Устройство для распределения задач в вычислительной системе Советский патент 1989 года по МПК G06F17/00 

3/0

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть нсполь- зовано для управления режимом работы вычислительной системы.

Цель изобретения - повышение надежности работы системы при изменении интенсивности входного потока задач.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - обобщенная функциональная схема устройства.

Устройство (фиг о 1) содерлмт накопитель 1, дешифраторы 2, 3, счетчики 4 и 5, задатчики 6 и 7 кода, ключи 8 и 9, регистры 10 и 11, блоки 12 .и 13 сравнения, триггеры 14 и 15, элемент И-НЕ 16, элементы ИЛИ 17 и 18, элемент 19 запрета и распределитель 20 импульсов. Кроме того, показаны ЭВМ 21 и 22 вычислительной системы.

Устройство работает следующим образом.

С задатчика 6 кода через ключ 8 в регистр 10 вводится число, определяющее критический уровень загрузки накопителя 1. Это число поступает на один из входов блока 12.

С задатчика 7 кода через ключ 9 в регистр 11 вводится число, равное количеству з.аявок обрабатываемых в непрерываемом (без перехода в режим а,в тономной обработки) режиме дублирования и определянщее заданный уровень накопления надежности вычислений при загрузке ниже критического уровня. Это число поступает на один из входов блока 13.

Заявки, предназначенные для обработки, предварительно поступают в накопитель 1 и на вход дешифратора 3. Дешифратор 3 преобразует служебный признак начала заявок в управлянлций сигнал, который поступает в счетчик 4 через суммирукщий вход увеличивая содержащееся в нем число на единицу. С выхода накопителя 1 по мере освобождения ЭВМ 21 и 22 заявки поступают на вход распределителя 20 и вход дешифратора 2, Распределитель 20 распределяет заявки между ЭВМ 21 и 22 в соответствии с требуемым режимом, а дешифратор 2 преобразует служебный признак начала заявки в управляющий сигнал, которьй поступает в счетчик 4 через его вычитающий вход, уменьшая содержимое счетчика 4 на единицу и через элемент 19 на счетчик 5, на ег суммирующий вход, увеличивая содержа

0

5

0

5

0

5

0

5

щееся в нем число на единицу, на счетный вход триггера 14 и один из входов элемента И-НЕ 16. Указанный управляющий сигнал поступает на суммирующий вход счетчика 5, на счетный вход триггера 14 и вход элемента И-НЕ 16 лшпь при загрузке системы ниже критического уровня (при наличии на выходе блока 12 сравнения нулевого сигнала). Число, выставленное счетчиком 4 и оп- ределякяцее текздций уровень загрузки системы, сравнивается в блоке 12 с числом, выставленным регистром 10 и определяющим критический уровень загрузки. Если число, выставленное счетчиком 4, меньше числа, выставленного регистром 10, то с выхода блока 12 на один из входов элемента 17 ШШ и управляющий вход элемента 19 запрета поступает нулевой сигнал. При этом на блоке 13 сравнения сравнивается число, выставленное регистром .11 и определяющее заданное количество заявок, которые должны быть обработаны в непрерываемом (без перехода в режим автономной обработки) режиме дублирования для накопления запаса надежности вычисления при загрузке системы ниже критического уровня, по достижении которого некоторый запас надежности MOJKHO израсходовать, работая в автономном режиме, с числом, выставленным счетчиком 5, которое опре- деляет число заявок уже обработанных в указанном непрерывном режиме дублирования. Если же число, выставленное счетчиком 5, меньше числа, выставленного регистром 11, то уровень, сигнала на выходе блока 13 не меняется. Сигналы, поступающие на счетный вход триггера 14.и один из входов элемента И-НЕ 16 на второй вход элемента ИЛИ 17 не проходят На выходе элемента И.ПИ 17 остается нулевой управляющий сигнал, который поступает на распределитель 20 для параллельного распределения одних и тех же заявок в обе ЭВМ 21 и 22. ЭВМ 21 и 22 через распределитель 20 импульсов выставляют накопителю 1 требование на считывание очередной заявки накопителя 1 через распределитель 20 в обе ЭВМ 21 и 22, Обе ЭВМ 21 и 22 ведут параллельную обработку информации в режиме дублирования, что повышает надежность вычислений и при превышении надежности Bbmie заданного уровня позволяет создать некоторый запас надежности. Работа комплекса в режиме дублирования имеет место до тех пор, пока не буде создай запас надежности, достаточный для обработки двух заявок в автономном (независимом) режиме. При достижении этого запаса надежности, кото- рьш определяется равенством чисел на выходе счетчика 5 и регистра 11 срабатывает блок 13 сравнения. Нулевой сигнал на его выходе блока сравнения сменяется единичным сигналом, который через один из входов элемента 18 ИЛИ сбрасывает в ноль счетчик 5, вследствие чего этот сигнал с выхода блока 15 сравнения является импульсным (кратковременным) и поступает на входы установки.в ноль триггеров 14 и 15 Оба триггера переходят в нулевое сос- .тояние. На инверсном выходе триггера 15 появляется единичный сигнал, который через элемент ПТИ 17 поступает на вход распределителя 20, в результате чего ЭВМ 21 и 22 начинаьэт работать в автономном режиме.

Распределитель 20 распределяет заявки, считываемые из накопителя 1 в каждую ЭВМ 21, 22 по мере поступления запросов на автономную одномашинную обработку. Каждая ЭВМ обрабатьша- ет свою заявку. В автономном режиме обрабатываются в этом случае две заявки: заявка, признак начала которой перевел систему в режим автономной работы, и следующая за ней заявка. При этом при выделении заголовка второй заявки сигнал с выхода дешиф- .ратора 2, поступающий через открытый в случае загрузки системы ниже критического уровня элемент 19 запрета на счетный вход триггера 14, переключает его в единичное состояние, подготавливая возможность переключения триггера 15 в единичное состояние при поступлении сигнала с выхода дешифратора 2 после выделения заголовка третьей заявки. Указанньй сигнал через элемент- 19 запрета поступает на один из входов элемента И-НЕ 16, на втором входе которого установлен сигнал с прямого входа триггера 14, в результате чего триггер 15 переходит в единичное состояние.

Система снова переходит в режим дублирования.

Заявки обрабатываются на двух ЭВМ параллельно. Очередной режим дублирования длится до создания запаса надежности, достаточного для обработки

0

5

0

5

0

5

0

5

двух заявок в автономном (ие.зависм- мом) режиме, т.е. до тех пор, пока число, накопленное счетчиком 5, опять не станет равным числу, выставленному регистром 11. В результате система опять перейдет в автономный режим ддя обработки двух заявок и т.д. Число, выставленное регистром 11 и определяющее количество заявок, которые нужно обработать в режиме дублирования для получения запаса надежности, достаточного для обработки двух заявок в автономном режиме, может быть изменено задатчиком 7 кода.

Если значение уровня загрузки (содержимое счетчика 4) превышает критическое значение уровня.загрузки накопителя 1 (содержимое регистра 10), блок 12 через элемент ИЛИ 17 выдает на распределитель 20 сигнал о переходе в автономньш режим работы, сбрасывает счетчик 5 в ноль и вьщает сигнал на управлякхций вход элемента 19 запрета. Элемент,19 запрета закрывается. Распределитель 20 распределяет заявки, считываемые из накопителя 1 в каждую ЭВМ 21 и 22, по мере лоступления запросов на автономную одномашинную обработку. Каждая ЭВМ 21. и 22 обрабатывает свою заявку. При этом подсчитанное ранее количество заявок, обработанных в режиме дублирования, сбрасывается.

Автономный режим работы комплекса в этом случае имеет место до тех пор, пока текущий уровень загрузки, определяемый количеством хранящихся в накопителе 1 числа заявок, не станет меньше критического, после чего комплекс опять переходит в режим дублирования с периодическим переключением- в автономный режим обработки заявок при накоплении некоторого запаса надежности.

При импульсном характере изменения входного потока заявок с большими значениями интенсивностей возможен частный переход системы из режима дублирования обработки в режим автономной обработки и обратно. При частоте указанных переходов вьше некоторого критического значения формирование сигнапов на переключение системы из режима дублированных вычислений в режим автономной обработки, вызываемый накоплением требуемого запаса надежности, прекращается, в результате чего текущий уро1зень

надежности системы поддерживается на максимально возможном уровне, определяемом в этом случае характером изменения входного потока и установленным критическим уровнем загрузки накопителя. .

Таким .образом, в общем виде устройство содержит (фиг, 2) первы.й и второй счетчики 23 и 24, первый и второй блоки 25 и 26 сравнения, ключ 27, генератор 28 одиночных импульсов и элемент ИЛИ 29. Кроме этого, на фиг. 2 позицией 30 обозначен вход 30 признака поступления задачи устройства, 31 - вход признака назначения задачи устройства, 32 - вход задания критического размера очереди задач устройства, 33 - вход задания уровня надежности работы системы устройства, 34 - выход режима работы системы устройства.

Счетчик 23 фиксирует количество задач, необслуженных вычислительной системой. Если это количе ство превышает критический размер очереди задач, на выходе блока 25 сравнения появляется сигнал, который переводит систему из режима параллельной обра ботки данной задачи ЭВМ 21 и 22 системы в режим параллельной обработки разных задач. Счетчик 24 фиксирует количество задач, решенных параллель но обеими ЭВМ 21 и 22 те, фактически, накопленный уровень надежности. Если он превышает заданный генератор 28-формирует импульс, который также переводит систему в режим параллель- ной обработки различных задач, что позволяет уменьшить очередь задач повысить пропускную способность СИС темы) при сохранении заданного уровня надежности работы системы.

Формула изобретёни

Устройство для распределения задач в вычислительной системе, содержащее первьш счетчик, первый блок сравнения и ключ, причем вход приз- нака поступления задачи устройства подключен к суммирующему входу первого счетчика, вход признака назначения задачи устройства подключен к информационному входу ключа и к вычитающему входу первого счетчика, выход которого подключен к первому информационному входу первого блока сравнения, вход задания критического размера очереди задач устройства подключен к второму информационному входу блока сравнения, выход признака Не меньше которого подключен к входу блокировки ключа, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы системы при изменениях интенсивности входного потока задач, в него введены второй счетчик, второй блок сравнения, генератор одиночного импульса и элементы ИЛИ, причем выход ключа подключен к суммирующему входу второго счетчика, выход которого подключен к первому информационному входу второго блока сравнения, вход задания уровня надежности работы системы подключен к второму информационному входу второго блока сравнения, выход признака равенства которого подключен к входу пуска генератора одиночного импульса, выход которого подключен к первому, входу элемента ИЛИ, выход признака Не меньше первого блока сравнения подключен к .; второму входу элемента ИЖ, выход которого является выходом режима работы системы устройства и подключен к входу установки в О второго счетчика.

9R

/4

16

0(fS.f

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для управления режимом работы вычислительной системы. Целью изобретения является повышение надежности работы системы при изменении интенсивности входного потока задач. Устройство содержит счетчики 23 и 24, блоки 25 и 26 сравнения, ключ 27, генератор 28 одиночных импульсов, элемент ИЛИ 29, входы 30 - 33 устройства соответственно признака поступления задачи, признака назначения задачи, критического размера очереди задач и уровня надежности работы системы и выход 34 режима работы системы устройства. Счетчик 23 фиксирует количество задач, не обслуженных вычислительной системой. В том случае, если это количество превышает критический размер очереди задач, на выходе блока 25 сравнения появляется сигнал, который переводит систему из режима параллельной обработки одной задачи в режим параллельной обработки разных задач. Счетчик 24 фиксирует количество задач, решенных параллельно средствами системы, т. е. накопленный уровень надежности. В том случае, если он превышает заданный , генератор 28 формирует импульс, который также переводит систему в режим параллельной обработки различных задач, что позволяет уменьшить очередь задач при сохранении заданного уровня надежности работы системы, 2 ил.