IBM370

Таблица 13.8

Значения признака результата для команды

ЗАПИСАТЬ ИДЕНТИФИКАТОР КАНАЛА

Обозначения:

A – доступен;

I – хранит прерывание;

W – работает;

N – выключен.

а) Если канал не может записать идентификатор канала из-за того, что он работает или хранит прерывание, то устанавливается признак результата, равный 2. Если состоя-

ние “работает” или “хранит прерывание” не мешает каналу записать свой идентифика-

тор. то устанавливается признак результата, равный 0.

Состояние адресуемого канала указывается соответствующим признаком результата в

PSW. Состояние канала не изменяется, и никаких действий в канале не выполняется. Разряды

8–15 кода команды игнорируются. Команда ПРОВЕРИТЬ КАНАЛ выполняется только в состоя-

нии “супервизор”.

Разряды 16–23 адреса второго операнда идентифицируют канал, к которому относится ко-

манда. Разряды 24–31 адреса игнорируются.

Команда ПРОВЕРИТЬ КАНАЛ проверяет состояние адресуемого канала. Она проверяет,

работает ли канал в монопольном режиме, хранит ли он условия прерывания от устройств или же выключен. Если ни одно из перечисленных условий не имеет места, указывается состояние

“доступен”. Выборка устройства не производится, подканалы мультиплексного канала не опра-

шиваются.

Признак результата:

0 – доступен;

1 – канал хранит прерывание или в нем не выполнена регистрация;

2 – канал работает в монопольном режиме;

3 – канал выключен.

Программные прерывания:

371

привилегированная операция.

В таблице 13.9 приведены значения признака результата, устанавливаемые командой ПРОВЕРИТЬ КАНАЛ для всех возможных состояний системы ввода-вывода. Состояния A, I, W

и N описаны в подразделе “Состояния системы ввода-вывода”.

Таблица 13.9

Значения признака результата для команды ПРОВЕРИТЬ КАНАЛ

Обозначения:

A – доступен;

I – хранит прерывание;

W – работает;

N – выключен.

ПРОВЕРИТЬ ВВОД-ВЫВОД

Состояние адресуемого канала, подканала и устройства указывается соответствующим признаком результата в PSW и в некоторых случаях записью CSW. Хранящиеся сигналы пре-

рывания могут быть сброшены. Команда выполняется только тогда, когда процессор находится в состоянии “супервизор”. Разряды 8–14 кода команды игнорируются.

Разряды 16–31 адреса второго операнда идентифицируют канал, подканал и внешнее устройство, к которым адресована команда.

Функция TIO выполняется по команде ПРОВЕРИТЬ ВВОД-ВЫВОД и в некоторых каналах в определенных ситуациях по команде ОСВОБОДИТЬ ВВОД-ВЫВОД.

Если канал работает в монопольном режиме, а адресуемый подканал хранит прерывание,

то в зависимости от типа канала и модели системы при выполнении функции TIO устанавлива-

ется признак результата, равный 1 или 2. Если устанавливается признак результата, равный 1,

то для идентификации условия прерывания в ячейку 64 записывается CSW, а само условие прерывания сбрасывается.

Если имеет место описываемая ниже ситуация и канал доступен или хранит прерывание либо в случае некоторых каналов работает, то при выполнении функции TIO записывается полное CSW. Содержимое этого CSW относится к внешнему устройству, адресуемому коман-

дой. Упомянутое выше условие формулируется следующим образом:

372

Подканал хранит прерывание по концу операции в адресуемом внешнем устройстве. CSW

идентифицирует это прерывание, и условие прерывания сбрасывается. Поля ключа защиты,

адреса команды и счета содержат конечные для операции ввода-вывода значения, а в поле состояния могут быть установлены другие разряды, обеспечиваемые каналом и устройством.

Если канал работает и еще не принял сигнал прерывания от устройства, условие прерывания в подканале не сбрасывается и CSW не записывается.

Если имеет место одна из следующих ситуаций и канал при этом доступен или хранит пре-

рывание, то выполнение функции TIO вызывает запись CSW. Содержимое этого CSW относит-

ся к устройству, адресуемому командой.

1. Подканал доступен, а устройство хранит прерывание или контроллер хранит сигнал КОНЕЦ РАБОТЫ КОНТРОЛЛЕРА для адресуемого устройства. Поле состояния устройства в

CSW идентифицирует это прерывание и может содержать другие биты, выдаваемые устрой-

ством или контроллером. Условие прерывания сбрасывается. Бит ЗАНЯТО в CSW установлен

внуль. Другие поля CSW содержат нули, если только не был обнаружен сбой оборудования.

2.Подканал доступен, а внешнее устройство или контроллер выполняет ранее начатую операцию или контроллер хранит прерывание для неадресуемого устройства. Поле состояния устройства в CSW содержит бит ЗАНЯТО, а если занят контроллер – биты ЗАНЯТО и МОДИФИКАТОР СОСТОЯНИЯ. Другие поля CSW содержат нули, если только не был обнару-

жен сбой оборудования.

3. Подканал доступен, а устройство или канал при выполнении команды обнаружили сбой оборудования или адресуемое устройство находится в состоянии “не готово” и не хранит ника-

ких условий прерывания. CSW идентифицирует ошибку. Если устройство не готово, устанавли-

вается бит СБОЙ В УСТРОЙСТВЕ. Во внешнем устройстве или подканале не вырабатывается никаких условий прерывания.

Если команда ПРОВЕРИТЬ ВВОД-ВЫВОД из-за необработанного условия регистрации и это влияет на работоспособность канала или подканала, то в память записывается полное

CSW. Все поля CSW устанавливаются в нуль, за исключением разрядов НЕ ВЫПОЛНЕНА РЕГИСТРАЦИЯ и СБОЙ УПРАВЛЕНИЯ КАНАЛА. Никакая регистрация по сбою с этим состоя-

нием не связана.

Если функция TIO используется для сброса условия прерывания от подканала, а канал еще не принял этот сигнал от устройства, то при выполнении функции TIO производится выборка устройства и условие прерывания в нем сбрасывается. При выполнении определенных опера-

ций ввода-вывода некоторые устройства не могут выдавать информацию о своем текущем со-

стоянии в ответ на команду ПРОВЕРИТЬ ВВОД-ВЫВОД. Например, некоторые контроллеры накопителей на магнитной ленте находятся в подобном состоянии, когда они уже выдали сиг-

нал КОНЕЦ РАБОТЫ КАНАЛА и выполняют операцию возврата на зону. Если в это время вы-

дается команда ПРОВЕРИТЬ ВВОД-ВЫВОД, то в поле состояния устройства в CSW устанав-

ливаются в 1 биты ЗАНЯТО и МОДИФИКАТОР СОСТОЯНИЯ, причем во все остальные поля

373

записываются нули. Условие прерывания во внешнем устройстве и подканале не сбрасывает-

ся.

Некоторые устройства, например, мультиплексор передачи данных 2702, никогда не выда-

ют свое текущее состояние в ответ на команду ПРОВЕРИТЬ ВВОД-ВЫВОД, а условие преры-

вания может быть сброшено только в том случае, если разрешено прерывание ввода-вывода.

Если в такое устройство выдается команда ПРОВЕРИТЬ ВВОД-ВЫВОД, поле состояния устройства содержит бит МОДИФИКАТОР СОСТОЯНИЯ, причем все остальные поля в CSW

имеют нулевые значения; условие прерывания в устройстве и в подканале, если оно имеет ме-

сто, не сбрасывается.

Однако в момент, когда канал присваивает высший приоритет для прерываний условию,

связанному с выполнением операции в подканале, канал принимает состояние от устройства,

после чего соответствующее условие в устройстве сбрасывается. Если функция TIO обращает-

ся к устройству, для которого канал уже принял сигнал прерывания, то устройство не выбира-

ется, а условие прерывания в подканале сбрасывается независимо то типа устройства и его текущего состояния. CSW содержит состояние устройства и другую информацию, связанную с условием прерывания. В байт-мультиплексном канале при выполнении функции TIO адресуе-

мое устройство выбирается только после того, как канал обслужит все необработанные запро-

сы на передачу данных для ранее начатых операций.

Признак результата:

0 – доступен;

1 – записано CSW;

2 – канал или подканал занят;

3 – выключен.

Программные прерывания:

привилегированная операция.

В таблице 13.10 приведены значения признака результата, устанавливаемые командой ПРОВЕРИТЬ ВВОД-ВЫВОД для всех возможных состояний системы ввода-вывода. Состояния

A, I, W и N описаны в подразделе “Состояния системы ввода-вывода”.

374

Таблица 13.10

Значения признака результата для команды ПРОВЕРИТЬ ВВОД-ВЫВОД

Обозначения:

A – доступен;

I – хранит прерывание;

Iа – хранит прерывание для неадресуемого устройства;

Iб – хранит прерывание для адресуемого устройства;

W – работает;

Wа – работает с неадресуемым устройством;

Wб – работает с адресуемым устройством;

N – выключен.

в) Записано CSW.

г) В состоянии WаIбX в зависимости от канала и ситуации в канале может быть уста-

новлен признак результата 1 и записано CSW или признак результата 2.

Примечание. Подчеркнутые значения признака результата относятся к ситуациям, ко-

торые могут иметь место только в мультиплексном канале.

Замечания по программированию

Устанавливая маску, запрещающую прерывания ввода-вывода, программа получает воз-

можность управлять приоритетом прерываний ввода-вывода выборочно от каналов. Приоритет устройств, подключенных к каналу, является фиксированным и не может контролироваться программой. Команда ПРОВЕРИТЬ ВВОД-ВЫВОД позволяет программе сбрасывать сигналы прерывания выборочно от определенных внешних устройств.

Если CSW записывается при выполнении функции TIO, индикации о сбое управления кана-

ла или интерфейса могут относиться к условиям, уже существовавшим в канале, или к услови-

ям, возникшим при выполнении функции TIO. Аналогично наличие в CSW бита СБОЙ В УСТРОЙСТВЕ, когда биты КОНЕЦ РАБОТЫ КАНАЛА, КОНЕЦ РАБОТЫ КОНТРОЛЛЕРА или КОНЕЦ РАБОТЫ УСТРОЙСТВА равны нулю, может быть обусловлено ситуацией, созданной предыдущей операцией, состоянием “не готово” или сбоем оборудования, обнаруженным при

375

выполнении команды ПРОВЕРИТЬ ВВОД-ВЫВОД. Команду ПРОВЕРИТЬ ВВОД-ВЫВОД нельзя использовать для сброса условия прерывания по флажку PCI, когда подканал находится в со-

стоянии “работает”.

Обработка особых случаев при выполнении команд ввода-вывода

До того как в канал посылается сигнал на выполнение команды ввода-вывода, команда про-

веряется процессором на допустимость. Особые случаи, обнаруженные в этот момент, вызы-

вают программные прерывания. Если такое прерывание происходит, текущее PSW записыва-

ется в ячейку старого PSW для программных прерываний и заменяется новым PSW для про-

граммных прерываний. Код прерывания в старом PSW идентифицирует причину прерывания.

Ниже описан особый случай при выполнении команды, который приводит к программному прерыванию.

Привилегированная операция

Команда ввода-вывода встретилась в состоянии “задача”. Команда подавляется до того, как в канал посылается сигнал на выполнение команды. CSW, признак результата в PSW и состо-

яние адресуемого канала, подканала и внешнего устройства при попытке выполнить команду ввода-вывода в состоянии “задача” не изменяются.

13.3.Выполнение операций ввода-вывода

Канал может выполнять шесть команд: ЗАПИСЬ, ЧТЕНИЕ, ЧТЕНИЕ В ОБРАТНОМ НАПРАВЛЕНИИ, УПРАВЛЕНИЕ, УТОЧНИТЬ СОСТОЯНИЕ и ПЕРЕХОД В КАНАЛЕ. Каждая ко-

манда, за исключением команды перехода в канале, вызывает соответствующую операцию ввода-вывода. Термин “операция ввода-вывода” относится к действиям, которые выполняются по команде во внешнем устройстве и соответствующем подканале. Подканал занят выполне-

нием операции с момента поступления команды канала до получения сигнала КОНЕЦ РАБОТЫ КАНАЛА или в случае цепочки команд до получения сигнала КОНЕЦ РАБОТЫ УСТРОЙСТВА.

Операция в устройстве продолжается до возникновения сигнала КОНЕЦ РАБОТЫ УСТРОЙСТВА.

Блоки данных

Данные, записываемые внешними устройствами, могут разделяться на блоки. Длина блока зависит от устройства. Например, блоком может быть содержимое одной перфокарты, строки печати или информация, записанная между двумя соседними межзонными промежутками на магнитной ленте.

Один блок – это максимальное количество информации, которое может быть передано за одну операцию ввода-вывода. Операция ввода-вывода прекращается, как только соответству-

ющая область памяти будет исчерпана или будет достигнут конец блока. При выполнении не-

которых операции, таких, как запись на магнитную ленту или передача данных на абонентский пункт, блоки не определены и количество передаваемой информации контролируется только программой.

376

Адресное слово канала

Адресное слово канала (CAW) определяет ключ защиты памяти и адрес первого CCW, свя-

занного с командой НАЧАТЬ ВВОД-ВЫВОД или НАЧАТЬ ВВОД-ВЫВОД С БЫСТРЫМ ОТКЛЮЧЕНИЕМ. Канал обращается за CAW только при выполнении команды НАЧАТЬ ВВОД-

ВЫВОД или НАЧАТЬ ВВОД-ВЫВОД С БЫСТРЫМ ОТКЛЮЧЕНИЕМ. CAW выбирается из ячейки

72 основной памяти процессора, выдавшего команду. Затем соответствующая информация за-

писывается в подканал и программа может изменять содержимое CAW. При выборке CAW ка-

налом содержимое ячейки 72 не изменяется.

CAW имеет следующий формат:

Поля в CAW используются для следующих целей.

Ключ защиты. Разряды 0–3 являются ключом защиты для всех команд канала, связанных с командой НАЧАТЬ ВВОД-ВЫВОД или НАЧАТЬ ВВОД-ВЫВОД С БЫСТРЫМ ОТКЛЮЧЕНИЕМ.

Всякий раз, когда во время операции ввода-вывода делается обращение к основной памяти, то выполняется проверка соответствия этого ключа и ключа памяти.

Адрес CCW. Разряды 8–31 указывают ячейку абсолютной основной памяти, где находится первое CCW.

Разряды 4–7 CAW должны содержать нули. Поскольку CCW расположено на границе двой-

ного слова, три младших разряда адреса CCW должны содержать нули. Если какое-либо из этих ограничений нарушено или же если адрес CCW указывает ячейку, защищенную от выбор-

ки, или ячейку, находящуюся за пределами основной памяти данной установки, то по командам НАЧАТЬ ВВОД-ВЫВОД и НАЧАТЬ ВВОД-ВЫВОД С БЫСТРЫМ ОТКЛЮЧЕНИЕМ записываются байты состояния CSW с установленным в единицу битом НАРУШЕНИЕ ЗАЩИТЫ или ОШИБКА В ПРОГРАММЕ. В этом случае операция ввода-вывода не начинается.

Замечания по программированию

Разряды 4–8 CAW, которые в настоящее время должны содержать нули, в будущем могут использоваться для управления новыми функциями. Поэтому не рекомендуется устанавливать эти биты в единицу с целью получения преднамеренных прерываний из-за ошибки в програм-

ме.

Команды канала

Команда канала, или управляющее слово канала (CCW), определяет команду, которую нужно выполнить, а для команд. вызывающих передачу данных, – область памяти, связанную с операцией ввода-вывода, а также действия, которые нужно предпринять после завершения пе-

редачи данных. CCW могут находиться в любой ячейке основной памяти, и к одной команде

377

НАЧАТЬ ВВОД-ВЫВОД или НАЧАТЬ ВВОД-ВЫВОД С БЫСТРЫМ ОТКЛЮЧЕНИЕМ может отно-

ситься несколько CCW. Первое CCW выбирается во время выполнения команды НАЧАТЬ ВВОД-ВЫВОД или НАЧАТЬ ВВОД-ВЫВОД С БЫСТРЫМ ОТКЛЮЧЕНИЕМ, когда последняя вы-

полняется как команда НАЧАТЬ ВВОД-ВЫВОД. Если команда НАЧАТЬ ВВОД-ВЫВОД С БЫСТРЫМ ОТКЛЮЧЕНИЕМ выполняется независимо от устройства, первое CCW выбирается уже после выполнения этой команды. Каждое следующее CCW выбирается тогда, когда опе-

рация дойдет до места, где требуется это CCW. При выборке CCW каналом содержимое ос-

новной памяти не изменяется.

CCW имеет следующий формат:

Поля в CCW используются для следующих целей.

Код команды. Разряды 0–7 указывают, какая операция должна быть выполнена.

Адрес данных. Разряды 8–31 указывают место байта в абсолютной основной памяти. Ячей-

ка, в которой он находится, является первой ячейкой, относящейся к области памяти, опреде-

ляемой этим CCW.

Флажок цепочки данных (CD). Единичное значение бита 32 определяет цепочку данных. Это означает, что область памяти, определяемая следующим CCW, будет использоваться в теку-

щей операции ввода-вывода.

Флажок цепочки команд (CC). Единичное значение бита 33 при отсутствии флажка CD

определяет цепочку команд. Это означает, что после нормального завершения текущей опера-

ции начинает выполняться операция, задаваемая кодом команды в следующем CCW.

Флажок подавления индикации неправильной длины (SLI). От состояния бита 34 зависит,

будет ли сообщаться программе о неправильной длине или нет. Если этот бит установлен в единицу и флажок CD отсутствует, индикация неправильной длины подавляется. Если уста-

новлены в единицу флажки CC и SLI, имеет место цепочка команд независимо от наличия не-

правильной длины.

Флажок блокировки записи в память (SKIP). Если бит 35 равен единице, то передача ин-

формации в память во время операции чтения, чтения в обратном направлении или уточнения состояния подавляется.

Флажок программно-управляемого прерывания (PCI). Единичное значение бита 36 приво-

дит к тому, что канал при выборке этого CCW вырабатывает условие прерывания. Если бит 36

равен нулю, то имеет место обычная операция ввода-вывода.

378

Флажок косвенной адресации данных в канале (IDA). Единичное значение бита 37 опреде-

ляет косвенную адресацию данных в канале. Этот флажок допустим для обоих режимов BC и EC, хотя само средство косвенной адресации данных в канале предназначено прежде всего для упрощения программирования операций ввода-вывода при использовании динамической переадресации, которую можно включить только в режиме EC.

Счет. Разряды 48–63 задают число байтов в области памяти, определяемой данным CCW.

Биты 38–39 каждого CCW, за исключением команды перехода в канале, должны быть равны нулю. Кроме того, если задана косвенная адресация данных в канале, биты 30–31 в CCW

должны быть равны нулю, указывая на границу слова; биты 0–7 первой записи списка косвен-

ных адресов данных также должны быть равны нулю (см. подраздел “Косвенная адресация данных в канале”). Если вышеуказанные биты не равны нулю, то вырабатывается сигнал ОШИБКА В ПРОГРАММЕ. Если в первом CCW, указанном в CAW, нет нужных нулей, то опера-

ция ввода-вывода не начинается, и при выполнении команды НАЧАТЬ ВВОД-ВЫВОД или НАЧАТЬ ВВОД-ВЫВОД С БЫСТРЫМ ОТКЛЮЧЕНИЕМ, когда последняя выполняется как ко-

манда НАЧАТЬ ВВОД-ВЫВОД, запоминаются байты состояния CSW с индикацией ошибки в программе. Если подобная ситуация обнаружится при выполнении цепочки данных, в устрой-

ство посылается сигнал прекращения операции. Если отсутствие этих нулей обнаруживается во время выполнения цепочки команд или после выполнения команды НАЧАТЬ ВВОД-ВЫВОД С БЫСТРЫМ ОТКЛЮЧЕНИЕМ, выполняемой независимо от устройства, то новая операция не начинается, а вырабатывается условие прерывания.

Содержимое разрядов 40–47 CCW игнорируется.

Замечания по программированию

Разряды 38–39 в CCW, которые в настоящее время должны устанавливаться в нуль, в бу-

дущем могут использоваться для управления новыми функциями. Поэтому не рекомендуется использовать эти биты для преднамеренного получения прерывания по ошибке в программе канала.

Код команды канала

Код команды (биты 0–7 CCW) определяет для канала и внешнего устройства операцию, ко-

торая должна быть выполнена. Каждая команда подробно описана в подразделе “Команды”.

Два младших бита или, если они равны нулю, 4 младших бита кода команды определяют для канала выполняемую операцию. Канал различает четыре операции:

-вывод в прямом направлении (писать, управление);

-ввод в прямом направлении (читать, уточнить состояние);

-ввод в обратном направлении (читать в обратном направлении);

-переход (переход в канале).

Канал игнорирует старшие биты кода команды.

При выполнении команд, которые вызывают операции ввода-вывода, все 8 разрядов кода команды передаются во внешнее устройство. Старшие биты этих кодов содержат биты моди-

379

фикатора. Они определяют, как будет выполняться команда в устройстве. Биты модификатора могут вызвать, например, сравнение данных, полученных при выполнении операции записи, с

ранее записанными данными. Эти биты могут определять такие условия, как плотность записи и тип контроля по четности. В операциях управления биты модификатора могут содержать код приказа, определяющий управляющую функцию, которую нужно выполнить. Значения битов модификатора зависят от типа внешнего устройства и для каждого конкретного устройства описаны в публикациях SL и SRL.

В таблице 13.11 приведены коды команд канала. Символ X указывает на то, что данный бит игнорируется; символ m определяет бит идентификатора.

Таблица 13.11

Коды команд канала

Всякий раз, когда канал обнаруживает недопустимый код команды, вырабатывается сигнал ОШИБКА В ПРОГРАММЕ. Если первое CCW, указанное в CAW, содержит недопустимый код команды, то во время выполнения команды НАЧАТЬ ВВОД-ВЫВОД или НАЧАТЬ ВВОД-ВЫВОД С БЫСТРЫМ ОТКЛЮЧЕНИЕМ, когда последняя выполняется как команда НАЧАТЬ ВВОД-

ВЫВОД, запоминаются байты состояния CSW с индикацией ошибки в программе. Если недо-

пустимый код обнаруживается во время выполнения цепочки команд или после выполнения команды НАЧАТЬ ВВОД-ВЫВОД С БЫСТРЫМ ОТКЛЮЧЕНИЕМ, новая операция не начинается и вырабатывается условие прерывания. При работе с цепочкой данных код команды игнориру-

ется, если только он не является кодом команды перехода в канале.

380