DE2118581A1 - Datenverarbeitungssystem - Google Patents

Description

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Dipl.-Ing. Heinz Bardehle

Patentanwalt

D-8 Mönchen 26, Postfach 4

Telefon 0811/292555

Mein Zeichen: P 1192 16· April 1971

Anmelder: Honeywell Information Systems Inc. 200 Smith Street
Waltham/Mass., V. St. A.

Datenverarbeitungssystem

Die Erfindung bezieht sich generell auf elektronische Datenverarbeitungssysteme und insbesondere auf ein Datenverarbeitungssystem, das wesentlich verbesserte Eigenschaften hinsichtlich der Ausführung einer Unterbrechung auf eine normale Programmausführung hin aufweist. Derartige Unterbrechungen werden dabei auf der Basis einer relativen Prioritätsent— scheidung erkannt.

Auf dem Gebiet der Datenverarbeitung ist es üblich und auch zweckmäßig, ein sogenanntes Programmunterbrechungsschema bereitzustellen. Derartige Schemata können z.B. in Datennachrichtenverbindungssystemen mit einer Datenverarbeitungseinrichtung, einer Vielzahl von peripheren Einrichtungen,

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Nachrichtenverbindungseinrichtungen oder anderen Einrichtungen verwendet werden, die gelegentlich einen Zugriff zu dem Speicher ( Arbeitsspeicher) oder zu der Datenverarbeitungseinheit für die Datenberechnung benötigen. Diese Unterbrechungsschemata genügen vielen Formen. Allen diesen Formen ist jedoch eines gemeinsam, Die gemeinsame Forderung besteht nämlich darin, daß das Programm, daß dann von der Verarbeitungseinheit oder der zentralen Verarbeitungseinrichtung des Systems ausgeführt wird, unterbrochen werden muß, damit nämlich die periphere Einheit oder Nachrichtenverbindungseinrichtung eine gewisse Funktion entweder im Hinblick auf den Speicher oder im Hinblick auf die Verarbeitungseinheit ausführt, damit nämlich die externe Nachrichtenverbindungseinrichtung mit ihrer vorhandenen Operation fortfahren kann. Zu diesem Zweck ist in allen modernen elektronischen Datenverarbeitungssystemen eine Einrichtung vorgesehen, mit deren Hilfe das vorhandena Programm unterbrochen werden kann und die damit diese Funktionen im Hinblick auf die Nachrichtenverbindungseinrichtung ermöglicht.

Bei einer bekannten Einrichtung zur Ausführung einer derartigen Unterbrechung wird an irgendeiner Stelle in dem jeweiligen System eine Vielzahl von bistabilen Elementen bereitgestellt, die normalerweise als Flipflops bezeichnet werden. Dabei ist jedes dieser bistabilen Elemente für eine bestimmte Programmunterbrechungsanforderung vorgesehen bzw. einer solchen Unterbrechung zugeordnet. Wenn eine bestimmte, dem jeweiligen System zugeordnete Nachrichtenverbindungseinrichtung irgendeine Bedienung durch die zentrale Verarbeitungseinrichtung oder durch den Speicher erfordert, gibt sie ein Signal ab, das von dem in Frage kommenden bistabilen Element dadurch erkannt wird, daß dieses seinen Zustand ändert. Zu einem bestimmten späteren Zeitpunkt, dessen Auftreten von dem in

dem Gesamtsystem benutzten Prioritätsschema abhängt, wird das betreffende bistabile Element erkannt und die Unterbrechung

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damit ausgelöst. In bestimmten Systemen bewirkt die Erkennung des jeweils in Frage kommenden bestimmten bistabilen Elements die Erzeugung einer bestimmten Speicheradresse, die dann in Verbindung mit der Erkennung des bistabilen Elements dazu ausgenutzt wird, des dabei ausgeführte Programm im wesentlichen anzuhalten und eine Adressierung des Speicherplatzes zu bewirken, der durch die betreffende Adresse bezeichnet ist. Im Zuge des Zugriffs zu dem Speicher wird der Inhalt des bezeichneten Speicherplatzes dann aus dem Speicher herausgeführt und zu der Verarbeitungseinheit.hin geführt. Unter Ausnutzung normaler Programmeigenschaften legt der Inhalt des betreffenden Speicherplatzes damit die zukünftige Operation des Datenverarbeitungssystems fest. Dies wird allgemein als Unterprogramm bezeichnet.

Ein Beispiel für ein typisches unterprogramm, das auf eine Unterbrechimg hin, wie sie hier beschrieben wird, ausgeführt wird, besteht darin, das Befehlswort des unterbrochenen Programms in einem bestimmten Speicherplatz abzuspeichern und den ' Speicherplatz zu bezeichnen. Der nächste Befehl innerhalb des Unterprogramms ist dann normalerweise ein solcher Befehl, der die weitere Operation des Unterprogramms veranlaßt, nämlich die Ausführung der geforderten Bedienung der Nachrichtenverbindungseinrichtung. Am Ende des Unterprogramms wird dann ein Befehl ermittelt, der das Verarbeitungssystem aus dem dann ausgeführten Unterprogramm herausführt und in das Programm zurückleitet, das zu dem gleichen Zeitpunkt unterbrochen worden war, zw dem die Unterbrechung aufgetreten war.

Das vorstehend beschriebene System genügt den Anforderungen weitgehend zufriedenstellend in den. Fällen, in denen eine relativ geringe Anzahl von Nachrichtenverbindungseinrichtungen eine relativ geringe Anzahl von unterschiedlichen Unterbrechungen verlangt. So sind z.B. in einem bekannten System sechzehn bistabiie Elemente in Form von Flipflops für eine derartige

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Programmunterbrechung vorgesehen. Mit zunehmender Größe und Kompliziertheit der Systeme und insbesondere in bestimmten Nachrichtenverbindungssystemen, in denen eine große Anzahl von Nachrichtenverbindungseinrichtungen in Nachrichtenverbindung mit einer einigen Datenverarbeitungseinheit und einem einzigen Speicher stehen, führt jedoch die Bereitstellung eines einzelnen Flipflops für die Ausführung der jeweils geforderten Unterbrechungsfunktionen zu einer außerordentlich hohen Anzahl von Flipflops, was insgesamt sehr teuer ist„ So kann z,B. ein Datenverbindungssystem einhundert oder mehr einzelne Nachrichtenverbindungseinrichtungen verwenden, die alle in gewisser Hinsicht mit der zentralen Verarbeitungseinrichtung und dem Speicher zusammenarbeiten, wobei bei jeder dieser Nachrichtenverbindungseinrichtungen mehrere verschiedene Unterbrechungstypen auftreten können, die zu verschiedenen Zeitpunkten erforderlich sind. Es dürfte ohne weiteres einzusehen sein, daß die Bereitstellung einer entsprechenden Anzahl von einzelnen bistabilen Elementen in dem Datenverarbeitungssystem zu einer großen und teuren Anlage führen würde. Außerdem würde eine solche Maßnahme ein äußerst aufwendiges Prioritätsschema erfordern, um die Erkennung sämtlicher möglicher Unterbrechungen in einer solchen Anzahl zu erleichtern, daß nicht irgendeine bestimmte Verbindungseinrichtung unwirksam bleibt.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes elektronisches Datenverarbeitungssystem zu schaffen.

Die vorstehend aufgezeigte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Einrichtung eines Datenverarbeitungssystems gelöst, die eine Unterbrechung der normalen Programmausführung auf das Auftreten bestimmter Zustände in dem System hin bewirkt, wie sie durch vorgeschriebene Signale festgelegt sind. Dieses Datenverarbeitungssystem ist dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Speicher mit einer Vielzahl von gesondert betreibbaren Speicher—

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elementen vorgesehen ist, deren jedes auf zumindest ein Signal der vorgeschriebenen signale anspricht, daß jedes dieser Elemente einen Prioritätsnennwert in Bezug auf die jeweils übrigen Elemente besitzt, daß ein zweiter Speicher mit einer Vielzahl von Segmenten vorgesehen ist, deren Anzahl gleich der Anzahl der Elemente ist, daß jedes Segment einen Prioritätsnennwert entsprechend dem Prioritätsnennwert des jeweiligen

Elementes besitzt, daß jedes der betreffenden Segmente eine Vielzahl von einzelnen Teilen aufweist, deren jedes eine relative Priorität in Bezug auf die jeweils übrigen Teile in dem jeweiligen Segment besitzt, daß die betreffenden Teile jeweils auf ein bezeichnetes Signal der vorgeschriebenen Signale hin eine Zustandsänderung von einem ersten Zustand in einen zweiten Zustand ausführen, wobei ein vorgeschriebenes Signal der vorgeschriebenen Signale das Setzen eines Elements des ersten Speichers und eines Teiles des dem betreffenden

Element entsprechenden Segments bewirkt, daß Einrichtungen vorgesehen sind, die selektiv den ersten Speicher abfragen und dabei dasjenige Element erkennen, das sich im Setzzustand mit der höchsten relativen Priorität befindet, und die den Teil des Segments erkennen, der dem zuletzt bezeichneten Element entspricht, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, die auf die Erkennung des zuletzt bezeichneten Teiles hin eine

Speicheradresse insbesondere für den zuletzt bezeichneten Teil erzeugen, wobei diese Speicheradresse zur Bereitstellung eines Vektors aus der normalen Programmausführung für deren Unterbrechung dient.

Durch die vorliegende Erfindung werden also die bisher vorhandenen Probleme vermindert, und zwar durch Verwendung eines dualen stufensystems mit relativen Prioritäten bei der jeweiligen atufe¹.. Es ist ferner ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß ein Teil des Arbeitsspeichers dazu ausgenutzt wird, die tatsächlichen Unterbrechungsanforderungen zu speichern.

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E-rreicht wird dies erfindungsgemäß in ähnlicher Weise wie bei bisher bekannten Systemen, indem eine Anzahl von bistabilen Elementen vorgesehen wird, bei denen es sich um herkömmliche Flipflops innerhalb des Systems handeln kann, um Informationen zu speichern, die als zu einer ersten Klasse von Unterbrechungsanforderungen gehörende Unterbrechungsanforderungen bezeichnet werden. Jedem dieser bistabilen Elemente ist dabei ein Speicherplatz in dem Speicher zugeordnet, wobei jede Bitposition des jeweiligen Speicherplatzes imstande ist, eine Unterbrechungsanforderung zu speichern. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind 16 derartige bistabile Elemente jedem Speicherplatz zugeordnet. Diese bistabilen Elemente enthalten sechzehn Bits für die Speicherung von Unterbrechungsanforderungen, wodurch insgesamt 256 einzelne Unterbrechungen möglich sind. Jedem der sechzehn Flipflops ist eine relative Priorität zugewiesen, und jedem der sechzehn effektiven Bits innerhalb der zugehörigen Speicherplätze ist ebenfalls eine relative Priorität innerhalb des Arbeitsspeichers von 1 bis 256 zugeteilt. Wenn die Verarbeitungseinheit im Zuge der normalen Programmausführung das Vorhandensein von einer oder mehreren Unterbrechungsanforderungen erkennt, wird ein Vektor in Form einer Speicheradresse abgegeben. Der Vektor wird dabei von dem bistabilen Element mit der höchsten Priorität abgeleitet, das gesetzt ist, und von dem die höchste Priorität besitzenden freigegebenen Bit in dem Wort aus dem Speicherplatz, das dem die höchste Priorität besitzenden bistabilen Element zugeordnet ist. Die so gewonnene Adresse stellt einen Vektor bzw. einen Hinweis für den Speicher dar, die Programmabweichung oder Unterbrechung in entsprechender Weise vorzunnehmen wie bei bisher bekannten Systemen. Wenn mehr als eine Bitposition gesetzt war, wird das Wort zurückgestellt, bei dem lediglich das erkannte Bit zurückgesetzt, ist,und das diesem Bit zugehörige bistabile Element bleibt gesetzt, um im weiteren Verlaufe von der Verarbeitungseinheit erkannt' zu werden» In dem Fall, daß

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kein anderes Bit innerhalb des aufgenommenen Wortes das Vorhandensein einer Unterbrechungsanforderung angibt bzw«, speichert, wird das betreffende Wort in den nicht gesetzten Zustand zurückgeführt, und das zugehörige bistabile Element wird zurückgesetzt« Dadurch wird angezeigt, daß keine weiteren Zugriffe mehr bezüglich des betreffenden Wortes erforderlich sind.

An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend näher erläutert«

Fig. 1 zeigt in einem vereinfachten Blockdiagramm ein die Prinzipien der vorliegenden Erfindung verkörperndes Datenverarbeitungssystem.

Fig. 2 zeigt bei Zusammensetzung der einzelnen Figuren 2a, 2b, 2c und 2d in der in Fig. 3 angegebenen v/eise das in Fig.1 dargestellte Datenverarbeitungssystem in näheren Einzelheiten, wobei insbesondere das Merkmal der Programmunterbrechung des Systems veranschaulicht ist,

Fig. 2a zeigt dabei ein Blockdiagramm einer Eingabe-Ausgabe-Multiplexeinrichtung in Verbindung mit einer typischen Nachrichtenverbindungseinrichtung.

Fig. 2t zeigt in einem detaillierten Blockdiagramm eine Speichersteuereinrichtung.

Fig. 2c zeigt in einem Blockdiagramm einen Speicher, Fig. 2d zeigt in einem Blockdiagramm eine zentrale Verarbeitungseinrichtung.

Fig. 4 zeigt ein typisches Befehlswort, wie es in dem System gemäß der Erfindung benutzt wird.

Figβ 5 zeigt in einem Diagramm das Format eines Unterbrechungs-Vektor-Wortes, wie es bei der Realisierung der Erfindung benutzt wird, wobei die Herkunft der die einzelnen Wortteile bildenden codierten Signale angegeben ist.

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An Hand von Fig. 1 wird nachstehend eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher erläuterte In Fig. 1 ist ein Datenverarbeitungssystem gezeigt, das eine zentrale Verarbeitungseinrichtung 10, einen Speicher 14, eine Speichersteuereinrichtung 18, eine Eingabe/Ausgabe-Multipiexeinrichtung 22 (IOM) und eine Vielzahl von Nachrichtenverbindungseinrichtungen 26 aufweist. Die zentrale Verarbeitungseinrichtung 10 spricht auf eine Vielzahl von unterschiedlichen Befehlen an, die in Aufeinanderfolge zugeführt werden, was erforderlich ist, um eine bestimmte Datenverarbeitungsoperation auszuführen. Der Speicher 14 kann durch einen Speicher irgendeines Typs der verschiedenen bekannten Speichertypen gebildet sein, bei dem die Möglichkeit besteht, den gespeicherten Inhalt selektiv zu ändern. Bei der hier beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ist der Speicher 14 durch einen Speicher mit direktem bzw. wahlfreiem Zugriff vom Koinzidenzstromtyp gebildet. Dieser Speicher 14 weist diskrete., adressierbare Speicherplätze auf, deren jeder eine Dateneinheit oder ein Wort zu speichern imstande ist, 'Die so gespeicherten Worte können z.B« Datenworte sein, bei denen es sich um das Ergebnis einer Verarbeitung handelt, Datenworte, die zu verarbeiten sind, Befehlsworte und Hilfsworte, die spezielle Steuerfunktionen ausführen, wie dies im weiteren Verlauf der Beschreibung noch naher ersichtlich werden wird.

Die Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung 22 bewirkt zur ordnungsgemäßen aufeinaderfolgenden Berücksichtigung der Informationen eine übertragung zwischen den Nachrichtenverbindungseinrichtungen 26 und dem übrigen Teil des Datenverarbeitungssystems. Die Nachrichtenverbindungseinrichtungen können z.B. periphere Einheiten sein, wie Lochkartenleser und Locher, Magnetbandgeräte, MagnetScheibeneinheiten oder ein Systemsteuerpult, das für eine Bedienperson eine Anzeigesteuerstation darstellt. Die Nachrichtenverbindungseinrichtungen

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können auch Gegenstellen sein, die Daten abgeben und aufnehmen. Derartige Gegenstationen können Fernschreibeeinheiten oder tastaturbetätigte Bildanzeigeeinheiten enthalten, die nach dem Zeitmultiplexprinzip bzw» Zeiteinteilprinzip arbeiten. Ferner können derartige Gegenstellen Nachrichtenverbindungs-Multiplexeinrichtungen aufweisen, an die eine Vielzahl von Nachrichtenverbindungseinrichtungen oder periphere Einheiten angeschlossen sein können, wie die zuvor angegebenen Einrichtungen. Eine weitere Nachrichtenverbindungseinrichtung kann durch eine Zwischen-Rechner-Nachrichtenverbindungseinrichtung gebildet sein, die einen Datenweg zwischen dem Datenverarbeitungssystem gemäß der Erfindung und einem weiteren Datenverarbeitungssystem herzustellen gestattet. Die Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung 22 steuert die Aufnahme eines Befehls von den Nachrichtenverbindungseinrichtungen her und koordiniert die Übertragung der Informationen zu und von derartigen Einrichtungen, und ferner wird durch diese Multiplexeinrichtung 22 eine Prioritätszuteilung bewirkt, wenn mehr als eine Nachrichtenverbindungseinrichtung versucht, mit dem Datenverarbeitungssystem eine Nachrichtenverbindung herzustellen.

Die zentrale Verarbeitungseinrichtung 10, der Speicher 14 und die Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung 22 sind über die Speichersteuereinrichtung 18 miteinander verbunden, welche die Verbindungen zwischen diesen Systemkomponenten koordiniert und bestimmte weitere Aufgaben ausführt, wie dies im folgenden noch näher ersichtlich werden wird. Die zentrale Verarbeitungseinrichtung 10 und die Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung 22 sind aktive Einheiten; sie verarbeiten Daten mit ihren unabhängigen Frequenzen und fordern bei Bedarf eine Verbindung mit dem Speicher 14, einer passiven Einheit, an. Die einzige Kenntnis, die eine aktive Einheit von der anderen Einheit besitzt, besteht darin, daß eine Speicherverbindungsanforderung verzögert werden kann, währenddessen

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der Speicher 14 Antwortsignale an die jeweilige andere aktive Einheit über die Speichersteuereinrichtung 18 abgibt* Die Speichersteuereinrichtung 18 steuert somit den Zugriff zu dem Speicher 14 und bewirkt damit auch eine Nachrichtenverbindungssteuerung zwischen der zentralen Verarbeitungseinrichtung 10 und der Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung Die Speichersteuereinrichtung 18 wirkt als eine die Datenverarbeitung koordinierende Einrichtung, die die Zwischensystemnachrichtenverbindung überwacht und die selbst bestimmte Funktionen ausführt.

Die die verschiedenen in den Zeichnungen dargestellten Komponenten verbindenden Leitungen stellen Datenwege und Steuerverbindungswege dar„ Eine Doppelleitungsanordnung stellt dabei einen parallelen übertragungsweg für eine Mehrzahl von

Signalen dar, die normalerweise aus einer einzigen Dateneinheit bestehen. So verbindet z.B. eine Datenhauptleitung 24 die Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung 22 mit der jeweiligen

Nachrichtenverbindungseinrichtung 26. Einzelne Leitungen sind dabei durch einzelne stark ausgezogene Linien dargestellt. Eine solche Leitung ist z.B. die Steuerleitung 44, die das Signal SR_EQA ( Anfordern des Impulses A) überträgt.

Die Datenblöcke werden zwischen dem Speicher 14 und einer ausgewählten Nachrichtenverbindungseinrichtung aus der Vielzahl von Nachrichtenverbindungseinrichtungen 26 übertragen, und zwar unabhängig von der zentralen Verarbeitungseinrichtung 10, aber unter der Steuerung eines befehlsgesteuerten Prozesses, dessen Parameter zuvor durch Befehle von der zentralen Verarbeitungseinrichtung 10 her festgelegt und in dem Speicher 14 abgespeichert sind. Wenn ein derartiger befehlsgesteuerter Prozess beendet ist oder nahezu beendet ist, muß die entsprechende Nachrichtenverbindungseinrichtung 26 die zentrale Verarbeitungseinrichtung 10 darüber informieren, daß

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neue Parameter festzulegen sind. Dies bedeutet, daß die Nachrichtenverbindungseinrichtung eine Programmbedienung erfordert.

Zur genaueren Beschreibung des systems und zur Erzielung

ses

eines vollständigen Verständnis/der Erfindung wird im folgenden Fig. 2 näher betrachtet. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, wird die Forderung nach einer Programmbedienung bzw, nach einem Programmdienst durch eine in Frage kommende Nachrichtenverbindungseinrichtung 26 dadurch ausgelöst, daß diese ein Signal BCRS erzeugt, das über die Leitung 28 zu der Steuer- und Takteinheit 30 in der Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung 22 hin übertragen wird. Die Steuer- und Takteinheit 30, die von herkömmlicher Art sein kann, dient dazu, Steuersignale von anderen Einheiten innerhalb des Datenverarbeitungssystems aufzunehmen und Steuersignale zu erzeugen, die die internen Operationen der Eingabe/ Ausgabe-Multiplexeinrichtung 22 steuern. Ferner erzeugt die betreffende Steuer- und Takteinheit 30 auf die betreffenden internen Operationen hin weitere Steuersignale, die zvL verschiedenen Komponenten des Systems hin übertragen werden.

Wenn die Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung 22 mit keiner anderen Einrichtung in Verbindung steht, spricht die Steuer- und Takteinheit 30 auf das BCR_S-signal von der Nachrichtenverbindungseinrichtung 26 mit einem Signal BCMD an, das über die Leitung 32 zu der betreffenden Nachrichtenverbindungseinrichtung 26 hin übertragen wird. Das betreffende BCMD-Signal dient dazu, der betreffenden Nachrichtenverbindungseinrichtung anzuzeigen, daß die Leitungen der Datenhauptleitung 24 verfügbar sind und daß die betreffende Einrichtung zu antworten hat, wozu ein Befehlswort über die Datenhauptleitung zu einem T-Register 34 in der Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtong hin übertragen wird. Das T-Register ist ein Halteregjster, das bei dieser Ausführungsform achtzehn bistabile

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Einrichtungen aufweist, die eine auf den Leitungen der Datenhauptleitung 24 auftretende Information fisthalten.

Gleichzeitig mit der Abgabe des Signals BCMD wird in der Steuer- und Takteinheit 30 ein Impuls STRS erzeugt und über die Leitung 36 zu dem T-Register 34 hin übertragen* Der STRS-Impuls dient dazu, die bistabilen Elemente des T-Registers zu setzen bzw„ zurückzustellen, und zwar je nachdem, ob ein Signal auf der entsprechenden Leitung der Datenhauptleitung vorhanden ist oder nicht. Wenn eine Betriebsanforderung von einer Nachrichtenverbindungseinrichtung her aufgenommen wird, überprüft die Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung die von der betreffenden Einrichtung her auf der Datenhauptleitung auftretenden signale (ein Befehl oder Befehlswort), um die Art des geforderten Betriebs zu ermitteln. Die Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung führt eine Anzahl von Operationen auf Befehle hin aus, die von einer Nachrichtenverbindungseinrichtung abgegeben werden. Derartige Befehle sind z.B. Datenbefehle, die Datendispositionsanweisungen an die Eingabe/ Ausgabe-Multiplexeinrichtung liefern, und bedingte Unterbrechungsbefehle _e Neben der Ausführung von Datenübertragungen auf das

Auftreten des jeweiligen Befehlswortes hin zeichnet die Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung noch die Anforderung nach einer Unterbrechung eines Programms auf, das gerade in der zentralen Verarbeitungseinrichtung 10 verarbeitet wird, und ferner liefert die betreffende Multiplexeinrichtung eine

Anzeige dafür, daß eine Nachrichtenverbindungseinrichtung einen Programmdienst bzw. eine Programmabwicklung erfordert. Unterbrechungen können dabei unbedingt ohne eine Datenübertragung oder bedingt als Ergebnis einer Datenmanipulation durch die Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung auftreten. Unterbrechungszustände werden als Teil des jeweiligen Befehls angefordert, und zwar während der Anforderung der Bedienung der Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung durch die jeweilige Nachrichtenverbindungseinrichtung.

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Das Format des Steuerwortes ist in Fig. 4 dargestellt. Das Befehlswort, das ein achtzehn Bit umfassendes Wort darstellt, überträgt eine Information, die sowohl mit auszuführenden Datenoperationen als auch mit der Unterbrechungsmeldung in Beziehung steht. Da nur die zuletzt genannten Funktionen mit der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang stehen, werden diejenigen Teile des Wortes, die sich auf Datenoperationen beziehen, nicht weiter erläutert werden. Mit der Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung 22 können Nachrichtenverbindungseinrichtungen 26 in großer Anzahl verbunden sein. Es ist dabei notwendig, jede Einrichtung eindeutig zu identifizieren, und zwar nicht nur als physikalische Einheit, sondern auch im Hinblick auf ihre relative Bedeutung für die Gesamtoperation des Datenverarbeitungssystems. Dies bedeutet, daß die relative Priorität der betreffenden Einrichtung unter der Vielzahl von Nachrichtenverbindungseinrichtungen anzugeben ist. Gemäß Fig. 4 ist jeder Nachrichtenverbindungseinrichtung eine Kanalnummer bzw. Kanalzahl zugeteilt. Die Bits 3 bis 8 des Befehlswortes, das ist der Kanalnummerncode, bilden eine binäre Datstellung des Kanalnummerncodes, der einer bestimmten Nachrichtenverbindungseinrichtung zugeteilt ist« Die Kanalnummern sind entsprechend der relativen Priorität der jeweiligen Nachrichtenverbindungseinrichtung ausgewählt und verteilt, wie dies noch näher ersichtlich werden wird. Ein vier Bit umfassender Unterbrechungsstufencode ist durch die Bits 1, 15, 16 und 17 des Befehlswortes dargestellt. Der Unterbrechungsstufencode bzw. -ebenencode wird dazu benutzt, eine Unterbrechungsebene aus der Vielzahl von Unterbrechungsebenen zu bezeichnen, von denen bei der vorliegenden Ausführungsform 16 vorgesehen sind. Die vier

niedrigster Wertigkeit des Kanalnummerncodes, nämlich die Bits 5 bis 8, werden dazu benutzt, eine Unterbrechungsunterebene aus einer Vielzahl von Unterbrechungsunterebenen auszuwählen (von denen bei der vorliegenden Ausführungsform sechzehn vorhanden sind). Der Kanalnummerncode ist somit vorgewählt, um zum Teil die relative Priorität der Nach-

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riehtenverbindungseinrichtung anzuzeigen, für die der betreffende Code gewählt worden ist.

Die Programmunterbrechung stellt das Hauptverfahren zur Herstellung einer Nachrichtenverbindung zwischen einer Nachrichtenverbindungseinrichtung 26 und der zentralen Verarbeit-ungseinrichtung 10 dar_e Die unterbrechung informiert die zentrale Verarbeitungseinrichtung von einem Realzeit-Ereignis, wie der Beendigung des Lesens von Daten von einer Lochkarte uder der Beendigung der Übertragung eines Blockes von Datenposten zu einer zweiten Nachrichtenverbindungseinrichtung hin. Die zentrale Verarbeitungseinrichtung wird von derartigen Ereignissen unterrichtet, so daß die jeweils in Frage kommende Maßnahme in Form eines Unterprogramms ausgeführt werden kann, das die Bedienung der betreffenden Unterbrechungs-Einrichtung 26 bewirkt. Die im folgenden auch als Nachrichteneinrichtung bezeichnete Nachrichtenverbindungseinrichtung kann bei entsprechender Anforderung eine unbedingte Unterbrechung bewirken. Eine Unterbrechung kann durch die Nachrichteneinrichtung aber auch als Teil eines Datenoperationszyklus bewirkt werden, wenn zufolge der Datenmanipulation durch die Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung 22 ein bestimmtes Datenergebnis auftritt. Diese Unterbrechungen, ob bedingt oder unbedingt, werden von der Nachrichteneinrichtung dadurch angefordert, daß die Bits 12, 13 und 14 des Befehlswortes entsprechend einem geeigneten Unterbrechungsbefehl codiert werden.

Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung ist es an sich nicht notwendig, den Inhalt des Datenbefehlsteiles des Befehlswortes, das sind die Bits 9 bis 11, und die übrigen nicht bezeichneten Bits zu erläutern. Diese Teile des Wortes leiten die Datenmanipulation in der Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung 22; sie sind für die Erläuterung der Erfindung an sich nicht relevant. Es ist ferner nicht notwendig,

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die funktioneilen Ausgangspunkte für die verschiedenen Unterbrechungszustandscodes zu beschreiben, wie sie von der Nachrichteneinrichtung erzeugt und als Bits 12 bis 14 des Befehlswortes zu der Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung hin übertragen werden, da die betreffenden Codes ebenfalls nicht Teil der Erfindung sind.

Das Ergebnis irgendeines 'Unterbrechungsbefehls führt unabhängig davon, ob es sich um einen unbedingten oder bedingten Unterbrechungsbefehl handelt, der auf eine gewisse Datenmanipulation in der Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung hin auftritt, schließlich zu demselben Ergebnis, nämlich dazu, daß eine Meldung an die zentrale Verarbeitungseinrichtung 10 abgegeben wird, daß eine ausgewählte Nachrichteneinrichtung 26 aus der Vielzahl von Nachrichteneinrichtungen 26 eine Programmbedienung erfordert. Bezugnehmend auf Fig. 2 sei bemerkt, daß ein Unterbrechungszyklus-Decoder 38 auf den Unterbrechungsbefehl (Bits 12 bis 14) anspricht, der in dem T-Register 34 enthalten ist, um ein Signal von sechs diskreten Signalen zu erzeugen, das für einen bestimmten Unterbrechungsbefehl charakteristisch ist. Dieses Unterbrechungssignal wird über die Leitung 40 zu der Steuer- und Takteinheit 30 hin übertragen, in der es in üblicher Weise (durch eine geeignete normale Codierlogik, die nicht dargestellt ist) codiert wird, um signale CMDA 0-3 zu erzeugen. Die Signale CMDA 0-3 werden über die Befehlshauptleitung 42 zu einer Befehls- und Stauerlogikeinheit 46 in der Speichersteuereinrichtung 18 hin übertragen. Gleichzeitig mit der Übertragung der signale CMDA 0-3 erzeugt die Steuer- und Takteinheit 30 den Impuls SREQA auf

Ansteuerung von dem Unterbrechungszyklus-Decoder 38 hin. Der Impuls SR_EKA, der das Vorliegen einer Speicherzyklusanforderung anzeigt, wird über die Leitung 44 zu der Befehlsund Steuerlogikeinheit 46 (Fig. 2b) hin abgegeben.

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Die Befehls- und Steuerlogikeinheit 46 führt im wesentlichen dieselben Funktionen für die Speichersteuereinrichtung 18 aus wie die Steuer- und-Takteinheit 30 für die Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung 22. Die von der Befehls- und Steuerlogikeinheit 46 erzeugten Signale werden dazu herangezogen, die internen Operationen in der Speichersteuereinrichtung zu steuern und Steuersignale auf die betreffenden internen Operationen hin für die Übertragung zu anderen Einheiten innerhalb des Datenverarbeitungssystems zu erzeugen. Im übrigen dient die betreffende Einheit 46 dazu, die Synchronisation zwischen den unabhängig voneinander arbeitenden Komponenten des Systems aufrechtzuerhalten.

Auf das Auftreten eines Speicherzyklus-Anforderungsimpulses SREQA von der Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung 22 her decodiert die Befehls- und Steuerlogikeinheit 46 in der Speicher steuereinrichtung 18 die Befehlssignale CMDA 0-3 auf den Befehlsleitungen 42 als einen Unterbrechungsbefehl SIC einer gesetzten Zelle, wie dies symbolisch durch den Block 43 veranschaulicht ist. Dieser Befehl ist ein Befehl von verschiedenen Befehlen, die aus den Signalen decodiert werden können, die auf der Befehlshauptleitung 42 auftreten. Zum Zwecke der Erläuterung ist jedoch der SIC-Befehl der einzige 3efehl, der berücksichtigt werden muß, da die übrigen Befehle die Datenmanipulation betreffen und lediglich insofern die Unterbrechungsstruktur betreffen, als derartige Datenmanipulationen zu der Forderung nach einer Unterbrechung führen. Die Decodierung des SIC-Befehls innerhalb der Befehls- und Steuerlogikeinheit 46 führt zur Erzeugung bestimmter Steuersignale, wie dies noch näher beschrieben werden wird. Die Befehls- und Steuerlogikeinheit 46 spricht ebenfalls auf den Speicheranforderungsimpuls SR..EQA hin an, um einen SM AV..-Impuls zu erzeugen, der über die Leitung 48 zu der Steuer— und Takteinheit 30 der Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung· hin übertragen wird. Der SMAVA-Impuls zeigt der Eingabe/Aus-

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gabe-Multiplexeinrichtung 22 an, daß die auf der Befehlshauptleitung 42 auftretenden signale keine Wirkung ausüben mögen und daß Daten an die Speichersteuereinrichtung 18 abgegeben werden.

Wie bereits ausgeführt, wird in dem Fall, daß eine bestimmte Nachrichteneinrichtung 26 zufolge des Auftretens des Signals BCMD von der Steuer- und Takteinheit 30 der Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung 22 aktiv wird, die betreffende Nachrichteneinrichtung in der Weise ansprechen bzw_o anworten, daß sie ein Befehlswort über die Leitungen der Datenhauptleitung 24 zu dem T-Register 34 hin überträgt. Die Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung decodiert das Befehlswort und führt die damit bezeichnete Operation in Zusammenwirken mit anderen Einheiten innerhalb des Datenverarbeitungssystems fort. Eine Übertragungshauptleitung 50 (Fig. 2a) führt die Ausgangssignale der bistabilen Elemente des T-Registers zu den verschiedenen Einheiten innerhalb der Eingabe/ Ausgabe-Multiplexeinrichtung 22 hin. Das Bit 1 und die Bits 15 bis 17 werden einem Unterbrechungsebenen-Codierer 52 zugeführt, die Bits bis 14 werden dem Unterbrechungszyklen-Decoder 38 zugeführt, und die Bits 5 bis 8 werden einem Unterbrechungsbit-Codierer zugeführt.

Der Unterbrechungsebene^-Codierer 52 wirkt als eine Einteilungseinrichtung bzw, als eine formatbildende Einrichtung, die die vier Unterbrechungsebenen-Bits des Befehlsworts in einen vier Bit umfassenden Unterbrechungsebenen-Code umordnet, der abhängige Bits aufweist. Der so gebildete Unterbrechungsebenen-Code, das sind die signale DN14 bis 17, wird über eine Hauptleitung 56 zu einem N- Schalter 58 hin übertragen. Der N-Schalter 58 ist eine herkömmliche Verknüpfungselement-Schalteinrichtung, die unter der Steuerung der Steuer- und

—Codes Takteinheit 30 Daten, Adressen, Unterbrechungsebenen/und andere Informationen £ür die Speichersteuereinrichtung auswählt

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"und freigibt β Die zu der Speichersteuereinrichtung über den N-Schalter hin übertragene Information hängt von der Art des auszuführenden Zyklusses ab und davon, wie weit der Zyklus fortgeschritten ist. Der Unterbrechungsbit-Codierer 54 nimmt Signale T5 bis T8 auf, also einen Teil des Kanalnummerncodes. Aus diesem vier Bit umfassenden Code erzeugt der betreffende Codierer einen sechzehn Bit umfassenden Code. Der Ausgang des Unterbrechungsbit-Codierers umfaßt sechzehn diskrete Signalleitungen, die mit D...E 00-15 bezeichnet sind und von denen eine freigegeben bzw«, im "1"-Zustand ist, während die übrigen fünfzehn Leitungen außer Betrieb bzw. im "0"-Zustand sind« Die freigegebene Leitung liefert damit eine Anzeige bezüglich eines Unterbrechungsunterpegels von sechzehn Unterbrechungsunterpegeln , der der betreffenden Programmbedienungsanforderung entspricht.

Wie zuvor ausgeführt, fordert die Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung einen Speicherzyklus dadurch an, daß ein SR_EQ_A-Signal über die Leitung 44 zu der Befehls- und Steuerlogikeinheit 46 der Speichersteuereinrichtung 18 hin übertragen wird. Die Befehlssignale, die einen Teil des Befehlsworts bildeten, werden von der Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung 22 hin abgegeben, und ferner werden sie in dem unterbrechungszyklus-Decoder 38 umgesetzt und als Befehlssignale CMD-A 0-3 über die Hauptleitung 42 zu der Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung hin übertragen» Auf das Auftreten dieser Befehlssignale hin überträgt die Befehls- und Steuerlogikeinheit 46 der Speichersteuereinrichtung den Impuls SMAVA über die Leitung zu der Steuer- und Takteinheit 30 der Eingabe/ Ausgabe-Multipi exeinrichtung 22 hin, um dieser Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung 22 zu melden, daß ihre Anforderung aufgenommen worden ist und daß die Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung mit dem Speicher in Verbindung treten kann. Auf das Auftreten dieses Impulses SM_JW—A. hin erzeugt die Steuer- und Takteinheit 30 ein signal CTTN, das über die Leitung 60 zu dem

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N-Schalter 58 hin abgegeben wird. Das CTTN-Signal dient dazu, die Signale DN 14-17 vom Ausgang des Unterbrechungsebenen-Decoders 52 über den N-Schalter 58 und die Signalhauptleitung zu einem Adressenschalter 64 in der Speichersteuereinrichtung hin zu übertragen. Der Adressenschalter nimmt von verschiedenen Einheiten innerhalb des Datenverarbeitungssystems Signalgruppen auf, die jeweils für eine diskrete Speicheradresse oder für einen diskreten Speicherplatz charakteristisch sind. Unter der Steuerung der Befehls- und Steuerlogikeinheit 46 gibt der betreffende Adressenschalter Adressensignale für die Übertragung zu dem Speicher 14 hin ab. Der Adressenschalter 64 übt ferner eine Schaltfunktion unter der Steuerung der Befehls- -und Steuerlogikeinheit 46 aus, wobei eine Information, die von der Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung 22 auf den Leitungen der Signalhauptleitung 62 übertragen wird, entweder zu dem Speicher 14 oder zu einem Dateneingabeschalter 66 hin geleitet wird. Die Signalhauptleitung 62 führt zeitlich ineinandergeschachtelt sowohl Adressen als auch Daten, Damit übt der Adressenschalter die Funktion der Unterscheidung zwischen den Adressensignalen und den Datensignalen aus.

Auf das Auftreten des einer gesetzten Zelle entsprechenden Unterbrechungsbefehls (SIC), der aus dem auf der Befehlshauptleitung 42 während eines Unterbrechungsanforderungszyklusses auftretenden Signalen decodiert worden ist, erzeugt die Befehls- und Steuerlogikeinheit 46 zwei Signale, CESE und CSLA. Diese beiden Signale werden über die Leitungen und 70 zu dem Adressenschalter 64 hin geleitet. Das CSLA-Signal dient dabei dazu, die Signale DN 14-17 von dem Unterbrechungsebenen-Decoder 52 in der Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung 22, die nunmehr auf den Leitungen der Signalhauptleitung 62 auftreten, durch den Adressenschalter 64

zu einem Adressenregister 16 des Speichers 14 hin zu tasten, und zvar über eine Adressenhauptleitung 74, Das Signal CESE

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überträgt das Ausgangssignal eines Unterebenen-Basisadressengenerators 72 durch den Adressenschalter zu dem Speicher 14 hin. Der Unterebenen-Basisadressengenerator 72 erzeugt eine Gruppe von vierzehn festliegenden Signalen, die charakteristisch sind für einen vorbestimmten Bereich 19 einer Kerneinheit 15 des Speichers 14, die tinterbrechungs-Unterebenenworte enthält.

Die von dem Adressenschalter 64 zu dem Adressenregister 16 in dem Speicher 14 übertragenen Signale enthalten zwei verschiedene Teile einer vollständigen Adresse: Einen 14-Bit-Teil (Signale XA 00-13), die von dem Basisadressengenerator 72 herrühren, und einen 4-Bit-Teil (Signale DN 14-17), die in dem Unterbrechungsebenen-Decoder 52 der Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung 22 erzeugt werden. Der zuletzt genannte Adressenteil bildet denjenigen Teil des von der Nachrichteneinrichtung 26 her abgegebenen Befehlswortes, der einen Unterbrechungsebenen-Code darstellt. Der Basisadressenteil (von dem Generator 72 her) bezeichnet den Bereich 19 in der Kerneinheit 15 des Speichers 14, der für Unterbrechungsunterebenen-Worte vorbehalten ist. Der 4-Bit-Teil der Adresse ist dabei kennzeichnend für eine Unterbrechungsebene von sechzehn Unterbrechungsebenen, die für eine Nachrichteneinrichtung eigentümlich sind, bzw. für eine Nachrichteneinrichtung aus einer Gruppe von Nachrichteneinrichtungen, die eine Programmbedienung wünschen.

Im folgenden sei Fig. 2c näher betrachtet. Bei dem Speicher 14, wie er bei der vorliegenden Ausführungsform angegeben ist, handelt es sich um einen normalen, nach dem Koinzidenzstromprinzip arbeitenden Kernspeicher mit der Kerneinheit 15, dem Adressenregister 16 und einer Speichersteuereinheit 17. Zwei in der Kerneinheit 15 vorgesehene Bereiche, die mit Unterbrechungsunterebenen-Worte 15 und Unterbrechungsvektor-Worte bezeichnet sind, stellen bestimmte festliegende Bereiche von

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abhängigen Speicherplätzen dar, die für die Speicherung von SpezialWorten reserviert sind, welche zur Steuerung von Operationen innerhalb des Datenverarbeitungssystems benutzt werden. Die Verwendung der Unterbrechungsunterebenen-Worte und der Unterbrechungsvektor-Worte wird weiter unten noch näher erläutert werden.

Das von der Befehls- und Steuerlogikeinheit 46 (Fig. 2b) abgeleitete Signal CSLA bewirkt neben der Übertragung der Adressensignale DA 14-17 von dem Adressenschalter 64 zu dem Adressenregister 16 in dem Speicher 14 hin noch die Übertragung der Signale DA 14-17 über die Hauptleitung 76 zu einem Unterbrechungsebenen-Register 78 hin. Das Unterbrechungsebenen-Register 78 besteht aus sechzehn bistabilen Elementen, deren jedes einem Unterbrechungsunterebenen-Wort der sechzehn Unterbrechungsu_nterebenen-Worte oder Speicherplätze, in dem betreffenden Bereich 19 der Kerneinheit 15 entspricht, der für die Unterbrechungsunterebenen-Worte reserviert ist. Dabei enthält jedes Unterbrechungsunterebenen-Wort sechzehn binäre Speicherelemente bzw. Speicherzellen oder Bits. Der Zweck der Setz-Unterbrechungs-Zellen-Operation (SIC) in dem Datenverarbeitungssystem besteht darin, eine binäre Speicherzelle der binären Speicherzellen in einem bestimmten Unterebenen-Wort zu setzen oder freizugeben. Das entsprechende bistabile Element in dem Unterbrechungsebenen-Register 78 wird ebenfalls gesetzt, wenn eine oder mehrere Zellen in einem Unterbrechungsunterebenen-Wort freigegeben bzw. angesteuert sind, welches in der !Gemeinheit 15 gespeichert ist. Ein ausgewähltes bistabiles Element der bistabilen Elemente in dem Unterbrechungsebenen-Register 78 wird auf einen SIC-Befehl hin freigegeben (d.h. gesetzt). Dieser Befehl wird durch die Befehls- und Steuerlogikeinheit 46 decodiert (Block 43), was dazu führt, daß Adressenbits DA 14-17 zu dem Unterbrechungsebenen-Register 78 hin über die Leitungen 76 übertragen werden.

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Die somit übertragenen vier Adressensignale werden in dem Unterbrechungsebenen-Register 78 mit Hilfe eines üblichen binären Decoders decodiert, der einen Teil des Registers 78 darstellt, um nämlich zu bestimmen, welches bistabile Element (00 bis 15) des betreffenden Unterbrechungsebenen-Registers zu setzen ist, Wenn das ausgewählte bistabile Element bereits durch eine vorhergehende Unterbrechungszellen-Operation gesetzt worden war, bleibt es gesetzt.

Die Befehls- und Steuerlogikeinheit 46 erzeugt auf die Decodierung eines SIC-Befehls hin efen Impuls SRD und ein Signal DRAA. Der Impuls SRD und das Signal DRAA werden über die Leitungen 82,83 von der Befehls- und Steuerlogikeinheit 46 zu der Speichersteuereinheit 17 in demSpeicher 14 übertragen (Fig. 2c), Der Impuls SRD ist ein Leseimpuls, der einen Lesezyklus in dem Speicher auslöst, während das Signal DRAA als Lese-Änderungssignal dazu dient, der Speichersteuereinheit 17 anzuzeigen, daß das aus dem Speicher ausgelesene Wort, das in diesem Fall ein Unterbrechungsunterebenen-Wort ist, geändert wird, bevor es wieder zurückgegeben wird. Die Speichersteuereinheit 17 des Speicher 14 erzeugt auf das Auftreten des Impulses SRD und weiterer Signale von der Speichersteuereinrichtung 18 her Steuersignale in einer Weise, wie sie für einen Koinzidenzstromspeicher üblich ist. Außerdem überträgt die betreffende Speichersteuereinheit 17 derartige Signale über die Steuerleitungen 1 2 zu dem Adressenregister 16 und der Kemeinheit hin, um die durch das Adressenregister ausgewählten Worte abzuholen und über die Hauptleitung 13 zu der Speichersteuereinrichtung 18 hin zu übertragen. In entsprechender Weise werden Signale, die in dem Speicher abzuspeichernde Worte oder zuvor abgespeicherte Worte darstellen, die in der Speichersteuereinrichtung 18 geändert worden sind, won der Kerneinheit über die

Hauptleitung 11 aufgenommen und in der betreffenden Kerneinhext 15 auf das Auftreten von Signalen hin abgespeichert, dl® von der Speichersteuereinheit 17 ei"*seugt werden«

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Wenn ein Unterbrechungsunterebenen-Wort über die Hauptleitung als Signale DC 00-17 abgegeben worden ist, und zwar auf einen Speicherzyklus hin_t der durch einen Leseimpuls SRD ausgelöst worden ist, so erzeugt die Speichersteuereinheit 17 einen Impuls SDA (impuls, der die Datenverfügbarkeit anzeigt). Dieser Impuls wird über die Leitung 84 zu der Befehls- und Steuerlogikeinheit 46 der Speichersteuereinrichtung 18 hin abgegeben. Auf das Auftreten des Impulses SDA erzeugt die Befehls- und Steuerlogikeinheit einen Impuls SMDTA, der über die Leitung zu der Steuer- und Takteinheit 30 der Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung 22 hin übertragen wird« Der SMDTA- Impuls dient dabei dazu, der Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung zu melden, daß die zuvor von der Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung 22 zu der Speichersteuereinrichtung 18 hin abgegebenen Adressendaten aufgenommen worden sind und daß das Unterbrechungsunterebenen-Wort von dem Speicher 14 für die Speichersteuereinrichtung verfügbar gemacht ist.Ein von dem Speicher erhaltenes ausgewähltes Unterebenen-Unterbrechungswort wird dann über die Leitung 13 in Form der Signale DC 00-17 zu einem Dateneingabeschalter 90 in der Speichersteuereinrichtung 18 hin übertragen» Der Dateneingabeschalter besteht aus herkömmlichen Verknüpfungselementen, die von verschiedenen Einheiten innerhalb des Datenverarbeitungssystems Eingangssignale aufnehmen und kurzzeitig speichern und die dazu dienen, ausgewählte Eingangssignale unter der Steuerung von Signalen von der Befehls- und Steuerlogikeinheit 46 auf die Leitungen durchzusehalten,^ die die Signale zu dem Speicher hin übertragen. Der Eingabedatenschalter 90 liefert Ausgangssignale DI 00-17r die über die Hauptleitung 88 zu einem ODER-Glied 87 hin übertragen werden. Das ODER-Glied 87 ist kennzeichnend für eine Vielzahl von ODER-Verknüpfungselementen, die ausgangsseitig die Signale DR 00-17 liefern, die Speichereingangssignale, die über die Hauptleitung 11 zu der Kerneinheit 15 des Speichers 14 hin übertragen werden.

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Wie zuvor erläutert wurde der Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung 22 angezeigt, daß ein Unterebenen-Unterbrechungswort aus dem Speicher ausgelesen und zu dem Dateneingabeschalter hin übertragen worden ist, und zwar durch den SMDTA-Impuls, der auf das Auftreten des die Datenverfügbarkeit anzeigenden Impulses SDA von der Speichersteuereinheit 17 hin über die Leitung 49 zu der Steuer- und Takteinheit 30 abgegeben worden ist. Auf das Auftreten des SMDTA-Impulses hin erzeugt die Steuer- und Takteinheit 30 ein CETN-Signal, das über die Leitung 59 zu dem N-Schalter 55/ubertragen wird« .Der N-Schalter spricht auf das CETN-Signal an, indem er die DE 00-15-Signale von dem Unterbrechungsbit-Codierer 54 über die Hauptleitung 62 zu dem Adressenschalter 64 in der Speichersteuereinrichtung hin leitet» Die von dem Unterbrechungsbit-Codierer 54 abgegebenen Signale DE 00-15 sind kennzeichnend für die vier Bits niedrigster Wertigkeit des Kanalnummerncodes (Teil des Befehlswortes), der von der Nachrichteneinrichtung 26 aufgenommen worden ist. Der 4-Bit-Teil des Kanalnummerncodes, der eine Unterbrechungsunterebene festlegt und der durch die Signale T5-8 dargestellt ist, gelangt über ein Codiernetzwerk in dem Unterbrechungsbit-Codierer 54 hindurch und bewirkt die Abgabe eines Signal^ das kennzeichnend ist für einen Unterpegel der sechzehn Unterpegel· Wenn z.B, eine aktive Nachrichteneinrichtung 26 zu bezeichnen wäre, würde ein Kanal 07 in oktaler Darstellungsweise, das ist,das Ausgangssignal DE 07 des Unterbrechungsbit-Codierers 54, durch ein Verknüpfungszeichen "1" dargestellt sein, während die übrigen fünfzehn Signale durch die Verknüpfungssignale "0" gekennzeichnet wären. Die Steuer- und Takteinheit 30 stellt eine hinreichend lange Zeitspanne für die Signale DN 00-15 (die Signale DN 16 und 17 des 18-Bit-Vorgangs werden in diesem Fall nicht ausgenutzt) auf der Signalhautpleitung 62 zur Verfügung, Nach Ablauf dieser Zeitspanne wird der SMDP-Impuls erzeugt und über die Leitung 47 zu der Befehls- und Steuerlogikeinheit 46 der Speichersteuereinrichtung 18 hin Übertragen.

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Dieser Impuls (SMDP) signalisiert der Speichersteuereinrichtung 18, daß auf den Leitungen der Signalhauptleitung 62 Daten auftreten»

Auf das Auftreten des SMDP-Impulses hin erzeugt die Befehls- und Steuerlogikeinheit 46 die Signale CPAN und CSSA. Das Signal CPAN wird über die Leitung 67 zu dem Adressenschalter hin übertragen, und bewirkt zusammen mit dem zuvor freigegebenen bzw. ausgelösten Signal CSLA die Übertragung der Signale DN 00-17 über den Adressenschalter 64 zu den Leitungen 65 hin, und zwar als Signale DA 00-17. An dieser Stelle sei daran erinnert, daß ein ausgewähltes Signal von den sechzehn Signalen DN 00-15 abgegeben bzw. freigegeben ist (im Verknüpfungszustand "1")* um eine Unterbrechungsunterebene der sechzehn Unterbrechungsunterebenen zu bezeichnen, wie dies durch die Bits 5 bis 8 des Kanalnummerncodes in dem von der Nachrichteneinrichtung 26 abgegebenen Befehlswort festgelegt ist. Die Signale DA 16 und hoher Wertigkeit werden hier ebenfalls nicht benutzt, da sie für das Setzen der die Unterbrechungsoperation betreffenden Speicherzelle keine Bedeutung haben. Die Signale DA 00-17 werden dem Dateneingabeschalter 90 zugeführt, der sie an das ODER-Glied 89 abgibt. Das ODER-Glied 89 ist symbolisch für eine Vielzahl von ODER-Verknüpfungselementen dargestellt, die dazu dienen, die Signale DA 00-17 und DC 00-17 odermäßig zusammenzufassen, die auf den Leitungen 13 auftreten, und Ausgangssignale DI 00-17 zu erzeugen. Auf diese Weise werden die Signale DC 00-15_r die kennzeichnend sind für die fünfzehn Bits in dem von der Kerneinheit 15 her aufgenommenen Unterebenen-Wort, und die Signale DA 00-15, die kennzeichnend sind für die Ausgangssignale des Unterbrechungsbit-Codierers 54 in der Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung 22, in dem Dateneingabeschalter 90 zusammengefaßt. Die Befehls- und Steuerlogikeinheit 46 spricht ferner auf den SMDP-Impuls an, um das Signal CSSA zu erzeugen. Dieses Signal CSSA wird über die Leitung 86 zu dem Eingabedatenschalter 90 hin übertragen. Dieses Signal

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bewirkt die übertragung der Signale DA 00-17 von dem Adressenschalter 64 durch den Eingabedatenschalter 90«

Die Befehls- und Steuerlogikeinheit 46 spricht ferner auf den SMDP-Impuls an, um einen verzögerten Impuls SDP zu erzeugen. Durch die Verzögerung, die innerhalb der Befehls- und Steuerlogikeinheit 46 bewirkt wird, steht für die Ausbreitung bzw. Weitergabe der verschiedenen Signale durch den Adressenschalter 64 und den Dateneingabeschalter 90 eine hinreichend lange Zeitspanne zur Verfügung. Der Impuls SDP wird von der Befehls- und Steuerlogikeinheit 46 zu der Speichersteuereinheit 17 hin über die Leitung 81 übertragen (Fig. 2c)* Die Speichersteuereinheit 17 spricht auf den Impuls SDP an, um das Einschreiben des neuen Unterbrechungsunterebenenwortes, enthaltend ein neues Unterbrechungssignal (zusammen mit irgendwelchen zuvor erzeugten, aber unberücksichtigt gebliebenen Unterbrechungssignalen),· in die Kerneinheit 15 zu bewirken. Der SMDP-Impuls veranlaßt ferner die Befehls- und Steuerlogikeinheit 46, einen zweiten SMDTA-Impuls zu erzeugen, der ebenfalls über die Leitung 49 zu der Steuer- und Takteinheit 30 der Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung 22 hin übertragen wird. Der zweite SMDTA-Impuls bestätigt, daß die Speichersteuereinrichtung 18 die in dem Unterbrechungsbit-Codierer 54 erzeugte Unterbrechungsunterebenen-Information aufgenommen hat. Auf das Auftreten des zweiten SMDTA-Impulses hin löst die Steuer- und Takteinheit 30 der Eingabe/Ausgabe-Multiplexeinrichtung eine Zyklenstillsetzung aus, die ihren Höhepunkt in der Auslösung der Nachrichteneinrichtung 26 hat. Dies wird dadurch bewirkt, daß das Signal BCMD zusammen mit allen übrigen Steuersignalen, die während der Operation des Setzens der Unterbrechungszelle (SIC) erzeugt worden sind, abgeschaltet wird.

Bezüglich der Operation des Setzens einer Unterbrechungszelle auf die Aufnahme eines Steuerwortes von der Nachrichteneiny? - ■*— tung 26 hin und Decodierung eines SIC-Befehls von den darin

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enthaltenen UnterbrechungsbefehlsSignalen sei kurz bemerkt, daß ein ausgewähltes bistabiles Element der sechzehn bistabilen Elemente gesetzt wird, die das Unterbrechungsebenen-Register 78 der Speichersteuereinrichtung 18 bilden. Das betreffende bistabile Element wird dabei durch Decodierungssignale ausgewählt, die charakteristisch für den Unterbrechungsebenencode sind, der in dem Befehlswort enthalten ist, das von der ■Nachrichteneinrichtung abgegeben worden ist. Das Unterbrechungsunterebenen-Wort in der Kerneinheit 15 des Speichers 14, das dem der Unterbrechungsebene zugehörigen ausgewählten bistabilen Element entspricht, wird aus dem Speicher ausgelesen und zu der Speichersteuereinrichtung 18 hin übertragen. In dieser Speichersteuereinrichtung 18 wird die in dem Unterbrechungsunterebenen-Wort enthaltene Information mit einem neuen Signal odermäßig zusammengefaßt, das kennzeichnend ist für einen Teil des in dem Befehlswort enthaltenen Kanalnummerncodes· Die Speichersteuereinrichtung 18 hat somit von der Nachrichteneinrichtung 26 her eine Meldung darüber aufgenommen und in dem Speicher aufgezeichnet, daß eine Programmbedienung erwünscht ist.

In der Speichersteuereinrichtung 18 (Fig. 2b) werden die Ausgangssignale der bistabilen Elemente , die das Unterbrechungsebenen-Register 78 bilden, einem ODER-Glied 79 zugeführt. Wenn irgendein bistabiles Element oder mehrere bistabile Elemente der vorhandenen bistabilen Elemente sich im Zustand "1" befinden, wird von dem ODER-Glied 79 ein Ausgangssignal DIPR erzeugt und über die Leitung 80 zu einer Ausführungs-Unterbrechungseinheit 130 der zentralen Verarbeitungseinrichtung hin übertragen (Fig. 2d). Das DIPR-Signal dient dabei dazu, der zentralen Verarbeitungseinrichtung zu melden, daß eine Nachrichteneinrichtung eine Programmbedienung erfordert.

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Während der normalen Ausführung von Programmbefehlen durch die zentrale Verarbeitungseinrichtung spricht die Unterbrechungsbedienungseinheit 130 der zentralen Verarbeitungseinrichtung auf das DIPR-Signal durch Abgabe eines Impulses SREQB zu dem Zeitpunkt an, zu dem das Vorhandensein eines Unterbrechungssignals von einer Nachrichteneinrichtung in Form des Signals DIPR erkannt werden kann. Der betreffende Impuls SREQB wird dabei über die Leitung 73 zu derJBefehls — und Steuerlogikeinheit 46 der Speichersteuereinrichtung 18 hin abgegeben. Der betreffende Impuls SREQB dient dabei dazu, der Speichersteuereinrichtung zu signalisieren, daß von der zentralen Verarbeitungseinrichtung 10 eine Speicherbedienung erwünscht ist. Gleichzeitig mit Abgabe des SREQB-Impulses wird ein vier Bit umfassender binärcodierter Befehl, der kennzeichnend ist für die Art der von der zentralen Verarbeitungseinrichtung 10 erwünschten Bedienung, über die Signalhauptleitung 75 zu der Befehls- und Steuerlogikeinheit 46 hin übertragen, und zwar

in Form der Signale CMDB 0-3. Von der zentralen Verarbeitungsten t

einrichtung könre dabei viele verschiedene Arten von an sich bekannten Speicherzyklusbefehlen erzeugt werden. Zu diesen Befehlen gehören die Befehle Lesen-Zurücksteilen, Lesen-Ändern-Wiedereinschreiben, Löschen-Schreiben, etc.. Wenn ein Befehl auf das Auftreten des das Vorhandensein einer unterbrechung anzeigenden Signals DIPR hin erzeugt, wird, werden die Signale GMDB 0-3 in der Befehls— und Steuerlogikeinheit 46 in Form eines Lese-Unterbrechungs-Adressenbefehls (RIA) decodiert, wie dies symbolisch durch den mit RIA DECODE bezeichneten Block 45 veranschaulicht ist.

Bevor die Erläuterung des Lese-Unterbrechungs-Adressenbefehls fortgesetzt wird, dürfte es angebracht sein, die Funktion des Unterbrechungsunterebenen-Wortes in Bezug auf die Programmunterbrechungsvorrichtung zusammenzufassen und zu betrachten. Innerhalb der Speichereinheit 15 (siehe Fig. 2c) ist ein Bereich oder ein Block von benachbarten bzw. abhängigen

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Speicherplätzen 19 für die Unterbrechungsunterebenen-Worte reserviert. Jede der sechzehn binären Speicherzellen von den insgesamt vorgesehenen achtzehn binären Speicherzellen inner- ' halb eines Unterebenenwortes vermag eiryvon zwei Binärziffernwerten zu speichern, der das Vorhandensein oder Fehlen eines Programmunterbrechungssignals angibt, das von einer bestimmten¹ Nachrichteneinrichtung zu dem Speicher hin übertragen worden ist. Zu irgendeinem bestimmten Zeitpunkt, zu dem die zentrale Verarbeitungseinrichtung das für eine vorhandene Unterbrechung kennzeichnende Signal DIPR bestätigt, kann entweder nur eine binäre Speicherzelle oder eine Vielzahl von binären Speicherzellen in dem Unterbrechungsunterebenen-Wortblock 19 freigegeben, d.h. im "1"-Zustand sein. Da die Unterbrechungssignale in einer geordneten Reihenfolge bzw. Weise abgespeichert werden, und zwar entsprechend den zuvor den betreffenden Nachrichteneinrichtungen in Form einer Kanalnummer zugeteilten relativen Prioritäten, ist es erforderlich, zu bestimmen, welche freigegebene Speicherzelle in dem Unterbrechungsunterebenen-Wortblock 19 die höchste Priorität besitzt. Anstatt eines Abtastens jedes Unterbrechungswortes der in dem Speicherblock 19 enthaltenen Vielzahl von Unterebenen-Unterbrechungsworten zum Zwecke der Ermittelung der die höchste Priorität besitzenden freigegebenen Speicherzelle ist es lediglich erforderlich zu bestimmen, welches der freigegebenen bzw, angesteuerten bistabilen Elemente in dem Unterbrechungsebenen-Register 78 (Fig. 2b) der Speichersteuereinrichtung 18 die höchste relative Priorität besitzt,

und sodann ist es erforderlich, aus dem Speicher das Unterebenen-Unterbrechungswort herauszuführen, das dem betreffenden bistabilen Element entspricht, und schließlich braucht nur das betreffende Unterbrechungsunterebenen-Wort abgetastet zu werden, um die die höchste Priorität besitzende freigegebene bzw, angesteuerte Speicherzelle zu ermitteln. Das Unterbrechungsebenen-Register 78 liefert damit eine direkte Anzeige darüber, in welchen Speicherzellen Unterebenen-Worte gesetzt sind.

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Bezugnehmend auf Fig. 2b sei bemerkt, daß die Aus gangs signale DB 00-15 von dem Unterbrechungsebenen-Register 78 her jeweils kennzeichnend sind für den Zustand eines bistabilen Elements der-bistabilen Elemente des Unterbrechungsebenen-Registers 78. Die Signale DB 00-15 werden über die Hauptleitung 100 zu einem· Unterbrechungsebenen-Prioritäts-Generator 99 hin übertragen. Das Unterbrechungsunterebenen-Wort, das dem die höchste Priorität besitzenden angesteuerten bzw, freigegebenen bistabilen Element des Unterbrechungsregisters entspricht, muß zuerst ausgewertet werden. Der Unterbrechungsebenen-Prioritäts-Generator 99 bestimmt dabei, welches der freigegebenen bistabilen Elemente des Unterbrechungsebenen-Registers 78 die höchste Priorität besitzt. Der betreffende Unterbrechungs— ebenen-Prioritäts-Generator 99 ist durch ein herkömmliches Prioritäts-Netzwerk gebildet, das ein ausgewähltes Signal aus einer Vielzahl von Signalen (in diesem Ausführungsbeispiel sind es sechzehn Signale) erzeugt, das kennzeichnend ist für das die höchste Priorität besitzende freigegebene bistabile Element in dem Unterbrechungsebenen-Register 78.

Die von dem Unterbrechungsebenen-Prioritäts-Generator 99 abgegebenen Ausgangssignale IP 00-15 werden über die Hauptleitung 98 zu einem Unterbrechungsebenen-Binärcodierer 97 hin übertragen. Der betreffende Binärcodierer 97 spricht auf die von demPrioritätsgenerator 99 erzeugten Signale IP 00-15 an und erzeugt eine vier Bit umfassende Teiladresse, die durch die Signale PA 0-3 dargestellt wird und die die Adressenbits niedriger Wertigkeit des in dem Speicherbereich 19 (Fig. 2c) enthaltenen Unterebenen-Unterbrechungswortes darstellt , Diese Adresse entspricht dem die höchste Priorität besitzenden freigegebenen bistabilen Element des Unterbrechungsebenen-Registers. Die Signale PA 0-3 werden über die Hauptleitung 96 dem Adressenschalter 64 zugeführt.

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Wie zuvor ausgeführt, wird in dem Fall, daß die zur Unterbrechungsausführung dienende Bedienungseinheit 130 der zentralen Verarbeitungseinrichtung auf das das Vorhandensein einer Unterbrechung anzeigende Signal DIPR anspricht, und zwar durch Erzeugung und Abgabe eines Impulses SREQB und der Befehlssignale CMDB 0-3 an die Befehls- und Steuerlogikeinheit 46 der Speichersteuereinrichtung 18, ein Lese-Unterbrechungsadressenbefehl (RIA) decodiert, wie dies symbolisch durch den mit RIA-Decode bezeichneten Block 45 angedeutet ist. Das Decodieren eines RIA-Befehls führt zur Erzeugung von Signalen in der Befehls- und Steuerlogikeinheit 46, die für die Zeitsteuerung und zur Ausführung von Schreibfunktionen dienen, welche dem RIA-Befehl in der Speichersteuereinrichtung 18 zugehörig sind. Die Decodierung des RIA-Befehls (Block 45) ruft ferner die Erzeugung von Steuerimpulsen und Signalen hervor, die zur Synchronisierung der Operation der verschiedenen Einheiten des Datenverarbeitungssystems vorgesehen sind, welche von der Lese-Unterbrechungsadressenoperation betroffen sind. Die Befehls- und Steuerlogikeinheit 46.spricht zunächst auf den decodierten Befehl RIA (Block 45) an, um die Signale CE EX und CESE zu erzeugen, die beiden über die Leitungen 68 und 71 dem Adressenschalter 64 zugeführt werden. Das CESE-Signal dient dabei dazu, die Abgabe der Ausgangssignale XA 00-13 von einem Unterebenen-Basisadressengenerator 72 über den Adressenschalter 64 auszulösen. Das Signal CEEX bewirkt die übertragung der Teiladressensignale PA 0-3 über den Adressenschalter 64, Die vollständige achtzehn Bit umfassende Adresse, die aus den Signalen XA 00-13 und PA 0-3 besteht, wird über die Hauptleitung 74 zu dem Adressenregister 16 in dem Speicher 14 (Fig. 2c) hin übertragen. Die so übertragenen Adressensignale wählen ein Unterbrechungsunterebenen-Wort aus einer Vielzahl von in dem Speicherbereich 19 der Kerneinheit 15 enthaltenen

Unterbrechungsunterebenen-Worten aus. Auf die Decodierung des RIA-Befehls hin erzeugt die Befehls- und Steuerlogikein-

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heit ferner den Impuls SED und das Signal DRAA. Dieser Impuls bzw. dieses Signal werden über die Leitungen 82 bzw, 83 zu der Speichersteuereinheit 17 (Fig. 2c) des Speichers 14 hin übertragen,, Der Leseimpuls SRD dient dabei dazu, einen herkömlichen Lesezyklus in dem Speicher 14 auszulösen. Das Signal DRAA, das Lese-Änderungs-Signal dient dabei dazu, der Speichersteuereinheit 17 zu melden, daß das aus der Kerneinheit ^gelesene Wort vor seiner Zurückgabe geändert wird. Wenn das Unterbrechungsunterebenen-Wort, das auf die in dem Adressenregister 16 enthaltenen Adressensignale hin ausgewählt worden ist, auf die Datenhauptleitung 13 in Form der Signale DC 00-17 abgegeben wird, und zwar durch die Steuersignale von der Speicher-Steuereinheit 17, erzeugt die Speichersteuereinheit 17 den Impuls SDA, der die Datenverfügbarkeit anzeigt. Dieser Impuls wird über die Leitung 84 zu der Befehls- und Steuerlogikeinheit 46 der Speichersteuereinrichtung 18 hin übertragen. Der Speichersteuereinrichtung ist somit gemeldet, daß die für ein ausgewähltes Unterbrechungsunterebenen-Wort charakteristischen Signale DC 00-17 zu einem Unterbrechungszellen-Wiedereinschreibgenerator 92 und zu einem Unterbrechungszellen-Prioritäts-Generator 94 hin übertragen worden sind. Der Prioritäts-Generator 94 enthält ein herkömmliches Prioritäts-Netzwerk; durch diesen Generator 94 wird bestimmt, welches Bit der sechzehn aktiven Bits des jeweils ausgev/ählten Unterbrechungsunterebenen-Wortes die höchste Priorität besitzt. Der Unterbrechungszellen-Prioritäts-Generator 94 gibt sechzehn Aus— gangssignale, DZ 00-15, ab, von denen mit Ausnahme des für das die höchste Priorität besitzende Bit charakteristischen Signals alle übrigen Signale mit dem "0"-Verknüpfungspegel auftreten. Dasjenige DZ-Signal, das charakteristisch für das die höchste

Priorität besitzende Bit ist, tritt mit dem Verknüpfungspegel "1" auf. Die Signale DZ 00-15 werden über die Hauptleitung 91 zu dem Unterbrechungszellen-Wiedereinschreib-Generators 92 hin übertragen. Dieser Wiedereinschreib-Generator 92 nimmt die

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auf den Leitungen 13 auftretenden Signale DC 00-17 auf, die das aus dem Speicher ausgelesene Unterbrechungsunterebenen-Wort darstellen. Der betreffende Unterbrechungs zellen-Wiedereinschreibgenerator liefert ein dem Unterbrechungsunterebenen-Wort entsprechendes Wort, bei dem aber das die höchste Priorität besitzende Bit weggelassen oder zurückgestellt ist. Der Unterbrechungszellen-Wiedereinschreib-Generator 92 bewirkt einen verknüpfungsmäßigen Vergleich der das ursprüngliche Wort aus der Kerneinheit darstellenden Signale mit den Signalen DC 00-15t die von dem Unterbrechungszellen-Prioritäts-Generator 91 her geliefert werden. Wenn ein Verknüpfungsvergleich ausgeführt ist, wird das betreffende Bit aus dem in die Kerneinheit zurückgeschriebenen Datenwort fallengelassen. Die Ausgangssignale DP 00-17 von dem Unterbrechungszellen-Wiedereinschreib-Generator 92 werden über die Leitungen 85 zu dem ODER-Verknüpfungselement 87 übertragen, von welchem die DP-Signale in Form der Signale DR 00-17 abgegeben werden. Die Ausgangssignale DP 00-17 von dem Unterbrechungszellen-Wiedereinschreib-Generator 92 werden ferner über die Leitungen 93 zu einer /iFeststell-Verknüpfungseinheit 102 hin übertragen. Die Null-Feststell-Verknüpfungseinheit erzeugt ein Signal PLZ, wenn die Signale DP 00-17 von dem Unterbrechungszellen-¥iedereinschreib-Generator 92 alle mit dem Verknüpfungswert "0" auftreten, was anzeigt, daß die Zellen in dem ausgewählten Unterbrechungsunterebenen-Wort durch den Prioritäts-Unterbrechungsbedienungsprozess zurückgestellt worden sind. Die Befehls- und Steuerlogikeinheit 46 spricht auf den die Datenverfügbarkeit anzeigenden Impuls SDA an und erzeugt einen die Datenverfügbarkeit anzeigenden verzögerten Impuls SDA 2. Der Zweck dieser Verzögerungszeit besteht darin, für die Abgabe der das Unterbrechungsunterebenen-Wort darstellenden Signale durch den Unterbrechungszellen-Prioritäts-Generator 94., dem Unterbrechungszellen-Wiedereinschreib-Generator und der Null-Feststell-Verknüpfungseinheit 102 eine hinreichend lange Zeitspanne zur Verfügung zu stellen. Der die Datenver-

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fügbarkeit anzeigende verzögerte Impuls SDA 2 wird über die Leitung 104 zu einem UND-Glied 103 hin übertragen. Das UND-Glied 103 ist dabei kennzeichnend für eine Vielzahl von UND-Verknüpfungselementen, deren jedes ein Rückstelleingangssignal für ein entsprechendes bistabiles Element der bistabilen

Elemente des Unterbrechungsebenen-Reglers liefert. Als weitere Eingangssignale für das UND-Glied 103 werden das Signal PLZ von der Null-Feststell-Verknüpfungseinheit 102 und die Ausgangssignale des Unterbrechungsebenen-Prioritäts-Generators verwendet. Diese Signale werden dem UND-Glied 103 über die Leitungen 106 zugeführt. Dabei wird nur eine Signalleitung der Vielzahl von Signalleitungen 106 von dem Unterbrechungsebenen-Prioritäts-Generator 99 her freigegeben bzw. im Verknüpfungszustand "1" sein. Die betreffende freigegebene bzw. angesteuerte Leitung ist dabei kennzeichnend für das die höchste Priorität besitzende freigegebene bistabile Element in dem Unterbrechungsebenen-Register 78. Wenn die Null-Feststellverknüpfungseinheit 102 -somit das Signal PLZ abgibt, gibt das UND-Glied 103 ein Ausgangssignal ab, mit dessen Hilfe die Rückstellung desjenigen bistabilen Elements in dem Unterbrechungsebenen-Register 78 bewirkt wird, das dem Unterebenen-Unterbrechungswort entspricht, bezüglich dessen die Prioritätsbedienung abgeschlossen ist.

Das Programmunterbrechungssystem bzw. -schema gemäß der Erfindung umfaßt eine Vielzahl von Unterbrechungszellen (deren Anzahl bei der vorliegenden Ausführungsform 256 beträgt), die in sechzehn Prioritätsebenen angeordnet sind. Die Signale, die eine Programmunterbrechungsanforderung von Nachrichteneinrichtungen darstellen, werden in individuellen Speicherkernen abgespeichert, und zwar in einer Form, die als Untei'brechungs-Multiplex-Tabelle bezeichnet werden kann, wobei insbesondere sechzehn Speicherworte mit jeweils sechzehn Speicherzellen vorgesehen sind. Dabei ist ein bistabiles Häupt-UnterbrechuKgs element für jeden Satz von sechzehn Keraunterbrechungszellen

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vorgesehen, und zvar für eine Summe von sechzehn bistabilen Elementen.

Wenn die zentrale Verarbeitungseinrichtung 10 als Antwortsignal das das Vorhandensein der Unterbrechung anzeigende Signal DIPR abgibt, führt die Speichersteuereinrichtung 18 dasjenige Wort heraus, das dem die höchste Priorität besitzenden bistabilen Element des Unterbrechungsebenen—Registers entspricht. Ferner bestimmt die Speichersteuereinrichtung 18 den die höchste Priorität besitzenden Kanal, wie er durch das innerhalb des betreffenden Wortes freigegebene Bit höchster Priorität bezeichnet ist. Die Speichersteuereinrichtung 18 (Fig. 2b) enthält einen Unterbrechungs-Vektor-Adressen-Generator 95, der aus einem Unterhrechungsebenen-Binärcodierer 97 und einem Unterbrechungszellen-Binärcodierer 110 besteht. Der zuletzt genannte Codierer ist durch ein herkömmliches Binärcodierungsnetzwerk gebildet, das die sechzehn Ausgangssignale DZ 00-15 von dem Unterbrechungszellen-Prioritäts-Generator 94 (von dessen Signalen nur eines freigegeben ist) in vier Signale XA 0-3 umsetzt. Die von dem Binärcodierer 97 abgegebenen Ausgangssignale PA 0—3 und die von dem Unterbrechungszellen-Binärcodierer 110 abgegebenen Ausgangssignale XA 0-3 werden über die Leitungen 112 als Signale VA 10-17 einer Ausgabedatenhauptleitung 114 zugeführt.

Die Befehls- und Steuerlocjikeinheit 46 spricht auf den die Datenverfügbarkeit anzeigenden Impuls SDA an und erzeugt ein Signal CXAD, das über die Leitung 116 der Ausgabedatenhauptleitung 114 zugeführt wird. Die Ausgabedatenhauptleitung enthält herkömmliche Verknüpfungsschaltelemente; sie dient dazu, die Signale DM 00-17, die kennzeichnend sind für die Unterbrechungs-Vektoradresse, der zentralen Verarbeitungseinrichtung 10 über die Hauptleitung 119 zuzuführen. Die Eingangssignale für die Ausgabedatenhauptleitung 114 sind die Signale VA 10—17 von dem Unterbrechungs-Vektoradressen-

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Generator 95 her und die Signale VA 0-9 von einem Vektor-Bas is adr ess engenerat or 117 her, der festliegende, bestimmte Signale erzeugt, die charakteristisch sind für einen in der Kerneinheit 15 reservierten Speicherbereich 20, in welchem Unterbrechungsvektorworte gespeichert werden (Fig. 2c).

In Figβ 5 sind das Format und die Quelle für die verschiedenen Signale angegeben, die die Unterbrechungsvektoradresse darstellen. Gemäß Fig. 5 ist die Unterbrechungsvektoradresse durch die Signale VA 00-17 gebildet. Die Signale VA 00-9 stellen eine festverdrahtete Basisadresse dar, die von dem Vektor-Basisadressen-Schaltgenerator 117 (Fig. 2b) erzeugt wird. Die Signale VA 10-13 sind zunächst durch die Signale XA 0-3 gebildet, die von dem Unterbrechungszellen-Binärcodierer abgegeben werden. Diese Signale sind kennzeichnend für die die höchste Priorität besitzende Unterbrechungszelle in dem Unterbrechungsunterebenen-Wort des Speichers 14 (Fig. 2c). Die Signale VA 14-17 sind ursprünglich durch die Signale PA 0-3 von demUnterbrechungsebenen-Binärcodierer 97 (Pig. 2b) gebildet. Die Signale PA 0-3 betreffen das die höchste Priorität besitzende freigegebene bistabile Element in dem Unterbrechungsebenen-Register 78 für den Fall, daß das das Vorhandensein der Unterbrechung anzeigende Signal bestätigt worden ist. So sei z.B. angenommen, daß die Eingabe-Ausgabe-Kanalnummer 7 als Unterbrechung der Prioritätsebene 4 angefordert worden ist und daß die betreffende Unterbrechung die höchste Priorität besitzt. Die Unterbrechungsebene 4 führt zur Freigabe des Signals VA 15, und die Kanalnummer führt zur Freigabe der Signale VA 11, 12 und 13. Die damit erzielte Unterbrechungsvektoradresse ist bei freigegebenen Signalen VA 11, 12 und gegeben durch 000164 oktal.

Die Signale DM 00-17, die eine Unterbrechungsvektoradresse darstellen, werden somit über die Hauptleitung 119 einer Programmausführungseinheit 1 25 der zentralen Verarbeitungs-

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einrichtung 10 (Fig. 2d) zugeführt. Gleichzeitig mit der Abgabe des Signals CXAD gibt die Befehls- und Steuerlogikeinheit 46 -einen Impuls SMAVB ab, der dem Takt- und Steuersignalgenerator 128 der zentralen Verarbeitungseinrichtung über die Leitung 120 zugeführt wird. Der SMAVB-Impuls dient da bei dazu, der zentralen Verarbeitungseinrichtung zu .signalisieren bzw, zu melden, daß die Unterbrechungsvektor-Adressensignale £ür die Programmausführungseinheit 125 verfügbar sind. Die Programmausführungseinheit 125 spricht

1) auf Taktsignale bzw. Zeitsteuersignale von dem Takt- und Steuersignalgenerator 128 (über eine Hauptleitung 122 übertragen),

2) auf Verknüpfungssignale (nicht dargestellt), die von der Unterbrechungsbedienungseinheit 130 auf das Auftreten des DIPR-Signals hin erzeugt und der Programmausführungseinheit 125 über die Hauptleitung 129 zugeführt worden sind, und

3) auf Unterbrechungsvektor-Adressensignale an, um eine Aussetzung des gerade ausgeführten Programms und den Beginn eines weiteren Programms oder Unterprogramms zu bewirken.

Die Programmausführungseinheit 130 enthält herkömmliche und an sich bekannte Hardware-Verknüpfungsschaltungen. Diese Schaltungen erzeugen einen festverdrahteten Ubertragungsbefehl TSY, der in der Programmausführungseinheit symbolisch durch den Block 124 dargestellt ist. Der TSY-Befehl wird auf das Auftreten von Signalen von der Unterbrechungsbedienungseinheit 13.0 erzeugt, und zwar durch von dem Takt- und Steuersignalgenerator 128 abgegebene Signale zeitlich in geeigneter Weise gesteuert. Der Übertragungsbefehl 124 und die Unterbrechungsvektoradresse (dargestellt durch den Block 123) dienen dazu, in den Befehl eines ausgeführten Programms (dargestellt durch den Block 126) einzugreifen und als erster Befehl eines neuen Programms zu wirken.

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Claims (6)

1. Patentansprüche

   Datenverarbeitungssystem mit Einrichtungen zur Vornahme einer Unterbrechung im Zuge einer normalen Programmausführung auf das Auftreten bestimmter Zustände hin, die durch bestimmte Signale dargestellt sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Speichereinrichtung (78) mit einer Vielzahl von getrennt betreibbaren Speicherelementen vor-' gesehen ist, deren jedes auf zumindest ein Signal der bestimmten Signale anspricht und einen Prioritätsnennwert in Bezug auf die jeweils übrigen Speicherelemente besitzt, daß eine zveite Speichereinrichtung (14) mit einer Vielzahl von Segmenten vorgesehen ist, deren Anzahl.

   w gleich der Anzahl der Speicherelemente ist und die jeweils einen Prioritätsnennwert entsprechend dem Prioritätsnennwert jeweils eines Speicherelements aufweisen, -daß jedes dieser Segmente eine Vielzahl von einzelnen Segmentteilen aufweist, die eine relative Priorität zueinander besitzen und die jeweils auf öin bezeichnetes Signal der bestimmten Signale ansprechen und eine Zustandsänderung von einem ersten Zustand in einen zweiten Zustand erfahren, wobei ein Signal der bestimmten Signale das Setzen eines der Speicherelemente der ersten Speichereinrichtung und eines der Segmentteile des dem betreffenden Speicherelement entsprechenden Segments bewirkt, daß Einrichtungen (99) vorgesehen sind, die selektiv die erste Speichereinrichtung (78) abfragen und dasjenige Speicherelement ermitteln, das sich mit der höchsten relativen Priorität im Setzzustand befindet, und die den entsprechenden Segmentteil des Segments erkennen, das dem zuletzt bezeichneten Speicherelement entspricht, und daß Einrichtungen (72) vorgesehen sind, die auf die Erkennung des zuletzt bezeichneten Segmentteiles hin eine Speicheradresse erzeugen, und zwar insbesondere für den

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   . zuletzt bezeichneten Segmentteil, wobei die Speicheradresse einen Vektor liefert, der von der normalen Programmausführung wegführt und eine Unterbrechung des betreffenden Programms bewirkt»
2. 2. Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Speichereinrichtung (78) zum kurzzeitigen Festhalten von Anforderungskennzeichen betreffend die Ausführung einer Unterbrechung der normalen Programmausführung dient, daß die Segmentteile der Segmente jeweils durch ein bistabiles Element gebildet sind und daß durch den Vektor die Ausführung eines weiteren Programms festlegbar ist.
3. 3. Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Arbeitsspeicher (15) vorgesehen ist, der zumindest zum Teil von der zweiten Speichereinrichtung (14) umfaßt ist, daß Einrichtungen vorgesehen sind, die eine Vielzahl von Unterbrechungssignalen erzeugen, deren jedes kennzeichnend ist für eine Anforderung nach der Ausführung einer Unterbrechung eines normalen Programms, daß jedes dieser Signale den Zustand der zugehörigen bistabilen Einrichtung in einen zweiten Zustand und den zugehörigen Segmentteil in einen zweiten Zustand überzuführen gestattet, daß Einrichtungen (99) vorgesehen sind, die aus den im zweiten Zustand befindlichen bistabilen Einrichtungen die die höchste Priorität besitzende bistabile Einrichtung auswählen, daß Einrichtungen vorgesehen sind,die auf die Auswahl der die höchste Priorität besitzenden bistabilen Einrichtung hin ein Prioritätssignal erzeugen, das charakteristisch ist für einen die höchste Priorität besitzenden Segmentteil des betreffenden Segmentes, das der die höchste Priorität besitzenden bistabilen Einrichtung entspricht,

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   daß Codiereinrichtungen (97) vorgesehen sind, die durch das Prioritätssignal und durch die ausgewählte bistabile Einrichtung gesteuert eine Adresse erzeugen, und daß Einrichtungen (114) vorgesehen sind, die die betreffende Adresse zur Leitung der Ausführung der Unterbrechung heranziehen.
4. 4. Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Segment eine Vielzahl von Magnetkernen enthält.
5. 5. Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine zentrale Verarbeitungseinrichtung (1O) für die Ausführung .einer Reihe von durch ein Programm bezeichneten Operationen vorgesehen ist, daß ein Speicher (14) zum Festhalten diskreter Informationsposten vorgesehen ist, "von denen zumindest ein Teil Befehlsworte für die Programmleitung darstellt, daß eine Vielzahl von Nachrichteneinrichtungen (26) vorgesehen ist, die mit der zentralen Verarbeitungseinrichtung (10) und dem Speicher (14) in Nachrichtenverbindung stehen, daß die Nachrichteneinrichtungen (26) jeweils die Bedienung durch die Verarbeitungseinrichtung (1O) auf die Abgabe entsprechender Anforderungssignale hin erfordern und daß Unterbrechungseinrichtungen (18,22) vorgesehen sind, die eine Programm-Unterbrechung dadurch bewirken, daß sie die Ausführung eines Unterprogramms durch die zentrale Verarbeitungseinrichtung (10) bewirkenο
6. 6. Datenaustauschsystem mit einer zentralen Verarbeitungseinrichtung, einem Speicher und einer Vielzahl von unterschiedlichen Klassen zugehörigen Nachrichteneinrichtungen, wobei jede Klasse eine Betriebspriorität

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   in Bezug auf die jeweils übrigen Klassen besitzt, sowie mit Einrichtungen zur Auslösung einer Unterbrechung im Zuge der normalen Programmausführung auf der Basis einer Prioritätsentscheidung in Abhängigkeit vom Auftreten eines Zustands einer Vielzahl von vorgeschriebenen Zuständen, insbesondere für ein Datenverarbeitungssystem, nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Speichereinrichtung zur Speicherung einer Vielzahl von ersten Kennzeichen vorgesehen ist, deren jedes kennzeichnend ist für eine Klasse der verschiedenen Klassen von Nachrichteneinrichtungen (26), daß jedes Kennzeichen der ersten Kennzeichen eine bestimmte Priorität entsprechend der Betriebspriorität der betreffenden Klasse besitzt, daß eine Kurzzeitspeichereinrichtung (78) zur Speicherung einer Vielzahl von zweiten Kennzeichen vorgesehen ist, deren jedes kennzeichend ist für eine Funktion, die von einer der Nachrichteneinrichtungen (26) innerhalb einer ausgewählten Klasse der verschiedenen Klassen von Nachrichteneinrichtungen (26) auszuführen ist, daß jede dieser Funktionen eine bestimmte Priorität in Bezug auf die jeweils übrigen Funktionen besitzt, daß eine zweite Speichereinrichtung (14) mit der Kurzzeitspeichereinrichtung (78) zur Speicherung der zweiten Kennzeichen in Verbindung steht, daß die zweite Speichereinrichtung (14) eine Anzahl von Segmenten aufweist, deren Anzahl gleich der Anzahl der verschiedenen Klassen von Nachrichteneinrichtungen (26) ist, daß Einrichtungen (72) vorgesehen sind, die auf die Kennzeichen in der ersten Speichereinrichtung (78) ansprechen, und zwar zur Auswahl eines Segments aus der zweiten Speichereinrichtung (14) auf der Grundlage einer Prioritätsentscheidung und zur Erzeugung eines ersten Teils einer zwei Teile umfassenden Speicheradresse, daß Einrichtungen zur Auswahl des die höchste Priorität besitzenden zweiten

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   Kennzeichens aus dem ausgewählten Segment vorgesehen sind, daß Einrichtungen vorgesehen sind, die auf das die höchste Priorität besitzende zweite Kennzeichen hin einen zweiten Teil der zwei Teile besitzenden Speicheradresse erzeugen, wobei diese Speicheradresse sowohl der betreffenden Nachrichteneinrichtung (26) als auch einer bestimmten von der betreffenden Einrichtung auszuführenden Funktion entspricht, und daß Einrichtungen in der zentralen Verarbeitungseinrichtung (10) vorgesehen sind, die diese Adresse als Datenquelle für die Unterbrechungsausführung ausnutzen.

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