Устройство смешанного приоритета Советский патент 1991 года по МПК G06F9/46 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к уст- ройствам приоритетного обслуживания запросов.

Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет обеспечения совмещения режимов обслуживания заявок с прерыванием и без прерывания обслуживания текущей заявки.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит регистр 1 заявок, регистры 2 приоритета, схемы 3 сравнения, элементы И 4,5, триггеры 6, элементы ИЛИ 7,8, блоки 9 элементов И/ блок 10 элементов ИЛИ, блоки 11,12 элементов И, регистр 13 приоритета

заявки, регистр 14 текущего приоритета , схему 15 сравнения, элементы ИЛИ 16-19, элементы И 20,21, счетчик 22, триггер 33, генератор 24 импульсов, регистры 25 маски, группы И 26, элементы ИЛИ 27, 28, элемент И 29, вход 30 запуска устройства, запросные 31 и кодовые 32 входы устройства, ответные входы 33 и группы входов 34 маскирования устройства, выходы 35 устройства, каналы 36.

Устройство работает следующим образом.

По группам входов 32 устройства в регистры 2 приоритета заносятся коды, определяющие приоритеты соответствующих абонентов. Причем самому приоритетному источнику заявок соответствует наибольший приоритетный ко По группам входов 34 устройства в регистры 25 маски заносятся двоичные последовательности, задающие смешанные приоритеты соответствующих абонентов ( в j-разряде регистра 25 предполагает при более высоком приоритете заявки, заданном в регистре 2, возможность прерывания заявкой процесса обслуживания другой заявки, О в разряде регистра 25 запрещает прерывание заявкой обслуживания другой заявки). Как правило, заявке мак симального приоритета соответствует наибольшее число в разрядах соответствующего регистра 25, т.е. обладает возможностью прерывать наиболъ , шее число менее приоритетных заявок (обладает самым высоким смешанным приоритетом). Заявка наименьшего приритета не имеет 1 в соответствующем регистре 25, т.е. не может прерывать обслуживание ни одной заявки.

Перед началом работы устройства триггеры 23 и 6, счетчик 22 Находится в нулевом состоянии. Элементы И 4 открыты по третьему входу единичными сигналами с нулевых выходов соответствующих триггеров 6. Элементы И 5 открыты по инверсному входу, а элемент И 20 закрыт по второму входу нулевым сигналом с выхода элемента ИЛИ 19. Все элементы И 26 устройства закрыты по третьим входам нулевыми сигналами с единичных выходов соответствующих триггеров б.

Запросы на обслуживание поступают через запросные входы 31 устройства в соответствующие разряды регистра 1 заявок, число разрядов которого равно числу абонентов. Кроме того, запросы через элемент ИЛИ 16 поступают на входы установки в 1 триггера 23 и счетчика 22, инициируя тем самым начало цикла работы устройства. Сигнал с единичного выхода триггера 23 открывает по второму входу элемент И 21, разрешая поступление импульсов с выхода генератора 24 на счетный вход счетчика 22. В результате на выходе кодов чисел, начиная от максимально возможного числа, код с выхода счетчика 22 поступает на первые входы схем 3 сравнения. На второй вход схемы 3 сравнения поступает код с выхода регистра 2 приоритета. При совпадении кодов на выходе счетчика 22 с кодом в каком-либо регистре 2

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

на выходе соответствующей схемы 3 появляется единичный сигнал.

Сигнал с выхода схемы 3 через элемент И 4, открытый по первому входу сигналом с выхода разряда регистра 1 заявок, зафиксировавшего запрос от соответствующего абонента, поступает на вход элемента ИЛИ 17, на второй вход элемента ИЛИ 7, на первый вход элемента И 5 и на вторые входы элементов И 26 группы. Единичный сигнал с выхода элемента ИЛИ 7 открывает по второму входу блок элементов И 9. В результате содержимое регистра 2 через блок 9 элементов И и блок 10 элементов ИЛИ поступает на первые группы входов блоков 11 и 12 элементов И. Блок 11 элементов И открывается единичным сигналом с выхода элемента ИЛИ 17, поэтому приоритетный код с выхода блока 10 элементов ИЛИ перепишется в регистр 13 приоритета. Сигнал с выхода элемента ИЛИ 17 поступает также на первый вход элемента И 20, закрытого по второму входу : нулевым сигналом с выхода элемента ИЛИ 19.

Элементы И 5 открыты но инверсным входам, поэтому сигнал с выхода элемента И 4 проходит через элемент И 5, устанавливает в единичное состояние соответствующий триггер 6У через элемент ИЛИ 18 поступает на второй вход элемента ИЛИ 16 и вход блока 12 элементов И, открывая его. Сигнал с выхода элемента И 5 через элемент ИЛИ 7 поступает также на второй вход блока 9 элементов И. В результате содержимое регистра 2 (т.е. приоритетный код заявки абонента) через блок 10 элементов ИЛИ и блоки 11 и 12 элементов И заносится в регистры 13 и 14 приоритета. Схема 15 сравнения не срабатывает, так как на обоих ее входах присутствуют одинаковые приоритетные коды.

Единичный сигнал с единичного выхода триггера 6 поступает на выход 35 устройства, иницируя обслуживание соответствующего абонента обслуживаю- -щим прибором. Этот же сигнал поступает на третьи входы элементов И 26 каждой группы, подготавливая их открытие. Так как одноименный с номером канала разряд регистра 25 заносит всегда О,то элемент И 26 группы, одноименной с номером канала, будет всегда закрыт нулевым сигналом

16

по первому входу. Остальные элементы И 26 соответствующих групп открыты или закрыты по первому входу в зависимости от наличия или отсутствия 1 в соответствующем разряде регистра 25. Единичный сигнал с единичного выхода триггера 6 поступает также на вход элемента ИЛИ 19, сигналом с выхода которого закрываются все эле- мнты И 5. Тем самым исключается установка в единичное состояние других триггеров 6 до окончания или прерывания обслуживания данного абонента.

Нулевой сигнал с нулевого выхода триггера 6 закрывает по третьему входу соответствующий элемент И 4. Тем самым исключается опрос данного абонента во всех последующих циклах работы устройства до окончания или прерывания обслуживания данного абонента.

Сигнал с выхода элемента ИЛИ 16 иницирует еще один цикл работы устройства, в котором определяется следующая по приоритету заявка из очереди на обслуживание. На выходе счетчика 22 вновь формируется убывающая последовательность кодов чисел, начиная от максимально возможного. При совпадении кода на выходе счетчика 22 с кодом в каком-либо регистре 2 приоритета на выходе соответствующей схемы 3 сравнения формируется единичный сигнал, который при наличии запроса в соответствующем разряде регистра 1 и нулевого состояния соответствующего триггера 6 через элемент И 4 поступает на первый вход элемента И 5. Так как все элементы И 5 закрыты по инверсному входу, то сигнал с выхода элемента И 4 на вход установки в триггера 6 не поступает. Сигнал с выхода элемента И 4 через элемент ИЛИ 17 и открытый в данном цикле работы устройства по второму входу элемент И 20 поступает на вход установки в нулевое состояние триггера 23 и инверсный вход элемента И 21. Поступление импульсов на счетный вход счетчш-а 22 прекращается. На выходе элемента И 4, соответствующего наиболее приоритетной заявке в очереди, фиксируется единичный сигнал. Сигнал с выхода элемента И 4 поступает через элемент ИЛИ 7 на второй вход блока 9 элементов И. В результате содержимое регистра 2 приорите0

0

2726

та через блок 9 элементов И, блок 10 элементов ИЛИ и блок 11 элементчв И, открытый единичным сигналом с выгода элемента ИЛИ 17, переписывается в регистр 13 приоритета. Тем самым приоритетный код заявки, котороя обслуживается обслуживающим прибором, замещается в регистре 13 на приоритетный код наиболее приоритетной заявки, ожидающей обслуживания в очереди.

Таким образом, в регистре 13 ритета оказывается приоритетный код заявки, ожидающей обслуживания, а в

5 регистре 14 приоритета - приоритетный код заявки, обслуживаемой в данный момент времени обслуживающим прибором. Если содержимое регистра 13 приоритета больше содержимого регистра 14 текущего приоритета, то срабатывает схема 15 сравнения, сигнал с выхода которой поступает на второй вход элемента И 29.

Сигнал с выхода элемента И 4 поступает также на вторые входы элементов И 26. В группе элементов И 26 соответствующий элемент открыт по третье- 1му входу единичным сигналом с единичного выхода триггера 6. Остальные элементы И 26 данной группы закрыты по третьим входам нулевыми сигналами с единичных выходов соответствующих триггеров 6. Если в разряде регистра 25 записана 1, то единичный сигнал с выхода элемента И 4 через элемент И 26 группы, открытый по перво- му и третьему входам сигналами с выходов соответственно разряда регистра 25 и триггера 6, поступает на вход элемента ИЛИ 27. Сигнал с выхода элемента ИЛИ 27 через элемент ИЛИ 28 поступает на первый вход элемента И 29. Если в разряде регистра 25

5

0

5

0

отсутствует 1 , то единичный сигнал с выхода элемента И 4 на первый вход

элемента И 29 не поступает.

На выходе элемента И 29 появляется единичный сигнал, если наиболее приоритетная заявка, ожидающая обслу- живания в очереди, имеет приоритетный код, превышающий приоритетный код заявки, которая обслуживается обслуживающим прибором, причем обладает по отношению к ней абсолютным приоритетом. Единичный сигнал с выхода элемента И 29 через элемент ИЛИ 8 обнуляет соответствующий триггер 6 и прерывает обслуживание текущей заявки. Нулевой сигнал с выхода 35 устройства через

элемент ИЛИ 19 закрывает элемент И 20 по второму входу и открывает элементы И 5. Сигнал с выхода элемента И 4, соответствующего заявке наибольшего приоритета из очереди на обслуживание, через элемент И 5 устанавливает в единичное состояние соответствующий триггер 6. Тем самым ставится на обслуживание заявка из очереди, выявленная в предыдущем цикле работы устройства, у которой приоритетный код выше, чем у текущей заявки и которая обладает абсолютным приоритетом по отношению к текущей заявке. Одновременно единичный сигнал с выхода элемента И 5 через элементы ИЛИ 8 и 16 поступает на вход установки в единичное состояние счетчика 22 и триггера 23, т.е. инициируется очередной цикл работы устройства, дозволяющий выделись из очереди следующую по приоритету заявку за обслуживаемой. Следующей по приоритету может быть заявка, обслуживание которой было прервано или вновь поступившая в устройство заявка.

Таким образом, при работе устройства осуществляются цикл выявления и инициирования обслуживания наиболее приоритетной заявки и цикл определения следующей за ней по приоритету заявки в очереди. Цикл определения очередной заявки, которая должна быть поставлена на обслуживание, начинается одновременно с инициированием обслуживания заявки высшего приоритета или- при поступлении новых запросов от абонентов. В цикле определения очередной по приоритету заявки на обслуживание осуществляется сравнение ее приоритетного кода с приоритетным кодом заявки,.находящейся в данный момент на обслуживании обслужквающим прибором. Если приоритетный код очередной по приоритету заявки превышает приоритетный код заявки, находящейся на обслуживании, и очередной заявке разрешено прерывать ее обслуживание, то обслуживание текущей заявки прекращается (она остается в очереди) и инициируется обслуживание наиболее приоритетной заявки, обладающей более высоким абсолютным приоритетом, она ставится на обслуживание до окончания обслуживания текущей заявки. Если поступившая заявка обладает более низким приоритетом или Ьолее высоким относительным приоритетом по сравнению с заявкой, находящейся на обслуживании, то она не прерывает обслуживание текущей заявки. Цели синхронизации триггеров и регистров условно не показаны. Устройство позволяет организовать обслуживание заявок, обладающих смешанными приоритетами. В устройстQ ве для каждого абонента (кроме приоритетного кода) задается режим обслуживания заявки, т.е. устанавливается возможность прерывания данной заявкой обслуживания заявок друr гих абонентов. Для каждой заявки (за исключением заявки самого низкого приоритета) одновременно могут быть заданы оба режима обслуживания - с прерыванием менее приоритетных заявок и без прерывания обслуживания заявок. Таким образом, обеспечивается возможность совмещения обслуживания заявок.

0

25

Формула изобретения

Устройство смешанного приоритета,

содержащее регистр заявок, генератор импульсов, два элемента И, четыре элемента ИЛИ, счетчик, триггер, регистр приоритета, заявки, регистр текущего приоритета, схему сравнения,

два блока элементов И, блок элементов ИЛИ, каналы, а каждый канал содержит регистр приоритета, блок элементов И, схему сравнения, два элемента И, два элемента ИЛИ и триггер,

причем группа информационных входов регистра заявок и группа входов первого элемента ИЛИ являются группой запросных входов устройства, информационные входы регистров приоритета

каналов являются группами кодовых входов устройства, каждый выход регистра заявок соединен с первым вхо- дом первого элемента И одноименного канала, второй вход которого соединен с выходом схемы сравнения данного канала, первая группа входов которой подключена к группе выходов, группа входов каждой схемы сравнения счетчика соединена с группой выходов регистра приоритета и с группой информационных входов блока элементов своего канала, управляющий вход блока элементов И канала подключен к выходу первого элемента ИЛИ своего кана916

ла, выходы блоков элементов И каналов соединены с входами блока элементов ИЛИ, выходы которого подключены к информационным входам первого и второго блоков элементов И, управляющий вход первого блока элементов И соединен с выходом второго элемента ИЛИ и с первым входом первого элемента И, управляющий вход второго блока элементов И подключен к выходу третьего элемента ИЛИ и к первому входу первого элемента ИЛИ, выходы первого и второго блоков элементов И соединены с информационными входами соответственно регистра приоритета заявки и регистра текущего приоритета, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам схемы сравнения, второй вход первого элемента ИЛИ является входом запуска устройства, выход первого элемента ИЛИ соединен с единичным входом и с входом установки в 1 счетчика, счетный вход которого подключен к выходу второго элемента И, первый прямой вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, второй прямой вход второго элемента И подключен к единичному выходу триггера, вход сброса которого подключен к инверсному входу второго элемента И и к выходу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ и с инверсными входами вторых элементов И каналов, выход второго элемента И канала подключен к первому входу первого элемента ИЛИ своего канала, к соответствующему входу третьего элемента ИЛИ и к входу установки в I своего канала, вход сброса которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ свое-

9272Ю

го канала, первый вход второго элемента ИЛИ канала подключен к ответному входу устройства, нулевой выход триггера канала соединен с третьим входом первого элемента И своего канала, отличающееся тем, что, е целью расширения области применения устройства за счет обеспечеQ ния совмещения режимов обслуживания заявок с прерыванием и без прерывания обслуживания текущей заявки, оно содержит третий элемент И, пятый элемент ИЛИ, а в каждом канале - ре5 гистр маски, группу элементов И и третий элемент ИЛИ, причем информационные входы регистров маски являются входами маскирования устройства, каждый выход регистра маски канала сое0 динен с первым входом одноименного элемента И группы своего канала, выходы которых подключены к входам третьего элемента ИЛИ своего канала, выходы третьих элементов ИЛИ каналов

5 соединены с входами пятого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом схемы сравнения, выход третьего

0 элемента И подключен к вторым входам вторых элементов ИЛИ каналов, выход первого элемента И канала подключен к соответствующему входу второго элемента ИЛИ и в своем канале - к прямому входу второго элемента И, к второму входу первого элемента ИЛИ и к вторым входам элементов И группы, единичный выход триггера канала соединен с соответствующим входом

« четвертого элемента ИЛИ, с соответствующим информационным выходом устройства и в каждом канале - с третьим входом одноименного элемента И группы.

5

Изобретение может быть использовано в вычислительной технике, в частности в устройствах приоритетного обслуживания запросов. Целью изобретения является расширение области применения устройства путем обеспечения совмещения режимов- обслуживания заявок с прерыванием и без прерывания обслуживания текущей заявки. Устройство содержит регистр заявок, регистры приоритета, схемы сравнения, элементы И, триггеры, элементы ИЛИ, блоки элементов И, ИЛИ, регистр приоритета заявки, регистр текущего приоритета, схему сравнения, счетчик, триггер, генератор импульсов, регистры маски, группу элементов И. В устройстве задаются смешанные приоритеты каждой заявке и в соответствии с ними организуется прерывание или продолжение обслуживания текущей заявки более низкого приоритета. При этом обеспечивается совмещение режимов обслуживания для всех заявок абонентов краме самой низкоприоритетной заявки. 1 ил. (Л