DE3122076A1

DE3122076A1 - Mehrrechnersystem

Info

Publication number: DE3122076A1
Application number: DE19813122076
Authority: DE
Inventors: Hideyuki Hara; Hirokazu Hitachi Kasashima; Takayuki Morioka; Hiroaki Nakanishi; Toshihisa Katsuta Oka; Masakazu Okada; Ryoichi Takamatsu
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1980-06-04
Filing date: 1981-06-03
Publication date: 1982-02-18
Also published as: DE3122076C2; US4468733A; GB2077468B; GB2077468A

Description

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mehrrechnersystem, insbesondere ein hierarchisches Prozeßrechensystem, das eine Mehrzahl von Datenverarbeitungseinrichtungen und wenigstens eine Eingabe/Ausgabe-Einrichtung hat, die den Datenverarbeitungseinrichtungen gemeinsam zugänglich ist, und zwar insbesondere ein Mehrrechnersystern mit hierarchisehen seriellen Busschleifen, die durch Zwischenbusverknüpfungseinrichtungen verbunden sind.

Es wurde bereits ein Mehrrechnersystern verbesserter Zuverlässigkeit vorgeschlagen, in dem eine Mehrzahl von Datenverarbeitungseinrichtungen und Eingabe/Ausgabe-Einrichtungen so mit dem System verbunden sind, daß dann, wenn eine Datenverarbeitungseinrichtung oder eine Eingabe/Ausgabe—Einrichtung ausfällt, diese ausgefallene Einrichtung hilfsweise durch eine andere Datenverarbeitungseinrichtung oder Eingabe/Ausgabe-Einrichtung ersetzt wird. Zu Abkürzungszwecken werden im Rahmen der vorliegenden Anmeldung Datenverarbeitungseinrichtungen in der Einzahl als DV und in der Mehrzahl als DVen bezeichnet, wobei diese Datenverarbeitungseinrichtungen insbesondere auch als Datenprozessoren bzw. Datenverarbeiter bezeichnet werden können, und weiterhin werden im Rahmen der Erfindung die Eingabe/Ausgabe-Einrichtungen abgekürzt als E/A-Einrichtungen bezeichnet, wobei im Falle einer anderen Wortzusammensetzung, wie beispielsweise E/A-Station, die Abkürzung E/A stets für Eingabe/Ausgabe steht. Ein solches System benötigt eine E/A-Einrichtung, zu der eine Mehrzahl von DVen gemeinsam Zugriff hat. Ein Beispiel einer diesbezüglichen Möglichkeit besteht darin, die jeweiligen Exklusivbusse der DVen mit den E/A-Einrichtungen zu verbinden, zu denen die jeweilige DV, die mit diesem je-

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It A * * β »κι β · *

weiligen Exklusivbus verbunden ist, ausschließlich Zugang haben soll, sowie die E/A-Einrichtungen/ zu denen die jeweiligen DVen gemeinsam Zugang haben sollen, mit einem gemeinsamen Bus zu verbinden, den sich die DVen teilen, und die Exklusivbusse sowie den gemeinsamen Bus durch einen Schaltmechanismus miteinander zu verbinden (siehe zum Beispiel die japanische Patentveröffentlichung Nr. 55-4299 der Anmelderin, die übersetzt den Titel "Ein Mehrdimensionsadressierungssystem in einem Mehrrechnersystem" hat).

In diesem Beispiel wird einer der Exklusivbusse mittels des Schaltmechanismus wahlweise mit dem gemeinsamen Bus verbunden, so daß die mit dem gewählten Exklusivbus verbundene DV die Möglichkeit des Zugriffs zu den mit dem gemeinsamen Bus verbundenen E/A-Einrichtungen erhält. Da der Schaltmechanismus aufgrund einer Anforderung der DV einen der Exklusivbusse mit dem gemeinsamen Bus verbindet, sind die DVen gemeinsam für eine E/A-Einrichtung, die mit dem gemeinsamen Bus verbunden ist, zugänglich, oder umgekehrt. Wenn eine DV, die eine Aufgabe für eine gemeinsam zugängliche E/A-Einrichtung ausführt, ausfällt, dann kann eine andere DV mittels des Schaltmechanismus angeschlossen werden, so daß die substituierte DV fortfährt, die Aufgabe auszuführen.

Entsprechend der Ausführung eines solchen Mehrrechnersystems wird das System selbst dann, wenn einer der Exklusivbusse ausfällt, nicht funktionsunfähig, weil die Exklusivbusse unabhängig voneinander arbeiten. Auch wird die Verarbeitungsfähigkeit durch die Unabhängigkeit des Betriebs der jeweiligen Busse vergrößert.

Jedoch nimmt in einem System mit E/A-Betrieb vom Parallelschnittstellentyp, in dem Daten parallel über parallele Signalleitungen übertragen werden, die die DVen und die E/A-Einrichtungen verbinden, die Anzahl von Signalleitun-

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gen extrem zu, insbesondere in einem System großen Ausmaßes.

Andererseits wurde ein Datenvielfachleitungssystem vorgeschlagen, in dem eine einzige, serielle Schnittstellenlei— tung als Schleife geschaltet ist (siehe beispielsweise US-Patent 4 oo2 847). Wenn eine Mehrzahl von DVen und eine Mehrzahl von E/A-Einrichtungen mit der gleichen seriellen Busschleife verbunden sind, dann hat jede DV Zugang zu jeder E/A-Einrichtung, und infolgedessen kann der aushilfsweise Ersatz einer ausgefallenen DV leicht durchgeführt werden. Wenn jedoch in einem solchen System die Schleife an irgendeiner Stelle ausfällt, wird das gesamte System funktionsunfähig, und infolgedessen kommt es zum Verlust der hohen Zuverlässigkeit in dem Mehrrechnersystem. Die Zuverlässigkeit kann dadurch verbessert werden, daß man doppelte oder dreifache Schleifen vorsieht, jedoch wird damit die Verarbeitungsleistungsfähigkeit vermindert. Die Verarbeitungsleistungsfähigkeit wird auch vermindert, weil alle DVen und die E/A-Einrichtungen mit einer einzigen Schleife verbunden sind.

Mit der vorliegenden Erfindung soll ein Mehrrechnersystem zur Verfügung gestellt werden, das die hohe Zuverlässigkeit und die hohe Leistungsfähigkeit eines Mehrrechnersystems und die Vorteile einer seriellen Busschleife besitzt.

Weiterhin soll mit der vorliegenden Erfindung ein Mehrrechnersystem mit Serienbusschleifenhierarchie zur Verfügung gestellt'werden, in dem ein einfacher Leitwegsteuermechanismus vorgesehen ist, der eine Verbindung zwischen einer DV, die ein Startkommando abgibt, und einer E/A-Einrichtung, die betrieben werden soll, herstellt.

Außerdem wird mit der vorliegenden Erfindung ein Mehrrech-

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nersystem mit Serienbusschleifenhierarchie zur Verfügung gestellt, bei dem eine einfache Leitwegsteuerung für eine Unterbrechung durch ein Ende des E/A-Betriebs vorgesehen ist.

Weiterhin wird mit der vorliegenden Erfindung ein Mehrrechnersystem mit Serienbusschleifenhierarchie vorgeschlagen, das eine einfache Leitwegverlaufsteuerung für eine Unterbrechung aufgrund einer Aufforderung von einer E/A-To Einrichtung durchführt.

Schließlich wird mit der vorliegenden Erfindung ein Mehrrechnersystem mit Serienbusschleifenhierarchie zur Verfügung gestellt, in dem eine Exklusivbenutzungssteuerung der E/A-Einrichtungen ohne irgendeine störende Belastung der DVen und des Busses stattfindet.

Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung wird ein Mehrrechnersystem zur Verfügung gestellt, das eine Mehrzahl von Serienbusschleifen in einer ersten Schicht, mit denen DVen verbunden sind, umfaßt, sowie wenigstens eine Serienbusschleife in einer zweiten Schicht, die über Zwischenbusverknüpfungseinrichtungen mit der Mehrzahl der Serienbusschleifen der ersten Schicht verbunden ist, und wenigstens eine E/A-Einrichtung, die mit der Serienbusschleife der zweiten Schicht verbunden und infolgedessen von jeder der DVen aus zugänglich ist.

Gemäß einem anderen Merkmal der vorliegenden Erfindung ist eine Serienbusschleife einer dritten Schicht außerdem über eine Zwischenbusverknüpfungseinrichtung mit der Serienbusschleife der zweiten Schicht verbunden, und die E/A-Einrichtung, die von jeder der DVen zugänglich ist, ist mit der Serienbusschleife der dritten Schicht verbunden.

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Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung sind die DVen und die E/A-Einrichtung über jeweilige Stationen mit den entsprechenden Serienbusschleifen verbunden, und jede der Stationen und die Zwischenbusverknüpfungseinrichtungen übertragen und empfangen jeweils ein Informationswort zu und von der Busschleife, und zwar in der Form eines Datenübertragungsblocks, der ein E/A-Einrichtungsnummernfeld (Adressenfeld) aufweist, das wenigstens eine Mehrzahl von Unterfeldern und ein Steuercodefeld hat.

Gemäß einem anderen Merkmal der vorliegenden Erfindung steuert die Zwischenbusverknüpfungseinrichtung, die die Busschleifen miteinander verbindet, den Signalleitwegverlauf, wenn von einer DV ein Startbefehl an eine E/A-Einrichtung abgegeben wird. Die Zwischenbusverknüpfungseinrichtung überprüft die Gleichheit zwischen einem ersten Unterfeld und ihrer eigenen Adresse. Wenn diese Gleichheit festgestellt wird, verschiebt sie das E/A-Einrichtungsnummernfeld um ein Unterfeld und sendet es zu der Busschleife auf der E/A-Einrichtungsseite aus.

Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung weist die Zwischenbusverknüpfungseinrichtung eine Speichereinrichtung für jede E/A-Einrichtungsnummer zum Speichern des Vorhandenseins oder NichtVorhandenseins des Startbefehls von der DV auf. Wenn ein Datenübertragungsblock empfangen wird, der eine Unterbrechung durch das Ende des Betriebs der E/A-Einrichtung anzeigt, wird die entsprechende Speichereinrichtung durch die in dem Datenübertragungsblock enthaltene E/A-Einrichtungsnummer wiederaufgefunden. Wenn das Startsignal in der Speichereinrichtung enthalten ist, sendet die Verknüpfungseinrichtung den Endunterbrechungs-Datenübertragungsblock zu einer Busschleife aus, die nahe bzw. näher an der entsprechenden DV ist und ändert den In-

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halt der Speichereinrichtung dahingehend, daß er dem Nichtvorhandensein des Startbefehls entspricht, um die Leitwegverlauf steuerung für die Endunterbrechung auszuführen.

Gemäß einem anderen Merkmal der vorliegenden Erfindung hat die Zwischenbusverknüpfungseinrichtung eine oder mehrere jeweilige Speichereinrichtungen zum Speichern eines Signals, das die Zulässigkeit oder Nichtzulässigkeit einer Anforderungsunterbrechung für jede E/A-Einrichtungsnummer anzeigt. Wenn eine Anforderungsunterbrechung stattfindet, • durchmustert die Verknüpfungseinrichtung die Speichereinrichtung (en) mittels der E/A-Einrichtungsnummer, um die Leitwegverlaufssteuerung für die Anforderungsunterbrechung gemäß dem Inhalt der Speichereinrichtung(en) auszuführen.

Gemäß einem noch anderen Merkmal der vorliegenden Erfindung hat die Zwischenbusverknüpfungseinrichtung eine oder mehrere jeweilige Speichereinrichtungen zum Speichern eiⁿ^s Signals, das den Reservestatus einer DV für jede E/A-Einrichtungsnummer anzeigt. Wenn die DV einen Startbefehl an eine E/A-Einrichtung abgibt, dann durchmustert die Verknüpfungseinrichtung die Speichereinrichtung(en) mittels der E/A-Nummer in dem Datenübertragungsblock, um die Exklusivbenutzungssteuerung gemäß dem Inhalt der Speichereinrichtung (en) auszuführen.

Die Erfindung sei nunmehr zum vollständigeren Verständnis anhand einiger in den Figuren der Zeichnung dargestellter, besonders bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine Konfiguration einer Ausführungsform eines Mehrrechnersystems' gemäß der vorliegenden Erfindung;

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Fig. 2 ein Beispiel eines Datenübertragungsblockformats auf einer Serienbusschleife der Fig. 1;

Fig. 3 ein Datenübertragungsblockformat im Sendeabruf bzw. Polling;

Fig. 4 Änderungen im Datenübertragungsblockformat, das von einer DV an eine E/A-Einrichtung der Fig. 1 übertragen wird;

Fig. 5 Änderungen im Datenübertragungsblockformat, das von einer E/A-Einrichtung zu einer DV der Fig. 1 übertragen wird;

Fig. 6 ein Blockschaltbild eines Beispiels einer Zwischenbus Verknüpfungseinrichtung, die in dem System der Fig. 1 verwendbar ist;

Fig. 7 ein Blockschaltbild eines Beispiels einer Steuereinheit, die in der Verknüpfungseinrichtung

der Fig. 6 verwendbar ist;

Fig. 8 ein Blockschaltbild eines Beispiels einer E/A-Einrichtungsstation, die in dem System der Fig. 1 verwendbar ist;

Fig. 9 ein Blockschaltbild eines Beispiels einer Steuereinheit, die in der Station der Fig. 8 verwendbar ist; und

Fig. 1o ein vergrößertes Blockschaltbild der Datenabwicklungstabelle, der Unterbrechungsabwicklungstabellen, der Exklusivbenutzungssteuertabelle und der Startsteuertabelle der Fig. 6.

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Die Fig. 1 zeigt schematisch ein Mehrrechnersystem, das eine Mehrzahl von DVen aufweist, die mit jeweiligen Serienschleifenbussen verbunden sind, und wenigstens eine E/AEinrichtung, die von jeder der DVen aus zugänglich ist. In Fig. 1 sind mit den Bezugszeichen 54 bis 58 schleifenförmige Busse vom Serienübertragungstyp bezeichnet, wobei mit 54 bis 56 Busschleifen einer ersten Schicht bezeichnet sind, während 57 eine Busschleife einer zweiten Schicht und 58 eine Busschleife einer dritten Schicht bezeichnet.

Die Busschleifen der ersten Schicht werden als Y-Busschleifen, die Busschleife der zweiten Schicht als X-Busschleife und die Busschleife der dritten Schicht als Z-Busschleife bezeichnet. DVen 51 bis 53 sind mit jeweils einer der Y-Busschleifen 54 bis 56 verbunden, und zwar jeweils über eine DV-Station 63 bis 65. E/A-Einrichtungen 73 bis 79 sind mit den entsprechenden Y-Busschleifen 54 bis 56, der X-Busschleife 57 und der Z-Busschleife 58 jeweils über eine E/A-Station 6 6 bis 72 verbunden. Die Symbole ST in Fig. 1 repräsentieren die Stationen, während die Symbole E/A die Eingabe /Ausgabe -Einrichtungen (E/A) repräsentieren. Eine E/A-Einrichtung kann über eine Station ST mit irgendeiner Busschleife verbunden sein. Die Y-Busschleifen 54 bis 56 und die X-Busschleife 57 sind über je eine Zwischenbusverknüpfungseinrichtung 59 bis 61 verbunden, und die X-Busschleife 57 sowie die Z-Busschleife 58 sind über eine Zwischenbusverknüpfungseinrichtung 62 verbunden. Nachstehend werden die Zwischenbusverknüpfungseinrichtungen 59 . bis 61 als X-Busfenster bezeichnet, während die Zwischenbusverknüpf ungseinrichtung 62 nachfolgend als Z-Busfenster bezeichnet wird. Das Symbol BF repräsentiert ein Busfenster. Die X-Busfenster 59 bis 61 verbinden nicht nur jeweils die Y-Busschleifen 54 bis 56 mit der X-Busschleife, sondern sie führen auch die Leitwegsteuerung bei der Informationsübertragung und Pufferung von Information durch. Entspre- chend verbindet das Z-Busfenster 62 die X-Busschleife 57

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mit der Z-Busschleife 58 und führt die Leitwegsteuerung bei der Informationsübertragung und Pufferung von Information durch. Die Y-Busschleifen 54 bis 56 sind Exklusivbusschleifen für je eine der DVen 51 bis 53. Die jeweilige E/A-Einrichtung, die mit einer jeweiligen Y-Busschleife verbunden ist, ist ausschließlich für die DV zugänglich, die mit dieser Busschleife verbunden ist. Im einzelnen sind die E/A—Einrichtungen 73 und 74 nur für die DV 51 zugänglich, und die E/A-Einrichtung 75 ist nur für die DV 52 zugänglich. Die X-Busschleife 57 ist eine gemeinsame Busschleife für die DVen 51 bis 53, so daß die E/A-Einrichtungen 76 und 77 für jede der DVen 51 bis 53 zugänglich sind. Die E/A-Einrichtungen 78 und 79 in der Z-Busschleife 58, die über das Z-Busfenster 62 mit der X-Busschleife 57 verbunden ist, sind auch für jede der DVen 51 bis 53 zugänglich.

Die Fig. 2 zeigt ein Datenübertragungsblockformat auf der Busschleife. Das Symbol SYN,repräsentiert einen 8 Bit-Synchronisationscode, der das Datenübertragungsblockformat mit der Station und dem Busfenster synchronisiert. Die Symbole A₁, A„ und A₃ repräsentieren 5 Bit-Adressenunterfelder und bezeichnen Adressen einer E/A-Einrichtung, bezogen auf die jeweiligen Busschleifenniveaus. A-, A- und A₃ adressieren nämlich eine E/A-Einrichtung progressiv und gemeinsam. Es sei darauf hingewiesen, daß diese Unterfelder die Adresse eines Empfängers darstellen, wenn Information von einer DV an eine E/A-Einrichtung übertragen wird, jedoch die Adresse eines Senders, wenn Information von einer E/A-Einrichtung an eine DV übertragen wird. Wenn von einer DV Information auf eine Y-Busschleife gegeben wird, repräsentiert das Dnterfeld A- eine bestimmte Einrichtungsadresse auf der Y-Busschleife, das Unterfeld A~ repräsentiert eine bestimmte Einrichtungsadresse auf der X-Busschleife, und das Unterfeld A_ repräsentiert eine

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«I to « • * ·

. bestimmte Einrichtungsadresse auf der Z-Busschleife. Das Symbol C stellt ein 8 Bit-Steuerfeld dar und bezeichnet die Eigenschaften eines Informationsfelds I auf der Busschleife und eine Richtung der Informationsübertragung. Das Symbol DC stellt ein 8 Bit-Feld dar, das die Anzahl von Bytes des Informationsfelds I angibt. Das Informationsfeld I hat eine Länge, die im Bereich von einem Byte bis 256 Bytes liegt. Das Symbol ANS repräsentiert ein 8 Bit-Antwortfeld, das von einem Informationsempfanger zurück zum Sender übertragen werden soll. Wenn ein Sender eine Information zu einem Empfänger sendet, wird das Feld ANS auf Null zurückgesetzt. Das Feld ANS ist zum Bericht über einen Zustand des Empfängers und einen Fehlerzustand vorgesehen. Eine in. Einzelheiten gehende Beschreibung des Fehlerprozesses ist hier weggelassen.

Die Fig. 3 zeigt ein Datenübertragungsblockformat im Sendeaufruf. Das Symbol POL repräsentiert einen 8 Bit-Sendeauf ruf code. Der Sendeaufrufcode funktioniert auch als Synchronisiercode, mittels dessen die Einrichtungen mit dem Datenübertragungsblock synchronisiert werden. In einer Schleife wird nur ein Sendeaufrufcode umlaufen gelassen. Wenn eine Station oder ein Busfenster das Übertragen bzw. Senden von Information fordert, d. h. wenn sie bzw. es als Sender arbeiten will, dann sperrt sie bzw. es das Senden des Sendeaufrufs und sendet statt dessen einen Datenübertragungsblock aus, wie in Fig. 2 gezeigt. Wenn das System zu arbeiten beginnt oder eingeschaltet wird, sendet eine vorbestimmte Station.oder ein vorbestimmtes Bus-

3o, fenster den Sendeaufrufcode zur Busschleife. Wenn ein Datenubertragungsblock von Informationen übertragen worden ist, sendet die Sendestation oder das Busfenster den Sendeaufrufcode zur Busschleife, um einer anderen Station oder einem anderen Busfenster das Recht der Exklusivbenutzung zu geben.

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Zur Erläuterung der Eigenschaften der Busschleifenhierarchie sei die Informationsübertragung zwischen der DV 51 und der E/A-Einrichtung 59, die mit der Z-Busschleife 58 in Fig. 1 verbunden ist, betrachtet. Hier erstreckt sich der Übertragungsbus von der DV 51 über die DV-Station 63, die Y-Busschleife 54, das X-Busfenster 59, die X-Busschleife 57, das Z-Busfenster 62, die Z-Busschleife 58 und die E/A-Station 71 zur E/A-Einrichtung 79. Es sei angenommen, daß die Adresse des X-Busfensters 59 auf der Y-Busschleife Y₁ ist, während die Adresse des Z-Busfensters 62 auf der X-Busschleife X₁ und die Adresse der E/A-Station 72 auf der Z-Busschleife Z₁ ist.

Es seien nun Einzelheiten des Systems für fünf Fälle von Informationsübertragung erläutert. Im ersten- Fall wird die Information von der DV 51 zur E/A-Einrichtung 79 übertragen. In diesem Falle wird ein Befehl von der DV zur E/A-Einrichtung gesandt, oder es werden Daten von der DV zur E/A-Einrichtung übertragen. Im zweiten Fall werden Daten von der E/A-Einrichtung zur DV übertragen. Im dritten Fall wird eine Endunterbrechung, die das Ende der Datenübertragung bezeichnet, für eine Startanweisung von der DV zurückgesandt. Im vierten Fall wird eine Aufforderungsunterbrechung zu der angeschlossenen DV geschickt. Im fünften Fall fordert eine DV Zugriff zu einer E/A-Einrichtung, die von einer anderen DV benutzt wird, und ein reservierter Zustand wird als Antwort zu der einen DV geschickt, und wenn danach, die Datenübertragung mit der anderen DV beendet worden ist, so daß die Datenübertragung mit der einen DV ermöglicht wird, wird das durch eine Unterbrechung berichtet.

Es sei. nun der erste Fall erläutert. Wenn die DV 51 einen Startbefehl zur E/A-Einrichtung 79 schickt, wird der Befehl zur DV-Station 63 übertragen, die die Parallelinfor-

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mation in serielle Form in einen Datenübertragungsblock umwandelt, der in einem Format zur Y-Busschleife ausgesandt wird, wie es in Fig. 4(A) gezeigt ist. Die E/AStationen und die Busfenster der Y-Busschleife überwachen stets das Signal auf der Busschleife, und sie decodieren den SYN-Code, um ihre Steuereinheiten mit dem Format auf der Busschleife zu synchronisieren. Sie überprüfen die Gleichheit zwischen dem nachfolgend gesendeten Adressenunterfeld A₁ und ihrer eigenen Adresse, und wenn sie feststellen, daß diese gleich sind, instruiert die entsprechende E/A-Station oder das entsprechende Busfenster seine Steuereinheit, damit sich diese auf den Empfang der Information vorbereitet. Die Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild eines Beispiels eines Busfensters. Der in Fig. 6 gezeigte Aufbau ist ein für die X-Busfenster und das Z-Busfenster gemeinsamer Aufbau. Die durch die Bezugszeichen der Fig. 6 bezeichneten Elemente ergeben sich aus der nachfolgenden Tabelle.

2o Bezugszeichen	81	Element :
80,	83	Hochschichtschleife
82,	85	Niederschichtschleife
84/	.87	Reihen-zu-Parallel-Wandler
86/	89	Parallel-zu-Reihen-Wandler
25 88,	91	Sendeaufrufcodedetektor
9o,	93	Synchronisationscodedetektor
92,	95	A₁-Adressenregister
94,		A₂-Adressenregister
96	98	Nullregister
3o 97,	I00	Kontroll- bzw. Steuercoderegister
99,	, 1o2	Datenpuffer
ToI₁	, 1o4	Puffersteuerschaltung
1o3,	I06	Synchronisationscoderegister
1o5,	Antwortcoderegister

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Bezugszeichen	Element
1ο7	Sendeaufrufcoderegister
1ο8	Eigenadressenregister
1ο9	Komparator
11ο	Wähler
111	Datenabwicklungstabelle
112	Unterbrechungsabwicklungstabelle I
113	ünterbrechungsäbwicklungstabelle II
114	Wähler . . .
115	Steuereinheit
116, 1.17	Bytezähler
118	Sendeaufrufcoderegister
119	A-j-Adressenregister
12ο	Exklusivbenutzungssteuertabelle
121	Startsteuertabelle

Es sei nun zunächst der Betrieb des X-Busfensters 59 auf der X-Busschleife, unter der Annahme, daß Fig. 6 dasselbe zeigt, erläutert. Die Hochschichtschleifen 8o und 81 sind die Y-Busschleife 54, und die Nlederschichtschleifen 82 und 83 sind die X-Busschleife 57. Das SYN-FeId wird von der Hochschichtschleife 8o seriell übertragen. Es wird mittels des Reihen-zu-Parallel-Wandlers (S/P) 84 in nichtserielle Form gebracht, d. h. iri parallele Daten, die einem Synchronisationscodedetektor (SYN) 9o in bzw. mit jeder Bitzeit zugeführt werden. Wenn der Synchronisationscodedetektor 9o das SYN-FeId feststellt, sendet er ein Steuersignal 2o1 zur Steuereinheit 115, um die Datenübertragungsblocksynchronisation auszuführen.

Die Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild eines Beispiels der Steuereinheit 115. Die Bedeutung der in Fig. 7 verwendeten Bezugszeichen ist in der nachstehenden Tabelle angegeben.

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1 ff * *

Bezugszeichen	Element
2o1	Synchronisationssignal
2o2	Adressenkoinzidenzsignal
2o3	Sendeaufrufsignal
2o4	Bytezählersignal
2o5	Steuercodesigna1
2o6	Steuercodesignal
2o7	Tabellenausiesesignal
2o8	Synchron-isationssignal ... '
2o9	Sendeaufrufsignal
21o	Bytezählersignal
211	Taktschaltung . . .
212	Schleifenbuszeitgeberschaltung
213	Schleifenbuszeitgeberschaltung
214	Steuers.ignalgeneratpr
216	Einlesetor
217	Einlesetor
218	Einlesetor
219	Einlesetor · . '
22o	Einlesetor
221	Mikroprozessor
222	Unterbrechungssteuerschaltung
223	Mikroprozessorbus
224, 225, 226	Steuersignal -

Das Synchronisationssignal 2o1 setzt die Schleifejibusζeitr geberschaltung 212 der Steuereinheit 115 in Gang, so daß diese ein Steuersignal 224 erzeugt, mit dem nachfolgend eintreffende Felder in angemessene Empfangsregister eingegeben werden. Die Ausgangs signale der Zeitgeberschaltungen sind mit vielen Elementen verbunden, die jedoch zur Vereinfachung der Darstellung in Fig. 6 nicht gezeigt sind. Die Adressenunterfelder A-, A_ und A_ werden dann aufeinanderfolgend von der Busschleife 8o aus gesendet

sind Y- bzw.

Ihre Inhalte bzw. Z- auf der Y-Busschleife, wie in Fig.

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4(A) gezeigt ist. Sie werden jeweils in das A₁-Adressenregister 92, das A~-Adressenregister 94 und das A,-Adressenregister 119 eingegeben, und zwar über den Reihen-zu-Parallel-Wandler 84. Der Adressenkomparator 1o9 vergleicht den Inhalt des A--Adressenregisters 92 mit dem Inhalt des Eigenadressenregisters 1o8, in dem die eigene Adresse des Busfensters auf der Y-Busschleife gespeichert ist. Wenn er ermittelt, daß Gleichheit besteht, dann stellt der Komparator 1o9 fest, daß das entsprechende Busfenster auf der Y-Busschleife gewählt worden ist und sendet das Adressenkoinzidenzsignal 2o2 zur Steuereinheit 115. Es sei darauf hingewiesen, daß der Adressenkomparator 1o9 nur den Inhalt des A₁-Adressenregisters 92 vergleicht. Wenn das Adressenkoinzidenzsignal 2o2 ausgesandt wird, gibt die ünterbrechungssteuerschaltung (INT) 222 der Steuereinheit 115 ein Unterbrechungssignal an den Mikroprozessor (MPU) .221. In Ansprechung hierauf führt der MPU 221 die folgenden Vorgänge aus.

Wenn das C-FeId in das Steuercoderegister 97 nachfolgend auf die Adressenunterfelder A₁ bis A₃ eingegeben wird, dann liest es der MPU 221 durch das Einlesetor 217 und den Bus 223 ein. Wenn der Inhalt der Start der E/A-Einrichtung ist, wird der Wähler Ho umgeschaltet, um "1"en an den entsprechenden Adressen (X.. und Z₁ in dem dargestellten Ausführungsbeispiel) der Datenabwicklungstabelle .111 und der Unterbrechungsabwicklungstabelle 112 zu setzen, derart, daß die Adressen der Datenabwicklungstabelle 1.11, der Unterbrechung.sabwicklungstabelle 112 und der Unterbrechungsabwicklungstabelle 113 gleich der Kombinationder Inhalte des A₂-Adressenregisters 9.4 und des A^-Adressenregisters 119 sind.

Dieser Mechanismus sei nun unter näherer Bezugnahme auf Fig. 1o beschrieben, welche die Datenabwicklungstabelle

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Δ Jc

111, die Unterbrechungsabwicklungstabellen.112 und 113, . die Exklusivbenutzungssteuertabelle 12o und die Startsteuertabelle 121 zeigt. Jede dieser Tabellen 111, 112, 113, 12o und 121 ist aus einem Speicher in integrierter Schaltungsbauweise von 1 χ N Bits ausgebildet,· worin N gleich der Summe der Anzahlen von Bits für die Unterfelder A₂ und A₃ ist.

Diese Tabellen können nämlich fünf Informationen für jede Adresse der Eingabe /Ausgabe -Einrichtungen speichern, die sich abwärts vom Busfenster befinden. Der Wähler 11o schaltet um oder wählt die Adressierungssignale 323 von der Hochschichtschleife 8o und das Adressierungssignal 324 von der Niederschichtschleife 82 und bildet ein Adressierungs-

15' signal 322 für die Tabellen. Alle Eingangsdaten 3o1 bis 3o5 sowie die Setzbefehlssignale 3o6 bis 31o für die Tabellen und die Wählsignale 325 und 326 für die Wähler 11o und 114 sind Teil des Steuersignals 226, das von dem in Fig. 7 gezeigten Steuersignalgenerator 214 abgegeben wird. ' Infolgedessen können die Lese/Schreib-Operationen dieser Tabellen dem Mikroprozessor 221 durch Software eingegeben bzw. einprogrammiert werden. Dann wird das DC-FeId gesendet. Der MPU 221 gibt es in den Bytezähler 116 und den Datenpuffer 99 ein. Gleichzeitig werden die Inhalte des A-^Adressenregisters 94, des A_-Adressenregisters 119 und des Null-Registers .96, das' stets Null enthält, durch den Linksverschiebör 122 in den Datenpuffer 99 eingegeben,.so

. . daß sie als die. A--, A«- und A₃-Unterfeider des -Datenübarträgungsblocks verwendet werden,- der zur Niederschichtbusschleife gesendet wird. In dem dargestellten Beispiel sind die Inhalte X₁, Z₁ und O. Das C-FeId wird in entsprechender Weise in den Datenpuffer 99 eingegeben. Es wird jedesmal ein Byte des I-Felds nachfolgend auf das DC-FeId in den Datenpuffer 99 eingegeben, und der MPU 221 erniedrigt den Bytezähler 116 um Eins. Wenn der Inhalt des Bytezäh-

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lers 116 Null erreicht, dann bestimmt der MPü 221, daß das I-Feld zu Ende gegangen ist und stoppt das Eingeben in den Datenpuffer 99. Der MPU 221 überprüft, ob ein Fehler in der empfangenen Information vorliegt, und gibt das Ergebnis in das Antwortcöderegister 1o5 und schaltet den Wähler 13o synchron mit dem ANS-FeId zur Hochschichtschleife 81, damit das Ergebnis zur Sendestation zurückgesandt wird. Wenn kein Fehler vorhanden ist, wird anstelle von "O" ein normaler Antwortcode zurückgesendet. Eine nähere Erläuterung der Fehlerüberwachung ist hier weggelassen .

Für die Niederschichtschleife 82 wird der Sendeaufrufcode, der in der Niederschichtschleife 82 umläuft, mittels des Reihen-zu-Parallel-Wandlers 85 umgewandelt, und das umgewandelte Signal wird mittels des Sendeaufrufcodedetektors 89 festgestellt, der das Sendeaufrufsignal 2o9 der Steuereinheit 115 zuführt. Wenn die Steuereinheit 115 das Sendeauf ruf signal 2o9 erhält, gibt sie ein Unterbrechungssignal an den MPU 221 mittels der Unterbrechungsschaltung 222, und der MPU 221 steuert den Wähler 13.1 so, daß dieser den Sendeaufrufcode nicht zur Niederschichtschleife 83 umlaufen läßt, sondern die von der Hochschichtschleife 8o empfangene Information über den Parallel-zu-Reihen-Wandler 87 zur Niederschichtschleife 83 überträgt. Im einzelnen werden die Felder SYN, A₁, A₃, A₃, C, DC, I und ANS aufeinanderfolgend zur Niederschichtschleife 83 ausgesendet, und zwar vom Synchronisationscoderegister 1o4, vom Daten-.· puffer 99 und vom Antwortcoderegister I06. Der Inhalt des Datenübertragungsblocks auf der Niederschichtschleife, d. h. der X-Busschleife, ist in Fig. 4(B) gezeigt. Er unterscheidet sich von dem Datenübertragungsblock auf der Y-Busschleife nur im Ädressenfeld dahingehend, daß die Unterfelder Α.., A₂ und A₃ um ein Unterfeld nach links ver-

schoben sind. Eine entsprechende Operation ist im Z-Bus-

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* * ft ♦

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fenster zu erwarten, und das Datenübertragungsblockformat auf der Z-Busschleife ist in Fig. 4(C) gezeigt. Da das C-FeId die Startanweisung ist, werden "1"en an den entsprechenden Adressen (in diesem Fall Z , 0) der Abwicklungstabellen des Z-Busfensters gesetzt. Es sei angenommen, daß das X-Busfenster 59 die Aussendung des Datenübertragungsblocks zur X-Busschleife 57 beendet und der Datenübertragungsblock die Schleife durchlaufen hat und mit der Antwort vom Empfänger zum Sender (d. h. zum X-Busfenster 59) zurückgekehrt ist. Wenn das ANS-FeId einen Code enthält, der den richtigen Empfang im Empfänger anzeigt, wird die Übertragung beendet, und der Sendeaufrufcode wird vom Sendeauf rufcoderegister 1o7 zur Niederschichtbusschleife 83 ausgesendet, so daß die Schleife freigegeben wird.

Es sei nun unter Bezugnahme auf Fig. 8 der Betrieb der E/AStation erläutert. Die Bedeutung der in Fig. 8 verwendeten Bezugszeichen ist aus der nachfolgenden Tabelle ersichtlich.

Bezugszeichen	... Element
15o	Reihen-zu-Parallel-Wandler
151	Parallel-zu-Reihen-Wandler
152	Wähler
153	Sendeaufrufcodedetektor
154	Synchronisatipnscodedetektor
155	A₁-Adressenregister
156	Steuercoderegister
157	Bytezähler
158	Datenpuffer
159	Puff erSteuerschaltung
16o .	Eigenadressenregister
161	Komparator
162	Synchronisationscoderegister
163	Antwortcoderegister

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Bezugszeichen	Element
164	Sendeaufrufcoderegister
165, 166	Busschleife
167	Steuereinheit
79	E/A-Einrichtung
169	Nullregister
17ο	Steuercoderegister
171	Bytezählwertregister
172	Antwortcodeunterscheidungsschaltung

Der Betrieb des Empfangens der Daten über den Reihen-zu-Parallel-Wandler 15o und des Eingehens derselben in den Datenpuffer 18o ist gleichartig wie derjenige des Busfen-.sters, bei dem dieses die Daten von der Hochschichtbusschleife 8o empfängt und sie in den Datenpuffer 99 eingibt. Im einzelnen sendet der Synchronisationscodedetektor 154/ wenn er den Synchronisationscode in der Reihen-Schleife 165 feststellt, das Synchronisationssignal 227 zur Steuereinheit 167.

Die Fig. 9 zeigt ein Blockschaltbild eines Beispiels der Steuereinheit 167. Die mit den verschiedenen Bezugszeichen der Fig. 9 bezeichneten Elemente sind in der nachfolgenden Tabelle angegeben.

Be.zugs.z.eichen	Element
227	Synchronesationssignal
228	Bytezählwertsignal
229	Steuercodesignal
3o 23o	Antwortcodeüberprüfungssignal
231	Sendeaufrufsignal
232	Adressenkoihzidenzsignal
233	Schleifenbusζeitgebungssignal
234	Steuersignal

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Be zugs ζ ex chen	Element	Taktschaltung
235	Schleifenzeitgebungsschaltung
236	-Steuers ignalgenerator
237	Einlesetor
5 238	Einlesetor
239	Einlesetor
24ο	Mikroprozessor
241	Unterbrechungssteuerschaltung
. 242	Einrichtungsunterbrechungssignal
1o 243

244 Mikroprozessorbus

Die Schleifenzeitgebungsschaltung 236 wird durch das Synchronisationssignal 227 in Gang gesetzt, so daß sie das Schleifenzeitgebungssignal 233 erzeugt, und in Ansprechung auf dasselbe werden die Felder des Datenübertragungsblocks auf dem Schleifenbus in die angemessenen Register 155 bis 157 eingegeben. Wenn das Unterfeld A₁ in das A..-Adressenregister 155 eingegeben wird, vergleicht es der Komparator 161 mit dem Inhalt des Eigenadressenregisters 16o. Wenn festgestellt wird, daß Gleichheit besteht, sendet er ein Adressenkoinzidenzsignal 232 zur Steuereinheit 167. In-Ansprechung hierauf wird ein Unterbrechungssignal zum - Mikroprozessor 241 in der Steuereinheit 167 geschickt, und zwar durch die Unterbrechungssteuerschaltung 242, um ein Steuerprogramm in Gang zu setzen. Der Mikroprozessor 241 liest die Inhalte des Steuercoderegisters 156 und des Bytezählers 157 über die Tore 239 und 238 sowie den Bus -244 und bestätigt, daß es eine Informationsübertragung von der DV 51 zur E/A-Einrichtung 79 ist, und außerdem bestätigt er die Anzahl der Übertragungsworte. Basierend hierauf gibt der Mikroprozessor 241 den Inhalt des I-Felds in den Datenpuffer 158 ein und sendet dann die Daten zur E/A-Einrichtung 79. Es sei darauf hingewiesen, daß es sich nur

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um das Unterfeld A₁ des Adressenfelds handelt.· Die Steuereinheit 167 wird in Ansprechung auf die Koinzidenz zwischen dem Inhalt des Unterfeldes A₁ und dem Inhalt des Eigenadressenregisters 16o tätig. Das bedeutet, daß entweder die E/A-Station oder das Busfeld ihre bzw. seine eigene Adresse nur mit dem Unterfeld A₁ vergleichen muß. Infolgedessen ist es in der Busschleifenhierarchie dadurch, daß die Adresse in die Unterfelder A₁, A„ und A₃ unterteilt wird, um die Adressen des Busfensters oder der E/A-Station in den jeweiligen Schichten in den jeweiligen Unterfeldern darzustellen, und daß der Datenübertragungsblock, wie er in Fig, 4 dargestellt ist, mittels des oben beschriebenen Mechanismus übertragen wird, möglich, daß ein Zugriff zu den E/A-Stationen über jede der Y-Busschleifen, die X-Busschleife und die Z-Busschleife erfolgen kann.

Es sei nun der zweite Fall erläutert. Hierbei sei angenommen, daß die E/A-Einrichtung 79 durch den Betrieb gemäß dem ersten Fall in Gang gesetzt worden ist und die Daten von der E/A-Einrichtung 79 zur DV 51 übertragen werden sollen. Die Daten sind vorher mittels des Mikroprozessors 241 in den Datenpuffer 158 eingegeben worden, und der Mikroprozessor 241 wartet auf den Sendeaufrufcode.von der.

Busschleife 165. Wenn der Sendeaufrufcode mittels des Reihen-zu-Parallel-Wandlers 15o umgewandelt und mittels .des Sendeauf ruf codedetektors 153- festgestellt, worden ist, unterbricht das Sendeaufrufsignal 231 die Steuereinheit 167. In der Steuereinheit 167 wird das Sendeaufrufsignal 231 an die Unterbrechungsschaltung 242 gegeben, die'den Mikroprozessor 241 unterbricht. In Ansprechung hierauf schaltet die Steuereinheit 167 den Wähler 152 so, daß der Umlauf des Sendeaufrufcodes gesperrt wird und daß die Inhalte des Synchronisationscoderegisters 162, des Eigenadressenregisters I60, des Nullregisters 169, des Steuer-

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Coderegisters 17o, des Bytezählwertregisters 171, des Datenpuffers 158 und des Antwortcoderegisters 163 über den Parallel-zu-Reihen-Wandler 151 und den Wähler 152 zur Busschleife 166 gesendet werden. Das Datenübertragungsblock,-format auf der Z-Busschleife ist in Fig. 5(A) gezeigt. Das in das Register 156 eingegebene C-FeId enthält einen Code, der die Übertragung zur DV angibt, und das ANS-FeId ist Null. Die Adressenunterfelder A₁, A« und A_ des Dateriübertragungsblocks auf der Z-Busschleife sind identisch mit denjenigen gemäß dem ersten Fall (eines ist in Fig. 4 (C) gezeigt). Es sei nun die Übertragung des Datenübertragungsblocks zum Z-Busfenster 62 erläutert. Der Aufbau des Z-Busfensters 62 ist gleichartig wie der in Fig. 6 gezeigte Aufbau, und der Datenübertragungsblock wird von der Niederschichtschleife 82 (in diesem Falle von der Z-Busschleife) empfangen. In der folgenden Be- . Schreibung wird davon ausgegangen, daß die Fig. 6 den Aufbau des Z-Busfensters 62 wiedergibt. Wie im ersten Fall sendet der Synchronisationscodedetektor 91, wenn er den Synchronisationscode feststellt, das Synchronisationssignal 2o8 zur Steuereinheit 115. In Ansprechung hierauf wird die in Fig. 7 gezeigte Schleifenbuszeitgebungsschaltung 213 gestartet, so daß sie den Steuerimpuls 225 erzeugt, damit die nachfolgend übertragenen Felder zu den entsprechenden Registern, übertragen werden. Wenn der Sendeaufrufdetektor 89 das"Sendeaufrufsignal .2o9 feststellt, unterbricht er.den Mikroprozessor 22Ί durch die ünterbrechungsschaltung 222 und setzt das Steuerprogramm in Gang. Der. Mikroprozessor 221 liest die entsprechenden Daten über die Einlesetore 218 bis 22o ein. Nach der Dätenübertragungsblocksynchronisation werden die Adressenunterfeider A- und A_ in das A₁-Adressenregister 93 bzw. das A^-Adressenregister 95 eingegeben. Der Mikroprozessor 221 schaltet den Wähler 11o derart um, daß die Adressen der Datenabwicklungstabelle 111, der ünterbrechungsabwicklungsta-

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belle 112 und der Unterbrechungsabwicklungstabelle 113 gleich der Kombination der Inhalte des A--Adressenregisters 93 und des A₂-Adressenregisters 95 sind (in diesem Falle Z, und O; in der Datenabwicklungstabelle ist durch den ersten Fall an dieser Adresse "1" gesetzt worden). Da der Inhalt des C-Felds die Objektdatenübertragung darstellt, wird der Inhalt der Datenabwicklungstabelle zur Auffindung irgendeiner "1" durchmustert. Das Setzen von "1" bei dieser Adresse bedeutet, daß die Datenübertragung (von der E/A-Einrichtung zur DV) im ersten Fall zu der E/A-Einrichtung angefordert worden ist, und demgemäß muß das Busfenster die Information der Niederschichtbusschleife 82 zur Hochschichtbusschleife 81 geben. Dementsprechend werden, wenn die "1" in der Datenabwicklungstabelle.111 festgestellt worden ist, die Daten der Niederschichtbusschleife in den Datenpuffer loo eingegeben. Die Inhalte des Eigenadressenregisters 1o8, des A.. -Adressenregisters 93 und des A₂-Adressenregisters 95 werden über den Rechtsverschieber 123 in den Datenpuffer 1oo eingegeben, so daß sie als die Unterfelder A-, A₂ und A- des Datenübertragungsblocks verwendet werden, der zur Hochschichtbusschleife 81 gesandt werden soll. In diesem Falle sind ihre Inhalte X₁, Z-, 0. Dann wird der Datenübertragungsblock zur Hochschichtbusschleife 81 gesandt.. Der Sendeaufrufdetektor 89 stellt den Sendeaufrufcode fest, und der Datenübertragungsbloek wird unter der Steuerung des Mikroprozessors 221 in öinem Format, wie es in Fig. 5(B) gezeigt ist, zu der X-Busschleife ausgesandt. Der •Mikroprozessor 221 in der Steuereinheit 115 setzt die entsprechenden Bits der Datenabwicklungstabelle 111 zurück. Die Adressenunterfelder A-, A, und A₃ sind identisch mit denjenigen, welche in Fig. 4(B) gezeigt sind. Sie unterscheiden sich von dem Datenübertragungsbloek"auf der Z-^Busschleife nur insofern, als die Unterfelder A^, A₂ und Ag um ein Unterfeld nach rechts verschoben sind und

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das Unterfeld A- die Adresse des Z-Busfensters auf der X-Busschleife enthält. Das bedeutet, daß der entsprechende Vorgang für das X-Busfenster zu erwarten ist. Das Datenübertragungsblockformat auf der Y~Busschleife ist in Fig. 5(C) gezeigt. Auf diese Weise werden die Objektdaten von der E/A-Einrichtung 79 zur DV 51 übertragen. Auch in diesem Fall sendet die E/A-Station oder das Busfenster, wenn sie bzw. es die umlaufenden Daten empfängt, die von ihr bzw. ihm selbst ausgesandt worden sind, und das normale ANS-FeId feststellt, den Sendeaufrufcode zur Busschleife . und gibt die Busschleife frei.

Iiii dritten Fall wird das Endunterbrechungssignal für den Startbefehl von der E/A-Einrichtung zur DV 51 zurückgesandt. Obwohl es eine Unterbrechung bzw. ein Unterbrechungssignal ist, ist sie bzw. es grundsätzlich eine Art von Informationsübertragung von der E/A-Einrichtung zur DV, bezogen auf den Betrieb der Busschleife. Infolgedessen wird ein Code, der die Endunterbrechung anzeigt,in das C- Feld des Datenübertragungsblocks eingegeben, und es wird ein Unterbrechungsverknüpfungsparameter in das I-Feld eingegeben. Der Betrieb ist gleichartig wie derjenige des zweiten Falls, jedoch mit der Ausnahme, daß das Busfenster im zweiten Fall die Datenabwicklungstabelle 11-1 durchmustert, während es im vorliegenden Fall die Unter-. brechungsabwicklungstabelle 112 durchmustert. Das bedeu- , ·

. tet, daß die Datenabwicklungstabelle 111 für die Objektdatenübertragung benutzt wird, während die Unterbrechungsabwicklungstabelle 112 für die Endunterbrechung benutzt wird. Das wird mittels der Steuereinheit 115 durch das C-FeId in dem Datenübertragungsblock gesteuert, der von der Niederschichtschleife her übertragen worden ist.

Xm vierten Fall wird die Aufforderungsunterbrechung von der E/A^Einrichtung 79 zur DV 51 geschickt. Anders als es

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bei der Endunterbrechung der Fall ist, findet die Anforderungsunterbrechung unabhängig von dem Fluß von Anwei-. sungen, der von der DV herkommt, statt. In diesem Fall schickt die DV. .einen Befehl zu den E/A-Einrichtungen, der angibt, was für eine der E/A-Einrichtungen angeschaltet werden soll. Die DV sendet den bzw. einen Datenübertragungsblock aus, bei dem das C-FeId den Code hat, der angibt, daß die E/A-Einrichtung mit der DV verbunden werden soll. Dieser Befehl wird ausgesandt, wenn das System in Betrieb gesetzt wird oder die Verbindungen zwischen den DVen und den E/A-Einrichtungen während des Betriebs verändert werden. Wenn dieser Befehl ausgesandt wird, wird der Datenübertragungsblock durch einen gleichartigen Betrieb wie im ersten Fall zur E/A-Einrichtung übertragen, jedoch kommt es, anders als bei der Startanweisung im ersten Fall, dazu, daß die Abwicklungstabeilθ im Busfenster die entsprechenden Bits der Unterbrechungsabwicklungsta-"belle ,113 einschaltet. Unter dieser Bedingung gibt die E/A-Einrichtung die Anforderungsunterbrechung ab. Da das C-FeId den Code enthält, der die Anforderungsunterbrechung angibt, wird die Unterbrechungsabwicklungstabelle durchgemustert, wenn der Datenübertragungsblock, das Busfenster passiert. Wenn "1" festgestellt wird, wird der Datenübertragungsblock von der Niederschichtbusschleife in den Datenpuffer loo eingegeben. Die Datenabwicklungstabelle 1.11 und die Unterbrechungsabwicklungstabelle 112 schalten die Bits aus,- wenn der Service-für den Datenübertragungsblock von der Nieders.chichtbusschleife beendet ist, während die Unterbr.echungsabwicklungstabelle 113. ihren Zustand nicht ändert, bis ein neuer E/A-Einrichtungsverbindungsbefehl von der DV empfangen wird. Auf diese Weise kann die programmierte DV im Falle der Anforderungsunterbrechung korrekt unterbrochen werden.

Im vierten Fall kehrt der übertragene Datenübertragungs-

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block, wenn keine der DVen den Befehl zum Anschließen der E/A-Einrichtung 79 abgibt, ohne irgendeine begleitende Änderung zum Sender zurück. In diesem Fall gibt die E/A-Station 71 das. ANS-FeId in die Antwortcodeunterscheidungsschaltung 172 ein. Wenn das ANS-FeId "O" ist, bestimmt die Antwortcodeunterscheidungsschaltung 172, daß der Service nicht verfügbar ist und macht die Unterbrechung der E/A-Einrichtung rückgängig. Dadurch wird ein solcher Fehlbetrieb des Systems, verhindert, wie er auftreten kann, wenn die nichtangeschlossene E/A-Einrichtung irrtümlicherweise eine Anforderungsunterbrechung abgibt, die nicht rückgängig gemacht wird und einen dauernd fortwirkenden Wiederholungsvorgang an der Busschleife bewirkt. Wenn die unterbrechung aufgehoben wird, kann ein Alarm nach außen abgegeben werden.

Es sei nun der fünfte Fall erläutert. Hierbei sei angenommen, daß der Startbefehl von der DV 51 zur E/A-Einrichtung 79 gemäß dem Vorgang des ersten Falls abgegeben wird.

Ein Bit "1", welches angibt, daß die E/A-Einrichtung 79 durch die DV 51 reserviert worden ist, wird in der Exklusivbenutzungssteuertabelle 12o der Fig. 6 in einem Vorgang gesetzt, der gleichartig dem Vorgang des Durchmusterns der. Unterbrechungsabwicklungstabelle im dritten Fall. ist. Wenn die DV 52 einen Startbefehl an die gleiche E/A-Einrichtung 79 in diesem Zustand abgibt, wird'die Exklusivbenutzurigssteuertabelle-12o in einem-dem ersten Fall gleichartigen Vorgang durchgemustert. Wenn "1" festgestellt wird, wird der Datenübertragungsblock, der die Exklusivbenutzung angibt, zur DV 52 zurückgesendet. Gleich- · zeitig wird eine "1" in der Startsteuertabelle 121 in einem gleichartigen Vorgang gesetzt, damit die Tatsache gespeichert wird, daß die Startanweisung zeitweilig zurückgehalten wird.

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Nach einer vorbestimmten Zeitdauer empfängt, wenn die End-■ unterbrechung bzw. das Endunterbrechungssignal von der E/AEinrichtung 79 ausgesandt worden ist, das Busfenster diese .bzw. dieses und durchmustert die Startsteuertabelle 121.
Wenn eine "1" festgestellt wird, sendet das Busfenster einen Datenübertragungsblock, welcher der DV 52 die Freigabe der Exklusivbenutzung anzeigt. Die DV wird auf diese Weise informiert, daß nun Betriebsbereitschaft für die Datenübertragung mit der E/A-Einrichtung 79 besteht.

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-SS-

Leerseite

Claims

PATENTANWÄLTE " * J * J I I. I ' 2 I Z

SCHIFF ν. FÜNER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK

MARIAHILFPLATZ 2 Λ 3, MÜNCHEN 9O *5 1 *5 *5 Pl "7 R

,- POSTADRESSE: POSTFACH 95Ο16Ο, D-8000 MÜNCHEN 95 *5 I 4&V /

***■ ALSO PROFESSIONAL REPRESENTATIVES

/ BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

· KARL LUOWIG SCHIFF (1964-1978)

DIPL- CHEM. DR. ALEXANDER V. FÜNER DIPL. INS. PETER STREHL

. DIPL. CHEM. DR. URSULA SCHÜSEL-HOPF

DIPL. ING. DIETER EBBINGHAUS DR. ING. DIETER FINCK

TELEFON (Ο89) 482054 TELEX 6-QS66B AURO D

TELHQRAMME auhomarcpat München

HITACHI, LTD. DEA-1492O SP/BR

3. Juni 1981

Mehrrechnersystem

Patentansprüche

Mehrrechnersystem mit einer Mehrzahl von Datenverarbeitungseinrichtüngen und wenigstens einer Eingabe/Ausgabe-Einrichtung, gekennzeichnet durch

eine erste Schicht einer Serienbusschleifenhierarchie, die eine Mehrzahl von Serienbusschleifen (54, 55, 56) aufweist, von denen jede an wenigstens eine der Datenverarbeitungseinrichtungen (51, 52, 53) angekoppelt ist;

. · eine zweite Schicht der Serienbusschleifenhierarchie, die wenigstens eine Serienbusschleife (57) aufweist, welche an die wenigstens eine Eingabe/Ausgabe-Einrichtung (76, 77) angekoppelt ist; und

jeweilige Zwischenbusverknüpfungseinrichtungen (59, 6o, 61) zum Ankoppeln der jeweiligen Serienbusschleifen

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(54, 55, 56) der ersten Schicht an die Serienbusschleife (57) der zweiten Schicht, wobei die Eingabe/Ausgabe-Einrichtung (76, 77), die an die Serienbusschleife (57) der zweiten Schicht angekoppelt ist, für die Datenverarbeitungseinrichturigen (51, 52, 53), die an wenigstens zwei der Serienbusschleifen (54, 55, 56) der ersten Schicht angekoppelt sind, über die jeweilige Serienbusschleife (54, 55, 56) der ersten Schicht, die jeweilige Zwischenbusverknüpfungseinrichtung (59, 6o, 61) und die -|_O Serienbusschleife (57) der zweiten Schicht zugänglich ist.

2. Mehrrechnersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß es weiter folgendes umfaßt:

eine dritte Schicht der Serienbushierarchie, die wenigstens eine Serienbusschleife (58) aufweist; eine weitere Zwischenbusverknüpfungseinrichtung (62) zum Verbinden der Serienbusschleifen (57, 58) der zweiten und dritten Schicht; und

wenigstens eine weitere Eingabe/Ausgabe-Einrichtung (78, 79), die an die Serienbusschleife (58) der dritten Schicht angekoppelt und für die Datenverarbeitungseinrichtungen (51, 52, 53), die an wenigstens zwei der Serienbusschleifen (54, 55, 56) der ersten Schicht angekoppelt sind, über die jeweilige Serienbusschleife (54,. 55, 56) der ersten Schicht, die jeweilige Zwischenbusverknüpfungseinrxchtung (59, 6o, 61), die die Serienbusschleifen (54, 55, 56, 57) der ersten und zweiten Schicht miteinander verbindet, die Serienbusschleife (57) der zweiten Schicht, und die Zwischenbusverknüpfungseinrichtung (62), welche die Serienbusschleife (57, 58) der zweiten und der dritten Schicht verbindet, zugänglich ist.

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3. Mehrrechnersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es weiter folgendes umfaßt: ' jeweilige Stationen (63, 64, 65, 69, 7o, 71, 72) zum Ankoppeln der jeweiligen Datenverarbeitungseinrichtungen (51, 52, 53) und der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung(en) (76, 77, 79) an die jeweiligen Serienbusschleifen (57, 58) ;
wobei jede der Zwischenbusverknüpfungseinrichtungen (59, 6o, 61, 62) und der Stationen (63, 64, 65, 69, 7o, 71, 72) einen Datenübertragungsblock sendet und empfängt, der Information enthält und wenigstens ein Eingabe/Ausgabe-Adressenfeld umfaßt, das eine Mehrzahl von Unterfeldern (Α., A„, A) aufweist, sowie ein Steuercodefeld (C).

4. Mehrrechnersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Zwischenbusverknüpfungseinrichtungen (59, 6o, 61) zum Verbinden der Serienbusschleifen (54, 55, 56, 57) der ersten und zweiten Schicht folgendes aufweist:

ein Adressenregister (1o8) zum Speichern der Adresse von jeder der Zwischenbusverknüpfungseinrichtungen (59, 6o, 61) auf der entsprechenden Serienbusschleife (54, 55, 56) der ersten Schicht;

eine Koinzidenzdetektionseinrichtung (1o9) zum Feststellen einer Koinzidenz zwischen dem Inhalt eines vorbestimmten Unterfelds (A₁, A₂, A₃) des Eingabe/Ausgabe-

■■ Ädressenfelds eines Datenübertragungsblocks, der von der entsprechenden Serienbusschleife (54, 55, 56) der ersten Schicht empfangen worden ist; eine Einrichtung. (122) zum Verschieben des Inhalts des Eingabe/Ausgabe-Adressenfelds um ein Unterfeld und zum Senden eines Datenübertragungsblocks, der das verschobene Adressenfeld aufweist, zu einer entsprechenden Se-

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rienbusschleife (57) der zweiten Schicht bei Feststellung einer Koinzidenz in der Koinzidenzdetektionseinrichtung (1o9) .

5. Mehrrechnersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet / daß jede der Zwischenbusverknüpfungseinrichtungen (59, 6o, 61), die zwischen die Serienbusschleifen (54, 55, 56, 57) der ersten und zweiten Schicht geschaltet ist, folgendes aufweist:

eine Speichereinrichtung (111) zum Speichern des Vorhandenseins oder NichtVorhandenseins eines Startbefehls von der jeweiligen Datenverarbeitungseinrichtung (51, 52, 53), und zwar von einem für jede Eingabe/Ausgabe-Einrichtungsadresse; und

eine Einrichtung (122) zum Verschieben des Eingabe/Ausgabe-Einrichtungsadressenfelds um ein Unterfeld; wobei die Speichereinrichtung (111) mittels der Eingabe/ Ausgabe-Einrichtungsadresse, die in einem von der Serienbusschleife (67) der zweiten Schicht empfangenen Daten-Übertragungsblock enthalten ist, beim Empfang des Datenübertragungsblocks, der ein Kontroll- bzw. Steuerfeld aufweist, das die Informationsübertragung von der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung (76, 77, 78, 79) zur Datenverarbeitungseinrichtung (51, 52, 53) anzeigt, durchgemu-' stert wird; und wobei ferner ein Datenübertragungsblock, der das Eingabe/Ausgabe-Einrichtungsadressenfeld enthält, das um ein Unterfeld.verschoben worden ist, nur dann zu einer jeweiligen Serienbusschleife (54, 55, 56) der ersten Schicht ausgesendet wird, wenn die Speichereinrichtung (111) das Vorhandensein des Startbefehls enthält.

6. Mehrrechnersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichne-t , daß jede der Zwischenbus-Verknüpfungseinrichtungen (59, 6o, 61), die zwischen

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die Serienbusschleifen (54, 55, 56, 57) der ersten und zweiten Schicht geschaltet ist, folgendes aufweist: eine Speichereinrichtung (111) zum Speichern des Vorhandenseins oder NichtVorhandenseins eines Startbefehls von der jeweiligen Datenverarbeitungseinrichtung (51, 52, 53), und zwar von einem für jede Eingabe/Ausgabe-Einrichtungsadresse; wobei die jeweilige Zwischenbusverknüpfungseinrichtung (59, 6o, 61) die Speichereinrichtung (111) mittels der in dem Datenübertragungsblock enthaltenen Eingabe/Ausgabe-Einrichtungsadresse beim Empfang des.Datenübertragungsblocks von der Serienbusschleife (57) der zweiten Schicht durchmustert, wenn der Datenübertragungsblock ein Kontroll- bzw. Steuerfeld enthält, das eine Endunterbrechung von der Eingabe/ Ausgabe-Einrichtung (76, 77, 78, 79) anzeigt, und wobei die .jeweilige Zwischenbusverknüpfungseinrichtung (59, 6o, 61, 62) einen Datenübertragungsblock, der eine Endunterbrechung aufweist, zu der jeweiligen Serienbusschleife (54', 55, 56) der ersten Schicht sendet und den entsprechenden Inhalt der Speichereinrichtung (111) auf die bzw. im Sinne der Abwesenheit des Startbefehls ändert, und zwar nur dann, wenn die Speichereinrichtung (111) das Vorhandensein des Startbefehls enthält.

7. Mehrrechnersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß jede der Zwischenbusverknüpfungseinrichtungen (59, 6o, 61), die zwischen die Serienbusschleifen (54, 55, 56, 57) der ersten und zweiten Schicht geschaltet ist, folgendes aufweist.:

eine Speichereinrichtung (112, 113) zum Speichern der Zulässigkeit oder Nichtzulässigkeit einer Aufforderungsunterbrechung, und zwar von einer für jede der Eingabe/ Ausgabe-KEinrichtungsadressen; und eine Einrichtung zum Ein- oder Ausschalten des,Inhalts der Speichereinrichtung (112, 113) durch das Ausführen einer Anweisung von

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der jeweiligen Datenverarbeitungseinrichtung (51, 52, 53) her;

wobei die jeweilige Zwischenbusverknüpfungseinrichtung (59, 6o, 61) die Speichereinrichtung (112, 113) mittels der in einem Datenübertragungsb'lock enthaltenen Eingabe/ Ausgabe-Einrichtungsadresse durchmustert, wenn der Datenübertragungsblock, der die Aüfforderungsunterbrechung anzeigt, von der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung (76, 77, 78, 79) über die Serienbusschleife (57) der zweiten Schicht abgegeben wird; und

wobei der Leitwegverlauf der Aufforderungsunterbrechung gemäß der Ein- und Aus-Information in der Speichereinrichtung (112, 113) gesteuert wird.

8. Mehrrechnersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Zwischenbusverknüpfungseinrichtungen (59, 6o, 61), die zwischen die Serienbusschleifen (54, 55, 56, 57) der ersten und zweiten Schicht geschaltet sind, weiter folgendes aufweisen:

eine Einrichtung zum Ändern eines Antwortcodes eines Datenübertragungsblocks zu einem Fehlercode gemäß dem Inhalt der Speichereinrichtung (112, 113); und Rückführungen des Pehlercodes zurück zu der Eingabe/ Ausgabe-Einrichtung (76, 77, 78, 79), die die Aufforderungsunterbrechung abgibt, wenn die Speichereinrichtung (112, 113) die Nichtzulässigkeit der Aufforderungsunterbrechung enthält.

9. Mehrrechnersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Zwischenbusverknüpfungseinrichtungen (59, 6o, 61), die zwischen die Serienbusschleifen (54, 55, 56, 57) der ersten und zweiten Schicht geschaltet ist, eine Exklusivbenutzungs-

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steuertabelle (12o) aufweist, die die Exklusivbenutzung der Datenverarbeitungseinrichtung (51, 52, 53) für jede der Eingabe/Ausgabe-Einrichtungsadressen anzeigt; und

daß sie die Exklusivbenutzungssteuertabelle (12o) mittels der Eingabe/Ausgabe-Einrichtungsadresse in einem Datenübertragungsblock durchmustert, wenn die Datenverarbeitungseinrichtung (51, 52, 53) den Datenübertragungsblock, der einen Startbefehl für eine der Eingabe/ Ausgabe-Einrichtungen (76, 77, 78, 79) enthält, abgibt, um die Exklusivbenutzungssteuerung auszuführen.

1o. Mehrrechnersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, insbesondere nach Anspruch 9, dadurch g e kennzeichnet, daß jede der Zwischenbusverknüpfungseinrichtungen (59, 6o, 61), die zwischen die Serienbusschleifen (54, 55, 56, 57) der ersten und zweiten Schicht geschaltet sind, eine Startsteuertabelle (121) aufweist, die das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein des Zurückhaltens des Starts anzeigt, und zwar von einem für jede der Eingabe/Ausgabe-Einrichtungsadressen;

wobei die Startsteuertabelle (121) das Zurückhalten des Starts speichert, wenn der Startbefehl von einer Daten-Verarbeitungseinrichtung (51, 52, 53) zu der Eingabe/ Ausgabe-Einrichtung (76, 77, 78, 79), die durch eine andere Datenverarbeitungseinrichtung (51, 52, 53) exklusiv benutzt wird, abgegeben wird; und wobei die Zwischenbusverknüpfungseinrichtung (59, 6o,

61) die Startsteuertabelle (121) in Ansprechung auf-eine Endunterbrechung von der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung (76, 77, 78, 79) durchmustert, um der anderen Datenverarbeitungseinrichtung (51, 52, 53) das Vorhandensein oder NichtVorhandensein der Freigabe der Exklusivbenutzung mitzuteilen.

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