Устройство для восстановления работы процессора

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 511 4 С 06 Г 11 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ дены счетчик, шесть элементо второи 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 выходусчетчика, третий прямой и инверсный входы третьего элемента И сое динены с входом режима устройства, выход третьего элемента И соединен с входом блокировки блока микропрограммного улравленияр второй выходмикроопераций которого соединен с д прямым входом четвертого элементаИ и с первым прямым входом пятогоэлемента И, второй прямой и инверсный входы и выход второго соединены Сы соответственно с входом режима устройства, первым входом сброса регистра и с первым входом второго элемен- аай та ИЛИ, второй и третий входы и Фаа выход которого соединены соответ- Ж ственно с выходом четвертого эле- аиай мента И, с входом начальной установ р ки устройства и с входом сброса1 фаа счетчика, суммирующий вход и выход юе) которого соединены соответственнос выходом шестого элемента И и с инверсным входом первого элемента И, выход которого соединен с первымвходом запросов на прерывание узлапрерываний, второй вход запросовна прерывание которого соединен свыходом второго элемента И, втЬрой и третий прямые входы которого соединены соответственно с инверсным.входом первого режима устройс лемеытаа, инвер и входо ьй вход(56) Авторское свидетельство СССР 11 р 867999, кл. С 06 Р 11/2, 1981.Авторское свидетельство СССР 11 р 696465, кл. С 06 Р 11/00, 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,801191910 А1191910 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 1Изобретение 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. приведена структурная схема устройства; на фиг.2 - структурная схема блока микропрограммного управления; на фиг.З - 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 микро- операций блока 2 микропрограммного управления, разряды 21-22 входа 1 б режима устройства, вход 23 начальной установки устройства. узла памяти микрокоманд, выходкоторого соединен с информационнымвходсм регистра микрокоманд, выходкоторого соединен с информационнымвходом дешифратора, выходы первойгруппы которого являются первым ивторым 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 входамикоммутатора, регистра микрокоманди дешифратора, выход второй группы входов которого соединен с вторым информационным входом коммутатора,2Блок 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.З ) содержит регистр 30 запросов, группу эле-ментов ИЛИ 31, элемент И 32, эле О 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 управ ления вырабатывает управляющие сигналы для всего устройства. Узел 24 памяти микрокоманд содержит микро- команды, считываемые в регистр 25.Поля микрокоманды расшифровываются 30 дешифратором 26. Адрес следующей микрокоманды выбирается коммутатором 27.формирование управляющей серии синх40 росигналов осуществляется генератором 28 импульсов. Блокировка выдачиуправляющей серии синхросигналов осуществляется с помощью грущы элемен тов И 29. 5Узел 3 прерываний предназначендля принудительной передачи управления микропрограммам обработки особых случаев - сбоев. В случае сбояузлом 3 формируется запрос на микро- Опрограммное прерывание, который выдается в блок 2 микропрограммногоуправления. Кроме запроса в блок 2передается начальный адрес микропрограммы обработки сбоевПосле 15,удовлетворения запроса формируется сигнал, сбрасывающий источникзапросов - регистр 4.Устройство для восстановленияработы процессора работает следующим образом,При включении процессора всеего элементы приводятся в исходноесостояние. Так, при возбуждении входа 23 начальной установки устройства производится установка в нулевое состояние сброс ) регистра 1фиксации сбоев, регистра 4 и счетчика 6. Вход 23 начальной установки устройства возбуждается при нажатии 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 инеповторяемые. Информация о типахсбоев фиксируется в регистре 4, Приустановке хотя бы одного разрядарегистра 4 через элемент ИЛИ 13 вы. дается запрос на микропрограммное 45прерывание для вызова микропрограммы обработки возникающей ситуации,Так, если счетчик 6 не заполнен,т.е, отсутствует сигнал переносаиз его старшего разряда, то сигнал 50на выходе счетчика соответствует"0", открыт элемент И 7 и закрытэлемент И 10. Поэтому устанавливается первый разряд регистра 30запросов узла 3 прерываний. Установка первого разряда регистра 30 принулевом значении второго разрядаоткрывает элемент И 32, сигнал с выхода 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 8Сигнал 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 микро- команды, выданный узлом 3, используется 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 1 путем выдачи сигнала на первом выходе микрооперации 19 блока 2. Выполнение команды продолжается. Последняя микро- команда 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 которого через элемент 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 вьппе, 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 11.99 Ораммы 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 в течение одной команды производится наращивание счетчика 6 при каждом входе в микропрограмму повторения. При превышении заданного порога сбоев с помощью счетчика 6 выдается сигнал, который запрещает повторное выполнение микропрограмма 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 выполкение 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 неот"ложного прерывания от схем контроляеВ случае, если счетчиком 6 выдансигнал, а маска контроля в словесостояния программы закрыта, то пе-.реход на микропрограмму повторенияи контроля не выполняется. Тогдаесли задан режим останова по сбою,сигнал разряда 22 которого поступает с входа режимов 16, открывается элемент И 11, сигнал с выхода 15которого поступает на вход 18 блока 2 микропрограммного управления,где осуществляет блокировку выцачи синхроимпульсов с помощью группыэлементов И 29. Выход из этого состояния осуществляется путем нажатия клавиши "Сброс машины" процессора как это указано выше. Если режим останова по сбою незадан, 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, предотвращая зацикливание микропрограммы повторения. Кроме того, при превышении заданного числа сбоев проиэюдится переход на микропрограмму контроля, которая анализирует возникшую ситуацию и обеспечивает формирование неотложного прерывания от схем контроля.11919 О Г 7 ставитель Ахред О,Неце ко акт дпнсное и.4/ лиал П 1 П 1 "11 атент", г. Ужгоро Проектнщ аз 7164/46 . Тираж ВНИИПИ Государственно по делам изобретен 113035, Москва, Ж, 709комитета СССРи открытийаушская наб., д орректор П.11 атай