УСТРОЙСТВО ПРИОРИТЕТНОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ЗАПРОСОВ Российский патент 2001 года по МПК G06F9/46 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам приоритетного обслуживания запросов.

Известно устройство для приоритетного обслуживания запросов [1], содержащее регистр заявок, входы которою подключены к информационным входам устройства, регистры приоритета, элементы И, ИЛИ, счетчик, выходы которого соединены с первыми входами схем сравнения, выходы которых подключены к первым входам элементов И первой группы, а счетный вход счетчика соединен с выходом элемента И, первый инверсный вход которого подключен к нулевому входу триггера управления, единичный вход которого через первый элемент ИЛИ соединен с управляющими входами устройства и с единичным входом счетчика, и генератор импульсов.

Недостатком устройства является наличие ограниченных функциональных возможностей, так как при большом числе разноприоритетных заявок время ожидания заявки с низким приоритетом оказывается очень большим, что в ряде случаев является недопустимым и может привести к потере низкоприоритетных заявок.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для обслуживания запросов [2], позволяющее расширить функциональные возможности устройства за счет обеспечения учета времени ожидания при обслуживании запросов и содержащее регистр заявок, регистры приоритета, выполненные в виде суммирующих счетчиков, две группы элементов И, две группы элементов ИЛИ, счетчик, генератор импульсов и делитель частоты.

Недостатком устройства является низкое быстродействие, большая сложность и, как следствие, низкая надежность.

Цель изобретения - повышение надежности устройства за счет сокращения его аппаратурного состава и быстродействия устройства за счет формирования в каждом цикле работы очереди на обслуживание всех поступивших заявок, в том числе и низкоприоритетных.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство приоритетного обслуживания запросов, содержащее регистр запросов, единичные входы разрядов которого соединены с информационными входами устройства, а выходы связаны с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с разрешающим входом генератора тактовых импульсов, запрещающий вход которого соединен с управляющим входом устройства, а выход подключен к входу счетчика, дополнительно введены мультиплексор, ключи и дешифратор. Информационные входы мультиплексора подключены к выходам разрядов регистра запросов, управляющие входы соединены с выходами счетчика, с входами дешифратора, выходы которого подключены к нулевым входам соответствующих разрядов регистра запросов, и с информационными входами ключей, общий управляющий вход которых подключен к выходу мультиплексора, выходы ключей соединены с выходами устройства.

Схема устройства приведена на чертеже (фиг. 1).

Устройство приоритетного обслуживания запросов содержит регистр запросов 1, элемент ИЛИ 2, генератор тактовых импульсов 3, счетчик 4.

На единичные входы разрядов регистра запросов 1 с информационных входов 5 поступают запросы на обслуживание заявок, устанавливая соответствующие разряды регистра в единичное состояние. Запросы имеют свои приоритеты, жестко связанные с разрядами регистра.

Выходы разрядов регистра запросов 1 связаны с входами элемента ИЛИ 2, выход которого соединен с разрешающим входом 6 генератора тактовых импульсов 3. Запрещающий вход 7 генератора тактовых импульсов 3 соединен с управляющим входом 8 устройства, а выход соединен с входом счетчика 4, В устройство дополнительно введены мультиплексор 9, дешифратор 10 и ключи 11.

Информационные входы 12 мультиплексора 9 подключены к выходам разрядов регистра запросов 1, управляющие входы 13 соединены с выходами счетчика 4, с входами дешифратора 10, и с информационными входами 14 ключей 11. Выходы дешифратора 10 подключены к нулевым входам соответствующих разрядов регистра запросов 1. Общий управляющий вход 15 ключей 11 подключен к выходу мультиплексора 9. Выходы 16 ключей 11 являются выходами устройства.

Устройство приоритетного обслуживания запросов работает следующим образом.

На единичные входы разрядов регистра запросов 1 с информационных входов 5 поступают запросы требующих обслуживания заявок. Запрос, имеющий определенный приоритет, устанавливает соответствующий разряд регистра запросов в единичное состояние. С выхода регистра запросов 1 сигналы запросов каждый по своей линии связи поступают на входы элемента ИЛИ 2. При наличии хотя бы одного запроса в регистре 1 сигнал с выхода элемента ИЛИ 2 поступает на разрешающий вход 6 генератора тактовых импульсов 3 и запускает его в работу. Сигналы с выхода генератора 3 поступают на счетный вход двоичного счетчика 4, который начинает работать и формировать на своих выходах последовательность двоичных кодов, соответствующих номерам приоритетов поступивших заявок. Двоичные коды с выходов счетчика 4 поступают на управляющие входы 13 мультиплексора 9, на информационные входы 12 которого поступают сигналы с выходов разрядов регистра запросов 1, соответствующие приоритетам поступивших заявок. При совпадении приоритета запроса на обслуживание очередной заявки с двоичным кодом, формируемым на выходах счетчика 4, на выходе мультиплексора 9 формируется единичный сигнал, который, поступая на общий управляющий вход 15 ключей 11, обеспечивает выдачу кода номера наиболее приоритетной заявки на выходы 16 устройства, откуда он поступает в обслуживающую систему и инициирует процедуру обслуживания заявки. Одновременно двоичный код счетчика 4 поступает на входы дешифратора 10, на соответствующем выходе которого формируется единичный сигнал. Этот сигнал устанавливает в нулевое состояние соответствующий разряд регистра запросов 1, разрешая тем самым прием новой заявки данного приоритета.

Счетчик 4 продолжает формировать последовательность номеров приоритетов заявок до тех пор, пока не придет в исходное нулевое состояние. На каждом шаге повторяется аналогичная процедура сравнения приоритета очередной заявки со сформированным счетчиком 4 кодом приоритета.

Если нет запроса на обслуживание i-й заявки, то соответствующий разряд регистра запросов 1 остается в нулевом состоянии. Вследствие этого сигнал на выходе мультиплексора 9 также будет равен нулю. Устройство переходит к проверке наличия запроса от очередной заявки с более низким приоритетом.

Таким образом, в результате одного цикла работы устройства в обслуживающей системе будет сформирована очередь на обслуживание заявок в соответствии с их приоритетами.

После формирования очереди обслуживающая система через управляющий вход 8 устройства выдает сигнал, запрещающий работу генератора тактовых импульсов 3. Очередной цикл формирования очереди заявок на обслуживание начнется только после того, как обслуживающая система снимет запрещающий сигнал с управляющего входа 8 устройства.

Поскольку в предлагаемом устройстве по сравнению с прототипом [2] общее число элементов сокращено примерно в два раза за счет исключения регистров-счетчиков приоритетов, схем сравнения, элементов И первой и второй групп, а также элементов управления запуском и остановкой генератора тактовых импульсов, то это приводит к уменьшению интенсивности отказов предлагаемого устройства примерно в два раза и, следовательно, к повышению надежности устройства.

Повышение быстродействия обеспечивается тем, что, во-первых, формирование сигнала на обслуживание одной заявки обеспечивается тремя элементами, а не четырьмя элементами, как в прототипе; во-вторых, опрос всех разрядов регистра запросов осуществляется непрерывно в течение цикла работы устройства без остановки генератора тактовых импульсов, в отличие от прототипа, где генератор тактовых импульсов останавливается всякий раз при обнаружении запроса от заявки наивысшего приоритета. Это позволяет повысить пропускную способность устройства, особенно при наличии многоканальной системы обслуживания.

Кроме того, необходимо отметить, что в течение цикла работы устройства обслуживаются все поступившие заявки, в том числе и низкоприоритетные. Таким образом, поставленная цель достигнута.

Литература
1. Авторское свидетельство СССР N 475622, G 06 F 9/18, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР N 898435, G 06 F 9/46, 1982 - прототип.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для приоритетного обслуживания запросов. Техническим результатом является повышение надежности и быстродействия. Устройство содержит регистр запросов, элемент ИЛИ, генератор тактовых импульсов, счетчик, мультиплексор, ключи, дешифратор. 1 ил.

Устройство приоритетного обслуживания запросов, содержащее регистр запросов, единичные входы разрядов которого соединены с информационными входами устройства, а выходы связаны с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с разрешающим входом генератора тактовых импульсов, запрещающий вход которого соединен с управляющим входом устройства, а выход соединен с входом счетчика, отличающееся тем, что в него дополнительно введены мультиплексор, ключи и дешифратор, при этом информационные входы мультиплексора подключены к выходам разрядов регистра запросов, управляющие входы соединены с выходами счетчика, с входами дешифратора, выходы которого подключены к нулевым входам соответствующих разрядов регистра запросов, и с информационными входами ключей, общий управляющий вход которых подключен к выходу мультиплексора, выходы ключей соединены с выходами устройства.