[发明专利]具有单比特置位和复位功能的主存储器插板

说明书

本发明涉及包括通过一个共享接口与主存储器的若干多存储器插板相连的多个处理器的信息处理系统，更具体地说，涉及一种用来修正存储在主存储器中的数据而对接口的牵连甚少的装置。

近年来，在整个计算机工业中，信息处理设备的性能，特别在数据处理操作的快速性能方面，已有了长足的改进。愈来愈多的数据处理系统采用多处理设备，这种多处理设备分享一个用来在诸处理器与通常多个存储器插板组成的主存储器之间执行数据传输的公共接口。然而，存储器子系统方面的改进未能赶上处理器方面的改进，特别当考虑到采用多个并行处理器时更是如此，以至于为了牵就与处理器设置相比其速度相对慢的主存储器而改变了系统或网络的结构。为了试图使处理器与在主存储器中的存储器插板相分开，业已采用高速缓冲存储器和其它技术。

就修正存放在主存储器中的数据而言，传统的方法包括将数据从存储器阵列取出并送到处理器中的一个内寄存器。然后在处理器内按照要求修正数据比特，最后将修正后的数据写入到存储器阵列。此操作涉及相当大的系统开销。例如，必须两次仲裁并使用主存储器接口，一次用于取一个数据，一次用于把数据存回到存储器。如果该接口是被诸多处理器和被主存储器的诸多存储器插板共享的，则消耗在等待使用该接口上的时间就会增加。就是说，一个获得了可访问一个特定存储器插板的处理器必须等待着该插板防问它的存储阵列以取出要进行修正的数据。

已研究出了一些更为有效的修正在存储器中的数据的技术。例如，美国专利No.4，570，222（Oguchi）公开了一种具有一种信息修正功能的数据处理系统，它包括一个动态随机存储器，一个修正单元，一个分配单元及一个控制器。修正单元从BAM接收数据。并根据来自该分配单元的输入信号，在修正单元内对所选部分的数据予以修改。

有关彩色图型显示方面，美国专利NO.4，016，544（Morita    etal）公开了一种存储器写入控制系统，它包括一个用于为大量点的每点分开存储红、绿和蓝信息的缓冲存储器。每个各自的彩色单元从一个由一个处理器控制单元接收一个彩色分配输入信号和一个掩码输入信号。如果掩码比特为逻辑1，则修改内容;而如果为逻辑0，则相应的内容保持不变。然而，仍然要求更有效地利用处理器设备以及连接多处理设备和主存储器的数据总线。

因此，本发明的目的是要提供一种数据处理系统，在该系统中，在对主存储器中的数据作修改时，对在主存储器和多处理器之间的接口的使用可大大减小。

本发明的另一个目的是把包含在数据修改操作中的某些信息从处理器转移到主存储器存储插板上。

本发明的再一个目的是为了提高执行包括置位和复位这些数据修改功能的速度。

本发明的还有一个目的是为了提供这样一种数据系统：在该系统中，对存储器阵列中所选定的数据进行置位和复位，只需对该阵列访问一次即足以完成这些功能。

为了达到上述和其它的目的，本发明给出了一种数据处理系统，该系统包括一种用以控制比特编码的数据的处理配置设备;一个具有用来存储作为数据字的比特编码的数据的阵列的存储器，其中每一数据字包括多个比特;及一个与处理配置设备和存储器相连的，用来在处理配置设备和存储器之间 传送比特编码数据的接口。处理配置设备包括一个用来产生一个命令以便有选择地修改一个指定的数据字的装置。处理配置设备还包括一个用来产生相应于在数据阵列中存有指定的数据字的一个所选定的存储单元位置的地址数据。

该系统的改进是在上述处理配置设备中有一个掩码装置，用来产生一个相应于指定的数据的数据掩码并通过接口把该数据掩码传输到存储器中。一个在存储器内的数据控制装置在接收到该掩码和命令之后根据数据掩码有选择地修正指定的数据字。数据控制装置包括：一个中间数据保存装置;一个锁存装置，它根据命令和地址数据，确定指定的字在阵列中的位置并把指定的字从所选的位置调到该中间数据保存装置;一个用于当该字包括在该中间数据保存装置时接收数据掩码和将该掩码加到这指定的数据字上，以便有选择地修改该数据的装置;及一个写装置，用来在字修改完毕之后将指定的数据字送到阵列中。

上述处理配置设备最好包括多个处理设备，每个处理设备适合于控制比特编码数据和产生命令。存储器可包括多个存储器插板，每个插板有用来存贮比特编码数据的数据阵列。接口最好包括一个传输数据掩码的数据总线和一个传输命令和地址信息的命令总线。数据总线和命令总线是并行操作的，每个都被所有处理设备和所有的存储器插板共享。每个存储器插板均有其自己的内寄存器和存储器阵列。内寄存器协作提供中间数据保存装置。