專利名稱：硬件實現(xiàn)的請求取數(shù)周期的系統(tǒng)接口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的說來屬于數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)領(lǐng)域，較具體地說，是關(guān)于在取包含所需信息的那個段的說明期間中止存貯管理部件的操作的一種邏輯，段說明用以指出本段在主存中的地址。
為了使數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)在多道程序環(huán)境下能更有效地工作，主存中的信息往往以段的形式組織。當(dāng)要求該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)為附加的一個作業(yè)執(zhí)行一個程序時，操作系統(tǒng)必須得為這個程序以及該程序要處理的信息找到在主存中的存貯空間。因此操作系統(tǒng)要為該信息分配一個存貯區(qū)，必要時也為該程序分配有貯區(qū)。存在存貯區(qū)中的信息具有段的形式有這個段的第一個字單元在主存中的地址，還有大小通常為128或255的一系列相鄰單元，用以存放屬于這個段的除了上述單元地址此外的其余字。存放某一個所需字的單元地址等于第一個字的單元地址加上位偏移量。
因為信息可以在主存中任一物理地址單元上結(jié)束而該程序又必須存取此數(shù)據(jù)，為此，該程序?qū)⒈３炙獑卧囊粋€邏緝地址。所以，在操作系統(tǒng)把存貯空間分配給所需存貯的信息時，必須提供邏緝地址到物理地址的一種轉(zhuǎn)換。因此操作系統(tǒng)生成一個由段說明組成的翻譯表。
對于主存中的每一個段均有一個段說明。段說明含有本段的第一個字在主存的物理地址。把邏緝地址用于該翻譯表即可讀出適當(dāng)?shù)亩握f明。
在采用原有技術(shù)的那些系統(tǒng)中，如果所尋找的那個段說明不在段表中，操作系統(tǒng)就呼叫一個固定例行程序去取那個段說明并把它存放在轉(zhuǎn)換表中。然后，該固件例行程序返回到操作系統(tǒng)軟件，以便再次用邏緝地址來訪問這個翻譯表。這時，這個段的說明被存入翻譯表，其物理地址則利用段說明中的物理地址加上位移量被計算出來，為了要段說明而訪問翻譯表、利用固件程序去取這個段說明，然后再次訪問翻譯表這樣幾件事所花的時間是相當(dāng)多的。使用段說明的這種分段系統(tǒng)在專利號為4，320，451、題為“ExtendedSemaphoueArchitecture(擴充的信號燈體系結(jié)構(gòu))”的美國專利中作了說明。
下列的專利申請和本申請一樣轉(zhuǎn)讓同一受讓人，該申請具有相關(guān)的主題，現(xiàn)把它收編在此供參考美國專利申請，題為“PresentBitRecycleandDetectLogicforaMemoryManagementUnit”發(fā)明人是LiowelynS.Domwell、RicherdP.Brown、ArtherPeters和JohnL.Curley，于1986年4月7日申請，申請?zhí)枮?48，513。
本發(fā)明的基本目的是獲得一個改善了的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的之一是得到一個改善了存貯管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個目的是得到一個使翻譯表裝置的操作得以改善的存貯管理系統(tǒng)。
本發(fā)明的進一步目的是使帶有上述翻譯表設(shè)備的存貯管理系統(tǒng)在取一個當(dāng)前不在翻譯表中的段說明時減少其總的處理時間。
通過閱讀下面的說明和相應(yīng)的圖解能夠明白上述的和進一步的目的以及本發(fā)明的優(yōu)點。
一個數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括一個中央處理器(CPU)、一個主存貯器，兩者都與一個系統(tǒng)總線和一個擴展的存貯管理部件(EMMU)相連。主存貯器被用來以段的形式存貯數(shù)據(jù)。段一般說來包含多達256個16位的字。
EMMU包含用來存放段說明的一個翻譯表，每個段說明含有本段的第一個字在主存中的單元的物理地址。CPU通過向EMMU發(fā)送一個邏輯地址的辦法從主存那里索取數(shù)據(jù)。這個邏緝地址用來尋曳氡碇寫娣糯碩嗡得韉囊桓齙ピ?。EMMU把一個偏移量與本段的起始物理地址相加以產(chǎn)生該段中的相應(yīng)數(shù)據(jù)字在主存中的單元地址。
如果該段說明不在EMMU的翻譯表中，那么EMMU和CPU的正常操作被掛起并通過CPU對主存作出一個取數(shù)請求以便得到所需要的段說明。實現(xiàn)上述功能的第一步是中止CPU時鐘以便停止正常的EMMU和CPU操作。
然后，提供這樣一種邏緝功能暫時放棄中斷了的時鐘周期以便建立為開始一個請求取數(shù)周期所用的系統(tǒng)總線地址和控制信號，借此得到存放在主存貯器中的所請求的段說明。
EMMU負責(zé)生成該段說明在主存貯器的存貯單元的地址，方法是把那個不在的段說明在翻譯表中的位移量與段說明表的物理基地相加。EMMU還負責(zé)把相加的結(jié)果送到CPU。
CPU請求系統(tǒng)總線產(chǎn)生要求取數(shù)的操作，以便從主存貯器中讀出此段說明并把它送到EMMU，在EMMU中，這個段說明被存放在它的邏緝地址指出的翻譯表中的相應(yīng)單元中。
EMMU利用現(xiàn)有的那個段說明的物理地址加上相應(yīng)的偏移量產(chǎn)生一個主存貯器地址并對CPU發(fā)出請求以便讓系統(tǒng)總線索取本程序所需的數(shù)據(jù)，這樣一來，正常的操作就繼續(xù)下去了。
下面的一組圖用以說明如何實現(xiàn)本發(fā)明的方法以及如何制作本發(fā)明的設(shè)備的方法。利用這組圖和后面的詳細說明能夠很好地理解該設(shè)備的工作方式，在這組圖中，相同的引用編號在不同的圖中均代表同樣的元素，其中

圖1是整個數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的方框圖。
圖2是CPU和EMMU的要求取數(shù)操作的詳細框圖。
圖3是詳細的時鐘電路圖。
圖4是詳細的EMMU的缺席檢測邏緝圖。
圖5是詳細的后半周的總線周期邏緝圖。
圖6是詳細的總線請求邏緝圖。
圖7是詳細的總線控制邏緝圖。
圖8是詳細的EMMU映象邏緝圖。
圖9是詳細的EMMU段說明的數(shù)據(jù)多路轉(zhuǎn)換邏緝圖。
圖10是詳細的固件機構(gòu)圖。
圖11是詳細的高速暫存器的請求邏輯圖。
圖12是詳細的EMMU的存取檢試邏緝圖。
圖13是請求取數(shù)周期的時間圖。
圖1表示一個數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的總框圖。主存貯器9貯存以字為單位的信息，每個字有16位。所有字以段的形式組織在一起，每段不超過128個字。擴展的存貯管理部件(EMMU)3包括一個從邏緝地址到物理地址的翻譯器。該翻譯器最多可以存放128個段說明，每個段說明包含該段的第一個字在主存貯器9中的所在單元的物理地址。
中央處理部件(CPU)1經(jīng)過本地總線15把主存貯器9中的一個字的邏緝地址送到EMMU3。EMMU從翻譯表中讀出其段說明并把一個偏移量與讀出的那個段說明的物理地址部分相加，產(chǎn)生出所要的那個字的真正的主存貯器9的地址。因為該段說明的物理地址部分是這個段的第一個字的位置，所以加上位移后便給出該段中所要的那個字的位置。所謂邏緝地址是指軟件規(guī)定的地址。操作系統(tǒng)既負責(zé)把信息分配給各個段，每個段各自有在主存貯器9中的物理地址，還負責(zé)給出一個翻譯表以指明用來存放信息的主存貯器9中的實際地址單元。
EMMU3要么把這個實際地址送回到CPU1，CPU1則利用它向主存貯器9索取信息，要么在高速暫存器開放的條件下，把這個實際地址送到高速暫存器5。暫存器5含有當(dāng)前存放在主存貯器9中的，系統(tǒng)13正在處理的那個現(xiàn)行軟件程序最可能使用的信息。如果該信息不在高速暫存器5中，那么，暫存器5將從主存貯器9中索取信息。
CPU1，若干外圍控制器和主存貯器9共同借助于一個總線接口一起連接到系統(tǒng)總線11。該總線接口在編號為4，030，075題為“具有分布式優(yōu)先數(shù)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)”的美國專利中作了說明。高速暫存器5直接與系統(tǒng)總線11聯(lián)接。如果暫存器5沒有EMMU3所需的信息，它將去主存貯器9中取那個信息以及相鄰單元中的若干字，把它們存放在暫存器5中。從概率意義上講，下一單元中的那個字將是下一個取數(shù)周期所需要的。
圖2是EMMU3、CPU1和系統(tǒng)總線11的一部分的方塊圖，這個圖展示了在所要的段說明不在翻譯表中的情況下中止EMMU的操作并向主存貯器9索取段說明這一過程所涉及的各個邏緝框。因為段說明的長度是32位，主存貯器9中的信息則以16位長的字形式存放，所以為了把雙字長的段說明從主存?zhèn)魉偷紼MMU9中的翻譯表，需要系統(tǒng)總線11的兩個周期。
EMMU3中的缺席檢測邏輯4存放由段說明組成的翻譯表并接收來自CPU1的經(jīng)過本地總線16的邏緝地址，以便從翻譯表中由邏緝地址指出的單元中讀出段說明。如果這個段說明不在那個邏緝地址單元內(nèi)，那么將產(chǎn)生三個信MMURDE信號指出未找到段說明，MMUMIS信號用于控制系統(tǒng)總線的請求取數(shù)周期，MRDSTL信號則用來中止EMMU3的時鐘邏緝。這時，請求取數(shù)操作就開始，該操作將通過系統(tǒng)總線11把雙字段說明從主存貯器9送到EMMU3以便存入翻譯表中。在接收到段說明之后，通過重新啟動被中斷的時鐘并對系統(tǒng)總線11或高速暫存器5發(fā)出存取請求，使正常的操作繼續(xù)下去。
時鐘電路2為EMMU3產(chǎn)生時鐘信號MCLOCK。但是當(dāng)它收到時鐘中止信號MRSTL時，EMMU3的時鐘信號McLock就停止運行，直到兩個字的段說明從主存貯器9中接收到以后再運行。
固件機構(gòu)6包含一個控制存貯用的存貯器，此存貯器用以存貯控制CPU1、高速暫存器5和EMMU3的操作所用的控制信號。當(dāng)時鐘信號Mclock被中止時，該固件機構(gòu)也就被阻止按照正常順序運轉(zhuǎn)，從而使EMMU3在它收到段說明之前不能執(zhí)行其正常的功能。
后半個總線周期邏緝8是對付MMURDE和MMUMIS信號用的，以便產(chǎn)生信號MISDTA和MISDTB。MISDTA用來控制從主存貯器9中經(jīng)由系統(tǒng)總線11接收段說明的頭一個字，MISDTB則用來控制該段說明的第二個字的接收并指出請求取數(shù)這一操作的結(jié)束。
后半總線周期邏緝8還產(chǎn)生信號SDUNAV，此信號向EMMU的缺席檢測邏緝4指出系統(tǒng)總線11不承認對主存貯器9的取數(shù)請求，該時鐘應(yīng)當(dāng)按照指出的系統(tǒng)錯誤重新開始。
系統(tǒng)總線請求邏緝12隨信號MMUMIS產(chǎn)生一個信號MYASKK，這是為了請求系統(tǒng)總線11做請求取數(shù)操作，也是為了在EMMU3收到以要的段說明之后能夠繼續(xù)執(zhí)行原先的操作。
系統(tǒng)總線的控制信號生成邏緝10響應(yīng)MYASKK信號對系統(tǒng)總線11提出請求，并提供一個總線信號，以指出這是一次雙字取數(shù)和請求取數(shù)操作。該邏緝對來自系統(tǒng)總線11的一個認可信號作出反應(yīng)，以便使EMMU3與系統(tǒng)總線11接通，并送出一系列控制信號，其中包括引起兩個字的雙重取數(shù)周期的一個信號和一個用來指示這是一次請求數(shù)申請的信號。
EMMU的變換邏緝16把缺席段說明的位移量與段說明表的物理基址相加，以生成這個段說明的存貯單元在主存貯器9中的地址GJAD，并經(jīng)由23個地址信號GJAD和23個驅(qū)動器11-2把那個地址送出到系統(tǒng)總線11上。
EMMU的段說明/數(shù)據(jù)多路轉(zhuǎn)換器20借助于接收器11-1從系統(tǒng)總線11的數(shù)據(jù)總線(BSDT)部分接該段說明的那兩個字。信號MISDTA和MISDTB分別用來控制第一個字和第二個字存入翻譯表。
當(dāng)CPU1向高速暫存器5請求數(shù)據(jù)時，暫存器請求邏緝被用來控制CPU1對這個暫存器5的存取。信號MMURDE用來使高速暫存器請求邏緝14在請求取數(shù)操作期間不向暫存器提出請求。
EMMU的存取檢驗邏緝18接收MMURDE信號，以便在請求取數(shù)周期內(nèi)禁止對存取錯誤進行校驗。
圖3展示了CPU中的時鐘電路2的詳細邏緝，該電路產(chǎn)生兩個互補的時鐘信號。在典型情況下，每個信號在80毫微秒期間處于高電平，再一80毫微秒期間則處于低電平。時鐘信號是借助于一個時鐘延時信號CLKDLY-通過延時線2-12重復(fù)循環(huán)而產(chǎn)生的。開關(guān)2-2用來調(diào)整時鐘周期的80毫微秒的定時間隔。
假定信號CLKDLY-一開始時以高電平作用于一個NAND門2-4。這將使信號CDLOOO處于低電平。信號CDLOOO-作用于一個NOR門2-6。輸出信號CDHOOO-變低并作用于延時線2-12的一個輸入端而產(chǎn)生信號CLKDLY-，此信號在80毫微秒之后變低。信號CLKDLY-的定時是借助于開關(guān)2-2確定的，這個開關(guān)建立一個或者多個來自端點75、90、105和120的延時線信號CDH062-，CDH075-，CDH087-和CDH100。延時線2-12的150毫微秒的延時輸出點被接地。
時鐘延時信號CLKDLY-變低時導(dǎo)致來自NAND門2-4的輸出信號CDLOOO-變高。假定ECL180-和ECL288為高，則NOR門2-6的輸出信號CDHOOO-將變高。80毫微秒之后，時鐘延時信號CLKDLY-將再次變高并重復(fù)新的周期。
在每個80毫微秒的周期內(nèi)，來自延時線2-12的信號CDH025-跟隨著大約延時了25毫微秒的信號CDHOOO從而通過或門2-16產(chǎn)生時鐘信號MCCOCK+，通過反相器2-14則產(chǎn)生互補的時鐘信號MCLOCK-。
時鐘信號MCLOCK+和MCLOCK-可能由于許多原因而被中止，這種狀態(tài)是由信號MISCSTL-變低來指出的。時鐘信號的中止將使信號CDLOOO-、CDHOOO-和CLKDLY-保持在高電平，所以時鐘信號MCLOCK+維持在高電平，而時鐘信號MCLOCK-則維持在低電平。
當(dāng)EMMU3接收到要一個段說明的請求而那個段說明又不在它那里時，EMMU3將強迫執(zhí)行兩個系統(tǒng)總線11的周期，以便從主存貯器9中讀入32位的段說明。存貯在主存貯器9中的信息是以16位長的字的形式組織的。因為每個段說明有32位，所以需要兩個系統(tǒng)總線周期把一個段說明從主存貯器9傳送到EMMU3。在EMMU3向主存貯器9和系統(tǒng)總線11發(fā)送地址信息，并通過系統(tǒng)總線11從主存貯器9接收兩個字這段時間內(nèi)，EMMU3始終處于中止工作方式。來自觸發(fā)器4-20(圖4)的信號MRDSTL-作用于NOR門2-10且使本信號變低以便中止這個時鐘。信號MTT310用在高速暫存器5收到的地址不存在時中止此時鐘，而信號WRISTL-則在受固件控制的情況下中止此時鐘。這時，作用于負或門2-8的輸出信號WCISTL-被強制變低。只要中止信號MRDSTL-維持在低電平，作用于NOR門2-6的那個輸出信號ECL228就使信號CDHOOO-保持在低電平。因此，時鐘延時信號CLKDLT-變低時將使信號CDLOOO抬高，但是這不影響NOR門2-6，因為信號ECL228為低電平。此時的時鐘信號MCLOCK+降低而MCLOCK-則抬高。信號ECL180使時鐘增加20毫微秒，信號ECL200則使時鐘增加40毫微秒，這視固件機構(gòu)的要求而定。
時鐘信號MCP100+是經(jīng)過延時線2-20和反相器2-22產(chǎn)生的，它落后于時鐘信號MCLOCK-大約70毫微秒，MCP100+這個信號作用于圖4中的一個AND(與)門4-10。信號MCLOCK-、CDLOOO-、ECL228和ECL180-都作用于一個NAND門2-18以產(chǎn)生一個時鐘信號MCPOOO+，而它又作用于延時線路2-20的輸入端。注意信號MCP100+也落后于由信號ECL180-和ECL200-引起的擴充時鐘周期大約70毫微秒。延時線路2-20還產(chǎn)生信號MCP120-和MCP160-，這兩個信號分別比信號MCP100-落后大約20毫微秒和60毫微秒，它們共同作用于圖10中的觸發(fā)器6-20。此外反相器2-24還產(chǎn)生信號MCP120-。
圖4展示了EMMU的缺席檢測邏緝4。段說明表4-2用來存放各個段說明字，表的總長通常為128個字，段說明字包含各個段的第一個字在主存貯器中的物理地址。把一個偏移量與EMMU3中被尋址的一個段說明的物理地址部分相加所得的結(jié)果就是所需要的EMMU3的16位字的單元在主存貯器9中的真實地址。
存在位邏緝4-4確定所訪問的那個段說明是否在段說明表4-2之中。在和本發(fā)明有關(guān)的題為“PresentBitRecycleandDetectLogicforaMemorymanagementUnit(存貯管理部件的存在位重復(fù)周期和檢測邏輯)”的那個專利申請中對此作了詳細描述。如果所尋找的那個段說明不在段表4-2中，來自存在位置邏緝4-4的信號PRESENT-就抬高，從而使觸發(fā)器4-6和4-18在時鐘信號MISCLK+抬高的情況下滿足觸發(fā)條件。時鐘信號MISCLK+是由作用于與門4-10的兩個信號，即來自圖3的定時信號MCP1000+和來自圖10的存控信號CS1，共同產(chǎn)生的。
EMMU3現(xiàn)在啟動系統(tǒng)總線11的一個周期，從主存貯器9中取所需要的段說明字。因為段說明的寬度是32位而主存中存貯的字是16位寬，所以，取一個段說明時需要取兩個字。來自觸發(fā)器4-18的信號MMURDE+和MMURDE-在整個雙倍的取數(shù)周期內(nèi)一直有效，來自觸發(fā)器4-6的信號MMUMIS+和MMMMUMIS-則在主存貯器9承認取數(shù)周期已經(jīng)成功之后才失效，這時，信號MMUMIS+和MMUMIS-復(fù)位到原始狀態(tài)。
在EMMU3等待從主存貯器9中取入段說明期間，時鐘信號MCLOCK+和MCLOCK-被抑制不變，從而使EMMU3的操作中止。在實現(xiàn)上述功能之前先要把時鐘中止觸發(fā)器4-20置1。信號MMURDE+作用于與門4-14。在下一個周期，時鐘信號MCLOCK-抬高，來自與門4-14的作用于觸發(fā)器4-20的信號MURDSC+也抬高，從而觸發(fā)觸發(fā)器4-20。輸出信號MRDSTL作用于圖3的負或門NOR2-10，當(dāng)此信號變低時，通過強迫信號MCLOCK+保持低電位并保持MCLOCK為高電位的辦法使時鐘延時信號中止，這種狀態(tài)一直保持到從主存貯器9中接收到段說明字為止。
圖5表示后半周的總線周期邏緝8，這個邏緝產(chǎn)生信號MISDTA+和MISDTA-，還產(chǎn)生信號MISDTB+和MISDT-。在通過總線11從主存貯器9請求取段說明的第一個字的周期內(nèi)，信號MISDTA+和MISDTA-起作用，信號MISDTB+和MISDTB-則在請求取段說明的第一字和第二字的整個期間都起作用。
信號MMUMIS-變低時導(dǎo)致觸發(fā)器8-6和8-8工作，從而迫使輸出信號MISDTA+和MISDTB+抬高，MISDTA-和MISDTB-降低。
圖6表示總線請求邏輯12。當(dāng)時鐘信號MCLOCK+抬高時，觸發(fā)器12-2置位，從而使作用于與門12-4的信號CAHDFE+抬高。這時，信號MMUMIC+(見圖4)也抬高并作用于與門12-4的另一輸入端，從而導(dǎo)致來自負或門(NOR)12-6的信號MYASKS-降低。這使觸發(fā)器12-8置位而迫使輸出信號MYASKK+變高、MYASKK-變低。
圖7表示總線控制10的邏緝，如果沒有較高優(yōu)先權(quán)的部件需要系統(tǒng)總線11，它就占用系統(tǒng)總線11。當(dāng)信號MTASKK+(圖6)變高時，它就在系統(tǒng)總線11不忙的情況下請求使用這一總線，由總線忙信號BSBUSY-抬高來指示系統(tǒng)總線11不忙這種狀態(tài)。上述兩個抬高了的信號MYASKK+和BSBUSY-共同作用于一個負與門(NAND)10-22。輸出信號MYREQS-的變低使觸發(fā)器10-24置位，從而迫使輸出信號MYREQT+抬高。這就把對系統(tǒng)總線11的一個請求經(jīng)由一個驅(qū)動器11-34和信號BSREQT-放到了這個總線上。
如果CPU1具有請求系統(tǒng)總線11的最高優(yōu)先權(quán)，即信號PRIORITY+為高電平，而且作用于NOR門10-32的下列4個響應(yīng)信號，即總線認可信號BSACKR+，總線不認可信號BSNACKR+、總線等待信號BSWAIT+和系統(tǒng)清除信號BSMCLR+，為低電平的話，CPU1就可與系統(tǒng)總線11接通。
現(xiàn)在MY的數(shù)據(jù)周期觸發(fā)器10-28因經(jīng)過NAND門10-30的信號MTDCNS變低而置位，MTDCNS信號變低的原因是信號MYREQT+、PRIORITY和MYDCNR-抬高引起的。觸發(fā)器10-28置位迫使信號MYDCNN+抬高和MYDCNN-降低，并使CPU1和EMMU3得此訪問系統(tǒng)總線11。
信號BSDBPL被送到系統(tǒng)總線11上意味著向主存貯器9指出為了把段說明送到EMMU3需要兩個存貯器取數(shù)周期。因為作用于負或/與門的信號MMUMIS-為低電平，所以作用于驅(qū)動器11-30的輸出信號XTDBPL+為交電平。因為信號MYDCNN-為低電平，所以驅(qū)動器11-30產(chǎn)生系統(tǒng)總線11信號BSDPL-。
標(biāo)志位BSDT11在信號MYDCNN-變低時經(jīng)由驅(qū)動器11-32送到系統(tǒng)總線11上。多路轉(zhuǎn)換器(MUX)10-6選通處于高電平的信號MMUMIS+(圖4)以便使作用于驅(qū)動器11-32的信號MYDT113+抬高，從而產(chǎn)生信號BSDT111-。這時，信號MTWAIT+變低，因為這是一次讀操作。在主存作寫操作期間，本地總線信號BIXXIB將被送到系統(tǒng)總線11上。
當(dāng)CPU1處于接收數(shù)據(jù)狀態(tài)時，作用于NOR門10-32的承認信號BSACKR+、不承認的回答B(yǎng)SNACKR+或者等待回答B(yǎng)SWAIT+抬高，從而使觸發(fā)器10-28因為低電平的信號MYDCNR-和來自NAND門10-30的高電位的信號MYDCNS-而復(fù)位。
當(dāng)信號MYDCNN+變高時，由于來自NOR門12-10的信號MYASKR+變低而使圖6中所示觸發(fā)器12-8復(fù)位。這時，系統(tǒng)清除信號BSMCLR+降低。觸發(fā)器12-8的復(fù)位迫使信號MYASKK+變低和MYASKK-升高。注意當(dāng)信號MYASKK-升高時，再伴隨經(jīng)由NAND門12-12的時鐘信號MCLOCK-降低和MYASKD升高情況下的MYASKC-信號的升高，將使觸發(fā)器12-8滿足置位的條件。
圖7所示的觸發(fā)器10-24在信號MYDCNN升高的情況下被復(fù)位，因為作用于NAND門10-22的信號MYASKK現(xiàn)在為低電平。請注意，如果系統(tǒng)總線11的回答未到并且信號BSWAIT為高電平，那么，觸發(fā)器10-24將維持在置位狀態(tài)，而且信號RSREQT-將如前所述那樣再次請求系統(tǒng)總線11。
如果接收到的承認信號BSACKR+為高電平而且信號MYDCNM升高，觸發(fā)器10-34就被置位，從而使信號BSACKF+升高。由于作用于NAND門14-10的信號MMURDE-降低，它又依次阻止了觸發(fā)器14-16置位而迫使信號CAHRQS-升高，從而禁止了高速暫存器的一個申請周期。
參考圖4，由于作用于NOR門4-8的信號RSACKR+變高而使復(fù)位信號MSREST-降低，從而使觸發(fā)器4-6復(fù)位。這就迫使信號MMUMIS+降低和MMUMIS-升高。
存貯器時鐘信號BSLOCK-和后半周總線周期信號BSSHBC-保持在高電平。也就是說，這兩個信號處于不動作的狀態(tài)。信號MMUMIS+的降低使來自NAND門10-10的輸出信號CILOCK-變低。這時，存控信號CIRMWL-變低。因此，來自負與門10-12的信號MTRMWC+升高。但在這時，時鐘信號BSLOCK-因信號MTDCNN-升高而維持在高電平，因此它就不工作。
此外，當(dāng)承認信號BSACKF-下降時，觸發(fā)器10-16置位，從而使信號MYRMWF-降低。信號MYSHBC+，即負與門10-20的輸出，這時升高。但是因為MYDCNN-在升高狀態(tài)，所以后中周的總線信號BSSHBC-保持在高電平，因而處于不工作狀態(tài)。
圖8展示了EMMU的變換邏緝，該邏緝產(chǎn)生存放在主存貯器9中的段說明的單元地址。段說明表在主存貯器中的起始地址是在啟動該軟件作業(yè)時借助于存控信號LDSTRG+存放在寄存器16-26的。所需要的段說明的地址是通過來自寄存器16-26的23位代號為TSTB-OO+到TSTB-22+的基地址信號與一個8位的位移量，即來自CPU寄存器16-24的信號MMADOO+至MMAD06+相加得到的。第8個信號是一個基礎(chǔ)信號，它是由代號為MMADOO+到MMAD06+的7個信號右移一位后得到的，用以對雙字節(jié)的段說明的右端的那個字進行尋址。信號MMAD00至MMAD06是作為來自CPU程序存器16-24的那個邏緝地址的一部分來看待的。
六個運算器用于產(chǎn)生段說明在主存貯器9中的地址。這些運算器采用的是74AS181A型邏緝電路，該電路在TexasInstraments出版的《設(shè)計工程師用的TTL數(shù)據(jù)手冊》第二版中有著詳細說明。
代號為16-12的兩個運算器負責(zé)把作用于A輸入端的低8位基地址信號TSTB15+到TSTB22+與作用于B輸入端的8位位移量，即信號ADDR15+到ADDR22+相加。多路轉(zhuǎn)接器選通這8個信號MMAD00-06，并作為基準以產(chǎn)生信號ADDR15+至ADDR22+。
代號為16-16的4個運算器在其輸入端A上接收高15位的基地址信號ADDR00+至ADDR14+。多路轉(zhuǎn)接器MUX16-10選通TSTB00-14這15個信號以產(chǎn)生ADDR00+到ADDR14+這15個信號。
由于作用于負或門16-4的信號變低，作用于MUX16-8和MUX16-10的選通信號ADTSTB+就抬高。這時，存控信號RDSTRG-變高。因此，作用于MUX16-8和16-10的輸入端1上的諸信號就被選通。代號為16-12的6個運算器與一個進位生成器16-14相連，該生成器導(dǎo)致獨立進位或行波傳送進位。
代號為16-12的兩個運算器做A+B+(進位結(jié)果)的運算，這一運算是在選通信號ADTSTB+為高，MMUMIS-和RDSTRG+為低，第4個端點的信號為高的條件下執(zhí)行的。代號為16-16的4個運算器做A加進位的運算，這是因為4個選通信號AFIISO+，MMUM13-、RDSTRG+和MPUMAP-此時為低電平。信號MUPMAP變低時表示主存貯器9正在操作。作用在運算器16-16的B輸入端上的信號MMAD00-14+均被忽略。
此外，作用在負與門NAND16-2上的信號MMUMIS+為高，信號MPUMAP-是非本質(zhì)的，信號MAPPIN-為高，所以來自負與門16-6的信號AFIISO+降低。
來自編號為16-12和16-16的6個運算器的23個輸出信號GJAD00-22+分別作用于它們的23個驅(qū)動器11-2，以便在信號MTDCNN-為低的時候產(chǎn)生23個系統(tǒng)總線11的地址信號BSAD00-到BSAD22-。
如果低8位的存貯器地址信號MMAD15+至MMAD22+不是全為高電位，也即至少有一位為低，那么來自NAND門16-18氖涑魴藕臕DL255-變高。此外，存控信號CIDBPL-也為高。因此，來自NAND門16-20的輸出信號GJDBPL-以及來自寄存器6-6(圖10)作用于負或/與門10-2(圖7)的存控信號CIBRLH+變低，從而產(chǎn)生雙重取數(shù)的系統(tǒng)總線11的信號BSDBPL-以指示在正常操作期間兩個主存貯器9的周期。
圖9展示EMMU的段說明/數(shù)據(jù)的多換轉(zhuǎn)接MUX20，MUX20在兩個請求取數(shù)的周期內(nèi)，經(jīng)由系統(tǒng)總線11從主存貯器9那里接收作為數(shù)據(jù)總線信號BSDT00-15的段說明，信號BSDT00-15作用于MUX20-8的輸入端1。系統(tǒng)輸出數(shù)據(jù)信號SDDT10+21SDDT19+及SDDT1A+到SDDT1F+作用于隨機存貯器(RAM′S)20-4和20-10的數(shù)據(jù)輸入端。這16位被存貯在由MUX20-2接收到的地址信號SDAD0-7和信號MAD00-07+所指定的一個單元中。因為由固件產(chǎn)生的MUX20-2的選通信號EMMUMD+升高而使輸入端1選通。在對系統(tǒng)總線11的第一個請求取數(shù)的周期內(nèi)，由低電平的信號MISDTA-開放RAM20-4的寫功能。信號MISDTA-作用于負NOR門20-6以迫使信號MRAMWO-降低，從而使RAM20-4能做寫操作。
在第二個請求取數(shù)周期內(nèi)RAM20-10允許寫入，這是因為作用于負NOR門20-12的信號MISDTB-OA降低而迫使RAM20-10的允寫信號MRAMW1-降低之故。在第一個請求取數(shù)周期內(nèi)，段說明的前16位被寫入RAM20-4，而在第二個請求取數(shù)周期內(nèi)2把該段說明的后16位寫入RAM20-10。
EMMU3的固件信號DCDG00-和DCDG02-分別作用于負NOR門20-6和20-12并在正常的讀/寫操作期間起作用。
參考圖5，在系統(tǒng)總線11的兩個周期內(nèi)，觸發(fā)器8-4先是被置位然后被復(fù)位，在這期間EMMU3也就先收到第一個字然后再收到第二個字。信號MYCHAN+升高的條件是系統(tǒng)總線11上有信息要訪問CPU1。這就使觸發(fā)器8-4置位，因為來自與門8-2的信號MYSHCM+變高。信號BSSHBC+升高表示有兩個來自主存貯器9的取數(shù)周期，而信號BSAD19+的升高表示一個請求取數(shù)周期。信號BSSHBC+是從系統(tǒng)總線11上的信號BSSHBC-和接收器11-40得到的。信號13SAD19+則是從系統(tǒng)總線11的信號BSDA19-和接收器11-41得到的。來自觸發(fā)器8-4的輸出信號MTSHRM-變低而使觸發(fā)器8-6復(fù)位，這是因為CJ的輸入降低且CK的輸入，即信號BSDPL+，升高以表示一次雙倍的拉操作。
在系統(tǒng)總線11的第一、二周期完成之后，也就是在這個總線周期開始之后大約80毫微秒，系統(tǒng)總線的接通信號BSDCNB+變低，從而使觸發(fā)器8-4復(fù)位。
當(dāng)觸發(fā)器8-4置位時，由它經(jīng)過驅(qū)動器11-42和負或門8-12產(chǎn)生信號BSASKR-表示承認每個系統(tǒng)總線11的周期。此外，觸發(fā)器8-8借助于信號MYSHRM-降低而復(fù)位，這是因為在第二個總線周期內(nèi)CJ的輸入變低和CK的輸入信號BSDPL-變高的緣故。
觸發(fā)器8-10的置位表示數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，這時信號SDUNAV+升高，經(jīng)或門8-14后，信號CLRMIS+也升高，再經(jīng)反相器8-16得到低電平的信輝CLRMIS-，這個信號作用于觸發(fā)器8-6和8-8的復(fù)位輸入端，從而使觸發(fā)器8-6和8-8復(fù)位。當(dāng)信號MMURDE+升高時觸發(fā)器8-10被置位，而且在MY的數(shù)據(jù)周期的現(xiàn)時信號MYDCNN-升高時收到一個不認可信號BSNAKR+。系統(tǒng)總線11的信號BSNAKR-被用于接收器11-43以產(chǎn)生一個高電平的信號BSNAKR+。接收到上述的不認可信號意味著要對系統(tǒng)總線11提出一個新的請求。信號SDUNAV-的下降將迫使信號SEGVLD-下降，從而使觸發(fā)器8-126置位以指示一個段故障條件。
當(dāng)時鐘重新被啟動而開始另一個請求取數(shù)周期時，觸發(fā)器8-26因時鐘信號MCLOCK+的升高而復(fù)位。作用于或門8-14的信號BSMCLR+也使觸發(fā)器8-6和8-8復(fù)位。
當(dāng)觸發(fā)器8-10置位且信號SDUNAV-降低時觸發(fā)器4-18(圖4)也被復(fù)位。接著，來自負或門8-22(圖5)的信號CLRMFF+升高。在圖4中，信號CLRMFF+迫使來自NOR門4-12的信號RPRESET-降低以使觸發(fā)器4-18復(fù)位。來自系統(tǒng)總線11作用于NOR門8-22的信號BSMCLR-還將使觸發(fā)器4-18復(fù)位。
信號MMUMIS-、MISDTB和MISDTA+全部為高電平并作用于NAND門8-18以產(chǎn)生低電平的輸出信號DFRXSP-使觸發(fā)器8-10置位，而這又將使觸發(fā)器8-6復(fù)位。觸發(fā)器8-6是因為這之前有一個請求取數(shù)周期故障而且EMMU不接收所要的段說明的頭一個字而被置位的。
圖9A表示32位的段說明。其中0位作為有效位V并使信號ARVLXX+來表示，1-15位是這個段說明的第一個字在主存9中的物理地址，并用信號SBXX00+到SBXX14+來表示。
段說明的第二個字包括2個讀保護位RP、2個寫保護位WP和2個執(zhí)行保護位EP，分別用信號ARPLXX+，ARR2XX+ARWLXX+，ARW2XX+，ARELXX+和ARE2XX+表示之。第22位留作將來用，剩下的9位，即用信號SEXX06+到SEXX14+表示的那幾位，表示這個段所包含的字數(shù)。
圖10展示產(chǎn)生存控6-2信號的固件機構(gòu)6，存控信號用于在請求數(shù)周期內(nèi)暫時使中斷了的系統(tǒng)總線11的周期失效。
控制存貯器6-2包括許多產(chǎn)生大量信號的只讀存貯器(未畫出)。其中只畫出屬于本發(fā)明的那些只讀存貯器。
控制存貯器6-2的輸出在MCLOCK+信號升高時存入一系列寄存器6-4中。請注意該信息在取這個段說明的兩次操作期間內(nèi)始終保留在寄存器6-4之中。
系統(tǒng)總線11的來自寄存器6-4的控制信號在MCDeNP-信號，即觸發(fā)器6-20的輸出，升高時被存入寄存器6-6。觸發(fā)器6-20是由來自延時線2-20(圖3)的時鐘信號MCP160-置位的，并在時鐘信號MXP160-下降時被復(fù)位，當(dāng)信號WRORDF-降低時來自延時線2-20的時鐘信號MCP120的下降也導(dǎo)致觸發(fā)器6-20的復(fù)位。作用于NOR門6-18的高信號MMURDE+迫使信號WRORDF-降低，從而使觸發(fā)器6-20在信號WRORDF-下降時復(fù)位。這就使信號MCPCNP-抬高，從而把寄存器6-4中的相應(yīng)信號送到寄存器6-6。
在信號MYDCNN-降低時，請求取數(shù)周期的標(biāo)志位的正確的奇偶性經(jīng)由驅(qū)動器6-22被送到系統(tǒng)總線11上。高信號MMUMIS作用于異或門6-8使信號MTTAGS+升高。雙重取數(shù)的控制信號CIDBPL+在請求取這個段說明的操作期內(nèi)始終為低。此時信號MYCPEL-為低，因為作用于異或門6-10的兩個輸入信號均為高。信號MYCH21+指出EMMU3正在被訪問。信號MYDP08+，即負或門6-12的輸出，升高迫使系統(tǒng)總線11上的信號BSDP08-降低。
在請求取數(shù)周期內(nèi)，信號MMUMIS-為低電平。這使信號MYWRIT+，即與門6-14的輸出變低。信號MYWRIT+隨著交信號BSWRIT-送到系統(tǒng)總線11上，以指示主存9的讀方式的請求取數(shù)周期。此外，在正常操作期間，升高時的信號MYWRIT+還經(jīng)過反相器6-16得到低信號MTWRIT-、再經(jīng)負或門6-12得到高信號MYDP08-、再經(jīng)驅(qū)動器11-50產(chǎn)生系統(tǒng)總線11的優(yōu)先數(shù)信號BSDP08-。為了在正常操作期間加載寄存器6-6，信號MYWRIT+還用于NOR門6-18使觸發(fā)器6-20復(fù)位。
來自寄存器6-6的信號CIRMWL-作用于NAND門10-10(圖7)，當(dāng)此信號低下時，系統(tǒng)總線11的總線時鐘信號BSLOCK-就被禁止。
圖11展示了高速暫存器的請求邏緝14，該邏緝使觸發(fā)器14-16置位，以便從圖1所示的高速暫存器5那里請求數(shù)據(jù)。作用于14-10號NAND門的信號MMURDE-用來防止觸發(fā)器14-16的置位，當(dāng)這個信號降低時迫使信號CAHRQS-升高。當(dāng)固件信號CAREQK+升高而時鐘信號MCLOCK-下降時，因為CJ端的信號為低，所以S輸入端的高信號將控制觸發(fā)器14-16的復(fù)位。
當(dāng)來自圖10所示的控制存貯器6-2的信號CS4+作用于NAND門14-2并變高時，正常的高速暫存器的請求操作序列就開始。信號CACHON+抬高表示暫存器5正在工作。這使信號CAHRQA-降低。當(dāng)控制存貯器6-2的信號CS5-變化時，信號CAHRQJ+，即負與門14-4的輸出將升高，從而使觸發(fā)器14-8在時鐘信號MCLOCK-降低時滿足置位條件。這將使信號CAHRQE+升高，如果這不是一次請求取段說明的操作，那么信號MMURDE-為高且當(dāng)存控信號CS2為高時，高速暫存器的請求觸發(fā)器14-16被置位。觸發(fā)器14-16是在高速暫存器做完工作的條件下由于信號PRTAKR-降低而被復(fù)位的。
當(dāng)高速暫存器周期完成信號CYCADN-降低而迫使來自負NOR門14-6的暫存器請求復(fù)位信號CAHRQR降低時，暫存器的操作結(jié)束，觸發(fā)器14-8復(fù)位?？偩€清除信號BSMCLR-的降低也將使觸發(fā)器14-8復(fù)位。信號CAHRQE+降低導(dǎo)致信號CAHRQS-升高。因此，當(dāng)控制存貯器的信號CAREQK+為高時，觸發(fā)器14-16將在時鐘信號MCLOCK-降低時復(fù)位。
圖12表示EMMU的存取校驗邏緝18，它防止萬一在取段說明的操作時出現(xiàn)某種錯誤條件而進入陷井操作。
地址禁止信號ADDINH+升高或信號MMURDE+升高均會使來自NOR門18-2的塊校驗包括BLKCHK-降低。這就封住了纏繞式的錯誤指示信號FFWRAP+，其途徑是先迫使來自NAND門18-4的信號WRAPER-升高，它又接著使來自負或門18-8的信號TRAP+降低。如果陷井操作沒有被封，信號TRAP+將導(dǎo)致固件例行程序去處理所指示的錯誤條件。
此外在系統(tǒng)總線11的周期內(nèi)，信號BUSCYC+為高，而且來自圖10所示的寄存器6-6的存控信號CIMREF+指示當(dāng)前是主存9的一個存貯周期。如果BLKCHK-信號不禁止陷井操作，那么來自與門18-6的允許測試信號SVDENB+將為高，且當(dāng)作用于與門18-10的環(huán)形校驗信號SGARDY-為高，或者作用于與門18-12的大小校驗信號SEOKDY-為高，或者有效段校驗信號SEGVLD-為高，那么輸出信號GJBARF-，即來自NOR門18-16的輸出信號將為低，高電平的信號TRAP+就開始一個陷井操作。但是，如果信號BLKCHK-為低，它將迫使輸出信號SVDENB降低，這就禁止了陷井操作。
參考圖4，觸發(fā)器4-22在信號MISDTB-上升時被置位，這使信號ALDONE+變高。延時線4-24產(chǎn)生信號DONE30+和DONE60+，這兩個信號各自在ALDONE+信號后60毫微秒時升高。信號DONE60+作用于NOR門4-12使復(fù)位信號RDREST-降低而使觸發(fā)器4-18復(fù)位。信號MMURDE+降低導(dǎo)致觸發(fā)器4-22復(fù)位。信號DONE30+作用于圖12所示的NOR門14-20后，產(chǎn)生信號CARQCK+使高速暫存器的請求觸發(fā)器14-16滿足置位條件，從而當(dāng)信號MMURDE-變高而觸發(fā)器14-8為了開始對暫存器5進行請求而予先被置位的情況下，就開始對暫存器5發(fā)生請求。
來自延時線4-24的信號DONEAO+是在全部完成信號ALDONE+升高后再過120毫微秒產(chǎn)生的，該信號經(jīng)由NOR門4-26和信號STLCLR-使觸發(fā)器4-20復(fù)位。這使信號MRDSTL-升高，從而通過使MCLOCK信號循環(huán)的辦法使時鐘重新啟動。作用在NOR門4-26的信號CLRMFF+在出現(xiàn)錯誤條件或系統(tǒng)清除后使觸發(fā)器4-24復(fù)位。
參考圖6，觸發(fā)器12-14現(xiàn)在因信號MMURDE-的升高而置位(圖4)，從而使信號REASKS+升高。這就開始了對系統(tǒng)總線11的請求周期利用剛剛接到的段說明的物理地址去訪問主存貯器9以便讀出下一個字，假定在做上述工作時暫存器5沒有開放。
觸發(fā)器12-8由信號MYASKS-，即NOR門12-6的輸出置位，以便產(chǎn)生高電平信號MYASKK+去請求使用系統(tǒng)總線11，其過程如前所述。
如果暫存器1沒有開通，信號CAHRQE+(如圖11)為低。控制存貯器信號CS3(如圖10)使觸發(fā)器12-18滿足復(fù)位條件，從而使信號CRABNR+在時鐘信號MCLOCK+重新起動時變低。這使負與門12-16來的信號REASKD+升高，而這又使觸發(fā)器12-14在信號MMURDE-升高時滿足置位條件。
圖13展示了請求取數(shù)操作的時間表。時鐘信號MCLOCK+升高導(dǎo)致一個新的固件周期開始，這就是通過把來自圖10所示的控制存貯器6-2的控制存貯字存貯到寄存器6-4而轉(zhuǎn)入固件控制的周期。EMMU3接收一個邏緝地址并從段說明表4-2中索取說明。
然而，在本例中因為這個段說明不在EMMU3的翻譯表中，所以產(chǎn)生圖4所示的信號MMUMIS和MMURDE。請注意信號MMURDE+、MMURDE-、MMUMIS+、和MMUMIS-的產(chǎn)生。后面跟有十號的信號記意碼表示該信號在其為高電平時才執(zhí)行其功能。類似地，同樣的信號助記符后面跟隨一個(-)號時表示該信號降低時才執(zhí)行其功能。因此為了簡單起見，這張時間圖在除了指明正號或負號的地方外，將只展示在執(zhí)行其功能時變高的符號。因此信號MRDSTL-將在信號MMURDE-為高時隨著信號MCLOCK-的升高而降低。這就使圖3所示的時鐘信號MCLOCK+和MCLOCK-中止。
此外，信號MMUMIS-的降低和信號MMUMIS+的升高將使圖8中主存貯器9的請求取數(shù)的地址信號GJAD00-22+開始產(chǎn)生，此信號經(jīng)過系統(tǒng)總線11作為信號BSAD00-22-被送往主存貯器9。
圖7展示了系統(tǒng)總線11的控制信號、總線的請求信號BSREQT-、雙倍的拉信號BSDBPL-和請求取數(shù)標(biāo)志位信號BSTD11-的產(chǎn)生過程，其中標(biāo)志位信號在后來以BSTD19+返回。
在圖6中，MYASKK信號由信號MMUMIS+產(chǎn)生。信號MYASKK+產(chǎn)生信號MYREQT+，者作為圖7中所示的總線請求信號BSREQT-送到系統(tǒng)總線11上。信號MYREQT+的升高將產(chǎn)生MY數(shù)據(jù)周期的現(xiàn)時信號MYDCNN-這個信號使EMMU3得以存取系統(tǒng)總線11。
在圖5中，信號MMUMIS-的降低將產(chǎn)生信號MISDTA和MISDTB-OA，信號MISDTA把段說明的第一字取到圖9所示的翻譯表RAM20-4中，信號MISDTB-OA將段說明的第二個字取到RAM20-10。
每當(dāng)EMMU3接收到帶有CPU通道號的系統(tǒng)總線11的信息并且信號MYCHAN+升高時，圖5所示的信號MYSHRM-便降低。在系統(tǒng)總線11的不同周期內(nèi)，EMMU3將收到兩個段說明字。信號MISDTA在第一次出現(xiàn)的MYSHRM-下降時復(fù)位，信號MISDTB則在第二次出現(xiàn)的MYSHRM-下降時復(fù)位。
當(dāng)MISDTB下降時，請求取數(shù)操作本質(zhì)上已結(jié)束。因此，由信號MISDTB重新啟動時鐘并使園滿完成任務(wù)的觸發(fā)器4-22復(fù)位，從而使圖3中的信號MRDSTL升高、以讀出下一條指令來開始新的周期。此外，當(dāng)信號MISTDB-升高時，信號MMURDE復(fù)位到它正常的狀態(tài)，這使觸發(fā)器4-22(圖4)置位，而這再經(jīng)過延時線4-24和NOR門4-12使觸發(fā)器4-18復(fù)位。
一旦EMMU3借助于信號MYDCNN-的降低而占據(jù)系統(tǒng)總線11時，信號MMUMIS就完成其任務(wù)并在信號MYDCNN-升高時恢復(fù)到它的正常狀態(tài)，這將使圖7所示的觸發(fā)器10-34置位，同時因為信號BSACKF+的升高而使觸發(fā)器4-6(圖4)復(fù)位。
在本例中，當(dāng)CPU1收到來自系統(tǒng)總線11的承認回答B(yǎng)SACKR+時，圖7中的信號MYDCNN-就升高。
一旦請求取數(shù)操作結(jié)束，23個信號GIAD00-22+要么代表一個實際的主存貯器9的地址，要么是一個段說明。
注意到該固件可以向系統(tǒng)總線11要數(shù)據(jù)。在此情形下，信號MYASKK由新的固件控制字在信號MMURDE+為低時建立。此外，如果EMMU3從高速暫存器5那里請求數(shù)據(jù)，那么該暫存器的請求信號CAHRQS將在信號MMURDE+下降時升高。
雖然本文僅參考所推薦的實施例展示和描述了本發(fā)明，但是在該技術(shù)中有經(jīng)驗的人將會懂得不需要離開本發(fā)明的精神和范圍即可對上述的實施例和其它方面在形式上和細節(jié)上作出改變。
權(quán)利要求
1.一個數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括一個中央處理部件(CPU)、一個與CPU一起連接到一個系統(tǒng)總線的主存貯器和一個與所述的CPU連接的存貯管理部件(EMMU)，所述的主存貯器以段的形式存貯信息字，所述的段的每個字的存貯單元用該段的頭一個字的存貯單元的物理地址加上一個位移量來進行編址，所述的EMMU包括一個用來貯存段說明的翻譯表，段說明包含有上述的物理地址，所述的EMMU對從所述CPU來的一個邏輯地址作出反應(yīng)以便從所述的翻譯表中讀出一個所述的段說明，所述的EMMU和CPU具有在所述的變換表中找不到一個所述的段說明時能夠從主存器中經(jīng)由所述的系統(tǒng)總線取出一個上述的段說明的設(shè)備，該設(shè)備包括下列成分用于產(chǎn)生一個起始信號以指出所要的段說明不在所述的變換表中的段說明檢測裝置；與上述段說明檢測裝置連接的并對上述的起始信號作出反應(yīng)以產(chǎn)生一個中止信號、一個缺席信號和一個允讀信號的缺席段說明邏緝裝置；與所述的缺席段說明邏緝裝置連接的并能對所述的中止信號作出反應(yīng)的時鐘裝置，所述的中止信號用來中止周期性的時鐘信號，從而使所述的EMMU和CPU的正常操作掛起；與所述的系統(tǒng)總線和上述的缺席段說明裝置相連的并能對上述的缺席信號作出反應(yīng)從而在所述的系統(tǒng)總線上產(chǎn)生一個總線請求信號的總線請求裝置；與上述的系統(tǒng)總線和總線請求裝置連接的并能對所述的總線請求信號和來自所說的系統(tǒng)總線的承認信號作出響應(yīng)的總線接通裝置，它還能指示所述的系統(tǒng)總線是否可供所說的CPU用于產(chǎn)生一個連接該CPU和系統(tǒng)總線的總線接通信號；與上述缺席段說明邏緝裝置和上述的總線接通裝置相連接的并能對所說的缺席信號作出反應(yīng)的地址生成裝置，它生成一個地址指出所要的段說明在所說的主存器中的位置，它還對所說的總線接通信號作出反應(yīng)，把所說的地址通過所述的系統(tǒng)總線送到所說的主存；與所述的系統(tǒng)總線和缺席段說明邏緝裝置連接的并能對上述的允讀信號作出反應(yīng)的變換表裝置，它從所述的主存貯器經(jīng)由所述的系統(tǒng)總線接收所要的段說明并把它存入所說的變換表中，接著該裝置再接收一個控制信號；與上述的變換表裝置和缺席段說明邏緝裝置連接的并能對上述的控制信號作出反應(yīng)以使上述的中止信號、缺席信號和允讀信號復(fù)位的復(fù)位裝置，上述的時鐘裝置對所說的復(fù)位的中止信號作出反應(yīng)以使所說的時鐘重新走動；與上述的時鐘裝置、缺席段說明裝置和總線請求裝置連接的并能對上述的周期性時鐘信號和所說的復(fù)位的允讀信號作出反應(yīng)以產(chǎn)生所述的總線請求信號來處理所要的段說明的重新啟動裝置。
2.在權(quán)利要求1所述的設(shè)備中，所說明段說明裝置包括能對所述的邏輯地址作出反應(yīng)的存在位邏輯裝置，該裝置在所要的段說明不在的情況下產(chǎn)生所述的起始信號。
3.在權(quán)利要求2所述的設(shè)備中，所說的缺席的段說明邏緝裝置包括對所述的起始信號和所說的周期性時鐘信號的上升邊沿作出反應(yīng)以產(chǎn)生所述的缺席信號的第一個觸發(fā)器裝置;對所述的起始信號和所說的周期性時鐘信號的上升邊沿作出反應(yīng)以產(chǎn)生所述的允讀信號的第二個觸發(fā)器裝置;對所述的起始信號、所說的周期性時鐘信號和所說的允讀信號作出反應(yīng)以產(chǎn)生在第一種狀態(tài)下的中止信號的第三個觸發(fā)器裝置;
4.在權(quán)利要求3所述的設(shè)備中，所說的時鐘裝置包括對一個周期性的第三信號作出反應(yīng)以產(chǎn)生一個周期性的第二信號和所說的時鐘信號的延時線裝置;和對所說的周期性第二信號和所說的第二狀態(tài)下的中止信號作出反應(yīng)以產(chǎn)生所述的周期性第三信號，還對所述的第一種狀態(tài)下的中止信號作出反應(yīng)以中止所說的周期性的第三信號的門電路，所說的延時線裝置對所述的被中止了的周期性第三信號作出反應(yīng)以中止所說的周期性第二信號和所說的周期性時鐘信號。
5.在權(quán)利要求4所述的設(shè)備中，所述的總線請求裝置包括對所說的缺席信號作出反應(yīng)以產(chǎn)生第四個信號的第四個觸發(fā)器裝置;對所說的第四個信號作出反應(yīng)以產(chǎn)生所說的系統(tǒng)總線上的總線請求信號的第五個觸發(fā)器裝置;和對所說的缺席信號作出反應(yīng)以產(chǎn)生一個數(shù)據(jù)控制信號的第七個觸發(fā)器裝置。
6.在權(quán)利要求5所述的設(shè)備中，所述的總線接通裝置包括對上述的總線請求信號和系統(tǒng)總線對所述的總線請求信號的回答作出反應(yīng)的門電路裝置，所述的回答包括上述的產(chǎn)生第四個信號用的承認信號;對上述的第四個信號作出反應(yīng)以產(chǎn)生所述的總線接通信號的第六個觸發(fā)器裝置;和對所述的承認信號和所述的總線接通信號作出反應(yīng)以產(chǎn)生一個總線承認信號的第七個觸發(fā)器裝置，上述的第一個觸發(fā)器裝置對所述的總線承認信號作出反應(yīng)以使所述的缺席信號復(fù)位。
7.在權(quán)利要求6所述的設(shè)備中，所述的地址生成裝置包括貯存所說的偏移量的寄存器裝置;接收所述的邏緝地址和所述的偏移量并對所述的缺席信號作出反應(yīng)以便把所述的偏移與所述的邏緝地址相加產(chǎn)生代表所述地址的地址信號的加法器裝置;和對所述的總線接通信號作出反應(yīng)以把所說的地址信號通過所述的系統(tǒng)總線送往所說的主存貯器的驅(qū)動器裝置，所述的地址用來尋找存貯所述的段說明的那個單元的地址并讀出代表所述的段說明的數(shù)據(jù)信號。
8.在權(quán)利要求7所述的設(shè)備中，所述的翻譯表裝置包括對所說允讀信號作出反應(yīng)以選通所述的數(shù)據(jù)信號的多路轉(zhuǎn)接器裝置;對上述的數(shù)據(jù)控制信號作出反應(yīng)以便把從所述的系統(tǒng)總線中收到的數(shù)據(jù)信號存貯到所述的邏輯地址規(guī)定的單元中去的存貯器裝置;和對所說的控制信號作出反應(yīng)以產(chǎn)生一個復(fù)位信號的第八個觸發(fā)器裝置，上述的第七個觸發(fā)器裝置響應(yīng)所說的復(fù)位信號使所述的數(shù)據(jù)控制信號復(fù)位。
9.在權(quán)利要求8所述的設(shè)備中，所述的復(fù)位包括對所述的復(fù)位數(shù)據(jù)控制信號作出反應(yīng)以產(chǎn)生一個園滿完成信號的第九個觸發(fā)器裝置;對所述的園滿完成信號作出反應(yīng)以產(chǎn)生一個第一完成信號和一個第二完成信號的延時線，第一完成信號用于使所述的允讀信號復(fù)位的第二個觸發(fā)器裝置復(fù)位，而第二完成信號則使所述的第三觸發(fā)器復(fù)位從而使所述的周期性的時鐘信號重新啟動。
10.在權(quán)利要求9所述的設(shè)備中，所述的重新啟動裝置包括對上述的復(fù)位3的允讀信號和所述的周期性的時鐘信號作出反應(yīng)以產(chǎn)生一個重新啟動信號的第十一觸發(fā)器裝置;和對上述的重新啟動信號作出反應(yīng)以產(chǎn)生所述的第四個信號的第四個觸發(fā)器裝置，所述的第四個信號作用于上述的第五個觸發(fā)器裝置以便在所說的系統(tǒng)總線上產(chǎn)生所述的總線請求信號。
11.一個用來從主存貯器中取缺席的段說明存貯管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個系統(tǒng)總線;與上述系統(tǒng)總線相連并以段的形式貯存信息以及貯存各個段的段說明用的主存貯器，所述的段說明包含所述的每一個段的頭一個字在所述的主存貯器中的物理地址;一個存貯管理部件，它有用于檢測所述的缺席段說明的裝置以及根據(jù)所述的檢測裝置的指示生成所說的缺席段說明在主存中的單元地址之裝置;和與上述的系統(tǒng)總線和所述的存貯管理部件相連接的一個CPU，該CPU包括下列四種裝置a)根據(jù)接收到的缺席的段說明的指示來停止一個系統(tǒng)時鐘以便使所述的CPU的正常操作掛起的裝置;b)與所述的系統(tǒng)總線相連用來把從所述的存貯管理部件收到的地址送到所述的主存貯器去的裝置，該地址指出所述的缺席段說明的一個存貯單元;c)經(jīng)過所述的系統(tǒng)總線接收從上述主存單元中讀出的缺席段說明的裝置，該裝置還把收到的缺席段說明貯存到上述存貯管理部件中一個翻譯表中;和d)用于重新啟動所述的系統(tǒng)時鐘，以便對由所述的缺席段說明所確定的段在主體中的一個字執(zhí)行必要的操作的裝置。
12.一個數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括一個中央處理部件(CPU)、一個與CPU一起共同連接到一個系統(tǒng)總線的主存貯器和一個與所述的CPU連接的存貯管理部件(EMMU)，所述的主存貯器以段的形式存貯信息字，該段的每一個字的存貯單元用該段的頭一個字的存貯單元的物理地址加上一個位移量進行編址，所述的EMMU包括一個用來貯存段說明的翻譯表，段說明包含有上述的物理地址，所述的EMMU對來自上述CPU的一個邏緝地址作出反應(yīng)以便從所說姆氡碇卸臉鲆桓鏊檔畝嗡得鰨鮮齙腅MMU和CPU具有在所述的變換表中找不到一個所要的段說明時能夠從主存貯器中經(jīng)由上述的系統(tǒng)總線取出一個所要的段說明的設(shè)備，該設(shè)備包括用來產(chǎn)生指出所要的段說明不在所說的翻譯表中的一個起始信號的缺席段說明裝置;與上述的缺席段說明裝置相連的并對上述起始信號作出響應(yīng)以中止周期性的時鐘信號，從而掛起上述的EMMU和CPU的正常操作的時鐘裝置;與上述的缺席段說明裝置連接的并能對所述的起始信號作出響應(yīng)以生成所要的段說明在所說的主存中的存貯單元之地址的地址生成裝置;與上述的系統(tǒng)總線和地址生成裝置連接的并能對上述的起始信號作出響應(yīng)的總線接通裝置，該裝置把上述地址經(jīng)由系統(tǒng)總線送到所說的主存貯器，再經(jīng)由所說的系統(tǒng)總線接收所要的那個段說明并把它存入所說的翻譯表中，所說明總線接通裝置還進一步接收第二個信號;和與所述的系統(tǒng)總線連接的重新啟動裝置，該裝置能對上述的第二個信號作出響應(yīng)，使所述的周期性時鐘信號重新啟動，以便使請求所需要的段說明的操作繼續(xù)進行。
全文摘要
一個數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括一個中央處理器(CPU)、一個主存和一個存貯管理部件(MMU)。信息以段的形式存放于主存，每個段用一個段說明來標(biāo)識，段說明被存放在MMU的翻譯表中。來自CPU的邏輯地址用來訪問存放在MMU的翻譯表中的段說明。段說明含有本段的第一個字在主存中的存貯單元的物理地址。如果段說明未在MMU的翻譯表中，則中止MMU的操作而請求到主存中去取這個段說明。
文檔編號G06F13/16GK1030310SQ8710438
公開日1989年1月11日 申請日期1987年6月24日 優(yōu)先權(quán)日1987年6月24日
發(fā)明者密歇爾·D·史密斯, 萊維林·S·敦維爾, 里查德·A·樂美, 羅伯特·C·米勒, 西奧多·R·斯代普林, 威廉·E·伍茲, 約翰·L·克利 申請人:霍尼維爾·布爾公司