Устройство для распределения памяти запоминающих устройств

О П И С А Н И Е 38948ИЗОБРЕТЕНИЯ Сома Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 04.Ч 111.1969 ( 1353427/18-24 ПК 6 06113/06 соединением заявкииоритет Комитет по делам изобретений и открыти при Совете Министров СССРОпублнковапо 28,Х.1971, Бюллетень32 Дата опубликования описания 17.Х 11.1971681,327(088 Авторыизобретени. Борисевич,оненко и Ю. С, Смир явител УСТРОЙСТВО ДЛЯ Р ЗАПОМИНАЮЕДЕЛЕНИЯ ПАМЯТ УСТРОЙСТВ ошибок в таком устройстве при непрерывной работе центра практически исключает целесообразность его применения без многократного резервирования.Цель изобретения - повышение надежности работы устройства распределения при сокращении объема его памяти.Цель достигается тем, что каждой зоне памяти центра коммутации ставят в соответст вие один запоминающий элемент, причем одно состояние элемента соответствует занятости закрепленной за ним зоны, а другое состояние элемента - незанятости зоны. Таким образом, количество необходимых для реали зации устройства элементовС - Я 5 Разрядность ячейки мент имеет свой к 20 мый как код адрес го номера элемента элемента, полученн кодовому номеру зо Поиск свободной 25 последовательного в ячейке. Кодовый зоны заносится в р вышения быстр оде непрерывно, а на 30 свободных зон занИзобретение относится к. области вычислительной техники.Известны устройства для распределения памяти на основе списковых структур, объединяющие с помощью ценного списка свободные зоны, При этом выдача номеров для записи (исключение члена из списка) осуществляется из начала списка, а включение освободившейся зоны запоминающего устройства 1 ЗУ) производится в конец списка. Такое устройство распределения достаточно просто, обладает высоким быстродействием и широко применяется в вычислительных комплексах.Недостатками известных устройств являются, во-первых, слишком большой объем памяти, требуемый для хранения списка,С - Р 1 одЯ,где Я - количество зон в ЗУ центра; во-вторых, невысокая надежность. Действительно, достаточно одного сбоя в любом из адресов связи, и список целиком или частично разрушается, а это означает потерю всех зон или части их для центра. Поскольку в центрах коммутации сообщений, как и в любых системах, работающих в реальном масштабе времени, особенно высоки требования к надежности, этот недостаток спискового устройства распределения становится весьма существенным, а возможность накапливания ЗУ 1=2". Каждый элеодовый адрес, определяеа ячейки и код порядково- в ячейке. Кодовый адрес ый таким образом, равен ны памяти центра,зоны осуществляют путем перебора ячеек и разрядов адрес элемента незанятой егистр, причем в целях пойствия поиск происходит йденные кодовые адреса осятся в один из двух ре 318948гистров, предназначенных для хранения кодов свободных зон, т, е. создается некоторый запас свободных зон. Для обеспечения возможности поиска и коррекции таблицы в автономном режиме таблица хранится в отдельном запоминающем устройстве из Ж ячеек,И = - . Такое размещение таблицы позволяет выбрать ЗУ с достаточно высоким быстродействием и высокой надежностью, так как практически Л ( 1024, 1 = 8 - 16, У 128 в . Вслучае меньших Я таблица может быть реализована на триггерных элементах.На чертеже приведена структурная схемапредлагаемого устройства распределения памяти. Перед началом работы все элементызапоминающего устроЙства 1 устанавливаютв состояние 1, что соответствует незанятости всех зон памяти; счетчик зон 2, регистробмена 3, регистры свободных зон 4, 5, регистр освободившихся зон б устанавливают висходное состояние, соответствующее хр анению пустого слова,Счетчик зон 2 предназначен для формирования адреса ячейки в ЗУ и номера разрядав ячейке и представляет собой обычныйтриггерный счетчик, состоящий из двух частей: счетчика младших разрядов емкостью 1и счетчика старших разрядов емкостью М.Счетчики младших и старших разрядов имеют разделньые счетные входы 7 и 8. Содержимое младших разрядов может быть передано на дешифратор 9, а содержимое стар.ших разрядов - на регистр 10 адреса ЗУ,В качестве запоминающего устройства может быть применено любое ЗУ (2 Р, ЗР,12 - Р на различных элементах), обеспечивагющее требуемые технические параметры.Содержимое ячеек ЗУ 1 переписываетсячерез регистр 11 числа в регистр 3 обмена,который предназначен для приема слова,хранения на время анализа его изменений ипоследующей передачи в регистр числа.Регистр обмена содержит 1 триггеров, регистр освободившихся зон б - Р триггеров(Р = 1 орй) и разбит на две части: младшиеразряды на К триггерах (К = 1 ор 1) и старшие разряды на М триггерах (М = 1 од,У).Содержимое старших разрядов может бытьпередано на регистр 10 адреса ЗУ, содержимое младших разрядов - на дешифратор 9.Дешифратор 9 представляет собой группусхем совпадения с К входами, имеет 1 = 2выходов и предназначен для преобразованиякода, поступающего из счетчика 2 зон илирегистра б освободившихся зон, в позиционный сигнал на одной из 1 шин, чем осуществляет селектирование одного из 1 разрядоврегистра 2 обмена, его анализ и коррекцию.Регистры 4, 5 свободных зон предназначеныдля приема из счетчика зон кодовых номеров найденных свободных зон, хранения их5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4до востребования процессором и выдачу. Количество регистров свободных зон выбирают исходя из соотношения частоты запросов зон процессором и быстродействия устройства распределения таким образом, чтобы снизить время ожидания до заданного, Регистры свободных зон представляют собой обычные регистры на Р триггерах каждый; параллельной работой этих регистров управляет распределитель 12, который обеспечивает занесение кода свободной зоны из счетчика свободных зон только в один свободный регистр, если регистры свободны, и выдачу кода в процессор только из одного занятого регистра, если регистры заполнены, Узел управления 13 представляет собой группу триггеров и логических схем и предназначен для формирования управляющих сигналов для работы устройства в режиме поиска свободной зоны и в режиме приема освободившейся зоны. Схема совпадения 14 предназначена для анализа отдельных разрядов регистра обмена,В режиме поиска устройство работает следующим обр азом.В группу старших разрядов счетчика 2 зон добавляется + 1, и их содержимое записывается в регистр 10 адреса ЗУ. По этому адресу в ЗУ 1 считывается слово, а слово из регистра 11 числа ЗУ 1 передается в регистр 3 обмена. Обратный код слова с триггерного регистра 3 обмена засылается на схему совпадения 15, и если прочитанное слово было пустым (т. е. во всех 1 разрядах слова был записан О, что соответствует занятости соответствующих зон), то в группу старших разрядов счетчика 2 зон добавляется +1 и осуществляется чтение слова из ЗУ 1 по вновь сформированному адресу. Если прочитанное слово не было пустым, то добавляется + 1 в группу младших разрядов счетчика зон, Полученный код поступает на дешифратор 9, и схема совпадения 14 анализирует содержимое 1-го разряда слова. Если в 1-м разряде записан О (что соответствует занятости зоны), то в группу младших разрядов добавляется + 1, и анализируется следующий разряд.Если в анализируемом разряде содержится 1 (что соответствует незанятости зоны), то в этом разряде триггер переорасывается в состояние О, содержимое счетчика 2 зон засылается в регистр 4 или 5, добавляется +1 в группу младших разрядов счетчика 2 зон, и аналогичным образом осуществляется ан ал из следующего р азр яда.По окончании анализа всех 1 разрядов или по заполнении регистров 4 и 5 кодами свободных зон измененное слово засылается из регистра 3 обмена в регистр 11 числа ЗУ 1 по адресу в старших разрядах счетчика, зон, добавляется +1 в группу старших разрядов счетчика зон, считывается слово по этому адресу, и весь процесс повторяется. Поиск свободной зоны осуществляется в автоном 318948ном режиме до тех пор, пока регистры 4, 6 свободных зон не будут заполнены, после чего измененное слово отсылается в регистр 11 числа ЗУ 1, и при обращении к последующей ячейке ЗУ 1 анализируется ее содержимое, Найденная свободная зона не фиксируется, а слово не изменяется и засылается обратно в ЗУ 1.Если из процессора поступает сигнал Выдать, то в случае наличия кода в регистрах 4, 6 свободных зон осуществляется выдача кода в процессор из одного регистра, этот регистр устанавливается в исходное состояние, и код найденной затем свободной зоны записывается в этот регистр. Если к моменту поступления сигнала Выдать ни в одном из регистров 4, б свободных зон нет кода, то осуществляется поиск свободной зоны, как указывалось выше.Если в процессе поиска свободной зоны из процессора поступает сигнал Принять, то заканчивается анализ очередного разряда, производятся операции по изменению слова (в случае необходимости) и его засылке в ЗУ 1, как описано выше, после чего устройство распределения переходит в режим приема освободившейся зоны,В режиме приема устройство работает следующим образом.По сигналу процессора Принять в регистр 6 освободившихся зон заносится из процессора код освободившейся зоны. Содержимое старших разрядов регистра 6 освободившихся зон засылается в регистр 10 адреса ЗУ 1, считывается соответствующая ячейка, и содержимое ее передается в регистр 3 обмена, Содержимое младших разрядов регистра 6 освободившихся зон передается на дешифратор 9, возбуждается соответствующий выход дешифратора и в соответствующем разряде слова, размещенного в регистре 3 обмена, вместо 0 записывается 1. Измененное слово засылается обратно в ЗУ 1 по адресу старших разрядов регистра 6 освободившихся зон, затем регистр 6 устанавливается в исходное состояние, в группу старших разрядов счетчика добавляется +1, и устройство переходит в режим поиска свободной зоны. Как следует из описания, предлагаемоеусгройство распределения памяти требует для своей реализации минимального объема памяти, поскольку каждой зоне ставится в со ответствие только один запоминающий элемент. Это позволяет использовать в памяти элементы повышенной надежности. Кроме того, принцип построения устройства обеспечивает высокую надежность распределения па мяти центра: сбой в одном разряде влечет засобой потерю только одной зоны, а не целой группы зон,Требуемое быстродействие обеспечиваетсякак за счет структуры устройства (увеличение 15 числа регистров, хранящих коды свободныхзон), так и за счет непрерывного поиска свободной зоны в автономном режиме.Предмет изобретения20Устройство для распределения памяти запоминающих устройств, содержащее запоминающее устройство, регистры зон, регистр обмена, дешифратор, счетчик зон, логические 25 схемы и распределитель, соединенный с логическими схемами, отличаюиееся тем, что, с целью сокращения объема памяти и повышения надежности устройства, в нем выходы старших разрядов регистра освободившихся 30 зон и счетчика зон через первую схемуИЛИ подключены ко входам регистра адреса запоминающего устройства, выходы младших разрядов регистра освободившихся зон и счетчика зон через вторую схему ИЛИ 35 подсоединены ко входам дешифратора, выходы которого через вентили подключены к управляющим входам регистра обмена, информационные входы и выходы регистра обмена соединены соответственно с выходами и вхо дами регистра числа запоминающего устройства и со входами первой и второй схем совпадения, выход первой схемы совпадения подключен к счетному входу старших разрядов счетчика зон, а выход второй схемы сов падения - к счетному входу младших разрядов счетчика зон, выходы счетчика зон через вентили подсоединены ко входам регистров свободных зон.318948оияиСоставитель А. А. Плащнн Редактор И. А. Орлова Техред 3, Н. Тараненкб Корректор В. И, Жолудева Заказ 3542/7 Изд.1497 Тираж 473 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр, Сапунова, 2