DE2847216A1 - Datenverarbeitungssystem mit mehrprogrammbetrieb - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Datenverarbeitungssystem mit Mehrprogrammbetrieb, und insbesondere ein Datenverarbeitungssystem mit Mehrprogrammbetrieb, das die Aufgabe hat, einen Hauptspeicher zu sperren bzw. zu verriegeln. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Datenverarbeitungssystem mit Mehrprogrammbetrieb, bei dem mehrere Zentraleinheiten bzw. Prozessoren (CPUs) vorgesehen sind, die zusammen mit einem Hauptspeicher arbeiten.

Wenn Daten, die im Hauptspeicher gespeichert sind, von mehreren Zentraleinheiten verarbeitet werden, die den Hauptspeicher gemeinsam benutzen, ist es erforderlich, sicherzustellen, dass dann, wenn eine Zentraleinheit gerade mit den gemeinsamen Daten arbeitet, keine andere Zentraleinheit diese Daten fälschlicherweise wieder einschreibt bzw. umschreibt oder erneuert.

Nachfolgend sollen die Schwierigkeiten für den Fall erläutert werden, bei dem Daten A, die in einem Hauptspeicher gespeichert sind, gemeinsam einem Datenverarbeitungssystem mit Mehrprogrammbetrieb, das eine Zentraleinheit CPU^ und eine Zentraleinheit CPU,., aufweist, zugehören, wobei diese Daten A in einem gemeinsam verwendeten Hauptspeicher gespeichert sind bzw. gehalten werden.

Um zu verhindern, dass die gemeinsamen Daten A gleichzeitig beiden Zentraleinheiten zugeordnet werden,bzw. beide Zentraleinheiten gleichzeitig mit dem gemeinsamen Daten A arbeiten, werden Daten (die mit "Sperrdaten¹¹ bezeichnet werden) B, die angeben, dass einer der beiden Zentraleinheiten sich auf die Daten A bezieht, zuvor im Hauptspeicher gespeichert.

Wenn eine Zentraleinheit CPIL· gerade eine Verarbeitung mit

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den bzw- der geraeinsamen Daten A ausführt,, werden die Sperrdaten B vor dieser Ausführung geprüft. Wenn dabei anhand dor öperrdaten festgestellt wird, dass die andere Zentraleinheit CPU., gerade die Daten A nicht verwendet, wird zugelassen, dass die Zentraleinheit CPtL· Zugriff zu den Daten A hat bzw. mit den D-ten A Operationen durchführt, und die Verwendung der Daten A durch die Zentraleinheit CPTLj wird in den Sperrdaten B gekennzeichnet. Wenn die Zentraleinheit CPTJ^ gerade einen Rechenvorgang mit den Daten A durchführt, wird der Zugriff der anderen Zentraleinheit CPTLp zu den Daten A unterbunden.

Die Zentraleinheit im Datenverarbeitungssystem mit Mehrprogrammbetrieb besteht aus einem Leitwerk, einem Rechenwerk und einer SpeicherSteuereinheit.

Die Hauptspeichereinheit besteht aus einer Hautpspeicher-Steuerschaltung und einem Haupt- bzw. Arbeitsspeicher.

Bei dem Datenverarbeitungssystem mit Mehrprogrammbetrieb wird ein Befehl zur Prüfung der Sperrdaten B vorbereite (beispielsweise entspricht der PRÜFEN- UND SETZEN (TEST AND SET - abgekürzt TS)-Befehl im IBM-System 370 oder einem Rechner mit demselben Aufbau eine.a solchen Befehl). Der TS-Befehl wird in der Zentraleinheit vom Leitwerk decodiert, und es wird eine Leseanforderung für die Sperrdaten B zur SpeicherSteuereinheit in der Zentraleinheit abgegeben. Wenn die Daten B aus der Hauptspeicher-Steuerschaltung ausgelesen werden, überträgt die Speichersteuereinheit diese Daten B in der Zentraleinheit zum Rechenwerk, die die Sperrdaten B prüft. Danach wird vom Rechenwerk über die SpeicherSteuereinheit eine Schreibanforderung für erneuerte Sperrdaten an die Hauptspeicher-Steuerschaltung abgegeben.

Zur Durchführung des Auslesens, des Prüfens und des Wiedereinschreibens der Sperrdaten benötigt eine Zentraleinheit

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relativ viel Zeit- Es besteht dabei die Möglichkeit, dass in der Zwischenzeit die andere Zentraleinheit eine Anforderung zur Änderung der Sperrdaten ausgibt, und dass der Hauptspeicher die Anforderung akzeptiert und ausführt. Damit ein solcher Zustand nicht auftreten kann, wurde bis jetzt eine Massnahaie verwendet, bei der dann, wenn eine Zentraleinheit mit der Ausführung des TS-Befehls begonnen hat, die andere Zentraleinheit mit dem Hauptspeicher gesperrt wird, so dass der Zugriff der anderen Zentraleinheit zum Ί0 Hauptspeicher nicht möglich ist.

Als Verfahren, mit dem der Hauptspeicher die Sperrung vornehmen kann, gibt es:

(1) ein Verfahren, bei dem der gesamte Hauptspeicher gesperrt wird, und

(2) ein Verfahren, bei dem ein bestimmter begrenzter Bereich, in dem die Sperrdaten enthalten sind, gesperrt wird (JP-OS 51-107042).

Bei dem Verfahren (1) sind auch dann alle Bereiche gesperrt, wenn die andere Zentraleinheit Anforderungen an Bereiche abgibt, die sich von dem Bereich mit den Sperrdaten unterscheiden, und die andere Zentraleinheit muss daher während dieser Zeit im Wartezüstand verharren. Im Hinblick auf die Leistungsfähigkai-c des Systems ist dies jedoch nicht wünschenswert. Bei den in den letzten Jahren verwendeten Grossrechnern ist die Zugriffszeit zum Hauptspeicher ein wichtiger Faktor, von dem die Leistungsfähigkeit des Systems abhängt. Es ist daher wünsehenswert, möglichst zu vermeiden, dass der Hauptspeicher unnötigerweise sich in einem Zustand befindet, in dem kein Zugriff möglich ist.

Bei dem Verfahren (2) treten die zuvor beschriebenen Schwierigkeiten nicht auf. Jedes Mal-, wenn ein Zugriff zum Hauptspeicher erfolgen soll, muss jedoch eine Beurteilung vorgenommen oder festgestellt werden, ob auf den Bereich

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mit den Sperrdaten zugegriffen wird oder nicht.

Bei Synchronrechnern ist ein Arbeitszyklus normalerweise aus zwei Zeiträumen T_Q und T,, zusammengesetzt, und der Zeitraum, an dem die Anforderung an den Hauptspeicher ausgegeben wird, ist vorgegeben. Beim Verarbeiten oder bei der Durchführung einer Anforderung, die nicht die Sperranforderung ist, wird die Anforderung während des Zeitraumes bzw. zum Zeitpunkt Tq decodiert, der Prioritätswert bzw. die Priorität wird danach während des Zeitraumes bzw. zum Zeitpunkt T. festgelegt und die Anforderung wird beim nächsten Zeitraum bzw. beim nächsten Zeitpunkt Tq an den Hauptspeicher übertragen. Die Anforderung wird also bei jedem Zyklus übertragen, der durch das Erzeugungsintervall des Zeitraumes Tq festgelegt ist. Wenn der Vo r- gang, bei dem geprüft wird, ob der Zugriff zum Bereich mit den Sperrdaten erfolgt oder nicht, bei jedem Zugriff zum Hauptspeicher zusätzlich ausgeführt wird, wird die Anforderung zum Zeitpunkt bzw. während des Zeitraums T_Q decodiert, die Priorität wird während des nachfolgenden Zeitraums bzw. während des nachfolgenden Zeitpunkts T^ festgelegt, die Prüiung oder Feststellung, ob Sperrdaten vorliegen, wird während des nächsten Zeitraums bzw. beim nächsten Zeitpunkt Tq ausgeführt, und die Anforderung wird während des nächsten Zeitraumes bzw. dem nächsten Zeitpunkb T_x, abgegeben. Bei Synchronrechnern kann die nächste Anforderungsdecodierung jedoch erst beim nächsten Zeitraum bzw. beim'nächsten Zeitpunkt Tq begonnen werden.·-Daher wird die Anforderung an den Hauptspeicher zum Zeitpunkt T^, also in einem zeitlichen Abstand von zwei Zyklen abgegeben, und der Datendurchsatz nimmt auf die Hälfte ab.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Datenverarbeitungssystem für Mehrprogrammbetrieb zu schaffen, bei dem nur ein begrenzter Bereich des Hauptspeichers gesperrt zu werden braucht, und die Prüfung, ob ein Zugriff zum Hauptspeicher von einer anderen Zentral-

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einheit zum gesperrten Bereich vorgenommen wird, einen wesentlich kürzeren Zeitraum erfordert, so dass eine Anforderung für den Zugriff zum Hauptspeich-er schnell durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit dem in Anspruch 1 angegebenen Datenverarbeitungssystem gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Das erfindungsgemässe Datenverarbeitungssystem für Mehrprogrammbetrieb vergleicht ein Adressensignal in einer von einer Zentraleinheit kommenden Anforderung mit einer Sperradresse, die bereits gesperrt ist. Im Hauptspeicher sind zwei Vergleicher vorgesehen, die feststellen, ob diese beiden Adressen übereinstimmen. Das heisst, der erste Vergleicher vergleicht einen ersten Teil der Adresse in der Anforderung mit einem entsprechenden ersten Teil der Sperradresse und der zweite Vergleicher vergleicht einen zweiten Teil der Adresse in der Anforderung mit einem entsprechenden zweiten Teil der Sperradresse. Diese Vergleicher sind im Hauptspeicher vorgesehen.

Wenn der Hauptspeicher eine neue Anforderung von der Zentraleinheit zugeführt erhält, wird die neue Anforderung in einem Anforderungs-Speicherregister innerhalb des Haupt- oder Arbeitsspeichers gespeichert. Parallel dazu wird der erste Teil des Adressensignals der neuen Anforderung zum ersten Vergleicher geleitet und mit dem ersten Teil der Sperradresse verglichen. Wenn der erste Vergleicher feststellt, dass zwischen den beiden Teilen keine Übereinstimmung vorliegt, überträgt die Hauptspeichereinheit die Anforderung zum Hauptspeicher.

Wenn der zweite Vergleicher die Übereinstimmung der verglichenen Teile der Adressen feststellt, überträgt die Haupt-

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Speichereinheit die empfangene Anforderung an den Hauptspeicher dann, wenn der Vergleich im Zeitenvergleicher ergibt, dass der zweite Teil des Adressensignals der empfangenen Anforderung nicht mit dem zweiten Teil der Sperradresse übereinstimmt.

Auf diese Weise werden bei Empfang der neuen Anforderung Vergleiche zwischen den Teilen der Sperradresse und den Teilen der Anforderungsadresse parallel zu den üblichen Vorgängen des Empfangs, der Decodierung und der Auswahl der Anforderung ausgeführt. Im Hinblick darauf, dass die Vergleiche eine gexvisse Zeit benötigen, kann die vorgegebene Anforderung durch Banksteuerstufen bei Verstreichen eines Zeitraums ausgewählt werden, der für die übliche, zuvor beschriebenen Vorgänge erforderlich ist. Es ergibt sich also, dass die Verarbeitungszeit durch die Vergleichsvorgänge nicht verlängert wird.

Da weiterhin nur Teile der Adressen verglichen werden , reicht ein kürzerer Zeitraum aus, als wenn die ganzen Adressen verglichen werden würden.

Die vorliegende Erfindung schafft also ein Datenverarbeitungssystem für Mehrprogrammbetrieb, bei dem die Verarbeitungszeit für die Sperrbefehle kürzer sind. Gemäss der vorliegenden Erfindung wird eine erste Teiladresse in einer Anforderung mit einer entsprechenden Teiladresse einer gesperrten Adresse in einem ersten Vergleicher verglichen, wenn eine Hauptspeicher-Steuerschaltung die Anforderung von einer Zentraleinheit zugeleitet erhält. Die Hauptspeicher-Steuerschaltung gibt die Anforderung in Abhängigkeit eines vom ersten Vergleicher bereitgestellten Antikoinäidenzsignals an den Hauptspeicher ab.

Wenn der erste Vergleicher ein Koinzidenzsignal bereitstellt, vergleicht die Hauptspeicher-Steuerschaltung eine zweite Teiladresse in der Anforderung mit einer entsprechen-

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den zweiten Teiladresse der gesperrten Adresse. Die Hauptspeicher-Steuersehaltung gibt die Anforderung in Abhängigkeit von e insta vom zweiten Ysrgleieher bereitgestellten Antikoinzidenzsignal ab.

Die Erfindung wird nachstellend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert- Es zeigen:

Fig. Λ ein Blockschaltbild eines erfindungsgemässen Datenverarbeitungssystems für Kehrprogramabetrieb,

3J¹Xg. 2 ein Blockschältbild einer erfindungsgemässen Hauptspeicher-Steuerschaltung,

Fig. 3 eine schematische Schaltungsanordnung eines Anforderungsdatenstapels und eines Anforderungsbefehlstapels gemäss der vorliegenden Erfindung,

Fig.4-A und 4-B ins einzelne gehende Blockschaltbilder einer ßperrsteuerstufe gemäss der vorliegenden Erfindung,

Fig. 5 eine Schaltungsanordnung eines Vergleichers 451, der bei der in Fig. 4-B dargestellten Sperr steuerstufe verwendet wird,

Fig. 6 die Schaltungsanordnung einer Banksteuerstufe gemäss der vorliegenden Erfindung,

Fig. 7 das Blockschaltbild einer Prioritätswert-Festlegstufe gemäss der vorliegenden Erfindung,

Fig. 8 die Schaltungsanordnung einer Anforderungsstapel-Steuerstufe gemäss der vorliegenden Erfindung, und Fig.9A bis 3D Flussdiagramme von erfindungsgemässen 'Verarbeitungsvorgängen, die in der Hauptspeichersteuer schaltung ablaufen.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemässes Datenverarbeitungssystem mit Programmverzahnung bzw. für Mehrprogrammbetrieb, welches eng gekoppelte Zentraleinheiten (GPU) 1 und 1¹ umfasst.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten System besteht die Zentraleinheit 1 aus einem Leitwerk 10, einem Rechenwerk 11 und

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einer SpeicherSteuereinheit 12, und die Zentraleinheit 1' besteht aus einem Leitwerk 10', einem Rechenwerk 11' und einer SpeicherSteuereinheit 12' ·

Die SpeicherSteuereinheit 12 und 12' der jeweiligen Zentraleinheiten geben Anforderungen über Leitungen 100 und 100' an einen Hauptspeicher 3 ab. Diese Anforderungen v/erden einer Hauptspeicher-Steuerstufe 3° zugeleitet.₍Die Hauptspeicher-Steuerstufe 30 weist den Anforderungen von den beiden Zentraleinheiten Prioritätspegel· zu und setzt den Hauptspeicher nacheinander in Funktion.

normalerweise ist der Hauptspeicher in verschiedene Speichereinheiten unterteilt, die mit "Banken" 31 bezeichnet werden, und die unabhängig voneinander angesteuert bzw. betrieben werden können (in der in Fig. 1 dargestellten Anordnung sind vier Banken-Speichereinheiten 31 vorgesehen). Die Hauptspeicher-Steuerstufe 3Osetzt eine oder mehrere Banken entsprechend der von der Zentraleinheit kommenden Anforderung in Funktion.

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild der Hauptspeicher-Steuerstufe 30, die ein wesentlicher Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist.

Bei den Anforderungen von den Zentraleinheiten 1 und 1' werden die Daten der Anforderungsadressen, die Schreibdaten und Marken für teilweises Einschreiben jeweils über Le itungen 100-1 und 100'-1 in Anforderungsdaten-Stapeln jeweils gespeichert. In jedem Anforderungsdaten-Stapel 310 und 310' sind mehrere Register angeordnet, die die Anforderungsadressen, die Einschreibdaten und die Teilschreibmarken für mehrere Anforderungen speichern.

Befehle (die Betriebsarten die den Hauptspeicher spezifizieren) von den Zentraleinheiten 1 und 1¹ und ihre zu

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verarbeitenden Bank-Nummern werden jeweils in den Anforderungsbefehl s-Stapeln 320 und 320' über die -leitungen 100-1 und 100'-2 gespeich ert. Die Anforderungbefehls-Stapel 320 und 320' besitzen mehrere Register, um mehrere Befehle und Bank-Nummern darin zu speichern.

Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild des Anforderungsdaten-Stapels 310 und des Anforderungsbefehls-Stapels 320. (Der Anforderungsdaten-Stapel 310' und der Anforderungsbefehls-Stapel 320' weisen denselben Aufbau auf.)

Um die Erläuterungen zu vereinfachen, werden nachfolgend die Register und Leitungen, die die Zentraleinheit 1' betreffen, mit den in Fig. 3 angegebenen Nummern und zugefügten Apostroph-Strichen verwendet.

Der Anforderungsdaten-Stapel 310 weist drei Register 311, 312 und 313 auf. In entsprechender Weise weist der Anforderungsbefehl s-Stapel 320 sechs Register 321, 324, 322, 325, 323 und 326 auf. Das Register 311 des Anforderungsdaten-Stapels 310 entspricht den Registern 321 und 324 des Anforderungsbefehls-Stapels 320, das Register 312 entspricht den Registern 322 und 325, und das Register 313 entspricht den Registern 323 und 326.

In den Registern 311, 312 und 313 im Anforderungsdaten-Stapel 310 werden die Anforderungsadresse, der Einschreibdaten, die Teilschreibmarkierung usw. über die Leitung 100-1 gespeichert. Die Auswahl einer der drei Register wird in vollkommener Übereinstimmung zu der Auswahl der Register 311, 312 oder 313 durchgeführt. Das heisst, die Auswahl wird durch Verknüpfungsglieder bzw. Tore 315 vorgenommen, die mit Signalen, die von einer Anforderungsstapel-Steuerstufe 330 kommen, auf den Leitungen 331ä durchgeschaltet oder gesperrt.Mittels der Signale auf denselben Leitungen 331a werden die auf der ^eitung 100-1 auftretenden Daten in den entsprechenden Speichern gespeichert.

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Die Ausgangssignale der Register werden mit einem Wählschalter 314· umgeschaltet, der durch Signale gesteuert wird, die auf den Laitungan 33"Ib liegen und von der Anforderungsstapel-Steuerstufe 330 kommen-

Wenn Anforderungsadressen bereits in den Registern 312 und 313 gespeichert sind, zeichnen Sperr-Indikatoren 316, 317 und 3I8 jeweils den Binärwert "1" auf, wenn eine Sperranforderung im Anforderungsbefehls-Stapel 320' für die Zentraleinheit 1' durchgeführt wurde.

Die Register des Anforderungsbefehls-Stapels 320 bestehen aus zwei Registerarten. Die erste Registerart umfasst die Register 321, 322 und 323, in denen Befehle über die Leitung 100-2 gespeichert werden. Die zweite Registerart umfasst Register 324-, 325 und 326, in denen Bank-Nummern gespeichert werden. Die Steuerung der Eingangssignale auf der Leitung 100-2 zu diesen Regiäern wird durch Torstufen 328 vorgenommen, die durch Signale durchgeschaltet oder gesperrt werden, welche auf den Leitungen 331a liegen und von der Anforderungsstapel-Steuerstufe 330 kommen. Die Signale auf denselben Leitungen; 331a werden auch als Setzsignale für die jeweiligen Register verwendet.

Die Ausgangsbefehle der Register 321, 322 und 323 werden in entsprechende Decoder der drei Decoer 327a eingegeben, die decodieren bzw. feststellen, ob diese Ausgangsbefehle Sperranforderungen bzw. -befehle oder Freigabeanforderungen bzw. -befehle sind. Jeder Decoder 327a stellt unterschiedliche Signale in Abhängigkeit davon bereit, ob der Ausgangsbefehl die Sperranforderung bzw. der Sperrbefehl oder die Freigabeanforderung bzw. der Freigebebefehl ist. Die Ausgangsleitung jedes Decoders ist in der Figur durch eine einzige Leitung dargestellt. In Wirklichkeit besteht diese Leitung jedoch aus zwei Signalleitungen, die jeweils einen hohen Binärwert aufweisen, wenn die Sperranforderung und die Freigabeanforderung festgestellt worden ist. Wenn der

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Wählschalter 314 im Anforderungsdaten-Stapel 310 eines der Ausgangssignale der Register 31I₅ 312 und 313 aaswählt, •wählt der Wahlschalter 32?d im Anforderungsbefehl-Stapels 320 das Ausgangssignal eines Decoder 327a entsprechend deni Register aus, der durch den Wahlsehalter 314 ausgewählt wurde.

Das De coder signal, das vom Wahlschalter 327<1 ausgewählt wurde, gelangt über eine Leitung 328a zu einer Sperrsteuerstufe 40 (vgl. Fig. 2), und wird zum Setzen oder Rücksetzen der Register für das Sperren der Bank-Nummern oder Adressen in den Sperrbanken verwendet. Das Ausgangssignal des Wahlschalters 327d wird ebenfalls über eine Leitung 328c zu einer Anforderungsstapel-Steuerstufe 330' (vgl. Fig. 2) geleitet und wird zum Setzen der Sperrintigatoren 316', 317¹ und 3I8¹ in dsm Anforderungsdaten-Stapel 310¹ verxtfendet. Die Bank-Nummer-Ausgangssignale von der Registern 324, 325 und 326 werden von den Decodern 327b decodiert, die in einer den jeweiligen Registern entsprechenden Weise angeordnet sind. Diese Bank-Nummern-Ausgangssignale gelangen über Leitungen 329 zu den Bank-Steuerstufen 350 (vgl. Fig. 2), und ihre Prioritätswerte stimmen mit denen der anderen Anforderungen jeder Bank überein. Die Signale auf den Leitungen 329 werden auch der Anforderungsstapel-Steuerstufe 330 zugeleitet und dazu benutzt, die Anforderungen, die von dem Anforderungdaten-Stapel 310 und vom Anforderungsbefehls-Stapel 320 ausgesendet werden sollen, zu bestimmten.

Das Ausgangssignal jedes Decoders 327b wird auf vier Signalleitungen bereitgestellt. Jede der drei in Form der Leitungen 329 dargestellten Leitungen besteht entsprechend der vier Banken aus vier Leitungen. Das Ausgangssignal jedes Decoders tritt nut an einer der vier Leitungen auf.

Ein Wahlschalter 327c dient dazu, die in den Registern 324, 325 und 326 gespeicherten Bank-Numtnern auszuwählen und die über die Leitung 328b zur Sperrsteuerstufe 40

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(vgl- Fig. 2) zu führen. Die Auswahlsignale diese Wahlschalters kommen über Leitungen 331b von der AnfordungsstapeloSteuerstufe 330· Die auf dar Leitung 32Sb ausgewählte Bank-Nummer wird als Sperrbank-Nummer in der Sperr-Steuerstufe 40 gespeichert.

Wie beschrieben, dienen die Anforderungsdaten-Stapel 310 und der Anforderungsbefehls-Stapel 320 im wesentlichen dazu, bis zu drei neuen Anforderungen von der Zentraleinheit 1 zu speichern, sowie auch dazu, zu decodieren, ob die Anforderung eine Sperranforderung oder ob sie nicht die Aufhebe- bzw. Entsperranforderung ist, und um danach eine Anforderung zu übertragen, die durch das Signal von der Anforderungsstapel-Steuerstufe 330 zugeordnet ist.

Dies trifft auch für den Anforderungsdaten-Stapel 310' und den Anforderungsbefehls-Stapel 320" in gleicher Weise zu. Bei der vorliegenden Ausführungsform war die Anzahl der Registergruppen in Anforderungsdaten-Stapel 310 (310¹) oder im Anforderungsbefehls-Stapel 320 (320¹) zu drei gewählt. Es müssen jedoch nicht notwendigerweise drei Register sein.

Betrachtet man nochmals Pig. 2, so führt die Sperrsteuerstufe 40 im wesentlichen die nachfolgend angegebenen fünf Operationen durch:

(1) Wenn eine Anforderung, die sowohl im Anforderungsdaten-Stapel 310 als auch im Anforderungsbefehls-Stapel 320 oder sowohl im Anforderungsdaten-Stapel 310' als auch im Anforderungsbefehls-Stapel 320' gespeichert ist, und wenn die Anforderung eine Sperr-Anforderung ist, wird die Adresse der Anforderung oder die Sperradresse (die aus der Sperr-Bank-Nummer und einer Adresse in der Sperr-Bank besteht, im vorgegebenen Speicher gespeichert.

(2) Wenn eine neue Anforderung von der Zentraleinheit 1 oder

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1' in die Hauptspeicher-Steuereinheit 30 eingegeben und im Anforderungsdaten-Stapel 310 und im Anforderungsbefehls-Stapal 320, oder im Anforderungsdaten-Stapel 3^0' und ia Anforderungsbefehls-Stapel 320' gespeichert ist, wird die Adresseninformation (Bank-Nummer und eine Adresse in der Bank) der neuen Anforderung mit der zuvor bei der Operation (1) gespeicherten Sperradresse parallel zu der Speicheroperation gemäss diesem Schritt (2) gespeichert.

(3) Wenn eine Sperranforderung ausgeführt worden ist, wird eine nicht ausgeführte Anforderung bereits sowohl im Anforderungdaten-Stapel 310 als auch im Anforderungsbefehls-Stapel 320 oder sowohl im Anforderungsdaten-Stapel 310¹ als auch im Anforderungsbefehls-Stapel 320¹ gespeichert, und wenn die nicht ausgeführte Anforderung eine vorgegebene Preferenz hat, wird die Adresseninformation der Anforderung mit der schon gespeicherten Sperradresseninformation verglichen.

(4-) Es werden die Ergebnisse bei den Vergleichsvorgängen in den Schritten (2) und (3) der Bank-Steuerstufe 350 bereitgestellt.

(5) Wenn eine Anforderung, die sowohl im Anforderungsdaten-Stapel 310 als auch im Anforderungsbefehls-Stapel 320 oder sowohl ia Anforderungsdaten-Stapel 310' als auch im Anforderungsbefehls-Stapel 320' gespeichert ist, eine in der Bank-Steuerstufe 350 gegebene Preferenz gehabt hat, und wenn die Anforderung eine Freigabe-Anforderung ist, wird die bereits gespeicherte Sperradresseninformation rückgesetzt.

Die Sperrsteuerstufe 40 ist in der Weise aufgebaut, wie dies durch das schematische Blockschaltbild in den Fig. 4-A und 4B dargestellt ist.

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Ein Sperrbank-Nummer-Register 401 speichert die Bank-Nummer der auszuführenden Sperranforderunj von der Zentraleinheit 1. In entsprechender Weise speichert das Sperradressenregister 450 eine Sperradresse der auszuführenden Sperranforderung von der Zentraleinheit 1 innerhalb einer Bank- Die ia Sperrbank-Nummer-Register 401 zu speichernde Bank-Hummer kommt über die Leitung 328b τόπι Anforderungsbefehls-Stapel 320. Die Bank-Nummer wird im Sperrbank-Nummer-Register 401 dadurch gespeichert, dass ein CDor 403 nit einem Sperranforderungs-Decodiersignal durchgeschaltet wird, das über die Leitung 328a vom Anforderungsbefehls-Stapel 320 kommt.
Hierbei wird das Decodiersignal als Setzsignal verwendet.

In entsprechender Weise .wird die im Sperradressenregister 450 zu speichernde intere Bankadresse über die Leitung 311& vom Anforderungsdaten-Stapel 310 bereitgestellt. Das Sperradressenregister 450 speichert die interne Bankadresse
dadurch, dass ein Tor 452 durch das Sperranforderungs-Decodiersignal durchgeschaltet wird, das über die Leitung 328a vom Anforderungsbefehls-Stapel 320 kommt. Dabei

wird das Sperranforderungs-Decodiersignal als Setzsignal
verwendet.

Ein Vergleicher 402 vergleicht die im Sperrbank-Nummer-Register 401 gespeicherte Sperrbank-Nummer und die Bank-Nummer einer Anforderung, die von Neuem von der Zentral-

einheit 1' zum Hauptspeicher 30 gelangt. Zur selben Zeit
wie die neue Anforderung von der Zentraleinheit 1' zum
Anforderungsdaten-Stapel 3^0' sowie zum Anforderungsbefehls-Stapel 320' gelangt, wird die Bank-Nummer der Anforderung über eine Leitung 100'-2 in die Sperrsteuerstufe 40 eingegeben. Diese Banknummer wird im Vergleicher 402 mit der
Sperrbank-Nummer im Sperrbank-Nummer-Register 401 verglichen. Diese Vergleicher erzeugt ein Signal mit dem Binärwert "1", wenn die beiden Signale übereinstimmen. Erste Vergleichsindikatoren 411', 412' und 413' bestehen aus Flip-

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Flops, die das Ausgangssignal des Vergleichers 402 speichern. Die drei ersten'Vergleiehsindikatoren sind entsprechend der Anzahl an Anforderungen angeordnet, die in Anforderungsdaten-Stapel 31O¹ sowie im Anforderungsbefehls-Stapel 320' gespeichert werden können. UliD-Glieder, die den Vergleicher 402 mit den ersten Vergleichsindikatoren 411', 412' und 413* verbinden, dienen dazu, das Vergleicherausgangssignal in einen der ersten Vergleichsindikatoren 411', 412' und 413' einzugeben.

Diese "UND-Glieder werden von Signalen auf den Leitungen 331a selektiv angesteuert. Die Signale auf den Leitungen 331a sind auch Signale, die die Anforderung von der Zentraleinheit 1' in die vorgegebenen Register im Anforderungsdaten-Stapel 310' und im Anforderungsbefehls-Stapel 320' auswählen. Die ersten Vergleichsindikatoren 411', 412' und 413' speichern also das Ausgangssignal des Vergleichers 402, wenn die neue von der Zentraleinheit 1' kommende Anforderung in den Registergruppen 311'> 321', 324', 312', 322', 325' und 313', 323', 326' im Anforderungsdaten-Stapel 310' und im Anforderungsbefehls-Stapel 320' gespeichert sind»

Als Rücksetz signale für die ersten VergleichsincLikatoren 411', 4.12' und 413' wird das Sperrfreigabe-Anforderungs-Decodiersignal verwendet, das auf der Leitung 328a auftritt. Die Ausgangssignale der ersten Vergleichsindikatoren gelangen über Leitungen 411'a, 412'a und 413'a (die zusammen als Leitungen 470 dargestellt sind) zu Prioritätswert-Feststellstufen in den Bank-Steuerstufen 350 (vgl. Fig. 2).

Ein Vergleicher 451 hat zunächst die Aufgabe, die im Sperradressenregister 450 gespeicherte bankinterne Sperradresse und die bankinterne Adresse zu vergleichen, die über die Leitung 311'a vom Anforderungsdaten-Stapel 310' kommt.

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Der Vergleicher 451 hat die zweite Aufgabe, die Ausgangssignale des Sperrbank-Nummer-Registers 401 und des Sperradressenr-jgijfcers 450 jeweils mit der über die Leitung 328'b TOH Anforderungsbefehl s-St;apel 320 kommenden Bank-Nummer und mit der bankinternen Adresse zu vergleichen, die über die Leitung 311'a vom Anforderungsdaten-Stapel 310' bereitgestellt wird.

Die Ausgangssignale der Sperrindikatoren 316', 317' und 318' (vgl. Mg. 3) im Anforderungdaten-Stapel 310' gelangen über Leitungen 316'a zu einem ODER-Glied 480, dessen Ausgangssignal über eine Leitung 480a zum Vergleicher 451 gelangt.

In Abhängigkeit davon, ob ein Signal mit hohem Binärwert auf der Leitung 480a auftritt oder nicht, schaltet der Vergleicher 451 um und führt die zweite oder die erste Aufgabe aus.

Der Vergleicher 451 weist den in Fig. 5 dargestellten Aufbau auf. Ein Vergleicher 454 vergleicht in der in I¹Xg. 5 dargestellten Schalcungsanordnung das Ausgangssignal des Sperradressenregisters 450 mit dem Signal auf der Leitung 311'a. Ein Vergleicher 456 vergleicht das Ausgangssign al des Sperrbank-Fumiaer-Registers 401 und das Signal auf der Leitung 328'b. Ivenn das Signal auf der Leitung 480a einen niederen Binärwert aufweist, gibt der Vergleicher 451 nur das Vergleichsergebnis des Vergleichers 454 ab. Wenn das Signal auf der Leitung 480a einen hohen Binärwert aufweist, gibt der Vergleicher 451 das Signal mit hohem Binärwert nur dann ab, wenn beide Vergleichsergebnisse der Vergleicher 454 und 456 Übereinstimmungen ergeben.

Das Ausgangssignal des Vergleichers 451 wird über UND-Glieder und ODER-Glieder in irgendeinem der zweiten Vergleichsindikatoren 461', 462¹ und 463' eingegeben. Die zweiten Vergleichsindikatoren bestehen aus drei Flip-Flops,

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die entsprechend den drei Registergruppen im Anforderungsdaten-Stapel 310' angeordnet sind. Welcher zweite Vergleichsindikator das Ausgangssignal des Vergleichers 4-51 speichert, wird durch Steuerung der Durchlass- und Sperrfunktion der UUD-Glieder mit den Signalen auf den Leitungen 4-11'a, 412* a, und 4-13' a oder den Signalen auf den Leitungen 3I6'a festgelegt.

Die Ausgangssignale der zweiten Vergleichsindikatoren 461' bis 463' werden über Leitungen 420¹C direkt der Prioritätswert-Pestlegschaltung in der Bank'st euer stufe 350 (vgl. Pig. 2) zugeführt. Die invertierten Signale dieser Ausgangssignale gelangen über Leitungen 420¹C zu den ersten Vergleichsindikatoren 411 · bis 4-13¹ und rücksetzen diese,, und weiterhin gelangen diese invertierten Signale über die Leitungen 4-20'b zu den Sperrindikatoren 3I6¹ bis 3I8¹ im Anforderungdaten-Stapel 310', um diese Indikatoren rückzusetzen.

Die vorausgegangene Beschreibung gilt für die Operationen des Schaltungsteile in der Sperrsteuerstufe 40 für den Pail, dass die Anforderung von der Zentraleinheit 1^f kommt, während die Sperranforderung von der Zentraleinheit 1 gerade ausgeführt wird.

Die Schaltungsteile in der Sperrsteuerstufe 40' betreffen den Pail, bei dein im Gegensatz dazu eine Anforderung von der Zentraleinheit 1 kommt, während eine Sperranforderung von der Zentraleinheit 1¹ gerade ausgeführt wird, wobei die Arbeitsweise genauso wie bei den zuvor beschriebenen Schaltungsteilen vor sich geht. Daher wird dies hier nicht nochmals beschrieben.

Pig. 6 zeigt ein Blockschaltbild mit dem Schaltungsaufbau . <der Banksteuerstufen 360 (vgl. Pig. 2). Die Banksteuerstufen 350 sind vier Schaltungsteile, die einander völlig

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gleich, sind, und die jeweils einer Bank 31 entsprechen. Ein Schaltungsteil besteht aus der Prioritäts-Festleg- oder Sntscheidungsstufe 3511 einem Speicheradressenregister 352 und einem diese Schaltungsstufen verbindenden Verknüpfungsglied oder Tor 353· Die Prioritäts-Entscheidungsstufe 351 erhält über die Jeweiligen Leitungen 329 und 329' Bank-Nummern von den Anforderungsbefehls-Stapeln und 32O' zugeleitet und stellt fest, ob die auftretenden Bank-Nummern die Nummer der Banken sind oder nicht, die die jeweiligen Prioritäts-Entscheidungsstufen betreffen.

Weiterhin übertragen sie die Ausgangssignale der ersten und zweiten Vergleichsindxkatoren, die über die Leitungen 470 und 420'a von der Sperrsteuerstufe 40 kommen, sowie die Steuersignale der Verknüpfungsglieder 353 und Signale ^zur Anforderungsstapel-Steuerstufe 330 entsprechend den vorausgegangenen Decodier- bzw- FestStellergebnissen.

Die bankinternen Adressen werden über die jeweiligen Leitungen 311a und 3II'a von den Anforderungsdaten-Stapeln 310 und 31Θ¹ zu den Verknüpfungsgliedern 353 geführt, und sie werden in die Speicheradressenregister 352 eingegeben, wenn die Verknüpfungsglieder durchgeschaltet sind. Die Daten der Adressenwerte, die durch die Speicherinhalte der Speicheradressenregister gekennzeichnet sind, werden aus den jeweiligen Banken ausgelesen.

Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild einer Prioritäts-Entscheidungsstuf e 351. Die Signale, die auf den Leitungen 316am 420a, 411a, 412a und 413a liegen, werden entsprechend der jeweiligen Register 311* 312 und 313 im Anforderungsdaten-Stapel 310 einer ODER-Verknüpfung unterzogen, und ihre invertierten Signale werden den jeweiligen UND-Gliedern 365 zugeleitet. Alle diese Signale sind Signale, die eine Blockierung der Prioritäts-Entscheidung der Anforderungen darstellen. Die Signale, die über die Leitungen 329 vom Anforderungsbefehls-Stapel 320 kommen, werden entsprechend

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den Registern 311, 312 und 313 im Anforderungsdaten-Stapel 310 zu den UND-Gliedern 365 geführt, die weiterhin das invertierte Signal eines Ausgangssignals eines Flip-Flops 361 und ein Signal von einer Banksteuerstufe 360 zugeführt erhalten.

Der Flip-Flop 361 gibt an, ob die jeweilige Bank 31 tätig bzw. besetzt ist. Ein Ausgangssignal raitdem Binärwert 'Ί" zeigt den tätigen bzw. besetzten Zustand an, und die UND-Glieder 365 werden gesperrt. Dieser Flip-Flop wird mit einem von der Banksteuerstufe 360 kommenden Signal auf den Binärwert "1" gesetzt, wenn der Prioritätswert in der jeweiligen Bank 31 festgelegt worden ist, und dieser Flip-Flop wird von der Banksteuwrstufe 360 nach, einem festgelegten Zyklus bzw. Zeitraum rückgesetzt.

Die Banksteuerstufe 360 liefert Signale 362 und 362', diae die Anforderungen von der Zentraleinheit 1 und von der Zentraleinheit 1¹ zu der jeweiligen Bank 31 steuern, so dass diese abwechselnde Prioritäten haben. Die Leitungen 362 und 362' bzw. die daran anliegenden Signale werden so gesteuert, dass eine der Leitung immer einen hohen Binärwert aufweist.

Die UND-Glieder 365 sind entsprechend den Registern 312 und 313 im Anforderungsdaten-Stapel angeordnet. Die Ausgangssignale der UND-Glieder 365 geben an, ob die Register 3II, 312 und 313 im Anforderungsdaten-Stapel die Priorität der Anforderung zur jexireiligen Bank festlegen können, und sie werden über die Leitungen 355a zu der Anforderungstapel-Steuerstufe 33O geleitet. Welche der drei Anforderungen schliesslich im Anforderungsdaten-Stapel ausgewählt wird, wird durch die Anforderungsstapel-Steuerstufe 330 bestimmt. Dieselbe Funktion wird auch für die Anforderungen von der Zentraleinheit 1¹ ausgeführt.

In Fig. 2 sind die AnforderungsstapelSteuerstufen 33O und

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Schaltungsstufen, die die Register, die die Anforderungen in den Anforderungsdaten-Stapeln 310 und 310¹ und in den Anfordarungabeielils-Stapeln 320 und 320' speichern, sowie die Register festlegen, die die Anforderungen der Banksteuerstufe 350 bereitstellen. Die Anforderungsstapel-Steuerstufen 330 und 33O¹ sind Schaltungsstufen mit demselben Aufbau. Nachfolgend soll nur die Anforderungs-' stapel-Steuerstufe 330 erläutert werden.

Fig. 8 zeigt ein Blockschaltbild der Anforderungsstapel-Steuerstufe 33O, die Flip-Flops 337, 338 und 339 aufweist. Diese Flip-Flops geben an, ob die Anforderungen in den jeweiligen Registern entsprechend der Register 31I, 312 und 313 in dem Anforderungsdaten-Stapel 310 gespeichert sind. Wenneein Signal, das eine Anforderungsübertragung angibt, von der SpeicherSteuereinheit 12 über eine Leitung 100-3 zur Anforderungsstapel-Steuerstufe 330 gelangt, wird eine UIiD-Verknüpfung zwischen einem Signal von einer Ein-Hinweisadressen-Steuerstufe (in-pointer control) und das Signal auf der Leitung 100-3 durchgeführt, um einen der Flip-Flops 337, 338 und 339 auf den Binärwert "1" zu setzen. Die JSin-Hinweisadressen-Steuerstufe 335 stellt die Zustände dex· Register im Anforderungsdaten-Stapel 310 mit den AusgangsSignalen der Flip-Flops 337» 338 und 339 fest, und legt fest, in welchem Register die Anforderung von der Speichersteuereinheit 12 eingegeben werden soll. Drei Ausgangssignale 331a der Ein-Hinweisadressen-Steuer stufe 335 werden dem Anforderungsdaten-Stapel 310, dem Anforderungsbefehls-Stapel 320 und der Sperrsteuer stufe 4-0 zugeleitet. Wenn die Anforderungen in allen Registern im Anforderungsdaten-Stapil 3IO gespeichert worden sind, wird ein Signal, das eine Anforderungsübertragung zur SpeicherSteuereinheit 12 unterbindet, über eine Leitung 100-4 an die Zentraleinheit 1 abgegeben. Die Ausgangs signale der Flip-Flops 337, 338 und 339 gelangen zu einer Aus-Hinweisadressen-Steuerstufe (out-pointer control) 336 und werden gleichzeitig zu UND-Gliedern 340.geleitet, um sie

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einer UlTD-Verknüpfung mit einem Signal zu unterziehen, das über eine Leitung 328'c vom Anforderungsbefehl-Stapel 320' kommt.

Zusätzlich zu den Aus gangs sign al en der J¹Up-Fl ops gelangen zu der Aus-Hinweisadressen-Steuerstufe 336 drei Gruppen von Decodier-AdsgangsSignalen der Bankadressen, die über die Leitungen 329 geführt werden, und die. Ergebnisse der Prioritäts-Entscheidung von den Prioritäts-Entscheidungsstufen 351» die über die Leitungen 355a gefüh rt werden, um festzulegen, welche Anforderungen in den drei Regist ern Anforderaagsdaten-Stapel 310 zur Bank abgegeben werden. Die Aus-Hinweisadressen-Steuerstufe 336 gibt ein Signal, das das Ergebnis der Festlegung wiedergibt, über Leitungen 331b an den Anforderungsdaten-Stapel 31O₅ den Anforderungsbefehls-Stapel 320 und die Sperrsteuerstufen 40 ab. Die Signale auf den Leitungen 331b gelangen zu den Flip-Flops 337₅ 338 und 339» um die entsprechenden Flip-Flops rückzusetzen.

Die Ausgangssignale der UND-Glieder 34-0 gelangen über Leitungen 332a zum Anforderungsdaten-Stapel 310 und setzen die Sperrindikatoren 316, 317 und 318.

Die Fig. 9A bis 9 D sind Diagramme, die zur Erläuterung der Arbeitsweise des Systems dienen, das in der zuvor beschriebenen Weise aufgebaut ist. Die Arbeitsweise des erfindungsgemassen Systems wird nachfolgend anhand der Fig. 2 bis 9A - 9D beschrieben.

Vor der Übertragung von Anforderungen oder Adressendaten von den Zentraleinheiten 1 und 1' zu den Anforderungsdaten-Stapeln 310 und 310' oder den Anforderungsbefehls-Stapeln 320 und 320¹ wird ein Signal, das eine Anforderungsübertragung anzeigt, über die Leitung 100-3 oder 100'-3 von der Zentraleinheit 1 oder von der Zentraleinheit 1¹ zur Anforderungsstapel-Steuerstufe 330 oder 330' geleitet.

Die Anforderungsstapel-Steuerstufen 330, 330' setzen die Ein-Hinweisadressen-Steuerstufe 335 mit den Ausgangssignalen der iaip-Flop 337, 338, 339 und 337', 338', 339' in Funktion, die speichern, welche der jeweiligen drei Registergruppen in den Anforderungsdaten-Stapeln 310 , 310' unbenutzt ist. Wenn keine Registergruppe unbenutzt ist, wird ein Besetzt-Signal über die Leitung 100-4 zur Zentraleinheit zurückabgegeben, und die Übertragung der Anforderung zur Zentraleinheit wird unterbunden.

Die Anforderungsstapel-Steuerstufen 330,-330' übertragen das Besetzt-Signal nicht, wenn eine Eegistergruppe unbenutzt ist. Stattdessen schalten sie die Verknüpfungsglieder 315, 328 oder 315', 328' itu Anforderungsdaten-Stapel 310 und im Anforderungsbefehls-Stapel 320 oder im Anforderungsdaten-Stapel 310' und im Anforderungsbefehls-Stapel 320' über die Leitungen 331a, 331'a durch, um die von der Zentraleinheit kommenden Adressendaten, Befehle usw. in den unbenutzten Registern zu speichern. Der Anforderungsdaten-Stapel und der Anforderungsbefehls-Stapel können bis zu drei Anforderungsgruppen speichern. Die Anforderungsstapel-Steuerstufe 330 oder 330' stellt über die Leitungen 331b oder 331'b Signale bereit, die die Wahlschalter 314, 327c, 327d oder 31V, 327'c, 327'd steuern, um die Anforderungen zu vorgegebenen Zeiten von einem zuerst geladenen Anforderungsdaten-otapel bzw. Anforderungsbefehls-Stapel bereitzustellen.

(i) Keiner der bereitgestellten Anforderungen von den Zentraleinheiten 1 und 1' ist die Sperranforderung:

Zu diesem Zeitpunkt wird kein Signal von dem Decoder 327a oder 327'a im Anforderungsbefehls-Stapel 320 oder 320' bereitgestellt. Daher wird auch kein Signal von der Sperrsteuerstufe 40 an die Prioritats-Entscheidungsstufe 351 abgegeben.

Vom Decoder 327b, 327'b im Anforderungsbefehls-Stapel 320, 320' wird das mit der Bank-Hummer in den Registern 324 bis

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oder 324·' bis 326¹ decodiertes Signal über die Leitung an die Bank-Steuerstufe 350 abgegeben. Das Signal gelangt zur Prioritäts-Entscheidungsstufe 351- Venn zu diesem Zeitpunkt kein Signal über die Leitungen 470, 4-2Oa von der Sperr-Steuerstufe 40 abgegeben wird, und auch kein Signal über die Leitungen 316a, 316'a von den Anforderungsdaten-Stapeln 310, 310¹ abgegeben wird, entscheidet die Prioritäts-Entscheidungsstufe 351 entsprechend den vorgegebenen Eegeln über die Prioritätswerte bzw. über die Prioritäten unter den Decodiersignalen der Bank-Nummern, die an den Leitungen 329, 329' anliegen. Jede Prioritäts-Entscheidungsstufe 351 gibt eine Preferenz für nur eine Anforderung, wenn wenn Bank 31 nicht benutzt wird. Das Ergebnis der .Preferenz-Entscheidung gelangt über die Leitung 355a oder 355'a zur Anforderungsstapel-Steuerstufe 330 oder 330'.

Die Anforderungsstapel-Steuerstufe 330 oder 330' besitzt die Möglichkeit, Signale zu empfangen, die angeben, dass höchstens drei Anforderungen,die Preferenzen aufweisen, die durch die Prioritäts-Entscheidungstufe 351 gegeben worden sind. In diesem Fall wird nur eine Anforderung durch ein vorgegebenes die Reihenfolge steuerndes System ausgewählt (beispielsweise durch ein System, gemäss dem die zuerst eingegangene Anforderung auch zuerst ausgegeben wurde - "first-in first -out system). Wenn nur eine Anforderung die Preferenz durch eine der Prioritäts-Entscheidungsstufen 351 gehabt hat, wählt die Anforderungsstapel-Steuerstufe 330 oder 33O¹ die Anforderung mit der gegebenen Preferenz aus.

Die Anforderungsstapel-Steuerstufen 330, 330' stellen Signale bereit, um die ausgewählte Anforderung von dem Anforderungsdaten-Stapel 310, dem Anforderungsbefehls-Stapel 320 oder dem Anforderungdaten-Stapel 310', dem Anforderungsbefehls-Stapel 320' auf den Leitungen 331b oder 331'b bereitzustellen.

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Wenn beispielsweise die Anforderung, die im Register des Anforderungsdaten-Stapels 310 und in den Registern 321, 324 des Anforderungsbefehls-Scapels 320 ausgewählt worden ist, wird der Speicherinhalt des Registers 311 durch den Wählschalter 314 ausgewählt und über die Leitung 311a der Prioritäts-Entscheidungsstufe 351 bereitgestellt. Die Prioritäts-Entscheidungsstufe 351» die die Preferenz der Anforderung, welche dem Register 311 entspricht, gegeben hat, überträgt auf der Leitung 357 das Signal REQ, welches das Verknüpfungsglied 353 steuert, um das Signal auf die Leitung 311a. zu geben. Entsprechend wird der Speicherinhalt (die Anforderungsadresse, die Schreibdaten, die Teilschreibmarkierung usw.) des Registers 311 in das Speicheradressenregister 352 eingegeben.

Wenn die Sperranforderung nicht vorliegt bzw. nicht bereitgestellt wird, tritt auf diese Weise die SperrSteuerstufe 40 also überhaupt nicht in Funktion und die Verarbeitung der Anforderung wird auf Grund des Vorhandenseins der Sperrsteuerstufe 40 nicht verzögert.

(ü) Die von der Zentraleinheit 1 kommende Anforderung ist die Sperr-Anforderung:

Die Sperr-Anforderung wird in der folgenden Reihenfolge verarbeitet bsw. behandelt: Auslesen der Sperrinformation aus dein Speicher, Übertragen der ausgelesenen Sperr-information zum Rechenwerk 11, Prüfen derSperrinformation im Reckenwerk, auf den neuesten Standbringen der Sperrinfor-mation im Rechenwerk, und Eingeben der auf den neuesten Stand gebrachten Sperrinformation in den Speicher.

Die jeweiligen Bank im Hauptspeicher 3 werden in Einheiten . von 8 Bytes einem Zugriff unterzogen. Die Sperrinformation ist von diesem Bytes 1 Byte. Die Sperrung wird alle 8 Bytes vorgenommen. Ein Befehl, der die Sperrung ausführt, ist der

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TS-Befehl. Der Anforderungsbefehl für die Hauptspeicher-Steuerstufe 30, die durch diesen Befehl (nachfolgend als "Sperrbefehl" bezeichnet) gestartet wird, gibt die beiden Operationsarten "Lese-Anforderung" und "Sperr-Anforderung" an.

Der den Sperrbefehl betreffende Anforderungsbefehl ist der Befehl selbst, und die Bank-Nummern werden jeweils in die Register des Anforderungsdaten-Stapels 510 und des Anforderungsbefehls-Stapels 320 unter Steuerung durch die Anforderungsstapel-Steuerstufe 330 entsprechend den üblichen eingegeben. Es sei nun angenommen , dass die zuvor beschriebenen Daten jexveils in die Register 3H₅ 321 und 324- eingegeben worden sind.

Das decodierte Ergebnis der Bank-Nummer des Registers 324 wird der Prioritäts-Entscheidungsstufe 351 über die Leitung 329 übertragen, und weist den in der Prioritäts-Entscheidungsstufe 351 gegebenen Prioritätswert auf. Wenn die Prioritäts-Entscheidungsstufe 351 die Prioritätswerte entsprechend den vorgegebenen üblichen Regeln festgelegt hat, und wenn dem Sperrbefehl die Präferenz gegeben worden ist, wird der Speicherinhalb des Registers 311 auf die gleiche Weise wie unter (i) beschrieben, in das Speicheradressenregister 352 eingegeben. Zu diesem Zeitpunkt wird die bankinterne Adresse im Register 3II gleichzeitig über den Wahlschalter 314- und die Leitung 311a an das Verknüpfungsglied 4-52 in der Sp err st euer stufe 40 abgegeben. Zu diesem Zeitpunkt wird das Ausgangssignal des Decoders 327a im Anforderungsbefehls-Stapel 320 gleichzeitig durch den Wahlschalter 327d ausgewählt und über die Leitung 328a an das Verknüpfungsglied 452 abgegeben. Das Verknüpfungsglied 452 wird durchgeschaltet, v/enn das De codier signal der "Sperranforderung" an der Leitung 328a auftritt. In diesem Falle wird der Befehl des Registers 321 von der Sperranforderung begleitet, so dass das Verknüpfungsglied

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452 durchgeschaltet und die Adresse im Register 311 im Sperradressenregister 450 gespeichert wird.

Parallel zu diesen Vorgängen wird die Bank-Nummer im Register 324- durch den Wählschalter 327c ausgewählt und über die Leitung 323b dem Verknüpfungsglied 403 in der Sperrsteuerstufe 40 abgegeben. Dieses Verknüpfungsglied 403 wird vom Decodiersignal der "Sperranforderung" auf derselben Leitung 328a wie beim zuvor beschriebenen Verknüpfungsglied 452 durchgeschaltet. Dementsprechend wird die Bank-Nummer im Register 324 im Sperrbank-Nummer-Register 401 gespeichert.

Das Sperradressenregister 450 und das Sperrbank-Nummer-Register 401 weisen eine gültige Bit-Kennung von einem weiteren Bit auf, und wie serden auf den Binärwert "1" gesetzt, während die Sperrung am Hauptspeicher ausgeübt wird. Oder konkret ausgedrückt, wenn der Anforderung, die zusammen mit der "Sperranforderung" auftritt, in der Prioritäts-Entscheidungsstufe 351 der Vorrang bzw. die Präferenz gegeben worden ist, und die bankinterne Adresse sowie die Bank-Nummer der Anforderung im Sperradressenregister 450 und im Sperrbank-Nummer-Register 401 gespeichert worden ist, wird die gültige Bit-Anzeige bzw. -Bezugszahl, die die Gültigkeit des Sperradressenregisters und des Sperrbank-Nummer-Registers 401 darstellt, auf den Binärwert "1" gesetzt.

Die gültige Bit-Anzeige bzw. -Bezugszahl wird auf die Weise gesetzt, dass die Anforderung, die zusammen mit der "Sperrfreigabeanforderung" die in der Prioritäts-Entscheidungsstufe 351 gegebene Präferenz hat, um das "Sperrfreigabeanforderungs-Decodiersignal" auf der Leitung 328a bereitzustellen.

Wenn der Hauptspeicher durch die Anforderung von der Zentral-

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einhext 1 gesperrt wird, und die Adresse und die Bank-Nummer Jeweils im ßperradressenregxster 450 bzw. im Sperrbank-Numaer-Register 401 gesetzt sind, wird ein Kennzeichen bzw. eine Markierung (flag) gleichzeitig an dasjenige der Register 311', 312' und 313' des der Zentraleinheit 1' entsprechenden Anforderungsdaten-Stapel . 310' angebracht, indem die Anforderung von der Zentraleinheit V gespeichert ist. Die Sperrindikatoren 316', 317' und 318' in J¹Xg. 3 sind die Kennzeichen bzw. Markierungen. Die Sperrindikatoren 316' bis 318* werden durch Signale auf den Leitungen 328c gesetzt, die von den Leitungen 328a, welche die "Sperranforderungen" übertragen, abzweigen. Die auf den Leitungen 328c auftretenden Signale gelängen vom Anforderungsbefehls-Stapel 320 zur Anforderungsbefehls-Steuerstufe 330'. Die Anforderungsstapel-Steuerstufe 330' überträgt ein Signal zum Setzen des Sperranzeigers über die Leitung 332'a an diesen ßperranzeiger, wobei der Sperranzeiger demjenigen Sperranzeiger der Eegister 311', 312' und 313¹ entspricht, in dem die Adresse für die Anforderung von der Zentraleinheit 1' schon gespeichert ist.

(ia) Verarbeitung einer schon im Anforderungsdaten-Stapel 310' gespeicherten Anfordernung, wenn die Sperrung von der Zentraleinheit 1 zum Hauptspeicher gelangt:

Es wird der Pail betrachtet, bei dem die Anforderung von der Zentraleinheit 1' schon im Register 31I' gespeichert ist.

Zu diesem Zeitpunkt wird der Sperrindikator 316' durch den zuvor beschriebenen Vorgang auf den Binärwert "1" gebracht.

Wenn nach dem Vergleich der Prioritätswerte in der Frioritäts-Entscheidungsstufe 351 als gewöhnliche Anforderungen

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die Anforderung mit dem gesetzten Kennzeichen gewählt, ist, wird die bankinterne Adresse des Registers 331' über die Leitung 311'a zum Vergleicher 451 der Sperrsteuerstufe übertragen. Zu diesem Zeitpunkt gelangt über die Leitung 316'a vom Kennzeichen bzw. von der Markierungsstufe 316' im Anforderungsdaten-Stapel 310' ein Binärwert "1" an das ODER-Glied 480, so dass auf der Leitung 480a ein hoher Binärwert auftritt. Dementsprechend führt der Vergleicher 451 die zweite Aufgabe durch, wie dies zuvor beschrieben wurde.

Der Vergleicher 451 erhält die gesperrte bankinterne Adresse, die im Sperradressenregister 450 gespeichert ist, die im Sperrbank-Nummer-Register 401 gespeicherte Sperrbank-Mummer und die Bank-Nummer zugeleitet, die über die Leitung 327'c und. die Leitung 328'b vom Anforderungsbefehls-Stapel 320' kommen. Der Vergleicher 451 prüft die Übereinstimmung zwischen der von der Zentraleinheit 1* kommenden Anforderungsadresse und der Adresse, die zu diesem Zeitpunkt gesperrt ist (vgl. Block "Cp" in !"ig. 9A). Die Prioritäts-Entscheidungsstufe 351 hält das Verknüpfungsglied 353 gesperrt, während sie das Ausgangssignal der Sperrmarkierstufe 3I6¹ über die Leitung 316'a zugeführt erhält. Aus dem bei dem Vergleich sich ergebenden Verhältnis und dem Ausgangssignal auf der Ausgangsleitung 316'a der Markierungsstufe 3I6¹ wird ein logisches Produkt gebildet, das über das binäre Summenglied OR in den zweiten Vergleichsindikator 461' entsprechend dem Register 3II' eingegeben wird.

Wenn bei dem Vergleich eine Übereinstimmung festgestellt wurde, gelangt das Ausgangssignal (mit dem Binärwert "1") S₂ des zweiten Vergleichsindikators 461' über die Leitung 420*a zur Prioritäts-Entscheidungsstufe 351· Bei Auftreten des Ausgangssignals des zweiten Vergleichsindikators sperrt die Prioritäts-Entscheidungsstufe die Adresse, die Schreibdaten, die Teilschreibmarkierung usw. des Registers 311Ί

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so dass diese Daten nicht in das Speicheradressenregister 352 eingegeben werden. Diese Sperrung v/ird dadurch vorgenommen, dass das Setz signal (EEQ) -/on der Prior it ät ^-Entscheidung s stufe 351 nicht über die Leitung 357 zum Speicheradressenregister 352 gelangt.

Die zeitlichen Beziehungen zwischen den Signalen bzw. zwischen den einzelnen Operationen sind in Fig. 9A dargestellt. Bei einem Zyklus bzw. Zeitpunkt Tq unmittelbar nachdem die Prioritätswerte festgelegt worden sind, gelangen cUe Ausgangssignale des Sperrindikators 316' auf die Leitungen 316a und 316'a, so dass ein Eingaben der Adresse, der Schreibdaten, der Teilschreibmarkierung usw. in das Speicheradressenregister 352 durch Sperren des Sizsignals 357 unterbunden wird. Beim nächsten Zyklus T_Q wird das Eingeben in das Speicheradressenregister 352 wieder durch das Signal S~ auf der Ausgangsleitung 470 des zweiten Vergleichsindikators 461' verhindert.

Bis die Sperrung von der Zentraleinheit 1 danachaaufgehoben wird, wird die Anforderung im Eegister 311' des Anforderungdaten-Stapels 310' gehalten. Wach der Aufhebung der Sperrung v/erden die Prioritätswerte wieder in die Prioritäts-Entscheidungsstufe 351 gegeben. Oder konkret ausgedrückt« die Prioritäts-Entscheidung wird pro Zyklus von der Prioritäts-Entscheidungsstufe 351 vorgenommen bzw. abgefragt, und jedesmal wird die Zuordnung einer Priorität für die Anforderung durch das Ausgangssignal 420'a des zweiten Vergleichsindikators 461' unterbunden. Das Ausgangssignal 420'a des zweiten Vergleichsin&Ltcators hat also die Aufgabe zu verhindern, dass das Setzsignal (EEQ) für das Speicheradressenregister 352 nicht zur Leitung 357 in der Prioritäts-Entscheidungsstufe 351 gelangt (wenn der Prioritätswert der Anforderung festgelegt bzw. entschieden worden ist), und weiterhin die Aufgabe, zu verhindern, dass der Anforderung eine Priorität zugewiesen wird, bis die Sperrung danach aufgehoben ist.

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Wenn dagegen beim Vergleich, keine Übereinstimmung festgestellt wurde, wird der Binärwert "O^tr in !zweiten Vergleichsindikator 461' gesetzt» Dadurch wird das Ausgangssignal (mit dea Binärwort"- "0") des zweiten Vergleiehsindikators 461' der Prioritäts-Entscheidungsstufe 351 zugeleitet, jedoch wird das Setzsignal So für das Speicheradressenregister 352 auf die Leitung 357 gegeben, und die Anforderungsdaten des Registers 311' werden in das Speicheradressenregister 352 gespeichert. Gleichzeitig wird die Negation-bzw» Inversion des Ausgangssignals des zweiten Vergleichsindikators 461' über die Leitung 420'b zum Anforderungsdaten-Stapel 310' geführt,, um den Sperrindikator 316* des Registers 311' des Anforderungsdaten-Stapels 310' rückzusetzen.

(ib) Verarbeiten der von der Zentraleinheit'1' zur Hauptspeicher-Steuerstufe 30 übertragenen Anforderung, nachdem eine Sperrung von der Zentraleinheit 1 vorliegt:

Die Adresse, die Schreibdaten usw. werden wie die üblichen Anforderungen (es sei angenommen, dass sie jetzt im Register 311' gespeichert sind) von der Speichersteuereinheit 12' über die Leitung 100'-1 zum Register des Anforderungsdaten-Stapels 310^r gebracht und dort gespeichert. Der Befehl und die Bank-Nummer werden in dem Register 321' bzw. 324' des Anforderungsbefehls-Stapels 320' gespeichert.

Zu diesem Zeitpunkt ist die Bank-Nummer im Register 324' gespeichert, und gelangt gleichzeitig direkt von der SpeicherSteuereinheit 12' über die Leitung 100'-2 in die Sperrsteuerstufe 40, so dass die Bank-Nummer im Vergleicher 402 mit dem Wert des Sperrbank-Nummer-Registers 401 verglichen werden kann. (Dieser Vorgang wird immer dann ausgeführt, wenn die Hauptspeicher-Steuerstufe 30 die Anforderung von der Zentraleinheit 1 oder 2 zugeleitet erhält, unabhängig davon, ob eine Sperrung vorliegt oder nicht-

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Wenn die Sperrung jedoch, nicht vorliegt, weist das Sperrbank-Numaer-Register 401 oder 401' das gültige Bit mit dem Binärvrert "0" auf, so dass das Vergleichsergebnis nicht beachtet wird.)

Das Vergleichsergebnis wird durch die Stufe für das logische .Produkt auf dem ersten Vergleich.sindikator angezeigt. Es sind drei erste Vergleichsindikatoren (411', 412', 413') entsprechend den drei Registern des Anforderungsdaten-Stapels 310' vorgesehen, und dasjenige Ergebnis, das angezeigt wird, wird durch die Leitung 331'a von der Anforderungsstapel-Steuerstufe 330' angegeben. Die Leitung 331'a gibt an, welche der Register des Anforderungsdaten-Stapels 310'die Anforderung von der Zentraleinheit 1' speichert, und entsprechend hierzu wird das Ausgangssignal des Vergleichers 402 in diesem Falle auf dem ersten Vergleichsindikator 411' angezeigt. Parallel zur Eingabe der Anforderung in dem Anforderungsdaten-Stapel 310¹ kann also überprüft werden, wenn die Anforderung von der Zentraleinheit 1¹ eine Anforderung für die gesperrte Bank ist.

Wenn Übereinstimmung beim Vergleichsvorgang des Vergleichers 402 festgestellt wurde, wird in diesem Falle dann auf dem ersten Vergleichsindikator 411' der Binärwert "1" angezeigt. Die Anforderung von der Zentraleinheit 1", bei der "1" auf den ersten Vergleichsindikatoren 411' bis 413¹ der Binärwert "1" angezeigt ist, ist eine Anforderung für eine Bank, die die von der Zentraleinheit 1 gesperrte Sperrinformation B enthält.

Parallel zum Vorgang in der SperrSteuerstufe 40 wird die übliche Prioritäts-Entscheidung ausgeführt. Wenn der Prioritätswert der Anforderung von der Zentraleinheit V (im Register 311' gespeichert) durch die Prioritäts-Entscheidungsstufe 351 entschieden bzw. festgelegt worden ist, wird er über die Leitung 355' zur Anforderungsstapel-Steuerstufe 33O¹ gebracht, die ihn über die Leitung 331'b zum Anforderungs-

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daten-Stapel 310' und zum Anforderungsbefehls-Stapel 520* bringt, so dass die Anforderungsdaten des Registers 311' zur Hauptspeicherbank übertragen werden. Gleichzeitig wird dasselbe Signal zur Sperrsteuerstufe 40 geleitet.

Der Anforderungsdaten-Stapel 310¹ überträgt die Daten des Registers JIT über den Wählschalter 314' und die Leitung 3Ii¹a auf Grund des Signals auf der Leitung 331'b zum Verknüpfungsglied 353· Gleichzeitig bildet die Sperrsteuerstufe 40 das logische Produkt zwischen dem Ausgangssignal S^ des ersten Vergleichsindikators 411' und dem Signal auf der Leitung 331'b und gibt das sich ergebende Ausgangssignal über die Leitung 470 an die Prioritäts-Entscheidungsstufe 35I ab. Das Ausgangssignal S^ des ersten Vergleichsindikators 411' zeigt an, dass diese spezielle Anforderung eine Anforderung für eine Bank ist, die die durch die Zentraleinheit 1 gesperrte Sperrinformation enthält. Um das Eingeben der Anforderungsdaten des Registers 311' in das Speicheradressenregister 352 zu unterbinden, verhindert daher die Prioritats-Entscheidungsstufe 3511 dass das Setzsignal für das Speicheradressenregister 352 (REQ) auf die Leitung 357 gelangt (vgl. die Pig. 9B und

Zu diesem Zeitpunkt gelangt die im Register 311' enthaltene Adresse über die Leitung 311'a zur SperrSteuerstufe 40 und wird axt dem Wert des Sperradressenregisters im Vergleicher 451 verglichen. Das Ausgangssignal des Vergleichers 451 wird mit dem Signal, das durch die ein logisches Produkt erzeugende Stufe des ersten Vergleichsindikators 41T¹ gelangt, einer logischen Produktbildung unterzogen und dann auf dem zweiten Vergleichsindikator 461' angezeigt. (Venn Übereinstimmung bei diesem Vergleich festgestellt wird, wird der Binärwert "1" angezeigt.) Wie bei den ersten Vergleichsindikatoren sind auch drei zweite Vergleichsindikatoren vorgesehen, die den drei Registern des Anforderungsdaten-Stapels 3IO¹ eins zu eins entsprechen.

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(In diesem Falle entspricht der Indikator 461* dem Register 311¹O

Der Binärwert "1" wird im zweiten Vergleichsindikator dann gesetzt, wenn die entsprechende Anforderung von der Zentraleinheit 1¹ (im Register 311' gespeichert) eine Anforderung ist, die sich auf den 8-Byte-Bereich mit der Sperrinformation A bezieht.

/Wenn der Binärwert "1" auf dem zweiten Vergleichsindikator wie zuvor angegeben, angezeigt wird, wird das Setzsignal EEQ nicht auf die Leitung 357 gegeben, um zu verhindern, dass dio Anforderung des Registers 311' in das Speicheradressenregister 352 gelangt.

In diesem Falle wird das Setzen bzw. Einspeichern in das Speicheradressenregister 352 einmal durch das Ausgangssignal Λ70 des ersten Vergleichsindikators 411' unterbunden. Wenn beim Vergleich im Vergleicher 4-51 Übereinstimmung festgestellt wurden, wird das Eingeben in das Speicheradressenregister 352 solange unterbunden, bis die Sperrung aufgehoben ist. In diesem Falle wird die Sperrung in zwei Stufen unterbunden (vgl. Fig.

Auch in dem Falle, wenn Übereinstimmung beim Vergleich im Vergleicher 402 festgestellt wurde, und wenn der Binärwert "1" auf dem ersten Vergleichsindikator 411' angezeigt worden ist, im Falle dass im zweiten Vergleicher 451 keine .Übereinstimmung festgestellt wurde, wird die Anforderung nur während eines Zyklus nicht in das Speicheradressenregister 352 und im nächsten Zyklus in das Adressenspeieherregister 352 eingegeben (der erste Vergleichsindikator wird durch das Ausgangssignal des Negationsgliedes im Falle, dass der zweite Vergleichsindikator auf den Binärwert "0" gesetzt ist, rückgesetzt), und die Anforderung (REQ) wird zur Hauptspeicherbank ausgegeben (vgl. Fig.

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Wenn der Wert des Sperrbank-Fummer-Registers 401 und die Bank-Nummer beim Vergleich im Vergleicher 402 nicht miteinander übereinstimmen, wird die Anforderung vorbehaltlos bzw. uneingeschänkt sur Hauptspeicherbank weitergsleitet und in das Speicheradressenregister 352 eingegeben, sobald der Prioritätswert festgelegt bzw. entschieden worden ist (vgl. Fig.

Die zuvor beschriebenen Operationen und Vorgänge werden nachfolgend anhand der Fig. 9A bis 9D zusammengefasst.

Das Setzsignal (EEQ) der Anforderung von der Zentraleinheit V, die bereits im Anforderungsdaten-Stapel 310' gespeichert ist, wenn die Sperrung von der Zentraleinheit 1 aufgetreten ist, wird durch den Sperrindikator daran gehindert, in das Speicheradressenregister 352 zu gelangen, wenn der Prioritätswert festgelegt bzw. entschieden worden ist (Block P). Andererseits wird der Vergleich (Block C^) vom Vergleicher 451 ausgeführt. Das Ergebnis wird vom zweiten Vergleichsindikator angezeigt. Wenn das Ausgangssignal (Sp) den Binärwert "1" aufweist, wird die Übertragung des Signals (SEQ) für das Setzen des Speicheradressenregisters 352 wieder unterbunden, und die Unterbindung dauert an, bis die Sperrung aufgehoben ist. Wenn das Signal S2 eine binäre "0" ist, wird das Setzen des Speicheradressenregisters 352 erlaubt (das Signal EEQ wird erzeugt), und die Hauptspeicherbank wird gestartet (Fig. 9A).

Im Falle einer Anforderung, die die Zentraleinheit 1' nach dem Sperren von der Zentraleinheit 1 abgegeben hat, wird die Anforderung im Anforderungsdaten-S^apel 310' und im Anforderungsbefehls-Stapel 320¹ gespeichert, und paral-IeI zum Decodieren (Block D) der Anforderung wird der Vergleich (Block G^) der Bank-Nummern vom Vergleicher ausgeführt. Das Vergleichsergebnis des Vergleichers 402 wird auf dem ersten Vergleichsindikator angezeigt. Wenn das Ausgangssignal (S,,) den Binärwert "1" aufweist, wird das

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Setzsignal (EEQ) in das Speicheradressenregister 352 unterbunden, und der Adressenvergleich (Block Cp) im Vergleicher wird ausgelöst (F5g. 9B und

Das Vergleichsergebnis des Vergleichers 4-51 wird auf dem zweiten Vergleichsindikator angezeigt. Wenn das Ausgangssignal (Sp) ein Binärwert "1" ist (S¹Ig. 9B)₁ wird das
Setzsignal (EEQ) zum Speicheradressenregister 352 bis
zur Sperraufhebung unterbunden.

Wenn das Signal S~ dagegen den Binärwert ¹¹O" aufweist
(Fig. 9C), wird das Setzsignal (EEQ) im nächsten Zyklus Tq dem Speicheradressenregister 352 bereitgestellt, und gleichzeitig wird der erste Vergleichsindikator rückgesetzt.

Wenn das Vergleichsergebnis (Block G*) des Vergleichers 402 mit dem Binärwert "0" auf dem ersten Vergleichsindikator (vgl. 3?ig. 9) gesetzt ist, wird das Setzsignal (EEQ) des Speicheradressenregisters 352 im Zyklus Tq als nächstes der Entscheidung über die Priorität (Block P) bereitgestellt.

Der Vergleich im Vergleicher 402 ist der Vergleich der

Bank-Nummer des Sperrbank-Nummer-Eegisters 401. Dies sind mehrere Bits (2 Bits, wenn der Hauptspeicher vier Bänke enthält und höchstens 4 Bits auch dann, wenn der Hauptspeicher sechszehn Bänke umfasst). Die Anzahl der binären Stufen ist höchstens 2, und der Zeitraum, der für den Vergleich erforderlich ist, ist gering. Darüberhinaus wird der Vergleich gleichzeitig mit der Aufnahme der von der Zentraleinheit 1¹ kommenden Anforderung durch die Hauptspei eher st euer stufe durchgeführt und ist abgeschlossen, wenn die Anforderung decodiert werden soll, so dass der Zeitraum praktisch nicht ins Gewicht fällt.

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Wenn die Zentraleinheit 1 keine Sperrung abgibt, wird der Vorgang in derselben Weise wie in Fig. 9D ausgeführt, und der Anfordsrungs-Zwiscaenraum oder -Abstand zum Hauptspeicher ist zu diesem Zeitpunkt 1 Zyklus.

Nur dann, wenn die Zentraleinheit 1 die Sperrung ausführt, und eine Übereinstimmung im Vergleicher 402 festgestellt wurde, d. h., wenn die Zentraleinheit 1¹ eine Bank mit der Sperrinformation angefordert hat, wird die Anforderung in jedem Falle 1 Zyklus im nächsten Zyklus warten gelassen und mit dem Wert des Sperradressenregisters 450 verglichen. Da der Sperrbereich jedoch nur 8 Bytes klein ist, ist die ÜbereinStimmung im Vergleicher 451 selten, und es besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit.dafür, dass die Anforderung zum Hauptspeicher im nächsten. Zyklus ermöglicht wird.

Der in der Zentraleinheit 1 ausgefüh rte TS-Befehl endet mit dem auf den neuesten Standbringen oder dem Schreiben der Sperrinformation. Bei Beendigung des Einschreibvorgangs der Sperrinformation in die Bank des Hauptspeichers muss die Sperrung aufgehoben werden. Der Befehl von der Zentraleinheit 1 umfasst die "Schreibanforderung" und die "Sperrfreigabeanforderung".

Zum Zeitpunkt, wenn der Bank-Prioritätswert der Schreibanfordsrung festgelegt bzw. entschieden worden ist, wird der Befehl zur Sperrfreigabe, der das Ausgangssignal des Decoders 321 ist, über die Leitung 328a zur Sperrsteuerstufe 40 geleitet. Durch den Preigabebefehl rücksetzt die Sperrsteuerstufe 40 alle gültigen Bit-Anzeigen des Sperrbank-Nummer-Registers 401 mit der Bank-Nummer, die ersten Vergleichsindikatoren 411', 412¹ und 413', die das Ergebnis des Vergleichers 402 anzeigen, die effektive Bit-Anzeige des Sperradressenregisters 450, die zweiten Vergleichsindikatoren 461', 462' und 463S die das Ergebnis

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des Vergleichers 4-51 anzeigen, sowie die Sperrindikatoren ,516', J517¹ und 318¹, die zu den Eegistern des Anforderungsdaten-Stapels 3^0' gehören.

Die Anforderung der Zentraleinheit 1¹ ist also zu dem Sperrbereich vom nächsten Zyklus zur Sperrfreigabe zuzuordnen bzw.zuzuschreiben.

Wie zuvor beschrieben, muss gemäss der vorliegenden Erfindung bei der Durchführung der Sperrung des Hauptspeichers im Datenverarbeitungssystem mit Mehrprogrammbetrieb, wenn das System zur Begrenzung des gesperrten Bereichs verwendet wird, jede Verweisung bzw. Bezugnahme auf den Hauptspeicher durch die gesperrte Zentraleinheit in zwei Stufen beurteilt werden, ob die Verweisung bzw. Bezugnahme eine Verweisung bzw. Bezugnahme für diesen Bereich ist. Dabei wird die Verweisung bzw. Bezugnahme auf den gesperrten Bereich unterschieden und zusätzlich kann dann, wenn keine Sperrung vorliegt, verhindert werden, dass der Zeitraum zum Prüfen oder Testen für die Unterscheidung die Systemleistung bzw. -funktion nicht beeinträchtigt.

Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung • wurde der TS-Befehl als Beispiel herangezogen. Es können

jedoch auch andere Befehle, die Sperrungen erfordern, mit °dem erfindungsgöfflässen System durchgeführt werden. Es sind Abwandlungen und Ausgestaltungen der Erfindung möglich, ohne dass dadurch der Erfindungsgedanke verlassen wird-

Dr. Gy

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Claims (16)

1. PATENTAi ) W/..LTE 2 O H / ^- I 6

   _SCHIFF ν. FÜNER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK

   MARIAHILFPLATZ 2 & 3, MÖNCHEN 90
   POSTADRESSE: POSTFACH 95 01 6O, D-800O MÖNCHEN 95

   HITACHI, LTD. 27. Oktober 1978

   DEA-5727

   Datenverarbeitungssystem mit Hehrprogramabetrieb

   Patentansprüche

   Datenverarbeitungssystem mit Mehrprogrammbetrieb, bei dem Prozessoren, ein Hauptspeicher zur Speicherung von Daten und eine Hauptspeichersteuerschaltung vorgesehen sind, die mit den Prozessoren und dem Hauptspeicher verbunden ist und die Übertragung von Anforderungs~ signalen und Daten zwischen den Prozessoren und den Hauptspeicher steuert, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptspeicher-Steuerschaltung (30) folgende Schaltungsteile aufweist:

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   Anforderungsregister (310, 310', 320, 320'), öle mit den Prozessoren (1, 1') zur Speicherung von von den Prozessoren (1, 1' ) kommenden Anforderungssignalen verbunden sind, wobei jedes Signal aus einem Adressensignal zur Angabe einer Speicherstelle im Hauptspeicher

   (3) und einem Befehlssignal zur Angabe einer Operation besteht, die mit den an dieser Speicherstelle gespeicherten Daten von der Hauptspeiehersteuerschaltung durchgeführt werden soll,
   erste und zweite Sperradressenregister (401, %Oi'; 4-50'), die mit den Prozessoren (1, 1¹) verbunden sinö.

   und jeweils den ersten und zweiten Teil einer !gesperrten Adresse im Hauptspeicher (3) als erste bzw- zweite Sperradresse speichern,
   erste Vergleicher (402, 402'), die mit den Prozessoren (1, 1') und dem ersten Sperradressenregister (401, 4Oi¹) verbunden ist und Übereinstimmung zwischen der erstes Sperradresse und einem entsprechenden ersten Seil einer Adresse jedes nachfolgenden Anforderungssignals feststellen, das von den Prozessoren (1, 1¹) zur Ausführung bereitgestellt wird,

   zweite Vergleicher (451, 451'), die mit dem zweiten Sperradressenregxster (450, 450') und den Prozessoren (1, 1') verbunden sind und Übereinstimmung zwischen äer zweiten Sperradresse und einem entsprechenden zweiten Tail dar Adresse jedes nachfolgenden Anforderungssignals feststellen, das von den Prozessoren (1, 1¹) bereitgestellt wird,

   Übertragungsstufen, die mit den Prozessoren (1, 1') verbunden sind und jeweils das nachfolgende, von den Prozessoren (1, 1") kommende Anforderungssignal dem ersten Vergleicher (402, 402') und den Anforderungsregistern (310, 320; 310', 320') bereitstellen, und Steuerstufen (350), die mit den Anforderungsregistern (3:10, 320; 310', 320') und dem ersten und zweiten Vergleicher (402, 420'; 451, 451') verbunden sind und das jeweilige in den Anforderungsregistern (31Oi 320;

   320') gespeicherte nachfolgende Anforderungssignal in Abhängigkeit eines Antikoinzidenzsignals, das entweder vom. ersten oder zweiten Vergleieher (402, 402' ; 4-51, 451') kommt, zum Hauptspeicher (3) übertragen.
2. 2. Datenverarbeitungs system nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Vergleicher (451, 451') mit den Prozessoren (1, 1¹) über die Anforderungsregister (310, 310'; 320, 320') und das zweite Sperr- adressenregister (450) verbunden ist und Übereinstimmung zwischen der zweiten Sperradresse und dem entsprechenden zweiten Teil der Adresse des jeweiligen nachfolgenden Anforderungssignals, das in den Anforderungsregistern (310, 310'; 320, 320') gespeichert ist, feststellt.
3. 3. Datenverarbeitungssystem nach. Anspruch. 1 oder 2, dadurch, gekennzeichnet, dass der zweite Vergleicher (451» 451') in Abhängigkeit von einem vom ersten Yergleicher (402, 402') bereitgestellten Koinzidenzsignal einen Vergleich zwischen der zweiten Sperradresse und des geweiligen nachfolgenden Anforderungssignals durchführt.
4. 4. Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis

   3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerstufen (40) eine Übertragung des jeweiligen nachfolgenden, in den Anforderungsregistern (310, 310¹, 320, 320') gespeicherten Anforderungssignalsin Abhängigkeit eines vom ersten Vergleicher (402, 402') bereitgestellten Koinzidenzsignals solange unterbindet, bis ein Antikoinzidenzsignal vom zweiten Vergleicher (451, 451') bereitgestellt wird.
5. 5. Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis

   4, dadurch gekennzeichnet, dass

   die Prozessoren (1, 1¹) einen ersten und einen zweiten Prozessor (1 bzw. 1') umfassen.

   Ö0981 S/1Οοδ

   dass die Anforderungsregister (310, 320; 310¹, 320^!) erste und zweite Anforderungsregister (310, 320 bzw. 310', 320') uafassen, die mit dem jeweiligen ersten und zweiten Prozessor (1, bzw. 1') in Verbindung stehen, dass das erste Sperradressenregister (401, 401') ein drittes und ein viertes Sperradressenregister (401 bzw. 401') umfassen, die mit dem jeweiligen ersten und zweiten Prozessor (1, bzw. 1¹) in Verbindung stehen und jeweils die ersten Teile der Speicheradressen, die vom ersten bzw. zweiten Prozessor (1 bzw. 1¹) gesperrt sind, als dritte und vierte Sperradressen speichern,

   dass die zweiten Sperradressenregister (4-51, 4-51') ein fünftes und ein sechstes Sperradressenregister (451 bzw. 451') umfassen, die mit dem jeweiligen ersten bzw. zweiten Prozessor (1, bzw. 1') in Verbindung stehen und jeweils die zweiten Teile der Speicheradressen speichern, die vom ersten bzw. zweiten Prozessor (1 bzw. 1') gesperrt sind,

   dass die ersten Vergleicher (402, 402') einen dritten und einen vierten Vergleicher (402 bzw. 402') umfassen, der dritte Vergleicher (402) mit dem zweiten Prozessor (1¹) und dem dritten Sperradressenregister (401) in Verbindung steht und Übereinstimmung zwischen der dritten Sperradresse und dem ersten Teil eines Adressensignals des jeweiligen nachfolgenden Anforderungssignals feststellt, das vom zweiten Prozessor (1') bereitgestellt wird, und der vierte Vergleicher (402*) mit dem ersten Prozessor (1) und dem vierten Sperradressenregister (401') in Verbindung steht und "Übereinstimmung zwischen der vierten Sperradresse und dem ersten Teil eines Adressensignals des jeweiligen nachfolgenden Anforderungssignals feststellt, das vom ersten Prozessor (1) bereitgestellt wird,

   dass die zweiten Vergleicher (451, 4-51') einen fünften und einen sechsten Vergleicher (451bzw. 451') umfassen, der fünfte Vergleicher (4-51) mit dem zweiten Prozessor

   (1¹) und dem fünften Sperradressenregister (450) verbunden ist und Übereinstimmung zwischen der vierten Sperradresse und den zweiten Teil eines Adressensignals des jeweilig nachfolgenden Anforderungssignals feststellt, das vom zweiten Prozessor (V) bereitgestellt wird, und der sechste Vergleicher (4-51') mit dem ersten Prozessor (1) und dem sechsten Sperradressenregister (450') in Verbindung steht und Übereinstimmung zwischen der sechsten Sperradresse und dem zweiten Teil des jeweilig nachfolgenden Anforderungssignals feststellt, das vom ersten Prozessor (1) bereitgestellt wird, dass die Übertragungsstufen (350, 33O¹) eine Übertragungsstufe (330), die mit dem ersten Prozessor (1) verbunden ist und gleichzeitig das jeweilige nachfolgende Anforderungssignal vom ersten Prozessor (1) dem ersten Anforderungsregister (310, 320) und dem vierten Vergleicher (402') bereitstellt, sowie eine Stufe (33O¹) umfasst, die mit dem zweiten Prozessor (1' ) in Verbindung steht und gleichzeitig das jeweilig nachfolgende Anforderungssignal vom zweiten Prozessor (1') dem zweiten Anforderungsregister (310', 320') und dem dritten Vergleicher (402) bereitstellt, und dass die Steuerstufen (350) mit dem dritten bis sechsten Vergleicher (402, 402', 451, 451') und dem ersten und zweiten Anforderungsregister (310, 320; 310', 320') in Verbindung steht, das jeweilig nachfolgende, im ersten Anforderungsregister (310, 320) gespeicherte Anforderungssignal in Abhängigkeit eines Antikoinzidenzsignals, das entweder vom vierten (402') oder vom sechsten Vergleicher (451') erzeugt wird, überträgt, und das jeweils nachfolgende, im zweiten Anforderungsregister (310¹, 320') gespeicherte Anforderungssignal in Abhängigkeit eines Antikoinzidenzsignals überträgt, das von entweder den dritten (402) oder dem fünften Vergleicher (451) erzeugt wird.

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6. 6. Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5ϊ dadurch gekennzeichnet,

   dass der dritte Vergleicher (402) mit dem zweiten Prozessor (1' ) über das zweite Anforderungsregister (310* > 320') und das dritte Sperradressenregister (401) verbunden ist und Übereinstimmung zwischen dem ersten Teil des jeweils nachfolgenden, im zweiten Anforderungsregister (310*ι 320') gespeicherten Anforderungssignals und der dritten Sperradresse feststellt, und dass der vierte Vergleicher (402*) mit dem ersten Prozessor (1) über das erste Anforderungsregister (3'10, 320) in Verbindung steht und Übereinstimmung zwischen dem ersten Teil des jeweils nachfolgenden, im ersten Anforderungsregister (310, 320) gespeicherten Anforderungssignals und der vierten Sperradresse (401·) feststellt.
7. 7- Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

   dass der fünfte Vergleicher (451) einen Vergleich zwischen der fünften Sperradresse und dem jeweils nachfolgenden, im zweiten Anforderungsregister (310', 320') gespeicherten Anforderungssignals in Abhängigkeit eines Koinzidenz signals durchführt, das vom dritten Vergleicher (402) erzeugt wird, und dass der sechste Vergleicher (451') einen Vergleich zwischen der sechsten Sperradresse und dem jeweilg nachfolgenden, im ersten Anforderungsregister (310, 320) gespeicherten Anforderungssignal in Abhängigkeit eines Koizidenzsignals durchführt, das vom vierten Vergleicher (402') erzeugt wird.
8. 8. Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerstufen (350) die jeweilige Übertragung der jeweils nachfolgenden, im ersten und zweiten Anforderungsregister (310, 320 bzw. 3IO¹, 32O') gespeicherten Anforderungs-

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   signale jeweils in Abhängigkeit von KoizidenzSignalen, die vom vierten (402*) bzw- vom dritten Vergleicher (402) erzeugt werden, solange unterbindet, bis Antikoizidenzsignale vom sechsten (4-51') bzw. fünften Vergleicher (451) erzeugt werden.
9. 9· Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 5 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil der Adressensignale eine kleinere Anzahl an Bits als der zweite Teil der Adressensignale aufweist.
10. 10. Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9i dadurch gekennzeichnet,

    dass der Hauptspeicher (3) mehrere Speichereinrichtungen (31) aufweist,

    dass jedes Adressensignal jedes Anforderungssignals ein Speichereinrichtung-Hummersignal zur Kennzeichnung eines der Speichereinrichtungen (31) und einer Speicherstelle innerhalb der einen Speichereinrichtung (31) aufweist, die durch das Speichereinrichtung-Nummern-

    TO signal bezeichnet ist,

    dass die ersten Teile der Adressensignale Speichereinrichtung-Uummernsignale sind, und dass die zweiten Teile der Adressensignale Speicherstellensignale sind.
11. 11. Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 8 oder 10, dadurch gekennzeichnet,

    dass das erste und zweite Register (310, 320; 310', 320') jeweils mehrere nachfolgende Anforderungssignale speiehern, die vom ersten bzw. zweiten Prozessor (1, 1') bereitgestellt werden, und

    dass die Steuerstufen (350) erste und zweite Auswahlstufen (351, 351') umfassen, die Speicherstellen im ersten und zweiten Anforderungsregister (310, 320; 310¹, 320') auswählen, um jeweils jedes nachfolgende, vom ersten bzw. zweiten Prozessor (1, 1¹) bereitge-

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    stellte Anforderungssignale zu speichern, und jeweils Speicher stellen im ersten Anforderungsregister (3*10, 320) auswählen, um dem sechsten und fünften Vergleicher (451', 4-5Ό jeweils ein im ersten Anforderungsregister (310, 320) gespeichertes Anforderungssignal bereitstellen.
12. 12. Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte bis sechste Vergleicher (402, 402', 451, 4-51') jeweils dritte bis sechste Kennzeichnungsstufen (411-4-13, 411'-413', 461-463, 46i'-463') aufweisen, die jeweils die im dritten bis sechsten Vergleicher (402, 402', 451, 451') erzeugten Vergleichsergebnisse speichern.
13. 13· Datenverarbeitungssystem mit Mehrprogrammbetrieb,bei den Prozessoren, eine Hauptspeicher zum Speichern von Daten und eine Hauptspeicher-Steuerschaltung (30) vorgesehen sind, die mit den Prozessoren und dem Hauptspeicher verbunden sind und die Übertragung von Anforderung ssignalen und Daten zwischen den Prozessoren und dem Hauptspeicher steuert, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptspeicher-Steuerschaltung (30) folgende Schaltungsteile aufweist:

    mehrere Anforderungsregister (310, 310¹, 320, 320¹), die mit den Prozessoren (1, 1¹) in Verbindung stehen und 'die von den Prozessoren (1, 1¹) kommenden Anforäerungssignale speichern, wobei jedes Signal ein Adressensignal zur Kennzeichnung einer Speicherstelle im Hauptspeicher

    (3) und ein Befehlssignal zur Kennzeichnung einer Operation umfasst, die mit den an dieser Speicherstelle gespeicherten Daten durch die Hauptspeicher-Steuerschaltung (30) durchgeführt werden soll, Sperradressenregister (401, 401', 450, 450*), die mit den Prozessoren (1, 1') in Verbindung stehen und eine im Hauptspeicher (3) gesperrte Adresse speichern,

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    Vergleicher (402, 402', 451, 451'), die mit den Prozessoren (1, 1¹) und den Sperradressenregistern (401, 401', 450, 450') in Verbindung stehen und Überein-Stimmung zwischen der Sperradresse und einer Adresse .des jeweils nachfolgenden zur Durchführung vom Prozessor (1, 1¹) bereitgestellten Anforderungssignals feststellen,
    mehrere erste Kennzeichnungsstufen (411-415; 411'-413'), die das jeweilige Vergleichsergebnis des Vergleichers (402, 402') speichern,

    Übertragungsstufen ( 330, 330')> die mit den Prozessoren (1, 1'-) in Verbindung stehen und das jeweils nachfolgende, von den Prozessoren (1, 1¹) kommende Anforderungssignal den Vergleichern (402, 402', 451, 451') und den Anforderungsregistern (310, 320, 3IO¹, 32O¹) gleichzeitig bereitstellen,

    erste Auswahlstufen (315i 328), die jedes nachfolgende, von den Prozessoren (1, 1¹) bereitgestellte Anforderungssignalein ausgewählten Anforderungsregistern (310, 320, 310', 320') und das Vergleichsergebnis der Vergleicher (402, 402', 451, 451') in einer der Kennzeichnungsstufen (411-413, 411'-413', 461-463, 461'-463') speichern, und

    Steuerstufen (350), die mit den Anforderungsregistern (310, 320, 310', 320') und den ersten Kennzeichnungsstufen (411-413, 411'-413') in Verbindung stehen, die Übertragung des jeweils nachfolgenden, in den Anforderungsregistern (310, 320, 310', 320') gespeicherten Anforderungssignal zum Hauptspeicher (3) steuern, eine zweite Auswahlstufe (353) zur Auswahl eines der Anforderungsregister (310, 320, 310', 320') und einer entsprechenden Kennzeichnungsstufe (411-413, 411'-413') auswählt, sowie Torschaltungen aufweisen,· die ein Anforderungssignal von den ausgewählten Anforderungsregistern (310, 320, 310', 320') in Abhängigkeit eines von der ausgewählten Kennzeichnungsstufe

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    311'-313') bereitgestellten Antikoinzidenzsignals übertragen.
14. 14. Datenverarbeitungssystem nach, einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleicher (402, 402', bzw. 451, 451') ein Vergleicher zum Feststellen der Übereinstimmung zwischen einem ersten Teil der Sperradresse und einem entsprechenden ersten Teil des jeweils nachfolgenden Anforderungssignals ist.
15. 15· Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet,

    dass die Steuerstufen (350) zweite Vergleicher (351), die mit dem Sperradressenregister (401, 401', 450, 450') und den Anforderungsregistern (310, 320, 310¹, 320') verbunden sind und Übereinstimmung zwischen einem zweiten Teil der Sperradresse und einem entsprechenden zweiten Teil des Anforderungssignals feststellen, das von dem einen, von der zweiten Auswahlstufe (353) ausgewählten Anforderungsregister (310, 320, 310¹, 320¹) kommt, aufweisen, und

    die Torstufe das Anforderungssignal in Abhängigkeit eines vom zweiten Vergleicher (351) bereitgestellten Antikoinzideazsignals überbrägt.
16. 16. Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerstufe (350) mehrere zweite Kennzeichnungsstufen aufweist, die jeweils mit den zweiten Vergleichern (351) und mit der entsprechenden ersten Kennzeichnungsstufe zum jeweiligen Speichern des Vergleichsergebnisses des zweiten Vergleichers (351) verbunden sind, und

    das Torglied auf Signale anspricht, die von der zweiten Kennzeichnungsstufe bereitgestellt werden.

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