処理システムと、 (b)上記第2の処理装置を上記主記憶に結合する手段
    と、 (c)システム初期化の間に上記第1の処理装置上で監
    視モードで走るアプリケーション・プログラムを含み、
    上記第2の処理装置及びそのオペレーティング・システ
    ムの排他的使用のために、上記両オペレーティング・シ
    ステムに認識しえないように、上記第1のオペレーティ
    ング・システムから上記主記憶装置の一部を獲得するた
    めの手段と、 (d)レジスタ手段と、 (e)上記第1の処理装置上で走るアプリケーション・
    プログラムによって制御され、上記レジスタ手段に対し
    て、上記どちらのオペレーティング・システムにも認識
    しえない様式で、上記主記憶装置の上記獲得された部分
    を決定するアドレス情報を転送する手段と、(f)上記
    第2のデータ処理システム中にあって、上記レジスタ手
    段を含み、上記第2の処理装置による命令実行の間に上
    記結合する手段を介して上記獲得された部分にアクセス
    するための手段とを具備する、  データ処理システム。
  16. (16)上記主記憶の上記割当てられた部分にアクセス
    するのを禁止する手段と、 上記第1のデータ処理システム中のアプリケーション・
    プログラムを含み、上記第1及び第2のデータ処理シス
    テムの間でI/Oデータを転送するために上記主記憶の
    上記割当てられた部分にアクセスするための手段とを、 さらに具備する請求項15のデータ処理システム。
  17. (17) (a)第1のアーキテクチャに従う第1の仮想オペレー
    ティング・システムの下で動作する第1の処理装置と、
    主記憶装置と、複数のI/O装置をもつ第1のデータ処
    理システムと、 (b)上記主記憶に接続された第2の処理装置をもち、
    第2のアーキテクチャに従う第2の仮想オペレーティン
    グ・システムの下で動作するように適合された第2のデ
    ータ処理システムと、 (c)上記第2のデータ処理システムの初期化の間に有
    効化され、上記第2の処理装置及びそのオペレーティン
    グ・システムの排他的使用のために、上記両オペレーテ
    ィング・システムに認識しえないように、上記第1のオ
    ペレーティング・システムから上記主記憶装置の一部を
    獲得するための手段と、 (d)レジスタ手段と、 (e)上記初期化の間に有効化され、上記レジスタ手段
    に対して、上記両オペレーティング・システムに認識し
    えない様式で、上記主記憶装置の上記獲得された部分を
    決定するアドレス情報を転送する手段と、 (f)上記第2のデータ処理システム中にあって、上記
    レジスタ手段を含み、上記第2の処理装置による命令実
    行の間に上記獲得された部分にアクセスするための手段
    とを具備する、 共有記憶アクセス機構。
  18. (18)上記捕獲するための手段がさらに、上記第1の
    オペレーティング・システムが上記主記憶の割り当てら
    れた部分にアクセスすることを禁止する手段をさらに有
    する、請求項17の機構。
  19. (19)上記捕獲するための手段がさらに、上記第1の
    データ処理システム中にあって、選択的に監視モードで
    動作し、上記両オペレーティング・システムに対して認
    識できないように上記第2のシステムに対して上記主記
    憶部分を捕獲するためのアプリケーション・プログラム
    をさらに含む、請求項18の機構。
  20. (20)上記第1のデータ処理システム中にアプリケー
    ション・プログラムを含み、上記第1及び第2のデータ
    処理システムの間でのI/Oデータ転送のために、上記
    主記憶装置の上記部分にアクセスするための手段をさら
    に含む、請求項19の機構。
  21. (21)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の処理要素と、主記憶と、I/O装置
    をもつ第1のデータ処理システムから主記憶の一区画を
    捕獲し、それを、該主記憶に結合するための手段をもち
    、第2のオペレーティング・システムの制御の下で動作
    する第2の処理要素によって使用することを該両オペレ
    ーティング・システムに認識できない様式で行なう方法
    において、 (a)上記主記憶を固定サイズの連続的な記憶の複数の
    ブロックに分割する段階と、 (b)上記第1のデータ処理システム中に、上記各ブロ
    ックに対応するエントリをもつ記憶マップを作成する段
    階と、 (c)各エントリ中に、自由リスト中の次のエントリへ
    のポインタを挿入することによって、現在使用のため割
    り当てられていないブロックに対応するエントリを上記
    第1のデータ処理システム中の該自由リスト中で連結す
    る段階と、 (d)記憶の大きい連続領域のエントリを順次的アドレ
    ス順に結び付けるように、上記自由リストを順序付ける
    段階と、 (e)上記第1のデータ処理システム上で走るように適
    合されたアプリケーション・プログラムを監視モードで
    配置する段階と、 (f)上記自由リストから予定サイズの連続的記憶領域
    を決定するエントリのグループを上記自由リストから除
    去するために、監視モードで走る上記アプリケーシヨン
    ・プログラムの制御の下で上記自由リストのポインタを
    変更する段階と、 (g)上記第2のオペレーティング・システムの制御の
    下でのプログラム実行の間に上記第2の処理要素による
    上記記憶の決定された領域のみのアクセスしか許容しな
    いように、上記記憶の決定された領域に対応するアドレ
    ス・データを、上記結合する手段に接続されたレジスタ
    に配置する段階を有する、 記憶の区画の捕獲方法。
  22. (22)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の処理要素と、主記憶と、I/O装置
    をもつ第1のデータ処理システムから主記憶の一区画を
    捕獲し、それを、該主記憶に結合するための手段をもち
    、第2のオペレーティング・システムの制御の下で動作
    する第2の処理要素によって使用することを該両オペレ
    ーティング・システムに認識できない様式で行なう方法
    において、 (a)プロセスに記憶ブロックを割り当てるために、上
    記第1のオペレーティング・システムによって使用され
    る、記憶の未使用ブロックに対応するエントリのリスト
    を作成する段階と、 (b)上記リストから予定サイズの連続的記憶領域を決
    定するエントリのグループを上記リストから除去するた
    めに、監視モードで走るアプリケーション・プログラム
    の制御の下で上記リストのポインタを変更し、以て上記
    連続的記憶領域を上記第1のオペレーティング・システ
    ムに利用不能とする段階と、 (c)上記第2のオペレーティング・システムの制御の
    下でのプログラム実行の間に上記第2の処理要素による
    上記連続的記憶領域のアクセスを許容するように、上記
    連続的記憶領域に対応するアドレスを、上記結合する手
    段に接続されたレジスタに記憶する段階を有する、 記憶の区画の捕獲方法。
  23. (23)上記両オペレーティング・システムは、仮想オ
    ペレーティング・システムである請求項22の方法。
  24. (24)上記エントリのリストは、各エントリ中に、そ
    のリスト中の次の隣接エントリに対するポインタを挿入
    することによって連結される請求項23の方法。
  25. (25)上記エントリは、順次的アドレス順に、連続的
    記憶領域を含むブロックを決定するように配列される請
    求項24の方法。
  26. (26)上記リスト中のポインタのあるものは、予定サ
    イズの上記連続的記憶領域に対応するエントリのグルー
    プを、上記リストから除去するように選択的に変更され
    る請求項25の方法。
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