DE1944483A1

DE1944483A1 - Programmgesteuertes Datenwaehlvermittlungssystem

Info

Publication number: DE1944483A1
Application number: DE19691944483
Authority: DE
Inventors: Hannes Jaeger; Walter Veprek
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-09-02
Filing date: 1969-09-02
Publication date: 1971-03-04
Also published as: US3711835A; SE353614B; BE755621A; DE1944483C3; NL7012495A; FR2059227A5; DE1944483B2; GB1290984A; LU61601A1; CH518665A

Description

Programmgesteuertes Datenwählvermittlungssystem

Die Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für ein programmgesteuertes Datenvermittlungssystem mit einem alle zum Betrieb des Systems notwendigen Daten und Programme enthaltenden zentralen Speicher und mit diesem unter dem Einfluß zentraler Steuereinrichtungen nach dem Prinzip von Anforderung und Abruf zusammenarbeitenden Verarbeitungseinheiten«.

Das Prinzip eines solchen neuerdings vorgeschlagenen programmgesteuerten Datenvermittlungssystems besteht im wesentlichen darin, daß die Zuordnung zwischen den Zubringern und Abnehmern und damit die Nachrichtenübertragung mittels einer in einem jedem Zubringer zugeordneten Bereich eines zentralen Speichers enthaltenen Information geschieht. Diese Zuordnung besteht aus einem, den gewünschten Abnehmer kennzeichnenden binären Codewort, das während des Verbindungsaufbaues aus den Wahlinformationen gebildet und über Eingabecodewandler in den dem Zubringer zugeordneten Speicherbereich eingeschrieben wird. Die Nachrichtenübertragung selbst geschieht in dsr Weise, daß mit jedem eintreffenden Polaritätswechsel von der die Übertragung durchführenden Verarbeitungseinheit ein Speicherzyklus des zentralen Speichers angefordert wird., mit dem die durch den Polaritätswechsel gegebene neue Information in den zentralen Speicher übernommen und von dort rait Hilfe der gespeicherten biiiären Adresse des gewünschten Abnehmers über Ausgabecodewandler wieder ausgegeben wird=

Neben der Zuordnung zwischen Zubringern und Abnehmern enthält der zentrale Speicher aber auch alle weiteren für den Betrieb einer Vermittlung notwendigen Daten und Programme. Zur Durch-

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führung der verschiedenartigsten Aufgaben sind eine Eeihe von Verarbeitungseinheiten vorhanden, in denen neben einer normalen Vermittlung von Nachrichten auch alle anderen anfallenden Aufgaben erledigt v/erden. Jede dieser Verarbeitungseinheiten kann mit dem zentralen Speicher dadurch in Verbindung treten, daß sie entsprechend den von ihr durchzuführenden Aufgaben vom Speicher Speicherzyklen anfordert, mit deren Hilfe dann Informationen mit dem zentralen Speicher ausgetauscht werden.

Es ist vorgeschlagen worden, die Speicherzyklen über eine Speicheranforderungssteuerung den anfordernden Verarbeitungseinheiten zuzuteilen. Diese Maßnahme ist deshalb erforderlich, weil das beschriebene System einerseits laufend, d.h. unter Umständen auch gleichzeitig eintreffende Anforderungen für Speicherzyklen verarbeiten muß, andererseits aber in einem Zeitintervall jeweils nur eine Anforderung behandelt werden kann.

Arbeiten nun eine Reihe von untereinander selbständigen Verarbeitungseinheiten in der angegebenen Weise mit dem zentralen Speicher zusammen, so kann zwar mit Hilfe der Speicheranforderungssteuerung vermieden werden, daß gleichzeitig mehr als eine Zyklusanforderung berücksichtigt wird; eine solche Verteilung bietet aber keine Möglichkeit, Zyklusanforderungen entsprechend bestimmten Realzeitforderungen, die aufgrund der von den einzelnen Verarbeitungseinheiten durchzuführenden Aufgaben vorgegeben sind, zu berücksichtigen.

Es ist in diesem Zusammenhang bereits vorgeschlagen worden, durch Anforderungen, die von der die eigentliche Nachrichtenübertragung durchführenden Verarbeitungseinheit kommen, Vor- gänge in einer anderen Verarbeitungseinheit für eine bestimmte Dauer zu unterbrechen und erst nach Erledigung der Übertragung eines Polaritätswechsols fortzusetzen (sogenannte Programm-, unterbrechung).

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Auch die im folgenden beschriebene Erfindung, die sich ebenfalls auf ein solches programmgesteuertes Datenvermittlungssystem bezieht, beschäftigt sich mit diesem Problem, zu dessen Lösung ein weiterer Weg aufgezeigt wird. Im besonderen liegt ihr die Aufgabe zugrunde, die Zuteilung von Speicherzyklen an anfordernde Verarbeitungseinheiten und damit zusammenhängend auch die Überwachung des Verkehrs der einzelnen Verarbeitungseinheiten mit dem zentralen Speicher in einer dem System angepaßten Art und Weise durchzuführen.

Gemäß der Erfindung wird das dadurch erreicht, daß die Verarbeitungseinheiten die Zuteilung eines Zyklus durch ^endung eines ersten Anforderungskriteriums an die Speicheranforderungssteuerung voranmelden, daß diese Voranmeldung dort gespeichert, die Übernahme der Zyklusanforderung in den Speicher siebst durch Sendung eines zweiten Anforderungskriteriums freigegeben und durch Rücksendung eines Quittungssignals an die anfordernde Verarbeitungseinheit bestätigt wird, daß die Zuteilung eines Speicherzyklus an eine anfordernd« Verarbeitungseinheit durch eine Auswahllogik der Speicheranforderungssteuerung entweder entsprechend einer, den Verarbeitungseinheiten jeweils aufgrund ihrer Aufgabe im System fest zugeordneten Normalspriorität oder entsprechend einer von Pail zu Fall von jeder Verarbeitungseinheit wählbaren Sonderpriorität derart geschieht, daß jede Anforderung höherer Priorität vor einer Anforderung niederer Priorität behandelt wird," wobei die von Verarbeitungseinheiten erreichbaren Sonderprioritäten in-der Skala der Normalprioritäten zwischen den den Verarbeitungseinheiten fest zugeordneten Normalprioritäten liegen und eine Verarbeitungseinheit sowohl eine über iher eigenen Normalpriorität oder eine über der Normalpriorität anderer Verarbeitungseinheiten liegende Sonderpriorität wählen kann und daß zur Überwachung des Verkehrs zwischen Verarbeitungseinheiten und Speicheranforderungssteuerung einerseits bzw. Speicheranforderungssteuerung und Speicher andererseits sowohl ein von

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der Priorität der anfordernden Verarbeitungseinheit als auch · ein von der Auswahl der anfordernden Verarbeitungseinheit abhängiger überwachungsvorgsng in einer Überwachungseinrichtung der Speicheranforderungssteuerung gestartet wird.

Eine Zyklusanforderung kann gemäß der Erfindung demnach durch zwei verschiedene Maßnahmen beeinflußt werden. Zum ersten kann eine Verarbeitungseinheit im Rahmen ihrer Normalpriorität eine Zyklusanforderung durch Aussendung eines ersten Anforderungskriteriums voranrnolden und bis zur tatsächlichen Übernahme der Anforderung in den Speicher, die mit dem zweiten Anforderungskriterium eingeleitet wird, einige Systemtakte warten. Das bedeutet, daß während dieser Zeit Anforderungen anderer Verarbeitungseinhoiten unberücksichtigt bleiben.

Zum zweiten kann eine Verarbeitungseinheit die ihr zugeordnete Normalpriorität verlassen und eine Sonderpriorität wählen. Die Voranmeldung mit einem ersten und die Einleitung der Übernahme der Anforderung in den Speichor mit einem zweiton Anforderungskriterium bleibt dabei erhalten. Allerdings geht eine Anforderung mit Sonderpriorität jeder anderen Anforderung vor, selbst wenn die anfordernde Verarbeitungseinheit im Noi-malfall eine niedere Priorität haben würde.

Eine Erläuterung der Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren gegeben.

Figur 1 zeigt eine Möglichkeit der Aufteilung sowohl der Normalprioritäten als auch der von einzelnen Verarbeitungseinheiten erreichbaren Sonderprioritätetn.

Figur 2 zeigt das Prinzip einer Zusammenarbeit mehrerer Verarbeitungseinheiten mit dem zentralen Speicher unter der STeuerung der Speicheranforderungssteuerung.

Die Figuren 3a und 3b schließlich zeigen weitere Einzelheiten der Speicheranfordcrungsstcuerung. - _r

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Es ist bereits darauf hingewiesen worden, daß es ein wesentliches Merkmal des neuen Datenverinittlungssystems ist, daß eine Reihe von Verarbeitungseinheiten, die untereinander unabhängig arbeiten, stets mit dem zentralen Speicher in der Weise zusammenarbeiten, daß sie nach Anforderung und Zuteilung eines Speieherzyklus mit diesem Informationen austauschen. Gemäß der Erfindung ist jeder Verarbeitungseinheit entsprechend ihrer Aufgabe im System eine feste Priorität, die im folgenden Normalpriorität genannt wird, zugeordnet. In Fig. 1 sind beispielsweise fünf Verarbeitungseinheiten VE1 bis VE5 dargestellt, deren jeweils fest zugeordnete Normalprioritäten mit np1 bis np5 bezeichnet sind. Der zur Verarbeitung der von Zubringern kommende Polaritätswechsel vorhandenen Verarbeitungseinheit VE1 ist im hier beschriebenen Beispiel die höchste Normalpriorität np1 zugeordnet. In der Reihenfolge der Normalprioritäten folgen die zur Verarbeitung von Programmen vorhandenen Verarbeitungseinheiten VE2 und Vl?3 und eine den Verkehr mit externen Einrichtungen durchführende Verarbeitungseinheit VE4. Die am unteren Ende der Skala liegende Verarbeitungseinheit VE5 schließlich kann z.B. ein für die Eingabe von Befehlen vorhandenes Kommandofeld sein. Jede Zyklusanforderung einer Verarbeitungseinheit mit einer höheren Priorität wird von der Speicheranforderungssteuerung gegenüber den Anforderungen einer Verarbeitungseinheit mit niederer Priorität bevorzugt behandelt.

Neben den Norraalprioritäten kann eine Verarboitungseinheit aber von Fall zu Fall eine Sonderpriorität wählen, die in der Regel ihrer Norraalpriorität übergeordnet ist. In Figur 1 sind diese Sonderprioritäten mit sp11 bis sp4 bezeichnet. So kann beispielsweise die Verarbeitungseinheit VE1 zwei übergeordnete Sonderprioritäten erreichen, nämlich sp11 und sp^U Die Verarbeitungseinheit VE2 kann demnach die Sonderpriorität sp11, sp1, sp21 und sp2 erreichen. Die weitere Zuordnung ergibt sich aus der Figur 1. Die mit sp1, sp2, sp3 und sp4 bezeichneten

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Sonderprioritäten entsprechen jeweils besonderen Betriebsfällen vorbehaltenen bevorrechtigten Anforderungen. Die mit sp11 und sp21 bezeichneten Sonderprioritäten stellen dagegen auftretenden .Fehlerfällen vorbehaltene Prioritäten dar. Um zu gewährleisten, daß der Betrieb des Systems auch bei Auftreten eines Fehlers weiterläuft, ist es aber ausreichend, wenn diese Prioritätsstufen nur von der, die Nachrichtenübertragung durch_ führenden Verarbeitungseinheit VE1 und den zur Durchführung von Programmen dienenden Verarbeitungseinheiten VE2 und VE3 erreichbar sind. Selbstverständlich ist es möglich, einer Verarbeitungseinheit auch eine unter ihrer Normalpriorität liegenden Sonderpriorität zuzuordnen, was anhand der Figur 1 dadurch angedeutet ist, daß die Verarbeitungseinzeit VE2 auch zur Sonderpriorität sp3 Zugang hat. Die weiteren in Figur 1 dargestellten Verarbeitungseinheiten VE3, VE4 und VE5 haben in der durch Pfeile dargestellten Art und V/eise Zugang zu Sonderprioritäten. Bestimmte Verarbeitungseinheiten können auch zu einer Stufe ohne Priorität Zugang haben, die beispielsweise für untergeordnete, d.h. für zeitunkritische Programme Anwendung finden. In Figur 1 ist zu diesem Zweck die Stufe op Obhne Priorität") enthalten, zu der im angegebenen Beispiel die Verarbeltungseinheiten VE1, VE2 und VE3 Zugang haben. . Fordert eine Verafbeitungseinheit einen Zyklus unter der Bedingung "op" an, so wird ihr ein Zyklus nur dann zugeteilt, wenn keine der übrigen Verarbeitungseinheiten eine Zyklusanforderung gestellt hat. Im übrigen ist die Erfindung jedoch nicht auf die in Figur 1 dargestellte Aufteilung der Priorität sstuf en beschränkt .

Zur Erläuterung der Zusammenarbeit der Verarbeitungseinheitett mit dem zentralen Speicher wird auf Figur 2 verwiesen. Dort sind wiederum die fünf Verarbeitungseinheiten VEi bis VE5 dargestellt, denen, wie anhand von Figur 1 beschrieben, einerseits die Normalprioritäten np1 bis np5 zugeordnet sind und die andererseits die Sonderprioritäten sp11 bis sp4 erreichen

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können. Die Verarbeitungseinheit VE1, die beispielsweise die Leitungsanschlußeinheit ist, d.h., die Einheit, die die Polarität sv/echs el der Zubringer aufnimmt und sie nach Übergabe in den Speicher und Wiederaufnahme aus dem Speicher an die Abnehmer v/eitergibt, ist die Verarbeitungseinheit mit der höchsten Normalpriorität np1. Die Verarbeitungseinheiten VE2 und VE3, die in der Rangfolge die nächst niedrigen Normalprioritäten np2 und np3 besitzen, sind beispielsweise Programmsteuereinheiten, die für den Betrieb des Vermittlungssystems erforderliche Verarbeitungen, wie beispielsweise Zählung, Überwachung usw. übernehmen. Die Verarbeitungseinheiten VE4 bzw. VE5, die die nächst niedrigen Normalprioritäten np4 und np5 besitzen, sind beispielsweise externe Geräteanschlußeinheiten, über die das System mit angeschlossenen externen Geräten, wie beispielsweise Aufzeichnungseinrichtungen, verkehrt bzw. Kommandosteuereinrichtungen, die zur Eingabe von Befehlen dienen.

Das Prinzip der Zusammenarbeit zwischen den einzelnen Verarbeitungseinheiten und dem zentralen Speicher läßt sich zusammengefaßt folgendermaßen beschreiben. Die Verarbeitungseinheiten richten ihre Anforderungen zur Zyklusverteilung im Normalfall, d.h. ohne Sonderpriorität, in Form von ersten und zweiten Anforderungskriterien ZA und AB über Steuerkanäle stk1 an die Speicheranforderungssteuer SAPS, wo sie in später beschriebener Weise entsprechend den Normalprioritäten der anfordernden Verarbeitungseinheiten geordnet werden. Wünscht eine Verarbeitungseinheit eine bevorrechtigte Zykluszuteilung und steht ihr eine Sonderpriorität zur Verfügung, so wird ein die bevorrechtigte Zuteilung steuerndes Kriterium sp über die Steuerkanäle Stk4 gesandt, in der Prioritätslogik PL notiert und bewapht und der Speicheranforderungssteuerung SAPS über die Steuerkanäle Stk5 zugeführt. Durch Rücksendung eines Signals QP (Quittung Priorität) wird die Berücksichtigung des Sonderprioritätswunsches bestätigt. Die Anforderung selbst geschieht dann wiederum durch Aussenden der Anforderungs-

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kriterien ZA und AB, die jetzt allerdings unter Berücksich- ■ tigung der Sonderpriorität sp behandelt werden. Die Speicheranforderungssteuer SAPS gibt jeweils nur eine der über die Steuerkanäle Stk1 ankommenden Anforderungen an eine Speicheroperationssteuerung SOPS weiter, von wo aus über einen Steuerkanal Stk3 der Speicher S erreichbar ist. Nach Zuteilung eines Speicherzyklus steht über den Datenkanal DK ein Informationskanal zwischen der anfordernden Verarbeitungseinheit und dem zentralen Speicher S zum Austausch von Informationen (Daten, Programme) zur Verfügung. Die Übernahme der Anforderung kann gleichzeitig zur Rückmeldung eines Bestätigungskriteriums ZQ an die anfordernde Verarbeitungseinheit verwendet werden.

Zur Durchführung der obengenannten Aufgaben enthält die Speicheranforderungssteuerung SAFS eine mit AWL bezeichnete Auswahllogik, eine mit AS bezeichnete Anforderungssteuerung, eine mit PL bezeichnete Prioritätslogik und,eine mit ÜW bezeichnete Überwachungseinrichtung. Jede Verarbeitungseinheit hat über den Steuerkanal Stk1 Zugang zu der Auswahllogik AWL und der Anforderungssteuerung AS. Jede Verarbeitungseinheit hat darüber hinaus über den Steuerkanal Stk4 auch Zugang zur Prioritätslogik PL. V/ährend die Anforderung und Zuteilung von Speicherzyklen im Normalfall, d.h. unter Berücksichtigung der den einzelnen Verarbeitungseinheiten fest zugeordneten Normalprioritäten stets allein über die Auswahllogik AWL und die Anforderungssteuerung AS geschieht, werden Anforderungen und Zuteilungen von Speicherzyklen unter Berücksichtigung der von den einzelnen Verarbeitungseinhßiten erreichbaren Sonderprioritäten stets über die Prioritätslogik PL, die Anforderungssteuerung AS und die Auswahllogik AWL abgewickelt.

Die Überwachungseinrichtung ÜW, die sowohl über Steuerkanäle ' Stk6 und Stk7 mit der Auswahllogik AWL und der Anforderungssteuerung AS als auch über die Steuerkanäle Stk8 mit der

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Prioritätslogik PI in Verbindung steht, übernimmt, wie anhand der Figuren 3a und 3b später beschrieben wird, die Überwachung des Verkehrs zwischen den Verarbeitungseinheiten und der Speicheranforderungssteuerung SAFS einerseits sowie zwischen der Speicheranforderungssteuerung SAFS und dem Speicher anderer-.seits.

Anhand der Figuren 3a und 3b werden im folgenden die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Einzelheiten erläutert. Soweit möglich, entsprechen die Bezugszeichen denen der Figv Da die Speicheroperationssteuerung SOPS ein Teil des zentralen Speichers ist, wird im folgenden stets nur noch vom zentralen Speicher gesprochen, für den der Übersichtlichkeit wegen aber weiterhin stets die Bezeichnung SOPS verwendet wird.

Die Figuren 3a und 3b enthalten Einzelheiten der zur Durchführung der Erfindung wesentlichen Teile der Speicheranforderungssteuerung SAFS. Es sind dies die Prioritätslogik PL, die Anforderungssteuerung AS, die Auswahllogik AWL und die Überwachungseinrichtung ÜW".

Als erstes soll der Fall behandelt werden, daß Verarbeitungseinheiten Anforderungen im Rahmen der ihnen fest zugeordneten Normalprioritäten (Fig. 1) an die Speicheranforderungssteuerung SAFS richten. Zur Ez'läuterung dieses Vorganges wird auf Figur 3a verwiesen. Da voraussetzungsgemäß keine Zyklusanforderung durch eine gewählte Sonderpriorität bevorrechtigt zu behandeln ist, gelangen die von einzelnen Verarbeitungseinheiten über die Steuerkanäle Stk1 ankommenden ersten Anforderungskriterien ZA1 bis ZA5 in einzelne Speicherglieder K1 bis K5 der Anforderungssteuerung AS. Eine Auswahl entsprechend den Norraalprioritäten wird in der Auswahllogik AWL über Auswahlschaltmittel, die beispielsweise Gatterschaltmittel G1 bis G5 sind, durchgeführt. Über die Auswahllogik AWL wird gleichzeitig dem zentralen Speicher SOPS ein Kriterium übermittelt, das diesem den An-

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forderungswunsch einer Verarbeitungseinheit anzeigt. Mit einem vom zentralen Speicher SOPS an die Speicheranforderungssteuerung SAPS zurückgemeldeten Zykluszuteilungskriterium SPPREI (Speicher frei) wird, nachdem von der Verarbeitungseiiiheit, die bereits das erste Anforderungskriterium ZA gestellt hat, auch das zweite Anforderungskriterium AB eingetroffen ist, der Anforderungswunsch über eine der Auswahlleitungen AW1 bis AW5 und Aussendung eines besonderen Übernahmekriteriums SPUE (Speicherübernahme) an den Speicher übergeben. Gleichzeitig mit der Übernahme wird der anfordernden Verarbeitungseinheit ein Quittungssignal übersandt und über die Gatter GR1 bis GR5 die Rückstellung der Speicherglieder Ka bis K5 in der Anforderungssteuerung AS bewirkt. Nach Übernahme der Anforderung in den zentralen Speicher SOPS kann in der Speicheranforderung SAPS der nächste Anforderungsvorgang in der beschriebenen Weise eingeleitet werden. ν

Als zweites soll darauf eingegangen werden, daß eine Verarbeitungseiiihoit eine Zyklusanforderung nicht gemäß der ihr fest zugeordneten Normalpriorität sondern gemäß einer von ihr erreichbaren Sonderpriorität anfordert. Zur Erläuterung dieses Vorgangs wird zusätzlich zu Pigur 3a noch auf Pigur 3b verwiesen. Aufgrund der gewählten Sonderpriorität erlangt diese Verarbeitungseinheit eine bevorrechtigte Behandlung ihres Anforderungswunsches. Dazu ist in der Speicheranforderungssteuerung SAPS die Prioritätslogik vorhanden, zu der alle Verarbeitungseinheiten, die eine Sonderpriorität erreichen können, über die Steuerleitungen Stk4 Zugang haben. Ein von einer Verarbeitungseinheit VE1 bis VE5 in Form eines binären Signals (in Pig. 3b mit PC, PV bezeichnet) geäußerter Sonderprioritätswunsch wird in einer Decodiereinrichtung DC1 bis DC5 erkannt und in einer Speicherstufe K11 bis K52 der Prioritätslogik PL notiert. Die Anzahl der je Verarbeitungseinheit vorhandenen Speieherstufen entspricht dabei der Anzahl der von der Verarbeitungseinheit erreichbaren Sonderprioritäten. Die Ausgänge der einzelnen Speicherstufen sind mit den Eingängen

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von Suchketten SK1 bis SK6 verbunden. Die Anzahl der Suchketten entspricht der Anzahl der Sonderprioritäten, die im System vorgesehen sind. Entsprechend dem in Figur 1 angegebenen Organisationsplan entspricht im Beispiel der Figur 3b die Suchkette SK1 der Sonderpriorität sp11, die Suchkette SK2 der Sonderpriorität sp1 usw. Die Einordnung der asynchron eintreffenden Sonderprioritätowünsche geschieht in der Prioritätslogik PL einerseits entsprechend der zeitlichen Reihenfolge ihres Eintreffens, andererseits entsprechend der natürlichen Reihenfolge. letzteres für den Fall, daß Sonderprioritätswünsche gleicher Priorität von mehreren Verarbeitungseinheiten gleichzeitig eintreffen. Die Einordnung in zeitlicher Reihenfolge bedeutet, daß eine Yerarbeitungseinheit, die eine Sonderpriorität wünscht, diese nur dann sofort erhält, wenn die Soliderpriorität noch nicht besetzt ist. Ist die gewünschte Sonderpriorität bereits von einer anderen Verarbeitungseinheit besetzt, so wird diese Sonderpriorität der sie später anfordernden Verarbeitungseinheit erst zugeteilt, nachdem die erste diese Sonderpriorität wieder verlassen hat. Diesem Zweck dienen die bereits genannten Suchketten SK1 bis SK6, in denen die Auswahl von Anforderungen, d.h. der Sonderprioritätswünsche nach einem an sich bekannten Ringprinzip stattfindet.

Die Einordnung in natürlicher Reihenfolge bedeutet, daß beim Eintreffen von gleichen Sonderprioritätewünschen die von mehreren Verarbeitungseinheiten gleichzeitig eintreffen, derjenigen Verarbeitungseinheit die gewünschte Sonderpriorität als erste zugeteilt wird, die unter den anfordernden Verarbeitung se inhe it en die höchste Normpriorität hat. In Figur 3b ist dies dadurch veranschaulicht worden, daß der Verarbeitungseinheit VE1, die entsprechend dem für das Ausführungsbeispiel gewählten Organisationsplan die höchste Normalpriorität np1 besitzt, der erste Eingang der Suchkette SK1 zugeordnet ist. Den weiteren, die Sonderpriorität sp11 erreichenden Verarbeitungseinheiten VE2 und VE3 sind die jeweils folgenden

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Eingänge der Suchkette SK1 zugeordnet. Bei einem gleichzeitigen Eintreffen des Sonderprioritätswunsches sp11 sowohl von der Verarbeitungseinheit VE2 als auch von der Verarbeitungseinheit VE3 wird demnach der Wunsch der 'Verarbeitungseinheit VE2 zuerst berücksichtigt. Würde allerdings nach Erledigung des ersten Wunsches (von VE2) ader noch vor Erledigung des zweiten Wunsches (von VE3) ein Wunsch von der Verarbeitungseinheit VE1 eintreffen, so müßte dieser trotzdem bis zur Erledigung oder Rücknahme des Wunsches der Verarbeitungseiiihcit VE3 warten, da in diesem Pail die Suchkette, entsprechend dem Ringprinzip, erst wieder in ihre Anfangsstellung gelangen muß.

Die Ausgänge der Suchketten sind mit einem Verknüpfungsnetzwerk, das beispielsweise aus den Mischgattern M1 bis M5 besteht, verbunden. Über die Steuerkanäle St5 sind die Ausgänge des Verknüpfungsnetzwerkes mit der Anforderungssteuerung AS derart verbunden, daß eine von einer Verarbeitungseinheit durch Sendung des ersten Anforderungskriteriums ZA geforderte Zykluszuteilung nur dann in der Anforderungssteuerung AS zwischengespeichert wird, wenn diese in Koinzidenz mit der von ihr gewünschten Sonderpriorität auftritt. Liegt also ein Sonderprioritätswunsch einer Verarbeitungseinheit vor, so wird entsprechend der Wertigkeit dieses Sonderprioritätswunsches die Anforderungssteuerung AS für alle Anforderungen, deren Priorität niederer ist als die der Sonderpriorität, gesperrt. Der weitere Ablauf in der Anforderungssteuerung AS und in der Auswahllogik AWL verläuft dann im wesentlichen in der bereits beschriebenen Weise, d.h. die in den Speichergliedern K1 bis K5 der Anforderungssteuerung AS aufgenommene Zyklusanforderung wird an die Auswahllogik AV/L weitergegeben, dort in den Auswahlschaltmitteln G1 bis G5 bewertet und über eine der Auswahlleitungen AW1 bis AW5 an den zentralen Speicher SOPS weitergegeben. Der Empfang des Zuteilungskriteriums SPFREI und die Sendung des Übernahmekriteriums SPUE sowie die _vÜber-

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gäbe in den Speicher geschieht ebenfalls in bereits beschriebener Weise.

Eine Verarbeitungseinheit, die einen Sonderp-rioritätswunsch äußert, kann diesen jederzeit durch ein besonderes Kriterium (z.B. "0000") zurücknehmen. In diesem Fall wird dieser Befehl ebenfalls binärcodiert ausgesendet, im Decodierrer D01 bis DC5 der Prioritätslogik PL erkannt und zur Rückstellung aller davon betroffenen Speicherstufen K11 bis K52 verwendet. Die Prioritätslogik PL steht dann sofort wieder zur Verfugung. Um einer Verarbeitungseinheit die Tatsache, daß ein von ihr geäußerter Sonderprioritätswunsch tatscählich auch notiert wurde, mitteilen zu können, wird der Verarbeitungseinheit ein Quittungssignal QP über die STeuerkanäle Stk4 rückübertragen .

Im Rahmen der Erfindung ist es selbstverständlich möglich, anstelle der in Figur 3b angegebenen und nach dem an sich bekannten Ringprinzip arbeitenden Suchketten andere Suchprinzipien zu verwenden. -

Ebenso wäre es möglich, einen Sonderprioritätswunsch nicht binär codiert sondern beispielsweise über eine eigene Sonderprioritätsleitung der Prioritäslogik mitzuteilen. Das hätte dann den Vorteil, daß die Sonderprioritätswünsche geometrisch, also ohne eine besondere logische Verknüpfung, bewertet werden könnten.

Die im vorhergehenden beschriebene erfindungsgemäße prioritätsabhängige Zuordnung von Zyklen aufgrund der von Verarbeitungseinheiten eintreffenden Anforderungskriterien bedeutet, daß eine Anforderung mit höherer Priorität, sei es eine höhere Normalpriorität oder eine Sonderpriorität, jede Anforderung mit niederer Priorität sperrt. Das gleiche tritt aber auch dann ein, wenn eine Verarbeitungseinheit eine Zykluszuteilung durch

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Aussenden des ersten Anforderungskriteriums voranmeldet und mit dem Aussenden des zweiten Anforderungskriteriums, wie angegeben, einige Systemtakte wartet. In beiden Fällen kann unter Umständen durch Anforderung an einer einzigen 'Verarbeitungseinheit der Ablauf im System unverhältnismäßig lange gesperrt sein₀ Es ergibt sich daraus die Forderung, besondere Überwachungsvorgänge vorzusehen, mit denen nicht nur diese Fehlbelastung des Systems erkannt und vermieden wird, sondern die darüber hinaus eine Möglichkeit bieten, die den Fehler verursachende Yerarbeitungseinheit feststellen zu können.

Gemäß einer im Hahmen der Erfindung liegenden Ausgestaltung ist deshalb in der Speicheranforderungssteuerung SAFS eine Zeit- und eine Zyklenüberwachung vorgesehen. In der Figur 3a ist die zur Zeitüberwachung dienende Einrichtung mit ZZt und die zur Zyklenüberwachung dienende Einrichtung mit ZZy bezeichnet worden. Beide Einrichtungen sind in der einen Teil der Speicheranfοrderungssteuerung SAFS bildenden Überwachungs« einrichtung ÜW vorhanden.

Da bereits das Eintreffen eines ersten Anforderungskriteriums ZA entweder entsprechend der gewählten Sonderpriorität oder entsprechend der der anfordernden Verarbeitungseinheit zugeordneten Normalpriorität die Sperrung aller Anforderungen mit niederer Priorität auslöst, andererseits die Übergabe einer Anforderung an den Speicher und damit die Bereitstellung der Speicheranforderungssteuerung SAFS für weitere Anforderungen erst nach Eintreffen des zweiten Anforderungskriteriums AB stattfindet, bedeutet an sich jede eine Zyklusdauer des Speichers überschreitende Zeitdifferenz zwischen erstem und zweiten Anforderungskriterium eine Fehlbelastung des Systems. Eine Fehlbelastung liegt aber auch dann vor, wenn zwar das vollständige Anforderungskriterium (ZA und AB) in der Speicheranforderungssteuerung SAFS vorliegt, jedoch kein Zyklusssuteilungskriterium SPFREI eintrifft bzw. wenn sowohl das voll- ....

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ständige Anforderungskriterium (ZA und AB) als aucli das Zykluszuteilung skr it er ium SPPREI vorliegt, aber das Übernahmekriterium SPUE nicht gesendet wird. Während sich der zuerst genannte Pail auf den Verkehr zwischen den Verarbeitungseinheiten VE1 bis VE5 und der Speicheranforderungssteuerung SAPS bezieht, betreffen die zuletzt genannten Fälle den Verkehr2wisehen der Speieheranforderung SAPS und dem Speicher selbst. Durch die Zeitüberwachung ZZt wird somit der Verkehr zwischen den Verarbeitungseinheiten und der Speicheranforderungssteuerung einerseits und zwischen der Speicheranforderungssteuerung und dem Speicher andererseits überwacht. Das geschieht dadurch, daß die Überwachungszeit auf einen für jeden der genannten Fälle zulässigen Wert eingestellt ist, und daß über die Überwachungseinrichtung tiW dann ein Fehleralarm ausgelöst, wenn die Zeitdauer in jedem der genannten Fälle diesen Wert überschreitet. Dabei ist es vorteilhaft, den Zeitwert einstellbar zu machen und somit eine allen Möglichkeiten angepaßte Überwachung zu erreichen. Als Zeitüberwachungseinrichtung ZZt kann vorteilhaft eine Zähleinrichtung verwendet werden. Da über den Steuerkanal stk6, über den die Zeitüberwachungseinrichtung ZZt mit der Auswahllogik AWL in Verbindung steht, eine Information über die jeweils Anforderungskriterien sendende Verarbeitungseinheit zur Verfügung steht, ist es darüber hinaus auch möglich, die entsprechende Verarbeitungseinheit, die eine Fehllolastung veranlaßt, zu lokalisieren. Am Ausgang der Überwachungseinrichtung ÜW steht demnach sowohl ein Fehlersignal ¹¹SAFS defekt» als auch ein Fehlersignal "VE defekt", beispielsweise "VE1 defekt", zur Verfügung.

Zur Überwachung einer unzulässig langen Sperrung der Speicheranforderungssteuerung SAFS durch höherwertige Anforderungswünscho ist die bereits genannte Zyklusüberwachung ZZy vorgesehen. Sie besteht aus einer, jeder Verarbeitungseinheit jeweils fest zugeordneten Zähleinrichtung und ist ebenfalls in der Überwachungseinrichtung ÜW zentral vorhanden. Durch sie wird

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die Anzahl der Zyklen, die jede Verarbeitungseinheit in ununterbrochener Reihenfolge erhält, festgestellt. Das kann in der Weise geschehen, daß der Zählerstand der Zähleinrichtung mit jeder Zykluszuteilung an die ihr zugeordneten Verarbeitungseinheit dann um eine Stelle erhöht wird, wenn gleichzeitig ein weiteres Anforderungskriterium einer anderen Verarbeitungseinheit vorliegt. Fach Ablauf einer bestimmten Anzahl von Zyklen wird eine Fehlermeldung gesetzt, die wiederum sowohl in der Form "SAFS defekt" als auch in der Form "VE defekt" zur Verfügung steht, wobei letztere eine definitive Angabe über die gerade angeschaltete Verarbeitungseinheit gibt, in dem z.B. das Signal "VE1 defekt" gesendet wird.

Neben diesen den Verkehr zwischen den Verarbeitungseinheiten VE und der Speicheranforderungssteuerung SAFS einerseits und der Speicheranforderungssteuerung SAFS und dem Speicher andererseits überwachenden Vorgängen, kann im Rahmen der Erfindung die Überwachungseinrichtung ÜW aufgrund der von der Prioritätslogik PL und der Auswahllogik AWL zur Verfügung stehenden Information weitere Überwachungsvorgänge in vorteilhafter V/eise übernehmen. So steht über die Steuerkanäle Stk6 der Überwachungseinrichtung eine Information über die Auswahl zur Verfügung, die es gestattet, für den Fall, daß keine oder mehr als eine Anforderung ausgewählt wird, ein Fehlersignal zur Verfügung zu stellen. In Fig. 3a ist dieses Fehlersignal mit "FAV/" (Fehlerauswahl) bezeichnet.

Über die in Fig. 3a mit a bis f bezeichneten Eingänge der Überwachungseinrichtung ÜW, die in angedeuteter Weise über die Prioritätslogik PL Ausgänge a bis f der Suchketten Ski bis Sk6 ansteuerbar sind, ist eine Suchkettenüberwachung durchführbar. Diese besteht darin, daß die zwischen dem Eintreffen eines 3;.-iderprioritätswunsches und der Zuteilung dieser gewünschten Sonderpriorität an die Verarbeitungseinheit ablaufenden Zeitdauer festgestellt wird. Auch in diesem Fall

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wird nach Ablauf einer vorgegebenen und vorzugsweise einstellbaren Zeitdauer das Signal "SAFS defekt" ausgegeben.

Über die die Überwachungseinrichtung' UW mit der Anforderungssteuerung AS verbindenden Steuerleitung Stk7 ist es schließlich auch möglich, die Rücksetzung der Speicherglieder K1 bis K5 fortlaufend zu überwachen.

Die genannten Fehlerkriterien "SAFS defekt" und "VE defekt" gelangen an eine in Fig. 3 nicht dargestellte Programmanforderungssteuerung PAFS, die einen weiteren Teil der zentralen Steuereinrichtung des Systems bildet. Von dort werden im Falle der beschriebenen Fehler Fehlersignale an die Anforderungssteuerung AS der Speicheranforderungssteuerung SAFS gegeben. In Fig. 3a sind diese Fehlersignale mit PA1 bis PA5 bezeichnet worden. Über logische Schaltmittel wirken sie sperrend auf die Anforderungssteuerung AS ein. Neben der Sperrung durch eine prioritätshöhere Anforderung ist das die zweite Möglichkeit der Sperrung der Speicheranf orderungs^c. jeuerung SAFS für von Verarbeitungseinheiten kommende Zyklusanforderungen.

9 Patentansprüche
3 Figuren

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Claims

Patentansprüche

1. Betriebsverfahren für ein programmgesteuertes Datenvermittlungssystem mit einem alle zum Betrieb des Systems notwendigen Daten und Programme enthaltenden zentralen Speieher und mit diesem unter dem Einfluß zentraler Steuereinrichtungen nach dem Prinzip von Anforderung und Abruf zusammenarbeitenden Verarbeitungseinheiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinheiten die Zuteilung eines Zyklus durch Sendung eines ersten Anforderungskriteriums (ZA) an eine Speicheranforderungssteuerung (SAPS) voranmelden, daß diese Voranmeldung dort gespeichert, die Übernahme der Zyklusanforderung in den Speicher selbst durch Sendung eines zweiten Anforderungskriteriums (AB) eingeleitet und durch Rücksendung eines Quittungssignals an die anfordernde Verarbeitungseinheit (VE) bestätigt wird, daß die Zuteilung eines Speicherzyklus an eine anfordernde Verarbeitungseinheit (VE1 bis VE5) durch eine Auswahllogik (AWL) in der Speicheranforderungssteuerung (SAi¹S) entweder entsprechend einer den Verarbeitungseinheiten (VE1 bis VE5) jeweils aufgrund ihrer Aufgabe im System fest zugeordneten Normal-Priorität (np) oder entsprechend einer von FaI^u Fall von jeder Verarbeitungseinheit (VE1 bis VE5) wählbaren Sonderpriorität (sp11 bis sp4) derart geschieht, daß jede Anforderung höherer Priorität vor einer Anforderung niederer Priorität behandelt wird, wobei die von den Verarbeitungseinheiten (VE1 bis VE5) erreichbaren Sonderprioritäten (sp) in der Skala der N rmalprioritäten zwischen den den Verarbeitungseinheiten (VE1 bis VE5)

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fest zugeordneten Normalprioritäten (np) liegen und eine Verarbeitseinheit (VE1 bis VE5) sowohl eine über ihrer eigenen Normalpriorität oder eine über der Normalpriorität anderer Verarbeitungseinheiten liegenden Sonderpriorität wählen kann,und daß zur Überwachung des Verkehrs zwischen Verarbeitungseinheiten (VET..VE5) und Speicheranforderungssteuerung (SAPS) einerseits bzw. Speicheranforderungssteue^ng (SAi¹S) und Speicher andererseits sowohl ein von der Priorität der anfordernden Verarbeitungseinheit als auch ein von der Auswahl der anfordernden Verarbeitungseinheit abhängiger Überwachungsvorgang in einer Überwachungseinrichtung (ÜW) der Speicheranforderungssteuerung (SAPS) gestartet wird.

2. Datenwählvermittlungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anforderungen mit Normalpriorität (np) in der Auswahllogik (AWL) entsprechend der jeweils zugeordneten Normalpriorität geordnet werden, während die zur bevorrechtigten Zuteilung von Zyklen von den Verarbeitungseinheiten (VE1 bis VE5) gesendeten Sonderprioritätskriterien (sp) in einer einen Teil der Speicheranforderungssteuerung (SAPS) bildenden Prioriiäbslogik (PL) entweder bis zur Erledigung durch ZyklusZuteilung oder bis zum Eintreffen eines die Beendigung des bevorrechtigten Zustandes anzeigenden und die der Verarbeitungseinheit zugeordnete Normalpriorität wieder herstellenden Kriteriums ("0000") gespeichert werden, daß die Bewertung im Palle verschiedener Sonderprioritäten entsprechend deren Wertigkeit im Palle gleicher, von verschiedenen Verarbeitungs-• einheiten eintreffender Sonderpriorität entsprechend einer natürlichen und einer zeitlichen Reihenfolge geschieht, und daß aufgrund dieser Bewertung ein Steuerkriterium (über Stk5) an eine einen Teil der Speicheranforaeruiigs-

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steuerung (SAPS) bildende Anforderungssteuerung (AS) gelangt, durch das dort für alle Anforderungen mit niederer Priorität eine Sperrung besteht, unabhängig davon, ob die eine bevorrechtigte Zuteilung wünschende Verarbeitungseinheit tatsächlich das die Übernahme der Zyklusanforderung in den Speicher auslösende zweite Anforderungskriterium (AB) sendet.

Datemvahlvermittlungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prioritätslogik (PL) je Verarbeitungseinheit (VE1 bis VE5) eine der Anzahl der von ihr erreichbaren Sonderprioritäten (sp11 bis sp4 in Pig.1) entsprechende Anzahl von Speichergliedern (K11 bis K52 in Figur 3) enthält, die über der Anzahl der Sonderprioritäten (sp11 bis sp4) entsprechende Suchketten (SK1 bis SK5 in Pig.3b) und ein Verknüpfungsnetzwerk (M1 bis M5) mit der Anforderungssteuerung (AS) derart verbunden sind, daß eine über die, das erste Anforderungskriterium (ΖΔ) anbietenden Steuerkanäle (Stki) eintreffende Anforderung nur entsprechend der gewählten Sonderpriorität (sp) in ein Speicherglied (K1 bis K5) der Anforderungssteuerung (AS) gelangt, über deren Ausgang jeweils nur ein in der Auswahllogik (AWL) vorhandenes Auswahlschaltmittel (G1 bis G5) zur Bewertung des zweiten Anforderungskriteriums (AB) aktiviert wird und gleichzeitig alle anderen gesperrt werden, wobei ein Speicheranforderungskriterium zur Verfügung steht,und daß nach Eintreffen-der Zykluszuteilungsbereitschaft (SPPREI) die Übergabe einer Anforderung an den Speicher (SPUE) nah Eintreffen des zweiten Anforderungskriteriums (AB) über eine Auswahlleitung (AW1 bis AW5) gestartet wird.

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4. Datenverinittlungssystera nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwachung des zwischen Verarbeitungseinheiten (VE1 bis VE5) und der Speicheranforderungssteuerung (SAFS) stattfindenden Verkehrs in der Speicheranforderungssteuerung eine Zyklenüberwachung (mittels ZZy) zur Überwachung der aufgrund bevorrechtigter Zyklusanforderung entstehenden Belegung vorgesehen ist, und daß die Zeitüberwachung zusammen mit einer Auswahlüberwachung auch zur Überwachung des zwischen Speicheranforderungssteuerung (SAPS) und Speicher stattfindenden Verkehrs dient.

5. Datenwählvermittlungssystem nach Anspruch 4* dadurch gekennzeichnet, daß zur Zeitüberwachung in der Überwachungseinrichtung (ÜW) eine Zeitmeßeinrichtung beispielsweise eine Zähleinrichtung (ZZt) vorhanden ist, die nach Ablauf einer einstellbaren Überwachungszeit sowohl ein erstes einen Fehler signalisierendes Kriterium ("SAFS Defekt"), als auch ein zweites, eine Information über die gerade angeschaltete Verarbeitungseinhe: t enthaltendes Kriterium ("VE Defekt·") liefert.

6. Datenwählvermittlungssystem nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungszeit eine bis zum Vorliegen der vollständigen Zyklusanforderung (ZA und AB), eine bis zum Eintreffen des gykluszuteilungskriteriums (SPFREI) und eine bis zur Aussendung des Speicherübernahmekriteriums (SPUE) maximal zulässige Zeitdauer umfaßt.

7. Datenwählvermittlungssystem nach Anspruch 4> dadurch gekennzeichnet, daß zur Zyklenüberwachung in der Überwachungseinrichtung (ÜY/) je Verarbeitungseinheit (VE1 bis VE5) eine Zähleinrichtung (ZZy) vorhanden ist, die die Anzahl der einer Verarbeitungseinheit (VE1 bis VE5) in un-

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unterbrochener Reihenfolge zugeteilten Zyklen feststellt und bei Überschreiten eines bestimmten einstell-■ baren Ϋ/ertes sowohl das erste, einen Fehler signalisierende Kriterium ("SAPS Defekt") als auch das zweite, eine Information über die gerade angeschaltete Verarbeitungseinheit enthaltende Kriterium (VE-Defekt) liefert.

8. Datenwählvermittlungssystem nach Anspruch 7, dadutüh gekennzeichnet, daß der Zählerstand der Zähleinrichtung (ZZy) mit jeder ZyklusZuteilung an die ihr zugeordnete Verarbeitungseinheit dann um eine Stelle erhöht wird, wenn gleichzeitig ein weiteres Anforderungskriterium einer anderen Verarbeitungseinheit vorliegt.

9. Datenwählvermittlungssystem nach Anspruch 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Überwachungseinrichtung (WfI) ausgelöste zweite Kriterium ("VE-Defekt") zur Sperrung des einer als fehlerhaft gemeldeten Verarbeitungseinheit zugeordneten Speichergliedes (K1 bis K5) in der Anforderungssteuerung (AS) dient, (mittels PA1 bis' PA5 in Fig.3a).

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