Запоминающее устройство

Запоминающее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О и и -те-н яйле

ИЗОБРЕТЕН ИЯ («) 437I27

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 10.01.72 (21) 1736513/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.07.74. Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 20.12.74 (51) M. Кл. G 1lc 15/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изаеретении и открытий (53) УДК 681.327.6 (088,8) (72) Авторы изобретения

В. И. Корнейчук и A. В. Городний (71) Заявитель

Киевский ордена Ленина политехнический институт имени 50-летия

Великой Октябрьской социалистической революции (54) ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к вычислительной технике.

Известно запоминающее устройство, содержащее адресный накопитель, ассоциативный накопитель, входной регистр, дешифратор адреса, регистр слова, схемы «И», схемы

«ИЛИ» и блок управления. В известном устройстве при отказе ячейки в адресном накопителе происходит обращение к резервной ячейке из ассоциативного накопителя.

Одна ко в известном запоминающем устройстве при малом числе отказов в основном адресном накопителе ассоциативный накопитель (резервный) почти не используется, что приводит к большой аппаратурной избыточности. Кроме того, если с течением времени число отказавших ячеек превысит объем ассоциативного накопителя, то в таком устройстве наступает отказ, хотя ряд его ячеек будут еще пригодны для дальнейшего использования. Вследствие этого известное запоминающее устройство является мало эффективным.

Целью изобретения является повышение эффективной емкости устройства.

Для этого устройство содержит дополнительный дешифратор, входы которого подключены к выходам входного регистра, дополнительный регистр, входы которого пол,соединены к выходам дополнительного дешифратора, а выходы — ко входам схем

«ИЛИ», выходы которых подключены к одним входам схем «И», другие входы которых соединены с ассоциативным накопителем и входным регистром, а выходы —.со входами дешифратор а адреса, блок режима, работы, входы и выходы которого подключены к ассоциативному накопителю и блоку управле10 ни Я.

На чертеже приведена блок-схема устройства, Запоминающее устройство содержит входной регистр 1 со входом 2. Старшие разряды региспра 1 соединены через схемы «И» 3 и дополнительный дешифр атор 4 с дополнительным регистром 5 и с регистром режима работы 6.

Выходы, регистров 1 и 5 соединены через

20 схемы «ИЛИ» 7 и дешифратор адреса 8 с адресным накопителем 9. Информационный выход накопителя 9 соединен через схемы

«ИЛИ» 10 с регистром слова 11, который имеет вход 12 и выход 13.

25 Выходы регистра 1 соединены также с ассоциативным накопителем 14, который может работать,в режимах выборки по адресу и IIQ ассоциативному |признаку. Информационный выход .накопителя 14 через схемы

30 «ИЛИ» 1О соединен с:регистром 11, 437127

Входы накопителей 9 и 14 соединены с выходами, регистра 11. Выходы регистра 6 связаны с блоком управления 15, который имеет вход 16 и выход 17. Накопители 9 и 14, а также, регистры 1, 5 и 11 соединены с блоком 15.

Выход,репи стра 6 соединен с блоком 15 через схему «ИЛИ» 18. Выход блока 15 через счетчик 19 и дешифратор 20 соединен с регистром 6. Вход 21 и накопитель 14 через схему «ИЛИ» 2 связаны с другим входом счетчика 19. Счетчик 19, регистр 6, дешифратор

20, схема «ИЛИ» 22, схема «ИЛИ» 18 образуют блок режима работы 23.

Запоминающее устройство работает следующим образом.

Вся память устройства разделена на (и+К) стра ниц, каждой из;которых соответствует один триггер либо в регистре 5, л ибо в регистре 6.

По состоянию j-го триггера (1<1<п) определяют возможность (например, если триггер B состоянии «нуль») или невозможность (например, если триггер в состоянии «единица») обращения к j-й странице памяти накопителя 9.

Накопитель 9 содержит п страниц и им соответствует регистр 5. Накопитель 14 разбит на К сцраниц с (и+1)-ой по (п+К)-ую страницу. Нулевое состояние i-го триггера,в регистре 6 соответствует та кому режиму работы, при котором i-ая страница накопителя 14 используется в качестве рабочей адресной страницы, т. е. в признаковых частях ячеек накопителя 14 записаны адреса, соответству ющие адресам i-ой страницы.

Единичное состояние i-го триггера в регистре 6 соответствует такому режиму,,при котором i-ая страница накопителя 14 используется для подмены отказавших ячеек рабочих страниц накопителей 9 и 14. В этом случае в приз иаковых частях ячеек -ой страницы накопителя 14 будут записываться адреса отказавших рабочих ячеек.

При записи очередното адреса отказавшей ячейки в накопителе 14 к содержимому счетчика 19 ло входу 2il прибавляется единица.

Таким образом, по состоянию триггеров регистра 6 определяют страницы накопителя

14, работающие на подмен у отказавших ячеек, и по состоянию счетчика 19 определяют номер очередной свободной ячейки подменяющей страницы.

Пусть, необходимо обратиться к ячейке и, принадлежащей r-й стра нице накопителя 9 (1 < r < n) . Для этого в регистр 1 по входу 2 за писывается адрес ячейки а. Код адреса ячейки поступает с,регистра 1 на дешифратор

8, а код страницы (который составляют, например, старшие разряды кода адреса) подается через дешифратор 4 на регистр 5. В регистре 5 выбирается r-й триггер, и согласно его нулевому состоянию и нулевому сигналу с накопителя 14 на дешифратор 8 через блок схем «И» 3 поступает адрес, который обеспе5

65 чивает обращение к ячейке а страницы r.

Рассмотрим теперь обращение к i-й странице накопителя 14 ((и+К)

Код ячейки с регистра 1 поступает в накопитель 14. В регистре 6 производится опрос

i-Io триггера, который связан с дан ной страницей. В соответствии с состоянием этого триггера регистра 6, который через схему

«ИЛИ» 18 связан с блоком управления, вырабатывается последовательность команд, обеспечивающих обращение по адресу к ячейке i-й страницы.

Таким образом, емкость устройства в данном режиме составляет (п+К) страниц памяти.

Рассмотрим, режим, когда имеются отказавшие ячейки, например,в страницах 1 и r накопителя 9 и в i-й странице накопителя 14.

В этом случае производится очистка содержимого одной из страниц (например (п+К) -й) накопителя 14 и запись в соответствующий триггер регистра 6 единицы, т. е. данная страница переводится в режим подмены.

В признаковой части ячеек (п+К)-й страницы записываются адреса отказавших ячеек страниц 1, r, . В информационной части ячеек (и+К)-й страницы записывается их содержимое. л

При необходимости обращения к отказавшим ячейкам производится ассоциативный опрос (п+К)-й страницы и если там имеется адрес-признак, к которому обращаются, производится блокирование накопителя 9 и чтение через схемы «ИЛИ» 10 на регистр 11 содержимого ячейки из накопителя 14.

В рассмотренном случае емкость устройства составляет (и+К вЂ” 1) страниц памяти. По мере увеличения числа отказов в накопителях происходит заполнение (п+К)-й страницы накопителя 14, а затем, например, (и+К вЂ” 1) -й страницы (при этом в регистре

6 (п+К вЂ” 1)-й триггер устанавливается в состояние «единица»). Емкость устройства в данном случае будет равна (п+К вЂ” 2) страниц памяти и т. д.

Если при большом числе отказов заполнены все ячейки накопителя 14 и все К триггеров в регистре 6 установлены в состояние

«1» (емкость устройства равна п страницам), то при дальнейшем увеличении числа отказов происходит просмотр всего содержимого:накопителя 14 и определение номера страниць1 накопителя 9, которая имеет наибольшее число отказавших ячеек.

Триггер в,регистре 5 для такой страницы устанавливается в состояние «единица» и вследствие этого обращение к ней блокируется. При этом освобождаются ячейки накопителя 14, которые обслуживали эту страницу. В дальнейшем эти ячейки используются для подмены вновь отказавших ячеек. В случае, если отказ произошел в ячейке накопителя 14, то в признаковой ее части записывается несуществующий адрес, что исключает возможность обращения к да нной ячейке.

437127

Пусть после, очередного просмотра всего содержимого накопителя 14 определилась страница на ко пителя 9 (например страница

l), которая имеет наибольшее число (например р) отказавших ячеек.

В триггер регистра 5 записывается единица, и обращение к странице l блокируется.

Часть ячеек накопителя 14 освобождается и они используются для подмены вновь отказавших ячеек.

По следующему переполнению накопителя

14 вновь определяется страница (например

m) на копителя 9, имеющая наибольшее число отказавших ячеек (например P ).

Если P )P, то в триггер т регистра 5 записывается единица, и ячейки накопителя 14, которые обслуживали страницу l, освобождаются.

Блокировка страницы, которая имеет меньшее число отказавших ячеек (P), снимается, и эта страница вновь становится рабочей, при этом ее отказавшие ячейки подменяются освободившимися ячейками накопителя 14.

При возмож ности ремонта накопителя 9 страница памяти, которая имеет наибольшее число отказавших ячеек, заменяется друтой, исправной. После этого триггер данной страницы в регистре 5,вновь устанавливается в состояние «0» и новая (исправная) страница памяти включается в работу. Следовательно, в этом режиме возможно снижение емкости устройства в пределе до одной страницы па5 мяти.

Предмет изобретения

Запоминающее устройство, содержащее ад10 ресный накопитель, подключенный к дешифратору адреса, ассоциативный:накопитель, подсоединенный ко входному регистру и регистру слова, схемы «И» и «ИЛИ», блок управления, отличающееся тем, что, с це15 лью повышения эффективной емкости устройства, оно содержит дополнительный дешифратор, входы которого подключены к выходам входного регистра, дополнительный, регистр, входы которого подсоединены к выходам до20 полнительного дешифратора, а выходы — ко входам схем «ИЛИ», выходы которых подключены к одним входам схем «И», другие входы которых соединены с ассоциативным накопителем и входным,регистром, а выхо25 ды — со входами дешифратора адреса, блок режима работы,,входы и выходы которого подключены к ассоциативному на копителю и блоку управления.