Буферное запоминающее устройство Советский патент 1980 года по МПК G11C19/00 

(54) БУФЕРНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении многоканальных буферных запоминающих устройств каналов и процессоров ввода-вывода, устройств обмена, устройств диспетчеризации данных и устройств сопряжения различных объектов с комплексами обработки данных.

Известны буферные запоминающие устройства (БЗУ), в которых используется метод перекрестно-последовательного обращения, позволяющего осуществлять обмен информацией между абонентами с разным тактом передачи и приема данных и совмещать процессы ввода информации в БЗУ и вывода ее из БЗУ 1 и 2.

Наиболее близким техническим рещением к предлагаемому является БЗУ, содержащее блок приема и выдачи информации, подключенный к щинам данных и к разрядным щинам накопителя, адресные входы которого подключены к адресным щинам, блок формирования адреса записи, блок формирования адреса чтения, подключенные к адресным щинам, и блоку анализа состояний буферной зоны, причем блок приема и выдачи информации соединен с блоком формирования адреса записи и формирования адреса чтения, блок анализа состояний буферной зоны 3.

Однако, использование известного БЗУ

не позволяет работать с несколькими абонен5 тами, каждый из которых требует буферной

зоны произвольного объема и различного

типа буферизации.

Цель изобретения - увеличение объема обрабатываемой информации.

10 Поставленная цель достигается тем, что буферное запоминающее устройство содержит блок ввода и вывода информации, соответствующие входы-выходы которого соединены с информационными шинами и разрядными щинами накопителя, формирователи адреса записи и считывания, подключенные к первому блоку контроля и через адресные щины - к накопителю, соединены с блоком ввода и вывода информации, блоки разрещения записи и считывания, переключатель

20 зон и второй блок контроля, подключенный к переключателю зон. к формирователям адреса записи и считывания, первому блоку контроля, который через переключатель зон подключен к блокам разрешения записи и считывання, подключенные к накопителю через адресные шины.

Кроме того, блоки разрешения записи и считывания содержат блок приоритета и регистр, выходы каждого разряда которого соединены с одноименными входами блока приоритета, а первый и пятый, шестые входы каждого разряда соединены с одними из выходов блока приоритета, а третьи и четвертые входы соответственно нечетных и четных разрядов регистра подключены к другим выходам блока приоритета.

На фиг. 1 пре/чставлена структурная схема предлагаемого БЗУ; на фиг. 2 - схема блока разрешения записи в буферную зону.

БЗУ содержит блок 1 ввода и вывода инфор.мации, подключенный к разрядны.м шинам накопителя 2, вход которого подключен к адресным шинам, фор.мирователи 3 и 4 адреса записи-и считывания, подключенные к первому блоку 5 контроля, служащему для анализа состояний буферной зоны, ко второму блоку 6 контроля, служащему для определения границ буферной зоны, переключатель зон 7, соединенный с блоком 8 разрешения записи, блоком 9 разрешения считывания и блоком 5 контроля, информационные шины 10, адресные шины 11, шины 12 запроса на запись, щины 13 запроса на считывание, шины 14-17.

Блок 8 разрешения записи и блок 9 разрешения считывания выполнены идентично и содержат блок 18 приоритета, соединенный с шинами запроса 12(13), регистр 19, разряды которого состоят из триггера 20 и входной логики на элементах 21 И. При этом первый и третий элемент 21 И подключены к установочным входам, а второй элемент И - к счетному входу триггера 20. Выходы каждого разряда регистра 19 соединены с одноименными входами блока приоритета, а входы каждого разряда регистра 19 соединены с соответствующими выхода.ми блока приоритета и входами блока 14(15).

Устройство работает следующим образом.

Первоначально между несколькими парами абонентов, подключенных к БЗУ, (один из них приемники, другие - источники информации) закрепляется одна или две общие буферные зоны. Закрепление буферных зон за абонентами осуществляется путем занесения в фиксированные ячейки памяти кодов управляющих слов. Каждой буферной зоне ставится в соответствие одно управляющее слово, которое содержит следующие функциональные поля: поле для хранения текущего адреса записи, поле для хранения текущего адреса считывания, поле для настройки буферной зоны по месту и объему, в котором хранится базовый адрес буферной зоны, поле для хранения кода текущего соетояния буферной зоны, поле Для задания типа буферизации.

В начальный момент в функциональные поля каждого управляющего слова записывается следующая информация: в поле для хранения текущего адреса записи и считывания - нули; в поле для настройки по месту и объему базовый (начальный) адрес и код объема данной буферной зоны, в поле для хранения кода определения текущего состояния - нули, в поле для задания типа буферизации один из кодов, определяющий тип буферизации.

Блок 8 разрешения записи устанавливается в состояние разрешающее обслуживание запросов 12 на входе БЗУ, а блок 9 - в состояние, запрещающее обслуживание запросов 13 на считывание информации из БЗУ.

Таким образом, осуществляется разделение памяти БЗУ на буферные зоны, причем за каждой парой источников и приемников информации может быть закреплена одна или две буферные зоны, через которые осуществляется обмен информацией. В случае закрепления за конкретной парой абонентов одной общей буферной зоны, в зависимости от типа доступа, организуется или перекрестно-последовательное, или последовательное обращение в данную буферную зону. При перекрестно-последовательном обращении разрешается запись и считывание в производном порядке, что позволяет совмещать процессы ввода информации в БЗУ и вывода ее из БЗУ. При последовательном обращении.в данную буферную зону разрешается или только запись до ее полАого заполнения, или только считывание до полного освобождения, то есть реализуется режим, так называемый, простой буферизации данных.

В случае закрепления за конкретной парой абонентов двух буферных зон реализуется режим, так называемый, двойной или обменной буферизации, при которой осуществляется запись в одну буферную зону, считывание из другой и, наоборот, причем как и в первых двух случаях сохраняется дисциплина обслуживания «первый пришел - первый обслужен. При реализации двойной буферизации каждому абоненту выделяете два канала, по которому поступают запросы на обслуживание, например 1 и 2, 3 и 4, 5 и 6 и т. п.

Запросы от абонентов по шинам 12(13) поступают в блок 8(9), который выделяет наиболее приоритетный запрос, выставляет на шинах 16(17) требование на запись (считывание) информации из БЗУ и вырабатывает номер обслуживаемого в данный момент абонента. Номер абонента, совпадающий с адресом управляющего слова, устанавливается на адресных шинах 11. Производится обращение по данному, адресу к накопителю 2 за управляющим словом, которое через блок 1 переписывается в блоки 3-7. Причем содержимое поля для хранения текущего адреса записи - в блок 3, содержимое поля для хранения текущего адреса считывания - в блок 4, содержимое

поля для хранения кода текущего состояния - в блок 5, содержимое поля для настройки буферной зоны по месту и объему - в блок 6, содержимое поля для задания типа буферизации - в блок 7. Осуществляется прием по щинам 10 данных в блок I и запись информации в накопитель 2 по адресу блока 3 при обслуживании запроса на запись данных или считывание информации на шины 10 через блок 1 по адресу блок 4 при обслуживании запроса на считывание данных из БЗУ.

Одновременно в блоке 5 осуществляется анализ состояния данной буферной зоны, а в блоке 6 сравнения текущего адреса записи блока 3 (текущего адреса записи считывания блока 4) с конечным адресом буферной зоны, который вырабатывается в блоке 6 путем суммирования кодов начального адреса и кода объема буферной зоны. Если текущий адрес записи (считывания) не равен конечному адресу, то есть нижняя граница буферной зоны еще не достигнута, то в блоке 3 (блоке 4) текущий адрес записи (считывания) увеличивается на единицу.

При условии равенства текущего адреса записи (считывания) и конечного адреса в блоке 3 (блоке 4) устанавливается начальный адрес буферной зоны, который передается из блока 6 в блок 3 (блок 4). Блок 7 в зависимости от типа буферизации и состояния буферной зоны (или двух буферных зон), закрепленных между парой абонентов, определяет момент переключения буферных зон на запись или считывание. При перекрестно-последовательном обращении считывание из буферной зоны запрещается в том случае, когда в буферной зоне нет ни одного сообщения, а запись - в том случае, когда буферная зона заполнена полностью. При последовательном обращении, если разрещена запись в данную буферную зону, то запись в эту зону продолжается до тех пор, пока последняя не будет полностью заполнена, считывание разрешается только после заполнения всей зоны. Запрещение обслуживания производится подачей сигнала «запрет обслуживания, по щинам 14 из блока 7 в блок 8 при запрещении записи или по щинам 15 в блок 9 при запрещении считывания. Разрещение обслуживания осуществляется подачей сигнала «Разрешение обслуживания по шинам 14 в блок 8 при разрешении записи или по шинам 15 в блок 9 при разрешении считывания. Сигналы «Разрешение обслуживания или «Запрет обслуживания устанавливают в состояние, разрешающееили запрещающее обслуживание, тот триггер 20 регистра 19, на входе которого возбужден одноименный выход блока 18 приоритета, разрешающий прохождение сигнала через соответствующий элемент 21 И. Потенциал с выхода триггера 20 регистра 19 поступает на одноименный вход блока 18 приоритета и запрещает (разрешает) обслуживание запроса от абонента, закрепленного за данной буферной зоной.

При двойной буферизации блок 7 регулирует переключение двух буферных зон таким образом, чтобы исключить возможность одновременной записи (считывания) в обе буферные зоны и сохранить порядок поступления данных. Например, если в первую зону разрещена запись, то считывание может быть разрешено только из второй зоны, если разрешена запись во вторую зону, то считывание только из первой и т. п. Переключение буферных зон при двойной буферизации осуществляется сигналами «Изменение состояния, поступающими по щинам 14(15) в блоки 8(9). Эти сигналы через открытый элемент И изменяют на противоположное состояние соответствующего триггера 20 регистра 19. При этом первой буферной зоне соответствуют нечетные разряды, а второй зоне - четные разряды регистра 19.

После выполнения выщеуказанных действий осуществляется возврат компонент управляющего слова из блоков 3-7 в фиксированную ячейку накопителя. Выщеописанная работа повторяется каждй раз с приходом запросов по шинам 12 или 13.

Таким образом предложенное устройство дает возможность реализовать обмен между абонентами с использованием различных типов буферизации, причем реализация различных типов доступа в буферную зону, осуществляется на одном и том же оборудовании.

Формула изобретения

Фи-г. 750567 № № 19 1.Авторское свидетельство СССР 439810, кл. G 06 F 9/00, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР 506909, кл. G И С 9/00,1976. 3.Патент США № 3818461, кл. 340-173, 4 (прототип).