JPS5838818B2 - 装置共用システム - Google Patents

装置共用システム

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JPS5838818B2
JPS5838818B2 JP54042085A JP4208579A JPS5838818B2 JP S5838818 B2 JPS5838818 B2 JP S5838818B2 JP 54042085 A JP54042085 A JP 54042085A JP 4208579 A JP4208579 A JP 4208579A JP S5838818 B2 JPS5838818 B2 JP S5838818B2
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cpu
control
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input
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複数のCPU(中央処理装置)によって共用装
置をアクセスするシステムにおいてCPUによる装置の
予約及び再接続を経路とは独立して行なうことに関する
更に具体的に言えば、本発明はCPUと装置とを結びつ
けるためのチャネル及び制御装置を含む経路を制御装置
によって設定することに関するものである。
従来は、例えば米国特許第3725864号に開示され
ているように、CPUと記憶装置の指定された記憶域と
の間のデータの転送のために、チャネル及び制御装置を
含む物理的な経路が用いられ、制御装置は一方の側では
チャネルと非同期様式で通信し、他方の側では選択され
た装置と通信するようになっている。
CPUはスタートI10命令によってデータの転送を開
始させる。
これに応じて一連のチャネル指令(CCW)へ制御が移
される。
即ち、一連のチャネル指令はチャネルを介して制御装置
へ送られ、これに応じて記憶装置の選択及びアクセスが
行なわれ、更にインターフェースを介してデータの転送
が行なわれる。
前記の米国特許に示されているように、所与のチャネル
・プログラムに関する限り、CPUと装置との接続は1
つの専用の経路を介してだけ行なわれる。
別の経路の切断及び再接続のためには、新たなスター)
I10命令を実行することが必要である。
結局、CPUレベルでの経路の発見及び選択のためには
、スタートI10命令毎に相当な処理時間が必要となる
言い変えれば、従来の技術では、1回のトランザクショ
ンについて一度経路を接続すれば十分であるということ
である。
前記の米国特許には、チャネルと装置との間の切断及び
再接続の適応制御を行なうこと、即ち、CPUと装置と
の連絡を経路に依存しないようにすることも示されてい
る。
これは、I10プログラムの計画及び実行のために複数
のチャネルを用いることによって達成されている。
各チャネル又はチャネル制御装置はクロスポイント・ス
イッチを介して装置に論理的に接続されうる。
複数のI10タスクは複数のチャネルに関して共通の待
ち行列に入れられている。
チャネルは待ち行列からタスクを取り出し、それに関連
したチャネル・プログラムを実行する。
装置が動作している間、装置に対応するチャネル・プロ
グラムは装置待ち行列において待機している。
この状態において、チャネルは他のタスクに取りかかる
ことが出来る。
装置の動作がチャネル・プログラムの実行を必要とする
ところまで進むと、その装置にアクセスしうる任意の自
由なチャネルが装置待ち行列からチャネル・プログラム
を取り出して、その実行を再開する。
記憶装置や通信設備を共用するための構成は多くの文献
に示されている。
又、多重処理システムの再構成に関する文献も数多く知
られている。
前者の例としては、米国特許第3581286号は制御
装置とチャネルとの間の空間分割スイッチング技術を示
しており、又、米国特許第4004277号はインテリ
ジェント・スイッチを介するCPUと周辺装置との接続
経路の選択のために制御装置を用いることを示している
これによって、記憶装置がオフライン状態にあるとき、
それをアクセスすることによって第1のCPUのオペレ
ーティング・システムを第2のCPUが使用することが
可能となっている。
多重処理システムにおける再構成の制御については、例
えば米国特許第3768074号、第3386082号
、第3934232号において説明されている。
本発明の目的は、チャネル−装置間インターフェースに
おいて経路を動的様式で割当てることによって、CPU
からみた装置の可用性を改善することである。
この目的は、直接アクセス記憶サブシステムを共用して
いる複数のCPUに関して、装置の予約及び再接続を経
路と独立して行なう技術によって達成される。
この技術は、ネットワークの状態に関するマツプを形成
してネットワークの共通制御ノードのところにそのマツ
プを記憶しておくこと、CPU及び装置の識別情@(I
D)や接続の優先順位などの基本情報を生成し且つ維持
し、更に共通制御ノードにその基本情報を記憶しておく
こと、及び、任意の予約又は再接続の指示に応じて、所
与のCPUが特定の装置に関連する一組のインターフェ
ースのメンバーであるかどうかを確認するために、少な
くとも1つの制御装置によってマツプをアクセスし、メ
ンバーであることが分かったならば、利用可能な経路を
選択する如くして、CPUと装置との間の接続を制御す
ることを含む。
本発明によるシステムにおいて、各CPUは一組の論理
出力路(チャネル)を伴ったソース・ノードである。
チャネルと1つの宛先としての装置との間には、制御ノ
ード(制御装置)が介在している。
各CPUは第1のチャネルを介して装置を予約し、その
後、第2のチャネルを介してその装置のI10動作を開
始させることができる。
従来のシステムでは、I10動作を開始させるときも第
1のチャネルを使うので、もしそれがビジィ(使用中)
であるならば、それが利用可能になるまで待たなければ
ならないのである。
本発明によるシステムでは、この様な場合でも即座にI
10動作を開始させることが可能である。
経路の選択のために、制御装置によって経路の可用性を
示すマツプを利用することが本発明の要点である。
これによって、一連の指令を実行する際に、装置を成る
チャネルから切断し、その後、別のチャネルに装置を接
続することが可能となっている。
もし一連の指令全体を単一のインターフェースを介して
実行することが要求されていなければ、関連しているC
PUに通ずる最初の空いている経路が利用される。
CPUの側からみた記憶サブシステムにおける装置の可
用性が本発明によって相当改善される。
この事は、装置とCPUとの間の異なった経路の組が従
属関係に従って動的に割当てられるということに基づい
ている。
従って、予約された装置の選択や装置とCPUとの再接
続の際に信号通路の接続が実際に行なわれる可能性が増
す。
なお、例えば米国特許第3581286号に示されてい
る技術と同様に、本発明においても、チャネルは独立し
た論理的処理装置とは考えられていない。
むしろ、複数のチャネルは任意のものがタスクを開始す
ることのできる一組の協働的なチャネルを形成している
又、どのチャネルも、適尚な経路が設定されるならば、
タスクを再開することができる。
第1図は一対のCPUがDASDサブシステムを共用し
ている従来技術を示している。
第1のCPU1はチャネル5,7及びインターフェース
11゜13を介して第1の制御装置21に接続されてお
り、且つチャネル7及びインターフェース15を介して
第2の制御装置23にも接続されている。
第2のCPU 3はチャネル9及びインターフェース1
7を介して第2の制御装置23に接続されている。
2つの制御装置はスイッチング回路25を介して直接ア
クセス記憶装置(DASD)27及び29にアクセスで
きるようになっている。
例えば米国特許第3725864号、第3336582
号、及び米国特許第3564502号に示されているよ
うな従来技術による指令及びデータの授受に関連して、
CPU1において単一のタスクが開始されたときのCP
U1とDASD27との間の専用通路の接続について考
察することが有用である。
CPUとDASDとの関係は、CPUがスタートI10
命令を出すことによって始まる。
この命令はCPUとアドレスされた装置との間の接続を
行ない、装置に関連したチャネル・プログラムの実行を
開始させる役目を有する。
即ち、スタートI10命令により一連のチャネル指令(
CCW)に制御が移される。
この一連のチャネル指令は、装置の選択及びアクセスと
その後のデータの転送を行なわせるために、チャネルを
介して制御装置へ送られる。
各チャネル・プログラムは、CPUの主記憶装置に存在
する一連のCCWのリストから成る。
CPUと制御装置との最初の接続が行なわれた後におい
てだけ、チャネル・プログラムが制御装置へ送られて実
行される。
チャネル・プログラムに含まれている1つ1つのCCW
毎に、実質的な接続を介して、制御装置又は装置レベル
における1以上の動作が必要となっている。
勿論、CCWのシーケンスは断続的に実行可能である。
ここで、チャネル、制御装置、及び装置の間で行なわれ
る実質的な接続について考察しておくことにする。
最初の接続は、初期選択シーケンスによるものである。
このシーケンスはスタートI10命令に応じて始まり、
装置アドレス(仮想アドレス/実アドレス)及び装置ス
テータス(使用可能/使用中)に応じて電気的且つ論理
的に初期経路が設定される。
次の接続はCCWの転送及び実行に関するものである。
「シーク」などの制御CCWは、装置における物理的な
位置決め若しくは活動を行なわせる。
制御装置は制御CCWを受取ることに応じて、それを切
断モードで実行することができる。
即ち、制御装置は指示された動作を実行する間にチャネ
ルから切断される。
制御装置は、そのチャネルに再接続されるまでは、チャ
ネルの活動を要求しない。
前記の幾つかの米国特昨に開示されている曲型的なIB
Mシステム/370の場合、制御装置は「シーク」CC
W及びパラメータ(目標アドレス)を受取った後、30
ミリ秒若しくはそれ以上の間、チャネルから切断される
その30ミリ秒というのは、DASDにおけるアクセス
・アームを所望のシリンダのトラックに位置づけるのに
要する平均時間である。
このような不動作時間において、チャネル及び制御装置
は自由に別の接続を行なうことができる。
切断モードで実行されるCCWとは対照的に、「読出し
」や「書込み」などのようにチャネルと装置との間のデ
ータの転送を伴うCCWは、制御装置がチャネルに接続
された状態に留まることを要求する。
個々のCCWはCPUの主記憶装置内のリストから取り
出され、チャネルを介してCUへ送られる。
CCWは制御装置において実行される。
CCWの実行の次に終了シーケンスが起こる。
CCWが装置における位置決めを命するような制御型の
ものである場合には、制御装置は一旦チャネルから切断
された後、動作が終了するとき再接続を行なう必要があ
る。
そして、終了シーケンスが続く。終了シーケンスには2
つの種類がある。
1つは相次ぐCCW間で同じシーケンスを行なう連鎖終
了シーケンスであり、もう1つは非連鎖シーケンスであ
る。
非連鎖終了シーケンスは一連のCCWのうちの最後のC
CWに付随するものである。
次に、切断モードでの制御装置の動作について更に詳し
く述べておくことにする。
制御装置は実質的な接続を要求しないCCWに関してチ
ャネル−制御装置インターフェースから切り放される。
実質的な接続を必要としない種類のCCWには記憶装置
の機械的運動を命する制御CCWが含まれる。
例えば、「シーク」CCWを受取る制御装置は目標アド
レスを受取った後チャネルから切断される。
CCWに基づいて制御装置から出される指令に従って、
装置は目標アドレスに対してヘッド・アームを位置づけ
た後、完了信号をレジスタにセットする。
制御装置は完了信号レジスタに関するポーリングを非同
期的に行なうことによって、再接続を必要とするチャネ
ルを定める。
その決定は内部のテーブルを利用して行なわれる。
次に、制御装置はチャネルに対して再接続を要求する。
なお、切断モードの場合、制御装置はある装置Xに「シ
ーク」の実行を命じた後、別の装置yに関する動作を行
なうこともできる。
同様な事がチャネルにもあてはまる。
即ち、チャネルは他のチャネル・プログラムの実行に関
与しつる。
チャネルに対する制御装置の再接続はチャネルによって
許可される。
チャネルから再接続の要求の許可を意味する要求許可信
号が与えられると、制御装置は自己及び装置の識別情報
IDをチャネルへ送る。
チャネルは、そのIDに応じて、関連するチャネル・プ
ログラムを選択する。
本発明による動的な経路割当手段によれば、1つのシス
テムに属する複数のチャネルに関連した融通性のある経
路設定が行なわれる。
経路設定はチャネル・プログラムの初期選択の際及び制
御装置の再接続の際に行なわれる。
初期選択は、選択される制御装置による一連のCCWの
実行を可能ならしめるように電気的経路及び制御接続を
設定するためのチャネルと制御装置との間の制御シーケ
ンスである。
前に述べた様に、チャネル・プログラムはCPUにおい
てスター)I10命令によって呼び出されるので、この
呼び出し時間において、例えば第3のチャネルが装置y
を使用することができるか否かを確かめる論理的な資格
審査を行なう必要があるのは制御装置である。
制御装置はCPUの識別情報(CPU・ID)及びテー
ブルを用いてこれを分析する。
即ち、資格審査は次の様にして行なわれる。
先ず、第3のチャネルが第2のCPUによって専用され
ているかどうかが調べられる。
もし専用されているならば、装置yを専用しているのは
とのCPUであるかが調べられる。
制御装置による再接続に関連して、制御装置はチャネル
識別情報ではなくCPU・IDによって装置の専用権を
記録していることが思い起こされる。
従って、装置の完了信号が生ずるとき、制御装置はCP
U−IDとチャネルやポートとの関係を示すテーブルに
基づいて、第2のCPUによって専用されている全ての
チャネルを見出すことができる。
次に、再接続を要求する制御装置は、それに関連してい
て特定のCPU・ID及び装置に関係のある全てのチャ
ネルに対して同時に要求を出す。
CPUによる装置の予約についても同様な事が行なわれ
る。
IBMシステム/370の場合、「予約」CCWは装置
とチャネルとを関連づけるが、動的経路設定の場合には
、「予約JCCWは装置とCPU・IDとを関連づける
又、IBMシステム/370の場合、制御装置はチャネ
ルより上のレベルの識別情報をもたない。
結局、個々のチャネルが独立して取り扱われる。
例えば、もし第1のチャネル5がDASD27を予約し
たならば、第2のチャネル7はDASD27をアクセス
することはできないのである。
これは、第1の制御装置21が2つのチャネルに共通す
る上位のCPU 1の存在を知らないことによる。
再度強調すると、動的経路設定技術によれば、CPU1
によるDAS D27の予約は経路とは独立して行なわ
れる。
さてこれから第2図を参照しながら、本発明に従って複
数のCPUが入出力装置(例えばDASD)を共用して
いるシステムについて詳しく説明する。
第1のCPUI、第2のCPU3、第3のCPU4は、
一対の制御装置(CU)、即ち第1のCU21及び第2
のCU23に適当に交差接続されている。
CPU1は4つのチャネル5,7,8.10を有する。
CPU3は2つのチャネル9,12を有する。
CPU4は2つのチャネル14.16を有する。
チャネル5及び7はインターフェース11及び13を介
してCU21のポートa及びbに通じている。
チャネル8及び10はインターフェース15.31を介
してCU23のポートe及びfに通じている。
チャネル9はインターフェース17を介してCU21の
ポートcに通じており、チャネル12はインターフェー
ス33を介してCU23のポートgに通じている。
チャネル14はインターフェース35を介してCU21
のポートdに通じており、チャネル16はインターフェ
ース37を介してCU23のポートhに通じている。
CU21及び23は、装着コントローラ28及び30と
タグ線及びデータ線を含む要求/応答型インターフェー
スを介して複数の装置(例えばDASD)53、即ち装
置I、II、I、IVに接続されている。
CU21と装置コントローラ28との間のインターフェ
ースには、タグ線65、データ・イン線57、及びデー
タ・アウト線59が含まれている。
同様に、CU23と装置コントローラ30との間のイン
ターフェースには、タグ線67、データ・イン線61、
及びデータ・アウト線63が含まれている。
要求/応答型インターフェースは、タグ線の信号によっ
てデータ線上の情報の種類を定めたり有効ならしめたり
する様式のものである。
これに関連して、CPU、CU、及び装置は、この順に
命令が伝達される状況において、互いに非同期的に動作
する。
前に述べた様に、装置からチャネル又はその逆の方向の
データの転送に関してだけ、動作の実行のために構成要
素間の実質的な接続が必要である。
それ以外の場合のタスク若しくは動作は切断モードで行
なわれる。
装置53は装置コントローラ28又は30を介してアク
セスされる。
装置コントローラ28は接続論理回路39及びシーケン
ス制御回路41を含み、後者は線55によって装置53
に接続されている。
同様に、装置コントローラ30は接続論理回路47及び
シーケンス制御回路49を含み、後者は線51によって
装置53に接続されている。
2つのDAS Dコントローラ28及び30の間には、
動的経路設定用メモリ26が設けられている。
メモリ26には、CPUと装置との間の接続を制御する
際にCUによって利用されるネットワーク・マツプ及び
必要な基本情報が記憶されている。
メモリ26としては高速アクセス可能なものが必要であ
る。
結局、メモリ26は一対のランダム・アクセス・メモリ
(RAM)43.45を含み、これらはどちらのCUに
よっても適当な接続論理回路を介してアクセス可能であ
る。
即ち、CU21は接続論理回路39及び線58を介して
、読取り、書込みあるいは更新のために、RAM43及
び45をアクセスしうる。
同様に、CU23は接続論理回路47及び線60を介し
て、RAM43及び45をアクセスしつる。
装置53のアクセスに関する動作には、装置I乃至■に
おいてヘッド・ディスク・アセンブリの様な電気−機械
的素子の駆動及び位置決めを行なうことが含まれており
、これは、CUから接続論理回路及びシーケンス制御回
路を介して送られる指令及びパラメータによって制御さ
れる。
第2図から明らかなように、各CPUは、チャネル、C
U、装置コントローラのそれぞれについて選択可能性を
有する。
従って、任意の装置、例えば装置IをCPU1に接続し
うる経路は複数存在する。
例えば、装置コントローラ28、CU21、及びチャネ
ル5及び7のいずれか一方を通る経路が考えられる。
又、装置コントローラ30、CU23、及びチャネル8
及び10のいずれか一方を通る経路も考えられる。
この様な経路の決定のためには、CPUが接続すること
を望む装置についての情報に基づいてネットワーク・マ
ツプを形成することが必要である。
CPU及び装置は、特定のCU及びそのポートに接続さ
れているので、対応関係をネットワークやトリー構成な
とで表わすことが可能である。
第3図はネットワーク(トリーと考えることもできる)
を示しており、又、これと等価のテーブルは本文末尾の
第1表及び第2表に示されており、且つこのテーブルに
関連スる基本情報は第3表乃至第5表に示されている。
ネットワーク・マツプ及び基本情報を用いることに関連
して、複数のCPUと共用装置とを含むシステムにおい
てこの様な情報を形成するための初期設定が必要である
従って、CUの初期設定やネットワークのステータス検
出に関連した幾つかのチャネル指令ワードの特徴につい
て述べておく。
各CUは、メモリ26に記憶されている情報をアクセス
するための指令を、関連する装置コントローラへ送る機
能を有することが必要である。
経路とは独立して装置の予約及び再接続を行なうための
動作要素としては、複数ポートを有するCU、装置の群
、及び共用装置のアクセスに関する競合制御手段が含ま
れ、CUは装置コントローラ間に設けられたメモリ(R
AM)の読み書きアクセスによってシステムの状況に関
するデータを共用しており且つチャネルと装置との間の
切り換えに関する必要な処理を行なう必要がある。
本発明の実施には、米国特許第3226689号や”I
BM System/370 Pr1nciples
ofQperation”(フオーム・ナンバーA22
−7000−4)と題する刊行物に記載されているCC
Wの外に、2つの新しいCCWが必要である。
その2つのCCWは「セット・ホストI D (SHI
D )Jと「センスID(SNID)Jである。
セット・ホストID指令は装置とCPUとの間の関係、
即ち、装置IDとCPU・IDとの間の対応関係につい
て、CPUが複数バイト識別情報を用いてCUを介して
宣言することを意味する。
このCCWに応じてCUはこの対応関係情報を生成する
マルチプロセシングのための2以上の論理的システム、
換言すれば個々のCPU毎に2以上のIDを規定するに
は幾つかのバイトで十分である。
CPUは、対象となっているCPUと装置との組合わせ
の1つ1つに関して新しいセット・ホストID指令を実
行しなければならない。
センスID指令は、装置に関するネットワーク(トリー
構成→を調べるためのものである。
この指令は成るCPUが他のCPUへ専用権を譲るとき
、即ち制御をやめるときに使用される。
複数のバイトから成るセット・ホストIDを示すCCW
において、第1のバイトは機能制御バイトであり、残り
のバイトはCPU・IDである。
望ましくは、とのCCWは他のCCWを含むCCWチェ
ーンに含まれるべきではない。
CPU・IDの役目は、装置のIDとその装置を選択す
る論理的システムのIDとを対応させることである。
CPUはゼロ以外の任意のIDを割当てることができる
成る時間においては、1つのIDだけが1つのCPUに
割当てられるので、CUはインターフェース毎に各装置
に関するCPU・IDを記憶する必要はない。
結局、CUはそれに関連している装置の数とは関係なく
各インターフェースについて1つのCPU・IDだけを
保持すればよい。
CUはそれに関連している任意の装置に関するセット・
ホストID指令を受は取ると、それが送られてきたイン
ターフェースに対して、指令中のIDを割当てる。
このIDの変更はシステム・リセットによってだけ行な
われる。
同じ装置あるいは他の装置に関してその後同じインター
フェースを介してCUへ送られるセット・ホス1−ID
指令は、同じIDを指定しなければならない。
そうでなければ、CCWは拒絶される。
セット・ホストID指令は、その中に含まれているパラ
メータに関するその後の使用を定める機能制御バイトを
含む。
その機能のうちで重要なものは、グループの設定である
なお、このグループはCPU・IDと特定の装置IDと
の対応関係を意味する。
他の重要な機能は、グループの解散及びグループからの
脱退に関するものである。
セット・ホストID指令はCUにネットワーク・マツプ
を生成させる役目を有する。
第3図及び第1表乃至第5表は、ネットワーク・マツプ
、即ち経路利用可能性マツプと基本情報とを例示してい
る。
これを用いて、マツプの情報の例とマツプの生成及び維
持に関与するシステムの構成要素について説明すること
にする。
先ずCPU 1はCU21のポートaを介して装置Iに
つながるようになっていると仮定する。
更に、CPU1はCU21のポートa及びbとCu2S
のポートeを介して装置■につながるようになっている
と仮定する。
同様に、CPU3がCU21のポートC及びCu2Sの
ポートfを介して装置I及び■につながるようになって
いると仮定する。
最後に、CPU4はCU21のポートdを介して装置I
につながるようになっていると仮定する。
第3図はこの様な接続のネットワークを表わしている。
CPU1は各ポート及び装置の予約のためのセット・ホ
ストID指令を順序立って実行する。
例えば、最初のセット・ホストID指令はポートaと装
置Iとを結びつけるために送られる。
次の指令はポートaと装置■とを結びつけるためのもの
である。
続いて、ポートbと装置■とを結びつけるための指令、
ポートeと装置■とを結びつけるための指令が順次出さ
れる。
この様な対応関係若しくは従属関係を示すマツプは2つ
のCUによつてアクセス可能である。
又、個々の装置に関して独立したトリー構成が維持され
る。
システムの初期設定の後、即ちマツプが生成された後、
CPUはスタートI10命令によってCCWシーケンス
を開始させる。
典型的には、第1のCCWは「シーク」である。
このCCWは、関連する装置(DASD)のアクセス・
アームの移動を命じた後、この装置のためのCUとチャ
ネルとの連絡を断つことを強いる。
例えば、CU21は装置■に関するシーク指令をポート
aに受取る。
この指令によってアドレスされた装置の従属関係を示す
ようにテーブルに項目を記入する必要がある。
CU及びチャネルの両方が動作を切り換えることができ
るように、CUはチャネルから切断される。
その後、装置■は動作完了信号を登録する。
CU21は装置のステータスを調べるポーリングを非同
期的に行なう。
CU21は従属関係テーブルをみて装置■に対応するC
PU・IDを知ることができる。
そして、CUはトリー・マツプをみてCPUについなが
るチャネル及びポートを知ることができる。
第2図から明らかな様に、CU21及びCu2Sは装置
ステータス/完了データを並行してアクセスしうる。
第3図aのトリーが示すように、もし装置■が動作を終
了していて他の動作のために利用可能であるときには、
2つのCUのいずれによってもステータスのポーリング
が可能であり、CU21はポートa及びbに再接続要求
を出し且つCu2Sはポートeに再接続要求を出す。
CPUによる装置の予約は、予約をしたCPU以外のC
PUによる装置のアクセスを禁止する一種のロック・モ
ードを設定することである。
システム/370の場合、予約された装置は予約信号が
送られてきたチャネルに従属する。
本発明によるシステムの場合、「予約J CCWが存
在しないことによってCCWチェーンが完了すると、関
係するCPU・IDは従属関係テーブルから除去される
例えは、CUfJ′3CPU1に関するCCWチェーン
を実行している時間、あるいは、「予約J CCWが成
る装置について送られてしまっており且つ「解放」CC
Wがまだ出されていない時間全体にわたって、装置はC
PU1に従属し、その事は従属関係テーブル内のタグに
よって示される。
なお「解放J CCWは予約を打ち消す役目を有する。
こういった意味で、「経路と独立した予約」という用語
は、装置が物理的ポート(若しくはチャネル)ではなく
CPU・IDに対応づけられるということを暗示してい
る。
こうして、CPUは装置の再使用の際に任意の可能な経
路を用いることが可能である。
CPUに対する装置の予約、解放、又は再接続に関係し
て装置とCPUとの間の信号経路の接続可能性を増すた
めに、本発明は、従属関係に従って異なった経路の組を
設定する(若しくは割当てる)。
動的設定に必要な情報は装置コントローラ28及び30
の間に設けられた共通のメモリ26に存在する。
これから、第1表乃至第5表に示すテーブルの作り方に
ついて詳しく説明する。
最初に第3表のCPU・IDIJストが作成される。
このリストの容量はCUが有するポートの数に対応して
いる。
このリストは第3図に示すような全てのソース・ノード
、即ちCPUと第2レベルのノード、即ちポートとの対
応関係を示すものである。
更に、第3図に示すように各CPUに関連した1つ以上
のポートを関連づけるリンクの表示も含まれている。
ポートaはCPU1に関連しており且つポートbへのリ
ンクを有するポートaと同様にCPU1に関連している
ポートbはポートeへのリンクを有する。
ポートeはポートaへ戻ることを示すリンクを有する。
同様に、CPU 3に関連しているポートc及びfはそ
れぞれポートf及びCへのリンクを有する。
最後に、CPU4はポートdだけに関連している。
次に第1青及び第2表に示す装置I及び■に関する装置
グループ・テーブル、換言すればCPU・IDテーブル
が作成される。
8つのポート(a乃至h)があるので、その1つ1つに
関連した8つのCPU、ひいてはCPU・IDがあると
考えられる。
一方、8つの装置があるとすると(図示されているのは
4つだけ)、8つの装置はそれぞれ8つのポートに従属
する可能性があるので、8X8=64種類の装置−ポー
ト対が考えられる。
各装置に関する装置グループ・テーブルにおける各行は
該装置についてのトリー構造における第2レベル・ノー
ドを示している。
例えば、第3図すに示すネットワークから、装置Iは第
2レベル・ノード、即ちポートc又はfを介してアクセ
ス可能であるので、第1表のC行はポートc及びfの列
と交わる2つの位置に、そのことを示す「1」ビットを
有する。
これに対して第1表のa行には、ポートaの列と交わる
位置にだけ、「1」ビットを有する。
これは、装置Iが第3図aに示す如くポートaを介して
だけアクセスされることを表わしている。
第4表は典型的な使用表示ベクトルを示している。
使用表示ベクトルは装置の使用状況を表わしている。
個々の装置I、II、I、IV、・・・・・・の使用状
況は、対応するベクトル・ビット位置0,1゜2.3.
・・・・・・のビットによって表わされる。
ベクトル・ピット位置の「0」は装置が使用中でないこ
とを表わし、「l」は装置が使用中であることを表わし
ている。
装置インターフェースは装置が使用中でなければ利用可
能である。
第5表の装置従属関係テーブルはCUのポートa乃至り
のステータスを装置のステータスと関連づけるためのも
のである。
装置及びポートの従属性若しくは利用可能性はダイナミ
ックに変動し、使用中の装置のために専用されるポート
がどれであるかを反映する。
このテーブルの作成及び利用態様は次の例から明らかに
なる筈である。
先ずCPU3が装置Iとの接続を要求し、その要求をC
U21が受取ったと仮定する。
CU21は第5表に示す装置従属関係テーブルにおける
装置Iに対応する行を走査し、ポートc及びfに対応す
る位置に「1」があることを知る。
ところで、ポートfはCU21に存在しないので、CU
21は装置Iを使用するのにポートcを利用することが
できるということをCPU3へ知らせる。
CPU3はポートcへ通ずるインターフェースにシーク
CCWを送る。
これに応じて、CU21はアームを駆動させるための指
令を装置Iに与える。
CU21はチャネルから切断される前に、その後シーク
動作が装置Iにおいて完了するときに適当な再接続を行
なうことができるように、関連するテーブルを更新する
この更新動作は、第1表に示すような装置■グループ・
テーブルのC行の内容を第5表に示すような装置従属関
係テーブルの装置■に対応する行へそっくり移すことを
含む。
更に、CU21は第4表に示すように装置Iに対応する
使用表示ベクトル・ビットを1にする。
こうした後でCUはチャネルから切断される。
その後、装置Iはアームの位置づけを完了すると、所定
のレジスタの完了ステータス・ビットをセットする。
装置のステータスは、CUによる適当なタイミングでの
ポーリングによって調べられる。
従って、もしCU21が使用中であるならば、CU23
が装置のポーリングを行ない、装置Iの完了ステータス
を認識する。
このとき、CU23は第5表に示すような装置従属関係
テーブルを走査して、装置Iがポートc及びfに関係し
ていることを知る。
従って、CU23はポートfにつながっているインター
フェースにサービス要求信号を送り出す。
CU21と装置Iとが切断モードにある間に別のCPU
がステ・−タス若しくは接続を要求したならば、どの様
な事になるかという問題がある。
本発明に関する限り、複数のCUを含む構成におけるど
ちらのCUも装置完了信号を認識でき、且つ装置完了信
号をチャネルに関する動作継続の要求として記録してお
くべきであることを共通のテーブルに基づいて決定する
ことができるということを述べておくことで十分であろ
う。
更に、CUは装置若しくはCUポート従属関係テーブル
に基づいて実際のチャネルを識別することができるとい
うことに注意されたい。
再接続の要求に応答して、チャネルはCPUのIDを知
らず、従ってとのCCWリストを再び取り出すべきかを
知らない。
結局、チャネルは許容信号(セレクト・アウト)を送る
CUは許容信号に応答して装置IDを返送する。
装置IDは、装置IDとそれに関連するCCWリストと
を対にして記憶しである主記憶装置内のCCWリストに
ついてのポインターとして用いられる。
この後、チャネルは一連のCCWの実行を再開する。
要約すると、装置をCPUに再接続するには、次の事が
必要である。
1、CUは装置完了信号のポーリングを行なう。
2、CUは装置従属関係テーブルに基づいて定めること
のできる装置に関連のあるチャネルに対してリクエスト
・イン信号を送る。
3、関連する各チャネルはリクエスト・イン信号に応答
して許容信号(セレクト・アウト)を出しうる。
複数のチャネルから許容信号が出されるような場合、も
しそれらが同時ならば、最も優先順位の高いチャネルが
接続される。
そうでなければ、最初に許容信号を出したチャネルが接
続される。
4、CUは再接続を要求している装置のIDを関連する
チャネルへ送る。
5、チャネルは装置のIDをポインターとして用いて再
開すべきCCWIJストを選択する。
6、単一の装置完了信号に応じて両方のCUがリクエス
ト・イン信号を出すことに基づいて複数の許容信号が生
じ、両方のCUが同じ装置のためにチャネルをつかまえ
るような状況になったときには、どちらのCUに装置の
アクセスを許すかについての調停が必要である。
次に動的経路設定用メモリ26の詳細をブロック25′
内に示す第4a図及び第4b図を第2図と共に参照しな
がら更に詳しく説明する。
装置コントローラ28及び30はそれぞれの線55及び
51を介して複数の装置53をアクセスする。
各CU21.23は、例えばIBM3830磁気ディス
ク制御装置であり、装置53は、例えばIBM3330
磁気ディスク装置である。
装置コントローラ28及び30は、装置53への指令が
伝わるタグ線65及び67と、個々の装置53とタグ線
との間でゲート作用をするタグ・ゲート(図示せず)を
有する。
データ・アウト線59及び63は、付加的な指令情報や
特定の装置を選択するための磁気ディスク・モジュール
番号を伝える。
CU、装置コントローラ、及び磁気ディスク装置相互の
制御及びデータ授受関係についての詳細は、本発明とは
直接関係ないので、本発明の理解の助けとなる範囲での
み説明することにする。
なお、その詳細については米国特許第3824563号
などに示されている。
タグ線65及び67はバッファ・レジスタ72及び74
を介してプログラマブル・ロジック・アレイ(PLA)
66及び68に接続されている。
PLA66及び68は、タグ線における一部のビットを
解読することに基づいて複数の制御線を付勢するタグ解
読器として動作する。
任意の磁気ディスク装置において、個々のトラックのア
ドレスはシリンダ・アドレスとヘッド・アドレスとの組
合わせから成る。
CUは適当なタグ線及びデータ・アウト線を付勢するこ
とによって目標アドレスを要求する。
CUは、アクセス機構に対して特定数のシリンダ分だけ
前方又は後方に動くように命することによって、成るシ
リンダから別のシリンダまでのシーク動作を実行させる
選択された磁気ディスク装置において成るトラックに関
するデータの転送を行なうことのできる位置にアクセス
・アームをセットするのに必要な指令及び情報について
の詳細は、前記の米国特許第3824563号などに十
分に示されている。
磁気ディスク装置から情報をアクセスするための指令及
びパラメータを転送する外に、装置コントローラ28及
び30は動的経路設定用メモリ26から情報をアクセス
する機能も有する。
これに関して、メモリ26は一対のランダム・アクセス
・メモリ(RAM)43及び45を含む。
これらのRAMには、それぞれ出カバソファ・レジスタ
75及び81が関連している。
記憶アドレス母線69及び71は記憶アドレス・レジス
タ73及び79の一方に直接接続されると共に母線77
を介して他方にも接続されている。
データ・アウト母線59及び63は、組合わせ論理回路
7B 、 7B及び母線97,101,102を含む書
込み用の経路によってRAM43及び45の両方に接続
されている。
データ・イン母線5T及び61はレジスタ89,87、
組合わせ論理回路91.85及び母線103,104を
含む読出し用の経路によって出カバソファ・レジスタ7
5及び81の両方に接続されている。
ロック制御回路93及び94は、比較器80及び82か
ら線83及び84を介して与えられる装置利用可能信号
に応じて装置コントローラの一方又は他方によるアクセ
スを禁止するように働く。
PLA66及び68は、関連するCUによる使用のため
に装置及び経路のステータス、ソフトウェア・ロック、
及び装置−チャネル従属関係情報を維持するための制御
を行なう。
同時アクセスのタイ・ブレークは、システム・クロック
及びタイ・ブレーク制御回路95及び96の制御の下に
行なわれる。
RAM43及び45は、記憶アドレス母線69及び71
におけるアドレスに従ってアクセスされる。
アドレスは母線77を介して記憶アドレス・レジスタ7
3及び79において相互に比較される。
アドレスはタグ線65又は67に適当なタグ・アウト信
号が生じている間にデータ・アウト線59゜63を介し
て与えられる。
RAM43又は45の読取りの場合、ア′ドレスによっ
て指定された記憶位置の内容はバッファ・レジスタ75
又は81へ取り出され、母線103又は104、組合わ
せ論理回路91又は85、及びレジスタ89又は87を
介してデータ・イン線57又は61へ送られる。
RAM43又は45に対する書込みの場合、データはデ
ータ・アウト線59又は63、及び組合わせ論理回路7
6又は78、及びバス101又は102を介して転送さ
れる。
装置の選択及び解放については、個々のRAMの初期設
定を行なうことが必要である。
初期設定は、前述のテーブルをFtAMに記憶して、そ
の後の選択、予約、及び再接続を行なうことを含む。
初期選択の場合、CUは装置コントローラ及び装置のア
ドレスをデータ・アウト線59又は63に送り出すと共
にタグ線65又は67にセレクト・アウト信号を出す。
対応する装置コントローラは選択アドレスを確認した後
、データ・アウト線におけるアドレスをその後の使用の
ために記憶する。
初期選択シーケンスは周知の態様で進行し、使用表示ベ
クトルに適当な使用中ビットがセットされ且つ通常のソ
フトウェア及びハードウェア・ロックが付勢される。
本発明の実施に際して、CUから装置コントローラに与
えられる指令は、メモリ26をアクセスし且つメモリの
内容を読取ったり修正したりすることが出来るように変
更されるだけでよい。
結局、各CUは、それぞれに関連しているRAMからデ
ータを読取らせるための指令を送る。
即ち、CU21はRAM43からのデータの読取りを令
じ、一方、CU23はRAM45からのデータの読取り
を令じる。
この様な読取り指令に従って、一方のRAMから読取ら
れるデータは、他方のRAMにおいて対応する位置から
読取られるデータと比較され、適当なデータ・イン線へ
送り出される。
なお、スタート・アドレスは指令に続いてデータ・アウ
ト線を介して装置コントローラに送られる所定数のバイ
トによって指定される。
転送されるデータの長さは、CUによって制御される。
書込み指令は、CUから転送したデータをRAM43及
び45に書込ませるためのものである。
このときも、スタート・アドレスはタグ線を介して送ら
れる指令に続いてデータ・アウト線を介して送られる所
定数のバイトによって指定される。
勿論、転送されるデータの長さは、開始CUによって制
御される。
通常、装置を予約するには、ロックをセットするような
指令を用いることが必要である。
従って、CUは、RAM43及び45の不適当なアクセ
スを禁止するソフトウェア・ロック機能をもたらす指令
を送る。
他の指令はロックをリセットし、ステータスを感知し、
且つ一方のR,AMの内容を他方へ転写することを含む
以上、複数のCPUがDASDサブシステムを共用して
いるシステムにおいて本発明を実施するものとして説明
を行なった。
但し、制御装置に接続される装置はDASDに限らず、
他の記憶装置であってもよい。
又、スタート/ストップ装置を含む任意の入出力装置も
使用可能である。
本発明に従って経路設定のためにCPUを対象とするこ
とにより、CUの制御の下にある各装置は単一の経路で
はなく、CPUについて予約される。
従って、CPUは成るチャネルを介して1つの装置を予
約し、その後別のチャネルを介してその装置についての
I10動作を開始することができる。
本発明の主要な技術的要件は、経路の設定のために制御
装置によって経路の利用可能性を示すマツプを用いるこ
とである。
これによって、各装置は成るチャネルから一旦切断され
た後、一連の指令の実行を続けるために別のチャネルに
再接続されうる。
もし装置が単一のインターフェースを介して一連の指令
全体を実行することが要求されていないときには、再接
続の際には、CPUに関する最初の空き経路を選択する
ことができる。
ネットワーク・ステータス及びそれに関連した情報は一
対の装置コントローラ間のRAMに記憶される。
各CUはメモリの内容を自由に利用することができる。
即ち、マツプをネットワークの共通制御ノードにおいて
利用できるようにすることが重要である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来技術に従って一対のCPUが共用DASD
サブシステムをアクセスする型のシステムを示す図、第
2図は複数のCPUが共用DASDをアクセスする型の
システムであって本発明に従って動的経路設定を行なう
ものを示す図、第3図は初期設定段階において任意に設
定されるCPU。 CU、及び装置の間のネットワーク関係を示す図、第4
図は第4a図と第4b図との配列関係を示す図、第4a
図及び第4b図は第2図のシステムにおいて用いられる
動的経路設定用メモリ26の具体的な構成を示す図であ
る。 第2図において、1,3,4・・・・・・CPU、5゜
7.8,9,10,12,14,16・・・・・・チャ
ネル、21,23・・・・・・CU(制御装置)、26
・・・・・・動的経路設定用メモリ、28.30・・曲
装置コントローラ、53・・・・・・装置(DASD)
I、n、I。 ■。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 複数の中央処理装置と、これらによって共用される
    複数の入出力装置と、上記複数の中央処理装置に付随す
    る複数のチャネルと、該複数のチャネルと複数の入出力
    装置との間にあって両者を結びつける機能及び該入出力
    装置をアクセスする機能を有する複数の制御機構とを含
    むシステムにおいて、 各中央処理装置から上記複数のチャネルのいずれか及び
    上記複数の制御機構のいずれかを介して各入力装置へ通
    じる利用可能な複数の異なった経路を示す第1の制御情
    報、及び任意の中央処理装置と任意の入出力装置との動
    作上の従属関係を示す第2の制御情報を記憶するための
    記憶装置が上記複数の制御機構に付随して設けられ、且
    つ、各制御機構は、それを通る特定の経路を介して特定
    の中央処理装置より特定の入出力装置に対して動作が命
    じられた後、上記特定の通路を一旦切り放して解放する
    際、上記特定の中央処理装置と特定の入出力装置とが動
    作上の従属関係にあることを示す様に上記記憶装置内の
    第2の制御情報を更新する機能、及び上記特定の中央処
    理装置と特定の入出力装置との再接続の要求が生じるこ
    とに応じて上記記憶装置内の上記第1及び第2の制御情
    報をアクセスし、それに基いて利用可能な任意の経路を
    選択して再接続を行う機能を有する。 ことを特徴とする装置共用システム。
JP54042085A 1978-05-08 1979-04-09 装置共用システム Expired JPS5838818B2 (ja)

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DE (1) DE2917441C3 (ja)
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