Устройство для управления доступом к общему ресурсу Советский патент 1984 года по МПК G06F9/50 

начиная с второго, соединен с входом элемента НЕ своего узла коммутации, группа выходов второго блока элементов И каждого узла коммутации,, начиная с второго, соединена с группой тактовых входов регистра своего узла коммутации, информационный вход регистра каждого узла коммутации, начиная с третьего, соединен с выходом элемента ИЛИ предыдущего узла коммутации, группа входов установки в 1 регистра каждого узла коммутации, начиная с второго, кроме последнего, соединена с группой выходов первого блока элементов- И следующего узла кoм yтaции, группа входов сброса регистра каждого, узла коммутации, начиная с второго, соединена с группой выходов третьего блока элементов И своего узла, в последнем узле коммутации первая группа входов второго блока элементов И, группа выходов регистра, выход элемента ИЛИ и выход элемента НЕ являются выходами расяшрения устройства, второй управляющий вход второго .блока элементов И и группа входов установки в 1 регистра последнего узла коммутации являются входами расширения устройства и соединены с потенциалом логической единицы, группа выходов регисра первого узла коммутации соединена с входами первого элемента ИЛИ первого узла коммутации, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем организации внеочередного обслуживания источников экстренных запросов на фоне обслуживания остальных запросов в порядке их поступления, оно содержит в первом узле коммутатщи второй блок элементов ИЛИ, третий, четвертый, пятый и шестой блоки элементов И, второй.

третий элементы ИЛИ, второй элемент НЕ5 регистр масок и регистр экстренных запросов, причем группа запросных входов устройства соединена в первом узле коммутации с первыми групами входов третьего и четвертого блоков элементов И, вторые группы входов третьего и четвертого блоков элементов И соединены соответственно с первой и второй группами выходов регистра масок, группа информационных входов и группа входов сброс регистра экстренных запросов соединены соответственно с группами выходов третьего и пятого блоков элементов И, группа входов и управляющий вход пятого блока элементов И соединены соответственно с группой выходов первого блока элементов И и выходом второго элемента НЕ, группа кодовых входов устройства соединена с группой входов регистра масок, группа выходов регистра экстренных запросов соединена с входами второго элемента ИЛИ и группой входов шестого блока элементов И, группа выходов и управляющий вход которого соединены соответственно с первой группой входов второго блока элементов. ИЛИ и с выходом второго элемента НЕ, вход которого соединен с ВЬЕХОДОМ первого элемента liJTHj вькод второго элемента ИЛИ соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, группа, выходов регистров соединена с второй группой входов второго блока элементов ИЛИ, группа выходов которого соединена с -группой входов узла приоритета5 выход третьего элемента РШИ первого узла коммутации соединен с информационным входом ре:гистра второго узла коммутаций,

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДОСТУПОМ К ОБЩЕМУ РЕСУРСУ, содержащее узел приоритета, узлы коммутации, каждый из которых, кроме первого, содержит три блока элементов И, регистр, элемент ИЛИ, элемент НЕ, первый узел коммутации содержит первый, второй блоки элементов И, регистр, первый элемент ИЛИ, первый элемент НЕ и первый блок элементов ИЛИ, причем выходы узла приоритета являются выходами устройства и соединены с группой выходов первого блока элементов И первого узла коммутации, управляющий вход первого блока элементов И первого узла коммутации соединен с входом конца обслуживания устройства, выходы первого блока элементов И первого узла коммутации соединены с группой входов сброса регистра первого узла коммутации, первая группа входов и входы первого блока элементов ИЛИ первого узла коммутации соединены соответственно с группой выходов второго блока элементов И и группой информационных входов регистра первого узла коммутации, вторая группа, входов первого блока элементов ИЛИ первого узла коммутации соединена с группой выходов первого блока элементов И второго узла коммутации, первые группы входов первых блоков элементов И узлов коммутации, начиная со второго, соединены с группой выходов регистра и группой входов для элемента ИЛИ своего узла, первые группы входов вторых блоков элементов И узлов коммутации, начиная с второго, соединены между собой, первый управлянщий вход второго блока элементов И каждого узла коммутации, кроме первого, соединен с выходом элемента НЕ своего узла коммутации, § в первом узле коммутации первый уп- равляющий вход второго блока элемен(Л тов И соединен с выходом первого эле мента НЕ своего узла коммутации, управляющий вход первого блока элементов И узлов коммутации, начиная с третьего, соединен с выходом элемента НЕ предыдущего узла коммутации, управляющий вход первого блока элементов И второго узла коммутации соедиIsD нен с выходом первого элемента НЕ перО 00 00 вого узла коммутации, второй управляющий вход второго блока элементов И каждого узла коммутации, кроме последнего, соединен с выходом элемента НЕ следукмцего узла коммутации, группа выходов первого блока элементов И каждого узла коммутации, начиная с второго, соединена с первой группой входов третьего блока элементов И своего узла коммутации, вторая группа входов третьего блока элементов И каждого узла коммутации, начиная с второго, соединена с группой выходов регистра предыдущего узла коммутации, выход элемента ИЛИ каждого узла коммутации.

i

Изобретение относится к вьгаислительной технике, в частности к приоритетным устройствам, и может быть использовано при построении различных устройств автоматики и вычислительной техники для обслуживания заявок

на доступ к общему ресурсу в порядке юс поступления с возможностью предоставления ряду источников запросов экстренного обращения (вне очереди), Известно устройство для обслуживания запросов в порядке поступления. 31 содержащее первый, второй и третий регистры, элементы И, ИЛИ и три триггера занятости l J. Недостаток этого устройства состоит в низкой достоверности его работы из-за возможности потери заявок. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для управления обслуживания заявок в порядке поступления, содержащее узел приоритета, М узлов коммутации очереди, каждый из которых содержит первую и вторую группы элементов И, регистр, первый элемент ИЛИ, первый элемент НЕ, каждый из М узлов коммутации очереди, кроме первого, содержит третью группу элементов И, а первьш узел коммутации очереди дополнительно содержит группу элементов ИЛИ, причем первые входы элементов И первой группы всех узлов коммутации очереди соединены с входом запросов устройства, выходы элементов И второй группы каждого узла коммутации очереди - с входом запросов устройства, выходы элементов И второй группы каждого узла коммутации очереди - с груп пой входов гащения регистра того же узла коммутации очереди, первые входы элементов И второй группы первого узла коммутации очереди - с управляющим входом устройства, первая групп информационных входов и группа выходов регистра каждого узла коммутации очереди, кроме первого, соединены coответственно с выходами элементов И первой группы -И входами элементов И третьей группы, группа выходов регис ра первого узла коммутации очереди подключена к группе входов узла приоритета, выходы которого соединены с вторыми входами соответствующих эл ментов И второй группы первого узла коммутации очереди и с управляющим выходом устройства, первые входы и выходы элементов ИЛИ группы соедине.ны соответственно с группой выходов элементов И первой группы и группой информационных входов регистра перво го узла коммутации очереди, а вторые входы - с выходами соответствующих элементов И третьей группы второго узла коммутации, в каждом узле коммутации очереди выходы регистра подключены к соответствующим входам эле мента ИЛИ, выходом соединенного чере первый элемент НЕ с вторыми входами элементов И первой группы, группа 14 выходов регистра каждого узла коммутации очереди соединена с первыми входами соответствующих элементов И второй группы следующего узла коммутации очереди, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих элементов И третьей группы следующего узла коммутации очереди, вторые входы которых подключены к выходу элемента НЕ своего узла коммутации очереди и третьим входам элементов И первой группы предьщущего узла коммутации очереди, выход элемента ИЛИ каждого узла коммутации очереди подключен к первому управляющему входу регистра, следующего узла коммутации очереди, вторая информационная группа входов которого подключена к выходам соответствующих элементов И третьей группы узла коммутации очереди через один 2 3. 0;|;нако дЛя известного устройства характерны недостаточные функциональные возможности ввиду отсутствия возможности предоставления ряду источников запросов экстренного обращения (вне очереди) к общему ресурсу на фоне обслуживания остальных аапросов в порядке их поступления. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем организации внеочередного обслуживания источников экстренных запросов, на фоне обслуживания остальных запросов в порядке их поступления. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления доступом к общему ресурсу, содержащее узел приоритета, узлы коммутации, каждый из которых, кроме первого, содержит три блока элементов И, регистр, элемент КПИ, элемент НЕ, первый узел коммутации содержит первьй, второй блоки элементов И, регистр, первый элемент ИЛИ, первый элемент НЕ и первый блок элементов ИЛИ, причем выходы узла приоритета являются выходами устройства и соединены с группой выходов первого блока элементов И первого узла коммутации, управляющий вход первого блока элементов И первого узла коммутации соединен с входом конца обслуживания устройства, выходы первого блока элементов И первого узла коммутации соединены с группой входов сброса регистра первого узла коммутации, первая группа входов и выходы первого блока элем€:нтов ИЛИ первого узла коммутации соединены соответственно с группой 11ЫХОДОВ второго блока элементов И и с: группой информационных входов регистра первого узла коммутации, вторая группа входов первого блока элементов ИЛИ первого узла коммутации соединена с группой выходов первого блока элементов И второго узла коммутации, первые группы входов первых блоков элементов И узлов коммутации, начиная со второго, соединены с группой выходов регистра и группой входов элемента ИЛИ своего узла,, первые группы входов вторых блоков элементов И узлов коммутации, начиная со второго, соединены между собой, первый упра вляющий вход второго блока элементов И каждого узла коммутации, кроме первого, соединен с вьЕсодом элементов ,НЕ своего узла коммутации, в первом узле коммутации первый управляющий вход второго блока элементов И соединен с выходом первого элемента НЕ .своего узла коммутации, управляющий вход первого бл ка элементов И узлов коммутации, нач ная с третьего, соединен с выходом элемента НЕ предыдущего узла коммута дии, управляющий вход первого блока элементов И второго узла коммутации соединен с выходом первого элемента НЕ первого узла коммутации, второй управляющий вход второго блока элементов И каждого узла коммутации, кр ме последнего, соединен с выходом элемента НЕ следующего узла коммутации, группа выходов первого блока элементов И каждого узла коммутации начиная с второго, соединена с перво грул:пой входов третьего блока элемен тов И своего узла коммутации, вторая группа входов третьего блока элементов И каждого узла коммутации, начиная с второго, соединена с группой выходов регистра предыдущего узла коммутации, выход элемента ИЛИ каждого узла коммутации, начиная с второго, соединен с входом элемента НЕ своб:го узла коммутации, группа выходов второго блока элементов И каждого узла коммутации, начиная с второго, соединена с группой тактовых входов регистра своего узла коммута ции, информационный вход регистра каждого узла коммутации, начиная с трегье-го, соединен с вькодом элемен 1 16 та предыдущего узла коммутации, группа входов уста.новки в 1 регистра каждого узла коммутации, начиная с второго, кроме последнего, соединена с группой выходов первого блока элементов И следующего узла коммутациИр группа входов сброса регистра каждого узла коммутации, начиная с второго, соединена с группой выходов третьего блока элементов И своего узла, в последнем узле коммутации первая группа второго блока элементов И, группа выходов регистра, выход элемента ИЛИ и выход элемента НЕ являются выходами расширения устройства, второй управляющий вход второго блока элементов И и группа входов установки в 1 регистра последнего узла коммутации являются входами расширения устройства и соединены с потенциалом логической единицы, группа выходов регистра первого узла коммутации соединена с входами первого узла коммутации, введены в первом узле коммутации второй блок элементов ИЛИ. третий, четвертый, пятый и шестой блоки элементов И, второй, третий элементы ИЛИ, второй элемент НЕ, регистр масок и регистр экстренных запросов, причем группа запросных входов устройства соединена в первом узле коммутации с первыми группами входов третьего и четвертого блока элементов Из вторые группы входов третьего и четвертого блоков элементов И соединены соответственно с первой и второй группами выходов регистра масок, гругша информационных входов и группа входоЬ сброса регистра экстренных запросов соединены соответственно с группами выходов третьего и пятого блоков элементов И, группа входов и управляющий вход пятого блока элементов И соединены соответственно с группой выходов первого блока элементов И и с выходом второго элемента НЕ, группа кодовых входов устройства соединена с группой входов регистра масок, группа выходов регистра экстренных запросов соединена с входами второго элемента ИЛИи группой входов шестого блока э 7ементов И, группа выходов и управляющий вход которого соединены соответственно с первой группой входов второго блока элеме«тов ИЛИ и с вьЕходом второго элемента НЕ, вход которого соединен с вьпсодом первого

элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, группа выходов регистра соединена с второй группой входов второго блока элементов ИЛИ, группа выходов которого соединена с группой входов узла приоритета, выход третьего элемента ИЛИ первого узла коммутации соединен с информационным входом регистра второго узла коммутации .

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит узел 1 приоритетов, регистры 2-5 узлов коммутации блоки элементов И 6-9 узлов коммутации, блок элементов И 10 первого узла коммутации, блоки элементов И 1113 и 14-16 узлов коммутации, блок элементов ИЛИ 17 первого узла коммутации, элементы ИЛИ 18-21 узлов коммутации, элементы НЕ 22-25 узлов коммутации, группу запросных входов 26 устройства, вход 27 конца обслуживания устройства, группу выходов 28 устройства, входы и выходы 29 для наращивания устройства, группу кодовых входов 30 устройства, регистр 31 масок, блоки элементов И 32 и 33 первого узла коммутации, регистр 34 экстренных запросов, блок элементов И 35 и блок элементов ИЛИ 36 первого узла коммутации, элементы ИЛИ 37 и 38 первого узла коммутации, элемент НЕ 39 и блок элементов И 40 первого узла коммутации, узлы 41 коммутации,

Регистры 31 и 34, блоки элементов И 32, 33, 35 и 40, блок элементов ИЛИ 36-, элементы ИЛИ 37 и 38 и элемент НЕ 39 с соответствующими связями образуют экспресс-канал для обслуживания экстренных запросов. На входы 29, предназначенные для наращивания устройства, должен быть постояно подан уровень 1 для того, чтобы эти входы не влияли на работу устройства.

Устройство работает следующим образом.

В работе устройства можно выделит три относительно независимых процесса (режима); режим А - запись заявок поступающих на вход 26, в регистры 2-5, режим Б - после обслуживания заявок гашение соответствующих им разрядов в регистре 2 и после полног

гашения регистра 2 сдвиг информации (запросов), записанной в регистрах 3-5, в направлении узла 1, т,е, из регистра 3 в регистр 2, из регистра 4 в регистр 3, из регистра 5 в регистр в регистр 3, из регистра 5 в регистр 4; режим В - блокировка обслуживания заявок., подлежащих обслуживанию в порядке поступления, и обслуживание экстренных запросов.

При работе устройства в- режиме А в исходном состоянии при отсутствии экстренных запросов для записи запросов открыт только регистр 2, После прихода в некоторьш момент времени запроса он фиксируется в соответствующем ему разряде регистра 2, В результате этого производится блокировка записи запросов в регистр 2 и подается разрешение на запись запросов в регистр 3, После поступления нового запроса он фиксируется в соответствующем ему разряде регистра 3, в результате чего производится блокировка записи запросов в регистр 3 и подается разрешение на запись запросов в регистр 4 и т,д. Порядковый номер регистра, в который записывается конкретный запрос, зависит от порядкового номера поступления этого запроса. Если в регистрах устройства зафиксированы запросы (в каждом по одному) , то в соответствии с содержимым регистры 2 на соответствующем выходе узла 1 появляется управляющий сигнал разрешающий обслуживание внешнего устройства, от которого получен этот запрос. После обслуживания данного устройства по сигналу Конец обслуживания, поступающему на вход 27 из обслуживающего устройства, производи ся гащение соответствующего разряда (запроса) в регистре 2, Б результате при нулевом состоянии регистра 2 формируется сигнал передачи (элементами ИЛИ 18 и 37 и НЕ 22) содержиь ого регистра 3 в регистр 2, После передачи кода из регистра 3 в регистр 2 че|рез узел 1 начинается обслуживание соответствующей заявки и, кроме того производится гашение регистра 3, При нулевом состоянии регистра 3 формируется сигнал передачи (элементами ИЛИ 19 и НЕ 23) содержимого регистра 4 в регистр 3 и т,д, В процессе сдвига цля записи запросов, поступающих в интервал времени, который занимает процесс сдвига, открыт только регистр следующий за последним, содержащим запрос перед началом процесса сдвига, а после окончания процесса сдвиг открьлзается регистр, который до сдви га бы; последним, содержащим запрос В исходном состоянии регистры 2-5 находятся в нулевом состоянии. На входе 26И входе 27 - уровень О. Для прохождения поступающих сигналов запросов открыты элементы И 6-9, на входах которых -присутствуют единичны сигналы от элементов НЕ 22-25. Рассмотрим два возможных случая поступления запросов на вход 26. Первый случай - запросы поступаю последовательно, один за другим, например, в следующей последовательно ти: сначала отвторого, затем от пер вого, затем от третьего внешних устройств. При появлении на входе 26 запроса от второго внешнего устройства, по переднему фронту этого сигн ла запроса, в состояние 1 устававливается второй разряд регистра 2, соответствующий этому запросу. После записи запроса от второго внешнего устройства, на выходе регистра 2, соответствующем второму разряду, появл)этся уровень 1, который поступает на вход узла 1 и на вход элемента ИДИ 37. В результате уровень 1 появляется на соответствующем выходе узла 1 и на выходе элеме та ИЛИ 37. Перед приходом запроса от nei)Boro внешнего устройства элем нты И 6 заблокированы нулевым сигналом от элемента НЕ 22, д регистр 3 открыгг для записи очередного запроса Запрос; ®т первого внешнего устройства записывается в первый разряд регистра 3 (по переднему фронту сигнала запроса). В результате запроса блокируются элементы И 7 (уровнем 0 с выхода элемента НЕ 23) и открыв-ается для записи регистр 4. Следующая заявкг1 (от третьего внешнего устройства) записывается в третий разряд регистра 4, в результате чего блокир тогся элементы И 8 и открывается ;Ц1Я записи регистр 5. Таким образом после последовательного поступления трех ;;апросов от второго, третьего и первого внешних устройств в состояние 1 устанавливаются второй, тре тий и первьш разряды регистров 2-4 соответственно и для записи следующе го запроса открывается регистр 5. Второй случай - запросы поступают ко поступают запросы от первого и третьего внешних устройств, а затем от второго внешнего уо.тройства. В этом случае запросы от первого и третьего внешних устройств записываются в регистре 2 в разрядах первом и третьем соответственно о После записи блокируются элемент 1 И 6 и открывается для записи регистр 3, Запрос от второго внешнего устройства записывается во второй разряд, регистра 3, что приводит к блокировке элементов группы И 7 и К- разблокировке регистра 4. В режиме Б работа устройства начинается после того, как на вход 26 поступ.ает хотя бь; один запрос. Если, например5 в р;андом из регистров записан.о по одиом / запросу (в регистре 2 в состоянии 1 находится второй разряд, в регистре 3 - третий разряд, в регистре 4 первый разряд), то на выходе узла 1, соответствующем второму разряду регистра 2, появляется сигнал управления обслуживанием внешнего устройства, на вход 27 поступает сигнал 1 ;онец обслуживания. Сигналом с выхода элементов И 10 устанавливается в состояние О второй разряд регистра 2, В результате этого на выходах 2 и элемента ИЛИ 137 появляется уроЕ;ёнь О, а на выходе элемента НЕ 22 - уровень 1. Элементы PI 6 не открываются для прохождения запросоЕ;, так как на их входах уровень О с вькода элемента НЕ 23, на входе которого - уровень 1 с вьпкода регистра 3 через элемент ИПИ 19, При появлении уровня 1 на вторых входах элементов И 11 содержимое регистра 3 передается в регистр 2. После того, как в состояние 1 устанавливается третий разряд регистра 2, единичный уровень с соответствующего выхода регистра 2 поступает на вход узла. 1 , который сигнал управления обслуживанием соответствующего внешнего устройства, на элемент ИЛИ 18 и с его выхода через элемент ИЛИ 37 и элемент НЕ 22 блокирует элеменvbi И 11. Одновременно код с выхода регистра 2 поступает на входы элементов И 14, сигналы с выхода которых устанавливают в срстояние О разряд регистра 3, ранее находившийся в состоянии 1, в данном случае это третий разряд, содержимое которого 11,11 передано в регистре 2. Далее в процессе сдвига содержимых регистров (из регистра 3 в регистр 2, затем из регистра 4 в регистр 3) для запизремя по входу 26, открыт только регистр 5. После окончания процесса . сдвига (в результате которого освобож даются регистр 4) для приема заявок открьшается регистр 4, если в процессе сдвига не пришла повторная заявка от второго внешнего устройства, уже обслуженного перед началом процесса сдвига. Если в процессе сдви га в регистр 5 поступает заявка, которая фиксируется во втором разряде, то после освобождения в результате сдвига регистра 4 производится передача содержимого регистра 5 в регистр 4 и только после этого открывается для записи заявок регистр 5, Если по . входу 26 больше не поступает заявок, то по мере освобождения регистра 2 происходит сдвиг содержимых регистров 3-5 в сторону узла 1 до тех пор, пока устройство не придет в исходное состояние, когда все регистры находятся в состоянии О и для записи заявок открыт только регистр 2. В этом случае, когда одновременно происходят процесс записи заявок и процесс гашения после обслуживания и сдвига заявок, устройство работает аналогичным образом. В режиме В в регистре 31 масок че- 35 рез вход 30 записывается 1 в разряды, соответствующие источникам экстренных запросов. С помощью регистра 31 масок и групп элементов И 32 и 33 производится разделение запросов, до поступающих на вход 26, на экстрем1ные и неэкстренные. Неэкстренные запросы через группу элементов И 32 поступают на первые входы элементов И первых групп 6-9 всех узлов коммутации очереди и обрабатьгеаются обычным образом в порядке поступления. Экстренные запросы через группу элементов И 33 записываются в регистр 34 Наличие в регистре 34 хотя бы экстренного запроса приводит к появлению уровня 1 на первом входе элемента ИЛИ 37.и, тем самым, к блокировке записи поступающих запросов в регистр 2, а также к блокировке сдвига информации в регистр 2 из регистров поступающих узлов коммутации очереди. При наличии запросов в регистре 2 сигнал с выхода элемента ИЛИ 18 через элемент НЕ 39 блокирует поступление экстренных запросов с регистра 34 в узел приоритета 1, После выполнения всех запросов, присутствовавших в регистре 2, сигнал с выхода элемента ИЛИ 18 через элемент НЕ 39 открывает прохождение экстренных запросов с регистра 34 через группу элементов И 35 и группу элементов ИЛИ 36 на узел 1 приоритета, а также открывает прохождение сигналов гашения с входа 27 через группу элементов И 40 на регистр 34,После выполнения всех экстренных запросов, записанных в регистре 34, сигнал блог кировки -с первого входа элементов ИЛИ 37 снимается, происходит сдвиг запросов из регистра 3 в регистр 2 и начинается обработка неэкстренных запросов. Применение изобретения позволяет расптрить функциональные возможности устройства.

J4

40

-|04

JJ

26

0-

J ft31

re

J7