Устройство для прерывания программ

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских.

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 191277 (21) 2556762/18-24 (51) М. Кл, с присоединенИем заявки ¹â€”

G 06 F 9/18

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 050680. Бюллетень ¹ 21 (53j УДК 684 . 326., 34 (088. 8) Дата опубликования описания 058680 (72) Автор изобретения

В.П. Хельвас (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО,ПЛЯ ПРЕРЫВАНИЯ. ПРОГРАММ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть исполь зовано, в частности, в управляющих вычислительных сйстемах, работающих в реальном масштабе времени.

Известно устройство (1) приоритетных прерываний, соцержащее регистр масок, регистр приема заявок, вентили стробирования, регистр хранения заявок, схемы совпадения, схемы анализа приоритета, шифратор.

Сигналы заявок поступают на регистр приема. заявок, где они хранятся до начала решения задачи. Схема анали- 15 за приоритетов определяет приоритетность пришедших заявок и выдает в

ЭВМ сигнал прерывания.

По окончании равнения задачи, вызванной внешним запросом, из ЭВМ., 20

1тоступает сигнал Отбой," пб ко- торому восстанавливается исходное состояние схемы, т. е. снимается защита от прерывания сигналами заявок от источников заявок низшего приоритета Л5

Если по причине сбоев или отказов в аппаратуре устройства или ЭВМ нарушился ход вычислительного процесса и нет сигнала об окончании решения задач, вызванных данным источ- З() 2 ником заявок (сигнала Отбой ), а на вход устройства пришел сигнал повторной заявки с тем же уровнем приоритета, то он фиксируется устройством и в ЭВМ выдается сигнал прерывания и код приоритетного обращения для двойной заявки.

Если после этого задача, отвечающая данному источнику заявок, успешно выполнена и восстановлен йормальный ход вычислительного йроцесса, то в устройство прерывания из ЭВМ поступает сигнал Отбой и схема, соот-. ветствующая данному источнику заявок, устанавливается в исходное состояние.. /

Если в результате нарушения хода вычислительного процесса сигнал Отбой в устройство прерывания не поступает, а от данного источника заявок после двойной заявки поступает сигнал третьей (тройной) заявки, то схема выявления тройных заявок выдает в

ЭВМ сигнал неисправноети.

Описанное устройство ненадежно в работе; если из ЭВМ не будет выдан сигнал Отбой ; то управляющая

Система оказывается неработоспособ ной.

Наиболее близким к предложенному техническому решению является устрой739534 ство (2) для прерывания программ, содержащее регистр защиты, группа входов которого является группой информационных входов устройстна, шифратор, выходы которого являются соответствующими адресными выходами устройства, первый элемент ИЛИ, выход которого является выходом прерывания устройства, и каналы прерывания, причем первые нхоп и выход 6 -го канала прерывания (1 =Г,М) .соответственно соединены с первым выходом (1 -1)-го канала прерынания и с первым входом (+1)-го канала прерывания, первый вход первого канала прерывания является входом запрета прерываний устройства, второй выход

4 ..--ro канала прерывания подключены к Ф -м входам первого элемента ИЛИ и шифратора, а второй, третий и четвертые входы — соответственно кr -му

" входу из"группы входов -внешних запросон устройства, ) -му выходу регистра защиты и входу ответа устройства.

Устройство обрабатывает внешние запросы, каждому из которых присваивается свОй уровень приоритета. Каждый канал хранит внешний запрос до окончания выполнения программы прерывания, вызванной этим запросом.

По окончании программы прерывания из

ЦВМ выдается управляющий сигнал, который устанавливает работающий в текущий момент канал прерывания в исходное состояние, разрешая тем самым выполнение запросов низших уровней приоритета. Хранение принятого внешнего запроса до его полного выполнения, с учетом всех возможных прерынаний со стороны внешних запросов более высокого уровня, позволяет обслуживать внешние запросы с ненулевой глубиной прерывания.

Недостатком устройства является его низкая надежность, обусловленная тем, что если из ЦВМ не будет выдан управляющий сигнал., определяющий окончание программы прерывания, "то" йсе каналы прерывания более низкого уровня приоритета окажутся отключенными от ЦВМ и обслуживаться не будут.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается; тем, что в "предложенное устройство введены счетчик времени, группа входов и группа выходов которого подключены соответственно к группе информационных входов и группе ин формационных выходов устройства, а выход переноса - к пятым входам каналов прерываний; триггер контроля; элемент И, второй и третий эле"менты ИЛИ, входы второго элемента

ИЛИ подкЛючены к соответствующим входам из группц управляющих входов устройства, и генератор импульсов.

При этом выход второго элемента ИЛИи выход переноса счетчика времени соединены с соответствующими входа-. ми третьего элемента ИЛИ, выход которого и выход первого элемента

ИЛИ подключены к соответствующим входам триггера контроля, соединенного выходом с первым входом элемента И, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом генератора импульсов и счетным входом счетчика времени, шестой вход 1 -го канала прерывания соединен с i -тым входом из группы управляющих входов устройства.

Кроме того, канал прерывания содер15 жит .триггер прерываний, триггер управления, триггер блокировки, четыре элемента И, два элемента ЙЛИ и элемент НЕ, причем первые входы первых элементов И и ИЛИ соединены с первым входом второго элемента И и первым входом канала, первый выход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ и через элемент НЕ— со вторым входом второго элемента И, подключенного третьим входом к пятому входу устройства, а выходомк пернь1м входам триггера блокировки.и

40

55,второго элемента ИЛИ, вторые входы которых являются шестым входом канала, второй, третий и четвертый входы ко; торого подключены соответственно к первому и второму входам третьего. элемента И, соединенного третьим входом с выходом триггера управления и вторым входом первого элемента ИЛИ, и первым входом четвертого элемента И, соединенного вторым входом с выходом первого элемента И и вторым выходом канала, выходы третьего и четвертого элементов И подключены к соответствующим входам триггера прерываний, выход которого подключен ко второму входу первого элемента И и .первому входу триггера управления, второй вход которого соединен с выходом нторого элемента ИЛИ„ четвертый. вход третьего элемента И соединен с выходом триггера блокировки.

На чертеж показана структурная схема предложенного устройства.

Устройство содержит цифроную вычислительную машину (ЦВМ) 1, регистр 2 защиты, шифратор 3, первый элемент ИЛИ 4, счетчик 5 времени, генератор б импульсов, триггер 7 контроля, второй элемент ИЛИ 8, третий элемент ИЛИ 9,элемент И 10, каналы 11 прерываний, каждый из которых включает триггер 12 прерываний, триггер 13 управления, триггер 14 блокировки, элементы Й 15

18, элементы ИЛИ 19 и 20, выход

21 прерывания, входы 22 группы информационных входов устройства, вход

23 ответа,- входы 24 группы управляю,— щих входов устройства, входы 25 группы входов внешних запросов уст739534 ройства, адресные выходы 26„ выхо-,,- ... ды 27 группы информационных выхо"- . ",: дов и вход 28 запрета прерывания устройства, элемент HE 29.

Устройство работает следующим образом. 5

В исходном состоянии на выходах триггеров устройства установлены по- : тенциалы, которые разрешают прием внешних запросов (сигналы с выходов триггера 13 управления, триггера 14 блокировки, регистра 2 защиты) и блокируют генератор б сигналом с выхода триггера 7 контроля. Сигналы внешних запросов поступают по входам 25 и через элемент И 15 фиксируются триггерами " 12 соответствующих каналов 11 прерывания.

Выходные потенциалы триггеров 12 устанавливают " соответствующие триггеры 13, выходы которых блокируют прием соответствующих внешних запро- 20 сов. Сигналы с триггеров 12 и 13 поступают на входы элемента И 16 и элемента ИЛИ 19, которые выделяют запрос, имеющий высший приоритет.

Элементами ИЛИ 19 обеспечивается 25 сквозная передача сигнала запрета прерывания от высшего уровня приоритета к низшему. Приоритеты запросов уменьшаются слева направо в порядке возрастания номеров каналов пре- 30 рывания. Подачей запрещающего потенциала на вход 28 первого канала прерываний запрещается передача за тросов всех уровней в ЦВМ 1.

Сигнал на выходе элемента И 16 З5 появляется в том случае, когда триггер 12 соответствующего канала 11 хранит внешний запрос (находится в единичном состоянии}, а триггеры

13 каналов прерывания более высокого уровня находятся в нулевом состоянии. Таким образом, в любой момент времени на выходе элементов И 16 фор-. мируется только один сигнал на прерывание, соответствующий наиболее приоритетному запросу.

Этот сигнал поступает на первый элемент ИЛИ 4, шифратор 3 и вход элемента И 17 соответствующего канала прерывания, На выходе элемента

ИЛИ 4 формируется управляющий сигнал прерывания, а на выходе шифратора 3 - команда перехода, поступающие на выходы 21 и 26 устройства. Одновременно с этим сигнал прерывания устанавливает в единичное сос- 55 таяние триггер 7, который через элемент И 10 подключает к счетному входу счетчика 5 выход .генератора б.

После приема команды перехода

ЦВМ по входу 23 выдает на вход эле- 60 ментов И 17 всех каналов сигнал 3anpoc принят, которым производится установка триггера 12 прерывания работающего в текущий момент канала прерывания в нулевое состояние. Pa- 6S болтающий канал определяется разрешающим потенциал на выходе элемента

И 16.

По одной из первых команд в прог рамме прерйвания в счетчик 5 по входам 22 вводится в обратном коде значение времени выполнения программы прерывания. Триггеры 13 хранят внешние запросы до полного их выполне-ния и через элемент ИЛИ 19 запрещают поступление в ЦВМ внешних запросов более низких приоритетов.

Триггеры управления устанавливаются в нулевое состояние по окончании программы,вызванной внешним запросом,для чего из ЦВМ по программе выдается управляющий сигнал по одному из управляющих входов 24 (каждому каналу соответствует свой управляющий сигнал).Таким образом, на входе элемента ИЛИ 19 устанавливается разрешающий потенциал, т.е. снимается блокировка запросов низшего уровня приоритета и высший из них поступает на исполнение в ЦВМ.

Если по каким — либо причинам через определенное время программа не окончена, на выходе переноса счетчика 5 появляется сигнал, который поступает на входы элементов И 18.

Элементом И 18 определяется канал прерывания, который обслуживается в текущий момент времени. В таком ка.нале на первом входе элемента ИЛИ

19 всегда установлен разредающий потенциал (поскольку выполняется всегда запрос с высшим уровнем приоритета), а на его выходе-запрещающий потенциал (поскольку исполнение запросов с более низкими приоритетами запрещено) . Сигнал с выхода элемента И 18 устанавливает в нулевое состояние триггер 13 и в единичное триггер 14 блокировки. Выходным потенциалом триггера блокирОвки на элементе И 15 отключается от устройства неисправный канал прерывания, при этом, так как триггеры прерывали я и управления в неисправном канале установлены в нулевое состояние, то разрешено выполнение запросов любых уровней относительно неисправного канала.

При прерывании одной программы другой (с более высоким уровнем приоритета) прерывающей программой через входы 27 в ЦВМ 1 вводится содержимое счетчика времени, которое восстанавливается в нем через входы 22.при возвращении к выполнению. прерванной программы. т

Таким обра зом, введение в устройство элементов для конТроля времени выполнения программ прерывания дозволяет при обнаружении неисправного канала прерывания отключить его с сохранением работоспособности устройt

739534

8 ства по всем оставшимся каналам прерывания, что увеличивает надежность устройства.

Формула изобретения

1. Устройство для прерывания программ, содержащее регистр защиты, группа входов которого является группой информационных входов устройства, шифратор, выходы которого являются соответствующими адресными выходами устройства, первый элемент ИЛИ, выход которого является выходом прерывания устройства, и каналы пре рывания, причем первые вход и выход

-го канала прерывания (1 =1,М) соответственно соединены с первым выходом (i -1)-го канала прерывания и с первым входом (i +1)-ro канала прерывания, первый вход первого 20 канала прерывания является входом запрета прерываний устройства, второй выход i -го канала прерывания подключен к 1 -м входам первого элемента ИЛИ и шифратора, а второй, 25 третий и четвертые входы — соответственно к i -му входу из группы входов внешних запросов устройства, ) -му выходу регистра защиты и входу ответа устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в устройство введены счетчик времени, группа входов и группа выходов которого подключены соответственно к группе информационных входов и группе информационных выходов устройства, а выход переноса — к пятым входам каналов прерываний, триггер контроля, элемент И, второй и третий элементы ИЛИ, входы второго элемента ИЛИ подключеиы к соответствующим входам из группы управляющих входов устройства, и генератор импульсов, причем выход второго элемента ИЛИ и выход переноса счетчика времени соединены с соответствующими входами третьего эЛемента ИЛИ, выход которого и выход первого элемента ИЛИ подключены к соответствующнм входам триггера контроля, соединенного выходом с первым входом элемента И, второй- вход и выход кото.— рого соединены сооответственно с выходом генератора импульсов и счетным входом счетчика времени, шестой

Ъ вход -го канала прерывания соединен с 1 -тым входом из группы управляющих входов устройства.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что канал прерывания содержит тригrep прерываний триггер управления, триггер блокировки, четыре элемента И, два элемента ИЛИ и элемент НЕ, причем первые входы первых элементов И и

ИЛИ соединены с первым входом второго элемента И и первым входом канала, первый выход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ и через элемент НŠ— со вторым входом второго элемента И, подключенного третьим входом к пятому входу устройства, а выходом — к первым входам триггера блокировки и второго элемента ИЛИ, вторые входы которых, являются шестым входом канала, второй, третий и четвертый входы которого подключены соответственно к первому и второму входу третьего элемента И, соединенного третьим входо с выходом триггера управления и вторыМ входом первого элемента ИЛИ, и первым входом четвертого элемента И, соединенного вторым входом с выходом пЕрвого элемента И и вторым выходом канала, выходы третьего и четвертого элементов И подключены к соответствующим входам триггера прерываний, выход которого подключен ко второму входу первого элемента И и первому входу триггера управления, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, четвертый вход третьего элемента И соединен с выходом триггера блокировки..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 436354, м. кл G 06 F 9/18, 1974.

2. Заявка СССР 9 2358458/18-24, м. кл Р G 06 F 9/18, 1976 (прототип) .

739534

Сс отавитель В. Вертлиб

Редактор Т. Орловская Техра Й Теслюк корректор Т. Скворцова

Закай 2926/43 Тираж 751 : Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектнаяу 4