DE1303416B - - Google Patents

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DE1303416B
DE1303416B DE19651303416D DE1303416DA DE1303416B DE 1303416 B DE1303416 B DE 1303416B DE 19651303416 D DE19651303416 D DE 19651303416D DE 1303416D A DE1303416D A DE 1303416DA DE 1303416 B DE1303416 B DE 1303416B
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Description

1 \ 2
iosind
In Datenverarbeitungsanlagen werden Speicher- der dritte OperandTind immer in einem Gerade-Un-
plütze oder Register durch Adressen gekennzeichnet, gerade-Speicherplatz enthalten, und somit kann die
Der Einfachheit halber werden die Befehle einer Adresse des dritten Operanden ohne Schwierigkeiten
Programmfolge möglichst in der Reihenfolge ihrer aus der Adresse des zweiten Operanden gewonnen
Ausführung in Speichern aufeinanderfolgender Adres- 5 werden,
sen gespeichert. Auf diese Weise ist es möglich, durch Der Hauptzweck des Befehls »Verzweigen, wenn Erhöhen der Befehlsadresse die Adresse für den nach- Index größer« besteht im Erhöhen und Prüfen eines sten Befehl zu erhalten. Zu diesem Zweck ist ein Be- Indexwertes. In der »Verzweigen, wenn Index gröfehlszähler vorgesehen, der mit der Ausführung jedes ßer«-Operation wird der zweite Operand (in /?-1) zu Befehls um eins weitergeschaltet wird. Die neue in- io dem ersten Operanden (in R1) addiert und die Summe krementierte Adresse ist die Adresse des nächsten algebraisch mit dem dritten Operanden verglichen. Befehls. Wenn die Summe größer als der dritte Operand ist, Es ist ferner bekannt, eine Adresse auf besondere wird die Verzweigungsadresse als die nächste Befehls-Kennzeicnen hin zu verändern. Eine dieser Methoden adresse benutzt. Wenn die Summe niedriger als der ist das Indexieren, welches durch ein Zeichen im Be- 15 dritte Operand oder gleich dem dritten Operanden fehl ausgelöst wird und bewirkt, daß die im Befehl ist, so wird das Programm mit dem Befehl fortgesetzt, enthaltene Adresse um einen in einem Indexregister dessen Adresse im Befehlszähler steht. Dem soeben enthaltenen Betrag erhöht oder erniedrigt wird. beschriebenen Befehl ähnlich sind die Befehle »VerZweck der Erfindung ist die Schaffung eines Ver- zweigen, wenn Index niedriger« und »Verzweigen, fahrens zur Adressenmodifikation. 20 wenn Index gleich«, wobei die Verzweigung dann er-Die Erfindung betrifft ein Verfahren für ein spei- folgreich ist, wenn die Summe niedriger oder gleich cherprogrammiertes elektronisches Datenverarbei- dem dritten Operanden ist.
tungssystem mit einer Einrichtung zur Decodierung Der »Verzweigen, wenn Index größer«-Befehl soll einer Verzweigungsinstruktion, die eine Verzwei- an Hand eines in F i g. 2 dargestellten Ausführungsgungsadresse und eine erste und zweite Adresse für »5 beispiels einer mikroprogrammgesteuerti.n Datenvereinen ersten und zweiten Operanden definiert. Die arbeitungsanlage. von der nur die zur Durchführung Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß folgende dieses Befehls notwendigen Teile dargestellt sind, er-Verfahrensschritte erfolgen: läutert werden. In die Verbindungen zwischen den \ ..... Jt-J/-. j dargestellten Schaltungsblöcken sind zur wahlweisen
a) Add.t,on der beii-n Operandenwerte. 30 He* tdlung von Verbindungen zwischen den Blöcken
b) Vergleich der Summe der beiden Operanden mit gemäß den Programmschritten UND-Schaltungen eineinem dritten Operanden, der durch eine dritte geschaltet zu denken. Um die F i g. 2 übersichtlicher Adresse spezifiziert ist, wobei dir Adresse des zu machen, sind diese UND-Schaltungen weggelassen, dritten Operanden aus der Binäradresse des Die Datenverarbeitungsanlage des vorliegenden Beizweiten Operanden gemäß einer ODER-Ver- 35 spiels ist auf byteweise Verarbeitung abgestellt. Jedes knüpfung mit dem Binärwert »1« in der ge- Byte umfaßt acht Bits.
wünschten Stelle gewonnen wird, V, V. T. D. G. S. R, M und W sind Register, die
c) Aufruf der nächsten Instruktion an der Verzwei- je acht Bitstellen aufweisen. Mamäi der Register gungsadresse. wenn der Vergleich ein vorgege- hahcn noch eine neunte Bitstelle, in die ein Pantatsbencs Resultat liefert, oder Abruf einer vorgege- 4° blt eingegeben wird. Da dieses Bit aber nur Priifbcnen Adresse, wenn der Vergleich ein anderes zwecken dient, soll es be. der folgenden Beschreibung Resultat liefert nicht mehr erwähnt werden.
A und B sind Register, die die Eingänge zu
Weiten. Merkmale, vorteilhafte Ausgestaltungen einer Arithmetisch-Logischen-Einheit ALE darstellen,
um! Weiterbildungen eines Systems zur Durchführung 45 Die Arithrnetisch-Logische-Einheit ALE ist so ausge-
des Verfahrens sind den Interansprüchen zu ent- bildet, daß sie sämtliche in einer Datenverarbeitungs-
nehmen. anlage anfallenden arithmetischen Operationen aus-
Nachsteheml soll an Hand der Ausführung des Be- fuhren kann. Darüber hinaus führt sie auch logische
fehls ■· Verzweigen, wenn Index größer« erläutert wer- Operationen, wie z.B. die UND-Funktion, ά,ύ
den. wie die crfindiingsgcmäßc Adressenmodifikation*- 50 ODF.R-Funktion oder die Exklusiv-ODER-Funk-
vorrichumg arbeitet. tion aus. Das bedeutet, daß jedes einzelne Bit einer
I i g. I zeigt das Format des . \ erzweigt ns. wenn In- über das Register A zugeiuhrten Information mit dem
dex größvr -Befehls, bei dessen Ausführung die entsprechenden Bit einer über das Register D zugc-
Adressenmodifikation erfolgt; führten Information verglichen wird. Die ALE ist
F i g. 2 stellt ein Blockschaltbild der Teile des 55 aber auch in der Lage, die vier niedrigen Bits mit den
Datcnverarbeitiingssystems dar. die bei der Ausfüh- vier höheren Bits eines Bytes zu vertauschen,
rung des in f i g. I gezeigten Befehls benutzt werden. Die in F i g. 2 dargestellte Schaltung enthält außcr-
Bei der Ausführung des »Verzweigen, wenn In- dem noch den Hauptspeicher HS, dessen Ausgang mit
dcx größer«-Befehls (Fig. 1) wird der Inhalt eines dem Register R verbunden ist. Als AdreSregister für
Allgemeinen Registers, dessen Adresse durch Bl be- Oa den Hauptspekhere HS wirken die beiden Register M
zeichnet ist. zu dem D 2-FeId addiert, um die effektive und N. In einem Decoder DBC werden die Adressen
Verzweigungsadresse zu bilden, die im Verzweigung»- vor Zuführung zum Speicher decodiert. Der Haupt-
falt den nächsten Befehl bestimmt. Das Feld R1 speicher enthält neben den Speicherplätzen noch
kennzeichnet drn Speicherplatz des ersten Operanden. sechzehn Register, sogenannte Allgemeine Register,
das Feld R i den Speicherplatz des zweiten Operan- 85 z.B. Rl, Rl, Ri mit je zweiunddreiBig Bitstellen,
den. Der Speicherplatz eines dritter» Operanden Es wird bei der folgenden Beschreibung der Steuc-
schlieft! an den Speicherplatz des zweiten Operanden rung für den Befehl »Verzweigen, wenn Index
an und ist immer ungeradzahlig, d. h.. der zweite und größer« von einem Zustand ausgegangen, bei welchem
3 4
der Befehl aus dem Speicher ausgelesen und decodiert /--Register gebracht. Im nächsten Mikroschntt wird ist und die Bytes des Befehls in dem Befehlsregister die Adresse R I vom '/'-Register in die Adressen-(nicln dargestellt) abgespeichert sind. Es wird ferner register M und /V gebracht, und der Inhalt des 'f-Reangenommen, daß zu diesem Zeitpunkt das Register/- gisters= wird in der Arithmctisch-Logischen-Einheil in seinen vier hohen Bitstellen die Adresse R 1 des 5 um eins vermindert,
Allgemeinen Registers enthält, während die vier nied- Das vierte Byte (Bits 24 bis 31) des Allgemeinen rigen Bitstellen des /.-Registers die Adresse des All- Registers R 1 wird nun in das /i-Register gebracht gemeinen Registers/?3 enthalten. Weiter wird ange- und in der Arithmetisch-Logischen-Einheii zu dem nornmen, daß der Inhalt des Allgemeinen Registers Inhalt des JL-Registers, das das vierte Byte der Inmit der Adresse/32 zu der relativen Adresse D 2 io formation im /?3-Register enthält, addiert. Das Eraddiert wurde und die Summe, die die effektive Ver- gebnis wird zurück in das Λ-Register gebracht und zweigungsadresse darstellt, in die Adressenregisler U von dort im nächsten Schritt zurückgespeichert in das und V gebracht wurde. Allgemeine Register R 1.
Es wird angenommen, daß der auf den letzten In den folgenden Schritten werden die dritten Bytes
Schritt des Auslesens des Befehls folgende Mikro- 15 (Bits 16 bis 23) aus den Allgemeinen Registern R 1
schritt die Register L und T derart sieuert, daß die und R 3 addiert und in die dritte Byteposition des
vier Bits, die die Adresse des Registers R 1 kenn- Allgemeinen Registers R1 gebracht. In den nächsten
zeichnen, in die vier hohen Bitpositionen des T-Re- Mikroschritten werden die zweiten Bytes (Bits 8 bis
gisters gebracht werden. Außerdem wird bei diesem 15) aus den Registern /?3 und Rl miteinander
Befehl »Verzweigung, wenn Index größer«, die bi- ao addict und in der Byteposition 2 des Registers R1
näre Zahl 0011 in die vier niederen Bitpositionen des gespeichert. Das gleiche erfo'-n sodann mit der ernten
T-Registcrs gebracht. Die Adresse i*n T-Register Byteposition.
wählt später mit ihren hohen Stellen das Allgemeine Für die mögliche Modifizierung werden nun die
Register (Adresse Rl) aus, während die binäre (M)Il vier hohen Bits des K-Registers mit dem Binärwert
die Bitpositionen innerhalb des Registers bestimmt. 35 0001 einer ODER-Funktion unterzogen und das Er-
Die folgende Liste zeigt die Adressen der ν rschie- gconis in das K-Register gebracht. Zweck dieser Ope-
denen Bytes. ration ist es, die Adresse des Allgemeinen Registers
Byteadresse Bitpositionen Λ3 um eins zu erhöhen, wenn /?3 geradzahlig ist,
_ und diese Adresse unverändert zu lassen, wenn Ki
4· Bvte °01' - 24 bis 31 30 ungeradzahlig ist. Wie bereus erwähnt, wird die
3. Byte 0010 = 16 bis 23 Adresse des Registers /? 3 durch die vier hohen Bits
2. Byte 0001 = 8 bis 15 im K-Registcr gekennzeichnet. Wenn die Adresse des
1. Byte 0000 — 0 bis 7 Registers R 3 um eins erhöht wird, so erhält man die
Adresse des Allgemeinen Registers R 2. weil die Rein diesem Mikroschritt werden die einen Teil des 35 gister/?3 und /?2 nebeneinanderliegende Adressen Operationscodes enthaltenen bistabilen Kippschal- aufweisen; außer die Adresse/?3 ist ungerade, in tungen G 4, G 5 und G 6, die den dem Befehl »Ver- welchem Fall als Ergebnis wieder die Adresse /?3 gezweigung, wenn Index größer« zugeordneten 011- bildet wird. Somit ist die Adresre des dritten Ope-Zustand enthalten sollen, geprüft, und es wird zu dem randen mit in der Adresse des zweiten Operanden Anfangsschritt einer Reihe von Mikroschritten über- 40 enthalten, der durch das Feld R 3 gekennzeichnet ist. gegangen, welche die Maschinenoperation ausführen. Mithin hat es der Programmierer durch Wahl der In diesem Schritt wird noch geprüft, ob die vier Adresse von /?3 in der Hand, ob das Ergebnis der hohen Bits des T-Registers ungleich null sind. Operation von Inhalt von R 1 plus 'nhalt von R 3 mit Im nächsten Schritt wird der Inhalt des K-Re- dem im Register/?2 stehenden Wert verglichen wird gisters, welches der niedrigstellige Teil der effektiven 45 und damit eine Vergleichsverzweigung erfolgen kann Verzweigungsadresse ist, in das D-Register gebracht. oder ob das Ergebnis der Operation Inhalt von R1 Der Inhalt des K-Registers muß verschoben werden, plus Inhalt von R 3 mit dem Inhalt von R 3 verglichen weil er für die folgenden Operationen aufbewahrt wird und daher dann stets nur der eine Zweig der werden muß und das K-Register anderweitig benötigt Vergleichsverzweigung weitergeführt wird,
wird. 50 Für die Bestimmung des nächsten auszuführenden In einem weiteren Schritt werden die viet niedrigen Befehls wird zu diesem Zeitpunkt der !nhalt der Bits des /--Registers, die die Adresse des Allgemeinen Adressenregister U und K in die Adressenregister M Registers R 3 kennzeichnen, über das ß-Register in und N gebracht. Wie bereits oben erläutert, kennder Arithmetisch-Logischen-Einheit in die vier hohen zeichnet die Adresse in den Registern U und K jetzt Stellen gebracht und dort zu 0000 0011 addiert, so 55 das Register/?2, welches den dritten Operanden entdaß diese Adresse das Byte 4 des Registers R 3 kenn- hält. Da die niedrigen Stellen (Bits 7 und 8) des zeichnet. Das Ergebnis wird in das Register K ge- K-Registcs 00 sind, wird das Byte, welchem die Bitbracht, stellen 0 bis 7 umfaßt — das s'nd die höchststelligen Im niiehsten Schritt wird die in den Adressen- Bits des Allgemeinen Registers/?2 — aus dem registern (J und V stehende Adresse in die Adressen· 60 Speicher ausgelesen.
register M und N gebracht, und der Wert des K-Re- Der Inhalt des Λ-Registers wird darauf geprüft, ob
gisters wird um eins vermindert. der Operand R 2 gleich Null ist. Für dieses Aitsfüh-
Im nächste' Zyklus wird die Information, die in rungsbeiaptel wird angenommen, daß RlΦ0 ist. In
der durch die i.spisterM und/V angegebenen Adresse diesem Schritt wird femer der Inhalt der höchststel-
R3 des Hauptspeichers enthalten ist, in das R-Re- 65 ligen Bits des Al-Registers in das Register!, ge·
gister gebracht. Der Speicher wird regeneriert, und bracht.
der Inhalt des ^-Registers wird Über die Arith- Der Inhalt des /?-Registers wird nunmehr vom In-
metisch-Logische-Einheit in das zuvor gelöschte halt des L-Registers subtrahiert, und wenn die Summe
νοα InhaltRl und InhaltR$ größer ist als Inhalt Rl, erfolgt die Vergleiehsverzweigeng zu einer Folge van Mtkrosehfitteti. Bei Gleichheit erfolgt eine Inkre» ftienUeruttg des Inhalts des V-IUgisters, woraufhin der Vefgleiehsvofgang mit dem fiäehstttiedrigereti S Byte durchgeführt wird. Durch den letzten der bei Ungleichheit ausgelösten Mikrosehritte wird der Inhalt des Ü-fteghiters in das /'Register gebracht. Bs soll hier noch einmal erwähnt werden, daß das D-Register nun den niedrigstetligen Teil der Verzweigungsadresse, der zu Anfang im V-Register enthalten war, enthält. Im nächsten Schritt wird der Inhalt des i/-Registers in das /-Register gebracht, so daß der nächste Makrobefehl nun an dieser effektiven Adresse entnommen werden kann, welche sich aus dem »Verzweigen wenn Index größer«-Befehl ergab. Im nächsten Schritt wird das /.»Register geleert.

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Verfahren für ein speicherprogrammiertes elektronisches Datenverarbeitungssystem mit einer Einrichtung zur Decodierung einer Verzweigungsinstruktion, die eine Verzweigungsadresse und eine erste und zweite Adresse für einen ersten und zweiten Operanden definiert, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Verfahrensschritte erfolgen:
a) Addition der beiden Operandenwerte,
10
b) Vergleich der Summe der beiden Operanden mit einem dritten Operanden, der durch eine dritte Adresse spezifiziert ist, wobei die Adresse des dritten Operanden aus der Binäradresse des zweiten Operanden gemäß einer ODBR-Verknüpfung mit dem Bteärwert»l« in der gewünschten Stelle gewonnen wird,
c) Aufruf der nächsten Instruktion an der Verzweigungsadresse, wenn der Vergleich ein vorgegebenes Resultat Hefen, oder Abruf einer vorgegebenen Adresse. wenn der Vergleich ein anderes Resultat liefert.
2. Speicherprogrammiertes elektronisches Datenverarbeitungssystem zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Ableitung der dritten Adresse von der zweiten Adresse vorgesehen ist.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Einrichtung ein ODER-Tor ist, das die zweite Adresse und den Binärwert»!« zur Bildung der dritten Adresse kombiniert.
4. !ipeicherprogrammiertes elektronisches Datenverarbeitungssystem zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte vorgegebene Adresse von einem Instruktionszähler erzeugt wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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