JPH0374761A - データ処理方法とシステム - Google Patents

データ処理方法とシステム

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JPH0374761A
JPH0374761A JP2125650A JP12565090A JPH0374761A JP H0374761 A JPH0374761 A JP H0374761A JP 2125650 A JP2125650 A JP 2125650A JP 12565090 A JP12565090 A JP 12565090A JP H0374761 A JPH0374761 A JP H0374761A
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ロニイ・エドワード・グリース
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ジエームズ・モーリス・ジヨイス
John M Loffredo
ジヨン・マリオ・ローフレード
Kenneth R Sanderson
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/382Information transfer, e.g. on bus using universal interface adapter
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F12/00Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
    • G06F12/02Addressing or allocation; Relocation
    • G06F12/0223User address space allocation, e.g. contiguous or non contiguous base addressing
    • G06F12/0284Multiple user address space allocation, e.g. using different base addresses

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 以下の順序で本発明を説明する。
A、産業上の利用分野 B、従来の技術 C1発明が解決しようとする課題 り、1lll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とE4.オペレーティング・
システムに対して透過的なシステムに対して割り込みを
与えること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 E6.単一システム・イメージ E7.要約 E8.序論−従来のシステム/88 E9.HSDIネットワークを介して相互接続されたフ
ォールト・トレラントS/370モジューE10.2重
化プロセッサ対ユニット21.23の一般的説明 El 1.S/370及びS/88プロセツサ要素の結
合(第11及び第10図) El2.プロセッサ間インターフェース89E12A、
I10アダプタ154 E12B、I10アダプタ・チャネル0及びチャネル1
バス(第16図) E12C,パス制御ユニット158−一般的な説明(第
16及び第17図) E 12]:1.直接メモリ・アクセス・コントローラ
09 E 12E、パス制御ユニット156−詳細な説明(第
19A7I至第19CImと第20rsA)El3.S
/370プロセツサ買素PE86E14. プ0セッ?
・/YスI/O (Jl 1及び301g)とプロセッ
サ・パス・コマンドE16.S/370記憶管理ユニッ
ト81E18.S/370  I10サポート(第37
5) E17.S/370  I10動作、ファームウェアの
概要 E18.システム・マイクロコード・デザインE19.
パス制御ユニット(BCU)の動作E20.S/370
 I/O開始シーケンス・フロー、概要及び詳細説明 E21.S/370  I10データ転送シーケンス・
フロー −膜内説明 E22.カウント、キー 及びデータ・フォーマット・
エミュレーション(第46Aないしに図) E23.S/88とS/370による実記憶1Bの共有 E24.S/370によって開始される5788割り込
みのための初期化!ll能 E25.S/88オペレーチイング・システムを変更す
ることなく空きを獲得すること E26.S/88オペレーテイング・システムを変更す
ることなく記憶を獲得(STEAL)すること E27.フォールト・トレラント・ハードウェア同期化 F0発明の効果 A、産業上の利用分野 本発明は、中央処理装置とそれの関連オペレーティング
・システムがある機能を欠くようなデータ処理システム
に、そのような機能を追加することに関する。
B、従来の技術 現在のより最近に開発されたデータ処理システムのうち
のあるものは、より以前のメインフレ−ム・システムで
利用可能でなかったり、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ていない
ような多くの先進機能を提供する。これらの先進機能ヒ
しては、分散コンピュータ・ネットワークにわたって提
供される単一システム・イメージ、プロセッサ及びI1
0コントローラをホット・プラグする(を源投入によっ
てカードを除去し導入する)能力、瞬間的にエラーを検
出しコンピュータ・ユーザーに対する中断なく障害を分
離しl1llF要素をサービスから電気的に除去するこ
と、遠隔サービス・サポートによって識別されるカスタ
マ交換可能装置、システムが連続的に動作している間に
素子の故障または装置の追加のために動的に再構成する
こと、がある。
しかし、そのカスタマ・ベースの幅や、そのオペレーテ
ィング・システムの成熟度や、回層なユーザー・プログ
ラムの数及び範囲は、インターナシコナル・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)などのいくつかのメーカ
ーの相当に古いメインフレーム・システム程大したもの
ではない。
そのような最近のシステムの例として、インターナシ茸
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、フォールト・トレラント・システム
であるシステム88(S/88)がある。本発明の好適
な様式の統合部分を形成するのが、このIBM  S/
88の1つのモデルと、IBM  S/370の1つの
モデルである。
そのようなフォールト・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、ボトム・
アップからデザインされたものであった。すなわち、プ
ロセッサ、記憶、I10装置及びオペレーティング・シ
ステムは、特別に、フォールト・トレラント環境に仕向
けられたものであった。
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。しかし、VM、VSE、1.X370など
のオペレーティング・システムの書き直しは、まさに途
方もない作業であって、膨大な数のプログラマと、相当
の期間を要するというのが多数の者が考えるとコロテア
ル。I BM  S/370*た!;!MVSなどの複
雑なオペレーティング・システムが成熟するには通常5
年以上かかる。現時点まで、大抵のシステム故障は、オ
ペレーティング・システム・エラーの結果である。また
、ユーザーがオペレーティング・システムの使用に収益
を見出すようになるには多くの年月を要する。不幸にも
、あるオペレーティング・システムが−it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と費用のため、
設計者は通常、新しいオペレーティング・システムを開
発しようと決心することになるが、これはユーザーの社
会によって容易に受は入れられないことがある。成熟し
たオペレーティング・システムを、新しく開発されたオ
ペレーティング・システムによって例示される新しい機
能を組み込むように変更することは非現実的であること
が分かっているが、この新しいオペレーティング・シス
テムは実質的なユーザー・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に
は多年のフィールドでの使用を経ることになろう。
C0発明が解決しようヒする課題 この発明の目的は、オペレーティング・システムをあま
り書き直すことなく、ある機能を欠くようなデータ処理
システムのために、1つまたはそれ以上のそのような機
能、特に、単一システム・イメージを提供することにあ
る。
00課題を解決するための手段 上記目的は、所望の特性を欠く少くとも1つの第1の中
央処理装置(cPU)を、該所望の特性を提供するオペ
レーティング・システムの下で動作する少くとも1つの
別の第2のCPUと結合することによって達成される。
この第2のCPUは、その第2のCPUのオペレーティ
ング・システムが第1のCPUの存在に気付くことなく
第1のCPUのI10コントローラとして動作するよう
に制御される。さらに、コマンド及びデータは、第2の
CPtJのオペレーティング・システム・サービスを使
用するこヒなく第1及び第2のCPUの間で転送される
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、顧客ベースの広がりと、そのオペレーテ
ィング・システムの成熟度と、白眉ユーザー・プログラ
ムの数ヒ範囲は、インターナショナル・ビジネス・マシ
ーンズ・コーポレーションによって販売されているシス
テム370 (S/370)などのいくつかの製造メー
カーの際立って古いメインフレーム・システムはどには
大きくない。
今日のフォールト・トレラント・データ処理システムの
あるものは、旧来の非フォールト・トレラント・メイン
フレーム上で可用でない、またはメインフレーム・オペ
レーティング・システムによってサポートされない多く
の先進機能を提供する。これらの機能としては、分散処
理ネットワークに亙る単一のシステム・イメージや、プ
ロセッサ及びI10コントローラをホットプラグする(
電源オンによりカードを除去しまたは導入する〉能力や
、瞬間的にエラーを検出して故障を分離し、コンピュー
タ・ユーザに対する割り込みなしで故障素子のサービス
から電気的に除去する機能や、素子の故障から生じる動
的再構成またはシステムが連続的に動作している閏にシ
ステムに対して追加の装置を加えることがある。
そのようなフォールト・トレラント・システムの1つの
例として、インターナショナル・ビジネス・マシーンズ
・コーポレーションによって販売されているシステム8
8 (S/8B)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なとの
オペレーティング・システムの書き直しは、まさに途方
もない作業であって、膨大な数のプログラマと、相当の
期間を要するというのが多数の者が考えるところである
。IBM  S/370またはMVSなどの複雑なオペ
レーティング・システムが成熟するには通常5年以上か
かる。現時点まで、大抵のシステム故障は、オペレーテ
ィング・システム・エラーの結果である。また、ユーザ
ーがオペレーティング・システムの使用に収益を見出す
ようになるには多くの年月を要する。不幸にも、あるオ
ペレーティング・システムが一旦成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’i
!F易な努力ではない。
成熟したオペレーティング・システムを新しいマシン・
アーキテクチャに移植することの複雑性と費用のため、
設計者は通常、新しいオペレーティング・システムを開
発しようと決心することになるが、これはユーザーの社
会によって容易に受は入れられないことがある。成熟し
たオペレーティング・システムを、新しく開発されたオ
ペレーティング・システムによって例示される新しい機
能を岨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耽ろう。
従って、本発明は、オペレーティング・システムをあま
り書き厘すことなく、通常井フォールト・トレラントで
ある処理システム及びオペレーティング・システムのた
めに、フォールト・トレラント環境及びアーキテクチャ
を提供することを意図している。好適な実施例では、I
BMシステム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。
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O81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、はヒんどの
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
話をやつヒリする。この会話で使用される規則と会話は
、層nプロトコルとして集合的に知られている。異なる
マシン上の対応層を有するエンティティは、対等(pe
er)プロセスと呼ばれ、そのプロトコルを使用して通
信すると言われるのがこの対等プロセスである。
実際上、1つのマシン上の層nかも別のマシンの層nに
直接転送されるデータはない(最下位または物理層の場
合は例外〉。すなわち、異なるまたは相違するシステム
上で動作するアプリケ−ジョン・プログラムの直接的結
合はあり得ない。
そうではなくて、各層は、最下位層に達するまでデータ
及び制tll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接続を容易ならしめるためのプロト
コルの提供に興味が集まっている。これらのプロトコル
の開発の1つの構成として、15Oの7層09I(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通
用することができるように良好に定義されている。これ
は、異なるベンダの装置の相互接続を可能ならしめると
いうことである。あるノード内の層から層へのサービス
の実現は、その実現構成に特有であり、あるステーショ
ン内で与えられたサービスに基づきベンダ差別化を可能
ならしめる。
そのようなプロトコルの構造化されたセットを実現する
全体の目的は、データの端点から端点への転送を実現す
ることにある、ということに留意することは!!要であ
る。O3I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ション・プログラムから受信側
アプリケーション・プログラムへのデータの引き渡しに
関与していると考えてみるならよりよく理解されよう。
このデータを引f!渡すために、OSI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O8工などのある種の通信コードを使用するこ
とを通じての方法がある。第3図は、ローカル・エリア
・ネットワーク(LAN)による2つのコンピュータ・
システムの標準的な相互接続を示すものである。特に、
IBM  システム788アーキテクチヤに接続された
IBM  S/370アーキテクチヤが示されている。
ここで、めいめいの場合、アプリケーション・プログラ
ムが、プロセッサを制御しI10チャネルまたはバスに
アクセスするために、オペレーティング・システムとの
インターフェースを通じて動作することが見て取れよう
。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ション・プログラムの間で交換
されることを可能ならしめるように多層プロトコルを利
用しなくてはならない。
データを交換するための別の方法として、コプロセッサ
がシステム・バス上にあってシステム・バスを調停し、
そのIloをホスト・プロセッサ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(@違する)ホストI/
Oをサポートするために必要なコードの書き直しの量で
ある。別の欠点として、コプロセッサとホスト・オペレ
ーティング・システムの間で切り換えを行うためにユー
ザーが買方のシステム・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
 partner)パスを有し、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。
このバス構造は、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2図は、機能ブロック図の形式でプロセッサ・モジュ
ールのプロセッサ・ユニットの構造を示すものである。
共通の交換カード上に取り付けられ同期して同一の動作
を実行する対になった同一のプロセッサを使用すること
によって、処理エラーを検出するための比較を行うこと
ができる。
各カードは通常、同一の構造の、相手となる冗長ユニッ
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、切り放し状態(off−1i
ne)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
信号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t孫を使用し、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バス構造に至るすべて
の出力線がアース電位にクランプされ、以て電力の障害
がバス構造に対する障害情報の伝送を引き起こすのを防
止する。
第1図は、機能ブロック図の形式で、データの直接交換
を可能ならしめるためのフォールト・トレラント構造の
様式の、対S/370プロセツサと対5788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)に対する類似性は意図的なものであるが、本
発明の好適な実施例を確立するのは、ハードウェアとソ
フトウェアの両方の手段による独特の相互!!絖である
。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
スにも接続されていることが見て取れよう。後述するが
、その比較論理は、S/88プロセツサの比較論理と同
様に機能する。さらに、S/370プロセツサはシステ
ム・パスを介して対応する5788プロセツサに直接接
続されている。S/8Bプロセツサの場合と同様に、5
7370プロセツサは対に接続され、その対は、フィー
ルド交換可能で、ホットプラグ可能な回路カード上に取
り付けられるように意図されている。いくつかのドライ
バの相互接続の詳細は、後で詳細に説明する。
この好適な実施例は、S/370オペレーテイング・シ
ステムの制御の下で同一のS/370命令を同時に実行
するために複数のS/370プロセツサを相互接続する
。これらは、対応するS/88プロセツサ、I10装置
及び主記憶に!I絖され、それらはすべて、S/88オ
ベレーティング・システムの制御の下で同一のS/88
命令を同時に実行する。また、後述するが、5788プ
ロセツサが結合されていない間にS/370プロセツサ
からのS/370  I10コマンド及びデータを57
88プロセツサに渡し、S/88プロセツサがI10装
置及び主記憶に再結合されたときに後で5788プロセ
ツサによって処理するためにS/88によって使用可能
な形式にそのコマンド及びデータを変換するために、5
788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、一方または何方のプロセッサ
中のエラーを瞬間的に検出するために、一方のプロセッ
サ中のさまざまな信号の状態を他方のプロセッサ中のそ
れらと比較するための手段も設けられている。
さらに、第1の対と同時に同一のS/370命令を実行
し第2の対のS/370中のエラーを検出するための、
比較手段をもつ第2の対のS/370プロセツサが設け
られている。各S/370プロセツサは、第1及びそれ
の相手の第2のプロセッサと、S/88  I10装置
と、S/88主記憶をもつ5788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I10装置及び主記憶に結合するためのハ
ードウェアを接続されてなる。
個別のS/370及びS/88プロセツサはそれぞれ、
バス制御ユニットを含む手段によってそのプロセッサ・
バスを互いに接続されてなる。各パス制御ユニットは、
個別の5788プロセツサをそれの関連ハードウェアか
ら非同期的に切り放し、<1)S/370プロセツサか
らのS/370コマンド及びデータをS/88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
をパ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。
5788データ処理システムはその後、S/88オペレ
ーテイング・システムの制御の下でそのコマンド及びデ
ータを処理する。5788データ処理システムはまた、
S/370プロセツサ対のどちらか1つ、または個々の
S/88プロセッサ結合対におけるエラー信号に応答し
、その結合対をサービスから除去して他方のS/370
及びS/88対によってフォールト・トレラント動作の
継続を可能ならしめる。この構成により、S/370プ
ログラムは、(I10100ためのS/88システムの
援助により)、S/370及びS/88オペレーテイン
グ・システムにあまり変更を加えることなくS/88の
有利な機能を以てフォールト・トレラント(FT)環境
でS/370プロセツサによって実行される。
さらに、5788プロセツサの記憶管理は、S/88主
記憶中の専用領域を、5788オペレーテイング・シス
テムの知識なく重複化された57370プロセツサ対及
びそのオペレーティング・システムに割当てるように制
御される。その重複化されたS/370プロセツサ対の
プロセッサは、S/370命令及びデータをその専用記
憶領域からフェッチし記憶するために、記憶管理装置及
び5788パス・インターフェースを介してS/88の
共通バス構造に個別に結合される。
この好適な実施例は、S/370オペレーテイング・シ
ステムまたはS/370アプリケーシヨンを書き直すこ
となくS/370ハードウエア中でフォールト・トレラ
ンスを実現するための方法と手段を提供する。そして、
フォールト・トレランスをサポートするようにプロセッ
サをカスタム設計することなく、完全なS/370  
CPUハードウェア冗長性及び同期が与えられる。57
370オペレーテイング・システム及びフォールト・ト
レラント・オペレーティング・システム(どちらも仮想
メモリ・システムである)は、どちらのオペレーティン
グ・システムをもあまり書き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、18M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、マイクロコード制御される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/88 ■○S(仮想オペレーティン
グ・システム)を実行する、ハードウェア・フォールト
・トレラント環境を制御することのできるオペレーティ
ング・システム(例えばIBMシステム/88)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つのプベレーテイング・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ia(メモリ、システム
・バク、ディスクI10、テープ、通信I10端末、W
孫及び筐体)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、工10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11I/Oチャネルのよ
うに見える。
ハードウェア/マイクロコード・インターフェースは、
両方の仮想メモリ・プロセッサが共通のフォールト・ト
レラント・メモリを共有するのを可能ならしめる。各N
FTプロセッサには、FTプロセッサのメモリ割り振り
テーブルからの連続的な記憶ブロックが割当てられる。
NFTプロセッサの動的アドレス変換機能は、FTプロ
セッサによって割り振られた記憶のブロックを制御する
。、NFTプロセッサは、オフセット・レジスタの使用
を通じて、そのメモリがアドレス・ゼロでスタートする
ことを認識する。そして、NFTプロセッサをその記憶
境界に維持するために限界チエツクが実行される。FT
プロセッサは、NF前記憶及びNFTアドレス空間の内
及び外のデータのDMA  I10ブロックにアクセス
することができるが、NFTプロセッサは、その割当て
られたアドレス空間の外の記憶にアクセスすることは禁
止されている。NF前記憶サイズは、構成テーブルを変
更することによって変えることができる。
E3゜別のプロセッサからあるプロセッサへのコマンド
及びデータを禁止するために、そのプロセッサを関連ハ
ードウェアから切り放すこと既存のプロセッサ及びオペ
レーティング・システムに新しい装置を追加するには、
−膜内に、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:#r+!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1、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ベレーティ
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S/88システムに結
合されたS/370システムを示しているけれども、任
意の2つの異なるシステムを結合することができること
を理解するであろう。この概念の設計基準は、信頼性を
維持するために成熟したオペレーティング・システムに
はほとんどあるいは全く変更を加えないこと、及びコー
ドの開発期間のためより最近になって開発されたオペレ
ーティング・システムに対するインパクトが最初である
ことである。
この機能は、2つの相違するオペレーティング・システ
ムをそれら固有の特徴を維持しつつ両方の特徴をもつ第
3のシステムに結合する方法に関与する。この発明の好
適な形式は、主に直接メモリ・アクセス・コントローラ
(DMAC)として!I#1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5
788)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/3
70)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、オペレーティング・シス
テムは、割り込み、DMAチャネル、I10!!!及び
コントローラなどのすべてのシステム資源を制御する傾
向がある。それゆえ、異なる2つのアーキテクチャを結
合し、この機能を徹底的に設計してしまうことなくこれ
らのマシンの間でコマンド及びデータを転送することを
、多くの人々は、膨大な作業であり、現実的でないと考
えている。
第2図は、この好適な実施例の環境で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5788パス・インターフェース論理によって
置き換えられ、S/370チヤネル・プロセッサは、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S
/370パス制御ユニツトとS/88プロセツサの間の
相互接続である。
この特徴は、プロセッサ結合論理を、大抵の装置が接続
されるシステム・パスまたはチャネルではなく、578
8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!I!絖することにある。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アプリケーシヨン・プログラムに
よって、予め選択されたアドレス範囲が提供されている
かどうかを決定する。もしこのアドレス範囲が検出され
たなら、アドレス・ストローブ信号は、フォールト・ト
レラント・プロセッサ・ハードウェアへ行くことをブロ
ックされる。この信号がブロックされることは、フォー
ルト・トレラント・ハードウェア及びオペレーティング
・システムが、マシン・サイクルが生じたことを知るの
を防止する。このハードウェア中のフォールト・トレラ
ント・チエツク論理は、このサイクルの間に分離され、
この期間に起こったいかなる活動をも完全に見逃すこと
になる。そして、そのプロセッサ・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、すべてのS/88シス
テム機能は「凍結」され、S788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S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パス制御論理からの割り込みの検
出の結果を図式的に示すものである。それゆえ、その最
も広い側面においては、切り放し機構は、その関連ハー
ドウェアからプロセッサを切断し、データをそのエンテ
ィティとともに有効に転送するためにプロセッサを異種
エンティティに接続する。
結合論理は、入来S/370コマンドをキューし、S/
370との間で行来するデータを記憶するために使用さ
れる局所記憶をもつ。データ及びコマンドは、結合論理
中の多lDMA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1− Ilo
、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/
370  I10コマンドをフォールト・トレラントI
10コマンドに変換して通常のフォールト・トレラント
I10コマンド・シーケンスを初期化する。
これはオペ1ノーテイング・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人手
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、パス上に特殊アドレスを配置することによっ
てハードウェアを介して一方のシステムと通信する。ハ
ードウェアは、そのアドレスが特殊なものかどうかを判
断する。そしてもしそうなら、ストローブが別のシステ
ムの回路によって感知されるのをブロックされ、別のシ
ステムのCPtJが特殊なハードウェアと、買方のシス
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wi御すること
ができる。その一方のシステムは、いかようにしてもそ
の他方のシステムをtlyllftIJ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−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、再書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つくまたはそれ以上)の状態、すなわち、
監視状態またはユーザー状態のうちの1つの状態で実行
する。アプリケーション・プログラムはユーザー状態で
実行し、割り込みなとの機能は監視状態で走る。
アプリケーションはI10ポートに接続し、そのボート
をオープンし、読取、書込または制御の形式のI10要
求を発行する。その時点で、プロセッサは、タスク切り
換えを行うことになる。オペレーティング・システムが
、I10完了を通知する割り込みを受は取る時、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可用でない。
好適な実施例のS/88においては、可用な割り込みベ
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成(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
(autovector )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/C電力擾乱の割り込みとORす
ることによってレベル6に対する割り込みを提供する。
システム初期化の間に、論理割り込みを接合するための
特殊な割り込みハンドラに対する適切なベクタ番号が、
S/88オペレーテイング・システムに対して透過的で
あるアプリケーション・プログラムによって、結合論理
中に(例えばDMACレジスタ中に)ロードされる。
なんらかの割り込みがシステム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
り込み承認(IACK〉サイクルを初期化する。そのと
き、プログラム命令の実行は必要とされない。しかし、
ベクタ番号もまた取得され3!!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5
788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S/88プロセツサを結合するこ
とによって進攻される。
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57
88プロセツサ中にゲートされる。データ・ストローブ
は5788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
番号を瑯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5788レベル6
割り込みが行なわれることになる。
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閏で実記憶を
共用すること この機能は、フォールト・トレラント・システムを、フ
ォールト・トレラント記憶をサポートするためのコード
、すなわちホットプラギングを介しての記憶ボートの除
去及び挿入と、こわれたデータの瞬間的検出と、もし適
当ならその回復をサポートするためのコードをもたない
異種プロセッサ及びオペレーティング・システムに結合
する。
このIaiilllは、めいめいが興なる仮想オペレー
ティング・システムを実行する2つまたはそれ以上のプ
ロセッサが両方のオペレーティング・システムに対して
透過的であるような様式で単一の実記憶を共有し、これ
ら複数のプロセッサの間のデータ転送を行うことができ
るように1つのプロセッサが、別のプロセッサの記憶に
アクセスすることができるような手段と方法を提供する
この機能は、ユーザーには2つに見えるオペレーティン
グ・システム環境を結合して、ユーザーに単一のオペレ
ーティング・システムのように見えるようにする。各オ
ペレーティング・システムは、通常自己の実記憶空間全
体を制御する仮想オペレーティング・システムである。
この発明は、共通システム・バスを介して両方のプロセ
ッサによって共有される実記憶空間を1つだけもつ。そ
して、どちらのオペレーティング・システムも実質的に
書き厘されることはなく、どちらのオペレーティング・
システムも他方のオペレーティング・システムが存在し
、あるいは実記憶が共有されていることを知らない。こ
の機能は、第1のオペレーティング・システムの記憶割
り振りキューを検索するために第1のプロセッサ上で走
るアプリケーション・プログラムを使用する。そして、
第2のオペレーティング・システムの必要条件を満足す
るに十分な連続的な記憶空間が見出されると、この記憶
空間は、ポインタを操作することによって、第1のオペ
レーティング・システムの記憶割り振りテーブルから除
去される。第1のオペレーティング・システムは、もし
アプリケーション・プログラムが第1のオペレーティン
グ・システムに記憶を返さないなら、この除去された記
憶の使用権(例えば、再割り振りする能力)をもつ。
第1のオペレーティング・システムは、Iloの立場か
らは第2のオペ1ノーテイング・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
I10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。各オベレ・−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
ヒ信じなくてはならない。なぜなら、それが阿方のプロ
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XIが投入されたとき、第1のオペレーティ
ング・システムとそのプロセッサは、システムの制御を
引き受け、ハードウェアが第2のプロセッサをリセット
状態に保持する。第1のオペレーティング・システムは
システムをブートし、どれだけの量の実記憶があるかを
決定する。。
オペレーティング・システムは結局はすべての記憶を4
KB (4096バイト)ブロックに構成し、可用な各
ブロックを記憶割り振りキュー中にリストする。キュー
中にリストされた各4KBブロツクは、可用な次の4K
Bブロツクを指し示す。第1のシステムによって使用さ
れる記憶は、除去されるか、キューの先頭から4KBブ
ロツクとして追加されるかのどちらかである。そしてブ
ロック・ポインタは適宜調節される。ユーザーがオペレ
ーティング・システムからメモリ空間を要求する時、そ
の要求は、キュ・−から実メモリの必要な数の4KBブ
ロツクを割当てることによって満足される。その記憶が
最早必要でなくなったとき、ブロックはキューに戻され
る。
次に、第1のオペレーティング・システムが、システム
を構成する、モジュール・スタートアップと呼ばれる一
連の機能を実行する。このモジュール・スタートアップ
によって実行されるアプリケーション・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のオペレーティング・システムが、それ自体上で走
るプロセスに割り振られ、再割り振り可能でない実記憶
のセグメントを考慮しているかのようである、というの
は、ブロックはテーブルから除去され、ユーザーに単に
割当てられているのではないからである。
除去されたアドレス空間は次に、第2のオペレーティン
グ・システムへと向けられる。第1のオペレーティング
・システムから取得された第2のオペレーティング・シ
ステムに与えられたアドレス・ブロックを、第2のオペ
レーティング・システムに対してアドレス・ゼロから始
まるように見せるハードウェア・オフセット論理が存在
する。第2のオペレーティング・システムは次に、あた
かも自己の実記憶であるかのように、第1のオペレーテ
ィング・システムから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とができない。もし第2のオ
ペレーティング・システム中でオペレーティング・シス
テムの誤動作が生じると、ハードウェア・トラップが、
第2のオペレーティング・システムが第1のオペレーテ
ィング・システムの空間に不用意に書き込みを行うのを
防止することになる。
第2のオペレーティング・システムに割り振られた記憶
空間の量は、ユーザーによって、モジュール・スタート
アップ・プログラム中のテーブルに定義される。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、アプリケーション・プログラム
が、ポインタを変更するこヒができるように、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1ノラント
記憶及びI/○を使用することが許されるからである。
第2のプロセッサは、ハードウェアのうちのあるものを
複製し、アドレス、データ及び制御線のうちのあるもの
を比較することによってフォールト・トレラントとなさ
れる。これらの技術を使用することによって、第2のプ
ロセッサは、フォールト・トレラント能力をもたないに
もかかわらず、事実上、フォールト・トレラント・マシ
ンとなる。また、各異種プロセッサ毎に設けられた個別
の実記憶を用いることにより、第2のタイプのプロセッ
サ及びオペレーティング・システムを2つ以上、第1の
タイプのオペレーティング・システムに結合することが
できる。
好適な実施例では、第1のオペレーティング・システム
は、フォールト・トリラント5フ88のオペレーティン
グ・システムであり、第2のオペレーティング・システ
ムは、S/370のオペレーティング・システムのうち
の1つであり、第1及び第2のプロセッサはそれぞれS
/88及びS/370プロセツサである。この機能は、
通常非フォールト・トレラントであるシステムをして、
フォールト・トレラント・システムによって維持される
フォールト・トレラント記憶を使用するこヒを可能なら
しめるのみならず、非フォールト・トレラント・システ
ムをして、(1)フォールト・トレラント・システムに
よって維持されるフォールト・トレラントI10装置に
対するアクセスを共有し、(2)チャネル対チャネル結
合の対した遅延を生じることなくより効率的な様式でシ
ステム間のデータ交換を可能ならしめるのである。
E6.単一システム・イメージ 単一システム・イメージという用語は、ユーザーの遠隔
データ及び資源(例えば、プリンタ、ハードファイルな
ど)に対するアクセスが、ユーザーにヒって、そのユー
ザーのキーボードに接続されているローカル端末のデー
タ及び資源に対するアクセスと同一に見えるようなコン
ピュータ・ネットワークを特徴づけるために使用される
。このとき、ユーザーは、オブジェクトのネットワーク
中の位置を知る必要なく単に名前でデータ・ファイルま
たは資源にアクセスすることができる。
ここで、「誘導された(derived)単一システム
・イメージ」という概念が新しい用語として導入され、
これは、単一システム・イメージをもつネットワークに
!!!掖統接続ための設備は欠くけれども、効果的な単
一システム・イメージによってそれに直接接続するため
にネットワークのハードウェア及びソフトウェア資源を
利用するネットワークのコンピュータ要素に適用するこ
とを意図している。
説明の便宜上、「誘導された単一システム・イメージ」
の効果を生じさせるための、コンピュータ・システムの
直!l捜統は、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−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*源を利用することを可能ならしめる結合ハー
ドウェアの適用に関与するものである。透過的緊密結合
は、結合ネットワークにおいてコスト及び性能上の利点
を達成するためのベースを形成する。
結合ハードウェアのコストは、設計の複雑さにも拘らず
、さもなければ必要とされるであろうところのオペレー
ティング・システム・ソフトウェアの大幅な変更を回避
することによって実減される節約による埋め合わせ以上
のものである。性能上の利点は、結合インターフェース
における直接結合及び帯域干渉の低減によるより迅速な
接続から生じてくる。
「ネットワーク」という用語は、ここでは、ある特殊な
プロトコルに従い多くの相違するマシン・タイプのもの
が接続されるような大規模な国際遠隔通4I!/衛星接
続の構成である、現在より一般的なネットワークの概念
よりも限定的である。
ここではむしろ、「ネットワーク」は、システム/88
の接続された複合体、または単一システム・イメージの
特徴をもつ別のプロセッサの接続された複合体に当ては
まるように使用される。
ここで考慮する単一システム・イメージの概念を説明す
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とし
て使用することにする。
(a)高速データ相互接続(HSDI)とは、個別のハ
ードウェア・ユニット間のデータ転送のためのハードウ
ェア・サブシステム(及びケーブル)のことをいう。
(b)リンクとは、完全に、別のソフトウェア・オブジ
ェクトに対する多重部分ポインタからなり、別名のキャ
ラクタを大部分もつソフトウェア構成またはオブジェク
トのことをいう。
(e)モジュールとは、筐体、電源、CPtJ、メモリ
及びI10装置のそれぞれを夕な、(とも1つもつ自立
的処理装置のことをいう。モジュールは、追加の周辺装
置を取り囲んでより大型の単一モジュールを形成するよ
うに複数の筺体をボルトで繋ぎあわせることによって拡
張することができる。Iloには外部的なものもあって
(端末、プリンタ)、ケーブルによって筐体に接続され
る。
それらは、単一モジュールの一部と見なされる。
モジュールはCPU複合体を1つだけもつ。
(d)CPU複合体とは、同一の筐体内にある1つまた
はそれ以上の単一または双対プロセッサ・ボードのこと
であって、単一のCPUとして動作するようにオペレー
ティング・システム・ソフトウェアによって管理され制
御される。導入されるプロセッサ・ボードの実際の数に
関係なく、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、回層な
CPUボードの間でおおまかには共用され、複数のタス
クを並行して実行することもできるが、各アプリケーシ
ョン・プログラムに与えられるのは「単一CPUイメー
ジ」である。
(d)オブジェクトとは、階層的な名称によって一意的
に識別することができるシステム(ディスク、テープ)
中に記憶される(実行可能プログラム)データの集まり
のことである。リンクは別のリンクに対する、一意的に
名付けられたポインタであり、よってオブジェクト自体
であると考えられる。I10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訪止する。
「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」とは
、システム及び環境に対するアプリケーション・プログ
ラムの視点のことを言うものとする。この文脈での「シ
ステム」とは、アプリケーションのプログラマが命令を
指向するところのハードウェア<cpu複合体)及びソ
フトウェア(オペレーティング・システムとそのユーテ
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。
−膜内に、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叉求し、これらの必要条件を詳細
に記述しなくしはならない。
プログラマは次に、任意の長さの遅延の後、(適切な順
序で〉要求の結果を非同期的に受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H8DI按
統、及び各モジュール内のHSDI[動ソフトウェアを
含んでいた。このとき、例えば2モジユール・システム
においては、2つのオペレーティング・システムの各々
がシステム全体について「知り」、他方のオペレーティ
ング・システムの動的な介在なくHSDIを亙る設備に
アクセスすることができる。通信オーバーヘッドの低減
も相当である。
さまざまなサイズとモデル・タイプの多数のモジュール
をHSDIを介して接続し、プログラマにとって(拡張
可能な)環境のように見えるシステム複合体を形成する
ことができる。そして、プログラマの製作物、すなわち
アプリケーション・プログラムは、このシステム複合体
のディスクに記憶し、複合体中の任意のCPtJで実行
し、複合体の実質的に任意の端末から制御あるいはモニ
タし、データを複合体の任意のI10装置の間で転送す
ることができ、しかもそれにはいかなる特殊なプログラ
ミング的配慮は要さず、従来の方法よりも実行効率が改
善されている、という次第である。
オペレーティング・システム及びそのさまざまの機能と
設備は、本来的に分散環境を想定し、ユーザーが、さま
ざまなエンティティ(ユティリティ、アプリケーション
、データ、言語プロセッサなど)が存在する場所に係わ
ったりそれに制御を及ぼす必要がないような環境内で動
作するような方法で書かれている。このことの全てを可
能ならしめるための重要な点は、各オブジェクトが固布
な名前をもつなくてはならない、という強制された規則
である。この規則は、最も基本的な名前修飾子がモジュ
ール名であり、それ自体が複合体内で固有でなくてはな
らないので、システム複合体全体に容易に拡張される。
それゆえ、複合体全体でとれかのオブジェクトを見付け
だすのは、それに正しく名前をつけるのと同じ位に簡単
である。オフへジエクトに名前を付けることは、リンク
を与えることによってプログラマのために簡易化され、
それにより、非常に短い別名ポインタが、極めて長く複
雑な名前をもつオブジェクトの名前に置き換えられるこ
とが可能となる。
この相互接続されたS/88モジユール内で「誘導され
た単一システム・イメージ」の概念を達成するために、
複数のS/370プロセツサが、5788プロセツサに
対して、S/370ユーザーのために、5788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。
5788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5788ソフトウ
エアによって制御される。S/88とS/370プロセ
ツサのこの一意的なWL按結合は、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  I10チャネルとI1
0装置を完全に提供するために、フォールト・トレラン
ト5788システムを使用する。このS/370は、S
/88の一部でない主記憶、チャネル、またはI10装
置をもたず、これらの設備は全て設計によりフォールト
・トレラントである。
システム構成時に、各S/370プロセツサには、S/
88スプールからの主記憶の1乃至16メガバイトの専
用連続ブロックが割当てられる。
このブロックは、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
トな側面は、完全に透過的である。S/88中のアプリ
ケーション・プログラム(EXEC370〉は、実際の
S/88装置及びS/88オペレーテイング・システム
・コールを使用してS/370チヤネル及びI10装置
をエミュレートする。それはアプリケーション・プログ
ラムであるのでS/88複合体の単一システム・イメー
ジをもち、以てこの視点は、S/370の「疑似チャネ
ル」全体に拡張される。
その逆の観点、すなわちS/370オペレーテイング・
システムの観点く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、5788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/37
0の動的再構成である。チャネル「窓」は双方向であり
、S/88制御プログラムEXEC370は、その反対
側にある。EXEC370は、S/370CPUを停止
し、再初期化し、再構成し、再開させる完全な能力をも
つ。こうして、単一システム・イメージ属性(S/88
  Ilo及びオペレーティング・システム)を所有す
る別の設備を使用したS/370  I10設備の透過
的なエミュレーションによって、この属性は拡張されS
/370に供される。
S/370には、それゆえ、オブジェクト位置型属性が
与えられている。そのユーザーは、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 I/Oコマンドは、同一または他の
接続されたモジュール中にあるデータ・ファイルなどに
アクセスするために、同一モジュール中のS/370処
理装置に緊密に結合された関連5788処理装置によっ
て(あるいは、モジュール9に相互接続され、マルチプ
ロセッシングをサポートする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.要約 このようにして、2つの仮想オペ1ノーティング−シス
テム(S/370  VM、VSE、*たはlX370
及びS/880S)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/8B  O8
を走らせ、そのシステムのフォールト・トレラント的側
面を処理する。
それと同時に、1つまたはそれ以上のS/370プロセ
ツサがS/88ラツクに差し込まれ、各S/37Q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。5788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オペレーテイング・システムのどれかの制御
の下でS/370命令を実行する)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/88 
(S/88)処理装置に緊密に結合されてなる好適な形
式に関して説明される。
インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレ
ーションによって販売されているIBMシステム788
は、1986年に発行された、18M System 
Digest第2版、及び他の入手可能なS/88刊行
物に説明されている。モジュール10(第6A図)を含
むシステム/88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/88は、2重化されたハードウェア・アーキテク
チャを、フォールト・トレラント・システムを提供する
ように、複雑なオペレーティング・システム・ソフトウ
ェアと結合する。システム788はまた、システム78
日高速データ相互接続(H8DI)(第68I:IA)
を通じた多重システム788モジユール10 a I/
O b s 10 e s及びシステム788ネツトワ
ークを通じた(第6e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7
88ハードウエア設計の一部であるので、アプリケーシ
ョン・プログラムの開発者によるプログラミングを必要
としない。すなわち、フォールト・トレランスはζ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*或される。システム/88は、プロセッサ、
I[接アクセス記憶装置(DASD〉、ディスク、メモ
リ及びコントローラなとの主要な構成要素を複写(2重
化)することによってフォールト・トレランスを遠戚す
る。もし2重化された要素が故障すると、その2重化さ
れた相手が自動的に処理を継続し、システムは末端ユー
ザーに対して可用的であり続ける。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788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/88H8DIを使用して複数の処理モ
ジュールをシステムに結合し、システム788ネツトワ
ークを使用して複数のシステムをネットワークに結合す
ることにより、水平方向の拡張が達成される。
システム/88処理モジユールは、%6A図に示すよう
に、完全な、単独コンピュータである。
システム788システムは、単一モジュールであるか、
または、第6B図に示すように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ゆ長距離
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ヒがで
きる。この接続は、直接ケーブル、リースされた電話回
線、またはX、26ネツトワークを!leて行うことが
できる。システム/88ネツトワークは、遠隔資源に対
する参照を検出し、ユーザーには完全に透過的に、モジ
ュールとシステムの間でメツセージを経路指示する。
ホットプラグ可能性とは、システム動作を中断させるこ
となく多くのハードウェア交換を可能ならしめるもので
ある。システム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、故障要素上で表示装置を点灯
させる。すると、処理が続いている間に、顧客またはサ
ービス要員が、故障した2重化ボードを除去し交換する
ことができる。このとき、顧客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78日は、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。そのような例ヒしては、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788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llIまたは故障時点の過渡
エラーを検出し、それをアプリケーション・プログラム
またはデータに伝搬しないようにする。データは汚染か
ら保護され、システムの完全性が維持される。各要素は
、自己のエラー検出論理及び診断手段をもっている。こ
のエラー検出論理は、各マシン・サイクルの並列動作の
結果を比較する。
もしシステムが要素誤動作を検出したなら、その要素は
自動的にサービスから除去される。そして、故障要素が
内部診断によってチエツクされている間に、処理は、2
重化した他方の側で続けられる。この故障検出機能は、
処理が2重化した他方の側で続けられる間に、サービス
から除去された故障要素上で自動的に診断ルーチンを走
らせる。もしその診断によりある要素の交換の必要あり
、との決定がなされたなら、システム/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788は一般的には、米国特許第445321
5号、同第4597084号、同第4664857号及
び同第4818990号に基づく。米国特許第4463
216号の一部が本願の第7図及び第8gA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
閏の全ての情報を与える単一のパ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
のパス構造は、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18.18は
通常、ともに2つの対パスA、Bを駆動し、ともにパス
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。この機能を達成する
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!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継続する。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と同一の
時間にその転送を行うことができる。エラー検出が情報
転送と同時である時には、継続される動作は、転送を反
復することができる。
コンピュータ・システムは、上述の故障検出及び回復動
作を迅速に、すなわち1動作サイクル以内に行うことが
できる。コンピュータ・システムは、有効性があやしい
データ転送を、高々単一情報転送分もつだけであるので
、全体のデータ有効性を保証するためには転送を反復し
さえすればよい。
プロセッサ・モジュールは、フォールト・トレラント動
作を与えるために、相当なハードウェア冗長性をもって
いるけれとも、2重化ユニットをもっていないモジュー
ルでも、やはり完全に動作する。
この機能的ユニット冗長性は、どれかのユニットで故障
が生じた時、モジュールが動作を継続するのを可能なら
しめる。−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、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、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211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
ユニット内で障害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
行う共通パス構造は、好適には、前述の2レベルの複製
と、Aパスと、Aパスを複製するBパスと、Xパスを形
成する3組の導体をもつ。A及びBバスのおのおのは、
同一のセットのサイクル定義、アドレス、データ、パリ
ティ及び、ユニットの間のエラー情報の転送を警告する
ために比較することのできる他の信号を流す。2重化さ
れていないX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重化部分の動
作を比較し、パリティ及び他のエラー・チエツク・コー
ドを使用することなどの、各機能ユニット内の技術の結
合と、供給電圧などの動作パラメータの監視によって、
故障を検出する。各中央処理装置は2つの冗長処理部分
をもち、もし比較結果が無効を示すなら、その処理ユニ
ットを、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っ。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1G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
・ワードの興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重化されたパス導体
、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パスが故
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二ニットは、
共通パス構造との接続のためのパス・インターフェース
区画と、「駆動」及び「チエツク」と称される2重化制
御区画と、ユニットがサービスを行う周辺入出力装置と
を採用する。また、ディスク・メモリ52a、62bを
動作させるためのディスク制御ユニット20.22と、
通信パネル50を通じて、端末、プリンタ及びモデムを
もつ通信装置を動作するための通信制御ユニット24.
28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HSDIi!I制御ユニット32.34が存在する。
各側で、パス・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じ一1
駆動及びチエツク・チャネルからの信号出力の同−牲を
チエツクする。各周辺!IJ御二ニット中の駆動制御区
画は、そのユニットにサービスするl10II置に適切
な、制御、アドレス、状況及びデータ操作1%&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。8制御ユニツトの周辺インターフェース区画は、
制御ユニットと、周辺装置の間を通過する信号にエラー
がないかどうかをテストするためのパリティ及びコンパ
レータ装置の組み合わせをもつ。
通信制御ユニット24などの、同期的I10装置により
動作する周辺制御ユニットは、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、興なる非同
期ディスク・メモリにより動作するので、その同期は限
定的−である。
対のディスク制御ユニット20.22は、同時に書きこ
み動作を行うが、ディスク・メモリが互いに非同期的に
動作する限りにおいて、厳密な同期にはない。制御ユニ
ット32及びその相手もまた、典型的には、限定された
程度の同期で動作する。
モジュールのための電源ユニットは、2つのバルク電源
を使用し、そのおのおのは、対のユニットの一方のユニ
ットにのみ動作電力を提供する。
このように、1つのバルク電源が、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つと、周辺
制御ユニットの多対の1つのユニットに給電する。バル
ク電源はまた、プロセッサ・モジュールの非2重化ユニ
ット19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
Im@することができ、IP禁止相手ユニットから情報
転送を行う。
一般的には、動作時間がより重要である中央処理装置と
メモリ・ユニットとを少なくとも含む、プロセッサ・モ
ジュールの他のユニットは、各情報転送を、その転送に
関連するエラー検出と同時に実行する。そして、障害が
検出されると、そのユニットは直ちに、別の処理ユニッ
トに菖ぐ前の情報転送を無視するように報知するり号を
発生する。プロセッサ・モジュールは、その障害状態を
報告したユニットの相手からその情報転送を反復するこ
とができる。この動作方法は、各情報転送が、エラー訂
正のための遅延を生じることなく実行される、という点
で、最大の動作速度をもたらすものである。遅延は、障
害が検出される比較的わずかの例でのみ生じる。また、
複数のユニットがアクセスを要求している時に、とのユ
ニットがシステム・パスに対するアクセスを獲得するの
かを決定するためのパス調停手段が設けられている。
E9、)15DI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区は、前述の従来技術モジュール10における、S
/370及びS/882重化プロセッサ対12.14の
相互接続を示す。これらは、モジュール10の2重化S
/88ユニツト12.14に置き換えられた時、新規且
つ独特の57370モジユール9を形成する。そのよう
な独特のモジュール9が、モジュール10のための、第
6B及びscmに示すのと同様の様式でS/88  H
SDIとネットワークによって相互接続されている時、
それらは、フォールト・トレランスと、単−システム・
イメージと、ホットプラグ可能性と、同一モジュール内
の複数S/88処理装置間でのI10負荷共有なとの5
788の機能をもつ(S/88複合体でなくて)S/3
70複合体を形式する。
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S/370命令を実行し
、相互接続されたS/88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/88オペレー
テイング・システムの制御の下で、個別のS/88記憶
及びS/88周辺装置と連結したS/370  I10
100全てを実行する。
さらに、この新規なモジュール9内には、モジュール9
内でのS/370複数プロセツサ環境を可能ならしめる
ために、S/370−8/88プロセツサ対ユニツト2
5及び27と、29及び31を収容することができる。
さらに、対ユニット21.23と、25.27と、29
.31内の’S / 370プロセツサは、各組対毎に
異なる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、2重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446321!5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446
3216号においては、それぞれがユーザー・コードと
オペレーティング・システム・コードとを実行するため
に、参照番号60及び62のところに双対プロセッサが
設けられている。
本発明では、その開方の機能が、単一のマイクロプロセ
ッサ、好適にはモトローラMC68020マイクロプロ
セツサによって実行される。尚、MC68020マイク
ロプロセツサは、モトローラ社発行の、著作権1989
.1988、MC68020Users  Mannu
al、第3版に説明されている。
このように、各プロセッサ要素(PE)60及び62は
、好適にはモトローラMC68020マイクロプロセツ
サである。マルチプレクサ<MPLX)81.63がプ
ロセッサ要素60,82を、米国特許第4463215
号に詳述されるような方法で、アドレス/データ/制御
式及びBバスとトランシーバ12eによってバス構造3
0に接続する。また、要素60,62のためにローカル
制御64.6Bと仮想記憶マツプ12eが設けられてい
る。コンパレータ(比較)12fは、バス30とプロセ
ッサ要素60.62の間を行来する制御、データ及びア
ドレス線上の信号を比較することによって、エラーをも
たらす障害をチエツクする。その信号の不一致は、コン
パレータ12fから共通制御回路8Gへ至るエラー信号
を引き起こし、共通制御回路8Bは、バス構造30のX
バス上にエラー信号を送出し、処理lニット12を切り
放すためにトランシーバ12e中のドライバ(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バス構造、及び5788プロセツサ
要素5O162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80,62がパ
ス構造30に接続されているのと論理的に同様の様式で
バス構造30に接続されている。
コンパレータ(比較回路〉15(第32A及び32B図
に詳述)と、クランプ回@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プロセッサ8S、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5788を使用する。こ
のため、共通制御回路75は、共通制御回路75B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、4!i95を介して共通制御
回路86に結合される。この結合196はまた、共通側
4K176及び86が、どちらかのプロセッサ対にエラ
ーが生じた場合に、その両方のプロセッサを切り放すこ
とを可能ならしめる。
ユニット21中のS/370プロセツサ装置の好適な構
成は、中央処理(プロセッサ)要素85187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/8B)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1Bに結
合する。
インターフェース89.91は、S/370プロセツサ
要素85.87をそれぞれ、5788プロセツサ要素6
2.80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60162及び、ユニッ
ト23中の対応する2つの要素(図示しない)は全て、
同一の5788オペレーテイング・システムの制御の下
で、同一の命令を同時に実行するために、通常ロックス
テップ的に動作する。
同様に、ユニット21中の2つのプロセッサ要素85.
87及び、ユニット23中の対応する2つの要素(図示
しない)も、同一のS/370オペレーテイング・シス
テムの制御の下で、同一の命令を同時に実行するために
、互いにロックステップ的に動作する。
ユニット21または23にエラーが生じた場合、そのユ
ニットは、別のユニットによるフォールト・トレラント
動作の継続を可能ならしめるために、サービスから除去
される。
さて、S/370処理ユニツトのある特定の実現構成に
ついて以下説明するけれとも、インターナショナル・ビ
ジネス・マシーンズ・コーポレーションから発行され入
手可能な、IBM 5ysteca/370Princ
iples ofoperation (発行番号GA
22−7000−10ミ第11版、1987年9月)に
記述されている必要条件と互換な別の実現構成を使用し
てもよいことが理解されよう。
第9A及び第9B図は、第8図のプロセッサ・ユニット
21のS/370及びS/88構戒要素の物理的パッケ
ージングの一形態を示す図である。対の処理要素85.
87を含むS/370要素が1つのボード101上に取
り付けられ、対の処理要素60.62を含むS/88要
素が別のボード102上に取り付けられる。2つのボー
ド101及び102は、サンドイッチ対103を形成す
るように互いに剛性的に接着され、モジュール9の背面
パネル(図示しない)の2つのスロットに挿入するよう
に適合され、慣用的な背面パネル結線技術によって、ボ
ード101及び102上の要素が、第8図及び米国特許
第4453215号に示されているように、互いに且つ
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
iI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/
88仮想記憶空間のあるものを利用するS/88とコマ
ンド及びデータを交換することを可能ならしめる機構に
ついて簡単に説明しておくことは、本発明の理解を助け
るであろう。これらの機構については後でも詳細に説明
する。
第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1
06は、S/88オペレーテイング・システム空間10
7と、ユーザー・アプリケーション空間108とに分割
される。そのスペース内で、領域109(アドレス00
7EO000から007EFFFF)は、各S/370
プロセッサ要素を、ユニット21なとのプロセッサ・ユ
ニット中の5788プロセツサ要素に結合するために使
用されるハードウェア及びコードのために予約されてい
る。アドレス空間109は、通常のシステム動作の間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なビ
の組(partnered) :L ニー ット中の4
つのS/370プロセツサ要素からなる各セーット毎に
、S/370主記憶領域を割当てる。こうして、組みユ
ニット2123と、25.27と、29.31のそれぞ
れに、3つのS/370主記憶領域182.183及び
164が設けられる。
組みのユニット内のS/88プロセツサ要素は、米国特
許第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182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
うことを知ることがないような様式で、割当てられる。
S/370システムは仮想システムであるので、それは
アドレス変換を介して主記憶領域にアクセスする。組の
主記憶装置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。5788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  llofill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2工、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5788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/37
0プロセツサは全て、プログラム実行に関する限り、1
つのS/370プロセツサ・ユニットとして動作する。
同様に、4つのS/88プロセツサ要素は全て、1つの
5788プロセツサ・ユニットとして働く。
それゆえ、説明を容易にするために、要素の多重複製に
ついて説明が必要である場合を除き、以′下の説明は、
主として1つのS/370プロセツサ要素85及び1つ
の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・コードに営及するものとする
同様に、例えばマルチプレクサ8L 63.71173
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81t−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8
9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ヒして示さ
れている。プロセッサ要素85は、記憶16中の、割当
てられたS/370主記憶領域162からデータ及び命
令をフェッチ(及び記憶)するための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 I/O
動作を実行する。
好適な実y&例においては、S/370チツプ・セット
150(第11図)は、プロセッサ要素85と、クロッ
ク162と、ディレクトリ・ルックアサイド・テーブル
(DLAT)341をもつキャッシュ・コントローラ1
53と、バス・アダプタ154と、オプションの浮動小
数点コプロセッサ151と、S/370アーキテクチヤ
をサポートするマイクロコードのセットを記憶するため
の制gIJ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/SPSVM/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)16E5とともに、S/370記
憶管理ユニツト81を形成する。バス・アダプタ154
及びパス制御ユニット(BCU)158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
/370CPtIは、32ビツト・データ・フローと、
32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/370f!l!令は
、ハードウェア中で実行されるかまたは、マイクロ−#
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BC1J166は、入出力動
作の間に、内部S/370プロセツサ・パスI/OをS
/88プロセツサ・パス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。BCU
16Bは、プロセッサ要185及び62のプロセッサ・
バスを互いに直根結合するための主要な機構である。後
述するように、プロセッサ要素85及び62の間でデー
タ及びコマンドを転送するために、プロセッサ要素e2
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)62と対話す
るのがこのハードウェア機構である。
クロック・チップ152(第12図)は、クロック信号
発生のための集中化論理を使用し、別のチップ85..
161.153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8Sと5788プロセツサ要素62の南方
を同期させるために、システム/88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つめ
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:パス構
造30に前版て同期的に接続する手段である。tE週な
実施例では、このインターフェースは、S/370キヤ
ツシユ・コントローラ153及びS/88システム・パ
ス30と通信しなくてはならないSTC1論理155に
よって処理される。さらに、非フォールト・トレラント
・ハードウェアは、互いに相手ユニットをもってロック
ステップで走る能力をもつ「チエツク」及び「駆動」論
理を形成するように、第8図に示すようにボード上で複
製されなくてはならない。このように、ボード101及
び102上のシステム要素からなる「単一の」CPUは
、その2重化された相手ユニットとロックステップで走
らなくてはならない。最適な性能及び機能性を維持しつ
つ上述の必要条件を実現するためのタスクは、異なるク
ロック源の同期化を要する。
好適な実施例では、S/88システム・クロック38(
第7図)が、共通パス構造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
ルがパス30のサイクル毎に決定される。このシステム
・クロック3日は、そのパ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m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85.161 163.154.1
65に対する固有のクロックの岨を発生する。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、STC1166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、5788バス30サイクルと同期させつつ、リセ
ット後(すなわち、電源投入など)ロックステップで走
らせることを可能ならしめるように、冗長クロック同期
論理158(及び、その相手のS/370プロセツサ・
ユニットのための冗長クロック同期論理(図示しない)
)を利用する。S/88クロツク38からのクロック信
号は、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・バス30を介しての主記憶へ
のアクセスのために、同期に環158と5TCI#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wc器入力周波数を31!戒
するために、5788クロツクを乗算することによって
達成される。この場合、それはS/88及びS/370
クロツク・サイクルの2倍である。第2に、S/370
サイクルの開始を表す線159上のフィードバック・パ
ルスが、それ自体はS/88半サイクル周期に等しい、
S/370発振器入力クロック周期の前端及び後端を表
すS/88クロツクによってサンプルされる。
次に、線159上のサンプルされたS/370クロツク
・フィードバック・パルスがサンプルされる窓から外れ
、またはS/88クロツクの開始に重なるリセットの場
合、S/370発振器入力が1つのS/370サイクル
について否定される。
このことは、この実施例では、次のS/370クロツク
・フィードバック・パルス(線169上)のサンプリン
グか、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
20ilIに詳細に示す(例えば参照番号402a乃至
402g)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5788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
かし、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12図は、第11図の構成をより詳細に示すものであ
る。ここでは、S/370制御記憶171がプロセッサ
要素85に接続されているものとして示されている。こ
の好適な実施例における制御記憶171は、プロセッサ
要素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16KBのランダ
ム・アクセス・メモリからなる。制御記憶171は、主
記憶装置!16内のS/3701!用記憶162の一部
である内部オブジェクト領域(IOA)187(第28
rsJ)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6
4B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I/O動作を実行す
るべくプロセッサ要素62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S2はまた、アドレス変換機構175を
有する。書込パイプ176は、システム/370作の高
速化のために次のサイクルの間にシステム・パス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4453216号
に記述されているタイプのシステム/88パス論理17
7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176
をシステム・パス30に結合する。また、同様のシステ
ム788パス論理ユニツト178が、記憶制御インター
フェース155をシステム・パス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788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82に結合されている。FR
OM181は、電源投入シーケンスからシステムをブー
トするために必要なテスト・コードとI DCODEを
もつ。PROMI 81は、S/88のための同期化コ
ードをもつ。レジスタ183は、システム状況及び制御
レジスタをもつ。
S/370チツプのうちの2つは同一の物理ボード上に
取り付けられ、同期され、ボード自体のチエツクを行う
ために、ロックステップでプログラムを実行する。ST
Cバス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
御をもつことを可能ならしめる。各プロセッサの機能は
、インターフェース89及び、各プロセッサで走るマイ
クロコードによって制御される。
E12.プロセッサ間インターフェース89E12A、
I10アダプタ154 アダプタ154(第13図)は、その出力チャネル0,
1を介して、S/370プロセツサ86をBCU158
ヘインターフェースする。そのチャネルは、非同期2バ
イト幅データ・バス250.251の対をもつ。パス2
60.251は、一対の64バイト・バッファ259,
260を介して、プロセッサ・パス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BCU 156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154からBCU16B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I/Oは、ベース・アドレスと
、キュー及びメイルボックス・アトしツシングのために
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)116中にロードされ
ることになる。
(3)状況レジスタ(IO5R711B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
のビットが1であり対応するl03Rビツトが1である
なら、プロセッサ要素85中に例外が立ち上げられる。
(5)制御ワード・レジスタ(cW)120は、いくつ
かのI O8R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・パス250及び2
61 ヲ介LrBcU 1158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、BCU166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8S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es5とBCU156
の間のインターフェースである。論理的には、アダプタ
154は、BCU158に対して次のようなサービスを
提供する。
一8/370主記憶162に対するアクセス−8/37
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8SとBCU1
56の間の要求/応答機構 BCU158は、そのIOA領11187(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164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アト1ノス
・データを受は収った後キー・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、IO
A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163はそのデータを主記憶16
2に転送する。データ・フェッチのためにも、それと同
二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BCU158の間のI
10コマンド及びメツセージの転送は、第28図に示す
予定の記憶162位!<メイルボックス領域188及び
インバウンド・メツセージ・キュー189)を通じて行
なわれる。
BCU166は、16バイトのメイルボックス領域18
8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I/O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
I/O中の2つのビットによって、1.2.4または8
KB (すなわち、64乃至512エントリ)にセット
される。 そのベースは、ベース・レジスタI/O中で
、バッファ・サイズの2イ音(すなわち、2乃至16K
B〉にセットされる。
インバウンド・メツセージ・キュー189は、BCUI
 54を介して受は収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、BC1J166
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86
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I/O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11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、各キュー動作毎に更新される。
WPNTk+16冨WPNTR(書き込み後)RPNT
R+ 16=RPNTR(読取り後)次の状態は、ポイ
ンタの比較から生じる。
RPNTR=WPNTR<キューが空)RPNTR=W
PNTR+16  <キューが一杯、もしBCU156
がキューに対する書き込みを要求するなら、バッファ使
用不可能(BNA)信号が状況パスを介して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、次のような機構にユってプロセッサ要素8
5からBCU168へ、あるいはその逆へ報知される。
線256a (第1S図)上のプロセッサ装置からBC
Uへの要求は、制御マイクロ命令を用いてプロセッサ要
素85によってセットされる。その要求は、BC1J1
68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+′P或する。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、BCU158は、BCU166との間のデ
ータ転送のためにアダプタ154中にある84バイト・
データ・バッフ7269.260によってサポートされ
る。そのアレイは、チャネル0,1と、プロセッサ・パ
ス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、BCU156及びバ
ッファ・アレイ280,259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11G
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バ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
58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2S2(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)を介してBCU15Bから受は取られ、
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26i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BCU156
かも受信された後、アダプタ154は最初に2つのデー
タ・バッファ259.260の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
154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259,260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、そしてバッファに対する調停サイク
ルなしで転送を要求し、すなわち読取が書込に対して優
先権をもつことになる。
パスの支配権が許可されたとき、コマンド/バイト・カ
ウント、保護キー及び開始アドレスがキャッシュ・コン
トローラ153に転送される。
コマンド転送サイクルの後には、データ転送サイクルが
続く。
キャッシュ・コントローラ153は、保護キー・チエツ
クを実行する。キー違反は、パス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162によって検出される他のチエツク状況は、別
のチエツク状況として報告される。アダプタ164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。
BCU168によって報告され得る2つの可能なアダプ
タ154状況がある。どちらのチエツク状況の場合にも
、記憶162に対するアクセスは抑止される。
BCtl156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[166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。BC1J15B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IOA領域187とカスタマ領域166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BCU166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BC015Bか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
許されると、コマンド/バイト・カウントと、保護キー
と、主記憶開始アドレスが読取サイクルを開始するため
にキャッシュ・コントローラ153に転送される。アダ
プタ154は先ず、要求されたデータをそのバッファ2
59にロードし、次にパス2SOを介してのBC1J要
求上により、それをBCU166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とができ
る。
センス動作の場合、コマンドは、アダプタ154に転送
され、レジスタ129にラッチされる。
次のサイクルで、センス・マルチプレクサ12B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、
B5R118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/状況バ
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、または制御動作のためのデータ・サイクルに
おいて、パリティ・エラーがバス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I/O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、ベース中キュー長さで開始する。
RPNTR及びWPNTRレジスタ111及び112は
、それぞれ、ベース・アドレスから読取及び書込のため
にアクセスすべき次のキュー・エントリに対するオフセ
ットを与える。
センスされた時、読取ポインタと書込ポインタは、アダ
プタ154中のセンス・マルチプレクサ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O)−もしCH3R<0゜24〉中に
何らかのチエツク状態があり、対応するCHERビット
が1なら、1にセットされる。
チエツクは、ATTN−REQを引き起こす。もしMO
DE−REQ< 1 >= 1なら、信号CLOCK 
 5TOP  DIANAが活動的になる。
BNA′jts(l(ビット6)−バッファ利用不可能
(BNA)l:’ットは、BCIJ 166カインハ’
y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@1にセットされる。このビ・ントは、CWレジ
スタ120のビット6に1を書くことによってしかりセ
ットすることはできない。
キュー空でない(ビット7)−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O及び1の「BCUかもプロセ
ッサ装置への要求」線256C上の信号を介してBCl
J I E58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
O及び1の線268d上に、BCUからプロセッサ装置
への肯定応答を111させる。
プロセッサ装置からBClJ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85によって:ii256
 a上でセットされる。また、1i258b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。
BCU電力損失(ピッI−13)−二のビットは、BC
Uが電力を失い、または「電源投入リセット」が生じた
時、BCL1156によってセットされる。それは、C
Wレジスタ120の「リセットBCU電力損失」ビット
に「1」が書かれ、BCUが最早電力損失状態にないと
き、Oにリセットされる。
調停許容(ビット29)−このビットは、アダプタ・モ
ード・レジスタのビット3が活動的でないなら、チャネ
ル・パス信号「調停許容」を活動化させる。
BC1J166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°0
°であるなら、その記憶アクセスのページ・アドレスは
、l0Al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165内になくてはならない。そうでないなら
、そのアクセスに対してACBチエツク条件が立ち上げ
られる。
プロセッサ要素85は、アダプタ154レジスタを読取
(センス)しまたは書き込む(制御)ためにメツセージ
・コマンドを使用する。
これらのコマンドのフォーマットは次のとおりである。
ビットO−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冨受信パス・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舅制御のレジスタ番号 28−31  REG2−センスのレジスタ番号 プロセッサ装置とBCUの間のインターフェースのため
のDSTフィールドは、X゛8”である。
アダプタ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
パス(第16図) I10アダプタ・チャネル0及びチャネル1バスは、I
/O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(BClJからバッファへ)線26a タグ・ダウン(バッファからBCUへ)11126b プロセッサ装置からBCUへの要求線2S6aBC1J
からプロセッサ装置への肯定応答線25b チャネル1は、アドレス/データ・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Oは、S/370ffi憶162(及びプロセ
ッサ要素85)からBCtT156へのデータ転送に使
用され、チャネル1は、BCU156から記憶162(
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、BCU156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バイト幅(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、要求/応答、及び特
殊信号を介して動作を制御するための手段を与える。
各チャネル上のデータ転送は、(2バイト・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、BC1J166を含むI10サブシス
テムの間の転送である。BCU166はマスターであっ
て、すなわち、プロセッサ要素8S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(249,262)は、選択サイク
ルの間に、転送方向(フェッチ/記憶)、及び転送すべ
きデータの■を決定するために使用される。アドレス/
データ・パス(260゜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ゆアドレス/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86をして、BCU156とある情報を交
換することを可能ならしめる。
フェッチ動fv1(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14Brsは、フェッチ及び記憶のそれ
ぞれのサブサイクル1及びサブサイクル2の間のパス部
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のく左側の〉バイトの
アドレス A:l暑アドレス・チエツク B:1!バツフアが可用でない C;    カスタマ記憶(165)アクセスの場合1
で、マイクロコード領域アクセス<10A  187)
の場合0 ddd、、、    記憶との間の4バイト・データr
rr、、、    バイト単位でのフィールド長マイナ
ス1(10進0..83) kkkk    記憶キー(10進0. 15)に  
   1=キーチエツク 。。。。。=   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ml)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164からBCU156への、プ
ロセッサ装置からBCUへの要求線256aは、プロセ
ッサ要素86によってI10100必要性を示すために
使用される。−旦セットされると、その信号は、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)’BCU156からアダプタ164へのタグ・ア
ップ、1282 aは、アダプタ154からアウトバウ
ンド・データを要求し、または入力データがパス上で可
用であることを示すために使用される。タグ・アップ1
i262cも同様に機能する。
(3)パス・アダプタIE)4からBCU156への、
ダウン線262bは、もし存在するならは、BCIJ1
5B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IWIllに機能する。
(4)BClJl 6Bからアダプタ154への、BC
Uからプロセッサ装置肯定応答、11256b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(SIO)を*−
?l−ストリーム中で検出した時、プロセッサ要素85
は、I10サブシステム、すなわちBCU156に、「
プロセッサ装置からBCtIへの要求」A!!256a
を活動化させることによって、I10100必要性を警
告する。このタグは、BC1J156をして、この動作
がフェッチまたは記憶のどちらであるのか、何バイトが
転送されるのか、などを見出すために記憶162内の「
メイルボックス」18日を調べさせる。メイルボックス
は実際には、関連I10100チャネル5IO1CUA
SCAW及びコマンド・ワード(cCW)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、事象のシーケンスは同一で
ある。
第1E5Aないし1t5C図は、データ及び状況情報が
、アダプタ164及びBCU156中の32ビツト・バ
ッファ/レジスタにゲート・インされ、またはゲート・
アウトされる様子、及びその情報の高位(左側)及び低
位(右側)ビットがアダプタ154の18ビツト・チャ
ネルに配置される様子を図式的に示すものである。
第25及び26図は、BCU156及びアダプタ154
の間のデータ転送のための特定の信号セットを示す。
記憶動fF(第15A図)の間のBCUクロック・サイ
クルの開始により、BCU156は、第1のサイクルの
ためのデータをパス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252
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、BCU1i56が「
タグ・アップ」信号線を立ち上げる。
タグ・アップII 262 aは、アダプタ154をし
て、その最初の2バイトをレジスタ113の左部分に記
憶させる。次のクロック・サイクルの開始により、BC
U158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。B
CU158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、BClJ 166が、主
記憶データ空間162、主記憶162中のマイクロコー
ド領域、またはメイルボックスあるいはメツセージ・キ
ューからデータを求めるような動作である。いかなる場
合にも、アダプタ154の論理に、実行しなくてはなら
ない動作を命令するためには、選択サイクルがそのよう
なフェッチ・サイクルに先行しなくてはならない。選択
サイクルは、コマンド/状況パス249上のコマンドが
「フェッチ」コマンドであることを除いては、パス25
2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、
BCtJ166が「タグ・アップ」信号を立ち上げ、そ
れを3BCUクロツク・サイクル維持する(第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サイクル後に回層となる。その動作
は、半同期的であるので、BCU16Bは、デ−夕の最
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BCU 156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
瞬間可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9163及び記憶コントローラ155を介して処
理され、アダプタ154に戻されるまでいくらか時間が
か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162における再試行も同様の一時的な遅延
を引き起こすことがある。
アダプタ154がデータを引き渡すことができないとき
く第150S)、アダプタ154は、「タグ・アップ」
が検出されると菖ぐに「タグ・ダウン」線を立ち上げる
。BCU158は、「タグ・アップ」を立ち上げた後5
サイクル以内に「タグ・ダウン」線をサンプルしなくて
はならない。
アダプタ154は、第1のデータ・ワード(4バイト)
が可用となるまで「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、そのめと第2
の2バイトが可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、−1j[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、BCU156は、その動作を開始
させた@ 266 a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、7ダプタ164にtt
L4m26eb上のrBCU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I/O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、BCU168
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−−11f的な説
明(第16及び第17図) パス制御ユニット(BCU)156は、S/370プロ
セツサ85及び、S/370  I10命令を実行する
ために利用される関連S/8日プロセッサ62との間の
主要な結合ハードウェアである。
BCU166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BCIJ156に対し
て結合することを、S/88オペレーテイング・システ
ムに対して透過的に実行するために、S/88プロセツ
サe2上で走っているアプリケーション・プログラム(
EXEC370)及びマイクロコード(ETIO)と対
話する手段を有している。その透過的割り込み及び切り
放し機構は、所望のS/370  I10動作を実行す
るべくS/88プロセツサ62によって使用可能な形式
にコマンド及びデータを変換するために、S/370 
 I10コマンド及びデータをS/370プロセツサ8
5から5788プロセツサ62へ効率的に転送するため
にS/370及びS/88プロセツサの直接転送を可能
ならしめるために利用される。
EXEC370及びETIOはともに、マイクロコード
またはアプリケーション・プログラムのどちらかであっ
て、記憶174またはキャッシュ173のどちらかに記
憶されていることが見て取れよう。
BCU166(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C38450 DMAコントローラである。
DMAC209は、それぞれが特定のIa能に専用であ
る、要求及び肯定応答経路によって、インターフェース
論理205(第17図)に結合された4つのチャネル0
乃至3をもつ。チャネル0は、S/370記憶162中
のメイルボックス領31188(第28図)から0−カ
ル記憶21o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/370デー1を転送C6(S/3
70  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  I/○
読取)。チャネル3は、記憶210から記憶162中の
メツセージ・キュー領域189(第28図)に高優先度
S/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164は、2つのチャネル0及びlをも
つ。アダプタ・チャネル0は、DMACチャネル0.1
のメイルボックス読取及びS/370  I10書込(
すなりち、s/37oからBCU166へのデータの流
れ)を扱う。アダプタ・チャネル1は、DMAC2,3
(7)S/370I/O読取及びQメツセージ書込機能
(すなわち、BCUI 5i3からS/370へのデー
タのmれ)を扱う。
E12D、ili[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M68000F機能jly Reference 
Manual、 PR88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プロセッサなとの)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M68000
バス構造を使用する。それは、明示的にも暗示的にもア
ドレスすることができる。
参照番号209などのDMACの主要な目的は、ソフト
ウェア制御下にあるマイクロプロセッサが扱うよりも通
常はるかに高速でデータを転送することにある。、直接
メモリ・アクセス(DMA)という用語は、マイクロプ
ロセッサが行うのと同様にしてシステム中のメモリに周
辺装置がアクセスする能力のことである。この実施例に
おけるそのメモリとは、ローカル記憶210のことであ
る。DMA動作は、システム・プロセッサが実行する必
要がある別の動作と並行的に行うことができ、以て全体
のシステム性能を著しく高めるのである。
DMAC209は、データのブロックを、ローカル・バ
ス223の限界に近付く速度で移動する。データのブロ
ックは、記憶中の特定アドレスで始まるバイト、ワード
または長ワード・オペランドの列からなり、転送カウン
トによって決定されるブロック長をもつ。単一チャネル
動作には、記憶210との間の複数ブロックのデータの
転送が関与することができる。
DMAC209に係わるとの動作も、プロセッサ要素6
2によるチャネル初期化、データ転送及びブロックの終
了、という同一の基本的ステップの後に続くことになる
。初期化フェーズでは、プロセッサ62がDMACのレ
ジスタに、制御情報と、アドレス・ポインタと、転送カ
ウントをロードし、チャネルt−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は状況レジスタC3R中に動作の
状況を表示する。データ転送の全てのフェーズの間、D
MAC209は次の3つの動作モードのうちの1つにあ
る。
(1)IDLE <遊休)−これは、DMAC209が
、外部装置によってリセットされ、システム・プロセッ
サ62による初期化、または周辺装置からのオペランド
転送要求を待っている時に想定する状態である。
(2)MPU−これは、DMACがシステム中の別のバ
ス・マスタ(通常、主システム・プロセッサ62)によ
ってチップ選択されたとき入る状態である。このモード
では、チャネル動作をチエツクし、あるいはブロック転
送の状況をチエツクするために、DMAC内部レジスタ
が読み書きされる。
(3)DM−これは、DMAC209が、オペランド転
送を実行するためにバス・マス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、次のバス・サイクルで保持レジスタから宛先へと移
動される。暗示的データ転送は、内部酌DMACバッフ
ァ動伊なしでソースから宛先へ直接データが転送される
ので、l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異なる。このことは、非連
続メモリ・アレイを許容する。最後のエントリは、ゼロ
にセットされたリンク・アドレスを含む。ベース転送カ
ウント・レジスタBTCは、このモードでは不要である
。ベース・アドレス・レジスタBARは、そのアレイの
最初のエントリのアドレスに初期化される。連結アドレ
スは、ベース・アドレスを、各ブロック転送の開始時点
で更新するために使用される。この連鎖モードは、アレ
イを順次的な順序に再構成する必要なくアレイ・エント
リを容易に移動しまたは挿入することを可能ならしめる
。また、アレイ中のエントリの数は、DMAC209中
で指定する必要はない。このアドレシング・モードは、
この実施例では、DMAC209によって、以下詳述す
る方法でリンク・リストから自由ワーク・キュー・ブロ
ック(WQB)にアクセスするために使用される。
DMAC209は、DMAllb作の完了、またはPC
L!57a乃至57d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Oが最高である)。
要求は、V&置によって外部的に発生されるか、DMA
C209の自動要求機構によって内部的に発生される。
自動要求は、チャネルが常に要求保留の場合は最大速度
で発生され、あるいはDMA活動に可用なパス帯域の一
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
号によって発生されるバースト要求またはサイクル・ス
チール要求のどちらかである。
DMAC209は4つのチャネルに1つの汎用制御レジ
スタOCR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、オへランド・サイズ
と、装置ボート・サイズと、チャネル優先順位と、連続
アドレス及び転送カウントと、周辺制御線の機能などの
データ転送についての情報を含む。1つのレジスタCS
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GCR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−D15
)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人力し、(プロセッサ要素6
2読取またはDMACl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状態パスであって、マルチプレクス線OWN
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。
機能コード線FCO乃至Fe2は、3状態出力であって
、DMAモードにおいて、ユーザーによって決定するこ
とができる個別のアドレス空間を与えるようにアドレス
・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,DFC,RFCの
うちの1つから持って来られる。
非同期パス制御線は、次の制御信号、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
期データ転送を制御する。
選択入力線296は、MPUパス・サイクルのためにD
MAC209を選択するために使用される。その線が立
ち上げられた時、A1乃至A7上のアドレス及びデータ
・ストローブ(あるいは8ビツト・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DMAC
レジスタを選択する。選択は、アドレス・デコード信号
をアドレス及びデータ・ストローブで修飾することによ
って発生されるべきである。
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ヒ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(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/IF込2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D
MAC209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DMAC20
9への転送を示す。DMAモードでは、高レベルは、ア
ドレスされたメモリ210からデータ・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・ストローブ岡方向線(図示しない
)は、パス上でデータが有効である時と、D8−15ま
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)両方向線265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、D
MAC209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のためにバス上にデータ
を配置したことを示す、DMAモードでは、この入力2
65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、P
CL257がレディ信号ヒして使用されるときは例外で
あって。
その場合、両信号は、サイクルが完了する前に立ち上げ
られなくてはならない)。
線OWN及びDDIR上の多重制御信号は、パス248
上のアドレス及びデータ情報を分離し、あるDMACパ
ス・サイクルの間にデータ・パス223の上半分ヒ下半
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。0WN11は、DMAC209がパスを制御
しつつあるこヒを示す出力である。それは、外部アドレ
ス・ドライバと、制御ll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)AIK269は、ローカル・パス22
3.247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)41に268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。
111268 a及び258b上の2つの割り込み制御
信号IRQ及びI ACKは、割り込み論理212を介
して、プロセッサ要素82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。ft!258
b上の割り込み肯定応答CIACK)は、プロセッサ要
素62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D
o−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。
線263a乃至263d上の要求(REQO乃至REQ
3)入力は、主記憶1B2と記憶210の間のオペラン
ド転送を要求するために#i理253によって立ち上げ
られる。
11i1264 a乃至264d上の肯定応答<ACK
0乃至ACH3)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
DMAC209によって立ち上げられる。
周辺制御線(PCLO乃至PCL3)257a乃至25
7dは、レディ、取り消し、再ロード、状況、割り込み
、またはイネーブル・クロック入力として、あるいは開
始パルス出力として機能するようにセットされる、イン
ターフェース論理253及びDMAC209の閏の双方
向線である。
データ転送完了(DTC)267は、DMACバス・サ
イクルの間に、そのデータが成功裡に転送されたことを
示すために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
されるときのバス・サイクルの間にこの信号を出す。
E 12E、バス制御ユニット156−詳細な説明(第
19A乃至第19C図と第20図)<A)高速データ転
送のためのインターフェース・レジスタ 第19A乃至第19C図では、説明の!!宣上、BCU
インターフェース論理205(第16図)がさまざまな
機能ユニットに分けられている。このため、論理205
は、アダプタ154とBCIJ156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22
3ヒアダプタ・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205のハードウェア論理253は、D M、 A 
C209と、アドレス・デコード及び調停論理216と
、アドレス・ストローブ論理215とともに、BCU1
56の動作を制御する。
インターフェース・レジスタは、アダプタ154とBC
U156の間のデータ転送の状況を保持するために、チ
ャネルO及び1コマンド状況パス249.252に結合
されたチャネルOWt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O及び1コマンド・レジスタ214.225は
、BC1J156からアダプタ154、S/370への
データ転送コマンドを一時的に保持する。
チャネル0.1アドレス/データ・レジスタ219.2
27は、S/370  I10データ転送の間に、アダ
プタ1!54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O#!取バッファは、BCUメイルボックス読
取及びS/370 I/O書込動作の間に、アダプタ1
54から転送されたデータを受は取るゆ チャネル0、IBSM読取/書込セレクト・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164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/3
7084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とも、
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、5737OS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
めに使用されるゆ境界カウンタ221.224は、ビれ
かの単一のコマンド・データ転送動作の場合に、BCU
166によって境界交差が検出されたとき、またはバイ
ト・カウントか64バイトよりも大きいとき、S/37
0アドレスを(部分的に)与えるために使用される。
カウンタ220.221.222及び224は、チャネ
ルOまたは1上での各データ転送の後に適宜デクリメン
トされる。
キュー・カウンタ254は、アダプタ164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パス247上のアドレスをデ
コート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
BCtlへの要求114258 a上の信号は、BCU
166に、S/370メイルボツクス読取要求がレディ
であることを通知する。この信号は、メイルボックス情
報がローカル記憶210に格納されてしまうまで、線2
66b上のBC1JPU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2S3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
651周辺制御線257a乃至267d、データ転送完
了287などの他の線は、DMAC209に関連して既
に説明済みである。
CB)BCtl切り放し及び割り込み論理215゜21
e(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シスチ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′f!!結合を達成す
るには2つの機能が重要であると述べた。これらの機能
とは、ここでは、S/88プロセツサの、その関連ハー
ドウェアからの切り放し、及び固有の割り込み機構であ
る。そのFf[1は、5788オペレーテイング・シス
テムに透過的な様式で働<、BCU156には、切り放
し及び割り込み論理215,216が設けられている。
「切り放し」論理は、各命令実行サイクルの間、S/8
8プロセツサアドレス・パス181Aに印加される仮想
アドレスをデコードする。もしBC1J1!58及びそ
の記憶210に割当てられた、予め選択されたS/88
仮想アドレスのブロックの1つが検出されたなら、S/
88プロセツサ62からのアドレス・ストローブ(AS
)信号が、関連5788ハードウエアに対してではなく
、BCU168に対してゲートされる。この動作は、5
788オペレーテイング・システム及びハードウェアが
、マシン・サイクルが生じていることを知ることを禁止
し、すなわち、その動作は、5788には透過的である
しかし、5788プロセツサS2は、このマシン・サイ
クルの間BCU16B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
10100関連する機能を実行するために、BCU15
6中のさまざまな要素を選択し制御するために使用され
る。
5788プロセツサ62上で走る特殊アプリケーション
・コード(EXEC370)は、BCU158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パス161A
上に配置することによって、S/370プロセツサ85
との通信を閃始する。
BCU168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5788に割り込みを与える。各割り込み
の提供は、5788オペレーチイング・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  I10100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578
8に対するS/370割り込みを扱うための機構及びS
/88オペレーテイング・システムの変更について説明
する。
ここで、1つの相手ユニットが、双対ローカル記憶、D
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
態であるがのように見える。この2!!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296−8が存在するこヒが
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、I/O機能と、
電源とを共有する。ユニット295(及び他の=ニット
295−2と296−8)は、第7図のボード21.2
3なとの岨ボードの対に対応する。!!要なことは、こ
の多lCPU構成において、S/88プロセツサ・ユニ
ットe2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
で動作し、(S/370であれS/88であれ)筐体内
の他のCPtJ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S/88システムの割り込みの処理は、CPUユニッ
ト62乃至62−8で共有される。簡略化された図式に
おいては、(Ilo、タイマ、プログラム・トラップな
どからの)各割り込みは、全てのS/370プロセツサ
・ユニットに対して並列に共通バス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ms/370構成においては、全ての正常S/88割
り込みが上述のように動作し、S/88ハンドラ・コー
ドは変更されない。また、DMAC209乃至209−
8の割り込み提供を可能ならしめるわずかなハードウェ
アの変更は、通常のS/88割り込み機構及びソフトウ
ェアに対して完全に透過的である。
必要条件として、DMAC割り込みが、DMAC,BC
U及びS/370が接続される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85乃至85−8は、互いに干渉する
ことができないようになっていなくてはならない、とい
うことがある。コノため、DMACIRQ線258aは
、S/88プロセツサ62に直接接続され、DMAC2
09はS/88プロセツサ62に接続されて、通常のS
/88割り込み要求線のようには共通S/88パス30
上にはあられれない。S/370サポートのために、S
/88から奪われたタイム・スライスの間に、所与のS
/88プロセツサ82が、直接接続された57370に
対して専用となる。
主要S/88ベクタ・テーブル内の8つのユーザー・ベ
クタ位置は、DMACによる使用のために予約され、こ
れらのベクタは、5788オペレーテイング・システム
に追加された8つのDMAC割り込みハンドラのハード
・コードされたアドレスである。これらの8つの割り込
みハンドラは、関連S/370プロセツサのために全て
のDMACによって提供される割り込みを処理するため
に全ての5788プロセツサによって使用される。
各DMAC209は、単一の割り込み要求(IRQ)出
力信号と、8個の内部ベクタ・レジスタ(チャネル毎に
2個であって、正常動作とDMAC検出エラーにつき1
個ずつ)をもつ。そして初期化時(後述)に、これらの
ベクタ・レジスタは、上述の8個の予約主要ベクタ・テ
ーブルに対応するようにプログラムされる。このように
して、DMACは、IRQを提供する時に8個のハンド
ラ・ルーチンのうちの1つを要求することができる。こ
れらのハンドラは、「隠蔽された」ローカル記憶210
のアドレス範囲内にある仮想アドレスを与えることによ
って、DMAC,BCUハードウェア、キュー リンク
・リスト、及び全ての制御パラメータにアクセスする。
このハードウェア・デザインは、共通仮想アドレス切り
放し「窓」が複数のS/370ユニツトで共有されてい
ても、各S/88S/37082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、5788
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/88v
!J理記憶をもっていても全てのS/88− S/37
0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
5788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、5788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5788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62を奪うことによって、多重is/370ユ
ニットの分離及び保護を行ないなから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なとの周辺装置が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路293
に結線され、以て、特定優先レベル6で入力ピンIPL
O乃至IPL2を介してS/88プロセツサ62にエン
コードされた割り込み要求を提供する。
プロセッサ62は、内部状況レジスタに保持されている
優先順位マスク・ビットを使用して、割り込みにサービ
スすることができる時を効率的に決定する。そして、レ
ディであるとき、プロセッサe2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工ACKサ
イクルにおいては、サイクルのタイプと、サービスされ
ている優先レベルを識別するために、アドレス・パス1
81A上に、固有のアドレス構成が提供される。これは
また、効率的にも1.割り込み装置からのベクタ番号の
要求でもある。!llE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e2が読
むために、1バイトのベクタ番号をそのデータ・パス1
61Dにゲートす−5II 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
れるゆこのベクタは、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要素の内部動作の岨合せに
よって行なわれ、プログラム命令実行を必要としない。
その正味の効果は、より高い優先順位割り込みハンドラ
を実行するために、前版て走っている(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latmを、第19A図の
論理215及び216を詳細に示す第20図を参照して
説明する。プロセッサ要素(PE)62からのアドレス
・ストローブ線270は、制御論理215の1つの入力
に結合される。論理21eは、一対のデコード回路28
0,281をもつ。回路280の出力282は、論理2
115に結合され、回路280の出力282もまた、A
ND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.
281が線270上のストローブ信号(AS)を、PE
82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Ii 270 aに論理21
5を介して通過させる。
しかし、5788プロセツサ62によって実行される命
令が、アドレス・パス161A上に、”007E”(こ
れは、PE62をそのS/88ハードウエアから切り放
し、PE62をS/370 I10動作に関連するWA
能のためにBCU 156に結合することを意味する)
に等しい、16進上位4桁をもつ仮想アドレスを印加す
るなら、デコード論理280は、線27Oa上のAS儒
号をブロックするために11282上に信号を配置し、
41270bを介してBCU 156にAsを送る。デ
コード論理280はまた1、IIFCO−2上の適当な
Ja#A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2
4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、AS信号が立ち上げられる時点より前に線270
a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5788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5
788ハードウエアから切り放し、PE62GBCU1
56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28S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@路284に印加される。I#1理2
85は、DMAC209がまだ線289上に要求を配置
していない場合にのみPE82に対する要求を許可する
。PE62バス許可8191は、DMAC5!求がない
場合にのみ活動化される。線191上のPE82パス許
可信号は、BCU1156によるPE62動作の準備の
ためにドライバ2−17及びドライバ/レシーバ218
を介してローカル・パス247.223にPE62パス
181A、Dを結合するために論理253を介してイネ
ーブル線286a、b (第19A図)を立ち上げる。
データ及びコマンドは、プロセッサ・パス161A、D
が、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
、PE82とBCIJ156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EXEC37
0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、l1269上にあるなら、論理2
85はDMAC209に線190上の′P E 62要
求に対する優先権を与え、l1268上のDMACパス
許可信号がDMAC209に戻され、ローカル・パス2
47.223が、高速インターフェース・レジスタを介
してローカル記憶210ヒアダプタ・チャネル0,1の
間に接続されるか、またはBCU1156によるD M
 A’ C動作の準備のためにDMAC209及びロー
カル記憶2100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BCU156に
結合することが見て取れよう。この切り放しは、578
8オペレーテイング・システムには透過的である。
同様に、デコード論理281 (及び関連ハードウェア
)は、アドレス・ストローブ信号を4a270a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が割り込み信号を線25
8a上に配置するとき、その割り込み信号は、OR回)
1292a及び292と、S/88割り込み優先順位論
理2930レベル6人力と、III PLO−2を介L
rPEe2CC印加さi6゜PE62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1
61A(ビットA1−3、Ale−19)上に配置され
、それらのビットは、線283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。
この出力及び線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、tiA270bを介してBCU論理25
3にASを印加させる。
i[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l1190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)11号は、S/88ハードウ
エアに至るのをブロックされるので、この割り込みは、
S/88オペレーテイング・システムには透過的である
特殊なI ACKビットが上述のようにパス16IA及
びFCO−2上で受は取られるとき、1270a上のア
ドレス・ストローブ信号をブロックし、OR回路284
及びl1190を介して調停論理285上にPE62要
求を配置するために、デコード論理281が1!283
上に出力信号を発生する。もし線269上にDMAC要
求がないなら、ANDゲート294−1に対する線19
1上でPE82パス許可信号が立ち上げられる。AND
ゲート294はDMAC209に対する線258b上で
IACK信号を発生する。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。
DMAC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l1266上で’DTACJを立ち
上げる。論理253は、線270b上のAS信号に応答
して、DMAC209からPE82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a286a、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223のビット2
3−18を介して、そのデータ・パス248(第19A
I!0)の最下位バイトからの割り込みベクタをS/8
8プロセツサ・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S/88ブロセ・ソサ62によって使用される。
Al26S上のDTACK、及び論理253は、一対の
0Rtil路288を介してPE62サイクルを終了さ
せるために、il!266a、b上のDSACKを活動
化する。線266a、bは、PE62の最終的なり5A
CK入力286e、rを形成するために、標準のS/8
8DSACK線266c。
dとORされる。
統合サービス機能(第49図)から線562を介してO
RI回路292aに印加される割り込み要求は、DMA
C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4
9図の論理564.665と、ローカル・データ・パス
223を介するBCU166からS/88プロセツサ装
置62への適切なベクタ番号の転送を開始するために線
25SdSe上のIACK線を立ち上げる。
尚、論理にわずかな変更を加えることによって、(S/
88レベル6割り込み要求がDMACまたはBCU割り
込み要求と並行しているとき)S788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) Bct;アドレス・マツピングローカル記憶2
10(第41 C図)は固定サイズであって、S/88
PE62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”+”ローカル・−F−ターバ
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BCU166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/88PE82は<初期化及び正常動作の両方
のために)DMACレジスタに読み書きし、レジスタ番
号が特定のアドレスからデコードされる。
ローカル記憶アドレス空間は次のものを有する。
(1)データ・バッファ及び制御構造(84K 、T<
イトであって、512バイト以下が物理記憶210中に
リンク・リストを含む)。
(2)BCUコマンド領域(特定アドレスからデコード
された256バイト・コマンド)。
(3)DMACアクセス領域(特定アドレスからデコー
ドされた268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l−
21B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3
1(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。
BCU158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97M
域は、存在するけれとも、そこに記憶するためには決し
て使用されない。
好適な実施例では、第4のタイプの動作もまた、ローカ
ル・アドレス・デコード及びパス調停ユニット215に
よって処理される。
すなわち、S/88プロセツサ62は、S/88プロセ
ツサ62に対するDMAC209割り込みを承認し、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、
という相違点により、S/88PE62が提供するアド
レス及び機能コードによって検出される。
それゆえ、ローカル・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PE82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k
lA2) BSM書込セレクト・ 007EO104アツプ   
     (上記領域2)BSM読取セレクト・ 00
7EO108アツプ        (上記9X域2)
BCU状況読取    007EO10C(上記領域2
) ローカル記憶選択   007EO200−007EF
FFF 〈上記領域1) 次に示すデータが、選択されたDMACメモリ転送カウ
ント・レジスタと、後のBSMM取/書込選択コマンド
で使用すべきBCU156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31−16 (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=高位バイト・カウント・ビット(最大バイト・カ
ウント(4096のみ)の場合1)25−16=下位バ
イト・カウント・ビット。
ビット26−16は、*際のバイト・カウントの1/4
をあられす(ダブル・ワード転送)。
BCU156&!、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。
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ヒきのみ1に
等しい。
28−14=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
98バイト)は、1111 1111 1111という
カウントを要する。それゆえ、BCU168は、(64
バイト・ブロックで)バイト・オフセット・ビット16
−14とともにそれを提供する前に一度、ダブルワード
境界ビット26−16をデクリメントする。
15−14−下位バイト・カウント・ビット。これらの
ビットは、ダブルワード境界からのくパス・アダプタ条
件の場合)バイト・オフセット引く1をあられす。これ
らのビットは、ダブルバイトのみを転送するので、DM
AC209またはBCU156によっては使用されない
。それらは、S/370  BSM182に提供スルタ
メニハス・アダプタ154によって渡されるまでBCU
166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。
11−08冨レジスタ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/
I OA空間ビット 06−3/8Bプロセツサは、1つの追加ローカル記憶
アクセスが必要であることを示すために、BSM書込み
セレクト・アップのためにこのビットを活動化させるこ
とになる。このことは、出発ローカル記憶アドレスがダ
ブルワード境界上にない場合に生じる。全てのBCUア
クセスはダブルワード境界で開始しなくてはならないの
で、最初のアクセスは指定された開始アドレスのバイト
と、そのバブルワード・アドレスに含まれる先行バイト
とを含むことになる。その先行バイトは捨てられる。
05−00冨予約済み 次に示すのは、DMACメモリ転送カウント・レジスタ
のために5788プロセツサe2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
31−18)は、DMACチャネル3メモリ転送カウン
ト・レジスタMTCにセットされる。
BCU158は、後のキュー・セクレト・アップ・コ゛
マントのために次のようにしてデータを捉える。
3 l−20−BCUによって無視、される。
19−16寞レジスタ220または222に対するバイ
ト・カウント(最大64バイト)16−12=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−Oo−BClJ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、S/88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(8,1G、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BC1Jリセット DMAC2090−カル・バス動作には次のものがある
リンク・リスト・ロード(16ビツト)DMAC動作(
32ビツト) ローカル記憶アドレスのみを与える ローカル・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ピツト) BCU1f560−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。
DMAC線PCLO257a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、BCU 15B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、5788プ
ロセツサ・アドレス・パス161A及びデータ・パス1
81D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、書込または工ACK動作が実行される。
DSACK線268a1b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ビツト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、BCU156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との閏の5788プロセツサ
62及びDMAC209アドレシングS/88プロセツ
サ62からローカル記憶210へのアドレス・ビット割
当ては次のようである。すなわち、下位ビット011(
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・ビットとして使用して、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・ビットによって造成される。DMA
C209からの”7”以外の任意の機能コードは、アド
レス・ビットA16−AO2をローカル記憶210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15
ビット装置であるので、その下位アドレス・ビットは、
ワード境界をあられすように意図されている。しかし、
各DMAC動作は、ダブルワードにアクセスする。ワー
ド・アクセス・アドレシング機構を用いてダブルワード
・アクセスに対処するためには、アドレス・シフトが必
要である。
ローカル記憶210に対するアドレス・ビット・シフト
は、DMAC機能コード・ビットを介してハードウェア
中でit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1/2)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、D
MAC209からのUDS及びLDS線(図示しない)
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(c3
1−D16)及び下位(D16−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、DMAC111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O−3の
めいめいのDMACレジスタに書込を行うことになる。
PE62はまた、全てのDMACレジスタを読み取る能
力をもつ。DMAC209は、2つのili[DsAc
Ko、DSACKlをもち、8.16.32ビツトのポ
ート・サイズを許容するパス266上にワード(16ビ
ツト)DSACKを戻す。このことはまた、DMAC2
09が、DMACロードを適切に実行するために必要な
だけの数のサイクルを用いることを可能ならしめる。
S/88プロセッサ5IZO,5IZI (図示しない
)及びAO線は、DMAC209に対してUDS (上
方データ・ストローブ)及びLDS(下方データ・スト
ローブ)I入力を発生するために使用される。このこと
は、前述のDMACに関連する刊行物に詳細に説明され
ているように、DMAC209中のバイト幅レジスタを
アクセスするために必要である。LDS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  SI 
20)下位バイトにアクセスするために使用される。5
IZI線は、ワード幅レジスタが「3バイトが残るJ 
S/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、S/88プロセツサがダブルワード(32ビツ
ト)読取/書込動作を奇数バイト境界上でDMACに対
して実行しているときのみ生じる。
ビットAOは、2バイト・レジスタ中で、上位または下
位バイトを選択するために使用される。
ビットAO1A1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。PEf32アドレス
・パス161DのピットAS、A7は、4つのDMAC
チャネルのうちの1つを選択する。
(F)BCU  BSM読取/書込バイト・カウンタ動
作 BCU156は、各アダプタ・パス260.251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取ることができる。しかし、各パ
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、これを達成するB
CU156のハードウェアについて詳細に説明する。
BCU156は、アダプタ・パスBSM読取及びBSM
書込動作のために使用される2つのフルワード(11ビ
ツト)カウンタ220.222と、2つの境界(4ビツ
ト)カウンタ221.224を含む。境界カウンタ22
1.224は、64バイト境界交差が何らかの単一コマ
ンド/データ転送動作についてBCU166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、パス・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e2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46
F図)上に、バイト・カウント、キー、及び優先順位ピ
ットを配置する。rピット(カウント・ピット1)は、
ワード(2バイト)境界をあられし、Sピット(カウン
ト・ピット0)はバイト境界をあられす、フルワード・
カウンタ・ピットは、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、ピット2が下位デクリメント・ビットであ
る6r及びSビットは、BCUによってラッチされ、最
終の64B転送でパス・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・パス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。パス・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バイトに等しい力1それよりも
小さく、境界交差がなく、開始アドレスがダブルワード
境界上にないとき、ダブルワード・カウントに対する追
加的な調節が必要となることがある。
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。5788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ピットを予備計算し、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154に提供され
ない。
S/88 P E 82がローカル・パス223(第4
6F図)上にカウントを配置する時、DMAC209は
ビット31−16を捉え、BCU156はビット26−
6を捉える。BCU166はレジスタ220または22
2中にビット26−14を格納する。ビット26−16
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
PE62は、ローカル・アドレス・パス247上に88
M読取/書込セレクト・アップ・コマンドを配置し、ロ
ーカル・データ・パス223上に85M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31!處するために、5788プロセツサP
E62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・パス223に提供する前にMARからの
アドレスを2倍することによって補償し、以て、記憶2
10にあられれる正しいアドレス順序付けがもたらされ
る。
BCU168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・パス223の反転ビット2−5からロードされ
、それと同時に、BSM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、BSM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、BSM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、BSM読取/書込コマ
ンド・バイト・カウントをロードする。そして次に、読
取/書込動作が実行される。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、BSM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、83M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、84バイト境界で停止する。境界
カウンタ・ビットはこのとき1111であるべきである
64バイトまたはされ以下が残り、データのブロック転
送の間に境界交差がないなら、BCU 156はカウン
タ220または222のビット5−2及び、r、 sビ
ットから、アダプタ・パス・コマンド/状況パス249
上に、88M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83Mアドレス・レジスタ231また
は228をインクリメントし、レジスタ220または2
22のビット12−2が全て1であるとき停止する。境
界交差は、カウント・レジスタ220または222のビ
ット2−5をその境界レジスタ221または224と比
較することによって検出される。もしカウント・レジス
タ220.222の値が境界レジスタ221.224の
値よりも大きいなら、境界交差が検出されている。
(G)BCU156/アダプタ154ハンドシェーク・
シーケンス 第25図のタイミング・チャートはローカル記憶210
中のワーク・キュー・バッファに対する2回の32ビツ
ト・ワードの転送を行う読取メイルボックス・コマンド
及び記憶読取コマンドのための、BCU158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
−S。
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、IK282b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ヒき、フ
ェッチされた最初のワードの左及び右部分がパス260
を介してバッファ226中にゲートされる。
パス要求は、DMACチャネルOまたは1の場合、線2
63aまたはb上で立ち上げられる。DMACは、線2
69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26
8上にパス許可が立ち上げられる。DMAC209は、
!264 aまたは264b上で肯定応答信号を立ち上
げ、そのことは、DMAC209が選択されたローカル
記憶アドレスをローカル・アドレス・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、4!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
Ag!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、DMAC2
09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DTC信
号を発生するとき、記憶210中の適当なバッファに転
送される。
第26図は、キュー・セレクト・アップ及び記憶書込み
コマンドのためのハンドシェーキング・シーケンスを示
す。そのどちらかのコマンドがパス290上で発行され
た時、ゲート左及び右信号が(前取てレジスタ225及
び227に記憶されていた)コマンド及びアドレスをア
ダプタ」64に転送する1周期的データ信号に続くタグ
・アッブ・コマンドが11282 a上で立ち上げられ
る。
そして、DMA!l!求が線263cまたはd上で立ち
上げられる。DMAC209は、線269及び論理21
6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、DM
AC209は線264o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280に転送する。
線263c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、DMAC209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プロセツサ要素PE85好適な実施
例におけるPE85など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WA能を含み、また次の
ような機構を有する。
基本的32ビツト・データ・フロー 32ビツト算術/論理ユニツト(ALU)3032ビツ
ト・シフト・ユニット307 48レジスタ(めいめい32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<cpuタイマ、コ
ンパレークなビ)315 PE86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57370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17α上
で記憶1Bの実記憶Ijl域16からフェッチする。こ
の双方向パスI/Oは、PE85とS/370チツプ・
セット150の別のユニットとの間の汎用的な接続であ
る。PE86はマスターとして動作するが、システムで
は最も低い優先順位をもつ。その命令は、ハードウェア
によって、及びマイクロ・モードにある時ひのプロセッ
サが実行するマイクロ命令によって実行される。
PE85は、4つの主要な機能グループを有する。
一送信及び受信レジスタ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(cSAR)308、S
/370命令バツフア(■−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CPtJ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。
■−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可用にする。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。■−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
、LOAD  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ALU308)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・ピットは、とのデコーダ(強制動作の場合とれでも
ない)がデコードするための制御を得るかを決定する。
■−バッファ309は、動作レジスタ310に供給され
、それと並行して制御記憶171中のOPコードをアド
レスするためにC3AR308にも供給される。このテ
ーブル中の各エントリは、2つの目的を果たす。すなわ
ち、まず、マイクロコード・ルーチンが存在するかどう
かを示し、そのルーチンの最初の命令をアドレスする。
マイクロコード・ルーチンは、可変フィールド長命令、
及びハードウェアによって直接実行されない他の命令な
どのより複雑な命令の実行のために存在している。マイ
クロ命令中の特殊機能コードは、はとんどが16ピツト
のマイクロ命令を使用して32ビツト・データを制御す
ることが可能となるように、サポートするハードウェア
を活動化させる。
全ての処理は、次のようにして3段パイプラインで行な
われる。
一第1の段は、OPレジスタ310に命令を読み込む。
一第2の役は、データまたはアドレスを、A/Bレジス
タ304.305と、バス送信レジスタ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
バス動作を実行する。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、別のものはバス・グループ専用
、というように実現することによって効率的な処理がさ
らに増強される。A/Bレジスタ人力及びALIJ出力
におけるバイト選択可能マルチプレクサ(図示しない)
がさらに動作を増強する。このように、1サイクルにの
みめいめいのパイプライン段を占有するS/370RR
命令が存在する。
内部制御のために、強制動作レジスタ(FOP)313
が使用される。それらのレジスタは、トラップ及び例外
条件から入力を取得して、デコーダ312を別のモード
へと強制する。典型的な動作は、■−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・バ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つのボートを介してアク
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つの興なるレジスタを、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・フエ、ツ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(l1g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
様に使用するこヒができる。これにより、バイブライン
動作が容易ならしめられる。
ALU30B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
機能も含まれている。セーブ・レジスタ320は、割り
算をサポートする。
状況論理321は、分岐判断及び符号評価のためのさま
ざまな条件を発生及び記憶する。
制御記憶アドレス・レジスタ(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。C3AR30Bに対する入力は、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。C5A
R308は、OPコード・テーブル(第29図)にアク
セスするためのアドレスとしてOPコード・パターンを
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C8ARにフィード・パックされる。
記憶アドレス・レジスタ302は、24ビツト・アドレ
スとして設計されている。関連修飾子323が、フェッ
チされるデータ・ブロックのサイズに従いアドレスを更
新する。命令は、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□以て
フェッチされる。記憶アドレス・レジスタ302に対す
る入力は、命令オペランド・アトしス・レジスタ324
かも到来する。それはまた、高速化のため、命令アドレ
ス・レジスタ324と並列的にセットされる。
CPUデータ・フローは、−度に3つまでのS/370
命令の重なった処理を許容する。S/370命令は、ハ
ードウェアで実行され、またはマイクロ命令によって解
釈される。好適な実施例の基本的サイクル時間は80n
sである。命令処理は、1回または複数回の80nsス
テツプで実行される。高速乗算機構PE 161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/3゛70命令
の実行にのみ採用される。そのマイクロ命令は、もし必
要なら、命令毎に60nsのレートで供給される。マイ
クロ命令セットは、S/370命令の解釈につき最適化
されている。マイクロ命令は、半ワード・フォーマット
をもち、2つのオペランドにアクセスすることができる
。制御記憶171に含まれていないマイクロコードは、
S/370メモリ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、制御記憶171のRAM部分中の64Bバツ
フアにフェッチされる。PE86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、PE86は、キャッシュ・コントローラ153
及び記憶コントローラ・インターフェース166に対す
る64Bブロツク。フェッチ動作を開始する。ユニット
163.155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186に記憶する。マイクロ命令は、実行の
ためにPE85によってバッファ186からフェッチさ
れる。全てのマイクロコードは、初期マイクロコード・
ロード(IML)時にメモリにロードされる。システム
は、S/88からメモリへのマイクロコード・ロードを
容易ならしめるためのIMLサポートを与える。
S/370命令及びユーザー・データは、8KB高速キ
ヤツシユ340(第31図)からフェッチされる。デー
タは、フルワード単位でキャッシュ340に読取〆書込
される。キャッシュとのフルワード読取/書込に必要な
時間は、120nSである。キャッシュ340には、必
要性が生じた時に、メモリ162から自動的に64バイ
ト・ブロックが補給される。PE86は、プロセッサ・
パス・コマンドを介してキャッシュ340と通信する。
PE85によって与えられる仮想アドレスは、ディレク
トリ・ルック・アサイド・テーブル(DLAT)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。PE86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80
nsサイクル内にALU306またはキャッシュ340
からフルワードを受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る。
CPUは、S/370命令のための8バイト命令バツフ
ア(ニーバッファ)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。PE86は、キャッシュ340からのS
/370命令ストリームからダブルワードのデータをフ
ェッチし、それをI−バッフ7309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、*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/370命令実行
の最初のサイクルは非キャッシュ・サイクルであるので
、cpuは、キャッシュ340からI−バッファ309
にフルワードを予めフェッチするためにこのサイクルを
利用する。
第2の非キャッシュ・サイクルは、効率的アドレス計算
の間にインデクシングを必要とし、またはマイクロ命令
によって実行されるS/370命令により利用可能であ
る。これらの場合、S/370命令フエツチは、S/3
70命令の実行と完全に重なることができる。
好適な実施例においては、S/370チツプ・セット1
50は、送信チップの割り込みラッチをリセットするこ
とによって肯定応答を行うために、割り込みを受は取る
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154の
状況レジスタ<5TR)(後述)中の1つのまたはそれ
以上のビットをセット(活動化)するときはいつでも、
システムはN  ATTNREQ制御線をも活動化しな
くてはならない。このことは、現在のS/370命令が
実行されたときプロセッサ要素86中に例外を引き起こ
し、以てプロセッサ要素8Sに状況レジスタに注目する
ように強制する。次に例外ハンドラがSTR内書電々ン
スし、「割り込みタイプ」を問い合わせ、適当なシステ
ム・マイクロルーチンをタスク指名する。プロセッサ要
素85がSTR中のビットを活動化した時、システムは
それに従って反応しなくてはならない。基本的には2つ
のタイプの割り込み要求がある。
(1)システム要求(SYSREQ)は(BCtJ15
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傘令を開始するためにアダプタ1
64に対してPROCBusコマンドを発行することに
なる。
(2)転送要求は、システムまたはPE85によって呼
び出され、システム・インターフェース上の追加的なデ
ータ転送に関与することがある。このため、STR中に
は2つの割り込みラッチが設けられ、1つはプロセッサ
通信要求(PCR)であり、もう1つは、システム通1
を要求(SCR)である。PCRはPE85によってセ
ットされシステムによってリセットされ、SCRはシス
テムによってセットされ、PE85によってリセットさ
れる。
高速データ転送動作のために、2つの追加的レジスタの
存在が想定され、それは、PE86によってセットされ
、システムによって読取られるBRレジスタ115(第
13図)と、システムによってリセットされPE85に
よって読取られるBSレジスタ116である。
次に示すのは、PE86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8S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PE86にデータ
を転送することができる。システムはPE85に送信す
べきデータをレジスタ116にセットし、SCRラッチ
をオンにセットする。PE85は割り込まれ、STRを
感知し、SCRラッチ・オンを見出し、Iノジスタ11
6からデータを読取り、SCRラッチをリセットする。
システムは、リセットされているかどうかを調べるため
SCR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ヒによ
ってPE85に更なるデータを転送することができる。
データはまた、IOA記憶領域187を介して交換する
ことができる。PE85及びアダプタ1S4のために、
l0A187に記憶/フェッチを行うためのPROCB
t15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、PE86によってフェッチ
されるべきデータをシステムがセットする。割り込みタ
イプI 0ASYS/I 0APUは、5YSREQ中
で、互いにデータがIOAバッファ中にセットされたこ
とを示すために使用される。
使用するシステムによって、ある主のマシン・チエツク
及び内部割り込み条件が立ち上げられる。システムは、
5YSREQまたはXFERREQ通!!要求を発行す
ることによってPHに割り込み条件を通信する。PE8
5は、次の機能を実行する。
(A)レジスタSTRをセンスしてその内容を問い合わ
せる。
(B)システム提供マイクロルーチンを呼び出す。シス
テム割り込み要求ハンドラが、特定の割り込み処理を実
行する。適当な時点で、マイクロルーチンが、対応する
5YSREQまたはXFERREQをリセットするため
にアダプタ154にPROCBIJSコマンドを発行す
る。最後に、PE86はS/370マイクロコードに制
御を返す。
(c)PE84は適当なS/370割り込みクラスのた
めにPSWスワップを実行し、N81機能を実行する。
I/O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、PE8ESがI/O割
り込み要求を認識するためにSTRを呼び出す。PE8
6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、I/O割り込み要求を保
有する、システム提供I10割り込み要求ハンドラに制
御を渡す。
E14.プロセッサ・パスI/O(第11及び30図)
とプロセッサ・バス・コマンド プロセッサ・バス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バスに属する。
(1)プロセッサ・バス1l(c−31−1−4パリテ
イ)は、−設電には、1サイクル中のアドレスとともに
コマンドを転送し、次に次のサイクルで関連データを転
送するために使用される。バス使用の許可は、好適には
バス・アダプタ154中にあるアービタによって与えら
れる。PE86は最も低い優先順位をもつ。バス許可P
E85を介して許可が与えられた時、PE86は次のサ
イクルで、適当なバス線上に4つの項目を配置する。記
憶アクセス動作のために、コマンドがプロセッサ・パス
線0−7上に配置され、アドレスがプロセッサ・バス、
1i8−31上に配置され、アクセス・キーがキー状況
バス上に配置され、それと同時に「Nコマンド有効」バ
スが立ち上げられる。
(2)キー/状況バス(c−4+パリティ)は、記憶に
アクセス・キーを送ることと、状況レポートを取り戻す
、という2つの目的のために使用される。このとき、S
/370PSWアクセス・キーの4ビツトと、PSW制
御モデル・ビット(BCまたはEC)と動的アドレス変
換ビットのANDの結果を表す第5のビットが転送され
る。
返された状況は、良好な動作の場合、ゼロであるべきで
ある。その非ゼロ状況は、大抵の場合PE86中のトラ
ップを引き起こす。アドレスされたバス・ユニット中の
制御ラッチをセットする「メツセージ」タイプコマンド
の場合、状況は期待されない。
(3)Nバス・ビジー線は、動作を、開始したそのサイ
クル中に完了することができない時にとジー表示を与え
る。Nバス・ビジーは、完了するのに2サイクル以上を
要する全てのコマンドの場合、Nコマンド有効信号と同
時に有効化される。
コマンドの実行に2サイクル以上かかる場合にNバス・
ビジーを活動しベルに引き上げるのは、アドレスされた
バス・ユニットの役目である。Nパス・ビジーはまた、
アドレスされたバス・ユニットが対のサイクルの次のコ
マンドを受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
PE85が88M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。−設電には、Nバス・ビジーは、
コマンドの実行が続くよりも少なくとも1サイクル分活
動レベルにあることはなる。
(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
、PE86に、実行に2サイクル以上かかる、全ての記
憶動作の場合の状況及びデータの到来を示すために使用
される。
フェッチ動作は、主として、次のサイクルまたはされ以
降にデータを渡す。もしデータまたは状況が次のサイク
ルで渡されるなら、MMtJビジー儒号は、ダウン・レ
ベル(c)で不活性のままととまる。MMUビジーは、
1に立上り、データ及び状況が実際にバス上に配置され
るサイクルで0に戻る。
記憶動作の間、PE86は(記憶動作の開始後〉、次の
サイクルでキー状況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ヒができるのなら、MMυ
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。
(5)線M15S  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、その状況上でも可用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
5を介してトラップを強制する。
<6)線パス許可PE86上の信号は、PE86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PE8Sに要求
するために、(パス・アダプタ154なとの)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
85によって、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
l1O−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PE86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)Iアドレス・デクリメントは、PE86によって
、開始アドレスから下降位it(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)線コマンド・キャンセル上のコマンド・キャン
セル信号は、PE85によって、記憶に対する既に開始
されているフェッチをキャンセルするために使用される
。このことは、PE85が、要求されたデータの即時的
な使用を禁止する条件を検出する時にNコマンド有効が
活動的になったあとのサイクルで生じ得る。
好適な実施例では、よく知られたタイプの5つのグルー
プのコマンドがある。
すなわち、■10記憶、MMU動作、メツセージ交換、
及び浮動小数点である。
パス171の制御を要求するパス・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、パ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、パス・ユニットはま
た、キー状況パス上のアクセス・キー及び動的アドレス
変換ビットをもセットする。そのコマンドの完了後、状
況がその同一パス上で、要求側パス・ユニットに戻され
る。
アダプタ154は、CPtJ記憶コマンド及びI10記
憶コマンドを発行するが、PE85は、CPtJ記憶コ
マンドしか発行することができない。
これらのコマンド・グループは、次のとおりである。
動作    CPUメモリ・ コマンド <1)S/370主記憶参照 (a)フェッチ キャッシュ キャッシュから 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・ I10メモリ・ コマンド キャッシュから のフェッチ 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 (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6 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153
中で実行される。このチエツクは、5TCI  155
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・ビット 意味 0−1−10    CPUメモリ・コマンド2冨1 
     フェッチ動作 2冨O記憶動作 3−1       キャッシュ・バイパス、アドレス
・チエツクなし 3=0      アドレス・チエツクつき−S/37
0アドレス比較 −ACBチエツク 4雷IDLATアクセスなし −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寞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−マ冨nnn   バイト長カウントooo=i  
バイト 001雪2 バイト 010雪3 バイト 011冨4 バイト i oo=s  バイト 101=64バイト I/O=84バイト フェッチI (BSM から低速) 111=64バイト・ フェッチ! (アダプタ から低量) CPU記憶コマンドの例は、次のとおりである。
(1)実アドレスをもつ記憶162に対する64バイト
までのフェッチまたは記憶を行うための、実Nバイト・
フェッチ(10111nnn)/記憶(10011nn
n) (2)実アドレスをもつキャッシュに対する4バイトま
での読取/書込を行うための、キャッシュ実Nバイト・
フェッチ(101010nn)/記憶(100010n
n) (3)実アドレス<100000nn)をもツIOAに
対する4バイトまでの読取/書込を行うための、キャッ
シュ実Nバイト・フェッチ<101011nn)/記憶
(100011nn)(4)仮想アドレスをもつキャッ
シュに対する4バイトまでの読取/書込を行うための、
キャッシュ仮想Nバイト・フェッチ(101000nn
)/記憶(100000nn) I10記憶コマンドは、アダプタ164によって初期化
され、キャッシュ・コントローラ153へと向けられる
。それらは、長さ1乃至64バイトのデータ・ストリン
グをアドレス降順に転送する。その32ビツト・コマン
ド・フォーマットは、3つの下位バイトに実アドレスを
含み、その高位バイトは、最高位ビット”O”をもち、
次の高位ビットがフェッチまたは記憶動作を決定し、残
りの6ビツトがデータ転送の長さ(1乃至84バイト)
を決定する。データ・ストリングは、バス上で位置整列
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、デル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に接続されたバス
・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バ
ス157を介してフェッチ及び記憶コマンドを記憶制御
インターフェース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、84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、記憶からツーエッチされキャ
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8 K Bキャ
ッシュ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、266x8B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83Mコマンドを自動的
にセット・アップする。もし新しいキャッシュ・ライン
によって置換すべきキャッシュ・ラインが、ロードされ
て以来変更されていたなら、新しいキャッシュ・ライン
がロードされる前に、記憶182に対するキャッシュ・
ライン・キャストアウト動作が開始される。I10デー
タは、キャッシュ・ライン・キャストアウト及びロード
動作を決して引き起こさない。記憶162からフェッチ
すべきI10データは、主記憶162とキャッシュ記憶
340の両方の機構にアクセスすることによって検索さ
れる。そして、キャッシュ・ヒツトが生じると、メモリ
動作がキャンセルされて、キャッシュ記憶がデータを供
給する。もしI10データがキャッシュ中にないなら、
それはメモリから直接フェッチされるけれども、キャッ
シュ・ラインは置き換えられない。
記憶中に格納すべきI10データは、もしアドレスされ
たラインが既にキャッシュ中にあるならキャッシュ34
0中に入れられ、そうでないなら′Wi接記憶162中
に入れられる。
4KBキー記憶344は、16MBメモリのための記憶
キーを保持する。そのキー記憶し、4に×8に構成され
たアレイである。各バイトは、1つの記憶キーを保持す
る。各DLATエントリは、その4KBブロツク・アド
レスに関連付けられた記憶キーのコピーを保持する。そ
のことは、反復的にページにアクセスする間のキー記憶
に対するアクセスの回数を著しく低減させる。記憶キー
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・パスI/Oか
らキャッシュ・コントローラ153が受け取ったコマン
ド、データ及びアドレスは、コマンド、データ及びアド
レス・レジスタ3501.351及び352にそれぞれ
格納される。アドレス・レジスタ347は、関連するS
/370プロセツサ要素PE85のための有効アドレス
の範囲を記憶する。比較論理348は、受信したアドレ
スの有効性を検証する。S/370アドレス比較論理3
48は、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とを保証する。ACBレジス
タ353は、S/370記憶162中の予約IOA領域
と、非予約領域の間の分割(境界)線を記憶する。S/
370記憶に対するめいめいのアクセスは、比較論理3
64が受信アト1ノスをACB値と比較する動作をもた
らす。
<2)STCI 155 (第32A及び32B図)(
A)序論 記憶制御インターフェース(STCI)166は、S/
370チツプ・セット150を、バス論理178及びシ
ステム・バス30(第1図)を介して、S/882重化
フォールト・トレラント記憶1G、18に接続する。記
憶制御インターフェース(STCI)IEi5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6
2及び記憶16.18によって処理される。5TC11
55の詳細なデータ・フローが第32A及び32B図に
示されている。
5TC1155は、記憶管理ユニット83中の相手5T
C115Sa(図示しない)と、相手ユニット23(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
・バス構造30の制御を求めて調停する。5TC116
5は第7図から”見て取れるようにモジュール9のI1
0コントローラ及び他のCPtJ26.27及び29.
31に対抗して調停するのみならず、I10!lfmま
たは慣用的S/88機能のためにバスの制御を要求し得
る関連5788プロセツサ62(及びそのプロセッサの
対及び第8図のCPU21.23中の相手プロセッサ)
に対抗して調停しなくてはならない。
しかし、゛調停論理は、それ以外の点では、今から説明
するプロセッサ及びI10ボードのモジュール・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4463216号に記載されているものとほぼ類似
している。調停フェーズの間に、バス・マスクとなる能
力をもちバス・サイクルを開始する準備ができているプ
ロセッサ・モジュール9のとのユニットも、バス構造の
使用を求めて調停する。そのユニットは、バス・サイク
ル要求信号を立ち上げ、それと同時に調停ネットワーク
によって、やはりバス・サイクル要求を主張しているよ
り高い優先順位のユニットがない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バス・マ
スクと称され、次のクロック・フェーズで転送サイクル
を開始させる。各メモリ・ユニット16.18は、決し
てマスクとはならず、調停はしない。サイクルの決定フ
ェーズの間に、そのサイクルのバス・マスクであると判
断されたユニットが、サイクル決定または機能信号のセ
ットを発生することによりサイクルのタイプを決定する
。バス・マスクはまた、アドレス信号を出して、アドレ
ス・パリティ線上にそのアドレス及び機能信号のための
偶パリティを配置する。プロセッサ・モジュールの全て
のユニットは、その内部動作状態に拘らず、機能及びア
ドレス信号を運ぶバス導体上の信号を常に受は取るけれ
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、もしバス待機信号がその時点で出されたなら取り消
される。
応答フェーズの間に、ビジーであるシステムのアドレス
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とになる。データは、読取と書込の
百方のサイクルについて、データ転送サイクルの間にパ
スA及びB上で転送される。このことにより、システム
が、データ線の使用を求める再調停を依頼したり、ソー
ス・ユニットまたは宛先ユニットに関連するタグ・デー
タをもつ必要なくバス構造上で読取サイクルと書込サイ
クルの混合をパイプラインすることができる。
フルワード転送は、IJDS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造成さ
れる。半ワードまたはバイト転送は、これらのストロー
ブ信号のうちの1つだけを出すことによって遠戚される
転送として定義される。
書込転送は、単にどのストローブ信号も出さないように
することによって、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、データとともにストローブ信号を出さなく
てはならない。ストローブ信号は、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間のパス・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パックブレーン・モ
ードは、全てのユニットが服従fil(Obey  B
oth)モードにある時であり、そのときAパスとBパ
スの百方にエラーがないように見える0例えば、Aバス
上のエラーに応答して、全てのユニットが同期的に服従
B (ObeyB)モードに切り替わる。モジュール9
は、5788中央処理ユニツト上で走る監視ソフトウェ
アによって動作の服従前モードに戻る。
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パスの周方がシステム・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1服従前モードの動作との違い
は、ユニットが、データを反復させる必要なく、またサ
イクルを打ち切ることなく、服従していない1つのバス
上の更なるエラーを単にログするということだけである
。しかし、服従パス上のパス・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33rsA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68bは、第33図の一番上にラベルさ
れている1乃至21と番号付けされた21個の連続的タ
イミング・フェーズのために、Xバス46にクロック3
8が印加するS/88マスター・クロック及びマスター
同期信号を示す。波形58bで表される、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33図は、波形58bでサイクル決定信号を表す
。各サイクル毎のサイクル決定信号は、そのサイクルの
ための調停信号よりも1クロツク・サイクル後に発生す
る。第33図はさらに、ビジー 待機、データ、Aパス
・エラー、及びBパス・エラー信号を示している。第3
3図の最下行は、システムが動作するバックプレーン・
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#2を求める調
停が実行される。
タイミング・フェーズ3の間にはサイクル#1に対して
はパス構造上に応答信号がなく、このことは、このサイ
クルが、タイミング・フェーズ4の間に生じ、データ波
形68b上で記号#l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#1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68fで示されるように、パス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のパス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からの信号に関連してエラーを検出した
ことを示す。そのエラーは、タイミング・フェーズ3の
間の波形58のデータの欠如によって示されるように、
パス構造上にデータか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
ル性4の機能が調停され、パス構造上には、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e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68dで示すよう
にパス待機が出され、これはサイクル性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。
新しいサイクル決定は、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決定のために進行する
。タイミング・フェーズ8では、サイクル性4のための
データが転送のためにデータ・パスに印加される。また
、タイミング・フェーズ8で、ビジー・パス信号が出さ
れ、この信号は、サイクル#8の応答の一部であって、
そのサイクルを取り消す。
別のパス・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へと続くパス待機信号は、サイクル#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
たパス待機信号はまた、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、サイクル決定のたるのデータ転送は、
タイミング・フェーズ10において、このタイミング・
フェーズの間の待機及びビジー導体上の信号とは独立に
行なわれる。
タイミング・フェーズlL12及び14の間に生じる更
なるバスAエラー信号もまた、システムに対して、ログ
する以外の影響を及ぼさない。
というのは、システムは既に服従Bモードで動作してい
るからである。タイミング・フェーズ14の間に出され
た待機信号は、サイクル井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8W4される。サイクル井11のためのデ
ータは、タイミング・フェーズ14の間に通常シーケン
スで転送される。更に、サイクル井14のデータ転送は
、タイミング・フェーズ17で行なわれる。
タイミング・フェーズ19では、タイミング・フェーズ
18のサイクル#15データ転送に直ぐ続いて、バスB
エラーが出される。このエラー信号は、サイクル#17
を取り消し、これは応答フェーズにあり、サイクル井1
5のためのデータ転送の反復を開始する。その反復転送
は、サイクル井20の間に行なわれる。さらに、このエ
ラー信号は、モジュールを服従Aモードに切り換える。
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。5TC1155は決してスレーブ・ユニットに
はならず、メモリのみにアドレスし、I10デバイスに
はアドレスしないから、この線は、5TCIIE55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)wI4停フェーズ−このフェーズは、どのサイク
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。STC
Iデザインの好適な形式の場合、調停優先順位は、単一
CPU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 (PE8S及びその対のユニット
)上のFIFO殆ビ満杯/殆ど空(AFE)フラグ及び
半満杯(HF)フラグ$1409は、多重CPU実装構
虞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、1G、32また
は84ピツト読取/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ヒもに指定するための、パス
30のパスFNコードA及びB上の4ビツト4!1tI
A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・ビットOが使用されない
ように18.32または64ピツト境界上にある。より
正確には、バイト及びワード・アクセスは、バスFNコ
ード定義と連結して第14図にUDSおよびLDSIr
号によって示されている。
(3)サイクル応答フェーズ−このフェーズは、5TC
I 155を、再調停し前のサイクル決定フェーズを再
発行するように強制することになるメモリからの、パス
30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 (サイクル決定フェーズの2サイクル
後)サイクルでデータめフェーズが生じる。読取または
書込の125ns内c、=16,32または64ビツト
のデータを転送することができる。
(5)後データ・フェーズ−データが最初に転送された
2サイクル後システム・パス30上で(STC1155
またはメモリ16から)データの反復を強制するパス・
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バスは同一のデータを運ぶので、後デーラダ
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5TC115Sの間の!!要
な相違点を次に説明する。典型的には、5788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、5TCI 165のフェッチ及び
記憶パイプライン能力のため、5TCIは同時にSつま
でのフェーズ全てで動作することができる。例えば、8
4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、STCI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・バージョンで、システム性能
を向上させる。
(c)STCI機能 5TCIj!A能のいくつかを以下説明する。
(1)FIFO400−4@ (84X9ビツト)先入
れ先出し高速RAMが、4回までの64バイト記憶コマ
ンドをユニット156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F
l、FO400中にクロックする。そして、S/88ク
ロツク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、
CypressSemiconductor Corp
、によつに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/殆ど
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、人力準備完了(IR)制御信号が高レベルの
時シフトイン(Sl)信号の制御の下でその入力に9ビ
ツトの並列ワードを受領する。そのデータは、出力準備
完了<OR)制W偉号が高レベルの時、シフトアウト(
So)信号の制御の下で記憶されたのと同じ順序で出力
される。もしFIFOが満杯(IR低レベル)であるな
ら、S工人力のパルスが無視され、もしFIFOが空(
ORが低レベル)なら80人力のパルスが無視される。
より広いワードのための並列拡張は、個々のFIFOの
IR及びOR出力をそれぞれ、論理的にANDすること
によって実現される。そのAND演算は、全てのFIF
Oがそれ以上のデータを受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、以て装置の間の伝搬遅延時間
の偏差を保証する。
読取及び書込動作は、完全に非同期的であって、以てF
IFOを、動作クロック周波数またはクロック位相が相
当に興なる2つのディジタル装置の間のバッファとして
使用することを可能ならしめる。PIFO400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(SI/IR,5o10R)信号と、AFE及びH
Fフラグを発生するもめに必要な′M制御論理を含む。
FIFOが空の場合、5TCI#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′V
iL核伝えられる(ripple)。そのOR信号は、
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S1人力から空
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80人力から満杯のFIFOのIR出力へ
信号を伝搬するために必要な時間(バブルスルー時間)
がデータをF I FO400を通じて渡すことができ
る速度を決定する。
1[投入時に、FIFOは、マスター・リセット信号に
よってリセットされる。このことは、装置を空条件に入
らしめ、それはOR信号が低レベルであると同時にIR
信号が高レベルであることによって通知される。この条
件では、データ出力<Doo−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(SI)ピ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信号は次に低レベルになり、そのデータ
がサンプルされたことを示す。SI信号の高レベルから
低レベルへの遷移は、もしFIFO400が殆ど満杯で
あるか殆ど空であるなら、IR信号の低レベルからへの
遷移と、AFEフラグの低レベルから高レベルへの遷移
を示す。
FIFO400の出力におけるデータの可用性は、出力
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(Do
o−D08)は低レベルになる。FIFOが空である限
り、OR信号は低レベルにとどまり、それに印加された
全てのシフトアウト<So)パルスは無視されることに
なる。
データがFIFOにシフトして入れられた後、OR信号
は高レベルになる。
2つのフラグ、AFE及びHFは、どれだけのワードが
FIFO中に格納されているかを記述する。AFEは、
8個またはそれ以下、あるいは56個またはそれ以上の
ワードがFIFOに存在するとき高レベルとなる。さも
なければ、AFEは低レベルである。HFは、32個ま
たはそれ以上のワードがFIFOに格納されているとき
高レベルとなり、さもなければHFフラグは低Iノベル
である。フラグ遷移は、SI及びSOの下降端に関連し
て生じる。
(2)SBI論理−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788バス・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!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445
3215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5TCI論理は、S/370プロセツサ
・ボード上で自己チエツクを行うために、2重化されて
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、5TC1156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5TC
1155a(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5TC1155,155aでのみ実
行される。しかし、S/370マシン・チエツク及びパ
リティ・エラーは、パス460を介して論理403に供
給される。BCtlパス247.223上のいくつかの
エラーは、S/88比較回路12f(第81!I)によ
って取り上げられる。
(4)アドレス・チエツク−8788記憶le中に有効
物理S/370ユーザー・アドレスを生成するためにベ
ース・オフセット(第10図)を使用する間に、各S/
370プロセッサ記憶空間162などのサイズが違反さ
れないことを保証するために、メモリ・マツプされた2
つのレジスタ404.406 (MEMベース及びME
Mサイズ)が与えられる。
(6)同期的動作−S/370クロツク152は、パス
30及び同期化ユニット158(第190図)を介して
、S/88クロツク38(第75iI)から導出され、
S/88クロツク38の開始からのS/370発振器入
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(例えば64バイト読取コマンド)をメモリ1
62からS/370チツプ・セットへと待機状態をはさ
むことなくパイプラインさせる(システム・バス30上
で5TC1165に許可された連続的サイクルを想定し
て)ことを可能ならしめる。
(6)STCパス・インターフェース−全ての標準的S
/370フエツチ/記憶コマンドは、そのコマンド・キ
ャンセリングとともに実行される。
パリティ・エラーまたはECC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(E
CCまたはバス・パリティ・エラー)として処理される
か、破壊される(内部ボード・パリティ・エラー)。6
4バイト線境界交差は、アドレスの巻き込みをもたらす
第I/Oilに示すように、5TC1155は、S/3
70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8S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」アドレスをもたらす。典型的には、バス・ア
ダプタ154またはS/370プロセツサ85が「実」
記憶動作を行う時、ユニット1S3は、5TC157上
で発行された後でコマンドのキャンセルをもたらし得る
キャッシュ・ヒツトの場合を除いては、単にプロセッサ
・バスI/OからSTCパス157への移行段として働
くだけである。
次に、41本のSTCバスバス第32A図及び第30図
)について簡単に説明する。STCデータ/アドレス/
コマンド・バス406は、32本の双方向データ・バス
線に加えてバイト毎の奇数パリティをもつ。このバスは
、1サイクルでコマンド及びアドレスを、記憶動作の後
の各サイクル上で32ビツトまでのデータを運ぶために
使用される。STC有効線は、5TC1155に対して
、コマンド/アドレスが同一サイクル中のSTCバスバ
ス有効であることを知らせるために、ユニット153に
よって使用される。STCキャンセル線は、5TC11
56に対して前に発行したコマンドをキャンセルするた
めにユニット153によって駆動される。STCビジー
線440は、rsTc有効」が発行された1サイクル後
、5TCIがビジーであって新しいコマンドを受は入れ
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[
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5TCI155によって
発行される。ユニット1S3は、もしその線が活動化さ
れているならそのデータ・サイクルを無視する。この線
は、高速ECCエラーがバス30上で発生し、5TC1
155、X55aの対論理の間でデータの不一致が生じ
、あるいはバス3011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5TCI 155によって駆動される。記
憶の場合、線441は、ユニット153が次のサイクル
で次の32ビット・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1153に、
もし次のサイクルでSTCデータ無効によって拒否され
ないなら次のサイクルが有効なデータを含むであろうこ
とを知らせる。5TC1155デザインは、上述の全て
の状態が1つのS/370CPU内で同時にアクティブ
であるこヒ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、5TC1165は、32ビ
ツト、62、5nsSTCバス157上へ(125ns
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とができる。
システム788インターフエース410は、5TC11
56中で、ECU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、5788プロセツ
サ・ボード上のエラーと結合される。
パスIRQエラーは、それらのエラーが、通常、同一ま
たは相手ボードによって異なることが検出されたパス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
破断エラーとは興なる。これらのエラーは、ボードが服
従両モードにあるときのみアクティブとなる。
さらに、線411.412.413上の「服従A」、「
服従B」及びrll化」信号は、S/370プロセツサ
内で再び実現されるのではなくてS/88プロセツサ・
ボード論理から駆動される。服従A/服従B信号は、チ
エツク及び駆動側データ入力マルチプレクサのための人
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とを保証するため
にパス調停論理408中で使用される)。
服従A及びB信号は、十服従A、−服従A、十服従B、
−服従Bを提供するために反転される。
十服従A、−服従Ag1号は、レジスタ428及び42
9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バスにそれぞれ結合される。
S/88クロック信号(図示しない)は、3つのモード
A、B及び両について、A及びBパスからのデータをレ
ジスタ428及び429にクロックする。レジスタ42
8中のデータは、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43
6,428上にゲートアウトされる。同様に、第34図
で見て取れるように、5TCII55aのレジスタ42
8aの内容は、服従Bまたは服従両モードの間に同様に
ゲートアウトされる。レジスタ429aの内容は、服従
Aモードの間にゲートアウトされる。レジスタ428.
429及び428a、429aの出力をORすることに
よりめいめいのデータ入力マルチプレクサ機能71.7
3 (第3図)が実行される。
レジスタ405.404中のMEMサイズ/MEMベー
ス値は、BCUローカル・アドレス空間によって、S/
88プロセツ−サ62仮想アドレス空間中にメモリ・マ
ツプされる。それらは、所与のS/370CPU空間が
一旦与えられると、S/88ブート処理の間にセラl−
Lなくてはならない。それらは、STCI記憶/フェッ
チ動作が進行中でない限りS/88によって変更するこ
とができる。
レジスタ404,405は、ローカル・アドレス<00
7EOI 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
<M、EMベース)に等しく、 MEMサイズ= 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乃至16°) MEMベース=記憶領域162に割当てられた記憶16
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21B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182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l10Sをもあられ
している。更にこれは、STCパス167に加えて、S
/88システム・パス30と、S/88プロセツサ62
と、S/88CPtJボード102上の論理416にイ
ンターフェースするために必要な全ての線を含む。説明
の便宜上、第8図のトランシーバ13は第32A、B図
には示されていない。
(D)データ記憶動作 キャッシュ・コントローラ153からの記憶コマンド上
で、5TC1156はそのコマンドをアドレス/データ
・パス406(これはSTCバス157の一部である)
のビット0−7上にクロックにより乗せ、それを、ST
C有効ビットとともにコマンド・バッファ416に格納
し、またバッファ417に格納する。STCビジーは、
そのユニット155がビジーであることを示すために論
理401によって次のサイクルの間に線440上で立ち
上げられることになる。ところで、パス406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(FIF○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。W!、
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FIFO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41G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PIFOe4ワード容量を超え
るならくそれは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・アト!ノ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ピツト・データ・ブロックは、−旦
最初の記憶コマンドがFIFOにシフトされると、連続
サイクルでレジスタ442を介してFIFO400に格
納される。ゲート423は、パス30上への15ビット
転送のため、下位16ビツトを上位16ピツト上へマル
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図から見て取れるように、
FIFO中でコマンド・ワードとデータ・ワードを区別
するために使用される。パリティは、FIFOを通じて
維持される。
FIFO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FIF○40
0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(So
ns)に対処するようにセットされる。FIFOコマン
ドは、第35図に示されており、ここで、 5=(1暑記憶、2=フエツチ) C/A=(1−コマンド/アドレス、○=データ) poi=バイト0.1偶パリテイ P23冨バイト2.3偶パリテイ LDW=下位データ・ワード選択(上位ワード上でマル
チプレクスされた下位データ・ワード、この場合、PO
1=P23> 84B  0VFL=奇数アドレス配置のための15ワ
ード転送超過追加的な32ピツト・データ転送サイクル
を要する 32B、16B、8B、4B=重み付けされたバイト転
送カウント TRLI、0雪「後端jワード中の有効バイトのエンコ
ード(最後の32ビツト転送〉FIFO400の入出力
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・ワードが一旦FIFO出力に到達すると、C/
Aビッビッ1が論理401でデコードされ、以前のコマ
ンドが未了で保留状態にない限り、FIFO400から
のS/370実アトIノスが論理422及び423を介
してベース・レジスタ404と組み合わされ、それは次
に、転送カウントが出力シーケンサにロードされている
間に、アドレス・バッファ420中に開始「物理」アド
レスとしてロードされる。また、調停論理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M5m#理は、フェッチと記憶
の何方の動作につき、全てのアクティブ5TC1166
バス・フェーズを追跡することになる。パス30状況線
(すなわち、バス・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、5TC115
5内で使用される。
物理アドレスはまず、論理422でFIFO400から
のS/37024ビツト実アドレスの上位4ビツトをレ
ジスタ406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紀憶ベー
ス値に加えられ、バッファ420中の下位ビット19−
1 ニ連Mサレr、S/3701il域182への開始
S/88アドレスとして使用される物理的27ビツト・
ワード・アドレスとなる。さもなければ、ソフト・プロ
グラム・チエツクが報告される。何らかの64バイト・
アドレス境界交差は、開始アドレスへの巻返しをもたら
すこヒになる。
アドレスU/Dレジスタ421は、外出物理アドレスの
ピット5−2を保持するために使用される。それは出力
シーケンサヒ同期してクロックされ、正常にインクリメ
ントされている閏に、サイクル応答フェーズのバス・ビ
ジーまたはバス・エラー条件に応答する時、デクリメン
トすることができる。出力シーケンサが一旦ロードされ
ると、関連する論理が、バス・エラー及びバス・ビジー
条件に応答する閏に、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5788機
能コードがS/88記憶コマンドに対応して論理401
により発生され、その機能コードは、調停要求が許可さ
れた時パス構31130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、パス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
閏のパス・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?:32ピット転送の場&1!け、84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426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42B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16.18に格納するこ
とができる(記憶とは異なり、フェッチされたデータは
、シーケンスから外れて受けてることはできない)。と
ころで、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16.18に対する調
停とデータ転送は、上記(B)章で説明したのと同様で
ある。
最後に、このFIFOデザインは、ビジーになる前に6
4ワードまでの転送(はぼ4グループの64バイト記憶
転送)を許容する。記憶の場合、FIFOが満杯でなく
その記憶に関連するコマンド及びデータを受は入れるこ
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84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、5TC1166が5TCI対155,156aの
「駆動側」であり、5TC1156a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、5TC1166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、5TC1156駆
動線は(第32BIgには示さないトランシーバ13を
通じて)L)IN方のパスに結合されるものとして示さ
れる。5TCI 155a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かものアドレス・
ビット27−6と、アドレスU/Dカウンタ421から
のアドレス・ビット5−2と、パリティ発生器論理44
5からの変更されたアドレス・ビット1及びパリティ・
ビットと、レジスタ443からの機能コードを、5TC
1155aからの対応するビットと比較する。そして、
不一致の場合、論理402gが破断論理403と、パス
・エラーA及びB、11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425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
び認識に対して不一致信号を印加する。論理402dは
、FIFOt&理401からのビットを5TC1155
aからの対応するビットと比較する。ANDゲート44
6は、STCビジー償号が線440上でアクティブであ
る間にSTC有効信号が立ち上げられたなら、論理40
3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F I FO400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パス論理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5T(l効コマ
ンドが受領されてレジスタ41G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、FIFO400中のどれか
及び全ての記憶コ・マント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PIFO400に転送される
S/370フエツチ・コマンドがP I FO400の
最後の役に受領された (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、5TC1155はデータ・フェーズに入る。最
初の32ビツトは、DP、UDS、LDSとともに、記
憶16とその相手の領域162中のi当な位置からの構
造30のA、Bバス上で受領され、S/88クロツクの
パス30サイクルの後半の開始により、レジスタ428
.429中にそれぞれラッチされる。
服従両モードまたは服従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
(*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
1、第2の32ビツトが、以前のデータのバッファ43
0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43B
を介して論理402Cに印加される。論理402Cは、
これらのビットを、対の5TCI 165a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15
7のパス406を介してキャッシュ・コントローラ15
3に転送するために次のSTCバス・サイクルの間に駆
動すべきバッファ432上にゲートするゆバッファ43
2は、S/88クロツクの活動化の後同期化されるS/
370クロツクによって刻時される。S/88とS/3
70の両方のクロックに対して同一の62゜5ns周期
が決定されているので、このニヒは、パス30からST
C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5TC11
65サイクルが126nsの各パス30サイクルの間に
実行される。
5TCII!56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ビツト・データ転送を想定すると、データはこの
とき、バッファ428(服従Bモードの場合バッファ4
29)からバッファ430へとクロックされるデータと
同時にレジスタ428及び429へとクロックされるこ
とになる。よって、好適な実施例においてパイプライン
されたデータ・フローを維持するために、連続的な64
ビツト転送がどのようにして利用され得るかが理解され
よう。
データ・フェーズの間に高速ECC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408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・
サイクルに統いて、A及びBパスの両方で、5TC15
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バスバスデータの完全性と機能性を維持する
ことを保証する。A及びBパス上の駆動パス・エラーは
、「真の」パス・エラーに対するECC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402H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パスの両方
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°場合とは興なり、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
受領するこヒができるようになる前に、FIFOに前取
て存在する全てのコマンド及び現在のフェッチが実行さ
れなくてはならない。
キャッシュ・コントローラヱ53は、別の記憶コマンド
を発行することができるようになる前に、フェッチ・コ
マンドのためのデータを受領しなくてはならない。
回層な読取/書込サイクル・タイプの定義が第38A乃
至り図に示されており、そこでは、tJtJ−上位ワー
ドの上位バイト tJM−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 MEM18=18ビット・メモリ・サイクルMEM32
=32ビット・メモリ・サイクルMEM64−64ビッ
ト・メモリ・サイクルLW冨長ワード(32ビツト) UDS=上方データ・ストローブ LDS−下方データ・ストローブ 64ピツト書込は、装置165の好適な実施例ではハー
ドウェアを最小限に抑えることを主眼としているので回
層ではない。64X36FIFO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。、3
2ビツト書込しか使用しないことによる性能上の制約と
して、インターリーブされた記憶16中の各S/88メ
モリ・ボード「葉体」は32ビツト長(64ビツトに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ると、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、Sサイクル<826ns)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
いことを意味する。全てのS/370の32ビツト書込
は連続的アドレスに対して決定されるので、このことは
、同一の64ビツト境界内の連続的転送が5サイクル(
62i5ns)毎よりも速く発行することができず、一
方、異なる64ピツト境界上の連続的転送は01ll停
に勝つと仮定すると)、順次的な125nsサイクルで
発行することができることを意味する。
64ビツト読取サイクルはサポートされ、この場合、連
−統帥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ヒができる。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、82.5ns毎に8
4ピツト読取についてバス3oから受は収ることができ
るので(例えば、126nsのバス・サイクル毎に2回
)、STCパス及びバス30の時間は、受領された後シ
ステム・バス30からSTCパス157ヘデータをパイ
プラインさせることができるように一致している。サイ
クルを適切に同期化し、各データ・バイトのパリティ発
生を可能ならしめるために、レジスタ428及び429
によりバッファの2つの追加のレベル(バッファ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、125n
s窓内の64ビツト読取転送をも許容する。オプション
ヒして、5TC1165中の連続的64ピツト書込転送
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。
ElB、S/370  I10サポート(第37図) 第37図は、S/370 I/O機能をサポートするた
めに使用することができる5788ハードウエア及びア
プリケーション・コードのII要を図式的に示す図であ
る。ハードウェア装置は、60h 602.615乃至
819.621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606乃至ブロック614からなるS
/88アプリケーシヨン・コードのための主要制御であ
る。この機能の組は、EXEC370として知られ、S
/370外部装置、サービス、構成、オペレータのコン
ソールなどのエミュレーション及びサポートに関連する
全てのS/88アプリケーシヨン・コード機能を実行す
る。
ブロック603は、S/370マイクロプロセツサで走
るマイクロコードである。それはS/370CPUIl
能をサポートする。ブロック603ヒブロツク80Bの
間のプロトコルは、それらの間で互いにS/370  
I10100開始及びその完了と、S/370  I1
0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/37
011處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606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608は、S/88データ・フ
ァイルであるブロック802に含まれているデータを介
して適切なS/37011處を実行する。
ブロック604は、S/88#I末装置を通じてS/3
70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
るこヒ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1307ハ、E X E C370(り 
一部テアッ11”、S/370処理とブロック604の
間のインターフェース・エミュレーション機能を提供す
る。
ブロック601は、特にBCUI 66を含むS/37
0のデバッグの目的のため書かれたS/370オブジエ
クト・コードを含む5788データ「パッチ・ファイル
」のセットである。ブロック604によって与えられ、
これらの「パッチ・ファイル」のうちの1つのブロック
605を選択しそれへのロードを行うデバッグ・パネル
が存在する。
ブロック608−1は、S/370チヤネルをエミュレ
ートする役目を担うコードからなる。これは、S/37
0CCWのフェッチと、ブロック605との間のデータ
の移動と、ブロック803に対するS/370  I1
0割り込み情報の報告と、適正な制御ユニット・コード
・エミュレータの選択を実行する。2つ以上のS/37
0チヤネル(例えば608−2)が存在するけれども、
同一のコードが使用される。
ブロック609−1は、S/370制御ユニツトエミユ
レータ・コードである。システム/370は、多(の異
なるタイプのII tel 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6
09−1と、ブロック610乃至614の間で区画され
ている。ブロック609−1の主要な目的はアドレス分
離機能であるが、別の制御二ニット特定機能もブロック
609−1に存在していてもよい。それゆえ、このタイ
プのブロック(例えばブロック609−2)は2つ以上
、すなわち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制御ユニツトヒ一対一
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612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
次ファイルに入力に対処する。
ブロック613は、S/370プリンタをエミュレート
するために必要なコードをあ6わす。
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61
4は、S/370デイスクをエミュレートするために必
要なコードをあられす。2つの興なるフォーマット、す
なわち、カウント、キー及びデータと、固定ブロックが
2つの具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/88端末をあられす、S/88コンソ
ールは、S/370に対して3278または3279端
末として見えることになるディスク上のログに対してメ
ツセージをログすることに加えて、S/88オペレータ
・メツセージとS/370オペレータ・メツセージの両
方を表示する。
ブロック616は、S/88kJI末をあられす。
ブロック617は、S/8B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″、5788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S19は、S/88デイスク上
のS/88データ・ファイルをあられす。ブロック62
0は、S/88テープ装置上に取り付けられたシステム
7370テープを読取り、それがもとのS/370テー
プ上にあられれるようにブロック817中へとフォーマ
ットするコードである。ブロック821は、S/370
で書かれたテープを取り付けられてなるS/88テープ
・ドライブをあられす。
ブロック622は、パーソナル・コンピュータから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との間でデ
ータを送受信するように構成されたパーソナル・コンピ
ュータである。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/88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5788の個別に走るタスクであ
る。
E17゜S/370 I/O動作、ファームウェアの概
要 システム/370.  Iloの簡略化された概要を説
明する。S/370アーキテクチヤは、いくつかのタイ
プのl10m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CPU処理と並列的にI101
0o作業を指令及び制御し、l10m令が(条件コード
を介して)実行するとき、またはI1010o(プログ
ラム割り込みにより)完了されたとき、CPUに対して
状況を報告する。
S/370命令と、条件コードと、割り込みと、I10
装置(DASD、テープ、端末なと)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
与えるように疎に設計され、多くの異なる実現構成が存
在する。
フォールト・トレラント・システム/37o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
tIとオペレーティング・システムのタイムスライスか
らなる「疑似I10チャネル」に、S/370  I1
0装置エミュレーションと、システム複合体の全体的制
御の両方を与える特殊ファームウェアとアプリケーショ
ン・レベル・ソフトウェア(EXEC370)を追加し
たものである。この複合体のS/88部分は、フォール
ト・トレラントCPU、OS、I10装置、電源/パッ
ケージ、パス及びメモリを与え、S/370CPtJ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/888Ctlフア
ームウエア(ETIO)−これは、BCtJ/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、I10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
補助として、次のような典型的I/O動作、すなわちエ
ミュレートされたS/370 3278表示端末に対す
る80バイト・メツセージのS/370書込みにおいて
生じる次のような簡略化された事象のシーケンスを考慮
してみよう。
この例の場合、初期化は既に完了しており、S/370
とS/88は正常に動作しており、別のS/370  
I1010o進行中でないと仮定して第43図及び第1
9Aないし0図を参照する。
PE62とBCU166の要素の間のデータ/コマンド
転送のおのおのは、第20図に関連して説明される「切
り放し」機構を使用して実行される。第43図のフロー
チャートは、この典型的な開始I10動作を図式的に示
している。
A、S/370プロセツサ85が開始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
8中に移動し、BCU15eに対してサービス要求(プ
ロセッサからBCUへの要求)を送り、応答を待つ。
C,BCtJハードウェアがその要求を検出し、S/3
70 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BCUからプロセ
ッサへの肯定応答(「要求がサービスされたことを意味
する」)によりその要求をリセットすることしこよって
その要求tこ応える。
D、S/370プロセツサ8Sにおいては、SlO命令
を終了させ次の順次的命令で処理を続けるためにSI○
ファームウェアが解放される。
E、事象Cの結果として、事象Dヒ同時に、57370
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0)1こ通知
する。
0.16バイト転送が完了した時、DMAC209は、
S/88プロセツサ62に割り込み(第43図の通知)
を提供し、次のリンク・リスト項目をロードすることに
よって将来のメイルボックス動作に備える。この割り込
みは、プロセッサ82に対する8つのDMA割り込みの
うちの1つ、すなわち「正常J DMACチャネル0割
り込みである。
H,S/88が(マスクによる遅延にさらされ得る)D
MA0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、D
MAC209状況をチエツクし、リンク・リストに対す
る参照によって先程受領したばかりのワーク・キュー・
ブロックを見出し、EXEC370アプリケーション・
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成し、3278
@末に送るべき80バイトのデータを得るために、ファ
ームウェア・ルーチンを呼び出す。
J、ファームウェアは、DMAC209(チャネル1)
を用意して開始し、次に、アダプタ154、バスI/O
、及び記憶コントローラ166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BCIJハードウェアにコマンドを送る。
K、BCU166、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wi似している。こ
の割り込み、すなわち「正常JDMACチャネル1割り
込みは、前述の8つのDMA0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、及びに、と同様に、5
788プロセツサ62に割り込みをがける(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゜S/370プロセツサ8Sにおいて、カスタム・フ
ァームウェアがその例外を処理し、チャネル・マスクに
ついて遅延の可能性をチエツクしなくてはならない。そ
して、割り込みを、実行中のプログラムに提供すること
ができないようにマスクされているなら、実質的なデー
タがメツセージ・キュー領域189から保留割り込みキ
ューへと移動され、そのチャネルが次に割り込みをイネ
ーブルされた時に別のファームウェア・ハンドラがそれ
をサービスする。もしマスクされていないなら、このフ
ァームウェアはS/370の文脈を即時にそのプログラ
ムの割り込みルーチンに切り換える。
この改良されたフォールト・トレラント・システムの広
い視点は、接続されたスレーブI10プロセッサとして
のS/88の役割の概念化につながる。これは、S/3
70のためのI/Oハンドラまたは疑似チャネルである
。しかし、実際的には、プロセッサ間の基本的な通信は
全て、(デザイン上の理由で)S/88から初期化され
なくてはならない。また、5788は、EXEC370
を介してS/370メモリ及びマイクロコードの全てに
アクセスすることができるけれども、その逆は真ではな
く、S/370プロセツサ85は偶然にさえ、5788
記憶に全くアクセスすることができない。このように、
S/88に対するスレーブとしてのS/370がS/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、S/370 I/O
命令は動作を開始することができなくてはならず、この
機能は、S/370が、S/88(通常I10命令であ
る)を待つ最高優先順位メツセージをもつという単一の
意味をもっPU−BCU要求1! 256 aによって
提供される。
このサービス要求の優先順位の性質は、自動メイルボッ
クス・スキーム及び、DMACチャネルOのリンク・リ
スト・プログラミングのための理由である。
DMAC209は、BCUハードウェア・デザインの統
合部分である。それは、S/88フアームウエアによっ
て初期化され、また基本的には制御され、データ転送は
、チャネル毎に1つずつの4つの要求REQ入力m 2
63 a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OP CL l! 257
 aを活動化し、以てDMAC209に、5788プロ
セツサe2に対する割り込み要求を提供させる。
S/370ヒS/88の間には、次の4つの基本的デー
タ転送動作がある。
(1)メイルボックス読取 これは、サイズが16バイトで、アダプタ154チヤネ
ルがOで、DMAC209チヤネルがOで、DMAC動
作タイプが、連続なリンク・リストである。
(2)データ読取 これは、サイズが1乃至4096バイトで、アダプタ1
54チヤネルがO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l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、
DMACl11作タイプが、スタート・ストップ優先使
用可能である。
(4)メツセージ・キュー書込 これは、サイズが16バイトで、アダプタ154チヤネ
ルが1で、DMAC209チヤネルが3で、DMAC動
作タイプが、スタート・ストップである。
DMAC209の初期化及びプログラミングは、完全に
標準的であり、好適にはMC68450アーキテクチヤ
に合致するものである。要約すると、 4チヤネル全て−ワード(16ビツト)転送サイズ、要
求線が転送を制御、記憶210中のメモリ・アドレスが
カウント・アップする、装置(BCUデータ・バッファ
・レジスタ)アドレスはカウントしない、割り込みイネ
ーブル済み、ホールドなしのサイクル・スチール、肯定
応答/暗示的アドレス/単一アドレシング・モードを有
する装置、18ビツト装置ボート、PCL=状況入力上
記に追加してさらに、 チャネルO: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・データをもつと「考慮
」するが、外部論理は、32ビツト転送をもたらす。D
MAC209のチャネル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Oが一旦開
始されると、それは、エラー条件によるか、またはリン
クされたリストの最後の有効エントリに遭遇することに
よってのみ停止する。正常動作では、5788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0の正常割り込みは、
2つの可能的意味、すなわち、PCLによって引き起こ
された「メイルボックス受信」、及びより一般的でない
「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。
5788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、電源投入の直ぐ後で
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Al26
3a上のBCUハードウェアからの要求遷移を待たせる
別の3つのサービス・エントリは、DMACチャネル1
 (データ読取〉、2(データ書込)、及び3(メツセ
ージ・キュー書込)を開始させるために呼び出される。
呼び出しプログラム(EXEC370)は、データ・ア
ドレス、カウントなどをプリセットされているワーク・
キュー・ブロックに対するポインタを提供する。これら
のルーチンは、DMAC209及びBC1J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、小さいけ
れども極めて重要な4j[域は、カスタム・ハンドラに
対するものであるがS/88オペレーテイング・システ
ムには透過的でる8つのDMA0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、′IL
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
こヒに関与する。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BCU15s中に与え、以てベクタ変更の必要性を
解消することもできる。
好適な実施例のS/88フアームウエアは全てMC68
020アセンブラ言語で書かれ、よって、マイクロコー
ドとは適切に呼ぶことができない。それは、その機能の
性質から、ファームウェアであると考えられる。
S/370プロセツサ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/88疑似チヤネルに至るマイクロコード化さ
れたI10命令 (2)I10命令を含む、S/88から入来する非同期
メツセージの処理 (3)全てのくエミュレートされた)S/370 工1
0装置の構成データ及び状況の維持(4)ユーザー・マ
ニュアル動作のサブセットの実現 この特殊ファームウェアは全てS/370マイクロコー
ドで書かれ、それは可能な限り既存の機能サブルーチン
を使用している。
S/370には10個のI10タイプ命令が存在し、こ
れは、第“44Aないし1図を参照してより詳細に説明
する。
CLRCH−チャネル・クリア(チャネルのみの動作) CLRIO−I10クリア HDV−装置停止 HIO−I/O停止 RIO−I/O再開 5IO−I10開始 5IOF−I/O高速開始 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(チャネルのみの動作) TIO−I10テスト これらの命令のおのおのは、S/370アーキテクチヤ
との整合性を維持しつつメイルボックス機構を介してS
/88中のEXEC370に全ての実質的な情報を渡す
ように、マイクロコードで実現される。
アダプタ154中のいくつかの興なるハードウェア条件
は、S/370プロセツサ8S中のマイクロコード・レ
ベルの「強制された例外」のいくつかの可能な原因の1
つである、「アダプタ注意」要求の活動化をもたらす。
マイクロコードによるこの例外のサービスは、(もしプ
ロセッサ85が待機状態にあるなら即時に)S/370
命令の間で生じる。「アダプタ注意」の最も頻度が高く
共通の原因は、PE86が、I10疑似チャネルS/8
8からS/370主記憶のIOA区画の固定メツセージ
・キュー領fil 89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/3
70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  R11N:  l5TEPモードをリセッ
トし、プログラムの実行を再開する。
0006  LPSW:  メツセージ内に与えられた
PSWを使用して、S/370rロードPSWJ MA
mを実行する。停止状態を離れる。
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:  割り込みメツセージ−チャ
ネル・マスク状況に応じて、S/370  I10割り
込みをキューに入れるかまたは、S/370  I10
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*i強制することもできる。
メツセージ・タイプ0007は、S/370に、電源損
失、オン/オフライン変更、装置検出エラーなどの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57370に報告
するための手段である。これは常に、S/370におい
て、最終的なプログラム割り込み及び装置テーブル変更
をもたらすことになる。
次に、ETIO及びEXEC370機能と、インターフ
ェースと、プロトコルと、命令フローについて説明する
E18.システム・マイクロコード・デザイン(1)序
論 第38図は、本発明の好適な実施例のマイクロコード・
デザインを説明する図である。S/370プロセツサ装
置85内で走るコードは、制御記憶171中に保持され
、PE85によって実行される時にS/370命令を解
釈°する。I10開始、割り込み処理、オペレータ機能
、マシン・チエツク、及び初期マイクロプログラム・ロ
ード/プログラム・ロード(IML/IPL)のための
マイクロコード化された命令は、特に、図に示されてい
るようにS/88マイクロコードとインターフェースす
るようにデザインされている。そのインターフェースは
、ローカル記憶210と、S/370キヤツシユ340
と、プロセッサ8S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。S
/88コードにおいては、S/370マイクロコード・
ドライバがCCW変換と、割り込みハンドラと、エラー
・ハンドラと、IML/IPLと、S/88アプリケー
ジ、W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I 10.診断、障害分離、IPL/I
ML及び同期化を実行する。このシステムは、ユーザー
の観点からは、S/370プログラムが実行している唯
一のプログラムであるため、コプロセッサ・システムの
ようにはみえない。システム管理者は、S/88フオー
ルト・トレラント・オペレーティング・システムを通じ
てシステム属性を制御することができる。S/88オペ
レーテイング・システムの主要な機能は、多重370チ
ャネル外観をもつI10変換である。
全てのエラー及び回復!I能と、動的資源割当て機能は
、S/88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
で処理することができる。
第391!Iは、この例では開始I10コマンドである
、S/370 I/Oコマンドの実行をあらt)t、S
/370命令、(PE85からP E 82゛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ETIO,及びS/88プログラムEXEC
370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PEe2上のs/
370  Iloの実行である。
第4053は、EXEC370に関連するシステムの要
素及び機能と、STO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、1i号及びハー
ドウェア/コード装置とともに示すms化されたrR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、
次の用語か使用される。
EXEC370−3/370外1装!、サービス、構成
、オペレータのコンソールのエミュレーション及びサポ
ートに関連してPE82上で走り、マイクロコード記憶
174に記憶される全ての5788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
CU156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41 A5A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なとの
機能の実行を要求するEXEC370に対してメツセー
ジを送り、EXEC370は、I10機能の完了を示す
メツセージと、I/O装置及びチャネル状況変更に関す
るメツセージと、PE86マイクロコードに、特定のC
PU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、BCU158.及
びDMAC209などをもつハードウェアを介してPE
85マイクロコードとEXEC370の間で伝送される
。このメツセージ伝送サービスは、ETIOによって、
EXEC370に対して可用ヒなされる。
ETIOとEXEC370の間のイン ターフェース、及びPE8f5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/884i:よって実行さFL6S
/370外部サポート・ソフトウェア、及びPE82上
で走るBC1J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ヒ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BCU
166を初期化する。キュー・インターフェースは、作
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/8
8に対する割り込み)は、作業がキューに追加された時
にEXEC370に通知する。
記憶210において、第41C図に示すように16@の
4KBブロツクが存在する。その14個<5oo−o乃
至600−13)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、501−4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501−0及び601−1に等価なアドレス
空間において、BCU156コマンド(P E 62に
よって実行される)には256バイトが割当てられ、D
MACレジスタ・アドレスには、BCU156の動作に
関連して説明したように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。2
6個のWQBは、PE85のマイクロコードによって開
始された要求にサービスするために使用される。残りの
WQB(EXWQB)501−31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ゆ各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、18バイト・パラメータ・ブロック60B
と、224バイト装置特定作業領域607を含む。メイ
ル・ブロック505は、EXEC370及びPE86v
イクo:+−’F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506は、ETIOとEXEC
370の間で渡され、通常、ローカル記憶210と主記
憶162の間の転送に関連するパラメータを含む。作*
11tfi507ハ、E X E C370ニよって所
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、57
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SO5は、PE86マイクロコードと
EXEC370の間で渡される57370 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ピツト・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/
370記憶162中の16進位置48の32ビツトS/
370チヤネル・アドレス・ワードCC前 −上記CA
WによってアドレスされるS/370チヤネル・コマン
ド・ワード。EXEC370が割り込み表示を返す時、
このフィールドは、C8W、S/370チヤネル状況ワ
ードを含む。
パラメータ・ブロック506は、データ転送がEXEC
370によって記憶210と主記憶152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112S6a上にBC
UからPUへの要求を発行する。
2  S/370メモリからデータを読取る。
3 データをS/、370メモリに書き込む。
(2) ret −’req」フィールドによってなさ
れた要求の結果。このフィールドは、EXEC370に
よって初期的にはゼロに保証される。もしゼロでない値
が戻るなら、ETIOはある種のタイプのエラーを表示
している。
(3)カウント−転送されるべきバイトの数(4)S/
370アドレス−データが始まるS/370記憶中の位
置。これは必ずしもCCWアドレス・フィールドではな
い。
(5)キー−この16ビツト・フィールドは、次のよう
なビット・パターンを含む。
ppkkkklo 00000000 ここで、pp<優先順位)=00で、kkkk=適正な
57370記憶保護キーである。
バッファ・アドレス−データ領域が始まる記憶210中
の位置。これは4にバッファまたはWQBの中にあって
よい。EXEC370は、次のような関係を保証する。
<S/370アドレス MOD4)=(バッファ・アド
レス MOD  4) EXEC370は、WQBを維持するためにキューを使
用する。このキュー通信領fi501−4は、256バ
イト長であって、記憶210中のオフセット400(1
6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ETI
O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)611  EXEC37
0によってサービスされるのを待つWQBに対するポイ
ンタを保持する。
S/371Qi512  EXEC370からPE86
へのメツセージ転送を待つWQBに対するポインタを保
持する。
S/372Q513  キャッシュ・コントローラ15
3からS/88へのデータ転送を待つWQBへのポイン
タを保持する。
S/3.73Q514  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41Er:I!J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、EXE
C370によって初期化される。空のWQB Chi、
FREEQ上に保持サレル。E T I Oハ、リンク
・リスト616を埋めるための必要に応じて、FREE
Qからそれらを除去する。DMAC209は、リンク・
リスト616を介して、記憶162からのメイルボック
ス領域188からのS/370メイルボツクス・エント
リを、空WQBのメイル・ブロック領域に配置する。埋
められたリンク・リスト上のWQBは、ETIOによっ
てワークキュー511上に移動される。ETIOが1つ
のくまたはそれ以上の’)WQBをワークキュー511
上に移動しEXEC370がビジーでない時、ETIO
はEXEC370に事!IDを通知する。EXEC37
0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)との閏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PE86マイクロコードに送る必要があ
ることがある。ETIOは、このサービスをEXEC3
70に提供する。EXEC370は、適正なりCU15
B動作を開始するETIOを呼び出し、あるいは、もし
ハードウェア資源がビジーであるなら、WQBを適切な
S/370Q上に配置する。3つのサービス(S/37
0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、S13及び514をもつ。WQBは
、EXEC370スレッド上にある間にETIOコード
によってS/370キユーの1つの上に追加される。I
10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EXEC
370がビジーでないなら、そのEX370事象IDを
通知する。
第42図は、キューを通じてのWQBの移動と、EXE
C370,インターフェース・ハードウェア89及びS
/370マイクロコードの間のインターフェースとをあ
られすものである。もとの作業要求が完全に完了した時
、すなわちデータ転送が完了した時、10割り込みが(
もしあるなら)PE85に送られ、EXEC3707!
1tWQBにFREEQを戻す。EXEC370は、先
ず588Q616をチエツクし、次にワークキュー51
1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EXBU
SY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事本IDと、EXBUSY
変数は、第41F図に示すように、記憶210のキュー
共通領域601−4に在駐する。
各キューは、第41G図に示すように、その性質上環状
であって、2つのインデックス・タイプのポインタ、充
満インデックス517と空インデックス518をもつ。
充満インデックス517は、満杯の次のキュー・エント
リを指し示し、空インデックス518は、空の次のエン
トリを指し示す。6つのキューは全て32個のエントリ
をもちWQBは27個しかないので、6つのキューは全
て決してオーバーフローすることがない。
各キューは、次のものも含む。
qid  このキューを識別する。
QSIZEこのキュー中のエントリの数(n)口(i)
  このキュー中のWQBを指し示すアドレス・エント
リ ハードウェア通信91t域は、1024バイトを含む。
E%CUiJilt領域は、アドレス空間の512バイ
トを使用する。リンク・リスト616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。
FREEQ510からのVVQBは、リンク・リスト5
16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
ェアに可用である。
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 1nit etio(vbn) 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。PE85マイクロコードは、まだ動作
していないが、それはIML(初期マイクロプログラム
・ロード)の途中であるかもしれない。
EXEC370は、データまたはメツセージをS/37
0との間で転送してもらうことを要望する場合は常に、
etio (wbn)を呼び出す。
パラメータwbnは、サービス要求を含むWQBを識別
する2バイト整数ワーク・キュー・バッファ番号である
。、wbnは、インデックス値であり、0から27の範
囲にある。サービス要求は、パラメータ・ブロック中の
reqフィールドによって識別されるe reqフィー
ルド値は、次のとおりである=1!このメイル・ブロッ
クの内容を記憶162中のS/370メツセージ・キュ
ー189に書込み、次にBCUからPUへの要求を発行
する、2冨S/370G8H162から指定された記憶
210!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l1OI!能
を即時に開始することができないなら、このWQBを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マイクロコードの間の通
信には、S/370記憶162毎のエントリをもつ装置
状況テーブル(DST)が必要である。EXEC370
及びS/370マイクロコードは、やりとりされる15
バイト・メツセージ(第41D図のメイル・ブロックS
O5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[でメツセージを保持するキューが
ある。また、通知機構(PUからBCU。
及びBCUからPtJil![)もある。メイル・ブロ
ック505においては、16ピツトS/370 0Pコ
ード・フィールド「OP」が、EXEC37Oまたは5
7370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(cLIA
)は、S/370  I10命令のオペランド・アドレ
スである。CAWは、そのI10命令が発行された時の
S/370記憶162中の16進位置48の32ビツト
内容であり、記憶キーを含む。8バイトCCWは、上記
CAWによってアドレスされる。EXEC370が割り
込み表示を返す時、このフィールドはそのC8Wを含む
。PE86は、I/O割り込みを引き起こす時S/’3
7016進位置40にそのC3Wを記憶する。CUA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41 Discのメイル・ブ
ロック505に関連する上述の情報を含む。
S/370に送られるEXEC370メツセージは次の
ものを含む。
1、「リセット」メツセージ(OPPI3は、5737
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フィールド瓢3を含
む。
4、「ステップ」メツセージ(OP冨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。
6、「ラン」メツセージ(OP=5)は、S/370マ
イクロコードに、S/370m令をフェッチし実行する
その正常モードに入るように要求する。
6、LPSWメツセージ(OP−6) は、S/370
マイクロコードに、LPSW(ロード・プログラム状況
ワード)メツセージのアドレス・フィールドに指定され
たアドレスを使用してS/370LPSW命令を実行す
るように要求する。
7.8M5Gメツセージ(OP品7)は、1つまたはそ
れ以上の構成されたS/370  I10装置の変更の
状況を表示する。
8、I○lNTRメツセージ(OP=8)は、I101
00完了を示す。もしそのチャネルがマスクされていな
いなら、S/370マイクロコードがI/O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C6Wを
装置状況テーブルにセーブし、装置状況を01(c8W
記憶済み)にセットする。l0INTRメツセージはま
た、CUA及びNC(DST  CUA中に配置される
)次フィールドを含む。
キャッシュ・コントローラ153からの2つのメツセー
ジ、「フェッチ」及び「記憶」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バイト二 バイト・カウントADDR−4バ
イト:  S/370&l!憶7’ドレス・ワード/キ
ー S/370マイクロコードは、各アドレス可能S/37
0装置の状況についての情報を含むテーブルを維持する
。その情報の主要なi9r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。
装置次−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  I10割り込みの
ために維持される 370装置につき、DST (cUA)の次の4つの興
なる装置条件が可能である。
oo  i置しディ 01 装置レディでない、CSW記憶済み10 装置ビ
ジー 11 装置動作しない S/370袈置上のI10100完了時点で、C5W(
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(cSW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/8B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(l!I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S/88プロセツサ62及び関
連ハードウェア、ファームウェア、及びソフトウェアに
よって実行される。
第44A乃至り図(及び第43図)は、これらのS/3
70  I10実行命令のために利用されるマイクロコ
ード・シーケンス・フローである。BCU156(及び
アダプタ154)は、S/88ハードウエアによる最終
的なS/370  I10命令の実行を有効化するため
の主要ハードウェア結合機構である。BCIJ16B内
で、DMAC209は、動作及びデータの流れを導くた
めの主要な「交通巡査」の役割を果たす。DMAC20
9のチャネル0は、S/370からI10コマンドを受
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。BCU156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、BCUI58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。
!Ei/370  I10命令は、S/370内の処理
のためS/370マイクロコード・ルーチンにディスバ
ッチされ、S/88アプリケージ窯ン・プログラムEX
EC370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BCU15B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、割り込みを受は収っているなら、それは現在可用で
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
理及び用詔は、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重が実際にあ
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族するために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
ロコードがディスパ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、57
370が次の順次命令に戻る。チャネル・アドレス有効
の場合、S/370マイクロコードがEXEC370に
クリア・チャネル・メツセージを送る。それは次に、こ
のチャネルを探して全ての装置状況テーブル(DST)
エントリを走査する。全ての条件コード・フィールドは
、回層でないことを意味する3にセットされ、見出され
た保留割り込みテーブル(PIT)エントリは、自由P
ITリストに解放される。S/370マイクロコードは
次に、条件レジスタを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、PE85
におけるS/370命令処理を中断する。
S/370マイクロコードがディスバッチから制御を受
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1llIfaユニツト・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。57370マイクロコードは、条件コー
ドCCの値をチエツクする。このとき、3つの選択肢が
ある。
すなわち、(A)CCがゼロまたは3に等しい、(B)
CCが2に等しいかまたはCCが1に等しく且つ次の条
#NCが2に等しい・、(c)CCが2に等しいかまた
はCCがlに等しい。
第1の選択肢の場合、CCはゼロまたは3に等しく、S
/370マイクロコードは単に条件レジスタをCCの値
にセットし、次の順次命令に至る。
もしCCが1に等しいなら、保留割り込みテーブル(P
IT)に保留割り込みが存在する。この場合、S/37
0マイクロコードは、保留割り込みテーブル・エントリ
に行き、NCの値をチエツクする。
CCが2または1に等しくNCが2に等しい場合、S/
370はEXEC370にクリアX10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
保留割り込みエンドすをクリアする。ところで、EXE
C370゜がクリアI10メツセージを受は取る時、E
XEC370はアドレスされた装置のその選択的なリセ
・シトを実行し、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
エントリを生虚し、そのメツセージからのNC及びC8
W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
にとどまっている、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)−S/370マイクロコ
゛−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*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!l
it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18個の状況ビットをゼ
ロにし、条件レジスタを1にセットし、次の順次命令に
戻る。ところで、EXEC370が装置停止メツセージ
を受は取る時、EXEC370はアドレスされた装置上
で適当な@能を実行し、正常割り込みメツセージを戻す
。cc−i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、CSW@S/37
0記憶中の適切な位置に配置し、条件1ノジスタを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
(5)I10再開(?144Dr:IA) −S/37
0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、CA
W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M御を受は取る時、S/370マイクロ
コードはアドレスされた1111状況エントリにつき条
件コードをチエツクする。CCが0,1または2に等し
い場合、S/370マイクロコードは、条件コードを2
にセットシ、条件レジスタをOにセットし、次の順次命
令に至る。
ヒコロテ、EXEC370がI/O再Rメ、y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f%を継続する。
第2の選択肢の場合、CCは3に等しく、S/370マ
イクロコードは単に条件レジスタを3にセットして次の
順次d!r食に行く。
<8)I10開始(第44E図)−S/370マイクロ
コードがI10開始開作動ためにディスバッチから制御
を受は取る時、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4!!4つの選択肢がある。すなわち、C
C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、装置はレディであリ、S/370マイクロコードは
EXEC370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I10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I/O動作を開始する。第2の選択肢の場合、
CC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、CSW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csvv及びS/370記憶位140Xを全て
ゼロにセットし、C8Wビジー・ピットをターン・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、57
370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とを意味する)にセットし、次の
順次命令に行く。
(7)I10高速解放開始(第44F図)−S/370
マイクロコードがディスパッチから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0.1または2に等
しい、ということと、CCが3に等しい、ということの
2つの選択肢がある。第1の選択肢の場合、CCが○、
1または2に等しく、S/370マイクロコードはEX
EC370にI10高速解放開始メツセージを送り、C
Cを2に等しくセットし、条件レジスタをOセットし、
次の順次命令に行く。ところで、EXEC370がI1
0高速解放開始メツセージを受は取る時、もし可能なら
I/O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CSWをもつ割り込みメツ
セージを返す。!Pi2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0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Oまたは3に等しい場合、マ
イクロコードは条件レジスタをCC値に等しくセットし
、次の順次命令に行く。第2の選択肢の場合、CCは1
に等しく、マイクロコードは割り込みをポツプしてC3
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l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csw9X域(40X)を
ゼロにし、条件レジスタを1に等しくセットし、次の順
次命令に行く。
(9)チャネルID記憶(第44H図)−S/370マ
イクロコードがディスバッチからチャネルID記憶のた
めの制御を受は取る時、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/3.70記憶位置を、15進A8から
15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0にセットし、次の順次命令に
行く。
(lO)チャネル・テスト(第44I図>−S/370
マイクロコードがチャネル。テストのための制御をディ
スバッチから受は取る時、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とであり、次にCC−2の少なく
とも1つのエントリが存在するかどうかを調べるための
チエツクを行う。もしそうなら、これが第2の主要でな
い選択肢であり、この場合、マイクロコードは条件レジ
スタを2に等しくセットして次の順次命令に行く。さも
なければ、第3の主要でない選択肢が生じて、条件レジ
スタをOに等しくセットして次の順次命令に行く。
(11)1次及び2次割り込み(第44J及び44に図
)−1次及び2次割り込みという用語は、S/370の
用語である。1次割り込みは、I10動作から生じる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I 101&作のた
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閏
の差異は、Iloがマスクされているかどうか、という
ことである。
すなわち、S/370プロセツサが、チャネルからやっ
てくる割り込みを受は入れるかどうか、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、57370プロセツサがイネーブルされる
時間まで保留割り込みと呼ばれる。EXEC370が特
定の装置動作をエミュ1ノートしている間に割り込み条
件が生じた時、EXEC370はCSW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、Il
o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4
4J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く第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
CSWがS/370記憶に入れられ、マイクロコードが
I/O割り込みの実行を引き起こす。
(12)S/370 I/Oマスク事象(第44L図)
−もしEXEC370が57370マイクロコードに割
り込みメツセージを送る時Iloがマスクされているな
ら、割り込みは保留割り込みテーブル(PIT)エント
リ中にスタックされる。そして、後の時点で、I/O割
り込みのイネーブルをもたらすS/370事象が生じる
こヒになる。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/37
0記憶中にC8Wを配置して工/0割り込みを実行する
以下に示すのは、直ぐ上で参照された処理の説明を与え
るものである。
(1)スタックされた割り込み−スタックされた割り込
みという用語は、S/370  Iloがマスク・オフ
された時S/370マイクロコードによって受は取られ
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
置状況摂域中にスタックされる。PITエントリは、割
り込みを引き起こすS/370装置をあられすDSTエ
ントリに対してFIFO順に連鎖される。割り込みをス
タックすることは、自由リストからPITエントリを取
得し、それをこのDSTエントリのためにPITリスト
の終端に連鎖し、そのC8WをPITエントリの状況フ
ィールド中に配置し、PITエントリのNCフィールド
にNC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 
 CSW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ン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、I/O開始メツセージである。このメツセージまた
は57370マイクロコードが送る他のメツセージに対
して、手続きは同一である。S/370マイクロコード
は、記憶162中のメイルボックス・エントリ中のデー
タ・フィールドにそのメツセージの内容を記入する。S
/370マイクロコードは次に、PUからBCUへの要
求を発行し、それはBCU論理253によって受領され
る。S/370マイクロコードは次に、肯定応答の戻り
を待つ。
ところで、BCU論理は、PUからBCUへの表示を受
は取る時、メイルボックスからBC1J記憶210ヘデ
ータを転送するために、記憶アクセス及びDMA111
作を開始する。DMAが完了した時、BCUはS/37
0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8日に割り込みをかけ
る。ソフトウェア・ルーチンが[1を受は取り、動作の
有効性をチエツクし、EXEC370に通知を送り、E
XEC370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、いくつかの異なるタイプがある。S
/370 I/O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.パス制御ユニット(BCU)の動作(1)序論 前述のシステム要素及びその機能の一部を簡単に要約し
てみよう。すなわち、BCU15BはS/370チツプ
・セット150と、S/88PE62とモジュール10
中の関連システム及びI10素子からなるI10サブシ
ステムの間のインターフェース機能を実行する。S/3
70チツプ・セット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8/370記憶領域162は、場合によっては
基本的記憶モジュール(BSM)162と呼ばれること
がある。BCU168とパス・アダプタ154とを結合
する2組のアダプタ・パス・インターフェース1i12
49.250(チャネル0)及び251,252(チャ
ネル1)がある。
BC1J168は、64KBローカル記憶210と、直
接アクセス・コントローラ(DMAC)209と、32
ビツト・ローカル・アドレス・パス247と、32ビツ
ト・ローカル・データ・パス223及びインターフェー
ス論理205を有する。
前記に詳細に説明したように、DMAC209は、4つ
のデータ転送チャネルをもつ。
チャネルO−メイルボックス・コマンドがPE85から
BCU158へ転送される。メッセーシハ、S/370
記憶vA域162かラローカル記憶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 −  BCU166からS/370PE8
6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164とローカル記
憶210の間でダブル・ワード(32ビツト)を転送す
る。それは、I10データ転送が完了した時にI10サ
ブシステム(S/88PE62)に割り込みをかける。
ローカル記憶210は、DMAC209を介する自動メ
イルボックス・ロードのための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
G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ilt&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BCU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11289は、DMACシーケンス(
ローカル記憶210の読取または書込〉、マたはリンク
・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268は
、ローカル・パスの制御が論理216によってD M 
’A C209に与えられた時に立ち上げられる。1i
191は、制御がPE62に与えられているなら立ち上
げられる。
BCU論理205は、パス・アダプタ154とI10サ
ブシステムの間のDMAC209転送タイミングを制御
し、4KBまでのI10転送の、チャネルO及び1上の
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206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。BCU168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164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(BSMlを取/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か生じる時、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
U158上で同時に処理することができる。rBSM読
取」及びrBSM書込」は、BCU25S中で同時に処
理することができる。
BCtJ156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
5!求」11268aを介して、S/370I10命令
マイクロコードによって開始される。
メイルボックス188は、S/370  BSMI62
中にある。それは、I10サブシステム(I10jl始
なと)によって実行されるこヒになる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、rPIJからBCU選択線」210がアダプタ・パ
ス・チャネルO上で活動化される時にBCU156によ
って開始される。S/370  I10書込動作(アダ
プタ・パス・チャネル0)は、もしrPLIからBCU
への要求」がS/370PE85によって活動化される
なら、64バイト境界上で優、先便用される。
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装置の閏のデータ転送(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
/Oサブシステムによって開始される。
高優先順位メツセージ転送:  I10サブシステムか
らS/370に渡される高い優先順位の性質の、割り込
み、状況、エラーなどのメツセージ。全ての転送は、「
キュー・セレクト・アップ」コマンドを介して、BCU
156から開始される。もし、高優先順位メツセージ要
求が生じるなら、S/370 I/O読取動作(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  l101jl始シーケンス・フ
ロー、概要及び詳細説明 ml/−0開始命令5IOJ、「チャネル・アドレス・
ワードCAWJ及び「チャネル制御ワードCCWJ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181!l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
こヒになるl、PE82は、ローカル記憶210(第4
1 H15)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r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ピツト)BARにセットすることにな
る。このアドレスは、リンクされたリスト・データの記
憶210中の最初の位置を指し示すことになる。
DMAC’PCLJ  (周辺1flり 267 aは
、PE62によって、PCL:1257aが活動化され
る時はいつでも、DMAC209をしてそのIRQ割り
込み入力線258を活動化させるようにプログラムされ
ることになる。rPcLJ線257aは、アダプタ・バ
ッファ259を介する主記憶182からローカル記憶2
10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・ロードが丁に完了
したことを通知する。
リンク・リスト・データ(第41H図)は、次のものか
らなる。すなわち、データ・ブロックの開始記憶アドレ
スと、記憶転送カウントと、次のテーブル・エントリに
対するリンク・アドレスである。そのテーブル中の最後
のリンク・アドレスは、ゼロとなる。
S/88プロセツサPE62は、DMACチャネル0ベ
ース・アドレス・レジスタ中の最上リスト・アドレスを
セットする。
5788プロセツサPE82は、チャネル0チヤ、ネル
制御レジスタ214のビット7(開始ビット)中に「1
」を書き込むことによってDMAC209を活動化する
二とになる。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219中への記憶210の
データ・ブロックWQBの開始アドレスメモリ転送カウ
ント・レジスタ214に対する転送カウント(メイルボ
ックス・データのバイト〉 次のデータ・ブロック・アドレス・レジスタ214への
リンク・アドレス より詳しく述べると、命令実行の間に、S/370PE
86が「I10開始」命令をデコードし、S/370メ
モリ162中に含まれる順次的「メイルボックス」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/370PE86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’LD  0
SCWJ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rPIJからBClJ
への要求」ビットをオンにセットする。もし、I10デ
ータ転送の間に「PUからBCU!!!求」が生じたな
ら、BCU156はメイルボックス・ロードを行わせる
ために、64バイト境界上でI10転送を優先使用する
ことになる。
BCU168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0コマンド・
レジスタ214に記憶する。尚、第46A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2G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。
BCU168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、BCU16
6は、パス・アダプタからのデータを待つ。BCU15
6は、「タグ・ダウン、+l1262bをサンプリング
することによってこれを行う。「タグ・ダウン」がパス
・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。
BCU論理263は次に、DMAC209のチャネル0
上の「*求」線263aを立ち上げる。DMAC209
は次に、ローカル・パス調停回1216に対するl12
69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(B
G)を介してパス・アクセスが許可される。DMAC2
09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、’ACKOJ  (DMACチ
ャネルO肯定応答)線264aを立ち上げる。rAcK
o」備考は、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25図)は、バッファ269か
らレジスタ226へのメイルボックス・データの転送を
続ける。BCU156は、各ローカル記憶210/DM
AC209シーケンス(32ビツト)のための2つのア
ダプタ・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  (DTC)!267を立ち上げ、B
CU論理263は次に、レジスタ22B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2
63a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
全体く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。「PCLJ線25
7aは、次に、BCU@理26理化63てDMAC20
9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rlRQJi1268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
263からのチャネル0’REQJ線263a上の信号
を待つ。−旦開始されると、DMACチャネルOは非決
定的にアクティブにとどまり、5788プロセツサ62
が環状リンク・リストを制御し、BCUI!56が、’
REQJ線283a8非活動性に維持することによって
データ転送を保留する。もし「リストの終了」条件によ
ってチャネル0が停止すると、5788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 I/Oデータ転送シーケンス・フ
ロー、−設電説明 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」コマンドを介してS
/88プロセツサ62を源とする。S/3700CWコ
マンド及び開始アドレス(S/370メモリ162中の
)は、「l10III始」のためにCCWから導出され
る。データは、S/88プロセツサS2によって、各I
10装置と、ローカル記憶210中のローカル・バッフ
ァの間で移動される。
ローカル記憶210は、S/88プロセツサ62によっ
て管理されるI10書込動作のための記憶ブロックのキ
ューを含む。そのキューが少なくとも1つのエントリを
含む時、I10書込動作を送出する準備ができている。
これらのブロックのうちの選択された1つのための開始
アドレスは、書込動作の開始の前に、S/88プロセツ
サ62によってDMAC209中のDMAチャネル1レ
ジスタ中に記憶される。DMAチャネル1レジスタは、
ローカル記憶210を介するS/370I10書込動作
(Il書込対するS/370記憶182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269
 (64バイト)は、メイルボックス読取及びS/37
0  I10書込動? (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1アダプタ・パス2
49.250に関連づけられている。バッファ280 
(64バイト)は、(S/370に対する)メツセージ
書込及びS/370  I10読取動作(ローカル記憶
210からS/370メモリ162へのデータ転送)の
ために予約されている。このバッファは、チャネル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)I10書込動作(S/370肥憶162からロー
カル記憶210へ) S/88プロセツサe2は、第45 Cr2ニ示t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)DMAC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、DMA
C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4
6C図で、ビット31−08巳007EOO= rDM
ACレジスタ選択」コマンドであり、ビット07−07
−00=Dチヤネル1メモリ・アドレス・レジスタ(低
)選択である。5788は、パス上の最上位及び最下位
ビットをそれぞれ「31」及び「0」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−16
=I10書込のための記憶210中のローカル・バッフ
ァの開始アドレスである。その高位データ・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の高位ピッ1131−16)は、初期化の間にOにセ
ットされている。DMAC209は、5788プロセツ
サCPUに対して、BCU論理253を介する16ビツ
ト・ポート’DSAC−K」信号線266a、bで応答
する。S/887’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/1
0A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品007
400= 「DMACレジスタ選択」コマンド、 07−00冨BCU選択及びDMACチャネルIMTC
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、及びカスクマ/IOA空間
ビットは、5788プロセツサ82によって第46F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=予約 26=高位バイト・カウント。このビットは、最大バイ
ト・カウント<4にバイト)が転送されつつあるときの
み1となる。
2B−16=DMACチャネルIMTCレジスタにロー
ドされるバイト・カウント 26−14=BCUレジスタ220にロードされるバイ
ト・カウント(最大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という
カウントを必要とする。それゆえ、BCU158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、いからである。そ
れらは、S/370 83M162に提供するために、
パス・アダプタ154に渡される。
13−12−  アダプタ・パス・チャネル優先順位 07= カスタマ/IOA空間ビット 06−  S/88プロセツサは、1つの追加的ローカ
ル記憶が必要であることを示すためにこのビット(1)
を活動化する。このことは、開始S/370記憶アドレ
スがダブルワード(32ビツト)境界上にない時に生じ
る。全ての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冨 予約済み DMAC209は、そのデータ・パスの高位ツー1:(
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。
BCUは、次のようにデータ・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−O6−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S/88プロセツサ・マシン・サイクル中でダブ
ルワード転送が生じる時、そのアドレスはダブルワード
境界上になくてはならない。DMACチャネルIMTC
のアドレスは、ダブルワード境界上にないので(ビット
07−00=  0X001010)、BCU166及
びDMAC209に1つの5788プロゼツサ・コマン
ドをロードするためには次の動作が行なわれる。すなわ
ち、BCU166はアドレス・ピッl−1を反転してそ
れを別のレジスタ選択ビットとともにDMAC209に
提供する。このことは、チャネル1のためのDMAC2
09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2
53に対して、線28S上のrDTAcK、信号で応答
する。BCU論理253は、「DTACKJ信号を、5
788プロセツサ62に対する、tIs266a、b上
の32ビツト・ボートrD 5ACK」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rBsMm取セレクト・アップ」
コマンドの間にパス・アダプタ154に提供される。B
SM読取境界カウンタ221またはBSM読取セレクト
アップ・バイト・カウンタ220は、チャネル0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31−
00電007EO108−rBSMm取セレクトアップ
」コマンドである。
S/88プロセツサ62はまた、データ・パス223上
に第46Hr:AでしめずフォーマットでBSM開始ア
ドレスを配置し、ここでビット23−0−記憶162中
の開始アドレスである。
パス223上のBSMI!!l始アドレスは、アドレス
・レジスタ219とBSMI!取アドレス・レジスタ2
31上に記憶される。それは、後で、S/370記憶1
62に提供するためにパス・アダプタ164に送られる
。BCU166は次に、S/88プロセツサ62に対す
る’DSACKJi1266a、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。
BCIJ156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4SI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、前版てレジスタ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45J図に示すフォーマットでパス250
上にアドレス情報を配置する。そこで、 0−3M 記憶キー 4品 1 6−6冨 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諺 1雪カスタマ領域アクセス 0冨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&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Al11262a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BCU#1理2
53理財53タグ・ダウンを立ち上げる。BCU論理2
53は、タグ・ダウンが降下するまで待つ。パス・アダ
プタ154は、第46K及び第46L図に示すように、
アダプタ・パス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冨0冨I10メモリ・コマンド 1冨1冨フ工ツチ動作 2−7冨フイールド長 8−31冨実バイト・アドレス また、プロセッサ・キー/状況パス・ピットは次のこと
をあられす。
0−3= 記憶キー 4冨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
2S9(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
CU156に、2バイト(16ビツト)のデータをラッ
チするように報知し、そのM後にクロック左及びクロッ
ク右信号を介してのチャネルO読取バッファ226 (
4バイト)中の別の2バイトが続く。BCU156は次
に、DMAC209に対するその’REQ I J !
263 b (DMACチーy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289上に’BCU  REQJを発行する
:1!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OR取バッファ259動作を開始する。DM
AC209はBCU論理253に対するAl264b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ACK
1信号と線210a上のRAM!!択信号を使用する。
DTACKがBCU#理25理化53っi”Am128
5上に戻さレタヒき、DMAC209は線267上でD
TC(データ転送完了)を立ち上げる。
BCU156は、レジスタ2201MTC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164かも
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、BCU16B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。
BCU166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)
アイドル状態にととめ、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全反映する。REQ/ACKサイク
ルは、バイト・カウントがゼロになるまで続き、その時
点でDMAC209がS/88プロセツサ62に対する
線258上でIRQを立ち上げる。このことは、S/8
Bプロセツサ62に、適切な処理のためS/370記憶
162から読取られたデータを含むローカル記憶バッフ
ァを読取るように報知する。
(B)I10読取動作(ローカル記憶210からS/3
70記憶1e2) 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l10at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・バスの制御を獲得する。S/
88プロセツサ62は、第45M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DMAC
チャネル2メモリ・アドレス・レジスタ(MAR)にロ
ーカル・バッファI10読取開始アト1ノスをセットす
る。ここで、 31−031−08=007EOO=Dノジスタ選択コ
マンド 07−07−00=Dチヤネル2メモリ・アドレス・レ
ジスタ(低位)選択 また、第46N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−16=  ローカル・バ
ッファI10読取データの開始アドレス 15−00巳 予約済み 高位データ・バス・ピッl−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(31−1
6)は、初期化の間に0にセットされている。DMAC
209は線266a、b上でDSACK信号に変換され
る線265上のDTACK信号によって5788プロセ
ツサ62に応答する。5788プロセツサe2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、5788プログラム制御を使用してI
10コントローラ20または24などからローカル記憶
210に(4KBまでの)データを移動する。。
データ転送が完了した時、5788プロセツサ62は第
450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冨 007EOO冨DMACレジスタ選択・
コマンド 07−00冨 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空間ビ
ットは、S/88プロセツサ62によって第45P図に
示〜すフォーマットでデータ・パス223上に配置され
る。
このとき、 31−27=  予約 26= 高位バイト・カウント・ビット。このビットは
、最大バイト・カウントが転送されつつある間のみ1と
なる。
26−16=  DMACチャネル2MTCレジスタの
バイト・カウント 28−14冨 BCL1166にロードされるバイト・
カウント(最大4096)。バス・アダプタ154は、
4096バイトを転送するために1111 1111 
1111というカウント(バイト・カウント−1)を要
する。それゆえ、BCUは、(64バイト・ブロック中
の)バイト・オフセット・ビット15−14とともにそ
れをバス・アダプタ154に提供する前に一度、ダブル
ワード境界ビット26−16をデクリメントする。
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(バス・アダプタのために
)をあられす。これらのビットは、DMAC209また
はBCU156がダブルワードしか転送しないので、そ
れらによっては使用されない。それらのビットは、S/
370  BSM162に対して提供するために、パス
・アダプタ154に渡される。
13−12−  アダプタ・パス・チャネル優先順位 11−08ヨ 記憶キー 07冨 カスタマ/IOA空間ビット 06−003 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
CU166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88M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、線265上
のDTACK信号によりBCU論理263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88M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。、
BSM書込境界カウンタ224(最後の転送以外の全て
〉またはBSM書込バイト・カウンタ(最後の転送)中
のカウントは、アダプタ・チャネル1書込コマンド・レ
ジスタ2225にロードされる。
5788プロセツサe2は次に、第45Q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− 007EO104=BSM書込セレクト
・アップ・コマンド S/88プロセツサはまた、BSM開始アドレスを第4
5R図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、31−24台 予約 23−00豐 83M開始アドレス データ・パス223上のBSMIjl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。B
CU168は次に、5788プロセツサ62に対するD
SACK1iL266aSb (32ビツト・ポート)
を活動化する。この時点で、S/88プロセツサ62は
解放され、最早この動作に関与しない。
BCU論理253はBSMセレクト・アップ・コマンド
を発行してビット「01」をパス290を介してコマン
ド・レジスタ225の高位バイトにゲートシ、レジスタ
225のコマンド及びフィールド長を第45S図に示す
フォーマットでパス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、第46T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= 記憶キー −1 5−6冨 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 O!マイクロコード領域アクセス 8−31−  データ・フィールドの第1のバイトのS
/370アドレス そのコマンドと、フィールド長は、アダプタ154のレ
ジスタ126に格納される。キー/アドレス・データは
、5YNCレジスタ113を介してアダプタ154のレ
ジスタ123に格納される。BCU論理253はDMA
Cチャネル2に対する線283C上でREQ2信号を活
動化する。
DMAC209は、ダブルワードのデータを記憶210
からアドレス・レジスタ227に転送するために、パス
248、ラッチ233、パス247、マルチプレクサ2
32を介してMARから記憶210へI10バッファ開
始アドレスを送る。
ACK2 (DMACチャネル2肯定応答)がアドレス
・レジスタ227上で立ち上げられる。このことは、ア
ダプタ164に対する線262a上のタグ・アップをも
たらす。
アダプタ154は次に、レジスタ113を介する2つの
サブサイクルでレジスタ227からパス・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
(1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。BCU166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84より大きいなら、(書
込み動作に関連して前述したように)BCU166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・−ケンスは、レジスタ222(最大4
KB)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
CU158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BSM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46U及び第46V図に示すフ
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! 0婁I/Oメモリ・コマンド 1瓢 0!記憶動作 2−7窩 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= 非動的変換 全てのデータが転送された時(バイト・カウント=O)
 、DMAC209はS/88プロセッサ優先順位エン
コーダ212に対する割り込み線268aを活動化する
(c)S/370高優先順位メツセージ転送シーケンス
・フロー 全ての高優先順位データは、I10サブシステム(S/
88プロセツサ82)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
U 158は、データ通It(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 56166は、S/88プロセツサPE62
がチャネル3中のレジスタ113に対してDMACメモ
リ転送カウント・ロードを実行する時、高優先順位メツ
セージ要求を検出する。この結果、BCU166はチャ
ネル1のアダプタ・パス252上でS/370PE85
に対するキュー・セレクト・アップ・コマンドを発生す
る。もしその要求が検出された時S/370  I10
読取データ転送(アダプタ・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。PE82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223.247
の制御を獲得する。PE62は次に、プログラム制御に
よって、ローカル記憶210−中にメツセージ・データ
を記憶する。
PE62は、第415W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M
AR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 07−00− DMACチャネル3.メモリ・アドレス
・レジスタ(低)選択 メモリ・アドレス・レジスタヒ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46
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−18=  記憶210中のロー
カル・バッファ・メツセージ・データの開始アドレス1
5−00雪 予約 高位データ・パスくビット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62に対して、
I!26 e a上でBCU論理253を介して16ビ
ツト・ボートDSACK信号に変換される線266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冨
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/■OA空間
ビットは、第46211に示すフォーマットで5788
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瓢 予約 19−18M−転送バイト・カウント・ビット。
これらのビットは、DMAC209及びBClJ 15
6にロードされる。それらは、DMAC209及びBC
U15Bに対するダブルワード・カウントをあられすく
最大84バイト)。
16−12−  ゼロ 11−08瓢 記憶キー 07富 カスタマ/IOA空間ビット 08−00冨 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。BCU15Bは、こ
の特定のコマンドが、ビット19−18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上にあられれりとき、
そのデータ・パス内容を獲得する。
DMAC209は、PE82に対して、線266 a 
s b上の32ビツト・ポートDSACK応答にDTA
CKlt号を変換する論理253に対するDTACKI
I号で応答する。この動作は、BCU15Bに、ローカ
ル記憶210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46Z図に記す追加的なデ
ータとヒもに、BCUによって発生されたキュー・セレ
クト・アップ・コマンドの間にパス・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。BCU156は、パス290を介してレジスタ
225にキュー・セレクト・アップ・コマンドを配置し
、レジスタ225中のデータは、第45AA図に示すフ
ォーマットでアダプタ・パス252(チャネル1)上に
配置される。ここで、 0−1ヨ キュー・セレクト・アップ・コマンド(書込
) 2−7M 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45AB図に示されており、ここで、 0−3巳 記憶キー 4−6冨 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261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263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。BCU166は次に、ローカ
ル記憶210中のアドレスされたI10バッファ中のデ
ータの最初の4バイトを、5YNCレジスタ113を介
する2サブサイクルでアダプタ・バッファ260に転送
する。それに続く4バイトは、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263d1264dによって指令される
シーケンスによって転送される。BCL1156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)毎に、そのバイト・カウントをデクリメントす
る。
パス・アダプタ154は、記憶162の領域189にメ
ツセージを送るために、キュー・セレクト・アップ・コ
マンドをS/370プロセツサ・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、PROCBtJSビットは、 OM O雪I10メモリ・コマンド 1冨 0冨記憶動作 2−7B フィールド長(最大64バイト)8−31−
  (アダプタ・レジスタI/O,112からの)実バ
イト・アドレス プロセッサ8Sキー/状況バスは、第45AD図に示す
フォーマットをもち、ここで、0−3! 記憶キー 4冨 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・カウントエ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、11209を活動化する。DMAC20
9は、牛のデータ、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23
4及びビット23−16を介してS/88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
ビツトDSACKを返す。
<D)BCU状況コマンド 読取りCU状況コマンドは、BC0158の現在の状況
を読取るためにS/88プロセツサS2によって発行す
ることができる。そのコマンドは、第46AE図に示す
フォーマットで、S/88プロセツサ62によってアド
レス・パス247じように配置される。すなわち、 3l−00=  0074010C−読取りCU状況コ
マンド BCU166は、第46F図に示す状況をデータ・パス
上に配置し、DSACK (32ピツト・ポート)をパ
ス268PE82上に配置する。第4SAF図に示すビ
ットは次のことをあられす。
3l−29=  アダプタ・パス・チャネルO状況−キ
ーチェック、アドレス・チエツク28− 1−最後のデ
ータ・サイクル 0−他の全てのデータ・サイクル 27−26−  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諺 バッファが可
用でない(キュー・セレクト・アップ・コマンド) 24− 1−最後のデータ・サイクル 0菖他の全てのデータ・サイクル 23瓢 アダプタ・パス・チャネル1タグ・ダウン 22鳳 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−  BSM読取セレクト・アップ要求/保留ラッ
チ 19−  BSM書込セレクト・アップ要求/保留ラッ
チ 18冒 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 16=  BSM読取進行中 IE5=  BSM書込進行中 14= キュー・セレクト・アップ進行中BCU状況ビ
ット21 (BSM読取同期チエツク)は、S/88プ
ロセツサS2によって読取られた後、リセットされるこ
とになる。このビットは、BSM動作が完了した時パス
・アダプタ154及びBCU 166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BCU168に提供されBC1J156
によって獲得される。もしタグ・ダウンか100μ秒以
内に非活動化されないなら、BCU166はパス・アダ
プタ164に対するキャンセル@<r:IA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BCU156からの切り放しをもたらす。タグ・ダウ
ン262bはまた、コマンド/状況パス262を介して
はBCU166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154によって使用される。
(E)プログラムされたBCUリセットPE62によっ
て発行されるプログラムされたBCUリセットは、BC
U166に対する電源投入時リセットと同一の機能を果
たす。それは、BCUの任意の以上条件をリセットする
ために、任意の時点で発行することができる。しかし、
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(c07EXXXX)が認
識されなくてはならない。
このコマンドは、第46AG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− 007EO
OOO−BCUリセット0コマンド そのデータ・パス内容は、BCU166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、1iL266a%b上でDSACK (3
2ビツト・ポート)を返すことになる。
E22.・カウント、キー、及びデータ・フォーマット
・エミュレーション(第46Aないしに図) S788上でのS/370DASDのエミュレーション
について、S/370 1’10プログラムを5788
プロセツサ及びI10!!置によって実行することがで
きるような好適な様式を示す例によって説明しよう。S
/370は、オブジェクト・システムと呼ばれ、S/8
8はターゲット・システムと呼ばれる。オブジェクト・
システムのためのDASD (直接アクセス記憶装置)
データは、エミュレーシヨン・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−二二では、既存のS/
370ml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−ここでは、使
用されるエミュレーション・フォーマットへのオブジェ
クト・システム・フィールドのマツピングを説明する。
(4)エミュレーション機能−二二では、エミュレーシ
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
及びモデルで興なる。各シリンダは、2バイトのシリン
ダ番号(cC)によってプログラムがアドレス可能であ
り、シリンダ内の個々のトラックは、めいめいが2バイ
トのヘッド番号(HH)によってアドレス可能な個別の
読取/書込ヘッドによってアクセスされる。トラックの
物理的位置は、そのシリンダ及び与えられ、それゆえ、
4バイト・トラック・アドレス(cCHH)によって指
定される。各トラックは、ホーム・アドレスと、トラッ
ク記述子(レコード0)と、1つまたはそれ以上のデー
タ・レコードを有する。各レコードのサイズはプログラ
ム可能である。そして、ホーム・アドレス及びレコード
・サイズがトラック上に書かれる時、そのトラックはフ
ォーマットされたと称される。全てのトラックは、その
トラック・インデックスから次のトラック・インデック
スへとフォーマットされる。第46Affi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vA域を構成し、装置は、それらの領域の
間にギャップを書き込むことによってこれらの領域を分
割する。各レコードは2つの(カウント、データ)また
は3つの(カウント、キー データ)領域からなり、−
方、ホームアドレスは、1つだけの領域からなる。オブ
ジェクト・システム・レコードを構成する3つの領域は
、カウント、キー(オプション〉、及びデータである。
カウント領域は、次のようなフィールドを含む。
F フラグ 1バイト トラック条件、論理レコード・
トラック・オーバーフローをあられす。
CCHH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。
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 データ領域中のバイト数
をあられす。
FCCエラー・コード 2バイト エラー検出/訂正コ
ードヒして使用される。
キーia域は、次のようなフィールドを含む。
(もしKL=0なら、この領域及びそのギャップは、省
略される)KEY  キー KLバイトユーザー・デー
タ ECCエラー・コード 2バイト エラー検出/訂正コ
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。
CCHH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。
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。
レコード0(トラック記述子)は常に、ホーム・アドレ
スに続く最初のレコードである。好適なプログラミング
・システムにおいては1、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3ンであって、もし存
在するなら、1乃至255バイトを含むことかできる。
レコードの数は、フォーマット書込CC前コマンドが、
カウント、キー及びデータ領域を書込時に決定される。
レコードがフォーマットされた後、ユーザー・データ領
域はそのトラックの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 DA、SD(第46B図)は、1から順次的に番号付け
された4098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。工泉ニレ・−
ジョン機構は、オブジェクト・システム・フォーマット
及び!l#@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興なる。D A、 S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48C図)の最初のデータ・ブロ
ック(情報)に維持される。このファイルの残りは、エ
ミュレートされたオブジェクト・トラック・データ(第
46C図)を含む。各トラック毎に必要とされるターゲ
ット・システム・データ・ブロックの数は、最初のデー
タ・ブロックに維持されているパラメータである。CC
HH=0000で始まる、オブジェクト・システム中の
各トラックは、ターゲット・システム・ファイル中に順
次的に維持される。その開始ブロック番号は、CCHH
と、情報ブロック中に維持されるオブジェクト・ディス
ク・サイズが与えられると計算することができる。
エミュレートされた各トラック(第46D図)は、現在
そのトラック上に存在するレコードのディレクトリと、
ディレクトリ・ヘッダと、各レコードのユーザー・デー
タ(キー、データ)を含む。そのディレクトリは、特定
のレコードのためのデータを探し出し、レコードまたは
キー上の検索動作を実行し、トラック上の最後のレコー
ドにアクセスし、トラック・オーバーフローを処理する
ために使用される。
オブジェクト・システム・データは、維持、暗示的に保
持、及び維持しない、という3つの様式の1つでエミュ
レーション環境で処理される。
全てのギャップは不要であって、維持されない。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、作成されずまた維持されない。ターゲッ
ト・システムによって提供されるプログラム・モデルが
全ての障害的物理表置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。このこヒは、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tR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、明示データとじては現れない。
各レコードの、ユーザー・データ、オプションのキー及
びデータ・フィールドは、トラック・ディレクトリ(第
46 DI!1il)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46E図は、ヘッダと、ディ
レクトリ及びユーザー・データ構成と、エミュレ−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
8F乃至Kr:IIJ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ccwm作の場合、第46F図のF及びCCI(Hが
計算され、あるいはチエツクされるが、エミュレートさ
れたトラックにはなにも書かれない。
レコードOに係わるccw@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・チー′夕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
4eI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48)(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・エントリまで統く (第46に+rlA)。
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ブ、ロセッサ
のための実(物理的)記憶18における1つのまたはそ
れ以上の領域の「査収」と、記憶1B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10G及び物理記憶18
と、S/370プロセツサ21.23と、25.27と
、29.31のための57370物理的記憶領域1 f
ES2−164の割り振りについて概念的に示す図であ
る。
第47図は、S/88物理記憶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S/88記憶管理に
おいて使用されるような既知の仮想/ソフトウェア・マ
ツピングを示している。
記憶16は、4KBページ及び、各4KBベージ毎に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IB全全体マツプするmmeアレイ(
第48A図)に′&表れる。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48All!I)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。5788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、自由りストに戻され
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1
5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、tば182.163.164)it
s/370プロセッサから「査収」しなくてはならない
。その後、ページが必要に応じて自由リストから割当て
られ自由リストに戻されるにつれて、自由リスト上の大
きい連続ブロックは、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fP處しようと
する試みがなされたヒしたら6、全てのプロセスを停止
し、十分な連続領域が可〜用となるまでさまざまなプロ
セスに既に割当てられている記憶ブロックを再割当てす
るために複雑なルーチンを実行する必要がある。
後述するアプリケーション・プログラムEXEC370
におけるサービス・ルーチンが、S/88オペレーテイ
ング・システムからS/370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8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
) pIIlb−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plIlbに対するpte
中のポインタ pms −ptnbに含まれる(apteを指し示す)
プロセス・マツプ・エントリ m[De−物理的記憶マツプ・エントリ。mmem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mme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か存在する。
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pant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LIIIIIeアレイ(M48C
図)からなり、好適な実施例では、612個の順序付け
られた1IIIOeを含む。各clllIeは、1つの
4KBの実記憶をあられし、それゆえ、+nmeアレイ
は、512)y:4KB=2MBの連続的記憶をあられ
す。
第47r5!J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1llleアレイの全てのをあ
られしている。
mmeは、ill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m[Il
2)リフレーム・リスト、自由リストに返却されるべき
tonne 3)自由リスト、プロセスに割当て可能なmm8o ’
1me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がまたは、過渡的状態
にある。記憶管理ユニット105によって使用されるm
me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が命運行中書込み   
このフレームのための最後の(または現在の)■10が
ディスクに対する書込みであることを示す 接続済み ページが、ハードウェア、レジスタ中にPT
W (物理的テーブル・ワード〉をもつ 変更済み 変更ビットの最終参照 未使用(2) クリーンアップ取り戻し クリーンアップするように通
知 未使用(1) 解放取り戻し このページをクリーンし、解放するよう
に通知 ページ・フォールト このページ上でpfが待っている 次のmme  次のmmeに対するppn (物理的ペ
ージ番号) 前のmate  前のnme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 1次の」及び1前のJ l1ll!フイールドが、連鎖
リスト(使用済み、リフレーム、自由リスト)をf1!
!戒するために使用される。
S/88の物理的記憶がS/370記憶領域のために捕
獲されるとき後述のように変更されるのが、次のmme
及び前のomeに対する物理的ページである。好適な実
施例では、各mmeアレイ(第48C図〉が128個の
ポインタのアレイであり、そのめいめいがInl1le
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(IIIIIeアレイ
の順序リストである。残りの128−n個のポインタは
、NULLである。このことは、128X2MB−26
6MB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mme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、mIIIeアIノイを選択し、pprlの9
つの下位ビットがそのアレイ内のl1ltlIeを選択
する。物理アドレスの12個の下位ビットは、記憶16
の実(物理)ページへのオフセットである。
メモリ・マツプ情報構造(第48D図)は、マツプのた
めに使用されるメモリを追跡するために使用され、ここ
で、 fIIIIIeマツプ1nfop−I  m初のmme
マツプ情報構造に対するポインタ 次のnoneマツプ1nfop次のmmeマツプ情報構
造に対するポインタ nページ このマツプによって使用される4にページの
実メモリの番号(最大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mll1eに対する物理
的ページ番号 アクティブ・ページ・テーブル・エントリ(apte)
は、仮想記憶を追跡するために使用される。apte構
造(第48EIIA)は、仮想記憶の所有者と、ページ
の仮想アドレスと、ページ・フォールトである場合のデ
ィスク・アドレスの実メモリ・アドレスを示す。
もし2つの以上のプロセスが同一の仮想空間を共有して
いるなら、その全てのプロセスは% apteトレーラ
(第48G図)によって識別され、各仮想ページ毎のa
pte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!1meがl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oinre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 vne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 ページ上で工/○エラーが生じた apte解放 I/O完了時にこのapteを解放CP
Uタイプ・バッチ ブート時にページがパッチされた 悪いアドレス、再割当て エラーが、新しいアドレスを
強制した カウント このページを共有するプロセスの数vpag
e  仮想ページ番号、vpnは、27ビツトの仮想ア
ドレスのうちの最上の16ビツトからなる。
process ptr  各プロセス毎のpteのア
ドレス(もし共有された仮想メモリでないなら)または
aptトレーラのアドレス(もし共有されたメモリなら
)。
各apteは、12バイト長であり、各アクティブ・ペ
ージ・テーブル(apt)ブロック(第48F図〉中に
は256個のエントリが含まれている。
ブロック内のapteの相対的位置は、意味がない。
全ての未使用apteは、自由aptepリスト上に連
鎖される。もし追加的なapteが必要であり、リスト
がNULLであるなら、新しいaptブロックが結びあ
わされたヒープ中で割当てられる。
apt トレーラ(第48G図)は、共有されたプログ
ラム領域のために使用され、結びあわされたシステム・
ヒープ中で割当てられ、EITE(実行可能イメージ・
テーブル・エントリ)またはapteによって指し示さ
れる。プログラム毎に(I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−h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tfA域の第1の仮想ページ(領域ベー
スvpn ) nページ 領域中のページの数 ユーザー トレーラ・ユーザーのピットマツプpp 1
nfo(o:nnp)  この構造の残りの部分は、プ
ロセス毎のアレイ情報である。
nppアレイのサイズ n ptws この時点で接続されているPTWの数a
ptep このページのAPTEに対するポインタプロ
セス・テーブル・エントリ(pte)  (第48H図
)は、プロセスを管理するために必要な情報を含む。そ
れは、そのプロセスの仮想アドレス空間についての情報
を含む。各ページ・エントリは、次のものを含む。
最初のpmbポインタ このプロセスのpcnbのリス
ト中の最初のpo+bに対するポインタマツプ・ルート
・テーブル物理アドレス 物理マツプの物理アドレス マツプ・ルート・ポインタ物理アドレス 物理マツプの
仮想アドレス マツプ・ルート・ポインタプロセス  仮想マツプ・イ
メージ pdrポインタ プロセス・データ領域毎のアドレス プロセス・マツプ・ブロック構造(第48I図)は、プ
ロセスの仮想空間を実メモリ空間にマツプするために使
用され、次のものを含む。
neXtE)  このプロセスの次のpIIIbに対す
るポインタ ベースvpnベース仮想ページ番号、この9口すの最初
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pane  
プロセス・マツプ・エントリo−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、 me1m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APTH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
、システムで可用なページの数と、関与するページの数
を含む。
第48Kr:Bの物理テーブル−ワード(ptw) ハ
次のものを含む。
acl  ptマアクセス◆コード ppn  i9i望するページのvIJ理ベージ番号a
c2  ptマアクセス・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図ンがS/88及びS
/370素子上で診断及び自己テストを走らせる。この
タスクの完了時、F ROM 181がマスター・ディ
スク(図示しない)からS/88オペレーテイング・シ
ステムをロードするユティリティ・プログラムを読む。
モジュール・スタートアップ・コードは、全ての構成さ
れた装置及びディスクを初期化し、システム・カレンダ
・クロックから内部クロックをセットする。このファイ
ルは、モジュールをスタートアップするための手続きの
一部としてオペレーティング・システムが実行するコマ
ンドを含む。この手続きは、次の機能を含む。
そのモジュールに接続されたボード、ディスク及び装置
の構成を指定するテーブル・ファイルを読み取ること、 そのシステム内のモジュールを識別すること、さまざま
なシステム・サービス・ルーチンを開始させること。
このモジュール・ファイルは、新しいシステムを構成す
るに十分なデータを供給し、カスタマによって、その必
要条件に適合するように変更することかできる。S/8
8主記憶16からS/370領域162−164を捕獲
するために、モジュール・スタートアップ・コード・コ
マンド・ファイル中にはあるステートメントが挿入され
る。例えば、3つのS/370プロセツサ21.23と
、25.27と、29.31及び、該プロセッサノt=
Tof) S/ 370記憶領#&162.1e3ヒ1
64をもつ第10図の構成を想定すると、モジュール・
スター1−アップ・コード・コマンド・ファイル中には
次のようなステートメントが挿入される。
S/370プロセツサ# I VM8メガバイト・スタ
ート S/370プロセツサ#2AIX4メガバイト・スター
ト S/370プロセツサ$3VSE16メガバイト・スタ
ート <4)S/370サービス・ルーチン 各S/370スタート・コマンドは、特定の#1、井2
または#3プロセッサのために、記憶1B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、5788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、
S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、57
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))H call S/370 displace、−5tor
(nブロック、 ppn。
エラーコード): 引数−nブロック(入力)所望の連続メガバイトの数 ppn (出力)ブロック中の実記憶の最初の下位また
は高位4にページの物理ページ番号。ppnの下位8ビ
ツトはゼロとなり、そのブロックのベース実アドレスは
、4096):(ppnとなる。
エラーコード(出力) 空き不十分−少なくともIMBを配置するために利用可
能な十分な連続自由ブロックがない。
過小供与−配置されたMBの数が必要量より小さい。
B) サブルーチンS/370記憶置換は、S/88オ
ペレーテイング・システム・テーブルに、物理記憶のブ
ロックを返す。
用法: declare S/370 replace、−5t
or entry(binary(15)。
binary(15)。
binary(15)) ; call S/370 replace−stor(n
ブロック+p9n+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o Denの8つの
最下位ビットはゼロでなくてはならない。
エラーコード(出力) 自由接続不可−■O8に記憶を返そうと試みる前に、S
/370記憶クローズを使用しなくてはならない。
C)サブルーチンS/3701a憶オーブンは、以前に
配置された物理記憶の一部、また′は全てを呼び出し側
の仮想アト°レス空閏に接続し、その仮想ページ番号が
返される。おのおののpte及びpmio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、記憶か接続される
用法: declare S/373open−stor en
try(binary(15)。
binary(!5)。
binary(15)。
binary(15)) ; call S/370−open−star(nブロッ
ク。
ppn。
vpri。
エラーコード); 引数: nブロック(入力) 要求される連続的メガバイトの数 ppn<出力) その領域の最初の4にページの物理ページ番号。ppn
の下位8ビツトはゼロとなる。
vpn(出力) その領域の最初の4にページの仮想ページ番号。ppn
の下位8ビツトはゼロとなり、仮想アドレスは、409
8*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
ーブ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pieがS/88オペレーテイング
・システムに返され、おのおののpta及びpeaが形
ahれ、仮想から実へのマツピングがフォールトされる
。物理記憶はS/370配置記憶ルーチンに戻される。
用法: declare S/370−close−stor 
entry(binary(15)。
binary(t5)。
binary(16)) ; 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(入力) 戻される領域の最初の4にページの仮想ページ番号。
エラーコード(出力) 返されるエラーコード E)空取得は、5TART  370ルーチンによって
呼ばれるサブルーチンである。それは、上記4つのプロ
グラムを実行することができるように、5TART−3
70プログラムを5788監視モードにおく。5TAR
T  370が一旦監視モードにあると、S/88オペ
レーテイング・システムから記憶のブロックを除去し、
記憶を各57370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ヒができる。
このサブルーチンは、メモリ割当てを変更し、5788
プロセツサの割り込みレベルSのマニュアル・ベクタを
変えるために使用される。カスタマは、システム・セキ
ュリティ上の理由から、この呼び出しに対する知識、ま
たはアクセスを与えられない。
用法: declare S/370」ain−freedoa
+ entry(binary(15)。
binary(15))i call  S/370−freedom(give−
take。
エラーフード〉; 引数 give−take (入力〉 値0は呼び出し側を、アプリケーション・ユーザー状態
に戻し、別の値は呼び出し側を、監視状態にセットする
エラーコード(出力) 戻されたエラー・コード 上述のサブルーチンの機能は、次のとおりである。
S/370置換記憶 1)g!を獲得し、mmeアレイ自由リストをロックす
る。
2)隣接自由noteの最大のストリングを探して自由
リストを検索する。
3)N#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pp
n境界を変更。
5〉自由リストからmmeの選択したストリングを外す
6)システム可用カウントからnページを引く。
7 ) 5(leアレイ自由リストをロック解除し、空
きを供給。
8 ) ppn冨ベース9Dn もしnblk < nブロックならrQ”エラーもしれ
ブロック<=QならrQ”エラーもしエラーなしならr
c工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、−8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Sを獲得し、wIleアレイ自由リストをロック
する。
3 ) mmaを繋ぎあわせるための良好な位置を求め
て自由リストを検索する。
a、ペース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)システム可用カウント中にnpageを追加する。
8)m鵡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記憶オーブン 1)このプロセスのテーブル・エントリを見出し、ps
p境界上のその仮想記憶中に、MBのnブロックに十分
な大きさの穴を見付ける。その要求にサービスするのに
十分な配置されたmme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、pub及びapteのために、接続
された空間を割り振る。
3)構造全体をセットアツプする: l!1se連結及び接続済み mtna、 a9ta9−)a9te pse、 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pmbチエインをタスクのpsb
チエインに結び付ける。
記憶クローズ 1)このプロセスのテーブル・エントリを見出し、$o
pen、、−storageによって構成されたpmb
を見出す。もし何も見付からないなら戻る。
2)これらのpIllbをプロセスのpI11bチエイ
ンから切り放す。
3)各apte毎に、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、plnbとapteのための連繋さ
れた空間を返す。
5 ) m+oeを、記憶配置ルーチンに戻す。
空き獲得 1 ) give−take引数のアドレスを取得2)
もし空きを放棄するなら、ステップ7へ行く。
以下のステップは、空きを獲得する。
3)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・ポインタとスワップ5〉ユーザー・スタ
ック・ポインタ中でシステム・スタック・アドレスをセ
ーブ 6)ユーザー・スタック上で監視モードにある呼び出し
側に戻る。
以下のステップは、空きを放棄するものである。
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・ハンドラへ戻る。
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。
(6) mode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01leに関連し、ベースppnは、そ
のppn<物理ページ番号)を含み、LASTMMEは
、そのストリングの最後のnaeに関連する。もしFI
RST  MMEが自由リストの先頭にあるなら(その
以前のl!1a1eフィールドは、ゼロに等しい)、自
由リスト・ポインタは、LAST  MMEの次のll
l1neフイールドに等しくセットされる。こうして、
LAST  MMEに絖<111Ie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m+ne (D次+7)omeフィールドがLA
ST  MMEの次のID1leフイールドに等しくセ
ットされる。もしLAST  MMEに続<1ee(そ
の次のl機能eフィールドはゼロではない)が存在する
なら、LAST  MMEに続< g機能eの以前ノQ
IileフィールドがFIRST  MMEのprev
 flineフィールドに等しくセットされる。
(ei)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
ロセッサ間で区画される。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(連鎖されていない) mneの数を26
6で割った値に等しい。各S/370プロセツサのため
のEXEC370タスクがその個々のS/88プロセツ
サ中で開始される時、そのタスクは、STCエワードを
アセンブルするために、対応するベースppn及びnブ
ロックを使用する。このワードは次に、(ローカル記憶
210アドレス空間中の)仮想アドレス007EOIF
C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5TCIレジスタ404及び406(第32
 Bl!I)の初期化を引き起こす。
第19A図及び第205!I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2
53は、レジスタ404及び405奄初期化するために
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404.406は、(BCUローカル・データ
・バス223に接続されるのではなくて)[!is/8
8プロセッサ・データ・パス181D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
404.405は、STCI選択@458を介して論理
253からイネーブルされる。STC1ワードのビット
27−20は、5TCI’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。
E24.S/370によって開始される5788割り込
みのための初期化機能 S/88オペレーテイング・システムの知識なくS/8
8中に在駐するS/370割り込みハンドラ・マイクロ
コードにS/370割り込みを指向するためのさまざま
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5788
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Eよって、S/88オ
ペ1ノーテイング・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。
1〉割り込みする各装置は、S/88オペレーテイング
・システムに対して、その装置と、そのパス名と、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
込み機能を造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1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578
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S/370初期化ルーチンによって行なわれる(同時
に、S/370初期化ルーチンが記憶を「取得」する。
初期化ルーチンは、S/88オペレーテイング・システ
ム・カーネル記憶領域を変更しているので、それは、前
記説明で記憶を「取得」するために示された様式で「空
きを獲得」する必要がある。この第2の方法は、S/8
8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/88オペレーテイン
グ・システムが立ち上がって走る後でなければ機能しな
い。
第3の方法は、割り込みベクタ内容のハードウェア提供
であり、これは、S/88オペレーテイング・システム
・カーネルの変更が必要でない、すなわち、ベクタ・テ
ーブルで変更がなされないため好適な代替方法である。
この第3の方法は、S/370割り込みルーチンを既知
の読み取り専用記憶(ROS)アドレスとして5788
オペレーテイング・システム仮想アドレスまたはBCU
C−ローカル記憶中置することを要する。その割り込み
ルーチン・アドレスは、S/370ハードウエアに対し
て、好適にはROS中で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、BCU156中のDMAC
209)が割り込み要求を活動化する。
2)S/88プロセツサ・ユニット62が割り込み肯定
応答、データ・ストローブ、及びアドレス・ストローブ
を活動化する。
3)BCUがデータ・パス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6
2に対しては影響を及ぼさない。
4)結局、プロセッサ62は4バイト割り込みベクタを
入手するために記憶読取サイクルを実行することになる
5)BCUは、(仮想アドレスによって)この特定記憶
アクセスを認識し、プロセッサ62を記憶のアクセスか
ら切り放し、(S/370  ROSからゲートされた
)自己の4バイト割り込みベクタを提供する。S/37
0  ROSは、DMACに対して複数の、必要な数だ
けのベクタと、ROSボード同期化などを含む。
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。
E25.S/88オペレーテイング・システムを変更す
ることなく空きを獲得すること 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、S/88オペレーテイング・システム・カーネ
ルに追加すべき特殊にOSサービス・コール「トラップ
13命令」ルーチンを書き込むことに関与する。
このトラップ13割り込みルーチンは、そのトラップ1
1I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BCU制御記憶アドレス空間中に決
定され、それは、アプリケーション・プログラムによっ
て書き込まれた時に、上記割り込みを実現するための第
3の方法を使用して新しいBCU割り込みを引き起こす
。アプリケーション割り込みルーチンは、BCUi’!
取専用記憶取囲用記憶い)に在駐させられ、トラップ1
3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kBcU特
殊レジスタに書込みを行うことを除けば、全く同一に機
能する。
E26.S/88オペレーテイング・システムを変更す
ることなく記憶を獲得(STEAL)すること この第2の空き獲得実現構成を利用することによって、
「記憶の獲得」は、S/88ソース・コードの再アセン
ブリや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
ログラムに回層である。
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プロセッサ・ユニットのためのサービス・プロ
セッサの役目を果たす)。
(1)序論 この章は、第49図及び第50図を参照して、第7図の
組みユニット21.23な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
化及び再初期化を遠戚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買方に
おいて、実質的にS/88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4453216号の関連部分の説明に
ついてもここで繰り返す。
エラー・チエツクは、ユニット21の各S/88プロセ
ツサ要素60.62(第8図)がAパス42及びBバス
44を駆動するのと同時に実行される。この同時的動作
は、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バス・エラー信号の両方を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バス
46上に駆動し、それを、相手中央処理装置(例えば、
参照番号23)が受は取る。その時間フェーズの終りに
、障vi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パス
またはBバス上のアドレスまたはデータのどちらかでエ
ラーが検出された期間に、制御ユニットを通じてメモリ
・ユニット16.18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から受は収る人力データを、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。区画12a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1)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
加される比較エラー信号を発生する。そのエラーは、デ
ー′夕入来エラー、データ外出エラー、機能エラーまた
はアドレス・エラーの結果である。それはまた、異なる
タイミングまたは制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m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88は11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3
0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*たは12bではなく、パス
構造30のAパスまたはBパ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バス・エラー信号がXパス46に印加
される。Xパス4B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トランシーバ13も
また、トランシーバt 2 eのドライバがディスエー
ブルされるときはいつでも共通制御75を介してディス
エーブルされる。
同様に、プロセッサ・エラー信号がユニット21の制御
段75によって発生される時、制御段86を介するトラ
ンシーバ12eと、トランシーバ13もまたディスエー
ブルされる。
こうして、プロセッサ・ユニット21.23は、マスク
状態にあるときのみ、ドライバに印加されるパス・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、マスク状況を夕、−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578
8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、I
!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ヘヒ復元する
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・ユニットはサラニ診断することなく
サービスまたは動作から電気的に離隔される。
ユニット21.23の各処理区画1.2は、2つの組み
ユニットをロックステップ同期させるために、典型的に
はプロセッサ状況及び制御1iffi86にある論理回
路を含む。区画12は5.マスク状況へのm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FROMI 81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、とちらの処理区画も
初期的にはマスク状態にない、すなわちターン・オンさ
れていないようにすることを保証するための命令を含む
ユニット21.23の処理区画は、初期化シーケンスで
は初期的には同期しておらず、一方がマスク状態を達成
する前の多重フェーズ・サイクルの間に、他方のユニッ
トがマスク状態を達成する。マスク状態を獲得する一方
のユニットは、他方のユニットを選択した時点でマスク
状態に持ってくるために、他方のユニットの動作のさら
なる初期化を制御する。
ユニット21の処理区[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
号を発生するのを肪止する。そのかわりに、区画12は
典型的にはPROM!81に記憶されているテスト・ル
ーチンを実行する。このテスト・ルーチンは、プロセッ
サ・エラー信号をもたらし得るあらゆる条件に対処する
ものである。めいめいの可能的な障害条件が生成される
とき、処理区画は、対応する障害報告信号が実際に発生
されたかどうかを調べるためにテストする。以て、エラ
ー・チエツク信号が存在しないことは、そのプロセッサ
・ユニットがマスク状態を達成することを禁止し、その
結果、この論理実行ルーチンの間に発生された障害がそ
のプロセッサ・ユニットを停止させず、パス構造30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とめる
同様に、自己テスト及び初期化のためのプログラム・ル
ーチンもよく知られており、詳細な説明の要はあるまい
。この章で強調されるのは、S/370またはS/88
オペレーテイング・システムに変更を気づかせることな
く典型的なS/370自己テスト及び初期化が5788
を介してit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、5788は、
S/370サービス・プロセッサとして機能する。FR
OM181中のS/88コードの記憶マツプされたI1
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なと(適正に動
作しているもの)内のしジスタ・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、$7図のモジュール9の構造
及汐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の何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なとの単一または岨の5788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なビのS/370プロセッサ要素の対
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11図)のようなS/
370チツプ・セットである。
S/370チツプ・セットとその関連ハードウェアは、
S/88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
理ユニット中のS/370チツプ・セット対は、S/3
70エンテイテイと呼ばれ、参照番号80.62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/88エンテイテイと呼ばれる。S/370エンテ
イテイは、S/370アプリケーシヨン・プログラムを
実行し、必要に応じて、S/88とS/370のビちら
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5788エンテ
イテイを訪れる。
E27.フォールト・トレラント・ハードウェア同期化 S/88−S/370処理ユニツトのより固有且つ重要
な特徴の1つは現在処理中の相手23による参照番号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5788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ータ/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S/88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/8日スレーブ
・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FROM18
1かも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、初期電源導入、新しい
相手の登場、または既存の2つの組みをして同期化を喪
失させるようなエラー条件からの回復(どの場合もメン
テナンス割り込みを強制する)によって必要性が生じた
場合、処理ユニットの同期化において、マスターまたは
スレーブのどちらかの役割を占めることができる。どの
場合にも、5788スレーブ・エンティティは、その状
況をm1nt、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。
全ての処理ユニットのS/88エンテイテイは、デフオ
ールドのマスクが確立されるまでスレーブであるとめい
めいが仮定しつつその割り込みを検出及び処理する。マ
スターは次に、ホールド・スレーブをロックステップで
キックオフし、めいめいは(割り込みからもどった時点
で)、マスターの優先使用環境を再開する。
同様に、S/88エンテイテイは、プロセッサを残余の
論理から切り放し、S/370相手対内で同一の優先使
用された状態を確立するためにS/370 6P411
mをエミス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、21化処理ユニツト(例
えば21.23)が1源投入される場合、相手23が正
常に処理している間にユニット21が挿入される場合、
及び処理ユニット21などがその相手23中に比較障害
を検出し、回復を試みる場合がある。
S/88エンテイテイは、同期化を確立するための適当
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・リングなとの構成を有する
。ユニット21中の正常動作S/370エンテイテイが
相手ユニット23中の対応S/370エンテイテイと同
期させられるべき時、相手の57370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、S/88プロ
セツサ60.62からのキュー・セレクト・アップ・メ
ツセージを(FROM181中のS/370初期化及び
同期化マイクロコードの制御の下で)S/370プロセ
ツサ85.87に送ることによって簡略化することがで
きる。このメツセージは、ユーザー・アプリケーション
が、同期化の間に、オペレーティング・システムを介し
てBCU158なビ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I10
100実行の完了を可能ならしめる。
このことは、正常動作S/370エンテイテイを、「キ
ックオフ」の時点で両方のS/370エンテイテイによ
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/370
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文脈をもつことになる。肩プロセッサには、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560.561を用いた、通常の、
ユーザーによってプログラムされた読取/書込方法であ
る。もう一方は、直列「裏口」集積サポート機構(Is
F)/汎用サポート・インターフェース(USI)54
0.541の技法である。S/370チツプセツト・サ
ービス・プロセッサの直列インターフェース/プロトコ
ル(15F/USI)をエミュレートすることによって
、5788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、岡方の方法が採用
される。通常の経路は、それが存在し、USI!@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!I統されていることも知らないS/
88オペレーテイング・システムに対して透過的でなく
てはならない、ということに留意することは重要である
。この透過性は、S/370  I10動作に関連して
前記に説明したのとほぼ同様の様式で達成される。すな
わち、第20図に関連して説明されたアドレス・デコー
ド論理280は、データがS/88プロセツサ62と第
49図の論理の間で転送されるべきとき毎にアドレス0
07EXXXX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161A、181
Dを、前記回路217.218を介してローカル・アド
レス及びデータ・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549,550ま
たはレジスタ560,561のうちの1つを選択すべく
、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662.563上の割り込みは、OR回路2
92aを介して第20図のS/88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S2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、!662上で活
動化される。
線562上の割り込み要求は、論理550から5737
0チツプへのデータ転送の完了をプロセッサ62に通知
する。線562上の割り込み要求は、プロセッサ62に
、プロセッサ62への転送のためにS/370チツプか
らのデータが論理S49によって受は取られたことを通
知する。その割1)込ミ!求は、IACK(1号が:4
!268dと268e上にそれぞれあられれるときに1
lI562及び583上に保持される63つの割り込み
のベクタ番号は、第20図からのIACK(i号258
d及び258eによってそれぞれ付勢されたとき、論理
664.565から得られる。そのベクタ番号は、個別
の割り込みハンドラ・ルーチンにアクセスするために処
理ユニット62によって使用される。
S/370集積サポ一ト機構CI 5F)640(第4
9図)は、チップセット150上の論理に対して「裏口
」入口を与える。この15Fは、チップ85及び151
−164上に集積されたlニット・サポート・インター
フニー、ス(USI)に接続された5Ii[のサポート
・パス541からなる。チップ85上のIJSI 64
2の一部が第49図に示されている。
サポート・パス641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)線5
43 ビット・イン(チップ・セットからデータへの)線54
4 アドレス・モード(制御)線545 シフト・ゲート(制御)AIi1546セツト・パルス
<II御)線547 アドレス・モード線545は、ビット・イン/ビット・
アウト1643.544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1
1543.544は、チップ内部のシフト・レジスタ5
48などと、論理549.650中の外部シフト・レジ
スタの間の相互接続である。内部レジスタ548と2つ
の外部レジスタ649,660のうちの工つヒの間でシ
フトされるビットの数は、シフト・パルス・ゲート線5
46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54日中のチップ側
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551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662の出力におけるチップ内部スタート
・パルスを形成する。USIのチップ特定部分は、特定
チップ・デザインから得た制御及びデータ・チエインを
含む。シフト動作にって影響されない記憶要素の現在の
状況を保持するために、USI活動の開始の前に機能ク
ロックは停止されなくてはならない。予備的な必要性に
応じたクロック停止を必要とするUSIアクセスは、「
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・ロードサポート転送要求ラ
ッチ(SPR)セットプロセッサ制御要求ラッチ(P 
C’R)リセット個々のチップをサポートするために必
要に応じた追加の動的機能 S/370チツプセツト内のさまざまなアト1ノス可能
エンテイテイに対して「裏口」アクセスを与える、15
Fの51i8直列バス541は、各チップのユニット・
サポート・インターフェース(USI)、例えば、チッ
プ85のUS I 542に結合される。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)648を提供する。U
SIアトL、スーL、ジスタ56Bは、S E RD 
E S 548 ;6’実際の送受信機構である間に、
チップのアドレスと、そのチップ内のターゲット・エン
ティティのアドレスを受は取る。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160内の各チップは、4ピ
ツト(高位)15F/USIアドレスを割当てられ、例
えばPE86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、5TC1155は、それぞれ2.4.6.8、A
及びBの16進値を割当てられてなる。15F/1Js
1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(機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!/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 1 B−23−メツセージ/データ 24−27 − 制m(書込み)レジスタ28−31 
− センス(読取)レジスタこれらの機能チエインは、
15F/USIの直列的性質と、そのチエインが論理5
49,550に及び5ERDESレジスタ548なビに
シフトイン/シフトアウトされなくてはならないヒいう
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! 込/ 制mコマンド(E6
1)を含むことができる。!l能チエインの例は次のと
おりである。
E602XX10=プロセッサ85のモード・レジスタ
に対する書込 ここで、E6=コマンドエ書込 O冨テストのためのPE62ソー ス・アドレス 2工PE85宛先 XX!メツセージ(データ) 1冨制御されたレジスタ(モード・ レジスタ) 0富センス・レジスタ(コマンドが 「書込」であるのでなし) ここで述べている同期化を達成するための技法は、FR
OM181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ta障害によってデ
ータを汚染され、その相手から初期化されるべきかどう
かの決定 特定のS/88ボードがデフオールド・マスク処理ユニ
ット(DMPtJ)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i1
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ヒ
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とができる。
(3)単一プロセッサ・ユニット21が電源投入された
(ハードウェア構成) この状況は、次の2つの条件のうちの1つによってもた
らされ得る。
1)このユニットが、電源投入またはブートの結果とし
て線につながった。
2)このユニットが、電源障害回復の結果とじて線につ
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
ットをもつかと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源障害回
復のどちらであるかを決定する5788プロセツサS2
によって311威される。もしそれが′Ita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Sは、S/88ボードM1
81 (第19A図)中のS/370同期化マイクロコ
ードにベクタされる(これは、S/88アドレス空間に
マツプされる)。
ところで、電源投入ブートから、S/370 PE86
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。
5788レベル8割り込みサービス・サブルーチン(1
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44図の15F/USIを使用する。このS
Pエミュレータは、S/370制m記憶171のIML
機能を呼び出すために機能ストリングを発行するが、実
際のコード転送は生じない(マイクロコードは、S/8
8ボードM181中にある)。IMLの次のステップは
、S/370エンテイテイ(プロセッサ85及び87)
に同期をf!Fl@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。15S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’ module−start−
up、 O(l Jの実行の一部として、エミスレート
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IPLal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
装置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 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(ST I R)を実行し、次に
これが初期電源投入(I PO)と(電源障害回復(P
FR)のどちらであるかを決定することになる。もしこ
れがIPOであるなら、そのコードは、ユニット21が
単一のエンティティであると決定してオペレーティング
・システムのロード及びその「スタートアップ」ルーチ
ンの実行を進める。
もしこれがPFRであるなら、コードはその関連記憶の
完全性が損なわれているかどうかを決定する。もしそう
なら、コードはこれがIPOであるかのごとく進行する
。もしその内容が無事であることがメモリについて分か
ったなら、PFRコードは通常の再スタート・タスクを
進める。
上記どの場合も、同期化すべき相手が接続されていない
ので、同期化機能が「ダミー」動作となる。
<4)2m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/88エンテイテイは、その自
己テストの部分を実行し、初期化ルーチン(STIR)
が、関連記憶1G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、DMPtJであり得る相手または共存処
理ユニットをもつかどうか、またはDMPUでないかビ
うかをを決定しようと試みる。もしそうなら、5TIR
はDMPU責任範囲を受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/8B  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ial
!I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、対として正常電球
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5788エンテイテイが同期点に近付くにつれ、各
S/88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であるこヒを見出したなら
、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に上ってトラップ
されてS/88エンテイテイに対してレベル6割り込み
を強制する。この割り込みは、PROM181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、電源投入ブートか
ら、S/370(例えばPE86,87)は自己の5T
IR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、電球障害回復であるなら、S/370エン
テイテイは、メモリの完全性及び同期化を保証するため
にどの程度初期化ルーチンに遡らなくてはならないかを
決定するS/88エンテイテイの処理ヒ同様の処理を通
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Si20同期化パルスのト
ラップのための好適な機構の簡単な説明を、第20図、
第49図、及び第50図を参照して行う。
S/88プロセツサは、線570(第50図)上に5Y
NC01JT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、破断
線671上に、5YNC0tlT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88(例えばモジュール10)において
は、同期化信号が、線577及びインバータ574を介
してユニット14の駆動S/88プロセツサの5YNC
IN!580に印加された。それはまた、ユニット12
,14の4つの全ての5788プロセツサの「キックオ
フ」を開始するために、C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S/88プロセツサの
5YNClNi1S75に印加される。
改良されたS/370−6/88 (参照番号21.2
3など)ユニットにおいては、回111673の出力5
77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、スニット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楊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Si20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(ST I R)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。
aのDMAc及びBCUレベル6割り込みに関連して第
2011で説明したように、S/88プロセツサ62は
、線682上の同期化(SYNC)信号に応答して割り
込み肯定応答サイクルを開始する。プロセッサ62から
の肯定応答及び優先順位レベル信号は、論理281中で
デコードされ、論理BCUパス要求がデコード論理28
1の出力283と、ゲート291と、$1287と、O
R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、(SYNC1i583、AS線
270、及びデコード線283とともに)ANDゲート
294−4をしてIACKIi258f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5788プロセツサ
62に対して適当なベクタ番号を印加するためにベクタ
・ビット論理584(第49図)に印加される、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/370°5TIR機能が仮定のように既に完了して
いるなら、S/88プロセツサ62は、S/370同期
化のために割り込みルーチンの最初の命令にアクセスす
るためにプロセッサ62によって次に使用されるベクタ
番号を得るために読取サイクルを実行する。
同期化ルーチンの最後の命令は、線586(第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1ull、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、同期化繊S80及び575に印加
される。
S/88処理ユニツト’ module−start−
up、 c−」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IMLIlf
iを実行するのではなくて、このIMLはS/88主記
憶からのI10処理とロードを迂回する。EXEC37
0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。IP゛Lの最終ステップは、次に、位置Oによって
指定されたアドレスに制御を渡すことである。
(B)マイクロコードのみの実現構成 初期電源投入<IPO)の結果、またはWL源障害回復
(PFR)の結果としてta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
エンテイテイを同期させて、やはりFROM181中に
あるS/3705TIRを呼び出す、S/370STI
 Rは、これがIPOであるので、S/88及びそのオ
ペレーティング・システムの機能が必要である時に、初
期化し同期化させるために十分な機能がロードされてい
ない、と決定する。その結果、S/370は、さらなる
動作をすることなく、オペレーティング・システムのロ
ードへと進むS/88主記憶M181へと戻る。オペレ
ーティング・システム初期化の一部として、「スタート
アップ」モジュールが呼び出される。このモジュールも
また、FROM181中にあるS/370STIRを呼
び出す。このとき、5TIRは、必要な機能が利用可能
であると決定し、初期マイクロコード・ロード(IML
)自体を同期化するためにそれらを利用する。
第2に、PFRの場合、 5788電源良好信号がIPOによって確証された結果
、メンテナンス割り込みがS/88 P ROM181
コードを呼び出す。このコードは、ユニット21の57
88エンテイテイを同期させ、やはりFROMI 81
中にあるS/370STIR毫呼び出す、S/370S
TIRは、これがPFRであるので、必要な機能が利用
可能であると決定してS/370エンテイテイまたはユ
ニット21の同期及び初期化に進む。
(5)一方のユニット21が正常に処理している間に相
手23が挿入された (A)ハードウェア実現構成 新しいボードの挿入時に、レベル6割り込みが現在のユ
ニット21のS/88エンテイテイに通知される。その
新しい処理ユニットが5TIRを走らせているとき、現
在の処理ユニットは、レベル6割り込みを認識すること
になる。そのレベル6割り込みは、優先使用されたタス
ク環境を保管する処理に向かい、以て新しい処理ユニッ
トがつながっているかどうか判断し、そうである時、割
り込みから戻る。割り込みからの戻り機能の結果、2つ
のユニットがロックステップされた同期へと降りてきて
、優先使用されたタスクを再開する。
(B)マイクロコードのみの実現構成 新しいボードが挿入された結果として、メンテナンス割
り込みがS/88主記憶M181コードを呼び出す。こ
のコードは、ユニット21のS/88エンテイテイを再
同期化させ、次に、やはり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か強制さ
れたレベル6割り込みによって割り込まれる間に5TI
Rに強制されることになる。レベル6割り込みサービス
・サブルーチンは、優先使用されたタスク環境の保存へ
と赴き、新しい処理ユニットがつながっているかどうか
決定し、そうであるとき割り込みから戻る。割り込みか
らの戻りの機能として、その2つのユニットは、ロック
ステップされた同期化へと降りてきて優先使用されたタ
スクを再開する。障害処理ユニットがその5TIRから
正しく脱出することに失敗すると(例えば1度、または
予め選択された回数)、正常動作処理ユニットが、適当
な時間の後、障害処理ユニットのS/88部分とそのさ
まざまな状況報告a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W*検出とボードの結果、メンテナンス・割り込み
はS/88部分OM181コードを呼び出す。このコー
ドは、ユニット21のS/88エンテイテイを再同期化
し、次に、やはりFROM181中にあるS/370S
TIR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、それヒ同じ動作の反復をも
たらす。予定の回数の反復の後、そのボードは永久的に
断線され、障害が報告される。
別の実施例 別の(非S/88)フォールト・トレラント・システム
における使用 好適な実施例においては、ハードウェア・フォールト・
トレランスは、少なくとも3つの特徴をもつものとして
示される。すなわち、システムの別の要素に対してデー
タ・エラーの伝搬を生じることなく、現場で交換可能な
故障ユニットを、瞬間的に電気的に分離することと、必
要に応じてまたは要素が故障した時に要素を除去しまた
は追加するために動的再構成コードが与えられているこ
と、及びシステムの無駄なくサブシステムまたは現場で
交換可能な故障ユニットから電力を取り去ることができ
るという能力、すなわち、ホットプラグ可能性である。
そして、ユーザーは、機能または性能の低下を感じるこ
とはないのである。
この改良は、上記の厳密な必要条件のあるものを欠く興
なるソフトウェア・フォールト・トレラント・システム
で使用するこヒもできることを理解されたい。
本願発明を適用することができるけれとも上記の厳密な
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4366660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重化されたパスに結合されている。そして
、もし1つのサブシステムが故障したら、残りの2つが
プログラム実行を続ける。全てのエラーは、本発明の好
適な実施例のように瞬間的ではなく、プログラム中のチ
エツク・ポイントで決定される。
該米国特許のサブシステムとは異なる、S/370プロ
セツサなどのプロセッサは、S/88に関連してここで
示したのと同様の様式でそのサブシステムに挟統するこ
ヒができる。そして、本発明のアドレス・ストローブ(
AS)1itに関連して説明したのと同様の様式で該米
国特許のサブシステム中の選択線を使用し且つ制御する
ことにより、そのサブシステムのプロセッサを、それら
を寄生的な接続異種プロセッサのI10コントローラと
しての使用を可能ならしめるために切り放すことができ
る。
(2)S/88 I/Oコントローラと57370主記
憶の間の厘掖データ転送 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なとのS/88  I10装置と、S/370
記憶162の間でより効率的な動作のために直接行うこ
とができる。
しかし、この代替実施例では、BCU158は依然ヒし
てS/370  I10コマンドをS/88に変換する
ために使用されなくてはならない。
そのコマンドに関連付けられたシステム370記憶アド
レスは、そのコマンドが5788コマンドに変換されつ
つある間に、EXEC370によってS/88物理的ア
ドレスに変更されなくてはならない。
記憶162からI10装置へのデータ転送の間に、1つ
の方法は、I10動作を開始する前に記憶162に対し
て、I10動作に関連するキャッシュの区画を先ずフラ
ッシュすることである。
I10装置から記憶162へのデータ変換の間に、I1
0動作に関連するキャッシュの区画は、I10動作を実
行する前に無効化される。
もしデータ変換が必要なら、5788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m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
とのS/8’8 0S中の変換ルーチンを呼び出すEX
EC370アプリケーション・プログラムによって実行
してもよい。
(3)直接接続された対の両プロセッサの切り放し 第52図は、直接結合されたプロセッサの対の両方が、
好ましくは、それらのプロセッサの間で、それらのオペ
レーティング・システムに透過的な様式でコマンドまた
はデータを転送するために好適な実施例のS/88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案y&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840.841は、プロセッサ・バス
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64B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
興なっていてもよい。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ヒも知らな
い。
この代替実施例のプロセッサ640がしかし、プロセッ
サ641にコマンドまたはデータを送るためにアプリケ
ーション・プログラムによって制御される時、プロセッ
サ640は好適には、回路644をして、プロセッサ6
40から記憶646へコマンド及びデータを転送するた
めに、ローカル・バス652を介してパス642をロー
カル記憶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841に割り込みをか
ける。プロセッサ641は(そのアプリケーション・プ
ログラム割り込みハンドラを介して)そのハードウェア
から切り放され、記憶646から、そのオペレーティン
グ・システムに透過的な様式でその主記憶(図示しなぃ
)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ヒの間のコマンドまたはデータの
実質的なセグメントのi統帥な転送を許可することがで
きるものであることを認識されたい。このようにして、
高速且つ効率的なデータ転送が達成される。
コマンドまたはデータは、プロセッサ641からプロセ
ッサ640へ同様にして逆方向に転送され得る。コマン
ドまたはデータは、記憶851中にあるエミュレーショ
ン・マイクロコードによって必要とされるところで変換
することができ、変換されたコマンドは、そのオペレー
ティング・システムの制御の下でプロセッサ640中で
処理することができる。
この代替実施例は、ある!!要な観点において前記好適
な実施例とは異なる。すなわち、データ転送を「開始す
る」プロセッサが、「受信側」プロセッサへデータを転
送するためにそのハードウェアから切り放されるという
ことである。このことは、I10@m(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!I!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!5!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I 10al&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*
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840は記憶646のある特定区画にの
み書込を行うように制御するこヒができ、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646の¥S2
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840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)アプリケーション・プロ
グラムによって実行することができる。
プロセッサ840.841の間でデータを転送するため
に割り込み機構でなくポーリング技術を使用することも
できるが、そのような技術は非効率的であろう。
また、どちらかのプロセッサ640及び641が他方の
プロセッサのためのI10動作を実行することができる
ので、どちらのプロセッサも、他方のプロセッサのI1
0環境特性のうちのあるものを獲得することができる。
さらに、一方のプロセッサのあるアプリケーション・プ
ログラムは、どちらのプロセッサ・システムのオペレー
ティング・システムのサービスも使用することなく、第
2のプロセッサ中の同様の、または異なるアプリケーシ
ョン・プログラムと通信することができる。
尚、ここでは、「アプリケーション・プログラムまたは
コード」という用語が、データ処理技術分野の熟練した
当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11ff遅延なとのサービスのために
、オペレーティング・システムを呼び出さなくてはなら
ない。
2)アプリケーション・コードは、ユーザーによって開
始され、オペレーティング・システム・サービスによっ
てロードされる。
3)オペレーティング・システムは、アプリケーション
・プログラムの記憶のページ・イン及びアウトを制御す
る。
4)オペレーティング・システムは、主記憶をアプリケ
ーション・プログラムに割り振る。しかし、そのような
「アプリケーション」コードは、今では実行のための追
加meを与えられている。
また、「異種」という用語は、オペレーティング・シス
テムに知られていない装置を定義するために使用されて
いる。というのは、これは、オペレーティング・システ
ムの構成テーブル中では定義されておらず、従って、オ
ペレーティング・システムはその装置に対するサービス
・ドライバをもたず、その装置を制御することができな
いからである。しかし、オペレーティング・システム上
で走る特殊なアプリケーション・プログラムがその装置
を認識し、その装置上に特殊な制御を行うことができる
さらに、「透過的」という用語は、オペレーティング・
システムが、そのオペ1ノーテイング・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。
F6発明の詳細 な説明したように、この発明によれば、オペレーティン
グ・システムをあまり書き直すことなく、ある機能を欠
くようなデータ処理システムのために、1つまたはそれ
以上のそのような機能、特に、単一システム・イメージ
が提供される。
【図面の簡単な説明】
第1図は、S/370プロセツサのS/88プロセツサ
への接続を図式的に示す図、 # 25i1 ハ、S/8Bシステムに接Mさtした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S図は、S/370ヒS/88の間でデータ交換を行
うための、5788プロセツサの切り放しを図式的に示
す図、 第6A、6B及びeC図は、H8DI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7図は、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オペレーテイング藁システ
ムの制御の下でS/370アプリケーシヨン・プログラ
ムを実行するS/370プロセツサを提供する本発明の
構成を図式的に示す図、 第8図は、S/370とS/88の!!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1011は、S/370プロセツサ・ヱニットに提供
されたS/88主記憶の区画を概念的に示す図、 第11図は、S/370プロセツサの、S/88への接
続を図る要素を示す図、 第12図は、第11図及びS/88のさまざまな要素を
より詳細に示す図、 第13図は、S/370パス・アダプタを図式%式% 第14A、14B図と、第16A乃至100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18@は、S/370及びS/88プロセツサの閏の
直接相互接続を図式的に示す図、第17図は、S/37
0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18図は、4つのチャネルのうちの1つのDMACレ
ジスタを示す図、 第19図は、第19A、19B、及び19C図の組合せ
を示す図、 第19A、19B1及び19C図は、57370プロセ
ツサを5788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2012は、S/88プロセツサをその関連ハードウ
ェアから切り放す論理と、異種S/370プロセッサか
らS/88プロセツサへの割り込み要求を処理する論理
の好適な形式のブロック図、 第21図は、本発明の教示に従う、相互接続された複数
のS/370− S/88プロセツサをも゛つモジュー
ルのための、既存の5788割り込み構造の変更を示す
図、 第22.23及び24図は、S/88プロセツサの好適
な形式の読取、書込及び割り込み肯定応答サイクルのタ
イミング図、 第25及び26図は、メイルボックス読取コマンド、キ
ュー・セレクト・アップ・コマンド、BSMtfi取コ
マンド及びBSM書込コマンドの間のアダプタ・パス・
チャネル0,1のハンドシエーり・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34rsJは、対の記憶M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 rI
A<!、第32B図ノF I F 0etl:L憶すれ
るコマンド及びデータ・ワードのフォーマ1.トを示す
図、 第38A乃至り図は、記憶制御インターフェース中で実
行されるS/370プロセツサ及びアダプタからの記憶
及びフェッチ・コマンドを示す図、 第371!ill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、EXEC3
70ソフトウェア及びS/370  I10ドライバの
区画のためのマイクロコード・デザインの好適な形式を
図式的に示す図、 第41A及び41B図は、EXEC370ソフトウェア
とS/370マイクロコードの間、及びETIOマイク
ロコードとEXEC370ソフトウェアの間のインター
フェース及びプロトフルを概念的に示す図、 第41C乃至41H図は、BCUローカル記憶の内容を
示す図、 第4200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 I/O命令を実行するた
めに互いに通信するときのそれらの制御/データ・フロ
ーを図式的に示す図、第45A乃至45AG図は、BC
U内のデータ転送動作の間のBC1J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48に図は、S/88がS/370I/O
命令に応答してS/370フオーマツトで5788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
1ノージョン処理を示す図、 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、5788記憶マツプ・エントリと
ともに第10vfAのメモリ・マツピングを示す図、 第48A乃至48に図は、S/813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−S/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。 91S70アーキテクチヤ 5788アーキテクチヤ 12111 通信線またはLAN 従来技術 第3!il システム・バス システム788モジユール 1116A図 11I681Il #l811 1!711 バス1アダプタ 第+SS 紀憚 #+15^図 第34図 タグ・アップ5cuyウド タグ・アップ・バッファ・イン データ・バフフッ・7ウト        L    
         R第158111 第17!iil 第16図 C)MACレジスタ 第18図 l1120閣 FCO−Fe2 024−031        0P2       
    0P&+)+6−023        01
          0P5バイト及びワード書込サイ
クル・タイミング(32ビツト・データ・ポート) 1+123国 バイト及びワード読取サイクル・タイミング(32ビツ
ト・データ・ボート) 副り込み肯定応答 第24図 S/370プロセツサ85 11127図 第28図 S/370制御記憶 第29図 キャッシュ制御15S 第31図 コマンド−7ドレス申ワード 記憶データ・ワード 第35111 FOフォーマット 33    3 2 第41Fml 第41GIl 第41H111 11141D図 11141 Ell 第42図 1144811 @44CIl 3ノ番70 デ4スパ1IP S/370 マイクロコード I0 17番70 1N!憶 87@@ EXεC570 1!+44D図 CC−〇、1.OR2 @a 4 Fil jlI+44E図 cc+m+: [44G図 CA有効 第44Jl!1 /待機 CAIII効 最初のエントリW/QC噛1 1144Km+ /袴撞 @44L!1 946Am S/8Bデイスク・ブロック 第46Cem 第46DIGil 読取/書込 ホーム・アドレス トラック中の最初のレコード 111460ml カウント トラック中の次のレコード 第46H図 @461@ トラック中の次のレコード @46 Jll II緻カウント・キー&データ トラック中の次のレコー1イ トラック中の量後のレコード g111/夷ンフトウエア・マフピング第48^− メモリ・マツプ・エントリ 第488図 第48CIm アクティブ・ページ・テーブル・エントリボ11411
ε図 プロセス・テーブル・エントリ 第488閣 プロセス・マツプ・ブロック 第48111 アクティブ−ページ・テーブノいブロック第48F@ アクティブ・ページ・テーブル・トレーラ第48G図 プロセス瞥環テーブル 第48J図 6 0 物塩テーブル・ワード 第48Km

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)ある選択された機能が欠如する第1の処理要素及
    びその関連の第1のオペレーティング・システムのため
    に、該機能をもつ環境を形成する方法であって、 (a)上記第1の処理要素を、上記機能をもち、関連す
    る第2のオペレーティング・システムによってアドレス
    可能であり、該第2のオペレーティング・システムに対
    する要求によって間接的にアドレス可能であるI/O装
    置とそれに接続された設備を含むシステム環境の一部を
    形成する第2の処理要素に直接結合する段階と、 (b)上記第2のオペレーティング・システムに認識で
    きないように、上記直接結合を介して上記第1の処理要
    素から上記第2の処理要素にI/Oコマンド及びデータ
    を転送する段階と、 (c)上記I/Oコマンド及びデータをそれぞれ、上記
    第2の処理要素及び第2のオペレーティング・システム
    によって実行可能なコマンド及び使用可能なデータに変
    換し、以て、上記選択された機能をもつ環境内で上記第
    2のオペレーティング・システムの制御の下で上記第1
    の処理要素と第1のオペレーティング・システムのI/
    O機能が上記第2の処理要素の処理に可用とする段階を
    有する、 データ処理方法。 (2)上記I/Oコマンド及びデータを、上記システム
    環境中で、上記第2のオペレーティング・システムの制
    御の下で処理する段階をさらに有する請求項1のデータ
    処理方法。(3)上記データを転送する段階が、 (a)上記第1の処理要素から上記第2の処理要素へ割
    り込み要求を送る段階と、 (b)上記割り込み要求を処理するためにアプリケーシ
    ョン・プログラムにアクセスする段階と、 (c)上記第2の処理要素をそのシステム環境から切り
    放す段階と、 (d)切り放されている間に、上記I/Oコマンド及び
    データを、上記第2の処理要素に転送する段階を有する
    、 請求項2のデータ処理方法。 (4)単一システム・イメージ機能が欠如する第1の処
    理要素及びその関連の第1のオペレーティング・システ
    ムのために、単一システム・イメージ機能をもつ環境を
    形成する方法であって、 (a)上記第1の処理要素を、第2のオペレーティング
    ・システムを接続されてなる相互接続された第2の処理
    要素の複合体の一部を形成し、該複合体内で単一システ
    ム・イメージ環境を提供する該第2の処理要素に直接結
    合する段階と、 (b)上記第2のオペレーティング・システムに認識で
    きないように、上記直接結合を介して上記第1の処理要
    素から上記第2の処理要素にI/Oコマンド及びデータ
    を転送する段階と、 (c)上記I/Oコマンド及びデータをそれぞれ、上記
    第2の処理要素及び第2のオペレーティング・システム
    によって実行可能なコマンド及びデ使用可能なータに変
    換し、以て、上記複合体の上記単一システム・イメージ
    環境内で上記第2のオペレーティング・システムの制御
    の下で上記第1の処理要素と第1のオペレーティング・
    システムのI/O機能が上記第2の処理要素の処理に可
    用とする段階を有する、 データ処理方法。 (5)上記変換されたデータを、上記第2のオペレーテ
    ィング・システムの制御の下で上記複合体内で処理する
    ために上記変換されたI/Oコマンドを実行する段階を
    さらに有する請求項4のデータ処理方法。 (6)上記変換されたデータを上記複合体内の主記憶及
    びI/O装置に亙って選択的に記憶する段階をさらに有
    する請求項5のデータ処理方法。 (7)ある選択されたI/O機能をもたない第1の処理
    要素及びその関連の第1のオペレーティング・システム
    のために、該I/O機能をもつ環境を形成する方法であ
    って、 (a)上記第1の処理要素を、上記機能をもつ第2のオ
    ペレーテイング・システムによって制御される第2の処
    理要素及びその関連ハードウェアを含むデータ処理シス
    テムに直接結合し、該第2の処理要素をその関連ハード
    ウェアから切り放す段階と、 (b)上記第2の処理要素がその関連ハードウェアから
    切り放されている間に上記第1の処理要素から上記第2
    の処理要素にI/Oコマンド及びデータを転送する段階
    と、 (c)上記I/Oコマンド及びデータをそれぞれ、上記
    第2の処理要素及び第2のオペレーティング・システム
    によって実行可能なコマンド及びデータに変換し、以て
    、上記第2のオペレーティング・システムの制御の下で
    上記第1の処理要素と第1のオペレーティング・システ
    ムのI/O機能が上記第2の処理要素の処理に可用とす
    る段階を有する、 データ処理方法。 (8)上記変換されたデータを、上記第2のオペレーテ
    ィング・システムの制御の下で処理するために上記変換
    されたI/Oコマンドを実行する段階をさらに有する請
    求項7のデータ処理方法。 (9)複数のモジュールが高速データ相互接続手段によ
    って相互接続され、各モジュールが、単一処理装置とし
    て動作するように個別の第1のオペレーティング・シス
    テムによって管理され制御される少なくとも1つの中央
    処理要素と、主記憶と、I/O装置をもち、該各第1の
    オペレーティング・システムは、それらおのおのの第1
    のオペレーティング・システムが、他の第1のオペレー
    ティング・システムの動的介入なくオブジェクト名を介
    して上記相互接続されたモジュールのすべてに在駐する
    データのセットにアクセスすることができるようにモジ
    ュールのすべてのI/O環境を記述するオブジェクト名
    をもち、以てモジュールのめいめいのユーザーに単一シ
    ステム・イメージを与えるタイプのデータ処理システム
    において、異種、非互換性の処理要素に対して該単一シ
    ステム・イメージを与えるための機構を有するデータ処
    理システムであって、 (a)上記第1のオペレーティング・システムとは相違
    し、単一システム・イメージ特徴を欠く第2のオペレー
    ティング・システムによって管理され制御される、上記
    モジュールのうちの1つの少なくとも1つの追加的処理
    要素と、 (b)上記モジュールのうちの1つ内で上記追加的処理
    要素を上記個別の第1の処理要素に緊密に結合するため
    の手段と、 (c)上記第1の処理要素の上記オペレーティング・シ
    ステムによって認識できないように、上記追加的処理要
    素から上記個別の第1の処理要素にI/Oコマンド及び
    データを転送する手段と、 (d)上記第1のオペレーティング・システムの制御の
    下で上記個別の第1の処理要素によって上記追加的処理
    要素のI/O機能を処理するために、上記I/Oコマン
    ド及びデータを上記個別の第1の処理要素によって実行
    可能なコマンドと使用可能なデータに変換するための手
    段を具備する、データ処理システム。 (10)上記第1の処理要素のうちの1つを含み、上記
    変換されたI/Oコマンド及びデータを上記システム内
    で処理するための手段をさらに有する請求項9のデータ
    処理システム。 (11)上記データを転送する手段が、 (a)上記個別の第1の処理要素をその記憶、I/O装
    置及びオペレーティング・システムから分離して上記緊
    密に結合するための手段に結合する手段と、 (b)上記第1の処理要素が分離されている間に、上記
    緊密に結合するための手段を介してコマンド及びデータ
    を上記個別の第1の処理要素に転送する手段を有する、 請求項9のデータ処理システム。 (12)複数のモジュールが高速データ相互接続手段に
    よって相互接続され、 各モジュールが、単一処理装置として動作するように個
    別の第1のオペレーティング・システムによって管理さ
    れ制御される少なくとも1つの中央処理要素と、主記憶
    と、I/O装置をもち、該各第1のオペレーティング・
    システムは、それらおのおのの第1のオペレーティング
    ・システムが、他の第1のオペレーティング・システム
    の動的介入なくオブジェクト名を介して上記相互接続さ
    れたモジュールのすべてに在駐するデータのセットにア
    クセスすることができるようにモジュールのすべてのI
    /O環境を記述するオブジェクト名をもち、以てモジュ
    ールのめいめいのユーザーに単一システム・イメージを
    与えるタイプのデータ処理システムにおいて、 異種、非互換性の処理要素に対して該単一システム・イ
    メージを与えるための機構を有するデータ処理システム
    であって、 (a)上記第1のオペレーティング・システムとは相違
    し、単一システム・イメージ特徴を欠く第2のオペレー
    ティング・システムによって管理され制御される、上記
    モジュールのうちの1つの少なくとも1つの追加的処理
    要素と、 (b)上記モジュールのうちの1つ内で上記追加的処理
    要素を上記個別の第1の処理要素に緊密に結合するため
    の手段と、 (c)上記第1の処理要素の上記オペレーティング・シ
    ステムによって認識できない様式で、上記追加的処理要
    素から上記個別の第1の処理要素にI/Oコマンド及び
    データを転送する手段と、 (d)上記第1のオペレーティング・システムの制御の
    下で上記個別の第1の処理要素によって上記追加的処理
    要素のI/O機能を処理するために、上記I/Oコマン
    ド及びデータを上記個別の第1の処理要素によって実行
    可能なコマンドと使用可能なデータに変換するための手
    段を具備する、データ処理システム。 (13)上記第1の処理要素を含み、上記変換されたI
    /Oコマンド及びデータを上記システム内で処理するた
    めの手段をさらに有する請求項9のデータ処理システム
    。 (14)ある選択された機能が欠如する第1の処理要素
    及びその関連の第1のオペレーティング・システムのた
    めに、該機能をもつ環境を形成する機構であって、 (a)上記機能をもち、関連する第2のオペレーティン
    グ・システムによってアドレス可能であり、該第2のオ
    ペレーティング・システムに対する要求によって間接的
    にアドレス可能であるI/O装置とそれに接続された設
    備を含むシステム環境の一部を形成する第2の処理要素
    と、 (b)上記第1及び第2の処理要素を直接結合するため
    の手段と、 (c)上記第2のオペレーティング・システムに認識で
    きない様式で、上記直接結合を介するための手段を介し
    て上記第1の処理要素から上記第2の処理要素にI/O
    コマンド及びデータを転送する手段と、 (d)上記I/Oコマンド及びデータをそれぞれ、上記
    第2の処理要素及び第2のオペレーティング・システム
    によって実行可能なコマンド及び使用可能なデータに変
    換し、以て、上記選択された機能をもつ環境内で上記第
    2のオペレーティング・システムの制御の下で上記第1
    の処理要素と第1のオペレーティング・システムのI/
    O機能が上記第2の処理要素の処理に可用とする手段を
    有する、 選択された機能をもつ環境を形成するための機構。 (15)上記I/Oコマンド及びデータを、上記システ
    ム環境中で、上記第2のオペレーティング・システムの
    制御の下で処理する手段をさらに有する請求項14の機
    構。 (16)上記データを転送する手段が、 (a)上記第1の処理要素中にあって、上記第2の処理
    要素へ割り込み要求を開始する手段と、 (b)上記割り込み要求を処理するためのアプリケーシ
    ョン・プログラム・ルーチンを含む手段と、 (c)上記第2の処理要素上で走るアプリケーシヨン・
    プログラムを含み、その後有効化されて上記第2の処理
    要素をそのシステム環境から切り放すための手段と、 (d)切り放されている間に、上記直接結合するための
    手段を介して、上記I/Oコマンド及びデータを、上記
    第2の処理要素に転送する手段を有する、 請求項15の機構。 (17)(a)上記第2の処理要素に実質的に同一であ
    る複数の追加的処理要素と、 (b)上記追加的処理要素を、上記第2の処理要素と、
    I/O装置と、接続された設備に結合する手段をさらに
    有し、 (c)上記第2のオペレーティング・システムは、上記
    第1及び第2の処理要素の間でI/Oロード・タスクの
    共有をもたらすように有効化され、以て第1の処理要素
    とそのオペレーティング・システムのI/O機能を上記
    第2のまたは追加的処理要素のどれか1つ上で処理でき
    るようにした、請求項14の機構。 (18)システム/88の機能の少なくともあるものを
    システム/370処理要素とその関連オペレーティング
    ・システムに与えるための機構であって、 (a)上記機能をもち、関連するシステム/88オペレ
    ーティング・システムによってアドレス可能であり、該
    システム/88オペレーティング・システムに対する要
    求によって間接的にアドレス可能であるシステム/88
    処理要素、I/O装置及びそれに接続された設備と、 (b)上記システム/370処理要素を上記システム/
    88処理要素に直接結合するための手段と、 (c)上記システム/88オペレーティング・システム
    に認識できない様式で、上記直接結合を介するための手
    段を介して上記システム/370処理要素から上記シス
    テム/88処理要素にI/Oコマンド及びデータを転送
    する手段と、 (d)上記I/Oコマンド及びデータをそれぞれ、上記
    システム/88処理要素及び上記システム/88オペレ
    ーティング・システムによって実行可能なコマンド及び
    使用可能なデータに変換し、以て、上記選択された機能
    をもつ環境内で上記システム/88オペレーティング・
    システムの制御の下で上記システム/370処理要素と
    システム/370オペレーティング・システムのI/O
    機能が上記システム/88処理要素の処理に可用とする
    手段を有する、 機構。 (19)上記変換されたI/Oコマンド及びデータを、
    上記システム/88オペレーティング・システムの制御
    の下で処理する手段をさらに有する請求項18の機構。 (20)上記データを転送する手段が、 (a)上記システム/370処理要素中にあって、上記
    システム/88処理要素へ割り込み要求を開始する手段
    と、 (b)上記割り込み要求を処理するためのシステム/8
    8アプリケーション・プログラム・ルーチンを含む手段
    と、 (c)システム/88アプリケーション・プログラムを
    含み、その後有効化されて上記システム/88処理要素
    をその関連I/O装置及び接続された設備から選択的に
    切り放すための手段と、 (d)切り放されている間に、上記直接結合するための
    手段を介して、上記システム/370I/Oコマンド及
    びデータを、上記システム/88処理要素に転送する手
    段を有する、 請求項19の機構。 (21) (a)上記システム/88処理要素と上記関連I/O装
    置及び接続された設備に結合された複数の追加的システ
    ム/88処理要素をもち、 (b)上記システム/88オペレーティング・システム
    は、上記システム/88処理要素の間でI/Oロード・
    タスクの共有をもたらすように有効化され、以てシステ
    ム/370処理要素とそのオペレーティング・システム
    のI/O機能を上記システム/88処理要素のどれか1
    つ上で処理できるようにした、 請求項18の機構。
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