SU1649542A1 - Устройство дл управлени подпрограммами - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах управлени  ЭВМ. Цель изобретени  - расширение области применени  устройства за счет обеспечени  возможности обращени  к подпрограммам по динамическому адресу. В устройство введены блок пам ти, содержимое которого монет мен тьс  в процессе работы устройства, два регистра, два дешифратора, генератор импульсов, распределитель импульсов , два триггера, п ть элементов И, три элемента ИЛИ, блок элементов ИЛИ. Устройство позвол ет в случае применени  его в многопроцессорных ЭВМ обращатьс  к подпрограммам, выполн емым параллельно с основной программой, по динамически устанавливаемому адресу. 1 ил

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах управлени  ЭВМ.

Цель изобретени  - расширение области применени  устройства путем обеспечени  возможности обращени  к подпрограммам по динамическому адресу .

На чертеже показана схема устройства .

Устройство содержит счетчик 1, счетчик 2, регистр 3, регистр 4, схемы 5 и 6 сравнени , регистр 7, регистр 8, блоки 9-11 элементов И, счетчик 12, регистр 13, распределитель 14 импульсов, регистр 15, блок 16 пам ти, дешифраторы 17 и 18, группу 19 элементов И, триггеры 20-23, элементы И 24-29 группы 19, элементе

И 30-35, генератор импульсов 36, блок 37 элементов ИЛИ, элементы ИЛИ 38-40, группы информационных входов 41 и 42 устройства, группы адресных входов 43 и 44 устройства, группы адресных выводов 45-48 устройства, группы информационных выходов 49 и 50 устройства , выходы 51-58 распределител  14 импульсов, выход 59 элемента И 24, выход 60 элемента И 26, выход 61 элемента ИЛИ 39, выход 62 элемента И 28, выход 63 элемента И 29, вход 64 запуска устройства и группу входов 65 начальных условий устройства.

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии триггеры 1 h 3 установлены в 1, триггеры 2 и 4 в О, ни на один из выходов распре%

&

2

1C

целител  14 сигнал не выдаетс . По специальной команде информаци  о подпрограммах заноситс  по группе входов 65 в блок 16 пам ти. При этом дл  каждой программы отвод тс  две  чейки пам ти, перва  из которых содержит адресную и информационную части, а втора  - две информационные части. Адресна  часть первой  чейки хранит адрес точки входа в подпрограмму и служит дл  выбора  чеек ассоциативной пам ти, относ щихс  к данной подпрограмме . Информационна  часть первой  чейки содержит адрес, с которого (должно начатьс  выполнение подпро- трамм после очередного обращени  к ней. После начальной записи адресна  и информационна  части первой  чейки содержат одинаковую информацию , Перва  и втора  информационные части второй  чейки содержат соответственно адрес списка параметров и адрес точки выхода данной подпрограммы и в процессе выполнени  программ, как и адресна  часть первой  чейки, не измен ютс .

Адрес первой команды основной программы записываетс  по группе входов 43 в счетчик 1. Этот адрес поступает через блок 9 элементов И на группу выходов 45, котора  подключаетс  к запоминающему устройству. Из запоми- нающего устройства на регистр 7 по группе входов 41 считываетс  перва  команда основной программы. После этого устройство готово к управлению подпрограммами, информаци  о которых записана в блок 16. Команды обращени  к подпрограммам и возврата из подпрограмм в основную программу выполн ютс  в предлагаемом устройств а остальные - в других узлах устройства управлени , Причем коды операций команд основной программы и подпрограммы поступают на группы выходо 49 и 50, а адресные части - на группы выходов 47 и 48 соответственно.

После приема кода команды на регистр 7 подаетс  импульс на вход 64, который устанавливает триггер 23 в единичное состо ние. При этом открываетс  элемент И 35 и импульсы с выхода генератора 36 проход т на вхо распределител  14. Если на регистр 7 прин та команда обращени  к подпро- грамме, то по вл етс  сигнал на выходе дешифратора 17. Другие коды операций дешифратор 17 не расшифровы

0

5

0

5

5

0

5

5

0

вает. Распределитель 14 начинает выдавать импульсы последовательно на своих выходах, начина  с 51 и конча  58. По импульсу на выходе 51, проход щему через элемент И 34, содержимое счетчика 1 увеличиваетс  на единицу , т.е. формируетс  адрес следующей команды основной программы. Если в регистре 7 не находитс  команда управлени  подпрограммами, то больше никакие операции в устройстве не выполн ютс . По импульсу с выхода 58 распределител  14 триггер 23 устанавливаетс  в О и прохождение импульсов через элемент И 35 запрещаетс . Распределитель 14 после по влени  импульса на выходе 58 приходит в исходное состо ние.

Пусть на регистр 7 прочитана ко- МР ца обращени  к подпрограмме Она т т вид С А, где С - код операции, А адрес точки входа в подпрограмму. После расшифровки кода операции сигнал с выхода дешифратора 17 проходит на выход элемента И 31 и подготавливает к работе элементы И 28 и 29 группы 19. Этим же сигналом с выхода элемента И 31 триггер 22 устанавливаетс  в нулевое состо ние, в котором он находитс  до тех пор, пока не произойдет возврат из подпрограммы в основную программу, т.е. пока не создадутс  услови  дл  нового обращени  к подпрограммам. Адрес точки входа в подпрограмму поступает на регистр 13 и через него на группу адресных входов блока 16. По импульсу с входа 64 запускаетс  распределитель 14„ В результате этого в первую очередь увеличиваетс  на единицу содер - жимое счетчика 1. Затем импульс с выхода 56 распределител  14 проходит на выход 62 элемента И 28 и происходит считывание содержимого информационных частей первой и второй  чеек блока 16, относ щихс  к данной подпрограмме и выбираемых по адресу точки входа в подпрограмму, записанному в регистр 13. Содержимое информационной части первой  чейки, равное адресу входа в подпрограмму, считываетс  на счетчик 2. Содержимое первой и второй информационных частей второй  чейки заноситс  в регистр адреса списка параметров и регистр точки выхода соответственно По импульсу, с выхода 57 распределител  14, проход щему на выход 63 элемента И 29,

триггер 21 переводитс  в единичное состо ние и адрес первой команды подпрограммы через блок 10 элементов И поступает на труппу выходов 46, подключенную к запоминающему устройству . Кроме того, с установлением триггера 21 в 1 открываетс  элемент

И 33, через который проходит сигнал плюс единица в счетчик 2. Начинаетс  выполнение подпрограммы, одновременно с которым продолжаетс  выполнение основной программы. По группе входов 44 на вход схемы 6 сравнени  посту- пают адреса областей пам ти, к которым обращаетс  основна  программа. При совпадении адреса списка параметров с кодом адреса, поступающим по группе входов 44, на выходе схемы 6 по вл етс  сигнал, который, проход  через элементы И 30 и ИЛИ 38, переводит триггер 20 в нулевое состо ние, и выполнение основной программы прерываетс . В счетчике 1 сохран етс  адрес команды, при которой произошло прерывание и с которой возобновитс  выполнение основной программы. Прерывание выполнени  основной программы происходит также и в том случае, если при одновременной работе подпрограммы и основной программы в основной программе встречаетс  команда перехода к подпрограмме, в результате чего сигнал с выхода дешифратора 17 черед элементы И 32 и ИЛИ 38 поступает на нулевой вход триггера 20. Таким об- раз ом, обеспечиваетс  исключение ограничений на использование команд переходов к подпрограммам в основной программе.

Из запоминающего устройства по группе входов 42 на регистр 8 считываютс  команды подпрограммы, коды операций поторых расшифровываютс  дешифратором 18, Если поступивша  команда  вл етс  командой возврата к основной программе, состо ща  из одного кода операций, то на выходе дешифратора 18 по вл етс  импульс, который, проход  через элемент ИЛИ 40, подготавливает к работе элементы И 24 и 25 группы 19, триггеры 20 и 22 устанавливает в 1, а триггер 21 - в О. Таким образом прекращаетс  выполнение подпрограммы и возобновл етс  выполнение основной программы. По сигналу на входе 64 распределитель 14 начинает выдавать импульсы на своих вы- ходах. Импульсом с выхода 5t добав

10

15

20

25

6495426

л етс  единица в счетчик 1 . Следующий импульс с выхода 52 распределител  14 через открытый элемент И 24 проходит на его выход 59 и добавл ет единицу в счетчик 12, формиру  адрес команды подпрограммы, следующей непосредственно за командой возврата к основной программе. Именно с этого адреса начинаетс  выполнение подпрограммы после очередного обращени  к ней. Импульсом с выхода 53 распределител  14, проход щим через элементы И 25 и ИЛИ 39 на выход 61, происходит запись адреса входа в подпрограмму в информационную часть первой

из двух  чеек блока 16, относ щихс  к данной подпрограмме и выбираемых по адресу точки входа, записанному в регистре 13.

В том случае, когда на счетчике 2 находитс  адрес, совпадающий с адресом точки выхода, по вл етс  импульс . на выходе схемы 5, который подготавливает к работе элементы И 26 и 27, а также, проход  через элемент ИЛИ 40, прекращает выполнение подпрограммы и возобновл ет выполнение основной программы подобно тому, как это происходило при расшифровке команды возврата. Однако при этом по импульсу с выхода 54 распределител  14, проход щему через элемент И 26 на выход 60, осуществл етс  прием адреса точки входа выполн вшейс  подпрограммы в регистр 15 через блок 11 элементов И и блок 37 элементов ИЛИ, Импульс с выхода 55 распределител  14 проходит через элемент И 27 и элемент ИЛИ 39 на вход записи блока 16. При этом в информационную часть первой  чейки блока 16, выбираемой по адресу точки входа в подпрограмму, записываетс  этот же адрес точки входа, т.е. восстанавливаетс  первоначальное содержимое соответствующей  чейки , в результате чего при следующем обращении к этой подпрограмме ее выполнение начинаетс  с точки входа. Таким образом, при вызове подпрограмм мы в счетчик 2 не об зательно записываетс  адрес точки входа в эту подпрограмму . Он записываетс  только в том случае, когда происходит первое обращение к подпрограмме либо предыдущее выполнение этой подпрограммы закончилось на точке выхода. Если предыдущее выполнение подпро- .Граммы было прервано командой возвра30

35

40

45

50

55

та к основной программе, то при последующем обращении к прерванной подпрограмме в счетчик 2 заноситс  адрес команды, следующей за последней выполнившейс  при предыдущем обращении к ней команды. Такое обращение к подпрограммам по динамическому адресу обеспечивает изменение содержимого блока 16 в процессе работы устройства .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устррйство дл  управлени  подпрограммами , содержащее два счетчика, четыре регистра, две схемы сравнени  три блока элементов И, первый элемент И, первый и второй триггеры, причем группа выходов первого блока элементов И соединена с первой группой адресных выходов устройства, перва  группа адресных входов которого соединена с группой входов первого счетчика, выходы которого соединены с группой информационных входов первого блока элементов И, управл ющий вход которого соединен с выходом первого триггера, выходы первого регистра соединены с первой группой входов первой схемы сравнени , втора  группа входов которой соединена с второй группой адресных выходов устройства и с группой выходов второго блока элементов И, группа информационных входов которого соединена с группой выходов второго счетчика, управл ющий вход второго блока элементов И соединен с выходом второго триггера и с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второй схемы сравнени , перва  группа входов которой соединена с группой выходов второго регистра, втора  группа входов второ схемы сравнени  соединена с второй группой адресных входов устройства, отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени устройства путем обеспечени  возможности обращени  к подпрограммам по динамическому адресу, в него введены п тый и шестой регистры, два дешифратора , блок пам ти, группа элементов И, генератор импульсов, распределитель импульсов, третий счетчик, тр тий и четвертый триггеры, второй, третий, четвертый, п тый и шестой элементы И, блок элемента ИЛИ, первы

   0

   5

   0

   5

   5

   0

   0

   второй и третий элементы ИЛИ. причем группа входов начальных условий устройства соединена с группой установочных входов блока пам ти, группа информационных входов которого соединена с группой выходов третьего регистра , группа входов которого соединена с группой выходов блока элементов ИЛИ, перва  группа входов которого соединена с группой выходов третьего счетчика, группа информационных входов которого соединена с группой выходов второго блока элементов И, перва  группа информационных входов устройства соединена с группой входов четвертого регистра, перва  группа выходов которого соединена с первой группой информационных выходов устройства и группой входов первого дешифратора , выход которого соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, второй вход третьего элемента И соединен с выходом второго триггера, с вторым входом первого элемента И и первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика , группа информационных входов которого соединена с первой группой информационных выходов блока пам ти, втора  группа информационных выходов которого соединена с группой входов второго регистра, выход третьего элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, выход первого элемента ИЛИ соединен с нулевым входом первого триггера, единичный вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, с первыми входами первого и второго элементов И группы, с нулевым входом второго триггера и единичным входом третьего триггера, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с нулевым входом третьего триггера и первыми входами третьего и четвертого элементов И группы, выход первого элемента И которой соединен со счетным входом третьего счетчика, выход второго элемента И группы соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен-с входом записи блока пам ти, треть  группа информационных выходов которого соединена с группой входов первого регистра, выход п того элемента

   91

   И группы соединен с управл ющим входом третьего блока элементов И,,выходы которого соединены с второй групой входов блока элементов ИЛИ, выход шестого элемента И группы соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход третьего элемента И группы соединен с входом чтени  блока пам ти, первые входы п того и шестого элементов И группы соединены с выходом первой схемы сравнени , выход генератора импульсов соединен с первым входом п того элемента И, выход которого соединен с входом распределител  импульсов, первый выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И и с первым входом шестого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого триггера, выход шестого элемента И соединен со счетным входом первого счетчика, второй, третий, четвертый, п тый, шестой и седьмой выходы распределител  импульсов соединены с вторыми входами первого, второго, п того, шестого, третьего и четвертого элементов И группы соответственно , треть  группа адресных выходов

   0

   9542

   5

   0

   5

   10 ,

   устройства соединена с второй группой выходов четвертого регистра и группой входов п того регистра, группа выходов которого соединена с группой адресных входов блока пам ти и группой информационных входов третьего блока элементов И, четверта  группа адресных выходов устройства соединена с первой группой выходов шестого регистра , втора  группа выходов которого соединена с второй группой информационных выходов устройства и группой входов второго дешифратора, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первой схемы сравнени , выход четвертого элемента И группы соединен с единичным входом второго триггера, восьмой выход распределител  импульсов соединен с нулевым входом четвертого триггера , единичный вход которого соединен с входом запуска устройства, выход четвертого триггера соединен с вторым входом п того элемента И, втора  группа информационных входов устройства соединена с группой входов шестого регистра,