Устройство для распределения заданий между ЭВМ Советский патент 1988 года по МПК G06F9/50 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах обмена и обработки данных в качестве распределяющего устройства.

Цель изобретения - оптимизация процесса распределения за счет учета разности между ожидаемым и реальным временем решения задач.jg

На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - функциональная схема пер14447

времени ее решения с входов 16 устройства через блок элементов И 8.1 поступает в первый канал. При этом код задачи поступает на информационные . входы блока регистров 2.1 и непосредственно в ЭВМ для решения с выхода 20.1 устройства. Код времени решения задачи поступает на информационные входы блока регистров 1.1 и на суммирующие входы сумматора 3.1. По синхроимпульсу с входа 17 устройства осуществляется запись кода задачи и кода времени ее решения в первые регистры

вого и второго блоков регистров, которые по своей структуре и входам-выхо-i5 2.1 и 1.1 соответственно. Кроме того, дам являются идентичными.

Устройство содержит три канала, кйждый из которых включает блоки регистров 1 и 2, накапливающий сумматор 3,

к содержимому сумматора 3.1 прибавляется код времени решения данной задачи.

Код второй задачи и код времени

первый 4 и второй 5 коммутаторы, схе- 20 решения поступают во второй канал, му 6 сравнения, группу схем 7 сравнения, блок элементов И 8, элементы И 9- 11, элементы 11ПИ 12 и 13, счетчик 4, элемент 15 задержки, информационные входы 16 устройства, первый 17 и вто 25 рой 18 входы синхронизацииJ входы 19 устройства и информационные выходы 20 устройства, выходы 21 каждой из схем 7

сравнения, выход 22 элемента И 10, выходы 23 блоков регистров 1 и 2 30 и выходы 24 блока элементов И 8.

Блоки регистров 1 и 2 содержат каналы, каждый из которых содержит регистр 25, блок элементов ИЛИ 26, элементы И 27 и 28, элементы ИЛИ 29 и 30 (последний канал не содержит блока элементов ИЛИ 26).

Устройство работает следуюш;им образом.

В исходном состоянии все ЭВМ сво- дО бодны и находятся в работоспособном состоянии, блоки регистров 1 и 2, сумматоры 3 и счетчики 14 всех трех каналов установлены в нулевое состоя35

поскольку элемент И 9 данного канала открыт единичными сигналами с выхода Больше схемы 6 сравнения данного канала И с выхода Меньше-равно схемы 6 сравнения третьего канала. Запись кода задачи и кода времени ее решения происходят по тому же алгоритму, что и в первом канале.

Код третьей задачи и код времени ее решения аналогично записываются в третьем канале.

Таким образомj следующую задачу, код которой поступает на вход 16 устройства, необходимо направить в ту ЭВМ, в которой код суммарного времени, решения поступивших ранее задач минимальньй. Допустим, что такой код записан в сумматоре 3.1 первого канала. Тогда на выходе Меньше-равно схемы 6.1 сравнения первого канала и на йыходе Меньше-равно схемы 6 сравнения второго канала присутству

712

времени ее решения с входов 16 устройства через блок элементов И 8.1 поступает в первый канал. При этом код задачи поступает на информационные . входы блока регистров 2.1 и непосредственно в ЭВМ для решения с выхода 20.1 устройства. Код времени решения задачи поступает на информационные входы блока регистров 1.1 и на суммирующие входы сумматора 3.1. По синхроимпульсу с входа 17 устройства осуществляется запись кода задачи и кода времени ее решения в первые регистры

2.1 и 1.1 соответственно. Кроме того,

2.1 и 1.1 соответственно. Кроме того,

к содержимому сумматора 3.1 прибавляется код времени решения данной задачи.

Код второй задачи и код времени

решения поступают во второй канал,

поскольку элемент И 9 данного канала открыт единичными сигналами с выхода Больше схемы 6 сравнения данного канала И с выхода Меньше-равно схемы 6 сравнения третьего канала. Запись кода задачи и кода времени ее решения происходят по тому же алгоритму, что и в первом канале.

Код третьей задачи и код времени е решения аналогично записываются в третьем канале.

Таким образомj следующую задачу, код которой поступает на вход 16 устройства, необходимо направить в ту ЭВМ, в которой код суммарного времени, решения поступивших ранее задач минимальньй. Допустим, что такой код записан в сумматоре 3.1 первого канала. Тогда на выходе Меньше-равно схемы 6.1 сравнения первого канала и на йыходе Меньше-равно схемы 6 сравнения второго канала присутству

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах обмена и обработки информации. Цель изобретения - оптимизация процесса распределения за счет учета разности 77 между ожидаемым и реальным временем решения задач. Устройство содержит три канала, каждый из которых включает, в себя два блока регистров 1,2, накапливающий сумматор 3, два коммутатора 4,5, схему 6 сравнения, счетчик 14, группу схем 7 сравнения, блок элементов И 8, два элемента ИЛИ 12, 13, три элемента И 9 - 11, элемент 15 задержки. В устройстве осуществляется распределение заданий на решение задач по минимальному времени йжидания в очереди. При этом учи тываются время решения задач в ЭВМ к моменту прихода очередного задания и врзможные расхождения между ожидаемым и реальным временем решения за- дач. 2 ил. Ё (Л 4 4 4 sj

ние (входы начальной установки не о-дс единичные сигналы, которые откры- казаны). Равенство содержимого сумма- вают элемент И 9.1, единичный сигнал торов 3 всех каналов обуславливает вьщачу с выходов Меньше-равно схем 6 сравнения единичных сигналов. Эти сигналы открывают элемент И 9.1, единичный сигнал с выхода которого открывает блок элементов И 8.1 для передачи кода задачи и кода времени ее решения, а также первый канал с входов 16 устройства.

Блоки элементов И 8 во втором и третьем каналах закрыты нулевыми сигналами с выходов соответствующих элементов И 9, поэтому код задачи и код

55

с выхода которого в свою очередь открывают по первому входу элементы И 8.1, подготавливая первьм канал к приему кода следующей задачи и кода времени ее решения. Затем (после прихода этой информации) аналогично вышеописанному осуществляется запись кода времени и кода задачи в регистры 1.1 и 1,2 соответственно, а содер жимое накапливающего сумматора 3.1 увеличивается на величину, соответствующую коду времени принятой задачи ,

с единичные сигналы, которые откры- вают элемент И 9.1, единичный сигнал

5

с выхода которого в свою очередь открывают по первому входу элементы И 8.1, подготавливая первьм канал к приему кода следующей задачи и кода времени ее решения. Затем (после прихода этой информации) аналогично вышеописанному осуществляется запись кода времени и кода задачи в регистры 1.1 и 1,2 соответственно, а содержимое накапливающего сумматора 3.1 увеличивается на величину, соответствующую коду времени принятой задачи ,

Аналогично распределяются и принимаются в каналы все последующие задачи.

Одновременно с началом выполнения задачи в любой ЭВМ, она выставляет на кодовом входе 19 соответствующего канала код этой задачи. Например, ЭВМ, подключенная к первому каналу, код задачи выставляет на входе 19.1 устройства. Код задачи с этого входа поступает на вторые входы каждой из схем 7 сравнения. На выходе той схемы 7 сравнения, на первый вход которой поступает код этой же задачи с одного из регистров 2.1, вьфабатыва- ется единичный сигнал. Этот сигнал разрешает прохождение кода времени решения данной с выхода соответствующего регистра 1.1 через пер- вый коммутатор 4.1 на информационный вход счетчика 14.1. Одновременно код задачи поступает с входа 19.1 устройства и на вход элемента ИЛИ 12.1. Сигнал с выхода элементаИЛИ 12.1 по ступает на первый вход второго элемента И 10.1, которьй открывается в момент прихода очередного синхросигнала с второго входа 18 синхронизации .устройства. Единичньй сигнал с выхода элемента И 10.1, проходя . через элемент 15.1 задержки, поступает на вход управления записью счетчика 14.1. По переднему фронту этого сигнала информация, поступающая с выхода коммутатора 4.1, записывается в счетчик 14.1. По заднему фронту сигнала, образованного совпадением единичных сигналов с выхода элемента И 1D.1 и одной из схем 7 сравнения, в блоках регистров 1.1 и 1,2 освобождаются регистры, соответствующие принятой на решение в ЭВМ задаче и храня pie время ее выполнения и код. Таким образом, как только в ЭВМ начато ре

шение очередной задачи, в соответствующем канале в блоках регистров 1 и 2 освобождаются реТ-истры, хранящие код задачи и код времени ее решения, что способствует более эффективному использованию регистровой памяти. Наличие информации в счетчике 14.1 фиксируется появлением-единичного сигнала на выходе элемента ИЛИ 13.1. Этот сигнал открывает по первому входу элемент И 11.1, разрешая пр9хождение через него синхросигналов с первого входа 18 синхронизации устройства. Синхросигналы, прошедшие через эле

Q g 0 5 о Q

5

5

0

5

71

мент И 11.1, используются для счета времени решения текущей задачи. Поступая на счетный вход счетчика 14.1, каждый из них уменьшает его, содержимое на единицу. Синхроимпульсы поступают на второй управляющий вход и одну из линий информационного входа второго коммутатора 5.1. Эта линия соответствует младшему разряду кода . На остальные линии второго информационного входа коммутатора 5.1 подается логический ноль. В результате по каждому синхросигналу, поступающему с второго входа 18 синхрони- зацирГ -устройства, из содержимого сум- матора 3.1 вычитается единрца, код которой поступает с выхода второго коммутатора 5.1 на вычитающий вход сумматора.

Таким образом, в накапливающем сумматоре 3.1 канала хранится код суммарного времени решения всех задач, находящшсся в соответствующей ЭВМ за вычетом времени, в течение которого уже обслуживается очередная задача. Тем самым достигается максимально возможная равномерность в загрузке различных ЭВМ.

Однако ожидаемое и реальное время решения задач в ЭВМ могут не совпадать.

Если ожидаемое время меньше, то как только содержимое счетчика 14,1 достигнет нуля, с первого входа эле мента И 11.1 снимается разрешающий сигнал и вьфаботка последовательности импульсов счета прекращается. Таким образом, в сумматоре 3.1 будет запи сан код суммарного времени решения всех подготовленных для данной ЭВМ задач.

Если ожидаемое время больше, чем реальное, то к моменту окончания решения задачи в счетчике 14.1 будет храниться разность этих времен. Эта же разность хранится и в сумматоре 3.1, просуммированная с кодом времени решения всех готовых для данной ЭВМ задач. Если после окончания решения задачи очередь не пуста, to на решение в ЭВМ принимается новая задача, код которой поступает на вход 19.1 устройства. Затем (по вышеопи- санному алгоритму) осуществляется запись кода времени решения этой задачи 6 счетчик 14.1 и освобождение соответствующих регистров и 1.2, Но прежде по переднему фронту сигна-

15

20

а с ьпхода элемента И 10.1 содержи-, мое счетчика 14.1, т.е. сформированная в нем разность, через первый вход коммутатора 5,1 поступает на вычитающий вход сумматора 3.1. Так как в этом время есть импульс на входе 18 синхронизации, который подается на первый управляющий вход сумматора, 3,1, то содержимое накапливающего Q сумматора 3.1 корректируется. Если очередь пуста и новых задач нет, то сформированная разность компенсируется импульсами счета с выхода элемента И 11.1, которые продолжают постуать, так как содержимое счетчика 14.1 не равно нулю. Если же за это ремя в .ЭВМ распределена очередная задача, то оставшаяся разность компенсируется вычитанием, как было описано выше.

Аналогично осуществляется подсчет текущего времени рещения задачи в ВМ и компенсирование разности ождае- ого и реального времени.рещения за- 25 ач и в других каналах.

ормула изоб.ретения

Устройство для распределения задаий между ЭВМ, содержащее три канала, в каждом из них первый и второ.й блои регистров, накапливающий сумматор, ервый коммутатор, схему сравнения, группу схем сравнения, блок элемен- . тов И, первый и второй элементы И и 35 ервый элемент ИШ1, причем группа ий- ормационных входов устройства подклюена к группе входов блоков элементов И всех каналов, выходы Меньще- авно схем сравнения первого и втоого каналов подключены соответственно к первому и второму входам первого элемента И первого канала, выходы Больще схем сравнения второго и третьего каналов подключены соответственно к первым входам первых элементов И второго и третьего каналов, выод. Меньще-равно схемы сравнения третьего канала подключ.ен к второму входу первого элемента И второго кана-50 го а, выход Больще схемы сравнения ервого канала подключен к второму входу первого элемента И третьего канала, первый вход синхронизации уст- ойства подключен к первым синхронизи-55 ующим входам первого и второго блоков регистров и накапливающих сумматоров всех каналов, второй вход синхрони30

40

45

зад вх ло пе вх ро сум вт ка тр гр под сх во под ме вт во фо с су ка ин каж ре вх щи ход гр уп го бл вх ни в щим ка ра вх ть с пр ра вр вв вт и ед вт

эл ра он ду ка ци вх кот

5

20

Q

5

50 го 5

0

0

5

задии устройства подключен к первым входам вторых элементов И всех каналов, выход накапливающего сумматора первого канала подключен к первым входам схем сравнения первого и второго каналов, выход накапливающего сумматора второго канала подключен к второму входу схемы сравнения второго канала и к входу схемы сравнения третьего канала, в каждом канале . .. группа кодовых входов устройства подключена к первым входам каждой из схем сравнения группы и к входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу второго элемента И, выход которого соединен с вторыми синхронизирующими входами первого и второго блоков регистров, информационные входы которых соединены с суммирующим входом накапливающего сумматора и подключены к выходу блока элементов И и являются группой информационных выходов устройства в каждом канале, выходы первого блока регистров подключены к информационным входам первого коммутатора, управляющие входы которого подключены к выходам соответствующих схем сравнения о группы и соединены с соответствующими управляющими входами первого и второго блоков регистров, выходы второго блока регистров соединены с вторыми входами соответствующих схем сравнения, группы, выход первого элемента И в каждом канале соединен с управляющим входом блока элементов И своего канала, выход накапливающего сумматора третьего канала соединен с вторыми входами схем сравнения первого и третьего каналов, отличающее- с я тем, что, с целью оптимизации процесса распределения за счет учета разности между ожидаемым и реальным временем решения задач, в каждый канал введены счетчик, второй коммутатор, второй элемент ИЛИ, третий элемент И и элемент задержки, вход которого соединен с первым управляющим входом второго коммутатора и с выходом второэлемента И своего канала, выход элемента задержки соединен с входом разрещения записи счетчика, информационный вход которого подключен к выходу первого коммутатора, выход счетчика соединен с первой группой информационных входов второге коммутатора, и входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу

7U,

третьего эпемента И, второй вход которого соединен с вторым управляющим входом накапливающего сум 1аторя и подключен к второму входу синхроннзацни устройства, выход третьего элемента И соединен со счетным входом счетчика, вторым управляющим входом второго коммутатора и является одним

- .47713

из входов второй группы информационных входов второго коммутатора, на остальные входы второй группы инфор- мационньк входоь которох о подается логический ноль,выход второго коммутатора подключен к вычитающему входу накапливающего сумматора.