DE1909477A1

DE1909477A1 - Speichersteueranlage fuer ein Multiprogramm-Datenverarbeitungssystem

Info

Publication number: DE1909477A1
Application number: DE19691909477
Authority: DE
Inventors: Couleur John Francis; Glaser Edward Lewis
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1968-02-27
Filing date: 1969-02-26
Publication date: 1969-09-18
Also published as: US3525080A; FR2002704A1; NL6903022A; JPS4815584B1; GB1263742A

Description

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GENERAL ELECTRIC COMPANY, Schenectady, N,Y., V.St.A.

SpeieherSteueranlage für ein Multiprogramm-Datenverarbeitungssystero

Die Erfindung bezieht sich auf eine Speichersteueranlage mit einer Speichereinrichtung, die mehrere adressierbare Speicherplätze aufweist, von denen jeweils mehrere eine !Folge von Bindesteuerwörtern mit einer Bindeadresse und einem Punktionscode enthalten, wobei die Binäeadresse den Speicherplatz angibt, an dem das nächste Steuerwort der Wortfolge gespeichert ist, und der Punkt ionscode eine von mehreren Transferoperationen darstellt, ferner mit einer Zusatzspeicher- oder Erweiterungsspeicher-Steuereinheit, die die Ausführung einer Folge von Speicheroperationen steuert, und mit einer Speichersteuereinheit, die zur Übertragung des ersten Steuerworts zur Erweiterungsspeicher-Steuereinheit dient.

Derartige Steueranlagen steuern die "Informationsübertragung oder den Informationstransfer zwischen mehreren Speichern der Datenverarbeitungsanlage.

Eine Datenverarbeitungsanlage oder ein Datenverarbeitungssystem mit einem Rechner, der abwechselnd eine Reihe von Programmen ausführt, die vollständig oder teilweise in Arbeits-

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speichern mit schnellem Zugriff gespeichert sind, wird MuI-" tiprogramm-DatenVerarbeitungsanlage genannt. Eine MuItiprogramm-Datenverarbeitungsanlage kann mindestens einen Rechner, mehrere Arbeitsspeicher kleiner Kapazität und kurzer Zugriffszeit, einen Hilfsspeicher verhältnismäßig großer Kapazität und mehrere Periphersteuereinheiten enthalten, die mindestens mit einem peripheren Gerät .verbunden sind. In einer Multiprogramm-Datenverarbeitungsanlage werden die Programme von dem Rechner dadurch ausgeführt, daß der Rechner zwischen den einzelnen Porgrammen hin- und herschaltet. Das Umschalten zwischen den Programmen wird von einem Betriebssystem-gesteuert, das eine Reihe von Programmen aufweist, die zur Organisation,

fc Koordinierung, Steuerung sowie Durchführung des Ablaufs von Programmen in dem gesamten Datenverarbeitungssystem dienen. Die meisten Programme enthalten auch Subjektprogramme, das sind Anwenderprogramme, also vom Anwender einer Datenverarbeitungsanlage eingesetzte produktive Programme zum Lösen einer Aufgabe. Bei Multiprogramm-Datenverarbeitungsanlagen, die sehr viele Programme ausführen, ist die Kapazität der Arbeitsspeicher schneller Zugriffszeit zu klein, um sämtliche Betriebssystemprogramme, Sub3ektprogramme, zu verarbeitende Daten und verarbeitete Daten zu speichern. Daher sind lediglich diejenigen Programme und Daten, die sehr häufig benutzt oder gerade verarbeitet werden, in einem Arbeitsspeieher gespeichert. Die übrigen Programme und Daten sind in

* einem Hilfsspeicher verhältnismäßig großer Kapazität und hoher Zugriffszeit gespeichert. Wenn die im Hilfsspeicher gespeicherten Programme und Daten vom Rechner ausgeführt oder verarbeitet .werden sollen, dann muß man die betreffende Information in den Arbeitsspeicher übertragen, und zwar mit einer Übertragungsgeschwindigkeit, die mit der Datenverarbeitungsfähigkeit des Rechners kompatibel ist. Es ist notwendig, eine ständige Zufuhr von Programmen*oder Teilen von Programmen und Daten zum Arbeitsspeicher aufrecht zu erhalten,' falls das Betriebssystem in der lage ist, mehrere verschiedenartige

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Subjektprogramme gleichzeitig zu verarbeiten,, Damit das Betriebssystem die gesamte Datenverarbeitungsanlage äußerst wirksam und wirkungsvoll ausnützen kann, muß das Betriebssystem stets die passende Mischung von Programmen bereithalten und diese Programme zum Arbeitsspeicher übertragen».Ferner muß das Betriebssystem dafür Sorge tragen, daß die verarbeiteten Daten zum Hilfsspeicher asufr^K^^nnpoluhoii übertragen werden. Das Betriebssystem steuert den Ablauf von sämtlichen Programmen, und zwar dadurch, daß es eine Liste aufstellt, die die Ablauffolge der Programme angibt und eine Aufruf- oder Abruffolge vorsieht, die den Informationstransfer zwischen dem Arbeitsspeicher und dem Hilfsspeicher auslöst. Die Abruffolge löst oft eine Reihe von Transferoperationen aus, zu deren Ausführung viele und wiederholte Änderungen der Speicherfunktionen notwendig sind. Bei den Speicherfunkt ionen kann es sich um Speicher- und Aufsuchoperationen sowohl für den Hilfs- als auch den Arbeitsspeicher handeln, um für eine fortwährende und ständige Datenverarbeitungsoperation zu sorgen.

Die zwischen dem Verarbeitungsspeicher und Hilfsspeicher zu übertragende Information umfaßt im allgemeinen die zu verarbeitenden Daten, verarbeitete Daten und die Programme oder Teile von Programmen, die die notwendigen Datenverarbeitungsfunktionen zwischen dem Arbeits- und Hilfsspeicher liefern und sämtliche Arbeits- und Hilfsspeicher steuern, um die übertragende Information aufzusuchen, zu übertragen und zu speichern. Eine derartige Steuerung kann von einer Periphersteuereinheit übernommen werden. Die Hilfsspeicher kann man nämlich als periphere Einheiten oder Geräte betrachten, die von einer Periphersteuereinheit gesteuert werden.

Sämtliche Datenverarbeitungsoperationen werden an Operanden-Wörtern unter der Steuerung von Instruktions- oder Steuerwörtern der Programme durchgeführt. Bei einem Operandenwort

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kann es sich um eine zu verarbeitende Information oder um ; I

eine "bereits verarbeitete Information handeln. Ein Instruk- - ■ j tionswort oder eine Instruktion bezeichnet eine besondere
Operation, die der Rechner ausführen soll. Ein,· Steuerwort bezeichnet eine besondere Art einer Periphergerätoperation oder

Datentransferfunkt ion für eine zu steuernde Periphersteuer- !

einheit. Jedes Steuerwort enthält Adreßfeider, die im Arbeits- j

und Hilfsspeicher Speicherplätze angeben, die Instruktions-, [

Steuer- oder Operandenwörter enthalten. |

Die Periphersteuereinheit erhält Zugriff zu den Arbeitsspei- j cherplätzen über Steuerwörter, die im Arbeitsspeicher gespeichert sind und zur Steuereinheit übertragen werden, wenn
H ein Rechner eine besondere Instruktion einer Betriebssystem- !

Abruffolge ausführt. Sobald die Steuereinheit ein Steuerwort
• erhalten hat, arbeitet sie selbständig weiter, um zur Durch- [ führung von Transferoperationen eine Folge von weiteren ■ · j Steuerwörtern aufzusuchen und auszuführen. Der Rechner ist · \ jetzt frei, so daß er fortfahren kann, mit seiner hohen Ausführungsgeschwindigkeit die Subjektprogramme zu verarbeiten.

Bekannte Periphersteuereinheiten nehmen die Informationsübertragung zwischen den Speichern dadurch vor, daß sie die Ausführung einer Polge von Steuerwörtern steuern, die Datensteuerwörter genannt werden. Eine.bekannte Periphersteuerein- j heit benutzt Datensteuerwörter mit einem Adreßfeld, das den
ψ besonderen Speicherplatz in einem Speicher angibt, an dem das ! nächste aufeinanderfolgender Datensteuerwörter gespeichert ί ist·. · '" I

Die bekannte Periphersteuereinheit, die zum Aufsuchen des
nächsten der aufeinanderfolgenden Datensteuerwörter ein
Adreßfeld benutzt, führt dieselbe Transferfunktion während,
der gesamten Datensteuerwortfolge aus. Zu Beginn der. Datensteuer wort folge teilt der Rechner der Periphersteuereinheit

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mit, welche Transferfunktion ausgeführt werden muß. Jeder Transferfunktion sind besondere Speicheroperationen zugeordnet, beispielsweise das Speichern oder Aufsuchen von Information in den Speichern, zwischen denen der Informationstransfer stattfindet. Die Peripheriesteuereinheit teilt also den Speichern mit, welche Art von Speicheroperation auszuführen ist. Die von· der Peripheriesteuereinheit durchgeführte Transferfunktion kann nur dadurch geändert werden, daß der Rechner unterbrochen und die Ausführung einer anderen Datensteuerwortfolge ausgelöst wird. Jede Änderung der Transferfunktion, stellt somit eine Verzögerung des Informationstransfers dar, da die Ausführung einer Folge von Datensteuerwörtern unterbrochen und die Steuerung an den Rechner zurückgegeben werden muß, bevor eine neue Transferfunktion eingeleitet werden kann. .

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine Speichersteueranlage oder ein Speichersteuergerät zu schaffen, das zwischen den Speichern, beispielsweise den Arbeits- und Hilfsspeichern einer Multiprogramm-Datenverarbeitungsanlage eine wirkungsvollere und bessere Verbindung herstellt. Dabei soll das gesamte Datenspeichersystem derart gesteuert werden, daß jeweils zur passenden Zeit ein Programminformationstransfer zwischen den Arbeits- und Hilfsspeichern vorgenommen wird.

Dies wird bei der eingangs beschriebenen Speichersteueranlage nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Erweiterungsspeicher-Steuereinheit aufgrund des Punkt ionscode im ersten Steuerwort Steuersignale erzeugt und abgibt, die eine dem Punktionscode entsprechende Transferoperation darstellen, daß Speichermittel auf die in der.Erweiterungsspeicher-Steuereinheit erzeugten Steuersignale ansprechen und zum Durchführen der den Steuersignalen entsprechenden Transferoperation die " betreffende Speicheroperationsart ausführen, daß die Erweiterungsspeicher-Steuereinheit aufgrund der Bindeadresse im ersten Steuerwort eine Signalgruppe erzeugt und abgibt, die diese Bindeadresse darstellt, und daß die Speichereinrich-

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tung aufgrund der die Bindeadresse darstellenden Signalgruppe dasjenige Steuerwort, das in dem der Bindeadresse entsprechenden Speicherplatz gespeichert ist, aufsucht und zur Erweiterungsspeicher-Steuereinheit überträgt.

Nach der Erfindung wird also für ein Multiprogramm-Datenverarbeitungssystem ein Speichersteuergerät geschaffen, das automatisch auf die in einem Datensteuerwort enthaltene Information anspricht, die den Transfer von Information zwischen besonderen Speicherplätzen von zwei verschiedenen Datenspeichern leitet, um eine Folge von Datensteuerwörtern aufzusuchen und die Art des Informationstransfers jedes Datensteuerwort es zu steuern.

Die erfindungsgemäße Anlage enthält mindestens einen Rechner, mindestens eine Periphersteuereinheit, einen Hilfsspeicher großer Kapazität und mehrere Arbeitsspeicher, Jeder Rechner ist eine automatische Datenverarbeitungseinheit, die nach Erhalt einer Anfangs Instruktion in der Lage ist, eine Reihe von Instruktionen zu verarbeiten, um das gewünschte Ergebnis zu liefern.

Jede Periphersteuereinheit ist im wesentlichen ebenfalls eine automatische Datenverarbeitungseinheit, die nach Erhalt eines Anfangadat enst euerwort es in der Lage ist, eine Folge von Datensteuerwörtern zu verarbeiten, um eine besondere Dateneingabe/Datenausgabe-Operation zu steuern. Die Periphersteuereinheit kann ein Datensteuerwort vom Arbeitsspeicher anfordern und nach dessen Ausführungssteuerung das nächste Datensteuerwort vom Arbeitsspeicher anfordern. Eine Periphersteuereinheit ist vorzugsweise mit mehreren Arbeitsspeichern und dem Hilfsspeicher verbunden, um die Informationsübertragung zwischen einem' der Arbeitsspeicher und dem Hilfespeicher zu steuern.

Jedes Datensteuerwort enthält Adreßfelder für Darstellungen der folgenden Adressen: 1.) Die Arboitsspeicheradreßse der

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Information, 2.) Die HilfsSpeicheradresse der zu übertragenden Information und 3.) Me Arbeitsspeicheradresse des nächsten, von der Periphersteuereinheit aufzusuchenden Datensteuerwortes. Zusätzlich zu den Adressenfeldern enthält jedes Datensteuerwort einen Punktionsabschnitt. Der !Funktionsabschnitt gibt !Dränsferfunktionen,.beispielsweise die Transferrichtung, oder andere Transferfunktionen an, aber auch Nichttransferfunktionen. Jeder Transferrichtungsfunktion ist eine entsprechende Speicheroperation zugeordnet, beispielsweise die Aufsuch- und Speicheroperationen des Arbeitsund Hilfsspeichers. Die Periphersteuereinheit spricht auf den IHinktionsabschnitt jedes Datensteuerwort es einer Datensteuerwortfolge an, um die notwendige Nachricht für jeden Speicher 2U erzeugen. Daher kann jedes Datenst euer v/o rt eine Änderung oder einen Wechsel der Speieheroperaticη angeben. Die Periphersteuereinheit nach der Erfindung "bürdet daher dem Rechner die zeitraubenden Steuermaßnahraen zur Änderung der Speicheroperationen des Hilfs- und Arbeitsspeichers während des Datentransfers zwischen dem Arbeite- und Hilfsspeicher nicht auf.

Die Periphersteuereinheit nach der Erfindung spricht alao auf die Datenotoucrwortinformation an,_; um automatisch eine Folge von Datenstouerwörtern aus dem Arbeitsspeicher herauszuholen und um die Art der Speicheroperationen für den Hilfe« und Arbeitsspeicher zu steuern. Dabei werden Änderungen der Informationstransferfunktionen automatisch vorgenommen, also ohne daß das Datenverarbeitungswerk oder der Rechner eingreift. Die Speichersteueranlage nach der Erfindung ist daher in der Lage den Transfer von Progranraiinformation swischen den Arbeite- und Hilfsspeichern mit einer, hohen Datentranoforgoachwindiglceit vorzunehmen, die den von oinor Multiprogramm-Datenverarbeitungsanlage gestellten Anforderungen genügt.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand von Figuren beschrieben.

Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild einer nach der Erfindung aufgebauten Multiprogramm-Datenverarbeitungsanlage.

Fig. 2 zeigt ein ausführlicheres Blockschaltbild des Erfindungsgegenstandes.

In den gezeigten Blockschaltbildern sollen die dicken Linien Leitungsgruppen oder Kabel darstellen, während es sich bei den dünnen Linien um einzelne Leitungen handelt.

Die in Fig. 2 dargestellten Verknüpfungs- und Schaltblöcke einer Steuereinheit 18 für einen Ergänzungs- oder Erweiterungsspeicher können aus herkömmlichen Speicher- und Schieberegistern, Zählern, Flipflops, ODER-Gliedern, UND-Gliedern, · Negatoren, Vergleichern, Impulsverteilern, Decodiereren, Codierern und Steuermatrices aufgebaut sein. Das Zusammenarbeiten der einzelnen Blöcke der Erweiterungsspeicher-Steuereinheit 18 wird noch beschrieben.

Unter einer "Steuermatrix" soll eine Reihe oder Gruppe von Verknüpfungsgliedern verstanden werden, die zum Weiterleiten der logischen Schaltsignale dienen. Eine Steuermatrix kann W beispielsweise aus ODER- und UND-Gliedern bestehen, die durchgeschaltet werden, wenn gleichzeitig mit einem'Taktsignal ein vorgegebenes Ausgangssignal an einem Decodierer vorhanden ist, um AusgangesignaIe zur Ablaufsteuerung von Operationen zu erzeugen. Eine Steuermatrix steuert daher die zeitlich aufeinanderfolgende Signalverteilung in der gesamten Anlage, und zwar aufgrund von gewissen zeitbezogenen Signalen oder Taktsignalen und gewissen decodierten Steuersignalen,

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Unter "Lesen" soll eine Operation verstanden werden, bei der Information in einem Zusatz- oder Erweiterungsspeieher 36 aufgesucht und anschließend zum Speichern dieser Informatioi in einen von mehreren Speichern 20 bis 23 übertragen wird. Unter "Schreiben" soll eine Operation verstanden werden, bei der Information in einem der Speicher 20 bis 23 aufgesucht und dann zum Speichern in den Erweiterungsspeicher 36 übertragen wird. Es handelt sich also in beiden Fällen um Transferoperationen.

Eine Speichersteuereinheit 28, die, wie es aus Pig. 1 hervorgeht, »den Speichern 20 und 21.zugeordnet ist, hat den gleichen Aufbau wie die in Pig. 2 gezeigte Speicherst euereinheit 30 und arbeitet auch in der gleichen Weise. In der Pig. 2 sind die Signalverbindungsleitungen gezeigt, die die Hauptbausteine der Speichersteuereinheit 30 und des Erweiterungsspeichers miteinander verbinden. Der Übersicht halber ist die Betriebsweise der Speichersteuereinheit 30 im einzelnen nicht beschrieben.

Die Speicher 20 bis 23 sind untereinander gleich und ebenfalls nicht im einzelnen beschrieben. Der Speicher 22 enthält eine Speichereinheit, ein Pufferregister zur kurzzeitigen Aufnahme von Wörtern, die den Speicherelementen entnommen oder in den Speicherelementen gespeichert werden sollen, ein Register zum Identifizieren von Speicherplätzen, lese/Schreibe-Steuerschaltungen und Verknüpfungsglieder. Jeder Speicherplatz ist mit einer Adresse bezeichnet.

Als Speichereinheit kann man für den Speicher 22 einen herkömmlichen Koinzidenzstrom-Magnetkernspeicher mit direktem Zugriff verwenden. Der Speicher 22 kann mit doppelter Genauigkeit arbeiten, wobei zwei Wörter in zwei Speicherplätzen mit aufeinanderfolgenden Adressen gleichzeitig mit einer geradzahligen Adresse adressiert und aufeinanderfolgend während

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einer Doppelgenauigkeitsspeicher-Zyklusdauer zur Speichersteuereinheit 30 übertragen werden. Die Adresse eines geradzahligen Platzes adressiert dabei automatisch den geradzahligen und den nächsthöheren ungeradzahligen Platz, beispielsweise die Plätze 100 und. 101. Während einer Doppelgenauigkeitsspeicher-Zyklusdauer kann man zwei Wörter in zwei beliebigen Speicherplätzen mit aufeinanderfolgenden Adressen speichern oder aus ihnen herausnehmen, wobei der erste Speicherplatz eine geradzahlige Adresse hat.

Den genauen Aufbau der übrigen, im einzelnen nicht beschriebenen Bausteine der erfindungsgemäßen Anlage kann der Pachmann der den einzelnen Bausteinen zugeschriebenen Punktion entnehmen.

Die in Pig. 1 gezeigte Datenverarbeitungsanlage kann gleichzeitig viele verschiedenartige Verarbeitungsoperationen durchführen, und zwar unter der Steuerung von mehreren Programmen, die vollständig oder teilweise in einem Arbeitsspeicher gespeichert sind. Die in Pig. 1 eingezeichneten Linien, die die verschiedenen Bausteine oder Blöcke miteinander verbinden, sollen Kabel mit mehreren Leitungen darstellen, die als Verbindungswege für die Daten- und Steuernachrichteη dienen.

Ein Arbeitsspeicher, der im folgenden Hauptspeicher genannt wird, kann beispielsweise die Speicher 20 bis 23 enthalten. Dieser Hauptspeicher 20 bis 23 dient zum Speichern von Information, die zur sofortigen Verarbeitung durch die Datenverarbeitungsanlage sur Verfugung steht. Ein Hilfsspeicher, der beispielsweise der Zusatz- oder Erweiterungsspeieher 36 sein kann, ist ale Erweiterung des Hauptspeichers 20 bis 23 vorgecehen. Der Erwoiterungsspeicher 36 dient zum Speichern von Überlaufinformation, die von dem Hauptspeicher nicht mehr aufgenommen werden kann. Die Speicher 20 bis 23 haben eine kurze Zugriffszeit und eine geringe' Speicherkapazität. Bei diesen

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Speichern kann es sich um herkömmliche Magnetkernspeicher mit direktem oder wahlfreiem Zugriff handeln. Bei dem Erwe it erungs · speicher 36 kann es sich um einen herkömmlichen Magnetplatten- oder Magnettrommelspeicher mit einer verhältnismäßig langen Zügriffszeit und einer großen Speicherkapazität handeln.

Rechner» bei denen"es sich beispielsweise um Verarbeitungswerke 10 und 12 handeln kann, dienen zum Verarbeiten der Information. Periphere Steuereinheiten, beispielsweise Eingabe/ Ausgabe-Steuereinheiten 14 und 16 und die ErweiterungsSpeicher-Steuereinheit 18, dienen zur Steuerung der Informationsübertragung zwischen dem Hauptspeicher und den peripheren Datenhandhabungseinheiten, beispielsweise Eingabe/Ausgäbe-Einheiten 32 und 34 und dem Erweiterungsspeieher 36. Die Eingabe/ Ausgabe-Einheiten 32 und 34 sind äußere oder periphere Geräte, die mit Eingabe/Ausgabe-Steuereinheiten 14 und 16 verbunden sind, um unter der Steuerung von diesen Steuereinheiten 14 und 16 die Nachrichtenverbindung mit der in Jig. 1 gezeigten Anlage herzustellen. Die Eingabe/Ausgabe-Einheiten dienen dazu, neue Information in die Datenverarbeitungsanlage einzugeben oder besondere Datenverarbeitungsoperationen auszulösen. Die Eingabe/Ausgabe-Einheiten 32 und 34 können also periphere Geräte sein, beispielsweise Magnetbandgeräte, oder Nachrichtenverbindungs- bzw. Nachrichtenanschlußgeräte.

Die gesamte zu verarbeitende Information wird in Form von Informationseinheiten, beispielsweise Datenwörtern, von den Verarbeitungswerken 10 und 12 in den Speichern 20 bis 23 gespeichert oder aus diesen Speichern herausgeholt. Die Datenwörter können auch von den Eingabe/Ausgabe-Steuereinheiten und 16 sowie von der Erweiterungsspeicher-Steuereinheit 18 in den Speichern 20 bis 23 gespeichert oder dort herausgeholt werden.

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Datenwörter sind von der Anlage oder dem' System benutzte Informationseinheiten und enthalten Instruktions- und Steuerwörter von Programmen und Operandenwörter, die die zu verarbeitende oder bereits verarbeitete Information darstellen. Die Verarbeitungswerke und Steuereinheiten sprechen auf eine Reihe von Instruktionen oder Steuerwörtern an, die man mit Programm bezeichnet, um mit oder an den Operand^enwörtern eine besondere Datenverarbeitungs- oder Transfer- bzw. Übertragungsoperation vorzunehmen. Das bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel benutzte Datenwort besteht aus 36 Bits.

Verarbeitungswerke 10 und 12 und die Steuereinheiten 14» ^ 16 und 18 sind mit den Speichersteuereinheiten 28 und 30 verbunden. Die Speichersteuereinheiten 28 und 30 sind an das ihnen zugeordnete Speicherpaar der Speicher 20 bis 23 angeschlossen.

Die Speicherst euereinheiten 28 und 30 empfangen und planen in bezug, auf die Zeit alle Nachrichten oder Nachrichtenverbindungen zwischen den Verarbeitungswerken 10 und 12 bzw. den Steuereinheiten 14» 16 und 18 und den Speichern 20 bis 23. Der Zweck der Speichersteuereinheiten besteht darin, die Verbindung zwischen irgendeinem der Speicher 20 bis 23 und irgendeinem der Verarbeitungswerke oder Steuereinheiten herzustellen. Jede Speichersteuereinheit ist mit allen Verar-" beitungswerken und Eingabe/Ausgabe-Steuereinheiten der Anlage oder des Systems verbunden. Dadurch ist es möglich, daß jedes Verarbeitungswerk oder jede Steuereinheit zu verschiedenen Speichern 20 bis 23 Zugriff hat. Die Speichersteuereinheit ermöglicht es ferner, daß jedes angeschlossene Verar- beitungswerk oder jede angeschlossene Steuereinheit ver- " schiedene Speicher 20 bis 23 steuern kann.

Die Erweiterungsspeicher-Steuereinheit 18 arbeitet als automatisches Informationstransfer- oder Informationsübertra-

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gungsgerät. Dabei werden .Verbindungen zwischen den Speicher-Steuereinheiten 28 und 30 und dem Erweiterungsspeicher 36 hergestellt, um mit einer hohen Datenübertragungsgeschwindigkeit Informationen zwischen den Speichern 20 bis 23 und dem Erweiterungsspeicher 36 zu Übertragen. Die Erweiterungsspeicher-St'euereinheit 18 arbeitet ebenfalls als Steuereinheit für die Speichersteuereinheiten 28 und 30 und den Erweiterungsspeicher 36, um die Speieherfunktionen zum Aufnehmen und Speichern von Information in einem der Speicher 20 bis und dem Erweiterungsspeicher 36 zu steuern.

Jeder der Speicher 20 bis 23 und 36 ist adressierbar, wobei Jeder Speicherplatz explizit und eindeutig durch eine Adresse gekennzeichnet ist. In einem adressierbaren Platz der Speicher 20 bis 23 kann man nur ein einziges Datenwort speichern. In einem adressierbaren Platz des Speichers 36 kann man hingegen eine vorgegebene Anzahl von Datenwörtern speichern. Ein Datenwort wird aus einem Speicherplatz des adressierbaren Speichers- nur dann herausgeholt oder nur dann in einem Speicherplatz eingespeichert, wenn dem "Speicher die Adresse des betreffenden Speicherplatzes mitgeteilt wird.

Die Erweiterungsspeicher-Steuereinheit 18 arbeitet selbstständig, um nach-dem Auslösen der Operation die Exekution •oder Ausführung einer Folge von Datensteuerworterη zu steuern, während das übrige System für andere Operationen zur Verfugung steht. Die Dat enst euerwort folgen sind Teile von Progre^r.·- ■men, die unter der Steuerung des Betriebssystems ausgeführt werden. Der Betrieb der Erweiterungsspeicher-Steuereinheit wird beispielsweise durch das Betriebssystem ausgelöst und dann automatisch fortgeführt, um einen der Speicher 20 bis £'" und auch den Erwe it erungs spei eher 36 automatisch zu steueri.» Dabei werden verschiedene Speicheroperationen und Transferfunktionen durchgeführt, um Daten zwischen einer Anzahl von aufeinanderfolgenden Speicherplätzen in den Speichern 20 bis

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23 und einem Speicherplatz ira Erweiterungsspeicher 36 zu übertragen. Die Verarbeitungswerke 10 und 12 sowie die Eingabe/Ausgabe-Steuereinheiten 14 und 16 können damit fortfahren, unabhängig voneinander verschiedene'Programme auszuführen oder die Ausführung von Teilen von Programmen-zu steuern, und zwar während der Multiprogramm-Datenverarbeitungssystemoperation.

Es folgt eine kurze Zusammenfassung der Betriebsweise eines Teils der in Pig. 1 gezeigten Anlage, und zwar für den Pail, daß das Betriebssystem angibt, daß eine Verbindung zwischen einem der Speicher 20 bis 23 und der Erweiterungsspeicher-Steuereinheit 18 hergestellt werden soll. Eine derartige Verbindung wird beispielsweise benötigt, wenn das gesamte oder ein Teil eines Subjektprogramms ausgeführt werden muß, das in den Speichern 20 bis 23 nicht gespeichert ist. Deu Zusatzoder Erweiterungsspeicher 36 enthält die Subjektprogramme, die derzeit nicht verwendet werden, jedoch bald ausgeführt werden sollen..Diese Programme werden von dem Betriebssystem angefordert. Die im Erweiterungsspeicher 36 enthaltenen Datenwörter eines Subjektprogramms müssen in verfügbare Speicherplätze der Speicher 20 bis 23 übertragen werden, bevor zur Ausführung der Zugriff zu diesem Programm durch ein Verarbeitungswerk oder eine Steuereinheit möglich ist. Nach der Ausführung einer besonderen Art von Instruktion, und zwar einer sog. Verbindungsinstruktion, durch die Betriebssystemprogramme fordert ein Verarbeitungswerk 10 oder 12 Information an, die zur Zeit in den Speichern 20 bis 23 nicht vorhanden ist» Wenn das Verarbeitungswerk die besondere Instruktionsart ausführt, wird ein Signal erzeugt und dieses Signal einer der Speicherst euer einheit; en 28 oder 30 zugeführt, um eine Speicheraufsuchoder Speicherabholoperation auszulösen, bei der ein besonderes Steuerwort, ein sog. Periphersteuerwort PCW, aus einem der Speicher 20 bis 23 herausgeholt und zur Erweiterungsspeicher-Steuereinheit 18 übertragen wird.

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Die Steuerwörter werden von den BetriebsSystemprogramm in den Speichern 20 bis 23 gespeichert. Die Betriebssystesprogramme liefern auch die Verbindungsinstruktion zu dem Verarbeitungswerk 10 oder 12, das diese Instruktion ausführt, indem es Steuersignale an-eineder Speichersteuereinheiten 28 oder 30 liefert. Die adressierte Steuereinheit spricht auf die Steuersignale an, um das Periphersteuerwort PCW in einem der Speicher 20 bis 23 aufzusuchen und es zur Erweiterungsspeicher-Steuereinheit 18 zu übertragen. Aufgrund des Periphersteuerwortes PCW veranlaßt die Erweiterungsspeicher-Steuereinheit 18, daß zwischen einem der Speicher 20 bis 23 und dem Erweiterungsspeicher 36 eine Informationsübertragung oder ein Inforroationstransfer vorgenommen wird. Wenn das aufgrund der Ausführung der genannten Verbindungsinstruktion in die Erweiterungsspeicher-Steuereinheit 18 übertragene Peripher st euer wort PCW einen Operationsteil aufweist, der den Start zum Aufsuchen oder Herausholen eines Datenstenerwortpaares verlangt, dann beginnt die Steuereinheit 18 mit einer Operation, die die Informationstransferfunktionen zwischen dem Erweiterungsspeieher 36 und einem der Speicher 20 bis 23 steuert. Die Informationstransferfunkt ion besteht darin, daß der Inhalt von zwei aufeinanderfolgenden Speicherplätzen in einem der Speicher 20 bis 23 aufzusuchen und herauszuholen ist, und zwar unter Verwendung der vom Periphersteuerwort gelieferten Adresse. Die Datenwörter in diesen beiden Speicherplätzen sind die ersten einer Folge von Datensteuerwortpaaren DCW.

Die Erweiterungsspeicher-Steuereinheit 18 sucht das erste Datensteuerwortpaar DCW auf, und zwar dadurch daß durch Anlegen eines Zugriffaufrufsignals an eine der Speichersteuer-

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einheiten 28 oder 30 ein Zugriffaufruf an einen der Speicher 2Q bis 23 geliefert wird. Palis der Steuereinheit 18 durch die Speichersteuereinheit 28 der Zugriff zum Speicher 20 gestattet wird, gibt die Steuereinheit 18 durch die Speichersteuereinheit 28 Adreß- und Steuersignale ab, die für den · Speicher 20 eine leseoperation darstellen. Aufgrund der Steuersignale führt der Speicher 20 eine Leseoperation durch. Dabei wird an den von den Adreßsignalen angegebenen Speicherplätzen ein Hatensteuerwortpaar aus dem betreffenden Speicher ausgelesen und zur Speichersteuereinheit 28 übertragen. Die Speichersteuereinheit 28 überträgt dann das Datensteuerwortpaar zu der ErweiterungsspeiGhersteuereinheit 18, wo es ge-' speichert wird. Dabei werden die beiden Wörter des Datenft steuerwortpaares DCW hintereinander übertragen. Aufgrund des Datensteuerwortpaares sieht die Steuereinheit 18 die nachfolgende Informationtransferfunktionsart und die besondere Art von Steuerung für die Speicheroperation vor, und zwar * sowohl für den Hauptspeicher als auch den Erweiterungsspei-· eher, wie es durch einen QÜeil des aufgesuchten und ausgelesenen Datensteuerwortpaares angegeben wird.

Jedes Datensteuerwortpaar DOW weist einen Punktionsteil auf, der die Art der Transferfunktion bestimmt, die von der Steuereinheit 18 gesteuert werden soll. Aufgrund des Punktionsteils des Datensteuerwortpaares steuert die Steuereinheit 18 die Art des Informationstransfers, beispielsweise die Rich-" tung der Informationsübertragung zwischen dem Speicher 20 und dem Erweiterungsspeicher 36. Perner überträgt die Steuereinheit. 18 aufgrund des Punktionsteils Steuersignale an die Speicher 20 und 36, um für jeden Speicher die Art der Speicheroperation zu steuern, beispielsweise Aufsuchen bzw; Herausholen oder Speichern. Diese Operationsarten werden im folgenden auch Lesen oder Schreiben genannt. Aufeinanderfolgende Datensteuerwortpaare DCW können daher die vorzunehmende Operationsart ändern.

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Palls ein Dateristeuerwortpaar DOW angibt, daß Information von einem der Speicher 20 bis 23 in den Erweiterungsspeicher 36 übertragen werden soll, gibt die Erweiterungsspeicher-Steuereinheit 18 dementsprechende Signale an eine der Speichersteuereinheiten 28 oder 30 und an den Erweiterungsspeioher 36 ab. Die Speichersteuereinheit 28 oder 36 löst dann in einem der Speicher 20 bis 23 eine Leseoperation aus, um aus vier aufeinanderfolgend adressierten Plätzen vier Datenwörter herauszuholen. Dabei wird bei demjenigen Speicherplatz begonnen, dessen Hauptspeicheradresse in dem in der Steuereinheit 18 gespeicherten Datensteuerwortpaar angegeben ist. Diese vier Datenwörter werden hintereinander zur Erweiterungsspeicher-Steuereinheit 18 übertragen. Die Steuereinheit 18 überträgt dann die vier Datenwörter in den Zusatz- oder Erweiterungsspeicher 36, der die vier Wörter an denjenigen Speicherplätzen einspeichert, deren Adresse durch das Datensteuerwortpaar DOW angegeben ist. Während des Schreibens der Datenwörter' in den Erweiterungsspeieher 36 leitet die Steuereinheit 18 eine weitere Aufsuchoperation ein, um vier weitere Datenwörter aus vier Hauptspeicherplätzen herauszuholen, die an die Plätze der bereits gelesenen vier Datenwörter angrenzen. Diese Operationsfolge wird so lange durchgeführt, bis eine vorgegebene Anzahl von Wörtern, -beispielsweise 64 Datenwörter, von 64 aufeinanderfolgend adressierten Plätzen in' den Speichern 20 bis 23 in einen 64 Wörter fassenden Speicherplatz des Erweiterungsspeichers. 36 übertragen sind. Beim Beenden dieser Operation gibt die Speichersteuereinheit 18 Adreßsignale und Steuersignale an eine der Speiehersteuereinheiten 28 oder 30 ab. Die Adreßsignale stellen die Adresse dar,- bei der das nächste Datensteuerwortpaar in einem der Speicher 20 bis 23 gespeichert ist, wie es von dem gegen-' wärtigert Datensteuerwortpaar angegeben, wird. Die Steuersignale geben eine Aufsuchspeicherfunktion an. Aufgrund dieser Signale steuert die Speichereinheit 28 oder 30 einen der Speicher 20 bis 23 an, um das nächste Datensteuerwortpaar zu

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lesen und es zur Erweiterungsspeicher-Steuereinheit 18 zu übertragen. Die Steuereinheit 18 steuert dann die Informationsübertragung zwischen den Speichern sowie die Speicheroperationen, und zwar sowohl des Hauptspeichers als auch des Erweiterungsspeiehers, wie es von" dem neuen Datensteuerwortpaar DCW. angegeben ist.

Eine von einem Datensteuerwortpaar angegebene Leseoperation wird von der Erweiterungsspeicher-Steuereinheit 18 in ähnlicher Weise ausgeführt wie die bereits beschriebene Schreiboperation, allerdings mit dem Unterschied, daß 64 Datenwörter in dem Erweiterungsspeicher 36 aufgesucht und zum Speichern in einen der Speicher 20 bis 23 übertragen werden.

Die Operation zum Aufsuchen und Holen des nächsten Datensteuerwortpaares wird am Ende jeder durch ein Datensteuerwort bestimmten Operation wiederholt, und zwar solange, bis eine besondere Uichttransferfunktion auftritt, die mit Trennoperation bezeichnet und von einem Periphersteuerwort- oder Datensteuerwortpaar angegeben wird. Nachdem Empfang eines Periphersteuerwort- oder Datensteuerwortpaares, das eine Trennoperation enthält, beendet die Erweiterungsspeicher-Steuereinheit' 18 die Transferfunktionen sowie Speicheroperationen und bleibt solange in einem inaktiven Zustand, bis sie ein anderes Periphersteuerwortpaar empfängt, das eine Startoperation zum Aufsuchen und Holen eines Datensteuerwortpaares enthält.

Vier Arten von Datenwörtern werden in der Anlage oder dem System nach der Erfindung benutzt, nämlich Instruktionswörter, Operandenwörter und zwei Arten von Steuerwörtern.

Das Operandenwort ist ein Datenwort, an dem eine arithmetische oder logische Operation von einem Verarbeitungswerk 10 oder vorgenommen werden soll. Das Operandenwort kann auch das Ergebnis einer von einem Verarbeitungswerk durchgeführten Datenverarbeitungsoperation enthalten.

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Das Instrukt ions wort dient; dazu, bei dei von eines) ■Verarbeitungswerk gerade ausgeführten Datenverarböitungsoperation einen diskreten Schritt, vorzunehmen.

Bei den zwei Arten von Steuerwörtern handelt es sich um Peripher st euerwört er PCW und Datensteuerwörter DGW. Ein Periphersteuerwort besteht aus 36 Informationsbits. Die ersten 18 Bits geben für einen der Speicher 20 bis 23 die Adresse des ersten Speicherplatzes von zwei aufeinanderfolgenden Speicherplätzen an, die das erste Paar von aufeinanderfolgenden Date steuerwörtern enthalten. Die nächsten beiden Bits bezeichne¹' einen Code, der die von der Erweiterungsspeicher-Steuereinheit 18 auszuführende Operationsart angibt. Die nächsten drei Bits werden von der Speichersteuereinheit benutzt, um das Periphtei'-steuerwort der Erweiterungsspeicher-Steuereinheit 18 zuzuleiten. Ferner hat das Periphersteuerwort noch 13 Reservebits.

Bei einem Datensteuerwörtρaar mit den Datensteuerwörtern DCW1 und DCW2 besteht Jedes Wort aus 36 Informationsbii-s. Die ersten 18 Bits des Datensteuerwortes DCW1 liefern für den unweit erungs speicher 36 eine Adresse,.die im folgenden Erweiterungsspeicheradresse genannt wird. Die nächsten 18 Bits d*~s Wortes DCW1 liefern die Anfangsadresse von Plätzen in den Speichern 20 bis 23, und zwar sog. Datenadressen, an denen die zu übertragende Information gespeichert werden soll. Das Wort DCW2 enthält 36 Bits. Dabei liefern 18 Bits die Hauptspeicheradresse eines Platzes in einem der Speicher 20 bis 23, der das Wort DCW1 des nächsten Datensteuerwortpaares enthält. Die Adresse des Platzes, in dem das Wort DCW1 gespeichert ist, wird im folgenden mit Anschluß- oder Bindeadresse für das nächste Datensteuerwortpaar einer Folge von Datensteuerwortpaaren bezeichnet * Fünf Bits des Wortes D0W1 liefern einen Funktionscode, der die von dem Erweiterungsspeicher 36 während einer Informationsübertragung auszuführende Operationsart bestimmt oder der angibt, ob eine gerade ausgeführte

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Speiciieropsration und zugehörige Transferfunktion durch eine Trennoperation beendet werden sollen. Ein weiteres Bit steuert eine andere Operation, die jedoch für die Erfindung nicht maßgebend ist. Außerdem hat das Wort DCW2 zwölf Reservebits.

Als nächstes wird die Betriebsweise der in Pig, 2 dargestellten Erweiterungsspeicher-Steuereinheit 18 beschrieben.

Jedes Datensteuerwortpaar, das zur' Ausführung vom Betriebssystem in einer besonderen Reihenfolge angeordnet ist, wird in irgendeinem aufeinanderfolgend adressierten, beliebigen _;eicherplatspaar gespeichert. Da jedes Datensteuerwortpaar ie Adresse des nächsten Datensteuerwortpaares enthält, kann i,aa eine Folge von beliebig gespeicherten Datensteuerwortpaaren miteinander verbinden oder verknüpfen. Bei der in ?ig. 2 gezeigten Ausfuhrungsform werden von dem Er we it erungsipeicher 36' Wörter in Blöcken von 64 Wörtern zum Hauptspei-, eher Übertragen, um dort in 64 Hauptspeicherplätzen gespeichert zu werden, deren Adressen aufeinander folgen. Zur übertragung in umgekehrter Richtung zum Erweiterungsspeieher 36 werden Wörter aus 64 Hauptspeicherplätzen herausgeholt, iaren Adressen aufeinander folgen.

2ur Steuerung der Speichersteuereinheit 30 und des Erweiterungsspeichers 36 durch die Erweiterungsspeicher-Steuereinheit 18 sind bestimmte Nachrichten- oder Verbindungssignale notwendig. Die Kabel, die die Nachrichten- und Datenübertragungswege zwischen der Erweiterungsspeicher-Steuereinheit 18 and der Speicherst euereinheit 30 darstellen sind in Pig. 1 lurch Verbindungslinien 70 bzw. 72 dargestellt. Die in Pig. -■!»zeigte Linie soll beispielsweise zur Darstellung der ri-Übertragungsleitung 74, U-Übertragungsleitung 86 und Steurübertragungsleitung 85 von Fig. 2 dienen.

r,e zwischen der Speichersteuereinheit 30 und der Erweiterungsspeicher-Steuereinheit 18 übertragenen Informations-,

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Adreß- und Steuersignale sind in der Fig. 2 eingezeichnet. Es werden auch noch weitere Signale übertragen, die jedoch in Fig. 2 nicht dargestellt sind. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind sämtliche Verbindungsleitungen, die die Nachrichtenwege zwischen der Erweiterungsspeicher-Steuereinheit 18 und der Speichersteuereinheit 30 bilden, in der N-Sammelleitung 74, U-Sammelleitung 86 und Steuersammelleitung 85 enthalten, die in Pig. 2 dargestellt sind. Die gesamte Information wird in Form von 36-Bit-Wörtern auf 36 Datenleitungen der U-Samme!leitung 74 und auf 36 Datenleitungen der N-Samme!leitung 86 übertragen.

Die N- und U-Saromelleitungen oder - Vielfachleitungen treten wahlweise über Dateneingabetore 40 und Datenausgabetore 41 mit vier 36-Bit-Registern 174 und anderen Verknüpfungsblöcken der Erweiterungsspeicher-Steuereinheit 18 in Verbindung. Die U-Vielfachleitung dient zur Datenübertragung aus den vier 36-Bit-Registern 174 zur Speicherst euereinheit 30. Die N-Sammelleitung nimmt die Ausgangssignale der Speichersteuereinheit 30 auf und führt sie .direkt einem Peripherst euer wort-De cod er 42 zu (Bits 18 und 19). Ferner werden diese Ausgangsdaten wahlweise über die Dateneingangstore 40 zu den vier 36-Bit-Registern 174 und wahlweise in die Register eine? Datensteuerwort-Register-Decodierers 46 übertragen.

Die N- und U-Sammelleitungen sind mit den Dateneingabeto.ron 40 und Datenausgabetoren 41 verbunden. Die Tore 40 "beateiie* aus mehreren Toren, die wahlweise die Übertragung von 36-Bit-Wörtern steuern, wobei die Wörter nacheinander in verschiedene der vier 36-Bit-Register 174 übertragen werden. Die Tore 41 enthalten mehrere Tore, die wahlweise die übertragene oder den Transfer von 36-Bit-Wörtern steuern, wobei nacheiander jeweils ein Wort aus verschiedenen der vier 36-Mt-Register. .174 übertragen wird. Die Dateneingabetore 40 übertragen als Antwort auf jedes von vier an Leitungen 186 auC

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tretenden Signalen, deren Bezeichnung in der Pig. 2 angegeben ist, ein Wort, während die Datenausgabetore 41 auf jedes, von vier an leitungen 179 auftretenden Signalen ansprechen, deren Bezeichnung ebenfalls in Pig. 2 angegeben ist.

Die Leitungen der N-Sammelleitung werden aufgrund von Signalen einer Hauptspeicher-Steuereinheit 44 über Tore (nicht
gezeigt) mit A-, P-, R-. und S-Registern des Doppelsteuerwort -Reg ist er- De codier er s 46 verbunden.

Die SteuerSammelleitung 85 liefert sämtliche zum Abgeben und Aufnehmen notwendigen Steuersignale. Dies sind andere Signale als die zwischen der Speichersteuereinheit 30 und der Erweiterungsspeicher-Steuereinheit 18 übertragenen Informationssignale. Die über die Sammelleitung 85 zur Speichersteuereinheit 30 übertragenen Steuersignale sind.Adressensignale, ein binärcodiertes Befehlssignal, ein QDPY-Impuls und ein QINT-Impuls. Die von der Erweiterungsspeicher-Steuereinheit 18 über die Steuersammelleitung 85 empfangenen Steuersignale sind ein QDA-Impuls und ein QPIN-Impuls.

Die der Speichersteuereinheit zugeführte Adresse enthält
24 Bits. Die Bits sind seriell angeordnet, und zwar hintereinander mit abnehmender Stellenwertiglceit.

Lediglich diejenigen Signale, die die.18 niedrigstwertigen
Aareßbits darstellen, werden von der Speichereinheit der gezeigten Ausführungsform aufgenommen. Zu dem im folgenden beschriebenen Adressieren werden 24-Bit-Adresssn benutzt.

Adressen vom Datensteuerwort-Register-Decodierer 36 werden
wahlweise über im Decodierer enthaltene Tore zur Steuersam-65 ücertragen, und zwar aufgrund von Signalen

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Beim Auslösen dea Betriebs der
einheit 18 gibt die SpeiciiersteuereinheiG 30 ein Q^ i-oxgnal ab, um eine gewünschte Operation durchzuführen. Wenn dea Peripher st euerwort-Decodierer 42 ein QCN1-Signal zugeführt wird,, dann wird das auf der N-Saramelleitung 74 aufgrund der Betriebsweise des Systems auftretende Periphersteuerwort von dem Decodierer 42 decodiert. Die s-ich beim Decodieren des Periphersteuerworts ergebenden Signale lösen den Betrieb der Erweiterungsspeicher-Steuereinheit 18 aus oder sehen eine Notlage-Trennoperation vor, um eine gerade ausgeführte Opera tion zu beenden, wie es von den Bits 18 und 19 des Peripher ateuerworts angegeben wird.

Der Periphersteuerwort-Decodierer 42 erhält die Bits 18 und .19 eines Periphersteuerworts von der Speichersteuereinheit über die N-Samme!leitung 74, und zwar über die in Pig. 2 mit N 18,19 bezeichneten Leitungen. Während da.:¹ Sa^risbsausl'iaui.^ der Erweiterungsspeicher-Steuereinheit 18 werden uie Bits 18 und 19 decodiert, wenn ein QCN1-Signal von der Speicher-Steuereinheit 30 über eine Leitung 88 empfangen wird. Die decodierte Binär darstellung der 3itß 18 und 19 giVc; oL·^ Operation an, die von der Erweitenmgsspeicher-SteuersinLel 18 ausgeführt werden soll. Die NvSamme!leitung 74 dient /.ur Eingabe von Periphersteuerwörtern und von Datensteuerwörtern in die Erweiterungsspeicher-Steuereinheit 18. Jedes Periphersteuerwort steuert die Erweiterungsspeicher-Steuereinheit, während jedes Datensteuerwortpaar zur Steuerung des Hauptspeichers und des ErweiterungsSpeichers dient. Palls die Bits 18 und 19 eines Periphersteuerwortes PCW eine organisatorische Operation vorschreiben, dann wird eine Operation ausgeführt, die für die vorliegende Erfindung unerheblich ist.

Nach dem Empfang oder der Aufnahme eines Periphersteuerworta,das den Start für eine Datensteuerwort-Aufsuchoperation auslöst,

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befindet sich die Speicherst euereinheit 18 stets in einer von zwei Steuerzyklen, nämlich im Aufsuchzyklus für ein Datensteuerwortpaar oder im Steuerzyklus zum Steuern der Ausführung oder Exekution eines Satensteuerwortpaares« Bei. diesem Aufsuch- oder Abholzyklus entnimmt die Erweiterungsspeicher-Steuereinheit 18 ein Datenste.uerwortpaar aus zwei aufeinanderfolgenden Speicherplätzen,in einem der Arbeitsspeicher 20 bis 23, überträgt den Punktionseodeteil des Datensteuerworts in ein Register im Datensteuerwort-Regi-.ster-Decodierer 46 und fühlt die zu steuernde Punktion ab oder bestimmt die Art der auszuführenden Speicheroperation und den nächsten auszuführenden Zyklus. Aufgrund des Punk- L· cionscode erzeugt der Decodierer 46 ein entsprechendes Punktionssignal. Im Steuerzyklus spricht der Datensteuerwort-Decodierer 46 der Erweiterungsspeicher-Steuereinheit 18 auf den Punktionscode an, um entweder eine gerade ausgeführte . Operation zu beenden oder zum Aufnehmen oder Abgeben von Daten in einer vorgegebenen Richtung eine besondere Art von Transferfunktion zu steuern. Die Erweiterungsspeicher-Steuereinheit 18 spricht ebenfalls auf den Punktionscode an, um Speichersteuersignale zu erzeugen, die einem der Speichersteuereinheiten 28 oder 30 und dem Erweiterungaspeicher 36 zugeführt werden, um die vorgesehene, besondere Art von Speicheroperationen zu steuern.

W Die besondere Operationsart wird durch eines von drei Punktionssignalen bestimmt, nämlich einem DIS-, RDY- oder WRY-Signal, die den bereits beschriebenen Trenn-, Lese- und Schreiboperationen entsprechen. Diese Signale werden in Abhängigkeit vom Binärzustand von fünf Plipflops eines Re- · gisters geliefert, das dem Decodierer 42 zugeordnet ist und mit P-Register bezeichnet iet.

Während des Einleitens oder Auslösens des Betriebs oder der Operation erhält die Speichersteuereinheit 18 von einem der

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Speicher 20 bis 23 ein Periphersteuerwort , was durch eine Speichersteuereinheit ausgelöst wird, die auf ein eine Verbindungsinstruktion ausführendes Verarbeitungswerk anspricht. Die die Ausgabedatenleitungen darstellende N-Sammelleitung weist 36 leitungen auf, die in der Figur mit 0-35 bezeichnet sind. Dieae Leitungen verbinden die Speicherst euereinheit 28 mit der Erweiterungsspeicher-Steuereinheit 18, um einen Informationsübertragungsweg von der Steuereinheit 30 zur Steuereinheit 18 vorzusehen. Die N-Sammelleitung 74 liefert die Bits 18 und 19 des Periphersteuerworts an den Periphersteuerwort-Decodierer 42 und den Adreßteil des Periphersteuerworts (Bits 0 bis 17) zum Speichern an ein Register im Datensteuerwort-Register-Decodierer 46. Ferner erhält der Decodierer 42 über die Leitung 88 von der Speichersteuereinheit 30 das QCFI-Signal, das die Decodierung der Bits 18 und 19 ermöglicht, um festzustellen, welche Operation von der Erwe it erungsspeicher-Steuereinheit 18 ausgeführt werden soll.

■Falls die decodierten Bits 18 und 19 angeben, daß der Start der Operation zum Aufsuchen eines Datensteuerwortpaares durchgeführt werden soll, liefert der Decodierer 42 aufgrund der decodierten Bits 18 und 19 ein Steuersignal an die Hauptspeicher-Steuereinheit 44ο Die Steuereinheit 44 liefert dann über Leitungen in dera Kabel 85, das die Steuersamroellsitung zwischen.den Steuereinheiten 30 und 18 bildet, an die Speicherst euer einheit 30 einen Zugriffaufruf, ein Befehlsoode, der eine Hauptspeicher-Aufrufoperation und die Adresse ei:^ Datensteuerwortpaares angibt. Die Speicherst euereinheit 3C antwortet'darauf mit dem Aufsuchen und Übertragen eines Dsiis-n· steuerwortpaares, v/obei die Wörter hintereinander aufgrund von Steuersignalen der Hauptspeicher-Steuereinheit 44 de:¹" N-Sammelleitung 74 zur übertragung in den Decodierer 46 z^;;; < führt werden.

Der Datensteuerwort-= Hegister-Deeodierer 46 decodiert den

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Punktionsanteil der Datensteuerwörter, um Steuersignale zum . · Steuern von einem der Speicher 22 oder 23 und des Erweite*» rungsspeichers 36 zu liefern, so daß eine vorbestimmte Informationsübertragung zwischen den Speichern durchgeführt wird. Der Decodierer 46 liefert Steuersignale an die Hauptspeicher-Steuereinheit 44, eine Synchronisationssteuereinheit 48, Schreibverstärker '68, eine Spuradressen-Auswahlmatrix 50 und eine Datentransfer-St'euermatrix 156, Die Hauptspeicher-Steuereinheit 44 spricht auf ein RDY- oder WRY-Iunktionssignal an', um über das Steuerkabel 85 der Speichersteuereinheit 30 einen Befehlscode und andere Steuersignale zuzuführen und um an den Decodierer 46 Steuersignale abzugeben, die die Übertragung der Adresse der au übertragenden Information an das Steuerkabel 85 und schließlich an die Speichersteuereinheit 30 steuern. Die an die Synchronisationssteuereinheit 48 abgegebenen Steuersignale enthalten eine Erweiterungsspeicher-Sektoradresse, die solange mit den vom Erweiterungsspeicher 36 zugeführten Adressen verglichen wird, bis ein Vergleich zustande kommt, der angibt, daß der adressierte Platz für den Zugriff zur Verfügung steht. Die der Spurauswahlmatrix 50 zugeführten Steuersignale enthalten eine Spurensatzadresse, um gleichzeitig 16 Lese/Schreib-Köpfe 38 einzuschalten.

,at.. Ik'we it erungs spei eher 36 enthält eine Reihe von Platten 37, wobei jede Platte 37 mehrere Speicherzellen 62 aufweist, die in Spurensätzen 60 angeordnet sind. Der Aufbau derartiger Speicher 36 is^ bekannt.

TaktSignalgeneratoren liefern verschiedene Taktsignale, die die richtige Zusammenarbeit des Erweiterungsspeichers 36 •τ.!« aer Srwc-.'-.-eriiiigsspeicher-Steuereinheit 18 gewährleisten.

während die Synchronisationssteuereinheit 48 den Adressenver-

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gleich vornimmt, hat öle Hauptspeicher----Steuereinheit 44 Signale geliefert, die bei einer Schreiboperation εκ Aufsuchen und Übertragen von vier 36-Bit-Wörtern aus vier aufeinanderfolgenden Speicherplätzen von einem der Speicher oder 23 in vier 36-Bit-Regist er 174 dienen. Weil die itf-Saai» melleitung 74 stets nur 36 Leitungen zum Übertragen eines einzigen 36-Bit-Wortes zur Verfügung stellen kaiin, werden vier Gruppen aus jeweils 36 Toren innerhalb der Daten eingab.·- tor einrichtung 40 wahlweise von vier Signalen der Datentri.·;: ' fer-Steuermatrix 156 durchgeschaltet, um 36 Bits aufeinands-.-fölgend in ein erstes, zweites, drittes und viertes 36-Bit-Register der Registereinrichtung 174 einzugeben. Bei' einer u seoperation wird vor einem Adressenvergleich keine Hauptspeicher-Informationsübertragung vorgenommen. Bei einer Sehr*?"" operation wird der Inhalt der vier 36-Bit-Wörter-Regist er 1 /w beim Erreichen des von der Synchronisationssteuerung 48 vorgenommenen Sektoradressenvergleiche über Iranafertore 172 in sechzehn g-Bit-Zeichen-Schieberegister 64 übertragen, und zwar aufgrund eines Steuersignals, das die Datentransfer-Steuerroatrix 156 den Übertragungs- oder (Dransfertoren 172 zuführt.

Für eine Lese- oder Schreiboperation liefert die Hauptspeicher-Steuereinheit 44 nach erfolgtem Adressenvergleich Schiebesignale zu jedem der sechzehn 9-Bit-Zeichen-Schieberegister 64. Dabei erscheinen die Schiebesignale zu jeweils passenden Zeiten, so daß die Informationsbits seriell von jedem Schieberegister zu Schreibverstärkern 68 oder von Leseverstärkern 66 in jedes Schieberegister geschoben werden können, und zwar mit der Lese- oder Schreibgeschwindigkeit des Erweiterungsspeichers 36. Nach neun Schiebesignalen sind eeohzehn ^-Bit-Zeichen-Schieberegister 64 entweder mit sechzehn gelesenen Zeichen angefüllt oder entleert und müssen mit sechzehn neuen Zeichen gefüllt werden, so daß während der nächsten neun Schiebesignale geschrieben werden kann.

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Während einer Leseoperation liefert die Hauptspeicher-Steuereinheit 44' zur Parallelübertragung des Inhalts der sechzehn 9-Bit-Zeichen-Schieberegister 64 in vier 36-Bit-WorterRegister 174 und zur nachfolgenden Übertragung zur Speiohersteuereinheit 30 zusammen mit dem Befehlssignal Adreß- und Taktsignale, um nach jedem neunten Schiebesignal eine Speicheroperation von vier Wörtern in einem der Speicher 22 oder 23 vorzusehen. Während einer Schreiboperation werden jeweils nach neun Schiebesignalen vier neue 36-Bit-Wörter vom Speicher 22 oder 23 geholt, in vier 36-Bit-Wörter-Register 174 parallel übertragen und dann in sechzehn 9-Bit-Zeichen-Schieberegister 64 gebracht, bevor das erste der nächsten acht Schiebesignale während einer Schreiboperation angewendet wird. Die Hauptspeicher-Steuereinheit 44 inkrementiert automatisch die der Speichersteuereinheit 30 zugeführte Adresse derart, daß die Wörter in einem Block aus 64 Haupt— Speicherplätzen, deren Adressen- aufeinander folgen, gespei-, chert oder aus diesem Block herausgeholt werden.

Die Steuerung für eine Lese- oder Schreiboperation wird so lange fortgeführt, bis die Erweiterungsspeicher-Steuereinheit 18 von dem Erweiterungsspeicher 36 ein Sektorendesignal erhält. Wenn das Sektorendesignal empfangen worden ist, fährt die Hauptspeicher-Steuereinheit 44 fort, Schiebesignale an sechzehn g-Bit-Zeichen-Schieberegister zu liefern. Ferner gibt die Hauptspeicher-Steuereinheit 44 Steuersignale ab, die das Aufsuchen und Herausholen des nächsten Datensteuerwortpaares aus dem Hauptspeicher auslösen. Dabei wird die Hauptspeicheradresse des nächsten Datensteuerwortes benutzt, die von dem Datensteuerwortteil geliefert wird, der als Binde- oder,Anschlußadresse bezeichnet wird und der vorher in einem Register des Datensteuerwort-Register-Decodierers 46 gespeichert wurde.

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Claims

Pat entans prüc he

1.· Speiehersteueranlage mit einer Speichereinrichtung, die mehrere adressierbare Speicherplätze aufweist, von denen jeweils mehrere eine Folge von Bindesteuerwörtern mit einer Bindeadresse und einem Funktionscode enthalten, wobei die Bindeadresse den Speicherplatz angibt, an dem das nächste Steuerwort der Wortfolge gespeichert ist, und der Funkt ibnsoode eine von mehreren Transferoperationen darstellt, ferner mit einer Zusatzspeicher- oder Erweiterungsspeicher-Steuereinheit, die die Ausführung einer Folge von Speicheroperationen steuert, und mit einer Speichersteuereinheit, die zur Übertragung des ersten Steuerwortes zur Erweiterungsspeicher-Steuereinheit dient, dadurch gekennzeichnet , daß die Erweiterungsspeicher-Steuereinheit (18) aufgrund des Funktionscode im ersten Steuerwort Steuersignale erzeugt und abgibt, die eine dem Funktionscode entsprechende Transferoperation darstellen, daß Speichermittel (Speichereinrichtung 20 bis '23', Zusatz- oder Erweiterungsspeicher 36) auf die in der Erweiterungsspeicher-Steuereinheit (18) erzeugten Steuersignale ansprechen und zum Durchführen der den Steuersignalen entsprechenden Transferoperation die betreffende Speieheroperationsart ausführen, daß die Erweiterungsspeicher-Steuereinheit (18) aufgrund der Bindeadresse im ersten Steuerwort eine Signalgruppe erzeugt und abgibt, die diese Bindeadresse darstellt, und daß die Speichereinrichtung (20 bis 23) aufgrund der die Bindeadresse darstellenden Signalgruppe das jenige"Steuerwort, das indem der Bindeadresse entsprechenden Speicherplatz gespeichert ist, aufsucht und zur Erweiterungsspeioher-Steuereinheit (18) überträgt.

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2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sämtliche i*unktionscodes von den Wörtern der Steuerwortfolge mehrere verschiedene Arten von Transferoperationen darstellen.

3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich "bei der Speichereinrichtung (20 bis 23) um eine Speichereinrichtung mit direktem Zugriff handelt.

4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet-, daß die Speichermittel, die zur Ausführung der Speicheroperation auf das Steuersignal der Erweiterungsspeicher-Steuereinheit (18) ansprechen, einen Zusatzoder Erweiterungsspeicher (36) enthalten.

5. Anlage nach Anspruch 4, bei der der Erweiterungsspeicher mehrere adressierbare Speicherplätze aufweist und jedes Bindesteuerwort eine Datenadresse enthält, die jeweils einen Speicherplatz in dem Erweiterungsspeicher darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abgeben einer Datenadress-Signalgruppe, die einen Speicherplatz (62) in dem Erweiterungsspeieher (36) darstellt, die Erweiterungsspeicher-Steuereinheit (18) auf die Datenadresse in jedem Steuerwort anspricht und daß zur Ausführung der Speicheroperationsart an dem von der Datenadress-Signalgruppe bezeichneten Speicherplatz der Erweiterungsspeieher (36) auf die Datenadress-Signalgruppe anspricht.

6. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet-, daß die Speichermittel, die auf das ♦ Steuersignal der Erweiterungsspeicher-Steuereinheit (18) ansprechen, die Speichereinrichtung (20 bis 23) enthalten.

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7. Anlage nach Anspruch 6, bei der die Speichereinrichtung noch mehrere Speicherplätze aufweist, die Datenwörter enthalten, und bei der jedes Bindesteuerwort noch eine Datenadresse aufweist, wobei jede Datenadresse einen Speicherplatz in der Speichereinrichtung (20 bis 23) bezeichnet, die die Datenwörter enthält, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abgabe einer Datenadress-Signalgruppe, die in der Speichereinrichtung (20 bis 23) einen Platz bezeichnet, der eines von den mehreren Datenwörtern enthält, die Erweiterungsspeicher-Steuereinheit (18) auf die Datenadresse in jedem Steuerwort anspricht und daß zur Ausführung der Speicheroperationsart an dem von der Datenadress-Signalgruppe bezeichneten Speicherplatz die Speichereinrichtung (20 bis 23) auf die Datenadress-Signalgruppe anspricht.

8. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Erweiterungsspeieher (36) eine Signalquelle (49) enthält, die an die Erweiterungsspeicher-Steuereinheit (18) ein Beendigungssignal abgibt, das die Beendigung der Speicheroperation angibt, und daß aufgrund des Beendigungssignals von der Signalquelle (49) die Erweiterungsspeicher-Steuereinheit (18) die die Bindeadresse darstellende Signalgruppe abgibt.

9. Anlage nach Anspruch 4, bei der der. Erweiterungsspeicher mehrere adressierbare Speicherplätze aufweist, in denen mehrere Datenwörter gespeichert werden, dadurch gekennzeichnet , daß jedes Steuerwort noch eine Datenadresse enthält, die einen Speicherplatz im Erweiterungsspeicher (36) darstellt, daß die Erweiterungsspeicher-Steuereinheit (18) zur ATagabe einer einen Speicherplatz im Erweiterungsspeicher (36) darstellenden Datenadress-Signalgruppe auf die Datenadresse im Steuerwort anspricht und daß Datenwort-Zuführeinrichtungen (68,50,40,174,172,56,64) vorgesehen sind, die zur Übertragung der Datenwörter zum Erweiterungsspeieher (36) und zum Speichern der Datenwörter in dem von der Datenadress-Signalgruppe angegebenen Speicherplatz des Erweiterungsspeichers (36) auf die in der Erweiterungsspeicher-Steuereinheit

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(18) erzeugten Steuersignale ansprechen.

10. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Speichereinrichtung (20. bis 23) mehrere Speicherglieder (20 bis 23) mit. wahlfreiem oder direktem Zugriff aufweist, daß jedes Speicherglied mehrere adressierbare Speicherplätze enthält, daß jeweils mehrere Speicherplätze in mindestens einem der Speicherglieder (20 bis 23) in der Lage sind, ein Datenwort zu speichern, wobei die Bindesteuerwörter in mindestens einem der Speicherglieder (20 bis 23) gespeichert sind, daß das eine der Speicher-, glieder (22) mindestens auf eines von den Steuersignalen der Erweiterungsspeicher-Steuereinheit (18) anspricht, um zur Durchführung der durch die Steuersignale dargestellten Transferoperationsart eine Speicheroperation auszuführen, und daß zum Aufsuchen und Übertragen der Steuerwörter, die in dem von der Signalgruppe dargestellten Speicherplatz gespeichert sind, ein weiteres von den Speichergliedern (23) auf die von der Erweiterungsspeicher-Steuereinheit (18) abgegebene Signalgruppe anspricht.

11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Speichermittel einen Zusatz- oder Erweiterungsspeieher (36) aufweisen, der auf die Steuersignale anspricht und daraufhin zur Durchführung der durch die Steuersignale dargestellten-Transferoperationaart eine Speicheroperation ausführt. . ■ . .

12. Anlage nach Anspruch 11,- bei der der Erweiterungsspeicher mehrere adressierbare Speicherplätze aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes ' Steuerwort noch eine erste und eine zweite Datenadresse enthält, daß die erste Datenadresse einen Speicherplatz (62) in dem Erweiterungsspeieher (36) und die zweite Datenädresse einen Speicherplatz in dem ersten Speicherglied C?2) darstellt, daß zur Abgabe einer ersten'Datenadress-Signalgruppe, die

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einen Speicherplatz in dem Erweiterungsspeicher (36) darstellt, die Erweiterungsspeicher-Steuereinheit (18) auf die erste Datenadress'e anspricht, daß zur Abgabe einer zweiten Batenadress-Signalg'ruppe, die einen Speicherplatz in dem ersten Speicherglied (22) darstellt, die Erweiterungsspeicher-Steuer einheit (18) auf die zweite Datenadresse anspricht, daß zur Ausführung der Speicheroperation an dem durch die erste ])atenadress-Signalgruppe bezeichneten Speicherplatz der Erweiterungsspeicher (36) auf die erste Datenadress-Signalgruppe anspricht und daß zur Ausführung der Speicheroperation an dem von der zweiten Datenadress-Signalgruppe bezeichneten Speicherplatz das erste Speicherglied (22) auf die zweite Datenadress-Signalgruppe anspricht.

13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß der Erweiterungsspeieher (36) eine Schreiboperation und das erste Speicherglied (22) eine Leseoperation durchführen, wobei Information von dem ersten Speicherglied (22) in den Erweiterungsspeicher (36) übertragen wird.

14. Anlage nach Anspruch 1, bei der mehrere Speicherplätze in den Speichergliedern dazu dienen, Datenwörter zu speichern, dadurch gekennzeichnet , daß die Erweiterungsspeicher-Steuereinheit (18) aufgrund des Punktions-' code im ersten Steuerwort ein Steuersignal und eine Steuersignalgruppe erzeugt, wobei das Steuersignal und die Steuersignalgruppe die dem Punktionscode 'entsprechende Transferoperationsart darstellen, daß ein mit de'r Erwe it erungs speicher-Steuereinheit (18) verbundener Zusatz- oder Erweiterungsspeicher (36) auf das Steuersignal anspricht , um zur Durchfüh-' rung der von dem Punkt ionscode dargestellten Transferoperation die Speicheroperationsart auszuführen, daß die Speichereinrichtung (20 bis 23) auf die Steuersignalgruppe anspricht, um zur Durchführung der vom Punktionscode dargestellten Trans-'

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feroperation die Speicheroperation auszuführen, und daß die , Erweiterungsspeicher-Steuereinheit (18) auf die Bindeadrease . in dem ersten Steuerwört anspricht, um die Bindeadress-Signalgruppe zur Speichereinrichtung (20 bis 23) zu übertragen.

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