DE1449529B2 - Unterbrechungseinrichtung fuer ein datenverarbeitungssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Unterbrechungseinrichtung für ein Datenverarbeitungssystem mit einem Arbeitsspeicher zur Aufnahme von Objektprogrammen und Steuerprogrammen, ferner mit mindestens einem Prozessor, der beim Ausführen der Objektprogramme in einer Normalbetriebsart und beim Ausführen der Steuerprogramme in einer Steuerbetriebsart arbeitet, ferner mit mindestens einem Eingangs-Ausgangs-Steuergerät, das dem Arbeitsspeicher und dem mindestens einen Prozessor gemeinsam zugeordnet ist, und mit mehreren Unterbrechungsanforderungssignalgebern, die in der Lage sind, mehrere Unterbrechungsanforderungssignale zu erzeugen, von denen jedes individuell einem bestimmten Ereignis zugeordnet ist.

Aus der Literaturstelle »Proceedings of the Eastern Computer Conference«, Dezember 1957, S. 128 bis 132, ist ein Datenverarbeitungssystem mit einem einzigen Prozessor bekannt. Diesem Prozessor ist eine Unterbrechungseinrichtung zugeordnet, welche bei bestimmten Bedingungen, z. B. einer Anfrage von den Eingabe-Ausgabe-Geräten, arithmetischem Überlauf oder dem Versuch, durch die Zahl NuIl zu teilen, eine Unterbrechung des laufenden Programms einleitet und auf ein Korrekturprogramm umschaltet. Dabei ist ein programmierbares Maskenregister vorgesehen, an dem eingestellt werden kann, weiche Bedingung jeweils eine Unterbrechung bewirken soll oder nicht. — Diese bekannte Vorrichtung eignet sich nur für ein Datenverarbeitungssystem mit einem einzigen Prozessor; würde sie bei einem System mit mehreren Prozessoren verwendet, so würden bei gesetztem Maskenregister alle Prozessoren unterbrochen, obwohl dies z. B. dann gar nicht erforderlich ist, wenn bereits ein einzelner Prozessor die aufgetretene Bedingung, die zur Unterbrechung führte, z. B. einen arithmetischen Überlauf oder das Einleiten einer Eingabe-Ausgabe-Operation, verarbeiten kann.

Ferner ist aus der Literaturstelle »The System Organization of MOBIDIC Β«, Proceedings of the Eastern Joint Computer Conference 1959, S. 101 bis 107, ein Datenverarbeitungssystem mit zwei Prozessoren bekannt, die beide einen gemeinsamen Arbeitsspeicher und einen gemeinsamen Taktgeber haben und sich im Zeitmultiplexverfahren in die Eingabe-Ausgabe-Geräte teilen. Beide Prozessoren sind in diesem bekannten System im Prinzip gleichrangig, und diese Gleichrangigkeit wird dadurch erreicht, daß jedem der beiden Prozessoren abwechselnd während jeweils 2 Mikrosekunden die gemeinsamen Eingangs-Ausgangs-Leitungen ausschließlich zur Verfügung gestellt werden, so daß ein gleichzeitiger Zugriff beider Prozessoren zu einem der Eingabe-Ausgabe-Geräte nicht möglich ist. Ersichtlich ist ein solches Datenverarbeitungssystem nicht flexibel, da es nur die Verwendung von zwei Prozessoren gestattet. Falls man mehr als zwei Prozessoren verwenden will, wird das Zeitmultiplexverfahren sehr kornpliziert, und die Wartezeiten für die einzelnen Prozessoren nehmen stark zu, so daß in der Praxis eine obere Schranke für die Zahl der Prozessoren gegeben ist. Diese Schranke liegt ziemlich niedrig, was auch aus einer Diskussion hervorgeht, die auf S. 106 der zitierten Literaturstelle wiedergegeben ist. Außerdem wird bei Ausfall des Zeitmultiplexers die gesamte Datenverarbeitungsanlage außer Betrieb gesetzt.

Ferner kennt man aus der Literaturstelle »Zur Simultanverarbeitung mehrerer Programme«, Elektronische Rechenanlagen, 1961, S. 54 bis 60, verschiedene Überlegungen zur sogenannten Multiprogrammverarbeitung. Die Probleme, die bei Programmunterbrechungen auftreten, sind in dieser Literaturstelle nicht diskutiert.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Unterbrechungseinrichtung für ein Datenverarbei-

ίο tungssystem mit mehreren gleichrangigen Prozessoren zu schaffen, das beim Auftreten von Unterbrechungsbedingungen in der Lage ist, die bei diesen Unterbrechungsbedingungen notwendigen Maßnahmen schnell und mit geringem Aufwand an Rechnerzeit zu erledigen.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer eingangs genannten Unterbrechungseinrichtung dadurch erreicht, daß alle Unterbrechungsanforderungssignale jedem der im wesentlichen identischen Prozessoren zuführbar sind und daß jeder dieser Prozessoren eine diesen Prozessor nur auf ausgewählte Unterbrechungsanforderungssignale ansprechen lassende Steuervorrichtung aufweist, die beim Auftreten eines dieser ausgewählten Signale eine Umschaltung dieses Prozessors von einer Normalbetriebsart in eine Steuerbetriebsart bewirkt. Jeder Prozessor hat also eine eigene Steuervorrichtung, die nur auf ausgewählte Unterbrechungsanforderungssignale anspricht. Hierdurch wird es möglich, bei bestimmten Unterbrechungsbedingungen, ζ. B. Ausfall der Netzspannung, alle Prozessoren ansprechen zu lassen, bei anderen Unterbrechungsbedingungen dagegen z. B. nur einen Prozessor. Hierdurch ergibt sich eine erhebliche Ersparnis an Rechnerzeit, und das erfindungsgemäße Datenverarbeitungssystem arbeitet deshalb schnell und wirkungsvoll. Außerdem ist ein solches System in einfacher Weise erweiterungsfähig, da ein neu hinzuzufügender Prozessor ebenfalls seine eigene Steuervorrichtung aufweist und deshalb keine Änderungen an einer Zeitmultiplexvorrichtung od. dgl. erforderlich sind. Auch bewirkt der Ausfall eines Prozessors aus einer Anzahl von mehreren Prozessoren nur eine Verlangsamung des Rechenvorgangs, nicht aber einen Ausfall des gesamten Systems.

In vorteilhafter Weise wird die Unterbrechungseinrichtung so weitergebildet, daß die Steuervorrichtungen jeweils eine Prioritätsvorrichtung zum Verarbeiten der Unterbrechungsanforderungssignale in einer vorgegebenen Prioritätsreihenfolge aufweisen.

Hierdurch wird sichergestellt, daß die wichtigsten Unterbrechungsanforderungssignale, z. B. Ausfall der Netzspannung, immer zuerst behandelt werden; außerdem wird es aber hiermit auch möglich, rechnerintern ständig wiederkehrende Vorgänge ebenfalls wie Unterbrechungen zu behandeln, da diese Vorgänge mit einer niedrigeren Priorität versehen werden können. Die Ausführung solcher Vorgänge durch die Unterbrechungseinrichtung ergibt eine sehr gute Ausnutzung derselben und erspart zusätzliche Geräte, die sonst für denselben Zweck vorgesehen werden müßten. Es handelt sich hier also um eine neue Klasse von »Unterbrechungen«, die nicht unter den Begriff eines Fehlers im normalen Betriebsablauf untergeordnet werden können.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen

Fig. IA und IB ein Blockschaltbild einer erfin-

dungsgemäßen Unterbrechungseinrichtung zusammen mit der Datenverarbeitungsanlage, der sie zugeordnet ist,

F i g. 2 ein Blockschaltbild, das die Elemente der Unterbrechungseinrichtung zeigt, welche eine Betriebsartenumschaltung eines Prozessors bewirken,

Fig. 3 ein Blockschaltbild, das die Programmbereiche darstellt, die von jedem der über ein Maskenregister geführten Unterbrechungsanforderungssignale betroffen werden,

Fig. 4A und 4B ein detaillierteres Schaltbild der einzelnen Schaltelemente einer erfindungsgemäßen Unterbrechungseinrichtung,

F i g. 5 ein Blockschaltbild für eine typische individuelle Bitstelle eines Unterbrechungsregisters, das die Laufwege eines maskierten und eines nichtmaskierten Unterbrechungsanforderungssignals beim Ausführen einer Unterbrechung darstellt,

F i g. 6 ein Flußdiagramm, das die Arbeitsweise eines Prozessors bei der Bearbeitung einer Unterbrechungsbedingung zeigt,

F i g. 7 ein Flußdiagramm, das die Arbeitsweise eines Prozessors während einer Eingabe-Ausgabe-Anforderung darstellt,

Fig. 8 ein Flußdiagramm, das die Arbeitsweise eines Prozessors bei der Bearbeitung eines Unterbrechungsanforderungssignals zeigt, das die Einleitung eines Eingabe-Ausgabe-Vorgangs bewirkt,

F i g. 9 A und 9 B ein Flußdiagramm, das die Arbeitsweise eines Prozessors bei der Bearbeitung eines Unterbrechungsanforderungssignals für Ende Ausgabe/Eingabe zeigt,

F i g. 10 ein Flußdiagramm, das die Arbeitsweise eines Prozessors bei der Bearbeitung einer automatischen Wiederingangsetzung im Gefolge einer durch Störungen in der Netzversorgung aufgetretenen Unterbrechungsanforderungen zeigt, und

Fig. 11a und HB ein Blockschaltbild eines gesamten Prozessors, bei dem die Unterbrechungseinrichtung an ihrer zugeordneten Stelle eingezeichnet ist.

In der Figurenbeschreibung sind zur Erleichterung des Verständnisses den einzelnen Bezugszeichen die Figurennummern vorangestellt. So ist z. B. das Maskenregister in F i g. 1 mit 12, in F i g. 2 mit 2-12, in F i g. 5 mit 5-12 und in F i g. 11 mit 11-12 bezeichnet.

Die erfindungsgemäße Unterbrechungseinrichtung dient dazu, die Betriebsart des ihr zugeordneten Prozessors eines mehrere Prozessoren aufweisenden Datenverarbeitungssystems zu steuern. Die Umschaltung der Betriebsart soll abhängig von verschiedenen im Betrieb auftretenden Unterbrechungsanforderungssignalen erfolgen. Alle Unterbrechungsanforderungssignale werden allen Prozessoren des Datenverarbeitungssystems zugeführt, und jeder Prozessor kann an sich bei geeigneter Einstellung auf alle Unterbrechungsanforderungssignale ansprechen.

Um jedoch die Bearbeitung verschiedener Unterbrechungsbedingungen, ob sie nun aus dem Datenverarbeitungssystem oder aus dem Prozessor selbst kommen (in F i g. 1B 16-1 bis 16-12 mit »System« und »örtlich« bezeichnet), auf verschiedene Prozessoren verteilen zu können, weist jeder Prozessor ein Unterbrechungsmaskenregister auf, das das Setzen individueller Bitstellen eines Unterbrechungsregisters steuert. Das Auftreten einer Unterbrechungsanforderung bewirkt, daß einer der Prozessoren des Systems das gerade durchzuführende Objektprogramm verläßt und sich zu einem geeigneten Steuerprogramm verzweigt, wobei er von der Normalbetriebsart in die Steuerbetriebsart umschaltet. Letztere unterscheidet sich von der ersteren dadurch, daß sie das Ansprechen auf einige Unterbrechungsanforderungen mit m'ederer Priorität blockiert (obwohl diese aufgezeichnet werden) und daß sie die Ausführungen einiger zusätzlicher Befehle ermöglicht, die für die Verwendung durch das Steuerprogramm reserviert

ίο sind. Ein Beispiel hierfür ist das Setzen des Unterbrechungsmaskenregisters oder eines Speicherschutzregisters oder die Übertragung eines Eingabe-Ausgabe-Befehls zu einer Eingabe-Ausgabe-Steuervorrichtung.

Beim Ansprechen auf ein Unterbrechungsanforderungssignal überträgt das Steuerprogramm die Steuerung auf das entsprechende Maschinenprogramm, das den durch das Unterbrechungsanforderungssignal bezeichneten Zustand behandelt. Wenn der Unterbrechungszustand befriedigt worden ist, wird die Steuerung auf das ursprüngliche Programm zurückgeführt. — Unterbrechung werden sowohl durch die normalen Arbeitsbedingungen wie auch durch die damit zusammenhängenden Abnormalitäten des Programms oder der gerätemäßigen Ausrüstung verursacht. Die durch die normalen Arbeitsbedingungen verursachten Unterbrechungen umfassen:

„₀ 1. 16 verschiedene Arten von äußeren Anforderungen,

2. die Beendigung eines Eingabe-Ausgabe-Vorganges eines peripheren Geräts,

3. Grundtakt-Uberlauf (real-time clock overflow), 4. Unterbrechungen von Rechner zu Rechner,

5. Eintritt in die Steuerarbeitsart (Unterbrechung der Normalbetriebsart).

Durch Abnormalitäten des Programms oder der Ausrüstung verursachte Unterbrechungen umfassen:

1. Versuch des Programms, über Begrenzungen hinauszuschreiben,

2. arithmetischer Überlauf,

3. unzulässiger Befehl,

4. verwehrter Zugriff zum Speicher oder ein innerer Paritätsfehler. Ein Paritätsfehler bei einem Eingabe-Ausgabe-Vorgang bewirkt die Beendigung dieses Vorgangs unter entsprechender Anzeige an das Steuerprogramm,

5. Netzstörung,

6. Automatisches Wiederingangsetzen nach einer Netzstörung,

7. eine von der normalen Beendigung verschiedene Beendigung eines Eingabe-Ausgabe-Vorgangs.

Die durch das Ausfallen des Stromes (Netzstörung) verursachte Unterbrechung hat die höchste Priorität und ist stets vorrangig. Diese Unterbrechung bewirkt, daß alle Rechner und Eingabe-Ausgabe-Steuereinrichtungen ihre Vorgänge beenden und alle ihre energieabhängigen Informationen entweder im Hauptspeicher oder in den Dünnfilmregistern des schnellen Hilfsspeichers speichern. Diese Unter-

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brechung schützt das System vor einem Verlust von Wie bereits bemerkt, sind diese normalen UnterDaten durch ein vorübergehendes Aussetzen des brechungen:
Stromes und wird eingeleitet, wenn die Netzspannung _{L Äußere} Anforderungen,
unter einen bestimmten Wert sinkt. „ _{r T} ^ , , , _

Nach der durch das Aussetzen des Stromes be- 5 ²· Unterbrechung des Prozessors,
wirkten Unterbrechung ist die automatische Wieder- ³· Grundtakt-Überlauf,

Ingangsetzung vorgesehen, damit der vorhergehende 4. Beendigung eines Eingabe-Ausgabe-Vorgangs,

Zustand des Systems wiederhergestellt werden kann. 5. Stillstand.

Eine Beschreibung der Behandlung einer äußeren

Unterbrechung soll das allgemeine Unterbrechungs- 10 Die übrigen Unterbrechungszustände kommen verfahren erklären. Beim Vorhandensein einer selten vor und liefern Angaben über das schlechte äußeren Unterbrechungsanforderung wird durch den Arbeiten eines Bestandteils oder über Programm-Prozessor, dem die Verantwortlichkeit für die Be- fehler. Die Abtastung der Fehlerbedingung durch das handlung solcher Unterbrechungsanforderungen Steuerprogramm löst Reaktionen aus, wie diagnoübertragen ist, automatisch der Inhalt jener Register 15 stische oder Ablagevorgänge, um die Korrektur der gespeichert, der für die spätere Wiederherstellung Fehler des Bestandteils und des Programms zu unterseines Zustandes wesentlich ist. Der Prozessor geht stützen. Wie bereits erwähnt, ist das Steuerprogramm dann auf die Steuerarbeitsart über und gelangt in als eine Sammlung von einzelnen Maschinenprogrameine Standardstellung, die durch den Aufbau des men anzusehen, die von dem ausführenden Teil des Systems bestimmt wird, wo sich eine Abzweigung 20 Steuerprogramms angefordert werden. Eine Anfordezum Maschinenprogramm für äußere Anforderungen rung eines besonderen Maschinenprogramms durch befindet. Dieses Maschinenprogramm ist verantwort- den ausführenden Teil kann jedoch eine Kette von * lieh für die Beurteilung, welche äußere Anfrageleitung Anforderungen in den verschiedenen Abschnitten * Bedienung erfordert, und nach Befragung einer Liste des Steuerprogramms selbst erzeugen, da viele Maaller äußerer Vorrichtungen, die mit den äußeren 25 schinenprogramme voneinander abhängig sind und Unterbrechungsleitungen verbunden sind, bildet der eine Anforderung des einen Maschinenprogramms Prozessor einen Eingabebefehl und überträgt diesen eine Kette von Anforderungen des anderen Maschials eine erste Botschaft an die Anfragevorrichtung. nenprogramms bewirkt.

Der Prozessor macht dann eine Eintragung in das Mit den Unterbrechungszuständen, die sich auf

Eingabe-Ausgabe-Vervollständigungsprogramm, um 30 das schlechte Arbeiten eines Bauteils oder auf Pro-

das entsprechende Antwort-Maschinenprogramm zu grammfehler beziehen, ist eine Gruppe von Prüf- *l

betätigen, wenn die Botschaft eingegeben wird. Hier- und diagnostischen Programmen verbunden. Wäh- f'j

auf wird eine Überprüfung vorgenommen, ob noch rend jedes Grundtakt-Rechenzyklus wird ein Ver- t\

eine zusätzliche äußere Anforderung vorliegt. Schließ- trauens-Maschinenprogramm durchgeführt, das die ;|

lieh stellt der Prozessor den gespeicherten Register- 35 richtige Wirkungsweise aller Systemelemente prüft. f!

inhalt wieder her und kehrt in Normalbetriebsart auf Das Steuerprogramm, das auf Grundtaktunter- ·

das unterbrochene Programm zurück. brechungen anspricht, steuert die reguläre Ausfüh-

Es ist schwierig, die Vorgänge des vorliegenden rung dieses Maschinenprogramms. Ein Versagen bei automatischen Unterbrechungssystems für sich zu der erfolgreichen Ausführung des Vertrauens-Mabeschreiben, ohne fortgesetzte Bezugnahme auf die 40 schinenprogramms wird der Bedienungsperson durch Verwendung eines ausführenden oder Steuerpro- eine periphere Vorrichtung in Form von Übergramms. Im vorliegenden Fall ist das Steuerpro- wachenden in ein Kontrollpult eingebauten Druckern gramm eine logische Gruppierung von Programm- mitgeteilt, und im Steuerprogramm wird eine Reihe vorgängen, die dazu bestimmt sind, dem zu beschrei- von diagnostischen Maßnahmen eingeleitet. (I benden umfassenden Unterbrechungssystem zu ent- 45 Das im Grundtakt durchgeführte diagnostische sprechen. Bei der Kontrolle des Unterbrechungs- Überprüfungsprogramm des Systems ist eine intesystems spricht das Steuerprogramm augenblicklich grierte Reihe von Maschinenprogrammen zur gründauf eine Änderung der Umgebung sowohl der Be- liehen Untersuchung der Wirkungsweise der Systemstandteile als auch der Programme an. elemente, einschließlich Rechner, Speicher, der Ein-

Funktionell kann das Steuerprogramm als eine 50 gabe-Ausgabe-Steuereinrichtungen und der periphe-Sammlung von Unterprogrammen angesehen werden, ren Geräte. Die Maschinenprogramme untersuchen welche besondere Funktionen auszuführen haben. längere Zeit die Arbeitsweise der Elemente und Die verschiedenen Unterbrechungsanforderungen, stellen die Fehler bis zur Ebene einer Vorrichtung die im System vorkommen können, werden zuerst fest. Wenn sich eine Vorrichtung nicht in einem für durch den ausführenden Teil des Steuerprogramms 55 die Verwendung im System geeigneten Zustand beerkannt. Der ausführende Teil stellt die besondere findet, wird das Steuerprogramm die fehlerhafte VorUnterbrechung fest, entscheidet, was als Ergebnis richtung automatisch aus dem Arbeitssystem ausdieses Unterbrechungszustandes zu geschehen hat, schließen und alle ihre Funktionen auf andere ähn- und bewirkt, daß eines oder mehrere Unterpro- liehe Vorrichtungen übertragen, so daß sich eine j gramme des Steuerprogramms auf diesen besonderen 60 ununterbrochene Arbeitsweise des Systems ergibt. j Zustand ansprechen. Erforderlichenfalls werden Programme mit niedrigster ;

Das Steuerprogramm ist logisch in den normalen Priorität unterbrochen. Diagnostische Vorgänge sind j Programmvorgang und in die Fehlerbehebung unter- zur korrigierenden Instandhaltung einer schlecht teilt. Diese Unterteilung scheint ganz natürlich zu funktionierenden Vorrichtung vorgesehen. Die diasein, da von den vorgesehenen Unterbrechungen 65 gnostischen Vorgänge ermöglichen dem Bedienungsfünf während des normalen Betriebes des Systems personal, den fehlerhaften Teil innerhalb der Vorais Ergebnis der Arbeitsprogramme und der Um- richtung festzustellen. Nachdem der fehlerhafte Teil gebung des Systems auftreten. ersetzt worden ist und die ausgeführten diagnostischen

Vorgänge die richtige Arbeitsweise der Vorrichtung feststellen, wird das Steuerprogramm von der Verfügbarkeit der reparierten Vorrichtung mittels eines von einer Bedienungsperson von Hand bedienten C-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 Faktoren, welche die Ausbildung des vorliegenden Systems beeinflußten. Das mit dem Steuerprogramm verbundene Unterbrechungssystem ergibt einen noch nicht dagewesenen Widerstand gegen Betriebsunfähigkeit infolge Versagens von Bauteilen.

Das Steuerprogramm ist vorstehend als eine Instrumentierung des Unterbrechungssystems bezeichnet worden und spielt eine wichtige-Rolle 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. . ■ ■ · -

- Die Feststellung des Versagens ist eine wichtige Funktion des Unterbrechungssystems. Eine Unterbrechung erfolgt, wenn eine falsche Parität abgetastet wird,; wenn ein Überlauf auftritt, wenn ein illegaler Befehlscode'festgestellt wird, wenn ein Teil des Speichers dem Prozessor beharrlich den Zugriff zu seinem Inhalt verwehrt, wenn das Netz von seinen Toleranzwerten abweicht oder wenn ein Versuch gemacht wird, in einem Speicherbereich über Begrenzungen hinauszuschreiben, die in den Speichergrenzregistern des ausführenden Prozessors aufgezeichnet sind. .Wenn einer dieser Fehler auftritt, besteht die Unterbrechungswirkung aus einer Übertragung der Steuerung auf eines der Maschinenprogramme des Steuerprogramms, die zur Bedienung dieser Art der Unterbrechungsanforderung bestimmt sind.

Ein solches Maschinenprogramm wird als ein Antwort-Maschinenprogramm bezeichnet, und jede Art von Unterbrechung hat ein solches Antwort-Maschinenprogramm, das wie folgt arbeitet:

1. Es überprüft, wo dieses Verfahren diese Unterbrechung verursacht und einen Fehlerbehebungsvorgang vorgesehen hat,

2. führt eine rudimentäre doppelte Überprüfung aus, " . .

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 Botschaft-Ausgangsvorrichtung.

Die Grundtakte im vorliegenden System sind so ausgebildet, daß sie periodische Unterbrechungen erzeugen zum Zweck der Ausführung von periodischen Informations-Rettungsaktionen. Das der Grundtaktüberlaufunterbrechung entsprechende Antwort-Maschinenprogramm des Steuerprogramms wird aufgezeichnet, um Kenndaten von Programmen hinsichlich der gewünschten Abwurffrequenz und des Umfanges des zu rettenden Materials anzunehmen.

Zum wirksamen Betrieb der vorliegenden Unterbrechungseinrichtung müssen bestimmte Befehle während der Ausführung der Steuerprogramme möglieh sein, nicht aber während der Objektprogramme. Hierdurch soll verhindert werden, daß der Speicher und Eingabe-Ausgabe-Vorrichtungen, die einem Objektprogramm zugeordnet sind, durch ein noch nicht kontrolliertes und überprüftes Programm gestört werden. Zum Beispiel steht nur dem Steuerprogramm genügend Information zur Verfügung, um Eingabe-Ausgabe-Vorgänge richtig zu steuern und zuzuordnen.

In der Steuerbetriebsart braucht man also beson-

ao dsre Befehle, wie sie im folgenden erläutert werden:

1. Laden Maskenregister

Das Steuerprogramm muß das Maskenregister jedes Prozessors selektiv ändern können. Die Unterbrechungsbedingungen, die jeweils von einem Pro_: zessor verarbeitet werden, müssen gegebenenfalls abhängig von der Dringlichkeit des in der Normalbetriebsart zu verarbeitenden Programms geändert werden. Andererseits sollte ein Programm der Normalbetriebsart nicht sein Maskenregister verändern dürfen, weil es nicht über die planmäßigen Angaben verfügt und auch nicht einen anderen Prozessor unterbrechen kann und deshalb eine System-Unterbrechungsanforderung unbearbeitet lassen könnte oder von mehr als einem Prozessor bearbeiten lassen könnte, was beides im Steuerprogramm Schwierigkeiten verursachen könnte. In den folgenden Abschnitten a), b) und c) sind Variationen des Befehls »Laden Maskenregister« angegeben.

. ■ a) Unterbrechen Prozessor N

Infolge einer Änderung der Bedingungen kann es für einen Prozessor erforderlich werden, einem anderen Prozessor mitzuteilen, seine Einstellung zu überprüfen usw. Das Steuerprogramm, das vom ersten Prozessor ausgeführt wird, wird im Speicher (der für das Steuerprogramm des zweiten Prozessors zugänglich ist) genügende Angaben speichern, die den Grund für die Unterbrechung angeben, und dann diesen Befehl erteilen. Das Steuerprogramm des zweiten Prozessors überprüft die entsprechenden Stellen des Speichers und veranlaßt die richtige Tätigkeit.

Wenn dieser Befehl bei der Normalbetriebsart möglich wäre, könnte ein ungeprüftes und nicht von Fehlern befreites Programm bewirken, daß ein richtig laufendes Programm auf einem anderen Prozessor eine unrichtige Tätigkeit veranlaßt, wodurch die Daten bei diesem Programmlauf zerstört würden. Die Speichergrenzen könnten verhindern, daß der erste Prozessor falsche Befehle für den zweiten Prozessor aufstellt, aber auch dann ist es nicht erforderlich, daß der zweite Prozessor in einem solchen Fall unterbrochen wird. Das einzige Programm, das über genügend Angaben verfügt, um zu bestimmen, ob ein bestimmter Prozessor unterbrochen werden soll, ist das Steuerprogramm.

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,. _τ , „ . , zieht, braucht diese Information, um die planmäßigen

b) Laden Speichergrenzen Aufzeichnungen für die Verarbeitung verschiedener

Der Schutz des Steuerprogramms und anderer Pro- Abschnitte der Programme auf dem letzten Stand zu gramme der Normalbetriebsart im Speicher ist wichtig halten,
während der Fehlerbeseitigung in einem neuen Pro- 5

gramm der Normalbetriebsart. Dieser Schutz soll 3. Stillstand

verfügbar sein für Blocks von Speicherstellen mit

einer festgesetzten Mindestgröße von 128 Wörtern. Ein Stillstandsbefehl ist nur bei der Steuerarbeits-

Der bevorzugte Vorgang besteht darin, einen drei- art wirksam, weil das planmäßige Steuerprogramm silbigen Befehl zu verwenden, wobei der Inhalt von io das einzige Programm ist, das bestimmen kann, ob Speicherstellen in ein oberes und ein unteres Grenz- ein Prozessor stillgesetzt werden soll oder nicht,
register übertragen wird. Dieser Befehl soll für ein Eine Unterbrechungseinrichtung, die auf den vor-

Programm der Normalbetriebsart nicht erforderlich stehend angegebenen Kriterien basiert, bildet den sein. Wenn gemeinsame Unterbefehle verwendet Inhalt der vorliegenden Anmeldung und wird nunwerden, hat dieses Programm seinen eigenen Spei- 15 mehr unter besonderer Bezugnahme auf die Zeichcherbereich für Eingangsdaten, veränderliche Befehle nungen im einzelnen beschrieben,
und Ausgangsdaten. Konstanten können innerhalb Wie insbesondere F i g. 1 zeigt, enthält jeder Pro-

des Unterprogrammbereichs gehalten werden und zessor ein Unterbrechungsregister 10 (F i g. 1 B) mit über Indexregister relativ zum Basisadressregister 10 Bits und ein Maskenregister 12 (Fig. IA) mit adressiert bzw. auf das oben erwähnte Speichergebiet 20 19 Bits. 6 Bits des Unterbrechungsregisters 10 (1, 4, des einzelnen Programms übertragen werden. Da- 6, 7, 8 und 10) werden unmittelbar durch das Aufdurch kann ein Unterprogramm von mehr als einem treten des entsprechenden Unterbrechungszustandes Prozessor in irgendeinem bestimmten Zeitabschnitt /-3, 7-6, 7-8, 1-9, 7-10 und 7-12 eingestellt. Drei verwendet werden. Wenn der Befehl in der Normal- andere Bits 3, 5 und 9 werden nur eingestellt, wenn betriebart zugelassen wird, kann ein ungeprüftes Pro- 25 sich beim Auftreten des entsprechenden Untergramm andere Programme unterbrechen. brechungszustandes ein entsprechendes Bit des

Maskenregisters 12 in der Stellung »1« befindet.

c) Rückkehr zur Normalbetriebsart — Bit 2 des Registers 10 wird durch einen oder alle

Übergang zur Steuerbetriebsart Unterbrechungszustände 7-4/1 bis 7-4 P (die 1 bis 16

30 »äußeren Anforderungen« entsprechen) in Überein-

Diese Befehle sind erforderlich, um zwischen Stimmung mit den entsprechenden Bits 1 bis 16 des einem normalen Programm und dem Steuerprogramm Maskenregisters 12 eingestellt. Es gibt noch zwei zuhin und her wechseln zu können. sätzliche Unterbrechungszustände 7-1 und 7-2, die

weder Maskenregister- noch Unterbrechungsregister-

2. Übertragung 35 Bits erfordern, da sie höchste Priorität genießen, wie

des Eingabe-Ausgabe-Kennworts (TIO) durch die Prioritätsreihenfolge- und Typentafel 16

(Transmit input/output Descriptor) (Fig. IB) angegeben wird. Ein Bit im Unter

brechungsregister 10 wird nur zurückgestellt, wenn

Bei einem Datenverarbeitungssystem zur Simultan- der entsprechende Unterbrechungszustand durch den verarbeitung mehrerer Programme sind verschiedene 4° Prozessor 18 verarbeitet wird. Maskenbits werden Anschlußgeräte durch das planmäßige Steuerpro- den Rechnern durch einen Befehl »Laden Spezialgramm für bestimmte Programme reserviert. Einige register« (LSR) 14 eines ausführenden Steuerpro-Anschlußgeräte, wie z. B. ein Kontrolldrucker oder gramms zugeordnet. Diese Maskenbits sind vorgeein Scheibenspeicher, können von mehr als einem sehen, damit
Programm verwendet werden. Wenn beispielsweise 45

eine Magnetbandeinheit als der Ausgang eines Pro- a) örtliche Unterbrechungsanforderungen entweder

gramms verwendet wird und wenn der T7O-Befehl unbeachtet gelassen oder verarbeitet werden

bei der Normalbetriebsart erteilt werden kann, kann durch den Prozessor 18, in dem sie auftreten,

durch nichts verhindert werden, daß ein ungeprüftes ^

Programm sinnlose Angaben auf diesem Magnetband 50
speichert. b) Unterbrechungsanforderungen des Systems

Ein anderer Grund dafür, den r70-Befehl nur bei irgendeinem Prozessor des Systems zugeordnet

der Steuerbetriebsart zu verwenden, besteht darin, werden können in Abhängigkeit von der Arbeits-

daß planmäßige Gründe vorliegen können, die Über- belastung und der Dringlichkeit der Anforde-

tragung eines Eingabe-Ausgabe-Kennworts zu ver- 55 rung,
zögern. Beispielsweise kann ein Programm mit hoher

Priorität eingeleitet sein, das bald erfordert, daß viele Am Ende jedes Befehls oder der vollständigen

Angaben aus einem Scheibenspeicher eingelesen wer- Wiederholung eines wiederholten Befehls ist der Proden. Der planmäßige Vorgang wird daher die Förde- zessor 18 (Fig. IB) für die Verarbeitung einer rung eines anderen Programms nach Angaben aus 60 Unterbrechungsanforderung verfügbar. Wenn eine diesem Scheibenspeicher verzögern. Das Programm der beiden höchste Priorität genießenden Anfordeder Normalbetriebsart kann dies aber nicht wissen, rungen 7-1 (Netzstörung) oder 7-2 (Grundtaktzuwachs weil es zur Planungsinformation keinen Zugang hat. [Increment Real Time Clock] RTC) herrscht, wird

Das Steuerprogramm ist das einzige Programm mit der Zustand mit höherer Priorität sofort verarbeitet, der Fähigkeit, Aufzeichnungen darüber instand zu 65 Wenn keiner dieser beiden Zustände herrscht, sonhalten, welches Kennwort zu welchem Programm dem eines der 10 Bits im Unterbrechungsregister 10 gehört. Der Teil des Steuerprogramms, der sich auf eingestellt ist, wird der Prozessor die vorliegende die Beendigung der Eingabe-Ausgabe-Vorgänge be- Unterbrechungsanforderung verarbeiten, die die

höchste Priorität genießt, indem er von der Normalbetriebsart 18-1 auf die Steuerarbeitsart 18-2 übergeht, vorausgesetzt, daß er nicht bereits eine Unterbrechungsanforderung verarbeitet und demgemäß

bereits nach der Stellerbetriebsart 18-2 arbeitet. In der nachstehenden Tabelle sind die Anforderungen für Unterbrechung und ihre Charakteristiken angegeben:

Prioritäts- Reihenfolge	Bedingung für Unterbrechung	Unterbrechungs register-Bits Nr.	Anzahl der erforderlichen Masken register-Bits	Type	Betriebsart, in welcher die Unterbrechung erkannt wird
1 2 3 4 5	Aussetzen des Stromes (Netzstörung) Grundtakt (JRTC)-Zuwachs Wiederingangsetzung nach Aus setzen des Stromes 16 äußere Anforderungen Beendigung des Eingabe-Ausgabe Vorgangs	2 3 4 5 6 7 8 9 10	0 0 0 16 1 0 1 0 0 0 1 0	System örtlich örtlich System System System örtlich örtlich örtlich örtlich örtlich örtlich	Steuer oder normal Steuer oder normal normal normal normal normal normal normal normal normal normal normal
6 7 8	Unterbrechung des Prozessors N .. Grundtakt-Überlauf über Speichergrenzen hinaus schreiben
9 10 11 12	unzulässiger Befehl innerer Paritätsfehler arithmetischer Überlauf Stillstand der normalen Arbeits weise

Das Maskenregister 12 wird mittels des Befehls »Laden Spezialregister« (LSR) 14 geladen, der nur während der Steuerbetriebsart verfügbar ist, wie folgt: Die Bits 21 bis 36 des aus einem Wort mit 48 Bits bestehenden Speicherbereichs, welches Wort durch das (nicht dargestellte) Register A des Prozessors 18 beschrieben wird, sind die Maske für die Leitungen 1-4 A bis 1-4 P für die äußeren Anforderungen.

Von dem gleichen aus 48 Bits bestehenden Wort sind die folgenden Bits den angegebenen Unterbrechungsanforderungen zugeordnet:

Bit 39 ist die Maske für die Beendigung des Eingabe-Ausgabe-Vorganges; 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.

Es ist zu bemerken, daß jede der Leitungen 1-4 A bis 1-4 P für die sechzehn äußeren Anfragen, die eingeschaltet ist (Stellung 1), ihren Zustand aufrechterhält, bis eine Eingabe-Ausgabe-Steuereinrichtung das äußere periphere Gerät bedient hat, welche die Bedienung anfordert. Die Wirkungsweise der Eingabe-Ausgabe-Steuereinrichtung ist in einer anderen Anmeldung (Steuersystem für Eingang und Ausgang einer datenverarbeitenden Anlage) beschrieben, welche der USA.-Patentanmeldung 241421 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 Unterbrechungsanforderungen, die in F i g. 1 gezeigt und oben angegeben sind, in der Reihenfolge ihrer angegebenen Priorität.

/-1. Die dem Aussetzen des Stromes (Netzstörung) entsprechende Unterbrechungsanforderung tritt auf, wenn festgestellt wird, daß die Eingangs-Wechselspannung außerhalb eines Toleranzfelds liegt. Speicherstromkreise halten die Gleichstrom-Speisespannung auf normaler Höhe während eines Zeitraumes, welcher der Feststellung des Aussetzens des Stromes folgt. Während dieses Zeitraumes wird der vorliegende Befehl wiederholt, und hierauf erfolgt automatisch Speicherung der für die Wiederingangsetzung erforderlichen Informationen im Stromausfall-Ablageregister.

1-2. Das Grundtakt-Zählsignal erfolgt alle 10 MiI-lisekunden und wird als Bezugszeit verwendet.

/-3. Die Fesstellung, ob eine Ingangsetzung des Rechners eine Wiederingangsetzung nach einer Netzstörung ist, wird durch den Zustand von Bit 14 des Stromaussetzungs-Ablageregisters (PDR) getroffen, das im folgenden noch beschrieben wird. Wenn es sich um eine Wiederingangsetzung nach einer Netzstörung handelt, ist das entsprechende Bit des Unterbrechungsregisters 10 eingestellt, und (nicht dargestellte) Steuerflipflops, die zum Wiederingangsetzen des Programms nach einer Netzstörung erforderlich sind, werden automatisch mit dem Inhalt des PDR beschickt. Der Rechner wird zum nächsten Befehl zurückkehren, welcher jenem folgt, während dessen die Netzstörung eingetreten ist. Wenn dieser Rückkehrpunkt in der Steuerbetriebsart des Prozessors 18 liegt, wird die gegenwärtig verarbeitete Unterbrechung beendet. Sobald jedoch der Prozessor B die Normalbetriebsart aufweist, wird die die Wiederingangsetzung nach einer Netzstörung betreffende Unterbrechungsanforderung vorherrschen, und die Verarbeitung der Unterbrechung wird mit dem nächsten Befehl nach dem Umschalten von der Normalbetriebsart 18-1 auf die Steuerbetriebsart 18-2 beginnen. Das Steuerprogramm 20-2, das im Systemspeicher 20 gespeichert ist, ist der einzige Speicherbereich, der durch die Steuerbetriebsart 18-2 des Prozessors benützt wird, während das dargestellte normale Programm 20-1 eines von vielen normalen

Programmen sein kann, das der Normalbetriebsart 18-1 des Prozessors zugeordnet ist.

7-4. Die den sechzehn äußeren Anrufen entsprechenden Unterbrechungsanforderungen sind Signale an den oder die Prozessoren von den (nicht dargestellten) peripheren Geräten des Systems. Diese Anrufsignale können vom Prozessor 18 während seiner Steuerbetriebsart 18-2 durch Verwendung des die Speicherung äußerer Anrufe (SER) betreffenden Befehls geprüft werden. Es ist zu bemerken, daß die Verarbeitung aller Eingabe-Ausgabe-Vorgänge durch das Steuerprogramm 20-2 erfolgt, um die Planungsprobleme zu zentralisieren und das System vor der Möglichkeit der Zerstörung von Daten durch widerstreitende Programme der Normalbetriebsart zu schützen.

7-5. Eine Unterbrechungsanforderung, die einer aus welchem Grunde immer erfolgenden Beendigung eines Eingabe-Ausgabe-Vorganges entspricht, ist auch ein Signal an den oder die Prozessor(en) von einer Eingabe-Ausgabe-Steuereinheit. Im vorliegenden Fall wird die Unterbrechung durch ein Ergebnis-Kennwort bewirkt, das von der Eingabe-Ausgabe-Steuereinheit zum Speicherbereich übertragen wird, welcher durch den Inhalt eines Registers in der Eingabe-Ausgabe-Steuereinheit beschrieben wird.

7-6. Das einer Unterbrechung des Prozessors N entsprechende Signal tritt als unmittelbares Ergebnis einer Variation des Befehls »Lade Spezialregister« (LSR) auf, der nur bei der Steuerbetriebsart verfügbar ist.

7-7. Grundtakt-Überlauf kann auftreten, nachdem der Grundtakt-Zähl-Unterbrechungszustand verarbeitet ist. Der Grundtakt (RTC) wird durch die Ladeinstruktion für den Dünnfilm (LTF) gespeichert.

7-8. Die dem Hinausschreiben über Speichergrenzen entsprechende Unterbrechungsanforderung ist ein Verfahren zum Speicherschutz, das für die Normalbetriebsart vorgesehen ist. Seine Einschränkungen sind: Versuche, in Speicherbereichen außerhalb der oberen und unteren Speichergrenzregister zu schreiben, und Versuche, die Lade-(LTF)-Instruktion für den Dünnfilmspeicher zum Laden des Dünnfilm-Unterbrechungs-Adressenregisters (IAR) zu benützen. Die Speichergrenzregister werden während der Steuerbetriebsart durch den LSR-Befehl geladen.

7-9. Ein unzulässiger Befehl Während der Normalbetriebsart wird als Verwendung eines Befehls der Steuerbetriebsart oder eines nicht existierenden Betriebscodes definiert. Bei der Steuerbetriebsart kommt diese Unterbrechungsanforderung nur bei der Verwendung eines nicht existierenden Betriebscodes vor. Die Befehle, welche den Stillstand des Rechners bewirken und daher bei der Normalbetriebsart verboten sind, sind folgende: Laden Spezialregister (LSR). Übertragung des Eingabe-Ausgabe-Befehls (TIO), Unterbrechung der Rückführung (IRR) und Speicherung der äußeren Anf ()

7-10. Die innere Parität wird überprüft, sooft eine Angabe oder ein Programmwort aus dem Speicher abgelesen wird. Das Paritätsbit wird bei jeder Speicheraufzeichnung an das Wort angehängt. Wenn der Fehlerzustand während der Steuerbetriebsart eintritt, kommt der Rechner zum Stillstand. Das Unterbrechungsregister-Bit, das dieser Unterbrechungsanforderung entspricht, wird auch verwendet, um den Mißerfolg, Zutritt zum Speicher zu erlangen, anzuzeigen. Wenn zwei aufeinanderfolgende Grundtakt-(R7"C)-Zählsignale empfangen werden, ohne daß das erste bedient wird, und wenn der Anrufflipflop des Speichers gesetzt ist und einen versuchten Zugriff zum Speicher anzeigt, ist der Unterbrechungszustand eingetreten, welcher der Bedingung »kein Zugriff zum Speicher« entspricht.

7-11. Die dem arithmetischen Überlauf entsprechende Unterbrechung ergibt sich aus den folgenden Zuständen:

a) Arithmetischer Festpunktüberlauf, 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) Quotientenüberlauf von mehr als einem Bit, der von der Verwendung des gleitenden Divi- sions-(FD F)-Befehls mit nicht normalisierten Operanden herrührt.

Das Auftreten eines dieser vier Zustände bewirkt, daß der Überlauf-Steuerflipflop (POV) eingestellt wird (wenn der Maskenbitzustand nicht eingestellt ■: ist) und eingestellt bleibt, bis der Verzweigungsbedingungs-(£7?C)-Befehl verwendet wird. Das dem arithmetischen Überlauf entsprechende Unterbiet chungsbit wird durch den Überlaufzustand während ; jeder Arbeitsweise hergestellt, wenn das entsprechende Maskenbit eingestellt (gesetzt) ist.

7-12. Die Stillstands-(7?LT)-Instruktion, die bei der Normalbetriebsart 18-1 verwendet wird, bewirkt einen Unterbrechungszustand 10-10 und infolgedessen einen Übergang zur Steuerbetriebsart 18-2, bei > der sie den Rechner stillsetzt. Das Unterbrechungsregisterbit, das diesem Unterbrechungszustand entspricht, wird auch für einen anderen Zweck verwendet: Wenn beim indirekten Adressieren das achtzehnte, am wenigsten bedeutsame Bit von irgend- | einer Stufe des Adressierens nach der ersten eine d Ziffer 1 ist, wird das Unterbrechungsregisterbit ein- ^v · gestellt. Diese Fähigkeit, die bei beiden Betriebs- j arten 18-1 und 18-2 verfügbar ist, wird verwendet, um das Aussperren des Rechners von bestimmten Bereichen des Speichers zu erleichtern.

In F i g. 2 zeigt ein Blockschaltbild, das die Elemente der grundlegenden Unterbrechungseinrichtung enthält, welche eine Umschaltung der Be- ; triebsart des Prozessors bewirken können. Die Un- ■ terbrechungsanforderungen 2-10 und der Inhalt eines Maskenregisters 2-12 werden durch ein Tor 2-14 gesteuert, das entscheidet, welche der Unterbrechungsanforderungen 2-10 mit dem Unterbrechungsregister 2-16 gekoppelt wird. Eine Prioritäts-Auswahlmatrix 2-20 entscheidet, welcher der im Unterbrechungsregister 2-16 enthaltenen Zustände die höchste Priorität besitzt. Auf Grund dieser Feststellung schaltet die Prioritäts-Auswahlmatrix 2-20 die ausgewählte Unterbrechungsanforderung auf den Verzweigungs-Steuerkreis 2-26. Die Prioritäts-Auswahlmatrix 2-20 führt auch das selektive Rückstellsignal 2-18 in das Unterbrechungsregister 2-16 zurück, das den Zustand zurückstellt, der gerade ausgewählt worden ist. Der Verzweigungssteuerkreis

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koppelt die ausgewählte Unterbrechungsanforderung behebung zugeordneten Abschnitte umfassen diagnomit zwei Stellen; er bewirkt, daß der Flipflop 2-28 stische oder Vertrauensprüfprogramme sowie das eine Steuerbetriebsart anzeigt sowie daß der Pro- Aufspüren verlorener Angaben oder die Speicherung grammzähler 2-30 die ausgewählte Unterbrechungs- vorhandener Registerangaben zwecks späterer Veranforderung empfängt. Durch die Prioritäts-Auswahl- 5 Wendung. Aus F i g. 3 ergibt sich daher, daß sich ein matrix 2-20 wird mit jeder Unterbrechungsanforde- großer Bereich des vorliegenden automatischen rung 2-10 eine Prioritätszahl verbunden. Diese Priori- Unterbrechungssystems auf die normale Arbeitstätszahl wird mit einem Addierwerk 2-24 gekoppelt, weise bezieht. Obwohl sich daher ein Bereich des wo sie mit der Unterbrechungs-Grundadresse des vorliegenden automatischen Unterbrechungssystems Unterbrechungs-Adressenregisters 2-22 kombiniert io auf die Fehlerbehebung bezieht, weist das vorliewird. Das Ergebnis dieser Addition durch das gende Unterbrechungssystem eine starke Konzen-Addierwerk 2-24 wird dem Programmzähler 2-30 oration auf Steuerbereiche eines Steuerprogramms übermittelt, wo es mit dem ausgewählten Signal des auf, die sich in keiner Weise auf die Fehlerfeststel-Verzweigungs-Steuerkreises 2-26 kombiniert wird. lung und -behebung beziehen.
Der Programmzähler 2-30 zeigt dann dem Unter- 15 In den Fig. 4A und 4B ist eine Schaltung der brechungs-Speicherregister 2-32 die vom Programm- automatischen Unterbrechungseinrichtung dargestellt, zähler 2-30 bestimmte Adresse und die durch den Die UND-Glieder, welche auf die dicken Linien mit Verzweigungs-Steuerkreis 2-26 dem Programmzähler Pfeilen ansprechen, wie z. B. auf die zum UND-zugeführte ausgewählte Unterbrechungsanforde- Glied 44 führende Linie, stellen einen Ubertragungsrung an. - 20 weg dar, der eigentlich einen komplizierten Strom-Fig.-3 zeigt die einzelnen Arten der Unter- kreis verwendet als er in der Figur gezeigt ist. Am brechungen und zeigt die Bereiche eines Steuerpro- oberen Ende jeder Figur sind mehrere Blocks angramms 3-14, in welchem jede Art der besonderen geordnet, von denen jeder eine besondere Art von Unterbrechung vorkommt. Während in der dar- · Unterbrechungssignal darstellt; von links nach rechts gestellten Weise alle zehn Arten der Unterbrechungs- 25 sind gezeigt: Die einer Netzstörung entsprechende Maskenregister 3-10 geschaltet sind, sind einige der Unterbrechungsanforderung 4-10, die Grundtaktzehn Arten über das Unterbrechungsmaskenregister Zähl-Unterbrechungsanforderüng 4-12, die der Wie-3-10 unmittelbar mit dem Unterbrechungsregister deringangsetzurig nach dem Aussetzen des Stromes 3-12 gekoppelt. Die beiden getrennten Arten von entsprechende Unterbrechungsanforderung 4-14, die Unterbrechungsanforderungen auf der linken Seite 30 den äußeren Anfragen 4-16 entsprechenden Unterder F i g. 3, nämlich die dem Aussetzen des Stromes brechungsanforderungen 4-16 A bis 4-16 P, die der entsprechende Unterbrechungsanforderung und die Beendigung des Eingabe-Ausgabe-Vorganges ent-Grundtakt-Zähl-Unterbrechungsanforderung, sind in sprechende Unterbrechungsanforderung 4-18, die der keiner Weise mit dem Unterbrechungsmaskenregister Stillsetzung des Prozessors N entsprechende Unter-3-10 oder mit dem Unterbrechungsregister 3-12 ver- 35 brechungsanforderung 4-20, die Grundtaktunterbunden, sondern sind . unmittelbar mit der Steuer- brechungsanforderung 4-22, die' dem Hinausschreischaltung, des Prozessors verbunden. Jene Unter- ben über Speichergrenzen entsprechende Unterbrechungsanforderungen, die volle Linien aufweisen brechungsanforderung 4-24, die einem unzulässigen und durch das Unterbrechungsmaskenregister 3-10 Befehl entsprechende Unterbrechungsanforderung hindurchgehen, sind Unterbrechungen, die nicht 40 4-26, der innere Paritätsfehler, der die Unter-r durch das Unterbrechungsmaskenregister 3-10 beein- brechungsanforderung 4-28 umfaßt, welche dem verflußt werden, sondern vielmehr unmittelbar mit dem wehrten Zugriff zum Speicher entspricht, der arith-Unterbrechungsregister 3-12 gekoppelt sind. Jene metische Überlauf 4-30 und die der Aussetzung der Unterbrechungen, die keine durch das Unter- Normalbetriebsart entsprechende Unterbrechungsbrechungsmaskenregister 3-10 hindurchgehenden 45 anforderung 4-32. Unmittelbar unterhalb dieser direkten Linien . aufweisen, sind Unterbrechungen, Unterbrechungsanforderungen befindet sich das Masdie durch das . Unterbrechungsmaskenregister 3-10 kenregister 4-34, welches alle logischen Teile umgesteuert oder »maskiert« werden. Es ist ferner zu faßt, die innerhalb der gestrichelten Umrandung bemerken, daß die den äußeren Anfragen ent- dargestellt sind. Das Maskenregister enthält eine sprechende Unterbrechungsanforderung 16 getrennte 50 Gruppe von 19 Flipflops, von denen 16 Flipflops Leitungen für die äußeren Anfragen umfaßt. Alle FFl bis FF16 mit den 16 Unterbrechungsanforder sechzehn äußeren Anfragesignale nehmen jedoch nur rungen verbunden sind, die den äußeren Anfragen ein Bit des'Unterbrechungsregisters 3-12 ein. Alle entsprechen. Der Flipflop FF17 arbeitet mit der zehn Unterbrechungszustände, die mit dem Unter- Unterbrechung 4-18 (Beendigung des Eingabe-Ausbrechungsregister 3-12 gekoppelt sind, bewirken eine 55 gabe-Vorganges) zusammen. Der Flipflop FF18 ist Umschaltung der Betriebsart des Prozessors von mit der Unterbrechung 4-22 (Grundtakt) verbunden, seiner Normalbetriebsart zu einer Steuerbetriebsart. Der Flipflop FF19 arbeitet mit der Unterbrechung Das Steuerprogramm 3-14 ist in der dargestellten 4-30 (arithmetischer Überlauf) zusammen. Jeder Weise in .zwei allgemeine Bereiche unterteilt. Der dieser Flipflops und die zugehörigen Unterbrechungs-Bereich rechts von der gestrichelten Linie ist der 60 zustände sind mit einer Gruppe von 19 einzelnen Normalbetriebsart zugeordnet und der Bereich links ...UND-Gliedern AGl bis AG19 gekoppelt. Diese von der gestrichelten Linie der Fehlerbehebung. 19 UND-Glieder sind ein Teil der Unterbrechungs-Jeder Bereich hat eine Anzahl von Abschnitten. Die registersteuerung, die in einer gestrichelten Umran-Abschnitte. des Steuerprogramms, die der Normal- dung unmittelbar unterhalb des Maskenregisters 3-34 betriebsart zugeordnet sind, umfassen die Zuweisung, 65 dargestellt ist. Daraus ergibt sich, daß ein Signal von Planung, Beendigung, Bereitstellung, Zeitsteuerung, einem der UND-Glieder 1 bis -19 . nur möglich ist, Ausführung und Fertigstellung verschiedener Vor- wenn ein Unterbrechungszustand besteht und wenn gänge innerhalb des Programms. Die der Fehler- sich jeder der zugehörigen Flipflops FFl bis FF19

17 18

des Maskenregisters 4-34 in der Stellung 1 befindet. ritätssteuerkreises 4-40 verbunden, und der O-Aus-Das ODER-Glied OG1, das in der gestrichelten Um- gang des Flipflops FF 21 ist mit dem UND-Glied randung angeordnet ist, welche die Unterbrechungs- AG27 verbunden. Die UND-Glieder AG26 und register-Steuerschaltung 4-36 enthält, wird durch alle AG27 haben als ein gemeinsames Signal den Aus-16 UND-Glieder AGl bis AG16 gespeist. Diese 5 gang des UND-Gliedes AG267, der mit einem Flip-Signale stellen alle sechzehn äußeren Anfragesignale flop FF 20 auf der linken Seite des Unterbrechungsdar. Da eines oder alle dieser 16 Signale das ODER- registers direkt verbunden ist. Das Unterbrechungs-Glied OGl betätigen werden, ist es nur erforderlich, register 4-38 enthält die zehn Flipflops, die in der daß ein der Normalbetriebsart entsprechendes Signal Reihenfolge ihrer Priorität von links nach rechts an- (NMS) am UND-Glied Λ G 20 auftritt, um dem io geordnet sind. Der Flipflop FF 20 besitzt daher in-Unterbrechungsregister 4-38 ein Ausgangssignal zu- nerhalb des Unterbrechungsregisters die höchste zuführen. Es ist ferner zu bemerken, daß alle sech- Priorität und der Flipflop FF 29 die niedrigste zehn äußeren Anfragesignale nur einen Flipflop Priorität. Die mit dem Flipflop FF 21 verbundenen FF 21 des Unterbrechungsregisters 4-38 betätigen. In UND-Glieder können daher nur betätigt werden, der Unterbrechungsregister-Steuerschaltung sind fünf 15 wenn sich der Flipflop FF 20 in zurückgestelltem Zuzusätzliche UND-Glieder AG21, AG22, AG 23, stand befindet und ein Ausgangssignal 0 aufweist. AG24 und AG25 angeordnet. Sie werden ebenfalls Im Augenblick wird angenommen, daß die UND-nur in Gegenwart des Signals NMS zusammen mit Glieder AG26 und AG27 ihr gemeinsames Signal ihren einzelnen Unterbrechungsanforderungssignalen empfangen haben und nur davon abhängig sind, ob betätigt. Die Unterbrechungsanforderung 4-24 (Hin- 20 das Ausgangssignal des Flipflops FF21 eine 1 oder ausschreiben über Speichergrenzen), die mit dem eine 0 ist, um zu bestimmen, ob das UND-Glied UND-Glied^G21 gekoppelt ist, erzeugt beispiels- AG26 oder das UND-Glied AG27 einen Ausgang weise ein Ausgangssignal nur in Gegenwart des anzeigt. Wenn das Ausgangssignal des Flipflops Signals NMS. FF 21 eine 1 ist, wird das UND-Glied A G 26 ein

Das Unterbrechungsregister 4-38 ist in der ge- 25 Ausgangssignal dem UND-Glied A G 28 zuführen, strichelten Umrandung unterhalb der Unterbre- und eine zusätzliche Standardschaltung (die der Einchungsregister-Steuerschaltung 4-36 dargestellt. Das fachheit halber ganz allgemein dargestellt ist) wird Unterbrechungsregister enthält zehn einzelne Flipflops eine 2 im ODER-Glied OG 2 addieren. Das Aus- FF 20, FF 21, FF 22, FF 23, FF 24, FF 25, FF 26, gangssignal des UND-Glieds A G 28 wird zum Flip- FF 27, FF 28 und FF 29. Bestimmte Unterbrechungs- 30 flop FF 21 zurückgeführt, um denselben auf einen signale umgehen das Maskenregister 4-34 und sind 0-Ausgang zurückzustellen, der dem UND-Glied unmittelbar mit dem Unterbrechungsregister 4-38 A G 27 zugeführt wird. Dieses O-Signal wird zugekoppelt. Infolgedessen kann das Maskenregister sammen mit dem gemeinsamen Signal vom UND-4-34 nicht so eingestellt werden, daß es ein solches Glied A G 267 dem UND-Glied A G 27 ermöglichen, direktes Eingangssignal blockiert. Es gibt zwei Un- 35 den beiden mit dem Flipflop FF 22 verbundenen terbrechungssignale, die direkten Zugang zum Un- UND-Gliedern ein Signal zuzuführen. Die Austerbrechungsregister 4-38 haben, nämlich die Unter- gänge jedes der zehn Flipflops FF 20 bis FF 29 werbrechung 4-20 (Stillsetzen des Prozessors N) und die den eine besondere Zahl 1 bis 10 addieren, die ihrer Unterbrechung 4-14 (Wiederingangsetzung nach Stellung von links nach rechts im Unterbrechungseiner Netzstörung). Letztere wird dem Flipflop FF 20 40 register zugeordnet ist. Der Flipflop FF 20 mit der des Unterbrechungsregisters zugeführt, während die höchsten Priorität im Register wird daher eine Zif-Unterbrechung 4-20 unmittelbar mit dem Flipflop fer 1 addieren. Die addierte Zahl erhöht sich für den FF 23 verbunden ist. Flipflop FF 29 mit der niedrigsten Priorität auf 10.

Es gibt zwei Unterbrechungszustände, welche so- Die addierte Zahl wird über das ODER-Glied OG 2 wohl das Maskenregister 4-34 als auch das Unter- 45 dem UND-Glied A G 29 zugeführt. Wenn am UND-brechungsregister 4-38 umgehen, und zwar die mit Glied A G 29 auch ein der Normalbetriebsart entder höchsten Priorität, nämlich 4-10 (Aussetzen des sprechendes Signal vorhanden ist, wird der UnterStromes) und 4-12 (Grundtaktzählung [count real- brechungssteuerkreis/CIO den der höchsten Prioritime clock]). Der dem Aussetzen des Stromes ent- tat entsprechenden Eingang zum ODER-Glied OG 2 sprechende Unterbrechungszustand besitzt im vorlie- 50 empfangen. Der Unterbrechungssteuerkreis /ClO genden System die höchste Priorität. Dieser Zustand kann zwischen jedem der zehn Eingänge zum geht allen anderen Unterbrechungszustände vor. Der ODER-Glied OG 2 unterscheiden, weil mit jedem Unterbrechungszustand 4-12 (Grundtaktzählung) ist Eingang eine besondere, die Priorität identifizierende der zweite in der Prioritätsreihenfolge und kann nur Zahl vereinigt ist. Der Unterbrechungssteuerkreis durch den Zustand 4-10 (Aussetzen des Stromes) 55 /ClO kann daher zu der besonderen Unterausgeschaltet werden. Alle übrigen Unterbrechungs- brechungsadresse verzweigen, die der durch das zustände sind entweder unmittelbar oder mittelbar ODER-Glied OG 2 empfangenen ausgewählten über das Maskenregister 4-34 mit dem Unter- Unterbrechungsanforderung zugeordnet ist. Das brechungsregister 4-38 gekoppelt. Die Ausgänge die- UND-Glied AG28 ist nur eines von mehreren UND-ser übrigen Unterbrechungszustände werden in einen 60 Gliedern, die im auswählenden Rückstellstromkreis Prioritätssteuerkreis 4-40 eingeführt. Da jedes dieser 4-42 enthalten sind. Jeder der Flipflops des UnterSignale mit zwei UND-Gliedern verbunden ist und brechungsregisters hat in diesem auswählenden da die Wirkung jedes dieser Flipflopausgänge iden- Rückstellkreis ein entsprechendes UND-Glied,
tisch ist, wird nachstehend nur einer genauer be- Der Unterbrechung 4-10 (Aussetzen des Stromes) schrieben. 65 und der Unterbrechung 4-12 (Grundtaktzählung) zu-

Der Flipflop FF 21 des Unterbrechungsregisters geordnete NICHT-Glieder INVl und INV 2 sind in

4-38 hat einen 1-Ausgang und einen 0-Ausgang. Der den Prioritätssteuerkreis 4-40 eingeschaltet. Die Auf-

1-Ausgang ist mit dem UND-Glied A G 26 des Prio- gäbe dieser NICHT-Glieder besteht darin, sicher-

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zustellen, daß die dem NICHT-Glied INVl zu- Ende des Blocks 6-14 eine Schleife zu 6-12 zurück, geordnete Unterbrechungsanforderung 4-10 (Aus- um die Ausführung des nächsten Befehls des Objektsetzen des Stromes) vorherrscht und dadurch jeden Programms über die normale Verbindung zu bewirder Stromkreis mit niedrigerer Priorität ausschließt. ken. Wenn jedoch der Block 6-14 bestimmt, daß ein Das Vorhandensein eines dem Aussetzen des Stro- 5 Unterbrechungszustand vorhanden ist, wird als mes entsprechenden Signals im NICHT-Glied INVl nächstes durch 6-16 festgestellt, ob ein Aussetzen wird ein Signal niederen Pegels im UND-Glied des Stromes (Netzstörung) vorliegt oder nicht. Wenn AG48 bewirken, das keinen Ausgang erzeugt. dies der Fall ist, wird im Unterbrechungsregister ein Ebenso wird ein der Unterbrechung 4-12 (Grund- der Wiederingangsetzung nach dem Aussetzen des taktzählung) entsprechendes Signal, das dem io Stromes entsprechender Unterbrechungszustand ein-NICHT-Glied/ATF2 zugeführt wird, sicherzustellen, gestellt und eine Speicherung des passenden Inhaltes daß das UND-Glied A G 49 nicht betätigt wird. der Register und Zähler gemäß 6-30 bewirkt. Es Die Betätigung des Unterbrechungssteuerkreises werden alle Angaben gespeichert, die erforderlich /ClO wird eine Anzahl gleichzeitiger Vorgänge be- sind, um das Programm, wie es zur Zeit des Auswirken. Signale vom Unterbrechungssteuerkreis/ClO 15 setzens des Stromes bestand, nach dem Einsetzen werden gleichzeitig den UND-Gliedern A G 38, des Stromes wieder in Gang zu setzen. Nach der AG39, AG40, AG41, AG42 und AG43 zugeführt. Speicherung dieser Angaben wird der Speicherungs-Die Betätigung der UND-Glieder AG38 und AG39 anzeiger 6-32 gesetzt, der seinerseits bei 6-34 den erlaubt, daß der Inhalt des Unterbrechungsbasis- Prozessor A zum Stillstand bringt.
Adreßregisters LAR, welches 16 Bits enthält, dem 20 Man kehrt nun zur Feststellung des Aussetzens des Basisadreßregister BAR und dem Basisprogramm Stromes bei 6-16 zurück. Wenn die Feststellung erregister BPR zugeführt wird. Gleichzeitig wird das geben hat, daß kein Aussetzen des Stromes vorliegt, UND-Glied AG37 durch ein Signal des Unter- erfolgt eine Speicherung der laufenden Stellung im brechungssteuerkreises/ClO betätigt und führt den normalen Programm bei 6-18, die es dem Prozessor Inhalt des Addierwerks AD 1 in das Programmzähl- as ermöglicht, seine Normalbetriebsart bei Beendigung register PCR ein. Ein Signal vom Unterbrechungs- des vorliegenden Unterbrechungszustandes fortzusteuerkreis/ClO betätigt das UND-Glied A G 40, so setzen. Der Signalwert wird nach 6-20 verzweigt, um daß der Inhalt des Programmspeicherregisters PSR, die Unterbrechungsadresse festzustellen. Der Flipflop das 48 Bits enthält, in das Unterbrechungsprogramm- der Steuerbetriebsart wird eingestellt, und ein Rückregister eingeführt werden kann. Die UND-Glieder 30 stellbitt in die Bit-Stellung des Unterbrechungs- AG41, AG42 und AG43 führen den Inhalt der registers eingeführt, die diesem Unterbrechungszu-Register BAR, BPR und PCR dem Unterbrechungs- stand zugeordnet ist.

Speicherregister ISR zu, das 48 Bits aufweist. Das Verzweigen des Signalweges zur Feststellung

Die UND-Glieder AG31, AG32 und ,4G33 sind der Unterbrechungsadresse bewirkt eine Abweichung

dem Addierwerk AD 1 zugeordnet, so daß dasselbe 35 von dem durch die Logik automatisch verfolgten

einen Zuwachs aufnehmen kann. Dieser Zuwachs Weg. Bei 6-22 werden daher entsprechende

ist entweder die Addition einer 1, wenn das UND- diagnostische oder Korrekturvorgänge eingeleitet.

Glied A G 30 ein Signal von der Grundtakt-Zähl- Nach Beendigung dieser Vorgänge nimmt der

steuerung CRTC10 empfängt, oder die Addition der Rechner bei 6-24 seine laufende Stellung im nor-

Unterbrechungszahl, wenn das UND-Glied AG31 40 malen Programm wieder ein. Der Flipflop der

ein Signal vom Unterbrechungssteuerkreis /ClO Steuerbetriebsart wird bei 6-26 zurückgestellt zwecks

empfängt. Rückkehr zum normalen Programm.

Die UND-Glieder AG33, AG34 und AG35 sind Fig. 7 zeigt das Flußdiagramm eines besonderen dem Addierer AD 1 zugeordnet, um die Unter- Unterbrechungszustandes. Sie bezieht sich insbesonbrechungsbasisadresse durch die Addition der mit 45 dere auf den der Beendigung eines Eingabe-Ausjeder besonderen Unterbrechung vereinigten Identi- gabe-Vorganges entsprechenden Unterbrechungszufizierungszahl zu verändern. stand. Dieser Unterbrechungszustand wird stets durch F i g. 5 zeigt den gleichen Laufweg wie F i g. 2. In ein peripheres Gerät erzeugt, das eine Bedienungs-F i g. 5 stellt der Laufweg jedoch einzelne Bits in- anfrage 7-10 einleitet. Hierauf wird bei 7-12 die Prinerhalb der Register dar. Außerdem zeigt F i g. 5 5° orität festgestellt. Nachstehend wird allen Bezugsdie maskierten und die nichtmaskierten Signale. zeichen ein P angehängt, die sich auf einen Block be-F i g. 6 zeigt die Wirkungsweise des Rechners bei ziehen, die Priorität besitzt, während den Bezugsder Behandlung eines Unterbrechungszustandes. Die zeichen, die sich auf einen Block ohne Priorität beinnerhalb der gestrichelten Umrandung enthaltenen ziehen, ein NP angehängt wird. — Zunächst sei anBlöcke geben Standardvorgänge an, die automatisch 55 genommen, daß die Anfrage keine Priorität besitzt, von logischen Schaltungen ausgeführt werden. Nach- Hierauf wird bei 1'-14 NP festgestellt, ob in diesem dem daher die Arbeit in dem von der gestrichelten besonderen Prozessor eine Maske eingestellt worden Umrandung umschlossenen Bereich begonnen hat, ist, um die Erfüllung dieser Anfrage zu blockieren, arbeitet eine Reihe von logischen Schaltungen stets Wenn der Maskenzustand eingestellt worden ist und in der gleichen Weise und endet an der gleichen 60 dieser Prozessor die Anfrage nicht erfüllen kann, Stelle. Ein Unterbrechungszustand wird durch Be- setzt der Rechner bei 7-16 NP sein normales Protätigung der Anlaßsteuerung 6-10 in Gang gesetzt. gramm fort. Wenn jedoch die Maske nicht gesetzt Dadurch wird der nächste Befehl des Objektpro- worden ist, wird bei 7-18 NP ein Unterbrechungszugramms 6-12 ausgelöst. An dieser Stelle tritt der stand erzeugt. Hierauf werden bei 7-20 NP die Ein-Laufweg des Signals in den umschlossenen Bereich 65 gabe-Ausgabe-Anfrageleitungen abgefragt, um das ein, und Block 6-14 bestimmt, ob ein Unter- Eingabe-Ausgabe-Gerät festzustellen, das Bedienung brechungszustand vorhanden ist oder nicht. Wenn verlangt. Dann wird be/ 7-22 NP ein Eingabe-Auses kein Unterbrechungszustand ist, führt vom oberen gabe-Kennwort erzeugt und ein Eingabe-Ausgabe-

22

Beendigungskennwort zu einer Eingabe-Ausgabe-Steuereinrichtung mit dieser niedrigen Priorität übertragen. Diese überträgt dann bei 8-44 ein Ergebniskennwort auf eine Liste C. Der Rechner wird beim 5 Empfang dieses Ergebniskennworts das Eingabe-Ausgabe-Kennwort mit höherer Priorität bei 8-46 auf die Eingabe-Ausgabe-Steuereinrichtung übertragen, deren Arbeit ausgesetzt wurde. Diese wird ihrerseits bei 8-48 ein Bearbeitungskennwort (in process

Vorgang eingeleitet. Wenn jedoch alle Eingabe-Ausgabe-Steuereinrichtungen besetzt sind, wird das Kennwort bei 1-24 NP auf eine Warteliste B gesetzt. Hierauf kehrt der Prozessor bei 7-26 NP zu seinem normalen Programm zurück.

Man kehrt nun wieder zum Block 7-12 zurück. Wenn an dieser Stelle festgestellt wurde, daß der Anruf Priorität besitzt, wird bei 7-14 P zunächst festgestellt, ob eine Maske eingestellt worden ist oder nicht.

Wenn eine Maske eingestellt worden ist, wird der io descriptor) übertragen, das auf die Listet gesetzt Prozessor bei 7-16 P sein normales Programm fort- wird, welche mit der obenerwähnten Liste C versetzen. Wenn jedoch keine Maske eingestellt worden bunden ist. Wenn bei 8-40 festgestellt wird, daß keine ist. wird bei 7-18 P ein Unterbrechungszusiand ein- Priorität vorhanden ist, wird das Kennwort bei 8-52 treten. Hierauf werden bei 7-20P die Eingabe-Aus- auf eine Warteliste B gesetzt, um ausgeführt zu gabe-Anrufleitungen abgefragt, um festzustellen, 15 werden, sobald eine Eingabe-Ausgabe-Steuereinrichwelches Eingabe-Ausgabe-Gerät Bedienung verlangt. tang verfügbar ist.
Dann wird bei 7-22 P ein Eingabe-Ausgabe-Kennwort erzeugt und bei 7-24 P ein Eingabe-Ausgabe-Vorgang eingeleitet. Da jedoch die vorliegende Unterbrechung Priorität besitzt, muß — wenn alle Ein- 20 auf die Warteliste B gesetzt wird. Nach der Erzeugabe-Ausgabe-Steuereinrichtungen besetzt sind — gung dieses neuen Kennworts kehrt der Prozessor in ein Vorgang mit niedrigerer Priorität beendet und ^seine Normalbetriebsart zurück und nimmt bei 8-54 dieser Anruf erfüllt werden., Es wird dann ein Übertragungskennwort erzeugt und das beendete Kennwort auf eine Warteliste gesetzt. Hierauf kehrt der 25
Prozessor bei 7-26 P wie beim Unterbrechungszustand ohne Priorität zu seiner normalen Arbeitsweise
zurück. ■... ■

In der oberen linken Ecke der Fig. 8 ist ein Anlaßvorgang 8-10 dargestellt. Bei 8-12 zeigt die An- 30 brechungszustand ist den Eingabe-Ausgabe-Steuerweisung, Befehle für ein Steuerprogramm aufzu- einrichtungen zugeordnet und zeigt dem Prozessor

des datenverarbeitenden Systems an, daß ein Eingabe-Ausgabe-Vorgang aus irgendeinem Grund beendet worden ist. Der Unterbrechungszustand wird

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

die Ausführung des unterbrochenen Programms wieder auf.

Die Fig. 9A und 9B zeigen das Flußdiagramm des Signals einer von mehreren Unterbrechungen, die in den Fig. 4A und 4B dargestellt sind, insbesondere der Unterbrechung, welche der Beendigung eines Eingabe-Ausgabe-Vorganges entspricht. Dieser Unter

stellen, die Einleitung eines Arbeitsganges des Rechners für einen Eingabe-Ausgabe-Vorgang an. Hierauf geht der Prozessor zur Steuerbetriebsart über und

empfängt die entsprechenden Befehle. Nach Aus- 35 eingeleitet, wenn eine Eingabe-Ausgabe-Einheit ein

führung dieser Übertragung bei 8-14 tritt eine Unterbrechung ein, welche den Prozessor von der Normalbetriebsart 8-16^4 zur Steuerbetriebsart 8-16 B umstellt. In seiner Steuerbetriebsart prüft der Prozessor bei 8-18 die Anweisungen des Steuerprogramms und stellt bei 8-20 fest, ob ein Eingabe-Ausgabe-Vorgang auszuführen ist oder nicht. ■

Wenn diese Frage bejaht wird, prüft der Prozessor bei 8-22 die im Speicher enthaltenen Aufzeichnun-

Arbeitsverhältnis zum Speicher überträgt. Diese Übertragung bewirkt entsprechend 9-10 die Einstellung eines der Beendigung des Eingabe-Ausgabe-Vorganges entsprechenden Unterbrechungsbits im Unterbrechungsregister. Durch das Vorhandensein dieses Unterbrechungsbits wird eine Anlaßsteuerung 9-12 betätigt. Wie bei den meisten der zu dieser Gruppe gehörenden Unterbrechungen muß zunächst festgestellt werden, ob das entsprechende Unterbrechungs

gen, um bei 8-24 festzustellen, ob überhaupt ein Ein- 45 bit des Maskenregisters 9-14 eingestellt worden ist

oder nicht. Wenn es eingestellt ist, wird der eine solche Unterbrechungsanforderung empfangende Prozessor des Rechners dieselbe nicht beachten und bei 9-16 seine normale Arbeitsweise fortsetzen. Wenn je-

gabe-Ausgabe-Befehl gesendet werden soll. Wenn die Antwort lautet: »Ja, sende keinen Befehl (Kennwort)«, geht der Prozessor bei 8-26 zu einem anderen Steuerprogramm über. Wenn jedoch der Prozessor

ein Eingabe-Ausgabe-Kennwort senden soll, muß zu- 50 doch kein entsprechendes Maskenbit gesetzt worden nächst bei 8-28 festgestellt werden, ob dies jetzt zu ist, muß als nächstes bei 9-18 festgestellt werden, ob geschehen hat oder "nicht. Wenn diese Frage bejaht der Prozessor bereits in der Steuerbetriebsart arbeitet wird, gibt der Prozessor bei 8-30 einen Ubertragungs- oder nicht. Wenn dies der Fall ist, wird der Prozessor Eingabe-Ausgabe-Befehl (TIO) ab. Wenn jedoch die des Rechners veranlaßt, das vorliegende Steuerpro-Antwort auf diese Frage lautet: »Nicht jetzt, sondern 55 gramm zu beenden und bei 9-20 zur Normalbetriebsspäter«, wird ein Eingabe-Ausgabe-Kennwort bei art zurückzukehren. Nach der Rückkehr zur Normal-8-52 auf die Warteliste^ gesetzt. Nach Ausgabe eines betriebsart behält der Prozessor diese bei, bis er wie-T/O-Befehls lautet die nächste Frage bei 8-32, ob die der durch ein der Beendigung eines Eingabe-Ausgabe-Eingabe-Ausgabe-Steuereinrichtung besetzt ist oder Vorganges entsprechendes Unterbrechungsbit betätigt nicht. Wenn alle Eingabe-Ausgabe-Steuereinrichtun- 60 wird, das von 9-10 zur Anlaßsteuerung 9-12 geschickt gen besetzt sind und diese Frage daher bejaht wird,
werden dem Prozessor bei 8-38 Anweisungen gegeben, zu einer anderen Adressenstelle zu verzweigen.
Hierauf muß bei 8-40 festgstellt werden, ob dieser
abgezweigte Vorgang irgendeine Priorität besitzt.
Wenn dieser besondere Eingabe-Ausgabe-Vorgang
Priorität besitzt, wird aus der Liste A ein Vorgang
mit niedrigerer Priorität ausgewählt und bei 8-42.ein

Wenn der Prozessor augenblicklich nicht in der Steuerbetriebsart arbeitet, wird bei 9-22 ein Unterbrechungszustand erzeugt, und der Prozessor geht zur Steuerbetriebsart über. Hierauf wird der Speicher Schritt für Schritt abgetastet, um das letzte Eingabe-Ausgabe-Arbeitsergebnis 9-24 zu finden. Wenn sich der Abtaster bereits am Ende der Speicherliste 9-26

befindet, kehrt der Prozessor bei 9-28 zur Normalbetriebsart zurück. Wenn er jedoch das Ende der Liste noch nicht erreicht hat, muß bei 9-30 als nächstes festgestellt werden, ob das gewünschte Eingabe-Ausgabe-Ergebnis vorhanden ist oder nicht. Wenn das gewünschte Ergebnis nicht vorhanden ist, wird die Speicherliste bei 9-32 zurückgeschaltet, und bei 9-24 erfolgt eine neuerliche Abtastung der Speicherliste. Wenn jedoch das gewünschte Ergebnis vorWenn die Frage 9-56, 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 Vor-5 ganges 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 Verzweigung zu einem Korrekturprogramm. Hierauf werden die Steuerprogrammaufzeichnungen

handen ist, wird dasselbe bei 9-34 überprüft. Es muß io bei 9-76 ergänzt. Wenn die bei 9-62 gesammelte Andann bei 9-35 festgestellt werden, ob der durch das zahl der nacheinander gemachten Paritätsfehler nicht Ergebnis angezeigte eben ausgeführte Vorgang eine größer ist als die Konstante K bei 9-70, wird der Ausgabe oder eine Eingabe war. Wenn es eine Aus- Paritätsfehlerzähler zurückgeschaltet und bei 9-72 der gäbe war, muß bei 9-40 festgestellt werden, ob es Eingabe-Ausgabe-Vorgang verlangt, bevor die Steuerdas Ende einer Eingabe ist oder nicht. Wenn dies der 15 Programmaufzeichnungen bei 9-76 ergänzt werden. Fall ist, wird bei 9-42 die Warteliste der Eingabe- Wenn bei 9-60 festgestellt wird, ;daß kein Paritäts-

Ausgabe: Vorgänge überprüft. Wenn das fertige Er- fehler vorliegt, muß bei 9-64 festgestellt werden, ob gebnis von einem Ausgabevorgang 9-36 herrührt, muß irgendein anderer Fehler vorhanden ist oder nicht, bei 9-38 festgestellt werden, ob es das Ende eines zu- Wenn einer vorhanden ist, erfolgt bei 9-66 eine Vergeteilten Blocks war oder nicht. Im bejahenden Falle 20 zweigung zu einem entsprechenden Korrekturprowird die Warteliste der Eingabe-Ausgabe-Vorgänge gramm für diesen anderen Fehler. Hierauf werden im Speicher bei 9-42 nochmals überprüft. Wird die die Steuerprogrammaufzeichnungen bei 9-76 ergänzt, bei 9-40 gestellte Frage nach dem Ende der Eingabe Wenn bei 9-64 kein anderer Fehler vorhanden ist, verneint, so wird die Eingabe bei 9-44 der Frage nach aber die für den Zugang zum Speicher erforderliche dem Ende eines-zugeteilten Blocks unterworfen. 25 Zeit einen Grenzwert überschritten hat, erfolgt bei Wenn das Ende eines zugeteilten Blocks vorliegt, 9-68 eine Verzweigung zu einem; entsprechenden wird durch die Maschine bei 9-46 mehr Raum züge- Korrekturprogramm, worauf wieder die Steuerproteilt, und_die Steuerprogrammaufzeichnungen werden grammaufzeichnungen bei 9-76. ergänzt werden, bei 9-76 ergänzt. Wenn jedoch bei 9-44 nicht das . Aus den Fig. 9A und 9B ergibt sich, daß meh-Ende eines zugeteilten Blocks vorliegt, muß festge- 30 rere Verzweigungen zu. Korrekturprogrammen, die stellt werden, ob das periphere Gerät verfügbar ist sich auf ein besonderes Problem beziehen, besondere oder nicht. Bei-9-48 kann die Warteliste der Ein- Plätze innerhalb der Programmaufzeichnungen eingabe-Ausgabe-Vorgänge leer sein. Wenn dies der Fall nehmen. Durch die Ergänzung der Steuerprogrammist, werden die Steuerprogrammaufzeichnungen bei aufzeichnungen bei 9-76 wird ,daher eine konstante 9-76 ergänzt. Wenn die Warteliste jedoch nicht leer 35 Aufzeichnung des Zustandes - des Geräts erhalten, ist, wird ein Eingabe-Ausgabe-Vorgang eingeleitet. welche angibt, ob es besetzt ist oder nicht, ob ein Nachdem dies geschehen ist, werden die Steuerpro- Paritätsfehler vorliegt oder nicht oder ob irgendein grammaufzeichnungen bei 9-76 ergänzt. anderer Fehler vorhanden ist oder nicht. Tatsächlich

Die Ergänzung der Steuerprogrammaufzeichnungen wird jeder dieser Vorgänge überprüft, und daraus bei 9-76 bewirkt bei 9-78 eine Rückstellung der Pari- 40 ergibt sich, daß die Steuerprogrammaufzeichnungen tätsfehlerzählung, die ihrerseits bei 9-80 eine Rück- eine konstante Quelle für die hinsichtlich der Einschaltung der Speicherliste bewirkt, welche die Ar- gabe-Ausgabe-Geräte und ihre Arbeitsweise vorliebeitsergebnisse enthält. Die Rückschaltung der Spei- genden Angaben bilden. ·

cherliste bei 9-80 bewirkt bei 9-24 eine neuerliche Fig. 10 zeigt die Unterbrechungsanforderung,

Abtastung der Speicherliste nach dem Ergebnis-Kenn- 45 welche der Wiederingangsetzung nach dem Aussetzen wort. des Stromes entspricht. Es ist dies einer der UnterWenn bei 9-36 ein Ausgabevorgang vorliegt und brechungszustände, die in den Fig. 4A und 4B darbei 9-38 die Frage nach dem Ende des zugeteilten gestellt sind. Obwohl nicht alle Unterbrechungszu-Biocks verneint wird, erfolgt, wie beim Eingabevor- stände dargestellt sind, werden die für die Darstellung gang, bei welchem das Ende des zugeteilten Blocks 5° in der Zeichnung ausgewählten Unterbrechungen als nicht erreicht ist, bei 9-52 eine Rückfrage, ob eine jene Unterbrechungszustände . angesehen, die einen Vorrichtung nicht verfügbar ist. Die bei 9-52 gestellte allgemeinen logischen Datenfluß zeigen, der nicht nur Frage nach der Verfügbarkeit der Vorrichtung ist eine für alle in der vorliegenden - Darstellung erfaßten negative Frage, d. h. die Frage lautet, ob die Vor- Unterbrechungszustände repräsentativ ist, sondern richtung nicht verfügbar ist oder nicht. Wenn diese 55 auch für viele andere, die noch erfaßt werden könnten. Frage bejaht wird, ist die Vorrichtung nicht verfüg- Die Anlaßsteuerung 10-10 leitet die Wiederingang-

bar, und es erfolgt bei 9-54 eine Verzweigung zu Setzung nach der durch Aussetzen des Stromes beeinem entsprechenden Korrekturprogramm. Nach wirkten Unterbrechung ein. Dieser Unterbrechungsdieser Verzweigung werden die Steuerprogrammauf- zustand ist dem Wiederingangsetzen verschiedener zeichnungen bei 9-76 ergänzt. Wenn die Frage nach 60 Elemente des datenverarbeitenden Systems nach dem der NichtVerfügbarkeit der Vorrichtung verneint wird, Auftreten eines Aussetzens des Stromes zugeordnet, ergibt sich daraus, daß die Vorrichtung tatsächlich Nachdem die Unterbrechung bei 10-12 erfolgt ist, verfügbar ist. Bei 9-56 wird dann bei der verfügbaren wird der Speicherungsanzeiger bei 10-14 abgefragt, ■Vorrichtung angefragt, ob dieselbe besetzt ist oder um bei 10-16 festzustellen, ob das System die Speinicht. Wenn sie besetzt ist, wird ein Eingabe-Ausgabe- 65 cherung aller Registerangaben beendet hat oder Kennwort bei 9-58 auf eine Warteliste gesetzt, und nicht, die zur Wiederaufnahme der Verarbeitung an die Steuerprogrammaufzeichnungen werden bei 9-76 der Stelle erforderlich sind, an welcher das Aussetzen ergänzt. des Stromes erfolgte. Wenn eine.vollständige Speiche-

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rung nicht möglich war, erfolgt bei 10-20 eine Verzweigung zu einem entsprechenden Korrekturprogramm. Wenn jedoch die Speicherung beendet wurde, wird bei 10-18 zunächst der Arbeitszustand des Programms »Wiederaufnahme der Eingabe-Ausgabe-Vorgänge« im Steuerprogramm festgestellt. Wenn dieses Programm bei 10-22 besetzt ist, wird der Speicherinhalt bei 10-28 überprüft, um festzustellen, ob sich der Prozessor beim Aussetzen des Stromes in der Steuerbetriebsart befand. Wenn jedoch das Maschinenprogramm »Wiederaufnahme der Eingabe-Ausgabe-Vorgänge« augenblicklich nicht besetzt ist, wird als nächstes festgestellt, ob ein Eingabe-Ausgabe-Vorgang gerade beendet wurde oder nicht. Bejahendenfalls wird der Speicherinhalt bei 10-28 über- *5 prüft, um festzustellen, ob der Rechner beim Aussetzen des Stromes nach der Steuerbetriebsart arbeitete. Wenn jedoch der Eingabe-Ausgabe-Vorgang nicht gerade beendet wurde, erfolgt bei 10-26 eine Wiederaufnahme der Eingabe-Ausgabe-Vorgänge. Hierauf wird bei 10-28 der Speicherinhalt überprüft, um die Betriebsart des Prozessors beim Aussetzen des Stromes festzustellen.

Wenn bei 10-30 festgestellt wird, daß der Prozessor beim Aussetzen des Stromes in der Steuerbetriebsart arbeitete, wird bei 10-32 ein Programm aufgestellt, um die Rückkehr des Prozessors zum unterbrochenen Steuerprogramm zu ermöglichen. Nach der Wiederherstellung des Programms wird der Prozessor auf dasselbe verzweigen und bei 10-36 die Ausführung des unterbrochenen Steuerprogramms fortsetzen.

Wenn bei 10-30 festgestellt wird, daß der Prozessor beim Aussetzen des Stromes nicht in der Steuerbetriebsart war, wird der Speicherinhalt bei 10-34 zwecks Rückkehr zur Normalbetriebsart eingestellt, und hierauf wird der Rechner bei 10-38 zur Normalbetriebsart zurückkehren.

Die Fig. 11A und 11B zeigen ein Blockschaltbild eines vollständigen Prozessors. Die automatische Unterbrechungseinrichtung ist in diesem Blockdiagramm dargestellt, um ihre relative Lage innerhalb des Prozessors zu zeigen.

Die Behandlung der im Unterbrechungsregister aufgezeichneten zehn Unterbrechungszustände macht die Überführung des in den Fig. 11A und 11B dargestellten Prozessors in die Steuerbetriebsart erforderlich, bei welcher ein entsprechendes Steuerprogramm die Unterbrechung bedient. Der Übergang von der Normalbetriebsart zur Steuerbetriebsart erfolgt unter Verwendung der oktalen Adressenregister des Dünnfilmspeichers 11-24 automatisch auf folgende Weise:

a) Der Inhalt des Basis-Adreßregisters (BAR) 055, des Basis-Programmregisters (BPR) 054 und des Programm-Steuerregisters (PCR) 057 wird in dem Dünnfihn - Unterbrechungsspeicherregister (ISR) 040 bis 042 in dieser Reihenfolge gespeichert. Der gespeicherte Inhalt des Programm-Steuerregisters 057 enthält immer die Adresse des Programmwortes, das bei der Rückkehr zur Normalbetriebsart zu verwenden ist. Mit anderen Worten, die überdeckende Silbe ist verlorengegangen, und das Programm-Steuerregister ist entsprechend korrigiert.

65

b) Der Inhalt des gegenwärtig adressierten Programm-Speicherregisters (PSRl) oder (PSR2), der auf oktalen Adressen 100 bis 103 oder 104 bis 107 angeordnet ist, wird in dem Dünnfilm-Unterbrechungs-Programmregister (IPR) 110 bis gespeichert. Die ist das Programm-Speicherregister, das nunmehr die nächste Silbe enthält, die abzulesen ist, wenn entweder PSRl oder PSR 2 gefüllt ist.

c) Der Inhalt einer Anzahl von Steuerflipflops wird in dem 16-Bit-Dünnfilm-Unterbrechungs-Abwurfregister (IDR) 070 gespeichert. Wenn diese Bits von links nach rechts numeriert werden, enthält das Unterbrechungs - Abwurfregister (IDR) 070 folgende Bits:

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 sollte eine Operationsteilsilbe sein, da der Übergang zur Steuerbetriebsart nur am Ende eines Befehls erfolgen kann. Die vier 12 Bits umfassenden Silben des Programm-Speicherregisters PSR1 sind vom wichtigeren Ende her mit 3-2-1-0 bezeichnet, und die Silben des Programm-Speicherregisters PSR 2 mit 7-6-5-4.

Bit 4

ist eine 1, wenn ein wiederholter Befehl unterbrochen wurde.

Bit 5

ist eine 1, wenn ein wiederholter Befehl vor Ausführung der ersten Iteration unterbrochen wurde.

Bits 6, 7

Eine 1 für jedes Programm-Speicherregister (PSR), das augenblicklich gefüllt wird (Bit 6 für PSRl und Bit7 für PSR2). Wenn die letzte Silbe von PSR als letzte Silbe des Befehls vor der Unterbrechung verwendet wurde, ist PSR nicht mehr gefüllt. Wenn die letzte Silbe nicht verwendet wurde, ist PSR gefüllt. Wenn eine Silbe in das Programm-Speicherregister PSR 2 übergegriffen hat, kann dieses als gefüllt angesehen werden, sonst nicht. Wenn diese Bits in die Füll-Flipflops zurückgeführt werden, die sich beide infolge einer Silbenüberdeckung in der Stellung 1 befinden, wird einer der Flipflops zurückgestellt, da diese Silbenüberdeckung verlorengeht.

Bits 8, 9, 10

betreffen die Inhalte des Überlaufsteuerungs-(FOF)-Flipflops, des Steuerungs-(P £W)-Flipflopsschalters für zu geringe Quantitäten (Underflow Controll) bzw. des nicht normalisierten (PMV)-Flipflops.

Bits 11, 12

Die Adresse am oberen Ende des Stapels, bezeichnet mit 0 bis 3 (Inhalt des Stapelzählers).

Bit 13

ist eine 1, wenn der Rechner in der Steuerbetriebsart arbeitete, als das Aussetzen des Stromes erkannt wurde.

Bit 14

ist eine 1, wenn der Unterbrechungszustand dem Aussetzen des Stromes entspricht.

Bit 15

ist eine 1 für umgekehrtes Zählen des Stapelzählers.

Bit 16

wird nicht verwendet.

Die Bits 1 bis 10 sind die einzigen, die für das Steuerprogramm von Interesse sind, und sie sind infolgedessen die einzigen, deren entsprechende Flipflops als Ergebnis des Unterbrechungs-Rückführungsbefehls (IRR) zurückgestellt werden.

Die nachstehende Tabelle zeigt alle möglichen Kombinationen der 5 Bits 1,2, 3,6 und 7 des Unterbrechungs-Abwurf Vorganges:

	1	2	τ	3	PSR1 ist gespeichert	PSRl	PSR 2	Zurückgeführte Kippschalter	Bits	7
	0	0		O		gefüllt	gefüllt	(Überdeckung ist verloren)	6	O
	0	0	J^XLO UIsX Xl ClVXlO LWlX PSiü-Silbenadresse	1		Bit	Bit	Bits	1	O
	0	1		O		6	7	12 3	1	O
Falll	0	1	1	PSR 2 ist gespeichert	1	1	(dasselbe)	1	O
Überdeckung	1	0	O		1	1		1	1
(overlap)	1	0	1		1	1		O	1
	1	1	O		1	O		O	1
	1	1	TH	PSR1 ist gespeichert	tH	1		O	1 =
	0	0	O		TH	TH		O
	0	0	1		1	1
	0	1	O		O	1
Fall 2	0	1	1		TH	O	(dasselbe)		obwohl
keine				PSR 2 ist gespeichert	1	O		PSi? 1 wurde gespeichert,
Überdeckung	1	0	O		1	O		bereits verarbeitet
	TH	0	1		O	O
	1	1	O
	1	1	1		O	1		obwohl
				O	1
			O	1
			O	O
				PSR 2 wurde gespeichert,
		bereits verarbeitet

d) Hierauf wird das Bit im Unterbrechungsregister 11-18 zurückgestellt, welches dem zu verarbeitenden Unterbrechungszustand entspricht.

e) Ein Flipflop der Steuerbetriebsart wird gesetzt, wodurch der Übergang zur Steuerbetriebsart markiert, die Interpretation bestimmter Befehle und Unterbrechungszustände verändert und vorübergehend die Verarbeitung anderer Unterbrechungszustände, die auftreten können, verhindert wird, mit Ausnahme der beiden Unterbrechungszustände mit höchster Priorität.

50

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

g) Die wirksame Adresse wird berechnet, indem die relative Adresse, die dem zu verarbeitenden spezifischen Unterbrechungszustandssignal 11-10 zugeordnet ist, zu dem Inhalt des Unterbrechungs-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 Befehlen (alles direkte Übertragungen), um den Eintritt in das entsprechende Steuerprogramm zu erleichtern.

h) Ein Überlauf-(POF)-Flipflop, ein Flipflop für zu geringe Quantitäten (PUN), ein nichtnormalisiert-(PAW)-Flipflop und alle anderen erforderlichen Steuer-Flipflops (nicht dargestellt) werden zurückgestellt, um dem Steuerbetriebsartprogramm zu ermöglichen, sie zu verwenden, ohne sie zuerst zurückzustellen. Bei einer dem arithmetischen Überlauf entsprechenden Unterbrechung wird die Bedienung des Überlaufs durch das Steuerbetriebsartprogramm ausgeführt. Der POF-Flipflop wird zurückgestellt, bevor derselbe gespeichert wird, weil das Steuerbetriebsartprogramm notwendigerweise das entsprechende Bit zurückstellen müßte, von dem es bei der Rückkehr zur Normalbetriebsart geladen wird, um ein erneutes Durchlaufen der Unterbrechungsschleife zu verhindern.

Für die Rückführung des Prozessors von der Steuerbetriebsart in die Normalbetriebsart ist das Steuerbetriebsartprogramm verantwortlich, und sie wird durch einen Unterbrechungs-Rückführungsbefehl (IRR) ausgeführt.

Die beiden Unterbrechungen /-1 und 1-2 der F i g. 1 mit höchster Priorität, nämlich das Aussetzen des Stromes bzw. die Grundtaktzählung, werden automatisch verarbeitet, d. h., sie erfordern nicht das Steuerbetriebsartprogramm oder dessen Durchführung.

Durch eine dem Aussetzen des Stromes zugeordnete Unterbrechung werden alle Eingabe-Ausgabe-Vorgänge unterbrochen. Beendigungskennwörter wer-

den den Speicherbereichen übermittelt, die durch den Inhalt der Register in den Eingabe-Ausgabe-Steuereinheiten beschrieben werden. Zwischen der Entdeckung des Zustandes und der Stillegung des Kernspeichers bleibt genügend Zeit, um dies auszuführen und die Ausführung der vorliegenden Befehle oder die Iteration eines wiederholten Befehls zu beenden. Sobald die Ausführung des Befehls beendet ist, wird der Inhalt aller für die Wiederingangsetzung erfordergibt das ODER-Glied 11-15 ein Ausgangssignal ab. Dieses stellt ein Eingangssignal zu den im Block 11-16 vereinigten sechs UND-Gliedern dar. Die übrigen fünf Unterbrechungssignale sind das arithmetische Überlaufsignal, das mit einem der drei UND-Glieder von 11-14 B verbunden ist, die dem Hinausschreiben über die Speichergrenzen entsprechende Unterbrechung, die Unzulässiger-Befehl-Unterbrechung und die Paritätsfehler-Unterbrechuns. Wenn eines dieser

20

liehen Flipflops in dem energieunabhängigen Dünn- io sechs Signale mit einem der Normalbetriebsart entfilm-Stromausfall-Abwurfregister (PDR) 064 und 065 sprechenden Signal kombiniert ist, wird es innerhalb gespeichert. Die ersten 16 Bits dieses 32 Bits umfas- des Unterbrechungsregisters 11-18 ein Unterbresenden Registers sind die gleichen wie jene, die in das chungsbit erzeugen.

Unterbrechungs-Abwurfregister (IDR) eingeführt wer- Die Ausgangssignale von den übrigen beiden

den, wobei Bit 14 und Bit 13 gesetzt werden, wenn 15 UND-Gliedern von 11-14 B sind die Unterbrechungsder dem Aussetzen des Stromes entsprechende Unter- bits, die der Beendigung eines Eingabe-Ausgabe-Vorbrechungszustand während der Steuerbetriebsart 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 Grundtaktzuwachs (increment real-time clock) entsprechende Unterbrechung tritt ungefähr alle 10 Millisekunden auf. Dieser Unterbrechungszustand wird durch den festen Aufbau des Rechners

verarbeitet- und kann den Ablauf irgendeines Pro- 25 register 11-18 hindurch. Es sind die Unterbrechungramms nicht aufhalten und es nur kurz verzögern. . gen, die dem Aussetzen des Stromes und der Grund-Die Verarbeitung geschieht durch Ausgäbe des In- taktzählung entsprechen. Die letzten beiden Signale halts des Grundtaktregisters (RTC) 114 und 115 aus sind ohne weitere Verknüpfung direkt durch das dem _;Dünnfilmspeicher 11-24, durch Inkrementieren Unterbrechungsregister 11-18 durchgeschaltet. Es desselben und Zurückschreiben in den Dünnfilmspei- 30 sind dies die Unterbrechungssignale, die der Untercher sowie durch Setzen eines Flipflops, Um das dem . brechung des Rechners N und der Wiederingangsetzung nach dem Aussetzen des Stromes ent

ganges und dem Grundtakt entsprechen. Diese beiden Signale gehen ohne jede weitere Verknüpfung unmittelbar in das Unterbrechungsregister 11-18.

Von den im Unterbrechungssignalblock 11-10 insgesamt enthaltenen 27 Signalen bleiben vier Unterbrechungssignale übrig.

Zwei von diesen vier Signalen besitzen höchste Priorität und gehen nicht durch das Unterbrechungs-

Grundtakt-Überlauf-Unterbrechungszustand entsprechende Bit zu erzeugen, wenn ein Uberlaufzustand eingetreten ist. ,

Das »v4 «-Register UlA innerhalb der arithrnetischen Einheit 11-1 ist eine 48 Bits umfassende Speichervorrichtung, welche die Maskenbits enthält, die dem Maskenregister 11-12 zugesandt werden. .Es gibt insgesamt 19 Bits, die aus dem »^[«-Register 11-1A in das Maskenregister 11-12 übertragen werden, und von diesen stellen 16 Bits die Maskenbits dar, die dem »P«-Register 11-12 P zugesandt werden, das mit den Unterbrechungsbits für die sechzehn äußeren Anfragen verbunden ist.

Das Maskenregister 11-12 ist aus 19 Flipflops zusammengesetzt. 16 Flipflops sind im »F«-Register 11-12 P enthalten und mit den Unterbrechungssignalen für die sechzehn äußeren Anfragen verbunden. Die übrigen im Register 11-12 Q enthaltenen drei Flipflops sind die Maskenunterbrechungen, welche dem arithmetischen Überlauf, der Beendigung eines Eingabe-Ausgabe-Vorganges und dem Grundtakt entsprechen..

Das Vorhandensein irgendeines dieser Unterbrechungsbits, die diesen 19 Flipflops entsprechen und die λ'οη den 27 Unterbrechungssignalen 11-10 herkommen, ermöglichen einem der 19 UND-Glieder von '11-14 ;4 und 11-14 B, ein Signal passieren zu lassen.

Im Block H-14A sind 16 UND-Glieder und im Block 11-14 B sind drei UND-Glieder enthalten. . Die 16 UND-Glieder von 11-14 A sind dem 16 Bits umfassenden »F«-Maskenregister und mit den sechzehn äußeren Anfragen entsprechenden Unterbrechungsbits von den 27 Bits von 11-10 zugeordnet. Wenn eines oder.alle. 16 Bits sowohl vom Maskenregister als auch von den den äußeren Anfragenent-..sprechenden Unterbrechungssignalen vorhanden sind, sprechen.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Unterbrechungseinrichtung für ein Datenverarbeitungssystem mit einem Arbeitsspeicher zur Aufnahme von Objektprogrammen und Steuerprogrammen, ferner mit mindestens einem Prozessor, der beim Ausführen der Objektprogramme in einer Normalbetriebsart und beim Ausführen der Steuerprogramme in einer Steuerbetriebsart arbeitet, ferner mit mindestens einem Eingangs-Ausgangs-Steuergerät, das dem Arbeitsspeicher und dem mindestens einen Prozessor gemeinsam zugeordnet ist, und mit mehreren Unterbrechungsanforderungssignalgebern, die in der Lage sind, mehrere Unterbrechungsanforderungssignale zu erzeugen, von denen jedes individuell einem bestimmten Ereignis zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß alle Unterbrechungsanforderungssignale jedem der im wesentlichen identischen Prozessoren (18) zuführbar sind und daß jeder dieser Prozessoren eine diesen Prozessor nur auf ausgewählte Unterbrechungsanforderungssignale ansprechen lassende Steuervorrichtung (4-34, 4-36 ... 4-42) aufweist, die beim Auftreten eines dieser ausgewählten Signale eine Umschaltung dieses Prozessors von einer Normalbetriebsart (18-1) in eine Steuerbetriebsart (18-2) bewirkt.

2. Unterbrechungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtungen (z. B. Steuervorrichtung 4-34, 4-36 ... 4-42) jeweils ein Maskenregister (4-34) auf-

weisen, dessen Stellen (FFl bis FF19) sowohl durch den zugehörigen Prozessor als auch durch einen anderen Prozessor individuell setzbar ist.

3. Unterbrechungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtungen (z. B. Steuervorrichtung 4-34, 4-36 ... 4-42) jeweils eine Prioritätsvorrichtung (4-40) zum Verarbeiten der Unterbrechungsanforderungssignale in einer vorgegebenen Prioritätsreihenfolge aufweisen.

4. Unterbrechungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Prozessoren (18) jeweils eine Betriebsarten-Umschalteinrichtung (/C-IO) aufweisen und daß dieser Umschalteinrichtung eine Sperrvorrichtung (4-42) zum Sperren der Anerkennung eines Unterbrechungsanforderungssignals durch die übrigen Prozessoren vorgeschaltet ist.

5. Unterbrechungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung der Steuervorrichtung (4-34, 4-36 ... 4-42) durch eines von bestimmten ausgewählten Unterbrechungsanforderungssignalen, insbesondere dem einer Störung der Stromversorgung zugeordneten Unterbrechungsanforderungssignal, die Speicherung des Inhalts bestimmter Programmregister (BAR, BPR, PCR) in einem Register (ISR) eines energieunabhängigen Speichers (11-24), insbesondere eines Dünnfilmspeichers, bewirkt, um eine spätere Benutzung bei selbsttätiger Wiederaufnahme des Programms zu ermöglichen.

6. Unterbrechungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende einer durch eine Störung in der Netzspannungsversorgung verursachten Unterbrechung der Prozessor durch ein Unterbrechungsanforderungssignal (73) selbsttätig in der Steuerbetriebsart (18-2) wieder in Gang gesetzt wird unabhängig von der Betriebsart des Prozessors vor dem Auftreten des der Netzspannungsstörung zugeordneten Unterbrechungsanforderungssignals.

7. Unterbrechungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (z. B. Steuervorrichtung 4-34 ... 4-42) jeweils Speicherelemente (FF 20 . .. FF 29) zum Speichern von Unterbrechungsanforderungssignalen aufweisen, welche Signale bestimmten Bedingungen desselben Prozessors (18) oder des übrigen Teils des gesamten Datenverarbeitungssystems, insbesondere Eingabe-Ausgabe-Operationen, zugeordnet sind.

8. Unterbrechungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den Unterbrechungsanforderungssignalen jeweils bestimmte Programmarten der im Arbeitsspeicher (20) gespeicherten Programme zugeordnet sind, die den jeweiligen Betriebsarten-Umschalteinrichtungen (/C-IO) nach Identifikation des Unterbrechungsanforderungssignals ermöglichen, ein diesem identifizierten Unterbrechungsanforderungssignal zugeordnetes Programm durch ihre zugeordneten Prozessoren ausführen zu lassen.

9. Unterbrechungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Prozessoren nach Ausführung ihrer Aufgabe in der Steuerbetriebsart (18-2) jeweils selbsttätig in ihre Normalbetriebsart (18-1) zurückkehren.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

1 ΛΓ) CI / /ΠΠ