Устройство для управления обменом

(51)4 С 06 Р 13 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 3998341/24-24 (22) 13. 01. 86 (46) 07.06.87. Бюл, 9 21 (71) Рижское производственное объединение ВЭф им.В.И.Ленина (72) А.А.Берзиньш, Е,Р.Лившиц, А.Л.Рейзин, С,Э.Рейзина и И.В.Ленский (53) 681.3 (088.8) (56) Патент Японии В 58-53763) кл. С 06 Р 3/00, 01.12.83.Патент Японии В 5-4926, кл. С 06 Г 3/00, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОБМЕНОМ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть ис-, пользовано в устройствах сопряжения между различными объектами и ЭВМ. Целью изобретения является повышение коэффициента использования оборудования. Изобретение позволяет увеличить производительность системы за счет обеспечения возможности выбора различных объемов оперативной памяти в зависимости от вида управляющей информации. Устройство содержит регистр 1 номера маркера, запоминающий номер 801315986 А 1 маркера, введенного пользователем из пульта оператора, формирователь 2 адресной информации, управляющий считыванием из внешней памяти в ОЗУ маркера файла с обрабатывающей программой соответственно номеру маркера, содержащемуся в регистре 1, блок 3 элементов ИЛИ, блок 4 связи с внешней памятью, считывающий информацию из внешней памяти и записывающий ее в ОЗУ, блок 5 связи с оперативной памятью, предназначенный для передачи считанного из внешней памяти с помощью формирователя 2 маркера из ОЗУ в блок 6 регистров определения информационных массивов. Блок 6 предназначен для хранения считанной иэ ОЗУ д микроЭВМ с помощью блока 5 информации маркера файла абрабатыеаппей програм- Я мы. Коммутатор 7 адресной информации предназначен для считывания массива С с кодом заданной обрабатывающей программы из внешней памяти в ОЗУ. Шифратор 8 обеспечивает выбор системы поддержки минимального объема, коммутатор 9 обеспечивает считывание системы поддержки в ОЗУ из внешней памяти. 5 илеЖ1 131Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах сопряжения между различными объектами и ЭВМ.Целью изобретения является повышение коэффициента использования оборудования.Изобретение обеспечивает оптимизацию выделения памяти программам операционной системы при загрузке обрабатывающей программы с диска в ОЗУ по запросу пользователя путем минимизации объема области ОЗУ, выделяемой программам операционной системы, в соответствии с потребителями конкретной, загружаемой в ОЗУ обрабатывающей программы.. Увеличение объема памяти, доступной для хранения кода обрабатывающей программы и обрабатываемых ею данных, позволяет производить обработку данных в ОЗУ и обмен с внешней памятью большими порциями. Это позволяет уменьшить число сеансов обмена и, следовательно, потери времени на установки позиционера диска и поцвод требуемых участков (секторов) диска к головке, не говоря уже о лишних обращениях к программам операционной системы. Таким образом, увеличение объема доступной обрабатывающим программам памяти в целом дает возможность существенно повы сить эффективность работы микроЭВМ.Принцип решения задачи оптимизации выделения памяти, реализованный с помощью предлагаемого устройства, заключается в следующем. 1( моменту загрузки обрабатывающей программы в оперативной памяти размещены не все подпрограммы операционной системы (драйверы), непосредственно осуществляющие управление обменом информацией с внешними устройствами, а только драйверы диска и консоли, поскольку эти устройства необходимы для обеспечения работы любой программы (с консоли вводится запрос на запуск программы, а с диска производится считывание ее кода в ОЗУ). Остальные драйверы содержатся во внешней памяти в специальных файлах системах поддержки. 1(аждая система поддержки представляет собой комплект драйверов, обеспечивающий решение некоторого класса задач, использующих соответствующие устройства. В маркерах файлов обрабатывающих программ, содержащихся в оглавлении5986 г 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 диска, наряду с информацией о место" положении кода программы на диске, длиной кода и начальным адресом загрузки программы в ОЗУ находится информация об используемых данной программой внешних устройствах. Эта информация представляет собой последовательность битов, каждый из которых индицирует использование некото рого устройства. Значение "1" бита определяет, что при работе программы потребуется обмен с соответствующим устройством, а "0" - что обмен с данным устройством не потребуется. В процессе загрузки обрабатывающей программы эта информация считывается из внешней памяти и обрабатывается предлагаемым устройством наряду с остальными данными, заключенными в маркере файла обрабатывающей программы, в результате чего устройство производит загрузку в ОЗУ не только кода программы из этого файла, но и минимальной по объему системы поддержки, включающей драйверы всех используемых при работе данной программы устройств, что обеспечивает наличие в ОЗУ после загрузки программы лишь минимального необходимого объема управляющих программ операционной системы.На фиг.1 изображена блок-схема устройства; на фиг.2 - структура формирователя адресной информации; на фиг.3 - структура блока связи с внешней памятью, на фиг.4 - структура блока связи с оперативной памятью; на фиг.5 - структура первого и второго коммутаторов адресной информации.Устройство содержит регистр 1 номера маркера, формирователь 2 адресной информации, блок 3 элементов ИЛИ, блок 4 связи с внешней памятью, блок 5 связи с оперативной памятью, блок 6 регистров, первый коммутатор 7 адресной информации, шифратор 8 адресной информации, второй коммутатор 9 адресной информации.Формирователь 2 адресной информации содержит регистр 10 длины маркера, регистр 11 базы, регистр 12 адреса маркера, умножитель 13, сумматор 14, триггер 15, коммутатор 16, элементы 17 и 18 задержки, элемент И 19.Блок 4 связи с внешней памятью содержит регистр 20 адреса внешней памяти, регистр 21 адреса оперативной памяти, регистр 22 суммы, счет15986 4 50 55 3 13чик 23 байтов, сумматор 24, схему 25сравнения.Блок 5 связи с оперативной памятьюсоДержит генератор 26, счетчик 27,сумматор 28, коммутатор 29, элементы30 и 31 задержки.,Коммутаторы 7 и 9 адресной информации содержат блок 32 элементов И,триггер 33, элемент И 34; элемент 35задержки.Устройство работает следующим образом.Введенный номер маркера подаетсяна регистр 1, затем на формирователь 2 подается сигнал запуска, покоторому формирователь 2 передаетсигнал запуска и параметры (адресавнешней и оперативной памяти и длину порции данных) маркера соответственно принятому номеру, которые через блок 3 подаются на блок 4. Поокончании обмена блок 4 выдает сиг нал, который принимается формировате, лем 2, после чего он подает сигналзапуска и адрес размещения маркерав блок 5, который организует побайтное считывание данных и записываетэти данные в соответствующие регистры блока 6. По окончании этого блок5 посылает сигнал запуска в коммутатор 7, который принимает информациюиз блока 6 и посылает эти параметрывместе с сигналом запуска на блок 3,который запускает блок 4 на считывание кода обрабатывающей программы.Одновременно на шифратор 8 подаетсяинформация об используемых при работе системы внешних устройствах, всоответствии с которой он осуществляет выбор минимальной по объему системы поддержки и передает на коммутатор 9, который запускается по сигналу коммутатора 7. Организация считывания в оперативную память системы поддержки с помощью коммутатора9 полностью аналогична организациисчитывания кода самой обрабатывающейпрограммы с помощью коммутатора 7.По окончании считывания системы поддержки коммутатор 9 посылает сигналзапуска процессорного блока на выполнение загруженной обрабатывающей программы.Формирователь 2 работает следующим образом. С помощью регистров 10и 11, сумматора 14 и умножителя 13формируется адрес маркера, которыйпоступает в коммутатор 16, куда поступает и содержимое регистра 12, по 5 10 15 20 25 30 35 40 45 которому производится считывание маркера из внешней памяти. Сигнал запуска через элемент 17 обеспечивает срабатывание коммутатора 16 и установку триггера 15. После окончания операции обмена с внешней памятью сигнал окончания обмена разрешает через элемент 19 запуск блока 5 и через элемент 18 сбрасывает триггер 15.Блок 4 предназначен для считывания информации нз внешней памяти и работает следующим образом. Информация, полученная от блока 3 через регистр 20, передается во внешнюю память через регистры 21 и 22 соответственно в сумматор 24 и схемы 25 сравнения. В счетчик 23 записывается количество байтов информации, считанной из внешней памяти в оперативную память по адресу, указанному в сумматоре 24, При достижении содержимого счетчика 23 значения регистра 22 выдается сигнал окончания обмена с внешней памятью.Блок 5 связи с оперативной памя" ъю обеспечивает передачу информации из внешней памяти в оперативную и в блок 6. Сигнал от блока 2 сбрасывает .счетчик 27 и через элемент 30 запускает генератор 26, который генерирует импульсы чтения иа оперативной памяти. Эти импульсы также заполняют счетчик 27 через элемент 31, обеспечивая разделение сигналов считывания и формирования следующего адреса.Следующий адрес формируется в сумматоре 28. Передача из оперативной памяти в блок 8 производится через коммутатор 29. Содержимое трех первых регистров блока 6 подается в коммутатор 7, а регистра конфигурации блока 6 - на шифратор 8. Коммутатор 7 обеспечивает передачу массива с кодом заданной обрабатывающей программы из внешней памяти в оперативную. Коммутатор 9 обеспечивает передачу системы поддержки из внешней памяти в оперативную. В коммутаторе 7(9) информация через блок 32 передается на выход коммутатора по сигналу с установочного входа, который устанавливает триггер 33 в единицу. Сигнал по управляющему входу пропускает сигнал от триггера через элемент И 34 и через элемент 35 устанавливает триггер 33 в нуль.5 13 Формула изобретенияУстройство для управления обменом, содержащее регистр номера маркера, выход которого соединен с информационным входом формирователя адресной информации, адресно-информационный . выход которого соединен с первым входом блока элементов ИЛИ, выход которого соединен с адресно-информационным входом блока связи с внешней памятью, первый и второй адресные входы которого соединены с первым и вторым адресными выходами устройства, информационный и запускающий входы которого соединены соответственно с входом регистра номера маркера и запускающим входом формирователя адресной информации, управляющий выход блока связи с внешней памятью соединен с управляющими входами формирователя адресной информации и первого коммутатора адресной информации, информационный вход которого соединен с первым выходом блока регистров, вход которого соединен с информационным выходом блока связи с оперативной памятью, адресный и управляющий входы которого соединены соответственно с адресным и управляющим выходами формирователя адресной ин 15986 6формации, адресный и управляющийвыходы и информационный вход блокасвязи с оперативной памятью соединенсоответственно с выходом адреса оперативной памяти, установочным входомпервого коммутатора адресной информации и входом передачи информацииот оперативной памяти, информационный выход первого коммутатора адрес 1 р ной информации соединен с вторымвходом блока элементов ИЛИ, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения коэффициента использованияоборудования, в него введены шифратор адресной информации и второйкоммутатор адресной информации, причем второй выход блока регистров,соединен с входом шифратора адреснойинформации, выход которого, управляющий выход первого коммутатора адресной информации и управляющий входблока связи с внешней памятью соединены соответственно с информационнымустановочным и управляющим входами.25 второго коммутатора адресной информации, информационный и управляющийвыходы которого соединены соответственно с третьим входом блока элементов ИЛИ и запускающим выходом устрой стватор А,Обру Редактор А.Воров Подписно каз 2364/51 ород, ул.Проектная,4 оизводственно-полиграфическое предприятие ВНИИ по 1130Тираж 672 Государственного ко елам изобретений и о Москва, Ж, Раушмитета СССРткрытий ская наб., д. 4/