Устройство для приоритетного обслуживания запросов Советский патент 1989 года по МПК G06F9/50 

I

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройствам для приоритетного обслуживания запросов с переменными приоритетами и может быть использовано в многопроцессорных ЭВМ и информационно-вычислительных системах.

Цель изобретенля - повьппение быстродействия устройства.

На фиг.1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - функциональная схема узлов анализа i-ro канала для разрядности m 4 (т.е. ,2,3,4).

Устройство содержит m х п (где m - разрядность кода приоритета, п 2

число запросных входов устройства) узлов анализа Узел (j,i) служит для анализа j-ro разряда i-й группы кодовых входов устройства, т.е. aj; , Каждый узел гй группы узлов анализа содержит элементов И-НЕ 1 и элемент ИЛИ 2.

Позициями 3; и 4; обозначены соответственно i-й запросный вход и i-й выход устройства. Позицией 5; обозначен элемент развязки, связывающий запросный вход 3,. с соответствующим выходом 4; устройства. На чертеже символом А; обозначена i-я группа кодовых входов устройства а,; , ,..., ап,;, причем левый разряд кода,

Од

ю

со

314

ступающий по входу а,; , является . старшим. Позицией 6j обозначена шина связывающая выходы всех элементов И- НЕ 1 j-й группы узлов анализа.

Устройство работает следующим об- разом.

На кодовые входы А; и запросные входы 3j устройства одновременно поступают коды приоритетов а,;,..., сопровождаемые сигналами запросов. :Единичный сигнал на входе 3j соот- iветствует запросу на обслуживание. i Допускается совпадение кодов на входах устройства. ; Первая группа узлов (1,1) - iCljn) анализирует значения старших ; разрядов а,; кодов, принимая во вни- :мание наличие в соответствующих кана ;Лах сигналов запросов. i При отсутствии запроса в iнале О с входа 3/ этого канала не- iзависимо от значения разрядов ,.. а„; устанавливает единичные значения на выходах всех элементов И-НЕ 1 дан ного канала, не препятствуя тем самым взаимодействию на щинах 6; по монтажной логике И разрядов осталь ных кодов. Кроме того, нулевой сигнал отсутствия запроса ) на входе 3/ гарантирует отсутствие разрешения на обслуживание на выходе 4; данного канала в силу связи входа с выходом через элемент 5i развязки. Таким образом, все каналы, не имеющие запросов на входах 3;, будут исключены из анализа и не смогут .оказать влияния на анализ остальных кодов.

Рассмотрим теперь все каналы, выставившие запросы на обслуживание. В первой группе узлов анализа (1,1), ...,(1,п) сравниваются старшие разряды всех кодов. Если хотя бы один из разрядов а,; был равен единице, то на выходе элемента Й-НЕ 1 в соответствующем канале образуется нулевой сигнал, который будет поддерживать нулевой потенциал на шине 6,. Тогда все те KaHajtti, старший разряд которых не совпадал с максимальным (тое. равен нулю), будут исключены из дальнейшего анализа, так как нулевое значение старшего разряда после прохождения закрытого по первому входу элемента ИЛИ 2 данного канала обеспечит нулевой сигнал на соответствующем разрешающем вы,ходе 4; устройства, ЕСЛИ же все старшие разряды были равны нулю, то на шине 6

д g 0 5 о

0 g g

5

5

О4

образуется единичный сигнал, не исключающий продолжение анализа последующих разрядов всех кодов. Заметим, что на шине 6, образовался сигнал, инверсный максимальному,

В j-й группе узлов анализа происходит анализ j-x разрядов всех тех кодов, значения предьщущих (j-1) разрядов которых совпали с максимальными. На шинах 6, ,...,6;., образован код, инверсньй максимальному коду предьщущих i-1 разрядов. Это,т максимальный код имеет одно из воз-г можных значений. Тогда элементов И-НЕ 1 в (J, i)M узле анализа распознают, совпадают ли предыдущие j-1-старших, разрядов кода данного канала с максимальным кодом и при единичном сигнале на входе а j( устройства установят нулевой сигнал на шине 6j .

Если во всех каналах сравниваемые j-e разряды равны нулю, то на второй вход всех элементов И-НЕ I j-й группы узлов анализа поступит нулевой сигнал. Он обеспечит единичное состояние шины 6 j ,, а значит и элемента ИЛИ 2 во всех каналах

В J-M канале разрешение на выходе 4 ( будет в том и только в том случае, когда имеется запрос на входе 3, и выходы всех элементов ИЛИ 2 в узлах (,i),.„.J(m,i) находятся в состоянии 1,так как выходы этих элементов соединены по монтажной логике И между собой и с помощью элемента 5j развязки с входом запроса на обслуживание канала. Но единичные сигналы на выходах всех элементов ИЖ 2 канала будут лишь в том случае, когда значения сигналов на кодовом входе А; совпадают с инверсными значениями кода на шинах 6j (т.е. совпадают с. прямым максималь- ным кодом).

Работу предлагаемого устройства проиллюстрируем следующим примером. Пусть на входы устройства поступают три трехразрядных кода А 1, А О 1 О, Ад 001, причем запросы (в виде 1) имеются только во втором и третьем каналах.,

Рассмотрим работу первой группы узлов анализа.

На выходах элементов И-НЕ 1 будут следующие сигналы: И-НЕ 1 узла анализа (l,i) 1 (отсутствует запрос); И-НЕ 1 (1,2)1 (старший разряд равен

нулю); И-НЕ 1 (1,3) 1 (старший разряд равен нулю).

Во второй группе узлов анализа на

выходах элементов И-НЕ I будут следующие сигналы: первый и второй И-НЕ 1 (2,1) 1 (отсутствует запрос); первый И-НЕ 1 (2,2) 1 (старший разряд равен нулю); второй И-НЕ 1 (2,2) О (элемент определил совпадение старшего разряда кода данного канала с максимальным, а также наличие в среднем разряде кода единицы).

Первый И-НЕ 1 (2,3) 1 (старший разряд°равен нулю), второй И-НЕ 1 (2,3) 1 (средний разряд равен нулю)о

В третьей группе узлов анализа: первый - четвертый И-НЕ 1 (3,1) 1 (отсутствует запрос); первый - четвертый И-НЕ 1 (3,2) 1 (младший разряд равен нулю); первый И-НЕ 1 (3,3) 1(старший и средний разряды равны нулю); второй И-НЕ 1 (3,3) 1 (средний разряд равен нулю); третий И-НЕ

1(3,3) 1 (старший разряд равен нулю); четвертый И-НЕ 1 (3,3) 1

(на шине 6 присутствует нулевой сигнал, инверсный максимальному).

Таким образом, на шинах 6j образовались сигналы 6 1, (i - О, т.е. код 101 является инверсным по отношению к максимальному.

На выходах элементов ИЛИ 2 в пер- вом канале будут следуюш ие сигналы:

ИЛИ 2 (1,1) ШШ 2 (2,1) ИЛИ 2

(3.1) 1. Однако нулевой зайрос на входе 3 обеспечит нулевой сигнал на выходе 4, о На выходах элементов ИЛИ .2 во втором канале будут сигналы: или 2 (1,2) ИЛИ 2 (2,2) ШШ 2

(3.2) 1 ив силу наличия единичного сигнала запроса на входе 3, на выходе 4,j, появится разрешение на обслзгживание.

Наконец на выходе элементов ИЛИ

2в третьем канале будут сигналы: ИЛИ 2 (1,3) 1; ИЛИ 2 (2,3) 0; .ИЛИ 2 (3,3) 1.

Нулевой сигнал на выходе ИЛИ 2 третьего канала узла анализа второй группы узлов анализа снимет раз- разрешение rfa обслуживание своему каналу.

Таким образом единичный сигнал разрешения будет присутствовать на выходе 4 1 канала, имеющего наиболь5

ший код приоритета среди кодов всех i каналов, выставивших запросы.. Формула изобретения

Устройство для приоритетного обслуживания запросов, содержащее m групп по п узлов анализа (т - разрядность кодов приоритетов, п - число запросных входов устройства), п

0 элементов развязки, причем i-й (i 1,...,п) узел анализа j-й (j l,-.. ,...,m) группы узлов анализа содержит элемент ИЛИ и первый элемент И-НЕ, первый вход первого элемента

5 И-НЕ i-ro узла анализа первой группы подключен к 1тму запросному входу устройства и к входу элемента развязки, выход которого соединен с выходом элемента ИЛИ i-ro узла ана0 ЛИЗа первой группы узлов анализа, вторые входы элемента ИЛИ и первого элемента И-НЕ i-ro узла анализа j-й группы узлов анализа соединены между собой и подключены к j-му входу 1-й группы кодовых входов устройства, выходы первых элементов И-НЕ всех узлов анализа j-й группы узлов анализа объединены через монтажное И и подключены к первым входам элемен0 тов ИЛИ всех узлов анализа j-й группы узлов анализа, о тличающе- е с я тем, что,- с целью повьшхения быстродействия, в i-й узел анализа j-й группы узлов анализа введены

5 (2 -) (J+1)-входовых элементов И-НЕ, причем в i-м узле анализа г-й (,.o.,m) группы узлов анализа первые входы всех элементов И-НЕ соединены с i-M запросным входом устрой0 ства, второй вход р-го (,3,..., 2 ) элемента И-НЕ соединен с j-м входом i-и группы кодовьпс входов устройства, (2+1)-й вход (,..., J-1) S-ro (,2,..o, ) элемента

5 И-НЕ соединен с 1-м входом i-й группы кодовых входов устройства.при

в разложении -2 -2 oi-g - ... -2 ei, а при i 0 соединен с выходами элементов

0 И-НЕ всех узлов анализа 1-й группы узлов анализа, выходы всех элементов И-НЕ всех узлов анализа j-й группы узлов анализа соединены между собой через МОНТАЖНОЕ И, выход элемен5 та ИЛИ i-ro узла анализа г-й группы узлов подключен к выходу i-ro элемента развязки и я вляется i-м выходом устройства.

tpui.;

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройствам для приоритетного обслуживания запросов с переменными приори- . тетами, и может быть использовано в многопроцессорных ЭВМ и информационно-вычислительных системах. Цель изобретения - повьшение быстродействия устройства. Устройство для прио- -ритетного обслуживания запросов содержит матрицу m X п узлов анализа (где m - разрядность кода приоритета; п - число запросных входов устройства) и п элементов развязки Узел (j, i) анализа содержит элементов И-НЕ и элемент ИЛИ. Работа устройства позволяет производить опережающий анализ кодов приоритета: анализ последующего (более младшего) разряда начинается сразу после формирования на выходах элементов И-НЕ группы узлов анализа предьщущего разряда инверсного старшего разряда кода приоритета, не дожидаясь преоб - разования сигналов, присутствующих на запросных входах устройства„2 ил. ю

Г

«W

ti I t