DE1944483C3 - Programmgesteuertes Datenwählvermittlungssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für ein programmgesteuertes Datenvermittlungssystem mit einem zentralen Speicher, der alle Daten und Programme enthält, die zum Betrieb des Systems erforderlich sind, und mit Verarbeitungseinheiten, die mit dem zentralen Speicher unter der Steuerung einer zentralen Speicheranforderungssteuerung in der Weise zusammenarbeiten, daß sie unabhängig voneinander zu beliebigen Zeitpunkten Zyklusanforderungen an die Speicheranforderungssteuerung senden, wobei diese Zyklusanforderungen in der Speichel anforderungssteuerung, entsprechend einer Normalpriorität, die den Verarbeitungseinheiten auf Grund deren Aufgaben im System fest zugeteilt ist, oder entsprechend einer Sonderpriorität, die von den Verarbeitungseinheiten jeweils wählbar ist, bewertet werden.

Ein programmgesteuertes Datenvermittlungssystem, bei dem die Zuordnung zwischen den Zubringern und Abnehmern und damit die Nachrichtenübertragung zwischen ankommenden und abgehenden Anschlüssen mittels einer in einem jedem Zubringer zugeordneten Bereich eines zentralen Speichers enthaltenen Information geschieht, ist in der »Nachrichtentcchnischen Zeitschrift«, 19h9, Heft 8. Seiten bis 463, beschrieben. Diese Zuordnung besteht aus einem den gewünschten Abnehmer kennzeichnenden binären Codewort, das während des Verbindungsaufbaus aus den Wahlinformaiionen gebildet und über Eingabecodewandler in den dem Zubringer zugeordneten Speicherbereich eingeschrieben wird. Die Nachrichtenübertragung selbst geschieht in der Weise, daß mit jedem eintreffenden Polaritätswechsei 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 mit

ίο Hilfe der gespeicherten binären 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 Durchführung der verschiedenartigsten Aufgaben sind eine Reihe von Verarbeitungseinheiten vorhanden, in denen neben einer normalen Vermittlung von Nachrichten auch alle anderen anfallenden Aufgaben erledigt werden. Jede dieser Verarbeitungseinheiten kann mit dem zentralen Speicher dadurch in Verbindung treten, daß sie entsprechend den von ihr durchzuführenden Aufgaben vom Speicher Speicherzyklen anforden, mit deren Hilfe dann Informationen mit dem zentralen Speicher ausgetauscht werden.

Durch die USA.-Patentschrift 3 399 384 ist es bekannt, einzelnen externen Einheiten, die mit einer Zentraleinheit zusammenarbeiten, jeweils bestimmte Prioritäten zuzuordnen, die beispielsweise den normalen Tätigkeiten dieser externen Einheiten entsprechen. Darüber hinaus kann jedoch jede dieser Einheiten in bestimmten Fällen eine davon abweichende Priorität wählen, was sich im Hinblick auf die Flexibilität einer programmgesteuerten Anlage als vorteilhaft erweist.

Weiterhin ist es durch die deutsche Patentschrift 1300 138 bekannt, die Speicherzyklen über eine Speicheranforderungssteuerung den anfordernden Verarbeitungseinheiten zuzuteilen. Diese Maßnahme ist deshalb erforderlich, weil das beschriebene System einerseits laufend, das heißt, unter Umständen auch gleichzeitig eintreffende Anforderungen für Speicherzyklen verarbeiten muß, andererseits aber in einem bestimmten Zeitintervall jeweils immer 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, auch Zyklusanforderungen entsprechend ganz bestimmten Realzeitforderungen, die auf Grund der von den einzelnen Verarbeitungscinheiten durchzuführenden Aufgaben vorgegeben sind, zu berücksichtigen.

Dieser Patentschrift ist auch der Hinweis zu entnehmen, durch Anforderungen, die von der die eigentliche Nachrichtenübertragung durchführenden Verarbeitungseinheit kommen, die in einer anderen Verarbeitungseinheit ablaufenden Vorgänge für eine bestimmte Dauer zu unterbrechen und erst nach Erledigung der Übertragung eines Polaritätswechsels fortzusetzen (sogenannte Programmunterbrechung).

Auch der im folgenden beschriebenen Erfindung, die sich ebenfalls auf ein solches programmgesteuertes Datenvermittlungssystem bezieht, liegt dieses

Problem zugrunde. Im besonderen besteht die Aufgabe darin, die Zuteilung von Speicherzyklen an anfordernde Verarbeitungseinheiten und damit zusammenhängend auch die Überwachung des Verkehrs der einzelnen Verarbeitungseinheiten mit dem zentralen Speicher unter Berücksichtigung der für ein solches System geforderten Realzeitbedingungen durchzuführen.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß die einen Zyklus anfordernden Verarbeitungseinheiten ihre Zyklusanforderungen durch Sendung eines ersten Anforderungskriteriums an eine Anforderungssteuerung in der Speicheranforderungssteuerung voranmelden, daß dieses erste Anforderungskriterium dort gespeichert wird, daß die einen Zyklus anfordernden Verarbeitungseinheiten dann ein zweites Anforderungskriterium an eine Auswahllogik in der Speicheranforderungssteuerung senden, daß mit Eintreffen des zweiten Anforderungskriteriums in der Auswahllogik ein Auswahlkriterium gebildet und an den Speicher gesendet wird, durch das jeweils die prioritätshöchste anfordernde Verarbeitungseinheit bestimmt ist, daß die von den Verarbeitungseinheiten erreichbaren Sonderprioritäten zwischen den den Verarbeitungseinheiten fest zugeordneten Normalprioritäten liegen und eine Verarbeitungseinheit sowohl eine über ihrer eigenen Normalpriorität als auch eine über der Normalpriorität anderer Verarbeitungseinheiten liegenden Sonderpriorität wählen kann, und daß der Verkehr zwischen den Verarbeitungseinheiten und der Speicheranforderungssteuerung sowie zwischen der Speicheranforderungssteuerung und dem Speicher sowohl unter Berücksichtigung der einer anfordernden Verarbeitungseinheit zugeteilten Priorität als auch abhängig von der Auswahl der anfordernden Verarbeitungseinheit überwacht wird.

Eine Zyklusanforderung kann gemäß der Erfindung demnach durch zwei verschiedene Maßnahmen beeinflußt werden. Zum ersten kann eine Verarbeitungseinheit im Rahmen ihrer Normalpriorität durch Aussendung eines ersten Anforderungskriteriums eine Zyklusanforderung voranmelden und bis zur tatsächlichen Übernahme der Anforderung in den Speicher, die mit dem zweiten Anforderungskriterium eingeleitet wird, einige Systemtakte warten. Das bedeutet, daß Anforderungen anderer Verarbeitungseinheiten während dieser Zeit 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 Speicher mit einem zweiten Anforderungskriterium bleibt dabei erhalten. Allerdings geht eine Anforderung mit Sonderpriorität jeder anderen Anforderung vor, selbst wenn die anfordernde Verarbeitungseinheit im Normalfall eine niedrigere Priorität hat als die anderen Verarbeitungseinheiten.

Eine Erläuterung der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen gegeben.

Fig. 1 zeigt eine Möglichkeit der Aufteilung sowohl der Normalprioritäten als auch der von einzelnen Verarbeitungscinheitcn erreichbaren Sonderprioritäten;

Fig. 2 zeigt das Prinzip einer Zusammenarbeit mehrerer Vcrarbcitungscinhciten mit dem zentralen Speicher unter der Steuerung der Spcicheranforderungssteucrung;

F i g. 3 a und 3 b zeigen weitere Einzelheiten der Spcichcranforderungssteucrung.

Es ist bereits darauf hingewiesen worden, daß es ein wesentliches Merkmal des neuen Datenvermittlungssystems ist, daß cine Reihe von Vcrarbeitungseinheiten, die untereinander unabhängig arbeiten, stets mit dem zentralen Speicher in der Weise zusammenarbeiten, daß sic nach Anforderung und Zuteilung eines Speicherzyklus Informationen mit diesem austauschen. Dabei ist jeder Verarbeitungseinheit entsprechend ihrer Aufgabe im System eine feste Priorität zugeordnet, die im folgenden Normalpriorität genannt wird. In Fig. 1 sind beispielsweise die fünf Verarbeitungseinheiten VE 1 bis VE 5 dargestellt, deren jeweils fest zugeordnete Normalprioritäten mit np 1 bis np 5 bezeichnet sind. Der Verarbeitungseinheit KEl, die zur Verarbeitung der von den Zubringern kommenden Polaritätswcchsel dient, ist im hier beschriebenen Beispiel die höchste Normalpriorität zugeordnet. In der Reihenfolge der Wertigkeit der Normalprioritäten folgen die zur Verarbeitung von Programmen vorhandenen Verarbeitungseirsheiten VE 2 und VE 3 und die den Verkehr mit den externen Einrichtungen durchführende Verarbeitungseinheit VE 4. Die Verarbeitungseinheit VES hat die niedrigste Normalpriorität und kann z. B. ein für die Eingabe von Befehlen vorhandenes Kommandofeld sein. Jede Zyklusanforderung einer Verarbeitungseinheit mit einer höheren Priorität wird von der Speicheranforderungsstcuerung gegenüber den Anforderungen einer Verarbeitungseinheit mit niedrigerer Priorität bevorzugt behandelt.

Neben den Normalprioritäten kann eine Verarbeitungseinheit aber von Fall zu Fall eine Sonderpriorität wählen, die in der Regel ihrer Normalpriorität übergeordnet ist. In F i g. 1 sind diese Sonderprioritäten mit sp 1 bis sp4, sp 11 und sp 21 bezeichnet.

So kann beispielsweise die Verarbeitungseinheit VE 1 zwei übergeordnete Sonderprioritäten wählen, nämlich sp\ und .vpll. Die Verarbeitungseinheit VE2 kann demnach die Sonderprioritätspl, spll, sp2 und sp2\ erreichen. Die weiteren Zuordnungen er-

geben sich aus Fig. 1. Die mit sp\, .vp2, sp3 und sp 4 bezeichneten Sonderprioritäten entsprechen den jeweils besonderen Betriebsfällen vorbehaltenen bevorrechtigten Anforderungen. Die mit sp 11 und 5p 21 bezeichneten Sonderprioritäten stellen dagegen den

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 Prioritätsstufer nur von der die Nachrichtenübertragung durchführenden Verarbeitungseinheit VE 1 und den zui Durchführung von Programmen dienenden Verarbeitungseinheiten VE 2 und VE 3 erreichbar sind Selbstverständlich ist es möglich, einer Verarbeitungscinheit auch eine unter ihrer Normal priorität liegende Sonderpriorität zuzuordnen, was in Fig. 1 dadurch angedeutet ist, daß die Verarbeitungseinheil VE 2 auch zur Sonderpriorität sp 3 Zugang hat. Dh weiteren in Fig. 1 dargestellten Verarbeitungseinheiten VE 3. VE Λ und FE 5 haben in der durch Pfeile dargestellten Art und Weise Zugang zu der einzelnen Sonderprioritäten. Bestimmte Verarbei tungscinheiten können auch zu einer Stufe ohm Priorität Zugang haben, die beispielsweise für unter

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geordnete, das heißt, fur zeitunkritische Programme Anwendung finden. In F i g. 1 ist zu diesem Zweck die Stufe op (»ohne Priorität«) enthalten, zu der im angegebenen Beispiel die Verarbdtungseinheiten VEl, VE 2 und VEi Zugang haben. Fordert eine Verarbeitungseinheit unter der Bedingung »opt einen Zyklus 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 aul die in Fig. 1 dargestellte Aufteilung der Priorilätsstufen beschränkt.

Zur Erläuterung der Zusammenarbeit der Verarbeitungseinheiten mit dem zentralen Speicher wird auf Fig. 2 verwiesen. Dort sind wiederum die fünf Verarbeitungseinheitcn VEl bis VES dargestellt, dcnen einerseits die Normalprioritäten np 1 bis npS zugeordnet sind und von denen andererseits die Sonderprioritäten sp 11 bis 5p 4 gewählt werden können, wie dies an Hand von Fig. 1 beschrieben wurde. Die Verarbeitungseinheit VEl, die beispielsweise die Leitungsanschlußeinheit ist, also die Einheit, die die Polaritätswechsel der Zubringer aufnimmt und diese nach Übergabe in den Speicher und Wiederaufnahme aus dem Speicher an die Abnehmer weilergibt, ist die Verarbeitungseinheit mit der höchsten Normalpriorität np 1. Die Verarbeitungseinheiten VE 2 und VE 3, die in der Rangfolge die nächst niedrigeren Normalprioritäten np 2 und np 3 haben, sind beispielsweise Programmsteuereinheiten, die die für den Betrieb des Vermittlungssystems erforderlichen Verarbeitungen, beispielsweise die Zählung, die überwachung usw., übernehmen. Die Verarbeitungseinheiten VE 4 bzw. VE 5, die die nächst niedrigeren Normalprioritäten np 4 und np 5 haben, sind beispielsweise externe Geräteanschlußeinheiten, über die das System mit angeschlossenen externen Geräten, beispielsweise mit 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, das heißt, ohne Sonderpriorität, in Form von ersten und zweiten Anforderungskriterien ZA und AB über die Steuerkanäle Stk 1 an die Speicheranforderungssteuerung SAFS, 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 Zutcilung steuerndes Kriterium »sp« über die Steuerkanäle SfJt 4 gesandt, in der Prioritätslogik PL notiert und überwacht und der SpeicheranforderungssteuerungS/lFS über die SteuerkanäleSfA:5 zugeführt. Durch Rücksendung eines Signals QP (Quittung Priorität) an die Verarbeitungseinheit wird die Bcriicksichtigung des Sonderprioritätswunsches bestätigt. Die Anforderung selbst geschieht dann wiedcrum durch Aussenden der Anfordcrungskritcrien ZA und AB, die jetzt allerdings unter Bcrücksichtigung der Sonderpriorität »sp« behandelt werden. Die Spcichcranfordcrungsstcucrung SAFS gibt über eine dcr Auswahllcitungen AW1 bis AW5 jeweils nur cinc der über die Stcucrkanälc SfA: 1 ankommenden Anforderungen an die Spcichcropcrationsstcuerung SOF¹S weiter. \on wo aus über den Steuerkanal Stk 3 der Speicher S erreichbar ist. Nach Zuteilung eines Speicherzyklus steht über den Datenkanal DK ein Iniormationiskanal zwischen der anfordernden Verarbeitungseinheit und dem zentralen Speicher5 zum Austausch von Informationen (Daten. Programme) zur Verfügung. Die übernähme der Anforderung kann gleichzeitig zur Rückmeldung eines Bestäligungskriteriums ZQ an die anfordernde Verarbeitungseinheit \erwendet werden.

Zur Durchführung der obengenannten Aufgaben enthält die Speicheranforderunpsteuerung 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 einen der Steuerkanäle Stk 1 Zugang zu der Auswahllogik A WL und zu der Anforderungssteuerung AS. Jede Verarbeitungseinheit hat darüber hinaus über einen der Steuerkanäle Stk 4 Zugang zur Prioritätslogik PL. Während die Anforderung und Zuteilung von Speicherzyklen im Normalfall, das heißt, unter Berücksichtigung der den einzelnen Verarbeitungseinheiten fest zugeordneten Normalprioritäten, stets allein lüber die Auswahllogik A WL und die Anforderungssteuerung AS geschieht, werden die Anforderungen und Zuteilungen von Speicherzyklen unter Berücksichtigung der von den einzelnen Verarbeitungseinheiten erreichbaren Sonderprioritäten stets über die Prioritätslogik PL, die Anforderungssteuerung AS und die Auswahllogik A WL abgewickelt.

Die Überwachungseinrichtung ÜW, die sowohl über die Steuerkanäle Slk 6 und Stk 7 mit der Auswahllogik A WL und der Anforderungssteuerung AS als auch über die Steuerkanäle Stk 8 mit der Prioritätslogik PL in Verbindung steht, übernimmt die Überwachung des Verkehrs zwischen den Verarbeitungseinheiten und der Speicheranforderungssteuerung SAFS einerseits sowie zwischen der Speicheranforderungssteuerung S/4 FS und dem Speichers andererseits.

Im folgenden werden die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Einzelheiten an Hand von F i g. 3 a und 3 b erläutert. 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 in F i g. 3 a und 3 b enthaltenen Einzelheiten der zur Durchführung der Erfindung wesentlichen Teile der Speicheranforderungssteuerung SAFS sind die Prioritätslogik PL, die Anforderungsstcucrung AS, die Auswahllogik AWL und die Überwachungseinrichtung ÜW.

Als erstes soll der Fall behandelt werden, daß die einzelnen Verarbeitungseinheiten ihre Anforderungen nur im Rahmen der ihnen fest zugeordneten Normal-Prioritäten an die Spcicheranfordcrungssteucrung SAFS richten. Zur Erläuterung dieses Vorgangs wird auf Fig. 3 a verwiesen. Da voräussctzungsgemäß keine Zyklusanforderung durch eine gewählte Sonderpriorität bevorrechtigt zu behandeln ist. gelangen die von einzelnen Verarbeitungseinheiten über die Stcucrkanälc Stk 1 ankommenden ersten Anfordcrungskriterien ZA 1 bis ZA 5 in die einzelnen Speicherglicdcr K 1 bis K 5 der Anfordcrungsstcucrung AS. F.inc Auswahl entsprechend den Normalpriori-

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täten wird in der Auswahllogik A WL über Auswahlschaltmittel, die hier beispielsweise die Gattcrschaltmittel Gl bis C 5 sind, durchgeführt. Über die Auswahllogik A WL wird gleichzeitig dem zentralen SpeicherSOPS über eine der Auswahlleitungen AW 1 bis AWS ein Kriterium übermittelt, das diesem den Anforderungswunsch einer Verarbeitungseinheit anzeigt. Mit einem vom zentralen Speicher SOPS an die dargestellte Speicheranforderungssteuerung zurückgemeldeten Zykluszuteilungskriterium SP FREI (Speicher frei) wird, nachdem auch das zweite Aniordcrungskriterium AB von derjenigen Verarbeitungseinheit, die bereits das erste Anforderungskriterium ZA gestellt hat, eingetroffen ist, der Anforderungswunsch über eine der Auswahlleitungcn A W1 bis AWS und ein besonderes Übernahmekriterium SP UE (Speicherübernahme) an den Speicher übergeben. Gleichzeitig mit der Übernahme wird der anfordernden Verarbeitungseinhei! ein Quittungssignal übersandt und wird über die Gatter CR 1 bis CR S die Rückstellung der Speicherglieder K1 bis K 5 in der Anforderungssteuerung AS bewirkt. Nach Übernahme der Anforderung in den zentralen Speicher SOPS kann in der dargestellten Speicheranforderung der nächste Anforderungsvorgang in der beschriebenen Weise eingeleitet werden.

Als zweites soll der Fall behandelt werden, daß eine Verarbeitungseinheit eine Zyklusanforderung gemäß einer von ihr gewählten Sonderpriorität anfordert. Zur Erläuterung dieses Vorgangs wird zusätzlich zu F i g. 3 a noch auf F i g. 3 b verwiesen. Auf Grund der gewählten Sonderpriorität erlangt diese Verarbeitungseinheit eine mehr oder minder bevorrechtigte Behandlung ihres Anforderungswunsches. Dazu ist in der Speichcranforderungssteuerung die Prioritätslogik PL vorhanden, zu der alle Verarbeitungseinheiten, die eine Sonderpriorität erreichen können, über die Steuerleitungen Stk 4 Zugang haben. Ein von einer der Verarbeitungseinheiten VE 1 bis VE 5 in Form eines ,in F i g. 3 b mit PC, PV bezeichneten binären Signals geäußerter Sonderprioritätswunsch wird in einer der Decodiereinrichtungen DC1 bis DC 5 erkannt und in einer der Speicherstufen KIl bis K52 der Prioritätslogik PL notiert. Die Anzahl der je Verarbeitungseinheit vorhandenen Speicherstufen entspricht dabei der Anzahl der von der Verarbeitungseinheit wählbaren Sonderprioritäten. Die Ausgänge der einzelnen Speicherstufen KIl bis K 52 sind mit den Eingängen der Suchketten SK1 bis SK 6 verbunden. Die Anzahl der Suchketten entspricht der Anzahl der Sonderprioritäten, die im System vorgesehen sind. Entsprechend dem in Fi g. 1 angegebenen Organisationsplan entspricht im Beispiel nach F i g. 3 b die Suchkette SK1 der Sonderpriorität sp 11, die Suchkette SK 2 der Sonderpriorität sp 1 usw. Die Einordnung der asynchron eintreffenden Sonderprioritätswünsche 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 Verarbeitungscinheiten gleichzeitig eintreffen. Die Einordnung in zeitlicher Reihenfolge bedeutet, daß eine Verarbeitungscinheit, die eine Sonderpriorität wünscht, diese nur dann sofort erhält, wenn die Sonderpriorität noch nicht besetzt ist. Ist die gewünschte Sonderpriorität bereits von einer anderen Verarbeitungseinheit besetzt, so wird diese Sonderpriorität der sie zu einem späteren Zeitpunkt anfordernden Verarbeitungseinheit erst zugeteilt, nachdem die erste diese Sonderpriorität wieder verlassen hat. Diesem Zweck dienen die bereits genannten Suchkctlcn .VK 1 bis SK 6, in denen die Auswahl von Anforderungen, das heißt, der Sonderprioritätswünsche, nach einem an sich bekannten Prinzip stattfindet.
Die Einordnung in natürlicher Reihenfolge bedcutet, daß beim gleichzeitigen Eintreffen von gleichen Sonderprioritätswünschen von mehreren Verarbeitungseinheiten her stets derjenigen Verarbeitungseinheit die gewünschte Sonderpriorität als erste zugeteilt wird, die unter den anfordernden Verarbeitungseinheiten die höchste Normalpriorität hat. In Fig. 3b ist dies dadurch veranschaulicht worden, daß der Verarbeitungseinheit VEl, die entsprechend dem für das Ausführungsbeispiel gewählten Organisationsplan die höchste Normalpriorität np 1 hat, der erste

ίο Eingang der Suchkette SK 1 zugeordnet ist. Den, die Sonderpriorität up 11 erreichenden weiteren Verarbeitungseinheiten VE 2 und VE 3 sind die jeweils folgenden Eingänge der Suchkette SK 1 zugeordnet. Bei einem gleichzeitigen Eintreffen des Sonderprioritätswunsches sp 11 sowohl von der Verarbeitungseinheit VE 2 als auch von der Verarbeitungseinheit VE 3 wird demnach der Wunsch der Verarbeitungseinheit VE 2 zuerst berücksichtigt. Würde allerdings nach Erledigung des ersten Wunsches (von VE 2), aber noch vor Erledigung des zweiten Wunsches (von VE 3) ein Wunsch von der Verarbeitungscinheit VE 1 eintreffen, so müßte dieser trotzdem bis zur Erledigung oder Rücknahme des Wunsches der Verarbeitungseinheit VE 3 warten, da in diesem Fall die Suchkette, entsprechend dem Ringprinzip, erst wieder in ihre Anfangsstellung gelangen muß.

Die Ausgänge der Suchketten SK 1 bis SK 6 sind mit einem Verknüpfungsnetzwerk, das hier beispielsweise aus den Mischgaitern M 1 bis M 5 besteht, verbunden. Über die Steuerkanälc Stk 5 sind die Ausgänge des Verknüpfungsnetzwerks mit der Anforderungssteuerung AS derart verbunden, daß eine von einer Verarbeitungseinheit durch Sendung des ersten Anforderungskriteriums ZA geforderte Zykluszutcilung nur dann in der Anfordcrungsstcuerung AS zwischengespeichert wird, wenn diese in Koinzidenz mit der von ihr gewünschten Sonderpriorität auftritt. Liegt also ein Sonderprioritätswunsch einer Verarbei-'.ungseinheit vor, so wird entsprechend der Wertigkeit dieses Sonderprioritätswunsches die Anforderungssteuerung AS für alle Anforderungen, deren Priorität niedriger ist als die der Sonderpriorität, gesperrt. Dei weitere Ablauf in der Anforderungssteuerung AS und in der Auswahllogik A WL verläuft dann im wesentliehen in der bereits beschriebenen Weise, das heißt die in den Speichergliedcrn Kl bis KS der Anforderungssteuerung AS aufgenommene Zyklusanfordc rung wird an die Auswahllogik A WL weitergegeben dort in den Auswahlschaltmittcln G 1 bis GS bewer tct und über eine der Auswahlleitungen AWl bit A W 5 an den zentralen Speicher SOPS weitergegeben Der Empfang des Zuteilungskriteriiims SP FREI um die Sendung des Übernahmckritcriums .VP UE sowii die Übergabe in den Speicher geschieht ebenfalls h bereits beschriebener Weise.

Eine Verarbeitungseinheit, die einen Sonderpriori tätswunsch äußert, kann diesen jederzeit durch eil besonderes Kriterium (z. R. >ΟΠΠΓ)<·) zurücknehmen

X-.

In diesem Fall wird dieser Befehl ebenfalls binärcodiert ausgesendet, im betreffenden Decodierer DC 1 bis DC 5 der Prioritätslogik PL erkannt und zur Rückstellung aller davon betroffenen Speicherstufen K 11 bis K 52 verwendet. Die Prioritätslogik PL steht dann sofort wieder zur Verfügung. Um einer Verarbeitungseinheit die Tatsache, daß ein von ihr geäußerter Sonderprioritätswunsch tatsächlich auch notiert wurde, mitteilen zu können, wird der Verarbeitungscinheit ein Quittungssignal QP über die Steuerkanäle Stk 4 zurückübertragen.

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

Ebenso wäre es möglich, einen Sonderprioritatswunsch nicht binärcodiert, sondern beispielsweise über eine eigene Sonderprioritätsleitung der Prioritätlogik mitzuteilen. Das hätte dann den Vorteil, daß die Sonderprioritätswiinschc geometrisch, also ohne eine besondere logische Verknüpfung, bewertet werden könnten.

Die im vorhergehenden beschriebene prioritätsabhängige Zuordnung von Zyklen auf Grund der von Verarbeitungseinheiten eintreffenden Anforderungskriterien bedeutet, daß eine Anforderung mit höherer Priorität, sei es eine höhere Normaipriorität oder eine höhere Sonderpriorität, jede Anforderung mit niedrigerer Priorität sperrt. Das gleiche tritt aber auch dann ein, wenn eine Verarbeitungseinheit eine Zykluszuteilung durch Aussenden des ersten Anfordeningskriteriums voranmeldet und mit dem Aussenden des zweiten Anforderungskriteriums, wie angegeben, einige Systemtakte wartet. In beiden Fällen kann unter Umständen durch Anforderung von einer einzigen Verarbeitungseinheit her der Ablauf im System unverhältnismäßig lange gesperrt sein. Es ergibt sich daraus die Forderung, besondere Überwachungsvorgänge vorzusehen, mit denen nicht nur diese Fehlbelastung des Systems erkannt und vermieden wird, sondern darüber hinaus eine Möglichkeit gegeben wird, die den Fehler verursachende Verarbeitungseinheit feststellen zu können.

Gemäß einer näheren Ausgestaltung der Erfindung ist deshalb in der Speicheranforderungsstcuerung SAFS eine Zeit- und Zyklenüberwachung vorgesehen. In Fig. 3a ist die zur Zeitüberwachung dienende Einrichtung mit ZZt und die zur Zyklenüberwachung dienende Einrichtung mit ZZy bezeichnet. Beide Einrichtungen sind in der einen Teil der Speicheranforderungssteuerung SAFS bildenden Überwachungseinrichtung ÜW vorhanden.

Da bereits das Eintreffen eines ersten Anforderungskriteriums ZA entweder entsprechend der gewählten Sonderpriorität oder entsprechend der der anfordernden Veiarbcitungseinheit zugeordneten Normalprioritiit die Sperrung aller Anforderungen mit niedrigerer Priorität auslost, andererseits die Übergabe einer Anforderung an den Speicher und damit die Bereitstellung der Speicheranfonlerungssteuerung SAFS für weitere Anforderungen erst nach dem F.intreffen des /weiten Anforderungskriteriums AB stattfindet, bedeutet an sich jede eine Zyklusdauer des Speichers überschreitende Zeitdifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Anforderungskriterium eine Fchlbelaslung des Systems. Eine Fehlbelastung liegt aber auch dann '.or, wenn zwar das vollständige Anforderungskriterium ZA und AB in der Speicheranforderungssteuerung SAFS vorliegt, jedoch kein Zykluszuteilungskriterium SPFREI eintrifft bzw. wenn sowohl das vollständige Anforderungskriterium ZA und AB als auch das Zykluszuteilungskriterium SP FREI vorliegt, aber das Übernahmekriterium SP UE nicht gesendet wird. Während sich der zuerst genannte Fall auf den Verkehr zwischen den Verarbeitungseinheiten VEl bis VES und der Speicheranforderungssteuerung SAFS bezieht, betreffen die zuletzt genannten Fälle den Verkehr zwischen der Speicheranforderung SAFS 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 Ü W dann ein Fehlcralarm ausgelöst wird, wenn die Zeitdauer in jedem der genannten Fälle diesen Wert überschreitet. Dabei ist es vorteilhaft, den Zeitwert einstellbar zu machen und somit eine allen Mögliches keiten angepaßte Überwachung zu erreichen. Als Zeitübcrwachungseinrichiung ZZt kann beispielswiist; eine Zähleinrichtung verwendet werden. Da über den Sieuerkanal Stk 6, über den die Zeitüberwachungseinrichtung ZZf mit der Auswahllogik A WL in Verbindung steht, eine Information über die jeweils Anforderungskriterien sendende Verarbeitungseinheit zur Verfügung steht, ist es darüber hinaus auch möglich, die betreffende Verarbeitungseinheit, die eine Fehlbelastung veranlaßt, zu lokalisieren. Am Ausgang der Überwachungseinrichtung ÜW steht demnach sowohl das Fehlersignal SA FS defekt als auch beispielsweise das Fehlersignal VE 1 defekt zur Verfügung.

Zur Überwachung einer unzulässig langen Sperrung der Speicheranforderungssteuerung SA FS durch höherweitige Anforderungswünschc 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 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 zugeordnet« Verarbeitungseinheit dann um eine Stelle erhöht wird wenn gleichzeitig ein weiteres Anforderungskriteriurr von einer anderen Verarbeitungseinheit her vorliegt Nach Abiauf einer bestimmten Anzahl von Zykler wird eine Fehlermeldung gesetzt, die wiederum so wohl in der Form SAFS defekt als auch beispiels weise in der Form VE 1 defekt zur Verfügung steht wobei letztere eine definitive Angabe über die gerade angeschaltete Verarbeitungseinheit VE 1 gibt.

Neben diesen den Verkehr zwischen den Ver arbeimngseinheiten VEl bis VES und der Speicher anf orderungssteuerung SA FS einerseits und der Spei cheranforderungssteuerung SAFS und dem Speiche andererseits überwachenden Vorgängen kann ii

^e5 näherer Ausgestaltung der Erfindung die Über wachiingseinrichtung ÜW auf Grund der von de Prioritätslogik PL und der Auswahllogik A Wl. zu Verfügung stehenden Informationen weitere fiber

wachungsvorgänge in vorteilhafter Weise übernehmen. So steht über die Steuerkanäle Stk 6 der Überwachungseinrichtung UH' eine Information über die Auswahl zur Verfügung, die es gestattet, für den Fall, daß überhaupt keine, oder daß mehr als eine Anforderung ausgewählt wird, ein Fehlersignal zur Verfügung zu stellen. In F i g. 3 a ist dieses Fehlersignal mit FA W (Fehlerauswahl) bezeichnet.

Über die in F i g. 3 a mit α bis / bezeichneten Eingänge der Überwachungseinrichtung ÜW, die in angedeuteter Weise über die Ausgänge α bis / der Suchketten Sk 1 bis Sk 6 in der Prioritätslogik PL ansteuerbar sind, ist eine Suchkettenüberwachung durchführbar. Diese besteht darin, daß die zwischen dem Eintreffen eines Sonderprioritätswunsches und der Zuteilung dieser gewünschten Sonderpriorität an die Verarbeitungseinheit ablaufende Zeitdauer festgestellt wird. Auch in diesem Fall wird nach Ablauf einer vorgegebenen und vorzugsweise einstellbaren Zeitdauer das Signal SAFS defekt ausgegeben.

Über die die Überwachungseinrichtung ÜW mit der Anforderungssteuerung AS verbindenden Steuerleitungen Stk 7 ist es schließlich auch möglich, die Rücksetzung der Speicherglieder Kl bis KS fortlaufend zu überwachen.

Die genannten Fehlerkriterien SAFS defekt und VE defekt gelangen an eine in F i g. 2 dargestellte Programmanforderungssteuerung PAFS, die einen weiteren Teil der zentralen Steuereinrichtung des Systems bildet. Von dort werden im Falle der beschriebener. Fehler jeweils Fehlersignale an die Anforderungssteuerung AS der Speicheranforderungssteuerung SAFS gegeben. In F i g. 3 a sind diese Fehlersignale mit PA 1 bis PA 5 bezeichnet. 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 Speicheranforderungssteuerung SAFS für von Verarbeitungscinheiten kommende Zyklusanforderungen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

I 944 Patentansprüche:

1. Verfahren für ein programmgesteuertes Datenvermittlungssystem mit einem zentralen Speieher, der alle Daten und Programme enthält, die zum Betrieb des Systems erforderlich sind, und mit Verarbeitungseinheiten, die mit dem zentralen Speicher unter der Steuerung einer zentralen Speicheranforderungssteuerung in der Weise zusammenarbeiten, daß sie unabhängig voneinander zu beliebigen Zeitpunkten Zyklusanforderungen an die Speicheranforderungssteuerung senden, wobei dieseZyklusanfordcrungen in dcrSpeicheranforderungssteuerung entsprechend einer Normalpriorität, die den Verarbeitungseinheiten auf Grund deren Aufgaben im System fest zugeteilt ist, oder entsprechend einer Sonderpriorität, die von den Verarbeitimgseinheiien jeweils wählbar ist, bewertet werden, dadurch ge kennzeichnet, daß die einen Zyklus anfordernden Verarbeitungseinheiten (VE 1 bis VE5) ihre Zyklusanforderungen durch Sendung eines ersten Anforderungskriteriums (ZA) an eine Anforderungssteuerung (AS) in der Speicheranforderungs- $teuerung (SA FS) voranmelden, daß dieses erste Anforderungskriterium dort gespeichert wird, daß die einen Zyklus anfordernden Verarbeitungseinheiten dann ein zweiies Anforderungskriterium (AB) an eine Auswahllogik (A WL) in der Speicheranforderungssteuerung (SAFS) senden, daß mit Eintreffen des zweiten Anforderungskriteriums (AB) in der Auswahllogik (AWl.) ein Auswahlkriterium (AW 1 bis AWS) gebildet und an den Speicher (S) gesendet wird, durch das jeweils die prioritätshöchste anfordernde Verarbeitungseinheit bestimmt ist, daß die von den Verarbeitungseinheiten (VE 1 bis VE S) erreichbaren Sonderprioritäten (sp) zwischen den den Verarbeitungseinheiten fest zugeordneten Normalprioritäten (np) liegen und eine Verarbeitungseinheit sowohl eine aber ihrer eigenen Normalpriorität nls auch eine über der Normalpriorität anderer Verarbeitungseinheiten liegenden Sonderprioritäl wählen kann, und daß der Verkehr zwischen den Verarbeiiungseinheiien (VE 1 bis VES) und der Speicheranforderungssteuerung(SAFS) sowie zwischen der Speicheranforderungssteuerung und dem Speicher sowohl unter Berücksichtigung der einer anfordernden Verarbeitungseinheit zugetcil- 5" ten Priorität als auch abhängig von der Auswahl der anfordernden Verarbeitungseinheit überwacht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anforderungen mit Normalpriorität (np) in der Auswahllogik (A Wl.), entsprechend der einer Verarbeitungseinheit jeweils fest zugeordneten Normalpriorität geordnet werden, während die zur bevorrechtigten Zuteilung von Zyklen von den Verarbeitungseinheiten ^Λ» (VEl bis VE5) mit einem Sonderprioritätskriterium (sp) gesendeten Anforderungen in der Prioritätslogik (PL) entweder his zur Erledigung durch Zykluszuteilung oder bis zum Eintreffen eines die Beendigung des bevorrechtigten Zustands anzeigenden Kriteriums (»0000«) gespeichert werden, daß die Bewertung im Falle verschiedener Sonderprioritäten, entsprechend deren Wertigkeit, im Falle gleicher aber von verschiedenen Verarbeitungseinheiten eintreffender Sonderprioritäten, entsprechend einer natürlichen und einer zeitlichen Reihenfolge geschieht, daß auf Grund dieser Bewertung ein Steuerkriterium (über .SVA- 5) an die Anforderungssteuerung (AS) gelangt, und daß dort für alle Anforderungen mil 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.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherung der Sonderprioritätskriterien (sp) in der Prioritätslogik (PL) mittels Speicherglieder (K II bis K52 in Fig. 3) und die Prioritätsauswahl mittels Suchketten (SK 1 bis SK S in F i g. 3 b) geschieht, wobei die Anzahl der Spcicherglieder durch die Anzahl der Verarbeitungseinheiten sowie der Anzahl der von diesen erreichbaren Sonderprioritäten und die Anzahl der Suchketten durch die Anzahl der erreichbaren Sonderprioritäten bestimmt ist, daß die Übergabe von in der Prioritätslogik (PL) gespeicherten und ausgewählten Sonderprioritäten (sp) an die Anforderungssteuerung (AS) über ein Verknüpfungsnetzwerk (M 1 bis Af 5) in der Weise geschieht, daß dort eine über die das erste Anforderungskriterium (ZA) anbietenden Steuerkanäle (Stk 1) eintretende Anforderung nur entsprechend der gewählten Sonderpriorität (sp) in ein Speicherglied (K 1 bis K S) der Anforderungssteuerung (AS) gelangt, über deren Ausgang jeweils nur ein in der Auswahllogik (A WL) vorhandenes Auswahlschaltmittel (G 1 bis G 5) 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(SPFREl) die Übergabe einer Anforderung an den Speicher (SPUE) nach Eintreffen des zweiten Anforderungskriteriums (AB) über eine Auswahlleitung {AWl bis AWS) gestartet w.rd.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwachung des zwischen den Verarbeitungseinheiten (VEl bis VES) und der Speicheranforderungssteuerung (SAFS) statt findenden Verkehrs in einer Überwachungseinrichtung (VW) der Speicheranforderungssteuerung (SA FS) zur Überwachung der auf Grund bevorrechtigter Zyklusanforderungen entstehenden Belegungen eine Zyklcnübcrwaehung (mittels ZZv) und zur Überwachung des Verkehrs zwischen der Speicheranforderungssteuerung (SAFS) und dem Speicher (S) sowie zur Auswahlübervvachung eine Zeitüberwachiing stattfindet.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn/.eichnel, daß zur Zeitüberwachung in der Überwachungseinrichtung (VW) mittels einer Zeilmeßeinrichtung (ZZt) nach Ablauf einer einstellbaren Überwachungszeit sowohl ein erstes einen Fehler signalisierendes Kriterium (»SAFS defekt«), als auch ein zweites eine Information über die gerade angeschaltete Verarbeitungseinheit enthaltendes Kriterium (»VE defekt«) gebildet wird.

6. Verfahren 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 Zykluszuteilungskriteriums (»SPFREI«) und eine bis zur Aussendung des Speicherubernahmekriie- nums (»SPUE«) maximal zulässige Zeitdauer umfaßt.

7. Verfahren nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß zur Zykleiuiberwachung in der Überwachungseinrichtung (DW) mittels einer je Verarbeitungseinheit (VE 1 bis VES) vorhandenen Zähleinrichtungen (ZZy) die Anzahl der einer Verarbeitungseinheit in ununterbrochener Reihenfolge zugeteilten Zyklen festgestellt und bei Überschreiten eines bestimmten einstellbaren Werts sowohl das erste einen Fehler signalisierende Kriterium (»SAFS defekt«) als auch das zweite eine Information über die gerade angeschaltete Verarbeitungseinheit enthaltende Kriterium (»VE defekt«) gebildet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch 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. Verfahren nach den Ansprüchen 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Überwachungseinrichtung (U W) ausgelöste zweite Kriterium (»VE defekt«) zur Sperrung des einer als fehlerhaft gemeldeten Verarbeitungseinheit zugeordneten Speicherglicds (K 1 bis K 5) in der Anforderungssteucrung (AS) dient (mittels PA I bis PA 5 in F i g. 3 a).