DE1499742A1

DE1499742A1 - Steuerbare Speicherzugriffsvorrichtung fuer Speichereinrichtungen von Datenverarbeitungsanlagen mit Multiprogrammverarbeitung

Info

Publication number: DE1499742A1
Application number: DE1966J0032534
Authority: DE
Inventors: Dirac Jules Francis
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1965-12-22
Filing date: 1966-12-17
Publication date: 1969-11-06
Also published as: FR1506702A; DE1499742B2; GB1139106A; US3405394A

Description

Steuerbare Speicher zugriff β vor richtung für Speicher einrichtungen von Datenverarbeitungsanlagen mit Multiprogrammverarbeitung

Die Erfindung betrifft eine Spei eher Zugriffevorrichtung für Speicher von Datenverarbeitungsanlagen} die zur gleichzeitigen Verarbeitung mehrerer Programme ausgelegt sind, wobei ein und dieselbe Speicherzelle durch mehrere Programme gleichzeitig oder kurz hintereinander angerufen werden kann und der Inhalt dieser Zelle gegen überschreiben, falschen Zugriff und Zerstörendes Speieherinhalte gesichert ist.

Beim Betrieb von Speichern, die große Datenmengen beinhalten und von mehreren Programmen und/oder von mehreren Einheiten eines Datenverarbeitungs systems oder sogar mehreren Datenverarbeitunga-

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Systeme aus angesteuert werden können, tritt das Problem auf, bestimmte Speicherzellen bzw. die darin enthaltenen Daten gegen ungewollte Zerstörung zu sichern. Dieses Problem kann z. B. auftreten, wenn ein Speicher in zwei Teile geteilt ist, deren einer unveränderliche Daten und der andere veränderliche Daten aufnehmen soll, oder es sind im selben Speicher mehrere verschiedene Programme für mehrere verschiedene Aufgaben, von verschiedenen Bedienungspersonen behandelt, enthalten. Wenn eines dieser Programme geändert wird, so kann das eine Programm, z. B. durch Irrtum in der Adressierung, Angaben des anderen Programms ungewollt ändern oder zerstören. Besteht jedoch die Möglichkeit, einen bestimmten Teil des Speichers so zu sperren, daß keine neue Information darin eingetragen werden kann und daß eine Anzeige stattfindet, wenn ein unerlaubter Teil des Speichers angesprochen wird, So treten keine Informationsverluste bzw.- Verfälschungen auf.

So ist z.B. durch die deutsche Aus lege schrift 1 114 049 ein Verfahren ssur Einschränkung der Ansteuermögiichkeit bei Speichermatrizen bekannt geworden, das dadurch charakterisiert ist, daß dem ganzen Speicher oder beliebigen Teilen, desselben ein weiteres Speicherelement oder weitere Speicherelemente zugeordnet sind, deren Speicherinhalte vorbestimmte Operationen, die den Inhalt der zugehörigen Speicherteüe betreffen, un-

BAS terdrücken und/ oder modifizieren. Nach dieser t ist auch weiterhin bekannt geworden, daß das bz¹»? die Zugeordneten Speicherelemente bei einem Entnahmebefehl wahlweise die Abgabe von Nullen

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und das Wiedereinschreiben von Nullen für den zugehörigen Speicherteil oder die Abgabe des tatsächlichen Inhalts und dessen Wiedereinschreiben veranlassen.

Ein nach diesem Verfahren arbeitender Speicher für ein Datenverarbeitungssystem, das gleichzeitig mehrere Programme verarbeiten kann bzw. dessen Einheiten alle wahlfreien Zugriff zu diesem Speicher haben,

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hat jedoch den Nachteil, daß ein gerade angerufener Teil dieses Speichers für alle anderen Programme bzw. Einheiten bis zur Beendung der gerade ablaufenden Operation gesperrt ist. Längere Wartezeiten und eine schlechte Ausnutzung der einzelnen Einheiten einer Datenverarbeitungsanlage sind die Folge. Besonder bei sehr umfangreichen Systemen bzw, bei mehreren miteinander gekoppelten Systemen tijrtt eine beachtliche Schrumpfung der effektiven Operations zeit der Datenverarbeitungsanlage ein. . ~:

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Verfahren zum Schützen des Speicherinhalts von Speichern mit wahlfreiem Zugriff zu schaffen, das unter bestimmten Voraussetzungen einen Zugriff von anderer Seite zu einem gesicherten Speicherteil ermöglicht;, so daß sich die effektiven Operationen pro Sekunde innerhalb eines Systems oder mehrerer Systeme, die an diesen Speicher angeschlossen sind, wesentlich erhöht*

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Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe besteht nun in einem Verfahren, das dadurch charakterisiert ist, daß bei einer Ansteuerung einer Speicherzelle ein Teil davon auf eine als Markierung dienende vorbestimmte Ziffernfolge gezwungen wird, wodurch angezeigt wird, daß die betreffende Speicherzelle bedingt geschützt ist und daß durch eine weitere Ansteuerung der Speicherzelle ein Teil der gesetzten Markierungen verändert wird* wodurch bei nachfolgender AbfÜhlung der Markierung durch die erste Ansteuerung veranlaßt wird, daß der Schutz für die weitere Ansteuerung be-P dingt aufgehoben wird, so daß auch die weitere Ansteuerung Zugriff zu dem Inhalt der betreffenden Speicherzelle hat.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben eich aus den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen und aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nun an Hand von Ausführungsbeispielen, die in den Zeichnungen dargestellt sind, erklärt,

Wie· es an Hand von Fig. I bis 9 gezeigt wird, richtet sich die Erfindung darauf, ein ganzes Register oder einen Teil davon auf lauter Einsen oder lauter Nullen zu zwingen auf Veranlassung der Adressensteuerung, der Ansteuerung der betreffenden Speichervorrichtung, des betreffenden laufenden Befehls oder einer durch Schalter oder durch Befehle ein-

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" ΐ;. BAD ORIQ'NAL

stellbaren Betriebsart* Dies sind nur Beispiie, die nicht als Einschränkung angesehen werden dürfen.

In dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich auf die "Prüfen und Einstellen'*-Befehlsanpassung des Umgebungssystems bezieht, verursacht das Setzen des ausgewählten Bytes auf lauter Einsen notwendigerweise eine Eins im höchststelligen (öder am weitesten links stehenden) Bit des Bytes. Da die Einstellung dieses Bytes benutzt wird, um den Zustandecode einzustellen, würde jede Bezugnahme auf dieses Byte nach einem "Prüfen und Einstellen"-Befehl vor dem Zeitpunkt, wenn irgendein Speicher be fehl die Rückführung der Einstellung dieses Bytes auf lauter Nullen (oder eine andere Bitkombination} bewirkt, entweder für einen anderen Teil des Programms, für ein anderes Programm, das im selben System

abläuft, oder vielleicht für ein anderes System, das die Speichervorrichtung auf Multiplexbasis ansteuert, anzeigen, daß vorher ein Zugriff zu dem Byte unter der Steuerung eines "Prüfen und Einstellen"-Befehls erfolgt ist. Nicht erwähnt worden ist die Verwendung der Einstellung des Zustandsregisters auf das höchstetellige Bit des Bytes hin, und es dürfte klar sein, daß die Einstellung des Zustandsregisters für alles, was durch den Befehlssatz des Systems zugelassen wird, benutzt werden kann. Z. B. kann auf den "Prüfen und Einstellen"-Befehl ein "Abzweigen aif Zustand hin"-Befehl folgen, und wenn die Verzweigung erfolgreich ist, können bestimmte Funktionen ausgeführt werden. Die Angabe des Zustandes, auf den hin die Verzweigung erfolgen soll, könnte

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so eingerichtet werden, daß die Verzweigung gestattet wird, falls das höchststellige Bit eine Eins ist, oder daß sie verhindert wird, wenn das höchststellige Bit eine Eins ist. Durch den "Prüfen und Einstellen"-Befehl erhält man also eine vollständige Flexibilität und Steuerung* Dies ist ein Beispiel für den vorstehenden Hinweis darauf, daß die vorliegende Erfindung benutzt werden könnte, um die Ansteuerung eines Speicherwortes selbst zu verhindern, nachdem es gelesen worden ist, oder sie könnte indirekter als Steuerung jeder beliebigen Art von Funktionen in einem System verwendet werden.

Durch Änderungen am "Prüfen und Einstellen"-Befehl können durch die

em Erfindung Wege geschaffen werden, um ein/Datenverarbeitungssystem noch mehr Möglichkeiten des Zugriffs zu geben. Z. B. könnte ein Befehl "Beladen, Prüfen und Einstellen" vorgesehen werden, der nicht nur das höchststellige Bit prüfen und ein Zustande register oder eine ähnliche Vorrichtung einstellen würde, sondern auch das geprüfte Datenbyte in ein ansteuerbares Register innerhalb des Zentralrechners einführen würde, damit die Daten selbst für einen weiteren Zweck benutzt werden können. Hierdurch würde man eine noch größere Flexibilität erhalten, und es würden Operationen ermöglicht» wie z. B. das Setzen des ausgewählten Bytes auf 10 00Ö unmittelbar nach dem "Prüfen und Einstellen"-Befehl und das spätere Prüfen des Zustandes des Bytes, so daß eine aus lauter Nullen bestehende Einstellung bedeuten würde, daß noch eine weitere Ansgeuerung nach der Ansteuerung in Verbindung mit

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der gesteuerten Funktion stattgefunden hat. Würden z, B. zwei Systeme gemeinsam eine bestimmte Speicheranordnung benutzen, so könnte das eine System den "Prüfen und Einstellen"-Befehl verwenden» um die Bits zwangsweise auf lauter Einsen zu setzen Und damit anzuzeigen, daß es gerade die betreffende Speicheranordnung verwendet, und darauf könnte dann ein Speicherbefehl folgen, um das betreffende Byte auf eine Eins in der höchsten Stelle und auf Nullen in den übrigen Bits zu setzen. Würde dann ein zweites System dasselbe Byte ansteuern, so würde es das Byte auf lauter Einsen setzen und nach Prüfung des höchststelligen Bits feststellen, daß es derzeit keinen Zugriff zu der Anordnung erreichen kann, und daher würde es mit dem Byte nichts weiter tun, da das höchst stellige Bit auf Eins gesetzt war» Das erste System könnte jedoch dann periodisch prüfen, ob das zweite System den Versuch eines Zugriffs unternommen haf, so daß das erste System, dann wissen würde, daß irgendein anderes System darauf wartet, die betreffende Speichervorrichtung ansteuern zu können, und es könnte daher zu irgendeiner anderen Operation abzweigen, um dem zweiten System eine Möglichkeit zur Ansteuerung der Speichervorrichtung zu geben. Die vorstehenden Ausführungen sollen lediglich zeigen, welche verschiedenen Möglichkeiten bestehen und daß die Variationen unbegrenzt sind, nachdem ein bestimmter modus operandi festgelegt worden ist»

Die an Hand von Fig. 1 bis 9 beschriebenen Beispiele beziehen sich darauf, wie eine Speichervorrichtung gesteuert werden könnte und wie

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die Anzeige gemäß der Erfindung erzeugt werden könnte. Natürlich steht, wenn ein bestimmtes Speicherwort automatisch in einer aus lauter Einsen oder lauter Nullen bestehenden Einstellung gelassen wird, nach dessen Ansteuerung der Dateninhalt des Registers bei einem folgenden Zugriff nicht zur Verfügung. Dies soll die oben erwähnte Tatsache veranschaulichen, daß der Dateninhalt des Registers selbst direkt dadurch der Verfügbarkeit entzogen werden kann, daß einfach das Register oder ein Speicherplatz in einer Speichervorrichtung angesteuert wird.

Der wichtige Punkt ist der, daß bei der Einzeloperation bezüglich der Speichervorrichtung 1. eine Abfragung und 2. eine Abwandlung des Inhalts auf eine annehmbare Darstellung (3) so rechtzeitig erfolgen, daß eine mehrdeutige Interpretation durch abwechselnde Zugriffsträger ver- !linde r £ λχγϊ rd Ρίο Ej rfindimcf is tr ni cht 3.bh.jj.ücfi ΰ von odfl r foe B ehr ϋ,ηίΐί 3.uf s

Die Erfindung bietet die Sperrfähigkeit unter Adressen- oder Operationscode-Steuerung, die ein Mehrfachzugriff -Umgebungssystem benötigt. Außerdem bietet die Erfindung ein sehr viel schnelleres Abfragemittel und das Einstellen des Inhalts eines Steuerbereichs des Speichers. Obwohl die Geschwindigkeit nicht immer wichtig ist, wird sie fast zur Notwendigkeit in einer wechselseitig gesperrten selbständigen Umgebung mit Mehrfachansteuerng. Die Sperre mittels der erfindungs gemäßen Anordnung würde

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wirksam bleiben, bis die Zugriffevorrichtung oder das andere steuernde Aggregat durch herkömmliche Mittel das Feld wieder auf seinen nominellen Zustand zurückstellen würde* Mittels der Erfindung wird eine verbesserte und schnellere Leistung jedes Systems in einer solchen Umgebung erreicht.

Wie in Fig* 1 gezeigt, enthält eine typische, zum bekannten Stand der Technik gehörende Speichervorrichtung ein Speicheradressenregister, das die Auswahl eines bestimmten Speichefplatzes in einem Arbeitsspeicher 22 durch Adressierschaltungen 21 derart steuert, daß Daten aus ihm ausgelesen und in ihn eingeschrieben werden. Die im Speichef zu speichernden Daten msrden zunächst einem Speicherdatenregister 24 zugeleitet, in dem sie für die Steuerung von Sperrtreibern in der Weise ausgewertet werden, daß sie wahlweise in eine entsprechende Anzahl von Bitstellen innerhalb der eigentlichen Kernebenen unter Steuerung von Sperrtreibern 26 eingeführt werden. Beim Auslesen von Daten aus der Speichervorrichtung werden die Kernebenen 28 in Null-Richtung ausgesteuert, so daß die Abfühlverstärker 30 Daten über eine Sammelleitung 32 zu dem Speicherdatenregister 24 übertragen. Diese Daten können dann Über eine Sammelleitung 34 zu der Auswertschaltung sowie über die Sammelleitung 25 derart übertragen werden, daß die Einstellung der Kernebenen entsprechend den bekannten Speicher verfahren regeneriert wird. Fig. 1 zeigt außerdem, daß verschiedene Prüf-, Zeitsteuerungs- und verschiedene Steuer schaltungen 36 vorgesehen sind, die den Betrieb der Speichervorrichtung bestimmen* ■""■.-"

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Fig, 2 zeigt, wie die in Fig. 1 dargestellte Speichervorrichtung so abgewandelt werden kann, daß die Prinzipien der Erfindung ausgewertet werden, und aar in dem Falle; daß die Speicherung derart angeordnet werden muß, daß ein bestimmtes Wort oder mehrere Wörter zwangsweise auf nur Nullen gesetzt wird bzw. werden, wenn es bzw. sie angesteuert werden» Der Einfachheit halber wird gezeigt, daß ein "Gleichmache"-Signal einem Inverter 38 zugeführt wird, durch das mehrere Und-Schaltungen 40 gesperrt werden können, damit verhindert wird, daß Daten aus dem Speicherdatenregieter 24 zum Arbeitsspeicher 22 gelangen, wenn die erfindungsgemäße zwangsweise Einstellung auf einen Gleichheitszustand angewendet werden soll. Die verschiedenen Arten der Erzeugung des "Gleichmache"-Signals werden nachstehend beschrieben.

Fig, 3 ist eine Alternativform der in Fig. 2 gezeigten Schaltung, aus der zu entnehmen ist, daß auf das Gleichmache-Signal hin das betreffende Speicherwort oder die betreffenden Wörter auf lauter Einsen gesetzt werden können, indem dieses Signal mit den verschiedenen Bits der im Speicherdatenregister 24 gespeicherten Daten in Oder-Form verknüpft wird. Dies wird dadurch erreicht, daß mehrere Oder-Schaltungen 42 in dem Pfad zwischen dem Speicherdatenregieter 24 und dem Arbeitsspeicher 22 vorgesehen werden, so dall ohne Rücksicht auf die über die Regenerations-Sammelleitung 32 übertragenen Daten in jedem Bit des derzeit gesteuerten Wortes Daten angeliefert werden und daher der Arbeitsspeicher 22 das Wort als lauter Einsen regeneriert.

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Fig. 4 zeigt noch ein weiteres Ausführungsbeispiel ohne die Regenerations-Sammelleitung 32 und mit Verdoppelung des Hauptspei eher datenregisters 24 in Form eines Eingangs Speicherdatenregisters 24a und eines Ausgangsspeicherdatenregistefs 24b. Jeder Zugriff bewirkt also eine Löschung, und alle Einstellungen im Arbeitsspeicher 22 sind das Ergebnis neuer Daten, die aus dem Eingangsspeicherdatenregister 24a angeliefert werden, während alle aus dem Arbeitsspeicher 22 ausgelesenen Daten nur über das Ausgangs Speicherdatenregister 24b den Auswertschaltungen zugeleitet werden.

Fig. 5 zeigt einen vorteilhaften Sperrtreiber, Beim Einsetzen von Daten in eine Speichervorrichtung neigen die Wortauswählschaltungen dazuj ein ganzes Wort zur Null-Richtung hin anzusteuern, und die bitempfindlichen Schaltungen,' die auf das Hauptspeicherdatenregister ansprechen, unterbinden, daß die ausgewählten Bits zur Null-Richtung hin angesteuert werden, so daß diese ausgewählten Bits auf eins eingestellt bleiben. Die Betätigung dieser Sperrtreiber wird wahlweise verhindert mittels einer Und-Schaltung 44, die ein zur Steuerung mehrerer dieser Treiberkreise verwendetes Zeitsteuersignal blockiert; die Betätigung der Und-schaltung 44 wird durch einen auf ein Gleichmache-Signal ansprechenden Inverter 44 verhindert.

Gemäß der Erfindung kann also eine bekannte Speichervorrichtung, wie

z. B. die in Fig. 1 dargestellte, gemäß den Darstellungen in Fig. 2 bis

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so abgeändert werden, daß das Einsetzen von Einsen oder Nullen erzwungen wird, indem die Verbindungen zwischen dem Speicherdatenregister und dem Arbeitsspeicher verändert werden, die Regenerations schleife ausgeschaltet wird oder durch entsprechende Steuerung der Sperrtreiberschaltungfc

Verschiedene Verfahren,, die verwendet werden könnten, um die Bedingungen zu steuern, unter denen gespeicherte Bits oder Wörter erfindungsgemäß zwangsweise gleichgemacht werden müssen, werden an Hand von Fig. 6 bis 9 beschrieben.

In Fig. 6 werden Adressenbits, die zur Steuerung des Zugriffs zu einem bestimmten Speicherplatz über eine Sammelleitung 48 zugeführt werden, außerdem zu einem Decodierer 50 übertragen, der eine oder mehrere Adressen erkennt und daraufhin ein Gleichmache-Signal erzeugt, das einer der in Fig. 2 bis 5 gezeigten Schaltungen zugeführt wird.

In Fig. 7 ist gezeigt, daß eine Gleichmache-Bedingung auf einen bestimmten Befehl hin erkannt werden kann. Dabei kann ein bekannter Operations-Decodierer 52 einen bestimmten Befehl, wie z. B. einen Befehl "Entnehmen und Gleichmachen", erkennen und dadurch ein "Entnehmen und Gleichmachen"«Signal erzeugen; dieses Sgcmal könnte auch als Gleichmache-Signal verwendet werden, das den Schaltungen der in Fig. 2 bis 5 gezeigten Art zugeführt wird.

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Wie es Fig. 8 zeigt, ist die Herbeiführung einer Gleichmache-Betriebsart in einer Selbsthalteschaltung 54 einstellbar durch eine Oder-Schaltung 56 auf Veranlassung eines Operations-Decodierers 58, welcher ein Signal erzeugt, das einen "Gleichmache-Betriebsart eins teilen"-Befehl darstellt, der das Einstellen der Selbsthalteschaltung 54 bewirkt, so daß diese ihrerseits ein Gleichmache-Signal zur Weiterleitung zu Schaltungen der in Fig, 2 bis 5 dargestellten Art erzeugt. Dies bedeutet, daß alle Zugriffe zu verschiedenen Speicherplätzen (denen das Signal zugleitet wird) zur Folge haben, daß die betreffenden Speicherplätze gleichgemacht werden (entweder lauter Einsen oder lauter Nullen) durch die in Fig. 2 bis 5 gezeigte Schaltungsanordnung, so lange die Selbsthalteschaltung 54 im Eingtellzustand ist» Ein zweiter Befehl, wie z. B. ein "Gleichmache-Betriebsart verlassen"-Befehl, veranlaßt eine weitere Oder-Schaltung 60, die Selbsthalteschaltung 54 rückzustellen. Außerdem veranschaulicht Fig. 8, daß ein Schalter auf dem Steuerpult der Bedienungsperson benutzt werden kann, um das System in die Gleichmache-Betriebsart zu bringen, und zwar dadurch, daß der Schalter 62 an die Oder-Schaltung 56 sowie über einen Inverter 64 an die Oder-Schaltung 60 angeschlossen ist. Wenn der Schalter geschlossen ist, bewirkt daher die Oder-Schaltung 56, daß die Selbsthalte schaltung 54 im Einstellzustand bleibt, und wenn der Schalter offen ist, ermöglicht es der Inverter 64 der Oder-Schaltung 60, die Selbsthalteschaltung 54 rückzustellen.

Ein kombiniertes System, in welchem verschiedene Speichervorrichtungen

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auf verschiedene Weise gemäß den Prinzipien der Erfindung ansprechen, ist in Fig. 9 dargestellt.. Dort besitzen zwei Zentralrechner 66, 68 jeder einen entsprechenden bevorzugten Speicher 70 bzw. 72 und beide sind außerdem an einen gemeinsamen Speicher 74 anschließbar. Gemäß Fig. kann jeder Zentralrechner (66, 68) den nichtbevorzugten Speicher (72 bzw. 70) erfindungsgemäß zwangsweise in einen Gleichheits-Zustand bringen, und außerdem bewirken alle Entnahmen aus einem gemeinsamen Speicher 74 automatisch, daß der Speicherplatz, aus dem die Entnahme erfolgt ist, auf lauter gleiche Bits gesetzt wird, wie es oben an Hand von Fig. 4 erläutert worden ist. Es kann also eine Kombination von Operationen in einem System vorgesehen werden, die die Verwendung einer wahlweisen und einer automatischen Erzwingung gestattet und bei der diese sich je nach dem die Entnahme steuernden System unterscheiden können.

Innerhalb des Rahmens der Erfindung können weitere Kombinationen vorgenommen werden, wie z. B. die Anwendung der Gleichmache-Betriebsart von Fig. 8 auf nur ausgewählte Speicherplätze wie in Fig. 6.

Fig. 6 bis 8 veranschaulichen also verschiedene Verfahren zur Erzeugung von Gleichmache-Signalen, Fig. 9 zeigt die Kombination der Verwendung von Gleichmache-Signalen und der automatischen Erzwingung und läßt außerdem erkennen, daß innerhalb jedes beliebigen Systems verschiedene Gleichmache-Bedingungen vorgesehen werden können.

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Die Fig. 10 zeigt ein spezielles Ausführungsbeispiel der Erfindung in Verbindung mit einem bekannten System, das hier nur so weit beschrieben wird, wie es zur Erklärung erforderlich ist. In diesem System ist ein "Prüfen und Einstellen"-Befehl vorgesehen, der als im SI-Format befindlich definiert ist und das "TS" aufweist; der Operations code ist hexadeaimal und dieser Code wird binär an den Eingängen der Und-Schaltungen des in Fig. 10 dargestellten Operations -Decodierer s dargestellt. Der Befehl besitzt eine einzige Adresse, bestehend aus einer Basis und Verschiebung (Bl, Dl), die kombiniert einen Speicherplatz anzeigen, aus dem eine Entnahme stattfinden und der auf lauter Einsen gesetzt werden soll. Der betreffende Speicherplatz umfaßt ein einzelnes Byte des durch die drei niedrigststelligen Adressenbits bestimmt, und mit Hilfe dieser Bits wird ein Markierungsbit erzeugt, welches das Byte in dem Speicherwort bezeichnet, das an dem "Prüfen und Einstellen"-Befehl beteiligt ist. Bei Ausführung des Befehls wird das durch das Markierungsbit angegebene Byte aus dem Speicher entnommen, und das ganze Byte wird automatisch im Speicher auf lauter Einsen gesetzt. Die Definition des Befehls schließt die Tatsache ein, daß das gespeicherte Byte bei der Entnahme auf lauter Einsen gesetzt wird und daß kein weiterer Zugriff zu dem Speicherplatz zwischen dem Augenblick der Entnahme und dem Augenblick der Speicherung von lauter Einsen zulässig ist. Das Zustande> coderegister innerhalb eines Programmstatuswortregisters wird entsprechend dem Zustand des höchststelligen Bits des ausgewählten Bytes bei

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dessen Entnahme eingestellt; falls das am weitesten linke stehende oder höchststellige Bit eine Null ist, wird der Zustandecode auf 00 gesetzt; falls das am weitesten links* stehende Bit eine Eins ist, wird der Zustandecode auf 01 gesetzt. Eine andere Einstellung des Zustandscodes kann nicht entstehen. Falle das angegebene Speicherwort sich innerhalb eines geschützten Speicherbereichs befindet, wobei die falschen "Keys" angegeben sind, führt das zu einer regulären Schutzunterbrechung, Falls eine ungeeignete Adresse angegeben ist, erfolgt eine normale Programmunterbrechung.

Gemäß der vorstehenden Definition spricht das Umgebungseystem wie folgt

auf diesen Befehl an. Wie aus Fig. 10 hervorgeht, sind zusätzliche Operade
tions/6odierer zur Decodierung des Inhalts der Register BOP vorgesehen/ EOP und LCOP mit entsprechenden Und-Schaltungen 70 bie 72 zur Erzeugung zugeordneter Signale auf den Leitungen BD TS, ED TS und LD TS. Diese Leitungen werden im ganzen System zur Steuerung einer Ausführung verwendet, die den VFL-Datenfluß benutzt und erfolgt, als üb es sich um einen VFL-Befehl mit fester Folge handele. Die erste Operandenentnahme wird unter Verwendung des Entnahmeanforderungs-Flipflops der E-Einheit angefordert. Das aus dem Speicher entnommene Wort wird in das J-Register zurückübertragen, und wenn J beladen wird, wird sein Inhalt über den Regulär/Komplementär -Eingang(Je s Hauptaddierers (MA Τ/c) zum · L-Register übertragen. Das erste Festkomma-Flipflop (1ST FXP TGR) wird benutzt, um die E-Einheit in einem Ausführungszustand zu halten, während sie auf das Beladen des J-Registers mit dem ganzen, 64-Bit-

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fftD O*

Speicherwort wartet. Wenn J beladen ist, wird die erste Featkomma-Selbsthalteschaltung (IST FXP LCH) eingeschaltet, und dies bewirkt, die übertragung des Inhalts des J-Registers zum L-Register.

Die im Η-Register befindlichen Adressenbits 21 bis 23 steuern die übertragung des Inhalts des L-Registers in den VFL-Datenfluß und steuern die Einstellung des Markierungsregisters in der Weise, daß lauter Einsen im Regenerationsspeicherumlauf erzwungen werden. Das VFL-Folge steuerungs-Flipflop T5 wird eingeschaltet und bleibt für die Dauer eines Umlaufs eingeschaltet, wodurch die Bits 21 bis 23 des Η-Registers in die S- und T-Hinweisregister übertragen werden. Dann schaltet das T5-Flipflop die T5-Selbsthalteschaltung ein, weiche Freigabe der S- und T-HInweise so bewirkt, daß die Markierungsbits aus der T-Selbsthalteschaltung eingestellt und zum BCU gesendet werden können, urn im Speicher verwendet zu werden. Dann wird der S-Hinweis benutzt» um das richtige Byte von L an der Rechtes-Byte-Torschaltung (RBG) des VFL-Datenflusses auszuwählen, dessen höchststelliges Bit, das Bit Q, benutzt wird, um das Bit 35 des PSW-Registers einzustellen, welches das niedrigste Bit des Zustandscodes ist. Dann wird das Signal "Letzter Umlauf von E" (ELC) erzeugt und benutzt, um das Zustandsregister tatsächlich einzustellen und den Befehl zu beenden» Während des Regenerationsumlaufs der im Speicher ausgeführten Entnahme wird der Inhalt des ausgewählten Bytes verändert, wie es durch die Markierungsbits definiert wird.

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Es kann sein» daß eventuell derselbe Speicherplatz als Quelle eines Befehls angegeben worden ist und daher eine Vorentnahme aus ihm in das A- oder B-Befehlsregister erfolgt ist. Wäre dies der Fall, würde der tatsächliche Inhalt des vor entnommenen Wortes, das jetzt im A/B-Pufferregister gespeichert ist, falsch sein« Um festzustellen, wann dieser Zustand eintreten könnte, ist daher eine Programmspeicher vergleichsoperation (PSC) nötig wie für alle anderen Speicherbefehle, selbst wenn die- ^ ser Befehl tatsächlich eine Entnahme mit automatischer Erzwingung wäh-

rend des Re gene rations umlaufe ist. Daher wird die Speicheranforderungs-Selbsthalte schaltung (STR REQ LCH) immer dann eingeschaltet, wenn der "Prüfen und Einstellen"-Befehl ausgeführt wird, ebenso wie für alle CPU-Speicheroperationen (STR). Diese Selbsthalteschaltung leitet den Vergleich ein, durch, den angezeigt wird, daß Daten, die zur Zeit verändert werden, bereits in einer Vorentnahmeoperation zur Zentral-Einheit übertragen worden sind, so daß das Speicherwort nacft seiner Veränderung erneut in einer Wiedergewinnungsoperation (RCVY QE^Y) entnommen werden kann. Das von der Selbsthalteschaltung erzeugte Speicheranforderungs signal wird nicht zur Sammelleitungs-Steuereinheit für die Steuerung der Speicherung weitergeleitet, wenn sie durch den "Prüfen· und Einstellen"-Befehl eingestellt wird. Es wird an der Weiterleitung zum Speicher gehindert und daher nur zur Steuerung der Programmepeichervergleichsoperation in der Zentraleinheit CPU verwendet. Ebensolche Funktionen; vom Speichertyp sind in der Sammelleitungs-Steuereinheit nötig, da das ausgewählte Byte aiif lauter

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Einsen gesetzt wird. Es wäre z» B. falsch, zu gestatten, daß dieses Byte in einem geschützten Speicherbereich für den keine geeigneten Schütz-"keys" vorgesehen worden sind, auf lauter Einsen gesetzt wird, D. h., falls die Daten nicht durch das laufende Programm verändert werden sollten, darf die zwangsweise Einstellung auf lauter Einsen nicht zugelassen werden. Ebenso muß das Markierungsregister rückgestellt und so beladen werden, daß es das richtige Markierungsbit für die Operiition genauso wiedergibt, wie es im Falle einer Speicheroperation geschieht. Diese Funktionen werden speziell in der Sammelleitungs-Steuereinheit in einer Weise überwacht, die der Verwendung der Speicheranforderung in der I-Einheit gleicht, wodurch der oben beschriebene Programmspeichervergleich bewirkt wird.

Die Einplanung des "Prüfen und Einstellen"-Befehls in das Umgebungssystem ist natürlich nur eine Ausführuitgsform der Erfindung und wird hier als detaillierte praktische Umgebungsanordnung für nur eine Anwendung der vorliegenden Erfindung beschrieben.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Steuerung des Zugriffs für Speicher mit wahlfreiem

Zugriff in Datenverarbeitungssystemen, die aus mehreren gleichzeitig unabhängig voneinander arbeitenden Einheiten bestehen und/ oder zur gleichzeitigen Verarbeitung mehrerer Programme ausgelegt sind, wobei der Inhalt der Speicherzellen gegen ungewolltes Löschen bzw. überschreiben und.Lesen durch veränderliche Markierungen an den Informationen bzw. in den Speicherzellen geschützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Ansteuerung einer Speicherzelle ein Teil davon auf eine als Markierung dienende vorbestimmte Ziffernfolge gezwungen wird, wodurch angezeigt wird, daß die betreffende Speicherzelle bedingt geschützt ist und daß durch eine

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weitere Ansteuerung der Speicherzelle ein Teil der gesetzten Markierungen verändert wird, wodurch bei nachfolgender AbfÜhlung der Markierung durch die erste Ansteuerung veranlaßt wird, daß der Schutz für die weitere Ansteuerung bedingt aufgehoben wird, so daß auch die weitere Ansteuerung Zugriff zu dem Inhalt der betreffenden Speicherzelle hat.

2. Verfahren zur Steuerung des Zugriffs für Speicher mit wahlfreiem

Zugriff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ausgewählte Teil in Bytedarstellung durch ein von einem Netzwerk gebildetes "Gleichmache-Signal" auf lauter Nullen oder Einsen gesetzt wird.

3» Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsetzen von Nullen oder Einsen erzwungen wird, indem die Regenerationsschleife eines bekannten Speichersystems unterbrochen und zwischen dem Speicherdatenregister (z. B 24) und dem Arbeitsspeicher (z. B. 22) Und - oder Oder-Schaltungen angeordnet sind, die von einem Signal (Gleichmache-Signal) gesteuert werden, das von dem Operations-Decodierer (ζ. B. 52) durch Anliegen eines bestimmten Befehls (z. B. Entnehmen und Gleichmachen-Befehl) erzeugt wird.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

das von dem Operations-Decodierer (z. B. 52) abgegebene Signal

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Η997Λ?

über ein nachgeschaltetes Netzwerk (54, 56, 60, 64) gegebenenfalls mit einer weiteren Schaltgröße (z. B. Schließen des Schalters 62) verknüpft wird, und daß ein weiterer an den genannten Operations Decodierer anliegender Befehl die Rückstellung des genannten Netzwerkes bewirkt.

5. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsetzen von Einsen und Nullen erzwungen wird, indem die vorhandenenSperrtreiberschaltungen über eine Und-Schaltung (44), an deren einem Eingang ein Gleichmache-Signal und an deren anderem Eingang ein Zeitsteuersignal (TP) liegt, gesteuert werden.

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