Многоканальное устройство для обслуживания групповых запросов Советский патент 1983 года по МПК G06F9/50 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в многопроцессорных вычислительных системах, предназначенных для обработки запросов пользователей, имеющих одинаковые приоритеты.

Известно устройство для обработки запросов с контролем очередности, содержащее М каналов, дешифратор, датчик окончания обслуживания, кольцевой счетчик, блок синхронизации, блок контроля наличия информации в памяти, элемент запрета, элементы И группы, элементы ИЛИ, формирователи импульсов, шифраторы, входные и выходные элементы И, ячейки памяти, элементы задержки tl.

Недостатками этого устройства являются большие аппаратурные затраты и низкое быстродействие.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является многоканальное устройство для обслуживания запросов в порядке побТупле-, ния, содержащее каналы, включакжф1е элементы НЕ, элементы И, триггеры, формирователи импульсов/ ячейки памяти и схемы сравнения, выходы залросов и выходы устройства, распределитель импульсов, элемент ИЛИ, эле|мент задержки, датчик окончания обслуживания и счётчики импульсов 23.

Недостатком этого устройства является низкое быстродействие.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем,что в многоканальное устройство для обслуживания групповых запросов,

10 содержащее распределитель импульсов, первый элемент ИЛИ, элемент задержки, первый и второй счетчики, каналы, а в каждом канале элемент НЕ, г ервый элемент И, первый триггер, второй

15 элемент И, формирователь импульсов, ячейку памяти, схему сравнения, причем первые и втоЕяле входы первых элементов И каналов соединены соответственно с соответствующим запрос20ным входом устройства и соответствукяцим выходс расщ еделителя импуль- . .сов, выход элемента НЕ каждого канала соединен с третьим входом первого элемента И своего канала, выход пер25вого элемента И каждого канала соединен с единичным входом первого триггера своего канала, единичсшй выход первого триггера каждого канала соединен с входом формирователя им30пульсов своего канала, выход формирователя импульсов каждого канала со единен с входом записи ячейки памя своего канала и с соответствующим входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом элемента задержки, выход которого соединен с управляющим входом первого счетчика группа выходов которого соединзна с труппой информационных входов ячеек памяти каналов-, группа выходов ячей ки памяти канала соединена с первой группой входов схемы сравнения , своего канала, вторая группа входов схемы сравнения каждого канала соединена, с группой выходов второ- го счетчика, выход второго эле мента и каждого канала соединен с нулевым входом первого триггера своего канала и с входом считывания ячейки памяти своего канала введены генератор импульсов, элемен И, третий счетчик, второй и третий элементы ИЛИ, а в каждом канала тре тий , четвертый элементы И и второй триггер, причем выход схемы сравнения каждог:; канала соединен с соответствующим входом второго элемента ИЛИ и первым входом третьего элемен та И своего канала, выход третьего элемента И каждого канала соединен с единичным входом втгзрого триггера своего канала, выход второго тригге ра каждого канала соединен с соответствующим выходом устройства, с вх дом элемента НЕ своего канала и с первым входом второго элемента И своего канала. (j 1...П, п -чи ло запросов) выход распределителя импульсов соединен с первым входом четвертого элемента И j-ro канала, j-й вход конца обслуживания .устройства соединен с нулевым входом второго триггера j-ro канала и с вторым входом четвертого элемента И . j-ro канала, выход четвертого элемента И каждого канала соединен с соответствующим входом третьего эле мента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И каждого канала, со счетным входом третьего счетчика, выход которого соединен с первым входом элемента И выход которого соединен со счетным входом второго счетчика и с вторым входом третьего элемента И каждого канала, выход второго элемента 1ШИ соединен с вычитающим входом третьего счетчика и с вторым входом элемента И, третий вход которого соединен с выходом генератора импульсов. На чертеже приведена структурная схема устройства. Устройство содержит каналы 1, эле мент НЕ 2 каналов, элемент И 3 каналов, триггер 4 каналов, элемент И 5 каналов, формирователь 6 импульсов каналов, ячейку 7 памяти каналов, схему 8 сравнения каналов, элемент И 9 каналов, триггер 10 каналов, элемент. И 11 ка«алов, запросный вход 12 устройства, вход 13 конца обслуживания устройства, выход 14 устройства, элемент ИЛИ 15, элемент .16 задержки, счетчик 17, распределитель 18 импульсов, счетчик 19, элемент И 20, генератор 21 импульсов, элемент ИЛИ 22, счетчик 23. Устройство работает следующим об- разом. Перед началом обслуживания счетчик 17, предназначенный для формирования кода занимаемой объектом очереди, и счетчик 19, предназначенный для формирования кода очередности обслуживания, устанавливают в одинаковые и отличные от нуля состояния, например в состояния 0-01, триггеры 4 и 10, ячейки 7 пагляти устанавливают в нулевое состояние, счетчик 23, предназначенныйдля учета свободного ресурса, устанавливают в состояние, равное коду свободного ресурса (например, 0-011 -.три единицы ресурса свободны ), и одновременно с этим запускается распределитель 18 импульсов, преднаЭначенный для при нуди тел ь но го задания очереди при одновременном поступлении заявок на обслуживание от двух или более объектов и одновременном освобождении двух или более единиц ресурса. В случайные моменты времени заявки на обслуживание в виде импульсного или потенциального сигналов поступают на запросные входы 12 и входы элементов-И 3 (предполагается, что минимальная длительность импульса заявки и импульсов конца обслуживания заявки, поступающих на входцл 13, должна быть,больше периода повторения распределителя 18). Если выходы 14 каналов не возбуждены, при поступлении заявки с одного из объектов, например с первого, импуль-сом с первого выхода распределителя 18 триггер 4 первого канала устанавливается в 1. При этом на выходе формирователя 6 формируется импульс, который код состояния счетчика 17 (в примере 0-01) переписывает в ячейку 7 памяти первого канала и через элемент ИЛИ 15, элемент 16 задержки изменяет состояние счетчика 17 (устанавливается состояние 0-010) , состояние ячейки 7 памяти первого канала и счетчика 19 сравниваются схемой 8 сравнения, и так как коды на ее входах одинаковы, появляется сигнал на выходе схемы 8 сравнени51, который через элемент И 9 при наличии свободной единицы ресурса (единичный сигнал на нулевом выходе старшего разряда счетчика 23) устанавливает в 1 триггер 10 первого канала, единичный сигнал с единичного выхода которого поступает на выход канала, запирает через элемент НЕ 2 элемент И 3 первого ка нала и подготарливает элемент И 5 этого канала. Сигнал с выхода схемы 8 сравнения первого канала через элемент ИЛИ- 22 поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 23 и изменяет его состояние (устанавливается состояние 0-010) , единичный сигнал на нулевом выходе старшего разряда счетчика 23 разрешает прохождение импульса с генератора 21 на вход счетчика 23 при наличии сигнала на выходе элемента ИЛИ 22 (состояние счетчика 19 изменяется на 0-010).

При поступлении на вход канала обслужиззания заявки с какого-либо другого объекта, например, с третьего, по импульсу с одноименного выхода распределителя 18 устанавливается в 1 триггер 4 третьего канала и по импульсу с формирователя б код состояния счетчика 17 (0-010) переписывается в ячейку 7 памяти этого канала, причем состояние счетчика 17 изменяется на следующее (.0-011). Поэтому, если далее заявка на обслуживание поступает с второго объекта, его ставят в третью очередь обслу- , живания. Состояние счетчика 19 при наличии свободного ресурса изменяется на 0-011, а запрос с третьего канала уходит на обслуживание (если ,он пришел одновременно с запросом поступившим на первый канал, то и на обслуживание они уходят параллельно, с сдвигом на задержку в счетчиках 23 и 19).

Однойременный выбор иа обслуживание нескольких запросов происходит при наличии нескольких единиц своббдного ресурса (в примере в счетчике 23 в начале работы устройства был код 0-011, т.е. одновременно из очереди на обслуживание можно взять не более трех запросов).

По окончании обслуживания первого запроса на вход 13 конца обслуживания первого канала поступает импульс освобождения ресурса, обнуляющий триггер 4 первого канала через элементы И 5, 11 и ИЛИ 24. Импульс освобождения ресурса через элемент И 11 первого канала, ИЛИ 24 поступает на счетный вход счетчика 23 и увеIIличивает его состояние на единицу. Сигнал на выходе 14 первого канала Пропёщает, и элемент И 3 этого канала подготавливается для приема заявки на следующее обслуживание, аналогичным способом обслуживаются все поступающие запросы

Если на входы 12 каналов поданы постоянные сигналы, обслуживание запросов осуществляется по циклу, начиная с первого.

Таким образом, предлагаемое устройство, позволяет выбирать из очереди на обслуживание сразу группу запросов при наличии свободного ресурса системы.

Применение изобретения позволяет повысить быстродействие устройства за счет возможности организации параллельного обслуживания заявок.

Формула изобретения

0

Многоканальное устройство для обслуживания групповых запросов, содержащее распределитель импульсов, первый элемент ИЛИ, элемент задерж-. ки, первый и второй счетчики, каналь

5 а в каждом канале элемент НЕ, перг вый элемент И, первый триггер, второй элемент И, формирователь импульсов , ячейку памяти, схему сравнения, причем первые и вторые входы первых

0 элементов И каналов соединены соотвётственно с соответствующим запросным входом устройства и соответствующим выходом распределителя импульсов, выход элемента НЕ каждого.кана5ла соединен с третьим входом первого элемента И своего канала, выход первого элемента И каждого канала соединен с единичным входом nejjBoro триггера своего канала, единичный

0 выход первого триггера каждого канала соеда1нен с входом формирователя импульсов своего канала, выход формирователя импульсов каждого i канала соединен с входом записи ячейки памяти своего канала и с

5 соответствующим входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом элемента задержки, выход которого соединен с управляющим входом первого счетчика, группа выхо0дов которого соединена с группой информационных входов ячеек Псц«{яти каналов, группа выходов ячейки памяти канала соединена с первой группой входов схемы сравнения своего

5 канала, вторая группа входов схемы сравнения каждого канала соединена с группой выходов второго счетчика, выход второго элемента И каждого канала соединен с нулевым входом первого триггера своего канала и

0 с входом считывания ячейки памяти своего канала, отличающеес я тем, что, с цепью повышения быстродействия, в него введены генера тор импульсов, элемент И, третий

5 счетчик, второй и третий элементы ИЛИ, и в каждом канале третий, четвертый элементы И и второй триггер, причем выход схемы сравнения каждого канала соединен с соответствующим

0 входом второго элемента ИЛИ ипервым входом третьего элемента И своего канала, выход третьего эЛемейта И каждого канала соединен с единичным входом второго триггера своего кана-,

5 ла, выход второго триггера каждого