Программы обслуживания

Функции f(y) и -ф(г— лс) различны по математическим ожиданиям и среднеквадратическим отклонениям. Решение задачи о практическом определении утт, Утах влияет на стратегию и форму получения исходных данных, описывающих ТП. Имеется альтернатива: оперировать с входными и выходными вероятностями (что достаточно просто, так как они могут быть получены сбором статистических данных по годным изделиям до и после ТО) либо иметь описание работы ТО на уровне функций f (у) или •ф(г-х) и вычислять Р" через Р' по (15.20), (15.21), (15.23). Последний вариант требует гораздо больших затрат оперативной памяти (на хранение констант аппроксимации полигауссовыми приближениями), хотя описание на этом уровне значительно расширит возможности при построении адаптивных систем контроля. Работа с данными на уровне Р' и Р" проще и полностью оправдывает себя при предположении стационарности рассматриваемых ТП. Алгоритмы и программы обработки моделей с интегральными вероятностями могут быть использованы и при рас-

Для обеспечения параллельной во времени работы ПУ с выполнением программы обработки данных процессором схемы управления вводом-выводом отделяют от процессора и придают им достаточную степень автономности.

Таким образом, в ЭВМ организуется параллельное выполнение во времени взаимодействующих между собой программно-управляемых процессов: выполнение процессором программы обработки данных и выполнение каналами и ПУ канальных программ операций ввода-вывода.

На 4.4 приведена укрупненная функциональная схема автоматизированного управления предприятием (АСУП). Она отображает сложную систему, содержащую ряд подсистем и устройств. Центральное место в ней отводится специализированной ЭВМ. АСУП — это, в сущности, управление технологическими процессами, согласованное с требуемым и реальным состоянием производства, его ресурсами, объемом готовой продукции и т. д. В результате этого оптимальным образом решаются главные задачи: своевременный выпуск готовой продукции, отвечающей требованиям к ее качеству при допустимых издержках, а также ее своевременная реализация (отправка потребителю). Сбор данных о состоянии производственного (технологического) процесса во многих его подразделениях, о состоянии оборудования, ресурсах, объеме годовой и промежуточной продукции система осуществляет автоматически. Эта информация по линии передачи / поступает в ЭВМ через устройства дистанционного ввода. Сведения могут закладываться в системы хранения информации. В ЭВМ вводятся программы обработки поступающей информации, заранее подготовленные на основе логических схем производственных процессов математиками и инженерами — организаторами производства. Обработанная в ЭВМ информация через устройства выдачи результатов (в виде колонок цифр, печатного текста, изображений) поступает в распоряжение руко-

кода команды ESC в потоке команд совместно включенных процессоров. Код операции, которую выполняет сопроцессор, содержится в полях X и Y команды ESC (см. § 2.7). В ряде случаев при выполнении команд сопроцессором возникают исключительные ситуации, связанные с переполнением, потерей точности при округлениях и т. п. Для обработки таких ситуаций может потребоваться вмешательство ЦП, которому предписаны соответствующие программы обработки исключительных ситуаций. Механизм передачи управления на эти программы основан на использовании системы прерываний. Для этой цели сопроцессор имеет выход INT запроса прерываний, на котором генерируется сигнал запроса, когда возникает та или иная исключительная ситуация. Сигнал INT подается на один из входов контроллера прерываний (в соответствии с выбранным для этого случая приоритетом), как это показано на 3.8, и далее обрабатывается обычным способом.

Произведем оценку времени 7В (в тактах Т) выполнения фрагмента программы обработки одного входного сигнала «(/) (блоки 2—10):

Покажем основные особенности использования сопроцессора ВМ87 на примере программы обработки (обнаружения) ФМ-сигнала. Реализуем алгоритм обработки, представленный на схеме 4.7. В качестве исходных данных используются N значений принятых реализаций Xi из синусного и yi из косинусного канала приемного тракта РТС, представленных в цифровом коде. В блоке / алгоритма производится установка начальных значений и резервирование областей памяти для параметров программы. Первый этап обработки состоит в накоплении значений принятых реализаций в ячейках Vx, Vy и квадратов их значений в ячейках zx, zy (блоки 2, 3) по синусному и косинусному каналам соответственно. Процесс накопления производится по параметру N — числу принятых реализаций (блоки 4, 5). В зависимости от заданного способа обработки (блок 6) производится вычисление функции z(ti) (блок 7) в соответствии с выражением (4.14) и сравнение ее значения с порогом Рг (блок 9) либо функции У (т,-) (блок 8) в соответствии с (4.15) и сравнение ее значения с порогом Pv (блок 10). В случае превышения порога формируется результат обработки Сигнал есть (блок 11), а в противном случае—Сигнала нет (блок 12). Алгоритм завершается выводом результата обработки на ВУ (блок 13).

Для этой цели служит стек — специальная область памяти, организуемая в БИС ОЗУ. Выборка данных из стека возможна только в порядке, обратном вводу. Поэтому при адресации (указании адреса) данных, хранимых в стеке, достаточно указать лишь номер первой его ячейки, который заносится в указатель стека. По окончании программы обработки прерывания производится возврат к основной программе: содержимое стека последовательно выбирается и загружается в микропроцессор, работа которого продолжается по основной программе.

В соответствии с работой [46] под имитационным моделированием будем понимать «метод математического моделирования, при котором используют прямую подстановку чисел, имитирующих внешние воздействия, параметры и переменные процессов, в математические модели процессоЕ и аппаратуры», иначе говоря — метод, основанный на воспроизведении измерительной процедуры ь числовой форме с помощьк ЭВМ. Из сказанного вытекает, '-•то для имитационного моделирования измерительных процедур необходимо иметь программную систему, в состав которой должны входить программы воспроизведения входных воздействий, управляющих воздействий, аналоговых измерительных преобразований, аналого-цифровых преобразований, процессорных измерительных преобразований, а также программы обработки результатов моделирования.

учитывая числовой характер моделирования, сводится к тождественному отображению R"^ ->• [R"^j]0 и т. п.), должны входить программы воспроизведения случайной величины у/ с заданным распределением вероятности w (уу-) (так называемый датчик случайных чисел) и программы обработки массивов jAA-J/jflj, {ДД//}/==1 и (Дк^//Ь=1 в состветствии е принятыми алгорит-

Для реализации подпрограммы обработки прерывания в МП должны выполняться следующие действия: прием запроса на прерывание и его подтверждение; идентификация источника прерывания; сохранение состояния основных регистров МП (счетчика команд, аккумулятора, РОНов) с тем, чтобы обеспечить возможность возобновления вычислений по прерванной программе; собственно выполнение программы обработки прерывания; восстановление исходного состояния основных регистров МП и возврат к выполнению основной программы.

— каждое передаваемое слово данных обрабатывается программой ЦП. При этом процессор занят только выполнением программы обслуживания выбранного устройства (ее приоритет устанавливается максимальным), а скорость обмена определяется временем выполнения команд программы обмена;

После окончания программы обслуживания устройства по прерыванию из стека восстановится состояние ССП и адрес очередной команды основной программы.

Команда прерывания INT при v= 1 имеет двухбайтовый формат, второй байт которого содержит 8-разрядное число, определяющее тип (type) или уровень прерывания. По команде INT type процессор переходит к выполнению программы обслуживания прерывания указанного уровня, причем автоматически выполняются действия, необходимые для обеспечения возврата в точку прерывания. Эти действия состоят в следующем: содержимое регистра флагов F записывается в стек (PUSHF), сбрасываются флаги IF и TF (IF-«-0, TF-<-0), текущие значения регистра CS и указателя команд IP записываются в стек (стек ч-CS, стек -<-1Р).

Для определения начального адреса программы обслуживания в соответствии со значением type используется таблица уровней прерывания:

Для каждого из 256 уровней прерываний в этой таблице отведено по четыре байта: первые два байта определяют значение указателя команд IP, вторые — значение сегментного регистра CS. Эта четверка байтов определяет начальные адреса программ обслуживания (пары значений CS, IP), которые должны быть предварительно записаны в ячейки памяти по абсолютным адресам 0—3FFH. Адрес таблицы, соответствующий указанному в команде INT type уровню прерывания, определяется в МП следующим образом. После запоминания в стеке текущих значений CS и IP осуществляются загрузки: CS+-(typeX4 + 2) и IP-*-(h/peX4). Новые значения CS и IP, взятые соответственно из ячеек с адресами typeX^ + 2 и typeX4, определяют начальный адрес требуемой программы обслуживания.

Однобайтовая команда IRET ставится в конце каждой программы обслуживания прерывания и обеспечивает возврат из прерывания. По этой команде процессор извлекает из стека зна-

Находясь в любом из этих состояний, процессор не выполняет никаких действий (такты ожидания TW на 1.9) до тех пор, пока не будут поданы определенные внешние воздействия. Из состояния останова процессор может быть выведен двумя способами: путем начального сброса (сигналом по входу RESET) либо внешним прерыванием (сигнал запроса по входу INTR). При первом способе процессор перейдет к выполнению основной программы сначала, во втором — к выполнению программы обслуживания прерывания соответствующего уровня. При выполнении команды HLT содержимое указателя команд IP автоматически увеличивается на единицу, так что после выполнения программы обслуживания прерывания процессор перейдет к выполнению следующей за HLT команды.

Второй способ вывода процессора из состояния ожидания заключается в подаче запроса прерывания по входу INTR. Однако в этом случае процессор выходит из состояния ожидания только временно. По команде WAIT не происходит автоматического наращивания указателя команд IP, вследствие чего после выполнения соответствующей программы обслуживания прерывания процессор вновь перейдет к выполнению команды WAIT, т. е. перейдет в состояние ожидания. Таким образом, ВМ86 в отличие от ВМ80 может выполнять прерывающие программы во время ожидания сигнала готовности TEST от ВУ. Важно отметить, что при возобновлении работы процессора после ожидания (по сигналу TEST = 0) внешние прерывания не будут обслуживаться до тех пор, пока не выполнится следующая за WAIT команда.

Команда ICW4 несет следующую информацию: МР —указывает тип микропроцессора, с которым взаимодействует контроллер: МР=1 соответствует ВМ86, МР = 0 — ВМ80; AEOI —указывает режим окончания прерывания (EOI): АЕО1 = 1— задает автоматическое окончание, когда соответствующий разряд регистра РОП сбрасывается в начале программы обслуживания текущего прерывания, AEOI-0 —задает режим обычного окончания, при котором соответствующий разряд РОП сбрасывается по окончании программы обслуживания; BUF —означает, что контроллер запрограммирован для работы с буферизацией'ШД (такая буферизация обязательна, если к ШД подключено большое число устройств); если BUF=1, то выход SP/EN становится выходом управляющего сигнала для буфера, причем ведущий

Режим спецмаскирования. Применяется для того, чтобы программы обслуживания прерываний могли динамически изменять структуру системных приоритетов в процессе работы. Например, при выполнении какой-либо части подпрограммы обслуживания необходимо запретить запросы более низких уровней, а при выполнении другой части — разрешить их. Трудность реализации таких действий состоит в том, что пока выполняется подпрограмма и соответствующий разряд в регистре РОП не сброшен, контроллер не реагирует на запросы с более низким приоритетом. Для разрешения прерываний со всех уровней (в том числе и с более низких) устанавливается режим спецмаскирования (затенения), при котором запрещается только прерывание на данном уровне. Этот режим задается и отменяется командой OCW3 при SSM=1, SM=1 и SSM=1, SM=0 соответственно.

Программы обслуживания пультов позволяют осуществлять и масштабе реального времени доступ к мультипрограммной системе со стороны независимых пользователей. Одной из важнейших задач этих обслу-