DE1170004B - Freistellen-Sucher - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. KI.: H 03 k

Deutsche KL: 21 al - 37/60

Nummer: 1 170 004

Aktenzeichen: J 21022IX c / 21 al

Anmeldetag: 15. Dezember 1961

Auslegetag: 14. Mai 1964

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Aufsuchen freier Speicherstellen bei Speichern, deren Speicherstellen einzeln adressierbar sind und bei denen die Eingabe oder die Entnahme mit unregelmäßigen Unterbrechungen stattfinden soll. Die zu belegenden oder abzufragenden Speicherstellen liegen jedoch im allgemeinen hintereinander. Da jedoch die Arbeitsweise mit Unterbrechungen stattfindet, ist es nötig, bei jedem Eintragungs- oder Entnahmevorgang den nächsten verfügbaren Speicherplatz festzustellen. Ein naheliegendes Verfahren wäre, jedesmal von vorn beginnend alle Speicherstellen zu untersuchen. Das erfordert natürlich eine große Anzahl von Maschinenzyklen.

Es ist das Ziel der Erfindung, durch Verminderung der erforderlichen Zahl von Maschinenzyklen die Arbeitsgeschwindigkeit zu vergrößern. Es sind Speicher bekannt, bei denen jeder Speicherstelle, die aus je mehreren Bits besteht, eine Markierung zugeordnet ist, mit der der Frei- oder Belegtzustand dieser Speichersteile angezeigt werden kann. Bei einem Matrizenspeicher dieser Art, der aus mehreren Ebenen bestehen kann, lassen sich die Markierungen in einer zusätzlichen Ebene unterbringen.

Es ist weiter bekannt, einen Matrixspeicher mit Hilfe zweier Zähler anzusteuern. Dabei bestimmt der eine Zähler die Abtaststelle längs einer Koordinate, der andere Zähler längs der zweiten Koordinate; der zweite Zähler rückt jeweils um eine Stelle weiter, nachdem der erste Zähler einen Umlauf beendet hat. Dadurch werden alle Speicherstellen nacheinander angesteuert.

Um die Zeit zum Aufsuchen einer freien Speicherstelle zu verkleinern und um zu vermeiden, daß dabei alle Speicherstellen der Reihe nach durchsucht werden müssen, sieht die erfindungsgemäße Anordnung mit einem Matrixspeicher aus mehreren Ebenen, bei denen ein Speicherwert durch je ein Bit in jeder Ebene dargestellt wird, mit einer weiteren Ebene, deren Bits den Belegtzustand der zugeordneten Wertstelle anzeigen, und mit zwei Ringzählern zur aufeinanderfolgenden Ansteuerung aller Speicherstellen vor, daß zum Aufsuchen der ersten freien Speicherstelle einer der Ringzähler während der Blockierung des anderen Ringzählers in der einen Koordinate (Zehner) die erste freie Speicherstelle aufsucht und daß anschließend während der Blockierung des einzelnen Zählers an der gefundenen Stelle der andere Zähler die für seine Koordinate (Einer) erste freie Speicherstelle feststellt.

Das nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiel wird durch Zeichnungen erläutert.

Freistellen-Sucher

Anmelder:

International Business Machines Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. E. Böhmer, Patentanwalt,

Böblingen (Württ.), Sindelfinger Str. 49

Als Erfinder benannt:

Robert William King, Endicott, N. Y. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 28. Dezember 1960

(78 895)

F i g. 1 ist eine schematische Darstellung der Erfindung, und

F i g. 2 ist ein Zeitdiagramm dazu.

Der Kernspeicher 10 enthält acht Ebenen mit Magnetkernen; sieben Ebenen 10 a dienen zur Darstellung eines Zeichens, und eine Ebene 10 b wird in erfindungsgemäßer Art verwendet. Jede Matrixstelle enthält also acht Kerne, die ein Zeichen und ein Kenn-Bit darstellen. Die Magnetkerne sind von bekannter Art mit annähernd rechteckiger Hystereseschleife und lassen sich auf eine obere (binäre 1) oder untere (binäre 0) Lage bringen, um die An-Wesenheit oder das Fehlen eines Bits darzustellen.

Durch Leitungen von den Adressenringen 11 und 12 kann den Kernen einer bestimmten Matrixstelle genügend Strom zugeführt werden, um sie in den 0-Zustand zu überführen. Waren diese Kerne oder einige von ihnen vorher im 1-Zustand, so erzeugt die Änderung des Magnetisierungszustandes in den Ausgangswicklungen 13 und 14 Signal, welche das Zeichen an dieser Matrixstelle charakterisieren.
Die sieben Zeichen-Bitstellen können z. B. die A, B, C, 1, 2, 4 und 8 sein; hiervon repräsentieren die Bitstellen 1, 2, 4 und 8 mit ihren Kombinationen die Dezimalzahlen, während alphabetische Zeichen durch Kombinationen dieser mit den Bits A und B dargestellt werden und wo das Bit C das Prüfbit darstellt. Wenn einer Materialstelle Strom durch die Einer- und Zehner-Treiber (wie die Koordinaten genannt werden sollen) zugeführt wird, erscheint das

409 589/171

Zeichen auf der Leitung 13, die in Wirklichkeit aus sieben Leitungen besteht. Das achte Bit erscheint auf Leitung 14. Ein Signal auf diesen Leitungen 13, 14 wird verstärkt vom Verstärker 15 (sieben Verstärker) und vom Verstärker 16. Die Zeichendarstellung wird über die UND-Schaltung 21 (vorbereitet durch Leitung 22), über die ODER-Schaltung 23 und die Sperrtreiber 24 dem Speicher wieder zugeführt. Die bistabilen Schaltungen 17 und 18 werden von den Stromin Abwesenheit sonstiger Steuersignale würde der Einer-Ring bei der Stelle 9 stehenbleiben, während der Zehner-Ring nacheinander von 0 bis 9 sich bewegte, so daß die Stellen 09, 19, 29, 39, 49 usw. gewählt und den Abfühlverstärkern 15 und 16 zugeführt würden.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde jedoch angenommen, daß die Speicherstellen 00 bis 12 des Speichers 10 gefüllt sind; dies wird durch die An-

impulsen der Verstärker 15 und 16 eingestellt und zur io Wesenheit von A'-en in F i g. 1 dokumentiert und beZeit TQ über die Klemme 19 wieder rückgestellt, so deutet die Abwesenheit einer binären 1 (d. h. die Andaß die Ausgangssignale über einen Umlauf erhalten Wesenheit einer binären 0) in dieser Kernebene. Die bleiben. Stelle 106-13 der Fig. 1 zeigt das Symbol Ly (Vor-

Wie gesagt, bringt der Strom von den Einer- und liegen eines Bits) und bedeutet, daß diese Speicher-Zehner-Ringen beim Lesen die Kerne einer Matrix- 15 stelle 13 als nächste für die Aufnahme von Werten stelle in den O-Zustand. Beim Eintragen von Speicher- verfügbar ist. Wenn der Zehner-Ring 12 auf seiner werten in den Speicher 10 haben diese Ströme die ersten Stellung Π steht, wird die Ziffernstelle 19 aus entgegengesetzte Richtung, sie können alle Kerne in dem Speicher 10 gelesen und die Anwesenheit eines den 1-Zustand versetzen. Beim Eintragen von Bits vom Verstärker 16 festgestellt; dieses Bit wird in Speicherwerten sollen natürlich nicht alle Kerne ein- 20 der bistabilen Schaltung 17 gespeichert und zur UND-heitlich in den 1-Zustand versetzt werden. Die Ent- Schaltung 59 weitergegeben. Beim Vorliegen eines scheidung darüber wird von den Sperrtreibern 24 Signals aus der Abfühlsteuerung (Klemme 47) resulvorgenommen in der Form, daß beim Vorliegen eines tiert daraus ein Eingangssignal zur UND-Schaltung Eingangssignals an den Treibern diese Strom zum 51 zur Taktzeit »8« (wenn gleichzeitig Leitung 52 ein Speicher 10 liefern, so daß die entsprechenden 25 Einstellsignal liefert). Die Einer-Fortschaltung 55 erKerne auf 1 gestellt werden können. Ein solches Ver- regt jetzt die Einer-Steuerung 43 und läßt den Einerfahren ist bekannt. Ring 11 von 0 über 1, 2, 3 usw. laufen. Zur selben Neue Werte werden dem Speicher 10 über die Zeit ist die Zehner-Steuerung blockiert; der Zehner-UND-Schaltungen 29 und 30 zugeführt, denen über Ring kann jetzt nur vorrücken, wenn der Einer-Ring die Leitungen 31 und 32 (z. B. aus einer Eingabe-Ein- 30 über 9 hinauszählt.

heit bzw. einer Verarbeitungs-Einheit) Zeichensignale Das Bit 10 b-19 Ly wurde zwar vom Verstärker 16

und über die Leitungen 33 und 34 Zeitsignale zu- entdeckt und zur UND-Schaltung 59 weitergeleitet, gehen. Die UND-Schaltungen 36 und 38 speisen ab- die Einer-Fortschaltung 55 wurde jedoch erst zur Zeit gehende Leitungen zu den eben genannten Einheiten. »8« desselben Umlaufes geöffnet. Die UND-Schaltung Im Normalfalle wurden also Zeichen über die UND- 35 61, die zur Zeit »4« vorbereitet ist und deren Aus-Schaltung 29 in zeitlicher Beziehung zu der Ansteue- gangssignal 63 als Anzeige für die erste leere rung der Einer- und Zehner-Ringe eingeführt, so daß Speicherstelle dient, ist nicht durchlässig. Die Einerjedes Zeichen in der folgenden Stelle der Matrix auf- Fortschaltung 55 ist zur Zeit »8« des Umlaufes eingezeichnet wird, gestellt, indem das Bitl0fc-19Ly gelesen wurde, Die Steuerung 43 für den Einer-Ring 11 ist eine bi- 40 aber die UND-Schaltung 61 ist erst wieder zur Zeit stabile Schaltung, die dem Ring zwei Signale zuführen »4« des nächstfolgenden Umlaufes durch die Leitung

kann; der Ring wird dadurch in die Lage versetzt, auf der neunten Stelle so lange zu verharren, wie ein Signal vorliegt oder im anderen Falle von Stelle zu Stelle fortschreiten.

Wenn beim Betrieb nach der vorliegenden Erfindung ein Speicherwert in den Speicher 10 einzuführen und zu diesem Zweck die erste freie Stelle festzustellen ist, wird der Klemme 47 (Abfühlsteue-

65 vorbereitet. In diesem folgenden Umlauf wird kein Bit von der UND-Schaltung 59 gemeldet, so daß die UND-Schaltung 61 kein Ausgangssignal liefern kann. Beim Lesen der Ziffernstelle lOft-13 wird ein Bit Ly entdeckt, und die UND-Schaltung 59 liefert zur UND-Schaltung 61 ein Ausgangssignal, welches zur Zeit »4« ein Ausgangssignal 63 liefert, welches dazu dient, den zu speichernden Wert in die dann an-

rung) ein Signal zugeführt, das die UND-Schaltungen 50 gesteuerte Speicherstelle zu lenken.
49 und 59 vorbereitet; F i g. 2 zeigt das Signal und Bisher wurde kein Hinweis darauf gegeben, daß

seine Dauer. Der Klemme 48 wird zudem ein Einstell- Bits Ly vorhanden sein könnten, wo keine Speichersignal, in Fig. 2 mit Set U9 bezeichnet, zugeführt, so werte eingeschrieben sind. Der Sperrtreiber 24, der daß die UND-Schaltung 49 der bistabilen Schaltung Strom für diejenigen Stufen beisteuert, die nicht auf 1 43 (Einer-Steuerung) ein Signal zuführt und damit die 55 gestellt werden sollen, könnte auch dazu dienen, den neunte Stelle des Ringes 11 vorbereitet. Zur gleichen Sperrtreiber für Kernebene 10 b zu beeinflussen, so

daß Sperrstrom geliefert wird, wenn Werte in den Speicher 10 eingetragen wurden und umgekehrt.

Zeit dient das Signal der Abfühlsteuerung über den Inverter 53 dazu, das Rückstellsignal von der bistabilen Schaltung 55 (Einer-Fortschaltung) zu entfernen, die daraufhin kein Signal zum Fortschreiten des Einer-Ringes 11 durch die Einer-Steuerung 43 liefert. Der Ausgang der Schaltung 55, der jetzt ein niedriges Potential angenommen hat, liefert über den Inverter 57 ein Ausgangssignal zu der Zehner-Steuerung 45, so daß die Fortschaltung des Zehner-Ringes 12 möglich wird. Das Ausgangssignal von der O-Stelle des Zehner-Ringes 12 ist bei TO (F i g. 2) und für die Einer-Stelle bei Π zu sehen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anordnung mit einem Matrixspeicher aus mehreren Ebenen, bei dem ein Speicherwert durch je ein Bit in jeder Ebene dargestellt wird, mit einer weiteren Ebene, deren Bits den Belegtzustand der zugeordneten Wertstelle anzeigen, und mit zwei Ringzählern zur aufeinanderfolgenden Ansteuerung aller Speicherstellen, dadurch ge-

kennzeichnet, daß zum Aufsuchen der ersten freien Speicherstelle einer der Ringzähler (12) während der Blockierung des anderen Ringzählers (11) in der einen Koordinate (Zehner) die erste freie Speicherstelle aufsucht und daß anschließend während der Blockierung des einen Zählers (12) an der gefundenen Stelle der andere Zähler (11) die für seine Koordinate (Einer) erste freie Speicherstelle feststellt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Zähler (11) zunächst in seiner höchsten Zählstelle blockiert wird.

3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Freigabe der Fortschalteinrichtung (55) des anderen Zählers (11) zu einem späteren Zeitpunkt (»8«) eines Taktumlaufes erfolgt als die Freigabe des Zugangs von einzutragenden Speicherwerten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409 589/171 5.64

ι Bundesdruckerei Berlin