JPH01180056A - 入出力制御方式 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 （概　要） チャネル装置及びチャネル処理装置によってデータの入
出力を行なうようにした入出力制御方式チャネル装置の
排他制御に要する時間を短縮することを目的とし、 入出力装置との間のデータの入出力を制御するチャネル
装置と、チャネル装置が使用中であるか否かの情報を保
持するチャネル情報保持手段と、チャネル装置の使用状
況に応じてチャネル情報保持手段に保持する情報の設定
を行なうチャネル情報設定手段と、チャネル情報保持手
段に保持された情報に基づいて、チャネル装置の制御を
行なうチャネル制御手段とを備えるように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、入出力制御方式に関し、特に、チャネル装置
及びチャネル処理装置によってデータの入出力を行なう
ようにした入出力制御方式に関するものである。

〔従来の技術〕

コンピュータシステムにおいて、中央処理装置（ＣＰＵ
）及び主記憶装置（ＭＳＵ）と入出力装置間で効率良く
データの入出力を行なうためにチャネル装置が汎用され
ている。

第４図に、一般的なコンピュータシステムの全体構成を
示す。図に示したコンピュータシステムは、全体の制御
及びデータ処理を行なうＣＰＵ４３１と、ＣＰＵ４３１
が直接処理を行なうデータやプログラムを格納するＭＳ
Ｕ４３３と、ＣＰＵ４３１あるいはＭＳＵ４３３と入出
力装置との間のデータの入出力処理を行なう４つのチャ
ネル装置４１１，４１３，４１５，４１７と、チャネル
装置の制御を行なうチャネル処理装置４４１とを備えて
いる。チャネル装置４１１には、入出力装置４２１及び
入出力装置４２３が接続されている（他のチャネル装置
に接続された入出力装置は省略する）。

ＣＰＵ４３１及びＭＳＵ４３３はチャネル処理装置４４
１と接続されており、入出力装置とのデータのやりとり
は、チャネル処理装置４４１及び各チャネル装置を介し
て行なう。

第５図は、第４図に示したチャネル処理装置４４１及び
チャネル装置４１１の詳細な構成を示す。

従来の入出力制御方式に関する説明を行なうため、チャ
ネル処理装置４４１とチャネル装置４１１との間の制御
信号の授受に着目する。例えば、ＣＰＵ４３１から入出
力装置４２１をアクセスするために、チャネル処理装置
４４１からチャネル装置４１１に指示を送る場合を考え
る。

図において、チャネル処理装置４４１は、チャネル処理
装置４４１の全体の制御を行なうマイクロプロセッサユ
ニット（ＭＰＵ）５４１を備えており、このＭＰＵ５４
１はマイクロプログラム５４３を実行して処理を行なう
。同様に、チャネル装置４１１は、チャネル装置４１１
の全体の制御を行なうＭＰＵ５１１を備えており、ＭＰ
Ｕ５１１はマイクロプログラム５１３を実行して処理を
行なう。

チャネル処理装置４４１がチャネル装置４１１に指示を
送る場合、先ずＭＰＵ５４１は、出力ポート５４５から
チャネル装置４１１の入力ボート５１５に要求信号”１
゛′を送る。ＭＰＵ５１１は、入力ポート５１５の状態
を監視しており、チャネル処理装置４４１から送られて
くる要求信号“１°゛を受は取る。このとき、チャネル
装置４１１が使用可能な状態であれば（入出力装置４２
１等をアクセス中でないとき）、ＭＰＵ５１１は、出力
ポート５１７からチャネル処理装置４４１の入カポ−）
５４７に使用可能信号“１゛を送り返す。

ＭＰＵ５４１は、入力ポート５４７を介してチャネル装
置４１１からの使用可能信号を受は取ると、以後チャネ
ル装置４１１に対するアクセスを開始する。

第６図は、上述したＭＰＵ５４１に着目したときのチャ
ネル装置４１１に対する排他制御の動作手順を示す。

先ず、ＭＰＵ５４１は、要求信号を送出する（ステップ
６１１）。次に、チャネル装置４１１がその要求に対応
するのに充分な時間経過（ステップ６１２）の後、使用
可能信号を受は取ったか否かの判定を行なう（ステップ
６１３）。

使用可能信号を受は取ったときは肯定判断して、チャネ
ル装置４１１を起動しくステップ６１４）、チャネル装
置４１１の使用が終わると処理を終了する。

使用可能信号を受は取っていないとき（チャネル装置４
１１が使用中であるため使用可能信号が送り返されてこ
ないとき）は、ＭＰＵ５４１はステップ６１３で否定判
断し、チャネル装置４１１の起動を保留して（ステップ
６１５）、処理を終了する。尚、ステップ６１２で充分
な時間経過を待つ間、チャネル装置４４１は他の処理を
行なうこともできる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上述した従来方式にあっては、チャネル処理
装置４４１がチャネル装置４１１に対する排他制御を行
なう場合、ＭＰＵ５４１から送出する要求信号に対応す
る使用可能信号が送り返されてきたときに始めてチャネ
ル装ｆｆ４１１へのアクセスが可能になるため、チャネ
ル装置の排他制御に時間がかかるという問題点があった
。

特に、チャネル装置４１１のＭＰＵ５４１は、通常動作
に並行して、チャネル処理装置４４１からの要求信号の
検出、使用可能信号の返送を行なっており、しかもこれ
らはプログラム処理のため時間がかかり、かつ一定しな
いことになる。

本発明は、このような点にかんがみて創作されたもので
あり、チャネル装置の排他制御に要する時間を短縮する
ようにした入出力制御方式を提供することを目的として
いる。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は、本発明の入出力制御方式の原理ブロック図で
ある。

図において、チャネル装置１１１は、入出力装置との間
のデータの入出力を制御する。

チャネル情報保持手段１２１は、チャネル装置１１１が
使用中であるか否かの情報を保持する。

チャネル情報設定手段１３１は、チャネル装置１１１の
使用状況に応じてチャネル情報保持手段１２１に保持す
る情報の設定を行なう。

チャネル制御手段１４１は、チャネル情報保持手段１２
１に保持された情報に基づいて、チャネル装置１１１の
制御を行なう。

従って、全体として、チャネル情報保持手段１２１の情
報に基づいてチャネル装置１１１の制御を行なうように
構成されている。

〔作　用〕

チャネル情報設定手段１３１は、チャネル装置１１１が
使用中であるか否かの情報をチャネル情報保持手段１２
１に供給し、チャネル情報保持手段１２１はその情報を
保持する。チャネル制御手段１４１は、チャネル情報保
持手段１２１に保持した情報に基づいてチャネル装置１
１１を制御する。

本発明にあっては、チャネル装置１１１が使用中である
か否かの情報をチャネル情報保持手段１２１に保持して
おき、このチャネル情報保持手段１２１の情報に基づい
てチャネル制御手段１４１によるチャネル装置１１１の
制御を行なうことにより、チャネル装置１１１の排他制
御に要する時間を短縮することができる。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に説
明する。

第２図は、本発明の入出力制御方式を適用した一実施例
の構成を示す。

１．１と　１′′との・心　・ ここで、本発明の実施例と第１図との対応関係を示して
おく。

チャネル装置１１１は、チャネル装置２１０に相当する
。

チャネル情報保持手段１２１は、ラッチ２２１に相当す
る。

チャネル情報設定手段１３１は、ＭＰＵ２１１マイクロ
プログラム２１３に相当する。

チャネル制御手段１４１は、ＭＰＵ２４１．マイクロプ
ログラム２４３に相当する。

以上のような対応関係があるものとして、以下本発明の
実施例について説明する。

■−夫施五ｑ問基 第２図において、ＣＰＵ２５１と入出力装置２６１、あ
るいはＭＰＵ２４１と入出力装置２６１との間のデータ
の入出力は、チャネル処理装置２４０及びチャネル装置
２１０を介して行なわれる。

チャネル処理装置２４０は、チャネル処理装置２４０全
体の制御を行なうＭＰＵ２４１と、チャネル処理装置２
４０からチャネル装置２１０へのアクセス要求とチャネ
ル装置２１０の使用状況に関する情報とを格納するため
のラッチ２２１とを備えている。ＭＰＵ２４１は、マイ
クロプログラム２４３を実行することにより動作を行な
う。

また、チャネル装置２１０はＭＰＵ２１１を備えており
、ＭＰＵ２１１はマイクロプログラム２１３を実行する
ことにより動作を行なう。

チャネル処理装置２４０のＭＰＵ２４１は、マイクロプ
ログラム２４３．ラッチ２２１及び外部のＣＰＵ２５１
．ＭＰＵ２１１．チャネル装置２１０内のＭＰＵ２１１
と接続されている。また、チャネル装置２１０のＭＰＵ
２１１は、マイクロプログラム２１３及びチャネル処理
装置２４０内のラッチ２２１と接続されている。

皿−ＪｕＩ慢填亦作 次に、上述した本発明実施例の入出力制御方式の動作を
説明する。

第３図は実施例の排他制御の手順を示す。（イ）はチャ
ネル装置２１０の動作を、（ロ）はチャネル処理装置２
４０のＭＰＵ２４１の動作を示している。

ラッチ２２１において、チャネル処理装置２４０からチ
ャネル装置２１０へのアクセス要求があるときに予約ビ
ット２２５を“１″“とし、チャネル装置２１０が使用
中であるときに使用中ビット２２３を１′”とするもの
とする。

例えば、チャネル処理装置２４０がチャネル装置２１０
の排他制御を行なう例として、ＣＰＵ２５１からチャネ
ル処理装置２４０に入出力早期解放命令が出された場合
を考えることができる。チャネル処理装置２４０は、チ
ャネルアドレスワード（ＣＡＷ）やチャネルアドレスを
受は取り、対応するチャネル装置２１０が使用可能であ
れば、ＣＰＵ２５１にコンデイションコードＣＣ＝Ｏを
返してＣＰＵ２５１を解放し、チャネル装置２１０を起
動する。チャネル装置２１０が使用中であれば、ＣＰＵ
２５１の命令実行を一時的に抑止し、チャネル装置２１
０からの処理依頼あるいはチャネル装置２１０の使用状
態の解除を契機に、再度チャネル装置２１０へのアクセ
スを行なう。

以下、第２図、第３図を参照しながら、場合を分けてチ
ャネル装ｆｆ２１０．チャネル処理袋＝２４０における
詳細動作を説明する。

１　チャネル装置の 最初に、チャネル装置２１０の動作を説明する。

チャネル装置２１０のＭＰＵ２１１は、通常処理（例え
ば入出力装置２６１へのアクセス）に先立って、先ず、
チャネル処理装置２４０内のラッチ２２１の予約ビット
２２５が“１″であるが否かの判定を行なう（ステップ
３１１）。予約ビット２２５が“１”であるときは肯定
判断し、通常処理を保留して（ステップ３１５）、処理
を終了する。以後、チャネル処理装置２４０は、ラッチ
２２１の使用中ビット２２３が“Ｏ“°であること（チ
ャネル装置２１０のＭＰＵ２１１が“１′”に変更しな
い限りは“Ｏ゛）を参照してチャネル装置２１０に対す
るアクセスを行なうことができる。

ラッチ２２１の予約ビット２２５が“０”であるとき（
チャネル処理装置２４０のチャネル装置２１０へのアク
セス要求がないとき）はステップ３１１で否定判断して
、次にＭＰＵ２１１は、ラッチ２２１の使用中ビット２
２３を“１°゛に変更する（ステップ３１２）。以後Ｍ
ＰＵ２１１は所望の処理を行ない（ステップ３工３）、
終了するとラッチ２２１の使用中ビット２２３を°“０
゛に変更して（ステップ３１４）、処理を終了する。

ｊ　　チャネル几　者のφ 次に、チャネル処理装置２４０の動作を説明する。

チャネル処理装置２４０のＭＰＵ２４１からチャネル装
置２１０をアクセスする場合、先ずＭＰＵ２４１は、ラ
ッチ２２１の予約ビット２２５を′“１゛′にする（ス
テップ３５１）。次にＭＰＵ２４１は、ラッチ２２１の
使用中ビット２２３が“１　”であるか否かの判定を行
なう（ステップ３５２）。使用中ビット２２３が“１゛
でないとき（チャネル装置２１０が未使用のとき）は否
定判断して、次にＭＰＵ２４１はチャネル装置２１０を
起動（使用）シ（ステップ３５３）、所望の処理が終了
するとラッチ２２１のラッチ２２１を“０”に変更して
（ステップ３５４）、排他制御処理を終了する。

また、ステップ３５２の判定（使用中ビット２２３は“
１“か）で肯定判定したときは、ＭＰＵ２４１はチャネ
ル装置２１０の起動を保留して（ステップ３５５　）、
排他制御処理を終了する。

Ｕのまとめ このように、チャネル装置２１０は、使用中であること
を示すビットデータをチャネル処理装置２４０内のラッ
チ２２１に格納する。このとき、チャネル処理装置２４
０からチャネル装置２１０へのアクセス要求があるとき
は、そのアクセス要求を優先させる。

チャネル処理装置２４０のＭＰＵ２４１は、ラッチ２２
１を調べることにより、チャネル装置２１０が使用中で
あるか否かを判定し、未使用のときにチャネル装置２１
０のアクセスを行なう。

従って、チャネル処理装置２４０のＭＰＵ２４１は、ラ
ッチ２２１を調べることによりチャネル装置２１０の使
用状況を知ることができ、チャネル装置２１０の排他制
御に要する時間を短縮することができる。

また、通常は上位袋ヱの方が高速処理を行なうことがで
きるため、ＭＰＵ２４１によるラッチ２２１の検索時間
は、チャネル装置２１０のＭＰＵ２１１における処理時
間（従来方式における使用可能信号送出までの時間）に
比べて短く、かつ−定している。

Ｕ　　の　・　ノ　ヒ なお、上述した本発明の実施例にあっては、チャネル処
理装置２４０とチャネル装置２１０との関係を考えたが
、チャネル処理装置２４０と他のチャネル装置について
も本発明は適用することができる。

また、実施例では、ＭＰＵ２４１からチャネル装置２１
０をアクセスする場合を考えたが、反対にチャネル装置
２１０からチャネル処理装置２４０をアクセスする場合
は、チャネル装置２１０からのアクセス要求を表すビッ
トデータをチャネル処理装置２４０内のラッチ２２１に
格納するようにすれば同様に考えることができる。

更に、「■、実施例と第１図との対応関係」において、
本発明と実施例との対応関係を説明しておいたが、これ
に限られることはなく、本発明には各種の変形態様があ
ることは当業者であれば容易に推考できるであろう。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明によれば、チャネル装置が使用
中であるか否かの情報をチャネル情報保持手段に保持し
ておき、このチャネル情報保持手段の情報に基づいてチ
ャネル制御手段によるチャネル装置の制御を行なうこと
により、チャネル装置のアクセス時間を短縮すること力
）できるので、実用的には極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の入出力制御方式の原理ブロック図、 第２図は本発明の入出力制御方式を適用した一実施例の
構成図、 第３図は実施例の動作説明図、 第４図はコンピュータシステムの全体構成図、第５図は
従来例の構成図、 第６図は従来例の動作説明図である。 図において、 １１１はチャネル装置、 １２１はチャネル情報保持手段、 １３１はチャネル情報設定手段、 １４１はチャネル制御手段、 ２１０．４１１，４１３，４１５，４１７はチャネル装
置、 ２１１．２４１，５１１，５４１はＭＰＵ。 ２１３．２４３，５１３，５４３はマイクロプログラム
、 ２２１はラッチ、 ２２３は使用中ビット、 ２２５は予約ビット、 ２４０．４４１はチャネル処理装置、 ２５１．４３１はＣＰ　Ｕ。 ２５３，４３３はＭＳＵ。 ２６１．４２１，４２３は入出力装置、５１５．５４７
は入力ボート、 ５１７．５４５は出力ボートである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入出力装置との間のデータの入出力を制御するチャネル
   装置（１１１）と、 前記チャネル装置（１１１）が使用中であるか否かの情
   報を保持するチャネル情報保持手段（１２１）と、 前記チャネル装置（１１１）の使用状況に応じて前記チ
   ャネル情報保持手段（１２１）に保持する情報の設定を
   行なうチャネル情報設定手段（１３１）と、 前記チャネル情報保持手段（１２１）に保持された情報
   に基づいて、前記チャネル装置（１１１）の制御を行な
   うチャネル制御手段（１４１）と、を備えるように構成
   したことを特徴とする入出力制御方式。