JPH0762837B2 - アドレス自動割り当て方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明はバスによってシステムに接続された装置へのア
ドレスの割当てに関するものであり、特にシステムによ
る効率的なアドレスの自動割当てに関するものである。

B.従来技術及び発明が解決しようとする問題点 コンピュータ・システムにおいて、磁気テープ装置やデ
ィスク駆動機構その他の入出力装置などの、バスで接続
された装置そのものをシステムによって選択し、使用す
るのにはアドレスが必要である。典型的な場合、バス上
の物理的位置、あるいはスイッチまたはジャンパ線の手
動セットのいずれかによって、アドレスは予め定めら
れ、固定される。多くの標準的なバスは物理的位置を使
用して、アドレスを決定するようには構成されておら
ず、またスイツチやジャンパ線の手動セットは熟練した
サービス・マンが行ったとしても、エラーを発生しがち
である。各入出力装置に対してアドレスをセットする時
間が実際にかかるサービス・マンや操作員の助けなし
で、アドレスを正確に割り当てる効率的な方法はなかっ
た。システムがカストマ・セットアップや使いやすさを
求めている時点において、このことは望ましくない。

米国特許第4360870号には、まず装置の型式を記述し、
次いでその型式の入出力装置によって確立された優先順
位の関数としてアドレスを割り当てることによって、入
出力装置に対してアドレスを割り当てる中央演算処理装
置が記載されている。この割当て方法は入出力装置の型
式内の確立された優先順位に依存するものである。ま
た、どのような型式の装置を接続するか、また各入出力
装置に対して優先順位を設定することに関する知識を、
顧客が持っていることが必要である。

IBM テクニカル・ディスクロージャ・ブルテン Vo1.2
4、No.7B、1981年12月「装置アドレスのブログラム式割
当て（Programmable Assignment of Device Adress）」
は入出力装置が直列に接続されている場合にアドレスを
割り当てる方法を開示している。優先順位書込み方法と
遂次伝播の関数として、アドレスが割り当てられる。標
準バスに望ましからざる変更を加えずに、これらの方法
を多くの標準バスと共に使用することはできない。

C.問題点を解決するための手段 自動アドレス割当てシステムはバスに結合された複数個
の周辺装置を有している。各周辺装置は独自の固定長の
識別子を有しており、かつ識別子の関数としてバス上の
情報に応答することができる。システムは識別子の第１
ビットを選択し、２進値‘0'または‘1'を周辺装置に伝
送する。伝送された２進値に合致する第１ビットのある
識別子を有するすべての装置が応答する。装置が何も応
答しなかった場合には、システムは選択された識別子の
ビットとは反対の２進値を伝送する。１つまたはそれ以
上の装置が応答した場合には、システムは次の識別子ビ
ットを選択し、再度２進値を伝送する。以前選択された
ビットに応答しなかった装置は、第１識別子ビットの選
択が再開されるまで、割当て処理から外される。連続し
た識別子ビットが選択されると、最後のビットが選択さ
れたのち、残される装置が１つだけになるまで、さらに
多くの周辺装置が外され、この時点で唯一の周辺装置が
突きとめられ、周辺装置にアドレスが与えられ、その後
の割当て順序には応答しなくなる。周辺装置の識別子は
製品種別、製品番号等を表す製造時に付与される固有の
番号であるが、ここで与えられるアドレスは識別子とは
別のものであり、システムの都合により決められる値で
ある。すべての周辺装置が応答し、アドレスが割り当て
られるまで、処理は第１ビットから繰り返される。

自動アドレス割り当てはユーザが何らかのスイツチをセ
ットしたり、導入時に所定の順序で周辺装置を配置する
ことを必要としない。周辺装置を任意の時期に追加する
ことができ、かつアドレスを自動的に割り当てることが
できる。

装置にアドレスが割り当てられると、回線争奪を生じな
くなるので、割当ては極めて効率がよくなる。各割当て
順序において、１つの装置が選択され、アドレスが割り
当てられる。第１識別子ビットが選択されたときに、伝
送された２進値のいずれかに応答する装置が何もなくな
るまで、割当て順序は繰り返される。

D.実施例 周辺装置に対する自動アドレス割当てを有するコンピュ
ータ・システムの好ましい実施例が、第２図において総
括的に10で示されている。システム10はバス14などの通
信手段によって複数個の入出力処理装置（IOP）16、1
8、・・・Ｎに結合されているホスト処理装置12からな
っている。入出力処理装置16は次いで、第１の装置バス
26などの通信手段によって、周辺装置20、22、・・・Ｍ
に結合されている。入出力処理装置18も同様な第２の装
置バス32によって、周辺装置28、50、・・・Ｐに結合さ
れている。自動アドレス割当ては対応する周辺装置と共
に作動する入出力処理装置14、18、・・・Ｎによって行
われる。希望する場合には、ホスト12も自動割当てを使
用して、入出力処理装置16、18、・・・Ｎにアドレスを
割り当てることができる。

装置バス26および32は次の24本の信号線を有する並列バ
スであることが好ましい。

アウトバウンド・タグ・ライン３本： 選択アウト、 ホスト・アウト、 同期アウト インバウンド・タグ・ライン３本： アテンション DFC IN（装置機能制御装置イン）、 同期IN 双方向バス２本、各９ビット： バスＡ（ビット０−７＋パリティ） バスＢ（ビット０−７＋パリティ） 正規の装置バス・プロトコルは周辺装置のアドレスが、
割当て済みであると想定している。システムの作動の開
始時に、アドレスは割当てられていないのであるから、
アドレスを自動的に割り当てる手段が設けられる。自動
割当ては保守モードにおいて行われるが、この保守モー
ドにおいては信号が次の表１に示すとおりに各ラインに
割り当てられる。24本のバス・ラインのうち18本は、各
３本の４つのグループに分けられる。グループの各々は
保守モード・プロトコルにおいて、１本の信号ラインと
して作動する。３本のラインの冗長性によって、１本の
ラインが障害を生じた場合の冗長性が可能となり、これ
は障害時の許容性をもたらす。

保守モードに対する装置バス・ラインの割当てを以下の
表に示す。

各周辺装置は装置機能制御装置（DFC）を包含してお
り、これは第１図において総括的に40で示されており、
第２図の入出力処理装置16と周辺装置20の間の通信を制
御する。装置バス26は42で示される駆動・受信装置に結
合されている。駆動・受信装置の両方は、装置バス26の
個々のライン上に信号をもたらし、またこれを検出し
て、通信を可能とする。リンク・アダプタ44はバス46に
よって、駆動・受信装置42に結合されている。リンク・
アダプタ44は装置バス26のプロトコルを実行するための
制御論理を含んでおり、正常動作時には、装置バス・ア
ドレスを含んでいるので、バス選択および情報の転送が
行われる。

バス50によってリンク・アダプタ44に結合されているラ
ンダム・アクセス・メモリ48を利用して、情報はIOPとD
FCの間の装置バスによって転送される。マイクロプロセ
ッサ52もバス50に結合されており、メモリ48との間の情
報の転送を制御する。

システムを最初始動するとき、または新しい装置をシス
テムに追加したのち、アドレスを必要とする各装置はそ
の「アテンション・イン」ラインを活動化する。システ
ムは次いで、３本のアウトバウンド・タグ・ラインをマ
スタ・リセット状態にセットする。56で示される保守モ
ード機能は活動化し、また保守モード・シフト・レジス
タ58には保守モード・コマンドを受信する準備ができ
る。レジスタ58はライン59によってリンク・アダプタ41
に結合され、保守モード・コマンドをリンク・アダプタ
44から受け取る。保守モード機能56はバス62によってレ
ジスタ58に結合され、コマンドを受け取る。

不揮発性メモリ60はライン50に結合されており、周辺装
置20に対する独自の識別子を記憶している。各周辺装置
はその不揮発性メモリに独白の識別子コードを記憶して
いる。独自の識別子は周辺装置の装置型式と連続番号を
定義する48ビットの２進ストリングであることが好まし
い。

保守モードにおいて、またアドレス割当てを行うコマン
ドが活動化させられたときに、IOP16は各識別子コード
のビット位置を１つずつ選択し、保守モード機能56は不
揮発性メモリ60からの識別子ビット・ストリングをアク
セスする。保守モード機能は識別子ビットの値を、IOP
から伝送された値と比較し、値が合致した場合には、肯
定応答を行い、値が合致しない場合には、自動アドレス
指定モードから外され、IOPが次に識別子コードの第１
ビットを伝送するまでは自動アドレス指定動作に加わら
ない。保守モード機能が独自の識別子のすべてのビット
に肯定応答をした場合、この保守モード機能は選択され
た唯一のものであることを維持し、IOPは割り当てられ
たアドレスをリンク・アダプタに送り、同時にこのアド
レスを保守シフト・レジスタへシフトするコマンドを送
る。保守モード機能は次いで、割り当てられたアドレス
をシフト・レジスタから装置内の図示しないアドレス・
レジスタに移動し、装置に対する自動アドレス割当ては
完了する。

自動アドレス割当てが行われると、割り当てられたアド
レスがリセットされない限り、DFC40の保守モード機能
は自動アドレス指定のためのコマンドに応答する。これ
によってIOPが各装置に対して１回、割当て操作を繰り
返して、各装置に独自のアドレスを割り当てることが可
能となる。アドレスをIOPによって変更することができ
る。IOPはまず現在割り当てられているアドレスを使用
して、装置を選択する。次いで、変更されたアドレスに
よりアドレス・レジスタに書込みを行って、変更を完了
する。固定アドレスのみを有している装置は、このコマ
ンドを無視する。

自動アドレス割当ては、不揮発性メモリ60に記憶されて
いる、装置の固有の製品データの部分に基づくものであ
る。この製品データは顧客が顧客の選択したオプション
と共に装置を注文したときに装置に関連付けられる４桁
（２バイト）の装置型式フイールドと、特定の装置に対
して独自な連続番号である８桁（４バイト）の連続番号
フイールドからなっている。２つのフィールドは連結さ
れ、独自の識別子を形成する。

以下で電源投入手順から、装置とIPOの動作を詳細に説
明する。各装置（本実施例では最大８台）は作動状態に
なると、装置バスのアテンション・ラインを活動化す
る。関連したIOPはアテンション・ラインに対して、電
源投入状況問合わせポーリングで応答し、サービスを求
めている装置のアドレスを判定する。装置アドレスはま
だ決まっていないので、装置は通常はその時点でＢバス
上の８ビット（０−７）の１つである物理的接続アドレ
スとして提示される。アドレスの割当てられていない自
動的に割当て可能な装置は、その物理的接続アドレスと
してＢバスのビットＰラインに応答を戻し、これにより
少なくとも１つの装置がアドレスの割当てを必要として
いることを、IOPに伝える。

この時点で、固定アドレスを有する装置、またはアドレ
スの割り当て済みの自動割当て可能な装置は、そのアド
レスをIOPに通信する。アドレスを有する装置は、バス
Ｂ「データ・イン」ラインの１本を駆動することによっ
て、電源投入問い合わせポーリングに応答する。それ
故、アドレスを割り当てる場合、IOPは割り当て済みの
アドレスを使用することはない。

IOPは次いで保守モード・プロトコルを使用し、拡張命
令コマンドを発行する。このコマンドはアドレスの割り
当てられていない自動的割当て可能な装置に、選択され
た状態を維持し、次にイネーブル・アウトが発生したと
きに識別子ビット照合処理に進むように伝える。アドレ
スを既に有している自動割当て可能な装置、ならびに自
動的に割当て可能でない装置は命令を無視する。識別子
ビット照合処理が終わるとIOPはイネーブル・アウトを
除去する。識別子ビット照合処理において、IOPは先ず
データ・アウト＝１をセットし、イネーブル・アウトを
発生することによって、装置に対して読取り手順の信号
を送り、識別子ビット照合処理が始まる。

識別子ビット照合処理のタイミング関係を、第３図に示
す。データ・アウトは‘1'にセットされ、次いでクロッ
ク・アウトがIOPによって発生する。識別子の最初のビ
ットがデータ・アウトのレベルに等しいすべての装置
は、応答インで応答しなければならない。比較される最
初のビットは装置型式フイールドの最高位ビット、ビッ
ト０である。

IOPはデータ・アウトを発生したのち、所定のマイクロ
秒、XX（ハードウエアの速度の関数）遅延し、応答INが
活動しているかどうか調べる。XXマイクロ秒後にクロッ
ク・アウトが低レベルになり、データ・アウトは活動状
態を維持する。IOPはデータ・アウトの値を記憶するの
で、識別子のビット・パターンを累積し、どの装置アド
レスをその識別子に割当てたかを記憶する。

IOPがクロック・アウトを低レベルにすると、装置は応
答インを低レベルにし、データ・アウトの状態を調べる
態勢となる。データ・アウトの状態がその装置の独自の
識別子の最初のビットの値と同じであり、装置がIOPに
応答した場合には、この装置は保守モードで選択された
状態を維持することができる。同時に、選択されたまま
になっている他のすべての装置が、識別子の次々のビッ
トについてデータ・アウトの状態を調べ、同じ比較を行
う。データ・アウトの状態とビットの値が同じでない場
合には、装置は装置自体を、識別子ビット照合処理のこ
の実行から外さなければならない。外された装置は、識
別子ビット照合処理が再開されるまで、この処理に再度
入ってはならない。これがクロック・アウトの各立ち上
がり毎に次々の装置において行われる。

照会および除去処理は次のビットに続く。IOPがデータ
・アウトに識別子の次のビットを送り、再び次々のクロ
ック・アウトにおいて比較及び応答のサンプルが取られ
る。

発生するクロック・アウトの各々は選択されている装置
に対し、独自の識別子の次のビットが問合せを受けてい
ることを伝える。この場合も、装置はその独自の識別子
のビットの値と、データ・アウトの値を比較し、応答イ
ンを発生しなければならないか否かを決定しなければな
らない。また、各装置はクロック・アウトが低レベルに
なった時点で、データ・アウトに対する比較を行って、
選択された状態に維持しておかなければならないのか、
保守モードから外さなければならないのかを決定しなけ
ればならない。48ビット全部が問合せを受けるまで、こ
の処理は継続する。この時点で、各装置が独自の48ビッ
トの列を有しているから、１つの装置だけが選択された
ままとなる。

48ビットの照会の終了時に、他のクロック・アウト列が
データ・アウトを不活動にした状態で（０ビットのシフ
ト・アウトする）開始される。この最後のシフトの目的
は識別子照合処理中に電力が投入された装置にビット・
パターンがコマンドであるとみなさせ、したがってこれ
を無視させることである。これはその装置がそれまでに
選択されていないからである。

各装置の設計は、装置が48ビットの独自の識別子データ
を最初に使用し、次いでそのデータの最後にゼロを結合
し（ビット・ストリングの最下部にゼロを付加し）、し
たがって装置は最初の48ビットを過ぎた所で照会される
ビットはすべてゼロであると想定するようになっていな
ければならない。装置が想定しなければならないのは、
クロック・アウト列が継続している際に、イネーブル・
アウトラインが活動化している限り、識別子照合処理を
維持しなければならないということである。この機能に
よつて、独自の識別子の長さを拡張することが将来必要
になった場合に、これを行うことが可能となる。

イネーブル・アウトがIOPによって除去されると、識別
子照合処理後に分離されたままになっている装置は、こ
れが選択されており、次の命令をコマンドとして受け入
れるものと想定しなければならない。IOPはデータ・ア
ウト＝０の間に、イネーブル・アウトを生じることによ
って書込み処理を示し、書き込み命令を選択された装置
に渡す。書き込み命令は割り当てられたバス・アドレス
の宛先として装置のアドレス・レジタスを指定する。ア
ドレス‘0000'がすべての割当て可能な装置によって、
装置アドレス・レジスタのアドレスと想定される。次い
でイネーブル・アウト・ラインが除去される。この動作
は繰り返され、次の割込み処理が示され、データ転送命
令が装置へ送られる。データ転送命令は３ビットの装置
アドレスを含んでおり、このアドレスは装置アドレス・
レジスタに書き込まれる。イネーブル・アウトが除去さ
れたのち、アドレスを受け取る装置はアドレス割当てコ
マンドに反応しなくなる。IOPはこの場合、アドレスを
有していない装置をアドレスし続けるか、すべての装置
がアドレスされれば、処理を停止する。IOPは次の電力
投入状況問い合わせポーリングを行い、パリテイ・ビッ
トが戻されているかどうかを調べて、アドレス割当てを
必要としている装置が他にあるかどうかを決定する。

任意の時点で、いずれかの装置のアドレスを変更しなけ
ればならないと、IOPが決定すると、保守モードとな
り、変更が必要な装置だけが選択される。この時、書き
込み命令とデータ転送命令を使用して、新しいアドレス
が割当てられる。

本発明を好ましい実施例を参照して説明したが、当業者
には他の実施例が本発明の範囲内にあることが認識され
よう。バスの構成は異なっていてもかまわない。単一の
装置が識別子照合に応答する場合に、これにアドレスが
直ちに割り当てられるように、アドレス指定法を変更す
ることもできる。処理に他の知識を組み込むことによっ
て、以前試みて成功したビット・バターンを追跡し、成
功しなかったパターンを繰り返さなくともよくなる。バ
スを駆動する２つ以上の装置を検出するために電流検知
受信装置を使用して、応答している装置が１つだけかど
うか決定できる。応答しているものとして装置が１つだ
け検出された場合、これにアドレスを割り当ててから、
完全な独自の識別子を伝送できる。

E.発明の効果 本発明によればユーザが何かのスイツチを手動でセット
したり、導入時に所定の配置関係で配置したりする必要
なしに周辺装置それ自身のアドレスを自動割当てするこ
とができる。周辺装置の増設もアドレス割当ての制約な
しに且つ回線争奪の問題なしに実施できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、自動アドレス割当てを容易とする制御装置の
ブロック図である。 第２図は、アドレスの割り当てられる周辺装置を含むコ
ンピュータ・システムの総括的ブロック図である。 第３図は、本発明の自動アドレス割当てシステムの識別
子照合処理を示すタイミング図である。 10……コンピュータ・システム、12……ホスト処理装
置、14……バス、16、18、・・・Ｎ……入出力処理装
置、20、22・・・Ｍ……周辺装置、26……装置バス、2
8、30・・・Ｐ……周辺装置、32……第２の装置バス、4
0……装置機能制御装置（DFC）、42……駆動・受信装
置、44……リンク・アダプタ、46……バス、48……ラン
ダム・アクセス・メモリ、50……バス、52……マイクロ
プロセッサ、56……保守モード機能、58……保守モード
・シフト・レジスタ、59……ライン、62……バス、60…
…不揮発生メモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ビンセント・アルフレツド・ビターマン アメリカ合衆国ミネソタ州ロチエスター、 ノースウエスト・フイフテイーンス・アベ ニユー2806番地 (72)発明者 ロイド・スチーブン・ハイム アメリカ合衆国ミネソタ州オロノコ、ルー ト１番地 (72)発明者 ケネス・アーデル・モウ アメリカ合衆国カリフオルニア州ロス・ゲ ートス、リンダ・アベニユー15547番地 (72)発明者 ダグラス・ジヨン・アブラハムソン アメリカ合衆国ミネソタ州ロチエスター、 ノースウエスト・トウエンテイナインス・ ストリート612番地 (56)参考文献 特開 昭60−157652（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−70649（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のラインを有するバスによって処理装
   置に結合された周辺装置にアドレスを割り当てるための
   方法であって、前記各周辺装置は一連のビットを含む独
   自の識別子を有し、 （ａ）まだアドレスを割り当てられていない周辺装置
   に、前記バスのアテンション・ラインを活動化させ、 （ｂ）前記アテンション・ラインが活動化された場合
   に、前記処理装置に各周辺装置に状況問合わせポーリン
   グを伝送させ、アドレスがすでに割り当てられている周
   辺装置にはアドレスがすでに割り当てられていること
   を、またアドレスがまだ割り当てられていない周辺装置
   にはアドレスがまだ割り当てられていないことを表す信
   号を応答させ、 （ｃ）前記状況問合わせポーリングに応答して、アドレ
   スがすでに割り当てられている周辺装置を前記処理装置
   に検出させ、 （ｄ）前記状況問合わせポーリングに応答して、まだア
   ドレスを有していない周辺装置にアドレスの割り当て信
   号に応答することを指令し、 （ｅ）前記処理装置は前記アドレスを有していない周辺
   装置へ前記識別子データの１つのビットの値を送り、 （ｆ）前記ビットの値が、前記アドレスを有していない
   周辺装置の独自の識別子の対応するビットの値に適合す
   る場合、該適合する周辺装置に応答させ、 （ｇ）前記ビットの値が、前記アドレスを有していない
   周辺装置の独自の識別子の対応するビットの値に適合し
   ない場合、該適合する周辺装置にアドレス割り当て信号
   に応答することを停止させ、 （ｈ）前記ステップ（ｆ）において応答する周辺装置が
   なかった場合、送るべき識別子データの１つのビットの
   値を変更し、（ｅ）（ｆ）のステップを繰り返し、 （ｉ）少なくとも周辺装置独自の識別子の有する最大数
   について前記（ｅ）ないし（ｈ）のステップを繰り返
   し、 （ｊ）前記（ｉ）のステップですべてのビットに適合し
   た周辺装置にアドレスを割り当てて該周辺装置に該アド
   レスを記憶させ、 （ｋ）全ての周辺装置についてアドレスが割り当てられ
   るまで前記（ｂ）ないし（ｊ）のステップを繰り返す、 ことを特徴とする、アドレス自動割り当て方法。