DE2247781C3 - Anordnung zur Verringerung der Folgen einer fehlerhaften Programmierung von Ein-Ausgabebefehlen auf den Betrieb einer Datenverarbeitungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Verringerung der Folgen einer fehlerhaften Programmierung von Ein-Ausgabebefehlen auf den Betrieb einer Datenverarbeitungsanlage, bei der die Ein-Ausgabebefehle als Maschinenbefehle im Anwenderprogramm programmiert sind.

Datenverarbeitungsanlagen, die als Prozeßrechner eingesetzt werden, müssen häufig sich scheinbar widersprechenden Forderungen genügen. Sie müssen betriebssicher sein und sie müssen ein günstiges Rciil/citverhaltcn haben. Um ein gutes Realzeitverhallcn zu erreichen, ist es üblich, daß in den Anwenderprogrammen direkt Maschinenbefehle stehen, die Ein-Ausgabetransfers veranlassen. Dann aber besteht die Gefahr, daß durch fehlerhafte Programmierung der Ein-Ausgabebefehle in den Anwenderprogrammen die Datenverarbeitungsanlage blockiert oder sogar beschädigt wird.

Ist dagegen das Realzeitverhalten nicht kritisch, dann werden gewöhnlich alle Ein-Ausgubevorgänge vom Betriebssystem ausgeführt, das bei entsprechendem Software-Aufwand einen nahezu beliebigen Schutzpegel garantieren kann.

ίο Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung anzugeben, bei der zur Erreichung eines günstigen Realzeitverhaltens die Ein-Ausgabebefehle in Maschinensprache in den Anwenderprogrammen realisiert sind und bei der trotzdem die Folgen einer fehlerhaften

Ii Programmierung der Ein-Ausgabebefehle auf den Betrieb einer Datenverarbeitungsanlage gering sind. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Kanalfreigaberegister vorgesehen ist, das pro Kanal mindestens eine Bitstelle enthält, daß die einem Kanal zugeordneten

>o Bitstellen im Kanalfreigaberegister für das laufende Anwenderprogramm markiert sind, wenn der Kanal bei der Ausführung von Ein-Ausgabebefehlen verwendet werden soll, daß eine Freigabesteuerung vorgesehen ist, die einerseits mit dem Kanalfreigaberegister, andererseits mit den Leitungen, auf denen die Ein-Ausgabebefehle übertragen werden, verbunden ist und die überprüft, ob der dv*m Ein-Ausgabebefeh! zugeordnete Kanal im Kanalfreigaberegister für das laufende Anwenderprogramm markiert ist und die für den Fall der Nichtmarkierung eine Fehlermeldung abgibt. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ist nur ein Bit für einen Kanal im Kanalfreigaberegister vorgesehen, dann wird der entsprechende Kanal für

J5 die Ausführung eines Ein-Ausgabebefehls dann freigegeben, wenn dieses Bit markiert ist. Es können aber auch mehr als ein Bit pro Kanal im Freigaberegister vorgesehen werden. Dann kann der zugeordnete Kanal nicht nur als Ganzes freigegeben oder gesperrt sein, sondern es ist auch möglich, den zugeordneten Kanal für ganz bestimmte Ein-Ausgabebefeh'e zu sperren oder freizugeben oder den zugeordneten Kanal für bestimmte Daten, die bei der Ausführung eines Ein-Ausgabebefehls übertragen werden, zu sperren oder freizugeben.

Das Kanalfreigaberegister hat somit die Funktion, für das gerade laufende Programm einen Teil der Kanäle freizugeben, einen anderen Teil der Kanäle zu sperren. Dies geschieht entsprechend der Stellung der Bitstellen im Kanalfreigaberegister. Ein freigebener Kanal darf

Vi also vom laufenden Programm unmittelbar mit Ein-Ausgabebefehlen angesprochen werden. Geschieht dies aber mit eine : gesperrten Kanal dann wird dies als Programmfehler erkannt, die Ausführung des Ein-Ausgabebefehls unterdrückt und dies dem Betriebssystem über eine Unterbrechungsanordnung mitgeteilt.

Eine Freigabesteuerung überprüft den Inhalt des Kanalfreigaberegisters und vergleicht ihn mit dem gerade abzuarbeitenden Ein-Ausgabebefehl. Ist der Kanal, dessen Kanaladresse im Ein-Ausgaberegister angegeben ist, durch das Kanalfreigaberegister freigegeben, dann läuft die Ausführung des Ein-Ausgabebefehls normal weiter. Ist dagegen der Kanal, dessen Adresse im Ein-Ausgabebefehl steht, nicht freigegeben, dann veranlaßt die Freigabesteuerung die Fehlermeldung.

Das Kanalfraigaberegister kann vom Betriebssystem vor Beginn des Programmablaufes geladen werden, und zwar entweder speziell für jeden Anwender oder aber

für eine ganz bestimmte Betriebsdauer.

Der Inhalt des Kanalfreigaberegisters kann zu den organisatorischen Daten jedes Programms gehören. Das Kanalfreigaberegister kann dann von einer eigenen Steuerung bei jedem Programmwechsel automatisch neu geladen werden. Das Be'riebssystem wird dann für ein Programm nur beim Einstellen des Inhaltes des Kanalfreigaberegisters oder bei Änderungen des Inhaltes des Kanalfreigaberegisters tätig. Es kann festgelegt sein, daß der Inhalt des Kanalfreigaberegisters nur von privilegierten Programmen, wie z. B. durch das Betriebssystem verändert werden kann.

In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung gezeigt. Dabei sind zwei Möglichkeiten dargestellt, nämlich erstens, daß die Ein-Ausgabebefehle über den Zentralprozessor laufen und zweitens, daß für die Ausführung der Ein-Ausgabebefehle ein besonderes Kanalwerk vorgesehen ist.

Die Ein-Ausgabebefehle stehen in einem Arbeitsspeicher ASP. Von dort werden sie bei der Realisierung der ersten Möglichkeit in ein Befehlsregister BFR übertragen. Hier wird der Ein-Ausgabebefehl decr-iiert. Mit Hilfe des Inhaltes eines Registersatzes wird die Kanaladresse des für die Ausführung des Ein-Ausgabebefehls vorgesehenen Kanals gebildet und über die Leitungen L1 einer Synchronisierungsschaltung SC zugeführt. Der Operationsteil OP des Ein-Ausgabebefehls wird über die Leitungen L 2 ebenfalls der Synchronisierungsschaltung SC zugeleitet. Schließlich wird mit Hilfe eines Teiles des Ein-Ausgabebefehls über die Leitungen L 3 der Arbeitsspeicher ASP angesprochen, um die zu übertragenden Daten zu adressieren. Diese werden dann über die Leitungen L 4 zur Synchronisierungsschaltung SG übertragen. Der Registersatz RS ist nicht unbedingt notwendig. Es ist auch möglich, daß die Kanaladresse vollständig im Ein-Ausgabebefehl enthalten ist.

Bei der zweiten Möglichkeit, bei der ein Kanalwerk vorgesehen ist, wird der Ein-Ausgabebefehl dem KanalbefehlTegister KBR zugeführt. Dort wird er decodiert und der Operationsteil OPüber die Leitungen L 5. die Kanaladresse über die Leitungen Δ 6 der Synchronisierungsschaltung SG zugeleitet. Auch hier wird mit Hilfe der Adresse im Ein-Ausgabebefehl über die Verbindung L 7 der Arbeitsspeicher ASP angesteuert un'1 die zu übertragenden Daten über die Leitungen LS zur Synchronisierungsschaltung SG gebracht.

Die Synchronisierungsschaltung SC dient dazu, festzulegen, ob die Ei"-Ausgabebefehle über den Zentralprozessor oder über das Kanalwerk laufen. Mit CPS ist die Zentralprozessorsteuerung, mit KWS die Kanalwerksteuerung bezeichnet Diese steuern den Ablauf der Abarbeitung der Ein-Ausgabebefehle im Zentralprozessor bzw. im Kanalwerk.
An die Synchronisierungsschaltung SG ist die Freigabesteuerung FS angeschlossen. Der Freigabesteuerung FS wird also der Ein-Ausgabebefehl zugeführt Außerdem ist die Freigabesteuerung FSmit einem Kanalfreigaberegister KFR verbunden. Das Kanalfreigaberegister KFR wird über die Leitungen L 9 durch die Zentralprozessorsteuerung CPS vom Arbeitsspeicher ASPgeladen. Jedesmal, wenn ein Ein-Ausgabebefehl im Anwendungsprogramm auftritt, wird dieser der Freigabesteuerung FS zugeführt Die Freigabesteuerung FS

is überprüft den Inhalt des Kanalfreigaberegisters KFR und stellt fest, ob der mit der Kanaladresse im Ein-Ausgabebefehl bezeichnete Kanal durch das Kanalfreigaberegister KFR freigegeben ist. Ist dies der Fall. dann wird der Ein-Ausgabebefehl weiter ausgeführt. Is'.

dies aber nicht der Fall, dann gibt die ^rrreigabesteuerung FS auf der Leitung L 10 ein Fehlersi^nal ab. das einer Unterbrechungssteuerung US zugeleitet wird. Die Unterbrechungssteuerung US gibt eine Unterbrechungsanforderung zum Betriebssystem und veranlaßt die Unterbrechung der Ausführung des entsprechenden Ein-Ausgabebefehls.

Die Kanaladresse KA wird einem Kanalauswahlschaltwerk KAS zugeleitet, das die Daten und den Operationsteil des Ein-Ausgabebefehls der adressierten

jo peripheren Einheit PFzuführt.

Vom Zentralprozessor und von dem Kanalwerk sind in der Figur nur diejenigen Teile dargestellt, die für die Erklärung der erfindungsgemäßen Anordnung erforderlich sind. Die dargestellten Teile können auf bekannte Art aufgebaut sein. Die Freigabesteuerung FSkann z. B. aus einer Decodierschaltung bestehen, die mit Hilfe der Kanaladresse des auszuführenden Ein-Ausgabebefehls den Kanal bestimmt, der zur Datenübertragung herangezogen werden soll und dann nachprüft, ob die

4» zugeordnete Bitstelle im Kanalfreigaberegister markier* ist.

Dadurch, daß vor Ausführung eines Programms festgelegt wird, daß nur ganz bestimmte Kanäle für die Ausführung von Ein-Ausgabebefehlen benutzt werden dürfen, kann mit Hilfe einer einfachem Anordnung, bestehend aus einem Kanalfreigaberegister und einer Freigabesteuerung festgestellt werden, ob ein Ein-Ausgabebefehl im Programm falsch programmiert ist. Auf diese Weise können fehlerhaft programmierte Ein-Ausgabebefchle zu einem großen Teil festgestellt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Verringerung der Folgen einer fehlerhaften Programmierung von Ein-Ausgabebefehlen auf den Betrieb einer Datenverarbeitungsanlage, bei der die Ein-Ausgabebefehle als Maschinenbefehle im Anwenderprogramm programmiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kanalfreigaberegister (KFR) vorgesehen ist, das pro Kanal mindestens eine Bitstelle enthält, daß die einem Kanal zugeordneten Bitstellen im Kanalfreigaberegister (KFR) für das laufende Anwenderprogramm markiert sind, wenn der Kanal bei der Ausführung von Ein-Ausgabebefehlen verwendet werden soll, daß eine Freigabesteuerung (FS) vorgesehen ist, die einerseits mit dem Kanalfreigaberegister (KFR), andererseits mit den Leitungen, auf denen die Ein-Ausgabebefehle übertragen werden, verbunden ist und die überprüft, ob der dem Ein-Ausgabcbefehl zugeordnete Kanal im Kanalfreigaberegister (KFR) für das laufende Anwendeprogramm markiert ist und für den Fall der Nichtmarkierung eine Fehlermeldung abgibt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Freigabesteuerung (FS) am Ausgang des Befehlsregisters (BFR)der Zentralprozessorsteuerung bzw. am Ausgang des Kanalbefehlsregisters (KBR) des Kanalwerkes angeordnet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Bits pro Kanal im Kanalfreigaberegister (KFR) vorgesehen sind, so daß jeder Kanal für bi.stimmL Ein-Ausgabebefehle oder bestimmte Daten eines Ein-Ausgabebefehls sperrbar ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Inhalt des Kanalfreigaberegisters (KFR) zu den organisatorischen Daten des gerade laufenden Programmes gehört und nur durch das Betriebssystem änderbar ist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Inhalt des Kanalfreigaberegisters (KFR)durch das Betriebssystem in das Kanalfreigaberegister eingespeichert wird.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kanalfreigaberegister durch eine oder mehrere Arbeitsspeicherzellen realisiert wird und der jeweils zuständige Inhalt von der Freigabesteuerung bei Bedarf ausgelesen und ausgewertet wird.