JPS5841527B2 - デ−タ・バッフア領域管理処理方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、データ・バッファ領域管理処理方式、特に中
央処理装置、主記憶装置、チャネル装置、および該チャ
ネル装置に接続される１つまたは複数個のサブチャネル
装置をそなえ、上記チャネル装置がデータ交信の仲介を
行なうデータ処理システムにおいて、データ交信に利用
する主記憶装置上のデータ・バッファ領域に対する管理
を上記チャネル装置上にもうけ、システム全体の処理効
率を向上せしめたデータ・バッファ領域管理処理方式に
関するものである。

従来からチャネル装置は、中央処理装置と入出力装置と
の間に設けられ、中央処理装置からの指示を受けて入出
力装置に対するまたは入出力装置からのデータ転送処理
を実行するようにされる。

そして上記中央処理装置からの指示を受けたチャネル装
置は上記中央処理装置の処理から独立してダイレクト・
メモリ・アクセス（以下ＤＭＡと略す）によって上記転
送処理を行なうようにされる〇この場合、初期時に中央
処理装置から主記憶装置上の記憶領域を、上記データ転
送制御のために割付けてもらうようにしており、上記チ
ャネル装置は該割付けられた記憶領域（以下データ・バ
ッファ領域という）を上記データ転送のために利用する
ようにされる。

上記データ・バッファ領域は、上述の如く上記データ転
送の間に、中央処理装置が上記入出力装置側に転送すべ
きデータをセットし上記チャネル装置がＤＭＡによって
該データを入出力装置側に転送し、またチャネル装置が
入出力装置側からのデータをＤＭＡによってセットし上
記中央処理装置が該データを処理のために利用する。

この場合の転送処理態様を簡単に示すと次の如くなる。

即ち、（［）最初、中央処理装置は、主記憶装置の一部
を複数の受信バッファに分割する。

（：１）チャネル装置は、サブチャネル装置から１ブロ
ツクの第１個目のデータを受信したとき、中央処理装置
に対して、受信バッファの要求を発生する。

冊 それに応じて、中央処理装置は、チャネル装置に対
して、使用可能な受信バッファの先頭アドレスを通知す
る。

６ψ チャネル装置は、サブチャネル装置からのデータ
を当該受信バッファに全て転送し終ったとき、中央処理
装置に対してデータ受信完了の割込みを発する。

（Ｖ） 中央処理装置は、当該割込みによって、上記
受信したデータを処理する。

上記の如き処理態様となることから、データ・ブロック
を受信する都度、中央処理装置に対して割込みが生じ、
中央処理装置は受信バッファの先頭アドレスを通知する
必要がある。

またチャネル装置側においても、受信データを一時貯え
ておくバッファが必要となる。

上述の如く、データ交信に当って主記憶装置上に存在す
るデータ・バッファ領域を利用するようにされるが、該
データ・バッファ領域の使用状況を管理することが必要
となる。

従来この種の管理は中央処理装置の機能にゆだねられて
いた。

これは、中央処理装置がシステム全体の処理を知ってお
り、システム全体の処理を有効に行なうべく主記憶装置
上の記憶領域をダイナミックに利用することが望ましい
からである。

しかし、上記従来のようにすると、上述のサブチャネル
装置に対して回線を介して接続される入出力装置側から
転送データが中央処理装置側に送られてくる場合にも、
中央処理装置が上記転送データの送り先即ちデータ・バ
ッファ領域のアドレス情報をいちいちチャネル装置に通
知しておくことが必要となり、あるいはまた上記転送デ
ータが送られてくる都度チャネル装置は上記送り先を中
央処理装置に問い合わせることが必要となる。

本発明は、上記の点を考慮し、主記憶装置上の記憶領域
全体のダイナミックな管理はそのまま中央処理装置にゆ
だねておき、主記憶装置上でデータ・バッファ領域とし
て使用できる領域を中央処理装置からチャネル装置に指
示するようにし、以後チャネル装置が上記データ・バッ
ファ領域の使用状況を管理するようにして、データ転送
システムとしてのシステム処理効率を向上せしめること
を目的としている。

そしてそのため、本発明のデータ・バッファ領域管理処
理方式は中央処理装置、主記憶装置、チャネル装置、お
よび該チャネル装置に接続される１つまたは複数個のサ
ブチャネル装置をそなえてなり、上記チャネル装置が上
記主記憶装置上に用意したデータ・バッファ領域に対し
てダイレクト・メモリ・アクセスによってデータの送受
を行なうデータ処理システムにおいて、上記チャネル装
置上に、上記主記憶装置上での上記データ・バッファ領
域のアドレス情報を格納するデータ・バッファ・スタッ
ク領域をもうけると共に上記主記憶装置上に存在するデ
ータ・バッファ領域のうち使用可能なデータ・バッファ
領域を示す表示手段をもうけ、上記中央処理装置および
上記サブチャネル装置が上記データ・バッファ領域を使
用するに当って、上記表示手段の示すデータ・バッファ
領域を利用するよう構成し、上記主記憶装置上のデータ
・バッファ領域の使用状況管理を上記チャネル装置にお
いて行ない結果が上記中央処理装置に通知されるように
したことを特徴としている。

以下図面を参照しつつ説明する。第１図は本発明が適用
される一実施例構成を示し、第２図は本発明の一実施例
構成を示す。

図中１は中央処理装置、２は主記憶装置、３は共通バス
、４はチャネル装置、５−０ 、５−１ 、・・・・５
−世は夫々サブチャネル装置、６はマイクロプログラム
が格納されるもの、８はメイン・スト−リッジであって
例えば各サブチャネル装置に対応する対応領域をもちデ
ータ転送処理のために利用されるもの、９は共通バス・
インタフェース部であって中央処理装置１や主記憶装置
２などとの間でデータ送受を行なう際に介在されるもの
、１０はサブチャネル制御部であって各サブチャネル装
置５−０ 、５−１ 、・・・・、５−ｍとの間でのデ
ータ送受を仲介するものを表わしている。

通常の運転状態のもとでは次のようにデータ転送処理が
行なわれると考えてよい。

即ち、（１）中央処理装置１は所定のサブチャネル装置
例えば５−０に接続されている入出力装置（図示せず）
を指定してポーリング・コマンドを発する。

（２）チャネル装置４は該コマンドを受取り、サブチャ
ネル装置側に送出する。

（３）上記ポーリングを受けた入出力装置は、自己内に
送出すべきデータが存在していれば、該データをチャネ
ル装置４側に送出する。

（４）チャネル装置４は、後述するように予め上記入出
力装置からのデータを主記憶装置２上のどのデータ・バ
ッファ領域に転送すべきかを知っており、該チャネル装
置４がＤＭＡによって主記憶装置２上の当該データ・バ
ッファ領域に上記データを転送する。

（５）また中央処理装置１が入出力装置側にデータを送
出する場合には、中央処理装置１が、上記送出すべきデ
ータを主記憶装置２上のデータ・バッファ領域にセット
しておくと共に、データ転送コマンドをチャネル装置４
に送出する。

（６）チャネル装置４は、該コマンドを受取り入出力装
置側に送出すると共に、上記データがセットされている
データ・バッファ領域をＤＭＡによってアクセスし、指
定された入出力装置（上記コマンドにより指定される）
に上記データを送出する。

上述の如くデータ転送処理が行なわれるが、上記データ
・バッファ領域として主記憶装置上のどの領域を利用で
キ呑動）の管理、また利用できるとされたデータ・バッ
ファ領域についての使用状況がどのようになっているか
の管理を正しくかつ効率よく行うことが必要となる。

第２図は本発明の一実施例構成を示す。

図中の符号１．２，３，４，６，７，８，９，１０は夫
夫第１図に対応している。

また１１−０，１１−Ｌ・・・・、１１−ｍは夫々メイ
ン・スト−リッジ上にもうけられるサブチャネル対応領
域、１２は同じく共通制御領域、１３はデータ・バッフ
ァ・ポインタであって後述するデータ・バッファ・スタ
ック領域上のアドレス位置を指示するもの、１４はデー
タ・バッファ・スタック領域、１４−０ないし１４−ｎ
は夫々データ・バッファ・スタック領域１４上のアドレ
ス位置、１５はメイン・スト−リッジ８上にもうけられ
るコマンド・バッファ領域であって中央処理装置１が発
した例えばホーリング・コマンドなどを一時保持し該コ
マンドなどのサブチャネル装置側に対する送出順番を変
更したり中止したりするために利用されるものを表わし
ている。

また１６−０．１６−１．１６−２゜・・・・は夫々主
記憶装置２上に用意されているデータ・バッファ領域、
１７はデータ・バッファ・スタック書込みレジスタであ
り中央処理装置１が上記データ・バッファ領域１６−０
、１６−１・・・・などの領域の１つをチャネル装置
４に返却（この動作は更に後述される）するときその主
記憶装置２上でのアドレス情報がセットされるもの、１
８はデータ・バッファ・スタック読出しレジスタであっ
て上記データ・バッファ・スタック領域１４上に表わさ
れている現在空き状態データ・バッファ領域１６−０な
とのアドレス情報がセットされており中央処理装置１や
チャネル装置４自身が上記データ・バッファ領域１６−
０などを使用するとき該レジスタの内容によってアドレ
ス情報を得るもの、１９は受信コマンド・レジスタであ
ってサブチャネル装置側からデータが転送されてくると
き該受信データに関する情報がセットされるもの、２０
は送信コマンド・レジスタであってサブチャネル装置側
にデータを転送するとき該送信データ（コマンドを含む
）に関する情報がセットされるものを表わしている。

なお、上記レジスタ１９，２０において、ＳＴＳはステ
ータス情報、「ＳＵＢアドレス」は当該データ転送時に
用いられているサブチャネル装置５の機番情報、Ａ−は
当該データ転送時に用いられている入出力装置（図示せ
ず）の機番情報、Ｃは制御情報であってポーリングであ
るとか情報送信であるとかを指示するもの、「ＤＴＢア
ドレス」は当該データ転送時に使用される主記憶装置２
上のデータ・バッファ領域のアドレス情報を表わしてい
る。

システムが例えば運転状態（イニシャル状態）に入った
とき、中央処理装置１は主記憶装置２上に複数個のデー
タ・バッファ領域１６−０ 。

１６−１ 、１６−２ 、・・・・を用意し、該領域の
先頭アドレスと該領域の大きさとその個数とをチャネル
装置４に通知する。

チャネル装置４においては、上記用意されたデータ・バ
ッファ領域Ａ、Ｂ。

Ｃ，Ｄ、・・・・に対応してデータ・バッファ・スタッ
ク領域１４上に該データ・バッファ領域Ａ、Ｂ。

Ｃ２・・・・のアドレス情報ＡＤＡ、ＡＤＢ 、ＡＤＣ
。

・・・・を１つ１つアドレス位置１４−０．１４１゜１
４−２．・・・・にセットしてゆくと考えてよい。

そして、データ・バッファ・ポインタ１３は図示アドレ
ス位置１４−ｎを指示している。

この状態で上述のデータ転送が行なわれるにつれて、主
記憶装置２上のデータ・バッファ領域１６はデータ蓄積
のために使用され、また蓄積されたデータに対する処理
が終了すれば中央処理装置１が空き状態になったデータ
・バッファ領域１６のアドレス情報を図示データ・バッ
ファ・スタック書込みレジスタ１７にセットすることに
よって、チャネル装置４側に返される。

このようにして主記憶装置２上のデータ・バッファ領域
１６の夫々が満状態か空き状態かによって、チャネル装
置４におけるデータ・バッファ・スタック領域１４とポ
インタ１３とによって管理される。

即ち、今ポインタ１３が位置１４−３を指示していると
すると、主記憶装置２上のデータ・バッファ領域１６−
０．１６−１．１６−２．１６−３が現在空き状態にあ
ることを指示し、図示データ・バッファ・スタック読出
し・レジスタ１８にはアドレス位置１４−４の内容即ち
ＡＤＥがセットされる。

この状態で中央処理装置１から例えば主記憶装置２上の
データ・バッファ領域Ｐがレジスタ１７を介して返却さ
れたとすると、アドレス位置１４４内にアドレス情報Ａ
ＤＰが入り、ポインタ１３はアドレス位置１４−４を指
示する、またこの状態においてデータ・バッファ領域の
１つを使用するためにレジスタ１８の内容が読出される
と、該内容ＡＤＥが指示するデータ・バッファ領域Ｅが
使用され、ポインタ１３はアドレス位置１４−３を指示
し、レジスタ１８にはアドレス位置１４４の内容ＡＤＰ
がセットされる。

上述の如く主記憶装置２上のデータ・バッファ領域１６
−０．１６−１．１６−２ 、・・・・に対する使用状
況管理は、チャネル装置４においてデータ・バッファ・
ポインタ１３やデータ・バッファスタック領域１４によ
って管理される。

しかし、データ・バッファ領域１６−０．１６−１ 、
・・・・とじて主記憶装置２」二のどの領域を割当てる
かやどのデータ・バッファ領域をチャネル装置４に返却
するかの各管理は、中央処理装置１の管理に残され、主
記憶装置２の記憶領域のダイナミックな管理を可能にす
る。

データ・バッファ領域１６−０ 、１６１．・・・・の
管理は上記の如く行なわれるが、上記データバッファ領
域をデータ転送のためにどのように利用するかは次の如
く行なわれる。

即ち、（７）中央処理装置１が上述の入出力装置の１つ
に対してデータを転送する場合、中央処理装置は上記入
出力装置の機番を指定してデータ転送コマンドをチャネ
ル装置４に通知する。

（８）これによって第２図図示の送信コマンド・レジス
タ２０上に、情報ｒＳＵＢアドレス」、「Ａ」、「Ｃ」
がセットされる。

また第２図図示のレジスタ１８の内容がレジスタ２０上
の「ＤＴＢアドレス」パートにセットされる。

（９）中央処理装置は、上記ｒＤＴＢアドレス」パート
の内容によって指示されている位置のデータ・バッファ
領域１６に、転送データを書込んでいる。

これにより、チャネル装置４は、上記レジスタ２０の内
容にもとすいて上記位置のデータ・バッファ領域をＤＭ
Ａによってアクセスし、上記入出力装置に対して送信さ
れる。

００）またチャネル装置４が上述の入出力装置の１つか
ら転送されてきたデータを中央処理装置１に転送する場
合、チャネル装置４は第２図図示の受信コマンド・レジ
スタ１９にセットする。

０１）即ち情報「ＳＴＳ」、「ｓＵＢアドレス」、ｒＡ
Ｊ、ｒｃＪがセットされ、またＪＤＴＢアドレス」パー
トにはそのときのポインタ１３が指示しているアドレス
位置１４−Ｘの内容がセットされる。

（１２）そして、チャネル装置４は、上記「ＤＴＢアド
レス」ハートの内容によって指示されている位置のデー
タ・バッファ領域に対してＤＭＡによって上記転送され
てきたデータを書込む。

（１３）中央処理装置１は、上記受信コマンド・レジス
タ１９の内容を読取り、該レジスタ１９中のｒ Ｉ）
Ｔ Ｂアドレス」パートの内容を知り、該内容によって
指示されている位置のデータ・バッファ領域をアクセス
して該領域の内容即ち入出力装置から転送されてきたデ
ータを受取る。

以上説明した如く、本発明によれば、中央処理装置から
データ・バッファ領域を貸しわたしておき、以後の管理
をチャネル装置が一元的に行なうようにしている。

このため、チャネル装置がＩ）ＭＡによって主記憶装置
上にデータ転送する処理に当って、チャネル装置は自己
が管理している情報によって転送先を知ることができ、
転送中介処理を効率よく行なうことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される一実施例構成を示し、第２
図は本発明の一実施例構成を示す。 図中、１は中央処理装置、２は主記憶装置、４はチャネ
ル装置、５−０ 、５−１ 、・・・・、５−ｍは夫々
サブチャネル装置、６はマイクロプロセッサ、７は制御
メモリ、８はメイン・スト−リッジ、９は共通バス・イ
ンタフェース部、１１−０゜１１−１．・・・・、１１
−ｍは夫々サブチャネル対応領域、１３はデータ・バッ
ファ・ポインタ、１４はデータ・バッファ・スタック領
域、１６−０．１６−１．・・・・は夫々データ・バッ
ファ領域、１７はデータ・バッファ・スタック書込みレ
ジスタ、１８はデータ・バッファ・スタック読出しレジ
スタ、１９は受信コマンド・レジスタ、２０は送信コマ
ンド・レジスタを表わす。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 中央処理装置、主記憶装置、チャネル装置、および
   該チャネル装置に接続される１つまたは複数個のサブチ
   ャネル装置をそなえてなり、上記チャネル装置が上記主
   記憶装置上に用意したデータ・バッファ領域に対してダ
   イレクト・メモリ・アクセスによってデータの送受を行
   なうデータ処理システムにおいて、上記チャネル装置上
   に、上記主記憶装置上での上記データ・バッファ領域の
   アドレス情報を格納するデータ・バッファ・スタ゛ンク
   領域をもうけると共に上記主記憶装置上に存在するデー
   タ・バッファ領域のうち使用可能なデータ・バッファ領
   域を示す表示手段をもうけ、上記中央処理装置および上
   記サブチャネル装置が上記データ・バッファ領域を使用
   するに当って、上記表示手段の示すデータ・バッファ領
   域を利用するよう構成し、上記主記憶装置上のデータ・
   バッファ領域の使用状況管理を上記チャネル装置におい
   て行ない結果が上記中央処理装置に通知されるようにし
   たことを特徴とするデータ・バッファ領域管理処理方式
   。 ２ 上記中央処理装置は、使用済みで空き状態となった
   上記データ・バッファ領域のアドレス情報を上記チャネ
   ル装置に通知し該チャネル装置による管理にゆだねるよ
   うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   データ・バッファ領域管理処理方式。