多計算機系統的製作方法
2023-10-08 10:00:39 2
專利名稱：多計算機系統的製作方法
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本發明涉及一種一個或多個獨立主機共享一個或多個共享IO設備且每個主機有選擇地發布一個事務處理的多計算機系統。
通常，如果需要將主計算機(以後簡稱為主機)的總線擴展以便將其與更大數量的IO裝置相連或將其物理上與其分開的被擴展的I0設備相連，則一般要用一個總線橋(見「Serialijation of ISA busfor transmission up to 100 mthrough an optical fiber」一文，發表中「Nikkel Electronics」，1994.8.22(No.615)第119頁至129頁)。
圖17示出了總線橋的結構，參考號1表示主機，2表示一個被擴展的IO設備，它包括一個IO裝置，例如一個IO插件，3表示在主機1內的IO總線，40表示與IO總線3相連的IO插件，5代表與IO總線3相連的主機適配器。IO主機適配器5包括一個IO總線接口51，一個事務處理包處理單元53及一個位於IO總線3的一側的傳輸路徑接口54。
數字6表示連接主機1和被擴展的IO設備2的IO擴展電纜，7表示連接到在被擴展IO設備中的IO總線8的IO埠適配器。IO埠適配器7還包括一個IO總線接口74，一個事務處理包處理單元73及一個位於IO總線8-側的主機傳輸路徑接口71。數字42和43分別表示連接到IO總線8的插件，而數字10表示位於主機內的CPU(中央處理單元)。主機1的傳送路徑接口54通過IO擴展電纜6連接到被擴展的IO設備2的主機傳輸路徑接口71。
當在主機1的IO總線3上產生對被擴展的IO設備2的一側的IO插板42和插板43的事務處理時，IO主機適配器5有選擇地截獲該事務處理。然後，根據早先規定的包的格式將該事務處理進行分包，並通IO擴展電纜6將其傳輸到被擴展的IO設備2一側的IO端12適配器7。IO適配器7對包信息進行解碼，這樣可將在原來主機1的IO總線3上發出的事務處理髮送到被擴展IO設備2內的IO總線8上。
於是，主機1的CPU100隻在當指定了分別加到IO插件40，42和43的IO插板地址值「100」，「300」及「400」時才發布事務處理，以便可以無須知道連接到內部IO總線2的IO插件40和41與連接到被擴展的設備2的IO總線8的IO插件42和43之間的異同而可自由地訪問上述IO插件。
同時，如果把所有並行總線信號連接到被擴展的IO設備2會增加IO擴展電纜6的信號線數目，而不會加長信號線。由於這一緣故，上述總線橋結構在將分包的總線信號加到IO擴展電纜6之前串行化了分包後的總線信號。用這種方式，又可在被擴展的IO設備2的IO總線8上產生在IO總線3上的事務處理。因此，在IO總線8上的IO插件42和43可以與連接到主機1的IO總線的1O插件40完全兼用地工作。
然而，該總線結構方式只能基本上支持在單個主機1與單個擴展的IO設備2之間的一對一連接。例如，為了將兩個主機連接到用作為被共享IO裝置的單個擴展的IO設備，上述總線橋結構方式可用於如圖18所示的結構方式，圖中與圖17中相應的元件用同一數字表示，而數字11則表示為用於在主機1A與1B間之間進行通信的主機際通信網絡。
在這種結構中，當有兩個主機1A和1B要訪問共享擴展的IO設備2時，它們不得不進行爭用控制。然而，IO埠適配器7A和7B分別不具爭用控制功能，因為它們只相應於單主機連接。因此，必須在主機1A和1B分別向IO總線3A和3B發布事務處理前，用一個使用在主機之間進行的通信網絡11的單獨的路由來執行在主機1A和1B之間的爭用控制。
此外，如果多主機1A和1B共享擴展的IO設備2，主機1A和1B須以其本身IO空間變換在擴展的IO設備2中的IO裝置42和43。然而，上述描述的常規系統不能處理主機有不同項目的變換信息的情形。結果，當主機1A和1B共享分享的IO裝置時，出現了這樣的限制它們必須有相同的變換信息。
如果需要將單個主機1連接到或兩個以上的被擴展的IO設備2A和2B，則可採用圖19的匹配，圖中，相應於圖17和18中的元件用同一參考數字。如圖中可見，為了將主機，連接到兩個擴展的IO設備2A和2B，兩個IO主適配器5A和5B必須位於主機1的IO總線3上。連接的最大數目受主機1的IO總線3的時隙數的限制。除了上述系統之外，還建議可將這種構型作為單個擴展的系統通過IO埠適配器7與另一個擴展的適配器相連。然而，擴展的設備數增加會導致事務處理延遲時間的增加，從而損害系統的性能。
本發明的目的是提供這樣一種多計算機系統它可以允許單個或多個主機的每個CPU訪問與在單個或多個分享的IO裝置中的IO總線相連的IO裝置，就像訪問與在主機中的IO總線相連的IO裝置一樣；它可對多個主機獨立進行爭用控制，甚至當多個主機訪問同一共享的IO裝置時；它可處理多個主機對在分享的IO裝置中的IO插件有不同的IO裝置變換的情形；以及它可自由地改變主機與共享的IO裝置的連接位置和其號數。
本發明的多計算機系統包括一個具有共享IO總線的共享IO裝置，一個與共享IO總線相連的IO埠適配器，一個與共享IO總線相連的共享IO裝置，多個主機；每個主機包括一個主IO總線，一個與主IO總線和IO埠相連的IO主適配器，一個與主IO總線相連的主IO裝置，以及一個與主IO總線相連的CPU，用來通過IO尋址選擇主IO裝置以給IO裝置發布事務處理；其中IO主機適配器當事務處理被發布時給共享IO裝置傳送一個帶有主機號的事務處理；IO埠適配器分析發布到共享IO裝置的事務處理的主機號，並決定將事務處理返回到該多個主機中的其中一個。
在本發明中，在多個主機中的請CPU通過IO尋址選擇與主IO總線相連的主IO裝置之一和與一個共享IO總線相連的共享IO裝置發出一個事務處理；在每個主機中的IO主適配器當事務處理被發送時給所述與共享IO總線相連的IO裝置傳送一個帶有主機號的事務處理；在共享IO裝置中的IO埠適配器分析發送到與共享IO總線相連的IO裝置的事務處理的主機號以決定將事務處理返回給多個主機中的哪個。用這種方法，在多主機中CPU能以如連接到內部主IO總線的IO裝置一樣的方式訪問與共享IO總線相連的IO裝置。
圖1說明是本發明的計算機系統的第一實施例的方框圖；圖2是圖1中的IO主適配器的IO表；圖3是用於圖1計算機系統的事務處理包的格式；圖4A至4H示出於用來解釋在圖1中的主機中的CPU訪問在共享IO裝置中的IO插件的操作的時序圖；圖5是一個用來說明配置了圖1計算機系統中的爭用控制電路的IO適配器的構型的方框圖；圖6是一個用來說明配置了圖1計算機系統的忙應答電路的20適配器構型的方框圖；圖7是用於解釋圖6中的忙應答電路中的忙應答表志的過濾操作；圖8是說明本發明的計算機系統的第二實施例的構型的方框圖；圖9示出了在圖8中的IO主適配器中的交換來；圖10示出了用於圖8計算機系統中的事務處理包；圖11是說明本發明的計算機系統第三實施例的構型的方框圖；圖12用來說明圖11的開關裝置中的路由管理表；
圖13是在圖11的IO主適配器中配置了一個適配器屬性寄存器的主機的方框圖；圖14配置了排對緩衝器的圖11的端12適配器的方框圖；圖15A和15B示出了在圖11的IO主適配器中的IO變換表；圖16A，16B和16C是用以解釋在圖11的主CPU中的IO存儲器交換的示意圖；圖17是說明常規計算機系統構型的方框圖；圖18是多個主機連接到傳統計算機系統中的構型的方框圖；及圖19是多個擴展的IO設備連接在常規計算機系統中的構型的方框圖。
現參照上述附圖來介紹本發明的實施例。
本發明的第一實施例完整示於圖1中，其中與圖17相同的元件用相同的數字表示。第一主機1A與第二主機1B與一個共享IO裝置2相連。在本實施例中，第一主機1A和第二主機1B的相應的IO主機適配器50A和50B包括IO總線接口51A和51B，事務處理包處理單元53A和53B，及包括分別位於IO總線3A和3B側的傳輸接口54A和54B。此外，IO表52A與52B分別與IO主機適配器50A和50B包括IO總線接口51A和51B，事務處理包處理單元53A和53B，及包括分別位於IO總線3A和3B側的傳輸接口54A和54B。此外，IO表52A和52B分別與IO主機適配器50A和50B的IO總線接口51A和51B相連，IO表52A和52B貯存位於共享IO裝置2一側的IO插件42和43的插板地址。
共享IO裝置2的IO埠適配器70包括一個主機號分析單元75和一個總線轉換開關76。主機號分析單元75控制總線開關76的轉換。實際上，共享IO裝置2的IO總線8是經由IO總線接口74由總線開關76轉接的，以便於將總線8經由第一或第二事務處理包73A或73B及第一或第二主機傳送路徑接口71A或71B與第一或第二主機1A或1B的主機適配器50A或50B相連。
圖2示出了存儲中IO表52A和52B中的數據。IO表52A(52B)存儲「300」和「400」作為連接到在共享IO裝置2中的IO總線8 IO插件42和43的地址。圖3中示出了由IO主機適配器50A(50B)的事務處理包處理單元53A(53B)產生的事務處理包的格式。該事務處理包包括一個主機號，由CPU(10B)發出的事務處理信息及一個表示事務處理信息結束的結束幀(EOP)。
在這種構型中，例如，如果第一主機1A的CPU10A在共享IO裝置2上發出對IO插件42的訪問請求的事務處理，則IO插件42的IO插板地址值「300」被輸出到第一主機1A的IO總線3A。第一IO主機適配器50A的IO總線接口51A將此IO插件地址42的IO插件地址與在IO表52A上登錄的IO插件地址予以比較。
如對圖2的介紹時說過的，因為IO插件地址的值「300」登錄在IO表52A上，因此IO主機適配器50A接收該事務處理，以使事務處理包處理單元53A產生一個待要傳送到共享IO裝置2的IO埠適配器70的事務處理包。同時，將IO總線等待(WAIT)信號接通，從而設定IO總線3A於等待狀態。
圖4A至4H示出了本實施例的讀出事務處理的時序。在除了圖4A所示的地址信號ADD/DATA以外，還使用圖4B中所示的命令信號CMD作為IO總線3的總線中，當根據在IO總線3所示的命令信號作出了讀事務處理決定時，按照先前對IO埠適配器70側確定的讀事務處理的格式產生如圖3所述的事務處理包的格式。事務處理包通過IO主機適配器50A(50B)以圖4D和4E的順序被傳送到IO埠適配器70。
IO埠適配70分析在事務處理包首部的主機號以將總線開關76按主機號接到第一主機1A側。此後，IO埠70通過IO總線接口74發出如圖4F，4G及4H所示的總線事務處理。在IO總線8上的事務處理是完全與由在第一主機1A的CPU10A為IO總線3A所發出的事務處理一樣的。當讀數據根據該事務處理返回時，IO埠適配器70由讀響應產生一個事務處理包。
如上所述，總線開關76保持接到第一主機1A側的狀態，而由第一事務處理包處理單元73A根據讀響應產生事務處理包並將其傳送到第一主機1A。如圖40至4F所示，根據讀響應產生的事務處理包到達IO主機適配器50A，事務處理包處理單元53A取出作為IO總線3的AD/DATA信號的讀出數據。一旦數據輸出完成，等待信號WAIT關斷，以便釋放IO總線3的等待狀態。
下面將解釋第一主機1A和第二主機1B同時訪問共享IO裝置2的爭用問題。在圖5示出了執行爭用控制的IO埠適配器，其中與圖1中相同的元件用同一數字表示。除了圖1中所示的構成外，IO埠適配器70包括一個爭用控制電路77和相應於第一主機1A和第二主機1B的等待緩衝器78A和78B。當事務處理包同時由第一主機1A和第二主機1B同時到達，或者在事務處理正在處理時又到達另一個事務處理，爭用控制電路77隻接收其中一個事務處理並把所接收的事務處理傳送到主機分析單元75。於是，總線開76被固定到主機1A或1B中其中之一。
未被選擇的事務處理被存入等待緩衝器78A或78B。一旦以前選擇的事務處理完成，總線轉換開關76轉換以改變連接，以使等待緩衝器78B或78A的內容作為一個新的事務處理產生的最大數據的限定的。
圖6中示出了另一個爭用控制的方法，圖中同於圖5的元件標以相同數字。本方法可有效地作為一個IO總線信號來支持總線事務處理失敗處理。當從第一主機1A和第二主機1B同時到達時，或當已在處理一個事務處理時又來了另一個事務處理時，爭用控制和忙應答電路79隻接收一個事務處理並把它傳送到主機分析單元75。於是，總線開關76接通到主機1A和1B其中的任何一個。
給主機1B或1A側，產生一個忙應答包並將此傳送到相關的IO主機適配器50B或50A。在爭用控制和忙應答電路79中，設定有關相應主機1B或1A的忙表坊和優先表志(ST1，ST2)。當忙表志設立後，給當前正在執行事務處理的主機1A產生一忙應答，直至當現時接收的事務處理完成之後從主機1B接收到事務處理為止。這是因為，由於如圖7中的ST3和ST4指明的，雖然忙表志已設定給第一主機A，但優先表志是指向第二主機的，所以確定，第二主機B有一優先權。
在IO主機適配器50B或50A一側的事務處理包處理單元53B或53A用忙應答包給IO總線3B或3A發出一事務處理信號。當事務處理失敗信號被答覆之後，CPU10B或10A再發出相同的事務處理。如果當再次發出的事務處理到達IO埠適配器70時，在一側的事務處理已完成，則優先表志是指接收該達到的事務處理。由於接收了該事務處理，所以在第二主機1B中的忙表志如圖5的ST5表示那樣被重置，而對第一主機1A側的優先表志也被重置。
按照上述構型中，IO埠適配器70配置3等待緩衝器78A和78B，這樣，在一個主機1A中的事務處理有選擇地被處理同時在另一主機1B中的事務處理被存儲在等待緩衝器78B中，或者，在主機1A中的事務處理有選擇地進行，而對另一主機2B的事務處理進行總線忙控制，同時由忙應答表志和優先表志所示的表志控制使得即使當兩主機1A和1B訪問共享的IO裝置2時可互相獨立對主機1A和2B進行爭用控制。
在上述描述的第一實施例中，兩個主機1A和2B是連到一個共享IO裝置2的，但是也可將三個或三個以上的主機連到一個共享IO裝置2。此時，對能處理多個主機的總線開關76進行選擇而主機號分析單元75根據主機號控制總線開關76。圖5和圖6的方法均可用作爭用控制。
圖8示出了本發明的多計算機系統的第二實施例，與圖1中相同的元件使用相同的參考數字。如圖8可見，單個主機通過一個開關裝置80與三個共享IO裝置2A，2B和2C相連。在該實施例中，開關裝置80包括開關埠81A，81B，81C及開關主體82。開關埠81A，81B，81C，及81D分別與主機1的IO主機適配器和IO埠適配器結構與圖1中所示的相應適配器一樣。
開關主體82做成所謂「相交開關」(「corss-over swith」)，其中從一開關埠選出來的另一開關埠用於數據傳輸。實際上，根據存儲在包中的輸出埠信息，開關體82輸出由IO主機適配器50，IO埠適配器70A，70B及70C輸入的發送事務處理包。
在本實施例中，如圖9所示，由主IO適配器5O保留的IO表52，除了上述第一實施例的構型外，還保留有與那樣與開關埠81A至81D的號碼相關的開關埠相連的共享IO裝置2A至2C和保留3與各自相關的共享設備的IU總線8A至8C相連的IO插件42，43；44，45；及46，47的IO插件地址。
實際上，保留了說明下列連接的信息具有作為IO插件地址值「300」和「400」的IO插件42和43被連接到與號為「2」的開關埠81B相連的號碼「1」的IO總線8A；具有作為IO地址值「500」和「600」的IO插件44和45被連接到與開關埠81C相連的號「2」的共享IO裝置2B的IO總線8B；及具有作為IO插件地址的值「700」和「800」的IO插件46和47被連接到與號「3」的開關埠81C相連的號「3」的共享IO裝置的IO總線8C。
在這種構型中，當主機1的CPU向IO總線3發出一個用於存貯在IO主機適配器50內的IO表52中的IO插地址的事務處理時，IO主機適配器50接收該事務處理並如在第一實施例所述地將該事務處理信息插入到一個包中。現參看圖9的表52，連接到具有相應IO地址的共享IO裝置2的開關埠號被選擇並作為包的標題信息如圖10所示地存儲起來。與主機1相連的開關埠號本身作為一來自共享IO裝置2的應答包的應答目的地信息也被存貯起來。
例如，在用於具有一個IO插件地址「300」的IO插件42的事務處理包的情形，值「2」和「1」分別作為標題信息中的開關埠號和主機埠號被存貯起來。開關裝置80利用已到達的第一開關埠81A的事務處理包確定一個輸出目的地端12。當IO插件地址為值「300」時，則選擇第二開關埠81B，且通過第二開關埠81B將相應的事務處理包傳送到第一共享IO裝置。
在本實施例的情況下，共享IO裝置2的IO埠適配器70有如圖1第一實施例一樣的構型，而兩對主機傳輸通路接口71A和71B及事務處理包處理單元73A和83B中的一對未被使用。即，如第一實施例中描述的爭用控制方式未被使用而總線開關只與其中之一主機，例如，第一主機1A相接通。在IO埠適配器70接收事務處理包之後，主機號分析單元75存貯來自包標題信息的應答目的地主埠號。
向IO總線8發布一個事務處理的過程與實施例1一樣。圖10A所示的事務包格式是用於產生事務處理應答包。即，存貯在主機號分析單元75中的主機埠號用作為應答事務處理包的標題信息。在本實施例中，是如前所述的事務處理包中的「1」。接著，將所產生的應答包以如傳輸來自主機1的一個事務處理包的程序一樣的方式傳輸到IO主適配器50中。
在這樣一種構型中，主機1的IO主機適配器50與多個共享IO裝置2A至2C的IO埠適配器70A至70C以星形與開關裝置80的多個開關埠81A至81D相連。在安排在IO主機適配器50上的IO表52的基礎上，主機1的CPU10也認可開關埠81B至81D被用於傳輸。於是，主機1的CPU10可就象訪問與IO總線3相連的IO插件40一樣的方式來訪問與IO總線8A至8C相連的IO插件42至47。
在圖11中示出了本發明的多計算機系統的第三實施例，圖中與圖8中相同的元件用相同的參考號。如圖11可見，三個埠1A至1C通過開關裝置80與三個享IO裝置2A至2C相連。以第二實施例中所描述的方式執行一個來自主機1A至1C的事務處理的處理操作。即，各個多個主機1A至1C可以訪問多個共享IO裝置2A至2C。為避免對開關埠81A至81F中的同一開關埠的訪問爭用，在開關裝置80中配置了一個路由管理表83。路由管理表83中保存如圖12中所示的IO地址，這些地址可由主機1A至1C的CPUS10A至10C讀出或寫入。
在本實施例中，在正常的IO訪問前，主機1A至1C詢問路由管理表83它們能否佔據對與訪問的共享IO裝置2A至2C相連的開關埠81B至81D的連接？現在假定，主機1A要求對具有如在圖12的路由管理表83的狀態中所示的埠號為「2」的第二開關埠81B相連。在這種情況下，由於開關端現處於在路由管理表83中的「自由狀態」，因此將其自由狀態轉移到設定狀態。一旦對上述第二開關埠81B處理的事務處理完成之後，主機將路由管理表83的有關信息從「設定狀態」返回到「自由狀態」。
為了使IO訪問號與主機1的IO總線3和共享IO總線3的IO總線都一樣，對路由管理表83的讀/寫也是在與主機1的IO總線3IO插件40被訪問時發出。然而，因為該操作是針對於未登記在IO表52上的IO地址，因此它被接收並安置在IO主機適配器50中。
在本實施例中，如在描述圖9時所述主機1預先在IO主機適配器中產生IO表52。如圖13所示，這是通過在IO主機適配器50和IO埠適配器70(未示出)中提供一個適配器屬性寄存器55實現的。當主機適配器50執行初始化或復位操作時，可由IO主機適配器70來讀適配器屬性寄存器55。在本實施例中，適配器屬性寄存器55給IO主機適配器50置「1」，給IO埠適配器70置「0」。
當IO主機適配器50執行一個初始化操作或復位操作時，它讀在所有連接到開關裝置80的開關埠81A至81E的裝置中的適配器屬性寄存器55，以辨認出共享IO裝置2連接到哪個開關埠8A至81F，它並根據認辯認在IO表52中寫IO地址信息。此後，按CPU10的初始化流程，共享IO裝置2在IO表52中產生地址信息。
圖14示出了一個IO埠適配器70，該適配器可接收來自多個主機1的事務處理，一直接收到在開關裝置80和共享20裝置2之間的連接傳輸通道的最大吞吐量時為止，而經由開關裝置80的埠連接路由未完全被佔用。具體說，如果事務處理包從多主機1A至1C連續傳輸，則IO埠適配器70將這些事務處理包存入排列緩衝器90中。存貯在排隊緩衝器90中的事務處理一個一個地順序處理，並發向IO總線8。
因為排隊緩衝器90有一限量，所以當它滿量時，事務處理包要被接收並安置。為解決此問題，在排隊緩衝器9O滿時，如第一實施例一樣，排對緩衝器控制器91發一個忙應答包給每個IO主機適配器。這樣可阻止事務處理髮向相關的共享IO裝置。當發出忙應答時在排隊緩衝器90的填寫容量取決於緩衝器容量和其它一些因素。
在該實施例中，由多主機1A至1C分擔保留的IO地址信息可取決於各個主機1A至1C的結構。在本實例中，為了使連接於各共享IO裝置2A至2C的IO地址信息是相同的而與各主機1A至1C無關，所以對每個主機的IO變換信息被存貯在IO表52中。如可從圖15見到，共享IO裝置預先在初始化時確定在IO總線8上的唯一IO地址。
在該實施例中，例如，第一共享IO裝置2A的IO插件42和43被分別如圖14所示在表92上，置值「100」和「200」作為地址。同樣，第二共享IO裝置2B的IO插件44和45在表92上被置值「100」和「200」作為地址。
在各主機1A至1C的IO插件的配置中，每個IO主機適配器50A至50C讀出在每個共享IO裝置2A至2C中的單個IO表92上的信息，並用來自CPU10A至10C的IO地址信息對它進行編置以產生如圖15A至15B所示的IO變換表。這樣，當主機1A的CPU10A給具有IO地址「400」的IO插件43發出一個事務處理時，IO主機適配器50A，按IO表52，發出一個具有IO地址「100」的事務處理包。
在該實施例中，當IO插件作為主方要求給特定主機1發出一個事務處理，如圖16所示，用於各主機1A至1C的主存儲器上的IO地址地圖上分配有一個IO地址區域，以使得該共域在發出事務處理時在與系統相連的所有主機1A至1C中是不同的。用這種方式，各主機1A至1C的地址空間是根據共享IO裝置一側唯一確定的，這樣可以給特定主機1發布事務處理。例如，當共享IO裝置2一側需要向第二主機1B發布一個事務處理時，它指定預先以當作主機1B的IO地址區域的地址(200)H至(2FF)H所分配的存儲區域來發布該事務處理。
在上述安排中，類似於第二實施例的情形，多個主機1A至1C的CPUS10A至10C可以用如與在主機1A至1C中的IO總線3A至3C的IO插件40A至40C一樣的方式來訪問與在多個共享IO裝置2A至2C中的IO總線8A至8C相連的IO插件42至47。此外，主機適配器50決定與交換裝置80的各交換埠81的哪個IO埠適配器70相連並實現，與共享IO裝置2的IO總線8相連的IO插件的初始構成，以便於制訂IO變換表。
在IO埠適配器件70中，當多個主機1的CPUS10同時給共享的IO裝置2發布事務處理時，以到達次序存貯在排隊緩衝器90中的事務處理並以到達次序發給IO總線8。這樣，即使當多主機同時訪問共享IO裝置2時，對各主機1的爭用控制可以保證相互獨立地進行。
在IO埠適配器70中，作出一個忙應答，預告排隊緩衝器90可能變成充滿因而要壓制向所有主機1的共享IO裝置發出事務處理。用這種方法，即使當多個主機同時訪問同一共享IO裝置2，對相應主機1的爭用控制也可保證能相互獨立進行。
在IO埠適配器70中，作出一個忙應答，預告排對緩衝器90可能變成充滿因而要壓制向所有主機1的共享IO裝置發出事務處理。用這種主法，即使當多個主機同時訪問同一共享IO裝置2，對相應主機1的爭用控制也可保證能相互獨立進行。
在IO主機適配器50中，將由主機1所示的IO插件42至47的IO地址和實際共享IO裝置2側的地址編制地圖，這樣與共享IO裝置相連的IO插件的初始化信息是相同的而與各主機1的結構無關。這樣，可以處理那種多主機1對在共享IO裝置中的IO插件42至47有不同IO裝置變換的情形。
當多主機被連到交換裝置80之後被初始化時，在被各主機1所用的存儲器上的IO地址變換被分配給不同的區域，以使主機1以不同的地址變換，由此根據共享IO裝置來鑑別多主機1。這樣，就可以處理多主機對在共享IO裝置中的IO插件42至47有不同IO裝置變換的情形，而且可自由地改變在主機和共享IO裝置2之間的連接位置和數目。
如前所述，根據本發明，在多主機中的CPUS通過IO尋址來選擇與主機IO總線相連的IO裝置和與共享IO總線相連的一個IO裝置來發布事處理；當向連接至共享IO總線的IO裝置發布事務處理時，在每個主機中的IO主機適配器用一個主機號傳送該事務處理；在共享IO裝置中的IO埠適配器保持發到與共享IO總線相連的IO裝置的事務處理的主機號以便決定向哪個主機返回對該所述事務處理的應答。以這種方式，可實這樣一個多計算機系統在該系統中，多主機的各CPUS可以以與相連於內部主機IO總線的IO裝置一樣的方式來訪問連接於共享IO總線的IO裝置。
根據本發明的一個方面，當在多主機中的CPUS同時向共享IO裝置中的IO裝置發出事務處理時，IO埠適配器有選擇地處理在一個預定主計算機中的預定事務處理，並在處理該預定事務處理的同時存貯其它計算機的其它事務處理，而且一旦所述預定事務處理完成後，再有選擇地處理其它事務處理。當進行所述預定事務處理時，其它計算機在等待狀態時保持主機IO總線在對IO裝置的正常事務處理中。這樣實現了即使當多主機同時訪問同一共享IO裝置時，對各主機的爭用控制可保證互相獨立地進行的多計算機系統。
根據本發明的又一方面，當多主機的CPUS同時給共享IO裝置中的IO裝置發出事務處理時，IO埠適配器有選擇地處理來自預定主機的預定處理，並向來自其它主計算機的其它事務處理作出一個總線忙應答。在其它主計算機中的IO主機適配器當其收到總線忙應答時，它告訴相應的CPU事務處理由於總線忙而未能接受。用這種方式，實現了即使當多主機同時訪問同一共享IO裝置時，仍可保證對各主機的爭用控制獨立進行的多計算機系統。
根據本發明又一方面，在單個或多個主機計機中的IO主機適配器中的IO主機適配器和多共享IO裝置的IO埠適配器相以星形連接到交換裝置的交換埠，而在主機中的CPU則在安排在IO主機適配器的變換表的基礎上確認用於傳送的交換端12。用這種方式，可以實現單或多主計算機中的CPUS可以以與主機IO總線相連的IO裝置相同的的方式來訪問與多共享IO總線相連的IO裝置的多計算機系統。
根據本發明的又一方面，一些IO主機適配器決定在其它主機中的IO主機適配器和共享IO裝置的埠適配器中哪個與交換裝置的交換埠相連，和根據連接於共享IO裝置的共享IO總線的IO裝置的初始化信息方便地制訂變換表。用此方法，可以實現在單個或多個主計算機中的CPUS以與連接於主機IO總線的IO裝置一樣的方式來訪問連接於單或多共享IO總線的IO裝置的多計算機系統。
根據本發明的又一方面，當在多主機計算機中的CPUS同時向同一共享IO裝置發出事務處理時，IO埠適配器，利用排對緩衝器，按照到達共享IO裝置的共享IO總線的次序，順序地發出來自各主機的事務處理。採用這種方式，實現可即使當多主機同時訪問同一共享IO裝置時，仍可互相獨立地進行爭用控制的多計算機系統。
根據本發明的又一方面，IO埠適配器預測排隊緩衝器充滿時的可能性，以便壓制向所有主機的共享IO裝置發出事務處理。用這種方式，可實現即使當多主機同時訪問同一總線時，仍可獨立地進行對各主機的爭用控制。
根據本發明的又一方面，IO主機適配器變換由各主機觀察到的IO插件的IO地址和在實際的共享IO裝置一側的IO地址，以使得連接到各共享IO裝置的IO插件的初始化信息可以一樣而與各主機結構無關。用這種方式，實出了可以處理多主機對在共享IO裝置中的IO插件具有不同IO裝置變換的情形的多計算機系統。
根據本發明的再一方面，當多主機被連到交換裝置之後被初始化，在被主計算機使用的存儲器上的IO地址變換被分配給不同區域，以使主機在從共享IO裝置一側觀察到的不同地址變換，以便根據共享IO裝置來鑑別多計算機。用這種方式，可以實現可處理多主機對共享IO裝置中的IO插件具有不同IO裝置變換的情形和可自由改變在主機和共享IO裝置之間的連接位置和數目的這樣一種多計算機系統。
權利要求
1.一種多計算機系統，包括一個具有共享IO總線的共享IO裝置，一個與所述共享IO總線相連的IO埠適配器，及一個與所述共享IO總線的共享IO裝置；及多個主計算機，每個包括一個主機IO總線，一個與所述主機IO總線和所述IO埠適配器相連的IO主機適配器，一個與所述主機IO總線相連的主機IO裝置，及一個所述主機IO總線相連的CPU，用來通過IO尋址選擇所述IO裝置和共享IO裝置；所述IO主機適配器具有用於當向所述共享IO裝置發布事務處理時傳送一個具有一個主機號的事務處理的傳送裝置；所述IO埠適配器具有用於分析發給所述共享IO裝置的所述事務處理的主機號的分析裝置，及用於決定將所述事務處理返回給哪個所述主機的決定裝置。
2.根據權利要求1的多計算機系統，其中所述IO埠適配器還包括選擇裝置，用於選擇由多個主機中的相應CPUS的其中一個發出的一個事務處理，這樣，當所述CPU同時給所述共享IO裝置發出-所述事務處理時，所述IO埠適配器執行所述所選擇的事務處理；及存儲裝置，用來存儲在執行所述選擇的事務處理期間由其它CPU發出的其它事務處理；其中在所述這選擇的事務處理執行之後，所述選擇裝置選擇存儲在所述存儲裝置中的其中一個事務處理，以便由所述IO埠適配器執行所述選定的事務處理，其中當預定事務處理進行時，所述其它主機在IO裝置的正常事務處理中保持所述主機IO總線於等待狀態。
3.根據權利要求1所述的多計算機系統，其中所述IO埠適配器還包括選擇裝置，用於選擇由多個主機中的相應CPUS的其中一個發出的其中一個事務處理，這樣，當所述CPU同時給所述共享IO裝置發出所述事務處理時，所述IO埠適配器執行所述所選擇的事務處理；及應答裝置，用於傳送一個總線忙應答給其它已發出非選擇事務處理的CPU的主機；其中在各其它主機中的各所述主機適配器通知所述CPU事務處理因總線忙而未予接受。
4.一種多計算機系統，包括至少一個主計算機，該計算機包括一個主機IO總線，與所述主機IO總線相連的主機IO裝置和一個與所述主機IO總線相連的IO主機適配器；多個共享IO裝置，每個包括一個共享IO總線，一個與所述共享IO總線相連的IO埠適配器，及交換裝置，它包括一個相應於所述IO主機適配器的主機交換埠及一個相應於各IO埠適配器的多個共享埠，所述交換裝置有選擇地將所述交換埠與所述共享交換埠之一相連接；所述IO主機適配器有一個變換表，用來在所述交換裝置的所述交換埠與所述連接於所述交換埠的共享IO裝置之間並也在所述端與在每個共享IO裝置中的所述IO裝置的共享IO裝置之間鑑別相應之處；其中所述IO主機適配器根據所述IO變換表辨認用於傳送由相應CPU發出的事務處理的交換埠。
5.根據權利要求4的多計算機系統，其中所述IO主機適配器決定是否在初始化的時候，每個所述交換裝置的所述交換埠被連接到在其它主機中的IO主機適配器或每個所述共享IO裝置的所述埠適配器；及所述IO主機適配器根據所述連接到所述共享IO裝置的所述共享IO總線的所述共享IO裝置的初始化信息產生所述IO變換表。
6.根據權利要求4的多計算機系統，其中所述的IO埠適配器包括用於當在所述多個主計算機中的CPU同時給同一共享IO裝置發出事務處理時用來按到達次序存儲事務處理的排隊緩衝器，所述IO埠適配器按到達順序地向在共享IO裝置的所述共享IO總線發出來自所述各主機的事務處理。
7.根據權利要求6的多計算機系統，其中所述IO埠適配器求測所述排隊緩衝器變得充滿的可能性以便壓制向所有主機的所述共享IO裝置發出事務處理。
8.根據權利要求4的多計算機系統，其中的所述IO主機適配器變換從各所述機觀察到的所述共享IO裝置的IO地址和在實際共享IO裝置一側的IO地址，使得連接到每個共享IO裝置的IO裝置的初始化信息是相同的而與各主機結構無關。
9.根據權利要求4的多計算機系統，其中當在所述主機與所述交換裝置相連之後被初始化時，在被各主機使用的存儲器上的IO地址變換被分配給不同區域，主計算機以由共享IO裝置一側觀察到的不同地址被交換從而IO共享裝置鑑別所述多個主機。
全文摘要
一種計算機系統，其單個或多個主機的CPU可如訪問與主機I0總線相連的各主機的主機I0裝置一樣的方式訪問與各共享I0裝置的共享I0總線相連的共享I0裝置。通過I0尋址每個CPU選擇一個主機I0裝置和共享I0裝置以便發出一個事務處理每個I0主機適配器當向每個共享I0裝置發出事務處理時給事務處理一個主機號；及I0埠適配器70分析發出各I0裝置的事務處理主機號以決定將所述事務處理返回給哪個主機。
文檔編號G06F15/00GK1133993SQ9510642
公開日1996年10月23日 申請日期1995年6月7日 優先權日1995年3月15日
發明者伊藤隆弘, 田浦元治 申請人:三菱電機株式會社