Устройство для прерывания программ

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик о «924710 (61) Дополнительное к авт. свид-ву У 645158 (22) Заявлено 041080 (21) 2989577/18-24 с присоединением заявки ¹ (И).М. Кл.з

G 06 F 9/46

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

t$3) УДК 681 ° 325 (088. 8) Опубликовано 300482. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 30.04.82

) 1 !

E (72) Автор изобретения

В.П.Хельвас

1

s (73) Заявителб: (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕРЫВАНИЯ ПРОГРАММ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых вычислительных .системах.

По основному авт. св ° 9 645158 известно устройство для прерывания программ, содержащее регистр защиты, входы которого соединены с группой входных шин, шифратор, выходной элемент ИЛИ, выход которого подключен к шине прерывания, и каналов прерывания, каждый из которых содержит триггер прерывания, триггер управления, четыре элемента И и элемент ИЛИ, причем каждая шина внешнего запроса группы шин внешних запросов подключена соответственно к первому входу первого элемента И .одновременного канала прерывания, в каждом канале прерывания выход первого элемента И соединен с первым входом триггера прерывания, выход элемента ИЛИ каждого предыдущего канала прерывания соединен с первым входом элемента

ИЛИ и первым входом второго элемента И последующего канала прерывания, выход второго элемента И подключен к первому входу третьего элемента И и к входу шифратора, выходы которого подключены к группе выходных шин устройства, первый вход триггера управления каждого канала прерывания соединен с одноименной управляющей шиной группы управляющих шин и в каждом канале прерывания второй вход триггера управления соединен с выходом триггера прерывания и вторым входом второго элемента И, третий вход которого соединен с соответствующими входом регистра защиты и с первым входом четвертого элемента И, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход триггера управления соединен с вторым входом первого элемента и с вторым входом четвертого элемента И, выход третьего элемента И подключен к второму входутриггера прерывания, второй вход третьего элемента И каждого канала прерывания соединен с шиной ответа, выходы вторых элементов И каждого канала прерывания соединены с входа.ми выходного элемента ИЛИ.

Устройство обеспечивает обслужи25 ванне внешних запросов только с a6- солютными приоритетами, т.е. запрос высшего приоритета прерывает обслуживание запроса низшего приоритета, с последующим возвращением к обслуЗО живанию запроса низшего приоритета(f $ с

924710

Однако известное устройство не позволяет обслуживать внешние запросы с относительными приоритетами, что ограничивает функциональные возможности известного устройства.

Цель изобретения — расширение об- 5 ласти применения за счет обеспечения работы в реальном масштабе времени.

Поставленная цель достигается тем, что н устройство введены триг- )0 гер режима, второй элемент ИЛИ и элемент И, первый вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, второй вход элемента И соединен с входом управления режимом устройства,t5 третий вход элемента И соединен с входам синхронизации устройства, а его выход подключен к первому входу триггера режима, второй вход которогс соединен с выходом второго элемента

ИЛИ, входы второго элемента ИЛИ подключены к группе управляющих входон устройства, выход триггера режима соединен с первыми входами третьего элемента И и элемента ИЛИ первого канала прерывания.

На .чертеже приведена схема устройства для прерывания программ.

Устройстно содержит регистр 1 защиты, шифратор 2, первый элемент ИЛИ

З,триггер 4 режима, элемент И 5, вто-. 30 рай элемент ИЛИ б, каналы 7 прерывания, н каждый из которых входят четыре элемента И 8 — 11, элемент ИЛИ

12, триггер 13 прерывания и триггер

14 упранления. 35

На чертеже обозначены следующие входы и выходы: группа 15 входов защиты, вход 16 ответа, группа 17 управляющих входов, группа 18 входов внешних запросов, вход 19 прерына- 4р ния, группа 20 выходов, вход 21 управления режимами, вход 22 синхронизации.

При обслуживании внешних запросон с абсолютными приоритетами устройст- 45 но работает следующим образом.

Режим работы с абсолютными приоритетами обеспечивается разрешающим выходным потенциалом триггера 4 режима, который сбрасывается в нулевое состояние при включении устройства и его установка в единичное состояние блокируется запрещающим потенциалом на входе 21 управления режимами.

В исходном состоянии разрешающим потенциалом с выходов триггерон 14 управления разрешен прием внешних зарросон. Сигналы внешних запросов поступают по входам 18 запросов и через элемент И 8 фиксируются триг-герами 13 прерывания. Выходным по- 60 тенциалом с триггеров прерывания устананлинаются соответствующие триггеры 14 управления, выходом которых на нторых входах элементов И 8 блокируется прием соответствующего внеш- 65 него запроса. Сигналы с триггеров прерывания и управления поступают на входы элементов И 9 и 10, которые выделяют запрос, имеющий высший приоритет. Элементами ИЛИ 12 обеспечивается сквозная передача сигнала запрета прерывания от высшего уровня приоритета к низшему. Приоритеты запросов уменьшаются слева направо в порядке нумерации каналов 7 прерывания.

Таким образом, сигнал прерывания формируется только на выходе элемента И 10 наиболее приоритетного в текущий момент времени канала 7 прерывания. Этот сигнал поступает на вход элемента ИЛИ 3, на вход шифратора 2 и на первый вход элемента И 11 соответствующего канала прерывания. На выходе элемента ИЛИ

3 формируется управляющий сигнал, а на выходе шифратора 2 команда перехода, поступающие в ЦВМ. После приема в ЦВМ команды перехода из нее по входу 1б ответа на второй вход элемента

И. 11 всех каналов выдается сигнал Запрос принят, которым производится установка триггера 13 прерывания, работающего в текущий момент канала, в нулевое состояние.

Триггеры 14 управления хранят ннешние запросы до полного их выполнения и через элемент И 9 запрещают поступление в ЦВМ внешних запросов более низких приоритетов. Триггеры 14 управления устанавливаются в нулевое состояние по окончании программы, вызванной внешним запросом, для чего из ЦВМ по программе выдается управляющий сигнал по одной из шин группы управляющих входов

17 (каждому каналу соответствует свой управляющий сигнал). Таким образом, на втором входе элемента И

8 и элемента И 9 устанавливается разрешающий потенциал, т.е. снимается блокировка запросов низшего уровня приоритета и высший из них поступает н ЦВМ.

Режим работы с относительными приоритетами обеспечивается разрешающим потенциалом на входе 21 vnравления режимами. После включения устройства триггер 4 режима устанавливается в нулевое состояние (на его выходе разрешающий потенциал).

Сигналом прерывания, выдаваемым из устройства в ЦВМ по шине 19 управления, через элемент И 5, по тактовому импульсу, поступаемому из

ЦВМ по входу 22, устанавливается в единичное состояние триггер 4 режипр, т.е. запрещается поступление в

ЦВМ сигналов прерывания всех уров-. ней приоритетов. Триггер сбрасывается в нуленое состояние по занершению программы прерывания сигналом с соответствующего входа из группы упS

924710 равляющих входов 17, собранных на элементе ИЛИ 6. В ЦВМ на иСполнение поступает внешний запрос с высшим приоритетом среди всех принятых устройством и при этом устройство опять блокируется до завершения обслуживания запроса.

Расширение функциональных воэмож-. ностей предлагаемого устройства достигается за счет обеспечения обслуживания внешних запросов с относительными приоритетами.. Введение относительных приоритетов приводит к уменьшению времени ожидания запросов с низшими приоритетами с одновременным увеличением времени ожидания saпросов е высшими приоритетами.

Кроме того, в целом ряде управляю« щих вычислительных систем, работающих в реальноЗю масштабе времени и управляющих оборудованием с быстро" протекающими технологическими процессами, обработка внешних запроcos с абсолютнымиприоритетами недопустима, поскольку управляющая вычислительная система должна в фиксированный интервал времени провести анализ состояния объектов управпения и в соответствии с.этим состоянием выдать на них управляющие воздействия, которые определяются текущим состоянием управляемого процесса. Если в таких системах использовать дисциплину обслуживания внешних запросов с абсолютными приоритетами, то может возникнуть ситуация, когда после опроса состояния оборудования программа будет прервана и управляющие воздействия на объекты управления будут переданы значительно позже, т.е. когда состояние оборудования изменится и выдаваемое управляющее воздействие не будет соответствовать текущему состоянию управляемого технологического процесса.

Предлагаемое устройство позволяет оперативно изменять дисциплину об.служивания внешних запросов, т.е. в одном режиме работы системы устрой ство может обслуживать запросы с абсолютными приоритетами, в другомс относительными. Переключение режи« мов может осуществлять либо программа ЦВМ, либо оператор, либо внешние устройства системы. формула изобретения 5 Устройство для прерывания програм по авт. св. В 645158, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения рабаты в рЕальном масшта20 бе времени, в него введены триггер режима, .второй элемент ИЛИ и элемент И, первый вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, второй вход элемента,И соединен с

25 входом управления режимом устройства, третий вход элемента И соединен с входом синхронизации устройства, а его выход подключен к первому входу триггера режима, второй вход кото-. рого соединен с выходом второго эле" мента ИЛИ, входы второго элемента

ИЛИ подключены к группе управляющих входов устройства, выход триггера режима соединен с первыми входами третьего элемента И и элемента ИЛИ первого канада прерывания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 645158, кл. G 06 F 9/46, 1976 (прототип).

924710

Заказ 2820/67 Тираж 732

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель П.Чистобородов

Редактор В.Пилипенко Техред И. Гайду Корректор A.Ãðèöåíêo