DE1774870B2 - Einrichtung zur Adressierung einer Speicherzelle eines Speichers in einer Datenverarbeitungsanlage - Google Patents

Description

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besseren Übersicht hai die /ellenreihe die Form eines rechteckigen liloekes 4 mit sich über die Breite des Rechteckes erstreckenden Speicher/eilen 5 und h. Die Speicherzellen liegen in der Zellenreihe übereinander, »Kinn angedeutet ist, dall die /eilen aiiieinandei iolgendc Speicheradressen besitzen. Hin /elknadicßwon I, das die Zelle 5 in dem Speicher bezeichnet, umfaßt ein erstes I eld 7 mit einem Basis-'ulrcssweri, ein /wei- |es I eld 8 mil einer Indevwertangabe und ein drittes leid 9 mit einer Aussage über die An der Angabe im /weilen Feld 8. Der Basis-Adreßwen des /el'cnadreßv.ones 2 stellt die Speicheradresse der /eile f> dar. J. h. tier /eile an der unteren Gren/e der /ellenreihe 4. Weiler lsi die Indexweitangabe des /elknadreßwortes 2 gleich der Anzahl der /eilen von Zelle 5 bis /eile 6. ι? Dementsprechend ist die absolute Adresse der /eile 5 in dem Speicher gleich der Summe aus dem Basis-Adresswert und der Indexwertangabe. Das dritte Feld 9 enihä.¹' eine einzige Indifikatonsbitstelle, in die eine »I« eingeschrieben ist, um an/u/eigen, daß in dem -o /weiten Feld 8 eine Indexwertangabe enthalten ist.

Km Reihen-Adreßwort 1. das die gesamte /ellenreihe 4 bezeichnet, umfaßt ein erstes Feld iO nut e.Miem Basis Adreßwert,ein /weites I eld 11 um ener l.ängennenaiigabe und ein drittes Feld 12 mti einer Aussige -5 über die Art der Angabe im /weiten I eld 11. Hie Felder 10. 11 und 12 belegen die gleichen Bitstellen in dem Reihen Adreßwort 3 wie die entsprechenden leider 7. 8 lind 9 in dem /cllenadreßwort 2. Der Basis-Adreßwen im ersten Feld 10 ist gleich der Speichel adresse der J^c /elk· 6. d. h. der Zelle an der unteren Gren/e der /ellenreihe 4. Die Längenwertangabe im /weiten Feld Il ist gleich der Anzahl der Speicher/eilen in der /eilen reihe 4. Daher bestimmen die Felder 10 und 11 den Umfang der gesamten /ellenreihe. In die Indentifika- '^; tionsbitst.elle des dritten Feldes 12 ist bei dem Reihen-Adreßwort eine »0« eingeschrieben, um anzugeben, daß in dem /weiten Feld 11 eine Längenwertangabe enthalten ist.

Die ScLiltung gemäß F' i g. 1 dient /ur Adressierung -ίο einer Speicherzelle aus einer /ellenreihe eines adressierbaren Rechenspeichers mit Hilfe der Adreßwörter aus F i g. 2. Diese Einrichtung arbeitet i:i Verbindung mn einer Datenverarbeitungsanlage, die den adressierbaren Rechenspeicher 20 sowie ein Rechenwerk 21 enthalt. Im Rechenspeicher 20 ist ein Zwischenspeicher für Adreßwörler, Operanden und andere Informationen enthalten, die wahrend des Arbeitsablauls des Rechners benutzt werden. Dieser Zwischenspeicher enthalt den Adrcßwort-Vorral in Form eines Stapels, m so welchem die einzelnen Wörter übereinander gespeichert s'md und bei der Entnahme jeweils das an der obersten Stelle stehende Wort entnommen wird. Da dieser den Adreßwort-Vorrat enthaltende Stapel ein Teil iles Rechenspciehcrs ist. ist er als Stapelspeicher 22 ?i in F i g. I gesondert angegeben, wahrend der Rest lies Rechenspeichers 20. abgesehen von einigen Steuer schaltungen, als Hauptspeicher 23 ai:sgew iesen ist.

Die Adressenwörter in dem Stapelspeicher 27 bezeichnen Speichersiellen sowie /cllenrcihcn in dem '¹⁰ Hauptspeicher 23. Unter den Begriff »Speicherzelle«' oder einfach »Zelle« werden eine oiler mehrere Bitsiellen in dem Hauptspeicher verstanden die ein /eichen ein Wort, od. dgl. bilden: dagegen bedeutet der Ausdruck »Zellcnreihc« eine Gruppe von /eilen mit auf- ^(l5 einanderfolgendcn \dressen im Speicher. Für den Zugriff zu einer /eile ir· dem Hauptspeicher 2 3 wird eine Srieiiiieradresse. die die Stelle der /eile in dem Hauptspeicher 2) he/eiehnei, aiii ein I hiiipi-Speiclieradrellregistei 24 gegeben. Dann iindei ein liifurm.ilionsaiis lausch /wischen der be/eichneien Speicherzelle in dem Hauptspeicher 21 und dem Rechenwerk 21 über ι·ιη Speicherinlorniationsregisier 25 inner Steuerung einer l.ese/Schreibsteuerschi-.liung 31 stall. Ein Stapelspeicher-Adreßregister 26 einhalt jeweils die Adresse der obersten Stelle des Stapels in dem Speicher 22. Wenn ein Won ans dem Stapelspeicher 22 ausgelesen wurde, u ird der Adreßwen in dem Register 2h um einen erniedrigt; wenn ein Wort in den Stapel eingeschrieben wurde, wird der Adrellweri in dem Register 26 um einen erhöht. Die Register 27 und 28 werden in Verbindung mit dem Stapelspeicher 22 benutzt. Die Flip-Flop 29 und 10 zeigen an, ob die Register 27 oder 28 besetzt sind. d. h. aufzubewahrende Information enthalten. Wenn das Register 27 oder 28 besetzt ist. wird am »I« Ausgang des zugehörigen Flip-Flops 29 oder 30 ein Signal auftreten. Wenn dagegen am »Ou-Ausgang des Fhp-Flops 29 bzw. 30 ein Signal auftritt, ist das zugehörige Register 27 bzw. 28 unbesetzt.

Wahrend des Arbeusablaufs de- Rechenwerkes werden Befehle aus dem Rechenwerk 31 in ein Befehlsregister 40 übertragen. Wenn das Befehlsregister 40 einen Befehl fur den Zugriff /u dem Hauptspeicher 21. /.. B. tür eine Lese- oder Schreiboperation, erhalt, wird ein Slar: .ignal erzeugt und über die Leitung 41 auf eine ^chriitsteuerschaliung 42 gegeben. Diese Sehrittsieuerschaltung 42 hat viele Ausgangsleiiungen. die in Sequen/ in /eiiiniervailen aktiviert werden, die durch den llaupttakt der Datenverarbeitungsanlage bestimmt werden können.

Auf das Startsignal auf der Leitung 41 hin wird die Leitung IO aktiviert. Die Leitung PO und die »O«-Ausgange der Flip-Flops 29 und 30 sind mit den Eingängen eines I IN D-Tores 3i verbunden, dessen Ausgang an der l.ese/Sehreibsieiiereinheit 12 für den Stapelspeicher 22 liegt. Wenn die beiden Register 27 und 28 bei aktivierter Leitung A) imbesetzt sii.d. wird der Ausgang des UND-Tores 11 aktiviert, si/ daß die I.ese/Schreib-Steuereinheit 12 betätigt wird. Daraufhin wird das Adreßwort an der obersten Steile des Stapelspeichers 22 in das Register 27 übertragen und der in dem Register 26 gespeicherte Adreßwert wird um einen herabgesetzt. Gleichzeitig wird das Flip-Flop 29 gesetzt, so daß es das Beset/.lsein des Registers 27 anzeigt.

Dann wird die I.eilung Pl aktiviert. Die Leitung l'\ und der »(!«-Ausgang des Flip-Flops 10 sind mit den Hingangen eines UND-Tores 45 verbunden. Wenn das Register 28 bei aktivierter Leitung /1 unbesetzt ist. wird das ganze Adreßwort in dem Register 27 über ein i .'ND-Tor 46 in das Register 28 gegeben, das Füp-Fiop 10 M> gesetzt, daß es das Register 28 als besetzt anzeigt, und das Flip flop 29 wird sodann /in iickgesetzt, um das Leersein lies Registers 27 anzuzeigen.

Hierauf 'viril die Leitung f2 aktiviert. Die Ziffernstelle im Register 28. welche den inhalt des dritten Feldes des Adußwor'.es enthält, ist durch eine Leitung 50 duck! mit einem F'ingang eines I IN D-Tores 47 über eine Umkehrstufe mit dem Hingang eines UND-Tores 49 verbunden. Die Leitung P2 ist mit eier anderen Eingangen der IIND- Tore 47 und 49 verbunden. Wenn bei Aktivierung der Leitung 11 der Inhalt der /ifferiistelle »I« ist. kommt Spannung auf die Leitung 50 und das UND-Tor 47 leitet den zur Aktivierung der Leitung /Ί iuh'cnden Vorgang ein. Halls der Inhalt der /iffernsiel-Ie bei Aktivierung der Leitung ΙΊ »0« isi. gelangt keine

Spannung auf die I .ellung 50 und das MNI)IfM' -44 Ieι IeI eine Operationsfolge ein. in deren Verlauf die I .ei tiingen I'X /'4'. /V und /TV nacheinander aktiviert wer den.

Wenn die Leitung /'5 nach der I .eilung i'2 aktiviert wird, besel/l ein Zellcnadrcßworl das Register 2H Daher wird bei Aktivierung der Leitung /'3 der IS.isis-Adreßwecl des Zellcnadreßwories dureh eine Leitung 60 und ein UND-for 61 an den einen Lingang eines Addierers 62 gegeben, und die Indexwertangahe ties i'¹ Zellenadreliwortes gelangt über eine l.eiiung hl \\ηΛ dureh ein UND-(or f>4 an ocn anderen Lingang des Addierers 62. Der Addierer 62 erzeugt eine absolute Adresse, die eine Speiclterstclle im Hauptspeicher 25 angibt. Diese absolute Adresse wird auf das Haupt-Speicheradreßregister 24 gegeben, und /wischen dem Rechenwerk 21 und dem adressierten Platz im Haupt speicher 23 werden Informationen ausgetauscht.

Wenn die Leitung Pi' nach tier Leitung 11 aktiviert wird, besetzt ein Rcihen-AdreßwoiI das Register 28. Die Informationen sind im Stapelspeicher 22 derart angeordnet, daß ein AdreBwori mit einer Intlexwertanga be stets direkt unter einem Reihen-Adreßwort liegt. Daher betätigt bei Aktivierung der Leitung Pi' ein UND-Tor 65 eine Lese/Sehreibsteucrschaltung 32 tier art, dal.3 das oberste Atlrcßwort des Stapelspeichers 22 zum Register 27 übertragen wird, wenn d;is llip-llop 29 das Register 27 als unbesetzt anzeigt.

Dann wird die l.eiiung W aktiviert. Die Indexwert angabe wird aus dem Register 27 geholt und über ein UND-Tor 66 auf einen Lingang der Vergleielisse!i:'llung 67 gegeben. Gleichzeitig wird die Längenwertangäbe ties Reihen-Adreßwortes in dem Register 28 über ein UND-Tor 68 auf den anderen Lingang tier Vergleichsschaltung 67 gegeben. Die Vergleichsschaltung 67 hat eine Ausgangsleiiung 69. die nur dann aktiviert wird, wenn die über das UND-Tor 68 kommende l.ängenwcrtangabe greller ist als die über das 11ND-Tor 66 kommende Index wert angabe.

Danach wird die Leitung /*5' aktiviert. Die Leitung 69 aus der Vergleichschaltiing 67 ist direkt mil einem Linking eines UND-Lores 70 über eine Umkehrstufe 73 mit einem Lingang eines UND-Tores 72 verbunden. Nach der Aktivierung tier Leitung /Y wird ein Unterbrechungssignal am Ausgang des UND-Tores 72 er- 4s zeugt, wenn die aus dem Register 27 geholte Indexwertangabe tier Längenvvertangabe des Rcihen-Adreßworlcs im Register 28 gleicht oder sie übersteigt. Dadurch wirtl ein Irrtum in dem Programm angezeigt, tier vor der [ ortselzting der weiteren Programmatischrung korngiert .verden sollte. Das Unterbreehungssignal wird ;iu( das Rechenwerk 21 gegeben, um den λ\γ-beitsablauf des Programms zu stoppen. Wenn die Indexwertangabe andererseits kleiner ist als die Längen Wertangabe, wird die Indexwertangabe über da· I IN D-Tor 70 auf die Stelle in dem Register 28 gegeben die die l.angenwertangabe enthält, wodurch tlie Lan genwci !angabe in dem Register 28 entfernt und. Dk Leitung 69 ist auch mit einem Lingang eines UND-Io res 71 verbunden, dessen Ausgang an der /ilfernslelk im Register 28 liegt. Wenn die Indexwerlangabe an tlii Stelle der l.angenwertangabe gesetzt wird, wird and der Inhalt tier /iffernslcllc /u »I« durch den Ausgang des UND lores 71 geändert. An dieser Stelle im Arbeiisablaiil ist das Adreßwort im Register 28 im wc seniliehen in ein Zcllenadresscnwort umgewandelt.

Danach wirtl die Leitung /fi' aktiviert. Die Leitung lh' ist mit einem Lingang des UND-Tores 47 verbunden. Dementsprechend wirtl ein Arbeitsgang eingeleitet, in dem die Leitung η aktiviert wird, da ein Wen »I« an der Ziffernstelle ties Registers 28 erscheint Wenn die Leitung Pi' aktivier! ist. findet tier oben be schriebene. auf die Aktivierung der Leitung P3 folgen de Arbeitsablauf stall. Mit anderen Worten, die Index Wertangabe und der ßusis-AclrcUwcrl in dem Register 28 werden addiert und die daraus resultierende absolute Adresse wird auf das Haupt-Speichcradrcllregister 24 gegeben, um den Zugriff zu der gewünschten Speicherzelle in dem Hauptspeicher 2.3 zu ermöglichen.

D.is Vorstehende zusammengefaßt bestimmt die beschriebene Schallung, ob ein Zellenadreßwort oder ein Reihuri-Adrcßwort das Register 28 zu einer Zeit besetzt, bei der ein Rechnerbefehl einen Zugriff auf den Rechenspeicher erforderlich macht. Wenn ein Zellen adreßwort das Register 28 besetzt, werden tier ISasis-Adreßweri und die Indexwertangabe addiert und die absolute Adresse für das HauptSpcicheradrcßregister 24 erhallen. Wenn ein Rcihcn-Adrcßwort das Register 28 besetzt, wird eine Indexwertangabc geholl und mil tier l.angenwertangabe in dem Register 28 verglichen. Wenn die geholle Indexwertangabe die l.angenwertangabe nicht übersteigt, wird die l.angenwertangabe in dem Register 28 durch die Indexwertangabe ersetzt und tier Inhalt des dritten leides entsprechend geändert. Da jetzt ein Zellenadreßwort das Register 28 be setzt, wirtl der gleiche Arbeitsablauf durchgeführt, wie in dem Lall, wenn von Anfang an ein Zellenadreßvvori das Register 28 besetzt gehalten halte.

Statt die Adresse der Zelle an der unteren Grenze einer Zellenrcihc (eines Stapels) als Basis-Adreßvveri /u verwenden, kann auch die Adresse der Zelle an der oberen Grenze der Zellenrcihc (ties Stapels) benutzt werden. Mit anderen Worten, die Addition !es Basis Adreßwertes und der Indexwertangabe wird in alge braisehem Sinne statt in arithmetischem Sinne verstanden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Einrichtung zur Adressierung einer Speicherzelle aus einer Zellenreihe eines adressierbaieii Speiehers in einer Datenverarbeitungsanlage mit einem die ganze Reihe bezeichnenden Reihen Adreßwori aus einem Adrcßwortvorrat, das in einem ersten TeId den Basis-Adreßwert der Reihe und in einem /weilen Feld eine weitere Angabe über die Reihe enthält, dadurch gekennzeichnet, d;iß die Angabe im /weiten Feld des Reihen-Adreüwortes, wobei die Angabe im zweiten Feld mit Hilfe einer Angabe in einem dritten Feld als solche dekodierbar ist, mit einer Indexwertangabe verglichen und bei kleinerer Indexwertangabe diese Indexwertangabe in das /weite Feld bei gleichzeitiger Änderung der Aussage im dritten Feld eingeschrieben und die absolute Adresse der Zelle in bekannter Weise aus dem Basis-Adreßw en und der Indexwertangabe ge -° wonnen wird: und daß bei einer Indexwertangabe. die größer oder gleich tier Angabe im /weiten Feld ist. der Programmablauf unterbrochen wird.

   Die Frfindung betrifft eine Hinrichtung /ur Adressierung einer Speicher/eile aus einer /ellenreihe eines adressierbaren Speichers in einer Datenverarbeitung^ .ullage mit einer,, die ganze Reihe bezeichnenden Reihenadrel.Uvort aus einem Adreßw orivorrai. d.is in einem ersten Feld den Basis-Adrel.Uert der Reihe und in einem /weiten Feld eine wetten Angabe über die Reihe enthalt.

   Fm derartiges Adreßwort ist beispielsweise in der Datenverarbeitungsanlage B 5000 Teil eines größeren /ustands- oder Steuerwortes, welches Auskunft über den Speicherbereich gibt, an welchen eine Menge vom Programm aus zusammengehörender Informationen abgespeichert sind. Als weitere Angabe über die Reihe in dem /weiten Feld kann entweder eine Fndadresse des Speicherbereichs, in dem die Informationen abgespeichert sintl. oder auch eine l.ängenangabe des Speicherbereichs in Frage kommen.

   [Der Frfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, mit diesen Zustandswörlern eine bestimmte Speicherzelle aus der /ellenreihe des Speichers /u adressieren, wobei nach ausgeführter Adressierung für die Steuermechanismen der Datenverarbeitungsanlage die Zugehörig keil der adressierten Speicherzelle /11 der Zellenreihe erkennbar bleiben soll.

   Fs ist zwar aus der deutschen Auslegeschril't I IHt 4bl bekannt, befehlsgegebene relative Adressenangaben additiv mit einer Bczugsadressc zu einer absolinen .Speicherzellenadresse zu verknüpfen. |edoch be zieht sich dieses Verfahren auf die unmittelbare Adressengew innung. wahrend es zu einem spateren Zeitpunkt dann nicht mehr erkennbar ist. ob die fragliche Speicherzelle bereits adressiert war und zu welcher <>^o /.ellenreihe sie gehörte. Ferner ist es aus der IBM-Systems Reference Library. IBM-System/360, Principles of Operation. S. 14 bekannt, in Adressenteile von Befehlen Bezugnahmen auf Register vorzusehen, die eine liasisadresse bzw. einen Indexwert enthalten. Durch ^ft5 Verknüpfung der beiden Registerinhalte wird die Speicherzcllenadresse erhalten. Bei dieser Finrichtung sind in den Adreßteilen der Befehle verschlüsselte "Ieil

   angaben enthalten, die über die in den Registern hcreiitiestellten Werievorniie zu einer Speicher/ellcnadresse

   liihren.

   In der DVA .»003. Befehlsli.ste NV lis 107/1, Mai l%j, S. J bis ϊ. ist angegeben, daß bei entsprechend gesetzter Substiiulionsstelle ein Befehl nicht mit der angegebenen Adresse ausgeführt, sondern die angegebene Adresse als Festworiadresse interpretiert und im Arbeitsspeicher angesteuert wird, um je nach Befehl aus dieser Feslworispeicherstelle eine Festwor'adresse oder Zeichenadresse oder F.ndemodusadresse herauszulesen und mit dieser neuen Adresse den betreffenden Befehl auszuführen. Die hiernach vorgeschlagene reine Adressen-Substitution kann nicht zur Lösung der vorliegenden Aufgabe führen, weil der Ersatz des Basis-Adreßwertes aus dem ersten Feld durch eine andere Adressenangabe schwerlich zum gewünschten Ziel führen würde. Schließlich ist in Speiser: Digitale Rechenanlagen. 1965. S. 260. 263 bis 265. Aw: "<:enannte O-Zeichen beschrieben, das in erster Linie bei Zahlen Betieuiuiii· hat. jedoch auch gestaltet, im ganzen Speicher zwei verschiedene Sorten von Wörtern, beispielsweise Operanden und Befehle, zu unterscheiden.

   Zur Lösung der genannten Aufgabe schlagt die Lr findting einen ganz anderen Weg vor, der sich dadurch auszeichnet, daß die Angabe im /weiten Feld des Reihen-Adrelhvortes. wobei die Angabe i;ii /weiten Feld mit Hilfe einer Angabe in einem dritten Feld als solche dekodierbar ist. mit einer Indexwertangabe verglichen und bei kleinerer Indexwertangabe diese Indexwertangabe in das /weite reld bei gleichzeitiger Änderung der Aussage im dritten Feld eingeschrieben, und die absolute Adresse der Zelle in bekannter Weise aus dem Basis-Adreßwert und der Indexwertangabe gewonnen wird; und daß bei einer Indexwertangabe. die größer oder bleich der Angabe im /weiten Feld ist. der Programmablauf unterbrochen wird. Die Erfindung, schafft also ein neues Zustandswor! durch Abändern des Adressenwortes derart, daß mit dem neuer Zustandswort die Adressierung der Speicher/eile in an sich bekannter Weise gelingt und gleichzeitig durch Aufbewahren der zur Bildung der Speicherzellcnadresse nötigen Finzelaiiiiaben sowohl die Tatsache der erfolgten Adressierung wie auch die Zugehörigkeit der adressierten Zelle zur größeren Zellenreihc erhalten bleibt. Darüber hinaus ergibt sich eine bequeme Möglichkeit der Fehlererkennung noch ehe der Speicher an einer nicht gewollten Stelle adressiert wird. Die Erfindung bringt ferner Vorteile bei der Ablage von Informationsmengen, die in der Zellenreihe gespeichert sind, in periphere Speicher, weil dann an den F.inzelangaben in dem neuen Zustandswort die Zugehörigkeit einer Speicherzelle zu dem Speicherbereich, aus dem abgelegt werden soll feststellbar ist.

   Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Frfindung an Hand der Zeichnungen erläutert. Fs zeigt

   i i g. I ein Blockschallbild einer Adressierschaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung und

   F i g. 2 eine scheniaiische Darstellung der Adrcsscnwort-Felder sowie des nach der Schaltung gemäß I i g. 1 ausgeführten Adressierverfahrens.

   In F i g. 2 sind zwei Zustandswörler sowie eine Zellenreihe in einem adressierbaren Rechenspeicher dargestellt, ledes Zustandswort enthält als Teil ein Adressenwort, das ein eine Speicherzelle bezeichnendes ZeI-lcnadreßwort oder ein eine Speicher/eile bezeichnendes Zellenadreßwort oder ein die Zellenreihe im Ganzen bezeichnendes Rcihen-Adrcßwort sein kann. Zur