DE1913059C2 - Programmunterbrechungseinrichtung für eine Datenverarbeitungsanlage - Google Patents

Programmunterbrechungseinrichtung für eine Datenverarbeitungsanlage

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DE1913059C2
DE1913059C2 DE1913059A DE1913059A DE1913059C2 DE 1913059 C2 DE1913059 C2 DE 1913059C2 DE 1913059 A DE1913059 A DE 1913059A DE 1913059 A DE1913059 A DE 1913059A DE 1913059 C2 DE1913059 C2 DE 1913059C2
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/46Multiprogramming arrangements
    • G06F9/48Program initiating; Program switching, e.g. by interrupt
    • G06F9/4806Task transfer initiation or dispatching
    • G06F9/4812Task transfer initiation or dispatching by interrupt, e.g. masked

Description

c) im Falle, daß das Unterbrechungssignal derzeit nicht ausführbar ist, es in »inem der Unterbrechungszustandsregister (6-10) für eine spätere Ausführung des gewünschten Programmes gespeichert bleibt.
2. Programmunterbrechungseinrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die logische Verknüpfung des Inhalts des Unterbrechungszustandsregisters (6-10) mit dem Inhalt des Unterbrechungsmaskenregisters (6-12) mittels mehrerer UND-Tore (6-14) erfolgt, deren Eingänge mit je einer Stelle des Unterbrechungszustandsregisters (6-10) und einer entsprechenden Stelle des Unterbrechungsmaskenregisters (6-12) verbunden sind, daß die UND-Tore (6-14) das Unterbrechungssignal auf die Steuerschaltung (6-16: 5-12, 5-14) der betreffenden Zentraleinheit (1-101 bis 1-10Λ/; geben, wenn ein Unterbrechungssignal aus dem Unterbrechungszustandsregister (6-10) einem UND-Tor zugeführt wird und in der entsprechenden Stelle des Unterbrechungsmaskenregisters (6-12) ein Signal gesetzt ist und das UND-Tor aktiviert.
3. Programmunterbrechungseinrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß jede Zentraleinheit (1-101 bis 1-10Λ/; und jede Speichereinheit (1-201 bis 1-216) eine Verbindungseinheit (4-102, 4-202; 2-300) und jede Eingabe-ZAusgabe-Steuereinheit (1-301 bis 1-30Nj eine Prozessgreinheit (4-305) enthält, um die Unterbrechungssignale den Unterbrechungszustandsregistern (2-35; 6-10) der Zentraleinheiten (1-101 bis 1-lOA/; zuzuführen.
4. Programmunterbrechungseinrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Unterbrechungssteuerung (5-14) in der Steuerschaltung (6-16, 5-12, 5-14) der einzelnen Zentraleinheiten (1-101 bis i-i0N), die im Falle einer erlaubten Unterbrechung die betreffende Zentraleinheit aus der normalen Betriebsart (5-10) in mindestens eine Steuerbetriebsart (5-16, 5-24) umschaltet, welche gegenüber der normalen Betriebsart eine verringerte Anzahl an erlaubten Unterbrechungen besitzt.
5. Programmunterbrechungseinrichtung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß eine Unterbrechungsschaltung (5-12, 5-20) mit allen UND-Toren (6-14) verbunden ist, um den Betriebszustand mindestens einer Zentraleinheit (1-101 bis i-lOiVjbei Aktivierung irgendeines der UND-Tore (6-14) umzuschalten.
6. Programmunterbrechungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ^kennzeichnet, daß das Unterbrechungsmaskenregister (6-12) selektiv die automatische Unterbrechung einer ausgewählten Zentraleinheit (1-101 bis t-iON) ermöglicht
Die Erfindung betrifft eine frogrammunteibrechungseinrichtung in einer Datenverarbeitungsanlage mit mindestens einer Zentraleinheit, mindestens einer Speichereinheit mindestens einer Eingabe-/Ausgabe-Steuereinheit mit einer Unterbrechungsvomchtung. die mehrere in der An'age verteilt angeordnete Signalquellen für Unterbrechungen, die einzeln beim Auftreten bestimmter Betriebszustände aktiviert werden. LJnterbrechungszustandsregsiter zum Empfang und zur Speicherung von Unterbrechungssignalen und ein Unterbrechungsmaskenregister aufweist, das es verhindert daß ausgewählte der empfangenen Unterbrechungssignale die normale Betriebsart unterbrechen. Aus der GB-PS 10 63 141 ist eine derartige Programmunterbrechungseinrichtung bekannt, bei der bestimmte ausgewählte Unterbrechungssignale entweder direkt oder nach Verknüpfung mit entsprechenden Stellen eines Unterbrechungsmaskenregisters in das Unterbrechungszustandsregister eingespeichert werden, damit die zugehörigen Unterprogramme abgearbeitet werden können. Durch das Unterbrechungsmaskenregister werden bestimmte ausgewählte Unterbrechungssignale nicht in das Unterbrechungszustandsregister eingespeichert und auf diese Weise daran gehindert, das laufende Programm in der Datenverarbeitungsanlage zu unterbrechen. Bei dieser bekannten Programmunterbrechungseinrichtung ergeben sich immer wieder Situationen, in denen das Anwenderprogramm aufgrund verhältnismäßig unwichtiger Unterprogramme unerwünscht lange unterbrochen wird, weil die Unterprogramme stets in unmittelbarem Anschluß an das Auftreten entsprechender Unterbrechungssignale abgearbeitet werden. Der dabei entstehende Zeitverlust wird dadurch aufgeholt, daß nach dem Abarbeiten der Unterprogramme von der Datenverarbeitungsanlage verschiedene Arbeitsgänge gleichzeitig in einem Uberlagerungs-Verfahren ausgeführt werden, wofür ein großer Schaltungsaufwand erforderlich ist.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Programmunterbrechungseinrichtung der eingangs ge· nannten Art derart weiterzubilden, daß eine Programm- j unterbrechung beim Auftreten eines Unterbrechungssignals mit einfachen Mitteln auf einen späteren Zeitpunkt verschoben werden kann, falls die Abarbeitung des entsprechenden Unterprogramms unmittelbar nach dem Eintreffen des Unterbrechungssignals unerwünscht ist.
Diese Aufgabe wird bei der Programmunterbrechungseinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei der Verwendung mehrerer Zentraleinheiten ein betreffendes Unterbrechungssignal in den einzelnen Zentraleinheiten auf seine Ausführbarkeit hin durch logische Verknüpfung des Inhalts des Unterbrechungbzustandsregisters mit dem Inhalt des Unterbrechurgsmaskenregisters überprüft wird, wobei im Falle einer erlaubten Unterbrechung das »kein Zugriff zum Speicher« empfangen, so unterbricht die Anlage automatisch und schaltet von der normalen Betriebsart auf eine Steuerbetriebsart um. In dor Steuerbetriebsprt wird die Anlage ebenfalls bei Paritätsfehlern unterbrochen. Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wird die Betriebsart von der Steuerbetriebsart zur Normalbetriebsart zurückgeschaltet, jedoch unter Steuerung durch das Steuer- und Zeitplanungsprogramm (ESP-Programm), und das Programm
Unterbrechungosignal auf die Steuerschaltung der io läuft in der normalen Betriebsart weiter, ohne allerdings betreffenden Zentraleinheit geschaltet wird, um die dann automatisch unterbrochen zu werden wie urAusführung eines gewünschten Programmes zu starten
und im Falle, daß das Unterbrechungssignal derzeit
nicht ausführbar ist, es in einem der Unterbrechungszu-
standsregister für eine spätere Ausführung des ge- 15 triebsart bezeichnet, wünschten Programmes gespeichert bleibt Bei der erfindungsgemäßen Unterbrechungseinrich-
Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, "
daß eintreffende Unterbrechungssignale in den einzelnen Zentraleinheiten auf ihre Ausführbarkeit hin überprüft werden, und daß bei einer erlaubten Unterbrechung das zugehörige Programm ausgeführt wird, wahrend das Unterbrechungssignal bei einer derzeit nicht erlaubten Unterbrechung in einem der
Unterbrechungszustandsregister zur späteren Ausfüh- _._ __ _,.
rung des zugehörigen Programms gespeichert bleibt. 25 Maskenregisters derart, daß die Anlage in der normalen Diese erhöhte Flexibilität wird dadurch erreicht, daß das Betriebsart läuft, jedoch durch das ESP-Programm Unterbrechungsmaskenregister wirkungsmäßig zwischen dem Unterbrechungszustandsregister und den
sprünglich in der normalen Betriebsart Dieser Betrieb der Zentraleinheiten in der Normalbetriebsart bei Steuerung durch das ESP wird als Quasi-Normalbe-
tung kann der Programmierer in gewisser Weise die Betriebsart der Anlage ändern. Der Programmierer hat die Änderung der Betriebsart jedoch nicht voll in der Hand, da üie Anlage erkennen muß, daß es sich um ein ESP-Programm handelt und nich· um die normale Verarbeitung eines Objektprogrammes. Das ESP-Programm kann Fehlersuchprogramme in die Anlage holen sowie die Betriebsart bestimmen durch Setzen des
Prozessor-Steuereinrichtungen angeordnet ist.
gesteuert wird. Der Programmierer kann auch verschiedene, für das Fehlersuchprogramm benötigte Befehle durchführen. Gleichzeitig wird dem Programmierer die
Wenn ein Unterbrechungssignal auftritt, so wird 30 Betriebsart mitgeteilt, in der er totz Paritätsfehlern und
immer ein Unterbrechungsbit im Unterbrechungszustandsregister gesetzt, um dieses zu speichern. Es können sich Situationen ergeben, in denen es nicht wünschenswert ist, auf dieses Unterbrechungssignal zu reagieren. Wenn die Anlage in der normalen Betriebsart arbeitet, und wein kein dem Unterbrechungsbit entsprechendes Maskenbit gesetzt ist. dann setzt die Anlage das Programm fort, welches die Unterbrechung ausgelöst hat. Obwohl der Befehl, der das Unterbre- »kein Zugriff zum Speicher«-Fehlern arbeiten kann ohne unterbrochen zu werden. Das heißt, daß der Programmierer zur Erkennung der Ursache des Paritätsfehlers fortfahren kann, zu untersuchen welches Bit während der Übertragung von Daten verlorengeht bzw. welcher Speicher keinen Zugriff erfährt. Das Ergebnis dieser Untersuchung besteht darin, daß eine der Speichereinheiten oder der Zentraleinheiten als fehlerhaft erkannt wird, und nachdem sie lokalisiert
chungssignal bewirkte, nicht zugelassen ist, führt die 40 wurde, ausgetauscht bzv/. repariert werden kann
Anlage das nicht zugelassene Programm durch und wird E^ gesetztes Maskenbit teilt nicht nur mit, ob die
nicht unterbrochen. Wenn die Anlage in der normalen Zentraleinheit unterbrochen werden soll oder nicht,
Betriebsart arbeitet und ein dem Unterbrechungsbit sondern auch ob die Durchführung eines verbotenen
entsprechendes Maskenbit auch gesetzt wurde, dann Befehls, einer Überschreitung der Bereichsgre.nzen usw.
führt die Anlage den nicht zugelassenen Befehl auch "5 möglich bzw. nicht möglich ist. Einem \nwenderpro-
nicht aus. Die Anlage reagiert nur uif eine Unterbre- ' _......
chung, wenn sowohl das den Unterbrechungszustand kennzeichnende
Bit als auch das entsprechende Maskenbit gesetzt sind.
Die Anlage kann aucl·· in zwei Steuerbetriebsarten, der Steuerbetriebsart 1 und der Steuerbetriebsart 2 laufen. Die Steuerbetriebsa-ten sind Spezialbetriebsarten, die von der normalen Betriebsart dadurch unterschieden sind, daß fast alle verfügbaren Befehle in diesen Betriebsarten zulässig sind. Es treten jedoch Situationen ein, in denen es nicht wünschenswert ist, daß die Anlage auf ein Unterbrechungssignal reagiert, obwohl dies in der normalen Betriebsart wünschenswert wäre. Falls z. B. eine Unterbrechungsbedingung »kein gramm kann es z. B. einfach dadurch gestattet werden, die Speicherbereichsgrenzen überschreiten, daß das Unterbrechungssignal daran gehindert wird, eine Umschaltung von der Normalbetriebsart zur Steuerbe-)0 triebsart der verarbeitenden Einheit auszuführen. Eine Aufzeichnung dieses Unterbrechungssignals ist in der Anlage gespeichert, auch wenn die Zentraleinheit niciit darauf reagiert hat. Später kann die Anlage dieses Ui.terurechungssignal nach ihrer eigenen Maßgaben verarbeiten.
Die Anlage wird nicht automatisch narh Beendigung eines Eingabe-/Ausgabe-Vorgangs unterbrochen.
Bei der erf'indungsgemäßen Unterbrechungseinrichtung treten z. B. au'h keine plötzlichen Unterbrechun-
Zugriff zum Speicher« oder »Paritätsfehler vom 60 gen auf. welche während der wenigen Millisekunden, die Speicher« auftritt, dann läßt man die Anlage am besten zur Vollendung des laufenden Programms vielleicht diese Unterbrechungen prüfen, ohne sie dauernd zu noch notwendig sind, eine Überlagerung '-'on Programunterbrechen, während sie den unterbrochenen Befehl men erforderlich machen wüde.
ausführt. · Dj6 Unterbrechungseinrichtung kann jedoch auch so
Lauft die Maschine in der normalen Betriebsart, 65 betrieben werden, 4aß jedes Unterbrechungssignal
wobei das entsprechende Bit im Unterbrechungsmas- automatisch eine Unterbrechung der zugeordneten
kenregister gesetzt ist url wird ein Unterbrechungssi- Zentraleinheiten bewirkt. Dies wird einfach dadurch
gnal z. B. für einen Paritätsfehler oder für den Zustand erreicht, daß alle entsrjrechcnden Maskenbits im
Unterbrechungsmaskenregister gesetzt werden. Werden diese Bits nicht gesetzt, so speichert das Unterbrechungszustandsregister die Unterbrechungssignale für späteren Abruf und Verarbeitung. Dies erfolgt nach Maßgabe des Programmierers, jedoch niemals automatisch zu seinem Nachteil.
Während des Einlesens des ESP-Programms in die Anlage wird die Durchführung eines eine Unterbrechung gestattenden Anwenderprogramms oder eines Anwenderprogramms, das eine Bedingung zuläßt, welche eine Unterbrechung bewirken kann, zeitweilig ausgesetzt. Wenn das ESP-Programm erkennt, daß das Anwenderprogramm die Speicherbereichsgrenzen überschreiten darf, dann löscht das ESP-Programm das der Unterbrechung entsprechende Maskenbit, und die Zentraleinheit kann dann mit der Durchführung des Programms fortfahren, auch wenn die Speicherbereichsgrenzen überschritten werden. Wenn das Anwenderprogramm jedoch so beschaffen ist, daß im Falle der Überschreitung der Bereichsgrenzen das ESP-Programm davon in Kenntnis gesetzt v/erden soll, dann veranlaßt das ESP-Programm, daß die entsprechende Maske im Unterbrechungsmaskenregister gesetzt wird. Wenn dann das Anwenderprogramm Speicherbereichsgrenzen überschreitet, so wird der Unterbrechungs- Sprungbefehl wie bei den bekannten Unterbrechungseinrichtungen automatisch in die Anlage gerufen.
Wenn dieser automatische Unterbrechungssprung aufgerufen wird, so belegt die Anlage das BasisadressenregistLr und das Basisprogrammregister für das ESP-Programm und dieses wird automatisch in die Zentraleinheit gebracht. Anschließend wird eine Standardprozedur ausgelöst, welche das Unterbrechungszustandsregister abtastet und abruft, um die Ursache der Unterbrechung zu ermitteln. Im Unterbrechungszu-Standsregister können mehrere Unterbrechungsbits gesetzt sein, so daß der nächste Schritt dann besteht, daß Maskenregister abzutasten, um zu ermitteln, zu welchem der Unterbrechungsbits ein entsprechendes Maskenbit gesetzt wurde.
Die übrigen Unterbrechungsbits können vergessen werden, wenn die Zentraleinheit nicht daran interessiert ist, zu erfahren, wieviele Unterbrechungssignale aufgetreten sind.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind 4S durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.
F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Datenverarbeitungsanlage mit einer Programmunterbrechungseinrichtung:
F i g. 2 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Zentraieinheit der in F i g. 1 gezeigten Anlage;
F i g. 3 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer in der gleichen Anlage verwendeten Speichereinheit;
Fig.4 ein Flußdiagramm für die miteinander verbundenen Einheiten der Anlage;
Fig.5 ein Flußdiagramm mit den Flußlinien der Unterbrechungssteuerung;
F i g. 6 das Flußdiagramm des Starts der Unterbrechungsroutine in die Zentraleinheit nach Fi g. 2;
F i g. 7 das Flußdiagramm der Unterbrechungsroutine bei der Abarbeitung einer Unterbrechung;
Fig.8 eine vereinfachte Ausführung des Unterbrechungs-Basisadressenregisters 1 und 2 sowie des Basisindexregisters;
Fig.9 ein Flußdiagramm während eines Unterbre- ^5 chungsroutine-Sprungs (IRJ-Sprung).
Fig. 10 das Flußdiagramm im Eingabebereich (ADVAST-Bereich) der Zentraleinheit der Fig. 1 während der Durchführung des Eingabebefehls für das Steuer- und Zeitplanungsprogramm (ESP-Programm).
Fig, 11 ein Flußdiagramm wie Fig.9, jedoch während eines Unterbrechungsbefehls für die Zentraleinheit N.
Fig. 12 ebenfalls ein Flußdiagramrn für den ADVAST-Bereich der Zentraleinheit, jedoch während des Befehls zur Nachahmung des Eingabe-/Ausgabe-Programms.
F i g. 13 ein Flußdiagramm für den ADVAST-Bereich der Zentraleinheit während eines Unterbrechungsroutine-Rücksprungs (IRR-Rücksprung).
F i g. 14 ein Flußdiagramm des gleichen Befehls wie in Fig. 12, wobei jedoch der Fluß durch den Ausgabebereich (FINST-Bereich) der Zentraleinheit der Fig.2 dargestellt ist.
Unterbrechungsprozedur ist das Zwischenglied zwischen der Unterbrechungseinrichtung und den Unterbrechungsroutinen.
Die Unterbrechungsprozedur dient sowohl der Unterbrechung als auch der Wiederaufnahme einer unterbrochenen Verarbeitung des Steuer- und Zeitspannungsprogramms (ESP-Programm) und von Anwendungsprogrammen. Die Unterbrechungsprozedur wird durch die maschinelle Unterbrechungseinrichtung oder durch einen Prozeduraufruf eingegeben. Die Unterbrechungsprozedur löst die Aufgabe, Anwenderprogramme vor auf Unterbrechung geschalteten Zentraleinheiten dadurch herauszulösen, daß der Status der Zentraleinheit in einer Hot-Job-Tabelle (HJT-Speicher) gespeichert wird. Es werden die Unterbrechung ■ermittelt und die Registerspeicbening/-änderung durchgeführt, und der entsprechende Zustand wird in die Hot-Job-Tabelle bzw. in den Unterbrechungsspeicher der Anlage eingegeben.
Für die Unterbrechungsprozedur ist ein fester, den einzelnen Zentraleinheiten zugeordneter Arbeitsbereich vorgesehen. Diese Arbeitsbereiche werden während der Komplizierzeit festgesetzt und während der Unterbrechungszeit verwendet. Wegen des zur Zeit der Unterbrechung bestehenden Zustandes der Zentraleinheitsregister müssen einige Variablen der Unterbrechungsprozedur für das Basisprogrammregister (BPR-Register) verfügbar sein. Daraus ergibt sich, daß der Arbeitsbereich der Unterbrechungsprozedur etwas anders behandelt wird als andere Datengruppen.
Ist die Funktion der Unterbrechungsprozedur erfüllt, so wird das Steuer- und Zeitplanungsprogramm, das sog. ESP-Programm, aufgerufen. Dies bedeutet, daß die entsprechenden Register zur Verwendung des Speicherstapels, des Kodes für die Datengrupp ;n des Steuer- und Zeitplanungsprogramms (ESP-Programm) gesetzt werden. Die Speicherstapel und die Datengruppen (je eine pro Zentraleinheit) des ESP-Programms werden während der Komplizierzeit als Datengruppen in der einzigen logischen Sprache (TOOL) der Anlage zur Verfugung gestellt
Der Großteil des ESP-Programms enthält keine Unterbrechungsbefehle und wird auch nicht unterbrochen. Wenn Systemunterbrechungen auftreten während das ESP-Programm den EingabeVAusgabebetrieb, die Speicherzuordnung usw. durchführt, speichert die Unterbrechungseinrichtung das Unterbrechungssignal und springt in den unterbrochenen Prozeß zurück. Interne Standardroutinen sind nicht unterbrechbar.
F i g. 1 zeigt den allgemeinen Aufbau einer Datenverarbeitungsanlage mit der Programmunterbrechungseinrichtung. Der Kern der Anlage besteht aus den
Zentraleinheiten 1-101 bis 1-10Λ/, den Speichereinheiten 1-201 bis 1-216, den Eingabe-ZAusgabesteuereinheiten 1-301 bis 1-30/V, nachfolgend auch E/A'Steuereinheiten genannt, und dein Schaltpult 1-500, welches auch die Speicherprüfeinheit enthält. Eine Datcnverarbcitungsanlage enthält eine oder mehrere Zentraleinheiten, eine oder mehrere E/A-Steuereinheiten und maximal 16 Speif/^reihheilen. Die Gesamtkombination von Zentraleinheiten und E/A-Steuereinheiten kann auf 15 erweitert werden. D. h., wenn nur eine Zentraleinheit verwendet wird, Sf> können vierzehn E/A-Steuereinheiten eingesetzt werden.
Die Anlage enthält auch eine oder mehrere Steueroder Verbindungseinheiten 1-400/45 und die nötige Anzahl peripherer Geräte 1-401Λ5 z.B. Plattenspeieher, Magnetbandanlagen, Kartenabtaster usw.
F iσ. 2 zei^t ein** Zentraleinheit 1-101, ^^enn mehr als eine Zentraleinheit verwendet wird, so bestimmt das SSP Programm dynamisch die Aufgabenzuteüung für jede Zentraleinheit über die Steuerregister der Zentraleinheit. Jedes Programm kann von jeder Zentraleinheit durchgeführt werden und zwischen den Zentraleinheiten gibt es keine feste Master/Slave-Beziehung.
Die Hauptfuktionen der Zentraleinheit bestehen in der Ausführung arithmetischer Rechnungen und in einer Steuerung von Funktionen, Datenübertragungsoperationen und Unterbrechungsroutinen.
Die Zentraleinheiten bestehen aus drei Stationen: Der Eingabestation oder sog. ADVAST-Station 2-100, der Ausgabestation, sog. FINST-Station 2-200 und der Verb ..dungseinheit, sog. COMM-Einheit 2-300. Im allgemeinen werden die Schnittstellen-Verbindungen, Abruf- und Speicherfunktionen durch die Verbindungseinheit ausgeführt, die Adressenberechnung durch die Eingabe-Station und die Rechenoperationen mit den Daten durch die Ausgabe-Station. Das Blockdiagramm der Fig 2 zeigt die Hauptflußlinien der Daten und Steuerbefehle zwischen den drei Stationen. Die Funktionen dieser drei Stationen werden an Hand der F i g. 2 nachstehend im einzelnen beschrieben. ίο
Die Zentraleinheit ist über die Verbindungseinheit 2-300 mit dem Speicher 1-200 und den E/A-Steuereinheiten verbunden. Die Verbindungseinheit 2-300 besteht aus den Empfängerstufen 2-325, den Treiberstufen 2-319 und der Takt- und Steuereinheit:
Die Empfängerstufen 2-325 empfangen und normieren die vom Speicher und der E/A-Steuereinheit ankommenden Daten.
Die Treiberstufen 2-319 geben Spannung ab, um die von der Zentraleinheit zum Speicher und zur E/A-Stuereinheit gehenden Daten zu befördern.
Die Takt- und Steuereinheit steuert und bestimmt die aufeinanderfolgenden Operationen, welche der Verbindungsvorgang erfordert, einschließlich der Programmüberwachung, der Vorrang- und Konfliktsteuerung.
Die Verbindungseinheit überwacht laufend die internen Operationen der Zentraleinheit, indem sie als Abtaster für die Einheiten in der ADVAST-Station und der FINST-Station arbeitet. Wenn diese Einheiten einen Speicherzugriff brauchen, stellt die COMM-Einheit die nötige Verbindung zwischen der Zentraleinheit und der gewünschten Speichereinheit her.
Es wird nun eine logische Operation beschrieben: Eine normale Operation wird zuerst aus einer gewählten Speichereinheit 1-201 bis 1-216 ausgelesen. 6S Der Befehl gelangt über die Empfängereinheit 2-325 an die Zentraleinheit und wird an das Verbindungs-Aufruf-Register (CFR-Register) 2-323 übertragen. In der Paritätskontrollstufe 2-321 werden die eingehenden Daten auf Parität geprüft und wenn richtige Parität besteht, so wird der Datenfluß auf eine von vier möglichen Einheiten durchgeschaltet, und zwar abhängig von der Art der Information, die aus der Speichereinheit empfangen wurde. Die vier Einheiten der Zentraleinheit sind:
1. Das Stapelzusatzregister 2-207;
2. Der Zwischenspeicher 2-212, sog. TEMPQ-Spei- ;cher;
3. Befehlsvorausschau-Speicher 2-119. sog. ELA-Stufe;
4. Der assioziative Speicher 2-113, der in die Speicherwarteschlange STORQ und die Deskriptorwarteschlange DESQ unterteilt ist.
Alle in einer Zentraleinheit ausgeführten Befehle werden durch die ADVAST-Station 2-100 verarbeitet. Diejenigen Befehle, die reine Vorgänge der FINST-Station darstellen, wsräsr. durch die ADVAST-Station einfach dekodiert und dann an die FINST-Station übertragen. Die ADVAST-Station tastet auch alle Unterbrechungsbedingungen ab, reagiert auf spezielle Unterbrechungszustände und steuert die ersten Folgen derUnterbrechungssignalverarbeitung.
Die ADVAST-Station ist der programmverarbeitende Teil der Zentraleinheit. Alle Vorgänge der ADVAST-Station beginnen in der ILA-Stufe 2-119. Die ILA-Stufe ist ein örtlicher Speicher zur Pufferung von Befehlswörtern des laufenden Programms lange vor ihrer Benutzung.
Die Befehle werden von der ILA-Stufe sequentiell abgerufen und im Befehlsregister 2-23 der ADVAST-Station gespeichert und durch die Steuerung der ADVAST-Station dekodiert, um zu bestimmen, welche Operationen, wenn überhaupt, durch die ADVAST-Station durchzuführen sind. Wenn keine weiteren Verarbeitungsvorgänge der ADVAST-Station erforderlich sind, so werden die Befehle an den Speicher FINQ 2-211 und den Zwischenspeicher 2-212 der FINST-Station 2-200 übertragen, wo die Operatoren- und Operandenverarbeitung vollendet wird.
Das Addierwerk 2-103 der ADVAST-Station wirkt an der Adressenberechnung mit. Eine Adressen-indizierung ist mittels des Adressenregisters 2-105 der ADVAST-Station möglich. Das AAR-Register 2-105 ist der Akkumulator für die Index-Arithmetik.
Die FINST-Station 2-200 ist der Teil der Zentraleinheit, in welchem die logischen und arithmetischen Operationen durchgeführt werden sowie alle Stapel- und Stapelkontrollvorgänge. Alle Operationen der FINST-Station werden durch die Befehle eingeleitet, welche der Reihe nach vom FINQ-Speicher 2-211 abgerufen werden, der seine Befehle vom Befehlsregister 2-23 der ADVAST-Station erhält
Wenn die ADVAST-Station die Vorbereitung der Befehle beendet, die der Verarbeitung in der FINST-Station bedürfen, so speichert sie den Operationscode im FINQ-Speicher 2-211 und die zugehörigen 'Variantensilben oder den örtlich gespeicherten Operanden in dem Speicher TEMPQ, 2-212. Handelt es sich um einen Operanden, der vom Hauptspeicher 1-200 kommt, so gibt die ADVAST-Station an die COMM-Einheit eine Adresse des Zwischenspeichers 2-212 ab, und die COMM-Einheit speichert den Operanden dort, wenn er eintrifft.
Die Befehle werden jeweils einer zu einer Zeit in der FINST-Station von dem FINQ-Speicher 2-211 an das Befehlsregister der FINST-Station übertragen, welches
diesen Befehl so lange hält, bis er durch die maschinellen Teile 2-215 der FINST-Station ausgeführt wird.
Die FINST-Station 2-200 hängt von der ADVAST-Station 2-100 und der COMM-Einheit 2-300 nur insoweit ab, als sie zum Betrieb Daten im FINQ-Speicher 2-211 und Zwischen-Speicher 2-212 vorfinden muß. Solange sich dort ein Vorrat von Befehlen für die ■FINST-Station befindet, braucht diese nicht anzuhalten - oder auf die ADVAST-Station oder COMM-Einheit zu ■warten. Es gibt einen speziellen Befehl zum Anhalten ,-•der ADVAST-Station, wenn dieser Befehl im Befehlsregister der ADVAST-Station erscheint. Die ADVAST-Station nimmt erst dann den Betrieb wieder auf, wenn dieser Befehl das Befehlsregister der FINST-Station erreicht hat.
Der Stapelspeicher in der FINST-Station besteht aus einem T-Tegister 2-201 (Spitze des Stapels), einem S-Register 2-203 (zweite Lage des Stapeis) und einem Stapelzusatzregister 2-207 von 12 Wörtern. Die
" Operanden Werden örtlich im SiSpciucfciCh gespeichert, und zwar bis zu einer Grenze von 14 Wörtern (52 Bits pro Wort). Weitere Operandeneingaben in den Stapel über diese Bereichsgrenze hinaus werden an eine Speichereinheit 1-201 bis 1-216 abgegeben.
Jede Speienereinheit (F i g. 3) sieht einen schnellen Dünnfilmspeicher mit wahlfreiem Zugriff für die Anlage vor. Eine einzige Einheit besitzt eine Speicherkapazität von 16 384 Wörtern mit einer Wortlänge von 52 Bits. Sie speichert die Information, die von den Zentraleinheiten oier den E/A-Steuereinheiten der Anlage geliefert werden.
Eine Speichereinheit wird aktiviert mittels einer Anforderung von einer Einheit, mit welcher die Speichereinheit verbunden worden ist. Die anfordernde Einheit überträgt eine Anforderung, ein Anforderungsabtastsignal und Daten, z. B. ein Steuerwort. Das Anforderungssignal (REQ-Signal) dient zur Vorrang-. steuerung in der Vorrang- und Abtastschaltung 3-3S, in welcher die Auswertung des Anforderungssignals erfolgt. Die Eingabedaten werden den Empfängern 3-24 eingegeben. Das Anforderungssignal wird von derjenigen Speichereinheit angenommen, deren Kanal den höchsten Vorrang unter allen aktiven Kanälen besitzt. Das Anforderungs-Abtastsignal dient zur Übertragung der Steuer- und Adressenteile des Steuerwortes an entsprechende Bereiche der Speichereinheit. Das Anforderungs-Abtastsignal löst auch ein »Belegt-Signal« aus, das den Speicherzustand für nachfolgende 1 Anforderungen von anderen Einheiten während des laufenden Arbeitszyklus anzeigt. Ein Empfangsbestätigungssignal (ACK-Signal), welches die Speicherung des Steuerwortes in der Speichereinheit anzeigt, wird an die , ursprüngliche anfordernde Einheit übertragen.
Der Operationskode-Abschnitt (OPCODE) des Steuerwortes ist nachstehend dargestellt und beschreibt die Betriebsart (Lesen oder Schreiben), die zwischen dem Speicher und der anfordernden Einheit durchzuführen ist
Die vier OPCODE-Bits haben die folgende Bedeutung:
Bit
Wert
0
5 Posi 0 Abrufen Speichern
tion 1 Einer-Wort 4 Wörter
2 Normal Markierungsbit ändern
3 Nullen oder Einer oder Ausfallwort
Normal
ίο Ein Abruf-OPCODE beschreibt einen von vier möglichen Vorgängen, durch welchen Daten von einer Speichereiriheit 1-201 bis 1-216 an die anfordernde Einheit übertragen werden. Der Vorgang wird im Steuerteil 3-10 abgetastet und die Adresse im Speicheradressenregister (MAR-Register) 3-48 gespeichert. Die angegebene Adresse steuert die entsprechenden Speicherschalter und Treiberstufen 3-54 aus, welche den Wort-Speicherplatz im Dünnfilm-Speicherstapel 3-70 wählen. Steuersignale vom Takt- und Steuerteil 3-tO iüsen den Lciczyklus aus, und die Abtastverstärker 3-68 empfangen die ausgelesene Dateninformation vom Dünnschichtspeicher 3-70, von wo diese Dateninformation über die Schaltungen 3-60,3-66,3-22,3-16, 3-18 der anfordernden Einheit zugeleitet wird.
Ein Speichern-OPCODE beschreibt eine von zwei möglichen Einschreibvorgängen, wodurch die Daten von der anfordernden Einheit an die Speichereinheit der Fig. 3 übertragen werden. Der Vorgang besteht entweder aus einem Einwort- oder einen Vierwort-Speicherimpuls. Die Anforderung wird durch die mögliche Vorrang- und Abtastschaltung 3-28 abgetastet, ein Anforderungsimpuls überträgt die Steuerwort-Operation an den Taktgeber- und Steuerbereich 3-10 und die Adresse an das Adressenregister 3-48. Wie beim Abrufvorgang werden die Speicherschalt- und Treiberstufen 3-54 entsprechend der durch das Steuerwort angegebenen Speicheradresse gewählt und der Speicherzykius wird durch den Taktgeber- und Steuerbereich 3-10 ausgelöst. Die Dateneingabe wird durch
ίο den Empfänger 3-24 und die Mischstufe 3-26 abgetastet und vom Steuerwort an die Schreibsteuerung (WBA bis WBD) 3-36, 3-38, 3-40 und 3-42 übertraoen und im 208-Bit-Schreibregister 3-50 gespeichert. Ober die Befehlstreiberstufe 3-56 werden die Daten auf den Dünnfilmspeicher 3-70 übertragen, wo der Schreibvorgang endet.
Die Speichereinheit kontrolliert jedes empfangene oder übertragene Wort auf ungerade Parität. Beim Erkennen einer falschen Parität liefert die Speichereinheit ein Unterbrechungssignal und hält wesentliche Information über den Ausfall im Ausfallregister 3-12 der Speichereinheit 3-12 fest.
Das Ausfallregister 3-12 der Speichereinheit speichert die Ausfallwort-Daten einschließlich einer Kopie des Steuerwortes für diejenige Operation, die gerade durchgeführt wurde, als ein Fehler abgetastet wurde. Ebenso werden die Kanalnummer und die Nummer der Speichereinheit angegeben, um die betreffenden Schaltverbindungen der Einheit festzuhalten. Nachstehend folgt ein Muster des Ausfallwortformats.
3 4 6 7
12
15 16
19 20 22
OPCODE
Fehier-Bits
Kanal No.
23 26 27 29 30 47 48 50 51
Speicher
einheit No.
0 Adresse 0 Parität
Die Fehlerbits werden wie folgt festgelegt:
Fehler
7 Paritätsfehler - Steuerwort
8 Paritätsfehler - ankommende Daten
9 Patsche Speicheradresse - Steuerwort
10 Pd.-iiäisfehler - abgehende Daten
11 Verbotener Operationscode - Steuerwort
10
15
Fig.4 zeigt die Schnittstellen der Einheiten im Gesamtsystem.
Die Speichereinheit 4-20 ist mit der Einheit 4-301 der Zentraleinheit 4-iöi der Äniage verbindbar. Die Verbindungen zwischen den Einheiten werden über 16 Hauptübertragungsleitungen hergestellt, von denen jede 52 Parallelleitungen für die Eingabe und 52 Parallelleitungen für die Ausgabe plus einer Paritätsleitung in jeder Richtung besitzt.
Die gesamten Verbindungen werden über einzelne Verbindungseinheiten 4-102, 4-202, 4-302 in den verschiedenen Einheiten hergestellt. F i g. 4 zeigt die Kopplung zwischen den einzelnen Verbindungseinheiten, die Anlage und Auslegung der Verbindungseinheiten und den Signalfluß in der Anlage. Diese Verbindungseinheiten enthalten die nötigen Abruf-, Speicherund Adressenregister, die logischen Schaltungen, die Takt- und Steuerschaltungen, die Treiber- und Empfängerstufen zur Koordination der Datenübertragung zwischen den Einheiten.
Jede Einheit 4-301 kann mit 512 Einweg-Periphe-
llSg^1 "»-Cn ^-TV«i-l UIlU T-TVlU UU1.I Jl^ tlll£ClllC Steuerkanäle (256 Eingabe- und 256-AusgabekanäIe) sowie 64 Datenübertragungsleitungen (32 Eingabe- und 32 Ausgabeleitungen) gekoppelt werden. Steuereinrichtungen für das periphere Gerät in den Steuereinheiten 4-400/4 und 4-400B dienen zum richtigen Koppeln der Daten und Steuersignale zwischen den E/A-Steuereinheiten 4-301 und den verschiedenenen Peripheriegerä-.ten. Diese Steuereinrichtungen sorgen für die nötige !Datenpufferung, um sicherzustellen, daß keine Daten verloren gehen, während eine E/A-Steuereinheit andere Kanäle bedient.
1 Der Befehlsfluß zwischen den Bereichen der Anlage so wird in drei Phasen unterteilt: Eingabe, Verarbeitung ,und Ausgabe. Der Hauptdünnschichtspeicher (in den iSpeichereinheiten) ist ein Zwischenspeicher mit wahlfreiem Schnellzugriff für die Befehle, die in jeder der drei Phasen verarbeitet werden. Während der Eingabephase werden die Befehle von den Eingabeperipheriegeräten 4-401D an die Speichereinheit 4-201 über die peripheren Steuergeräte 4-400B, die E/A-Steuereinheiten 4-301 und die angeschlossenen Magnetplattenspeicheranlage übertragen. Während der Verarbeitungsphase werden die Befehle der Speichereinheit 4-201 an die Zentraleinheit 4-401 übertragen und dort verarbeitet, worauf die Daten an die Speichereinheit 4-201 zurückgeleitet werden. Während der Ausgabephase werden die Befehle von der Speichereinheit 4-201 abgerufen und als Ausgabebefehle verarbeitet, wobei sie den entgegengesetzten Weg des Flusses der Eingabedaten nehmen.
Nach der Darstellung der Fig.4 werden die Verbindungen zwischen den Zentraleinheiten und den E/A-Steuereinheiten durch die Verbindungseinheit 4-102 in jeder Zentraleinheit 4-101 und von der Prozessoreinheit 4-305 in jeder E/A-Steuereinheit 4-301 hergestellt. Die Verbindungseinheit 4-102 in einer Zentraleinheit enthält die notwendigen Treiberstufen 4-103 und Empfängerstufen 4-105 zur Aktivierung der zu den E/A-Steuereinheiten führenden Signaüeitungeri und zum Empfang der Signale von den E/A-Steuereinheiten. Die Prozessoreinheiten 4-305 enthalten die Register und Steuerschaltungen, welche die Eingabe/ Ausgabeverbindungen mit einer Zentraleinheit steuern.
Die Verbindungen zwischen den Zentraleinheiten oder den h/A-Steuereinheiten und den Speichereinheiten werden durch die Verbindungseinheit in jeder Zentraleinheit, jeder E/A-Steuer und und in jeder Speichereinheit hergestellt.
Die von einer Zentraleinheit oder einer E/A-Steucreinheit in jede Speichereinheit übertragenen Daten enthalten 51 Datenbits, ein Paritätsbit, ein Anforderungssignal und ein Datensteuersignal. Die von einer Speichereinheit an eine Zentraleinheit oder eine E/A-Steuereinheit übertragenen Daten enthalten 51 Datenbits, ein Paritätsbit, ein Datensteuersignal, ein Antwortsignal und ein Unterbrechungssignal. Über eine eigene Leitung läuft ein Anforderungssignal von jeder E/A-Steuereinheit oder Zentraleinheit an jede Speichereinheit und von jeder Speichereinheit läuft ein Unterbrechungssignal an jede Zentraleinheit.
'■ Die Zentraleinheit besitzt eine sehr umfassende Programm-Unterbrechungseinrichtung, die 70 Fehlerund SysiemsteuefZüStände feststellen kann. Bei einer Unterbrechung oder einem Aufruf des ESP-Programms schaltet die Zentraleinheit von der Anwenderprogramm-Steuerung auf die ESP-Programm-Steuerung um, d. h. von der normalen Betriebsart (Anwender-Betrieb) auf die Steuerbetriebsart 1 (ESP-Programm-Betriebsart). Die Zentraleinheit kann in drei Bettijbsarten arbeiten: normale Betriebsart, Steuerbetriebsart 1 und Steuerbetriebsart 2(die beiden letzteren sind ESP-Programmbetriebsarten). Die normale Betriebsart arbeitet mit einer begrenzten Gruppe von Befehlen und mit einer Höchstzahl von zulässigen Unterbrechungen. Die Steuerbetriebsarten arbeiten mit einer vollständigen Gruppe von Befehlen und einer minimalen Anzahl von zulässigen Unterbrechungen. Ein Programm der Steuerbetriebsart kann versuchen, die Ursache einer Unterbrechung der Normalen Betriebsart dadurch zu bestimmen, daß sie die Möglichkeit für weitere Unterbrechungen möglichst klein hält Während der Verarbeitung eines Anwenderprogramms in der normalen Betriebsart werden die Unterbrechungsbedingungen, welchen die Unterbrechung des Anwenderprogramms gestattet ist, durch das ESP-Programm begrenzt Dies wird durch Steuerung des Inhalts des Unterbrechungsmaskenregisters erreicht
Wenn eine zulässige Unterbrechung auftritt, und die Zentraleinheit auf Steuerbetriebsart geschaltet wird, so müssen Einträge gemacht werden, welche den Aufbau des zeitweilig unterbrochenen Programms beschreiben. Diese Einträge werden in zwei Speichertabellen gemacht, die sich im Speicherbereich der Datenverar-
beitungsanlage befinden, nämlich in der Hot-Job-Tabelle und der Sleep-Tabelle. Die Hot-Job-Tabelle ist ein Speicher, der die notwendige Information für die Auslösung oder Wiederauslösung eines Programms enthält, welches in die Anlage eingegeben wurde und lauf en soll oder das durch ESP-Programm unterbrochen wurde und nun weiterlaufen solL Die Sleep-Tabelle ist ein Speicher, der die Information enthält/aufnimmt, welche den genauen Zustand der Zentraleinheit zur Zeit der Unterbrechung des ESP-Programms beschreibt
Bei einem Wechsel von einem Anwenderprogramm auf das ESP-Programm erfolgt ein Eintrag in die Hot-Job-Tabelle. Die Hot-Job-Tabelle besieht aus drei Bereichen: Start, Steuerung und Rechnung;, Zustand. Bei jeder Unterbrechung hält der Zustand-Bereich den Zustand der Zentraleinheitsregister zum Unterbrechungszeitpunkt fest und erhält ein Zustandsanzeigesignal über die Ursache der Unterbrechung des Anwenderprogramms.
Der Eintrag in die Sleep-Tabelle erfolgt zu demselben Zeitpunkt an dem der übrigen Programmstruktur ein Speicherplatz zugewiesen ist Ein Eintrag in die Sleep-Tabelle wird bei einer zeitweiligen Unterbrechung eines ESP-Programms erzeugt und enthält alle erforderlichen Werte zur Wiederaufnahme des ESP-Programms. Jeder Hot-Job-Tabelle ist mindestens ein PLtz der Sleep-Tabelle zugeordnet Für jeden ESP-Prozeß, der auf seine Wiederaufnahme wartet, wird ein Eintrag in die Sleep-Tabelle gemacht. Jeder Eintrag in die Sleep-Tabelle enthält ein Zustajidsfeld, das angibt, ob das Programm bereit ist zu laufen, ob es auf einen Eingabe/Ausgabevorgang wartet usw. Jeder Eintrag in die Sleep-Tabelle ist mit ihrer entsprechenden Hot-Job-Tabelle gekoppelt und mit nachfolgenden eintragen in die Sleep-Tabelle, falls noch welche vorhaden sind, ansonsten wird der Eintrag als letzter Eintrag der Sleep-Tabelle innerhalb der Gruppe gekennzeichnet. die mit der Hot-Iob-Tabelle gekoppelt ist
Fig. 5 zeigt ein Flußdiagramm der Unterbrechungssteuerung. Es gibt den Fluß an. nachdem die Datenverarbeitungsanlage in einem Anwenderprogramm in der normalen Betriebsart unterbrochen wurde. Der Wechsel von der normalen Betriebsart 5-10 auf die Programme 5-16 der Steuerbetriebsart 1 bedingt eine Umschaltung durch die Unterbrechungssteuerung 5-14 mittels der Unterbrechungslogik 5-12.
Zwischen den in der ESP-Steuerbetriebsart laufenden Programmen und dem in der normalen Betriebsart 5-18 laufenden externen ESP-Programm existiert kein direkter Steuerweg.
Nach dem Eintritt in die Steuerbetriebsart 1, 5-16, kann eine Zentraleinheit ungeachtet des Zustandes des L'nterbrechungsmaskenregisters unterbrochen werden: Durch die Bedingung »Computer hai. keinen Zugriff zum Speicher«, durch Paritätsfehler, durch einen Stopbefehl usw. Ein während der Steuerbetriebsart 1 auftretendes Unterbrechungssignal veranlaßt eine Zentraleinheit, in die Steuerbetriebsart 2. 5-24. einzutreten. Das Auftreten jeder der oben erwähnten Unterbre· chungsbedingungen während der Sitemerbetriebsart 2 veranlaßt die Zentraleinheit 5-28, anzuhalten.
Der Wechsel von der Durchführung eines Anwenderprogrammes (normale Betriebsart) S-IlO zur Durchführung eines ESP-Programms (Steuerbetriebsart 1) 5-16 erfolgt durch die Unterbrechungslogik 5-12 der Zentraleinheit, nachdem alle Befehle im FINQ-Speicher ausgeführt worden sind. Der laufende Inhalt des Basisprogrammregisters (BPR-Register), ProgrammZählregisters (PCR-Register) ADVAST-Adressenregisters (AAR-Register) und der speziellen Steuer-Flip-Flops werden im Operandenstapel gespeichert Der laufende Wert des Basisunterbrechungsadressenregisters No. 1 (BIAR-Rcgister 1) wird im BPR-Register gespeichert Der Wert des BIAR-Registers 1 wird durch das ESP-Programm bestimmt (zum Zeitpunkt, wenn das Anwenderprogramm ausgeführt wird) und bezeichnet die Basisadresse des Unterbrechungsbedienungsprogrammes. Das PCR-Register wird auf Null zurückgestellt Der nächste auszuführende Befehl wird von dem durch das BPR-Register und PCR-Register angegebenen Speicherplatz abgerufen. Das Unterbrechungsbedienungsprogramm macht einen Eintrag in die Prioritätsreihe der Hot-Job-Tabelle, prüft die Unterbrechungs-bedingung und überträgt die Steuerung auf das ESP-Unterprogramm. welches durch das Unterbrechungssignal gekennzeichnet wird. Bei Beendigung des Unterbrechungsbedienungsprogrammes wird das Zustandsfcld der "ot-Job Tabelle auf »bereit zu laufen« gesetzt Die Zentraleinheit wartet nun darauf etwas zu tun. Sie tastet die Sleep-Tabelle und die Hot-Job-Tabelle ab und wählt das Programm mit der höchsten Priorität aus. das zum Durchlauf bereit ist. Jetzt wird die Programmbeschickung der Zentraleinheit überprüft, um festzustellen, ob weitere Programme in die Anlage eingegeben werden können.
Die Anlage ist ein Simultanverarbeitungssystem, dessen Zentraleinheiten maschinentechnisch alle gleich sind. Es gibt keine Master/Slave-Kopplungen und es wird daher besondere Sorgfalt darauf verwandt, dafür zu sorgen, daß niemals mehr als eine Zentraleinheit durch dasselbe Unterbrechungssignal der Anlage unterbrochen wird. Dies wird dadurch erreicht, daß das ESP-Programm die Unterbrechungsmaskenregister für die einzelnen Zentraleinheiten steuert, wobei die Unterbrechungsmaskenregister bestimmen, welche Bedingungen die jeweilige Zentraleinheit unterbrechen dürfen. Kritische Bereiche der Unterbrechungsbedingungsprogramme des ESP-Programms werden durch Software »ausgeschlossen«. Wenn zwei Zentraleinheiten versuchen, dasselbe »kritische« Unterbrechungsbedienungsprogramm zur glcchen Zeit zu benutzen, so setzt die erste Zentraleinheit eine Sperre bei Eintritt in
■*5 dieses Programm, und die zweite Zentraleinheit wird auf eine andere Funktion umgeschaltet, wenn sie feststellt, daß dieses Programm gesperrt ist
F i g. 6 zeigt ein Flußdiagramm der Unterbrechungsprozedur. Sie zeigt den Eintritt in die Unterbrechungs- routine der Zentraleinheit. Die Unterbrechungsfolge beginnt mit dem Setzen eines Bits π im Unterbrechungszustandsregister (1CR-Register) 6-10. Dies entspricht einer bestimmten Unterbrechungsbediugung. z. B. der festgestellten Übertretung von Speicherbereichsgrenzen usw. Wenn ein entsprechendes Bit η im Unterbrechungsmaskenregister (IMR-Register) 6-12 gesetzt wird, so wird das Unterbrechungssprungregister (IRJ-Register) 6-16 über das Gatter 6-14 angesteuert und die Zentraleinheit führt die hardwai e-gesteuerte Unterbrechungsfolge 6-18 durch. Diese Folge 6-18 speichert die Basisinformation, die für die Wiederaufnahme des Programms erforderlich ist, nachdem die Unterbrechungsroutine durchlaufen ist. Die Register, deren Inhalt im Stapel der FINST-Station gespeichert werden,
sind das Adressenregister (AAR-Register) der AD- i
' VAST-Station, das Programmzählregister (PCR-Regt- j ster) das Basisdatenregister (BDR-Register) und die!
Steuer-Flip-Flops (CCF-Flip-Flops). Wenn die Zen- j
traleinheit in normaler Betriebsart 6-20 läuft, so wird das Basisunterbrechungsregister 1 (BIAR-Register 1), welches den Startpunkt der Unterbrechungsprozedur kennzeichnet, in das geleerte PCR-Register 6-30 übertragen. Durch diese Prozedur wird der Unterbrechungsbetrieb so weit ausgeführt, 6-32, bis der Inhalt der kritischen Register in der Hot-Job-Tabelle gespeichert wird. Wenn die Prozedur bis zu einem Punkt fortgeschritten ist, an welchem ein Bit im Unterbrechungszustandsregister (ICR-Register) spezifiziert wird, dann wird diejenige Prozedur, welche der auslösenden Unterbrechungsbedingung entspricht, eingeführt und der Unterbrechungsbetrieb wird bis zum Abschluß fortgeführt, worauf der Rücksprung zur gewünschten Betriebsart des Programms 6-34 erfolgt
Eine Unterbrechungsprozedur an der Stelle 6-22 der Steuerbetriebsart 1 kann auf die Steuerbetriebsart 2, 6-28, übergehen. Läuft die Prozedur nicht in der Steuerbetriebsart 1, 6-22, so kommt es zum Stop, 6-24. Der Eintritt in die Steuerbetriebsart 2, d. h. in die eingeschränktere Unterbrechungsprozedur, wird durch Bedingungen wie z. B. »Paritätsfehler«, »kein Zugriff zum Speicher« und »Stop« ausgelöst. Unterbrechungen, t die die Steuerbetriebsart 2 hervorrufen, bewirken einen Sprung innerhalb der Unterbrechungsi outine (IRJ-Sprung) m eine Unterbrechungsprozedur zweiten Grades, die durch das Basisunterbrechungsregister 2 (BIAR-Register 2) 6-26 definiert ist. Diese Prozedur führt die Zentraleinheit durch einen zugehörigen festgelegten Ablauf und führt die Unterbrechungsprozedur bis zum Abschluß durch, worauf die Zentraleinheit auf die gewünschte Programmbetriebsart 6-34 wie beiderS'euerbetriebsart 1 zurückspringt.
Die Zentraleinheit stellt bis zu 70 Unterbrechungsbedingungen fest wie z. B. eine Übertretung der Speicherbereichsgrenzen, Paritätsfehler oder eine ungültige Operation. Wird eine Unterbrechungsbedingung festgestellt, so wird ein Bit. welches diese Bedingung kennzeichnet, im 70-Bit-Unterbrechungszustandsregister (ICR-Register) der ADVAST-Station der Zentraleinheit gesetzt. Das Vorhandensein einer Unterbrechungsbedingung bedeutet nicht notwendigerweise, daß die Zentraleinheit unterbrochen wird. Im allgemeinen muß die Feststellung und die nachfolgende Verarbeitung einer Unterbrechungsbedingung von der Genehmigung des ESP-Programms begleitet werden, die die Durchführung eines Unterbrechungsvorganges gestattet. Dies wird durch das Steuern des 70-Bit-Unterbrechungsmaskenregisters (IMR-Register) erreicht. Das ESP-Programm steuert das IMR-Register derart, daß beim Setzen eines Bits im ICR-Register eine Unterbrechung der Zentraleinheit nur dann auftritt, wenn das entsprechende Bit im IMR-Register gesetzt ist und die Zentraleinheit in der normalen Betriebsart läuft.
Die Unterbrechung der Zentraleinheit wird durch Steuerung des IMR-Registers sowohl während der Bearbeitung eines Anwenderprogramms als auch des ESP-Programms minimiert. Die während der Verarbeitung des ESP-Programms zugelassenen Unterbrechungen enthalten Unterbrechungen infolge von Gerätefeh-,lern und Markierungsbit-Unterbrechungen, welche die Abwesenheit von ESP-Programmteilen anzeigen. Eine Markierungsbit-Unterbrechungsbpdingung kann auftreten, wenn die Zentraleinheit warten muß während ein selten verwendetes Programm durch das ESP-Programm in den Hauptspeicher bei Erkennung eines Markierungsbits abgerufen wird.
Die IMR-Registerbits 69 und 70 dienen nicht zur Maskierung von Unterbrechungszuständen sondern zur Erleichterung der Erkennung der Erweiterung des Stapelspeichers und der Übertragung von Daten durch die Verbindungseinheit (COMM-Einheit) der Zentraleinheit sowie der Übertragung von Daten zwischen dem P-Register und der Speicherwartesehlange STORQ.
Die drei Betriebsarten der Zentraleinheit (normal, Steuerbetriebsart 1 und Steuerbetriebsart 2) unterscheiden sich hauptsächlich in ihrer Empfänglichkeit
ίο hinsichtlich Unterbrechungssignalen. Die normale Betriebsart reagiert am empfänglichsten auf Unterbrechungssignale. Wenn die richtigen Maskenbits programmiert sind, so bewirkt ein Unterbrechungsvorgang, daß die Zentraleinheit ihre Programmverarbeitung unterbricht und auf die Steuerbetriebsart 1 übergeht Ein Anwenderprogramm behält die Steuerung bei eiligen Unterbrechungsbedingungen, auf welche es reagiert (wie z. B. arithmetischen Überlauf), es muß jedoch dann das ESP-Programm benachrichtigen. Außer den bekanntgemachten Unterbrechungen behält das ESP-Programm die Steuerung bei den Unterbrechungen, welche die Zentraleinheit während der normalen Betriebsart unterbrechen dürfen. Die zulässigen Unterbrechungen hängen von den Bedingungen der Anlage während des Programmdurchlaufs ab.
Die Steuerbetriebsart 1 ist die einzige Betriebsart, bei welcher die Zentraleinheit unter Programmsteuerung gestartet werden kann und bei welcher das ESP-Programm die Steuerung von einem Anwenderprogramm übernimmt und wieder an das Anwenderprogramm abgibt. Das gesamte ESP-Programm kann in der Steuerbetriebsart 1 arbeiten und arbeitet gelegentlich in der Steuerbetriebsart 2, doch meistens arbeitet das ESP-Programm in der normalen Betriebsart. Dies ist wünschenswert, damit das ESP-Prograrom auf Bittests und in bestimmten Anwendungsfällen schnell auf externe Operationen reagieren kann. Wenn das ESP-Programm in der normalen Betriebsart arbeitet, so werden die meisten Maskenbits gelöscht. In der Steuerbetriebsart 1 unterbricht jeder gültige Befehl, der nach Erkennung bestimmter maskierbarer Fehlerbedingungen ausgeführt wird, die Zentraleinheit und schaltet sie auf die Steuerbetriebsart 2 um.
Die Steuerbetriebsart 2 kann nicht unterbrochen
■»5 werden, ausgenommen unter den folgenden Bedingungen: Kein Zugriff zum Speicher, ein Stopbefehl, ein vom Speicher abgegebener Paritätsfehler, oder ein nicht vorhandener OP CODE bzw. eine Vakante. Mit Ausnahme der Stop-Unterbrechung ist die Steuerbetriebsart 2 mit der Steuerbetriebsart 1 identisch, soweit es die Empfänglichkeit gegenüber Unterbrechungssignalen betrifft, in dieser Betriebsart werden Programme wie z. B. Basisladeprogramme. Fehlersuchprogramme und Wiederholprogramme der Datenverarbeitungsanlage verarbeitet.
Bei Erkennung eines Gerätefehlers schaltet das ESP-Programm die Zentraleinheit auf die Steuerbetriebsart 2 um.
Wenn eine Zentraleinheit in die normale Betriebsart zurückschaltet, während eine andere Zentraleinheit in :der Stuerbetriebsart 1 arbeitet, wird nur ein Minimum an Systemunterbrechungen zugelassen (durch Steuerung des IMR-Registers) so daß die in der Steuerbetriebsart 1 arbeitende Zentraleinheit alle Unterbrechungen der Anlage bearbeiten kann. Dadurch wird verhindert, daß zwei Zentraleinheiten die gleiche Unterbrechung bearbeiten. Wenn alle Zentraleinheiten in der normalen Betriebsart arbeiten, wird das
Unterbrechungsmaskenregister (IMR-Register) so programmiert, daß keine zwei Zentraleinheiten wegen der gleichen Unterbrechungsbedingung unterbrochen werden.
Jede Zentraleinheit bearbeitet ihre eigenen zentraleinheitsabhängigen Unterbrechungen wie z.B. einen Überlauf des Inkrementtaktgebers, einen arithmetischen Überlaufparitätsfehler und Übertretungen der Speicherbereichsgrenzen.
Nach dem Umschalten auf die Steuerbetriebsart 1 kann eine Zentraleinheit unterbrochen werden — ungeachtet der Maskenprogrammierung ihres Unterbrechungsmaskenregisters — als Folge einer yerbotenen Variante oder eines Stop-Befehls, eines Befehls »Rechner ohne Zugriff zum Speicher«, eines Paritäts- '5 fehlers des Rechners usw. Das Auftreten einer dieser Bedingungen bewirkt die Unterbrechung einer Zentraleinheit und ihr Umschalten auf die Steuerbetriebsart 2. Da die Untfrbrechung auch zentraleinheitsabhängig sein kann, wird die einzelne spezielle Zentraleinheit verarbeitet Tritt eine dieser Bedingungen auf während die Zentraleinheit in Steuerbetriebsart 2 arbeitet, so werden alle Vorgänge durch die Zentraleinheit angehalten.
Je nach der Art der Unterbrechung kann der Operationscode (OP CODE) de& Befehls, der von der ADVAST-Station verarbeitet wird, an die FINST-Station weitergeleitet werden oder nicht. Einige Unterbrechungsbefehle (wie z. B. Bereichsübertretungen) sperren die FINST-Station zur Durchführung ihres Teils des Befehls (z. B. Speicherstapel an Speicher, SSM) bis die Unterbrechung verarbeitet wurd_.
Der Unterbrechup.gsroutine-Sprung (IRJ-Befehl) besteht aus einer automatischen C quenz, weiche in Abhängigkeit von jedem unmaskierten Unterbrechungszustandsbit ausgelöst wird. Während der Ausführung des Unterbrechungsroutine-Sprungs (IRJ-Befehl) wird der Inhalt des BPR-Registers, des PCR-Registers und AAR-Registers, der Steuer-Flip-Flops und des ICR-Registers im Rechnerstapel gespeichert, wobei die «ο Unterbrechungkennzeichenbits im T-Register gespeichert werden.
Die Unterbrechung-Kennzeichenbits besitzen die folgenden Funktionen:
45
a) Bit 11 (SEX) zeigt an, ob der Stapel zum Zeitpunkt der Unterbrechung im erweiterten Betrieb arbeitete.
b) Bit 12 (ABF) zeigt an, ob veränderte Bereichsgrenzen zur Zeit der Unterbrechung wirksam waren.
c) Bit 13 (RWF) zeigt an, ob das Segment mit den veränderten Bereichsgrenzen ein Lese- oder Schreibbereich war (0 = Lesen, 1 = Schreiben).
d) Bit 14 (SRJ) zeigt an, ob ein Sprungbefehl eines Unterprogramms (SRJ-Befehl) in Bearbeitung war oder nicht.
e) Bit 15 (SSR) zeigt an, ob ein Rücksprungbefehl eines Unterprogramms (SSR-Befehl) in Bearbeitung war oder nicht.
if) Bit 16 (SCl) und 17 (SC2) zeigen die Anzahl· der Silben an, die im letzten Befehl enthalten sind, der vor der Verarbeitung des IRJ-Sprungs ausgeführt wurde. Kehrt die Zentraleinheit durch einen Unterbrechungsroutine-Rücksprung (IRR-Befehl) auf die normale Betriebsart zurück, so muß diese Anzahl an Silben von der Silbenzahl abgezogen werden, welche während der Ausführung des Unterbrecherprogramm-Sprungbefehls (IRJ-Befehl) gespeichert werden, sofern der letzte Befehl wiederholt werden soll.
g) Bit 18 (TJl) und Bit 19 (TJ2) betreffen nur den Unterprogramm-Sprung (SRJ-Sprung) und den Unterprogramm-Rücksprung (SRR-Rücksprung) und zeigen die Art des Sprung- bzw. Rücksprungbefehls an, der durchgeführt wurde.
Die 11 am wenigsten signifikanten Bits. d.h. die Bit-Positionen 20 bis 30, dienen lediglich zur Bestimmung der Art und Ursache von Unterbrechungen, die während der Ausführung eines SRJ-Sprung- oder SRR-Rücksprung-befehls auftreten.
Bei einem Unterbrechungsroutine-Sprung (IRJ-Sprungbefehl) werden die Bits 15 bis 30 als Steuerbefehl gespeichert, jedoch mit einem IRR-Rücksprungbefehl nicht umgespeichert. Diese Bits dienen einfach als Hilfe bei der Unterbreche -ngsverarbeitung. Durch die Ausführung eines Unterbrechungsroutine-Rücksprungs (IRR-Rücksprungbefehl) wird eine Zentraleinheit von der Steuerbetriebsart in die normale Betriebsart zurückgeschaltet oder von der Betriebsartsteuerung 2 in die Betriebsartsteuerung 1 zurückgeführt. Während der Ausführung eines IRR-Rücksprungbefehls werden die ARR-Register, PCR-Register und BPR-Register von den im Rechnerstapel während der Durchführung eines Unterbrechungsroutine-Sprungs (IRJ-Sprungbefehl) gespeicherten Werten auf den ursprünglichen Zustand zurückgesetzt.
Durch die Ausführung eines IRP-Rücksprungbefehls wird die Zentraleinheit auf die normale Betriebsart d. h. von der Steuerbetriebsart 1 zur Verarbeitung eines Objektprogramms zurückgeschaltet. Die Durchführung eines IRR-Rücksprungbefehls in der Steuerbetriebsart 2 schaltet die Zentraleinheit auf die Steuerbetriebsart 1 um. Die Zentraleinheit kann auf die normale Betriebsart zurückgesetzt werden, ohne ein Objektprogramm wiederaufzunehmen. Dies wird durch die Ausführung eines Befehls (SSR-Befehl) erreicht, der das Bit 67 oder 68 des Unterbrechungsmaskenregisters (IMR-Register) löscht.
Die Unterbrechungsbearbeitung von Fehlern, die dem Speicher zugeordnet sind, wie z. B. den Paritätsfehler und den Fehler »kein Zugriff zum Speicher«, wird durch den Einsatz des Ausfallregisters der Zentraleinheit (PFR-Register) 2-315 der Fig. 2 und des Ausfallregisters der Speichereinheit (MFR-Register) 3-12 der Fig. 3 unterstützt. Der Inhalt des PFR-Registers kann an das T-Register übertragen werden. Der Inhalt des MFR-Registers kann durch eine spezielle Variante des »Speicherinhalt an Stapel«-Befehls (FMS-Befehl) an das T-Register übertragen werden.
I 19 Bit-Position 14 19 13 059 T-Register V16 see. 1 20
I j' im ICR-, IMR- im Rechnerstapel 15 1 I
l see. >
! Tabelle 1 I Unterbrechungsbedingungen j Register 16 10 sec. j
i Bit-Position I 1
ti
17 PRT-Speicher
I 2 18 Unterbrechungsbedingungen Normal
19 Umsteuerung
I 4 20 Stapel
I 5 21
22
Speichereinheit 1 Fehler S-Register Reserve
I 6 23 Speichereinheit 2 Fehler Inkrementzeitüberlauf
24 Speichereiaheit 3 Fehler Reserve
I 8 25 Speichereinheit 4 Fehler Exponentenunterlauf 1
ig 10 26 Speichereinheit 5 Fehler Exponentenüberlauf \
I 11 27 Speichereinheit 6 Fehler Mantissenunterlauf J
I 12 28 Speichereinheit 7 Fehler Speicherausfallregister
der Speichereinheiten
f 13 29 Speichereinheit 8 Fehler
Speichereinheit 9 Fehler
bestimme; die Art des
I 14 30 Speichereinheit 10 Fehler Fehlers
I 15 31 Speichereinheit 11 Fehler
I 16 32 Speichereinheit 12 Fehler
1 i7 T-Register Speichereinheit 13 Fehler
I 18 33 Speichereinhei! 14 Fehler ;
I 19 34 Speichereinheit 15 Fehler ■
I Speichereinheit 16 Fehler \
I 20 35 E/A-Steuereinheit 1 beendet
I 2i E/A-Steuereinheit 1 Fehler
i 36 Unterbrechung durch
I 22 Zentraleinheit 1 Externe Unter
1 E/A-Steuereinheit 2 beendet brechungen von den
1 23 E/A-Steuereinheit 2 Fehler'; Zentraleinheiten her
I
'? 24 Unterbrechung durch
! 25 Zentraleinheit 2
26 Unterbrechung durch Steuer
27 pult
[ 2ö
I 29
I 30 Externe Reservekanäle
I 31 für Erweiterung der
I 32 Anlage
I 33
\ 34
■i 35
Ϊ 36
f 37 Externer Realzeit-
i 38 Taktgeber
I 39
140 Übertretung der
I 41 Bereichsgrenzen
I 42
144
j 45
37
38 Rechenfehler
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23 .
Unterbrechungsbedingungen
Bit-Position
im Rechnerstapel
Bit-Position
im ICR-. IMR Register
46
47
48
49
50
51
52
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
67*) (CM 1)
68*) (CM 2)
24 25 26 27 28 29 30
31 32
33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43
44 45
46 47 48
S-Rej;ister Rechenfehler
S-Register Mantissenüberlauf
Normalisierter Operand
Durch Null teilen
Reserve
Reserve
Reserve
Übertragungsbefehle SSM/SSMA (Speicherstapel an Speicher/Speicherstapel an Speicher absolute Adresse) an veränderte Bereichsgrenzen
SSM PRT (Speicherstapei an Speicher und Programmvergleichsspeicher) relativ
FRS/SSR (Abrufregister an Stapel/Speicherstapel-Rücksprung) an Registerklasse A
FRS (Abrufregister an Stapel) an Registerklasse B SSR (Speicherstapelrücksprung) an Registerklasse B FRS (Abrujpjgister an Stapel) an Registerklasse C Reserve
ungültiger Markierungsbit
Programmierung eines Unterbrechungsmarkierungsbit Kein Zugriff zum Speicher
Paritätsfehler vom Speicher
Stopberehl
Kein Operationscode (OP CODE) oder Variante vorhanden ungültiger Befehl - ICN (Computer N unterbrechen) FMT (Modifizierungskennbits abrufen), IOP (E/A-Programm auslösen) oder IPB, (Markbits programmieren) AAR (AAR-Register) wurde gelöscht SSR (Speicherstapelrücksprung) Klasse C ist in der Normalbetriebsart ungültig - Maske ist CM 1 oder CM 2 IRR (Unterbrechungsroutine - Rücksprung) in normaler Betriebsart ungültig - Maske ist CM 1 oder CM 2 Beim Datenfluß von T an STORQ - Speicher müssen Markierungsbits auf Null zurückgestellt werden Auf Datenfluß an und vom Stapelboden müssen Markierungsbits auf Null zurückgestellt werden
*) Für die Unterbrechungsbedingungen 67 und 68 sind effektiv keine Maskenbits vorhanden. Die Steuerbe':iebsart-
kennzeichenbits wirken als Maske für diese Unterbrechungen. p
**) Mit den Maskenbits 69 und 70 (STORQ-Speichermaske und Stapelmaske) sind keine effektiven Unterbrechungs- §3 bedingungen gekoppelt. Diese Bits und die Bits CM 1 und CM 2 der Steuerbetriebsart werden zusammen in dem Rest des IMR-Registers eingelesen.
In der Tabelle 1 sind die Unterbrechungsbedingungen aufgeführt, welche in der Datenverarbeitungsanlage erkannt werden. In der ersten Spalte der Tabelle sind die Bit-Positionen im entsprechenden Unterbrechungszustandsregister (ICR-Register) und IJnterbrechungsmaskenregister (IMR-Register) aufgeführt, die den verschiedenen Unterbrechungsbedingungen zugewiesen sind. In der zweiten Spalte sind die entsprechenden Bit-Positionen der T- und S-Register der FINST-Station aufgeführt, an welche die Inhalte der ICR- oder IMR-Register bei der Ausführung eines FRS-Befehls1 60. übertragen werden. Die Bit-Speicherstellen 14 bis 48 des ; T- und S-Registers erhalten die Bits 1 bis 35 bzw. 36 bis" 70 der ICR- oder IMR-Register. Diese Formatgebung ist erforderlich bevor ein SSR-Befehl zum Einlesen des IMR-Registers ausgeführt werden kann. Die Verwen-63 dung des SSR-Befehls zum Einlesen der IMR- und; ICR-Register ist dadurch eingeschränkt, daß dies nur möglich ist, wenn die Zentraleinheit in einer Steuerbe-; triebsart arbeitet Das ICR-Register kann in gültiger
Weise sowohl in den beiden Steuerbetriebsarten als auch in der normalen Betriebsart abgerufen werden, wenn das ICR-Rrgister richtig maskiert wird. Das ICR-Register wird gelöscht, wenn es in der normalen Betriebsart abgerufen wird, es wird jedoch nicht gelöscht, wenn eine durch einen FRS-Befehl ausgelöste Übertragung des ICR-Registers während der normalen Betriebsart durchgeführt wird.
Wie aus Tabelle 1 hervorgeht, sind die Unterbrechungsbits 1 bis 16 die Kennzeichenbits für einen Speicherfehler, die den Speichereinheiten der Anlage zugeteilt sind. Wenn eine Speichereinheit eine falsche Parität von einem eingehenden Steuerwort oder an einer eingehenden bzw. abgehenden Datenübertragung erkennt, so setzt sie das entsprechende Unterbrechungsbit für einen Speicherfehler in das ICR-Register. Da eine Speichereinheit eine falsche Parität an abgehenden Daten nicht korrigiert, muß die die Daten empfangende Einheit auch den Fehler erkennen.
Jede Speichereinheit enthält ein Speicherausfallregister (MFR-Register), das die Art der Speicherfehlerbedingungen kennzeichnet. Eine Spezialvariante des FMS-Befehls gestattet es der Zentraleinheit, den Inhalt des MFR-Registers in den Rechnerstape! zum Zwecke der Fehleranalyse zu übertragen. Die Unterbrechungsbits 17 bis 22 werden durch externe Unterbrechungen von den E/A-Steuereinheiten oder anderen Einheiten der Anlage gesetzt. Ein »E/A-Beendet«-Signal ist ein Unterbrechungssignal das keinen Fehler darstellt sonderr anzeigt, daß eine E/A-Steuereinheit eine bestimmte Aufgabe vollendet hat. Ein E/A-Unterbrechungsfehlersignal zeigt dem ESP-Programm an, daß in der E/A-Steuereinheit ein Fehlerzustand herrscht. Ein Ausfallregister (CFL-Register) in jeder E/A-Steuereinheit liefert weitere Informationen über die Fehler in der E/A-Steuereinheit.
Das Ausfallregister der Zentraleinheit ist ein 26-Bit-Register mit dem folgenden Format: Die Bits 19 mit 24 zeigen an, in welcher speziellen Einheit der Zentraleinheit der Fehler auftrat.
Wenn das Bit 25 gesetzt wird, so zeigt es an, daß die Bezugsstelle ein Speicher war; der Ergebniszustand zeigt einen Abruf an. Bit 26 zeigt die Erkennung eines ungültigen Markierungsbits oder ein Unterbrechungs-Markierungsbit in einem ILA-Abrufbefehl an.
Das PFR-Register wird gelöscht, wenn es in der Betriebsart abgerufen wird; es bleibt unverändert, wenn es in der normalen Betriebsart abgerufen wird.
Wenn die Zentraleinheit einen Befehl »Unterbrechung Rechner N« (ICN-Befeh!) ausführt (F i g. i ι des FlnßHingramms Her ADVAST-Statinn^ dann wird das entsprechende Unterbrechungsbit (19 oder 22), das der Zentraleinheit zugewiesen ist, in dem ICR-Register der unterbrochenen Zentraleinheit gesetzt. Wenn eine Zentraleinheit in der Steuerbetriebsart 1 arbeitet, so nimmt sie ein Unterbrechungssignal ungeachtet einer gesetzten Maske nicht zur Kenntnis. Ebenso wird ein Unterbrechungssignal ignoriert, wenn eine Zentraleinheit in der Steuerbetriebsart 2 läuft. Wenn eine Zentraleinheit in der Steuerbetriebsart 1 angehalten wird und ein Kennzeichnungsbit HALT, 1, gesetzt wird, so bewirkt die Unterbrechungsbedingung, daß die Zentraleinheit neu startet, in der Tabelle 2 sind die Reaktionen der normalen Betriebsart auf Unterbrechungsbedingungen aufgeführt.
Tabelle 2
Reaktionen der Zentraleinheiten auf Unterbrechungsbedingungen
Unterbrechungsbedingungen
Bits der Maske Betriebsart CCI? Ja Prozeß- Ein Bit im
ICR-IM R- 1 = gesetzt 1 = Ja Unter ICR-Register
Register 0 = zurück 0 = Ja brechung? gesetzt?
gesetzt = Steuerbetr. Ja Nein
1-16 0 = normale Ja Nein Ja
1 Betr. Ja Nein Ja
0 1 Ja Ja Ja
1 1 Ja Nein Ja
17 0 0 Ja Nein Ja
1 0 Ja Nein Ja
20 0 1 Ja Ja Ja
1 1 Ja Nein Ja
18 0 0 ■) Nein Ja
1 0 ') Nein Ja
21 0 1 Ja Ja Ja
1 1 Ja ') Ja
19 0 0 !) Ja
1 0 Nein Ja
22 0 1 Ja Ja
1 1 Ja
0
0
Fehler 1-16 der Speichereinheit
E/A-Steuereinheit 1
E/A-Steuereinheit 2
Fehler der E/A-Steuereinheit 1
Fehler der E/A-Steuereinheit 2
Unterbrechung durch Zentraleinheit 1
Unterbrechung durch Zentraleinheit 2
Fortsetzung
Unierbrechungsbedingungen
Bits der Maske ICR-IMR- 1=gesetzt Register Q m zurück.
gesetzt
Betriebsart CCl?
1 = Steuerbetr. Prozeß-
0 = normale Unter-
Betr. brechung?
Ein Bit im
ICR-Register
gesetzt?
Übertretung der Bereichsgrenzen des 36
PRT-Speichers
Normale Übertretung der Bereichs- 37
grenzen
Übertretung der veränderten Bereichs- 38 grenzen
Übertretung der Stapelbereichsgrenzen 39
Überlauf der Inkrernenttaktgeber 41
Exponenten-Unterlauf 43
Exponenten-Überlauf 44
Mantissen-Unterlauf 45
Mantissen-Überlauf 46
Nicht normalisierter Operand 47
Durch Null teilen 48
SSM/SSMA (Speicherstapel an Speicher/ 52 Speicherstapel an Speicher-Befehle an
»Festwertspeicher« mit veränderten
Bereichsgrenzen
SSM-PRT-relativ 53
Befehl an Register der Klasse A 54
Befehl an Register der Klasse B 55
SSR-3efehle an Register der Klasse B 56
0 1 0 1
0 1 0 1
0 1 0 1
1 0
0 1 0 1
0 1 0 1
1 Ja Nein Ja
1 Ja Nein Ja
0 Ja Nein Ja
0 Nein Ja Ja
1 Ja Nrin Ja
1 Ja Nein Ja
0 Ja Nein Ja
0 Nein Ja Ja
1 Ja Nein Ja
1 Ja Nein Ja
0 Ja Nein Ja
0 Nein Ja Ja
1 Ja Nein Ja
1 Ja Nein Ja
0 Ja Nein Ja
0 2) Ja Ja
1 Ja Nein Ja
1 Ja Nein Ja
0 Ja Nein Ja
0 Ja Ja Ja
1 Ja Nein Ja
1 Ja Nein Ja
0 Ja Nein Ja
0 2) Ja Ja
1 Ja Nein Ja
1 Ja Nein Ja
0 Ja Nein Ja
0 Nein Ja Ja
! Ja Nein Ja
1 Ja Nein Ja
0 Ja Nein Ja
0 Nein Ja Ja
1 Ja Nein Ja
1 Ja Nein Ja
0 Ja Nein Ja
0 Nein Ja Ja
1 Ja Nein Ja
1 Ja Nein Ja
0 Ja Nein Ja
0 Nein Ja Ja
1 Ja Nein Ja
1 Ja Nein Ja
27
28
Fortsetzung
Unterbrechungsbedingungen
Bits der
ICß-IMR-
Register
Maske
1 = gesetzt 0 = zurückgesetzt
Betriebsart CCI?
= Steuerbetr.
= normale
Betr.
Prozeß-Unter
brechung?
Ein Bit im
ICR-Register
gesetzt?
§ SSR-Belehle an Register der Klasse. B
FRS-Befehle an Register der Klasse C 57
Ungültige Markierungsbits 59
If Unterbrechung-Markierungsbits 60
Kein Zugriff zum Speicher 61
Paritätsfehler vom Speicher 62
Stop-Befehl 63
Nicht vorhandener Operationscode 64
(OPCODE) oder Variante
s. Verbotene Befehle ICN, FMT, IOP, ITB 65
Adressenregister der ADVAST-Station ' 66
gelöscht
SSR-Befehl an Klasse C 675)
Ja
Nein
Ja
Ja
O Ja
O Nein
3) 3) 3)
3) 3) 3) 3)
3) 3) 3) 3)
3J 3) 3) 3)
3) 3) 3) 3)
Ja
Ja
Ja
Nein
Ja
Ja
Ja
Ja
Ja
Ja
f) Ne.in
Nein
Ja
Nein
Nein
Nein
Ja
3)
3)
3)
3)
3)
3)
3)
3)
3)
3)
3)
3)
3) 3) 3) X)
HALT
4)
STOP
Ja
Ja
Ja
Nein
Nein
jNein
Nein
Ja
Nein
Nein
Nein
Ja
Nein
Nein
-Ja Ja
Ja Ja Ja Ja
Ja Ja Ja Ja
Ja Ja Ja Ja
Ja Ja Ja Ja
Ja Ja Ja Ja
Ja Ja Ja Ja
Ja Ja Ja
Ja Ja Ja Ja
Ja Ja Ja Ja
Ja Ja
Ta
Fortsetzung
Unterbrechungsbedingungen
Bits der
ICR-IMR-
Register
Maske
1 = gesetzt 0 = zurückgesetzt Betriebsart CCI?
1 = Steuerbetr.
0 = normale
Betr.
Prozeß-Unter
brechung?
Ein Bit im
ICR-Register
gesetzt?
Unterbrechungsroutine-Rücksprung
686)
0 6) 0
6)
I Ja
1 Ja
0 Nein
0 Nein
Nein
Nein
Ja
Ja
Ja
Ja
Ja
Ja
') Wenn die Zentraleinheit in der Steuerbetriebsart 1 angehalten wird, so bewirkt der ICN-Befehl einen neuen Start; ansonUen wird die Durchführung des Befehls vollendet und die Unterbrechung wird nicht beaibeiteL -
2) Der laufende Befehl sowie alle Befehle im FINQ-Speicher werden durchgeführt, ehe das ESP-Programm die Steuerung übernimmt.
3) Siehe Tabelle 3.
Stop bedeutet einfach das Setzen eines Zustandsbits.
4) Wenn das Bit CM 1 - geht über nach CM 2.
Wenn CM 2 - S">OP
') Der Befehl SSR an Register der Klasse C isi ungültig, ausgenommen in der Steuerbetnebsart 1 oder 2; es ist keine
wirkliche Maske vorhanden.
6) Der Befehl IRR ist ungültig, ausgenommen in der Steuerbetnebsart 1 oder 2; es ist keine wirkliche Maske vorhanden.
Das iCR-Register 23 ist dem Steuerpult der Anlage zugewiesen und wird als E/A-Beendet-Signal behandelt. Die ICR-Register 24 bis 32 gelten als Reserve und sind mit den Empfängerstufen der Zentraleinheit verdrahtet, um externe Unterbrechungen in einer erweiterten Anlage aufzunehmen. Die ICR-Register 33, 34 und 35 stehen für einen externen Realzeittakt zur Verfügung. Die Unterbrechungsbits 36 bis 39 und 43 bis 48 finden )5 zur Anzeige von Grenzverletzungen bzw. arithmetischen Fehlern Verwendung.
Das Unterbrechungsbit 41 wird gesetzt, wenn ein Überlauf des Inkrementzeitzählers (ITC-Zähler) festgestellt wird Der ITC-Zähler ist ein 32-Bit-Zähler mit dem *o folgenden Forma'.. Die Bits 1 bis 18 bilden den programmierbaren Teil des ITC-Zählers, dem ein Überlauf von dem freilaufenden Zähler alle 0.8192 Millisekunden eingelesen wird, während die Bits 19 bis 32 des ITC-Zählers einen freilaufenden Zähler bilden, der mit der Periode eines 20-MHz-Taktgebers eingelesen wird. Die Maximalzeit für den gesamten ITC-Zähler (Bits 1 bis 32) beträgt 3.579 Minuten. Mit Hilfe des SSR-Befehls stehen die Bit 1 bis 17 einem gegebenen Wert zur Verfügung. Die Bits 1 bis 32 des ITC-Zählers können während der Ausführung eines sog. FRS-Befehls(»Hole Registerinhalt in Stapel«-Befehl) abgerufen werden, und wenn det FRS-Befehl in einer Steuerbetriebsart ausgeführt wird, so werden die Bits I bis 32 automatisch gelöscht. Der ITC-Zähler kann auch in der normalen Betriebsart abgerufen werden. Dann wird die Zählung in den Bits 1 bis 32 nicht gelöscht.
Da alle ITC-Zählerbits durch einen FRS-Befehl abgerufen werden, jedoch nur die Bits 17 durch einen SSR-Befehl eingelesen werden, kann ein durch FRS/ &0 SSR-Befehle durchgeführtes Programm, welches nicht langer als 0,8192 Millisekunden läuft, ohne Verlust einer Zählung vollendet werden. Die Unterbrechungsbits 59, 64 und 68 dienen zur Anzeige von ungültigen und nicht vorhandenen Befehlen, Varianten und Kennbits. Nicht vorhandene Befehle werden als NOP-Befehle behandelt.
Die folgenden Octalbefehlscodes Werden nicht verwendet und vie ungültige Befehle behandelt: 15, 37, 47,54 und o4. Das Auftreten jedes dieser Operationscodes (OP CODES) in der Befehlskette setzt das Unterbrechungsbit 64.
Das Auftreten einer nicht vorhandenen Varianten-Konfiguration setzt ebenfalls das Bit 64.
Bit 65 zeigt die Unterbrechungen für verschiedene maskierbare ungültige Befehle an.
Die Unterbrechungsbits 54. 55, 56 und 57 dienen zur Anzeige, daß ungültige Register-Varianten (R) durch die FRS- oder SSR-Befehle verwendet werden.
Das Bit 54 des Unterbrechungsmaskenregisters IMR dient zur Maskierung ungültiger Variantencodes der Register der Klasse A, die sowohl durch FRS- als auch SSR-Befehle adressiert werden, das Bit 55 des IMR-Registers dient zur Maskierung ungültiger Variantencodes der Register de.· Klasse B, die durch einen FRS-Befehl adressiert werden,das Bit 55 des IMR-Registers dient zur Maskierung ungültiger Variantencodes der Register der Klasse B. die durch einen SSR-Befehl adressiert werden und das Bit 56 des IMR-Registers dient zur Maskierung ungültiger Variantencodes der Register der Klasse C. die durch einen FRS-Befehl adressiert werden. Die Steuerbetriebsart-Kennzeichenbits 1 oder 2. Bit 67 und 68 des ICR-Registers, dienen zur Maskierung ungültiger Variantencodes der Registerklasse C, die durch einen SSR-Befehl adressiert werden.
Das Unterbrechungsbit 59 zeigt die Verwendung ungültiger Markierungsbits an.
Die Unterbrechung eines Stopbefehls, die durch das Unterbrechungsbit 63 angezeigt wird, wird anders behandelt, um ein programmgesteuertes Anhalten der normalen Betriebsart zu ermöglichen. Wenn die Zentraleinheit in der normalen Betriebsart läuft und das Maskenbit 63 gelöscht ist, so bewirkt die Durchführung eines Stopbefehls ein Anhalten des Programms ohne den Eintritt in eine Unterbrechungsroutine-Sprungfolge (Tabelle 2 beschreibt die Ergebnisse, die durch andere Betriebsarten und Masken erzielt werden).
Wenn das Adressenregister (AAR-Register) der ADVAST-Station gelöscht wird, v/ird das Unterbre^
chungsbit 66 gesetzt Es gibt Fälle, in denen es nicht wünschenswert ist, Unterbrechungen durchzuführen, wenn das AAR-Register eine absolute Adresse enthält Die Ausführung der Unterbrechung beginnt daher erst, wenn das Bit 66 des ICR-Registers gesetzt ist und der Betrieb kehrt so lange zum Objektprogramm zurück, bis das AAR-Register frei ist
Tabelle 2 zeigt die Funktion, die durch eine Zentraleinheit in Abhängigkeit von den verschiedenen Unterbrechungszuständen ausgeführt wird. Die in der Spalte »Prozeß-Unterbrechung« aufgeführten Aktionen ändern sich in ihrer Wirkung gemäß der Betriebsart. Eine »1« in Tabelle 2 während der normalen Betriebsart kennzeichnet einen Wechsel zur Sieuerbetriebsart 1. Wenn der Betrieb in der Steuerbetriebsart 1 erfolgt, so kennzeichnet »1« eine Umschaltung auf die Steuerbetriebsart 2.
Läuft die Zentraleinheit bereits in Steuerbetriebsart 2, so bedeutet »1« einen Halt
F i g. 7 zeigt ein Signalflußdiagramm während der Durchführung der Untertrechungsverarbeitung. Entweder die Anforderung seitens eines Anwenders oder ein Unterbrechungssignal bewirkt daß die Zentraleinheit in das ESP-Programm der Steuerbetriebsart 1, 7-10 überwechselt Anschließend wird der Zustand der Zentraleinheit, d. h. der binäre Zustand der aktiven Register der Zentraleinhei dadurch konserviert, daß deren Information in die Hct-Job-Tabelle des Speichers 7-12 gespeichert wird. Sodsnn wird die Maske gesetzt, um dre Unterbrechung 7-14 s.u verarbeiten.
Anschließend muß entschieden werden, ob ein anderer Rechner die Unterbrechung 7-16 verarbeitet und v.ei.n dies der Fall ist. ;o werden die Hot-Job-Tabellen abgetastet, um fesi zustellen, ob ein anderer Anwender 7-18 wartet. Ist ein anderer Benutzer vorhanden, so werden die Anwender-Register weder gefüllt 7-20 und die Zentraleinheit schaltet vom ESP-Programm 7-22 auf das zur Verfügung stehende Anwenderprogramm um.
Wenn kein anderer Rechner die Unterbrechungssignale 7-16 verarbeitet, dann muß entschieden werden, ob unverarbeitete Unterbrechungssignale gegenwärtig bei 7-24 in der Sleep-Tabelle der Speichereinheit vorhanden sind. Diese Unterbrechungssignale warten ai'f Abarbeitung. Sind Unterbrechungssignale vorhanden, so wird zunächst der Weg für ihre Verarbeitung 7-26 hergestellt. Wenn keine Unterbrechungssignale auf Verarbeitung warten, so wird die Sleep-Tabelle auf Unterbrechungssignale 7-28 abgetastet. Werden keine Unterbrechungssignale angetroffen, so kehrt die Zentraleinheit zum Anwenderprogramm zurück, und zwar wie oben erwähnt über 7-18, 7-20 und 7-22. Werden Unterbrechungssignale angetroffen, so wird der Weg für ihre Abarbeitung angesteuert 7-30, aufgebaut 7-32 und angezeigt 7-34. Wenn dieser Weg nicht vollkommen aufgebaut ist, so ruht das Unterbrechungssignal in der Sleep-Tabelle so lange, bis der Weg vollständig hergestellt ist
Das Basisindexregister (BXR-Register) der Fig. 8 ist ein 18-Bit-Register (Bit 1 ist mit 8-44 bezeichnet und Bit 18 mit 8-48), welches die Adresse des ersten Wortes eines Datenbereiches für einen aktiven Programmabschnitt enthält Die Basisunterbrechungsregister BIAR-Register 1 und BIAR-Register 2 sind ebenfalls 18-Bit-Register, welche die Startadressen derjenigen Routinen enthalten, die sich bei einer Unterbrechung
ίο der normalen Betriebsart und der Steuerbetriebsart 1 ergeben. Bit 1 des Registers BIAR 1 ist mit 8-42 bezeichnet und Bit 18 mit 8-46, während Bit 1 des Registers BIAR 2 mit 8-52 und Bit 18 des Registers BIAR 2 mit 8-50 gekennzeichnet ist
Fig.8 ist ein Blockschaltbild, das zeigt, wie die Ausgangssignale 8-10 des AAU-Addierwerks (ASU 01 bis ASU 18) in das BXR-Register eingeschrieben werden und wie der Inhalt des T-Registers 8-34 (T31 bis T48) in eines der Register BlAR 1 oder BIAR 2 eingeschrieben werden. Die Fig. 8 zeigt auch, wie der Inhalt der Register BXR, BIAR 1 oder BIAR 2 aus den Speichereinheiten zur Übertragung über Übertragungsleitungen ausgelesen werden.
Die von der Zentraleinheit durchgeführten Routinen werden automatisch ausgelöst, wenn sie von zeitlich vorhandenen Bedingungen aufgerufen werden, die in der Zentraleinheit auftreten. Der Unterbrechungsroutine-Sprung (IRJ-Sprung) wird hardwaremäßig gesteuert und wird jedesmal in der gleichen Weise ausgeführt.
Die Sequenz des Unter-Sprungs (SRJ-Sprang) hängt von der Struktur eines Sprungsteuerwortes ab.
Der Unterbrechungsroutine-Sprung (IRJ-Sprung) ist eine automatische Routine, die zur Durchführung einer Unterbrechung der Zentraleinheit dient. Der IRJ-Sprung speichert den Inhalt des ICR-Registers, der Steuer-Flip-Flops und des AAR-Registers, des PCR-Registers und des BPR-Registers in den sechs obersten Speicherplätzen des Speicherstapels. Die Daten werden im Stapel dadurch gespeichert, daß der Inhalt der Register sequentiell im TEMPQ-Speicher und der FMS-Operationscode in der End-Warteschlange gespeichert wird. Nach jeder Übertragung an den TEMPQ-Speicher und die End-Warteschlange benachrichtigt der FMS-Operationscode die FINST-Station, den gesamten Compuicrstapel durchzugehen und den Inhalt vom TEMPQ-Speicher an das T-Register zu übertragen. Während der Ausführung dieser Routine wird die Betriebsart der Zentraleinheit um Eins erhöht. F i g. 9 ist ein Flußdiagramm des IRJ-Sprungprogramms.
Tabelle 3 stellt ein Ablaufdiagramm dar. in welchem die Zustände und die sich daraus ergebenden Befehle aufgeführt sind, die während der Ausführung des IRJ-Sprungprogramms auftreten.
Die Tabelle ist ein Ablaufdiagramm der ADVAST-Station für das IRJ-Sprungprogramm, das im Flußdiagramm der F i g. 9 gezeigt ist.
Tabelle 3
Phase Zeit Zustand
Befehl
Anmerkungen
ABPAUE V BPR an AAU für das gesamte
Programm auslösen
AARAUE 0 AAR an AAU für das gesamte
Programm sperren
Fortsetzung
(D
(D
(3)
(3)
(4)
33
Phase Zeit Zustand
GRMT-O-CRQT-O CRMT-
1+CRQT-l+AFQFL-]
2 ACMl-O-ACM 2-0
(2) 3 ACM 1-1
(2) 3 AFQFL-I
(2) 4 AFQFL-O
(2) 4
AFQFL-O
AFQFL-O AFQFL-I
(4) 8 AFQFL-O
4 8
(4) 8 AFQFL-I
5 -
(5) 6 AFQFL-I
(5) 6 AFQFL-O
5 6 AFQFL-O
6 - AC ITBE1
(6) 8 AFQFL-I
(6) 8 FQFLAFQFL-O
6 8
6 9
Befehl Anmerkungen
AFMFQEl FMS-Op.-Code an FINQ-Speicher
auslösen
ATBTQE 1 RTB an TEMPQ-Speiches auslösen,
ausgenommen PH3
ABPTBEI BPR an RTB auslösen
AH0LDE 1
ASBFQT 1 FINQ-Speicher abtasten · FMS-
Arbeitscode -* FINQ-Speicher
/JPH2S 1 Auf Phase 2 springen TEMPQ-
ASBTQT 1 Speicher abtasten ■ BPR-TEMPQ-
Speicher
APCTBE 1 PCR in RTB speichern
ABlBPT 1 BIAR 1 - BPR; Eintritt in Steuer
ACM 1-S 1 betriebsart 1
AB2BPT1 BIAR 2 - BPR; Eintritt in Steuer
ACM 2-S 1 betriebsart 2
AJT 4-S 1 Warten bis FINQ-Speicher nicht voll
belegt ist
ASBTQT 1 PCR — TEMPQ-Speicher
ASBFQT 1 FMS-Arbeitscode - FINQ-Speicher
APC-R 1
AJPH 3-S 2 PCR-Register löschen
AARTQE1 AAR - TEMPQ-Speicher
ASBTQT 1 AAR - TEMPQ-Speicher
ASBFQT 1
AAR-R 1
AJPH 4 S 1
AHOLDEI
ACFTBEI Steuerkennbits ari ETB
AAULRT 1 AAU - ILAR. Adresse des ESP-
Programms
ALAPTRl ILA-Zeiger löschen
ASBTQT 1 RTB - TEMPQ-Speicher
AJPH 5S 1
AJT 5-S 1
AH0LDE1
AC 2 TBE 1 ICR (36, 35) - RTB
AH0LDE1 Durch T6 vollendet
ASBTQT 1 Durch T6 vollendet
ASBFQT 1
AJPH 6 S1
AH0LDE1 Durch T8 vollendet
ASBTQT 1 Durch T8 vollendet
AICR-R 1
ABSIRT 1
ASRJ-R 1
AIRJ-R1
Das Sprungprogramm kann zu jeder Phase oder Zeit gestartet werden 9-10, zu welcher ein Übertragungsbefehl des FMS-Arbeitscodes an den Ausgabespeicher ausgelöst wird. Eine Übertragung des Inhalts des BPR-Registers 9-12 an das AAU-Addierwerk wird ausgelöst und die automatische Übertragung des Inhalts des AAR-Registers an das AAU-Addierwerk wird gesperrt. Mit Ausnahme der Phase 3 (PH3) wird zu jeder
Phase oder Zeit eine Übertragung des Inhalts der Registerübertragungsleitung (RTB-Leitung) an den TEMPQ-Speicher 9-18 ausgelöst, wenn die COMM-Einheit nicht mit TEMPQ-Speichersignalen belegt ist 9-14.
Die Anzeigemarke (CMl) der Steuerbetriebsart 1 wird in der Phase 2 (PH2), Zeil 3 (T3) programmiert 9-30 und ebenso wenn die Zentraleinheit in der normalen Betriebsart 9-24 läuft und der Inhalt des Unterbrechungsbasis-Ad. essenregisters (BIARl) wird an das BPR-Register 9-26 übertragen. Arbeitet die Zentraleinheit in der Steuerbetriebsart 1, dann wird die Marke (CM2) der Steuerbetriebsart 2, 9-32, programmiert und der Inhalt des Unterbrechungsbasisregisters 2 (BIAR2) wird an das BPR-Register 9-28 übertragen. Zum Zeitpunkt 4 wird der Inhalt des Programmzählregisters (PCR-Registers) RTB 9-36 im TEMPQ-Speicher gespeichert und das PCR-Register wird gelöscht, 9-40.
Zu jeder Zeit während PH3 wird ein Übertragungsbefehl des Inhalts des AAR-Registers an den TEMPQ-Speicher ausgelöst 9-44 und diese Übertragung wird zum Zeitpunkt 6 (TS) ausgeführt, in Phase 4 (PF4) Zeitpunkt 7 (TS7) wird der Inhalt des AAu-Addierwerks mit dem ILAR-Register 9-50 verglichen. Zum Zeitpunkt 8 wird der Inhalt der Speicher-Flip-Flops in TEM PQ-Speicher 9-56 gespeichert.
Fig. 10 zeigt ein Flußdiagramm der Anlage während der Durchführung eines Befehls welcher das Steuer- und Zeitplanprogramm (ESP-Programm) einleitet. Nachdem Start 10-10 wird bei nicht voll belegtem FINQ-Speicher 10-12 sowie bei nicht-belegter COMM-Station mit TEMPQ-Signalen 10-14 der Inhalt des Basisprogrammregisters (BPR-Register) an den TEMPQ-Speicher 10-16 übertragen und der Operationskode dem FINQ-Speicher 10-18 eingespeichert. Wenn die Zentraleinheit in der normalen Betriebsart 10-20 arbeitet, wird der Inhalt des Basisunterbrechungsregisters 1 (BIARl) an das Basisprogrammregister (BPR)-Register 10-22 übertragen und das Flip-Flop der Steuerbetriebsart 1 wird angesteuert 10-28. Wenn die Zentraleinheit in der Steuerbetriebsart 1,10-24, arbeitet, dann wird der Inhalt des Registers BIAR 2 an das BPR-Register 10-26 übertragen und das Flip-Flop der Steuerbetriebsart 2 wird angesteuert 10-30. Wenn sodann der FINQ-Speicher nicht voll belegt ist 10-32, wird der Inhalt des Programmzählreg:sters im TEMPQ-Speicher 10-34 gespeichert und der Operationscode für den Befehl »Speicherinhalt in Stapel« (FMS-Befehl) wird an den Speicher FINQ 10-36 übertragen. Der Inhalt des Addierwerkes (A AU-Werkes) der ADVAST-Station wird an das PCR-Register 10-40 übertragen. nachdem der Inhalt des Ad^essenregisters (AAR) der ADVAST-Station und die Unterbrechungsvariante im AAU-Addierwerk 10-38 gespeichert wurden. Wenn der Speicher FINQ immer noch nicht voll belegt ist, 10-42, dann wird der Inhalt des AAR-Registers an den TEMPQ-Speicher übertragen und der Arbeitskode läuft zum FINQ-Speicher 10-46.
Anschließend wird der Inhalt des AAU-Werks an das ILAR-Register übertragen, nachdem der Inhalt des Basisprogrammregisters und des Programmzählregisters an das Addierwerk der ADVAST-Station 10-50 abgegeben wurde.
Schließlich gehen die Steuermarkierungsbits an den TEMPQ-Speicher, der Operationskode wird an den FINQ-Speicher übertragen, das AAR-Register wird gelöscht 10-54 und der nächste Befehl ausgewählt 10-56.
Der Befehl »Unterbreche den Rechner N« (ICN-Befehl) dient zum Setzen eines Unterbrechungszustandbits im Register der Zentraleinheit, das durch die Variantensilbe N gekennzeichnet wird. Das Unterbrechungszustandsbit wird in die angegebene Zentraleinheit gesetzt ungeachtet der Masken-Konfiguration dieser Einheit Die Zentraleinheit wird nicht unterbrochen, es sei denn, das ZustarxJsbit ist maskiert und die Zentraleinheit läuft in der Normalbetriebsart. Wird die Zentraleinheit in der Steuerbetriebsart 1 (CM 1) unterbrochen und das HALT-Kennbit gesetzt, bewirkt die Unterbrechung einen neuen Start F i g. 11 ist ein Flußdiagramm ff··· den ICN-Befehl. Tabelle 4 ist das entsprechende Zeitablaufdiagrarp.n.
Zu jedem Startzeitpunkt 11-10 während der Phase 1 (PH 1), zu welchem ein Übertragungsbefeh! der N-Variante dem Addierwerk (AAU-Werk) der in ADVAST-Station zugeleitet wird, wird das Bit 65 des ICR-Registers (in der Zentraleinheit, welche den Befehl ausführt) zum Zeitpunkt 2 gesetzt, 11-12. Wenn das Bit 65, des Unterbrechungsmarkenregisters (IMR-Registers) der Wert 1 bestitzt, d. h. wenn die Maske gesetzt ist und die Zentraleinheit in normaler Betriebsart 11-16 läuft, so wird ein Sprung nach T 1 des T-Zählers der ADVAST-Station ausgeführt und die Unterbrechung wird verarbeitet. Wenn die Zentraleinheit zum Zeitpunkt 3 (T 3) in Steuerbetriebsart läuft so wird das Ausgangssignal des AAU-Werks auf das Adressenregister iAAR-Register) der ADVAST-Station übertragen. Zum Zeitpunkt 4 (T 4) wird die N-Variante geprüft und wenn die N-Variante eine zulässige Struktur 11-22 besitzt, dann springt der Zeitzähler T der ADVAST-Station auf die Zeit 2 (PH 2) über. Ist d;2 N-Variante verboten 11-22, so springt der T-Zähler der ADVAST-Station auf die Zeit 1 über. Die Bits 15 bis 18 des AAR-Registers werden zu jedem Zeitpunkt während der Zeit 2 (PH 2) geprüft und die spezifizierte Unterbrecher-Treiberstufe wird aktiviert 11-24. Zur Zeit 6 wird der inhalt des Walzenschalters der ADVAST-Station (ABS-Schalter) auf das AIR-Registe. übertragen und das AAR-Register wird zurückgesetzt. De.· nächste sequentielle Befehl ist dann für die Verarbeitung 11 -26 bereit.
Tabelle 4
Ablaufdiagramm der ADYAST-Station für den Befehl Unterbrechung Computer N (ICN)
!Phase
J —
Zeit
Zustand
Befehl Anmerkungen
AMK
AMK 65 θ I-
AVNAUE i
AIC 65 S AJT 1-S Befehls Variante N im Addierwerk zur
Indizierung
Fortsetzung
Zeit
Zustand
Befehl Anmerkungen
0 18-X 1 AAUART1
AILVN-O 0 0 0 AJPH 2 S 1
AILVN-I 0 1 1 AJT 1-S 1
1 1 0 AIC 64 S 1
1 0 1
1 0 0 CIDOl E 1
1 1 1 CID 02 E 1
0 1 0 CID 03 E 1
AAR15-X AAR 0 0 1 CID 04 El
0 0 0 0 CID 05 E 1
0 0 1 1 CID 06 E 1
0 1 1 0 ClD 06 E 1
0 1 0 1 CID 08 E 1
0 1 0 0 CID 09 E 1
0 1 1 1 CID 10 E 1
0 1 CID 11 E 1
1 CID 12 E 1
1 CID 13 E 1
1 CID 14 E 1
1 CID 15 E 1
1 ABSIRT 1
1 AAR-R 1
1
1
Indizierte Variante an AAR-Register
Verbotene Variante »N«
Aktivierte Unterbrechungs Aktivierte Unterbrechungs· Aktivierte Unterbrechungs· Aktivierte Unterbrechungs Aktivierte Unterbrechungs Aktivierte unterbrechung»· Aktivierte Unterbrechungs· Aktivierte Unterbrechungs· Aktivierte Unterbrechungs· Aktivierte Unterbrechungs· Aktivierte Unterbrechungs· Aktivierte Unterbrechungs· Aktivierte Unterbrechungs· Aktivierte Unterbrechungs· Aktivierte Unterbrechungs· ABS - AIR
AAR-Register löschen
■Treiberstufe 1 •Treiberstufe 2 ■Treiberstufe 3 ■Treiberstufe 4 ■Treiberstufe 5 ■Treiberstufe 6 •Treiberstufe 7 •Treiberstufe 8 •Treiberstufe 9 ■Treiberstufe 10 •Treiberstufe 11 •Treiberstufe 12 Treiberstufe 13 ■Treiberstufe 14 ■Treiberstufe 15
Fig. 12 zeigt das Flußdiagramm der ADVAST-Station zur Auslösung eines Eingabe/AusgabepTograrnir! Befehls. Nachdem Start 12-10 wird das Bit 65 des Unterbrechungszustandregisters gesetzt 12-12. Wenn das entsprechende Maskenbit des Unterbrechungsmaskenregisters gesetzt ist, dann wird die Betriebsart der Zentraleinheit überprüft Arbeitet die Zentraleinheit in der normalen Betriebsart und nicht in einer Steuerbetriebsart, so beendet sie die Durchführung des Eingabe/Ausgabeprogrammbefehls durch einen Ausgang wegen eines verbotenen Befehls 12-18.
Läuft die Anlage in einer Steuerbetriebsart 12-16, so bestimmt sie anschließend, ob die Unterbrechung eine verbotene Variante 12-20 ist oder nicht. Handelt es sich um eine verbotene Variante, so veranlaßt die Anlage einen Ausgang wegen verbotener Variante 12-22. Handelt es sich um einen zulässigen Operationskode (OP-Kode), so wird dieser an den FINQ-Speicher übertragen, vorausgesetzt, daß dieser nicht voll belegt ist
Ist der FINQ-Speicher noch nicht voll belegt 12-28 und existiert keine Speicher-Warteschlange (STORQ) 12-30, so wird der Vorrang des Eingabe/Ausgabe Betriebes festgelegt 12-3Z Hat der Eingabe/Ausgabebetrieb Vorrang und ist das Bit 14 des Adressenregisters der ADV AST-Station auf dem Wert einer logischen 1, dann wird der Inhalt des T-Registers auf das Adressenregister des Jobstapels (JSAR) übertragen und das Kennbit des Jobstapels wird gesetzt 12-38. Sodann wählt die Anlage den nächsten Befehl 12-40.
Durch den in F i g. 13 gezeigten Unterbrechungsroutine-Rücksprung (IRR-Befehl) wird der Inhalt der vier obersten Speicherplätze des Rechnerstapels in die Steuerflip-flops, das Adressenregister der ADVAST-Station (AAR-Register), das Programmzählregister (PCR.-R.egist.er) und das Basis-Programmregister (BPR-Register) gespeichert. Ist nach dem Start, 13-10, der FINQ-Speicher nicht voll belegt, 13-12, und arbeitet die Zentraleinheit in der normalen Betriebsart 13-14, so kehrt die Zentraleinheit in die normale Betriebsart 13-18 zurück. Sodann wird der Operationskode im FINQ-Speicher 13-20 gespeichert Ist der FINQ-Speicher noch nicht voll belegt, so wird auch der Operationskode des FINQ-Speichers darin eingespeichert. Wenn anschlie-Bend das Kennbit der Endwarteschlange (FQF-Kennbit) gesetzt wird, 13-26, so wird die Betriebsart der Zentraleinheit um den Wert 1 herabgesetzt, da dieser Befehl in einer Steuerbetriebsart ausgeführt werden muß. Der nächste Befehl 13-30 wird durch die Summe
so des PCR-Registers und des BPR-Registers vorgegeben, die auf das ILAR-Register 13-28 übertragen wird.
F i g. 14 gehört zum Unterbrechungsroutine-Rücksprung (IRR-Befehl). Sie zeigt das Flußdiagramm, das in der Ausgabestation (FINST-Station) der Zentraleinheit auftritt und nicht in der Eingabestation (ADVAST-Station) wie F ig. 13.
Nach Fig. 54 umfaßt die Operation in der FINST-Station vier getrennte Übertragungsvorgänge. Vor dem Beginn eines jeden Übertragungsvorgangs muß die Anlage entscheiden, ob der Rechnerstapel in der FINST-Station bereit ist, ausgelesen zu werden.
Es gibt vier Bereitoperationen zum Auslesen des Stapels, nämlich 14-14,14-24,14-34 und 14-44. Bei jedem dieser vier Übertragungsvorgänge wird der Rechnerstapel einmal aufgestockt
Nach Beginn der Operation, 14-10, wird die ADVAST-Station aktiviert, 14-12, und der Stapel ist bereit, ausgelsen zu werden, 14-14; der Inhalt des
obersten Platzes des Stapelregisters T wird an die Steuerflip-flops 14-16 übertragen. Sodann überträgt das zweite Register S im Stapel die Bits 14-35 an die entsprechenden Speicherstellen des T-Registers 14-18. Die Spitze des Rechnerstapel-Erweiterungszeigers (TEP-Zeiger) überträgt die entsprechenden Bits an das S-Regßier 14-20 und der Stapel wird fortgeschaltet 14-22.
Bei den übrigen drei Übertragungsvorgängen werden die Bits des T-Regisfers an das AAR^Register 14-26, das PCR-Register 14-36 und das BPR-Register 14-46 übertragen. Nach jedem Übertragungsvorgang wird der TEP-Zeiger durchlaufen von TEP-I bis TEP 14-32,14-42 und 14-50. Nach dem vierten Übertragungsvorgang wird das Kennbit, welches die Abarbeitung der Endwarteschlange kennzeichnet, (FDF-Kennbit) gesetzt, 14-52, und der Gesamtvorgang ist beendet.
Liste einiger verwendeter Abkürzungen
AAR = Adressenregister der ADVAST-Station
AAU = Addierwerk der ADVAST-Station
ABS = Walzenschalter der ADVAST-Station
ADVAST = Advast-oder Eingabestation
AIR = Befehlsregister der ADVAST-Station
BlARl = Basisunterbrechungsadressenregister 1
B1AR2 = Basisunterbrechungsadressenregister 2
BPR = Basisprogrammregister
BSR = Schieberegister des Walzenschalters
BXR = Basisindexregister
CFR = Verbindungs-Aufrufregister
COMM = Verbindungseinheit der Zentraleinheit
CSR = Verbindungsspeicherregister
DESQ = Deskriptorwarteschlange
EAR = wirksames Adressenregister
ESP = Steuer- und Zeitplanungsprogramm
FlJs1Q = Befehlsspeicher der Ausgabestation
FINST = Ausgabestation
FMA = Befehl Abruf Speicher an Adressenregister
FMS = Befehl Abrufspeicher an Stapel
FMT = Befehl Modifizierungskennbits abrufen
FRS = Befehl Aufrufregister an Stapel
HJT = Hot Job Tabelle
5 I = indirektes Markierungsbit
ICN = Zentraleinheit N unterbrechen
ICR = Unterbrechungszustandsregister
ILA = Befehlvorausschau
IMR = Unterbrechungsmaskenregister
IO IOP = das Eingabe/Aüsgabeprogramm aüslö
sen
IRJ = Unterbrechungsroutine-Sprung
IRR = Unterbrechungsroutine-Rücksprung
ISAR = Stapeladressenregister unterbrechen
15 J = Sprung-Kennbit
JSAR = Adressenregister des Jobstapels
JSF = Arbeitsstapelmarke
iviAR = SpcichsradrossGnrcgistcr
MEM = Speichereinheit
20 MFR = Ausfallregister der Speichereinheit
OP = Operation
PCR = Programmzählregister
PFR = Ausfallregister der Zentraleinheit
PRT = Programmvergleichsspeicher oder Ba
25 sisregister des Programmvergleichs
Speichers
= Registerübertragungsleitung
RTB = zweiter Platz im Stapelregister
S = Unterprogrammsprung
SRJ = Unterprogramm-Rücksprung
30 SRR = Befehl Speicherstapel an Speicher
SSM = Befehl Speicherstapel an Absolutspei
SSMA eher
= Befehl Speicherstapel an Register
SSR = Speicherwarteschlange
35 STORQ = Spitze des Stanelregisters
T = Zwischenspeicher
TEMPQ = Rechnerstapel-Erweiterungszeiger
TEP
Hierzu 13 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentansprüche:
    ίο
    15
    20
    1 Prügrammunterbrechungseinrichtung in einer Datenverarbeitungsanlage mit mindestens einer Zentraleinheit, mindestens einer Speichereinheit, mindestens einer EingabeVAusgabe-Steuereinheit mit einer Unterbrechungsvorrichtung, die mehrere in der Anlage verteilt angeordnete Signalquellen fur Unterbrechungen, die einzeln beim Auftreten bestimmter Betriebszustände aktiviert werden Unterbrechungszustandsregister zum Empfang und zur Speicherung von Unterbrechungssignalen und em Unterbrechungsmaskenregister aufweist, das es verhindert, daß ausgewählte der empfangenen Unterbrechungssignale die normale Betriebsart unterbrechen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale bei der Verwendung mehrerer Zentraleinheiten: . .
    a) ein eu !treffendes Unterbrechungssignal wird in den einzelnen Zentraleinheiten (1-101 bis i-iON) auf seine Ausführbarkeit hin durch logische Verknüpfung des Inhalts des Unterbrechungszustandsregisters (2-35; 6-10) mit dem Inhalt des Unterbrechungsmaskenregisters (2-33; 6-12) überprüf t, wobei
    b) im Falle einer erlaubten Unterbrechung das Unterbrechungssignal auf die Steuerschaltung (2-37; 6-16; 5-12, 5-14) der betreffenden Zentraleinheit geschaltet wird, um die Ausführung ei: as gewünschten Programmes zu starten und
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