Устройство для восстановления работы процессора Советский патент 1985 года по МПК G06F11/00 

шестого элемент(а И соединен с выходом счетчика и с первым инверсным входом четвертого элемента И, второй инверсньА вход которого сое динен с прямым входом шестого элемента И и с инверсным входом пятого элемента И. 2. Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что блок мик ропрограммного управления содержит узел памяти микрокоманд, регистр микрокоманд, дешифратор, ком мутатор, генератор импульсов и гру пу элементов И, причем вход адреса блока микропрограммного управления соединен с первым информационным входом коммутатора, выход кото рого соединен с адресным входом 10 узла памяти микрокоманд, выход которого соединен с информационным входом регистра микрокоманд, выход которого соединен с информационным входом дешифратора, выходы первой группы которого являются первым и вторым выходами микроопераций блока, инверсные входы группы элементов И подключены к входу блокировки блока, прямые входы и выходы элементов И группы соединены соответственно с выходом генератора импульсов и с управляющими входами коммутатора, регистра микрокоманд и дешифратора, выход второй группы входов которого соединен с вторым информационным входом коммутатора.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ РАБОТЫ ПРОЦЕССОРА, содержащее регистр фиксации сбоев, блок микропрограммного управления, узел преры-, ваний, регистр, коммутатор и первый элемент ИЛИ, причем информационный вход регистра фиксации сбоев -соединен с выходом сбоя процессора, первый вход сброса регистра фиксации сбоев и синхровход узла прерываний соединены с первым вьосодом микрооперации блока микропрограммного управления, адресный вход которого соединен с выходом адреса прерывания узла прерываний, выход сигнала прерывания которого соединен с первым . входом сброса регистра, второй вход сброса которого и второй вход сброса регистра фиксации сбоев являются входом начальной установки устройства, выход которого соединен с установочным входом регистра, выход которого соединен с входом коммутатора, выход которого соединен с входами первого элемента ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью повьшения надежности устройства за счет предотвращения зацикливания микропрограмм при сбоях, в него введены счетчик, шесть элементов И и второй элемент ИЛИ, причем выход первого элемента ИЛИ соединен с прямым входом первого элемента И, с первым прямым входом второго элемента И и с первым прямым входом третьего элемента И, второй прямой вход третьего элемента И подключен к выходу счетчика, третий прямой и инверсный входы третьего элемента И соединены с входом режима устройства, выход третьего элемента И соединен с входом блокировки блока микропрограммного управления, второй выход микроопераций которого соединен с прямым входом четвертого элемента (Л И и с первым прямым входом пятого элемента И, второй прямой и инверсный входы и выход которого соединены соответственно с входом режима устройства, первым входом сброса регистра и с первым входом второго элемента ИЛИ, второй и третий входы и со выход которого соединены соответственно с выходом четвертого элемента И, с входом начальной установсо ки устройства и с входом сброса счетчика, суммирующий вход и выход которого соединены соответственно с выходом шестого элемента И и с инверсным входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом запросов на прерывание узла прерываний, второй вход запросов на прерывание которого соединен с выходом второго элемента И, втЪрой и третий прямые входы которого соединены соответственно с инверсным .входом первого элемента И и входом режима устройства, инверсный вход

1

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам, повьш1аю цим надежность работь- процессоров, и может быть применено в процессорах с микропрограммным управлением.

Цель изобретения - повышение надежности за счет предотвращения зацикливания микропрограмм при сбоях.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 - структурная схема блока микропрограммного управления; на фиг.З - структурная схема узла прерываний.

Устройство для восстановления работы процессоров (фиг.1) содержит регистр 1 фиксации сбоев, блок микропрограммного управления, узел 3 прерьшаний, регистр 4, коммутатор 5, счетчик 6, элементы И 7-12 элементы ИЛИ 13-14, выход 15 сбоя процессора, вход 16 режима устройства, адресный вход 17 блока 2 микропрограммного управления, вход 18 блокировки блока 2 микропрограммного управления, выходы 19-20 микроопераций блока 2 микропрограммного управления, разряды 21-22 входа 16 режима устройства, вход 23 начальной установки устройства.

Блок 2 микропрограммного управления (фиг.2) содержит узел 24 памяти микрокоманд, регистр 25 микрокоманд, дешифратор 26, коммутатор 27, генератор 28 импульсов, группу элементов И 29. , Узел прерываний (фиг.З ) содержит регистр 30 запросов, группу элементов ИЛИ 31, элемент И 32, элемент ИЛИ 33.

Регистр 1 фиксации сбоев предназначен для фиксации сбоев, возникающих в блоках и узлах процессора. Информация о сбоях поступает в регистр 1 фиксации сбоев с выхода 15 сбоя процессора.

Информация о сбоях, зафиксиро-. ванная в регистре 1 фиксации сбоев с помощью коммутатора 5,классифицируется по типам Б зависимости от времени возникновения. Результат классификации фиксируется в регистре 4,

Блок 2 микропрограммного управления вырабатывает управляющие сигналы для всего устройства. Узел 24 памяти микрокоманд содержит микрокоманды, считываемые в регистр 25. Поля микрокоманды распшфровываются «дещифратором 26, Адрес следующей микрокоманды выбирается коммутатором 27. Формирование управляющей серии синх31

росигналов осуществляется генератВ- ром 28 импульсов. Блокировка вьдачи управляющей серии синхросигналов осуществляется с помощью групры элементов И 29.

Узел 3 прерываний предназначен для принудительной передачи управления микропрограммам обработки особых случаев - сбоев. В случае сбоя узлом 3 формируется запрос на микропрограммное прерывание, который выдается в блок 2 микропрограммного управления. Кроме запроса в блок 2 передается начальный адрес микропрограммы обработки сбоев. После удовлетворения запроса формируется сигнал, сбрасывающий источник запросов - регистр 4.

Устройство для восстановления работы процессора работает следующим образом.

При включении процессора все его элементы приводятся в исходное состояние. Так, при возбуждении входа 23 начальной установки устройства производится установка в нулевое состояние (сброс ) регистра 1 фиксации сбоев, регистра 4 и счетчика 6. Вход 23 начальной установки устройства возбуждается при нажатии клавиши Сброс машины процессора.

При работе процессора сбои, возникающие в его устройствах и блоках с выхода 15 сбоя процессора, поступают в регистр 1 фиксации сбоев. Зафиксированные сбои с помощью коммутатора 5 классифицируются по типам в зависимости от времени их возникновения, а также повторяемые и неповторяемые. Информация о типах сбоев фиксируется в регистре 4. При установке хотя бы одного разряда регистра 4 через элемент ИЛИ 13 выается запрос на микропрограммное прерывание для вызова микропрограммы обработки возникающей ситуации.

Так, если счетчик 6 не заполнен, т.е. отсутствует сигнал переноса из его старшего разряда, то сигнал на выходе счетчика соответствует О, открыт элемент И 7 и закрыт элемент И 10. Поэтому устанавливается первый разряд регистра 30 запросов узла 3 прерываний. Установка первого разряда регистра 30 при нулевом значении второго разряда открывает элемент И 32, сигнал с вы9104

хода которого поступает на группу элементов ИЛИ 31 узла 3 для формирования начального адреса микропрограммы повторения Кроме того, сигнал через элемент ИЛИ 33 вызывает сброс регистра 4 и открывает элемент И 8, Сигнал с выхода открытого элемен. та И 8 вызывает увеличение содержимого счетчика 6 на единицу. Ад- рес, сформированный группой элементов ИЛИ 31, и сигнал с выхода элемента ИЛИ 33 поступают на вход.17 блока 2 микропрограммного управления в коммутатор 27. Адрес микрокоманды, выданный узлом 3, используется для выборки микрокоманды. Осуществляется переход на выполнение микропрограммы повторения..

При отсутствии сбоев при выпол- нении микропрограммы повторения соответствующая микрокоманда этой микропрограммы осуществляет сброс регистра фиксации сбоев 1 путем вьщачи сигнала на первом выходе микрооперации 19 блока 2. Выполнение команды продолжается. Последняя микрокоманда вьшолняющейся команды воз- бувдает сигнал на выходе 20 блока 2 микропрограммного управления,

который в случае, если счетчик 6 не заполнен, открывает элемент И 9, сигнал с выхода которого через элемент ИЛИ 14 поступает на вход сброса счетчика 6.

Если в слове состояния программы задан режим контроля, признак которого поступает в устройство на вход 16 режимов возбуждения разряда 21, то сброс счетчика 6 осущест-

вляется при выполнении последней микрокоманды текущей команды независимо от его состояния. Так, открывается элемент И 12, сигнал с выхода которого через элемент ИЛИ 14

поступает на вход сброса счетчика 6.

При наличии сбоя при выполнении микропрограммы повторения сигнал ошибки с выхода 15 сбоя поступает

в регистр 1 фиксации сбоя и, как указана Bbmie, в регистр 4.

Установленный разряд регистра 4 при незаполненном счетчике 6 открывает элемент И 7, сигнал с выхода

которого устанавливает регистр запросов 30 узла 3 прерываний, и, как описано вьш1е, формируется переход на повторное выполнение микропрог-

раымы повторения. При повторном переходе к выполнению микропрограммы повторения производится сброс регистра 4 и наращивание счетчика 6 на единицу по сигналу через элемент И 8

В случае множества сбоев при выполнении микропрограммы повторения или в течение одной команды произ|водится наращивание счетчика 6 при каждом входе в микропрограмму повторения. При превышении заданного порога сбоев с помощью счетчика 6 выдается сигнал, который запрещает повторное выполнение микропрограммы повторения после очередного, сбоя.

В этом случае при открытой маске контроля слова состояния программы, поступающей в разряд 21 входа режимов 16, через элемент И 10 в узел 3 прерываний вьщается запрос на выпол нение микропрограммы контроля. Запрос на выполнение микропрограммы повторения запрещается элементом И 7 В этом случае устанавливается второй разряд регистра 30 запроса узла 3 прерываний. Сигнал установленного второго разряда регистра 30 пос|Тупает на группу элементов ИЛИ 31 узла 3 .для формирования начального адреса микропрограммы контроля. Кроме этого, сигнал.через элемент ИЛИ 33 вызывает сброс регистра 4. Увеличение содержимого счетчика 6 .не производится. Адрес, сформированный группой элементов ИЛИ 31, и сигнал с выхода элемента ИЛИ 33 поступают на вход 17 блока 2 микропрограммного управления в коммутатор 27. Адрес микрокоманды, выданный узлом 3, используется для выборки микрокоманды. Осуществляется переход на выполнение микропрограммы контроля. Микропрограмма контроля обеспечивает формирование неотложного прерывания от схем контроля .

В случае, если счетчиком 6 вьщан сигнал, а маска контроля в слове состояния программы закрыта, то переход на микропрограмму повторения и контроля не выполняется. Тогда если задан режим останова по сбою, сигнал разряда 22 которого поступает с входа режимов 16, открывается элемент И 11, сигнал с выхода которого поступает на вход 18 блока 2 микропрограммного управления, где осуществляет блокировку вьдачи синхроимпульсов с помощью группы элементов И 29. Выход из этого состояния осуществляется путем нажатия клавиши Сброс машины процессора как это указано вьше,

Если релсим останова по сбою не задан, то останова синхронизации не производится, признак сбоя в регистре 1 фиксации сбоев и запрос на микропрограммное прерывание в регистре 4 сохраняются, а вычисления продолжаются. Результат вычислений непредсказуем.

Таким образом, предложенное устройство повышает надежность процессора, обеспечивая возможность работы при многократных сбоях, предотврщая зацикливание микропрограммы повторения. Кроме того, при превышении заданного числа сбоев произврдится переход на микропрограмму контроля, которая анализирует возникшую ситуацию и обеспечивает формирование неотложного прерывания от схем контроля.

J9 i,

фи8. Z