УСТРОЙСТВО ПРИОРИТЕТНОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ЗАПРОСОВ Российский патент 2004 года по МПК G06F9/46 

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

Известно устройство для приоритетного обслуживания запросов [1], содержащее регистр заявок, входы которого 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 и быстродействия устройства за счет сокращения его аппаратурного состава и улучшения управления его работой.

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 первым входом элемента И, второй вход которого соединен с линией разрешения принятия запроса, а выход элемента И соединен с первым ключом каскада ключей, его входы соединены с выходами регистра запросов, первый выход, соответствующий определенному приоритету, соединен с управляющим входом следующего ключа и соответствующим входом управляющего ключа, остальные выходы предыдущего ключа соединены со входами следующего ключа, управляющий вход управляющего ключа соединен с линией задержки, выходы управляющего ключа являются информационными выходами устройства
Схема устройства приведена на чертеже.

Устройство приоритетного обслуживания запросов содержит n-разрядный регистр запросов 1, элемент ИЛИ 2, элемент И 3 каскада, состоящего из первого ключа 4, второго ключа 5,третьего ключа 6,... n-го ключа n, управляющие ключи 7, информационные входы устройства 8, линию подтверждения обнаружения запроса 10, линию разрешения принятия запроса 11, информационные выходы устройства 12, линии сброса заявки с регистра запроса 9, линию задержки 13.

Устройство приоритетного обслуживания работает следующим образом. На единичные входы разрядов регистра запросов 1 с информационных входов 8 поступают запросы на обслуживание заявок, устанавливая соответствующие разряды регистра в единичное состояние. Запросы имеют свои приоритеты, жестко связанные с разрядами регистра. С выхода регистра запросов 1 сигналы запросов, каждый по своей линии связи, поступает на входы элемента ИЛИ 2. При наличии хотя бы одного запроса в регистре 1 сигнал с выхода ИЛИ 2 поступает на один из входов элемента И 3.При готовности обрабатывающего устройства, о чем свидетельствует наличие сигнала на линии разрешения принятия запроса 10, с выхода элемента И 3 сигнал поступает на вход первого ключа 4, тем самым открывая его. Если обнаруженный запрос имел наивысший приоритет, то соответствующий сигнал с выхода первого ключа 4 поступает на информационный вход управляющего ключа 7. Если обнаруженный запрос имел более низкий приоритет, то сигналы с выходов первого ключа, кроме первого, поступают на информационные входы второго ключа 5, где также происходит выделение 1 заявки, и так далее до n-го ключа n, на котором происходит обнаружение заявки с самым низким приоритетом. В результате на информационных входах управляющего ключа 7 будет сформирован единичный код, соответствующий запросу с наибольшим приоритетом. При условии отсутствия сигнала на линии задержки 13 единичный код поступает на информационные выходы устройства 12. Этот код также подается по линии сброса заявки 9 на регистр запроса 1. Этот сигнал обнуляет соответствующий разряд регистра запроса 1, подготавливая его к приему следующего запроса такого же уровня приоритета.

При обслуживании запроса на линии разрешения принятия запроса 11 нет разрешающего сигнала, поэтому устройство ждет конца обработки запроса, после чего устройство готово обрабатывать запросы. Запросы не теряются, так как каждому запросу соответствует свой разряд регистра запроса 1. После обработки запроса по линии разрешения запроса 11 приходит разрешающий сигнал, и устройство готово обрабатывать следующие запросы.

Таким образом, в результате одного цикла работы устройства будет найден запрос с наивысшим приоритетом из пришедших на данный момент запросов.

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 генератора тактовых импульсов, то все это приводит к уменьшению интенсивности отказов предлагаемого устройства примерно в два раза и, следовательно, к такому же повышению надежности устройства. Кроме того, устройство позволяет увеличивать количество входов для запросов не за счет каскадирования, а методом параллельного наращивания количества с минимальным количеством элементов логики, это обеспечивается присутствием в устройстве управляющего ключа 7. Это приводит к уменьшению объема оборудования и расширению функциональных возможностей устройства.

Повышение быстродействия достигается тем, что формирование сигнала на обслуживание одной заявки обеспечивается в течение цикла работы, в отличие от прототипа нет генератора тактовых импульсов, который останавливается всякий раз при обнаружении запроса от заявки наивысшего приоритета. Это позволяет повысить пропускную способность устройства.

Кроме того, в течение цикла работы устройства обслуживаются все поступившие заявки, в том числе и низкоприоритетные.

Таким образом поставленная цель достигнута.

Литература
1. Авторское свидетельство СССР 962948, кл. G 06 F 9/46, 1982.

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

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к устройствам приоритетного обслуживания запросов. Техническим результатом является повышение надежности за счет сокращения аппаратурного состава и быстродействия устройства за счет поиска в каждом цикле работы заявки с наивысшим приоритетом. Это достигается за счет того, что устройство содержит регистр запросов, элемент ИЛИ, элемент И, каскад ключей, линию задержки. 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 первым входом элемента И, второй вход которого соединен с линией разрешения запроса устройства, входы каскада ключей соединены с единичными выходами регистра запросов, выход элемента И соединен с первым ключом каскада, каждый первый выход ключей каскада, соответствующий определенному приоритету, соединен с управляющим входом следующего ключа каскада и с информационными входами управляющего ключа, остальные выходы предыдущего ключа каскада соединены со входами следующего ключа каскада, при этом выходы управляющего ключа соединены с информационными выходами устройства и регистром запросов, управляющий вход управляющего ключа соединен с линией задержки.