Устройство для буферизации команд
0П ИСAНИЕ „„,,, ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
{61) Дополнительное.к авт. свил-ag(22) Заявлено23,07.76 (21) 2387617/18-24 с присоединением аеявкп № (23) Приоритет(43) Опубликовано05.06.78 Вюллетень № 21 (4б) Дата опубликования описания 9.ОЬ, тв (51) М, Кл, Я 06 Р 9/00
Государственный номнтет
Совета Мнннстроа СССР по делам нэабретеннй н открытий (53) УДК 681.325 (088.8) (T2) Авторы изобретения В. Б. ШкляР1 Р. С. Мойса, А. С. Самарский и Р. А. Реморова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУФЕРИЗАЦИИ КОМАНД
Изобретение относится к вычислительной технике, в частности, к устройствам для буферизации команд, и может быть использовано при построении процессора цифровой вычислительной машины среднего быстродействия.
Известно устройство для буферизации команд (1), содержащее счетчики команд, коммутаторы счетчиков команд, регистров команд, сброса, блок памяти, счетчик, дешифратор, схему сравнения, триггер, регистр заявок, элементы И, ИЛИ, генератор, триггер занятости памяти, .коммутатор управляющих сигналов и схему задержки.
Недостатком устройства является низкая степень буферизации командной информации, чго обусловливает его низкую эффективность.
Наиболее близко к изобретению»о техни- l5 ческой сущности и достигаемому положительному эффекту устройство для буферизации команд j2f содержащее блок наращивания адресов командной информации, регистр адреса памяти, выход которого соединен с первым выходом устройства; регистр кода операции и регистр непосредственного байта, выходы которых соединены соответственно со входом дешифратора кода операции и с первым входом регистра адреса общих регистров; первый буферный регистр команд, первый выход которого 25
2 соединен со входами регистра кода операции и регистра непосредственного байта; второй буферный регистр команд, первый выход которого соединен с первым входом первого буферного регистра команд; третий буферный регистр команд, первые вход и выход которого соединены соответственно со входом устройства и первым входом второго буферного регистра команд. При этом вторые выходы первого и второго буферных регистров команд соединены соответственно со вторым н третьим входами регистра адреса общих регистров, третьи выходы первого и второго буферных регистров команд соединены со вторым выходом устройства, первый выход блока наращивания адресов командной информации соединен с первым входом регистра адреса памяти, а выход регистра адреса общик регистров — с третьим выходом устройства.
Недостатком устройства является использование большого объема оборудования.
Цель изобретения — сокращение оборудования.
Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит блок анализа заполнения буфера, блок управления продвижением информации, блок управления выборкой команд, причем первый выход блока управления выборкой
610!09
">В
КОМ((I(!(С .)СД(1(н(11 < (ГЕТВ(..pTbii(ВХОДОМ ()ЕГi!CT()3 адр(са ()бн(их pel и(. т;-)Ов и с чствс()ты? . ВыхоДОМ уст()ойстВЯ. I()poli выход блока y?Ip3(3J(cНИЯ ВЬ(<(ОРКОЙ К((МЯНД с ОЕД;(НЕП C I!PPDI,!MII BXOд я м и б2 г () )(» (,> < (I j r(B (I p ((bс я (3 р О! д и и K c I H c i i (I I i () 0 (2MЯЦ(1И И ()ЛОКЯ 1!ЯP>3Uiи(ЗЯНИЯ ЯДРЕСОВ КОМЯНДнои инфор,*.(,3-1(!(H и со вторым входом регистра
ЯЛРЕСЯ с!ЯМ>сти. ЬТО()ой f3(-.!Õ()Ä ()Ji<333 i BÃ)31UHB3ния яд()(" zB кОмяснл!ГОЙ инфо()ма(IHH соединен
CO 13TOpbIi1H ВХОДЯМИ НЕ(3 ВОГО И BTOpol Оуфвс!Hblx рвГН Tf)QD ко>(iff.((H c первым ВходОМ бло. ка анализа запал leHH: буфера. Второй> третий и че (Вep) ;(и ВХОдьг блока 3 H3ëиза 33 полнени)1 буФера соединены с четвертыми Выходам н соОтвстстзенно пеОВОГО и ВтороГО б /фсппых 12сГИСЧ Р()Г> Ко>ИЯН r(И СО Вт>О(31>!с>(ВЫХОДОМ трЕТЬЕГО (усфв))! ()г;, i;PI >1("Гра (<0-3 -. ((Д ((Po>j(-сс(с>(.(хс> Г((>с„ (П(Н((3()3 > <3,)3 ((()E! i(О ieP31((! (! С >C)(!?(I >. CO (3 (OPiл(Я
ВХ(2)! >М::)((31 <:3 ((!(псс(((пс"3((-Hã:: . :((()есгсв с О?:.; (?((>!с>(< и и (1) 0 м 3 (и и I (и )! т ь! !и В х О д 0 м б л О ". 3 3 1 (е л(и 3 Я сдд .>, >>0,, с с! с(...с",, !
Со ВТО сlс>M НХОДО(И ОЛОГ . :>(И ра ВЛСПИЛ (Iс()ОДВН" жен((((.":, Л И!!(()>2().">131П(1(И С ПЕ )i)Ь: 3! Bкодоi(ОЛОК(!
Ъ(!1)31)Л(П 11 ВЫООOKOI! 1>(31>13П ".. с, >Т ".(30:! (!XC!! -Зг(0)ка уi!р )(л?1()iя Bi!бор :! "й ко -. (Яс!-;,,(! (ОСДНHPH с0 ((T(j0((М П(.",; 0((ОМ дЕГЦ((<():,3.50ð;-",;.;,:3 0((>--с)ЯЦИИ с . *" сс я B!;i(:>-<)(> блокя "и )3()ле .!" я !Год(3ИH<еиi(см нн"
ФОРМГПI (111 СОЕДПНС> C- -!) (::;::1! В>-:<3Ë33(H> UiePБОГО и ВТО(30ГО ОУ(()ЕР(-(ь(Х (ЗСГ(!СТООВ с>(ОМЯНД f(С0 ()ТС>()ЫM (3)(0>O.(((OPT be(0 Oy",Ue(с)НОГО РЕI" (((Г()(((<0Ä> ZI (с с( па чс(3T i e.
)кит вхi) (1. ((стий ). ()то(30(i ((ггсовый ()(J(1)ei)I(BIB )P!" iC l O3(,! КО,(ап(! Пег((С>-р 5 3grpeC3
ОбlЦИХ 13С(HCT"=>zB " .I "ХОO((Ы, рЕГИСТО 8 КО 3 с
Опе()яциис, )е" с (Y"(5> 9 11 пососдст eUUQI O бяЙтя.. дешн(()рата —;.: 10 кода Операции, )3(1>?Ход (с. блок с
12 упра!.,л НHB Bb(б()ркой команд» .-"..(Ок (3 управления Пl)одвпже(EI(ei> 11(>ФОГ(
НЯРЯ(((н))ЯПИЯ ЯД )ЕС<)В КОМЯНДПО-! ПП.,:(0()МЯЦ ((f, реГистр (() Яд(1)еса памлти, Выход (6, блок 17
ЯНЯЛИЗЯ ЗЯ(>ОЛПЕ)>и >с> i(..e(>3
В описаниси 1(i(olib ODHH i еле J OU(:,(le 003I(3 f HHH И(3((1(-.стые B >ECT :,(! KO"""сн г)1 1>)((СМ
Например ><Процес< c)p 1-"; („ „ l (,— 1(12О)> Пол рЕд A M. J13pHQHOB3 с>((1 «(:тат)((ТНКЯ)) (ß5 с. 6, pHc. l ..2((:RR — формат команды длипОЙ в одно 1!олуслово (два байта); )<Х, Р1, PS— форматы команд длинОЙ В дВя полуслова,(«eTB ре байта); SS — ()Op(M3T кОмандь! длинОЙ В
VpH ПОлуеп(ОВ!3 (fUBCTb баитОВ); 1<с (— Ядрсс реГисгра первОГО Опсранда; 1< г — адрес репlст" р3 Второго Опе()яндя 8 (—" 3((рес (Ie(>BQ(o регнстря базь(; ((;! — 3дpec
033b1; 0 (— с. .Ieb((PHHc Яд;3еса пеРНОГО ()CÃècTP3 бязи; () г — смещение адреса ВторогО регистра базы; Хг — число для и(гдексяции адре а второго регистра базы.
Буферизация ОрГянизов-)ня тяк, что НерВое
ПОЛУСЛОВО ВЫПОЛНЯЕМОН КОМЯНДЫ ВСЕГДЯ ИЯХО дится B ПЕРВОМ б ус фЕ()ИО)>1 pel!!C I pe 1 В б((1)ЕВЬЫх peÃf>C с, .(с> Х Кос>13Н:с., 11СДО ЯЮ!сная (! 3 cTb за Г рун< яетс я при дал вне((И(ей Bb(()op Ke> КОГДЯ В УСТРО>йСТВО ПОПЯДЯЕ(СЛЕД,/Юсцал КО?>1(11(ДЯ И )r)KC f(P Т()С()су Сгся СЕ ПрсдварНТЕЛЬНЯЯ выборка. Для упро(цени5(анализируется необходимость только одной следу(ощей команды т.с.„если слсдук)щяп команля находится В бу. pe(истрах команд z — 4 и есть Mec(o ДЛЯ ПОСЛЕД(J ÞIUPÃO ДВОЙНОГО СЛОВЯ, ИЗ ПЯМЯТИ предварительная гыборка не производится. В блоке 1.7 I,13ëi(33 заполнения буфера учит ЫВЯ(ОТСЯ:. знячсния и — — 2 и и — l (3язрядов счетчикя адреса команд из блока 14 наращивания адресов командной информации; длина выполпясмой команды в полусловах, вырабатываемая в дещифраторе 10 кода опеРЯЦИИ; JIJIH1i3 C"iСД"(OIgeIl !:ОМЯПДЫ, GB()ЕДЕЛЯЕМЯЯ В блоке 17 анализа заполнения буфера по двум СТЯрШИМ p33()5(((3Ì с(СДующЕЙ КОМЯНДЫ ИЗ бу" .,",:ср((ы)< регистров команд 2 — 4. Только в одном из 36 803MQ)KHLU< ci(" 13eB 1)азме(цения, когда >?ослсдовательно обрабатываются две команды формата SS, в буферных регистрах 2 — 4 не будет места для следующего двойного слова из памяти. Предварительная выборка в этом случае блокируется. Чтобы избежать лишних обращений к памяти в случае команд переходов сигналом, вырабатываемым в дешифраторе 10 ;<"ода операции, предвя,)ительная выборка так)ке блокируется.. Работу устройства рассмотрим на примере Выборки командной информации (три обработ-! <е IIeK0T0p0É последовательности команд. Предположим, что буферные регистры — 4 имefOT 32 разряда (0 — 31 разряды с (),1,2,3 байтами), адрес памлти — 24 разряда (8 — 31 разрядь(). Пусть в памяти, начинял с =-дреса с ну!Лечь(м значением 29-го разряда и единичным значением ЗО-го, расположена последовательность команд (<Х, RR, SS, RS. По начальной выборке блок 12 управления вь1боркой команд вырабатывает сигнал выдачи зна- ения счетчика адреса команд из блока 14 наращивания адресов командной информации крез регистр !5 адреса памяти на выход 16. Ло нулевому значению 29-го разряда адреса памяти (начало команды расположено в четном слове двойного слова памяти) первой посылкой по входу 1 во все три буферных регистра команд 2 †: 4 сигналом из блока 13 управления п()одви)кением информации ОднОвременно заносится четное слово информации, второй посылкой — нечетное слово только в T peтн и буфе!р(3 ы Й pe! HcTp KQM 3 Hgl, 2 и ВтОрОН буферный регистр команд 3. Таким образом, перв()е полуслово выполняемой команды (<Х оказалось B первом бу- ферном регистрс 4, начиная со второго байта (по состоянию счетчика адреса команд из блока 14 наращивания адресов командной инфор)(яции), 3 ВТорос полуслово — Bo BTÎpoM буферном регистре команд 3, начиная с нулевого байта, Поэтому в регистр 8 кода операции и регистр 9 непосредственного байта выдается (:,нформацил соответственно из второго и третьего байтов перв<)го буферного регистра команд 4. Адрес (<(и индекс Хг пересылаюгся зятем в гегистр 5 адреса общих ре, нстров. 11з второго 610109 Составитель Ф. @!агиахметов Техред О. Луговая Корректор И. Гоксич Тираж 836 Подписное Редактор Т. Орловская Заказ 30!2/38 0.НИИПИ Государственного комитета Совета Мииистров СССР по делам изобретений и открнтий I 13035, Москва, Ж-35, Рауаская иаб., д. 4/5 Филиал ППП «Патента, г. Ужгород, ул. Проектная. 4 вый выход дешифратора кода операций соединен со вторым входом блока наращивания адресов командной информации и пятым входом блока анализа заполнения буфера, выход которого соединен со вторым входом блока управления1выборкой команд, второй вход которого соединен со вторым выходом дешифратора кода операции, а выход блока управления продвижением информации соединен с третьими входами первого и второго буферных регистров команд и со вторым входом третьего буферного регистра команд. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: !. Авторское свидетельство СССР № 438990, кл. С 06 F4973. 2. Патент Великобритании № !081985, кл, С 4 А, 1970.
