Материал: Дроздов Е.А. Многопрограммные цифровые вычислительные машины

ном количеством подканалов. Для каждого подканала отводится отдельное поле памяти, включающее в свой состав до 16 ячеек. Кроме того, одно поле используется для хранения информации, от­ носящейся к работе канала в целом; здесь могут размещаться списки заявок, очереди заявок на обслуживание и т. п.

информацией между ОЗУ машины и соответствующим внешним устройством; к таким словам в первую очередь относятся АСК, УСК и ИС. В процессе работы выбранного УВВ управляющее сло-

ОЗУК ОУК

Рис. 12.2. Структурная схема мультиплексного канала

во канала, как правило, модифицируется в операционном устрой­ стве; промежуточное хранение модифицированных УСК обеспечи­ вается той же ячейкой или теми же ячейками памяти подканала, что и начального, получаемого из ОЗУ машины, УСК. Ячейка ин­ формационного слова частично выполняет функции «собирателя» ИС при выполнении операций записи в ОЗУ машины и «раздели­ теля» ИС при выполнении операций выборки. Действительно, если в каждом сеансе связи УВВ может выдавать или воспринимать только один байт, то передаваемое в ОЗУ машины информационное слово составляется в течение нескольких сеансов и окончательно формируется в ячейке ИС подканала, а слово, передаваемое в УВВ, разделяется на байты, причем нереализованные после очередного сеанса связи байты сохраняются в ячейке ИС подканала.

Связь оперативного запоминающего устройства канала с дру­ гими устройствами осуществляется через группы вентилей и кодо­ вые шины канала КДЖ. На рис. 12.2 показана только одна группа

380

шинам канала подключены группы вентилей В7 и В8, обеспечи­ вающие связь с ОЗУ машины, и В9, через которые в УУ машины передается информация о состоянии канала. В устройство управ­ ления канала из ОЗУК передаются коды признаков, а непосред­ ственно из УУК в ОЗУК поступают управляющие сигналы, опре­ деляющие порядок действий, выполняемых этими устройствами.

Операционное устройство канала представляет собой набор ре­ гистров, счетчиков, групп вентилей и других узлов, служащих для временного хранения и преобразования символьной информации, выражаемой словами или их частями. Набор узлов ОУК обеспечи­ вает выполнение действий над словами, относящимися только к одному подканалу. Поэтому, когда действия по обслуживанию не­ которого подканала заканчиваются, все модифицированные слова из ОУК пересылаются в ячейки ОЗУК этого подканала, после чего в операционное устройство принимаются слова, относящиеся к подканалу, который является очередным по обслуживанию. Связь ОУК с кодовыми шинами канала осуществляется посред­ ством групп входных и выходных вентилей В3 и В*. Регистры опе­ рационного устройства, обеспечивающие промежуточное хранение байтов информационных слов, через группы вентилей Вп и В|2 связаны с внешними устройствами. Вся работа ОУК происходит под воздействием управляющих сигналов, получаемых из устрой­ ства управления канала.

Устройство анализа запросов представляет собой комплекс уз­ лов, обеспечивающих поочередное подключение работающих внеш­ них устройств к каналу. Каждое УВВ посылает в УАЗ сигнал за­ проса по мере своей готовности к приему или выдаче очередного байта информации или полного информационного слова. В УАЗ происходит анализ запросов и формирование сигналов управления внешними устройствами; при этом УАЗ непрерывно обменивается информацией с устройством управления канала. В состав УАЗ может включаться приоритетная схема при разделении всех внеш­ них устройств на несколько уровней по срочности обслуживания.

Устройство управления канала реализует все основные микро­ программы операций, непосредственно выполняемые в канале. От устройства управления машины через группу вентилей Вю оно по­ лучает коды операций ввода — вывода, а также управляющие сигналы, по которым осуществляется пуск отдельных микропро­ грамм. В качестве дополнительной первичной командной инфор­ мации в УУК используются коды признаков, поступающие от от­ дельных устройств канала. Реализация микропрограмм приводит к формированию наборов управляющих сигналов, посредством которых координируется работа устройств канала. При парал­ лельном выполнении нескольких команд ввода — вывода УУК вы­ рабатывает управляющие сигналы циклически, что и приводит в конечном итоге к поочередному подключению соответствующих внешних устройств через канал к оперативной памяти машины.

Рассмотрим принципы;'разделения времени между УВВ при параллельном выполнений нескольких команд ввода — вывода.

381

При этом положим, что все необходимые для выполнения опера­ ций УСК уже введены в ОЗУК канала и что между каналом и УВВ осуществляется побайтный обмен информацией, а каждое информационное слово состоит из четырех байтов. Работающие

вый из них размещается в суммирующем счетчике, второй — в вы­ читающем счетчике. Комплекс из двух регистров и двух счетчи­ ков, служащих для размещения частей УСК, называют регистром управляющего слова.

Преобразование и модификация УСК обеспечиваются схемой, приведенной на рис. 12.3. После ввода управляющего слова в ре­ гистр РгУСК коды команд и признаков выдаются в устройство управления канала. На счетчик Сч1, в котором размещается код адреса, подается УС|, вызывающий увеличение содержимого этого счетчика на единицу. Два младших разряда Сч1 представляют собой счетчик байтов и управляют работой дешифратора Дш, ко­

382

торый обеспечивает распределение принимаемых от УВВ байтов по группам разрядов ячейки ИС. подканала ОЗУК, а также вы­ дачу в УВВ байтов из определенных групп разрядов этой ячейки. Содержимое основных разрядов Сч1 изменяется на единицу после каждых четырех сеансов связи с данным внешним устройством, когда оказывается полностью сформированным информационное слово при выполнении операции записи в ОЗУ машины или когда информационное слово полностью передано в УВВ при выполне­ нии операции выборки из ОЗУ машины. Новый адрес выдается в КШК и далее в регистр адреса ОЗУ машины для записи в этом ОЗУ очередного слова или его выборки с последующим размеще­ нием в ячейке ИС данного подканала ОЗУК.. Содержимое счет­ чика Сч2 уменьшается на единицу по сигналу УСг, который фор­ мируется только после окончания действий по передаче полного информационного слова.

В ходе одного сеанса связи с УВВ управляющее слово канала обязательно модифицируется; три последовательных сеанса ха­ рактеризуются изменением кода адреса, а каждый четвертый — изменением как КА, так и ККС. После завершения сеанса моди­ фицированное управляющее слово УСК' из регистра РгУСК пере­ сылается в соответствующую ячейку (ячейки) ОЗУК. Узлы операционного устройства очищаются и на них принимается управ­ ляющее слово, относящееся к тому УВВ, которое является оче­ редным по обслуживанию. Если какое-либо УСК полностью реализовано каналом, то содержимое счетчика Сч2 становится рав­ ным нулю. Схема анализа СхА в этом случае формирует финиш­ ный сигнал, который передается в устройство управления канала; соответствующая команда ввода — вывода считается выпол­ ненной.

§ 12.3. Селекторные каналы

Селекторные каналы служат для организации и управления обменом информацией между оперативной памятью высокопроиз­ водительной многопрограммной ЦВМ и внешними запоминающи­ ми устройствами при максимальной разгрузке процессора маши­ ны по выполнению соответствующих операций. Селекторные ка­ налы обычно проще мультиплексных, так как они обслуживают внешние ЗУ в так называемом монопольном режиме, т. е. без разделения времени внутри цикла обслуживания между отдель­ ными устройствами. Иначе говоря, обслуживание заданного командой ввода — вывода устройства не прерывается до окончат ния обмена информацией между ним и оперативной памятью си­ стемы. При организации работы селекторных каналов использу­ ются те же управляющие слова, что и при организации работы мультиплексных каналов, т. е. КВВ, АСК и УСК.

Упрощенная схема селекторного канала приведена на рис. 12.4, где показана основная часть его операционного устройства, устройство управления канала УУК, а также узлы для формиро-

383