DE1154157B - Speicherverfahren - Google Patents

Description

Es sind zweidimensionale Matrixspeicher für feste Wortlängen bekannt, bei denen die einzelnen Worte jeweils in einer Spalte untergebracht und zeichenweise parallel ein- bzw. ausgegeben werden. Die Länge der Worte ist bei diesen Speichern durch die Anzahl der je Spalte vorgesehenen Speicherplätze gegeben. Werden bei einer bestimmten Arbeit vorwiegend Informationsgruppen — im folgenden Wörter genannt — verwendet, die wesentlich weniger Information enthalten, als in den festgelegten Wortlängen unterzubringen ist, so kann die vorhandene Speicherkapazität nur zu einem Bruchteil ausgenutzt werden, was sehr unwirtschaftlich ist. Zur besseren Ausnutzung der Speicherkapazität werden Speicher gebaut, bei denen die Information mit veränderliehen Wortlängen meist zeichenweise in Serie eingegeben und ausgegeben werden. Dieses Verfahren, bei dem eine praktisch hundertprozentige Ausnutzung der Speicherkapazität möglich ist, hat jedoch den Nachteil, daß das Programmieren sehr umstandlieh und zeitraubend ist. Darüber hinaus ist der technische Aufwand an zusätzlichen selektiv anzusteuernden Treiberstufen so groß, daß die obengenannten Vorteile zum Teil aufgewogen werden.

Zwar sind auch schon Speicheranordnungen vorgeschlagen worden, in denen sowohl Informationen konstanter Wortlänge als auch Informationen variabler Wortlänge verarbeitet werden können, diese Anordnungen beheben die oben angeführten Mängel aber nicht, da sie ohne zusätzliche Maßnahmen eine platzsparende und einfache Verarbeitung von Informationen konstanter und variabler Wortlänge nicht gewährleisten. Das gleiche gilt auch für die ebenfalls bekannten Anordnungen, die eine Verschiebung der gespeicherten Informationen in zwei zueinander senkrechten Richtungen möglich machen.

Um die obengenannten Nachteile zu vermeiden, wird gemäß der Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Speichers und ein Speicher beschrieben, bei dem wahlweise in demselben Programm das Arbeiten mit festen und variablen Wortlängen möglich ist, ohne daß der technische Aufwand wesentlich über den beim Arbeiten mit festen Wortlängen erforderlichen Aufwand hinausgeht.

Die zum Betreiben des erfindungsgemäßen Speichers erforderlichen Einrichtungen sind nicht nur einfacher als die Summe der Einrichtungen bei den zum Arbeiten mit festen bzw. zum Arbeiten mit veränderlichen Wortlängen bisher bekanntgewordenen Speichern, sondern auch einfacher als die zum Arbeiten mit veränderlichen Wortlängen bisher üblichen Vorrichtungen. Zwar ist es grundsätzlich möglich, Speicherverfahren

Anmelder:

IBM Deutschland

Internationale Büro-Maschinen

Gesellschaft m. b. H.,
Sindelfingen (Württ), Tübinger Allee 49

Max Briner, Paris, und Titos Scheler, Böblingen,
sind als Erfinder genannt worden

mit den bekannten Speichern für feste Wortlängen mittels besonderer äußerst zeitraubender Kunstgriffe beim Programmieren auch veränderliche Wortlängen zu verarbeiten, jedoch ist diese Technik sehr zeitraubend. Das erfindungsgemäße Verfahren ist hingegen um etwa eine Zehnerpotenz schneller und wesentlich einfacher.

Um dieses Ziel zu erreichen, wird gemäß der Erfindung ein Verfahren zur Speicherung und Entnahme von Informationen konstanter und variabler Wortlänge in mehrdimensionalen Speichern vorgeschlagen, bei dem die Informationen mit konstanter Wortlänge in einem bestimmten Teil des Speichers in einer vorzugsweise der konstanten Wortlänge entsprechenden Dimension gespeichert und parallel ausgelesen werden, während die Informationen mit variabler Wortlänge in einem anderen Teil des Speichers in einer zweiten bzw. in einer dritten, vorzugsweise mehr Speicherplätze als die erstgenannte Dimension aufweisenden Dimension gespeichert und serienweise ausgelesen werden. Die Eingabe der Informationen mit konstanter Wortlänge erfolgt dabei so, daß die einzelnen Informationen sich in nebeneinanderliegenden Speicherplatzreihen befinden, deren Länge möglichst mit der Länge der kleinsten Dimension des Speichers übereinstimmt. Die Informationen mit variabler Wortlänge werden dagegen in Serie in Speicherplatzreihen eingegeben, deren Länge vorzugsweise wesentlich größer ist als die Länge der anderen Dimensionen des Speichers. In

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einer derartigen Speicherplatzreihe wird jeweils eine größere Anzahl von Informationen ohne Zwischenräume hintereinander angeordnet sein. Beispielsweise kann zur Durchführung dieses Verfahrens ein Magnetkern-Matrixspeicher verwendet werden, der aus zwanzig Zeilen und zweihundert Spalten besteht. Die Informationen konstanter Wortlänge werden dann aus zwanzig Zeichen langen Wörtern bestehen und je eine Spalte des Speichers einnehmen. Die Informationen variabler Wortlänge können dann in einen dafür vorgesehenen Teil des Speichers, beispielsweise in den Spalten 100 bis 200 des Speichers zeilenweise hintereinander angeordnet sein.

Die Anpassung der festen Wortlängen an die zur Aufnahme vorgesehene Dimension des Speichers führt zu einer Vereinfachung der Adressierung und zu Einsparungen von Speicherkapazitäten, da jegliche Wortanfang- oder Wortendemarkierungen fortfallen und die Adresse lediglich aus einer die betreffende Spalte angehenden Kennzeichnung zu bestehen hat. Daraus ergeben sich auch zwangläufige Vereinfachungen in der Programmierung.

Die Verarbeitung der Informationen mit variablen Wortlängen erfolgt im wesentlichen in an und für sich bekannter Weise. Jedoch wird die Programmierarbeit dadurch erleichtert und vereinfacht, daß die Informationen in Richtung der größten Speicherdimension eingegeben werden, so daß relativ selten innerhalb eines Wortes von einer Spalte bzw. Zeile zur anderen übergegangen zu werden braucht.

Der obengenannte Speicher wird zweckmäßigerweise eine der Anzahl der Spalten entsprechende Zahl von Auswahlleitungen und eine der Anzahl der Zeilen entsprechende Zahl von Leseleitungen aufweisen. An den Ausgängen der einzelnen Ausgabekanäle sind Schalter angeordnet, die einzeln, gemeinsam oder in bestimmten Kombinationen betätigt werden können.

Bei der gleichzeitigen Betätigung der Schalter aller Leseleitungen und einer Spaltenauswahlleitung erfolgt die Parallelausgabe einer Information konstanter Wortlänge. Bei der Betätigung nur eines Schalters der Leseleitungen und aufeinanderfolgende Betätigung der Spaltenauswahlleitungen erfolgt serienweise Ausgabe der Informationen mit variabler Wortlänge. Werden gleichzeitig zwei Schalter betätigt, so können gleichzeitig zwei Wörter variabler Länge ausgelesen und beispielsweise einem Rechenwerk zur Verarbeitung zugeführt werden, wenn die Einerstellen in derselben Spalte Hegen. Der zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendete Speicher kann beispielsweise ein Magnetkernspeicher mit zerstörungsfreier oder zerstörender Auslesung sein. Im zweiten Fall muß für die selbsttätige Wiedereingabe der ausgelesenen Informationen gesorgt werden.

Die Erfindung wird anschließend an Hand der Figuren näher erläutert. Es stellt dar

Fig. 1 die Anordnung von Informationen mit konstanter Wortlänge in einem zweidimensionalen Speicher,

Fig. 2 die Anordnung eines Wortes variabler Länge in einer Zeile eines zweidimensionalen Speichers,

Fig. 3 den Verdrahtungsplan eines aus sieben Kernen bestehenden Speicherplatzes eines normalen Magnetspeichers,

Fig. 4 die schematische Darstellung eines Speichers für Wörter konstanter und variabler Länge, mit einem eingezeichneten Wort konstanter Länge, Fig. 5 die schematische Darstellung eines Speichers für Wörter mit konstanter und variabler Länge, in dem ein Wort mit variabler Länge eingezeichnet ist, Fig. 6 die schematische Darstellung eines funktionsfähigen Ausführungsbeispiels zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Speicher zur Verarbeitung von Informationen mit konstanter und/oder variabler Wortlänge.

Aus Fig. 1 ist die Anordnung von Wörtern mit

ίο konstanter Länge in einem zweidimensionalen Speicher ersichtlich. In diesem Beispiel besteht eine Informationsgruppe aus fünf Ziffern, Buchstaben oder Symbolen, die zusammen ein Wort bilden, dessen Anfang in der Einer-Stelle und dessen Ende in der Zehntausender-Stelle liegt. Die Eingabe oder die Ausgabe erfolgt durch Einstellung des Adressenzählers auf eine der Adressen 01 bis 15. Bei der Ausgabe wird ein Wort parallel in das Register 33 eingegeben, von wo es entweder parallel oder in Serie ent-

nommen werden kann.

Gemäß Fig. 2 werden die Wörter mit variabler Länge in horizontaler Richtung gespeichert. Wortanfang und Wortende werden entweder durch ebenfalls zu speichernde Wortmarken oder durch Kennzeichnung des Wortanfanges durch eine Wortmarke und des Wortendes durch die Angabe der Anzahl der das Wort bildenden Informationsgruppen definiert.

In Fig. 3 wird die Verdrahtung eines aus sieben Kernen bestehenden Speicherplatzes des Magnetkernspeichers dargestellt, bei dem jedes Zeichen durch sieben Bits dargestellt wird. Unter Bit versteht man eine binäre Information, die in vorliegendem Beispiel durch einen der beiden möglichen magnetischen Zustände eines Magnetkernes angegeben wird. Jeder Magnetkern weist vier getrennte Wicklungen auf, die jeweils mit den Leitungen 31, 32, 35 und 36 in der aus Fig. 4 ersichtlichen Form verbunden sind. Die Leitungen 36 sind in Fig. 4 nur bis zum Eintritt in den Speicher gezeichnet. Sie sind in an und für sich bekannter Weise jeweils durch alle Zellen einer horizontalen Ebene geschleift. In jedem Würfel des in Fig. 4 dargestellten Speichers befinden sich sieben Magnetkerne, die in der in Fig. 3 gezeigten Weise verdrahtet sind.

Wird über die Auswahlleitungen 31 und 32 gleichzeitig je ein Impuls geleitet, dessen Amplitude die Hälfte der zur Ummagnetisierung eines Magnetkernes erforderlichen Höhe aufweist, so werden die von diesen Strömen gleichzeitig durchflossenen Kerne je nach Stromrichtung entweder eingeschrieben oder gelöscht werden. Die beim Auslesen der Kerne auftretenden Signale gelangen über die Signalleitungen 35 an die Ausgabeeinheiten. Die Leitungen 36 sind die sogenannten Inhibit- oder Hemmleitungen.

Wie aus Fig. 4 weiter zu entnehmen ist, kreuzen sich die dort gestrichelt dargestellten Auswahlleitungen 31 und 32 in den Würfeln oder Zellen 21, 22, 23, 24 und 25. Werden also die beiden Stromtreiber 1 und 7 angesteuert, wird die gesamte senkrechte Säule 21 bis 25 je nach Stromrichtung eingeschrieben oder ausgelesen. Dabei kommt das ganze fünfstellige Wort beim Auslesen des Speichers über die Signalleitungen 35 in das Speicherpufferregister 33, wo es zur Weiterverarbeitung zur Verfugung steht und über die durchgeschalteten Schalter 38 bis 42 weitergeleitet wird. Beim Einschreiben erscheint das Wort zunächst in den Hemmtreibern 34 und wird in

bekannter Weise über die Hemmleitungen 36 eingeschrieben.

Aus Fig. 5 ist die Verwendung des gleichen Speichers zur Verarbeitung von Wörtern mit variabler Wortlänge ersichtlich. Das zu verarbeitende Wort ist jetzt in den Zellen 50, 51, 52, 53, 54 und 55 untergebracht. Zunächst werden die Stromtreiber 1 und 13 angesteuert, so daß die gesamte senkrechte Säule 50, 60, 61, 62 und 63 ausgelesen wird und ihr Inhalt im Pufferregister 33 erscheint. Da jedoch nur das in den Zellen 50 bis 55 enthaltene Wort verarbeitet werden soll, ist nur der Schalter 38 durchgeschaltet, so daß nur das in der obersten Zelle des Pufferspeichers 33 gespeicherte Zeichen ausgelesen wird. Daraufhin werden jeweils die Stromtreiber 1 und 12, 1 und 11, 1 und 10 bis 1 und 8 hintereinander angesteuert und der Inhalt der Zellen 51 bis 55 in der oben beschriebenen Weise verarbeitet. Wie leicht einzusehen ist, ist bei dieser Art der Verwendung des Speichers jede beliebige Wortlänge möglich.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 werden sowohl Informationen mit konstanten als auch Informationen mit veränderlichen Wortlängen verarbeitet. Das in den Zellen 50 bis 56 enthaltene Wort wird durch aufeinanderfolgende Ansteuerung der Stromtreiber 1 und 17., 1 und 16 bis 1 und 11 schrittweise ausgelesen und über die oberste Zelle des Pufferspeichers 33 und den Schalter 38 dem Rechenwerk 75 zugeleitet. Da der in Fig. 6 dargestellte Speicher genauso verdrahtet ist wie der in den Fig. 4 und 5 dargestellte Speicher, werden bei jedem Auslesen einer der Zellen 50 bis 56 auch die zu den genannten Zellen gehörenden Säulen ausgelesen und dabei gelöscht. Um die in diesen Zellen gespeicherten Informationen nicht zu verlieren, werden die nicht zur Weiterverarbeitung vorgesehenen ausgelesenen Informationen über die Schalter 71 bis 74 und die Hemmtreiber 34 wieder in die gleichen Zellen eingegeben. Zur Verknüpfung der aus den Zellen 50 bis 56 ausgelesenen Information mit einer anderen Information wird gleichzeitig mit dem Schalter 38 auch der Schalter 86 durchgeschaltet, so daß ein Wert aus dem Rechenspeicher 91 im Rechenwerk 75 zum Wert aus den Zellen 50 bis 56 addiert oder subtrahiert wird. Das Ergebnis wird aus dem Rechenwerk 75 über den Schalter 76 entweder über die Hemmtreiber 34 in den Speicher eingeschrieben, an nicht dargestellte Einheiten weitergeleitet oder über den Schalter 81 wieder in den Rechenspeicher 91 eingegeben.

Zur Verarbeitung von Informationen mit konstanter Wortlänge werden die Informationen wie bei der Beschreibung der Fig. 4 und 5 angegeben, eingeschrieben und ausgelesen. Zum Auslesen einer in den Zellen 21 bis 25 gespeicherten Information sind die Schalter 38 bis 42 durchgeschaltet. Bei der Weiterverarbeitung dieser Information im Rechenwerk 75 sind die Schalter 86 bis 90 und 76, 77, 78, 79 und 80 bzw. die Schalter 81 bis 85 erregt.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Speicherung und Entnahme von Informationen konstanter und variabler Wortlänge in mehrdimensionalen Speichern, da durch gekennzeichnet, daß die Informationen mit konstanter Wortlänge in einem bestimmten Teil des Speichers in einer vorzugsweise der konstanten Wortlänge entsprechenden Dimension gespeichert und parallel ausgelesen werden, während die Informationen mit variabler Wortlänge in einem anderen Teil des Speichers in einer zweiten bzw. einer dritten, vorzugsweise mehr Speicherplätze als die erstgenannte Dimension aufweisenden Dimension gespeichert und serienweise ausgelesen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mehrere Informationen variabler Wortlänge parallel ausgelesen und an die nachgeschalteten Einheiten zur Verarbeitung weitergeleitet werden.

3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, bestehend aus einem an und für sich bekannten Speicher mit der entsprechenden Anzahl von Auswahlleitungen und der entsprechenden Zahl von Leseleitungen zur spaltenweisen Ausgabe der Informationen, gekennzeichnet durch eine Gruppe von gemeinsam, einzeln oder in bestimmten Kombinationen betätigbaren, die Ausgänge der einzelnen Ausgabekanäle steuernden Schalter (38 bis 42).

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher ein Magnetkernspeicher mit zerstörungsfreier Auslesung ist.

5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher ein Magnetkernspeicher mit zerstörender Auslesung und automatischer Wiedergabe der ausgelesenen Informationen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 043 392,
354.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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