DE1774212B2 - En 20417 12.08.67 " 37132 bez: datenverarbeitungsanlage - Google Patents
En 20417 12.08.67 " 37132 bez: datenverarbeitungsanlageInfo
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- DE1774212B2 DE1774212B2 DE19681774212 DE1774212A DE1774212B2 DE 1774212 B2 DE1774212 B2 DE 1774212B2 DE 19681774212 DE19681774212 DE 19681774212 DE 1774212 A DE1774212 A DE 1774212A DE 1774212 B2 DE1774212 B2 DE 1774212B2
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- G06F12/1036—Address translation using associative or pseudo-associative address translation means, e.g. translation look-aside buffer [TLB] for multiple virtual address spaces, e.g. segmentation
Description
3 4
aufweist, die nach einer vorgegebenen Ordnung in adresse und der v<- -eebenen Speicherzellenteil-Segmente
gruppiert and, und bei dem zum Adressie- adresse gebildeter der Speicherblock angeren
einer Speicherzelle in em Adressierregister eine steuert wird
Adresse eingegeben wird, die Segment, Bereich und Bei der Datenverarbeitungsanlage nach der Erfin-
ZeUe festlegende Teüadressen umfaßt. 5 dungwird dso ^ -mä9S Adressierregistereingegebene
Bei einer Datenverarbeitungsanlage der vorgenann- Adresse geprüft, und es wird dann gegebenenfalls
ten Art bereitet die Adressierung der einzelnen eiae dieser Adresse zugeordnete tatsächliche Adresse
Speicherzellen des Speichers keinerlei Schwierig- hergeleitet, die den Adressierbedingungen des Speikeiten,
falls die Datenverarbeitungsanlage nur für chers genügt Der vorgesehene Assoziativspeicher, in
die Durchfuhrung eines bestimmten Programms aus- io dem nach Ansteuerung einer Speicherzelle in einem
gelegt ist. FaUs jedoch mit der Datenverarbeitungs- Speicherbereich die Zuordnung der vorgegebenen
anlage mehrere Programme durchgeführt werden Adresse zur tatsächUchen den Adressierbedingungen
sollen, kann nicht mehr gewährleistet werden, daß genügenden Adresse festgehalten wird, gewährleistet
man beispielsweise bei der Durchführung eines einen raschen Zugriff zu den anderen Speicherzellen
Unterprogramms lediglich mit dem Zugriff zu auf- i5 dieses Bereiches, da die tasächliche Bereichsadresse
einanderfolgenden Speicherbereichen angehörenden bereits im Assoziativspeicher zur Verfugung sieht.
Speicherzellen auskommt. Es kann vielmear Zugriff Eine Weiterbildung der Datenverarbeitungsanlage zu Speicherzellen von Speicherbereichen erforderlich nach der Erfindung, bei der die Segmente des Speisein, die verschiedenen Segmenten und möglicher- chers weiter zu Zonen gruppiert und zum Adressiewci'-f auch verschiedenen Zonen angehören, so daß 20 ren einer Speicherzelle in das Adressierregister eine die zu einem Programm gehörenden Adressen nicht Adresse eingegeben wird, die neben Segment, Bereich mehr den Adressierbedingungen des Speichers genü- und Zelle festlegende Teüadressen noch eine die gen. Zone festlegende Teiladresse umfaßt, ist dadurch ge-
Speicherzellen auskommt. Es kann vielmear Zugriff Eine Weiterbildung der Datenverarbeitungsanlage zu Speicherzellen von Speicherbereichen erforderlich nach der Erfindung, bei der die Segmente des Speisein, die verschiedenen Segmenten und möglicher- chers weiter zu Zonen gruppiert und zum Adressiewci'-f auch verschiedenen Zonen angehören, so daß 20 ren einer Speicherzelle in das Adressierregister eine die zu einem Programm gehörenden Adressen nicht Adresse eingegeben wird, die neben Segment, Bereich mehr den Adressierbedingungen des Speichers genü- und Zelle festlegende Teüadressen noch eine die gen. Zone festlegende Teiladresse umfaßt, ist dadurch ge-
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, kennzeichnet, daß die Adressenprüfeinrichtung zueine
Datenverarbeitungsanlage der eingangs j,enann- 25 nächst die Zonen-Segment- und Bereichsteiladresse
ten Art zu schaffen, bei der jede Adresse daraufhin zusammengenommen daraufhin überprüft, ob sie
geprüft wird, ob sie den Adressierbedingungen ge- einer tatsächlichen im Assoziativspeicher enthaltenen
nügt, und bei der aus dem Ergebnis dieser Prüfung Bereichsadresse entsprechen, und zutreffendenfalls
die den Adressierbedingungen genügende tatsächliche den Zugriff zu der durch die tatsächliche Bereichs-Adresse
hergeleitet wird. 30 adresse und die Speicherzellenteiladresse festgelegten
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Datenver- Speicherzelle im Speicherblock ermöglicht, anderenarbeitungsanlage
der eingangs genannten Art, die da- falls jedoch die Steuereinrichtung betätigt, die daraufdurch
gekennzeichnet ist, daß eine Adressenprüf- hin die Adressenprüfeinrichtung zur Prüfung nur der
einrichtung vorgesehen ist, die Segment- und Be- Zonen- und Segmentteiladresse veranlaßt, die, falls
reichsteiladresse zusammengenommen daraufhin 35 eine entsprechende Adresse im Assoziativspeicher
überprüft, ob sie einer tatsächlichen, in einem Asso- aufgefunden wird, ein Steuersignal erzeugt, auf das
ziativspeicher enthaltenen Bereichsadresse entspre- hin dem Assoziativspeicher die dieser Adresse zuchen
und zutreffendenfalls den Zugriff zu der durch geordnete tatsächliche Segmentadresse entnommen
die tatsächliche Bereichsadresse und die Speicher- wird, mittels der durch die Bereichsteil adresse erzellenteiladresse
festgelegten Speicherzelle in einem 40 gänzten tatsächlichen Segmentadresse in dem Spei-Speicherblock
ermöglicht, anderenfalls jedoch eine cherblock die tatsächliche Bereichsadresse aufgefun-Steuereinrichtung
betätigt, die daraufhin die Adres- den, die durch die tatsächliche Bereichsadresse und
senpriifeinrichtung zur Überprüfung nur der Segment- die Speicherzellenteiladresse festgelegte Speicherzelle
teiladresse veranlaßt, die, falls die Segmentteil- im Speicherblock angesteuert und die Zuordnung der
adresse im Assoziativspeicher aufgefunden wird, ein 45 vorgegebenen Zonen-Segment- und Bereichsadresse
Steuersignal erzeugt, auf das hin dem Assoziativ- zu der tatsächlichen Bereichsadresse im Assoziativspeicher
die der Segmentteiladresse zugeordnete tat- speicher festgehalten wird; für den Fall, daß im
sächliche Segmentadresse entnommen wird, daß mit- Assoziativspeicher keine der vorgegebenen Zonentels
der durch die Bereichsteiladresse ergänzten tat- und Segmentteiladresse zugeordnete tatsächliche Segsächlichen
Segmentadresse in einem weiteren Spei- 50 mentadresse enthalten ist, die Steuereinrichtung becherblock
eine tatsächliche Bereichsadresse aufgefun- tätigt wird, die daraufhin die Adressenprüfeinrichtung
den wird und daß im Speicherblock die durch die zur Überprüfung nur der Zonenteiladresse veranlaßt,
tatsächliche Bereichsadresse und die Speicherzellen- die, falls die Zonenteiladresse im Assoziativspeicher
teiladresse festgelegte Speicherzelle angesteuert wird aufgefunden wird, ein Steuersignal erzeugt, auf das
und daß die Zuordnung der vorgegebenen Segments- 55 hin dem Assoziativspeicher die der Zonenteiladresse
und Bereichsteiladresse zu einer tatsächlichen Be- zugeordnete tatsächliche Zonenadresse entnommen
reichsadresse im Assoziativspeicher festgehalten wird, wird, mittels der durch die Segmentteiladresse erdaß
für den Fall, daß im Assoziativspeicher keine gänzten tatsächlichen Zonenadresse in einem veiteder
vorgegebenen Segmentteiladresse zugeordnete ren Speicherblock die tatsächliche Segmentadresse
tatsächliche Segmentadresse enthalten ist, mittels der 60 aufgefunden, die Zuordnung der vorgegebenen Zovorgegebenen
Segmentteiladresse aus einem weiteren nen- und Segmentteiladresse zur tatsächlichen Seg-Speicherblock
die tatsächliche Segmentadresse ent- mentadresse im Assoziativspeicher festgehalten, mit
nommen wird, daß die Zuordnung der vergegebenen der durch die Bereichsteiladresse ergänzten tatsachzu
der tatsächlichen Segmentadresse im Assoziativ- liehen Segmentadresse der Speicherblock angesteuert
speicher festgehalten wird, daß mit der tatsächlichen 65 und diesem die tatsächliche Bereichsadresse entnom-Segmentadresse
der Speicherblock angesteuert und men wird, worauf mit der aus der tatsächlichen Bediesem
die tatsächliche Bereichsadresse entnommen reichsadresse und der vorgegebenen Speicherzellenwird
und daß mit der aus der tatsächlichen Bereichs- teiladresse gebildeten Adresse der Speicherblock an-
gesteuert wird; daß schließlich für den Fall, daß im Assoziativspeicher keine der vorgegebenen Zonenteiladresse
zugeordnete tatsächliche Zonenadresse enthalten ist, mittels der vorgegebenen Zonenteiladresse
aus einem weiteren Speicherblock die tatsächliche Zonenadresse entnommen, die Zuordnung
der vorgegebenen zur tatsächlichen Zonenadresse im Assoziativspeicher festgehalten, mit der durch die
Segmentteiladresse ergänzten tatsächlichen Zonenadresse der Speicherblock angesteuert und diesem
die tatsächliche Segmentadresse entnommen wird, dann mittels der durch die Bereichstciladresse ergänzten
tatsächlichen Segmentadresse in dem Speicherblock die tatsächliche Bereichsadresse aufgefunden
und im Speicherblock die durch die tatsächliche Bereichsadresse und die Speicherzellenteiladresse
angesteuert wird.
Es besteht auch an sich die Möglichkeit, daß bei einer Datenverarbeitungsanlage nach der Erfindung
im Assoziativspeicher auch Speicherzellenteiladressen und der Inhalt der durch die Speicherzellenteiladressen
gekennzeichneten Speicherzellen gespeichert werden, so daß der Inhalt von besonders häufig angesteuerten
Speicherzellen unmittelbar im Assoziativspeicher zur Verfügung steht.
Nachfolgend wird ein Anwendungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnungen erläutert, in denen
zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus des Speichers einer Datenverarbeitungsanlage nach
der Erfindung,
F i g. 2 das Format einer Adresse zur Ansteuerung des Speichers nach Fi g. 1,
F i g. 3 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung der prinzipiellen Arbeitsweise der Datenverarbeitungsanlage
nach der Erfindung.
Fig. 1 zeigt einen Speicher 8 aus fünf Speicherblöcken
10,12,14,16,18. Der Speicherblock 10 enthält
16X106 Speicherzellen, die in 256 X 10s Speicherbereichen
angeordnet sind. Jeder Speicherbereich besteht also aus 64 aufeinanderfolgenden Speicherzellen.
Jede Speicherzelle kann ein mehrere Datenbits umfassendes Datenwort speichern. Der Speicherblock
10 stellt den für Benutzer verfügbaren Speicherraum dar. Beim Betrieb der Datenverarbeitungsanlage
werden jedem Benutzer ein oder mehrere bestimmte Spdeherbereiche zugewiesen, die nicht notwendigerweise
aufeinanderfolgend im Speicherbiock 10 angeordnet sind. Der Benutzer adressiert seine
Spdcherzellen im Speicherblock 10 mit Hilfe von ihm zugeordneten Benutzeradressen. In dner noch
zu beschreibenden Weise übersetzt die Datenverarbeitungsanlage jede Benutzeradresse in die tatsächliche
Adresse der Spdcherzelle. Speicherzellen innerhalb eines Speicherbereiches können nur einem
bestimmten Benutzer zugeteilt werden. Möchte der Benutzer beispielswdse 100 Datenwörter speichern,
so werden ihm zwei Spdeherbereiche zugewiesen. Will er etwa 133 Datenwörter speichern, so werden
ihm drei Spdeherbereiche zugeteilt
Der Speicherblock 12 speichert die zum Zugriff zu den Speicherbereichen des Speicherblocks 10 erforderlichen
tatsächlichen Adressen. Er besteht aus Bereichen, von denen jeder wiederum 64 Speicherzellen
enthält Der Speicherblock 12 besteht daher aus 256 X 108 Speicherzellen, von denen jede ein
Datenwort enthält, das der Adresse der ersten Speicherzelle eines Speicherbereiches fan Spdcherbloek
10 entspricht. Jedes Datenwort im Speicherblock 12 ist also eine einem Speicherbereich im Speicherblock
10 zugeordnete Bereichsadresse. Die Linien 20 veranschaulichen in schematischer Weise die Zuordnung
der im Speicherblock 12 gespeicherten Bereichsadressen zu den Speicherbereichen des Speicherblocks
10.
Der Speicherblock 14 speichert die zum Zugriff zu Speicherbereichen des Speicherblocks 12 erforderliehen
Adressen. Der Speicherblock 14 besteht aus 64 Bereichen, von denen jeder wiederum 64 Speicherzellen
enthält. Der Speicherblock 14 besteht also aus 4096 Speicherzellen, von denen jede ein Datenwort
enthält, das der Adress» der ersten Speicherzelle eines Speicherbereiches im Speicherblock 12 entspricht.
Jedes Datenwort im Speicherblock 14 ist also die Adresse eines Speicherbereiches im Spcichcrblock
12. Die Linien 22 veranschaulichen die Zuordnung der im Speicherblock 14 gespeicherten Adressen,
die nachstehend als Segmentadressen bezeichnet werden, zu den Speicherbereichen des Speicherblocks
12.
Der Speicherblock 16 speichert die zum Zugriff zu den Speicherbereichen des Speicherblocks 14 erforderlichen
Adressen. Ei besteht aus einem Speicherbereich mit 64 Speicherzellen. Jede Speicherzelle im
Speicherblock 16 enthält ein Datenwort, welches die Adresse der ersten Speicherzelle in einem der 64 Bereiche
des Speicherblocks 14 wiedergibt. Die Linien 24 veranschaulichen die Zuordnung der im Speicherblock
16 gespeicherten Adressen, die nachstehend als Zonenadressen bezeichnet werden, zu den Speicherbereichen
des Speicherblocks 14.
Der Speicherblock 18 besteht aus einer einzigen Speicherzelle, in der ein Datenwort gespeichert werden
kann. Dieses Datenwort stellt die Adresse der ersten Speicherzelle in dem einzigen Bereich des
Speicherblocks 16 dar, was durch die Linie 26 angedeutet ist.
Die Speicherbereiche jedes der Speicherblöcke 10 bis 18 brauchen nicht notwendigerweise physikalisch
aufeinanderfolgend angeordnet zu sein, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Jeder Speicherblock kann
irgendeine sinmolle physikalische Position im S"eieher
8 einnehmen.
Die Datenwörter in den Speicherzellen der Speicherblöcke 12 bis 18 sind vorgegeben und werden
normalerweise während des Betriebs der Datenverarbeitungsanlage nicht geändert.
So Die Bereichsgröße (64 Speicherzellen), die in
Fig. 1 gezeigt ist stellt nur dn Beispiel dar. Bei zu kleinen Berdchsgrößen können sich Schwierigkeiten
beim Betrieb ergeben. Es wurde gefunden, daß die Bereichsgröße auf 32 Speicherzellen verringert werden
kann, ohne daß Schwierigkeiten besonders hervortreten. Die Bereichsgröße kann auf über 64 Speicherzellen,
beispielsweise auf 1024 Speicherzellen, gesteigert werden, falls dies notwendig ist
Fi g. 2 zeigt das Format einer Benutzeradresse für
eine bestimmte Spdcherzelle im Datenspeicherblock 10. Die Adresse besteht aus 24 Bits und ist in vier
Abschnitte A, B, C und D unterteilt, von denen jeder
sechs Bits enthält Jeder der Abschnitte A, B, C und D kann deshalb irgendeine von 64 verschiedenen Zahlen
darstellen. Die Zahl im Abschnitt D gibt die Nummer einer bestimmten Speicherzelle im Zonenadressenspeicherblock
16 an. Diese Speicherzelle ist von einer bestimmten Zonenadresse he«** nie
Zahl im Abschnitte gibt eine bestimmte Speicherzelle
in dem Speicherbereich des Segmentadressenspeicherblocks
14 an, der durch die Zonenadnjje
festgelegt ist. Diese Speicherzelle enthalt eine bestimmte
Segmentadresse. Die Zah im Abschnitt B
gibt eine bestimmte Speicherzelle in dem Speicherbereich
des Bereichsadressenspeicherblocks 12 an
der durch die Segmentadresse festgelegt »st. Diese Speicherzelle enthält eine bestimmte Bem^adre«.
Die Zahl im Abschnitt A stellt schließlichι duAta
einer bestimmten Speicherzelle in dem Speicher bereich des Datenspeicherblocks 10 dar, der durch
dTe Bereichsadresse festgelegt ist. Diese Speicherzelle
enthält die vom Benutzer verlangten Daten
Die Zahlen in den Abschnitten B, L
Die Zahlen in den Abschnitten B, L
einrichtung 40 verbunden, die, wenn sie in Tätigkeit ist, über einen Kanal 42 die Teiladressen vom Kanal
38 mit den in allen Teilen 32a des Assoziativspeichers 30 gespeicherten Adressen vergleicht. Über
eine Leitung 44 wird ein Signal der Adressenprüfeinrichtung 40 zugeführt, falls dieser Vergleich erfolgreich
ist. Ist dies nicht der Fall, erregt die Adressenprüfeinrichtung 40 eine Leitung 46, welche die in
jeder Stufe des Registers 34 befindlichen Daten in die nächste Stufe nach rechts verschiebt. Ist der Vergleich
erfolgreich, wird das Datenwort im entsprechenden Abschnitt 32 b des Assoziativspeichers 30
(welches entweder eine tatsächliche Bereichsadresse, eine tatsächliche Segmentadresse oder eine tatsächder
is liehe Zonenadresse darstellt) über einen Kanal 50 zu
einer Speichersteuereinrichtung 52 geschickt, welche außerdem über eine Leitung 54 mit der Stufe 34 H
/\aresse einer uraummn-u ^1 —
j_t,„, „;ηρ des Registers 34 verbunden ist und die darin ent-
adressenspeicherblock 12 dar. Sie Sle..en^«.»,r ~~- ^^Daten emp{ängt.
besfmmte Benutzerbereichsteiladresse aar in a ^ s dchersteuereinrichtung 52 besitzt vier
licher Weise stellen die Zahlen in den Abschnitten c Steuerleitlfngen 55>
56j 57 und 58) die mit dem
und D zusammen betrachtet die Adresse emer Datenspeicherblock 10, dem Bereichsadressenspei-
sümmten Speicherzelle im Segmentadressenspeiu«i cherblock 12 dem Segmentadressenspeicherblock 14
block 14 dar. Sie geben daher eine ?es°mm^."D UnddemZonenadressenspeicherblockloentsprechend
nutzersegmentteiladresse an. Die Zahl im AD= verbunden sind. Das Datenwort aus irgendeiner be-
alleine stellt die Adresse einer bestimrntenipeicne stimmten Speicherzelle des Datenspeicherblocks 10
zelle im Zonenadressenspeicherbiock l* aar a« g ^n „^ ^^ Ranal 60 m ejner zentralen Rechen-
daher eine bestimmte Benutzerzonenteiiaare^c . ^^ übertragen werden. Das Datenwort in irgend-
Fi g. 3 zeigt die Datenverarbeitungsanlage inform ^^ ^timmten Speicherzelle des Speiche.blocks 12
eines Blockschaltbildes. Teile in_tl^·.-3' „1pichen ,0 kann über eine Leitung61 ausgegeben werden. Das
Teilen in Fig. 1 entsprechen, sind mit omp« Datenwort in irgendeiner bestimmten Speicherzelle
Bezugszeichen versehen. Die Da^enver^d°^^efse des Speicherblocks 14 kann über eine Leitung 62
anlage spricht in einer noch zu bescnreiDen ausgegeben werden, und das Datenwort in irgendeiner
auf jede Benutzeradresse an und ermogucni ^ bestimmten Speicherzelle des Speicherblocks 16 kann
griff zu der adressierten Speicherzelle im' »PJ5 über eine Leitung 63 ausgegeben werden,
block 10. Für die folgende Beschreibung Kann_ «mg Die Darstellung des Speichers 8 in Fig. 3 mit
nommen werden, daß sich ein Datenwon » seinen Speicherblöcken 10 bis 16 und den Leitungen
adressierten Speicherzelle befindet und dalJ -">B™ 5g fejs 58 und 61 bis 63, die mit ihnen verbunden
zu der Zelle verlangt wird, um das {-^"Λ"1 smd, ist rein schemaüsch. In der Praxis können die
lesen. Statt dessen kann natürlich aucii z,ugm Bereiche der Speicherblöcke 10 bis 16 in zufälliger
langt werden, um ein neues Datenwort einzus.ui ^.^ .^ gesamten Speicher 8 verteilt sein, so wie
dies in Verbindung mit Fig. 1 erläutert worden ist. Jeder Bereich kann dabei mit Hilfe eines gemeinsamen
Eingangskanals für den Speicher 8, der an die Stelle der Leitungen 55 bis 58 tritt, adressiert werden,
und die Datenwörter können über einen gemeinsamen Ausgangskanal des Speichers, welcher die
Leitungen 61 bis 63 ersetzt, ausgegeben werden.
ler eine Benutzerzonenteiladresse. ^j6 Lejtungen 61 bis 63 sind über einen Kanal 64
Der jedem Abschnitt 32 a OTSeor?"ef Bereichs- 5° mit dem Assoziativspeicher 30 verbunden. Befindet
enthält die entsprechende tatsacmicnc ^ ^ ^ ein j)atenwort auf dem Kanal 64, wird eine Readresse
vom Speicherblock 12, wemV pnthäit der gistersteuerschaltung66 aktiviert, welche eine Leitung
eine Benutzerbereichsteiladresse enthalt ™™" |8 erregt) so daß die Daten in jeder Stufe des Regi-
TeU 32a eine Benutzersegmentteüadresse, 8O , sters34 jn die nächstfolgende Stufe nach links verder
zugeordnete Teil 326 die βη^Γβ^^ς^;ηεΓ. 55 schoben werden. Der Kanal 64 ist mit der Speicherliche
Segmentadresse vom Sepnepöwjewmspe^^ steueremrichtung 52 über einen Kanal 70 und mit
block lTEnthält der Teil32a ^^^SSäaft den Teilen 326 des Speichers30 über einen Kanal
72 und ein Gatter 73 gekoppelt Durch die Betätigung der Schaltung 66 wird eine Leitung 74 erregt,
6o welche das Gatter 73 öffnet, so daß das Datenwort
auf dem Kanal 72 hindurchfließen und das bereits in einem bestimmten Abschnitt 32 6 befindliche Datenwort
überschreiben kann. Die Erregung der Leitung ΛάΡ bis y*L· uc- 74 bewirkt außerdem, daß die Adressenprüfeinrtchtufen
J*tß ο tune 40 den Datenkanal 38 mit dem entsprechenden
geschaltet, daß j*^ Abschaitt 32α verbindet, wobei das Datenwort in
diesem entsprechenden Abschnitt 32 a überschrieben
sind über einen Kanu' 38 mit emer ««.«—r- wirf. 209584/437
ben. , ..u ._._ Asso
Die Datenverarbeitungsanlage enthalt einen λ
ziaüvspeicher 30, der eine relativ Kleine «u
Speicherzellen 32 besitzt und sehr Mhneli^ aroei^^
Jede Speicherzelle 32 bestem aia «« 'ΙΓ'
und 326. Jeder Teil 32« enthalt a
bereichsteiladresse, eine Benutzersegmenttei
oder eine Benutzerzonenteiladresse
und 326. Jeder Teil 32« enthalt a
bereichsteiladresse, eine Benutzersegmenttei
oder eine Benutzerzonenteiladresse
die entsprechende tatsächliche Zonenadresse>. vo
Zonenadressenspeicherblock 16 ^WStofa
sitzt Dieses
auf einem
auf einem
mit
Tso
9 10
Es soll nun die Arbeitsweise der Vorrichtung be- mit der aus der Registerstufe 34 H über die Leitung
schrieben werden. Möchte ein Benutzer ein bestimm- 54 ankommenden Zeilenteiladresse. Das Ergebnis
tes Datenwort aus dem Datenspeicherblock 10 des stellt die tatsächliche Adresse der adressierten Spei-Speichers
8 lesen, gibt er die entsprechende Be- cherzelle im Datenspeicherblock 10 dar. Über die
nutzeradresse über den Kanal 36 in das Register 34 5 Leitungen 55 bis 58 wird das Datenwort in der adresein.
Die Abschnittet, B, C und D (Fig. 2) der Be- sierten Speicherzelle ausgelesen und über den Kanal
nutzeradresse werden in entsprechender Weise in die 60 zur zentralen Recheneinheit übertragen.
Stufen 34 H bis 34 L des Registers 34 eingegeben. Da nun die Benutzeradresse im Register 34 nach
Die Daten in den Stufen 34/ bis 34 L stellen deshalb links verschoben worden ist, erscheint die Bereichsdie
Bereichsteiladresse der Benutzeradresse dar, io teiladrcsse der Benutzeradresse nochmals im Kanal
welche der Adresse einer bestimmten Speicherzelle 38. Durch die oben erwähnte Aktivierung der Reim
Bereichsadressenspeicherblock 12 entspricht. Die gistersteuerschaltung 66 wird die Leitung 74 erregt
Adressenprüfeinrichtung 40 sucht nun die Teile 32« und das Gatter 73 geöffnet. Durch die öffnung des
nach dieser Bereichsteiladresse ab. Findet sich ein Gatters 73 wird die tatsächliche Bereichsadresse auf
Teil 32 a, welcher die Bereichsteiladresse enthält, 15 dem Kanal 72 in einen bestimmten Teil 32 b eingewird
die Leitung 46 nicht erregt. Das Datenwort fügt. Gleichzeitig wird durch die Erregung der Lei-(d.
h. die tatsächliche Bereichsadresse) wird aus dem tung 74 die die Adressenprüfeinrichtung 40 zur EinTeil
32 ft, der dem gefundenen Teil 32a entspricht, gäbe der Bereichsteiladresse auf dem Kanal 38 in den
herausgelesen und über einen Kanal 50 zur Schaltung zugeordneten Teil 32 a veranlaßt.
52 übertragen. Die Schaltung 52 kombiniert die tat- 20 Aus den obigen Erläuterungen geht hervor, daß
sächliche Bereichsadresse mit der aus der Stufe 34// über die Datenverarbeitungsanlage nicht nur Zugriff
des Registers 34 über die Leitung 54 empfangenen zu der adressierten Speicherzelle im Speicher 8 ge-Zellenteiladresse.
Diese Kombination stellt die tat- schaffen worden ist, sondern daß außerdem die Besächliche
Adresse einer bestimmten Speicherzelle im reichsteiladresse und die zugeordnete tatsächliche
Speicherblock 10 dar. Über die Leitungen 55 bis 58 25 Bereichsadresse in den Assoziativspeicher 30 überholt
die Schaltung 52 das Datenwort aus der adres- tragen wurden, wo sie bereitstehen, falls sie das
sierten Speicherzelle heraus und überträgt es über nächste Mal verlangt werden.
den Kanal 60 zur zentralen Recheneinheit. Es soll nun angenommen werden, daß der Asso-Es
soll nun angenommen werden, daß der von der ziativspeicher 30 weder die Bereichsteiladresse noch
Adressenprüfeinrichtung 40 durchgeführte Prüfvor- 30 die Segmentteiladresse der Benutzeradresse enthält.
gang nicht erfolgreich ist (d. h., es wird kein Teil 32 a Der von der Adressenprüfeinrichtung 40 durchim
Assoziativspeicher 30 gefunden, der die über den geführte Vergleich wird daher nicht erfolgreich sein.
Kanal38 zugeführte Bereichsteiladresse enthält). Es wenn die Abschnittet, B, C und D der Benutzerwird
deshalb die Leitung 44 erregt, wodurch über die adesse sich in den entspechenden Registerstufen 34 //
Leitung 46 die Daten in den Stufen 34// bis 34L 35 bis 34L befinden. Ferner wird der Vergleich nicht
um eine Stufe nach rechts verschoben werden. Die erfolgreich sein, wenn die Abschnittet, B, C und D
Stufe 34 L wird dabei leer. Es sind Einrichtungen sich in den entsprechenden Stuf en 34 G bis 34 K bezieht
dargestellt) vorgesehen, welche diese Stufe mit finden. Nach Abschluß dieses zweiten, nicht erfolg-
»I-en« füllen. Die der Adressenprüfeinrichtung 40 reich verlaufenden Vergleichs wird durch die Errcnun
über die Leitung 38 angebotenen Daten sind die 40 gung der Leitung 44 die Leitung 46 dazu gebracht,
Zahlenwerte in den Stufen 34/ und 34K des Regi- die Daten in jeder Stufe des Registers 34 wieder
stc-s 34, d. h. die Segmentteiladresse der Benutzer- nach rechts zu verschieben, so daß die Abschnitte A.
adresse. Die Prüfeinrichtung 40 sucht nun die Teile B, C und D der Benutzeradresse sich nun in den cnt-32a
nach dieser Segmentteiladresse ab. Ist die Suche sprechenden Stufen 34F bis 34/ befinden, wobei die
erfolgreich, wird die entsprechende tatsächliche Seg- 45 Stufen 34 K bis 34 L des Registers 34 automatisch
mentadresse in demjenigen Teil 32 b, der dem gefun- mit »1-en« gefüllt werden. Die der Adressenprüfdenen
Teil 32a zugeordnet ist, über einen Kanal 50 einrichtung 40 über den Kanal 38 nun angebotene
zur Speichersteuerschaltung 52 ausgegeben. Die Spei- Adresse stellt die Zonenteiladresse der Benutzcrchersteuerschaltimg
52 kombiniert die tatsächliche adresse dar.
Adresse, die über den Kanal 50 ankommt, mit der 5° Die Adressenprüfeinrichtung 40 sucht die Teile
über die Leitung 54 aus der Stufe 34H des Registers 32/4 nach der Zonenteiladresse ab. Enthält ein Teil
34 ausgegebenen Bereichsteiladresse. Die dabei ent- 32 a diese Zonenteiladresse, so wird die im zugeordstehende
kombinierte Adresse stellt die Adresse der neten Abschnitt 32 & befindliche tatsächliche Zonen-Speicherzelle
im Bereichsadressenspeicherblock 12 adresse zur Steuerschaltung 52 über den Kanal
dar, in dem die tatsächliche Bereichsadresse ge- 55 weitergegeben und mit den über die Leitung 54 aus
speichert ist Über die Leitung 56 sorgt die Speicher- der Stufe 34 H des Registers 34 empfangenen Daten
steuerschaltung 52 dafür, daß die tatsächliche Be- kombiniert. Die kombinierte Adresse gibt die Speireichsadresse
über eine Leitung 61 ausgegeben und cherzelle im Segmentadressenspeicherblock 14 an, in
zu den Kanälen 64,70 und 72 übertragen wird. der die tatsächliche Segmentadresse gespeichert ist.
Durch die Anwesenheit von Daten auf dem Kanal 60 über die Leitungen 57, 58 liest die Steuerschaltung
64 wird die Registersteuerschaltung 66 aktiviert und 52 die entsprechende tatsächliche Segmentadresse
die Leitung 68 erregt, wobei die Daten in jeder Stufe aus dem Speicherblock 14 und führt sie über die
des Registers 34 in die nächste Stufe nach links ver- Leitung 62 den Kanälen 64, 70 und 72 zu.
schoben werden. Die Abschnitte A, B, C und D der Die Anwesenheit der Segmentadresse auf dem
Benutzeradresse befinden sich nun wieder in den ent- 65 Kanal 70 aktiviert die Schaltung 66, welche die Lasprechenden
Stufen 34H bis 34L. Die Speicher- tung 68 erregt, so daB die Daten in jeder der Registeuerschaltung
52 kombiniert die tatsächliche Be- sterstufen 34 F bis 34/ in die nächste Stufe nach
reichsadresse, die sie über den Kanal 70 empfängt, links verschoben werden. Dadurch gelangt die Seg-
11 ~ 12
mentteil adresse auf den Kanal 38. Gleichzeitig be- Ergebnis der Kombination stellt die Adresse der
wirkt die Steuerschaltung 66, daß die Leitung 74 er- Speicherzelle im Speicherblock 16 dar, in der die
regt wird. Dadurch wird die Segmentteiladresse auf tatsächliche Zonenadresse gespeichert ist. Über die
dem Kanal 38 in einen bestimmten Teil 32 a des Leitung 58 sorgt die Steuerschaltung 52 dafür, daß
Speichers 30 mit Hilfe der Adressenprüfeinrichtung 5 die tatsächliche Zonenadresse über die Leitung 63
40 übertragen und die tatsächliche Segmentadresse den Kanälen 64, 70 und 72 zugeleitet wird. Die Reauf
dem Kanal 27 in den zugeordneten Teil 32 b über gistersteuerschaltung 66 ist deshalb aktiviert und
das Gatter 73 eingegeben. verschiebt die Benutzeradresse im Register 34 nach Die Speichersteuerschaltung 52 kombiniert nun die links, so daß die Abschnitte A, B, C und D der
über den Kanal 70 gelieferte tatsächliche Segment- io Adressen nun die Registerstufen 34 F bis 34/ beadresse
mit den über die Leitung 54 aus der Regi- setzen, so daß nun die Zonenteiladresse über den
sterstufe 34 H empfangenen Daten. Diese Kombi- Kanal 38 geschickt wird. Die Schaltung 66 erregt
nation stellt die Adresse der Speicherzelle im Spei- außerdem die Leitung 74. Deshalb wird die auf dem
cherblock dar, in der die tatsächliche Bereichsadresse Kanal 38 vorhandene Zonenteiladresse durch die
gespeichert ist. Über die Leitung 56 bewirkt die 15 Adressenprüfeinrichtung 40 zu einem bestimmten
Steuerschaltung 52, daß die tatsächliche Bereichs- Teil 32 a des Speichers 30 geleitet. Die entsprechende,
adresse über die Leitung 61 in den Kanal 64 einge- auf dem Kanal 72 vorhandene tatsächliche Zonenspeist
wird. Die Schaltung 66 wird nochmals aktiviert adresse wird über das Gitter 73 in den zugeordneten
und schiebt die Daten in jeder der Registerstufen Teil 32 b übertragen. Die Speichersteucrschaltung 52
34 G bis 34 K in die nächstfolgende Stufe nach links. 20 kombiniert die über drn Kanal 70 empfangene tat-Die
Speichersteuerschaltung 52 kombiniert nun die sächliche Zonenadresse mit den über die Leitung 54
über den Kanal 70 empfangene tatsächliche Bereichs- von der Stufe 34 H gelieferten Daten. Das Ergebnis
adresse mit den von der Stufe 34 H des Registers 34 der Kombination stellt die Adresse der Speicherzelle
gelieferten Daten. Das Ergebnis der Kombination im Speicherblock 14 dar, in der die tatsächliche Segstellt
die tatsächliche Adresse der durch die Be- as mentadresse gespeichert ist. Über die Leitung 57 wird
nutzeradresse adressierten Speicherzelle im Daten- durch die Schaltung 52 die tatsächliche Segmentspeicher
10 dar. Mit Hilfe der Leitung 55 bewirkt die adresse ausgelesen und über die Leitung 62 zum
Steuerschaltung 52, daß das Datenwort in dieser Kanal 64 übertragen. Die Registersteuerschaltung
Speicherzelle gelesen und über den Kanal 60 zur 66 schiebt die Benutzeradresse im Register 34 um
zentralen Recheneinheit geleitet wird. 30 eine Stufe nochmals nach links, so daß die Ab-
Das adressierte Datenwort ist aus dem Daten- schnittet, B, C und D nun die Stufen34G bis 34K
speicherblock 10 ausgegeben worden, und eine be- besetzen
stimmte Segmentteiladresse und die zugeordnete tat- Die Speichersteuerschaltung 52 kombiniert nun
sächliche Segmentadresse, die sich vorher nicht im die über den Kanal 70 empfangene tatsächliche Seg-
Speicher 30 befanden, wurden dort eingegeben und 35 mentadresse mit den über die Leitung 54 von der
stehen bereit falls sie das nächste Mal verlangt Stufe 34 H gelieferten Daten. Das Ergebnis der Kom-
werden ' bination stellt die Adresse der Speicherzelle im
Es soll nun angenommen werden, daß der Asso- Speicherblock 12 dar, in der die tatsächliche Bereichs-
ziativspeiche 30 weder die Bereichsteiladresse noch adresse gespeichert ist. Über die Leitung 56 liest die
die Segmentteiladresse noch die Zonenteiladresse der 4° Schaltung 52 die tatsächliche Bereichsadresse aus
Benutzeradresse enthält. Der von der Adressenprüf- und überträgt sie über die Leitung 61 zum Kanal 64.
einrichtung 40 durchgeführte Vergleich ist daher Die Registersteuerschaltung 66 wird wiederum akti-
nicht erfolgreich, wenn die Abschnitte A, B, C und D viert und verschiebt die Benutzeradresse im Register
der Benutzeradresse sich in den entsprechenden Re- 34 um eine Stufe nach links, so daß die Abschnitte A,
gisterstufen 34 H bis 34 L befinden. Außerdem ist der 45 B, C und D nun die Registerstufen 34 H bis 34 L
Vergleich nicht erfolgreich, wenn die Abschnitte A, entsprechend besetzen.
B C und D sich in den entsprechenden Stufen 34 G Die Speichersteuerschaltung 52 kombiniert nun
bis 34 K befinden Ferner ist der Vergleich nicht er- die tatsächliche Bereichsadresse, die auf dem Kanal
folereich wenn die Abschnitte A, B, C und D sich in 70 liegt, mit den über die Leitung 54 empfangenen
den entsprechenden Stufen 34 F bis 34/ befinden. 50 Daten. Das Ergebnis stellt die tatsächliche Adresse
Nach Abschluß dieses dritten, nicht erfolgreichen der durch die Benutzeradresse adressierten Speicher-
Vergleichs wird die Leitung 44 wieder erregt. Da- zelle im Datenspeicherblock 10 dar. Über die Lei-
durch wird die Benutzeradresse im Register nach tang 55 bewirkt die Steuerschaltung 52, daß das
rechts verschoben so daß die Abschnitte Λ, B, C Datenwort in dieser Speicherzelle über den Kanal 60
und D nun die entsprechenden Stufen 34 E bis 34 H 55 zur zentralen Recheneinheit übertragen wird,
besetzen Gleichzeitig erregt die Adressenprüfein- Die Datenverarbeitungsanlage hat also dann das
richtune 40 eine Leitung 80, welche die Speicher- gewünschte Datenwort aus dem Speichers heraus-
stenerechaltune *52 dazu veranlaßt, die über eine geholt und in den Speicher 30 eine Zon<;nteiladresse
Leitung 81 vom Speicherblock 18 empfangene und die entsprechende tatsächliche Zonenadresse
Adresse mit den über die Leitung 54 von der Regi- 60 eingeführt, wo sie bereit Stehen, falls sie wieder ver-
sterstufe 34H gelieferten Daten zu kombinieren. Das langt werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Datenverarbeitungsausf r -nut einem Speicher,
der aus aufeinanderfolgenden Speicherzellen bestehende Speicherbereiche aufweist, die nach
einer vorgegebenen Ordnung in Segmente gruppiert sind, und bei dem zum Adressieren einer
Speicherzelle in ein Adressierregister eine Adresse eingegeben wird, die Segment, Bereich und Zelle to
festlegende Teiladiessen umfaßt, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Adressenprüfeinrichtung (40) vorgesehen ist, die Segment- und
Bereichsteiladresse zusammengenommen daraufhin überprüft, ob sie einer tatsächlichen, in einem
Assoziativspeicher (30) enthaltenen Bereichsadresse entsprechen und zutreffendenfalls den
Zugriff zu der durch die tatsächliche Bereichsadresse und die Speicherzellenteiladresse festgelegten
Speicherzelle in einem Speicherblock ao (10) ermöglicht, anderenfalls jedoch eine Steuereinrichtung
(52) betätigt, die daraufhin die Adressenprüfeinrichtung (40) zur Überprüfung
nur der Segmentteiladresse veranlaßt, die, falls die Segmentteiladresse im Assoziativspeicher (30)
aufgefunden wird, ein Steuersignal erzeugt, auf das hin dem Assoziativspeicher (30) die der
Segmentteiladresse zugeordnete tatsächliche Segmentadresse entnommen wird, daß mittels der
durch die Bereichsteiladresse ergänzten tatsächliehen Segmentadresse in einem weiteren Speicherblock
(12) eine tatsächliche Bereichsadresse aufgefunden wird und daß im Speicherblock (10) die
durch die tatsächliche Bereichsadresse und die Speicherzellenteiladresse festgelegte Speicherzelle
angesteuert wird und daß die Zuordnung der vorgegebenen Segments- und Bereichsteiladresse zu
einer tatsächlichen Bereichsadresse im Assoziativspeicher (30) festgehalten wird; daß für den
Fall, daß im Assoziativspeicher (30) keine der vorgegebenen Segmentteiladresse zugeordnete
tatsächliche Segmentadresse enthalten ist, mittels der vorgegebenen Segmentteiladresse aus einem
weiteren Speicherblock (14) die tatsächliche Segmentadresse entnommen wird, daß die Zuordnung
der vorgegebenen zu der tatsächlichen Segmentadresse im Assoziativspeicher (30) festgehalten
wird, daß mit der tatsächlichen Segmentadresse der Speicherblock (12) angesteuert und diesem
die tatsächliche Bereichsadresse entnommen wird so und daß mit der aus der tatsächlichen Bereichsadresse und der vorgegebenen Speicherzellenteiladresse
gebildeten Adresse der Speicherblock (10) angesteuert wird.
2. Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch 1, bei der die Segmente weiter in Zonen gruppiert
und zum Adressieren einer Speicherzelle in das Adressierregister eine Adresse eingegeben wird,
die neben Segment, Bereich und Zelle festlegenden Teiladressen noch eine die Zone festlegende
Teiladresse umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Adressenprüfeinrichtung (40) zunächst die
Zonen-Segment- und Bereichsteiladresse zusammengenommen daraufhin überprüft, ob sie einer
tatsächlichen im Assoziativspeicher (30) enthaltenen Bereichsadresse entsprechen, und zutreffendenfalls
den Zugriff zu der durch die tatsächliche Bereichsadresse und die Speicherzellenteiladresse
festgelegten Speicherzelle im Speicherblock (10) ermöglicht, andernfalls jedoch die Steuereinrichtung
(52) betätigt, die daraufhin die Adressenprüfeinrichtung (40) zur Prüfung nur der Zonen-
und Segmentteiladresse veranlaßt, die, falls eine entsprechende Adresse im Assoziativspeicher (30)
aufgefuaden wird, ein Steuersignal erzeugt, auf das hin dem Assoziativspeicher (30) die dieser
Adresse zugeordnete tatsächliche Segmentadresse entnommen wird, mittels der durch die Bereichsteiladresse
ergänzten tatsächlichen Segmentadresse in dem Speicherblock (12) die tatsächliche
Bereichsadresse aufgefunden, die durch die tatsächliche Bereichsadresse und die Speicherzellenteiladresse
festgelegte Speicherzelle im Speicherblock (10) angesteuert und die Zuordnung der vorgegebenen Zonen-Segment- und Bereichsadresse
zu der tatsächlichen Bereichsadresse im Assoziativspeicher (30) festgehalten wird: für den Fall, daß im Assoziativspeicher
(30) keine der vorgegebenen Zonen- und Segmentteiladresse zugeordnete tatsächliche Segmemadresse
enthalten ist, die Steuereinrichtung (52) betätigt wird, die daraufhin die Adressenprüfeinrichtung
(40) zur Überprüfung nur der Zonenteiladresse veranlaßt, die, falls die Zonenteiladresse
im Assoziativspeicher (30) aufgefunden wird, ein Steuersignal erzeugt, auf das hin
dem Assoziativspeicher (30) die der Zonenteiladresse zugeordnete tatsächliche Zonenadresse
entnommen wird, mittels der durch die Segmentteiladresse ergänzten tatsächlichen Zonenadresse
in einem weiteren Speicherblock (14) die tatsächliche Segmentadresse aufgefunden, die Zuordnung
der vorgegebenen Zonen- und Segmentteiladresse zur tatsächlichen Segmentadresse im Assoziativspeicher
(30) festgehalten, mit der durch die Bereichsteiladresse ergänzten tatsächlichen Segmentadresse
der Speicherblock (12) angesteuert und diesem die tatsächliche Bereichsadresse entnommen
wird, worauf mit der aus der tatsächlichen Bereichsadresse und der vorgegebenen Speicherzellenteiladresse
gebildeten Adresse der Speicherblock (10) angesteuert wird; daß schließlich für den Fall, daß im Assoziativspeicher (30) keine
der vorgegebenen Zonenteiladresse zugeordnete tatsächliche Zonenadresse enthalten ist, mittels
der vorgegebenen Zonenteiladresse aus einem weiteren Speicherblock (16) die tatsächliche
Zonenadresse entnommen, die Zuordnung der vorgegebenen zur tatsächlichen Zonenadresse im
Assoziativspeicher (30) festgehalten, mit der durch die Segmentteiladresse ergänzten tatsächlichen
Zonenadresse der Speicherblock (14) angesteuert und diesem die tatsächliche Segmentadresse
entnommen wird, dann mittels der durch die Bereichsteiladresse ergänzten tatsächlichen
Segmentadresse in dem Speicherblock (12) die tatsächliche Bereichsadresse aufgefunden und im
Speicherblock (10) die durch die tatsächliche Bereichsadresse und die Speicherzellenteiladresse
festgelegte Speicherzelle angesteuert wird.
Die Erfindung betrifft eine Datenverarbeitungsanlage mit einem Speicher, der aus aufeinanderfolgenden
Speicherzellen bestehende Speicherbereiche
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US3576543A (en) | 1971-04-27 |
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