<Desc/Clms Page number 1>
Werkwijze voor het organiseren van de werking van een databus en dataverwerkingssyteem dat deze werkwijze toepast.
Deze uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het organiseren van de werking van een databus, alsmede op een dataverwerkingssysteem dat deze werkwijze toepast.
Het is bekend dat bij de bestaande dataverwerkingssystemen, welke bestaan uit een databus en een of meer hieraan gekoppelde verwerkingseenheden (Central Processing Units of CPU's), de informatie in de databus wordt opgeslagen in geadresseerde geheugenplaatsen, kortweg adressen genoemd. De bus-werking gebeurt hierbij sekwentieel, waarbij de apparatuur zo is gestruktureerd dat elk van de adressen sekwentieel wordt behandeld, waarbij telkens, bij het verwerken van het gegeven in het adres, opeenvolgend aan elk van de in het dataverwerkingssysteem opgenomen verwerkingseenheden de vraag wordt gesteld of zij wenst te kommuniceren met het betreffende adres, wat kortweg een "request" wordt genaamd.
Deze bekende organisatie van dataverwerkingssystemen heeft als gevolg van het voornoemde dan ook het nadeel dat het onmogelijk is de tijd in te schatten of vast te definiëren, met andere woorden de tijd vooraf te berekenen, om bepaalde gegevens te verwerken, zulks omdat deze tijd volledig afhankelijk is van het aantal opdrachtgevende verwerkingseenheden (CPU's), de toepassingen die zij laten uitvoeren, en de toevalligheid
EMI1.1
van de verdeling van het aantal CPU.
In zogenaamde zoals bijvoorbeeld de verwerking van audio- of videosignalen, is een vlotte verwerking dan ook uitgesloten, daar bij de bekende dataverwerkingssystemen te veel tijd verloren gaat, meer
<Desc/Clms Page number 2>
speciaal doordat het herhaald kontakteren van de verwerkingseenheden relatief veel tijd vergt.
De uitvinding heeft dan ook betrekking op een werkwijze voor het organiseren van de werking van een databus, alsmede op een dataverwerkingssysteem, waarbij het voornoemde nadeel wordt uitgesloten.
Hiertoe heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het organiseren van de werking van een databus, meer speciaal een databus die aan een of meer verwerkingseenheden is gekoppeld, daardoor gekenmerkt dat aan elk der gekoppelde verwerkingseenheden een aantal adressen wordt toegewezen, waarbij in een herdefinieerbare toewijzing wordt voorzien.
Anders gesteld, bestaat de uitvinding erin de klassieke struktuur, waarbij de databus sekwentieel adres na adres afloopt en waarbij zij, bij elke uitvoering van een taak, telkens verschillende verwerkingseenheden (CPU's) gaat ondervragen om te weten van welke de"request"komt, te vervangen door een struktuur waarbij de databus vooraf wordt verdeeld over de verschillende verwerkingseenheden, zulks bij voorkeur op een dynamische en herdefinieerbare wijze, zodat de databus geen "request" meer hoeft te stellen en bijgevolg de tijd om de verwerkingseenheden te ondervragen, aldus om dit "request" uit te voeren, komt te vervallen, waardoor de databus aanzienlijk sneller kan funktioneren bij gebruik in een konfiguratie met meerdere CPU's.
Op deze wijze loopt de machine de verschillende adressen telkens af, waardoor de tijd nodig om een aantal gegevens te verwerken voorafgaandelijk juist te bepalen is, en wordt er geen tijd verspeeld aan de overbodige ondervraging van de verwerkingseenheden.
<Desc/Clms Page number 3>
De werkwijze van de uitvinding is verder daardoor gekenmerkt dat bij de toewijzing de verwerkingssnelheid wordt geoptimaliseerd en een vaste duurtijd voor het doorlopen van de databus wordt bekomen, met andere woorden men bekomt een machine die werkt met een vaste Master Tick.
Volgens nog een kenmerk van de werkwijze wordt de toewijzing geherdefinieerd bij iedere cyclus van de databus.
Volgens nog een ander kenmerk van de uitvinding gebeurt de herdefiniëring van de databus door gebruik te maken van een intelligente programmeerbare komponent tussen de databus en elk van de verwerkingseenheden.
Een aantal adressen van de databus worden gereserveerd en benut voor het herdefiniëren.
De uitvinding betreft verder een dataverwerkingssysteem dat een databus en een aantal hiermee gekoppelde dataverwerkingssystemen bevat, daardoor gekenmerkt dat het is voorzien van middelen die aan elk der gekoppelde verwerkingseenheden een aantal adressen toewijzen, en welke in een regelmatige herdefiniëring van de toewijzing voorzien.
Verder kan het systeem kenmerken vertonen zoals beschreven in konklusies 6 to 11.
Met het inzicht de kenmerken volgens de uitvinding beter aan te tonen, is hierna als voorbeeld zonder enig beperkend karakter een voorkeurdragende uitvoeringsvorm beschreven, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 schematisch een dataverwerkingssysteem volgens de uitvinding weergeeft ; figuur 2 op een grotere schaal het gedeelte weergeeft dat in figuur 1 met F2 is aangeduid ;
<Desc/Clms Page number 4>
figuur 3 een praktische uitvoeringsvorm weergeeft van het gedeelte dat in figuur 2 met F3 is aangeduid ; figuur 4 het adresregister weergeeft waaruit de voornoemde databus bestaat.
Zoals weergegeven in figuur 1 bestaat een dataverwerkingssysteem 1 doorgaans minstens uit een databus 2, en minstens een aantal hiermee gekoppelde verwerkingseenheden 3, ook CPU's genaamd. Verder bevat het systeem 1 een adresbus 4 en een besturingsbus 5.
Zoals specifiek in figuur 2 is weergegeven, bestaat het bijzondere van de uitvinding erin dat het dataverwerkingssysteem 1 is voorzien van middelen 6 die aan elk der aan de databus 2 gekoppelde verwerkingseenheden 3 een aantal adressen toewijzen en welke in een regelmatige herdefi-
EMI4.1
niëring van de toewijzing voorzien.
De middelen 6 kunnen een"insertor-extractor"genoemd worden en zijn een schakeling, meer speciaal een geïntegreerd circuit, die bij voorkeur programmeerbaar is en die er zorg voor draagt dat aan de databus 2 doorgegeven wordt welke adressen aan de betreffende verwerkingseenheid 3 toebehoren.
Ten einde de herdefiniëring te realiseren, bevatten deze middelen 6 bij voorkeur een aantal intelligente komponenten 7, zoals een "state machine" die tussen de databus 2 en respektievelijk elk der verwerkingseenheden 3 zijn geplaatst, welke tevens samenwerken met de adresbus 4 en de besturingsbus 5, evenals een hulpgeheugen 8.
Zoals weergegeven in figuur 3 kan de komponent 7 samengesteld zijn uit een state sequencer 9 terwijl het geheugen
<Desc/Clms Page number 5>
8 bestaat uit een dual port RAM. Verder bevat de komponent 7 een controller 10, zoals een microcode RAM.
Zoals weergegeven in figuur 4, wordt een aantal adressen 11 in de databus 2 speciaal gereserveerd en benut voor het per cyclus herdefiniëren van de toewijzing van de adressen 12 die aan de verwerkingseenheden 3 worden toegekend.
De werking is hoofdzakelijk als volgt.
De gegevens en opdrachten van elke verwerkingseenheid 3 worden doorgegeven aan de korresponderende komponent of insertor-extractor 7, en, enerzijds, cyclisch benoemd in de dual port RAM, en, anderzijds, door de controller 10 doorgegeven aan de databus 2, waarbij deze ook aan de adressen 11 doorgeeft welke adressen 12 hem toebehoren.
Het doorgeven van al deze gegevens aan de databus 2 gebeurt in de nul-stand (WAIT-position).
Het is duidelijk dat op deze wijze geen navraag meer dient plaats te vinden van de verschillende verwerkingseenheden 3, doch dat bij het doorlopen van de databus 2 bij elk adres 12 waar een verwerking dient plaats te vinden, deze verwerking onmiddellijk kan worden doorgevoerd.
Hierdoor kan het rendement van de databus 2 in vergelijking tot de bekende databussen tot 97 % worden opgedreven.
Het dataverwerkingssysteem volgens de uitvinding kan in een groot aantal toepassingen worden aangewend. Een belangrijke toepassing is de audio-en videosektor. De uitvinding omvat dan ook in het bijzonder een dataverwerkingssysteem, daardoor gekenmerkt dat het een audio-en/of videosysteem
<Desc/Clms Page number 6>
omvat en daarvan de centrale verwerking en het beheer uitvoert.
Een andere toepassing is te vinden in de inzameling en verwerking van meetresultaten, waarbij de meettoestellen (CPU's) opgenomen worden in een dataverwerkingssysteem waarbij een real-time-verwerking mogelijk wordt door de vaste verwerkingstijd.
De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvorm, doch dergelijke werkwijze voor het organiseren van de werking van een databus en zulk dataverwerkingssysteem kunnen volgens verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding, zoals gedefinieerd in de bijgaande konklusies, te treden.