DE2219070C3 - Anordnung zur Steuerung von Programmverschiebungen und zur Wiedereingabe von Unterprogrammen bei einer mit Multiprogrammierung arbeitenden digitalen Datenverarbeitungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Steuerung von Programmverschiebungen und der Wiedereingabe von Unterprogrammen bei einer mit Multiprogrammierung arbeitenden digitalen Datenverarbeitungsanlage, die einen Specher enthält, der in Zonen aufgeteilt ist, denen Adressen zugeordnet sind, wobei in einigen dieser Zonen Unterprogramme gepeichert sind, welche durch die Programme verwendbar sind, während andere Zonen der Aufnahme der Programme bei deren Verschiebung dienen, mit einer bei der Verschiebung angewendeten Adressenänderungsanordnung, die ein Basisadressenregister und eine Addierschaltung enthält, deren Ausgang mit einem Eingang des Adressenregisters des Speichers verbunden ist, während ein Eingang mit dem Basisadressenregister verbunden ist und ein anderer Eingang die Adressen der Operanden, und Befehle empfängt, die im Speicher unter der Steuerung durch ein Befehlswortregister zu speichern sind, das nacheinander die Befehle jeder Einordnungsoperation (Programmverschiebung oder Unterprogramm-Wiedereingabe) empfängt.

Bekanntlich werden bei den mit Multiprogrammierung arbeitenden digitalen Datenverarbeitungsanlagen mehrere Programme oder Programmteile zeitlich verschachtelt durchgeführt, wobei jedes dieser Programme von Unterprogrammen Gebrauch machen kann, die atten Programmen zur Verfügung stehen. Die Programme sind im allgemeinen in einem Hilfsspcicher großer Kapazität gespeichert und werden für ihre Durchführung in einen Speicher mit schnellem Zugriff eingegeben, in dem jedem Informationswort (Befehlswort oder Operandenwort) eine Adresse zugeordnet wird.

Ein derartiger dynamischer Betrieb mit Multipro-

grammierung erfordert die Möglichkeit, die Ver- stens bei der Unterprogramm-Wsedereingabe des

Schiebung der Programme von einer Speicherzone in Freigabesignal an den Steuerein<>ang der Sperranord-

eine andere Speicherzone durchführen zu können. nung anlegt.

Die Adressen der Operanden und Befehle eines auf Bei der Anordnung nach der Erfindung erfolgen diese Weise verschobenen Programms müssen natür- 5 die Programmverschicbungen in der üblichen Weise lieh jeweils an die Speicherzone angepaßt werden, in mit Hilfe der Adressenänderungsanordnung unter die das Programm verschoben wird. Es ist bekannt, Verwendung der Basisadresse. Bei der Wiedereindem Programm zu diesem Zweck eine sogenannte gäbe von Unterprogrammen wird das Vorhandensein Basisadrecse zuzuordnen, die einfach zu jeder ur- der Adressenänderungsanordnung dazu ausgenutzt, sprünglichen Adresse des Programms addiert wird, io die Informationen nach ihrer Zugehörigkeit zu sorwodurch die neue Adresse erhalten wird. Die hierfür tieren und in verschiedene Speicherzonen einzugeverwendete Adressenänderungsanordnung enthält ben. Zu diesem Zweck ist in die Adressenänderungsdemzufolge ein Basisadressenregister und eine Ad- anordnung eine Sperranordnung eingefügt, und ein in dierschaltung. Abhängigkeit von der Betriebsart eingestelltes bista-Andererseits ist jedes Programm in der Lage, die 15 biles Glied bestimmt, ob die Sperranordnung zu seiner Durchführung erforderlichen Unterpro- dauernd unwirksam gemacht wird (nämlich bei Programme abzurufen. Das gleiche Unterprogramm muß grammverschiebungen) oder in Abhängigkeit von der aber wieder in seine zugeordnete Speicherzone einge- Zugehörigkeit der einzugebenden Information, nämgeben werden, damit es für den Abruf durch andere Hch bei der Wiedereingabe von Unterprogrammen, Programme zur Verfügung steht. Bei dieser Wieder- ao wobei diese Zugehörigkeit durch ein im Befehlswort eingabe besteht das Problem, daß bei der Ausfüh- enthaltenes Zugehörigkeiu&ennzeichen angezeigt rung des Unterprogramms Informatic '.en entstehen, wird.

wie Zwischenergebnisse und Endergebnisse, die zu Eine Ausführungsform der Erfindung besteht dem speziellen Programm gehören, welches das Un- darin, daß der dem Zugehörigkeitskennzeichen zuterprogramm gerufen hat, und die für eine eventuelle as geordnete Ausgang des Decodiergliedes mit dem spätere Wiederverwendung durch dieses Programm Steuereingang der Sperranordnung der Adressenfestgehalten werden müssen. Diese Informationen änderungsanordnung über eine Torschaltung verkönnen offensichtlich nicht mit dem Unterprogramm bunden ist, von der ein Steuereingang mit dem bei in dessen eigene Speicherzone wiedereingegeben wer- einer Unterprogramm-Wiederpingabe erregten Ausden, sondern müssen in einem anderen Speicherbe- 30 gang des bistabilen Gliedes verbunden ist.
reich untergebracht werden. Eine andere Ausführungsform der Erfindung beAufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer An- steht darin, daß zwischen den Befchlsadressenleitunordnung der eingangs angegebenen Art, welche mit gen und den Operandenadressenleitungen und dem geringem zusätzlichem Schaltungsaufwand die erfor- Eingang für das Anlegen dieser Adressen an die derlichc Sortierung der Informationen und deren Ein- 35 Adressenänderungsanordnung zwei Verknüpfungsordnung in die richtigen Speicherzonen bei der schaltungen parallel eingefügt sind, von denen die er-Wicdereingabe von Unterprogrammen ermöglicht. ste Verknüpfungsschaltung die Icgische Verknüpfung Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch (AlN + AOP U) ■ (T) durchführt, während die gelöst, daß bei jeder Einordnungoperation die Basis- zweite Verknüpfungsschaltung die logische Verknüpadresse des Programms, das verschoben wird oder 40 fung (AOP.C) durchführt, und daß eine dritte Verein Unterprogramm aufgerufen hat, in das Basis- knüpfungsschaltuing, welche die Verknüpfung adrcssenregistcr eingegeben wird, daß die Adressen- (AlN + AOP -C) · (R) durchführt, zwischen den änderungsanordnung eine Sperranordnung enthält, Adressenleitungen und einem außerhalb der Adrcsscndie den Betrieb der AdressenänderungsanorJnung änderungsanordnung liegenden Eingang des Adrcssperrt, wenn kein Freigabesigaal an ihrem Steuerein- 45 senregisters eingefügt ist.

gang anliegt, daß jeder erste Befehl einer Einord- Nachstehend werden Ausführungsbcispiclc der Er-

nungsoperation ein Operationsartkennzeichen ent- findung an Hand der Zeichnung erläutert. In der

hält, das angibt, ob es sich bei der Operation um eine Zeichnung zeigt

Programmverschiervung oder um eine Unterpro- Fig. 1 das Blockschcma eines ersten Ausführungsgramm-Wiedereingabe handelt, daß mit dem Be- 50 beispicls det Erfindung und

fchlswortregister ein Decodierglied für das Opera- Fig. 2 das Blockschcma eines zweiten Ausfüh-

tionsartkennzeichen verbunden ist, das zwei Aus- rungsbcispiels der Erfindung.

gänge hat, die zur Anzeige der Operationsart erregt F i g. 1 zeigt einen Speicher M mit schnellem Zuwerden, daß die Ausgänge des Decodiergliedes mit griff, der in Zonen organisiert ist, die don Progiamden Einstcllcingängen eines bistabilen Glieder /ur 55 men oder den Unterprogrammen zugeordnet sind und Speicherung der Operationsart während des Ablau- durch zugeordnete Adressen bezeichnet sind, lnsbcfens der Einordpungsopcration verbunden sind, daß Erndcre «rursacht bei einer Programmverschicliung der bei einer Programmverschiebiing erregte Aus- ein entsprechender Befehl im üblichen Schreib/ gang des bistabilen Gliedes mit dem Steuereingang Lcsc-Registcr REL des Speichers M die Eingabe der Sperranordnung verbunden ist, daß jeder Befehl, 60 einer Basisadresse in ein Basisadressenregistcr G, der bei einer Untcrprogramm-Wiedcreingabc zur wobei sich die Adresse der Stelle des Speichers M, an Einordnung einer Information in den Speicher führt, der sich diese Basisadresse befindet, nun in dem iiblidie zu dem Programm gehört, welches das wiederein- chen Adressenregister/?/! des SpeichersM befindet, zugebende Unterprogramm gerufen hat, ein Ziigchö- Ein Zähler Co liefert über die BefchlsadressenleiUing rigkeitskennzeichej¹. enthält, das diese Zugehörigkeit 65 AIN die in das Adrcssenregistcr einzugebenden Beangibt, und daß das Decodierglied des Befehlswort- fehlsadresscn AlN ab. Jeder aus dem Speicher A/ registers einen Aungang hat, der bei Feststellung des niisgclesene Befehl wird dann in das Bcfehlswortregt-Zugchörigkcitskerrttzeichens erregt wird und wenig- ster Mo eingegeben, dem in üblicher Weise ein Deco-

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:lierglied Do für den Funktionsbuchstabcn F und die terprogramm abgerufen hat, in dem Speicher M in verschiedenen Funktionsindizes, die in dem Befehls- der Zone eingeordnet, die durch die Basisadresse bcwort enthalten sein können, zugeordnet ist. Inbeson- zeichnet wird. Wenn dagegen der Index C nicht vordere zeigt der Decodierer Do an einem besonderen handen ist, bleiben die Torschaltungen P 1 und P 2 Ausgang an, ob in dem Befehlswort ein Index C vor- 5 gesperrt, und die Einordnung in den Speicher M erhanden ist, der angibt, daß die Operandadresse AOP, folgt an der Stelle, die zu dem wiedereinzusetzenden die auf der ebenfalls mit AOP bezeichneten Operan- Unterprogramm gehört und durch die Adresse des dcnadresscnleitung vorhanden ist, zu der Speicher- Unterprogramms bestimmt ist, die dem Eingang Λ zone des laufenden Programms gehört also zu einer zugeführt und direkt über die Addierschaltung ADD Speicherzonc, die durch die gerade im Basisadressen- io zu dem Adressenregister IiA übertragen wird,
register G stehende Basisadressc angegeben ist. Die Der Index Γ stellt somit ein Zugehörigskcilskenn-Operandenadressen AOP können entweder vom Be- zeichen dar, das anzeigt, daß die Information, die im fehlswortregister Mo oder vom Schreib/Lese-Rcgi- Verlauf einer Untcrprogramm-Wiedereingabc infolge ster REL (direkt oder nach Adressenänderung) korn- des im Befehlswortregister Mn stehenden Befchlsmen. Die Adressen AOP und AIN, die zu unter- 15 worts in den Speicher M einzugeben ist, nicht zu dem schiedlichen Zeiten in dem System auftreten, werden Unterprogramm gehört, sondern zu dem Programm, dem Eingang A einer Addierschaltung ADD züge- welches das wiedcrcinzugcbende Unterprogramm geführt. Der andere Eingang dieser Addierschaltung rufen hat; dieses Zugehörigskcitskennzeichen löst kann gegebenenfalls die im Basisadressenregister G durch seine Einwirkung auf die Torschaltung P 1 und stehende Basisadressc empfangen, in welchem Falle ao über diese auf die Sperranordnung P 2 eine Adresscnin das Adressenregister RA eine durch die Addition änderung in der Adressenänderungsanordnung G der Basisadresse zu der Operandenadresse AOP bzw. ADD aus, die zur Folge hat, daß die betreffende Inder Befehlsadresse AIN erhaltene geänderte Adresse formation nicht in die dem Unterprogramm zugcordeingcgeben wird, welche die Programmspeicherzonc netc Zone des Speicherst, sondern in die dem ruangibt. Andernfalls erhält das Adressenregister RA as fenden Programm zugeordnete Speicherzone cingegcdie am Eingang A vorhandene Adresse AlN bzw. ben wird Wenn dagegen die einzugebende Informa- AOP unverändert. tion zu dem Unterprogramm gehört, so fehlt das Zu-Dcr Ausgang des Basisadressenregisters G ist mit gchörigkeitskennzcichcn C in dem betreffenden Bedcm entsprechenden Eingang der Addicrschailung fehlswort, so daß die Adressenänderung unterbleibt ADD über eine Torschaltungsanordnung Pl verbun- 30 und die Eingabe in die Speicherzonc erfolgt, die dem den, die als Sperranordnung dient. Die Steuerung der Unterprogramm zugeordnet ist.
Torschaltungsanordnung Pl erfolgt durch das Aus- Bei der Betriebsart Programmverschiebung (Ausgangssignal einer Oder-Schaltung OU, deren Ein- gang T aktiviert) erfolgt die Adressenänderung systcgänge mit den beiden Ausgängen R und T eines bi- matisch bei jeder Eingabe, unabhängig davon, ob der stabilen Glieds B verbunden sind. Der Ausgang T des 35 Index C vorhanden ist oder nicht; in diesem Fall bistabilen Glieds B ist direkt mit dem einen Eingang werden alle Informationen in die durch die Basisder Oderschaltung OU verbunden, so daß dann, adrcsse bestimmte Zone des Speichers M eingegeben. wenn der Ausgang T aktiviert wird, die Torschal- Der Zustand des bistabilen Glieds B wird auf foltungsanordnungP2 geöffnet wird und die im Basis- gende Weise bestimmt: Jede Programmverschiebung adressenregister G stehende Basisadressc zu jeder dem 40 und jede Unterprogramm-Wiedereingabe beginnt mit Eingang A zugeführten Adresse AlN bzw. AOP ad- einem ersten Befehlswort, das vom Schreib/Lesc-Rediert wird. Die beiden Eingänge des bistabilen gister REL in das Bcfehlswortregister Mo gebracht Glieds B sind mit entsprechenden Ausgängen des Dc- wird und die Bedingungen bestimmt, unter denen die codierglieds Do verbunden, und das bistabile Glied B betreffende Einordnungsoperation durchgeführt wird durch dessen Ausgangssignale so eingestellt, 45 wird; in diesem Befehlswort ist ein Betriebsartkenndaß der Ausgang T während der Durchführung von zeichen vorhanden, das anzeigt, ob es sich um eine Programmverschiebungen und der Ausgang/? wah- Programmverschiebung oder um eine Unterprorend der Wiedereirgabe von Unterprogrammen akti- gramm-Wiedereingabe handelt. Dieses Betr^bsartviert ist. Der Ausgang R des bistabilen Glieds B ist kennzeichen wird in dem Decodierglied Do decodiert mit der Oder-Schaltung OU über eine Torschaltung 50 und dient zur Einstellung des bistabilen Glieds ß. Pl verbunden, die nur während der Wartephase AN Wenn es sich um eine Programmverschiebung haneiner Befehlsdurchführung geöffnet wird, wenn das delt, wird das bistabile Glied B in die Stellung ge-Decodierglied Do einen Index C in dem Befehlswort bracht, in welcher der Ausgang Γ aktiviert ist, und decodiert. Das Wartenphasen-Signal AN kommt wenn es sich um eine Unterprogramm-Wiedereinselbstverständlich von der üblichen Phasensteuer- 55 gäbe handelt, wird das bistabile Glied B in die andere schaltung CP, die infolge der Decodierung des Funk- Stellung gebracht, in welcher der Ausgang/? aktiviert tionsbuchstabens des im Befehlsregister Mo stehen- ist. Bei einem Befehl, der den Beginn der Durchfühden Befehlsworts durch das Ausgangssignal F des rung eines Programms auslöst, wird die im Basis-Decodierglieds Do erregt wird. Bei der Wiederein- adressenregister G stehende Basisadresse wieder aul gäbe von Unterprogrammen bestehen somit zwei 60 den richtigen Stand gebracht, damit die richtige Zoni Möglichkeiten: Wenn das im Befehlswortregister Mo des Speichers M angezeigt wird, in der sich di< stehende Befehlswort den Index C enthält, sind die Adressen dieses Programms befinden.
Torschaltung P1 und damit auch die Torschaltungs- Die vorstehende Beschreibung bezieht sich au anordnung P2 während der Wartephase AN geöff- einen Fall, in dem die Informationswörtcr in Serien net, so daß die im Basisadressenregistcr G stehende 65 form dargestellt sind. Der Übergang auf Paralleldar Basisadresse zu der dem EingangA zugeführten stellung ist offensichtlich: Die in Fig. i mit zwe Adresse addiert wird; als Folge davon werden die kleinen Strichen durchkreuzten Leitungen und di entsprechenden Daten des Programms, das das Un- daran angeschlossenen Schaltungen werden für eine!

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parallelbetrieb ausgelegt. Wie zu erkennen ist, blei- Operandenadressen AOP über eine durch das Si-

ben das bistabile Glied B, die Torschaltung P1 und gnal C geöffnete Torschaltung G 4 empfängt. Somit

4ic Oderschaltung OU unverändert; lediglich die empfängt die Addierschaltung ADD die Signalkom-

Torschaltungsanordnung P 2 muß für eine Mehrfach- bination

Sbertragung ausgebildet sein. 5 (ΑΟΡ·Γ\4-(Α1Ν-\-ΑΩΡ ΓΊ ίΤΪ

Fig. 2 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform *· ' J+v + "■ )\ )

<tki Anordnung zur Steuerung der Programmver- und der außerhalb der Adressenänderungsanordnung

•chiebungen und der Unterprogramm-Wiedereinga- liegende Eingang des Adressenregisters RA empfängt

fcen. Der Speicher M mit seinen Registern RA und die Signalkombination

REL, das Basisadressenregister G, das Befehlswort- ίο (αϊΝλ-ΑΠΡ ΓΊ (r\

register Mo, der Zähler Co, das Decodierglied Do, (AiN+AurL.){K)

die Phasensteuerschaltung CP und das bistabile Die Addierschaltung ADD ist mit einem zusätzli-

Glied B sind in gleicher Weise wie bei der Ausfüh- chen Steuereingang versehen, an dem sie nur geöff-

mngsform von F i g. 1 ausgebildet. Die Ausgänge T net wird, wenn entweder das Signal T oder das Si-

und R des bistabilen Glieds B steuern aber jetzt je eine 15 gnal C anliegt, wenn also eine Adressenänderung

Torschaltung G 2 bzw. G 3, die je nachdem, ob es vorzunehmen ist.

»ich um Serien- oder Parallelbetrieb handelt, einfach ' Wie unmittelbar zu erkennen ist, ergibt diese Anoder mehrfach ausgebildet ist. Die Signaleingänge Ordnung die gleiche Wirkung wie diejenige von der beiden Torschaltungen G 2 und G 3 empfangen Fig. 1: Wenn der Ausgang Γ des bistabilen Glieds B alle Befehlsadressen A IN und diejenigen Operanden- ao aktiviert ist (Programmverschiebung), werden alle sdressen AOP, die erscheinen, wenn der Index C in Befehlsadressen AlN und alle Operandenadresser dem entsprechenden Befehlswort nicht vorhanden AOP systematisch geändert, unabhängig davon, ot ist; zu diesem Zweck werden die Operandenadressen der Index C vorhanden ist oder nicht. Wenn dagegen über eine Torschaltung Gl übertragen, die durch der Ausgang/? des bistabilen GliedsB aktiviert isi das Signal C geöffnet wird. Die beiden Torschaltun- 25 (Unterprogramm-Wiedereingabe), werden die Begen G2 und G3 empfangen also die Signalkombina- fehlsadressen AlN und diejenigen Operandenadres tion (AIN+AOPTJ). Der Ausgang der Torschal- sen AOP, die auftreten, wenn kein IndexC vorhanfang G 3 ist direkt mit dem Eingang des Adressenre- den ist, ungeändert in das Adressenregister RA ein gisters RA verbunden, wogegen der Ausgang der gegeben, wogegen die Operandenadressen AOP, di( Torschaltung G2 mit einem Eingang der Addier- 30 auftreten, wenn der IndexC vorhanden ist, in dei schaltung ADD verbunden ist, der außerdem die Adressenänderungsanordnung geändert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

iPgtentünsprüche:

1. Anordnung zur Steuerung von Programm-Verschiebungen und der Wiedereingabe von Unterprogrammen bei einer mit Multiprogrammierung arbeitenden digitalen Datenverarbeitungsanlage, die einen Speicher enthält, der in Zonen aufgeteilt ist, denen Adressen zugeordnet sind, wobei in einigen dieser Zonen Unterprogramme gespeichert sind, welche durch die Programme verwendbar sind, während andere Zonen der Aufnahme der Programme bei deren Verschiebung dienen, mit einer bei der Verschiebung angewendeten Adressenänderungsanordnung, die ein Basisadressenregister und eine Addierschaltung enthält, deren Ausgang mit einem Eingang des Adressenregisters des Speichers verbunden ist, während eir. Eingang mit dem Basisadressen register verbunden ist und ein anderer Eingang ao die Adressen der Operanden und Befehle empfängt, die im Speicher unter der Steuerung durch ein Befehlswortregister zu speichern sind, das nacheinander die Befehle jeder Einordnungsoperation (Programmverschiebung oder Unterprogratnm-Wiedereingabe) empfängt, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder Einordnungsoperation die Basisadresse des Programms, das verschoben wird oder ein Unterprogramm aufgerufen hat, in das Basisadressenregister (C) eingegeben wird, daß die Adressenänderungsanordnung (G, ADD) eine Sperranordnung (P Z) enthält, die den Betrieb der Ad issenänderungsanordnung sperrt, wenn kein Freigabesignal an ihrem Steuereingang anliegt, daß jeder erste Befehl einer Einordnungsoperation ein Operationsartkennzeichen enthält, das angibt, ob es sich bei der Operation um eine Programmverschiebung oder um eine Unterprogramm-Widereingabe handelt, daß mit dem Befehlswortregister (Mo) ein Decodierglied (Do) für das Operationsartkennzeichen verbunden ist, das zwei Ausgänge hat, die zur Anzeige der Operationsart erregt werden, daß die Ausgänge des Decodiergliedes mit den Einstelleingängen eines bistabilen Gliedes (B) zur Speicherung der Operationsart während des Ablaufens der Einordnungsoperation verbunden sind, daß der bei einer Programmverschiebung erregte Ausgang (7) des bistabilen Gliedes (B) mit dem Steuereingang der Sperranordnung (P 2) verbunden ist, daß jeder Befehl, der bei einer Unterprogramm-Wiedereingabe zur Einordnung einer Information in den Speicher (M) führt, die zu dem Programm gehört, welches das wiederpinzugebende Unterprogramm gerufen hat, ein Zugehörigkeitskennzeichen (C) enthält, das diese Zugehörigkeit angibt, und daß das Decodierglied {Do) des Befehlswortregisters (Mo) einen Ausgang hat, der bei Feststellung des Zugehörigkeitskennzeichens erregt wird und wenigstens bei der Unterprogramm-Wiedereingabe das Frcigabesignal an den Steuereingang der Sperranordnung (P 2) anlegt.

2. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Zugehörigkeitskennzeichen (C) zugeordnete Ausgang des Decodiergliedcs (Do) mit dem Steuereingang der Sperranordnung (P 2) der Adressenänderungsanordnung (G, ADD) über eine Torschaltung (PX) verbunden ist, von der ein Steuereingang mit dem bei einer Unterprogramm-Wiedereingabe erregten Ausgang (R) des bistabilen Gliedes (B) verbunden ist

3 Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Befehlsadressenleitungen (AlN) und den Operandenadressenleitungen (AOP) und dem Eingang für das AiJegen dieser Adressen an die Adressenänderungsanordnung (ADD, G) zwei Verknüpfungsschaltungen (G 1, G 2; G 4) parallel eingefügt sind, von denen die erste Verknüpfungsschaltung (Gl, G 2) die logische Verknüpfung (AlN + AOP U)-(T) durchführt, während die zweite Verknüpfungsschaltung (G 4) die logische Verknüpfung (AOP.C) durchführt, und daß eine dritte Verknüpfungsschaltung (GI, G 2), welche die Verknüpfung (AlN+AOP O)-(R) durchführt, zwischen den Adressenleitungen und einem außerhalb der Adressenänderungsanordnung (ADD,G) liegenden Eingang des Adressenregisters (RA) eingefügt ist.