SU1160427A1 - Селекторный канал - Google Patents

Abstract

СЕЛЕКТОРНЫЙ КАНАЛ, содержащий блок св зи с центральным вычислителем , соединенный первым входом-выходом с первым входом-вьрсбдом блока сопр жени  с абонентами, вход и выход которого  вл ютс  соответственно входом и выходом св зи с абонентами канала, блок управлени , соединенный первым и вторым .входами-выходами соответственно с вторыми входами-вы . ходами блока сопр жени  с абонентами и блока св зи с центральным вычислите:лем , первые вход и выход которого  вл  ютс  соответственно входом ивькодом св зи с вычислителем канала, второй вход подключен, к выходу формировател  адреса слойа состо ни  канала, третий вход - к выходу регистра слова состо ни  канала, а второй выходк входам первого и второго регистров управл кщего слова, вход св зи с абонeнтa ш селекторного канала подключен ;К первю входам дешифратора вида об;служивани  и регистра слова состо ни  канала, вторые входы которых подключены к первому выходу блока управлени , соединенному вторым выходом с входом сброса триггера и первым. g SPfc MStX-« iAvu; S.4WV входом формировател  адреса слова состо ни  канала, второй вход кото . рого соединен с выходом дешифратора вида обслуживани  и выходом прерывани  селекториого канала, шифратор ;команды останова ввода-вывода и шифратор адреса команды, входы которых ;подключены к третьему входу регистра слова состо ни  канала, установочному входу триггера и входу прерывани  канала, выходы шифратора команды останова ввода-вывода и шифратора команды Начать ввод-вывод соединены с первым входе блока управлени  выход шифратора адреса команды подключен к четвертому входу блока св зи с центральным вычислителем, раз (П р дные выходы первого и второго регистров управл ющего слова канала соединены соответственно с первым и вторым информационными входами коммутатора, выход которого подклю еаЛ чен к четвертому входу регистра .слова состо ни  канала, третьим входам/ О дешифратора вида обслуживани  и фор- о мировател  адреса слова состо ни  канала и к второму входу блока упto равлени , пр мой и инверсный выхоvl ды триггера подключены соответственно к первому и второму управл ющим входам коммутатора, о т л и ч а ющ и и с л тем, что, с целью повышени  производительности селекторного канала, в него введен 2у1емент И, Причем выход элемента И соединен с входом шифратора команды Начать ввод-вывод, а первый и второй входы - соответственно с вторым выходом блока управлени  и с выходом дополнительного разр да первого регистра управл ющего слова канала.

Description

.1 Изобретение относитс  к вычислительной технике и предназначено дл  ввода-вывода информации управл ющих вьтислитепьных машин. Известен селекторный канал, содержащий блок св зи с центральным вычислителем, блок сопр жени  с або нентами, блок управлени , регистр управл ющего слова канала, регистр слова состо ни  канала, дешифратор вида обслуживани , формирователь адреса слова, состо ни  канала, шифратор команды останова ввода-вывода шифратор адреса команды, выход и вход св зи с абонентами канала, выход прерьюани  канала, вход прерыва ни  канала fl J. Недостатком этого канала  вл ютс большие затраты времени центральнвг вычислител , канала и внешнего устройства на повторный запуск и выпол нение команды ввода-вывода, выполне ние которой было прекращено при обслуживании прерываний от сверхопера тивного абонента (СОА). Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  селекторный канал, содержащий блок св зи с центральным вычислителем, соединенный двусторонней св зью с блоком сопр жени  с абонентами, вхо и выход которого  вл ютс  соответственно входом и выходом св зи с аб нентами канала, блок управлени , со единенный двусторонней св зью с блоком сопр жени  с абонентами, а первьм выходом - с первым входсм блока св зи с центральным вычислителем , второй вход которого подключен к выходу формировател  адреса слова состо ни  канала, третий вход с выходом регистра слова состо ни  канала, а выход - с входом первого регистра управл ющего слова, вход блока сопр жени  с абонентами подключен к вторым входам дешифратора вида обслуживани  и регистра слова состо ни  канала, третьи входы кото рых подключены к второму входу блока управлени , соединенному третьим выходом с вторым входом формировате л  адреса слова состо ни  канала, третий вход которого соединен с выходом дешифратора вида обслуживани  и выходом прерывани  канала, шифратор команды останова вводавывода и шифратор адреса команды, входы которых подключены к четвер27 . 2 тому входу регистра слова состо ни  канала и входу прерывани  канала, причем выход шифратора команды останова ввода-вывода соединен с входом пуска блока управлени , выход шифратора адреса команды подключен к четвертому входу блока св зи с центральным вычислителем, выходы которого подключены к входам второго регистра управл ющего слова канала, выходы которого совместно с выходами первого регистра управл ющего снова канала соединены соответственно с вторыми и первыми информационными входами коммутатора, вькоды которого подключены к первым входам регистра слова состо ни  канала, дешифратора вида обслуживани  и формировател  адреса слова состо ни  и к второму входу блока управлени , триггер, вход установки в единицу и вход установки в нуль которого соединнеы соответственно с входом сигналов перрываний канала и с третьим выходом блока управлени , а пр мой i инверсный выходы - соответственно с вторым и первым управл ющими входами сумматора, шифратор команды Начать ввод - вывод, вход которого подключен к третьему выходу, а выход - к входу пуска блока управлени  С. Недостатком известного канала  вл етс  низка  производительность. так как после обслуживани  прерываний от сверхоперативного абонента происходит возврат к прерванной команде , а это не всегда желательно. Например, если канал вьтолн ет программу вывода или ввода массива данных с диска, ленты и т.д., то переход к прерванной команде вызовет непроизводительные затраты времени канала. Целью изобретени   вл етс  повышение производительности селекторного канала за счет блокировки перехода к прерванной команде. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в селекторный канал, содержащий блок св зи с центральным вычислителем , соединенный первым входомвыходом с первым входом-выходом блока сопр жени  с абонентами, вход и выход которого  вл ютс  соответственно входом и вькоДом св зи с абонентами канала, блок управлени , соединенный первым и вторьш входамивыхода1«б1 соответственно с вторыми входами-выходами блока сопр жени  с абонентами и блока св зи с центральным вычислителем, первые вход и выход которого  вл ютс  соответственно входом и выходом св зи с вычисли-телем канала, второй вход подключен к выходу формировател  адреса слова состо ни  канала, третий вход - к выходу регистра слова состо  ни  канала, а второй выход к входам первого и второго регистров управл ющего слова, вход св зи с абонентами селекторного канала подключен к первым входам дешифратора вида обслуживани  и регистра слова состо ни  канала, вторые входы которьп подключены к первому- выходу блока управлени , соединенному вторым выходом с входом сброса триггера и пер вым входом формировател  адреса слова состо ни  канала, второй вход коророго соединен с выходом дешифратора вида обслуживани  и выходом прерывани  селекторного канала шифратрр команды останова ввода-вывода и шифратор адреса команды, входы котррых подключены к третьему входу регистра слова состо ни  канала, установочному входу триггера и входу прерывани  канала, выходы шифратора комадды останова ввод-вывод и шифратора команды Начать ввод-вывод соединены с первым входом блока управлени  , выход -шифратора адреса коман- ды подключен к четвертому входу блока св зи с центральным вычислителем, разр дные выходы первого и второго регистров управл ющего слова канала соединены соответственно с первым и вторым информационными входами коммутатора , выход которого подключен к четвертому входу регистра слова состо ни  канала, третьим входам дешифратора вида обслуживани  и формирователй адреса слова, состо ни  канала и к второму входу блока управлени , пр мой и инверсный выходы триггера подключены соответственно к первому и второму , управл ющим входам коммутатора, введен элемент И выход которого соединен с входом шифратора команды Начать ввод-вывод а первьй и второй входы - соответственно с вторым входом блока управлемин и с выходом дополнительного разр да первого регистра управл ющего слова канала.

На фиг, 1 представлена блок-ёхема селекторного канала; на фиг, 2-3 функциональные схемы блока св зи с центральным вычислителем, блока упралени  и блока сопр жени  с абонентами; на фиг. 4 - блок-схема алгоритма работы блока управлени ; на фиг,5 алгоритм работы блока управлени ,

Селекторный канал содержит (фиг.1 блок 1 св зи с центральным вычислителем , блок 2 сопр жени  с абонентами, блок 3 управлени , первый регистр 4 управл ющего слова канала, регистр

5слова состо ни  канала, дешифратор

6вида обслуживани , формирователь 7 адреса слова состо ни  канала, шифра тор 8 команды останова ввода-вьшода, шифратор 9 адреса команды, выход 10 и вход 11 св зи с абонентами канала, выход 12 прерываний канала, вход 13 прерывани  канала, второй регистр 14 управл ющего слова канала, коммутато 15, триггер 16, шифратор 17 команды Начать ввод-вьшод, элемент И 18, вход 19 и вьпсод 20 Св зи с , вычислителем канала.

Блок 1 св зи с центральным вычислителем содержит (фиг. 2) дешифратор 21 номера канала, регистр 22 инструкций,.входной регистр 23, выходной регистр 24, адресный регистр 25, сумматор 26 количества чисел, сумматор 27 адреса обмена, сумматор 28 адреса обмена, первый 29 и второй 30 входы-выходы блока.

Блок управлени  содержит (фиг.З) мультиплексор 31, посто нную пам ть (ПЗУ) 32, выходной регистр 33, информационную шину 34, дешифратор 35 кода нул , 36 первого входа-выхода блока, шины 37 и 38 первого и второго выходов блока, шины 39 и 40 первого и второго выходов блока.

Блок 2 сопр жени  с абонентами содержит регистр 41 информации канала , регистр 42 номера внешнего устройства , регистр 43 кода операции, регистр 44 информаци  абонента, коммутатор 45, регистр 46 управлени  канала и регистр 47 управлени  абонента .

Селекторный канал работает следунгарда образом.

Канал осуществл ет обмен командной и числовой информацией с центральным вычислителем через блок 1, а с абонентами - через блок 2. В соответствии с командной информацией,

содержащейс  в регистре 4 или регистре 14, блок 3 вырабатывает сигналы, управл ющие выполнением всех команд в канале. Выбор регистра управл ющего слова канала осуществл етс  триггером 16. В исходном состо нии триггер 16 установлен в нуль и единичный сигнал на его инверсном выходе обеспечивает передачу в блок 3 и регистр 5 через коммутвтор 15 командной информации из регистра 5. При обслуживании прерываний от СОА триггер 16 устанавливаетс  в едини|цу и сигналом с пр мого выхода обеспечивает передачу командной информации из регистра 14. В регистр 4 командна  информаци  заноситс  только в том случае если команда ввода-вывода вьшолн етс  по инициативе центрального вычилител  или по инициативе обычного абонента, а в регистр 14 - если команда ввода-вывода выполн етс  по инициативе СОА.

Дешифратор 6 совместно с регистром 5 слова состо ни  канала (ССК) и формирователем 7 в зависимости от указателей, содержащихс  в байте состо ни  абонентов, состо ни  блока 4 управлени  и других специальнь1Х признаков инициируют различные виды обслуживани  байтов состо ни  абонентов .

В случае необходимости свйзи с каналом СОА выставл ет сигнал прерывани  на входе 13, шифратор 8 формирует инструкцию остановить ввод-вывод , поступающую на вход блока 3. Если в данный момент канал зан т командной ввода-вывода с каким-либо другим абонентом, блок 3 организует прекращение текущей команды и формирует на регистре 5 соответствующее слово состо ни , которое записываетс  в оперативное, запоминающее устройство (ОЗУ) центрального вычислител . Одновременно с этим дешифратор 6 формирует сигнал прерывани , который поступает в регистр прерываний цент- . рального вьмислител . Перечисленные действи  необходимы дл  того, чтобы . информировать центральный вычислитель о том, что текуща  команда ввода-вывода прервана по требованию СОА Шифратор 9 адресакоманды, на вход которого также поступил сигнал преры вани  от СОА,формирует адрес начала программы канала, по которой будет обслуживатьс  СОА. Этот адрес поступает на вход блока 1, который осущесвл ет выборку команд канала из ОЗУ, Эти команды поступают в регистр 14. Триггер 16 установлен в единицу сигналом прерывани , поступившим на вход 13 от СОА, и поэтому через коммутатор 15 командна  информаци  из регистра 14 подаетс  в блок 3 и регистр 5. Дальнейшее обслуживание СОА производитс  в обычном пор дке.

После выполнени  команды ввода-вывода СОА по сигналам от блока 3 формируетс  и передаетс  R ОЗУ слово состо ни  канала из регистра 5 по адресу, сформированному формирователем 7. По этим же сигналам осуществл етс  сброс триггера 16 и формирование инструкции начать ввод-вывод шифратором 17 (по своей структуре аналогичен шифратору 8, но формирует на выходе код не инструкции остановить ввод-вывод, а инструкции начать ввод-вывод). Инструкци  начать ввод-вывод поступает на вход блока 3 и канал начинает выполн т .ь команду ввод-вывод, определ емую командной информацией, содержащейс  в регистре 4.

Если до по влени  прерывани  от СОА канал вьтолн л команду вводавьшода , возобновление которой уже не представл ет интереса (например, программа ввода или вывода массива данных с диска или ленты), то в дополнительном разр де регистра 4 со- . держитс  логический нуль, с выхода дополнительного разр да регистра 4 поступает на второй сход элемента И 18 и блокирует прохождение сигнала разрешени  команды Начать вводвьшод от блока 3 на вход шифратора 17. Таким образом, возобновление прерванной команды ввода-вывода не происходит.

В процессе функционировани  блоки канала работают следующим образом.

Процессор инициирует выполнение операций обмена в канале с помощью инструкции, формат которой приведен ниже.

НК

АНП

КИ

Поле НК (номера канала) содержит двоичный код номера канала, в котором инициируетс  обмен,

Поле КИ (кода инструкции) --код инструкции, например, начать ввод- . вывод (НВБ) или остановить ввод-вы-, вод (ОВВ).

Поле АНП (адрес начала программы ) - этот адрес  вл етс  адресом ОЗУ, в котором хранитс  перва  команда программы обмена.

После засылки Инструкции в канал процессора отключаетс  от канала и продолжает вьшолнение своей программы Канал самосто тельно пересыпает АНП в регистр 25 и считывает в регистр 23 первую команду программы . Формат команды программь канала приведен ниже. .

КОП НВУ ФЛ АО АК КЧ

Поле КОП (кода операции) содержит код операции, выдаваемый внешнему устройству (ВУ)

Поле НВУ (номера внешнего устройства ) - код номера ВУ, с которьм осуществл етс  обмен.

Поле ФЛ содержит флажки (указатели ) , управл ющие работой канала например цепочка команд, цепочка данных, программно-управл емое прерьшание и др,

Поле АО (адрес обмена) определ ет начальный адрес ОЗУ, откуда будет передаватьс  (или- куда будет приниматьс ) информаци  в ходе выполнени  операции обмена.

Поле АК (адреса команды) определ ет адрес ОЗУ, по которому хранитс  следующа  команда программы.

Поле КЧ (количества чисел) содержит код количества чисел, подлежащих передаче по операции обмена.

Из регистра 23 команды обмена пересылаютс  в регистр 4 по инициативе процессора, а в регистр 14 - по инициативе сверхоперативного абонента.

В зависимости от типа операции (запись или чтение) данные из ОЗУчерез регистр 23 поступают в блок 2 или из блока 2 через регистр 24 в ОЗУ, АО из регистра 4 или 14 через блок 3 заноситс  в регистр 25, а затем увеличиваетс  на 1 сумматором 28 (одновременно КЧ уменьшаетс  сумматором 26) и снова заноситс  (одновременно с КЧ) в регистр 4 или 14,

После того, как количество чисел (КЧ) станет равн(&4 О, вьтолнение команды прекращаетс , канал передает в ОЗУ слово состо ни  из регистра 5 через регистр 24 по адресу, форьшруемому формирователем 7 и заносимому в регистр 25, После выполнени  команды каналом выбираетс  следующа  команда из ОЗУ по адресу АК, хран щемус  в регистре 4 или 14, АК увеличиваетс  на 1 сумматором 27, промодифицированный АК снова записываетс  в регистр 4 или 14,

Регистр 41 информации канала Vi регистр 44 информации абонента (фиг, 4) служат дл  согласовани  :форматов; информации в ЦВМ и ВУ. Обмен с ВУ производитс  байтами, а с ОЗУ словами, например по 4 байта.

При вьтрлнении операции записи на ВУ информаци  из регистра 23 поступает в регистр 41, а оттуда через коммутатор 45 побайтно на ВУ. При считьшании информации побайтно принимаетс  на регистр 34, после накоплени  полного слова (4 байта) переписываетс  в регистр 24, а затем в ОЗУ, Регистры 42 и 43 служат соответственно дл  хранени  НВУ и КОП. НВУ и КОП поступают из регистра 4 или 14 через коммутатор 15, блоки 3 и 1. Регистр 46 предназначен дл  формировани  управл ющих силналов канала, а регистр 47 дл . приема и задержки управл ющих сигналов абонентов. Задержки необходимы дл  надежного приема сигналов на информационных щинах.

Блок 3 управлени  работает в соответствии с алгоритмом, приведенным на фиг, 5,

Информаци  записанна  в выходном регистре 33 (и в ПЗУ 32), разбита ;на три ПОЛЯ поле выходных сигналов, I поле управлени  мультиплексором, по;ле управлени  адресом перехода. Выходы пол  выходных сигналов  вл ютс  выходными сигналами блока 3 и поступают в соответствующие блоки. Сигналы с выхода пол  управлени  мультиплексором поступают на управл к ций вход мультиплексора и определ ют входной сигнал, анализируемьй в данном состо нии. Адрес ПЗУ 32 формируетс  следующим образом: старшие разр ды - с выхода пол  адреса перехода , младший разр д - с выхода мультиплексора , т,е, следующее состо ние определ етс  предьщущим состо нием (поле адреса перехода) и входным сигналом .

Блок 3 управлени  работает следующим образом. По сигналу Сброс на выходном регистре 33 в поле адреса перехода устанавливаетс  нулевой адрес ПЗУ 32, в поле выходных сигна9 лов - нули в поле управлени  мультиапексором - код входного сигнала анализируемого в нулевом состо нии (в соответствии с фиг. 5 сигнал Ин струкци  от шифратора 8). Каждому состо нию блока 3 соответствует два адреса, отличающиес  зн.чениеь млад шего разр да, который принимает зна чение О или 1 в зависимости от значени  входного сигнала, анализируемого в этом состо нии. Так, если сигнал Инструкци  равен нулю, то на выходе мультиплексора 31 будет нулевой сигнал, который совместно с нулевым полем адреса перехода обеспечивает обращение к ПЗУ 32 по ненулевому адресу (автомат остаетс  в нулевом состо нии), После того как сигнал Инструкци  станет равным единице, происходит обращение к ПЗУ 32 по первому адресу и автомат переходит в следующее состо ние в соответствии с алгоритмом.При поступлении сигнала прерывани  на выходе щифратора 8 вырабатываетс  сигнал Инструкци  и код команды Остановить ввод-вывод. Формирователь 7 адреса ССК предназначен дл  формировани  и передачи в блок 1 адреса ОЗУ, вКоторый записываетс  слово состо ни  канала. ПРИ 16-разр дном адресе ОЗУ струк тура ССК имеет следующий вид Ор База 9р Юр 2710 . .Разр дны с О по 9 имеют посто н ный код, 10-ый разр д равен нулю, если абонент не сверхоперативный и единице в противном случае. Разр ды с 11 по 15 дл  обычного абонента соответствуют номеру подканала . Дл  сверхоперативного абонента одиннадцатый разр д ранен 1 при выполнении команды Запись и О при вьтолнении команды Чтение. ,В разр дах 12-15 содержатс  младшие разр ды кода номера абонента. При поступлении сигнала прерывани  от абонента на выходе шифратора 9 формируетс  код адреса начала программы обмена с этим абонентом. По шине 34 управл юща  информаци  из регистра 4 поступает в блок 3, а из блока 3 - в блоки 1 или 2. Дешифратор 35 определ ет равенство нулю кода в поле КЧ управл ющего слова. Таким образом предлагаемый селекторный канал обеспечивает возможность блокировки перехода к приостановленной команде ввода-вывода, что позвол ет повысить производительность селекторного канала, причем врем  перехода к новой команде ввода-вывода после обслуживани  сверхоперативного абонента сведено до нул . Это значит, что после обмена с СОА канал может немедленно перейти к выполнению новой команды ввода-вывода, мину  окончание приостановленной.

s

41

и

у

I

V

ъ

-

Claims (1)

1 СЕЛЕКТОРНЫЙ КАНАЛ, содержащий блок связи с центральным вычислителем, соединенный первым входом-выходом с первым входом-выходом блока сопряжения с абонентами, вход и выход которого являются соответственно входом и выходом связи с абонентами канала, блок управления, соединенный первым и вторым входами—выходами соответственно с вторыми входами-вы. ходами блока сопряжения с абонентами и блока связи с центральным вычислителем, первые вход и выход которого явля ются соответственно входом и выходом связи с вычислителем канала, второй вход подключен· к выходу формирователя адреса слова состояния канала, третий вход - к выходу регистра слова состояния канала, а второй выходк входам первого и второго регистров управляющего слова, вход связи с абонентами селекторного канала подключен .к первым входам дешифратора вида обслуживания и регистра слова состояния ίканала, вторые входы которых подключены к первому выходу блока управления, соединенному вторым выходом с входом сброса триггера и первым входом формирователя адреса слова состояния канала, второй вход кото- . рого соединен с выходом дешифратора вида обслуживания и выходом прерывания селекторного канала, шифратор команды останова ввода-вывода и шифратор адреса команды, входы которых ;подключены к третьему входу регистра слова состояния канала, установочному входу триггера и входу прерывания канала, выходы шифратора команды останова ввода-вывода и шифратора команды Начать ввод-вывод соединены с первым входе»* блока управления, выход шифратора адреса команды под- ς* ключей к четвертому входу блока свя- >8 зи с центральным вычислителем, разрядные выходы первого и второго регистров управляющего слова канала соединены соответственно с первым и вторым информационными входами коммутатора, выход которого подключен к четвертому входу регистра .слова состояния канала, третьим входам дешифратора вида обслуживания и фор—’ мироватепя адреса слова состояния канала и к второму входу блока управления, прямой и инверсный выходы триггера подключены соответственно к первому и второму управляющим входам коммутатора, о т л и ч а ιοщий с я тем, что, с целью повышения производительности селекторного канала, в него введен элемент И, причем выход элемента И соединен с входом шифратора команды Начать ввод-вывод, а первый и второй входы - соответственно с вторым выходом блока управления и с выходом ’ дополнительного разряда первого регистра управляющего слова канала.