DE2714106C3 - Verfahren zum Zwischenspeichern von Informationen in einem FIFO-Speicher - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zwischenspeichern einer Mehrzahl von Informationen in einen FIFO-Speicher, bei dem Informationen in beliebiger Reihenfolge eingeschrieben und ausgelesen werden. Derartige Speicher zeichnen sich dadurch aus, daß die zuerst eingegebene Information auch als erste wieder ausgelesen wird. Dies ist dann beispielsweise der Fall, wenn die Zustandsmeldungen, die nacheinander anfallen, in der gleichen Reihenfolge wieder abgearbeitet werden sollen. Diese Zustandsmeldungen gelangen dann in der Reihenfolge ihres Auftretens in den Speicher und werden, sobald die herfür geeigneten Steuereinrichtungen frei sind, und auch gerade keine neuen Eingabewünsche vorliegen, in der Reihenfolge ihrer Eingabe wieder abgearbeitet.

Dieses an sich bekannte Verfahren ist symbolisch in den F i g. 1 und 2 dargestellt. F i g. 1 zeigt in symbolischer Darstellung einen FIFO-Speicher (S), in dem nacheinander die durchnumeriercen Zeilen 1 bis π vorgesehen sind. Mit Hilfe von Eingabeadressen Fwird, beginnend mit der Eingabeadresse »1«, nacheinander eine Zeile des Speichers nach der anderen mit Meldungen vollgeschrieben. Durch einen Pfeil bei E in F i g. 1 ist angedeutet, in welcher Richtung die Eingabeadressen E ansteigen und in welcher Richtung somit die einzelnen Zeilen nacheinander vollgefüllt werden. Wie aus F i g. 1 ersichtlich, ist als letzte Eingabeadresse gerade die Adresse m verwendet worden, so daß diese Zeile die letzte volle Zeile ist. Die mit Meldungen angefüllten Zeilen sind symbolisch durch Strichlinien ausgefüllt, während Frei-Zeilen ungestrichelt gezeichnet sind.

Aus F i g. 1 ist weiterhin zu erkennen, daß die ersten Zeilen »1« bis »Ar« durch eine entsprechende Adressierung mittels der Ausgabeadresse A ausgelesen wurden, so daß diese Zeilen wieder frei sind. Das Auslesen geschieht immer dann, wenn eine angeschlossene Bearbeitungseinheit hierzu in der Lage ist. In diesem Falle wird die nachfolgend: Ausgabeadresse A auf den Speicher S angewendet, und die so gegebene Zeile geleert. Aus F i g. 1 ist ersichtlich, daß die zuletzt ausgelesene Ausgabeadresse die Nr. »k« hatte. Die Richtung, in der die Ausgabeadresse fortschreitet, ist ebenfalls durch einen Pfeil angedeutet.

In F i g. 1 ist weiterhin festgehalten, daß mit dem Vollschreiben auf der letzten Eingabeadresse Emit der Nr. »n«der Speicher S nicht unbedingt vollkommen voll sein muß, da in der Zwischenzeit schon eine ganze Reihe von am Anfang des Speichers S liegende Zeilen (in Fig. 1 beispielsweise die Zeilen »1« bis »k«) wieder ausgelesen sein können. Der Adressengeber, welcher die für das Eingaben zur Verfügung stehenaen freien Zeilen benennt, wird also zyklisch umlaufen und von der Eingabeadresse »n« auf die Eingabeadresse Nr. »1« zurückspringen. Entsprechendes gilt für die Ausgabeadresse. Dieser Vorgang ist durch eine mit einem Pfeil versehene Verbindungslinie zwischen der letzten Zeile

ι ο »n« und der ersten Zeile »1« angedeutet

Bei der Einspeicherung von Meldungen in den FIFO-Speicher S muß nun sichergestellt werden, daß nicht Meldungen in Zeilen eingeschrieben werden können, die bereits voll sind. Anders ausgedrückt bedeutet dies, daß ein voller FIFO-Speicher keine Meldungen mehr aufnehmen darf.

Im Prinzip ist es nun möglich, aufgrund des Vergleichs der beiden Adressen A und E eine Aussage zu machen, ob der Speicher 5 voll ist oder nicht Nimmt man nämlich in F i g. 1 an, daß der verarbeiteten Einheit aus hier nicht zu erörternden Gründen eine Abarbeitung der hinter der Zeile »Ar« liegenden Zeile Z gerade nicht möglich ist, und daß aber ständig neue Meldungen eingegeben werden, so wird der Speicher, nachdem er bis zu seinem unteren Ende mit der Zeile »n« vollgefüllt ist, auch von oben her beginnend mit der Zeile »1« in Richtung zur Zeile »k« hin aufgefüllt. Es läßt sich daher sagen, daß, sobald die Eingabeadresse E die Ausgabeadresse A erreicht (die Differenz zwischen der letzten Ausgabeadresse und der letzten Eingabeadresse also 0 wird), der Speicher voll sein muß. Leider ist aber dies einfache Kriterium doppeldeutig. Dies läßt sich daran erkennen, wenn man in F i g. 1 annimmt, daß die Eingabeadresse Efestgehalten wird, also keine weiteren Eingaben erfolgen und die Verarbeitungseinheit eine Zeile nach der anderen abarbeitet, so daß sich die Ausgabeadresse A ständig erhöht. Hier wird schließlich ein Zeitpunkt erreicht, bei dem die letzte Ausgabeadresse A gleich der letzten Eingabeadresse Eist. Es liegt also das gleiche für einen vollen Speicher angegebene Kriterium vor, nur mit dem Unterschied, daß diesmal der Speicher vollkommen leer ist.

Es läßt sich nun zwar durch zusätzliche Kriterien eine Unterscheidung schaffen, wann bei der Bedingung Λ = £der Speicher voll ist und wann er in diesem Falle leer ist. Ein derartiges Kriterium kann beispielsweise dadurch gefunden werden, daß man bei erzielter Adressengleichheit noch beachtet, welche der beiden Adressen zuletzt verändert wurde. Wurde nämlich zuletzt die Ausgabeadresse geändert, führt also eine Ausgabe zu dem Ergebnis A = E, so ist der Speicher leer, während in dem umgekehrten Falle, indem also eine Eingabe zu dem Ergebnis E=A führt, der Speicher gerade vollgefüllt wurde. Derartige Abhängigkeiten lassen sich nun nur durch relativ komplizierte Schaltungen logisch darstellen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, durch welches mittels einer einfach ausgestalteten Schaltung eine Überlastung des FIFO-Speichers S verhindert werden kann. Die Lösung dieser Aufgabe ist in dem Hauptanspruch dargelegt.

Die Erfindung besteht also im Prinzip darin, nicht die beiden Adressen miteinander zu vergleichen, bei denen zuletzt die Ausgabe bzw. Eingabe erfolgt ist, sondern hinsichtlich der Eingabeadresse die Adresse zu verwen-'en, die als nächste für die Eingabe vorgesehen ist. Hat also, wie bei F i g. 1 gezeigt, die letzte Adresse E, bei der eingegeben wurde, den Wert »m«, so wird die Adresse

»/π+1« mit der Ausgabeadresse /4 verglichen, bei der zuletzt eine Zeile freigemacht wurde, also in F i g. 1 die Zeile Nr. »k<c

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt

Fi g. 1 in symbolischer Darstellung einen FIFO-Speicher zur Erläuterung der bekannten Ein- und Ausgabeverfahren und

Fig.2 ebenfalls in symbolischer Darstellung einen weiteren FIFO-Speicher, an dem die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens aufgezeigt werden kann.

F i g. 2 zeigt einen gegenüber F i g. 1 fortgeschrittenen Zustand der Zwischenspeicherung von Meldungen. Gegenüber Fig. 1 sind in Fig.2 schon alle Zeilen »1« bis »e« abgearbeitet, während in die hierdurch frei gewordenen Zeilen Z bis zur Zeile Nr. »h« neue Meldungen eingegeben wurden, nachdem der FIFO-Speicher S vorher schon bis zur Zeile π vollgeschrieben war.

Wendet man nun das erfindungsgemäße Verfahren auf die Konstellation nach F i g. 2 an, so kann man sich vorstellen, daß aus irgendwelchen Gründen eine weitere Ausgabe und damit ein Entleeren der gefüllten Zeile Nr. »e+1« unterbleibt. Die letzte angewendete Ausgabeadresse A hat also die Nummer »e«. An dieser Größe von A wird sich, wie schon erläutert, auch nichts ändern, während der Speicher S, ausgehend von der Eingabeadresse Nr. »h«, immer mehr aufgefüllt wird. Zu irgendeinem Zeitpunkt wird dann der Moment gekommen sein, wo die Eingabeadresse den Wert »e-1« Isat, so daß also diese Zeile ebenfalls ausgefüllt ist. Ist dieser Moment erreicht, so lautet die Adresse der Zeile, die als nächste vollgeschrieben werden soll Nr. »e«. Wendet man jetzt das erfindungsgemäße Verfahren an, so ist die letzte Ausgabeadresse »e« und die nächste Einschreibeadresse ebenfalls »e«, die Differenz dieser beiden Adressen ist also Null. Dieses sehr einfach zu gewinnende Kriterium wird erfindungsgemäß dafür ausgewertet, die Zufuhr weiterer Meldungen zu dem Speicher S zu sperren.

Wie sich zeigt, versagt also das Verfahren hinsichtlich der Anzeige eines vollen Speichers nicht, es muß allerdings festgestellt werden, daß bei der einfachsten Ausführung immer eine einzige Zeile (im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es gerade die Zeile »e«) nicht

ι ο gefüllt werden kann.

Somit verbleibt nur noch der Nachweis, daß es bei leerem Speicher nicht zu der eingangs erläuterten Doppeldeutigkeit kommt Dies soll nachfolgend anhand der Konstellation nach F i g. 1 nachgewiesen werden.

Geht man nämlich, wie in F i g. 1 dargestellt, davon aus, daß eine weitere Eingabe von Meldungen und damit ein Anwachsen der Eingabeadresse Eunterbleibt, diese also ihren Wert »m« beibehält, während durch Abarbeiten der einzelnen Zeilen die Ausgabeadresse A ausgehend von »Ar« in Richtung »/n« wächst, so erhält man schließlich den Zustand, daß A = E = m gilt, der Speicher S also leer ist. In diesem Falle wird aber nicht die Zufuhr weiterer Meldungen für den Speicher S unterbrochen, da ja die erfindungsgemäße Bedingung nicht erfüllt ist. Dies kommt daher, daß bei dem Vergleich der Adressen E = m+\ mit A = m für diesen gegebenen Zustand miteinander verglichen werden. Eine Übereinstimmung der beiden miteinander verglichenen Adressen ist also hier nicht gegeben, und es wird folglich auch nicht die Zufuhr weiterer Meldungen zu dem Speicher unterbrochen.

Es ist aber auch ausgeschlossen, daß im vorliegenden Fall der Wert der Ausgabeadresse über »m« anwachsen könnte, da ja die letzte überhaupt verfügbare Meldung in der Zeile »m« eingeschrieben steht, die Zeilen also mit höheren Adressen gar nicht abgerufen werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Zwischenspeichern einer Mehrzahl von Informationen in einen FIFO-Speicher, bei dem Informationen in beliebiger Folge eingeschrieben und ausgelesen werden, dadurch gekennzeichnet,

   daß die zuletzt verwendete Ausgabeadresse (A) und die nächste Eingabeadresse (£"+1) markiert werden und danach die beiden so markierten Adressen zur Feststellung des Frei/Besetzt-Zustandes des FIFO-Speichers ^miteinander verglichen werden und
   daß dann die Zufuhr neuer Informationen in den FIFO-Speicher (S) unterbrochen wird, wenn die Differenz der beiden Adressen Null wird.