DE2245284C3 - Datenverarbeitungsanlage - Google Patents

Description

35 pen aufweisen muß, wenn die Anlage für eine universelle Anwendung vorgesehen ist. Dies hat den Nachteil, daß die Befehlswörter eine relativ große Stellenzahl besitzen müssen und daß die Programme je nach

Länge dementsprechend viel Speicherplatz in An-

40 Spruch nehmen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß bei Datenverarbeitungsanlagen, die aus mehreren im Verband betriebenen Verarbeitungseinheiten bestehen, die Zusammenarbeit der Verarbeitungseinheiten erheblich erschwert wird und zusätzliche Steu-45 erschaltungen und Pufferspeicher notwendig sind,

Die Erfindung betrifft eine Datenverarbeitungsan- wenn die zusammengekoppelten Verarbeitungseinlage mit mehreren gespeicherten Programmbefehls- heiten unterschiedliche Maschinensprachen bzw. Befolgen, mit einer Schaltung zur sequentiellen Ent- fehlssätze benutzen.

nähme der Programmbefehle aus einem zugeordne- Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Daten Speicher, mit einer Schaltung zur Befnhlsinter- 5° tenverarbeitungsanlage anzugeben, die diesen pretation und mit von dieser gesteuerten Ausfüh- Schwierigkeiten gerecht wird und eine unmittelbare rungsschaltungen. Verarbeitung unterschiedlicher Maschinensprachen

In programmgesteuerten Datenverarbeitungsanla- bzw. Befehlssätze und/oder eine vielseitigere Vergen besitzen die Befehlsworte üblicherweise ein vor- Wendungsmöglichkeit vorgegebener Befehlswortforgegebenes Format, das für den gesamten Befehlssatz 55 mate gestattet. Bei einer Datenverarbeitungsanlage einheitlich ist. Dieses Befehlsformat besteht aus einer der eingangs angegebenen Art wird dies dadurch erAnzahl Bitstellen für den Operationscode, der die reicht, daß die Programmbefehle unterschiedlichen auszuführende Operation bestimmt, und aus einer Befehlssätzen angehören, wobei die Bedeutung eines weiteren Anzahl Bitstellen zur Darstellung einer oder Bitmusters im Operationsteil eines Befehls von der mehrerer Operandenadressen. Dieses starre Befehls- «o Art des Befehlssatzes abhängt, dem dieser Befehl zuformat beschränkt die Ausnutzung der Bitstellen der geordnet ist, daß die Ausführungsschaltungen wahl-Befehlswörter, da für jedos Befehlswort stets die weise unterschiedlichen und voneinander unabhängivolle Bitstellenzahl für das Adressenfeld und auch gen Befehlssätzen angehörende Befehlsfolgen über für das Operationscodefeld reserviert werden muß, eine an diese Befehlssätze angepaßte Schaltung zur obwohl die volle Stellenzahl bei vielen Befehlen nicht 65 Befehlsinterpretation zugeführt erhalten, und daß mit signifikanter Information belegt ist. Es ist des- diese Schaltung mittels einer Umschalteinrichtung halb bekanntgeworden, das starre Befehlsformat zu von der Interpretation der Befehlsfolge eines Beverlassen und in Abhängigkeit von besonderen Bit- fehlssatzes auf die Interpretation der Befehlsfolge

5 6

eines anderen Befehlssatzes durch bei bestimmten z. B. der Ausführung bestimmter Arten von Verar-Maschinenbedingungen erzeugte Externsignale, beitungsprogrammen oder der Ausführung von durch während der laufenden Verarbeitung der Be- Steueroperationen zur Übertragung von Daten zwifehlsfolgen auftretende Betriebsartbefehle oder durch sehen den Verarbeitungseinheiten und an diese ange-Befehle von einer übergeordneten Verarbeitungsein- 5 schlossenen Eingabe-Ausgabe-Einheiten. Wenigstens heit umstellbar ist. eine der Verarbeitungseinheiten hat die Funktion

Eine vorteilhafte Weiterbildung zur Anwendung einer Meister-Verarbeitungseinheit, die den restlider Erfindung bei Datenverarbeitungsanlagen, die chen Einheiten übergeordnet ist. Die Meister-Veraraus mehreren Verarbeitungseinheiten bestehen, beitungseinheit kann zu beliebigen Zeiten in die Opekennzeichnet sich dadurch, daß eine aus einem Spei- "> rationen der untergeordneten Verarbeitungseinheiten eher, einer Steuereinheit und einer Ausführungsein- eingreifen und die dort laufenden Programme unterheit bestehende erste Verarbeitungseinheit ein erstes brechen. Die Meister-Verarbeitungseinheit kann Befehlsregister aufweist, das nacheinander Befehle nach einer solchen Programmunterbrechung die beaus dem Speicher zugeführt erhält und an das zur In- treffende untergeordnete Verarbeitungseinheit zwinterpretation unterschiedlicher Befehlssätze ausgebil- »5 gen, einzelne Operationen oder eine Folge von Prodete Befehlsdecodierschaltungen angeschlossen sind, grammbefehlen unter direkter Steuerung der Meidie mit den Schaltungen der Ausführungseinheit und ster-Verarbeitungseinheit auszuführen. Bildlich geder Steuereinheit verbunden sind, und daß die erste sprachen leiht sich die Meister-Verarbeitungseinheit Verarbeitungseinheit ein zweites Befehlsregister auf- die Maschineneinrichtungen der ausgewählten unterweist, das mit den gleichen und/oder weiteren Be- a° geordneten Verarbeitungseinheit zur Ausführung zufehlsdecodierschaltungen verbunden ist und dessen sätzlicher Operationen aus.

Eingang mit einer zweiten Verarbeitungseinheit ver- In F i g. 1A und 1 B ist eine einzelne der unterbunden ist, die in Abhängigkeit von einem eigenen geordneten Verarbeitungseinheiten dargestellt, die Programm oder von Maschinenbedingungen einer aus einem Speicher 11, einer Steuereinheit 12 und oder beider Verarbeitungseinheiten das zweite Be- *5 einer Ausführungseinheit 13 besteht. Die übrigen fehlsregister für eine Zuführung von Befehlen zu den untergeordneten Verarbeitungseinheiten, die in Befehlsdecodierschaltungen lädt und die Zuführung Fig. IA und IB nicht dargestellt sind, weisen die weiterer Befehle vom ersten Befehlsregister sperrt. gleichen Schaltungseinheiten auf. Die F ig. IA und

Die Erfindung ermöglicht es in vorteilhafter IB zeigt des weiteren eine Verarbeitungseinheit 2, Weise, daß die in einer Datenverarbeitungseinheit 3° welche die im vorliegenden Beispiel einzige Meivorhandenen Datenflußwege wahlweise von Pro- ster-Verarbeitungseinheit der dargestellten Datenvergrammen verschiedener Befehlssätze bzw. Pro- arbeitungsanlage ist. Die Verarbeitungseinheit 2, die grammsprachen in Anspruch genommen werden in ihrem Aufbau ebenfalls den anderen Verarbeikönnen. Sie ermöglicht es ferner, daß diese Daten- tungseinheiten gleicht, besitzt einen Speicher 16, eine flußwege unter direkter Steuerung von wenigstens 35 Steuereinheit 17 und eine Ausführungseinheit 18. einer weiteren Vrearbeitungseinheit arbeiten können, Der Speicher 11 ist ein monolithischer Speicher,

die ihre eigene Programmiersprache verwendet, der in für sich bekannter Weise zur Aufnahme von welche von der Programmiersprache der gesteuerten Programmbefehlen und von Daten dient, die unter Verarbeitungseinheit unabhängig ist und daher von der Wirkung der Programmbefehle zu verarbeiten dieser Programmiersprache auch verschieden sein 4° sind. Mit dem Speicher 11 ist eine Adressendecodierkann. und Steuerschaltung 20 verbunden, über welche der

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiter- Inhalt des Speichers wahlfrei adressierbar ist und der bildungen der Erfindung sind aus den weiteren Un- Speicher für eine Leseoperatiom oder eine Schreibteransprüchen ersichtlich. Nachfolgend ist ein Aus- operation steuerbar ist. Die Adressierung des Speiführungsbeispiel der Erfindung an Hand von Zeich- 45 chers erfolgt in Abhängigkeit vom Inhalt eines nungen beschrieben. Es zeigen Speicheradreßregisters 22, das bereits Teil der

Fig. IA und IB ein Blockschaltbild einer Daten- Steuereinheit 12 ist. Der Speicher erhält die einzuverarbeitungsanlage, speichernden Informationen über eine von zwei Sam-

Fig.2 bis4 Befehls- und Datenwortformate, wie melleitungen 23, 24 zugeführt Der Ausgang des sie in der Datenverarbeitungsanlage gemäß Fig. IA 50 Speichers ist mit einem Register 25 verbunden, das und 1B zur Anwendung kommen, als gemeinsames Befehls-Daten-Register dient

F i g. 5 ein Ablaufschema für den Befehlsablauf in Ein Speicherwort, d. h. diejenige Anzahl Bits, die

der Datenverarbeitungsanlage nach den Fig. IA mit einem Speicherzugriff gleichzeitig aus dem Spei-

und 1B, eher gelesen oder in diesen eingeschrieben wird,

Fi g. 6 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Be- 55 kann eines der aus F i g. 2 ersichtlichen Formate ha-

fehlsmode-Umschaltung in der Datenverarbeitungs- ben. Das Speicherwort kann ein Datenwort 27 dar-

anlagevonFig. 1A und IB und stellen. Es kann aber auch ein Befehlswort 3β dar-

Fig. 7 bis 9 verschiedene Anwendungsbeispiele stellen, das einem von mehreren Befehlssätzen ange-

der Datenverarbeitungsanlage von Fig. IA und lö. hört und eines der aus Fig.2 ersichtlichen Befehls-

60 wortfonnate aufweist, die in einem späteren Ab-Allgemeine Beschreibung schnitt im einzelnen erläutert werden.

Die zu verarbeitenden Daten gelangen vom Be-

Die in Fi g. 1 A und 1B dargestellte Datenverar- fehls-Daten-Register 25 über eine Sammelleitung 31 beitungseinheit ist Teil einer Datenverarbeitungsan- zur Ausführungseinheit 13, wo sie in einem Λ-Regilage, die aus mehreren Verarbeitungseinheiten be- S5 ster 33 oder in einem B-Register 34 zwischengespeisteht. Mehrere dieser Verarbeitungseinheiten sind chert werden. Diese beiden Register sind Operandeneinander gleichgeordnete Service-Einheiten, die be- register einer Arithmetik-Logik-Einheit 35. Der Instimmten Aufgabengebieten zugeordnet sind, wie halt des Λ-Registers 33 wird dem einen Eingang der

7 8

Arithmetik-Logik-Einheit 35 zugeführt, und der In- formationen zum Register 33 oder 34 überträgt. Bei

halt des B-Registers 34 wird dem anderen Eingang diesen Informationen kann es sich um Daten oder

dieser Einheit über einen Inverter 36 zugeführt. Der um Adressen handeln. Im letzteren Falle wird aus

Inverter 36 hat die Aufgabe, vom Inhalt des ß-Regi- den Adressen über die Einheit 35 und das Register

sters 34 das Komplement zu bilden, wie es beispiels- 5 38 eine endgültige Speicheradresse gebildet, die über

weise bei der Ausführung von Subtraktionen benötigt eine Sammelleitung 48 einem Zwischenspeicher 68

wird. Der Ausgang der Arithmetik-Logik-Einheit 35 . zugeführt wird, wo sie in noch zu beschreibender

ist mit einem /?-Register 38 verbunden, das zur Auf- Weise zur Adressierung des Speichers 11 Verwen-

nahme der in der Einheit 35 gebildeten Resultatwerte dung findet. In diesem Zusammenhang ist zu erwäh-

oder der unverändert durch die Einheit 35 geführten 10 nen, daß die Arithmetik-Logik-Einheit bei Zufüh-

Daten dient. Dieses Register ist einerseits über eine rung einer entsprechenden C-Signalkombination über

Sammelleitung 39 mit einem sogenannten lokalen die Sammelleitung 45 in der Lage ist, den Inhalt der

Speicher 40 verbunden, der als Arbeitsspeicher dient Register 33 und/oder 34 unverändert dem K-Register

und aus einer Anzahl Register LS REG 1 bis LS 38 zuzuführen. Außerdem können wahlweise auch

REGN besteht. Dem lokalen Speicher 40 ist eine 15 Adressen aus dem Speicher 40 über eine Sammellei-

Adressendecodier-Register- und Steuerschaltung 41 tung 37 dem Adressenspeicher 68 direkt zugeführt

zugeordnet, die über Sammelleitungen 42, 44 ent- werden.

sprechend dem Inhalt des Befehls-Daten-Registers Die Steuereinheit 12 besteht aus dem bereits er-

25 zur Auswahl eines der Register im Speicher 40 wähnten Befehls-Daten-Register 25, einem in

einstellbar ist. Der Ausgang des lokalen Speichers 40 20 F i g. 1A dargestellten Schaltungsteil, der zur Be-

ist wahlweise über eine Sammelleitung 47 mit einem fehlsinterpretation dient, und einem weiteren Schal-

der Operandenregister 33 oder 34 koppelbar. tungsteil, der zur Adressierung des Hauptspeichers

Der Ausgang des K-Registers 38 ist mit einer Sam- 11 verwendet wird. Das Befehls-Daten-Register 25 melleitung 24 verbunden, über die der Inhalt dieses hat die Funktion eines Universalregisters für die Registers dem Speicher 11 zugeleitet werden kann. 25 Zwischenspeicherung von Informationen, die aus Außerdem wird ein hochstelliger Teil der Resultat- dem Speicher 11 entnommen werden. Bei diesen Inausgänge der Arithmetik-Logik-Schaltung 35 über formationen kann es sich um Befehlswörter untereine Sammelleitung 43 einem Status-Zwischenregi- schiedlichen Formats oder um Datenwörter handeln, ster 44 zugeführt, das zur vorübergehenden Speiche- Bei der in F i g. 1 A und 1 B benutzten Darstellung rung von Bedingungsdaten (z.B. negatives Vorzei- 30 sind die Eingangsleitungen und die Ausgangsleitunchen) dient, die bei den Operationen der Arithme- gen von Registern oder anderen Schaltungsteilen jetik-Logik-Einheit 35 erzeugt werden. weils mit einem Querbalken versehen. Diese Symbo-

Die Ausführungseinheit 13 erhält somit über die lik bedeutet, daß die betreffende Eingangsleitung in

Register 33 und 34 Operanden zugeführt, verarbeitet Wirklichkeit aus mehreren Einzelleitungen besteht,

diese in der Arithmetik-Logik-Einheit 35 und spei- 35 Beispielsweise hat der Balken 51 am Eingang des

chert die Resultate in einem ausgewählten Register Registers 25 die Bedeutung, daß die Eingangssam-

des lokalen Speichers 40 oder überträgt sie in den melleitung 51 aus so viel Einzeladern besteht, wie

Hauptspeicher 11. Zu diesem Zweck erhalten die das Register 25 Stellen aufweist, wobei jede dieser

einzelnen Teile der Ausführungseinheit 13 Steuersi- Adern mit dem Eingang einer zugeordneten Register-

gnaleC von der Steuereinheit 12 zugeführt. Diese 40 stelle verbunden ist. In der gleichen Art sind auch

Steuersignale legen die Art und die zeitliche Folge die Ausgänge der Registerstellen in unterschiedlicher

der auszuführenden Operationen fest. Zum Beispiel Bündelung mit Sammelleitungen verbunden. Zum

wird der Arithmetik-Logik-Einheit über eine Sam- Beispiel sind die Registerstellen eines linken Stellen-

melleitung 45 eine Kombination von Steuersigna- bereiches des Registers 25 über separate Ausgänge

len C zugeführt, die diese Einheit zur Ausführung be- 45 mit einer Sammelleitung 64 verbunden, und die Aus-

stimmter arithmetischer oder logischer Opera'-onen, gänge der Registerstellen von zwei weiteren Stellen-

wie z. B. Addition, UND, ODER, EXKLUSIV- bereichen des Registers 25 sind mit dem Sammellei

ODER, steuert. Entsprechende Steuersignale werden tungspaar 42,44 verbunden.

den Registern 33 und 34 zugeführt, um diese Regi- Die Formate der im Register 25 einstellbarei

ster für eine Wertaufnahme von dem entsprechenden 5° Speicherwörter sind aus F i g. 2 ersichtlich. Hier be

Werteingang zu steuern. Das gleiche irifft auf das treffen die Zeilen 30 Befehlsformate und die Zeile 2'

Register 38 zu. Die C-Steuersignale am Eingang des ein Datenwortformat. Die Befehlsformate bestehei

Inverters 36 veranlassen diesen, die Ausgangssignale in der üblichen Weise aus drei Feldern 54, 55, 56

vom Register 34 entweder unverändert zur Arithme- Das Feld 54 dient zur Aufnahme des Operationsco

tik-Logik-Einheit 35 durchzulassen oder vorher zu 55 des OP, der in für sich bekannter Weise in Fon

komplementieren. Die Steuersignale C auf der Sam- einer Bitkombination die auszuführenden Operati

melleitung 46 veranlassen die Adressendecodier- und onen definiert. Die Felder 55 und 56 legen den erstei

Steuerschaltung 41 des lokalen Speichers 40, ein Re- Operanden und den zweiten Operanden für dies

gister LS REGl bis LS REGN auszuwählen, ent- Operationen fest. Diese Operanden können beispieli

sprechend der über die Sammelleitungen 42 oder 44 60 weise aus einer Adresse eines Register im lokale

zugeführten Registeradresse. Die Signale auf der Speicher 40 bestehen. Die so bezeichneten Registf

Sammelleitung 46 steuern außerdem eine Lese- oder enthalten die Adressen der Daten im Hauptspeiche

Schreiboperation des lokalen Speichers 40. Im Falle 11, die unter der Wirkung des zugehörigen Open

einer Schreiboperation nimmt das ausgewählte Regi- tionscodes zu verarbeiten sind. Das Feld 56 kau

ster Informationen auf, die über die Sammelleitung 65 aber auch Direkt-Daten (IM-DATEN), enthalter

39 dem Speicher 40 zugeführt werden. Im Falle einer die unter der Wirkung des zugehörigen Operation

Leseoperation gibt das ausgewählte Register Infor- codes verarbeitet werden. Direkt-Daten-Felder sin

mationen an die Sammelleitung 47 ab, die diese In- in F i g. 3 mit 57 bezeichnet. Das Feld 55 kann auc

9 ίο

¹"^bei

ESi Z *. Eingang de_S Ate—-*» ζ - dl.

mit Aus- .. Sanunelkaungen 61 ujd ß vom Befehk-Daten-Re

sind st fur das Wesen des zu beschriebenen geschlossen. Die Adressierung des

gangsleitungen: ^ _{Adressiersignale zugeführt erha}i_ten.

Sammelleitung 31: Befehlsinterpretation

ri^Ji^j£^i^di^S£^% Die Schaltungsanordnung zur Interpretation der

27 wahlweise zu den Registern a ^ ^ _Befehls__Dat££__Register |₅ enthaltenen Befehle ist

in Fig. IA veranschaulicht. Diese Schaltung weist •i ·*. λ·* λα- mehrere Operationsdecodierer 71 bis 75 auf. Jeder

Sammelleitungen 42,44. _{dieser Op}^_{rationsdecodierer} erfüllt die Funktion

Über diese Leitungen wird der Inhalt der Be- eines herkömmlichen Operationsdecodierers, nämlich fehlsformat-Felder 55, 56 zum Eingang der _3o in Abhängigkeit von einer binären Eingangssignal-Adressendecodier- und Steuerschaltung 41 des Kombination und von Taktsignalen eine Anzahl lokalen Speichers 40 oder zu den Registern 33, Steuersignale in unterschiedlichen Zeitlagen zu er-34 übertragen. zeugen, die zur Operationssteuerung Verwendung

finden. Die Funktion eines Operationsdecodierers

Sammelleitungen 61,62: 35 schließt daher eine Codeumsetzung ein, wobei die

... Tuifj„A^» umgesetzten Signale in Abhängigkeit von geeigneten

über diese Leitungen wird der Inhalt der Adres- _Tag_steuerschanungen dem Ausgang des Decodieren

senfelder 58, 60 zu einem Befehlsadressen- und In F i g. 1 A lind die letztgenann-

Datenadressenspejcher 68 übertragen. ^ _{Taktsteuerschaltunge} * _{nicht dargest}ellt. Sie smd

,- ,. 40 für das Wesen des Ausführungsbeispiels nicht vor

Sammelleitungen 63, 64: Bedeutung und zudem in zahlreichen Ausführung*·

Über diese Leitungen wird für das Befehlsfor- formen für sich bekannt.

mat der Operationscode oder Teile desselben zur Die Operationsdecodierer 71, 72 und 73 sind par

Befehls-Interpretationsschaltung von Fig. IA allel an die Sammelleitung 64 angeschlossen, übei übertragen. 45 welche der Operationscode aus dem Befehls-Daten

Register 25 zugeführt wird. Außerdem erhalten w

Sammelleitung 65: Operationsdecodierer 71, 72, 73 Eingangssignale voi

.,.„,,, , , einem Statusregister 90 über eine Sammelleitung »'

über diese Leitung wird ein Befehlsmodesteuer- _m zugeführt. Die Ausgänge der Operations*

wert m em Mode-Zwischenregister 82 ubertra- ,₀ ^^ ^_{n md} „ sj^^f _ώηβΓ Zusammenfas S^en- serschaltung 77 verbunden, welche die Funktioi

einer ODER-Schaltung besitzt. Die Ausgänge Cl Di

Der Befehlsadressen- und Datenadressenspeicher Cn der Zusammenfasserschaltung 77 sind daher da 68 besteht wie der lokale Speicher 40 aus einer An- Operationsdecodierern 71, 72 und 73 gemeinsam zu zahl von Registern BAiDA REGl bis REGM. die 55 geordnet und können von jedem dieser Decodiere zur Aufnahme von Befehlsadressen oder Daten- signalführend gemacht werden. Das gleiche trifft fr adressen dienen. Die Auswahl der Register er- die Decodierer 74 und 75 zu, die ebenfalls an J folgt über eine Auswahl- und Steuerschaltung 69. einen Eingang der Zusammenfasserschaltung 77 ar Mit dem Ausgang des Speichers 68 ist das obener- geschlossen sind. Es ist nicht zwingend, daß jede de wähnte SpeicheradreBregister 22 verbunden, welches 6o angeschlossenen Decodierer 71 bis 75 jeden der Au! die zur Adressierung des Speichers 11 zu benutzende gange C1 bis C η der Zusammenfasserschaltung " Adresse aufnimmt. Ein Adressenmodifizierer 70 in Anspruch nimmt. Die Zuordnung kann vielmet dient dazu, die im Speicheradreßregister 22 stehende im Rahmen der zu erzeugenden Steuersignale innei Adresse um einen vorgegebenen konstanten Wert zu halb der Operationsdecodierer 71 bis 75 willkürlic inkrementieren und daraufhin wieder dem Eingang 65 erfolgen.

des Adressenspeichers 68 zuzuführen. Auf diese Die Zahl der parallel an das Operationscode-Fel

Weise ist es möglich, ausgehend von einer Start- des Befehls-Daten-Register 25 angeschlossenen Op adresse, eine bestimmte Folge von Adressen im Spei- rationsdecodierer kann je nach Bedarf variieren. 1

dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei derartige Decodierer (OP-Dekodierer 1, 2, N) 71 bis 73 vorgesehen. Jeder dieser Decodierer ist einem unterschiedlichen Befehlssatz zugeordnet und wird durch eine Mode-Steuerschaltung zur Ausführung von Befehlen dieses Befehlssatzes über eine zugeordnete der Steuersignalleitungen 78 aktiviert.

Jeder der zur Anwendung kommenden Befehlssätze besteht aus einer Anzahl von Befehlen, die an einen bestimmten Aufgabenbereich der Verarbei- *o tungseinheit angepaßt sind. Zum Beispiel kann ein Befehlssatz aus solchen Befehlen bestehen, die zur internen Ausführung von bestimmten Arbeitsprogrammen (Problemprogrammen) geeignet sind. Ein anderer Befehlssatz kann solche Befehle enthalten, »5 die besonders häufig bei Eingabe-Ausgabe-Operationen auftreten. Die Unterteilung kann auch so gewählt werden, daß jeweils ein Befehlssatz aus Befehlen besteht, die zur Steuerung einer bestimmten Eingabe-Ausgabe-Einheit dienen. Zum Beispiel kann ein »o Befehlssatz zur Steuerung von Operationen benutzt werden, die zum Betrieb und zur Datenübertragung zu und von einem mit der Verarbeitungseinheit verbundenen Magnetplattenspeicher benötigt werden, und ein anderer Befehlssatz kann einer angeschlosse- »5 nen Karteneinheit zugeordnet sein und deren Operationen sowie die Datenübertragungen von und zu dieser Einheit steuern. Die Zahl der einem Befehlssatz angehörenden Befehle wird durch die Größe des Operationscodes bestimmt. Wenn der Operations- 3<> code aus vier Bitstellen besteht, kann ein Befehlssatz entsprechend der durch diese Bitzahl ermöglichten Kombinationen 16 verschiedene Befehle aufweisen. Die Befehlssätze können so zusammengestellt werden, daß einzelne Befehle, die sogenannten Kernbefehle, in mehreren oder allen Befehlssätzen vorhanden sind. Es handelt sich dabei um Standardbefehle, wie beispielsweise einfaches »Addieren«, die bei allen Betriebsarten benötigt werden. Nachfolgend sind zur Veranschaulichung eine Auswahl von Befehlen aus zwei verschiedenen Befehlssätzen dargestellt. Der eine Befehlssatz trägt die Bezeichnung INTV und wird zur Ausführung von Arbeitsprogrammen bzw. Problemprogrammen benutzt (Internverarbeitung). Der andere Befehlssatz trägt die Bezeichnung E/A und wird insbesondere zur Ausführung von Eingabe-Ausgabe-Operationen benutzt Die mit K bezeichneten Befehle sind sogenannte Kernbefehle, die in beiden Befehlssätzen vorhanden sind.

1. Befehlssatz /A/7T-Befehle

INTV Addieren mit Übertragsweiterleitung,

INTV Addieren mit Null-Weiterleitung,

INTV Subtrahieren,

INTV Verschieben links (2, 4, 6, 8 Stellen),

INTV Verschieben rechts (2,4, 6, 8 Stellen),

INTV Addieren dezimal,

INTV Subtrahieren dezimal,

K Übertragen Byte,

K Verzweigen,

K Verzweigen bei Bedingung,

K Addieren,

INTV Übertragen Halbwort intern (move),

INTV Übertragen Vollwort intern (move).

2. Befehlssatz EM-Befehle

E/A Übertragen von externer Einheit,

E/A Übertragen zu externer Einheit,

K Übertragen Byte intern (move),

K Verzweigen bei Bedingung,

E/A Test und Verzweigung,

K Laden Direktdatenbyte,

K Addieren.

Aus der nachfolgenden Tabelle ist ersichtlich, daß der Operationscode zweier Befehle, die unterschiedlichen Befehlssätzen angehören, identisch sein kann, obwohl die von dem betreffenden Befehl auszuführenden Operationen sich stark voneinander unterscheiden. Als Beispiel wurde der dem Befehlssat/ INTV angehörende Befehl »übertragen Halbwori intern« sowie der dem Befehlssatz E/A angehörende Befehl »Übertragen von externer Einheit« gewählt Beiden Befehlen ist der gleiche Operationscode Olli zugeordnet. Die von den Befehlen auszuführender Operationen sind in der letzten Spalte der Tabelli aufgelistet.

Bef- Satz-Kennwert	OP-Code	Bezeichnung	Operationen
INTV	Olli	Übertragen Halbwort intern	Speicher 40 adressieren
			Quellen und Zieladressen in 68 Einstellen
			Speicher 11 adressieren mit Quellenadresse
			Speicherentnahme
			Speicher 11 adressieren mit Zieladresse
			Einschreiben im Speicher 11
E/A	Olli	Übertragen von externer	Speicher 40 adressieren
		Einheit	Extern-Register adressieren
			Übertragen von Externregister nach Speicher 4
			Speicheradrese von 40 nach Speicher 68
			Speicher 11 adressieren
			Daten vou Speicher 40 über 33, 35,38 nach
			Speicher 11 übertragen

Il

13 14

Unabhängig vom dargestellten Beispiel können die heit zu externen Einheiten (Eingabe-Ausgabe-Einhei-

verschiedenen Befehlssätze aber auch unterschiedli- ten) herstellt. Über die Sammelleitung 86 werden ex-

chen zeitlichen Phasen desselben Ablaufes zugeord- tern verursachte Mode-Erastellsignale empfangen,

net sein. So kann z.B. eine Initialisierungsruutine, die bei bestimmten Maschinenbedingungen in den

die zu- Vorbereitung der Verarbeitungseinheit für 5 angeschlossenen Eingabe-Ausgabc-Emheiten ausge-

die Ausführung von Arbeitsprogrammen dient, mit löst werden. Es handelt sich dabei um Maschinenbe-

eincm Befehlssatz ausgeführt werden, während das dingungen, wie sie beispielsweise in für sich bekann-

Arbeitsprogramm selbst mit einem anderen Befehls- ter Weise zur Veranlassung von Programmunterbre-

satz durchgeführt wird. Auf Grund der Möglichkeit, chungen und zum Start von Erogabe-Ausgabe-Steu-

unterschiedliche Befehlssätze vorzusehen, kann die 10 erprogrammen verwendet werden. Em Beispiel für

ihrem Aufbau nach universell einsetzbare Verarbei- eine derartige Bedingung ist das Arbeitsbereit-Signal

tungseinheit in einfacher Weise an spezielle Verar- einer Eingabe-Ausgabe-Einheit, durch üas die Über-

beitungsaufgaben angepaßt werden. traguKg von Daten zwischen dieser Einheit und der

Die im Speicher 11 (TF ig. IB) enthaltenen Pro- zentralen Verarbeitungseinheit eingeleitet wird,
gramme bestehen aus Befehlsfolgen, die unterschied- 15 Die Ausgange des /ΛΓΓ-Teils der Register 81 und liehen Befehlssätzen angehören. Der Betrieb der Ver- 82 sind parallel an den INT-Tcü der Modesteuerarbeitungseinheil zur Ausführung von Befehlen eines schaltung 80 angeschlossen. Diese Schaltung gleicht Befehlssatzes wird als Befehlsmode bezeichnet. in ihrem Aufbau einer Decodier- oder Umsetzer-Wenn bei der Ausführung eines Programms, das aus schaltung, die in Abhängigkeit vom Vorliegen einer Teilprogrammen unterschiedlicher Befehlssätze be- ao bestimmten Eingangssignalkombination in für sich steht, von den Befehlen eines Befehlssatzes auf die bekannter Weise bestimmte Ausgangssignale erzeugt. Befehle eines anderen Befehlssatzes übergegangen Jedem Mode-We-t, der im /ΛΠΓ-Teil der Register 81 wird, muß eine Modeumschaltung vorgenommen und 82 einstellbar ist, entspricht ein Aktivieningswcrdcn. Diese Modeumschaltung erfolgt entweder in signal auf einer der Leitungen 78, 98 oder 99. Dieses Abhängigkeit von einem besonderen Modeumschalt- as Signal wird jeweils so lange aufrechterhalten, wie der befehl, der im Programm enthalten ist oder in Ab- betreffende Wert in den Registern 81 und 82 steht, hängigkeit von externen Anforderungen, die bei- Das Signal dient dazu, einen der Operationsdecodiespielsweise von einer Eingabe-Ausgabe-Einheit korn- rer 71 bis 75 wirksam zu machen. Beispielsweise men können, welche eine Bedienung durch eine Steu- kann der Operationsdecodierer 71 dem oben angegeerrouvine verlangt, die in einem anderen Befehlssatz 30 benen Befehlssatz WTK zugeordnet sein, und der zu steuern ist als das zur Zeit laufende Teilpro- Operationsdecodierer 72 kann dem oben angegebegramm. Eine Befehlsmodeumschaltung kann aber nen Befehlssatz E/A zugeordnet sein. Die Schaltunauch durch C-Steuersignale aus den Operationsdeco- gen dieser Decodierer sind so ausgelegt, daß bei Zudierern 71 bis 75 veranlaßt werden. führung der Befehle des betreffenden Befehlssatzes

Zur Einstellung des jeweils benötigten Befehls- 35 die zur Ausführung dieser Befehle benötigten Steuermode dient ein Moderegister 81, an dessen Ausgang signale am Ausgang der Decodierer auftreten. Durch eine Modesteuerschaltung 80 angeschlossen ist. Dem die Aktivierungssignale auf den Leitungen 78 wird Moderegister ist ein Mode-Zwischenregister 82, auch einer der Decodierer 71 bis 73 zur Erzeugung von Mode-Hilfsregister genannt, vorgeschaltet, das wäh- Ausgangssignalen aktiviert. Die Ausgangssignale gerend der überlappten Befehlsausführung den neuen 40 langen über die Zusammenfasserschaltung 77 zu den Mode-Steuerwert zwischenspeichert, bis er vom Steuerleitungen C1 bis Cn und über diese zu den Moderegister aufgenommen werden kann. Das Operationseinheiten der Ausführungseinheit 13, der Moderegister besteht aus zwei Teilen INT und MEI. Steuereinheit 12 oder des Speichers 11.
Zunächst wird nur der Teil INT, der die interne Mo- Die Modesteuerschaltung liefert außerdem ein desteuerung betrifft, erläutert. Dieser Teil liefert die 4£ Adressierungssignal auf einer Sammelleitung 84 zur Eingangssignale für einen internen Teil der Mode- Auswahlschaltung 69 des Adressenspeichers 68. Diesteuerschaltung 80. Der Inhalt des Moderegister- ses Signal wird ebenfalls in Abhängigkeit vom Inhalt Teils INT wird über die Sammelleitung 65 entspre- der Register 81, 82 erzeugt und dient zur Auswahl chend dem Inhalt eines Operandenfeldes des Be- eines bestimmten Befehlsregisters. Hierdurch wird fehls-Daten-Registers 25 eingestellt. Dies geschieht 50 ermöglicht, daß gleichzeitig mit der Modeumschaldurch einen Modeumschaltbefehl, dessen Format bei tung ein bestimmtes Befehlsregister im Adressenspei-93 in F i g. 3 ersichtlich ist. Das OP-FeId 83 dieses eher 68 bestimmt wird, das die Adresse des ersten Befehls enthält mehrere Steuerbits, welche den je- Befehls eines Teilprogramms des neuen Befehlsmoweils aktiven Befehlsdecodierer veranlassen, eine des bereits enthält oder aus dem durch das Adressen-Übertragung des Feldes 84 in das Mode-Zwischenre- 55 feld 85 des Modeausschaltbefehls angegebenen Regigister 82 über die Sammelleitung 65 zu steuern. Der ster im Speicher 40 empfängt. Hierdurch können im Feld 84 stehende Steuerwert ist ein Kennwert für Sprünge zwischen verschiedenen Teilprogrammen den einzustellenden Befehlsmode und dient zur Fest- stattfinden, die aus Befehlen unterschiedlicher Belegung des Befehlsmodes über die Modesteuerschal- fehlssätze bestehen. Derartige Sprünge mit vorbereitung 80. Ein weiteres Feld 85 kann eine Register- 60 teten und im Adressenspeicher 68 aufbewahrten Veradresse enthalten, über die aus dem Speicher 40 eine zweigungsadressen sind vorteilhaft, wenn ein be-Heliebige Verzweigungsadresse zu einem anderen stimmter Befehlsmode zumeist ein und derselben Be-Programmteil dem Speicher 11 entnommen werden fehlsfolge im Speicher 11 zugeordnet ist. Die Verkann. Der Inhalt des Mode-Zwischenregisters 82 zweigungsadresse kann aber auch erst durch den Mokann ferner durch Signale auf einer Sammelleitung 65 de-Umschaltbefehl über das Feld 85 aus dem Spei-86 eingestellt bzw. geändert werden. Die Sammellei- eher 40 geholt und in das adressierte Register des tung 86 ist mit einer Koppeleinheit 52 verbunden, Adressenspeichers eingestellt werden. .
die den Anschluß der dargestellten Verarbeitungsein- Die Befehlsmode-Umschaltung erlaubt es, Befehls-

is ₁₆

sätze zu verwenden, die aus einer beschränkten An- mation, die vom Ausgang der Arithmetik-Logik-Einjahl relativ kurzer Befehle (wenig Bitstellen inner- heit 35 gewonnen wird, als auch für die Modesteuertialb eines Befehlswortes) bestehen. Die Befehle aller signale ein Zwischenregister vorgesehen werden, das dieser Befehlssätze zusammen ergeben das Befehls- die neuen Werte, die entweder aus dem nächsten Berepertoire der Verarbeitungseinheit. Trotz der be- 5 fehl oder bei der Ausführung des laufenden Befehls nutzten kurzen Befehlslänge kann dieses gesamte Be- gewonnen werden, während der Überlappungsphase fehlsrepertoire wesentlich größer sein als bei eioer - zwischenspeichert. Nachdem die Überlappungsphase Verarbeitungseinheit, die ein längeres Befehlsformat beendet ist, erfolgt eine Übertragung dieser Werte in verwendet Es wird somit die Vielfalt der Einsatz- diejenigen Register, die während der Ausführung des möglichkeiten der Verarbeitungseinheit verbessert io als nächstes entnommenen Befehls wirksam sind. Im und zudem in den meisten Fällen eine Speicherplatz- Falle der Statusinformation wird daher der Inhalt des einsparung erzielt Letzteres ist insbesondere dann Registers 44 in das Statusregister 90 übertragen. Desder Fall, wenn bei langen Programmen die wieder- gleichen wird der Inhalt des Mode-Zwischenregisters holt auszuführenden Teilprogramme separaten Be- 82 am Ende der Überlappungsphase in das Modefehlssätzen zugeordnet sind, so daß allzu häufige 15 Register 81 überführt.
Umschaltungen des Befehlsmodes vermieden werden. Die Taktzeiten, zu denen diese Übertragungen

Die Einstellung des Befehlsmodes kann auch in stattfinden, sind aus F i g. 6 ersichtlich. In dieser Fi-

Abhängigkeit von Signalen auf einer Sammelleitung gur bezieht sich der Pfeil 88 auf die Übertragung des

87 geändert werfen, beispielsweise auf einen Stan- Inhalts des Mode-Zwischenregisters 82 in das Mode-

dard-Befehlsmode zurückgestellt werden. Der Sam- ao register 81. Es ist ersichtlich, daß diese Operation am

melleitung 87 werden zu geeigneten Taktzeiten Steu- Anfang des Ausführungszyklus eines jeden Befehls

ersignale C von der wirksamen Operationsdecodier- stattfindet. Dementsprechend betrifft der Pfeil 89 die

schaltung 71 bis 75 über die Zusammenfasserschal- Übertragung der Statusinformation aus dem Register

tung 77 zugeführt. Von dieser Steuerung des Befehl»- 44 in das Statusregister 90. Wie durch die Pfeile 91

modes wird beispielsweise Gebrauch gemacht, wenn 25 und 92 bezeichnet, werden die während der Befehls-

nach Ausführung eines Testprogramms in Abhängig- ausführung gewonnenen Mode-Steuersignale auf den

keil von einem bestimmten Statuscode im Register Sammelleitungen 86 oder 87 sowie die neuen Status-

90 eine Rückumschaltung des Modes erfolgen soll. signale auf der Sammelleitung 43 in die zugehörigen

In Verbindung mit einer Befehlsmode-Umschal- Zwischenregister 82 und 44 eingegeben. Der neue Intung kann das Befehlsformat geändert werden, sofern 30 halt wird dann am Anfang des nächsten E-Zyklus die Übertragungswege der Verarbeitungseinheit wiederum in die Register 81 und 90 übertragen, hierzu angepaßt sind. Im dargestellten Ausführungs- Nachdem die Modesteuersignale am Anfang eines beispiel ist eine derartige Umschaltung bei Aktivie- I-Zyklus über die Sammelleitungen 65, 86 oder 87 rung der Operationsdecodierschaltung 72 möglich. In im Mode-Zwischenregister 82 eingestellt worden diesem Falle kommt ein Befehlsformat zur Anwen- 35 sind, wird über Sammelleitungen 94, 95 der Inhalt dung, wie es bei 59 in F i g. 2 dargestellt wird. Dieses dieses Registers bereits vorab als neuer Modesteuer-Format besitzt einen verkürzten Operationscode und wert der Mode-Steuerschaltung 80 zugeführt. Dies ist eine verlängerte Speicheradresse. Ein Derartiges Be in F i g. 6 durch einen Pfeil 920 symbolisiert. Die fehlsformat ist zweckmäßig, wenn beispielsweise bei Übertragung der Mode-Steuersignale auf den Sam-Datenübertragungen zwischen der zentralen Verar- 40 melleitungen 94 und 95 erfolgt über nicht dargebeitungseinheit und angeschlossenen Eingabe-Aus- stellte Torschaltungen, die durch Taktsignale etwa in gabe-Einheiten ein großer Adressenbereich des Spei- der Mitte eines jeden I-Zyklus geöffnet werden, chers 11 durch die Übertragungsbefehle adressierbar Diese Signale veranlassen die Mode-Steuerschaltung sein soll. Da die Übertragungsbefehle oft nur wenige 8·, über die Sammelleitung 84 eine Adresse zur Aus-Standardbefehle sind, ist die Verkürzung des Opera- 45 wahlschaltung 69 des Adressenspeichers 80 zu schiktionscodes zulässig. Die Adresse aus dem Feld 60 des ken. Hierdurch wird die Entnahme eines Speicher-Befehlsformats 59 gelangt über die Sammelleitung 62 wortes aus dem Speicher 11 vorbereitet. Dieses zu einem vorher über die Sammelleitung 63 ausge- Speicherwort kann ein Befehl des neuen Befehlmowählten Register des Adressenspeichers 68. Der Ope- des oder ein Datenwort sein, das entsprechend dem rationscode dieses Befehlsformats gelangt über die 50 neuen Befehlsmode auszuführen ist. Die Steuerope-Sammelleitung 63 zu einem Eingang des Operations- rationen zur Übertragung der ausgewählten Adresse decodierers 72, der dem Befehlsformat 59 zugeord- über das Adreßregister 22 zur Adressendecodiernet ist. und Steuerschaltung 20 sowie zum Lesen des Spei-

Die Befehlsinterpretation erfolgt in zeitlicher chers 11 und zum Laden des Registers 25 werden Überlappung mit der Ausführung der Befehle in der 55 schon von Operationssteuersignalen des neuen Be-Ausführungseinheit 13. Dies ist im Prinzip in F i g. 5 fehlsmodes ausgeführt. Der erste Ε-Zyklus des neuen dargestellt. In der oberen Zeile dieser Figur sind die Befehlsmodes beginnt dann mit der Auswertung bzw. Interpretationszyklen (I-Zyklen) und in der unteren Verarbeitung der im Register 25 enthaltenen Dater.. Zeile die Ausführungszyklen (Ε-Zyklen) dargestellt. Ein Ausgang des Moderegisters 81 ist an die Nachdem ein Befehl N aus dem Speicher 11 entnom- 60 Speichereingangs-Sammelleitung 24 angeschlossen. men worden ist, wird sein Inhalt interpretiert. Gegen Über diese Verbindung wird eine Abspeicherung des Ende des zugehörigen I-Zyklus beginnt die Ausfüh- Inhalts dieses Registers auf eine feste Adresse im rung dieses Befehls. Etwa in der Mitte des dem Be- Speicher 11 veranlaßt, wenn eine Befehlsmode-Umfehl W zugeordneten Ε-Zyklus beginnt die Interpreta- schaltung erfolgt. Diese Abspeicherung geschieht zu tion des nächsten Befehls N + 1. Der folgende I-Zy- 65 einem in Fig.6 nicht eingetragenen Zeitpunkt, bevor klus überlappt sich daher mit dem restlichen Teil des die Übertragung des neuen Befehlsmode-Steuerwerlaufenden Ε-Zyklus. Um diese Zeitüberlappung rea- tes aus dem Register 82 in das Register 81 stattfindet lisieren zu können, muß sowohl für die Statusinfor- (Pfeil 88 in F i g. 6). Zum erneuten Laden des abge-

speicherten Befehlsmode-Steuerwertes dient ein Befehlsformat, wie es bei 930 in Fig.3 dargestellt ist. Ein solcher Befehl wird beispielsweise am Ende einer Eingabe-Ausgabe-Routine wirksam, die in einem ihr eigenen Befehlmode ausgeführt wurde. Das Befehlsformat 930 besteht lediglich aus einem Operationscode, der die feste Speicherstelle im Speicher 11, wo der vorher abgespeicherte Inhalt des Registers 81 aufbewahrt ist, adressiert und eine Rückubertragung dieses Wertes in das Register 82 veranlaßt. Das Operandenfcld dieses Befehls hat keine Funktion, da die Adressierung der festen Speicherstelle durch C-Ausgangssignale von der Zusammenfasserschaltung 77 erfolgt (implizite Adressierung).

Abweichend vom dargestellten Ausfuhrungsbeispiel, kann natürlich auch eine für sich bekannte Veiarbeitungseinheit mit Programmsrufenumschaltung Verwendung finden, wie sie z.B. in der deutschen Offenlcgungsschrift 19 35 258 beschrieben ist. Bei einer solchen Verarbeitungseinheit ist jeder Programmstufc in einem Arbeitsspeicher ein Satz von Arbeitsregistern zugeordnet, der für jede Programmstufe unter anderem ein separates Befehlsadressenregister und mehrere Operandenadreßregister, Operandenregister sowie Statusregister enthält. Die Umschaltung von einer Programmstufe auf eine andere erfolgt entweder durch einen Programmbefehl, der einen entsprechenden Programmstufen-Auswahlwert abgibt, oder durch externe Umschaltanforderungen von Eingabc-Ausgabc-Einheiten, die ebenfalls bestimmten Programmstufen-Auswahlwerlen zugeordnet sind. Bei einer Umschaltung auf eine andere Programmstufe wird der Satz von Arbeitsregistern für die Steuerung der Verarbeitungseinheit wirksam, weicher der neuen Programmstufe zugeordnet ist, während der Inhalt der Arbeitsregister der bis daher wirksam gewesenen Programmstufe unverändert bleibt.

Soll die Datenverarbeitungsanlage nach der Erfindung mit einer solchen Verarbeitungseinheit ausgestattet werden, so erhält jeder Satz von Arbeitsregistern ein zusätzliches Register, das zur Aufnahme des Befehlsmodc-Stciicrwertes dient. Dieses Register, das in seiner Funktion dem Register 81 voii Fig. IA entspricht, wird in der oben in Verbindung mit den Registern 82 und 81 beschriebenen Weise eingestellt. Eine Umschaltung des Befehlsmodes durch eine externe Anforderung kann daher durch eine Programmstufenumschaltung realisiert werden, wozu in das Befehlsmode-Rcgister der betreffenden neuen Programmstufe der entsprechende Bcfehlsmode-Steuerwert voreinstellbar ist. Andererseits wird bei einer Rückumschaltung auf die ursprüngliche Programmstufe der zuletzt benutzte Befehlsmode-Steuerwert im Moderegisler dieser Programmstufe wiedergefunden. Es erübrigt sich daher bei einer derartigen Ausführungsform die oben in Verbindung mit der Umschaltung des Befehlsmodes beschriebene Abspeicherung des Befehlsmode-Steuerwerts im Speicher 11.

Implizite Befehlsdecodierung

Das Befehls-Adreß-Register 25 dient zur Auflahme aller aus dem Speicher 11 gelesenen Speichervorte. Diese Speicherworte können sowohl Befehlsvorte als auch Datenworte sein. Wenn der Inhalt des Registers 25 ein Datenwort ist, muß durch den voriusgehend im Speicher 11 entnommenen Befehl eine klodeumschaltung auf einen speziellen Befehlsmode stattgefunden haben, der eine implizite Erzeugung der erforderlichen Operationssteuersignale vorsieht. Zu diesem Zweck dient der Implizit-Decodierer 74* der durch ein Steuersignal auf einer der Leitungen 99 5 oder 114 von der Mode-Sleuerschaltung 80 aktiviert wird.

Der Implizit-Decodierer 74 kommt zur Wirkung, wenn im auszuführenden Programm ein LADEN-Befehl oder ein SCHREIBEN-Befehl auftritt. Der LA-DEN-Befehl dient zur Übertragung eines Datenwortes aus dem Speicher 11 in ein ausgewähltes Register des lokalen Speichers 40 oder in ein nicht dargestelltes externes Register. Der SCHREIBEN-Befehl veranlaßt eine Übertragung des Inhalts eines Registers im lokalen Speicher 40 oder eines externen Registers in den Hauptspeicher 11. Beide Befehle gehören einem Befehlstyp an, wie er bei 115 in Fig.3 dargesteift ist. Der Operationscode OP dieses Befehlsformates veranlaßt eine Einstellung der Mode-Steuerschaltung 80 über die Register 82 und 81 in der eben beschriebenen Weise, um den Implizit-Decodierer 74 zur Steuerung von Ladeoperationen oder von Schreiboperationen zu aktivieren. Das Befehlsformat 115 enthält ferner ein Adressenfeld 11«, das eine Haupt-Speicheradresse angibt, von welcher ein Datenwort im Speicher 11 gelesen werden soll bzw. in welcher ein Datenwort einzuschreiben ist. Außerdem weist das Befehlsformat 115 ein Feld 117 auf, das eine Registeradresse enthält. Hierbei handelt es sich um eine Adresse des lokalen Speichers 40 oder um eine Adresse eines nicht dargestellten externen Registers. Im letzteren Falle wird diese Adresse über eine Verlängerung der Sammelleitung 44 zu der Koppeleinheit 52 übertragen und über diese in für sich bekannter Weise zur Adressierung des betreffenden externen Registers weitergeleitet. Wenn die Adresse ein Register im lokalen Speicher 40 bezeichnet, gelangt sie über die Sammelleitung 44 in die Adressendecodier- und Steuerschaltung 41, die ihrerseits ein Adrcssenregister enthält, das den über die Sammelleitungen 42 oder 44 zugeführten Adressenwert jeweils bis zur nächsten Adresseneinstellung aufbewahrt. An Stelle des Formats 115 oder zusätzlich zu diesem kann natürlich auch ein Format mit verlängertem Adressenfeld zur Angabe der Hauptspeicheradresse benutzt werden, wie es bei 59 in F i g. 2 dargestellt ist.

Der LADEN-Befehl und der SCHREIBEN-Befehl veranlassen somit die folgenden Operationen: Neueinstellung des Moderegisters 81, Auswahl einer Speicheradresse im Adressenspeicher 68, Einstellung einer Registeradresse in der Adressendecodier- und Steuerschaltung 41 oder über die Koppeleinheit 52 in einer Adressierschaltung für die externen Register. Des weiteren wird der im Adressenspeicher 68 ausgewählte Adressenwert zum Speicheradreßregister 22 übertragen und von dort der Adressendecodier- und Steuerschaltung 20 zur Speicheradressierung 11 zugeführt. Sofern es sich um einen LADEN-Befehl (LESEN-Befehl) handelt, wird im letzten Teil des Ε-Zyklus das betreffende Datenwort aus dem Speicher 11 ausgelesen und in das Befchls-Daten-Register 25 übertragen. Bei Ausführung eines SCHREI-BEN-Befchls wird der Inhalt des adressierten Registers auf die im Register 22 enthaltene Adresse des Speichers 11 gebracht.

Der diesbezügliche Ε-Zyklus wird unter Steuerung des Implizit-Decodierers 74 ausgeführt. Der Decodierer 74 empfängt von der Steuerschaltung 80 neben

Aktivierungssignal auf Leitung 99 ein Schreiben-Laden-Steuersignal auf einer Leitung 98. Dieses Signal wird von der Steuerschaltung 80 ii: Abhängigkeit vom Inhalt des Registers 81 erzeugt, der eine Unterscheidung zwischen Schreiben- und Laden-Befehlen angibt. Der Decodierer 74 empfängt jedoch keinen Operationscode vom Befehls-Daten-Re'gister 25. Der Decodierer 74 besteht aus einer Schalfing, die nach. Aststoß durch ein Startsignal jeweils eine von zwei Serien Steuersignalen abgibt. Als derartige Schaltung können beispielsweise bekannte Steuerzähler benutzt werden. Die vom Implizit-Decodierer 74 erzeugten Steuersignale gelangen über den Zusammenfasser 77 zu den verschiedenen Teilen der Ausführungseinheit 13 und steuern diese Teile wie auch die Signale von den Operationsdecodierem 71 bis 73 entsprechend den auszuführenden Operationen. Im Falle eines LADEN-Befehls bedeutet dies, daß der Inhalt des Registers 25 über die Sammelleitung 31, über eines der Register 33 oder 34, über die Arithmetik-Logik-Einheit 35 und das i?-Register 38 entweder über die Sammelleitung 39 zu einem im vorausgehenden Ε-Zyklus ausgewählten Register des lokalen Speichers 40 oder über die Sammelleitung 49 zu einem externen Register übertragen wird. Im Falle eines SCHREIBEN-Befehls erfolgt in umgekehrter Weise eine Übertragung aus dem im vorausgehenden Ε-Zyklus ausgewählten Register des Arbeitsspeichers 40 über eine Sammelleitung 47 zu einem der Register 33 oder 34 und von da über die Arithmetik-Logik-Einheit 35, das Register 38 und die Sammelleitung 24 zum Speicher 11. Wenn der in den Speicher einzuschreibende Wert in einem im vorausgehenden Ε-Zyklus adressierten externen Register steht, erfolgt die Übertragung von diesem Register über die Koppdeinheit 52 und die Sammelleitung 53 zu einem der Register 33 und 34 und von dort auf dem gleichen Wege über die Sammelleitung 24 zum Speicher 11. Der Koppeleinheit 52 werden von der Zusammenfasserschaltung 77 die zur Ausführung dieser Operation benötigten C-Steuersignale zugeführt, die zu den externen Registern und deren Adressierschaltungen geleitet werden.

Zu dem vom Implizit-Decodierer 74 gesteuerten Ε-Zyklus gehört auch die Adressierung des Speichers 11 und das Laden des nächsten Speicherwortes in das Register 25. Zu diesem Zweck wird über die Sammelleitung 84 und die Auswahlschaltung 69 die betreffende Speicheradresse im Adressenspeicher 68 ausgewählt, zum Speicheradreßregister 22 übertragen, gegebenenfalls im Modifizierer 70 inkrementievt und danach erneut dem Speicheradreßregister 22 zugeführt. Daraufhin wird der Speicher 11 adressiert und ein Speicherwort zum Register 25 übertragen. Bei diesem Speicherwort kann es sich um ein weiteres Datenwort handeln, das in einem vom Implizit-Decodierer 74 gesteuerten E-Zyklus behandelt wird. Der letztere Vorgang kann fortgesetzt werden, bis die Speicheradresse einen in einem der Register des Speichers 40 voreingestelllen Wert erreicht hat, der das Ende der Übertragung anzeigt. Es erfolgt dann eine Rückumschaltung des Befehlsmodes in Abhängigkeit von der Statusinformation im Register 90 über C-Signale auf der Sammelleitung 87 in der oben beschriebenen Weise.

Das als nächstes dem Speicher entnommene Wort kann jedoch auch ein Befehlswort sein, das einen i Befehlsmode verlangt, so daß noch zur Zeit

des letzten Ε-Zyklus innerhalb des mit diesem zeitüberlappt ablaufenden 1-Zyklus das Mode-Zwischenregister 82 mit dem verlangten neuen Modesteuerwert geladen wird. Das Register 82 veranlaßt daraiifhin über die Mode-Steuerschaltung 80 eine Vorbereitung der Umschaltung auf den neuen Befchlsmode, die erfolgt, nachdem zum Anfang des neuen E-Zyklus der Inhalt des Register 82 in das Mode-Register 81 übertragen worden ist.

Meisler-Befehlsmode

Zu den verschiedenen Betriebsarten, welche mit der dargestellten Verarbeitungseinheil ausführbar

sind, gehört insbesondere eine direkte Steuerung in Abhängigkeit vom Programm der Verarbeitungscinheit 2. Diese Verarbeitungseinheit hat zu der aus dem Speicher 11, Steuereinheit 12 und Ausführungseinheit 13 bestehenden Vcrarbeitungscinheit I ein Mcister-Gehilfen-Verhältnis. Dies bedeutet, daß die Steuereinheit 14 der Verarbeitungscinheit 2 entsprechend dem im Speicher 16 gespeicherten Programm die gesamte Ausführungseinheit 13 oder Teile derselben für eigene Steueroperationen in Anspruch nehmen kann. Dieser Betriebsart ist ein eiguici uefehlsmode zugeordnet, der Meisier-Bcfehlsmode genannt wird und über die Schaltungen 80 bis 82 einstellbar ist.
Teil der Steuereinheit 12 ist ein Meistcr-Bcichls-Daten-Register 100 und ein Meister-Befehlsregister 101. Das Register 100 erhält von der Steuereinheit 17 der Verarbeitungseinheit 2 über eine Sammelleitung 104 Daten oder Befehle zugeführt. Ebenso wie das Register 25 dient das Register 100 wahlweise als Datenregister oder als Befehlsregister. Da der Meiste r-Befchlscode ebenfalls von der zeitlichen Überlappung zwischen 1-Zyklen und E-Zyklcn Gebrauch macht, dient das Register 101 zur Zwischenspeicherung der Befehle aus dem Register 100 während der Ε-Zyklen. Der Ausgang des Registers 100 ist über die Sammelleitung 50 mit einem Eingang des Registers 25 verbunden. Ein weiterer Ausgang des Registers 100 ist über eine Sammelleitung 105 mit dem Speicher 16 und der Steuereinheit 17 in der Verarbeitungseinheit 2 verbunden. Das Register 100 erhält über eine Sammelleitung 106 vom /^-Register 38 der Ausführungseinheit 13 Informationen zugeführt, die zur Verarbeitungseinheit 2 zu übertragen sind.

Das Format der über das Register 100 laufenden Daten ist aus F i g. 4 ersichtlich. Das Register 100 kann über die Sammelleitung 104 den Operationscode 120 oder 121 eines Befehls aufnehmen. Es werden hierbei zwei Zustände unterschieden: Ein Operationscode 120 auf der Sammelleitung 104 tritt auf, nachdem ein Mode-Steuerwert, der das Format 123 hat, über die Sammelleitung 108 dem Mode-Zwischenregistcr 82 zugeführt worden ist. Der andere Fall besteht darin, daß ein Operationscode 121 über die Sammelleitung 104 zum Register 100 gelangt,

ßo ohne daß zuvor ein Mode-Steuerwert über die Sammelleitung 108 dem Register 82 zugeführt worden ist. Das Register 100 kann ferner über die Sammelleitung 104 eine Adresse des Speichers Il zugeführt erhalten, wie es in F i g. 4 durch das Feld 124 angcgeben ist. Diese Adresse ist Teil eines Befehls, der in mehreren Übertragungstakten dem Register 100 zugeführt wird. Ein derartiger Befehl kann auch neben oder an Stelle der Speicheradresse von Feld 124 eine

21 I^ 22

Registeraiiresse gemäß Feld 125 enthalten, die zur Sammelleitung 104 angebotenes Informationswort Adressierung eines Registers im lokalen Speicher 40 das z. B. ein Befehl aus der Steuereinheit 17 seir dient. Schließlich nimmt das Register 100 sowohl kann. Der Operationsteil dieses Befehls wird in einei von der Sammelleitung 104 als auch von der Sam- sich anschließenden Taktzeit von dem Register 10) mclleitung 106 Daten im Format 126 auf, die von 5 übernommen, um dem Meister-Decodierer 75 zugeder Verarbeitungseinheit 2 zur Verarbeitlingsein- führt zu werden. Die Modesteuerschaltung 80 lieferl hcit 1 oder umgekehrt zu übertragen sind. des weiteren auf der Sammelleitung 84 in der oben

Die Ε-Zyklen des Meister-Befehlsmodes werden beschriebenen Weise Auswahlsignale zur Auswahldurch den Meister-Decodierer 75 gesteuert. Dieser Register- und Steuerschaltung 69, um ein Datencrhält über eine Sammelleitung 107 einen Opera- io adreßregister im Adressenspeichcr 68 auszuwählen, tionscode aus dem Register 101 zugeführt. Dieser Dieses Register bezeichnet eine Adresse im Speicher Operationscode ist Teil der Befehle die der Steuer- 11, auf der Daten aus der Verarbeitungseinheit 2 geeinheit 12 von der Steuereinheit 17 der Verarbei- speichert werden können.

tungseinheit 2 zugeführt werden. Die Befehle bilden Die Modesteuerschaltung 80 erzeugt femer ein

für die Steuereinheit 12 einen gesonderten Befehls- 15 Steuersignal auf einer Leitung 111, das den Meisatz, der dem Meister-Befehlsmode zugeordnet ist. ster-Decodierer 75 aktiviert. Die aus den Teilen 11, Dieser Befehlssatz unterscheidet sich von den ande- 12, 13 bestehende Veranbeitungseinheit 1 behält ren durch die dargestellte Verarbeitungseinheit aus- während ihrer Zusammenarbeit mit der Verarbeiführbaren Befehlssätzen nur dadurch, daß er an die tungseinheit 2 ihre Zyklussteuerung bei. Während des Erfordernisse der Zusammenarbeit der beiden Verar- so folgenden Ε-Zyklus werden somit vom Meister-DebcitungEeinheiten angepaßt ist. Die Schaltung des codierer 75 Steuersignale entsprechend dem auf der Meister-Decodierers 75 trägt diesem Umstand Rech- Sammelleitung 107 auftretenden Operationscode ernung. Dieser Decodierer gleicht im Prinzip den De- zeugt. Diese Steuersignale gelangen vom Decodierer codierern 71 bis 73, weist jedoch ebenfalls wie diese 75 über die Zusammenfasserschaltung 77 zur Auscinc eigene, dem zu interpretierenden Befehlssatz an- 25 führungseinheit 13 sowie zum Befehls-Daten-Regigcpaßte Verdrahtung auf. Ebenso wie die Decodierer ster 25 und den zur Speicheradressierung benutzten 71 bis 74 erhält auch der Decodierer 75 über die Schaltungsteilen 20, 22, 68 und 69. Unter Wirkung Sammelleitung 119 Status-Signale aus dem Stahisre- der Steuersignale werden Operationen der oben ergister 90 zugeführt, welche die Erzeugung der Steuer- läuterten Art ausgeführt. Alle Operationen, die signale beeinflussen, d. h. einzelne Steuersignale un- 30 durch die maschineninterne Steuerung der Verarbeiterdrücken oder die Erzeugung zusätzlicher Steuersi- tungseinheit 1 in Abhängigkeit von einem im Speignalc veranlassen. Zum Beispiel kann in Abhängig- eher 11 enthaltenen Programm ausführbar sind, könkeit von einer Statusinformation e'ne Gruppe von nen somit auch von einem in der Verarbeitungsein-Steuersignalen erzeugt werden, die eine Übertragung heit2 enthaltenen Programm in der Verarbeitungseiner Verzweigungsadresse über eine der Sammellei- 35 einheit 1 erzwungen werden. Der Befehlssatz, der im tungen 37, 48, 61 oder 62 zum Adressenspeicher 68 Meister-Befehlsmode wirksam ist, kann so zusamvornehmen, um damit einen Sprung innerhalb des mengestellt sein, daß einzelne Befehle nur ganz beauszuführenden Programms vorzubereiten. Die Regi- stimmte Teile der Verarbeitungseinheit 13 und der ster 83 und 81 sowie die Mode-Steuerschaltung 80 Steuereinheit 12 aktivieren, um deren Wirksamkeit werden bei der Ausführung des Meisier-Befehlsmo- 40 zu testen (Diagnosebetrieb). Zu diesem Zweck werdcs in der gleichen Weise wirksam, wie e? bereits den dem Meister-Befehls-Daten-Register 100 Testdaoben erläutert wurde. Der Meister-Teil des Mode- ten zugeführt, die, gesteuert durch Ausgangssignale Zwischenregisters 82 wird über die Sammelleitung des Meister^Decodierers 75, über die Sammelleitung 108 von der Steuereinheit 17 zur Ausführung des 50 dem Befehls-Daten-Register 25 zugeführt werden. Meister-Befehlsmodes eingestellt. Dies geschieht in 45 Von dort gelangen die Testdaten über das Register Abhängigkeit von einem Steuersignal auf einer Lei- 33 oder 34 zur Arithmetik-Logik-Einheit. In der tun? 102, das von der Steuereinheit 17 der Verarbei- gleichen Weise werden die Resultatdaten aus dem tungseinheit 2 als Meister-Befehlsmode-Umschalt- «-Register 38 der Sammelleitung 1§6 zugeführt und signal erzeugt wird. Der entsprechende Mode-Steuer- über diese im Register 100 eingestellt, von wo sie wert wird in der erläuterten Weise zunächst über die 50 über die Sammelleitung 105 zur Verarbeitungsein-Sammelleitung 94 dem Meisterteil der Modesteuer- heit 2 gelangen.

schaltung 80 zugeführt. Nach Empfang von Signalen Der Meister-Decodierer 75 liefert zu bestimmten

auf der Sammelleitung 94 unterdrückt die Steuer- Taktzeiten jeweils am Anfang oder am Ende eines schaltung 80 das zu dieser Zeit auf einer der Leitun- Ε-Zyklus Steuersignale C über die Leitung 112 zur gen 78 oder 99 gelieferte Aktivierungssignal für die 55 Steuereinheit 17 in der Verarbeitungseinheit 2. Durch Decodierer 71 bis 74. Der Mode-Steuerwert, der die- diese Signale werden die Zeitpunkte festgelegt, in deses Aktivierungssignal veranlaßt hat, bleibt jedoch nen Informationen (Befehls- oder Datenworte) über im INT-TeW des Moderegisters 81 erhalten. Dieser die Sammelleitung 104 zum Meister-Befehls-Daten-Steuerwert kommt wieder zur Wirkung, wenn die Register 100 zu übertragen sind oder aus diesem Re-Verarbeitungseinheit2 auf der Sammelleitung 108 60 gister über die Sammelleitung 105 vom Speicher ein Rückstellsignal zum M£/-Teil des Registers 82 oder von der Steuereinheit 17 der Verarbeitungseingeschickt hat und eine Wertübertragung zum Regi- heit 2 abgerufen werden. Die beiden Verarbeitungsster 81 stattgefunden hat. einheiten weisen eine einheitliche Taktsteuerung auf,

Die Modesteuerschaltung 80 liefert nach Umschal- d. h., sie besitzen einen synchronen Ablauf der Matung auf den Meisterbefehlsmode ein Steuersignal 65 schinenzyklen. Steuersignale, die zu bestimmten Zeiauf einer Leitung 110, das die Register 100 und 111 ten innerhalb des Maschinenzyklus der einen Verarzur Aufnahme von Informationen aktiviert. Das Re- beitungseinheit ausgelöst und zur anderen Verarbeigister 100 speichert daher ein zu dieser Zeit auf der tungseinheit übertragen werden, passen daher ohne

zusätzliche Synchronisierungstnittel in den zeitlichen Ablauf der anderen Einheit.

Um dem Meister-Gehilfen-Verhältnis zwischen den beiden Verarbeitungseinheiten Rechnung zu tragen, hat der Mode-Steuerwert im Meister-Teil der Register 82 und 81 Vorrang gegenüber dem Modc-Steuerwert im Intcrn-Teil dieser Register. Wenn da- her über die Sammelleitung 94 ein entsprechender Mode-Steuerwert des Meister-Befehlsmodes zur Mode-Steuerschaltung 80 übertragen wird, reagiert diese dadurch, daß die Steuersignale auf den Ausgängen 78 und 99 abgeschaltet werden. Dieser Zustand bleibt aufrechterhalten, solange die Steuerschaltung 80 Signale über die Sammelleitungen 94 und 96 empfängt.

Innerhalb des Meister-Befehlsmodes ist auch ein Betrieb des impliziten Decodierers 74 möglich. Zu diesem Zweck liefert die Steuerschaltung 80 nach Einstellung eines entsprechenden Mode-Steuerwertes über die Sammelleitung 108 im Meisterteil der Regi- »° ster 82, 81 und nach Zuführung dieses Wertes über die Sammelleitungen 94, 96 ein Ausgangssignal auf einer Leitung 114, das den Implizit-Decodierer in der gleichen Weise konditioniert, wie es oben für das Steuersignal auf Leitung 99 beschrieben worden ist. Außerdem wird über die Leitung 98 dem Decodierer gemeldet, ob ein Lesenbetrieb oder ein Schreibbetrieb gefordert ist. Die Operationen, die unter Steuerung des Implizit-Decodicrers 74 ausgeführt werden, gleichen den oben beschriebenen.

In der Schaltungsanordnung von F i g. 1 A sind die Operationsdecodierer 71 bis 75 als separate Einheiten dargestellt. Diese Darstellung dient in erster Linie der Erläuterung der Funktionen der in dieser Figur gezeigten Schaltung. In der Praxis können diese Decodierer eine einheitliche integrierte Schaltung bilden, in der verschiedene Schaltungsteile gemeinsame Funktionen übernehmen. Zum Beispiel können diejenigen Steuersignale, die von den obenerwähnten Kernbefchlen verlangt werden (Befehle, die in allen 4» verwendeten Befehlssätzen gleichermaßen vorkommen), von gemeinsamen Schaltungsteilen erzeugt werden, die jeweils in Abhängigkeit von den EingangsFignalen auf den Sammelleitungen 63, 64, 119 und 107 zur Wirkung gebracht werden und deren Ausgangssignale in Abhängigkeit von den Steuersignalen auf den Leitungen 78, 99,114 und 111 an die Zusammenfasserschaltung 77 abgegeben werden. Maßgebend ist lediglich, daß die einheitliche integrierte Schaltung in der Lage ist, für bestimmte der zugeführten Operationscode-Eingangssignale in Abhängigkeit von einzelnen Steuersignalen auf den Leitungen 78, 79 und 111 unterschiedliche Ausgangssignale zu erzeugen, die über die Zusammenfasserschaltung 77 zu den Operationseinheiten der Ausfühningseinheit 13 und der Steuereinheit 12 geleitet werden.

Wie eingangs bereits erwähnt wurde, gleicht die Verarbeitungseinheit 2 in ihrem Aufbau im wesentlichen der oben erläuterten Verarbeitungseinheit 1. Ungeachtet dessen verwendet die Verarbeitungseinheit 1 für ihre Zusammenarbeit mit der Verarbeitungseinheit 1 ein anderes Befehlsformat, als es innerhalb der Verarbeitungseinheit 2 Anwendung findet, wie insbesondere aus den F i g. 2 bis 4 ersichtlich ist. Zum Beispiel wird beim Befehlsformat der von der Meister-Verarbeitungseinheit 2 benutzten Kommandosprache ein Befehl aufgeteilt in zwei oder drei Teilfelder, die dem Kommunikationsregister 100 nacheinander zugeführt werden. Ein solcher Betrieb hat den Vorteil, daß eine geringere Anzahl Übertragungsleitungen erforderlich ist. Die Verarbeitungseinheit 1 ist auf Grund ihrer Eigenschaft, durch eine Befehlsmode-Umschaltung unterschiedliche Befehlsformate zu akzeptieren, in der Lage, diese spezielle Kommandosprachc zu verarbeiten.

Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel, kann die Kommandosprache der Verarbeitungseinheit 2 zwei oder mehr Befehlssätze aufweisen, von denen jeder durch einen separaten Operationsdecodierer nach Art der Decodierer 71 bis 73 in der oben beschriebenen Weise interpretiert wird. Hierdurch kann die Flexibilität der Anlage weiter erhöht werden.

Nachfolgend sind einige Anwendungsbeispiele der oben erläuterten Anordnungen beschrieben.

Meister-Befehlsmode für Diagnosebetrieb

Eine Anwendung für den Meister-Befehlsmode besteht darin, daß die Verarbeitungseinheit 2 bestimmte Prüf- und Diagnoseoperationen in der Vcrarbeitungseinhek 1 veranlaßt, nachdem in dieser eine Fehlerbedingung aufgetreten ist. Ein Beispiel für einen solchen »Diagnosebetrieb« wird nachfolgend erläutert. Es wird davon ausgegangen, daß die Verarbeitungseinheit 1 an einem Problemprogramm arbeitet und daß die Verarbeitungseinheit 2 in Abhängigkeit von ihrem eigenen Programm von Zeit zu Zeit e<nc Zustandsprüfung in der Verarbeitungseinheit 1 durchführt. Bei einer derartigen Prüfung wird eine Fehlerbedingung in der Verarbeitungseinheit festgestellt. In einem solchen Fall laufen die folgenden Schritte ab:

1. Die Verarbeitungseinheit 2 stellt eine Fehlerbedingung in der Verarbeitungseinheit 1 fest und stellt daraufhin den Meister-Befehlsmode »Diagnose« in den Registern 82, 81 ein unter Wirkung eines Steuersignals auf Leitung 102.

2. Der Inhalt der Register A, B und R sowie der Inhalt des Befehls-Adressen-Registers 25 wird über das Register 100 nacheinander zur Verarbeitungseinheit 2 übertragen.

3. Die Verarbeitungseinheit 2 untersucht den Inhalt des Registers 25 und holt die von den Operandenadressen bezeichneten Daten aus dem lokalen Speicher 40 oder aus dem Speicher 11 in die Verarbeitungseinheit 2.

4. Die Operanden werden erneut im Register A und B eingestellt, und die Verarbeitungseinheit 2 veranlaßt eine erneute Durchführung de; gleichen Befehls. Hiernach wird das Resultai aus dem Register R zurück zur Verarbeitungseinheit 2 übertragen.

5. In der Verarbeitungseinheit 2 erfolgt eine Resul tatanalyse, wobei das aus der Verarbeitungsein heit 1 empfangene Resultat mit einem in de Verarbeitungseinheit 2 nach Durchführung de gleichen Operation gewonnenen Resultat ver glichen wird. Wenn sich hierbei eine Fehler Situation ergibt, führt die Verarbeitungseinheit'. in für sich bekannter Weise eine Fehleraufzeich nung in einem dafür vorgesehenen Speichel bereich durch.

6. Die Verarbeitungseinheit 1 wird in den Zustan

509646/25

²⁵ - 26

den ^eBefeh^dlsⁿeinn^eaim ^™™^{8 deS betreffen}- ^{82 mit} gleichzeitiger Abspeicherung des bisher wirk-Se Verarbet mS_PTnhPit 2 r to α ι. β. Tf" ^Mode-Steuerwertes auslöst. Der neue Befehls-

uie yerarbeitungseinheit 2 loscht durch Steuer- mode ist ein spezieIlerE/Λ -Befehlsmode der an dk

Meistr B^Ueeä^esmol^ltUn8ent ¹^ Λ J" ΐ" ^SteueroP"^ation^Pe_n der ^refSndlT^A-E^ ΐ bÄ^SS^¹¹¹?^^¹^.^^ ⁵ fP^{381 ist}· Der im Register 81 eingestellte Mode-

-r wird das Steuerwert veranlaßt die Modesteuerschaltung 80 zui 'cituugseraheit Abgabe eines Adressierungssignals auf Leitung 84 an die Auswahl- und Steuerschaltung 69, die im Adres-

bei der Fnrt^t™™ Hpc t» t ui senspeicher 68 ein Befehlsadressenregister auswählt,

in^ef vt?bSLth_eir^Pr'7^ ¹⁰ ^^dl!.^^fani^sadre-^d- angeforderten ^-Rou-

arbeitungseinheit 1 stillgesetzt ⁵ !^⁰I"/ ^Die?^e _u ^{r erste Befehl} veranlaßt im Schritt 138

eine Absepeicherung des Inhalts des Statusregisters

Meister-Befehlsmode für Gehüfenbetrieb *S& Äe^ag^T S^SSÄ

Ein weiteres Beispiel für die Anwendung des Mei- . Χηΐ'ίηΙη^ΓZ°?°" ^ ?™P^ts??^lcheT ?. ster-Befehlsmodes ist auf Fig.7 ersichtlich Dort Ι7η!Γ ? ^es1 ^übertrag^ung kann sich sowohl wird davon ausgegangen, daß sowohl die Vera*? ElA f£TO ³V^{5 aUch auf Statussi}ß^nale « tungseinheit 1 al! auch die VerarbeiZgseinhei 2 m Ϊ E/A 1 S? ^*' ?f ^¹¹*" ¹⁴° ^prÜft' ⁰^ einem Problemprogramm beschäftiget undaß Se Si tr F i^ref ^lts _f ^{Daten be}«ötigt. Wenn d.es Verarbeitungseinheit 1 eine höhere RechenkapazS « Schritt 142 H ¹^^{1 e} _n ^rfol,^{gt eine Verzwei}g^un8 ^zum aufweist als die Verarbeitungseinheit2 Zum BeSe tioS U ' 1 ^u"⁰ ^^ückladuni ^der Statusinformakann die Arithmetik-Logik-Einheit 35 de^eSt das Reite ^U"^terbrof f^en Problemprogramms in tungseinheit 1 mit einem Multiplizierwerk ausSa 140 Sa veranlaßt. Wenn dagegen der Schntt tet sein, während das Rechenwerk der VeS " }« S_s ^eJ^a:^Anzeige liefert, erfolgt durch den Schntt tungseinheit 2 nur zur Ausführung von AddYtionS, 3o "ί Α^¹⁸⁶.^ übertragung aus einem Reg,- und Subtraktionen eingerichtet ist Wenn dahSün s er das S. T ^S^^lch"^{s 40 in ein extemes Re}V Verlauf des von der Verarbeitungseinheitl ₃Ϊ₅Γ nach Zl r>.^be,^treffenden ^-Einheit ist. Hierführten Problemprogramms B ein? MultipliSn imtchri? S? ?^UCkiade _u ^{n des Re}g^{isters 90 mit} ^? auszuführen ist, benutzt die Meister-VenuESSS wirksam an ί ^abg^esP^eJ^{cherten Wer}t der Schritt 142 einheit die Verarbeitungseinheit 1 als Gehilfen Si ₃s dne R^hi "? ^SJ^{Ch der Schritt 143} »schließt, der der Ausführung dieser Multiplikation. Zu diesem Sl nach ΪΓ?^e^^m _F ^schaltung ^d^h einen Ladebe-Zwcck wird durch den Schritt 130 der Meister Be^ m sS1?7 κ ^{BefehlS 93}° ^{(F5 g}" ^{3) bewirkt}· ^Ό* fehlsmode-.Gehilfenbetrieb« in den Registern 82 81 ehlsmode SlÄP⁸^^^{6 Kennwert für den Be}" eingestellt. Hierdurch wird eine Unterbrechung'des SSh T" ^W'^{rd als Fol}S^{e dieses SchritteS} ProblemprogrammsA in der Verarbeitungseinheit 1 ₄o dkTeia rZ^T^ ⁸¹' ^{82 ein}g^estellt· ^θ3Π»¹ ^ bewirkt. Durch den folgenden Teil des Programms in Schahtno en T^ ^{Und Über die Mode}-^Steu" der Verarbeitungseinheit 2 werden die Operanden SnrS ^{Wlrd daS dem} «"Erbrochenen Prozum Register 100 der Verarbeitungseinheit 1 übertra- im ?S_r « ^ZUS^eordnete Befehlsadressenregister gen. Diese Operanden werden durch den Schritt 131 ster V.u , ^au*gewählt. Mit der in diesem Regiim Register des lokalen Speichers 40 geladen Dies « d^K?M ^{Μ Befehlsadress}e wird das unterbrogeschieht unter Steuerung der Verarbeitungseinheit 2 ^Problemprogramm fortgesetzt,

die auch die Adressen dieser Register angibt Dem- η

entsprechend erfolgt im Schritt 132 ein Laden des "⁰PF*" interpretierte Routine für selbstbeschrei-Befehls-Daten-Registers 25 mit dem Multiplikations- bende Daten

befehls ebenfalls unter Steuerung der Verarbeitungs- 50 Di_P V ο ·

einheit 2. Daraufhin führt die Verarbeirungseinheit 1 der nh 1·^{ZClgt ein Unte}φrogramm, das mit Hilfe die Multiplikation aus und überträgt das Resultat im nrftJ τ ♦" ^ertauterten Befehlsumschaltung eine dop-Schritt 133 zur Verarbeirungseinheit 2 Letztere Rr^^U..^lnterP^retation erlaubt Es handelt sich um eine schaltet durch den Schritt 134 den Meister-Befehls- r« 1 iT ^BerechnunI der Fakultät π = 1-2-3

mode aus, wodurch die Verarbeirungseinheit 1 in die ss iiiit λ · ι "' ^{das entwede}r mit binären Daten oder Lage versetzt wird, das Problemprogramm A fortzu- rXZ\l r ^Daten ausgeführt werden kann. Die setzen. °t?.?^lsmode-Umschaltung erfolgt in diesem Falle in

„.,. . _. _fc , nen η⁵?⁰* ??^{n einem den} Operanden beigegebe-

BefehJsmode-Wechsel ^Datenattnbut, welches die Darstellungsart der

mit Sprung in eine ^-Subroutine _6o 2j™^ndf ° (z- B. binäre oder dezimale Darstellung)

An Hand der Fig. 8 wird ein Auwendungsbeispiel pretativ72??^gl!_I ^{Datenaltribute sind z}·^B· ^{in inter}" für eine interne Befehlsmode-Umschaltune in der hVn „_nH. ^rDeitenden Programmiersprachen vorgese-Verarbeitungseinheit 1 erläutert E i ΐ ^" ^{S>Ch durch Te}stbefehle feststeUen

für eine interne Befehlsmode-Umschaltune in der hVn „_nH. Programmiersprachen vorges

Verarbeitungseinheit 1 erläutert. Es sei angenommen Tm ΐ -^" ^{S>Ch durch Te}stbefehle feststeUen.

daß in der Verarbeirungseinheit ein Probelmpro^ in λ- ρ ^P ₍- ^y?^{n F i} & ⁹ erfolgt nach dem Eintritt gramm abläuft, daß nicht zeitkritisch ist und daß von 65 Test ri?° η * ^{rch den} Schritt 151 ein derartiger

einer Eingabe-Ausgabe-Einheit eine Anforderung auf ob « · ^a^.^Attribut des Operanden« untersucht,

der Sammelleitung 86 auftritt, die im Schritt 137 eine davon ^binaren Operanden bezeichnet Es wird

Umschaltung des Befehlsmodes in den Rit 81 ^^gen daß der erste oder normal

r Smmelleitung 86 auftritt, die im Schritt 137 eine davon Operanden bezeichnet Es wi

Umschaltung des Befehlsmodes in den Registern 81 fehl«: ^^gen, daß der erste oder normale Be-

& era μ, tehlsmode der Routine die Verarbeitung binärer

27 28

Operanden vorsieht und daß der zweite Befehlsmode zeige, die den Schritt 152 zur Wirkung bringt. Der sich auf die Verarbeitung dezimaler Operanden be- Schritt 152 veranlaßt eine Befehlsmode-Umschaltung zieht. Wenn daher der Schritt 151 eine Ja-Anzeige in den Register 82, 81, Hierdurch wird ein anderer liefert, wird als nächstes der Schritt 153 wirksam, der Befehlsdecodierer wL ksam. Während z. B. der zuvor den Operanden η in das Register 1 des lokalen Spei- 5 beschriebene Befehlsmode unter Ausführung des Bechers 40 überträgt. Der Schritt 154 überträgt den fehlsdecodierers 71 ausgeführt wurde, kann dei gleichen Wert in das Register 2 des lokalen Speichers zweite Befehlsmode unter Steuerung des Operations-40. Daraufhin kommt der Schritt 155 zur Wirkung, decodieren 72 stattfinden. Die oben beschriebenen der vom Inhalt des Registers 1 den Wert 1 subtra- Befehlsschritte 152 bis 158 werden daher in der gleihiert. Ein Schritt 156 prüft, ob der neue Inhalt des io chen Weise, aber mit veränderten Steuersignalen aus Registers 1 Null ist. Ist dies nicht der Fall, wird im der Zusammenfasserschaltung 77 ausgeführt. Dies Schritt 157 der Inhalt des Registers 1 mit dem Inhalt wirkt sich insbesondere bei den arithmetischen Opedes Registers 2 multipliziert. Daraufhin verzweigt der rationen der Schritte 155 und 157 aus. Wenn die Schritt 158 zurück zu A 1, um eine Wiederholung der Routine im zweiten Befehlsmode beendet ist, veran-Schritte 155 bis 158 zu veranlassen. Zeigt der Schritt 15 laßt der oben erläuterte Schritt 159 eine Rückschal- 156 eine Ja-Anzeige, so kommt der Schritt 159 zur tung in den ersten Befehlsmode. Es ist ersichtlich Wirkung, der eine erneute Einstellung des Binärmo- daß es durch die Befehlsmode-Umschaltung möglicl des in den Registern 82, 81 veranlaßt. Damit ist die ist, eine nur in einer Kopie im Speicher 11 der Verar-Routine zur Berechnung der Fakultät von η beendet. beitungseinheit gespeicherte Routine zweifach zu in Wenn im Schritt 151 festgestellt worden ist, daß 20 terpretieren. Der Speicherplatz für eine scparatt das Attribut der Operanden η einen dezimalen Ope- Routine zur Berechnung der Fakultät des Dezimal randen bezeichnet, liefert dieser Schritt eine Nein-An- wertes η wird daher eingespart.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Datenverarbeitungsanlage mit mehreren gespeicherten Programmbefehlsfolgen, mit einer S Schaltung zur sequentiellen Entnahme der Programmbefehle aus einem zugeordneten Speicher, mit einer Schaltung zur Befehlsinterpretation und mit von dieser gesteuerten Ausführungsschaltungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmbsfehle unterschiedlichen Befehlssätzen angehören, wobei die Bedeutung eines Bitmusters im Operationsteil eines Befehles von der Art des Befehlssatzes abhängt, dem dieser Befehl zugeordnet ist, daß die Ausführungsschaltungen (13) wahlweise unterschiedlichen und voneinander unabhängigen Befehlssätzen angehörende Befehlsfolgen über eine an diese Befehlssätze angepaßte Schaltung zur Befehlsinterpretation (71 bis 75, 80) zugeführt erhalten und daß diese Schal- ao rung mittels einer Umschalteinrichtung (81, 82, 94 bis 97) von der Interpretation der Befehlsfolge eines Befehlssatzes auf die Interpretation der Befehlsfolge eines anderen Befehlssatzes durch bei bestimmten Maschinenbedingungen erzeugte Externsignale, durch während der laufenden Verarbeitung der Befehlsfolgen auftretende Betriebsartbefehle (z. B. 93) oder durch Signale von einer übergeordneten Verarbeitungseinheit (16,17,18) umstellbar ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus einem Speicher (11) einer Steuereinheit (12) und einer Ausführungseinheit (13) bestehende erste Verarbeitungseinheit ein erstes Befehlsregister (25) aufweist, das nacheinan- der Befehle aus dem Speicher (11) zugeführt erhält und an das zur Interpretation unterschiedlicher Befehlssätze ausgebildete Befehlsdecodierschaltungen (71 bis 74) angeschlossen sind, die mit den Schaltungen der Ausführungstinheit (13) und der Steuereinheit (12) verbunden sind, und daß die erste Verarbeitungseinheit ein zweites Befehlsregister (100, 101) aufweist, das mit den gleichen und/oder weiteren Befehlsdecodierschaltungen (75) verbunden ist und dessen Eingang mit einer zweiten Verarbeitungseinheit verbunden ist, die in Abhängigkeit von einem eigenen Programm oder von Maschinenbedingungen einer oder beider Verarbeitungseinheiten das zweite Befehlsregister (100, 101) für eine Zuführung so von Befehlen zu den Befehlsdecodierschaltungen (75) lädt und die Zuführung weiterer Befehle vom ersten Befehlsregister (25) sperrt.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der ersten Verarbeitungseinheit (11 bis 13) von der zweiten Verarbeitungseinheit (16 bis 18) zugeführten Befehle einem anderen Befehlssatz (Maschinensprache) angehören als die im Speicher (11) der ersten Verarbeitungseinheit gespeicherten Befehlsfolgen.

4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere unterschiedlich aufgebaute Befehlsdecodierschaltungen (71 bis 73) vorgesehen sind, die parallel einerseits mit den Ausgängen der Befehlsregister (25, 101) und andererseits mit den Steuereingängen der verschiedenen Operationseinheiten (z.B. 35, 40, (8, 70) verbunden sind, und daß jede der Befehlsdecodierschaltungen zur Interpretation von Befehlen eines eigenen Befehlssatzes dient und daß eine Befehlsmodeschaltung (80 bis 82) vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von besondereu Betriebsartbefehlen, von durch die Befehlsdecodierschaltungen erzeugten Maschinensteuersignalen oder von externen Signalen eine der Befehlsdecodierschaltungen wirksam macht.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die zur gleichen Steuersignaleingängen (C) führenden Ausgangsleitungen der Befehlsdecodierschaltungen (71 bis 75) mit einer die ODER-Funktion erfüllenden Zusamnienfasserschaltung (77) verbunden sind, deren Ausgänge (Cl bis Cm) an die betreffenden Steuersignaleingänge (C) angeschlossen sind.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Befehlsdecodierschaltungen (71 bis 73) als einheitliche integrierte Schaltung ausgebildet sind, in der gleiche Steuersignale erzeugende Schaltungsteile zusammengelegt und durch Signale von gleichen Bitsteilen des Befehlsregisters (25 oder 100) zur Wirkung gebracht werden.

7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Befehlsregister (25) zugleich als Speicherzugriffsregister für aus dem Speicher (11) gelesene oder in diesen einzuschreibende Daten dient, daß ein Teil der Befehlsdecodierschaltungen (71 bis 75) ohne Eingangssignale vom Befehlsregister (25) die in Verbindung mit einem Speicherlesen oder einem Speichereinschreiben auszuführenden Operationen steuert, daß dieser Teil (74) der Befehlsdecodierschaltungen durch die Befehlsmodeschaltung (80 bis 82) in Tätigkeit gesetzt wird, nachdem die Befehlsmodeschaltung durch einen vorausgehenden das Lesen oder Einschreiben von Daten veranlassenden Befehl entsprechend eingestellt worden ist, und daß die Operandenadressen dieses Befehls in einer Registerschaltung (40, 41) für die Ausführung der Lese- und Schreiboperationen aufbewahrt werden.

8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Befehlsmodeschaltung eine mit dem Befehlsregister (25 oder 100), mit externen Schaltungen (52) und mit den Befehlsdecodierschaltungen (71 bis 75) verbundene Registerschaltung (81, 82) aufweist, die zur Speicherung eines jeweils eingestellten Befehlsmode-Steuerwertes dient, und daß der Ausgang der Befehlsmode-Registerschaltung (81, 82) mit einer den Befehlsmode-Steuerwert decodierenden Modesteuerschaltung (80) verbunden ist, die Aktivierungssignale für die verschiedenen Befehlsdecodierschaltungen (71 bis 75) in Abhängigkeit vom gespeicherten Befehlsmode-Steuerwert erzeugt.

9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Modesteuerschaltung (80) in Abhängigkeit von dem in der Registerschaltung (81, 82) enthaltenen Befehlsmode-Steuerwert eine Adresse für einen Befehlsadressen-Datenadressen-Speicher erzeugt, die in Verbindung mit einer Modeumschaltung eine Sprungadresse zu einem aus Befehlen des neuen Befehlsmodes bestehenden Programm enthält oder von einem

durch den Modeumschaltbefehl bezeichneten stellen der Befehlswörter festzulegen, wie groß das

Plate ernes Arbeitsspeichers (40) empfangt Adressenfeld und das Operationscodefeld sein soll

10. Anlage nach Ansprüche oder9, dadurch (deutsches Patent 1101 823). Ein danach aufgebaugeksnnzeichnet, daß die Befehlsmode-Register- tes Rechengerät weist eine Befehlsdecodierschaltung schaltung (M, 82) und die Befehkmode-Steuer- 5 auf, die aus mehreren Teilschaltungen besteht, von schaltung (80) je aus emem internen Teil besteht, denen die einen den Inhalt der besonderen Bitstellen zur Aufnahme und Auswertung eines von der er- zugeführt erhalten und Auswahl-Steuersignale liesten Verarbeitungseinheit (11 bis 13) eingesteli- fern, welche die anderen Teilschaltungen zur Decoten Befehlsmode-Steuerwertes und aus je einem dierung des Operationscodes wirksam machen. H:erextemen Teil besteht, zur Aufnahme eines von io bei wird auch festgelegt, welche Bitstellen als Opeder zweiten Verarbeitungseinheit (16 bis 18) ein- randenadressen zu benutzen sind.

gestellten Befehlsmode-Steuerwertes besteht und Es ist femer bekannt, bei Datenverarbeitungsanladas die vom externen Ted erzeugten Signale ge- gen das starre Befehlsformat dadurch zu erweitern, genüber den vom internen Teil erzeugten Signa- daß die Anlage wahlweise in zwei unterschiedlichen len bevorrechtigt sind. 15 Adressier-Betriebsarten arbeitet (deutsche Offenle-

11. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gungsschrift 14 99 193). In der einen Adressier-Bedadurch gekennzeichnet, daß die Befthlsmode- triebsart werden Befehlswörter mit einem aus zwei Registerschaltung (81, 82) zweistufig ausgebildet Zeichen bestehenden Adressenfeld und in der andeist, wobei die erste Stufe (82) jeweils einen neu ren Adressier-Betriebsart werden Befehlswörter mit einzustellenden Befehlsmode-Steuerwert emp- »0 einem aus drei Zeichen bestehenden Adressenfeld fängt und die zweite Stufe (81) den laufenden Be- benutzt. Jeder Betriebsart ist ein eigener Datenflußfehkmode-Steuerwert festhält, bis alle Operati- weg zugeordnet. Zur Umschaltung von der einen auf onen des vor einer Befehlsmode-Umschaltung als die andere Adressier-Betriebsart dienen Umschaltbeletzten auszuführenden Befehls beendet sind. fehle, die eine Kippschaltung einstellen, welche die

12. Anlage nach Anspruch 1 bis 11, dadurch »5 Auswahl eines Datenflußweges steuert, der der vergekennzeichnet, daß die von der zweiten Verar- langten Adressier-Betriebsart entspricht, beitimgseinheit (16 bis 18) in der ersten Verarbei- Durch diese bekannten Einrichtungen ist es zwar tungseinheit (11 bis 13) benutzten Befehisdeco in einem gewissen Maße möglich, vom vorgegebenen dierschaltungen (75) zur Interpretation von Be- Befehlsformat abzuweichen und dadurch die Profehlssätzen eingerichtet sind, die für die Fehler- 30 grammierung und den Betrieb der Datenverarbeidiagnose der ersten Verarbeitungseinheit (11 bis tungsanlage hinsichtlich der Speicheradressierung fle-13) oder zur Ausführung von Hilfsfunktionen xibler zu gestalten. Der Betrieb der Datenverarbeidurch die erste Verarbeitungseinheit (11 bis 13) tungsanlage ist aber an den einmal festgelegten Bevorgesehen sind. fehlssatz gebunden, der entsprechend viele Befehlsty-