DE2457275B2 - Anordnung zum ueberwachen der adressierung eines mikroprogramm-speichers - Google Patents

Description

festzustellen, ob ein ausgelesenes Wort zu dem Mikroprogramm gehört, das die durch die Operationscodegruppe definierte Operation durchführen soll.

Eine in Fig. 3 auf Seite 1155 der Zeitschrift »IEEE Transactions on Computers«, Dezember 1970, dargestellte Mikroprogrammüberwachüngsanordnung kontrolliert den Betrieb des Mikrobefehls-Decodierers durch Vergleich der dem Mikrobefehl zugeordneten Paritätsprüfziffer mit den Ausgangssignaien des Decodierers. In gleicher Weise wird der Betrieb des Mikroadressen-Umsetzers durch Vergleich seiner Ausgangssignale mit der der Adressencodegruppe zugeordneten Paritätsprüfziffer überwacht. Dagegen erfolgt auch in diesem Fall kein Vergleich mit einer Operationscodegruppe, so daß es nicht möglich ist, festzustellen, ob ein aus dem Speicher ausgelesener Befehl zu dem richtigen Mikroprogramm gehört oder nicht.

Schließlich ist in der US-PS 37 07 7C3 eine Überwachungsanordnung beschrieben, bei der von jedem aus dem Mikroprogrammspeicher ausgelesenen Mikrobefehlswort eine Codegruppe geringer Stellenzahl abgeleitet wird, die zur überwachung des richtigen Programmablaufs verwendet wird. Diese Codegruppe wird aber nicht mit einer Operationscodegruppe verglichen, sondern mit den Zuständen bestimmter Bestandteile der Datenverarbeitungsanordnung, um sicherzustellen, daß diese Zustände der Durchführung des Mikrobefehls entsprechen.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs erläuterten Art so auszugestalten, daß beim Auslesen von Wörtern aus dem Mikroprogrammspeicher, die nicht zu einem bestimmten Mikroprogramm gehören, die Abgabe irrtümlicher Fehlersignale verhindert wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Ausführungsform der Überwachungsanordnung nach der Erfindung und

Fig.2 eine andere Ausführungsform der Überwachungsanordnung nach der Erfindung.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Mikroprogramm-Steuerspeicher MK mit seinem Leseregister L dargestel't. Der Teil A des Leseregisters L dient zur Aufnahme einer Basisadresse des Mikroprogramms, welches durch die Steuerlogik LCauf Grund einer Operationscodegruppe CO ausgewählt wird, die in dem Befehl enthalten ist, der das Mikroprogramm abruft. Die Operationscodegruppe ist in dem Teil CO eines Operationsregisters R gespeichert, das mit der Steuerlogik LC für deren schrittweisen Betrieb in einer geschlossenen Schleife liegt. Aus der Steuerlogik ist in der Zeichnung der Übersichtlichkeit halber die Adreßmodifizierungslogik LA herausgezogen, die eigentlich einen Teil der Steuerlogik bildet, um zu zeigen, daß die Basisadreßcodegruppe A zwecks ihrer Auswertung zu dem Logikteil »Adreßmodifizierung« zurückgebracht wird. Das Adreßausgangssignal der Adreßmodifizierungslogik LA wird für die Auswahl des adressierten Mikrobefehlswortes dem Speicher MK zugeleitet. Die Auswahl kann je nach der Organisation des Speichers MK durch ein Adreßdecodierungsregister od°r durch ein assoziatives Adreßregister erfolgen. Das Register ist hier als in den Speicher integriert angenommen. Die Steuerlogik LC empfängt Befehle von dem externen Teil des Prozessors, dem die Steuerspeicherorganisation zugeordnet ist, an ihrem Eingang Exe, und sie gibt jeweils das aus dem Speicher MK entnommene, im Teil K des Leseregisters L stehende Mikrobefehlswort an ihrem Ausgang Exo ab. Außerdem entnimmt sie gegebenenfalls von den aus dem Registerteil K ausgelesenen Mikrobefehlswörtern durch interne Auswertung Informationen, die für den Fortgang der Adressierung nützlich sind.

Dieser Speicherorganisation ist eine Anordnung zur Überwachung der Adressierung zugeordnet, die folgendermaßen organisiert ist:

Aus der Operationscodegruppe CO, die in dem Operationsregister R gespeichert ist, wird durch einen Codeumsetzer TCO, der beispielsweise einfach eine »Umsetzungstabelle« ist, eine Codegruppe mit einer bestimmten Ziffernzahl abgeleitet, die gegenüber der Ziffernzahl der Operationscodegruppe CO verringert ist, jedoch für die Operation oder, wenn die Organisation der Mikroprogrammierung es erlaubt, für die Operationsart charakteristisch ist, die durch die Operationscodegruppe CO bezeichnet ist. Das Ausgangssignal des Codeumsetzers 7UO wird einem Eingang eines !Comparators COMPzugeführt.

Dem anderen Eingang des !Comparators COMP wird eine Codegruppe ν zugeführt, welche dieselbe Anzahl von Ziffern wie die Codegruppe chat.

Diese Codegruppe ν kann von einem Codeumsetzer TCV (Fig. 1) geliefert werden, der sie aus der Konfiguration des im Registerteil K stehenden Mikrobefehlswortes (beispielsweise durch eine Tabelle) ableitet; bei einer in F i g. 2 dargestellten abgeänderten Ausführungsform wird sie durch direktes Auslesen eines Teils ν des in dem Leseregister L stehenden Wortes erhalten. Der Teil ν kann beispielsweise ein Teil der Basisadresse A sein oder auch ein Teil des der Steuerlogik LCzugeführten Mikrobefehlswortes.

Der Komparator COMP ist so ausgebildet, daß er an seinem Ausgang ER ein Signal abgibt, wenn er die seinen Eingängen zugeführten Codegruppen c und ν nicht als »übereinstimmend« erachtet, während er bei Feststellung der Übereinstimmung kein Signal abgibt. Das am Ausgang ER abgegebene Signal kann somit als Fehlersignal gewertet werden, das anzeigt, daß das im Registerteil K stehende Mikrobefehlswort nicht zu der Operation oder Operationsart gehört, die durch die im Operationsregister R stehende Operationscodegruppe CO gekennzeichnet ist.

In jedem Fall hat die Codegruppc ν eine geringe Anzahl von Ziffern, was zumindest teilweise der Grund für die Umsetzung der Codegruppe CO in die Codegruppe c mit gegenüber der Ziffernzahl der Operationscodegruppe CO verringerter Ziffernzahl ist; ein weiterer Grund für die Umwandlung der Operationscodegruppe CO in die Ccdegruppe c ist die Möglichkeit, bei bestimmten Programmierungsarten dieselbe Codegruppe ν mehreren Mikroprogrammen zuzuordnen, die im übrigen im Verlauf der Adressierung nicht verwechselt werden können. Die Ziffernzahl der Codegruppe ν hängt nämlich von der Anzahl der in dem Speicher MK gespeicherten charakteristischen Mikroprogramme ab.

Unter einem anderen Gesichtspunkt wäre es möglich, eine besondere Codegruppe ν gemäß F i g. 1 für jede Konfiguration von Mikrobefehlswörtern K sicherzustellen, die bei der Programmierung möglich ist. Diese Lösung wäre offenbar, zumindest hinsichtlich der

I Jmsetzungstabelle TCV, sehr aufwendig, und trotzdem würde sie die Auswahlmöglichkeiten von Konfigurationen der benutzten Mikrobefehlswörter K von Mikroprogramm zu Mikroprogramm begrenzen.

Nun sind aber in Wirklichkeit beim Einschreiben von Mikroprogrammen die Mikrobefehlswörter K nicht alle für die Operation charakteristisch, die die Arbeit des Prozessors bestimmt, der ein Mikroprogramm abgerufen hat. Eine große Anzahl der Mikrobefehlswörter ist im Gegenteil »verallgemeinert« und somit nicht für eine besondere Operation charakteristisch, der man eine Operationscodegruppe im zuvor erläuterten Sinne zuweisen kann. Beispielsweise sind die Mikrobefehle verallgemeinert, die Teil eines Untermikroprogramms sind, welches mehreren Mikroprogrammen des Steuerspeichers MK gemeinsam ist. jedem verallgemeinerten Mikrobefehl entspricht keine besondere Codegruppe v. Der Codeumsetzer TCV(F i g. 1) ist so ausgebildet, daß er für jeden verallgemeinerten Mikrobefehl eine Codegruppe ν liefert, bei welcher sämtliche Ziffern »Nullen« oder, komplementär dazu, »Einsen« sind, was auf dasselbe herauskommt, weil die Interpretation der Binärwerte »0« und »1« in den Schaltungen bekanntlich rein nach Vereinbarung erfolgt. Bei der Ausführungsform von F i g. 2 wird eine solche Codegruppe in den

s Teil Vdes Leseregisters L eingebracht.

Der Komparator COMP ist so ausgebildet, daß er eine solche Codegruppe mit lauter gleichen Ziffern als mit der Codegruppe c »übereinstimmend« erklärt. Das könnte durch die Schaltungen des Komparators selbst

■ο erfolgen, vorzugsweise jedoch, weil es einfacher ist, wird eine solche Codegruppe in ein Signal h zum Inhibieren des Komparators COMP oder in ein Signal m zum Maskieren des Ausgangs des Komparators umgewandelt. Es genügt, die Ziffern, die parallel aus dem Codeumsetzer TCV oder aus dem Teil V ankommen, einer UND-Schaltung oder ebensogut einer NAND-Schaltung zuzuführen und den Ausgang dieser Schaltung mit einem Eingang zum Inhibieren der Schaltungen des Komparators oder mit einer in den Ausgang des Komparators eingefügten Torschaltung zu verbinden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Überwachung der Adressierung eines Speichers mit automatischer Adressenfortschaltung, der mehrere Mikroprogramme enthält, von denen jedes der Durchführung einer Operation dient, die durch eine zugeordneis Operationscodegruppe definiert ist, wobei der Speicher außer den Mikroprogrammen auch Wörter oder Wortfolgen enthält, die nicht zu einem bestimmten Mikroprogramm gehören, aber bei der Durchführung von Mikroprogrammen verwendet werden, mit einer den Speicher steuernden Steuerlogik, in der am Beginn jeder Durchführung eines Mikroprogramms die diesem zugeordnete Operationscodegruppe gespeichert wird, einem Codeumsetzer, der aus der gespeicherten Operationscodegruppe eine erste Codegruppe mit gegenüber der Operationscodegruppe verringerter Ziffernzahl ableitet, einer »o Anordnung, die aus jedem aus dem Speicher ausgelesenen Mikrobefehlswort eine zweite Codegruppe ableitet, die die gleiche Ziffernzahl wie die erste Codegruppe hat, und mit einem Komparator, der die beiden Codi;gruppen vergleicht und bei Feststellung der Nichtübereinstimmung ein Fehlersignal abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß die die zweite Codegruppe (V) bildende Anordnung (TCV, F i g. 1; v, F i g. 2) für jedes aus dem Speicher (MK) ausgelesene Wort, das nicht selbst zu einem einer Operationscodegruppe (CO) zugeordneten Qperauons-Mikroprogramm gehört, eine Codegruppe besonderer Konfiguration bildet, und daß der Komparator (COMP) so ausgebildet ist, daß die Abgabe eines Fehlersignals (ER) beim Auftreten dieser Codegruppe besonderer Konfiguration verhindert wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Coclegruppe besonderer Konfiguration aus lauter gleichen Ziffern besteht, und daß eine Anordnung j'.ur Und-Verknüpfung der Ziffern der zweiten Codegruppe vorgesehen ist, deren Ausgangssignal an einen Sperreingang bzw. Resultatmaskierungseirgarig des Komparators (COMP) angelegt ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die erste Codegruppe (c) bildende Codeumsetzer (TCO) eine Umsetzungstabelle für die Umsetzung jeder Operationscodegruppe (CO) in eine Codegruppe mit kleinerer Ziffernzahl enthält.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, das die die zweite Codegruppe (v) bildende Anordnung (TCV) eine Umsetzungstabelle für die Umsetzung wenigstens eines SS Teils des aus dem Speicher (MK) ausgelesenen Wortes in eine Codegrupne mit kleinerer Ziffenwahl enthält.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die zweite Codegruppe (v) bildende Anordnung durch einen Abschnitt des Leseregisters (K-A) des Speichers (MK) gebildet ist, in dem ein die zweite Codegruppe bildender Teil des aus dem Speicher ausgelesenen Wortes steht.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bekannte Anordnungen dieser Art verhindern bei Mikroprogramm-Speichern den unbeabsichtigten Übergang von einem gerade durchgeführten Mikroprogramm zu einem anderen Mikroprogramm, beispielsweise infolge eines Fehlers in der Adressierung oder bei einer Adreßänderung. Das gerade durchgeführte Mikroprogramm ist durch die gespeicherte Operationscodegruppe bezeichnet, und durch Vergleich einer aus der Operationscodegruppe gebildeten Codegruppe verringerter Stellenzahl mit einer aus jedem ausgelesenen Mikrobefehlswort gewonnenen Codegruppe gleicher Stellenzahl kann festgestellt werden, ob das ausgelesene Mikrobefehlswort zu dem richtigen Mikroprogramm gehört. Diese bekannten Überwachungsanordnungen arbeiten richtig, wenn der Mikroprogramm-Speicher nur Mikroprogramme enthält, die jeweils der Durchführung einer bestimmten Operation dienen, und wenn bei der Durchführung der Operation ausschließlich Mikrobefehlswörter des zugeordneten Mikroprogramms verwendet werden.

Diese Art der Überwachung ist jedoch dann nicht mehr anwendbar, wenn der Speicher außer den für die Durchführung bestimmter Operationen dienenden Mikroprogrammen noch Wörter oder Wortfolgen enthält, die zu keinem dieser Mikroprogramme gehören, aber bei der Durchführung verschiedener Mikroprogramme verwendet werden. Beispielsweise kann es sich um Unter-Mikroprogramme handeln, zu denen verschiedene Mikroprogramme im Verlauf ihrer Durchführung Zugriff haben und nach deren Ablauf wieder zu dem ursprünglichen Mikroprogramm zurückgekehrt wird. Wenn ein solches Wort ausgelesen wird, das zu keinem eigentlichen Mikroprogramm gehört, ist es offensichtlich nicht möglich, daraus eine Codegruppe abzuleiten, die durch Vergleich mit der aus der Operationscodegruppe gebildeten Codegruppe anzeigt, daß es sich um das richtige Mikroprogramm handelt. Der Komparator würde daher ein Fehlersignal abgeben, obwohl in Wirklichkeit gar kein Fehler vorliegt.

Es sind zwar schon zahlreiche Anordnungen zur Überwachung der Adressierung und des Betriebs von Mikroprogramm-Speichern bekannt, doch sind diese Anordnungen alle nicht zur Lösung des zuvor geschilderten Problems geeignet.

Bei einer in der DT-AS 12 67 888 beschriebenen Einrichtung zur Überwachung des Programmablaufs in datenverarbeitenden Maschinen sind die Daten und die Befehle nach unterschiedlichen Paritätsvorschriften mit Pariiätsprüfziffern versehen, und aufgrund dieser Paritätsprüfziffern kann kontrolliert werden, ob es sich bei einer Information um eine Dateninformation oder um eine Befehlsinformation handelt Dagegen ist es nicht möglich, zu überprüfen, ob ein Befehl zu einem gerade laufenden Mikroprogramm gehört oder nicht. Die Verwendung einer Operationscodegruppe ist bei dieser Einrichtung nicht vorgesehen.

In der US-PS 37 19 815 ist eine Speichercodierung beschrieben, die auf dem Prinzip beruht, daß für jedes aus dem Speicher ausgelesene Wort eine kennzeichnende Codegruppe gebildet wird, die gespeichert und mit einer auf gleiche Weise für das vorhergehende Wort gebildeten Codegruppe verglichen wird. Diese Codegruppen müssen bei den aufeinanderfolgenden Auslesungen übereinstimmen. Auch in diesem Fall erfolgt kein Vergleich mit einer aus einer Operationscodegruppe abgeleiteten Codegruppe, so daß es nicht möglich ist,