FI86923B - Styrmekanism foer multiprocessorsystem. - Google Patents

Description

86923

Multiprosessorijärjestelmien ohjausmekanismi

Keksintö koskee digitaalitietokoneiden suunnittelua ja nimenomaan laitteita, joilla yhdistetään toisiinsa keskinäistä 5 tietoliikennettä varten erilaisia laitteita kuten prosessorei ta, muisti- (keskusmuisti) ja siirräntälaitteita, kuten massamuisti (esim. levyt ja nauhat), valvontapöytäpäätteitä, kirjoittimia ja muita tällaisia laitteita diyitaalitietokonejärjestelmässä. Tässä esitetty keksintö koskee nimenomaan paran-10 nettua laitetta tietoväylän ohjauksen johtamista varten.

Digitaalitietokonejärjestelmien ja niiden komponenttien kustannusten laskiessa jatkuvasti näihin järjestelmiin yhdistetään yhä enemmän erityyppisiä tietojenkäsittelylaitteita. Laitteilla on hyvin erilaisia ominaispiirteitä, kun on kysymys 15 nopeudesta (toisin sanoen siitä nopeudesta, jolla ne voivat ottaa vastaan tai lähettää tietoja), tarvittavista ohjaustiedoista, tietojen muodosta ja muista tällaisista ominaisuuksista, mutta kuitenkin niiden on oltava yhteydessä toistensa kanssa. Esimerkiksi prosessorien on oltava usein yhteydessä keskus-20 muistin (erittäin suuri nopeus), massamuistilaitteiden kuten levymuistin (suuri nopeus) ja tulostuslaitteiden kuten kirjoittimien (hyvin pieni nopeus) kanssa. Yhdyslaitteen yksi tärkeä ominaisuus on sen kyky tukea tietoväylällehakumenettelyä toistensa kanssa yhteyteen haluavien laitteiden kilpailevien vaa-25 timusten kesken. Jotakin tietoväylällehakumuotoa on käytettä vä, niin että pystytään antamaan tietoväylälle pääsyä koskeva pyyntö ja näin ollen onkin tärkeää, että tietoväylällehaku-prosessi on tehokas, koska se voi muuten kuluttaa liian suuren osan tietokonejärjestelmän resursseista. Lisäksi on yleen-30 sä toivottavaa, että tietoväylällehakuprosessiin liittyy jon kin verran joustavuutta varattaessa tietoväylä pyynnön esittävien laitteiden kesken. Sellaisissa ympäristöissä, jotka mahdollistavat hyvin monien laitteiden yhdistämisen tietoväylään, erityisesti sellaisissa ympäristöissä, jotka sallivat lisäk-35 si useiden prosessorien yhdistämisen tietoväylään ,tietoväyläl- 2 86923 lehakumekanismiin kohdistuvat kilpailevat vaatimukset aiheuttavat usein ei-toivottuja pakotteita järjestelmän toimintaan ja joustavuuteen nähden.

Yhdyslaitteen toinen tärkeä ominaisuus on sen keskeytyk-5 siin liittyvä tuki. Se tapa, jolla nämä keskeytykset rekis teröidään, aiheuttaa usein tuntuvia rajoituksia siihen joustavuuteen nähden, johon on mahdollista päästä laitteen yhdistämisessä tietoväylään.

Sen lisäksi, että yhteen keskusprosessoriin yhdistetty-10 jen laitteiden välille järjestetään tietoliikenne, halutaan usein järjestää saanti tällaisten laitteiden ja yhden tai useamman lisäprosessorin välille ja myös yksinomaan useiden prosessorien välille. Tämä prosessorien välistä tietoliikennettä koskeva vaatimus monimutkaistaa vielä tuntuvasti yh-15 teysprobleemaa toiminnan koordinoinnin välttämättömyyden vuok si. Prosessorien välisen tietoliikenteen eräs erityistä huomiota vaativa näkökohta on yhdessä tai useammissa prosessoreissa olevien välimuistien käytön aiheuttama probleema. Tällaiset välimuistit voivat aiheuttaa käsittelyvirheitä, 20 ellei ryhdytä asian vaatimiin toimenpiteisiin sen varmista miseksi, että pääsy välimuistiin sallitaan vain silloin, kun välimuistissa olevat tiedot ovat "voimassa", toisin sanoen niitä ei ole muutettu keskusmuistissa niiden välimuistiin siirtämisen jälkeen. Jos välimuistivalvontaa ei 25 suoriteta tehokkaasti, koko järjestelmän suorituskyky voi huomattavasti heikentyä.

Keksinnön eräänä tavoitteena on siis saada aikaan parannettu laite eri laitteiden yhdistämiseksi toisiinsa digitaalitietokonejärjestelmässä.

30 Lisäksi keksinnön eräänä tavoitteena on saada ai kaan sellainen parannettu laite laitteiden yhdistämiseksi toisiinsa digitaalitietokonejärjestelmässä, joka sallii lukuisien laitteiden yhdistämisen yhdistämiseen liittyvien rajoituksien pysyessä minimaalisina.

li 3 86923

Keksinnön eräänä lisätavoitteena on saada aikaan parannettu laite tietoväylän ohjauksen johtamiseksi laitteiden välillä digitaalitietokonejärjestelmässä.

Keksinnön eräänä tavoitteena on vielä saada aikaan sel-5 lainen laite digitaalitietokonejärjestelmän laitteiden yhdis tämiseksi toisiinsa, joka siirtää tehokkaasti tietoväylän ohjauksen laitteesta toiseen digitaalitietokonejärjestelmässä.

Tämä patenttihakemus koskee yhtä yhdyslaitteeseen liittyvistä useista näkökohdista.

10 Nimenomaan se koskee sellaista laitetta, jonka avulla pääsy tietoväylälle tehdään mahdolliseksi niille laitteille, jotka pyrkivät pääsemään sille tiettynä aikana. Täydellisen järjestelmän eri näkökohtien välillä vallitsevan keskinäisen suhteen vuoksi täydellisen järjestelmän rakennetta se-15 lostetaan ensin kokonaisuutena ja nimenomaan käsiteltävään keksintöön liittyviä näkökohtia selostetaan sitten hieman yksityiskohtaisemmin. Tässä esitetyt patenttivaatimukset määrittävät käsiteltävän patenttihakemuksen varsinaisen keksinnön, nimittäin laitteen tietoväylälle pääsyn määrittämis-20 tä ja myöntämistä varten.

Tässä selostettu yhdyslaite liittyy jokaiseen yhdistettävään laitteeseen ja muodostaa mieluimmin osan siitä.

Se ohjaa signaalien lähettämistä ja vastaanottamista tietoväylällä (esim. rinnakkaisjohdotuksen käsittävä väylä), 25 joka yhdistää jokaisen laitteen. Yhdyslaite saa aikaan tie toliikenteen yhtenäisen ohjauksen tietoväylän yhdistämissä laitteissa. Nämä laitteet on kytketty rinnan tietoväylän kanssa, ja niiden toiminta on riippumaton niiden fyysisestä sijainnista väylällä. Jokaiselle tietoväylään yhdistetyl-30 le laitteelle on määrätty tunnusnumero ("ID"), jota käytetään lukuisiin tarkoituksiin, kuten seuraavassa selostetaan. Yhdyslaitteen eräässä toteutuksessa tehtävä on suoritettu fyysisellä pistokkeella, joka on työnnetty laitteeseen ja johtimeen, tunnusnumeron määrittämiseksi. Koska 35 tämä fyysinen pistoke voidaan siirtää aukosta toiseen, ei 4 86923 laitteen ja sen aukon välillä, jossa pistoke on, ole loogista riippuvuutta. Tämä numero ladataan ohjausrekisteriin järjestelmän alustuksen aikana ja on sen jälkeen laitteen käytettävänä.

5 Yhdyslaite toteuttaa tietyn komentokannan, jolla saa daan aikaan tehokas tietoliikenne laitteiden välillä. Nämä komennot toteutetaan ja lähetetään lukuisina eri toimintoina (niitä nimitetään tässä "tapahtumiksi"). Jokainen tapahtuma on jaettu lukuisiin jaksoihin ja käsittää: komento-/osoite-10 jakson, jossa asianomaisen tapahtuman (esim. luku, kirjoi tus, keskeytys ja niin edelleen) toimintakoodi lähetetään väylän kautta muihin laitteisiin niiden tietojen kanssa, jotka tunnistavat ne laitteet, joihin komento on suunnattu tai jotka sisältävät muuta komentoon liittyvää informaatio-15 ta; upotetun tietoväylällehakujakson sen laitteen tunnista miseksi, jolle myönnetään seuraavana pääsy tietoväylälle; ja yhden tai useampia tietojaksoja, jossa/joissa lähetetään käyttäjätietoja (toisin sanoen käsittelyn lopullinen kohde) tai muita tietoja.

20 Tapahtumasignaalit lähetetään tietoväylän kautta eril lisiä linjaryhmiä pitkin, joita nimitetään tässä tiedonsiir-toluokkalinjoiksi, vastausluokkalinjoiksi, ohjausluokkalin-joiksi ja teholuokkalinjoiksi. Aika- ja vaihesignaaleja lukuunottamatta (selostetaan myöhemmin) nämä signaalit ilmais-25 taan voimassa oleviksi, kun yksi tai useampia yhdyslaitteita pitää ne yllä. Tiedonsiirtoluokkalinjät käsittävät puolestaan informaatio-, tieto- ja pariteettilinjoja ja ne lähettävät tapahtumassa käytettäviä komento-, tila- ja tiettyjä muita tietoja.

30 Vastausluokkalinjät antavat positiivisen kuittauksen virheettömästä vastaanotosta sekä lisävastauksia tapahtuman ohjaamiseksi tai muuttamiseksi. Tämä virhevalvonta edistää tuntuvasti järjestelmän luotettavuutta, vaatii vähän tai ei lainkaan lisää kaistanleveyttä ja sallii vastauksen antavan 35 laitteen muuttaa tapahtuman normaalia etenemistä edistäen näin suuresti järjestelmän joustavuutta. Esimerkiksi sei- li . 86923

O

lainen laite, joka vastatakseen sille suunnattuun komentoon tarvitsee lisäaikaa komennon normaalisti edellyttämän ajan lisäksi, voi käyttää yhtä tai useampia vastaussignaa-leja tapahtuman suorittamisen viivyttämiseksi (etukäteen 5 määrätyissä rajoissa), kunnes laite on valmis vastaamaan, tai se voi ilmoittaa laitteelle kykenemättömyydestään vastata tuolla hetkellä ja vapauttaa näin tietoväylän muita tapahtumia varten.

Yhdyslaite synnyttää ohjaussignaalisarjan ja käyt-10 tää sitä jokaisessa laitteessa, niin että saadaan aikaan tehokas ja oikein tapahtuva tietoväylään pääsyn siirtyminen laitteesta toiseen. Lisäksi jokainen laite synnyttää paikallisia ajatussignaaleja järjestelmän yhteisestä ajastimesta tahdistetun toiminnan varmistamiseksi tällä ta-15 voin. Nämä signaalit sekä testausohjaussignaalit lähetetään myös erillisillä linjoilla tietoväylän kautta. Lopuksi laitteet valvovat järjestelmän vaihto- ja tasavirran tilaa ja synnyttävät signaaleja, jotka ilmaisevat näiden tehonlähteiden tilan, niin että tarvittaessa voidaan ryh-20 tyä asianomaiseen toimintaan.

Tässä selostettu yhdyslaite on poikkeuksellisen tehokas ja monipuolinen ja soveltuu helposti taloudelliseen valmistukseen nykyään käytettävänä olevalla sarjaval-mistusintegraatiotekniikalla. Tämä johtuu siitä suhteel-25 lisen rajoitetusta määrästä fyysisesti erillisiä johtimia, jotka tarvitaan siirtämään komento-, ohjaus-, informaatio-ja tietosignaalit laitteiden välillä, mikä liittyy puolestaan toimintojen tehokkaaseen valintaan ja jakamiseen näiden linjojen kesken. Yhdyslaite ei myöskään aseta mainit-30 tavia rajoituksia siihen yhdistettyjen laitteiden fyysi selle sijainnille. Lisäksi se mahdollistaa lukuisien laitteiden yhdistämisen toisiinsa ja soveltuu tehokkaasti sekä yhden prosessorin käsittäviin että monikonekokoonpanoihin.

Useat laitteistot voivat toimia väyläisäntinä, toi-35 sin sanoen järjestelmän elementteinä, jotka voivat käyn- 6 86923 nistää siirtoja väylän kautta. Muut laitteet voivat toimia orjina, toisin sanoen ne voivat liittyä siirtoihin, jotka väyläisännät ovat käynnistäneet. Joissakin tapauksissa laitteet, jotka toimivat väyläisäntinä voivat toimia myös 5 orjina.

Esillä olevan keksinnön mukaisesti laitteet, jotka toimivat väyläisäntinä varaavat väylän ohjauksen keskenään käyttäen kahta signaalia, nimittäin NO ARB -signaalia ja BUSY-signaalia. Nämä signaalit ohjaavat aikaa, jona väy-10 Iälle pääsyä vaativille laitteille myönnetään pääsy ja nämä signaalit ohjaavat myös aikaa, jona laite, joka on saanut väylällepääsyn aloittaa tapahtumansa.

Odottaessaan tapahtuman aloittamista laite, joka on valittu seuraavaksi väyläisännäksi pitää NO ARB -sig-15 naalin voimassa. Tämä signaali estää muita laitteita saa masta väylän ohjausta. Tapahtuman ensimmäisen jakson alussa isäntä mitätöi NO ARB -signaalin ja tämä sallii kaikki laitteet, joiden tarvitsee suorittaa siirto liittyä väy-lällehakuoperaatioon, joka tapahtuu tapahtuman toisen jak-20 son aikana. Toisen tapahtumajakson aikana kukin laite, jonka tarvitsee suorittaa siirto lähettää väyläisäntäky-selysignaalin kaikille laitteille väylällä. Tämä signaali identtifioi sen lähettävän laitteen. Tutkimalla näitä ky-selysignaaleja laitteet määrittävät onko niillä korkein 25 prioriteetti. Myös toisen tapahtumajakson aikana kaikki isäntäkyselysignaalin lähettävät laitteet pitävät NO ARB -signaalin voimassa, mikä estää muita laitteita liittymästä väylällehakuoperaatioon kolmannen tapahtumajakson aikana. Kolmannen tapahtumajakson aikana toisaalta ainoastaan 30 laite, joka toimii väyläisäntänä seuraavan tapahtuman ai kana antaa NO ARB- signaalin ja pitää sen voimassa siten estäen muiden väylällehaun kunnes se aloittaa tapahtumansa.

Laite, joka on saanut väylällepääsyn ei aloita ta-35 pahtumaansa kunnes BUSY-signaali on mitätöity ja tämä sig naali pidetään voimassa tapahtuman aikana isäntä- ja or- 7 86923 jalaitteiden toimesta tätä tapahtumaa varten. Tapahtuman aikana väyläisäntänä toimiva laite antaa BUSY-signaalin valitulle väyläjaksojen lukumäärälle jaksojen lukumäärän riippuessa tapahtumatyypistä. Orjalaite pitää myös BUSY-5 signaalin voimassa aina jaksoon asti, joka liittyy jak soon, jonka aikana se päättää tapahtuman. Tämän jälkeen orjalaite keskeyttää BUSY-signaalin voimassapidon. Jos isäntälaite on myös lakannut pitämästä BUSY-signaalia voimassa, BUSY-signaali mitätöityy ja uusi väyläisäntä voi 10 aloittaa tapahtuman.

Tämä väylänohjaussekvenssi aikaansaa lukuisia etuja. NO ARB -signaali ja BUSY-signaali yhdessä sallivat väylällehakuoperaation tapahtua tapahtuman aikana väylä-isäntänä toimivan laitteen identtifioimiseksi, kun vallit-15 seva tapahtuma on päätetty siten sallien väylällehakuope-raatioiden ja tapahtumien sijoittamisen peräkkäin.

Se seikka, että useammat kuin yksi laite voivat antaa NO ARB -signaalin samanaikaisesti on edullinen, koska se aikaansaa NO ARB -signaalin samanaikaisen voimassa-20 pidon kaikkien kyseisellä hetkellä väylällehakevien lait teiden toimesta. Edullisessa suoritusmuodossa, jossa väylä toimii synkronisesti, NO ARB -signaalin voimassapito yhden jakson aikana estää väylällehaun seuraavan jakson aikana, mutta ei vallitsevan jakson aikana. Tämän mukaisesti NO 25 ARB -signaali täytyy pitää voimassa väylällehakujakson ai kana; väylällehakujaksoa seuraavan jakson aikana tuleva isäntä on valittu, joten muu väylällehaku täytyy estää kunnes tulevasta isännästä tulee vallitseva isäntä.

Tämän toteuttamiseksi kaikki väylällehakevat lait-30 teet edullisessa suoritusmuodossa antavat NO ARB -signaalin samanaikaisesti, koska tulevaa isäntää ei ole vielä valittu, tuleva isäntä ei voi antaa NO ARB -signaalia. Väyläprotokolla monimutkaistuisi merkittävästi, jos olisi tarpeen valita väylällehakevien laitteiden joukosta niin 35 että ainoastaan yksi varaisi NO ARB -linjan väylällehaku-

prosessin aikana. Koska useat laitteet voivat antaa NO ARB

8 86923 -signaalin samanaikaisesti, tällaista valintaa ei kuitenkaan tarvitse tehdä, joten väylällehakevat laitteet voidaan helposti järjestää muodostamaan tarvittava NO ARB-signaali väylällehakujakson aikana.

5 Keksinnön tarkemmat yksityiskohdat on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa.

Keksinnön edellä esitettyjä ja muita sekä lisätavoitteita ja piirteitä on helpompi ymmärtää seuraavan, keksintöä koskevan yksityiskohtaisen selostuksen avulla, 10 joka on tehty oheisiin piirustuksiin liittyen, joissa kuviot 1A-1C ovat lohko- ja linjakaavioita erilaisista prosessori- ja laitekokoonpanoista, jotka voidaan toteuttaa tässä selostetun yhdyslaitteen avulla, kuvio 2 esittää yhdyslaitteen signaalirakennetta, 15 kuviot 3A-3C esittävät erilaisia ajastussignaaleja, joita käytetään yhdyslaitteen eräässä erikoistoteutukses-sa, sitä tapaa, jolla paikalliset ajastussignaalit synnytetään, ja niiden käyttöä määritettäessä tiettyä "tapahtumaa" yhdyslaitteeseen liitettyjen laitteiden kesken, 20 kuvio 3D esittää tietoväylällehakuprosessin toimin ta järj estystä, kuvio 3E esittää BUSY- ja NO ARB -sarjoja, kuviot 4A-4H ovat taulukoita ja ne esittävät jokaisen, yhdyslaitteen käyttämän tapahtumatyypin rakennetta, 25 kuvio 5A on taulukko, jossa on yhteenveto yhdys laitteen komentokoodeista, kun taas kuvio 5B on taulukko, joka esittää yhteenvedon yhdyslaitteen tietotilakoodeista, kuvio 5C on yhteenveto yhdyslaitteen tiedonpituus-koodeista, 30 kuvio 6 on taulukko vastauskoodiyhteenvedosta, kuviot 7A-7I ovat kaavioita yhdyslaitteen käyttämästä perusrekisterisarjasta ja esittävät eri bittien tiettyä käyttöä jokaisessa rekisterissä, ja kuvio 8 on lohko- ja linjakaavio, joka esittää lo-35 giikkakytkentöjä yhdyslaitteen tietoväylällehakutoiminnon suorittamista varten.

9 86923

Kuvio IA esittää tässä selostetun yhdyslaitteen käyttöä pienissä ja suhteellisen huokeissa tietokonejärjestelmis-sä tyypillisessä kokoonpanossa. Siinä esitetyllä tavalla prosessori 10, muisti 12, päätteet 14 ja massamuistiyksiköt (le-5 vyt) 16 on liitetty toisiinsa yhdyslaitteella 18 ja tietoväy lällä 20. Prosessorin 10 ja muistin 12 ollessa kysymyksessä yhdyslaitteet 18 on sijoitettu laitteeseen mieluimmin siihen kiinteästi liittyvinä ja ne muodostavat näin ollen tietoliikennerajapinnan laitteeseen. Päätteiden 14 ja muistiyksi-köiden ollessa kysymyksessä voidaan järjestää vastaavat väli-adapterit 22, 24, niin että useita pääte- tai muistilaitteita voidaan liittää yhteen yhdyslaitteeseen 18. Adapterit muodostavat rajapinnan tietoväylän 20 ja laitteen muun osan välille. Tässä käytettynä termi "laite" tarkoittaa yhtä tai 15 useampia kokonaisuuksia, joka/jotka on yhdistetty tietoväy lään yhteisellä yhdyslaitteella. Näin ollen kuviossa IA päätteet 14 ja adapteri 22 käsittävät yhden laitteen 26; vastaavasti prosessori 10 ja keskusmuisti 12 ovat kumpikin laitteita. Kuviossa IB prosessori 32 ja muisti yhdessä adapterin 20 40 kanssa käsittävät yhden laitteen.

Kuviosta IA voidaan nähdä, että prosessorilla 10 on yhteinen muisti 12 muiden tietoväylään 20 yhdistettyjen laitteiden kanssa. Tämä alentaa järjestelmän kustannuksia, mutta rajoittaa sen nopeutta, koska väylä 20 joudutaan jakamaan.

25 Kuviossa IB tämä probleema on ratkaistu järjestämällä eril linen muistiväylä 30 prosessorin 32 ja muistin 34 väliin. Prosessori ja muisti on sitten yhdistetty päätelaitteisiin 36 ja massamuistilaitteisiin 38 adapterin 40, väylän 42 ja adapterien 46 ja 48 välityksellä. Adapterissa 40 on siihen 50 kiinteästi liittyvä yhdyslaite 18, joka yhdistää adapterin väylään 42. Vastaavasti kummassakin adapterissa 46 ja 48 on siihen kiinteästi liittyvä yhdyslaite 18, joka yhdistää sen väylään 42. Tämäntyyppisellä systeemillä saadaan 10 86923 parempi suorituskyky, mutta suuremmilla kustannuksilla. Kuitenkin se kilpailee vielä täysin tässä selostetun yhdyslait-teen kanssa.

Lopuksi kuvio 1C esittää laitteen yhdyslaitteen käyt-5 töä monikonejärjestelmässä. Tässä kuviossa prosessorit 50 ja 52 on yhdistetty ensiömuisteihin 54, 56 vastaavilla muistiväylillä 58, b0. Prosessori-muistiparit on puolestaan yhdistetty järjestelmän muuhun osaan vastaavasti adaptereilla 62, 64, joissa on niihin kiinteästi liittyvä ja väylän 68 avulla 10 yhdistetty yhdyslaite 18. Välimuisti 52 liittyy toiseen pro sessoriin, esim. prosessoriin 50. Järjestelmän muu osa vastaa sitten pääasiassa kuviossa IB esitettyä, nimittäin yksi tai useampia päätteitä 70 on yhdistetty väylään 68 adapterilla 72, jossa on yhdyslaite 18, ja massamuistilaite 74 15 on yhdistetty väylään 68 adapterilla 76, jossa on yhdyslai te 18. Tässä kokoonpanossa kumpikin prosessori voi olla tietoliikenteessä järjestelmän jokaiseen laitteeseen, ja lisäksi prosessorit voivat olla yhteydessä suoraan keskenään. Lisäksi välimuisti 51 on sijoitettu tehokkaalla tavalla. Tä-20 män samassa järjestelmässä olevan vaativan laiteyhdistelmän muodostamasta erilaisesta luonteesta ja monimutkaisuusta-sosta huolimatta tässä selostettu yhdyslaite ohjaa tehokkaasti koko tietoliikennettä pääasiassa samalla tavalla.

Katsottaessa nyt kuviota 2 nähdään yhdyslaitteen 25 synnyttämien ja käyttämien signaalien eri ryhmät esitettyi nä pääkohdittain niiden päätoimintaluokan mukaan. Jokaisessa luokassa ne on ryhmitetty niiden erillisten alitoimintojen mukaan. Lisäksi johdinryhmän (tai tietoväylän) 78 ne asianomaiset johtimet, jotka siirtävät näitä signaaleja lait-30 teestä toiseen, on myös esitetty seuraavan selostuksen hel pottamiseksi. Linjan katsotaan olevan voimassa, jos jokin linjaan liitetty laite pitää sen voimassa. Linja on vapaana vain silloin, jos mikään laite ei pidä sitä voimassa.

Asian havainnollistamiseksi kaksi erillistä yhdyslaitetta, 35 jotka on merkitty vastaavasti A ja B ja jotka liittyvät kiinteästi niihin vastaaviin fyysisiin laitteisiin, joiden li 11 86923 tietoliikennettä ne ohjaavat, esitetään kaavioina niiden käyttämien signaalien avulla ja yhdistettyinä toisiinsa väylällä 78 signaalien lähettämistä varten. Kuitenkin on huomattava, että väylä 78 yhdistää tyypillisesti fyysises-5 ti joka hetki enemmän kuin kaksi laitetta, vaikkakin vain nykyisen isäntäkoneen valitsemat laitteet osallistuvat varsinaisesti tapahtumaan. Jäljellä olevat laitteet pysyvät yhdistettyinä fyysisesti tietoväylään, mutta eivät osallistu tapahtumaan.

10 Kuten kuviossa 2 esitetään, on olemassa neljä sig- naalipääluokkaa, joita yhdyslaite käyttää, nimittäin tiedon-siirtoluokkasignaalit, vastausluokkasignaalit, ohjausluok-kasignaalit ja teholuokkasignaalit. Tiedonsiirtoluokkasig-naalit käsittävät tietokentän, merkitty joka lähe- 15 tetään ja otetaan vastaan väylän 78 neljällä erillisellä linjalla 80. Tietokenttä sisältää erilaisia tietoja, joihin kuuluu esim. komentokoodi, joka tunnistaa tapahtuman aloittavan laitteen (nykyinen isäntäkone), ja tietoja, jotka määrittävät jakson aikana lähetettyjen tietojen tilan. 32 bitin 20 tietosana, joka lähetetään linjoja 82 pitkin, merkitty D/31:07 kuviossa 2, hankkii tiettyjä tapahtumassa tarvittavia tietoja, kuten suoritettavan tiedonsiirron pituus (käytetään READ- ja WRITE-tyypin tapahtumissa); sen laitteen tunnus, joka on valittu ottamaan osaa tapahtumaan; niiden 25 muistipaikkojen osoite, joihin on saatava pääsy tiedonsiir toa varten; ja tiedot, jotka on siirrettävä. Tämä sana lähetetään ja otetaan vastaan 32 erillistä linjaa 82 pitkin.

On järjestetty myös kaksi linjaa 84 ja 86, merkitty "PO", joita käytetään ilmaisemaan pariteetti informaatio- ja tie-30 tolinjoilla, ja BAD, joka ilmaisee virhetilan.

Signaalien vastausluokka käsittää kolmen bitin kentän, merkitty CNF/2:Q/ ja lähetetään linjoilla 88, joka saa aikaan vastauksen tietylle laitteelle lähetettyihin erilaisiin tietoihin ja sallii laitteiden muuttaa tapahtumien 35 etenemistä, kuten myöhemmin yksityiskohtaisesti selostetaan.

12 86923

Ohjausluokkasignaalit lähetetään kahdeksan linjan 90-104 ryhmän kautta. Ensimmäinen näistä signaaleista, NO ARB, ohjaa tietoväylällehakuprosessia. Toinen niistä, BSY, ilmaisee, että tietoväylä on sillä hetkellä jonkin 5 laitteen käytössä. Näitä kahta signaalia käytetään yhdes sä saamaan aikaan väylän hallinnan hyvässä järjestyksessä tapahtuva siirtyminen niiden laitteiden kesken, jotka pyrkivät saamaan tietoväylän hallintaansa.

Ohjausluokan jäljellä olevista signaaleista signaali) lit aika (+) ja aika (-) käsittävät väylään 98 yhdistetyn erillisen lähteen synnyttämiä ja vastaavasti linjoja 94, 96 pitkin lähetettyjä aaltomuotoja; näitä signaaleja käytetään yhdessä aaltomuotojen vaihe (+) ja vaihe (-) kanssa, jotka ovat myös erillisen lähteen synnyttämiä ja lähetetään 15 vastaavasti linjoja 98 ja 100 pitkin, niin että saadaan ai kaan paikallinen ajastusviite yhdyslaitteen käyttämiseksi jokaisessa laitteessa. Tarkemmin sanottuna jokaisen väylään 78 yhdistetyn laitteen yhdyslaite synnyttää vastaavasti paikallisia lähetys- ja vastaanottosignaaleja TCLK ja RCLK vastaa-20 vasti aika- ja vaihesignaaleista. Lisäksi STF-signaalia, joka lähetetään linjaa 102 pitkin, käytetään käynnistämään myöhemmin yksityiskohtaisemmin selostettava paikallislaitteiden "nopea itsetesti", kun taas RESET-signaali, joka lähetetään linjalla 104, muodostaa laitteen tietoväylään yhdistettyjen 25 laitteiden alustamiseksi (asettamiseksi johonkin tunnettuun tilaan).

Tehosignaaliluokassa signaalit AC LO ja DC LO lähetetään vastaavasti linjoja 104, 106 pitkin, ja jokainen laite valvoo niitä järjestelmässä olevan vaihtovirta- ja tasavir-30 tatehon tilan määrittämiseksi. Varalinja 110 mahdollistaa myöhemmän laajennuksen.

Tässä selostettava yhdyslaite hoitaa tehtävänsä, joka koskee yhteyden saamista aikaan valittujen laitteiden välillä, suorittamalla sarjan toimituksia, jotka vastaavat 35 muodostettavaa yhteystyyppiä. Jokainen toimitus käsittää sarjan jaksoja, joiden aikana erilaisia tietoalkioita si- li 13 86923 joitetaan tietoväylälle tai otetaan vastaan siitä, niin että saadaan aikaan haluttu yhteys jonkin toisen laitteen tai toisten laitteiden kanssa, joka/jotka on myös yhdistetty tähän väylään. Nämä jaksot määrätään aika- ja vaiheajastimilla, mi-5 kä voidaan nähdä selvemmin kuviosta 3A, joka esittää vastaa vasti aika (+) ja aika (-) -ajastinsignaaleja 120 ja 122 sekä vastaavasti vaihe (+) ja vaihe (-) -signaaleja 124 ja 126.

Nämä signaalit synnytetään yhdellä tietoväylään yhdistetyllä pääajastimella. Jokaisen laitteen yhdyslaite ottaa ne vastaan 10 ja käyttää niitä synnyttämään vastaavasti paikalliset TCLK- ja RCLK-signaalit 128 ja 130, jotka ohjaavat mainittujen laitteiden suorittamaa tietojen lähettämistä ja vastaanottamista.

Näin ollen, kuten kuviossa 3B esitetään, useita laitteita, 140, 142 ja niin edelleen, on yhdistetty rinnan tieto-15 väylään tietojen lähettämiseksi ja vastaanottamiseksi näillä linjoilla. Nämä laitteet voivat olla siirräntälaitteita (I/O), kuten kirjoittimia, näyttöpäätteitä ynnä muita, tai ne voivat olla esim. prosessoreita. Laitteiden fyysinen sijainti väylällä on epäolennaista. Pääkello 144, joka on myös yhdistetty 20 väylään, synnyttää aika- ja vaihesignaaleja, jotka lähetetään jokaiseen laitteeseen linjoja 94-100 pitkin. Jokainen yhdyslaite käsittää ajastuskytkennät vastaavien paikallisten lähetys- ja vastaanottoajastimien TCLK ja RCLK muodostamiseksi. Esimerkiksi laite 140 voi käsittää kiikun 146, jonka Q-ulos-25 tulo saa aikaan TCLK:n. Kiikku asetetaan veräjästä 148 ja ajastetaan aika (+) -signaalilla linjasta 94. Veräjä asetetaan taas linjalla 98 ja Q-ulostulolla. Vastaavasti paikallinen orjavastaanottoajastin RCLK muodostetaan vastaanotetuista aika (+) ja vaihe (-) -signaaleista.

30 Kuten kuviossa 3C esitetään, peräkkäisten TCLK-sig- naalien välinen aika rajaa yhden jakson. Peräkkäisten jaksojen sarjaa, jota käytetään suorittamaan haluttu tiedonsiirto, nimitetään tässä tapahtumaksi. Vaikka jokaisen tapahtuman yksityiskohtainen luonne vaihteleekin sen suorittaman 35 toiminnon mukaan, jokainen tapahtuma käsittää yleensä ko- mento-/osoitejakson, upotetun tietoväylällehakujakson ja 14 86923 yhden tai useampia lisäjaksoja, joita nimitetään yleensä tietojaksoiksi. Vain asian havainnollistamiseksi kuviossa 3C esitetään kaksi tällaista tietojaksoa. Yleensä tiedot pannaan tietoväylälle 78 TCLK:n etureunassa ja kytketään tietyn lait-5 teen yhdyslaitteeseen saman jakson RCLK:n aikana.

Kuviossa 3D esitetään jokaisen yhdyslaitteen suorittaman tietoväylällehakutoiminnon tilakaavio. Tietoväylälleha-kutoiminto pysyy joutotilassa 150, kunnes laitteen jokin alkio saa sen hakemaan tietyn tapahtuman aloittamista, kuten kuvios-10 sa 3D REQ:11a esitetään. Kun tämä tapahtuu, yhdyslaite määrit tää, onko se vapaa pitämään tietoväylällehakusignaalinsa väylällä 78 tarkamstamalla NO ARR -linjan. Niin kauan kuin NO ARB on voimassa, tietoväylällehakutoiminnon on pysyttävä joutotilassa. Kuitenkin heti NO ARB:in tultua poistetuksi laite voi 15 osallistua tietoväylällehakuun seuraavan jakson aikana edel lyttäen, että REQ on vielä voimassa. Näissä olosuhteissa laite tulee tietoväylällehakutilaan 152, jossa se suorittaa tie-toväylällehakuprosessin niiden muiden laitteiden kanssa, jotka myös pyrkivät pääsemään tietoväylälle. Tietoväylällehakuta-20 paa selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin.

Tietoväylällehakuprosessin häviävä laite palaa joutotilaan 150, josta se voi pyrkiä jälleen tietoväylällehakupro-sessiin niin kauan kuin REQ on voimassa. Päinvastaisessa tapauksessa tietoväylällehakuprosessin voittava laite tulee 25 "nykyinen isäntäkone" -tilaan (jos BSY ei ole voimassa) tai "vuoroon tuleva isäntäkone" -tilaan (jos BSY on voimassa). Vuoroon tuleva isäntäkone pysyy tässä tilassa niin kauan kuin BSY on voimassa ja siitä tulee nykyinen isäntäkone BSY:n voimassaolon päätyttyä.

30 Ennen kuin selostetaan yhteiskäytön hoitamien tapah tumien toimintajärjestystä, on hyvä saada yksityiskohtaisempi käsitys joistakin varsinaisista ohjaus-, vastaus- ja tiedonsiirtoluokkasignaaleista, koska ne ovat yhteisiä pääasiassa kaikille tapahtumatyypeille.

15 86923 NO ARB -signaali ohjaa pääsyä tietolinjoille tietoväy-lällehakuprosessin suorittamista varten. Laitteet voivat suorittaa hakuprosessin tietoväylän käytöstä vain niissä jaksoissa, joita varten NO ARB on poistettu edellisen jakson osalla.

5 Yhteiskäyttöä hallitseva laite (nykyinen isäntäkone) pitää NO ARB:in voimassa koko tapahtuman ajan ensimmäistä jaksoa ja viimeistä odotettua tietojaksoa lukuunottamatta. Tapahtuman viimeinen odotettu tietojakso on tavallisesti todella viimeinen tietojakso. Kuitenkin, kuten seuraavassa lähemmin 10 selostetaan, laitteet voivat viivyttää tapahtuman suorittamis ta tietyissä olosuhteissa. Tällöin se jakso, jonka odotetaan olevan viimeinen tietojakso, ei olekaan enää viimeinen ja seuraavat jaksot tulevat, ennen kuin kaikki tiedot on siirretty. Vuoroon tuleva isäntäkone pitää NO ARB:in myös voimas-15 sa, kunnes siitä tulee nykyinen isäntäkone. Joka hetkellä on enintään vain yksi nykyinen isäntäkone ja yksi vuoroon tuleva isäntäkone.

Kaikki hakuprosessiin osallistuvat laitteet pitävät myös NO ARB:in voimassa tietoväylällehakujakson aikana. Upo-20 tetun hakujakson aikana tämä voimassaolo on lisänä nykyisen isäntäkoneen suorittamalle NO ARB:in voimassapitämiselle. Joutohakujakson aikana jonkin hakuprosessiin osallistuvan laitteen taholta tapahtuva NO ARB:in voimassapitäminen estää seuraavat hakutoiminnot, kunnes jostakin silloin tieto-25 väylällehakuun osallistuvasta laitteesta tulee nykyinen isän täkone .

NO ARB pidetään lisäksi voimassa orjalaitteilla (nykyisen isännän valitsemia laitteita) kaikkien niiden jaksojen ajan, joissa orjalaite pitää voimassa STALL:in, sekä 30 myös kaikkien tietojaksojen ajan viimeistä lukuunottamatta.

Se pidetään myös voimassa tietyllä laitteella (samanaikaisesti BSY:n voimassaolon kanssa) erikoistilojen aikana, kun yhdyslaite on varattu ja hoitaa omaa laitettaan. Näissä tiloissa laite ei käytä muita tietoväylälinjoja kuin BSY:tä 35 ja NO ARB:ia. Koska on mahdollista, että laite valitaan or- 16 86923 jalaitteeksi, se estetään pääsemästä erikoistilaan esimerkiksi päästäkseen yhdyslaitteen rekistereihin, ilman että se joutuu käyttämään tietoväylän tiedonsiirtoluokkalinjoja. Lisäksi voi olla myös edullista, että nykyisen isäntäkoneen an-5 netaan jatkaa NO ARB:in voimassapitämistä sen tavanomaisen päättymisjakson yli, niin että tällöin voidaan suorittaa tietty tapahtumasarja tietoväylän hallinnasta luopumatta. Suuri-nopeuksisten laitteiden olisi erittäin edullista saada pidennetyt tiedonsiirtojaksot, jolloin asianomaisen laitteen käy-10 tettävänä olevaa kaistanleveyttä voitaisiin lisätä tehoklaasti.

BSY ilmaisee, että tapahtuma on käynnissä. Nykyinen isäntäkone pitää BSY:n voimassa koko tapahtuman ajan, paitsi viimeisen odotetun jakson aikana. Myös orjalaitteet pitävät sen voimassa, joiden täytyy viivyttää tapahtuman etene-15 mistä (esim. jokin muistilaite, joka tarvitsee lisäaikaa pääs täkseen tiettyyn muistipaikkaan); viive saadaan aikaan pitämällä BSY ja NO ARB voimassa STALL-vastauskoodin kanssa (selostetaan myöhemmin). Lisäksi BSY pidetään voimassa myös kaikkien tietojaksojen ajan viimeistä lukuunottamatta. Laite voi 20 myös pidentää BSY:n voimassaoloa viivyttääkseen seuraavan ta pahtuman alkamista tai toimiessaan edellä mainituissa erikois-tiloissa.

Laitteet tarkastavat BSY:n jokaisen jakson lopussa; kun BSY on poistettu, vuoroon tuleva isäntäkone voi panna 25 sen voimaan ja ottaa hallinan nykyisenä isäntäkoneena.

Kuvio 3E on tilakaavio BSY- ja NO ARB -ohjauslinjojen mahdollisista järjestyksistä esillä olevassa toteutuksessa. Sitä käytetään havainnollistamaan sitä tapaa, jolla nämä signaalit ohjaavat tiedonsiirtoa tehokkaasti laitteesta 3C toiseen tietoväylällä.

Kun virta pannaan päälle, kaikki laitteet pitävät NO ARB:in voimassa (tila "A"), mikä estää tehokkaasti jokaisen laitteen pääsyn väylälle, kunnes kaikki laitteet vapauttavat linjan (tila "B") tietoväylän tullessa jouto-35 tilaan. Tämä antaa kaikille laitteille aikaa suorittaa tarvittaessa alustusjärjestys. Kun NO ARB on päättynyt ja li 17 86923 tila "B" on tällöin alkanut, laitteet voivat vapaasti pyrkiä kilpailemaan tietoväylän hallinnasta. Kun jokin laite hakee pääsyä tietoväylälle, tila "A" alkaa jälleen, jolloin "voittava" laite tulee komento-/osoitetilaan "C". On tärkeää 5 huomata, että kaikki laitteet tunnistavat tämän komen- to-/osoitejakson ei ainoastaan BSY:n pitämisellä voimassa siirryttäessä vapaasta tilasta voimassa olevaan tilaan, vaan myös NO ARB:in voimassaoloon liittyen edellisessä jaksossa.

NO ARB:in ottaminen huomioon on välttämätöntä, niin että 10 laitteet voivat jättää huomioimatta erikoistilan aseman ko- mentona/osoitteena.

Tilan "D" ensimmäinen tulokohta komento-/osoitetilas-ta ilmaisee tapahtuman upotetun tietoväylällehakujakson.

Tässä jaksossa laitteet päivittävät dynaamisen prioriteettin-15 sa (jos käytetään "dual round robin" -tilaa) huomioimalla kooditetun isäntäkonetunnuksen. Tapahtuman tiedon pituudesta riippuen ohjaus voi jäädä tähän tilaan seuraavia jaksoja varten. Jos tietoväylällehakuprosessia ei tapahdu, isäntäkone ja orjalaite luopuvat mahdollisesti tietoväylän hallinnasta 20 ja vuo siirtyy jälleen takaisin tilaan "B", jolloin molem pien ohjaussignaalien voimassapitäminen on päättynyt. Jos kuitenkin vuoroon tuleva isäntäkone on olemassa, siirrytään sitten tilaan F, jolloin NO ARB:in voimassa pitävä laite huomioi BSY:n päättymisen tässä jaksossa ja siirtyy joko 25 komento-/osoitetilaan "C" tai "G" riippuen siitä, määrää kö isäntäkone päätöksen estää muita laitteita jatkamasta hakuprosessia (kaaviossa "BURST MODE"). On huomattava, että tilassa "G" komento-/osoiteohjaussignaalit osoittavat, että NO ARB ja BSY ovat molemmat voimassa, mikä erottaakin 30 sen komento-/osoitetilasta "C".

Jos edellistä tapahtumaa olisi pidennetty pitämällä BSY voimassa eikä vuoroon tulevaa isäntäkonetta olisi ollut, ohjaus olisi siirtynyt tilasta "D" tilaan "E" ja jäänyt tilaan "E" yhden tai useampien jaksojen ajaksi tarpeen 3.5 mukaan. BSY:n todistettu voimassaolo saa aikaan ohjauksen jäämisen tähän tilaan yhden tai useampien jaksojen ajaksi, 18 86923 minkä jälkeen sarja voi jatkua takaisin joutotilaan "B" ja jättää tietoväylän tulevia siirtoja varten.

Kuten edellä on selostettu, tietty erikoistoimintatila voi olla vaihtoehtoisesti aiheuttanut ohjauksen palaamisen 5 tilaan "D" yhden tai useampien jaksojen ajaksi, jos jokin tiet ty laite halusi estää jonkin toisen laitteen valitsemisen orjalaitteeksi. BSY:n ja NO ARB:in samanaikainen poistaminen palauttaa ohjauksen sitten jälleen tilaan "B", joutotilaan.

Sen vuoksi kuvio esittää, että NO ARB:in ja BSY:n yh-10 teistoiminta säätelee ohjauksen siirron ja myös tiedonsiirron oikeata vuota tietoväylällä.

Vastaussignaalit: ACK, NO ACK, STALL, RETRY

Järjestelmän luotettavuutta lisätään suuresti pyytämällä vastaus lähetyksiin, jotka tapahtuvat informaatio- ja tie-15 tolinjoilla. Yleensä vastausta odotetaan tarkasti kahden jak son kuluttua asianomaisesta lähetyksestä. Vastauskoodi näitä laitteita varten esitetään kuviossa 6, jossa "0"-bitti ilmaisee voimassaolon (alataso) ja v1"-bitci ilmaisee vapaanaolon (ylätaso).

20 ACK-vastaus ilmaisee, että lähetyksen ajateltu vastaan ottaja on suorittanut onnistuneesti lähetyksen vastaanottamisen. Kaikkia tapahtumatyyppejä varten ACK:n voimassaolo tapahtuman ensimmäisen tietojakson aikana vahvistaa kaksi jaksoa aikaisemmin lähetettyjen komento-/osoitetietojen oikein ta-25 pahtuneen vastaanottamisen (toisin sanoen pariteettivirhettä ei ole).

Lisäksi ensimmäisessä tietojaksossa ja myös seuraavis-sa tietojaksoissa READ-tyyppiä olevissa ja IDENT-tapahtumissa ACK ilmaisee myös, että orjalaite pitää voimassa luku-50 tai vektoritiedot, kun taas WRITE-tyyppiä olevissa tapahtu missa ACK ilmaisee myös, että orjalaite on valmis hyväksymään kirjoitustiedot.

NO ACK ilmaisee joko häiriötä lähetyksessä vastaanotossa tai ettei orjalaitetta ole valittu. Sekä ACK että 55 NO ACK ovat sallittuja vastauksia komennon- ja myös tiedon- f: 19 86923 siirtoihin. Viimeksi mainitussa tapauksessa vastaukset tapahtuvat niillä kahdella jaksolla, jotka seuraavat viimeistä tietojaksoa, vaikka nämä jaksot sattuisivat yhteen jonkin myöhemmän tapahtuman kanssa. NO ACK on vastauslinjojen puutetila.

5 Se on määrätty niin, että mikä tahansa muu koodi voi syrjäyt tää sen.

Orjalaite voi pitää STALL:in voimassa tietojaksojen aikana. Esimerkiksi muistit käyttävät sitä pidentämään sitä aikaa, joka on varattu lukusaantia varten tai järjestämään 10 aikaa uudistamis- tai virheenkorjausjaksoa varten tietyn ta pahtuman aikana. Muistit käyttävät sitä myös viivyttämään tietojen lähettämistä lisää isäntäkoneelta, kun muistin kirjoi-tuspuskuri on täynnä. Laitteet käyttävät sitä toiseen tieto-väylään tahdistamista varten. Yhtä tai useampia STALL-sig-15 naaleja voidaan käyttää viivyttämään ACK- tai NO ACK -komen- tokuittausta, jos laite tunnistaa olevansa orjalaite.

Sellainen orjalaite, joka ei voi välittömästi vastata tapahtumaan, pitää voimassa RETRY:n. Sitä käyttävät esimerkiksi ne laitteet, jotka vaativat pitkän sisäisen alus-20 tussarjan, edelleen laitteet, jotka odottavat pääsyä toi selle tietoväylälle, ja muistit, jotka on lukittu INTERLOCK READ -komennolla, kuten myöhemmin selostetaan. Nykyinen isäntäkone vastaa orjalaitteen RETRY-vastaukseen päättämällä tapahtuman. Käsiteltävässä toteutuksessa RETRY-signaalia ei 25 käytetä tapahtuman ensimmäisen tietojakson jälkeen. Tämä yk sinkertaistaa kytkentälogiikkaa. Yksi tai useampia STALL-sig-naaleja voi edeltää RETRY:n voimassaoloa.

Jotta jokin laite ei ottaisi tietoväylää kokonaan haltuunsa, on asetettu tietty raja signaalien STALL, RETRY, 50 BSY ja NO ARB pidentämisille tai peräkkäisille voimassa oloille .

Kuviot 4A-H esittävät yksityiskohtaisesti yhdyslait-teen suorittamien tapahtumien ominaispiirteitä. Yksityiskohtaisesti esitetään nimenomaan tapahtumia tietojen luke-25 mistä ja kirjoittamista varten (READ, READ WITH CACHE INTENT; 20 86923 INTERLOCK READ WITH CACHE INTENT, WRITE, WRITE WITH CACHE INTENT, WRITE MASK WITH CACHE INTENT ja UNLOCK WRITE MASK WITH CACHE INTENT), vanhentuneiden välimuistissa olevien tietojen mitätöimiseksi (INVALIDATE), keskeytyksien käsit-5 telemiseksi (INTERRUPT, INTERPROCESSOR INTERRUPT, IDENTIFY), pysäyttämään laitteiden suorittaman tapahtuman kehittäminen (STOP) ja lähettämään tietoja useille laitteille samanaikaisesti (BROADCAST). Jokaisessa kuviossa on esitetty sallittujen CNF-vastauksien alue ja esitetty, asianomainen vastaus 10 on merkitty pisteellä (.). Lisäksi vain asian havainnollis tamiseksi tapahtumien esitetään käsittävän vain kaksi tiedonsiirto jaksoa , vaikka jaksoja voidaankin käyttää enemmän tai vähemmän.

Tässä selostetut komennot ovat kahta yleistyyppiä, 15 nimittäin yksivastaajakomentoja (Read- ja Write-tyyppiä ole via komentoja ja IDENTIFY) ja monivastaajakomentoja (STOP, INVALIDATE, INTERRUPT, INTERPROCESSOR INTERRUPT ja BROADCAST). Jotta vastaukset voitaisiin tunnistaa, kun monia vastauksia pidetään samoilla linjoilla, sallittavat vastaukset moni-20 vastaajakomentoihin ovat ACK ja NO ACK.

Kuviossa 4A esitetään yksityiskohtaisesti erään Read-tyyppiä olevan tapahtuman piirteet. Tällainen tapahtuma käsittää READ-komennon lisäksi myös komennot READ WITH CACHE INTENT JA INTERLOCK READ WITH CACHE INTENT. Neljän bitin 25 koodit näitä komentoja varten esitetään kuviossa 5A yhdes sä laitteen yhdyslaitteen käyttämien muiden komentojen koodien kanssa. On huomattava, että lisää koodeja voidaan lisätä myöhemmin tämän kuvion viivan (-) esittämällä tavalla. Tapahtuma käsittää useita peräkkäisiä jaksoja, nimittäin 30 komento-/osoitejakson 180, upotetun tietoväylällehakujak son 182 ja useita tietojaksoja. Vain asian havainnollistamiseksi tapahtuman esitetään käsittävän kaksi tietojaksoa 184 ja 186. Ne päälinjat, joilla tiedot lähetetään (vertaa kuvio 2), ilmaistaan niiden toimintanimillä, ni-35 mittain inf ormaatiolin jät I /~3 : 0J , tietolinjat D /31:0/, kuittauslinjät CNF /3:0/ ja NO ARB -, BSY- ja P- (pari- 21 86923 teetti) linjat. Selvyyden vuoksi jäljellä olevat linjat (Time, Phase, STF, RESET, AC LO, DC LO, BAD ja SPARE) on jätetty pois kuviosta 4, koska ne eivät ole tapahtumien toiminnan ymmärtämisen kannalta oleellisia.

5 Kuten kuviossa 4A esitetään, neljän bitin komentokoo- di pannaan informaatiolinjoille I :0J Read-tyyppiä olevan tapahtuman komento-/osoitejakson aikana. Komennon yhteydessä tarvittavat lisätiedot pannaan tietolinjoille D /31:0J. Nimenomaan kahden bitin tiedonpituuskoodi, joka määrittää suo-10 ritettavan siirron pituuden, tulee tietolinjoille D /31:3Q7 yhdyslaitteen toimesta, kun taas sen laitteen "osoite", jolla siirron on tapahduttava, pannaan tietolinjoille D /29:0,7.

Se seikka, että nämä signaalit pidetään voimassa asianomaisilla linjoilla sen laitteen (nykyinen isäntäkone) toimesta, jo-15 ka hallitsee sillä hetkellä yhteiskäyttöä, on ilmaistu kirjai mella "M" asianomaisessa lohkossa kuviossa 4A. Tietojen pitäminen voimassa tietyllä linjalla tai Iinjasarjalla orjalait-teen avulla ilmaistaan kirjaimella "S" kuviossa 4A. Vastaavasti kirjaimet "AD", "AAD", "APS" ja "PM" (toisin sanoen 20 kaikki laitteet, kaikki tietoväylälle pääsyä hakevat lait teet, kaikki mahdolliset orjalaitteet ja vuoroon tuleva isäntäkone) merkitsevät muita erilaisia laitteita, jotka voivat pitää signaaleja voimassa valituilla tietoväylän linjoilla tiettyjen jaksojen aikana.

25 Osoite käsittää yhden 32 bitin sanan, joka merkitsee sitä muistipaikkaa, jonka kanssa Read- tai Write-tyyppiä oleva tapahtuma on suoritettava. Erillinen osoitelohko on määrätty jokaiseen laitteeseen. Lohkon paikka perustuu asianomaisen laitteen tunnusnumeroon.

30 Komento-/osoitejakson aikana nykyinen isäntäkone poistaa NO ARB:in kuviossa 4A kohdassa 158 esitetyllä tavalla. (Tässä selostuksessa signaalin katsotaan olevan "voimassa" sen ollessa alatasolla ja "poistettuna" sen ollessa ylätasolla). NO ARB:in poistaminen mahdollistaa sen, että muut 35 laitteet, jotka haluavat saada tietoväylän käyttöönsä, voi vat hakea pääsyä tietoväylälle seuraavan jakson aikana. Sa- 22 86923 manaikaisesti laite pitää voimassa BSY:n ja estää näin muita laitteita saamasta tietoväylää hallintaansa esillä olevan tapahtuman ollessa käynnissä. Nykyinen isäntäkone ei kohdista tällöin signaaleja CNF-linjoille, vaikka onkin huo-5 mättävä, että tietyn tapahtumasarjan kuluessa yksi tai useam pia vastaussignaaleja voidaan lähettää CNF-linjoille muiden laitteiden toimesta nykyisen isäntäkoneen suorittaman tapahtuman aikana.

Tapahtuman toinen jakso käsittää tietoväylällehakujak-10 son. Sitä nimitetään "upotetuksi" tietoväylällehakujaksoksi, koska se sisältyy tiettyyn tapahtumaan. Tietoväylällehakua, joka tapahtuu tietyn tapahtuman ulkopuolella, nimitetään "jouto"tietoväylällehakujaksoksi. Kuvion 4A upotetun tietoväylällehaku jakson aikana nykyinen isäntäkone panee tunnusnu-15 meronsa (ID) informaatiolinjoille I (3:0). Kaikki laitteet käyttävät tätä koodia päivittämään tietoväylällehakupriori-teettinsa, kuten aikaisemmin selostettiin.

Tällöin myös ne laitteet, jotka pyrkivät saamaan tietoväylän käyttöönsä, pitävät voimassa yhden bitin signaalin, 20 joka vastaa niiden tunnusnumeroa, joko alhaisen prioriteet- titason linjoilla D tai korkean prioriteettitason linjoilla D /l5:Q7, esim. laite 11 pitää linjan D IX\J voimassa hakiessaan pääsyä tietoväylälle korkealla prioriteetilla ja se pitää linjan D /21j voimassa, jos se hakee pää-25 syä tietoväylälle alhaisella prioriteetilla.

Se taso, jolla laite hakee pääsyä tietoväylälle, määräytyy sen tietoväylällehakutilan ja myös edellisen isäntäkoneen tunnuksen mukaan. Käsiteltävässä toteutuksessa tietoväylällehakutilan määräävät asianomaisen laitteen ohjaus-30 ja tilarekisterin bitit 4 ja 5, toisin sanoen CSR [5:4j7 (katso kuvio 7C). Käsiteltävään toteutukseen on järjestetty neljä tilaa, nimittäin kiinteä korkea prioriteetti, kiinteä alhainen prioriteetti, "dual round robin" ja tietoväylällehaku kyvytön. Yhdyslaite tukee näiden tilojen sekoittamis-35 ta halutulla tavalla asettamalla tietoväylällehakutilan bi tit CSR (5:4) sopivalla tavalla.

li 23 86923

Tietoväylällehaun tapahtuessa kiinteässä prioriteet-titilassa (joko kiinteä korkea tai kiinteä alhainen) prioriteetti ei vaihtele tapahtumasta toiseen. Sen sijaan "dual round robin" tietoväylällehakuprosessissa prioriteetti voi 5 muuttua tapahtumasta toiseen, kun aikaisemmin selostettiin.

Nimenomaan "dual round robin" -hakutilassa tietyn tapahtuman aikana laite hakee pääsyä tietoväylälle alhaisella prio-riteettitasolla (toisin sanoen linjoilla D /31:1^7, jos sen tunnusnumero on yhtä suuri tai pienempi kuin isäntäkoneen 10 tunnusnumero edellisessä tapahtumassa ja se hakee pääsyä tietoväylälle muuten korkealla prioriteettitasolla (toisin sanoen linjat D /15:07.

Jatkettaessa kuvion 4A tapahtumaa tulee upotetun tie-toväylällehakujakson päättyessä siitä laitteesta, joka on 15 hakenut pääsyä tietoväylälle tämän jakson aikana ja voitta nut haun, vuoroon tuleva isäntäkone, ja se pitää\oimassa NO ARB:in, kunnes siitä tulee nykyinen isäntäkone, kuten katkoviivoilla kuviossa 4A esitetään. Tämä estää muita laitteita hakemasta pääsyä tietoväylälle tämän jälkeen ja saa-20 masta tietoväylää mahdollisesti käyttöönsä, ennen kuin vuo roon tuleva isäntä pystyy ottamaan sen haltuunsa.

Tietoväylällehakujakson jälkeen tulee yksi tai useampia tietojaksoja. Asian havainnollistamiseksi kuvio 4A esittää vain kaksi tällaista tietojaksoa. Kuten aikaisemmin 25 mainittiin, jokaisessa tapahtumassa siirrettävien tietojen todellinen määrä ja näin ollen tapahtuman käyttämien tietojaksojen määrä eritellään komento-/osoitejaksossa bittien D /31:30.7 avulla. Kuviossa 4A esitetyssä erikoistoteutukses-sa yhdessä tapahtumassa voidaan siirtää 1-4 tietojaksoa 30 (tällöin 32 bittiä jaksoa kohden). Tietysti järjestämällä vähemmän tai enemmän bittejä tiedon pituuden määrittämistä varten saadaan vähemmän tai enemmän tietojaksoja ja vastaavasti tapahtumajaksoja.

Kun on kysymys Read-tyyppiä olevasta tapahtumasta, 35 joka esitetään kuviossa 4A, tapahtuman edellyttämät tiedot saadaan siltä orjalaitteelta, jolle tapahtuma on osoitettu.

24 86923 Tämä laite voi olla muistilaite tai se voi olla jokin muu laite, esim. siirräntäpääte. Kummassakin tapauksessa näin valittu laite pitää tietonsa voimassa tietolinjoilla D /31:0? tietojakson aikana. Tällöin se pitää linjoilla 5 1/3:0/ myös koodin, joka ilmaisee tietojen tilan. Esimer kiksi muistiviitteitä varten koodi voi ilmaista, ovatko tiedot sellaisia tietoja, jotka on saatu korjausalgoritme-ja käyttämättä, (nimitetään yksinkertaisesti lukutiedoiksi), tai sellaisia tietoja, jotka on korjattu ennen niiden pitä-10 mistä voimassa tietolinjoilla (nimitetään korjatuiksi luku- tiedoiksi), tai sellaisia tietoja, joihin ei syystä tai toisesta voida luottaa (lukutietojen substituutti). Edelleen tilakoodi ilmaisee, voivatko tiedot olla välimuistissa kaikkia näitä tietokategorioita varten, vai eikö näin ole laita. 15 "DON'T CACHE" -mahdollisuus parantaa suuresti suorituskykyä joissakin järjestelmissä. Nämä koodit esitetään kuviossa 5B.

Ensimmäisen tietojakson aikana orjalaite palauttaa isäntäkoneelle linjoilla CNF /2:0.7 kuittauskoodin, joka vahvistaa komento-/osoitetietojen vastaanottamisen isäntäkoneel-20 ta ja joka voi antaa lisätietoja isäntäkoneelle orjalaitteen vastaukseen nähden. Näin ollen kuittaussignaalien ensimmäinen voimassapito esillä olevaa tapahtumaa varten tapahtuu ensimmäisen tietojakson aikana, kaksi jaksoa komento-/osoi-tejakson jälkeen, joka aloitti tapahtuman. Kuviossa 4A esi-25 tettyä lukutapahtumaa varten sallittavat vastaukset ensim mäisessä tietojaksossa ovat ACK ("Acknowledge"), NO ACK ("Not Acknowledge"), STALL ja RETRY. Nämä ovatkin hyvin yleisiä kaikille tapahtumille tiettyjä poikkeuksia lukuunottamatta, joita selostetaan asinaomaisten tapahtumien yh-30 teydessä.

Yleensä ACK:n voimassaolo ensimmäisen tietojakson aikana ilmaisee komento-/osoitetietojen oikean vastaanoton ja orjalaitteen valmiuden ryhtyä pyydettyyn toimintaan, toisin sanoen palauttaa lukutiedot. Sen sijaan NO ACK:in voi-35 massaolo ilmaisee jo virheen komennon lähettämisessä tai jon- li 25 86923 kin muun syyn orjalaitteen vastauskyvyttömyyteen. STALL:in voimassaolon vuoksi orjalaite voi pidentää tapahtumaa, niin että se voi valmistautua hankkimaan isäntäkoneen pyytämät lukutiedot, kun taas RETRY:n voimassaolo ilmaisee 5 sillä hetkellä esiintyvän kyvyttömyyden vastata komentoon ja sisältää pyynnön, että isäntäkone yrittäisi uudestaan myöhempänä ajankohtana. RETRY-signaalia on edullista käyttää silloin, kun orjalaitteen odotettu vastausaika olisi niin pitkä, ettei olisi toivottavaa pidentää tapahtumaa 10 liian suurella jaksomäärällä pitämällä yleiset STALL-vas- taukset voimassa.

Kuviossa 4A esitetään ACK-vaustaus (merkitty vastauksen edessä olevalla pisteellä (.)). Jos vastaus olisi NO ACK, isäntäkoneen suorittama toimenpide eroaisi vastauksena 15 ACK:hon suoritetusta toimenpiteestä, esimerkiksi isäntäko ne voi pyrkiä toistamaan tapahtuman kertamäärältään rajoitetusti, se voi pyytää keskeytystä ja niin edelleen. STALL-vastaus on samanlainen kuin ACK-vastaus, mutta tapahtumaa jatketaan yhdellä tai useammalla "tyhjällä" jaksolla (jak-20 soja, joissa mitään voimassaolevia tietoja ei ole tieto- linjoilla) , ennen kuin pyydetyt tiedot lähetetään.

Toinen ja viimeinen tietojakso kuviossa 4A vastaa edeltävää tietojaksoa, toisin sanoen orjalaite pitää voimassa pyydetyt tiedot linjoilla D /"31:07* koodin kanssa, 25 joka ilmaisee linjoilla I f^:0/ olevien tietojen tilan.

Samanaikaisesti se pitää voimassa kuittaussignaalin CNF [2:0j:ssa. Kuitenkin poiketen vastauksestaan ensimmäiselle tietojaksolle orjalaite voi vastata vain signaaleilla ACK, NO ACK tai STALL; se ei voi pitää voimassa 30 RETRY:ä. Lisäksi, koska toinen tietojakso on tapahtuman viimeinen tietojakso (kuvio 4A), orjalaite ei pidä voimassa NO ARB- eikä BSY-signaalia. Jos orjalaitteen pitäisi pidentää tapahtumaa pitemmällä STALL voimassa, niin että lukutietojen palautus siirtyisi seuraavaan jaksoon, 35 orjalaite jatkaisi NO ARB- ja BSY-signaalin pitämistä voimassa, kunnes viimeinen tietojakso todella esiintyy.

26 86923

Se poistaisi NO ARB:in ja BSY:n sitten viimeisen tietojakson aikana. Kuten aikaisemmin mainittiin, BSY:n poistaminen sallii vuoroon tulevan isäntäkoneen ottaa tietoväylä käyttöönsä seuraavalla jaksolla, kun sen sijaan orjalaitteen suo-5 rittama NO ARB:in poistaminen on valmistava toimenpide, niin että seuraava tietoväylällehaku voidaan suorittaa.

Kun toinen ja viimeinen tietojakso ovat päättyneet, kuvion 4A tapahtuman tiedonsiirron päätoiminnot on suoritettu loppuun. Kuitenkin on vielä kuitattava tietojen oikea vas-10 taanotto. Tämä tapahtuu kahden viimeistä tietojaksoa seuraa-van jakson kuluessa, joiden aikana isäntäkone pitää voimassa asianomaisen kuittaussignaalin CNF /2:07:ssa tietojen vastaanottamiseen nähden. Esitetyllä tavalla asiaankuuluva kuittaus on joko ACK tai NO ACK. On huomattava, että kuittaus ulottuu 15 viimeisen tietojakson yli ja voi näin ollen limittyä seuraa-van tapahtuman komento-/osoite- ja upotettujen tietoväyläl-lehakujaksojen kanssa. Tästä ei kuitenkaan synny virhettä, koska seuraava tapahtuma ei käytä kuittauslinjoja kahden ensimmäisen jaksonsa aikana.

20 Komento-/osoitejakson aikana nykyinen isäntäkone muo

dostaa pariteetin linjoilla I (3:0) ja D (31:0), ja kaikki laitteet tarkastavat sen. Upotetun tietoväylällehakujakson aikana isäntäkone muodostaa pariteetin vain linjoilla U (3:0), ja kaikki laitteet tarkastavat sen. Tietojaksojen ai-25 kana orjalaite kehittää pariteetin linjoilla I (3:0) ja D

(31:0), ja nykyinen isäntäkone tarkastaa sen. Pariteettivirheen asianomaiset seuraukset riippuvat niiden tietojen luonteesta, joita lähetetään tietyn jakson aikana, kun virhe syntyy. Ainakaan ne laitteet, jotka havaitsevat pariteetti-30 virheen komento-/osoitejakson aikana, eivät saisi vastata valintaan. Lisäksi ne voivat ilmaista pariteettivirheen asettamalla virhelipun, aloittamalla keskeytyksen tai jollakin muulla tällaisella toiminnolla.

Kuten aikaisemmin mainittiin, READ WITH CACHE INTENT 35 -komennolla on samanlainen muoto kuin Read-tapahtumalla. Sen muodostavat välimuistin käsittävät laitteet ilmaisemaan or- 27 86923 jalaitteelle, että pyydetyt lukutiedot voidaan panna isäntäkoneen välimuistiin. Kun tätä komentoa käytetään myöhemmin selostettavan INVALIDATE-komennon yhteydessä, se voi saada aikaan suorituskyvyn huomattavan lisääntymisen tietyissä 5 järjestelmissä, joissa on välimuistilaitteet.

Interlock Read -tapahtumalla on myös sama muoto kuin Read-tapahtumalla. Sitä käytetään yhteisten tietorakenteiden kanssa järjestämään prosessoreille ja muille "älykkäille" laitteille yksinpääsy tietoihin. Orjalaitteet, jotka tukevat 10 INTERLOCK READ -komentoa, käsittävät yhden tai useampia lu- kitusbittejä, jotka vastaavat määrättyjä muistipaikkoja. INTERLOCK READ -komennolla orjalaite asettaa asianomaisen bitin, joka vastaa osoitettua paikkaa. Tämä estää seuraavat INTERLOCK READ -pääsyt tähän paikkaan, kunnes bitti on tyh-15 jätty, jolloin se avaa mainitun paikan. Tämä bitti tyhjätään UNLOCK WRITE MASK WITH CACHE INTENT -komennolla, jota selostetaan myöhemmin. INTERLOCK READ -komento on edullinen nimenomaan niissä järjestelmissä, joissa on prosessorit, jotka suorittavat READ-MODIFY-WRITE-toimituksia sen varmista-20 miseksi, että INTERLOCK READ -komentoa käyttäviltä väliin- tulevilta laitteilta estetään pääsy tietoihin tällaisen toimituksen aloituksen jälkeen, mutta ennen sen päättymistä.

Orjalaitteet, jotka saavat INTERLOCK READ -komentoja lukitusta asetettaessa, antavat RETRY -signaalin. On huomatta-25 va, että lukitusbitti asetetaan vain silloin, jos Interlock

Read - tapahtuma onnistuu, toisin sanoen isäntäkone kuittaa orjalaitteen lukitustietojen oikean vastaanoton.

Katsottaessa nyt kuviota 4B siinä nähdään yksityiskohtaisesti esitettyinä Write-tyyppiä olevat tapahtumat 30 (toteutettuina WRITE, WRITE WITH CACHE INTENT, WRITE MASK

WITH CACHE INTENT ja UNLOCK WRITE MASK WITH CACHE INTENT). Aloitettaessa komento-/osoitejaksolla nykyinen isäntäkone panee asianomaisen neljän bitin koodin komentoa varten in-formaatiolinjoille I /3:0_7, kahden bitin koodin, joka tun-35 nistaa tiedonsiirron pituuden, tietolinjoille D fhhhOj ja osoitteen tietolinjoille D /29 :Qf?. Samanaikaisesti se pitää 28 86923 voimassa BSY:n tietoväylän varatun tilan ilmaisemiseksi ja poistaa NO ARB:in, mikä ilmaisee, että tietolinjat ovat käytettävissä tietoväylällehakua varten välittömästi seuraavan jakson aikana.

5 Toisen jakson aikana nykyinen isäntä panee tunnuksen sa informaatiolinjoille I (3:0). Laitteet, jotka pyrkivät saamaan tietoväylän hallintaansa seuraavaa tapahtumaa varten, pitävät tietolinjoilla tuolloin voimassa yhden bitin, joka vastaa niiden tunnusta. Kuten aikaisemminkin oli laite, yh-10 tä alhaisen prioriteetin tietolinjoista D (31:16) pidetään tällöin voimassa tietoväylällehakua varten alhaisella prio-riteettitasolla ja korkean prioriteetin tietolinjoja D £L5:C\J pidetään voimassa tietoväylällehakua varten korkealla prio-riteettitasolla. Isäntäkone pitää BSY:n tällöin edelleenkin 15 voimassa, ja isäntäkone ja tietoväylälle pääsyä hakevat lait teet pitävät NO ARB:in myös tällöin voimassa.

Kuviossa 4B esitetyssä esimerkissä kolmas ja viides jakso ovat tietojaksoja. Vaikka tällöin esitetään kaksi tietojaksoa, niitä voidaan käyttää vähemmän tai enemmän siirron 20 pituuden mukaan, joka on yksilöity linjoilla D ^"31:50.7 komen- to-/osoitejaksossa. Isäntäkoneen kirjoittamat tiedot siirretään tietolinjoille D /^9:07 näiden jaksojen aikana. Tieto-linjoilla I /3:q7 on joko kirjoituspeite (kun WRITE MASK -tapahtuma on kyseessä) tietojaksojen aikana ilmaisemassa 25 valittua tavua tai tavuja, joka/jotka on kirjoitettava ta pahtuman aikana, tai ne ovat "määrittämättömiä" (kyseessä WRITE- ja WRITE WITH CACHE ITENT -tapahtumat). Linjojen I /3:07 määrittämätön tila ilmaisee, että laitteiden on tapahtumaa varten jätettävä huomioimatta kaikki näillä lin-30 joilla olevat tiedot.

Ensimmäisen tietojakson aikana nykyinen isäntäkone pitää edelleenkin voimassa BSY:n ja NO ARB:in. Neljännen tietojakson aikana, jonka nykyinen isäntäkone odottaa olevan viimeinen tietojakso, se poistaa sekä BSY:n että 35 NO ARB:in tietoväylän hallinnan oikeassa järjestyksessä tapahtuvan siirron valmistamista varten.

i.

29 86923

Jotta voitaisiin havainnollistaa orjalaitteen kykyä pidentää tiettyä tapahtumaa, neljäs jakso (Data 2) esitetään orjalaitteen voimassa pitämän STALL:in avulla. Esimerkiksi tämä voidaan tehdä, kun orjalaite ei pysty hyväksymään tois-5 ta tietosanaa tänä aikana. Orjalaite pitääBSY:n ja NO ARB:in voimassa tämän jakson aikana. Tämän tapahtuman viimeinen tietojakso on jakso 5. Tämän jakson aikana isäntäkone vastaa STALL:in voimassaoloon lähettämällä uudestaan Data 2:n. Orja-laite pitää ACK:n voimassa CNF-linjoilla ja poistaa sekä 10 BSY:n että NO ARB:in. Kahden viimeistä tietojaksoa seuraa- van jakson aikana orjalaite jatkaa ACK:n pitämistä voimassa kuitatakseen Write-tietojen oikean vastaanoton.

Kun Write-tyyppiä oleva tapahtuma esiintyy tietoväylällä, laitteet, jotka on yhdistetty väylään ja joilla on 15 pysyvä välimuisti, mitätöivät välimuistissa olevat tiedot kirjoituskomennon osoitealueella. READ WITH CACHE INTENT -komentoa vastaavalla tavalla WRITE WITH CACHE INTENT -komento tarjoaa, kun sitä käytetään INVALIDATE-komennon kanssa, merkittäviä suoritusetuja tietyissä järjestelmissä.

20 Kirjoituspeite on neljän bitin koodi, joka ilmai see, kun voimassa pidettäviä bittejä esiintyy ydessä tai useammassa neljän bitin paikassa, vastaavien kirjoitettavien kahdeksan bitin tavujen valinnan. Näin ollen koodi 1001 ilmaisee, että vain ensimmäinen ja neljäs tavu (vas-25 taavat vastaavasti D /7:0J ja D /31:24J neljän tavun (32 bittiä) sanasta on kirjoitettava.

UNLOCK WRITE MASK WITH CACHE INTENT -komentoa käytetään INTERLOCK READ -komennon yhteydessä toteuttamaan jakamattomia toimituksia, esim Read-Modify-Write-toimitus.

30 Kuten kuviosta 4B voidaan nähdä, isäntäkone muodos taa Write-tyyppiä olevassa tapahtumassa pariteetin tapahtuman kaikkien jaksojen aikana. Kaikki laitteet tarkastavat sen komento-/osoite- ja upotetun tietoväylällehakujakson aikana, ja orjalaite tarkastaa sen tietojaksojen ai-35 kana.

«6923 30

Mitätöintitapahtumaa käytetään järjestelmissä, joissa on niihin liittyvät välimuistit. Laitteet muodostavat sen tietyissä olosuhteissa sen takaamiseksi, ettei muiden laitteiden välimuisteissa mahdollisesti olevia vanhentuneita 5 tietoja käytetä. Tämän tapahtuman komento-/osoitejaksossa, kuten kuviossa 4C esitetään, nykyinen isäntäkone pitää voimassa INVALIDATE -komennon informaatiolinjoilla I /3:0/ ja mitätöitävän tiedon aloitus osoitteen tietolinjoilla D £29:0/. Välimuistin mitätöitävien peräkkäisten paikkojen 10 määrä ilmaistaan tiedonpituuskoodilla linjoilla D /31:30/.

Komento-/'osoitejaksoa seuraa tavallinen upotettu tieto-välylällehakujakso ja tietojakso, jonka aikana tietoja ei lähetetä. Samalla tavalla kuin muissakin monivastaajakomen-noissa määritetyt sallittavat vastaukset ovat ACK ja NO ACK. 15 Keskeytystapahtuma esitetään kuviossa 4D. Tapahtuman tarkoitus on imoittaa muille laitteille (yleensä prosessoreille) tarpeesta keskeyttää esillä olevat toiminnot muuhun toimintaan ryhtymistä varten. Keskeytetty laite vastaa IDENT-komennolla keskeytysvektorin pyytämiseksi. Tämä vekto-20 ri toimii soittimena sen muistiin tallennetun keskeytusru- tiinin osoitteeseen, joka saa aikaan tarvittavan toiminnon.

Keskeytystapahtuma käsittää komento-/osoitejakson, upotetun tietoväylällehakujakson ja tietojakson, jossa ei lähetetä tietoja. Komento-/osoitejakson aikana keskeytystä 25 pyytävä laite pitää keskeytyskomentokoodin voimassa infor maatiolla joilla I /3:0/. Tämän jakson aikana keskeyttävä laite pitää myös voimassa yhden tai useampia keskeytysprio-riteettitasoja tietolinjoilla D /19:16/ pyydettyjen palvelujen kiireellisyyden tunnistamiseksi. Keskeyttävä laite 30 panee myös keskeytyksen määräpaikkapeitteen tietolinjoil le D /15:0/. Tämä peite erittelee ne laitteet, joille keskeytys suunnataan. Kaikki tietoväylällä olevat laitteet saavat tämän peitteen. Jos jokin voimassa oleva bitti peitteessä vastaa laitteen tulkittua tunnusta, laite valitaan 35 sitten. Tämä laite vastaa myöhemmin tunnistustapahtumalla.

31 86923

Keskeytyksellä valitut laitteet vastaavat lähettämällä ACK-signaalin komento-/osoitejakson jälkeen. Kuten kaikissa muissakin monivastaajakomennoissa, ACK ja NO ACK ovat ainoat sallittavat vastaukset.

5 Keskeytyksen aikana valittujen laitteiden voidaan odot taa osallistuvan seuraavaan tapahtumaan keskeytystä pyytävän laitteen kanssa keskeytysprosessin suorittamiseksi loppuun. Jokainen vastaava laite pitää siis yllä tietueen jokaista keskeytystasoa varten ilmaisemaan, otettiinko keskeytys vas-10 taan vastaavalla tasolla. Tietue käsittää tyypillisesti lip-pubitin kiikussa (nimitetään seuraavassa keskeytyskiikuksi). Jokainen bitti pysyy asetettuna, kunnes vastaava keskeytys on hoidettu.

Toinen ja kolmas jakso käsittävät tavallisen upotetun 15 tietoväylällehakujakson, kuten edellä selostettiin, sekä tietojakson, jossa ei lähetetä tietoja. Kuittaus tapahtuu Loisella niistä kuittauskoodcistu, jotka ovat sallittuja monivastaa jakomennoille, siis ACK tai NO ACK.

Kuvio 4E esittää tunnistustapahtumaa. Tämä tapahtuma 20 suoritetaan vastauksena keskeytystapahtumaan. Komento-/osoi-tejakson aikana nykyinen isäntä pitää tunnistuskomentokoo-din voimassa inf ormaatiolin joilla I /*3: Qj ja tietolinjoilla D /19:16,7 taas koodin, joka vastaa yhtä tai useampaa palveltavaa keskeytystasoa. Se pitää myös voimassa BSY:n ja pois-25 taa NO ARB:in. Seuraava jakso on tavallinen upotettu tietoväylällehaku jakso .

Seuraavassa jaksossa nykyinen isäntäkone pitää uudestaan voimassa tunnusnumeronsa, tällä kertaa tulkitussa muodossa tietolinjoilla D /31:16J. Jokainen laite, joka tar-30 vitsee palvelua komento-/osoitejaksossa määritellyllä tasolla, vertaa tulkittua isäntäkoneen tunnusta siihen keskeytyksen määräpaikkapeitteeseen, jonka se oli aikaisemmin lähettänyt, määrittääkseen, onko se yksi niistä laitteista, joille tunnistuskomento on suunnattu. Jos se määrittää ole-35 vansa tällainen laite, se ilmaisee tilansa mahdollisena or- 32 86923 jalaitteena joka osallistuu keskeytyshakujaksoon. Sekä tulkitun isäntä- että keskeytyshakujakson aikana keskeyttävät orjalaitteet pitävät myös voimassa BSY:n ja NO ARB:in. Kes-keytyshakujakson aikana laitteet, jotka hakevat pääsyä väy-5 Iälle keskeytysvektorinsa lähettämiseksi, pitävät tulki tun tunnusnumeronsa voimassa yhdellä asianomaisella tieto-linjalla D /31:16J. Tietoväylällehaku tapahtuu edellä selostetulla tavalla, toisin sanoen se laite, jolla on korkein prioriteetti (alhaisin tunnusnumero) "voittaa", jolloin siilo tä tulee orjalaite. Orjalaite pitää sitten keskeytysvekto rinsa voimassa tietolinjoilla. Tämä vektori osoittaa sellaiseen paikkaan muistissa, joka sisältää toisen vektorin, joka tunnistaa keskeytysapuohjelman aloituksen. Samanaikaisesti orjalaite lähettää informaatiolinjoilla I /3:0? vek-15 toritilakoodin, joka ilmaisee vektorin tilan hyvin paljon samaan tapaan kuin tietotila ilmaisi Read-tietojen tilan näillä linjoilla lukutapahtuman aikana.

Edellä selostettuja tapahtumia vastaavalla tavalla isäntäkone pitää yllä BSY-signaalin tapahtuman aikana ensim-20 mäisestä jaksosta viimeiseen odotettuun jaksoon, kun taas NO ARB pidetään voimassa upotetusta tietoväylällehakujaksos-ta viimeiseen odotettuun jaksoon.

Orjalaite voi pitää yllä signaalit ACK, NO ACK, STALL ja RETRY vastauksena IDENTIFY-komentoon. Tämä vastaus tapah-25 tuu jaksossa 5, joka on kaksi jaksoa myöhemmin kuin muita tapahtumatyyppejä varten. Kahden vektorijaksoa seuraavan jakson aikana isäntäkone pitää yllä ACK-kuitttauskoodin, joka ilmaisee tapahtuman onnistuneen suorittamisen. Saatuaan or-jalaitteen kuittauksen IDENTIFY-komennosta isäntäkone tyh-30 jää keskeytyskiikun, joka vastaa sitä keskeytystasoa, jota varten keskeytysvektori lähetettiin. Jos orjalaite ei saa isäntäkoneen kuittausta keskeytysvektorilähetykseensä, se lähettää keskeytystapahtuman uudestaan.

Laite ei voi osallistua keskeytyshakujaksoon, jos 35 se on todennut pariteettivirheen joko komento-/osoite- tai tulkitussa isäntätunnusjaksossa.

li 33 86923

Niitä laitteita, jotka ovat hakeneet pääsyä tietoväylälle keskeytyshakujakson aikana, mutta jotka ovat haun hävinneet, pyydetään antamaan keskeytyskomento uudestaan. Tämä estää aikaisemmin rekisteröityjen keskeytyksien menettämisen.

5 Yksinkertaistettu keskeytysmuoto monikonejärjestelmiä varten esiintyy silloin, kun yksi prosessori pyrkii keskeyttämään yhden tai useita muita prosessoreita. Kuviossa 4F esitetty prosessorien välinen keskeytystapahtuma käsittää komen-to-/osoitejakson, upotetun tietoväylällehakujakson ja tieto-10 jakson, jossa ei lähetetä tietoja.

Siinä toteutuksessa, jota käytetään tässä esittämään yhteyslaitteita, tämä tapahtuma käyttää kolmea rekisteriä, nimittäin prosessorien välisen keskeytyksen peite-, määräpaikka- ja alkurekisteriä, vastaavasti 212, 214 ja 216 (ku-15 vio 7A). Peiterekisteri käsittää kentän, joka yksilöi ne prosessorit, joilta prosessorien välisen keskeytyksenko-mennot hyväksytään. Määräpaikkarekisteri käsittää kentän, joka yksilöi ne prosessorit, joille prosessorien välisen keskeytyksen komento on suunnattava, ja alkurekisteri 20 sisältää kentän, joka yksilöi prosessorin saaman prosesso rien välisen keskeytystapahtuman lähteen.

Komento-/osoitejakson aikana keskeyttävä prosessori pitää prosessorien välisen keskeytyksen komentokoodin voimassa informaatiolinjoilla I /3:0J. Samanaikaisesti se pi-25 tää voimassa tulkitun isäntätunnuksensa tietolinjoilla D /51:167 ja määräpäikkakoodin (esim. prosessorien välisen keskeytyksen määräpaikkarekisteristään) tietolinjoilla D /15:Q7. Seuraavan upotetun tietoväylällehakujakson aikana keskeyttävä prosessori pitää tunnuksensa voimassa in-30 formaatiolinjoilla I /3:0/, ja tietoväylällehaku etenee tavalliseen tapaan.

Kolmannen jakson aikana ne laitteet, jotka komento- /osoite jaksossa voimassa oleva määräpaikkakoodi on osoittanut, vertaavat tulkittua isäntätunnusta peitere-35 kisterissä olevaan peitteeseen, määrittääkseen, onko isäntäkone sellainen laite, jolle ne voivat vastata. Mi- 34 86923 käli näin on laita, tulkittu isäntätunnus tallennetaan lisäksi mieluimmin prosessorien välisen keskeytyksen alkurekisteriin keskeyttävien laitteiden identiteetin pitämiseksi voimassa.

Tämä säästää prosessorilta kuluja, kun se ei joudu myöhemmin 5 hankkimaan keskeytysvektoria, kuten keskeytystapahtumassa teh dään. Sallittavat orjalaitteen kuittaussignaalit ovat ACK ja NO ACK kuten muitakin monivastaajakomentoja varten.

Pysäytystapahtuma esitetään kuviossa 4G. Se helpottaa virheellisten systeemien määrittämistä, kun se pysäyttää valit-10 tujen laitteiden suorittamien tapahtumien kehittämisen edelleen, mutta sallii niiden jatkaa vastaamista orjalaitteina. Pysäytys-tapahtuman valitsemien laitteiden on keskeytettävä mahdollinen vuoroon tuleva isäntäkonetila ja poistettava NO ARB. Virheen määrittämisen helpottamiseksi on suositettavaa, että tällaiset 15 laitteet pitävät voimassa ainakin tietyt minimitiedot niistä virheolosuhteista, joita esiintyy pysäytystapahtuman aikana. Esimerkiksi on toivottavaa, että tietoväylän virherekisteriin 204 (kuvio 7D) sisältyvät tiedot pidetään voimassa seuraavaa analyysiä varten.

20 Komento-/osoitejakson aikana pysäytystapahtumaa suo rittava nykyinen isäntäkone pitää voimassa asianomaisen komennon infomraatiolinjoilla I /3 : C\J ja määräpaikkapeitteen tietolinjoilla D /.31:0^. Peite käsittää tietyn määrän bittejä, jotka, kun ne on asetettu, yksilöivät pysäytettävät laitteet.

25 Komento-/osoitejaksoa seuraa tavallinen upotettu tietoväyläl- lehakujakso ja tietojakso, jonka aikana ei lähetetä tietoja. Kaikki pysäytystapahtuman valitsemat laitteet kuittaavat kaksi jaksoa myöhemmin komento-/osoitejakson aikana lähetetyt tiedot.

30 Kuviossa 4H esitetty levitystapahtuma muodostaa edulli sen tavan tiedottaa yleisesti tietoväylällä oleville laitteille merkittävistä tapauksista ja välttää keskeytystapahtumiin liittyvät yleiskulut. Tapahtuman komento-/osoitejakson aikana levitystapahtuman aloittava nykyinen isäntäkone pitää 35 asianomaisen komentokoodin voimassa informaatiolinjoilla i 35 86923 I /3: Oy ja panee kahden bitin tiedonpituuskoodin tietolinjoille D /31:07. Samalla se panee määräpaikkapeitteen tietolinjoille D /15: 0]. Tämä peite erittelee ne laitteet, jotka le-vitystapahtuma on valinnut. Esimerkiksi "one" bitti, joka 5 on voimassa tietolinjoilla 2, 3, 5, 9, 12, 13 ja 14 valitsee laitteet 2, 3, 5, 9, 12, 13 ja 14 levityksen vastaanottamista varten. Komento-/osoitejaksoa seuraa tavallinen upotettu tietoväylällehakujakso, jonka jälkeen tulee puolestaan yksi tai useampia tietojaksoja. Vain asian havainnollistamiseksi 10 esitetään kaksi tietojaksoa. Isäntäkone pitää varsinaiset tiedot voimassa tietolinjoilla D /31:07- Write-tyyppiä olevia tapahtumia vastaavalla tavalla orjalaitteet synnyttävät joko ACK:n tai NO ACK:n kaksi jaksoa myöhemmin.

Kuvio 7A esittää sitä rekisteritiedostoa, joka sisäl-15 tyy käsiteltävään yhdyslaitteen toteutukseen. Tiedot käsittä vät laitetyyppirekisterin 200, ohjaus- ja tilarekisterin 202, väylävirherekisterin 204, virheenkeskeytysohjausrekisterin 206, virhevektorirekisterin 208, keskeytysmääräpaikkarekiste-rin 210, prosessorien välisen keskeytyksen peiterekisterin 20 212, prosessorien välisen keskeytyksen määräpaikkarekiste- rin 214 ja prosessorien välisen keskeytyksen alkurekisterin 216. Nämä rekisterit käsittävät sekä 32 bitin rekistereitä (esim. rekisterit 200, 204) että 16 bitin rekistereitä (esim. rekisterit 202, 206, 208, 210, 212, 214 ja 216).

25 Laitetyyppirekisterissä 200 (kuvio 7B) laitetyypin koodi on tallennettu rekisterin alapuoliskoon (DTR /15:0/j · Laitetyyppi ladataan tähän rekisteriin, kun virta pannaan päälle tai myöhemmässä systeemin alustuksessa. Systeemin muut alkiot voivat lähettää kyselyitä tälle rekisterille -30 lähettäjä on tavallisesti prosessori - jotta voitaisiin määrittää, mitkä laitteet on yhdistetty systeemiin, sen kokoonpanon optimoimiseksi ja järjestämiseksi dynaamisesti uudelleen. Tarkastuskoodikenttä (DTR /*31:167) on järjestetty laitetyyppirekisterin yläpuoliskoon.

36 86923

Ohjaus- ja tilarekisteri 202 sisältää tietyn määrän bittejä, jotka ilmaisevat eri olosuhteiden tilan laitteessa ja yhdyslaitteessa, johon se on liitetty. Lisäksi se säilyttää tietoja, joita käytetään haettaessa pääsyä tieto-5 väylälle sen saamiseksi käyttöön. Näin ollen bitit CSR (3:0) säilyttävät laitetunnuksen kooditetun muodon, joka on myös ladattu tähän rekisteriin, kun virta pannaan päälle tai myöhemmässä alustuksessa.

Bitit CSR /5:4,7- määrittävät sen tietoväylällehakuti-10 lan, jossa laite hakee pääsyä tietoväylälle. Kuten aikaisem min mainittiin, nämä tilat ovat: "dual round robin", kiinteä korkea, kiinteä matala ja tietoväylällehaku kyvytön. Kun virta pannaan päälle tai myöhemmässä alustuksessa tietoväy-lällehakutila asetetaan "dual round robin":ille. Tätä tilaa 15 voidaan kuitenkin muuttaa kirjoittamalla näille biteille jär jestelmän ollessa toiminnassa.

CSR (7) ja CSR (6) ovat vastaavasti "karkean" virheen keskeytyksen mahdollistavia bittejä ja "lievän" virheen keskeytyksen mahdollistavia bittejä. Kun ne on asetettu, laite 20 pystyy kehittämään keskeytystapahtuman (nimitetään seuraa- vassa virheenkeskeytystapahtumaksi), kun vastaavasti karkean virheen yhteenvetobitti CSR /157 tai lievän virheen yhteen-vetobitti CSR /14J on asetettu. Nämä viimeksi mainitut bitit asetetaan, kun on havaittu vastaavasti karkea tai lievä vir-25 he. Karkea virhe on sellainen virhe, joka vaikuttaa tietojen integriteettiin tässä järjestelmässä; esimerkiksi pariteettivirhe, joka havaitaan tietolinjoilla tietoja lähetettäessä, on karkea virhe. Lievä virhe on taas sellainen virhe, joka ei vaikuta tietojen integriteettiin järjestelmässä; esi-30 merkiksi pariteettivirhe, joka on havaittu informaatiolin- joilla I /3:0/ upotetun tietoväylällehakujakson aikana, saattaa aiheuttaa sen, että laite laskee väärin, mutta se ei vaikuta tietojen Integriteettiin tietoväylällä. Se on siis lievä virhe.

i 37 86923 UNLOCK WRITE PENDING -bitti CSR fs] ilmaisee, että laite on lähettänyt onnistuneesti Interlock Read- tapahtuman, mutta sitä seuraavaa UNLOCK WRITE MASK WITH CACHE INTENT -komentoa ei ole vielä lähetetty. START SELF TEST 5 -bitti CSR /107 aloittaa, kun se on asetettu, itsetestin, joka tarkastaa yhteyslogiikan toiminnan. Itsetestitila CSR /1l] pysyy tyhjättynä, kunnes itsetesti on suoritettu onnistuneesti loppuun, jolloin asetetaan STS-bitti ilmaisemaan testin onnistunutta suorittamista. BROKE-bitti 10 CSR /127 asetetaan, jos laite on epäonnistunut itsetestissään.

Alustusbittiä CSR /137 käytetään systeemin alustukseen liittyen. Sitä voidaan käyttää esimerkiksi tilan ilmaisimena laitteen ollessa alustuksen alaisena. CSR /23:16/ määrittää yhdyslaitteen erikoisrakenteen. Bittejä CSR /31:247 15 ei nyt käytetä.

Väylävirherekisteri 204 rekisteröi erilaiset virheolo-suhteet järjestelmän toiminnan aikana. NULL PARITY ERROR -bitti BER /07» CORRECTED READ DATA -bitti BER f\J ja ID PARITY ERROR -bitti BER /2J rekisteröivät lieviä virhei-20 tä, kun taas jäljellä olevat bitit rekisteröivät karkeita virheitä. NULL PARITY ERROR -bitti asetetaan, jos virheellinen pariteetti havaittiin kaksijaksoisen sarjan toisen jakson aikana, jolloin NO ARB ja BSY eivät olleet voimassa. CORRECTED READ DATTA -bitti asetetaan, jos CORRECTED READ 25 DATA STATUS -koodi saadaan vastauksena Read-tyyppiä olevaan tapahtumaan. ID PARITY ERROR -bitti asetetaan, jos pariteettivirhe havaitaan I /3:07 linjoilla, joilla on kooditettu isäntäkonetunnus upotetun tietoväylällehakujakson aikana.

ILLEGAL CONFIRMATION ERROR -bitti BER /16/ ilmaisee 30 luvattoman kuittauskoodin vastaanottamisen tapahtuman aikana.

NONEXISTENT ADDRESS -bitti BER /177 asetetaan, kun on saatu NO ACK -vastaus Read-tyyppiä tai Write-tyyppiä olevaan komentoon. BUS TIMEOUT -bitti BER /187 asetetaan, jos vuoroon tuleva isäntäkone odottaa etukäteen määrättyjä jakso-35 ja kauemmin saadakseen yhteiskäytön hallintaansa. Tässä selostetussa erikoistoteutuksessa käytetään 4096 jakson 38 86923 aikakatkaisua. STALL TIMEOUT -bitti BER /197 asetetaan, jos vastauksen antava laite (orja) pitää STALL:in voimassa vas-tauslinjoilla CNF {2:0j etukäteen määrättyjä jaksoja kauemmin. Käsiteltävässä toteutuksessa keskeytysaikakatkaisu ta-5 pahtuu 128 jakson jälkeen. RETRY TIMEOUT -bitti BER /207 asetetaan, jos nykyinen isäntäkone ottaa vastaan etukäteen määrätyn määrän peräkkäisiä RETRY-vastauksia siltä orjalait-teelta, jonka kanssa se on yhteydessä. Käsiteltävässä toteutuksessa tämä aikakatkaisu asetetaan 128 peräkkäistä RETRY-vas-10 tausta varten.

READ DATA SUBSTITUTE -bitti BER C11J asetetaan, jos tietotila, joka käsittää READ DATA SUBSTITUTE tai RESERVED STATUS -koodin, otetaan vastaan Read-tyyppiä olevan tai tun-nistustapahtuman aikana eikä tämän jakson aikana ole ollut pa-15 riteettivirhettä. SLAVE PARITY ERROR -bitti BER /22Q asete taan, kun orjalaite havaitsee pariteettivirheen tietoväylällä Write-tyyppiä olevan tai levitystapahtuman tietojakson aikana. COMMAND PARITY ERROR -bitti BER [22j asetetaan, kun pariteettivirhe todetaan komento-/osoitejakson aikana.

20 Orjalaite asettaa IDENTIFY VECTOR ERROR -bitin BER /24J saatuaan muun kuittauskoodin kuin ACK:n isäntäkoneen tunnistustapahtumalta. TRANSMITTER DURING FAULT -bitti BE /257 asetetaan, jos jokin laite piti voimassa tietoja tieto- ja informaatiolinjoilla (tai upotetun tietoväylälle-25 hakuprosessin aikana vain informaatiolinjoilla) sellaisen jakson aikana, joka aiheuttaa SPE-, MPE-, CPE- tai IPE-bi-tin asettamisen. INTERLOCK SEQUENCE ERROR -bitti BER £ΐ$>Τ asetetaan, jos isäntäkone on lähettänyt onnistuneesti Write Unlock -tapahtuman lähettämättä aikaisemmin vastaavaa 30 Interlock Read -tapahtumaa. MASTER PARITY ERROR -bitti BER [21J asetetaan, jos isäntäkone havaitsee pariteettivirheen sellaisen tietojakson aikana, jolla on ACK-kuittaus CNF [2:07 linjoilla. CONTROL TRANSMIT ERROR -bitti BER /287 asetetaan, kun laite havaitsee NO ARB-, BSY- tai CNF-lin-35 jojon olevan vapaina yrittäessään varata nämä linjat. Lo puksi asetetaan MASTER TRANSMIT CHECK ERROR -bitti BER /29j{ ti 39 86923 kun ne tiedot, jotka isäntäkone yrittää pitää voimassa tieto-, informaatio- tai pariteettilinjoilla, eivät täs-määkään sillä hetkellä näillä linjoilla itse asiassa olevien tietojen kanssa. Upotetun tietoväylällehakupro-5 sessin aikana isäntäkoneen tunnuksen voimassaoloa ei kui tenkaan varmisteta.

Kuviossa 7E esitetään yksityiskohtaisesti virheen-keskeytysohjausrekisterin 206 rakenne. Kun bitti asetetaan väylävirhorekisteriin ja asianomainen virhcenkeskeytys-10 bitti ERROR INTERRUPT ENABLE asetetaan ohjaus- ja tilare kisteriin, tai kun FORCE-bitti asetetaan virheenkeskeytys-ohjausrekisteriin, tapahtuu virheen keskeytys. Bitit EICR /13:2\J sisältävät virheenkeskeytysvektorin. Jos FORCE-bitti EICR /20/ asetetaan, yhdyslaite saa aikaan 15 virheenkeskeytystapahtuman bittien EICR /19:16.7 määrittä mällä tasoilla. SENT-bitti EICR /21/ asetetaan, kun virheen keskeytys on lähetetty. Kun tämä bitti on asetettu, se estää tätä rekisteriä muodostamasta lisää keskeytyksiä. Tämä bitti tyhjätään hävittäessä virheen keskeytystä kos-20 keva keskeytyshakuprosessi. INTERRUPT COMPLETE -bitti EICR /23_7 asetetaan virheenkeskeyty svektorin lähettämisen onnistuessa.

INTERRUPT ABORT -bitti EICR /24/ asetetaan, jos vir-heenkeskeytystapahtuma ei onnistu.

25 Katsottaessa nyt kuviota 7F nähdään, että keskeytyk sen määräpaikkarekisteri 210 sisältää keskeytyksen määrä-paikkakentän IDR /15:(7/ joka yksilöi, mitkä laitteet on valittava tästä laitteesta peräisin olevilla keskeytysko-mennoilla, kuten aikaisemmin selostettiin.

30 Prosessorien välisen keskeytyksen peiterekisteri 212 esitetään kuviossa 7G. Tämä rekisteri sisältää peite-kentän IIMR /31:16/, joka yksilöi ne laitteet, joilta prosessorien välisiä keskeytyksiä otetaan vastaan. Vastaavasti prosessorien välisen keskeytyksen määräpaikka-35 rekisteri 214 sisältää määräpaikkakcntän IIDR /15:0/, 86923 40 joka yksilöi ne laitteet, joille prosessorien väliset keskey-tyskomennot on suunnattava. Lopuksi prosessorien välisen keskeytyksen alkurekisteri 216 sisältää lähteen tunnistus-kentän IISR £31:16_7, joka säilyttää sen laitteen tulkitun 5 tunnuksen, joka lähettää prosessorien välisen keskeytyskomen-non tälle laitteelle edellyttäen, että lähettävän laitteen tunnus vastaa tämän laitteen prosessorien välisen keskeytyksen peiterekisterissä olevaa bittiä.

Ratkaiseva tekijä useita toisiinsa yhteistä tietoväy-10 lää pitkin yhdistettyjä erillisiä laitteita käsittävien digi-taalitietokonejärjestelmien suorituksen kannalta on se helppous ja nopeus, jolla väylän ohjaus voidaan siirtää toiselta laitteelta toiselle. Tämä on erityisen tärkeää useita isäntäkoneita käsittävissä järjestelmissä, joissa on usein tapah-15 tuvaa vuorovaikutusta prosessorien ja muiden laitteiden välillä. Käsiteltävässä keksinnössä tietoväylän oikeassa järjestyksessä tapahtuva siirtäminen laitteelta toiselle saadaan tehokkaasti aikaan käyttämällä vain kahta ohjaussignaalia, nimittäin BSY:tä ja NO ARB:ia, joista kumpikin tarvitsee vain 20 yhden linjan tietoväylällä.

Käsiteltävän keksinnön mukaan ESY, kun se on voimassa, ilmoittaa kaikille järjestelmässä oleville laitteille, että jokin tapahtuma on käynnissä tietoväylällä. Lisäksi laitteet pitävät sen voimassa tietyissä olosuhteissa, toisin sanoen 25 tapahtuman aloittamisen viityttämiseksi, alkaneen tapahtuman etenemisen viityttämiseksi (STALL-komentoon liittyen) ja tietyissä erikoistiloissa, joissa jollekin laitteelle järjestetään pääsy tietoväylälle tietojen lähettämiseksi tiettyä sisäistä väylää pitkin yhdestä laitteen osasta johonkin 30 toiseen osaan. Monissa muissa järjestelmissä käytetyistä samantyyppisistä signaaleista poiketen järjestelmän jokainen laite voi pitää BSY:n voimassa. Se ei ole rajoitettu isäntäkoneen taholta tapahtuvaan voimassa pitämiseen eikä se ole rajoitettu vain tiettyyn tapahtumaan osallistuvien laittei-35 den taholta tapahtuvaan voimassapitämiseen.

I: 41 86923 NO ARB:ia käytetään BSY:hyn liittyen tietoväylän ohjauksen johtamiseksi. BSY:tä vastaavalla tavalla jokainen järjestelmässä oleva laite voi pitää sen voimassa ja sen ollessa voimassa se estää laitteita hakemasta pääsyä tietoväy-5 Iälle sen saamiseksi käyttöönsä. Tätä varten isäntäkone pitää sen voimassa tietoväylällä esiintyvän tapahtuman kaikkien jaksojen aikana paitsi yleensä ensimmäisen jakson aikana (jotta voidaan suorittaa seuraavaa jaksoa koskeva tietoväylällehaku) ja viimeisen odotetun tietojakson aikana. Vuoroon tuleva isän-10 täkone pitää sen myös voimassa siitä hetkestä alkaen, jolloin se pääsee tällaiseen tilaan (toisin sanoen siitä jaksosta alkaen, joka seuraa sitä jaksoa, jossa se voitti tietoväylälle-hakuprosessin) siihen jaksoon saakka, jossa siitä tulee isäntäkone. Lisäksi laitteet pitävät sen voimassa tietyissä muis-15 sa olosuhteissa, toisin sanoen sen pitävät voimassa kaikki laitteet, kun ne hakevat pääsyä tietoväylälle tietoväylälle-hakujakson aikana; orjalaite, kun se pyrkii pidentämään tapahtumaa pitämällä voimassa STALL:in; ja laitteet, jotka ovat erikoistiloissa, kuten edellä BSY:hyn liittyen todettiin.

20 BSY-signaalia vastaavalla tavalla jokainen laite pitää NO ARB:in voimassa yhdellä tietoväylän koko järjestelmän kattavalla linjalla, ja se on näin ollen paikasta riiippuma-ton ja myös vapaa niistä rajoittamattomista viiveistä, joita se kohtaa tahdistamattomilla väylillä, joissa samanlainen 2Γ· signaali siirretään muiden laitteiden läpi sarjana.

BSY- ja NO ARB -varusteiden järjestäminen tarjoaa merkittäviä etuja. Jokainen signaali synnytetään paikallisesti, toisin sanoen niissä laitteissa, jotka käyttävät sitä ohjaus-tarkoituksiin, ja se lähetetään koko järjestelmän kattaval-30 la pohjalla yhtä tietoväylällä olevaa ohjauslinjaparia pit kin. Nämä signaalit ovat siis vapaita erilaisista viiveistä, joita esiintyy sellaisissa järjestelmissä, joissa ohjaussignaalien on mentävä sarjana lukumäärältään vaihtelevien laitteiden läpi. Lisäksi niiden rakenne on riippumaton pai-35 kasta. Näin ollen tällaisen varustetason omaavia laittei ta käyttävä järjestelmä voidaan panna kokoon näiden varustei- 42 86923 den asettamien fyysisten rajoitusten ollessa minimaalisia ja sen uudelleenkokoonpano voi tapahtua nopeasti. Lisäksi näillä signaaleilla saatava yksinkertainen, mutta kuitenkin täydellinen ohjausvalmius mahdollistaa hyvin paljon yksinker-5 taistetun ja tästä johtuen taloudellisen toteutuksen. Edel leen näiden signaalien tarvitsemasta rajoitetusta linjamää-rästä johtuen valmistus voi tapahtua yhtenä integroituna piirinä, jossa on muut tarvittavat varusteet tietoväylän täydellistä ohjausta varten.

10 Edellä esitetyt edut käyvät helpommin selville kuvios ta 8A, joka esittää näiden signaalien keskinäistä suhdetta tietoväylän eri tilojen aikana. Nimenomaan siinä esitetään joutotila 300, jota seuraavat vastaavasti kaksi tapahtumati-laa 302, 304. Joutotila esitetään sellaisena, että se käsit-15 tää lukuisia väylän joutojaksoja (merkitty ”I":llä), joiden aikana NO ARB ja BSY eivät ole voimassa. Näiden joutojaksojen aikana mitään tietoja ei siirretä tietoväylällä. Joutotila loppuu, kun jokin laite pyrkii saamaan tietoväylän käyttöönsä. Se suorittaa tämän pitämällä NO ARB:in voimassa muuttaen jouto-20 jakson tällöin tietoväylällehakujaksoksi ("A"). Jokainen laite voi pitää tänä aikana NO ARB:in voimassa, ja tietoväylällehaku etenee edellä esitetyllä tavalla. Voittavasta laitteesta tulee sitten nykyinen isäntäkone seuraavan jakson aikana, josta tulee tapahtuman komento-/osoitejakso ("C/A").

25 Komento-/osoitejakson aikana NO ARB ei ole voimassa, jo ten ne laitteet, jotka haluavat hakea pääsyä tietoväylälle saadakseen sen käyttöönsä, voivat osallistua tietoväylällehakuun seuraavan jakson aikana. Samanaikaisesti laite pitää voimassa BSY:n, mikä ilmaisee muille laitteille, että tietty tapahtuma 30 on varannut tietoväylän. Tämä voimassaolo jatkuu jakson kestoajan viimeiseen odotettuun tietojaksoon saakka. Vastaavasti seuraavan upotetun tietoväylällehakujakson ("I/A") aikana laite panee NO ARB:in uudestaan voimaan ja jatkaa tätä voimassa-pitämistä viimeiseen odotettuun tietojaksoon asti, kuten nuo-25 li 308 esittää. Samaan aikaan ne laitteet, jotka osallistuvat 43 86923 tietoväylällehakuun seuraavan tapahtuman aikana, pitävät NO ARB:in voimassa, kuten nuoli 310 esittää. Se laite, joka voittaa tietoväylällehakuprosessin, säilyttää asemansa väylän vuoroon tulevana isäntäkoneena pitämällä NO ARB:in voimassa 5 siitä jaksosta alkaen, joka seuraa upotettua tietoväylälleha- kujaksoa, jatkuen viimeisen tietojakson läpi, kuten nuoli 312 esittää. Se poistaa NO ARB:in seuraavan tapahtuman ensimmäisen jakson (komento-/osoitejakso) ajaksi ja panee NO ARB:in sitten uudelleen voimaan tämän tapahtuman nykyisenä isäntäkoneena, 10 kuten nuoli 314 osoittaa.

Tässä selostettu tietoväylän ohjausmekanismi muodostaa yksinkertaisen, mutta kuitenkin tehokkaan laitteen tietoliikenteen ohjaamiseksi erilaisten laitteiden välillä digitaalitieto-konejärjestelmässä. Vain kaksi signaalia tarvitaan ohjauksen 15 aikaansaamiseksi, ja nämä tarvitsevat vain kaksi erillistä tietoväylän linjaa lähetystä varten. Näin ollen ohjauslogiikan toteutus on yksinkertaistunut huomattavasti, ja ohjausmekanismi sopii hyvin toteutettavaksi yhdessä integroidussa piirissä yhdessä lukuisien muiden ohjauslogiikkatyyppien kanssa.

Claims (4)

44 86 9 23

1. Menetelmä tallennetun datan siirtämiseksi väy-lälaitteelle ja väylälaitteelta tietojenkäsittelyjärjes-5 telmässä, joka sisältää useita väylälaitteita (10, 12, 22, 24) ja yhteisen tietoliikenneväylän (20) signaalien johtamiseksi väylälaitteiden välillä siirtotoimenpiteiden aikana, joka väylä sisältää ainakin yhden ajastuslinjan (94, 96, 98, 100) ajastussignaalien siirtämiseksi, jotka 10 käyttävät väylälaitetta tietoliikenneväylän ajastusjaksojen mukaisesti, BUSY-linjan (92), useita informaatiolin-joja sisältäen komentolinjat (80) komentosignaalien siirtämiseksi sisältäen luku- ja kirjoituskomennot jaksojen aikana, jotka on nimetty luku- ja kirjoitustoimenpiteiden 15 komento/osoitejaksoiksi ja useita data/osoitelinjoja (82) eri tyyppisen informaation kuljettamiseksi eri aikoina; väylälaitteen sisältäessä useita muistipaikkoja, jotka kukin liittyvät erilliseen väyläosoitteeseen, ja siirto-toimenpiteiden sisältäessä useita ajastusjaksoja sisäl-20 täen komento/osoitejaksoja, väylällehakujaksoja ja data- jaksoja, tunnettu siitä, että väylä edelleen sisältää NO ARB -linjan (90), joka aikaansaa ilmaisun voimassapidettynä, että väylällehaku-informaatiota ei tule sijoittaa data/osoitelinjoille seu-25 raavan jakson aikana; BUSY-linja ilmaisee voimassapidettynä, että tapah tuma on käynnissä seuraavan jakson aikana ja menetelmä käsittää: komento/osoitejakson ilmaisemisen, jossa NO ARB-30 linja ei ole voimassa ja jossa BUSY-linja on saatettu voimaan isäntälaitteella, ja jossa joko luku- tai kirjoi-tuskomento vastaanotetaan informaatiolinjojen kautta ja jossa osoiteinformaatio vastaanotetaan data/osoitelinjo-jen kautta; 35 väylällehakujakson ilmaisemisen komento/osoitejak son jälkeen, jossa väylällehakujaksossa BUSY- ja NO ARB- i 86923 linjat on saatettu voimaan isäntälaitteella ja NO ARB-linja on saatettu voimaan kaikilla väylälle pääsyä haluavilla laitteilla, ja jossa väylällehakuinformaatio vastaanotetaan data/osoitelinjojen kautta ja jossa isäntä-5 laitteen tunnus vastaanotetaan informaatiolinjojen kaut ta; ja datan vaihtamisen isäntälaitteella data/osoitelin-joilla ainakin yhden datajakson aikana väylällehakujakson jälkeen, jolloin

10 NO ARB-linja on saatettu voimaan isäntälaitteella kaikkien muiden jaksojen paitsi komento/osoitejakson ja viimeisen datajakson aikana, vuoroon tulevalla isäntä-laitteella alkaen väylällehakujaksosta, jossa se voitti, jaksoon saakka, jossa siitä tulee isäntä, ja kaikilla 15 väylällehakulaitteilla väylällehakujakson aikana; BUSY-linja on saatettu voimaan isäntälaitteella kaikkien muiden jaksojen paitsi viimeisen datajakson aikana; laite suorittaa väylällehakua väylällehakujakson 20 aikana vain silloin kun se etsii väylän ohjausta ja ilmaisee ei voimassa olevan NO ARB-linjan edellisen komento/osoite jakson aikana; ja väylällehakulaitteesta, joka voittaa väylällehaku-jakson aikana, tulee vuoroon tuleva isäntä ja kun se myö-25 hemmin ilmaisee ei voimassa olevan BUSY-signaalin viimeisellä datajaksolla, siitä tulee nykyinen isäntä uuden tapahtuman aloittamiseksi seuraavalla jaksolla.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tietoliikenneväylä lisäksi 30 käsittää ryhmän kuittauslinjoja (88) ACK-vasteen siirtämiseksi komentojen oikean vastaanoton ilmaisemiseksi väy-lälaitteella, jolla on muistipaikka, joka liittyy väylä-osoitteeseen, joka on havaittu komento/osoitejakson aikana, menetelmän käsittäessä lisävaiheen, jossa väylälaite 35 pitää ACK-vasteen voimassa datajakson aikana. 86923 <16

3. Väylälaite (10, 12, 16, 26) käytettäväksi tietojenkäsittelyjärjestelmässä, joka sisältää useita väylä-laitteita (10, 12, 22, 24) ja yhteisen synkronisen tieto-liikenneväylän (20) signaalien johtamiseksi väylälaittei-5 den välillä siirtotoimenpiteiden aikana, joka väylä sisältää ainakin yhden ajastuslinjan (94, 96, 98, 100) ajastussignaalien siirtämiseksi väylälaitteen käyttämiseksi tietoliikenneväylän ajastusjaksojen mukaisesti, BUSY-linjan (92) ja useita informaatiolinjoja sisältäen 10 komentolinjoja (80) komentosignaalien siirtämiseksi sisältäen luku- ja kirjoituskomennot jaksojen aikana, jotka on nimetty luku- ja kirjoitustapahtumien komento/osoite-jaksoiksi ja useita data/osoitelinjoja (82) eri tyyppisen informaation siirtämiseksi eri aikoina; väylälaite käsit-15 tää muistivälineen (12a, 22, 24), jossa on useita muistipaikkoja kunkin liittyessä erilliseen väyläosoitteeseen datan tallentamiseksi ja liitäntävälineet muistivälineiden kytkemiseksi tietoliikenneväylään, ja tapahtumien käsi tteässä useita ajastusjaksoja sisältäen komento/osoite-20 jaksot, väyllällehakujaksot ja datajaksot, tunnet -t u siitä, että väylälaite on tarkoitettu käytettäväksi yhteisen tietoliikenneväylän kanssa sisältäen NO ARB -linjan (90), joka muodostaa ilmaisun voimassapidettynä, että väylälle-25 hakuinformaatiota ei tule sijoittaa data/osoitelinjoille seuraavan jakson aikana; BUSY-linja aikaansaa ilmaisun voimassapidettynä, että tapahtuma on käynnissä seuraavan jakson aikana; data/osoitelinjat siirtävät muistipaikkojen väylä-30 osoitteita luku- ja kirjoitustapahtumien komento/osoite-jaksojen aikana, siirtävät dataa jaksojen aikana, jotka on nimetty luku- ja kirjoitustapahtumien datajaksoiksi ja siirtävät väylällehakusignaaleja jaksojen aikana, jotka on nimetty väylällehakujaksoiksi ja 25 väylälaite käsittää välineet komento/osoitejakson ilmaisemiseksi, jossa NO ARB-linja ei ole voimassa ja 96923 BUSY-linja on saatettu voimaan isäntälaitteella, ja jossa joko luku- tai kirjoituskomento vastaanotetaan informaa-tiolinjojen kautta ja jossa osoiteinformaatio vastaanotetaan data/osoitelinjojen kautta; väylällehakujaksonilmai-5 semisen komento/osoitejakson jälkeen, jossa väylällehaku-jaksossa BUSY- ja NO ARB-linjat on saatettu voimaan isäntälaitteella ja NO ARB-linja on saatettu voimaan kaikilla väylälle pääsyä haluavilla laitteilla, ja jossa väylälle-hakuinformaatio vastaanotetaan data/osoitelinjojen kautta 10 ja jossa isäntälaitteen tunnus vastaanotetaan informaa-tiolinjojen kautta; ja datan vaihtamiseksi isäntälaitteella data/osoite-linjoilla ainakin yhden datajakson aikana väylällehaku-jakson jälkeen, 15 jolloin NO ARB-linja on saatettu voimaan isäntälaitteella kaikkien muiden jaksojen paitsi komento/osoitejakson ja viimeisen datajakson aikana, vuoroon tulevalla isäntä-laitteella alkaen väylällehakujaksosta, jossa se voitti, 20 jaksoon saakka, jossa siitä tulee isäntä, ja kaikilla väylällehakulaitteilla väylällehakujakson aikana; BUSY-linja on saatettu voimaan isäntälaitteella kaikkien muiden jaksojen paitsi viimeisen datajakson aikana; 25 laite suorittaa väylällehakua väylällehakujakson aikana vain silloin kun se etsii väylän ohjausta ja ilmaisee ei voimassa olevan NO ARB-linjan edellisen komento/osoite jakson aikana; ja väylällehakulaitteesta, joka voittaa väylällehaku-30 jakson aikana, tulee vuoroon tuleva isäntä ja kun se myöhemmin ilmaisee ei voimassa olevan BUSY-signaalin viimeisellä datajaksolla, siitä tulee nykyinen isäntä uuden tapahtuman aloittamiseksi seuraavalla jaksolla.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen väylälaite, 35 tunnettu siitä, että väylä sisältää joukon kuit-tauslinjoja (88) ACK-vasteen siirtämiseksi komentojen oi- 86923 kean vastaanoton ilmaisemiseksi väylälaitteella, jolla on muistipaikka, joka liittyy väyläosoitteeseen, joka on ilmaistu komento/osoitejakson aikana; väylävälineet käsittävät välineet ACK-vasteen käynnistämiseksi luku- ja kir-5 joituskomentojen oikean vastaanoton ilmaisemiseksi; ja kytkentävälineet ohjaavat ACK-vasteen siirtoa käynnistettynä muistivälineillä kuittauslinjojen kautta datajakson aikana. 49 86923