JPS5841526B2 - チヤネル指令語先取りバツフア制御方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、データ処理システムにおけるチャネル指令語
先取りバッファ制御方式に関するものである。

データ処理システムにおいて、データ・チャネル装置は
、中央処理装置の処理能力に負担をかけず、ある程度自
律的に入出力装置を制御する機能を持っていることが一
般である。

このような機能の１つはチェイン・コマンドという処理
を行う機能であって、これはデータ・チャネル装置が主
記憶装置に蓄積されている一連のチャネル指令語をつぎ
つぎと取り出して入出力装置に指定された動作を行わせ
るものであり、そのバリエーションとして、コマンドが
コマンド・ジャンプを指定するものである場合に、入出
力装置からの応答によって次に取り出すべきチャネル指
令語を２種のものから選択する機能があった。

チェイン・コマンド処理を、磁気ディスク装置のように
一転体が記憶媒体であり、まずデータのローチージョン
を探索し、次いでデータのリート／ライトを行う動作に
適用する場合、チャネル指令語を取り出すための時間的
余裕は小さいのが普通であるから、高速で処理する必要
がある。

チャネル指令語の先取りは、データ・チャネル装置の動
作に余裕がある間にチャネル指令語を主記憶装置から取
り出しておく方式である。

この場合、コマンド再試行に備えて実行中のチャネル指
令語を蓄積するバッファと先取り用バッファの２つのバ
ッファをもつ必要がある。

従来方式では、先取り用バッファから実行用のバッファ
にチャネル指令語を入れ換える処理を必要とし、コマン
ド・チェイン処理時間を増大させる欠点があった。

また、従来技術においては、先取りチャネル指令語のコ
マンドがＴ Ｉ Ｃ（Ｔｒａｎｓｆｅｒ ＩｎＣｈａｎ
ｎｅ ｌ ）である場合、ジャンプ先のチャネル指令語
と次番地のチャネル指令語とをも先取りしていた。

しかし、主記憶装置とデータ・チャネル装置間の転送単
位を１ワードとすると、チャネル指令語が複数ワードか
ら成る場合、コマンド関連処理を行う際は最初のチャネ
ル指令語に含まれるコマンドがコマンド・ジャンプを起
こすコマンドであるか否かを識別し、チャネル指令語の
残りは入出力装置の応答によっていずれを主記憶装置か
ら取り出すかを判断し、その結果で必要な分を取り出せ
ば充分である。

最初のチャネル指令語と、実行の可能性のある両方のチ
ャネル指令語の合計３つのチャネル指令語を先取りする
従来方式では、チャネル指令語の１つは必ず使われなく
なるので、結果的に無駄な動作を行うことになり、処理
時間が増加し、且つ先取りバッファとしてチャネル指令
語２つ分の大きさを余分に必要とするという欠点があっ
た。

本発明は、上記の考察にもとづくものであって、チャネ
ル指令語を蓄積するバッファの容量を減少出来ること、
データ・チャネル装置の処理能率を向上し得ることなど
の特徴を有するチャネル指令語バッファ制御方式を提供
することを目的としている。

そしてそのため、本発明のチャネル指令語先取りバッフ
ァ制御方式は、主記憶装置、中央処理装置、データ・チ
ャネル装置および入出力装置を備え、上記主記憶装置が
１つ又は複数のチャネル指令語からなるチャネル指令語
列を蓄積し、上記データ・チャネル装置が上記中央処理
装置から入出力命令で上記チャネル指令語列を逐次読み
出し、上記入出力装置との間のデータ転送を制御するデ
ータ処理装置において、いずれか一方に先取りしたチャ
ネル指令語を蓄積し他方に実行中のチャネル指令語を蓄
積する第１バツフアおよび第２バツフアと、上記第１バ
ツフアおよび第２バツフアのいずれに実行中のチャネル
指令語が蓄積されているかを表示するバッファ表示手段
と、上記第１バツフアおよび第２バツフアからチャネル
指令語を読み出す手段と、チャネル指令語を先取りする
ときチャネル指令語に含まれるコマンドがコマンド・ジ
ャンプを指定するものであるか否かを表示するコマンド
表示手段とを上記データ・チャネル装置に設け、且つ上
記コマンド表示手段がコマンド・ジャンプを指定するコ
マンドを先取りしていることを表示している状態の下で
、−ｈ記入出力装置から所定の状態情報が送られて来た
場合には先取りしておいたコマンド・ジャンプを指定す
るコマンドをもつチャネル指令語で指定されるジャンプ
先のチャネル指令語を上記主記憶装置から取出して実行
し、上記入出力装置から他の所定の状態情報が送られて
来た場合には先取りしておいたコマンド・ジャンプを指
定するコマンドをもつチャネル指令語の次のチャネル指
令語を上記主記憶装置から取出して実行するよう上記デ
ータ・チャネル装置を構成したことを特徴とするもので
ある。

以下、本発明を図面を参照しつつ説明する。

第１図はデータ処理システムの概要を示すものであって
、ＭＭは主記憶装置、ＣＰＵは中央処理装置、ＣＨはデ
ータ・チャネル装置、ＩＯは入出力装置、Ａはチャネル
指令語列を示している。

良く知られているように、データ・チャネル装置は、中
央処理装置ＣＰＵからの命令に基づきチャネル指令語を
主記憶装置から取り出し、このチャネル指令語によって
主記憶装置ＭＭと入出力装置ＩＯ間のデータ転送を制御
するものである。

第２図はチャネル指令語のフォーマットを示すものであ
って、チャネル指令語は２ワード構成のものである。

第１ワード目のチャネル指令語部分ＣＣＷＩ／２の動作
指定はチェイン・コマンド指示のような指令の修飾を行
うものであり、転送量指定１／２は１ワ一ド未満の転送
量を指定するものである。

第２ワード目のチャネル指令語部分ＣＣＷ２／２の転送
量指定２／２はワード単位の転送量を指定するものであ
り、データ・アドレスＤＡは転送を開始すべき主記憶装
置ＭＭ上のアドレスを示すものである。

第３図は本発明で使用されるデータ・チャネル装置の１
実施例のブロック図であって、１は第１バツフア、２は
第２バツフア、３は制御語レジスフ、４はコマンド表示
フリップ・フロップ、５はバッファ表示フリップ・フロ
ップ、６と７は書込ゲ゛−１・、８と９は読出ゲ゛−ト
、１０と１１はＡＮＤゲート、１２と１３はＯＲゲート
をそれぞれ示している。

データ・チャネル装置１ＣＨは図示しないがマイクロプ
ログラム制御方式のものであり、書込みタイミング、読
出しタイミング及びバッファ表示フリップ・フロップの
セラ１〜／リセツトなどはマイクロプログラムで制御さ
れる。

第４図は制御語レジスフ３にセラ１へされる制御語の構
成を示すものであって、第２ワード目の制御語部分ＣＬ
ＷＩは第２図のチャネル指令語部分ＣＣＷＩ／２に対応
し、第３ワード目の制御語部分ＣＬＷ２はチャネル指令
語部分ＣＣＷ２／２に対応している。

バッファ表示フリップ・フロップ５は、第１バツフア１
と第２バツフア２のいずれに実行中のチャネル指令語が
蓄積されているかを表示するものであり、セットされて
いる場合には第１バツフア１が実行中のチャネル指令語
を蓄積していることを示し、リセットされている場合に
は第２バツフア２が実行中のチャネル指令語を蓄積して
いることを示している。

先取りしたチャネル指令語は、バッファ表示フリップ・
フロップ５がセットの場合（こは第２バツフア２に書込
まれ、バッファ表示フリップ・フロップ５がリセットさ
れている場合には第１バツフア１に書込まれる。

上述の説明から判るように、第１バツフア１と第２バツ
フア２のいずれか一方が実行中のチャネル指令語を蓄積
するバッファとなり、他方が先取りチャネル指令語用バ
ッファとなる。

入出力装置Ｉ１０からデータ・チャネル装置Ｃ■■にコ
マンド再試行要求が送出されて来た時、実行中のチャネ
ル指令語を蓄積しているバッファ１又は２からチャネル
指令語が制御語レジスタに送られ、このチャネル指令語
に基づきコマンド再試行が行われる。

例えば、バッファ表示フリップ・フロップ５がセットさ
れ、第１バツフア１が実行中のチャネル指令語を蓄積し
ている場合には、バッファ表示フリップ・フロップ５が
リセットされ、第１バツフア１内のチャネル指令語がＡ
ＮＤゲート８、ＯＲゲート１３、ＡＮＤゲート１１、Ｏ
Ｒゲート１２を経て制御レジスタ３へ送られる。

コマンド表示フリップ・フロップ４は、主記憶装置ＭＭ
から送られて来たチャネル指令語のコマンドがＴＩＣコ
マンドである時にセットされるものである。

コマンドがＴＩＣコマンドであるか否かを識別するため
に、デコーダなどが必要であるが、第３図には識別手段
は省略されている。

第５図を説明する前に、磁気ディスク装置のアクセスに
ついて簡単に説明する。

一般に磁気ディスク装置の記憶領域は、その装置が使用
されるシステムの必要に応じて適当な単位に分割されて
いる。

この最小単位はレコードとよばれるが、１つのレコード
は通常３つの部分から構成されている。

これらはＩ Ｉ）部、ＫＥＹ部、データ部である。

ＩＤ部、ＫＥＹ部はソフトウェア或はハードウェアがレ
コードを管理するための情報を含み、データ部にデータ
を書いたり、データ部からデータを読むような使い方が
一般的である。

さて、上記のようなデータを記憶している磁気ディスク
装置を接続する場合のデータ・チャネルと磁気ディスク
装置は概ね２段階を踏むことが必要である。

即ち第１段階；指定さイくたレコードを探す。

第２段階：探し出したレコードからデータを読む。

またはレコードにデータを書く。

この動作全体をソフトウェアの負担によらず実行するた
めに、チェーン・コマンドとよばれる方式が用いられて
いる。

チャネルにより入出力動作を行う場合、最も単純にはリ
ード或はライトなどのコマンドを１つだけ含むチャネル
指令語によって動作が決まる。

チェーン・コマンドの場合には、各々はコマンドを１つ
だけ含むチャネル指令語を複数個１組として用意してお
き、各々のコマンド対応動作の終了時点での入出力装置
の状態情報により、次に処理するコマンドとして、主記
憶装置上で次に置かれているチャネル指令語を選ぶか、
或はさらにその次のチャネル指令語を選ぶかを切り替え
ることが出来る。

この機能と「トランスファ・イン・チャネル」と呼ばれ
るコマンドを組み合せることによって、磁気ディスク装
置における特定レコードを自動的に探すことが出来る。

トランスファ・イン・チャネル・コマンドは、このコマ
ンドを含むチャネル指令語の「データ・アドレス」が示
す主記憶装置上のデータをチャネル指令語として使用す
ることを指示するものである。

実際に磁気ディスク上の成るレコードのデータを読み取
る場合、例えば次のようなチャネル指令語列を用意する
。

こ＼で、５ＫＥＹは磁気ディスク」二の特定のＫＥＹを
持つレコードを探すためのコマンドであり、磁気ディス
ク装置は５ＫＥＹを受は取ると、その後で最初に読み取
るＫＥＹ部の内容とチャネルから送られて来るデータと
の比較を行う。

ＣＣはチェーン・コマンドを指定するフラグであり、Ｔ
ｉｃはトランスファ・イン・チャネル、ＲＥＡ−Ｄはリ
ードを示している。

磁気ディスク装置は、５ＫＥＹコマンドを受は取ると、
チャネルから送られて来るデータとＫＥＹ部の内容とを
比較する。

一致すれば目的のＫＥＹをもつレコードが見つかったの
で、「チャネル終了（ＣＨＥ）ｊｒ機器終了（ＤＶＥ）
ｊおよび「状態修飾（ＭＯＤ）Ｊをチャネルに返し、一
致しなければ、ＣＨＥとＤＶＥだけをチャネルに返す。

チャネルハ、ＣＨＥ、ＤＶＥおよびＭＯＤを受は取ると
、次に処理するチャネル指令語としてさきのチャネル指
令語列の４，５番地のＲＥＡＤコマンドを主記憶装置か
ら取り出して磁気ディスク装置に指示するので、所望の
レコードのデータが読み取ることが出来る。

チャネルが５ＫＥＹの送出に対してＣＨＥとＤＶＥだけ
を受は取った場合は、次アドレスのＴｉＣコマンドを取
り出すが、このＴｉＣコマンドは０番地を指示している
ので、再び５ＫＥＹコマンドが磁気ディスク装置に送ら
れることになる。

磁気ディスク装置は、次のレコードのＫＥＹ部について
比較を行い、その結果を前記のようにチャネルに送る。

このようにして、ＫＥＹが一致するレコードが見つかる
まで、１本のトラックの上に並んだ各レコードについて
の比較を行い見つかって始めてデータのリードを行つ０ 第５図イ、口は、第３図のデータ・チャネル装置を用い
た本発明の１実施例の動作説明図である。

なお、第５図イの項番とは、下記の項番と一致するもの
である。

その動作を説明すると、下記のようになる。

（ａ） 中央処理位置ＣＰＵから入出力命令によりデ
ータ・チャネル装置ＣＨが起動されると、最初のチャネ
ル指令語が主記憶装置ＭＭから取り出され、第１バツフ
ア１および制御語レジスタ３に蓄積される。

そして、バッファ表示フリップ・フロップ５がセットさ
れる。

制御語レジスタ３には、メモリ・キー、入出力装置のア
ドレ不、伝送中表示、チャネル指令語の主記憶装置上の
アドレスなどもセットされる。

（ｂ） 実行中のチャネル指令語にチェイン・コマン
ド処理の指定があれば、続いて主記憶装置ＭＭからコマ
ンド列の次のチャネル指令語のうちコマンドを含む部分
を取り出して第２バツフア２に蓄積する。

同時にコマンドの種類を識別し、コマンド・ジャンプを
起こすコマンドならば、コマンド表示フリップ・フロッ
プ４をセットする。

上記のコマンド列の次のチャネル指令語のうちコマンド
を含む部分は、制御語レジスフ３の部分ＣＬＷＩに格納
される。

なお、部分ＣＬＷ１に以前に格納されていた情報は、サ
ブチャネルに渡される。

（Ｃ） データ・チャネル装置ＣＩ（は、入出力装置
ＩＯとチャネル指令語に対応する転送動作を行う。

（ｄ） 転送動作の終了時点で入出力装置ＩＯからデ
ータ・チャネル装置ＣＨに送られる状態情報及びコマン
ド表示フリップ・フロップ４により次の３つの場合があ
る。

（イ）状態情報に「チャネル終了」と「機器終了」のみ
を含み、コマンド表示フリップ・フロップ４がリセット
されているとき。

先取りを途中まで行ったチャネル指令語の残りを主記憶
装置ＭＭから取り出し第２バツフア２及び制御語レジス
タ３に入れ、バツフア表示フリツフ・フロップ５を反転
し、制御語レジスタ３の更新された内容に基づき転送動
作を開始する。

（ロ） 状態情報に「チャネル終了」と「−機器終了」
のみを含み、コマンド表示フリップ・フロップ４がセッ
トされているとき。

先取りを途中まで行ったチャネル指令語の残りを主記憶
装置ＭＭから取り出し、更にそのチャネル指令語のデー
タ・アドレス・フィルドで示される主記憶装置ＭＭ上の
番地のチャネル語のコマンドを含む部分を取り出して第
２バツフア２及び制御レジスタ３に入れ、バッファ表示
フリップ・フロップ５を反転させ、制御語レジスタ３の
更新された内容に基づき転送動作を開始する。

（ハ）状態情報が「チャネル終了」、「機器終了」およ
び「状態修飾」のみを含み、コマンド表示フリップ・フ
ロップ４がセットされているとき。

先取りを途中まで行ったチャネル指令語の次のチャネル
指令語を主記憶装置ＭＭから取す出し、第２バツフア２
及び制御語レジスタ３に入れ、バッファ表示フリップ・
フロップ５を反転させ、制御語レジスタ３の更新された
内容に基づき転送動作を開始する。

（ｅ） （ｂ）に戻り、（ｂ）ないしくｄ）の過程を
行う。

たくし、次の（ｂ）ないしくｄ）の過程では、第１バツ
フアと第２バツフアの使い方は逆になる。

以降、転送動作が正常に終了するか、或は異常状態を検
出して異常処理に入るまで、上記の過程をくり返す。

第６図は本発明で使用されるデータ・チャネル装置の他
の実施例を示すものであり、２１は制御語兼第１バツフ
ア、２２は制御語兼第２バツフアを示している。

制御語兼第１バツフア２１は、第３図の第１バツフア１
の機能と制御語レジスタ３の機能を併せもつものである
。

同様に、制御語兼第２バツフア２２は、第３図の第２バ
ツフア２の機能と制御語レジスタ３の機能を併せもつも
のである。

図示されていないが、第６図のテ゛−タ・チャネル装置
も、第３図のものと同様にバッファ表示フリップ・フロ
ップやコマンド表示フリップ・フロップを有しているも
のである。

制御語のＣＬＷＯ部のチャネル指令語の主記憶装置上の
アドレスは、チャネル指令語が取り出される度に更新さ
れるが、このアドレス情報の連続性を保証するため、制
御語のＣＬＷＯ部分をバッファ表示フリップ・フロップ
が切り換えられる毎に入れ換えるか、又は両方のバッフ
ァ２１，２２について同時に更新することが必要である
。

第６図のデータ・チャネル装置を用いたチャネル指令語
先取リバツファ制御方式の動作は、さきに説明した動作
と実質的に同じであるので、これ以上の説明は省略する
。

以上の説明から明らかなように、本発明のチャネル指令
語先取りバッファ制御方式によれば、チャネル指令語を
蓄積するバッファの容量を減すことが出来ると共に、デ
ータ処理システムの処理能率を向上させることが出来る
。

【図面の簡単な説明】

第１図はデータ処理システトの概要を示す図、第２図は
チャネル指令語のフォーマットを示す図、第３図は本発
明で使用されるデータ・チャネル装置の１実施例のブロ
ック図、第４図は制御語の構成を示す図、第５図は本発
明の１実施例の動作を説明する動作説明図、第６図は本
発明で使用されるデータ・チャネル装置の他の実施例の
ブロック図である。 １・・・・・・第１バツフア、２・・・・・・第２バツ
フア、３・・・・・・制御語レジスタ、４・・・・・・
コマンド表示フリップ・フロップ、５・・・・・・バッ
ファ表示フリップ・フロップ、２１・・・・・・制御語
兼第１バツフア、２２・・・・・・制御語兼第２バツフ
ア。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 主記憶装置、中央処理装置、データ・チャネル装置
   および入出力装置を備え、上記主記憶装置が１つ又は複
   数のチャネル指令語からなるチャネル指令語列を蓄積し
   、上記データ・チャネル装置が上記中央処理装置から入
   出力命令で上記チャネル指令語列を逐次読み出し、上記
   入出力装置との間のデータ転送を制御するデータ処理装
   置において、いずれか一方に先取りしたチャネル指令語
   を蓄積し他方に実行中のチャネル指令語を蓄積する第１
   −バッファおよび第２バツフアと、上記第１バツフアお
   よび第２バツフアのいずれに実行中のチャネル指令語が
   蓄積されているかを表示するバッファ表示手段と、上記
   第１バツフアおよび第２バツフアからチャネル指令語を
   読み出す手段と、チャネル指令語を先取りするときチャ
   ネル指令語に含まれるコマンドがコマンド・ジャンプを
   指定するものであるか否かを表示するコマンド表示手段
   とを上記データ・チャネル装置に設け、且つ上記コマン
   ド表示手段がコマンド・ジャンプを指定するコマンドを
   先取りしていることを表示している状態の下で、上記入
   出力装置から所定の状態情報が送られて来た場合には先
   取りしておいたコマンド・ジャンプを指定するコマンド
   をもつチャネル指令語で指定されるジャンプ先のチャネ
   ル指令語を上記主記憶装置から取出して実行し、上記入
   出力装置から他の所定の状態情報が送られて来た場合に
   は先取りしておいたコマンド・ジャンプを指定するコマ
   ンドをもつチャネル指令語の次のチャネル指令語を上記
   主記憶装置から取出して実行するよう上記データ・チャ
   ネル装置を構成したことを特徴とするチャネル指令語先
   取りバッファ制御方式。