Пашино-технн'-'р'^н.аябиблиотека

Пашино-технн'-'р'^н.аябиблиотека

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ ЗО1703

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическиа

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 14.Vill.1969 (№ 1356486/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 21.1Ч.1971. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 16.VI.1971

МПК G 06f 9/18

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.326.3(088.8) Авторы изобретения

Ю. С. Ломов, В. М. Гальцов, М. Б. Тамаркин и В, А. Субботин

Заявитель

ВСЕСОЮЗНАЯ лУт 1; . 1т

БИБЛИОТЕКА

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЬ|ЬОРКИ КОМАНД

Предлагаемое устройство относится к цифровым вычислительным машинам с мультипиограммной структурой и, в частности, к устройствам центрального управления, которые осуществляют подготовку команд к выполнению их соответствующими исполнительными устройствами.

Известно устройство выборки команд, содержащее буфер команд из 8 адресуемых регистров, два дополнительных адресуемых регистра, которые используются при обработке команд перехода, три регистра со схемами приращения, управляющие выборкой команд из памяти и помещением их в буфер команд, регистр команд, в который команды подаются для декодирования из буфера команд, а в некоторых случаях и непосредственно из памяти с помощью соответствующих схем управления одновременно с записью их в буфер команд, схемы быстрой и точной проверки для обнаружения операции запоминания, ока-. зывающей влияние на содержимое буфера команд, схемы, осуществляющие выборку из памяти и замену измененных в результате операции запоминания команд, содержащихся в буфере команд.

Недостатком известного устройства является его неэффективная работа при обработке команд запоминания.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что команды для декодирования подаются непосредственно из буфера команд и что информация для замены измененных в

5результате операции запоминания команд,,содержащихся в буфере команд, подается непосредственно с регистров результата арифметического устройства. Это позволяет упростить структуру и сократить оборудование устройст10 ва центрального управления, сократить перерывы в работе цифровой вычислительной машины, вызванные командами запоминания, и, соответственно, повысить производительность.

На чертеже представлена структурная схе15 ма предлагаемого устройства.

Команды из памяти выбираются 64-разрядными словами.

Адрес первого слова команд помещается в регистры 1 и 2, адрес первой команды — в ре20 гистр 8. С выхода регистра 1 адрес подается на схему 4 формирования запроса, где к адресу слова команд добавляется признак чтения, адрес регистра-приемника, три младших разряда которого совпадают с тремя младшими

25 разрядами адреса слова — указывают на номер регистра 5 буфера команд, в который нужно поместить выбранное из памяти слово команд. Со схемы 4 запрос на выборку слова команд через коммутатор б адресной шины

30 подается в адресную шину 7 к устройству уп301703 равления оперативной памятью. На сумматоре 8 к адресу первого слова команд добавляется единица и результат — адрес второго слова команд — запоминается в промежуточном регистре 9, выход которого по окончании передачи запроса на первое слово команд подключается ко входу регистра 1, куда записывается адрес второго слова команд.

11ередается запрос на выборку второго слова команд, после чего в регистре 1 устанавливается адрес третьего слова команд, и т, д. до тех пор, пока не возникнет одно из трех

VCJIOBHH:

1) переданы запросы на пять слов команд; если переданы запросы на четыре слова, то передается дополнительно запрос еще на одно слово команд, если при этом не задерживается передача запроса на операнд;

2) устанавливается условный режим в результате обработки команды «Условный переход;

3) обнаруживается неоднородность, т. е. нарушается процесс выборки в результате операций перехода, прерывания или запоминания.

Выбранные из памяти слова команд запоминаются в восьми регистрах 5 буфера команд или, в некоторых случаях, в регистрах 10 дополнительного буфера.

Дополнительный буфер используется при обработке команд перехода. В него записываются два первых слова команд новой последовательности, обработка которой начнется, если переход будет успешным. Этот буфер обеспечивает начало работы в случае успешных переходов, ускоряя работу вычислительной машины, и сохраняет содержимое восьми регистров буфера команд на тот случай, если перехода фактически не будет. Запрос на выборку команд в дополнительный буфер формируется как запрос на операнды.

На номер регистра буфера команд указывают три младших разряда адреса слова. Этот трехразрядный указатель номера регистра помещается в разряды адреса регистра-приемника при формировании запроса к памяти на команды, а при передаче слов команд из памяти адрес регистра-приемника сопровождает эти передачи. Дешифратор 11 адреса регистра-приемника открывает входные клапаны регистра буфера команд с номером, соответствующим трехразрядному указателю.

Одновременно с передачей запросов в память на выборку команд в дополнительный буфер триггеры 12 и 18 занятости регистров этого буфера по запросу переводятся в состояние занятости. При этом в регистрах 14 и 15 запоминаются три младших разряда адреса слов, на выборку которых в регистры дополнительного буфера передается запрос. Исполнение запросов отмечается триггерами 16 и 17.

Если переход оказывается успешным, выборка двух первых слов команд новой последовательности пропускается. В схеме 18 управления адреснои шинои при этом формируется сигнал «Выборка пропускается» по шине 19, по которому через коммутирующую схему 20 записи непосредственно с регистров

5 результата с помощью схем 21 и 22 сравнения и дешифратора 11 адреса регистра-приемника слова команд из регистров 10 дополнительного буфера переписываются в регистры буфера команд с номерами, соответствующими трем

10 разрядам, записанным в регистрах 14 и 15 соответственно.

Все запросы на выборку в буфер команд с помощью дешифратора 28 номера регистра буфера команд отмечаются на регистре 24

15 занятости буфера команд по запросу, а исполнение запросов с помощью дешифраторов 11 и 28 фиксируется регистром 25, Схемой 26 формируется сигнал по шине 27

«Буфер команд доступен» и сигнал по шине

2о 28 «Буфер команд свободен».

Первый говорит о доступности регистра буфера команд, в который формируется запрос на выборку слова команд. Если был передан запрос па выборку слова команд в какой-либо

25 регистр буфера команд, но слово по этому запросу еще не поступило из памяти, то этот регистр недоступен для последующих выборок до тех пор, пока первый запрос не будет исполнен. Сигнал «Буфер команд свободен» говорит о доступности всех восьми регистров буфера команд.

Первые 16 разрядов декодируемой команды и следующие 32 разряда из регистров буфера команд направляются на декодирование через коммутирующую схему 29 с помощью дешифратора 80.

К адресу декодируемой команды, записанному в регистре 8, на сумматоре 81 добавляется длина команды через преобразователь

4О 82 длины команды, а результат — адрес следующей команды — запоминается промежуточным регистром 88. При переходе к декодированию следующей команды выход регистра 88 подключается ко входу регистра 8, и в

4g нем устанавливается адрес следующей команды.

С помощью дешифратора 80 из регистров буфера команд подключаются первые 16 разрядов этой команды и следующие 32 разряда на декодирование и т. д.

С регистра 84 под управлением дешифратора 85 кода операции и счетчика 86 занятости магазина операций арифметического устройства команда передается в магазин операций этого устройства. Ксодержимому счетчика,36 при этом добавляется единица.

Сумматором 87 адреса формируется адрес операнда, в регистре 88 по этому адресу формируется запрос на операнд с помощью счетчика 89 занятости буфера аргументов, счетчика 40 занятости регистров результата и дешифратора кода операции. Запрос на операнд через коммутатор адресной шины передается в устройство управления оперативной па55 мятью.

301703

Если сформирован запрос на запись, то схема 41 быстрой проверки определяет предварительно, влияет ли операция запоминания на содержимое буфера команд. B случае определения такого влияния блокируется выборка команд и декодирование (сигнал по шине 42

«блокировка»), включается схема 48 точной проверки, которая сравнивает адрес ячейки памяти, в которую будет производиться запоминание, с адресами в регистрах 1 и 2. Регистром 2 отмечается адрес первого слова команд, помещенного в буфер команд. Когда в результате увеличения адреса в регистре 1 происходит совпадение трех младших разрядов слов (разряды 19 — 21) в этом регистре с тремя младшими разрядами слов (разряды

19 — 21) в регистре 2, при передаче запроса единица добавляется не только к адресу в регистре 1, но и к адресу в регистре 2. До= бавление единицы к адресу в регистре 2 производится на сумматоре 44 с помощью схемы 5 сравнения, а результат запоминается в проме>куточном регистре 46. По окончании передачи запроса выход регистра 46 подключается ко входу регистра 2. Совпадение трех младших разрядов адреса слова в регистрах 1 и 2 указывает на то, что буфер команд заполйен и при последующих выборках происходит не заполнение буфера команд, а замена слов команд, находящихся в этом буфере, начиная с первого помещенного туда слова. В установившемся режиме такое положение сохраняется постоянно.

Блокировка выборки команд и декодирования снимается, если результат точной проверки указывает на то, что запоминание не влияет на содержимое буфера команд. Если же адрес ячейки памяти, в которую произведено запоминание, совпадает с адресом какого-либо слова команд, уже находящихся в буфере команд, то блокировка не снимается до тех пор, пока это слово в буфере команд не будет заменено на новое, Как только на счетчике 40 занятости регистров результата отметится, что информация для запоминания поступила в регистр результата, под управлением дешифратора 47 и дешифратора 11 адреса регистра-приемника информация через схему 20 с соответствующего регистра результата по шинам 48, 49 или 50

50 поступает в соответствующий регистр буфера команд. Блокировка выборки команд и дешифрации после того снимается.

Схема 51 сравнения определяет, на сколько слов адрес в регистре 1 больше адреса в регистре 8 адреса декодируемой команды.

На регистре 52 запоминается смещение, на регистре 53 — адрес регистра сверхоперативного запоминающего устройства, в котором находится базовый адрес, и в регистре 54 запоминается адрес регистра сверхоперативного запоминающего устройства, в котором находится индекс.

При формировании адреса операнда смещение с регистра 52, база и индекс из сверхоперативного запоминающего устройства под управлением дешифраторов 55 и 56 подаются на сумматор адреса.

В регистре 57 запоминается информация для модификации команды. 58 — счетчик занятости регистров результата.

Предмет изобретения

Устройство для выборки команд, содержащее регистры буфера команд и дополнительного буфера, регистры и схемы управления выборкой команд из памяти и помещения их в регистры буфера команд и дополнительного буфера, регистр модификации адреса, отличаюи ееся тем, что, с целью сокращения оборудования и повышения быстродействия, оно содержит коммутирующую схему передачи команд на декодирование, схему быстрой предварительной проверки и схему точной проверки совпадения адресов ячеек памяти, схему записи непосредственно с регистров результата в регистры буфера команд, причем входы коммутирующей схемы передачи команд связаны с выходами регистров буфера команд, а выходы коммутирующей схемы передачи команд через дешифратор кода операций и регистр модификации адреса подключены ко входам схемы быстрой проверки, выход которой подключен ко входу схемы точной проверки, выход которой соединен со входом дешифратора, другой вход которого подключен к выходу счетчика занятости регистров результата, а выход которого подключен к схеме записи команд в буфер команд непосредственно с регистров результата.

301703

Составитель Е. И. Иванеева

Редактор Б. С. Нанкина Техред Л. Я. Левина, Корректор Н. рождественская

Заказ 1423j9 Изд Ме 637 Тираж 473 Подписное

ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2