DE2219070A1

DE2219070A1 - Vorrichtung für die Verschiebung und das Wiedereinsetzen von Programmen

Info

Publication number: DE2219070A1
Application number: DE19722219070
Authority: DE
Inventors: Denis Paris Derville
Original assignee: Compagnie Internationale pour Unformatique, Louveciennes (Frankreich)
Priority date: 1971-04-21
Filing date: 1972-04-19
Publication date: 1972-11-02
Also published as: JPS5235505B1; NL7205128A; IT953967B; DE2219070C3; DE2219070B2; GB1344203A; FR2134805A5; US3789368A; BE780135A

Description

COMPAGFIE INTERNATIONALE pour 1'INFORMATIQUE

68,. Route de Versailles
Louveciennes /Frankreich

Unser Zeichen; C 2899

Vorrichtung für die Verschiebung und das Wiedereinsetzen von Programmen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung von Programmverschiebungen und des Wiedereinsetzens von durch diese Programme abgerufenen Unterprogrammen in einem Speicher, der in einem System zur Verarbeitung numerischer Daten mit Mehrfachprogrammierung dynamisch betrieben wird, wobei die Steuerung bei einer jeden Programmverschiebung mittels eines Verschiebebasisregisters, das die den Befehlen und Daten dieses Programms zugeordnete Speicherzone angibt und mittels eines Addierglieds erfolgt, das den Inhalt dieses Registers den Adressen dieses Programms zufügt, bevor sie auf das Adressenregister des genannten Speichers gegeben werden.

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Die Erfindung betrifft insbesondere Systeme zur Verarbeitung numerischer Daten mit Mehrfachprogrammierung, wobei mehrere Programme oder Programmteile zeitlich verschachtelt durchgeführt werden können und diese Programme aus Gründen der Wirtschaftlichkeit des Speichers gemeinsame Unterprogramme abrufen. Das System wird in bekannter Weise betrieben, sei es,um einen Teil des gemeinsamen Speichers dynamisch zu steuern, sei es, weil Programme vorhanden sind, deren Anzahl der Daten schwankt, oder sei es, weil die Speicher des Systems in mehreren Niveaus.mit bestimmter Rangordnung organisiert sind. Die Programme werden im allgemeinen in einem Hilfsspeicher grosser Kapazität gespeichert und für ihre Durchführung in einen Speicher mit schnellerem Zugriff gegeben, in dem jedes Wort mit einer Adresse versehen wird.

Ein derartiger dynamischer Betrieb mit Mehrfachprogrammierung erfordert die Möglichkeit, die Verschiebung der Programme, d.h. ihre Wiederbildung, direkt oder nicht, von einer Speicherzone zu einer anderen Speicherzone sicherzustellen. Die für ein auf diese Weise verschobenes Programm verwendeten Adressen zur Bezeichnung seiner Daten und Befehle müssen in Abhängigkeit von dem effektiven Aufbau derartiger Wörter in den Speichern hervorgeholt werden. Dieses Hervorholen kann wenigstens teilweise und vorzugsweise insgesamt erfolgen, wobei man ein Verschiebebasisregister verwendet, dessen Inhalt eine Funktion des effektiven Aufbaus der durchzuführenden Programm ist und jede Adresse vor ihrer Verwendung zum Zugriff zu einem Speicherwort zugefügt wird.

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Die Funktion eines Systems mit Mehrfachprogrammierung erfordert auch, dass jedes Unterprogramm von Befehlen und ··lokalen" Daten (freien Daten des Unterprogramms) im Laufe der Ausführung eines Programms abgerufen werden kann, und dass mehrere der Programme, deren Ausführung verschachtelt ist, das gleiche Unterprogramm zu verschiedenen Zeiten abrufen können. In dem System können mehrere Dateneinheiten, Zwischenergebnisse und Endergebnisse auftreten, die sich auf ein gleiches Unterprogramm beziehen, das im Laufe dieser verschiedenen Programme ausgeführt wird. In jeder Einheit sind im obigen Sinne definierte lokale Daten und Daten oder Parameter, freie Daten des abrufenden Programms und Variable, die Zwischenergebnisse und die besonderen Endergebnisse des abrufenden Programms vorhanden* Damit das Wiedereinsetzen der Unterprogramme beim Niveau derartiger Einheiten von Wörtern korrekt sichergestellt werden kann, ist es notwendig, dass die Speicherstellen der Daten, die an sie gebunden sind, verschieden sind. Eines der allgemein zu diesem Zweck angewandten Verfahren besteht darin, die Speicherung jeder Einheit dieser Art an einer Stelle abhängig von dem effektiven Aufbau des Programms vorzunehmen, das das Unterprogramm abgerufen hat, dessen Durchführung diese Einheit lieferte.

Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens zu schaffen, die ein oben definiertes Verschiebebasisregister verwendet, das eine Grosse enthält, die diejenige Speicherzone angibt, die für das in der Durch-

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führung befindliche Programm reaerviert ist und die folglich keine Parameter und Variablen enthalten kann, die durch ein Unterprogramm zur Berechnung eines anderen Programms in dem System verarbeitet wurden· Durch die Erfindung soll somit eine Vorrichtung geschaffen werden, die zweiwertig ist und die Programmverschiebung ebenso wie das Wiedereinsetzen von Unterprogrammen, die durch die Durchführung dieser Programme in dem System abgerufen wurden, steuern kann·

Gelüst wird diese Aufgabe gemäss der Erfindung durch ein bistabiles Glied, dessen einer Ausgang bei Aktivierung flir einen Programmverschiebezustand und dessen anderer Ausgang bei Aktivierung für einen Unterprogramm· wiedereinsetzzustand bezeichnend ist, eine Einrichtung zum Einstellen des bistabilen Glieds bei Beginn einer jeden Programmverschiebeoperation und einer jeden Unterprogrammwiedereinsetzoperation, und eine logische Einrichtung, die gesteuert durch die Zustände der Ausgänge des bistabilen Glieds den Inhalt des Verschiebebasisregisters allen Adressencodes des verschiebbaren Programms und allen .Parameter- und Variablenadressencodes zufügt, die bei einem wiedereinsetzenden Unterprogramm zu dem Programm gehören, das dieses Unterprogramm abgerufen hat, und die keine derartige Zufügung zu den Adressencodes von Invarianten durchführt, die zu dem wiedereinsetzenden Unterprogramm gehören*

Die Erfindung wird nachstehend anhand der anliegenden Zeichnung erläutert, in der nur die für das Verständnis der Erfindung unerlässlichen Elemente des Datenverarbeitungssysteme angegeben sind.

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Mit (Μ) ist ein Speicher mit schnellem Zugriff bezeichnet, der der Klarheit wegen In Zonen organisiert zu . verstehen ist, deren Adressen den Programmen oder den Unterprogrammen zugeordnete Stellen bezeichnen· Insbesondere xuft bei einer Programmversßhiebung ein geeigneter Befehl im üblichen Schreib/Lese-Register REL eines derartigen Speichers die Ankunft eines Verschiebebasiscodes hervor, der dann in das Verschiebebasis— register G übertragen wird, wobei sich die Adresse in (M) dieses Verschiebebasiscodes nun in dem üblichen Adressenregister RA des Speichers (m) befindet. Der Zähler Co gibt die Adressen AIN der in RA einzugebenden Befehle ab. Jeder aus (m) ausgelesene Befehl wird dann in den Befehlsspeicher Mo eingegeben, dem in üblicher Veise ein Befehlsdecoder Do für den Funktionsbuchataten F und die verschiedenen Funktionaindizes, die in dem Befehlscode vorhanden sein können, zugeordnet ist. Bin Index C wird für die Erfordernisse der Erfindung und wenn er vorhanden ist, aus Do ausgelesen. Dieser Index gibt an, dass die Operandadresse AOP, die an dem Anschluss mit der gleichen Bezeichnung der Figur vorhanden ist, zu der Speicherzone des laufenden Programms gehört, also einer durch den tatsächlichen Inhalt des Verschiebebasisregisters G angegebenen Speicherzone. Die Operandcodes in AOP können ebenso von Mo kommen wie vom Register REL (direkt oder nach Modifizierung) in dem System. Die Adressencodes AOP und AIN, die im übrigen zu unterschiedlichen Zeiten in dem System auftreten, werden nun an A auf den Eingang eines Addiergliede ADD gegeben. Der andere Eingang dieses Addierglieds kann nötigenfalls den in G enthaltenen Code empfangen, in welchem Falle der Adressencode, der in RA eingegeben wird, eine Adresse

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der Programmspeicherzone angibt. Anderenfalls erhält daa Register RA den an A vorhandenen Adressencode direkt. - ■

Der Ausgang des Registers G ist mit dem Eingang des Addierglieds ADD über ein Verknüpfungsglied P2 verbunden. Die Steuerung dieses Verknüpfungsglieds wird durch die Oder-Verknüpfung in OU der beiden Ausgänge des bistabilen Elements bzw. des Flip-Flops B sichergestellt. Der Ausgang T ist direkt mit dem Oder-Glied OU derart verbunden, dass, wenn der ^Ausgang T aktiviert wird, das Verknüpfungsglied P2 geöffnet wird und der Inhalt des Verschiebebasisregisters G systematisch zu jeder an A angegebenen Speicheradresse zugefügt wird. Der Ausgang T des Flip-Flops B wird bei jeder Verschiebeoperation eines Programms in (m) aktiviert. Der Ausgang R des Flip-Flops B ist mit dem Oder-Glied OU nur über ein Verknüpfungsglied PI verbunden, das nur während der Wartephase AN einer Befehlsdurchführungszahl geöffnet wird, wenn Do einen Index C in dem Befehl decodiert· Das Signal AN kommt selbstverständlich von üblichen Phasengliedern CP, die durch die Decodierung an F des Funktionsbuchstabens des Befehls in Mo aktiviert werden. Der Ausgang R des^xFlip-Flops B wird während der Perioden des Viedereinsetzens der Unterprogramme aktiviert. Bei Wiedereinsetzen der Unterprogramme werden folglich die entsprechenden Daten des Programms, das das Unterprogramm abgerufen hat, in dem Speicher (m) in der Zone eingeordnet, die durch den Inhalt von G bezeichnet wird, wobei die Verknüpfungsglieder P1 und P2 nun leitend sind. Dagegen

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werden alle Invariantdaten, . die zu dem wiederein- · setzenden Unterprogramm gehören, in (M) an der Adresse des Unterprogramms eingeordnet, das durch den auf A gegebenen Code zugeführt und direkt über ADD zu dem Adressenregister RA übertragen wird.

Wenn ohne eine derartige Vorrichtung gemäss der Erfindung das. System das allgemeine, oben definierte Verfahren zur Speicherung der wiedereinsetzenden Unterprogramme anwendet, müssen die Invarianten der Unterprogramme in den Speicherzonen der Programme, die diese Unterprogramme abrufen können, erneut gebildet werden, da diese Invarianten beim Wiedereinsetzen den zu den Unterprogrammen gehörigen Adressen im Speicher (m) nicht zugeordnet werden können·

Der Zustand des Flip-Flops D wird auf folgende Weise bestimmt t Für den Beginn einer Verschiebeoperation bzw. einer Wiedereinsetzoperation wird ein Befehl durchgeführt, der nach REL und von hier nach Mo ein Wort führt, das die Bedingungen bestimmt, unter denen eine derartige Operation durchgeführt wird; in diesem Wort ist ein Index vorhanden, der eine Verschiebung oder eine Wiedereinsetzung bezeichnet. Dieser Index C wird in dem Flip-Flop B wieder gebildet, das ihn speichert. Wenn es sich um eine Verschiebung handelt, nimmt das Flip-Flop B den Zustand ein, in dem der Ausgang T aktiviert ist, wenn es sich um ein Wiedereinsetzen handelt, nimmt das Flip-Flop den entgegengesetzten Zustand ein, in dem der Ausgang R aktiviert ist. Bei einem Befehl zum Beginn der Durchführung eines Programms wird der Inhalt von G wieder

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hervorgeholt, um die Zone des Speichere (m) der Adressen dieses Programms effektiv anzuzeigen»

Die vorstehende Beschreibung bezieht sich itnplizid auf einen Fall, in dem die Codes in Serienfonrt vorhanden sind. Der Durchgang für Parallelcodes ist offensichtlich! Das MehrfachverknÜpfungsglied P2 und die Mehrdrahtverbindungen mit Ausnahme derer, die das Flip-Flop ΰ und seine unmittelbare'Umgebung betreffen«

Von den möglichen Abwandlungen des erläuterten Ausführungsbeispiels sei kurz folgende erwähnt: Die Ausgänge des Flip-Flops B steuern jeweils zwei Verknüpfungsglieder, einfache oder mehrfache je nach Art der Codes, d.h. Serien- oder Parallelcodes, auf deren Eingänge alle Codes AIN und diejenigen der Codes AOP gegeben werden, die erscheinen, wenn der Index C in den entsprechenden Befehlen nicht vorhanden ist, d.h. in der logischen Sprache die Codes (AIN + AOP.C). Der Ausgang des Verknüpfungsgliedes, das offen ist, wenn der Ausgang R des Flip-Flops B aktiviert wird, ist direkt mit dem Eingang des Adressenregisters RA verbunden und der Ausgang des Verknüpfungsgliedes, der offen ist, wenn der Ausgang T des Flip-Flops B aktiviert wird, ist mit einem Eingang des Addierglieds ADD verbunden, das an seinem anderen Eingang den Inhalt des Registers G erhält. Jeder Operand AOP eines Befehls, in dem der Index C Eins ist, also vom logischen Standpunkt aus jeder Code (aOP.C), wird auf den Eingang des Addierglieds gegeben, das auch den Ausgang des Verknüpfungeglieds T erhält und der Ausgang dieses Addierglieds ist selbstverständlich mit dem Eingang von RA verbunden.

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Claims

Pa t en tansprüche

/V) Vorrichtung zur Steuerung von ProgrammverSchiebungen und des Wiedereinsetzemvon durch diese Programme abgerufenen Unterprogrammen in einem Speicher, der in einem System zur Verarbeitung numerischer Daten mit Mehrfachprogrammierung dynamisch betrieben wird, wobei die Steuerung bei einer jeden Programmverschiebung mittels eines Verschiebebasisregisters, das die den Befehlen und Daten dieses Programms zugeordnete Speicherzone angibt und mittels eines Addierglieds erfolgt, das den Inhalt dieses Registers den Adressen dieses Programms zufügt, bevor sie auf das Adressenregieter des genannten Speichers gegeben werden, ge- . kennzeichnet durch ein bistabile» Glied» dessen einer Ausgang bei Aktivierung für einen Programmverachiebungszustand und, dessen anderer Ausgang bei Aktivierung für einen Unterprogrammwiedereinsetzzustand bezeichnend ist, «ine Einrichtung zum Einstellen des bistabilen Glieds bei Beginn einer jeden Programm-, verschiebeoperation und einer jeden Unterprogramm·· Wiedereinsetzoperation, und eine logische Einrichtung» die gesteuert dux*ch die Zustände der Ausgänge de* bistabilen Glied» dan Inhalt des Verschlebebasi·- registers allen Adressencodes des verschiebbaren Programms und allen Parameter- und Variäblenadresiiencodes zufügt, die bei einem wieder einsetzenden Unterprogramm zu dem Proframm gehören, das dieses Unterprogramm abgerufen hat, und die keine derartig· Zu-

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fügung zu den Adressencodes von Invarianten durchführt, die zu dem wiedereinsetzenden Unterprogramm gehören»
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dase die Einstelleinrichtung des bistabilen Glieds im Befehlsspeicher einen Decoder zur Decodierung eines die Art der darauf in dem System durchzuführenden Operation, nämlich Verschiebe- oder Wiedereinsetzoperation markierenden,Indexes aufweist.

3» Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Unterscheidung der Adressencodes, die zu dem Programm gehören, von denjenigen, die zum Unterprogramm gehören, die logische Einrichtung einen Befehl von einem im Befehlsspeicher befindlichen Decoder eines Indexes erhält, der die Zugehörigkeit de· Adressencodes zu der Speicherzone des Programms, da« verschoben wird bzw, desjenigen, das das Unterprogramm abgerufen hat, das wiedereingesetzt wird, markiert· = .-'. ■ · /

k* Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Befehle- und Öperandadressencodes direkt auf den einen Eingang des Addierglieds gegeben werden» dessen Ausgang mit dem Eingang des Speicheradressen-* register· verbunden ist» wobei die Verbindung zwischen dem Ausgang des Verschiebebaeieregisters und des anderen Eingang· de» Addierglieds ein Verknüpfungsglied aufweist, du« offen ist, wenn der Ausgang des bistabilen Glieds aktiviert wird, der einen Programmverschiebe·

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zustand bezeichnet, und auch offen ist, wenn zugleich der Ausgang des bistabilen Glieds, der einen Unterprogrammwiedereinsetzzustand bezeichnet, der Ausgang des Decoders des Indexes für die Zugehörigkeit einer Grosse zu einem Programm, das das wiedereinsetzende Unterprogramm abgerufen hat ι und der Ausgang, der den Zifferhwartezustand in den Phasengliedern für die Durchführung eines Befehls in dem System markiert, aktiviert werden·

5· Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Eingang des Addierglieds direkt mit dem Ausgang des Verschiebebasisregisters verbunden ist, dass die Ausgänge des bistabilen Glieds jeweils ein Verknüpfungsglied steuern, dass die Eingänge dieser Verknüpfungsglieder alle Befehlsadressencodes und diejenigen Operandadressencodes erhalten, für die der Auegang des Decoders des Indexes für die Zugehörigkeit einer Grosse zu einem Programm, das ein wiedereinsetzendes Unterprogramm abgerufen hat, nicht aktiviert wird, wobei die Operandadressencodes, für die der Ausgang des Decoders aktiviert wird, auf den anderen Eingang des Addierglieds gegeben werden, der ebenfalls mit dem Ausgang des Verknüpfungsglieds verbunden ist, das von dem einen Programmverschlebezustand bezeichnenden Ausgang gesteuert wird, und das« der Ausgang des Verknüpfungsglieds, das von dem einen Unterprogrammwiedereinsetzzustand bezeichnenden Ausgang gesteuert wird, direkt mit dem Eingang des Speicheradressenregisters verbunden ist, der ebenfalls mit dem Ausgang des Addierglieds verbunden ist.

V/Rg.

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