Устройство для прерывания программ

 

Союз Советских

Социалистических

Республик юэ у

1 тз

1 с

S (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) За" sJre"o10.10.77 (2> ) 2533767/18-2. Кл.

2 с присоединением заявки М

Гаауллретееииьй кенитет

СССР

as далек иэебретеиий н атирытий (23) Приоритет

Опубликовано 05.02,80. Бюллетень М 5

К 681.J4 (088,8) Дата опубликования описания 08.02.80 (72) Авторы изобретения

А. Г. Шакарян, Г. А. Оганян и Г. С. Тамазян (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕРЫВАНИЯ ПРОГРАММ

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности i: уст-. ройствам для прерывания программ.

Известны устройства для прерыванйя программ с автоматической выработкой кодов прерыванйя (1)и(2,но не обеспеЧйвающие достаточно широких функФкэяаиь.- . ных возможностей обработки возникающих прерываний.

Наиболее близким по технйческой слит-: ности к предложенному является устрой16 ство для прерывания программ, которое содержит триггеры прерываний, входыус га-новки 1 которых соединены с выходамйзэте ментов И, первые входы которых соединбйьт с выходами соответствующих тригт еров управления, а вторые входы — со второй группой входов устройства и через инверторы — с входами установки "1 триггеров управления, блок приоритета; преры/ ваний первая группа входов которого соедвца. нас выходами триггеров прерываний, а вторая группа входов является первой группой входов устройства, шифратор, выхо2 ды которого соединены с входами регистра кода прерываний, выходы которого соединены с группой выходов устройства Qj, В этом устройстве прерыванйй все причины прерываний одинаково принимают ся к обслуживанию, независимо от- причины, вызвавшей прерыванйе текущей программы, что irpzeo к суясению функциональньтх возможностей устройства кроме. того, прием заявок на прерывание всегда производится rio сигналам, поступающим, из йентралытог устР йства управления ЭВМ, что,в свою очередь,приводит к уменьшению скорости реакпии устройства.

0ель изобретения - увеличение быстродействия устройства.

Это достигается тем, что в устройство для прерывания программ введены триггеры приема кодов прерываний, первый и второй TpHIT åðar блокировки, вто714396

3 рая, третьи и четвертая группы элементов И, первый и второй элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, первая, вторая и третья группы t элементов ИЛИ, причем первая группа выходов блока приоритета прерываний соединена с первыми входами элементов и второй группы, вторые входы которых соединены с нулевым выходом первого триггера блокировки и с первым входом первого элемента И, а <0 выходы элементов И второй группы соединены со входами установки "1" тригrepos приема кодов прерываний и входами элементов ИЛИ третьей группы. Выходы триггеров приема кодов прерываний соединены с первой группой входов шифратора и со входами элементов ИЛИ первой группы, выходы которых соединэны с первыми входами первого и второго ,элемента ИЛИ, со входами установки "0 2О триггеров приема кодов прерываний, с входом установки "1" первого триггера блокировки и с первым вьлюдом устройства. Выход элементов ИЛИ третьей груп-, пы соединен с третьим выходом устройства. Вторая группа выходов блока приоритета прерываний соединена со второй группой входов шифратора, со входами элементов ИЛИ второй группы и с первыми входами элементов И третьей и четвертой группы, вторые входы которых соединены со вторым входом первого элемента

И, с первым входом второго элемента И с входом установки "0 первого триггера блокировки, со вторым входом первого элемента ИЛИ и с третьим входом устройства для прерывания программ. Выход элементов ИЛИ второй группы соединен с третьим входом первого элемента И, четвертый вход которого подключен к ну- 40 левому выходу второго триггера блокировки и к третьим входам элементов И второй группы, выход первого элемента И соединен со входом установки 1 второго триггера блокировки и со вторым входом второго элемента ИЛИ. Вход установки "0" второго триггера блокировки подсоединен к выходу второго элемента

И, а второй вход второго элемента И подключен к единичному выходу второго, триггера блокировки. Выход второго элемента ИЛИ подключен ко второму выходу устройства для. прерывания программ. Выход первого элемента ИЛИ подключен к управляющему входу регистра кода прерыванйй; входы сйнхронизации триггеров соединены с четвертым входом устройства для прерывания программ.

Д

Блок-схема предлагаемого устройства для прерывания программ приведена на чертеже.

Устройство содержит триггеры прерывания 1 — 1 1 — 1 — первая rpynf б 1 па, 1 — 1 —.вторая группа); триггеры управления 2 g — 2 2, 2,п первая группа, 2 „„, — 2, — вторая группа), блок 3 приоритета; триггеры 4 — 4 „приема кода прерывания, первый триггер 5 .блокировки, второй триггер 6 блокировки, шифратор 7, регистр 8 кода прерываний, соответственно, первая, вторая, третья и четвертая группы элементов И 9-12, соответственно, первый и второй элементы И 13 и 14, соответственно, первая, вторая и третья группы элементов ИЛИ 15-14первый и второй элементы 18 и 19; группа инверторов 20 —

20„„вторыевходы устройства 21 -21„от источников запросов на прерывайие); первые входы устройства 22 g 22 (от регистра масок), третий вход устройства 23 (опросный); четвертый вход устройства 24 (синхронизации), первый выход устройства 25 (на запуск устройства управления 3BN), второй вход устройства 26 (на установку начального адреса нанопрограммы Запомийание состояния ), третий выход устройства 27 (на останов устройства управления ЭВМ); четвертые выходы устройства .28 — 28о (код прерывания) .

Прерывание текущей программы осуществляется следующим образом.

После поступления запроса на прерывание он запоминается и, если данная причина прерывания не замаскирована и нет прерываний с более высоким приоритетом, происходит прерывание программ, запоминается текущее состояние процессора йосредством специальной служебной нанопрограммы "Запоминание состояния и,в зависимости от кода прерывания,производится передача управления соответствующей обслуживающей программы. Устройство обеспечивает два уровня прерывания. В зависимости от причины, прерывание осуществляется либо после окончания расшифровки текущей микрокоманды r.е., после поступления сигнала

Конец", либо сразу после приема сигнала прерывания, не ожидая окончания расшифровки текущей микрокоманды. В исходном состоянии, при отсутствии запроса прерывания, все триггеры 2 находятся в единичном состоянии, а триггеры 1в нулевом. Поступивший запрос неотлож5 714396 6 ного прерывания„например по входу 21,„ний сбольшимиприоритетами. Это деУ устанавливает триггер l„„в состоя-, лается с целью сохранения информации о ние "1". Сигнал с единичного и нулевого текущем состоянии ЭВМ. В конце нанопровыхода этого триггера 1 т, поступает на граммы "Запоминание состояния" триг соответствующие входы блока приоритет ? rep 5 сбрасывается в нулевое состояние та 3 и при наличии разрешения на осталь- сигналом Конец,,íîñòóïàþøèì на вход, ных входах. (т. е. маска соответствующей 23. Этот сигнал вырабатывается устройпричины прерывания не установлена, нет, ством управления ЭВМ в конце расшифровпрерываний с более высоким приоритетом ки каждой микрокоманды и в конце слуи устройство управления не находится в о жебной нанопрограммы "Запоминание соспроцессе "Запоминания текущего состоя- тояния».. При поступлении на вход устройния") сигнал прерывания через элемент ства сигнала, требующего прерывания .И 10 ц и ИЛИ 17 поступает на вы- программы после расшифровки текущей ход 27 и производит останов устройства микрокоманды, например по входу 21,,, управления ЭВМ (на чертеже не IIQKQBB- l5 прием этого сигнала трятером 1III+ но). Одновременно сигнал, снимаемый с, прерывания осуществляется аналогично выхода элемента И 10 поступает на вышеизложенному. Сигнал, снимаемый с единичный вход тригI"cpa 4,„. Триггер единичного выхода триггера 1 п1 q g если

4 ц устанавливается в единичное состоя- . нет более приоритетных прерываний и не ние, и сигнал с еГо прямого выхода по- 20 установлена маска этой причины прерываступает на вход шифратора 7. Одновремен- ния на входе 22, через блок приоритета но этот сигнал по цепи обратной связи . 3 поступает на" вход шифратора 7, на поступает на входы установки нуля триг- входы группы элементов И 11 и 12 и на геров 1п1 и 2п1 устанавливая Их в йу- вход группы элеМентов ИЛИ 16. С вылевое состояние. Нулевой сигнал с единич-2 хода группы элементов ИЛИ 16 сигнал

4 ного выхода триггера 2 блокирует: прерывания после поступления сигнала дальнейший прием сигнала прерывания до Конец" на вход 23 через элемент И 13 тех пор, пока не снимается сигнал на : и элемента "HJIN» 19 устанавливает навходе 21П1 . Кроме того, сигнал, снимае- чальный адрес нанопрограммы "Запоминамый с единичного выхода триггера 4» - о ние состояния", и устройство уйравления через группу элементов ИЛИ 15 и 19 вместо расшифровки следующей команды поступает на выход 26, обеспечивая ус-. переходит.к запоминанию текущего состановку начального адреса нанопрограм- тояния. Этим сигналом "Конец триггемы "Запоминание состояния", и на вы- ры 1 „и+,, 2, + < сбрасываются в нуход 25, обеспечивая запуск устройства З5 левое состояние, и через элемент ИЛИ управления и сброс триггера 4 „в ну- 16 происходит прием кода прерывания в левое состояние. Таким образом, после регистр 8. Сигнал, снимаемый с выхода сброса триггера 411 на выходе груп- элемента И 11, кроме установки начальИ

» пы элементов ИЛИ 15 получается им- ного адреса нанопрограммы Затюминанио пульс длительностью в один такт, кото- состояния перебрасывает триггер &о40

» рый через элемент ИЛИ 16 осуществ- кировки 6 в состояние "1». Нулевой снгляет прием кода прерывания, сформиро- нал с нулевого выхода триггера 6 на ванного на выходе шифратора 7, в регистр время работы этой нанопрограммы блоки8 кода прерывания. Этот импульс запо- рует входы группы элементов И 10и13, минается в триггере 5 блокировки, кото- запрещая прием новых заявок на преры45 рый на время работы нанопрограммы За- вание. В конце нанопрограммы Зиюмипоминание состояния" устанавливается в нание состояния триггер 6 сбрасываетединичное состояние. Сигнал с нулевого ся в нулевое состояние сигналом "Конец", выхода триггера 5 поступает на вход .поступающим на вход 23. элемента И 13, блокируя тем самым 5О Таким образом, пр»длагаемое устройприем на обслуживание сигналов гферы- ство обеспечивает два уровня прерываваний с меньшими приоритетами (т. к. ния программ: неотложное нрерываци», к этому времени триггер 1 уже на- т. е, прерывание сразу после поступлеЩ ходится в состоянии 0" и имеется раз- ния заявки до окончания мпкрокоманды, решение на входах блока приоритета). и прерывание после окончания расшиф ювКроме того, этот же сигнал поступает на ки текущей микрокоманды. Как сл»ду»т входы группы элементов И 10, блокируя из описания устройства, длительность прием на обслуживание сигналов прерыва- сигналов прерывания с дребезгом или б з

7 714396 8 дребезга фронтов может быть сколь угод- мента И, а выходы элементов И второй но большой, однако дребезг фронтов его руппы соединены со входами установки не должен попадать под синхросигнал, по-, 1" триггеров приема кодов прерываний ступающий на синхровход устройства. - и входами элементов ИЛИ третьей групПредложенное устройство прерывания > пы, выходы триггеров приема кодов препрограмм обладает более широкими функ- ржаний соединены с первой группой вхоцион тьными возможностями,по сравнению дов шифратора и со входами элементов с наиболее совершенными:известными ИЛИ первой группы, выходы которых соеаналогичньми устройствами, а именно динены с первыми входами первого и обеспечивает возможность прерывания о второго элемента ИЛИ, со входами уста": программ двумя"уровнями,"благодаря чему новки «0» триггеров приема кодов преобесйечивается повьппение скорости:реек- : рываний, с входом установки "1 первоции сис теми на ряд защФСов й6 йрерыва--". го триггера блокировки и с первым вынйе, (отнесение к запросам"на прерыва-: .: ходом устройства выход элементов ИЛИ

:ние йе"ойущаюаих сигнала "Копен ).-" "" И третьей груййы соединен с третьим вымдом устройства, вторая группа выхо- .

- дов : блоМ приоритета прерываний соеди, Ф о "р"м у л а "и" з о б р" е "т е ii и я .:, .: иена со второй"груйпой входов шифрато, ра со входами элементов ИЛИ второй

3 стройство для аферйванимГrryoFp664M. 26 группы и с первыми входамй элементов и Р Фп1"Эпементов И, трйугери у фав= ", :, дь1 которых соединены со вторым входом йенни, иниерторы, блок ЩиРри%Юй rrye--. -: первого элемента И, с первым входом ми шифратора, йервая гРУпйа :входа @Ф- - " :вторьм" входом первого элемента ИЛИ ." Ка приоритета прерьваниВ соедонепа.с, ::::::.::;.::::- а с тфетым" входом устройства для пре выходаМй" трио герюв "Вырываний,; а:;-",,-; взывания прогр6мм, выход элементов ИЛИ "" вторая фупЫе щЫщов является йервой. :;;;- " -"." сторон":группь1" соедйнен с третьим вхогруппой ВЖ:)дов устройства9 В .щы у та .. дом первогО элемей а И, четвертый вход явки 1" триггеров .йрерйваиии сб@Дийе- :.:::" которого подключен к нулевому выходу . "ны: с" вкаидааа эйе4ентов, И первой груп ", "Йторого" триггера блокировки и к третьим пы, йервйе 3йоды коМрьФ соеди юн .;::..-;:.:. :: вЪддай эпементо

) райлеМий, а Фтора "Вжодь - oo бурой .:::::,3> ""äoM" установки 3. второго .триггера блогруппой входов устройства и через" ин-. ::;, :.: . :, Кироввиисовторымвходомвтброго элемента верторй - с .входамй.установки 1,..:; ." :;" NIN; ивд установки 0" второго триггера блотрии"еров управлФия4 вьпя ды Регис Ра. . ::,:" Йировкй подсоединен к выходу второго эле " кода-прерывания соелййеиы Ф груйж и Вы, ." мента И, а второй вход - второго эле " дов ус р йсф а, о т-л и g а ю щ е- -: .:4 " межа "И подклю ен к единичному выходу е е я- тем, что, с пеЛью" 9ВЫЫФФнИЯ ;-.:-.::: ., " второго триггера блокировки, выход вто@йстродейсФвий уСтройства, в йе О вве-.", .".":- ."" рого Элемента,ИЛИ подключен ко второ дени триггepbi:rLðèáüè кодов Etpoy h- му выходу устройства, выход первого ний, первый и второй триггеры (ЙокЩФв-" элемента: ИЛИ подключен к управляющему ки, вторая третья и четвертая группа :: 4 : входу регистра кода прерываний. моментов И, нервьф и второй-Элементы -:., : Источники информации, И, первый и в горой элементй ИЛИ, пер- .," - принятые во внимание при экспертизе вая, вМрая и третья груйпы эл 4еитов -:: ". : 1. Патент США ¹ 3836889

ЙЛИ, причем первая группа выходов бло- кл. 340-172.5, 1975. ка прйоритета прерываний соединена с о, 2. Авторское свидетитьство СССР йервьпйи, входами элементов и второй vppi„¹ 368604, кл. Я 06 Р 9/18, 1969. "аы, вжрые входы которых соединены с . 3, Авторское свидетельство СССР нулевым выходом первого триггера бло- № 439812, кл. 6 06 Р 9/18, 1974 ,кирОвки и с первЫм входом первого эле- (лрототип).

714396

f И, Составитель Н. Леманна

Редактор А, Виноградов Техред Э. Чужик Корректор В. Синицкая

Закаэ 9289/46 Тираж " 75 1 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москве, Ж-35, Раушскаа наб, д. 4/5

Филиал ППП "Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4