Запоминающее устройство Советский патент 1974 года по МПК G11C15/00 

1

Изобретение относится к вычислительной технике.

Известно запоминающее устройство, содержащее адресный накопитель, ассоциативный накопитель, входной регистр, дешифратор адреса, регистр слова, схемы «И, схемы «ИЛИ И блок управления. В известном устройстве при отказе ячейки в адресном накопителе происходит обращепие к резервной ячейке из ассоциативного накопителя.

Однако в известном запоминающем устройстве при малом числе отказов в основном адресном накопителе ассоциативный накопитель (резервный) почти не используется, что приводит к большой аппаратурной избыточности. Кроме того, если с течением времени число отказавших ячеек превысит объем ассоциативпого накопителя, то в таком устройстве наступает отказ, хотя ряд его ячеек .будут еще пригодны для дальнейшего использования. Вследствие этого известное запоминающее устройство является мало эффективным.

Целью изобретения является повышение эффективной емкости устройства.

Для этого устройство содержит дополнительный дешифратор, входы которого подключены к выходам входного регистра, дополнительный регистр, входы которого подсоединены к выходам дополнительного де-. шифратора, а выходы - ко входам схем «ИЛИ, выходы которых подключены к одним входам схем «И, другие входы которых соединены с ассоциативным накопителем и входным регистром, а выходы - со входами дешифратора адреса, блок режима работы, входы и выходы которого подключены к ассоциативному накопителю и блоку управления.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Запоминающее устройство содержит входной регистр 1 со входом 2. Старшие разряды

регистра 1 соединены через схемы «И 3 и дополнительный дешифратор 4 с дополнительным регистром 5 и с регистром режима работы 6.

Выходы регистров 1 и 5 соединены через

схемы «ИЛИ 7 и дешифратор адреса 8 с адресным накопителем 9. Информационный выход накопителя 9 соединен через схемы «ИЛИ 10 с регистром слова II, который имеет вход 12 и выход 13.

Выходы регистра 1 соединены также с ассоциативным накопителем 14, который может работать в режимах выборки по адресу и по ассоциативному признаку. Информационный выход накопителя 14 через схемы

«ИЛИ 10 соединен с регистром 11. 3 Входы накопителей 9 и 14 соединены с выходами регистра 11. Выходы регистра 6 связаны с блоком управления 15, который имеет вход 16 и выход 17. Накопители 9 и 14, а также регистры 1, 5 и 11 соединены с блоком 15. Выход регистра 6 соединен с блоком 15 через схему «ИЛИ 18. Выход блока Го через счетчик 19 и дешифратор 20 соединен с регистром 6. Вход 21 и накопитель 14 через схему «ИЛИ 2 связаны с другим входом счетчика 19. Счетчик 19, регистр 6, дешифратор 20, схема «ИЛИ 22, схема «ИЛИ 18 образуют блок режима работы 23. Заломинающее устройство работает следующим образом. Вея память устройства разделена на () страниц, каждой из которых соответствует один триггер либо в регистре 5, либо в регистре 6. По состоянию /-ГО триггера () определяют возможность (например, если триггер в состоянии «нуль) или невозможность (например, если триггер в состоянии «единица) обращения к /-и странице ламяти накопителя 9. НаКОпитель 9 содержит п страниц и им соответствует регистр 5. Накопитель 14 разбит на К ст|раниц с (п+1)-ой по (п + К.)-ую страницу. Нулевое состояние t-ro тригге(ра в ре-3 гистре 6 соответствует такому режиму работы, при котором t-ая страница накопителя 14 используется в качестве рабочей адресной страницы, т. е. в признаковых частях ячеек наколителя 14 записаны адреса, соответству-3 ющие адресам t-ой страницы. Единичное состояние f-ro триггера в регистре 6 соответствует такому режиму, при котором t-ая страница накопителя 14 используется для подмены отказавших ячеек рабочих4 страниц накопителей 9 и 14. В этом случае в признаковых частях ячеек г-ой страницы накопителя 14 будут записываться адреса отказавших рабочих ячеек. При записи очередного адреса отказавшей4 ячейки в накопителе 14 к содержимому счетчика 19 по входу 21 прибавляется единица. Таким образом, по состоянию триггеров регистра 6 определяют страницы накопителя 14, работающие на подмену отказавших яче-5 ек, и но состоянию счетчика 19 определяют номер очередной свободной ячейки лодменяющей страницы. Пусть необходимо обратиться к ячейке а, принадлежащей г-н странице наколителя 95 (). Для этого в регистр 1 по входу 2 записывается адрес ячейки а. Код адреса ячейки поступает с регистра 1 на дешифратор 8, а код страницы (который составляют, например, старшие разряды кода адреса) пода-6 ется через дешифратор 4 на регистр 5. В регистре 5 выбирается г-й триггер, и согласно его нулевому состоянию и нулевому сигналу с накопителя 14 на дешифратор 8 через блок схем «И 3 поступает адрес, который обеспе-6 4 чивает обращение к ячейке а страницы л Рассмотрим теперь обращение к t-й странице накопителя 14 («.+/() i (« + /(). Код ячейки с регистра 1 поступает в накопитель 14. В регистре 6 производится олрос Го триггера, который связан с данной стра«идей. В соответствии с состоянием этого триггера регистра 6, который через схему «ИЛИ 18 связан с блоком управления, вырабатывается последовательность команд, обеспечивающих обращение по адресу к ячейке i-й страницы. Таким образом, емкость устройства в данном режиме составляет () страниц памяти. Рассмотрим режим, когда имеются отказавшие ячейки, например ,в страницах /иг накопителя 9 и в j-й странице наконителя 14. В этом случае .производится очистка содержимого одной из страниц (например ()-fi) накопителя 14 и зались в соответствующий триггер регистра 6 единицы, т. е. данная страница переводится в режим подмены, В признаковой части ячеек (/г+Д)-й страницы записываются адреса отказавших ячеек страниц /, г L В ипформационной части ячеек ()-й страницы записывается их содержимое. J При необходимости обращения к отказавшим ячейкам производится ассоциативный опрос ( страницы и если там имеется адрес-признак, к которому обращаются, производится блокирование накопителя 9 и чтение через схемы «ИЛИ 10 на регистр 11 содержимого ячейки из накопителя 14. В рассмотренном случае емкость устройства составляет (п-|-/(-1) страниц памяти. По мере увеличения числа отказов в накопителях происходит заполнение (и-|-/С)-й страницы накопителя 14, а затем, например, ()-й страницы (при этом в регистре 6 (п + К-1)-й триггер устанавливается в состояние «единица). Емкость устройства в данном случае будет равна () страниц ламяти и т. д. Если при .большом числе отказов залолнены все ячейки накопителя 14 и все К триггеров в регистре 6 установлены в состояние «1 (емкость устройства равна п страницам), то при дальнейшем увеличении числа отказов происходит просмотр всего содержимого накоиителя 14 и определение номера страницы накопителя 9, которая имеет наибольшее чиело отказавших ячеек. Триггер в регистре 5 для такой страницы устанавливается в состояние «единица и вследствие этого обращение к ней блокируется. Прн этом освобождаются ячейки накопителя 14, которые обслуживали эту страницу. В дальнейшем эти ячейки используются для подмены вновь отказавших ячеек. В случае, если отказ произошел в ячейке накопителя 14, то в признаковой ее части залисывается несуществующий адрес, что исключает возможность обращения к данной ячейке.