Многоканальное устройство приоритета Советский патент 1991 года по МПК G06F9/50 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для управления обработкой заявок в ЭВМ с мультипрограммным режимом работы, а также в системах распределенной обработки данных при обработке запросов и сообщений.

Цель изобретения - сокращение непроизводительных затрат времени работы устройства.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства приоритета.

Устройство содержит шифраторы 1.1 - 1.П. коммутаторы 2.1 - ) элементы НЕ 3.1 - З.п, элементы И 4.1 - 4.п, счетчики 5.1 - 5.п, группы элементов И-НЕ 6.1 - б.п, схемы 7.1 - 7.Ь-1) сравнения, коммутаторы 8.1 - 8|Н} коммутатор 9, узел 10 приоритета, дешифратор 11, элемент И-НЕ 12, триггеры 13.1 - 13.п, выходы 14.1 - 14.п анализатора ресурса выход 15 элемента И-НЕ 12, выходы 16.1-1 б.п, дешифратора 11, сигнальные входы 17.1 - 17.п устройства, запросные входы 18.1 - 18.п устройства, группу выходов 19 устройства, элемент НЕ 20, анализаторы ресурса 21 1 - 21.п, включающие элементы И 22 1 - 22.п, элементы НЕ 23.1 - 23.п, элементы ИЛИ 24.1 - 24.п, элементы И 25.1 - 25.п, шины состояния ресурса 26.1 - 2б.п.

Устройство работает следующим образом.

Запросы на прерывание поступают на единичные входы триггеров 13.1 - 13.п по входам 18.1 - 18.п, а сигналы состояния ресурса по входам 26.1 - 26.п. Рассмотрим работу устройства при одновременном поступлении по шинам 26.2 и 26.3 сигнала наличия ресурса для обработки запросов.

О 00 Оч

fc

При отсутствии сигнала запроса и сигнала наличия ресурса по первому каналу элементы И-НЕ 6.1 группы через элемент НЕ 3.1 заблокированы, и на выходе устанавливается код 111. Счетчик 5.1 при этом по сигналу на входе R сброса находится в состоянии О, шифратор 1.1 при единичном сигнале на входе формирует код 111. Аналогичные элементы 4 - n-го каналов имеют идентичные с первым каналом сигналы. Единичный сигнал с выхода элемента ИЛИ

24.1поступает на вход элемента И 22.2. Нулевой сигнал на выходе элемента ИЛИ

24.2при единичных сигналах на входах элемента 22.2, нулевом состоянии инверсного выхода триггера 13.2 через элемент НЕ 3.2 разблокирует элементы И-НЕ 6.2 группы. На выходе элемента.И 25 устанавливается единичный сигнал. При этом на выходах элемента И-НЕ 6.2 устанавливается код 000, с входа сброса счетчика 5.2 снимается сигнал Обнуление, а шифратор 1.2 при нулевом сигнале на входе выдает на вход коммутатора 2.1 код 010. Аналогичные элементы третьего канала имеют сигналы, аналогичные сигналам второго канала, за исключением шифратора 1.3, который при нулевом сигнале на входе выдает на вход коммутатора 2 код 011. Схема 7.1 сравнения производит сравнение кода с элементов 6.1. т. е. кода младшего по номеру направления, которое для каждой схемы сравнения обозначается символом В, с кодом с элементов 6.2 - старшего по номеру направления, которое для каждой схемы сравнения обозначим символом А, и выдает в результате сравнения сигнал . Так как остальные каналы функционируют аналогично, то на вход элемента И-НЕ 12 поступает код 000, что соответствует формированию на его выходе сигнала Г. Коммутатор 2/n-1j- выдает на вход коммутатора 9 код 010, а схема сравнения выдает на управляющий вход коммутатора 9 сигнал отсутствия равенства кодов, по которому коммутатор 9 выдает в ЭВМ сигналы по выходам 19 и на вход дешифратора 11 поступивший с коммутатора 2(п-1)код, т, е. 010. При этом дешифратор 11 формирует единичный сигнал по выходу 16.2, который разблокирует элемент И 4.2. Получив по выходам 19 код прерывания, ЭВМ включает задачу, соответствующую этому коду прерывания. После обработки кванта этой задачи устройство управления ЭВМ выдает по входу 17 сигнал Обработка, который через элемент И 4,2 при отсутствии на одном из его входов блокирующего потенциала по выходу 15, а также наличии разрешающего потенциала дешифратора 11 вычитает из содержимого счетчика 5.2

единичный квант решения задачи данного запроса, а также сигнал сброса заявки отработанного кванта задачи, который устанавливает триггер 13 2 в нулевое состояние при

отсутствии 1 на входе 18.2, т. е. сигнала продолжения решения задачи. Таким образом, после решения кванта задачи с выхода счетчика 5.2 на вторые входы элемента И- НЕ 6.2 поступает код 110 и соответственно

0 на его выход- код 001. Далее после анализа схемами 7.1 - 7.(п-1)сравнения кодов 111с элемента 6.1, 001 с элемента 6.2, 000 с элемента 6.3 и 111 с элементов 6.4 - б.п на входе элемента И-НЕ 12 будет код 000, а на

5 вход коммутатора 9 с коммутатора 2ч п-1)по- ступает код 011, который при отсутствии со схемы 7.(n-1j сравнения сигнала равенства кодов поступает в ЭВМ и на вход дешифратора 11, который на выходе 16.3 и, соответ0 ственно, на входе элемента И 4.3 формирует разрешающий потенциал, по которому по-- еле отработки ЭВМ кванта задачи данного запроса через элемент И 4,3 вычитает из содержимого счетчика 5.3 единичный квант

5 решения задачи и формирует сигнал сброса, аналогичный для предыдущего канала. При израсходовании ресурса в процессе отработки данных запросов, например, по второму каналу разрешающий потенциал с

0 первого выхода анализатора ресурса второго канала разблокирует анализатор ресурса третьего канала, что обеспечивает при наличии ресурса третьего канала выделение кванта времени на отработку запроса этого

5 канала, т. е. отсутствие сигнала наличия ресурса при поступившем сигнале запроса этого же канала обеспечивает исключение запроса из анализа приоритетности и отработки После отработки семи (для конкрет0 ного случая применения) квантов решения задач каждого запроса коды с выходов счетчиков 5.2 и 5.3 равны 000, а с выходов элементов б.п и 6.3 -111, что приводит к формированию схемой 7(п-1 сравнения сиг5 нала равенства кодов и появлению на входе элемента И-НЕ 12 кода 111, который формирует на его выходе 15 О. Управление всех счетчиков по входу -1 через элементы И 4.1 - 4.п оказывается заблокированным. Ком0 мутатор 9 при наличии управляющего сигна ла равенства кодов выдает в ЭВМ код высшего по приоритету номера запроса на прерывание после отработки ЭВМ очередного кванта решения задачи данного канала

5 до полной отработки всей задачи при отсутствии запросов по неработающим в этот момент каналам. В случае прихода запроса и сигнала наличия ресурса по любому из неработающих каналов, например, по п-му, сигнал с триггера 13 п через шифратор 1.п

формирует на входе коммутатора )код п-го канала, а также снимает обнуление с входа сброса счетчика 5.п и через элемент НЕ З.п блокировку с элементов И-НЕ б.п, в оезультате чего с выходов элементов И-НЕ б.п на входы схемы 7(п-1)срззнения и коммутатора поступает код 000 Схема 7(п- 1)сравнения в результата сравнения кодов 111 по входу В и ОСJ пс входу А еыд.зет сигнал , от роздействия которого через коммутатор 8{п-1 с выхода элемента И-НЕ 12 снимается нулевой сигнал Коммутатор 1 п-1 выдает на вход коммутатора 9 кед п-го канала, который выдается в ЭВМ и на вход дешифратора 11. Последний разблокирует вход -1 счетчикэ 5 через элемент И 4.п. Так как коды с элементов И-НЕ 6 п работающих каналов равны 111. а код с элемента И-НЕ б.п меньше кода 111, то запрос данного канала отрабатывается непрерывна , нан- тов, т. е. когда код с элемента И-НЕ 6 п станет равным 111. Далее схема приоритетов автоматически переходи чо в горой режим (второй вид приооитета). При этом выдача запроса на прерывание в узел 10 по выходу 14 из канала с поступившим запросом по входу 18, но не имеющим ресурса, будет заблокирована элементом И 25 этсго канала. В случае прихода заявки in кяна/:/ (.например, п), когда работающие в данный момент каналы отработали число кванточ 7 (напоимер, 4 кванта), предлагаемое устройство организует обмен с ЭВМ по данному каналу непрерывно четырьмя квантами Далее запросы от паботающих каналов отрабатываются последовательно по одному кванту для каждого канала.

Формула изобретения 1. Многоканальное устройство поиори- тета, содержащее узел приоритета, элемент И-НЕ, элемент НЕ коммутатор и дешифратор, а в каждом канале, кроме первого, триггер, шифратор, элемент НЕ, элемент И, счетчик, группу элементов И-НЕ, два коммутатора, схему сравнения, а в первом канале - триггер, шифратор, элемент НЕ, элемент И, счетчик группу элементов И-НЕ, причем группа инверсных выходов счетчика каждого канала соединена с первыми входами элементов И-НЕ группы своего канала, каждый запросный вход устройства соединен с единичным входом триггера одноименного канала, группа выходов узла приоритета соединена с первой группой информационных входов коммутатора, группа выходов которого является группой выходов устройства и соединена с группой входов дешифратора, каждый выход которого соединен с первым входом элемента И одноименного канала, вторые входы элемэн

тов И каналов соединены с выходом элемента И-НЕ, группа входов которого соединена с группой выходов первого коммутатора последнего канала, выход элемента И каналл 5 соединен со счетным входом счетчика своего канала и входом сброса триггера своего канала, третий вход элемента И каждого канала соединен с соответствующим сигнальным входом устройства, группа выходов 0 шифратора первого канала соединена с первой группой информационных входов второго коммутатора второго канала, вторая группа информационных вхидог второго коммутат оа второго канала соединена с 5 группой выходе j итератора второго канала, первая группа инуоамационных входов

второго коммутатора -г-, качала (i - 3п,

п - количество карелов; соединена с гоуп- пой выходов второго коммутатора (I - 1)-го 0 канала, вторая групп.; инфор ациончы входов второго коммутатора 1-го канала соединена с группой выходов шифратора 1-го канала, выходы элементов И НЕ группы первого канала соединены с первой группой 5 з,одов схемы сравнения второго канала. вторая группа ьходов схемы (.равнения второго каньла соединена г выходами элементов И-НЕ группы второго канала, первая группа входов схемы сравнения 1-го канала 0 соединена с группой выходов первого коммутатора (1-1)-го канала, вторая группа входов схемы сравнения i го канала соединена с выходами элементов И-НЕ группы 1-го канала, первая группа информационных вхо- 5 доя коммутатора второго канала соединена с выходами элементов И-НЕ группы первого канала, вторая группа информационных входов первого коммутатора второго канала соединена с выходами элементов И-НЕ 0 группы второго канала, первая группа информационных входов первого коммутатора 1-го канала соединена с группой выходов коммутатора (И)-го канала вторая группа информационных входов первого коммута- 5 тора 1-го канала соединена с выходами элементов И-НЕ группы 1-го канала, выходы Равно и Меньше схем сравнения всех каналов, кроме последнего и начиная со второго, объединены и через монтажное ИЛИ 0 соединены с первыми управляющими входам,i вторых коммутаторов своих каналов, второй управляющий вход второго коммутатора каждого канала, кроме последнего и начиная с второго, соединен с выходом 5 Больше схемы сравнения своего канала, выход Равно схемы сравнения последнего канала соединен с первым управляющим входом второго коммутатора своего канала, второй управляющий вход которого соединен с выходом Больше схемы сравнения

последнего канала, выход Меньше схемы сравнения последнего канала соединен с первым управляющим пходом коммутатора и через элемент НЕ - с вторым управляю щим входом коммутатора, вторая группа информационных входов которого соединена с группой выходов второго коммутатора последнего канала, первый и второй управляющие входы первых коммутаторов каналов соединены соответственно с выходами Больше и Меньше схем сравнения своих каналов, отличающееся тем, что, с целью сокращения непроизводительных затрат времени работы устройства за счет исключения отработки запросов, не имеющих ресурса, устройство содержит в каждом канале анализатор ресурса, первый вход которого подключен к шине состояния ресурса, второй вход соединен с инверсным выходом триггера, третий вход подключен к прямому выходу триггера, первый выход анализатора ресурса соединен с входом шифратора своего канала, входом сброса счетчика своего канала, через элемент НЕ своего канала - с вторыми входами элементов И-НЕ трупЛ пы своего канала, четвертым входом анализатора ресурса последующего канала, за ис- ключением последнего канала, на четвертый вход анализатора ресурса первого канала подан разрешающий потенциал, вторые выходы анализаторов ресурса подключены к входам узла приоритета.

2. Устройство по п. 1, отличающее- с я тем, что анализатор ресурса каждого

канала содержит два элемента И, элемент НЕ и элементИЛИ(выход которого является первым выходом анализатора ресурса, выход первого элемента И подключен к первому входу второго элемента И, второй вход

которого является третьим входом анализатора ресурса, выход второго элемента И является вторым выходом анализатора ресурса, первый вход элемента ИЛИ является вторым входом анализатора ресурса,

первый вход первого элемента И является четвертым входом анализатора ресурса, а второй вход подключен к первому входу анализатора ресурса, выход первого элемента И соединен через элемент НЕ с вторым входом элемента ИЛИ.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для управления отработкой заявок в ЭВМ с мультипрограммным режимом работы, а также в системах распределенной обработки данных при отработке запросов и сообщений. Цель изобретения - повышение быстродействия. Устройство содержит коммутатор, узел приоритета, дешифратор, в каждом канале шифратор, два коммутатора, элемент НЕ, элемент И, счетчик, группу элементов И-НЕ, схему сравнения, триггер, анализатор ресурса. Для достижения цели вводится анализатор ресурса, состоящий из двух элементов И, элемента ИЛ И и элемента НЕ, что позволяет исключить из отработки те запросы, которые не имеют к моменту подключения требуемых ресурсов. 1 з. п ф-лы, 1 ил.

, ;- 4--in j ли-

тшт

T S М 1 ГТП Н3--г

r,L .-,4s

- ,,-. -О

Пп

T S М 1 ГТП Н3--г r,L .-,4s

Чп

19