DE2558417C3

DE2558417C3 - Datenverarbeitungssystem

Info

Publication number: DE2558417C3
Application number: DE2558417A
Authority: DE
Inventors: Masamichi Ishibashi; Shigeru Miyajima
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1974-12-29
Filing date: 1975-12-23
Publication date: 1980-03-20
Also published as: US4096570A; JPS5178643A; CA1057408A; JPS5623175B2; GB1497600A; ES443941A1; FR2296224A1; DE2558417A1; DE2558417B2; FR2296224B1

Description

Im allgemeinen wird ein Ein-/Ausgabegerät durch eine Ein-/Ausgabe-Steuereinheit überwacht, während die Ein-/Ausgabe-Steuereinheit ihrerseits von der Zentraleinheit über den Kanal überwacht wird. In der Zentraleinheit (nachfolgend als ZE bezeichnet) erfolgt der vorbestimmte Ablauf dadurch, daß das Einheiten-Steuerwort aus dem Hauptspeicher für die Ablaufsanforderung für jedes Ein-/Ausgabegerät und die programmseitige Ablaufsanforderung für das Ein-/Ausgabegerät verwendet wird.

Bislang war es üblich, den Speicherbereich für das Einheiten-Steuerwort entsprechend jedem einzelnen EhWAusgabegerät vorzusehen. Wenn man beispielsweise nämlich annimmt, daß jede Ein-/Ausgabe-Steuereinheit mit maximal m Ein-/Ausgabegeräten verbunden werden kann, jeder Kanal mit maximal η Ein-/Ausgabe-Steuereinheiten verbunden werden kann und insgesamt /Kanäle als ganzes System angeschlossen werden kann, dann ist ein Speicherbereich von / χ m χ π (als Unterkanalspeicher bezeichnet) zum Speichern der Einheiten-Steuerworte vorgesehen worden. In der Praxis gibt es jedoch keinen Fall, in welchem / χ m χ π Ein/Ausgabegeräte angeschlossen sind, die π Ein-/Ausgabe-Steuereinheiten sind jeweils selten mit jedem Kanal verbunden, selbst wenn insgesamt / Kanäle mit dem System verbunden sind. Natürlich sind gelegentlich π Ein-/Ausgabe-Steuereinheiten an Kanäle angeschlossen (anderenfalls wäre es überflüssig, die Spezifikationen so oder so auszulegen). Selbst in diesem Falle jedoch sind nur weniger als π Ein-/Ausgabe-Steuereinheiten in vielen Fällen mit den anderen Kanälen verbunden, und m Ein-/Ausgabegeräte sind selten mit jeder der π Ein-ZAusgabe-Steuereinheiten verbunden. Nach alledem sind in der Regel weniger a!s die Hälfte der Zahl / χ m χ η der Ein-/Ausgabegeräte insgesamt angeschlossen. Deshalb reicht es völlig aus, für den Unterkanalspeicher höchstens die Hälfte der Zahl / χ m χ π an Speicherbereich für die Einheiten-Steuerworte zu reservieren.

Im allgemeinen korrespondiert jedes Ein-/Ausgabegerät mit dem Einheiten-Steuerwortbereich über seine Gerätenummer. Diese Gerätenummer besteht aus der Kanalnummer (0 bis /— 1), der Nummer der Steuerung (0 bis n—\) und der Gerätenummer (0 bis m— 1). Deshalb kann die Gerätenummer springen, wenn eine geringere Ausstattung als die maximal mögliche angeschlossen ist. Andererseits muß der Speicherbereich für die Einheiten-Steuerworte, der als Unterkanalspeicher eingerichtet ist, lückenlos sein. Zudem können die Kanäle und die Ein-/Ausgabe-Steuereinheiten jeweils in verschiedene Typen eingeteilt werden. Beispielsweise können die Kanaleinheiten in den Byte-Multiplexkanal (nachfolgend als Multiplexkanal MXC bezeichnet) und den Blockmultiplexkanal (BMC) aufgeteilt werden. Auch wenn es außerdem einen Selektorkanal usw. zusätzlich gibt, wird dieser jedoch hier weggelassen).

Im ersteren Falle wird, wenn der Kanal die Übertragung eines Bytes veranlaßt, dieser von der Schnittstelle abgetrennt, um andere Kanäle zu prüfen. Der Kanal gibt die Datenübertragungsanforderungen ab, und wenn eine solche Anforderung nicht vorliegt, fährt der betreffende Kanal in der Datenübertragung fort, indem er das nächste Byte überträgt. Im zweiten Falle wird die Datenübertragung für jeden Block (mehrere 10 bis mehrere 100 Bytes) in der gleichen Weise, wie oben erwähnt, gesteuert.

Die Ein-/Ausgabe-Steueicinheiten können in solche (nachfolgend als Ein-/Ausgabe-Steuereinheiten der ersten Gruppe bezeichnet) eingeteilt werden, die mit dem Multiplexkanal MXC verbunden sind und die Ein-/Ausgabegeräte steuern, welche eine vergleichsweise niedrige Übertragungsgeschwindigkeit haben, wie z. B. Kartenleser, Kartenstanzer und Schnelldrucker, in solche (nachfolgend als Ein-/Ausgabe-Steuereinheiten der zweiten Gruppe bezeichnet), die an den Blockmulti-

plexkanal BMC angeschlossen sind und die Ein-/Ausgabegeräte mit vergleichsweise hoher Übertragungsgeschwindigkeit steuern, wie z. B. Magnetplatten, Magnettrommein, usw. und solche (nachfolgend ais Ein-/Ausgabe-Steuereinheit der dritten Gruppe bezeichnet), welche ebenfalls an den Blockmiltiplexkanal BMC angeschlossen sind und die Ein-/Ausgabegeräte steuern, wie z. B. Magnetbänder, wobei das gleiche Gerät oft für verschiedene Blöcke nacheinander arbeitet Hier besteht Leine Notwendigkeit, den Bereich für das Einheiten-Steuerwort entsprechend jedem Ein-/Ausgabegerät für die Ein-/Ausgabe-Steuereinheit der dritten Gruppe vorzusehen, und es reicht aus, sie entsprechend jeder Ein-/Ausgabe-Steuereinheiten vorzusehen. Im Falle der Ein-/Ausgabe-Steuereinheit der zweiten Gruppe jedoch ist es nicht angebracht, einen Bereich für Einheiten-Steuerworte entsprechend jeder Ein-/Ausgabe-Steuereinheit vorzusehen, da zwei oder mehr Ein-/Ausgabegeräte im Time-sharing-Betiieb Block um Block gesteuert werden und zwei oder mehr Geräte scheinbar simultan für mehrere Blöcke arbeiten.

Bekannt ist eine Datenverarbeitungsanlage mit mehreren Kanälen, die jeweils mit mehreren Ein-/Ausgabe-Steuereinheiten verbunden sind, die ihrerseits mit mehreren E/A-Geräten verbunden sind, mit einer Speichereinheit und mit einer Adressentabelle, wobei die Speichereinheit Einheiten-Steuerwort-Speicherbereiche aufweist, die jedem E/A-Gerät zugeordnet sind, das durch die E/A-Steuereinheiten gesteuert wird, und wobei die Adressentabelle die Adresseninformation für die Einheiten-Steuerwort-Speicherbereiche liefert, wenn entsprechend der Gerätenummer eines jeden E/A-Geräts zugegriffen wird (DE-OS 23 63 142). Der Zugriff zu den von mehreren E/A-Geräten benutzten Einheiten-Steuerwort-Speicherbereichen erfolgt dabei nach dem Zufall, d. h. ohne Berücksichtigung der Arbeitsgeschwindigkeiten und Arbeitshäufigkeiten der E/A-Geräte.

Es ist auch allgemein bekannt, über eine Adressentabelle zu in beliebiger Folge abgespeicherten Daten zuzugreifen (Lexikon der Datenverarbeitung, Verlag Moderne Industrie, 1969, Seiten 24/25),

Schließlich ist es bekannt, im Leitungszug für die Datenverarbeitung weniger Register einzusetzen, als Kanäle vorhanden sind (DE-OS 20 48 119).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einem Datenverarbeitungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, den Zugriff zu von mehreren E/A-Geräten benutzten Einheiten-Steuerwort-Speicherbereichen in Abhängigkeit von verschieden schnell und/oder häufig arbeitenden E/A-Geräten auszuführen. Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1. Eine Weiterbildung der Erfindung ist im Unteranspruch angegeben.

Die erfindungsgemäße Ausbildung führt zu einer besseren Ausnutzung der Speicherbereiche im Hinblick auf den Zugriff von verschieden schnell und/oder häufig arbeitenden peripheren Geräten.

Die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten zwei Gruppen von Einheiten-Sten r.vort-Speicherbereichen werden in der Beschreibung mit zweite und dritte Gruppe bezeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Beispiel eines Datenverarbeitungssystems gemäß der Erfindung,

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform einer Zuordnung von Speicherbereichen für Einheiten-Steuerworte in einem Unterkanalspeicher,

F i g. 3 zeigt eine Ausführungsform des Ausleseverfahrens aus der Adressentabelle,

F i g. 4 zeigt den Aufbau einer Ausführungsform des Speicherbereichs der Adressentabelle,

Fig.5 zeigt eine Ausführungsform, die den Inhait eines Bytes angibt, das im Speiciierbereich der Adressentabelle gespeichert ist,

ίο Fig.6 zeigt eine Ausführungsform des Zugriffs zum Speicherbereich der Einheiten-Steuerworte für Geräte der zweiten Gruppe,

F i g. 7 zeigt eine Ausführungsform für den Zugriff zum Speicherbereich für Einheiten-Steuerworte für Geräte der dritten Gruppe,

F i g. 8 zeigt eine Ausführungsform, die den Inhalt von

zwei Bytes angibt, die in dem Speicherbereich der Adressentabelle gespeichert sind und den Zugriff zum Speicherbereich der Einheiten-Steuerworte für Geräte der dritten Gruppe angeben,

F i g. 9 zeigt eine Ausführungsform für den Hardware-Aufbau zur Durchführung der Erfindung.

Bei dem Datenverarbeitungssystem der F i g. 1 bezeichnet 1 die Zentraleinheit, 2 den Hauptspeicher, 3 2) den Unterkanalspeicher,3-0 bis 3-3 Multiplexkanäle, 4-0 bis 4-7 Blockmultiplexkanäle, //0 Ein-/Ausgabe-Steuereinheiten, MT und DK Ein-/Ausgabegeräte, wie z. B. Magnetbänder und Magnetplatten.

Es werden bis zu 4 Multiplexkanäle MXC eingesetzt ι» und jeweils mit maximal 16 Ein-/Ausgabe-Steuereinheiten der ersten Gruppe verbunden. Jede Ein-/Ausgabe-Steuereinheit ist mit maximal 16 Ein-/Ausgabegeräten verbunden. So sind insgesamt 256 Geräte an jeden Multiplexkanal angeschlossen und insgesamt 256 Speicherbereiche für Einheiten-Steuerworte im Unterkan?l 3 entsprechend jedem Ein-/Ausgabegerät vorgesehen. Andererseits werden bis zu 12 Blockmuitiplexkanäle BMC eingesetzt und jeweils mit 16 Ein-/Ausgabe-Steuereinheiten verbunden. So können insgesamt 256 4(] Ein-Ausgabegeräte je Kanal angeschlossen werden. Für die Ein-/Ausgabe-Steuereinheiten der zweiten Gruppe werden eine Mehrzahl von Speicherbereichen für Einheiten-Steuerworte zusammengefaßt, wodurch jeder Speicherbereich in der auftretenden Reihenfolge 4<i eingesetzt werden kann. Für die Ein-/Ausgabe-Steuereinheit der dritten Gruppe wird ein Speicherbereich für Einheiten-Steuerworte individuell auf der Basis 1 :1 vorgesehen. Jedoch können gewöhnlich mehrere Ein-/Ausgabegeräte, die von der Ein-ZAusgabe-Steuer- -,o einheit gesteuert werden, einen solchen Speicherbereich verwenden.

Wird jedes Ein-/Ausgabegerät mit jeder Ein-/Ausgabe-Steuereinheit gesteuert, erfolgt der Zugriff zum Unterkanalspeicher 3 über den Multiplexkanal MXC γ-, oder Blockmultiplexkanal BMC und die weitere Steuerung erfolgt durch Auslesen des Einheiten-Steuerworts aus dem Speicherbereich für Einheiten-Steuerworte aus dem Unterkanalspeicher 3.

F i g. 2 zeigt die Zuordnung eines jeden Speicherbebo reichs für Einheiten-Steuerworte in dem Unterkanalspeicher 3. In dieser Figur bezeichnet 3 den Unterkanalspeicher; Nr. OMXC bis Nr. 3MXC die Bereiche entsprechend jedem der Multiplexkanäle 3-0 bis 3-3 der F i _b. 1; Nummern 0 bis 7 BMC Bereiche entsprechend _b5 jedem der Blockmultiplexkanäle 4-0 bis 4-7; UCW Speicherbereiche für Einheiten-Steuerworte; KEY, LOP und CCW bezeichnen ein Steuerwort für eine Adresse, das in jedem Einheiten-Steuerspeicherbereich

gespeichert ist, durch welchen das Ein-AAusgabegerät gesteuert wird, wenn es ausgelesen wird. In der Figur entsprechen die Bereiche Nr.OMXCbis Nr.3MXCdem Speicherbereich für Einheiten-Steuerworte für die Einheiten der Gruppe. Gruppe, »Nicht gemeinsam benutztes UCW« entspricht dem Einheiten-Steuerwort-Speicherbereich der oben erwähnten zweiten Gruppe und »gemeinsam benutztes UCW« entspricht dem Einheiten-Steuerwort-Speicherbereich der dritten Gruppe gemäß der Erfindung. Weiter entspricht die »Zuordnungstabelle« dem Speicherbereich der Adressentabelle mit der Adresseninformation für den Zugriff zum Einheiten-Steuerwort-Speicherbereich der zweiten und dritten Gruppe. Die links in der Figur dargestellte Bit-Folge zeigt die entsprechende Adresse im Unterkanalspeicher 3. Die Figuren im unteren Teil der Adressen zeigt die Bearbeitung der einschlägigen Adressen, die nachfolgend ausgeführt wird.

Wie in der Figur dargestellt, besteht ein Speicherbereich für Einheiten-Steuerworte (UCW) jeweils aus 16 Bytes. Daher enthalten Bit 20 bis Bit 27 in der Adresseninformation für den MYC-Bereich die Gerätenumrner des Ein-/Ausgabegeräts, das mit jedem Multiplexkanal MXCzu verbinden ist, das 17. Bit enthält die Information zur Unterscheidung zwischen Multiplexkanal MA"Cund Blockmultiplexkanal BMC, und das 18. und 19. Bit enthalten die Information zur Unterscheidung der Multiplexkanäle 3-0 bis 3-3.

Um andererseits die Adresse des BMC-Bereichs auszudrücken, wird die Gerätenummer eines jeden Ein-/Ausgabegeräts nicht direkt verwendet, sondern nachdem die Adressenmodifikation mit Hilfe der im Adressentabellenbereich gespeicherten Adresseninformation gespeichert ist. Nachfolgend wird der Zugriff eines jeden Speicherbereichs für Einheiten-Steuerworte unter Bezugnahme auf die F i g. 2 und 3 beschrieben.

(I) Zugriff zum Speicherbereich für
Einheiten-Steuerworte innerhalb der ersten Gruppe

Die in der ersten Gruppe beteiligten Speicherbereiche für Einheiten-Steuerworte sind auf der Basis 1 :1 mit dem Ein-/Ausgabegerät aufgebaut, das mit dem Multiplexkanal MXCzu verbinden ist. Nimmt man nun an, daß die Steuerung für das Ein-/Ausgabegerät mit der Gerätenummer 8, welches mit der Ein-/Ausgabe-Steuereinheit mit der Nummer 12 verbunden ist, welches auch mit dem ersten Multiplexkanal 3-1 verbunden, auszuführen ist, wird die Adreßinformation durch Zugriff zum Unterkanalspeicher 3, wie unten gezeigt, aufgebaut, und der Zugriff erfolgt zu dem entsprechenden Speicherbereich für das Einheiten-Steuerwort.

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

0 0 1110 0 10 0 0

Nr. 1
MXC

Steuereinheit
Nr. 12

Geräte-Nr. 8

Welches Byte in welchem Wort des betreffenden Speicherbereichs für das Einheiten-Steuerwort ausgelesen werden sollte, ist durch die Bits 28, 29, 30 und 31 spezifiziert

(11) Zugriff zum Speicherbereich für
Einheiten-Steuerworte innerhalb der zweiten Gruppe

Der in dieser Gruppe beteiligte Einheiten-Steuerwort-Speicherbereich ist der durch Zusammenfassen verwendete Bereich und wird unter Zusammenfassen für mehrere Ein-/Ausgabe-Geräte verwendet, die ar den Blockmultiplexkanal BMC angeschlossen werder sollen. Mit anderen Worten ist für den Fall, daß eine dei Ein-/Ausgabe-Steuereinheiten der zweiten Gruppe ihi eigenes Ein-/Ausgabegerät steuert, ein Einheiten-Steuerwort-Speicherbereich der zweiten Gruppe in der Folge des Zugriffs zum Unterkanalspeicher 3 belegt.

Für den Zugriff zu dem in der zweiten Gruppe beteiligten Einheiten-Steuerwort-Speicherbereich erfolgt der Zugriff zuerst zu dem in Fig.2 dargestellten Adressentabellen-Speicherbereich, indem von der Gerätenummer Gebrauch gemacht wird. Dann erfolgt der Zugriff zum gewünschten Einheiten-Steuerwort-Speicherbereich der zweiten Gruppe, indem die information, die aus der Tabelle ausgelesen wird verwendet wird. Der Bearbeitungsgang hierbei kann unter Bezugnahme auf die F i g. 3 bis 6 erklärt werden.

Hier sei ein Beispiel der Steuerung für das Ein-/Ausgabegerät gegeben, das die Gerätenummet »0000000110011101« hat, wie in Fig.3 gezeigt. Die höherwertigen 8 Bits in dieser Gerätenummer entsprechen der Kanalgerätenummer (die Kanalgerätenummei »1« entspricht dem Blockmultiplexkanal 4-0, dargestellt in Fig. 1), die nächsten 4 Bits entsprechen dei Gerätenummer der Ein-ZAusgabe-Steuereinheit und die niedrigerwertigen 4 Bits entsprechen der Ein-/Ausgabegerätenummer. Jeder Blockmultiplexkanal BMC isl nämlich mit dem Maximum von 16 Ein-/Ausgabe-Steuereinheiten (E/A-Steuereinheiten) und weiter jede E/A-Steuereinheit mit dem Maximum von 16 E/A-Geräten verbunden.

Als Kanalgerätenummer werden insgesamt 8 Bits eingesetzt, die höherwertigen 4 Bits sollen immer aul »0« gesetzt sein. Der Grund hierfür ergibt sich aus dei später gegebenen Erklärung.

Die obige Gerätenummer »0000000110011101« kanr als »019D« in der Hexadezimal-Darstellung ausge drückt werden. Wird unter Verwendung einer solcher Gerätenummer auf die Adressentabelle zugegriffen wird die Gerätenummer in ihrer Gesamtheit um 3 Bits nach rechts verschoben, und Bit 17 und 18 werder zwangsweise mit »10« belegt, wodurch die Adreßinformation in Bit 17 bis 31 »100000000110011« enthält. Hiei liegt der Grund dafür, daß »10« zwangsweise in Bit 17 und 18 eingesetzt wird, darin, daß das relevante Geräi am Blockmultiplexkanal BMC angesprochen istZudetr sind in diesem Falle maximal 16 Geräte an ein« E/A-Steuereinheit angeschlossen. Diese Geräte sine jedoch in zwei Gruppen von Gerätenummern »0« bi<

»7« und »8« bis »F« eingeteilt So sind zu jeder Gruppe jeweils die fortlaufenden acht Einheiten-Steuerwort-Speicherbereiche zugeordnet. Hiervon wird, wenn die Adreßinformation erzeugt wird, nur das höchstwertige Bit der Gerätenummer verwendet Dadurch erfolgt dei Zugriff zum Adressentabellen-Speicherbereich gemäl Fig.2 unter Verwendung der wie oben erwähm erzeugten Adreßinformation.

F i g. 4 zeigt den vergrößert dargestellten Adressentabellen-Speicherbereich, wie er in F i g. 2 dargestellt ist Die Adresse des Punktes /»der Fig.4 fällt mit derr Punkt Pin F i g. 2 zusammen. Die Adresse, wie in F i g. 2 gezeigt erzeugt, entspricht dem durch »0198 bis 019F< bezeichneten Bereich der Fi g. 4. Das Format der in dei Adressentabelle abgespeicherten Daten ist in Fig.!

wiedergegeben. Der Inhalt der Bits 0 bis 6 in F i g. 5 wire dazu verwendet, die Adreßinformation zu erhalten wenn der Zugriff zum Einheiten-Steuerwort-Speicherbereich, wie später beschrieben, erfolgt, und zwar al:

Bits 18 bis 24 in der Adreßinformation. Der Inhalt der Bits 0 bis 6 in F i g. 5 ist so gesetzt, daß es eine der 120 Adressen von »0001000« bis »1111111« darstellt, wenn der Zugriff zum Einheiten-Steuerwort-Speicherbereich der zweiten Gruppe erfolgt. Bit 7 in F i g. 5 stellt die Information der Gültigkeitsprüfung für den Inhalt der relevanten Adressentabel'le dar, und wenn sie gültig ist, ist sie auf»1« gesetzt.

Fig.6 zeigt ein Verfahren, wie auf den Einheiten-Steuerwort-Speicherbereich der zweiten Gruppe nach dem Auslesen aus der Adressentabelle zugegriffen wird. Die Figur zeigt, daß als Ergebnis des Indizierens durch die Adressentabelle, wie in F i g. 3 oder 5 gezeigt, beim Steuern des Geräts mit der Gerätenummer »019£>« in Hexadezimal-Darstellung der Inhalt durch »00! 00001« gegeben ist In diesem Falle ist, wie in F i g. 6 dargestellt, Bit 17 mit »1« belegt, was dem Blockmultiplexkanal BMC angibt, daß die Bits 18 bis 24 mit den Bits 0 bis 6 aus der Adressentabelle, wie oben erwähnt, belegt sind, während die Bits 25 bis 27 mit den niederwertigeren 3 Bits der Gerätenummer »D« belegt sind. Die Bits 28 bis 31 sind mit dem Wert belegt, der sich danach bestimmt, zu welchem Byte und welchem Wort des relevanten Einheiten-Steuerwort-Speicherbereichs der Zugriff gemacht werden sollte.

Mit anderen Worten sind die Einheiten-Steuerwort-Speicherbereiche für insgesamt 8 E/A-Geräte mit der Gerätenummer 0 bis 7 oder 8 bis Fstets der Bereich mit fortlaufenden 8x16 Bytes (1 UCW = 16 Bytes). Es ist jedoch noch nicht bestimmt, wo die Bereiche von jo 8 χ 16 Bytes in dem nicht gemeinsam benutzten Bereich (960 χ 16 Bytes), wie in Fig.2 dargestellt, liegen, und die Bestimmung erfolgt durch den Befehl von der Zähleinrichtung.

Durch Zuordnen des vorgenannten Bereichs von 8 χ 16 Bytes zum Bereich von 960 χ 16 Bytes in der Folge, wie sie unter Verwendung der Zähleinrichtung auftreten, werden die Einheiten-Steuerwort-Speicherbereiche automatisch jedem E/A-Gerät zugeordnet, wenn das System zu arbeiten beginnt, unabhängig davon, an welche E/A-Steuereinheit das Maximum von 960 E/A-Geräten jeweils angeschlossen ist oder mit welchem Blockmultiplexkanal die E/A-Steuereinheit verbunden ist Wenn nämlich das gesamte System zu arbeiten beginnt werden alle Bereiche im Unterkanal auf »0« gesetzt und nur die Zähleinrichtung auf »00010001« gesetzt Wenn ein bestimmtes E/A-Gerät (dies ist das Gerät das dazu bestimmt ist zuerst vom System eingesetzt zu werden) gesteuert wird, ist der Bereich, für den das Einheiten-Steuerwort welches für die vorgenannte Steuerung eingesetzt wird, reserviert ist (dies ist der l/CW-Speicherbereich), bis die relevante Kontrolle abgeschlossen ist durch das folgende Vorgehen gegeben. Hier wird der für die zweite Gruppe zuständige Einheiten-Steuerwort-Bereich erklärt Zuerst erfolgt der Zugriff zur Adressentabelle in der für Fig.3 erläuterten Weise. Der Bereich, zu dem der Zugriff erfolgt, darf nur auf »0« gesetzt sein. Daher wird der Inhalt »00010001« der Zähleinrichtung zu diesem Zeitpunkt in den zugehörigen Bereich geschrieben, und zur gleichen Zeit wird das Einheiten-Steuerwort in dem Einheiten-Steuerwort-Bereich unter Verwendung von »00010001«in der gleichen Weise, wie für F i g. 6 erklärt, sichergestellt Dadurch zählt die Zähleinrichtung weiter auf »00010011« (das niederwertigste Bit ist das Gültigkeitsanzeige-Bit und ist in diesem Falle mit »1« belegt).

Entsprechend erfolgt der Zugriff zur Adressentabelle

in der gleichen Weise, wie für F i g. 3 erläutert. Wenn der ganze Inhalt »0« ist wird der Inhalt der Zähleinrichtung zu dieser Zeit geschrieben. Dann wird der Inhalt wie bei F i g. 6 eingesetzt, und gleichzeitig rückt die Zähleinrichtung weiter. Wenn sich herausstellt, daß ein von »0« verschiedener Inhalt in der Adressentabelle als Ergebnis des Zugriffs in der zu Fig.3 erläuterten Weise in Verbindung mit der Steuerung eines bestimmten Geräts gefunden wird, ist dieses Gerät bereits verwendet worden, und der Einheiten-Steuerwort-Bereich muß zuvor zugeordnet werden.

Der Grund dafür, warum die Zuordnung des Einheiten-Steuerwort-Bereichs in einer Einheit von 8 E/A-Geräten erfolgt liegt darin, Kapazität der Adresscntabcüe zu sparen, und es ist uneingeschränkt möglich, die Zuordnung genauer, z. B. für 4 oder 2 E/A-Geräte vorzunehmen. Unter diesem Gesichtspunkt wäre es jedoch wünschenswerter, den Wirkungsgrad der Anwendung der nicht gemeinsam benutzten iyCW-Bereiche zu erhöhen. Jedoch ist die Wahl frei, welcher Vorteil wünschenswerter ist

(I II) Zugriff zum Speicherbereich für Einheiten-Steuerworte innerhalb der dritten Gruppe

Der Einheiten-Steuerwort-Speicherbereich innerhalb dieser Gruppe ist die E/A-Steuereinheit, die mit dem Blockmultiplexkanal BMC zu verbinden ist, und der Speicherbereich steht auf der Basis 1:1 zu der E/A-Steuereinheit der dritten Gruppe mit welcher eine Mehrzahl von E/A-Geräten verbunden sind, welche niemals parallel im Zeitmultiplex-Betrieb arbeiten.

Für den Zugriff zum Einheiten-Steuerwort-Speicherbereich der dritten Gruppe erfolgt der Zugriff zuerst zum Adressentabellen-Speicherbereich, wie im Falle des obigen Abschnitts (H). Dann erfolgt der Zugriff zu dem gewünschten einen Einheiten-Steuerwort-Speicherbereich der dritten Gruppe durch die aus der Tabelle ausgelesene Information. Das Vorgehen während dieses Verfahrens kann unter Bezugnahme auf die F i g. 3 bis 5, 7 und 8 erklärt werden.

Für den Fall, daß das Gerät mit der Gerätenummer »hexa 019D«· gesteuert wird, indem auf den Einheiten-Steuerwort-Speicherbereich der dritten Gruppe zugegriffen wird, wird auf den Adressentabellenbereich zugegriffen, indem die Adreßinformation in der gleichen Weise, wie in bezug auf die F i g. 3 wie im obigen Falle II erläutert aufgebaut wird. In diesem Falle muß die auszulesende Information irgendeine aus »0000000« bis »0000111« außer dem Gültigkeitsbit sein. Daraus ist zu erkennen, daß das zugehörige Gerät zur dritten Gruppe gehört Deshalb wird in diesem Falle das benachbarte Byte mitausgelesen. Im Falle des Geräts mit der Gerätenummer »019D*f erfolgt nämlich der Zugriff zuerst zum Byte »0198« bis »019F« in Fig.4. Ist der Inhalt kleiner oder gleich »0000111«, wird folglich das benachbarte Byte, d. h. das Byte von »0190« bis »0197«, ebenfalls mitausgelesen.

Dadurch, daß man mit der Gerätenummer auf die Adressentabelle zugreift wird, wie oben erwähnt klargestellt zu welcher Gruppe, der zweiten oder dritten Gruppe, das Gerät gehört

Fig.7 zeigt die Art des Zugriffs zum Einheiten-Steuerwort-Speicherbereich der dritten Gruppe, wenn der Inhalt von zwei ausgelesenen Bytes »00001 ++V, ΟΟΟΟΔΔΔν« ist Das Zeichen V in den obigen Inhalten ist die Fültigkeitsinformation, und ⁺⁺ oderAAAwerden später im Zusammenhang mit F i g. 8 beschrieben.

In diesem Falle wird, wie in F i g. 7 gezeigt, das Bit 17

auf »1« gesetzt, was den Blocktnultiplexkanal BMC anzeigt, Bits 18 bis 24 werden auf »0001 + +«, die aus der Adressentabelle ausgelesen wurden, wie oben erklärt, gesetzt, und die Bits 25 bis 27 werden wie aus der Adressentabelle ausgelesen auf »ΔΔΔ« gesetzt. Die Bits 28 bis 31 werden auf den Wert gesetzt, der danach bestimmt wird, auf welches Byte der Zugriff mit welchem Wort im zugehörigen Einheiten-Steuerwort-Bereich erfolgt. Die Adresse, wie zu F i g. 7 erläutert, wird dazu verwendet, auf nur einen Einheiten-Steuerwort-Speicherbereich in dem »gemeinsam benutzten« UCW der F i g. 2 zuzugreifen.

Die Adressentabelle zeigt mit »+ ⁺ « die Folge

einer vorbestimmten Zuordnung für die E/A-Steuereinheit der dritten Gruppe, und »++ « kann nur einen aus 32 Werten von »00000« bis »Hill« annehmen. Die Maximalzahl der Einheiten-Steuerwort-Speicherbereiche der dritten Gruppe ist nämlich »32«.

Der Einheiten-Steuerwort-Bereich der dritten Gruppe wird in der Adressentabelle entsprechend der E/A-Steuereinheit der dritten Gruppe gespeichert Mit anderen Worten werden, wie in der Tabelle der F i g. 8 gezeigt, den maximal 32 E/A-Steuereinheiten der dritten Gruppe zuerst fortlaufende Zahlen in Form von 5 Binärziffern gegeben, wobei die höherwertigen 2 Bits und die niedrigerwertigen 3 Bits jeweils in zwei aufeinanderfolgende Bytes der Adressentabelle geschrieben werden (die Adresse ist durch die Kanalgerätenummer und die Gerätenummer der E/A-Steuereinheit bestimmt). Dies geschieht nicht automatisch durch die Zähleinrichtung, wie im Falle des Einheiten-Steuerwort-Bereichs der zweiten Gruppe, sondern durch das Organisationsprogramm beim Start des Systems. Der Grund hierfür besteht darin, daß, wenn die Zuordnung des Einheiten-Steuerwort-Bereichs für die dritte Gruppe unter Verwendung der Zähleinrichtung erfolgt, es notwendig ist, zwischen einem die Zuordnung erfordernden Gerät der zweiten oder dritten Gruppe zu unterscheiden. Deshalb wäre, es wesentlich einfacher, nur solche Geräte der dritten Gruppe gemäß dem Organisationsprogramm usw. von vornherein zuzuordnen, als die »hardware« oder »software« für diesen Zweck auszulegen. Wenn dies einmal in der Adressentabelle festgelegt ist, können die Geräte der zweiten und dritten Gruppe unterschieden werden, indem man, wie oben beschrieben, auf die Adressentabelle zugreift Zur weiteren Erklärung wird nochmals auf die F i g. 8 Bezug genommen.

Hier wird nämlich davon ausgegangen, daß die Gerätenummern »00000«, »00001«, »00010«,.., »01111« den E/A-Steuereinheiten fortlaufend zugeordnet werden, die in Hexadezimaldarstellung als »AA«, »51«, »01«,.., »BF« sowohl für die Kanalgerätenummer als auch für die E/A-Steuereinheit-Gerätenummer ausgedrückt sind. In diesem Falle findet man in der Adressentabelle mittels Indizierung durch die E/A-Steuereinheit »AA« die Werte »00001001, 00000001«, wie in der Figur gezeigt, gespeichert Das heißt in diesem Falle entspricht »++ΔΔΔ« der Seriennummer »00000«. Zudem findet man in der eo Adressentabelle mittels Indizierung durch die E/A-Steuereinheit »/46«, der die Seriennummer 13 gegeben ist, den Wert »00001011, 00001011« gespeichert Anders ausgedrückt entspricht in diesem Falle »++ΔΔΔ« der Seriennummer »01101«.

Es entspricht nämlich nur ein Einheiten-Steuerwort-Speicherbereich der dritten Gruppe auf der Basis 1 :1 der E/A-Steuereinheit der dritten Gruppe.

Wenn eines aus der Mehrzahl der E/A-Geräte, die mit der E/A-Steuereinheit der dritten Gruppe zu verbinden sind, gesteuert wird, wird der Einheiten-Steuerwort-Speicherbereich, der der entsprechenden E/A-Steuereinheit entspricht, zur Steuerung nur eines E/A-Gerätes verwendet Ist die Steuerung beendet, wird er freigegeben. Für den Fall, daß ein anderes E/A-Gerät, das mit derselben E/A-Steuereinheit verbunden ist, nachfolgend gesteuert wird, wird dieser Steuerwort-Speicherbereich zur Steuerung des entsprechenden anderen E/A-Gerätes eingesetzt

Nachfolgend wird die Hardware zur Durchführung dieses Vorgangs unter Bezugnahme auf F i g. 9 erläutert.

In F i g. 9 ist aus der Systemkonfiguration der F i g. 1 der Teil der Zentraleinheit CPU mit der Bezugsziffer 1 bezeichnet, der sich direkt auf die Erfindung bezieht Der Hauptspeicher M.MEM mit der Bezugsziffer 2 und der Unterkanalspeicher SUB.CH.MEM mit der Bezugsziffer 3 sind kombiniert und als M/S. Speicher dargestellt In dieser Figur bedeutet 2 Speicher; 2-1 ECC Kreis; 2-2 Datenregister; 2-3 Adreßregister. Diese stehen alle mit dem Speicher 2 in Bezug. Ferner bezeichnen 101 die arithmetisch-logische Einheit; 102 Λ-Register; 103 B-Register; 104 Z-Register; 105 D-Register; 106 Verschiebeeinrichtung; 107 Wortauswahlschaltung; 108 Byte-Auswahlschaltung; 109 Nullprüfer und 110 Zwischenspeicher. Nachfolgend wird die Arbeitsweise des Multiplexkanal MXC erläutert Es wird davon ausgegangen, daß 50 Bytes auf ein bestimmtes Gerät, z. B. einen Kartenstanzer, übertragen und auf 50 Karten gestanzt werden. Wenn die Gerätenummer, die E/A-Gerätenummer und die Kanalnummer des Kartenstanzers dem verwendeten Programm zugeordnet werden, werden diese in das B-Register in der im oberen Teil der F i g. 3 gezeigten Form gesetzt Andererseits werden verschiedene Informationen, die für die praktische Datenübertragung erforderlich sind, wie z. B. die Adresse des Speicherplatzes im Speicher 2, in dem die Daten der zu stanzenden 50 Bytes und ihr Datenformat vorhanden sind, im Zwischenspeicher 110 gesammelt und in Teilen dem Kanal MXC übergeben. Der Speicher sendet zuerst ein Byte und ermöglicht das Stanzen dieser Daten auf eine Karte. Die Übertragung eines Bytes beansprucht wesentlich weniger Zeit als das Stanzen auf eine Karte. Daher ist es nach der Übertragung eines Bytes auf diesen Kanal möglich, während dem Kartenstanzen Daten auf andere Kanäle zu übertragen. Die Zentraleinheit sendet so verschiedene Teile der Information aus dem Zwischenspeicher HO (nämlich das Einheiten-Steuerwort) zum /!-Register 102 in Fig.9. Die Daten werden dann durch die arithmetisch-logische Einheit 101 in das vorher bestimmte Format (wie UCW in F i g. 2) übersetzt und über das Z-Register 104 zu MDR 2-2 gesandt Zudem werden die Daten einer Fehlerprüfung am Fehlerkorrekturkreis 2-1 unterzogen (ECC-Kreis) und werden wiederum im Einheiten-Steuerwort-Bereich in dem Unterkanalspeicher entsprechend der Adresse gespeichert, die zuvor in das B-Register 103 gesetzt ist Darauf wird die Steuerung zu dem anderen Kanal abgegeben, und die Verarbeitung erfolgt in der gleichen Weise, wie oben beschrieben. Wenn die byteweise Datenübertragung für mehrere Kanäle, wie oben erwähnt, abgeschlossen ist und wenn die Fertigmeldung für das Stanzen der Daten des ersten Bytes vom Lochkartenstanzer über den Kanal zur Zentraleinheit gesandt wird, wird die Gerätenummer des Kartenstanzers wieder in das B-Register eingesetzt.

aber nicht in die Verschiebeeinrichtung 106 und die arithmetisch-logische Einheit 101, da der Multiplexkanal in diesem Falle verwendet wird (dies kann aus der Kanalgerätenummer ersehen werden). Weiter wird in der arithmetisch-logischen Einheit 101 das Bit 17, wie in F i g. 2 gezeigt, auf Null gesetzt. Dann wird die Adresse der angeforderten Daten in die Bits 28 bis 31 eingesetzt, und das Ergebnis wird wieder über das Z-Register in das ß-Register 103 zurückgebracht Dann werden die Daten in das Speicheradreßregister 2-3 eingesetzt, um auf den Unterkanal zuzugreifen. Dann erhält man das gewünschte Einheiten-Steuerwort am Speicher-Datenregister 2-2, das über das Λ-Register 102, die arithmetischlogische Einheit 101, das Z-Register 104 und das ß-Register 105 in den Zwischenspeicher 110 eingespeichert wird. Danach erfolgt die Datenübertragung des nächsten Bytes. Die nachfolgenden Operationen erfolgen in der gleichen Weise, wie oben.

Nachfolgend wird der Blockmultiplexkanal BMC erklärt. Auch in diesem Falle ist die Operation fast die gleiche, wie oben, mit dem einzigen Unterschied, daß die Verarbeitung durch den Kanal nicht byteweise, sondern blockweise erfolgt Der Zugriff zum Unterkanalspeicher ist ebenfalls verschieden. Die Gerätenummer wird zuerst in das ß-Register 103 eingesetzt und wird von der Verschiebeeinrichtung 106 um 3 Bits nach rechts verschoben, da der Blockmultiplexkanal Verwendung findet, und dann zur arithmetisch-logischen Einheit 101 übertragen. Hier ist die Gerätenummer Gegenstand der Adressenmodifikation, wie in Fig.3 dargestellt, und wird über das Z-Register 1-4 und das ß-Register 1-3 in das Speicher-Adreßregister 2-3 eingesetzt Dadurch erfolgt der erste Zugriff zur Adressentabelle. Der Inhalt der Adressentabelle wird über den Fehlerkorrekturkreis 2-1, das Speicher-Datenregister 2-2, das Verknüpfungsglied 107 und das Λ-Register 102 in die arithmetisch-logische Einheit 101 eingesetzt Hier wird der Inhalt überprüft ob er größer ist als »0001000« oder nicht und im Nullprüfkreis 108 darauf, ob er Null ist. Wenn hier der Inhalt der Adressentabelle »0« ist, bedeutet dies, daß dem Einheiten-Steuerwort-Bereich kein Gerät (genauer keine das Gerät umfassende Geräteachtergruppe) zugeordnet ist Deshalb erfolgt in diesem Falle die Zuordnung des Einheiten-Steuerwort-Bereichs an erster Stelle. Die Adresse der Adressentabelle im ß-Register 103 wird im Zwischenspeicher 110 zwischengespeichert Dann wird der Zählbereich ausgelesen. Die Adresse des Zählbereichs ist die zuvor bestimmte feste Adresse. Dann wird der Wert der Zähleinrichtung in das Speicher-Daten-Register 2-2 und die zuvor zwischengespeicherte Adresse der Adressentabelle in das Speicher-Adreß-Register 2-3 eingesetzt, wodurch der Wert der Zähleinrichtung in die Adressentabelle eingesetzt wird. Dadurch ist die Zuordnung des Einheiten-Steuerwort-Bereichs für die das Gerät umfassende Geräteachtergruppe abgeschlossen. Darauf erfolgt das Speichern oder Auslesen des Einheiten-Steuerwort-Bereichs für das jeweilige oder die anderen 7 Geräte, die in der Gruppe des jeweiligen Geräts in der unten erwähnten Weise eingesetzt werden kann bzw. können.

Hier wird nur der Fall erklärt, wo der aus der Adressentabelle ausgelesene Wert »0001000« ist Dies ist der Zugriff zu dem Einheiten-Steuerwort-Bereich der zweiten Gruppe. Jetzt werden die Daten (d. h. die Gerätenummer selbst), die aus dem Z-Register 104 ausgegeben werden, wieder in die arithmetisch-logische Einheit 101 über das A- Register 102 eingegeben, und man erhält die Adresse, wie in F i g. 6 gezeigt So erfolgt

ίο der Zugriff zu dem gewünschten Einheiten-Steuerwort über das Z-Register 104, ß-Register 1-3 und Speicher-Adreß-Register 2-2.

Nun wird der Zugriff erklärt, der erfolgt, wenn der aus der Adressentabelle ausgelesene Inhalt kleiner als »0001000« und nicht »0« ist. Dies ist der Zugriff zu dem Einheiten-Steuerwort-Bereich der dritten Gruppe. In diesem Falle wird das Byte, das mit dem Byte aus der Adressentabelle, zu der zugegriffen wurde, ein Paar bildet, auch fortlaufend ausgelesen, und beide Bytes unterliegen der in F i g. 7 gezeigten Umformung in der arithmetisch-logischen Einheit 101 und werden wiederum für den Zugriff zu dem Einheiten-Steuer-Bereich verwendet.

Die ein Paar bildenden Bytes der Adressentabelle umfassen das linke Byte mit der ungeratenen Nummer und das nächste Byte, wie in Fig.4 dargestellt. Andererseits wird auf die Adressentabelle zugegriffen, indem die durch Ignorieren der niederwertigen drei Stellen von 4 Bits der Gerätenummer erhaltenen Bits

jo verwendet werden. Deshalb sind das ungerade und das gerade Byte des ausgelesenen Byte-Paares verschieden, wenn die Gerätenummer durch »0 bis 7« oder »8 bis F« gegeben ist Deshalb muß, wenn die ungeraden Bytes zuerst ausgelesen werden, das nächste Byte ausgelesen werden, während im Falle des Auslesens der geraden Bytes das unmittelbar davor liegende Byte ausgelesen werden muß. Auch dies wird von der arithmetisch-logischen Einheit 101 überwacht
Das auf der Ausgabeseite des Verknüpfungsglieds 107 und des A-Registers 102 vorgesehen Verknüpfungsglied 108 findet für die Byteauswahl Verwendung. Bei dieser Ausführungsform nämlich kann der Speicher 2 in Einheiten von 8 Bytes ausgelesen oder geschrieben werden, und welche Bytes von diesen ausgewählt und in die arithmetisch-logische Einheit 101 eingegeben werden sollten, wir durch die niederwertigen Bits 29 bis 31 des B- Registers bestimmt.

Wie oben erklärt, kann erfindungsgemäß die E-/A-Steuereinheit der zweiten und/oder dritten Gruppe zu

so den Einheiten-Steuerwort-Speicherbereichen der zweiten und/oder dritten Gruppe nur durch einmalige Indizierung des Adressentabellen-Steuerbereichs zugreifen. Zudem kann der Einheiten-Steuerwort-Speicherbereich der zweiten Gruppe unter Zusammenfassen für die E-/A-Steuereinheit der zweiten Gruppe und auch ein Einheiten-Steuerwort-Speicherbereich gemeinsam für mehrere E-/A-Geräte verwendet werden, die nie gleichzeitig arbeiten.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Datenverarbeitungssystem mit mehreren Kanälen, die jeweils mit mehreren Ein-/Ausgabe-(E/A)-Steuereinheiten verbunden sind, die ihrerseits mit mehreren E/A-Geräten verbunden sind, mit einer gespeicherten Adressentabelle und mit einer Speichereinheit, die Einheiten-Steuerwort-Speicherbereiche, die jedem E/A-Gerät zugeordnet sind, das durch die E/A-Steuereinheiten gesteuert wird, aufweist, wobei die Adressentabelle die Adresseninformation für die Einheiten-Steuerwort-Speicherbereiche liefert, wenn entsprechend der Gerätenummer jedes E/A-Geräts zu den Einheiten-Steuerwort-Speicherbereichen zugegriffen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die E/A-Steuereinheiten an einen Blockmultiplexkanal angeschlossen sind, daß die Adressentabelle mit der Gerätenummer und der Kanalnummer einer Adressenmodifikation in Abhängigkeit von der Arbeitsgeschwindigkeit der E/A-Geräte unterzogen wird, daß die Einheiten-Steuerwort-Speicherbereiche in zwei Gruppen geteilt sind, daß erste Einheiten-Steuerwort-Speicherbereiche, die jeweils einem E/A-Gerät zugeordnet sind, und zweite Einheiten-Steuerwort-Speicherbereiche, die jeweils einer Steuereinheit zugeordnet sind, dadurch identifiziert werden, daß die adressenmodifizierte Information größer oder kleiner als eine bestimmte Information ist, daß bei den ersten jo Einheiten-Steuerwort-Speicherbereichen die adressenmodifizierte Information direkt als Teil der Adressen des gewünschten Einheiten-Steuerwort-Speicherbereichs verwendet wird, und daß bei den zweiten Einheiten-Steuerwort-Speicherbereichen π eine weitere Adressenmodifikation bei einer weiteren Information aus der Adressentabelle ausgeführt und in Kombination beider adressenmodifizierter Informationen als Teil der Adresse des gewünschten zweiten Einheiten-Steuerwort-Speicherbereichs verwendet wird.

2. Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zähleinrichtung vorgesehen ist, daß bei Verwendung der den zweiten Einheiten-Steuerwort-Speicherbereichen zugeord- <r, neten E/A-Geräten festgestellt wird, ob die Information, die aus der Tabelle durch die Gerätenummer adressenmodifiziert ist, gleich dem bestimmten Wert ist, wodurch festgestellt wird, daß der Zugriff zum Einheiten-Steuerwort-Speicherbereich durch das w Gerät noch nicht ausgeführt worden ist, und daß der Zugriff zum Einheiten-Steuerwort-Speichei-bereich durch Schreiben des Zählerwertes in die Adressentabelle ausgeführt und der nächste Zugriff von einem anderen Gerät durch Inkrement oder Dekrement « des Zählerwertes vorbereitet wird.