DE3122076C2

DE3122076C2 -

Info

Publication number: DE3122076C2
Application number: DE3122076A
Authority: DE
Inventors: Toshihisa Katsuta Jp Oka; Hiroaki Nakanishi; Ryoichi Takamatsu; Takayuki Morioka; Masakazu Okada; Hideyuki Hara; Hirokazu Hitachi Jp Kasashima
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1980-06-04
Filing date: 1981-06-03
Publication date: 1990-09-27
Also published as: GB2077468A; DE3122076A1; US4468733A; GB2077468B

Description

Die Erfindung betrifft ein Rechnernetzwerk der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen, aus der US 37 31 002 bekannten Art.

Es wurde bereits ein Rechnernetzwerk verbesserter Zuverlässigkeit vorgeschlagen, in dem mehrere Datenverarbeitungseinrichtungen und Eingabe/Ausgabe-Einrichtungen so mit dem Rechnernetzwerk 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 DVA und in der Mehrzahl als DVA′s bezeichnet, wobei diese Datenverarbeitungseinrichtungen insbesondere auch als Datenprozessoren bzw. Datenverarbeiter bezeichnet werden können, und weiterhin werden im Rahmen der Beschreibung 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 Rechnernetzwerk benötigt eine E/A-Einrichtung, zu der mehrere DVA′s gemeinsam Zugriff haben.

Ein Beispiel einer diesbezüglichen Möglichkeit besteht darin, die jeweiligen Exklusivbusse der DVA′s mit den E/A-Einrichtungen zu verbinden, zu denen die jeweilige DVA die mit diesem jeweiligen Exklusivbus verbunden ist, ausschließlich Zugang haben soll, sowie die E/A-Einrichtungen, zu denen die jeweiligen DVA′s gemeinsam Zugang haben sollen, mit einem gemeinsamen Bus zu verbinden, den sich die DVA′s 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 DVA die Möglichkeit des Zugriffs zu den mit dem gemeinsamen Bus verbundenen E/A-Einrichtungen erhält. Da der Schaltmechanismus aufgrund einer Anforderung der DVA einen der Exklusivbusse mit dem gemeinsamen Bus verbindet, sind die DVA′s gemeinsam für eine E/A-Einrichtung, die mit dem gemeinsamen Bus verbunden ist, zugänglich, oder umgekehrt. Wenn eine DVA die eine Aufgabe für eine gemeinsam zugängliche E/A-Einrichtung ausführt, ausfällt, dann kann eine andere DVA mittels des Schaltmechanismus angeschlossen werden, so daß die substituierte DVA fortfährt, die Aufgabe auszuführen.

Entsprechend der Ausführung eines solchen Rechnernetzwerks wird das Netzwerk 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 Parallelschnittsstellentyp, in dem Daten parallel über parallele Signalleitungen übertragen werden, die die DVA′s und die E/A-Einrichtungen verbinden, die Anzahl von Signalleitungen extrem zu, insbesondere in einem Netzwerk großen Ausmaßes.

Andererseits wurde ein Datenvielfachleitungssystem vorgeschlagen, in dem eine einzige serielle Schnittstellenleitung als Schleife geschaltet ist (siehe beispielsweise US 40 02 847). Wenn mehrere DVA′s und mehrere E/A-Einrichtungen mit der gleichen seriellen Busschleife verbunden sind, dann hat jede DVA Zugang zu jeder E/A-Einrichtung, und infolgedessen kann der aushilfsweise Ersatz einer ausgefallenen DVA 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 DVA′s und die E/A-Einrichtungen mit einer einzigen Schleife verbunden sind.

Aus der US 36 59 271 ist ferner eine Mehrrechneranlage mit einer Serienbusschleifenhierarchie bekannt, wobei eine Hochgeschwindigkeits-TDX- Schleife, die mehrere Rechner in einer Schleife verbindet, und eine Niedergeschwindigkeits-TDX-Schleife, die gemeinsame Eingabe/Ausgabe-Geräte verbindet, über einen Schleifenkoppler gekoppelt sind. Hierbei verwenden die Rechner Bit-Multiplexkanäle in einem seriellen Bitdatenstrom in der Hochgeschwindigkeits-TDX-Schleife. Die Schleifenkopplung zwischen den mit dem Rechner in Verbindung stehenden TDM-Schleifen und der Hochgeschwindigkeits-TDX-Schleife wird hier durch die entsprechenden Rechner selbst und durch die Datenstationen bzw. Terminals vorgenommen. Das heißt, unterschiedliche Schleifenkopplungseinrichtungen sind zur Kopplung unterschiedlicher Schleifenpaare erforderlich. Weiterhin benötigen die Rechner sowohl für die Datenstationen als auch für die TDM-Schleife eine Schnittstelle, was zu einer Zunahme an Hardware führt.

Aus der eingangs erwähnten US 37 31 002 ist ein Rechnernetzwerk mit einer Vielzahl von Datenverarbeitungseinrichtungen und wenigstens einer Eingabe/Ausgabe-Einrichtung bekannt. Die Datenverarbeitungseinrichtungen stehen hierbei mit Serienbusschleifen in Verbindung, die einer ersten Schicht einer Serienbusschleifenhierarchie zugeordnet sind. Die Eingabe/Ausgabe-Einrichtung ist ferner an wenigstens eine Serienbusschleife einer zweiten Schicht der Serienbusschleifenhierarchie angekoppelt. Die Serienbusschleifen der ersten Schicht sind mittels entsprechenden Zwischenbusverknüpfungseinrichtungen an die Serienbusschleifen der zweiten Schicht angekoppelt. Die an die Serienbusschleife der zweiten Schicht angekoppelte Eingabe/Ausgabe-Einrichtung ist für die an wenigstens zwei der Serienbusschleifen der ersten Schicht angekoppelte Datenverarbeitungseinrichtungen über die jeweiligen Serienbusschleife der ersten Schicht, die jeweilige Zwischenbusverknüpfungseinrichtung und die Serienbusschleife der zweiten Schicht zugänglich. Ferner sind mehrere Stationen vorgesehen, die jeweils eine Datenverarbeitungseinrichtung oder die Eingabe/Ausgabe-Einrichtung an die entsprechende Serienbusschleife ankoppeln. Jede Zwischenbusverknüpfungseinrichtung und jede Station weist eine Einrichtung zum Senden und Empfangen eines Datenübertragungsblocks auf, der Eingabe/Ausgabe-Adressenfelder mit einer Vielzahl von Unterfeldern sowie ein Steuercodefeld umfaßt. Für jede Empfängeradresse und Ursprungsadresse sind drei Adressenfelder sowie zusätzlich ein Lauffeld vorgesehen; d. h. es sind relativ viele Adressenfelder, nämlich insgesamt acht für die Leitwegsteuerung erforderlich, was sich in einem hohen Kostenaufwand niederschlägt.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, das Rechnernetzwerk der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß zur Leitwegsteuerung weniger Adressenfelder erforderlich sind.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich anhand der kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1.

Werden bei der Erfindung z. B. drei Schichten verwendet, so ist es ausreichend, das Adressenfeld mit drei Unterfeldern zu versehen, so daß zur Leitwegsteuerung lediglich ein vorbestimmtes Unterfeld überwacht werden muß, beispielsweise das Unterfeld A₁ in jeder Verknüpfungseinrichtung. Der Inhalt des Unterfelds A₁ wird dabei mit der Adresse der eigenen Station verglichen und, falls eine Übereinstimmung festgestellt wird, wird der Inhalt des Adressenfelds um eine Unterfeldlänge verschoben und der modifizierte Datenblock bzw. Datenrahmen zur Serienbusschleife der nächsten Schicht ausgesandt. Auf diese Weise läßt sich eine einfache Leitwegsteuerung erzielen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 8.

Die Zwischenbusverknüpfungseinrichtung, die die Busschleifen miteinander verbindet, steuert den Signalleitwegverlauf, wenn von einer DVA ein Startbefehl an eine E/A-Einrichtung abgegeben wird. Die Zwischenbusverknüpfungseinrichtung überprüft hierbei 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. Die Zwischenbusverknüpfungseinrichtung weist ferner eine Speichereinrichtung für jede E/A-Einrichtungsnummer zum Speichern des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins des Startbefehls von der DVA 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 DVA ist und ändert den Inhalt der Speichereinrichtung dahingehend, daß er dem Nichtvorhandensein des Startbefehls entspricht, um die Leitwegverlaufsteuerung für die Endunterbruchung auszuführung.

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 Anforderungsunterbrechnung 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 weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung hat die Zwischenbusverknüpfungseinrichtung eine oder mehrere jeweilige Speichereinrichtungen zum Speichern eines 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.

Der Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den Aufbau einer Ausführungsform eines Rechnernetzwerks;

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 DVA an eine E/A-Einrichtung der Fig. 1 übertragen wird;

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

Fig. 6 ein Blockschaltbild eines Beispiels einer Zwischenbusverknüpfungseinrichtung, die im Netzwerk 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 Netzwerk der Fig. 1 verwendbar ist;

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

Fig. 10 ein vergrößertes Blockschaltbild der Datenabwicklungstabelle, der Unterbrechungsabwicklungstabellen, der Exklusivbenutzungssteuertabelle und der Startsteuertabelle der Fig. 6.

Die Fig. 1 zeigt schematisch ein Rechnernetzwerk, das mehrere DVA′s aufweist, die mit jeweiligen Serienschleifenbussen verbunden sind, und wenigstens eine E/A-Einrichtung, die von jeder der DVA′s aus zugänglich ist. In Fig. 1 sind mit den Bezugszeichen 54 bis 58 Serienbusschleifen bezeichnet, wobei mit 54 bis 56 Serienbusschleifen einer ersten Schicht bezeichnet sind, während 57 eine Serienbusschleife einer zweiten Schicht und 58 eine Serienbusschleife einer dritten Schicht bezeichnet. Die Serienbusschleifen der ersten Schicht werden als Y-Busschleifen, die Serienbusschleife der zweiten Schicht als X-Busschleife und die Serienbusschleife der dritten Schicht als Z-Busschleife bezeichnet. DVA′s 51 bis 53 sind mit jeweils einer der Y- Busschleifen 54 bis 56 verbunden, und zwar jeweils über eine DVA-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 66 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 Zwischenbusverknüpfungseinrichtung 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. Entsprechend verbindet das Z-Busfenster 62 die X-Busschleife 57 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 DVA′s 51 bis 53. Die jeweilige E/A-Einrichtung, die mit einer jeweiligen Y-Busschleife verbunden ist, ist auschließlich für die DVA zugänglich, die mit dieser Busschleife verbunden ist. Im einzelnen sind die E/A-Einrichtungen 73 und 74 nur für die DVA 51 zugänglich, und die E/A-Einrichtung 75 ist nur für die DVA 52 zugänglich. Die X-Busschleife 57 ist eine gemeinsame Busschleife für die DVA′s 51 bis 53, so daß die E/A-Einrichtungen 76 und 77 für jede der DVA′s 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 DVA′s 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, A₂ und A₃ repräsentieren 5 Bit-Adressenunterfelder und bezeichnen Adressen einer E/A-Einrichtung, bezogen auf die jeweiligen Busschleifenniveaus. A₁, A₂ 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 DVA an eine E/A-Einrichtung übertragen wird, jedoch die Adresse eines Senders, wenn Information von einer E/A-Einrichtung an eine DVA übertragen wird. Wenn von einer DVA Information auf eine Y-Busschleife gegeben wird, repräsentiert das Unterfeld A₁ eine bestimmte Einrichtungsadresse auf der Y-Busschleife, das Unterfeld A₂ repräsentiert eine bestimmte Einrichtungsadresse auf der X-Busschleife, und das Unterfeld A₃ repräsentiert eine 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 Informationsempfänger 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-Sendeaufrufcode. Der Sendeaufrufcode funktioniert auch als Synchronisiercode, mittels dessen die Einrichtungen mit dem Datenübertragungsblock synchronisiert werden. In einer Schleife läuft nur ein Sendeaufrufcode um. Wenn eine Station oder ein Busfenster das Übertragen bzw. Senden von Information fordert, d. h. wenn sei 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 Rechnernetzwerk zu arbeiten beginnt oder eingeschaltet wird, sendet eine vorbestimmte Station oder ein vorbestimmtes Busfenster den Sendeaufrufcode zur Busschleife. Wenn ein Datenübertragungsblock 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.

Zur Erläuterung der Eigenschaften der Busschleifenhierarchie sei die Informationsübertragung zwischen der DVA 51 und der E/A-Einrichtung 79, die mit der Z-Busschleife 58 in Fig. 1 verbunden ist, betrachtet. Hier erstreckt sich der Übertragungsbus von der DVA 51 über die DVA-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 72 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 Rechnernetzwerks für fünf Fälle von Informationsübertragung erläutert. Im ersten Fall wird die Information von der DVA 51 zur E/A-Einrichtung 79 übertragen. In diesem Falle wird ein Befehl von der DVA zur E/A-Einrichtung gesandt, oder es werden Daten von der DVA zur E/A-Einrichtung übertragen. Im zweiten Fall werden Daten von der E/A-Einrichtung zur DVA übertragen. Im dritten Fall wird eine Endunterbrechung, die das Ende der Datenübertragung bezeichnet, für eine Startanweisung von der DVA zurückgesandt. Im vierten Fall wird eine Aufforderungsunterbrechung zu der angeschlossenen DVA geschickt. Im fünften Fall fordert eine DVA Zugriff zu einer E/A-Einrichtung, die von einer anderen DVA benutzt wird, und ein reservierter Zustand wird als Antwort zu der einen DVA geschickt, und wenn danach die Datenübertragung mit der anderen DVA beendet worden ist, so daß die Datenübertragung mit der einen DVA ermöglicht wird, wird das durch eine Unterbrechung berichtet.

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

Bezugszeichen
Element
80, 81
Hochschichtschleife
82, 83	Niederschichtschleife
84, 85	Reihen-zu-Parallel-Wandler
86, 87	Parallel-zu-Reihen-Wandler
88, 89	Sendeaufrufcodedetektor
90, 91	Synchronisationscodedetektor
92, 93	A₁-Adressenregister
94, 95	A₂-Adressenregister
96	Nullregister
97, 98	Kontroll- bzw. Steuercoderegister
99, 100	Datenpuffer
101, 102	Puffersteuerschaltung
103, 104	Synchronisationscoderegister
105, 106	Antwortcoderegister
107	Sendeaufrufcoderegister
108	Adressenregister
109	Vergleichseinrichtung
110	Wähler
111	Datenabwicklungstabelle
112	Unterbrechungsabwicklungstabelle I
113	Unterbrechungsabwicklungstabelle II
114	Wähler
115	Steuereinheit
116, 117	Bytezähler
118	Sendeaufrufcoderegister
119	A₃-Adressenregister
120	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 80 und 81 sind die Y-Busschleife 54, und die Niederschichtschleifen 82 und 83 sind die X-Busschleife 57. Das SYN-Feld wird von der Hochschichtschleife 80 seriell übertragen. Es wird mittels des Reihen-zu-Parallel-Wandlers (S/P) 84 in nichtserieller Form gebracht, d. h. in parallele Daten, die einem Synchronisationscodedetektor (SYN) 90 in bzw. mit jeder Bitzeit zugeführt werden. Wenn der Synchronisationscodedetektor 90 das SYN-Feld feststellt, sendet er ein Steuersignal 201 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.

Bezugszeichen
Element
201
Synchronisationssignal
202	Adressenkoinzidenzsignal
203	Sendeaufrufsignal
204	Bytezählersignal
205	Steuercodesignal
206	Steuercodesignal
207	Tabellenauslesesignal
208	Synchronisationssignal
209	Sendeaufrufsignal
210	Bytezählersignal
211	Taktschaltung
212	Schleifenbuszeitgeberschaltung
213	Schleifenbuszeitgeberschaltung
214	Steuersignalgenerator
216	Einlesetor
217	Einlesetor
218	Einlesetor
219	Einlesetor
220	Einlesetor
221	Mikroprozessor
222	Unterbrechungssteuerschaltung
223	Mikroprozessorbus
224, 225, 226	Steuersignal

Das Synchronisationssignal 201 setzt die Schleifenbuszeitgeberschaltung 212 der Steuereinheit 115 in Gang, so daß diese ein Steuersignal 224 erzeugt, mit dem nachfolgend eintreffende Felder in angemessene Empfangsregister eingegeben werden. Die Ausgangssignale der Zeitgeberschaltungen sind mit vielen Elementen verbunden, die jedoch zur Vereinfachung der Darstellung in Fig. 6 nicht gezeigt sind. Die Adressenunterfelder A₁, A₂ und A₃ werden dann aufeinanderfolgend von der Busschleife 80 ausgesendet. Ihre Inhalte sind Y₁ bzw. X₁ bzw. Z₁ auf der Y-Busschleife, wie in Fig. 4(A) gezeigt ist. Sie werden jeweils in das A₁-Adressenregister 92, das A₂-Adressenregister 94 und das A₃-Adressenregister 119 eingegeben, und zwar über den Reihen-zu-Parallel- Wandler 84. Die Vergleichseinrichtung 109 vergleicht den Inhalt des A₁-Adressenregisters 92 mit dem Inhalt des Adressenregisters 108, in dem die eigene Adresse des Busfensters auf der Y-Busschleife gespeichert ist. Wenn er ermittelt, daß Gleichheit besteht, dann stellt die Vergleichseinrichtung 109 fest, daß das entsprechende Busfenster auf der Y-Busschleife gewählt worden ist und sendet das Adressenkoinzidenzsignal 202 zur Steuereinheit 115. Es sei darauf hingewiesen, daß die Vergleichseinrichtung 109 nur den Inhalt des A₁-Adressenregisters 92 vergleicht. Wenn das Adressenkoinzidenzsignal 202 ausgesandt wird, gibt die Unterbrechungssteuerschaltung (INT) 222 der Steuereinheit 115 ein Unterbrechungssignal an den Mikroprozessor (MPU) 221. In Ansprechung hierauf führt die MPU 221 die folgenden Vorgänge aus.

Wenn das C-Feld in das Steuercoderegister 97 nachfolgend auf die Adressenunterfelder A₁ bis A₃ eingegeben wird, dann liest es die MPU 221 durch das Einlesetor 217 und den Bus 223 ein. Wenn der Inhalt der Start der E/A-Einrichtung ist, wird der Wähler 110 umgeschaltet, um "1" en an den entsprechenden Adressen (X₁ und Z₁ in dem dargestellten Ausführungsbeispiel) der Datenabwicklungstabelle 111 und der Unterbrechungsabwicklungstabelle 112 zu setzen, derart, daß die Adressen der Datenabwicklungstabelle 111, der Unterbrechungsabwicklungstabelle 112 und der Unterbrechungsabwicklungstabelle 113 gleich der Kombination der Inhalte des A₂-Adressenregisters 94 und des A₃-Adressenregisters 119 sind.

Dieser Mechanismus sei nun unter näherer Bezugnahme auf Fig. 10 beschrieben, welche die Datenabwicklungstabelle 111, die Unterbrechungsabwicklungstabellen 112 und 113, die Exklusivbenutzungssteuertabelle 120 und die Startsteuertabelle 121 zeigt. Jede dieser Tabellen 111, 112, 113, 120 und 121 ist aus einem Speicher in integrierter Schaltungsbauweise von 1×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 110 schaltet um oder wählt die Adressierungssignale 323 von der Hochschichtschleife 80 und das Adressierungssignal 324 von der Niederschichtschleife 82 und bildet ein Adressierungssignal 322 für die Tabellen. Alle Eingangsdaten 301 bis 305 sowie die Setzbefehlssignale 306 bis 310 für die Tabellen und die Wählsignale 325 und 326 für die Wähler 110 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 bzw. der MPU 221 durch Software eingegeben bzw. einprogrammiert werden. Dann wird das DC-Feld gesendet. Der MPU 221 gibt es in den Bytezähler 116 und den Datenpuffer 99 ein. Gleichzeitig werden die Inhalte des A₂-Adressenregisters 94, des A₃-Adressenregisters 119 und des Null-Registers 96, das stets Null enthält, durch den Linksverschieber 122 in den Datenpuffer 99 eingegeben, so daß sie als die A₁-, A₂- und A₃-Unterfelder des Datenübertragungsblocks verwendet werden, der zur Niederschichtbusschleife gesendet wird. In dem dargestellten Beispiel sind die Inhalte X₁, Z₁ und O. Das C-Feld wird in entsprechender Weise in den Datenpuffer 99 eingegeben. Es wird jedesmal ein Byte des I-Felds nachfolgend auf das DC-Feld in den Datenpuffer 99 eingegeben, und die MPU 221 erniedrigt den Bytezähler 116 um Eins. Wenn der Inhalt des Bytezählers 116 Null erreicht, dann bestimmt die MPU 221, daß das I-Feld zu Ende gegangen ist und stoppt das Eingeben in den Datenpuffer 99. Die MPU 221 überprüft, ob ein Fehler in der empfangenen Information vorliegt, und gibt das Ergebnis in das Antwortcoderegister 105 und schaltet den Wähler 130 synchron mit dem ANS-Feld zur Hochschichtschleife 81, damit das Ergebnis zur Sendestation zurückgesandt wird. Wenn kein Fehler vorhanden ist, wird anstelle von "0" ein normaler Anwortcode 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 209 der Steuereinheit 115 zuführt. Wenn die Steuereinheit 115 das Sendeaufrufsignal 209 erhält, gibt sie ein Unterbrechungssignal an die MPU 221 mittels der Unterbrechungsschaltung 222, und die MPU 221 steuert den Wähler 131 so, daß dieser den Sendeaufrufcode nicht zur Niederschichtschleife 83 umlaufen läßt, sondern die von der Hochschichtschleife 80 empfangene Information über den Parallel-zu-Reihen-Wandler 87 zur Niederschichtschleife 83 überträgt. Im einzelnen werden die Felder SYN, A₁, A₂, A₃, C, DC, I und ANS aufeinanderfolgend zur Niederschichtschleife 83 ausgesendet, und zwar vom Synchronisationscoderegister 104, vom Datenpuffer 99 und vom Antwortcoderegister 106. 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 Adressenfeld dahingehend, daß die Unterfelder A₁, A₂ und A₃ um ein Unterfeld nach links verschoben sind. Eine entsprechende Operation ist im Z-Busfenster zu erwarten, und das Datenübertragungsblockformat auf der Z-Busschleife ist in Fig. 4(C) gezeigt. Da das C- Feld die Startanweisung ist, werden "1"en an den entsprechenden Adressen (in diesem Fall Z₁, O) 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-Feld einen Code enthält, der den richtigen Empfang im Empfänger anzeigt, wird die Übertragung beendet, und der Sendeaufrufcode wird vom Sendeaufrufcoderegister 107 zur Niederschichtbusschleife 83 ausgesendet, so daß die Schleife freigegeben wird.

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

Bezugszeichen
Element
150
Reihen-zu-Parallel-Wandler
151	Parallel-zu-Reihen-Wandler
152	Wähler
153	Sendeaufrufcodedetektor
154	Synchronisationscodedetektor
155	A₁-Adressenregister
156	Steuercoderegister
157	Bytezähler
158	Datenpuffer
159	Puffersteuerschaltung
160	Eigenadressenregister
161	Komparator
162	Synchronisationscoderegister
163	Antwortcoderegister
164	Sendeaufrufcoderegister
165, 166	Busschleife
167	Steuereinheit
79	E/A-Einrichtung
169	Nullregister
170	Steuercoderegister
171	Bytezählwertregister
172	Antwortcodeunterscheidungsschaltung

Der Betrieb des Empfangs der Daten über den Reihen-zu- Parallel-Wandler 150 und des Eingebens derselben in den Datenpuffer 158 ist gleichartig wie derjenige des Busfensters, bei dem dieses die Daten von der Hochschichtbusschleife 80 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.

Bezugszeichen
Element
227
Synchronisationssignal
228	Bytezählwertsignal
229	Steuercodesignal
230	Antwortcodeüberprüfungssignal
231	Sendeaufrufsignal
232	Adressenkoinzidenzsignal
233	Schleifenbuszeitgebungssignal
234	Steuersignal
235	Taktschaltung
236	Schleifenzeitgebungsschaltung
237	Steuersignalgenerator
238	Einlesetor
239	Einlesetor
240	Einlesetor
241	Mikroprozessor
242	Unterbrechungssteuerschaltung
243	Einrichtungsunterbrechungssignal
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 zugehörigen Register 155 bis 157 eingegeben. Wenn das Unterfeld A₁ in das A₁-Adressenregister 155 eingegeben wird, vergleicht es der Komparator 161 mit dem Inhalt des Eigenadressenregisters 160. 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 um das Unterfeld A₁ des Adressenfelds handelt. Die Steuereinheit 167 wird in Ansprechung auf die Koinzidenz zwischen dem Inhalt des Unterfelds A₁ und dem Inhalt des Eigenadressenregisters 160 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, A₂ 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 DVA 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 150 umgewandelt und mittels des Sendeaufrufcodedetektors 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 160, des Nullregisters 169, des Steuercoderegisters 170, 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 Datenübertragungsblockformat auf der Z-Busschleife ist in Fig. 5(A) gezeigt. Das in den Register 156 eingegebene C-Feld enthält einen Code, der die Übertragung zur DVA angibt, und das ANS-Feld ist Null. Die Adressenunterfelder A₁, A₂ und A₃ des Datenübertragungsblocks auf der Z-Busschleife sind indentisch 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 Beschreibung 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 208 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 209 feststellt, unterbricht er den Mikroprozessor 221 durch die Unterbrechungsschaltung 222 und setzt das Steuerprogramm in Gang. Der Mikroprozessor 221 liest die entsprechenden Daten über die Einlesetore 218 bis 220 ein. Nach der Datenübertragungsblocksynchronisation werden die Adressenunterfelder A₁ und A₂ in das A₁-Adressenregister 93 bzw. das A₂-Adressenregister 95 eingegeben. Der Mikroprozessor 221 schaltet den Wähler 110 derart um, daß die Adressen der Datenabwicklungstabelle 111, der Unterbrechungsabwicklungstabelle 112 und der Unterbrechungsabwicklungstabelle 113 gleich der Kombination der Inhalte des A₁-Adressenregisters 93 und des A₂-Adressenregisters 95 sind (in diesem Falle Z₁ 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 DVA) 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 100 eingegeben. Die Inhalte des Eigenadressenregisters 108, des A₁-Adressenregisters 93 und des A₂-Adressenregisters 95 werden über den Rechtsverschieber 123 in den Datenpuffer 100 eingegeben, so daß sie als die Unterfelder A₁, A₂ und A₃ des Datenübertragungsblocks verwendet werden, der zur Hochschichtbusschleife 81 gesandt werden soll. In diesem Falle sind ihre Inhalte X₁, Z₁, O. Dann wird der Datenübertragungsblock zur Hochschichtbusschleife 81 gesandt. Der Sendeaufrufdetektor 89 stellt den Sendeaufrufcode fest, und der Datenübertragungsblock wird unter der Steuerung des Mikroprozessors 221 in einem 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 A₁, A₂ und A₃ sind identisch mit denjenigen, welche in Fig. 4(B) gezeigt sind. Sie unterscheiden sich von dem Datenübertragungsblock auf der Z-Busschleife nur insofern, als die Unterfelder A₁, A₂ und A₃ um ein Unterfeld nach rechts verschoben sind und das Unterfeld A₁ 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 DVA 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-Feld feststellt, den Sendeaufrufcode zur Busschleife und gibt die Busschleife frei.

Im dritten Fall wird das Endunterbrechungssignal für den Startbefehl von der E/A-Einrichtung zur DVA 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 DVA, 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 111 durchmustert, während es im vorliegenden Fall die Unterbrechungsabwicklungstabelle 112 durchmustert. Das bedeutet, 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-Feld in dem Datenübertragungsblock gesteuert, der von der Niederschichtschleife her übertragen worden ist.

Im vierten Fall wird die Aufforderungsunterbrechung von der E/A-Einrichtung 79 zur DVA 51 geschickt. Anders als es bei der Endunterbrechung der Fall ist, findet die Anforderungsunterbrechung unabhängig von dem Fluß von Anweisungen, der von der DVA herkommt, statt. In diesem Fall schickt die DVA einen Befehl zu den E/A-Einrichtungen, der angibt, was für eine der E/A-Einrichtungen angeschaltet werden soll. Die DVA sendet den bzw. einen Datenübertragungsblock aus, bei dem das C-Feld den Code hat, der angibt, daß die E/A-Einrichtung mit der DVA verbunden werden soll. Dieser Befehl wird ausgesandt, wenn das System in Betrieb gesetzt wird oder die Verbindungen zwischen den DVA′s 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 Abwicklungstabelle im Busfenster die entsprechenden Bits der Unterbrechungsabwicklungstabelle 113 einschaltet. Unter dieser Bedingung gibt die E/A-Einrichtung die Anforderungsunterbrechung ab. Da das C-Feld den Code enthält, der die Anforderungsunterbrechung angibt, wird die Unterbrechungsabwicklungstabelle 113 durchgemustert, wenn der Datenübertragungsblock das Busfenster passiert. Wenn "1" festgestellt wird, wird der Datenübertragungsblock von der Niederschichtbusschleife in den Datenpuffer 100 eingegeben. Die Datenabwicklungstabelle 111 und die Unterbrechungsabwicklungstabelle 112 schalten die Bits aus, wenn der Service für den Datenübertragungsblock von der Niederschichtbusschleife beendet ist, während die Unterbrechungsabwicklungstabelle 113 ihren Zustand nicht ändert, bis ein neuer E/A-Einrichtungsverbindungsbefehl von der DVA empfangen wird. Auf diese Weise kann die programmierte DVA im Falle der Anforderungsunterbrechung korrekt unterbrochen werden.

Im vierten Fall kehrt der übertragene Datenübertragungsblock, wenn keine der DVA′s 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-Feld in die Antwortcodeunterscheidungsschaltung 172 ein. Wenn das ANS-Feld "0" 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 DVA 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 DVA 51 reserviert worden ist, wird in der Exklusivbenutzungssteuertabelle 120 der Fig. 6 in einem Vorgang gesetzt, der gleichartig dem Vorgang des Durchmusterns der Unterbrechungsabwicklungstabelle im dritten Fall ist. Wenn die DVA 52 einen Startbefehl an die gleiche E/A-Einrichtung 79 in diesem Zustand abgibt, wird die Exklusivbenutzungssteuertabelle 120 in einem dem ersten Fall gleichartigen Vorgang durchgemustert. Wenn "1" festgestellt wird, wird der Datenübertragungsblock, der die Exklusivbenutzung angibt, zur DVA 52 zurückgesendet. Gleichzeitig wird eine "1" in der Startsteuertabelle 121 in einem gleichartigen Vorgang gesetzt, damit die Tatsache gespeichert wird, daß die Startanweisung zeitweilig zurückgehalten wird.

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

Claims

1. Rechnernetzwerk mit

- einer Vielzahl von Datenverarbeitungseinrichtungen (51, 52, 53),
- wenigstens einer Eingabe/Ausgabe-Einrichtung (76, 77),
- einer ersten Schicht einer Serienbusschleifenhierarchie, die eine Vielzahl von Serienbusschleifen (54, 55, 56) aufweist, von denen jede an wenigstens eine der Datenverarbeitungseinrichtungen angeschlossen ist,
- einer zweiten Schicht der Serienbusschleifenhierarchie, die wenigstens eine Serienbusschleife (57) aufweist, an die wenigstens eine Eingabe/Ausgabe-Einrichtung (76, 77) angekoppelt ist,
- entsprechenden Zwischenbusverknüpfungseinrichtungen (59, 60, 61) zum Ankoppeln der jeweiligen Serienbusschleifen (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 Datenverarbeitungseinrichtungen (51, 52, 53), die an wenigstens zwei der Serienbusschleifen (54, 55, 56) der ersten Schicht angekoppelt sind, über die jeweiligen Serienbusschleifen (54, 55, 56) der ersten Schicht, die jeweilige Zwischenbusverknüpfungseinrichtung (59, 60, 61) und die Serienbusschleife (57) der zweiten Schicht zugänglich ist,
- einer Vielzahl von Stationen (63, 64, 65, 69, 70, 71, 72), wobei jede Station eine Datenverarbeitungseinrichtung (51, 52, 53) oder die Eingabe/Ausgabe-Einrichtung (76, 77, 79) an eine entsprechende Serienbusschleife ankoppelt,
- wobei jede der Zwischenbusverknüpfungseinrichtungen (59, 60, 61, 62) und der Stationen (63, 64, 65, 69, 70, 71, 72) eine Einrichtung zum Senden und Empfangen eines Datenübertragungsblocks aufweist, der Informationen zwischen einer Datenverarbeitungseinrichtung und der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung überträgt und wenigstens ein Eingabe/Ausgabe-Adressenfeld umfaßt, das eine Vielzahl von Unterfeldern (A₁, A₂, A₃), die Adressen speichern, die eine Liste derjenigen Verknüpfungseinrichtungen und Stationen darstellen, die in dieser Reihenfolge von dem Datenübertragungsblock durchlaufen werden sollen, der zwischen einer der Datenverarbeitungseinrichtungen und der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung übertragen werden soll, sowie ein Steuercodefeld (C) aufweist und
- wobei jede der Zwischenbusverknüpfungseinrichtungen (59, 60, 61) zum Verbinden der Serienbusschleifen (54, 55, 56, 57) der ersten und zweiten Schicht ein Adressenregister (108) zum Speichern einer Adresse der Zwischenbusverknüpfungseinrichtung auf der entsprechenden Serienbusschleife der ersten Schicht und eine mit dem Adressenregister (108) verbundene Vergleichseinrichtung (109) zum Feststellen einer Koinzidenz zwischen dem Inhalt des Adressenregisters (108) und dem Inhalt eines vorbestimmten Unterfelds (A₁, A₂, A₃) des Eingabe/Ausgabe-Adressenfelds des von der entsprechenden Serienbusschleife (54, 55, 56) der ersten Schicht empfangenen Datenübertragungsblocks aufweist,

gekennzeichnet durch

- eine auf eine Koinzidenzfeststellung durch die Vergleichseinrichtung (109) ansprechende Einrichtung (122) zum Verschieben des Inhalts des Eingabe/Ausgabe-Adressenfelds um eine Unterfeldlänge und
- eine auf ein Koinzidenzsignal der Vergleichseinrichtung (109) ansprechende Steuereinheit (115) zum Senden des durch Verschieben modifizierten Datenübertragungsblocks auf die zugeordnete Serienbusschleife (57) der zweiten Schicht.

2. Rechnernetzwerk nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

eine dritte Schicht der Serienbusschleifenhierarchie, 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 jeweiligen Serienbusschleife (54, 55, 56) der ersten Schicht, die jeweilige Zwischenbusverknüpfungseinrichtung (59, 60, 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.

3. Rechnernetzwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Zwischenbusverknüpfungseinrichtungen (59, 60, 61), die zwischen die Serienbusschleifen (54, 55, 56, 57) der ersten und zweiten Schicht geschaltet ist, eine Speichereinrichtung (111) zum Speichern des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins eines Startbefehls von der jeweiligen Datenverarbeitungseinrichtung (51, 52, 53) aufweist, und zwar von einem für jede Eingabe/Ausgabe- Einrichtungsadresse, wobei die Speichereinrichtung (111) mittels der Eingabe/Ausgabe-Einrichtungsadresse, die in einem von der Serienbusschleife (57), der zweiten Schicht empfangenen Datenübertragungsblock 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, durchmustert wird, und wobei ferner der 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.

4. Rechnernetzwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Zwischenbusverknüpfungseinrichtung (59, 60, 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, 60, 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.

5. Rechnernetzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Zwischenbusverknüpfungseinrichtungen (59, 60, 61), die zwischen die Serienbusschleifen (54, 55, 56, 57) der ersten und zweiten Schicht geschaltet ist, eine Speichereinrichtung (112, 113) zum Speichern der Zulässigkeit oder Nichtzulässigkeit einer Aufforderungsunterbrechung, und zwar von einer für jede der Eingabe/Ausgabe-Einrichtungsadressen, und eine Einrichtung zum Ein- oder Ausschalten des Inhalts der Speichereinrichtung (112, 113) durch das Ausführen einer Anweisung von der jeweiligen Datenverarbeitungseinrichtung (51, 52, 53) her aufweist, wobei die jeweilige Zwischenbusverknüpfungseinrichtung (59, 60, 61) die Speichereinrichtung (112, 113) mittels der in einem Datenübertragungsblock enthaltenen Eingabe/Ausgabe-Einrichtungsadresse durchmustert, wenn der Datenübertragungsblock, der die Aufforderungsunterbrechung aufzeigt, 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.

6. Rechnernetzwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenbusverknüpfungseinrichtungen (59, 60, 61), die zwischen die Serienbusschleifen (54, 55, 56, 57) der ersten und zweiten Schicht geschaltet sind, eine Einrichtung (MPU 221) zum Ändern des Antwortcodes eines Datenübertragungsblocks zu einem Fehlercode gemäß dem Inhalt der Speichereinrichtung (112, 113) und zum Rückführen des Fehlercodes zu der Eingabe/Ausgabe-Einrichtung (76, 77, 78, 79) aufweisen, die die Aufforderungsunterbrechung abgibt, wenn die Speichereinrichtung (112, 113) die Nichtzulässigkeit der Aufforderungsunterbrechung enthält.

7. Rechnernetzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Zwischenbusverknüpfungseinrichtungen (59, 60, 61), die zwischen die Serienbusschleifen (54, 55, 56, 57) der ersten und zweiten Schicht geschaltet ist, eine Exklusivbenutzungssteuertabelle (120) aufweist, die die Exklusivbenutzung der Datenverarbeitungseinrichtung (51, 52, 53) für jede der Eingabe/Ausgabe-Einrichtungsadressen anzeigt, und daß sie die Exklusivbenutzungssteuertabelle (120) 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.

8. Rechnernetzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Zwischenbusverknüpfungseinrichtungen (59, 60, 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 Datenverarbeitungseinrichtung (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, 60, 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.