178399. lajstromszámú szabadalom • Berendezés rögzített utasításkészletű mikroprocesszorok működédének javítására
178399 4 figyelembe vesszük, hogy a rögzített utasításkészletű mikroprocesszorok jól átgondolt működést, sőt egyes esetekben már nagy sorozatban gyártott sikeres (nem mikroprocesszoros) számítógépekhez igen hasonló működést valósítanak meg. Mégis, ha a rögzített utasításkészletű mikroprocesszor által nyújtott működéstől kis mértékben is el akarnak térni, ez már áthidalhatatlan akadályokba ütközik, és ezért ilyen esetekben a bonyolultabb bit-szeleteit mikroprocesszorok alkalmazására kényszerülnek. Egy példa a fentiek érzékeltetésére: jól bevált hagyományos felépítésű számítógép nagy sorozatán sikerrel alkalmazott utasításkészletet realizáló rögzített utasításkészletű mikroprocesszort kívánunk felhasználni egy számítógép tervezéséhez és előállításához. A tervezés alatt álló számítógépben azonban egy új üzemmódot kívánunk bevezetni a programok támogatására. Az üzemmódok megkülönböztetését a mikroprocesszoron kívüli járulékos elektronika segítségével megoldjuk. Az egyik — az új — üzemmódban azonban néhány jól definiálható utasítás helyett egy másik, a mikroproceszszorban szintén értelmezett utasítást kell végrehajtani. A mikroprocesszor rögzített működése miatt ez nehézséget okoz és ez a körülmény a másik típusú megoldásra kényszerít. A találmány célja, hogy ilyen és ehhez hasonló esetekben is tegye lehetővé az egyszerűbb és olcsóbb megoldás — rögzített utasításkészletű mikroprocesszor — alkalmazását a megváltoztathatatlan makro tulajdonságokkal rendelkező építőelemen kívüli beavatkozás lehetővé tételével. A találmány alapja az a felismerés, hogy bár az említett fajtájú rögzített utasításkészletű mikroprocesszor belső működésébe beavatkozni nem tudunk, a belső működést meghatározó utasításokba igen, hiszen az utasítások a mikroprocesszor szemszögéből nézve „kívülről”, az operatív tárból érkeznek. A találmány tárgya tehát berendezés rögzített utasításkészletű mikroprocesszorok működésének módosítására a mikroprocesszor adatbemeneteire adott információ figyelésével és módosításával. A találmány abban van, hogy az utasításokat meghatározó információkat figyeljük és a mikroprocesszoros rendszer státuszállapotának és a figyelt információknak függvényében az információkat bitenként kiegészítjük. Célszerű, ha a rendszer státuszállapotának és a figyelt információk függvényében az információt részben vagy egészében kicseréljük. Az eljárás folyamán tehát a fenti felismerésnek megfelelően az operatív tár által egy szignifikáns időben kiadott — és ezért utasításnak minősülő — információt figyeljük, az eredeti értelmezéstől eltérő végrehajtást igénylő utasítások esetében az információt módosítjuk vagy megváltoztatjuk, és a módosított vagy megváltoztatott információt engedjük — még a szignifikáns időn belül —a mikroprocesszorba, amely a módosított információnak mint utasításnak megfelelő működést végzi el. Az utasítás a tárgyalt esetekben kódolt bináris információ. A legegyszerűbben realizálható az, ha a kódolt bináris információk „logikai nem” tartalmú bitjei közül a szükségeseket logikai „igen” tartalomra módosítjuk és a módosított információt ilyen módon állítjuk elő. Ez a módszer — egyszerűsége mellett — csak speciális módosítandó és módosított információtartalmak esetén alkalmazható. A találmány szerint célszerű, ha az igényelt információk előállítását olyan módon végezzük, hogy az utasításokat általában definiáló információt adott esetben nem engedjük a mikroprocesszorba, hanem ehelyett más — az adott időpontban szükséges — utasítást definiáló információt juttatunk oda, vagyis az utasítás információt megváltoztatjuk. Ez a beavatkozás vonatkozhat a teljes utasításinformációra is, de vonatkozhat annak csupán egy részére. Az információ módosítás, illetve csere elvégzésének ténye valamint tartalma a módosítás, illetve csere nélkül érkező utasításin formációtól és a számítógéprendszer aktuális állapotától függ. A találmány szerinti berendezés olyan ismert berendezés továbbfejlesztése, amelynek adatbusza, az adatbuszra csatlakozó rögzített utasításkészletű mikroprocesszora és operatív memóriája van. A találmány abban van, hogy az adatbuszra figyelő és beavatkozó logika is csatlakozik, amelynek vezérlőbemeneteivel a mikroprocesszoros rendszer státuszjelei, figyelő bemenetéivel az adatbusz adatvonalai, módosító kimenetei pedig ugyancsak az adatbusz egyes vonalaival vannak összekötve. Célszerű, ha a berendezésnek a mikroprocesszor adatbemeneteire csatlakozó multiplexere is van, amelynek egyik adatbemenetcsoportja az adatbusz egyes vonalaival, a másik adatbemenetcsoportja a figyelő és beavatkozó logika egyes adatkimeneteivel, vezérlő bemenete pedig a figyelő és módosító logika vezérlő kimenetével van összekötve. Célszerű még az is, ha a figyelő és a beavatkozó logika programozható, csak olvasható memória, amelynek címbemenetei a figyelő és módosító logika vezérlő és adatbemeneteit valósítják meg, adatkimenetei pedig a figyelő és módosító logika adatkimeneteit képezik. Az ismert és a találmány szerinti berendezés kiviteli alakjait részletesebben rajz alapján ismertetjük. Az 1. ábra az ismert számítógép elvi vázlata ; a 2. ábra a találmány szerinti berendezés egy példaként kiviteli alakja ; a 3. ábra a találmány szerinti berendezés egy másik példakénti kiviteli alakja ; a 4—5. ábra a találmány szerinti berendezés egy további példakénti kiviteli alakja. A rajzon az egyes áramkörök kimeneteit az ábécé egyes betűivel jelöltük. Az 1. ábra egy számítógép fő funkcionális elemeinek kapcsolódását mutatja. A 13 adatbuszra kapcsolódik a 12 operatív tár és a 11 mikroprocesszor. A kapcsolódás adat- és vezérlőjelekkel történik. (Adatjelek : kettős nyíl. vezérlőjelek : egyvonalas nyíl.) A 2. ábra a találmány szerinti berendezés egy példakénti kiviteli alakját szemlélteti, amelynek rögzített utasításkészletű 11 mikroprocesszora, 12 operatív tára, 13 adatbusza, figyelő és beavatkozó 14 logikája van. A H mikroprocesszor, a 12 operatív tár, továbbá a figyelő és beavatkozó 14 logika adatbemenetei, illetve a módosító kimenetei közvetlenül a 13 adatbuszra csatlakoznak- Ezen kívül a 14 logika vezérlőbemeneteire a makro processzoros rendszer státusz b kimenetei csatlakoznak. A 14 logika vezérlőbemeneteire érkező b státuszjele származhatnak részben a 13 adatbuszon keresztül a mikroprocesszorból, részben a számítógép egyéb vezér lőelektronikájától. A találmány szerinti berendezés egy másik példák n í 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
