Устройство для прерывания программ Советский патент 1982 года по МПК G06F9/48 

Изобретение относится к вычисли- тельной технике и. может быть исполь- зовано в цифровых вычислительных .системах.

По основному авт. св. № 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, N каналов прерывания, каждый из которых содержит триггер прерывания, триггер управления, четыре злемента И и элемент ИЛИ( причем каждая шина внешнего запроса группы шин внешних запросов подключена соответственно к первст у 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 злемента И подключен к первому входу третьего элемента И и к входу шифратора, ВЕЛХОДЫ которого подключены к группе выходных шин

устройства, первый вход триггера управления каждого канала прерывания соединен с одноименной управляняцей

Ч шиной группы управляющих шин и в каждом канале прерывания второй вход триггера управления соединен с выходом триггера прерьюания и вторым входом второго элемента И, третий вход которого соединен с соответствующими

10 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 пер15вого злемента и с вторым входом четвертого элемента И, выход третьего элемента И подключен к второму входу триггера прерывания, второй вход третьего элемента И каждого канала

20 прерывания соединен с шиной ответа, выходы вторых- элементов И каждого канала пре млвания соединены с входами выходного элемента ИЛИ.

Устройство обеспечивает обслужи25вание внешних запросов только с абсолютными приоритетами, т.е. запрос высшего приоритета прерывает обслуживание запроса низшего приоритета, с последующим возвращением к обслуживанию запроса низшего приоритета fj. Однако известное устройство не позволяет обслуживать внешние запро с относительными приоритетами, что ограничивает функциональные возможности известного устройства. Цель изобретения - расширение об ласти применения за счет обеспечения работы в реальном масштабе времени. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены триггер режима, второй элемент ИЛИ и элемент И, первый вход которого сое динен с выходом первого элемента ИЛ второй вход элемента И соединен с входом управления режимом устройств третий вход элемента И соединен с входом синхронизации устройства, а его выход подключен к первому входу триггера режима, второй вход которо соединен с выходом второго элемента ИЛИ, входы второго элемента ИЛИ подключены к группе управляющих вхо дов устройства, выход триггера режима соединен с первыми входами тре тьего элемента И и элемента ИЛИ первого канала прерывания. На чертеже приведена схема устро ства- для прерывания программ. Устройство содержит регистр 1 за щиты, шифратор 2, первый элемент ИЛИ 3,триггер 4 режима, элемент И 5, вто- . рой элемент ИЛИ 6, каналы / прерыва ния, в каждый из которых входят четыре элемента И В - 11, элемент ИЛИ 12, триггер 13 прерывания и триггер 14 управления. На чертеже обозначены следующие входы и выходы: группа 1й входов защиты, вход 16 ответа, группа 17 управляющих входов, группа 18 входов внешних запросов вход 19 прерывания, группа 20 выходов, вход 21 управления режимами, вход 22 синхронизации. При обслуживании внешних запросов с абсолютными приоритетамиустройство 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 установк.а в единичное состояние блокируется запрещающим потенциалом на входе 21 управления режимами. В исходном состоянии разрешающим потенциалом с выходов триггеров 14 управления разрешен прием внешних запросов. Сигналы внешних запросов поступают по входам 18 запросов и через элемент И 8 фиксируются триг- герами 13 прерывания. Выходным потенциалом с триггеров прерывания устанавливаются соответствующие триггеры 14 yпpaв eн я, выходом которых на вторых входах элементов И 8 блокируется прием соответствующего внеш 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 вьлходе 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 16 ответа на второй вкой 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 внешние 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 в ЦВМ. Режим работы с относительными приоритетами обеспечивается разрешающим поте1 циалом на входе 21 управления 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 управения, через элемент И 5, по тактовому импульсу, поступаемому из ЦВМ по входу 22, устанавливается в единичное состояние триггер 4 режиу, т.е. запрещается поступление в ВМ сигналов прерывания всех уровней приоритетов. Триггер сбрасываетя в нулевое состояние по завершению рограммы прерывания сигналом с сответствующего входа из группы упрайляющих 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 возможностей 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 зат просов с высфими приоритетами.

Кроме того, в целом ряде управляющих вычислительных систем, работающих в реальноУ масштабе времени и управляющих оборудованием с быстропротекающими техиологическими процессами, обработка внешних запросов с абсолютными приоритетами недопустима, поскольку управляющая вычислительная система должна в фиксированный интервал времени провести анализ состояния объектов управления и в соответствии с этим состоянием выдать на них управляющие воздействия, которые определяются те- . кущим состоянием управляемого процесса. Бели 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. коЛа состояние оборудования изменится и .выдаваемое управляющее воздействие ие 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 другом с относительными. Переключение режимов может осуществлять либо програм0ма ЦВМ, либо оператор, либо внешние устройства системы.

Формула изобретения

S

Устройство для прерывания программ по авт. св. 645158, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения работы в реальном масшта0бе 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 входом управления режимом устройст5ва, 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 эле0мента ИЛИ, входы второго элемента ИЛИ подключены кгруппе управляющих входов устройства, выход триггера режима соединен с первыми входами третьего элемента И и элемента ИЛИ первого канал а прерывания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство CCGP 645158, кл. G 06 F 9/46, 1976

40 (прототип).