Устройство для восстановления работы процессора
Иллюстрации
Показать всеРеферат
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ РАБОТЫ ПРОЦЕССОРА, содержащее регистр фиксации сбоев, блок микропрограммного управления, узел преры-, ваний, регистр, коммутатор и первый элемент ИЛИ, причем информационный вход регистра фиксации сбоев -соединен с выходом сбоя процессора, первый вход сброса регистра фиксации сбоев и синхровход узла прерываний соединены с первым вьосодом микрооперации блока микропрограммного управления , адресный вход которого соединен с выходом адреса прерывания узла прерываний, выход сигнала прерывания которого соединен с первым . входом сброса регистра, второй вход сброса которого и второй вход сброса регистра фиксации сбоев являются входом начальной установки устройства , выход которого соединен с установочным входом регистра, выход которого соединен с входом коммутатора , выход которого соединен с входами первого элемента ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью повьшения надежности устройства за счет предотвращения зацикливания микропрограмм при сбоях, в него введены счетчик, шесть элементов И и второй элемент ИЛИ, причем выход первого элемента ИЛИ соединен с прямым входом первого элемента И, с первым прямым входом второго элемента И и с первым прямым входом третьего элемента И, второй прямой вход третьего элемента И подключен к выходу счетчика, третий прямой и инверсный входы третьего элемента И соединены с входом режима устройства, выход третьего элемента И соединен с входом блокировки блока микропрограммного управления, второй выход микроопераций которого соединен с прямым входом четвертого элемента (Л И и с первым прямым входом пятого элемента И, второй прямой и инверсный входы и выход которого соединены соответственно с входом режима устройства , первым входом сброса регистра и с первым входом второго элемента ИЛИ, второй и третий входы и со выход которого соединены соответственно с выходом четвертого элемента И, с входом начальной установсо ки устройства и с входом сброса счетчика, суммирующий вход и выход которого соединены соответственно с выходом шестого элемента И и с инверсным входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом запросов на прерывание узла прерываний, второй вход запросов на прерывание которого соединен с выходом второго элемента И, втЪрой и третий прямые входы которого соединены соответственно с инверсным .входом первого элемента И и входом режима устройства, инверсный вход
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК д11 4 G 06 F 11 00
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOIVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3715940/24-24 (22) 09.01.84 (46) 15.11.85.Бюл.В 42 (72) В.M.Ïðîíèí, А.Я.Костинский, В.СеХамелянский и Б.В.Цесин (53 ) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
11р 867999, кл. С 06 F 11/12, 1981.
Авторское свидетельство СССР
11р 696465, кл. G 06 F ll/00, 1977. (54)(57)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ РАБОТЫ ПРОЦЕССОРА, содержащее регистр фиксации сбоев, блок микропрограммного управления, узел прерываний, регистр, коммутатор и первый элемент ИЛИ, причем информационный вход регистра фиксации сбоев соединен с выходом сбоя процессора, первый вход .сброса регистра фиксации сбоев и синхровход узла прерываний соединены с первым выходом микрооперации блока микропрограммного управления, адресный вход которого соединен с выходом адреса прерывания узла прерываний, выход сигнала прерывания которого соединен с первым входом сброса регистра, второй вход сброса которого и второй вход сброса регистра фиксации сбоев являются входом начальной установки устройства, выход которого соединен с установочным входом регистра, выход которого соединен с входом коммутатора, выход которого соединен с входами первого элемента ИЛИ, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства за счет предотвращения зацикливания микропрограмм при сбоях, в него вве„„SU,, 1191910 А дены счетчик, шесть элементов И и второй элемент ИЛИ, причем выход первого элемента ИЛИ соединен с прямым входом первого элемента И, с первым прямым входом второго элемента И и с первым прямым входом третьего элемента И, второй прямой вход третьего элемента И подключен к выходу счетчика, третий прямой и инверсный входы третьего элемента И сое динены с входом режима устройства, выход третьего элемента И соединен с входом блокировки блока микропрог! раммного управления, второй выход микроопераций которого соединен с д прямым входом четвертого элемента
И и с первым прямым входом пятого элемента И, второй прямой и инверсный входы и выход «второго соединены в соответственно с входом режима устройства, первым входом сброса регист. ра и с первым входом второго элемен- laaL та ИЛИ, второй и третий входы и выход которого соединены соответ- Ж ственно с выходом четвертого эле- О б мента И, с входом начальной установки устройства и с входом сброса
М счетчика, суммирующий вход и выход которого соединены соответственно с выходом шестого элемента И и с инверсным входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом запросов на прерывание узла ° прерываний, второй вход запросов на прерывание которого соединен с выходом второго элемента И, втЬрой и третий прямые входы котброго соединены соответственно с инверсным .входом первого элемента И и входом режима устройства, инверсный вход
1191910 шестого элемента И соединен с выходом счетчика и с первым инверсным входом четвертого элемента И,второй инверсный вход которого соединен с прямым входом шестого элемента И и с инверсным входом пятого элемента И.
2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок микропрограммного управления содержит узел памяти микрокоманд, регистр микрокоманд, дешифратор, коммутатор, генератор импульсов и группу элементов И, причем вход адреса блока микропрограммного управления соединен с первым информационным входом коммутатора, выход которого соединен с -адресным входом
Изобретение оТносится к вычислительной технике, в частности к устройствам, повышающим надежность работь процессоров, и может быть применено в процессорах с микропрограммным управлением.
Цель изобретения — повышение надежности эа счет предотвращения зацикливания микропрограмм при сбоях.
На фиг.1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 - структурная схема блока микропрограммного управления; на фиг.3 - структурная схема узла прерываний.
Устройство для восстановления работы процессоров (фиг.1) содержит регистр 1 фиксации сбоев, блок 2 микропрограммного управления, узел 3 прерываний, регистр 4, коммутатор 5, счетчик 6, элементы И 7-12, элементы ИЛИ 13-14,. выход 15 сбоя процессора, вход 16 режима устройства, адресный вход 17 блока 2 микропрограммного управления, вход 18 блокировки блока 2 микропрограммного управления, выходы 19-20 микроопераций блока 2 микропрограммного управления, разряды 21-22 входа 16 режима устройства, вход 23 начальной установки устройства. узла памяти микрокоманд, выход которого соединен с информационным входсм регистра микрокоманд, выход которого соединен с информационным входом дешифратора, выходы первой группы которого являются первым и вторым выходами микроопераций блока, инверсные входы группы элементов И подключены к входу блокировки блока, прямые входы и внходы элементов И группы соединены соответственно с выходом генератора импульсов и с управляющими входами коммутатора, регистра микрокоманд и дешифратора, выход второй группы входов которого соединен с вторым информационным входом коммутатора.
Блок 2 микропрограммного управления (фиг.2) содержит узел 24 памяти микрокоманд, регистр 25 микрокоманд, дешифратор 26, коммутатор 27, генератор 28 импульсов, группу элементов И 29.
Узел прерываний (фиг.3 ) содержит регистр 30 запросов, группу эле- ментов ИЛИ 31, элемент И 32, эле10 мент ИЛИ 33.
Регистр 1 фиксации сбоев предназначен. для фиксации сбоев, возникающих в блоках и узлах процессора. Информация о сбоях поступает в регистр 1 фиксации сбоев с выхода 15 сбоя процессора.
Информация о сбоях, зафиксиро-. ванная в регистре 1 фиксации сбоев с помощью коммутатора 5,классифицируется по типам в зависимости от времени возникновения. Результат классификации фиксируется в регистре 4.
Блок 2 микропрограммного управ25 ления вырабатывает управляющие сигналы для всего устройства. Узел 24 памяти микрокоманд содержит микрокоманды, считываемые в регистр 25.
Поля микрокоманды расшифровываются
30 дешифратором 26. Адрес следующей микрокоманды выбирается коммутатором 27.
Формирование управляющей серии синх1191910
40 росигналов осуществляется генератором 28 импульсов. Блокировка выцачи управляющей серии синхросигналов осуществляется с помощью группы элемен тов И 29. 5
Узел 3 прерываний предназначен для принудительной передачи управления микропрограммам обработки особых случаев — сбоев. В случае сбоя узлом 3 формируется запрос на микро- 10 программное прерывание, который выдается в блок 2 микропрограммного управления. Кроме запроса в блок 2 передается начальный адрес микропрограммы обработки сбоев..После 15 .удовлетворения запроса формируется сигнал, сбрасывающий источник запросов — регистр 4.
Устройство для восстановления работы процессора работает следую- 20 щим образом.
При включении процессора все его элементы приводятся в исходное состояние. Так, при возбуждении входа 23 начальной установки устройст- 2 ва производится установка в нулеsoe состояние (сброс ) регистра 1 фиксации сбоев, регистра 4 и счетчика 6. Вход 23 начальной установки устройства возбуждается при на- 30 жатии клавиши "Сброс машины" процессора;
При работе процессора сбои, возникающие в его устройствах и блоках .с выхода 15 сбоя процессора, поступают в регистр 1 фиксации сбоев.
Зафиксированные сбои с помощью коммутатора 5 классифицируются по типам в зависимости от времени их возникновения, а также повторяемые и неповторяемые. Информация о типах сбоев фиксируется в регистре 4, При установке хотя бы одного разряда регистра 4 через элемент ИЛИ 13 вы. дается запрос на микропрограммное 4 прерывание для вызова микропрограммы обработки возникающей ситуации.
Так, если счетчик 6 не заполнен, т.е. отсутствует сигнал переноса из его старшего разряда, то сигнал gg на выходе счетчика соответствует
"0", открыт элемент И 7 и закрыт элемент И 10. Поэтому устанавливается первый разряд регистра 30 запросов узла 3 прерываний. Установ- gg ка первого разряда регистра 30 при нулевом значении второго разряда открывает элемент И 32, сигнал с вы- хода которого поступает на группу элементов ИЛИ 31 узла 3 для формирования начального адреса микропрограммы повторения. Кроме того, сигнал через элемент ИЛИ 33 вызывает сброс регистра 4 и открывает элемент И 8 °
Сигнал с выхода открытого элемента И 8 вызывает увеличение содержимого счетчика 6 на единицу. Ад-. рес, сформированный группой элементов ИЛИ 31 и сигнал с выхода элемента ИЛИ 33 поступают на вход. 17 блока 2 микропрограммного управления в коммутатор 27. Адрес микрокоманды, выданный узлом 3, исполь1 зуется для выборки микрокоманды.
Осуществляется переход на выполнение микропрограммы повторения.
При отсутствии сбоев при выполнении микропрограммы повторения соответствующая микрокоманда этой микропрограммы осуществляет сброс регистра фиксации сбоев l путем выдачи сигнала на первом выходе микрооперации 19 блока 2. Выполнение команды продолжается. Последняя микрокоманда выполняющейся команды возбуждает сигнал на выходе 20 блока 2 микропрограммного управления, который в случае, если счетчик 6 не заполнен, открывает элемент И 9, сигнал с выхода которого через элемент ИЛИ 14 поступает на вход сброса счетчика 6.
Если в слове состояния программы задан режим контроля, признак которого поступает в устройство на вход 16 режимов возбуждения разряда 21, то сброс счетчика 6 осущест-. вляется при выполнении последней микрокоманды текущей команды независимо от его состояния, Так, открывается элемент И 12, сигнал с выхода ко то ро го через эле мент ИЛИ 14 поступает на вход сброса счетчика 6.
При наличии сбоя при выполнении микропрограммы повторения сигнал ошибки с выхода 15 сбоя поступает в регистр 1 фиксации сбоя и, как указана выше, в регистр 4.
Установленный разряд регистра 4 при незаполненном счетчике 6 открывает элемент И 7, сигнал с выхода которого устанавливает регистр запросов 30 узла 3 прерываний, и, как описано выше, формируется переход на повторное выполнение микропрог.119!910 раммы повторения. При повторном переходе к выполнению микропрограммы повторения производится сброс регистра 4 и наращивание счетчика 6 на единицу по сигналу через элемент И 8.
В случае множества сбоев при выполнении микропрограммы повторения или s течение одной команды произ водится наращивание счетчика 6 при каждом входе в микропрограмму повторения. При превышении заданного порога сбоев с помощью счетчика 6 выдается сигнал, который запрещает повторное выполнение микропрограммы повторения после очередного. сбоя.
В этом случае,при открытой маске контроля слова состояния программы, поступающей в. разряд 21 входа режимов 16, через элемент И 10 в узел 3 прерываний выдается запрос на выполЭ кение микропрограммы контроля. Запрос на выполнение микропрограммы повторения запрещается элементом И 7, В этом случае устанавливается второй разряд регистра 30 запроса узла 3 прерываний. Сигнал установленного второго разряда регистра 30 пос:тупает на группу элементов ИЛИ 31 ,узла 3 для формирования начального
:адреса микропрограммы контроля, Кроме этого, сигнал.через элемент
ИЛИ 33 вызывает сброс регистра 4.
Увеличение содержимого счетчика 6 ,не производится. Адрес, сформированный группой элементов ИЛИ 31, и сигнал с выхода элемента ИЛИ 33 поступают на вход 17 блока 2 микро- . программного управления в коммутатор 27. Адрес микрокоманды, выданный узлом 3, используется для выборки микрокоманды. Осуществляется переход на выполнение микропрограммы контроля. Микропрограмма конт-. роля обеспечивает формирование неотложного прерывания от схем контроляе
В случае, если счетчиком 6 выдан сигнал, а маска контроля в слове состояния программы закрыта, то переход на микропрограмму повторения и контроля не выполняется. Тогда если задан режим останова по сбою, сигнал разряда 22 которого поступает с входа режимов 16, открывается элемент И 11, сигнал с выхода
15 которого поступает на вход 18 бло. ка 2 микропрограммного управления, где осуществляет блокировку выдачи синхроимпульсов с помощью группы элементов И 29. Выход из этого состояния осуществляется путем нажатия клавиши "Сброс машины" процессора как это указано выше.
Если режим останова по сбою не задан, то останова синхронизации не производится, признак сбоя в регистре 1 фиксации сбоев и запрос на микропрограммное прерывание в регистре 4 сохраняются, а вычисления .продолжаются. Результат вычислений непредсказуем.
Таким образом, предложенное устройство повышает надежность процессора, обеспечивая возможность работы при многократных сбоях, предотвра35 щая зацикливание микропрограммы повторения. Кроме того, при превышении заданного числа сбоев проиэь одится переход на микропрограмму контроля, которая анализирует возникшую ситуацию и обеспечивает формирование неотложного прерывания
f от схем контроля.
1191910
1191910
От 10
У, 12
Составитель А. Крючков
Техред О,Неце
Корректор П.Патей
Редактор, М.Дылын
Подписное
Филиал П1П1 "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Заказ 7164/46 . Тираж 709
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д,4/5