JPS5916036A - 入出力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、入出力制御装置に関する。

入出力制御装置は、上位のプロセッサ（ＣＰＵ）と入出
力装置との間に介在する。入出力制御装置はＣＰＵと入
出力装置との間の情報転送及び両者の間の各種のタイミ
ング制御を行う。１個のＣＰＵと複数の入出力装置との
間で情報転送を行いたい場合がある。この場合には、各
入出力装置対応に入出力制御装置を設け、各入出力制御
装置と１個のＣＰＵとの間に１個のデータチャネル装置
を設ける。

データチャネル装置は、】個のＣＰＵと複数の入出力制
御装置との時分割結合をはかる機能會持つ。

この結合は、通常インターフェイスと呼び、このインタ
ーフェイスは、特定のシーケンスのもとになされる。特
定のシーケンスとは、起動シーケンス→入出力制御起動
シーケンス−転送シーケンスより成る、 第１図ＶＣ以上の構成全図示する。ＣＰＵ　１は主記憶
装置２のソフトウェアにより所定の処理ケ行う。

複数の入出力装置５０　、５１　、５２と複数の入出力
制御装置４０　、４１　、４２とは相互に対応する。デ
ータチャネル装置３はＣＰＵと複数の入出力制御装置４
０，４１゜４２との間に介在し、ＣＰＵと複数の入出力
制御装置４０　、４１　、４２との選択的結合をはかる
。この選択的結合とは時分割によってなされる。データ
転送に際しては、ＣＰＵ１を介することなく、主記憶装
置２とデータチャネル装置３との間でＤＭＡ転送を行１
う。

第２図に、ＣＰＵと複数の入出力制御装置４０，４１゜
４２、複数の入出力装置５０　、５１　、５２とデータ
チャネル装置３とのインク・−フェースのタイミングの
一例を示す。入出力制御装置４０（入出力装置５０）が
起動シーケンスに入り所定のインターフェイスを形成後
、インターフェイスは一旦解除さｆ］、る。この解除後
、他の入出力制御装置４］　（５１）が起動シーケンス
に入り、その解除後、先の入出力制御装置４０　（５０
）が入出力制御起動シーケンス及び転送シーケンス用の
インターフェイスに入り、所定のシーケンス処理を行う
。転送シーケンス後そのインターフェイスは解除され、
その間に他の入出力制御装置４２（５２）が起動シーケ
ンスに入る。以下、同様に各シーケンスが時分割に選択
全骨け、複数の入出力制御装置が時分割にデータチャネ
ル装置とインターフェイス全行う。これにより、１個の
ＣＰＵと複数の入出力装置との間で必要なデータ転送が
行われる。

尚、第２図のシーケンスは一例であり、要は時分割にシ
ーケンスが選ばれること、どのシーケンスが選ばれるか
は優先度やデータ転送状況、シフトウェア等によって決
まる。

入出力装置を磁気ドラム装置とする事例で説明する。こ
の際、人出力制御装置は磁気ドラム制御装置と呼ばれる
。

〔起動シーケンス〕。磁気ドラム制御装置では、一般の
入出力制御装置と同様に、ＣＰＵのソ乙トウエア力１ら
の入出力命令に基づくデータチャネル装置力・らの起動
を受ける。この起動により磁気ドラム制御装置とデータ
チャネル装置とのインターフェイス全結合し、先ず、磁
気ドラム制御装置に対する機器番号（複数の人出カ装置
に対しで一貫機器番号が予じめ附されている）及び指令
の正当性等を制御データの送受信により相互に確認する
。

起動シーケンスにより正当性を確認すると、磁気ドラム
制御装置は、データチャネル装置とのインターフェイス
を一旦解放する。一方、磁気ドラム制御装置は磁気ドラ
ム装置の回転位置情報（アドレス情報）全磁気ドラム装
置から読取り、予じめデータチャネル装置から受取り保
持しているデータ転送開始アドレス情報と回転位置情報
との比較照合を行う。回転位置情報は磁気ドラムの回転
と同期して逐次更新されてゆき、従ってその更新毎に比
較照合を行う。

〔入出力制御起動シーケンス〕。前記アドレス情報と回
転位置情報の一致を検出すると、ドラム制御装置は、デ
ータチャネル装置に対し、データ転送全開始するだめの
インターフェイス結合要求信号を送出する。この要求に
対し、データチャネル装置は、要求受付可能であれば、
インターフェイス全結合し、磁気ドラム制御装置から磁
気ドラム制御装置用の機器番号を受信する。次いでデー
タチャネル装置は機器対応のデータ転送制御用情報に基
づき、データ転送の準備全行い、準備完了を示す制御信
号を磁気ドラム制御装置へ送信する。

〔転送シーケンス〕。データ転送動作には、データ方向
性から見て、磁気ドラム制御装置への書込み及び読出し
動作があるか、基本的制御機能は同一であるので、以下
では書込み動作について説明する。

磁気ドラム制御装置は入出力制御起動シーケンス終了後
、データチャネル装置に対しデータ要求信号を送出する
。データチャネル装置は、データ要求信号を受信すると
、転送データをデータバスに乗せ、データ送出信号を送
出する。磁気ドラム制御装置はデータ送出信号を受信す
ると、データバス上のデータを取込んだ後データチャネ
ル装置に対し、データ受信完了信号を送出する。データ
チャネル装置は、データ受信完了信号全受信するとデー
タ送出完了信号を送出する。以上の制御信号のシーケン
スにより１単位データ（本例では１バイト）の送受信が
行われ、このシーケンスは、データチャネル装置が磁気
ドラム制御装置にデータ転送終了を指示するか、磁気ド
ラム制御装置がデータチャネル装置にデータ転送終了を
要求するまで繰返される。

一方、磁気ドラム装置は、装置固有の転送速度を有して
おり、例えは転送速度が２００にバイト７秒の場合、転
送シーケンスにおいて、５マイクロ秒毎に１回、データ
要求信号からデータ送出完了信号まで全終了しなげれば
ならない。

通常の転送制御を実行する限りにおいては、この制限時
間範囲内でデータチャネル装置は動作するが、一時的に
制限時間を越える場合（これ全オーバーランと呼ぶ）が
発生し得る。例えはデータチャネル装置から読出そうと
した際、主記憶装置が他のデータ処理装置に専有されて
おり、主記憶装置が開放されるのを待合せる時間が、前
記制限時間全越える場合等である。この場合、磁気ドラ
ム制御装置は、磁気ドラムの正規の記憶領域へのアクセ
ス（本例ではデータの書込み）が不可となるため、一般
に制御装置内に前記規定時間の超過を検出する手段を設
けており、超過を検出すると、制御装置側力・ら終了し
、データチャネル装置とのインターフェイス全解放する
。

この後、磁気ドラ今制御装置は、再度、入出力制御起動
シーケンスにより、データチャネル装置とインターフェ
イスを結合し、データ転送が、異常終了したことを、機
器状態情報等によりデータチャネル装置さらにＵ　ＣＰ
Ｕのソフトウェアに通知する。ソフトウェアは本異常終
了の通知を受けると、該当入出力命令を再実行するが又
は、磁気ドアＡ装置の障害と判断しデータ処理システム
から切離す。

以上の奸く、従来例では、オーバーランが発生すると入
出力制御装置が異常終了’ｋ　ＣＰＵのソフトウェアに
ｊＩ￥１知し、ソフトウェアは異常処理プログラム全実
行するため、システムの処理能力低下を招く。また、異
常処理プログラムの判断結果として入出力命令を再実行
する場合、データチャネル装置は起動シーケンスからデ
ータ転送ケ再開せねばならず、正常にデータ転送を終了
する場合の２倍程度の時間を要すため、システムの処理
能力はさらに低下することになる。

本発明の目的は、オーバーラン発生時にｉ／　スｆムに
与える処理能力低下全軽減せしめてなる入出力制御ｉｉ
′ｆｊ：提供するものである。

本発明の要旨は、オーバーランを検出する手段を設け、
オーバーラン検出時、データ転送中断点を一時的に記憶
し、然る後読中断点よりデータ転送？再開せしめた点に
ある。

以下、図面により本発明全詳述する。

第３図は、本発明を磁気ドラム制御装置に適用１〜た場
合の実施例である。磁気ドラム制御装置１００はデータ
チャネル装置と磁気ドラム装置との間に介在する。磁気
ドラム制御装置１００は、王制ａ　部１（’ｌ、バッフ
ァレジスタ１１．アドレスレジスタ１２、アドレスバッ
ファレジスタ１３、カウンタ１４、−数枚出回路１５、
アンドグー）１６．１７．オアゲート１８、セーブレジ
スタ１９、ノクス３０　、３１より成る。

主制御部】０は、データチャネル装置及び磁気ドラム装
置とのインターフェイスを制御する。・ｆ゛ソフアレジ
スタ１１、データチャネル装置と磁気ドラム装置との間
の転送データ及びデータチャネル装置から受信する各種
制御データ全一時保持する０アドレスレジスタ１２はデ
ータチャネル装置又は磁気ドラム装置から受信する磁気
ドラム装置のアドレスデータケ一時保持する。アドレス
ツク゛ソファレジスタ１３は磁気ドラム装置から受信す
る磁気ドラム装置のアドレスデータ全一時格納する。

カウンタ１４は、データ要求信号２ＤＫよって起動され
、データチャネル装置からのデータ送出完了信号ｎによ
って、初期状態にリセットされる。−数枚出回路１５は
、アドレスレジスタ１２とアドレスバッファレジスタ１
３の各内容の一致の有無をチェックし、一致時に一致検
出信号３５を発生する。

アンドゲート１６と１７とはアドレスレジスタ１２に転
送するデータの選択用ケ゛−トであり、信号３２の発生
時にケ”−）１６ｉ開き、バス３０の磁気ドラム装置か
らのアドレス會転送する。信号３３の発生時にｒ−ト１
７ｗ開き、パス３１のデータチャネル装置からのデータ
全転送する。信号３２、信号３３は主制御部１０が発生
する。セーブレジスタ１９ｆｉオーバーラン発生時にバ
ッファレジスタ１１１１７：格納された転送データを一
時退避する。

信号２１はデータ受信完了信号であり、主制御部１０か
らデータチャネル装置に送られる。信号２２はデータ送
出信号であり、データチャネル装置から主制御部１０に
送られる。信号３４は、カウンタ１４が磁気ドラム装置
固有の転送速度から規定される１単位データ転送許谷時
間を越えた場合にカウンタ１４〃・ら出力するオーパフ
、ロー信号であり、主制御部１０に送られる。信号ｎは
データ送出完了信号であり、データチャネル装置から主
制御部１（ｌに送られる。信号２６は、データチャネル
装置と磁気ドラム制御装置間のインターフェイス制御信
号群のうち、信号加〜′２３を除いた残りの信号群であ
る。

以上の構成を、磁気ドラム装置への書込みの事例に即し
て説明する。先ず、薔込みタイムミング及びドラムのア
ドレスの設定の仕方全説明する。

第３図は磁気ドラム装置への書込み時のタイムチャート
ラ示す。データ要求信号２０は５μ秒毎に主制御部１０
がデータチャネル装置へ送出する。この要求信号１０ヲ
受けてデータチャネル装置は主制御部］０ヘデータ送送
信号２２ヲ送る。このデータ送出信号２２と共にパス５
に書込みデー２７乗せバッファレジスタ１１はこのデー
タ全取込みデータ確定する。この確定と共に、バッファ
レジスタ１１の内容は書込みデータとしてパラ−シリ変
換され磁気ドラム装置に送られヘッドを介して書込まれ
る。

尚、第４図でデータ確定後若干の遅れをもって書込みタ
イミングが開始している理由ニ、ノやラージ１１変換時
間による遅れ時間による。

バッファレジスタＩノでのデータ確定完了を待って主制
御部１０はデータ受信完了信号２】を発生し、この信号
を受信してデータチャネル装置はデータ送出完了信号２
３全主制御部１ｏに送る、以上のシーケンスを持ってデ
ータ按求がらデータ送出完了までの一連の処理が終了す
る。以上のシーケンスはデータ要求信号側が発生する毎
に行われる。“第５図で磁気ドラム本体部６ｏでのアド
レス付は全説明する。磁気ドラム本体部ωは図示しない
回転駆動部によって定速回転を行う。磁気ドラム本体部
６０はトラック毎にヘッド６１が固定して設置されてい
る。各トラックはセクタ単位ではなくロケーション形式
でアドレス化している。従って、ドラム装置のアドレス
は、トラックアドレスＴＡトロケーションアドレスＬＡ
との組合せによって指定できる。

次に、ＣＰＵ’（ｒ含めたシステムとしての上記アドレ
スへの畳込みの手／ｆｌｉｔ　ｋ示す。先ず、ＣＰＵ側
のソフトウェアはデータチャネル装置を介し、予じめア
クセス先頭アト１／スを示すトラックアドレス及びロケ
ーションアドレスより成るアト９レスをドラム制御装置
１００に送る、ドラム制御装置］００は上記了ドレスを
保持する。更に、ＣＰＵ側のソフトウェアに書込み指令
をドラム制御装置１００に送る。

ドラム制御装置は、ロケーショントラックのデータを読
出し、先に内部保持したロケーションアドレスとの一致
ケ検出すると、トラックアドレスで指定されたヘッドよ
り書込み全シリアルに開始する。尚、以上の過程で、ト
ラックアドレスとロケ−ｉ／ヨンアドレスは、アドレス
１／・ソスタ１２に保持され、ロケーションアドレスは
レジスタ１３に保持される。また、アドレスはシーケン
シャルアクセスであるため、先頭アドレスだけが指定さ
れ、データチャネル装置がソフトウェアの指定語数分連
続に転送される。

さて、■：込み動作を行うに際して、起動シーケンス及
び転送シーケンスに入る前の入出力制御起動シーケンス
までの動作は従来技術と同様である故、説明は省略する
。

入出力制御起動シーケンスに入り、磁気ドラム制御装置
の主制御部１０は、データチャネル装置に対しデータ要
求信号２０を送出すると同時にカウンタ１４’（ｉ−起
動し、カウンタ１４は計数を開始する。データチャネル
装置はデータ要求信号２ｏ全受信すると、゛転送データ
全データバス２５に乗せ且つデータ送出信号２２ヲ送出
する。磁気ディスク制御装置１００はデータ送出信号を
受取るとデータバスδ上のデータを取込んだ後、データ
受信完了信＋ｊ２１を送出する。データチャネル装置は
、この応答としてデータ送出完了信号２３ヲ送出し、磁
気ドラム制御装置１００では、これによりカウンタ１４
をリセットする。これまでの計数時間が１単位データ転
送許容時間を越えていなければ、主制御部１０は引続き
転送制御全継続する。然るに、１単位データ転送許容時
間を越えた場合は、カウンタ１４はオーバーフロー信号
３４ヲ生起し、主制御部１ｏはオーバーフロー信号３４
を取込み選択信号３２　、３３を発生する。−選択信号
３２によりケ゛−）１６を開きこの時の磁気ドラムのア
ドレス情報全データ・ぐス艶から取込みアドレスレジス
タ１２に一時記憶する。更ｖｃ、クー）１７全開きデー
タチャネル装置が指定した先頭アドレスをレジスタ１２
ＶＣ一時記憶する。オーツ９−ラン発生時のドラム装置
のアドレスは、上記先頭アドレスとオーバーラン発生時
の／（ス３０から得るその時のドラム装置のアドレスで
あるロケーションアドレスとで特定される。ここで、先
頭アドレスとは、データチャネル装置から与えられるも
のであり、データチャネル装置は書込みアドレスの先頭
のアドレスを先頭アドレスとして与えると共に、その先
頭アドレスからどこまでのアドレスに至るまでとのアド
レス指定は行わず、誉−込むべきデータ長としてアドレ
スに取って代らせている。従って、オーバーラン発生時
のアドレスとは、先に与えられた先頭アドレスとそのオ
ーバ−ラン発生時に読゛出して得られるその時のログ−
ジョンアドレスとの２つのアドレス捷で特定できること
になる。

尚、前述の１単位データとは１バイト長のデータ全天う
、更に、磁気ドラム制御装置３００とデータチャネル装
置間の制御信号２６の送受信によりデータチャネル装置
とのインターフェースヲ開放する。この後、主制御部は
アドレスレジスタ１２に格納されたデータを、通常時に
データチャネル装置から予じめ受信しているデータ転送
開始アドレス情報とみなす。

一方、磁気ドラム装置はその後も回転しており、ヘッド
を介して、逐次、磁気ドラム装置の回転位置情報（アド
レス情報）を読取っている。このアドレス情報はバス３
０ヲ介してアドレスバッファレジスタ１３に一時格納さ
れる。一致比較回路１５は、レジスタ１２と次々に書込
まれるレジスタ１３の内容との一致比較を行う。この際
のアドレスは、前述したトラックアドレスとロケーショ
ンアドレスとの組合せより成るアドレスである。

一致回路１５で一致信号が得られると、その時の読出し
アドレスは、先のオーバーラン発生時のアドレスと々る
。このアドレスは、オーバーラン発生から磁気ドラム装
置の回゛転体が１回転した時点即ち磁気ドラム回転の次
周期である。従って、このアドレスに先に格納したセー
ブレジスタ１９の１単位データの内容全磁気ドラム装置
に送り書込みを行う。更に、データチャネル装置に入出
力制御起動シーケンスを要求する。データチャネル装置
は入出力制御起動シーケンスによりオーツマー９フ発生
以降の転送データを主記憶装置から読出しデータ転送を
継続する。

以上の例では、磁気ドラム装置への簀込み動作について
説明したが、読出し動作にすし・ても転送データの方向
が逆になるだけで基本的な動作は同一である。

以上説明した通り本発明によれば、従来技術で問題とさ
れるデータチャネル装置入出力制御装置間のオーバーラ
ン発生によるデータ処理システムの処理能力低下に対し
、ソフトウェア側の関与なしにオーバーラン発生後のデ
ータのみ、ノ１−ドウヱア側で継続して転送可能となり
、処理能力低下を軽減できる。本発明の応用として、オ
ー・ぐ−ラン発生時、データチャネル装置、入出力制御
装置の間のインターフェースを結合したママ１．オーバ
ーラン発生後のデータ転送再開条件を待合せる方式も容
易に類推されるが、この場合、該データチャネル装置が
、オーバーランの発生した入出力装置とくくり付けにな
るため、データチャネル装置に収容されている他の入出
力制御装置が動作不可となり、これによる処理能力低下
が大きい。

また、本発明の実施例では、入出力装置のアドレス情報
を入出力装置自体に保持している磁気ドラム制御装置に
ついて説明したが、一般の磁気バブル制御装置のように
入出力装置のアドレス情報を制御装置側で保持している
入出力制御装置にも適用可能である。

一方、本発明を適用した装置において、オーバーランが
固定的に発生する様なハードウェア障害が発生した場合
、オーバーラン発生、転送の中断。

ｉｏｃ起動シーケンスによる転送の再開、オーバーラン
発生・・・という無限ループに入ることが考えられるが
、これに対しては、一般にソフトウェアで行われている
入出力命令起動後のデータチャネル装置の割り込み時間
監視による方法、あるいは、入出力制御装置側にオーバ
ーラン発生回数全計数し、規定回数を越えた場合、異常
終了ケデータチ５ヤネル装置に報告する手段ケ設ける方
法等により容易に回避可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はデータ処Ｊｑｊシステムを示す図、第２図はそ
の動作タイムチ１／−ト、第３図は本発明の実１０施例
図、第４図は州、込みタイムチャート、第５図は磁気ド
ラム装置のアドレス説明図である。 １０・・・主制御部、１１”・バツファレノスタ、１３
・・・アドレスバッファレジスタ、１４・・・カウンタ
、１５・・・−数構出回路、１９・・・セーブレジスタ
、１００・・・伍気ト１′・ラム制御装置。 代理人弁理士　　秋　本　正　　実 弟　１　図 第２図 ４１１’５１）　　　脛　　　　　　　肢ヒ起１ ４２（５２＞　　　　　　　　　　　　　　　−２２６
− 第３図 ００

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. データチャネル装置と入出力装置との間のデータ転送を
   制御する入出力制御装置に於いて、該入出力制御装置の
   データ転送要求信号に対する。データチャネル装置から
   のデータ送出完了信号までの応答時間を計数する手段と
   、該手段による計数応答時間が規定される待合せ許容時
   間を越えた場合、データチャネル装置と該入出力装置と
   の結合を一時解除し、データ転送中断点を記憶する手段
   と、データ転送中断点からデータ転送全再開する手段と
   より成る入出力制御装置。