172377. lajstromszámú szabadalom • Mikroprogramzott adatfeldolgozó rendszer
3 172377 4 következő hét magasabb szint a perifériákkal kapcsolatos feldolgozó művelethez tartozik, míg a legmagasabb szintet a kritikus megszakítások részére tartalékoljuk. Ilyen módon a véletlen hozzáférésű beírható tárnak tizenhat címezhető rekesze lesz. A találmányt a továbbiakban a rajz alapján ismertetjük részletesebben, amelyen a találmány egy példákén ti kiviteli alakját tüntettük fel. A rajzon az 1. ábra a találmányt megtestesítő adatfeldolgozó rendszer teljes felépítését tükröző tömbvázlat, a 2. ábra az 1. ábra azon tömbjeinek részletesebb tömbvázlata, amelyek a periférikus berendezések felkérésére a mikroprogram tár címének az elsőbbségi szintjét változtatják, a 3. ábra az 1. ábra azon adatfolyamatok irányító tömbjeinek részleteit tükröző tömbvázlat, amelyeket a mikroprogram szintváltozás érint, és a 4. ábra a fő tár kiemelt műveleteire vonatkozó tömbvázlat. Az 1. ábrán 10 tárelrendezést tüntettünk fel, amelynek mikroprogram 11 tár és 12 főtár egyaránt részét képezi. A rendszer működése tizenhat mikroprogram szintre osztható, amelyek csökkenő prioritás szerint követik egymást, és értékűket 0000-tól Iliiig terjedő bináris számok jelölik (tehát a 0000 szint jelenti a legmagasabb prioritási szintet). A 0000 szintet a kritikus megszakítások számára tartjuk fent. A 0001 -tői 0111-ig terjedő hét szintet a perifériákkal kapcsolatos feldolgozási műveletek végrehajtásához rendeljük. A nyolc legalacsonyabb elsőbbség szintet 1000-től 11114g, a perifériáktól független processzor tevékenységgel kapcsoljuk össze. A11 tár és a 12 főtár különböző címzéssel rendelkeznek, továbbá ezen tárakat különböző méretű tömbbel is jelöltük és ezzel szemléltettük, hogy a tárak különböző szóhosszúsággal valamint különböző szókapacitással rendelkezhetnek. A tárakat célszerűen hasonló félvezető modulokból kell felépíteni, hogy együttesen olyan közös egységet alkossanak, amelynek különböző címzésű vezérlése van. Egy mikroprogram 13 tárvezérlő külön tárcímző 14 útvonallal és utasítási IS útvonallal rendelkezik, és ezáltal alkalmas a mikroprogram anyag békásának engedélyezésére és vezérlési célokra történő kiolvasására, tehát működése kétirányú. Hasonló módon feltüntettük aló főtár vezérlőt, amely 17 cimúttal rendelkezik és a 12 főtárral 18 adatvonalon át kétirányú kapcsolatban áll. A mikroprogram 13 tárvezérlőtől 20 vonalon át érkező vezérlés révén all tárból szerzett mikroutasítások mikroprogram 19 utasítás dekódert működtetnek, amely 21 aritmetikai egységet vezérel. A 19 utasítás dekóder a 13 tárvezérlőnek feldolgoz ugrásvezérlő jeleket is. A 21 aritmetikai egység valamint, a 19 utasításdekóder és a 16 főtár vezérlő között 22 és 23 vonalakon keresztül kétirányú hírközlés folyik. Ehhez hasonló hírközlési kapcsolat áll fenn 24, 25 , 26 és 27 vonalakon keresztül a 21 aritmetikai egység és 28 üzemi tár, 29 üzemi regiszterek, 30 képzetes tár és periférikus 31 vezérlőrendszer között. A 28 üzemi tár viszonylag gyors hozzáférésű szó-szervezésű scratchpad, és a 21 aritmetikai egységben lényegében szokásos módon kerül felhasználásra. A 28 üzemi tár összes címe előnyösen a processzor-tevékenység 1000-től 1111 szintjei részére hozzáférhető, de a perifériákká kapcsolatos mikroprogram szintek részére címeinek csak egy része, előnyösen a fele hozzáférhető. A tár 2 mindkét felében jelölések céljából jellegzetes módon helyek vannak fenntartva. Egyéb tárolási helyeket rendelhetünk a tartományok által kijelölt regiszterekhez, a fordító segédegységekhez, az állandókhoz, a periférikus vezérlőszavakhoz és készíthetünk a mikroprogram hozzáférési követelményeitől függő regisztereket. A fentiekben már említettük, hogy a 28 üzemi tár igen gyors hozzáférésű, jellegzetesen 256 x 32 bitszó szervezésű scrath-pad, amely lehetővé teszi egyetlen mikroprogram utasítás alapján még két kiolvasás és egy békás hozzáférését is. A 29 üzemi regisztereket a többszintes mikroprogram tulajdonságok kapcsán részletesebben is ismertetni fogunk. A 30 képzetes tárat több regiszter és tároló képezi, amelyek olyan módon címezhetők, hogy képesek a processzor összes egyéb regiszterei tartalmának kibocsátására és a 11 tárban tárolt mikroprogrammal közülük csak néhány érhető el. A periférikus 31 vezérlőrendszer egy periférikus 32 főútnak a processzor felé eső végét szolgálja ki és elsőbbségi hálózatot tartalmaz annak meghatározására, hogy bármely időpontban a több periférikus gép közül melyik érheti el a processzort. Minden periférikus berendezés csatlakozón keresztül csatlakozik a periférikus összekötő 32 főúthoz, és a csatoló feladata a mikroprogram által keltett periférikus vezérlőjeleknek valamint a kimeneti vagy bemeneti információknak a továbbítása. Speciális csatolók tartoznak egy 33 tárcsatárhoz, 34 kártyaolvasóhoz, 35 nyomtatóhoz, 36 video egységhez, 37 standard interface-hoz és közvetlen adatbeviteli 38 műhöz. Ahol közvetlen adatbeviteli művet használnak, több tárolási helyre van szükség, és ezt a 11 tárnak az ábrán szaggatottan jelölt 39 résszel megoldott kibővítésével lehet biztosítani. A 2. ábrán szaggatott vonallal jelöltük az 1. ábra periférikus gépeihez történő 40 interface csatlakozást, amely nagyjából ekvivalens az 1. ábrán vázolt hírközlési 32 főúttal. A 40 interface-től jövő alsó 41 többszörös vonal annak megfelelően kap gerjesztést, hogy a periférikus berendezések közül éppen melyik igényel processzor hozzáférést. A 41 többszörös vonal aktivált állapotát 42 elsőbbség kódoló észleli és ez a kódoló dönti el, hogy az egyidejűleg processzort igénylő periférikus gépek közül melyik kapjon elsőbbséget. A 41 többszörös vonal általában a legcélszerűbb módon minden periférikus gép csatolójához egy vonalat tartalmaz, de a kiszolgált periférikus csatolók hátrányos számkorlátozásának elkerülése céljából sürítő kódolás is alkalmazható. A 42 elsőbbség kódoló 43 kimenete mindig meghatározott periférikus csatolót azonosít, és bármely időpontban a legnagyobb elsőbbséggel rendelkező kérést képviseli. A 43 kimenet 46 vonalon át 47 áramkörhöz csatlakozik, és ez 48 vonalon keresztül az elsőbbséget nyert perifériának erről értesítő jelzést küld. A 48 vonalon lévő jelzésre adott válaszul a kiválasztott csatoló egy 49 többszörös vonalra eljuttatja az adott kérés kiszolgálásához szükséges adott program-rutin kezdetének megfelelő mikroprogram tár címét. Ez a periférikus gép meghatározott üzemi fázisának információtovábbítására és/vagy vezérlésére vonatkozhat. A 49 többszörös vonal a rendszerben lévő összes periférikus csatoló számaira közös. Felhasználunk még egy további 50 többvonalas utat is, amely az összes csatoló számaira közös, és ezt egyidejűleg a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
