Устройство для обслуживания запросов с переменными приоритетами Советский патент 1985 года по МПК G06F9/50 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в многопроцессорных ЭВМ для приоритетного обслуживания запросов на магистраль обмена данными, общие модули памяти, устройства ввода-вывода и на другие разделяемые ресурсы.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит регистры 1 приоритета, узлы 2 и 3 анализа запросов, запросные входы 4 устройства, выходы 5 регистров 1, выходь 6 устройства, элементы ИЛИ 7, элементы И 8, элементы ИЛИ 9, элементы И-НЕ 10, элементы ИЛИ-НЕ 11.

Устройство работает следующим образом.

Коды приоритетов запросов на обслуживание поступают в регистры 1 и фиксируются в них. Высшему приоритету соответствует минимальный код. Устройство работоспособно при подаче в регистры 1 произвольного набора кодов приоритетов. Допустимо совпадение кодов приоритетов в регистрах 1.

На входы 4 поступают запросы абонентов в виде инверсных потенциальных уровней (наличие запроса соответствует логическому «О, отсутствие запроса - логической «) Первый узел 2 анализирует состояние запросов на входах 4 и значения старших разрядов регистров 1.

При отсутствии запроса в каком-либо канале логическая единица с входа 4 этого канала независимо от значения старшего разряда в соответствующем регистре 1 устанавливает в «1 выходной сигнал элемента ИЛИ 7. Кроме того, единичный сигнал с входа 4 проходит через элемент ИЛИ 9 и независимо от значения следующего разряда регистра 1 устанавливает в «1 выходной сигнал элемента ИЛИ 7 следующего узла 2 и т. п. В итоге, при отсутствии запроса единичный сигнал с входа 4, пройдя через все элементы ИЛИ 7 и 9 данного канала, присвоит всем разрядам регистра 1 этого канала единичные значения. При этом на выходе 6 канала, не выставившего запрос, находится нулевой сигнал (отсутствие разрешения на обслуживание этого канала).

При наличии запросов каналов на их входах 4 имеются логические нули, не влияющие на прохождение сигналов через элементы ИЛИ 7 и 9 первого логического узла 2..

Значения всех старших разрядов приоритетов с выходов элементов ИЛИ 7 первого узла 2 анализируются с помощью элемента И-НЕ 10 и группы И 8. Если значения анализируемых разрядов совпадают (все

единицы или все нули), то по этим старшим разрядам невозможно сделать вывод о номере канала, который среди каналов, выставивших запросы в регистре 1, имеет минимальный код. В этом случае необходимо на выходах первого узла 2 в соответствующих каналах, выставивших запросы, выработать логические нули, которые, поступив на входы 1 следующего узла 2, соответствуют запросам на анализ следующего разряда кодов приоритетов. Это реализуется таким образом.

Если на всех выходах эле.ментов ИЛИ 7 присутствуют логические единицы, то через элемент И-НЕ 10 на вторые входы элементов И 8 поступит логический «О. При этом на выходах элементов И 8 и элементов ИЛИ 9 каналов, выставивщих запросы, вырабатываются требуе.мые логические нули. Если же на всех выходах элементов ИЛИ 7 присутствуют логические нули, то на выходах элементов И 8 и ИЛИ 9 также выработаются требуемые логические нули.

Если на выходах элементов ИЛИ 7 имеются разные сигналы, то каналы, в которых анализируемые разряды содержат единицы, не являются каналами с высшим приоритетом. На выходах узла 2 этих каналов необходимо выработать логические единицы, которые аннулируют запросы на входах всех следующих узлов 2. В остальных каналах, анализированные разряды которых содержит нули, должен быть произведен анализ следующих разрядов. На выходах узла 2 этих каналов необходимо выработать логические нули, соответствующие запросам на входах следующего логического узла. Это реализуется таким образом.

При несовпадающих сигналах на выходах И-НЕ 10 на вторые входы И 8 поступает единичный сигнал, в результате чего на выходах И 8 и ИЛИ 9 каналов, анализируемые разряды которых были единичными, вырабатываются требуемые логические единицы, а в каналах с нулевыми анализируемыми разрядами на выходах ИЛИ 9 - требуемые логические нули.

Анализ разрядов приоритетов в узле 2 с учетом запросов на входах 4 производится аналогично. На выходе узла вырабатывается логический «О при наличии запроса (логического «О) на соответствующем входе 4 в тех случаях, когда в анализируемом разряде кода приоритета присутствует «О или значения разрядов всех кодов совпадают. Иначе на выходе узла 2 вырабатывается логическая «1 (отсутствие запроса на анализ следующих разрядов регистра 1).

Благодаря наличию элементов ИЛИ-НЕ 11 узла 3 на соответствующем выходе 6 устройства вырабатывается логическая «, если в соответствующем регистре 1 находится минимальный код приоритета канала среди всех каналов, выставивших запросы на входах 4 устройства. Дополнительные связи между элементами ИЛИ-НЕ 11 узла 3 исключают возможность появления логических единиц одновременно на двух или более выходах 6. При наличии минимальных кодов приоритетов в нескольких регистрах 1 каналов, выставивших запросы, логическая «1 вырабатывается на выходе 6 только того канала, номер которого наименьший.

Предлагаемое устройство допускает изме нение кодов приоритетов в регистрах каналов независимо один от другого и в произвольные моменты времени. Изменение состояний запросов на входе устройства может производиться также независимо один от другого и в произвольные моменты времени. На эти изменения входной ситуации предлагаемое устройство реагирует изменением сигналов на выходах 6 значительно быстрее, чем известное.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ ЗАПРОСОВ С ПЕРЕМЕННЫМИ ПРИОРИТЕТАМИ, содержащее группу из п регистров приоритета, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит группу из m узлов анализа запросов (где m - число разрядов в регистре приоритета), каждый узел анализа запросов, кроме т-го содержит первую и вторую группы из п элементов ИЛИ, группу из п элементов И и элемент И-НЕ, т-й узел анализа запросов содержит группу из п элементов ИЛИ, группу из п элементов И, элемент И-НЕ и группу из п элементов ИЛИ-НЕ, причем каждый запросный вход устройства в первом узле анализа запросов соединен с первыми входами элементов ИЛИ первой и второй групп, выход каждого элемента ИЛИ второй группы i-ro узла анализа запросов (i-l,...,m-2) соединен с первыми входами одноименных элементов ИЛИ первой и второй групп (i + l)-ro узла анализа запросов, выходы элементов ИЛИ второй группы (т-1)-го узла анализа запросов соединены в ш-м узле анализа запросов с первыми входами одноименных элементов ИЛИ группы и с первыми входами одноименных элементов ИЛИ-НЕ группы, второй вход, j-ro элемента ИЛИ первой группы (j 1,...,п) К-го узла анализа запросов (,...,т) соединен с К-м выходом j-ro регистра приоритета, второй вход каждого элемента ИЛИ группы п-го узла анализа запросов соединен с п-м выходом одноименного регистра приоритета, выходы элементов ИЛИ первой группы во всех узлах анализа запросов, кроме п-го, и выходы элементов ИЛИ группы п-го узла анализа запросов соединены с входами элемента И-НЕ своего узла анализа запросов, выходы элементов ИЛИ первой группы во всех узлах анализа запросов, кроме п-го и вы.ходы & элементов ИЛИ группы п-го узла анализа (Л запросов соединены с первыми входами одноименных элементов И группы своего узла анализа запросов, выход элемента И - НЕ в каждом узле анализа запросов соединен с вторыми входами элементов И группы своего узла анализа запросов, выходы элементов И группы во всех узлах анализа запросов, кроме пп-го, соединены с вторыми 05 входами одноименных элементов ИЛИ второй группы своего узла анализа запросов, 00 выходы элементов И группы т-го узла со анализа запросов соединены с вторыми входами одноименных элементов ИЛИ-НЕ группы, выходы элементов ИЛИ-НЕ группы являются группой выходов устройства, выход каждого j-ro элемента ИЛИ-НЕ группы соединен с соответствующим входом (j + l)-ro и всех последующих элементов ИЛИ-НЕ группы.