Устройство для коммутации сообщений

Устройство для коммутации сообщений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для организации межмашинного обмена в распределенных вычислительных комплексах и сетях ЭВМ. Целью изобретения является повышение пропускной способности устройства в диапазоне длинных сообщений. Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит блок 1 входного накопителя, блок 2 дешифрации заголовков, блок 3 центрального накопителя, арифметико-логический блок 4, блок 5 микропрограммного управления, блок 6 приема сообщений, первый и второй блоки 7 и 8 коммутации, блок 9 выдачи сообщений. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д1) 4 G 06 F 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4359428/24-24 (22) 07.01,88 (46) 15.12.89. Бюл. Н- 46 (71) Институт кибернетики им.В.M,Глушкова (72) В.И.Вьюн, В,B.Гроль, M.В.Динович, В.Б.Коц, H.В,Растегаев и С,Н,Сахаров (53) 681 ° 325(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 479112, кл. G 06 F 9/00, 1972,, Авторское свидетельство СССР

732846, кл. G 06 F 13/14, 1977.

„„SU„„1529235 A 1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЖ КОММУТАЦИИ СООБЩЕНИЙ. (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для организации межмашинного обмена в распределенных вычислительных комплексах и сетях 3HYi. Целью изобретения является повышение пропускной способности устройства в диа-. пазоне длинных сообщений..Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержит блок 1 входного накопителя, блок 2 дешифрации заголовков, блок 3 центрального накопителя, арифметикологический блок 4, блок 5 микропрограммного управления, блок 6 приема а

g сообщений, первый и второй блоки 7 и

8 коммутации, блок 9 выдачи сообщений..

2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1529235

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для органиэации обмена в распределенных вычислительных комплексах и сетях ЗВИ, 5

Цель изобретения — повышение пропускной способности устройства B диапазоне длинных сообщений.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для коммутации сообщений; на фиг,2 — структурная схема блока приема сообщений; на фиг.3— структурная схема блока выдачи сообщений; на фиг.4 — .структурная схема блока микропрограммного управления на фиг.5 — структурная схема арифметико-логического блока.

Устройство для коммутации сообще. ний (фиг,1) содержит блок 1 входного накопителя, блок 2 дешифрации заголовков, блок 3 центрального накопителя, арифметико-логический блок 4, блок

5 микрограммного управления, бло-: 6 приема сообщений, .первый блок 7 комму- 25 тации, второй блок 8 коммутации, блок

9 выдачи сообщений, выход 10 "Запрос данных", выход 11 "Запрос данных, информационный вход 12, выход 13.

-"Синхронизация приема" блока б, выход

14 6 выход 15 блока 7, выход

16 блока 8, выход 17 "Ответ" блока 9, выход 18 квитирующих сигналов блока

9, выход !9 блока 9, первые и вторые

1 входы 20 и 21 данных, первые и вторые управляющие входы 2? и 23, выход 24

"Адрес следующей микрокоманды" блока 5, выход 25 блока 5, выход 26 бло> ка 4, выход 27 блока 1, выход 28 блока 2 и выход 29 блока 3.

Блок приема сообщений (фиг. 2) состоит из регистра 30 состояния, регистра 31 запроса, регистра 32 входа и регистра 33 синхронизации, 5JIoK выдачи coo6tBeHHA (0 иг. 3) образуют регистр 34 выхода, регистр 35 синхронизации, регистр 36 ответа, регистр 37 квитирующих сигналов и регистр 38 индикации состояния, Блок микропрограммного управления (фиг.4) содержит постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 39, регистр 40 адреса микрокоманд, регистр 41 микрокоманды, дешифратор 42 кода операции, генератор 43 тактов, временной расЮ

55 пределитель 44 и выходнои узел ч5, Арифметико-логический блок (фиг. 5) выполнен в виде коммутатора 46 перво" го операнда, коммутатора 47 второго операнда, регистра 48 первого операн-да, регистра 49 второго операнда, комбинационного сумматора 50 и регистр 51 результата.

Блок I входного накопителя предназначен для промежуточного запоминания кодограмм (режим 1 работы устройства — режим передачи кодограмм) и управляющих сообщений (режим 2 работы устройства — режим передачи данных и длинных сообщений), Разрядность ячейки памяти входного накопителя определяется количеством модулей памяти в строке запоминающей матрицы, число ячеек памяти накопителя — количеством модулей в столбце матрицы„

Блок 2 дешифрации заголовков предназначен для кодирования информации, определяющей заголовок кодограммы (режим 1 работы устройства) и управляющего сообщения (режим 2 работы устройства).

Блок 3 центрального накопителя служит для промежуточного хранения кодограмм и управляющих сообщений в случае. занятости соответствующего выходного порта.

Арифметико-логический блок 4 осуществляет арифметико-логические преобразования„ определяемые типом выполняемых операций, например сложение операндов или пересылка одного из операндов.

Блок 5 микропрограммного управления имеет в своем составе ПЗУ 39 и осуществляет временную синхронизацию работы блоков устройства, Блок 6 приема сообщений обеспечивает выдачу сигналов запроса данных передающему абоненту на выходах 10 и 11 и прием данных от абонента по информационному входу 1?, Первый блок 7 коммутации обеспечивает сквозное (в обход блока 5 микропрограммного управления) управление потоком данных, поступающих на вход устройства 12.

Второй блок 8 коммутации осуществляет сквозную (в обход блока 1 входного накопителя и блока 3 центрального накопителя) перецачу данных между взаимодействующими устройствами.

Блок 9 выдачи сообщений обеспечива ет прием квитирующих сигналов и кодов ответа от приемного абонента, поступающих на входы 23 и 22, а также осу35

В результате в регистре 40 устанавливается адрес микропрограммы анализа адресной информации„ Вызванная из ПЗУ 39 микропрограмма анализа выбирает иэ блока 1 входного накопите -. ля слово состояния путем выдачи на выход 24 соответствующего адреса и сигналов чтения, выдаваемых на вход блока 1 с входа 25. Считанное из блока

1 слово состояния по выходу 27 и сигналом записи, вырабатываемым. выходным узлом 45 блока 5, заносит код слова в коммутатор 47 второго операнда блока 4, в котором производится анализ слова состояния и определяется доступность требуемой абонентом зоны входного накопителя, В зависимости от состояния зоны (доступна/недоступна) формируется код состояния, который выдается передающему абоненту. С этой целью микропрограмма анализа передает управление микропрограмме выдачи информации состояния передающему абоненту. При этом код состояния с выхода регистра 51 результата блока 4 с выхода 26 записывается в регистр 30 блока 6. В случае соответствия кода состояния сво-бодной зоне накопителя в регистр 31 запроса блока 6 записывается код запроса, при этом активизируются выходы 10 и 11 блока 6 ° После этого управление передается микропрограмме приема кодограммы. В ответ на запрос в регистр 32 передающей абонент по входу 12 записывает первое слово кодограммы, в регистр 33 — синхросигнал.

При этом синхросигнал устанавливает в "0 1 регистр 31 запроса. Принятое в регистр 32 слово под управлением микропрограммы приема осуществляет перезапись слова из регистра 32 в коммутатор первого операнда 46 блока 4, которое без преобразования в блоке 4 по выходу 26 запись1вается в ячейку выбранной зоны входного накопителя 1.

После этого микропрограмма приема выдает в регистр 31 блока 6 по выходу

26 блока 4 код запроса очередного сло ва кодограммы. Количество циклов приема постоянно и соответствует фиксированному размеру кодограммы, По завершении приема кодограммы в блок 1 входного накопителя передающему абоненту с выхода регистра 30 состояния блока 6 выдается квитанция в виДе кода состояния (код завершения приема), 5 15292 ществляет выдачу данных на выходы 20 и 21, Устройство работает в двух режимах.

1-й режим работы устройства — передача кодограмм.

Особенностью этого режима является одновременная передача управляющей информации, закодированной в заголов-.10 ке кодограммы и данных.

Формат кодограммы состоит из поля заголовка, в котором содержится номер выходного орта (физическая точка вывода) устройства, код команды передачи, номер входного порта (физическая точка ввода) устройства, и поля данных, которое имеет фиксированный размер.

2-й режим работы устройства харак- 20 теризуется передачей массивов данных и длинных сообщений, длина которых превышает длину кодограмм. Особенностью этого режима является передача управляющего сообщения, которое орга- 25 низует в устройстве сквозной физический канал между приемным и передающим абонентами с последующей передачей по нему данных.

Управляющее сообщение передается 10 как короткая кодограмма и содержит номер выходного порта устройства, длину .информационного блока и количество передаваемых абоненту блоков данных.

Как кодограммы, так и управляющие сообщения передаются с промежуточным запоминанием во входном и/или центральном накопителях устройства, Массивы цанных и длинные сообщения передаются непосредственно из оперативной 40 памяти передающего абонента в оперативную память приемного абонента по сквозному каналу, организованному в. устройстве, Работа устройства в 1-м режиме со- 45 стоит в следующем.

От передающего устройства на вход

12 поступает адресная информация в сопровождении синхросигнала, которые соответственно записываются в регистры 50

32 и 33 блока 6.

В поступившем адресе содержится код номера зоны входного накопителя, требуемой для запоминания кодограммы, Выход 13 регистра 33 заведен на вход регистра 40 блока 5 микропрограммного управления, выход 14 регистра 32 заведен на вход коммутато- . ра 46 первого операнда блока 4.

152923с

Обслуживание принятой н блок 1 входного накопителя кодограммы про изводится выборкой заголовка, код которого с выхода 27 блока 1 поступает

:на блок 2 дешифрации заголовков, Выход 28 блока 2 заведен на вход. регистра 40 адреса микрокоманд блока

5; н зависимости от информации, содержащейся в заголовке кодограммы, управление передается той или иной ветви микропрограммы обслуживания. После дешифрации номера выходного порта микропрограмма обслуживания осуществляет перепись по выходу !9 кода

15 регистра 38 индикации состояния блока 9 в блок 4 и сравнивает его с кодом номера выходного портар которому предназначена кодограмма. Если выходной порт занят, то кодограмма пе20 реписывается без преобразования из блока 1 входного накопителя по выходу

27 в блок 4, с выхода регистра 51 результата которого беэ преобразования подается на вход блока 3 центрального накопителя 3 и г о управляющим сиг—

1 налам, поступающим с выхода 25 блока

S осуществляет запись кодограммы ! в блок 3 центрального накопителя. Записанная в блок 3 центрального нако30 пителя кодограмма с тавится н конец

/ очереди кодограмм к данному ныходг1ому порту.

Пересылка кодограммь осуществляется через арифметикологический блок 4. Если Bt.lxopHç;:! порт доступен, то в блоке 4,производится сравнение рангов кодограммы, записанной во входном накопителе и кодограммы, . стоящей в начале очереди в блоке 3 центрального накопителя. Сравнение

40 рангов осуществляется следующим образом. В блок 4 поступает код ранга

А кодограммы, о ядающей очереди в центральном накопителе, в регистр 49

45 записывается код ра;-та,  — ранга поступившего во входной накопитель сообщения, По сигналам„ поступающим в блок 4 с блока 5 микропрограммного управления по вьгходу 25 на комбинационный сумматор 50, происходит сравнение кодов рангов, результат которого может иметь дна значения: В и А, А 6 В, код результата сравнения записывается н регистр Sl результата и с выхода

26 поступает на регистр 40 адреса мик- 5 рокоманд, При первом состоянии результата сравнения в выходной порт выдается сообщение ранга А, при втором — сообщение ранга В, н зависимости от результата сравнения кодограмм выдача осуществляется либо из блока входного накопителя по выходу 27 через коммутатор 47 второго операнда, комбинационный сумматор 50 (слово проходит беэ преобразования) и с выхода регистра 51 результата по выходу 26, предварительно подключенному блоком

8 к входу блока 9, либо иэ блока центрального накопителя через блок 4, блок 8 коммутации производится запись очередного слова н регистр 34 выхода блока 9. После выдачи кодограммы из блока центрального накопителя кодограмма, записанная в блоке входного накопителя, переписывается в блок центрального накопителя.

Отправка кодограммы производится пословно микропрограммной выдачи кодограммы„ Это происходит следующим образом.

Микропрограмма выдачи кодограммы осуществляет занятие порта выдачи, выдавая по выходу 26 регистра 51 результата блока 4 признак занятости в регистр 38 блока 9. Из ПЗУ выбирается адрес первого слова кодограммы и н зависимости от местонахождения кодограммы (входной накопитель/центральный накопитель) выдается с выхода

24 либо на вход блока 1, либо на вход блока 3, тактирующие импульсы, по которь|м производится считывание информации по установленному адресу, поступают с выходного узла 45 с выхода

?5.

Выбранное слово из любого Накопителя поступает на блок 4, с выхода которого без преобразования заносится в регистр выхода блока 9, соответствующий синхросигнал записывается в регистр 35 блока 9. При этом активизируются выходы 20 и 21, Приемный абонент осуществляет считывание из регистра 34 выхода блока 9 и по выходу

22 устанавливает в "0" соответствующий разряд регистра 35 и в "1" соответствующий разряд регистра 37.

Выход регистра 37 (выход 18) заведен на вход регистра 40 адреса микрокОманд блока 5. Установленный код в регистре 3?, воздействуя на вход регистра 40, инициирует цикл выдачи следующего слова кодограммы.

После окончания выдачи кодограммы микропрограмма выдачи снимает признак. занятости порта в регистре 38.

9 15292

Рассмотрим работу устройства во втором режиме.

От передающего абонента на вход

12 поступает адресная информация, определяющая тип и номер зоны входного

5 накопителя для запоминания управляющего сообщения, Запоминание управляющих сообщений и их обслуживание аналогичны обслуживанию кодограмм. Различие между ними состоит в том, что в управляющем сообщении отсутствует:.. поле данных, После вьдачи приемному абоненту управляющего сообщения выходной порт остается занятым и управление передается микропрограмме анализа ответа абонента. Приемный абонент, получив управляющее сообщение с выхода 2!, производит анализ параметров передачи. Ответ абонента может быть либо положительным, либо отрицательным.

При генерации ответа приемный абонент активизирует входы 22 и 23 угравления и квитирования, при этом в ре— гистр 36 блока 9 записывается код ответа, в регистр 37 — квитирующий сигнал, синхронный с кодом ответа.

С выхода 18 регистра 37 квитирующий сигнал поступает на регистр 40 30 блока 5, код ответа с выхода 17 проходит на вход коммутатора 46 блока 4.

Микропрограмма анализа с приходом квитирующего сигнала производит прием в блок 4 с выхода 17 кода ответа про35 изводится анализ кода ответа.

По результату анализа ответа формируется код состояния, который вьдается с выхода 26 блока 4 на вход блока

7 коммутации и с выхода блока 7 по 40 выходу 15 заносится в регистр 30 блока 6. Если ответ приемного абонента положителен, то вместе с кодом состояния выдается код запроса, который записывается в регистр 31 блока 6.

При этом активизируются выходы 10 и 11.

Следующим действием микропрограммы является выдача в блоки 7 и 8 коммутации с выхода 26 позиционного номера 5< выходов 15 и 16 для соединения последних с входами блоков 6 и 9. С этого момента в устройстве установлен сквозной физический канал между входным и выходным портами устройства, между абонентами установлена логическая связь, определенная взаимной сог.

1 ласованностью информационных параметров передачи, и передано управление

35 1О микропрограмме., сканирующей код квитанции, ожидаемый от приемного абонента.

Поступающие по входу 12 в блок 6 синхросигнал и слово проходят транзитом через блок 8 коммутации и с выхо1 да 16 записываются соответственно в регистры 35 и 34 блока 9 выдачи. В случае приема слова приемный абонент формирует сигнал квитирования и выдает его на вход 23, по этому сигналу происходит установка в "Oп регистра 35 и в "1" регистра 37.. При этом активизируется выход 18 блока 9, который подключается к входу блока 7, информация с выхода 15 которого поступает на вход блока 6 и записывается в регистр 31, При этом передающему абоненту выдается сигнал запроса следующего слова данных.

Получив предназначенное ему информационное сообщение или массив данных, приемный абонент прекращает вьдавать квитирующие сигналы на вход 23 и вьдает на вход 22 код квитанции о завершении приема.

Микропрограмма, ожидающая код квитанции, с получением его производит прием кода, анализ кода, подключение выхода 17 при помощи блока 7 коммутации к входу блока 6 и вьдачу информации состояния о завершении передачи, которая записывается в регистр 30 и по выходу 10 вьдается передающему абоненту. После этого микропрограмма при помощи блока 8 отключает выход 16 от входа блока 9 и снимает признак занятости выходного порта в регистре 38.

Формула изобретения

1, Устройство для коммутации сообщений, содержащее блок входного накопителя, блок дешифрации заголовков, блок центрального накопителя, блок микропрограммного управления, арифметико-логический блок, выход которого соединен с входом "Результат операции" блока микропрограммного управления, выход которого соединен с управляющими входами арифметико-логического блока, блока центрального накопителя и блока входного накопителя, выход которого соединен с первым информационным входом арифметика-логического блока и входом блока дешифрации заголовков, выход которого соединен с входом заголовков блока мик-.

1".29235

12 ропрограммного управления, выход "Адрес следующей микрокоманды" которого соединен с адресными входами блоков входного накопителя и центрального накопителя, выход которого соединен с вторым информационным Входом арифметико-логического блока, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью Iroabmreния пропускной способности устройства О в диапазоне длинных сообщеигФ, в него введены блок приема сообщений, пер вый блок коммутации Второч блок коммутации и блок выдачи сообщений„ первыи Выход которого соединен с входа-= ми квитирующих сигналов первого блс" ка коммутации и блока микропрограгммного управления„ выход которого соединен с первыми управляющими входами блока приема сообщений, первого блока 20 коммутации, второго блока коммутации и управляющим входом блока выдачи сообщений, выход "Ответ" которого со единен с одноименными Входами арифметико-логического блока и первого 25 блока коммутации, выход которого соединен с вторым управляющим входом блока приема сообщений, Вброд которого соединен с входом Синхронизация приема" блока микропрограммного управления,, второй управляющий Вход арифметико-логического блока соединен с выходом операнда блока приема сообIIJP III A I1Bр вь111 и ифср мац11 с Ниый ВХОД К Оторого соединен с информационным Вхо35 дом устройства и LI 1."t:ôîpìàötrîííbIì входом второго блока коммутации, вы:ход которого соединен с вторым информационным входом блока выдачи сообщений выход которого соединен с вхо9

40 дом состояния арифметики-логического блока, Выход которого соединен с вторыми информационными входами блока вы дачи сообщений, второго блока коммутации„ первого блока коммутации, блс45 ка приема сообщений,, первый и в 1.орсй выходы "Запрос данных" блока приема сообщений соединены с одноименными выходами устройства, первый и второй управляющие входы устройства соединены соответственно с первым и вторым 5О входами блока выдачи сообщений, пег:— вый и второй выходы данных которого являются выхода1л данных, устройства.

2. Устройство по и„ 1, о т л и— ч а 1о щ е е с я тем, что,,блок приема 55 сообщений содержит регистр синхронизации, регистр состояния, регистр входа регистр запроса, входы Синхронизация" и "Запись-чтение" которых образуют первый управляющий вход блока, информационный вход блока соединен с информационными входами регистра синхронизации, регистра входа, с первым информационным входом регистра запроса, Вьгход регистра синхронизации является выходом Синхронизация приема" блока, второй управляющий вход блока соединен с входами "Запись чтение", регистра запроса .и регистра состояния, выходы которых являются первым и вторым выходами запроса данных блока, второй информационный вход блока соединен с вторым информационным входом регистра запроса и информационным вхо, цом регистра состояния, вьгход регистра входа является выходом операнда блок@.

3„ Устройс-во по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок выдачи сообщений содержит регистр синхронизации, регистр выхода, регистр ответа,, регистр квитирующих сигналов, регистр индикация состояния, входы

"Синхронизация и "Запись-чтение которых образуют управляющий вход бло-, ка, первый информационный вход блока соединен с перв61ми ииформациониыми входами регистра синхронизации и регистра выхода, второй информационный вход блока соединен с вторыми информационными выходами регистра синхронизации и регистра выхода, с информационным входом регистра индикации состояния, Выход которого яв-. ляется выходом блока„ первый вход блока соединен с инфсрмационньм вХОдом регистра квитирующих сигналов, с третьим информационным входом регистра синхронизации, второй вход блока соединен с информационным входом регистра ответа, выход которого явля,ется выходом "Ответ" блока, выход регистра квитирующих сигналов является Выходом квитирующих сигналов блока, выход регистра синхронизации является выходом Синхронизация выдачи" блока, выход регистра выхода является выходом дани1З1х блока.

1529235

l2

О

Составитель Г, Смирнова

Редактор А,Огар Техред Л. Сердюкова Корректор С.Черни

Заказ 7643/45 Тираж 668 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 ф . Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101