JPS63236151A - 入出力処理装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は大型計算機における拡張アーキテクチャのもと
ての入出力に係わり、ここで導入された拡張チャネルシ
ステム（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ　Ｃｈａｎｎｅｌ　Ｓｙｓｔ
ｅｍ：ＥＳＣ）使用時のエラー回復処理をハードウェア
化し、ＣＰＵ性能と信頼性を向上させる入出力装置に関
する。

〔従来の技術〕

従来大型計算機の入出力におけるタイムオーバの検出方
法は、ＯＳのエラー回復制御プログラム（Ｉ１０パトロ
ール）がタイマ割り込みにより周期的に各装置の状態を
チェックすることにより行なわれていた。「アイ・ビー
・エム、ジャーナルオブリサーチアンドデベロップメン
ト　２７巻３号２０６−２１８ページ、１９８３年５月
（エロＭ　　Ｊｏｕｒｎａｌ　　ｏｆ　　ＲＣｓｅａｒ
ｃｈ　　ａｎｄ　　ＤｅｖｓｌｏｐＩｏｓｎｔ　　。

ｖｏｌ、２７．Ｎｏ、３．ｐｐ、２０６−２１６．Ｍａ
ｙ　　１９８３）Ｊにおけるチャネルサブシステムや「
日経エレクトロニクス　１９８５年１１月１８日号２２
８−２６７ページ」における拡張チャネルシステムでは
、入出力処理装置（Ｉ　／　ＯＰｒｏｃｅｓｓｏｒ　：
　Ｉ　ＯＰ　）が拡張され、従来ＣＰＵで処理していた
入出力パス管理を入出力処理装置上に代行することによ
り、ＣＰＵ実行ステップと入出力パスビジーに伴う割り
込みの削減が可能になった。しかしこれらでは入出力エ
ラー発生時のエラー回復処理は全て従来通りのため、タ
イムオーバの検出はやはりＯＳが行なわなければならな
かった。本発明はこのタイムオーバの検出をハードウェ
ア化することにより。

タイマ割り込みなどのＣＰＵオーバヘッドを削減するこ
とを目的とする。

なお本発明では上記の拡張された入出力処理装置を日経
エレクトロニクスの例に従って拡張チャネルシステム（
Ｅｘｔｅｎｄｅｄ　Ｃｈａｎｎｅｌ　Ｓｙｓｔｅｍ＋　
：　Ｅ　ＣＳ　）と呼ぶことにする。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の○Ｓによるタイムオーバの検出方法は、各装置毎
に設定されたタイムオーバ打ち切り時間を周期として、
タイムオーバ監視のためのＩ１０パトロールをタイマ割
り込みにより起動する。この時もし装置が使用中ならば
装置の状態をメモリ上に記述している装置制御ブロック
（Ｕｎｉｔ　ＣｏｎｔｒｏｌＢｌｏｏｋ　：　ＵＳＢ）
上のタイムオーバ監視ビットをオンにする。一方起動さ
れた入出力が正しく完了し完了割り込みが発生した場合
は、その割り込み処理の中で好タイムオーバ監視ビット
をクリアする。

そこでＩ１０パトロールが起動された際、もし既にタイ
ム第１バ監視ビツトがオンであれば、これは起動された
入出力が完了するまでにＩ１０パトロールが２回起動さ
れたこと、従って確実にタイムオーバ打ち切り時間を経
過したことを意味するから、当該装置はタイムオーバを
起こしたと判定する。

このように従来のタイムオーバ検出方法では、タイマ割
り込みにより絶えずＩ１０パトロールを起動しなければ
ならず、大きなＣＰＵオーバヘッドになっていた。本発
明はこのＩ１０パトロールの処理をハードウェア化して
、ＣＰＵオーバヘッドを削減することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的は、先ず入出力発行時にＥＣ８に対してタイ
ムオーバの監視の指示とタイムオーバ打ち切り時間の指
示を行ない、ＥＣ３はこれに基づいてタイムオーバ監視
を行なって、もしタイムオーバが発生した場合には割り
込みを発生させてこれを報告することにより達成される
。この割り込みは勿論入出力発行先の装置からの完了割
り込みとは異なり、ＯＳ・はこれを受けた場合には発行
した入出力がタイムオーバにより不成功に終ったものと
しては以降の処理を行なうことになる。

〔作用〕

本発明ではタイムオーバ発生時にＥＣ３から割り込みが
起こるが、これは従来は存在しなかったものである。従
ってこれをサポートするためにはソフトウェアの改造が
必要になる。この場合従来システムとの一致性を保証す
るために、ＥＣ８によるタイムオーバ検出機能を抑止し
なければならない装置も存在し得る。そこでＥＣＳに対
してタイムオーバの監視を行なう否かを指定できる機能
が必要となる。またこれまでのＩ１０パトロールでは、
タイムオーバの打ち切り時間は装置ごとに異なっていた
。これは装置の種類の違いや機種の違いにより正常な入
出力時間が異なっているためである。そこで本発明にお
いても、タイムオーバ打ち切り時間を入出力毎または装
置毎に指定できることとしている。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図以下により説明する。

ＥＣ８における入出力動作は先ず入出力要求発生時に入
出力スパバイザ（Ｉｎｐｕｔｌｏｕｔｐｕｔ　５ｕｐｅ
ｒｖｉｓｏｒ：　ｌ０５）により操作要求ブロック（Ｏ
ｐｅｒａｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔ　Ｂｌｏｃｋ　０ＲＢ
）が作成されて、入出力起動命令であるＳＳＣ命令（Ｓ
ｔａｒｔ　５ｕｂ−Ｃｈａｎｎｅｌ）が発行される。入
出力完了時には割り込みの延長で割り込み応答ブロック
（Ｉｎｔａｒｒｕｐｔｉｏｎ　Ｒｅ５ｐｏｎｓｅ　Ｂｌ
ｏｃｋ：ＩＲＢ）中に割り込み状態情報が格納される。

そこでＥＣ５に対してタイムオーバ監視を行なうか否か
を指定するには、ｏＲＢ中にフラグを新設して行なう６
　（第１図のＴビット）またタイムオーバ監視を行なう
場合のタイムオーバ打ち切り時間もＯＲ３中に設定する
こととする。

ＥＣ８においてタイムオーバ監視を行なうためには、Ｃ
ＰＵにおけるタイマ割り込みに相当する機能が必要であ
る。これはタイムオーバとは起動した入出力が一定時間
経っても完了しないことであるから、完了割り込みが全
く発生しないという最悪の場合には、それ以降ＥＣ８が
動作を再開する契機すら得られないことも起こり得るた
めである。そしてＥＣ８におけるタイムオーバの検出方
法としては次の２通りの方法が考えられる。

第１の方法は従来のＩ／○パトロールと同様に。

ＥＣ８内にタイムオーバ監視ビットを設定し、ＥＣ８の
タイムオーバ監視機能をタイマ割り込みで周期的に起動
するものである。タイマ割り込み時にはタイムオーバ監
視ビットを判定し、これがオフでかつ装置がビジーであ
った時にはタイムオーバ監視ビットをオンする。−六入
出力が正しく完了してきた場合にはタイムオーバ監視ビ
ットをクリアする。そしてタイマ割り込み時にタイムオ
ーバ監視ビットが既にオンであればタイムオーバ発生と
判定するという方法である。（第２図）第２の方法は入
出力発行時からタイムオーバ打ち切り時間後にＥＣ８の
タイマ割り込みを設定し、入出力の完了よりさきにこの
タイマ割り込みが発生すればタイマオーバが発生したと
判定する方法である。（第３図）タイムオーバ打ち切り
時間を８（１１定するという意味ではこの第２の方がよ
り正確である。従来のＯＳによるタイムオーバ検出にお
いてこの方法が用いられていないのは、この方法による
場合のタイマ割り込み要因の設定は入出力が起動される
毎に行なうので、タイマ起動よりはるかに頻度が多く、
そのＣＰＵオーバヘッドが無視できないためである６本
発明のようにタイムオーバ検出処理そのものをハードウ
ェア化すればこの方法を適用できる。

ＥＣ５では入出力パス管理をＥＣ３のハードウェアが行
なっているから、例えば入出刃先の装置に至る入出力バ
スが全てビジーであったりして入出力の実行に失敗した
場合には、当該入出力要求はＥＣ８内で待たされること
になる。従ってＥＣ３がＣＰＵから入出力要求を受け付
けてから入出力完了割り込みを報告するまでには、 （１）入出力要求を受け付けてから入出力実行が開始さ
れるまでの時間 （２）入出力実行時間 の２種類の時間帯に分けられる。この（１）の状態をス
タート保留状態と呼び、（２）の状態を入出力実行状態
と呼ぶ、従ってタイムオーバにもスタート保留状態が長
すぎたことによるタイムオーバと、入出力実行時間が長
すぎたことによるタイムオーバの２種類があることにな
る。

このうちスタート保留のタイムオーバはＥＣ３固有のも
のであり、タイムオーバ検出時にはＩＲＢ中のサブチャ
ネル状態語（Ｓｕｂ−Ｃｈａｎｎｅｌ　５ｔａｔｕｓＷ
ｏｒｄ　：　５Ｃ５Ｖ）の中にタイムオーバ検出フラグ
（第４図のＯビット）をセットする他に、スタートペン
ディングフラグ（Ｓｔａｒｔ　Ｐｅｎｄｉｎｇ　：　Ｓ
Ｐ）もセットして割り込むことがｓｃｓｗ中のフラグの
意味からして最も自然でかつ扱い易い。

−カス出力実行時間のタイムオーバはＥＣ８以前の丁Ｏ
Ｐでも存在しており、従来チャネルエンド／デバイスエ
ンドのタイムオーバと呼ばれていたもので、これがＯＳ
の１１０パトロールの対象になっていた。ところがこの
Ｉ１０パトロールはタイマ割り込みにより起動されるの
で、入出力割り込み処理ルーチンとは非同期に動作する
。そこで入出力割り込み処理ルーチンにタイムオーバの
発生を報告するために、Ｉ１０パトロールはｓｃｓｗ中
のサブチャネル状態バイト（Ｓｕｂ−ＣｈａｎｎｅｌＳ
ｔａｔｕｓ　Ｂｙｔｅ　：　５ＳＢ）のチャネル制御チ
ェックフラグ（Ｃｈａｎｎｅｌ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｃｈ
ｅｃｋ　　：　ＣＣ３）とインタフェース制御チェック
フラグ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　ＣｏｎｔｒｏｌＣｈｅｃ
ｋ：ＩＣＣ）の２つのフラグを疑似的にセットして。

あたかも実際の入出力割り込みが発生したかのごとく割
り込み処理ルーチンを起動している。一方割り込み処理
ルーチンでは制御がわたる度に常に５ＳＦ３をチェック
し、ＣＣＣ，ＩＣＣのみの割り込みであればタイムオー
バが発生したものとして以降の処理（チャネルと装置の
クリア、入出力の再起動など）を行なっている。そこで
ＥＣ８がタイムオーバを検出した際のＣＰＵへの報告方
法も、これと同様にＳＳＢ中のＣＣＣ，ＩＣＣフラグを
セットして割り込むことが従来処理との一致性が良く、
かつＯＳの改造量も最も少ない。

〔発明の効果〕

本発明により従来ＯＳが行なっていた人出力におけるタ
イムオーバの検出のためのＣＰ　Ｕオーバヘッドを削減
できる。またタイムオーバを入出力要求のＥＣ８内での
状態により、スタート保留のタイムオーバとチャネルエ
ンド／デバイスエンドのタイムオーバの２種類に分類す
ることにより、タイムオーバの意味を詳細化できる。更
に従来のＯＳの■／○パトロールと同様に入出力毎また
は入出力装置毎に指定可能とすることで、従来との一致
性を持たせた。

【図面の簡単な説明】

第１図はタイムオーバ監視指定ビットとタイムオーバ打
ち切り時間を○ＲＢに設定した例、第２図は周期的タイ
マ割り込み方式によりタイムオーバ監視を行なった場合
のＥＣ３の処理の流れ、第３図は入出力起動時タイマ割
り込み設定方式にょリタイムオーバ監視を行なった場合
のＥＣ８の処理の流れ、第４図はタイムオーバ検出ビッ
トをＩＲＢに設定した例。 １０１・・・ＯＲＢ中に設定したタイムオーバ監視指定
ビット、１０２・・・ＯＲＢ中に設定したタイムオーバ
打ち切り時間フィールド、２０１，３０１・・・中央処
理装置（ＣＰＵ）、２０２，３０２・、ｉ’出力処理装
Ｊｉｆｆ　（ＥＣＳ）、２０３，３０３−Ａ出方制御装
置、２０４，３０４山人出カ装置、４ｏ１・・・ＩＲＢ
中に設定したタイムオーバ検出ピッ１−、。 Ｖ１図 第２図 Ｖ３図 （タイム１−Ｉく斗らｉ〕

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、従来のＯＳに代わつて入出力パスの管理の機能を有
   する入出力処理装置において、入出力を受け付けてから
   入出力完了割り込みを起こすまでに決められた一定時間
   以上が経過したことによるタイムオーバの発生を検出し
   たことを割り込みによつてＣＰＵに報告することで、Ｏ
   Ｓによるタイムオーバ監視を不要とすることを特徴とす
   る入出力処理装置。 ２、入出力要求を受け付けてから実行開始までに決めら
   れた一定時間以上が経過したことによるタイムオーバは
   スタート保留のタイムオーバとして報告し、入出力が実
   行開始してから入出力完了割り込みが返るまでの時間が
   一定時間以上を経過したことによるタイムオーバはチャ
   ネルエンド／デバイスエンドのタイムオーバとして報告
   することで、ＯＳによるタイムオーバ監視を不要とする
   ことを特徴とする第１項記載の入出力処理装置。 ３、入出力要求を受け付けてから実行開始までに決めら
   れた一定時間以上が経過したことによるタイムオーバ（
   スタート保留のタイムオーバ）は割り込み応答ブロック
   中のタイムオーバ検出フラグとサブチャネル状態語中の
   スタートペンディングフラグをセットすることによつて
   報告し、入出力が実行開始してから入出力完了割り込み
   が返るまでの時間が一定時間以上を経過したことによる
   タイムオーバ（チャネルエンド／デバイスエンドのタイ
   ムオーバ）はサブチャネル状態語の中のサブチャネル状
   態バイト中のチャネル制御チェックフラグとインタフェ
   ース制御チェックフラグをセットすることによつて報告
   することで、ＯＳによるタイムオーバ監視を不要とする
   ことを特徴とする第２項記載の入出力処理装置。 ４、タイムオーバを検出するまでの時間を各入出力毎に
   指定可能であることを特徴とする第１項記載の入出力処
   理装置。 ５、タイムオーバを検出するまでの時間を各入出力装置
   毎に指定可能であることを特徴とする第１項記載の入出
   力処理装置。