JPH0375863A - データ処理システム - Google Patents

データ処理システム

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JPH0375863A
JPH0375863A JP2125652A JP12565290A JPH0375863A JP H0375863 A JPH0375863 A JP H0375863A JP 2125652 A JP2125652 A JP 2125652A JP 12565290 A JP12565290 A JP 12565290A JP H0375863 A JPH0375863 A JP H0375863A
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  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)

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 C6発明が解決しようとする課題 り9課題を解決するための手段 E9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E5.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つまソと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1〜・トレランl−3/370モジュール Elo、2重化プロセッサ対ユニット21.23の一般
的説明 Ell、S/3’70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
バヌ(第16図) El、2C,バス制御ユニット15G−一般的な説明(
第16及び第17図) El、2D、直接メモリ・アクセス・コントローラE 
12E、バス制御ユニット156−詳細な説明(第19
A乃至第19C図と第20図)El3.S/370プロ
セツサ要素PE85E14.プロセッサ・バス170(
第11及び30図)とプロセッサ・バス・コマンド E16.S/370記憶管理ユニット81E16.3/
370  I10サポート(第37図) El7.S/370 ■/○動作、ファームウェアの概
要 El8.システム−マイクロコート・デザインE19.
バス制御ユニット(BCU)の動作E20.S/370
  I10開始シーケンス・フロー、概要及び詳細説明 E21.−3/370  I10データ転送シーケンス
・フロー −船釣説明 E22.カラン1〜、キー 及びデータ・フA−マツ1
〜・エミコレーション(第46Aないし■く図) E23.S/88とS/370による実目己4.@16
の共有 E24.S/370によって開始されるS/88割り込
みのための初期化機能 E26.S/88オペレーテイング・システムを変更す
ることなく空きを獲得すること 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 F1発明の効果 A、産業上の利用分野 本発明は、1つまたはそれ以上のプロセッサと、記憶管
理などのシステム全体の資源管理や、エラーの検出、分
離及び回復や、動的再構成や、I10動作なとのための
第1のオペレーティング・システムとをもつ手段を有す
る第1のデータ処理システムに関し、特に、該資源管理
手段は、第1のデータ処理システムと同一または、第1
のデータ処理システムに対して異種の別のオペレーティ
ング・システムをもつ第2のデータ処理システムに同様
の機能を与えるためにも使用され、すなわち、第1のオ
ペレーティング・システムが該異種のシステムを識別す
る情報をその装置構成テーブル中にもたず、該異種のシ
ステムと通信する機能をもたないような場合に関する。
B、従来の技術 典型的には、別のプロセッサのためのサービス・プロセ
ッサまたは資源マネジャとしてイ動〈従来技術のプロセ
ッサは、それらのプロセッサの間の対話を制御するため
の機能をもつオペレーティング・システムによって特徴
づけられる。
C8発明が解決しようとする課題 この発明の目的は、サービスを与えるそのプロセッサの
オペレーティング・システムを、そのような通常の制御
機能を含むように変更することなくそのようなサービス
を提供することにある。
91課題を解決するフニめの手段 上記目的は、上記異種のシステムのための資源管理/サ
ービス処理機能を制御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の資源管理システムの使
用を通じて、その機能がその資源管理システムのオペレ
ーティング・システムによって認識されないようにして
達成される。
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・1〜レラン)〜・システムは、典型的には
、フメールト・トレラント動作のためのボI〜ム・アッ
プから設計されブこものである。それにおいては、プロ
セッサ、記憶、110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・l・レラント環境のために仕
立てられている。しかし、顧客ベースの広がりと、その
オペレーティング・システムの成熟度と、可屈ユーザー
・プログラムの数と範囲は、インターナショナル・ビジ
ネス・マシーンズ・コーポレーションもこまって販売さ
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1−Jし1〜・1〜レラン1−・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屈でない、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ブニは導入す
る)能力や、瞬間的にエラーを検出して故障を分離し、
コンピュータ・ユーザに対する割り込みなしで故障素子
のサービスから電気的に除去する機能や、素子の故障か
ら生じる動的再構成またはシステムが連続的に動作して
いる間にシステム乙こ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
88 (S/88)がある。本発明の好適な形態の統合
部分を形成するのが、このIBM  S/88の1つの
モデル及びIBMS/370の1つのモデルである。
−に述の機能を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、lX37
0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
、和尚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t8・エラーの結果である。ま
ブこ、ユーザーがオペレーティング・システムの使用に
収益全見出すようtこ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・ペースを決して形成すること
が出来ないかもじれず、はとんどの問題が解決される前
に多年のフィールドでの使用を経ることになろう。
従って、本発明は、オペレーティング・システムをあま
り書き直すことなく、通常非フォールト・トレラントで
ある処理システム及びオペレーティング・システムのた
めに、フォールト・トレラント環境及びアーキテクチャ
を提供することを意図している。好適な実施例では、I
BMシステム788の1つのモデルが、IBM  S/
370の1つのモデルに接続される。
異なるプロセッサ及びオペレーティング・システムを結
合するための現在の方法として、ある種の通信コントロ
ーラを各システムに追加し、オペレーティング・システ
ムにデバイス・ドライバを付加し、データを輸送するた
めにシステム・ネットワーク・アーキテクチャ(SNA
)またはO8■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1−ワーク中の端
点コンピュータの間のデータ通信を達成するためには、
それらの端点がめいめい、交換されるべきデータに対す
るサービスの一貫したセットを理解し適用することが必
要である。
それらの設計上の複雑さを低減するために、はとんどの
ネットワークは、めいめいの層またはレベルが1つ下の
層またはレベル上に構成されてなる一連の層またはレベ
ルとして構成されている。
層の数、各層の名称、及び各層の機能は、ネットワーク
によって異なる。しかし、あらゆるネットワークにおい
て、各層の目的は、上位のサービスに対してサービスを
提供し、以てそれら上位の層を、提供されるサービスが
実際に実現される様式の詳細情報から遮蔽することにあ
る。1つのマシン上の層nは、別のマシン上の層nと会
話をやりとりする。この会話で使用される規則と会話は
、層nプロトコルとして集合的に知られている。異なる
マシン上の対応層を有するエンティティは、対等(pe
er)プロセスと呼ばれ、そのプロトコルを使用して通
信すると言われるのがこの対等プロセスである。
実際上、1つのマシン上の層nから別のマシンの層nに
直接転送されるデータはない(@下位まブこは物理層の
場合は例外)。すなわち、異なるまたは相違するシステ
ム上で動作するアプリケーション・プログラムの直接的
結合はあり得ない。
そうではなくて、各層は、最下位層に達するまでデータ
及び制御情報をその直ぐ下の層に渡すのである。最下位
層では、より上位の層によって使用される仮想通信とは
対照的に、別のマシンとの物理的通信が存在する。
これらのサービスのセットの定義は上述の複数の異なる
ネットワーク中に存在し、よV)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だめのプロ
1〜フルの提供に興味が集まっている。これらのプロ)
・フルの開発の1つの構成として、ISOの7層03I
(解放システム相互接続)モデルによって定義される枠
組みがある。
このモデルの各層は、その下の層からサービスを要求し
つつその上の層に対してネットワーク・サービスを与え
る役目を果たす。各層で与えられるサービスは、それら
をネットワーク中の各ステーションによって矛盾なく適
用することができるようしこ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1〜フルの構造化されl゛ニセツト実現
する全体の目的は、データの端点から端点への転送を実
現することにある、ということに留意することは重要で
ある。08丁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
。このデータを引き渡すために、O3Iプロ1〜コルは
、各レベルのデータにmきかけ、ネットワークに対して
フレームを供給する。それらのフレームは次に、ビット
のセットとして物理媒体に与えられ、それはその物理媒
体を通じて伝送される。それらは次に、受取りステーシ
ョン側のアプリケーション・プログラムにデータを提供
するために、逆の手続を受ける。
異なるプロセッサ及びオペレーティング・システムを結
合するための現在の方法として、ある種の通信コントロ
ーラを各システムに追加し、オペレーティング・システ
ムにデバイス・ドライバを付加し、データを輸送するた
めにシステム・ネットワーク・アーキテクチャ(SNA
) またはO3■なとのある種の通信コードを使用する
ことを通じての方法がある。第3図は、ローカル・エリ
ア・ネットワーク(L A N )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/88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
4d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
1〜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
、コプロセッサもこよる方法がある。このコプロセッサ
による方法の欠点は、同種でない(相違する)ホストI
10をサポー1〜するために必要なコードの書き直しの
量である。別の欠点として、コプロセッサとホスト・オ
ペレーティング・システムの間で切り換えを行うために
ユーザーが両方のシステム・アーキテクチャに慣れ親し
まなくてはならず、すなわちユーザー・フレンドリでな
い環境である、ということがある。
従来技術のフォール)・・1〜レラント・コンビコータ
・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
のすべての情張転送を与える単一バス構造を含むプロセ
ッサ・モジュールを有する。各プロセッサ・モジュール
内のシステム・バス構造は、重複相手(duplica
te partner)バスを有し、プロセッサ・モジ
ュール内の各機能ユニッ1〜もまた重複相手ユニッ1−
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、主クロックがらのシステム・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。
共通の交換カート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ブニめの比較を行うこ
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
)・をもっ。
このコンピュータ・システムは、全体のプロセッサ・モ
ジコ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l〜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−li
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・バスをチエツク
するタスクが割当てられる。このために、そのユニット
は、アドレス信号をテストシ、そのバス構造上のデータ
信号をテストするパリティ°チエッカをもつ。どのバス
が故障であるかを決定すると、メモリ・ユニットは、モ
ジコールの他のユニット乞こ、非故障バス乙このみ従う
ように通知する。プロセッサ・モジコールの電源ユニッ
トは、2つの電源を使用し、そのめいめいが、組となっ
た対のユニットのうちの1つのユニットに対してのみ電
力を与える。そして、障害供給電圧が検出されると、そ
れによって影響を受けるユニットからバス構造に至るす
べての出力線がアース電位にクランプされ、以て電力の
障害がバス構造に対する障害情報の伝送を引き起こすの
を防止する。
第1図は、機能ブロック図の形式で、データの直接交換
を可能ならしめるためのフォールト・トレラント構造の
様式の、対S/370プロセツサと対S/88プロセツ
サの相互接続を示す図である。従来技術の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接続である。
このとき、S/370プロセツサが、S/88タイプ比
較論理以外に記憶制御論理及びバス・インターフェース
にも接続されていることが見て取れよう。後述するが、
その比較論理は、S/88プロセツサの比較論理と同様
に機能する。さらに、S/370プロセツサはシステム
・バスを介して対応するS/88プロセツサに直接接続
されている。S/88プロセツサの場合と同様に、S/
370プロセツサは対に接続され、その灯心も、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プロセッサをヰ目互接続す
る。これらは、対応するS/88プロセツサ、I10装
置及び主記憶に接続され、それらはすべて、S/88オ
ペレーテイング・システムの制御の下で同一のS/88
命令を同時に実行する。また、後述するが、S/88プ
ロセツサが結合されていない間にS/370プロセツサ
からのS/370  I10コマンド及びデータをS/
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S/88プロセ
ツサによって処理するためにS/88によって使用可能
な形式にそのコマンド及びデータを変換するために、S
/88プロセツサをそのI10装置及び記憶がら非同期
的に切り放すための手段も含まれている。
E2.フォール1〜・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舎動作させるこ
と 前記にリストしたフォールト・トリラン1〜機能は、1
つのS/370オペレーテイング・システムの制御の下
で同一のS/370命令を同時に実行する第1の対とし
てS/370プロセツサなどの通常非フォールト・トレ
ラントであるプロセッサを結合することによって好適な
実施例で達成される。また、一方または両方のプロセッ
サ中のエラーを瞬間的に検出するために、一方のプロセ
ッサ中のさまざまな信号の状態を他方のプロセッサ中の
それらと比較するための手段も設けられている。
さらに、第1の対と同時に同一のS/370命令を実行
し第2の対のS/370中のエラーを検出するための、
比較手段をもつ第2の対のS/370プロセツサが設け
られている。各S/370プロセツサは、第1及びそれ
の相手の第2のプロセッサと、S/88  I10装置
と、S/88主記憶をもつS/88データ処理システム
などのフォールト・トレラント・システムの個別のS/
88プロセツサに結合されている。各S/88プロセツ
サは、それを110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。各パス制御ユニツl−+
1;l、個別のS/88プロセツサをそれの関連ハード
ウェアから非同期的に切′tつ放し、(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乙こS/
88プロセツサをバス制御ユニットに結合するために、
個々のS/88プロセツサ上で走るアプリケーション・
プログラムと対話する手段を含む。
S/88データ処理システム(jその後、S/88オペ
レーテイング・システムの制御の下でそのコマンド及び
データを処理する。S/88データ処理システムはまた
、S/370プロセツサ対のどちらか1つ、または個々
の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/37
0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、<1/○動作のための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刃口えることなくS/8
8の有利な機能を以てフォールト・トレラント (FT
)環境でS/370プロセツサによって実行される。
さらに、S/88プロセツサの記憶管理は、S/88主
記憶中の専用領域を、S/88オペレーテイング・シス
テムの知識なく重複化されたS/370プロセツサ対及
びそのオペレーティング・システムに割当てるように制
御される。その重複化されたS/370プロセツサ対の
プロセッサは、S/370命令及びデータをその専用記
憶領域からフェッチし記憶するために、記憶管理装置及
びS/88パス・インターフェースを介してS/88の
共通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バー1にウェア中でフォール1〜・ト
レランスを実現するブこめの方法と手段を提供する。そ
して、フォールト・トレランスをサボーl−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/3
70  CPUハードウェア冗長性及び同期が与えられ
る。S/370オペレーテイング・システム及びフォー
ル1〜・1〜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18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
、JBMオペレーティング・システム(例えばVM、V
SE、lX370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/、88VOS(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1−・)−レラント環境を制御すること
のできるオペレーティング・システム(例えばIBMシ
ステム788)を実行するハードウェア・フォールト・
トレラント・エンジンである。
プロセッサ対の間のハードウェア/マイクロコード・イ
ンターフェースは、その2つのオペレーティング・シス
テムが、ユーザーによって単一のシステム環境として知
覚される環境に共存することを可能ならしめる。このハ
ードウェア/マイクロコード資源(メモリ、システム・
バス、ディスクI10、テープ、通信I10端末、電源
及び筐体)は、各オペレーティング・システムがそのシ
ステム機能の部分を処理する間に互いに独立に作用する
。尚、メモリという用語と記憶という用語は、ここでは
同じように使用される。FTプロセッサとオペレーティ
ング・システムは、エラー検出/分離及び回復と、動的
再構成と、■10動作を管理する。非フォールト・トレ
ラン1〜(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=31 セッサは、NFTプロセッサには、多重I10チャネル
のように見える。
ハードウェア/マイクロコード・インターフェースは、
両方の仮想メモリ・プロセッサが共通のフォールト・ト
レラント・メモリを共有するのを可能ならしめる。各N
FTプロセッサには、F′丁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、オフセラ1〜・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乙こ限界チエツクが実行される
。FTプロセッサは、NFT ie憶及びN IF’ 
Tアドレス空間の内及び外のデータのDMA、  I1
0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、
−船釣に、バスまたはチャネルを介してハードウェアを
取り付け、オペレーティング・システムのために新しい
デバイス・ドライバ・ソフトウェアを書くことが必要で
ある。本発明の改善されブこ「−切り放し」機能は、一
方のプロセッサをバスまたはチャネルに接続することな
く、まブニバスの占有権を巡って調停することなく、2
つの異なるプロセッサが互いに通信することが可能とな
る。それらのプロセッサは、オペレーティング・システ
ムをあまり変更することなく、デバイス−ドライバを追
加する必要なく、通信する。本発明の機能は、2つの相
違するプロセッサが組み合わされた時、たとえめいめい
のプロセッサが自分本来のオペレーティング・システム
を実行していても、ユーザーには単一のシステムのイメ
ージを与える。
この機能は、より最近になって開発されたオペレーティ
ング・システムによって提示される特殊な機能を、成熟
したオペレーティング・システムのユーザーの見解及び
信頼性と結合する方法及び手段を提供する。この機能は
、2つのシステム(ハードウェア及びソフトウェア)を
結合して新しい第3のシステムを形成する。この分野の
邑業者には、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。この慨念の設計基準は、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バクl−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)として機能するシステムの間の結合論理を
必要とする。この機能の主要な目的は、フォールト・1
〜レラント・プロセッサ(例えば好適な実施例でζ4s
/88)中で走りフォールト・トレラント・オペレーテ
ィング・システム上にあるアプリケーション・プログラ
ムに、異種プロセッサ(例えば好適な実施例ではS/3
70)及びそのオペレーティング・システムがらデータ
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装置及びコ
ン1〜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G 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S/88バス・インターフェース論理によって
置き換えられ、S/370チヤネル・プロセッサは、バ
ス・アダプタ及びバス制御ユニットにまって置き換えら
れている。注目すべきであるのは、2重の破線で示すS
/370バヌ制御ユニツトとS/88プロセツサの間の
相互接続である。
この特徴は、プロセッサ結合論理を、大抵の装置が接続
されるシステム・バスまたはチャネルではなく、S/8
8フォール1−・トレラント・プロセッサの仮想アドレ
ス・バス、データ・バス、制御バス及び割り込みバス構
造に接続することにある。有効アドレスがフォールト・
トレラント・プロセッサの仮想アドレス・バス上にある
ことを示すストローブ線は、アドレス信号が活動化され
た後の数ナノ秒活動化される。バス・アダプタ及びバス
制御ユニットをもつ結合論理は、ストローブ信号があら
れれる前にS/88アプリケーシヨン・プログラムによ
って、予め選択されブこ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1〜・
トレラン1〜・プロセッサ・ハードウェアへ行くことを
ブロックされる。この信号がブロックされることは、フ
ォールト・トレラント・ハードウェア及びオペレーティ
ング・システムが、マシン・サイクルが生じたことを知
るのを防止する。このハードウェア中のフォールト・ト
レラント・チエツク論理は、このサイクルの間に分離さ
れ、この期間に起こったいかなる活動をも完全に見逃す
ことになる。そして、そのプロセッサ・バス上のすべて
のキャッシユ、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・サイクルが発生しブニこ
とを認識しないことになる。ずなわち、ずべてのS/8
8CPU機能は「凍結コされ、S/88プロセツサによ
るアドレス・ストローブ信号の確認を待つ。
フメールト・1〜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D M、 A Cを選択するために使用される。
第5区は、適切なレベルにあり適切なアドレスに対応し
ていると決定される、S/370バス制御論理からの割
り込みの検出の結果を図式的に示すものである。それゆ
え、その最も広い側面においては、切り放し機構は、そ
の関連ハードウェアからプロセッサを切断し、データを
そのエンティティとともに有効に転送するためにプロセ
ッサを異種エンティティに接続する。
結合論理は、入来S/370コマンド全キユーし、S/
370との間で行来するデータを記憶するために使用さ
れる局所記憶をもつ。データ及びコマンドは、結合論理
中の多重DMAチャネルによって局所記憶へと移動され
る。フォール1−・1〜レラント・アプリケーション・
プログラムは、DM、 A Cを初期化してD M、 
A Cからの割ト〕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タイプのコマントを受
は取る。アプリケーション・プログラムは次に、各S/
370  I10コマソドをフォールト・トレラントI
10コマンドに変換して通常のフォールI・・1〜レラ
ントI10コマンド・シーケンスを初期化する。
これはオペレーティング・システムの周辺でアプリケー
ション・プログラムに対してデータのブロックを人手す
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1−・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
の部分に効率的りとアクセスすることを可能ならしめる
ように緊密に結合される。その他方のシステム中の特殊
なコードは、バス上に特殊アドレスを配置することによ
ってハードウェアを介して一方のシステムと通信する。
ハードウェアは、そのアドレスが特殊なものかどうかを
判断する。そしてもしそうなら、ス1〜ローブが別のシ
ステムの回路によって感知されるのをブロックされ、別
のシステムのCPUが特殊なハードウェアと、両方のシ
ステムにアクセス可能なメモリ空間を制御することがで
きるように方向転換される。
その他方のシステムは、必要時、初期化及び構成タスク
などのために、一方のシステムを完全に制御することが
できる。その一方のシステムは、いかようにしてもその
他方のシステムを制御することができないが、その他方
のシステムに対して、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、丁10コマンドまた
はデータを共通にアクセス可能なメモリ空間中の1つの
システム・フォーマットでステージし、特殊なハードウ
ェアを使用して、その他方のシステムに対して、特殊な
アプリケーション・プログラムを呼び出して活動化させ
る特殊なレベルで割り込みを与える。
その他方のシステムは、ステージされた情報を含むメモ
リ空間へと指向され、そのフォーマットを別のシステム
の固有の形式に変換するようにそれを処理する。次に、
アプリケーション・プログラムは、その変換されたコマ
ンド及びデータ」二で本来のI10動作を実行するよう
にその他方のシステムの本来のオペレーティング・シス
テムを指令する。このように、上述のすべてのことは両
方のシステムの本来のオペレーティング・システムに対
して完全に透過的であって、両方のシステムの本来のオ
ペレーティング・システムにあまり変更をくわえること
なく起こるのである。
E4.オペレーティング・システムに対して透過的なシ
ステムに対して割り込みを与えること現在の大抵のプロ
グラムは、2つくまたはそれ以上)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、割り込みなど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、そのポート
をオープンし、読取、書込または制御の形式のI10要
求を発行する。その時点で、プロセッサは、タスク切り
換えを行うことになる。オペレーティング・システムが
、I10完了を通知する割り込みを受は取る時、オペレ
ーティング・システムはこの情報を読取キューに入れそ
れをシステム資源の優先順位によってソートする。
オペレーティング・システムはすべての割り込みベクタ
を自己使用のため留保し、よっていかなる割り込みベク
タも、他のマシンからのI10要求を通知する外部割り
込みなどの新しい機能には可屈でない。
好適な実施例のS/88においては、可屈な割り込みベ
クタの大部分乙才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/
370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S
/88オペレーテイング・システムは、次に、適所に新
規に構成されたベクタによる使用のために再構Q (r
ebound)される。
好適な実施例のシステム/88は、8つの割り込みレベ
ルをもち、レベル4を除くすべてのレベルで自動ベクタ
(autovector )を使用する。本発明のこの
実施例乙コ、これらの自動ベクタ・レベルのうちの1つ
、すなわち最高レベルの次のレベルであるレベル6を使
用する。このレベル6は、通常、システム/88によっ
てA/C電力擾乱割り込みのために使用される。
システム/370をシステム/88に結合する論理は、
その割り込み要求GA/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)lXl]−ドされ
る。
なんらかの割り込みがシステム/88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S/88プロセツサの内部命令のみを使用して割
り込み承認(IACK)サイクルを初期化する。そのと
き、プログラム命令の実行は必要とされない。しかし、
ベクタ番号もまた取得され透過的な様式で与えられなく
てはならない。このことは、好適な実施例では、レベル
6の割り込みが結合論理によって提供されるときS/8
8を(A/C電力擾乱のための割り込み提供機構を含む
)その関連バー1に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
によって達成される。
より詳しくは、S/88プロセツサはその出力に機能コ
ートと割り込みレベルを設定し、IACl〈サイクルの
開始時点でアドレス・ス1−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Lt、もし結合論理割り込み提
供信号が活動状態にあるなら、A、 C電力擾乱割り込
み機構を含むS/88ハードウエアからブロックされ、
適切なベクタ番号を読みだすためにASが結合論理に送
られ、その適切なベクタ番号は、データ・ストローブに
よってS/88プロセツサ中にゲートされる。データ・
ストローブはS/88ハードウエアからブロックされる
ので、マシン・サイクル<IACK)は、結合論理割り
込みベクタ番号を取得することに関連してS/88オペ
レーテイング・システムに対して透過的である。
もし結合論理割り込み信号がIACKサイクルの開始時
点で活動状態でなかったなら、通常のS/88レベル6
割り込みが行なわれることになる。
E5、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全
共用すること この機能は、フォールト・トレラント・システムを、フ
ォールト・トレラント記憶をサポートするためのコード
、すなわちホットプラギングを介しての記憶ボートの除
去及び挿入と、こわれたデータの瞬間的検出と、もし適
当ならその回復をサポートするためのコードをもたない
異種プロセッサ及びオペレーティング・システムに結合
する。
この機能は、めいめいが異なる仮想オペレーティング・
システムを実行する2つまたはそれ以上のプロセッサが
両方のオペレーティング・システムに対して透過的であ
るような様式で単一の実記憶を共有し、これら複数のプ
ロセッサの間のデータ転送を行うことができるように1
つのプロセッサが、別のプロセッサの記憶にアクセスす
ることができるような手段と方法を提供する。
この機能は、ユーザーには2つに見えるオペレーティン
グ・システム環境を結合して、ユーザーに単一のオペレ
ーティング・システムのように見えるようにする。各オ
ペレーティング・システムは、通常自己の実記憶空間全
体を制御する仮想オペレーティング・システムである。
この発明は、共通システム・バスを介して両方のプロセ
ッサによって共有される実記憶空間を1つだけもつ。そ
して、どちらのオペレーティング・システムも実質的に
書き直されることはなく、どちらのオペレーティング・
システムも他方のオペレーティング・システムが存在し
、あるいは実記憶が共有されていることを知らない。こ
の機能は、第1のオペレーティング・システムの記憶割
り振りキューを検索するために第1のプロセッサ上で走
るアプリケーション・プログラムを使用する。そして、
第2のオペレーティング・システムの必要条件を満足す
るに十分な連続的な記憶空間が見出されると、この記憶
空間は、ポインタを操作することによって、第1のオペ
レーティング・システムの記憶割り振りテーブルから除
去される。第1のオペレーティング・システムは、もし
アプリケーション・プログラムが第1のオペレーティン
グ・システムに記憶を返さないなら、この除去された記
憶の使用権(例えば、再割り振りする能力〉をもつ。
第1のオペレーティング・システムは、Iloの立場か
らは第2のオペレーティング・システムに対して従属し
ており、第2のオペレーティング・システムに対してI
10コントローラとして応答する。
第1のオペレーティング・システムは、全てのシステム
資源の支配者であり、好適な実施例ではハードウェア・
フォールト・トレラント・オペレーティング・システム
である。第1のオペレーティング・システムは、初期的
にはく第2のオペレーティング・システムのために「盗
まれた」記憶を例外として)記憶を割り振り且つ割り振
り解除し、全ての関連ハードウェア障害及び回復を処理
する。その目的は、オペレーティング・システムに大幅
な変更を加えることなく2つのオペレーティング・シス
テムを結合することである。各オペレーティング・シス
テムは、自分がすべてのシステム記憶を制御していると
信じなくてはならない。なぜなら、それが両方のプロセ
ッサによって使用されつつある単一の資源だからである
システムに電源が投入されたとき、第1のオペレーティ
ング・システムとそのプロセッサは、システムの制御を
引き受け、ハードウェアが第2のプロセッサをリセット
状態に保持する。第1のオペレーティング・システムは
システムをブートし、どれだけの量の実記憶があるかを
決定する。
オペレーティング・システムは結局はすべての記憶を4
KB (409GバイI−)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4 K Bブロックは、可用な次
の4KB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4
KBブロツクとして追加されるかのどちらかである。そ
してブロック・ポインタは適宜調節される。ユーザーが
オペレーティング・システムからメモリ空間を要求する
時、その要求は、キューから実メモリの必要な数の4K
B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ず。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q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
4 K Bブロックもこ先行する4 K Bブロックの
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がらである。
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
まるようむこ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・l・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)
・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l〜をも
つように望むなら、ユーザーはそのことをモジコール・
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)にまり、アプリケーション・プロゲ
ラt8が、ポインタを変更することができるように、第
1のオペレーティング・システムの監視領域にアクセス
することが可能ならしめられる。
両方のオペレーティング・システムが同一の記憶を共有
することが望ましい理由は、その記憶が第1のプロセッ
サ上でフメールト・トレラントであり、第2のプロセッ
サが第1のプロセッサからのフォールト・トレラント記
憶及び■/○を使用することが許されるからである。第
2のプロセッサは、ハードウェアのうちのあるものを複
製し、アドレス、データ及び制御線のうちのあるものを
比較することによってフォールト・トレラントとなされ
る。これらの技術を使用することによって、第2のプロ
セッサは、フォールト・トレラント能力をもたないにも
かかわらず、事実上、フォールト・トレラント・マシン
となる。また、各異種プロセッサ毎に設けられた個別の
実記憶を用いることにより、第2のタイプのプロセッサ
及びオペレーティング・システムを2つ以上、第1のタ
イプのオペレーティング・システムに結合することがで
きる。
好適な実施例では、第1のオペレーティング・システム
は、フォールト・トレラントS/88の= 56 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1−・トレラントである
システムをして、フォール1−・トレラント・システム
によって維持されるフメールト・1−レラント記憶を使
用することを可能ならしめるのみならず、非フォールト
・トレラント・システムをして、(1)フォールト・ト
レラン1〜・システムによって維持されるフォールト・
トレラン1〜I10装置に対するアクセスを共有し、(
2)チャネル対チャネル結合の対した遅延を生じること
なくより効率的な様式でシステム間のデータ交換を可能
ならしめるのである。
E6.単一システム・イメージ 単一システム・イメージという用語は、ユーザーの遠隔
データ及び資源(例えば、プリンタ、ハードファイルな
ど)に対するアクセスが、ユーザーにとって、そのユー
ザーのキーボードに接続されているローカル端末のデー
タ及び資源に対するアクセスと同一に見えるようなコン
ピュータ・ネットワークを特徴づけるために使用される
。このとき、ユーザーは、オブジェクトのネットワーク
中の位置を知る必要なく単に名前でデータ・ファイルま
たは資源にアクセスすることができる。
ここで、「誘導された(derived)単一システム
・イメージ」という概念が新しい用語として導入され、
これは、単一システム・イメージをもつネットワークに
直接接続するための設備は欠くけれども、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
直接接続は、そのシステム及びネットワークの要素の間
のさまざまな程度の結合によって有効化することができ
る。ここで使用する「緩い結合」という用語は、ネット
ワークの一部である、誘導されたコンピュータと「本来
の」コンピュータの■/○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、誘導されノニコンピ
ュータと「本来の1コンピユータのおのおのをして、直
接的に(すなわち、既存の丁10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(誘導されたコンビコ
ータと「本来の」コンビコータ)のおのおのをして、め
いめいのコンピュータのオペレーティング・システムが
利用を意識することがないような様式で、他方のコンピ
ュータの資源を利用することを可能ならしめる結合ハー
ドウェアの適用に関与するものである。透過的緊密結合
は、結合ネットワークにおいてコスト及び性能上の利点
を達成するためのベースを形成する。
結合ハードウェアのコスl〜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」という用言吾は、ここでは、ある特殊
なプロトコルに従い多くの相違するマシン・タイプのも
のが接続されるような大規模な国際遠隔通信/衛星接続
の構成である、現在より一般的なネットワークの概念よ
りも限定的である。
ここではむしろ、「ネットワークj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庄意深く定義された用語が使用され
、この発明の次のような特殊な実施例を説明の根拠とし
て使用することにする。
(a)高速データ相互接続(H3DI)とは、個別のハ
ードウェア・ユニット間のデータ転送のためのハードウ
ェア・サブシステム(及びケーブル)のことをいう。
(]))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1〜のことをいう。
(e)モジュールとは、筺体、電源、CPU、メモリ及
び110装置のそれぞれを少なくとも1つもつ自立的処
理装置のことをいう。モジコールは、追加の周辺装置を
取り囲んでより大型の単一モジコールを形成するように
複数の筐体をボルトで繋ぎあわせることによって拡張す
ることができる。■/○には外部的なものもあって(@
末、プリンタ)、ケーブルによって筐体に接続される。
それらは、単一モジュールの一部と見なされる。
モジュールはCPU複合体を1つだけもつ。
(d)CPU複合体とは、同一の筺体内にある1つまた
はそれ以上の単一または双対プロセッサ・ボードのこと
であって、単一のCPUとして動作するようにオペレー
ティング・システム・ラフ1〜ウエアによって管理され
制御される。導入されるプロセッサ・ボードの実際の数
に関係なく、とのユーザー・プログラムまたはアプリケ
ーション・プログラムは、あたかも−個のCPUが存在
するかのように書かれ実行される。処理作業量は、可屈
なCPUボードの間でおおまかには共用され、複数のタ
スクを並行して実行することもできるが、各アプリケー
ション・プログラムに与えられるのは「単一CPUイメ
ージ」である。
(d)オブジェクトとは、階層的な名称によって一意的
に識別することができるシステム(ディスク、テープ)
中に記憶される(実行可能プログラム)データの集まり
のことである。リンクは別のリンクに対する、一意的に
名付けられたポインタであり、よってオブジェクト自体
であると考えられる。丁10ボートは、特殊110装置
(データ・ソースまたζjシタ−ット)を指し示す、一
意的に名付けられたラフ1〜ウエア構成であり、よって
やはりオブジェクトである。オペレーティング・システ
ムは、オブジェクト名の重複を効率的に防止する。
「単一システム・イメージ」という用語は、従来の文献
で一貫的に使用されている訳ではないので、ここでは「
誘導された単一システム・イメージ」について詳細に説
明することにする。「単一システム・イメージ」という
用語を定義し記述することにおいて、「イメージ」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(c p u 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・システムに対するザ
ービヌ要求を通じて、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Jこめ
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。
−船釣に、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Lこ、別のオペレーティング・システムに対する必
要条件を通信するように要求し、これらの必要条件を詳
細に記述しなくしはならない。
プログラマは次に、任意の長さの遅延の後、(適切な順
序で)要求の結果を非同期的に受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、両方のマシンに相邑な処理オーバー
ヘラFをもたらし、そのような双対システム環境ではプ
ログラマにとってやっかいで、非能率で困難な状況にな
ることがある。また、そのように慣用的に接続されたマ
シンの数が増大するにつれて、プログラマにとっての複
雑度は激増する。
システム/88のもとのデザインは、この状況を簡単化
し、プログラマに対して単一システム・イメージを与え
るための手段、すなわち、各モジコール間のI−I S
 D I接続、及び各モジュール内のHS D I駆動
ソフトウェアを含んでいた。このとき、例えば2モジコ
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 I(
S 1) I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HS D I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全形成
することができる。そして、プログラマの製作物、すな
わちアプリケーション・プログラムは、このシステム複
合体のディスクに記憶し、複合体中の任意のCPUで実
行し、複合体の実質的に任意の端末から制御あるいはモ
ニタし、データを複合体の任意のI10装置の間で転送
することができ、しかもそれにはいかなる特殊なプログ
ラミング的配慮は要さず、従来の方法よりも実行効率が
改善されている、という次第である。
オペレーティング・システム及びそのさまざまの機能と
設備は、本来的に分散環境を想定し、ユーザーが、さま
ざまなエンティティ(ユティリティ、アプリケーション
、データ、言語プロセッサなど)が存在する場所に係わ
−ったりそれに制御を及ぼす必要がないような環境内で
動作するような方法で書かれている。このことの全てを
可能ならしめるための重要な点は、各オブジェクトが固
有な名前をもつなくてはならない、という強制された規
則である。この規則は、最も基本的な名前修飾子がモジ
ュール名であり、それ自体が複合体内で固有でなくては
ならないので、システム複合体全体に容易に拡張される
。それゆえ、複合体全体でど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。オフヘジェク1〜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モジコール内で「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、S/88プロセツサに
対して、S/370ユーザーのために、S/88単一シ
ステム・イメージの少なくともある側面を提供するよう
に結合される。S/370プロセツサ及びオペレーティ
ング・システムは、これらの機能を与えない S/88モジコール内には、1つまたはそれ以上のS/
370プロセツサが与えられる。S/88プロセツサは
、各S/370プロセツサに一意的に結合される。見て
取れるように、各S/370プロセツサは重複化され、
フォールト・トレラント動作のためにS/88ソフトウ
エアによって制御される。S/88とS/370プロセ
ツサのこの一意的な直接結合は、好適には前述の切り放
し及び割り込み機構によって行なわれ、S/88及びS
/370オペレーテイング・システムの両方に対して透
過的であるプロセッサの間でデータ転送を行う。そして
、どちらのオペレーティング・システムも、他方のプロ
セッサまたはオペレーティング・システtえの存在に気
づかない。
各S/370プロセッサIi、 S/ 370主記憶、
及びエミュレートされたS/370  I10チャネル
とI10装置を完全に提供するために、フォールト・l
・レラントs/88システムを使用する。このS/37
0は、S/88の一部でない主記憶、チャネル、まブこ
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1−である。
システム構成時に、各S/370プロセツサには、S/
88スプールがらの主記憶の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の構成テーブルがら除去される。フォールト・1
〜レラン1〜・ハードウェア・レジスタは、各S/37
0のための記憶ポインタを保持し、以てS/370は、
側進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、メモリのフメール1〜・1〜
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I1
0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)がらは、全てのI10動作が行なわれる窓(チャ
ネル)を視覚化してみることができる。すなわち、窓は
性質は変わらず、すなわちS/370プログラマは変わ
る必要がないが、その窓が拡大される視点は、「単一シ
ステム・イメージ」属性を有している。そうして、わず
かな概念的なステップが、S/88によって管理される
ものである、単一のデータベースを効率的に管理する多
数のS/370を描き出すのである。
この接続技術の結論は、比較的簡単で迅速な各S/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/370CPtJ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/8
8  Ilo及びオペレーティング・システム)全所有
する別の設備を使用したS/370  I/○設備の透
過的なエミユ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・ブイレフ1〜りにおいて割当てられ
た名前である、その名前もこまってデータ′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/370110コマンドは、同一または他の接
続されたモジュール中にあるデータ・ファイルなどにア
クセスするために、同一モジュール中のS/370処理
装置に緊密に結合された関連S/88処理装置によって
(あるいは、モジュール9に相互接続され、マルチプロ
セッシングをサポートするS/88仮想オペレーテイン
グ・システムの同一のコピーによって制御される別のS
/88処理装置によって)処理される。そのコマンドは
、アクセスされたファイルを、要求側S/370処理装
置に戻すか、例えば別のファイルと組合せるためにそれ
らを別のモジコールへと送る。
E7.要約 このようにして、2つの仮想オペレーティング・システ
ム(S/370  VM、VSE、またはlX370及
びS/88 0S)の機能が1つの物理的システムに組
み合わされる。S/88プロセツサはS/88 0Sを
走らせ、そのシステムのフォールト・トレラント的側面
を処理する。
それと同時に、1つまたはそれ以上のS/370プロセ
ッサがS/88ラツクに差し込まれ、各S/370プロ
セツサ毎に、S/880Sによって、1乃至16メガバ
イトの連続的なメモリが割り振られる。各S/370仮
想オペレーテイング・システムは、そのメモリ位置がア
ドレス○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接衝を用いて
管理する。S/370は、S/370がS/88メモリ
空間にアクセスするのを防止するために限界チエツクさ
れる。S/88は、S/88が■10データをS/37
0  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■10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 本発明ノ実施例ハ、(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)1B Mシステム/88
 (S/813)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/88
は、1986年に発行された、IBM 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。モジコール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重化されナニハードウエア・アーキテ
クチャを、フォールト・l・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/88はまた、システム
788高速データ相互接続(H3DI)(第6B区)を
通した多重システム/88モジユール10 a、10b
、10e、及びシステム788ネットワークを通じた(
第6e図)モジコール10d乃至Logの接続によって
垂直方向の拡張を与える。
システム/88は、要素の故障が発生した時それがどこ
かを検出し、そのような故障によってもたらされるエラ
ー及び中断がシステムに導入されるのを防止するように
設計されている。フォールト・トレランスはシステム/
88バーlζウエア設計の一部であるので、アプリケー
ション・プログラムの開発者によるプログラミングを必
要としない。すなわち、フォールト・トレランスは、ソ
フトウェアのオーバーヘッドまたは性能の低下をもたら
すことなく達成される。システム/88は、プロセッサ
、直接アクセス記憶装置(DASD)、ディスク、メモ
リ及びコントローラなどの主要な構成要素を複写(2重
化)することによってフォールト・トレランスを達成す
る。もし2重化された要素が故障すると、その2重化さ
れた4目手が自動的に処理を継続し、システムは末端ユ
ーザーに対して可屈的であり続ける。システム/88及
びそのソフトウェア製品は、拡張の容易性と、ユーザー
間の資源の共有と、複雑な必要条件に対する解決を与え
つつ、末端ユーザーに対して単一システム・イメージを
維持するのである。
単一システム・イメージは、ネットワークまたはL A
、 Hによって相互接続され、めいめいが自分のファイ
ルとIloをもつ多くのプロセッサからなり、ユーザー
に対して、単一マシンにログオンしているかのごとき印
象を与える分散処理環境である。オペレーティング・シ
ステムは、ユーザーをして、ディレクトリを変更するだ
けで、1つのマシンから別のマシンへ移行することを可
能ならしめる。
適切な計画により、システム/88が走っている間に、
末端ユーザーに対する単一システム・イメージを保った
ままで、システム788の処理容量を拡張することがで
きる。システム/ 88 HSDIを使用して複数の処
理モジュール全システムに結合し、システム/88ネツ
トワークを使用して複数のシステムをネットワークに結
合することにより、水平方向の拡張が達成される。
システム/88処理モジユールは、第GA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、単一モジコールであるか、
または、第6B図に示すようにIBMI−1SDIを用
いた、ローカル・ネットワークである。遠隔伝送設備を
使用したシステム/88ネツトワークは、ユーザーに対
して単一システム・イメージを形成するように複数のシ
ステムを相互接続するために使用される設備である。長
距離ネットワークを形成するため;こ、通信回線りこよ
って、2つまブニはそれ以上のシステムを相互接続する
ことができる。この接続は、直接ケーブル、リースされ
た電話回線、またはX、25ネツ1〜ワークを通じて行
うことができる。システム/88ネツトワークは、遠隔
資源に対する参照を検出し、ユーザーには完全に透過的
に、モジコ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/8B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重化ボートを除去し交換する
ことができる。このとき、顧客に対する恩恵として、タ
イムリーに修理できることと、保守コストが低いことが
ある。
システム/88は、フォールト・1−レラント、連続動
作マシンではあるけれども、マシン動作を停止させる必
要がある時もある。そのような例としては、システム/
88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重化されブこシステム/88の要素とシステム/88
ソフトウエアは、データの完全性を維持することを支援
する。システム/88は、故障または故障時点の過渡エ
ラーを検出し、それをアプリケーション・プログラムま
たはデータに伝搬しないようにする。データは汚染から
保護され、システムの完全性が維持される。各要素は、
自己のエラー検出論理及び診断手段をもっている。この
エラー検出論理は、各マシン・サイクルの並列動作の結
果を比較する。
もしシステムが要素誤動作を検出したなら、その要素は
自動的にサービスから除去される。そして、故障要素が
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/88は一般的には、米国特許第445321
5号、同第4597084号、同第4654867号及
び同第481.6990号に基づく。米国特許第44.
53215号の一部が本願の第7図及び第8図に図式的
に示されている。
第7図及び第8図のコンピュータ・システムは、処理装
置12と、ランダム・アクセス記憶装置16と、周辺制
御装置20.24.32と、モジュールの複数の装置の
間の全ての情報を与える単一のバス構造をもつプロセッ
サ・モジュールを有する。各プロセッサ・モジュール内
のバス構造は、2重化対バスA、Bをもち、各機能ユニ
ット12.1G、20.24.32も同一の相手ユニッ
トをもつ。非同期周辺装置によって動作する制御装置以
外の各ユニットは、通常、その相手ユニットと、ステッ
プをロックされて同期的に動作する。例えば、プロセッ
サ・モジュールの2つのメモリ・ユニット16.18は
通常、ともに2つの対バスA、Bを駆動し、ともにバス
構造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
ブこめに、エラー検出器が各ユニット内のハードウェア
動作を監視し、ユニット間の情報転送をチエツクする。
エラーの検出により、プロセッサ・モジュールが、エラ
ーを生じたバスまたはユニッ)・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ブこバスまたはユニツ
1−を分離し、そのモジュールは動作を継続する。その
継続される動作は、故障のバスまたはユニッl〜の相手
側のバスまたはユニットを使用する。エラーの検出が情
報の転送に先行する場合、継続される動作は、その転送
を、故障がない場合にその転送が行なわれるであろう時
間と同一の時間にその転送を行うことができる。エラー
検出が情報転送と同時である時には、継続される動作は
、転送を反復することができる。
コンピュータ・システムは、上述の故障検出及び回復動
作を迅速に、すなわち1動作サイクル以内に行うことが
できる。コンピュータ・システムは、有効性があやしい
データ転送を、高々単一情報転送分もつだけであるので
、全体のデータ有効性を保証するためには転送を反復し
さえすればよい。
プロセッサ・モジュールは、フォールト・トレラント動
作を与えるために、相当なバーlにウェア冗長性をもっ
ているけれども、2重化ユニットをもっていないモジコ
ールでも、やはり完全に動作する。
この機能的ユニット冗長性は、とれかのユニッ=81 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。−船釣に、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、モジコールの他の1ニ
ツ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・)・レラント動作を与えるための、モジュ
ール内の機能lニットの双対2重化に加えて、プロセッ
サ・モジュール内の各ユニットは、−船釣に、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、モジコール内の別の構造は、−船釣には2
重化されない。
プロセッサ・モジュールの全てのユニツ)〜にサービス
を行う共通バス構造は、好適には、前述の2レベルの複
製と、Aバスと、Aバスを複製するBバスと、Xバスを
形成する3組の導体をもつ。A及びBバスのおのおのは
、同一のセットのサイクル定義、アドレス、データ、パ
リティ及び、ユニットの間のエラー情報の転送を警告す
るために比較することのできる他の信号を流す。2重化
されていないXバスの導体は、−船釣には、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バスは、相手のユ
ニットとの間のローカル通信のために設けられている。
プロセッサーモジュールは、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、バス構造へ情報を転送しないように分離する。
このことは、プロセッサ・モジュールの他の機能ユニッ
トを、問題の処理装置から生じ得る障害情報から分離す
ることになる。各処理装置は、複製されない仮想メモリ
動作を実行するための段ももつ。この段では、処理装置
は寧ろ、障害を検出するためのパリティ接衝を採用する
ランダム・アクセス・メモリ装置1Gは、2つの非冗長
メモリ区画しこよって配列され、そのおのおのは、メモ
リ・ワードの異なるバイトの記憶毎に配列されている。
この装置は、エラー訂正コードによって、各メモリ区画
、及び2つの区画の複合体の両方で障害を検出する。こ
こでも、エラー検出器は、そのメモリ・ユニットを、潜
在的にエラーの可能性がある情報がバス構造、ひいては
別のユニットに転送されないように無効化する。
メモリ・ユニット16にはまた、2重化されlニバス導
体、すなわちバスA及びバスBをチエツクする、という
タスクが割当てられている。このため、ユニットは、ア
ドレス信号をテストし、バス構造上のデータ信号をテス
トするパリティ・チエッカをもっている。さらに、コン
パレータが、バスA」二の全ての信号を、Bバス上の全
てのデータと比較する。このようもこして2t5らかの
バスが故障していることを検出すると、メモリ・ユニッ
トは、Xバスによって、モジュールの他のユニットに、
故障していない側のバスにのみ従うように通知する。
プロセッサ・モジュールのブニめの周辺制御ユニットは
、共通バス構造との接続のためのバス・インターフェー
ス区画と、「駆動」及び「チエツク」と称される2重化
制御区画と、ユニットがサービスを行う周辺入出力装置
とを採用する。また、ディスク・メモリ52a、52b
を@作させるためのディスク制御卸ユニット20,22
と、通信パネル50を通して、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2
4.26と、1つのプロセッサ・モジュールを、多重プ
ロセッサ・システム中の他のプロセッサと相互接続する
ためのI−I S D I制御ユニット32.34が存
在する。各側で、バス・インターフェース区画が、Aバ
スまたはBバスの、駆動及びチエツク制御区画に入力信
号を供給し、バス構造のある人力信号の論理エラーをテ
ストし、駆動及びチエツク・チャネルからの信号出力の
同一性をチエツクする。各周辺制御ユニット中の駆動制
御区画は、そのユニットにサービスする■10装置に適
切な、制御、アドレス、状況及びデータ操作機能を与え
る。そのユニットのデータ制御区画は、駆動制御区画を
チエツクする、という目的のためには実質的に同一であ
る。各制御ユニットの周辺インターフェース区画は、制
御ユニットと、周辺装置の間を通過する信号にエラーが
ないかどうが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)・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20.2284、異なる
非同期ディスク・メモリにより動作するので、その同期
は限定的である。
対のディスク制御ユニッ1〜20.22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l〜にのみ動作電力を提供する。
このように、1つのバルク電源が、バス構造の1つの2
重化部分と、2つの対メモリ・二ニットの1つト、周辺
制御ユニットの各対の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1〜にも電力を与える。このモジュールの各ユニット
は、1つのバルク電源から動作電力を受取り、そのユニ
ットが必要とする動作電圧を発生ずる電力供給段をもつ
この電力供給段は、さらに、供給電圧を監視する。そし
て、障害的な供給電圧を検出すると、その電力段は、そ
のユニットからバス構造への全ての出力線をアース電位
にクランプする信号を発生する。この動作は、任意のユ
ニットにおける電力障害が、バス構造への障害的な情報
の伝送をもたらすのを防止する。
プロセッサ・モジュールのうちには、実際の情報転送の
前にエラー検出タイミング・フェーズを含む動作サイク
ルによって各情報転送を実行するものがある。この動作
を行うユニット、例えば、周辺装置のための制御ユニツ
1−は、このようにして、障害が検出される際の情報転
送を禁止する。
しかし、このモジュールは、中断または遅延なく動作を
継続することができ、非禁止相手ユニットから情報転送
を行う。
一般的には、動作時間がより重要である中央処理装置と
メモリ・ユニットとを少なくとも含む、プロセッサ・モ
ジュールの他のユニットは、各情報転送を、その転送に
関連するエラー検出と同時に実行する。そして、障害が
検出されると、そのユニットは直ちに、別の処理ユニッ
トに直ぐ前の情報転送を無視するように報知する信号を
発生ずる。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が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、どのユ
ニットがシステム・バスに対するアクセスを獲得するの
かを決定するためのバス調停手段が設けられている。
E9.HSDIネットワークを介して相互接続されたフ
ォールト・l・レラントS/370モジユール 第7図は、前述の従来技術モジュール10における、S
/370及びS/882重化プロセッサ対12.14の
相互接続を示す。これらは、モジュール10の2重化S
 / 88 :l :: ッl□ 12.14に置き換
えられた時、新規且つ独特のs/370モジュール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sC図に示すのと同様の様
式でS/88H6DIとネットワークによって相互接続
されている時、それらは、フォールト・トレランスと、
単一システム・イメージと、ホットプラグ可能性と、同
一モジュール内の複数S/8B処理装置間でのI10負
荷共有などのS/88の機能をもつ(S/88複合体で
なくて)S/370複合体を形成する。
特に、独自モジコール9の相手ユニツ1−21.23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 / 8
8 Me憶及びS/88周辺装置と連結したS/370
  I10100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複数プロセツザ環境を可能ならしめる
ために、S/370− S/88プロセツサ対ユニツト
25及び27と、29及び31を収容することができる
。さらに、対ユニット21.23と、25.27と、2
9.31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4453215号のプロセッサ12と実質的に
同一の中央プロセッサ12をもつ。米国特許第44.5
3215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、その両方の機能が、単一のマイクロプロセ
ッサ、好適にはモトローラMC68020マイクロプロ
セツサによって実行される。尚、MC68020マイク
ロプロセツサは、モトローラ社発行の、著作権1989
.1988、M、C68020Users  Man、
nual、第3版もと説明されている。
このように、各プロセッサ要素(PE)60及び62は
、好適りこはモトローラMC68020マイクロプロせ
ツサである。マルチプレクサ(MPLX)61.63が
プロセッサ要素60.62を、米国特許第445321
.5号に詳述されるような方法で、アドレス/デーク/
制御A及びBバスとトランシーバ12eによってバス構
造30に接続する。また、要素60.62のためにロー
カル制御64.66と仮想記憶マツプ12eが設けられ
ている。コンパレータ(比較)12fは、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86へ至る
エラー13号を引き起こし、共通制御回路86は、バス
構造30のXバス上にエラー信号を送出し、処理ユニッ
ト12を切り放すためにトランシーバ12e中のドライ
バ(図示しない)を無効化する。クランプ回路89.9
0は、ユニット12の電力障害に応答して、ユニッ1−
12からの全ての出力線をアースにクランプする。これ
らの要素は、米国特許第4453215号に詳述されて
いる。
第8図の上方部分は、S/370プロセツサ要素85.
87の対をS/88パス構造、及び5788プロセツサ
要素60.62に接続する好適な形式を示す図である。
プロセッサ要素85.87は、マルチプレクサ71.7
3及びトランシーバ13を介して、要素60,62がバ
ス構造30に接続されているのと論理的に同様の様式で
バス構造30に接続されている。
コンパレータ(比較回路)15(第32A及び32B図
に詳述)と、クランプ回路77及び79と、共通制御7
5が設けられ、制御回m 866J、プロセッサ要素6
0.62のS/88割り込み機構に結合されている。S
/370プロセツサ85.87とその関連ハードウェア
は、エラー処理と回復を行うためにS/88を使用する
。このため、共通制御回路75は、共通制御回路8G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J二めに、線95を介して共通制御
回路8Gに結合される。この結合線95はまた、共通制
御75及び8Gが、どちらかのプロセッサ対にエラーが
生じた場合に、その両方のプロセッサを切り放すことを
可能ならしめる。
ユニット21中のS/370プロセツサ装置の好適な構
成は、中央処理(プロセッサ)要素85.87と、記憶
管理ユニット81.83と、プロセッサ間(例えばS/
370とS/88)インターフェース89.91をもつ
。記憶管理ユニット81,83は、マルチプレクサ71
.73と、1〜ランシーバ】3と、バス構造30を介し
て、プロセッサ要素85.87をS/88主記憶16に
結合する。
インターフェース89.91は、S/370プロセツサ
要素85.87をそれぞれ、S/88プロセツサ要素6
2.60のプロセッサ・バスに結合する。
相手のプロセッサ・ユニット23は、プロセッサ・ユニ
ット21と同一である。上記説明に関連して、ユニット
21中の2つのプロセッサ要素60.62及び、ユニッ
ト23中の対応する2つの要素(図示しない)は全て、
同一のS/88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
ニツ1〜は、別のユニットによる72−ルト・トレラン
ト動作の継続を可能ならしめるブニめに、サービスから
除去される。
さて、S/370処理ユニツトのある特定の実現構成に
ついて以下説明するけれども、インターナショナル・ビ
ジネス・マシーンズ・コーポレーションから発行され入
手可能な、]BM System/370Princi
ples ofoperation (発行番号G人2
2−7000−10、第11版、1987年9月)乙こ
記述されている必要条件と互換な別の実現構成を使用し
てもよいことが理解されよう。
第9A及び第9B図は、第8図のプロセッサ・ユニット
21のS/370及びS/88構成要素の物理的パッケ
ージングの一形態舎示す図である。対の処理要素85.
87を含むS/370要素が1つのボード1.01上に
取り付けられ、対の処理要素GO,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つのスロットに押入するよ
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1.01及び102上の要素が、第8図及び米国
特許第4453215号に示されているように、互いに
且つバス構造30に接続される。
S/370プロセツサの、S/88プロセツサに対する
直接結合を説明する前に、S/370プロセツサをして
、<1)S/88主記憶の一部を使用し、(2)S/8
8仮想記憶空間のあるものを利用するS/88とコマン
ド及びデータを交換することを可能ならしめる機構につ
いて簡単に説明しておくことは、本発明の理解を助ける
であろう。これらの機構については後でも詳細に説明す
る。
第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
0G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。そのスベーヌ内で、領域109(アドレス00
7EO000からO○7EFFFF)は、各S/370
プロセツサ要素を、ユニット21などのプロセッサ・ユ
ニット中のS/88プロセツサ要素に結合するために使
用されるハードウェア及びコードのために予約されてい
る。アドレス空間109ζJ、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1.09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1G内に、ユニット21及び23など
の組(partnered)ユニッt−中の4つのS/
370プロセツサ要素からなる各セラ)・毎に、S/3
70主記憶領域を割当てる。こうして、組みユニット2
1.23と、25.27と、29.31のそれぞれに、
3つのS/370主記憶領域162.163及び164
が設けられる。
組みのユニッ1〜内のS/88プロセツサ要素は、米国
特許第4453215号に示すような様式で、記憶装置
16の残りの部分にアクセスする。
S/370記憶領域162乃至1G4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
アトレス変換を介して主記憶領域にアクセスする。紹の
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、5788プロセツサ要素がそれのS
/370プロセツサ要素のための■/○コントローラと
して動作するときに、S/370  I10100間に
、S/370プロセツサ要素のS/370主記1、OO 憶領域にアクセス(またはアクセスを導く)ことができ
る。
E 1.]、、S/370及びS/88プロセツサ要素
の結合 第8図は、ユニツ1−21.23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/
370プロセツサ要素と、ユニット21.23のおのお
ので2つずつの組みとなった、プロセッサ要素68など
の4つのプロセッサ要素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/
370命令を実行し、全てのS/88プロセツサ要素が
同時に同一のS/88命令を実行するように結合される
様子を図式的に示している。このよう乞こ、4つのS/
370プロセツサは全て、プログラム実行に関する限り
、1つのS/370プロセツサ・ユニットとして動作す
る。同様に、4つのS/88プロセツサ要素は全て、1
つのS/88プロセツサ・ユニットとしてイ動く。
それゆえ、説明を容易にするために、要素の多重複製に
ついて説明が必要である場合を除き、以下の説明は、主
として1つのS/370プロセツサ要素85及び1つの
S/88プロセツサ要素62と、それに関連するハード
ウェア及びプログラム・コードに言及するものとする。
同様に、例えばマルチプレクサ61.63.71.73
及びトランシーバ12e、11による、バス構造30に
対するプロセッサ要素の結合も、説明の便宜上、実質的
に記載から省くこととする。この結合に関しては、第3
2図を参照されたい それゆえ、第11図は、プロセッサ・バス170と、S
/370記憶管理ユニツ1〜81を含む第1の経路によ
って、システム・バス3o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、フ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・バス161に結合されているものとして示さ
れている。プロセッサ要素85は、記憶16中= 10
2 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  I10動作を実行する。
好適な実施例においては、S/370チツプ・セット1
50(第11図)は、プロセッサ要素85と、クロック
152と、ディレクトリ・ルックアサイド・テーブル(
DLA、T)341をもつキャッシユ・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a己1.@す
るための制御記憶171のための個別の機能チップを含
む。このS/370チツプは、インターナショナル・ビ
ジネス・マシーンズ・コーポレーションによって販売さ
れている、(VSE/SP、VM/SP、JX/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。
キャッシユ・コントローラ153は、記憶制御インター
フェース(STCI)155とともに、S/370記憶
管理ユニツト81を形成する。バス・アダプタ154及
びバス制御ユニット(BCU)156は、プロセッサ要
素インターフェース89のためのプロセッサ要素を含む
好適な実施例に45いては、プロセッサ要素85なとの
S/370CPU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つのボ
ート・データ・ローカル記憶中の32ピッ1−・レジス
タと、8バイトS/370命令バッファをもつ32ビッ
ト−マイクロプロセッサである。S/370命令は、ハ
ードウェア中で実行されるがまたは、マイクロ命令によ
って解釈される。チップ153は、S/370プログラ
ム命令及びデータと、関連記憶制御機能のためのキャッ
シュ記憶を与える。チップ153は、プロセッサ要素8
5がそのプログラム命令を= 104 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、■/○
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B CU 1.56は、入出
力動作の間に、内部S/370プロセツサ・バス170
をS/88プロセツサ・バス161!こ直接に(あるい
は緊密に)相互接続するl二めの論理及び制御を与える
。BCU]、56は、プロセッサ要素85及び62のプ
ロセッサ・バスを互いに直接結合するための主要な機構
である。後述するように、プロセッサ要素85及び62
の間でデータ及びコマンドを転送するために、プロセッ
サ要素62がその関連システム・ハードウェアから「切
り放された」とき、S/88プロセツサ要素(PE)6
2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)6J、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.
151.153及び154のおのおのに適切なりロック
信号を供給する。クロック152は一方、S/370プ
ロセツサ要素85とS/88プロセツサ要素62の両方
を同期させるために、システム788バス30からのク
ロック信号によって制御される。
プロセッサ結合/切り放しハードウェア以外に、2つの
異なるS/370及びS/88ハードウエア・アーキテ
クチャを組合せる統合部分は、非フォールト・トレラン
ト・ハードウェアを、フォールト・トレラント・バス構
造30に前以て同期的に接続する手段である。好適な実
施例では、このインターフェースは、S/370ギヤツ
シユ・コントローラ153及びS/88システム・バス
30と通信しなくてはならないSTCI論理155によ
って処理される。さらに、非フォールト・トレラント・
ハードウェアは、互いに相手ユニットをもってロックス
テップで走る能力をもつ「チエツク」及び「駆動」論理
を形成するように、第8図に示すようにボード」ユで複
製されなくてはならない。このように、ボート101及
び102」二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」二連の必要条件全実現するためのタスクは、異な
るクロック源の同期化を要する。
好適な実施例では、S/88システム・クロック38(
第7図)が、共通バス構造30に接続された全ての装置
によって受は取られ、2つのS/88クロツク・サイク
ルがバス30のサイクル毎に決定される。このシステム
・クロック38は、そのバス上の同期的通信を保証し、
個々のプロセッサまたはコントローラによって、そのシ
ステム・クロックLこ基づき内部クロック周波数源を作
成するために使用される。S/370ハードウエアは、
S/370クロツク・チップ152への発振器入力を利
用し、S/370クロツク・チップ152は、それぞれ
別のS/370チツプ85.151、コ53.154.
155に対する固有のクロックの組を発生する。このク
ロック・チップ152は、動作温度、製造偏差などのさ
まざまなパラメータに基づく本来的な遅延を有する。こ
の遅延偏差は、冗長チエツク及び駆動論理の間のロック
ステップ同期を維持することと、STC1155及びバ
ス構造30の間の完全バイブ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1.01をして、S/370プロセツサ・サイ
クルを、S/88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・ツク
同期論理158(及び、その相手のS/370プロセツ
サ・ユニットのための冗長クロック同期論理(図示しな
い))を利用する。S/88クロツク38からのクロッ
ク信号は、バス構造30を介して、S/88とS/37
0の同期のためと、システム・バス30を介しての主記
憶へのアクセスのために、同期論理158とSTCI論
理155に供給される。
この同期化は、先ず、S/370クロツク・チップ15
2への所望のS/370発振器入力周波数を達成するた
めに、S/88クロツクを乗算することによって達成さ
れる。この場合、それはS/88及びS/370クロツ
ク・サイクルの2倍である。第2に、S/370サイク
ルの開始を表す線159上のフィードバック・パルスが
、それ自体はS/88半サイクル周期に等しい、373
70発振器人カクロック周期の前端及び後端を表すS/
88クロツクによってサンプルされる。
次に、線159上のサンプルされたS/370クロツク
・フィードバック・パルスがサンプルされる窓から外れ
、またはS/88クロツクの開始に重なるリセットの場
合、37370発振器人力が1つのS/370サイクル
について否定される。
このことは、この実施例では、次のS/370クロツク
・フィードバック・パルス(線159」二)のサンプリ
ングが、その所望の窓内にL151jまることを保証す
るようもこ、現在のS/370クロツクを拡張する働き
を行う。第32図に詳細に示す(例えば参照番号402
a乃至402 g)全ての比較論理15(第8図)は、
チエツク及び駆動ハードウェアの同期を可能ならしめる
ナニめに、この期間は無視される。
それゆえ、S/370プロセツサ・サイクルは、S/8
8クロツク周期の開始のS/88半サイクル周期内に開
始することが保証される。バス構造30及びS/370
キヤツシコ・コン1−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
403の、随伴S/88プロセツサ・ボード102との
同期を保証する。よって、チエツク及び駆動S/370
ハードウエアは実際はその個々のクロック発生論理にお
ける遅延偏差によってわずかに同期から外れるかもしれ
ないが、そのクロックの前後端はバス構造30に共通な
現在のS/88クロツク38に相対的にロックステップ
的に走ることになり、遅延がS/88クロツク・サイク
ル= 109 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
ことを保証するブこめに、線159上のS/370クロ
ツク・フィー14バツ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バス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、リセットがらの全体の遅延にお
ける何らかのドリフ)・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配憶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/370専用記憶162の一部であ
る内部オブジェクト領域(IOA)187(第28図)
からの要求に応じてロードされた過渡的マイクロコード
を保持するためのバッファとして使用される64Bブロ
ツク186をも含む。
この図では、プロセッサ要素62のバス構造161が仮
想アドレス・バス161A及びデータ・バス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、キャッシコ173中に記憶
されるマイクロコート及びアプリケーション・プログラ
ムは、プロセッサ要素85のためのI10動作を実行す
るべくプロセッサ要素62及びBCU論理156を制御
するために使用される。
プロセッサ要素62はまた、アドレス変換機構175を
有する。書込バイブ17Gは、システム/88動作の高
速化のために次のサイクルの間にシステム・バス30に
対するデータの適用のために、1書込サイクルの間に一
時的にデータを記憶する。米国特許第4.4.5321
5号に記述されているタイプのシステム/88バス論理
177は、米国特許第4453215号に概略的に説明
されているような様式で変換機構】75と書込パイプ」
76をシステム・バス30に結合する。また、同様のシ
ステム/88バス論理ユニツト178が、記憶制御イン
ターフェース155をシステム・バス30に結合する。
バッファ180と、プログラム可能読取専用メモリ18
1と、記憶182及びレジスタ・セット183が、シス
テム/88及びシステム/370の初期化の間に使用す
るために、プロセッサ要素62に結合されている。FR
OMI 81は、電源投入シーケンスからシステムをブ
ートするために必要なテスト・コードとIDC0DEを
もつ。PROMI 8 ]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ト上に
取り付けられ、同期され、ボード自体のチエツクを行う
ために、ロックステップでプログラムを実行する。ST
Cパス157及びチャネル0,1バスは、S/370プ
ロセツサが別のフィールド交換可能ユニットにエラーを
伝搬することがないように、潜在的な障害をモニタされ
る。
インターフェース89のBCU156及びアダプタ15
4は、どのオペレーティング・システムもシステムを完
全には制御しないように、各プロセッサ(プロセッサ要
素62及び85)が他方のプロセッサに対して適当な制
御をもっことを可能ならしめる。各プロセッサの機能は
、インターフェース89及び、各プロセッサで走るマイ
クロコードによって制御される。
E12.プロセッサ間インターフェース89E12A、
I10アダプタ154 アダプタ154(第13図)は、その出力チャ= 11
4 ネル0,1を介して、S/370プロセツサ85をBC
U156ヘインターフエースする。そのチャネルは、非
同期2バイト幅データ・バス250.251の対をもつ
。バス250,251は、一対の64バイト・バッファ
259.260を介して、プロセッサ・バス1.70中
の同期4バイ1〜幅データ経路に結合されている。デー
タは、バス251を介してB CU 1.56からアダ
プタ154(及びS/370主配憶162)へ、そして
バス250全介してアダプタ154からBCUl、56
へ転送される。
アダプタ154は、次のようなレジスタを有する。
(1)ベース・レジスタ110は、ベース・アドレスと
、キュー及びメイルボックス・アドレッシングのために
使用されるキュー長さを含む。
(2)読取ポインタ(RP N T R,)  レジス
タ111及び書込ポインタ(W P N T R)レジ
スタ]12は、ベース−アドレスがら、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Fまたはアドレスがバス
170を介してキャッシコ制御1.53に転送されるべ
きときに、コマンドとともにバス送信レジスタ(BSR
)116中にロードされることになる。
(3)状況レジスタ(■○SR,)118は、全ての、
プロセッサ装置がらBCUへの、及びB CtJ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TO3RO3上が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 O3Rビットのセット/リセットを間目卸する
(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(A、 D D R,
/ KEY)1.22.123は通常、記憶162中の
ある位置にアクセスするために、アドレス/データ・バ
ス250及び251を介L テB CU 156によっ
てロートされる。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・レジタ’? (cMDo、1 )1
24.1.25 ニハ通常、B CU 156 ニJ:
 −) テ、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j〜のために、プロセ
ッサ要素85によってロードすることができる。
アダプタ154は、プロセッサ要素85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、B CU 15 Gに対して次のようなサー
ビスを提供する。
S/370主記憶162に対するアクセスS/370主
記憶162中のメイルボックス及びメツセージ・キュー
に対するアクセスプロセッサ要素85とB CU i 
56の間の要求/応答機構 BCUl、56は、そのIOA領域187(第28図)
を含む、記憶162の全体にアクセスを有する。アダプ
タ154は、アダプタ154からプロセッサ・バス17
0を介して、キー コマンド及び記憶162アドレス・
データを受は取った後キー・チエツクがキャッシュ・コ
ントローラ153によって実行されている間に、IOA
領域187とユーザー領域165の間のアドレス境界チ
エツク(ACBチエツク)を行う。もし記憶すべきデー
タのアドレスされた線がキャッシュに保持されているな
ら、そのデータはキャッシコに記憶される。そうでない
なら、コントローラ153はそのデータを主記憶162
に転送する。データ・フェッチのためにも、それと同一
の機構がキャッシュ・コントローラ1!53中で使用さ
れる。
プロセッサ要素(PE)85及びBCU15Gの間のI
10コマンド及びメツセージの転送は、第28図に示す
予定の記憶162位置(メイルボックス領域188及び
インバウンド・メッセ−ジ・キーj、 −189)を通
じて行なわれるわBCU156は、16バイトのメイル
ボックス領域188からI10コマンドをフェッチする
メイルボックス領域へのアクセスのブニめのアドレスは
次のようにして計算さ4する。
ベース・アドレス+メツセージ・キコー長さ+メイルボ
ックス中のオフセット 最初の2つの項は、アダプタ154中のベース・レジス
タ110によって供給され、最後の項は、BCU156
によって供給される。キュー長さは、ベース・レジスタ
110中の2つのビットにまって、J12.4または8
KB(ずなわち、64乃至512エンドす)にセットさ
れる。 そのベースは、ベース・レジスタ110中で、
バッファ・サイズの2倍(すなわち、2乃至16KB)
にセットされる。
インバウンド・メツセージ・キュー189は、BCU1
54を介して受は取っrこ全てのメツセージを、時系列
順に記憶する。各エン)〜りは、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、BClJl、
56によって、キュー189に対してエントリを読み出
し、または書き込むために使用される。プロセッサ要素
85は、センス動作によって読取ポインタにアクセスす
る。そして、レジスタ110中のベース・アドレス+W
 P N T Rが、書き込むべき次のキュー・エント
リを指し示し、レジスタ110中のベース・アドレス+
R,P N TRが、読み収るべき次のキュー・エント
リを指し示す。
これらのポインタは、各キュー動作毎に更新される。
WPNTR+16=WPNTR(書き込み後)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。
R,P N T R= W P N T R(キューが
空)RP  N  T  R=  W P  N  T
  R−1−1,6(−1i−コ、 −が −杯、もし
B CU i−56がキューに対する書き込みを要求す
るなら、バッファ使用不可能(BNA)信号が状況バス
を介してBCUに送られる)メイルボックス領域188
に記憶されlニデータの有効性は、次のような機構によ
ってプロセッサ要素85からBCU156へ、あるいは
その逆へ報知される。
線256a (第16図)上のプロセッサ装置からBC
Uへの要求は、制御マイクロ命令を用いてプロセッサ要
素85によってセットされる。その要求は、B(lJ1
56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
、要求をイヤ威する。それは、もし選択的にマスクされ
ないなら、プロセッサ要素85中に例外を引き起こす。
アダプタ154は、非同期アダプタ・チャネル0.1の
転送速度を、同期プロセッサ・バス170に一致させる
。それゆえ、BCU156は、BCU 1.56との間
のデータ転送のためにアダプタ154中にある64バイ
ト・データ・バッファ259.260によってサポート
される。そのアレイは、チャネル0,1と、プロセッサ
・バス170に対する4バイト・ボートをもつ。
同期レジスタ113及び114は、BCU156及びバ
ッファ・アレイ260,259の間のデータ転送をバッ
ファする。バス送信及び受信レジスタ115及び11G
は、それぞれ、プロセッサ・バス170との間で受信さ
れ、または転送されたデータを記憶する。
記憶動作(■10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
56によって開始される。そのコマンド/バイト・カウ
ントは、コマンド・バス252(第13図)上で受は取
られ、コマンド・レジスタ125に格納される。キー及
び= 122− アドレス・データは、アドレス/データ・バス251 
(第13図)を介してE CU 1.56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・ボ、インクは、レジスタ
128中の開始アドレスにセットされる。バス251」
二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l−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、バス251」二のデータ
・サイクルが続く。全てのデータは、64バイト・バッ
ファ260中に集められる。最後のデータがBCUI5
6から受信された後、アダプタ154は最初に2つのデ
ータ・バッファ259.260の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・バス1
70上の支配権く図示しない)を要求し、そこでアダプ
タ154は、最も高い要求優先権をもっことになる。
どちらの場合にも、バッファ259.260は、内部優
先権制御が最初にバッファ259に対してバス170を
許可すると同時に、そしてバッファに対する調停サイク
ルなしで転送を要求し、すなわち読取が書込に対して優
先権をもつことになる。
バ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(コ、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、バス170状況でアダプタ
154に報告される。キャッシュ・コントローラ及び主
記憶162によって検出される他のチエツク状況は、別
のチエツク状況として報告される。アダプタ154によ
って検出されるキー違反及び状況は、状況転送サイクル
中でBCU156に送られることになる。
BCU156によって報告され得る2つの可能なアダプ
タ154状況がある。どちらのチエツク状況の場合にも
、記憶162に対するアクセスは抑止される。
BCU156から受は取った各主記憶アドレスは、その
アクセスが、I OA 1.87に対するものか、また
は記憶162のカスタマ領域165に対するものかを決
定するために、ACBレジスタ中に保持されているアド
レスと比較される。BCU156から各コマンドととも
に受は取った「カスタマ」ビットが、その主1ii8憶
アクセスがIOA領域187とカスタマ領域165のど
ちらに意図されているのかを決定し、不正なアクセスを
チエツクする。
以下で説明するバッファ利用不能(BNA)条件は、キ
ュー動作に対してのみ報告される。
読取動作(I10読取、メイルボックス読取)は、格納
動作と実質的に同一の動作でBCU156によって開始
される。コマンド/バイト・カウントと、保護キーと、
アドレスがBCU156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・バス170支配権が要求される。もしバス支配権が
許されると、コマンド/バイ1〜・カウントと、保護キ
ーと、主記憶開始アドレスが読取サイクルを開始するた
めにキャッシュ・コントローラ153に転送される。ア
ダプタ154は先ず、要求されたデータをそのバッファ
259にロードし、次にバス250を介してのBCU要
求上により、それをBCU156にロードする。
動作を記憶するための状況及び報告@構は、読取動作に
も適用される。
プロセッサ要素(PE)85は、バス170を介するセ
ンス(読取)及び制御(書込)動作乙こより、アダプタ
154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12Gがコマ
ンドに従い選択され、そのコマンドは、次12 日 のバス170サイクルで有効な期待されるデータを取得
するために、B5R116中にロードされる。
センスず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、バス170コマンドの後データが続き
、そのデータは次のサイクルでターゲット・レジスタに
ロードされる。
もしセンスまたは制御動作のためのコマン1ζ・サイク
ルにおいて、または制御動作のためのデータ・サイクル
において、パリティ・エラーがバス170」二で検出さ
れたなら、アダプタ154はクロックの停止を強制する
ベース・レジスタ110は、キュー及びメイルボックス
・アドレッシングのために使用されるベース・アドレス
と、キュー長さコードを含む。
キューは、ベース・アドレスで開始し、メイルボックス
領域は、ベース+キュー長さで開始する。
RPNTR及びWPNTRレジスタ111及び112は
、それぞれ、ベース・アドレスから読取及び書込のため
にアクセスすべき次のキュー・エントリに対するオフセ
ットを与える。
センスされた時、読取ポインタと書込ポインタは、アダ
プタ154中のセンス・マルチプレクサ12Gによって
ベース・アドレスと連結される。
それゆえ、センス動作によって返されるワードは、アク
セスすべき次のキュー・エントリの完全なアドレスであ
る。
I10状況レジスタは、次に示すビット(及び、ここに
は説明しないその他のビット)を含む。
チエツク(ビット0)−もしCH3R<0゜24〉中に
何らかのチエツク状態があり、対応するC HE Rビ
ットが1なら、1にセットされる。
チエツクは、A T T N −R,E Qを引き起こ
す。もしMODE−REQ< 1 >= 1なら、信号
CT−、OCK  5TOP  DIANAが活動的に
なる。
BNA送信(ピッ)・6)−バッファ利用不可能(DN
A) ビットは、BCU156がインバウンド・メツセ
ージをキューに格納しまうと試み、キューが一杯、すな
わちRPNTRがWPNTR+16に等しいとき1にセ
ットされる。このビットは、CWレジスタ120のビッ
ト6に1を害くことによってしかリセットすることはで
きない。
キコー空でない(ビット7)−このビットは、RP N
 T RがWPNTRに等しくないならlにセットされ
る。これは、プロセッサ85に、新しいメツセージが受
は取られたことを通知するために使用される手段である
BCUからプロセッサ装置への要求(ビット10及び1
4)−これは、チャネル0及び1の「BCUからプロセ
ッサ装置への要求」線25Gc上の信号を介してB C
U i 56によってセットされる。プロセッサ要素8
5によるピッ1〜10及び14のリセットは、チャネル
O及び10線256d上に、BCUからプロセッサ装置
への肯定応答を発生させる。
プロセッサ装置からBCUへの要求(ピッl−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によって線256a上
でセットされる。また、線256b上のプロセッサ装置
からB CUへの肯定応答信号によってリセットされる
B CU を力損失(ビット13)−このビットは、B
CUが電力を失い、または「電源投入リセット」が生じ
た時、BCU15G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、0にリセットされる。
調停許容くビット29)−このビットは、アダプタ・モ
ート・レジスタのビット3が活動的でないなら、チャネ
ル・バス信号「調停許容」を活動化させる。
BCU156が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・ピッ)・は、そのa己
憶アクセスがIOAまブニはカスタマ領域のどちら乙こ
あるのがを決定する。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、■OA領域187内になくてはならない。これ
らのアクセスにはキー・チエツクは行なわれず、従って
、アダプタ・ハードウェアは、そのキーをゼロに強制す
る(すべてのキー・二ントりと一致する)。
もしもしカスタマ・アクセス・ピッ1〜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0−7  CMD   −コマンド・タイプ8−
1.I  SRC−要求元バス・ユニット・アドレス 12−15  DST−受信バス・ユニット・アドレス 16−23  MSG−コマンド・サイクルで伝送すべ
きデータ 24−27  REGI−制御のレジスタ番号 28−31  REG2−センスのレジメタ番号 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
トしない。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、RE G 1及びR,E G
 2ビツトはそれぞれ、読み書きすべきアダプタ154
中のレジスタを決定する。
E12B、I10アダプタ・チャネル0及びチャネル1
バス(第16図) 110アダプタ・チャネル0及びチャネル1バスは、■
/○アダプタ154からバス制御ユニット15Gへの高
速相互接続である。
チャネル○は、次のものを有する。
アドレス/データ・バス25o(ビット0−16、PO
,Pl、) コマンド/状況バス249(ビットo−3゜P) タグ・アップ(BCUがらバッファへ)線26a タグ・ダウン(バッファがらBCUへ)線26b プロセッサ装置がらBCUへの要求線256aBCUか
らプロセッサ装置への肯定応答線25チャネル1は、ア
ドレス/データ・バス251と、コマンド/状況バス2
52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○は、S / 370 記憶162(及びプロ
セッサ要素85)がらBCU156へのデータ転送に使
用され、チャネル1は、BCU]56がら配憶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・バス249.250.251及び252は、
実質的には64バイトまでのデータをめいめいが記憶す
ることができる制御論理をもつ一対のデーターバッファ
である■/○アダプタ154に由来する。これらのバス
は、BCU156で終端する。110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・バス170と、半ワード(16ビツl−)フ
ォーマットをもつより低速のバス249乃至252との
間の速度一致手段として働く。
各チャネルは、2バイト幅(半ワード)データ・バス(
250,251)と、半バイト幅(4ビツト)コマンド
/状況バス(249,252)という2つの部分に構成
されている。そして、タグ信号が、要求/応答、及び特
殊信号を介して動作を制御するための手段を与える。
各チャネル上のデータ転送は、(2バイト・バスを介し
て4バイトを転送するために)常に2サイクルで行なわ
れる。論理的には、全てのデータ転送は、S/370主
記憶162及び、BCU15Gを含むI10サブシステ
ムの間の転送である。BCU156?jマスターであっ
て、すなわち、プロセッサ要素85が−・旦転送の必要
性を知らせると、いかなる転送であれそれを開始させる
コマンド/状況バス(249,252)は、選択サイク
ルの間に、転送方向(フェッチ/記憶)、及び転送すべ
きデータの量を決定するために使用される。アドレス/
データ・バス(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
データを弓き渡す働きをする。アドレス/データ・バス
はまた、「メイルボックス」及び「メツセージ・キュー
」として知られる記1.@162中の特定領域188.
189を指示するためにも使用される。これらの領域は
、プロセッサ要素85をして、BCU15Gとある情報
を交換することを可能ならしめる。
フェッチ動作(記憶162がらの)の間に、その状況は
、コマンド/状況バス249」二で、バス250上の2
バイトのデータとともに転送される。この状況は、なん
らかのアドレス・チエツク、キー・チエツクなどであり
、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に渡されブニ後、状況サイク
ルが続ぐ。
第14A及び第14B図は、フェッチ及び記憶のそれぞ
れのサブサイクル1及びサブサイクル2の間のバス部分
の論理的用途を示す。ここで、aaa、、、   デー
タ・フィールド中の第1のく左側の)パイ1〜のアドレ
ス A:1=アドレス・チエツク B:】=バッファが可屈でない C:     カスタマ記憶(165)アクセス 3 
G の場合1で、マイクロコート領域アクセス(10A  
187)の場合0 dddlo、    記憶との間の4−バイト・データ
fff、 、 、    バイト単位でのフィールド長
マイナス1(10進0..63) k k k k    記憶キー(10進0..15)
1<1−キーチエツク ooooo:    32バイ1〜・メールボックス領
域内のオフセット pp     優先度(0,,3,3が最高)考慮せず ///:   バスが浮動(未定義) イン    インバウンド(BCUからバッファへ) アウト   アウトバウンド:(バッファからBCUへ
ン データ転送動作のために次のタグ線が使用される。
(1)バス・アダプタ154からBCU156への、プ
ロセッサ装置がらECUへの要求線256aは、プロセ
ッサ要素85にまって■/○動作の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
l、56によってリセットされるまでアクティブのまま
である。
(2)BCU156からアダプタ154へのタグ・アッ
プ線262aは、アダプタ154からアウトバウンド・
データを要求し、または人力データがバス上で可屈であ
ることを示すために使用される。タグ・アップ線262
eも同様に機能する。
(3)バス・アダプタ154からBCU156への、ダ
ウン線262bは、もし存在するならは、BCU156
へのデータの一時的な欠乏を示すノコめに使用される。
タグ・ダウンの下降端は、すると、そのバス上のアウト
バウンド・データの可用性を示すために使用される。タ
グ・ダウン線262dも同様に機能する。
(4)BCUi56からアダプタ154への、BCUか
らプロセッサ装置肯定応答線256bは、プロセッサ装
置からBCUへの要求信号をリセッ卜するブこめに使用
される。このリセットは、■10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110命令(SIO)を命令
ストリーム中で検出した時、プロセッサ要素85は、I
10サブシステム、すなわちBCU156に、「プロセ
ッサ装置からBCUへの要求」線256aを活動化させ
ることによって、I10100必要性を警告する。この
タグは、BCU156をして、この動作がフェッチまた
は記憶のどちらであるのか、何バイトが転送されるのか
、などを見出すためにgil意IC12内の「メイルボ
ックス」188を調べさせる。メイルボックスは実際に
は、関連110動作のチャネルSI○、CUA、CAW
及びコマンド・ワード(cCW )を含む。
記憶動作は、一般的には、BCU15eがプロセッサ要
素851.こ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、主言己憶162中に記憶すべき実I1
0データである。どちらの場合も、事象のシーケンスは
同一である。
第15Aないし15C図は、データ及び状況情報が、ア
ダプタ154及びBCU156中の32ビツト・バッフ
ァ/レジスタにゲート・インされ、またはゲート・アウ
トされる様子、及びその情報の高位(左側)及び低位(
右側)ビットがアダプタ]54の18ピッ1−・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、ECU156及びアダプタ154
の間のデータ転送のための特定の信号セットを示す。
記憶動作(第16A図)の間のECUクロック・サイク
ルの開始により、BCUi56は、第1のサイクルのた
めのデータをバス251上に配置する。もしこれが主記
憶データ動作のための選択サイクルなら、コマンド、バ
イト・カウント、アクセス・キー 及び主記憶アドレス
の第1バイトがそれぞれ、コマンド/状況バス252及
びアドレス/データ・バス251上にそれぞれ配置され
る。もしこれが、メイルボックス・ルックアップのため
の選択サイクルであるなら、コマンドが、固定位置にあ
るメイルボックスを示すため、主記憶アドレスは配置さ
れない。その第1のサブサイクルは、2サブサイクル期
間に亙ってバス上で有効状態に維持される。
選択サイクルの間にバス251上にデータを配置したI
 BCUクロック・サイクルの後、BCU156が「タ
グ・アップ」信号線を立ち上げる。
タグ・アップ線262aは、アダプタ154をして、そ
の最初の2パイ1〜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、BCU1
5Gは、レジスタ113のあと半分にデータを格納する
ブニめに、アドレス/データ・バス251上に次のサブ
サイクルのためのデータ(第2の2バイト)を配置する
。このデータは、主記憶アドレスの残りの部分であるが
または、(もしメイルボックス・ルックアップ選択サイ
クルに属するなら)オフセットであるか、である。BC
U156は、3BCUクロツク・サイクルの間第2の2
パイ1〜を保持し、「タグ・アップ」信号を下降させる
フェッチ動作は、一般的には、B CTJ 1.5 G
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、まブこ(,4メイルボツクスあるいはメ
ツセージ・キコーが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(j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/状況バス249
上のコマンドが「フェッチ」コマンドであることを除い
ては、バス252を使用する記憶記憶動作と同様の様式
でバス249上乙こコマンド/キー/アドレスを配置す
ることによって実行される。
(選択サイクルの完了後〉次のサイクルの開始により、
BCU156が「タグ・アップ」信号を立ち上げ、それ
を3BCUクロツク・サイクル維持する(第15B図)
。タグ・アップは、バッファからデータを要求する。す
ると、もしそのバッファがデータを渡すことができるの
なら、データは1サイクル後に可屈となる。その動作は
、半同期的であるので、BCU:1.56は、データの
最初の2バイトが2サイクルの間有効に維持され、次に
1サイクル切り換え時間があって、その後2バイトのデ
ータをB CU 156へとゲー1−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
瞬間音用なデータをもっていないような状況が存在する
。これは、典型的には、「初期」データ・フェッチにお
いて生じ、そのとき、フェッチ要求がキャッシュ・コン
トローラ153及び記憶コントローラ155を介して処
理され、アダプタ154に戻されるまでいくらか時間が
かがるような新しいアドレスからデータがフェッチされ
る。主記憶162における再試行も同様の一時的な遅延
を引き起こすことがある。
アダプタ154がデータを引き渡すことができないとき
(第15C図)、アダプタ154は、「タグ・アップ」
が検出されると直ぐに「タグ・ダウン」線を立ち上げる
。BCU156は、「タグ・アップ」を立ち上げブニ後
5サイクル以内に「タグ・ダウン」線をサンプルしなく
てはならない アダプタ154は、第1のデータ・ワード(4バイト)
が可屈となるまで「タグ・ダウン」を維持する。その瞬
間、アダプタ154は、第1の2バイトをバス250上
に配置し、「タグ・ダウン」を下降させる。「タグ・ダ
ウン」信号の下降端は、BCUの論理253をトリガす
る。
BCU156は、「タグ・ダウン」の下降に続く2サイ
クルの間その第1のバイトが有効であり、そのあと第2
の2バイトが可屈であると仮定する。選択サイクルの間
にセット・アップされるカウントに応じて、−度に2バ
イトずつ、60バイトまでのバイトがそれに続くことが
できる。
選択サイクルで指令された全てのメイルボックス・デー
タが受は取られた時、BCU166は、その動作を開始
させた線256a上の、プロセッサ装置からBCUへの
要求をリセットするために、アダプタ154に対して線
256bJ二の「BCUからプロセッサ装置への肯定応
答」信号を立ち」二げる。
プロセッサ要素85とB−CU156の間の大抵のデー
タ転送は、アダプタ154中のベース・レジスタ110
に記憶されたベース・アドレスとキュー長を使用して、
予定の記憶位置188.189を通じて行なわれる。イ
ンバウンド・メツセージ・キュー189は、BCUI 
56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。
Ei2C,バス制御ユニツl−1,56−一般的な説明
(第16及び第17図) バス制御ユニット(BCIJ)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/88プロセツサ62との間の
主要な結合ハードウェアである。
BCUl、56は、プロセッサ62に対して割り込みを
与え、プロセッサ62をその関連ハードウェアから非同
期的に切り放し、プロセッサ62をBCU156に対し
て結合することを、S/88オペレーテイング・システ
ムに対して透過的に実行するために、S/88プロセツ
サ62」二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
  I/○コマンド及びデータをS/370プロセツサ
85からS/88プロセツサ62へ効率的に転送するた
めにS/370及びS/88プロセツサの直接転送を可
能ならしめるために利用される。
EXEC370及びETIOはともに、マイクロコード
またはアプリケーション・プログラムのどちらかであっ
て、記憶174またはキャッシュ173のどちらかに記
憶されていることが見て取れよう。
BCUl、56<第16図)は、バス制御ユニツ1〜・
インターフェース論理及びレジスタ205と、直接メモ
リ・アクセス・コントローラ(DMAC)209と、ロ
ーカル記憶210を含む。
ローカル・アドレス及びデータ・バス247.223は
、記憶210を、ドライバ/レシーバ回路217.21
8を介してプロセッサ要素62アFレス、データ・バス
161a、1.61dに結合し、インターフェース論理
205に結合する。DMAC209は、ラッチ233を
介してアドレス・バス247に結合され、ドライバ/レ
シーバ234を介してデータ・データ・バス223に結
合されている。
DMAC209は、好適な実施例では、以下で説明され
ている68450DMAコントローラである。
DMA、C209+よ、それぞれが特定の機能に専用で
ある、要求及び肯定応答経路によって、インターフェー
ス論理205(第17図)に結合された4つのチャネル
○乃至3をもつ。チャネルOは、S/370記憶162
中のメイルボックス領域188(第28図)からローカ
ル記憶210へS/370 丁/○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が
ら記憶210へS/370データを転送する(S/37
0 1/○書込)。チャネル2は、記憶210から記憶
162ヘデータを転送する(S/370  I10読取
)。チャネル3は、記憶210がら記憶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)。
バス・アダプタ154は、2つのチャネル0及び1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(
すなわち、S/370がらBC’[J 156へのデー
タの流れ)を扱う。アダプタ・チャネル1は、DMAC
2,3のS/37゜I10読取及びQメツセージ書込機
能(すなわち、BCU156からS/370へのデータ
の流れ)を扱う。
Ei2D、直接メモ))・アクセス・コントローラDM
AC209は、好適には、モトローラ社が発行している
M68000Family Reference Mn
nual、 FR681</D、 1988に記載され
ているタイプ(MC68450)である。DMAC20
9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M 68000フアミリ・マイクロプロセッサの性能
及びアーチテクキャ的な能力を補うように設計されてい
る。DMAC209は、メモリからメモリ、メモリから
装置、装置からメモリのデータ転送を実行する。
このD M A Cは、プログラム可能な優先順位をも
つ独立な4つのD M Aチャネルをもち、24ビツト
・アドレスと16ビツト・データ・バスをもつ非同期M
68000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なとのD M A、 C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(D MA)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パイ1〜、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
ル動作りこは、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。
DM、AC209に係わるどの動作も、プロセッサ要素
62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D M A
 Cのレジスタに、制御情報と、アドレス・ポインタと
、転送カウントをロードし、チャネルを開始させる。転
送フェーズの間、DMAC209はオペランド転送のた
めの要求を受は入れて、その転送のためのアドレシング
とバス制御を与える。終了フェーズは、動作の完了後行
なわれ、そのとき、D M、 A Cは状況レジスタC
8R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、DMAC209は次の3つの動作モートの
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、D M−A C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、DM、AC209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、内部的DMACバッフ
ァ動作なしでソースから宛先へ直接データが転送される
ので、1バス・サイクルしか要さない。
さて、(A)単一ブロック転送、(B)連続動作、(c
)連鎖動作、という3つのタイプのチャネル動作が存在
する。単一ブロックのデータを転送するときには、メモ
リ・アドレス・レジスタMAR及び装置アドレス・レジ
スタDARは、ユ・−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。さらにまブこ、ブ
ロックの、転送されるオペラン)この数をカウントする
ために、メモリ転送カラン1〜・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1−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tこインクリメントされる。ベース転送カラン1〜
がゼロに達したとき、フェッチされブこばかりのエント
リがそのアレイで定義される最後のブロックである。
件列アレイ連鎖モードは、アレイ連鎖モードに類似する
が、メモリ・アレイ中の各エントリがやはリアレイ中の
次のエントリを指し示す点で異なる。このことは、非連
続メモリ・アレイを許容する。最後のエントリは、ゼロ
にセットされtニリンク・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・モートは
、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1〜から自由ワーク・キコー・
ブロック< W Q B )にアクセスするために使用
される。
DMAC209は、D M、 A動作の完了、またはP
CL線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、011.2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O11,2,3はそれ
ぞれ優先レベル0,2.2.1を割当てられている(優
先レベル0が最高である)。
要求は、装置によって外部的に発生されるか、DMAC
209の自動要求機構によって内部的に発生される。自
動要求は、チャネルが常に要求保留の場合は最大速度で
発生され、あるいはDMA活動に音用なバス帯域の一部
を選択することによって決定される限定されブこ速度で
発生される。外部要求は、各チャネル也こ関連する要求
信号によって発生されるバースト要求まブこはサイクル
・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GCR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。
D M、 A C209レジスタは、ソース及び宛先ア
ドレス及び機能コードと、転送カウントと、オペランド
・サイズと、装置ポート・サイズと、チャネル優先順位
と、連続アドレス及び転送カラン)・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CSRがまた、チャネル活動、周辺入力、及びD
MA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D M A動作で使用す
ベきバス利用係数を選択する。
入力及び出力信号は、機能的には、以下で説明する群に
構成される(第19A図参照)。
アドレス/データ・バス(A8−A23.D○−D15
)は、16ビツト・バスであって、DM、 Aモードの
動作の間にアドレス出力を与えるように時間的に多重化
され、(プロセッサ要素62書込みまたはDMAC読取
の間に)外部装置からデータを入力し、(プロセッサ要
素62読取またはD M、 A C書込みの間に)外部
装置にデータを出力するための両方向データ・バスとし
て使用される。これは3状態パスであって、マルチプレ
クス線OWN及びDD、IRによって制御される外部ラ
ッチ及びバッファ233.234を使用してデマルチプ
レクスされる。
バス247の下位アドレス・バス線A1乃至A7は、M
PUモードにおいてDMAC内部レジスタにアクセスし
、且つD M、 Aモートにおいて下位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FC2は、3状態出力であって
、D M Aモードにおいて、ユーザーによって決定す
ることができる個別のアドレス空間を与えるようにアド
レス・バス247上の値をさらに修飾するために使用さ
れる。これらの線上に配置される値は、DMAバス・サ
イクルの間に使用されるアドレスを与えるレジスタに応
じて、内部機能コード・レジスタMFC,DFC,BF
Cのうちの1つから持って来られる。
非同期バス制御線は、次の制御信号、すなわち、選択ア
ドレス・ス1〜ローブ、読取/書込、上方及び下方デー
タ・ス1〜ローブ、及びデータ転送肯定応答を使用して
非同期データ転送を制御する。
選択人力線296は、MPUバス・サイクルのためにD
MAC209を選択するために使用される。その線が立
ち」二げられた時、A1乃至A7上のアドレス及びデー
タ・ストローブ(あるいは8ビツト・バスを使用した時
のAO)は、その転送に関与することになる内部DMA
Cレジスタを選択する。選択は、アドレス・デコード信
号をアトレス及びデータ・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。
4927 Ob上のアドレス・ストローブ(AS)は、
DMAモードで、有効アドレスがアドレス・バス161
上にあることを示すために出力として使用される両方向
信号である。M、 P UまたはIDLEDMAモード
それは(もしD M A Cがバスの使用を要求しそれ
を許可されていたなら)DMACが何時バスの制御を得
ることができるかを決定するために入力として使用され
る。
読取/書込は、バス・サイクルの間にデータ転送の方向
を示すために使用される両方向信号(図示しない)であ
る。MPUモードでは、その高レベルが、転送がDMA
C209からデータ・バス223へ向かっていることを
示し、低レベルが、データ・バスがらDMAC209へ
の転送を示す。DMAモードでは、高レベルは、アドレ
スされたメモリ210がらデータ・バス223への転送
を示し、低レベルが、データ・バス223がらアドレス
されたメモリ210への転送を示す。
上方及び下方データ・ストローブ両方向線(図示しない
)は、バス上でデータが有効である時と、D 8−1.
5またはDO−7のうちバスのどの部分が転送に関与す
べきかを示す。
データ転送肯定応答(DTACK)両方向線265は、
非同期バス・サイクルを終了してもよいことを知らせる
ために使用される。M P Uモードでは、この出力は
、DMAC209がプロセッサ要素62からデータを受
は入れ、またはプロセッサ要素62のためにバス上にデ
ータを配置したことを示す。DMAモードでは、この人
力265は、バス・サイクルを終了すべき時を決定する
ためにDMACによってモニタされる。DMAC26!
5が否定される状態にとどまっている限り、DMACは
バス・サイクルに待ちサイクルを挿入し、DMAC26
6が立ち」二がった時、バス・サイクルは終了される(
イ旦し、PCL257がレディ信号として使用されると
きは例外であって、その場合、両信号は、サイクルが完
了する前に立ち上げられなくてはならない)。
線OWN及びDDIR上の多重制御信号は、バス248
上のアドレス及びデータ情報を分離し、あるDMACバ
ス・サイクルの間にデータ・バス223の上半分と下半
分の間でデータ会転送するべく外部マルヂプレクス/デ
マルチブレタス装置233.234を制御31するため
に使用される。OWN線は、DMAC209がバスを制
御しつつあることを示す出力である。それは、外部アド
レス・ドライバと、制御信号バッファとをターン・オン
させるために使用される。
バス要求(B R,)線269は、ローカル・バス22
3.247の制御を要求するためにD M A Cによ
って立ち上げられる出力である。
バス許可(BG)線268は、DMAC209に、現在
のバス・サイクルが完了すると直ぐにバス支配権を引き
受けてよいことを知らせるために、外部バス・アービタ
16によって立ち上げられる入力である。
線258a及び258b上の2つの割り込み制御信号I
R,Q及びIACKは、割り込み論理212を介して、
プロセッサ要素62との割り込み要求/肯定応答ハンド
シェーク・シーケンスを形成する。線258b上の割り
込み肯定応答(IAC)()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。I ACKの立ち上げに応答して
、DMAC209は、適正な割り込みハンドラ・ルーチ
ンのアドレスをフェッチするために、プロセッサ要素6
2によって使用されることになるバス223のDo−D
7J−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)人力は、主記憶162と記憶210の間のオペラン
ド転送を要求するために論理253によって立ち上げら
れる。
線264a乃至2e、4d」−の肯定応答<ACKO乃
至ACH3)出力は、その前の転送要求上こ応答してオ
ペランドが転送されつつあることを知らせるため(こD
MAC209fこまって立ち」二げられる。
周辺制御線(P CL O乃至PCL3)257a乃至
257dは、レディ、収り消し、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、
インク−フェース論理253及びDMAC209の間の
双方向線である。
データ転送完了(DTC)267は、DMAC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バス・
サイクルの間に、転送されつつあるデータがそのブロッ
クの最後の項目であることを示すために、D MA C
209または周辺装置によって立ち上げられる。D M
 A C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。
E12E、バス制御ユニット156−詳細な説明(第1
.9A乃至第19C図と第20図)<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1.9 C図では、説明の便宜上、BC
Uインターフェース論理205(第16図)がさまざま
な機能ユニットに分けられている。このため、論理20
5は、アダプタ154とBCU156の間のデータ転送
の速度と性能を高めるためローカル・データ・バス22
3とアダプタ・チャネル○、■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、DMAC209
と、アドレス・デコード及び調停論理216と、アドレ
ス・ストローブ論理215とともに、BC1J15Gの
動作を制御する。
インターフェース・レジスタ(」、アダプタ154とB
CU156の間のデータ転送の状況を保持するプニめに
、チャネルO及び1コマンド状況バス249.252乙
こ結合されたチャネル○読取状況レジスタ229及びチ
ャネル1書込状況レジスタ230を有する。
チャネルO及び1コマンド・レジスタ214.225は
、BC1J15G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○、1アドレス/データ・レジスタ219.2
27は、S/370  I/○データ転送の間に、アダ
プタ154に転送するためのS/370アドレスを保持
する。レジスタ227はまた、アダプタ154に対する
データ転送(アドレス転送毎に64バイトまで)の成功
した110データ・ワード(4バイトまでンをも保持す
る。
チャネル、0読取バッファ4J:、BCUメイルボック
ス読取及びS/370  I/○書込動作の間に、アダ
プタ154から転送されたデータを受は取る。
チャネル0.1. B S M読取/書込セレクト・ア
ップ・バイト・カウンタ220,222及びBSM読取
/害込境界カウンタ221.224は、BCU156か
らアダプタ154へのデータの転送のためのバイト・カ
ウントを保持する。その両カウンタは、データ転送によ
るS/37064バイト・アドレスの交差を防止するた
めに各チャネル@tこ必要である。後で詳細りこ説明す
るけれとも、カウンタ220.221は、初期的には■
10100ために転送されるべき全体のパイ1〜・カウ
ント(4KBまで)を記憶し、最後のブロック(64バ
イト)転送の場合にのみ、すなわち最後のコマンド/デ
ータ転送動作の場合に、S/370開始アドレスを部分
的に形成するようにレジスタ214.225にカウント
値を転送するために使用される。境界カウンタ221.
224は、どれかの単一のコマンド・データ転送動作の
場合に、BCU156によって境界交差が検出されたと
き、またはバイト・カウントが64バイトより16 !
5 6 G も大きいとき、S/370アドレスを(部分的に)与え
るために使用される。
カウンタ220.221.222及び224は、チャネ
ル0または1上での各データ転送の後に適宜デクリメン
トされる。
キコー・カウンタ254は、アダプタ154を介するS
/370配憶への(16バイ1〜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2】0アドレス空間(第23C図)に記憶
され、よく知られた方法でバス247上のアドレスをデ
コードすることにより選択される。
アダプタ154から論理253に至る、プロセッサから
BCUへの要求線256a上の信号は、BCUi56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256b上
のBCUPU肯定応答信号によってリセットされない。
タグ・アップ及びタグ・ダウン線262a乃至262d
は、アダプタ・チャネル0.1上で、BCU 1−56
とアダプタ154の間のデータをストローブするために
使用される。
BCU論理253とDMAC209の間には、ハンドシ
ェーク信号が与えられる。BCU論理は、各D M A
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265、周辺制御線257a乃至257d、データ転
送完了267などの他の線は、DMAC209に関連し
て既に説明済みである。
(B)BCU切り放し及び割り込み論理215゜216
(第20及び第21図) 前に、フォールト・トレラント動作及び単一システム−
イメージ環境などのS/88システムの固有の特徴の多
くをS/370システムのために用意するようにS/3
70及びS/88プロセツサの緊密結合を達成するには
2つの機能が重要であると述べた。これらの機能とは、
ここでは、S/88プロセツサの、その関連ハードウェ
アからの切り放し、及び固有の割り込み機構である。そ
の両機能は、S/88オペレーテイング・システムに透
過的な様式で働く。B CU 1.5 G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
Bプロセツサアドレス・バス161Aに印加される仮想
アドレスをデコードする。もしBCU156及びその記
憶210に割当てられた、予め選択されたS/88仮想
アドレスのブロックの1つが検出されたなら、S/88
ブロセツザ62からのアドレス・ストローブ(AS)信
号が、関連S/88ハードウエアに対してではなく、B
CU156に対してゲートされる。この動作は、S/8
8オペレーテイング・システム及びハードウェアが、マ
シン・サイクルが生じていることを知ることを禁止し、
すなわち、その動作は、S/88には透過的である。
しかし、S/88プロセツサ62は、このマシン・サイ
クルの間BCU156を制御するように結合され、AS
信号及び予め選択されたアドレスは、S/370  I
10動作に関連する機能を実行するために、BCU15
6中のさまざまな要素を選択し制御するために使用され
る。
S/88プロセツサ62」二で走る特殊アプリケーショ
ン・コード(EXEC370)は、BCU15Gに、通
信を行わせる動作を実行するように指令するために、こ
れらの予め選択した仮想アドレスをS/88バス161
A上に配置することによって、S/370プロセツサ8
5との通信を開始する。
BCU156中のDMAC209及び他の論理は、この
特殊アプリケーション・コードを動作に呼び出す特殊レ
ベル(6)でS/88に割り込みを与える。各割り込み
の提供は、S/88オペレーテイング・システムに対し
て透過的である。
これらの割り込みに応答する割り込みハンドラ・ルーチ
ンのいくつかによって実行されるタイプの機能について
、S/370  I10100ファームウェアの概要の
一例を参照して簡単りこ説明する。
さて、多重相手ユニットをもつモジュールにおいて、対
のユニット・ベースで、DMAC209を介してS/8
8に対するS/370割り込みを扱うための@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
 M、 A C、及びカスタム論理を含む双対S/37
0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くロックステップ的
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tと動作するので、単一のフォールト・トレラントの
実態であるかのように見える。この2重に複製されたハ
ードウェアを、第21図に示すように、単一の動作ユニ
ットと考えても以下の説明では差し支えなかろう。
好適な実施例では、単一のモジュール筐体中に8個まで
の動作ユニット295乃至295−8が存在することが
でき、それらは、S/88オペレーテイング・システム
の単一コピーの制御の下で、主記憶と、I10機能と、
電源とを共有する。ユニット295(及び他のユニット
2952と295−8)は、第7図のボード21.23
などの組ボードの対に対応する。重要なことは、この多
重CPU構成において、S/88プロセツサ・ユニット
62乃至62−8が、S/88のワークロードを共有す
るマルチプロセッサとして動作するが、S/370ユニ
ツト85乃至858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。BS/370ユニットは、それ
本来のオペレーティング・システムの制御のもとで動作
し、(S/370であれS/88であれ)筐体内の他の
CPUについては関知しない。
多重処理環境及びS/88アーキテクチヤのため、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、(丁10、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tこ対して並列りこ共通バス30上乙こ提供
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と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1へり点が存在し、
割り込みの後処理+J、(単一の)オペレーティング・
システムによって決定され処理される。
多重S/370構成においては、全ての正常S/88割
り込みが上述のように動作し、S/8Bハンドラ・コー
F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、互いもこ干渉す
ることができないようになっていなくてはならない、と
いうことがある。このため、DMACIRQ線258a
は、S/88プロセツサ62に直接接続され、DMAC
209はS/88プロセツサ62に接続されて、通常の
S/88割り込み要求線のようには共通S/88バス3
0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62が、直接接続されたS/370
に対して専用となる。
主要S/88ベクターテーブル内の8つのユーザー・ベ
クタ位置は、D M A Ci:よる使用のために予約
され、これらのベクタは、S/88オペレーティング・
システムに追加された8つのD MA、 C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
を処理するブこめに全てのS/88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、正常動作ヒD M、 AC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1〜、及び全ての制御パラメータにアクセ
スする。このハードウェア・デザインは、共通仮想アド
レス切り放し「窓」が複数のS/370ユニツトで共有
されていても、各S/88S/37062が、自己の記
憶210にアクセスできることを保証する。すなわち、
S/88仮想アドレス空間007EXXXXは、21.
23などの各組ユニットが第10図に示すような専用S
/88物理記憶をもっていても全てのS/88− S/
370マイクロプロセツサによって使用される。
多重S/370構成においては、全てのDMAC209
乃至209−8は、これらの8個のベクタ・レジスタに
関しては同様にプログラムされ、それらは全て主要ベク
タ・テーブルと、ハンドラ・ルーチンとを共用する。そ
して、記憶210などに対するめいめいのアクセス時に
、分化及び切り放しが生じる。DMACIRQの、その
S/88プロセツサ62へのハード接続による提供は、
その切り放しと相俟って、S/370プロセツサの分離
及び完全性と、Si20動作との非干渉性を保証する。
そして、「遺失JS/88CPUl]%間を除き、これ
らの割り込みのサービスはS/88オペレーテイング・
システムに透過的である。
こうして、この割り込み設計構成の全体は、異なる割り
込みサービス思想を使用する多重処理環境から個々のプ
ロセッサ機能を奪うことによって、多重S/370ユニ
ツトの分離及び保護を行ないながらS/370DMA、
C割り込みの間欠的「要求時専用」サービスを、多重処
理システム動作に実質的に影響を与えることなく、また
多重処理オペレーティング・システムを実質的に変更す
ることなく達成するのである。
各D M A C割り込み機構を詳細に説明するために
、ここで第19A及び第20図を参照する。選択ベクタ
をもつDMAC209などの周辺装置がS/88プロセ
ツサ62に割り込み要求を提供する時、単一IRQ線2
58a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
293tこ結線され、以て、特定優先レベル6で人力ビ
ンIPLO乃至I PL2を介してS/88プロセツサ
62にエンコードされた割り込み要求を提供する。
プロセッサ62は、内部状況レジスタに保持されている
優先順位マスク・ビットを使用して、割り込みにサービ
スすることができる時を効率的に決定する。そして、レ
ディであるとき、プロセッサ62は、特殊な「割り込み
肯定応答<IACK)サイクル」を開始する。
内部的にプロセッサ62によって制御される■ACKサ
イクルにおいては、サイクルのタイプと、サービスされ
ている優先レベルを識別するために、アドレス・バス1
61A上に、固有のアドレス構成が提供される。これは
また、効率的にも、割り込み装置からのベクタ番号の要
求でもある。要求を出す全ての装置は、サービスされて
いる優先レベルを自己の優先レベルと比較し、一致する
優先レベルをもつ装置が、プロセッサ62が読むために
、1バイトのベクタ番号をそのデータ・バス161D乙
こゲートする。
ベクタ番号が一旦得られると、プロセッサ62は、監視
スタック」二に基本的内部状況をセーブし、次に、使用
すべき例外ベクタのアドレスを発生する。このことは、
装置のベクタ番号に内部的に4を掛け、この結果を内部
ベクタ・ベース・レジスタの内容に加えることによって
達成され、以て例外ベクタのメモリ・アドレスが与えら
れる。
このベクタは、割り込みハンドラ・コードのための新し
いプログラム・カウンタ値である。
この新しいカウンタ値を使用して最初の命令がフェッチ
され、通常の命令デコーディング及び実行が、監視状態
で、プロセッサ62状況レジスタをこの現在の優先レベ
ルにセットすることにより再開される。
最初の割り込みハンドラ命令をフェッチすることを通じ
てのI A CKサイクルの開始からの」二連のステッ
プは、ハードウェア及びプロセッサ62の内部動作の組
合せによって行なわれ、プログラム命令実行を必要とし
ない。その正味の効果は、より高い優先順位割り込みハ
ンドラを実行するために、前以て走っている(より低い
優先順位の)プログラムの透過的優先使用である。
好適な実施例におけるDMAC209割り込みは、優先
レベル6に結び付けられ、プロセッサ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1.9A図)とAS制御論理
215は、S/88プロセッサ62切り放し機能を与え
ること以外に、I A CKサイクルの間にこの割り込
み機能を制御する。
これらの詳細なハードウェア機能を、第19A図の論理
215及び216を詳細に示す第20図を参照して説明
する。プロセッサ要素(PE)62からのアドレス・ス
トローブ線270は、制御論理215の1・つの人力に
結合される。論理216は、一対のデコード回路280
.281をもつ。回路280の出力282は、論理21
5に結合され、回路280の出力282もまた、AND
ゲート291及び287を介して論理215に結合され
る。通常、命令実行の間に、デコード回路280.28
1が線270上のストローブ信号(AS)を、PE62
に接続されたS/88ハードウエアtこ対する正常アド
レス・ストローブである線270aに論理21!5を介
して通過させる。
しかし、S/88プロセツサ62によって実行される命
令が、アドレス・バス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/3701/○動作に関連する機能の
ためにBCU i56に結合することを意味する)に等
しい、16進上位4桁をもつ仮想アドレスを印加するな
ら、デコード論理280は、線270a上のAS信号を
ブロックするために線282七に信号を配置し、線27
0bを介してE CU 1.56にASを送る。デコー
ト論理280はまた、線FCO−2」二の適当な機能コ
ードを検出するように設計することもできるが、それは
単なる設計事項である。第22.23及び24図は、バ
ス161人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27Oa上のAS
をブロックすることを可能ならしめる。尚、そのアドレ
ス・バスLこ印加されるS/88仮想アドレスの特殊な
グループ以外の手段を、PE62をその関連S/88ハ
ードウェアから切り放し、PE62をBCU156に結
合することを示す条件をデコードするために使用するこ
ともできることが理解されよう。
線282上のブロッキング信号は、調停論理285に至
る線190上のPE620−カル・バス要求信号を発生
するために、OR回路284に印加される。論理285
は、DMAC209がまだ線269上に要求を配置して
いない場合にのみPE82に対する要求を許可する。P
E62バス許可線191は、DMAC要求がない場合に
のみ活動化される。線191上のPE62バモは、BC
U156によるPE62動作の準備のため!こドライバ
217及びドライバ/レシーバ218を介してローカル
・バス247.223にPE62バス161A、Dを結
合するために論理2S3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・バス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・バス
247.223に結合されている間に、PE62とBC
U15Bの要素の間で転送することができる。アプリケ
ーション・プログラムEXEC370及びE T 1.
0フアームウエアがそのような命令を含む。
もしDMAC要求が線269上にあるなら、論理285
はDMAC209に線190hのPE62要求に対する
優先権を与え、線268上のDMACバス許可信号がD
MAC209に戻され、ローカル・バス247.223
が、高速インターフェース・レジスタを介してローカル
記憶210とアダプタ・チャネル○、1の間に接続され
るか、またはBCU156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210の
間に接続される。
それゆえ、アドレス007EXXXXが論理280によ
ってデコードされるとき、論理215.21G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?j:、S
/88オペレーティング・システムには透過的である。
同様に、デコード論理281 (及び関連ハードウェア
)は、アドレス・ストローブASを線270aからブロ
ックし、PE62に対するDMAC209割り込みシー
ケンスの間に調停論理285に対するローカル・バス要
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回路
292a及び292と、S/88割り込み優先順位論理
293のレベル6人力と、線I PLO−2を介してP
E62に印加される。
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・バス161A(ビットA1−3、A
、 16−19 )東上こ配置され、それらのビットは
、線283上に出力を発生ずるために論理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
1〜291をして線287に信号を印力目せしめ、以て
論理215をして、線270bを介してBCU論理25
3にASを印加させる。
線287」二のこの信号は、ASを線270aからブロ
ックし、OR回路284を介して線190上に、調停論
理285に対するPE62バス要求を配置する。アドレ
ス・ストローブ(AS)信号は、S/88ハードウエア
に至るのをブロックされるので、この割り込みは、S/
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 A CKビットが上述のようにバス161A
及びFCO−2上で受は取られるとき、線270a上の
アドレス・ストローブ信号をブロックし、OR回路28
4及び線190を介して調停論理285上乞こPE62
要求を配置するナニめに、デコート論理281が線28
3上に出力信号を発生する。もし線269上にDMAC
!求がないなら、ANDゲート294−1に対する線1
91上でPE62バモ Dゲート294はDM、AC209+こ対する線2S8
b上でIACK信号を発生する。これにより、DMAC
209に、その割り込みベクタを提供するように警告さ
れる。D M A Cは次に、ローノJル・バス上にベ
クタを配置して論理253に対する線265上で「DT
AC]を立ち上げる。論理253は、線270bJ二の
AS信号に応答して、DMAC209からPE62に適
切なベクタを読み込むべく回路217.218を介して
ローカル・バス248及び223にプロセッサ・バス1
61A及びDを結合するために線286a、286b上
のイネーブル信号を立ち上げる。DMAC209は、ド
ライバ・レシーバ234及びローカル・データ・バス2
23のビット23−16を介8 G して、そのデータ・バス248(第1.9A図)の最下
位バイトからの割り込みベクタをS/88プロセツサ・
データ・バス161Dに提供する。
DMAC209によって発行されるベクタ番号は、S/
88インターフエース・マイクロコードETIO中の8
つの割り込みハンドラのうちのIつにジャンプするため
にS/88プロセツサ62によって使用される。
線265上のD T A CK、及び論理253は、一
対の○R回路288を介してPE62サイクルを終了さ
せるために、線266a、b上のDSACKを活動化す
る。線2T3Cia、bは、PE62の最終的なり5A
CK人力266e、fを形成するために、標準のs/8
8DSACX線266c。
dとORされる。
統合サービス機能(第49図)がら線562を介してO
R回路292aに印加される割り込み要求は、DMAC
割り込み要求に関連して前記に説明した動作と同様の動
作のシーケンスを引き起こす。また、一対のANDゲー
ト294−2及び294−3 (第20図)が、第49
図の論理564、!565と、ローカル・データ・バス
223を介するBCU15Gから5788プロセツサ装
置62への適切なベクタ番号の転送全開始するブニめに
線258d、e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)S/88レベル6割り込
み要求に、D M A CまたはBCU割り込み要求に
対する優先を与えることができることが理解されよう。
しかし、現在、電力障害を2次割り込み源として認識す
ることは、非常に適切である。
(c)BCUアドレス・マツピング ローカル記憶210(第4− I C図)は固定サイズ
であって、S/88PE62仮想アドレス空間にマツプ
されている。ローカル記憶210は、3つの目的を差別
化するために次の3つのアドレス範囲に分けられている
<1)S/88PE62がローカル・データ・バッファ
に対して直接読み書きを行ない、リンク・リス1〜舎含
む構造を制御し、 (2)S/88PE62がBCU15Gとの間でコマン
ド、読取状況を読み害きし、コマンドは特定アドレスか
らデコードされ、 (3)S/88PE62は(初期化及び正常動作の両方
のために)DMACレジスタに読み書きし、レジヌク番
号が特定のアドレスからデコードされる。
ローカル記憶アドレス空間は次のものを有する。
(1)データ・バッファ及び制御構造(64にバイトで
あって、512バイ1〜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(特定アドレスがらデコード
された256バイト・コマンド)。
<3)DMACアクセス領域(特定アドレスからデコー
ドされた256バイト・レジスタ番号)。
ローカル−アドレス・デコード及びバス調停ユニット2
16は、このローカル記憶空間内の全てのアドレスを検
出する。DMAC209は、それと同時に、上記領域(
1)内のアドレスを提供していてもよい。DMACは上
記(2)または(3)の領域をアドレスしてはならず、
このことは初期化マイクロコードによって保証される。
BCU156は、ローカル・バス上の全てのアドレスを
モニタし、制御タグを介して、上記範囲(2)乃至(3
)内のアドレスをもつ動作を、ローカル記憶210では
なく適正なユニット(BCUまたはDMAC)へと再指
向させる。このようにして、上記範囲(2)乃至(3)
によって表されるローカル記憶210のアドレス領域は
、存在するけれども、そこに記憶するためには決して使
用されない。
好適な実施例では、第4のタイプの動作もまた、ローカ
ル・アドレス・デコード及びバス調停ユニット215に
よって処理される。
すなわち、S/88プロセツサ62は、S/88プロセ
ツサ62に対するDM、AC209割り込みを承認し、
前述のM C68020アーキテクチャに従って各割り
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1にかローカル記憶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・バス調停ユニット216は、この
場合のための特殊デコーダ全もち、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、さもなけれは、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・バス247は、高位桁が16進007Eにデ
コートするときPE62によって選択される。
残りの4つの16進桁は、次のように割当てられる6 
4 K Bのローカル記憶アドレス範囲を仔える。
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 007EOOOO007EOO
FF (上記領域3) BCUリセット     007EO100(上記領域
2) BSM書込セレク1〜・ 007EO104アツプ  
      (上記領域2)BSM読取セレクト・ 0
07EO108アツプ        (上記領域2)
BCU状況読取    007EOI QC(上記領域
2) ローカル記憶選択   007EO200007EFF
FF (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B S M読取/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・バス223」二
に配置される。
0000  oqbb  bbbb  bbbb  r
spp  kkkk  CLXX  XXXXビット3
1−16 (0000oqbb bbbb bbbb)
 : DM、 A C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1〜 2G−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、実際のバイl−・カラン1〜の1
/4をあられすくダブル・ワード転送)。
BCU156は、後の83M読取/書込セレクト・アッ
プ・コマンドのために次のようにしてデータを捉える。
3l−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ときのみ1に
等しい。
26−14 = 4096バイトを転送する(バイト・
カラン1〜1)を転送するためには、レジスタ220ま
たは222アダプタ;こ対する転送バイト・カウント(
最大4096バイト)は、1111 111.1 11
1.1というカウントを要する。それゆえ、BCU15
6+;l、(64バイト・ブロックで)バイト・オフセ
ット・ビット1514とともにそれ全提供する前に一度
、ダブルワード境界ビット26−16をデクリメントす
る。
16−1.4−下位パイ1〜・カウント・ビット。これ
らのビットは、ダブルワード境界からの(バス・アダプ
タ条件の場合)バイト・オフセット弓く1をあられす。
これらのビットは、ダブルバイトのみを転送するので、
DM、AC209またはBCU15f3によっては使用
されない。それらは、S/370  BSM162に提
供するためにバス・アダプタ154もこまって渡される
までBCU156中にラッチされている。
13−12−レジスタ219または227に対するアダ
プタ・バス・チャネル優先順位。
11−08−レジスタ219または227に対する言己
憶キー 07−レジスタ219または227に対するカスタマ/
I OA空間ピッ)〜 06 = S/88プロセツサG」、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ずブこめlこ、B
sMs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。その先行パイ1〜は捨
てられる。
05−00−予約済み 次に示すのは、DMACメモリ転送力ウン1つ・レジス
タのためにS/88プロセツサ62によって、及び後の
キュー・セレクト・アップ・コマンドのためにBCU]
、6Gによって、ローカル・バス223上に配置される
ものである。
000000000000 bbbb 0000 kk
kk cxxx XXXXバイト転送カウンカランビッ
ト311G)は、D M、 A Cチャネル3メモリ転
送カウンl−・レジスタM T Cにセラ1〜される。
ECU15Gは、後のキコー・セクレト・アップ・コマ
ンドのために次のようにしてデータを捉える。
3l−20−BCUによって無視される。
19−16=レジスタ220または222乙こ対するバ
イト・カラン1〜(最大64バイ1〜)15−1.2 
= B CUによって無視される。
11、−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/10A空間ビット 06−00=BCUによって無視される。
(D)ローカル・バス及びデータ・バス動作全てのロー
カル・バス動作C4、S/88プロセツサ62のブニは
DM、AC209からのバス要求を介して開始される。
S/88プロセツサ620−カル・バス動作には次のも
のがある。
読取/書込ローカル記憶(32ピツ)〜)読取/書込D
MACレジスタ(8,1G、32ビット) D M A C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) ECU状況読取(32ビツトBCU読取)プログラムさ
れナニBCUリセット DMA、C2090−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)D M A、 
C動作(32ビット) ローカル記憶アドレスのみを与える ローカル・バス要求を与える 割り込み 4チヤネルのためにプロセッサ要素62に通常割り込み
ベクタを与える(8ビット) 不正D M A C動作及び他のDMAC検出エラーの
ためにエラー割り込みベクタを与える(8ビット) BCU15Gローカル・バス動作には次のものがある。
D M、 A @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・バス・デコ
ード(OO7EXXXX)または、DMAC指示割り込
み肯定応答サイクルでそのアドレス・バスを活動化する
ときはいつでも、BCU 156論理が次のことを実行
する。
S/88に対するアドレス・ストローブ線をブロックす
る。
競合論理216に対するバス要求を活動化する。
もしローカル・バスが使用状態にないなら、S/88プ
ロセツサ・アドレス・バス161人及びデータ・バス1
61Dが、ドライバ・レシーバ217.218を介して
ローカル・バス247.223に結合される。そして、
読取、書込またはIACK動作が実行される。
DSACK線266a、bは、そのサイクルを閉じるた
めに、BCU論理によって活動化される。
全てのローカル記憶及びB CU指示コマンドの場合3
2ピッl−D S A CK 全てのDMAC指示コマンドの場合16ビツトD  S
  A  CK IACKサイクルの場合16ビツトD S A CKD
MAC209からのDMACバス要求(BRン線269
は、D M A Cまブニはリンク・リスト・ロート・
シーケンスの場合に活動化される。
このことが生じると、BCUl、5Gは次のことを実行
する。
もしローカル・バスが使用されていないなら、(D M
 A C読取/書込またはリンク・リスト・ロードの間
に)DM4Cアドレスがローカル・アドレス・バス24
7にゲートされる。BCUl、5G論理は、D M A
 Cレジスタからのデータ(ローカル記憶210に対す
るDMAC9込み)をローカル・データ・バス223に
ロードする。ローカル記憶210は、そのデータ(D 
M A C読取またはリンク・リス)・・ロード)をロ
ーカル・バス223にロードする。そして、税収/境界
動作が実行される。
(E)ローカル記憶210との間のS/88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3己憶210へのアドレス・ピッ1
ル割当ては次のようである。すなわち、下位ビットO1
1(及び、図示しないがPE62のSIZ○、1)が、
転送すべきパイ1〜の数とバス割当て(1−4)を決定
する。
ビット2−15は、まとめて、記憶空間210のための
アドレス・ビットである。
リンク・リス1〜・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。
DMAC209は、ワード指向(16ビツト)装置<A
Iはその下位アドレス・ピッ1〜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)にま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
ータ会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、A
2を下位アドレス・ビットとじて使用して、記憶210
中で2度ダブルワード位置を読み収ることによって達成
される。ビットA1は、ローカル・バスから高/低ワー
1’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 M A C機能コード・ビットによって達成さ
れる。D MA C209からの′7“′以外の任意の
機能コードは、アドレス・ピッ1〜A15−AO2をロ
ーカル記憶210に提供させる。この構成は、DMA、
C209のためのローカル言己1.意リンク・リスト・
データを、記憶21.0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A、 ]ζJ、ローカル言己憶210に列する下位
アドレスめビットとして使用される。ひの読取データは
、アダプタ・バス・チャネル1書込バツフア228から
記憶210に供給される。
データは、記憶210からアダプタ・バス・チャネル1
書込バツフア228に書き込まれる。DMACは16ビ
ツト装置であるので、その下位アドレス・ピッ)−は、
ワード境界をあられず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・ピッ1〜・シフ
トは、DMAC機能コート・ピッ1〜を介してハードウ
ェア中で達成される。DMAC209からの「7」とい
う機能コードは、アlζレス・ビットA、 14.− 
A O1のローカル3己憶210への提供をもブニらず
。正確な動作を可能ならしめるために、DMACに実際
のバイト・カラン1〜の1/4(実際のワード・カウン
トの1/2)がロードされるDDMAC書込み動作のた
めに、全てのT〕MAC動作が通常ダブルワード・アク
セスであるけれども、DMAC209がらの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L
DS信号は、高位(D31−Di6)及び下位(D15
−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、S/88プ
ロセツサPE2は、DMAC動作の内部制御をセットア
ツプするために、4つのDMACチャネルO−3のめい
めいのDMACレジスタに書込を行うことになる。PE
62はまた、全てのD M、 A Cレジスタを読み取
る能力をもつ。DMAC209は、2つの線DSACK
O,DSACK1をもち、8.16.32ビツトのポー
ト・サイズを許容するバス266上にワード(16ビツ
ト)DSACKを戻す。このことはまた、DMAC20
9が、DMACロードを適切に実行するために必要なだ
けの数のサイクルを用いることを可能ならしめる。
S/88プロセツサ5IzO1SIZ1 (図示しない
)及びAO線は、DMAC209に対してUDS (上
方データ・ストローブ)及びLDS(下方データ・スト
ローブ)■入力を発生するために使用される。このこと
は、前述のDMACに関連する刊行物に詳細に説明され
ているように、DMAC209中のパイ1〜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・バス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  5I
ZO)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JS
/88プロセッサ動作を介してアクセスされている時に
、下位バイトにアクセスするために使用される。このこ
とは、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」二で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。
ピッ1〜A○、A1は、4パイ1〜DMACレジスタ中
でバイトを選択するために使用される。PE62アドレ
ス・バス161DのビットA6、A7は、4つのD M
 A C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・バス250.251に亙
って4 K Bまでのデータを転送するDM、 A C
209からの単一コマンドを受は取ることができる。し
かし、各バスは、1回のデータ転送動作毎に64バイト
のブロックしか処理することができない。プロトコル必
要条件を満たすためにハードウェアが従わなくてはなら
ない別のアダプタ・バスの制約がある。以下に、これを
達成するBCU156のハードウェアについて詳細に説
明する。
BCU156は、アダプタ・バスBSM読取及UBSM
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BCU 156によって
検出されるか、またはバイト・カウントが64パイ)・
ヨりも大きいとき、バス・アダプタに対する開始アドレ
スをあられす。そのバイト境界の内容は、最後のブロッ
ク転送以外の全ての場合に、バス・アダプタに提供され
る。フルワード・カウンタの内容は、最後のブロック転
送(最後のコマンド/データ転送動作)の場合にのみ提
供される。
S/88プロセツサ62は、レジスタ222または22
0に対する転送のため、ローカル・バス223(第45
F図)」二に、バイト・カウント、キー 及び優先順位
ビットを配置する。rビット(カウント・ビット1)は
、ワード(2バイト)境界をあられし、Sビット(カウ
ント・ビット0)はバイト境界をあられす。フルワード
・カラ0 G ンタ・ビットは、2 K B −1ダブルワード転送能
力をあられす。すべての転送は、ダブルワードを単位と
して行うので、ビット2が下位デクリメント・ビットで
ある。r及びSビットは、BCUによってラッチされ、
最終の64B転送でバス・アダプタ154に提供される
以下のバス・アダプタ制約条件、及びローカル・バス2
23」二ではダブルワード転送のみが行なわれるという
事実のため、バイト及びワード・カウント・ビットを扱
うことが必要になってくる。このことは、奇数バイト/
ワードをS/370  PE84に転送することを可能
ならしめ、また、ダブルワード境界にない開始アドレス
にも対処するものである。バス・アダプタ154乙こ提
供されるバイト・カウントは、64バイト以」二である
ことはできない。そのカウントは、バイト数1で与えら
れなくてはならない。いかなるブロック転送も64バイ
ト境界に交差してはならない。
バイト・カウントが64バイトに等しいかそれよりも小
さく、境界交差がなく、開始アドレスがダブルワード境
界上にないとき、ダブルワード・カウントに対する追加
的な調節が必要となることがある。
64バイト境界交差が存在する時、カウント値に拘らず
、少なくとも2つのアダプタ・バス・コマンド/データ
転送動作が必要である。S/88プロセツサは、前述の
係数の検査に基づき、ダブルワード・カラン1〜と、r
、s及びiビットを予備計算し、またバイト転送総カウ
ントを予備計算する。r及びSビットは、最後のコマン
ド/データ転送動作までバス・アダプタ154に提供さ
れない。
S/88 P E 62がローカル・バス223〈第4
5F図)上にカウントを配置する時、DMAC209は
ビット31−16を捉え、BCU156はビット26−
6を捉える。BCU156はレジスタ220または22
2中にビット2G−14を格納する。ピッ+−26−1
6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。S/88プロセツ
サPE62は、ローカル・アドレス・バス247上にB
SM読取/書込セレクト・アップ・コマンドを配置し、
ローカル・データ・バス223上むこ83M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MARは
、各転送毎に1ワード(2バイト)だけインクリメン1
〜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1〜)インクリメントが必要
である。これを達成するために、S/88プロセツサP
E62は常に、MARを(記憶210中の)所望の開始
アIζレスの半分にセットする。BCU156は次に、
それをローカル・バス223に提供する前にM A R
からのアドレスを2倍することによって補償し、以て、
記憶210にあられれる正しいアドレス順序付けがもた
らされる。
BCU156は、次のことを実行する。
(1)境界カウンタ221または224が、ローカル・
データ・バス223の反転ビット2−5からロードされ
、それと同時に、83M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、83M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、83Mアドレス・レジスタ2
31または228ビツト1、O(反転)からコマンド/
状況バス249または231に、88M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。B CU ]、 56は、
ダブルワード境界上で、境界カウント・レジスタ221
まブニIJ: 224とフルワード・カウント・レジス
タ220または222をデクリメントし、さらに、B 
S M、 7 )’レヌ・レジスタ231まブニは22
8をダブルワード境界上でインクリメントする。BCU
156は、83Mアドレス・レジスタ231または22
8のピッ1〜5−2=0000となったとき、すなわち
、64バイト境界で停止する。境界カウンタ・ピッ1〜
はこのとき1J」1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52及び、r、 sピッ
1〜から、アダプタ・バス・コマンド/状況バス249
上に、BSM読取/書込コマンド・バイト・カウントを
ロードする。BCU156は次に、読取/書込動作を実
行し、その間に、BCUl、56は、ダブルワード境界
」二でレジスタ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222のビット12−2が全て1であるとき停止する
。境界交差るJ、カウント・レジスタ220または22
2のビット2−5をその境界レジスタ221または22
4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221.2
24の値よりも大きいなら、境界交差が検出されている
(G)BCU 166/アダプタ15/4ハンドシエー
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、BCU15Gとアダプ
タ154の間のハンドシェーク・シーケンスを示してい
る。
メイルボックス読取または記憶読取コマンドがバス29
0」二で発行されるとき(第19A図)、S/370記
憶162が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i 54に対して
、レジスタ214及び219(第19B図)中のコマン
ド及びアドレスの右及び左部分をゲートする。タグ・ア
ップ・コマンドは、線262a上で立ち上げられ、それ
に周期的なレジスタ・データ信号が続く。タグ・ダウン
は、フェッチされたデータがバッファ259中に格納さ
れるまで線262 b j二で立ち」二げられている。
次の周期的クロック左及びクロック右信号が立ち」二が
るとき、フェッチされた最初のワードの左及び右部分が
バス250を介してバッファ22G中にゲー1〜される
バス要求は、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・バスの制御を巡って調停する。
この要求が論理21Gによって許可されたとき、線26
8上にバス許可が立ち上げられる。DMAC209は、
線264aまたは264b上で肯定応答信号を立ち上げ
、そのことは、DMAC209が選択されたローカル記
憶アドレスをローカル・アドレス・バス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・バス223にゲートさせる。
DMAC209は次に、線267上ニD T Cを発行
して論理253に線21Oa上の記憶選択信号を立ち上
げさせる。バス223上のデータは、ローカル記憶21
0中の適当なバッファに配置される。
継起する周期的タグ・アップ、クロック左及び右、DM
A要求が、継起するデータ・ワードをバッファ22Gに
ゲートする。そして、これらのワードは、DMAC20
9が、調停論理21Gを介してローカル・バス247.
223に対するアクセスを得て肯定応答及びDTC信号
を発生するとき、記憶210中の適当なバッファに転送
される。
第26図は、キュー−セレクト・アップ及び記憶書込み
コマンドのためのハンドシェーキング・シーケンスを示
す。そのどちらがのコマンドがバス290上で発行され
た時、ゲート左及び右信号が(前以てレジスタ225及
び227に記憶されていた)コマンド及びアドレスをア
ダプタ154に転送する。周期的データ信号に続くタグ
・アップ・コマンドが線262a上で立ち上げられる。
そして、D M A要求が線263e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、ローカルバス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260に転送する。
線263cまたはd上の継起するD M A C要求信
号と、D M A、 C肯定応答及びDTC信号は、D
MAC209がローカル・バス247.223の制御を
求めて調停するとき、継起するデータ・ワードをレジス
タ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機能を含み、また次のよ
うな機構を有する。
基本的32ビツト・データ・フロー 32ビツト算術/論理ユニツト(ALU)3032ビツ
ト・シフト・ユニット307 48レジヌタ(めいめい32ビツト)データ・ローカル
記憶 3ボート・アドレス可能性を有する3038バイトS/
370命令バッファ309時間機構(cPUタイマ、コ
ンパレータなど)315 PE85の好適な実施例の簡略化されたデータ・フロー
が第27図に示されている。このとき、従来技術でよく
知られている多くのS/370プロセツサ構成が存在す
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・バス170上
で記@16の実記憶領域j6からフェッチする。この双
方向バス170は、PE85とS/370チツプ・セッ
ト150の別のユニットとの間の汎用的な接続である。
PE85はマスターとして動作するが、システムでは最
も低い優先順位をもつ。その命令は、ハードウェアによ
って、及びマイクロ・モードにある時ひのプロセッサが
実行するマイクロ命令によって実行される。
PE85は、4−っの主要な機能グループを有する。
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
「バス・グループ」 7’−1−1m]、−力り記憶(DLS)303、A及
びBオペランド・レジスタ304.305、A、 LU
 306、シフト・ユニット307からなる「算#/論
理グループ」 制御記憶アドレス・レジスタ(c3AR)308、S/
370命令バツフア(■−バッファ)309、○P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」 期間タイマ315、日付クロック、クロック・コンパレ
ータ、及びCPUタイマからなる、小さい、比較的独立
のユニット315である「タイマ・グループ」 以下の記載は、これらの論理グループの用途を記述する
ものである。
■−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屈にする。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A、 L U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(FOR)を介して
IPL、LOAD  PSW、まブこはP S Wスワ
ップによってロードされるダブルワード・レジスタであ
る。
■−バッファ309は、命令が動作レジスタ310(及
びアドレス計算のためにALU306)に供給されると
きに1ワードずつ再充填され、成功する各分岐の間に完
全乙こ再充填される。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
ト・ビットは、とのデコーダ(強制動作の場合とれでも
ない〉がデコードするための制御を得るかを決定する。
■−バッファ309は、動作レジスタ3 ]、 O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C5AR308にも供給される。
このテーブル中の各エントリは、2つの目的を果たす。
すなわち、まず、マイクロコード・ルーチンが存在する
かどうかを示し、そのルーチンの最初の命令をアドレス
する。マイクロコード・ルーチンは、可変フィールド長
命令、及びハードウェアによって直接実行されない他の
命令なとのより複雑な命令の実行のために存在している
。マイクロ命令中の特殊機能コードは、はとんどが16
ビツトのマイクロ命令を使用して32ビツト・データを
制御することが可能となるように、サポートするハード
ウェアを活動化させる。
全ての処理は、次のようにして3段バイブラインで行な
われる。
第1の段は、OPレジスタ310に命令を読み込む。
第2の段は、データまたはアドレスを、A/Bレジスタ
304.306と、パス送信レジスタ300に読み込む
。○P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1〜、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f
51つは特にALU専用、別のものはパス・グループ専
用、というように実現することによって効率的な処理が
さらに増強される。A/Bレジスタ人力及びA L U
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設を占有するS/37.
OR,R命令が存在する。
内部制御のブこめに、強制動作レジスタ(POP)31
3が使用される。それらのレジスタは、トラップ及び例
外条件から人力を収得して、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
311をもつ。マイクロコート・カウンタは、いくつか
の強制動作(FOR)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つが人力ポートである3つのポートを介してアク
セス可能な48個のフルワード(4バイト)レジスタを
もつ。どのレジスタも入力のためレジスタ314を介し
てアドレスすることができ、それと同じレジスタますこ
は2つの異なるレジスタを、出力のために同時にアドレ
スすることができる。この3とおりのアドレシングは、
オペランド・フェッチが処理と重なることを可能ならし
める。コンパレータ論理及びデータ・ゲート(図示しな
い)により、書込み動作のためにアドレスしたばかりの
レジスタを同一のサイクル中で人力のためにも同様に使
用することができる。これにより、パイプライン動作が
容易ならしめられる。
ALU306は、好適には、2つのフルワード・オペラ
ンF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ノニめのさ
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(c3AR)308は、制
御記憶171中のマイクロ命令及びテーブルをアドレス
する。C8AR308に対する入力+J、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。C3
AR308は、○P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C3ARにフィード・バックされる
記憶ア12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パイl−)のインクリメン1〜で
前板てフェッチされる。記憶アドレス・レジスタ302
に対する入力は、命令オペランド・アドレス・レジスタ
324から到来する。それはまた、高速化のため、命令
アドレス・レジスタ324と並列的にセットされる。
CPUデータ・フローは、−度に3つまでのS/370
命令の重なった処理を許容する。S/370命令は、ハ
ードウェアで実行され、またはマイクロ命令によって解
釈される。好適な実施例の基本的サイクル時間は80n
sである。命令処理は、1回また(j複数回の80ns
ステツプで実行される。高速乗算機構PE1.51は、
2進及び浮動小数点乗算を高速化する。制御記憶171
からのマイクロ命令は、ハードウェア中で完全に実現す
るには複雑過ぎまた費用がかかり過ぎるS/370命令
の実行乙このみ採用される。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
イクロ命令セラ1〜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・ツメ−マ
ットをもち、2つのオペランFにアクセスすることがで
きる。制御記憶171に含まれていないマイクロコード
は、S/370メモリ162の予約領域(第28図及び
第29図参照)であるIOA領域187に保持されてい
る。このマイクロコードは、例外のための性能をあまり
要求されないコードや、あまり頻繁に実行されないS/
370命令などを含む。これらのマイクロルーチンは、
要求に応じて、制御記憶171のRAM部分中の64B
バツフアにフェッチされる。PE85が制御記憶171
に実現されているよりも大きいアドレスに遭遇するとき
は何時でも、PE85は、キャッシュ・コン1〜ローラ
153及び記憶コントローラ・インターフェース155
に対する64Bブロツク。フェッチ動作を開始する。ユ
ニット153.155は、l0A187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18G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(I M L )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I M L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リ= 226 シュ340に読取/書込される。キャッシュとのフルワ
ード読取/書込に必要な時間は、120nSである。キ
ャッシュ340には、必要性が生じた時に、メモリ16
2から自動的に64バイト・ブロックが補給される。P
E85は、プロセッサ・バス・コマンドを介してキャッ
シコ340と通信する。PE85Lこまって与えられる
仮想アドレスは、ブイレフ1〜す・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−アップするす:めに使用される。P
E85中のデータ・ローカル言己憶303は、16個の
汎用レジスタと、4個の浮動小数点レジスタと、24個
のワーク・レジスタをもつ。
全てのレジスタは、3つの個別アドレス可能ボートを介
して個々にアドレスすることができる。こうして、記憶
303は、ALU中に2つのオペランドを並列的に供給
することができ、同時に、その80nsサイクル内にA
LU30G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。PE85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、それをニーバッファ309にロードする。そ
の最初のフルワードがニーバッファ309にロードされ
た時、PE85は、命令実行を再び開始する。ニーバッ
ファ・データは、S/370命令の実行と同時にキャッ
シュ340からフェッチされる。8s/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、キャッシコ340からニーバッファ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、まナニはマイクロ命
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/
370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G;J:、S/370チツプ・セ
ット150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<STR,)(後述)中の1つのまたはそ
れ以上のビットをセット(活動化)するときはいつでも
、システムはN  ATTNREQ制御線をも活動化し
なくてはならない。このことは、現在のS/370命令
が実行されたときプロセッサ要素85中に例外を引き起
こし、以てプロセッサ要素85に状況レジスタに注目す
るように強制する。次に例外ハンドラがSTR内容をセ
ンスし、「割り込みタイプ」を問い合わせ、適浩なシス
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。
(])システム要求(S Y S R,E Q )は(
BCU156を介しての)S/370プロセツサ要素8
5に対する要求である。システムはその要求を指定する
ナニめにSTR中しこ割り込みタイプをセラ)・する。
このことは、プロセッサ要素85中乞こ例外を引き起こ
し、プロセッサ要素85は、例外ハンドラに制御を渡す
。例外ハンドラは、適当なマイクロルーチンをタスク指
名し、そのマイクロルーチンは、STR中の適当な割り
込みタイプをリセットし、その割り込みタイプによって
決定される機能を実行し、次のS/370命令を開始す
るためにアダプタ154に対してPROCBusコマン
ドを発行することになる。
(2)転送要求は、システムまたはPE85によって呼
び出され、システム・インターフェース」二の追加的な
データ転送に関与することがある。このブ′こめ、ST
R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(P CR)であり、もう1つは、シス
テム通信要求(S CR)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、SC
Rはシステムによってセラ1〜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、PE85によってセットされ
、システムによって読取られるBRレジスタ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BSSレジスフ11である。
次ごと示すのは、PE85からシステムへの転送要求の
一例である。すなわち、PE85はシステムに対して転
送すべきデータをレジスタ115にセットシ、P CR
,1ラツチをオンにセットする。
システムはそのデータをレジスタ115から読取り、P
CRラッチをリセットする。
プロセッサ85は、PCRラッチがリセッl〜されてい
るかどうかを見出すためにPCRラッチをセンスするこ
とができる。PE85は、上記シーケンスを反復するこ
とによって更なるデータを転送することができる。
システムは、次のように同様の様式でPE85にデータ
を転送することができる。システムはPE85に送信す
べきデータをレジスタ116乙こセットし、SCRラッ
チをオンにセットする。PE85は割り込まれ、STR
を感知し、SCRラッチ・オンを見出し、レジスタ1.
16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、上記シーケンス舎反復することによ
ってPE85に更なるデータを転送することができる。
データはまた、IOA記憶領域187を介して交換する
ことができる。PE85及びアダプタ154のために、
l0A187に記憶/フェッチを行うためのP ROC
B U Sコマンドが存在する。
PE85は、l0AII87に割当てられた1組のバッ
ファをもち、その中へとPE85が、システムによって
フェッチされるべきデータをセットする。それに対応し
て、システムは、l0A187に割当てられた別の1組
のバッファをもち、その中へ、PE85によってフェッ
チされるべきデータをシステムがセットする。割り込み
タイプ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、
S Y S R,E QまたはXFERREQ通信要求
を発行すること;こまってP Eに割り込み条件を通信
する。PE85は、次の機能を実行する。
(A)レジスタSTRをセンスしてその内容を問い合わ
せる。
(B)システム提供マイクロルーチンを呼び出す。シス
テム割り込み要求ハンドラが、特定の割り込み処理を実
行する。適当な時点で、マイクロルーチンが、対応する
S Y S R,E QまたはXFERREQをリセッ
トするためにアダプタ154にPROCBUSコマンド
を発行する。最後に、PE85はS/370マイクロコ
ードに制御を返す。
(c)PE84は適当なS/370割り込みクラスのた
めにP S Wスワップを実行し、NSI機能を実行す
る。
110割り込み要求は、STR中の丁10ビットをセッ
トすることによってシステムによって発生される。現在
のS/370命令が完了する度毎に、例外ハンドラが呼
び出される。このルーチンでは、PE85がI10割り
込み要求を認識するためにSTRを呼び出す。PE85
はS ’I” R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、I10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・バス170(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170は、全てのS/370チツプ・
セット要素の間の共通接続である。論理的には、以下に
リストする全ての線はこのバスtこ属する。
(1)プロセッサ・バス線(0−31+4パリテイ)は
、−船釣には、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・
アダブタ154中にあるアービタによって与えられる。
PE85は最も低い優先順位をもつ。バス許可PE85
を介して許可が与えられた時、PE85は次のサイクル
で、適当なバス線上に4つの項目を配置する。記憶アク
セス動作のために、コマンドがプロセッサ・バス線○−
7上に配置され、アドレスがプロセッサ・バス線8−3
1上に配置され、アクセス・キーがキー状況バス上に配
置され、それと同時に「Nコマンド有効」バスが立ち上
げられる。
(2)キー/状況バス(0−4+パリティ)は、記憶に
アクセス・キーを送ることと、状況レポートを取り戻す
、という2つの目的のために使用される。このとき、S
/370PSWアクセス・キーの4ビツトと、PSW制
御モデル・ビット(BCまたはEC)と動的アドレス変
換ビットのANDの結果を表す第5のビットが転送され
る。
返された状況は、良好な動作の場合、ゼロであるべきで
ある。その非ゼロ状況は、大抵の場合PE85中のトラ
ップを引き起こす。アドレスされたバス・ユニット中の
制御ラッチをセットする「メツセージ」タイプコマンド
の場合、状況は期待されない。
(3)Nバス・ビジー線は、動作を、開始したそのサイ
クル中に完了することができない時にビジー表示を与え
る。Nバス・ビジーは、完了するのに2サイクル以上を
要する全てのコマンドの場合、Nコマンド有効信号と同
時に有効化される。
コマンドの実行もこ2サイクル以上ががる場合にNバス
・ビジーを活動レベルに引き上げるのは、アドレスされ
たバス・ユニットの役目である。Nバス・ビジーはまた
、アドレスされたバス・ユニットが対のサイクルの次の
コマンドを受は入れることができないときしこも、活動
レベルLこ引き上げられる。この規則には例外があって
、もしPE85が85Mアレイ主記憶162に記憶動作
コマンドを発行するなら、PE85はNバス・ビジーを
3サイクルの間活動化する。−船釣には、Nバス・ビジ
ーは、コマンドの実行が続くよりも少なくとも1サイク
ル分活動レベルにあることになる。
(4)メモリ管理ユニット(MMU) ビジー信号は、
キャッシュ・コントローラ153がら発生される。それ
は、PE85に、実行に2サイクル以上かかる、全ての
記憶動作の場合の状況及びデータの到来を示すため乙こ
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、MMUビジー信号は、ダウン・レベ
ル(0)で不活性のままとどまる。MMUビジーは、1
に立」ユリ、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Oに戻る。
記憶動作の間、PE85は(記憶動作の開始後)、次の
サイクルでキー状況バス上の状況を期待する。もしその
状況を次のサイクルで渡すことができるのなら、MMU
ビジーは不活性(0)のままとどまり、そうでないなら
、MMUビジーは、1に立ち上がって、状況が渡される
サイクルで0に戻る。
(5)線MISS  IND上のキャッシュ・ミス表示
子は、キャッシュ・コントローラボ53によって、DL
ATミス、キー・ミス、またはアドレシング違反をPE
85に示すために使用される。
その表示は、その状況上でも可屈である情報の複写であ
る。その線は、状況がキー状況バス」二に与えられてい
るサイクルでは有効であるが、ミス表本線は、数ナノ秒
前に活動化される。ミス表示は、次のサイクルで、PE
86を介してl−ラップを強制する。
(6)線バス許可PE85上の信号は、PE85に対し
てバスを使用する許可を与える。、その信号は、アービ
タで発生する。PE85はその後、所望の動作のための
コマンドとアドレスを、許可信号が活動的になりNバス
・ビジーが活動的でないサイクルに続くサイクル中でバ
ス上に配置する。
(7)用途:線N  ATT  R,EQJ二の注意要
求信号は、「センス」動作を実行するようにPE85に
要求するために、(バス・アダプタ154などの)別の
バス・ユニットから発生する。PE85は、現在進行中
の動作(例えば命令実行)が完了すると直ぐにその要求
に応じる。
(8)線Nコマンド有効上のコマンl’有効信号は、P
E85によって、プロセッサ・バス0−31」二のビッ
ト・パターン及び(全てのパリティ線を含む)キー状況
バス線0−4が有効であることを示すために使用される
。その線は、バス許可PE85が活動的になりNバス・
ビジーが非活動性になるサイクルに続くサイクルで活動
性(ダウン・レベル)になる。
(9)線アドレス・デクリメントは、PE85によって
、開始アドレスから下降位置(例えば、データ転送を処
理する10進データに必要とされる)まで進む記憶アク
セス動作のために使用される。この信号は、Nコマンド
有効が活動化されるのと同一のサイクルで活動化するこ
とができる。
(10)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、よく知られブニタイプの5つのグル
ープのコマンドがある。
すなわち、I10記憶、MMU動作、メツセージ交換、
及び浮動小数点である。
バス171の制御ヲ要求するバス・ユニッ1〜(PE8
5、アダプタ154またはキャッシュ・コントローラ1
53)は、バス上にそのコマンドをセットする。CPU
配憶及び110配憶コマンドの場合、バス・ユニットは
まブこ、キー状況バス上のアクセス・キー及び動的アド
レス変換ビットをもセットする。そのコマンドの完了後
、状況がその同一バス上で、要求側バス・ユニットに戻
される。
アダプタ154は、CPU記憶コマンド及び110記憶
コマンドを発行するが、PE85は、CP U Sa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    CPIJメモリ・ コマンド (1)S/370主記憶参照 (a)フェッチ キャツシコ キャッシュから I10メモリ・ コマンド キャッシュから ヒツト キャッシュ ミス (b)N己 憶 キャッシュ ヒツト キャッシュ ミス のフェッチ メモリからの キャッシコ・ ラインの再 ロード(キャス 1〜・アウトを 含む)及び キャッシコから のフェッチ キャッシコへの a己 憶 のフェッチ キャッシュへの 3己 憶 メモリからの キャッシュ・ ラインの再 ロード(キャス トーアウトを 含む)及び キャッシュから のフェッチ メモリへの記憶 (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言己憶アドレス・チエツク
へのアクセスを許容する。
■/○記憶コマンド(才、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15
3中で実行される。このチエツクは、5TC1165中
で実行される。CPU記憶コマンドは、実行のためコン
1−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C
J1次のとおりである。
コマンド・ビット 意味 0−1 = 1. OCP Uメモリ・コマンド2−1
      フェッチ動作 2=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・チエツクっきS/370
アドレス比較 4= 0 ’7=nnn ACBチエツク D L A、 Tアクセスなし キー制御保護チエツクなし 参照及びチエツク・ビット 処理なし DLATアクセス 一キー制御保護チエツク 一参照及びチエツク・ピッ)〜 処理 バイト長カウント 000= 1  バイl− 001=2  バイト 010=3  バイト 011=4  バイト 100=8  バイト 101 = 64バイト 1.10=64バイト・ フェッチ!(BSM から低速) IJ1=64バイト・ フェッチ! (アダプタ から低速) CPU記憶コマンドの例は、次のとおりである。
(1)実アドレスをもつ記憶162に対する64バイト
までのフェッチまたは記憶を行うための、実Nバイト・
フェッチ< 1.011. i n n n ) /記
憶(1001,j−n、 n 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バー(1
−・)xy−f−<101010nn) /ij己憶(
100010n、n) (3)実アpレス(100000nn)をモつ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(1o1011nn)/記憶
(1000]、1nn)(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(i−01,O
OOnn)/  3己 憶  (1,0000On、 
 n  >■/○言己憶コマンドは、アダプタ154に
よって初期化され、キャッシュ・コントローラ153へ
と向けられる。それらは、長さ1乃至64バイトのデー
タ・ストリングをアドレス降順に転送する。その32ビ
ツト・コマンド・フォーマットは、3つの下位バイトに
実アドレスを含み、その高位バイトは、最高位ビット°
゛O゛をもち、次の高位ビットがフェッチまたは記憶動
作を決定し、残りの6ビツトがデータ転送の長さ(1乃
至64バイト)を決定する。データ・ストリングは、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。
M、 M Uコマンドは、キャッシュ・コントローラ1
53と、DLAT、ACB、ディレクトリを含むそのレ
ジスタを制御するために使用される。
メツセージ・コマンドは、バス151に接続されたバス
・スニットの間でメツセージを転送するために使用され
る。
El、5.S/370記憶管理ユニツト81(1)キャ
ッシュ・コントローラ153キャッシュ・コン1〜ロー
ラ153(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ブイレフI・
す・ルックアサイド・テーブル(DLAT)341e有
する。キャッシュ・コン1〜ローラ153は、プロセッ
サ・バス170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↑55(第11図)に転送す
る。
D L A T 314−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2×3
2エントリは、641個の予め変換されたページ・アド
レスを保持する。DLA、T341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4. K B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ブこ方法でマイ
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
D L A T 34.1は、次に、記憶からフェッチ
されキャッシュ中しこ配置されすこ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57370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、256X8Bで構成されてい
る。キャッシュ340からデータをフェッチする場合、
DLAT341と、キャッシュ・デイレクトす342ヒ
、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1〜り中の
記憶= 248 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]
53は要求されたT34Bキャツシコ・ラインをバース
ト・モードでフェッチするために85Mコマンドを自動
的にセット・アップする。もし新しいキャッシュ・ライ
ンによって置換すべきキャッシュ・ラインが、ロードさ
れて以・来変更されていたなら、新しいキャッシュ・ラ
インがロードされる前に、記憶162に対するキャッシ
ュ・ライン・キャストアウト動作が開始される。■10
デークは、キャッシュ・ライン・キャストアウト及びロ
ード動作を決して引き起こさない。記憶162からフェ
ッチすべきI10データは、主記憶162とキャッシュ
記憶340の両方の機構にアクセスすることによって検
索される。そして、キャッシュ・ヒツトが生じると、メ
モリ動作がキャンセルされて、キャッシュ記憶がデータ
を供給する。もしI10データがキャッシュ中にないな
ら、それはメモリから直接フェッチされるけれども、キ
ャッシュ・ラインは置き換えられない。
記憶中に格納すべきI10データは、もしアドレスされ
たラインが既にキャッシュ中にあるならキャッシュ34
0中に入れられ、そうでないなら直接記憶162中に入
れられる。
4KBキー記憶344は、16MBメモリのす: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、キャラシュ記憶
におけるコピーの両方に影響を与える。
レシーバ回11365を介してプロセッサ・バス170
からキャッシュ・コントローラ153が受は取ったコマ
ンド、データ及びアドレスは、コマンド、データ及びア
ドレス・レジスタ3501.351及び352にそれぞ
れ格納される。アドレス・レジスタ34−7は、関連す
るS/370プロセツサ要素PE86のための有効アド
レスの範囲を記憶する。比較論理348は、受信したア
ドレスの有効性を検証する。S/370アドレス比較論
理348は、PE86及びI10バス・アダプタ154
の両方からのアドレスを処理する。
アドレス比較境界(ACB)レジスタ353比較機能は
、カスタマ領域を意図しているS/370主記憶参照が
IOAをアドレスしないことを保証する。ACBレジス
タ353は、S/370記憶162中の予約IOA領域
と、非予約領域の間の分割(境界)線を記憶する。S/
370記憶に対するめいめいのアクセスは、比較論理3
54が受信アドレスをACB値と比較する動作をも1′
二らす。
(2)STCI 165 (第32A及び32B図)(
A)序論 記憶制御インターフェース(STCI)1.55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IG、18に接続する。
記憶制御インターフェース(STCI)1.55は、コ
マンド毎の1乃至64バイトからのデータ転送を決定す
る全てのプロセッサ及びI10記憶/フェッチ・コマン
ドをサポートする。全てのFCC,リフレッシュ、メモ
リ初期化及び構成、再試行などは、S/88プロセツサ
62及び配憶16.18によって処理される。5TC1
155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
CI 155a (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STCI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。5TC1
155は第7図から見て取れるようにモジュール9のI
10コントローラ及び他のCPU25.27及び29.
31に対抗して調停するのみならず、I10機能または
慣用的S/88機能のためにバスの制御を要求し得る関
連S/88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■/○ボードのモジュール・バックパ
ネル・スロット位置に主として基づき、前述の米国特許
筒44,53215号に記載されているものとほぼ類似
している。調停フェーズの間に、バス−マスタとなる能
力をもちバス・サイクルを開始する準備ができているプ
ロセッサ・モジュール9のどのユニットも、バス構造の
使用を求めて調停する。そのユニットは、バス・サイク
ル要求信号を立ち上げ、それと同時に調停ネットワーク
によって、やはりバス・サイクル要求を主張しているよ
り高い優先順位のユニットがないかどうかをチエツクす
る。調停フェーズの間にバス構造に対するアクセスを得
ることに成功したユニットまたは対ユニットがバス・マ
スクと称され、次のクロック・フェーズで転送サイクル
を開始させる。各メモリ・ユニット16.18は、決し
てマスクとはならず、調停はしない。サイクルの決定フ
ェーズの間に、そのサイクルのバス・マスクであると判
断されたユニットが、サイクル決定または機能信号のセ
ットを発生することによりサイクルのタイプを決定する
。バス・マスクはまた、アドレス信号を出して、アドレ
ス・パリティ線上にそのアドレス及び機能信号のための
偶パリティを配置する。プロセッサ・モジュールの全て
のユニットは、その内部動作状態に拘らず、機能及びア
ドレス信号を運ぶバス導体上の信号を常に受は取るけれ
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(it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バス
・ビジー信号を発生することができる。例えば、メモリ
・ユニットは、ビジーである時か、リフレッシュ・サイ
クルの間にアドレスされたならバス・ビジー信号を発生
することができる。応答フェーズの間に発生されたバス
・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
両方のサイクルについて、データ転送サイクルの間もこ
バス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」ユで読取サイクルと書込
サイクルの混合をパイプラインすることができる。
フルワード転送は、UDS及びLDS (上下のデータ
・ストローブ)信号の両方を出すことによって達成され
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達成される転
送として定義される。
書込転送は、単にどのストローブ信号も出さないように
することによって、バス・マスクによってそのサイクル
の初期に取り消すことができる。読取られるスレーブ・
ユニットは、データとともにストローブ信号を出さなく
てはならない。ストローブ信号は、バス・データ・パリ
ティの計算に含まれる。
データ転送フェーズの間に検出されたエラーは、そのエ
ラーを検出するユニットに、最初のデータ後サイクルで
ある次のタイミング・フェーズでバス・エラー信号を出
させる。周辺制御ユニットは、データを使用する前にエ
ラーが生じたかどうかを調べるために待機する。しかし
、システムの中央処理ユニット21及び主要メモリ・ユ
ニット1G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。データ後ザイクルの間のバス・エラー信号の発生
は、転送フェーズをして、転送サイクルの次の第6のフ
ェーズを繰り返させる。このことは、この第2のデータ
後、すなわち第6のフェーズの間にバス構造上にデータ
を伝送したであろうところのサイクルを取り消すことに
なる。
示されているシステムの動作の正常バックブレーン−モ
ードは、全てのユニットが服従両(○)) e y  
B o t h )モードにある時であり、そのときA
バスとBバスの両方にエラーがないように見える。例え
ば、Aバス上のエラーに応答して、全てのユニットが同
期的に服従B (ObeyB)モードに切り替わる。モ
ジュール9は、S/88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両モードに戻る。
動作の服従B及び服従A(ObeyA)モードの両方に
おいて、AバスとBバスの両方がシステム・ユニットに
よって駆動され、全てのユニッ1〜は依然として完全エ
ラー・チエツクを実行する。服従両モードの動作との違
いは、ユニットが、データを反復させる必要なく、また
サイクルを打ち切ることなく、服従していない1つのバ
ス上の更なるエラーを単にログするということだけであ
る。しかし、服従バス上のバス・エラー信号は、上述の
ようにして処理され、全てのユニットをしてもう一方の
バスに服従するようにスイッチさせる。
(B)システム・バス・フェーズ 第33図は、モジュール9のための、バス構造30上の
4つのパイプラインされた多重フェーズ転送サイクルを
もつ上述の動作を示す図である。
波形56a及び56bは、第33図の一番上にラベルさ
れている1乃至21と番号付けされた21個の連続的タ
イミング・フェーズのために、Xバス4G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68bで表される、バス構造上の
調停信号は、図示されている21のサイクルのおのおの
もこむいて、4↑1、甘2、廿3...#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
ルのすこめの調停信号よりも1クロツク・サイクル後に
発生ずる。第33図はさらに、ビジー 待機、データ、
Aバス・エラー、及びBバス・エラー信号を示している
。第33図の最下行は、システムが動作するバックブレ
ーン・モードをあられし、異なるモードの間の転移を示
す。
第33図をさらに参照すると、タイミング・フェーズ番
号1の間に、モジコール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バス・マスク・ユニット
が、サイクル決定信号波形68b上の指標計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4士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
はバス構造上に応答信号がなく、このことは、このサイ
クルが、タイミング・フェーズ4の間に生じ、データ波
形58b上で記号せ1で指定されているデータ転送を行
う準備ができていることを示す。また、タイミング・フ
ェーズ3の間に、サイクル#2のサイクル決定が実行さ
れ、更なるサイクル#3の調停が実行される。
タイミング・フェーズ4では、サイクル#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、バス穴エラーがこの
タイミング・フェーズの間に出される。このエラー信号
は、サイクル羽2を取り消し、そのモジコール中の全て
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のパス穴エラー信号は、前のタイミング・
フェーズ3において、システムの少なくとも1つのユニ
ットがAバス42からの信号に関連して工ラーを検出し
たことを示す。そのエラーは、タイミング・フェーズ3
の間の波形58のデータの欠如によって示されるように
、バス構造上にデータがないときに生じたものであり、
それゆえ、データ転送を繰り返す必要はない。
タイミング・フェーズ5の間に、服従Bモードで動作す
るシステムによって第5のサイクルが調停され、サイク
ル#+4の機能が調停され、バス構造上には、サイクル
#3のための応答が存在しない。従って、そのサイクル
は、タイミング・フェーズ6の間にデータ転送へと進む
。またタイミング・フェーズ6で、波形58dで示すよ
うにバス待機が出され、これはサイクル444と関連す
る。その効果は、そのサイクル舎別のタイミング・フェ
ーズの間延長し、サイクル1]5を取り消すことである
新しいサイクル#7は、タイミング・フェーズ、147
で調停され、その決定動作がサイクル#6のために進行
する。タイミング・フェーズ8では、サイクル朴4のフ
ニめのデータが転送のためにデータ・バスに印加される
。また、タイミング・フェーズ8で、ビジー−バス信号
が出され、この信号は、サイクル#6の応答の一部であ
って、そのサイクルを取り?肖す。
別のバス・エラーが出されるまでに、タイミング・フェ
ーズ9中の調停及び決定動作がそのパターンに続く。シ
ステムは既に服従Bモードで動作しており、従って、こ
の信号に応答して単にエラーをログするだけである。
タイミング・フェーズ10中で出されタイミング・フェ
ーズIJへと続くバス待機信号は、サイクル4t8をさ
らに2期間フェーズ延長し、従って、そのサイクルのた
めのデータが、指定されているように、タイミング・フ
ェーズ13で転送される。これらのフェーズの間に出さ
れたバス待機信号はまた、示されているように、サイク
ル#I9及び#10を取り消しする。待機信号によるサ
イクル]↓8の延長におけるフェーズ10.11、また
は12の間に出されたビジー信号は、サイクル#8を取
り消すことになる。尚、サイクル#7の= 261 たるのデータ転送は、タイミング・フェーズ10におい
て、このタイミング・フェーズの間の待機及びビジー導
体上の信号とは独立に行なわれる。
タイミング・フェーズ11、I2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#13を打ち消す。また、それ
は、サイクル羽12を延長し、しかし、サイクル−11
12は、タイミング・フェーズ14の間に出されるビジ
ー信号によって打ち消される。サイクル#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#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のサイクル材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#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#20の間Cと行なわれる。さらに、この
エラー信号は、モジュール全服従Aモードに切り換える
バス待機信号は、バス・マスクによってアドレスされた
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、■/○デバイスに
はアドレスしないから、この線は、5TCI]55によ
っては利用されない。
システム・バス論理178(第19C図)は、5TCI
 165からS/88メモリ・ボード16.18へのリ
ンクを与え、調停論理408(第32B図)を含む。バ
ス30のために前記に定義したのと同一の基本的バス転
送サイクルが論理178によって使用される。すなわち (1)調停フェーズ−このフェーズは、どのサイクルで
もバス・コントローラがバスの支配権を巡って争うにつ
れて進行する。典型的には、調停の優先順位は、調停装
置のバックパネル・スロットIDに基づく。STCIデ
ザインの好適な形式の場合、調停優先順位は、単一CP
Uのヌロッl−IDに基づき、一方、優先順位を割当て
るための各CPU (PE85及びその対の、ユニッ1
〜)上のFIFO殆ど満杯/殆ど空(A、FE)フラグ
及び半満杯(HF)フラグ線409は、多重CPU実装
構威構成ける実タスク要求に基づく。
(2)サイクル決定フェーズ−このフェーズは、以前の
サイクル中のバス許可に続く。それは、16.32また
は64ビット読取/書込転送を、記憶1Gに対する27
ビツト開始物理アドレスとともに指定するための、バス
30のバスFNコードA及びB上の4ビット機能コード
を含む。
記憶1Gは、好適な実施例では266MBである。全て
の記憶アクセスは、アドレス・ピッ1〜0が使用されな
いように1.6.32または64ビツト境界上にある。
、2: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L
DS信号によって示されている。
(3)サイクル応答フェーズ−このフェーズは、5TC
I 155を、再調停し前のサイクル決定フェーズを再
発行するように強制することになるメモリからの、バス
30上のバス・エラーまたはバス・ビジー条件を含み得
る。
(4)データ・フェーズ−(サイクル応答フェーズを過
ぎて)記憶要求が一旦受は入れられると、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内に16.32または64ビツトのデ
ータを転送することができる。
(5)後データ・フェーズ−データが最初に転送された
2サイクル後システム・バス30上で(STC1155
7たはメモ1)16から)データの反復を強制するバス
・エラーがないかどうかをチニックするために必要であ
る。A及びBバスは同一のデータを運ぶので、後データ
・フェーズの間はAまたはBバス・エラーが生じてもよ
い。
バス30を求めて調停するS/88プロセツサ62と、
バス30を求めて調停する5TC1155の間の重要な
相違点を次に説明する。典型的には、S/88プロセツ
サ62は、任意の時点で5つのフェーズのうちの1つで
動作する。しかし、ST’CI]55のフェッチ及び記
憶パイプライン能力のため、STCIは同時に5つまで
のフェーズ全てで動作することができる。例えば、64
バイト読取動作の間に、5TC1155は、もしエラー
がないなら5つの全てのフェーズで動作するコトカでき
、STCIは、連続する5つのサイクルの各々でバス3
0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 STC′J機能のいくっがを以下説明する。
(1)FIF0400−4個(64X9ビツト)先入れ
先出し高速RAMが、4回までの64バイト記憶コマン
ドをユニット155がビジーになる前に保持することを
可能ならしめるバッファを形成する。それはまた、全て
のデータのための入来パリティを出力まで保持する。S
/370クロツク152は、コマンド及びデータをF 
I 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 F O4,OOの好適な実施例
は、CypressSemiconductor Co
rp、によって1988年1月161ヨに発行された製
品情根マニコアルの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(APE)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
時シフトアウト(Sl)信号の制御の下で9その人力に
9ビットの並列ワードを受領する。そのデータは、出力
準備完了(OR)制御信号が高レベルの時、シフトアウ
ト(So)信号の制御の下で記憶されたのと同じ順序で
出力される。もしFIFOが満杯<IR低レベル)であ
るなら、81人力のパルスが無視され、もしP I F
’Oが空(ORが低レベル)ならS○大入力パルスが無
視される。
ユリ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)が、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
の偏差をイ呆言正する。
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
当に異なる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。P I FO400は
、読取ポインタと、書込ポインタと、既知のハンドシェ
ーキング(SI/IR,5o10R)信号と、AFE及
びHFフラグを発生するもめに必要な制御論理を含む。
FIFOが空の場合、STCI論理はSoを高レベルに
保持し、以て、ワードが書かれた時、それが出力へ直接
伝えられる(ripple)。その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SI大入力ら空
のFIFOのOR出力へ信号を伝搬するために必要な時
間(フォールスルー時間)または、読取ポインタをイン
クリメントし27 〇 − 50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。
電源投入時に、FIFOは、マスター・リセット信号に
よってリセッ1〜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■
R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、人力レディ(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、人力上のデータのFIFO400へのロードを
引き起こす。IR倍信号次に低レベルになり、そのデー
タがサンプルされたことを示す、、、SI信号の高レベ
ルから低レベルへの遷移は、もしP I FO400が
殆ど満杯であるか殆ど空であるなら、IR倍信号低レベ
ルからへの遷移と、APE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−DO8)は低レベルになる。FIFOが空である限
り、OR(、ii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(S○)パルスは無視される
ことになる。
データがFIFOにシフ1〜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、APE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。HPは、32個ま
たはそれ以上のワードがFIFOに格納されているとき
高レベルとなり、さもなければHFフラグは低レベルで
ある。フラグ遷移は、SI及びS○の下降端に関連して
生じる。
(2)SB工論理−8/370プロセツサ85をして5
788記憶16に対する読取/書込を開始することを可
能ならしめるシステム/88バス・インターフェース(
SBI)論理178oこれは、1G、32または64ビ
ツト転送を開始するべくバス30にアクセスするために
、毎サイクル調停するための論理408をもつ。論理1
78インターフエース線及び調停論理408は好適には
、ここで変更している個所を除いては米国特許第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STCI論理は、S/370プロセツサ
・ボード上で自己チエツクを行うために、2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、5TC11,55は、第8図の記憶
管理ユニッ1−83の一部である実質的に同一の対の5
TCI 155a (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、バス構造3o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、バス460を介して論理403に供
給される。BCUバス247.223上のいくつかのエ
ラーは、S/88比較回路12f(第8図)によって取
り上げられる。
(4)アドレス・チエツク−8/88記憶1G中に有効
物理S/370ユーザー・アドレスを生成するため【こ
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、メモリーマツプされた
2つのレジスタ404.405 (MEMベース及びM
EMサイズ)が与えられる。
(5)同期的動作−8/370クロツク152は、バス
30及び同期化ユニット158(第19C図)を介して
、S/88クロツク38(第7図)から導出され、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16
2からS/370チツプ・セットへと待機状態をはさむ
ことなくバイブラインさせる(システム・バス30上で
5TC1166に許可された連続的サイクルを想定して
)ことを可能ならしめる。
(6)STCバス・インターフェース−全ての標準的S
/370フエツチ/配憶コマンドは、そのコマンドーキ
ャンセリングとともに実行される。
パリティ・エラーまたはFCCエラーは、S/370オ
ペレーテイング・システムに報告されずに、再試行(E
CCまたはバス・パリティ・エラー)として処理される
が、破壊される(内部ボード・パリティ・エラー)。6
4バイト線境界交差は、アドレスの巻き込みをもたらす
第11図に示すように、5TCIi55は、S/370
動的(仮想)アドレス変換を処理し、8KB命令/デー
タ・キャッシュと64エンドすDLAT34.1(デイ
レクトす・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・ユニツ1〜153を介してS/
370プロセツサ85にインターフェースする。こうし
て、全ての実/仮想I10またはプロセッサ転送は、ユ
ニット153によってSTCバス157上に発行される
「実」アドレスをもたらす。典型的には、バス・アダプ
タ154またはS/370プロセツサ85が「実」記憶
動作を行う時、ユニット153は、5TC157上で発
行された後でコマンドのキャンセルをもたらし得るキャ
ッシュ・ヒツトの場合を除いては、単にプロセッサ・バ
ス170からSTCバヌバス7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40Gは、32本の双方向データ・バス
線に加えてバイト毎の奇数パリティをもつ。このバスは
、1サイクルでコマンド及びアドレスを、記憶動作の後
の各サイクル上で32ビツトまでのデータを運ぶために
使用される。STC有効線は、5TC11,55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、5TC1
155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、5TC1155によって駆動される。STCビジー
線440は、二ニット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STC工155によって
発行される。ユニット153は、もしその線が活動化さ
れているならそのデータ・サイクルを無視する。この線
は、高速ECCエラーがバス30」二で発生し、5TC
11,55,155aの対論理の間でデータの不一致が
生じ、あるいはバス30読取サイクルの間に不正なパリ
ティが検出されたとき、データと一致して送られる。
STCデータ転送線441は、後のサイクル中のSTC
バス157上のデータ転送を通知するためにユニット1
53に対して5TC1155によって駆動される。記憶
の場合、線441は、ユニット153が次のサイクルで
次の32ピッl−−ワードを供給すべきことを指示する
。フェッチの場合、線441は、ユニット153に、も
し次のサイクルでSTCデータ無効によって拒否されな
いなら次のサイクルが有効なデータを含むであろうこと
を知らせる。5TC1165デザインは、」二連の全て
の状態が1つのS/37OCPU内で同時にアクティブ
であることを可能ならしめるように完全にパイプライン
されている。このようにして、連続的にバスが許可され
エラーがないと想定すると、5TC1155は、32ビ
ツト、62.5nsSTCバス157上へ<1.25n
sシステム・バス30サイクル毎の)64ビツト読取を
利用して待機状態なく、フェッチ上のバイブラインされ
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、ST CI
 1.5 S中で、BCUローカル仮想アドレス空間内
のM E Mサイズ・レジスタ405及びMEMベース
・レジスタ404に対するアクセスをサポートするため
乙と使用される。また、「破断」403及び「バス割り
込み要求(IRQ)、エラーは、バス30上の低優先順
位保守割り込みを単一CPUとして駆動するために、S
/88プロセツサ・ボード上のエラーと結合される。
バスIR,Qエラーは、それらのエラーが、通常、同一
または相手ボードによって異なることが検出されたバス
30からの非保護信号のため、「破断」エラーが切断す
るようにはバス30をボードから切断しない、という点
で破断エラーとは異なる。これらのエラーは、ボードが
服従両モードにあるときのみアクティブとなる。
さらに、線411.412.413上の「服従A」、「
服従B」及び「2重化」43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プロセツザ
・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人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、バス・エラー
条件中でゲートするために使用される。線413上の2
重化信号は、ボードが対になっていることを知らせるた
めに使用される(すなわち、対のボードが連続的スロッ
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
めにバス調停論理408中で使用される)。
服従A及びB信号は、十服従A、−服従A、十服従B、
−服従Bを提供するために反転される。
十服従A、−服従A信号は、レジスタ428及び429
にそれぞれ印加される。レジスタ42B及び429は、
バス構造30のA及びBバスにそれぞれ結合される。S
/88クロック信号(図示しない)は、3つのモードA
、B及び両について、A及びBバスからのデータをレジ
スタ428及び429にクロックする。レジスタ42B
中のデータは、バスが服従Aまたは服従Bモードで動作
しているときバス435.436にゲート・アラ)・さ
れ、レジスタ429は、服従Bモードの間のみバス43
5.428上にグー1−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4
28a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○Rすること
によりめいめいのデータ入力マルチプレクサ機能71.
73(第3図)が実行される。
レジスタ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プロセッサ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
旦呼えられると、S/88ブート処理の間にセットしな
くてはならない。それらは、STCI記@/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
7E○IFC)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ビット20−23及びPAビット20
−27であって、それらはそれぞれ、S/370記憶1
62サイズ(MEMサイズ)と記憶ベース・アドレス(
MEMベース)に等しく、 MEMサイズ−5/370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1MEMベース−記
憶領域162に割当てられた記憶1Gの物理的アドレス
空間のアドレス・ゼロからのオフセラ)・のメガバイト PA=S/88の変換された仮想アドレス(すなわち物
理アドレス) 論理216がアドレス007 E 01. F Cをデ
コードする時、そのサイズ及びアドレス・ビットは、そ
のバス161D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S/88オペレーテイング・システムに対して透過
的となる。さらに、S/370オペレーテイング・シス
テムは、S/370言己憶162(こアクセスする際に
、それらの存在または用途に気づかない。
第32A、B及び30図はまた、記憶制御インターフェ
ース155によって使用される信号I10線をもあられ
している。更にこれは、STCバス157に加えて、S
/88システム・バス30と、S/88プロセツサ62
と、S/88CPUボード102上の論理415にイン
ターフェースするために必要な全ての線を含む。説明の
便宜上、第8図のトランシーバ13は第32A、B図に
は示されていない。
(D)データ記憶動作 キャッシュ・コントローラ153からの記憶コマンド上
で、S T CI 166はそのコマンドをアドレス/
データ・バス406(これはSTCバス157の一部で
ある)のビット0−7上にクロックにより乗せ、それを
、STC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、バス406上
の24ビツト実アドレスもまた、アドレス・レジスタ4
17中ヘクロツクされる。
F I FO400が満杯でなく、コマンl−’中に指
定されている全データ転送長(64バイトまで)を受は
入れることができる(FIFOオーバーフ0−なし)限
り、STCデータ転送が論理401によって立ち上げら
れ、このコマンドのための全てのデータ転送が完了する
まで各サイクルでアクティブにとどまることになる。記
憶時、STCデータ転送は、キャンセルが発行されてい
ないことが確認されるまで(STC有効後の2サイクル
まで)発行されない(そしてこれにより、そのコマンド
は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、FIPOHF及びAF
Eフラグ409が、コマンド・バッファ416がらデコ
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PIF064ワード容量を超え
るなら(それはF、IF0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4−01からデコードされ、マ
ルチプレクサ447を介してレジスタ442からの24
ビツト・アドレスと組み合わされたコマンドが、F I
 FO400に格納される。アドレス・レジスタ417
からのその後の32ビツト・データ・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、バス30上への16ビツト
転送のため、下位16ビツトを」二位16ビツト上へマ
ルチプし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・ワードとデーターワードを区別
するために使用される。パリティは、FIFOを通じて
維持される。
FIFO人力及び出力は、異なるようにクロックされる
。データは、S/370クロツクによってP I FO
400ヘシフトされ、その間S/88クロックによって
シフ)・アウトされる。そのタイミングは、FIFOが
空のときのFIFOの最悪の場合のフォールスルー時間
(60ns)に対処するようにセットされる。FIF○
コマンドは、第35図に示されており、ここで、 5−(1−記憶、2−フェッチ) C/A−(1−コマンド/アドレス、0=データ) POI−バイl−0,1偶パリティ P23−バイト2.3偶パリテイ LDW−下位データ・ワード選択(上位ワード上でマル
チプレクスされた下位データ・ワード、この場合、PO
1=P23) 64B、0VFL−奇数アドレス配置のための16ワー
ド転送超過追加的な32ピツ1〜・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−r後端」ワード中の有効バイトのエンコ
ード(最後の32ビツト転送)FIFO400の入出力
の両側上のブロック401における個々のシーケンサが
、FTFOから出入する転送を追跡する。出力シーケン
サは、実際に、現在のフェッチまたは記憶コマンドのた
めに保留であるバス30データ転送の数を追跡する。コ
マンド・ワードが一旦FIFO出力に到達すると、C/
Aビット=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実アドレスが論理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42’O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ラl−される。
論理408中のサイクル制御論理は、フェッチと記憶の
両方の動作につき、全てのアクティブ5TC1155バ
ス−フェーズを追跡することになる。バス30状況線(
すなわち、バス・ビジーバス・エラー)とともに、この
論理は、通常のバス30フ工−ズ動作を処理し、またキ
ャンセルされるサイクル決定またはデータ・フェーズを
もl二らず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F I FO400
からのS/37024ビツト実アドレスの」三位4ビッ
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のために割部てら
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 / 37
0 記憶ベース値に加えられ、バッファ420中の下位
ビット19−1に連結されて、S/370領域1G2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
もたらすことになる。
アドレスU/Dレジスタ421は、外出物理アドレスの
ビット5−2を保持するために使用される。それは出力
シーケンサと同期してクロックされ、正常にインクリメ
ントされている間に、サイクル応答フェーズのバス・ビ
ジーまたはバス・エラー条件に応答する時、デクリメン
トすることができる。出力シーケンサが一旦ロードされ
ると、関連する論理が、バス・エラー及びバス・ビジー
条件に応答する間に、論理408を介してのバス調停許
可に基づき記憶サイクルを開始する。通商なS/88機
能コードがS/88記憶コマンドに対応して論理401
により発生され、その機能コードは、調停要求が許可さ
れた時バス構造30のA、Bバスに対して印加するため
にレジスタ443に配置される。
出力シーケンサは、通常、各許可毎に、バス30に対す
る32ビツト転送の場合1ノどけ、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」二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ザイクル応答フェーズの
間のバス・ビジーまたはバス・エラーの場合(背中合せ
の許可) 出力シーケンサはキャンセルされた32ビッ
ト転送について1.64ピツl〜転送(フェッチのみ)
につき2だけインクリメンl〜されることになる。
同時に、アドレスU/Dカウンタ4.21が、キャンセ
ルされた32ビツト転送の場合1だけ、64ビツト転送
の場合(フェッチのみ)2だけデクリメントされる。
データ・アウト−レジスタ425は、外出データをバッ
ファするために使用される。データ・アウト保持レジス
タ42Gは、後のバス・エラー(AまたはBバス)のた
めにデータを再駆動する必要がある場合に必要である。
この場合、(高位アドレスまでの)後のデータは、その
データ転送は初期転送の後2サイクル繰り返さなくては
ならないのでバス・エラーに関連する以前のサイクル・
データよりも前2こ受は入れ記憶16.18乙こ格納す
ることができる(記憶とは異なり、フェッチされたデー
タは、シーケンスから外れて受けてることはできない)
。ところで、バス調停論理408は、全ての転送が開始
されバス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。バス30及び配憶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FIF○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l−1”53における高
いキャッシュ・ヒラ1〜率を仮定すると、FIFO中の
ほぼ4回の64バイト記憶または32回の1乃至4バイ
ト記憶に等価なものをバッファすることにより性能が相
部に改善される。
さて、5TC1156がSTCI対」55.155aの
”駆動側」であり、5TC1155aが「エラー・チエ
ツク側」であると仮定する。それゆえ、第32B図に示
すように、5TC1155のみがバス構造30上に信号
(制御、アドレス、データ)を駆動する。信号がバスA
及びBの両方に意図されている場合、5TC1155駆
動線は(第32B図には示さないトランシーバ13を通
じて)L)両方のバスに結合されるものとして示される
。5TCI I Ei5aにおいては、対応する線は、
バス構造30には結合されず、端に比較論理402a乃
至gtこ結合される。
比較論理402gは、バッファ4.20からのアドレス
・ビット27−6と、アドレスU/Dカウンタ421か
らのアドレス・ビット5−2と、パリティ発生器論理4
45からの変更されたアドレス・ピッl−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、5
TC11,55aからの対応するビットと比較する。そ
して、不一致の場合、論理402gが破断論理403と
、バス・エラーA及びB線に対してエラー信号を印加す
る。
論理402eは、データ・アウト・レジスタ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、バス・エラーA及
びB線に対して不一致信号舎印加する。論理402dは
、FIFO論理401からのビットを5TC1155a
からの対応するビットと比較する。ANDゲート446
は、STCビジー信号が線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403
に対してエラー信号を与える。
(E)データ・フェッチ動作 フェッチ・コマンドは、上述のレジスタ416.417
.442とF I F O400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、バス30を介
して記憶162からレジスタ428または429にデー
タが受領されたことが知られるまで、STCデータ転送
信号がS ’I” Cバス論理408上で立ち」ユげら
れない、ということである。フェッチ・コマンド及びS
TC有効コマンドが受領されてレジスタ416に格納さ
れる。そのコマンドと内部記憶アドレスは、レジスタ4
17に格納される。STCビジーが除去されるまでキャ
ッシュ・コントローラ153が別のコマンドを送るのを
防ぐために、次のSTCバス・サイクルの間にSTCビ
ジー信号を発行する。
次に、フェッチ・コマンドが受領された時、キャッシュ
・コン)・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、P I FO400中の
どれか及び全ての記憶コマンドが実行されるまで維持さ
れなくてはならず、次にフェッチ・コマンドが実行され
る。5TC1155に則する次のコマンドの転送を許容
するためにSTCビジーを除去することができるのはよ
うやくそれからである。
レジスタ41G、417にコマンドを記憶することに続
くサイクルにおいては、コマンド及びアドレスがレジス
タ442に転送され、次にPIF0400に転送される
S/370フエツチ・コマンドがPIF○400の最後
の段に受領された (そして、上述のように出力レディ
が高レベルになった)時、C/A及び他のコマンド・ビ
ットが論理401でデコードされる。調停サイクル要求
が許可された時、デコードされたS/370コマンド・
ビットに対応するS/88機能コードが、バス構造30
に則する印加のためレジスタ443に配置される。
許可及びその後のサイクル決定フェーズと、サイクル応
答フェーズに続いて、サイクル応答フェーズの間にバス
・ビジーまたはバス・エラーが報告されなかったと仮定
すると、5TC1155はデータ・フェーズに入る。最
初の32ビツトは、DP、UDS、LDSとともに、記
憶16とその相手の領域162中の適当な位置からの@
造30のA、Bバス上で受領され、S/88クロツクの
バス30サイクルの後半の開始により、レジスタ428
.429中にそれぞれラッチされる。
服従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S/88クロツク・サイクル
(次のバス30サイクルの開始)でレジスタ428から
バッファ430ヘゲートされる。64ビツト転送の場合
、第2の32ビツトが、以前のデータのバッファ430
への転送と同時にレジスタ428及び429にラッチさ
れる。
パリティ発生器431は、バッファ430に記憶されて
いるデータ・ワードに奇パリティを追加する。これらの
データ及びパリティ・ビットは、受領されたUDS、L
DS、及びDPビットとともに、バス435及び436
を介して論理402Cもこ印加される。論理402Cは
、これらのビットを、対の5TC1155a中で発生さ
れた対応ビットと比較する。バッファ430はここで、
第1のデーターワードとパリティとを、STCバス15
7のバス40G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。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、このことは、バス30からST
Cバスへの連続的な読取のパイプライン化を可能ならし
める。こうして、好適な実施例では、2’:+ノSTC
I 155サイクルが125nsの各バス30サイクル
の間tこ実行される。
5TC1155に対する順次的な許可を仮定すると、第
2のデータ・フェーズが上述の第(のデータ・フェーズ
に続くこと乙こなる(バス・エラーがないものとする)
。64ビツト・データ転送を想定すると、データはこの
とき、バッファ428(服従Bモードの場合バッファ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FCCエラーまたはデータ
ネ一致またはパリティ・エラーが発生した場合、STC
アドレス/データ・バス40B上のデータと同時に、論
理402CによってSTC無効がa433上に発行され
る。さらに、もし後のデータが、データが無効化された
サイクルの後のサイクルで到着するなら、そのデータ・
サイクルに続いて、A及びBバスの両方で、ST(、l
5BI論理によってバス・エラー条件が強制される。こ
のことは、2サイクル後に(すなわちバス・エラーが報
告されてから1サイクル後に)データが再駆動され、以
てフェッチされブこデータを順序に従って転送すること
によってSTCバスバスデータの完全性と機能性を維持
することを保証する。A及びBバス上の駆動バス・エラ
ーは、「真の」バス・エラーに対するFCCエラー条件
を報告するメモリ16に等価であり、以てシステム・バ
ス30上の全てのコントローラに沿うバス服従論理中に
変化を引き起こさないようにする。
同様に、バス435.436を介する入来データとチエ
ツク・パリティを比較するために使用される論理402
Cはまた、レジスタ428または429を介するシステ
ム・バス30からの「巡回」データ比較を実行すること
によって、論理402Eにおけるデータ出力比較の結果
を検証するために記憶動作に関して使用することができ
る。
このことは、ボード101上でトランシーバ13の問題
をより迅速に識別することを支援し、もし不一致が存在
し、バス・エラーが次のバス・サイクルで報告されない
なら記憶上にボード破断論理403をセットすることに
なる。さらに、フェッチ及び記憶動作の場合の有効な不
一致に関して障害条件を発生することになる全ての比較
出力402a乃至gは、論理403で破断条件を発生す
ることになる。破断の初期設定は、A及びBバスの両方
でバス・エラー信号を発生し、以て前のサイクルにおけ
るサイクル決定フェーズを取り消す間に前のサイクルに
おけるデータ転送を反復することを保証する。
記憶の場合とは異なり、フェッチの場合、そのユニット
がSTCビジー線440を降下させて別のコマンドを受
領することができるようになる前に、FIFOに前取て
存在する全てのコマンド及び現在のフェッチが実行され
なくてはならない。
キャッシュ・コントローラ153は、別の記憶コマンド
を発行することができるようになる前に、フェッチ・コ
マンドのためのデータを受領しなくてはならない。
可屈な読取/書込サイクル・タイプの定義が第36A乃
至り図に示されており、そこでは、UU−上位ワードの
上位バイト UM−中間ワードの上位バイト LM=中間ワードの下位バイト LL−下位ワードの下位バイト MEM16=16ビツト・メモリ・サイクルMEM32
=32ビット・メモリ・サイクルM、 E M 64 
= 64ビツト・メモリ・サイクル決定フェ−ズ(32
ビツト) UDS−上方データ・ストローブ LDS−下方データ・ストローブ 64ビツト書込は、装置155の好適な実施例ではハー
ドウェアを最小限に抑えることを主眼としているので可
屈ではない。64X36FIFOは、S/370からの
32ビット記憶転送をサポートするに十分である。32
ビツト書込しか使用しないことによる性能上の制約とし
て、インターリーブされた記憶16中の各S/88メモ
リ・ボード「葉体」は32ビツト長(64ビツトに8E
CCビツトを追加したもの)であるので、各葉体は、−
旦書込に関してアクセスされると、3つの追加的(12
6ns)サイクルの間ビジーにととまる。このことは、
連続的な書込において、5サイクル(625ns)毎に
一度だけし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ビット境界内の連続的転送が5サイクル(6
26ns)毎まりも速く発行することができず、一方、
異なる64ビツト境界」二の連続的転送はく調停に勝つ
と仮定すると)、順次的な1.25 n sサイクルで
発行することができることを意味する。
64ピッl−読取サイクルはサポートされ、この場合、
連続的な読取が同一の葉体にアクセスしない限り、それ
らは連続的サイクルで実行することができる。さもなけ
れば、それらは、2サイクル(250ns)毎に実行す
ることができる。各32ビツトは、62.5ns@!こ
64ビツト読取るこついてバス30がら受は取ることが
できるので(例えば、125nsのバス・サイクル毎に
2回)、STCバス及びバス30の時間は、受領された
後システム・バス30からSTCバス157ヘデータを
パイプラインさせることができるように一致している。
サイクルを適切に同期化し、各データ・バイトのパリテ
ィ発生を可能ならしめるために、レジスタ428及び4
29によりバッファの2つの追加のレベル(バッファ4
30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125ns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
として、5TCI 165中の連続的64ピッl−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。
Ei6.S/370  I10サポート(第37図) 第37図は、S/370  I10機能をサポートする
ために使用することができるS/88ハードウエア及び
アプリケーション・コードの概要を図式的に示す図であ
る。ハードウェア装置は、601.602.615乃至
619.621及び623乃至625である。ソフトウ
ェア(ファームウェア)ルーチンは、603乃至614
と、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Fである。それはS/370CPU機能
をサポートする。ブロック603とブロック60Gの間
のプロトコルは、それらの間で互いにS/370 11
0動作の開始及びその完了と、S/370  I10装
置及びチャネル状況情報に関連して要求及び応答を通信
することを可能ならしめる。そのプロトコルはまた、ブ
ロック606が、ブロック603に特定のS/370C
PU機能を実行するように要求することを可能ならしめ
る。ブロック605はS/370記憶であり、それはブ
ロック603とブロック606の両方に直接アクセス可
能である。ブロック606は、S/88データ・ファイ
ルであるブロック602に含まれているデータを介して
適切なS/370構成を実行する。
ブロック604は、S / 88 m末装置を通じてS
/370オペレータのパネルを与える別個の動作タスク
である。このタスクは、S/370処理の論理機能を妨
害することなく任意の時点で開始または停止することが
できる。ブロック607は、EXEC370の一部であ
って、S/370処理とブロック604の間のインター
フェース・エミコレーション機能を提供する。
ブロック601は、特にBCU]56を含むS/370
のデバッグの目的のため舎外・れたS/370オブジエ
ク1〜・コードを含むS/88データ「バッチ゛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603に対するS/370 I10
割り込み情報の報告と、適正な制御ユニット・コード・
エミュレータの選択を実行する。2つ以上のS/370
チヤネル(例えば608−2)が存在するけれども、同
一のコードがイ史用される。
ブロック609−1は、S/370制御ユニツトエミユ
レータ・コードである。システム/370は、多くの異
なるタイプの制御装置、すなわち、DASDコントロー
ラ、テープ・コントローラ、通信コントローラをもつ。
S/370コントロ一ラ機能は、ブロック609−1と
、ブロック610乃至614の間で区画されている。ブ
ロック609−1の主要な目的はアドレス分離機能であ
るが、別の制御ユニット特定機能もブロックG09−1
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制御ユニツトと一対一対応が存在
する訳ではない。
ブロック610は、S/370コンソールをエミュレー
トするために必要なコードをあられす。
ブロック611は、S/370端末をエミュレートする
ために必要なコードをあられす。ブロック612は、S
/370リーダをエミュレ−1・するためtこ必要なコ
ードをあられす。これは、標をVMリーダの後でパター
ン化される仮想人力装置である。これは、典型的にはテ
ープまたはディスケットである別のソースから発生され
た順次ファイルに人力に対処する。
ブロック613は、S/370プリンタをエミュレート
するために必要なコードをあられす。
実際のS/88プリンタを駆動することもでき、あるい
は後でスプール・プリントするためにS/370データ
をS/88フアイルに書くこともできる。ブロック61
4は、S/370デイスクをエミュレートするために必
要なコードをあられす。2つの異なるフォーマット、す
なわち、カウント、キー及びデータと、固定ブロックが
2つの異なるコードのセットによってサポートされてい
る。
ブロック615は、典型的にはS/88コンソール出力
装置である、S / 88 R末をあられす。S/88
コンソールは、S/370に対して3278または32
79 端末として見えることになるディスク上のログも
と対してメツセージをログすることに加えて、S/88
オペレータ・メツセージとS/370オペレータ・メツ
セージの両方を表示する。
ブロック616は、S/88端末をあられす。
ブロック617は、S/88デイスク上の順次データ・
ファイルをあられす。ブロック618は、S/88デイ
スク上のS/88プリンタまたは順次データ・ファイル
をあられす。ブロック619は、S/88デイスク上の
S/88データ・ファイルをあられす。ブロック620
は、S/88テープ装置上に取り付けられたシステム/
370テープを読取り、それがもとのS/370テープ
上にあられれるようにブロック617中へとフォーマッ
トするコードである。ブロック621は、S/370で
書かれたテープを取り付けられてなるS/88テープ・
ドライブをあられす。
ブロック622は、パーソナル・コンビコータからS/
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
乙こブロック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tこ構成されJこパーソナル・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ヌブール・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
のものにフォーマツ1−する5788の個別に走るタス
クである。
E17.S/370  I10100ファームウェアの
概要 システム/370  Iloの簡略化された概要を説明
J−る。S/370アーキテクチヤは、いくつかのタイ
プのI10命令と、プログラムがテスト可能な条件コー
ド(cC)スキームと、プログラム割り込み機構を提供
する。概念的には、■10命令は「■10チャネル」に
向けられ、これは別のCPU処理と並列的にI1010
0作業を指令及び制御し、I10命令が(条件コードを
介して〉実行するとき、まナニは1/○動作が(プログ
ラム割り込みにより)完了されたとき、CPUに対して
状況を報告する。
S/370命令と、条件コードと、割り込みと、■/○
装置(DASD、テープ、端末など)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/370の全体の概
要は従って、S/370CPU (カスタマイズされた
ファームウェアをもつチップセット)と、S/88CP
Uとオペレーティング−システムのタイムスライスから
なる「疑似I10チャネル」に、S/370  I10
装置エミコレーションと、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ブリケーション
・レベル・ラフ1〜ウエア(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、O3,I10装置、電源/パッ
ケージ、バス及びメモリを与え、S/370CP’[J
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・1−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Lこ分けられる。
a、S/88プロセツサ」二で走るS/88BC1Jフ
アームウエア<ETIO)−これは、BCU/DMAC
ハードウェア、DMAC割り込みサービス、及び状況と
エラー処理の初期化及び制御のためのサービス・ルーチ
ンである。
b、S/370 (プロセッサ85)マイクロコード−
これは、I10命令、170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I10動作、すなわちエ
ミュレートされたS/370 3278表示端末に対す
る80バイト・メツセージのS/370書込みにおいて
生じる次のような簡略化された事象のシーケンスを考慮
してみよう。
この例の場合、初期化は既に完了しており、S/370
とS/88は正常に動作しており、別のS/370  
I10100進行中でないと仮定して第43図及び第1
. ’9 AないしC図を参照する。
PE62とBCU156の要素の間のデータ/コマンド
転送のおのおのは、第20図に関連して説明される「切
り放し」機構を使用して実行される。第43図のフロー
チャートは、この典型的な開始I10動作を図式的に示
している。
A、S/370プロセツサ85が開始I10命令に遭遇
する(チップセット150中の全ての■/○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、SI○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、BCU166に対してサービス要求(プ
ロセッサからBCUへの要求)を送り、応答を待つ。
C,BCUハードウェアがその要求を検出し、S/37
0  I○A固定位置から16バイト・メイルボックス
を読み取るための命令を発生し、次にBCUからプロセ
ッサへの肯定応答(「要求がサービスされたことを意味
する」)によりその要求をリセットすることによってそ
の要求に応える。
D、S/370プロセツサ85においては、SIO命令
を終了させ次の順次的命令で処理を続けるためにSI○
ファームウェアが解放される。
E、事象Cの結果として、事象りと同時に、S/370
ハードウエアがバス170を介して、アダプタ」54中
のB CU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)に通知す
る。
0.16バイト転送が完了した時、DMAC209は、
5788プロセツサ62に割り込み(第43図の通知)
を提供し、次のリンク・リスト項目をロードすることに
よって将来のメイルボックス動作に備える。この割り込
みは、プロセッサ62に対する8つのDMA割り込みの
うちの1つ、すなわち「正常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
MAC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・
プロゲ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・ブロックをキューがら出し、ワーク
・キュー・ブロック中にデータ要求を構成し、3278
端末に送るべき80バイトのデータを得るために、ファ
ームウェア・ルーチンを呼び出す。
J、ファームウェアは、DMAC209(チャネル1)
を用意して開始し、次に、アダプタ154、パス170
、及び記憶コントローラ155を介して特定のS/37
0メモリ位置からの80バイトの読み出しを開始するた
めにBCUハードウェアにコマンドを送る。
K、BCUl、56、アダプタ154及びDMAC20
9は、ワーク・キュー・ブロックに80バイトを転送し
、DMAC209はS/88に割り込みを提供する。こ
のことは、上記F、及びG、の動作に類似している。こ
の割り込み、すなわち「正常」DMAcチャネル1割り
込みは、前述の8つのDMAC割り込みのうちの1つで
ある。
L、ファームウェア割り込みサービス・ルーチンが再び
DMAC状況をチエツクし、EXEC370のためにワ
ーク・キュー・ブロック・ポインタをキューに入れる。
M、EXEC370が必要なデータ会話を行ない、その
データを、S/88オペレーテイング・システムのサー
ビスを使用してエミュレートされた3278@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Si370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(マフニ
、マスギ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。
DM、AC209はまた、上記G、及びK 、 と同様
に、S/88プロセツサ62に割り込みをかける(第4
3図の「通知」)。この割り込み、すなわち「正常J 
DMAC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85において、カスタム・フ
ァームウェアがその例外を処理し、チャネル・マスクに
ついて遅延の可能性をチエツクしなくてlコならない。
そして、割り込み舎、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・ギコー領域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■/○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J/○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、/ 8.8から
初期化されなくてはならない。また、S/88は、EX
EC370を介してS/370メモリ及びマイクロコー
ドの全てにアクセスすることができるけれども、その逆
は真ではなく、S/370プロセツサ85は偶然にさえ
、S/88記憶に全くアクセスすることができない。こ
のように、S/88に対するスレーブとしてのS/37
0がS/370のより真実に近い姿であるが、その内部
イメージはS/370  Iloをもつ通常の単独S/
370である。S/370はS/88が現存しているこ
とを「知らない」。
しかし、S/370プログラムはS/88とは非同期的
に走り妨害されてはならないので、S/370  I/
○命令は動作を開始することができなくてはならず、こ
の機能は、S/370が、S/88(通常I10命令で
ある)を待つ最高優先順位メツセージをもつという単一
の意味をもつPU、 −B CU要求線256a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、D M、 A Cチャネル0のリ
ンク・リス1〜・プログラミングのブニめの理由である
DMAC209は、BCUハードウェア・デザインの統
合部分である。それは、S/88フアームウエアによっ
て初期化され、また基本的には制御され、データ転送は
、チャネル毎に1つずつの4つの要求REQ人力線26
3a乃至dを駆動するBCUによってタイミング制御さ
れる。さらに、外部BCU論理乙J1各メイルボックス
転送が完了する時チャネルOP CL線257aを活動
化し、以てDMAC209に、S/88プロセツサ62
に対する割り込み要求を提供させる。
S/370とS/88の間には、次の4つの基本的デー
タ転送動作がある。
(1)メイルボックス読取 これは、サイズが16バイトで、アダプタ154チヤネ
ルが0で、DMAC209チヤネルが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0で、DMAC209チヤネルが1で、
DMAC動作タイプが、スタート・ストップ優先使用可
能である。
(3)データ書込 これは、サイズが1乃至4096バイトで、アダプタ1
54チヤネルが1で、D M A、 C209チヤネル
が2で、DMAC動作タイプが、スタート・ストップ優
先使用可能である。
(4)メツセージ・キュー書込 これは、サイズが16バイトで、アダプタ154チヤネ
ルが1で、DMAC209チヤネルが3で、D M A
 C動作タイプが、スタート・ス)・ツブである。
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M−C68450アーキテクチ
ヤに合致するものである。要約すると、 4チヤネル全て一ワード(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/暗示的アドレヌ/単一アトレシング・モードを有
する装置、16ビツト装置ボート、PCL−状況人力上
記に追加してさらに、 チャネルO1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0で使用されるリンクされたア
レイ・チエイニング・モードは、リンクされたリストが
存在することを意味し、それは、ETIO初期化ルーチ
ンによってセット・アップされる。チャネル0が一旦開
始されると、それは、エラー条件によるか、またはリン
クされたリストの最後の有効エントリに遭遇することに
よってのみ停止する。正常動作では、S/88に対する
割り込みはDMAC209がメイルボックス読取を完了
する度毎に生じ、ファームウェアがリンクされたリスト
をリアルタイムでモニタして供給する。こうして、リス
トの最後のエントリには決して到達することがなく、チ
ャネルOは連続的に走る(アイドルする)。
各DMACチャネルには2つの割り込みべフタ・レジス
タNIV、EIV(第18図)が設けられ、1つは正常
の動作終了のブニめのものであり、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ζJ、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の正常側し)込
みは、2つの可能的意味、すなわち、PCLによって引
き起こされブ°二「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、D M A、 
C状況リストをテストすることによってこれらを識別す
る。
S/88フアームウエアはまた、初期化と、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EXE C370
のための4つのサービス・エン1へりを提供する。
ETIO初期化エントリ(j、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、BCtJハー
ドウェアとDM、AC209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線
263a上のBCUハードウェアからの要求遷移を待た
せる。
別の3つのサービス・エントリは、DMACチャネル1
 (データ読取)、2(データ書込)、及び3(メツセ
ージ・キュー書込)を開始させるために呼び出される。
呼び出しプログラム(EXEC370)は、データ・ア
ドレス、カウントなどをプリセットされているワーク・
キュー・ブロックに対するポインタを提供する。これら
のルーチンは、DMAC209及びBCUバー(ζウェ
アを即時に開始させるか、または、もしD MACチャ
ネルがビジーなら動作をキューに入わるく第4. I 
E図に示す個別の「作業保留」キューが2 G これら3つのチャネルのめいめいのために保持されてい
る) 要求されたサービスが一旦開始され、またはキュ
ーに入れられると、制御は呼び出し側プログラムに戻さ
れ、割り込みハンドラは、完了まで動作を続ける。
S/88カスタム・ファームウェアの第3の、小さいけ
れども極めて重要な領域は、カスタム・ハンドラに対す
るものであるがS/88オペレーテイング・システムに
は透過的でる8つの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、電源障害の
とき自動ベクタされる)としてオペレーティング・シス
テム中の標準アーキテクチャのM C68020のベク
タ・テーブルに変更を加え、オペレーティング・システ
ム中にそのカスタム割り込みハンドラを配置することに
関与する。これは好適な実施例であるが、割り込みのた
めの初期化ルーチンに関連する章で後で説明するように
、論理バス223上にベクタを配置するための論理をB
CUl、56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ト化さ
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 ■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
トで書かれ、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。
CL RCH−チャネル・クリア(チャネルのみの動作
) CLR,lo−I10クリア I−I D V−装置停止 HI○−I10停止 RI○−I10再開 SI〇−丁10開始 810F−I10高速開始 5TIDC−チャネル■Da己1意(チャネルのみの動
作) T CH−チャネル・テスト(チャネルのみの動作〉 Tl0−I10テスl〜 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全弁してS
/88中のEXEC370に全ての実質的な情報を渡す
ように、マイクロコードで実現される。
アダプタ154中のいくつかの異なるハードウェア条件
は、S/370プロセツサ85中のマイクロコード・レ
ベルの「強制された例外」のいくつかの可能な原因の1
つである、「アダプタ注意」要求の活動化をもたらす。
マイクロコードもとよるこの例外のサービスは、(もし
プロセッサ85が待機状態にあるなら即時に)S/37
0命令の間で生じる。「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/
88からS/370主記憶のIOA区画の固定メツセー
ジ・キュー領域189へのメツセージを受は収ることで
ある。
既存のS/370マイクロコ一ド例外ハンドラは、「ア
ダプタ注意」の場合のために変更される。コードは、要
求の原因を決定するためにアダプタ154状況をテスト
し、「キュー非空」 (これは、メツセージが受は取ら
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  CLEA、RRESET、:  既存のS
/370クリア・リセット・ル−チンをn乎び出す。
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  RUN;  l5TEPモードをリセット
し、プログラムの実行を再開する。
00064PSW’:  メツセージ内に与えられたP
SWを使用して、S/370rロ一ドPSWJ機能を実
行する。停止状態を離れる。
0007 5M5G:  ローカル<l0A)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 1M5G+  割り込みメツセージチャネル
・マスク状況に応じて、S/370  T10割り込み
をキューに入れるかまたは、S/370170割つ込み
を直ちに提供する。
上記メツセージ・タイプOOO1−,0006は、(エ
ミュレートされた)S/370システム・コンソールで
のユーザー人力から生じた状態制御のためのS/370
マニュアル動作である。
それらは、エラー回復または同期のために必要に応じて
、EXEC370によって直接強制するとともできる。
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O○0
8は、正常終了、またはエラー終了条件のどちらである
かについて、I10100終了状況をS/370に報告
するための手段である。これは常に、S/370におい
て、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、ETTe3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/I Pl)のための
マイクロコード化された命令は、特に、図乙こ示されて
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、ローカル言己憶210と、S/370キャッシュ3
4−Oと、プロセッサ85及び62の両方乙こ対して割
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/37’Oマイク
ロコード・トライバがCCW変換と、割り込みハンドラ
と、エラー・ハンドラと、IM、L/lPLと、S/8
8アプリケーシヨン・インターフェース(EXEC/3
70)及びS/88オペレーテイング・システムと対話
する同期化コードを含む。
フォールト・トレラント・プロセッサ62は、システム
のための全てのIlo、診断、障害分離、I P L 
/ I M L及び同期化を実行する。このシステムは
、ユーザーの観点からは、S/370プログラムが実行
している唯一のプログラムであるため、コプロセッサ・
システムのようにはみえない。システム管理者は、S/
88フオールト・1〜= 334 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ヂヤネル外
観をもつ1/○変換である。
全てのエラー及び回復機能と、動的資源割当て機能は、
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、今やS/88オペレーテイング・システムに渡され
、従って、その機能は、フメールl〜・トレラント様式
で処理することができる。
第39図は、この例では開始■/○コマンドである、S
/370  I10コマンドの実行をあられす。S/3
70命令、(PE85からPE62への)結合ハードウ
ェア、(PE62上で実行される)結合マイクロコード
ETIO1及びS/88プログラムEXEC370によ
って行なわれる動作が簡単に示され、その最終ステップ
は、S/88プロセツサPE62上のS/370  I
loの実行である。
第40図は、EXEC370に関連するシステムの要素
及び機能と、SIO実行の間に使用されるマイクロコー
ドを、制御フロー データ・フロー、信号及びハードウ
ェア/コード区画とともに示す簡略化された概要図であ
る。
(2)ETIO/EXEC370プログラム・インター
フェース(第41. A乃至H図と第42図)この章で
は、次の用語が使用される。
EXEC370−S/370外部装置、サービス、構成
、オペレータのコンソールのエミュレーション及びサポ
ートに関連してPE62上で走り、マイクロコード記憶
174に記憶される全てのS/88ソフトウエア。使用
頻度が小さいEXEC370コードは、キャッシュ17
3に記憶することができる。
S/370マイクロコード−3/370プロセッサ動作
をサポートするS/370プロセツサ85で走り記憶1
71に記憶されるマイクロコード ETIO=記憶174に保持されるEXEC370とB
CU166の間のマイクロコード−インターフェース。
S/370  PE85マイクロコード及びEXEC3
70は、第41. A図の「プロ1〜コル」を介して互
いに通信する。PE85マイクロコードは、Iloなど
の機能の実行を要求するEXEC370に対してメツセ
ージを送り、EXEC370は、I10機能の完了を示
すメツセージと、I10装置及びチャネル状況変更に関
するメツセージと、PE85マイクロコードに、特定の
CPU機能を実行するように要求するメツセージを送る
。これらのメツセージ(詳細は後述)は、キャッシュ・
コントローラ153、アダプタ154、BCU156、
及びDM、AC209などをもつハードウェアを介して
PE85マイクロコードとEXEC370の間で伝送さ
れる。このメツセージ伝送サービスは、ETIOによっ
て、EXEC370に対して可屈となされる。
ETIOとEXEC370の間のイン ターフェース、及びPE85及びEXEC370の間の
インターフェースについて次に説明する。
EXEC370、S/88によって実行されるS/37
0外部サポート・ソフトウェア、及びPE62上で走る
BCUマイクロコード・ドライバ(ETIO)の間のイ
ンターフェース(第41B図)は、記憶210上に在駐
する一組のキュー及びバッファと、1つの事象IDと、
EXBUSY変数と、サブルーチン呼び出しシーケンス
からなる。サブルーチン呼び出しインターフェースは、
S/88とS/370の間のデータ転送動作を開始し、
S/88再ブ一ト時にDMAC209とBCU156を
初期化する。キュー・インターフェースは、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/88に対す
る割り込み)は、作業がキューに追加された時にEXE
C370に通知する。
記憶210において、第41C図に示すように16個の
4KBブロツクが存在する。その14個(500−0乃
至500−13)は、4 K Bブロック・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601−31に分割される。
4つのブロック501−0乃至501−3は、ハードウ
ェア通信のために使用され、501−4はキュー及び他
のEXEC370及びETIOに対する共通変数として
使用される。残りの27個は、ワーク・キュー・バッフ
ァ(WQB)501−5乃至501−31として使用さ
れる。ブロック501−0及び501.− I Lこ等
価なアドレス空間しこおいて、BCUl、56コマンド
(PEf32によって実行される)には256バイトが
割当てられ、DMACレジスタ・アドレスもこは、BC
U166の動作しこ関連して説明したようにPE62に
よってアクセスするために、256バイトが割当てられ
ている。27個のワーク・キュー・バッファのおのおの
は、1つの特定タスクまたはサービス要求に関連するデ
ータを保持する。26個のWQBは、PE85のマイク
ロコードによって開始されブ二要求にサービスするため
に使用される。残りのWQ B(EXWQB)501−
31は、S/88しこよって発起され、PE86マイク
ロコードに送られる要求にサービスするために予約され
ている。各WQBは、ベース・アドレスと、DMAC2
09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、1Gバイ)・のメイル・ブ
ロック505と、16バイト・パラメータ・ブロック5
06と、224バイト装置特定作業領域507を含む。
メイル・ブロック505は、EXEC370及びPE8
6マイクロコードの間で渡されるデータを含む。その内
容は、E TIOインターフェースLこ亙って透過的で
ある。パラメータ・ブロック5064J:、 ET I
 OとEXEC370の間で渡され、通常、ローカル記
憶210ヒ主記憶162の間の転送に関連するパラメー
タを含む。作業領域507は、EXEC370によって
所有される。それは、要求された動作の進行と、現在の
S/370装置状況と、可能なニーザー・データと、S
/88装置のタイプと、他のEXEC370制御ブロッ
クに対するポインタと、エラー生起情報などに関するデ
ータを含む。
メイル・ブロック505は、PE85マイクロコードと
EXEC370の間で渡されるS/370  I/○情
報を含む次の4つのフィールドを有する。
OP −このフィールドは、EXEC370またはPE
85マイクロコードからの要求を含む。
CUA  −16ビツト・チャネル・ユニット・アドレ
ス CAW  −関連I10命令が発行された時の、S/3
70記憶162中の16進位置48の32ビツトS/3
70チヤネル・アドレス・ワードCCW −上記CAW
によってアドレスされるS/370チヤネル・コマンド
・ワード。EXEC370が割り込み表示を返す時、こ
のフィールドは、CSW、S/370チヤネル状況ワー
ドを含む。
パラメータ・ブロック506は、データ転送がEXEC
370によって記憶210と主記憶162の間で要求さ
れる時に使用される16個のパラメータを含む。
(1) req−ET I O要求フィールド:  ○
動作なし 1 メイル・ブロックの内容を記憶162のPE85メ
ツセージ・キューに書込み、次に線256a上にBCU
からPUへの要求を発行する。
2  S/370メモリからデータを読取る。
3 データをS/370メモリに書き込む。
(2) ret −「req」フィールドによってなさ
れた要求の結果。このフィールドは、EXEC370に
よって初期的にはゼロに保証される。もしゼロでない値
が戻るなら、ETIOはある種のタイプのエラーを表示
している。
(3)カウント−転送されるべきバイトの数(4)S/
370アドレス−データが始まるS/370記憶中の位
置。これは必ずしもCCWアドレス・フィールドではな
い。
= 341 (5)キー−この16ビツ1〜・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、k k、k k−
適正なS/370記憶保護キーである。
バッファ・アドレス−データ領域が始まる記憶210中
の位置。これ4;j: 4 k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、W Q Bを維持するためにキュー
を使用する。このキュー通信領域5014は、256バ
イト長であって、記憶210中のオフセット400 (
16進)に存在する。第41E図は、WQBに対するポ
インタ・エントリを保持するフニめにWQBに対するE
TIO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)へIQB
に対するポインタを保持する。
WORKQ (ワークキュー)511  EXEC37
0によってサービスされるのを待つWQBに対するポイ
ンタを保持する。
S/371Q512  EXEC370からPE85へ
のメツセージ転送を待つWQBに対するポインタを保持
する。
S/372Q513  キャッシコ・コントローラ15
3からS/88へのデータ転送を待つW QBへのポイ
ンタを保持する。
S/373Q514  S/88からキャッシュ・コン
トローラ153へのデータ転送を待つWQBへのポイン
タを保持する。
588Q515  ETIOサービスが完了した後のW
QBに対するポインタを保持する。
第41E図は、キューを通るWQBの経路を示す。全て
のキューは、S/88再ブートの間に、EXEC370
によって初期化される。空のW QBは、FREEQ上
に保持される。ETIOは、リンク・リスト516を埋
めるための必要に応じて、FREEQからそれらを除去
する。DMAC209は、リンク・リスト51Gを介し
て、記憶162からのメイルボックス領域18Bからの
S/370メイルボツクス・エントリを、空)へIQB
のメイル・ブロック領域に配置する。埋められたリンク
・1)スト上のWQBは、ETIOによってワークキュ
ー511上に移動される。ETIOが1つの(またはそ
れ以上の)WQBをワークキュー511上に移動しEX
EC370がビジーでない時、ETIOはEXEC37
0に事象IDを通知する。EXEC370は、それがサ
ービスを要求する前にワーク・キューからWQBを除去
する。
その要求の処理の間に、データはキャッシコ・コントロ
ーラ163とバッファ(WQBまたはブロック゛バッフ
ァ)との間で転送する必要があることがあり、あるいは
、メツセージをPE85マイクロコードに送る必要があ
ることがある。ETIOは、このサービスをEXEC3
70に提供する。EXEC370は、適正なりCU15
6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512.513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。1
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、EXEC370が)
へ7QBにF R,E E Qを戻す。EXEC370
は、先ずS4 G 88Q515をチエツクし、次にワークキュー511を
チエツクすることにより次のタスクを取得する。そして
もしその両方が空なら、E X E、 C370はEX
BUSY変数をゼロにセットし、EX370事象が通知
されるのを待つ。EXEC370は、それが通知された
時に、処理を開始する前にEXBUSYを1にセットす
る。
全てのキューと、EX370事象IDと、EXBUSY
変数は、第41F図に示ずように、記憶210のキュー
共通領域501−4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ゎ各キューは、
次のものも含む。
qid   このキューを識別する。
08IZIE このキュー中のエントリの数(n)0(
j)  このキュー中のWQBを指し示すアドレス・エ
ントリ ハードウェア通信領域は、1024バイトを含む。BC
U通イ8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51G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41 H図)は、DMAC2
09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WQB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・エントりは、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(1G)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・すツク・
アドレスをもつリンク・リス1〜・エン1〜りに到達し
たとき乙こS/88に割り込む。DMAC209(チャ
ネルO)のリスト中の現在の位置は、いかなる時でもソ
フトウェアに可屈である。
その割り込みエントリ・ポイントに加えて、ETIOは
、外部呼び出し可能な2つのエン1〜す・ポイントをも
つ。すなわち、 etio init etio(wbn) EXEC370は、EXEC370が初期化している間
に、S/88再ブート毎にetio 1nitを呼び出
す。キューは既に初期化されており、事象IDフィール
ドは有効である。PE86マイクロコードは、まだ動作
していないが、それはI M L(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wb nは、サービス要求を含むW Q B
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。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=S/37006H162から指定された
記憶210領域へデータを書込む、3 = S/370
記憶から指定された記憶210領域へデータを書き込む
サブルーチンETIOは、もし要求されたI10機能を
即時に開始することができないなら、このWQBをS/
3701QSS/3702Q、S/3703Q上にキュ
ーする。ETIO割り込みルーチンは、前の動作が終了
した時、適当なS/370Qから次のWQBを出す。
もしreqフィールドが1を含むなら、PE85には、
メイル・プロ・ツク・エン)−りが言己憶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1−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 / 37..0マイクロコードは、やりとりさ
れる16バイト・メツセージ(第41D図のメイル・ブ
ロック505を参照)を介して互いに通信する。各側の
レシーバのために、FIFO順でメツセージを保持する
キコーがある。また、通知機構(PUからBCU、及び
BCUからPU線)もある。メイル・ブロック505に
おいては、16ビツトS/3700Pコード・フィール
ドrOPJが、EXEC370またはS/370マイク
ロコートからの要求まブこは応答を含む。16ビツト・
チャネル・ユニット・アドレス(cUA)は、S/37
0  I10命令のオペランド・アドレスである。CA
 W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4−8の32ビツト内容であり
、記憶キーを含む。8バイトCCWは、上記CAWによ
ってアドレスされる。EXEC370が割り込み表示を
返す時、このフィールドはそのC8Wを含む。PE85
は、I10割り込みを引き起こす時S/37016進位
置40にそのC8W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411)図のメイル・ブロッ
ク505に関連する上述の情報を含む。
S/370に送られるEXEC370メツセージは次の
ものを含む。
1、「リセット」メツセージ(OP=1.)は、S/3
70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(OR3)は、S
/370リセツ]〜及びクリア記憶を要求する。
3、「停止」メツセージは、S/370に、S/370
命令のフェッチを停止し、更なる命令を待つことを要求
する。「停止」メツセージは、OPフィールド=3を含
む。
4、「ステップ」メツセージ(OP=4)は、ROMA
N  S/370マイクロコートに、1つのS/370
命令をフェッチ及び実行し「停止」モードに入るべきこ
とを要求する。
5、「ラン」メツセージ(OP=5>  は、S/37
0マイクロコードに、S/370命令をフェッチし実行
するその正常モードに入るように要求する。
6、LPSWメツセージ(OP=、6)は、S/370
マイクロコードに、LPSW(ロード・プログラム状況
ワード)メツセージのアドレス・フィールドに指定され
たアドレスを使用してS/370LPSW命令を実行す
るように要求する。
7.6M5Gメツセージ(OP=7)は、1つまたはそ
れ以上の構成されたS/370  I10装置の変更の
状況を表示する。
8、l0INTRメツセージ(OP=8)は、■10v
J作の完了を示す。もしそのチャネルがマスクされてい
ないなら、S/370マイクロコードがI10割り込み
を開始することになる。もしそのチャネルがマスクされ
ているなら、S/370マイクロコードは、そのC3W
を装置状況テーブルにセーブし、装置状況を01(c8
W記憶済み)にセットする。l0INTRメ・ンセージ
はまた、CUA及びNCCD5T  CUA中に配置さ
れる〉次フィールドを含む。
キャッシコ・コン1−ローラ153からの2つのメツセ
ージ、「フェッチ」及び「記憶J ft、メツセージと
いうユリ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ナニは偶数値を可
能ならしめるブこめに必要である。
それらのフィールドは、 BUF−2バイト: 記憶210中のバッファ・アドレ
ス CNT−2バイト:  バイト・カウントADDR−4
パイ1〜:  S/370言己憶アドレス・ワード/キ
ー S/370マイクロコードは、各アドレス可能S/37
0装置の状況についての情報を含むテーブルを維持する
。その情報の主要な部分は、次のものである。
装置条件−これは、TTOlSloなどの後のCR(S
/370条件レジスタ)の即時的セットを許容する。
装置衣−110割り込みを取得するときに使用されるべ
き次の条件 装置CS W−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つの異
なる装置条件が可能である。
00 装置レディ 01 装置レディでない、C3W記憶済み10 装置ビ
ジー 11 装置動作しない S/370装置上のI10100完了時点で、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C3W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lにがCS Wをセーブして
、DST (cUA)条件を01にセットする。後のC
S ’AIまたζJ: S I Oは、セーブされたC
3Wの記憶と、条件コード(cS W記憶流み)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/370マイクロコードは、全ての装
置が動作するとは想定しない。S/88は、サポートす
べき各装置毎に「オンライン・メツセージ」を送ること
!こなる。
その装置は、そのCUA (制御ユニット・アドレスに
よって識別される。
<4.)S/370マイクロコードとEXEC370の
間の命令フロー PE85がS/370プログラム命令ストリングを実行
する時、これは時としてI10命令に遭遇し、その11
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
ート・シーケンス・フローである。BCU15G(及び
アダプタl54)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
の主要バー15ウ工ア結合機構である。B CU 1.
56内で、D M A C2O9は、動作及びデータの
流れを導くための主要な「交通巡査」の役割を果たす。
DMAC209のチャネル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/370tこ対
して割り込み(及び他の)メツセージを送る。BCU1
56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・バス223 / 24.7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・バス223 / 24.7は、DM
AC209と記憶210とを、BCU ]56及びアダ
プタ154中の高速ハードウェアを介してS/370に
結合する。
S/370  I10命令は、S/370内の処理のた
めS/370マイクロコード・ルーチンにディスパッチ
され、S/88アプリケーシヨン・プログラムEXEC
370は(その関連S/88ETI○マイクロコードと
ともに)@終の1/○実行を行う。アダプタ154とB
CU1564j、S/370とS/88の間のハードウ
ェア接続を形成する。開始110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  I10@作のため
の命令フローを記述する。この章で使用される特定の処
理及び用語は、この章の最後に定義されている。動作は
次のとおりである。
(1)チャネル・クリア(第44−A図)−この命令G
J1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lζレ
スされたチャネル上の全ての装置に通知される。S/3
70マイクロコードは、そのチャネル」二にどの装置が
実際にあるかは知らず、従って、そのチャネル上の全て
のエン1〜りについてCC=3をセットする。その後、
EXEC370は、そのチャネル」−の構成を再定義す
るために5M5Gを送ることになる。
クリアされるべきチャネルは、命令アドレスのビット1
G乃至23によってアドレスされる。S/370マイク
ロコードがディスバッチから制j卸を受は取る時、それ
はチャネル・アドレスをチエツクすることによって始ま
る。するとそのチャネル・アドレスは、有効か無効かの
どちらかである。もしそのチャネル・アドレスが無効で
あるなら、条件レジスタ(cR)が3にセットされ、S
/370が次の順次命令に戻る。チャネル・アドレス有
効の場合、S/370マイクロコードがEXEC370
にクリア・チャネル・メツセージを送る。それは次に、
このチャネルを探して全ての装置状況テーブル(DST
)エントリを走査する。全ての条件コード・フィールド
は、回層でないことを意味する3にセットされ、見出さ
れた保留割り込みテーブル(PIT)エントリは、自由
PIT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Oにセラ)−シ、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F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
ドレスから制御ユニツl〜・アドレスCUAを取得する
。その制御ユニット・アドレスを使用して、S/370
マイクロコードはこの装置の正しい装置状況テーブルを
見出す。S/370マイクロコードは、条件コードCC
の値をチエツクする。このとき、3つの選択8支がある
すなわち、(A)CCがゼロまブニは3に等しい、(B
)CCが2に等しいかまたはCCが1に等しく且つ次の
条件NCが2に等しい、(c)CCが2に等しいかまた
はCCが1に等しい。
第1の選択肢の場合、CCはゼロまたは3に等しく、S
/370マイクロコードは単に条件レジスタをCCの値
にセットシ、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EXEC370tこクリアI10メツセージを
送る。S/370は肯定応答を待ち、その装置に関連す
る保留割り込みエントりをクリアする。ところで、EX
EC370がクリアI10メツセージを受は収る時、E
XEC370はアドレスされた装置のその選沢的なリセ
ッ)〜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マイクロコート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1−りを生威し、そのメツセージからのNC及びC
8W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、まナニ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、C5WをS/370記憶に配置し
、条件レジスタを1にセットして次の順次命令に戻る。
(3)装置停止(第44C図)−S/370マイクロコ
ート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トをチ
エツクする。このとき3つの選択肢があり、それは、条
件コードが0または2に等しいことと、条件コードが1
に等しいことと、条件コードが3に等しいことである。
第1の選択肢の場合、条件コードが○または2に等しく
、S/370マイクロコードがEXEC370に装置停
止メツセージを送る。S/370マイクロコードは次り
こ、S/370C3W中の1C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
当な機能を実行し、正常割り込みメツセージを戻す。C
C−1のとき、S/370マイクロコードはPITテー
ブルからの割り込みをポツプし、C3WをS/370配
憶中の適切な位置に配置し、条件レジスタを1にセット
して次の順次位置むこ行く。第3の選択肢の場合、CC
は3に等しく、S/370マイクロコー)ζ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44. C図)−説明のこのレベ
ルでは、I10停止の機能lJ、装置停止の機能と同一
である。
(5)I10再開く第4.40図1−  S/370シ
ステム上では、RIO命令は単に、命令を受は入れる前
に、そのチャネルが動作するかどうかを調べるためにチ
エツクするだけである。S/370マイクロコードは、
別のI10命令の場合と同様に、特定のCUAかどうか
についてCCをチエツクしなくてはならない。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
ィスバッチから制御を受は取る時、S/370マイクロ
コードはアドレスされた装置状況エントリにつき条件コ
ードをチエツクする。CCが0,1または2に等しい場
合、S/370マイクロコードは、条件コードを2にセ
ットし、条件レジスタを○tこセットし、次の順次命令
に至る。
ところで、EXEC370がI10再開メツセージを受
は取る時、EXEC37’Oは制御ユニット・アドレス
を調べ、前に中断されていた■/○動作を継続する。第
2の選択肢の場合、CCは3に等しく、S/370マイ
クロコードは単に条件レジスタを3にセラ1−シて次の
順次命令に行く。
<6)I10開始(第44E図’)−S/370マイク
ロコードがI10開始開作動ためにディスバッチから制
御を受は取る時、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12をチエ
・ツクし、このとき4つの選択8支がある。すなわち、
CCが0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4Jレデイであり、S/370マイクロコー
ドはEXEC370に■/○開始メツセージを送り、C
Cを、ビジーを意味する2に等しくセットし、条件レジ
スタを、受領されたことを意味するOにセットし、次の
順次命令に戻る。ところで、EXEC370がI10開
始メツセージを受は取る時、EXEC370は特定装置
を見付けるために制御ユニットアドレスを使用し、その
装置上で正常110動作を開始する。第2の選択8支の
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C3WをS/370記憶中
に配置し、C6Wビジー・ピッl〜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CS W及びS/370記憶位置40
Xを全てゼロにセラ1〜し、C5Wビジー・ビットをタ
ーン・オンし、条件レジスタを1に等しくセットし、次
の条件命令に行く。第4の選択肢の場合、CCは3に等
しく、S/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)もこセ
ットし、次の順次命令に行く。
(7)I10高速解放開始(第44F図)−S/370
マイクロコードがディスバッチから工10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が条件コード
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Ol
lまたは2に等しく、S/370マイクロコードはEX
EC370にI10高速解放開始メツセージを送り、C
Cを2に等しくセットし、条件レジスタをOセットし、
次の順次命令に行く。ところで、EXEC370がI1
0高速解放開始メツセージを受は取る時、もし可能なら
I10命令を開始し、さもなければ、S/370マイク
ロコードによって受領された時正常割り込みとして働く
遅延された条件コードを含むcswをもつ割り込みメツ
セージを返す。第2の選択肢の場合、条件コードは3に
等しく、S/370マイクロコードは単に条件レジスタ
を3にセットして次の順次命令に行く。
(8) I 10テスl□ (第44− G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
は条件コードねチエツクする。このとき、CCがOまた
は3に等しい、ccが1に等しい、及びCCが2に等し
い、という3つの選択月支がある。CCが0または3に
等しい場合、マイクロコートは条件レジスタを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)には割り込み
をポツプしてCS WをS/370記憶中に配置し、条
件レジスタを、C3W記憶済みを意味する1にセットし
て次の順次命令に至る。第3の選択8支の場合、CCは
2に等しく、マイクロコードはS/370記憶中のC3
W領域(40X)をゼロにし、条件レジスタを1に等し
くセットし、次の順次命令に行く。
(9)チャネルID記憶(第44I]図)−S/370
マイクロコードがディスバッチがらチャネルID記憶の
ための制御を受は取る時、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。このとき、チャネ
ル・アドレス有効及びチャネル・アドレス無効という2
つの選択肢がある。チャネル・アドレス有効の場合、マ
イクロコードはS/370記憶位置を、1G進A8がら
163f!20000000にセットする。マイクロコ
ードは次に、条件レジスタをOにセットし、次の順次命
令に行く。
(10)チャネル−テスト(第44.I図)−S/37
0マイクロコードがチャネル。テストのための制御をデ
ィスパッチから受は取る時、S/370マイクロコード
はチャネル・アドレスをチエツクする。この場合、2つ
の主要な選択肢と、3つのあまり主要でない選択肢があ
ることに留意されたい。第1の主要選択肢、すなわちチ
ャネル・アドレス無効の場合、マイクロコートは条件レ
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8支、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1−りをチエツクする。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つのエントりが存在するかどうがを調べるた
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に等しくセラ1−シて次の順次命令に行く
。さもなければ、第3の主要でない選択肢が生じて、条
件レジスタを0に等しくセットして次の順次命令に行く
(11)1次及び2次割り込み(第4 /]、 J及′
044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、■/○動作か
ら生じるC8W中に少なくとも1つのチャネル終了(c
E)状況ビットを含む。2次割り込みは、そのI101
00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 K図の間の、I10マスク
された割り込みと、I10イネーブルされた割り込みの
間の差異は、110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、S/370プロセツサがイネーブルされる
時間まで保留割り込みと呼ばれる。EXEC370が特
定の装置動作をエミコレートしている間に割り込み条件
が生じた時、EXEC370はC8Wを構築してそれを
メツセージ中に格納し、そのメツセージCオ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4.4.
 K図〉、割り込みをかける装置のDSTエントり中の
条件コー1ζ・フィールドが、割り込みメツセージ中の
次の条件(NC)に等しくセットされ、そのメツセージ
からのCS WがS/37ON己寸意に入れられ、マイ
クロコードがIlo割り込みの実行を引き起こす。
(12)S/370  I10マスク事象(第44L図
)−もしEXEC370がS/370マイクロコードに
割り込みメツセージを送る時■/○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、Ilo
割り込みのイネーブルをもたらすS/370事象が生じ
ることになる。このことは、ロードPSW命令、セット
・システム・マスク命令、またはマスクがIloをイネ
ーブルする何らかの割り込みである。PSWシステム・
マスクが、以前にマスクされたIloをイネーブルする
ように変更された時の任意の時点で、S/370マイク
ロコードはそれらのチャネルのために保留である割り込
みがないかどうかをチエツクする。そしてもし見付がら
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記憶中もこC3Wを配置して110割り込みを実行す
る。
以下に示すのは、直ぐ」二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マイクロコートによって受は取ら
れる割り込みメツセージと結合して使用される。割り込
みは、いわゆる保留割り込みテーブルまたはPIT中の
装置状況領域中にスタックされる。PITエン1〜りは
、割り込みを引き起こすS/370装置をあられすDS
Tエントリに対してF I P O順に連鎖される。割
り込みをスタックすることは、自由リストがらPITエ
ン1〜りを取得し、それをこのDSTエントリのために
PITリス1〜の終端に連鎖し、そのCS )■をPI
T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」しこセラ1〜することからなる。C
C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)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、J10開始メツセージである。このメツセージまた
はS/370マイクロコードが送る他のメツセージLこ
対して、手続きは同一である。S/370マイクロ7 
G 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BCU記憶210ヘデー
タを転送するために、記憶アクセス及びDMA@作を開
始する。D M Aが完了した時、BCUはS/370
マイクロコードに肯定応答信号を返し、S/370マイ
クロコードは次にその次の順次命令を進める。それと同
時に、DMAC論理がシステム88に割り込みをかける
。ソフトウェア・ルーチンが制御を受は取り、動作の有
効性をチエツクし、EXEC370に通知を送り、EX
EC370は次にワーク・キコーからメツセージを取り
出す。
<4−)S/370マイクロコーF:Nこ対するメツセ
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  I10マスク事象(第44 L図)
は、そのような割り込みメツセージの例である。EXE
C370は、BCU論理とインターフェースするETI
Oマイクロコードを呼び出す。ETIOはBCU記憶2
10がら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がらPU
へのメツセージがS/370マイクロコードへ送られ、
割り込みがシステム88に送られ、このことはETIO
インターフェース・ルーチンの、EXEC370への通
知の送信を引き起こす。
E19.バス制御ユニット(ECU)の動作(1)序論 前述のシステム要素及びその機能の一部を簡単に要約し
てみよう。すなわち、BCU15GはS/370チツプ
・セット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150とI10サブシステムは、バ
ス・アダプタ154を介して通信する。S/88主記憶
16内のS/370配憶領域162は、場合によっては
基本的記憶モジュール(B、SM)162と呼ばれるこ
とがある。B CU 1.56とバス・アダプタ154
とを結合する2組のアダプタ・バス・インターフェース
線249.250(チャネルO)及び251.252(
チャネル1)がある。
BCU156乙よ、64KBローカル言己憶210と、
直接アクセス・コントローラ(DMAC)209と、3
2ビツト・ローカル・アドレス・バス247と、32ビ
ツト・ローカル・データ・バス223及びインターフェ
ース論理205を有する。
前記に詳細に説明したように、DMAC209は、4つ
のデータ転送チャネルをもつ。
チャネルO−メイルボックス・コマンドがPE85から
BCU156へ転送される。メツセージは、S/370
記憶領域162からローカル記憶210へ読み出される
チャネル1 −  S/370PE85のデータ書込。
データは、ローカル記憶210への転送のために、S/
370記憶領域162から読み取られる。
チャネル2 − S/370PE83のデータ読取。デ
ータは、ローカル配憶210からS/370配憶領域1
62に転送される。
チャネル3 −  BCU156からS/370PE8
5への高優先順位メツセージ転送。メツセージは、ロー
カル目己憶210からS/370δ己憶領域162に転
送される。
DMAC209は、バス・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・
デー夕・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・バス調停ユニット21
6を有し、そこにおいて、S/88PE62とDMAC
209が、ローカル・バス、すなわち、データ・バス2
23及びアドレス・バス247に対するアクセスを求め
て競合する。PE62「バス要求」線190は、以下の
アドレス(第4. I C図参照)がアドレス・デコー
ド及び調停ユニッl−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
1〜、BSM書込セレクト・アップ、BSM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Jニコマンド、ローカル・バス割り込み肯定
応答サイクル;及びDMACによって指示された読取ま
たGj書込レジスタ・コマンドである。
D M A、 Cバス要求線269は、D M A、 
Cシーケンス(ローカル記憶21.0の読取または書込
)、またはリンク・リスト・ロード・シーケンス(ロー
カル記憶からの読取)のためにローカル・バス223.
247の制御を得たいと望む時にアクティブとなる。バ
ス許可線268は、ローカル・バスの制御が論理216
によってDMAC209に与えられた時に立ち上げられ
る。線191は、制御がPE62に与えられているなら
立ち上げられる。
BCU論理205は、バス・アダプタ154とI10サ
ブシステムの間のDMAC209転送タイミングを制御
し、41くBまでのI/Q転送の、チャネル0及び1上
のバス・アダプタ154のための64バイト・ブロック
転送への変換を行う。
BCU論理205は、ブロック転送の際の64バイト境
界交差を検出する。もしこれが生じると、そのブロック
は、2回の個別の転送に分割される。BCU156がそ
の第1の転送のための64バイト境界までのワードの数
を計算する。これは、バス−アダプタ154に対する開
始アドレスとともに提供される。残りのワードは、新し
いアドレスとともに、後のコマンド(BSM読取/BS
M書込)によってバス・アダプタ154乙こ提供される
ことになる。BCU論理はまた、高優先順位メツセージ
またはメイルボックス読取要求が生じる時、I10デー
タ転送(64−バイト境界上)の優先使用を与える。高
優先順位メツセージ及びメイルボックス読取要求は、B
CU156上で同時に処理することができる。r B 
S M読取」及びrBSM書込」は、BCU256中で
同時に処理することができる。
BCUi56は次のような4つの110動作を実行する
メイルボックス読取動作:これは、「PUからBCU要
求」線256aを介して、S/370110命令マイク
ロコードによって開始される。
メイルボックス188は、S/370  BSMI62
中にある。それは、I10サブシステム(■10開始な
ど)によって実行されることになる■/○コマンドを記
憶するために使用される。それはまフコ、I10サブシ
ステムがPE85から受領する状況または他の情報をも
含む。「メイルボックス・セレクト・アップ」コマンド
は、「PUからBCU選択線」210がアダプタ・バス
・チャネルO上で活動化される時にECU156によっ
て開始される。S/370  I/○書込動作(アダプ
タ・バス・チャネルO)は、もし「PUからB CU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使用される。
S/370  I/’0読取及び書込動作:これは、ア
ダプタ・バス・チャネルO及び1上での、S/370記
憶162とI10装置の間のデータ転送(最大4 K、
 Bブロック)を用意する。全てのデータ転送は、78
3Mセレクト・アップ」アダプタ・バス・コマンドを介
して、I10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二 ■/○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・アラプ」コマンドを介して、BCU1
56から開始される。もし、高優先順位メツセージ要求
が生じるなら、S/370  I10読取動作(アダプ
タ・バス・チャネル1)が64バイト境界上で優先使用
されることになる。
E20.S/370  I10開始シーケンス・フロー
、概要及び詳細説明 「■10開始命令5IOJ、「チャネル・アドレス・ワ
ードCA W J及び「チャネル制御ワード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及びバス・アダプタ154を介してロー
カル記憶210に渡される。
第18図に示されているDMACチャネル0レジスタは
、メイルボックス読取動作のために使用される。それら
は、S/88PE62によって、「リンク・アレイ連鎖
モード」で動作するようにプログラムされることになる
。PE62は、ローカル記憶210(第41. H図)
中の一連の「リンク・リスト(テーブル)」をセットア
ツプすることによって、このモード舎初期化する。それ
は次に、第1の「最先にリンクされたリスト・アドレス
」をDMACチャネル0ベース・アドレス・レジスタ(
32ビツト)BARにセットすることになる。このアド
レスは、リンクされたリス)・・データの記憶210中
の最初の位置を指し示すことになる。
D M A C「P CL J  (8辺制御線)25
7aは、PE62によって、PCL線257a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。”PCLJ線257aは、アダプタ
・バッファ259を介する主記憶162からローカル記
憶210へのメイルボックス・データ転送の完了に続い
て活動化されることになる。その割り込みは、S/88
プロセツサ1) E 62に、メイルボックス・ロード
が丁度完了したことを通知する。
リンク・リスト・データ(第41■]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・二ントリ
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、D M、 A Cチャ
ネル0ベーヌ・アドレス・レジスタ中の最上リスト・ア
1(レスをセラ1〜する。
S/88プロセツサPE62は、チャネルOチャネル制
御レジスタCCRのビット7(開始ピッ1−)中に「1
」を書き込むことによってDMAC209を活動化する
ことになる。D M A、 C209は次に、次のよう
にしてそのチャネル0レジスタ中に最初のリンク・リス
トを読み込む。
メモリ・アドレス・レジスタ214乙への記憶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・!ノジスタM T Cに対する転送カウント(メ
イルボックス・データのバイト) 次のデータ・ブロック・アドレス・レジスタBARへの
リンク・アドレス より詳しく述べると、命令実行の間に、S/370PE
85が「■10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jコマンドと、チャネル・アドレス・
ワードと、第1のチャネル制御ワードを配置する。メイ
ルボックスの開始アドレス(ベース+キュー長)は、初
期化時点で、バス・アダプタ154のベース・レジスタ
に格納される。
S/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・バスを介して「LD 03
CW」制御OPを発行する。このことは、バス・プロセ
ッサ154中の制御ワード中のrPUからBCUへの要
求」ビットをオンにセットする。もし、I10データ転
送の間に「PUからBCU要求」が生じたなら、BCU
156はメイルボックス・ロードを行わせるために、6
4バイト境界上でI10転送を優先使用することになる
BCU15Gは次に、バス290上で、第45A図に示
すフォーマットで「メイルボックス読取セレクト・アッ
プ」コマンドを発生し、これを、チャネルOコマンド・
レジスタ214乙こa記憶する。尚、第4−5 A図で
、ビット○、1はコマンド・ピッ1−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・ピッ)〜は、M 4.5 B図に示すフォー
マツ1−でバス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BCLI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。
BCU156が、レジスタ214及び219に値を格納
することによって、コマンド/状況バス249及びアド
レス/データ・バス250を活動化した後、BCU15
Gは、バス−アダプタからのデータを待つ。BCU15
6は、「タグ・ダウン」線262bをサンプリングする
ことによってこれを行う。「タグ・ダウン」がバス・ア
ダプタ154によって非活動化される時(データ・レデ
ィ)、メイルボックス・データの最初の4バイトは2つ
のチャネル0サブサイクルを介してチャネルO読取バッ
ファ22G中にラッチされる。
BCU論理253は次に、DMAC209のチャネルO
上の「要求」線263aを立ち上げる。、DMAC20
9は次に、ローカル・バス調停回路21Gに対する線2
69に、「バス要求」(BR)を立ち上げる。もしロー
カル・バスがS/88プロセツサ62によって使用され
ていないなら、DMAC209に対するバス許可線〈B
G)を介してバス・アクセスが許可される。DMAC2
09は次に、MARからア12レス・バス247に対し
て(記憶210中の)WQBローカル・メイルボックス
の開始アドレスを転送し、’ A、 CK OJ  (
D M A CチャネルO肯定応答)線264aを立ち
上げる。rAcKO」信号は、バッファ226から、デ
ータ・バス223を介しての、記憶210中のW Q 
B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。
r D T A CK J線265が、DMAC209
+、:、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259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
ダプターバス(「タグ・アップ」/「タグ・ダウン」)
シーケンスを実行する6、 D M A、 Cサイクルが完了し1こ時(D T A
 CKアクティブ)、DMAC209はBCU論理25
3に対して「データ転送完了J  (DTC)線267
を立ち上げ、BCU論理253は次に、レジスタ226
からWQBメイルボックスへの第2の4バイトの読取を
行うために線263a上にDMAC209に対する別の
「要求」を発行する。DMACサイクルは、メイルボッ
クス・データの全体く16バイト)が転送されてしまう
(40−カル・バス・サイクル)まで、反復される。「
PCL」線257aは、次に、BCU論理253によっ
てDMAC209に対して活動化される。このことは、
DMAC209からS/88プロセッサ優先順位エンコ
ーダ/割り込み論理212に対するrI RQJ線25
8の活動化を引き起こす。PE62は次に、メイルボッ
クス要求を処理する。
DMAC209がリンク・リストからのそのチャネル○
レジスタ・ロードを完了する時、DMAC209は次の
メイルボックス・ロードを開始するブニめに、BCU論
理253からのチャネルO”REQJ線26線孔63a
上を待つ。−旦開始されると、D M A Cチャネル
Oは非決定的にアクティブにとどまり、S/88プロセ
ツサ62が環状リンク・リストを制御し、BCUl、5
6が、rREQJ線263aを非活動性に維持すること
によってデータ転送を保留する。もし「リストの終了」
条件によってチャネル0が停止すると、S/88プロセ
ツサは終了割り込みを受は取って適当な時チャネルOを
再開始する。
E21.S/370  I10データ転送シーケンス・
フロー、−船釣説明 全てのI10読取及び書込転送は、アダプタ・バス・ア
ーキテクチャによるr B S M読取セレクト・アッ
プ」及びrBsM書込セレク)・・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/370
CCWコマンド及び開始アドレス(S / 370メモ
リ162中の)は、「■10開始」のためにCCWから
導出される。データは、S/88プロセツサ62によっ
て、各110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DMA、C209中のD M A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/370■/○書
込動作<Iloに対するS/370記憶162の書込)
のために予約されている。アダプタ・データ・バッファ
259 (64バイト)は、メイルボックス読取及びS
/370  I10書込動作(S/370メモ9162
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・バ
ス249.250に関連づけられている。バッファ26
0 <64バイト)は、(S/370に則する)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・バス251.252と関連付けられている
。S/88プロセツサ62は、DMACチャネルコ及び
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じないので、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
バス・サイクルを節約するものである。
(A)I10書込動作<S/370記憶162からロー
カル言己憶210へ) S/8Bプロセツサe2は、第45C区に示すように(
バス1.61a、ドライバ217、バス247及びラッ
チ233を介して)DMACアドレス及びデータ・バス
248上に情報を配置することにより、D M A 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45
C図で、ビット34−34−08=007EOO−rD
レジスタ選択」コマンドであり、ピッ+−07−00=
 DMACチャネル1メモリ・アドレス・レジスタ(低
)選択である。5788は、バ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45D図(MAR用)に示されている内容は、データ
・バス223上に配置され、ここで、ビット3l−16
=I10書込のナニめの記憶210中のローカル・バッ
ファの開始アドレスである。その高位データ・バス・ピ
ッ+−(3]、−16)ζJ、チャネル1メモリ・アド
レス・レジスタの低位(1,5−00) 部分にロード
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。DMAC209は、S
/88プロセツサCPUに対して、BCU論理2!53
を介する16ビツト・ポート「D S A CK J信
号線2G6a、bで応答する。S/88プロセツサ62
は、ローカル・アドレス・バス247上に、BCUデー
タ(バイト・カウント、記憶キ、アダプタ・バス優先順
位及びカスタマ/IOA空間データ)及びDMACチャ
ネル1メモリ転送カウント・データを配置する。第4.
5 E図は、アドレス・バス上のコマンドを示し、ここ
で、31−08=007400= rDMACレジスタ
選択jコマンド、 07−○0=BCU選択及びD M−A Cチャネル1
メモリ選択 バイト・カウント、(cCWから導出された)記憶キー
 アダプタ・バス優先順位、及びカスタマ/■○A空間
ビットは、S/88プロセツサ62によって第4.5 
F図に示すツメ−マツ1〜でデータ・バス223上に配
置され、ここで、そのビット指定は次のとおりである。
31= 27−予約 26−高位バイト・カウント。このピッ)〜は、最大バ
イト・カラン1−(4にバイト)が転送されつつあると
きのみ1となる。
226−16=D、ACチャネル1−M T Cレジス
タにロードされるバイト・カウント 26−14.=BCUレジスク220にロードされるバ
イト・カウント(最大40’96 )。そのカラン1−
の少なくとも一部は、バイト・カウント動作において後
で説明するようにレジスタ221にロードされる。バス
・アダプタ154は、4096パイト(バイ1〜・カウ
ント−1)を転送するために1111. 111,1 
11.11というカウントを必要とする。それゆえ、B
CU156は、それを、(64バイ1〜・ブロック中の
)パイ1〜・オフセット・ビット1.5−14とともに
バス・アダプタ154に提供する前に一度、ダブル・ワ
ード境界ビットをデクリメントする。
15−14− 下位バイト・カウント・ピッl−BCU
 1.56゜これらのピッ1〜は、ダブル・パイ1〜境
界からのバイト・オフセット−1(バス・アダプタ条件
のため)をあられす。これらのビットは、DMAC20
9またはBCUl、56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、バス・アダプタ154に渡される。
13−12− アダプタ・バス・チャネル優先順位 07− カスタマ/IOA空間ビット 06=  S/88プロセツサ乙J、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言己憶ア
ドレスがダブルワード(32ビ・ント)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」
−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。
05−00=  予約済み DMAC209は、そのデータ・バスの高位ワード(す
なわち、パイ1〜・カウント)を、チャネルI M T
 C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・バス内容を把捉する。
ピッ1〜2 G−14−B S M読取セレクト・アッ
プ・カウンタ220に対して ビット13−06− アダプタ・バス・チャネルOA/
Dレジスタ219に対して(但し再配列されて) 1つの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=  01001010)、BCU156及
びD M A C209に1つのS/88プロセツサ・
コマンドをロードするためには次の動作が行なわれる。
すなわち、BCU156はアドレス・ピッ1〜1を反転
してそれを別のレジスタ選択ビットとともにDMAC2
09に提供する。このことは、チャネル1のためのDM
AC209を適切に選択する(アドレス・ビット07−
00=0100101. O)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描てはまる。DMAC209は、B
CU論理253に対して、線265上の’ D T A
 CK J信号で応答する。BCU論理253は、’ 
D T A CK J信号を、5788プロセツサ62
に対する、線266a、b上の32ビツト・ポートrD
SACK」応答に変換する。その転送バイト・カウント
は、残りのデータ・バス・データとともに、後のrBS
M読取セレクト・アップ」コマンドの間にバス・アダプ
タ154に提供される。BSM読取境界カウンタ221
または83M読取セレクトアップ・バイト・カウンタ2
20は、チャネルO読取コマンド・レジスタ214中に
ロードされることになる。
S/88プロセツサ62は次に、第45G図に示すフォ
ーマットでデータ・バス2231で「BSM読取セレク
)−アップ」コマンドを発生し、そのとき、ピッ1〜3
1−00=007EO108−r B S M読取セレ
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・バス223上
に第4.5 H図でしめすフォーマットで83M開始ア
ドレスを配置し、ここでピッ1へ230=記憶162中
の開始アドレスである。
バス223上の83M開始アドレスは、アドレス・レジ
スタ219と83M読取アドレス・レジスフ231上に
記憶される。それは、後で、S/370記憶162に提
供するためにバス・アダプタ1!54に送られる。BC
U156は次に、S/88プロセツサ62に対する”D
SACKJ線266a、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。
BCU156は、バス290を介してレジスタ214に
rBSMセレクト・アップ」 (読取)コマンドを配置
し、第45I図に示すようにコマンド/状況バス249
上にそれを配置する。第451図で、ビットは、 0−1− ”BSMJセレクト・アップ」コマンド(読
取) 2−7= フィールド長−1(@大64バイ1−)その
フィールド長は、前板てレジスタ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バス25
0上にアドレス情報を配置する。そこで、 0−3=  H己憶キー 4=1 5−6= 優先順位〈プロセッサ・バス170に対する
バス・アダプタ154の) 7= 1−カスタマ領域アクセス 0−マイクロコード領域アクセス 8−31− 記憶163中のデータ・フィールド中の最
初のバイトのアドレス E CU論理253は次に、そのコマンドと、フィール
ド長データを、コマンド・レジスタ124(第13図)
にラッチし、キー・アドレス・データをレジスタ122
にラッチするためにバス・アダプタ154乙こ対するタ
グ・アップ線262aを立ち上げる。バス・アダプタ1
54は、もしデータが有効でないならBCU論理253
に対するタグ・ダウンを立ち上げる。BCU論理253
は、タグ・ダウンが降下するまで待つ。バス・アダプタ
154は、第45K及び第45L図に示すように、アダ
プタ・バスBSMセレクト・アップ・コマンドをプロセ
ッサ・バス■/○メモリ・コマンドに変換する。このと
き、プロセッサ・アドレス/データ・バス170上のビ
ットは次のことをあられす。
0=O=I10メモリ・コマンド 1−1−フェッチ動作 2−7−フィールド長 8−31−実バイト・アドレス また、プロセッサ・キー/状況バス・ビットは次のこと
をあられす。
0−3= 記憶キー 4−0=動的変換なし アドレスされたデータがS/370メモリ162から返
されたとき、それはバス・アダプタ・データ・バッファ
259(チャネルO)でラッチされる。そのバス・アダ
プタ154は次に、アダプタ・バス・チャネル0上のタ
グ・ダウン線262bを非活動化する。この条件は、B
CU]、66に、2バイト(16ビツト)のデータをラ
ッチするように報知し、その直後にクロック左及びクロ
ック右信号を介してのチャネルO読取バッファ22S(
4バイト)中の別の2バイトが続く。BCU151Bは
次に、DMAC209に対するそのrREQl」線26
3b (DMACチャネル1要求)を活動化する。DM
AC209は、ローカル・バス・サイクルを実行するた
めに、BCUローカル・バス調停論理216に対する線
269上に’BCU  REQJを発行する。
線268上のバス許可信号がBCU調停論理から返され
た時、DMAC209がローカル記憶210に対するチ
ャネル0読取バツフア259動作を開始する。DMAC
209はBCU論理253に対する線264b上にAC
KI(DMAチャネル1肯定応答)を返し、バス248
、ラッチ233、アドレス・バス247及びマルチプレ
クサ232を介して記憶210アドレシング回路に対し
てDMACチャネル1レジヌタ248中のローカル記憶
アドレスをグー1〜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l二めにバッ
ファ226がらデータ・バス223へ第1のデータ(4
バイト)をグー)へするために線264b上のACK1
信号と線210a上のRAM選択信号を使用する。DT
ACKがBCU論理253によって線265上に戻され
たとき、DMAC209は線267上でDTC(データ
転送完了)を立ち上げる。
ECU15Gは、レジスタ220、M T C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]、 M A Rをインクリメントし、バス・アダプ
タ154から受信される64バイトまでのデータのダブ
ルワード毎にアドレス・レジスタ231をデクリメント
する。上述のシーケンスはBCUコマンドの4バイト毎
に(64まで)反復される。もし転送バイト・カウント
が64よりも大きいなら、B CU i 66は次の6
4バイトをフェッチするためにレジスタ231.219
を介してバス・アダプタ154に新しいBSM開始アド
レスを提供する。レジスタ231は上述のように4バイ
ト転送毎にデクリメントされており、従って、適切な次
の開始アドレスをもつ。バス・アダプタ154は、その
コマンドによって要求される(4KBまでの)データ転
送全体が完了するまで各開始アドレス毎に64バイトの
データをバッファする。
BCU15eは、もしバス・アダプタ259が空ならD
MAC209を(REQを立ち上げないことによって)
アイドル状態にとどめ、次の有効データ・ワードが受信
されるまで、タグ・ダウンの状Bがバッファ259中の
有効データの可用性を反映する。REQ/ACKサイク
ルは、バイト・カラン1〜がゼロ乙どなるまで続き、そ
の時点でDMAC209がS/88プロセツサ62乙こ
対する線258上でIRQを立ち上げる。このことは、
S/88プロセツサ62に、適切な処理のためS/37
0配憶162から読取られたデータを含むローカル記憶
バッファを読取るように報知する。
(B)I10読取動作(ローカル記憶210からS/3
70記憶162) ■/○読取動作は(EXEC370の制御の下で)少な
くとも1つのエントリが記憶210中のI10読取キュ
ー中に存在する時キック・オフされる。S/88プロセ
ツサ62はもしそれがDM、AC209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
で情報をバス247上に配置することによってDMAC
チャネル2メモリ・アドレス・レジスタ(MAR)にロ
ーカル・バッファI10読取開始アドレスをセットする
。ここで、 31−01−08=007EOO=Dレジスタ選択コマ
ンド 07−07−00=Dチヤネル2メモリ・アドレス・レ
ジスタ(低位)選択 まナニ、第45N図に示すように(記憶210中のバッ
ファの)開始アドレスをデータ・バス223上に配置す
る。このとき、ビットは、31−16− ローカル・バ
ッファI10読取データの開始アドレス 1、6−00 =  予約済み 高位データ・バス・ビット3i16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。M A、 Rの高位ビット(31−
16)は、初期化の間に0にセットされている。DMA
C209は線266a、b上でD S A、 CK信号
に変換される線265上のD T A CK信号によっ
てS/88プロセツサ62に応答する。S/88プロセ
ツサ62は次に、選択されたローカル記憶■/○読取バ
ッファの開始アドレスを使用して、S/88プログラム
制御を使用してI10コントローラ20または24など
からローカル記憶210に(4,K Bまでの)データ
を移動する。
データ転送が完了した時、S/88プロセツサ62は第
450図に示すフォーマットでアドレス・バス247上
にD M A C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、ピッ)・は、 3l−08=  007EOO=DMACレジスタ選択
・コマンド 07−00=  BCU及びDMACチャネル2 MT
C選択 バイト・カラン1〜、(cCWから得られた)言己憶キ
ー アダプタ・バス優先順位、及びカスタマ/IOA空
間ピッl〜は、S/88プロセツサ62もこまって第4
5P図に示すフォーマットでデータ・バス223上に配
置される。
このとき、 31、−27− 予約 2G−高位バイト・カウント・ビット。このビットは、
最大バイト・カウントが転送されつつある間のみ1とな
る。
26−16=  DMACチャネル2MTCレジスタの
バイト・カウント 26−14=  BCU156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
ワード境界ピッ1〜26−16をデクリメントする。
15−14=  下位バイト・カウント・ビット。
これらのビットは、ダブルワード(32ピッ1−)境界
からのバイト・オフセット−1(バス・アゲブタのため
に)をあられす。これらのピットル」、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 BSMl、62に対して提供するために、
バス・アダプタ154に渡される。
13−12=  アダプタ・バス・チャネル優先順位 1l−08=  記憶キー 07− カスタマ/IOA空間ビット oe−oo−予約 DMA、C209は、データ・バス223の(バイト・
カウント)をチャネル2MTCレジスタにロードする。
BCU156は、上記コマンドがアドレス・バス247
上にあられれた時にデータ・バス内容を捕獲する。ビッ
ト26−1.’ 6はFJSM書込セレクト・アップ・
バイト・カウンタ222中に格納され、ピッl−13−
07は、アダプタ・バス゛チャネル1アドレス・レジス
タ227の高位バイトに格納される。DMAC209は
、線265上のD T A、 CK信号によりBCU論
理253に応答する。論理253は、D T A、 C
K イ=号を、5788プロセツサ62に対する32ピ
ツ1〜・ポーr−D S A CK応答に変換する。転
送バイト・カウントは、残りのデータ・バス・カウント
とともに、後のBSM書込セレクト・アップ・コマンド
の間にバス・アダプタ154に提供される。83M書込
境界カウンタ224−(最後の転送以外の全て)または
83M書込バイト・カウンタ(@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2
225にロードされる。
S/88プロセツサ62は次に、第45Q図に示すフォ
ーマツ)・でローカル・アドレス・バス247上に83
Mセレクト・アップ・コマンドを発生し、このとき、ビ
ットは、 31−00−007 E O1,04−B S M書込
セレク1〜・アップ・コマンド S/88プロセツサはまた、B S M開始アドレスヲ
% 45 R図に示すフォーマットでデータ・バス22
3上に配置し、このとき、ビットは、31、−24− 
予約 23−00− BSM開始アドレス データ・バス223上のBSM開始アドレスは、チャネ
ル1アドレス・レジスタ227及びBS M書込アドレ
ス・レジスタ228の下位バイトによって捕獲される。
それは後で(後述するように)S/370記憶162に
提供するためにバス・アダプタ154に送られる。BC
U156は次に、S/88プロセツサ62に対するDS
ACK線266a、b (32ピツ1〜・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83Mセレクト・アップ・コマンド
を発行してビット「01」をバス290を介してコマン
ド・レジスタ225の高位パイ)〜にゲートし、レジス
タ225のコマンド及びフィールド長を第45S図に示
すツメ−マツ1〜でバス252上に配置する。ここで、 0−1=  83Mセレクト・アップ・コマン−(書込
) 2−7− フィールド長−1(最大64バイト)レジス
タ227の内容は、第45T図に示すフォーマットでア
ドレス/データ251」二に〈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 5−6−優先順位(プロセッサ・バスに対するバス・ア
ダプタの) 7−1−カヌタマ領域アクセス 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12日に格納される。キー/アドレス・データは
、5YNCレジスタ113を介してアダプタ1!54の
レジスタ123に格納される。BCU論理253はD 
M、 A Cチャネル2に対する線263 ClでRE
Q2信号を活動化する。
DMAC209は、ダブルワードのデータを記憶210
からアドレス・レジスタ227に転送するために、バス
248、ラッチ233、バス247、マルチプレクサ2
32を介してMARから記憶210へI10バッファ開
始アドレスを送る。
ACK2(DMACチャネル2肯定応答)がアドレス・
レジスタ227上で立ち上げられる。このことは、アダ
プタ154に対する線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からバス・アダプタ・バ
ッファ260にダブルワードのデータを転送する。各ダ
ブルワードのデータを転送するために、REQ/ACK
信号の書込みシーケンスとそれに続くタグ・アップ・コ
マンドが反復される。B CU 1.5 Gは、バス・
アダプタ154に64バイトまで提供される各ダブルワ
ード(32ピツ)〜)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2
28とMTC中のアドレスをデクリメントする。
もし転送バイト・カウントが64より大きいなら、(書
込み動作に関連して前述したように)BCU156が次
の64バイトのために新しい開始アドレスを提供するこ
となる。このシーケンス6コ、レジスタ222(最大4
KB)中のパイ1−・カウントがゼロになるまで繰り返
される。
バス・アダプタ・バッファ260が満杯であるとき、B
CU156は、バス・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。
バス・アダプタ154は、アダプタ・バスBSMセレク
ト・アップ・コマンドを、プロセッサ・バス170及び
キー/状況バス上で、第4!5U及び第45V図に示す
フォーマットでS/370プロセツサ・バスI10メモ
リ・コマンドに変換する。ここで、プロセッサ・バス・
ビットにおいて、 0=  0=I/、0メモリ・コマンド1−0=記憶動
作 2−7− フィールド長 8−31−実バイト・アドレス キー/状況バス・ピッ1〜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(パイ1〜・カラン1−−
0) 、DMAC209はS/88プロセッサ優先順位
エンコーダ212に対する割り込み線258a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、丁10サブシステム(S/
88プロセツサ62)から発生する。DMACチャネル
3は、データ転送(1G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。B 
CU 1.56は、データ通信(キュー・セレクト・ア
ップ・コマンド)のためにアダプタ・バス・チャネル1
を使用することになる。
BCU1561.56は、S/88プロセツサPE62
がチャネル3中のレジスタMTCに対してDMACメモ
リ転送カウント・ロードを実行する時、高優先順位メツ
セージ要求を検出する。この結果、BCU156はチャ
ネル1のアダプタ・バス252上でS/370P、E8
5に対するギコー・セレクト・アップ・コマン1にを発
生する。もしその要求が検出された時S/370 11
0読取データ転送(アダプタ・バス・チャネル1)が進
行中なら、BCU156!j:、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・バス・チャネル1上にI10活動が存在
しないなら、その要求は即時に処理されることになる。
この高優先順位メツセージ転送について次に詳細に説明
する。PE62は、もしそれがDMAC209によって
使用されていないなら、ローカル・バス223.247
の制御を獲得する。PE62は次に、プログラム制御に
よって、ローカル記憶210中にメツセージ・データを
記憶する。
PE62は、第45W図に示すフ詞−マツトでローカル
・アドレス・バス247上に情報を配置することにより
、D M、 A Cチャネル3メモリ・アドレス・レジ
スタMAR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、31−08=31−08=
007EOO=Dレス選択コマンド 007−00=D、AC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・レジスタとして意図されているロー
カル・バッファ・メツセージの開始アドレスは、第45
X図に示すフォーマットでデータ・バス223上に配置
される。ここで、31−16− 記憶210中のローカ
ル・バッファ・メツセージ・データの開始アドレス16
−00− 予約 高位データ・バス(ビット3l−16)は、DMACチ
ャネル3メモリ・アドレス・レジスタMARの低位(ピ
ッ+−15−0)部分にロードされることになる。MA
R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、
線266a上でBCU論理253を介して16ビツト・
ボー)DSACK信号に変換される線265上のDTA
CK信号で以て応答する。
S/88プロセツサ62は次に、第45Y図で示すフォ
ーマットでローカル・アドレス・バス247上りこコマ
ンドを配置する。ここで、3l−08=  007EO
O=DMACレジスタ選択コマンド 07−00=  BCU及びDMACチャネル3MTC
選択 バイト・カウント、記憶キー及びカスタマ/■OA空間
ビットは、第45Z図に示すフォーマットでS/88プ
ロセツサ62によってデータ・バス上に配置されること
になる。ここで、31−20− 予約 19−16− 転送バイト・カウント・ピッ1−0これ
らのビットは、DMAC209及びBCU 156にロ
ードされる。それらは、D M、 A C209及びB
CUi56に対するダブルワード・カウントをあられす
(最大64バイト)。
15−12− ゼロ 1i08=  記憶キー 07− カスタマ/IOA空間ピッ1〜06−00− 
予約 DMAC209は、データ・バス223の高位ワード(
バイト・カウント)を、チャネル3メモリ転送カウント
・レジスタ22S中にロードする。BC015Gは、こ
の特定のコマンドが、ビット19−1.6をキュー・セ
レクト・アップ−カウンタ254に格納しビット1i0
7をチャネル1アドレス・レジスタ227に格納するこ
とによってアドレス・バス247上にあられれるとき、
そのデータ・バス内容を獲得する。
DMAC209は、PE62に対して、線266a、b
上ノ32 ヒッl−−ボー1− D S A CK応答
にDTACK信号を変換する論理253に対するDTA
CK信号で応答する。この動作は、BCUl、 56 
tこ、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45Z図に記
す追加的なデータとともに、BCUによって発生された
キュー・セレク1〜・アップ・コマンドの間にバス・ア
ダプタ154に提供される。キュー選択カウンタ254
は、チャネル1書込コマンド・レジスタ225のビット
4−7にロードされる。BCU156は、バス290を
介してレジスタ225にキュー・セレクト・アップ・コ
マンドを配置し、レジスタ22S中のデータは、第46
AA図に示すフォーマットでアダプタ・バス252(チ
ャネル1)上に配置される。ここで、 0−1− キュー・セレクト・アップ・コマンド(書込
) 2−7− フィールド長−1(16バイト)レジスタ2
27を介してアドレス/データ・バス251上に配置さ
れる情報は、第45AB図に示されており、ここで、 0−3−   8己 憶 キ − 4−6− 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 バス252及び251じょうのデータは、それぞれ、ア
ダプタ・レジスタ125及び123にロードされる。B
CU論理253は次に、R,E Qんせ263d (D
MAチャネル要求)を付勢する。DMAC209は(M
 A Rがらの)I/○バッファ開始アドレスをローカ
ル・バス上に配置し、A、CK(DMACチャネル3肯
定応答)線264dを立ち上げる。B CU i 56
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乙こ転送する。それに続く4バイトは、バス・
アダプタ154に対するタグ・アップ・コマンドと、D
MACに対するREQ/ACK線263d、264dに
よって指令されるシーケンスによって転送される。BC
Ui66は、バス・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。
バス・アダプタ154は、記憶162の領域189にメ
ツセージを送るために、キュー・セレクト・アップ・コ
マンドをS/370プロセツサ・バス■/○メモリ・コ
マンドに変換する。そのフォーマットは、第45AC図
に示されており、ここで、PROCBusピッl〜は、 0=  0=I10メモリ・コマンド 1− O=記憶動作 2−7− フィールド長(最大64バイl−)8−31
−  (アダプタ・レジスタ110.112からの)実
バイト・アドレス プロセッサ85キー/状況バスは、第45AD図に示す
フォーマツ1〜をもち、ここで、0−3= 記憶キー 4− 動的変換なし そのメツセージ・データが全てバス・アダプタJ54(
バイト・カウント−〇)に転送された時、DMAC20
9はS/88プロセッサ優先順位エンコーダ212に対
する割り込み線209を活動化する。DMAC209は
、そのデータ・バス248の最下位バイトから、ローカ
ル・データ・バス223のドライバ・レシーバ234及
びピッ1〜23−16を介してS/88プロセツサ・デ
ータ・バス161Dのビット23−16に割り込みベク
タを提供する。DMAC209は、P E62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、B CU :1.56の現
在の状況を読取るためにS/88プロセツサ62によっ
て発行することができる。そのコマンドは、第4. S
 A E図に示すツメ−マットで、S/88プロセツサ
62によってアドレス・バス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l’ BCU156は、第45F図に示す状況をデータ・バス
上に配置し、DSACK (32ビツト・ポート)をバ
ス266PE62上に配置する。第45 A、 F図に
示すビットは次のことをあられす。
3 i−−29−アダプタ・バス・チャネル0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 〇−他の全てのデータ・サイクル 27−26=  アダプターバス・チャネル1状況−キ
ーチエツク、アドレス・チエツク25− バッファが可
屈でない(キュー・セレクト・アップ−コマンド) 24−1−最後のデータ・サイクル 〇−他の全てのデータ・サイクル 23− アダプタ・バス・チャネル0タグ・ダウン 22− アダプタ・バス・チャネル1タグ・ダウン 21=  BSM読取同期チエツク 20=  BSM読取セレクト・アップ要求/保留2 
G ラッチ 19=  88M書込セレクト・アップ要求/保留ラッ
チ 18− キュー・セレクト・アップ要求/保留ラッチ 17− 読取メイルボックス進行中 L6=  BSM読取進行中 15=  BSM書込進行中 14− キュー・セレクト・アップ進行中BCU状況ビ
ット21 (BSM読取同期チエツク)は、S/88プ
ロセツサ62によって読取られた後、リセットされるこ
とになる。このビットは、BSM動作が完了した時バス
・アダプタ154及びBCU156バイト・カウントが
一致しないことを示す。それゆえ、再同期を要するエラ
ーが検出される。
BSM書込動作の場合、バス・アダプタ154は、全て
のデータが受信されたことを示すために、タグ・ダウン
262bを活動化する。タグ・ダウン262bは次tこ
、バス・アダプタ154乙こよって非活動化され、その
時点で状況表示子がBCU156に提供されBCTJl
、56によって獲得される。もしタグ・ダウンが100
μ秒以内に非活動化されないなら、B CU i 66
はバス・アダプタ154に対するキャンセル線(図示し
ない)を活動化する。このことは次に、バス・アダプタ
154の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lζ/状況バス252
を介してはB CU 1.5 Gに報告することがでな
いエラーを示すためにバス・アダプタ154によって使
用される。
(E)プログラムされたBCUリセットPE62によっ
て発行されるプログラムされたBCUリセットは、BC
U156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、
とのコマンドを実行するためには、ハードウェアによっ
てローカル・バス・サイクル(007EXXXX)が認
識されなくてはならない。
このコマンドは、第4.5 A G図で示すフォーマッ
トでS/88プロセツサによってローカル・アドレス・
バス247上に配置され、ここで、31−00.=  
007EOO00−BCUリセット・コマンド そのデータ・バス内容は、BCUi56によって無視さ
れることになる。BCU156はS/88プロセツサ6
2に対して、線26’6a、bJユでDSACK’<3
2ピツ)・・ポート)を返すこと也こなる。
E22.カラン)・、キー 及びデータ・フォーマット
・エミュレーション(第46Aないしに図) S/88J二でのS/370DASDのエミュレーショ
ンについて、S/370  I/○プログラムをS/8
8プロセツサ及びI10装置によって実行することがで
きるような好適な様式を示す例によって説明しよう。S
/370は、オブジェク1〜・システムと呼ばれ、S/
88はターゲット・システムと呼ばれる。オブジェクト
・システムのためのDASD (直接アクセス記憶装置
)データは、エミュレーション・フォーマットでターゲ
ット・システムによって維持される。S/370プロセ
ツサで走るS/370コードは、オブジェクト・システ
ム・ソフトウェアと呼ばれる。以下の説明は3つの部分
に分けられる。
(1)オブジェクト・システム−ここでは、既存のS/
370直接アクセス記憶袋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)ターゲラ1〜・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・シヌテムーフィールドのマツピングを説明する。
〈4)エミュレーション機能−ここでは、エミュレーシ
ョン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。
43 〇 − (1)オブジェク)・・システム DASD物理的媒体は、シリンダと、トラックに区画さ
れる。そのめいめいの数及び容量は、DASDのタイプ
及びモデルで異なる。各シリンダは、2バイトのシリン
ダ番号(cC)によってプログラムがアドレス可能であ
り、シリンダ内のイ固々のトラックは、めいめいが2バ
イトのヘッド番号()T H)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I’レス
と、1へラック記述子(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がれる時、その
トラックはツメ−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ツ1〜される。第46A図
は、そのような1つのトラックを示す。
物理的媒体上に記録された情報の基本的単位は、8つの
ビットからなるデータ・バイトである。データ・バイト
のグループが領域を構成し、装置は、それらの領域の間
にギャップを書き込むことによってこれらの領域を分割
する。各レコードは2つのくカウント、データ)または
3つのくカウント、キー データ)領域がらなり、−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。
ツJウント領域は1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ゎす。
CCHHI−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1〜 トラック上のしコードの
順次番号を示す。
K L  キー長 1バイト キー領域中のバイト数を
示ず。
DL  データ畏 2バイ1〜 データ領域中のバイト
数をあられす。
FCCエラー・コード 2バイト エラー検出/訂正コ
ードとして使用される。
キー領域は、次のようなフィールドを含む。
(もしKL=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 FCCエラー−コード 2バイト エラー検出/訂正コ
ードとして使用される。
データ領域は、次のようなフィールFを含む。
DATA  データ DLバイト ユーザー・データ ECCエラー−コード 2バイト エラー検出/訂正コ
ードとして使用される。
各トラックの最初の領域は、ホーム・アドレスである。
それは、次のフィールドを含む。
F フラグ 1バイl−hラック条件を示す。
CCHHI−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。
E、CCエラー−コード 2バイト エラー検出/訂正
コードとして使用される。
レコード0(1−ラック記述子)は常に、ホーム・アド
レスに続く最初のレコードである。好適なプログラミン
グ・システムにおいては、レコードOCCHHフィール
ドは、そのトラックが欠陥としてフラグされた場合の代
替トラックを決定する。キー長は、レコードOの場合通
常ゼロである。キー領域はオプションであって、もし存
在するなら、1乃至255バイトを含むことができる。
レコードの数は、フォーマット書込CCWコマンドが、
カウント、キー及びデータ領域を書込時に決定される。
レコードがフォーマットされた後、ユーザー・データ領
域はそのトラックの隣接レコードを破壊することなく読
取り、または再書込することができる。もしレコードが
再フォーマットされたなら、そのトラック上のそれに続
くレコードが破壊される。
(2)ターゲット・システム DASD (第46B図)は、1から順次的に番号付け
された4096ブロツクのデータを含むファイルの形式
でS/88マイクロコードに提供される。エミュレーシ
ョン機構は、オブジェクト・システム・フォーマット及
び機能を、使用可能なターゲット・システム・フォーマ
ット及び機能の組合せにマツプする。
(3)エミュレーション・フォーマットオブジェクト・
システムにおけるDASDの物理的パラメータは、タイ
プとモデルによって異なる。DASタイプとモデルは、
さまざまなパラメータとともに、ターゲット・システム
・ファイル(第46C図)の最初のデータ・ブロック(
情報)に維持される。このファイルの残りは、エミュレ
ートされたオブジェクト・トラック・データ(第46C
図)を含む。各トラック毎tこ必要とされるターゲラ1
〜・システム・データ・ブロックの数は、最初のデータ
・ブロックに維持されているパラメータである。CCH
H= O○00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−1〜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」二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ラ)〜・システムによって
維持されるので、作成されずまた維持されない。ターゲ
ット・システムによって提供されるプログラム・モデル
が全ての障害的物理表面領域を除去するので、オブジェ
ク1〜・システム中の代替トラックが障害のない様式で
実現される。このことは、1−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CCHHI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−1−さ
れた1〜ラツクのカウント及びホーム・アドレスを通じ
て増加しない。ホーム・アドレスは、明示的領域とじて
は維持されない。やはりオブジェクト・システム・ソフ
トウェアによって渡されるレコード番号(R,)は、暗
示的に維持され、明示データとしては現れない。
各レコードの、ユーザー・データ、オプションのキー及
びデータ・フィールドは、トラック・ディレクトリ (
第46D図)の直ぐ後2こ続くエミュレートされた1〜
ラツ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D L 
)は、1〜ラツク・ディレクトリに維持される(第46
E図)。ディレクトリ・エンl〜りは、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pを含む。第46E図は、ヘッダ
と、ブイレフ1〜り及びユーザー・データ構成と、エミ
ュレートされたトラックのターゲット・システム/l、
 K Bブロッ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0−2の開
始アドレス(4KBブロツク内の)を指し示す。
(4)エミュレーション機能 この章は、オブジェクト・システムのDASDCCWコ
マンドのいくつかを与える点での、上述のエミュレーシ
ョン・フォーマットの使用に関連するものである。第4
−6F乃至に図は、包括的に、読取及び書込動作の間に
、オブジェク1〜・システム・ソフトウェアもこまって
転送されるデータを表す。ホーム・アドレスに関連する
CCW動作の場合、第46F区のF及びCCI−I H
が計算され、あるいはチエツクされるが、エミュレ−1
・されたトラックにはなにも書かれない。
レコードONこ係わるCCW動作の場合(第46G図)
、CCHH及びRフィールドがチエツクされるが何も書
かれない。KL及びDLフィールドは、適切なディレク
トリ・エントりとの間で転送される。レコード・ゼロは
、ユーザー・データ領域中へのオフセット・ゼロにある
カウントに関与するCCW動作は常にヘッドをトラック
中の次のレコードへと向き付ける(第46H図)。キー
及びデータに係わるCCW動作の場合、ユーザー・デー
タの位置及びサイズがディレクトリ中に見出される(第
46I区)。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(@46H図)。多重カウント、キー及
びデータに係わるCCW動作の場合、処理は、次のディ
レクトリ・エントリで始まり、最後の有効ディレクトリ
・エントリまで続く (第46に図)。
E23.S/88とS/370による実記憶1Gの共有 (1)序論 さて、1つのまたはそれ以上のS/370プロセツサの
ための実(物理的)記憶16における1つのまたはそれ
以上の領域の「査収」と、記憶16の管理及びマツピン
グについて詳細に説明する。
関連する図は次のとおりである。
第10図は、S/88仮想記憶106及び物理記憶1G
と、S/370プロセツサ21.23と、25.27と
、29.31のためのS/370物理的配憶領域1.6
2−164の割り振りもこりいて概念的に示す図である
第47区は、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)−ウェア・
マツピングを示している。
記憶1Gは、4KBページ及び、各4KBページ毎に1
つの複数の記憶マツプ・エン1〜す(m me)に分割
され、合弁して記憶16全体をマツプするmmeアレイ
(第48AI])に含まれる。使用のため割当てられて
いないエン1−りは、各エントリ (第48A図)にお
いてリスト中の前及び次のエン1〜りの物理記憶ページ
(ポインタ)を含めることによって「自由リヌ)・」に
結び付けられる。、S/88オペレーテイング・システ
ムのソフトウェア・ポインタは常に、自由リストの開始
点を指し示す。物理記憶ページは、この自由リストの開
始からさまざまなプロセスに割当てられ、自由リストに
戻されるページは、好適には自由リストの開始点に配置
される。その「前及び次の」ページ番号及び自由リスト
の開始に対するソフトウェア・ポインタは、適切に更新
される。
システム788がブートされる時、これらのエントリは
、連続的なアドレス順に自由リストに配置され、この時
黒衣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
6の大きい連続領域が存在する。それゆえ、ブート時点
で、記憶領域(例えば162.163.164)はS/
370プロセツサから「査収」しなくてはならない。そ
の後、ページが必要に応じて自由リストから割当てられ
自由リストに戻されるにつれて、自由リスト上の大きい
連続ブロックは、細分化されて最早利用可能ではなくな
る。もし連続的なS/370領域を作成しようとする試
みがなされたとじたら、全てのプロセスを停止し、十分
な連続領域が可屈となるまでさまざまなプロセスに既に
割当てられている記憶ブロックを再割尚てするため乞こ
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ゴン・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/マツピンクの好適な態様につ
いて説明する。第4.8 A図は、プロセスの仮想アド
レス空間を維持するためにS/88オペレーテイング・
システムによってセット・アップされるソフトウェア構
造の簡単な概要図である。そのソフトウェア構造は、次
のような要素からなる。
pte=処理テーブル・エントリ(プロセスをあられす
) pmb−プロセス°マツプ゛ブロック。互いに連鎖され
ると、それらは、この処理の仮想アドレス空間のための
、apteに対する(pn+eの)ポインタを含むこと
になる。
pmbp−チエインの最初のpmbに対するpte中の
ポインタ pme = pmbに含まれる(apteを指し示す)
プロセス・マツプ・エントリ mm5−物理的記憶マツプ・エントリ。m m eアレ
イ中に含まれると、システム、すなわち記憶1G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が存在する。
vpn−プロセスの仮想アドレス空間内の仮想ページ番
号 pmt−プロセス管理テーブル。システムの各プロセス
(pte)に対してpmt中にポインタptepが存在
する。
ptep−3つのプロセスに対するプロセス・チープル
・エントリ・ポインタ 第4.8 A図の記憶マツプ構造は、記憶管理ユニット
105(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mmeアレイ(第48C図)
からなり、好適な実施例では、512個の順序付けられ
たtn+neを含む。各mmeは、1つの4KBの実記
憶をあられし、それゆえ、mmeアレイは、512X4
KB=2MBの連続的記憶をあられす。
第47図の記憶マツプ・アレイは、概念的には、連続的
順序で配列されたIn In eアレイの全てのをあら
れしている。
111meは、通常、3つのリストのうちの1つに連糸
される。
1)使用済みリスト、プロセスに割当てられたmm2)
リフレーム・リスト、自由リストに返却されるべきIn
 In e 3)自由リスト、プロセスに割当て可能なmtneoi
lneが1つのリストから別のリストに移動される時、
それらのポインタは適切に更新される。
もしそれらがリスト上にないなら、それらは、恒久的に
結び付けられたページをあられすかまたは、過渡的状態
にある。記憶管理ユニット105によって使用される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 I101行中 ディスク110が今進行中書込み   
このフレームのための@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1−1fが待って
いる 次のm1ne  次のm1neに対するppn (物理
的ページ番号) 前のlIlme  前のm1neに対するppnアドレ
ス メモリ中にある間の、ディスク・アドレス aptep  このページのためのapteに対するポ
インタ 「次の」及び「前のjmllleフィールドが)連鎖リ
スト(使用済み、リフレーム、自由リスト)を作成する
ために使用される。
S/88の物理的記憶がS/370記憶領域のために捕
獲されるとき後述のように変更されるのが)次のmme
及び前のm+neLこ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mmeア
レイの仮想アドレスである。
最初のn個のポインタは、全てのmmeアレイの順序リ
ストである。残りの128−n個のポインタは、NUL
Lである。このことは、128X2MB=256MB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lnme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、田meアレイを選択し、ppnの9つの下位ビット
がそのアレイ内のm1lle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(@理)ページ
へのオフセットである。
メモリ・マツプ情報構造(第48D図)は、マツプのた
めに使用されるメモリを追跡するために使用され、ここ
で、 mmeマツプ1nfop−1最初のmmeマツプ情報構
造に対するポインタ 次のrnme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1G) ページ毎(16) その構造の残りは、ページ毎の情報
のアレイである。
ppn  このページのためのmmeに対する物理的ペ
ージ番号 アクティブ・ページ・テーブル・エントリ(apte)
は、仮想記憶を追跡するために使用される。apte構
造(第4.8 E図)は、仮想記憶の所有者と、ページ
の仮想アドレスと、ページ・フォール1−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」ユ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、a p t eト
レーラ(第48G図)によって識別され、各仮想ページ
毎のapteがそのトレーラを指し示す。
apte構造は、次のものを含む。
アドレスにいて、 実アドレス (フラグmmeが1に割当てられている) 4にページ ディスク・アドレス (フラグmmeがOに割当てられ
ている) もしこのapteが自由リスト上にあるなら次の自由a
pteのアドレス フラグについて、 プロセス毎に 他のプロセスと共有されていない仮想ペ
ージ フォークされたページ プロセス毎に、ページがフォー
クされている m1lle割当て済み ページが記憶をもつ待機 割当
てられ、このページを待つ I10エラー ページ、上でI10エラーが生じた apte解放 I10完了時にこのapteを解放CP
Uタイプ・バッチ ブート時にページがバッチされた 悪いアドレス、再割当て エラーが、新しいアドレスを
強制した カラン1〜 このページを共有するプロセスの数vpa
ge  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ζ
J8pt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(m48F図)中に
は256イ固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」−に
連鎖される。もし追加的なapteが必要であり、リス
トがN U L L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1−リ)またはapteによって指し示
される。プログラム毎に(領域毎に1つ)4つの1〜レ
ーラが存在する。l−レージは、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P T
 Wを見出させるものである。
aptl□レーラ構造は、次のものを有する。
rl procs   このトレーラを使用しているプ
ロセスの番号 Vベース この領域の第1の仮想ページ(領域ベースv
pn ) nページ 領域中のページの数 ユーザー トレーラ・ユーザーのビットマツプpp 1
nfo(o:nnp) この構造の残りの部分は、プロ
セス毎のアレイ情報である。
nppアレイのサイズ n ptws この時点で接続されているPTWの数o
ptep このページのAPTEに対するポインタプロ
セス・テーブル・エンドす(pte)  (第48 H
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12レス空間についての
情報を含む。各ページ・エン1〜りは、次のものを含む
最初のpmbポインタ このプロセスのp +n bの
リスト中の最初のpITlbに対するポインタマツプ・
ルー)・・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v i r t  仮想マツ
プ・イメージ pdrポインタ プロセス・データ領域毎のアドレス プロセス・マツプ・ブロック構造(第48I図)は、プ
ロセスの仮想空間を実メモリ空間にマツプするために使
用され、次のものを含む。
nextp  このプロセスの次のpmbに対するポイ
ンタ ベースvpnベース仮想ページ番号、このp m bの
最初の仮想ページ番号(6個の下位ピッl−8よ、ゼロ
となる) マツプ・アドレス マツプの物理アドレスpme  プ
ロセス・マツプ・エン)〜す0−63、この構造の残り
の部分は、ページ毎のアレイの情報である。このアレイ
へのインデックスii、vpnの下位6ビツトである。
フラグについて、 mem未使用< 1 )での使用 使用済みページのコ
ピーがメモリ中にある。
フェンス このページは、フェンス・ページである。
接続済み 入来した時このページを接続する書込み時コ
ピー 書き込まれた時コピーパッチ済 ページは、バッ
チされたコード。
ページである。
ufence  ユーザー・フェンス・ページさらに、 aptep  このページのAPTEに対するポインタ
プロセス管理テーブル(第48Jl’l)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ptepのリス
1〜と、システムで可屈なページの数と、関与するペー
ジの数を含む。
第48に図のeIJ理テーブル・ワード(ptw)は次
のものを含む。
act  ptwアクセス・コード ppn  所望するページの物理ページ番号a、c 2
  p t wアクセス゛コー1ゞ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(P R,OM) 181. (第12図)がS/8
8及びS/370素子上で診断及び自己テス)−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1’するユティリテイ・プログ
ラムを読む。
モジュール・スタートアップ・コー):Ll、全ての構
成された装置及びディスクを初期化し、システム・カレ
ンダ・クロックから内部クロックをセットする。このフ
ァイルは、モジュールをスタートアップするための手続
きの一部としてオペレーティング・システムが実行する
コマンドを含む。この手続きは、次の機能を含む。
そのモジュールに接続されたボード、ディスク及び装置
の構成を指定するテーブル・ファイルを読み取ること、 そのシステム内のモジュールを識別すること、さまざま
なシステム・サービス・ルーチンを開始させること。
このモジュール・ファイルは、新しいシステムを構成す
るに十分なデータを供給し、カスタマによって、その必
要条件に適合するように変更することができる。S/8
8主記憶16からS/370領域162−164を捕獲
するために、モジュール・スタートアップ・コート・コ
マンド・ファイル中にはあるステートメントが押入され
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5 G セッサのためのS/370言己1、意領土曵1.62.
163と164をもつ第10図の構成を想定すると、モ
ジコール・スタートアップ・コード・コマンド・ファイ
ル中には次のようなステー1〜メントが挿入される。
S/370プロセッサ封IVM、8メガバイ1〜・スタ
ート S/370プロセツサ412A I X 4メガバイ1
〜・スタート S/370プロセツサJ43 V S E I Gメガ
バイト・スタート (/I)S/3’70サービス・ルーチンSS/370
スター1〜・コマンドGJ、特定の4士1、計2まJこ
は4本3プロセ・ンサのため(こ、言己憶1G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、適邑な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I 
P 1.される。ソフトウェア・ルーチンの機能は、S
/88記憶から記憶領域を獲得し、それらの領域を適当
な時7ぐヱで置き換えることである。これらの機能を実
行するために、5つのサブルーチンが使用される。
A) このサブル−チン、S/370言己1.I置換は
、S/88オペレーテイング・システム・テーブルから
物理記憶のブロックを抽出する。このブロックのベース
・アドレスは、メガバイl−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: decla、re S/370 displace 5
tor entry(bjnary(15)。
bjnary(15)。
binary(15)) : 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
G」高位4にページの物理ページ番号。pl)TIの/
l 58 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M、 B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 5to
r entry(binary(15)。
binary(15)。
binary(15)) : call S/370 replace 5tor(n
ブロック+ppn+エラーコード); 引数−nブロック(入力) 返されている連続メガバイトの数 ppn<入力) ブロックのベースの物理ページ番号。ppo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−VO6に記憶を返そうと試みる前に、S
/370記憶クローズを使用しなくてはならない。
C)サブルーチンS / 370 記憶オーブンは、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
側の仮想アドレス空間に接続し、その仮想ページ番号が
返される。おのおののpte及びpineが猛威され、
仮想から実へのマツピングが確立される。そのアクセス
・コードは、「読取/書込」であり、記憶が接続される
用法: declare S/370 open 5tor e
ntry(binary(15)。
binary(15)。
binary(15)。
binary(15)) : /l 59 4.6 0 call S/370 op’en 5tor(nブロ
ック。
r)pnl vpn。
エラーコード); 引数; nブロック(入力) 要求される連続的メガバイトの数 ppn(出力) その領域の最初の4にページの物理ページ番号。ppn
の下位8ビツトはゼロとなる。
vpn(出力) その領域の最初の4にページの仮想ページ番号。ppn
の下位8ピツl〜はゼロとなり、仮想アドレスは、40
96*vpnとなる。
エラーコ−1に(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plneがS/88オペレーテイン
グ・システムに返され、おのおののpte及びplne
が猛威され、仮想から実へのマツピングがフォールトさ
れる。物理記憶はS/370配置記憶ルーチンに戻され
る。
用法: declare  S/370  close  5t
or  entry(binary(15)。
binary(15)。
binary(15))i call S/370 close 5tor(nブロ
ック。
vpn。
エラーコ−1に): 引数: nブロック(人力) 戻される連続的メガバイトの数 vpn(入力) 戻される領域の最初の4にページの仮想ページ番号。
エラーコード(出力) 返されるエラーコード E)空取得は、5TART  370ルーチンによって
呼ばれるサブルーチンである。それは、上記4つのプロ
グラムを実行することができるように、5TART  
370プログラムをS/88監視モードにおく。5TA
RT  370が一旦監視モードにあると、S/88オ
ペレーテイング・システムから記憶のブロックを除去し
、記憶を各S/370プロセツサに再割当てするために
、ベクタ・ポインタを変更することができる。
このサブルーチンは、メモリ割当てを変更し、S/88
プロセツサの割り込みレベル6のマニユアル・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
コ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。
dec]are S/370 gain freedo
n+ entry(binary(15)。
binary(15)) : call S/370 freedom(give t
ake。
エラーコード); 引数 give take(入力) 値Oは呼び出し側を、アプリケーション・ユーザー状態
に戻し、別の値は呼び出し側を、監視状態にセットする
エラーコード(出力) 戻されたエラー・コード 上述のサブルーチンの機能は、次のとおりである。
S/370置換記憶 1)空を獲得し、mmeアレイ自由リストをロックする
2)@接自由mmeの最大のストリングを探して自由リ
ストを検索する。
3)両端をMB境界に丸め、ストリング中の4KBブロ
ツクの数である、nblkを計算。
4)もしnblk > nブロックなら、nblkをn
ブロック(必要な4KBの数)にセットし、ベース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中外す
6)システム可用カウントからnページを弓く。
7 ) n++neアレイ自由リス自由リストウ解除し
、空きを供給。
8 ) ppn=ベースppn もしnblk < nブロックならrc=エラーもしn
ブロック〈二〇ならrc−エラーもしエラーなしならr
c=0 S/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、mmeを適切に
連鎖させる。もし問題が生じたらエラーを返す。
2)空きを獲得し、mmeアレイ自由リストをロックす
る。
3 ) ++++neを繋ぎあわせるための良好な位置
を求めて自由リストを検索する。
a、ベースppnの隣の最初の候補 す、リストの最後の第2の候補 4)ブロックの全体を自由リスト上に繋ぎあわせる。
5)システム可屈カウント中にnpageを追加する。
6 ) mmeアレイ自由リストをロック解除し、空き
を供給する。
S/3708己憶オープン 1)このプロセスのテーブル・エントリを見出し、pm
p境界上のその仮想記憶中に、MBのnブロックに十分
な大きさの穴を見付ける。その要求にサービスするのに
十分な配置された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、pmb及びapteのために、接続
された空間を割り振る。
3)構造全体をセットアツプする; +nme連結及び接続済み mme、 aptep−)apte pme、 Qptep−>apte 全てのフラグが適切にセットされブこ apte、 ptep−>pte 4)新しく構成されたpmbチエインをタスクのpmb
チエインに結び付ける。
記憶クローズ 1)このプロセスのテーブル・エントリを見出し、$o
pen storageによって構成されたpmbを見
出す。もし何も見付からないなら戻る。
2)これらのpmbをプロセスのpmbチエインから切
り放す。
3)各a、pte毎に、実記憶マツピングをフメールト
するために5etup ptwを呼び出す。
4)O8に対して、pmbとapteのための連繋され
た空間を返す。
5 ) mme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・アドレスを収得して、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)l−ラップ・ハンドラへ戻る。
11)トラップ・ハンドラがO6へ戻る。
12)ユーザ・スタック上でユーザー状態にある呼び出
し側に戻る。
(5) mmeの選択されテニストリングを自由リス)
・から外すこと F I RS T  M M Eは、連鎖から外される
べきストリング中の最初のmmeに関連し、ベースpp
nは、そのppn (物理ぺ・−ジ番号)を含み、L 
A S TM M、 Eは、そのストリングの最後のm
meに関連する。もしFIR,ST  M、MEが自由
リストの先頭にあるなら(その以前のmtneフィール
ド(ま、ゼロに等しい)、自由リスト・ポインタは、L
、ASTM、MEの次のIn m eフィールドに等し
くセラ1−される。こうして、LAST  M、MEに
続<mmeは今や自由リストの先頭にある。さもなけれ
ば、FIRST  MMEの以前のmmeの次のm1l
lBフイールドがLAST  MMEの次のmmeフィ
ール1ぐに等しくセットされる。もしL A S T 
 M M E hこ続くmme (その次のm1neフ
イールドはゼロではない)が存在するなら、LAST 
 MMEに続(+n+ne(’)以前のmmeフィール
ドがFIRST  MMEのprev mmeフィール
ドに等しくセラ1〜される。
(8)STCIに対する記憶ベース及びサイズの書込み S/88 0Sから記憶が「取得」された後、それは、
構成ファイルに記述された必要条件に従いS/370プ
ロセツサ間で区画される。構成アレイは、S/370プ
ロセツサのためのベースppn及びDブロック会合む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) mmeの数を25
6で割っブ“二値に等しい。各S/370プロセツサの
ためのEXEC370タスクがそのイ固々のS/88プ
ロセツサ中で開始される時、そのタスクは、STC■ワ
ードをアセンブルするため己と、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007
EO] FCに書き込まれ、S/88オペレーテrング
・システムに透過的な5TCIレジスタ404及び40
5(第32 B図)の初期づヒを引き起こす。
4 ′70 第1.9 A図及び第20図に関連して以前に説明しす
こ切り放し機構216及びBCtJイソターフエース論
理253は、レジスタ404及び405を初期化するた
めに使用される。
しかし、好適な実施例では、第32B図りこ示ずように
、レジスタ404.405は、(BCUローカル・デー
タ・バス223に接続されるのではなくて)直接S/8
8プロセツサ・データ・バス]61D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D S A CKをプロセッサ
62に戻すl二めに」ユ記仮想アドレスをデコードする
。レジスタ404.405は、5TCI選択線458を
介して論理253−/l)らイネーブルされる。STC
Iワードのビット27−20は、5TCIrベース」ア
ドレスを形成し、ピッ1〜23−20は、S/ 370
 配憶「サイズj値を形成する。ビット19−0はゼロ
である。、 E24.S/370乙こよって開始されるS/88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中りこ在駐する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lζうをS/8
8オペレーテイング・システム第1レベル割り込みハン
ドラに、そのオブジェクト・モジュールの一部としてア
センブルされるように挿入することによって、S/88
オペレーテイング・システム・カーネルを変更するもの
である。割り込みベクタのテーブルは、割り込みハンド
ラ・アセンブリ・ソース中に含まれ、そのベクタは、ソ
ース中で、S/370割つ込みハンドラ・コードを指し
示すように変更される。
この方法は、次のようなS/88アーキテクチヤの方法
とは著しく異なる。
1)割り込みする各装置は、S/88オペレーテイング
・システムLこ対して、その装置と、そのバス名と、ボ
ード・アドレスを識別するファイル中に記入されなくて
はならない。
2)第1レベルの割り込みハンドラが割り込みを受領す
る時、それは、適当なツメ−マットされi−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トを呼び出す「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割り込みルーチン全指し示す
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&i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
り込み機能を遠戚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
されナニならS/370コードは再挿入され、割り込み
ハンドラは再アセンブルされなくてはならない。
第1の方法は、システム・ブート後のオペレーティング
・システム割り込みハンドラの変更に関連する。第20
図のハードウェア割り込み機構の説明に関連して使用さ
れることが意図されているのがこの方法である。
この第2の方法は、S/370割り込みコードをS/8
8オペレーテイング・システム仮想アドレス空間に(好
適な実施例では007EOOOOの直後に)配置するこ
とと、オペレーティング・システム・カーネル割り込み
ハンドラ中の適当な割り込みベクタの変更を要する。こ
の作業は、オペレーティング・システムが初期化された
後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
きを獲得コする必要がある。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、5788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S/88
オペレーテイング・システム仮想アドレスまたはBCU
ローカル記憶記憶量置することを要する。その割り込み
ルーチン・アドレスは、S/370ハードウエアに対し
て、好適にはROS中で可屈でなくてはならない。この
方法を説明するために次のようなシナリオを提示してみ
る。
1、)S/370(例えば、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・バス223上に割り込みベクタ番
号(これは、分かりやすくするため全てゼロでもよいし
、ROSベクタ空間中へのオフセットでもよい)を配置
し、データ・ストローブ肯定応答を活動化する。このベ
クタ番号は、有効パリティの場合を除き、プロセッサ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
人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/370
  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、そのトラップ命
令の直ぐ後に続く位置でトラップを発行するプログラム
を「呼び出す」だけのものである。トラップ割り込みル
ーチンは、監視状態にあるので、そのプログラムは、監
視状態に変わることになる。アプリケーション・プログ
ラム状態を再び得るには、アプリケーション・プログラ
ムは、割り込みスタック戻りアドレスを変更してトラッ
プ13コールから、変更された割り込みスタック・アド
レスを使用して割り込みから脱出するトラップ13割り
込みコードへと戻る。この方法は、S/88オペレーテ
イング・システムに割り込みルーチンを追加することに
係わる。
第2の方法は、泊該O3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−ジョン割り込みルーチンは、BCU読取専
用記憶(図示しない)に在駐させられ、i〜ラップ13
コードと同様に機能する。前に説明した空き獲得ルーチ
ンは、トラップ13命令を発行する代わりにB CU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(S T E A L )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
ログラムに可屈である。
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ブロセツザ・ユニットは、S/
370プロセツサ・ユニットのためのサービス・プロセ
ッサの役目を果たす)。
(1)序論 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
化及び再初期化を達成するためのマイクロコード機能に
ついて説明する。先ず、単一化および組の環境の両方に
おいて、実質的にS/88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4453215号の関連部分の説明につ
いてもここで繰り返す。
エラー・チエツクは、ユニット21の各S/88プロセ
ツサ要素60.62(第8図)がAバス42及びBバス
44を駆動するのと同時に実行される。この同時的動作
は、バス構造を駆動する前にエラー・チエツクを実現す
るプロセッサ・モジュール9中のI10ユニットと対照
的である。
プロセッサ・ユニッ)・21は、システムのスループッ
トに(J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・ユニツ1〜がバス構造を駆動している期間
のチエツク論理によって知らせられたエラーは、そのユ
ニットをして、システム・クロックの次のフェーズの間
に、Aバス・エラー信号及びBバス・エラー信号の両方
をXバス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
4G上に駆動し、それを、相手中央処理装置(例えば、
参照番号23)が受は取る。その時間フェーズの終りに
、障害装置は切り放され、相手装置からの問い合わせに
応答する以外はバス構造上にさらに信号を駆動すること
ができなくなる。この自動的切り放し動作は、Aバスま
たはBバス」二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から受は取る人力データを、処理区画12
bがBバス」―で受は取る人力データと比較する。それ
はまた、処理区画12aが1〜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12
aのタイミング及び制御信号は、区画12bからの対応
信号と比較される。内部制御信号のこの比較は、プロセ
ッサ要素60.62の内部動作をチエツクし、障害の迅
速な検出を可能ならしめ、プロセッサ・ユニットの診断
及び保守に有用である。
比較器12fに対する1つまブニはそれ以J二の対厖大
力信号が異なる任意の時点で、比較器は、制御段86に
印加される比較エラー信号を発生する。そのエラーは、
データ入来エラー データ外出エラー、機能エラーまた
(j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、制御段86に印加されるパ
リティ・エラー信号を発生する。制御段86はその比較
無効信号に応答して、次のクロック・フェーズ(N+1
)でプロセッサ・エラー信号を発生する。この動作に対
する1つの例外は、比較無効信号が読取動作の間の入力
データ信号の無効比較による場合もと生じる。その場合
、制御段86は、次のタイミング・フェーズに関してバ
ス・エラー信号が発生されない場合にのみプロセッサ・
エラー信号を発生する。バス・エラー信号は、バス構造
30における障害条件を示し、それゆえ、入力データの
無効比較が、処理区画12aまたは12bではなく、バ
ス構造30のAバスまたはBバス部分の障害の結果であ
ったことを識別するものである。
プロセッサ・エラー信号の1つの機能は、論理回路をデ
ィスエーブルし以てユニット21の処理区画12中の全
ての動作を実質的に停止することにある。さらに、モジ
ュール9中の全てのユニットに、直前のフェーズの間に
バス上に配置された情報を無視するように、例えば、C
PUバス転送を無視するように通知するために、Aバス
・エラー信号とBバス・エラー信号がXバス46に印加
される。Xバス46には、相手のプロセッサ・ユニット
23に、モジコール中のあるユニットが障害発生エラー
を検出したことを通知するために、レベル1割り込み信
号が印加される。
フェーズ(N+2)の開始時点で、依然として障害信号
に応答する段86は、能動的なバス・マスク状況を終了
させる。この動作は、バス・エラー信号の終了によって
達成される。処理区画12がマスク状態から切り替わっ
た時、それは、トランシーバ中の全てのバス・ドライバ
をディスエーブルする。S/3701−ランシーバ13
もまた、トランシーバ12eのドライバがディスエーブ
ルされるときはいつでも共通制御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ヒ、トランシーバ13もまたディスエー
ブルされる。
こうして、プロセッサ・ユニット21.23は、マスク
状態にあるときのみ、ドライバに印加されるバス・イネ
ーブル信号を発生するための必要に応じて、バス構造を
駆動することができる。
プロセッサ・エラー信号は迅速に、すなわち、次のタイ
ミング−フェーズの終了時点で、マスク状況をターンオ
フする。ユニッ1〜21の処理区画12がプロセッサ・
エラー信号を発生する場合、相手ユニット23のS/8
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。読
取動作の間にプロセッサ・エラーが生じた場合、相手ユ
ニットはメモリが後のタイミング・フェーズでバス構造
に印加する反復されたデータを読み込む。
さらに、相手ユニット23は、診断ルーチンを開始する
ために、低優先順位割り込みであるレベル1割り込みに
応答する。プロセッサ・エラーの原因が過渡的な現象で
あるように見える場合、すなわち、診断ルーチンが何ら
かの障害またはエラー条件を識別しないとき、プロセッ
サ・ユニット21は保守することなく動作へと復元する
ことができる。好適な実施例では、過渡的な障害の発生
は記録され、もしそれが任意に定めた回数繰り返すなら
、そのプロセッサ・ユニットはさらtこ診断することな
くサービスまたは動作から電気的に離隔される。
ユニット21.23の各処理区画12は、2つの組みユ
ニットをロックステップ同期させるために、典型的には
プロセッサ状況及び制御段8Gにある論理回路を含む。
区画12は、マスク状況へ8 G の遷移でロックステップ同期化を達成する。各区画12
は、13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P R,OM +−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、どちらの処理区画も初期的にはマスク状態にない、
すなわちターン・オンされていないようにすることを保
証するための命令を含む。
ユニット21.23の処理区画は、初期化シーケンスで
は初期的には同期しておらず、一方がマスタ状態を達成
する前の多重フェーズ・サイクルの間に、他方のユニッ
トがマスタ状態を達成する。マスク状態を獲得する一方
のユニットは、他方のユニットを選択した時点でマスク
状態に持ってくるために、他方のユニットの動作のさら
なる初期化を制御する。
ユニット21の処理区画12が初期化されるとき、それ
は内部エラー・チエツク信号を打ち消し、以てパリティ
無効信号または比較無効信号がプロセッサ・ホールド信
号を発生するのを防止する。そのかわりに、区画12は
典型的にはPROM181に記憶されているテスト・ル
ーチンを実行する。このテスト・ルーチンは、プロセッ
サ・エラー信号をもたらし得るあらゆる条件に対処する
ものである。めいめいの可能的な障害条件が生成される
とき、処理区画は、対応する障害報告信号が実際に発生
されたがどうかを調べるためにテストする。以て、エラ
ー・チエツク信号が存在しないことは、そのプロセッサ
・ユニットがマスク状態を達成することを禁止し、その
結果、この論理実行ルーチンの間に発生された障害がそ
のプロセッサ・ユニットを停止させず、バス構造3のに
報告されない。PROM181中のテスト・ルーチンは
、エラー・チエツク信号を確認して、そのプロセッサを
して、このチエツク・ルーチンの成功裡の完了のときの
みマスク状態をとることを可能ならしめる。
S/370プロセツサ・ユニット(好適な実施例)は、
典型的には、各チップ中のさまざまの要素及び論理に対
する「裏口」のアクセスを介しての初期化及びサービス
・プロセッサ機能に対処するハードウェアをもつ。これ
らはよく知られているので、簡単に説明するにとどめる
同様に、自己テスト及び初期化のためのプログラム・ル
ーチンもよく知られており、詳細な説明の要はあるまい
。この章で強調されるのは、S/370またはS/88
オペレーテイング・システムに変更を気づかせることな
く典型的なS/370自己テスト及び初期化がS/88
を介して達成されるところの機構である。S/370の
ための自己テスト初期化ルーチン(STIR)は、好適
な実施例では、組みユニットのS/370処理要素を同
期化させるためのルーチンとともにP R,0M181
 (第19C図)中に配置される。それゆえ、S/88
は、S/370サービス・プロセッサとして機能する。
PROM181中のS/88コードの記憶マツプされJ
こI10割り振りは、あるS/88状況または別のレジ
スタ内容がS/370コーlこの実現(こ必要である場
合に与えられる。
このコードが同期化へと向かう様式は、1次(またはマ
スター)相手プロセッサ・ユニット21など(適正に動
作しているもの)内のレジスタ・セットの記憶マツプ・
コピーを、2次(またはスレーブ)相手プロセッサ・ユ
ニット23など(まだ適正に動作していないもの)内の
レジスタ・セットに転送することである。
同期化機構のためのS/88からS/370への結合経
路の詳細を説明する前に、第7図のモジュール9の構造
及び環境について簡単に言及しておく。S/88オペレ
ーテイング・システムの、フォールト・トレランス及び
単一システム・イメージなとの特徴は、S/88及びS
/370の両方の構造に与えられる。モジュール9は、
参照番号21などの単一化されたS/370プロセツサ
・ユニットまたは参照番号21.23などの組のS/3
70プロセツサ・ユニット対からなる。参照番号12、
または12.14などの単一または組のS/88ユニツ
トは、S/88プログラムのみを実行するためにモジュ
ール中に含めることができる。
各S/370処理ユニツj・は、第7図に示すように、
参照番号85.87なビのS/370プロセツサ要素の
対と、参照番号62.64などのS/88プロセツサ要
素対を含み、それらのプロセッサ要素対が単一の論理処
理ユニツl−とじてロックステップで動作する。組みの
ユニツl〜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85.87のおのおのは
、部分的に、参照番号150(第11図)のようなS/
370チツプ・セットである。
S/370チツプ・セットとその関連ハードウェアは、
S/88バス構造30との結合のため参照番号101(
第9A図)のようなS/88スイタルのボードに収り付
けられる。この章では、参照番号21のような1つの処
理ユニット中のS/370チツプ・セット対は、S/3
70エンテイテイと呼ばれ、参照番号60.62なとの
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のどちら
のオペレーティング・システムも互いに気づかないよう
に、S/88  I10装置及びプログラムを利用する
S/370■/○動作を実行するためにS/88エンテ
イテイを訪れる。
E27.フォールト・トレラント・ハードウェア同期化 S/88− S/370処理ユニツトのより固有且つ重
要な特徴の1つは現在処理中の相手23による参照番号
21などの任意の処理ユニットの自己決定同期化である
。各ユニットのS/88エンテイテイは、新しいまたは
エラーを生成する相手の同期化のための能力及び責任を
もつ。あるユニットのS/E(8エンテイテイがこの責
任ヲもつとき、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/88S/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/88スレーブ・
エンティティが「キックオフ」された後の適当な点へ進
行するように許可され、次に、その実行は対応するS/
370エンテイテイに向き付けられる。S/370エン
テイテイは、S/370マヌ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PROMI 8
1からのコードを実行するS/88  PEによって同
期化される。
組みユニットのどちらか1つは、初期電源導入、新しい
相手の登場、または既存の2つの組みをして同期化を喪
失させるようなエラー条件からの回復(どの場合もメン
テナンス割り込みを強制する)によって必要性が生じた
場合、処理ユニットの同期化において、マスターまたは
スレーブのどちらかの役割を占めることができる。どの
場合にも、S/88スレーブ・エンティティは、その状
況を認識して、同期化のためのS/88マスター・エン
ティティに依存する。
S/88マスター及びスレーブ・エンティティは、メン
テナンス割り込みが生じた時点でのめいめいの状態の結
果としての個々の役割を占める。
全ての処理ユニットのS/88エンテイテイは、デフオ
ールドのマスクが確立されるまでスレーブであるとめい
めいが仮定しつつその割り込みを検出及び処理する。マ
スターは次に、ホールド・スレーブをロックステップで
キックオフし、めいめいは(割り込みからもどった時点
で)、マスターの優先使用環境を再開する。
同様に、S/88エンテイテイは、プロセッサを残余の
論理から切り放し、S/370相手対内で同一の優先使
用された状態を確立するためにS/370 SP機能を
エミュレート−するべくそれらのプロセッサを使用し、
次に正常の実行環境を再確立し、S/370の相手がロ
ックステップで実行を開始することを可能ならしめる。
同期化を必要としない状況として、参照番号21の単一
ユニットなどの単一の処理ユニットが電源投入される場
合がある。
同期化を要する状況としては、2重化処理ユニット(例
えば21.23)が電源投入される場合、相手23が正
常に処理している間にユニツ1〜2」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中に地絞障
害を検出し、回復を試みる場合がある。
5788エンテイテイは、同期化を確立するための適当
なハードウェア設備をもつ。S/370処理区画は、ス
レーブ・エンティティをしてマスク・エンティティの全
く同じ状態に初期化されることを可能ならしめるに十分
なハードウェア及びソフトウェアをもつ。これは、読取
/書込状況レジスタ、読取可能モード・レジスタ、停止
可能クロック及びカウント・リングなどの構成を有する
。ユニット21中の正常動作S/370エンテイテイが
相手ユニット23中の対応S/370エンテイテイと同
期させられるべき時、相手のS/370エンテイテイを
その正常動作エンティティと同じ状態にすることが必要
である。この処理は、好適な実施例では、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(PROMI 81中のS/370初期化及
び同期化マイクロコードの制御の下で)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BCU156などに対して更なるサービス要求を呼
び出すことを停止する。これはまた、全ての未完了I1
0動作の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工ンテイテイによ
る使用のために記憶162にコピーされた状態tこもっ
てくる。この時点で、S/370プロセツサ、S/37
0キヤツシユ、DLAT及びS/370バス・アダプタ
中の全てのレジスタ、カウンタ、ポインタ及びバッファ
が順序づけられたスタック中の記憶(162)にコピー
される。その同期化処理が開始されたとき、4つの全て
の物理プロセッサは、文脈を共通スタックから4つの全
てのプロセッサにロードすることによって復元されたS
/370文脈をもっことになる。両プロセッサには、そ
のレジスタ、カウンタ及びバッファに同一の値がロード
され、次にロックステップまたは完全同期によりプログ
ラム実行を開始することになる。
S/370処理エンテイテイは、同期化のためにさまざ
まなレジスタ及びキャッシュにアクセスするための2つ
の方法を与える。その1つは、BCUローカル・データ
・バス223をバス・アダプタ154のチャネル0,1
に結合するレジスタ560.561を用いた、通常の、
ユーザーによってプログラムされた読取/書込方法であ
る。もう一方は、直列「裏口」集積サポート機能(IS
F)/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(ISF/USI)をエミュレートすること也こよっ
て、S/88エンテイテイの同期化機構がS/370エ
ンテイテイに接続された任意且つ全ての機構にアクセス
することができる。1つまたはそれ以上のS/370エ
ンテイテイの同期化が必要であるとき、両方の方法が採
用される。通常の経路は、それが存在し、USI経路が
他方の1こめに使用されているとき使用される。
同期化及び初期化処理のこの部分(例えばS/370エ
ンテイテイのための処理)が、S/370エンテイテイ
の存在も、それに接続されていることも知らないS/8
8オペレーテイング・システムに対して透過的でなくて
はならない、ということに留意することは重要である。
この透過性= 497 は、S/370  l10111作に関連して前記に説
明したのとほぼ同様の様式で遠戚される。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2
80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007EX
XXX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・バス16IA、161
Dを、前記回路217.218を介してローカル・アド
レス及びデータ・バス247.223に結合する。レジ
スタ・ア12レス・デコード論理562は、プロセッサ
62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562.563上の割り込みは、OR回路2
92aを介して第20図のS/88割つ込み論理212
乙と指向される。その割り込み要求信号は、データがプ
ロセッサ62への転送のためにS/370チツプのうち
の1つから論理549で受領されるとき、線562上で
活動化される。
線5S2」二の割り込み要求は、論理550からS/3
70チツプへのデータ転送の完了をプロセッサ62に通
知する。線562上の割り込み要求は、プロセッサ62
に、プロセッサ62への転送のためにS/370チツプ
からのデータが論理549によって受は取られたことを
通知する。その割り込み要求は、I A、 CK信号が
線258dと258e上にそれぞれあられれるときに線
562及び563上に保持される。3つの割り込みのベ
クタ番号は、第20図からのIACK信号258d及び
258eによってそれぞれ付勢されたとき、論理564
.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62Lこまって使用される。
S/370集積サポ一ト機構(I 5F)540(第4
9図)は、チップセット150上の論理に対して「裏口
1入口を与える。このISFは、チップ85及びi 5
1−164上に集積されたユニット・サポート・インタ
ーフェース(USI)に接続された5線のサポート・パ
ス541からなる。チップ85上のU S I 64−
2の一部が第49図に示されている。
サポート・パス541は、次のような5つの線との直列
インターフェースをあられす。
ビット・アウト(データからチップ・セラ)−への)線
543 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)線546 セット・パルス(制御)線547 アドレス・モード線545は、ビット・イン/ビット・
アウト線543.544上のアドレス・ビット(高レベ
ル)またはデータービット(低レベル)の直列転送(シ
フト)を通知する。ビット・イン及びビット・アウト線
543.544は、チップ内部のシフト・レジスタ54
8などと、論理549.550中の外部シフト・レジス
タの間の相互接続である。内部レジスタ548と2つの
外部レジスタ549.550のうちの1つとの間でシフ
トされるビットの数は、シフl〜・パルス・ゲート線5
4G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ナニばかりのア
ドレスまたはデータ・パターンに基づき、チップ内部活
動を同期させるために使用される。
セット・パルスは、例えばレジスタ548中のチップ側
の情報の可用性を知らせるために、シフトの終了後活動
化される。このことは、この情報に基づく活動が、この
瞬間から開始できることを意味する。
次の例は、動作を説明するものである。特定のアドレス
・パターンにスタート機能が割当てられてなる。このア
ドレスは、各チップのレジスタ548などにシフト・イ
ンされる。全てのアドレス・ビットが転送された時、チ
ップの1つのS/88・デコード551がそのアドレス
を検出する。そのアドレス・デコードとセラ1〜・パル
スが、ゲート552の出力におけるチップ内部スタート
・パルスを形成する。U S Iのチップ特定部分は、
特定チップ・デザインが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・パルスる4、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。
5FRDES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< S P R,)セラ1〜プロセツサ制御要求ラ
ッチ(PCR)リセッ)・個々のチップをサポートする
ために必要に応じた追加の動的機能 S/370チツプセツト内のさまざまなアドレス可能エ
ンティティに対して「裏口」アクセスを与える、ISF
の5線直列バス541は、各チップのユニット−サポー
ト・インターフェース(USI)、例えば、チップ85
のU S I 54.2に結合される。USI542は
、8ビツト・アドレス・レジスタ56Gと、8ビット直
列/並列化器(SERDES)548を提供する。tJ
 S Iアドレス・レジスタ56Gは、5ERDES5
48が実際の送受信機構である間に、チップのアドレス
と、そのチップ内のターゲット°エンティティのアドレ
スを受は取る。USIはまた、シフ1−イン/シフ1〜
アウト機構のための同期化論理を与える。
S/370チツプ・セット150内の各チップは、4ビ
ツト(高位)ISF/USIア1ζレスを割当てられ、
例えばPE85と、キャッシコ・コン1〜ローラ153
と、バス・アダプタ154と、浮動小数点コプロセッサ
151と、5TCI]、55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。ISF/
USIアドレスの下位4ピツ1〜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O−7−機能/コード 8−11− ソース(制御)ユニツl〜12−1.5 
− ターゲラ1〜(センス/制御)ユニッ1〜 16−23 − メツセージ/データ 24−27 − 制御(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、
ISF/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などに
シフトイン/シフトアウトされなくてはならないという
事実により、シフ1〜・チエインと呼ばれる。
機能チエインのコマンド・フィールドは、読取/センス
−コマンド(Fe2)の書込/制御コマンド(E 61
 )を含むことができる。機能チエインの例は次のとお
りである。
E602XX10−プロセッサ85のモード・レジスタ
に対する書込 ここで、E6=コマンド=書込 O=テストのためのPE62ソー ス・アドレス 2=PE85宛先 XX=メツセージ(データ) 1−制御されたレジスタ(モード・ レジスタ) O−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ブニめの技法は、F
ROMl、81に記憶されているS/88プログラム・
コードを使用する。そのコードは、上記4つの状況のお
のおの乞こ関連する決定を行ない、それに従ってフラグ
をセットする。同期化ルーチンは次に、適当な同期化ま
たは初期化を実行するために、コードの経路を制御する
ようにそれらのフラグを使用する。2つの例を示すと次
のとおりである。
特定のS/88ボード上のメモリが電源障害によってデ
ータを汚染され、その相手から初期化されるべきかどう
かの決定 特定のS/88ボードがデフオールド・マスク処理ユニ
ット(DMPU)の役割を有するべきがどうかの決定 以下の説明は、同期化機構の2つの異なる実現構成を示
すものである。その1つは、ハードウェア支援的であり
、より高速の「迅速な」処理を可能ならしめる。それは
もちろん、S/370エンテイテイ中に少なくとも1つ
の追加的な制御回路を必要とし、あるS/88制御回路
をS/370「インターフェース」に物理的にさらすこ
とによって、定義された能力を超えて拡張することがで
きる。この「インターフェース」は、実際上、S/88
回路のS/88回路に対する「寄生的追加」である。
ここで定義されるもう1つの実現構成はマイクロコード
のみであって、S/370サービス・プロセッサのエミ
ュレーションにおいてS/88プロセツサ・エンティテ
ィによってS/370同期化を扱うことを可能ならしめ
るものである。この技術は、性能及び迅速性が重要でな
いときに使用することができる。
(3)単一プロセッサ・ユニット21が電源投入された
(ハードウェア構成) この状況は、次の2つの条件のうちの1つによってもた
らされ得る。
1)このユニットが、電源投入まブこはプートの結果と
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して線につ
ながった。
どちらの場合にも、コード経路は同一である。
ユニット21のS/88エンテイテイは、その自己テス
トの部分を実行し、初期化ルーチン(ST I R)が
、関連記憶IGの内容が汚染されてしまったかどうかく
電源故障状態)を決定しようと試みる。もしそうなら、
5TIRは、5TIR経路上の正常電力へと戻る。さも
なければ、DMPUであり得る相手または共存処理ユニ
ットをもつかどうか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つ。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S/88プロセツサ62
によって達成される。もしそれが電源投入なら、S/3
70エンテイテイは、正常の初期化を続け、次にそれが
DMPUであると仮定し、同期信号を発行しようと試み
る。その信号は、S/88プロセツサ62に対してレベ
ル6割り込みを強制するS/370論理によってトラッ
プされる。割り込み6は、S/88ボードM181.(
第19A図)中のS/370同期化マイクロコードにベ
クタされる(これは、S/88アドレス空間にマツプさ
れる)。
ところで、電源投入ブートから、S/370 PE85
は自己の5TIRを実行し、次にその同期点で実行を中
断している。この期間、S/370クロツク152もま
た、自身を初期化している。
S/88レベル6割り込みサービス・サブルーチン(I
SS)(すなわち、S/370同期化マイクロコード)
は、S/370サービス・プロセッサをエミュレートす
るために第44図のISF/USIを使用する。このS
Pエミュレータは、S/370制御記憶171のIMI
、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(マイクロコートは、S/
88P R,OM i 81中にある)。IM、Lの次
のステップは、S/370エンテイテイ(プロセッサ8
5及び87)に同期を同@通信して、処理ユニット21
をして実行へともってくることである。ISSの最終ス
テップは、割り込みから戻り、以て処理ユニットをして
IPLされた状態の実行を開始させることである。
S/88処理ユニツl□ ”module 5tart
 up、cm」の実行の一部として、エミュレ−1−さ
れたサービス・プロセッサr I P Lボタン押圧」
機能ストリングがIPL機能を実行するためにS/37
0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。丁PLの最終ステップは、次に、
位置0によって指定されたアドレスに制御を渡すことで
ある。
(B)マイクロコードのみの実現 ユニット21のS/88エンテイテイは、その自己テス
ト及び初期化ルーチン(STIR)を実行し、次にこれ
が初期電源投入(IPO)と(電源障害回復(PFR)
のどちらであるかを決定することになる。もしこれがI
PO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コートは通常の再スタート・タスクを
進める。
上記どの場合も、同期化すべき相手が接続されていない
ので、同期化機能が「ダミー」動作となる。
(4)2重化された処理ユニット21.23が電源投入
される − ハードウェア実現構成この状況は、次の2
つの条件のうちどちらがまた両方によってもたらされ得
る。
1)これらのユニツ)・が、電源投入またはブー1〜の
結果として線につながった。
2)これらのユニッ)・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ブ゛二かど
うか(電源故障状態)を決定しようと試みる。もしそう
なら、5TIRは、5TIR経路上の正常電力へと戻る
。さもなければ、DMPUであり得る相手または共存処
理ユニットをもつかどうか、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1〜21のS/370エンテイテイは、単に、S
/88エンテイテイの主導に従う。S/88  PRO
M181中にあるコードを実行するS/88エンテイテ
イは、正常自己テヌ)・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GJ、正
常の初期化を続け、次に同期化点へ進む。もしそれが電
源障害回復であるなら、キャッシュが、有効であるかど
うか決定するために検査される。もしそうなら、それは
、相手のキャッシュが無効であると分かった場合に、相
手のメモリを更新する必要があるかもしれない。もし自
己のキャッシュが無効であるなら、それは、有効キャッ
シコ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1〜も有効メモリを保
証することができないなら、それらは、対として正常電
源投入及び初期化を継続しなくてはならない。処理ユニ
ッ1〜のS/88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/8
8エンテイテイがそれがDMPUであることを見出した
なら、S/88エンテイテイは、同期信号を発行しよう
と試みる。
同期化信号は、S/370論理370によってトラップ
されてS/88エンテイテイに対してレベル6割り込み
を強制する。この割り込みは、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)乙こベクタされる。ところで、電源投入ブート
から、S/370(例えばPE85.87)は自己の5
TIRを実行し、次にその同期点で実行を中断している
もしこれが、電源障害回復であるなら、S/370エン
テイテイは、メモリの完全性及び同期化を保証するため
にどの程度初期化ルーチンに遡らなくてはならないかを
決定するS/88エンテイテイの処理と同様の処理を通
過する。この間に、S/370りロック152は、自己
を初期化している。
S/370プロセツサによるS/88同期化パルスのト
ラップのための好適な機構の簡単な説明を、第20図、
第49図、及び第50図を参照して行う。
S/88プロセツサは、線570(第50図)上に5Y
NCOUT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遠戚する。
もし相手ユニットが初期化され自己テヌ1〜を完了し、
破断されていないと決定されているなら、それは、破断
線571上に、5YNCOUT信号をAND反転ゲート
573を通じてゲー1−するように回M572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
INNb2O2印加された。それはまに、ユニット12
.14の4つの全てのS/88プロセツサの「キックオ
フ」を開始するために、Cバス及びインバータ576を
介してユニット12のチエツク側S/88プロセツサの
5YNCIN線575に印加される。
改良されたS/370−S/88 (参照番号21.2
3など)ユニツ1〜においては、回路573の出力57
7は、S/88プロセツサのキックオフを防止するため
に5YNCINNb2O2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+−21(第
49図)のBCU156中のフリップフロップ582を
セラ1〜するために線581を介して接続される。それ
はまた、ユニット21中の相手側BCU (図示しない
)中の対応するフリップフロップをもセットする。
以下の説明は、ユニット21中の単一のS/370及び
それの関連ハードウェアに関するものであるが、両方の
S/370エンテイテイが同様の様式で動作しているこ
とを理解されたい。
フリップフロップ582は、線583、OR回路292
a及び292(第20図参照)、割り込み論理293、
及び線IPO−2を介してS/88プロセツサ62にレ
ベル6割り込み信号を印加する。この動作は、S/37
0によるS/88同期信号の「)・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。
他のD M A C及びBCUレベル6割り込みに関連
して第20図で説明したように、S/88プロセツサG
2は、線582上の同期化(SYNC)信号に応答して
割り込み肯定応答サイクルを開始する。プロセッサ62
からの肯定応答及び優先順位レベル信号は、論理281
中でデコードされ、論理BCUバス要求がデコード論理
281の出力283と、ゲート291ヒ、線287ヒ、
OR回路284を介して線190上にもたらされる。
バス・サイクルが線191上でプロセッサ62に対して
許可された時、それは、(SYNC線583、AS線2
701及びデコード線283とともに)ANDゲート2
94−4をしてIACK線258fに対して信号を印加
するようにイネーブルする。この信号は、BCUローカ
ル・バス223と、ドライバ・レシーバ218と、ブロ
セッサ・バス161Dを介してS/88プロセツサ62
に対して適当なベクタ番号を印加するためにベクタ・ビ
ット論理584(第49図)に印加される。線258f
上の信号もまたフリップフロップ582をリセットする
S/370STIR機能が仮定のように既に完了してい
るなら、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乙こ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58G(第50図)
に同期化信号を印加する同期化コマンドを発生ずる。
この信号は、相手ユニット21.23のS/88(及び
S/370)プロセッサを、ロックステップで「キック
オフ」するために、同期化線580及び575に印加さ
れる。
S/88処理ユニツト「module 5tart u
p、clnJ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1.M L機能
を実行するのではなくて、このIMLはS/88主記憶
からのI10処理とロードを迂回する。EXEC370
コードは既に、DASDからIPLコードをフェッチし
それをS/88主記憶に配置して、IPLを待っている
。IPLの最終ステップは、次に、位置0によって指定
されたアドレスに制御を渡すことである。
(B)マイクロコードのみの実現構成 初期電源投入(IPO)の結果、または電源障害回復(
P F R,)の結果として電源投入されたPUボード
最初に、IPOの場合を考えてみる。
IPOによってS/88電源良好信号が確証された結果
、メンテナンス割り込みがS/88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PROM181中に
あるS/370 STIRを呼び出す。S/370ST
IR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」モジコールが呼び出される。このモジュールも
また、PR,0M181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(IM
L)自体を同期化するためにそれらを利用する。
第2に、PFRの場合、 S/88電源良好信号がIPOによって確証された結果
、メンテナンス割り込みがS/88 P ROM、18
1コードを呼び出す。このコードは、ユニット21のS
/88エンテイテイを同期させ、やはりPROMI 8
1中にあるS/370STIRを呼び出す。S/370
STIR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) 一方のユニツ)〜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 新しいボードが押入された結果として、メンテナンス割
り込みがS/88PR,OMl 81コードを呼び出す
g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PR,0M181中にあ
るS/370ST丁Rを0乎び出す。S/370STI
Rは、これがPFRに類似しているので、必要な機能は
利用可能であると決定して、ユニット21のS/370
エンテイテイの同期化及び初期化に進む。
(6)相手が比較障害を検出する (A)ハードウェア実現構成 故障の処理ユニットは、正常動作処理ユニットが強制さ
れたレベル6割り込みによって割り込まれる間に5TI
Rに強制されることになる。レベル6割り込みサービス
・サブルーチンは、優先使用されたタスク環境の保存へ
と赴き、新しい処理ユニットがつながっているかどうか
決定し、そうであるとき割り込みから戻る。割り込みか
らの戻りの機能として、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、適邑
な時間の後、障害処理ユニットのS/88部分とそのさ
まざまな状況報告機能に「破断」をセットする。
(B)マイクロコードのみの実現構成 比較障害検出とボードの結果、メンテナンス割り込みは
S/88部分OM181コードを呼び出す。このコード
は、ユニット21のS/88エンテイテイを再同期化し
、次に、やはりPROM181中にあるS/370ST
IRを呼び出す。
S/370STIRは、これがPFRに類似しているこ
とから、必要に機能が利用可能であると判断してユニッ
ト21のS/370エンテイテイの同期化及び初期化に
進む。さらなる比較もまた、それと同じ動作の反復をも
たらす。予定の回数の反復の後、そのボードは永久的に
断線され、障害が報告される。
別の実施例 別の(非S/88)フォールト・トレラント・システム
における使用 好適な実施例乙こおいては、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tこ対して
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1〜を、瞬間的に電気的に分離すること
と、必要に応じてまたは要素が故障した時に要素を除去
しまたは追加するために動的再構成コードが与えられて
いること、及びシステムの無駄なくサブシステムまたは
現場で交換可能な故障ユニットから電力を取り去ること
ができるという能力、すなわち、ホットプラグ可能性で
ある。そして、ユーザーは、機能または性能の低下を感
じることはないのである。
この改良は、上記の厳密な必要条件のあるものを欠く異
なるソフ)〜ウェア・フォール1〜・1〜レラント・シ
ステムで使用することもできることを理解されたい。
本願発明を適用することができるけれども上記の厳密な
必要条件のあるものを欠く異なる別のシステムが米国特
許第4356560号に示されている。その米国特許の
第1図において、3つのサブシステムが互いに非同期的
に動作し、2重化されたバスに結合されている。そして
、もし1つのサブシステムが故障したら、残りの2つが
プログラム実行を続ける。全てのエラーは、本発明の好
適な実施例のよう乙こ瞬間的ではなく、プログラム中の
チエツク・ポイントで決定される。
該米国特許のサブシステムとは異なる、S/370プロ
セツサなどのプロセッサは、S/88に関連してここで
示したのと同様の様式でそのサブシステムに接続するこ
とができる。そして、本発明のアドレス・ストローブ(
AS)451に関連して説明したのと同様の様式で該米
国特許のサブシステム中の選択線を使用し且つ制御する
ことにより、そのサブシステムのプロセッサを、それら
を寄生的な接続異種プロセッサのI10コントローラと
しての使用を可能ならしめるために切り放すことができ
る。
(2)S/88  I/○コントローラとS/370主
記憶の間の直接データ転送 好適な実施例では、キャッシュ340を(全ての有効子
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、■/○データ転送を、 ディスク・コントロ
ーラ20などのS/88  I10装置と、S/370
記憶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、BCU15Gは依然とし
てS/370  I10コマンF:舎S/88に変換す
るために使用されなくてはならない。
そのコマンドに関連付けられたシステム370記憶アド
レスは、そのコマンドがS/88コマンドに変換されつ
つある間に、EXEC370によって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、■/
○動作に関連するキャッシュの区画は、I10動作を実
行する前に無効化される。
もしデータ変換が必要なら、S/88プロセツサ62内
でEXEC370によって使用されるのと同様のルーチ
ンによってその機能をI10装置コントローラ中で実行
することができる。
データ変換はまた、ASCCIがらEBCDEC変換な
とのS/88 0S中の変換ルーチンを呼び出すEXE
C370アプリケーション・プログラムによって実行し
てもよい。
(3)直接接続された対の両プロセッサの切り放し 第52図は、直接結合されたプロセッサの対の両方が、
好ましくは、それらのプロセッサの間で、それらのオペ
レーティング・システムに透過的な様式でコマンドまた
はデータを転送するために好適な実施例の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実施例のためのデ
ータ・フローを示す図である。
2つのプロセッサ640,641は、プロセッサ・バス
642.643と、ドライバ・レシーバ回路644.6
45と、共通ローカル記憶ユニット646を介して互い
に結合される。プロセッサ640及び641は、アーチ
テクチャとオペレーティング・システムが同じでもまく
異なっていてもよい。各プロセッサ640及び641は
、個別のオペレーティング・システムの制御の下でのプ
ログラムの通常処理のための主記憶及びI10装置を含
む自己専用のハードウェア(図示しない)をもっていて
もよい。どちらのオペレーティング・システムも、互い
のオペレーティング・システムに関連付けられているプ
ロセッサの存在も、それに結合されていることも知らな
い。
この代替実施例のプロセッサ640がしかし、プロセッ
サ641にコマンドまたはデータを送るためにアプリケ
ーション・プログラム乙こまって制御される時、プロセ
ッサ640は好適には、回路644をして、プロセッサ
640がらa記憶646ヘコマント及びデータを転送す
るために、ローカル・バス652を介してバス642を
ローカル記憶646へ結合させるために論理648によ
ってデコードされる予定のアドレスをプロセッサ・アド
レス・バス647上に配置する。そのアドレスのデコー
ドはまた、転送をプロセッサ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64
0をその関連ハードウェアから切り放させる。
切り放し制御論理649は、プロセッサ641のための
I10コマンドまたはI10コマンドがローカル記憶6
46に転送された時、プロセッサ641に割り込みをか
ける。プロセッサ641は(そのアプリケーション・プ
ログラム割り込みハンドラを介して)そのハードウェア
から切り放され、言己憶64Gから、そのオペレーティ
ング・システムに透過的な様式でその主記憶(図示しな
い)にコマンドまたはデータを読み込む。もしコマンド
また(オデータが変換を必要とするなら、プロセッサ6
41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
プロセッサのバー1’ウエアに対する「再結合」が許可
される前に、記憶64Gとの間のコマンドまたはデータ
の実質的なセグメントの連続的な転送を許可することが
できるものであることを認識されたい。このようにして
、高速且つ効率的なデータ転送が遠戚される。
コマンドまたはデータは、プロセッサ641からプロセ
ッサ640へ同様にして逆方向に転送され得る。コマン
ドまたはデータは、記憶651中にあるエミュレーショ
ン・マイクロコードによって必要とされるところで変換
することができ、変換されブニコマンドは、そのオペレ
ーティング・システムの制御の下でプロセッサ640中
で処理することができる。
この代替実施例は、ある重要な観点において前記好適な
実施例とは異なる。すなわち、データ転送を「開始する
」プロセッサが、「受信側」プロセッサへデータを転送
するためにそのハードウェアから切り放されるというこ
とである。このことは、I10機能(別のプロセッサへ
のコマンドまたはデータの転送)が実行されるべきとき
好適な実施例のEXEC370/ETIOに類似するア
プリケーション・プログラムに制御を渡すための追加機
能を要する。
オペレーティング・システムからアプリケーション・プ
ログラムへあるI 10機能のための制御を転送するこ
とを行うための手段は、そのシステムの特性に依存する
例えば、好適な実施例では、S/370はI10開始命
令を実行し、これはS/370プロセツサをその関連ハ
ードウェアから「切り放す」ことなく通常の様式でオペ
レーティング・システムによって処理される。
第52図の好適な実施例でζも、例えば、S/370プ
ロセツサG40がコマンドまたはデータをプロセッサ6
40に送るとき、110開始命令でなく選択された無効
OP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
、a己憶64G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1
′)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64Gに対して一万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とができ、そうしてプロ
セッサ641は、その区画からしか読取を行わないよう
に制御される。プロセッサ641は記憶64Gの第2の
区画にのみ書込を行うことしか許可されず、プロセッサ
64−0は、その第2の区画からのみ読取を許可される
。プロセッサ640及び641は、それぞれ第2及び第
1の区画への書込を禁止される。
切り放し及び割り込み機構は、前記好適な実施例のS/
88プロセツサ621こ関連して説明しナニ両プロセッ
サ640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640.641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かできる
ので、どちらのプロセッサも、他方のプロセッサのI 
10E!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・システムと異なっている。
1)アプリケーション・プログラムは、オペレーティン
グ・システムの上方に位置し、典型的には、読取、書込
、I10制御、時間遅延などのサービスのために、オペ
レーティング・システムを呼び出さなくてはならない。
2)アプリケーション・コードは、ユーザーによって開
始され、オペレーティング・システム・サービスによっ
てロードされる。
3)オペレーティング・システムは、アプリケーション
・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」コートは、今では実行のための追
加機能を与えられている。
また、「異種」という用語は、オペレーティング・シス
テムに知られていない装置を定義するために使用されて
いる。というのは、これは、オペレーティング・システ
ムの構成テーブル中では定義されておらず、従って、オ
ペレーティング・システムはその装置に対するサービス
・トライバをもたず、その装置を制御することができな
いがらである。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53 に とができる。
さらに、「透過的」という用語は、オペレーティング・
システムが、そのオペレーティング・システム上で走っ
ているプロセッサ乙こ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;こ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。
F3発明の詳細 な説明したように、この発明によれば、サービスを与え
ようとするプロセッサのオペレーティング・システムに
、所定の通常の制御機能を追加するような変更をカロえ
ることなくそのようなサービスを提供することが可能な
らしめられる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、S/37oプロセツサのS/88プロセツサ
への接続を図式的に示す図、 第2図は、S/88システム乙こ接続されたS/370
システムを図式的に示す図、 第3図は、通信回線を利用した標準的な相互接続コンピ
ュータ・システムを図式的1こ示す図、第4図は、フォ
ールト・トレラント環境にもけるS/88プロセツサの
相互接続を図式的に示す図、 第5図は、S/370とS/88の間でデータ交換を行
うための、S/88プロセツサの切り放しを図式的に示
す図、 第6A、6B及び60図は、H3DI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、5788との接続によってフォールト・トレ
ラントとなされ、S/370オペレーテイング・システ
ムの制御の下でS/370アプリケーシヨン・プログラ
ムを実行するS/370プロセツサを提供する本発明の
構成を図式的に示す図、 第8図は、S/370とS/88の接続構成をより詳細
に説明するブロック図、 第9A及び第9B図は、2つのボード上にS1370と
S/88のユニットを物理的にパッケージした様子を示
す図、 第10図は、S/370プロセツサ・ユニットに提供さ
れた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15A乃至15C図は、S/
370バス・アダプタの出力チャネルの信号のタイミン
グと移動を示す図、 第16区は、S/370及びS/88プロセツサの間の
直接相互接続を図式的に示す図、第17図は、S/37
0バス・アダプタと、第16図の相互接続の間のデータ
・フローを図式的に示す図、 第18図は、4つのチャネルのうちの1つのDMACレ
ジスタを示す図、 第19図は、第19A、19B、及び19C図の組合せ
を示す図、 第19A、19B1及び19C図は、S/370プロセ
ツサをS/88プロセツサ及び主記憶に相互接続するバ
ス制御ユニットの詳細なブロック図、 第20図は、S/88プロセツサをその関連ハードウェ
アから切り放す論理と、異種S/370プロセツサから
S/88プロセツサへの割り込み要求を処理する論理の
好適な形式のブロック図、 第21図は、本発明の教示に従う、相互接続された複数
のS/370−S/88プロセツサをもつモジュールの
ための、既存のS/88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、83M読取コマン
ド及びBSM書込コマンドの間のアダプタ・バス・チャ
ネル0.1のハントシェーク・タイミング図を示す図、 第27図は、S/370中央処理要素の好適な形式のブ
ロック図、 第28及び29図は、S/370主記憶及び制御記憶の
ある領域を示す図、 第30図は、S、/ 370中央処理要素と、T10ア
ダプタと、キャッシュ・コントローラと、記憶制御イン
ターフェースと、S/88プロセツサ・バス及びプロセ
ッサの間のインターフェース・バスを示す図、 第31図は、S/370キヤツシユ・コントローラの好
適な形式を示すブロック図、第32図は、第32A及び
32B区の組合せを示す図、 第32A及び32B図は、記憶制御インターフェースの
好適な形式を示すブロック図、第33図は、バス上のユ
ニット間のデータ転送のためのS/88システム・バス
・フェーズを示すタイミング図、 第34図は、対の記憶制御インターフェースの「データ
・イン」レジスタを示す部分的な図、第35図は、第3
2B図のFIFO中に記憶されるコマンド及びデータ・
ワードのツメ−マツ1〜を示す図、 第36A乃至り図は、記憶制御インターフェース中で実
行されるS/370プロセツサ及びアダプタからの記憶
及びフェッチ・コマンドを示す図、 第37図は、プログラマの観点からの、本発明のシステ
ムの全体図を示すブロック図、第38.39及び40図
は、S/370及びS/88インターフエースと、S/
370  I10コマンド実行と、EXEC370ソフ
トウェア及びS/370  I10ドライバの区画のた
めのマイクロコード・デザインの好適な形式を図式的に
示す図、 第41. A及び41B図は、EXEC370ソフ1−
ウェアとS/370マイクロコードの間、及びETIO
マイクロコードとEXEC370ソフトウェアの間のイ
ンターフェース及びプロトコルを概念的に示す図、 第41 C乃至41H図は、BCUローカル記憶の内容
を示す図、 第42図は、EXEC370,ETIO1S/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44. L図は、S/370マイクロコー
ドとEXEC370がS/370  I10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
、BCU内のデータ転送動作の間のBCU中のローカル
・アドレス及びデータ・バス上のデータ、コマンド及び
状況情報を示す図、 第46A乃至46に図は、S/88がS/370 ■1
0命令に応答してS/370フォーマットでS/88デ
イスク上に情報を記憶及びフェッチするディスク・エミ
ュレーション処理を示す図、 第47図は、1つのS/370記憶領域を組み込むため
に一部が除去゛される、S / 88 記憶マツプ・エ
ントリとともに第10図のメモリ・マツピングを示す図
、 第48A乃至48 K図は、S/88物理記憶内にS/
370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/370−3/88プロセツサ
対と組みのユニツ1〜を同期化させるために使用される
論理のうちのあるものを示す部分的ブロック図、 第51及び52図は、本発明の他の実施例を示す図であ
る。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)システム初期化ルーチンが第1の対及び第2の相
    手対のプロセッサとその個々の関連ハードウェアの自己
    テストを制御し、自己テスト及び初期化が満足できるも
    のであると各対のプロセッサとその関連ハードウェアが
    他方の対のプロセッサとのロックステップ動作にキック
    オフされ、その後それぞれの対のプロセッサとそのハー
    ドウェアが第1の命令アーキテクチャをもつ第1のオペ
    レーティング・システム及びプログラムの制御の下でロ
    ックステップで同一の動作を実行するタイプのデータ処
    理システムにおいて、 (a)第2の命令アーキテクチャをもつ第2のオペレー
    ティング・システム及びプログラムの制御の下で同一の
    動作を実行するように適合された追加的な第1の対のプ
    ロセッサ及び追加的な相手対のプロセッサと、 (b)上記追加的な対の各プロセッサを上記第1の対及
    び第2の相手対の個々のプロセッサに直接結合するため
    の手段と、 (c)上記第1の対及び第2の相手対のプロセッサ上で
    走るアプリケーション・プログラム命令によって制御さ
    れ、上記第1の対及び第2の相手対のプロセッサをその
    関連ハードウェアから切り放し、それと同時に上記直接
    結合するための手段を介して、コマンド及びデータ転送
    のために、上記追加的な対の各プロセッサを上記第1の
    対及び第2の相手対の個々のプロセッサに結合するため
    の論理手段と、 (d)上記第1の対及び第2の相手対のプロセッサに接
    続され、上記第1の対のプロセッサがそのハードウェア
    から切り放されている間に、上記直接結合するための手
    段に印加されるコマンド及びデータを介して上記追加的
    な対のプロセッサの自己テスト及び初期化を開始し制御
    するための、アプリケーション・プログラムにより制御
    される手段と、 (e)システム初期化の間に有効化され、上記追加的な
    対のプロセッサが自己テストされ初期化されるまで、上
    記第1のオペレーティング・システムに認識できない様
    式で上記第1の対及び第2の相手対のプロセッサのキッ
    クオフを禁止するための第2の論理手段と、(f)全て
    の自己テスト及び初期化の完了時に、上記第1のオペレ
    ーティング・システムに認識できない様式で、上記追加
    的な対のプロセッサのキックオフと、それと同時的な上
    記第1の対及び第2の相手対のプロセッサのキックオフ
    をロックステップ動作で開始する手段を具備する、 データ処理システム。
  2. (2) (a)上記第1の対のプロセッサのための第1のクロッ
    ク手段と、 (b)上記第2の相手対のプロセッサのための第2のク
    ロック手段と、 (c)上記第1及び第2の相手対のプロセッサの間のコ
    マンド及びデータの効率的な転送のために上記第2のク
    ロック手段を上記第1のクロック手段と同期させる論理
    手段とをさらに有する、 請求項1のデータ処理システム。
  3. (3)システム初期化ルーチンが第1の対及び第2の相
    手対のプロセッサとその個々の関連ハードウェアの自己
    テストを制御し、自己テスト及び初期化が満足できるも
    のであると各対のプロセッサとその関連ハードウェアが
    他方の対のプロセッサとのロックステップ動作にキック
    オフされ、その後それぞれの対のプロセッサとそのハー
    ドウェアが第1の命令アーキテクチャをもつ第1のオペ
    レーティング・システム及びプログラムの制御の下でロ
    ックステップで同一の動作を実行するタイプのデータ処
    理システムにおいて、 (a)第2の命令アーキテクチャをもつ第2のオペレー
    ティング・システム及びプログラムの制御の下で同一の
    動作を実行するように適合された追加的な第1の対のプ
    ロセッサ及び追加的な相手対のプロセッサと、 (b)システム初期化の間に有効化され、上記追加的な
    対のプロセッサが自己テストされ初期化されるまで、上
    記第1のオペレーティング・システムに認識できない様
    式で上記第1の対及び第2の相手対のプロセッサのキッ
    クオフを禁止するための手段と、 (c)上記第1の対及び第2の相手対のプロセッサに接
    続され、上記第1のオペレーティング・システムに認識
    できない様式で、上記追加的な対のプロセッサの自己テ
    スト及び初期化を開始し制御するための、アプリケーシ
    ョン・プログラムにより制御される手段と、(d)全て
    の自己テスト及び初期化の完了時に、上記第1のオペレ
    ーティング・システムに認識できない様式で、上記追加
    的な対のプロセッサのキックオフと、それと同時的な上
    記第1の対及び第2の相手対のプロセッサのキックオフ
    をロックステップ動作で開始する手段を具備する、 データ処理システム。
  4. (4) (a)上記第1の対のプロセッサのための第1のクロッ
    ク手段と、 (b)上記第2の相手対のプロセッサのための第2のク
    ロック手段と、 (c)上記第1及び第2の相手対のプロセッサの間のコ
    マンド及びデータの効率的な転送のために上記第2のク
    ロック手段を上記第1のクロック手段と同期させる論理
    手段とをさらに有する、 請求項3のデータ処理システム。
  5. (5)第1のオペレーティング・システムの制御の下で
    動作され、資源割り振り、スケジューリング、記憶管理
    、入出力管理、エラー検出、分離及び回復、動的再構成
    、データ管理などのサービスを提供する少なくとも第1
    のプロセッサと、主記憶と、入出力装置を有し、さらに
    該オペレーティング・システムのためのシステム資源を
    識別する構成テーブルを有する、第1のシステムを構成
    するデータ処理システムにおいて、 (a)第2のオペレーティング・システムの制御の下で
    動作する少なくとも1つのプロセッサをもつ第2のシス
    テムであって、上記構成テーブルには該第2のシステム
    を識別するデータが欠如しているような第2のシステム
    と、 (b)上記第1及び第2のプロセッサを互いに結合する
    結合手段と、 (c)上記第1のシステムに接続され、上記第1のオペ
    レーティング・システムを利用することなく且つ上記第
    1のオペレーティング・システムによって認識できない
    様式で、上記第2のシステムのために上記サービスのう
    ちの少なくともあるものを開始し制御するか、または再
    開始し制御するための手段を具備する、 データ処理システム。
  6. (6)上記開始し制御する手段が、上記第1のシステム
    上で走るように適合されたアプリケーション・プログラ
    ム・ルーチンを含む請求項5のデータ処理システム。
  7. (7)上記開始し制御する手段がさらに、上記第1のオ
    ペレーティング・システムのサービスを利用することな
    く上記プロセッサの間でコマンド及びデータを渡すため
    に、上記アプリケーション・プログラム・ルーチンの制
    御の下で上記第1のプロセッサを上記第1のシステムか
    ら切り放し、上記結合手段に結合するための論理手段を
    有する、請求項6のデータ処理システム。
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