[其他]先行控制的數據處理系統

在審

• 申請號: 101985000009251
• 申請日: 1985-10-31
• 公開（公告）號: CN85109251B
• 公開（公告）日: 1988-11-09
• 發明（設計）人: 平島通;漆原哲夫
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 李勇

數據處理系統至少由一個主存貯器與中央控制器組成。主存貯器存放中央控制器要執行的指令。主存貯器內部包括一個偶數部分緩沖器與奇數部分緩沖器，分別用來臨時存放偶數地址與奇數地址的指令。這些經緩沖器的預取指令按序從這兩個緩沖器交替地送往中央處理器。

本發明及具有先行控制功能的數據處理系統，具體地說，涉及利用預取的指令按先行控制方法進行工作的數據處理系統。

數據處理系統內中央控制器（CC）的處理能力，例如處理速度，是由各種因素決定的。特別是在所謂諾依曼式數據處理系統中，數據處理系統的處理時間在很大程度上取決于用于數據處理系統中的主存貯器（MM）進行訪問的存取時間。為了縮短高速處理時的存取時間，曾提出了各種技術。其中之一是采用分級存貯器。典型的分級存貯器技術是采用高速緩沖存貯器，它大大提高數據處理系統的工作速度。然而，從軟件設計自由度的角度來看，高速緩沖存貯器法并非上策，因為要考慮到各種各樣的條件限制。特別是所需求的每一組數據是否實際存在高速緩沖存貯器內，變得至關重要。通常將它稱為“命中率”。此外，高速緩沖存貯器必須用高速存貯器元件組成，這樣就得增加有關數據處理系統的成本。

鑒于上述問題，長期以來希望能實現一種高性能價格比的數據處理系統，即一種能夠以極短的指令取數時間與很高的處理速度進行工作的廉價的數據處理系統。

眾所周知，為了提高訪問主存貯器（MM）的速度，在數據處理系統中采用了一種稱之為存貯器分體的方法，這種方法的典型例子見授予Willefft的第3，866，180號美國專利和日本特許公報昭51-4382號。另外，為了提高中央控制器（CC）的處理速度，在數據處理系統中采用一種稱之為先行控制的方法，如日本許公報昭45-16193就提出了一種先行控制方法。由于一串指令通常在主存貯器（MM）中都是逐條按序存放，先行控制法采用了預取的指令。將存貯器分體法與先行控制法相結合，對于提高整個數據處理系統的處理速度，也許是最合適的。

在現有技術中，實現先行控制有兩種已知的方法，每種方法在以后還要詳述。然而，這兩種方法都有缺點。第一種方法的缺點是，中央控制器（CC）的工作速度越高，先行控制的效能越差。第二種方法的缺點是，主存貯器（MM）與中央控制器（CC）之間用作存貯器總線的聯線太多。

因此，本發明的目的是提供一種具有對已知的先行控制加以改進的先行控制的數據處理系統，從而排除了上述現有技術中的缺點。

為了達到上述目的，根據本發明，主存貯器（MM）是這樣構成的：首先，主存貯器MM主要由地址為偶數的偶數存貯器體與地址為奇數的奇數存貯器體組成。偶數存貯器體與奇數存貯器件可彼此獨立工作。其次，偶、奇數存貯器體各自均有緩沖器用來存放預取的指令，即分別有偶數預取緩沖器與奇數預取緩沖器。在中央控制器（CC）發出取指命令之前每個緩沖器預先按序存入來自主存貯器的指令序列。隨后，裝在主存儲器（MM）內的存貯器控制邏輯電路動作，將偶、奇數緩沖器中的指令交替地送給中央控制器（CC）。

下面是附圖說明。

根據以下所述實施方案的介紹并參閱附圖，對本發明的目的與特點將會有進一步的了解。其中：

圖1是根據以往的先行控制法工作的數據處理系統;

圖2是根據本發明提出的實驗性方法工作的數據處理系統;

圖3是說明根據以往的先行控制法工作時存貯器存取的時序圖;

圖4是說明采用本發明時存貯器存取的時序圖;

圖5是根據本發明提出的先行控制法工作的數據處理系統;

圖6A、6B、6C與6D為本發明提出的主存貯器的框圖;

圖7A與7B是本發明提出的示于圖5、圖6A～6D中存貯器的詳細電路的范例;

圖8是說明圖7A、7B中所示主存貯器工作的時序圖;

圖9是說明圖6B、6D與圖7A中所示定時控制電路工作的時序圖;

圖10是圖7B中預取指令地址計數器的詳細電路范例;