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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
Anzeigeeinrichtung, in der Symbole auf einem Bildschirm durch das Kopieren von
Pixelblöcken, die die Symbole darstellen, von einem
Mehrzweckspeicher in einen Anzeigepuffer erzeugt werden.
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Anzeigeeinrichtungen, in denen Symbole auf diese Weise auf dem
Bildschirm erzeugt werden, können vielerlei Formen annehmen.
Eine mögliche Form ist die einer Workstation wie beispielsweise
ein Personal Computer. Üblicherweise handelt es sich bei der
Anzeigeeinrichtung einer Workstation um eine rasterabgetastete
Anzeigeeinrichtung, beispielsweise eine Kathodenstrahlröhre
(CRT), die einen Auffrischpuffer (oder eine Anzeige) benötigt.
In vielen Systemen auf dem bisherigen Stand der Technik ist der
Anzeigepuffer in Wirklichkeit ein Teil des beliebigen
Zugriffsspeichers (RAM) der Workstation und zwar in dem Sinne, daß er
innerhalb des Adreßbereichs des Prozessors in der Workstation
liegt. Dies ist jedoch nicht immer der Fall. In jedem Fall ist
es jedoch üblich, den Anzeigepuffer als einen an allen Punkten
adressierbaren Puffer (APA) zu konfigurieren (das heißt, jede
Einheit an Pel-Daten kann separat adressiert werden), um für die
Daten eine ausreichend große Bandbreite zu erzielen, damit die
Anzeige unterstützt werden kann, während der Puffer aktualisiert
wird.
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Unabhängig davon, ob der Anzeigepuffer ein Bestandteil des RAM-
Speichers der Workstation oder eine physikalisch abgetrennte
Einheit ist, bedeuten die relativ hohen Kosten für die
Konfiguration eines Speichers als APA-Puffer verglichen mit einem RAM-
oder ROM-Mehrzweckspeicher, daß es auf jeden Fall empfehlenswert
ist, den Anzeigepuffer so klein wie möglich zu halten.
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Eine kostengünstige Lösung des Problems beim Hinzufügen von
Symbolen in die Anzeige während ihrer Aktualisierung wurde in
standardmäßigen Personal Computers mit einem Farbgrafikadapter
(CGA) integriert. In dieser Art von Computer ist im ROM-
Mehrzweckspeicher eine Symboltabelle gespeichert, die jede der
Symboldefinitionen für einen gesamten Symbolsatz enthält; bei
jeder Auswahl eines Symbols für die Anzeige auf dem Bildschirm
im APA-Modus wird der Block an Pel-Daten, die die Definition für
dieses Symbol bilden, von der Symboltabelle in einen
APA-Anzeigepuffer kopiert. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß
es relativ langsam ist.
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Eine andere auf dem bisherigen Stand der Technik zur Verfügung
stehende Möglichkeit, die zu höherer Leistung bei gleichzeitig
höherem Kostenaufwand führte, bestand darin, einen
APA-Anzeigepuffer zu verwenden, der sowohl eine on-screen APA-Speicherung
für die Pel-Daten zur Bildung von Bildschirmdaten für die
Anzeige als auch eine off-screen APA-Speicherung für eine
Symboltabelle mit den Symboldefinitionen für jedes der Symbole
eines Symbolsatzes enthält. Für das Kopieren der
Symboldefinitionen von den off-screen-Teilen in die on-screen-Teile des
Anzeigepuffers wird spezielle Hardware verwendet. Dieses
Verfahren, das beispielsweise im IBM 3270PC/GX und im IBM 3270PC-AT/GX
Personal Computer Anwendung fand, besitzt den Nachteil, daß der
APA-Anzeigepuffer größer sein muß, was folglich zu höheren
Kosten führt als in einem standardmäßigen Personal Computer.
Zwar ist dieses Verfahren effizienter als ersteres, jedoch ist
diese Effizienz in zahlreichen Anwendungen nicht so hoch, wie
man zu Beginn vermuten könnte. Der Grund dafür ist, daß in
Anwendungen wie Dokumenterstellung im allgemeinen und Desktop-
Publishing im besonderen eine bestimmte Anzahl unterschiedlicher
Symbolsätze (das heißt, unterschiedlicher Schriftarten) zur
Verfügung stehen müssen. Da es nicht realistisch ist, einen
Anzeigepuffer zu verwenden, der groß genug ist, um alle
Symbolschriftarten auf einmal zu laden, liegt die Kompromißlösung
darin, im APA-Anzeigepuffer einen Speicher für eine vollständige
Schriftart zu verwenden und die für eine ausgewählte Schriftart
erforderliche Symboltabelle jedesmal dann aus dem
RAM-Mehrzweckspeicher zu laden, wenn eine Schriftartänderung erforderlich
ist. Dieses Verfahren ist zeitaufwendig und erfordert einen
erheblichen Systemaufwand, wenn mehrere Schriftartenwechsel
erforderlich sind.
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Ein Verfahren, das dem zuletzt angeführten ähnelt, wurde bei
Personal Computers angewandt, die mit sogenannten erweiterten
Grafikadaptern (EGA) ausgestattet sind; hierbei wird eine
ausgewählte Symbolschriftart in einen off-screen-Teil eines APA-
Anzeigepuffers übertragen, obwohl die Einzelheiten in der
Verwaltung des Puffers unterschiedlich sind. Anstelle des
Kopierens von Symboldefinitionen aus dem off-screen-Teil in den
onscreen-Teil des Puffers werden im on-screen-Teil Verweise auf
Definitionen gespeichert; Daten aus dem on-screen-Teil und dem
off-screen-Teil werden dann eingefügt, um die Anzeige
aufzufrischen. In derselben Weise wie im zuletzt beschriebenen Verfahren
ist das Kopieren einer Symboltabelle jedesmal, wenn ein
Schriftartwechsel erforderlich ist, zeitaufwendig und führt zu
einem erheblichen Systemaufwand, wenn mehrere Schriftartwechsel
erforderlich sind.
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Diese Nachteile der Verfahren auf dem bisherigen Stand der
Technik werden durch eine Anzeigeeinrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung überwunden; hierbei wird eine Symboltabelle im
Mehrzweckspeicher gespeichert, die Datenblöcke zur Bildung von
Symboldefinitionen für jedes Symbol eines Satzes an Symbolen,
die einen gewünschten Symbolsatz bilden, sowie einen an allen
Punkten adressierbaren (APA) Anzeigepuffer, der die on-screen-
APA-Speicherung von Daten, die die auf einem Bildschirm
anzuzeigenden Pels angeben, und die off-screen-APA-Speicherung für
Symboldefinitionen ermöglicht, und eine Puffersteuerlogik für
die Assoziierung von Symboldefinitionen in einem off-screen-APA-
Speicher mit Speicherstellen im on-screen-APA-Speicher enthält,
so daß die Symbole an den gewünschten Positionen auf dem
Anzeigebildschirm angezeigt werden können, wobei die
Anzeigeeinrichtung zusätzlich eine Cache-Steuerlogik für das Kopieren der
Definition eines Anzeigesymbols aus der Symboltabelle im
Mehrzweckspeicher in den off-screen-APA-Speicher enthält, wenn
die Definition für das ausgewählte Symbol nicht bereits im
offscreen-APA-Speicher enthalten ist, wobei der off-screen-APA-
Speicher als Cache für die Speicherung von Definitionen für
ausgewählte Symbole konfiguriert ist, wobei eine Cache-Tabelle
im Mehrzweckspeicher einen Eingang für jedes Symbol im
Symbolsatz enthält, um auf die Speicherstelle im off-screen-APA-
Speicher, falls vorhanden, hinzuweisen, an der sich die
entsprechende Symboldefinition befindet, wobei jeder Eingang in
der Cache-Tabelle ebenfalls mit der Speicherstelle in der
Symboltabelle assoziiert wird, an der die entsprechende
Symboldefinition gespeichert ist, wobei die Cache-Steuerlogik so
ausgelegt ist, daß sie die Cache-Tabelle abfragt, wenn ein
ausgewähltes Symbol der Anzeige hinzugefügt werden soll, um die
Speicherstelle, falls vorhanden, zu identifizieren, an der die
Definition für das ausgewählte Symbol im off-screen-APA-Speicher
gespeichert ist.
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Eine Anzeigeeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
ermöglicht eine höhere Leistung zu einem vernünftigen Preis, wobei
die Vorteile einer speziellen Puffersteuerlogik genutzt werden
können, ohne daß dabei die Anforderungen an den off-screen-APA-
Speicher zu hoch liegen oder der Verarbeitungsaufwand groß ist.
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Eine Mehrzahl an Symboltabellen für unterschiedliche Symbolsätze
können im Mehrzweckspeicher gespeichert werden; die
Anzeigeeinrichtung kann mit einem Hinweismittel versehen werden, das unter
der Steuerung der Cache-Steuerlogik die Cache-Tabelle mit der
Symboltabelle für den gewünschten Symbolsatz assoziiert.
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Um ein eingehenderes Verständnis der vorliegenden Erfindung zu
ermöglichen, folgt eine Beschreibung dreier Anzeigeeinrichtungen
auf dem bisherigen Stand der Technik und zweier spezifischer
Anzeigeeinrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei auf
folgende Begleitzeichnungen Bezug genommen wird:
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Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm einiger Aspekte einer
ersten Anzeigeeinrichtung auf dem bisherigen Stand der Technik;
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Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm einiger Aspekte einer
zweiten Anzeigeeinrichtung auf dem bisherigen Stand der Technik;
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Fig. 3 ist ein schematisches Diagramm einiger Aspekte einer
dritten Anzeigeeinrichtung auf dem bisherigen Stand der Technik;
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Fig. 4 ist ein schematisches Diagramm einiger Aspekte einer
ersten Anzeigeeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 5 ist ein schematisches Diagramm einiger Aspekte einer
zweiten Anzeigeeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, das eine Übersicht über die
Funktion der Anzeigeeinrichtungen der Fig. 4 und 5 liefert;
und
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Fig. 7 ist ein Blockdiagramm einer spezifischen Anordnung der
Anzeigeadapter der Fig. 4 und 5 in Form einer Workstation.
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Fig. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm, das einige Aspekte
einer Anzeigeeinrichtung auf dem bisherigen Stand der Technik
darstellt. Bei der in Frage kommenden Anzeigeeinrichtung handelt
es sich um einen herkömmlichen Personal Computer mit
Farbgrafikadapter (CGA). Da dem Fachmann der Aufbau solcher Computer
bekannt ist, werden nur diejenigen Aspekte ausgeführt, die zur
Beschreibung der vorliegenden Erfindung relevant sind. Eine
Symboltabelle 20, 20', 20'' usw. ist im RAM-Mehrzweckspeicher 22
des Computers für jeden einer Anzahl an Symbolsätzen (das heißt,
unterschiedliche Symbol-Schriftarten) gespeichert. Jede
Symboltabelle (beispielsweise 20) enthält eine Definition jedes der
256 Symbole des Satzes und zwar als Pel- (oder Pixel-) Tabelle
des Symbols, die zur Erzeugung des Symbols auf einer
Anzeigeeinrichtung (nicht dargestellt) erforderlich ist. Um die derzeit in
Verwendung befindliche Symboltabelle auszuwählen, wird im RAM-
Mehrzweckspeicher außerdem ein Hinweismittel 24 gespeichert. Ein
Anzeigepuffer 30 wird verwendet, um die Pel-Information
aufzunehmen, die zur Erzeugung eines Bildes auf der
Anzeigeeinrichtung
des Personal Computers verwendet wird. Dieser Puffer wird
als Teil des beliebigen Zugriffsspeichers derart ausgelegt, daß
er sich innerhalb des Adreßbereichs im Prozessor des Personal
Computer befindet, jedoch als APA-Puffer konfiguriert ist. Die
im Anzeigepuffer gespeicherten Daten werden ausgelesen, während
gleichzeitig der Anzeigebildschirm gescannt wird. In dieser
Figur und ebenso in den Fig. 2 bis 5 wurden Pfeile mit
ununterbrochener Linie verwendet, um auf Datenübertragungspfade
hinzuweisen, und Pfeile mit unterbrochener Linie, um auf
Hinweis- oder Adreßpfade hinzuweisen.
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Im Betrieb wird jedesmal, wenn ein Symbolsatz ausgewählt wird,
das Hinweiselement 24 so eingestellt, daß es auf die Unterseite
201 der entsprechenden Symboltabelle 20 zeigt. Wenn anschließend
eine Symbolkette 26 an den Stellen 321, 322, 323 auf dem
Anzeigebildschirm hinzugefügt werden soll, wird der Block aus Pels,
die die Definition für jedes der Symbole a, p, a in der Kette
bilden, von der entsprechenden Symboltabelle in den
Anzeigepuffer kopiert. Jedes Symbol im Symbolfluß wird durch einen Code
261, 262, 263 dargestellt, der zusammen mit dem Hinweiselement
zur Adressierung der entsprechenden Speicherstelle für dieses
Symbol in der ausgewählten Symboltabelle verwendet wird. Dieses
Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß es relativ langsam ist,
da die Bandbreite des Pfads von der Symboltabelle zum
Anzeigepuffer begrenzt ist.
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Fig. 2 ist ein schematisches Blockdiagramm einer zweiten
Anzeigeeinrichtung nach dem bisherigen Stand der Technik. Bei
dieser Anzeigeeinrichtung handelt es sich um einen Personal
Computer, beispielsweise einen IBM 3270PC/GX oder einen IBM
3270PC-AT/GX, der mit einem etwas leistungsfähigeren
Grafikadapter ausgestattet ist. Da dem Fachmann der allgemeine Aufbau
solcher Computer bekannt ist, werden nur diejenigen Aspekte
ausgeführt, die zur Beschreibung der vorliegenden Erfindung
relevant sind. In diesem Computer ist eine Symboltabelle 20,
20', 20'' usw. im RAM-Mehrzweckspeicher 22 für jeden einer Anzahl
an Symbolsätzen gespeichert, wie dies auch in dem in Fig. 1
dargestellten System der Fall ist. Auch hier enthält jede
Symboltabelle (beispielsweise 20) eine Definition jedes der 256
Symbole des Satzes und zwar als Pel-Tabelle des Symbols, so wie
sie auf einer Anzeigeeinrichtung (nicht dargestellt) aussehen
würden. Als Bestandteil des RAM-Speichers ist außerdem ein
Anzeigepuffer 30 enthalten, der innerhalb des Adreßbereichs des
Prozessors im Personal Computer liegt, jedoch als ein APA-
Pufferspeicher konfiguriert ist. In diesem bisherigen System
enthält jedoch der Anzeigepuffer sowohl einen on-screen-APA-
Speicher 32 für die Pel-Daten, der einen Datenbildschirm für die
Anzeige enthält, als auch einen zusätzlichen off-screen-APA-
Speicher 34 für eine Symboltabelle 21 mit den Symboldefinitionen
für jedes der Symbole eines Symbolsatzes. Darüber hinaus ist
eine spezielle Hardware 36 für die Blockübertragung enthalten,
mit der die Symboldefinitionen von den off-screen-Teilen in die
on-screen-Teile des Anzeigepuffers kopiert werden.
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Im Betrieb wird jedesmal, wenn ein Symbolsatz ausgewählt wird,
die vollständige Symboltabelle für die gewünschte Schriftart vom
RAM-Mehrzweckspeicher in den off-screen-Speicherteil des
Anzeigepuffers kopiert. Ein Hinweiselement 38, das im
RAM-Mehrzweckspeicher gespeichert ist, wird so eingestellt, daß es an
die Speicherstelle 211 zeigt, an der die ausgewählte
Schriftarttabelle im off-screen-Speicherteil des Anzeigepuffers beginnt.
Wenn anschließend eine Symbolkette 26 an den Speicherstellen
321, 322, 323 auf der Anzeigeeinrichtung hinzugefügt werden
soll, kopiert die Blockübertragungslogik den Block an Pels, der
die Definition für jedes der Symbole a, p, a in der Kette
bildet, vom off-screen-Teil in den on-screen-Teil des
Anzeigepuffers. Jedes Symbol im Symbolfluß ist durch einen Code 261,
262, 263 dargestellt, der zusammen mit dem Hinweiselement 38
dazu verwendet wird, die entsprechende Speicherstelle für dieses
Symbol in der Symboltabelle zu adressieren, die sich im
offscreen-APA-Speicher befindet. Die Bandbreite für die Übertragung
der Symboldefinitionen zwischen dem off-screen-Teil und dem
onscreen-Teil des APA-Anzeigepuffers durch die spezielle Hardware
ist groß, so daß die Anzeige der einzelnen Symbole sehr schnell
abläuft. Aufgrund der begrenzten Bandbreite zwischen dem RAM-
Mehrzweckspeicher und dem off-screen-Teil des Anzeigepuffers ist
jedoch das Kopieren der Symboltabelle bei jedem
Schriftartwechsel sehr zeitaufwendig. Dies hat einen erheblichen Systemaufwand
zur Folge, wenn mehrere Schriftarten erforderlich sind,
beispielsweise in Desktop-Publishing-Anwendungen und anderen
Anwendungen zur Dokumenterstellung.
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Fig. 3 ist ein schematisches Blockdiagramm einer dritten
Anzeigeeinrichtung der bisherigen Technik. Diese Anzeigeeinrichtung
ist ein Personal Computer mit einem erweiterten Grafikadapter
oder EGA. Dieser Computer ähnelt im allgemeinen der in Fig. 2
dargestellten Anzeigeeinrichtung der bisherigen Technik. Für die
Organisation des APA-Anzeigepuffers wird jedoch ein anderes
Verfahren verwendet. Der Anzeigepuffer enthält sowohl einen
onscreen-APA-Speicher 32 für auf der Anzeigeeinrichtung
anzuzeigende Pel-Daten als auch einen off-screen-APA-Speicher 34 für
eine Symboltabelle 21 mit den Symboldefinitionen für jedes der
Symbole eines Symbolsatzes. Der on-screen-APA-Speicher enthält
nicht die tatsächlichen Pel-Informationen für die anzuzeigenden
Symbole, sondern die Hinweiselemente a', p', a', die auf die
Symboldefinitionen im off-screen-APA-Speicher hinweisen. Für das
Zusammenführen der Datenausgabe vom on-screen-APA-Teil und vom
off-screen-APA-Teil des Anzeigepuffers zur Bildung des
Datenflusses für die Erzeugung der Anzeige ist eine spezielle Steuer-
Hardware 37 enthalten.
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Der Betriebsablauf des Systems läßt sich folgendermaßen
zusammenfassen. Bei jeder Auswahl eines Symbolsatzes oder einer
Schriftart wird die vollständige Symboltabelle für diesen
gewünschten Satz oder für die gewünschte Schriftart aus dem RAM-
Mehrzweckspeicher in den off-screen-Speicherteil des
Anzeigepuffers kopiert. Ein Hinweiselement 38, das im
RAM-Mehrzweckspeicher gespeichert ist, wird so eingestellt, daß es auf die
Speicherstelle 211 zeigt, an der die ausgewählte Symboltabelle
im off-screen-Speicherteil des Anzeigepuffers beginnt. Wenn
anschließend eine Symbolkette 26 an den Speicherstellen 321,
322, 323 auf der Anzeigeeinrichtung hinzugefügt werden soll,
werden die Hinweiselemente a', p', a' an den entsprechenden
Speicherstellen im on-screen-Teil des Anzeigepuffers unter
Verwendung der Codes 261, 262, 263 für die entsprechenden
Symbole zusammen mit dem Hinweiselement 38 gespeichert. Wird die
Anzeige aufgefrischt, dann werden die Hinweiselemente im
onscreen-Teil des APA-Anzeigepuffers von der Merge-Steuerlogik zur
Auswahl der Symboldefinitionen für die Anzeige aus dem
offscreen-Teil des APA-Anzeigepuffers verwendet. Diese
Anzeigeeinrichtung weist dieselben Schwierigkeiten wie das System in Fig.
2 auf, da auch hier die Bandbreite zwischen dem
RAM-Mehrzweckspeicher und dem off-screen-Teil des Anzeigepuffers begrenzt
ist, was dazu führt, daß das Kopieren der vollständigen
Symboltabelle bei jedem Schriftartwechsel sehr zeitaufwendig ist.
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Die vorliegende Erfindung weist diese Nachteile der bisherigen
Technologie nicht auf. Fig. 4 ist ein schematisches
Blockdiagramm, welches einige Aspekte einer bestimmten Anordnung einer
Anzeigeeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
Die Anzeigeeinrichtung enthält eine Symboltabelle 20, 20', 20''
usw. für jeden einer Reihe von Symbolsätzen. Bei den
Symbolsätzen kann es sich beispielsweise um unterschiedliche Zeichensätze
oder Schriftarten handeln. Die Symboltabellen sind im
Mehrzweckspeicher der Anzeigeeinrichtung gespeichert. Normalerweise sind
die Symboltabellen im RAM-Mehrzweckspeicher gespeichert. Sie
können jedoch auch in einem anderen Mehrzweckspeicher,
beispielsweise in einem ROM-Speicher, gespeichert werden. Das
hauptsächliche Ziel liegt darin, daß die Speicherung der
Symbolsätze vergleichsweise preiswert und umfassend ist. Wie auch in
den Einrichtungen auf dem bisherigen Stand der Technik enthält
jede Symboltabelle (beispielsweise 20) eine Definition jedes der
Symbole des Satzes, und zwar in Form eines Blocks aus Pels, die
eine Pel-Tabelle eines Symbols bilden, wie dies auch dann der
Fall wäre, wenn die Anzeige auf einer Anzeigeeinrichtung
erfolgte (nicht dargestellt). Jeder Satz umfaßt normalerweise
256 Symbole, jedoch können die Sätze je nach den Anforderungen
auch kleiner oder größer sein. Um anzuzeigen, welche
Symboltabelle
derzeit in Verwendung ist, wird ein Hinweiselement 24
verwendet. Des weiteren ist ein APA-Anzeigepuffer 30 enthalten,
der sowohl einen on-screen-APA-Speicher 32 für die auf einem
Bildschirm anzuzeigenden datenanzeigenden Pels als auch einen
off-screen-APA-Speicher 34 für eine Symboltabelle mit den
Symboldefinitionen für jedes der Symbole eines Symbolsatzes
enthält. Wie auch in dem in Fig. 2 dargestellten System auf dem
bisherigen Stand der Technik ist eine spezielle Hardware 36 für
das Kopieren der Symboldefinitionen aus dem off-screen-Teil in
den on-screen-Teil des Anzeigepuffers vorhanden. Zusätzlich zu
den oben angeführten Elementen enthält das in Fig. 4
dargestellte System auch eine Cache-Tabelle 40 und eine Cache-
Steuerlogik 42. Die Cache-Steuerlogik wird verwendet, um den
off-screen-APA-Speicher ganz oder teilweise als einen Cache für
die Definitionen der einzelnen Symbole, die für die Anzeige
ausgewählt wurden, zu konfigurieren. Die Cache-Tabelle enthält
einen Eintrag (beispielsweise mit 2 Bytes Länge) für jedes
Symbol in einem ausgewählten Symbolsatz, um auf die
Speicherstelle im off-screen-Speicher, falls vorhanden, zu verweisen, an
der die entsprechende Symboldefinition gespeichert ist.
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Der Betrieb der in Fig. 4 dargestellten Anzeigeeinrichtung wird
in bezug auf das Flußdiagramm in Fig. 6 erläutert. Während der
der Anzeigeeinrichtung hinzuzufügende Symbolstrom empfangen
wird, läuft ein Test, um festzustellen, ob ein Symbolsatz- oder
eine Schriftartänderung erforderlich ist (Block 90). Wird eine
neue Symbol-Schriftart ausgewählt (Block 91), stellt die Cache-
Steuerlogik die Cache-Tabelle neu ein und assoziiert danach die
Cache-Tabelle mit der Symboltabelle für die ausgewählte
Schriftart, indem sie das Hinweiselement 24 so einstellt, daß
dieses auf die Basis 201 dieser Symboltabelle verweist. Die
Cache-Tabelle besitzt die gleiche Anzahl an Einträgen
(beispielsweise 256) wie die Symboltabellen, wobei jeder Eintrag
in der Cache-Tabelle mit einer bestimmten Symboldefinition in
der Tabelle für die ausgewählte Schriftart assoziiert werden
kann. Der Grund für die Neueinstellung der Cache-Tabelle liegt
darin, daß auf die Symboldefinitionen nur von der Symboltabelle
aus, auf die durch das Hinweiselement verwiesen wird, ein
Zugriff möglich ist. Alle Symboldefinitionen, die zuvor im
offscreen-Bereich des Anzeigepuffers gespeichert waren, brauchen
als solche nicht gelöscht zu werden, denn auf sie ist kein
Zugriff möglich, da die Hinweiselemente in der Cache-Tabelle
gelöscht wurden.
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Fig. 4 zeigt die ersten drei Symbole a, p, a in einem
Symbolfluß 26, der auf der Anzeigeeinrichtung angezeigt werden soll.
Jedes Symbol im Symbolfluß ist durch einen Code 261, 262, 263
dargestellt, der zur Adressierung der Cache-Tabelle verwendet
wird.
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Bei jedem aufeinanderfolgenden Symbol innerhalb des
Symbolflusses untersucht die Cache-Steuerlogik die Eingabe in der Cache-
Tabelle, die durch den das Symbol darstellenden Code
identifiziert ist (Block 92).
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Wenn das durch den empfangenen Code dargestellte bestimmte
Symbol verwendet wurde, seit die Cache-Tabelle neu eingestellt
wurde, wird ein Hinweis (a', p') auf eine Speicherstelle im
offscreen-Anzeigepuffer an der entsprechenden Stelle in der Cache-
Tabelle gespeichert, und die Steuerlogik weiß dann, daß sich der
Block an Pel-Daten, der die Definition für dieses Symbol bildet,
an derjenigen Speicherstelle im off-screen-Anzeigepuffer
befindet, auf die durch den Inhalt der entsprechenden Speicherstelle
in der Cache-Tabelle verwiesen wird. In diesem Fall sorgt die
Steuerlogik (Block 96) dafür, daß die Blockübertragungslogik den
Block an Pel-Daten, der zuvor an der hingewiesenen
Speicherstelle im off-screen-Speicher gespeichert wurde, in den
onscreen-Speicher kopiert.
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Wenn andererseits das durch den empfangenen Code dargestellte
bestimmte Signal nicht verwendet wurde, seit die Cache-Tabelle
neu eingestellt wurde, gibt es im entsprechenden Eintrag in der
Cache-Tabelle kein Hinweiselement (a', p'), das auf den
offscreen-Anzeigepuffer verweist, und die Steuerlogik weiß dann,
daß die Definition für dieses Symbol an der entsprechenden
Speicherstelle in der derzeit verwendeten Symboltabelle 20 zu
finden ist, wie dies durch das Hinweiselement 24 identifiziert
ist. In diesem Fall prüft die Cache-Steuerlogik (Block 93), ob
der Cache voll ist. Wenn der Cache voll ist, stellt die
Steuerlogik die Cache-Tabelle (Block 94) neu ein. Die Konsequenz einer
Neueinstellung der Cache-Tabelle liegt darin, daß beim ersten
mal, wenn ein bestimmtes Symbol nach der Neueinstellung der
Anzeige hinzugefügt werden soll, auf die entsprechende
Definition nur von der Symboltabelle aus, die durch das Hinweiselement
identifiziert ist, zugegriffen werden kann. Folglich brauchen
die Symboldefinitionen, die zuvor im off-screen-Bereich des
Anzeigepuffers gespeichert wurden, nicht als solche gelöscht
werden.
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Wenn die Cache-Tabelle nicht voll war, oder nach einer
Neueinstellung, sorgt die Cache-Steuerlogik (Block 95) dafür, daß der
Block an Pel-Daten, der die Definition für das ausgewählte
Symbol bildet, vom entsprechenden Eintrag in der Symboltabelle,
der durch das Hinweiselement 24 identifiziert ist, an eine freie
Speicherstelle 341, 342 im off-screen-Speicher kopiert wird und
daß ein Hinweiselement auf diese freie Speicherstelle am
entsprechenden Eintrag in der Cache-Tabelle gespeichert wird.
Die Cache-Steuerlogik bewirkt dann (Block 96), daß die
Blockübertragungslogik 36 den Block an Pel-Daten, der soeben im
offscreen-Speicher gespeichert wurde, in den on-screen-Speicher
kopiert.
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Soll ein weiteres Symbol verarbeitet (Block 97) werden, dann
wiederholt die Cache-Steuerlogik die oben beschriebenen
Schritte.
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Fig. 5 ist ein schematisches Blockdiagramm einer zweiten
Anzeigeeinrichtung gemäß der Erfindung. Diese Anzeigeeinrichtung
ähnelt im allgemeinen dem in Fig. 4 dargestellten System,
besitzt jedoch eine spezielle Merge-Steuerlogik für den APA-
Anzeigepuffer entlang der Linien des Puffers des in Fig. 3
dargestellten Systems auf dem bisherigen Stand der Technik
anstelle einer Blockübertragungslogik. Der on-screen-APA-
Speicher enthält keine tatsächlichen Pel-Informationen für die
anzuzeigenden Symbole, sondern Hinweiselemente a', p', a' auf
Blocks an Pel-Daten, die die Symboldefinitionen an 341, 342 im
off-screen-APA-Speicher bilden. Anders als in der in Fig. 3
dargestellten Anzeigeeinrichtung auf dem bisherigen Stand der
Technik wird jedoch keine vollständige Symboltabelle aus dem
Mehrzweckspeicher in den off-screen-Teil des Anzeigepuffers
kopiert. Anstelle dessen wird der off-screen-APA-Speicher von der
Cache-Steuerlogik 42 als Cache konfiguriert.
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Die Cache-Steuerlogik 42' in dieser Ausführung arbeitet so, wie
dies für die in Fig. 4 enthaltene Ausführung der Erfindung
beschrieben ist, mit Ausnahme der in Block 96 in Fig. 6
auszuführenden Operationen. Der Schritt zur Aktualisierung des
Puffers in dieser Anordnung umfaßt außerdem, daß die Cache-
Steuerlogik dafür sorgt, daß ein Hinweiselement 321, 322, 323
für den Verweis an die Symboldefinition im off-screen-APA-
Speicher in den on-screen-APA-Speicher geschrieben wird, so daß
in nachfolgenden Scan-Operationen des on-screen-APA-Speichers
die Merge-Logik dafür sorgt, daß das Symbol an der
entsprechenden Speicherstelle auf der Anzeige reproduziert wird. Das
Hinweiselement a', p', das an einer bestimmten on-screen-
Speicherstelle einzufügen ist, ist dasselbe wie das
Hinweiselement in der Cache-Tabelle für das in Frage kommende Symbol.
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Fig. 7 ist ein schematisches Diagramm einer spezifischen
Implementierung einer Anzeigeeinrichtung gemäß der Erfindung, in der
das System in Form einer Workstation mit einer Anzahl
unterschiedlicher Systemeinheiten, die über einen Systembus 42
untereinander verbunden sind, vorliegt. Der Systembus enthält
einen Datenbus 44, einen Adreßbus 46 und einen Steuerbus 48. An
den Systembus angeschlossen sind ein Mikroprozessor 50, ein RAM-
Speicher 52, ein Tastatur-Adapter 54, ein Anzeige-Adapter 56,
ein E/A-Adapter 58 und ein Kommunikationsadapter 60. Der
Tastatur-Adapter wird für den Anschluß einer Tastatur 62 an den
Systembus verwendet. Der Anzeige-Adapter verbindet den Systembus
mit einer Anzeigeeinrichtung 64. Der E/A-Adapter stellt in
entsprechender Weise eine Verbindung zwischen anderen
Eingabe/Ausgabe-Einrichtungen 66 (z. B. DASDs) und dem Systembus
her, und der Kommunikationsadapter ermöglicht den Anschluß und
die Kommunikation der Workstation mit einem externen Prozessor
oder mit Prozessoren wie beispielsweise einem Host-Prozessor
(nicht dargestellt).
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Der Anzeige-Adapter ist vorzugsweise als spezielle
hart-verkabelte Logik implementiert, um die hohe Geschwindigkeit einer
solchen Logik zu nutzen. Er könnte jedoch auch mit einem
Hochgeschwindigkeits-Mikroprozessor, Speicherelementen und einem
geeigneten Code implementiert werden.
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Der Anzeigeadapter enthält einen APA-Anzeigepuffer 30, der vom
Prozessor 50 nicht direkt adressiert wird. Die
Anzeigeeinrichtung kann jedoch auf den Anzeigepuffer zugreifen, um die auf die
einzelnen Bildelemente am Bildschirm bezogenen Daten zu holen.
Während die Daten geholt werden, wird gleichzeitig der
Anzeigebildschirm gescannt. Zur Vereinfachung sind die Informationen im
Anzeigepuffer gemäß der Scan-Sequenz der Anzeige-Auffrisch-
Schaltung organisiert.
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Der Anzeigepuffer enthält einen on-screen-APA-Speicherbereich
und einen off-screen-APA-Speicherbereich, wie dies in Fig. 4
oder Fig. 5 dargestellt ist. Der on-screen-Speicherbereich
enthält Daten, die Aufschluß über die auf dem Bildschirm der
Anzeigeeinrichtung anzuzeigenden Pels geben, und der off-screen-
Speicher ist als Cache konfiguriert, der die Symboldefinitionen
der für die Anzeige ausgewählten Symbole enthält. Der
Anzeigeadapter enthält eine hart-verkabelte Logikpuffer-Steuerlogik.
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In einer Ausführung der Erfindung gemäß Fig. 4 dient der
onscreen-Speicher zur Speicherung der tatsächlichen Pel-Daten für
die Anzeige, und die Puffer-Steuerlogik ist eine
Blockübertragungslogik für das Kopieren von Blöcken an Daten zur Bildung von
Symboldefinitionen für ausgewählte Symbole vom off-screen-
Bereich in den on-screen-Bereich des Anzeigepuffers. In einer
Ausführung der Erfindung gemäß Fig. 5 dient der on-screen-
Speicher der Speicherung von Hinweisen auf Symboldefinitionen im
off-screen-Speicherbereich, und die Puffer-Steuerlogik ist eine
Merge-Steuerlogik für das Mischen von Daten aus dem off-screen-
Bereich und dem on-screen-Bereich des Anzeigepuffers, um den
Anzeigebildschirm aufzufrischen.
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Die Cache-Steuerlogik 42, 42' wird mit Hilfe eines geeigneten
Codes implementiert, der sich im RAM-Mehrzweckspeicher befindet
und der zur Steuerung des Prozessors in der Workstation bei der
Ausführung der Funktionen dieser Logik dient. Die Cache-Tabelle,
die Symboltabellen und das Hinweiselement sind im
RAM-Mehrzweckspeicher 52 der Workstation konfiguriert. Natürlich könnte die
Logik ebenso in Form einer speziellen hart-verkabelten Logik
vorliegen, wobei die Cache-Tabelle, die Symboltabellen und/oder
das Hinweiselement in Form spezieller Register vorliegen.
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Eine Form der Blockübertragungslogik, die in der in Fig. 4
dargestellten Anzeigeeinrichtung dargestellt ist, wird in der
gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung des Anmelders mit der
europäischen Patentanmeldenummer 88104228.7, EP-A-0284905
beschrieben.
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Eine ausführliche Beschreibung des tatsächlichen Formats, in dem
die Daten gespeichert sind, liegt nicht vor, da dies in mehreren
herkömmlichen Formen geschehen kann. Damit jedoch die Anzeige
mit einer ausreichend hohen Geschwindigkeit gescannt werden
kann, ohne daß hierfür kostenaufwendige Lösungen erforderlich
sind, werden die Bilddaten für die Anzeige vorzugsweise im
Anzeigepuffer gemäß dem Scan-Zyklus für die Anzeige gespeichert.
Die Bilddaten mit den Symboldefinitionen könnten gemäß der
Beschreibung der gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung des
Anmelders mit der europäischen Patentanmeldenummer 88104226.1,
EP-Veröffentlichung EP-A-0283927 gespeichert werden. Zusätzlich
zu der oben beschriebenen Steuerlogik (das heißt, der
Blockübertragungslogik
oder der Merge-Steuerlogik) könnte der
Anzeigeadapter 56 auch mit einer Steuerlogik wie beispielsweise der in
der bereits angeführten gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung
des Anmelders beschriebenen zur Übertragung von Datenblöcken
zwischen dem Systembus einer Workstation und einem Anzeigepuffer
ausgestattet sein. Zwar bezieht sich die Beschreibung in der
anhängigen Patentanmeldung vor allem auf die Speicherung von
Datenblöcken in einem "on-screen"-Teil des Anzeigepuffers, doch
könnte die dort beschriebene Steuerlogik auch zur Speicherung
eines Datenblocks wie beispielsweise einer Symboldefinition in
einem off-screen-Teil des Anzeigepuffers verwendet werden.
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Es wird darauf hingewiesen, daß zahlreiche Änderungen und/oder
Zusätze zu den im einzelnen beschriebenen Ausführungen innerhalb
des Anwendungsbereichs der beiliegenden Ansprüche möglich sind.
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Da beispielsweise die Cache-Steuerlogik in den speziellen
Ausführungen der oben beschriebenen Erfindung in der Software
implementiert ist, wird ein einfacher Cache-Verwaltungs-
Algorithmus, nämlich "löschen wenn voll", verwendet. Natürlich
kann auch ein etwas komplizierterer
Cache-Verwaltungs-Algorithmus wie beispielsweise "zuletzt verwendet" herangezogen werden,
insbesondere dann, wenn die Cache-Steuerlogik in einer
speziellen Logik implementiert wird. In der Praxis hat sich der
einfache Algorithmus als sehr effektiv erwiesen, da unter normalen
Einsatzbedingungen im Schnitt nur ungefähr 64 der 256 in einem
Symbolsatz zur Verfügung stehenden Symbole zwischen
Schriftartänderungen verwendet werden. Bei einem Cache, der beispielsweise
128 Symboldefinitionen aufnehmen kann, tritt daher nur selten
ein voller Zustand ein.
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Obwohl sich die vorliegende Beschreibung im wesentlichen auf
Anzeigeeinrichtungen in Form von Workstations bezieht, wird
darauf hingewiesen, daß sich die Erfindung auch auf
Anzeigeeinrichtungen des Typs Host-Terminal anwenden läßt, wobei die
Symboltabellen im Host gespeichert sind und wobei für die
Symboldefinitionen ein nur begrenzter Speicher im Terminal zur
Verfügung steht. In einer solchen Ausführung befänden sich die
Cache-Steuerlogik und die Cache-Tabelle zusammen mit den
Symboltabellen für die Symboldefinitionen im Host. Die
Cache-Steuerlogik würde gewährleisten, daß nur die für die Anzeige
erforderlichen Symboldefinitionen in das Terminal hereingeladen werden,
wie dies bereits für eine Workstation oben beschrieben wurde.