FI61363B - Databehandlingssystem - Google Patents

Description

ΓβΊ KUULUTUSJULKAISU , « -, , 7 jjfllÄ ^ *1 * UTLÄGG N I NGSSKRIFT 6 I 3 6 3 C (45) Po tentti ayrJnn-tty 12 07 1932 ^ T ^ (51) Kv.lk?/Int.CI. ^ G 06 F 15/16 SUOMI —FINLAND (21) P»wnttlh»k«mu.-Ptt«nt»n.eknln| 2362/72 (22) H»k«ml*pllvi — An*Sknlng*dt| 25.08.72 (23) AlkupttY* — Glttlfhettdaj 25*08.72 (41) Tullut JulklMkal — Bllvlt offtntlig 26.02.73 _ * (44) Nlhtlvtkslpunon ja kuuL|uHul*un pvm. — -

Patent- och registerstyrelsen ' Anaökan uttagd och utl.»kr(ft*n publlcarad 31 * 0 3 - 82 (32)(33)(31) Pyydetty etuolkeu*-Begird prlorltat 25 * 08. 71 USA (US) 17^821+ (71) International Business Machines Corporation, Armonk, Hew York 1050H, USA(US) (72) David W. Anderson, Poughkeepsie, N.Y., Richard N. Gustafson, Poughkeepsie, N.Y., Lance H. Johnson, Poughkeepsie, N.Y., Francis J.

Sparacio, Poughkeepsie, N.Y., USA(US) (7*+) Oy Kolster Ab (5*0 Tietojenkäsittelyjärjestelmä - Databehandlingssystem

Keksinnön kohteena on yleisesti tietojenkäsittelyjärjestelmä ja erikoisesti moniajojärjestelmä, jossa jokainen tietokone käyttää hyväkseen nopeata puskuria tai yksityismuistia yhdessä kaikille tietokoneille yhteisen muistin kanssa.

C. 0. Conti'n kirjoittama artikkeli "Concepts For Buffer Storage", joka on julkaisu IEEE Computer Group Nev:issä maaliskuussa 1969, kuvaa hierarkista muistia, jossa suuri, hidas kolmiulotteinen ydinmuisti työskentelee yhdessä suhteellisen pienen, nopean puskurimuistin kanssa, joka on valmistettu integroitua piiritekniikkaa hyväksikäyttäen. Tämän puskuri/ydinmuistijärjestelmän avulla päästään siihen, että keskusyksikkö (CPU) voi suurella nopeudella saada tietoja pikapuskuris-ta, joka on lähemmin sovitettu keskusyksikön konejaksoon. Kun keskusyksikkö toimittaa toivotun informaation osoitteen muistijärjestelmään, niin ohjauspiiri ratkaisee onko osoitettu tieto siirretty ydinmuistista puskurimuistiin vai ei. Jos tieto on puskurimuistissa, niin nopea pääsy puskurimuistista keskusyksikköön on mahdollinen. Jollei tieto ole puskurimuistissa, ohjauspiiri siirtää tiedon ydinmuistista pikapuskuriin ja pääsy siihen tulee mahdolliseksi. Jos käyttöalgoritmi on tehokas, useimmat pääsyt tulevat tapahtumaan nopeampaan puskurimuistiin. Tällainen olisi tulos yhdistetyssä järjestelmässä, jossa teholliset nopeudet olisivat lähes nopeimman muistin suuruusluokkaa ja jossa kustannukset olisivat lähellä hitainta ja 2 61 363 halvinta muistia.

Aikaisemmin tunnetussa tekniikassa on puskuri/ydinaruistilaitteisto avoin käyttäjälle ja kone ohjaa puskuritoimintaa. Kun/keskusyksikkö aloittaa noutotoi-mituksen, päämuistiosoite tulee esitetyksi muistihierarkialle. Ohjauspiirit kysyvät pikapuskurin etsintämekanismilta tai hakemistolta saadakseen selville onko haluttu osoite sillä hetkellä pikapuskurissa. Jos tarvittava tieto on puskurissa, niin keskusyksikölle järjestetään välitön pääsy siihen. Jollei haluttu tieto sillä hetkellä ole puskurissa, aloitetaan noutotoimitus pääydinmuistista. Se puskuripaik-ka, jonka tulee vastaanottaa tieto päämuistista, määrätään vaihtologiikkapiirien avulla, jotka ennalta määrätyn algoritmin mukaan ratkaisevat mikä puskurimuistin osoite on vaihdettava uuteen tietoyksikköön. Kun nouto aloitetaan päämuistissa, tapahtuu ensin pääsy täsmälleen pyydetylle sanalle, joka on lähetetty suoraian keskusyksikköön ja puskuriin, ja tätä sanaa seuraavat saman tietojakson jäljellä olevat seuiat sen mukaan, minkä järjestelmän erityinen jaksokoko määrää.

Tällä hetkellä tunnetaan kolme menetelmää varastointioperaatioiden suorittamiseksi. "Päämuistiin tapahtuvaa tallentamista" käytetään useimmissa nykyisissä järjestelmissä, jolloin tieto eiina välittömästi tallennetaan päämuistiin ja pusku-riosoitemekanismia tarkastetaan sen selville saamiseksi, onko osoitejakso sillä hetkellä puskurissa vai ei. Jos jakso on puskurissa, tallennetaan tieto puskuriin. Eräissä järjestelmissä, joissa sisään/ulostoimitukset ainoastaan aikaansaavat tallentamista päämuistiin, tehdään kuitenkin puskurilohko kelvottomaksi palauttamalla kelpoinen bitti, ja mahdolliset myöhemmät noudot samasta lohkosta vaativat pääsyn päämuistiin tiedon tuomiseksi puskuriin.

Toinen menetelmä on "tallentaminen mihin tahansa". Tässä menetelmässä tarkastetaan puskuriosoitemuistia sen määräämiseksi, onko osoitejakso sillä hetkellä puskurissa vai ei. Jos jakso on puskurissa, tallennetaan tieto suoraan puskuriin ilman lisätoimenpiteitä. Jollei jakso ole puskurissa, tallennetaan tieto päämuistiin.

Kolmas menetelmä, "tallettaminen puskuriin", jota tämä keksintö ensisijaisesti koskee, siirtää jakson päämuistista ja tallettaa tämän jälkeen jakson uuden tiedon puskuriin.

Edellä mainittu Conti'n artikkeli kuvaa tietojenjärjestelyn eri menetelmiä sekä näiden tietojen saantia nopeasta puskurista. Eräs tällainen menetelmä, johon kyseinen keksintö soveltuu, tunnetaan "a8sosiaatio-asetus"-menetelmänä ("set-associative"). Esimerkin tällaisesta menetelmästä voi löytää amerikkalaisesta patentista 3 538 829, 1^.11.1968. Tämän menetelmän mukaan osoiteinformaatio 61363 3 katkotaan kirjoiksi, sivuiksi ja sanoiksi. Riippuen muistin koosta saadaan ennalta määrätty lukumäärä kirjoja, joissa on ennalta määrätty lukumäärä sivuja, ja jokainen sivu sisältää ennalta määrätyn lukumäärän sanoja. Voidaan esim. määrätä, että jokaisen kirjan pitää sisältää 128 sivua ja että jokaisen sivun pitää sisältää ennalta määrätty lukumäärä sanoja. Kun on suoritettu tämä päätös, siitä seuraa, että pikapuskurissa tulee olemaan 128 muistiosastoa, jolloin jokainen osasto sisältää yhdellä sivulla olevat sanat. Pikamuistin kuhunkin osastoon kuuluu sisällysluettelo tai osoitteiden hakemistotaulukko, joka sisältää 128 rekisteriä. "Assosiaatio-asetus "-menetelmässä minkä tahansa kirjan vastaava sivunumero tulee aina löytymään pikamuistin samasta muistiosastosta. Tämän mukaan päämuistin minkä tahansa kirjan sivu 10 löytyy aina pikapuskurin paikasta 10. Hakemiston vastaavassa rekisterissä on silloin tulo, joka tunnistaa juuri sen kirjan, johon tämä erityinen sivu 10 kuuluu. Menetelmä sen määräämiseksi, onko haluttu tieto pikapuskurissa vai ei, perustuu siihen, että käytetään hyväksi sivunumeron määrittäviä osoite-bittejä pääsyn aikaansaamiseksi hakemistoon ja samalla pikapuskuriin. Hakemiston rekisterin 10 tuloa verrataan tuotuun osoitteeseen sen määräämiseksi vastaako tuodun osoitteen kirja-arvo rekisterissä olevaa kirja-arvoa vai ei. Jos ne ovat samat, tämä osoittaa, että halutun kirjan haluttu sivu 10 on se tieto, joka on pikapuskurissa. Jollei tieto tule heilutusta kirjasta siirretään herutun kirjan sivu 10 päämuistista puskuriin ja viedään se pikapuskurin muistiosastoon 10, jonka jälkeen halutun kirjan identiteetti siirretään hakemiston vastaavaan rekisteriin.

Toinen menetelmä, jota jo on käytetty moniajon yhteydessä, on ns. "täysin assosiatiivinen ("fully associative") menetelmä. Tällöin nopea puskuri saattaa olla varustettu esim. kuudellatoista muistiosastolla. Jokaiseen muistiyksikköön kuuluu rekisteri. Kukin muistiosasto voi olla niin suuri, että se kykenee tallentamaan kokonaisen kirjan. Se erityinen kirja, joka on tallennettuna tietyssä muistiosas-tossa, tulee tunnistetuksi vastaavassa rekisterissä. Kun kukin osoite tuodaan, niin kirjaosoiteosaa verrataan kaikkien rekisterien tuloihin, ja jos löydetään yhteensopiva osoite, määritetään tieto olevaksi siinä osastossa, joka kuuluu tähän rekisteriin. Täysin assosiatiivinen menetelmän mukaan voidaan tieto, joka on siirretty päämuistista puskurimuistiin, sijoittaa mihin paikkaan tahansa. Kun uusi tieto on vietävä sisään, ratkaisee vaihtoalgoritmi mihin osastoon vaihto kohdistetaan, ja uusi tieto viedään tähän osastoon. Kirjan tunnus viedään hakemistoon kuuluvaan rekisteriin.

Keksinnön eräänä tarkoituksena on aikaansaada yhteenkytkentämekanismi useiden tietokoneiden välillä, joista jokaisessa on nopea puskurimuisti ja pääsy

V

4 61 363 suuressa, yhteisessä muistissa oleviin tietoihin.

Keksinnön eräänä tarkoituksena on aikaansaada pikapuskuritoiminta moni-aj©konfiguraation yhteydessä sen turvaamiseksi, että jokainen tietokone voi saada tietyn operandin ajankohtaisimman arvon.

Keksinnön vielä yhtenä tarkoituksena on aikaansaada pikapuskuritoiminta moniaj©konfiguraation yhteydessä, jolloin keksintö on sovellettavissa erilaisiin tallentamisen ohjausmenetelmiin.

Keksinnön kohteena on siten tietojenkäsittelyjärjestelmä, joka käsittää jaetun päämuistin useiden operandien tallentamiseksi osoitettavissa oleviin paikkoihin sekä useita käsittely-yksiköltä, joista jokainen sisältää välineet paikal-lisosoitesignaalien aikaansaamiseksi, jotka tunnistavat mainitussa jaetussa päämuistissa olevan operandipaikan, ja paikallissaanninohjauselimiä, jotka ilmaisevat pyynnön päästä noutamaan tietoja osoitetusta paikasta tai tallentamaan tietoja mainittuun paikkaan, jolloin jokainen käsittely-yksikkö lisäksi sisältää nopean puskurimuistin tallentamaan ennalta määrätyn osan operandeja, jotka aikaisemmin on siirretty mainitusta jaetusta päämuistista puskurimuistiin, hakemiston operandien tunnistamiseksi mainitussa puskurimuistissa välittömän saannin aikaansaamiseksi vastaavalta käsittely-yksiköltä sekä tallennuksenohjaus-elimiä, joihin sisältyvät laitteet, jotka reagoivat mainittuihin paikallisosoite-signaaleja lähettäviin elimiin, mainittuihin paikallisosoitteenohjauselimiin ja mainittuun hakemistoon pääsyn aikaansaamiseksi mainitussa puskurimuistissa olevaan tunnistettuun operandipaikkaan. Tietojenkäsittelyjärjestelmälle on tunnusomaista se, että kaikki tallennuksenohjauselimet on kytketty toisiinsa pää- ja ohjausjohdoilla ja reagoivat käsittely-yksiköiden aikaansaamiin osoitesignaa-leihin, jotka edustavat tiettyjä operandipaikkoja, levittämällä riippuvaisina useiden ohjausindikaattoreiden tilasta, jotka on sovitettu jokaisen hakemiston yhteyteen, osoite- ja ohjausinformaatiota tallennusohjauselinten välillä, jotta kaikki käsittely-yksiköt saavat pääsyn mainitun tietyn operandin ajankohta!sim-paan arvoon, jolloin ensimmäinen (kelpoisuushitti) ohjausindikaattoreista ilmoittaa, onko kysymyksessä olevan tietojakson, joka koostuu tietystä määrästä operandeja, noutanut myös jokin toinen puskurimuisti ja onko se siellä joutunut jonkin muutoksen kohteeksi, ja jolloin toinen (noutobitti) ilmoittaa, muodostaako siihen liittyvän puskurimuistiosan sisältö ainoan version ajankohtaisesta tietojaksosta, jonka jokin puskurimuisti on noutanut päämuistista, sekä kolmas ohjausindikaattori (tallennusbitti) ilmoittaa, onko käsittely-yksikkö suorittanut tallentamisen siihen liittyvään puskurinosaan.

Patenttivaatimuksissa 2 - 7 on yksityiskohtaisemmin esitetty keksinnön edullisia suoritusmuotoja.

Keksinnön edellä esitetyt sekä muut tarkoitukset, ominaisuudet ja edut käyvät ilmi seuraavasta, erään edullisen suoritusmuodon yksityiskohtaisesta kuvauksesta, jonka yhteydessä viitataan oheisiin piirustuksiin.

61363

Kuvio 1 on lohkokaavio, joka esittää eri tietokoneiden välisen kytkennän jakelua varten, jolloin jokaiseen tietokoneeseen kuuluu oma yksityinen pikamuisti.

Kuvio 2 on logiikkapäätöksiä ja -sekvenssejä esittävä vuokaavio.

Kuvio 3 on logiikkakaavio, joka esittää muistiohjausyksikössä tapahtuvan perusohjauksen jokaisessa tietokoneessa sekä logiikan informaatiojakelutarpeen määräämiseksi.

Kuvio 1* on jokaisessa tietokoneessa olevan muistinohjausyksikön logiikka-kaavio, joka yksikkö reagoi kaukana olevasta tietokoneesta tulevien osoite- ja saanninohjaussignaalien jakelemiseksi.

Kuviossa 1 on esitetty tämän keksinnön yleinen järjestely. Järjestelmässä käytettävät operandit on sijoitettu jaettuun eli yhteiseen päämuistiin 10. Operandien saanti tapahtuu useiden käsittely-yksikköjen eli tietokoneiden 11 ja 12 avulla. Kukin tietokone 11 ja 12 tunnistaa päämuistissa olevia operandeja osoi-tepääjohdoilla 13 ja 1^. Tietokoneisiin 11 ja 12 kuuluu yksityiset pikamuistit 15 ja 16 sekä tietojen pääjohdot 17 ja 18 tietojen siirtämiseksi tietokoneiden ja paikallisen yksityismuistin välillä. Pyyntö päästä operandien paikkoihin, jotka on yksilöity osoitepääjohdolla 13 tai 1U, ilmaistaan saanninohjausjohdoil-la 19 ja 20. Saanninohjaussignaalit ilmoittavat, että tietokone haluaa päästä operandin paikkaan tarkoituksena noutaa tieto tietokoneeseen tai tallentaa tieto tietokoneesta kyseiseen paikkaan.

Pääjohdoilla 13 ja 1^ toimitettu osoiteinformaatio syötetään paikallisiin muistinohjausyksikköihin 21 ja 22 sen määräämiseksi, onko haluttu tieto saatavissa yksityismuisteista 15, 16 vai ei. Mikäli haluttu tieto on yksityismuis-teissa 15, 16 siirretään tieto välittömästi tietojen pääjohdolla 17 tai 18. Jos muistinohjausyksikkö 21 tai 22 määrää, ettei haluttua tietoa ole yksityismuis-teissa 15, 16, suoritetaan pyyntö ohjausjohdolla 23 tai 2h tiedon siirtämiseksi päämuistista 10 yksityismuistiin 15 tai 16 muistitietojen pääjohdoilla 25, 26. Sovelletaan menetelmää sen määräämiseksi, onko haluttu tieto paikallisessa yksi-tyismuistissa, etsintämekanismin avulla, johon sisältyvät hakemistot 27 ja 28.

Tämän keksinnön mukaan on tietokoneet yhdistetty informaation jakelua varten, mikä on välttämätöntä, jotta jokaisella tietokoneella olisi varma pääsy operandipaikkoihin, joissa on operandin ajankohtaisin arvo ottaen huomioon se tosiseikka, että mikä tahansa tietokone muista riippumattomasti voi modifioida operandiarvoja. Tullaan tarkastelemaan eri muunnelmia mitä yleiseen jakeluun tulee, mutta liitäntöjen minimimäärään sisältyy aina pääjohto 29 osoiteinformaa-tion siirtämiseksi tietokoneiden välillä sekä ohjausjohto 30 signaalien antamiseksi yhdestä tietokoneesta muihin koneisiin siitä, että yhdellä koneella on pääsy operandipaikkaan tiedon noutamiseksi tai tallentamiseksi. Erään muunnelman mukaan, joka perustuu puskuriin tapahtuvaan tallentamiseen, on olemassa vielä yksi yhdyssignaalijohto 31 signaalien antamiseksi yhdestä tietokoneesta muihin siitä, että siirto tapahtuu päämuistista yksityismuistiin. Keksinnön eräässä toisessa suoritusmuodossa on yhdysjohto 32, jolloin aktivoidaan eri ohjauselimiä riippuen 6 61363 siitä onko eri yksityismuisteissa enemmän kuin yksi kopio operandien tietystä jaksosta.

Kuviossa 2 on esitetty logiikkapäätöksien ja -sekvenssien vuokaavio, jotka päätökset on tehty vastauksena tietokoneesta tulleeseen pyyntöön päästä päämuisti-paikkaan, jolloin tämä pyyntö koskee tiedon noutoa kyseisestä paikasta tai tallentamista siihen. Ennen kuviossa 2 esitettyjen sekvenssien selitystä selitetään lyhyesti yhden tietokoneen yksityismuistiin, hakemiston ja muistinohjauslaitteis-ton yleisjärjestelyä, jolloin viitataan kuvioon 3.

Kuviossa 3 on niillä osilla, jotka jo kuvion 1 yhteydessä on esitetty, vastaavat viitenumerot.

Keksinnön etusijalle asetettua suoritusmuotoa käytetään nopeassa yksityis-muistijärjestelmässä, jossa käytetään "assosiatiivista asetusmenetelmää" tietojen järjestelemiseksi ja tallentamiseksi yhdessä sen saantmenetelmän kanssa, joka tunnetaan "puskuriin tapahtuvalla tallentamisella", (store in buffer). Tästä seuraa, että tietokoneen jokainen saantipyyntö lopulta on suoritettava pikamuistissa riippumatta siitä, onko tarkoituksena tiedon nouto vai tallentaminen.

Yksityismuisti 15 sisältää, kuten on esitetty, 188 tallennus- eli muisti-osastoa 33· Jokaisella muistiosastolla on kyky tallentaa tieto-operandien jakso, jota on sanottu sivuksi aikaisemmin mainitussa amerikkalaisessa patentissa 3 588 829· Jokaiseen muistiosastoon 33 kuuluu 128 rekisteriä 3*+, jotka muodostavat hakemiston 27· Em. amerikkalaisen patentin mukaan tulee osasto 35 jokaisessa rekisterissä 3*+ sisältämään yhteisen päämuistin 10 tietyn kirjan osoitemerkin-nän. Toisin sanoen tulee päämuistin 10 minkä tahansa kirjan sivu h aina siirretyksi ja tallennetuksi saman numeron omaavaan muistiosastoon. Se tietty kirja, josta sivu U siirrettiin, tulee osastossa 35 merkityksi numerolla 1+.

Kun annetaan saantipyynnön signaali paikallisesta tietokoneesta 11 johdolla 19, päästetään paikallisosoiteinformaatio pääjohdolla 13 TAI-piirin 36 läpi hakemiston 27 läpietsimiseksi sen selvillesaamiseksi, onko haluttu tieto yksityis-muistissa 15 vai ei. Osoiteinformaation sitä osaa, joka ilmaisee sivunumeron, käytetään pääjohdoilla 37 ja 38 hyväksi osoitettuun rekisteriin 3¾ ja muistiosastoon 33 tapahtuvaa pääsyä varten. Kirjaosoiteinformaatio luetaan kyseisestä rekisteristä 3¼ ja sitä käytetään hyväksi vertailupiirissä 39 sen määräämiseksi, onko kyseisessä rekisterissä 3^· tallennettuna oleva jakso-osoiteinformaatio sama kuin osoitepääjohdon 13 toimittama jakso-osoiteinformaatio vai ei.

Useiden kuhunkin rekisteriin 3^ kuuluvien binääristen lisäbittien tarkoitusta selitetään perusteellisesti edempänä. Tällä hetkellä on kuitenkin mainittava kelpoisuusbitin 1+0 esiintymisestä. Kun kelpoisuusbitin binääriarvo on 1 ja vertailupiiri 39 ilmaisee, että pääjohdolla 13 pyydetty jakso-osoite on sama kuin rekisterissä 3^* oleva jakso-osoite, johon pääsy on saatu, toimittaa JA-piiri 1+1 johdolla 1*2 ulostulosignaalin, joka ilmaisee kelpoisen jakson tilan. Tämä tarkoittaa 7 61 363 sitä, että haluttu tietojakso on tallennettuna yksityismuistiin 15 ja on kelpoinen.

Pääjohdolla 37 yksityismuistiin 15 toimitettu osoiteinformaatio aikaansaa pääsyn tunnistettuun muistiosastoon 33 ja siirtää tämän tiedon pääjohtoon 1+3. Vastauksena merkinantojohdon noutoa koskevaan saantipyyntöön ja määräämiseen, että yksityismuistissa oleva jakso on kelpoinen, aikaansaa JA-piiri Uk signaalin verä-jäpiiriin 1+5 pyydetyn tiedon välittömäksi siirtämiseksi keskusyksikköön pääjohdolla 1+6.

Kun vastauksena hakemiston 2^ läpietsimiseen osoiteinformaation ollessa pääjohdolla 13 määrätään, että haluttu tietojakso ei ole kelpoisena tallennettuna yksityismuistissa 15, toimitte» invertteripiiri 1+7 ulostulosignaalin 1+8, joka il-maisee tarpeen siirtää heiluttu tietojakso yhteisestä muistista 10 yksityismuistiin 15.

Jos yksityismuisti ja hakemisto on muodostettu em. amerikkalaisen patentin mukaisesti, voidaan käyttää vaihtoalgoritmia sen muistiosaston valitsemiseen, joka tulee vastaanottamaan pyydetyn tiedon. Vaihdettavan muistiosaston osoite ilmaistaan pääjohdolla 1+5 ja se syötetään myös TAI-piirin 36 kautta pääsyn aikaansaamiseksi siihen rekisteriin, joka kuuluu vaihdettavaan muistiosastoon. Tähän rekisteriin kuuluva kelpoinen bitti 1+0, tulee palautetuksi sen ilmaisemiseksi, että tällä hetkellä yksityismuistissa 15 oleva tieto ei enää ole kelpoinen. Edelleen se jakso, joka tunniste» halutun tiedon osoiteosan, tulee siirretyksi pääjohdolla 50 siihen rekisteriin 3I+, johon pääsy on saatu. Se tietojakso, joka siirretään takaisin yhteisestä muistista 10, tulee syötetyksi pääjohdolla 51 veräjäpiirin 52 kautta ja TAI-piirin 53 kautta valittuun muistiosastoon vaahtoa varten.

Jos pyydetty tietojakso, joka siirrettiin yhteisestä päämuistista yksityismuistiin, koski noutopääsypyyntöä vastaavasta tietokoneesta, toimittaa JA-piiri 1+1+ nyt ilmaisiin, joka on välttämätön veräjäpiirin 1+5 aktivoimiseksi halutun operandin siirtämiseksi pääjohdolla 1+6 tietokoneeseen. Mikäli olisi tarkoitus siirtää heiluttu tietojakso yksityismuistiin tiedon t allett amis eks i~ j oh onki n operandipaikkaan, toimitettaisiin yksityismuistiin tallennettava tieto pääjohdolla 5I+ aktivoidun veräjäpiirin 55 ja TAI-piirin 53 kautta muietiosaetossa 33 tunnistettuun operandipaikkaan. Tätä toimenpidettä selitetään yksityiskohtaisemmin edempänä.

Kun on määrätty, että yksityismuistin 15 jossakin muistiosastossa 33 oleva tietojakso on vaihdettava, aktivoituu vielä yksi binääribitti, joka kuuluu kuhunkin rekisteriin 3l+. Tämän bitin yhteydessä esiintyviä yksityiskohtia selitetään perusteellisesti jakelumekanismin yhteydessä. Sitä voidaan käyttää ilmaisemaan, 8 61363 että se tieto, joka on vaihdettava valitussa muistiosastossa 3, on tullut modifioiduksi tai vastaavan tietokoneen tallentamaksi sillä aikaa kun se oli muistiosastossa 33. Aina kun vastaava tietokone tallentaa tietoja muistiosastoon 33, vastaavan rekisterin 3k tallennusbitti 56 tulee asetetuksi binääriseen tilaan 1. Kun ilmaisu tietojensiirrosta esiintyy johdolla U8, toimitetaan viestijohdolla 57 vielä yksi signaali, joka ilmaisee jakson mahdollisen uudelleentallentamisen tarpeen. JA-piiri 58 päättää, että muistiosastossa 33 oleva vaihdettava tieto on kelpoinen ja on ollut tallennettuna. Tallennusbitin tarve liittyy myös "tallenta-minen"-mentelmän hyväksikäyttöön. Tallennusbitin 56 1-tila ilmaisee, että yksityismuistin 15 muistiosastossa 33 oleva tieto on modifioitu eikä enää ole identtinen saman tietojakson kanssa, joka on jäljellä yhteisessä päämuistissa 10.

Kun yksityismuistissa oleva tieto eroaa päämuistissa olevasta tiedosta, käytetään siksi JA-piiriä 58 vaihdetun tietojakson päämuistiin pääjohdolla 59 veräjäpiirin 60 kautta tapahtuvan siirtämisen aikaansaamiseksi, jolloin JA-piirin 58 ulostulosignaali aktivoi veräjäpiirin 60. Kun kyseisen muistiosaston tieto on siirretty takaisin päämuistiin ja uusi tieto on siirretty päämuistista yksityismuistiin, käytetään johtoa 6l tallennusbitin palauttamiseen tilaan 0, joka ilmaisee, että nyt muistiosastossa 33 oleva tieto on sama kuin se, joka on löydettävissä päämuistista 10.

Seuraavansa määritellään vielä eräs binäärinen bitti, joka liittyy kuviossa 3 olevaan jokaiseen rekisteriin 3^. Tätä binääristä lisäbittiä sanotaan noutobitiksi 62. Kun se on nolla, se ilmaisee muistinohjausmekanismille, että tässä tietyssä yksityismuistissa on päämuistin 10 tietojakson ainoa kopio. Tämä merkitsee sitä, ettei mikään muu yksityismuisti 15 ole pyytänyt tätä nimenomaista tietojaksoa. Kun noutobitti on binäärisenä ykkösenä, se ilmaisee, että jokin muu tietokone on jossain vaiheessa siirtänyt saman tietojakson päämuistista 10 yksi-tyismuiatiinsa.

Kolme ajankohtaisinta tilaa kelpoisuusbitille 1*0 (V), tallennusbitille 56 (S) ja noutobitille 62 (F) esitetään hakemistoptikoissa 1, 2 ja 3. Paikassa 1 oleva tila ilmaisee, että tämän tietokoneen yksityismuisti sisältää tunnistetun tietojakson ainoan kopion. Tähän erityiseen jaksoon voi tämä tietokone suorittaa tallentamista vaikuttamatta samaan tietoon jossakin toisessa yksityismuistissa. Paikassa 2 ilmaistu tila merkitsee, että jakso on kelpoinen tässä erityisessä yksityismuistissa mutta että se on: myös olemassa (tai oli jonakin ajankohtana olemassa) toisen tietokoneen yksityismuistissa. Tämä erityinen tietokone voi ainoastaan lukea tietoja tästä jaksosta ilman että käy välttämättömäksi ilmoittaa toiselle ~ 9 61363 tietokoneelle jostakin toimenpiteestä. Ennenkuin tietokone voi suorittaa tallentamista tähän lohkoon on jaettava informaatiota tiedon kelvottomaksi tekemiseksi muissa yksityismuisteissä ja tämän yksityismuistin merkitsemisen muuttamiseksi, niin että se tulee samanlaiseksi kuin paikassa 1. Paikassa 3 ilmaistu tila on pääasiallisesti sama kuin paikassa 1 sitä lukuunottamatta, että kyseinen tietokone on suorittanut tallentamista tähän tietojaksoon, minkä jodosta tässä tapauksessa kysessä on tämän tietojakson ajankohtaisin kopio.

Viitaten kuvioon 2 selitetään nyt yleisesti logiikkapäätökeiä ja logiikka-sekvenssejä, joiden tarkoituksena on saada kaikkien tietokoneiden kaikki yksityis-muistit heijastamaan tietyn operandin oikea arvo kiinnittäen huomiota siihen, että kukin tietokone voi työskennellä riippumattomasti sen yksityismuistissa olevia tietoja hyväksikäyttäen. Kuviossa 2 merkintä B-l tarkoittaa vastaavan tietokoneen pyytämää tietojaksoa. Merkintä B-2 tarkoittaa yksityismuistissa olevaa, uutta tietoa vastaan vaihdettavaa tietojaksoa.

Vastauksena tietokoneesta A tulevaan nouto- tai tallennussaantipyyntöön päätöslohko 63 ratkaisee aikaansaadaanko jakso-kelpoinen-signaali pyydetylle jaksolle puskurissa A. Jos jakso on kelpoinen, ratkaisee päätöslohko 6U onko kyseessä noutopyyntö tai talletuspyyntö. Mikäli kyseessä on noutopyyntö, tapahtumainkulku 65:ssä tulee ajankohtaiseksi.' Puskurissa A olevan jakson B-l tieto siirretään takaisin tietokoneeseen A. Kun päätöslohko 6k ratkaisee, että kyseessä on tallen-nuspyyntö, ratkaisee päätöslohko 66 onko noutobitti "päällä” vai "irti" puskurissa A olevalle pyydetylle jaksolle. Mikäli noutobitti on "irti", tapahtuu kohdassa 68 oleva toiminta. Tällöin tallennetaan tietokoneesta A tuleva tieto jakson B-l oikeaan puskurissa A olevaan operandipaikkaan. Jakson B-l tallettaminen puskuriin A saa myös tallennusbitin siirtymään tilaan "päällä" puskurissa A.

Jos päätöslohko 66 ilmaisee, että noutobitti oli binäärinen ykkönen, niin tämä merkitsee sitä, että eräät muut yksityismuistit sisältävät (tai sisälsivät jonakin ajankohtana) kopion samasta tietojaksosta. Sentähden tulee synnytetyksi tarve informaation jakelemiseksi tietokoneita yhdistävillä elimillä. Jaettava perusinformaatio on halutun jakson B-l osoite ja onko kysymys nouto- tai tallennus-pyyntö. Kun muut tietokoneet vastaanottavat jaetut tiedot, ratkaisee päätöslohko 69 onko pyydetty jakso B-l kelpoinen tässä kyseisessä yksityismuistissa, joka tässä tapauksessa on merkitty kirjaimella B. Jollei pyydetty jakso B-l ole kelpoinen toisessa yksityismuistissa, niin tietokoneen A puskurin noutobitti kytkeytyy "irti" kohdassa 67, ja tallennusoperaatio voi tapahtua kohdassa 68.

Kun todetaan, että pyydetty jakso B-l on kelpoinen tietokoneen B yksityis- ^ muistissa, niin sen muistioeaston "jakso-kelpoinen"-bitti, joka sisältää pyydetyn 61 363 10 jakson B-l, kytkeytyy "irti” kohdassa 70, koska jakelu oli seurauksena tallennus-pyynnöstä tietokoneessa A. Tämän johdosta tietokone B pyytää tiedon siirtämistä yhteisestä muistista 10 yksityismuistiinsa seuraavan kerran, kun tietokone B pyytää pääsyä jaksossa B-l olevaan tietoon. Kun "jakso-kelpoinen"-liipasin on kytketty "irti" jaksolle B-l puskurissa B, niin B-l:n noutobitti puskurissa A kytkeytyy "irti" kohdassa 67, ja tallennusoperaatio voi tapahtua kohdassa 68.

Loput kuviossa 2 esitetyistä logiikkapäätöksistä ja sekvensseistä ovat ajankohtaisia, kun kohdassa 63 määrätään, ettei jakso B-l ole kelpoinen tietokoneessa A. Kun pyydetty jakso ei ole kelpoinen puskurissa A, alkaa vaihtoalgoritmi toimia kohdassa 71 ottaakseen esille jakson, joka on vaihdettava puskurissa A ja joka nyöhemmin tunnetaan jaksona B-2. Tällöin päätetään kohdassa 72 tarpeesta tiedon palauttamisesta yksityismuistista yhteiseen päämuistiin. Kuten aikaisemmin cm esitetty, tämä päätös riippuu tietokoneen A puskurissa olevan jakson B-2 kelpoieuus-bitin ja tallennusbitin tilasta. Mikäli kelpoisuusbitti ja tallennusbitti ovat "päällä", seurataan kohdan 73 mukaista rutiinia. Tällöin tulee vaihdettava jakso B-2 siirretyksi yhteiseen muistiin 10 puskurista Aja puskurin A B-2 jakson sisältävän muistiosaston tallennusbitti kytkeytyy "irti". Kun tietojakson palautus on tapahtunut kohdassa 73 tai määrätään, ettei sitä tarvita kohdassa 72, täytyy osoite- ja saanninohjausinformaation jakelua suorittaa. Informaation jakelun tarkoituksena on tällöin todeta onko pyydetty jakso B-l tietokoneen B puskurissa vai ei ja yhtyvätkö tietokoneen B puskurissa olevien operandien arvot yhteisessä muistissa 10 olevan operandijakson arvoihin vai poikkeavatko ne näistä.

Jaettua osoitetta ja saanninohjaussignaalia käytetään hyväksi etsittäessä pyydettyä jaksoa B-l tietokoneen B hakemistosta, ja päätös siitä, onko jakso B-l kelpoinen puskurissa B suoritetaan kohdassa 7^. Jos pyydetty jakso B-l on puskurissa B ja pyydetyn jakson B-l puskurissa B tallennusbitti on "l", kuten kohdassa 75 ilmaistaan täytyy tietojakso B-l tallentaa uudelleen päämulstiin 10 tietokoneen B puskurista, kuten kohdassa 76 osoitetaan. Edelleen kytkeytyy tietokoneen B puskurissa olevan jakson B-l "irti" ilmaisemaan, että yhteisessä muistissa oleva tieto nyt on sama kuin tietokoneen B puskurissa oleva tieto. Kun jakso B-l on palautettu yhteiseen muistiin 10 tai on määrätty ettei tämä ole tarpeen, on kohdassa 77 kysymys siitä, tarkoittaako tietokoneen A saantipyyntö tiedon noutoa vaitiedon tallennusta. Jollei tietokoneen A kohdalla ole kyseessä nouto vaan talleöta-minen, on kohdan 78 rutiinin mukaista kytkeä tietokoneen B puskurissa olevan jaksoon B-l kuuluvan lohko-kelpoinen-bitti "irti", minkä johdosta tietokone B lähettää seuraavan pyynnön saada operandi jaksosta B-l yhteiseen muistiin 10.

61363

Jos kohdassa 77 tehty päätös osoittaa, että tietokoneen A pyyntö koskee tiedon noutoa, kytkeytyy jakson B-l noutobitti puskurissa B "päälle” kohdassa 79* ja jakson B-l noutobitti tietokoneessa A kytkeytyy myös "päälle" kohdassa 60 sen iImeä semiseksi, että kaikkien tietokoneiden yksityismuisteissa on enemmän kuin yksi jakson B-l kopio.

Jos seurauksena informaation jakelusta kohdassa 71* päätetään, että pyydetty jakso B-l ei ole kelpoinen tietokoneen B puskurissa, tulee pyydetyn jakson B-l noutobitti tietokoneen A puskurissa kytketyksi "irti" kohdassa 8l, mikä ilmaisee, että tietokoneen A puskurissa on jakson B-l ainoa kopio sen lisäksi mikä on yhteisessä muistissa 10.

Kun on määrätty, että jakso, joka on siirrettävä päämuistista 10 tietokoneen A puskuriin, on kelpoinen päämuistissa, siirretään jakso B-l päämuistista tietokoneen A puskurissa olevaan valittuiin muistiosastoon, jolloin vastaavassa rekisterissä oleva jakson B-l kelpoisuusbitti kytkeytyy "päälle". Tämä rutiini on esitetty kohdassa 82. Kun tieto on siirretty päämuistista 10 tietokoneen A puskuriin, tapahtuu päätös siitä, onko nouto- vai tallennuspyyntö ajankohtainen koohdassa 83, jonka jälkeen kohdan 65 tai 68 mukainen rutiini tapahtuu.

Kuvion 2 yhteydessä käsitelyjä logiikkapäätöksiä ja -sekvenssejä selitetään nyt viitaten kuvioihin 3 ja U. Kuvio 3 edustaa logiikan sitä osaa, joka on välttämätön jotta jokin tietokone voisi aloittaa saanninohjausinforma&tion ja osoiteinformaation jakelun tai siirron yhdyselimillä. Kuviossa U on esitetty se logiikka, joka on tarpeen muissa tietokoneissa jaettuun informaatioon tapahtuvaa vastaamista varten.

Osoiteinformaatiojakelun tarvetta yhdistävällä osoitepääjohdolla 29 ja saan-ninohjaussignaalin siirtoa johdolla 30 voidaan tarkastaa kaukosignaaleina, jotka menevät TAI-piirin 8U, veräjäpiirin 85 ja veräjlpiirin 86 läpi. JA-piiri 87 edustaa tarvetta jakaa osoite- ja saanninohjausinformaatiota kuvion 2 mukaan suoritettujen päätöksien perusteella jotka ilmaisevat että pyydetty jakso on kelpoinen pyytävässä järjestelmässä ja että saanti koskee informaation tallentamista.

JA-piiri 87 reagoi JA-piiristä Ui tulevaan lohko-kelpoinen-signsaliin, joka ilmaisee, että pyydetyn jakson noutobitti on binäärinen ykkönen, ja signaali että saan-tipyyntö on tallennusoperaatio, jonka invertteri 88 on aikaansaanut. JA-piirin ulostulosignaali syötetään TAI-piiriin 8U veräjäpiirien 85 ja 86 aktivoimiseksi pyydetyn jakso-osoitteen ja saantipyynnön jakelua tai siirtoa varten yhdistävillä elimillä. Mikäli pyydetyn jakson noutobitti 62 on binäärinen nolla, mikä ilmaisee, että tämä on tiedon ainoa kopio, niin aikaisemmin esitetyn mukaan JA-piiri 87 ei kehitä ulostulosignaalia, minkä johdosta informaation jakelu estyy. * l! 61363 y Kun informaatiota pyytävä tietokone toteaa tarpeen siirtää jakso yhtei sestä muistista 10 yksityismuistiin 15» syötetään - kuten kuvion 2 yhteydessä mainittiin - signaali johdolla 48, joka ilmaisee tarpeen siirtää jakso, TAI-piiriin 84 veräjäpiirien 85 ja 86 aktivoimiseksi. Signaali johdolla 48 siirretään kaukosignaalina muihin tietokoneisiin niiden päätöksien aikaansaamiseksi, jotka alkavat kohdassa 74 kuviossa 2.

Kuvion 3 muu logiikka, joka reagoi hakemiston 27 alustavaan läpietsimiseen osoitepääjohdolla 13 syötetyn paikallisosoitteen avulla, käsittää JA-piirin 89, joka reagoi jakso-kelpoinen-signaaliin ja tallennuspyyntöön kyseiseen muistiosas-toon ja rekisteriin kuuluvan S-bitin 56 asettamiseksi. Invertteri 90 ja JA-piiri 91 reagoivat hakemiston 27 läpietsimiseen sen ilmaisemiseksi, että pyydetty jakso on kelpoinen ja että se on pyydetyn tietojakson ainoa kopio.

Kuviossa 4 on esitetty kaikkien tietokoneiden ne logiikkapiirit, jotka aktivoituvat, kun informaatiota jaetaan tai siirretään yhdistävällä osoitepääjohdolla 29 ja saanninohjausjohdolla 30. Ainoa lisäjohto, joka tarvitaan muihin tietokoneisiin yhdistävillä elimillä tapahtuvaa siirtoa varten, on viitenumerolla 31 merkitty johto, joka ilmaisee, että jakelevaa tietokonetta pyydetään siirtämään tietojakso yhteisestä muistista 10 yksityismuistiin. Osoiteinformaation jakelua käytetään hyväksi muiden tietokoneiden hakemistojen läpietsimiseen.

Kuviossa 4 on esitetty tietokoneen B hakemisto 28 ja saman koneen yksityis-muisti 16. Sama vertailupiiri 39 ja JA-piiri 4l aikaansaavat jaksokelpoinen-signaa-lin johtolle 42 ja lohko-kelvoton-signaalin invertteristä 47. Invertteri 92 reagoi kaukosaantipyyntöjohtoon 30 ilmaisten milloin kaukotallennus tapahtuu. JA-piiri 93 aikaansaa sen päätöksen, joka ilmaistaan kuvion 2 päätöslohkossa 69. Kun pyydetty jakso on kelpoinen muissa tietokoneissa ja jakeleva tietokone tallentaa informaatiota, on JA-piirin 93 tehtävänä palauttaa vastaavan tietojakson kelpoisuusbitti 40 tietokoneessa B, johon tapahtuu tallentamista tietokoneesta A. Samanaikaisesti JA-piirin 93 ulostulosignaali pystyy TAI-piirin 94 kohdalla yhdistävillä elimillä, johdolla 95, siirtämään tietokoneeseen A sen signaalin, joka on tarpeen noutobitin 62 palauttamiseksi tietokoneessa A tarkoituksena ilmaista, että tietokoneessa A on nyt operandijakson ainoa kelpoinen kopio tallentamista varten. TAI-piiri reagoi myöskin invertteriin 47, joka antaa signaalin, että tietokoneen pyytämä jakso ei ole kelpoinen tietokoneen B yksityismuistissa, jotta tällöin myös tietokoneen A noutobitti tulisi palautetuksi.

JA-piiri 96 reagoi kaukonoutosignaaliin 30 ja JA-piiristä 4l tulevaan jakso-kelpoinen-signaaliin ilmaisten sekä paikalliselle hakemistolle 28 tietokoneessa B « 15 61 363 että tietokoneen A hakemistolle 27, että yksityisissä muisteissa on enemmän kuin yksi kopio pyydetystä tietojaksosta. Tämä merkinnällä 97 varustettu johto asettaa paikallisen F-bitin ja vaikuttaa, yhdistäviin elimiin tietokoneen A F-bitin asettamiseksi.

Kuvion l* jäljellä oleva logiikkapiiri, JA-piiri 98, tekee sen päätöksen, joka on kuvattu kohdassa 72 kuviossa 2. Tämä tarkoittaa eitä, että kun tietokone A on antanut signaalin, että se siirtää tietojakson johdolla 31, on pyydetty tietojakso kelpoinen tietokoneessa B, mistä annetaan signaali johdolla 1*2, ja että tietokone B on suorittanut tallennusta jaksoon sen mukaisesti, mikä tallusbitin 56 "yksi"-tila osoittaa, että ykeityismuistin 16 muistiosaston sisältö siirretään veräjäpiirin 99 avulla yhteisen päämuistin 10 oikeaan paikkaan. Edelleen käytetään JA-piirin 98 ulostulosignaalia hyväksi paikallisen S-bittn 56 palauttamiseen jotta tulisi ilmaistuksi, että yhteiseen päämuistiin 10 siirretyt operandit nyt ovat identtiset ykeityismuistin 16 muistiosastossa olevan tiedon kanssa.

Seuraavassa selitetään jäljellä olevia logiikkapiirejä viitaten kuvioon 3. JA-piiri 100 tai TAI-piiri 101 toimittaa ilmaisun , että paikallinen tietokone tallentaa informaatiota tietojaksoon, joka on ainoa kopio päämuistin 10 ulkopuolella. JA-piirin 100 ulostulosignaali pystyy veräjäpiirin 55 kohdalla välittömästi siirtämään tiedon johdolla 5** paikallisesta keskusyksiköstä ykeityismuistin 15 siihen muistiosastoon 33, johon pääsy on saatu. TAI-piirin 101 toinen sisäänmenosig-naali tulee yhdistävällä signaalijohdolla 95 ja ilmaisee, että muut tietokoneet ovat palauttaneet noutobitin 62 jakelevien tietokoneiden hakemistossa. JA-piirit 102 ja 103 aktivoituvat, kun invertteri 1*7 ilmaisee tarpeen siirtää tietojakso yhteisestä päämuistista 10 paikalliseen yksityismuistiin 15. Veräjäpiiri 52, joka siirtää tiedon pääjohdolla 51 päämuistista yksityismuistiin 15, aktivoidaan TAI-piirin 10l* kautta.

Johdon 95 suora liitäntä TAI-piiriin 10l* heijastaa kohdassa 71* tehdyn päätöksen, joka aikaansaadaan vastauksena, kun on määrätty, että haluttua jaksoa ei ole missään muussa yksityismuistissa, JA-piiri 102 heijastaa päätöksen, joka on tehty, kun paikallinen tietokone haluaa tallentaa tietoja jaksoon, mutta tämä jakso on siirrettävä päämuistista 10 paikalliseen yksityismuistiin 15. Kun annetaan signaali ilmaisemaan tarve siirtää jakso päämuistista 10 yksityismuistiin 15, heijastaa kuvion 2 lohko 78, että tietokoneessa B olevan kelpoisen kopion tekee kelvottomaksi kuvion 1* JA-piiri 93, joka myös TAI-piirin 91* kautta aikaansaa signaalin 95. Kun JA-piiri 102 on vastaanottanut tämän, vaikuttaa TAI-piiri IOU veräjäpiiriin 52 tietojakson siirtämiseksi päämuistista 10 yksityismuistiin 15.

14- 61363 JA-piiri 103 heijastaa suoritetut päätökset, mikä lopulta aikaansaa sen signaalin, joka on kuvattu kuvion 2 lohkossa 80, joka signaali kytkee noutobitin "päälle" kummankin tietokoneen puskurimuistissa. Vielä kerran TAI-piiri lOU toimittaa ilmaisun tietojakson siirron aloittamiseksi päämuistista 10 veräjäpiirin 52 kautta. Viivytyspiiri 105 kehittää signaalin hakemiston 27 kelpoisuusbitin Uo asettamiseksi sen jälkeen kun tietojakso on siirretty puskurimuistin 15 valittuun muistios astoon.

Kuten aikaisemmin on mainittu, kuuluu tämän keksinnön erääseen edulliseen suoritusmuotoon yksityismuisti- ja hakemistokonfiguraatio, joka käyttää "assosiatiivista asettelumenetelmää". Edelleen on sovellettu "puskuriin tapahtuva tallenta-minen"-menetelmää, ja kelpoisuusbitin, tallennusbitin ja noutobitin perusteella saadaan erilaisia ohjausfunktioita ja päätöksiä. Tässä perusjärjestelmässä voidaan toteuttaa erilaisia muunnelmia. Hakemistot 27 ja 28 voivat sisältää vain yhden kelpoisen bitin Uo. Tässä tapauksessa on tarpeen jakaa osoite- ja saanninohjausinfor-maatiota aina, kun yksityismuistissa tai yhteisessä muistissa suoritetaan tallenta-mistoimitus. Kuviossa 3 oleva katkoviivana esitetty ohjausjohto 106 kuvaa tätä tilannetta. Tämä tarkoittaa sitä, että aina, kun tietokone tallentaa inforaaa-tiota, muut tietokoneet on läpietsittävä jaetulla osoite- ja saanninohjausinfor-maatiolla jossakin toisessa yksityismuistissa olevan tiedon kelvottomaksi tekemiseksi, kun tämä yksityismuisti myös sisältää sen tietojakson, johon tallentaminen tapahtuu.

Seuraava mahdollinen muunnelma on lisätä edellä mainittuun kelpoisuusbit-tiin Uo noutobitti 62, mikä eliminoisi tarpeen jakaa tallentamisinformaatiota koskevaa informaatiota, kun ratkaistaan, että tietojakso, johon tallentaminen tapahtuu, on ainoa yhdessä ainoassa yksityismuistissa oleva tietojakso. Käytettäessä vain kelpoisuusbittiä tai kelpoisuusbittiä yhdessä noutobitin kanssa ja kun esiintyy tarve siirtää tietojakso päämuistista 10 pyytävään tietokoneeseen, on olemassa tarve määrätä onko tietojakso olemassa jossakin muussa yksityismuistissa vai ei.

Jos tietojakso löytyy toisestakin yksityismuistista, on välttämätöntä aloittaa tietojakson siirto tästä toisesta yksityismuistista yhteiseen päämuistiin 10 ennen jakson siirtämistä pyytävään tietokoneeseen. Edelleen on jakso, joka vaihdetaan jossakin tietyssä yksityismuistissa, aina siirrettävä takaisin oikeaan paikkaan yhteiseen päämuistiin 10, koska ei ole varmuutta siitä, onko tätä tietoa modifioitu sen ollessa paikallisessa yksityismuistissa vai ei.

Lisäämällä tallennusbitti 56 hakemiston jokaiseen rekisteriin voidaan eliminoida tarve siirtää tietojakso yksityismuistista päämuistiin, kun todetaan, y 15 61363 ettei tietojakson tallentamista yksityismuistiin ole tapahtunut ennen sitä ajankohtaa, kun se siirretään uuteen paikkaan vaihtoalgoritmilla. Vaikka tämän keksinnön etusijalle asetettua suoritusmuotoa käytetään hyväksi "assosiatiivisessa asetus"-konfiguraatiossa, voidaan myös käyttää täysin assosiatiivista menetelmää. Aikaansaamalla lisäohjausbitit kuhunkin assosiatiiviseen rekisteriin voidaan soveltaa eri tallentamisohjausmenetelmiä. Lisäämällä kelpoisuusbitti Uo, tallennuebit-ti 36 tai noutobitti 62 saavutetaan suurempaa joustoa valittaessa sen tietojakson suuruus, joka siirretään edestakaisin yksityismuistin ja yhteisen päämuistin välillä. Eliminoimalla tarve tasoittaa välttämättömät yhteenkytkennät ennalta määrätyn suuruiseksi jaksokooksi, jota jokin muun mekanismi suojaa, on eliminoita tarve tehdä kelvottomaksi tulo toiseen yksityismuistiin joka kerta, kun suojatut operandit modifioivat jaksossa olevaa tiettyä operandia.

Claims (7)

16 61363

1. Tietojenkäsittelyjärjestelmä, joka käsittää jaetun päämuistin (10) useiden operandien tallentamiseksi osoitettavissa oleviin paikkoihin sekä useita käsittely-yksiköltä (11, 12), joista jokainen sisältää välineet paikal-lisosoitesignaalien aikaansaamiseksi (13 ja 1H kautta), jotka tunnistavat mainitussa jaetussa päämuistissa olevan operandipaikan, ja paikallissaanninohjaus-elimiä (19, 20), jotka ilmaisevat pyynnön päästä noutamaan tietoja osoitetusta paikasta tai tallentamaan tietoja mainittuun palkkaan, jolloin jokainen käsittely-yksikkö (11, 12) lisäksi sisältää nopean puskurimuistin (15, 16) tallentamaan ennalta määrätyn osan operandeja, jotka aikaisemmin on siirretty mainitusta jaetusta päimuistista puskurimuistiin, hakemiston (27, 28) operandien tunnistamiseksi mainitussa puskurimuistissa välittömän saannin aikaansaamiseksi vastaavalta käsittely-yksiköltä sekä tallennuksenohjauselimiä (21, 22), joihin sisältyvät laitteet, jotka reagoivat mainittuihin paikallisosoitesignaa-leja lähettäviin elimiin, mainittuihin paikallisosoitteenohjauselimiin ja mainittuun hakemistoon pääsyn aikaansaamiseksi mainitussa puskurimuistissa olevaan tunnistettuun operandipaikkaan, tunnettu siitä, että kaikki tallennuk-senohjauselimet (21, 22) on kytketty toisiinsa pää- ja ohjausjohdoilla (29 - 32) ja reagoivat käsittely-yksiköiden (11, 12) aikaansaamiin osoitesignaaleihin, jotka edustavat tiettyjä operandipaikkoja levittämällä riippuvaisina useiden ohjausindikaattoreiden (Uo, 56, 62) tilasta, jotka on sovitettu jokaisen hakemiston (21, 22) yhteyteen, osoite- ja ohjausinformaatiota tallennusohjauselinten (21, 22) välillä, jotta kaikki käsittely-yksiköt (11, 12) saavat pääsyn mainitun tietyn operandin ajankohtaisimpaan arvoon, jolloin ensimmäinen (kelpoisuushitti) ohjausindikaattoreista ilmoittaa, onko kysymyksessä olevan tietojakson, joka koostuu tietystä määrästä operandeja, noutanut myös jokin toinen puskurimuisti ja onko se siellä joutunut jonkin muutoksen kohteeksi, ja jolloin toinen (nouto-bitti) ilmoittaa, muodostaako siihen liittyvän puskurimuistiosan sisältö ainoan version ajankohtaisesta tietojaksosta, jonka jokin puskurimuisti on noutanut päämuistista, sekä kolmas ohjausindikaattori (tallennusbitti) ilmoittaa, onko käsittely-yksikkö suorittanut tallentamisen siihen liittyvään puskurinosaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tietojenkäsittelyjärjestelmä, jolloin klikin mainituista puskurimuisteista (15, 16) sisältää useita tallennusosastoja (33), joista jokainen tallentaa ennalta määrätyn operandilukumäärän muodostaman jakson, jotka operandit on siirretty jaetusta muistista (10), että jokainen hakemisto (27, 28) sisältää useita rekistereitä (3U), joista jokainen kuuluu tiettyyn ennalta määrättyyn tallennusosastoon ja sisältää jakso-osoiteosan ja kelpoisuusbitin, jolla on ensimmäinen ja toinen tila mainitussa tallennusosastossa olevien päämuistioperandien muodostaman jakson ja sen kelpoisuuden tunnistamiseksi, 17 61 363 kun mainittu kelpoisuusbitti on ensimmäisessä tilassaan, että jokainen tallen-nuksenohjauselin (21, 22) sisältää etsintälaitteen (89 -91)» joka reagoi mainittuihin paikallisosoitesignaaleihin ja sisältää elimiä mainitun hakemiston läpietsimiseksi ja jakso-kelpoinen-signaalin aikaansaamiseksi tai jakso-kelvo-ton-signaalin aikaansaamiseksi riippuen siitä, tunnistaako tuotu paikallis-jakso-osoite kelpoista tietoa sisältävän jakson kyseisessä tallennusosastossa vai ei, jolloin etsintälaitteeseen edelleen kuuluu veräjäpiirit, jotka on sovitettu mainitun paikallispuskurimuistin ja käsittely-yksikön väliin ja jotka reagoivat mainittuun jakso-kelpoinen-signaaliin ja paikallissaanninohjauseli-miin järjestääkseen pääsyn käsittely-yksikölle mainitussa tietyssä tallennus-osastossa olevaan tunnistettuun operandiin, ja että mainitut yhdistävät elimet sisältävät jakeluelimiä (81+ - 86) jokaisessa käsittely-yksikössä, jotka myös käsittävät kaukoviestityselimiä, jotka on liitetty ja reagoivat mainittuihin paikallisosoitesignaaleihin ja mainittuun paikallissaanninohjaussignaaliin tietojen tallentamista varten ja jotka siirtävät mainitut signaalit mielivaltaisesta tietokoneesta muiden käsittely-yksiköiden etsintälaitteisiin, tunnet-t u siitä, että on elimiä (87 - 89) mainituissa muissa käsittely-yksiköissä (11, 12), jotka reagoivat mainittuun jakso-kelpoinen-signaaliin ja mainittuun kaukosaantipyynnönohjaussignaaliin tietojen tallentamista varten tarkoituksena aikaansaada kelvottomuussignaali mainitun kelpoisuushitin muuttamiseksi mainittuun toiseen tilaansa siinä rekisterissä (3*0, jonka jakso-osoiteosa on sama kuin mainittujen kauko-osoitesignaalien jakso-osoiteosa.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen tietojenkäsittelyjärjestelmä, tunnettu siitä, että jokainen mainituista rekistereistä (3I*) sisältää· nouto-bitin, jolla on ensimmäinen ja toinen tila, jolloin mainittu ensimmäinen tila ilmaisee, että se operandijakso, joka on siirretty mainitusta jaetusta muistista (10) mainittuun vastaavaan tallennusosastoon (33), on kelpoinen yhdessä mainittujen muiden käsittely-yksiköiden puskurimuisteista (15, 16), ja että mainituissa yhdistävissä elimissä oleviin jakeluelimiin (8U - 86) kuuluu välineet, jotka on liitetty ja reagoivat noutobitin ensimmäiseen tilaan, minkä johdosta tallennuksenohjauselimien (21, 22) välinen yhteys aktivoituu vain silloin, kun mainittu operandijakso on kelpoisesti tallennettuna useammassa kuin yhdessä puskurimuistissa. 1+. Patenttivaatimuksen 3 mukainen tietojenkäsittelyjärjestelmä, tunnettu palautusviestintäelimistä (93). mainituissa muissa käsittely-yksiköissä (11, 12), jotka elimet on liitetty ja reagoivat mainittuun jakso-kelvoton- signaali in tai mainittuun kelvottomuussignaaliin mielivaltaisesti valituissa käsittely-yksiköissä (11, 12) olevien mainittujen rekisterien (3^) noutobittien palauttamiseksi. 18 61363

5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen tietojenkäsittelyjärjestelmä, tunnettu siitä, että jakeluelimissä (81+ - 86) olevat kaukoviestintäelimet lisäksi sisältävät elimiä, jotka reagoivat mainitun mielivaltaisen käsittely-yksikön (11, 12) jakso-kelvoton-signaaliin mainitun tuodun paikallisosoitteen siirtämiseksi ja mainitun jakso-kelvoton-signaalin siirtämiseksi muissa käsittely-yksiköissä (11, 12) oleviin etsintälaitteisiin (89 - 91), jolloin nämä muissa käsittely-yksiköissä (11, 12) olevat etsintälaitteet (89 - 91) sisältävät päivitysveräjäpiirejä, jotka reagoivat mainittuun jakso-kelpoinen-sig-naaliin ja mainittuun kauko-jakso-kelvoton-signaaliin ja on liitetty mainittuihin tietoveräjäpiireihin sen operandijakson siirtämiseksi, jonka kaukojakso-osoite on tunnistanut, mainitusta tietystä tallennusosastosta (33) jaettuun päämuistiin (10), ja jolloin mainitun mielivaltaisesti valitun käsittely-yksikön (11, 12) etsintälaite (89 - 91) lisäksi sisältää tallennustietoveräjäpiirejä, jotka on kytketty paikallispuskurimuistin (15, 16) ja jaetun päämuistin väliin ja jotka reagoivat jakso-kelvoton-signaaliin yhden tallennusosaston (33) valitsemiseksi ja operandijakson siirtämiseksi tästä valitusta tallennusosastosta (33) jaettuun päämuistiin (16) ja sen operandijakson siirtämiseksi, jonka tuotu paikallisjakso-osoite on tunnistanut, jaetusta päämuistista mainittuun valittuun tallennusosastoon (33) ja jakso-osoitteen viemiseksi vastaavaan rekisteriin (3*0 sekä mainitun kelpoisuusbitin asettamiseksi.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen tietojenkäsittelyjärjestelmä, tunnettu siitä, että jokaisen hakemiston (27, 28) jokainen rekisteri (3*0 sisältää tallennusbitin, jolla on ensimmäinen ja toinen tila, jolloin ensimmäinen tila ilmaisee, että on tapahtunut operandijakson tallentaminen paikallisen käsittely-yksikön (11, 12) vastaavaan tallennusosastoon (33), että mainitut päivitysveräjäpiirit lisäksi reagoivat tallennusbitin ensimmäiseen tilaan, ja että mainitut puskurimuistin (15, 16) ja päämuistin (10) välissä olevat tallen-nusveräjäpiirit reagoivat tallennusbitin ensimmäiseen tilaan ja valittuun tallennusosastoon (33) kuuluvan mainitun rekisterin (3^) kelpoisuusbittiin, minkä johdosta operandijakson siirto puskurimuistista (15, 16) päämuistiin (10) suoritetaan vain silloin, kun puskurimuistissa oleva operandijakso on tallennettu ja sen tähden poikkeaa päämuistissa olevista operandeista.

7· Patenttivaatimuksen 6 mukainen tietojenkäsittelyjärjestelmä, tunnettu siitä, että jokainen mainituista tallennusveräjäpiireistä lisäksi sisältää elimet rekisterien (3M tallennusbittien palauttamiseksi, kun vastaavassa tallennusosastossa (33) oleva operandijakso siirretään mainittuun jaettuun päämuistiin (10). ..,. '9 6136 3