Многоканальное устройство для управления обслуживанием запросов Советский патент 1990 года по МПК G06F9/50 

Изобретение относится к вычислительной технике и может использовано при организации доступа к коллективно используемому ресурсу в мультипрограммных вычислительных системах и сетях ЭВМ.

Целью изобретения является повышение надежности за счет уменьшения вероятности потери запросов в устройстве при различных значениях текущей и оптимальной нагрузки.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство содержит блок анализа загрузки (обведен пунктиром), который включает счетчики 1 и 2, генератор 3 импульсов, схемы 4 и 5 сравнения,

элементы И 6 и 7 и триггеры 8 и 9, регистр 10 сдвига и каналы 11, а в каждом канале - триггер 12, элементы И 13 и 14 и элемент ИЛИ 15, элементы И 16 и 17.

Устройство содержит группу входов 18 кода оптимальной нагрузки устройства, вход 19 записи устройства,группу входов 20 текущей нагрузки устройства, вход 21 сброса устройства, вход 22 логической единицы устройства, группу запросных входов 23 устройства, группы выходов 24 и 25 устройства.

Устройство работает следующим

образ ом.

В исходном состоянии регистр 10, триггеры 8 и 9, счетчики 4 и 5 и

У1 тл

Ю

30

:о

фриггеры 12 находятся в нулевом состоянии. С инверсных выходов регистра 10 поступают разрешающие сигналы на бходы элементов И 13 соответствующих Каналов 11. При отсутствии сигналов йапросов на входах 23 все элемен- tbi И 13 и 14 всех каналов 11 закрыты и на выходах 24 и 25 устройства нулевые сигналы,

При поступлении сигналов запросов по входам 23 триггеры 12 соответствующих каналов 11 устанавливаются в единичное состояние. Тем :амым обеспечивается их хранение и исключается потеря запросов до тех пор, пока поступившие запросы в порядке установленного приоритета не будут приняты к обслуживанию. С ин- ерсного выхода триггера 12 наиболее |прибритетного канала (приоритеты каналов 11 убывают с увеличением номера, т.е. старшим приоритетом обладает канал 11 ) нулевой сигнал закрывает элементы И 16 каналов 11 с меньшим Йриоритетом, и на выход 24 поступает сигнал запроса обслуживания канала со старшим приоритетом, который выдается в обслуживающую систему. Сигнал с выхода 24 канала со старшим приорите- том устанавливает соответствующий триггер 12 в нулевое состояние, тем .самым разрешая обслуживание запросов |в каналах с меньшим приоритетом.

Программно-аппаратурные средства измерения нагрузки обслуживающей сие темы обеспечивают поступление на входы 18 и 20 устройства оптимального и текущего значений нагрузки, при это оптимальнее значение нагрузки зависит как от количества (интенсивности) поступающих запросов на обслуживание, так и от количества и видов свободных ресурсов системы. Эти значения поступают на информационные входы счетчиков 1 и 2 соответственно. Если нагрузка резко возрастает, например, вследствие значительного увеличения интенсивности входного потока запросов по всем каналам 11 или ресурсов обслуживающей системы оказывается недостаточно для качественного обслуживания запросов, поступающих по наиболее приоритетной группе каналов, то в цикле записи сигналом с входа 19 устройства значения нагрузки, пос- тупающие по входам 18 и 20, передаются со счетчиков 1 и 2 на входы схем 4 и 5 сравнения. В рассматриваемой

,

г Ю

щ 20 25 JQ

м 535

40

50

ситуации текущая нагрузка больше оптимальной, элемент 4 сравнения подает управляющий импульс с выхода Больше на единичный вход триггера 8, который открывает элемент И 6, и импульсы с генератора 3 импульсов поступают на вход Сдвиг вправо регистра 10 и на счетный вход счетчика 1. При поступлении импульсов с в хода элемента И 6 логическая единица, действующая на информационном входе 22 регистра 10, начинает последовательно записываться в разряды регистра 10, начиная с последнего, отключая наименее приоритетные кан алы. Когда значения счетчиков 1 и 2 совпадают, элемент 5 сравнения с выхода Равно устанавливает триггер 8 в нулевое состояние, который закрывает элемент И 6, при этом текущая и оптимальная нагрузка становятся равными. Таким образом, происходит отключение менее приоритетных каналов 11.

Когда ресурсов в системе становится достаточно для качественного обслуживания большего числа каналов, т.е. текущая нагрузка становится меньше оптимальной на данный момент времени, схема 4 сравнения подает управляющий импульс с выхода Меньше на единичный вход триггера 9, крторьй открывает элемент И 7, и импульсы с генератора 3 импульсов поступают на вход Сдвиг влево регистра 10 и на счетный вход счетчика 2. При поступлении импульсов с выхода элемента И 7 разряды регистра последовательно устанавливаются в нуль. Когда значения счетчиков 1 и 2 совпадают, схема 5 сравнения с выхода Равно устанавливает триггер 9 в нулевое состояние, который закрывает элемент И 7. Таким образом, происходит подключение наиболее приоритетных каналов из числа временно отключенных„

Для достоверного формирования и меньших временных затрат в обслуживающую систему с выходов 25 поступают сигналы, характеризующие текущую нагрузку в любой момент времени. Информация о текущей нагрузке в дальнейшем используется в системе для формирования значений текущей и оптимальной нагрузки и выдачи их на входы 20 и 18 устройства. При этом в значении текущей нагрузки учитывается как количество запросов, ожидающих обслу51

живания в порядке приоритета, так и запросы, хранящиеся в триггерах 12 каналов 11, временно отключенных от обслуживающей системы, что позволяет правильно формировать оптимальную нагрузку в различные моменты времени. Запрос, принятый на обслуживание, в .формировании текущей нагрузки не участвует.

Формирование текущей нагрузки происходит следующим образом.

При поступлении запроса на один из триггеров 12 канала 11 с его прямого выхода единичный сигнал посту- пает на входы элементов И 14 и ИЛИ 15. Если чапрос канала 11 не принят к обслуживанию и находится в очереди на время обслуживания запросов более старших приоритетов, то с выхода элемента ИЛИ 15 он учитывается в рассматриваемый момент времени в формировании текущей нагрузки. Если текущая нагрузка больше оптимальной, то часть менее приоритетных каналов отключена (замаскирована), но в триггерах 12 этих каналов 11 могут находиться запросы и они должны учитываться при формировании текущей нагрузки. Тогда с единичного выхода соответствующего разряда регистра 10 на вход элемента И 14 поступает разрешающий сигнал и при наличии запроса он через элемент ИЛИ 15 учитывается в формировании текущей нагруз- ки.

Формула изобретения

1. Многоканальное устройство для управления обслуживанием запросов, содержащее блок анализа загрузки, регистр сдвига и каналы, каждый из которых содержит первый элемент И, причем первый и второй выходы блока анализа загрузки соединены соответственно с первым и вторым входами сдвига регистра сдвига, вход сброса которого соединен с входом сброса устройства, информационный вход регистра сдвига соединен с входом логической единицы устройства, каждый инверсный выход регистра сдвига соединен с первым входом первого элемента И одноименного канала, группа входов кода оптимальной нагрузки устройства соединена с первой группой входов блока анализа загрузки, тактовый вход которого соединен с входом записи устрой1836

ства, группа входов кода текущей нагрузки которого соединена с второй группой входов блока анализа загдуз- ки, вход сброса которого соединен с входом сброса устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности за счет уменьшения вероятности потерь запросов при различных значениях текущей и оптимальной нагрузки, устройство со-1 держит Б первом канапе второй элемент И, триггер и элемент ИЛИ, во всех остальных каналах, кроме последнего - второй, третий и четвертый элементы И, элемент ИЛИ и триггер, в последнем канале - второй и третий элементы И, элемент ИЛИ и триггер, причем первый вход второго элемента И каждого канала соединен с одноименным прямым выходом регистра сдвига, единичный вход триггера каждого канала соединен с одноименным запросным входом устройства, единичный выход триггера каждого канала соединен с первым входом элемента ИЛИ и с вторыми входами первого и второго элементов И своего канала, второй вход элемента ИЛИ каждого канала соединен с выходом второго элемента И своего канала, инверсный выход триггера первого канала соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И второго канала выход четвертого элемента И каждого канала, начиная с второго, кроме последнего, соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И следующего канала, выход третьего элемента И каждого канала соединен с входом сброса триггера своего канала, выход первого элемента И первого канала является первым выходом первой группы выходов устройства, выходы третьих элементов И каналов, начиная с второго, являются одноименными выходами первой группы выходов устройства, выход первого элемента И каждого канала, начиная с второго, соединен с вторым входом третьего элемента И своего канала, инверсный выход триггера каждого канала, начиная с второго, кроме последнего, соединен с вторым входом четвертого элемента И своего канала, выходы элементов ИЛИ каналов являются второй группой выходов устройства.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок знализа загрузки содержит две схемы сравнения, генератор импульсов, два триггера и два элемента И, причем тактовый вход блока соединен с тактовыми входами первой и второй схем сравнения, вход сброса блока соединен с входами сброса первого и второго счетчика, группы выходов первого и второго счетчиков соединены соответственно с пер- вой и второй группами информационных входов первой и второй схем сравнения, выход генератора импульсов соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых являются первым и вторым выходами блока и соединены .с входами счета первого и второго счетчиков соответственно, группы информационных входов первого и второго счетчиков соединены соответственно с первой и второЈ группами входов блока, выход Больше первой схемы сравнения соединен с единичным входом первого триггера, единичный вход второго триггера соединен с выходом Меньше первой схемы сравнения, входы сброса первого и второго триггеров соединены с выходом Равенства второй схемы сравнения, выходы первого и второго триггеров соединены с вторыми входами первого и второго элементов И соответственно.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при организации доступа к коллективно используемому ресурсу в мультипрограммных вычислительных системах и сетях ЭВМ. Цель изобретения - повышение надежности за счет уменьшения вероятности потерь запросов при различных значениях текущей и оптимальной нагрузки. В многоканальном устройстве для управления обслуживанием запросов в каждый канал введены триггер, второй элемент И и элемент ИЛИ, а в каналы I - 2,..., N - 1 (N - количество каналов) третий и четвертый элементы И. В устройстве исключается потеря запросов, когда текущая нагрузка превышает оптимальную, а также выдается в вычислительную систему достоверная информация по текущей нагрузке, что снижает потери времени на формирование ее значения в обслуживающей системе. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

&,

гв3

Ъ