CS240740B1

CS240740B1 - Circuits for deciding on the possibility and method of recovering processor activity

Info

Publication number: CS240740B1
Application number: CS848149A
Authority: CS
Inventors: Josef Gabriel; Petr Janda
Original assignee: Josef Gabriel; Petr Janda
Priority date: 1984-10-25
Filing date: 1984-10-25
Publication date: 1986-02-13
Also published as: CS814984A1

Abstract

Řešení se týká oboru výpočetní techniky. Vynález řeší problém rozhodování, kdy je možné a jakým způsobem provést opakování činnosti procesoru po náhodné poruše tak, aby nedošlo ke ztrátě výpočtu. Dosahuje toho tím, že obsahuje speciální obvody, na základě jejichž výstupů dokáže řídicí mikroprogram, uložený v jiné části, počítače, rozhodnout o způsobu obnovy činnosti procesoru. Řešení je možno použít v oboru výpočetní techniky.The solution relates to the field of computer technology. The invention solves the problem of deciding when and how to repeat the operation of the processor after a random failure so as not to lose the calculation. It achieves this by containing special circuits, based on the outputs of which the control microprogram, stored in another part of the computer, can decide on the method of restoring the operation of the processor. The solution can be used in the field of computer technology.

Description

Řešení se týká oboru výpočetní techniky. Vynález řeší problém rozhodování, kdy je možné a jakým způsobem provést opakování činnosti procesoru po náhodné poruše tak, aby nedošlo ke ztrátě výpočtu. Dosahuje toho tím, že obsahuje speciální obvody, na základě jejichž výstupů dokáže řídicí mikroprogram, uložený v jiné části, počítače, rozhodnout o způsobu obnovy činnosti procesoru. Řešení je možno použít v oboru výpočetní techniky.The solution concerns the field of computer technology. The invention solves the problem of deciding when it is possible and how to repeat the operation of the processor after a random failure so as not to lose the calculation. It accomplishes this by containing special circuits, on the basis of which the control microprocessor, stored in another part of the computer, is able to decide how the processor will be restored. The solution can be used in the field of computer technology.

Vynález se týká obvodů, které v součinnosti se speciálním mikroprogramem servisního procesu umožňují rychlé rozhodnutí o možnosti a způsobu obnovy činnosti operačního procesoru po náhodné poruše.The invention relates to circuits which, in conjunction with a special service program microprocessor, allow a quick decision on the possibility and method of resuming operation of the operating processor after a random failure.

Dosavadní známá zapojení provádějí obnovu činnosti po poruše opakováním jeho činnosti od určitého bodu návratu. V případě blízkého bodu návratu, například zopakováním poslední mikroinstrukce, je procento úspěšnosti nového· pokusu malé. V případě použití vzdálenějšího bodu návratu je nutno vybavit procesor obvody pro zapamatování všech vstupních informací, vztahujících se k tomuto bodu návratu, což s sebóu přináší značný nárůst materiálu a zpomalení činnosti procesoru.Existing known connections carry out restoration after failure by repeating its operation from a certain point of return. In the case of a near return point, for example by repeating the last microinstruction, the success rate of the new experiment is small. If a more distant return point is used, the processor must be equipped with circuits to memorize all input information related to that return point, which in turn results in a significant increase in material and a slowdown in CPU operation.

Uvedené nevýhody známých zapojení odstraňuje řešení podle vynálezu, jehož podstatou je, že na první vstup obvodu povolení opakování instrukce je připojen výstup registru mikroinstrukce, jehož druhý výstup je spojen se vstupem dekodéru začátku mikroprogramu instrukce a jeho výstup je připojen na druhý vstup obvodu povolení opakování Instrukce a současně na prvý vstup obvodu identifikace větve mikroprogramu, na jehož druhý vstup je připojen výstup adresového registru. Výstup kontrolních obvodů je spojen se vstupem obvodu vyhodnocení poruch a současně se vstupem obvodu pro potlačení uložení výsledků mikroinstrukce. První vstup řadiče operačního procesoru je spojen s výstupem obvodu vyhodnocení poruch, jeho druhý vstup je připojen na výstup obvodu pro potlačení uložení výsledků mikroinstrukce, a na jeho třetí vstup je připojena sběrnice servisního· procesoru. Se sběrnicí servisního procesoru jsou také spojeny výstup obvodu povolení opakování instrukce a výstup obvodu identiflkace větve mikroprogramu, dále výstup obvodu vyhodnocení poruch a výstup obvodu pro potlačení uložení výsledků mikroinstrukce.The above-mentioned disadvantages of the known circuits are eliminated by the solution according to the invention, which is based on the fact that the microinstruction register output is connected to the first input of the instruction retry enable circuit, the second output is connected to the decoder input. and at the same time to the first input of the microprogram branch identification circuit, to the second input of which the address register output is connected. The control circuit output is coupled to the fault evaluation circuit input and the microinstruction suppression input input at the same time. The first input of the operating processor controller is coupled to the output of the fault evaluation circuit, its second input is connected to the output of the microinstruction suppression circuit, and its third input is connected to the service processor bus. Also connected to the service processor bus are the output of the instruction repeat enable circuit and the output of the microprogram branch identification circuit, the output of the fault evaluation circuit, and the output of the microinstruction suppression circuit output.

Toto zapojení má proti známým zapojením následující výhody. Při činnosti operačního procesoru se průběžně hodnotí stupeň rozpracování instrukce a v případě náhodné poruchy se podle typu poruchy a podle stavu jednotlivých bloků procesoru určí nejvhodnější způsob obnovy činnosti procesoru, bud' novým spuštěním mikroprogramu instrukce, opakováním činnosti asynchronně pracujícího bloku procesoru, nebo· opakováním mikroinstrukce, takže počet neopravitelných náhodných poruch je njinimální. V případě opakovaného spuštění mikroprogramu instrukce se využívá skutečnosti, že u většiny instrukcí nedochází v průběhu celého mikroprogramu nebo jeho značné části ke ztrátě vstupních informací. Není tedy třeba tyto informace zapamatovávat ve zvláštních k tomu určených obvodech, ale stačí registrovat situace, ve kterých dochází ke ztrátě vstupních Informací, nebo kdy z jiného důvodu nelze mikroprogram opakovat a v těchto případech nový pokus zakázat. Účinnost nového· pokusu je pak sice nižší, ale výhodou jsou minimální materiálové nároky, a to, že činnost obvodů podle vynálezu probíhá paralelně s činností funkčních obvodů a nemá tedy vliv na rychlost počítače. Kromě toho je procento neúspěšnosti nového pokusu sníženo použitím obvodů, které umožňují opakování mikroinstrukce nebo opakování činnosti asynchronně pracujících bloků procesoru.This connection has the following advantages over known connections. During the operation of the processor, the degree of instruction elaboration is continuously evaluated and in the event of a random failure, the most appropriate way of restoring the processor is determined by the type of failure and the state of each processor block, either by restarting the instruction microprogram. so the number of unrecoverable accidental failures is minimal. In the case of repeated execution of the microprogram of an instruction, it is exploited that most instructions do not lose input information during the whole or a large part of the microprogram. Therefore, it is not necessary to memorize this information in special dedicated circuits, but it is sufficient to register situations in which the input information is lost, or where the microprogram cannot be repeated for any other reason, and in such cases the retry is prohibited. Although the efficiency of the new experiment is lower, the advantage is minimal material requirements, that the operation of the circuits according to the invention proceeds in parallel with the operation of the functional circuits and thus does not affect the speed of the computer. In addition, the failure rate of the retry is reduced by using circuits that allow repetition of the microinstruction or repetition of the asynchronous processor blocks.

Zapojení podle vynálezu je schematicky znázorněno na připojeném výkresu.The circuit according to the invention is shown schematically in the attached drawing.

Na první vstup obvodu 2 povolení opakování' instrukce je připojen výstup 11 registru 1 mikroinstrukce, jehož druhý výstup 12 je spojen se vstupem dekodéru 3 začátku mikroprogramu instrukce a jeho výstup 31 je připojen na druhý vstup obvodu 2 povolení opakování instrukce a současně na prvý vstup obvodu 5 identifikace větvemi mikroprogramu, na jehož druhý vstup je připojen výstup 41 adresového registru 4. Výstup 91 kontrolních obvodů 9 je spojen se vstupem obvodu 6 vyhodnocení poruch, a současně se vstupem obvodu 7 potlačení uložení výsledků mikroinstrukce.At the first input of the instruction repeat enable circuit 2, the output 11 of the microinstruction register 1 is connected, the second output 12 of which is connected to the input of the instruction microprocessor start 3 and its output 31 is connected to the second input of the instruction repeat enable circuit 2. 5 is identified by the branches of the microprogram to which the output 41 of the address register 4 is connected. The output 91 of the control circuits 9 is coupled to the input of the fault evaluation circuit 6 and the input of the microinstruction storage suppression circuit 7.

První vstup řadiče 8 operačního procesoru je spojen s výstupem Bl obvodu B vyhodnocení poruch, jeho druhý vstup připojen na výstup 71 obvodu 7 pro potlačení uložení výsledků mikroinstrukce a na jeho třetí vstup je připojena sběrnice 01 servisního procesoru. Se sběrnicí 01 servisního procesoru jsou také spojeny výstup 21 obvodu 2 povolení opakování instrukce a výstup 51 obvodu 5 identifikace větve mikroprogramu, dále výstup 62 obvodu 6 vyhodnocení poruch a výstup 72 obvodu 7 pro potlačení uložení výsledků mikroinstrukce.The first input of the operational processor controller 8 is coupled to the output B1 of the fault evaluation circuit B, its second input is connected to the output 71 of the microinstruction suppression circuit 7, and the service processor bus 01 is connected to its third input. Also connected to the service processor bus 01 are output 21 of the instruction repeat enable circuit 2 and output 51 of the microprogram branch identification circuit, output 62 of the fault evaluation circuit 6, and output 72 of the circuit 7 for suppressing the storage of microinstruction results.

Obvod 2 povolení opakování instrukce rozhoduje o tom, zda je možno provést nový pokus návratu na začátek mikroprogramu instrukce, Signálem z dekodéru 3 začátku mikroprogramu instrukce se obvod nastaví do stavu, který povoluje v případě vzniku poruchy opakování mikroprogramu instrukce od začátku. Hranici, za kterou již není možný návrat na začátek mikroprogramu, stanoví autor mikroprogramu již při jeho tvorbě a tuto informaci zakóduje do mikroinstrukce. Při průchodu mikroprogramu touto hranicí se obvod 2 povolení opakování instrukce zastaví do stavu, který zakazuje opakování mikroprogramu instrukce.The instruction repeat enable circuit 2 decides whether a retry can be attempted to return to the beginning of the instruction microprogram. The threshold beyond which it is no longer possible to return to the beginning of the microprogram is set by the author of the microprogram already during its creation and encodes this information into the microinstruction. When the microprogram passes this limit, the instruction repeat enable circuit 2 stops to a state that prevents the instruction microphone from being repeated.

Nelze-li již provést nový pokus opakováním celé instrukce, je možno provést nový pokus zopakováním poslední mikroinstrukce. Podmínkou je, že porucha nastala v rámci zpracování mikroinstrukce dostatečně včas, aby obvod 7 pro potlačení uložení výsledků mikroinstrukce stačil prostřednictvím řadiče operačního procesoru 8 zabránit uložení chybných výsledků.If it is not possible to retry the entire instruction, it is possible to retry the last microinstruction. The condition is that the failure occurred within the processing of the microinstruction sufficiently in time for the microinstruction result suppression circuit 7 to be able to prevent erroneous results being stored by the operating processor controller 8.

Obvod 5 identifikace větve mikroprogramu informuje o tom, jakou činností se mikroprogram operačního procesoru v době poruchy zabýval, např. zpracováním instrukce, zpracováním požadavku na přerušení programu, nulováním procesoru apod. Dosahuje toho tím, že začátky jednotlivých větví mikroprogramu leží na předem stanovených adresách řídicí paměti operačního procesu. Obvod 5 identifikace větve mikroprogramu registruje a pamatuje si průchod mikroprogramu těmito vybranými adresami. Začátek větve mikroprogramu, která zpracovává instrukce, je indikován odlišným způsobem, a to na základě signálu z dekodéru 3 začátku mikroprogramu instrukce, který je připojen na výstup registru 1 mikroinstrukce. Výstup obvodu 5 identifikace větve mikroprogramu rozhoduje o mož6 nosti a modifikuje způsob provedení nového pokusu.The microprogram branch identification circuit 5 provides information on what operation the microprocessor of the operating processor was engaged in at the time of the failure, e.g. operating process memory. The microprogram branch identification circuit 5 registers and remembers the microprogram passage through these selected addresses. The start of the microprogram processing branch is indicated differently based on the signal from the start microprocessor decoder 3, which is connected to the output of the microinstruction register 1. The output of the microprogram branch identification circuit 5 decides on the possibility and modifies the method of conducting a new experiment.

Další důležitou informací pro rozhodnutí o možnosti a způsobu provedený nového pokusu je typ poruchy, která v procesoru vznikla.Another important piece of information for deciding on the possibility and method of retrying is the type of fault that has occurred in the processor.

Kontrolní obvody 9, které hlídají činnost jednotlivých obvodů procesoru, signalizují vznik poruchy do obvodu 6 vyhodnocení poruch. Na základě výstupu z tohoto obvodu pak mikroprogram servisního procesoru rozhodne, zda vzniklá porucha nebrání provedení nového pokusu a určí způsob, jakým bude činnost procesoru obnovena. Zároveň je možno těchto obvodů využít pro lokalizaci poruchy. Zapojení podle vynálezu lze s výhodou použít v procesorech číslicových počítačů.The control circuits 9, which monitor the operation of the individual processor circuits, signal the occurrence of a fault in the fault evaluation circuit 6. Based on the output from this circuit, the service processor microprogram then determines whether the failure that is occurring prevents a retry and determines how the processor will resume operation. At the same time, these circuits can be used for fault location. The circuitry according to the invention can advantageously be used in digital computer processors.

Claims

Subject

Circuits for determining the possibility and method of recovering the processor after a failure, characterized in that the first input of the instruction repeat (2) circuit is connected to the output (11) of the microinstruction register (1), the second output (12) of which the input of the beginning of the microprogramme of the instruction whose output (31) is connected to the second input of the circuit (2) to enable the repeat of the instruction and at the same time to the first input of the circuit (5) a register (4), wherein the output (91) of the control circuit (9) is coupled to the input of the fault evaluation circuit (6) and simultaneously to the input of the circuit (7) connected to the output (61) of the fault evaluation circuit (6), the second input of the controller (8) of the operating processor is connected to the output (71) of the circuit (7) and, thirdly, the service processor bus (01) is coupled to the service processor bus (01), and the output (21) of the instruction enable (2) circuit (2) and the output (51) of the circuit (1) are connected to the service processor bus (01). 5) identification of the microprogram branch, further the output (62) of the fault evaluation circuit (6) and the output (62). a step (72) of the circuit (7) for suppressing the storage of microinstruction results.