DE1449529A1 - Automatisches Unterbrechungssystem fuer eine datenverarbeitende Anlage - Google Patents

Description

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HiUMUTH KOIEL

»»»«KiGomWtWwHerx,^. November 1963

tramidiwtfg« SlroS· 22 Telefon: Gond.rch.im 342 Ttltgramiii-AdrctM: Sicdpalmr Gond.riji.im

Burroughs Corporation 1 4 4 S 5 2 9

Patentgeeuch vom 25111.1965 _mmmm^^^^^^^^^^

j Dr. Expl.

Burroughs Corporation

6071 Second Avenue Detroit 32, Michigan , U.a.A.

Automatisches Unterbreohungssystem für eine datenver- f arbeitende Anlage.

Die Erfindung betfrlfft ein automatisches Unterbrechungs« system für eine datenverarbeitende Anlage, insbesondere ein solches automatisches Unterbrechungssystem, in welchem die Unterbrechungseinrichtungen mit den normalen Verarbeitungsschritten sowie mit der i'ehlerfeststellung verbunden sind und in welchem die Unterbrechungen eine Veränderung der Arbeitsweise eines rechnenden Verarbeiters mit mehreren Arbeitsweisen bewirken, statt eine Einstellung oder Unterbrechung der Verarbeitung.

Bisher waren die automatischen Unterbrechungssysteme für datenverarbeitende Anlagen gewöhnlich mit Einrichtungen sum Anhalten des Verarbeitens des zentralen Verarbeiters des Systems versehen, während welcher Zeit ein Irrtum oder Fehler, der vorgekommen war, behoben werden konnte. Diese Systeme hatten als ihren Hauptzweck die Aufgabe, den zentralen Verarbeiter vor der Ausführung nutzloser Arbeit zu schützen* Kompliziertere Systeme umfaflten lediglich zusätzlich« Unterbrechungen, um eine größere Anzahl dieser Irrtümer oder Fehler zu erfassen. Einige bekannte UnterbreohungBsysteme waren mit Einrichtungen versehen, die beatiaaite Hilfsprograjusonritte verwendeten, um des Rechnersystem «u «reöglichen, die Quelle der Unterbrechungen zu und womöglich anzuzeigen. Alle diese bekannten Sy-

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sterne hatten jedoch einen gemeinsamen Kachteil, welcher in der Unfähigkeit des Systems bestand, einem Hilf3programmweg zu folgen, der vom ursprünglich- vorgeschriebenen abwich. .Venn dieser vorgeschriebene tVe^ unzulänglich war, um den Verarbeiter zur normalen Arbeitsweise zurückzuführen, dauerte die Unterbrechung der Verarbeitung an, bis der Fehler durch das Bedienungspersonal behoben werden konnte.

Die vorliegende Erfindung verwendet den Au3diuck "Unterbrechung" in einem anderen Sinn'. &r bedeutet nicht, daß die Arbeit de3 rechnenden Verarbeiters in irgendeiner A'eise unterbrochen oder angehalten wird, sondern vielmehr, daß eine Übertragung der Steuerung erfolgt, durch welche ein Teil eines auszuführenden Steuerprogramms eingeleitet wird. Nach Beendigung der Ausführung dieses Steuervorganges erfolgt die Kückführung des rechnenden Verarbeiters auf die Ausführung des normalen Verarbeitungsprogramms, iienn der rechnende Verarbeiter das Steuerprogramm ausführt, arbeitet derselbe nach der Steuerarbeitsweise, «ährend der Ausführung des normalen Programms arbeitet derselbe nach der normalen Arbeitsweise, ide Unterbrechungen des vorliegenden Systems sind auch erweitert, um manche ise reiche zu erfassen, die von den bekannten Systemen gewöhnlich nicht erfaßt werden. Tatsächlich ist eine ganz neue klasse von Unterbrechungen eingeschlossen, die sich in keiner «/'eise mit Fehlern oder deren Feststellung befar-.r er.. J^iöps r.eue Klasse ist vollständig mit den normalen Datenverarbeitungsvorgängen verbunden.

Die vorliegende Erfindung umfaßt daher alle Merkmale der bekannten automatischen Unterbrechungssysteme und führt zusätzlich eine vollständige neue Auffassung ein, gemäß welcher die Unterbrechung der Verarbeitung aus einer üeihe von anderen Gründen erfolgt als nur infolds von .fehlern, die innerhalb des Systems auftreten.

Den Gegenstand der Erfindung bildet daher ein automatisches Unterbrechungssystem für eine datenverarbeitende Anlage, in welcher die Unterbrechung die Arbeit des zentralen Verarbeiters nicht anhält, sondern vielmehr dessen Ver-

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arbeitungsfähigkeit von einer ersten auf eine zweite Arbeitsweise überträgt.

Kin «Lejrftmal der Erfindung bildet ein automatisches Unterbrechungssystem für eine datenverarbeitende Anlage, in welcher die Unterbrechungen mit normalen Vorgängen verbunden sind, bei welchen kein fehler vorgekommen ist.

Ein weiteres Merjcmal der Erfindung bildet ein automatisches Unterbrechungssystem für eine datenverarbeitende Anlage, in welcher eine Unterbrechung zusammen mit einer Anzahl anderer Unterbrechungen gespeichert und von einem zentralen Verarbeiter überprüft werden kann, bevor sie von demselben zur Ausführung angenommen wird.

Ein weiteres Jiecirinal der Erfindung bildet ein automatisches Unterbrechungssystem für eine datenverarbeitende λ Anlage, in welcher eine mit einer Fehlerfeststellung verbundene Unterbrechung eine Heihe von auszuführenden Steuervorgängen auslöst, welche die quelle des Fehlers bestimmen und Korrekturschritte einleiten, um das Problem zu lösen.

Ein weiteres AecKmal der Erfindung bildet ein automatisches Unterbrechungssystem für eine datenverarbeitende Anlage, in welcher eine automatische Unterbrechung, welche mit < dem Ausfall des stromes verbunden ist, eine Reihe von Schritten einleitet und lenkt, die vor der Stillegung des Systems zu treffen sind, wobei genügend Zeit für eine remanente Speicherung aller vorhandenen wichtigen Angaben bleibt, um eine spätere Wiederaufnahme des Programms durch den Verarbeiter ohne Verlust von Angaben zu ermöglichen. {

Ein weiteres Merkmal der Erfindung bildet ein automatisches Unterbrechungssystem für eine datenverarbeitende Anlage, in welcher eine automatische Unterbrechung, die mit dem liiedereinsetzen des Stromes verbunden ist, das neuerliche Ingangsetzen des Systems und die Wiederaufnahme des Programms einleitet, nachdem der Strom wieder eingesetzt hat.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung bildet ein automatisches UnterbrechungssyBtem für eine datenverarbeitende

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Anlage, in welcher eine mit der Beendigung eines Eingangs/ Ausgangs-Vorganges eines datenverarbeitenden Systems verbundene Unterbrechung bewirkt, daß der rechnende Verarteiter von der normalen Arbeitsweise auf die Steuerarbeitsweise übergeht und erforderlichenfalls einen neuen Eingangs/ Ausgangs-Vorgang einleitet.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung bildet ein automatisches Unterbrechungssystem für eine datenverarbeitende Anlage, in welcher eine Unterbrechung entweder innerhalb oder außerhalb eines rechnenden Verarbeiters erzeugt wird, wobei die äußeren Unterbrechungen durch eine periphere Vorrichtung des datenverarbeitenden Systems erzeugt werden, die eine Angabe zu empfangen oder zu übertragen wünscht.

Ein weiteres Mepional der Erfindung bildet ein automatisches Unterbrechungssystem für eine datenverarbeitende Anlage, in welcher der Empfang und die Ausführung einer Unterbrechung durch den zentralen Verarbeiter blockiert werden kann.

Ein weiteres Me^Jcmal der Erfindung bildet ein automatisches Unterbrechungssystem für eine datenverarbeitende Anlage, in welcher die gleiche Unterbrechung allen Verarbeitern innerhalb eines Systems übermittelt wird,das eine Mehrzahl von Verarbeitern aufweist, wobei der einzige Verarbeiter, der die Unterbrechung verarbeiten kann, durch ein auszuführendes Programm ausgewählt wird.

Ein weiteres Merlimal der 'Erfindung bildet ein automatisches Unterbrechungssystem für eine datenverarbeitende Anlage, in welcher jede Pehlerfeststellungs-Unterbrechung mit einem ausgedehnten Hilfsprogramm verbunden ist, das in einem auszuführenden oder Steuerprogramm enthalten ist«

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung.

Das durch die Erfindung vorgesehene automatische Unterbrechungssystem ist ein umfassendes und wohlüberlegtes Unterbrechungssystem, dessen Aufgabe hauptsächlich darin besteht, eine Änderung der Arbeiteweise des rechnenden Ver-

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arbeitere iu bewirken, um einem auszuführenden oder Steuerprogramm zu ermöglichen, die auftretenden Bedingungen in kurser Zeit au meistern, die nicht nur mit der Fehlerfeetatellung, sondern auch mit der normalen Wirkungsweise des datenyerarbeitenden Systems verbunden sind·

Duron eine eingebaute elektronische Einrichtung kann die Ergänzung des ganzen verarbeitenden Systems dem auszuführenden oder Steuerprogramm anzeigen, daß irgendein Element de« Systems nicht richtig arbeitet oder daß eine Steuerung irgendwelcher Art erforderlich ist.

Die Einrichtung erkennt durch das Programm oder durch einen Bestandteil erzeugte Unterbrechungsbedingungen, die durch solche Situationen verursacht werden, welche bei der Ausführung des Programms vorkommen. Die Einrichtung nimmt von Hand eingeleitete Anfragen und automatische äußere Anfragen »weeks übertragung auf das Rechnersystem entgegen. Die Einrichtung erkennt auch Fehler der Ausrüstung, wie z.B. Paritätefehler, illegale Vorgänge und das Aussetzen des Stromes.

Das auszuführende oder Steuerprogramm des datenverarbei tens'en Systems ist stark von der umfassenden Reihe von Unterbrechungen abhängig, die gemäß der Erfindung vorgesehen iet. All· Unterbrechungsbedingungen werden auf alle verarbeitenden Eeohnerelemente des Systems übertragen, und jedes Sechnerelement kann auf alle vorkommenden Unterbrechungsbedindungen anapreohen.

Vii Jedoch die Verteilung der Verantwortlichkeit für vereohiedene Unterbrechungbedingungen des Systems und örtlicher Art «u ermöglichen, hat jedes Rechnerelement ein Unterbreohonge-MaBkenregiBter, das die Einstellung einseiner bite ein«« Unterbrechungeregisters steuert. Das Auftreten irgendeiner Unterbrechung bewirkt, daß eines der fiechnereleavnte de* 8yst«aa das Programm verläfit, das es durchführt und auf eined entsprechenden auszuführenden oder Steuervorga*g absweigt, wobei es bei der Abzweigung in die Steuerarbeiteweiee Antritt. Sie Steuerarbeitsweise unterscheidet sich

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von der normalen Arbeitsweise dadurch, daß sie das Ansprechen auf einige Unterbrechungen von niedriger Priorität blockiert (obwohl sie dieselben aufzeichnet) und~die Ausführung einiger zusätzlicher Instruktionen ermöglicht, die für die Verwendung durch das auszuführende oder öteuerprogramm reserviert sind. Ein Beispiel einer solchen Verwendung ist die Einstellung des Unterbrechungs-^askenregistera oder des Gredächtnisschutzregisters, oder die übertragung einer Eingangs/Äu~ig"ahgs-Instruktion auf eine Eingangs/Auagangs-Steuereinrichtung.

.beim Ansprechen auf eine Unterbrechung überträgt das auszuführende oder Ste-ierprogramm die Steuerung auf den entsprechenden Vorgang, der den durch die Unterbrechung bezeichne toi Zustand behandelt. Wenn der UnterbrechungszuKtand befriedigt worden ist, wird die Steuerung auf Jas ursprüngliche Programm zurückgeführt. Unterbrechungen wer-Jen sowohl durch die Arbeitsbedingungen als auch durch die damit zusammenhängenden Abnormalitäten des Programms oder der physikalischen Ausrüstung verursacht. Die durch die normalen ArDeitsbedingungen verursachten Unterbrechungen umfassen;

1) 16 verschiedene Arten von äußeren Anfragen,

2) die Beendigung eines Eingangs/Ausgangs-Vorganges einer peripheren Vorrichtung,

3) Jrundtakt-Überlauf (real-time clock overflow)

4) Unterbrechungen von Rechner zu .Rechner,

5) Eintritt in die Steuerarbeitsweise (Unterbrechung der normalen Arbeitsweise)

Durch Abnormalitäten des Programms oder der Ausrüstung verursachte Unterbrechungen umfassen:

1) Versuch des Programms, über Begrenzungen hinauszuschreiben,

2) arithmetischer Überlauf,

3) illegale Instruktion»

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4) verwehrter Zugriff zum Speicher oder ein innerer Paritätsfehler. Ein Paritätsfehler bei einem Eingangs/ Ausgangs-Vorgang bewirkt die Beendigung dieses Vorganges unter entsprechender Anzeige an das Steuerprogramm.

5) Primärlelstungs-Störung,

6) Automatisches Lieder-Ingangsetzen nach der Primärleistungs-Störung,

7) eine von der normalen Beendigung verschiedene Beendigung eines Eingangs/Ausgangs-Vorganges.

Während der Grund für die Aufnahme der meisten oben angegebenen Unterbrechungen klar ist, erscheint zu einigen derselben eine Erklärung angebracht.

Die durch das Aussetzen des Stromes verursachte Un- ™ terbrechung hat beim vorliegenden Verfahren die höchste Priorität. Sie ist stets vorrangig. Diese Unterbrechung bewirkt, daß alle Rechner und Eingangs/Ausgangs-Steuereinrichtungen ihre Vorgänge beenden und alle ihre leistungsabhängigen Angaben entweder im Hauptgedächtnis oder in den Registern mit dünnen Filmen des schnellen Hilfsspeichers speichern. Diese Unterbrechung schützt das System vor einem Verlust von Angaben durch ein vorübergehendes Aussetzen des ' Stromes und wird eingeleitet, wenn die Spannung der Primärstromquelle unter einen vorbestimmten nert sinkt.

Nach der durch das Aussetzen des Stromes bewirkten Unterbrechung ist die automatische Wieder-Ingangsetzung vor- ( gesehen, damit der vorhergehende Zustand des Systems wiederhergestellt werden kann.

Eine Beschreibung der Behandlung einer äußeren Unterbrechung soll das allgemeine Unterbrechungsverfahren erklären. Beim Vorhandensein einer äußeren Unterbrechung wird durch den Rechner, dem die Verantwortlichkeit für die Behandlung solcher Unterbrechungen übertragen worden ist, automatisch der Inhalt ;jener Register gespeichert, der für die spätere Wiederherstellung ihres Zustandes wesentlich ist.

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Der Hechner geht dann auf die Steuerarbeitsweise über und gelangt in eine Standardstellung, die durch den Bestandteil des Systems bestimmt wird, wo eine Abzweigung zum äußeren Anfragevorgang angeordnet ist. .Dieser Vorgang ist verantwortlich für die Beurteilung, welche äußere Anfrageleitung Bedienung erfordert, und nach Befragung einer Liste aller äußerer Vorrichtungen, die mit den äußeren Unterbrechungsleitungen verbunden sind, bildet der ßechner eine Bingangs-Instruktion und überträgt dieselbe als eine erste Botschaft auf die Anfrage vorrichtung. Der .Rechner nacht dann eine Eintragung in das Eingangs/Ausgangs-Vervollständigungs-Programm, um den entsprechenden Abfragevorgang zu betätigen, wenn die Botschaft eingelesen ist. Hierauf wird eine Überprüfung vorgenommen, ob noch eine weitere zusätzliche Anfrage vorliegt. Schließlich stellt der ttechner den gespeicherten ßegister-Inhalt wieder her und kehrt in normaler Arbeitsweise auf daß unterLioehene Programm zurück. Es ist schwierig, die Vorgänge des vorliegenden automatischen Unterbrechungssystems einzeln zu beschreiben, ohne fortgesetzte Bezugnahme auf die Verwendung eines auszuführenden oder Steuerprogramms. Im vorliegenden Pail ist das Steuerprogramm eine logische Gruppierung von Programmvorgängen, die dazu bestimmt sind, dem zu beschreibenden umfassenden Un^erbrechungssystem zu entsprechen. Bei der Kontrolle des Unterbrechungssystems spricht das Steuerprogramm augenblicklich auf eine Änderung der Umgebung sowohl der Bestandteile als auch der Programme an.

funktionell kann das Steuerprogramm als eine Kollektion von Untervorgängen angesehen werden, welche besondere Punktionen auezuführen haben. Die verschiedenen Unterbrechungen, die im System vorkoiimen können, werden zuerst durch den ausführenden Teil des oteuerprogramms erkannt. Der ausführende Teil stellt die besondere Unterbrechung fest, entscheidet, was als Ergebnis dieses Unterbrechungszustandes zu geschehen hat und bewirkt, daß einer oder mehrere Unter- , vorgänge des Steuerprogramms auf diesen besonderen Zustand ansprechen.

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Dae; Steuerprogramm ist logisch in den normalen prograaavorgang und in die Fehlerfeststeilung unterteilt. Diese Unterteilung scheint ganz natürlich zu sein, indem von den vorliegend erfaßten Unterbrechungen alle fünf während des normalen Betriebes des Systems als Ergebnis der Arbeiteprogramme und der Umgebung des Systems auftreten.

Wie bereite bemerkt, sind diese normalen Unterbrechungen·

1) luflere Anrufe,

2) Unterbrechung des Rechners, 5) Grundtakt-Oberlauf,

4) Beendigung eines Eingabe/Ausgabe-Vorgangs,

5) Stillstand.

pie übrigen Uhterbreohungszustände kommen selten vor und liefern Angaben über das schleohte Arbeiten eines Bestandteils oder Über Programmfehler. Die Abtastung der Fehler^-BedinAung durch das Steuerprogramm löst Beaktionen aus» «le diagnostische oder Ablagevorgänge, um die Korrektur der Fehler des Bestandteils und des Programms zu unterstützen. Wie bereits erwähnt, ist das Steuerprogramm als eine*Kollektion von einzelnen Vorgängen anzusehen, die von dem ausführenden feil des Steuerprogramms angefordert werden. Bine Anforderung eines besonderen Vorganges durch den ausführenden Teil kann jedoch eine Kette von Anforderungen in den verschiedenen Abschnitten des Steuerprogramms selbst erseugen, da viele Torgänge voneinander abhängig sind und eine Anforderung des einen Vorganges eine Kette von Anforderungen des anderen Torganges bewirkt.

Mit den Unterbreohungsauständen, die sich auf das schlechte Arbeiten eines Bestandteils oder auf Prograsstfehl·* 9%«lehen, let eine Gruppe von Prüf- und diagnesti-

JfOgrejraen verbunden. Während jedes Grundtakt-Bechen-

wird ein* Tertrauensroutine durchgeführt· Der überprüft die richtige Wirkungsweise aller Systes-Daa Steuerprograam, das auf Grundtakt-Unterbre-

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chungen anoprioht, lenkt die reguläre Ausführung dienes Vorganges. Kin Versagen bei der erfolgr j :.3;:en Ausführung des VertrauensVorganges wird der Bedienungsperson durch eine periphere Vorrichtung in ?or;n von 'iborv/achenden in ein Kontrollpult eingebauten Druckern mitgeteilt, und im Steuerprograimn v/ird eine Reihe von diagno3ti.?ch>m Γ.:-ιβ-nahmen eingeleitet.

Der im Irundtakt durchgeführte diagnostische Lber— prüfungsvorgang des Systems ist eins integrierte Keihe von Vorgängen zur gründlichen Untersuchung ' 5r »'irkungsv/eis.e der Systemelemente, einschließlich lieohner, Gedächtnis, der üingangs/Ausgangs-Steuereinrichtunken und der peripheren Vorrichtungen. Die Vorgänge untersuchen längere Zeit die Arbeitsweise des Elements und stellen die Dehler einer Vorrichtung fest. 'Senn sich eine Vorrichtung nicht in dem für die Verwendung im System geeignetfjn Zustand befindet, ?d.rd das Steuerprogr-tnra die fehlerhafte- Vorrichtung automatisch aus dem Arbeitssystem auso--jhlie.3en und alle ihre Punktionen auf andere ähnliche Vorrichtungen übertragen, so daß sich eine ununterbrochene Arbeitsweise des Systems ergibt. Erforderlichenfalls -.verden Programme mit niedrigster Priorität unterbrochen. Diagnostische Vorgänge sind zur korrigierenden Instandhaltung einer sohlecht funktionierenden Vorrichtung vorgesehen. Die diagnostischen Vorgänge ermöglichen dem Bedienungspersonal, den fehlerhaften Teil innerhalb der Vorrichtung festzustellen. Nachdem der fehlerhafte i'eil ersetzt worden ist und die ausgeführten diagnostischen Vorgänge die richtige Arbeitsweise der Vorrichtung feststellen, wird das Steuerprogramm von der Verfügbarkeit der reparierten Vorricht-Uüig mittels eines von einer Bedienungsperson iron Hand bedienten G-Schaltbretts verständigt. Das Steuerprogramm wird dann automatisch die reparierte Vorrichtung in das arbeitende System einschalten.

Eine ungewöhnliche Fähigkeit zur Wiederherstellung nach dem Versagen war ein primäres Erfordernis unter jenen

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Faktoren, welche dio Ausbildung des vorliegenden Systems beeinflußten. Das/nit dem Steuerprogramm verbundene Unterbrechungssystem ergibt einen noch nicht da gewesenen Widerstand gegen 3etrieb3unfühigkeat ϊηίοΐςβ Yersirens eines Bestandteils.

Das Steuerpro.'ram". ist vorstehend als eine Instrumentierung des Unterbrechun^ssystems bezeichnet worden und spielt eine wichtige Holle bei der Fähigkeit zur Wiederherstellung nach dem Versagen. Einige der Einrichtungen zur Wiederherstellung nach dem Versagen sind in einem Standard-Steuerprogramm vorgesehen. Einzelne für besondere Verwendungen ausgebildete Teile unterstützen jedoch auch eine gewünschte Art der Reaktion auf das schlechte Arbeiten eines Bestandteils. I

Die Peststellung des Versagens ist eine wichtige Funktion des Unterbrechun^ssystems. Eine Unterbrechung erfolgt, wenn eine ungeeignete Parität abgetastet wird, wenn ein Überschuß auftritt, wenn ein illegaler Instruktionskode festgestellt wird, wenn ein Teil des Gedächtnisses dem Rechner beharrlich den Zugang zu seinem Inhalt verwehrt, wenn der Primärstrom von den ioleranzwerten ab'.veic'it oder wenn ein Versuch gemacht, vird, in einem Gedachtnisbereich' über Begrenzungen hin—auszuschreiben, die in den jedäohtnis-Grenzregisten des ausführenden Rechners aufgezeichnet sind. Wenn einer dieser Fehler auftritt, besteht die Unterbrechung wirkung aus einer Übertragung der Steuerung auf ( einen der Vorgänge dee Steuerprogramms» die zur Bedienung dieser Art der Unterbrechung bestimmt sind.

Sin solcher Vorgang wird als ein Ansprecl: Vorgang

bezeichnet, und jede Art der Unterbrechung hat einen solchen Ansprechvorgang. Derselbe arbeitet grundlegend auf folgende Weiset

1) Überprüft, wo dieses Verfahren diese Unterbrechung verursacht und einen Fehlerbehebungsvorgang vorgesehen hat,

2) führt eine rudimentäre doppelte Überprüfung aus,

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3) führt Vorgänge aus, um alle bis auf ein Element oder eine Vorrichtung zu rechtfertigen, so daß die gerechtfertigten Elemente oder Vorrichtungen zum nützlichen Betrieb zurückgeführt werden können,

4) schaltet die nicht gerechtfertigten Elemente oder Vorrichtungen von der Teilnahme am Betrieb aus, bis eine entsprechende Untersuchung durchgeführt ist, und

5) schickt entsprechende Botschaften zu der eingeschalteten (on-line status) Botschaft-Ausgangsvorrichtung.

Die Grundtakte im vorliegenden System sind so ausgebildet, daß sie periodische Unterbrechungen erzeugen zum Zweck der Ausführung von periodischen Informations-Rettungsaktionen. Der der Grundtaktüberlauf-Unterbrechung entsprechende Ansprechvorgang des Steuerprogramms wird aufgezeichnet, um Daten (specifications) von Programmen hinsichtlich der gewünschten Abwurffrequenz und des Umfanges des zu rettenden Materials anzunehmen.

' Weitere Gegenstände und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung.

In den Zeichnungen ist eine beispielsweise Ausführungsform des Unterbrechungssystems gemäß der Erfindung dargestellt.

Die Figuren 1A und 1B zeigen ein Blockdiagramm, welches das gesamte System der Unterbrechungen zusammen mit den Elementen des datenverarbeitenden Systems veranschaulicht, denen sie zugeordnet sind.

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das die Elemente des grundlegenden Unterbrechungssystems zeigt, welche eine Verschiebung der Verarbeitungsbetriebsweise in der Verarbeitungseinheit eines Rechners bewirken.

Pig. 3 ist ein Blockdiagramm, das die Programmbereiche zeigt, die von jedem der maskierten Unterbrechungssignale beeinflußt werden.

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Die Figuren 4A und 4B zeigen ein logisohes Diagramm, welches die einaeinen logisohen Elemente des Unterbreahungesysteas veranschaulicht.

Fig· 5 iet ein Blockdiagramm eines typischen einzelnen biß des Unterbrechungsregisters und zeigt die maskierten und nicht-maskierten Laufwege eines Unterbrechungssignals bei der Ausführung einer Unterbreohung.

Fig· 6 ist ein Laufwegdiagramm, das die Wirkungswelse der Verarbeitungseinheit eines Rechners während der Behandlung eines Unterbrechungszustandes zeigt.

Fig· 7 ist ein Laufwegdiagramm, das die Wirkungsweise der Verarbeitungseinheit eines Rechners während einer Bingabe/Ausgabe-Anrufs-Unterbreohung zeigt.

Fig. 8 ist ein logisohes Diagramm, welches die Wirkungsweise der Verarbeitungseinheit eines Rechners während der Behandlung einer Unterbrechung zeigt, welche die Einleitung eines Bingabe/Ausgabe-Vorganges bewirkt.

Die Figuren 9A und 9B zeigen ein logisches Laufwegdiagramm, das die Wirkungsweise der Verarbeitungseinheit eines Reohners während der Behandlung einer Eingabe/Ausgabe-Beendigunga-Unterbreohung seigt.

Fig. 10 ist ein logisches Laufwegdiagramm, das die Wirkungsweise der Verarbeitungseinheit eines Rechners während der Behandlung einer automatischen Wiederingangsetaung naoh einer durch Aussetzen des Stromes bewirkten Unterbrechung (power failure interrupt) zeigt.

Μ· Figuren 11A und 11B zeigen ein Blockdiagramm der gesamten Terarbeitungseinheit des Reohners und veranschaulichen das Unterbreohungssystem an seinem zugeordneten Plat*·

Ub toe Torliegende Unterbreohungasyatea wirksam «u betätig»», ftfl«»·» bestimmte Instruktionen während der &·» Steuerprogramme, aber nicht während der

normale» $regr*WM nöglioh sein. Bin Grund hierfür besteht darin, Am* ^edttohtnia und die einem Arbeitsprogramm suge-

ordnete Eingangs/Ausgangs-Klemmenanordnung vor einer Störung durch ein ungeprüftes Programm zu schützen. Beispielsweise stehen nur dem Steuerprogramm genügend An-· gaben zur Verfügung, um die Eingangs/Ausgangsvorgän^e entsprechend zu lenken und zuzuordnen.

Eine Untersuchung der verschiedenen Unterbrechun,rszustände zeigt das Bedürfnis nach besonderen Instruktionen, die nur für die Steuerarbeitsweise gültig sind. Diese Instruktionen werden nachstehend erörtert, wobei die Y/irkungsweise der Instruktionen beschrieben wird. Sinige haben wechselnde Aufgaben und der Zweck der Instruktionen sowie der Grund, warum sie nicht für die normale Arbeitsweise gültig sein können, werden nachstehend erörtert.

1. Maskenregister (load Mask Register).

Das Steuerprogramm muß fähig sein, das Maskenregister jedes Rechners wahlweise zu verändern. Die Unterbrechungszustände, die von jedem Rechner verarbeitet v/erden, können eine Veränderung erfordern, je nach der Dringlichkeit, mit der das Programm der normalen Arbeitsweise auszufahren ist. Andererseits soll einem Programm der normalen Arbeitswaise nicht erlaubt sein, sein ilaskenregister selbst einzustellen, weil dieses Programm weder über die planmäßigen Angaben verfügt, noch einen anderen Rechner unterbrechen kann. Sin programm der normalen Arbeitsweise könnte daher eine Systemunterbrechung unverarbeitet lassen oder durch mehr als einen Rechner verarbeiten lassen, wobei in beiden fällen eine Störung des Steuerprogramms bewirkt wird.

In den folgenden Abschnitten a, b und c sind Veränderungen der Masken-register-Instruktion angegeben»

a) Unterbrechung des Rechners If.

infolge einer Änderung der Bedingungen kann es für einen Rechner erforderlich werden, einem anderen Rechner anzuzeigen, seine Einstellung zu überprüfen usw. Das Steuerprogramm, das vom ersten Rechner ausgeführt wird, wird

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im Gedächtnis (das für das S teuer programm des z',veiten Rechners zugänglich ist) genügende Angaben speichern, die den Grund für die Unterbrechung angeben, und dann diese Instruktion erteilen. Das Steuerprogrirnni des zweiten Rechners 'iberprüft die entsprechenden Stellen des Gedächtnisses und veranlaßt clie richtige Tätigkeit.

Wenn diese Instruktion bei der normalen Arbeitsweise möglich wäre, könnte ein ungeprüftes und nicht von Fehlern befreites Programm bewirken, daß ein richtig laufendes Programm auf einem anderen Rechner eine unrichtige Tätigkeit veranlaßt, wodurch die Angaben bei diesem Vorgang zerstört würden. Die Grenzen des Gedächtnisses könnten verhindern, daß der erste Rechner falsche Instruktionen für den zweiten Rechner speichert, aber |

auch dann ist es nicht erforderlich, daß der zweite Rechner in einem solchen Fall unterbrochen wird. Das einzige Programm, das über genügend Angaben verfügt, um zu bestimmen, ob ein besonderer Rechner unterbrochen werden soll, ist das Steuerprogramm.

b) Grenzen des Gedächtnisses (Load Memory Bounds). Der Schutz des SteuerrTOgranras und anderer Programme der normalen Arbeitsweise im Gedächtnis ist wichtig während der Fehlerbeseitigung in einem neuen Programme der normalen Arbeitsweise. Dieser Schutz soll verfügbar sein für Blocks von Gedächtnisstellen mit einer festgesetzten Mindestgröße von 128 Worten. Der bevorzugte Vorgang besteht j darin, eine dreisilbige Instruktion zu verwenden, wobei der Inhalt von Gedächtnisstellen in ein oberes und ein unteres Grenzregister übertragen wird. Diese Instruktion soll für ein Programm der normalen Arbeitsweise nicht erforderlich sein. Wenn gemeinsame Untervorgänge verwendet werden, hat dieses Programm seinen eigenen Gedächtnisbereich für Eingangsdaten, veränderliche Instruktionen und Ausgangsdaten. Konstanten können innerhalb des Untervorgangsbereichs gehalten werden und über Indexregister an das Basisadressregister gerichtet bzw. auf das oben erwähnte Gedäohtnia des einzelnen Programms übertragen werden.

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Dadurch kann ein Untervorgang von mehr als einem "Rechner in irgendeinem bestimmten Zeitabschnitt verwendet v.-erden. Wenn die Instruktion bei der normalen Arbeits-7,'eiße zugelassen- wird, kann ein ungeprüftes Programm andere Programme unterbrechen*

c) Büclncehr zur normalen Arbeitsweise - Übergang zur Steuerarbeitsweise.

Diese Instruktionen sind erforderlich, um zwischen einem normalen Programm und dem Steuerprogramm hin und her wechseln zu können.

2. übertragung des Mngabe/Ausgabe-Kennworts (ΐΙΟ) (Transmit input/output Descriptor)

Bei einem Rechner mit mehreren Programmen sind verschiedene Endvorrichtungen durch das planmäßige Steuerprogrami für bestimmte Programme reserviert. Einige Bndvorrichtungen, wie z.B. ein Kontrolldrusker oder ein Scheibenspeicher, können von mehr als einem Programm verwendet v/erden. Wenn beispielsweise eine Streifeneinheit als der Ausgang eines Programmes verwendet v/ird und wenn die TIO-Instruktion bei der normalen Arbeiteweise erteilt werden kann, kann durch nichts verhindert werden, daß ein ungeprüftes Programm bedeutungslose Angaben auf diesem Streifen speichert

Ein anderer Grund dafür, die TIO-Instruktion nur bei der Steuerarbeitsweise zu verwenden, besteht darin, daß planmäßige Gründe vorliegen kennen, die Übertragung eines Eingangs/Ausgangs-Kennworts zu verzögern. Beispielsweise kann ein Programm mit hoher Priorität eingeleitet sein, das bald erfordert, daß viele Angaben aus einem Scheibenspeicher eingelesen werden. Der planmäßige Vorgang wird daher die Forderung eines anderen Programms nach Angaben aus diesem Scheibenspeicher verzögern. Das Programm der normalen Arbeitsweise kann dies aber nicht wissen, weil es zur planmäßigen Information keinen Zugang hat.

Das Steuerprogramm ist das einzige Programm mit der Fähigkeit, Aufzeichnungen darüber instandzuhalten, welches Kennwort zu welchem Programm gehört. Der Teil des Steuer-

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programme, der Bioh auf die Beendigung der Eingangs/Ausgange-Vorgänge bezieht, braucht diese Information, um die planmäßigen Aufzeichnungen für die Verarbeitung verschiedener AbBohnitte der Programme auf dem letzten Stand zu halten.

5. Stillstand.

Bine Stillstandsinstruktion ist nur bei der Steuerarbeiteweiae wirksam, weil das planmäßige Steuerprogramm das einaige Programm ist, das bestimmen kann, ob ein Rechner stillgesetzt werden soll oder nicht.

Sin UhterbrechungBsystem, das auf den vorstehend angegebenen Kriterien basiert, bildet den Inhalt der vorliegenden Anmeldung und wird nunmehr unter besonderer Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen beschrieben.

fit insbesondere Fig. 1 zeigt, enthält jeder rechnende Verarbeiter ein Unterbreohungsregister 10 (Pig. 1B) mit 10 bits und ein Maskenregister 12 (Fig. 1A) mit 19 bits. $bits des ühterbreohungsregisters 10 (i,4,6,7,8und 10) werden unmittelbar durch das Auftreten des entsprechenden üntertereehuiigemustandeB Ϊ-3» 1-6, 1-8, 1-9, 1-10 und 1-12 eingestellt. Drei andere bits 3, 5 und 9 werden nur eingestellt» wenn sioh beim Auftreten des entsprechenden UnterbreohungSBUstandes ein entsprechendes bit des Maskenregisters t2 in der Stellung ¹M" befindet. Bit 2 des Registers 10 wird duroh einen oder alle Unterbrechungszuatande I-4A bis I-4P (die 1-16 "äußeren Anfragen" entspreohen) in Übereinstimmung mit den entsprechenden bits 1-16 des lfeftletnregieters 12 eingestellt. Bs gibt noch zwei zusätzliche Dnterbreohungszustände 1-1 und 1-2, die weder Maskenregister- noch Ißiterbrechungeregister-bits erfordern, da ei* höchste Priorität genießen, wie durch die PrioritätsreiÄ|IÄ?»i)i·- ^Uaii liypeatafel 16 (fig. 1B) angegeben wird. lin |»it im ttater1»r«ohungBr«giBter 10 wird nur zurückgestellt, wenn der entsprechend· ünterbreohungszußtand duroh den i«|Oh*endea Terarbeiter 18 verarbeitet wird. Masken-bits werden φ·η Heohner» duroh eine Instruktion des besonderen

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Laderegisters (LSR) (load Special Register) 14 sines ausführenden Steuervorganges zugeordnet. Disse Masken-bits sind so angeordnet, daß

a) örtliche Unterbrechungszustände durch den rechnenden Verarbeiter 18 entweder unbeachtet gelassen oder verarbeitet werden in der Reihenfolge, in der sie aufträten, und

b) Unterbrechungszustände des Systems irgendeinem Roohner des Systems zugeordnet werden können in Abhängigkeit von der Arbeitsbelastung und der Dringlichkeit der Anforderung.

Am Bnde jeder Instruktion oder der vollständigen VJiederholung einer wiederholten Instruktion ist der rechnende Verarbeiter 18 (?ig. 1B) für die Verarbeitung -3ines Unterbrechungszustandes verfügbar. 7/enn einer der beiden höchste Priorität genießenden Zustände 1-1 -(Aussetzen des Stromes) oder 1-2 (Grundtakt-Zuwachs (Increment Real lime Clock) RTG) herrscht, wird der Zustand mit hoher priorität sofort verarbeitet. ΊΙβηη keiner dieser beiden Zustände herrscht, sondern eines der zehn bits im TJnterbrechungsrsgisfcer 10 eingestellt ist, wird der rechnende Verarbeiter dsn herrschenden Unfcerbrechungsz-ustand verarbeiten, der die höchste Priorität genießt, indem derselbe von der normalen Arbeitsweise 18-1 auf die Steuerarbeitsweise 18-2 übergeht, vorausgesetzt, daß derselbe nioht bereits einen Unterbrechungszustand verarbeitet und demgemäß bereits nach der Steuerarbeitsweise 1Ö-2 arbeitet, in der nachstehenden Tabelle sind die Bedingungen für Unterbrechung und ihre Charakteristiken angegeben«

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Priori- Bedingung für
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harkenrei;i rtorbits

· ^pe

Arbeitsweise, in welcher die Unterbrechung erkannt wird

■ 1 Aussetzen des Stromes

2 Grundtakt (RTC)-Zuwachs

3 Wiederinstandsetzung nach Aussetzen des Stromes

4 16 äußere Anrufe

5 Beendigung des Eingabe.⁷ Ausgabe-Vorgangs

6 Unterbrechung des Rechners II

7 Grundtakt-Überlauf

8 über Begrenzungen hinausschreiben

9 illegale Instruktion

innerer Paritätsfehler

Arithmetischer Überlauf

12 Stillstand der normalen Arbeitsweise

0 'System Steuer oder

normal

örtlich Steuer oder normal

-	0	ort]ich	normal
2	16	System	normal
3	1	Li y s tem	normal
4	G	Systeni	normal
5	1	örtlich	normal
6	0	Il	Il
7	0	ti	Il
8	0	Il	N
9	1	Il	It

Das Haskenregister 12 wird mittels dar Instruktion des besonderen Laderegisters (LSR) 14 gefüllt, die mir während der Steuerarbeitsweise verfügbar ist, v.'ie folgt: üie bits 21 36 des aus einem V/ort mit 48 bits bestehenden Gedächtnisbereichs, welches durch das (nicht dar_t:est3llte) Register A* des rechnenden Verarbeiters 18 beschrieben v:ird, sind die I.'aske für die Leitungen I-4A bis T-4F für die äußeren Anfragen.

Von dem gleichen aus 4Si bits bestehenden Wort sind die folgenden bits den angegebenen Unterbrechungszuständen zugeordnet:

Bit 39 ist die Maske für die Beendigung des Eingangs/ Ausgangsvorganges, bit 41 ist die Maske für den Grundtakt-Überlauf, bit 45 ist die Maske für den arithmetischen Überlauf. Die bits 47 und 48 sind in Reserve. Alle anderen werden nicht verwendet.

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Es ist zu bemerken, daß jede der leitungen I-4A bis I-4P für die 16 äußeren Anfragen, die eingeschaltet ist (Stellung 1), ihren Zustand aufrecht erhält, bis eine ßingangs/Ausgangs-Steuereinrichtung die äußere periphere Vorrichtung bedient hat, welche die Bedienung anfordert. Die Wirkungsweise der Mngangs/Ausgangs-Steuereinrichtung ist in einer anderen Anmeldung (Steuersystem für Eingang und Ausgang einer datenverarbeitenden Anlage) beschrieben, welche der amerikanischen Patentanmeldung Nr. 241 421 entspricht. Auf den Gegenstand dieser Anmeldung wird hinsichtlich einer vollständigen Beschreibung der Eingangs/Ausgangs-Steuereinheit, mit der diese Erfindung arbeitet, Bezug genommen.

Nachstehend folgt eine kurze Beschreibung aller Unterbrechungszustände, die in Pig. 1 gezeigt und oben angegeben sind, in der Reihenfolge ihrer angegebenen Priorität.

1-1. Der dem Aussetzen des Stromes entsprechende TJnterbrechungszustandtritt ein, wenn festgestellt wird, daß die Eingangs-Wechselstromspannung einen von der Toleranz abweichenden Wert aufweist. Die Speicherstromkreise halten die Gleichstrom-Speisespannung^auf normaler Höhe während eines Zeitraumes, welcher der Peststellung des Aussetzens des Stromes folgt. Während dieses Zeitraumes wird die vorliegende Instruktion wiederholt, und hierauf erfolgt automatisch Speicherung der für die Wiederingangsetzung erforderlichen Informationen im Stromaussetzungs-Ablageregister.

1-2. Das Grundtakt-Zählsignal erfolgt alle 10 Millisekunden und wird als Bezugszeit verwendet·

1-3. Die Peststellung, ob eine Ingangsetzung des Rechners eine WiederIngangsetzung nach dem Aussetzen des Stromes ist, wird durch den Zustand von bit 14 des Stromaussetzungs-Ablageregisters (PDR) getroffen, das in dieser Anmeldung später noch beschrieben wird. Wenn es sich um eine Wiederingangsetzung nach dem Aussetzen des Stromes handelt, ist das entsprechende bit des Unterbreehungsregisters 10 eingestellt und (nicht dargestellte) Steuerkippschalter, die zum Wiederingangsetzen des Programms nach

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BAD ORIGINAi.

dem Aussetzen dee Stromes erforderlich sind, werden autoaatisoh alt dem Inhalt des PDR beschickt. Der Reohner wird auf die näohste Instruktion zurückkehren, welche · jener folgt» während welcher das Aussetzen des Stromes eingetreten ist» Wenn dieser Rüokkehrpunkt in der Steuerarbeitsweise des Rechners des rechnenden Verarbeiters 18 liegt, wird die gegenwärtig verarbeitete Unterbrechung beendet» Sobald jedoch der Verarbeiter B die normale Arbeitsweise aufweist, wird der die Wiederingangsetzung naoh den Aussetsen des Stromes betreffende Unterbrechungssuetand vorherrschen, und die Verarbeitung der Unterbrechung wird ait der nächsten Instruktion naoh dem Übergang von der normalen.Arbeitsweise 18-1 auf die Steuerarbeitsweise 18-2 beginnen. Bas Steuerprogramm 20-2, das im Systemgedächtnie 20 gespeichert 1st, ist der einzige Gedäohtnisbereioh, der durch die Steuerarbeitsweise 18-2 des Vorarbeiter» benutzt wird, während das dargestellte normale Programm 20-1 eines von vielen normalen Programmen sein kann, da* mit der normalen Arbeitsweise 18-1 des Vorarbeiter» verbunden ist.

1-4»., Die den 16 äußeren Anrufen entsprechenden Unterbreohungen sind Signale an den oder die Reohner von den (nicht dargestellten) peripheren Vorrichtungen des Systems. Diese Anrufeignale können von der Verarbeitungseinheit 18 während ihrer Steuerarbeitsweise 18-2 durch Verwendung der die Speicherung äußerer Anrufe (SSR) betreffenden Instruktion geprüft werden. Bs ist zu bemerken, daß die Verarbeitung aller Bingangs/Ausgangs-Vorgänge durch das Steuerprograani 20-2 erfolgt, um die Aufzeichnungsprobleme zu zentralisieren und dae System vor der Möglichkeit der Zerstörung to» Angaben durch widerstreitende Programme der normalen, Arbeitsweise zu schützen.

Bine Unterbrechung, die einer aus welchem Grunde Immv erfolgenden Beendigung eines Singangs/Ausgangsvorgangett tnteprioht, 1st auoh ein Signal an den oder die Rechne* Ton einer Blngangs/Auegangs-Steuereinheit. Im vorliegenden fall wird die Unterbrechung durch ein Ergebnis-

~ ²¹ *

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Kennwort bewirkt, das von der Singangs/Ansgan.rs-Steuereinheit auf den (ledächtnisbereich übertragen wird, welcher durch den Inhalt eines Registers in der Singungs/Ausgangs-Steuereinheit beschrieben wird.

1-6. Das einer Unterbrechung des Rechners ίΓ entsprechende Signal tritt als unmittelbares Ergebnis einer Veränderung der besonderen Laderegister (LSR)-Instruktion auf, die nur bei der Steuerarbeitsweise verfügbar ist.

1-7. G-rundtakt-Übarlauf kann auftreten, nachdem der fjrundtakt-Zähl-Unterbrachungszustand verarbeitet ist. Der Grundtakt (RTC) wird durch die Lade-Instruktion für den dünnen Film (LTF) gespeichert.

I-B. Der dem Hinaussehriiben über Begrenzungen entsprechende TJnterbrechum'szustand ist ein Verfahren "um. Speicherschutz, das fir die normale Arbeitsweise vorgesehen ist. Seine Einschränkungen sind:

Versuche, in Speioherbgreiohen außerhalb \jv oberen und unteren Speichergrenzro.jistar zu sahroibsn, un-i '/ersuche, die Lade (LxF)-Inetruktio." ^r>:.ir dünner. Film zum

3eschickon 4es/aUnn-ini rilm bastenenlen Un*' jister3 (IAR) zu benütz-m. Die Spei^hergrenzregister werden während der Steuerarbeitsweise durch die LSR-Instruktion beschickt.

1-9. -Sine illegale Instruktion während ler normalen Arbeitsweise wird als Verwendung einer Instruktion der Steuerarbeitsweise oder eines nicht existierenden Betriebskodas definiert. Bei der Steuerarbeitsv/eise korarat die;-;ür Unterbrechun.rszuatand nur bei der Verwendung eines nicht existierenden Betrisbskodes vor. Die Instruktionen, welche den Stillstand des Rechners bewirken und daher bei der normalen Arbeitsweise verboten sind, sind folgende ι besonderes Laderegister (LSR), übertragung der Eingangs/Ausgangs-Instruktion (TIO), Unterbrechung der Rückführung (IRR) und Speicherung der äußeren Anfrage (33R)*

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1-10. Die innere Parität wird überprüft, sooft eine Angabe oder ein Prosrammwort aun dem Gedächtnis abgelesen wird. Das Paritäts-bit ist bei jeder Gedfichtnisaufzeichnung an dao Wort angehängt. Y/enn der ^ehlerzustand v/ährend der Steuerarbeitsweise eintritt, kommt der Rechner zum Stillstand. "Jas Unterbrechungsregister-bit, das diesem Unterbrechungszustand entspricht, wird auch verwendet, um den Mißerfolg, Zutritt zum Gedächtnis zu erlangen, anzuzeigen. "Herrn ewei aufeinanderfolgende Grundtakt (RTC)-Zählsignale empfangen werden, ohne daß das erste bedient wird, und wenn der Anrufkippschalter des Speichers so geschaltet ist, daß derselbe einen versuchten Zugriff zum Speicher anzeigt, ist der Unterbrechungszustand eingetreten, welcher der Bedingung "kein Zugriff zum Speicher" i entspricht.

1-11. Die dem arithmetischen Überlauf entsprechende Unterbrechung ergibt sich aus den folgenden Zuständen:

a) Arithmetischer Pestpunkt-Überlauf, der von Addition, Subtraktion oder Division herrührt,

b) überlauf, der von der Abrundungsinstruktion (TRM) herrührt,

c) Exponentenüberlauf, der von einem mit gleitendem Komma ausgeführten arithmetischen Vorgang herrührt,

d) Quotienten-Überlauf von mehr als einem bit, der von der Verwendung der gleitende Trenn (Floating Divide) (PDV)- |

Instruktion mit nicht normalisierten Operanden herrührt.

Das Auftreten eines dieser vier Zustände bewirkt, daß der Überlauf-Steuerkippschalter (POV) eingestellt wird (wenn der Maskenbitzustand nicht eingestellt ist) und eingestellt bleibt, bis die Verzweigungsbedingungs (Branch on condition) (BRC)-Instruktion verwendet wird. Das dem arithmetischen Überlauf entsprechende Unterbrechungs-bit wird durch den Überlaufzustand während ^eder Arbeitsweise hergestellt, wenn das entsprechende Masken-bit eingestellt ist.

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BADORlQiNAL

1-12. Die Stillstands-(HLT)-Instruktion, die bei der normalen Arbeitsweise 18-1 verwendet wird, bewirkt einen Unterbrechungszustand 10-10 und infolgedessen einen Übergang zur Steuerarbeitsweise 18-2« Bei der Steuerarbeitsweise 18-2 wird die Stillstands-(HLT)-Instruktion den Rechner stillsetzen. Das Unterbrechungsregister-bit, dae diesem Unterbrechungszustand entspricht, wird auch für einen anderen Zweck verwendet! Wenn beim indirekten Ansprechen das achtzehnte, am wenigsten bedeutsame bit von irgendeiner Stufe des Ansprechens nach der ersten eine Ziffer 1 ist, wird das Unterbrechungsregister-bit eingestellt. Diese Fähigkeit, die bei beiden Arbeitsweisen 18-1 und 18-2 verfügbar ist, wird verwendet, um das Aussperren des Rechners von bestimmten Bereichen des Gedächtnissee zu erleichtern.

In Fig. 2 ist ein Blockdiagramm dargestellt, das die Elemente des grundlegenden Unterbrechungssystems enthält, welche eine Veränderung der Arbeitsweise der Verarbeitungeeinheit des Rechners bewirken können. Die Mehrzahl der Unterbrechungszustände 2-10 und der Inhalt eines Maskenregisters 2-12 wird durch das Tor 2-14 gesteuert, das entscheidet, welcher der Unterbrechungszustände 2-10 mit dem Unterbrechungsregister 2-16 gekoppelt wird. Eine Prioritäts-Auswahlmatrize 2-20 entscheidet, welcher der im Unterbrechungsregister 2—16 enthaltenen Zustände die höchste Priorität besitzt. Auf Grund dieeer Feststellung koppelt die Prioritäts-Auswahlmatrize 2-20 den auegewählten Unterbrechungszustand mit dem Abzweigungs-Steuerstromkreie 2-26. Die Prioritäts-Auswahlmatrize 2-20 führt auch das wahlweise zurückgestellte Signal 2-18 in das Unterbrechungsregister 2-16 zurück, das den Zustand zurückstellt, der gerade ausgewählt worden ist. Der Abzweigungssteuerstromkreis koppelt den ausgewählten Unterbrechungszustand mit zwei Stellen. Der Stromkreis bewirkt, daß der Kippschalter 2-28 eine Steuerarbeitsweise anzeigt, sowie daß der Programmzähler 2-30 den ausgewählten Unterbrechungezustand empfängt. Durch die Prioritäts-Auswahlmatrize 2-20 wird

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mit jedem Unterbrechungszustand 2-10 eine Prioritätszahl verbunden. Diese Prioritätszahl wird mit einem Addierwerk 2-24 gekoppelt, wo sie mit der UnterbrechungB-Grundadresse de» Unterbreohungs-Adressenregisters 2-22 kombiniert wird. Bas !rgebnie dieser Addition durch das Addierwerk 2-24 wird dem Programmzähler 2-30 Übermittelt, wo es mit dem ausgewählten Signal des Abzweigungs-Steuerstromkreises 2-26 kombiniert wird. Der Programmzähler 2-30 zeigt dann den Unttrbreohungs-Speicherregister 2-32 die vom Programmsähler 2-30 bestimmte Adresse und den durch den Abzweigungs-Steuerstroakreis 2-26 dem Programmsahler zugeführten ausgewählten Unterbreohungazustand an.

fig. 3 veranschaulicht, die einzelnen Arten der Unterbreohungen und zeigt die Bereiche eines Steuerprogramms 3-14, in welchem jede Art der besonderen Unterbrechung vorkommt. Während in der dargestellten Weise alle zehn Arten der Unterbrechungen mit dem Unterbrechunge-Maskenregister 3-10 gekoppelt sind, sind einige der zehn Arten über das Unterbreohungs-Maskenregister 3-10 unmittelbar mit den Uhterbreohungsregister 3-12 gekoppelt. Sie beiden getrennten Arten der Unterbrechungen auf der linken Seite der Fig. 3» nämlioh die dem Aussetzen des Stromes ent-Bpreohende Unterbrechung und die ßrundtakt-Zähl-Unterbreohung, Bind in keiner Weise mit dem Unterbrechungs-Maskenregieter 3-10 oder mit dem Unterbrechungsregieter 3-12 verbunden, sondern sind unmittelbar in den Steuerstromkreis de a VerarbeitungeelementB des Rechners eingeschaltet. Jene Unterbreohungezustände, die volle Linien aufweisen und duroh das Unterbreohungs-Maskenregister hindurchgehen sind Unterfereohungen, die nicht duroh das Unterbreohungs-Maskenreglster 3-10 bewirkt werden, sondern vielmehr unmittelbar mit dea Unterbreohungsregister 3-12 gekoppelt sind. Jene Unterbrechungen, die keine duroh das Unterbrechungs-Maakenregister 3-1Q hindurohgehenden direkten Linien aufweisen, sind ühterbreohungen, die duroh daa Unterbreohungs-Maskenregieter 3-10 gesteuert oder "aaakiert* werden. Es ist

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ferner zu bemerken, daß die den äußeren Anfragen entsprechende Unterbrechung 16 getrennte Leitungen für die äußeren Anfragen umfaßt. Alle 16 äußeren Anfragesignale nehmen jedoch nur ein bit des Unterbrechungsregisters 3-12 ein. Alle 10 Unterbreohungszustände, die mit dem Unterbrechungsregister 3-12 gekoppelt sind, bewirken einen Übergang (shift) des Verarbeitungselements des Rechners von seiner normalen Arbeitsweise auf eine Steuerarbeitsweise. Das Steuerprogramm 3-14 ist in der dargestellten 7/eise in zwei allgemeine Bereiche unterteilt. Der Bereich rechts von der gestrichelten Linie ist der normalen Arbeitsweise zugeordnet und der 3ereich 'links von der gestrichelten Linie der Fehlerbehebung (error recovery)· Jeder Bereich hat eine Anzahl von Abschnitten. Die Abschnitte des Steuerprogramms, die der normalen Arbeitsweise zugeordnet sind, umfassen die Zuweisung, Planung, Beendigung, Bereitstellung, Zeitsteuerung, Ausführung und Fertigstellung verschiedener Vorgänge innerhalb des Programms· Die der Fehlerbehebung zugeordneten Abschnitte umfassen diagnostisch® oder VertrauensPrüfprogramme sowie das Aufspüren verlorener Angaben oder die Speicherung vorhandener Registerangaben zwecks späterer Verwendung. Aus Fig. 3 ergibt sich daher, daß sich ein großer Bereich des vorliegenden automatischen Unterbrechungssystems auf die normale Arbeitsweise bezieht. Obwohl sich daher ein Bereich des vorliegenden automatischen Unterbrechungssystems auf die Fehlerbehebung bezieht, weist das vorliegende Unterbrechungssystem eine starke Konzentration auf Steuerbereiche eines Steuerprogramaeß auf, die sioh in keiner Weise auf die Fehlerfeststellung und -behebung beziehen.

In den Figuren 4A und 4B ist ein logisches Diagramm des automatischen Unterbrechungssystems dargestellt. Die Und-Tore, welche auf die dicken Linien mit Pfeilen ansprechen, wie z.B. auf die zum Und-Tor 44 führende Linie, stellen einen Übertragungsweg dar, der eigentlich einen

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komplizierteren Stromkreis bilaet als in der Figur gezeigt ist« Am oberen Ende jeder Figur sind mehrere Blocks angeordnet, von eignen jeder eine besondere Art des Unterbrechungssignals darstellt. Von links nach rechts sind gezeigt! Die dem \ussetzen des Stromer: entsprechende Unterbrechung 4-10, die Grundtakt-Zähl-Unterbrechung 4-12, die der Wiederingangsetzung nach dem Aussetzen des Stromes entsprechende Unterbrechung 4-14, die den äußeren Anfragen 4-16 entsprechenden Unterbrechungen 4-16A bis 4-16P, die der Beendigung des Singangs/Ausgangs-Vorganges entsprechende Unterbrechung 4-18, die der Stillsetzung des Rechners N entsprechende Unterbrechung 4-20, die Grundtakt-Unterbrechung 4-22, die dem Hinausschreiben über Begrenzungen entsprechende Unterbrechung 4-24, die der illegalen Instruktion entsprechende Unterbrechung 4-26, öer innere Paritätsfehler, der die Unterbrechung 4-28 umfaßt, reiche dem verwehrten Zugriff zum Speicher entspricht, der arithmetische Überlauf 4-30 und die der Aussetzung der normalen Arbeitsweise entspr3chsnde Unterbrechung 4-32. Unmittelbar unterhalb dieser Unterbrechungszustände befindet sich das Maskenregister 4-34, v/elches alle logischen Teile umfaßt, die innerhalb der gestrichelten Umrandung dargestellt sind. Das LIaskenregister enthält eine Gruppe von 19 Kippschalter-Stromkreisen. 16 dieser Kippschalter FF1-FF16 sind mit den 16 Unterbrechungen verbunden, die den äußeren Anfragen entsprechen. Der Kippschalter FF17 arbeitet mit der Unterbrechung 4-18 (Beendigung des Eingangs/Ausgangs-Vorganges) zusammen. Der Kippschalter FF18 ist mit der Unterbrechung 4-22 (Grundtakt) verbunden. Der Kippschalter FF19 arbeitet mit der Unterbrechung 4-30 (arithmetischer Überlauf) zusammen. Jeder dieser Kippschalter und die zugehörigen Unterbrechungszustände sind mit einer Gruppe von 19 einzelne-n Und-Tore η AG1-AG19 gekoppelt. Diese 19 Und-Tore sind ein Teil der Unterbrechungs-Registersteuerung, die in einer gestrichelten Umrandung unmittelbar unterhalb des Maskenregisters 3-34 dargestellt ist. Daraus ergibt sich, daß ein Signal von einem der Und-Tore 1-19 nur möglich ist, wenn ein Unterbrechungszustand besteht und wenn sich jeder

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der zugehörigen 'Kippschalter FF1-FF19 des Maskenregisters 4-34 in der Stellung 1 befindet. Das Oder-Tor OGM, das in der gestrichelten Umrandung angeordnet ist, welche den Unterbrechungs-RegdstersteuerstromkreiB 4-36 enthält, wird durch alle 16 Und-Tore AG1-AG16 gespreist. Diese Signale stellen 16 äußere Anfragesignale dar. Da eines oder alle dieser 16 Signale das Oder-Tor 0G1 betätigen werden, ist es nur erforderlich, daß ein dir normalen Arbeitsweise entsprechendes Signal (NMS) am Und-Tor AG20 auftritt, um einen Ausgang in das Unterbrechungsregister 4-38 anzuführen. Es ist ferner zu bemerken, daß alle 16 äußeren Anfragesignale nur einen Kippschalter PF21 des Unterbrechungsregisters 4-38 betätigen. Im Unterbrechungsregister-Steuerstromkreis sind 5 zusätzliche Und-Tore AG21, AG22, AG23, AG24 und AG25 angeordnet. Diese 5 Und-Tore werden ebenfalls nur in Gegenwart eines der normalen Arbeitsweise entsprechenden Signals IiLIS zusammen mit ihren einzelnen Unterbrechungszuständen betätigt. Der Unterbrechungszustand 4-24 (Hinausschreiben über Begrenzungen), der mit Und-Tor AG21 gekoppelt ist, erzeugt beispielsweise ein Ausgangssignal nur in Gegenwart des der normalen Arbeitsweise entsprechenden Signals NMS.

Das Unterbrechungengisti?r 4-38 ist in dar gestrichelten Umrandung unterhalb des Unterbrechungsregister-Steuerstromkreises 4-36 dargestellt. Das Unterbrechungsregister enthält 10 einzelne Kippschalter FF20, FF21, FF22, FF23, FF24, FF25, FF26, FF27, FF28'und FF29. Bestimmte Unterbrechungssignale umgehen das Maskenregister 4-34 und sind unmittelbar mit dem Unterbrechungsregister 4-38 gekoppelt. Infolgedessen kann das Maskenregister 4-34 nicht so eingestellt werden, daß es ein solches direktes Eingangssignal blockiert. Es gibt zwei Unterbreohungszustände, die direkten Zugang zum Unterbrechungsregieter 4-38 haben, nämlich die Unterbrechung 4-20 (Stillsetzen des Rechners Ii) und die Unterbrechung 4-14 (Wiederingangsetzung nach dem Aussetzen des Stromes). Letztere wird dem Kippschalter FF20

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des ühterbreohungsregisters zugeführt, während die Unterbrechung 4-20 unmittelbar mit dem Kippschalter FF23 verbunden ist.

Bs gibt zwei Unterbreohungezustände, welche sowohl das Maekenregister 4-34 als auch das Unterbrechungsregister 4-33 umgehen. Diese Unterbreohungszustände besitzen die höchste Priorität. Ee sind die Unterbrechungszustände 4-10 (Aussetzen des Stromes) und 4-12 (Grundtakt-Zählung (count real-time olock)). Der dem Aussetzen des Stromes entsprechende Uhterbrechungszustand besitzt im vorliegenden System die höchste Priorität. Dieser Zustand schaltet alle anderen Unterbreohungszustände aus. Der Unterbrechungszustand 4-12 (Srundtakt-Zählung) ist der zweite in der Prioritätsreihenfolge und kann nur durch den Zustand 4-10 (Aussetzen dee Stromes) ausgeschaltet werden. Alle übrigen Unterbreohungszustände sind entweder unmittelbar oder mittelbar über das Maskenregister 4-34 mit dem Unterbrechungsregister 4-38 gekoppelt· Die Ausgänge dieser übrigen UnberbreohungSEUStände werden in einen Prioritätdsteuerstromkreie 4-40 eingeführt. Da jedes dieser Signale mit zwei Und-Toren verbunden ist und da die Wirkung jedes dieser Kippsohalterausgänge identisch ist, wird nachstehend nur einer genauer beschrieben.

Der Kippschalter FP21 dee Unterbreohungsregisters 4-38 hat einen 1-Ausgang und einen 0-Ausgang. Der 1-Ausgang ist mit dem Dnd-Tor AG26 dee Prioritätssteueratromkreises 4-40 gekoppelt und der O-Ausgang des Kippschalters FF21 ist mit dem Unä-Tor AG27 verbunden. Das Und-Tor AS26 und das Und-Tor AG27 haben als ein gemeinsames Signal den Ausgang des Und-Toree AG267, der mit einem Kippschalter PP20 auf der linken Seit· des Unterbrechungsregisters direkt verbunden ist. Da· Ttaterbrechungsregister 4-38 enthält die 10 Kippschalter _f die in der Reihenfolge ihrer Priorität von links naoh rechte angeordnet sind. Der Kippschalter FF20 besitzt daher innerhalb des Unterbrechungsregisters die höchste Priorität und der Kippschalter PT29 dia niedrigste Priorität. Die alt dem Kippschalter PP21 verbundenen Dhd-Tore

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können daher nur be-tätigt werden, wenn nioh der Kippschalter l?F20 in zurückgestelltem Zustand befindet und einen O-Ausgang aufweist. Im Augenblick .'/ird angenommen, daß das Und-Tor AG26 und das Und-Tor AG27 ihr gemeinsames Signal empfangen haben und nur davon abhängig aini, ob der Ausgang des Kippschalters ??21 eine 1 oder eine 0 ist, u:n zu bestimmen, ob da3 Und-Tor AG26 oder das Und-Tor Α⁽τ27 einen Ausgang anzeigt. Wenn der Ausgang des Kippschalters FF21 eine 1 ist, wird das Und-Tor AG-26 einen Ausgang mit dem Und-Tor AG28 koppeln, und ein zusätzlicher Gtandard-Stromkreis (der der Einfachheit halber ganz allgemein dargestellt ist) wird eine 2 im Oder-Tor 0&2 addieren. Der Ausgang des Und-Tores AG28 wird sum Kippschalter ?P21 zurückgeführt, um denselben auf einen O-Ausgang zurückzustellen, der mit dem Und-Tor AG27 gekoppelt wird. Tüeres O-Si.^nal wird zusammen mit dem gemeinsamen Signal von Un-l-Tor AG267 dem Und-Tor AG27 ermöglichen, den beiden mi»; dem Kippschalter 5¹F22 verbundenen Und-Toren ein Signal zuzuführen. Die Ausgänge jedes der 10 Kippschalter ΊΠ?20 - ?P29 v/erden eine besondere Zahl 1-10 addieren, die ihrer Stellung von links nach rechts im Unterbrechun;;sregister zugeordnet ist. Der Kippschalter PP20 mit der höchsten Priorität im Register wird daher eine Ziffer 1 addieren» Die addierte Zahl erhöht sich für den Kippschalter PP29 mit ier niedrigsten Priorität auf 10. Die addierte Zahl 7/ird über das Oder-Tor 0G2 mit dem Und-Tor AG29 gekoppelt. 'Herrn am Und-Tor AG29 auch ein der normalen Arbeitsweise entsprechendes Signal vorhanden ist, wird der Unterbrechungssteueretromkreis IC10 dan der höchsten Priorität entsprechenden Eingang zum Oder-Tor 0G2 empfangen. Der UnterbrechungssteuerStromkreis 1010 kann zwischen jedem der 10 Eingänge sum Oder-Tor 0G2 unterscheiden, weil mit jedem Eingang eine besondere, die Priorität identifizierende 2ahl vereinigt ist. Der Unterbrechungssteuers feromkreis IGlO kann daher zu der besonderen ünterbrechungsadresse abzweigen, die mit dem durch das Oder-Tor OG-2 empfangenen ausgewählten Unterbreehungszustand

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vereinigt ist. Das Und-Tor AG28 ist nur eines von mehreren Und-Toren, die im auswählenden Rückstellstronikreis 4-42 enthalten sind. Jeder der Kippschalter des Unterbrechungsregisters hat in diesem auswählenden TTiokstellstromkreic ein entsprechendes Und-Tor.

Mit der Unterbrechung 4-10 (Aussetzen des Stromes) und der Unterbrechung 4-12 (Grundtakt-Zählung) vereinigte W ο oha s ig i'oii fo> r INV1 und INV2 sind in den Irioritntssteuer-

stromkreis 4-40 eingeschaltet. Die Aufgabe dieser

besteht darin, sieherzustellen, daß der mit dem

IKV1 vereinigte Unterbrechun.rssustand 4-10

(Auesetzen des Stromes) vorherrscht und dadurch ,jeden der Stromkreise mit niedrigerer Priorität ausschließt. Das Vorhandensein eines dem Aussetzen des Stromes entsprechenden Signals im cr IliV1 wird ein schwaches Signal im Und-Tor AG4S bewirken, das keinen Ausgang erzeugt. Ebenso wird ein der Unterbrechung 4-12 (Grundtakt-Zählung) entsprechendes Signal, das dem et¹ ■TV2 zugeführt wird, sicherstellen, üa.2 das Und-'i'or AG49 nicht betätigt wird.

Die Betätigung des Unterbrechun.'-s-Steuerstromkreisee IC10 wird eine Anzahl gleichzeitiger Vorgänge bewirken. ' Signale vom Unterbrechun^ssteueratromkreis IC10 werden gleichzeitig mit den Und-Toren AG38, 39, 40, 41, 42 und 43 gekoppelt. Die Betätigung der Und-Tore AG48 und AG39 erlaubt, daß der Inhalt des Unterbrechungsbasis—Adreßregisters, welches 16 bits enthält, mit dem Basisadreßregister (BAR) und dem Basisprogrammregister (BPR) gekoppelt wird. Gleichzeitig wird das Und-Tor AG37 durch ein Signal des UnterbreohungsBteuerstromkreises IC10 betätigt und führt den Inhalt des Addierwerks AD1 in das Programnzählregister (PCR) ein. Ein Signal vom Unterbrechungssteuerstromkreis IC1Ö betätigt das Und-Tor AG40, so daß der Inhalt des Programmspeicherregisters (PSR), das 48 bits enthält, in das Unterbrechungsprogrammregister eingeführt

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werden kann. Die Und-Tore AG41, 42 und 43 koppeln den Inhalt der Register BAR, BPR und PCR mit dem Unterbrechungsspeicherregister (ISR), das 48 "bits enthält.

Die Und-Tore AG31, AG32 und AG33 sind mit dem Addierwerk AD1 verbunden, so daß dasselbe einen Zuwachs aufnehmen kann. Dieser Zuwachs ist entweder die Addition einer 1, wenn das Und-Tor AG3Ö ein Signal von der Grundtakt-Zähl-Steuerung CRTC10 empfängt, oder die Addition der Unterbrechungszahl, wenn das Und-Tor AG31 ein Signal vom Unterbrechungssteuerstromkreis IC10 empfängt.

Die Und-Tore AG33, 34 und 35 sind mit dem Addierer AD1 verbunden, um die Unterbrechungsbasisadresse durch die Addition der mit jeder besonderen Unterbrechung vereinigten Identifizierungszahl zu verändern.

Pig. 5 zeigt den gleichen Laufweg wie Pig. 2. In Pig. 5 stellt der Laufweg jedoch einzelne bits innerhalb der Register dar. Außerdem veranschaulicht Pig. 5 die maskierten und die ünmaskierten Signale.

Pig. 6 zeigt die Wirkungsweise des Rechners bei der Behandlung eines Unterbrechungszustandes. Die innerhalb der gestrichelten Umrandung enthaltenen Blöcke geben Standard-Vorgänge an, die automatisch von logischen Stromkreisen ausgeführt werden. Nachdem daher die Arbeit in dem von der gestrichelten -Umrandung umschlossenen Bereich begonnen hat, arbeitet eine Reihe von logischen Stromkreisen stets in der gleichen Weise und endet an der gleichen Stelle. Ein Unterbrechungszustand wird durch Betätigung der Anlaßsteuerung 6-10 in Gang gesetzt. Dadurch wird die nächste Instruktion des Gegenstandsprogramms6-12 ausgelöst. An dieser Stelle tritt der Laufweg des Signals in den umschlossenen Bereich ein, und Block 6-14 bestimmt, ob ein Unterbrechungszustand vorhanden ist oder nicht. Wenn es kein Unterbrechungszustand ist, führt vom oberen Ende des Blocks 6-14 eine Verbindung zu 6-12 zurück, um die Abgabe der nächsten Instruktion des Gegenstandsprogramms über die normale Verbindung zu bewirken. Wenn Jedoch der Block 6-14 bestimmt, daß ein Unterbrechungszustand

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vorhanden ist, wird als nächstes durch 6-16 festgestellt, ob ein Aussetzen des Stromes vorliegt oder nicht. Wenn die· der fall ist, wird im ünterbrechungsregister ein der Wiederingangsetzung nach dem Aussetzen des Stromes entsprechender Unterbreohungszustand eingestellt und eine Speicherung des passenden Inhaltes der Register und Zähler in 6-30 bewirkt· Is werden alle Angaben gespeichert, die erforderlich sind, um daa Programm, wie es zur Zeit des Ausseteens des Stromes bestand, nach dem Einsetzen des Stromes wieder in Gang zu setzen· Nach der Speicherung dieser Angaben erfolgt eine Speicherung des Speicherungsanzeigers 6-32, der seinerseits bei 6-34· den Rechner A zum Stillstand bringt.

Wir kehren nun zur Feststellung des Aussetzens des Stromes bei 6-16 zurück. Wenn die Feststellung ergeben hat, daS kein Aussetzen des Stromes vorliegt, erfolgt eine Speicherung der laufenden Stellung im normalen Programm bei 6-18, die dem Rechner ermöglicht, seine normale Arbeitsweise bei Beendigung des vorliegenden Unterbrechungssustandes fortzusetzen. Der Signalweg wird nach 6-20 abgezweigt, um die Unterbreohungsadresse festzustellen. Der Kippschalter der Steuerarbeiteweise wird eingestellt, und ein RUckführungs-bit in die bit-Stellung des Unterbrechungsregisters eingeführt, die mit diesem Unterbrechungszu3tand verbunden ist.

Die Abzweigung des Signalweges zur Feststellung der Unterbreohungsadresse bewirkt eine Abweichung von dem duroh die Logik automatisch verfolgten Weg. Bei 6-22 werden daher ———entsprechende diagnostische oder Korrektur-Vorgänge eingeleitet*

Beendigung dieser Torgänge nimmt der Rechner bei 6-24 seine laufende Stellung im normalen Programm wieder ein. Der KippeohAltor der Steuerarbeitsweise wird bei 6-26 «urtiokgestellt nreoke Rüokkehr sum normalen Programm.

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¹ ■ *

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Pig. 7 veranschaulicht den Laufweg dines besonderen Unterbreohungszustandes. Sie bezieht sich iijs besondere auf den der Beendigung eines Eingangs/Ausgangs-Vorgan;*es entsprechenden ünterbrechungszustand. Dieser Unterbrechungs austand wird stets durch eine periphere Vorrichtung erzeugt die eine Bedienungsanfrage 7-10 einleitet. Hierauf wird bei 7-12 die Priorität festgestellt. Nachstehend v.^fird allen 3ezugszeichen ein P angehängt, die sich auf einen Block beziehen, der Priorität besitzt, während den Bezugszeichen, die sich auf einen Block ohne Priorität beziehen, ein IIP angehängt wird. Zunächst sei angenommen, daß die Anfrage keine Priorität besitzt. Hierauf wird bsi 7-HHP festgestellt, ob in diesem besonderen rechnenden Verarbeiter eine Maske eingestellt worden ist, um die Erfüllung dieser Anfrage zu blockieren. 7/enn der Maskensust-.ni eingestellt worden ist und dieser Rechner die .Vnfr'ige nioht' erfüllen kann, setzt der Rechner bei 7-181'P sein normales Programm fort. Wenn jedoch die Maske nicht eingestellt worden ist, wird bei 7-18ΪΓΡ ein Unterbrechumjsausvmd erzeugt. Hierauf v/erden bei 7-20'TP die Bingan^n/Ausgangs-Anf rage leitungen abgefragt, um die Singangs/Aus.^an./s-Vorrichtung festzustellen, die Bedienung verlangt. Dann wird bei 7-22IIP ein Bingangs/Ausgangs-Kennv/ort erzeugt und ein Eingangs/Ausgangs-Vorgang eingeleitet. Wenn jedoch alle Eingangs/Ausgangs-Steuereinrichtungen besetze sind, wird das Kennwort bei 7-24!ίΡ auf eine Warteliste B gesetzt. Hierauf kelfb das Rechnerelement bei 7-26NP zu seinem normalen Programm zurück.

Wir kehren nun wieder zum Block 7-12 zurück. '$enn an dieser Stelle festgestellt wurde, daß der Anruf Priorität besitzt, v/ird bei 7-14P zunächst festgestellt, ob eine Maske eingestellt worden ist oder nicht. TIenn eine Maske eingestellt worden ist, v/ird das Rechnerelement bei 7-16P sein normales Programm fortsetzen. Wenn jedoch, keine Maske eingestellt worden ist, wird bei 7-18P ein Unterbreehungszustand eintreten. Hierauf werden bei 7-20P die Eingangs/

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BAD ORIGINAL

Ausgangs-Anruflei üungen abgefragt, um festzustellen, welche ^ingan.-s/Ausgungs-Vorrichtung Bedienung verlangt. Dann wird bei 7-22P ein iingangs/Ausgangs-Kennwort erzeugt und bei 7-24P ein Eingangs/Auagangs-Vorgang eingeleitet. Da jedoch die vorliegende Unterbrechung Priorität besitzt, muß - wenn alle Singangs/Ausgangs-Steuereinrichtungen besetzt sind - ein Vorgang mit niedrigerer Priorität beendet und dieser Anruf erfüllt werden. Es wird dann ein Übertragungs-Kennwort erzeugt und das beendete Kennwort auf eine Warteliste gesetzt. Hierzu? kehrt die Verarbeitungaeinheit bei 7-26P wie beim Unterbrechungszustand ohne Priorität zu ihrer normalen Arbeitsweise zurück.

In der oberen linken Ecke der Figur S ist ein Anlaßvorgang 8-10 dargestellt. Bei 8-12 zeigen die Instruktionen des eingestellten Steuerprogramms die Einleitung eines Arbeitsganges des Rechners für einen Eingangs/Ausgangs-Vorgung an. Wie bereits bemerkt, geht der Rechner hierauf sur Steuerarbeitsweiee über und empfängt die entspreohen~ den Instruktionen. Nach Ausführung dieser Übertragung bei 8-14 tritt eine Unterbrechung ein, v/elche die Verarbeitungseinheit von der normalen Arbeitsweise 8-16A auf die Steuerarbeitswsise 8-16B umstellt. Die nach der Steuerarbeits-. weise arbeitende Verarbeitungseiriheit prüft bei 8-18 die Anweisungen des Steuerprogramms und stellt bei 8-20 fest, ob ein Singangs/Ausgangs-Vorgang auszuführen ist oder nicht.

Wenn diese Frage bejaht wird, prüft die Verarbeitungseinheit äie im Speicher 8-22 enthaltenen Aufzeichnungen, um bei 8-24 festzustellen, ob überhaupt eine Eingangs/Aus- ^angs-Instruktion gesendet werden soll. Wenn die Antwort lautet« "Ja, sende keine Instruktion (Kennwort)", geht ä%e Verarbeitungseinheit bei 8-26 zu einem anderen Steuervorgang über. Wenn jedoch die Verarbeitungseinheit ein Singangs/Ausgangs-Kennwort senden soll, muß zunächst bei 8-28 festgestellt werden, ob dies jetzt zu geschehen hat

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90988S/1276

oder nicht. Wenn diese Frage bejaht wird, gibt die Verarbeitungseinheit des Rechners bei 8-30 eine Übertragungs-Eingangs/Ausgangs-Instruktion (TIO) ab. lienn jedoch die Antwort -auf diese Frage lautett"Nicht jetzt, sondern später", wird ein Eingangs/Ausgangs-Kennwort bei 8-52 auf die Warteliste B gesetzt. Nach Ausgabe einer TlO-Instruktion lautet die nächste Frage bei 8-32, ob die Eingangs/Ausgangs-Steuereinrichtung besetzt ist oder nicht. Wenn alle Eingangs/Ausgangs-Steuereinrichtungen besetzt sind und diese Frage daher bejaht wird, werden der Verarbeitungseinheit Anweisungen gegeben, zu einem alternierenden Adressenbereich 8-38 abzuzweigen. Hierauf muß bei 8-40 festgestellt werden, ob dieser abgezweigte Vorgang irgendeine Priorität besitzt. Wenn dieser besondere Eingangs/ Ausgangs-Vorgang Priorität besitzt, wird aus der Liste A ein Vorgang mit niedriger Priorität ausgewählt und bei 8-42 ein Beendigungs-Kennwort auf eine Eingangs/Ausgangs-Steuereinrichtung mit dieser niedrigen Priorität übertragen. Diese überträgt dann bei 8-44 ein Ergebnis-Kennwort auf eine Liste C. Der Rechner wird beim Empfang dieses Ergebnis-Kennworts das Eingangs/Ausgangs-Kennwort mit höherer Priorität bei 8-46 auf die Eingangs/Ausgangs-Steuereinrichtung übertragen, deren Arbeit ausgesetzt wurde. Diese wird ihrerseits bei 8-48 ein Bearbeitungs-Kennwort (in process descriptor) übertragen, das auf die Liste A gesetzt wird, welche mit der oben erwähnten Liste C verbunden ist. Wenn bei 8-40 festgestellt wird, daß keine Priorität vorhanden ist, wird das Kennwort bei 8-52 auf eine Warteliste B gesetzt, um ausgeführt zu werden, sobald eine Eingangs/Ausgangs-Steuereinrichtung verfügbar ist.

Für den Vorgang mit niedriger Priorität, der bei 8-42 beendet worden ist, wird bei 8-50 ein neues Kennwort erzeugt, das zwecks späterer Ausführung auf die Warteliste B gesetzt wird. Nach der Erzeugung dieses neuen Kennworts kehrt die Verarbeitungseinheit zu ihrer normalen Arbeitsweise zurück und nimmt bei 8-54 die Ausführung des unterbrochenen Programms wieder auf.

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Die Figuren 9A und 9B zeigen den Laufweg des Signals einer von mehreren Unterbrechungen, die in den Figuren 4A und 4B dargestellt sind, insbesondere der Unterbrechung, welche der Beendigung eines Eingangs/Ausgangs-Vorganges entspricht. Dieser Unterbrechungszustand ist mit den Eingangs/Ausgangs-Steuereinriohtungen verbunden und zeigt dem rechnenden Vorarbeiter des datenverarbeitenden Systems an, daß ein Eingangs/Ausgangs-Vorgang aus irgendeinem Grund beendet worden ist. Der ünterbrechungszustand wird eingeleitet, wenn eine Eingangs/Ausgangs-Binheit ein Arbeitsergebnis auf den Speicher überträgt. Diese Übertragung bewirkt die Einstellung eines der Beendigung des Bingangs/Ausgang-Vorganges entsprechenden Unterbrechungsbits in ünterbreohungsregister 9-10. Durch das Vorhandensein dieses Unterbrechungs-bits wird eine Anlaßsteuerung 9-12 betätigt. Wie bei den meisten der zu dieser Gruppe gehörigen Unterbrechungen muß zunächst festgestellt werden, ob das entsprechende Unterbrechungs-bit des Maskenregisters 9-14 eingestellt worden ist oder nicht. Wenn dasselbe eingestellt ist, wird die eine solche Unterbrechung empfangende Verarbeitungseinheit des Rechners dieselbe nicht beaohten und bei 9-16 ihre normale Arbeitsweise fortsetzen. Wenn jedooh kein entsprechendes Masken-bit eingestellt worden ist, muß als nächstes bei 9-18 festgestellt werden, ob die Einheit bereits nach der Steuerarbeitsweise arbeitet oder nioht. Wenn dieB der fall ist, wird die Verarbeitungseinheit des Reohner· veranlaßt, den vorliegenden Steuervorgang !^beenden und bei 9-20 zur normalen Arbeitsweise zurüoksukehren. »ach der Rückkehr zur normalen Arbeitsweise behält die Verarbeitungseinheit dieselbe bei, bis er wieder duroh ein der Beendigung eines Eingangs/Ausgangs-Vorganges entsprechendes Unterbreohungs-bit betätigt wird, das von 9-tO BVix Anlaleteuerung 9-12 geschickt wird.

Venn die Verarbeitungseinheit des Rechners augenblioklioh nleht nach der Steuerarbeitsweise arbeitet, wird bei 9-22 ein Unterbreohungszustand erzeugt, und die Verarbeitungseistüeit geht zur Steuerarbeitsweise über. Hierauf

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U "A

wird der Speicher Schritt für Schritt abgetastet, um das letzte Singangs/Ausgangs-Arbeitsergebnis 9-24 zu ^; finden. Wenn sich der Abtaster bereits am Ende der Speicherliste 9-26 befindet, irehrt die Verarbeitung- _; einheit des Rechners bei 9-23 zur normalen Arbeitsweise zurück. Wenn jedoch derselbe das Ende der Liste nooh nicht erreicht hat, muß bei 9-30 als nächstes f^sfc.Testeilt werden, ob das gewünschte 3ing'ings/Aung".n,:a- ir/iebnir; vor handen ist oder nicht. Wenn.das gewünschte 3rjebnis nicht vorhanden ist, v/ird die Spsioherliste bei 9-52 zurückgeschaltet und bei 9-24 erToI^t eine neuerliche Abtastung der Speicherliste. Wenn jedoch das gewünschte ärgabnis vorhanden ist, wird dasselbe bei 9-34 überprüft, :3s muß dann bei 9-36 festgestellt werden, ob der l';roh das Jirgebnis angezeigte eben ausgeführte Vorgang ein Ausgang oder ein Eingang war. Wenn es ein Ausgang ',var, muß bei 9-40 festgestellt werden, ob es das Ende eines Einganges ist oder nicht. Wenn dios der Fall ist, wird bei 9-42 die ?/arteliste der Singangs/Ausgangs-Vorgänge überprüft. Wenn das fertige Ergebnis von einem Ausgangsvorgang 9-36 herrührt, muß bei 9-38 festgestellt werden, ob es das Ende eines zugeteilten Blocks war odar nicht. Im bejahenden Falle v/ird die Warteliste der Singangs/Ausgan-js-Vorgänge im Speicher bei 9-42 nochmals überprüft. Wird die bei 9-40 gestellte Frage nach dem 2nde des Einganges verneint, so wird der Eingang bei 9-44 der Frage nach dem ISnde eines zugeteilten Blocks unterworfen. Wenn das Ende eines zugeteilten Blocks vorliegt, wird durch die Maschine bei 9-46 mehr Raum zugeteilt, und die Steuerprogranmaufzeichnungen werden bei 9-76 ergänzt. Wenn jedoch bei 9-44 nicht das Ende eines zugeteilten Blocks vorliegt, niuß festgestellt werden, ob eine periphere Vorrichtung verfügbar ist oder nicht. "Bei 9-48 kann die Warteliste der Singangs/Ausgangs-Vorgänge leer sein. Wenn dies der Pail ist, werden die Steuerprogrammaufzeichnungen bei 9-76 ergänzt. Wenn die Warteliste jedoch nicht leer ist, wird ein Eingangs/-\usgange-

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909885/1276 BAD O

1449528

Vorgang eingeleitet. Nachdem dies geschehen ist, werden (iio Steuerproirramrnvdfzeichnungen bei 9-76 ergänzt.

Die Krgänzunr der Steuerprograrnraaufzeichnungen bei 9-76 bewirkt bei 9-78 eine Rückstellung der ParitUtsfehlerzählung, die ihrerseits bei 9-80 eine "Rüoksohaltung der Speioherliste bewirkt, weiche die Arbeitsergebnisse enthält. Die Rückrchaltung der Speicherliste bei 9—80 bewirkt bei 9-24 eine neuerliche Abtastung der Speicherliste nach dem Ergebnis-Kennwort.

Y/enn bei 9-36 ein Ausgangsvorgang vorliegt und bei 9-33 die Frage nach dem Ende des zugeteilten Blocks verneint wird, erfolgt, wie beim EingangsVorgang, bei welchem das linde des zugeteilten Blocks nicht erreicht ist, bei 9-52 eine Rückfrage, ob eine Vorrichtung nicht verfügbar ist. Die bei 9-52 gestellte Frage nach der Verfügbarkeit der Vorrichtung ist eine negative Frage, d.h. die Frage lautet, ob die Vorrichtung nicht verfügbar ist oder nicht. Wenn diese Frage bejaht wird, ist die Vorrichtung nicht verfügbar, und es erfolgt bei 9-54 eine Abzweigung zu einem, entsprechenden Korrekturvorgang, !fach dieser Abzweigung werden die Steuerprogrammaufzeichnungen bei 9-76 ergänzt. Wenn die Frage nach der Nichtverfügbarheit der Vorrichtung verneint wird, ergibt sich daraus, daß die Vorrichtung tatsächlich verfügbar ist. 3ei 9-56 wird dann bei der verfügbaren Vorrichtung angefragt, ob dieselbe besetzt ist oder nicht. Wenn sie besetzt ist, wird eir. Eingangs/Ausgangs-Kennwort bei 9-56 auf eine Warteliste gesetzt, und die Steuerprograminaufzeichnungen werden bei 9-76 ergänzt.

Wenn die Frage, ob die Vorrichtung besetzt ist, verneint wird, wird bei 9-60 zunächst festgestellt, ob ein paritätsfehler vorhanden ist oder nicht. Bejahendenfalls wird die Anzahl der während des Vorganges hintereinander gemachten Paritätsfehler bei 9-62 gesammelt. Wenn bei 9-70 die gesammelte Anzahl größer ist als eine Konstante K, erfolgt bei 9-74 eine Abzweigung zu einem Korrekturvorgang.

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1448529

Hierauf werden die Steuerprogrammaufzeichnungen bei. 9-76 ergänzt. Wenn die bei 9-62 gesammelte Anzahl der nacheinander gemachten Paritätsfehler nicht größer ist als die Konstante K bei 9-70, wird der Paritätsfehlerzähler zurückgeschaltet und bei 9-72 der Eingangs/Ausgangs-Vorgang verlangt, bevor die Steuerprogrammaufzeichnungen bei 9-76 ergänzt v/erden.

Wenn bei 9-60 festgestellt wird, daß kein Paritätsfehler vorliegt, muß bei 9-64 festgestellt werden, ob irdgendein anderer Fehler vorhanden ist oder nicht· Wenn dies der Pail ist, erfolgt bei 9-66 eine Abzweigung zu einem entsprechenden Korrekturvorgang für diesen anderen Fehler. Hierauf werden die Steuerprogramm-Aufzeichnungen bei 9-76 ergänzt. Wenn bei 9-64 kein anderer Fehler vorhanden ist, aber die für den !Zugang zum Gedächtnis erforderliche Zeit einen Grenzwert überschritten hat, erfolgt bei 9-68 eine Abzweigung zu einem entsprechenden Korrekturvorgang, worauf wie.der die Steuerprogramm-Aufzeichnungen bei 9-76 ergänzt v/erden.

Aus den Figuren 9A und 9B ergibt sich, daß mehrere Abzweigungen zu Korrekturvorgängen, die sich auf ein besonderes Problem beziehen, besondere Plätze innerhalb der Programmaufzeichnungen einnehmen. Durch die Ergänzung der Steuerprogramm-Aufzeichnungen bei 9-76 wird daher eine konstante Aufzeichnung des Zustandes der Anlage erhalten, welche angibt, ob eine Vorrichtung besetzt ist oder nicht, ob ein Paritätsfehler vorliegt oder nicht oder ob irgendein anderer Fehler vorhanden ist oder nicht. Tatsächlich wird jeder dieser Vorgänge überprüft, und daraus ergibt sioh, daß die Steuerprogramm-Aufzeichnungen eine konstante Quelle für die hinsichtlich der Eingange/Ausgangs-Vorrichtungen und ihre Wirkungsweise vorliegenden Angaben bilden.

Fig. 10 zeigt die Unterbrechung, welche der Wiederingangsetzung nach dem Aussetzen des Stromes entspricht. Ea ist dies einer der TTnterbrechungszustände, die in den Figuren 4A und 4B dargestellt sind. Obwohl nicht alle

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Tm

Unterbreohungszustande dargestellt sind, werden die für die Darstellung in der Zeichnung ausgewählten Unterbrechungen als jene Unterbrechungszustände angesehen, die einen allgemeinen logischen Signallaufweg zeigen, der nioht nur für alle in der vorliegenden Darstellung erfaßten Unterbreohuagseustände repräsentativ ist, sondern auch für viele andere, die noch erfaßt werden könnten.

Me Ablaseteuerung 10-10 leitet die 7/iederingang-Betzung nach der durch Aussetzen des Stromes bewirkten Unterbrechung ein. Dieser Unterbreohungszustand ist mit dem Wiederingangsetzen verschiedener Elemente des datenverarbeitenden Systems nach dem Auftreten eines Aussetzens des Strome β verbunden. Nachdem die Unterbrechung bei 10-12 erfolgt ist, wird der Speioherungsanzeiger bei 10-H abgefragt, um bei 10-16 festzustellen, ob das System die Speicherung aller Registerangaben beendet hat oder nioht, die aur Wiederaufnahme der Verarbeitung an der Stelle erforderlioh sind, an welcher das Aussetzen des Stromes erfolgte. Wenn eine vollständige Speicherung nioht möglich war, erfolgt bei 10-20 eine Abzweigung zu einem entsprechenden Korrekturvorgang. Wenn jedoch die Speicherung beendet wurde, wird bei 10-16 zunächst der Arbeitezustand des Vorganges "Wiederaufnahme der Eingangs/Ausgange-Vorgänge ⁿ im ' Steuerprogramm festgestellt. Wenn dieser Vorgang bei 10-22 besetst iat, wird der Speicherinhalt bei 10-28 überprüft, vem festzustellen, ob der Rechner beim Aussetzen des Stromes nach der Steuerarbeitsweise arbeitete. Wenn jedoch der Vorgang «Wiederaufnahme der Eingangs/Ausgangs-Vorgänge" augenblicklich nicht besetzt ist, wird als nächstes festgestellt, ob ein Bingangs/Auegangs-Vorgang gerade beendet würde oder nioht. Bejahendenfalls wird der Speicherinhalt bei 10*28 überprüft, um festzustellen, ob der Rechner beim Aussetzen des Stromes nach der Steuerarbeitsweise arbeitete. Wenn jedooh der Binganga/Ausganga-Vorgang nicht gerade beendet wurde, erfolgt bei 10-26 eine Wiederaufnahme der EingaÄgs/Auegangs-Vorgänge. Bierauf wird bei 10-28 der Speicherinhalt überprüft, um die Arbeitsweise des Rechners

~ 909885/1276

beim Aussetzen dee Stromes festausteilen.

Yienn bei 10-30 festgestellt wird, daQ die Yerarbeitungseinheit des Rechners beim Aussetzen des Stromes nach der Steuerarbeitsweise arbeitete, wird bei 1C-32 ein Programm aufgestellt, um die Rückkehr der Verarbeitungeinheit zum unterbrochenen Steuervorgang zu ermöglichen. Nach der 'Wiederherstellung des Programms v/ird der Rechner auf dasselbe abzweigen und bei 10-36 die Ausführung das unterbrochenen Steuervorganges fortsetzen.

Y/enn bei 10-30 festgestellt wird, da3 die Yerarbeitungseinheit des Rechners beim Aussetzen des Stromes nicht nach der Steuerarbeitsweise arbeitete, wird der Speicherinhalt bei 10-34 zwekcks Ruckkehr zur normalen Arbeitsweise eingestellt, und hierauf wird der Rechner bei 10-38 zur normalen Arbeitsweise zurückkehren.

Die Figuren 11A und 11B veranschaulichen ein Blockdiagramm der gesamten Verarbeitungseinheit des Rechners. Das automatische Unterbrechungssystem ist in diesem Blockdiagramm dargestellt, um seine relative Lage innerhalb der Verarbeitungseinheit zu zeigen.

Die gesamte Verarbeitungseinheit ist in einer besonderen Anmeldung mit der Bezeichnung "Rechner" (Erfinder L.3. Hott u.a.) beschrieben. Auf den Segenstand dieser Anmeldung wird in der vorliegenden Anmeldung 3ezug genommen zwecks vollständiger Beschreibung der ganzen Verarbeitungseinheit de3 Rechners, innerhalb welcher da3 erfindungsgemäße System arbeitet.

Auf andere Bereiche innerhalb der Verarbeitungseinheit des Rechners wird kurz hingewiesen, v.m α ie Wirkungsweise des vorliegenden Systems innerhalb seiner zugehörigen Umgebung klarzustellen.

Die Behandlung der im TJnterbreahungsregister aufgezeichneten 10 TJnterbrechungszustände macht die Überführung des in den. figuren 11A und 11B dargestellten Terarbeitungs-

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909885/1276 BAD ORIGINAL

einheit auf die Steuerarbeitsweise erforderlich, bei welcher ein entsprechender Steuervorgang die Unterbrechung bedient. Der Übergang von der normalen Arbeitsweise auf die Steuerarbeitsweise erfolgt unter Verwendung der oktalen AdreesenregiBter des aus dünnem Film bestehenden Speichers 11-24 automatisch auf folgende Weise:

a) Der Inhalt des Basis-Adreßregisters (BAR) 055, des Basis-Programmre.-risters (BPR) 054 und des Programm-Steuerregisters (PCR) 057 v;ird in dem aus dünnem Film bestehenden Unterbrechungsspeicher-Register (ISR) 040-042 in dieser Reihenfolge gespeichert. Der gespeicherte Inhalt des Programm-Steuerregisters 057 enthält immer die Adresse des Frogranimwortes, das bei der Rückkehr zur normalen Arbeitsweise zu verwenden ist. Mit anderen Worten, die überdeckende Silbe ist verloren gegangen, und das Programm-Steuerregister ist entsprechend korrigiert.

b) Der Inhalt des gegenwärtig adressierten Programm-Speicherregisters (PSR1) oder (PSR2), der auf okalen Adressen 100-103 oder 104-107 angeordent ist, wird in dem aus dünnem Film bestehenden Unterbrechungs-Programmregister (IPR) 110-113 gespeichert. Dies ist das Programmspeicherregister, das nunmehr die nächste Silbe enthält, die abzulesen ist, wenn entweder PSR1 oder PSR2 gefüllt ist.

c) Der Inhalt einer Anzahl von Steuerkippschaltern wird in dem aus dünnem Film bestehenden Unterbrechungs-Abwurfregister (IDR) 070 mit 16 bits gespeichert. Wenn diese bits von links nach rechts numeriert werden, enthält das Unterbrechungs-Abwurfregister (IDR) 070 folgende bits χ

bits 1,2,3

Die aus 3 bits bestehende Adresse der 12 bits umfassenden nächsten Silbe des Programm-Speicherregisters (PSR). Diese 12 bits umfassende Silbe ist für eine Bedienungsperson bestimmt, da der Übergang zur Steuerarbeitsweise nur am Ende einer Instruktion erfolgen kann. Die vier

909885/1276 BAD ORIQINAi.

JAMiOIBG OAl-I

12 bits umfassenden Silben des Programm-Speicherregisters PSR1 sind am wichtigeren Ende mit 3-2-1-0 bezeichnet, und die Silben des Programm-Speioherregisters PSR2 mit 7-6-5-4.

bit 4 ist eine 1, wenn eine wiederholte Instruktion unterbrochen wurde.

bit 5 ist eine 1, wenn eine wiederholte Instruktion vor Ausführung des ersten Vorganges unterbrochen wurde.

bits 6,7.

Sine 1 für jedes Programm-Speicherregister (PSR), das augenblicklich gefüllt wird (bit 6 für PSR1 und bit 7 für PSR2). Wenn die letzte-Silbe von PSR als letzte Silbe der Instruktion vor der Unterbrechung verwendet v/urde, ist PSR nicht mehr gefüllt. Herrn die letzte Silbe nicht verwendet wurde, is* PSR gefüllt. Wenn eine Silbe in das Programm-Speicherregister PSR2 übergegriffen hat, kann dieses als gefüllt angesehen werden, sonst nicht. Wenn diese bits in die Füll-Kippschalter zurückgeführt werden, die sich beide infolge einer Silbenüberdeckung in der Stellung 1 befinden, wird einer der Kippschalter zurückgestellt, da diese Silbenüberdeckung verlorengeht.

bits 8, 9» 10 betreffen die Inhalte des Überlaufsteuerungs-(POV)-Kippschalters·, des Steuerungs-(PUN)-Kippschalters für zu geringe Quantitäten (Underflow Control) bzw. der nicht normalisierten (PNH)-Kippschalter.

bits 11, 12. Die Adresse am oberen Ende des Stapels, bezeichnet mit 0-3 (Inhalt des Stapelzählers),

Bit 13 ist eine 1, wenn der Rechner nach der Steuerarbeitsweise arbeitetfete, wenn das Aussetzen dee Stromes erkannt wurde.

bit 14 ist eine 1, wenn der Unterbreohungszustand dem Aussetzen des Stromes entspricht·

bit 15 ist eine 1 für umgekehrtes Zählen dee Stapelzählers·

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909885/1276 BAD OFUGlNAL

bit 16 wird nicht verwendet.

Die bits 1-10 sind die einzigen, die für den Steuervorgang von Interesse sind und sie sind infolgedessen die einzigen, deren entsprechende Kippschalter als Ergebnis der ünterbreohungs-Rückführungsinstruktion (IRH) zurückgestellt werden.

Sie nachstehende Tabelle zeigt alle möglichen Kombinationen der 5 bits 1, 2, 3» 6 und 7 des ünterbreohungs-AbwurfVorganges s

VaIl t
Üb «Abdeckung
(overlap)

fall 2 keine ueer-Aeokung

Bits der n&ohsten PSR-Silbenadresse

1 2 3

0 0 0 PSH1 ist

gespeichert 0 0 1

0 1 0

0 1 1

1 0 0 PSH2 ist

gespeichert

10 1 1 1 0 1 1 1

0 0 0 PSR1 ist

gespeichert

0 O 1 0*1 0

0 1 1

1 0 0 PSR2 ist

gespeichert

tO 1

110 111

Zurückgeführte Sfttllt gefüllt Kippschalter (Über-

deokung ist verloraen)

bit 6

1 1 1 1

1 1 O

1 1 O

O O O

bit

JL

bits 1 2

bite

1 (dasselbe 1

1 1

1 1

0

1 O

1 O

1 0

1 O 1 *

O (dasselbe)

O O

O PSB1 wurde gespeichert, obwohl bereits verarbeitet

1 1

O PSR2 wurde gespeichert, obwohl bereite verarbeitet

d) Sierauf wird das bit i» Ttoterbreohungsregister 11-13 »urückgestellt, welches dem au verarbeitenden UhterbreohungBzustand entsprioht»

, - 4ß · 90Ö885/1276

e) Bin Kippschalter der Steuerarbeitsweiea wird eingestellt, wodurch der Übergang zur Steuerarbsitsweise markiert, die Interpretation bestimmter Instruktionen und Unterbreohungszustände verändert und vorübergehend die Verarbeitung anderer Unterbrechungszustände, die auftreten können, verhindert wird, mit Ausnahme der beiden Unterbrechungszustände mit höchster Priorität.

f) Das Basis-Adressenregister (BAR) 055 und das Basia-Programmregister (BPR) 054 werden mit dem Inhalt des Unterbrechungs-Adressenregister (IAR) 063 beschickt. Der Inhalt des Unterbrechungs-Adressenregisters (IAR) kann nur während der Steuerarbeitswelse verändert werden.

g) Die wirksame Adresse wird berechnet, indem die relativen Adressen zusammen mit dem zu verarbeitenden spezifischen Unterbrechungszustandssignal 11-10 zu dam Irilialt des Unterbreohungs-Adreßregisters (IAR) addiert wird. Diese neue Adresse wird im Programm-Zählregister (PCR) 057 gespeichert. Der Inhalt des Speicherbereichs, der durch diese wirksame Adresse beschrieben wird, entspricht einer Liste von Instruktionen (alles bedingungslose Übertragungen), um den Eintritt ia den entsprechenden Steuervorgang zu erleichtern.

h) Bin Überlauf-(POV)-Kippschalter, ein Kippschalter für zu geringe Qr&ntitäten (PUlI), nicht normalisierte (PNN) Kippachalter und alle anderen erforderlichen Steuerkippschalter (nicht dargestellt) werden zurückgestellt, um dem Stsuerarbeitsweise-Programia zu ermöglichen, aie zu verwenden, ohne sie zuerst zurückzustellen_β Bei einer dem arithmetischen Überlauf entsprechenden Unterbrechung wird die Bedienung des Überlaufs durch das Steuerarbeitsweise-Programm ausgeführt. Der POV-Kippechalter wird zurückgestellt, bevor derselbe gespeichert wird, ^j?eil das Steuerarbeitsweise-Programm notwendigerweise das entsprechende bit zurückstellen müßte, von dem es bei der Rückkehr zur normalen Arbeitsweise gespeist wird, um ein Umlaufen der Unterbrechungsschleife su verhindern.

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BAD *"**

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Für die Rüoküberführung der Verarbeitungseinheit des Rechners von der Steuerarbeitsweise in die normale Arbeitsweise ist das Steuerarbeitsweise-Programm verantwortlich, und sie wird durch eine Unterbreohungs-Rückführungsinstruktion (IRR) ausgeführt.

Die beiden Unterbrechungen 1-1 und 1-2 der Fi/g. 1 mit höchster Priorität, nämlich das Aussetzen des Stromes bzw. die Grundtakt—Zählung werden automatisch verarbeitet, d.h. sie erfordern nicht das Steuerarbeitsweise-Programm oder deeeen Durchführung.

Durch eine dem Aussetzen des Stromes entsprechende Unterbrechung werden alle Eingangs/Ausgangr-Vorgänge unterbroohen.' Beendigungskennworte werden den Speicherbereichen übermittelt, die durch den Inhalt der Register in den Eingangs /Ausgänge-Steuereinheiten beschrieben werden. Zwischen der Entdeckung des Zustandes und der Stillegung des Kornspeichers bleibt genügend Zeit, um dies auszuführen und die Ausführung der vorliegenden Instruktion oder die Wiederholung einer wiederholten Instruktion zu beenden. Sobald die Ausführung der Instruktion beendet ist, wird der Inhalt aller für die Wiederingangsetzung erforderlichen Kippschalter in dem aus dünnem Film bestehenden Stromausset zungs-Abwurf register (PDR) 064 und 065 gespeichert. Die ersten 16 bits dieses 32 bits umfassenden Registers sind die gleichen wie jene, die in das Unterbrechungs-Abwurfregister (IDR) eingeführt werden, wobei bit 14 und bit 13 eingestellt werden, wenn der dem Aussetzen des Stromes entsprechende Unterbrechungszustand während der Steuerarbeitsweise auftritt. Die nächsten 12 bits werden verwendet, um den Inhalt des Unterbrechungsregisters 11-18 zu speichern, und die letzten 4 bits bleiben leer.

Die dem Grundtakt-Zuwachs (increment real-time clock) entsprechende Unterbrechung tritt ungefähr alle 10 Millisekunden auf. Dieser Unterbreohungszustand wird durch den Bestandteil verarbeitet. Derselbe kann den Ablauf irgendeines Programme nicht aufhalten und kann dasselbe nur kurz verzögern. Die terarbeitung geschieht durch Ablesen des

- 47 - 909885/1276 BADQRiGtHAL

Inhalts des Grundtakt-Registers (RTC) 114 und 115 aus dem aus dünnem PiIm bestehenden Speicher 11-24» durch Unterteilung desselben und Zurückschreiben in den aus dünnem Film bestehenden Speicher, sowie duroh Einstellung eines Kippschalters, um das dem Grundtakt-Überlauf-Unterbrechungezustand entsprechende bit zu erzeugen, wenn ein Überlaufzustand eingetreten ist.

Das "A^H-Register 11-1A innerhalb der arithmetischen Einheit 11-1 ist eine 48 bite umfassende Speichervorrichtung, welche die Masken-bits enthält, die dem Maskenregieter 11-12 zugesandt werden·

Es gibt insgesamt 19 bits, die aus dem ^WA"-Register 11-1A in das Masken-regieter 11-12 übertragen werden, und von diesen stellen 16 bite die Haskenbits dar, die dem ^Mp^H-Register 11-12P zugesandt werden, das mit dtn UnterbrechungebitB für die 16 äußeren Anfragen verbunden ist.

Das Maskenregister 11-12 ist aus 19 Kippschaltern zusammengesetzt. 16 Kippschalter sind im "P^w-Register 11-12P enthalten und mit den Unterbrechungesignalen für die 16 äußeren Anfragen verbunden. Die übrigen im Register 11-12Q enthaltenen 3 Kippschalter sind die Maskenunterbrechungen, welche dem arithmetischen Überlauf, der Beendigung eines .Eingangs/Ausgangs-Vorgangee und dem Grundtakt entsprechen.

Das Vorhandensein irgendeines dieser Unterbrechungsbits, die diesen 19 Kippschaltern entsprechen und die von den 27 Unterbrechungssignaleri 11-10 herkommen, ermöglichen einem der 19 Und-Tore von 11-14A und 11-14B, ein Signal passieren zu lassen.

Im Block 11-14A sind 16 Und-Tore und im Block 11-14 B sind 3 Und-Tore enthalten.

Die 16 Und-Tore von 11-14A sind mit den 16 bits umfassenden "P^Maskenregister und mit den 16 äußeren Anfragen entsprechenden Unterbreohungsbits ^on den 27 bite von 11-10 verbunden. Wenn einee oder alle 16 bite sowohl -vom Maskenregister als auch von den den äußeren Anfragen ent* sprechenden Unterbreohungseignalen vorhanden sind, gibt dae

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Oder-ior 11-1 § ein Ausgangssignal. Dieses stellt nur ein Signal Ton den im Blook 11-16 vereinigten 6 Und-Toren dar· Die übrigem 5 Uhterbreohungssignale sind das arithmetieohe Ubersehußsignal, das mit einem der 3 Und-Tore von 11-HB gekoppelt ist, die dem Hiaausschreiben über Begrensungext entsprechende unterbrechung, die illegale InstruktioRB-UnterBreohung und die Paritätsfehler-Unterbrechung. Wenn eines dieser 6 Signale mit einem der normalen Arbeitsiiili entsprechenden Signal kombiniert ist, wird es innerhalb des Uhterbreohungeregisters 11-18 ein Unterbreohungsbit erBeugen.

Die Ausgangssignale von den übrigen beiden Und-Toren Ton 11-143 sind die ühterbreohungs-bits, die der Beendigung eines fiÄgangs/Auegangs-Torgangee und dem Srundtakt ent» epreohe»· Diese beiden Signalt gfhen ohne jede weitere Absperrung unmittelbar im Aas tJhterbreohungsregister 11-18.

Ton den im Unterbreohungssignalblook 11-10 insgesamt enthaltenen 27 Signalen bleiben 4 Uhterbreohungssignale übrig·

3wei ron diesen Tier Signalen besitzen höohste Priorität und gehen nicht durch das Uhterbrechungsregister 11-18 hinduroh* Bs sind die Unterbrechungen, die dem Aussetsen dem Stromes und der Grundtakt-iählung entsprechen. Die let»ten bf iaen Signale sind ohne'weitere Absperrung dire* ■It dem Unterfcreahungsregister 11-16 gekoppelt. Sb sind Ües/die QJiiterbreobw*g»*i«nal· die der Unterbrechung dee Beohners W u»4 der Wiederingangsetiung nach dem Aussetzen tntepxvohen.

Claims (1)

1LLC PateataaaprtteBa ' ^ιη^

1. Aateaatiaehea Unterbreehaagaayetea für eiae dateaverarbeitenda A«lag· ait «in·· Speieber, dar aehrere Arien τοπ l'rograaaes eathält, UBd alt eiaer Vererbeitaagaeiaheit, dia aekrere Arbeftaveiaen aafwajftjft, eewie ait Unterbreehaagaaiariahtangen, dia «lareb aehrere Unterbreehaageaigaale aktiriart verdea, dadurch gekeaaaeiehaet, dafi jada dar Arbeitaweieea (18-1, 18-2) alt dar Aaaftfhrang aiaaa baaaadaran Pragraaaiaa (20-1, 20-2) Terbaadaa iat, daS aia Uatarbre ehaaga-Maakenregieter (3-10) ait daa Uaterfcreahaagaaiariahtangaa (5-12, 3-14} gakappalt iat vad darak diaaalbaa akÜTiart wird, ued dal daa Uatarbraahaaga-Maakaaragiatar (3-10) ait dar Tararkaitaagaaiakait (18) gakappalt iat Bad aaf diaaalaa aiawirkt, aa aa kawirkaa, da· dia Tararkaitaagaaiakait wu dar Anafükrmag dar einen Art vaa Pragraaaaa auf dia Aaafaaraag dar aadaraa Art Tea rr* .„raoaea übergeht_t weaa dia Uatarbraahaagaaiariektaag aktiviert iat.

2. S/atea naeh Aaapraeb 1, dadnrak gekenaielohnet, de8 die la Speieher (•20) enthaltenen Arten Tea Pregraaaae sladaateaa eaa einea bei einer aeraalea Arbeitawaiae (lS-l) nuesaiti. nden eraten iregraaai (20-1) uad eiaea bei einer dteaerarbeitaweiaa (16-2) anaiufiihrenden «weiten Pregreaa (20-2) beetehen aad dall dia ait der Pregranaauafuhruag ?«rbaadaaaa Arbeitawaiaea dar VerarbeituBfaaiakeit (18) aindeatena iwei eatapreekende Artaa Tea Arbeitaveiaea (l8-l, 18-2) ua/asaen.

3. Syatea naeh Aaapraeb 1, dadareh gekenaseieaaat, deB die Uatarbraabaagaeigaale aaa eiaati tfrtliehea Uatorbraek«agaaigaal (a.B. 16-12) beeteben, daa darak daa laataad dar aageaehleaeaaea Vararbeitungeeieheit (18) anagalttat wird, aad aaa Syataamatarbraakajmaaigaalea (s.B. 16-4), dia dareh dea Zaetaad dar gaacea Anlage uad anSerhaH der Verarbeitaagaeiaheit aaagaliat werden.

«. Sjratea naeh Aaapntah 1, dadarek gekennselehnet, dai ein Tail der Uaterbreebmageeigaale {«.B. lU-i¹) τβη Zaatasda« kartükrt, die alt dar aarvalea Arbaitavaiaa 4*r dateaTerarbaiteadea Anlege verbund·* eiad, wlkrend dar Beat dar Uaterbraabaagaaigaala (a.B. 110) van Zaataadaa berrvbrt, dia »it dar P»hlerbekebmng rerbaaden aind.

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5. Syatea aaeh Aaajimeh 1, dadnreh gekeanaeiehnet, daB die Unterbreebaageeiariebtaagff dareh «in Signal (11) aktiviert wird, das bai eiaar PrialrleiataagaatSraag dar Verarbeitaageeiabeit (18) aaftritt, aad da· aiaa Saaiehereiarielitaag (3-12) ait der Uaterbrechaageeinriehtaag gekapselt iat and dareh diaaelbe aktiviert wird, ma einen aaareieheadaa fail dar τββ der Verarbeitaageeinheit derseit aaegeftthrtea Pregraaa-laferaatiea aa erhalten, daait aaeh der Wiederherstellaag dar Prlaftrleiataag dar Verarbeitaageeiaheit eine aataaatiaeha WiederaafaahBM daa Pragraaaiaa aa dar 8telle der Unterbreehang aiglich iat.

6. lyataai aaah Aaapraah 1, dadareh gekaaaaaiehaet, da· dia Uaterbreehaageeinriebtvag dareh eia Signal (13) aktiviert wird, daa aaeh eiaer PriaftrleiataagaatSraag dar Vararbeitaagaainheit (18) auftritt, aad dal daa Uatarkraehaaga-Maekenregieter (3-10) ait der Verarbeituageaiaheit gekeppelt iat and aaf diaaalba einwirkt, aa aalbewirken, da· dia Vararbeitaagseiaheit bei Aktivierang der Uaterbreehnngseiariehtaag darak daa 8igaal (13) van der Aasführung des erstea l'regraaaea (20-1) aaf dia Aaafakraag dea aweitea l'ragraaaiaa (20-2) übergeht, wenn die Priaärleiataageatiraag während der Aaaführaag dee eratea rregraaaiea darek dia Veraraaitaagaaiakeit aaftritt, aad aa bewirk«», daB die Verarbeitaageeiaheit dia Ameführung dea aweitea Pregraames fertaatat, wenn dia PrialrleiataagaatVraag während der Anaführung dee aweiten Pregraaaaea aaftritt.

7· Svatea aaeh dea Ansprüchen 1 aad 6, gekennseiebnet dareh eine Signel apeiehereiariehtaag alt aehrerea Uatarbreehaagaaigaal-Speicherteilea • (3-12)· vaa daaea jader eine Biariehtang aafweiet, die einee vea aehrerea Uattrbreekaagesigaalea aafaiaait and bia aaa weiteren Gebrauah apeiehert, webei jedee der Uaterbrechaagaaignale ait einer beeoaderen Arbeitavaiaa (18-1, 18-2) der Verarbeitnngaeinheit verbaadea ist, aad dafl daa Uaterbreehaaga-Haakaaragiatar (3-10) swisehen der Unterbreehaags-Speicbereiarichtaag aad dar Verarbeitangeeinheit eingeeehaltet let, aa aiae Aaderuag dar Arbeitsweise der Verarbeitnagaaiaheit aa bewirken, waaa diaaelbe elaea vaa aakrerea Datarbreekaagaaigaalea anaiaait, die la dar Uaterbreekaagaaignal-Speiehereinricbtaag (3-12) gespeichert aiad.

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8. tfyatea naeh Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dall die Unterbrechengaeignal-Speichcrtcile (3-12), die gekegelt aind, aa ein Unterbreehungaaignal a« eapfangen, ait eines beaonderen Znatand der datenverarbeitenden Anlage Terlinden aind, dafl eine Prieritätaaeawlhl-• inrieiitung (16—1) alt tier Unterbreehungaaignal-Speiehereinrichtung gekoppelt iat, ua nach einen verherbeatimaten flan da« verfügbare Unterbreehuagaaignal auszuwählen, daa innerhalb der Unterbrechangeaignal-Speiehereinriehtong die höchite J rieritit beaitzt, und dafl daa Unterbreehunga-Maikenregiater (3-10) »it der Verarbeitmngaeinbeii gekoppelt iat und anf dieaelbe einwirkt, nm m« bewirken, dafi die Verarbeitongaeinheit von der Aaaführung dea einen τβη Mehreren Pregraiamen auf ein anderei i'rograea übergeht, wenn daa liaakenregiater durch daa aaageaalite Unterbrech«ngaaignal der Prioritttaanawähleinrielitung aktiriert wird.

'J. Sy·te« nach Anejiruch 8, dadurch gekannteiclinet, daß «it jedeai der Teile der Unterlirechangaaignal-Speieliereinricltttuig (3-12) eine Vcraefaliiaaclungaeinrielitung (5-21) verbunden iat, na dea Auagangaaignal jcdea üereiehea ein identifiaierendea Uodifisieraittel (5-24) hinsatnfügen, welehea dea Magkenregiater die Ideatifisierong dea Unterbreehangaaignala anaeigt, daa aeine Aktivierung bewirkt.

10. byatea naeh Anspruch 9t dadurch gekennzeichnet, dafl jadea ven mehreren Unterbreehungaaignalcn von den ia Speicher (20) enthaltenen Pregraaaen mit cinea beaonderen i'rograaa (20-1, 20-2) verbunden iat, ao da0 daa Uaakenregiater bei identifisieruag dea Unterbrechungaaignala bewirken kann, dafi die Verarbeitun^aeinhcit dna nit dea identifisierten Unterl>reehmigaaignal verbundene J'regraaa a-eaführt.

11. S/atea nach Ansprach 2, dadurch gekennzeichnet, dafi die Verarbeititngaeinheit (18) eine Einrichtung (3-1%) enthält, die nach Beendigung der Zuteilung snr Stenerarbeitaweiae autoaatiach die Hiickkehr zur noraalen

Arbeltaweiae bewirkt.

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12. Byate·) aaak Aaapraek 11, dadurch gekennaelehnet, daß di· Verarbeitaaga»iBk«it (is) daa Syateaa aaa Mehreren identiaehea Vararbaitangaaiak«it«Bj kaaialit, Tea daaaa Jad· all· Arbeit·- nad Laiatuaga«igaaa«kaft«a dar Vararaaiioagaalahait d·· Syateaa anfwaiai.·

13· 8jai·* aaek Aaepraah 18» dadaraa gakaaaaaicaaat, defl jatla Ton Mehreren Tararbeiiaagaeiaaeiten (18) eiae Biariahtaag aafwaiet, die Terhinderi, dial all· aadaraa Kinkel tan dareh aiaea Ten aebreren Unterbreekaagaaigaalm aktiviert v«rdaa, aawie eine weitere Siariehtoag, welche die •ig··· Iiakait vea eiaer Aktiwieruag dareh alle anderen Eiakeiten aua-•eklielt.

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