Л\АГАЗИННОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1974 года по МПК G11C15/00 

Изобретение относится к запомипающим устройствам. Известно .магази.нное заюаминающее устройство (ЗУ), содержащее «акопитель, подключенный к регистру числа, регистр текущей свободной ячейки памяти, 1подсоединен,ный к регистру (последней занятой ячейки памяти, блок управления, блок схем И. Однако известное устройство .имеет ограниченные функциональные возможности. Например, с его помощью невозможно орта низовать такой режим работы, когда первым заяисанное в ЗУ слово считывается также первым. Устройство не обеспечи вает возможности двустороннего обращения ,к одному и тому же информа ционному .массиву (|по п.ризнака-м-первое записанное слово считывается либо последним, либо первым). Кроме этого, известное ЗУ, обладая возможностью организации м-иогоканальной работы но п независимым каналам, ;не позволяет при необходимости организовать сцапление i капалов (ж-гформационных массивов) в один общий канал (массив) или расчленение любого канала на / .независимых каналов. Необходимость в организации указанных режимов работы магазинного ЗУ возникает яри построении трансляторов, при структурной интерпретации алгоритмических языков, при динамическом распределении .полезного объе.ма ЗУ, при внутренней сортировке информапии, при орга.низацни «очередей в вычислительном процессе, при работе со описками и в других случаев. Описываемое ЗУ-отли чается от .известного тем, что оно содерж.ит регистр первой занятой ячейки памяти, подключенный |при по.мощи двусторонних линий связи к регистру текущей свободной ячейки памяти, блоку схем И и регистру последней занятой ячейки памятн, и режима работы, вход которого подсоединен к блоку управления, а выход - к одьюму из входов блока схем И, выходы и другой вход которого подключен к накопителю и регистру числа. Такое выполнение позволяет расширить функциональные возможности устройства. ,На фит. I приведена блок-схема магазинного ЗУ; па фиг. 2 - структура ячейки памяти. Запо.минающее устройство содерл нт регистр I/ последней занятой ячейки (ЯП), регистр 2 текущей свободной ЯП, регистр 3 первой занятой ЯП, блок 4 схем И, регистр 5 режима работы, регистр 6 числа, }|акопитель 7, блок управлен.ия 8. При этом регистр 3 подключен при помоЩН двусторонних линий связи к регистрам /, 2 и блоку 4 схем И. Вход рег 1стра 5 подключен к блоку управления (на чертеже .не .показан), а выход-

к одному из входов блока 4, один из выходов которого лодсоединен к н.акопителю 7. Регистр 6 соединен двусторонними линиями связи с блоком 4 и накопителем 7.

Ячейка памяти состоит из трех частей. Первая 9 - для хранения прямого адреса (.ПА), соответ1ст.в3ющего режиму Л (первое записаНИое слово - первым считывается), .и адреса -pasMeTiKH (АР); вторая - W для хранения инфор-мационных слоев (ИС). третья- // для хранения обратного адреса (ОА), соответствующего режиму В (первое записанное слово - (Последним считывается).

Запоминающее устройство работает следующим образом. (Перед началом работы производится раз-метка ЯП па копителя 7. В регистре 5 устаНавливается код, соответствующий режкму работы. В результате разметки в ПА каждой свободной ЯЛ указывается адрес следующей свободной ЯП. В процессе дальнейшей .работы с .предложенным устройством иеобходимость в разметке от1падает.

Режимы работы стекового ЗУ устанавливаются и запоминаются в регистре 5, который упра1В,ляет блоко.м 4 схем П, обеспечивающих требуемую циркуляцию информации в ЗУ.

Режим А (первое записанное слово - первым считывается).

Запись ИС в стековое ЗУ производится всегда по адресу, содержащемуся в регистре 2, и осуществляется в два приема - запись ИС н запись ПА и ЯП.

Содержимое ЯП, соответствующее адресу а регистре 2, считывается на регистр 6. При регенерации в ин-формадиониую часть ЯП залвсывается ИС, а в ПА - «О. При этом содерЖЕМое регистра 2 (передается в .регистр 3 (эта передача осуществляется один раз и -необходима в момент образования .илформационного массива) и в регистр 1, а содержимое АР регистра 6 передается в регистр 2. Затем лроизйоднтся алализ содержимого регистра 5. Если в нем по-лрелсиему присутст.вует признак записи «Режим Л, то перед приемом в (БП сяедующего ИС происходит обращение к нему по адресу, храняще.муся в регистре /. Содержимое этой ЯП считывается на регистр 6. При регенерации .ПА восстанавливается с ретистра 2, ЙС-с регистра 6. В oipOTRBHOM случае осуществляетс.ч иереход к следующему режиму р.аботы.

Таким образом, при записи 1.нформации в ЗУ в режиме Л регистры .1, 2 указывают новые значения последней за-нятой .и текущей свободной ЯП, регистр 5 - значение .первой занятой ЯП, а в ПА н ЯП указывается либо адрес следующей занятой ЯП, либо пулевой адрес.

Чтение днформ.ации из сте-козсго ЗУ выполняется всегда по адресу, содержащемуся в регистре 3. Со.держимое этой ЯП передается на регистр 6, При восста новлении информационная часть сбрасыв.ается в .нуль, а АР восстанавливается с регистра 2. При содержимое регистра 5 передается в регистр 2, а в регистр 3 .поступает ПА с регистра 6.

Следовательно, при чтении ииформации из ЗУ содержи.мое регистров 3, 2 v( ПА ЯП, .из которой производилось чтение, указывают новые значения адргссв первой занятой, текущей свободной, а в АР ЯП должен быть адрес следующей свободной ЯП.

Режим В (первое записанное слово - .тюследннм считывается).

Осуществляется отражение к ЗУ аналогично режиму Л.

Режим С (двустороннее обращение к одному и то.му же информационному массиву).

Запись -ИС в ЗУ производится, аналогично зап.иси информации .в режиме Л, IB два приема: запись ИС, ОА и запись ПА и ЯП. Отличие состоит в необходимости записи ОА в ЯП, .который при регенерации восста.навливается с регистра /.

Таким образо.м, .при записи ИС в ЗУ в режиме С регистры 1, 2, 3 VI ПА ЯП указывают те же значения, что и .в режиме Л, а ОА указывает адрес предыдущей занятой ЯП.

Чтение ИС из ЗУ в зависимости от признака, хранящегося в регистре 5, может выполняться как по адресу, содержащемуся в регистре 3, так и по адресу, содержащемуся в регистре /.

Чтение информа.ции .из ЗУ в режиме Л осуществляется аналогично описанному с тем отличием, ЧТО по оконч.ании выбора ИС из ЗУ необходимо в ОА -нового значения иервой занятой ЯП записать 0. Осуществляется это следующим образом: (производится обращение к ЗУ по адресу, содержащемуся в регистре 3. Иа регистр 6 считывается содержимое этой ЯП, ОА сбрасывается в нуль. При регенерации происходит восстановление информации в эту ЯП с регистра 6.

При чтении ин-формации из ЗУ в В по окончании выборки ИС из ЗУ необходимо в ПА .нового значения -последней занятой Я.П записать 0. Для этого производится обращение ,к ЗУ по адресу, содержащемуся в .регистре /. На регистр 6 считывается содержимое этой ЯП, ПА сбрасывается в -нуль и новое содержимое этого регистра восстанавливается в ту же ЯП.

Та.ким образом, при чтении информации .113 З.У в режиме С содержи-мое регистров /, 2, 3 указывает новые эна-чения последней занятой, текущей свобод-ной и .первой занятой ЯП, а в АР ЯП, из которых производилось чтение, указывают новые значения следующих свободных ЯП. После выборки из ЗУ всех ИС содерлхимое регистров /, 3 сбрасывается в нуль, а порядО|К .разметки ЗУ, в общем случае, не совпадает с тем, который был до формирования .информационного массива. В регистре 2 «аходится адрес текущей свободной ЯП. Режим D (м-нотокаиальная работа яо п независимым каналам).

При необходимо гн .иапользования предложенного ЗУ по нескольким N независимым каналам возможны следующие случаи:

а)все Л независимых каналов работают только в однОМ из рассмотренных режимов (А, В, С). В режиме В используется оди-н регистр 26, а .регистр / разбивается -на N частей.

В режимах А, С используется тоже один регистр 2, а регистры 1, 3 разбиваются на N частей, каждая из -которых соответствует одному определенному кац.алу и используется независимо от остальных.

б)все N каналов работают IB различных режимах. В режимах Л, В, С используется ОД.-ИН регистр 2, регистр / разбивается на ПА +Пз +п с , а регистр 3 на ПА +пс частей, где ПА, пв, пс - число каналов, работающих в режимах А, Б, С.

Информация для записи в ЗУ и запросы на считывание из него могут поступать в любой последовательности по различным каналам. Количество регистров 1, 3 может быть сведено до одного, общего для всех N каналов. Для этого в ЗУ отводится yV ЯП для хранения адресов первой замятой, последней занятой ЯП ПО каждому определенному каналу. При подключении каждого канала содержимое этих ячеек считывается на регистр 6 и в зависимости от режима ра|боты, хранящегося в регистре 5, передается и а регистры 1, 3 или на регистр /. В конце работы i-ro канала содержимое этих регистров в-новь заносится в те же фиксированные ЯП, адреса которых определяются номерами .каналов.

Режим Е (сцепление каналов).

.При необходимости организации сцепления i любых независимых каналов (информационных массивов) в один общий возможны два основных случая:

а) прнстраивание конца /-го канала к началу t-TO канала. При этом, если сцепляемые каналы работали в режиме А, или в режиме С, или /-Й канал работал в режиме С, а г-й - в режиме А, то осуществляется обращение по адресу, содержащемуся в регистре 1 /-,го канала, при регенерации в ПА ЯП восстанавливается адрес с регистра 5 i-ro канала, а для каналов, работавших в режиме С, кроме этого, осуществляется обращение по адресу, содержащемуся в регистре 3 г-го канала, .при регенерации в ОА ЯП восстанавливается адрес с регистра 1 /-го канала, содержимое регистра 3 i-ro канала и регистра / /-го канала (кроме каналов, работавщих в разных режимах) сбрасывается в нуль, а содержимое регистра 3 /-ГО канала передается в регистр 3 1-го канала.

6} пристраивание начала /-го канала к концу i-ro канала. При этом, если сцепляемые каналы работали в тех же режимах, а также /-Й канал работал в режиме В, а f-й-в режиме А, то осуществляется обращение к ЗУ по адресу, содержащемуся в регистре / i-ro канала, при регенерации в ПА ЯП

восстанавливается адрес с регистра 3 j-.ro канала, для каналов, работавших в различных режимах А и В, восстанавливается адрес с регистра / /-го канала, а для каналов, работавших в режиме С, кроме этого, осуществляется обращение по адресу, содержащемуся в регистре 3 /пго канала, при регенерации в ОА ЯП восстанавливается адрес с регистра } i-ro канала. Содержимое регистра i-ro канала, регистра 3 /-.го канала и, кроме этого, содержимое регистра / г-го канала, работавщего в режиме В, сбрасыв.ается в нуль, а соде,ржимое регистра 1 канала .передается в регистр / i-ro канала; содержимое регистра

3 i-ro каиала, работавшего в режнме Л, передается в регистр / i-iro канала.

Сцепление каналов, работавщих в режиме

B,без предварительного 1просм.отра их содержимого на предмет выявления нервых занятых ЯП, невозможНО.

Возможен случай, .когда .начало /-го канала, работавшего в режиме В, пристраивается к началу i-то канада, работавшего в режиме

C.Для этого осуществляется обращение .по адресу, содержащемуся в регистре 3 i-ro канала, при регенера.ции восстанавливается адрес с регистра / /-то канала, содержимое этого регистра затем обнуляется.

При необходимости оцепления нескольких

.каналов леречнсленные операции повторяются с той лишь разницей, что .под сцепляемыми .канала.ми те.перь уже можцо понимать не только отдельные 1каналы, но и объединения каналов.

Режим F (расчленение канала).

При необходимости расчленения одного (любого) .канала на п независимых каналов возможны два случая:

а) расчленяемый канал работал в одном

из режимов (А, В, С). В этом случае расчленение канала можно .проводить в любом месте.

При режиме Л задается адрес (обознач.им его адресом А ), указывающий окончание i-ro

канала, и производится обращение к ЗУ по этому адресу. Содержимое этой ЯП считывается на регистр 6 .и лри регенерации ПА сбрасывается в нуль. Затем содержимое регистра } i-ro канала передается в регистр 1

(i+l)-ro кац.ала, адрес X передается в регистр 1 i-ro канала, а содержимое ПА регистра 6 передается в регистр 3 (i-i-l)-ro канала. При режиме В осуществляется обращение к ЗУ аналогично режиму Л. Содержимое ЯП

считывается .на регистр 6, а при регенераты в ту же ЯП ОА сбрасывается в нуль. Содержимое ОА регистра 6 передается в регистр (i-f 1)-го .канала.

При режиме С расчленение канала осуществляется аналогично режиму Л с тем отличием, что производится обращение по адресу, содержащемуся в регистре 3 (i-bl)-ro канала. Содержимое этой ЯП считывается на регистр 6 и нри воостаковленки ОА сраб.атывается в

нуль.

6) расчленяемый канал работал s различных режимах. Здесь могут возникнуть две ситуаЦи.и.

Первая - место членения канала находится внутри той части канал-а, которая работает в любом .из режимов А, В, С. Последовательность операций .при этом аналогиЧНа изложенной. Вторая ситуация - место сечения канала находится на границе частей каиала, .работающих в разных режимах. При этом, еели расчленяемый канал состоит из частей, работавших в режимах А и С, то место сечения приходится на конец части канала, работавшей в режиме Л, .последовательность операций аналогична лри расчленении канала, работавшего в режиме Л.

Если же место сечения приходится на конец части канала, работа1вшей в режиме С, то производится обращение по адресу, хранящемуся в регистре / (t-bl)-ro канала. Содержи.мое этой ЯП считывается на регистр 6, при восстановлении по этому же адресу ПА сбрасывается в нуль, а содержимое регистра 3 i-.ro канала передается в .регистр 3 {t+l)-:ro канала, а содержимое ПА регистра 6 передается в регистр 3 i-ro канала;

есди расчленяемый .канал состоит из частей, работавших в режимах В, С, то и место сечения канала приходится «а начало части канала, работавшей в режиме В, про.изводится обращение по адресу, содержащемуся в регистре 3 г-то канала. Содержимое этой ЯП считывается на регистр 6, при регенерации в ту же ЯП ОА сбрасывается в нуль, а содержимое ОА регистра 6 .передается в регистр 1 (i+ 1)-го канала;

если место сечения канала приходится на конвц части канала, работавшей в режиме В, то осуществляется обращение luo адресу X. Содержимое этой ЯП считывается на регистр 6, пр,и восста.новлении в ту же ЯП ОА сбрасывается в нуль, а содержимое регистра 1 i-iro канала .передается в регистр / (t-l-l)-ro -канала, а содерж.имое ОА регистра б передается в регистр 1 f-ro каиала;

eCviH расчленяемый ка.иал состоит из частей, работавших в режиме А, В, и место сечения канала приходится иа конец части канала, работавшей в режиме В, производится обращение по адресу X. Содержимое этой ЯП считывается на регистр 6, при восстановлении в ту же ЯП ОА сбрасывается в нуль, а содержимое ОА регистра 6 передается в регистр 1 (i + 1)-го канала;

если место сечен.ия канала приходится на ко.нец части канала, работавшей в режиме С, то обращение к ЗУ аналогичво предыдущему, при восстановлении сбрасывается в нуль ПА, содержимое ПА регистра 6 передается в регистр 1 (/-f 1)-го 1канала, а адрес X передается в регистр / i-ro канала.

Для хранения адресов X может быть отведено место в З.У. Кроме этого, при необходимости параметры соединяемых каналов (адреса первых, гпоследиих занятых ячеек) также могут быть помещены .в ЗУ для временного хра.иения.

Предмет изобрете ji и я

Магазнипое запоминающее устройство, содержащее накопитель, подключенный к регистру Числа, регистр текущей свободной ячейки ламят.и, подсоединенный к регистру последней занятой ячейки памяти, блок уп- , равления, блок схем И, отличаюш ееся тем, что, с целью расширения функциональных возможно.стей устройства, оно содержит регистр первой занятой ячейки памяти, подключенный при помощи двусторониих линий связи к регистру текущей свободной ячейки .памяти, блоку схем И и регистру последней занятой ячейки памяти, и регистр режима работы, вход которого подсоединеи к бло,ку у.правления, а выход - к одному .из входов схем И, выходы и другой вход которого подключены к накопителю и регистру числа.