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Die Erfindung betrifft ein Bearbeitungssystem für
Zugriffsvorrangssteuerung zu einem Speicher, wobei das System wenigstens einen Anfragemodul enthält
mit Mitteln zum Ausgeben von Zugriffsanfragen, und einen Arbitermodul enthält zum
Entscheiden zwischen den Zugriffsanfragen und so zum Wählen einer mit Vorrang
durchzuführenden Zugriffsanfrage.
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Ein derartiges System ist aus der Informationsindustrie bekannt, in der
häufig der Speicher als Datenquelle unter mehreren Anfragern verteilt wird, wobei die
Anfrager die Zugriffsanfragen formulieren, die gleichzeitig ankommen können, während
ihre Durchführung nicht gleichzeitig erfolgen kann.
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Ein derartiges System findet seine Anwendung insbesondere in einem
graphischen System mit einem dynamischen Arbeitsspeicher DRAM zum Speichern von
Bildelementen.
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Ein bekanntes logisches Prioritätssystem ist in der französischen
Patentanmeldung Nr. 2 593 304 beschrieben, und in einem derartigen System gibt jeder
Anfragemodul aufeinanderfolgend Zugriffsanfragen aus, die je eine eindeutige Priorität
haben, welche Priorität aber in der Zeit variabel ist, insbesondere abhängig von der
Dauer der Anfrage, wie sie durch den Arbitermodul detektiert wird.
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Der so beschriebene Arbitermodul ist sowohl komplex auf dem Gebiet
seiner Herstellung und daher in dem Aufwand, als auch auf dem Gebiet des Gebrauchs,
denn von einer gleichen Anfrage mit einer änderbaren Priorität ist nicht einfach
erkennbar, welchen Einfluß sie auf die Leistungen des Systems hat.
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Ebenfalls ist die Patentschrift GB-1 269 301 bekannt, in der ein digitales
Datenverarbeitungssystem beschrieben ist, das mit einer Bearbeitung von
Zugriffsprioritäten zu einem Speicher über verschiedene Antragseinheiten arbeitet. Eine
derartige Einheit eignet sich zum Ausgeben einer Zugriffsanforderung niedriger Priorität
und einer Zugriffsanforderung hoher Priorität an verschiedene Verbindungen. Ein
Zugriffsprioritätsdecoder bestimmt die Anforderung, die zu erfüllen ist. Jedoch wird in
dieser Patentschrift der Inhalt der zu übertragenden Information nicht berücksichtigt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu beseitigen;
die Erfindung ist in Anspruch 1 definiert.
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Auf diese Weise wird jeder Anfragetyp getrennt formuliert und jedem
Typ kann eine Priorität gegeben werden, die sich auf einen Typ für ein einziges Wort
oder auf einen Typ für mehrere Wörter bezieht. Der Arbitermodul ist einfacher
verwirklichbar, da er keinen Blockdetektor mehr enthält, wie er in der bereits
erwähnten Patentanmeldung beschrieben wird.
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Die Erfindung läßt sich auf vorteilhafte Weise mit programmierten, d.h.
im Betrieb des Systems änderbaren Prioritäten oder mit vorprogrammierten oder auch
festverdrahteten, d.h. im Betrieb des Systems nicht änderbaren Prioritäten durchführen.
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Wenn die Prioritäten festverdrahtet sind, ist es auch möglich, zum
Automatisieren der Bearbeitung der Prioritäten ein externes Taktsignal eingreifen zu
lassen.
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In einer Vorzugsbetriebsart enthält der Arbitermodul einerseits einen
ersten Modul zum Entscheiden über die Anfragen für Zugriff zu einem einzigen Wort
und zum Vorwählen einer derartigen Anfrage, und andererseits einen zweiten Modul
zum Entscheiden zwischen der vorgewählten Anfrage und den Anfragen für Zugriff zu
mehreren Wörtern und zum Auswählen einer durchzuführenden Zugriffsanfrage.
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Auf diese Weise erfolgt eine Vorentscheidung und der zweite
Arbitermodul kann viel schneller arbeiten, was beim zeitlich geballten Lesen von
wiederzugebenden Bildelementen vorteilhaft ist.
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Bei einem genannten DRAM-Speicher können die Anfragen zum
Auffrischen durch den zweiten Modul vorteilhaft beurteilt werden.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert,
und zwar in bezug auf verschiedene Ausführungsbeispiele. Es zeigen:
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Fig. 1a und 1b zwei Implementierungsmöglichkeiten,
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Fig. 2 die Aufteilung des Arbitermoduls,
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Fig. 3 die Anwendung der Erfindung in einem graphischen System.
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In Fig. 1 ist ein logisches Prioritätssystem entsprechend dem nach der
bereits erwähnten Patentanmeldung dargestellt, das bezugshalber aufgenommen ist, um
die Beschreibung nicht zu weitschweifig zu machen.
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Der wesentliche Unterschied liegt darin, daß zum Formulieren einerseits
der Anforderungen für Zugriff zu einem einzigen Wort (DP.REQ1, GP.REQ-1, usw.)
und andererseits der Anforderungen für Zugriff zu mehreren Wörtern oder Blöcken
(DP.REQ-N, GP.REQN, usw.) jeder Anfragemodul zwei Anforderungsverbindungen
enthält. Wenn ein Modul nur einen Anforderungstyp ausgibt, reicht nur eine
Verbindung (CPU-REQ-1) aus. Die logische Prioritätsschaltung (CLP) enthält genau soviel
Register (REGA, REGB...REGI) wie es Anforderungseingänge gibt; diese Register
arbeiten wie in der bereits genannten Patentanmeldung, aber sie werden offensichtlich
nicht aufgeteilt und jeder Verbindung wird beim Empfang ein einziger Prioritätswert
gegeben; dieser Wert kann, wie oben, durch eine Instruktion (VAL-REG) sogar
während des Betriebs des Systems geändert werden; bezüglich der Prioritäten wählt das
System eine durchzuführende Anforderung (REQ.EX).
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In Fig. 1 b ist ein ähnliches Bearbeitungssystem dargestellt. Die
Anfragemoduln enthalten weitere zwei Verbindungen zum getrennten Formulieren jedes
Anforderungstyps. Dagegen besteht das logische Prioritätssystem (SL) aus einem durch
die Festverdrahtung nicht änderbaren Gattersystem. Die Prioritäten sind also ein für
allemal festgesetzt, aber es ist möglich, mit einem Zeitsignal, beispielsweise einem
Taktsignal (CLK), oder in einer Vorzugsimplementierung, mit einem Signal (TS),
dessen Dauer geeignet gewählt ist, die Gatter zu beeinflussen. Das Signal TS kann
beispielweise die Anzeigedauer und/oder die Zeilenrücklaufdauer des Schirms eines
graphischen Systems repräsentieren. In diesem Fall ist es dem Fachmann klar, daß in
der laufenden Zeit die verschiedenen Zugriffsanfragemoduln auf vorteilhafte Weise mit
verschiedenen Prioritäten versehen werden können; es steht also dem Fachmann zu, die
logischen Gatter entsprechend seiner Wahl des Aufbaus und der Wirkung des Systems
anzuordnen. Das Signal TS kann auch repräsentativ sein für das Vertikalrücklaufsignal
oder damit kombiniert sein. Diese Zeitdauerbeispiele (TS) sind offensichtlich
unbegrenzt.
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In Fig. 2 ist der Arbitermodul in zwei Teile zerlegt.
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Ein erster Modul (SL-PRE) empfängt und beurteilt ausschließlich die
Anfragen für Zugriff zu einem einzigen Wort, um aus ihnen eine (REQ-S) vorzuwählen,
die nach dem zweiten Arbitermodul weitergeleitet wird. Der zweite Modul (SL.EX)
empfängt und beurteilt die vorgewählte Anfrage und die Anfrage(n) für Zugriff zu
mehreren Wörtern zum Auswählen einer einzigen auszuführenden Anfrage; jeder der
beiden Arbitermoduln kann unterschiedslos programmierbar oder festverdrähtet sein,
wie oben angegeben.
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Diese besondere Anordnung ist speziell für ein graphisches System nach
Fig. 3 ausgeführt.
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Das graphische System enthält in gegenseitiger Verbindung mittels eines
Datenbusses, eines Steuerbusses und eines Adreßbusses einen Steuermikrocomputer, der
aus einem Mikroprozessor (P) mit seinem Programmspeicher (MP) zum Steuern des
Systems, einen Schirm zur graphischen Darstellung (CRT), einen dynamischen
Arbeitsspeicher (DRAM) zum Speichern der Anzeigeinformationswörter für die Zeilenfenster
des Schirms, wobei der DRAM periodisch aufgefrischt wird, und eine graphische
Kontrollstufe (CT-GRAPH) mit einer Mikrocomputerschnittstelle (INT), einem
graphischen Prozessor (MCLP) und einem Schirmprozessor (DCLP).
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Der vorgenannte erste Arbitermodul ist hier mit Arbiterbus (BUSAR)
bezeichnet; er beurteilt die Anforderungen für Zugriff zu einem einzigen Wort (REQ1,
REQ2, REQ3) aus dem Mikrocomputer (P), aus dem graphischen Prozessor (MCLP)
und aus dem Schirmprozessor (DCLP), und er trifft die Vorwahl für eine Anforderung
(REQ.S).
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Der vorgenannte zweite Arbitermodul ist hier in der DRAM-Kontrollstufe
(CT.DRAM) integriert. Er beurteilt die Anforderung (REQ.S) und die zeitlich geballten
Anfragen (RAF) für Zugriff zu mehreren Wörtern sowie die Anfragen zum Auffrischen
(REQ-FR) aus dem Schirmprozessor (DCLP), und er wählt eine auszuführende Anfrage
(REQ.EX) aus.
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Die auf diese Weise aufgebaute Anordnung ist besonders geeignet für das
Verfahren zum Anzeigen der vom DCLP gesteuerten Bildelemente. Dieses Verfahren
umfaßt einerseits das vorbereitende Lesen eines Anweisungsworts (REQ.3), das die
erforderlichen Informationen zum Lesen der eigentliche Bildelemente (RAF) enthält. Es
ist also wichtig, dem REQ.3 in der Anzeigezeit eine große Priorität zu geben, und dies
ist mit der beschriebenen Anordnung unter Einsatz des Schiedsrichterbusses (BUSAR)
entsprechend der Beschreibung anhand der Fig. 1 möglich.
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Das graphische System wird auf diese Weise optimiert. Das
Ausführungsbeispiel ist nicht einschränkend und dem Fachmann werden andere
Implementierungsmöglichkeiten der Erfindung, die sich dabei ergeben, entsprechend den besonderen
Bearbeitungen der Zugriffspriorität bekannt sein.