Многоканальное устройство для обслуживания запросов в вычислительной системе Советский патент 1985 года по МПК G06F9/50 

тьего элемента .ИЛИ и выхоД ми соот- . ветствующих элементов И второй группы, .первые, входы которых являются входами конца, обслуживания устройства, а вторые входы.соединены с соответствующими выходами распределителя импульсов и входами.четвертого.элемента ИЛИ, выход которого подключен к

управляющему входу сдвигового регистра, при этом реверсивный вход второго счетчика соединен с выходом элемента И , а выходы второго счетчика .подключены к входам пятого

ИЛИ

выход которого

с третьим входом зле

МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ ЗАПРОСОВ В ВЫЧИСЛИ ТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЕ, содержащее каналы, распределитель импульсов, три элемента ИЛИ, элемент задержки, три счетчика,элемент И, генератор импульсов, а в каждом канапе элемент НЕ, два элемента И, триггер, формирователь импульсов, ячейку памяти и схему сравнения, причем первый вход первого элемента И канала соединен с соответствующим запросным входом устройства, второй вход - с соответствующим выходом распределителя импульсов, а третий вход - с выходом элемента НЕ канала., выход первого элемента И канала соединен с единичным входом триггера, вход которого через формирователь импульсов соединен с соответствующим входом первого элемента ИЛИ и входом записи ячейки памяти, группа выходов которой соединена с первой группой входов схемы сравнения, выход которой подключен к соответствующему входу второго элемента ИЛИ и первому входу второго элемента И канала, второй вход которого соединен с выходом элемента И и счетным входом первого счетчика, ГРУППА выходов которого соединена с второй группой входов схем сравнения каждого канала, причем выход второго элемента ИЛИ соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, при этом счетные входы второго и третьего счетчиков сое-, динены соответственно с выходом третьего элемента ИЛИ и выходом элемента задержки, вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, о тличающе е с я тем, что, с целью повьш1ения быстродействия, в него введены регистр свободных ресурст сов, сдвиговьш регистр, две группы элементов И и два элемента ИЛИ, причем вход второго элемента И каждого канала соединен с единичным входом соответствующего разряда регистра Ьвободных ресурсов, разрядные выходы вготорого подключены к первым входам соответствующих элементов И первой .группы, вторые входы которых соединены с соответствующими параллельными входами сдвигового регистра, а выход i-го ( 1,...,л, где число запросов) элемента И первой группы соединен.с входомэлемента НЕ, нулевым входом триггера и входом сброса ячейки .памяти t-го канала, а также с 4 -м выходом устройства и нулевыми входами-} -X разрядов регистра свободных ресурсов и сдвигового регистра, последовательный выход которого соединен со своим информационным входом, выходы параллельного за-, несения сдвигового регистра соеди нены с соответствующими входами тре

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности, к устройствам управления в вычислительной системе. Известно многоканальное устройст во для обслуживания запросов в поряд ке поступления, содержащее элементы НЕ, элементы И, триггеры, формирователи импульсов,- ячейки памяти, схе мы сравнения, входы запросов и выходы устройства, распределитель импульсов, элемент ИЛИ, элемент задерж ки, датчик окончания обслуживания и счетчики импульсов lj . Недостатком устройства является низкое быстродействие. Наиболее близким к предлагаемому является многоканальное устройство для обслуживания групповых запросов, содержащее каналы, первые элементы И каналов, первые и вторые выходы ко торых соединены соответственно с соответствующим запросным входом уст ройства и соответствующим выходом распределителя импульсов, выход элемента НЕ каждого канала соединен с третьим входом первого элемента И св его каналаj выход первого элемента И каждого канала соединен с единичным входом первого триггера своего канала, единичный выход первого триггера каждого канала соединен с входом формирователя.импульсов своего канала, выход формирователя импуль сов каждого канала соединен со входом записи ячейки памяти своего,канала и соответствующим входом перв.ого элемента ИЛИ, выход..которого соединен с входом элемента задержки,выход которого соединен с-управляющим входом первого счетчшса, группа выходов которого соединена с группой информационных входов ячеек памяти каналов, группа выходов ячейки памяти канала соединена с первой группой входов схемы сравнения своего канала, вторая группа входов схемы сравнения каждого канала соединена с группой выходов второго счетчика, выход второго элемента И каждого канала соединен с нулевым входом nepiBoro триггера своего канала и входом считывания ячейки памяти своего канала, выход схемы сравнения каждого канала соединен с соответствующим входом второго элемента ИЛИ и первым входом третьего элемента И своего, канала, выход третьего элемента И каждого канала соединен с единичнь1М входом второго триггера своего канала, выход второго триггера каждого канала соединен с соответствующим выходом устройства, входом элемента НЕ своего канала и первым входом второго элемента И своего канал а, j -и выход распределителя импульсов (J 1, п, где п - число запросов) соединен с первым входом чет;вертого элемента И j-ro канала, j-й вход конца.обслуживания устройства соединен с нулевым входом второго триггера jrro канала и вторым вхо- дом четвертого элемента И j-ro канала, выход четвертого элемента И к ждого канала соединен с соответствующим входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И каждого канала и счетным входом третьего счетчика, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен со счетным входом второго счел-чика и вторым входом третьего элемента И каждого канала выход второго элемента ИЛИ соединен с вычитающим входом третьего счетчика и вторым входом элемента И,третий вход которого соединен с выходом генератора импульсов 2 . .Недостатком известного устройства является низкая пропускная способность, обусловленная тем, что запрос, поступивший по j-му входу, не будет принят на обслуживание до тех пор, пока j-й ресурс не освободится, в то время как другие ресурсы могут простаивать. Цель изобретения - повышение быст родействия устройства. Поставленная цель достигается тем что в многоканальное устройство для обслуживания запросов в вычислительной системе, содержап1ее каналы, распределитель импульсов, три элемента ИЛИ, элемент задержки, три счетчика элемент И, генератор импульсов, а в каждом канале элемент НЕ, два элемента И,триггер, формирователь импульсов,- ячейку памяти и схему сравнения, причем первый вход первого элемента И канала соединен с соответствуюпщм запросньм входом устройства, второй вход - с соответствующим выходом распределителя импульсов а третий вход - с выходом элемента НЕ канала, выход первого элемента И канала соединен с единичным входом триггера, выход которого через форми рователь импульсов соединен с соответствующим входом первого элемента ИЛИ и входом:записи ячейки памяти, группа выходов которой соединена с первой группой входов схемы сравнения, выход которой подключен к соотв.етствующему входу второго элемента И канала, второй вход которого соеди ней с выходом элемента И и счетным входом первого счетчика, группа выходов которого соединена со второй группой входов схем сравнения каждого канала, причем выход второго элемента ИЛИ соединен с первым входом элемента И, второй вход которого под ключен к выходу генератора импульсов при этом счетные входы второго и тре тьего счетчиков соединены соответственно с выходом третьего элемента ИЛИ и с выходом элемента задержки, вход которого подключен к выходу пер вого элемента ИЛИ, дополнительно вве дены регистр свободных ресурсов. сдвиговьш регистр, две группы элементов И и два элемента ИЛИ, причем выход второго элемента.И каждого канала соединен с единичным входом соответствующего разряда.регистра свободных ресурсов, разрядные выходы которого подключены к первым входам соответствующих элементов И первой группы, вторые входы которых соединены, с соответствующими параллельными выходами сдвигового регистра, а выход i-ro (,...,n, где п - число запросов) элемента И первой группы соединен с входом элемента НЕ, нулевым входом триггера и входом сброса, ячейки памяти г-го канала, а также с i-м выходом устройства и нулевыми входами соответствующих разрядов регистра свободных ресурсов и сдвигового регистра, последовательный выход которого соединен со своим информационным входом, выхо ды параллельного занесения сдвигового регистра соединены с соответствующими входами третьего элемента ИЛИ и выходами соответствующих элементов И второй группы, первые входы которых являются входами конца обслуживания устройства, а вторые входы соединены с соответствующими выходами распределителя импульсов и входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу сдвигового регистра, при этом реверсивный вход второго счетчика, соединен с выходом элемента И,выходы второго Ьчетчика подключены к входам пятого элемента ИЛИ, выкод которого соединен с третьим входам элемента И. . I На фиг. 1 изображена, структурная схема устройства, на фиг. 2 временные диаграммы.работы устройства. Предлагаемое устройство содержит каналы 1, элемент НЕ 2 элемент И 3, триггер 4, сдвиговый регистр 5, формирователь 6 импульсов, ячейку 7 памяти, схему 8 с1равнения, элемент И 9, регистр 10 свободных- ресурсов, группу элементов И 11 запросные входы 12. устройства,входы 13 конца обслуживания устройства, выходы 14 устройства, элемент ИЛИ 15, элемент t6 задержки, счетчик 17, раепределитель 18 импульсов, счетчик 19, элемент И 20, генератор 21- импульсов, элемент ИЛИ 22, счетчик 23, эле5. менты ИЛИ 24, 25, группу элементов И 26 и элемент ИЛИ 27. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии счетчик 17, служащий для формирования кода занимаемой объектом очереди, и счетчик 19, предназначемньт для формирования кода очередности обслуживания, устанавливаются в одинаковые состояния, триггеры 4, регистр 10 и ячейки 7 памяти устанавливаются в нулевое состояние. Счетчик 23 предназначенный для учета количества свободных ресурсов, записывает двоичный.код количества свобод ных ресурсов (например, 010 две единицы ресурса свободны), а сдвиговый регистр 5 фиксирует позиционный код количества свободных ресурсов, например 11 - первьм и второй ресур сы свободны (для случая, когда числ ресурсов равно двум). Одновременно этим запускается распределитель импульсов 18, предназначенный для при нудительного задания очереди при одновременном поступлении заявок на обслуживание от двух и более объектов и одновременном освобождении двух или более единиц ресурсов. Заявки на обслуживание в виде им пульсных сигналов в случайные момен ты времени поступают на запросные входы 12 (фиг. 2Ь ). Длительность -и пульсов заявки и конца обслуживания равна периоду повторения распределителя 18.импульсов, Если выходы каналов не возбуждены, то при поступлении заявки от одного из объектов, например первого, импульс с первого выхода распре делителя 18 (фиг. 201) установит в единицу триггер 4 первого канала (фиг. 22 ). При этом на выходе форм рователя импульсов 6 возникает импульс (фиг. 2 U), который переписывает код. состояния счетчика 17 в ячейку 7 памяти первого канала и че рез элемент ИЛИ 15 и элемент 16 зёдержки изменяет состояние счетчика 17. Состояние ячейки 7 памяти перво го канала и счетчика 19 сравниваютс с помощью схемы 8 сравнения. Поскольку коды на ее входах одинаковы на выходе схемы-8 возникает сигнал сравнения, которьй через элемент И 9 при наличии свободной единицы ресурса (единичный сигнал на выходе 226 элемента ИЛИ 25) уста}1овит первый триггер регистра 10 в единичное состояние (фиг. 2е ). Если в этот момент первый триггер сдвигового регистра 5 находится в единичном состоянии (фиг. 2), то на выходе элемента И 26 появится сигнал, который поступит на выход 14 устройства (фиг. 2 U), а также иа нулевые входы первых триггеров -регистра 10 и через элемент ИЛИ 27 на вход сдвигового регистра 5. Элемент И 26 обеспечивает задержку, необходимую для переключения регистра 10 и сдвигового регистра 5. Сигнал с выхода элемента И 26 через элемент НЕ 2 закрывает элемент И 3 первого канала, а также устанавливает в нулевое состояние триггер 4 и ячейку 7 памяти первого канала-. Сигнал с выхода схемы 8 сравнения первого канала через элемент ИЛИ 22 |поступает также на второй вход эле|мента И 20 и разрешает прохождение импульса с генератора 21 на вход счетчика 19 (состояние счетчика увеличивается на единицу) и на вычитающий вход реверсивного счетчика 23 (устанавливается состояние 001). Импульсы с распределителя 18 импульсов через элемент ИЛИ 27 поступают на сдвиговый вход сдвигового регистра 5, осуществляя продвижение кода по разрядам этого регистра (фиг. 2 ) При поступлении очередной заявки (например, снова на первый канал) осуществляются аналогичные операции, счетчик 23 и сдвиговый регистр 5 устанавливаются в нулевое состояние (все ресурсы заняты). По окончании обслуживания одного из предыдущих запросов на вход 13 конца обслуживания, например второго канала, поступит импульс освобождения ресурса (фиг, 2k), который открывает элемент И 11 для прохождения импульса с второго выхода распределителя 18 импульсов (фиг. 2 Я). Этот импульс устанавливает в единичное состояние второй триггер сдвигового регистра 5 и через элемент РШИ 24 увеличивает состояние счетчика 23 на единицу (в рассматриваемом примере устанавливается состояние 001). Если в дальнейшем на один из входов 12 устройства поступит заявка, то она будет принята на обслуживание. Если лее заявка поступит в тот момент, когда все ресурсы заняты, она

будет поставлена на очередь, которая формируется при помощи ячеек 7 памяти каналов.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает повышение про/Jf . , Фие. 1

пускной способности по сравнению с устройством-прототипом в результате того, что каждая заявка может быть обслужена любым освободившимся ре- сурсом. 13fi

g i I I i м i I I i I I 1 I 1 ч

/ i 1 I 1 I I I I I и I 11 I 1

в /г, П

ППП

Фие. 2