Буферное запоминающее устройство

Буферное запоминающее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к подсистемам обмена информацией вычислительных систем и многомашинных комплексов с шинной архитектурой. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет управления положением и величиной зоны в адресном пространстве вычислительной системы . Буферное запоминающее устройство содержит накопитель, два регистра адреса, два триггера обращения, три . элемента ИЛИ, четыре элемента И, . шесть блоков элементов И, регистр адреса окна, регистр объема зоны, два блока сравнения, два мультиплексора, триггер режима, триггер блокировки. Цель достигается тем, что в регистр адреса окна записывается начальный адрес используемой зоны в памяти вычислительной системы, а в регистр объема зоны - величина объема этой зоны В процессе работы осуществляются сравнение текущего адреса с объе- .мом записанных массивов и выявление границ зоны памяти« 3 ил. 8 fe

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1Е (1И 1) с 11 С 19(00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОИ ЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЕМ

ПРИ ГННТ СС(Р

1 (21) 4808786/24 (22). 02.04.90 (46) 07,02.92. Бюл. У 5 (71) Научно-исследовательский институт "Рассвет" (72) В.В. Веселовский и В.М. TeMHbmleB

{53) 081.327.6(088.8)

{56) Авторское свидетельство СССР.

? .- 834766, кл. С 11 С 11/00 1980.

Авторское свидетельство СССР

В 1019445, кл. С 11 С 19/ОО, 1981. (54) БУФЕРНОЕ ЗАЛО?ЯНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к подсистемам обмена инфорМацией вычислительных систем и многомашинных комплексов с шинной архитектурой. Цель изобретения — расширение области при« менения устройства за счет управления

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в подсистемах обмена информацией в вычислительных системах и многома- . шинных комплексах с шинной архитектурой в качестве буферного запоминающе

ro устройства (БЗУ)..

Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет управления положением и вели-чиной зоны в адресном пространстве вычислительной системы.

На фиг. 1 и 2 представлена схема устройства; на фиг. 3 — схема, поясняющая логику управления окном.

БЗУ содержит регистр I адреса:первого канала, регистр 2 адреса второ2 положением и величиной зоны в адресном пространстве вычислительной системы. Буферное запоминающее устройство содержит накопитель, два регистра адреса, два триггера обращения, три элемента ИЛИ, четыре элемента И, шесть блоков элементов И, регистр ад-. реса окна, регистр объема зоны, два блока сравнения,. два мультиплексора, триггер режима, триггер блокировки.

Цель достигается тем, что в регистр адреса окна записывается начальный адрес используемой зоны в памяти вычислительной системы, а в регистр объема зоны — величина объема этой зоны. В процессе работы осуществляштся сравнение текущего адреса с объемом записанных массивов и выявление границ зоны памяти. 3 ил. го канала, регистр 3 адреса окна, регистр.4 объема эоны (окна), блок

S сравнения, мультиплексор 6, блок

7 сравнения, мультиплексор 8, элементы И 9 и 10, элемент ИЛИ 11, триг-;, гер 12 режима, триггер 13 блокировки ! .БЗУ, триггеры 14 и 15 обращения, элемент ИЛИ 16, элемент И 17, блоки 18 .3 .и 19 элементов И, элемент И 20, элемент ИЛИ 21, блок 22 элементов И, накопитель 23, блоки 24-26 элементов И,: Ф входы-выходы 27-37 первого канала, и . входы-выходы 38-50 второго канала, адресные входы 51. Линии 52-56 обозначены для связи блоков частей БЗУ, приведенных на разных листах фиг. 1,2.

1711233

Входы-выходы 27-50 первого и второго каналов включают в себя следующие входы.и. выходы (в скрбхах указаны одноименные входы и выходы второго канала); адресные входы 27 (38),вход

28 (39) записи адреса из каналов, вход 40 записи адреса окна, вход 41 записи объема зоны, вход 29 начальной установки, входы 42 и 43 установ- 10 ки триггеров 12 и 13 в единичное состояние, выход 30 признака сравнения, выход 31 (46) разрешения обращения одного канала к другому, вход 32 (44) разрешения обращения, вход 33 (45) запрета обращения, вход. 34 .(48) считывания, вход 35 (47) записи, информационный вход 36 (50), информационный выход 37 (49), БЗУ работает следующим образом. 20

Возможна работа БЗУ в двух режимах: s режиме без ограничения границ окна и,в.режиме обмена через управляемое окно. Обращение к накопителю

23 осуществляется по адресам, которые 25 записываются из каналов в регистры 1 и 2 и поступают в накопитель 23 через блоки 18 и 19 элементов И, на другие. входы которых подаются управляющие сигналы. 30

При работе в первом режиме БЗУ обмениваются данными через первый и второй канал одинаковым образом.При .этом.местонахождение окна не задается. В случа обращения к данному БЗУ в устройство поступают сигнапы управ ления по входам 34 или 35 (47 или 48).

Перед началом работы БЗУ устанавливается в исходное состояние. Триггер 12 режима, триггер 13 блокировки, 40 триггеры 14 и 15 обращения устанав ливаются в нулевое состояние. БЗУ . начинает.. обмен данными с активным каналом после прихода управляющего снгнала по входу 32 (44) разрешения 45

;.обращения (активный канал - это канал, который находится в состоянии .обмена . данными с БЗУ). При.этом триггер 15 .(14) устанавливается в единичное состояние, разрешая второму каналу (пер-. вому) сигналом на выходе 46 (31) обращение к БЗУ. Одновременно разреша.ется прохождение сигналов управления через элемент И 20 (17).

: В процессе обмена данными через активный канал на вход 48 (35) поступает сигнал, обеспечивающий .считы-. вание данных по адресу из регистра 2 (1)-. Ee вывод производится в канал по выходу 49 (37), На вход 47 (35) поступает сигнал, обеспечивающий запись принимаемой из активного канала по входу 50 (35) данных по адресу из регистра 2 (1). При этом с выхода элемента ИЛИ 21 (16) и единичного выхода триггера 15 (14) на входы элемента И 20 (17) подаются разрешающие сигналы. Разрешающий сигнал на выходе элемента ИЛИ 11 (в случае обращения к БЗУ от первого канала) формируется при условии наличия сиг-, нала на выходе элемента И 10, т.е. когда триггеры 12 и 13 находятся в нулевом состоянии.

После окончания обмена по активному каналу осуществляется сброс . триггера 14 (15) сигналом на входе

45 (33) в нулевое состояние, тем самым запрещается обращение к БЗУ со стороны канала, который бил активным. Затем осуществляется установка в состояние единицы триггера 15 (14) сигналом на входе 32 (44), разрешая тем самым обращение к БЗУ со стороны канала, который был пассивным (т.е. не осуществлял обмен данными). Таким образом, активным становится другой канал, который осуществляет обмен данными с БЗУ аналогично, т.е, как описано вьш е, только по сигналам, указанным в скобках.

Работа БЗУ во втором режиме осуществляется следующим образом.

Для обмена данными между двумя ка-. налами в адресном пространстве первого канала отводится зона адресов (окно). Величина окна задается для каждого конкретного случая и может составлять 2" слов, где x (k (y; х, у = целые числа, определяющие минимально возможную и максимально возможную величину окна соответственно.

БЗУ осуществляет обмен данными по первому каналу между устройствами, подкжоченными к первому каналу (на фиг. 1 и 2 не показаны), и БЗУ через любые наперед заданные окна.

Режим устанавливается сигналом на входе 43. При этом триггер 12 устанавливается в единичное состояние. В регистр 3 заносится. адрес окна сигналом, поступающим по входу 40, в регистр 4 заносится условный код объема окна сигналом, поступающим по входу 41. Условные коды объема

l окна задаются в позиционном коде, Между разрядами регистра 4 и услов-

1711233 ными кодами объема окна устанавливается однозначное соответствие: i-му разряду регистра 4 соответствует веК личина окна 2 слов, причем х(k (У, где х, у — целые числа, определяющие ..5 минимально возможную и максимально возможную величину окна соответст венно.

Затем осуществляется установка ре- 10 жима сигналом, поступающим по входу

43, Дальнейшая работа БЗУ осуществляется так же, как и в первом режиме. Разница заключается в том, что сигнал разрешения на выходе элемента ИЛИ 1

11 формируется при совпадении сигналов на выходах блоков 5 и 7 сравнения и при установленных в единичное состояние триггера 12 и в нулевое состояние триггера 13.

Сигнал на выходе блока 5 сравнения появляется при совпадении старших разрядов регистров 1 и 3. Сигнал на выходе блока 7 сравнения появляется при совпадении кодов, поступающих на него 25 с мультиплексоров 6 и 8. Мультиплексоры 6, 8 управляются кодом, поступающим из регистра 4 объема окна.

Ра фиг 2 в качестве примера принято, что минимальный размер окна составляет 128 слов, максимальный—

2048 слов, В мультиплексорах 6 и 8 на фиг. 2 обозначены разряды регистров 1 и 3 соответственно, строка внутри мультиплексоров 6 и 8 соответ35 ствует одному информационному входу.

При подаче сигнала на какой-либо управляющий вход мультиплексоров 6, 8 соответствующие разряды регистров 1, 3 подключаются к блоку 7 сравнения. 40

Например, в регистр 4 записан код

00100, т.е. на третий управляющий вход мультиплексоров 6, 8 подается игнал разрешения, в результате к блоку 7 сравнения подключаются 11 и 10 разря- 45 ды регистра 1 и 3, 2 разряды регистра 3. Таким образом, в случае попадания адресов при обращении к БЗУ со стороны первого канала в зону разре-. шенных адресов, задаваемых из второго 0 канала через регистры 3 и 4, на выходе 30 элемента ИЛИ 11 формируется сигнал "Признак сравнения", который выдается в первый канал по шине 30 и на вход элемента И 17 в качестве сигнала разрешения.

При установке триггера 13 блокировки в состояние единицы сигналом по входу 42 на входы элементов И 9, 10 подается запрещающий сигнал, в результате на выходе 30 элемента ИЛИ 11 формируется сигнал запрещения, который блокирует элемент И 17. В результате обмен данными с данным БЗУ по первому каналу блокируется.

Использование БЗУ позволяет агрегатировать вычислительные, системы унифицированными БЗУ, которые позволяют легко перестраивать архитектуру вычислительных систем, организовать простое . резервирование устройств вычислительных систем, (переключение на "горячий резерв), в том числе устройств сопряжения подсистем верхнего и нижнего уровней в иерархических многомашинных системах обработки данных.

Формула изобретения

Буферное запоминающее устройство, содержащее первый и второй регистры адреса, первый триггер обращения, первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй элементы И, накопитель, бло- . ки элементов И с первого по -шестой, информационный вход шестого блока элементов И является вторым информационным входом устройства, управляющий вход шестого блока элементов И. подключен к первому входу второго элемента ИЛИ и является вторым входом записи устройства, выход шестого блока элементов И подключен к информационному входу накопителя и к выходу третьего блока элементов И, информационный вход которого является первым информационным входом устройства, управляющий вход третьего блока элементов И является первым входом записи устройства и подк:ючен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого является первым входом считывания устройства и подключен к управляющему входу пятого блока элементов И, выход которого является первым информационным выходом устройства, информационный вход пятого блока элементов И подключен к информационному выходу накопителя и к информационному входу четвертого блока элементов И, выход которого является вторым информационным выходом устройства, управляющий вход четвертого блока элементов И является вторым входом считывания и подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого

1711233 является вторым выходом разрешения тий элемент ИЛИ, выход которого явобращения устройства и подключен к : ляется выходом признака сравнения выходу первого триггера, вход уста- устройства и подключен к третьему новки и вход сброса которого являются 5 входу первого элемента И, первый н соответственно входом разрешения обра- второй входы третьего элемента ИЛИ щения и входом запрета обращения, вы- йтодключены соответственно к выходу ход второго элемента И подключен к третьего элемента И и к выходу четверуправляющему входу второго блока эле- того элемента И, первый вход котороментов И, информационный вход кото- 10 го подключен к инверсному выходу

Iporo подключен к выходу второго ре- триггера режима, вход сброса которого гистра адреса, информационный и управ- является входом начальной установки ляющий входы которого являются соот- устройства и подключен к входу сброветственно адресным входом и вторым са триггера блокировки, выход котовходом записи адреса, выход второго . 15 рого подключен к второму входу четблока элементов И подключен к адрес- вертого элемента И и к первому входу ному входу накопителя и к выходу третьего элемента И, второй вход копервого блока элементов И, первый и торого подключен к прямому выходу второй информационные входы которого триггера режима, входы установки соединены соотвественно с первым и 20 триггеров режима и блокировки являвторым выходами первого регистра ад- ются соответствующими входами устреса, информационный и управляющий ройства, третий и четвертый входы входы которого являются первым адрес- третьего элемента И подключены соотным входом и первым входом записи : ветственно к выходу первого блока

25 адреса устройства, управляющий вход сравнения и к выходу второго блока .первого блока элементов И подключен сравнения, первый и второй входы ко,к выходу первого элемента И, пер- торого подключены соответственно к вый вход которого подключен к выходу выходам первого и второго мультиплекпервого элемента ИЛИ о т л и ч а ю- соров, первые входы которых подключеФ

30 щ е е с я тем, что, с целью расшире- ны к выходу регистра объема зоны, ния области применения устройства за вход записи которого является входом счет управления положением и величи- записи объема зоны устройства, второй ной зоны в адресном пространстве вы- вход второго мультиплексора подключислительной системы, оно содержит чен к первому выходу регистра адревторой триггер обращения, выход кото- са окна, вход записи которого явля35 рого является первым выходом разреше- ется входом записи адреса окна устния обращения устройства и подключен ройства, информационные входы регистк второму входу первого элемента И, ра адреса окна и регистра объема входы установки и сброса второго 40 зоны подключены к информационному триггера обращения являются соответст- входу шестого блока элементов И, втовенно первьми входами разрешения об- рой выход регистра адреса окна подращения и запрета обращения устройст- ключен к первому входу первого блока

sa, регистр адреса окна, регистр объе- сравнения, второй вход которого подФ

- ма зоны первый и второй блоки срав- . ключен к первому выходу первого реги45 кения, первый и второй мультиплексоры, стра адреса, второй вход первого мультретий и четвертый элементы И триг- тинлексора подключен к второму выходу в гер режима, триггер блокировки и тре- первого регистра адреса.

1711233

1711233

Gv.2 фЯ

Х2

ЮГА/ (Рий. Э

Составитель С. Шустенко

Техред Л,Олийнык

Корректор И.Самборская

Редактор О. Хрипта

Заказ 782 Тираж Подписиое

ВНИИПО Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, М

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород,, ул. Гагарина, 1Q1