JPH0750453B2 - I / O control system - Google Patents

I / O control system

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JPH0750453B2
JPH0750453B2 JP4319487A JP31948792A JPH0750453B2 JP H0750453 B2 JPH0750453 B2 JP H0750453B2 JP 4319487 A JP4319487 A JP 4319487A JP 31948792 A JP31948792 A JP 31948792A JP H0750453 B2 JPH0750453 B2 JP H0750453B2
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output
processing unit
central processing
main storage
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幸一 伊藤
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NEC Corp
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は入出力制御システムに関
し、特に低速の中央処理サブシステムに高速の入出力装
置を接続する場合の入出力制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an input / output control system, and more particularly to an input / output control method for connecting a high speed input / output device to a low speed central processing subsystem.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、データ処理システムを構築する場
合、通常、演算処理系の性能と入出力系の性能とのバラ
ンスを考慮した構成となるように構築している。例え
ば、図2に示すように、中央処理装置1と、主記憶装置
2,3と、入出力処理装置11とがメモリバス100に
接続される場合、入出力装置(図示せず)は入出力制御
装置12a〜12cを介して入出力処理装置11に接続
されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, when a data processing system is constructed, it is usually constructed so as to take into consideration the balance between the performance of an arithmetic processing system and the performance of an input / output system. For example, as shown in FIG. 2, when the central processing unit 1, the main storage devices 2 and 3, and the input / output processing device 11 are connected to the memory bus 100, the input / output device (not shown) is input / output. It is connected to the input / output processing device 11 via the control devices 12a to 12c.

【0003】この場合、主記憶装置3と入出力装置との
間でDMA(ダイレクトメモリアクセス)を行う方式が
一般的である。ここで、DMAを行うためのチャネルプ
ログラムは主記憶装置3の格納エリア3aに格納され、
データはデータエリア3bに格納され、DMAを行うた
めの制御データは格納エリア3cに格納される。
In this case, a method of performing DMA (Direct Memory Access) between the main storage device 3 and the input / output device is generally used. Here, the channel program for performing the DMA is stored in the storage area 3a of the main storage device 3,
The data is stored in the data area 3b, and the control data for performing the DMA is stored in the storage area 3c.

【0004】しかし、中央処理装置1の性能が低い場
合、この中央処理装置1を含む装置間を接続するメモリ
バス100のバス転送能力も低いため、バス転送能力よ
り高速の入出力装置と主記憶装置3との間のDMAを行
うことができない。例えば、バス転送能力が4MB/S
のシステムに6MB/Sの転送能力を有する半導体ディ
スク装置と半導体ディスク制御装置とを接続することは
不可能である。
However, when the performance of the central processing unit 1 is low, the bus transfer capability of the memory bus 100 connecting the devices including the central processing unit 1 is also low, so that the input / output device and the main memory faster than the bus transfer capability. DMA with the device 3 cannot be performed. For example, the bus transfer capacity is 4MB / S
It is impossible to connect a semiconductor disk device having a transfer capacity of 6 MB / S and a semiconductor disk controller to the above system.

【0005】つまり、演算処理系の性能は程々でよい
が、高速で大容量の入出力装置(例えば、磁気ディスク
装置や半導体ディスク装置)を接続したい場合や、種々
の条件から演算処理系の性能を上げることができないよ
うなデータ処理システム(例えば、中央処理装置にエミ
ュレータを用いた開発評価システム)であっても最新の
高速な入出力装置を接続したい場合が生ずることがあ
る。
That is, although the performance of the arithmetic processing system is moderate, the performance of the arithmetic processing system is desired when a high-speed and large-capacity input / output device (for example, a magnetic disk device or a semiconductor disk device) is to be connected, or from various conditions. Even in a data processing system (for example, a development evaluation system that uses an emulator as a central processing unit) in which the speed cannot be increased, there are cases in which the latest high-speed input / output device is desired to be connected.

【0006】このような場合、従来の技術では無駄を覚
悟で演算処理性能の高い中央処理装置を使用してメモリ
バス100の性能を上げるという方法がある。また、入
出力装置と主記憶装置3との間に大容量のバッファメモ
リをおき、バッファメモリと入出力装置との間のDM
A、バッファメモリと主記憶装置3との間のDMAとい
ったように2段階に分けて処理するといった方法もあ
る。あるいは、演算処理系の性能に合わせて性能の低い
入出力装置を接続するといった方法がある。
In such a case, in the conventional technique, there is a method of improving the performance of the memory bus 100 by using a central processing unit having a high arithmetic processing performance in preparation for waste. Further, a large-capacity buffer memory is provided between the input / output device and the main storage device 3, and DM between the buffer memory and the input / output device is provided.
A, there is also a method of performing processing in two stages, such as DMA between the buffer memory and the main storage device 3. Alternatively, there is a method of connecting an input / output device having low performance according to the performance of the arithmetic processing system.

【0007】上記大容量のバッファメモリを用いて処理
性能の異なる装置間でのデータ転送の効率を向上させる
技術としては、特公昭61−34181号公報に開示さ
れた技術や特開昭62−43745号公報に開示された
技術、あるいは特開平1−155457号公報に開示さ
れた技術が知られている。
Techniques for improving the efficiency of data transfer between devices having different processing performances by using the above-mentioned large capacity buffer memory include the technique disclosed in Japanese Patent Publication No. 61-34181 and Japanese Patent Laid-Open No. 62-43745. The technique disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 1-155457 is known.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の技術に
は以下に述べるような問題点がある。すなわち、演算処
理性能の高い中央処理装置を使用してバスの性能を上げ
る場合、システム全体の価格の増加や大型化を招くが、
システム全体では中央処理装置を高速化したメリットを
ほとんど享受できない。
The above-mentioned conventional technique has the following problems. In other words, if the performance of the bus is improved by using a central processing unit with high arithmetic processing performance, the price and size of the entire system will increase.
The entire system can hardly enjoy the merit of speeding up the central processing unit.

【0009】また、入出力装置と主記憶装置との間に大
容量のバッファメモリを設けて処理性能を向上させる場
合、ハードウェアが増えて制御が複雑になる上、DMA
性能は満足できても、DMAに伴う入出力処理装置のオ
ーバヘッド(コマンドチェイン処理など)は改善されな
い。そのため、コマンド処理時間に性能上の制約がある
磁気ディスク装置などではコマンドオーバランやデータ
オーバランが頻発し、実質的に使用に耐えないという問
題がある。
When a large-capacity buffer memory is provided between the input / output device and the main storage device to improve the processing performance, the hardware is increased and the control becomes complicated, and the DMA is also added.
Even if the performance is satisfactory, the overhead of the input / output processing device (command chain processing, etc.) accompanying the DMA is not improved. As a result, there is a problem that command overruns and data overruns frequently occur in a magnetic disk device, etc., where command processing time has a performance limitation, and it is practically unusable.

【0010】さらに、中央処理装置の性能に合わせて入
出力装置を選択して接続する場合、システム構成に大幅
な制約が生ずることとなり、システムによっては必須装
置を接続することができないという問題がある。
Further, when the input / output devices are selected and connected according to the performance of the central processing unit, the system configuration is greatly restricted, and there is a problem that the essential devices cannot be connected depending on the system. .

【0011】したがって、本発明の目的はソフトウェア
に何等変更を加えることなく、低速・安価なプロセッサ
システムにもメモリバスの性能を越える高速な入出力装
置を接続することができる入出力制御システムの提供に
ある。
Therefore, an object of the present invention is to provide an input / output control system capable of connecting a high-speed input / output device exceeding the performance of a memory bus to a low-speed / inexpensive processor system without changing any software. It is in.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明による入出力制御
システムは、中央処理装置と、入出力処理装置と、前記
入出力処理装置に接続された複数の入出力制御装置と、
前記複数の入出力制御装置各々に接続された複数の入出
力装置と、主記憶装置とを含むデータ処理システムの入
出力制御システムであって、前記中央処理装置と前記主
記憶装置とを接続する低速な共通バスと、前記入出力処
理装置と前記主記憶装置とを接続する高速なインタフェ
ース手段と、前記中央処理装置に設けられ、前記主記憶
装置と前記入出力装置との間のデータ転送を制御するチ
ャネルプログラムを前記主記憶装置に書込む手段と、前
記中央処理装置に設けられ、前記主記憶装置に書込まれ
た前記チャネルプログラムの実行を前記入出力処理装置
に指示する手段と、前記入出力処理装置に設けられ、前
記中央処理装置からの指示に応答して前記主記憶装置に
書込まれた前記チャネルプログラムを読出して実行する
手段と、前記入出力処理装置に設けられ、前記チャネル
プログラムの実行によって前記主記憶装置と前記入出力
装置との間のデータ転送が終了したことを前記中央処理
装置に通知する手段とを備えている。
An input / output control system according to the present invention comprises a central processing unit, an input / output processing unit, and a plurality of input / output control units connected to the input / output processing unit.
An input / output control system for a data processing system including a plurality of input / output devices connected to each of the plurality of input / output control devices, and a main storage device, wherein the central processing device and the main storage device are connected. A low-speed common bus, high-speed interface means for connecting the input / output processing device and the main storage device, and a data transfer between the main storage device and the input / output device provided in the central processing unit. A means for writing a channel program to be controlled into the main storage device; a means provided in the central processing unit for instructing the input / output processing device to execute the channel program written in the main storage device; Means for reading and executing the channel program written in the main memory in response to an instruction from the central processing unit, the input / output processing unit; It arranged in the processing apparatus, and means for notifying the central processing unit that the data transfer between the main storage device and the output device by execution of the channel program is terminated.

【0013】[0013]

【実施例】次に、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0014】図1は本発明の一実施例の構成を示すブロ
ック図である。図において、中央処理装置1は1μs
(10-6秒)のクロックで動作する同期式のプロセッサ
である。主記憶装置2,3は各々4MBの容量を有して
おり、主記憶装置2には‘000000’〜‘3FFF
FF’番地(‘’内は16進数)が、主記憶装置3には
‘400000’〜‘7FFFFF’番地が夫々割り付
けられている。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. In the figure, the central processing unit 1 is 1 μs
It is a synchronous processor that operates with a clock of (10 −6 seconds). The main storage devices 2 and 3 each have a capacity of 4 MB, and the main storage device 2 has a storage capacity of "000000" to "3FFF."
The FF 'address (the inside of the ″ is a hexadecimal number) is allocated to the main storage device 3 from the address “400000” to the address “7FFFFF”.

【0015】これら主記憶装置2,3に対するアドレス
の割付けは夫々装置内にあるスイッチを設定することで
決定される。また、主記憶装置2,3は各々4バンク構
成となっており、4WAYのインタリーブが可能であ
る。
The allocation of addresses to the main storage devices 2 and 3 is determined by setting switches in the devices. Further, the main storage devices 2 and 3 each have a 4-bank structure, and are capable of 4-way interleaving.

【0016】上記の中央処理装置1及び主記憶装置2,
3はメモリバス100によって互いに接続されている。
メモリバス100は22ビットのアドレスバスと、32
ビットのデータバス(リード及びライトは夫々独立)
と、制御信号線とからなっている。また、メモリバス1
00は中央処理装置1に同期したクロックで動作し、4
MB/Sのバス性能を有する。
The above-mentioned central processing unit 1 and main storage unit 2,
3 are connected to each other by a memory bus 100.
The memory bus 100 has a 22-bit address bus and 32
Bit data bus (read and write are independent)
And a control signal line. Also, memory bus 1
00 operates with a clock synchronized with the central processing unit 1, and 4
It has MB / S bus performance.

【0017】中央処理装置1は主記憶装置2,3をアク
セスしようとすると、アドレスバスにメモリアドレスを
出力(該アクセスがライトアクセスであればライトデー
タバスにライトデータも出力)し、必要な制御信号線
(例えばリクエスト線、コマンド線、ライトマスク線)
をドライブする。
When the central processing unit 1 attempts to access the main memory units 2 and 3, it outputs a memory address to the address bus (if the access is a write access, it also outputs the write data to the write data bus) and performs necessary control. Signal line (eg request line, command line, light mask line)
Drive.

【0018】主記憶装置2,3はリクエスト線がドライ
ブされているマシンサイクルでアドレスバス上のアドレ
スをモニタし、自装置のアドレスであるか否かをチェッ
クする。該アクセスがライトアクセスの場合、アドレス
バス上のアドレスが自装置のアドレスであれば、主記憶
装置2,3はライトデータバスのデータを取り込み、該
アドレスで指示された位置にデータを書込む。
The main memories 2 and 3 monitor the address on the address bus in the machine cycle in which the request line is driven, and check whether or not the address is the address of the own device. When the access is a write access, if the address on the address bus is the address of the own device, the main storage devices 2 and 3 fetch the data of the write data bus and write the data to the position designated by the address.

【0019】また、該アクセスがリードアクセスの場
合、アドレスバス上のアドレスが自装置のアドレスであ
れば、主記憶装置2,3は該アドレスで指示された位置
から連続する4バイトのデータを読出し、リードデータ
バスをドライブする。さらに、主記憶装置2,3は制御
信号線(リプライ信号線とエラー信号線)をドライブ
し、中央処理装置1に応答することで1回のアクセスが
完了する。
When the access is a read access, and the address on the address bus is the address of the own device, the main memory devices 2 and 3 read continuous 4-byte data from the position designated by the address. Drive read data bus. Further, the main memory devices 2 and 3 drive control signal lines (reply signal line and error signal line) and respond to the central processing unit 1 to complete one access.

【0020】入出力処理装置4の配下には標準化された
I/Oインタフェースによって入出力制御装置5a〜5
cが接続されている。入出力制御装置5a〜5c配下に
接続される入出力装置には磁気ディスクや半導体ディス
クのような高速な装置や、磁気テープ装置やコンソール
などの低速な装置の両方が含まれている。尚、転送速度
はディスク装置で4.5〜9MB/S、低速装置では4
00〜1250KB/S程度である。
Input / output control devices 5a-5 are provided under the input / output processing device 4 by standardized I / O interfaces.
c is connected. The input / output devices connected under the input / output control devices 5a to 5c include both high-speed devices such as magnetic disks and semiconductor disks, and low-speed devices such as magnetic tape devices and consoles. The transfer rate is 4.5-9MB / S for disk devices and 4 for low-speed devices.
It is about 00 to 1250 KB / S.

【0021】図1においては、入出力制御装置5aの配
下に磁気ディスク装置6a〜6dが接続され、入出力制
御装置5bの配下に磁気テープ装置7a〜7dが接続さ
れ、入出力制御装置5cの配下に表示装置8aやコンソ
ールなどの入力装置8b、プリンタ9、フロッピィディ
スク10が接続されている。
In FIG. 1, magnetic disk devices 6a to 6d are connected under the input / output control device 5a, magnetic tape devices 7a to 7d are connected under the input / output control device 5b, and the input / output control device 5c is connected. A display device 8a, an input device 8b such as a console, a printer 9, and a floppy disk 10 are connected under it.

【0022】入出力処理装置4は高速な入出力装置との
DMAを制御するため、メモリバス100より高速な5
0nsのクロックで動作する。入出力処理装置4内部の
DMAデータバス(図示せず)は4バイト幅で、入出力
処理装置4としての転送能力は80MB/Sを有してい
る。
Since the input / output processing unit 4 controls the DMA with the high-speed input / output unit, the input / output processing unit 4 is faster than the memory bus 100.
It operates with a clock of 0 ns. A DMA data bus (not shown) inside the input / output processing device 4 has a width of 4 bytes, and the transfer capability of the input / output processing device 4 is 80 MB / S.

【0023】また、入出力処理装置4は高速なインタフ
ェース101によって主記憶装置3に接続されている。
インタフェース101は入出力処理装置4のクロックに
同期した50nsで動作する。尚、入出力処理装置4の
クロック50nsと、メモリバス100のクロック1μ
sとは非同期なクロック信号である。また、主記憶装置
3はメモリバス100またはインタフェース101に各
々同期したタイミングでデータを送出するように構成さ
れている。
Further, the input / output processing device 4 is connected to the main storage device 3 by a high speed interface 101.
The interface 101 operates in 50 ns synchronized with the clock of the input / output processing device 4. The clock of the input / output processing device 4 is 50 ns and the clock of the memory bus 100 is 1 μm.
s is an asynchronous clock signal. Further, the main storage device 3 is configured to send data at a timing synchronized with the memory bus 100 or the interface 101, respectively.

【0024】さらに、入出力処理装置4はメモリバス1
00以外の起動指示信号線102と終了割り込み信号線
103とによって中央処理装置1に接続されている。起
動指示信号線102は中央処理装置1から入出力処理装
置4へのチャネルプログラムの起動を指示する信号線で
あり、終了割り込み信号線103はチャネルプログラム
の実行が完了したことを入出力処理装置4から中央処理
装置1に通知する信号線である。これら起動指示信号線
102及び終了割り込み信号線103はいずれも受信側
装置で内部クロックに同期化した上で各装置のプロセッ
サによって参照される。
Further, the input / output processing unit 4 is the memory bus 1
It is connected to the central processing unit 1 by a start instruction signal line 102 other than 00 and an end interrupt signal line 103. The activation instruction signal line 102 is a signal line for instructing activation of the channel program from the central processing unit 1 to the input / output processing unit 4, and the end interrupt signal line 103 indicates that the execution of the channel program is completed. This is a signal line for notifying the central processing unit 1 from. Both the start instruction signal line 102 and the end interrupt signal line 103 are referenced by the processor of each device after being synchronized with the internal clock in the receiving device.

【0025】この図1を用いて本発明の一実施例の動作
について説明する。中央処理装置1で走行するOS(オ
ペレーティングシステム)はユーザプログラムから磁気
ディスク上の読出し要求を受け付けると、次の動作を行
う。
The operation of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. When the OS (operating system) running on the central processing unit 1 receives a read request on the magnetic disk from the user program, it performs the following operation.

【0026】まず、中央処理装置1で走行するOSは主
記憶装置3上に磁気ディスクからの読み込みデータを格
納するためのデータエリア3bを確保し、該データエリ
ア3bを初期化する。この操作は仮想記憶上で行われる
ため、仮想記憶上の論理アドレスを実記憶上の物理アド
レスに対応付けるための制御データ(実体はアドレス変
換表とページ管理表)も同時に主記憶装置3の格納エリ
ア3c上に作られる。この後に、OSはチャネルプログ
ラムを主記憶装置3の格納エリア3a上に作成する。
First, the OS running on the central processing unit 1 secures the data area 3b for storing the read data from the magnetic disk on the main storage device 3, and initializes the data area 3b. Since this operation is performed on the virtual memory, the control data (actually the address conversion table and the page management table) for associating the logical address on the virtual memory with the physical address on the real memory is also stored in the storage area of the main memory 3 at the same time. Made on 3c. After this, the OS creates a channel program in the storage area 3a of the main storage device 3.

【0027】格納エリア3a上に作成されたチャネルプ
ログラムは16バイトのヘッダ部と8バイトのチャネル
コマンド語とがチェインされたものである。チャネルプ
ログラムのヘッダ部は磁気ディスク装置6a〜6dを指
定するチャネル番号を含み、チャネルコマンド語はコマ
ンドとフラグとデータエリア3bのアドレスとデータの
カウントとを含む。
The channel program created in the storage area 3a is a chain of a 16-byte header part and an 8-byte channel command word. The header portion of the channel program includes a channel number designating the magnetic disk devices 6a to 6d, and the channel command word includes a command, a flag, an address of the data area 3b, and a data count.

【0028】ここで、コマンド列はセットファイルマス
ク、シークシリンダ、シークRPS、サーチID、リー
ドデータという順番となる。また、データアドレスは仮
想記憶上のアドレスである論理アドレスで示される。
Here, the command sequence is set file mask, seek cylinder, seek RPS, search ID, and read data. Further, the data address is indicated by a logical address which is an address on the virtual memory.

【0029】中央処理装置1と入出力処理装置4との間
には主記憶装置3上に16バイトの通信領域が固定アド
レスとして定義されている。中央処理装置1は上記の動
作が完了すると、主記憶装置3上の通信領域にチャネル
プログラムの先頭を示す論理アドレスと制御データの格
納場所を示すアドレス情報とを書込む。その後に、中央
処理装置1は起動指示信号線102を活性化し、入出力
処理装置4にチャネルプログラムの開始を指示する。
A 16-byte communication area is defined as a fixed address on the main memory 3 between the central processing unit 1 and the input / output processing unit 4. When the above operation is completed, the central processing unit 1 writes the logical address indicating the beginning of the channel program and the address information indicating the storage location of the control data in the communication area on the main memory 3. After that, the central processing unit 1 activates the activation instruction signal line 102 and instructs the input / output processing unit 4 to start the channel program.

【0030】入出力処理装置4のプロセッサ(図示せ
ず)はマイクロプログラムで制御され、該マイクロプロ
グラムはアイドル状態であれば常に起動指示信号線10
2を監視している。該マイクロプログラムが起動指示信
号線102の活性化を認知すると、磁気ディスク装置6
a〜6dに対応する装置番号(論理チャネル番号)を待
ち行列に加える。ここで、待ち行列は主記憶装置3上に
作られ、入出力処理装置4のマイクロプログラムによっ
て管理される。
A processor (not shown) of the input / output processing unit 4 is controlled by a microprogram, and the microprogram is always in the idle state and the activation instruction signal line 10 is always present.
2 is being monitored. When the microprogram recognizes activation of the start instruction signal line 102, the magnetic disk device 6
A device number (logical channel number) corresponding to a to 6d is added to the queue. Here, the queue is created in the main storage device 3 and managed by the microprogram of the input / output processing device 4.

【0031】マイクロプログラムは装置番号を待ち行列
に加えた後に、指定された磁気ディスク装置6a〜6d
に対して実行開始を待っているチャネルプログラムが存
在することを通知するため、I/Oインタフェース上で
定義されている開始待ち信号線を活性化する。
The microprogram adds the device number to the queue and then designates the designated magnetic disk device 6a-6d.
In order to notify that there is a channel program waiting for the execution start, the start wait signal line defined on the I / O interface is activated.

【0032】配下に磁気ディスク装置6a〜6dが接続
された入出力制御装置5aは開始待ち信号線の活性化に
応答して、入出力処理装置4に対してチャネルプログラ
ムの実行開始を指示するコードを送出する。入出力処理
装置4は当該コードを受信すると、磁気ディスク装置6
a〜6dを特定する装置番号1バイトと最初のチャネル
コマンド8バイトとの計9バイトを入出力制御装置5a
に送出する。このとき、入出力処理装置4は該当する磁
気ディスク装置6a〜6dを待ち行列から取り外し、チ
ャネルプログラム実行中のステータス表示をする。
The input / output control device 5a, to which the magnetic disk devices 6a to 6d are connected under the control, responds to the activation of the start wait signal line and instructs the input / output processing device 4 to start the execution of the channel program. Is sent. When the input / output processing device 4 receives the code, the magnetic disk device 6
I / O controller 5a has a total of 9 bytes including 1 byte for the device number that specifies a to 6d and 8 bytes for the first channel command.
Send to. At this time, the input / output processing device 4 removes the corresponding magnetic disk devices 6a to 6d from the queue and displays the status during execution of the channel program.

【0033】入出力制御装置5aは装置番号とチャネル
コマンド語とを受け取ると、指示された磁気ディスク装
置6a〜6dに対してチャネルコマンド語のコマンドを
実行する。コマンドチェインがある場合、入出力制御装
置5aは次のチャネルコマンド語を入出力処理装置4に
要求する。
When the input / output controller 5a receives the device number and the channel command word, it executes the command of the channel command word to the designated magnetic disk devices 6a-6d. If there is a command chain, the I / O controller 5a requests the I / O processor 4 for the next channel command word.

【0034】入出力処理装置4は入出力制御装置5aか
らの要求に応じて次のチャネルコマンド語を入出力制御
装置5aに送出する。入出力制御装置5aは入出力処理
装置4から受け取ったチャネルコマンド語を解読して実
行する。
The input / output processing unit 4 sends the next channel command word to the input / output control unit 5a in response to a request from the input / output control unit 5a. The input / output control device 5a decodes and executes the channel command word received from the input / output processing device 4.

【0035】仮に、チャネルコマンド語がデータ転送
(DMA)を指示していれば、入出力処理装置4はコマ
ンド送出後にデータ転送の準備をする。このとき、デー
タエリア3bのアドレスはチャネルコマンド語に論理ア
ドレスで記述されているので、入出力処理装置4は主記
憶装置3の格納エリア3cに格納された制御データを参
照し、チャネルコマンド語に論理アドレスで記述された
アドレスを主記憶装置3上の物理アドレスに変換する。
If the channel command word indicates data transfer (DMA), the I / O processor 4 prepares for data transfer after sending the command. At this time, since the address of the data area 3b is described by the logical address in the channel command word, the input / output processing device 4 refers to the control data stored in the storage area 3c of the main storage device 3 and sets it in the channel command word. The address described by the logical address is converted into the physical address on the main storage device 3.

【0036】上記のアドレス変換処理やデータ転送準備
は主記憶装置3をアクセスしながら行うが、主記憶装置
3と入出力処理装置4との間はメモリバス100とは異
なる高速なインタフェース101で接続されているの
で、高速なアクセスが可能となるため、オーバヘッドが
制限時間を越えることはない。
The above address conversion processing and data transfer preparation are performed while accessing the main memory device 3, but the main memory device 3 and the input / output processing device 4 are connected by a high-speed interface 101 different from the memory bus 100. Since it is possible to perform high-speed access, the overhead does not exceed the time limit.

【0037】入出力制御装置5aは受け取ったコマンド
がデータ転送を必要としていることを判読すると、コマ
ンドチェイン要求ではなく、データ転送を開始する。該
コマンドがリードデータコマンドの場合、入出力制御装
置5aは磁気ディスク装置6a〜6dからデータを読み
込み、該データを1バイト単位で入出力処理装置4に送
出する。
When the input / output control device 5a recognizes that the received command requires data transfer, it starts data transfer instead of command chain request. When the command is a read data command, the input / output control device 5a reads data from the magnetic disk devices 6a to 6d and sends the data to the input / output processing device 4 in 1-byte units.

【0038】入出力処理装置4では入出力制御装置5a
にI/Oインタフェースで接続されたデータバッファ
(図示せず)に入出力制御装置5aからの1バイト単位
のデータを受信する。入出力処理装置4は該データがデ
ータバッファに4バイト蓄積されると、該データを主記
憶装置3のデータエリア3bに書込む。
In the input / output processing device 4, the input / output control device 5a
The 1-byte unit data from the input / output control device 5a is received by a data buffer (not shown) connected to the I / O interface. When 4 bytes of the data are stored in the data buffer, the input / output processing device 4 writes the data in the data area 3b of the main storage device 3.

【0039】入出力処理装置4は上述した動作をチャネ
ルコマンド語で示されたカウント分続けようとする。入
出力処理装置4は主記憶装置3にカウント分のデータを
書込み終わるか、あるいは磁気ディスク上のデータが尽
きるかするとデータ転送を終了する。さらに、コマンド
チェインが続いている場合、入出力制御装置5aはチャ
ネルコマンド語の取出を入出力処理装置4に要求する。
The input / output processing unit 4 attempts to continue the above operation for the count indicated by the channel command word. The input / output processing device 4 ends the data transfer when the count data is written to the main storage device 3 or the data on the magnetic disk is exhausted. Further, when the command chain continues, the I / O controller 5a requests the I / O processor 4 to fetch the channel command word.

【0040】以上の動作を繰り返し実行し、コマンドチ
ェインフラグが“0”のチャネルコマンド語の実行が終
わると、チャネルプログラムの実行はすべて終了する。
入出力制御装置5aはチャネルプログラムの実行を完了
すると、終了を告げるコード1バイトと装置番号1バイ
トとステータス3バイトとを入出力処理装置4に送出す
る。
When the above operation is repeatedly executed and the execution of the channel command word having the command chain flag "0" is completed, the execution of the channel program is completed.
When the input / output control device 5a completes the execution of the channel program, it sends to the input / output processing device 4 a code 1 byte, a device number 1 byte, and a status 3 byte, which signal the end.

【0041】入出力処理装置4は入出力制御装置5aか
らの終了通知を受け取ると、ステータス3バイトを含む
終了報告メッセージを主記憶装置3上の通信領域に作成
し、終了割り込み信号線103を活性化して中央処理装
置1に割り込みをかける。
When the input / output processing device 4 receives the end notification from the input / output control device 5a, it creates an end report message including status 3 bytes in the communication area on the main memory 3 and activates the end interrupt signal line 103. Then, the central processing unit 1 is interrupted.

【0042】中央処理装置1は入出力処理装置4からの
割り込みに応答して主記憶装置3上の通信領域から終了
報告メッセージを取り出し、該終了報告メッセージをO
Sに報告する。OSはデータ読み込みを要求したユーザ
プログラムにI/O終了を通知する。以上の処理によっ
て一連の入出力動作は完了し、ユーザプログラムが再開
される。
In response to the interrupt from the input / output processing unit 4, the central processing unit 1 fetches the end report message from the communication area on the main storage unit 3 and outputs the end report message.
Report to S. The OS notifies the I / O end to the user program requesting the data reading. Through the above processing, a series of input / output operations are completed and the user program is restarted.

【0043】入出力処理装置4は上述したチャネルプロ
グラムを実行する間、主記憶装置3に頻繁にアクセスす
る。しかし、主記憶装置3と入出力処理装置4との間は
入出力処理装置4のクロック50nsに同期した高い性
能を有しているため、主記憶装置3に対するアクセスで
性能が低下することはない。
The input / output processing device 4 frequently accesses the main storage device 3 while executing the above-mentioned channel program. However, since the main memory device 3 and the input / output processing device 4 have high performance in synchronization with the clock 50 ns of the input / output processing device 4, the performance does not deteriorate when the main memory device 3 is accessed. .

【0044】これに対して、入出力処理装置4が直接に
低速のメモリバス100につながって主記憶装置3をア
クセスする場合には、メモリバス100の上限性能であ
る4MB/S以上の性能を有する磁気ディスク装置6a
〜6dを接続することはできない。また、その場合には
メモリバス100のアクセスタイムが大きいため、コマ
ンドチェイン処理に関わるオーバヘッドも著しく増加
し、コマンドオーバラン(磁気ディスク装置6a〜6d
のギャップ上でコマンド処理が完了しないため1回転ロ
スする)が発生する。
On the other hand, when the input / output processing device 4 is directly connected to the low-speed memory bus 100 to access the main memory device 3, a performance of 4 MB / S or more, which is the upper limit performance of the memory bus 100, is required. Magnetic disk device 6a having
~ 6d cannot be connected. Further, in that case, since the access time of the memory bus 100 is long, the overhead related to the command chain processing is significantly increased, and the command overrun (magnetic disk devices 6a to 6d) is increased.
One rotation loss occurs because the command processing is not completed on the gap.

【0045】このように、低速なメモリバス100を介
して中央処理装置1に接続された主記憶装置3を高速な
インタフェース101で入出力処理装置4に接続し、入
出力処理装置4をメモリバス100以外の起動指示信号
線102と終了割り込み信号線103とで中央処理装置
1に接続することによって、中央処理装置1が主記憶装
置3に書込んだチャネルプログラムを入出力処理装置4
で実行することで、メモリバス100のデータ転送能力
よりも高速な性能を有する入出力装置が本システムに接
続可能となる。よって、OSをはじめとするソフトウェ
アに何等変更を加えることなく、低速・安価なプロセッ
サシステムにもメモリバスの性能を越える高速な入出力
装置を接続することが可能となる。
As described above, the main memory 3 connected to the central processing unit 1 via the low-speed memory bus 100 is connected to the input / output processing unit 4 by the high-speed interface 101, and the input / output processing unit 4 is connected to the memory bus. By connecting the start instruction signal line 102 and the end interrupt signal line 103 other than 100 to the central processing unit 1, the channel program written in the main storage device 3 by the central processing unit 1 is input / output processing unit 4
By executing the above method, an input / output device having a performance faster than the data transfer capacity of the memory bus 100 can be connected to the present system. Therefore, it is possible to connect a high-speed input / output device exceeding the performance of the memory bus to a low-speed / inexpensive processor system without making any changes to the software such as the OS.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、中
央処理装置に低速な共通バスで接続された主記憶装置と
入出力処理装置とを高速なインタフェースで接続し、中
央処理装置と入出力処理装置との間を主記憶装置に書込
んだチャネルプログラムの実行を入出力処理装置に指示
する信号線と該チャネルプログラムの実行によって主記
憶装置と入出力装置との間のデータ転送が終了したこと
を中央処理装置に通知する信号線とで接続することによ
って、ソフトウェアに何等変更を加えることなく、低速
・安価なプロセッサシステムにもメモリバスの性能を越
える高速な入出力装置を接続することができるという効
果がある。
As described above, according to the present invention, the main storage unit and the input / output processing unit, which are connected to the central processing unit by the low-speed common bus, are connected by the high-speed interface, and the central processing unit is connected. The data transfer between the main storage device and the input / output device is completed by the signal line for instructing the input / output processing device to execute the channel program written between the output processing device and the main storage device and the execution of the channel program. By connecting with a signal line that informs the central processing unit that it has done so, it is possible to connect a high-speed input / output device that exceeds the performance of the memory bus to a low-speed / cheap processor system without making any changes to the software. There is an effect that can be.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】従来例の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 中央処理装置 2,3 主記憶装置 3a チャネルプログラムの格納エリア 3b データエリア 3c 制御データの格納エリア 4 入出力処理装置 5a〜5c 入出力制御装置 6a〜6d 磁気ディスク装置 100 メモリバス 101 インタフェース 102 起動指示信号線 103 終了割り込み信号線 1 Central Processing Unit 2, 3 Main Storage Device 3a Channel Program Storage Area 3b Data Area 3c Control Data Storage Area 4 Input / Output Processing Device 5a-5c Input / Output Control Device 6a-6d Magnetic Disk Device 100 Memory Bus 101 Interface 102 Startup Instruction signal line 103 End interrupt signal line

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 中央処理装置と、入出力処理装置と、前
記入出力処理装置に接続された複数の入出力制御装置
と、前記複数の入出力制御装置各々に接続された複数の
入出力装置と、主記憶装置とを含むデータ処理システム
の入出力制御システムであって、前記中央処理装置と前
記主記憶装置とを接続する低速な共通バスと、前記入出
力処理装置と前記主記憶装置とを接続する高速なインタ
フェース手段と、前記中央処理装置に設けられ、前記主
記憶装置と前記入出力装置との間のデータ転送を制御す
るチャネルプログラムを前記主記憶装置に書込む手段
と、前記中央処理装置に設けられ、前記主記憶装置に書
込まれた前記チャネルプログラムの実行を前記入出力処
理装置に指示する手段と、前記入出力処理装置に設けら
れ、前記中央処理装置からの指示に応答して前記主記憶
装置に書込まれた前記チャネルプログラムを読出して実
行する手段と、前記入出力処理装置に設けられ、前記チ
ャネルプログラムの実行によって前記主記憶装置と前記
入出力装置との間のデータ転送が終了したことを前記中
央処理装置に通知する手段とを有することを特徴とする
入出力制御システム。
1. A central processing unit, an input / output processing unit, a plurality of input / output control units connected to the input / output processing unit, and a plurality of input / output units connected to each of the plurality of input / output control units. An input / output control system for a data processing system including: a main storage device; and a low-speed common bus connecting the central processing device and the main storage device, the input / output processing device, and the main storage device. A high-speed interface means for connecting to the central processing unit, means for writing a channel program, which is provided in the central processing unit, for controlling data transfer between the main storage device and the input / output device to the main storage device, and the central processing unit. Means for instructing the input / output processing device to execute the channel program written in the main storage device, and means for providing the input / output processing device with the central processing unit. Means for reading and executing the channel program written in the main storage device in response to the instruction, and the main storage device and the input / output device provided in the input / output processing device for executing the channel program. And a means for notifying the central processing unit that the data transfer with the device has been completed.
【請求項2】 前記入出力処理装置に設けられ、前記中
央処理装置からの指示を内部クロックに同期化する手段
と、前記中央処理装置に設けられ、前記入出力処理装置
からの通知を内部クロックに同期化する手段とを有する
ことを特徴とする請求項1記載の入出力制御システム。
2. Means for synchronizing an instruction from the central processing unit with an internal clock provided in the input / output processing unit, and an internal clock for notifying from the input / output processing unit provided in the central processing unit. The input / output control system according to claim 1, further comprising:
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