DE1524149A1 - Schaltungsanordnung zur Bildung von Zieladressen aus Relativadressen - Google Patents

Description

IBM Deutschland Internationale Büro-Maschinen Gesellschaft mbH . 1 D £ *M

Böblingen den 20. August 1969 ru-sp

Anmelderin: International Business Machines

Corporation Armonk N.Y. 10

Amtliches Aktenzeichen: P 15 24 149. 3

Aktenzeichen der Anmelderin: Docket 7880

Schaltungsanordnung zur Bildung von Zieladressen aus Relativadressen j

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Bildung von Zieladressen aus Relativadressen für die Ansteuerung von Speicherzellen jUi Hauptspeicher einer Datenverarbeitungsanlage, deren externe Geräte Vj■·griff zum Hauptspeicher haben, wobei die Relativadresse in einem Register ;·:* Li und die Summe dieser'beiden Adressenteile in einem den Registern nachx«^ halteten Addierwerk gebildet wird.

Dab Adressenrechenwerk bildet dabei eine Zelle eines Speichers beschreibende Zieladresse durch Addition oder Multiplikation aus einer befehlsgebenden relativen Adressenangabe und einer Bezugsadresse. Ais Zieladresse wird ein aus Binärstellen zusammengesetzter Ausdruck bezeichnet, der eindeutig eine Zelle des Speichere beschreibt und zur Ansteuerung dieser -Zelle in ein Adressregister gebracht wird. Aue mehreren Gründen wählt man als Angabe für eine Speicherzelle in den Befehlen häufig nicht die Zieladreese sondern eine Relativadre β se , die sich um eine im wesentlichen konstante Grosse, die Bezugsgrösse , von der Wortadresfe unterscheidet, Die Bezug·- adresse wird im allgemeinen zu Beginn eine· zahlreiche Befehle umfassend«! Programms durch den Program-Diirket 7880

mierer in ein dafür vorgesehenes Register, Indexregister genannt, gegeben und wird auf jede auftretende Relativadresse aufaddiert. Eine der- * artige Einrichtung ist im DBP Nr . 973 375 beschrieben.

Wegen der Forderung einer Programmaustauschbarkeit wünscht man die Befehls struktur und damit die Länge der Relativadresse von der Kapazität des Speichers, d.h. von der Länge der Wirkadresse, unabhängig zu machen. Dies wird in bekannten Anlagen dadurch erreicht, dass nur die Bezugsadresse bei der Speichervergrösserung verlängert wird, so dass man durch die Addition mit der kürzeren Relativadresse eine; Bestimmungs- oder Wirkadresse der erforderlichen Länge erhält. Eine verbesserte Einrichtung bei der nicht nur die Relativadresse, sondern * auch die Bezugsadresse weniger Binärstellen aufweist, als zur eindeutigen Unterscheidung aller Speicherzellen nötig sind, ist in der DAS 1 181 461 beschrieben. Dabei ist das Adressenaddierwerk zur Addition der führenden n-Wertstellen der Relativadressen auf "die Bezugsadresse eingerichtet, wobei letztere sn-Wertstellen besitzt mit m*n. Die Zahl η wird gemäss weiterer Merkmale der genannten DAS bei Vergrösserung des Speicherumfangs gegenüber dem Standardausbau verringert, beispielsweise bei Verdoppelung des Speichers um Eins, während der Wert m konstant bleibt. Die Grosse der Zahl η beeinflusst dabei lediglich die Steltenzuordnung der Relativadresse zum Adressenaddierwerk, so dass auf diese Weise durch einen einfachen Schalt- oder

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Umsteckvorgang jedem Umfang des Speichers mit der jeweils benötigten Wirkadressenlänge Rechnung getragen wird. Es ist bekannt, diese Bezugsadressen in Tabellen bzw. in einzelnen Registern abzuspeichern.

Allerdings ist es schwierig, die vorgenannten Verfahren und Einrichtungen auf die Benutzung von Speicherwörtern in Wiederholungs operationen anzuwenden, bei denen nicht nur ein Teil innerhalb eines Speicherwortes , auf den für einen bestimmten Schritt in einer Operation zurückgegriffen werden muss, sondern auch das Speicherwort, das an einer

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Folge von Wiederholungen an einem bestimmten Teil in dem Programm beteiligt ist, ständig kontrolliert werden muss. Die/ist im praktischen Fall nur dadurch möglieh,, dass man mehrere Speicher verwendet, die vollständig selbstständige Zugriffseinrichtungen einschliesslich der Adressenregister aufweisen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, eine Schaltungsanordnung zur Bildung von Zieladressen aus Relativadressen zu schaffen, bei der die Ein- und Ausgabeoperation verschiedener externer Geräte im Speicher "

Überlappt abgewickelt werden,

XIe erfindungsgemäss Lösung der Aufgabe besteht darin, dass in einem Register Zwischenadressen von der Form B 1+Dl nacheinander abgespeichert werden und dass dem Ausgang dieses Registers eine Erhöhung s schaltung nachgeschaltet ist, deren Ausgang mit einem weiteren Register verbunden ist, indem die Summe aus Erhöhungswert und ER-Register als End-.". adressfaktor zwisehenge spei chert wird und dass danach in Abhängigkeit J

vom Aus gangs signal eines dem zweiten Register nachgeschalteten SC-Wertdedektors aus dem Endadressfaktor und der Zwischenadresse durch einen weiterern Additionszyklus des Addierers die Zieladresse bzw. Speicheradresse gebildet wird.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass Vorentnahmen und Einspeichervorgänge

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bad

• durch externe Geräte ausgelöst, ohne technischen und zeitlichen Aufwand gleichrangig behandelt werden und überlagert ausgeführt werden können.

Die Erfindung wird nun anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemässe Einrichtung ist jedoch nicht auf die in dem Ausführüngsbeispiel gezeigten Befehle beschränkt, sondern es können auch alle Befehle mit gleichartigem Aufbau von Rechenmaschinen , besonders mit Kur ζ wort Verarbeitung _t in der Einrichtung und nach dem erfindungsgemässen Verfahren verarbeitet werden.

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In den Zeichnungen bedeutet:

Fig. 1 eine Schaltunganordnung zum Steuern des Datenflusses

in Rechenanlagen; '

W Fig. 2 ein Adressenrechenwerk und

Fig. 3 einen Schaltung zur Reduzierung des erfindungsgemässen

Adressierverfahrens.

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nie vorliegende Erfindung, .kann In verschiedenen AusfUhrungsfortnen in die Praxis umgesetzt werden» Als "Umgebung" für das hier gezeigte und beschriebene Ausführungsbeispiel dient ein großes Datenverarbeitungssystem, das aus mehreren quasi-selbständigen Einheiten besteht», und zwar aus einer zentralen Verarbeitungseinheit, hier als CPU bezeichnet, mehreren Speichern, mehreren Eingabe/Ausgabe-steuergerätöri,. hier als Kanäle bezeichnet, sowie Steuerungs« und Wartungseinrichtungen. ■■..■■■■,■ - . :' .

Die CPU-Einheit des Umgebungssyateras besteht aus einer Steuer- oder Befehlseinheit, die nachstehend die I-Einheit genannt wird* und einer arithmetischen und logischen oder Ausführungseinheit, nachstehend E- " Einheit genannt. Die !-Einheit enthält Steuerungen für die Befehls- - entnahme-*- die Verzweigung, die Behandlung von Unterbrechungen, den Verkehr mit den Eingabe/Ausgabe-Kanälen und andere zugeordnete Punktionen. DieΕ-Einheit kann arithmetische und logische Operationen, Bewegung»», Verschiebungs- und andere Punktionen ausführen. Einzelne dieser Funktionen werden zur näheren Erklärung der Erfindung herangezogen.

Der "veränderliche Feldlänge"-Teil (Pig. T) des Uragebungssystema ist als eine halbselbständige Einheit aufgebaut und hler mit "VPL" bezeichnet«

-V· ^;-" ^; -.■.■ ■■■.·■ * Die pateneingabö in den VPt-Datenfluß erfolgt aus den K- und L-Registern in der E-Einheit (Pig. 2), die als zeitweilige Speioherpufferregister für vollständige 64-Blt»Speicherwörter verwendet werden. Quellenoperanden für die VFL-Elnheit werden aus dem Hauptspeicher Über das J-Register zum K- oder zum L-Hegistor (Fig. 2) Übertragen. Das K-Register wird für den Operanden Nr. 1 und das L-Register für den, Operanden Nr. 2 benutzt* Die Resultate.einer Operation werden in das K-Regieter eingegeben, und zu den entsprechenden, durch die Regeln der Speioheransteuerung bestimmten Zeitpunkten werden diejenigen Bytes, die als Ergebnis der Operationen verändert worden sind, vom K-Regiater wieder in den Speicher zurllckUbertragen.

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In der VFL~Datenfluß-Einheit nach Fig. 1 bestehen mehrere Hauptdatenpfade. Normale Operanden werden vom K- oder vom L-Register geliefert und durch die Linkes-Byte-Torschaltung (LBG) oder die Rechtes-Byte-Torschaltung (RBG) weitergeleitet. Von da aus können Operanden zum Hauptaddierer, zu der hier AOE-Sohaltung genannten "Und-, Oder-, Exklüsiv-Oder-Maske" übertragen werden* Außez^dem können Operanden, die durch die LBG-Schaltung gelangen, dem Zifferpuff er-Zlfferzähler (PB/DC) sowie der "VFL nach AA & PSW"-Torschaltung zugeführt werden,

* Ausführungsfolgen und Unterbrechungen der VPL-Steuerungen nach Fig. .1.

Die Ausführung eines SS-Befehls, d.h. beide Operanden sind im Speicher, ist in Itinf Folgen unterteilt ι

Α» Einrichten,

B. Wiederholungen,

C. Speichern-Entnehmen,

D. Vorentnahme,

E. Adressenunterbringung*

Die Ausführung aller SS-Befehle beginnt mit einer Einrichtungsfolge. Für eloh wiederholende Byteoperationen werden Wiederholungsfolgesteuerungen benutzt. Die Entnahme und Speicherung des Operanden Nr. 1 erfolgt durch Speichern/Entnehmen-Folgesteuerungen. Die Entnahme des Operanden Nr. 2 erfolgt durch Vorentnahme-Folgesteuerungen. DieUnterbringung von Operandadressen und Resultatbytes in allgemeinen Registern erfolgt duroh VFL-Folgesteuerungen A, B, C und D. .

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Durch das pinriehten werden Zähler und Register für den Beginn von Wiederholungen vorbereitet. Dies besteht aus:

1. Adressenberechnung (die drei niedrigstelligen Bits nach T oder S, Fig. 1) Stellen von Entnahmeanforderungen,

2. Adressenvergleich für überlappende Felder,

3* Anfangseinstellung von ZUhlern, H

k* Übertragung von aus dem Hauptspeicher zurüeküberi· tragenen Wörtern von J nach K und L (Fig. 2),

5. Einsetzen der Anfangswerte in ER und SC (Fig. 3),

6, Einstellen der VFL-Übertragungskippstufen«

Obwohl praktisch nur die Punkte J, 4 und besonders 5 wichtig sind, werden auch die anderen mit erläutert* da dadurch die Zusammenhänge der Erfindung klarer werden. '

Der Adressenvergleich für überlappende Felder wird ausgeführt# weil Byteoperationen derart durchgeführt werden müssen, daß das Resultat durch die Bearbeitung von jeweils einem Byte aus dem Hauptspeicher , erzeugt worden zu sein scheint. Wenn die Operanden nicht in dasselbe Speicherwort hinein Überlappen, besteht kein Unterschied zwischen der Eißze!verarbeitung von Bytes und der Verarbeitung von jeweils acht Bytes aus dem Hauptspeicher-.

Bei Dezimaloperationen erfolgt der Vergleich, um festausteilen, ob die Bestimmungsgröße (Operand Nr. 1) in einem niedrigerstelllgen Speicher enthalten ist als die Quellengröße (Operand Nr«2). In logischen Operationen soll durch den Vergleich festgestellt werdem ob die Bestirnmungsgröße in einem höherstelllgen Speicher als die QuellengrÖge enthalten ist. 0 0 9828/1379

Falls die Differenz zwischen den Anfangsadressen der beiden Operanden 0-7 beträgt, besteht die Möglichkeit» daß während der Ausführung Bytes aus ein und demselben Speioherwort entnommen werden, Wenn festgestellt v/ird, daß Quellen- und Bestimmungagröße im selben V/ort enthalten sind, wird die RBG-Schaltung umgeschaltet, um aus Register K anstatt aus L heraus zu Übertragen, -und .sowohl die LBG- ala auch die RBG-Schaltung entnehmen also.Bytes aus Register K.

Falls die Differenz zwischen den Anfanßsadressen der beiden Operanden 8 -15 beträgt, wird .das Vort, das durch eine Vurent- ψ nähme entnommen würde, tatsächlich in Register K erzeugt. Daher wird die Vorentnahrne blockiert, und während jeder Speichern/Entnehraen-FoIge erfolgt eine Übertragung aus Register K nach Register M (Fig. 2).

Die Wiederholungen sind die eigentliche Verarbeitung von Daten zu jeweils einem Byte. Jedesmal, wenn ein Byte der Quellengröße (Operand Nr, 2) verarbeitet wird, werden Zähler Z und Erhöhungsschaltungen S einen Schritt weitergeschaltet. Jedesmal, wenn ein Byte der BestimmungsgrUße (Operand Kr. 1) verarbeitet wird, werden Zähler Y und Erhöhungen T einen Schritt weitergeschaltet. Wie in der Beschreibung der Zähler Y und Z erwähnt worden ist, werden % sie getrennt für Dezimaloperationen und als ein Zähler für logische Operationen weitergeschaltet. Die Wiederholungen werden durch Folgesteuerungen, die hier rait IS 1, IS 2 und IS 2 bezeichnet sind und nicht näher erklärt-werden« gesteuert.

Auch andere Folgesteuersignale sind nur zur Erklärung und Unterscheidung verwendet« Ihre Erzeugung ist nicht beschrieben, da dies bekannt ist und durch Steuerkette sehr leicht zu realisieren ist·

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DIe Speichern/Entnahme-FoIge wird immer dann eingeleitet, wenn eine Bestimmungsgrößen-Wortgrenze erreicht wird oder das Ende der Operation signalisiert wird. Die Adresse wird errechnet unddie VFL-ßpoicheranforderung gestellt. Hierdurch wird ein Resuitatwort gespeichert. Wenn ein weiteres Wort für die Bestifnmungsgrüße erforderlich ist, wird dio Adresse errechnet und die WL-Entnahmeanforderung gestellt. Für das Ende der Operation ist SF 5 der letzte Umlauf. Falls es sich nicht um das Ende der Operation handelt, erfolgt Im Umlauf SF eine übertragung von Register J nach Register K, und die Folge wendet sich wieder den Wiederholungen zu* .

Das überqueren einer BestirnmungsgrÖßen-Wortgrenze wird durch die T-Anzeigevorrichtung angezeigt. Bei der Bewegung von rechts nach* links durch ein Feld steht die T-Anzeigevorrichtung an einer Wort<grense auf null· Bei der Bewegung von links nach rechts durch ein Feld, steht die T-Anzeigevorrichtung an einer Wortgrenze auf sieben.

Die Operationsendöbsdingungen sind für verschiedene Befehle verschieden, aber die häufigsten Bedingungen bestehen darin, daß die ZShler Y oder Z auf den aus lauter Einsen bestehenden Stand gehen.

Die Vorenfcnahraefolge wird jedesmal dann eingeleitet* wenn ein Q,uel~ lengrößenwort benötigt wird. Die Vorentnahmefolge überschneidet sict normalerweise mit den Wiederholungen oder dem Einrichten« Das erste Quellenwort wird während des Einrichten^ entnommen» Die zweite Quellenwortentnahme (erste Vorentnaiirae) wird während des Einrichtens eingeleitet. Bei seiner Rückkehr wird das zweite Wort in Register M eingegebön. Um ersten Umlauf der Vorentnahnie erfolgt eine Übertragung von Register M naoh Register L« Bie Wiederholungen werden nach PFI wieder eingeleitet. Der restliche Teil dar Vorentnahme· folge kann auf P? 1 folgen, falls ein ^weiteres Ciuellenwort benötigt wird*

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Durch zwei Befehle, nämlich "Übersetzen und Prüfen" und "Ausgabevorbereitung und Markierung," werden Informationen als Teil üea Resultats in allgemeine Register eingeführt.

Durch den Befehl "Übersetzen und Prüfen" wird die Adresse des Operanden Nr, 1 in die niedrlgstelllgen 24 Bits von GR 1 eingesetzt, und das übersetzte Byte (von null verschiedenes Byte aus der Ubsr-. Setzungstabelle, Operand iJr· 2) wird in die niedrigeteiligen 8 Bits von GR 2 eingesetzt. Diese Resultate werden nur dann in GR 1 und 2 . der J-Einheit (Pig. 2) eingegeben, wenn ein von null verschiedenes Byte gefunden wird«

Durch den Befehl "Ausgabevorbereitung und Markierung" wird die Byteadresse der ersten bedeutsamen Resultatziffer in di© niedrigstelligen 2h £"~a von GR 1 ©ingesetzt.

Die Folgesteuerungen A, B, C, D, IST und IS? werden für die TRT- . Adressenunterbringung und die Folgesteuerungen A* B, C, D und IS1 für die ADMK-Adressenunterbringung benötigt. Sie werden nicht näher beschrieben, da sie. zur Ericlärung der Erfindung nicht erforderlich sind. -. ■ . -v..";.. ^: ' '■.- ' · ^;

w Die LSngenaMhler X. und Y beginnen mit den spezifizierten Operandlangen und zählen sie abwärts auf null au· Das AbwUrtszählon der Xängö bedeutet, daß die restlichen zu verarbeitenden Bytes zahlenmäßig überwacht werden. Dar Vtertim Längenzähler Yn dann benutzt wörden# um festzustellen„ ob ein weiteres Qüellenwort nach Beginn ainer Vorontnahm© entnommen werden muß. Durch den ersten Umlauf der . Voren-tnahrae wird da# vorentnosnmene Wort von Register M nach Register- Is übertragen. Wenn ei» weiteres Wort bonötigt; wird, zeigt der ssähler, daß noch mehr als acht Bytes Übrig ..sind«..'die Yprentnahtte fortgesetzt, und das nüohsta Wort wird voyentnororaen·

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Für.besondere Befehle der verwendeten Anlage, die hier mit EDM, EDMK, TR und TRT bezeichnet werden* gibt es koine eigentliche Vor~ entnahme* Die Vorentnahinefolge wird verwendet, um QuellenwÖrter zu entnehmen, aber sie überschneidet sieh nicht mit den Wiederholungen. Für EDi-IK und TET wird die Byteadresse eines By tea im Operand Nr. 1 in GR 1 eingegeben. Am leichtesten läßt sich diese Adresse dadurch erzeugen, daß die Zähler Y und Z mit null in Gang gesetzt und bei der Verarbeitung von Bytes des Operanden Nr, 1 aufwärtsgezählt werden und daß der Inhalt vom Zähler Y und vom Zähler Z zu B1 ynd DI addiert werden, wenn die Byteadresse benötigt-wird.

Die SS-Befehl© werden ira vorliegenden Beispiel nach der Einrichtungsfunktion in vier Gruppen eingeteilt!

-■'■■ 1. Bewegen mit Versetzen, Einpacken, Auspacken, Null und Addieren, Dezimalvergleich, Deziraaladdltion und Dezimalsubtraktion,

2, Bewegen numerisch, Bewegen, Bewegen Zone, UND, logischer Vergleich, ODER, EXKLUSIVES ODER, Ausgabevorbereitung, Ausgabevorbe-. reitung und Markierung,

*"3* Bazimalmulfeiplikation, Dezimaldivision und ·

4. Obersetzen, übersetzen und Prüfen, von denen nur einige be- ™ achrieben werden.

Die allgemein© Aufgabe der Einrichtung für eine Reihe von Befehlen der Gruppe 1 besteht im folgendem

a) Wörter aus dem Speicher zu entnehmen,die das erste zu verarbeitende Byte für beide Operanden enthalten,

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b) die Anfangsadressen auf die Möglichkeit Überlappender Felder hin zu vergleichen, ob 0^(E2i-r>2+L2)-(BUD?+L1 y~ 8

c) die Anfangbyteadreösen in S und T einzustellen,

d) wenn erforderlich, die erste Vorentnahme einzuleiten, ©} entnommene Wöi'ter in Register K und L einzugeben,

f) die VFL-Torsteuerungskippstufen einzustellen,

g) für Einpacken und Auspacken die H-Reglster Bits 19 und 20 (die beiden niedrigstelligen Wortadressenbits, wobei H (21-23) die Byteadresse sind) in ER (1, 2) für den Operanden Nr. 1 und in SC (1, 2) für den Operanden Nr. 2 einzugeben,

h) für Einpacken und Auspacken die Zlihlregister ER und SC auf Übereinstimmung hin zu vergleichen, was zur Feststellung überlappender Felder gehört.

Zunächst seien einige der bei diesem Einrichtungsvorgang verwendeten Beziehungen besprochen.

Falls der Operand Nr. 2 aus mehr als einem Wort im Speicher besteht, wird die Entnahmeanforderung für das zweite Wort während des Einrichtens gestellt. Diese Anforderung wird die erste Vorentnahme genannt. Die Länge des Operanden allein zeigt nicht an, in wievielen Wörtern der Operand Nr. 2 enthalten ist. Z.B. könnte der Operand Nr. 2 nur zwei Bytes (L2» 1) umfassen, aber an der Byteadresse null beginnen und in zwei Speicherwörtern stehen. L2 könnte jedoch sieben bei einer Anfangsbyteadresse sieben sein« und der Operand steht dann in einem Wort. Daher wird ein Vergleich zwischen L2 und S gemacht, um zu bestimmen, ob die erste Vorentnahme eingeleitet werden muß. Falls L2

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' BADORfOiNAL , "'

größer als S (Anfangsbyteadresse von Operand Nr. 2) 1st, steht der Operand Kr. 2 in mehr als einem Speicherwort. Eine zweite Vorentnahm© wird eingeleitet, wenn die erste wortgrenze des . Operanden Nr. 2 Überquert wird. Jetzt zeigt der Längenzähler an, wieviele Bytes noch zu verarbeiten sind. Palls Z größer als 7 ist, wird eine Vorentnahme eingeleitet, sonst erfolgt keine Anforderung*

Mit Ausnahme von "Einpacken" und "Auspacken" bevfegen sich alle · Befehle,,/die die Feststellung oder'Verarbeitung überlappender Felder erfordern, durch beide Operanden hindurch mit der gleichen λ Geschwindigkeit. Das bedeutet, daß die relative Lage der beiden Operanden am Beginn der Ausführung während der ganzen Ausführung unverändert bleibt*

Bei "Einpacken" und"Auspaoken" werden die Anfangsadressen auf ©ine absolute Differenz von O bis 7 hin geprüft. Falls die Differenz 0 bis 7 ist, werden die beiden niedrigstelligen Wortadressenbits im Register (M) und im Schiebezahler (SC) jedesmal beim überqueren einer Wortgrenze berichtigt. Wenn diese beiden Telladressen gleich werden* werden durch das überqueren der Wortgrenze beide Operanden in dasselbe Speicherwort hineinbewegt, und für beide Operanden muß. ein Register (K) benutzt werden, ■

Wenn die Differenz der Anfangsadressen 0-7 ist, d.h. 0£(B2+D2+L2)-(B1+DT+L2)z.8, zeigt ein Vergleich der Byteadressen an, ob die beiden Operanden im selben Wort anfangen oder nicht. Die Anfangsbyteadresoen befinden sich in den 3- und ^-Anzeigevorrichtungen. Falls S^T, beginnen die beiden Operanden im selben Speicherwort. Falls SZ-T, beginnen die beiden Operanden in benachbarten Speicherwörtern, und zwar 1st das erste Bestimmungswort das zweite Quellenwort« das benötigt wird. '' '

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Einzelumlauf-Betrieb wird die erste Eiiirichtungg-Entnahmeanforderung nach SU1 weltergesohaltet. Dies ermöglicht es, das nach Register J zurückübertragene■■ Wort während SU2 nach Register M zu Übertragen. Der restliche Teil des Einrichtens bleibt unverändert, abgesehen vom Beginn der Vorentnahme. Der Beginn der Vorentnahme wird bis SU9 verzögert, so daß das entnommene Wort nicht zu Register J zurückkehrt und das erste Wort des Operanden Nr. 2 zerstört, das während SU5 nach Register J zurückkehrte.

Das Wlchtigate der Erfindung besteht nun in den folgend beschriebenen Steuerungen.

Im Register ER erfolgt laufend eine WortzUhlung, die während des Einrichtens auf null rückgestellt wird. Das ER-Register wird bei jeder Speicherung eines Resultatwortes um eines weitergeschaltet, Der für die Adressenerzeugung nach einem, Adressenaddierer übertragen© Krhöhungswert kommt au3 dem SC-ZHhler. Der Betrag im ßC-Zähler ist der für die nächste Entnahme benötigte Erhöhungswert, d.h., falls - der.Operand Nr* 1 Wortgrenzen vor dem Operanden Nr. 2 überquert, ist der Inhalt vom Zähler SC « ER + 2 für die Vorentnahme, und falle der Operand Nr. 1 wortgrenzen vor dem Operanden Nr. 2 überquert, ist der Inhalt von SC * ER + 1 für Vorentnahmen. Nach Abschluß der Vorentnahme ist der Inhalt von SC »ER+ \ für die nächste Entnahme des Operanden Nr. i« Eine Status-Kippstufe wird wölirend des Einrichtens eingestellt« falls S£T. Ihr Ein-Zuatand zeigt an, daß der Operand N2, Wortgrenzen vor dem Operanden Nr, 1 überqueren wird. Die erste Vorentnahme wird eingeleitet, wenn 2 (1, 2, 4)^S Nicht (1, 2, ^) oder Z (8) oder Y (1, 2> >, 8) nicht gleich null ...t. Der Z* und S-Vergleich wird mit dem Komplementwert von S ausgefülirt, weil die Operanden von links nach rechts verarbeitet werden (niedrige Stellen zu höheren Stellen im Speicher). -

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■·*1-5-

Die ,Resultate eines Befehls "Auijgabevorbereitung" ^-ij0reitüng--^md-;Mar-ki©runE^tf'.mit.-Ül3??-riLappenäen Feldern sind als nicht vorhersagbar angegeben. Daher, werden diese beiden Befehle.stete so behandelt* als ob ihre Operanden keine Überlappungen -aufwiesen. Adressenvergleiche werden gesperrt während des Einrichten^ für "Ausgabevorbereitung" und ^!rAusgabevorbereitung und Markierung."

Zum besseren Verständnis der Erfindung werden nun die Einrichtungsfunktionen naher beschriebem

SU1 bei Sü8 sind Signale, die nacheinander von einer nichtge- * zeigten Polgesteuerschaltung erzeugt werden,

SU1 Kein Erhöhungswert wird nach AAweitergeleitet, da die gewünschte Anfangsadresse BV +DV ißt.

SU2 Der Inhalt von Schaltung AEOB wird nach Register ER weiter-* geleitet als Mittel für das Rückstellen von Register ER auf null mit richtiger Parität.

Es wird kein Erhöhungswert nach dem Adressenaddierer übertragen, da die gewünschte Anfangsadresse des zweiten Operanden B2 + D2 ist.

Eine Eins wird zwangsweise in den Toil AE eingegeben, und aus Schaltung AEOB erfolgt eine Übertragung nach Zälilregister bzw. Zähler SC. Hierdurch wird der erste Adressenerhöhungswert vorbereitet, der für die Entnahme benötigt wird.

Die Y- und Z-Zühler werden während Sü4 auf null rückge-8teilt für "Ausgabevorbereitung" und "Ausgabevorbereitung· und Markierung," weil die Zähler Y und Z in diesen Befehlen aufwärtsgezählt werden.

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BAD ORK3JNAL

Der Inhalt von Schaltung AOB wird stets rait SU LT nach Register K übertragen für diese Gruppe. Di© Addition währexid - SU6 hat (B2 + D2) - (BI + DI) gebildet, und die gewünschte zu prüfende Differenz 1st (BI + D°1) - (B2 + D2) oder Nicht" (B2 + D2) - (B1 ·»· D1).

SU8 Falls die era to au überquerende Wortgrenze im Operanden Nr. enthalten ist, wird eine Eins zum Inhalt des Zählers SC addiert, Hierdurch gelangt eins Zwei in den Zähler SC, der für die erste Vorentnahm© bonötißte Erhühungswert.

Bei dem Ein- und Ausspeichern für die Befehle PACK und UNPK überlappenden Feldern werden die überlappungs-Kippstufen während des Einrichtens wie folgt eingestellt»

0- 7, wenn 0d[B2+D2+L2)-(B1+D14-L1 )^8 für PACK , -8 4B2+D2+L2) - (B1 +D1 +L1 )^3 für UNPK

8-15, wenn 8^(B2+D2+L2)-(B1+D1+L1 )^H6fUr beide

Bei diesen Ausgangsbedingungen und den Peldlängenbegrenzungen ist es möglich, die beiden niedrigstellißen Wortadressenbits (H19 und H2G) zu überwachen, um festzusteilen, wenn die Operanden sich im selben k Speicherwort befinden. Diese beiden Bits werden wiederum in die ER-ünd SC-Stellen 1 und 2 (Fig. 3) wUhrend des Einrichtens eingesetzt. Bei Jeder überquerung einer Wortgrenze wird dl© entsprechende Adresse . (ER für Operand Nr. 1 und SC für Operand Nr. 2) um 1 vermindert, und dann werden die Inhalt!'beider Register verßllchen. Falls sie Übereinst Imiaen, werden die Operanden mit demselben Speieherwort arbeiten*

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Der Hauptunterschied zwischen den logischen und arithmetischen Ein- und Ausspeicherungsfolgen für SS-Befehle ist die Adressenbildung. Im Register ER der verarbeiteten Wörter erfolgt ein© Wortzählung. Mit Hilfe dieser Vtortzählung können die Teilwerte erzeugt werden, die zu der Baslsadresse für das Ein- und Ausspeiehern addiert werden. Dieser Wortzählstand wird jedesmal beim Speichern eines Resultatwortes weitergeschaltet· Die der Einspeieherung vorausgehende Entnahme verwendet ER +. 1 für die Adressenerhöhung» Falls das Quellenfeld Wortgi"enzen vor dem Bestimmungswort Überquert, 1st der Vorentnahmeadressen-Erhöhungswert ER + 1« Da beide Operanden sioh mit derselben Geschwindigkeit durch den Speicher bewegen, zeigt ein Ver- " gleich ihrer Anfangsbyteadressen an, welcher Operand während der ganzen Ausführung vorn liegt. Ist SZT, dann zeigt dies an, daß der Operand Nr. 2 Kortgrenzen vor dem Operanden Nr. 1 Überqueren wird. Nach einer Ein- und Ausspeicherungsoperation oder einer Vorentnahrae enthält das Zählregister SC den Erhöhungswert für di© nSehste Entnahme. '.-■■'■■

Ein bestimmter Befehl, hier MVC genannt, entnimmt, das Bestimmungswort nicht. Daher beginnt die Ein- und Ausspeicherungefolge bei SF 2_Λ und die Vorentnahme muß den Inhalt von Register ER für die nSohste Adi senerhöhung in Zählregister SC belassen. .

Nachstehend wird beschrieben, wie diese Ein- und Ausspelcherungsfolge arbeitet}

8F1 Der Inhalt von Register ER wird naoh Register SC übertragen als Vorbereitung für die Speicherung des Resultats.

SP3 Zur Erhöhung des Wortzähletandee wird eins zum Inhalt vom Register ER addiert·

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SFj? Zum Inhalt vom Register ER wird eins addiert, und die -Summe wird in Zlihler SC eingegeben. Dies ist eine Vorentnahme-Adressenerho'hung, falls das Bestimmungswort vor dem Quellen- wort liegt.

SFo Zura Inhalt vom Register SC wird'eine addiert (ER + 2), und die Summe wird in Zlihlregister SC eingegeben. Dies ist eine Vorentnahme-Adressenerhöhung, wenn das Quellenwort vor dem Bestimmungswort liegt. Dieses Addiersignal wird außerdem mit einem Nichtüberlappungssignal weitergeleitet. Falls eine der· P Uberlappungs-Kippstufen im Ein-Zustand ist, wird die Vorent~ nahine nicht mit den Wiederholungen Überlagert, Wenn eine Quellenwortgrenae überquert wird, werden die Wiederholungen ausgesetzt, während das nächste Quellenwort ausgespeichert wird. Für diesen Fall beträgt die Adressenerhöhung ER + 1.

Die Befehle "Pack" und „"Unpack" müssen für Überlappende Felder anders behandelt werden» in beiden Befehlen werden die Operanden mit verschiedener Geschwindigkeit verwendet, so daß die Anfangsadressenbeziehung nicht während der ganzen Ausführung unverändert bleibt. Die Uberlappungs-Kippstufen worden entsprechend den Adressenvergleichen wie folgt eingestellt ι'-

^: ■ _; ■■■■ :

Pack

O 4(B2+D2+L2) — (B1+D1+Lt)<££ setzen 0-7 TGR

- (B1+D1+Ll)«<i-16 setzen 8-15

unpack
-8^-(B2+D2+L2) - (BT.+D1+L.1)£8 setzeil 0-7

6^(B2+D2+L2) - (B1+Di+Ll^i6 setzen 8-5 TOR 00982871379 ■

Henn eine dieser beiden Kippstufon im Ein-Zustand ist* werden die beiden niedrlgstelligen V.'ortadressenbits (Hl 9 und H20) in die Zählregister ER und SC für das Bestimmungswort bzw. das Ursprungswort eingegeben. Bei ,Jede** überquerung einer Wortgrenze wird das entsprechende Register um eins vermindert/ und die beiden Register werden auf Übereinstimmung verglichen. Viexm sie gleich sind, zeigt das an, daß durch die überquerte Wortgrenze die beiden Operanden In dasselbe Speioherviort gelangt sind. Die Adressenbits stehen in den Stellen 1 und 2 von Zählregißter ER'und SG. Sie werden durch die Addition von 11 (dem Zweierkomplement von Qi) vermindert. Dann wird.-. SjJ votn inhalt des Registei^s ER subtrahiert. Falls alle Halbsummen des Addierers gleich eins sind, sind die beiden Eingangsworte gleich

Die Vorentnahmefolge kann nicht mit den Wiederholungen überlappt werden, wenn eine der Überlappungs-Kippstufen im Ein-Zustand ist. Der Grund dafür ist, daß das entnommen© Wort in Register K enthalten sein könnte. Durch die Vorentnahme würde das V<ort entnommen, bevor das modifizierte Wort (das Resultat) eingespeichert ist. Das würde ein falsches Ergebnis zur Folge haben. Daher werden die Quellenwortentnahmen nach dem Antreffen der Quellenwortgrenze ausgeführt. Der Inhalt von Schaltung AGB v?ird mit der PF4-Kippstufe sowohl nach Register L als auch nach Register M weitergeleitet., wenn eine der Uberlappungs-Kippstufen im Eln-Zustand 1st.

Die beiden Ubersetzungsbeföhlö sind logisohe Befehle und verwenden | die normale Vorentnahmefolg© nicht, weil Quellen- oder Ursprungs-Bytes einzeln aus einer Tabelle entnommen werden und nicht in bestimrater Reihenfolge aufeinanderfolgen.

Die "Ax^abeaufbereitung"-Befehle überlappen die Vorentnahmefolge nicht mit Wiederholungen. Das Weiterschalten der Zähler Y und Z hat keine direkte Beziehung zu den verwendeten Quellenbytes, und daher ist es untnöglich, festzustellen, ob ein weiteres Quellenwort benötigt wird, bevor eine Wortgrenze angetroffen wird. An einer

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Wortgrenze wird, falls Y und Z £ I0P (8-15) sind, ein Wort'entnommen. Falls Y und Z * I0P (8-15) sind, wird die Ein- und Ausspeicherungcfolge eingeleitet, und da diese den Vorrang hat, wird die Vorentnahmefolge unterdrückt. Es ist trotzdem noch möglich, daß ein Quellenwort entnommen werden könnte, das nicht benutzt wird.

Da Ausgabeaufbereitungs-Befehle die beiden Operanden mit verschiedener Geschwindigkeit verwenden,■■müssen zwei getrennte Fortzahlungen ausgeführt werden. Der Schiebezähler/(8C)- zählt die Wörter für Operand Nr, 2. Bei jeder Vorentnahraefölge wird eins zum Inhalt von SC addiort, nachdem'dessen Inhalt für die derzeitige Entnahme benutzt worden ist (Die Einrichtungsfolge stellt den SC-ZUhler zunächst auf eins ein). Die SC-Bits 2-7 werden in die Adressenaddierer-Stellen 23 - 28 weitergeleitet, um die Adresse B2 + D2 + (SC χ 8) zu erzeugen. V/enn die Vor entnahme folge nicht mit den Wiederholungen Überlagert wird, zeigt das folgendes ent

1. Das entnommene V/ort wird in L eingebracht,

2. die Wiederholungen beginnen nach PF4 statt nach PPI«

Durch die anderen logisohen Befehle wird die Vorentnahmefolge mit den Wiederholungen zum Überlappen gebracht, falls keine Überlappung besteht, und wird keine Entnahme vorgenommen, falls eine der Uberlappungs-Kippstufen im Ein-Zustand ist. Im Falle der NiehtUberlappung wird ER + 1 während PF2 in den SC-Zähler eingeführt, um die nächste Ein- und Ausspeicherungsfolge vorzubereiten* Der Wortzählstandder verarbeiteten Wörter wird im Register ER beibehalten. Er wird bei Jeder Speicherung eines Resultatwortes auf den neuesten Stand gebracht. Daher speichert jede Ein- und Ausspeicherungsfolge an BI 4 DV + ER und entnimmt aus B1 + D1 + (ER + 1). Nach der Ein- und Auespeioherungs folge bleibt entweder ER 4 1 oder ER f 2 im SC-ZUhler stehen» und zwar in Abhängigkeit davon, ob das Bestimmungswort Wortgrtnzen toi* oder nach dem Quellenwort Überquert· Beim Eintritt in eine Vorentnahme- oder In eine Ein- und Ausapeloherungsfolge enthält dtr SC-2ähl«r den für die Entnahme zu verwendenden Adressenerhöhungswert» Da dl· Befehle sich duroh beide Operanden mit gleloher Geschwindigkeit bewegen, überqueren die beiden Operanden abwechselnd Vortgrenzen. . .;■ -^- ■- V ■■:■■" = :"^:." 00982:871379 --■■■,i

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE * , . —■—

1. Schaltungsanordnung zur Bildung von Zieladressen aus Relativadressen für die Ansteuerung von Speicherzellen im Hauptspeicher einer Datenverarbeitungsanlage, deren externe Geräte Zugriff zum Hauptspeicher haben, wobei die Relativadresse in einem Register abgespeichert ist und ein konstanter Wert in einem zweiten Register steht und die Summe dieser beiden Adressenteile in einem den Registern nachgeschalteten Addierwerk gebil-' det wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Register (ER) Zwischenadressen von der Form (Bl +Dl oder B2 + DZ) nach- ^

einander abgespeichert werden und dass dem Ausgang dieses Registers eine E rhö hung s schaltung (EA) nachgeschaltet ist, deren Ausgang mit einem weiteren Register (SC) verbunden ^: ist, in dem die Summe aus Erhöhungswert und ER-Registerinhalt als Endadressfaktor zwischengespeichert wird (SC = ER+1 . oder ER + 2) und dass danach in Abhängigkeit von Ausgangssignal eines dem zweiten Register (SC) nachgeschalteten SC-Wertdetektors aus dem Endadressfaktor und der Zwischenadresse durch einen weiteren Additions-Zyklus des Addierers (EA) die Zieladresse bzw. Speicheradresse gebildet wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass mehrere Register (H, E, M oder L) vorhanden sind, die-mit dem ersten Register·(ER) verbunden sind, die alle einzeln verschiedene Relativadressen (Bl + D2 und B2 + D2) speichern, aus den en über den nachgeschalteten Addierer (EA) und dem genannten zweiten Register (SC), das mit dem Ausgang des Addierers verbunden^ ist, napheinander mehrere Zieladressen bzw. Speicher'· '...,.,, adrejasen gebildet werden^ - r ^ ^i- '

Docket 7880 0 0 9828/1379

3'. ·■■ Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass mehrere Register (H, M, L und I) neben dem genannten ersten Register (ER) direkt parallel mit den Eingängen des Addierers (EA) zwecks Bildung mehrere Zieladressen verbunden sind.

Docket 7880 009828/1379