Устройство обмена с косвенной адресацией

Устройство обмена с косвенной адресацией

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

к —.—

<>52б878

Союз Советских

Социалистических

ОПИС Е

g3PБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.09.74 (21) 2059298/24 (51) М.Кл.-" 6 06 F 3/04 с присоединением заявки— (23) Приоритет—

Государственный комитет

Совета Министров СССР (43) Опубликовано 30.08.76. Бюллетень М 32 (53) УДК 681.325 (088.8) ло делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 01.10.76 (72) Авторы изобретения

К. К. Буряченко, А. Д. Доля, Е. E. Редченкова и Т. А. Шепелева (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ОБМЕНА

С КОСВЕННОЙ АДРЕСАЦИЕЙ

Изобретение относится к области вычислительной тех«иноки, в частности к устройствам обмена информацией между центральной оперативной памятью и IBнешними устройствами, и может быть использовано при,построе«ии вычислительных сиcTe» K uecT« »yëbò«плексного канала.

Известно устройство обмена с ко"венной адресацией (1), содержащее регистр подканала, блок сопряжения с центральной оперативной памятью, регистр информации, блок управления, регистры кода операции и указателей текущего адреса данных, счетчик байтов, регистр связи с внешними устройствами, регистр предварительного управляющего слова, регистр номера периферийного устройства, регистр команд ввода-,вывода, регистр адреса у правляющего слова.

Однако для реализации такого устройства требуется большое количество оборудования.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство обмена с косвенной адресацией (2), содержащее блок сопряжения с центральным процессором, первые вход и выход которого связаны соответственно с первым входом и выходом устройства, блок сопряжения с центральной оперативной памятью, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторым и третьим выходами устройства, а первый вход — с вторым входом устроиства, регистр подка«а1;l, первым входом подключенный к второму выходу блока сопряжения с центральным про5 цессором, а выходом — к второму входу этого блока, блок сопряжения с внгшнимп устройсТВВ»и, первые вход и выход которого связаны соответственно с третьим входом и четвертым выходом устройства, второй выход бло1о ка — с вторым входом регистра подканала, а второ вход — с выходом этого регистра, Кроме того, устройство включает в себя блок основной памяти, регистр управления, первый вход которого подсоединен к третьему выходу блока сопряжения с центральной оперативной памятью, блок модификации, вход которого связан с первым выходом регистра управления, а выход — с .вторым входом блока c0Ilp5iжения с центральной оперативной памятью, регистр информации, первый и второй входы которого соединены соответственно с вторым выходом блок" сопряжения с внешнпмн устройствами и третьим выходом блока сопряжения с центральной оперативной памятью. Первый и второй выходы регистра информации подключены соответственно к второму входу блока сопряжения с внешними устройствами и третьему .входу блока сопряжения с центральной оперативн ой .памятью.

ЗО В устройство введены блок памяти адресов, 526378 первый вход которого связан с выходом регистра подканала, и блэк адресации, первый вход которого соединен с выходом блока памяти адресов, а выход — с вторым входом блска,памяти адресов и с первым, входом блока основной памяти.

Недостаток этого устройства — необходимость oo.lbIlIHY затрат оборудо вания.

Цель изобретения — сокращение оборудован,ия.

I0

Это достигается тем, что устройство содержит первый и второй сдвигатели,,причем первый вход, первого сдвигателя соединен с выхо дом блока основной памяги, а выход — с третьим входом регистра информации и вторым входом реги стра уира(вления, выход блока модификации — с первы м входом второго сдвигателя, второй вход которого связан с вторым выходом, регистра информации а выход — со вторым входом блока основной памяти. Второй и третий входы первого, третий и четвертый .входы второго сдвигателей .подключены соответственно к второму выходу регистра управления и выходу блока адресации, вторым входом связанного с третьим выходом регистра управления, третий вход которого соединен с выходом блока адресации, а четвертый ,выход регистра управления — с первым входом блока основной памяти.

На фиг. 1 представлена блок-cxeira устройства обмена; на фиг. 2 — размещение информации в блоке основной .памяти.

Устройство обмена с косвенной адресацией содержит (фиг. 1): блок 1 сопряжения с центральным процессором, блок 2 сопряжения с центральной оперативной памятью, регистр 8 подканала, регистр 4 управления, блок 5 модификации, регистр 6 информации, блок 7 памяти адресов, блок 8 адресации, первый 9 и второи 10 сдвигатели, блок 11 основной памя40 ти, блок 12 сопряжения с внешними устройсгвами.

На фиг. 1 обозначены: 18 — первый вход устройства; 14 — первый его выход; 15 — вто- 45 рой выход устройства; 16 — второй его вход;

17 — третий выход; 18 — третий вход; 19— четвертый выход устройства.

На фиг. 2 обозначены: 20 — ширина вы50 борки; 21 — подзоны 1-го типа; 22 — подзоны

2-го типа; 28 — область управляющей информации; 24 — область данных; 25 — первая ячейка длиной 1, i26 — i-я ячейка длиной l;;

27 — n-я ячейка длиной l„.

Ячейки зон подканалов, используемые для хранения данных, функционально выделяются из состава:всех зон для хранения управляющей информаци и,и сводятся в одну область.

Эта ооласть памяти (область данных) с шириной выборки 20 (и-байтов) условно разбивается на несколь ко частей 25 — 27 (фиг. 2), содержащих сегменты, длиной 1,2,..., и — 1 байтов. Причем части длиной 1 и n — 1, 2 и и — 2,..., и — 1 и 1 байт взаимно довод".ÿþò друг друга до полной ширины выборки в и байтов. Для промежуточного хранения данных подканала выделяется в блоке 11 основной па.мяти ячейка области данных 24 с числом байтов, соответствующим номеру принимаемого или передаваемого внешнему устройству байта данных. Например, принят второй байт данных со вместно с первым байтом,;извлеченным из однобайтовой памяти, два байта этого подканала помещаются в одну из свооодных ячеек двухбайтовой части области данных блока основной памяти. При приеме третьего байта все три принятых байта (в том числе два, извлеченных из относящейся к данному подканалу ячейки двухбайтовой части) перемещаются в свободную ячейку трехбайтовой части и т. д, Адрес хранения данных подканала в блоке основной памяти фиксируется в ячейке, соответствующей первому управляющему слову данного внешнего устройства.

Учитывая, что й-байтовые части области данных блока основной памяти составлены из половин, одна из которых размещена со сдвигом, указанный сдвиг.выполняется первым 9 и вторым 10 сдвигателями.

В блоке 7 памяти адресов хранится в виде трех таблиц следующая информация.

В первой таблице хранятся адреса зон области управляющей информации блока 11 основной памяти. Номер внешнего устройства соответсввует адресу одной из строк этой таблицы. В эту строку записывается адрес зоны блэка основной памяти, отведенной блоком 8 данному внешнему устройству в области управляющей информации блока основной памят,и.

Во второй таблице находятся признаки занятости зон области управляющей информации блока основной памяти. Объем этой таблицы в битах равен количеству зон блока основной памяти. В каждой строке этой таблицы позиционно запоминается состояние т зон, где m — ширина выборки блока 7 памяти адресов.

В третьей таблице хранятся признаки занятости ячеек области данных блока основной памяти. В каждой строке этой таблицы позиционно запоминается состояние m адресов.

Позиция в строке отражает .как адрес ячейки области данных, так и место размещения данных в этой ячейке: .в левой или правой ее части. Объем этой таблицы равен

П

2;,1; бит, 1=1 где l, — количество ячеек в части области ,данных с i-м количеством байтов; и — ширина выборки слов блока осповной памяти в байтах.

Состоянию занятости во второй и третьей таблицах соответствует логическая «1», состоянию незанятости — логический «0».

Блок 8 адресации предназначен для поиска

526878 адреса свободной зоны в блоке ос!овной памяти, служащей для хранения управляющей информации, и адреса ячейки сбласти данин!х блока основной пах!яти. Этот блок использующийся в известном устройстве для определения адреса свободной зоны, может содержать, например, узел формирования адресов ячеек блока 7 памяти адресов, узел определсш!я крайнего левого (или,правого) нуля в прочи таиной из ячейки блока памяти адресов информации, узла кодирования .позиционного кода в параллельной для перевода номера позиции нуля в информации в napaллсльный !!

Сдвигатели 9 и 10 предусмотрены для сдвига информации на целое число разрядов и могут быть выполнены по любой известной схеме, например по матричной схеме на элементах 2И-2ИЛИ-НЕ.

Блок 11 основной памяти предназначен для хранения упра!вляющей информации (программы) подканала и данных. Основная память условно разделена на две области: область управляющей,информации 28 и область данных 24, Область управляющей информации разбита на о|пределенное количество зон, где хранится относящаяся к определе!гному внешнему устройству программа: код выполняемой операции, счет байтов в слове, счет данных, адрес данных, адрес команды и некоторая другая информации, в том числ: адрес ячейки области данных основной памяти I в !которои хранятся данные, относящиеся к этому подканалу. При яекратности числа байтов зоны управляющей информации ширине выборки из основной памяти область управляющей информации для удобства адресации может быть условно разделена на,подзоны 21, имеющие слова, кратные ширине выборки, и подзоны 22, используемые для размещения неполных слов управляющей информации. Каждая зона управляющей информации состоит из подзоны 21 и подзоны 22. Объем ооласти управляющей информации основной памяти равен сумме, подзон 21 и 22. Объем области данll ных равен > 1; ячеек с шириной выборки и

i=1 байтов . В области данных группа ячеек 26 предназначена для хранения i байтов данных в левой части и и — i байтов в .правой. Последняя группа ячеек 27 предназначена для хранения и байтов !каждая и используется при переполнении всех предыдущих групп области данных основной:памяти.

Устрой ство обмена управляется инструкциями и выполняет операции в соответствии с системой команд ЕС ЭВМ.

Инструкция состоит из 32 разрядов (0 — 31) (разряды Π— 7 — код инструкции, разряды

16 — 18 — адре" канала, разряды 24 — 31 — адрс Вне!!!;!Ого у тройства).

Адресное слово канала содержит 82 разряда (Π— 81) (разряды Π— 8 — ключ защиты, разряды 8 — 81 — адрес у правляющего слова ка!!ала).

Управляющее слово включает в себя 64 разряда (Π— 68) (разряды Π— 7 — код операции, разряды 8 — 31 — адрес данных, разряды

82 — 86 — флажки, разряды 48 — 63 — счет данных), Работа устройства рассматривается на примере устройства со следу!Ощи. Ти характеристиками.

Адресные возможности канала — 256 внешних устройст|в. Количество зон основной II3мяти — 128, объем управля!ощей информации

20 (ключ защиты, признаки операции, счет баитов, счет данных, адрес данньгх, адрес команды и другая служебная информация) — 12 байтов, ширина выборки основной памяти —8 байтов, длина слов обмена с центральной

25 оперативной памятью — 8 байтов, Начальным сбросом устройство устанавливается в исходное состояние (сбрасываются все регистровые элементы и очищаются элементы памяти). После начального сброса блок

8 адресации проводит поиск адреса свободной зоны области управляющей информации блока 11 основной памяти во второй таблице занятости,,находящейся в блоке 7 памяти адЭ 5 р е с о в . В р е ж е и е р е с: е а с т р о ° э т о и т и цы блок 8 анализирует содерж!!мое каждой строки. При обнаружеш!и нулевого бита в сТроКе дальней!шиЙ nepec IeT cTpo!; бло!< ируется, а номер позиции «крайнего левого» (или

40 «правого») нулевого бита преобразуется блоком 8 в адрес свободной зоны области управляющей информации основной памяти. Адрес свободной зоны фикс.!руется на выходе блока 8.

45 При поступлении инстр кции < под50 I

55 регистре управления.

Модификация адресов ячеек центральной оперативной памяти осуществляется блоком

5, обмен данными с Внешними устройствами — через регистр 6 информации. После пересылки через блок 12 сопряжения с внешними устройствами по выходу 19 кода операции внешнему устройству и окончания обмена между устройством обмена и внешним устройством служебной информацией подканалу предоставляется подготовленный блоком 8 адрес

526878

12 формации, первый и второй входы которого соединены соответственно с вторым выходом блока сопряжения с внеш ними устрой ст вами и третьим выходом блока сопряжения с центральной оперативной памятью, первый и второй,выходы регистра информации соединены соответственно,с вторым, входо vI блока сопряжения с в нешними устройствами и третьим входом блока со пряжения с центральной оперативной.памятью, блок па мяти адресов, первый вход которого соединен с выходом регистра подкачала, блок адресации, первый, вход которого соединен с выходом блока памяти адресов, а выход соединен с,вторым входом блока памяти адресов, и с первым входом блока основной па|мяти, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения оборудования, оно содержит первый и второй сдвигатели, причем первый, вход первого сдвигателя соединен с выходом блока основной памяти, а выход — с третьим входом регистра информации и вторым входом, регистра уцравления, выход блошка моди фикаци|и соединен с первым входом второго сдвигателя, второй вход которого соединен с вторым выходом регистра и нформации, а выход — с вторым входом блока основной памяти, второй и третий вхо5 ды первого, третий и четвертый входы второго сдвиг а тел ей соединены соответственно с вторым выходом регистра управления и с выходом блока адресации, второй вход которого соединен с третьим выходом регистра управ

10 ления, третий вход которого соединен с выходом блока адресации, а четвертый выход регистра управления соединен с первым входом блока основной памяти.

I5 Источники информации, при пятые во внимание при э кспертизе:

1. Каган Б. M., Ка невский М. М., Цифровые .вычислительные машины и системы, под реда кцией доктора техн. наук профессора

20 Б. M. Кагана. Изд. второе, переработанное, «Энергия», М., 1974, стр. 510, рис. 9 — 2.

2. Авт. св. СССР М 33777, кл. G 061 3/04, 1971.

526878

Составитель И. Хазова

Текред М. Семенов

Редактор И. Грузова

Корректор И. Симкина

Тираж 864 Подписное

Совета Министров СССР открытий наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред, «Патент»

Заказ 924/1219 Изд. № 1674

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и

Москва, Я-З5, Раушская