JPS58169390A - バツフア記憶の書込み方法 - Google Patents

バツフア記憶の書込み方法

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JPS58169390A
JPS58169390A JP58039321A JP3932183A JPS58169390A JP S58169390 A JPS58169390 A JP S58169390A JP 58039321 A JP58039321 A JP 58039321A JP 3932183 A JP3932183 A JP 3932183A JP S58169390 A JPS58169390 A JP S58169390A
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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    • G06F7/76Arrangements for rearranging, permuting or selecting data according to predetermined rules, independently of the content of the data
    • G06F7/78Arrangements for rearranging, permuting or selecting data according to predetermined rules, independently of the content of the data for changing the order of data flow, e.g. matrix transposition or LIFO buffers; Overflow or underflow handling therefor
    • G06F7/785Arrangements for rearranging, permuting or selecting data according to predetermined rules, independently of the content of the data for changing the order of data flow, e.g. matrix transposition or LIFO buffers; Overflow or underflow handling therefor having a sequence of storage locations each being individually accessible for both enqueue and dequeue operations, e.g. using a RAM
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    • G06F12/00Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
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  • Complex Calculations (AREA)
  • Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複数の中央処理ユニツ)(CPU)とその共有
デバイスとの5間に設けられ且つ線形的にアドレスされ
るバッファ記憶の非連続ブロックヘカウント・キー・デ
ータ(CKD)方式の定様式可変長レコードを同期的に
薔込むことに係る。
〔背景〕
Coffman et al : ”Operatin
g SystemsTheory”、197!l、pp
、224−227には、複数のメツセージを一連の連係
セルとして記憶し、所与のメツセージが除去された場合
はそのセルを使用可能スペース・リストへ戻すようにし
た動的連係リストが開示されている。また、Li5te
r:”Fundamentals of Operat
ing Systems’。
1979、pp、52−57には、−使用可能なスペー
スのサブセットを、ネストされた最悪の基準又は最適の
基準に応じて、データ・セットへ割当てるようにした非
ページ配置方式が開示されている。代替的に、スペース
の断片化はコンパクション(詰め直し)によって管理さ
れる。つまり、成る情報セグメントが除去される場合、
゛使用可能なスペースが連続的になるように残りのセグ
メントが連続的に再書込みされるのである。こうすると
、バツファへ誉込みアクセスを行うたびにリストを探索
する。ことが不要になる。 Lorin et al:
” Operating Systems”、 Add
iaon−Wesley。
1981、pp、285−290には、使用可nヒブロ
ックヲ示すベクトルについてテスト設51t(TEST
 ANDSET)動作を実行することにより、スペース
に対し待ち行列を強制するようにした一定サイズ・ブロ
ックの割当方式が開示されている。また米国特許第40
74254号には、リフレッシュ・バッファに記憶され
た複数の活動イメージ・アレイを連鎖するための第1の
連係リストに加えて、使用可能なサブアレイを指定する
第2の連係リストを使用することにより、ビデオ表示ス
クリーンに描写された情報を有効に圧縮することが開示
されている。
〔発明の概賛〕 、□;:: 本発明によって解決される技術課題は、cKD方式の定
様式可変長レコードを、線形的にアドレスされるバッフ
ァ記憶の非連続ブロックベ書込むことに係る。本発明に
よれは、一定のブロックから成るバッファ記憶に文字ス
トリングを畳込んでいる間に、そのブロック境界でバッ
ファ記憶ブロックの同期的な使用可能性が保証される。
こうするため、畳込み前に一ブロック使用可能ベクトル
(block availability vecto
r)y!/修正しそしてこのベクトルのコピーを使用し
てバッファ・アドレス・レジスタの内容な書込み時間に
変更することが行われる。
本発明の方法は書込み前に行われる複数のステップ、す
なわち(a)レコード・カウント・フィールド又は他の
情報に基いて必要な記憶ブロックの数を確認すること、
(b)必要な使用性能ブロックが割当てられるまで共通
に記憶されたバッファ・ステータス・マツプからプロレ
フ使用可能ベクトルを形成すること、(C)書込み時間
にはブロック使用可能ベクトルのピット・パターンに対
応するアドレスで以てバッファ・・アドレス・レジスタ
の内容をブロック境界において変更すること、を含む。
先行技術は、現ブロックが使い尽される時間に、次の使
用可能ブロックを識別することに係る。併しながら、先
行技術は本発明のようにバッファ・アドレス・レジスタ
とストリーム・レコードとの間のバイト同期を使用して
おらず、従って薔込みの前にレコード全体に対する使用
可能性を決定しなければならない。
〔実施態様の説明〕
アクセス一般 従来においても、直接アクセス記憶デバイス(DASD
、)を共有する複数のCPU間で可変長レコードのデー
タ・ストリーミングが行われていたが、これに伴ない限
られた容量の中間バッファ記憶が使用されていたにすぎ
ない。従って、CPU/デバイスの接続問題に注意が集
中されていた。
たとえば、米国特許第57.25864号には、所与の
CPUと記憶デバイスのアクセスされた記憶位置との間
でデータを転送するにあたり、チャネル並びに一方では
該チャネルと非同期的に通信し且つ他方では選択された
記憶デバイスと通信する制御ユニットを含むような物理
的接続通路を使用することが記述されている。また米国
特許第4207609号には、チャネル/デバイス・イ
ンタフェースの側に設けられた複数組の通路を動的に割
当てることが記述されている。かくて、各CPU  ′
は第1のチャネルを介して所与のデバイスを予約するこ
とができ、そして第2のチャネルを介してこのデバイス
の入出力動作を開始させることができる。もし第1のチ
ャネルが使用中であれば、前記米国特許第372586
4−号のようにこのチャネルが使用可能となるまで待機
することなく、所望のI10動作を直ちに開始させるこ
とができる。
最近のように技術の進歩によってランダム・アクセス・
メモリ(RAM)のコストが著しく減少した状態では、
使用可能性に着いて資源を動的に割当てるという方式は
、複数のCPUとDASDの如き共有デバイスとの間に
共有バッファ記憶を設けるという点まで、従来の通路予
約及び再接続方式を拡張することを可能にする。このこ
とはノくツファ記憶のスケジュール/割当てが重要にな
ることを意味する。CKD方式の可変長データ・レコー
ド環境におけるこの問題を明らかにするために以下では
CKD方式の概要を説明する。
CKD方式については、米国特許第4262332号で
詳しく説明されており、そこでは現用の多数のDASD
がデータを記録するためにCKD方式を使用しているこ
とが指摘されている。CKD方式はギャップによって互
いに分離された3つのフィールド、すなわちカウント・
フィールド、キー・フィールド及びデータ・フィールド
を利用する。カウント・フィールド及びキー・フィール
ドは当該レコードに関係する情報を含み、可変長のデー
タ・フィールドは当該レコードのデータ又は情報部分を
含む。CKDレコードの読堆り/書込みを行うには、各
CPUの主記憶装置に別々に置かれた複数のチャネル・
コマンド・ワード(CCW)が必要である。これらのC
CWはチャネルによって取出され、′Pf1gされた後
、DASD上での実行のために入出力開側1ユニットへ
転送されねばならない。前記米国特許第4207609
号に記述されているように、DASDに対するCPUの
関係が始まるのは、このCPUが入出力開始(STAR
T  l10)  命令ケ呼出すときである。
この倚令はCPUとアドレスされた入出力デバイスとの
間の接続火確立するとともに、この入出力デバイスでチ
ャネル・プログラムが実行されることを可能にする。す
なわち、入出力開始命令が呼出されると、一連のCCW
へ制御が渡され、次いでこれらのCCWはチャネルを介
して転送され、アドレスされた入出力デバイスを選択及
びアクセスするとともに、インタフニースケ介して所期
のデータ転送を行わしめるのである。各チャネル・プロ
グラムはCPUの主記憶装置に置かれた一連のCCWか
ら成る。これらのCCWを入出力制御ユニットへ転送す
る動作は、”CPUとこの入出力制御ユニットとの間の
初期接続が完了した後に行われる。チャネル・プログラ
ムを構成する各CCWごとに、アクティブな接続手順に
よって入出力制御ユニット又は入出力デバイスで1以上
の対応動作を何5ことが必要となる。もちろん、これら
一連のCCWは必ずしも連続して実行されるわけではな
く、非連続的に実行されることもある。データ転送を支
援する最初の接続手順は初期選択シーケンスである。前
述の如く、これは入出力開始命令によって開始される。
この場合、デバイス・アドレス(仮想/実)及びデバイ
ス・ステータス(使用可能/使用中)に基いて、初期通
路が電気的にも論理的にも設定されることになる。次の
接続手順はCCWの転送及び実行に係る。シークの如き
制御用のCCWは、入出力デバイスにおける物理的な位
置付は又は活動を必要とする。このような制御用のCC
Wを受織ったことに応答して、入出力制御ユニットはこ
のccwy!−切断モードで実行することができる。こ
のことは所期の動作を実行している間この入出力制御ユ
ニットがチャネルから切断されることを意味する。この
入出力制御ユニットはチャネルへ再接続されるまで該チ
ャネルの活動を一切必豐としない。
CPU/デバイスの読取り/書込み動作CCWのアクセ
スと゛は対照的に、チャネルと入出力デバイスとの間の
データ転送を含む読取り又は書込み用のCCWは、かか
るデータ転送を行うために入出力制御ユニットがチャネ
ルへ接続されることを必要とする。周知の如く、大容量
の中間バッファ記憶を利用すれば、チャネルと記憶制御
ユニットとの間のデータ授受及び記憶制御ユニットとD
ASDとの間のデータ授受を非同期的に行うことができ
る。先行技術によれば、バッファ記憶の読取り/書込み
動作に付随するデータ・ストリーミングはオーバラン及
びアンプフロ2−問題を生ぜしめうろことが認瞭されて
いる。これらの問題を管理するため、複数のバッファ・
アドレス・レジスタの内容が比較され、その結果に応じ
てバッファ記憶の動作を禁止することが行われた(米国
特許第!17481552条、同@3818461号等
参照)。
との関係 ここで第1図を参照するに、そこには複数のCPUと複
数のDASDとの間に設けられた記憶制御ユニット2が
示されている。各CPHのチャネルは対応するシステム
・アダプタ(8A)1へ接続されるのに対し、DASD
の各々は対応するデバイス・アダプタ(DA)9へ接続
される。各CCWはシステム・アダ1タフを介して制御
バス15へ導かれ、そこでマイクロプロセッサ、すなわ
ち接続制御モジュール(ACM)3によって解読される
。因みに、接続制御モジュール3は共通記憶(CS)S
に記憶されたマイクロコード制御シーケンスに応答する
。記憶データ・バッファ(SDR)7は制御バス15か
ら切断するように制御1、:1 され、セしてデ〒り・バス・スイッチ(SW)13を介
して別のデータ・バス11又は12へ接続される。読取
り用のCCWが接読制御モジュール乙によって解読され
ると、指にされたDASDからのデータはそのデバイス
・アダプタ9、データ・バス12及びデバイス・バス・
スイッーF−13’%−介して記憶データ・バッファ7
に記憶される。その後の成る時間に、このデータはデー
タ・バス・スイッチ13及びデータ・バス11を介して
システム・アダプタ1及びその対応するCPUへ転送さ
れる。同様に、−薔込み用のCCWが解読されると、成
るCPUからのCKD定峠式可変長レコードのストリー
ムは、そのシステム・アダ1夕1、データ・バス11及
びデータ・バス・スイッチ13を介して記憶データ・バ
ッファ7に記憶され、そしてその後の成る時間に、デー
タ・バス・スイッチ16、データ・バス12及びデバイ
ス・アダプタ9を介して対応するDASDへ転送される
のである。
第2図には、第1図の記憶データ・バッファ7の内部構
成が示されている。図示の如く、記憶データ・バッファ
7はRAMバッファを備えており、またこのRAMバッ
ファに対し町変艮文字ストリームの読取り及び書込みを
行うだめの非同期的に動作する2個のボート’kmえて
いる。同一構成を有するボートの各々は、RAMバッフ
ァとデータ・バス11又は12との間の通路を与える。
各ボートはRAMバッファ中のすべてのデータをアクセ
スすることができる。これらのボートは互いに非同期的
に動作し、2ポート・インタロックの制御下で先入れ先
出し式のバッファ動作7行うことができる。記憶データ
・バッファ7d、、mJ制ババス15ら制御バス・アダ
プタ16並ひに制#線18及び20を介して与えられる
信号によって制御される。各ボートは歩道可能なバッフ
ァ・アドレス・レジスタ(BAR)21.25並ひにブ
ロック使用レジスタ(BUR)25.27を含み、後有
の内科は対応するBAR21,25の内容を修正するた
めに使用される。データ・バス・アダプタは、RAMバ
ッファの出力をデータ・バス・スイッチ(SW)15を
介して、データ・バス11及び12へ切替可能に接続す
る。
第4図は、64にバイトの容tを有するRAMバッファ
(第2図)を16個の4にバイト・ブロックへ分割した
様式を示す。また、第2図の一データ・バス・スイッチ
13及びデータ・バス・アダプタケ介して記憶データ・
バッファ7へ加えられるCKD方式の定線式可変長レコ
ードを構成する一連のバイトに対し、RAMバッファの
連続バイト位置が同期的に使用可能となるように、バッ
ファ・アドレス・レジスタ(BAR)21.23のスト
ローブが行われる(BAR21,23は同一の構成を有
するので、以下では説明の便宜上、BAR21のみにつ
いて説明する)。か(て、断片化された使用可能バッフ
ァ・スペースを管理するために、BAR21の内容を修
正する他のレジスタ及び制御手段が必要となる。これら
は第3図のアドレス制御論理中に示されている。図示の
如くこのアドレス制御論理は4バイトのBAR21を含
み、これは現在のバッファ・アドレスを維持する。前記
4バイトのうち上位16ピツトは、第4図に示したRA
Mバッファの64にバイトのスペースにおいてどの領域
が指定されているかを決定する。各領域は16個の4に
バイト・ブロックへ分割されているから、次の4ビツト
はブロック番号を選択する。下位12ピツトはブロック
中のバイト・アドレスを決定する。BAR21中の下位
12ビツトには、歩道器(INCR)21Aが接続され
る。歩道器21Aは、転送が行われる場合にバッファ・
アドレスな更新するために使用される。歩道器21Aは
検出器(DET)43を含み、これはブロック終結(I
OB)状態の発生時点を決定する。歩道器21Aの出力
は線41を介してBAR21の下位12ビット位置へ接
続される。
またアドレス制御論理はバッファ使用レジスタ11 (BUR)25、マスク論理兼左端1ピット・スキャナ
35及び符号器(ENC)37V含み、これらは線39
”ll介してBAR21にある4ビツト巾のブロック・
アドレス部へ結合される。ボート制御レジスタ(PCR
)31はアドレス制御36へ結合される。アドレス制御
66は検出器43がら#45を介して与えられるEOB
 イ:号及びPcR61からの信号に応答し、tj14
7上の出力信号によってマスク論理35の内容な設定又
は修正する。
PCR51は2バイトの制御レジスタであってデータ転
送動作(RAMバッファの読取り及び書込み)の開始及
び指定を行うために使用される。
PCR31中の2ビツトはBUR25の動作を制御する
。”BUR付能”と堀記された第1ビツトは、自動的な
ブロック・アドレス更新機能に関係するすべての論理を
活勢にする。もしこのビットがオフであれは、BUR2
5の内容は無視され、セしてEOB信号の検出に応じて
各動作が終了される。また1ブロック書便用”と表記さ
れたPcR31中の第2ビツトは、BUR25中のパタ
ーンによって表わされるすべてのブロックが使用された
後にブロック循環が生ずるか否かを決定する。
もしこのビットがオフであれば、指定された1組のブロ
ックを通して第1バスが終了するときに動作が終了する
。もしこのビットがオンであれば、データ・バス11又
は12上の信号によってデータ・ストリームの終了が通
知されるまで、この1組のブロックを何回もパスして動
作が継続する。
ここで、記憶データ・バッファ7(第1図)と共通の制
御バス15へ接続された接続制御モジュール3が、シス
テム・アダプタ1と該バッファとの間のデータ転送及び
該バッファとデバイス・アダプタ9との間のデータ転送
を予測して、該バッファ内の各レジスタを初期設定する
ものと仮定する。この初期設定を行うだめの1つの方法
は、接続制御モジュール3によって記憶データ・バッフ
ァ7中の開始アドレスをBAR21(第3図)にロード
することである。この場合、BAR21にある3つのア
ドレス部分(領域、ブロック、バイト)のすべてがロー
ドの対象となる。次に、接続制御モジュール3は、当該
動作で使用すべき4にバイト・ブロック終結わすビット
・パターンをBUR25にロードする。最後に、接続制
御モジュール3は、当該動作を制御するための制御ピッ
)4PCR31に設定する。これらのすべてのロード動
作は、制御バス15を介して実行される。
ここでの説明の便宜上、PcR31中の“BUR付能”
ビットがオンに設定され、そして“ブロック再使用”ビ
ットがオフに設定されるものとする。
この場合、BUR25中の左端ビットが当初のブロック
・アドレス部分に一孜することが必要である。
データ転送が開始されると、歩進器21AはRAMバッ
ファと1バイトが授受されるたびにBAR21中のバイ
ト・アドレスを更新する。歩道器21Aの上位桁上げ出
カケ検知する検出器43はEOB状態の発生時点を決定
する。EOB状態の検出結果は線45を介してアドレス
制御35へ帰還される。これに応じて、マスク論理65
中でシフトが行われる。この結果、丁度使用されたばか
りのブロックを表わすBUR25中のビットが実質的に
マスクされ、そして使用すべき次の4にバイト・ブロッ
ク境界わす次の上位ピッ)1−見出すために左端1ビツ
トのスキャンが行われる。次の左端1ビツトの位置は符
号器67へ供給される。
BAR21ヘゲートされる次のアドレスは、符号化され
たブロック・アドレスとオール0のバイト・アドレスで
ある。領域アドレスは当該動作の全体を通して一定に補
まる。このようにして、バイト・アドレスを更新しつつ
、データ転送が連続的に行われるのである。
当該動作が継続されるのは、808時間に、左端1ビツ
ト・スキャナ35がBUR25中のマスクされていたい
1ピツlそれ以上見出すことができなくなるまでである
。この場合、P、CR31中の“ブロック再使用”ビッ
トが調べられる。もしこのビットがオンであれば、該ビ
ットはBUR25中のすべてのビラトラマスクされてい
ない状態にするように移動され、そして左端1ビツト・
スキャナ65は使用すべき第1ブロツクを再び選択する
。しかしながら、もし808時間に1ブロツク再使用”
ビットがオンになっていなけ、れば、最終ブロック中の
R終バイトが授受されるとき当該動作が終了されること
になる。この点をすぎると、もはやそれ以上の転送42
求は受付けられない。
この結果、可変長レコードの同期的転送を支援するため
に、非連続的なバッファ・ブロックを使用することがで
きるようになる。
第4図を丹ひ参照するに、RAIVIバッファのブロッ
ク境界で文字ス) IJング?::蕾込んでいる間に非
連続的なバッファ記憶領域の同期的使用可能性を保証す
るためには、簀込み前にブロック使用可能ベクトルを修
正するとともに、該修正されたベクトルのコピーを使用
してラン時間の間にBAR21又は23の内容を変更す
ることが必要である(このため、ブロック使用可能ベク
トルについて左端1ビツトのスキャンが行われる。)。
こうすると、データ・バス11又は12Y介1てRAM
バッファへ到来するデータ・ストリームと同期し【、使
用可能な次のブロックの開始アドレ扶を設定することが
できる。
たとえば、各々が3にバイト長の5レコード(計15に
バイト+4ブロツク)’kRAMバッファに書込むもの
とし、そして第4図に示すようにRAMバッファのブロ
ック4.8.9.10が使用可能であるとする。そうす
ると、この場合のブロック使用可WLベクトルは第4図
の右上に示すとおりとなり(0=使用可能、1=使用不
能)、そ17てこれは第4図の右下に示すように1−正
されて各使用可能ブロックの開始アドレスケ設ボするた
めに使用されるのである。
動作上の意義 先行技術においても、チャネルとDASDとの間に中間
バッファ記憶を設けていたが、その目的は比較的高速の
DASDのデータ・レートと低速のチャネルとを適合さ
せるためであった。これに対し、中間バッファ記憶の容
量を著しく拡大してチャネルとデバイスとの結合を実質
上切離してしまうことにより システム・アダプタ1ヘ
オフ・ロードするために選択されるレコードはシステム
・アダプタ1とキャネルの使用可能性の関数として生ず
ることになる。すなわち、バッファ記憶への到着順序は
オフ・ロードの順序と無関係になるのである。さらに、
DASDのシークを実行する前に、バッファ記憶へデー
タを移動するようにチャネルをスケジュールすることが
有利となる。ランダム順序及びスケジューリングは使用
可能なバッファ・スペースの断片化を増大させる傾向が
ある。
また、ブロック使用可Hしベクトルのスキャンされた内
容の関数としてBAR21又は23の内容を変更するこ
とにより、バッファ記憶の非連続ブロックへ文字ストリ
ングを非同期的に書込むことが保証されることになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は複数の直接アクセス記憶デバイス(DASD)
の共有アクセスを可能とするようにこれらのデバイスと
複数のCPUとを結合する記憶制御ユニツ)Y示すブロ
ック図、第2図はRAMバッファと該バッファに対し可
変長文字ストリームのM、取り及び書込みを行うように
非同期的に動作する2ボートとを備えた、第1図の記憶
データバッファを示すブロック図、第3図はブロック使
用可能ベクトルによって修正可能なアドレス制御論理夕
示すブロック図、第4図はブロック使用可能ベクトルと
バッファ・アドレス・レジスタとの間の関係を示す図で
ある。 1・・・・システム・アダプタ、2・・・・記憶制御ユ
ニット、6・・・・接続制御モジュール、5・・・・共
通記憶、9・・・・デバイス・アダプタ、11.12・
・・・データ・バス、13・・・・データ・バス・スイ
ッチ、15・・・・制御バス。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 一定数のブロックから成るバッファ記憶に文字ストリン
    グラ贋造んでいる間にそのブロック境界で該バッファ記
    憶の同期的な使用可能性を保証するためのバッファ記憶
    の舊込み方法であって、ブロック使用可能ベクトルを形
    成する段階と、書込みの前に必要な数のブロックが割当
    てられるまで前記ブロック便用可能ベクトルを修正する
    段階と、誉込み期間中は前記ブロック使用可能ベクトル
    のコピーヲ使用して前記バッファ記憶のアドレス・レジ
    スタの内容を前記ブロック境界で変更するための段階と
    より成る、バッファ記憶の書込み方法。
JP58039321A 1982-03-29 1983-03-11 バツフア記憶の書込み方法 Granted JPS58169390A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US36282782A 1982-03-29 1982-03-29
US362827 1982-03-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58169390A true JPS58169390A (ja) 1983-10-05
JPS6145269B2 JPS6145269B2 (ja) 1986-10-07

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ID=23427692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58039321A Granted JPS58169390A (ja) 1982-03-29 1983-03-11 バツフア記憶の書込み方法

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EP (1) EP0090137A3 (ja)
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Publication number Publication date
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JPS6145269B2 (ja) 1986-10-07

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