Устройство для выбора групповых заявок в вычислительной системе Советский патент 1987 года по МПК G06F9/50 

25

Изобретение относится к вычислиельной технике и может найти приенение в многопроцессорных вычислиельных системах с общим управленим, ориентированных на использование 5 стественного параллелизма.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет рганизации процесса параллельной бработки данных от нескольких або- 10 ентов.

На чертеже показана структурная схема устройства.

Устройство содержит регистр 1 заявок, регистры 2 приоритета, схемы -5 3 сравнения, группы, элементы И 4 группы, генератор 5 импульсов, элемент И 6, счетчик ., элемент ИЛИ 8, триггер 9 управления, элемент И 10,элемент ИЛИ 11,- схему 12 сравнения,ре- гистр 13 ресурса, счетчик 14, эле- мент ИЛИ-НЕ 15, регистры 16 типа заявок группы, элементы И 17 группы, элементы И 18 группы, элемент ИЛИ-НЕ 19, элементы ИЛИ 20 группы, регистр 21 базового типа заявок, элементы ИЛИ 22 группы, схему 23 сравнения, элементы 24 задержки группы, элемент ИЛИ 25, элементы И 26 группы, регистр 27 занятости абонента, эле мент 28 задержки, входы 29 приоритета устройства, вход 30 ресурса устройства, вход 31 начального пуска устройства, вход 32 готовности устройства, входы 33 запросов устрой- 35 ства, входы 34 типа заявки устройства, информационные выходы 35 устройства и управляющий выход 36 устройства.

Устройство работает следующим об- разом.

Исходное состояние устройства характеризуется тем, что триггер 9 управления, счетчики 7 и 14, а также регистры 21 и 27 установлены в состояние О (не показано).

Перед началом цикла работы по входам 29 на установочные входы регистров 3 поступают кодь: приоритетов, Q определяющие приоритет соответствующих абонентов, а в регистры 16 по входам 34 - двиочные коды типа соответствующих заявок. Коды типа заявок могут быть одинаковыми для различного числа абонентов. В регистре 13 ресурсов по входу 30 поступает двоичный код числа свободных процессоров, предназначенных для обслуживания за- .

L 30

55

25

е 5

н10

ы -5 уп, Е 35роб-

ап

ов, Q токч, а- .

30

55

просов абонентов. Запросы от абонентов принимаются по входам 33 в соответствующие разряды регистра 1 заявок. Число разрядов рег-истра 1 равно числу абонентов.

При поступлении запросов в регистр происходит открытие соответствующих элементов И 4 группы и через элемент ИЛИ 11 по второму входу - элемента И 10. Так как на выходе регистра 13 имеется двоичный код ресурса, .а на выходе счетчика 14 - нулевые сигна- .лы, то на выходе схемы 12 сравнения, формируется нулевой сигнал. Так как регистр 21 установлен в состояние О, то единичным сигналом с выхода элемента ИЛИ-НЕ 19 открыты элементы И 18. Нулевые сигналы с выходов элементов ИЛИ 22 и регистра 21 присутствуют на входах схемы 23 сравнения, формирующей при этом единичный сигнал. Но так как элементы И 26 закрыты, то этот сигнал не оказывает воздействия на узлы устройства.

По сигналу начального пуска с входа 31 через элемент ИЛИ 8 устанавливаются в 1 триггер 9 управления и счетчик 7. При этом по первому инверсному входу элемент И 6 открыт нулевым сигналом с выхода элемента ИЛИ-НЕ 15, и импульсы с генератора 5 импульсов поступают на счетньм вход счетчика 7, на выходах которого начинает формироваться убывающая последовательность двоичных кодов, начиная с максимально возможного 2 -1,. где К - разрядность счетчика. Если для абонента, выставивщего запрос в регистре 1, установлен максимальный приоритетный код, равный 2 -1, то после установки счетчика 7 в состояние 1, на выходе соответствующего элемента И 4 формируется единичный сигнал. В противном случае (если нет совпадения кодов в схемах сравнения) при наличии заявок в ре- рис тре 1 в вычитающем счетчике 7 фор- мируется очередной код.

При наличии единичного сигнала на выходе одного из элементов И 4 дво- Ичный код типа заявки из соответствующего регистра 16 через . от крытьш элементы И 17, 18 и элементы ИЛИ 20 переписываются в регистр 21. После этого нулевьш сигналом с выхода элемента ИЛИ-НЕ 19 запираются все элементы И 19 и, таким образом, двоичный код типа заявки первого приоритетного абонента становится базовым. Затем в схеме 23 сравнения, так как на первых и вторых ее входах присут- ствуют одинаковые коды соответственно с выходов элементов И 17 и ИЛИ 22 и выходов регистра 21, формируется единичный сигнал, который через от- . крытый соответствующий элемент И 26 устанавливает в 1 соответствующий разряд регистра 27, а в О - соответствующий разряд регистра 1 заявок. При этом сигнал на выходе соответствующего элемента И 4 становится равным нулю, и через некоторое время, определяемое параметрами элемента 24 задержки, единичный сигнал снимается с второго входа соответству- 1рщего элемента И 26. Величина времени задержки элементом 24 выбирается исходя из значений времени переходных процессов в элементах И 17, 18, ИЛИ 20, регистра 21 и схемы 23 сравнения для исключения формирования ложных сигналов на выходах элементов И 26 во время переходных процессов в перечисленных элементах и узлах.

Импульсным сигналом с выхода элемента ИЛИ 25 в суммирующем счетчике 14 добавдяется единица. Если на выходе схемы 12 сравнения единичный сигнал не формируется, то по второму инверсному входу элемент И 6 удерживается в открытом состоянии нулевым сигналом с выхода элемента ИЛИ-НЕ 15. При этом работа устрой- - ства по выбору очередного приоритета абонента аналогична. Очередной сигнал сравнения с выхода открытого элемента И 4 разрешает передачу через открытые соответствующие элементы И 17 и ИЛИ 22 на вторые схемы 23 сравнения двоичного кода типа выбранной заявки. Если совпадения ко- - дов типа выбранной заявки и базового типа не происходит, то на выходе схемы 23 формируется нулевой сигнал. Нулевым сигналом с выхода элемента ИЛИ-НЕ 15 удерживается в открытом состоянии элемент И 6, и в счетчике 7 продолжается формирование убыващей последовательности импульсами генератора 5. Пусть на выходе элеента И 4, соответствующего очередному по приоритету заявки, в схеме 23 сравнения произошло совпадение кодов. При этом аналогично выше рассмотренному соответствуюп1ий разряд регистра 27 устанавливается в 1, в О - соответствующий разряд реги

O

стра 1 заявок, а в счетчике 14 добавляется 1.

Процесс выбора однотипных заявок происходит до тех пор, пока не произойдет занятия ricex ресурсов, о чем свидетельствует единичный сигнал с выхода схемы 12 сравнения, либо в счетчике 7 по очередному импульсу генератор 8 не установится нулевое состояние, свидетельствующее о просмотре всех заявок в регистре 1. В первом случае сигналом сравнения с выхода схемы 12 устанавливается в О счетчик 7. При этом на 5 выходе элемента ИЛИ-НЕ 15 формирует- ся единичный сигнал, поступающий на выход 36 устройства, закрывающий по инверсному входу.элемент И 6 и

устанавливающий в О регистр 21 и 0 триггер 9 управления, чем прекращается подача импульсов генератора 5 на счетный вход счетчика 7. Аналоги - ные действия выполняются, когда по очередному импульсу генератора (во 5 втором случае) в счетчике 7 устанав- ливается нулевое состояние.

По сигналу с выхода 36 в вычислительной системе принимаются на обслуживание t абонентов, для которых в единичном состоянии находятся соответствующие разряды регистра 27,причем 1i i S. После обслуживания f абонентов в регистр 13.по входам 30. принимается двоичный код ресурса,а 5 -ПО входу 32 поступает сигнал готовно- |сти процессоров, устанавливающий в ноль регистр 27 занятости абонентов. При наличии необслуженных абонентов элемент И Ю открыт сигналом с выхода элемента ИПИ 11, поэтому сигнал готовности одновременно устанавливает через элемент ИЛИ 8 в 1 счетчик 7. При этом сигнал с выхода элемента ИЛИ-НЕ 15 снимается, и триггер 9 управления устанавливается в 1 сигналом задержанным, элементом 28 задержки. Время задержки этим элементом определяется временем переходных процессов в счетчике 14,схеме 12 сравнения, счетчике 7 и элементе ИЛИ-НЕ 15. Одновременно сигналом готовности устанавливается в О счетчик 14. После установки

0

0

5

0

триггера 9 в 1 начинается новый цикл работы устройства. При этом для приоритетного абонента из необслуженных в предыдущем цикле абонентов в регистр 21 принимается код базового типа заявки, по которому

производится выбор заявок на обслуживание, причем 1 i S.

При необходимости перераспределения приоритетов устройство приводится к исходному состоянию, и в регистры 2 и 16 принимаются соответствующие Коды.

Формула изобретения

Устройство для выбора групповых заявок в вычислительной системе, содержащее регистр заявок, первую и

вторую группы,элементов И, группу регистров приоритета, группу схем сравнения, генератор импульсов,первый и второй элементы И, первый, второй и третий элементы ИЛИ, первый и второй счетчик, триггер управления, первую схему сравнения,

регистр ресурса, причем выходы ре- тистра заявок являются-входами запросов устройств а , выходы регистра заявок подключены к первым входам соответствующих элементов И первой группы и, к соответствующим входам первого элемента ИЛИ, к установочным входам регистров приоритета группы , подключены входы приоритетов устройства, выходы регистров приорит ёта группы соединены с первыми входами соответствующих схем сравнения группы, вторые входы схем сравнения группы ело дключены к выходам первого счетчика, выходы схем сравнения группьт соединены с вторыми входами соответствующих элементов И первой группы, выход генератора импу гьсов подключен к прямому входу первого элемента И, первый инверсный вход которого подключен к нулевому выходу триггера управления, второй инв.ерсный вход первого элемента И подключен к входу установки в ноль триггера управления, вход установки в ноль первого счетчика подключен к выходу первой схемы сравнения, вход установки в Ноль второго счетчика и вход установки в единицу первого счетчика подключены к выходу второго элемента ИЛИ, к первому входу второго элемента ИЛИ подключен вход начального пуска устройства, выход первого элемента И подключен к счетному входу первого счетчика, входы установки в ноль соответствующих разрядов регистра заявок соединены с входами третьего элемента ИЛИ, выход

5

0

5

третьего элемента ИЛИ подключен к счетному входу второго счетчика, выходы второго счетчика соединены с первой группой входов первой схемы сравнения, вторая группа входов которой соединена с выходами регистра ресурса, к входу которого подключен вход ресурса устройства, к второму входу второго элемента ИЛИ подключен выход второго элемента И, к первому входу которого подключен в ход готовности устройства, второй вход второго элемента И соединен с выхо- . дом первого элемента ИЛИ, о т л -и - чающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет организации процесса параллельной обработки данных от нескольких абонентов, в него введены первый и второй элементы ИЛИ-НБ, группа регистров типа заявки, третья и четвертая группы элементов И, пер- . вая и вторая группы элементов ИЛИ, элемент задержки, регистр базового типа заявки, группа элементов задержки, вторая схема сравнения и регистр занятости абонентов, причем входы регистров типа заявки группы являются входами типа заявки устройства, выходы регистров типа заявки группы соединены с первыми входами соответствующих элементов И третьей группы, выходы которых подключены к первьи входам соответствующих элементов И четвертой группы и к соответствующим входам элементов ИЛИ первой группы, выходы элементов И четвертой группы подключены к соответствующим входам элементов ИЖ второй группы, выходы элементов ИЛИ второй группы соединены с информационными входами регистра базового типа заявки, выходы которого подключены к первой группе входов второй схемы сравнения и к 5 входам первого эл емента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторыми входами элементов И четвертой групгы, выходы элементов ИЛИ первой группы подключены к второй группе входов второй;схемы сравнения, выход которой соединен с первыми входами элементов- И второй группы, выходы каждого элемента И первой группы соединены с вторым входом соЬтветств-ую- щего элемента И третьей группы и с входом соответствующего элемента задержки группы, выход каждого элемента задержки группы соединен с втopы входом соответствующего элемента И.

0

5

0

0

5

второй группы, выход каждого элемента И второй группы подключен к входу установки в ноль соответствующего разряда регистра заявок группы и к информационному входу соответствующего разряда регистра занятости абонентов, выходы регистра занятости абонентов являются информационными выходами устройства, вход установки в ноль регистра занятости абонентов

подключен к входу готовности устройства, выходы первого счетчика соединены с входами второго элемента ИЛИ- НЕ, выход которого является управляющим выходом устройства и соединен с входами установки в ноль регистра базового типа заявки и триггера управления, выход второго элементй ИЛИ через элемент задержки соединен с единичным входом триггера управления.

Изобретение относится к вычислительной технике, и может найти применение в многопроцессорных вычислительных системах с общим управлением, ориентированных на использование естественного параллелизма.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет организации процесса параллельной обработки данных от нескольких абонентов. Устрой-, ство содержит регистр заявок, две группы элементов И, регистры приоритета, группу схем сравнения, генератор импульсов, два элемента И, три элемента ИЛИ, два счетчика, триггер управления, схему сравнения и регистр ресурса. Новым в устройстве является использование двух элементов ИЛИ- НЕ, группу регистров типа заявок, двух групп элементов И, двух групп элементов ИЛИ, элемента задержки, регистра базового типа заявки, группы элементов задержки, схемы сравнения, регистра занятости абонентов и их связей, что обеспечивает достижение цели изобретения. Таким образом, устройство обеспечивает полную, либо частичную загрузку процессоров при обслуживании однотипных заявок, что дает возможность аппаратурным путем организовать процесс параллельной обработки данных от нескольких абонентов вычислительной системы. 1 ил. (Л ts9 00 СП ю