DE2553723A1 - Datenverarbeitungsanlage mit hoher geschwindigkeit - Google Patents

Description

Meissner & Meissner

PATE NTAN WALTS BÖRO

BERLIN - MÜNCHEN

PATENTANWÄLTE

DIPL-ING. W. MEISSNER (BLN) DIPL-ING. P. E. MEISSNER (MCHN) DIPL-ING. H.-J. PRESTING (BLN)

1 BERLIN 33, HERBERTSTR.

Ihr Zeichen Ihr Schreiben vom Unser Zeichen Berlin, den ·") ~ -. " -.:;

A-233O-GE GOODYEAR AEROSPACE CORPORATION, Akron, Ohio 44316, USA.

Datenverarbeitungsanlage mit hoher Geschwindigkeit

In Anlagen zum Wiederauffinden von Informationen und auch in vielen Befehls- und Steueranlagen müssen besondere Datenworte einer Information aus umfangreichen Datengruppen erhalten werden, die im digitalen Speicher der Anlage enthalten sind. Bisher wurde die Komplexität des Auffindene für Daten in diesen Gruppen im allgemeinen durch Organisieren der Gruppen und Ordnen ihres Inhalts verringert. Dieses Organisieren und Ordnen vergrößerte jedoch das Programmieren zum in Ordnunghalten und setzen entweder die Flexibilität der Anlage entsprechend den unvorhergesehenen Nachforschungen herab oder erforderten übermäßige Speicherkapazität,, Auch bei diesem Halten der Datengruppen sind die Suchzeiten für viele vorgeschlagene Benutzungen der Anlage oft noch zu lang.

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BORO MÖNCHEN:	TELEX:	TELEGRAMM:	TELEFON:	BANKKONTO:	POSTSCHECKKONTO:
8 MÖNCHEN 22	1-858 44	INVENTION	BERLIN	BERLINER BANK AQ.	W. MEISSNER, BLN-W
ST. ANNASTR. 11	INVEN d	BERLIN	030/885 6037	BERLIN 31	122 82-109
TEL: 089/22 3544			030/886 23 82	3635716000

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Eine vorgeschlagene Lösung dieses Problems ist das Speichern der ganzen Datengruppe in einem sehr grossen inhalt-addressierbaren oder assoziativen Speicher*· Solche Speicher, die für paralleles Verarbeiten förderlich sind, ermöglichen ein äußerst rasches Ansprechen auf ein Abfragen im logischen Arbeitsvorrat des Speichers β Die Charakteristiken dieser assoziativen Speicher ermöglichen ein rasches Ansprechen, ohne die Information in den Datengruppen ordnen und in den Gruppen Befehlsprogrammierungen halten zu müssen» Assoziative Speicheranlagen sind jedoch sehr kostspielig, in dem jedes Wort des Speichers sein eigenes getrenntes und unterschiedliches arithmetitiscb.es Gerät oder eigenen Ansprechspeicher zum Durchführen der parallelen Verarbeitungstechnik besitzt«, Folglich ist es auf der Kosten-Wirtschaftlichkeits-Basis unwahrscheinlich, daß eine Anlage zum Halten umfangreicher Datengruppen einen assoziativen oder inhalts-addressierbaren Speicher ausreichender Größe zum Liefern der ganzen Speicherkapazität ermöglicht.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Informationsverarbeitungsanlage mit hoher Geschwindigkeit vorzustellen, die die attraktiven Merkmale der inhalts-addressierbaren Gruppe hält, während die Kosten der Einrichtung wirtschaftlich bleiben« Diese Anlage verwendet ein großes Massenpeichergerät für große Mengen das in Verbindung mit einem assoziativen Prozessor arbeitet.

Nach einer weiteren Aufgabe soll diese Anlage sich auf erwünschten Charakteristiken eines assoziativen Festzustandsprozessors und eine Mas sens ehe ibenspeieheran-

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lage "beziehen und diese verwenden«, Das Speicherfeld soll unendlich erweitert werden können. Der Prozessor soll eine hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit "besitzen, genau arbeiten, "billig herzustellen sein und für viele Zwecke angewendet werden können_o

Diese Aufgaben und auch andere, die sich aus der Beschreibung ergeben, werden durch eine Datenverarbeitungsanlage mit hoher Geschwindigkeit gelöst, die einen Datenprozessor, einen Massenspeicher, der vom Datenprozessor getrennt ist und sich von ihm unterscheidet, wobei der Massendatenspeicher gehalten werden kann, und Mittel enthält, die den Datenprozessor und den Massenspeicher zum Datenübertragen zwischen diesen miteinander verbinden.

Zum besseren Verständnis der Techniken und Vorrichtungen nach der Erfindung dienen die ausführliche Beschreibung und die Zeichnungen· In diesen ist:

Figur 1 ein Blockdiagramm der Vorrichtung nach der Erfindung;

Figur 2 ein schematisch.es Blockdiagramm der Taktgebersteuerschaltung, die sich auf den Servomechanismus mit dem Scheibenspeicher und dem assoziativen Prozessor bezieht?

Figur 3 ein schematisch.es Diagramm der Datenübertragungsschaltung nach der Erfindung;

Figur 4 ein ausführliches schematisches Diagramm der Steuerschaltung nach der Erfindung; und

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Figur 5 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels nach der Erfindung, das einen peripheralen Direktzugriff-Folgespeicher verwendet.

Wie aus Figur 1 zu ersehen ist, enthält die Erfindung grundsätzlich einen assoziativen Festzustandsprozessor 10, der mit einem parallelen Scheibenspeicher 12 über einen Servomechanismus 14 und eine Abschnittsschaltung 16 in Bezeihung steht« Der Prozessor 10 ist vorzugsweise nach den Lehren nach den aufgeführten USA-Patentschriften aufgetaut und kann Daten entweder bit-orientiert oder wort-orientiert verarbeiten» D₀ H. er kann Daten verarbeiten, die in Serie durch Bit und parallel durch Wort oder parallel durch Bit und in Serie durch Wort assoziert sind» Diese multidimensionale Verarbeitungsfähigkeit wird durch das assoziative Feld 18 erzielt, das einen Speicher 20 und einen Antwortspeicher 22 besitzt«, Dem assoziativen Feld 18 ist ferner eine (nicht dargestellte) Permutationsschaltung zugeordnete Der Speicher 20 soll nach den Lehren der USA-Patentschrift 3.880,289 und der Permutationsspeicher nach de,r USA-Patentschrift 3.812.467 ausgeführt sein_o

Während die Erfindung vorzugsweise den assoziativen Festzustandsprozessor 10 und das assoziative Feld 18 nach den Lehren der erwähnten Patentschriften verwendet, kann ein anderer assoziativer Prozessor der andere assoziative Felder verwendet, implementiert sein_o Tatsächlich beschreibt die USA-Patentschrift 3.863.233 einen assoziativen Prozessor, der die Ausrüstung bei der Erfindung fördert«, Ferner beschreibt diese Patentschrift vollständig das arithmetische Gerät oder den Antwortspeieher 22, der das Merkmal des Parallelbe-

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triebs des assoziativen Prozessors ergibt, d.h. er sorgt für parallele Eingänge und Ausgänge des Speichers 20 und ferner für gleichzeitiges Verarbeiten vieler zugehöriger Bit.

Zum vollständigen Verständnis der Arbeitstechniken und der Vorrichtung des assoziativen Prozessors 10 und des assoziativen Feldes 18 wird auf vorstehend erwähnten Patentschriften bezug genommene Jedes Wort des Speichers besitzt somit ein arithmetisches Gerät oder eine Antwortspeicherschaltung im Antwortspeicher 22· Die Schaltung des assoziativen Prozessors 10 ist so beschaffen, daß alle Bit eines Wortes, ein Bit aller Worte oder eine Kombination von diesen gleichzeitig behandelt werden können» D. h. sie kann lesen, schreiben oder logische oder Suchoperationen am mehrerenBit gleichzeitig durchführen«.

Der parallele Scheibenspeicher 12 ist ein magnetischer "Kopf pro Spur"- Scheibenspeicher«, Bekanntlich enthält ein Speicher mehrere parallele Spuren, von denen jede mehrere Bit aufweist. Zur Nutzung der Erfindung besitzt jede Spur ihren eigenen Kopf und ihre mehrere Lese-Schreibschaltung, so daß einige Spuren parallel gelesen oder geschrieben werden können. Der parallele Scheibenspeicher 12 ist somit zum Anpassen an eine Anlage ganz förderlich, die den assoziativen Prozessor 10 mit seinem assoziativen Feld 18 verwendet» Da der parallele Scheibenspeicher 12 weniger kostet als eine Vorrichtung mit dem Speicher 20 und da Daten für dauernd im parallelen Scheibenspeicher 12 gespeichert werden können, ist die Nutzung eines

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solchen Speichers als Massenspeicher mit einem assoziativen Prozessor durchaus empfehlenswert.

Hinsichtlich der Zwischenbeziehungen zwischen dem assoziativen Prozessor 10 und dem Massenspeicher oder dem parallelen Scheibenspeicher 12 sei "bemerkt, daß es bekannt ist, daß der Scheibenspeicher 12 eine wirkliche Scheibe ist₉ auf der Datenbit radial angebracht sind» Wenn sich die Scheibe um ihren Mittelpunkt dreht, läßt die Lese-Schreibschaltung und die jeder Spur zugeordnete Schaltung dort eine Information schreiben oder lesen«, Die Steuerung des Drehens der Scheibe 12 erfolgt durch den Servomechanismus Ho Die Übertragung der Daten zwischen der Scheibe 12 und dem assoziativen Prozessor 10 wird vom Abschnitt 16 gesteuert» Der parallele Scheibenspeicher 12 soll von der Serie 5250 der Firma Data Disc Invorporated, PaIo Alto, Kalifornien, USA. sein. Der Servomechanismus H ist ähnlich dem, der von dieser Firma hergestellt wird, liefert Steuersignale zum Regeln der Drehung der Scheibe 12₉ und legt an die Teile des Scheibenspeichers sowohl Wechselspannung wie auch Gleichspannung und die sich ändernde Servoregel— gleichspannung an den Antriebsmotor des Scheibenspeichergeräteso Im Betrieb speichert der Scheibenspeicher Taktgebersignale auf vorgezeichneten Spuren der Scheibe und liefert diese Signale an das Servogerät» Die Synchronisierung erfolgt durch Vergleich ähnlicher Taktgebersignale des assoziativen Prozessors 10 mit denen der Scheibe₀ Das Servogerät verwendet das Ver— gleichssignal zum Erzeugen eines Rückkopplungssignals für den Scheibenspeicher zum Regeln der Geschwindigkeit der Drehung der Scheibe.

Der Servomechanismus 14 verwendet zwei Betriebsarten

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zum Regeln der Umlaufgeschwindigkeit, die mit einfacher und die mit doppelter Schleife. Während des Einschleifenbetriebes kann der Servomechanismus 14 durch ein vorher aufgezeichnetes Taktgebersignal, das einmal pro Umdrehung der Scheibe (1PR) auf eine bestimmte Spur der Scheibe auftritt, und ein entsprechendes Bezugstaktgebersignal aus dem Prozessor 10 ein Gleichspannungsregelsignal an den Scheibenantriebsmotor des Scheibenspeichers 12 geben, um die Anfangsgeschwindigkeitssynchronisierung zu erhaltene Ist diese Synchronisierung erfolgt, so wird der Servomechanismus 14 auf den normalen Doppelschleifenbetrieb geschaltet» Die Doppelschleifentaktspur enthält mehrere Taktgeberimpulse pro Umdrehung (NPR) der Scheibe, so daß die Synchronisierung während jeder Scheibenumdrehung oftmals geprüft und schließlich gehalten werden muß_e Die Doppelschleifentaktimpulse (NPR) werden abgetastet und mit den Bezugstaktimpulsen (NPR) des assoziativen Prozessors 10 durch den Servomechanismus 14 verglichen und hält so die geforderte Synchronisierung durch Regeln der Scheibenmotorgeschwindigkeit über die Motorrückkopplungsleitung ο Diese Technik ist bekannt und dem Fachmann geläufige

Die beiden durch die beiden Betriebsarten des Servomechanismus 14 bedingten Takte ( 1PR und NPR ) werden über die Taktgeber- und Steuerleitung an die Schnittstelle 16 von dem Basistaktgeber des assoziativen Prozessors 10 geliefert« Der Grundtakt des Prozessors 10 erzeugt einen 10 mHz-Takt, durch den die zeitliche Steuerung und Regelung der Schaltung des Prozessors 10 durchgeführt wirdο Aus diesem 10 mHz-Signal wird vorzugBweise ein 30 mHz-Signal, das vom Servomechanismus

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1$ als 1PR-Takt in der Einschleifenart verwendet wird, und ein 15 mHz-Takt zur Verwendung als NPR-Takt in der Doppelschleifenart vom Servomechanismus 14 gewonnen, der die Doppelschleifenart zum Steuern des Schei-"benmotors "benutzt, um das Impulsflattern unter 15 Nano-Sekunden zu halten»

Die Scheibe 12 enthält ferner eine Datentaktspur, die die Zeitsteuerbit für die Scheibenanlage liefert und in der ein Datentaktimpuls allen parallelen Bit gemeinsam ist. Die Daten werden auf der Seheibenfläche gespeichert und von dort in bezug auf diese Datentaktimpulse gelesen. Datenübertragungen befinden sich zwischen der Scheibe 12 und dem assoziativen Prozessor 10 auch unter der Steuerung dieses Taktgebers. Wie bekannt, verwendet die Elektronik der Scheibe die Datenspur zum Erzeugen eines Lesetakts, eines Schreibtakts und eines Ursprungsimpulses zum entsprechenden Lesen der Daten von der Scheibe, Schreiben der Daten auf die Scheibe und Anzeigen des Beginns der Datenspeicherbit der' Scheibe«, Diese Takte gehen über die Taktleitung. Da die Datentaktfrequenz proportional der Scheibengeschwindigkeit ist, die wiederum vom Servomechanismus gesteuert wird, der auf den Prozessortakt bezogen ist, ist die zeitliche Bitsteuerung unmittelbar auf die Basiszeitsteuerung des Prozessors 10 bezogen.

Die Scheibe 12 ist in Sektoren unterteilt. Ein Sektor ist als die kleinste Dateneinheit definiert, die zu einer Zeit auf die Scheibe geschrieben, werden kann. Es kann eine Datenaufzeichnung in einem oder mehreren aufeinanderfolgenen Sektoren geschrieben werden, so lange, wie logischte Nullen hinzugefügt werden, um den letzten

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verwendeten Sektor aufzufüllen«, Diese Sektoren sind im allgemeinen durchweg gleich groß. Dies muß aber nicht notwendigerweise der Fall sein. Eine einzigartige Anordnung von Schutzbit dient zum Trennen der Sektoren«, Die Dekodierschaltung kann zum leichten Abtasten dieser Unterteilungen benutzt werden«,

Wie Pig. 1 zeigt, erfolgen weitere Verbindungen unter den verschiedenen Teilen 10, 12, 14 und 16 der Erfindung zum Lösen deren Aufgaben«, Instruktionsworte gehen an der Instruktionsleitung vom Prozessor 10 zur Schnittstelle 16, um die Arbeitsweise dieser zu steuern,. Die InstruktionswortSammlung ist der ähnlich, die gewöhnlich bei Digitalcomputern benutzt wird, und steuert die !Punktionen, wie das Lesen, Schreiben und Abdecken der Datenübertragung und das Lösen der Logik der Schnittstelleo Die Aus-Daten und die Ein-Daten-Leitung wie auch die Schreib-Daten und die Lese-Daten-Leitung werden entsprechend zum Übertragen von Daten in den und aus dem Prozessor 10 und der Scheibe 12 verwendet. Eine Steuerleitung ermöglicht es dem Operator, bestimmte Steuerfunktionen auf der Schalttafel der Anlage zu wählen, die durch die Schnittstelle zum Prozessor gehen, um die gewählte Funktion auszuführen« Es wird ferner eine Schreibleitung gezeigt, durch die Signale von der Schnittstelle 16 zur Datenscheibe 12 übertragen werden können, damit diese Daten aus der Leitung aufnimmt. Wenn die Schreibleitung nicht betätigt wird, arbeitet die Datenscheibe 12 als Leser_o

Figur 2 zeigt die Geschwindigkeitsregelschaltung nach der Erfindung«, Hier ist zu sehen, daß ein Anlagentakt

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vom Prozessor 10 zur Schnittstelle 16 geht, die den Anlagentakt in einen Zähler 24 aufnimmt, der durch seinen Ausgang zum Zähler 26 gelangt. Die Zähler 24 und 26 besitzen einen dekodierten Ausgang, an dem der Zähler 24 den erwähnten NPR-Takt erzeugt« Der Zähler 26, der offensichtlich ein Durch-N-Teil-Zähler ist₉ erzeugt den IPR-Takt. Der Anlagentakt ist jedoch der Basistakt des Prozessors 10 und spricht entsprechend auf das Erzeugen des Zeitgebertakts für die Scheibe 12 mittels des NPR- und des 1PR-Impulses an.

Wie erwähnt, enthält die Scheibe 12 Spuren mit dem NPR- und dem 1PR-Takt„ Diese Takte der Scheibe 12 gehen zum Servomechanismus, wenn sie die gleichen Takte der Schnittstelle 16 sind. Es ist der Servomechanismus, der die beiden 1PR-Impulse in der Einschleifenart und die NPR-Impulse in der Doppelschleifenart mit dem vom Servomechanismus 14 als Folge des Vergleichs zwischen den Impulsen erzeugte Motorrückkopplungssignal vergleicht« Die Scheibe 12 ist nur mit dem Servomechanismus 14 verbunden und nicht mit dem Prozesser 10 oder der Schnittstelle 16, so fern wie es die Geschwindigkeitsregelung betrifft. Der einzige Ausgang des Servomechanismus 14 ist das Motorrückkoppelungssignal zur Scheibe 12_O Da die NPR- und die 1PR-Impulse unmittelbar auf den Anlagentakt des Prozessors 10 bezogen sind, ist die Umlaufgeschwindigkeit der Scheibe in gleicher Weise unmittelbar auf den Anlagentakt bezogen. Wenn somit der Anlagentakt in der Frequenz zu- oder abnimmt, nimmt auch die Umlaufgeschwindigkeit der Scheibe zu oder ab, so daß stets Synchronisierung gegeben ist,

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Die Datenwege und die Steuerschaltung für die Daten-Übertragungen zwischen der Scheibe 12 und dem Prozessor 10 werden in Figur 3 gezeigt. Während das Ausführungsbeispiel nach Figur 3 nur einen einzelnen Datenweg zeigt, kann ein solcher Datenweg auch für jede Spur der Scheibe 12 oder des Antwortspeichers 22 des Prozessors 10 bestehen«, Wie erwähnt befindet sich die Scheibe 12 stets in der Leseart, ausgenommen, wenn das Schreib-Tor 68 betätigt ist«, Wie weiter erwähnt und auch bekannt ist, wird das Datentaktbit, das zu jedem Bit der parallelen Spuren der Scheibe 12 gehört, zum Erzeugen der Lese-Schreib-Impulse genutzt, die für das innere Funktionieren der Scheibe 12 notwendigsind. Jedes Lesen und Schreiben der Scheibe 12 wird deshalb vom Datentaktbit gesteuert und wirksam gemachte Bei Normalbetrieb, wenn kein Schreibsignal vorliegt, arbeitet die Scheibe 12 in der Leseart und liefert Daten vom zugehörigen Bit über das Tor 48 entlang der Lesedatenleitung zum Differentialantrieb 52, der die Ein-Daten-Leitung zum Differentialempfänger 54 führte Der Ausgang des Differentialempfängers 54» der die Daten aus der zugehörigen Spur der Scheibe 12 aufnimmt, wird an den Eingangsselektor des Antwortspeichers 22 gelegt« Nach der erwähnten noch schwebenden US-Patentanmeldung Ser.No. 1495 ist der Antwortspeieher 22 durch eine Art Festzustands-Flip-Flop-Speieher gekennzeichnet♦ Der Eingangsselektor, der ein gewöhnlicher Daten- oder Kanalselektor sein kann, arbeitet unter der Steuerung des Prozessors 10 und wählt einen von mehreren Eingängen des Flip-Flop-Speichers. Ein solcher Eingang ist der Ausgang des Differentialempfängers 54« Aus der erwähnten Patentanmeldung ergibt sioh ferner, daß die Daten aus dem Flip-Flop-Speicher in das

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zugehörige Wort des Feldes 20 geschrieben werden können« Folglich können von der Scheibe 12 zum Flip-Flop—Speicher Daten übertragen v/erden, die dann unter Steuerung des Prozessors in das jeweilige Bit des zugeordneten Worts im -Feld gegeben "werden_o Nach der erwähnten Anmeldung kann der Antwortspeieher 22 ein Abdecken unter der Steuerung des assoziativen Prozessors 10 speichern, so daß nur die unbedeckten Antwortspeicher 22 die Daten aus ihren Differentialempfängern 54 aufnehmen.» Alle Spuren der Scheibe 12 werden somit gleichzeitig gelesen und zum Antwortspeicher 22 geführt, aber nur die unbedeckten Elemente des Antwortspeichers 22 empfangen die zugehörigen Datenο

Das Übertagen der Daten vom Prozessor 10 zur Scheibe 12 erfolgt am Anfang durch das Übertragen der Daten aus dem Speicher 20 durch den Eingangsselektor zum Flip-Flop-Speicher des Antwortspeichers 22„ Dieses Verfahren ergibt sich ebenfalls aus der erwähnten Patentanmeldung SeroNOo 1495ο Die Daten werden vom Flip-Flbp-Speicher auf den Differentialantrieb 56 übertragen, der die Daten an der Aus-Daten-Leitung zum Differentialempfänger 58 führte Der Ausgang des Empfängers 58 liegt an zwei Punkten, dem D-Eingang des D-Flip-Flop 60 und dem Eingang des Nand-Tores 64· Der Flip-Flop 60 verwendet zum Abdecken den Eingang der Scheibe 12_O Das Abdecken erfolgt vom Flip-Flop-Speicher des Antwortspeichers 22 zum D-Eingang des Flip-Flops 60_o Das Stoß-Abdeck-Signal auf der Leitung 59 taktet den jeweiligen Flip-Flop 60 gemäß dem Setzen oder Zurückstellen seiner Ausgänge und macht somit das zugehörige Nand-Ior durchlässig oder undurchlässige Wie erwähnt ₉ erfolgt das

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Schreiten der Daten auf die Seheibe 12 nur, wenn ein Schreib-Signal vorliegt, das vom Nand-Tor 66 erzeugt wird,. Polglich kann der Ausgang des Flip-Flops 60 zum Schließen des Tores und somit zum Verhindern des Auftretens des Schreib-Impulses am Tor 68 und somit das Abdecken bestimmter Spuren der Scheibe 12 verwendet werden,.

Der Schreib-Impuls wird von einem Setz-Ausgang des Flip-Flops 60 und dem Übereinstimmen des Tor-Schreib-Impulses auf der Leitung 61 erzeugt. Dadurch kann die Scheibe 12 Daten empfangen und ein Tor-Daten-Impuls auf der Leitung 63 öffnet das Fand-Tor 64 zum Empfangen und Übertragen der Daten aus dem Antwortspeicher 22.

Wie erwähnt, wird der kleinste Datenwert, der zu einer Zeit auf die Scheibe 12 geschrieben wird, als ein Sektor definiert. Folglich wird der Tor-Daten-Impuls auf der Leitung 63 für eine Zeit eingeschaltet, die gleichwertig einer Sektorenperiode ist. Die Sektoren werden durch eine Anordnung von Schutzbit getrennt, die auf die Scheibe 12 geschrieben worden sind, um ein magnetisches Abgleiten eines gegebenen Sektorengebietes zu zerstören«, Bei der Erfindung sollen die Schutzbit eine oder mehrere Mullen vor und hinter jedem Sektor sein. Um diese Schutzbit zu schreiben, wird der Tor-Schreib-Impuls auf der Leitung 61 dem Tor 66 für eine Zeit zugeführt, die äquivalent einer Zahl von Bit vor dem Vorliegen des Tor-Daten-Impules ist, und wird für eine Periode abgeschaltet, die äquivalent der Bitzahl nach einem Tor-Daten-Impuls ist₀ Folglich ist es der Schreib-

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Impuls ein oder mehrere Bit vor und nach jedem Sektor aber der Tor-Daten-Impuls ist nur -während der Sektorenperiode eingeschaltet, und er wird während dieser Zeit auf die Spur geschrieben, was die Tor-Bit darstellte

Figur 4 zeigt ein ausführliches Schema der restlichen Steuerschaltung der Schnittstelle 16, Die Scheite 12 liefert einen Lese-Schrei"b und Ursprungstakt an die Schnittstellenelektronikο Diese drei Takte werden durch eine Datenscheibenlogik aus den erwähnten Datenbittaktimpulsen entwickelte Der Schreib-Takt zeigt an, daß ein Bit auf die Datenscheibe geschrieben worden ist und die Scheibe jetzt zum Schreiben eines folgenden Bits bereit ist. Der Lesetakt ist gegenüber dem Schreibtakt etwas verzögert und erzeugt den richtigen Stoßimpuls, damit die Daten von der Scheibe 12 zum Prozessor 10 gelangen können«, Der Ursprungstakt wird durch das Fehlen von Datenbittakten für eine besondere Zeitdauer erzeugt, die anzeigen, daß das Ende des Rundspeichers erreicht worden ist und der Beginn kurz bevorsteht. Der Ursprungs takt liefert einen handlichen Bezug., durch den ein Bit auf der Datenscheibe durch Bezug auf die Zahl von Bit aus dem Ursprung gefunden werden kann, durch den er gestreunt ist. Das Schreibtaktsignal ist das das beim Erzeugen der Stoßabdeckung - dem Tor-Schreib- und Tor-Schreib-Daten-Signale anspricht_o

Die hinsichtlich der Zugriffsfähigkeit der Speichenbit der sich drehenden Scheibe 12 erneuerte Information wird durch drei Zähler gehalten, einem Sektorengrößen-, einem Sektorenadressen -und einem Sektorenzahlzähler gehaltene Der Sektorengrößenzähler nimmt die Schreibtakte von der Scheibe 12 auf, zählen jeden Takt bis zu einer Taktzahl gezählt worden ist, die der Zahl der Bit

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in äinem Sektor äquivalent isto Das oder die nächsten Bit sind Schutzbit,, Biese Information v/ird gegenüber der Anlagentaktechaltung verzögerte Der Sektorengrößenzähler wird dann auf den Beginn zum Wiederzählen zurückgestellt, um den nächsten Sektor anzugeben,, Die Größe des Sektors kann von der Schalttafel der Anlage aus gesteuert werden und steuert nur das Dekodieren des Sektorgrößenzählers, um die Größen der Sektoren zu regeln. Die sich in der Anlage befinden. Dieser Zähler erzeugt somit das Signal am Ende des Sektors. Der Ausgang des Sektorgrößenzählers, der ein Impuls am Ende eines jeden Sektors ist, wird an den Sektoradressenzähler gelegt, der die Spur der Adressen der Sektoren hält« Polglich ist der Ausgang des Sektoradressenzäh— lers die Adresse des jeweiligen Sektors, der zu einer Zeit in Zugriff gelangte Dort ist ferner ein Zähler zum Zählen der Zahl der in Betrieb befindlichen Sektoren vorgesehen. Wenn Daten auf eine besondere Sektorenzahl übertragen werden sollen, zählt der Sektoradressenzähler zur Adresse des ersten in Betrieb befindlichen Sektor und der Betrieb beginnt. Die Zahl der Sektorenzähler zählt jeden eingeschalteten Sektor vom Punkt des Betriebsbeginns und hält eine Gesamtzahl dieser Sektoren am Laufen, Das Instruktionsregister, das das Instruktionswort aus dem Prozessor 10 aufnimmt, bezeichnet die Zahl der zu betreibenden Sektoren und ist somit zum Zählen jeder Zahl wichtige

Das Instruktionsregister im assoziativen Prozessor 10 überträgt Instruktionsworte auf das Instruktionsregister der Schnittstelle 16. Diese Instruktionsworie zeigen die Startadresse für einen Betrieb und die Zahl der Sektoren im Betrieb befindlichen Sektoren an und besagen,

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ob der Betrieb ein Eingang oder ein Ausgang von Daten in "bezug auf den Prozessor 10 sein soll. Die Startadresse und die Sektorenzahl werden im Instruktionsregister, gehalten und an assoziative Vergleichs-einrichtungen gelegt, die entsprechend die Ausgänge des Sektoradressenzählers und die Zahl der Sektorenzähler aufnehmen«, Dieselben Vergleichseinrichtungen nehmen entsprechend die Ausgänge des Sektoradressenzählers und die Zahl des Sektorenzählers auf« Wenn der Ausgang des Sektoradressenzählers äquivalent der Startadresse des Instruktionsregisters ist, wird eine Anzeige desselben von dort zur Anlagenzeitsteuerschaltung geführt, und ähnlich, wenn der Ausgang der Zahl des Sektorenzählers gleich der Zahl der in Betrieb befindlichen Sektoren ist, wird der Anlagenzeitsteuerschaltung angezeigt, daß der Betrieb abgelaufen ist«. Das Instruktionswort wird somit vom Prozessor in die Schnittstelle 16 unter Steuerung eines Instruktionsstoßes gegeben, wie es allgemein bekannt ist_o

Vom Prozessor 10 wird ein Prozessor-Bereit-Signal gegeben, das über die Vergleichseinrichtung geht und diese am Arbeiten hindert, bis der Prozessor 10 zum Ausführen der jeweiligen !funktion bereit ist«. Somit werden keine Datenübertragungen oder andere Operationen ausgeführt, da- die Anlagenzeitsteuerung gesperrt ist, bis der Prozessor bereit ist_o

Die Rückstellschaltung nach der Erfindung stellt jede Steuerschaltung der Schnittstelle zurück, um die Anlage in den Leerlaufzustand zu versetzen, und löscht sie, so daß eine Operation vorbereitet werden kann. Dieses Zurückstellen kann mittels Betätigung eines Rückstell-

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knopfes auf der Schalttafel oder durch Aufnahme des Ursprungstakts von der Datenscheibe 12 erfolgen₀ Wenn ferner die Datenscheibe über den zweifachen Ursprung ohne Vergleichen durch die Vergleichseinrichtungen gelangen, geht ein Nicht-Vergleich-Signal zur Zurückstellschaltung und bewirkt das Zurückstellen der Steuerschaltungo Wenn zum Beispiel wegen der Sektorengröße eine Sektorenadresse gewählt worden ist, die nicht durchgeführt werden kann, erfolgt in den Vergleichseinrichtungen kein Vergleich, und dieses Signal wird an die Rückstellschaltung gegeben» In diesem Pail gelangt ein Anormales-Rückstell-Signal an den Prozessor 10, um anzuzeigen, daß die jeweiligen Instruktionen nicht ausgeführt werden können, und der Prozessor wird somit zurückgestellte Ein weiteres Zurückstellen der Anlage erfolgt über das Lösch-Signal des Prozessors von der Schnittstelle 16 aus. Vor dem Eingeben eines Instruktionswortes oder dem Beginn einer Instruktion stellt ein Lösch-Signal die Schnittstellsteuerlogik zurück und bereitet sie vor.

Es gibt zwei Bereitschaftssignale, das Sektoren-Bereitschaftssignal und Schutzbereitschaftssignal, die von der Schnittstelle 16 zum Prozessor 10 gelangen,, Die Sektorenbereitschaft kommt von der Vergleichseinrichtung, die die Sektorenadresse und die Startadresse vergleicht.. In Wirklichkeit zählt der Sektorenadressenzähler etwas vor der tatsächlichen Sektorenadresse, so daß ein Sektorenbereitschaftssignal am jeweiligen Intervall vor der Periode erscheint, an der die Startadresse sich im Zugriff befindet. Dieses Signal ist ein Unterbrechungssignal für den assoziativen Prozessor 10, das anzeigt,

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daß der Prozessor 10 seine gegenwärtige Operation zum Vorbereiten der Datenübertragung "beenden muß«, In ähnlicher Weise kommt das Schutzsignal vom Sektorgrößenzähler und "befindet sich eine feste Zeit vor dem Empfang des Schutzbits vor jedem Sektor_o Dieses Signal zeigt wiederum dem Prozessor 10 an, daß der Sektor in einem "bestimmten zeitlichen Anteil verfügbar ist ο Das Erzeugen und Verwenden dieser UnterbrechungBund Vorbereitungssignale sind bekannt. Die zeitliche Anlagensteuerung und der Datenabtastgenerator nach der Erfindung dienen zum Regeln der Zeitsteuerung der Datenübertragung zwischen dem Prozessor 10 und der Scheibe 12₀ Diese Schaltung erzeugt die Signale für die Zeitsteuerung des Lesens und Schreibens der Daten auf die Scheibe bzw. aus ihr und auch die Signale, die den Antwortspeicher 22 so steuern, daß er die Daten zum Speichern im Prozessorspeicher 20 aufnimmt oder aus dem Speicher 20 Daten auf den Flip-Flop-Speicher des Antwort Speichers und auf die Scheibe überträgt*. Nach. Figur 3 muß das Tor-Sehreib-Signal auf der Leitung 61 einem Tor-Daten-Signal auf der Leitung 63 vorhergehen und auch über eine Dauer nach deren Beendigung zu-m Schreiben der S_chutzbit auf die Scheibenspur verbleiben» Dann empfangt die Anlagenzeitsteuerung den Schreibimpuls, der einmal pro Bit der Scheibe 12 auftritt und mit dem Sehutzbit aus dem Sektorgrößenzähler gesteuert wird, um das Tor-Sehreib-Signal auf der Leitung 61 genau auszulösen, während die Tor-Datenvlmpuls-Signale auf der Leitung 63 unterbunden werden,. Somit werden neue Schutzbit geschrieben, wie bereits erwähnt ist. Nach dem Durchgang der Schutzbit endet das Schmtzbitsignal und macht das Tor-Daten-Signal auf der Leitung 63 wirksam, das die Datenübertragung ermöglichte Nach Beladung des Sektors verhindert das Torbitsignal aus dem Sektorgrößen-

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zähler, das mit dem jeweiligen Schrezb-Impuls übereinstimmt, wiederum das Tor-Daten-Signal auf der Linie 63 daran, daß es neue Schutzbit genau zwischen jeden Sektor schreiben läßt»

Die zeitliche Anlagensteuerung wird von den Start-Stop-Signalen aus der Vergleichseinrichtung wirksam und unwirksam gemachte Das Start-Signal tastet ab, wenn der Ausgang des Sektoradressenzählers der Startadresse des Instruktionsregisters äquivalent ist, und das Stopsignal zeigt an, wenn die Zahl des Sektorenzählers der Zahl der im Instruktionsregister angezeigten Sektoren äquivalent ist_o

Der Datenabtastgenerator, das ist Erzeugen des Datenabtastsignals, wird sowohl von den Lese- wie auch von den Schreibtakten der Sfiheibe 12 gesteuert. Beim Schreiben von Daten auf die Scheibe 12 erzeugt der Schreibtakt das Daten-Abtastsignal und, wenn Daten aus der Scheibe in den Prozessor 10 gelesen werden, steuert der Lesetakt. Das i/O-Signal aus dem Instruktionsregister zeigt an, ob sich dort ein Eingang oder ein Ausgang von Daten befindet und folglich, welcher der beiden Takte, der Lese -oder der Schreibtakte, steuert« Beim Schreiben von Daten aus dem Prozessor 10 auf die Scheibe 12 tastet die Datenabtastung, die vom Schreibtakt erzeugt wird, Daten aus dem Speicher 20 in den Flip-Plöp-Speicher des Antwortspeichers 22, um ihn zum Schreiben auf die Scheibe 12 vorzubereiten, so daß die Daten in dessen Flip-Flop-Speicher gelangen_o Der Datenabtastgenerator wird von einem Tor-Signal aus der Zeitsteuerschaltung der Anlage geöffnete Dieses Tor-Signal steuert den Datenabtastgenerator, so daß die Datenab-

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tastsignale nur während der Bit eines Sektors und nicht während einer Schutzbitzeit erzeugt v/erden, wie auch garantiert wird, daß die Abtastung nur dann erfolgt, wenn die interessierenden Sektoren im Zugriff stehen«, Do ho das Tor-Signal regelt das Datenabtast-Signal, so daß es nur dann auftritt, wenn der oder die interessierenden Sektoren im Zugriff stehen..

Ein Besetztsignal kann durch die Zeitsteuerung der Anlage erzeugt werden und zum Prozessor 10 geführt werden, um anzuzeigen, daß die Datenübertragungen laufen. Wie auch "bekannt sit, hindert das Besetztsignal den Prozessor 10 am Be-ginnen einer nachfolgenden Datenübertragung, während eine andere Übertragung noch läuft_o Ein Besetzteignal ist nur ein Wert, der "besteht, "bis die Übertragung "beendet ist«,

Wenn ein Abdecken im Flip-Flop 60 gespeichert werden soll (Figur 3), wird ein Instruktionswort, das anzeigt, daß ein Abdecken gespeichert ist aus dem Prozessor in das Instruktionsregister gegeben. Dann wird ein Abdecksignal auf die Zeitsteuerschaltung übertragen und bei Empfang des nächsten Schreibtakts wird ein Abtast-Abdeck-Signal erzeugt, das die Daten vom Flip-Flop-Speicher auf den Antwortspeicher 22 überträgt, um das Register mit den Flip-Flop 60 der Schnittstelle 16 zu übertragen. Das Übertragen des Abdeckens ist somit eine einfache und gerade vorwärts gerichtete Durchführung, die nur die Anzeige aus dem Instruktionsregister benötigt, daß ein Abdecken und dann ein folgender Schreibtakt von der Scheibe 12 übertragen wird, um das Abtast-Abdeck-Signal zu betätigen,,

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Die bisher beschriebene Anlage kombiniert teilweise einen Parallelkopfscheibenspeicher mit einem assoziativen Feldprozessor₀ Bei Verwendung einer solchen Anlage können Aufzeichnungen leicht und schnell gehalten werden, da diese aufeinanderfolgend und ungeordnet erfolgen könnenο Wegen der Verwendung der Eingangs/Ausgangsfähigkeiten sowohl der Prallelkopfscheibe wie auch des assoziativen Feldprozessors kann eine Aufzeichnung oder ein Datenwortkennzeichen oder eine logische Kombination eines solchen Kennzeichens nahezu gleichzeitig in einem großen Block oder bei allen Aufzeichnungen in einer Gruppe ausgeführt werden. Technisch ergibt die angezogene Einrichtung eine ideale Lösung zum Einordnen von Verwaltungsaufgaben, d_eh. das Verbuchen einer neuen Aufzeichnungkann in nicht mehr als einem größeren Zeitablauf des Speichers (Umdrehungszeit für die Parallelkopfscheibe) durchgeführt werden und ein Wiederauffinden in nicht mehr als zwei Zeitabläufen. Der Aufbau dieser Anlage besitzt nur einen Nachteile Die ganze Gruppe und alle Gruppen müssen auf der Parallelkopfscheibe enthalten sein. Während dies für kleine oder mittlere Gruppen nicht nachteilig ist, sind die Kosten pro Aufzeichnung für Parallelspeicher größer als für Folgespurspeicher und somit können die Kosten für die Verwaltung von sehr graßen Akten wirtschaftlich unzulässig werden. Folglich soll ein zusätzlicher Aufbau zum Kleinhalten der Verwendung der teueren Parallelkopfscheibenspeicher durch Verwenden mehrerer billigerer üblicher Folgespeicher ohne ernstüafte Folgen bei der Benutzung vorgesehen werden,. Es iat auch erkennbar, daß ein solcher zusätzlicher Aufbau nicht nur wirtschaftlich ist, sondern auch die Durchführung der Anlage bei der

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Verwaltung großer Akten verbesserte

Ein Blockdiagramm des Aufbaus nach der Erfindung mit wirtschaftlicherer Speichenfähigkeit wird in Figur 5 gezeigt,, Ein assoziativer Feldspeieher 100 ist mittels eines parallelen Eingangs-Ausgangs 108 mit einem parallelkopfscheibenspeicher 102 verbundene Am Prozessor 100 liegt ferner über einen DirektSpeicherzugriff 106 ein Direktzugriff-Folgespeicher 104o Der assoziative Feldprozessor 100 enthält ein assoziatives Feld 110, das über einen Antwortspeicher 112 mit einem Parallelkopf scheibenspeicher 102 verbunden ist«, Der Antwortspeicher 112 ist somit dem vorstehend beschriebenen identisch aufgebaut.

Im assoziativen Feldprozessor 100 ist ferner ein Speicher 14 mit hoher Geschwindigkeit enthalten, der mit dem Direktzugriff-Folgespeicher 104 verbunden ist_o Zwischen dem Feld 110 und dem Speicher 104 liegt ein Register 116 für unabhängige Variable, der an zwei der erwähnten Teile mit der Steuerschaltung 118 verbunden ist₀

Die grundsätzlichen Gedanken des Auatührungsbeispiels der Erfindung, das in Figur 5 gezeigt wird, sind die, daß der Parallelkopfseheibenspeicher 102 Kennzeichen für abgekürzte Aufzeichnungen enthält, die sich auf die ganzen Datenaufzeichnungen beziehen, die in weniger kostspieligen Gruppen des Direktzugriff-Folgespeichers 104 gehalten werden,, Der Scheibenspeicher 102 kann nach den lehren der Erfindung in einer Folgeweise und nicht geordneter Weise die folgende Information für jede Aufzeichnung im Direktzugriff-Folgespeicher 104 enthalten:

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1o das Hauptkennzeichen, 2_O Datenwortkennzeichen für Notwendigkeiten des Benutzers, und 3 c Informationen, die auf die Stelle der ganzen Aufzeichnung im Speicher 104 bezogen sind, wie die Zahl von Zylindern und Spuren der Daten₀ Grundsätzlich liegt auch dieser Gedanke der Erfindung darin, daß alle Aufzeichnungen im Speicher 104 aufeinanderfolgend der Gruppe in ungeordneter Weise hinzugefügt werden_e Deshalb werden in den beiden Speichern 102 und 104 neue Aufzeichnungen am Ende der Gruppe oder dem ersten verfügbaren Zwischenraum im Speicher hinzugefügte Wenn Aufzeichnungen aus der Gruppe herausgenommen werden, wird die vorhergehende Stelle in den beiden Speichern im Speicher 114, der eine hohe Geschwindigkeit besitzt, an der nächsten Stelle aufgezeichnet, die am Ende jeder Gruppe offen ist_o Deshalb ist das Hinzufügen zur Gruppe so einfach und wirkungsvoll wie möglich. Ferner müssen die vollen Aufzeichnungen im Speicher 104 keine festen Längen besitzen, so lange wie sie am Ende der Gruppe zugesetzt werden,. Dies ist ein wichtiges Merkmal bei vielen Anwendungen und schwierig auszuführen oder es verschwendet Speicherbit in üblichen Anlagen«, Der Datenspeicher in dieser Anlage ist offensichtllch von sehr wirksamer Art_e Der Erwerb von Aufzeichnungen ist ähnlich so schnell und wirkungsvoll«

Zur Erläuterung der Durchführung einer Aufzeichnungsstelle ist die Ausbildung der Kennzeichen zu beschreiben,, Während es viele Wege.gibt, auf denen die Aufzeichnungsund die Datenwortkennzeichen entwickelt werden können, werden die beiden Grundverfahren beschrieben: Direktkodieren durch Tabellenlesen und arithmetischer Algorithmus« Beim Verwenden des erstgenannten Verfahrens

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wird der Scheibenspeicher 102 nicht nur zum Speichern von Aufzeichnungen und Datenwortkannzeichen an der Stelle in der Hauptgruppe 104 "benutzt, die die ganze Aufzeichnung enthält, sondern auch zum Speichern eines Inhaltsverzeichnisseso Ein Inhaltsverzeichnis wird in einer Weise zum .!'Tabellenlesen¹¹ zum Kodieren neuer Aufzeichnungen verwendet, die in die Gruppe oder Abfragen eingebracht sind, die zum Suchen der Gruppe dienen. Die Fähigkeit des assoziativen Feldes und des Scheibenspeichers zum Austauschen von Daten bei extrem hohen Geschwindigkeiten und die Fähigkeit des Prozessors 100 zum Aufsuchen im ganzen Inhalt des assoziativen Feldes ermöglichen gleichzeitig ein sehr rasches Kodieren von Eingangsdaten und Dekodieren von auszugebenden Daten. Das Inhaltsverzeichnis des Scheibenspeichers 102 enthält das jeweilige Kennzeichenwort oder die Nahmen, die in den Aufzeichnungen mit einer beliebigen Zahl, einem Wort oder einem Hamenkode erscheinen,. Wenn eine Aufzeichnung in einer Gruppe gebracht worden ist, werden der Aufzeichnungsname und die einzugebenden Kennzeichen zuerst kodiert. Jeder oder ein Block des Inhaltsverzeichnisses wird über den parallelen Eingang-Ausgang 108 in das assoziative Feld 110 gebracht« Die Aufzeichnungsnamen und der zu kodierende Posten werden aus der Aufzeichnung entnommen und in das Register unabhängiger Variabler 116 gebracht» Durch genaues Anpassen an den Aufzeichnungenamen und die Postennamen wird die kodierte und zusammengefaßte Aufzeichnung an der Stelle des nächsten verfügbaren Platzes im Folgenspeicher aus dem Hochgeschwindigkeitsspeicher 114 erhalten und ist zur Eingabe in den nächsten verfügbaren Platz bereit und wird auch aus dem Hochgeschwindigkeitsspeicher und im Scheibenspeicher 102 erhaltene Diese zusammenge-

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faßten Aufzeichnungen enthalten eine "Kennzeichengruppe"· Durch Bringen sowohl des Inhaltsverzeichnisses wie auch der Kennzeichengruppe auf eine Scheibe des Speichers 102 erfordert die ganze Kodierung und die Eingabe in den Speicher nur eine einzige Scheibenumdrehung _β

Wenn jedoch eine Aufzeichnung mit einem Wort nicht in das Inhaltsverzeichnis eingeben wird, kann sie automatisch dem Inhaltsverzeichnis zugefügt und der nächsten verfügbaren Kodezahl zugeordnet werden, die ebenfalls im Folgespeieher 104 an der nächsten verfügbaren Stelle gespeichert wird. Wenn Aufzeichnungen oder Anfragen schneller als einmal pro Scheibenumdrehung kommen, kann das Kodieren schubweise verarbeitet werden, da Feldoperationen im Vergleich mit Seheibendatengeschwindigkeiten sehr schnell sind.

Zum Aufsuchen wird die Anfrage ähnlich dem eben beschriebenen Kodieren von Aufzeichnungen kodiert. Ein logisches Aufsuchen kann dann an den kompakten Aufzeichnungen in der Kennzeichengruppe in der in Verbindung mit den Figuren 1 bis 4 beschriebenen Weise erfolgen· In diesem Fall werden jedoch kompakte und kodierte Aufzeichnungen an der Stelle der ganzen Aufzeichnung in der Hauptgruppe wieder gefunden, die im Direktzugriff-Folgespeicher 104 enthalten iste

Mit der so wieder aufgefundenen kompakten und kodierten Aufzeichnung können solche durch eine Umkehrung der Kodieroperation kodiert werden, d.h, genaues Anpassen an Kodefelder. Der Benutzer kann dann ein kompaktiertes aber dekodiertes Ergebnis erlangen» Während

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dieser Technik zum Untersuchen ohne "besonderen Grund, zum Zusammenwirken mit der G-ruppe zum Abändern je nach einem Zwischenergebnis, zum Erhalten statistischer oder Profildaten auf dem ganzen Feld, oder für Listen kompaktierter oder invertierter Aufzeichnungen "bestimmt ist, iet es im allgemeinen nicht der "beste Versuch zur Datengewinnung,,

Wenn die kompaktierten und kodierten Aufzeichnungen wieder aufgefunden sind, kann die ganze Aufzeichnung aus dem Direktzugriff-Polgenspeicher 104 nur durch Herausziehen des Aufzeichnungskennzeichen und der Stelle des assoziativen Direktzugriff-Speichers aus der Suche und dann durch Wiederauffinden aus der Stelle der ganzen Aufzeichnungen oder aus "bestimmten Teilen davon entsprechend der Anfrage gewonnen werden.

Es ist bekannt, daß das Verfahren des eben beschriebenen Tabellenlesens sehr nützlich ist, wo die Zahl der Aufzeichnungen im Vergleich mit der Zahl der Datenworte pro Aufzeichnungen in den logischen Aufzeichnungsaufbau sehr groß ist„ Wenn z.B₀ Kaufaufträge durch die Kaufforderzahl eingereicht werden sollen, wäre es einfach, diese Zahl direkt in ein Kennzeichen zu konvertieren» In ähnlicher Weise können Teilzahlen unmittelbar kodiert werden«, Der Käufername, der Verkäufername, der Projekt- oder Erzeugnisname usw₀ können durch Einsicht in das Inhaltsverzeichnis erhalten werden. Wenn es beispielsweise 100 000 Aufträge in einem Jahr mit vielleicht weniger als 100 Käufern, 500 Verkäufern und 50 Projekten gibt, können Aufzeichnungen unmittelbar nicht nur durch die Kaufordnernummer sondern durch den Käufer- Verkäufer-, den Projekt- oder Erzeugnisnamen oder ein anderes Kennzeichen, daß dem Benutzer wichtig

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ist, wiedergefunden werden. Bei einem solchen Beispiel sind das Inhaltsverzeichnis und die Kennzeichengruppe klein, viel kleiner als die Hauptgruppe mit den ganzen Aufzeichnungen.

Sin anderes Verfahren zum Bilden von Aufzeichnungen und Datenmerkmalen ist die Verwendung arithmetischer Algorithmen oder das Direkttastverfahren« Dieses lehrt, daß die Aufzeichnung und die in der Kennzeichengruppe zu speichernden Datenkennzeichen unmittelbar durch arithmetische Konversion kodiert werden«, Dieses Verfahren "besitzt nicht den Nachteil des Direktadressierens, da sowohl die im Scheibenspeicher 102 enthaltene Kennzeichengruppe wie auch die Hauptgruppe im Folgespeicher 104 aufeinanderfolgend und ungeordnet organisiert sind. Der Speicherraum ist voll ausgenutzt. Ein potentialer Nachteil dieser Technik "besteht darin, daß eine oder mehrere unerwünschte Antworten auf eine Anfrage an der gewünschten Antwort erlangt werden können. Es ist jedoch von keiner erheblichen Bedeutung, wenn dies nicht zu oft vorkommt, da unerwünschte Anworten leicht aussortiert werden können.

Zum Darstellen der Vorteile dieser Technik sei eine Passagiernamenaufzeichnung für ein Luftfahrtsitzreservierungssystem mit 5 x 10 Aufzeichnungen "betrachtet· Eine Schätzung der Haupt- und Kennzeichengruppengrößen ist in der nachfolgenden Tabelle enthalten. Der Passagiername soll Hash sein und wird unter Verwendung des ersten Buchstabens, des Familiennamens, der Summe der nächsten drei Buchstaben dieses Namens und dem Anfangsbuchstaben des Vornamens kodierte

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Hauptgruppe Kennzeichengruppe

Passagiername 15 Bit

Passagiernamenkennzeichen 4 Bit 4 Bit.

Itinerary Aus 20 Bit

Itinerary Ein (Return) 20 Bit

Aufzeichnungsstelle
(physikalische Gruppe,

Spur) - 2 Bit

Insgesamt/Aufzeichnung 69 Bit/Aufζ_o 6 Bit/Aufζ. Gesamt u«, Gruppengröße 345 χ 10 Bit 30 χ 10 Bit

Aus diesem Beispiel ist zu erkennen, daß "bei Scheiben-Speichern durch die Verwendung dieser Technik mehr als 11:1 eingespart werden kann, was "beachtlich ist. Da die Kosten des Parallelkopfseheibenspeichers 102 für das Zehnfache der des Direktzugriff-Folgespeicher 104- erwartet werden, wird diese Ersparnis beachtlich.

Wenn somit alle Daten auf ParallelkopfScheibenspeichern nach dem gegebenen Beispiel gespeichert worden sind, würde sich die Suchzeit wesentlich erhöhen.» Tatsächlich hat sich gezeigt, daß durch Verwenden mehrerer Parallelkopfscheibenspeicher nach den Lehren der Erfindung (Figuren 1 bis 4) die durchschnittliche Suchzeit 440 Millisekunden beträgt, während sie bei Anwendung des Aufbaues nach Figur 5 diese Zeit im gegebenen Beispiel 50 Millisekunden wäre«, Es besteht somit eine Verbesserung der Geschwindigkeit von 9:1 durch Verwendung einer Kombination von Parallelkopfscheibenspeichern und Direktzugriff-Folge speichern„

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Bei dem Aufbau nach den Figuren 1 bis 4 mit dem Blrektzugriff—Folgespeicher nach Figur 5 ergibt die Abänderung nach Figur 5 der Erfindung eine schnelle logische Suchzeit bei Gruppenkennzeiehen_e Die Fähigkeit zum Empfang einer sehr wesentlichen Information unmittelbar aus der Suche die Fähigkeit zum Wiederauffinden der Stelle Im Folgenspeicher der ganzen Aufzeichnungen auf eine Anfrage aus der Suche, die Fähigkeit zum Sortieren der Antworten durch Bringen an den Folgespeicher zum Kleinhalten der Zugriffzeit, die Fähigkeit zum Kompaktieren der Daten zum wirkungsvollen Nutzen des Speicherraumes, und grundsätzlich die Mittel zum Nutzen der besten Merkmale von ungeordneten Folgegruppen und von hoch invertierten indexierten Gruppen gleichzeitig ohne Zahlen der Erschwerung in Kosten und Ausführung, wenn eine große Gruppe vollständig In der Sprache des Benutzers auf dem Parallelkopfscheibenspeicher aufgezeichnet 1st»

Es ist nur eine einzige Datenverarbeitungsanlage beschrieben worden, bei der die Geschwindigkeit der Datenverarbeitung eines assoziativen Prozessors mit wirtschaftlichen und dauernden Datenspeicherfähigkeit eines magnetischen Scheibenspeichers gekoppelt ist* Sine Schnittstellenschaltung und ein Servomechanismus verbinden den Prozessor und die Scheibe und ermöglichen die Nutzung von jedem 3?eil. Obwohl nur ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ausführlich dargestellt und beschrieben worden ist, so ist doch die Erfindung nicht auf diese Ausführung begrenzte

— Patentansprüche —

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Claims (1)

1. Patentansprüche:

   „ Informations Verarbeitungsanlage mit hoher Geschwindigkeit mit einem assoziativen Prozessor, der mehrere Daten gleichzeitig verarbeiten kann, gekennzeichnet durch eine magnetische Spei eher scheibe (12, 102) mit mehreren konzentrischen Datenspeicherspuren, der vom Daten— prozessor getrennt ist und sich von ihm unterscheidet, wobei die Massendatenspeicherung gehalten werden kann, und durch eine Einrichtung, die den Datenprozessor (10, 100) und den Massenspeicher (12, 102) verbindet, um zwischen ihnen Daten zu übertragen«

   Anlage nach Anspruch 1_f dadurch gekennzeichnet, daß jede Spur der Magnetspeicherscheibe (12, 102) ihre eigene Lese-Sehreibesehaltung besitzt und jede Spur mehrere radial ausgerichtete Datenspeicherbit enthält

   :J5y Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verbinden des Prozessors (10, 100)

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   SORO UONCKEH- TELEX: TELECJRAMM: TELEFON: BAfIKKOWO: POSTSCHECKKONTO: SHQHCUSi Ά 1-8S64* INVENTtON BERUH BERUNER BANK AG. W. MEISSNER, BUtW ST. AfWASTR. ti (NVEN d BERUK 030/885603? BERLiM SI 12282-109 TH-: 089/223544 030/3862383 369SFtOOOCt

   mit dem Parallelscheibenspeicheri^, 102) einen Servomechanismus (14) enthält, der die Umlaufgeschwindigkeit des Scheibenspeichers mit Signalen aus dem Prozessor synchronisiert und daß eine Schnittstellenschaltung (16) den Datenfluß zwischen dem Scheibenspeicher und dem Prozessor entsprechend den Steuersignalen aus dem Prozessor regelte

   Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der assoziative Prozessor (10, 100) ein assoziatives Feld (18) mit einem Speicher mit Parallelzugriff und mehrere arithmetische logische Geräte enthält, von denen eines einem Datenspeicher-wort im Speicher zugeordnet ist, und daß die Schnittstellenschaltung (16) jede Lese-Schreib-Schaltung des Scheibenspeichers (12) mit einem einzigen arithmetischen logischen Gerät verbindet,,

   5ο Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der assoziative Prozessor (10, 100) ferner einen Hochgeschwindigkeitsspeicher (114) mit direktem Zugriff enthält, der mit dem Parallelspeicher verbunden ist, und der ferner einen Direktzugriff-Folgespeicher (104) enthält, der ebenfalls mit dem Hochgeschwindigkeitsspeicher (114) verbunden ist«

   6ο Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der assoziative Prozessor (10, 100) ein assoziatives Feld (18) mit einem Parallelzugriffspeicher und mehrere arithmetische logische Geräte enthält, daß ein Gerät jedem Datenspeicherwort des Speichers zugeordnet ist, daß die Schnittstellenschaltung (16) jede Lese-Schreibschaltung des Parallelseheibenspeichers (12, 102) mit einigen einzelnen arithmetischen logischen

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   Geräten verbindet und daß die Schnittstellenschaltung (16) die Datenwege zwischen den Lese-Schreibschaltungen und den arithmetischen Geräten verbindet,,

   7ο Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der assoziative Prozessor (10, 100) ferner einen Hochgeschwindigkeitsspeicher mit direktem Zugriff, der mit dem Parallelzugriffspeicher (12, 102) verbunden ist, und ferner einen Direktzugriff-Folgespeicher (104) enthält, der mit dem Hochgeschwindigkeitsspeicher (114) mit direktem Zugriff verbunden ist_o

   8,, Anlage nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittstellenschaltung (16) eine erste Schaltung, die zwischen den assoziativen Prozessor (10, 100) und den Parallelscheibenspeicher (12, 102) geschaltet ist, um dem Prozessor anzuzeigen, wenn der Parallelscheibenspeicher mit einer vorgewählten radialen Bitstelle in Zugriff kommen kann, und eine zweite Schaltung enthält, die zwischen die erste Schaltung, den assoziativen Prozessor und den Parallelscheibenspeicher geschaltet ist, um dem Prozessor anzuzeigen, wenn eine gegebene Zahl von Zugriffen zu den radialen Bit des Saheibenspeichers erfolgt ist.

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