DE2555434C2 - Anordnung zur Adressenumsetzung für eine Datenverarbeitungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Adressenumsetzung für eine Datenverarbeitungsanlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Anwenderadressensignale entstehen bei der Ausführung eines Anwenderprogramms und enthalten im wesentlichen eine Identifikation eines Bestandes und eines Objektes in einem Bestand, also beispielsweise »Kunde Peter«. Diese Anwenderadresse wird beispielsweise mit Hilfe einer Tabelle, die zur Datenüberwachung gespeichert ist, in zwei Adressen umgesetzt, die die Anfangsadresse des Bestandes »Kunde« und die relative Adresse in der Reihenfolge der Kunden angeben. Daraus läßt sich die logische Adresse formen, die eine relative Adresse in der Reihenfolge der Speicherstellen, gerechnet von der ersten Speicherstellc des Bestandes aus, angibt Bei Verwendung eines Speichers mit wahlfreiem Zugriff ist durch die logische Adresse unmittelbar die aufzurufende Speicherstelle bekannt. Bei anderen Arten von Speichern, insbesondere Speichern mit bewegten Teilen wie Scheibenspeichern, ist jedoch eine Umsetzung der logischen Adresse in physikalische Adressen erforderlich, die Teile enthalten, die in direktem Zusammenhang mit der physikalischen Organisation bzw. dem mechanischen Aufbau der betreffenden Speichereinheit stehen. Insbesondere sind dies der Adreßteil, der eine von mehreren Scheiben eines Scheibenspeichers auswählt, der Adreßteil, der sich auf die Winkelstellung eines Scheibenspeicher bezieht, der Adreßteil, der sich auf die Lage auf einem Magnetband oder auf die Lage eines bewegbaren Magentkopfes eines Scheibenspeichers bezieht, usw. Zum Umsetzen logischer Adressen in physikalische Adressen ist beispielsweise aus der US-PS 33 66926 eine Anordnung bekannt, die im wesentlichen der eingangs genannten Anordnung entspricht und die eine Umsetzeinheit enthält, die den Datenbestand überwacht und beispielsweise durch ein spezifisches Maschinenprogramm gesteuert wird. Diese bekannte Anordnung dient für Bandspeicher als Hintergrundspeicher. Für die Umsetzung ist in einem Hauptspeicher eine Zuordnungstabelle vorhanden, aus der eine Anzahl hierarchischer Adreßteile ableitbar ist. Der Hauptspeicher enthält dazu pro Datenbestand eine Identifikation eines Bandspeichers, also eine physikalische Teiladresse, und ferner eine Folge logischer Blocknummern mit einer Längenangabe jedes Blocks. Blocknummern sind also weder logische noch physikalische Adreßteile, weil sie erst durch die akkumulierte Länge der vorangehenden Blöcke eine Bedeutung gewinnen. Für die Umsetzung in eine physikalische Adresse muß der Inhalt des Hauptspeichers festgestellt werden, und außerdem sind ausführliche Angaben über die physikalischen Eigenschaft^ der Datenspeicherung in dem Hintergrundspeicher erforderlich. Wenn nur der Hintergrundspeicher oder einzelne Speichereinheiten darin bezüglich ihres physikalischen Aufbaues bzw. der Organisation der Datenspeicherung geändert werden, muß auch das Übersetzungsprogramm von der logischen Adresse in die physikalische Adresse geändert werden. Eine solche Änderung des Hintergrundspeichers kann schon dadurch auftreten, daß die Datenmenge in einem Bestand wächst, so daß mehr Speicherplatz benötigt wird.

Aus der DE-OS 1929495 ist eine ZugrifTsteuereinrichtung für einen umlaufenden Speicher einer Datenverarbeitungsanlage bekannt, wobei der umlaufende Speicher Speichersektoren mit konstanter Länge, d. h. mit untereinander gleicher Anzahl von Speicherstellen aufweist. Zur Adressierung des umlaufenden Speichers werden Datensteuerworte aus dem Arbeitsspeicher angefordert, die mehrere Adrcssenfelder aufweisen, unter denen sich auch die Spaichersektöradressc befindet. Auch hierbei ist bei einer Änderung des Hintergrundspeichers eine Änderung des Inhalts des Arbeitsspeichers erforderlich.

Aus der DE-OS 23 60 303 ist ferner ein Datenverarbeitungssystem mit dynamischer Adreßübersetzung bekannt, bei dem eine Adreßbildung von logischen Adressen auf echte Adressen leicht änderbar ist. Diese echten Adressen sind jedoch keine physikalischen Adressen, sondern letztere müssen aus diesen echten Adressen ermittelt werden.

Dem Anmeldungsgegenstand liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Adreßumsetzung für Hintergrundspeicher zu schaffen, die die Adreßumsetzung für Hintergrundspeicher mit unterschiedlichen physikalischen Organisationen möglichst einfach gestaltet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die Zusammenfassung jeweils einer Anzahl Speichersektoren mit konstanter Länge in einen Speicherblock wird eine große Vereinfachung erreicht, weil die Längen von Speichersektor und Speicherblock als zwei Parameter in der Urosetzeinheit auftreten, so daß ein hohes Maß von Modularität erreicht wird. Bei Änderangen in der Speichereinbeit brauchen jetzt lediglich Parametersignale geändert zu werden. Die von der zentralen Verarbeitungseinheit gelieferten logischen Adressen können ungeändert bleiben, so daß umfangreiche Zuordnungstabellen darin nicht erforderlich sind.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine bekannte Anordnung zur Adressenumsetzung,

Fig.2 eine Anordnung zur Adressenumsetzung gemäß der Erfindung,

Fig. 3 den Inhalt eines Steuerspeichers zur Bildung der logischen Adresse,

Fig.4 eine ausführlicher dargestellte Anordnung zur Adressen umsetzung,

Fig. 5 die Organisation eines Speichers mit magnetischen Domänen.

Fig. 1 zeigt eine Anordnung zur Adressenumsetzung gemäß Fig. 1 der bereits genannten US-PS 33 6692S. Die Anordnung enthält einen Eingangsanschluß für Programmsignale. Es handelt sich hier um ein sogenanntes Anwenderprogramm, das beispielsweise die Abarbeitung eines Datenbestandes betrifft. Ein Bearbeitungsauftrag enthält beispielsweise in diesem Fall eine Identifikation des Bestandes, eine Identifikation eines Teils dieses Bestandes, z. B. eine Nummer, und eine Änderungsinformation. Die letztere Information wird nicht näher beschrieben, denn darauf bezieht sich die Erfindung nicht spezifisch. Nach der bekannten Technik enthält der Hauptspeicher 2 eine Darstellungstabelle, die nach Aufruf mit der Identifikation des Bestandes eine Identifikation eines der magnetischen Bandgeräte 10, 11, 12, eine Identifikation eines oder mehrerer Blöcke darauf und die Längen der betreffenden Blöcke liefern kann. Der Hauptspeicher enthält also implizite die vollständige Organisation des Inhalts der Bandgeräte, die durch ihre physikalischen Eigenschaften bestimmt ist, beispielsweise die Blocklänge pro Band, die Bandzahl und die Kapazität pro Band. Unter der Steuerung des Taktgebers 5 wählen die Block-Zugriffskontrolle 3 und die Sektor-Zugriffskontrolle 4 durch den Vergleich mit der Nummer im Bestand, die im Speicher 2 gespeicherten Blocklängen und die Stellungen des Blockzählers (7, 8, 9) der ausgewählten Bandeinheit einen bestimmten Sektor aus. Ist der erwünschte Sektor ausgewählt, öffnet sich das Gatter 6, wodurch die gelesene Information über die Leitung 13 der zentralen Verarbeitungseinheit zugeführt wird. Aul' entsprechende Weae wird Information in eine Bandeinheit eingeschrieben, wobei im Falle eines Magnetbandes beim Rückschreiben von information nahezu immer ein systematischer Steljenfehler auftritt, so daß nur einige Male hintereinander ein Lese/ Schreibzyklus durchgeführt werden kann, bevor unerwünschte Wechselwirkung zwischen der gespeicherten Information aufeinanderfolgender Sektoren auftreten könnte. Wenn nun beispielsweise ein Bandgerät durch eines von einem anderen Typ ersetzt wird, muß die Information im Hauptspeicher 2 vollständig aufgearbeitet werden. Dies erfordert eine ausgedehnte Aufarbeitungsoperation, sowohl in bezug auf die Hinweistabelle im Hauptspeicher als auch in bezug auf das Steuerpro- , gramm, das auch im Hauptspeicher gespeichert ist und auf dessen Basis die Hinweistabelle abgefaßt wird.

Die erwähnte Änderung kann auch eintreten, wenn die in den Bandeinheiten gespeicherten Daten durch Daten ersetzt werden, die auf andere Weise organisiert sind. Derartige Änderungen haben manchen Haken. Ein weiterer Nachteil der bekannten Anordnung ist, daß bei der gegebenen Rangfolge einer Adresse in einem Bestand von der Rangnur^ner aufeinanderfolgend alle Blocklängen im Bestand abgezogen werden müssen, bis der Rest kleiner ist als die Blocklänge. Dafür kann eine große Anzahl von Substraktionen erforderlich sein, mit je anderen Subtraktionszahlen, so daß der Hauptspeicher 2 ebenso viele Male abgefragt werden muß.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rechenwerkes, das ein Peripheriegerät 14, eine erste Umsetzeinheit 15, eine zentrale Verarbeitungseinheit 16, eine zweite Umsetzeinheit 18, eine Armsteueranordnung 20, eine Scheibenstellungsdetektionseinheit 19, eine Scheibenantriebseinheit 21, eine Gattereinheit 17, vier Scheiben 22 bis 25 mit zugehörigen Magnetköpfen 26 bis 29 enhält. Das Peripheriegerät 14 kann von einem bekannten Typ sein, z. B. ein söge- ; nanntes frei programmierbares Peripheriegerät, das mit einem Dateneingabeelement, z.B. einem Tastenfeld, einem Datenausgabeelement, z. B. einem alphanumerischen Darstellungsgerät mit Fernsehmonitor, einem Steuerspeicher, z.B. einer Anzahl von Registern für Aufträge, und einem Arbeitsspeicher versehen ist. Auf gleiche Weise kann die Einheit 14 ein Speicher sein, in dem ein Anwenderprogramm gespeichert ist. Wenn Information aus dem Scheibenspeicher abgefragt werden muß, wird diese Information identifiziert und der Einheit 15 zugeführt. Diese Identifikation ist beispielsweise: »Kunde Peter«. Durch diese Identifikation wird ein Speicher adressiert, als wäre er ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff. Die Einheit 15 enthält einen herkömmlichen Speicher, in dem mit dem Namen »Kunde« (dessen Darstellung eine bestimmte binär kodierte Zahl ist, beispielsweise »01«) ein bestimmtes Wori aufgerufen wird, das die Basis des Bestandes gibt, also die erste Adresse davon sowie die Länge dieses Bestandes. Im Schema nach Fig. 3 zeigt die Spalte 32 die Adresse des einem Bestand zugewiesenen Wortes, Spalte 33 die Basisadresse dieses Bestandes, die Spalte 34 die Länge des Bestandes. Beim Aufrufen der Adresse 01 erscheinen also die Basisadresse 0010 und die Bestandlänge 0100 an den Ausgängen des betreffenden Speichers. Die Einheit 15 enthält einen zweiten Speicher (der zusammen mit dem erstgenannten Speicher in einer einzigen physikalischen Einheit aufgebaut sein kann), in dem mit f"em Namen »Kunde Peter« auch ein bestimmtes Wort aufgerufen wird. Der Namen »Kunde Peter« wird beispielsweise durch die Binärzahl von acht Bits (Spalte 35) 01000101 dargestellt, wobei die zwei

bedeutsamsten Bits wie erwähnt aus der Anzeige »Kunde« herrühren. An der Speicherstelle des aufgerufenen Wortes sind die relative Rangnummer im Bestand Kunde (in der Spalte 36 dargestellt), sowie die Länge der Information über den erwähnten Kunden (in der Spalte 37 dargestellt). So ist die Rangnummer des »Kunden Peter« somit beispielsweise 0011.1000.0101 (901 in Dezimaldarstellung) die Länge 0, was bedeutet, daß dem betreffenden Kunden ein einziger Speicher-Sektor zugewiesen ist. Nach der gegebenen Ausführung sind höchstens zwei Sektoren einem selben Kunden zugewiesen. Der Vorteil des getrennten Speicherns der Basis des Bestandes und der Rangnummer im Bestand liegt darin, daß ein Speicherbereich jetzt leicht einer neu ankommenden Information durch eine einfache Äinderung des ersten Speichers (Spalten 32, 33, 34) zugewiesen werden kann. Die Adressen und Längen in den Spalten 33 und 34 können jedoch auch die bedeutsamsten Adreßteile identifizieren, so daß eine »Adresse« eine große Anzahl von Dateneinheiten enthalten kann. Wenn beispielsweise die acht unbedeutsamsten Aclressenbits nicht gespeichert sind, ist die Länge 4x2'== 1024, so daß die wirkliche letzte Adresse 0101.1111,1111 ist. In der F i g. 3 ist der Bestand 11 leer und der restliche Raum kann durch einen Bestand beliebiger Länge (wenn nur kleiner als 0110) gefüllt werden. Wenn ein neuer Bestand gespeichert werden muß, werden zunächst alle Adressen aus der Spalte 33 überprüft und bei einem leeren Speicherraumstück untersucht, ob der Bestand darin paßt. An sich sind derartige Operationen üblich, so daß sie nicht weiter beschrieben we "den. Die nach Fi g. 3 gefundene oder gegebenenfalls direkt zugelieferte Nummer des Kunden wird bei der Basisadresse addiert, bis eine logische Adresse gebildet wird, die keine Information über die physikalische Stelle im Hintergrundspeicher oder über die physikalischen Eigenschaften dieses Hintergrundspeichers enthält. Sie gibt nicht mehr als die Rangfolge der adressierten Speicherstellung im Scheibenspeicher. Wenn alle Adressen zwölf Bits enthalten, ist die logische Adresse des »Kunden Peter« also 0010.00000.0000 erhöht um 0011.1000.0101 (901 zur Summe 0101.1000.0101[14O]). Der Kunde »901« bedeutet ja den 902. in der Rangfolge, weil der erste Rang »0« hat. In diesem Beispiel kann der Speicher aus der Umsetzeinheit 15 also 4096 Sektoren indizieren (gegebenenfalls können zusätzlich nicht angegebene Adressenbits in diesem Speicher für spätere Erweiterung des Hintergrundspeichers (22 bis 25) vorhanden sein.

Die Fig. 4 ?eigt eine weitere Ausarbeitung einer Schaltung zur Verwendung in einem Speichersystem nach der Erfindung. Die Einheit 15 enthält ein Eingangsadressenregister 153, in dem auf den Leitungen 157 die Eingangsinformation (»Kunde Peter«) ankommt Nach obiger Beschreibung wählen die zwei bedeutsamsten Bits der Eingangsinformation im Speicher 152 die Information 0010 aus. Weiter wählt alle Eingangsinformation im Speicher 151 die Information 0011.1000.0101 (901). Diese beiden Informationen erscheinen in den Ausgangsregistern 154 und 155. Wenn das Anwenderprogramm schon direkt die Kundennummer erzeugt, kann diese Information direkt nach dem Register 154 abgehen, aber das ist einfachheitshalber nicht angegeben.

Die Ausgänge der Register 154 und 155 sind über die Leitungen 156 und 158 mit zwölf bzw. mit den vier bedeutsamsten Bitstellen dieser zwölf Bitstellen des Zählorgans 160 der zentralen Verarbeitungseinheit 16 verbunden. Im Akkumulatorregister 161 wird darauf nach früher beschriebenen Grundsätzen die Summe der zwei Informationen der Einheit 15 gebildet. Das ) Zählorgan 160 kann gegebenenfalls auch andere Bearbeitungen für andere Aufgaben der zentralen Verarbeitungseinheit ausführen und ist dazu in der Figur auch mit Ausgängen des Datenregisters 163 verbunden, das sich im oben beschriebenen Verfahren nicht beteiligt. Ausgangsdatenleitungen vom Register 161 beispielsweise zum Arbeitsspeicher der zentralen Verarbei- .·;. tungseinheit sind ausgelassen. Dies gilt auch für die Anordnung, die die Operationen der Einheiten 15 und 16 synchronisierend steuert, und für den Schutz gegen das Indizieren einer »zu hohen« Kundennummer. ' An sich sind derartige Schutzmaßnahmen aus der DE-OS 2300853 der Anmelderin bekannt.

Die Speicherscheiben 22 bis 25 nach Fig. 2 (eine Scheibe kann ein oder zwei für Datenspeicherung wirksame Oberflächen besitzen) enthalten aiie die gleiche Spuranzahl für Datenspeicherung, beispielsweise 20, und jede Spur enthält die gleiche Anzahl von Sektoren, beispielsweise 50. Die Organisation kann auch 100 Spuren vonje zehn Sektoren pro Scheibe sein. Jeder Sektor bietet Platz für eine gleiche Datenmenge, beispielsweise 256 Bytes (2" Bits). Die Scheiben werden zusammen durch die Scheibenantriebseinheit 21 mit Hilfe der als eine strichpunktierte Linie dargestellten Achse 30 gedretit. Die Rotation ist gleichmäßig und die Scheibenstellungsdetektionseinheit 19 gibt ununterbrochen ein Signal zur Umsetzeinheit 18 zur Indikation der momen- , tan vorhandenen Rotationsposition. Die Magnetköpfe 26 bis 29 sind zusammen von der Armsteueranordnung 20 mit Hilfe des durch eine gestrichelte Linie angegebenen Arm in radialer Richtung über die Scheiben 22 bis 25 bewegbar. Dadurch sind immer vier Spuren auf gegenseitig gleicher radialer Stellung adressiert. Selbstverständlich kann die Organisation der Köpfe anders sein, beispielsweise mit einem unbeweglichen Kopf für jede Spur oder mit mehrfachen beweglichen Köpfen pro Scheibenoberfläche. Eine vorteilhafte Organisation ist, daß die Sektoren einer Spur aufeinanderfolgende Sektornummern aufweisen, beispielsweise von 0 bis 9, wobei alle Sektoren »0« auf gleicher tangentialer Position liegen, usw. Die Scheibenoberflächen sind beispielsweise von 0 bis 3 und die Zylinder von außen nach innen von 0 bis 99 numeriert.

Die auf diese Weise erzeugte logische Adresse wird in F i g. 2 auf der Leitung 38 und in F i g. 4 auf der Leitung 165 der Umsetzeinheit 18 zugeführt, um daraus die physikalische Adresse abzuleiten, namentlich »Iso die Zylindernummer, die Scheibennummer und die Sektornummer. Je Zylinder gibt es 40 Sektoren, und deshalb wird die logische Adresse durch vierzig geteilt (0000.0010.1000), wobei der Quotient die Zylindernummer bestimmt und der Rest gemerkt wird. Im Beispiel ist 1413 : 40 = 35 (0000.0010.0011) mit dem Rest 13 (0000.0000.1101), wobei die ersten sechs Bits des Restes immer gleich Null sind. Unter der Steuerung der Zahl 35 wird die Armsteueranordnung 20 aktiviert und die Magnetköpfe 26 bis 29 werden gegenüber der Spur 35 positioniert (sie ist also die sechsunddreißigste Spur, weil es auch die Spurnummer 0 gibt). Gleichzeitig damit wird der Rest 13 (...001101) durch die Umsetzeinheit 18 durch 10 geteilt (... 001010). Der Quotient 1 (.. 01) gibt die Scheibennummer, in diesem FaH also die der zweiten Scheibe 23, der Rest 2 (.. 010) gibt die Sektornummer, in diesem Fall also die Nummer des dritten Sektors, weil es auch die Sektornummer Null gibt.

Wie in der F-' i g. 4 angegeben ist, wird die Information des Akkumulatorregisters 161 über die Leitungen 165 dem Register für den Dividenden in der Umsetzeinheit 18 zugeführt. Dieies Register 183 hat über seinen Ausgang eine Verbindung mit der arithmetischen Einheit s 184. Das Register 185 für den Divisor wird von der statischen Merkschaltung 186 aus mit der Information 1010 ... gefüllt, was die Darstellung der Sektoranzahl pro Zylinder (40) ist. Das Subtraktionsorgan 184 zieht den Inhalt des Registers 185 vom Inhalt des Registers 183 ab und schreibt den Rest in das Register 183 r.iiriick. Wäre der Dividend (Rest) größer als der Divisor, wird dies von der Steuereinheit 188 detektiert und eine binäre »1« wird über die punktiert gezeichnete Verbindung dem Quotientregister 182 zugeführt. Wäre der Dividend (Rest) kleiner als der Divisor, wird der Divisor wieder bei dem jetzt negativen Rest aufgezählt. In beiden Fällen empfangen die Register 183 und 182 der Steuereinheit !88 ein. Schiebeimpuis über eine einzig?- Bitstelle (in der Figur nach links). In diesem Fall ist nach sieben Subtraktionen die Zylindernummer bekannt. Dabei wird das Register für den Divisor 185 von der statischen Merkschaltung 187 aus mit der Information 1010 gefüllt, was die Darstellung der Sektoranzahl pro Spur (10) ist. Im Beispiel ist die Anzahl der Scheiben eine Potenz von 2 (2²) und dadurch sind in diesem Fall die Informationen der statischen Merkschaltungen 186 und 187 gleich, aber das braucht gewiß nicht so zu sein. Die statischen Merkschaltungen können beispielsweise durch die Stellungen einer Anzahl von Schaltern gebildet werden, die beisr.ilsweise beim Installieren eines Hintergrundscheibenspeichers von einem bestimmten Typ eingestellt werden. Nach zwei weiteren Subtraktionen ist in diesem Fall auch die Spurnummer bekannt.

Die Zylindernummer wird aus dem Register 182 dem Register 190 zugeführt und vom Komparator 191 mit der Stellung des Spurenzählers 192 verglichen. Das Ergebnis des Vergleichs wird dazu benutzt, über die Leitung 193 die Einheit so zu steuern. Ein nicht dargestellter Spurendetektor erhöht bzw. reduziert die Stellung des Spurenzählers beim Passieren einer Spur um jeweils eine Einheit. Die zwei nächst niedrigeren Bits im Register 182 werden im Dekoder 171 nach einem l-aus-4-Kode dekodiert, wodurch nur eines der vier Gatter 172 bis 175 deblockiert wird. Diese Gatter sind Teile der Gattcreinheit 17, um von nur einem der Magnetköpfe 26 bis 29 die Information durchlassen zu können. Der im Register 183 zurückgebliebene Rest gibt die Sektornummer an und wird auf nicht dargestellte Weise mit der von der Einheit 19 detektierten Sektorstellung verglichen. Gibt die Vergleichsanordnung 191 das Signal »gleich«, erregt eine zentrale Steuereinheit während des betreffenden Sektors (Sektornummer gleich der erwünschten) die Gatter 172 bis 175 (wodurch jetzt nur eins geöffnet wird), so daß die Information über die Leitung 162 die zentrale Verarbeitungseinheit erreichen kann. Beim Schreiben wird der betreffende Magnetkopf entsprechend den Gattern 172 bis 175 erregt. Die Steuereinheiten 159 und 164 können noch eine Wechselwirkung aufweisen, um eine Priorität zwischen den Anordnungen 15 und 16 in bezug auf die Addiereinheit 160 zu bestimmen. Die Erfindung bezieht sich darauf nicht spezifisch und dies wird daher auch nicht näher erläutert. Gegebenenfalls kann statt des Rechenorgans auch ein Rechenorgan der zentralen Verarbeitungseinheit 16 verwendet werden. Die zentrale Verarbeitungseinheit 16 kann ein Arbeitsspeicher haben, in dem die Information eines oder mehrerer Sektoren zeitweise aufgehoben werden kann. Dabei ist der Scheibenspeicher also als ein Hintergrundspeicher tätig, während weder die zentrale Verarbeitungseinheit 16 noch die Einheiten 14 und 15 eine Abbildung des Hintergrundspeichers zur Berechnung physikalischer Adressen zu enthalten brauchen.

In obiger Beschreibung gab es vier Scheiben mit zehn Sektoren pro Spur. Wenn diese Anzahlen geändert werden, brauchen nur die Informationen in den statischen Merkelementen 186 und 187 geändert zu werden. Weiter bleibt alles gleich, insofern es sich nicht um die Eingangssignale des Sektorzählers handelt. Wird die Spuranzahl von 100 beispielsweise auf 200 pro Scheibe vergrößert, so wird der Vergleich in der Einheit 191 anders: es muß noch ein Bit höchster Bedeutsamkeit berücksichtigt werden. Wenn die Scheibenanzahl geändert wird, wird der Dekoder 171 anders zusammen mit dem Divisor im Register 185. Die Einheit 15 kann jedoch ungeändert bleiben, es sei denn daß der Wert der möglichst hohen Adresse in dieser Einheit paßt. In obiger Beschreibung dient die Leitung 38 also für den Transport von Adressen und die Leitungen 39 und 40 dienen zum Transport von Datensignalen (Fig. 2).

Fig. 5 gibt im Rahmen der Erfindung die Organisation einer Hintergrundspeichereinheit, in der die Datenelemente in Anwesenheit bzw. Abwesenheit magnetischer Domänen verkörpert sind. Derartige Speichereinheiten sind aus der älteren niederländischen Patentanmeldung 7316107 der Anmelderin bekannt. Die Speichereinheit enthält Domänenführungsstrukturen, die aus diskreten Elementen beispielsweise in Form von »T-Bars« oder Chevronstreifen aufgebaut sind und aus auf der Platte oder auf Platten aus magnetischem Material (Granat oder Orthoferrit) aufgedampften Permalloy bestehen, in welchen Platten Domänen geformt und durch ein quer daraufstehendes Hauptmagnetfeld instandgehalten werden können. Die Speicher sind nach dem Prinzip von Haupt- und Hilfsschleifen aufgebaut. Nach dem einfachen Schema aus Fig. 2 enthält die Hintergrundspeichereinheit zwei getrennte Speichereinheiten 98 und 99, von denen nur die Funktionselemente angegeben sind und die auf einer oder auf zwei verschiedenen Platten aus magnetischem Material angeordnet sein können, sowie die Umsetzeinheit 61. Unter der Steuerung einer Sequenz eines Drehmagnetfeldes in der Plattenebene werden die Domänen längs den Domänenführungsstrukturen angetrieben, deren Form einfachheitshalber nicht detailliert dargestellt ist. Wenn das Drehmagnetfeld in positivem Sinne (im Gegenuhrzeigersinn) rotiert, erzeugen die Quellen 43 und 63 in jeder Periode eine Domäne. Diese Domänen werden dann normalerweise bei den Wählweichen 44 und 64 abgelenkt und in den Elementen 61A und 81 vernichtet. Unter der Steuerung einer spezifischen Drehfeldsequenz (die beispielsweise eine Drehung von 7/4 Periode im negativen Sinne enthält) können die Domänen geradeaus gehen. Die Abstände 43/44 und 63/64 sind ungleich, so daß die Wählweichen separat steuerbar sind, weil möglicherweise Synchronisation zwischen der spezifischen Drehfeldsynchronisation-zum-Geradeausgehen und der örtlichen Anwesenheit einer Domäne auftritt. Die Anordnung kann weitere Wahlweichen in Serienschaltung enthalten, um ein Zuführungskodekennzeichen von mindestens zwei Pegeln zu bilden. Über Sammelweichen 45 und 65 gelangen die durchgelassenen Domänen in die Hauptschleifen 96 und 97. Über WähJ-weichen 46, 48, 50, 66, 68, 70 und Sammelweichen 55,

57, 59, 75, 77, 79 erreichen sie nach Bedarf die Hilfsschleifen 90 bis 95. Über die Wähl weichen 56,58, 60,76, 78, 80 und Sammelweichen 47, 49, 51, 67, 69, 71 erreichen sie wiederum die Hauptschleifen und sie können in den Detektoren 52 und 72 detektiert werden. Von Wählweichen 53 und 73 abgelenkt können sie in den Elementen 54 und 74 vernichtet werden. Die Wählweichen 53 und 73 sind verhältnismäßig in bezug aufeinander verschoben, so daß durch möglicherweise auftretende Synchronisation zwischen der spezifischen Drehfeldsequenz-zum-Ablenken und der örtlichen Anwesenheit einer Domäne Daten selektiv austauschbar sind.

Muß ein bestimmtes Datenbit adressiert werden, ist die physikalische Adresse durch die Identität des Detektors oder entsprechenden Hauptschleifen 96 und 97 durch die Identität der Hilfsschiene, in der dieses Bit gespeichert ist, und durch die Position in der Folge der Domänensteilen in der betreffenden Hiifsschieife gegeben. Die Einzelheit A in Fi g. 5 gibt für drei Hilfsschleifen (beispielsweise 93, 94, 95) die entsprechenden logischen Adressen, wobei Domänen durch einen Punkt und leere Domänenstellen durch einen Kreis angegeben sind. Domänen mit entsprechender Position werden zusammen in die Hauptschleife gebracht, also beispielsweise die Domänen 6, 7, 8. Sie erreichen nacheinander nach progressiv ansteigenden Verzögerungszeiten von beispielsweise 8,10,12... Perioden des Drehfeldes den Detektor. Von nur einem Detektor wird die Information dann der zentralen Verarbeitungseinheit zugeleitet. Es sei angenommen, daß es sechzehn Domänenpositionen pro Hiifsschieife gibt, so zählt der Zähler 100 algebraisch die Anzahl von Perioden der Drehfeldsequenz, die von der Drehfeldsteueranordnung 42 gesteuert ist. Der eigentliche Drehfeldgenerator ist einfachheitshalber nicht dargestellt. Der Zähler 100 kann sowohl Perioden in positivern als auch in negativem Sinne detektieren und ist also mit +) und —)-Ausgängen der Anordnung 42 verbunden. Muß eine bestimmte Domenänenstelle adressiert werden, wird ihre logische Adresse den Klemmen 105, 114 und 118 zugeführt, und zwar an die Klemmen 118 das bedeutsamste Bit, an die Klemmen 105 die nächst niedrigeren vier Bits und an die Klemmen 114 die unbedeutsamsten Bits. Selbstverständlich können die Register 104, 113 und 117 zu einem einzigen Register vereint sein. Die logische Adresse enthält an sich keine Information über die Organisation der physikalischen Adressen in der Speichereinheit, denn diese Information wird nur durch die intere Struktur der Umsetzeinheit 61 gegeben. Dies gilt jetzt u.a. unabhängig von der Anzahl der Hauptschleifen usw. Gleichzeitig mit der Ankunft der logischen Adresse empfangt die Klemme 102 einen positiven Impuls, der die Umkehrstufe 101 in die 1-Stellung bringt, was die Vergleichseinheit 103aktiviert. Wenn die Stellung des Zählers 100 der Information im Register 104 entspricht, bringt ein Ausgangssignal aus der Vergleichsanordnung 103 die Umkehrstufe 106 in die »1«-Stellung und die Umkehrstufe 101 in die »O«-Stellung zurück. Das Ausgangssignal der Vergleichsanordnung 103 aktiviert weiter die Drehfeldsteueranordnung 42 und Zähler 108 zählt bis acht. Das Übertragungsausgangssignal des Zählers 108 bringt die Umkehrstufe 109 in die »1«-Stellung und die Umkehrstufe 106 in die Nullstellung zurück. Dadurch verbleibt der Zähler 108 in der Nullstellung. Diese acht Perioden des Dtshfeldes bilden die Verzögerung, die die Domäne zwischen dem Ausgang beispielsweise der Hiifsschieife 95 und des Detektors 72 irfährt. Anschließend zählt jetzt der Zähler 111 die folgenden Perioden der Drehfeldsequenz. Dieser Zähler hat drei Stufen und zählt also von 0 bis 7. Die Stellungen der obersten zwei Stufen werden mit der Information im Register 113 verglichen. Der Komparator 112 ist vom Ausgangssignal der Umkehrstufe 109 aktiviert. Wenn Übereinstimmung eintritt, liefert der Komparator 112 ein Signal, das den Dekoder 115 aktiviert, die Umkehrstufe 109 in die »(!«-Stellung bringt und den Zähler 111 in die »"«-Stellung zurückstellt. So ist die Verzögerung in der Ankunft der Bits von 8,10,12, 14 Perioden implementiert (es ist angenommen, daß es in diesem Falle vier Hilfsschleifen pro Hauptschleife gibt). Der Dekoder 115 dekodiert die Stellung des (Einbits-) Registers 117 und liefert einen Impuls auf einer der Leitungen 116, so daß die Information auf einer der Leitungen 119 und 120 der nicht dargestellten zentralen Verarbeitungseinheit über Gatter zuführbar ist, die den Gattern 172 bis 175 nach Fig. 4 entsprechen.

Nach dem Lesen kann die Information vernichtet werden. Auch kann die Information an der alten Stelle zurückgeschrieben werden. Dies ist möglich, wenn der Zähler 108 eine höhere maximale Zählstellung hat, beispielsweise 64; der erste Ausgangsübertrag wird gemäß Fig. 5 verwendet; der Gesamtausgangsübertrag bringt dabei erst die Umkehrstufe 106 in die Nullstellung und gelangt weiter an die Drehfeldsequenzsteueranordnung 42, die auf gleiche Weise, wie schon bei der Einheit 103 erwähnt wurde, jetzt die Wählweichen 46,48,50,66, 68 und 70 aktiviert. Während der erwähnten 64 Perioden durchläuft die Information einmal die Hauptschleife und viermal die Hiifsschieife, so daß die zurückgeschriebene Information an die gleiche Stelle zurückkehrt. Genauso wie bei der Organisation der Speichereinheit nach Fig. S hat dies keinen Einfluß auf die logische Adresse, sondern möglicherweise nur auf die höchst zulässige logische Adresse. Aber alle anderen, die physikalische Adresse betreffenden Größen, wie die Anzahl von Detektoren, die Anzahl von Hilfsschleifen, die Bitanzahl pro Hiifsschieife und die Initial verzögerung (Zähler 108) können geändert were :n, zusammen mit einer anderen Organisation in der Einheit 6i.

Die Umsetzeinheit 61 ist auf gleiche Weise an die zentrale Verarbeitungseinheit anschließbar wie die Einheit 18 nach Fig. 2,4, so daß eswplug-to-plugw-Kompatibilität gibt. Zum anderen kann die Anordnungg 61 auch ein Rechenorgan allgemeiner Struktur enthalten, wodurch eine Anzahl von Teilungen direkt durchführbar ist statt nach Fi g. 5 mit Zählern. Aber auch diese Zähler bilden an sich Rechenorgane mit einem besonderen Aufbau. Wird die Anzahl von Hilfsschleifen vergrößert, muß die Vergleichseinheit 112 mehrere Bits empfangen, beispielsweise 3; dies ist durch Anschließen des betreffenden Registers, beispielsweise 113, an den Ausgang eines Multiplexers möglich, der die logische Adresse empfängt und durch einen speziellen Befehl leicht außer Betrieb gesetzt werden kann. In diesem Fall müssen dabei auch die Bits für die Registerteile 104 und 117 in der Eingangsadresse einen Platz weiterschieben.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Adressenumsetzung für eine Datenverarbeitungsanlage mit einer zentralen Verarbeitungseinheit zum Verarbeiten eines Anwenderprogramms, wobei aus dabei empfangenen Anwenderadressensignalen logische Adressensignale erzeugt werden, die in physikalische Adressen für einen Hintergrundspeicher umgesetztiwerden, der wenigstens zwei direkt adressierbare Teilspeicher mit sequentiell zugreifbaren Speichersektoren aufweist, die einzeln adressierbar sind und die je die gleiche erste Anzahl Speicherstellen aufweisen, die sequentiell zugreifbar sind, dadurch giekennzeichnet, daß jeweils eine feste zweite Anzahl Speichersektoren einen Speicherblock mit der Länge eines Teilspeichers (22 bis 25; 98, 99) bildet und daß eine Umsetzeinheit (18; 61) mit einer Recheneinheit (184) vorgesehen ist, die aus dem durch die logischen Adressensignaie gebildeten Wert über mehrfache Divisionen durch Parameter, die wenigstens die ersten und zweiten Anzahlen spezifisch für einen bestimmten Hintergrundspeicher angeben, die physikalische Adresse als eineGruppe von Adreßteilen erzeugt, die wenigstens den Speicherblock und den Speichersektor unmittelbar adressieren.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine dritte Anzahl Speicherblöcke einen Speicherbereich bildet, der durch einen weiteren _r\dießtsrl der physikalischen Adresse unmittelbar adressierbar ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teilspeicher (22 bis 25) eine vierte Anzahl magnetisierbarer Scheibenoberflächen aufweist, wobei die drei Adreßteile die Scheibenoberfläche bzw. den Magnetkopf, die Speicherspur bzw. den sogenannten Zylinder und den Speichersektor unmittelbar adressieren.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinheit (184) Teil der zentralen Verarbeitungseinheit ist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzeinheit (61) einschließlich der Recheneinheit mit den Teilspeichern (98,99) zusammengefaßt ist und Eingänge (105,114,118) für die logischen Adressensignale und Anschlüsse (119, 120) für Datenleitungen aufweist.