SE440960B - Metod for vegoberoende reservation, frigivning och ateranknytning efter avbrott av in/utanordningar och minnesanordningar i ett databehandlingssystem och anordning for tillempning av metoden - Google Patents

Description

7191139-319-2 N Vid tidigare känd teknik - beskriven exempelvis i det amerikanska patentet 3 725 864 - utnyttjades vid överföringen av data mellan en centralenhet och accessplatsen i minnet, en anslutning i form av en fysikalisk väg med å ena sidan en kanal och en med kanalen kommunicerande styrenhet i ett asynkront förhållande och å andra sidan utvalda anordningar.

Centralenhetens operativsystem initierade överföringen av en START-in/ut-instruktion. Detta medförde att styrningen överlämnades till en serie kanalorderord (CCW). En kanal- ordersekvens eller -kedja blev i sin tur sänd från central- enheten över kanalen till styrenheten för utväljning av och access till minnet och för effektuering av dataförflyttningen över länken.

Såsom påpekas i nyssnämnda amerikanska patent var en centralenhet anslutbar till en anordning enbart via denna tillägnade väg för ett givet kanalprogram. Bortkoppling och återanknytning via någon annan väg innebar utförande av en ny START-in/ut-operation. Såsom ett resultat härav upptog vägsökningen och vägvalet på centralenhetsnivå avsevärd centralenhetsbehandlingstid för varje START-in/ut-operation.

Med andra ord betraktade man tidigare enkelväganslutningar såsom tillräckliga för enkeltransaktioner.

Det citerade amerikanska patentet beskriver också den anpassade frånkopplingen och återanknytningen av kanaler och anordningar, som gör centralenhetens och anordningens associa- tionsväg oberoende. I det amerikanska patentet åstadkommes detta genom användning av ett flertal kanaler för tidsplane- rande och utförande in/ut-program. Varje kanal eller kanal- styrenhet kan enligt nämnda patent logikanslutas till en anordning via en korsningspunktomkopplare. In/ut-uppgifter placeras i en kö, som är gemensam för kanalerna. Kanalerna uttager uppgifterna från köerna och utför de kanalprogram, som hör samman med uppgifterna. Under perioder av latent anordningsaktivitet blir kanalprogram, motsvarande anord- ningarna, köplacerade i anordningsköer. Detta gör kanalen fri att gå vidare till en annan uppgift. När anordningen når 7903939-2 den punkt, där kanalprogrammet kan fortsättas, återinträder vilken som helst fri kanal, som har access till anordningen, i programmet genom att ta ut det från anordningskön, vari- genom utförandet av programmet upptages på nytt.

Den tidigare kända tekniken beskriver också olika arrangemang för att dela minnes- och kommunikationsresurser.

Rikliga exempel finns också på olika utformningar av multi- behandlingssystem. Till den förra kategorien hör det amerikan- ska patentet 3 581 286, som beskriver rymdfördelad omkoppling av kanaler till styrenheter, och det amerikanska patentet 4 004 277, som avser användningen av en styrenhet, vilken väljer väg för perifera enheter till centralenheter medelst en "intelligent omkopplare". Detta låter en andra central- enhet utnyttja något av operativsystemet (OS) i en första centralenhet för access till hjälpminnen, när dessa minnen är indirekta. B empel på den andra kategorien finns i de amerikanska patenten 3 768 074, 3 386 082 och 3 934 232.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att öka anordningars tillgänglighet till centralenheter genom dynamisk tilldelning av väguppsättningar på "utombords"-sidan av kanal/anordnings-länkarna. Detta ändamål uppfylles i sin tur genom en metod och en anordning för vägoberoende reservation och återanknytning av minnesanordningar genom centralenheter, vilka arbeta i ett minnessubsystemarrangemang med ett flertal centralenheter och delad direktaccess. Metoden består av följande steg: framtagning av en nättopologikarta och lagring av denna karta vid en allmän styrnod i nätet, alstring och upprätthållande av sammanhangsinformation, till exempel centralenhets- och anordningsidentitet och anslutningspriori- tet, och lagring av denna information vid den allmänna styrnoden, samt dirigering av anslutningen av centralenheterna till anordningarna på sådant sätt, att för varje given reservations- eller återanknytningsindikation access till kartan sker från minst en styrenhet för att trygga att centralenheten ingår i en uppsättning länkar, vilken anord- ningen är underordnad. Om så är fallet, blir en tillgänglig väg vald. sket-saa- *Q 79 (1393 9-'2 Enligt föreliggande uppfinning är varje centralenhet en källnod med en uppsättning ut-vägar (kanaler). Vägarna korsas av samverkande styrnoder (styrenheter) för att sluta i en enskild destinationsanordning. Varje centralenhet kan reservera en anordning via en kanal och är i stånd att senare starta en in/ut-operation till samma anordning via en andra kanal. Om den första kanalen skulle vara upptagen, kan operationerna fortfarande initieras omedelbart utan avvaktan på att denna kanal blir tillgänglig enligt vad som krävdes vid tidigare känd teknik. Själva grundtanken hos föreliggande uppfinning är att vägval med hjälp av en vägtillgänglighets- karta utnyttjas av styrenheten. Detta medger att en anordning kopplas bort från kanalen och senare återinkopplas till en andra kanal för att fortsätta en kedja av kanalorder (CCW).

Om en anordning ej behöver utföra en hel orderkedja över en enda länk, blir den ansluten till den första fria vägen till den initierande centralenheten.

Anordningstillgängligheten i minnessubsystemet vad centralenheterna beträffar blir utökad. Detta beror på det faktum, att olika vägars uppsättningar av anordningar och centralenheter tilldelas dynamiskt på underordningsbasis.

Detta ökar signalväganslutningssannolikheten för anordningar till motsvarande centralenheter, som deltager i utväljningen av reserverade anordningar eller återanknytning av anordningen och centralenheten.

Slutligen bör påpekas, att varken föreliggande uppfinning eller den tidigare kända tekniken längre betraktar kanaler såsom oberoende logikbehandlingsenheter - t ex det amerikanska patentet 3 581 286. Dessa utgör i stället en uppsättning samverkande kanaler, varav vilka som helst kan starta en uppgift. Likaså kan vilken som helst av kanalerna återupptaga en uppgift under förutsättning att den ovan beskrivna “utom- bords“-utrustningen tillåter verkställandet av dylikt arbete.

Ovannämnda och andra ändamål, egenskaper och fördelar med uppfinningen som definieras i nedanstående patentkrav framgår av följande, mera detaljerade beskrivning av en 7903939~2 föredragen utföringsform, som illustreras på bifogade rit- ningar.

Figur l visar ett par centralenheter, som gör access till ett delat DASD-subsystem enligt tidigare känd teknik.

Figur 2 visar ett flertal centralenheter, som gör access till ett delat DASD-arrangemang, vilket arbetar med dynamiskt vägval enligt föreliggande uppfinning.

Figur 3 visar nätförhållandena mellan centralenheterna, styrenheterna och anordningarna, vilka kan etableras god-, ß”,,\,A,i clšïlçååififß. tindceaeenainiaiefirfgs-fast” i* " Figurerna 4a och 4b är matrisrepresentationer av nät- förhållandena i figur 3 för anordningarna 0 och l.

Figurerna Sa-c illustrerar dels en centralenhet/styr- enhetsport-förhållande, dels en anordning-upptagen-vektor och dels ett exempel på en anordningsunderordningstabell.

Figur 6 visar en andranivâ-logiktillämpning av minnet 25 för dynamiskt vägval vid den utföringsform, som visas i figur 2.

I figur l visas en första centralenhet l och en andra centralenhet 3, vilka är anslutna till motsvarande styren- heter 21 och 23 via kanaler l och 2 (vägar ll, l3) och kanaler 2 och 3 (vägar 15, 17). Styrenheterna delar accessen till direktaccessminnesanordningarna (DASD) 27 och 29 via omkopplarna 25. Det torde vara värdefullt att betrakta förhållandena vid en enskild uppgift, initierad vid central- enheten l, den tillägnade väganslutningen mellan centralen- heten l och DASD 27 i samband med order- och datavägval enligt den tidigare teknik, som exempelvis påträffas i de amerikanska patenten 3 336 582 och 3 564 502.

En centralenhets samspel med en DASD börjar, när central- enheten anropar START-in/ut-instruktionen. Denna instruktion har till uppgift att etablera en förbindelse mellan central- enheten och en adresserad anordning jämte exekvering av ett kanalprogram med anordningen. Anropandet av START-in/ut- instruktionen får styrningen att lämnas över till en serie kanalorder. Denna serie eller kedja av kanalorder (CCW) *'“~f--.~..., PÜÖR Oïiazzaiy *___._. liv. 7903ï959~2 sänds i sin tur över kanalen till styrenheten för utväljning av och access till anordningen samt effektuering av eventuell dataförflyttning över länkarna. Såsom påpekats består varje kanalprogram av en sekvensiell operationslista, som finns i centralenhetens huvudminne. överföringen till och utförandet vid styrenheten av kanalorderorden äger inte rum förrän den inledande förbindelsen mellan centralenheten och styrenheten har upprättats. För varje operation (CCW) i kanalprogrammet krävs en eller flera motsvarande operationer antingen vid styrenhetsnivå eller anordningsnivå över en aktiv anslut- ning. Givetvis behöver listan eller CCW-sekvensen ej utföras sammanhängande utan kan segmenteras.

Det torde vara lämpligt med en uppräkning av de aktiva förbindelserna mellan kanalen, styrenheten och anordningarna.

Den första aktiva anslutningen gäller den inledande utväljnings- sekvensen. Denna sekvens anropas med en START-in/ut/-operation, under vilken en inledande väg etableras såväl elektriskt som logiskt i form av anordningsadress (virtuell/reell) och anordningsstatus (ledig/upptagen). Nästa aktiva anslutning avser CCW-överföring och -utförande. Ett styr-CCW, t ex SEEK, kräver fysikalisk positionsangivelse eller aktivitet vid anordningen. En styrenhet kan såsom gensvar på mottag- ningen av ett styr-CCW utföra kanalorderordet i frånkopplad mod. Detta betyder, att styrenheten frånkopplas från kanalen under utförandet av den indikerade operationen. Styrenheten kräver ingen mer kanalaktivitet förrän den återanknyts till nämnda kanal. Vid ett typiskt IBM 370-system enligt ovan angivna referenser, åstadkommer styrenheten, sedan den mottagit ett SEEK~kanalorderord och parametrarna (måladress), frânkoppling under 30 millisekunder eller mer. 30 milli- sekunder är en medeltid, som en accessarm i en DASD behöver för att nå de aktuella spåren i en skivcylinder. Under denna "dödtid“ är både kanalen och styrenheten fria att etablera andra förbindelser; I motsats till frånkopplade moder kräver kanalorderord, vilka har att göra med förflyttning eller överföring av data mellan kanalen och anordningen, t ex READ 71903939-2 eller WRITE CCW, att styrenheten förblir ansluten till kanalen i och för effektuering av dataöverföringen.

Varje kanalorderord måste tagas från listan i central- enhetens huvudminne och föras över kanalen till styrenheten.

Vid styrenheten utföres kanalorderordet. Efter utförandet uppträder en avslutningssekvens. Om CCW är av den styrtyp, som kräver anordningslokalisering, frikopplas styrenheten från kanalen och måste också återanknytas, när styrningen eller anordningslokaliseringen har fullbordats. Denna åt- följs av en avslutningssekvens. Avslutningssekvenserna är av tvâ slag, nämligen den kedjade avslutningssekvensen, som förekommer mellan CCW i samma sekvens, och den icke kedjade, vilken hör samman med det sista CCW i en given serie.

Styrenhetsoperation i frånkopplingsmod innebär frikopp- ling av styrenheten från kanalstyrenhetslänken för varje CCW, som ej kräver en aktiv anslutning. Den klass av CCW, som ej kräver aktiv anslutning, inkluderar styr-CCW, vilka dirigerar den mekaniska förflyttningen vid minnesanordningarna.

Så t ex resulterar ett SEEK-kanalorderord i att styrenheten frånkopplas efter det att mål-DASD-adressen mottaqits. Såsom gensvar på motsvarande order från styrenheten placerar anordningen huvudarmarrangemanget relativt adressen och alstrar en klarsignal. Styrenheten avfrågar i sin tur asyn- kront ett klarsignalregister och bestämmer identiteten hos den kanal, för vilken återanknytning skall begäras. Denna identitet fastställes från interna tabeller. Styrenheten päkallar därefter återanknytning med avseende på kanalen.

Underförstått kan styrenheten i frânkopplingsmod, sedan den expedierat anordningen X för utförande av ett SEEK CCW, utföra en operation med anordningen Y. Detsamma gäller kanalen, d v s att kanalen kan bli inbegripen i ett annat kanalprogram.

Styrenhetens återanknytning till kanalen är tillåten ~med avseende på kanalen. När kanalen bekräftar återanknyt- ningskravet med hjälp av en “beviljat krav"-signal, överför styrenheten både styrenhets- och anordningsidentifikation. 79Û3939~i2 Kanalen, som erhåller både styrenhets- och anordningsiden- tifikation, använder denna ID såsom en visare, vilken till- låter kanalen att åter orienteras till det aktuella kanal- programmet.

Den dynamiska vägvalsmetoden och -anordningen tillåter ett nätverk av kanaler hörande till samma system. Nätverket utnyttjas under inledande utväljning av ett kanalprogram och vid styrenhetsåterinkoppling. Inledande utväljning är en ceremoni mellan en kanal och en styrenhet för etablering av den elektriska vägen och styranslutningen för att göra det möjligt för den “valda“ styrenheten att bearbeta en CCW- kedja. Eftersom kanalprogrammen, såsom tidigare nämnts, anropas vid centralenheten av START-in/ut-instruktionen är det därefter under anropet styrenheten, som måste utföra logikbestämning, d v s "har kanal 3 tillåtelse att använda anordning Y?" Detta åstadkommes av styrenheten med användning av centralenhetsidentifikation (namn, kännetecken) och tabeller. Frågan kan upplösas enligt följande: “Ägs kanal 3 av centralenheten II? Om så är fallet, vilken centralenhet äger då anordningen Y?" Vad styrenhetsåterinkopplingen angår bör observeras, att styrenheten upptecknar "ägarskap" (under- ordning) för en anordning med hjälp av centralenhetens ID och icke kanalens ID. Efter en anordning-klar-signal kan sålunda styrenheten identifiera alla kanaler, som ägs av centralenheten II på basis av en tabell, vilken visar styr- enhetens kanal/port-avslutning och centralenhetens ID. Härav följer att en styrenhet, som begär återanknytning, föranleder placering av denna begäran på alla kanaler i samtidig för- bindelse med styrenheten, vilka har att göra med central- enhetens ID och anordningen.

Vad reservation av en anordning från en centralenhet beträffar, associerade vid det tidigare kända systemet RESERVE-kanalorderordet en anordning till en kanal, medan vid dynamiskt vägval ett RESERVE-kanalorderord associerar en anordning till ett centralenhetsnamn. Vid det tidigare systemet var vidare styrenheten ej medveten om någon identitet utanför kanalerna. Följaktligen behandlades varje kanal individuellt. Om.exempelvis kanal l hade reserverat DASD 27, kunde kanal 2 ej göra access DASD. Detta berodde på att ugn» 79031939-2 styrenheten 1 (21) icke är medveten om det faktum, att en centralenhet I existerar. Vid dynamiskt vägval blir däremot, om centralenheten I har reserverat DASD 27, reservationen gjord på en vägoberoende basis (centralenhet I, DASD 27).

I figur 2 på ritningarna visas en konfiguration enligt uppfinningen med ett flertal centralenheter och delad DASD.

Tre centralenheter l, 3 och 4, som i det följande identifi- eras med romerska siffror CPU I, CPU II och CPU III, är lämpligen korskopplade till ett par styrenheter 21 och 23, i det följande betecknade CU I och CU II, via motsvarande kanaler. Närmare bestämt är CPU I ansluten till fyra kanaler 5, 7, 8, 10, medan CPU II är ansluten till två kanaler 9, 12, och CPU III är ansluten till två kanaler 14 och 16.

Centralenhetens I kanaler l och 2 slutar i CU I-portarna a och b, medan kanalerna 3 och 4 från CPU I slutar i styr- enhetens II portar e och f. Kanal l från CPU II slutar i CU I-porten c, medan kanal 2 från CPU II är förbunden med CU II vid port g. Slutligen driver kanal l från CPU III port d i CU I, medan kanal 2 från CPU III driver port h i CU II.

Detta förhållande l:l mellan kanal och CU-port skiljer sig från det i figur l, där kanal 2 i CPU I slutar i en port i styrenheten 21 och i en annan port i styrenheten 23.

Av figur 2 framgår, att CU I och CU II förbinder anord- ningarna 53 via DASD-styrorgan 27 och 29 över en fråga/svar- länk, som omfattar etikett- och dataledningar. Länken mellan CU I och DASD-styrorganet 27 innefattar etikettledningar 65 samt data/in- och data/ut-ledningar 57 och 59. Vidare ansluter etikettledningar 67 jämte data/in- och data/ut-vägar 61 och 63 styrenheten II med DASD-styrorganet 29.

Vid en länk av typ fråga/svar utför etikett-ut identi- fiering och giltighetsförklaring av informationen på data-ut och omvänt. Härvidlag arbetar varje CPU/styrenhet/anordning asynkront med avseende på varandra, varvid riktningsstyrning utövas uppifrån och nedåt. Såsom tidigare påtalats är aktiv koppling mellan elementen för utförande av operationer nödvändig under längre perioder enbart vad beträffat för- flyttningen av data från anordning till kanal eller från CMPÛORCCQUALIW 7993939-2 10 kanal till anordning. I övrigt kan uppgifter och operationer utföras i frånkopplingsmod.

Till anordningarna 53 sker access via antingen DASD- styrorganet 27 eller DASD-styrorganet 29. Styrorganet 27 innehåller anslutningslogik 39 och sekvensstyraren 41, som kopplar anordningarna 53 via vägen 55. På samma sätt inne- håller DASD-styrorganet 29 anslutningslogiken 47 och sekvens- styraren 49 för påverkan av anordningarna 53 över vägen 51.

Mellan styrorganen 27 och 29 är minnet 25' för dynamiskt vägval inplacerat. Detta minne rymmer kartan över nättopologi och den nödvändiga sammanhangsinformation, som utnyttjas av styrenheterna vid övervakningen av anslutningen mellan centralenheterna och anordningarna. Här har en snabb access betonats. Följaktligen innehåller minnet 25' ett par minnen med konstant accesstid (RAM) 43 och 45, till vilka access kan ske på vanligt sätt från endera styrenheten via korrekt anslutningslogik. Sålunda kan styrenheten I göra access till RAM 43 och 45 och läsning, skrivning eller uppdaterings- ändamål via anslutningslogik 39 och väg 67. Styrenheten II kan på vanligt sätt göra access till RAM via anslutnings- logik 47 och väg 65. Närmare bestämt regleras operationerna i samland med anordningarnas 53 access medförande förflytt- ning och orientering av elektromekaniska element, t ex huvudskivarmarrangemanget på direktaccessminnesanordningarna 0-4, av order och parametrar, vilka sänds från styrenheten via anslutningslogiken och sekvensstyraren.

Av figur 2 framgår vidare, att varje centralenhet har ett urval av kanaler, ett urval av styrenheter och därför ett urval av DASD-styrorgan. Självklart finns det många möjliga vägar för anslutning av en given anordning, t ex anordningen 0, till CPU I. En väg kan gå via styrorganet 27, CU I och antingen kanal l eller kanal 2. Andra vägar in- kluderar ett anordningsstyrorgan 29, CU II och kanalen 3 eller 4. Det första problemet är då att konstruera en väg- tillgänglighetskarta på basis av centralenheternas definition av de anordningar, som de önskar bli anslutna till. Eftersom 7903939-2 ll centralenheterna och anordningarna är kopplade till sär- skilda styrenheter och dessas portar, blir det då möjligt att utföra diagram eller representationer av dylika förbin- delser med hjälp av nät, kartor och/eller trädstrukturer.

Exempel på trädstrukturer visas i figur 3, och motsvarig- heten i tabellform visas i figurerna 4a och 4b. Sammanhangs- information i tabellform finns i figurerna 5a - 5c.

Utöver nättopologi- och sammanhangsinformationen före- ligger ett behov av systematisk påverkan av systemet med ett flertal centralenheter och delad DASD att fungera på det aktuella sättet och erbjuda variation enligt önskan. Härnäst beskrivs därför karaktären hos ett flertal kanalorderord som hör samman med aktiveringen av styrenheten och med avkänningen av nätstatus. Varje styrenhet har i sin tur till uppgift att sända order till tillhörande anordningsstyrorgan för access till i minnet 25' lagrad information. På motsvarande sätt omfattar de funktionselement, som krävs för att befrämja vägoberoende anordningsreservation och -återanknytning, portförsedda och tillägnade styrenheter, en samling anord- ningar, konkurrensupplösningslogik avseende access till de delade anordningarna och styrenheternas delning av data rörande systemtopologin medelst läs/skriv-access till ett delat minne (RAM), som är anslutet till anordningsstyr- organen, varvid styrenheterna åstadkommer den nödvändiga bearbetningen med avseende på kanalanordningsomkopplingen.

Det finns två nya CCW utöver det komplement som be- skrivs i det amerikanska patentet 3 226 689 och i publika- tionen "IBM System/370 Principles of Operation", Form A22- 7000-4. Dessa nya CCW är "Set Host ID" (SHID) och "Sense ID" (SNID). Kanalorderordet SHID är en deklaration av en initi- erande centralenhet som använder en flerbitgruppsidentifi- erare via en styrenhet enligt en underordningsöverenskommelse mellan en anordning och en centralenhet, d v s anordningens namn och centralenhetens namn. Underordningen formas av styrenheten såsom gensvar på detta kanalorderord. Antalet bitgrupper bör vara tillräckligt för att åstadkomma kodkapa- citet för underordning av två eller fler logiksystem för fi n.w k.- u ,:""ß- i . ä) __ -y-LL _:'~\_l~.i C ÉQQ i? Û 3939 f' 2 12 multibearbetningsändamål, d v s två eller fler ID för varje centralenhet. Närmare bestämt skall en centralenhet utföra ett nytt SHID-kanalorderord för varje aktuellt centralen- het/anordning-par.

Det andra, ovan definierade kanalorderordet SNID avser en avkänningsinstruktion, som används för att utfråga "nätet" (trädstrukturen) om en anordning och används om en central- enhet överför ägarskapet till en annan centralenhet eller blir passiv.

I flerbitgruppskanalorderordet SHID är den första bitgruppen funktionsstyrbitgruppen, medan resten utgör centralenhetsidentifikationen. Företrädesvis bör SHID CCW ej inkluderas i en kanalorderordkedja med någon annan order.

Funktionen hos centralenhets-ID är att associera anordningens identitet till identiteten hos det system som väljer anord- ningen. Varje ID kan anvisas av centralenheten utom ID med värde 0. Eftersom företrädesvis blott en ID är anvisad en centralenhet vid ett visst tillfälle, är det ej nödvändigt för en styrenhet att lagra en centralenhets-ID för varje anordning för varje länk. Följaktligen behöver blott en centralenhets-ID upprätthållas av en styrenhet för varje länk oberoende av antalet anordningar, som är anslutna till styrenheten. Det första SHID-kanalorderord som adresseras till en anordning vid styrenheten, som accepteras av denna, får detta ID-värde att tilldelas den länk över vilken det mottogs. Detta ID-värde kan endast ändras genom en system- återställning. Varje efterföljande SHID-order på denna väg, som adresseras till samma anordning eller någon annan anord- ning som är ansluten till styrenheten, måste specificera ett identiskt ID-värde. Annars blir kanalorderordet avvisat.

SHID-ordern bör företrädesvis inkludera en funktions- styrbitgrupp som definierar den senare användning som skall äga rum av parametrarna inom SHID-ordern. Bland funktionerna av intresse finns etableringen av en grupp. I detta samman- hang betyder en grupp associationen av en centralenhets-ID till särskilda anordnings-ID. Andra funktioner av intresse k. 7903959-*2 13 är t ex gruppens upplösning och utträde ur gruppen.

SHID-kanalorderordet är blott den mekanism varmed styr- enheten formulerar en nätkarta. De olika konfigurationerna i figurerna 3-5 kan illustrera nättopologi- (vägtillgänglighets-) kartan och sammanhangsinformationen. Här nedan ges ett exempel på kartkonstruktion och systemelementens deltagande i kartornas uppbyggnad och underhåll.

Antag att centralenheten I har för avsikt att ansluta anordningen 0 via styrenhetens I port "a". Antag vidare att centralenheten I ämnar ansluta anordningen 1 via styrenhetens I port "a" och "b" samt styrenhetens II port "e". På liknande sätt avser centralenheten II att anslutas till anordningarna 0 och l via styrenhetens I port "c" och styrenhetens II port "f". Slutligen vill centralenheten I bli kopplad till anord- ningen 0 via styrenhetens I port "d". En grafisk illustration av dessa nätförhållanden visas i figurerna 3a-c.

Centralenheten l utför systematiskt ett SHID-kanalorder- ord för varje port- och anordningsreservation. Så t ex sänds en första SHID för sammankopplingen av port "a" och anordning 0. En ny SHID sänds för port "a" och anordning l. Ytterligare en sänds för port "b" och anordning l samt ännu en för port "e" och anordning l. Närmare bestämt kommer båda styrenheterna att göra access till denna underordningskarta för att utöka den. Likaså hålls en oberoende trädstruktur för varje anordning.

Efter systemigångsättningsfunktionen, d v s efter tabellernas uppbyggnad, kommer centralenheterna att initiera en CCW- sekvens med en START-in/ut-operation. Normalt påbörjas detta med ett SEEK-kanalorderord. Detta CCW orsakar ett uppbrott mellan styrenheten och en kanal vid den tid då tillhörande DASD-accessarm sänds iväg. Styrenheten I mottager SEEK- instruktionen för exempelvis anordning l vid port "a". Den måste göra en tabellinföring, som identifierar underordninqen för den anordning, som adresseras i SEEK-kanalorderordet.

Styrenheten frikopplas från kanalen, så att både styrenheten och kanalen kan växla operation. Vid en senare tidpunkt avgiver anordningen l en operation-fullföljd-signal. Styr- enheten I avfrågar asynkront anordningsstatus. Styrenheten I p mfl. ,.1x»a'u..mm.~» ...__ _ I, I 'I Ä _ a__.f_* “r-'fl k Unge-z: :- h; ...a-w-ï-...m __ 7 9 'Û3'9>?>9 - 2 identifierar centralenhets-ID för anordningen l från en underordningstabell. Från “trädkartan“ kan styrenheten identifiera de portar och kanaler som är anslutna till centralenheten.

Såsom framgår i figur 2 har både styrenheten l och styrenheten 2 momentan parallell access till anordnings- status/fullföljningsdata. Om - såsom framgår av trädet i figur 3a - anordningen l hade fullföljt en operation och nu var redo för en ny, kunde status avfrågas av endera styr- enheten eller båda styrenheterna med en återanknytnings- begäran placerad vid portarna "a" och "b" till styrenheten I och port "e" till styrenheten II.

Anordningsreservation från en centralenhet är ett slags lås på så sätt att access till en anordning från en annan centralenhet än den reserverande förhindras. Vid system 370 underordnar sig en reserverad anordning den kanal, över vilken reservationen överfördes.

När enligt föreliggande uppfinning en CCW-kedja färdig- ställes i frånvaro av ett RESERVE-kanalorderord, blir ägar- skaps (CPU) ID avlägsnad från underordningstabellen. Så t ex är en anordning j underordnad centralenheten I enligt vad som indikeras av en etikett i underordningstabellen under hela den tid då styrenheten utför en CCW-kedja för central- enheten I eller under hela den tid då ett RESERVE-kanal- orderord har avgivits i riktning mot anordningen och någon RELEASE icke har framkommit. Det torde observeras att en RELEASE negerar en RESERVE. I detta avseende betyder uttryck- et "vägoberoende reservation" att anordningar etiketteras av centralenhets-ID och icke den fysikaliska porten (kanalen).

Detta låter en centralenhet utnyttja vilken som helst av de möjliga vägarna för återanvändning av anordningen. Enligt föreliggande uppfinning tilldelas dynamiskt olika vägupp- sättningar till anordningar av centralenheter på en under- ordningsbasis i och för ökning av signalväganknytnings- möjligheten för anordningar till motsvarande centralenheter, som är inbegripna i reservation, frigöring eller återanknyt- ning av anordningarna till centralenheterna. De strukturer 79 039-39-»2 15 som är nödvändiga för dynamisk tilldelning är inrymda i det allmänna minnet, d v s minnet 25', som finns mellan DASD- styrorganen 27 och 29. Här nedan beskrivs hur de tabeller är konstruerade som visas i figurerna 4 och 5 och motsvarar näten 3a-c.

Den första konfigurationen är den centralenhets-ID- lista som visas i figur 5a. Detta är en länkad linjär lista, vars kapacitet har gjorts lika med antalet portar som styr- enheterna har till sitt förfogande. Denna lista visar över- ensstämmelsen mellan alla "rot"- och andranivånoder enligt figur 3, d v s hur centralenhetsidentitet och portar svarar mot varandra. Sålunda slutar centralenheten I i port "a" med en länkindikation till port "b". Ingångsmotsvarigheten till ll II port "b" för centralenheten I visar en länk till port e .

Ingången för port "e" visar en länk tillbaka till port "a" På samma sätt inträder centralenheten II för portarna "c" och "f" vid länkar motsvarande "f" och "C". Slutligen är oentralenheten III den enda ingången med avseende på port "d".

Nästa konfiguration visar anordningsgrupptabellen, d v s centralenhets-ID-tabellen i figurerna 4a och 4b.

Eftersom varje särskild port blott kan ha ett namn, kan det för åtta portar (a, b, c,... h) existera upp till åtta entydiga namn (centralenhets-ID). Emellertid kan var och en av exempelvis åtta anordningar ha upp till åtta underordnade portar för totalt 8 X 8 eller 64 ordnade par, d v s anord- ning/port. Varje horisontell rad i varje anordningsgrupp- tabell etablerar andranivånoderna i motsvarande trädstruktur för denna anordning. Så t ex framgår av nätuppgifterna i figur 3b, att anordning 0 kan tillgripas över noderna c eller f. Följaktligen uppträder på rad c en "l" i positio- nerna "c" och "f". Däremot visar rad "a" i figur 4a en "l"- införing enbart för port "a". Detta motsvarar access till anordning O från centralenheten I enbart via port "a" enligt vad som visas i figur 3a.

EÖÖR-QHAL-ITY 719 Ûfšåišê a 2 16 I figur 5b visas en typisk upptaget-vektor. Upptaget- vektorn indikerar en anordnings användningsstatus. Anord- ningarna representeras av motsvarande vektorbitpositioner 0- 3. En "O" i vektorbitpositionen representerar en icke upp- tagen anordning, medan en "l" representerar upptagen anord- ning. Härav följer att en anordnings länk är tillgänglig om anordningen är overksam.

Anordning nderordningstabellen i figur 5c korrelerar status hos styrenhetsportarna "a"-"h" relativt anordningarna 0-3. Underordningen eller tillgängligheten hos anordnings- och portlänkarna ändras dynamiskt och reflekterar alla portar på vars bekostnad en upptagen anordning förblir upptagen. Anordningsunderordningstabellens funktion och användning illustreras bäst med hjälp av ett exempel.

Antag att centralenheten II begär anslutning till anordning 0. Om denna begäran mottages av styrenheten I,d skulle den avsöka underordningstabellen i figur 5c på den rad, som motsvarar anordningen 0, och identifiera en "l" i portpositionerna "c" och "f". Eftersom port "f" icke slutar i styrenhet I, skulle styrenheten enbart notera att port "c" skulle tillåtas använda anordning 0. Centralenheten II skulle sända ett kanalorderord SEEK via den väg som slutar i port "c". Styrenheten I skulle i sin tur sända order till anordningen 0 och skicka ut dess tillhörande arm. Vid en viss tid före frikopplingen från kanalen skulle styrenheten I uppdatera korrekt tabell i och för korrekt återanknytning, när SEEK CCW fullföljs av anordningen 0. Denna uppdatering består av kopiering av hela innehållet på rad c från anord- ning O-grupptabellen enligt exempelvis figur 4a till anord- ningstillgänglighetstabellen för anordning 0. Styrenheten aktiverar också upptagen-vektor-biten för anordning 0 enligt figur Sb. Vid denna tidpunkt frånkopplas styrenheten från kanalen. När anordningens 0 arm inträder i vilotillstånd, aktiveras en fullbordan-statusbit (ej visad).

Status hos anordningar, som är anslutna till styren- heten, avfrågas på begäran av styrenheten. Om därför styren- heten I visar sig vara upptagen, skulle styrenheten II 79 03939-2 17 kunna avfråga anordningarna och identifiera anordningens 0 klar-status. Styrenheten II skulle avsöka anordningstillgäng- lighetstabellen och få vetskap om anordningens O anslutning till portarna "c" och "f". Styrenheten II placerar därefter en begäran om servicesignal vid port "f".

Man kan även ställa frågan vad som händer, när styren~ heten I och anordningen 0 befinner sig i frånkopplingsmod och en annan centralenhet begär status eller anknytning. När det gäller föreliggande uppfinning är det tillräckligt att beakta, att vardera styrenheten i ett duplex-styrenhetsarran- gemang kan identifiera en anordning-klar-signal och fast- ställa från en gemensam tabell, att klarsignalen skall utbildas till en fortsättningssignal eller begäran om fort- sättning med avseende på kanalerna. Det torde vidare obser- veras, att styrenheten från en anordnings- eller styrenhets- port-underordningstabell säkerställer identiteten hos de fysikaliska kanalerna, som manifesteras av dessas entydiga port-ID. Såsom gensvar på begäran om âteranknytning behöver kanalen veta identiteten hos centralenheten och vilken CCW- lista som skall anropas på nytt. Följaktligen sänder kanalen en medgivandesignal (SELECT OUT). Den styrenhet som reagerar för medgivandesignalen svarar med anordnings-ID (namn) såsom en visare in i huvudminnets CCW-listtabell, som parar ihop anordnings-ID och CCW-listan av intresse. Härefter återupp- tager kanalen utförandet av CCW-serien.

Detta kan sammanfattas på följande sätt: För att åter- anknyta en anordning till en centralenhet är det nödvändigt att: l. Få en styrenhet att initiera avfrågning av anord~ ning~klar~signaler. 2. Få styrenheten att aktivera REQUEST IN på de kanaler, som hör samman med anordningen enligt vad som kan bestämmas från anordningsunderordningstabellen. 3. Varje tillhörande kanal som reagerar för en REQUEST IN kan alstra en medgivandesignal (SELECT OUT). Flera upp- trädande medgivandesignaler upplösas, om de är samtidiga, varpå kanalen med högsta prioritet anslutes. I annat fall 79 93939 "2 18 ansluts kanalerna enligt principen först anländ, först betjänad. 4. Få styrenheten att överföra den anknytningsbe- gärande anordningens ID till den ifrågavarande kanalen. 5. Få kanalen att utnyttja anordningens ID såsom en visare till den CCW-lista, som skall utnyttjas. 6. Avgöra vilken styrenhet som skall få access till en anordning, när en enskild anordnings klarsignal ger upphov till flera medgivandesignaler från flera styrenheter, som levererar flera REQUEST IN, och båda styrenheterna har blockerat en kanal vardera på grund av samma anordningsklar- signal.

Med hänvisning till figur 6, som kombineras med figur 2, gör DASD-styrorganen 27 och 29 access till ett flertal DASD 53 via vägarna 55 och 51. Vart och ett av styrorganen 27 och 29 innefattar en etikettsamlingsledare 65 och 67 för att sända order till skivdrivutrustningen och en “etikett- grindkrets“ (ej visad) för att påverka en grindkrets för A etikettsamlingsledaren i var och en av skivdrivutrustningarna 53. En datasamlingsledare ut 57 och 63 levererar ytterligare orderinformation och åstadkommer också skivdrivutrustnings- modulnumret för utväljning av en viss drivning, d v s av anordning 0 t o m anordning 3. Även om de detaljerade styr- och datavägvalsförhållandena mellan en styrenhet, anordnings- styrorganet och skivdrivutrustningen ej är direkt föremål för föreliggande uppfinning, och även om detaljuppgifter härom kan erhållas i det amerikanska patentet 3 824 563, kommer nedanstående förklaring av valda delar att göra det lättare att förstå och uppskatta den nya metoden och anord- ningen enligt uppfinningen.

Etikettsamlingsledarna 65 och 67 slutar i programmerade logikmatriser 66 och 68 via tillfälliga buffertregister. De programmerade logikmatriserna arbetar såsom en etikettavkodar- krets på sådant sätt, att ett förutbestämt antal binära bitar på etikettsamlingsledaren avkodas och används för aktivering av ett antal styrledningar. I vilket som helst i y > ____>___ ____ f ffllxíl' / /f ' l/ w":4__,%' 7903939-*2 19 skivminne utmärkes adressen till ett visst spår av en kom- bination av cylinderadressen och huvudadressen. Styrenheten begär måladressen genom aktivering av korrekta etikett- och samlingsledarutgångsledningar. Styrenheten är anordnad att åstadkomma SEEK-operationen från en cylinder till en annan genom att beordra accessmekanismen (ej visad) att röra sig framåt eller bakåt ett angivet antal cylindrar. Detaljerna i samband med order och information som är nödvändig för att utsända och orientera en accessarm i en vald drivutrustning till den punkt, där överföringen av data till och från skivspåren kan utföras, framgår tydligt av ovannämnda ameri- kanska patent.

Förutom att överföra både order och parametrar för access till information från anordningar har styrorganen 27 och 29 också till uppgift att tillgripa information från det dynamiska vägvalsminnet 25'. Med tanke på detta innehåller det dynamiska vägvalsminnet 25' ett par minnen med konstant accesstid (RAM) 43 och 45. Varje RAM betjänas av ett utgångs- buffertregister 75 och 81. Det torde påpekas, att minnes- adresssamlingsledarna 69 och 7l är korskopplade via lämplig omkopplings- och kombinationslogik 73 och 79, vilket också gäller skrivvägarna 59, 67a; 63, 65a och läsvägarna 67b, 91, 89 och 57; samt 65b, 85, 87 och 61. Vidare visas låsstyr- kretsarna för förhindrande av access från det ena anordnings- styrorganet eller det andra baserat på anordningstillgänglig- hetssignalerna 83 eller 84.

De programmerade logikmatriserna 66 och 68 utövar styrning i avsikt att upprätthålla anordnings- och vägstatus, programvaruspärrar och anordningskanalunderordningsinformation att användas av respektive styrenhet. Vid samtidig access skiljs kontrahenterna åt under styrning från systemklockor och skiljstyrelement 93, 95, 97.

Generellt sett sker access till RAM vid en adress, som placeras på minnesadressamlingsledarna 69, 7l och korsjämförs via vägen 77 medelst de kombinerade logikutrustningarna 73 och 79. Minnesadressen levereras via samlingsledarna/ut 59 7:9 Üïïšfíåfåiâsfi 20 eller 63 med korrekta etikett/ut-signaler på ledningen 65 eller 67. Om minnena 43 och 45 blir lästa, blir innehållet i den adress, som specificeras på minnesadressamlingsledaren kopierad till buffertregistret 75 eller 81 och befordrat över datasamlingsledaren via vägarna 67b, kombinationslogiken 91 och registret 89 till data/in-vägen 67 eller 61. För data som skall inskrivas i RAM sänds datan över samlingsledare/ut 59 eller 63 via kombinationslogik till skrivsamlingsledar- vägen 67a eller 65a.

Enhetsutväljning och bortväljning medför aktivering av vart och ett av RAM, vilken aktivering består av placering av ovannämnda tabeller i RAM för att medgiva senare utvälj- ning, återanknytning coh reservation. Ursprunglig utväljning åstadkommes genom att en styrenhet placerar anordningsstyrarens och anordningens adress på datasamlingsledaren/ut 59 eller 63 och sänder en utväljning/ut~signal på etikettsamlingsledaren 65 eller 67. Sedan mål-DASD (anordning)-styrorganet verifierat utväljningsadressen blir hela adressen på datasamlingsledaren/ut lagrad för senare användning i utväljningssekvensen. Vid denna punkt fortsätter utväljningsprocessen på det inom tekniken välkända sätt där en lämplig upptaget-bit införes i upptaget-vektorn och de vanliga programvaru- och maskinvaru- spärrarna aktiveras.

Uppfinningen inbegriper modifiering av den ordergrupp, som sänds från styrenheten till anordningsstyrorganet, enbart i den utsträckning som det är nödvändigt att göra access till det dynamiska vägvalsminnet 25' för att läsa och/eller modifiera minnesinnehållet. Följaktligen kommer varje styrenhet att sända en order som får data att läsas från det RAM, som hör samman med styrenheten, så att styr- enheten l får data att läsas från RAM 43, medan styrenheten 2 får data att läsas från RAM 45. En dylik läsorder skulle få data, som läses från det första RAM, att samtidigt jäm- föras med data, tillgripen vid samma adress från det andra RAM, och att befordras över den korrekta data/in-vägen.

Startadressen kan specificeras av ett förutbestämt antal 790.3'939~2 21 sekvensiella bitgrupper, som överförs till anordningsstyr- org net på samlingsledaren/ut efter den order som sänds på etikett/ut-vägen. Dataöverföringens längd styrs helt och hållet av den initierande styrenheten.

En order av skrivtyp skulle få data att överföras från den initierande styrenheten och inskrivas i båda RAM 43 och 45. Återigen kan startadressen specificeras genom att ett förutbestämt antal sekvensiella bitgrupper överförs till anordningsstyrorganet på datavägen/ut efter att ordern sänts på etikett/ut-vägen. Dataöverföringens längd styrs också av den initierande styrenheten.

För att reservera anordningar är det normalt nödvändigt med en order som åstadkommer inställning av en spärr. Följ- aktligen skall en initierande styrenhet sända en order som åstadkommer en programvaruspärrfunktion för att blockera icke önskad access till RAM 43 och 45. Andra order skulle inkludera återställning av spärrarna, avkänning av status och kopiering av innehållet i det ena RAM till det andra.

Uppfinningen har beskrivits i ett sådant sammanhang, där flera centralenheter delar ett DASD~minnessubsystem i asynkron samverkan med fråga/svar-kanal-, styrenhets~ och anordningsarrangemang. De anordningar som står i förbindelse med styrenheterna behöver ej nödvändigtvis vara DASD eller ens andra minnes- eller lagringsanordningar. I själva verket kan varje in/ut-anordning inklusive start/stopp~anordningar användas. Vid föreliggande uppfinning tillåter användningen av centralenheten för vägsökning varje anordning, som har förbindelse med styrenheten, att reserveras för en central- enhet snarare än för en enskild väg. Enligt uppfinningen kan en centralenhet reservera en anordning över en första kanal och vara i stånd att senare starta en in/ut-operation till samma anordning över en andra kanal. Vid vägvalet enligt uppfinningen utnyttjar styrenheten en vägtillgänglighetskarta.

Härigenom kan varje anordning frikopplas från en kanal och senare återanknytas till en andra kanal i och för fortsättande av orderkedjan. Om anordningen ej behöver utföra en hel orderkedja över en enda länk, kan den i stället välja den

Claims (4)

T? Üíååšâe 2 22 första fria vägen till den initierande centralenheten för àteranknytningsändamål. Nättopologin och därtill hörande information är i den föredragna utföringsformen lagrade i ett minne med konstant accesstid, anordnat mellan ett par DASD-styrorgan. Detta kunde också ha varit anordnat i flervägsarrangemang mellan varje styrenhet eller upptecknat i en DASD-anordnings spår. I alla händelser skall kartan vara tillfänglig vid en allmän styrnod i nätet. Patentkrav

1. Metod för vägoberoende reservation, frigivning och återanknytning efter avbrott av in/utanordningar och minnesanordningar i ett databehandlingssystem med flera centralenheter medelst kanaler varvid centralenheterna utgör källnoder med grupper av kanaler och ett flertal styrenheter utgör styrnoder, vilka över tilldelade portar kan ansluta kanalerna och selektivt genomkoppla dessa till inlutanord- ningar, och varvid varje centralenhet reserverar en in/utan- ordning över en kanal och senare påbörjar en in/utoperation i nämnda in/utanordning över en annan kanal och efter ett avbrott fortsätter styrningssekvensen i en annan kanal, k ä n n e t e c k n a d därav, att mellan anordningsstyrkopplare (27 och 29), vilka inne~ fatta anslutningslogik (39) och sekvensstyrare (41) är anordnat ett dynamiskt datavägsminne (25'), som består av två separat styrbara minnen (43, 45), att i dessa dynamiska datavägsminnen lagras en karta över nättopologin och den av styrenheten (21, 23) vid upprättan- det av dataförbindelser mellan centralenheten (1, 2) och in/utanordningarna (53) använda informationen, och att vid reservations~ eller återanslutnignsbegäran förteckningen avfrågas genom minst en av styrenheterna (21 eller 23). 79039 39-2 23

2. Metod enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a d av framtagning av en karta över centralenhets-, styrenhets- och anordningsanknytbarhet samt lagring av nämnda karta för åtkomst från varje styrenhet (21, 23), utväljning av en anordning (53) från en initierande central- enhet (1, 2) varvid styrenheten fullbordar en dataväganknyt- ning till destinationsanordningen genom omkopplingsbar anknytning av en avslutande kanal/anordning-länk, frikopp- ling av kanalen från den styrenhet, som reagerar för anord~ ningsåtkomstkrav från centralenheten och uppteckning av anordningsidentiteten och centralenhetsunderordningen hos den anordning som beretts åtkomst av styrenheten, påverkan av destinationsanordningen att nå åtkomst av information enligt begäran från den initierande centralenheten i frikopp- lingsmod relativt styrenheten och avgivning av en klarsignal efter tillgodoseendet av àtkomstkravet, avfrågning av anordningsstatus från antingen den ena av eller båda styren- heterna samt etablering av ett áterknytningskrav pà de kanaler som slutar i respektive styrenheter vilka hör samman med anordningen enligt vad som bestämts från tidigare upptecknad anordningsidentitet och centralenhetsunderord- ning.

3. Metod enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k ~ n a d därav, att operativsystemet i varje centralenhet (1, 2) initierar kommunikation med en anordning (53) genom en START- in/utinstruktion, varvid instruktionens utförande får styrningen att överlämnas till en serie kanalorderord, vilka kanalorderord i sin tur sänds till styrenheten (21, 23) över kanal/styrenhet-länken för utväljning av och åtkomst till minnesanordningen (53), varvid centralenheten såsom gensvar på återanknytningskravet från styrenheten sänder en godkän- nandesignal med anmodan om styrenhets- och anordningsidenti- tetssvar, vilka svar utnyttjas såsom visare till en i ,,_à__.__,._,__\:_~.>.__ _ _79ü39391r2 24 centralenheten lagrad tabell, vilken parar anordningsidenti- tet och kanalorderordsekvens.

4. Anordning för tillämpning av metoden enligt patentkraven 1-3 med ett flertal centralenheter och delade in/utanordningar, ett flertal uppsättningar av kanaler (ut-vägar), vilka uppsättningar var och en står i förbindel- se med en motsvarande centralenhet såsom en källnod, och ett flertal styrnoder, varvid varje styrnod innefattar medel för åtkomst till anordningarna och för selektivt avskärande av vägar i och för fullföljande av en dataväganknytning till en enskild destinationsanordning, k ä n n e t e c k n a d av organ för dynamisk tilldelning av olika väguppsättningar till anordningar och centralenheter på underordningsbas i och för ökning av dataväganknytningsmöjligheten för anordningar till motsvarande centralenheter, vilka deltager i utväljningen av reserverade anordningar eller återanknyt- ning av anordningen till centralenheten (Fig. 2), varvid nämnda dynamiska vägtilldelningsorgan vid varje styrnod innefattar ett minne (25') för lagring av en karta över centralenhetsnoden och väganknytningarna, medel (t.ex. 39, '43) för att alstra och upprätthålla sammanhangsinformation, t,ex. centralenhets- och anordningsidentitet jämte anknyt- ningsprioritet samt medel (t.ex. 41) för att fullborda dataväganknytningen för vilken som helst given reservation eller återanknytningsindikation genom åtkomst till kartan för att fastställa huruvida centralenheten ingår i en uppsättning vägar, för vilken anordningen är reserverad, och att därefter utvälja en väg, om så är möjligt.