JPH0760418B2 - 入出力起動制御方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は入出力動作の制御方式に関し特に複数のサブチ
ャネルに対するチャネルプログラムの実行起動の制御に
関する。

〔従来の技術〕 従来，入出力動作の起動方式としては，中央処理装置に
おいて入出力動作要求が発生する度に入出力処理装置と
通信を行ない直に実行状態に移る方法と，入出力動作要
求をチャネル毎に設けられた待行列へ一旦キューイング
し，しかる後に待行列から取り出して中央処理装置の動
作とは非同期に実行を開始すると言う方法とが有った。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら，上述した前者の方法では，入出力処理装
置との通信を行っている間，中央処理装置は待状態にな
ってしまい，性能低下をもたらすと言う欠点が有り，ま
た後者の方式では中央処理装置の待時間は生じないが，
過負荷時が発生し易くオーバーランなどのリトライ（再
試行）処理の為に総合的なスループットが低下すると言
う欠点が有る。

そこで，本発明の技術的課題は，上記欠点に鑑み，過負
荷時における再試行処理等による効率低下を防止した入
出力起動制御方式を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば，中央処理装置，複数のチャンネルを有
する入出力処理装置，及び複数のサブチャンネルを有す
る周辺処理装置の相互間でデータ処理を行う際の入出力
起動制御方式におて，入出力処理装置は，複数のチャン
ネル毎に複数のサブチャンネルへのチャンネルプログラ
ム処理要求を待合わせる第１の待行列及び該複数のサブ
チャンネルを横断的にリンクする第２の待行列を有する
と共に，該第１の待行列へのキューイング時には加算し
て該キューイング終了時には減算するカウンタ手段を有
し，中央処理装置から入出力処理装置を介して周辺処理
装置における複数のサブチャンネルに対して処理要求を
行う際，入出力処理装置は周辺処理装置からの指示に基
づいて第１の待行列から処置要求を取り出して該当する
サブチャンネルに対応して設けられたチャンネルプログ
ラムの実行を開始すると共に，カウンタ手段の計数値内
容が予め設定された予定値未満である場合には該処理要
求を該第１の待行列へキューイングする一方，予定値以
上である場合には該処理要求を第２の待行列へキューイ
ングするようにし，更に，該チャンネルプログラムの実
行終了時には該処理要求のひとつを該第２の待行列から
該第１の待行列へ移送する入出力起動制御方式が得られ
る。

〔実施例〕

第１図に本発明の一実施例を示す。

１は中央処理装置,2は入出力処理装置,3は周辺処理装置
であり,4以降は主記憶中に存在する各種制御データであ
る。４は中央処理装置から入出力処理装置への要求の際
に使用する通信領域であり，主記憶の固定番地をアサイ
ンされている。５及び６−１〜６−３は本発明の特徴で
ある第２の待行列であり,6−１〜６−３はサブチャネル
毎に設けられたサブチャネル制御ブロックであり，サブ
チャネルに関するあらゆる情報（チャネル番号，サブチ
ャネル番号，サブチャネル状況，実行中のチャネルプロ
グラムアドレスなど）を格納しており，さらに待行列を
構成する為のリンクエリアも含む。５−１は第２の待行
列の先頭を,5−２は最後尾にあるサブチャネルのチャネ
ル・サブチャネル番号を示す（制御ブロックの主記憶上
のアドレスは，チャネル番号とサブチャネル番号とから
一定のルールで求めることが出来る）。今，第２の待行
列の先頭は６−１であり,6−１内部のリンクエリアのチ
ャネル・サブチャネル番号は６−２を指している。以下
同様に最後尾である６−３まで待行列が構成され，ヘッ
ドポインタ５−１は制御ブロック６−１のチャネル・サ
ブチャネル番号を指示し，ティルポインタ５−２は制御
ブロック６−３のチャネル・サブチャネル番号を示して
いる。最後尾である制御ブロック６−３のリンクエリア
には最後尾であることうを示す特定コードが書き込まれ
ている。

７−１及び８−１〜８−３はチャネルｏに対応して設け
られた第１の待行列である。７−１は第１の待行列の先
頭のサブチャネル番号を示している。制御ブロック８−
１〜８−３は，前途の６−１〜６−３の制御ブロックと
同一の構造を有している。ヘッドポインタ７−１は制御
ブロック８−１のサブチャネル番号を示し８−１のリン
クエリアは８−２のサブチャネル番号を示しており，最
後尾である８−３のリンクエリアには６−３と同様に最
後尾であることを示す特定コードが書き込まれている。

以下同様の待行列がチャネル数分だけ存在する。第１及
び第２の待行列において待ち合わせているサブチャネル
が存在していない場合は，ヘッドポインタ及びライルポ
インタには特定コードが書き込まれる。

次に動作について説明する。

まず，開始処理として，第２図に示すように中央処理装
置１において入出力動作要求が発生すると，先ず，通信
領域４にチャネル番号，サブチャネル番号，チャネルプ
ログラム開始アドレス及び入出力動作の種類（論理モー
ドか否かなど）を表わす制御コードを書き込み，信号線
１−１によって入出力処理装置２へ入出力処理を要求す
る。入出力処理装置２は信号線１−１により要求の有る
ことを確認し通信領域４を読み出し，必要な情報を得
る。次にカウンタ２−１の内容をチェックし所定の値未
満であれば，受け取ったチャネルに対応する第１の待行
列の最後尾にリンクし，かつ，サブチャネル制御ブロッ
クの内容を初期設定し，サブチャネルステータス（制御
ブロック内に存在する）が待合わせ中を表示する様にし
て待行列の操作を行なう。さらに入出力処理装置は信号
線２−２を用いてチャネルプログラムの実行を待ち合わ
せているサブチャネルが存在すことを周辺処理装置３へ
通知し，更に本発明の特徴であるカウンタ２−１を加算
し，中央処理装置との通信領域４の制御コードのエリア
をリセットすることで，起動処理を終了する。尚，この
間，中央処理装置１は入出力処理装置２の処理完了を待
たずに他の処理を行なうことが出来る。

信号機２−２が論理１となると，周辺処理装置３はチャ
ネルプログラムの実行開始を要求する為，指示コード線
３−１を用いて指示コードを送信する。入出力処理装置
２は該実行開始示の指示コードを受信すると該当するチ
ャネルの待行列から先頭のサブチャネル制御ブロックを
とりはずし，対応するチャネルプログラムの第１語をサ
ブチャネル番号と共に周辺処理装置３へ送信する（この
送信路は図示していない）。

もし，中央処理装置１からの要求を受信した時点で，カ
ウンタ２−１の内容が所定の値Ｎ以上であったならば，
その要求対象であるサブチャネルを本発明の特徴となっ
ている。第２の待行列の最後尾へキューイングし，ティ
ルポインタ５−２を更新すると共にサブチャネル制御ブ
ロックを初期化する。しかる後に前述と同様通信領域４
の制御コードをリセットし起動処理は完了する。

次にチャネルプログラムの終了処理について，第３図を
参照して説明する。チャネルプログラムの実行が終了す
ると周辺処理装置３より終了処理要求の指示コードが送
られて来る。入出力処理装置２は終了要求指示コードに
応じて終了報告情報を制御ブロック内に作成し，中央処
理装置１へ報告する（この報告パスも図示していな
い）。この時，第２の待行列を検索し，第２の待行列上
で待合わせ中のサブチャネルが有れば，先頭のサブチャ
ネル制御ブロックを第２の待行列から取りはずし（即
ち，ヘッドポインタ５−１を更新し），その対応するチ
ャネル上に存在する第１に待行列へキューイングした
後，前述と同じ起動処理を行なう。

もしも，第２の待行列を検索した結果待ち合わせている
サブチャネルがない場合には，カウンタ２−１の内容を
減じるのみで終了する。

以上の動作を行なうことで，入出力処理装置２上で実行
されるチャネルプログラムの数は常に一定に保たれ，シ
ステムに応じた最適負荷状態を実現出来る。

〔発明の効果〕

以上に説明したように，本発明の入出力起動制御方式に
よれば，チャンネルプログラムへの実行（処理）要求を
持合わせる待ち行列を二つの階層（第１の待行列及び第
２の待行列）に分けることによって，入出力処理装置上
で同時に実行可能なチャンネルプログラムの数を一定値
以下とすることが可能となる。この結果，同時に実行さ
れる可能性のあるデータ転送負荷を入出力処理装置本体
のデータ転送能力を越えない範囲に止めることができる
ようになる。例えば入出力処理装置と中央処理装置に備
えられる主記憶装置との間のデータ転送能力が100［MB/
s（メガバイト／秒）］であり，入出力処理装置に接続
されるチャンネルが16本であって，各チャンネルが９
［MB/s］の転送性能を有するような場合,16本のチャン
ネルが同時に主記憶装置とのデータ転送を始めると，入
出力処理装置にかかる負荷は16×９＝144［MB/s］とな
ってその性能を超過してしまう。このような状態が縦続
すると，チャンネルで接続された周辺処理装置側では９
［MB/s］のデータ転送速度が維持されずにデータオーバ
ーラン現象が発生したとみなし，再試行処理（データ転
送を再度やり直す処理）を行ってデータオーバーラン現
象を回避しようとするが，再試行処理の頻度が高くなる
と性能の低下を招くことになってしまう。ところが，本
発明の入出力起動制御方式を採用すれば，例えば同時に
実行可能なチャンネルプログラムの数を11に設定する
と，全てのチャンネルプログラムが同時に実行されてデ
ータ伝送を行っても負荷が11×９＝99［MB/s］に抑制さ
れ，データオーバーラン現象の発生が防止されて再試行
処理が行われず，性能低下を来すことがなくなる。

又，周辺処理装置が可変長レコード方式（一般にCKD方
式と呼ばれる）を採用した磁気ディスク処理装置であっ
て，磁気ディスク処理装置及び入出力処理装置の間でコ
マンド処理（磁気ディスク処理装置が次に処理すべきコ
マンドを送出し，入出力処理装置が磁気ディスク処理装
置へチャンネルプログラム内に記述されたコマンドを送
出し，磁気ディスク処理装置がコマンド解析して磁気デ
ィスクへ次の動作を指示する一連の処理）を行う場合，
磁気ヘッドがディスク媒体上のギャップ領域を通過し終
わる数＋マイクロ秒以内に処理を完了しなければならな
いが，磁気ディスク処理装置から磁気ディスクへの指示
が遅れるとコマンドオーバーラン現象が発生し、磁気デ
ィスク処理装置では再試行処理（ディスク媒体の同じ位
置に磁気ヘッドが近付くまで待って再度コマンド処理を
やり直す処理）を行ってコマンドオーバーラン現象を回
避しようとするが，ここでも再試行処理の頻度が高くな
ると性能の低下を招くことになってしまう。例えば入出
力処理装置が磁気ディスク処理装置を10台接続（１台が
１チャンネルを占有する）し，入出力処理装置のコマン
ド処理時間が１台当たり５マイクロ秒要するものとする
と共に,1台の磁気ディスク処理装置がコマンド要求を発
してから20マイクロ秒以内にコマンドを貰えなければコ
マンドオーバーランを起こすとすると,4台目の磁気ディ
スク処理装置の要求までは仮に同時に要求が発生しても
コマンドオーバーランを抑制できるが,5台目以降の磁気
ディスク処理装置の要求が同時に発生すると必ずコマン
ドオーバーランを起こすことになる。ところが，こうし
た場合においても，本発明の入出力起動制御方式を採用
すれば，例えば同時に実行可能なチャンネルプログラム
の数を４に制限設定すると，コマンドオーバーランの発
生を事前に防止できるようになる。又，コマンドオーバ
ーランの発生頻度を或る程度許容すれば，同時動作可能
数を一層増加させることも可能になる。

このように，本発明の入出力起動制御方式は入出力処理
装置に適正な負荷を設定することができるため，従来で
は回避し難かった再試行処理による性能低下を防止する
ことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る概念図，第２図は開始処
理のフロー，第３図は終了処理のフローである。 １……中央処理装置,2……入出力処理装置,3……周辺処
理装置,2−１……チャネルプログラム数計数用カウン
タ,1−１……処理要求線,2−２……開始待指示線,3−１
……指示コード線,4……中央処理装置から入出力処理装
置への通信領域,5−1,5−2,6−１〜６−３……第２の待
行列,7−1,8−１〜８−２……チャネル＃ｏに対応する
第１の待行列,9−1,10−１……チャネル＃ｎに対応する
第１の待行列。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中央処理装置，複数のチャンネルを有する
   入出力処理装置，及び複数のサブチャンネルを有する周
   辺処理装置の相互間でデータ処理を行う際の入出力起動
   制御方式において，前記入出力処理装置は，前記複数の
   チャネンル毎に前記複数のサブチャンネルへのチャンネ
   ルプログラム処理要求を待合わせる第１の待行列及び該
   複数のサブチャンネルを横断的にリンクする第２の待行
   列を有すると共に，該第１の待行列へのキューイング時
   には加算して該キューイング終了時には減算するカウン
   タ手段を有し，前記中央処理装置から前記入出力処理装
   置を介して前記周辺処理装置における前記複数のサブチ
   ャンネルに対して処理要求を行う際，前記入出力処理装
   置は前記周辺処理装置からの指示に基づいて前記第１の
   待行列から前記処理要求を取り出して該当するサブチャ
   ンネルに対応して設けられたチャンネルプログラムの実
   行を開始すると共に，前記カウンタ手段の計数値内容が
   予め設定された予定値未満である場合には該処理要求を
   該第１の待行列へキューイングする一方，予定値以上で
   ある場合には該処理要求を前記第２の待行列へキューイ
   ングするようにし，更に，該チャンネルプログラムの実
   行終了時には該処理要求のひとつを該第２の待行列から
   該第１の待行列へ移送することを特徴とする入出力起動
   制御方式。