SE447171B - Databehandlingssystem - Google Patents

Description

447 171 r' 2 operationen att återvinna innehållet av ett visst spår från en' lagringsskiva i en sekundär minneslagringsenhet, exempelvis den som beskrivs i det amerikanska patentet 3 999 163. Proces- sorn måste först få skivdrivanordningen att uppsöka det spår vars innehåll skall återvinnas, dvs. processorn måste bringa skivdrivanordningen att föra huvudet till det önskade spåret.

För att göra detta laddar det adressinformation i vissa adressregister,i synnerhet registret för önskad spårsektor och registret för önskad cylinderadress, i drivanordningen genom drivanordningens styranordning. Processorn laddar även ett sökkommando i funktionsdelen av ett styr- och status- register och inställer en "kör"-bit. Drivanordningen för sedan läs/skrivhuvudet till det önskade spåret.

När drivanordningen når det önskade spåret som identifie- ras av adressregistren överför drivanordningen en ATTN-signal eller larmsignal till sin styranordning, vilken därefter ut- sänder en avbrottsbegärande signal till processorn. Om proces- sorn befinner sig i ett tillstånd som kan avbrytas kan den då utsända en signal till styranordningen indikerande att avbrot- tet beviljas. Vanligen kommer processorn ej att utsända en av- brottsbeviljande signal on: den för tillfället utför en instruktion, utan den kommer att vänta till slutet av instruk- tionens exekveringscykel innan avbrottet beviljas. Vissa processorer, exempelvis VAX ll/780-processorn från Digital Equipment Corporation, bestämmer en avbrottsprioriteringsnívå (IPL) baserad på processorns arbetsstatus. Begäran om avbrott från de olika enheterna i systemet tilldelas vissa avbrotts- nivåer, och om begäran har en högre nivå än processorns aktuella avbrottsprioriteringsnivå kommer en avbrottsbeviljan- de signal att utsändas.

Vid denna punkt behöver processorn ej känna till vilken enhet som begär avbrottet eller placeringen i minnet av av- brottsservicerutinen för denna enhet. Detta kan vara fallet om den avbrottsbegärande signalen ej entydigt identifierar den enhet som begär avbrottet eller placeringen av avbrottsser- vicerutinen. Processorn måste då upplysas om placeringen i 447 171 minnet av avbrottsservicerutinen för att göra det möjligt för den att behandla avbrottet.

Sedan den avbrytande enheten erhållit en avbrottsbevil- jande signal från processorn för beviljande av avbrottet kan den överföra en “vektor" till processorn, såsom göres i PDP- ll-systemen från Digital Equipment Corporation. "Vektorn" är adressen i minnet för början av avbrottsservicerutinen.

När processorn vid ovanstående exempel av överföring från skivdrivanordningen startar exekveringen av avbrottsservice- rutinen kan den utsända ett kommando till skivdrivanordningen att läsa innehållet av det uppsökta spåret till en viss del av minneselementet. Vid behandling av avbrottsservicerutinen laddar processorn registren i styranordningen med den adress i minnet till vilken spårinnehållet skall överföras och det antal ord som skall överföras. Processorn laddar även styr- och statusregistret i drivanordningen med ett överföringskom- mando och inställer en "kör"-bit. Drivanordningen läser sedan under styrning av styranordningen innehållet i spåret och överför detta till styranordningen, vilken överför informatio- nen till den plats i minnet som specificerats av processorn.

Sedan den överfört det antal ord som begärts av processorn kan styranordningen stoppa överföringen.

Sedan överföringen avslutats kan drivanordningen via styranordningen återigen avbryta processorn, så att den kan verifiera att överföringen har avslutats utan fel, eller om eventuella fel har uppkommit, för att tillåta korrektion av felen.

Föreliggande uppfinning syftar till erbjudande av ett databehandlingssystem innefattande ett nytt och förbättrat särskiljningsarrangemang av processoravbrott.

Kort uttryckt består uppfinningen i ett databehandlings- system innefattande en processor, ett minneselement och flera in/utelement, vilka alla är sammankopplade genom en gemensam systembuss. Varje element som är anslutet till bussen har en fördefinierad prioritet. Om ett element behöver överföra in- formation över systembussen erhåller det först kontroll av 447 171 4' bussen med hjälp av en särskiljningsoperation. Systembussen innefattar även signalbanor över vilka elementen begär avbrott och mottager avbrottsbeviljande signaler från processorn. När en enhet behöver ett avbrott begär den avbrott genom aktive- ring av den avbrottsbegärande signalbanan, och processorn be- viljar avbrottet genom aktivering av den tillämpliga avbrotts- beviljande signalbanan.Sedan avbrottet beviljats aktiverar den avbrytande enheten en bekräftelseledning för beviljat av- brott av systembussen, vilken indikerar att enheten som bevil- jats avbrottet fortfarande behöver avbrottet. Den avbrytande enheten utför sedan en särskiljningsoperatíon på systembussen tillsammans med andra element som kan behöva utföra överförin- gar över denna. Tills den avbrytande enheten har kontroll av systembussen kan andra enheter med högre prioriteter ha kontroll över systembussen för att utföra överföringar över denna och därigenom blockera överföringen av avbrottsvektorn till processorn. När den avbrytande enheten erhåller kontroll av systembussen överför den avbrottsvektorn och deaktiverar därefter bekräftelseledningen för beviljat avbrott.

Uppfinningen och dess särdrag framgår av de bifogade pa- tentkraven.0vanstâende och andra syftemål och fördelar med uppfinningen kommer att framgå av följande beskrivning under hänvisning till de bifogade ritningarna.

På ritningarna visar p fig l ett blockschema av ett digitalt databehandlings- system konstruerat i enlighet med föreliggande uppfinning, fig 2 ett blockschema illustrerande en del av databehand- lingssystemet enligt fig l, visande i detalj signalöverfö- ringsledníngarna och motsvarande signaler som bildar system- bussen som sammanknyter förbindelsepunkterna (nexus), fig 3 ett flödesschema avseende den sekvens med vilken en enhet i databehandlingssystemet begär och beviljas ett avbrott från processorn, erhåller kontroll av systembussen och överför avbrottsvektorn till processorn, fig 4 ett tidsdiagram visande förhållandet mellan signa- ler på systembussen i samband med begäran av ett avbrott och 447 171 överföring av avbrottsvektorn över denna, fig 5 ett kretsschema av en krets enligt uppfinningen för alstring av en avbrottsbegärande signal, fig 6 ett kretsschema av en krets enligt uppfinningen för alstring av en avbrottsbeviljande signal, fig 7 ett kretsschema av en krets enligt uppfinningen för mottagning av den avbrottsbeviljande signalen, och fig 8 ett kretsschema visande kretsar enligt uppfinningen för alstring av signaler som iståndsätter avbrottsvektorn för överföring över systembussen och för aktivering av vissa signalbanor av systembussen.

Såsom exemplifieras i fig 1 innefattar de grundläggande elementen i ett databehandlingssystem enligt uppfinningen en central processorenhet l0, minnesenheter ll och in/utenheter 12 (I/0). In/utenheterna 12 kan innefatta en eller flera sekundära minneslagringsenheter 13. Den centrala processoren- heten 10, minnesenheterna ll och in/utenheterna 12 är alla hopkopplade genom en systembuss 14.

Den centrala processorenheten 10 kan innefatta en operatörskonsol 15, ett bussgränssnitt 16 och andra konven- tionella kretsar som normalt finns anordnade i den centrala processorenheten. Bussgränssnittet 16 mottager all information och utför alla transaktioner med systembussen 14 åt de andra kretsarna i den centrala processorenheten 10. i Operatörskonsolen 15 tjänar såsom operatörens gränssnitt.

Den tillåter operatören att undersöka och avsätta data, stoppa funktionen av den centrala processorenheten 10 eller stega den centrala processorenheten genom en sekvens av program-instruk- tioner. Den gör det även möjligt för en operatör att starta systemet genom en startprocedur (bootstrap) och utför olika diagnostiska tester på hela databehandlingssystemet.

Minnesenheten ll innefattar en minnesstyranordning 20, vilken är ansluten till ett flertal minnesmatriser 21. Varje minnesmatris innehåller adresserbara lagringsceller och styr- anordningen 20 innefattar kretsar för att komma åt en viss minnescell som specificeras av processorn eller något annat 447 171 .i element som försöker att åstadkomma en överföring med minnes- enheten ll. ätyranordningen 20 innefattar även kretsar för återvinning av innehållet i en adresserad cell och för lagring av information i denna. Funktionen av minnesenheten ll är i en specifik utföringsform av uppfinningen liknande den som beskrivs i det amerikanska patentet 4 232 366.

Flera typer av in/utenheter l2 visas. En in/ut-bussan- passningsanordning 22 förbinder flera in/utanordningar 23, exempelvis skrivare eller videoterminaler, med bussen 14.

In/utanordningarna 23 är anslutna till in/ut-bussanpassnings- anordningen 22 genom en in/utbuss 25, vilken i en specifik ut- föringsform av denna uppfinning beskrivs i det amerikanska pa- tentet 3 710 324.

De sekundära minnesenheterna 13 kan innefatta en sekun- därminnes-bussanpassningsanordning 26 och ett flertal skiv- drivanordningar 27. Vidare kan en tillkommande sekundärminnes- bussanpassningsanordning 28 anslutas till en eller flera band- drivanordningar 29. Hopkopplingen av sekundärminnes-bussan- passningsanordningarna 26 och 28 med respektive skivdrivanord- ningar 27 och banddrivanordningen 29 i en specifik utförings- form beskrivs i det amerikanska patentet 3 999 163, varvid sekundärnninnes-bussanpassningsanordningarna 26 och 28 bildar styranordningarna för skivdrivanordningarna 27 resp banddriv- anordningen 29.

Bussen 14 sammankopplar olika enheter eller element i databehandlingssystemet. Innan överföringen av information mellan olika par av enheter anslutna till bussen 14 beskrivs torde det vara lämpligt att först upprätta vissa definitioner för termer som redan har använts och som kommer att användas i återstoden av denna beskrivning.

"Kommande" avser överföringar över bussen 14 och indike- rar den riktning i vilken information skall överföras över denna. Ett "kommando" åtföljes vanligen av en "adress" som in- dikerar den plats till vilken eller från vilken informationen skall överföras.

"Information" är intelligens som används för att styra 447 171 och bilda basen för databehandlingen. Detta begrepp inkluderar' data, instruktioner och statusinformation.

"Data" är information som är målet för eller resultatet av behandling.

"Styrinformation" är data som kan användas för styrning av vissa operationer av enheter i databehandlingssystem.

En "instruktion" är information som indikerar för proces- sorn hur data skall behandlas av processorn.

“Statusinformation“, relaterat till en överföring över bussen 14, avser status av den överförda informationen och primärt data som överföres. Statusinformationen indikerar huruvida den överförda informationen ej innehöll nâgra fel, huruvida det var fråga om korrigerad information, icke korri- gerbar information eller huruvida inget svar erhölls från det andra elementet som var involverat i överföringen.

Varje element som är direkt anslutet till bussen 14 kallas en förbindelsepunkt (nexus). Det specifika systemet som visas i fig 1 innehåller följande fem förbindelsepunkter: bussgränssnittet 16, minnesstyranordningen 20, in/ut-bussan- passningsanordningen 22 och sekundärminnes-bussanpassningsan- ordningarna 26 och 28. Förbindelsepunkterna särskiljes ytter- ligare i termer av sina funktioner under ett utbyte av infor- mation. Under ett sådant utbyte benämns den förbindelsepunkt som utsänder kommandot och adressen en herre-förbindelsepunkt (4OA i fíg 2). Den enhet som svarar på kommandot och adressen benämns en slav-förbindelsepunkt (40B i fig 2).

Två förbindelsepunkter eller knutpunkter överför informa- tion över bussen 14 med hjälp av en "busstransaktion“ efter det att huvudknutpunkten har övertagit kontrollen av bussen.

Under busstransaktionen utsänder huvudknutpunkten först kom- mandot och adressen på bussen 14. Varje knutpunkt mottager kommandot och adressen och undersöker adressen för att fast- ställa huruvida den har adresserats. Den knutpunkt som identi- fieras av adressen förbereder sig sedan för att fullständiga informationsutbytet. Informationen som skall utbytas passerar över bussen 14 mellan huvudknutpunkten och slavknutpunkten, 447 171 och slavknutpunkten överför även statusinformation till huvud- knutpunkten.

Det finns två grundläggande typer av operationer som kan utföras i samband med en informationsöverföring över bussen 14, beroende på överföringsriktningen mellan huvudknutpunkten och slavknutpunkten. I en operation, i vilken information överföres av huvudknutpunkten till slavknutpunkten, en SKRIV- transaktion, överföres information omedelbart efter det att kommandot och adressen har överförts. Vid utförande av en ope- ration i vilken information överföres till huvudknutpunkten av slavknutpunkten, dvs en LÄS-transaktion, kan emellertid slav- knutpunkten behöva viss tid för att återvinna den information som identifieras av adressen före överföringen. Slavknutpunkt- en förhindrar att andra knutpunkter erhåller tillträde till bussen 14 innan den har återvunnit informationen och överfört den till huvudknutpunkten.

Om sålunda en central processorenhet 10 behöver återvinna data från minnesenheten ll söker den centrala processorenheten först kontrollen av bussen 14 för att bli huvudknutpunkt 40A.

Den utsänder ett LÄS-kommando och adressen i minnet. Alla de andra knutpunkterna på bussen mottager och avkodar kommandot och adressen, och minnesstyranordningen 20 identifierar sig själv som den enhet som identifieras av adressen. Minnesstyr- anordningen 20 blir sålunda slavknutpunkten 4OB. Minnesstyran- ordningen 20 återvinner informationen från den minnescell som identifieras i adressen, samtidigt som den förhindrar andra knutpunkter från att ta kontrollen över bussen. Därefter över- för minnesstyranordningen 20 informationen till huvudknut- punkten 40A och återför även statusinformation till huvudknut- punkten. Bussen är därefter tillgänglig för andra knutpunkter för en informationsöverföring.

Förutom SKRIV- och LÄS-transaktionerna kan en huvudknut- punkt, som ej utgöres av den centrala processorenheten 10, ut- föra en SKRIV-VEKTOR-transaktion. I en SKRIV-VEKTOR-transak- tion utgör den överförda informationen en avbrottsvektor som identifierar cellen i minnet för början av en avbrottsservice- www 447 171 rutin med vilken processorn kan betjäna avbrottet.

I enlighet med en specifik utföringsform av föreliggande uppfinning överför bussen 14 ett antal signaler till och från de olika enheterna som är anslutna till densamma över motsva- rande ledare. Dessa ledare och signaler kan uppdelas i tre allmänna klasser: 1. särskiljning över en särskiljningsbuss 41; 2. kommando/adress- och informationsöverföring över data /adressbussen 42; och 3. buss-styrning över styrbussledare 43-49.

Ledarna 41-49 bildar bussen 14.

Särskiljningsbussen 41 används för att bestämma vilken av knutpunkterna som är anslutna till bussen som kommer att bli huvudknutpunkten för initiering av en busstransaktion över bussen 14. I en specifik utföringsform används ett särskilj- ningsarrangemang som liknar det som beskrivs i det amerikanska patentet 4 229 791. Särskiljningsbussen 4l består av ett flertal ledare, vilka var och en svarar mot en förutbestämd aprioritet. Varje knutpunkt är ansluten till en ledare av särskiljningsbussen 41 svarande mot dess förutbestämda priori- tet. Varje knutpunkt är dessutom ansluten till alla särskilj- ningsbussens ledare med en högre prioritet. När en knutpunkt önskar bli herre över bussen för att initiera en busstransak- tion, aktiverar den sin ledare av särskiljningsbussen 41 och noterar huruvida särskiljningsledarna med högre prioritet är aktiverade eller ej. Om någon annan knutpunkt även önskar ut- föra en överföring aktiverar även denna sin ledare av sär- skiljningsbussen. Om en knutpunkt med högre prioritet aktive- rar sin ledare av särskiljningsbussen hindras knutpunkterna med lägre prioritet från att utföra en överföring på system- bussen 14.

Data/adressbussen 42 överför i en specifik utföringsform både ett kommando och en adress under ett begynnelseskede av en busstransaktion och information under ett senare skede av en busstransaktion, varvid alla överföringarna sker över samma ledare. 447 171 J m Stryrdelen av bussen 14 innefattar statusledare 43 vilka bär statusinformation samtidigt med överföringen av den infor- mation till vilken nämnda status är relaterad.

En HÅLL-ledare 44 bär en HÅLL-signal. Varje knutpunkt kan göra gällande en HÅLL-signal, vilken, medan den göres gällan- de, förhindrar alla andra knutpunkter från att erhålla kontroll av bussen 14.' En VÄNTA-ledare 45 bär en VÄNTA~signal vilken, när den göres gällande, indikerar att en avbrottsoperation väntar.

Ledarna 46 för avbrottsbegäran (BR) inkluderar fyra leda- re indikerande olika avbrottsprioritet. Varje enhet i databe- handlingssystemet i fig l som kan behöva avbryta den centrala processorenheten 10 måste anslutas till en av de fyra ledarna 50 för avbrottsbegäran (BR). När en enhet i databehandlings- systemet begär ett avbrott aktiverar den just den ledare för avbrottsbegäran (BR) till vilken den är ansluten.

De fyra BG-ledarna 47 bär de bussbeviljande signalerna (BG). De avbrottsbeviljande ledarna (BG) svarar var och en mot en ledning för bussbegäran (BR). När den centrala processoren- heten 10 beviljar ett avbrott aktiveras den avbrottsbeviljande ledare (BG) som svarar mot den avbrottsbegärande ledare (BR) som hade den högsta prioritet som gjordes gällande.

Ledaren 46 bär en signal indikerande att data/adressbus- sen är upptagen (DBBZ). DBBZ-signalen göres gällande av huvud- knutpunkten 40A sedan denna har särskiljts och har kontroll av bussen 14 och medan den överför kommandot och adressen. Om slavknutpunkten skall överföra information tillbaka till huvudknutpunkten gör den därefter DBBZ-signalen gällande tills den överför informationen. DBBZ-signalen förhindras, när den göres gällande, att andra knutpunkter utväljes för att taga kontroll över bussen 14 trots att dessa andra knutpunkter eventuellt aktiverar sin särskiljningsledare.

KLOCK-ledaren 47 bär KLOCK-tidgivningssignaler med vilka respektive knutpunkter synkroniserar de olika signalerna på bussen 14. Knutpunkterna kan även använda tidgivningssignaler- na från klockledaren 47 för att styra olika interna 447 171 ll funktioner.

Fig 3 innehåller ett flödesdiagram som visar sekvensen av signaler på bussen 14 i samband med en SKRIV-VEKTOR-transak- tion, och fig 4 innehåller ett tidsdiagram som visar relatio- nen mellan de olika signalerna. Såsom ett exempel antages att en knutpunkt, exempelvis sekundärminnes-bussanpassningsenheten 26 i fig 1, skall avbryta den centrala processorenheten 10.

Sekundärminnes-bussanpassningsenheten 26 aktiverar först den avbrottsbegärande ledaren (BR) (steg 101) till vilken den är ansluten, varigenom motsvarande avbrottsbegärande signal (BR) göres gällande. Detta visas vid tidpunkten A i fig 4. Om den centrala processorenheten 10 kan acceptera ett avbrott, såsom kommer att förklaras nedan, aktiverar den den avbrottsbevil- jande ledaren 47 (BG) svarande mot den aktiverade avbrottsbegärande ledare 46 (BR) som har den högsta priori- teten (steg 102). Det antages att sekundärminnes-bussanpass- ningsenheten kommer att anslutas till denna avbrottsbeviljande ledare 47 (BG). Sekundärminnes-bussanpassningsenheten 26 mot- tager den avbrottsbeviljande signalen (BR) och aktiverar VÄNTA-ledaren 45 (steg 103). Sekundärminnes-bussanpassningsen- heten 26 deaktiverar därefter den avbrottsbegärande ledaren (BR) (steg 106, tidpunkten C i fig 4) och aktiverar VÃNTA- ledaren 45 och sin ledare på särskiljningsbussen 41.

Medan DBBZ-ledaren (data/adressbussen upptagen) av bussen 14 är aktiverad av någon knutpunkt ansluten till bussen 14 är en annan knutpunkt involverad i en busstransaktion över bussen 14. Påläggningen av DBBZ-signalen förhindrar intrång av andra knutpunkter på bussen 14 för utförande av en busstransaktion.

När DBBZ-ledaren deaktiveras (steg 103, tidpunkt D i fig 4) fastställer sekundärminnes-bussanpassningsenheten 26 om dess särskiljningsledare har den högsta prioriteten av de aktivera- de ledarna (steg 104, tidpunkt E till F i fig 4). Om den ej har den högsta prioriteten behåller den sin särskiljningsleda- re aktiverad tills dess ledare har den högsta prioriteten. När sekundärminnes-bussanpassningsenhetens särskiljningsledare har den högsta prioriteten deaktiverar den sin särskiljningsledare 447 171 12 (steg 105, tidpunkt F i fig 4) och aktiverar den DBBZ-ledaren för att förhindra intrång av andra knutpunkter. Samtidigt överför sekundärminnes-bussanpassningsenheten 26 ett SKRIV- VEKTOR-kommando och en adress identifierande den centrala processorenheten 10 över data/adressbussen 42. Sekundärminnes- bussanpassningsenheten 26 överför sedan avbrottsvektorn (steg 106, tidpunkt G i fig 4) över data/adressbussen 42 och deakti- verar samtidigt DBBZ-ledaren, och processorn 10 överför statusinformation på STATUS-ledarna. Vid tidpunkten H i fig 4 är SKRIV-VEKTOR-busstransaktionen avslutad.

Fig 5 till 8 visar kretsar i sekundärminnes-bussanpass- ningsenheten 26 och in/utbussanpassniñgsenheten 22 för alstring av vissa signaler som används av respektive knutpunk- ter under SKRIV-VEKTOR-operationen.

Den krets som visas i fig 5 ingår i sekundärminnes-buss- anpassningsenheten 26 för alstring av vissa signaler som an- vänds för aktivering av den speciella bussbegärande ledare (BR) av in/utbussen 25 till vilken den är ansluten. Om sekun- därminnes-bussanpassningsenheten 26 erfordrar betjäning av den centrala processorenheten 10 pålägges en avbrottsbegärande signal, exempelvis den synkroniserade märksignalen (ATTN SYNC) som visas i fig 5, vilket inställer en vippa 120 när nästa klocksignal (MBA CLK) pålägges. Klocksignalen (MBA CLK) har samma timing och går synkront med klocksignalen (CLOCK) på bussens 14 KLOCK-ledare 49. Inställningen av vippan l20 åstad- kommer en märksignal (ATTN), vilken i sin tur aktiverar en AND-grind 121 om en signal indikerande dataöverföring upptagen (DT BUSY) ej pålägges. DT BUSY-signalen göres gällande när sekundärminnes-bussanpassningsenheten är i färd med att över- föra information över bussen l4. Sekundärminnes-bussanpass- ningsenheten 26 kan ej begära ett avbrott om den även är i färd med att överföra information över bussen 14. DT BUSY-sig- nalen göres ej gällande om sekundärminnes-bussanpassningsenhe- ten 26 ej överför information över bussen 14. Aktiveringen av AND-grinden 101 aktiverar i sin tur OR-grinden 122, vilken aktiverar AND-grinden 123 om avbrottsaktiveringssignal (INT 447 171 13 EN) göres gällande. Avbrottsaktiveringssignalen (INT EN) gene- reras av andra konventionella kretsar (ej visade) i sekundär- minnes-bussanpassningsenheten 26 när andra tillstånd i sekun- därminnes-bussanpassningsenheten 26 är sådana att ett avbrott kan begäras av denna. När AND-grinden 123 är aktiverad instäl- les en vippa 1.24 vid nästa klockningssignal (MBA CLK), vilket i sin tur aktiverar den bussbegärande ledningen (BR) till vil- ken sekundärminnes-bussanpassningsenheteh 26 är ansluten.

Andra tillstånd i sekundärminnes-bussanpassningsenheten 26 kan även erfordra betjäning av processorn som nödvändiggör generering av ett avbrott. Dessa tillstånd resulterar i på- läggningen av en avbrottssignal (INTER), vilken även aktiverar OR-grinden l22 och slutligen resulterar i inställning av vip- pan 124 om avbrottsaktiveringssignalen (INT EN) göres gällan- de.

I det följande hänvisas till fig 6. Bestämningen av huru- vida den centrala processorenheten 10 kan avbrytas beror del- vis av processorns avbrottsprioritetsnivå (IPL), vilken är bestämd av status av processorn då denna utför en instruktion eller sekvens av instruktioner. I en specifik utföringsform har processorn trettiotvå avbrottsprioritetsnivåer. Den spe- ciella avbrottsprioritetsnivån vid vilken processorn för till- fället arbetar bestäms av processorn på basis av naturen av .den programsekvens och den speciella instruktion som proces- sorn då utför. Avbrottsprioritetsnivån (IPL) lagras i ett re- gister 150.

Var och en av de fyra avbrottsbegärande ledarna 47 (BR) är direkt relaterad till en viss avbrottsprioritetsnivå. De signaler som bäres av de avbrottsbegärande ledarna 47 (BR) jämföres med avbrottsprioritetsnivån (IPL) som är lagrad i registret 150 medelst en komparator 152. Om en bussbegärande ledare (BR) med högre avbrottsprioritetsnivå än den högsta avbrottsprioritetsnivån (IPL) som då är lagrad i IPL-registret 150 är aktiverad avger komparatorn 152 en avbrottsväntesignal (INT PNDG) och en REAL BR IPL-signal. Avbrottsväntesignalen (INT PNDG) informerar den centrala processorenheten att ett 447 171 .J 14 avbrott väntar vilket har en avbrottsprioritet som är högre än avbrottsprioritetsnivån (IPL) för processorn. Processorn ut- färdar dâ en avbrottsbeviljande signal (ISS BG), vilken åter- föres till in/utbussanpassningsenheten över bussen 30. Vid nästa SPHl-klocksignal, vilken alstras av en intern klocka 160, aktiveras en AND-grind 153 i och för påläggning av en ISS BG & SPHI-signal, vilken inställer vippan 155 vid nästa CLK- klocksignal från bussen 14. Inställningen av vippan 155 akti- verar en BUS GRANT-signal, vilken aktiverar en AND-grind 156 när SPHI-klockningssignalen ej göres gällande. Aktiveringen av AND-grinden 156 aktiverar den avbrottsbeviljande signalen (BG), vilket aktiverar den avbrottsbeviljande ledaren (BG) av bussen 25 svarande mot den aktiverade BR-ledare som har den högsta prioriteten.

Mer än en knutpunkt kan belägga varje avbrottsbegärande ledare (BR) och mottaga en avbrottsbeviljande signal över mot- svarande BG-ledare. Bestämningen av den knutpunkt som är an- sluten till den avbrottsbeviljande ledare (ÉG) som tilldelar avbrottet sker på basis av läget, dvs närheten av enheten till processorn utmed den aktuella bussbeviljande ledaren (BG). Ju närmare enheten är processorn utmed den avbrottsbeviljande le- daren (BG), desto högre är dess prioritet(°Sålunda mottager kretsen i fig 7, vilken är inhyst i sekundärminnes-bussanpass- ningsenheten 26 och andra knutpunkter anslutna att mottaga den avbrottsbeviljande signalen (BG), den avbrottsbeviljande sig- nalen (BG) antingen direkt från den centrala processorenheten 10 eller indirekt från andra knutpunkter anslutna till samma avbrottsbegärande ledare (BG) uppströms sekundärminnes-bussan- passningsenheten 26.Knutpunkterna överför BG-signalen till nästa knutpunkt på samma bussbeviljande ledare (BG) om de ej pålägger någon bussbegärande signal (BR).

Kretsen i fig 7 mottager den avbrottsbeviljande signalen (BG) såsom en BG IN-signal, vilken aktiverar en OR-grind 200 och en AND-grind 201, i och för tillhandahållande av en klock- ningssignal för en vippa 202. Om knutpunkten gör gällande den avbrottsbegärande signalen (BR), så inställes ej vippan 202, 447 171 J 15 och en AND-grind 203 aktiveras av den aktiverade återställ-' ningsutgången av vippan 202 och aktiveringen av'AND-grinden 201. När nästa MBA CLK-klockningssignal avges inställes en vippa 204, vilken aktiverar en avbrottstilldelningssynkronise- ringssignal (BG SYNC).

Om å andra sidan knutpunkten ej gör gällande den bussbe- gärande signalen (BR) när BG IN-signalen mottages, så instäl- les Vippan 202. En AND-grind 205 aktiveras sålunda av aktive- ringen av AND-grinden 201 och inställningen av vippan 202 efter en fördröjning som är bestämd av en fördröjningsledning 206. Aktiveringen av AND-grinden 205 alstrar en BG OUT-signal, vilken i sin tur överför den bussbeviljande signalen (BG) till nästa nedströms belägna enhet som är ansluten härtill på den bussbeviljande ledningen. Vippan 204 återställes i och för de- aktivering av avbrottstilldelningssynkroniseringssignalen (BG SYNC) när BR-signalen härnäst deaktiveras. Såsom indikerats ovan deaktiveras den bussbegärande signalen (BR) när VÃNTA- signalen göres gällande på VÄNTA-ledaren 45 i fig 2.

Fig 8 visar en krets som även ingår i sekundärminnes- bussanpassningsenheten 26, vilken krets bringar anpassningsen- heten 26 att aktivera sin särskiljningsledare på särskilj- ningsbussen 41 och att aktivera VÃNTA-ledaren 45. Kretsen i fig 8 bringar även sekundärminnes-bussanpassningsenheten 26 att sekventiellt överföra SKRIVA-VEKTOR-kommandot och adressen och SKRIVA-VEKTOR-data på data/adressbussen 42 av bussen 14.

Nedan hänvisas till fig 8. När BG SYNC-signalen från Vippan 204 i fig 7 och BR-signalen från fig 5 båda är aktive- rade och DO CMI CYC-signalen ej är aktiv, så aktiveras en AND- grind 250. DO CMI CYC-signalen göres ej gällande när sekundär- minnes-bussanpassningsenheten 26 ej försöker att utföra en annan överföring över bussen 14. Aktiveringen av AND-grinden 250 aktiverar även en OR-grind 251, vilket inställer en vippa 252 när MBA CLK-klockningssignalen nästa gång är aktiv. In- ställningen av vippan 250 aktiverar en DO VECTOR CYC-signal, vilken bringar sekundärminnes-bussanpassningsenheten 26 att utföra en SKRIV-VEKTOR-transaktion (se fig 4). 447 171 .i 16 Aktiveringen av DO VECTOR CYC-signalen aktiverar en OR- grind 253, vilken inställer en vippa 254 vid nästa MBA CLK- klockningssignal. Inställningen av vippan 254 bringar sekun- därminnes-bussanpassningsenheten 26 att aktivera sin särskilj- ningsledare av särskiljningsbussen 41, såsom visas vid tid- punkten D i fig 4. Aktiveringen av DO VECTOR CYC-signalen ak- tiverar även en OR-grind 255.

När sekundärminnes-bussanpassningsenhetens särskiljnings- ledning har den högsta prioriteten av alla de ledningar som är aktiverade under tidsperioden E-F i fig 4, dvs när DBBZ-signa- len ej göres gällande, aktiverar en annan krets (ej visad) en ARB OK-signal. Aktiveringen av ARB OK-signalen och aktivering- en av OR-grinden 255 aktiverar i sin tur en AND-grind 256, vilken aktiverar en DO CMI MASTER-signal. Aktiveringen av DO CMI MASTER-signalen aktiverar en AND-grind 257 om DBBZ- signalen ej göres gällande, såsom visas vid tidpunkten F i_fig 4. Aktiveringen av AND-grinden 256 inställer en vippa 260 vid nästa MBA CLK-klockningssignal, vilket aktiverar en CMI CMD EN-kommandoaktiveringssignal, vilken även visas i fig 4. Akti- veringen av CMI CMD EN-signalen vid tidpunkten F i fig 4 brin- gar sekundärminnes-bussanpassningsenheten 26 att aktivera DBBZ-ledaren att göra DBBZ-signalen gällande och placerar SKRIV-VEKTOR-kommandot och adress-signalerna på data/adress- bussen 42 av bussen 14. Vid nästa MBA CLK-klockningssignal, vid tidpunkten G i fig 4, inställes en vippa 261, vilken akti- verar en CMI OUT EN-signal. CMI OUT EN-signalen aktiverar se- kundärminnes-bussanpassningsenheten att därefter placera av- brottsvektorn på data/adressbussen 42 och mottaga statusinfor- mation från den centrala processorenheten 10 på statusbussen 43.

Eftersom CMI CMD EN-kommandoaktiveringssignalen bringar sekundärminnes-bussanpassningsenheten 26 att göra DBBZ-leda- ren gällande, så deaktiveras AND-grinden 257 vid tidpunkten G i fig 4, vilket återställer vippan 260 vid nästa MBA CLK- klockningssignal och deaktiverar CMI CMD EN-signalen. Sålunda är CMI CMD EN-kommandoaktiveringssignalen aktiv under endast 447 171 4 17 en cykel, nämligen under perioden F-G i fig 4. Vippan 26l återställes vid följande MBA CLK-klockningssignal vid tid- punkten H i fig 4, vilket deaktiverar CMI OUT EN-aktiverings- signalen.

DO VECTOR CYC-signalen som alstrats av vippan 252 aktive- rar ävenefl1AND-grind 262 om en MAST DAT CYC-signal ej göres gällande. Aktiveringen av AND-grinden 262 inställer i sin tur vippan 263 vid nästa MBA CLK-klockningssignal. Inställningen av vippan 263 aktiverar VÄNTA-signalen, vilken kopplas till VÄNTA-ledningen 45 av bussen 14. VÄNTA-signalen aktiverar även OR-grinden 251, vilken bibehåller vippan 252 i det inställda tillståndet sedan BR- och BG SYNC-signalerna deaktiverats. CMI CMD EN-kommandoaktiveringssignalen inställer, när den göres gällande av vippan 260, en vippa 264 vid nästa MBA CLK-klock- ningssignal. Inställningen av vippan 264 aktiverar MAST DAT CYC-signalen, vilken deaktiverar AND-grinden 262. Detta åter- ställer i sin tur vippan 263 vid nästa MBA CLK-klockningssig- nal sedan MAST DAT CYC-signalen aktiverats. Återställningen av vippan 263 deaktiverar VÃNTA-signalen. Deaktiveríngen av VÄNTA-signalen vid nästa MBA CLK-klockningssignal deaktiverar DO VECTOR CYC-signalen. Detta avslutar sekundärminnes-bussan- passningsenhetens SKRIV-VEKTOR-transaktion.

Ovanstående beskrivning är begränsad till en specifik ut- föringsform av föreliggande uppfinning. Det inses dock att uppfinningen kan realiseras i databehandlingssystem med olika grundläggande konstruktion eller i system som använder andra interna kretsar än de som ovan beskrivits, och att då vissa eller alla ovanstående syftemål och fördelar hos uppfinningen kan uppnås. Uppfinningen begränsas därför ej av ovanstående beskrivning utan endast av de bifogade patentkraven.

Claims (4)

447 171 J' 18 PATENTKRAV

1. Databehandlingssystem, k ä n n e t e c k n a t av: (A) systemsammanknytande organ (14) inkluderande ledningar för överföring av avbrottsbegärande signaler (46L avbrotts- beviljande signaler (47), särskiljande signaler (41) och in- formationssignaler (42): 1 (B) en processorenhet (10) för behandling av data såsom gen- svar på instruktioner, vilken processorenhet innefattar: (i) organ (150) för fastläggande av en driftsprioritets- nivå för processorenheten, och (ii) ett processoravbrottssärskiljningsorgan (46, 153, 155, 156) anslutet till den avbrottsbegärande signalöver- föringsledningen och till driftsprioritetsnivâorganet för avbrytande av processorenhetens funktion såsom gensvar på mot- tagande av en avbrottsbegärande signal med en prioritetsnivå som överskrider driftsprioritetsnivån för processorenheten samt för utsändning av avbrottsbeviljande signaler; (C) åtminstone en dataenhet (22, 26, 28) för styrning av överföringen av signaler över det systemsammanknytande organet och innefattande: _ A. ett avbrottssignalalstringsorgan (rutan ansluten till ledningarna 46) för anslutning till den avbrottsbegärande signalöverföringsledningen i och för alstring av en avbrotts- begärande signal och överföring av denna till den avbrotts- begärande signalöverföríngsledningen; B. ett mottagningsorgan för avbrottsbeviljande signaler (fig 7, rutan ansluten till ledningarna 47) för anslutning till den avbrottsbeviljande signalöverföringsledningen i och för mottagning av en avbrottsbeviljande signal; C. ett särskiljande organ (rutan ansluten till led- ningarna 4l, 250, 251, 252, 253, 259) anslutet till det av- brottssignalalstrande organet och mottagningsorganet för av- brottsbeviljande signaler samt för anslutning-till de sär- skiljande signalledningar som iståndsatts för reglering av dataenhetens åtkomst av datasignalöverföringsledningarna såsom 447 171 19 gensvar på mottagandet av en avbrottsbeviljande signal om dataenheten har utsänt en avbrottsbegärande signal; och D. ett datasignalutsändningsorgan (rutan ansluten till ledningarna 42, 255, 256, 257, 260, 261) anslutet till det särskiljande organet samt för anslutning till datasignalöver- föringsledningarna för utsändning av en avbrottsvektor över datasignalöverföringsledningarna såsom gensvar på att det sär- skiljande organet indikerar att dataenheten har tillträde till dessa.

2. System enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att mottagningsorganet för de avbrottsbeviljande signalerna inne- fattar ett bistabilt organ (204) med ett tillstånd känsligt för koincidensen av utsändningen av en avbrottsbegärande signal och mottagandet av en avbrottsbeviljande signal för iståndsättning av det särskiljande organet.

3. System enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av ett flertal dataenheter alla avsedda att anslutas till system- bussen, varvid varje dataenhet är avsedd att anslutas till en särskiljande signalledning, de särskiljande signalledningarna är ordnade i enlighet med en förutbestämd prioritet, samt varvid det särskiljande organet innefattar: A. ett utsändningsorgan (259) för särskiljande signaler för anslutning till en särskiljande signalledning med en förutbestämd prioritet och känsligt för koincidensen av en avbrottsbegärande signal utsänd av dataenheten och mottagandet av en avbrottsbeviljande signal för utsändning av en särskil- jande signal över denna; och B. ett mottagningsorgan för särskiljande signaler (rutan ansluten till ledningarna 41) anslutet till utsänd- ningsorganet för särskiljande signaler och för anslutning till särskiljande signalledningar med högre prioritet än priorite- ten för ledningen avsedd att anslutas till utsändningsorganet för särskiljande signaler, varvid dataenheten har tillträde till datasignalledníngarna när utsändningsorganet för sär- 447 171 .i 20 skiljande signaler utsänder en särskiljande signal om mottag- ningsorganet för särskiljande signaler ej mottager särskil- jande signaler.

4. System enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att systemförbindelseorganet innefattar en upptaget-ledning (48L att dataenheten innefattar ett organ (257) känsligt för ko- incidensen av (i) avsaknaden av en upptaget-signal och (ii) att det särskiljande organet indikerar att dataenheten har tillträde till datasignalledningarna för iståndsättning av datasignalutsändningsorganet för överföring av datasignaler över datasignalledningarna. S. System enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t av att datasignalutsändningsorganet innefattar: A. ett kommandoutsändningsorgan (260) för anslutning till datasignalledningarna i och för överföring av ett kom- mando indikerande en överföringsriktning: och B. ett informationsutsändningsorgan (261) anslutet till kommandoutsändningsorganet samt för anslutning till data- signalledningarna som överför avbrottsvektorn över datasignal- ledningarna sedan kommandoutsändningsorganet-har utsänt ett kommando.