SU771655A1 - Устройство управлени обменом - Google Patents

Устройство управлени обменом Download PDF

Info

Publication number
SU771655A1
SU771655A1 SU772529399A SU2529399A SU771655A1 SU 771655 A1 SU771655 A1 SU 771655A1 SU 772529399 A SU772529399 A SU 772529399A SU 2529399 A SU2529399 A SU 2529399A SU 771655 A1 SU771655 A1 SU 771655A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
register
exchange
counter
Prior art date
Application number
SU772529399A
Other languages
English (en)
Inventor
Александр Павлович Королев
Михаил Ильич Лангбурд
Александр Александрович Мелихов
Александр Викторович Осипов
Валерий Иванович Перекатов
Original Assignee
Предприятие П/Я А-3162
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-3162 filed Critical Предприятие П/Я А-3162
Priority to SU772529399A priority Critical patent/SU771655A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU771655A1 publication Critical patent/SU771655A1/ru

Links

Landscapes

  • Exchange Systems With Centralized Control (AREA)

Description

Изобретение относитс  к области вычислитель ной техники, в частиости к устройствам управлени  обменом между регистровой и оперативной пам тью процессоров, работающих в мультипрограммном режиме и режиме разделени  времени. Известны устройства управлени  обменами, в которых требуетс  сохранение в оперативной пам ти и восстановление в регистровую пам ть служебной информации, необходимой дл  выпол нени  отдельных программ, котора  не должна стиратьс  во врем  замены программ 1. В данных. устройствах указанные действи  выполн ютс  посредством перехода на специаль ные подпрограммы записи в оперативную пам ть или считывани  в регистровую пам ть, количество выполн емых команд, в которых определ ет с  количеством слов, служебной информации, после чего выполн етс  прерванна  программа с точки перехода. Аналогичным образом происхо .цит обращение к подпрограммам из основной программы. Така  организаци  хранени  и в осстановлени  при замене программ требует значительных затрат времени. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению  вл етс  устройство управлени  обменом, которое содержит приоритетное устройство, счетчик слов служебной информации, схему управлени  счетчиком и схему выработки управл ющих сигналов 2. Такое устройство неэффективно осуществл ет подготовку подпрограмм, сопутствующих переключаемым программам. Кроме того, в зтом устройстве используетс  дополнительна  регистрова  пам ть с произвольным доступом, что трубет св зи каждого дополнительного регистра с цеп ми записи и считывани  вычислительного устройства через индивидуальные пшны, дл  чего примен етс  система вентилей, управл емых сложным устройством управлени  обменом. Дл  обмена каждого дополнительного регистра с запоминающим устройством требуетс  два сигнала управлени . Аналогично организован- обмен регистров дополнительной и регистровой пам ти. Поскольку каждый регистр св зан только с одним регистром процессора, то така  организаци   вл етс  неэкономной. Целью насто щего изобретени   вл етс  сокращение оборудовани . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство , содержащее приоритетный узел, элемент формировани  сигналов обмена, счетчик, элемент управлени  счетчиком, причем первый и второй входы элемента формировани  сигналов обмена  вл ютс , соответственно первым и вторым входом устройства, третий вход элемента формировани  сигналов обмена соединен с выходом счетчика, четвертый вход элемента формировани  сигналов обмена и первый вход элемента управлени  счетчиком соединены с выходом прИоритетного узла, первый выход элемента форми ровани  сигналов обмена подключен к входу . приоритетного узла, второй выход элемента фор мировани  сигналов обмена  вл етс  первым выходом устройства, третий выход элемента фор мировани  сигналов обмена подключен к второму входу элемента управлени  счетчиком, выход которого соединен с входом счетчика, четвертый выход элемента формировани  сигналов обмена  вл етс  вторым выходом устройства, вход-выход приоритетного узла  вл етс  выходом-входом устройства, дополнительно введены коммутатор базового адреса, регистр базового адреса, дешифратор признака, причем первый и второй входы коммутатора базового адреса  вл ютс  соответственно третьим и четвертым вхо дами устройства, выход коммутатора базового адреса объединен с выходом счетчика и  вл етс  третьим выходом устройства, третий вход коммутатора базового адреса соединен с выходом регистра базового адреса, первый вход которого объединен с входом дешифратора признака и  вл етс  п тым входом устройства, а второй вход регистра базового адреса объединен с третьим входом элемента управлени  счет чиком и подключен к первому выходу дешифpafopa признака, второй вход которого подклю чен ,к четвертому входу коммутатора базового адреса. Таким образом, с цеп ми считывани  и запи си вычислительного устройства св заны только соответственно входной и выходной регистры дополнительной пам ти, что значительно уменьшает количество информационных шин. При этом ликвидируетс  система входных и выходных вентилей дополнительных регистров и св занна  с ними часть устройства управледа  обменами . На чертеже представлена структурна  схема устройства управлени  обменом. Устройство состоит из регистровой пам ти 1, регистров 2 регистровой пам ти, дополнительной пам ти 3, регистров 4 дополнительной пам ти , разр дов 5 регистровой и дополнительной пам ти, вычислительного блока 6, оперативной пам ти 7, блока 8 управлени  обменом. В состав вычислительного блока 6 вход т узел 9 управлени  процессором, цепи 10 записи, цепи 11 считывани , коммутатор 12 адреса пам ти. В состав блока управлени  обменом вход т узел 13 определени  последовательности работ, приоритетный узел 14, дешифратор признака 15, регистр 16 базового адреса, коммутатор 17 базового адреса; в свою очередь, в узел 13 определени  последовательности работ вход т счетчик 18, элемент 19 управлени  счетчиком, элемент 20 формировани  сигналов обмена. В конкретном примере экономичной реализации обменов регистровой и дополнительной пам ти каждый их регистр, содержащий слово, разбит на группы, например, по четыре разр да в группе. Кажда  группа выполнена на регистрах сдвига. Выход старщего разр да группы регистров процессора соединен со сдвиговым входом соответствующей группы дополнительного регистра, а сдвиговый вход последне- го соединен с выходом старшего разр да группы регистра процессора. В режиме хранение устройство работает следующим образом. При по влении в основной программе команды хранени  или при прерывании с необходимостью замены программ при обслуживании потока прерываний или требований на обработку узел 9 формирует сигналы обмена содержимого регистровой 1 и дополнительной 3 пам ти , поступающие на входы управлени  сдвигом всех групп регистров регистровой 1 и дополнительной 3 пам ти. Обмен во всех группах про исходит параллельно с последовательным сдвигом внутри группы. Таким образом, при указанном разбиении регистров, полный обмен содержимого регистровой и дополнительной пам ти производитс  за четыре такта вычислительной машины с помощью одного управл ющего сигнала, длительность которого состайл ет тоже четыре такта. Регистры 4 дополнительной пам ти при этом оказываютс  заполненными служебной информацией, которую необходимо сохранить при замене программ, а регистры 2 регистровой пам ти заполнены служебной информацией программы, на которую будет передано управление, и вызванной из оперативной пам ти 7 предшествующей командой восстановление, обслуживаемой прерыванием или требованием на обработку. Первое слово служебной информации переключаемой и замен емой программ при этом должно находитьс  в нижнем регистре регистровой и выходном регистре дополнительной пам ти, соответственно. По окончании йигнала обмена, после заполнени  дополнительной пам ти, блок управлени  8 формирует сигнал запроса храР1ёни , поступающий в узел 13 на элемент 20 формировани  сигналов обмена, где запрос фиксируетс . При зтом элемент 20 сигналом через элемент 19 уп равлени  счетчиком обнул ет счетчик 18 (слов служебной информации) и формирует сигнал запуск хранени  - восстановлени , продолжающийс  до полного заверще ш  хранени , поступающий в приоритетный узел 14. Одновременно узел 9 устанавливает базовый адрес сохран емой служебной информации замен емой программы и подает сигналы управлени , поступающие на коммутатор 12. В приоритетном узле сигнал запуска з1ранени  - восстановлени  конкурирует с прошми запросами обращений к пам ти, поступающими из вычислительного блока 6. При этом сигналу хранени  восстановлени  отдаетс  низший приоритет, т.е. хранение - восстановление происходит в промежутки времени, когда процессор не обращаетс  к пам ти 7. Приоритетный узел 14 сообщает вычислитель ному блоку 6 о виде допущенного обращени  в пам ть, открыва  одновременно один из вхо дов коммутатора 12 адреса пам ти, выход которого св зан с адресными входами цеп ми записи и считывани  11. Если в конкретный момент времени нет обращений устройства к пам ти и оно свободно дл  обращений, то на вход цепи 10 и И посту пает адрес слова служебной информации с вы-ходов счетчика 18 и коммутатора 17. Одновременно запускаетс  временна  диаграмма обращени  к пам ти, наход ща с  в узле 9. При этом содержимое выходного регистра дополнительной пам ти 3 через цепи записи 10 переписываетс  в  чейки пам ти 7 с адресом, равным базовому адресу служебной информаци скоммутированному коммутаторами 17 и 12. После заверщени  работы пам ти 7 узел 9 информирует приоритетный узел 14 о заверщении операции обращени  к запоминающему уст ройству. Узел 14, в свою очередь, информирует об этом элемент 19 управлени  счетчиком, который добавл ет единицу к счетчику 18, а также элемент 20 формировани  сигналов обме на, который вырабатывает сигнал управлени , поступающий на вторые управл ющие входы всех регистров 4 дополнительной пам ти 3 и осуществл ющий передачу содержимого всех ре гистров 4 на один регистр вниз, благодар  тому, что выходы всех разр дов каждого вер него, регистра дополнительной пам ти непосре ственно соединены со входами следующего (нижнего) регистра. Аналогич}10 осуществл етс  хранение всех следующих слов, наход пшхс  в дополнительной пам ти. При этом содержимое счетчика 18 nocTynaei в элемент 20. Когда после очередного прибавлени  единицы к счетчику 18, его содержимое адресует последнее слово служебной информации, блок 20 вырабатывает .сигнал запуска хранени  восстановлени  и посылает в элемент 9 сигнал о завершении команды хранени . Аналогично производитс  восстановление содержимого регистровой пам ти процессора с той разницей что запрос восстановлени  посылает узел 9 в элемент 19, а заполнение регистров 4 дополнительной пам ти 3 производитс  через цепи считывани  11 вычислительного блока 6. Кроме того, сигнал обмена содержимого регистровой и дополнительной пам ти вырабатываетс  узлом 9 после завершени  заполнени  всех регистров дополнительной пам ти служебной информацией, считанной из пам ти. Подготовка сопутствующих подпрограмм производитс  следующим образом. При напитай в одном из слов, считанном из пам ти 7 при восстановлении служебной информации программы, признака сопутствующей подпрограммы, дешифратор признака 15 вырабатывает сигнал, разрешающий прием базового адреса служебной информации сопутствующей подпрограммы, содержащиес  в данном слове основной программы, на регистр базового адреса 16, и обнул щий через элемент 19 счетчик -18. Кроме того, дешифратор признака 15 коммутирует выходы регистра 16 коммутатора 17. Таким образом, на вход коммутатора 12 адреса пам ти поступает адрес первого слова служебной информащш сопутствующей подпрограммы . Далее устройство работает аналогично простому восстановлению, заполн   регистры дополнительной пам ти служебной информа1щей сопутствующей подпрограммы. Таким образом, не дожида сь полного эаполне ш  регистров дополнительной пам ти служебной информацией замен емой программы и не начина  выполнение этой программы, устройство обеспечивает заполнение дополнительной пам ти служебной информацией сопутствующей подпрограммы, как только на выходе цепей сщпывани  вычислительного устройства будет обнаружен признак сопутствующей noRiiporpaMNtbi. Введение дешифратора признака, регистра и коммутатора базового адреса служебной информации позвол ет значительно уменьшить врем  подготовки сопутствующих подпрограмм, т.е. заполнени  регистровой пам ти процессора служебной информацией сопутствующих подпрограмм , сохран емой в запоминающем устройстве во врем  замены программ. Кроме того, использование регистровой пам ти конвейерно1о типа в качестве дополнительной пам ти позвол ет сократить логическое оборудование на реализацию дополнительной пам ти, уменьимть- количество информ UHOHHiix ишн, св зывающих цепи записи и считывани  вычислительного устройства с допблнительной пам тью в число раз, равное числу регистров дополнительной пам ти, уменьшить разр дность шин, св зывающих регистры регистровой и дополнительной пам ти, до числа , равного числу rpjmn, на которые разбит каждый регистр, упростить устройство управлени  обменами, сократить количество сигналов управлени  обменами всех регистров дополнительной и регистровой пам ти до одного сигнала и сигналов обмена дополнительной пам ти и запоминающего устройства также до одного сигнала. мула изобретени  Устройство управлени  обменом, содержащее приоритетный узел, элемент формировани  сигналов обмена, счетчик, элемент управлени  счетчиком, причем первый и второй входы эле . мента формировани  сигналов обмена  вл ютс  соответственно первым и вторым входом устройства, третий вход элемента формировани  сигналов обмена соединен с выходом счет чика, четвертый вход элемента формировани  сигналов обмена и первый вход элемента управлени  счетчиком соединены с выходом при оритетного узла, .первый выход элемента формировани  сигналов обмена подключен к входу приоритетного y3Jja второй выход элемента формировани  сигналов обмена  вл етс  первым выходом устройства, третий выход элеме та формировани  сигналов обмена под1Й1ючен к второму входу элемента управлени  счетчиком , выход которого соединен с входом счетчика , четвертый выход элемента формировани  сигналов обмена  вл етс  вторым выходом устройства , вход-выход приоритетного узла  вл етс  выходом-входом устройства, отличающеес  тем, что, с целью сокращени  оборудовани  и повышени  быстродействи , в него введены коммутатор базового адреса, регистр базового адреса и дешифратор признака , причем первый и второй входы коммутатора базового адреса  вл ютс  соответственно третьим и четвертым входами устройства, выход коммутатора базового адреса объединен с выходом счетчика и  вл етс  третьим выходом устройства, третий вход коммутатора базового адреса соединен с выходом регистра базового адреса, первый вход которого объединен со входом дешифратора признака и  вл етс  п тым входом устройства, а второй вход регистра базового адреса объединен с третьим входом элемента управлени  счетчиком и подключен к первому выходу дешифратора признака, второй выход которого подключен к четвертому входу коммутатора базового адреса. Источники информации, прин тые во внимание при экспер.тизе 1.Коган Б. М., Каневский М. М. Цифровые вычислительные машины и системы. М., Энерги , 1974. 2.Патент США N 3731810, кл. 340-172.5, 1974.

Claims (1)

  1. Формула изобретения
    Устройство управления обменом, содержащее приоритетный узел, элемент формирования сигналов обмена, счетчик, элемент управления счетчиком, причем первый и второй входы элемента формирования сигналов обмена являются соответственно первым и вторым входом устройства, третий вход элемента формирования сигналов обмена соединен с выходом счетчика, четвертый вход элемента формирования сигналов обмена и первый вход элемента управления счетчиком соединены^ с выходом приоритетного узла, первый выход элемента формирования сигналов обмена подключен к входу приоритетного y3Jja второй выход элемента формирования сигналов обмена является первым выходом устройства, третий выход элемен та формирования сигналов обмена подключен к второму входу элемента управления счетчиком, выход которого соединен с входом счетчика, четвертый выход элемента формирования
    5 сигналов обмена является вторым выходом устройства, вход-выход приоритетного узла является выходом-входом устройства, отличающееся тем, что, с целью сокращения оборудования и повышения быстродействия, 10 в него введены коммутатор базового адреса, регистр базового адреса и дешифратор признака, причем первый и второй входы коммутатора базового адреса являются соответственно третьим и четвертым входами устройства, вы15 ход коммутатора базового адреса объединен с выходом счетчика и является третьим выходом устройства, третий вход коммутатора базового адреса соединен с выходом регистра базового адреса, первый вход которого объединен со 20 входом дешифратора признака и является пятым входом устройства, а второй вход регистра базового адреса объединен с третьим входом элемента управления счетчиком и подключен к первому выходу дешифратора признака, 25 второй выход которого подключен к четвертому входу коммутатора базового адреса.
SU772529399A 1977-09-21 1977-09-21 Устройство управлени обменом SU771655A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772529399A SU771655A1 (ru) 1977-09-21 1977-09-21 Устройство управлени обменом

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772529399A SU771655A1 (ru) 1977-09-21 1977-09-21 Устройство управлени обменом

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU771655A1 true SU771655A1 (ru) 1980-10-15

Family

ID=20727022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772529399A SU771655A1 (ru) 1977-09-21 1977-09-21 Устройство управлени обменом

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU771655A1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3781810A (en) Scheme for saving and restoring register contents in a data processor
US4149242A (en) Data interface apparatus for multiple sequential processors
US4600986A (en) Pipelined split stack with high performance interleaved decode
US3983539A (en) Polymorphic programmable units employing plural levels of sub-instruction sets
US4674032A (en) High-performance pipelined stack with over-write protection
US3979726A (en) Apparatus for selectively clearing a cache store in a processor having segmentation and paging
US3373408A (en) Computer capable of switching between programs without storage and retrieval of the contents of operation registers
US4103329A (en) Data processing system with improved bit field handling
US3886523A (en) Micro program data processor having parallel instruction flow streams for plural levels of sub instruction sets
US4733346A (en) Data processor with multiple register blocks
US3983541A (en) Polymorphic programmable units employing plural levels of phased sub-instruction sets
US4558411A (en) Polymorphic programmable units employing plural levels of sub-instruction sets
US4005391A (en) Peripheral interrupt priority resolution in a micro program data processor having plural levels of subinstruction sets
US3740722A (en) Digital computer
KR880001170B1 (ko) 마이크로 프로세서
GB2034944A (en) High-speed digital computer system
US3811114A (en) Data processing system having an improved overlap instruction fetch and instruction execution feature
JPS6142303B2 (ru)
JP2718254B2 (ja) ベクトル処理装置
US4460972A (en) Single chip microcomputer selectively operable in response to instructions stored on the computer chip or in response to instructions stored external to the chip
US4047245A (en) Indirect memory addressing
US4152763A (en) Control system for central processing unit with plural execution units
US5019969A (en) Computer system for directly transferring vactor elements from register to register using a single instruction
US4837688A (en) Multi-channel shared resource processor
US4791560A (en) Macro level control of an activity switch in a scientific vector processor which processor requires an external executive control program