Запоминающее устройство Советский патент 1974 года по МПК G11C15/00 

1

Изобретение относится к области запоминающих устройств.

Известно запоминающее устройство, содержащее адресный накопитель, подключенный к регистрам адреса блоков и страниц и информационному регистру, ассоциативный накопитель, соединенный с входным регистром и со схемой выбора блоков, счетчики, схемы выбора страниц и слов, (подключенные к соответствующим регистрам адреса.

Недостатком известного устройства является невысокое быстродействие и большое количество оборудования.

Описываемое запоминающее устройство отличается от известного тем, что оно содержит дополнительные ассоциативные накопители, одни входы которых подключены к выходам входнго регистра, другие - к выходам соответствующих счетчиков, одни выходы - соответственно ко входам адресного и ассоциативного накопителей, другие - ко входам схем выбора слов и страниц.

Эти отличия позволяют повысить быстродействие и упростить устройство.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Оно содержит адресный накопитель 1, ассоциативный накопитель 2, состоящий из ассоциативной секции 3, содержащей признаки л блоков адресного накопителя 1, и из информационной секции 4, в каждой строке которой содержатся признаки всех страниц соответствующего блока.

Устройство содержит также схему 5 выбора блоков, регистр 6 адреса блоков, регистр 7 признаков блока, регистр 8 адресных признаков страницы, регистр 9 адресных признаков слова, первый дополнительный ассоциативный

накопитель 10, служащий для хранения признаков т страниц блока и содержащий также текущее значение ni занятых страниц в блоке и разряд занятости блока, схему И выбора страниц, регистр 12 адреса страниц, второй

дополнительный ассоциативный накопитель 13, содержащий признаки слов в странице, и текущее значение числа «2 занятых слов в странице, схему 14 выбора слов, регистр 15 адреса слов, информационный регистр 16, счетчик

17 чисал занятых страниц в блоке, счетчик 18 числа занятых слов в странице. При этом регистры 7-9 образуют входной регистр 19.

Основным элементом предложенного устройства является ассоциативный накопитель

2. В каждой строке его ассоциативной секции 3 кроме признака блока хранится также код разряда занятости блока, в той же строке информационной секции 4 кроме признаков всех т страниц этого блока хранится также

текущее значение числа «2 занятых в блоке.

Конструктивно наконитель 2 представляет собою единый наконитель матричного типа с общими адресными шинами. Ассоциативная секция 3 имеет выходы для каждой строки, которые соединены со входами схемы 5 выбора блоков. Последняя соединена с адресным регистром 6, с помош,ью которого нроизводится выборка адресных шин накопителя 2 и 1.

Со входом ассоциативной секции 3 соединен регистр 7, а со входом секции 4 - выход накопителя 10, служаш,его для считывания и заниси признаков всех т страниц выборного блока.

Накопитель 10 состоит из ассоциативных элементов, объединенных в т ячеек. Выходы т ячеек накопителя подключены ко входам схемы 11 выбора страниц, выход которой соединен с регистром 12 адреса страниц, которь й через дешифратор (не показан на чертеже) соединен с адресными шинами ячеек накопителя 10. Входы всех ячеек накопителя соединены с регистром 8 для ассоциативного обраш.ения одновременно ко все.м ячейкам накопителя.

Накопитель 1 содержит строки, адресуемые регистрами 6 и 12. В каждой строке накопителя содержатся все слова соответствуюш,ей страницы, а также текушее значение числа «г занятых слов в странице. Вход накопителя 1 соединен с информационным регистром 16 и с ассоциативным накопителем 13, в который выделяются признаки слов, хранимых в строке накопителя 1. В качестве признаков слов может служить содерл имое самого слова, например старшие разряды слова или другие нризнаки.

Накопитель 13 построен так же, как и описанный выше накопитель 10. Его вход соединен с регистром 9, задаюш,им признаки для поиска слов, а выходы - со схемой 14 выбора слов. Регистр 15 адреса слов служит для адресации выбранного слова в информационном регнстре 16.

Счетчик 18 числа занятых слов в странице соединен с одним из входов накопителя 13, а счетчик 17 числа занятых страниц в блоке - с одним из входов и одним из выходов накопителя 10.

Устройство работает следующим образом.

Ассоциативное обращение к накопителю 1 начинается с поиска блока в ассоциативной секции 3, отвечающего заданному признаку блока в регистре 7. При совпадении заданного и хранимого в секции 3 признака информационная секция 4 за один цикл обращения к накопителю 2 выдает в наконитель 10 нризнаки всех страниц выбранного блока. После этого производится ассоциативная выборка из накопителя 10 страницы, отвечающей заданным признакам в регистре 7, и производится обращение к накопителю 1 по адресам, устанавливаемым в регистрах 6 и 12 с помощью схем выбора 5 и 11. При обращении к накопителю 1 за один такт считываются все слова страницы в одной строке в информационный регистр 16 и одновременно считываются все нризнаки слов в накопитель 13. Затем но заданным признакам слова в регистре 9 с номощью наконителя 13, схемы выбора 14 и регистра 15 выбирается искомое слово из информационного регистра 16. При многократном обращении к различным словам одной и той же страницы затрачивается минимальное время только на выборку слов из информационного регистра 16 без обращения к наконителю 1, что существенно увеличивает быстродействие устройства.

Ассоциативная запись информации в накопители 1 и 2 производится с номощью входного регистра 19 и информационного регистра

16в свободные блоки и страницы. Перед записью производится поиск свободных блоков и страниц в служебных разрядах ассоциативной секции 3 накопителя 2 и в ассоциативном

накопителе 10. Запись производится в порядке, определяемом схемами выбора, например, но возрастающим номерам блоков и страниц. Запись слов в выбранной странице производится в информационный регистр 16 по

норядку номеров, определяемо.му схемой выбора 14 по адресу П2,, или в свободные места страннцы (для чего необходимы служебные разряды занятости в отдельных словах).

При ассоциативной записи информация в накопителях 1 и 2 автоматически сортируется по заданным признакам блоков, страниц и слов. При заниси каждого слова в счетчик 18 числа занятых слов добавляется единица, а

при считывании (стирании) слова из него вычитается единица. Когда страница полностью заполнена, сигнал заполнения счетчика 18 передается на вход счетчика страниц 17 и в служебном разряде занятости страницы устанавливается код «1, при этом дальнейшая занись в заполненную страницу прекращается. Апалогичным образом работает и счетчик

17занятых страниц в блоке, при занолнении которого выдается сигнал занятости блока,

фи.ксируемый в служебнОлМ разряде ассоциативного накопителя 10. Ассоциативные онерации занисн, считывания поиска и другие осуществляются в устройстве с номощью известных способов микропрограммного управления

но командам процессора и не требуют предварительного ввода таблиц и динамического раснределения памяти операционной системой.

Предмет изобретения

Запоминающее устройство, содержащее адресный накопитель, подключенный к регистрам адреса блоков и страниц и информационному регистру, ассоциативный наконитель, соединенный с входным регистром и со схемой выбора блоков, счетчи1ки, схемы выбора страниц и слов, подключенные к соответствующим регистрам адреса, отличающееся

тем, что, с целью новышения быстродействия

и упрощения устройства, оно содержит дополнительные ассоциативные накопители, одни входы которых подключены к выходам входного регистра, другие - к выходам соответствующих счетчиков, одни выходы - соответственно ко входам адресного и ассоциативного накопителей, другие - ко входам схем выбора слов и страниц.