Многоканальное устройство приоритета Советский патент 1989 года по МПК G06F9/50 

(Л

Изобретение относится к устройствам приоритетного обслуживания в вычислительной технике. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем организации выбора для обслуживания числа запросов старшего уровня, равного числу свободных обслуживающих устройств . Устройство содержит генера

гГЛ.

Фие.;

4 Ф

tN9

со

Од

тор 1 импульсов, элементы ИЛИ 3, блок 4 выбора приоритетного уровня, блок 5 выбора Р сигналов из К, преобразователь 6 числа единиц в двоичный код, коммутатор 7 выдачи, а в каждом канале 2 - триггеры 8 запросов, коммутатор 9 и триггер 10 разрешения. Устройство позволяет

1

Изобретение относится к вычисли тельной,технике и используется для приоритетного подключения процессоров к абонентам в мультипроцессорной системе. .

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем организации выбора для; обслуживания числа запросов старшего уровня, равного числу свободных обслужи- вающих устройств. ,..

На фиг.1 представлена структурная- схема предлагаемого устройства; на фиг,2 - блок выбора сигналов из К; на фиг.З - коммутатор выдачи,

Устройство содержит генератор 1 импульсов, К каналов 2, М элементов ИЛИ 3, блок 4 выбора приоритетного уровня, блок 5 выбора сигналов из К, преобразователь 6 числа единиц в двоичный код, коммутатор 7 выдачи, В каждом канале М триггеров 8 запросов, коммутатор 9, триггер 10 разрешения , М групп по К входов 11 запросов устройства, В входов 12 готов- ности к обслуживанию устройства, В кодовых выходов 13 устройства, групп 14 информационных входов коммутатора 9, группу 15 управляющих входов коммутатора 9, группу гасящих выходов 16 коммутатора 9 группу входов 17, кодовый вход 18 и группу выходов 19 блока 5 выбора, первую группу из В входов 20 и вторую группу из К входов 21 коммутатора 7 выдачи,

Блок 5 выбора Р сигналов из К содержит матрицу элементов 22 сравнен ния, группу из К преобразователей 23 числа единиц в код, группу из К элементов 24 сравнения, группу из К преобразователей 23 числа единиц в

1462316

выбрать из поля запросов наиболее приоритетные запросы и выдать их на обслуживание свободньм обслуживающим устройствам. Введенные узлы позволяют обработать параллельно несколько ; запросов с учетом количества обслуживающих устройств и их готовности к работе. 3 ил.

код, группу из к элементов 24 сравнения, группу из К элементов И 25.

Коммутатор 7 выдачи содержит в каждом из К каналов группу из В-1 элементов И 26, группу из В-1 элементов ИЛИ-НЕ 27, группу из В элеме тов И 29. В каждом С-м канале (,К-1) содержит группу из В элементов И 28, группу из В шифраторов 30.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент триггеры 8 и 10 обнулены. Поступающие запросы ус танавливают триггеры 8 в единичное состояние и через элементы ИЛИ 3 потупают на блок 4 выбора, который рарешает обслуживание запросов наивысшго уровня из числа поступивших на входы 11,

Сигналы управления 15 с выходов блока 4 поступают на коммутатор 9 каждого канала, подключая к вьшоду коммутатора триггер 8, соответствующий выбранному уровню. Остальные триггеры 8 остаются отключенными.

На входы 12 подаются признаки готовности обслуживающих устройств к работе. Преобразователь 6 числа единиц в двоичный код (он известен, например 4) вьщает двоичный код числа Р готовых к обслуживанию устройств Блок 5 выбора вьщает на вьпсоды 19 код, полученный из кода на входах 5 7 путем сохранения первых Р единичных сигналов и обнуления остальных разрядов. Если число запросов на входах I7 не больше числа свободных обслуживающих устройств М, то все запросы пройдут на выходы 19, Выбранные таким образом сигналы 19 под31

готавлпвают к переключению триггеры 10 соответствующих каналов.

При поступлении импульса от генератора 1 подготовленные триггеры 10 переключаются в состояние 1. Выходной сигнал такого триггера 10 через коммутатор 9 поступает на вход сброса того триггера 8 запроса, который обслуживается в данном так- те и соответствующий вход 21 коммутатора 7. Коммутатор 7 на выходах 13, соответствующих единичным сигналом 20, формирует двоичные коды номров тех каналов 2, сигналы запросов 21 которых выбраны для обслуживания

В следующем такте генератора 1 цикл работы повторяется.

Влок 5 выбора Р сигналов из К работает следующим образом. На входах 17 присутствуют от О до К единичных сигналов, на входе 18 - код числа Р сигналов, которые нужно отобрать для обслуживания. Сигналы 17 сравниваются между собой на одноразряд- ных элементах 22 сравнения матрицы. Элемент 22 сравнения на своем прямом выходе реализует функцию f аЛЬ. На входах С-го (С ,К) преобразователя 23 -группы собираются ре зультаты сравнивания С-го сигнала 17 с остальными.Число единичных сигналов на входах С-го преобразователя 23 и код на его выходе равн; числу .тех сигналов 17, которые больше С-го сигнала 7 или равны ему, но имеют меньший порядковый номер. Коды на выходах преобразователей 23 принимают все значения от О до К-1. Элемент 24 сравнения выдаст единичный сигнал, если код с преобразователя 23 меньше, чем код на входе 18. Поэтому на выходах элементов 24 будет Р единичных сигналов, соответствующих преобразователям 23, выдавшим коды от О до Р-1. Элементы И 25 группы исключают из числа единичных сигналов элементов 2 сравнения те, что соответствуют нулевым входам 17 при числе запросов меньшем числа Р.

Таким образом, блок 5 выбора выбирает первые (по порядковым номе- рам) Р единичных сигналов из кода 17 иди не изменяет его, если Р больше числа единиц в коде 17.

Коммутатор 7 выдачи работает следующим образом. На первой группе из В входов 20 устанавливается L сигналов готовности к обслуживанию от

16 4

обслуживаюущх устройств (L может быть в интервале от О до В) на второй группе из К входов 21 устанавливаются L или меньше выбранных сигналов от процессоров.

Рассмотрим работу 1 канала. На входы М-го элемента (,В) И 29 группы поступают сигналы от I процессора и с М-го входа первой группы 20 коммутатора. На выходах группы элементов И 29 будет либо ноль (при отсутствии заявки на обслуживание от процессора), либо будет расположение сигналов от обслуживающих устройств идентичные тому, которое выставлено на входах 20. При наличии сигнала на выходе М-го (M ljB-l) элемента И 29 группы он через элементы ИЛИ-НЕ 27 закрывает элементы И 26 с номерами от М до . При отсутствии сигнало на выходах первых M-l элементов (М 2,В) И 29 группы и наличии сигнала на выходе М-го элемента И 29 группы этот сигнал проходит через открытый М-1-й элемент И 26.

Таким образом, на выходах элементов И 26 группы выбирается сигнал от обслуживающего устройства с минимальным номером. Сигналы с выхода первого элемента И 29 группы и выходов элементов -И 26 группы поступают на инверсные входы элементов И 28 группы, вторые входы которых соединены с соответствующими входами 20 первой группы. В результате на выходах элементов И 28 сохранилося исходное расположение сигналов на , входах 20, за исключением выхода .М-го элемента И 28, на котором выбранный этим каналом сигнал запретит прохождение сигнала с входа 20. Полученное распределение сигналов поступает на входы группы элементов И 29 следующего канала.

Работа других каналов аналогична работе первого канала.

Единичный сигнал с выхода первого элемента И 29 или М-1-го элемента И 26 Р-го канала поступает на Р-й вход первого или М-го (,В); Р 1,К) шифратора 30 группы. На каждый шифратор поступает не более одного единичного сигнала, этот сигнал соответствует номеру канала выбранного запроса. Каждый шифратор, соответствующий единичному сигналу на входах 20, формирует код запроса, равный номеру одного из единичных сиг51

налов на входах 21 и выдает этот код на выход 13 группы.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет выбрать на обслуживание несколько запросов в соответствии с числом свободных обслуживающих устройств, вьщать двоичный номер источника запроса каждому обслуживающему устройству и обнулить признаки выданных на обслуживание запросов в каждом такте генератора.

Формула изо

р е т е н и я

I Многоканальное устройство приори тата, содержащее генератор импуль- ; сов.М (М - число групп запросов). : элементов ИЛИ, блок выбора приоритет- i кого уровня и К (К - число процессо- ров) каналов, в каждом канале М I триггеров запросов, коммутатор и I триггер разрешения, причем С-й вход 1 Р-й группы входов .запросов устройст- I ва (,К; ,М) подключен к единич I ному входу Р-го триггера запроса I С-го канала и к С-му входу Р-го эле- : мента ИЛИ, -выход которого подключен : к Р-му входу блока выбора приоритетного уровня, выходы которого подключены к группе управляющих входов коммутаторов всех каналов, в каждом канале нулевой вход триггера разрешения подключен к выходу генератора импульсов, а выход - к управляющему входу коммутатора, единичные выходы .триггеров запросов подключены к информационным входам коммутатора, о т личающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем организации выбора для обслуживания числа запросов старшего уровня, равного числу свободных обслуживающих устройств, в него введены блок выбора Р сигналов, из К, преобразователь числа единиц в двоичный код и коммутатор выдачи, причем информационный выход коммутатора каждого канал :а подключен к соответствующему информационному входу блока выбора Р сигналов из К, соответствующий вьЬсод группы выходов которого подключен к единичному вхо.п ду триггера разрешения того же канала, едийичный выход которого подключен к соответствующему информационному входу группы входов коммутатора выдачи, вьпсодь которого являются выходами устройства, входы го-, товности к обслуживанию устройства

623166

подключены к группе управляющих входов коммутатора выдачи и входам преобразователя числа единиц в двоичный

g код, выход которого подключен к кодовому входу блока выбора Р сигналов из К, выходы группы выходов коммутатора подключены к нулевым входам соответствующих триггеров запросов,

10 причем коммутатор выдачи содержит

группу из В (В - число входов готовности к обслуживанию) шифраторов, а в каждом из К каналов нулевую группу .из B-I элементов И, группу из 15 Б-1 элементов ИЛИ-НЕ, вторую группу

из В элементов И а в каждом С-м канале коммутатора (,К-1) дополнительно содержит третью группу из В элементов И, причем Р-й вход группы управляющих входов коммутатора выдачи (Р,Б) подключен к первым входам Р-х элементов И второй и третьей групп первого канала. М-й вход грзтпы информационных входов коммутатора выдачи (,К) подключен к

вторым входам элементов И третьей груп- jibi М-го канала, в каждом канале выход С-го (,В) элемента И третьей группы подключен к первому входу (С-1)го элемента И первой группы и С-му входу М-го (,В-1) элемента ИЛИ- НЕ группы, выход которого подключен к второму входу М-го элемента И первой группы, в каждом канале (кроме

К-го канала) выход первого элемента И второй группы и выход Т-го элемента И (Т,В-1) первой группы подк.гйо- чены к инверсным входам соответственно первого и (Т+1)-го элементов И

третьей группы, выходы которых подключены соответственно к вторым входам первого и ()-го элементов И второй группы следующего канала, выход первого элемента И второй группы

канала ,K) подключен к L-му входу первого шифратора группы, выход Т-го элемента И первой грзшпы L-ro канала подключен к L-му входу (T+l)- го шифратора группы, выход Р-го шифратора группы (,В) подключен к Р-му выходу коммутатора выдачи, а блок выбора Р сигналов из К содержит матрицу элементов сравнения, группу из К преобразователей числа единиц в

двоичный код, группу из К элементов . сравнения и группу из К элементов И, причем первый и второй входы СТ-го элемента сравнения матрицы (С - номер строки, ,К-1; Т - номер столбца, ,К-1) подключены к С-му и (Т+1)-му информационным входам блока выбора Р сигналов из К соответственно, прямой и инверсный выходы СТ-го элемента сравнения матрицы подключены соответственно к первому входу С-го и к С-му входу (Т-И)-го преобразователя числа единиц в двоичный код группы, выход Р-го (,К) пре- .образователя числа единиц в двоичный код группы подключен к первому вхо

ду Р-го элемента сравнения группы, i выход которого подключен к первому входу Р-го элемента И группы, второй вход Р-го элемента сравнения группы подключен к кодовому входу блока выбора Р сигналов из К, Р-й информационный вход блока выбора Р сигналов из К.подключен к второму входу Р-го элемента И группы, выход которого является Р-м выходом блока выбора Р сигналов из К.

21

fee. 5