DE2007041A1 - Automatisch strukturierbares Datenverarbeitungssystem - Google Patents

Description

20070A1

IBM Deutschland Internationale Büro-Maschinen Gesellschaft mbH

Anmelderin:

Amtliches Aktenzeichen:

Böblingen, 13. Februar 1970 jo-rz

International Business Machines Corporation, Armonk, N.Y. 10 504

Neuanmeldung

Aktenzeichen der Anmelderin: Docket UK 967 025

Automatisch strukturierbares Datenverarbeitungssystem

Die Erfindung betrifft ein Datenverarbeitungssystem mit mehreren Verarbeitungs- und peripheren Einheiten sowie einem gemeinsamen Vielfachleitungssystem zur Verbindung dieser Einheiten.

Um den Anforderungen extremer Zuverlässigkeit zu genügen, ist es bei elektronischen Datenverarbeitungssystemen üblich, mindestens zwei Verarbeitungseinheiten zu verwenden, so daß wenn eine dieser Verarbeitungseinheiten fehlerhafte Resultate liefert oder sogar ganz ausfällt, eine andere Verarbeitungseinheit die Verarbeitung übernimmt. Zur Erhöhung der Zuverlässigkeit eines Systems werden aber nicht nur Verarbeitungseinheiten mehrfach vorgesehen, sondern auch Speicher- und Ein'/Ausgabegerate.

Für die Zusammenschaltung der in einem System mehrfach vorgesehenen Einheiten untereinander und mit den übrigen Einheiten ist es wichtig, daß diese in sehr wirkungsvoller Weise erfolgt, so daß Komplikationen, die sich aus der Zusammenschaltung ergeben, nicht den Vorteil der durch die Duplikation von Einheiten gewonnenen Zuverlässigkeit wieder aufwiegen.

In dem "IBM System Journal", Band 6, Nr. 2, 1967, ist ein komplexes Datenverarbeitungssystem beschrieben, in dem eine

009837/1917

Strukturlerungssteuerung für die Zusammenschaltung der verschiedenen Einheiten des Systems vorgesehen ist.

Eine optimale Flexibilität bei der Strukturierung des Systems wird durch diese Anordnung insofern nicht erreicht, als sie nicht erlaubt, die Einheiten als Teil eines Untersystems oder außerhalb eines üntersystems zu strukturieren, wobei die Steuerung in Abhängigkeit von Signalmustern (Strukturierungssignalen) erfolgt.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung ein Strukturierungssystem anzugeben, das in der Lage ist, die Einheiten eines Systems in Untersysteme oder außerhalb von Untersystemen zu strukturieren.

Für ein Datenverarbeitungssystem mit mehreren Verarbeitungs- und peripheren Einheiten sowie einem gemeinsamen Vielfachleitungssystem zur Verbindung dieser Einheiten besteht die Erfindung darin, daß in jeder Einheit eine Konfigurationssteuerung vorgesehen ist, die auf ein Signalmuster (Strukturierungssignale) anspricht, das von einer der Verarbeitungseinheiten über das Vielfachleitungssystem übertragbar ist und bewirkt, daß die zugeordnete Einheit auf Instruktionen und Information von anderen Einheiten in dem System anspricht oder nicht anspricht.

Weitere Merkmale und vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Gegenstandes der Erfindung sind den UnteransprUchen zu entnehmen.

Durch die erfindungsgemäße Art der Strukturierung der Einheiten eines Gesamtsystems in Untersysteme oder außerhalb solcher Untersysteme werden folgende Vorteile erzielt:

1. In einem Duplexsystem kann das bei früheren Systemen wartende freie Hilfssystea nun nützliche Nebenarbeiten durchführen.

2. Es wird eine höchste Verfügbarkeit erreicht, selbst während Reparatur-*, Prüf- und Wartungsarbeiten an einem Teilsystem durchgeführt werden, wobei keinerlei Beeinflussung der Prio-

Docket UK 967 025 0 0 9 8 3 7/1917

rität der Aufgaben stattfindet, die auf dem anderen Systemteil bearbeitet werden.

3. Fehlersituationen, die in einem System gemäß der Erfindung auftreten, bewirken eine automatische Restrukturierung und Weiterführung der Operation, ohne daß ein Systemoperator eingreifen muß, wobei die durch die automatische Umschaltung verursachte Pause in der Größenordnung von Millisekunden liegt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines durch Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Gesamtorganisation eines Datenverarbeitungssystems, in dem die Erfindung verwendet ist,

Fig. 2 die schematische Darstellung eines Konfigurations-Steuerregisters ,

Fig. 3a die schematische Darstellung eines Kanals, der eine Verbindung zwischen den strukturierbaren Einheiten in diesem Datenverarbeitungssystem herstellt,

Fig. 3b eine Veranschaulichung der Ausgabe einer ESS-Instruktion,

Fig. 4 eine Darstellung der Konfigurations-Steuerschaltung (Strukturiersteuerschaltung) einer typischen peripher en Einheit und

Fig. 5 eine Darstellung der Torschaltungen für Information in einer typischen peripheren Einheit.

Fig. 1 zeigt also ein Simultanverarbeitungssystem, welches aus den beiden Verarbeitungseinheiten PO und Pl besteht, an die jeweils Ein-/Ausgabekanäle 1, 2 angeschlossen sind., die für den Docket UK 967 025 0 0 9 8 3 7/1917

Informationsaustausch mit einer Reihe von Ein-/Ausgabeeinheiten verbunden sind. Diese Kanäle können entweder Multiplexkanäle sein, die die Daten einer Anzahl von Einheiten auf Zeitmultiplexbasis übertragen, oder Selektorkanäle sein, an die jeweils eine bestimmte Ein-/Ausgabeeinheit für den Verkehr mit der zugeordneten Verarbeitungseinheit eine begrenzte Zeit lang ausschließlich angeschaltet wird. Das System besitzt ferner zwei Speichereinheiten SO und Sl, die über eine Vielfachleitung 3 an die Verarbeitungseinheiten PO und Pl angeschlossen sind, über diese Vielfachleitung 3 werden sowohl Steuerinformation als auch Daten zwischen den Einheiten übertragen.

Im besonderen jedoch überträgt die Vielfachleitung Steuerinformation und Daten für zwei verschiedene Zwecke, die so betrachtet werden können, als seien sie auf verschiedene Operationsebenen des Systems anwendbar. Der eine Zweck betrifft die Zusammenschaltung der verschiedenen Einheiten, während der andere sich auf die Aufgabe (z.B. Teilprogramm) bezieht, die gerade ausgeführt wird.

Im System der Fig. 1 sind die Einheiten in Untersysteme strukturiert, indem jede Einheit verfügbar gemacht oder andererseits für einen Zugriff in Abhängigkeit einer Steuerinformation, die über die Vielfachleitung 3 übertragen wird, bereitgehalten wird. Jede Einheit der Gruppe PO, Pl, SO und Sl besitzt ein Mehrfach-Bitregister, das als Konfigurations-Steuerregister (CCR) bezeichnet wird und dessen Einstellung durch die Programmsteuerung erfolgt. Das CCR bewirkt, daß die betreffende Einheit selektiv auf eine zu ihr übertragene Information anspricht oder diese zurückweist.

Das CCR für die Einheit Sl ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. Dieses Register besitzt drei Tor-Bitpositionen SO, PO und Pl, die auf jede strukturierbare Einheit des Systems, einschließlich der Einheit Sl, anspricht. Die im folgenden beschriebene Steuerschaltung dient zur Regelung des Zugriffs zu der Einheit in Abhängigkeit von der Einstellung der verschiedenen Torbits. Wenn

Docket UK 967 025 009837/1917

beispielsweise das CCR in der Einheit Sl ein PO-Torbit enthält, das den Wert "1" darstellt, dann empfängt die Einheit Sl Signale von der Einheit PO und behandelt sie so, als ob die beiden Einheiten ein Teil des gleichen Systems wären. Wenn jedoch das erwähnte Bit den Wert "O" darstellt, dann ignoriert normalerweise die Einheit Sl alle Signale der Einheit PO, wodurch sie effektiv nicht als ein Teil des Untersystems dient, das die Einheit PO einschließt.

Die Bitpositionen RO und Rl speichern Restrukturierbits, die die Restrukturierung der Einheit, in der sich das Register befindet, mit Hilfe der Steuerung der Verarbeitungseinheit 1 oder 2 ermöglichen. Das Bit RO bezieht sich auf die Fähigkeit der Verarbeitungseinheit 1, die Einheit zu restrukturieren und das Bit Rl in ähnlicher Weise auf die Verarbeitungseinheit 2. Die Verwendung der Restrukturierungsbits wird noch im Zusammenhang mit der Fig. 4 ausführlich erläutert werden.

Die Arbeitskombination der Einheiten wird daher dann aufgebaut, wenn diese Einheiten das gleiche Bitmuster in den auf "1" eingestellten Torbits in ihren Konfigurations-Steuerregistern aufweisen. Unter dieser Bedingung ist das Durchschalten der Tore reziprok, d.h., daß jede Einheit in dem Untersystem Signale von allen anderen Einheiten des Untersystems annimmt. Darüber hinaus ignoriert jede Einheit Signale von Einheiten, die nicht zu dem Untersystem gehören. Die drei Torbits steuern ferner die Operation des strukturierten Systems in der im Zusammenhang mit der Fig. 4 erläuterten Weise. Jede der Verarbeitungseinheiten PO und Pl arbeitet entsprechend dem Programm konventionell, um seine Datenverarbeitungsoperationen bezüglich der in den Speichereinheiten, die zu dem strukturierten System gehören, gespeicherten Daten durchzuführen.

Wenn eine Verarbeitungseinheit der bei einem bestimmten Programm verfügbaren Arbelt davonläuft, oder wenn im Laufe der Ausführung eines Programme ein Fehler auftritt, dann wird das Unterprogramm,

welches die Instruktionen aneinanderkettet, unterbrochen und ein Unterbrechungsprogramm eingeleitet, das diejenigen Maßnahmen Docket UK 967 025 0 0 9 8 3 7/1917

durchführt, die bei der aufgetretenen Unterbrechungsart notwendig sind. Hierbei bildet das Unterbrechungsunterprograinin einen Teil des Steuerprogramms, das als überwachungsprogramm bezeichnet wird und zu dem der jeweilige Benutzer des Systems keinen Zugriff hat.

Es können daher zwei Betriebszustände in dem System auftreten. Der erste, bei dem die Programme im System normal laufen und bei dem die Daten, die diese Programme betreffen, über die Vielfachleitung 3 übertragen werden, wird als Problemprogrammzustand bezeichnet. Der andere Zustand tritt dann auf, wenn aus den bereits erläuterten Gründen oder aus anderen Gründen das Überwachungsprogramm aktiv wird. Dieser Zustand wird als Uberwachungszustand bezeichnet.

Die Organisation ist nun so getroffen, daß kein Problemprogramm den Inhalt eines Konfigurations-Steuerregisters ändern kann. Auf diese Weise werden individuelle Programme, die auf der Maschine laufen, daran gehindert, bereits strukturierte Untersysteme zu verändern. Der einzige Weg, um dieses in dem System zu erreichen, ist die Ausgabe einer Instruktion "erstelle Untersystem", der sogenannten ESS-Instruktion durch das Überwachungsprogramm. Die nachfolgende Beschreibung betrifft die Art und Weise, in der diese Instruktion implementiert wird.

Jede strukturierbare Einheit des Systems ist mit der Vielfachleitung 3 verbunden, um sowohl Steuerinformationen als auch Daten zu empfangen, die sich auf die Zusammenschaltung der verschiedenen Einheiten beziehen. Die zuletztgenannte Information wird über Kanäle übertragen, von denen jeder eine Verbindung in der Vielfachleitung herstellt, die eine Verarbeitungseinheit mit einer anderen strukturierbaren Einheit des Systems verbindet. Eine solche strukturierbare Einheit kann die andere Verarbeitungseinheit sein. Einen Kanal zeigt nun die Fig. 3a. Jeder Kanal besteht aus neun parallelen Leitungen, die Steuerinformationen und Daten führen und die als Steuersammelleitung SCB des Systems bezeichnet sind. Jede Verarbeitungseinheit hat

Docket UK 967 025 0 0 9 8 3 7/1917

ein Konfigurationspufferregister CBR, welches Strukturierungsmuster so lange zwischenspeichert, bis eine Restrukturierungsoperation vollkommen durchgeführt ist. Das CBR aktiviert in einer der Verarbeitungseinheiten die entsprechenden Kanäle, die an die CCRs in jeder Einheit während einer Restrukturierung angeschlossen sind.

Das Konfigurations-Pufferregister in einer bestimmten Verarbeitungseinheit wird durch die Ausführung der ESS-Instruktion mit den Strukturierungsdaten geladen, wenn sich diese Verarbeitungseinheit im Überwachungszustand befindet. Diese Instruktion besitzt einen Operationscode, der die ESS-Operation identifiziert und die Adresse eines Registers in der Verarbeitüngseinheit enthält, das seinerseits die Adresse eines Speicherblockes im Speicher enthält, der als Untersystemblock SSB bezeichnet wird. Im Speicher können eine Anzahl SSBs vorhanden sein, wobei eine beliebige Anzahl von Registern von einer ESS-Instruktion entsprechend spezifiziert werden kann, abhängig jeweils von der Art der Struktur, die eine bestimmte Situation erfordert. Bei der Ausführung der ESS-Instruktion überträgt die Verarbeitungseinheit den Inhalt des Untersystemblocks SSB zu dem Konfigurations-Pufferregister und bewirkt, daß die in dem CBR gespeicherten Bitmuster über die Systemsteuersammelleitung SCB übertragen werden. Fig. 3b veranschaulicht die Ausgabe einer ESS-Instruktion von der Verarbeitungseinheit PO zu allen strukturierbaren Einheiten. Das CBR in der Verarbeitungseinheit PO wird, wie oben erläutert wurde, vom SSB geladen, indem ein Mikroprogramm dazu verwendet wird oder mit Hilfe der internen Steuerung der Verarbeitungseinheit. Wenn das CBR in der Verarbeitungseinheit PO vollständig geladen ist, wird eine Systemsteuerausgangsleitung (SCO-Leitung; Fig. 3a) zu allen strukturierbaren Einheiten erregt, wodurch den CCRs mitgeteilt wird, daß Strukturierungsdaten auf der SCB vorliegen. Eine strukturierbare Einheit nimmt diese Strukturierungsdaten an und ändert den Inhalt ihres CCR auf eine später noch zu beschreibende Weise. Nach der vollständigen Durchführung dieser Operation wird eine Systemsteuereingangsleitung (SCI-Leitung) als Antwort von jeder strukturierbaren Einheit

Docket UK 967 025 0 0 9 8 3 7/1917

erregt. Diese Signale dienen zur Rückstellung der Systemsteuerausgangsleitung in dem CBR der ausführenden Verarbeitungseinheit, die im vorliegenden Beispiel die Verarbeitungseinheit PO ist. Darüber hinaus wertet die ausführende Verarbeitungseinheit die Antworten aus und überträgt die Antwortmuster (Konfiguration der Antwortsignale) zu dem Programmierer, um diesem die erfolgreiche Restrukturierung mitzuteilen.

Die Operation der übrigen Leitungen in jedem Kanal, das sind die Hilfsleitung und die ESS-Rückstelleitung, wird später noch erläutert.

Wenn die ESS-Instruktion bei einer bestimmten Programmstufe spezifiziert wird, erregt sie die Systemsteuerausgangsleitung aller strukturierbaren Einheiten. Diese Erregung ist nicht konditioneil. Ferner ist eine weitere Operationsstufe in der Steuerstufe der Verarbeitungseinheit vorgesehen, so daß die Systemsteuerausgangsleitungen selektiv erregt werden können, um so selektive Restrukturierungen zu ermöglichen.

Nach der Restrukturierung eines neuen Untersystems gestattet eine Speicheruntersystem-Blockinstruktion die Bestimmung der gerade vorliegenden Struktur durch den Programmierer. Die Speicheruntersystem-Blockinstruktion wird durch ein Mikroprogramm oder durch die interne Steuerung einer Verarbeitungseinheit durchgeführt. Maßgebend ist hierbei der Inhalt des CCR der ausführenden Verarbeitungseinheit, der zu einem Untersystemblock übertragen wird, der durch die Instruktion bestimmt ist.

Es kann ein System aufgebaut werden, in dem der Speicher einen Untersystemblock nicht enthält. Dieses ist in typischer Weise immer dann der Fall, wenn eine Verarbeitungseinheit ein Untersystem bildet, an dem es nicht beteiligt ist. In diesem Falle befindet sich die einzige Aufzeichnung der neuerlich gebildeten Untersystemstruktur in den Konfigurationsregistern der strukturierten Einheiten. Um zu dieser Information Zugriff zu haben, ist eine Speicheruntersystem-Blockinstruktion vorgesehen, die Docket UK 967 025 009837/1917

den Inhalt der Zentraleinheit, die die Speicheruntersystem-Blockinstruktion ausgibt, in den Hauptspeicher an der angeforderten Adresse eingibt.

Darüber hinaus kann die ESS-Instruktion die nächste Instruktionsadresse mit Hilfe eines Verzweigungsfeldes definieren. Dieses gibt dem Programmierer die Möglichkeit, den Speicher, der die ESS-Instruktion enthält, aus der Struktur zu entfernen, wobei jedoch bedeutsame Instruktionsadresse zurückgehalten wird.

Vor der Veränderung der Struktur eines Systems, beispielsweise des beschriebenen, muß sichergestellt sein, daß keine unerwünschten Änderungen des schon in dem System laufenden Programms auftreten. Daher wird die ESS-Instruktion als letzte Instruktion einer Reihe von sogenannten "Haushalteinstruktionen" ausgewählt, um dieses zu erreichen.

Die Antwort der verschiedenen Einheiten auf das Muster der ausgesandten Information wird durch logische Schaltungen ermittelt, die dem Konfigurationssteuerregister in jeder Einheit zugeordnet sind. Eine solche logische Schaltung zeigt die Fig. 4 für die Speichereinheit Sl. Für die anderen Einheiten werden ähnliche Schaltungen verwendet, die einheitenspezifische Veränderungen aufweisen. Das Konfigurations-Steuerregister 4 hat in Fig. 4 fünf Bitpositionen, wobei jeweils ein Bit für die Torbits PO, Pl und SO und für die Restrukturierungsbits RO und Rl vorgeshen ist. Jede Bitposition des Registers 4 besteht aus einer bekannten bistabilen Schaltung, die so aufgebaut ist, daß sie auf Einstellsignale und Rückstellsignale die Binärzustände "1" oder ¹¹O" einnimmt und an ihrem Ausgang den Zustand, in dem sie sich jeweils befindet, anzeigt.

Die nun folgende Beschreibung bezieht sich auf eine ESS-Instruktion, die von der Verarbeitungseinheit PO zu allen strukturierbaren Einheiten ausgegeben wird. Es wird dann nur die Antwort der Speichereinheit Sl ausführlich beschrieben, da die übrigen Einheiten in ähnlicher Weise reagieren. Eine Veränderung in dem Docket UK 967 025 009837/1917

CCR hängt von der Steuerinformation und den Daten auf der SCB und dem gegenwärtigen Zustand des RO-Bits in diesem CCR ab. Die Systemsteuerausgangsleitung SCO und die Torleitung der empfangenden Einheit, in diesem Falle Sl, dienen als Steuerleitungen. Die übrigen Leitungen repräsentieren Daten für das CCR. Wenn die SCO erregt wird und sich RO in dem "1"-Zustand befindet, dann stellt das UND-Tor 14 die Verriegelungsschaltung 17 in den "l"-Zustand ein. Wenn die Verriegelungsschaltung 17 in diesen Zustand eingestellt ist, steuert sie die Einstellung des CCR. Wenn das RO-Bit "O" ist, dann wird die Verriegelungsschaltung 17 nicht eingestellt und eine Restrukturierung (erneute Strukturierung) kann nicht stattfinden, obwohl die SCO-Leitung erregt wurde.

Das Ausgangssignal der Verriegelungsschaltung 17 und ein zeitlich definierter Impuls des Generators 19 stellen die Positionen RO und Rl des CCR über das UND-Tor 13 auf "O" zurück Die Positionen RO und Rl werden dann mit Hilfe der UND-Tore :1 ad 12 eingestellt, die ihrerseits von dem Ausgangssignal der Vf xegelungsschaltung 17 und dem Wert des Bits auf den Rl- und RO-Leitungen der SCB betätigt werden.

Die Pl, PO und SO Positionen in dem CCR werden wie folgt eingestellt: Das Ausgangssignal der Verriegelungsschaltung 17 ist für die UND-Schaltungen 15 und 18 der eine Eingang. Der andere Eingang für das Tor 15 ist das Bit auf der Sl-Leitung der SCB, während der andere Eingang für das Tor 18 das invertierte Bit auf der Sl-Leitung ist. Der Ausgang des UND-Tores 15 stellte einen Eingang für die UND-Tore 5, 6 und 7 dar. Das andere Eingangssignal für die UND-Tore 5, 6 und 7 ist das Bit-£ignal auf den Leitungen Pl, PO und SO der SCB. Das Ausgangssignal der UND-Tore 5, 6 und 7 stellt jeweils die Positionen Pl, PO und SO des CCR ein. Der Ausgang des UND-Tores 18 ist ein Eingang für die UND-Tore 8, 9 und 10. Das andere Eingangssignal der UND-Tore 8, 9 und 10 ist jeweils das Bitsignal auf den Leitungen Pl, PO und SO der SCB. Das Ausgangssignal dieser genannten UND-Tore 8, 9 und 10 stellt jeweils die Positionen Pl, PO und

Docket UK 967 025 0 0 9 8 3 7/1917

SO des CCR zurück.

Die Positionen Pl, PO und SO des CCR können von den oben beschriebenen Schaltungen von den Daten auf der SCB eingestellt, oder rückgestellt werden. Das Einstellen oder Rückstellen hängt von der Polarität der Bits auf der Torleitung ab, die der betreffenden Einheit zugeordnet ist; im vorliegenden Falle ist es die Torleitung Sl der SCB. In den Fällen, in denen eine Verarbeitungseinheit ihr eigenes CCR einstellt oder rückstellt, ist das Torbit dasjenige für diese Verarbeitungseinheit. Die Einheiten können gleichzeitig in zwei Untersysteme strukturiert werden, d.h, durch Ausgabe des folgenden Musters: PO = 1, SO = 1; Pl =0, Sl - O, um zwei Untersysteme PO und Sl und Pl und Sl zu strukturieren. In ähnlicher Weise kann eine Einheit von einem Untersystem zu einem anderen mit Hilfe einer einzigen ESS-Instruktion transferiert werden.

Fig. 5 zeigt schematisch die verwendeten Anordnungen, mit denen ankommende Information, die nicht Konfigurations-Steuerinformationsdaten darstellt zu der Einheit Sl durchgeschaltet wird. Ähnliche Anordnungen werden für andere Einheiten verwendet, die jedoch im Zusammenhang mit dieser Beschreibung nicht weiter erläutert werden. Die Vielfachleitung 3 führt, wie bereits erläutert wurde, sowohl Steuerinformation als auch Daten. Für die Erleichterung bei der Behandlung der zuletztgenannten Daten ist die Vielfachleitung in jeder Einheit in ankommende und abgehende Daten aufgespalten. Ferner ist das Operationsprinzip der beschriebenen Anordnung so, daß wenn eine bestimmte Einheit mit einer anderen Einheit eine Struktur bildet, beide Einheiten über die Vielfachleitung 3 gegenseitig Daten senden und empfangen können. Wenn jedoch eine Einheit nicht zur Struktur gehört, in der die andere Einheit verwendet wird, dann ist eine Datenannahme von der anderen Einheit nicht möglich. Um dieses Prinzip wirksam durchzuführen, werden die über die Vielfachleitung 3 ankommenden Daten auf drei getrennte Eingangssammelleitungen aufgeteilt. Im Falle der Einheit Sl sind dieses die Sammelleitungen, die PO, Pl und SO entsprechen. Jeder dieser drei Sammelleitungen ist

Docket UK 967 025 0 0 9 8 3 7/1917

eine Anordnung von UND-Schaltungen zugeordnet, die zusammen eine parallele Torschaltung darstellen, die eine eigene UND-Schaltung für jede Leitung in der Sammelleitung besitzt. Die Ausgänge aller UND-Schaltungen werden parallel von der Torschaltungsanordnung abgenommen und zusammen mit den entsprechenden Ausgängen der den anderen beiden Sammelleitungen zugeordneten Tore zu einem ODER-Tor 24 übertragen, das die Daten über eine gemeinsame Sammelleitung 20 zu den Datenverarbeitungsschaltungen der Einheit überträgt. Die drei parallelen Tore der Einheit Sl werden folgendermaßen bezeichnet: "Verarbeitungseinheit O-Tor" (GPO), "Verarbeitungseinheit 1-Tor" (GPl) und "Speicher O-Tor" (GSO). Diese Tore werden in Abhängigkeit von der jeweiligen Erregung oder Nichterregung der zugeordneten Steuerleitungen 21, 22 und 23 entweder geöffnet oder geschlossen. Die Steuerleitung 21 ist mit dem PO-Bit des Konfigurations-Steuerregisters 4, die Steuerleitung 22 mit dem Pl-Bit und die Steuerleitung 23 mit der Stufe SO gekoppelt. Daher wird die Bestimmung, ob die Einheit Sl Information von einer anderen Einheit annehmen soll von der Einstellung der entsprechenden Bitposition des Konfigurations-Steuerregisters abhängig gemacht. Die Konfigurationssteuerung (Struktursteuerung) kann mit Vorteil in Situationen verwendet werden, in denen alle Einheiten einwandfrei arbeiten, in denen jedoch das Auftreten einer Bedingung die zu einer Unterbrechung führte, eine Veränderung der Struktur aus diesem oder jenem Grund erforderlich macht. Die Konfigurationssteuerung kann ferner auch dann mit Vorteil angewendet werden, wenn eine oder mehrere Einheiten des Systems ausfallen.

In der zuletztgenannten Situation ist es wünschenswert, die katastrophale fehlerverursachende Einheit aus der Syetemstruktur herauszunehmen, bevor sie die Arbeitsweise der anderen Einheiten nachteilig beeinflusst. Tritt die Fehlersituation in einer bestimmten Verarbeitungseinheit selbst auf, dann ist ea wesentlich, daß die gegenwärtig von dieser Verarbeitungseinheit von der anderen Verarbeitungseinheit übernommen wird. Es ist daher in dem erläuterten System eine weitere Möglichkeit vorgesehen, um dieser Eventualität zu begegnen.

Docket UK 967 025 0 0 9 8 3 7/1917

Die Feststellung, daß dem Fehler einer Verarbeitungseinheit dadurch begegnet werden muß, daß die Aufgaben (Programmteile), die von der fehlerhaften Verarbeitungseinheit bearbeitet werden, von der anderen Verarbeitungseinheit des Systems übernommen werden müssen, erfolgt dadurch, daß eine der Verarbeitungseinheiten effektiv die Hauptverarbeitungseinheit für diese Aufgaben darstellt, während die andere von relativ geringerer Bedeutung bei der Bearbeitung dieses Programmes ist. In dieser Situation ist das System in ein Hauptuntersystem und ein Nebenuntersystem eingeteilt, in dem weitere Bits in den Konfigurationssteuerregistern (nicht dargestellt) der beiden Verarbeitungseinheiten, die jeweils einem System zugeordnet sind, eingestellt werden. Diese Bits werden als Hilfsbits bezeichnet, und können nur als Folge einer ESS-Instruktion im CCR einer Verarbeitungseinheit eingestellt werden. Für die Hauptverarbeitungseinheit ist das Hilfsbit auf "O" geschaltet, während das betreffende Hilfsbit der Nebenverarbeitungseinheit auf "1" steht. Das Auftreten eines irreparablen Fehlers in einer bestimmten Verarbeitungseinheit führt zur Ausgabe eines Signales "Fehlfunktion möglich" durch diese Verarbeitungseinheit, die im Anschluß daran ein Unterbrechungsunterprogramm einführt, das für diese Unterbrechungskategorie geeignet ist. Dies bedeutet effektiv, daß das Überwachungsprogramm die Steuerung des Systems übernimmt. Es bedeutet ferner, daß bei dieser Gruppe von Umständen das Hilfsbit der Nebenverarbeitungseinheit von einer Instruktion des flberwachungsprogramms auf seinen Zustand abgefragt wird. Wenn das Hilfsbit eine "1" ist, was dann der Fall ist, wenn die überprüfte Verarbeitungseinheit die Nebenverarbeitungseinheit ist, dann wird eine ESS-Instruktion ausgegeben, die bewirkt, daß die Nebenverarbeitungseinheit die Einheiten übernimmt, die vorher der Hauptverarbeitungseinheit zugeteilt waren.

Wenn auf der SCB (ESS-Rückstelleitung) ein Rückstellbit vorliegt, was dann der Fall ist, wenn das Torbit der annehmenden Verarbeitungseinheit eine "1" (genannt positive ZSS) ist, dann wird eine Änderung im CCR verhindert. Diese Bedingung kann abgefühlt und eine Einheitenrückstellung eingeleitet werden. Hierzu wird

Docket UK 967 025 0 0 9 8 3 7/1917

ein Rückstell-Verriegelungsschalter in der annehmenden Verarbeitungseinheit eingestellt, wobei ferner auch eine Verarbeitungseinheitenrückstellung mit Hilfe eines Mikroprogramms einer Rückstellung durch einen Schaltkreis folgt, um die Verarbeitungseinheit in ihren Anfangszustand zu versetzen. Dieses Verfahren sollte zu einem normalen Stoppzustand führen, wenn vorausgesetzt wird, daß die Verarbeitungseinheit fehlerfrei arbeitet. Daraufhin wird eine Systemsteuerinformation zu der ausführenden Verarbeitungseinheit übertragen, wenn dieser Zustand einmal erreicht ist. Auf die Annahme eines ESS-Rückstellsignales hin wird eine Verriegelungsschaltung "Rückstellsperre" eingestellt, um das Auftreten mehrfacher Rückstellungen von Systemverarbeitungseinheiten zu verhindern. Diese "Rückstellsperre"-Verriegelungsschaltung wird nur zurückgestellt, wenn auf den manuellen Stoppstatus übergegangen wird und ein Systemsteuer-Einschaltsignal übertragen wurde. Dieses ist deshalb erforderlich, weil die ES -Instruktion während einer ESS-Rückstellung aufrechterhalten . d und sowohl die Daten- als auch die Systemsteuerausgangr , »mg erregt bleibt. Wenn jedoch wegen eines Fehlers der manuelle ;>toppzustand nicht erreicht wird, dann tritt auch daraufhin die Systemsteuerung nicht in Kraft.

Zur Verbindung einer Verarbeitungseinheit und einer Speichereinheit zu einem Untersystem ist eine Strukturierungs-Drucktaste vorgesehen, wobei die Information von den Konsoltasten für die ESS-Instruktion verwendet wird. Diese Einrichtung ist besonders nach einem Stromausfall nützlich, wenn die vorhergehende Struktur des Systems verloren ging. Die ESS-Instruktionen werden normalerweise nach einem Speicherabruf der erforderlichen Daten- und Steuerinformation ausgegeben. In diesem Falle sind die Verarbeitungseinheiten nicht mit den Speichereinheiten strukturiert. Eine Speichereinheit wird vielmehr mit Hilfe eines "Lade Speicher"· Hebels an der Konsole der Verarbeitungseinheit strukturiert, wobei der Hebel die Speichereinheit anzeigt, die mit dieser Verarbeitungseinheit zusammengeschaltet wird. Eine Strukturierung kann aber nur eintreten, wenn das Restrukturierungsbit dieser Verarbeitungseinheit (RO oder Rl) im CCR auf "1" eingestellt ist. Docket UK 967 025 0 0 9 8 3 7/1917

Jede strukturierbare Einheit besitzt eine eingebaute Rückstellschaltung, die von jeder Verarbeitungseinheit des Systems getriggert werden kann. Eine Rückstellung kann entweder eine System- oder Untersystemrückstellung sein. Eine Untersystemrückstellung beeinflusst Einheiten nicht, die sich außerhalb des Untersystems befinden, bezieht sich aber auf die Verarbeitungseinheit, die das Rückstellsignal ausgibt. Ein Untersystem-Rückstellsignal wird nur angenommen, wenn das !Configurations register dieser Einheit die Annahme des Signals von der ausgebenden Verarbeitungseinheit gestattet. Wenn dieses der Fall ist, dann triggert das Untersystem-Rückstellsignal die Einheitenrückstellung. Darüberhinaus verändert aber eine Untersystemrückstellung nicht den Inhalt der CCRs der Einheiten in dem Untersystem, da das Untersystem dann zu bestehen aufhören würde. Jede System- und UnterSystemrückstellung besitzt zwei Leitungen. Eine beliebige Einheit wird ein Systemrückstellsignal annehmen und eine Einheitenrückstellung durchführen. Ferner wird sie ihr CCR in den Zustand zurückstellen, in dem die Einheit von irgendeiner anderen Verarbeitungseinheit im System strukturiert werden kann. Die CCR-Rückstellung besteht darin, die Restrukturierungsbits zu setzen und alle Torbits in diesem Register zurückzustellen. Die Systemrückstellung ermöglicht, daß alle strukturierbaren Einheiten von einer beliebigen Verarbeitungseinheit in ein neues Untersystem restrukturiert werden.

Docket UK 967 025 0 0 9 8 3 7/1917

Claims (11)

PATENTANSPRÜCHE

1. Datenverarbeitungssystem mit mehreren Verarbeitungs- und peripheren Einheiten sowie einem gemeinsamen Vielfachleitungssystem zur Verbindung dieser Einheiten, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Einheit (PO, Pl, SO und Sl; Fig. 3b) eine Konfigurationssteuerung (Fig. 4) vorgesehen ist, die auf ein Signalmuster (Strukturierungssignale) anspricht, das von einer der Verarbeitungseinheiten über das Vielfachleitungssystem (3) übertragbar ist und bewirkt, daß die zugeordnete Einheit auf Instruktionen und Information von anderen Einheiten in dem System anspricht oder nicht anspricht.

2. Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die KonfiguratIonssteuerung (Fig. 4) ein Konfigurations-Steuerregister (CCR) besitzt, das über ÜND-Tore (5 bis 7, 11, 12 und 15) einstellbar ist, wodurch die betreffende Einheit selektiv für das Ansprechen auf die von den anderen Verarbeitungseinheiten übertragenen Signalmuster vorbereitet wird.

3. Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konfigurationssteuerung (Fig. 4) auf die übertragenen Signalmuster auf zwei verschiedenen Wegen anspricht, um die zugeordnete Einheit in ein üntereystem zu strukturieren oder um die zugeordnete Einheit außerhalb eines Untersyetems zu strukturieren, wobei diese Steuerung in Abhängigkeit von der Einstellung einer Verriegelungeschal tung (17; Fig. 4) erfolgt.

4. Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheiten gleichzeitig in mehrere Untersysteme strukturierbar sind.

5. Datenverarbeitungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Konfiguration·*

Docket UK 967 025 0 0 9 8 3 7/1917

Steuerregister (CCR; Fig. 4) mehrere Bitpositionen besitzt, wobei eine Position jeder der übrigen strukturierbaren Einheiten in diesem System zugeordnet ist und ferner eine Anzahl weiterer Bitpositionen aufweist, die jeder Verarbeitungseinheit des Systems zugeordnet ist, wobei diese weiteren Bits bestimmen, ob die zugeordnete Einheit auf die von einer bestimmten Verarbeitungseinheit ausgegebenen Signalmuster ansprechen soll oder nicht.

6. Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Konfigurations-Steuerregister (CCR; Fig. 3b) jeder Verarbeitungseinheit (PO, Pl) eine weitere Bitposition besitzt, die einstellbar ist, um anzuzeigen, daß die zugeordnete Verarbeitungseinheit in einer Hilfsbetriebsart arbeitet, in der eine Schaltung auf das Vorliegen eines Hilfsbits und eines Signales "Fehler möglich" einer anderen Verarbeitungseinheit anspricht, und die Ausgabe eines Signalmusters für die Strukturierung bewirkt, wobei die vorher der anderen Verarbeitungseinheit zugeordneten Einheiten an die Hilfsverarbeitungseinheit angeschlossen werden.

7. Datenverarbeitungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Konfigurationssteuerung (Fig. 4) eine Verarbeitungseinheit (PO, Pl) auch in ein Untersystem strukturieren kann, zu dem sie nicht gehört.

8. Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Konfigurationssteuerung Mittel (8 bis 10, 13; Fig. 4) für die Rückstellung aller konfigurierbaren Einheiten und zur selektiven Rückstellung der konfigurierbaren Einheiten von Untersystemen besitzt, wobei dieses in Übereinstimmung mit dem Vorliegen oder Nicht-, vorliegen der erwähnten weiteren Bits in den Konfigurations-Steuerregistern erfolgt und wobei die zuletzt genannten Mittel für die Rückstellung der Konfigurations-Steuerregister

Docket UK 967 025 0 0 9 8 3 7/1917

- 18 τ
der Einheiten in einem Untersystem nicht wirksam sind.

9. Datenverarbeitungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Konfigurationssteuerung (Fig. 4) Mittel für die Strukturierung ausgewählter Einheiten von der Konsole einer Verarbeitungseinheit aus besitzt.

10. Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgewählten Einheiten eine Verarbeitungseinheit und eine Speichereinheit aufweisen.

11. Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die auf eine Rückstellbedingung ansprechen, um zu verhindern, daß aufeinanderfolgende Rückstellsignale mehrfache Rückstellungen verursachen.

Docket UK 967 025 0 0 9 8 3 7/1917