Устройство приоритета Советский патент 1985 года по МПК G06F9/50 

Изобретение относится к вьтислительной технике.

Известно устройство приоритета, содержащее N триггеров и (N - 1) элементов И (N - число запросов) fl

Недостатком устройства является низкая производительность за счет реализации в нем дисциплины обслуживания с абсолютным приоритетом.

Известно также устройство приоритета, содержащее N триггеров и (N - 1) элементов И, причем инверсные входы триггеров подключены к управляющим входам устройства, единичный выход триггера первого разряда соединен с первым выходом устройства, единичный вькод триггера каждого разряда, начиная с второго, подключен к первому входу соответствующе го элемента И, нулевой выход триггера п-го разряда ( , ...,N-1) - к (п + 1)-м входам всех элементов И, выходы (N - 1) элементов И соединены соответственно с выходами устройства с второго по N-й, кроме того, устроство содержит N элементов задержки, N элементов И первой группы три элемента ИЛИ, инвертор, генератор тактовых импульсов, элемент И, счетчик, схему совпадения кодов, триггер, причем первые входы первой группы элементов И являются информационными входами устройства, вторые инверсные входы подключены к единичному выходу триггера, выходы каждого элемента И первой группы являются единичнымивходами соответствующих триггеров, единичный выход триггера первого разряда через элемент задержки и выходы каждого элемента И соединен с соответствуюищми входами второго элемента ИЛИ,выход которого соединен с входами инвертора и является первым входом элемента И, вторым входом элемента И является выход генератора .тактовых импульсов, выход элемента И соединен со счетным входом счетчика, выход инвертора подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, вторым входом является -выход первого элемента ИЛИ, входами которого являются управляющие входы устройства, выход третьего элемента ИЛИ является управляющим входом счетчика, разрядный выход счетчика является первым входом схемы совпадения кодов, вторым входом является разрядная шина

уставки с пульта управления ЦВМ, вьпсод схемы совпадения кодов соединен с единичным входом триггера, нулевой вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ С27. Однако в известном устройстве запрос на обслуживание новой заявки более высокого приоритета, поступающий до того, как степень завершения

текущей заявки достигнет уровня,

заданного уставкой, прерывает обслуживание текущей заявки и переходит к обслуживанию новой. Это приводит к возможности возникновения большого

числа необслуженных заявок и, соответственно, увеличению непроизводительных затрат машинного времени и снижению производительности устроитства. При этом возможна потеря информации, так как во внешних устройствах прерванная информация не всегда сохраняется.

Цель изобретения - повышение производительности и быстродействия

устройства за счет изменения дисциплины прерывания.

, Поставленная цель достигается тем, что устройство приоритета, содержащее три элемента ИЛИ, первый

элемент И, элемент НЕ, генератор тактовых импульсов,счетчик, схему сравнения кодов, первьй триггер и N каналов (где N - число источников запросов), каждый из которых содержит триггер, элемент И, элемент

задержки, а каждый канал, кроме первого, содержит второй элемент И на i (i 1, ..., N) входов (где i номер канала), причем первый вход

первого элемента И в каждом канале соединен с соответствующим информационным входом, устройства, выход первого элемента И соединен с S-BXOдом триггера канала, прямой выход

которого соединен с входом элемента задержки, выход которого в первом канале соединен с первым выходом устройства, а во всех остальных каналах - с первым входом второго элемента И канала, при этом инверсньй выход триггера каждого i-ro канала, включая первый, соединен с (i 1)-м входом второго элемента И каждого последующего канала,

выход второго элемента И каждого канала соединен с соответствующим выходом устройства и входом первого, элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом элемента НЕ и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, первого элемента И соединен со счетным входом счетчика, установочный вход которого соединен с выходо второго элемента ИЛИ, выход счетчик подключен к первому входу схемы сравнения кодов, второй вход которо соединен с разрядным входом уставки устройства, выход схемы сравнения кодов подключен к S-входу первого триггера, R-вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ и вторым входом второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом элемента НЕ, причем N входов третьего элемента ИЛИ соединены с управляющими входами устройства и R-входами триггеров соответствующего канала, дополнительно содержит второй элемент И и второй триггер, D-вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера и перв входом второго элемента И, второй вход которого подключен к инверсном выходу второго триггера, С-вход ко торого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, причем R-вход второго триггера соединен с выходом третьег элемента ИЛИ, а выход второго элемента И соединен с вторыми входами первых элементов И всех каналов. На чертеже приведена функциональ ная схема устройства. Устройство содержит каналы 1, триггеры 2, элементы 3 задержки, элементы И 4 и 5, элемент НЕ 6, генератор 7 тактовых имЛульсов, элемент И 8, счетчик 9, схему 10 сравнения кодов, триггер 11, элементы ИЛИ 12-14, информационные входы 15, управляющие входы 16, выходы 17, кодовый вход 18 уставки, триггер 19 и элемент И 20. Устройство работает следующим образом. На информационные входы 15 посту пают запросы на обслуживание внешни устройств. Приоритеты запросов умен

шаются с увеличением номера канала. Запрос с наибольшим приоритетом блокирует остальные запросы с помощью элементов И 4.

В исходном состоянии на прямых выходах триггеров 2 всех каналов 1, триггера 11 устройства и D-триггера 19 - нулевой потенциал, все разряды

НИИ запрещает работу элементов И 5, предотвращая поступление на обслужи вание любых заявок, включая и заявки с приоритетом более высоким, чем приоритет обслуживаемой.

Ранее принятая заявка обслуживается до конца независимо от поступаюошх на вход запросов. 134 счетчика 9 обнулены. На схему tO сравнения кодов по разрядному входу 18 с пульта управления ЭВМ подается сигнал Уставка в виде двоично-: го кода, соответствующего верхней границе уровня во временном или процентном масштабе, цо достижении которого исполнение текущей программы (решаемой задачи ) осуществляется до полного завершения и не может быть прервано более приоритетным запросом. При поступлении запроса на обслуживание по одному из информационных входов 15 через элемент И 5 взводится триггер 2 соответствугацего канала, и на вькоде 17 вырабатьгаается сигнал, инициирующий обслуживание запроса. С инверсного выхода триггера 2 поступает сигнал запрета на первые элементы И 4 последукяцих (низкоприоритетньк) каналов. Сигнал на выходе 17 канала 1, принявшего запрос на обслуживание, пройдя через третий элемент ИЛИ 14, поступает на элемент НЕ 6, с выхода которого нулевой потенциал Проходит через элемент ИЛИ 12 и поступает на установочный вход счетчика 9, снимая единичный сигнал сброса, действующий на счетчик 9 при отсутствии запросов,, подготавливая его к приему тактовых импульсов. Кроме того, единичный потенциал с вьЬсода элемента ИЛИ 14 поступает на первый вход элемента И 8, разрешая прохождение тактовых импульсов с генератора 7тактовых импульсов на вход счетчика 9. По мере обслуживания заявки счетчик 9 производит отсчет тактовых импульсов, и его содержимое постоянно сравнивается с двоичным кодом уставки с помощью схемы 10 сравнения кЬдов. При совпадении кода в счетчике 9 с кодом уставки сигнал с выхода схемы 10 взводит триггер 11, в результате чего на его инверсном выходе возникает логический О, который закрывает элемент И 20. ПоследЕсли запрос на обслуживание второй заявки поступает в устройство .до того, как степень завершения текущей заявки достигает уровня, заданного уставкой, то в соответствукяцем канале 1 срабатывает элемент И 5, который взводит соответствующий Триггер 2, Последний подает сиг нал запрета на элементы И 4 всех ка налов, имеющих более низкий приори тет. В результате этого на выходе элемента ИЛИ 14 формируется перепад на логической 1 в логический О, который взводит триггер 19, на инверсном выходе которого возцикает логический о, блокирукшц1Й элемент И 20 по второму входу и далее все элементы И 5, исключая тем самым поступление любых заявок на обслужи вание, включая и заявки с приоритетом, более высоким, чем приоритет обслуживаемой, и вторая заявка всегда обслуживается до конца. Таким образом, если приоритет второй заявки выше приоритета теку 4136 щей, снимается сигнал на соответствующем выходе 17, обслуживание текущей заявки прекращается и начинается обслуживание второй заявки, до окончания которого запрещено поступле|ние на обслуживание любых заявок, включая и заявки с более высоким приоритетом. После окончания запроса сигнал ответа по одному из управляющих входов 16 устройства сбрасывает триггер 2 соответствующего канала 1, а также триггеры 11 и 19 (от элемента ИЛИ 13). При этом снимается запрет с вторьк входов вторых элементов И 5. Таким образом, в предложенном устройстве в отличие от известного количество заявок, прерываемых до окончания обслуживания, ограничено одной J что обеспечивает сокращение непроизводительных затрат машинного времени и повьш1ение производительности устройства за счет уменьшения среднего времени обслуживания.

fS fS fS

УСТРОЙСТВО ПРИОРИТЕТА, содержащее три элемента ИЛИ, первый элемент И, элемент НЕ, генератор тактовых импульсов, счетчик, схему сравнения кодов, первый триггер и N каналов (где N - число источников запросов), каждый из которых содержит триггер, элемент И, элемент задержки, а каждый канал, кроме первого, содержит также второй элемент И на i (i 1, ...,N) входов (где i - номер канала), причем первый вход первого элемента И в каждом каналв,;Соединен с соответствующим информационным входом устройства, выход первого элемента И соединен с S-входом триггера канала, прямой выход которого подключен к входу элемента задержки, выход которого в первом канале соединен с первым выходом устройства, а во всех остальных каналах - с первым входом второго элемента И канала, при этом инверсный выход триггера каждого i-ro канала, включая первый, соединен с (i 1)-м входом второго элемента И каждого последующего канала, выход второго элемента И каждого канала соединен с соответствующим выходом устройства и входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом элемента НЕ и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выход первого элемента И соединен со счетным входом счетчика, установочный вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, выход счетчика подключен к первому входу схемы сравнения кодов, второй вход которой соединен с разрядным входом уставки устройства, выход схемы сравнения кодов подключен к S-входу первого триггера, которого соединен с выхо(Л дом третьего элемента ИЛИ и вторым входом второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом элемента НЕ, причем N входов третъе-го элемента ИЛИ соединены с управляющим входами устройства и К-входают триггеров соответствующего канала, о: отличающееся тем, что, о с целью повышения быстродействия, 4i оно дополнительно содержит второй элемент И и второй триггер, D-вход СО которого соединен с инверсным выходом первого триггера и первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к инверсному выходу второго триггера, С-вход которого соединен с выходом первого элемента ШШ, причем R-вход второго триггера соединен с выходом третьего элемента ШШ, а выход второго элемента И соединен с вторыми входами первых элементов И всех каналов.