DE2524802A1 - Arbeitsspeicheranordnung - Google Patents

Arbeitsspeicheranordnung

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DE2524802A1
DE2524802A1 DE19752524802 DE2524802A DE2524802A1 DE 2524802 A1 DE2524802 A1 DE 2524802A1 DE 19752524802 DE19752524802 DE 19752524802 DE 2524802 A DE2524802 A DE 2524802A DE 2524802 A1 DE2524802 A1 DE 2524802A1
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DE19752524802
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Gerhard Trumpp
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F12/00Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
    • G06F12/02Addressing or allocation; Relocation
    • G06F12/06Addressing a physical block of locations, e.g. base addressing, module addressing, memory dedication
    • G06F12/0646Configuration or reconfiguration
    • G06F12/0653Configuration or reconfiguration with centralised address assignment

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)

Description

  • Arbeitsspeicheranordnung Die Erfindung bezieht sich auf eine Arbeitsspeicheranordnung für eine zum Bearbeiten von mehreren verschiedenen Prozessen in einem Tir.e-Sharing-Betrieb vorgesehene Datenverarbeitungseinrichtung, die einen Hauptspeicher großer Speicherkapazität enthält.
  • Es sind bereits Arbeitsspeicheranordnungen für Datenverarbeitungseinrichtungen bekannt, die einen Hauptspeicher großer Speicherkapazität und einen Pufferspeicher kleiner Speicherkapazität und kleiner Zugriffszeit enthalten. Der Pufferspeicher, auch Sache genannt, hat die Aufgabe, möglichst viele Lesezugrirfe des Zentralprozessors der Datenverarbeitungseinrichtung zur Arbeitsspeicheranordnung zu erfüllen. Falls die Zugriffszeit zum Hauptspeicher sehr groß ist, kann zwischen dem Sache und dem Hauptspeicher ein Zwischenspeicher eingefügt werden, der als Seitenpuffer bezeichnet wird. Die Zugriffszeit und die Kapazität des Seitenpuffers liegen zwischen denen des Caches und denen des Hauptspeichers. Der Seitenpuffer soll möglichst viele Zugriffe erfüllen, die vom Cache nicht erfüllt werden konnten, so daß nur selten auf den relativ langsamen Hauptspeicher zurückgegriffen werden muß.
  • Die Verwendung eines derartigen Seitenpuffers verursacht jedoch zusätzliche Kosten. Wegen ner für die Übertragung der Daten über die Schnittstelle zwischen dem Hauptspeicher und dem Seitenpuffer erforderlichen Übertragungszeit steht außerdem dem Benutzer der Datenverarbeltungseinrichtung weniger Verarbeitungsleistung zur Verfügung. Weiterhin müssen geänderte Seiten wieder in den Haupt-Speicher zurückgeschrieben werden. Für die Ve##aItung des Inhalts des Seitenpuffers sind darüber hinaus umfangreiche Aktivitäten des Betrieb ssystems oder entsprechende Hardware-Einrichtungen erforderlich.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Arbeitsspeicheranordnung anzugeben, die keinen Seitenpuffer erfordert und trotzdem die gleichen Leistungen erbringt, wie eine mit einem Seitenpuffer versehene Arbeitsspeicheranordnung.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Arbeitsspeicheranordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Hauptspeicher eine Mehrzahl von Modulen enthält, die über eine Modulauswahleinheit mit einem Zentralprozessor der Datenverarbeitungseinrichtung verbindbar sind, daß jeder Modul eine aus jeweils mehreren Speicherelementen bestehende Mehrzahl von Speichereinheiten und eine Steuerstufe enthält, die nach jedem Wechsel eines Prozesses die Apeichereinheiten in der Weise steuern, daß die dem neuen Prozeß zugeordneten Daten an ihren Schreib-Lese-Stationen abgegeben werden.
  • Die Arbeitsspeicheranordnung gemäß der Erfindung hat die Vorteile, daß die mittlere Zugriffszeit kleiner ist als bei einer Arbeitsspeicheranordnung mit einem Seitenpuffer da das Einschreiben von Seiten vom Hauptspeicher in den Seitenpuffer und das Rückschreiben dieser Seiten entfällt. Damit wird die Verarbeitungsgeschwindigkeit der Datenverarbeitungseinrichtung erhöht. Als Hauptspeicher können seriell organisierte Speichereinheiten verwendet werden und die Arbeitsspeicheranordnung kann damit kostengünstig hergestellt werden. Außerdem entfallen die Kosten für den Seitenpuffer.
  • Die Steuerung des Hauptspeichers erfordert einen geringen Aufwand und es ist auch eine geringe Aktivität des Betriebs systems für die Verwaltung der Arbeitsspeicheranordnung erforderlich.
  • Ein besonders einfacher Aufbau des Arbeitsspeichers wird erreicht, wenn als Speichereinheiten aus den Speicherelementen gebildet ringförmige Schieberegister vorgesehen sind.
  • Die Arbeitsspeicheranordnung erfordert bei der Herstellung der Speichereinheiten mit großes Packungsdichte als integrierte Schaltkreise einen geringen Aufwand, wenn als Schieberegister CCD (Charge Coupled Device) -Speicherbausteine vorgesehen sind.
  • Die Einstellung der Speichereinheiten auf einen neuen Prozeß wird auf einfache Weise erreicht, wenn die Steuerstufe ein die Nummer des zu bearbeitenden Prozesses enthaltendes erstes Register, einen die Nummer des gerade anliegenden Prozesses enthaltenden ersten Speicher, einen den Inhalt des ersten Registers mit dem des ersten Speichers vergleichenden ersten Vergleicher und einen Taktgeber enthält, der gesteuert durch den ersten Vergleicher, ein Verschieben des Inhalts der Speichereinheiten bewirkende Taktimpulse so lange erzeugt, bis die Nummer des zu bearbeitenden Prozesses mit der Nummer des gerade anliegenden Prozesses übereinstimst.
  • Zum Verschieben des Inhalts der Speichereinheiten, in denen die Daten in Form von Seiten gespeichert werden, ist es zweckmäßig, wenn die Steuerstufe ein die Adresse der gewünschten Seite speicherndes zweites Register, einen die Adresse der gerade von den Speichereinheiten abgegebenen Seite ausgebenden zweiten Speicher und eine den Inhalt des zweiten Registers mit dem Ausgang des zweiten Speichers vergleichenden zweiten Vergleicher enthält, der den Taktgeber derart steuert, daß er so lange Taktimpulse erzeugt, bis die Adresse der gewünschten Seite mit der Adresse der von den Speichereinheiten abgegebenen Seite und die Nummer des gewünschten Prozesses mit der des anliegenden Prozesses übereinstimmen.
  • Um die Steuerung der Moduln bei einer Prozeßaktivierung zu ermdglichen, die zuletzt benutzte Seite dieses Prozesses an die Schreib-Lese-Stationen zu schieben ist es vorteilhaft, wenn jeder Modul eine Speicherstelle zum Speichern eines Prioritätszeichens enthält, das jeweils derjenigen Seite zugeordnet wird, die bei einem Prozeßwechsel an den Schreib-Lese-Stationen der Speichereinheiten anliegt.
  • Eine einfache Adressierung der Moduln wird erreicht, wenn ein Hilfsspeicher vorgesehen ist, der aus der Seitenadresse und der Prozeßnummer die Moduladresse für die Modulauswahleinheit erzeugt.
  • Die Moduladresse wird in vorteilhafter Weise erzeugt, wenn der Hilfsspeicher einen inodulo-n-Addierer enthält, der aus den niederwertigen Bits der Seitenadresse und der Adresse des die erste Seite enthaltenden Moduls die Moduladresse erzeugt, wobei n gleich ist der Anzahl der Moduln.
  • Bei einer beliebigen Verteilung der Seiten auf die Moduln ist es für die Ermittlung der Moduladresse vorteilhaft, wenn der Hilfsspeicher einen Assoziativspeicher enthält, der nach dem Anlegen der Prozeßnummer und der Seitenadresse die Mcduladresse abgibt oder wenn der Hilfsspeicher einen modulo-n-Addierer und einen Assoziativspeicher enthält und wenn die Moduladresse vom Assoziativspeicher abgegeben wird, wenn dieser einen Treffer erzielt hat und andernfalls vom modulo-n-Addierer abgegeben wird.
  • Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Arbeitsanordnung gemäß der Erfindung anhand von Zeichnungen beschrieben.
  • Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild einer mit einem Zentralprozessor einer Datenverarbeitungseinheit verbundenen Arbeitsspeicheranordnung, Fig. 2 ein Blockschaltbild von mit Speichereinheiten versehenen Speicherbausteinen, Fig. 3 ein Schaltbild einer in den Moduln vorgesehenen Steuerstufe.
  • Die in Fig. 1 dargestelle Arbeitsspeicheranordnung einer zum Bearbeiten von mehreren verschiedenen Prozessen in einem Time-Sharing-Betrieb vorgesehenen Datenverarbeitungseinrichtung enthält einen mit einem Zentralprozessor ZP verbundenen Hauptspeicher HS. Der Hauptspeicher HS enthält einen Hilfsspeicher HSP, eine Modulauswahleinheit MAE und eine Mehrzahl von Modulen Mi bis Mn. Zwischen dem Hauptspeicher HS und dem Zentralprozessor ZP kann noch ein nicht dargestelltes Cache zum Zwischenspeichern der Daten vorgesehen werden.
  • Der Zentralprozessor ZP enthält ein Steuerwerk SW und einen Rechenkern RK. Das Steuerwerk SW führt die bekannten Funktionen aus und gibt darüber hinaus bei einem Prozeßwechsel ein Signal PW und die Nummer des nächsten zu bearbeitenden Prozesses als Signal PN an den Hauptspeicher HS ab. Die Nummer des Prozesses wird üblicherweise durch eine Prozeßaktivierungsroutine bestimmt. Das Signal PW soll beispielsweise am Ausgang eines Flipflops anliegen, das durch einen Sonderbefehl vor der Bearbeitung der Prozeßaktivierung gesetzt und durch diesen Sonderbefehl nach der Bearbeitung dieser Prozeßaktivierungsroutine zurückgesetzt wird. Während das Flipflop zurückgesetzt wird, liegt die neue Prozeßnummer noch am Adreßbussystem zwischen dem Zentralprozessor ZP und dem Hauptspeicher HS an. Derartige Prozeßaktivierungsroutinen sind beispielsweise in T.F.Wheeler: OS/VS1 Concepts and Philosophies, IBM System Journal, No. 3, 1974, Seiten 213 bis 229 beschrieben. Der Rechenkern RK enthält ein Rechenwerk und ein Programmsteuerwerk. In dem Hilfsspeicher HSP werden vor Unterbrechungen Registerinhalte und die Adresse desjenigen Moduls, in dem der Adressenraum des Prozesses beginnt sowie bestimmte Betriebssystemteile und weitere prozeßspezifische Daten gespeichert. Der Hilfsspeicher HSP ist am Adreßbussystem angeschlossen und er wird durch das Signal PW freigegeben. Er besitzt eine geeignete Datenschnittstelle zum Rechenkern RK und enthält eine Schaltungsanordnung zur Bestimmung der Moduladresse MAD. Diese Moduladresse MAD wird der Modulauswahleinheit #4AE zugeführt, die in Abhängigkeit von diesen Signalen #1AD eine Verbindung zwischen dem Modul und dem Zentralprozessor ZP herstelllt. Eine einfache Adressierung der Moduln wird erreicht, wenn die niederwertigen Bits einer Seitenadresse SA relative Moduladressen sind. Die absolute Mcduladresse ergibt sich dann durch eine modulo-n-Addition dieser Bits und der Moduladresse der Seite mit der Adresse ~, wobei n gleich ist der Anzahl der Moduln.
  • Die dem gerade zu bearbeitenden Prozeß zugeordneten Daten können aber auch an verschiedenen Stellen der Modulen gespeichert sein.
  • Die im Ädressenraum folgende Seite soll aber immer im folgenden Modul gespeichert werden. Für eine kleine Zahl von Seiten kann die Zuweisung der Moduladresse aber auch durch eine assoziative Tabelle erfolgen. Mit einer derartigen Tabelle können die Seiten in einem beliebigen Modul gespeichert werden, wenn der Modul, in dem die Seite üblicherweise gespeichert ware, belegt ist. Dazu enthält der Hilfsspeicher HSP einen modulo-n-Åddierer, einen Assoziativspeicher und einen Multiplexer. Am Assoziativspeicher liegen die Prozeßnummer und dle Seltenadresse an. Wird im Assoziativspeicher ein Treffer erzlet, so schaltet der Multiplexer den Ausgang des Assoziativspeichers als Moduladresse MAD zur Modulauswahleinheit durch. Andernfalls wird vom Multiplexer der Ausgang des modulon-Addierers durchgeschaltet.
  • Über die Modulauswahleinheit MAE werden Daten als Signale DA und Steuersignale ST zwischen dem Zentralprozessor und dem ausgewählten Modul ausgetauscht. Außerdem werden Distanzadressen AD und Seitenadressen SA über die Modulauswahleinheit zu jeweils einem Modul durchgeschaltet. Die Modulauswahleinheit besteht beispielsweise aus einem Demultiplexer, bezüglich der Signale vom Zentralprozessor zu den Moduln bzw. aus einem Multiplexer für die Signale von den Moduln zum Zentralprozessor. In Abhängigkeit von der Moduladresse MAD werden Datensignale DA, Steuersignale ST und Adressen AD und SA als Signale S1 bis Sn mit jeweils einem Modul verbunden.
  • Die Modulen Ml bis Mn enthalten jeweils eine Steuerstufe MS1 bis MSn und Speichereinheiten SR. Die Speichereinheiten SR sind zweckmäßigerweise seriell organisiert. Als derartige Speichereinheiten können beispielsweise CCD (Charge-Coupled Device)-Schieberegister oder Eimerkettenspeicher verwendet werden. Geeignete CCD-Schieberegister sind allgemein bekannt und beispielsweise in: J.E. Carnes, W.F. Kosnocky, J.M. Chambers und D.J. Sauer: Charge-Coupled Devices for Computer Memories, Proc. National Computer Conference, Chicago, 1974 beschrieben.
  • Weitere Einzelheiten der Arbeitsspeicheranordnung werden zusammen mit den in Fig. 2 dargestellten Blockschaltbildern von Speicherbausteinen und dem in Fig. 3 dargestellten Schaltbild einer Steuerstufe beschrieben.
  • Die Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild von Speichereinheiten SR enthaltenden Speicherbausteinen BA eines Moduls. Die Speichereinheiten SR bestehen aus einer Mehrzahl von Speicherelementen SE, die ein ringförmiges Schieberegister bilden. Der Inhalt jedes einzelnen Spelcherelementes gehört einem anderen Prozeß an, so daß der Adressenraum jedes einzelnen Prozesses in einer Zeile quer über alle Schieberegister angeordnet ist. An jedem Schieberegister befindet sich eine Schreib-Lese-Station SL. Diese kann beispielsweise ein Flipflop zum Zwischenspeichern der gelesenen oder einzuschrei benden Daten enthalten. Dieses Flipflop kann entweder anstelle eines Speicherelements Bestandteil des Schieberegisters sein oder zusätzlich außerhalb des Schieberegisters vorgesehen werden. Den Bausteinen werden Taktimpulse T1 zugeführt, die ein synchrones Verschieben des Inhalts der Schieberegister bewirken. Weiterhin werden den Speicherbausteinen BA Adressen AD zugeführt. Ein Signal WR legt fest, ob in die Speichereinheiten geschrieben wird oder ob aus ihnen gelesen wird. Ein weiteres Signal CE löst einen Zugriff zu den Speichereinheiten aus.
  • Falls die Speichereinheiten beispielsweise aus Speicherbausteinen BA mit jeweils 256 CCD-Schieberegistern mit einer Schleifenlänge von 64 Speicherelementen SE bestehen, steht bei einer Verwendung von 128 derartigen Bausteinen in einem Modul eine Speicherkapazität von 256 kByte zur Verfügung. Falls der Hauptspeicher beispielsweise eine Speicherkapazität von 16 MByte haben soll, besteht er aus 64 solchen Moduln. An den Schreib-Lese-Stationen SL jedes Moduls steht damit eine Seite mit 4 kByte pro Prozeß zur Verfügung.
  • Insgesamt ist somit für jeden Prozeß mittels Adressierung ein Adressenraum von 256 kByte vorhanden. Wenn man die Seiten eines Prozesses nun so über alle Moduln verteilt, daß in den Schieberegistern SR eines Moduls nur jeweils eine Seite steht, so kann man beim Start eines Prozesses alle Seiten dieses Prozesses an die Schreib-Lese-Stationen SL holen und dort halten. Trotz der Verwendung eines seriell organisierten Speichermediums kommt man dann beim Zugriff ohne Schiebevorgänge aus.Bei Prozessen, die mehr als 64 Seiten benötigen, wird die mittlere Zugriffszeit etwas länger sein, denn es kann vorkommen, daß eine benötigte Seite nicht an einer Schreib-Lese-Sation SL liegt, da mehr als eine Seite des Prozesses im angesprochenen Modul vorhanden ist. Durch ein Prioritätszeichen kann in jedem Modul die Seite eines Prozesses gekennzeichnet werden, die bei dem Start des jeweiligen Prozesses an der Schreib-Lese-Station St liegen soll. Beim Laden des Prozesses können die ersten 64 Seiten dieses Zeichen enthalten. Im weiteren Prozessablauf enthalten es immer jene Seiten dieses Prozesses, die bei einem Prozeßwechsel zuletzt an den Schreib-Lese-Stationen St lagen.
  • Die in Fig. 3 dargestellte Steuerstufe MS eines Moduls des Hauptspeichers HS enthält zwei Register PNR und SAR, zwei Speicher PNS und SAS, zwei Vergleicher VGl und VG2, zwei Zeitstufen VZ1 und VZ2, einen Zähler SZ, einen Taktgeber TG, esne Refreshsteuerung RS, eine Prioritätssteuerung PS und eine Mehrzahl von binären Verknüpfungsgliedern Ul bis U3 und Dl bis D3.
  • Bei einem Zugriff stellt die Modulauswahleinheit itSE in Abhängigkeit von der Modul adresse zwischen dem Zentralprozessor ZP und dem ausgewählten Modul eine Verbindung her. Der Zentralprozessor errechnet die Moduladresse MAD durch eine modulo-n-Addition der Adresse eines Moduls, der die erste Seite im Adreßraum des Prozesses enthält und der niederwertigen Bits der Seitenadresse, wobei n gleich ist der Anzahl der Moduln des Hauptspeichers HS. Über die Modulauswahleinheit werden zu den Speichereinheiten die Distanzadresse AD, das Signal WR durchgeschaltet.
  • Es wird zunächst angenommen, daß aus den Speichereinheiten gelesen werden soll und das Signal WR beispielsweise den Binärwert O hat.
  • Außerdem wird angenommen, daß das Signal PW bereits vorhanden ist, die Nummer des neuen Prozesses durch die Signale PN bereits zum Modul übertragen wurden und die Nummer im Register PNR gespeichert ist. Vom Zentralprozessor ZP wird ein Signal VS abgegeben, das über das ODER-Glied Dl dem Register SAR zugeführt wird. Das Signal VS bewirkt den Eintrag der als Signale SA vom Zentralprozessor ZP abgegebenen virtuellen Seitenadresse in das Register SAR. Anschließend gibt der Zentralprozessor ein Signal AN ab, das eine Anforderung des Zentralprozessors kennzeichnet.
  • Liegt die gewünschte Seitenadresse am Ausgang des Speichers SAS an, so gibt der Vergleicher VG2 ein Signal SK ab. Da kein Prozeßwechsel stattfindet, stimmt die Nummer des Prozesses im Register PNR mit der vom Speicher PNS abgegebenen Nummer überein und der Vergleicher VGl gibt ein Signal PK ab. Damit wird mit dem Auftreten des Signals SK am Ausgang des UND-Glieds Ul das Signal CE erzeugt.
  • Dieses Signal CE bewirkt einen Zugriff zu den Speichereinheiten SR und als Signale DA werden die gelesenen Daten zum Zentralprozessor übertragen. Das Signal CE wird einer Zeitstufe VZ1 zugeführt, die nach einer der Zusr ffszeit der Speichereinheiten SR zugeordneten Zeitdauer ein Signal DG an den Zentralprozessor abgibt, das anzeigt, daß die gelesenen Daten gültig sind.
  • Falls die Seitenadresse im Register SAR nicht mit der am Speicher SAS anliegenden Seitenadresse übereinstimmt, hat ein am Ausgang des UND-Glieds U2 abgegebenes und über das. ODER-Glied D2 zum Taktgeber TG übertragenes Signal KO den Binärwert O. Der Taktgeber wird damit freigegeben und er gibt an die Speichereinheiten SR Taktimpulse Tl ab. Gleichzeitig gibt er an den Zähler SZ Taktimpulse T2 ab. Die Taktimpulse Tl verschieben den Inhalt der Speichereinheiten SR so lange, bis die gewünschte Seite an den Schreib-Lese-Stationen SL anliegt. Der Zählumfang des Zählers SZ ist gleich der Anzahl der Speicherelemente SE der Speichereinheit SR und sein Inhalt, der durch die Taktimpulse T2 fortgeschaltet wird, dient als Adresse für die Speicher SAS und PNS. Wenn der Inhalt des Speichers SAS mit dem Inhalt des Registers SAR übereinstimmt, nimmt das Signal SK den Binärwert 1 an. Damit nimmt auch das Signal KO den Binärwert 1 an und der Taktgeber TG wird gesperrt. Über das UND-Glied Ul wird wieder das Signal CE erzeugt, das einen Speicherzugriff veranlaßt.
  • Nun wird angenommen, daß ein Prozeßwechsel stattfindet. Das Steuerwerk des Zentralprozessors gibt das Signal PW ab, bestimmt dann die neue Prozeßnummer und überträgt sie an die Moduln Ml bis Mn.
  • Das Signal PW veranlaßt zunächst über die Refreshsteuerung RS einen Refreshzyklus für die Daten in den Speichereinheiten SR. Die ReEresr.-steuerung RS gibt zu diesem Zweck ein Signal SS an den Taktgeber ab. Mit Hilfe derTaktimpulse Tl oder weiterer Taktimpulse wird der Refreshzyklus durchgeführt. Außerdem startet die Refreshsteuerung dann selbsttätig einen derartigen Refreshzyklus, wenn innerhalb eines bestimelten Zeitabschnittes kein Prozeßwechsel stattgefunden hat. Mit dem Auftreten des Signals PW wird über die Prioritätssteuerung PS und das ODER-Glied D2 ein Einschreiben eines Prioritätszeichens PZ in den Speicher PNS veranlaßt. Wenn das Prioritätszeichen PZ gesetzt ist, hat das Signal PZA am Ausgang des Speichers PNS den Binärwet 1. ist dann das Signal PK gesetzt, so erzeugt die Pric-itatssse;erung PS ei;: Signal und üsert<gt #s über das ODER-Glied D2 zum Speicher PNS. Gleichzeitig nimmt das Signal PZE den Binärwert O an und das Prioritätszeichen PZ wird gelöscht.
  • Diejenige Seite, die bei einem Prozeßwechsel an den Schreib-Lese-Stationen SL der Speichereinheiten SR anliegt, erhält ein Prioritätszeichen. Außerdem gibt die Prioritätssteuerung PS ein Signal PU ab, das über das ODER-Glied D3 ein Einschreiben der neuen Prozeßnummer, verzögert um den Zyklus des Speichers PNS, in das Register PNR bewirkt. Das Signal KO hat in diesem Fall den Binänçert o und der Taktgeber TG wird erneut freigegeben. Der Inhalt des Zählers SZ wird dem Speicher PNS zugeführt und wenn der Vergleicher VG2 das Signal PK abgibt und das Signal AN nicht vorhanden ist, wird über das UND-Glied U3 und das ODER-Glied D2 der Taktgeber wieder gesperrt. Falls während eines Umlaufs des Zählers SZ das Prioritätszeichen und das Signal PK nicht auftreten, wird der Taktgeber TG selbsttätig gesperrt.
  • Bei einem Zugriff auf eine dem Prozeß zugeordnete neue Seite wird durch das Signal VS wieder die Seitenadresse in den Speicher SAR eingespeichert. Anschließend werden wieder so viele Taktimpulse Tl und T2 abgegeben, bis die dieser Seite zugeordneten Daten an den Schreib-Lese-Stationen SL der Speichereinheiten SR zur Verfügung stehen.
  • Falls ein Zugriff zu einer Seite eines Prozesses, die überschrieben werden soll, durchgeführt wird, werden durch die Signale SP und VS die neue Prozeßnummer und die neue Seitenadresse in die Register PR und SER übernommen. Durch das Verzögerungsglied VZ2 wird das Signal SP verzögert und den Speichern PNS und SAS als Schreibsignale zugeführt. Die Dateneingänge der Speicher PNS und PSA sind mit den Ausgängen der Register PNR bzw. SAR verbunden und durch die Schreibsignale werden die neuen Prozeßnummern und die neue Seitenadresse in die Speicher PNS bzw. SAS eingeschrieben.
  • 10 Patentansprüche 3 Figuren

Claims (10)

  1. Patentans#rüche D Arbeitsspeicheranordnung für eine zum Bearbeiten von mehreren verschiedenen Prozessen in einem Time-Sharing-Betrieb vorgesehene Datenverarbeitungseinrichtung, die einen Hauptspeicher großer Speicherkapazität enthält, d a d u r c h y e k e n n z e i c h n e t, daß der Hauptspeicher (HS) eine Mehrzahl von Moduln (Ml bis Mn) enthält, die über eine Modulauswahleinheit (MAE) mit einem Zentralprozessor (ZP) der Datenverarbeitungseinrichtung verbindbar sind, daß jeder Modul <Ml bis Mn) eine aus jeweils mehreren Speicherelerezenten <SE) bestehende Mehrzahl von Speichereinheiten (SR) und eine Steuerstufe (MS1 bis NSn) enthält, die nach jedem Wechsel eines Prozesses die Speichereinheiten (sir) in der Weise steuern, daß die dem neuen Prozeß zugeordneten Daten an ihren Schreib-Lese-Stationen (SL) abgegeben werden.
  2. 2. Arbeitsspeicheranordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e ì c h n e t, daß als Speichereinheiten (SR) aus den Speicherelementen (SE) gebildete ringförmige Schieberegister vorv gesehen sind.
  3. 3. Arbeitsspeicheranordnung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß als Schieberegiser CCD (Charge-Coupled Device)-Speicherbausteine (BA) vorgesehen sind.
  4. 4. Arbeitsspeicheranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Steuerstufe (#S1 bis MSn) ein die Nummer des zu bearbeitenden Prozesses enthaltendes erstes Register (PNR), einen die Nummer des gerade anliegenden Prozesses enthaltenden ersten Speicher (PNS), einen den Inhalt des ersten Registers (PNR) mit dem des ersten Speichers (POS) vergleichenden ersten Vergleicher (VGl) und einen Taktgeber (TG) enthält, der gesteuert durch den ersten Vergleicher (VGl) das Verschieben des Inhalts der Speichereinheiten (SR) bewirkende Taktimpulse (Tl) so lange erzeugt, bis die Nummer des zu bearbeitenden Prozesses mit der Nummer des gerade anliegenden Prozesses übereinstimmt.
  5. 5. Arbeitsspeicheranordnung nach Anspruch 4, bei der die Daten in Form von Seiten gespeichert sind, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Steuerstufe (MSl bis MS(n)) ein die Adresse der gewünschten Seite speicherndes zweites Register (SAR), einen die Adresse der gerade von den Speichereinheiten (SR) abgegebenen Seite ausgebenden zweiten Speicher (SAS) und einen den Inhalt des zweiten Registers (SAR) mit dem Ausgang des zweiten Speichers (SAS) vergleichenden zweiten Vergleicher (VG2) enthält, der den Taktgeber (TG) derart steuert, daß er so lange die Taktimpulse <Tl) erzeugt, bis die Adresse der gewünschten Seite mit der Adresse der der von den Speichereinheiten (SR) abgegebenen Seite und die Nummer des gewünschten Prozesses mit der des anliegenden Prozesses übereinstimmen.
  6. 6. Arbeitsspeicheranordnung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß jeder Modul eine Speicherstelle zum Speichern eines Prioritätszeichens (PZ) enthält, das jeweils derjenigen Seite zugeordnet wird, die bei einem Prozeßwechsel an den Schreib-Lese-Stationen (SL) der Speichereinheiten (SR) anliegt.
  7. 7. Arbeitsspeicheranordnung nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein Hilfsspeicher (HSP) vorgesehen ist, der aus der Seitenadresse (SA) und der Prozeßnummer (PN) die Moduladresse (MAD) für die Modulauswahleinheit (MAE) erzeugt.
  8. 8. Arbeitsspeicheranordnung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Hilfsspeicher (HSP) einen modulon-Addierer enthält, der aus den niedenfertigen Bits der Seitenadresse <SA) und der Adresse des die erste Seite enthaltenden Moduls (M1 bis Mn) die Moduladresse (MAD) erzeugt, wobei n gleich ist der Anzahl der Moduln (Ml bis Mn).
  9. 9. Arbeitsspeicheranordnung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Hilfsspeicher (HSP) einen Assoziativspeicher enthält, der nach dem Anlegen der Prozeßnummer (PN) und der Seitenadresse (SA) die Moduladresse (MAD) abgibt.
  10. 10. Arbeitsspeicheranordnung nach Anspruch 7, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß der Hilfsspeicher (HSP) einen modulon-Addierer und einen Assoziativspeicher enthält und daß die Moduladresse (MAD) vom Assoziativspeicher abgegeben wird, wenn dieser einen Treffer erzielt hat und andernfalls vom modulo-n-Addierer abgegeben wird.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2909151A1 (de) * 1978-03-09 1979-09-13 Cselt Centro Studi Lab Telecom Festkoerper-grosspeicher
DE2949768A1 (de) * 1978-12-13 1980-06-19 Fujitsu Ltd Hauptspeicherkonfigurationssteuersystem

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