Устройство динамического приоритета Советский патент 1992 года по МПК G06F9/46 

ч ел

СЬ 00 00 00

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах.

Известно устройство динамического приоритета, содержащее два регистра, блок памяти масок, кольцевой сдвигающий регистр, генератор импульсов, а также элементы И, ИЛИ и задержки. Недостаток устройства - низкое быстродействие.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство динамического приоритета, содержащее три регистра, блок памяти масок, кольцевой сдвигающий регистр, генератор импульсов, триггер, а также элементы И, ИЛИ и задержки.

Недостаток известного устройства также является низкое быстродействие.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство динамического приоритета, содержащее регистр запросов, кольцевой сдвигающий регистр, выходной регистр, блок памяти масок, генератор импульсов, три группы элементов И, группу элементов ИЛИ и три элемента ИЛИ, причем запросные входы устройства соединены с единичными входами регистра запр осов, выходы которого соединены с первыми входами элементов И первой группы, выходы которых соединены с входами первого элемента ИЛИ, выходы элементов И второй группы соединены с первыми входами элементов ИЛИ группы, выходы которых соединены с установочными входами выходного регистра, выходы которого являются разрешающими выходами устройства и соединены с первыми входами элементов И третьей группы и с нулевыми входами регистра запросов, управляющий вход которого соединен с входом сброса устройства, с первым входом второго элемента ИЛИ и с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с установочным входом кольцевого сдвигающего регистра, выходы которого соединены с адресными входами блока памяти масок, выходы которого соединены с вторыми входами элементов И первой группы, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ соединен с управляющим входом выходного регистра, выход генератора импульсов соединен с управлякж им входом кольцевого сдвигающего регистра, введен блок стековой памяти, выходы которого соединены с первыми входами элементов И второй группы, вторые сходы которых соединены с входом сброса устройства, с третьими (инверсными) входами элементов И первой группы и с входом считывания блока стековой памяти, вход записи которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ и с вторым входом второго элемента ИЛИ, выходы выходного регистра соединены с четвертыми (инверсными) входами элементов И первой группы, выходы которых соединемы с вторыми входами элементов ИЛИ группы и с информационными входами блока стековой памяти, выходы блока памяти масок соединены с вторыми входами элементов И третьей группы, выходы которых

соединены с соответствующими входами третьего элемента ИЛИ.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит регистр 1 запросов, кольцевой сдвигающий регистр 2, выходной регистр 3, блок А памяти масок, генератор 5 импульсов, блоки 6-8 элементов И, блок 9 элементов ИЛИ, элементы ИЛИ 10-12, блок 3 стековой памяти, группу

14 запросных входов, вход 15 сброса и группу 16 разрешающих выходов.

Устройство работает следующим образом,

При включении питания регистры 1 и 3

обнуляются, а регистр 2 устанавливается в исходное состояние, которому соответствует наличие единицы в первом и нулей в остальных разрядах. Генератор импульсов первоначально находится в заторможенном

состоянии. Цепь установки устройства в исходное состояние на схеме не показана.

До начала приема запросов в блок А заносится массив масок приоритета в соответствии со следующим принципом: если

i-му (I 1, п, где л - количество абонентов) абоненту присваивается j-й (j 1. п) приоритет, то в j-ю ячейку блока 4 записывается код, содержащий единицу в i-м и нули во всех остальных разрядах. Предполагается,

что кодом наивысшего приоритета является единица. Входы блока 4 для записи в него информации на схеме не показаны.

Запуск устройства в работу осуществля- ется путем активизации генератора 5. Импульсы с его выхода обеспечивают циклический сдвиг единицы в регистре 2 в сторону старших разрядов, если этот порядок сдвига не изменяется сигналом с выхо- да элемента ИЛИ 12.

Запросы от абонентов поступают по входам группы 14 в форме импульсов и записываются а соответствующие разряды регистра 1. Каждый 1-й его разряд закреплен за 1-м абонентом.

Перемещение единицы в регистре 2 по каждому импульсу с выхода генератора 5 обеспечивает последовательную выборку масок из блока 4 в порядке убывания приоритетов абонентов, ими представленных. Очередная выбранная маска подается на входы элементов И блоков 6 и 8 При этом возможны следующие три варианта дальнейшей работы устройства

1. Если от абонента, соответствующего выбранной маске, запроса не поступило, то ни на одном из выходов блоков 6 и 8 элементов И сигнал не появляется Действительно, единственный опрашиваемыми маской элемент И блока 6 не может сработать ввиду наличия нуля на выходе соответствующего разряда регистра 1 Кроме того единственный опрашиваемый маской элемент И блока 8 также не сможет сработать ввиду присутствия низкого уровня на другом его входе, который поступает с выхода соответствующего разряда регистра 3 Последнее обстоятельство объясняется тем что содержимое регистра 3 определяет абонента запрос от которого обслуживается в данный момент. При этом в устройстве не допускается сброс сигнала запроса в регистре 1 до окончания его обслуживания С учетом сказанного в данном случае устройство просто ждет появления следующего импульса на выходе генератора 5

2 Если от абонента, опрашиваемого очередной считанной маской, присутствует сигнал запроса в регистре 1 и этот запрос в данный момент не обслуживается (в соот- ветствующем разряде регистра 3 - нуль), то срабатывает выбранный маской элемент И блока 6 (с учетом того, что на входе 15 также поддерживается низкий уровень) Единичный сигнал с выхода этого элемента И про- ходит через элемент ИЛИ 10, обеспечивая погружение содержимого блока 13 и запись в вершину стека Информации с выходов блока 6 элементов И. Появившийся на выходе элемента ИЛИ 10 сигнал через элемент ИЛИ 11 открывает для записи регистр 3, в результате чего код на выходах блока 6 элементов И фиксируется в этом регистре. Поэтому выбранный маской запрос проходит на соответствующий выход группы 16, по- ступает в обслуживающее устройство и вследствие этого принимается к отработке. Если какой-либо запрос перед этим обслуживался, то его отработка прерывается до обслуживания всех запросов от более при- оритетных абонентов Информация о нем была ранее сохранена в блоке 13 стековой памяти. Кроме того, сигнал с выхода элемента ИЛИ 10 через элемент ИЛИ 12 устанавливает регистр 2 в исходное состояние,

в результате чего по следующему импульсу с выхода генератора 5 опрос продолжится с наиболее приоритетного абонента.

3. Если от абонента, опрашиваемого считанной маской, присутствует сигнал запроса в регистре 1 и этот запрос в данный момент обслуживается (в соответствующем разряде регистра 3 - единица), то срабатывает выбранный маской элемент И блока 8 (в противоположность 2). При этом появляется сигнал на выходе элемента ИЛИ 12 и регистр 2 устанавливается в исходное состояние, в результате чего поиск запросов будет возобновлен, начиная с наиболее приоритетного абонента,.

По окончании обслуживания очередного запроса подается импульс на вход 15, по которому осуществляется селективный сброс сигнала об отработанном запросе в регистре 1. Параллельно с этим блокируется срабатывание элементов И блока 6. что предотвратит возможное искажение (наложение) информации в регистре. Кроме того, из вершины блока 13 стековой памяти осуществляется выталкивание информации о только что обслуженном запросе. В дополнение к этому отрывается блок 7 элементов И и разрешается (через элемент ИЛИ 11) запись информации в регистр 3. Поэтому появившийся в вершине блока 13 стековой памяти код (после выталкивания) копируется через блоки 7 элементов И и 9 элементов ИЛИ в регистр 3. Этот код либо представляет собой информацию о последнем запросе. обслуживание которого прервано, либо является нулевым, если отложенные запросы отсутствуют. Это, в свокнэчередь, ведет либо к возобновлению отработки данного запроса, либо к переводу обслуживающего устройства в состояние ожидания. Наряду с этим сигнал сброса проходит через элемент ИЛИ 12 и устанавливает регистр 2 в исходное состояние Поэтому поиск запросов будет возобновлен, начиная с наиболее приоритетного абонента. Таким образом. устройство обеспечивает обслуживание запросов с абсолютным динамическим приоритетом

Положительный эффект от использования предлагаемого устройства состоит в следующем. В известном устройстве восстановление обслуживания задержанного запроса ускоряется только в том случае, когда прервано обслуживание единственного запроса при условии, что в регистре запросов хранится только информации об этом запросе. В случаях задержки обслуживания нескольких запросов или наличия в регистре запросов нескольких сигналов от абонен- jp в (в том числе менее приоритетных) поиск

следующего запроса, который следует принять на обслуживание после отработки очередного запроса, осуществляется путем последовательного перемещения единицы в сдвигающем регистре. Это ограничивает быстродействие известного устройства. В предлагаемом устройстве за счет введения блока стековой памяти и новых связей между элементами схемы все запросы, поступающие на обслуживание, фиксируются в стеке и могут быть восстановлены в выходном регистре в случае прерывания их отработки. Восстановление осуществляется путём копирования вершины стека, а не последовательного просмотра содержимого бЛо ка памяти масок, что снижает время выполнения этой операции.

Состояние регистра запросов на эти операции влияния не оказывает и не ограничивает число случаев, когда быстрое восстановление возможно. Если после восстановления будет найден более приоритетный запрос, то вновь произойдет задержка отработки восстановленного запроса с переключением внимания на запрос от более приоритетного абонента. Для предотвращения повторного занесения в стек каких-либо запросов введены дополнительные связи блоков 6 и 8 элементов И с другими элементами схемы. Таким образом, использование изобретения позволит повысить быстродействие устройства, которое реализуется легко, так как может быть выполнено на стандартных элементах и узлах.

Формула изобретения Устройство динамического приоритета, содержащее регистр запросов, кольцевой сдвигающий регистр, выходной регистр, блок памяти масок, генератор импульсов, три блока элементов И, блок элементов ИЛИ и тр и элемента ИЛИ, причем запросные входы устройства соединены с единичными входами регистра запросов, выходы которого с оёдинены с первыми входами первого

блока элементов И, выходы которого соединены с сходами первого элемента ИЛИ, выходы второго блока элементов И соединены с первыми входами блока элементов ИЛИ,

выходы которого соединены с установочными входами выходного регистра, выходы которого являются разрешающими выходами устройства и соединены с первыми входами третьего блока элементов И и с нулевыми

входами регистра запросов, вход сброса которого соединен с входом сброса устройства, с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, выход третьего элемента ИЛ И соединен с установочным сходом кольцевого сдвигающего регистра, выходы которого соединены с адресными входами блока памяти масок, выходы которого соединены с вторыми входами первого блока элементов И, выход первого элемента ИЛИ соедийен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом управления записью выходного регистра, выход генератора импульсов соединен с входам сдвига кольцевого сдвигающего регистра, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит блок стековой памяти, выходы которого соединены с первыми входами второго блока элементов И, вторые входы которого соединены с входом сброса устройства, с третьими (инверсными) входами первого блока элементов И и с входом считывания блока стековой памяти, вход записи которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ и с

вторым входом третьего элемента ИЛИ, выходы выходного регистра соединены с четвертыми (инверсными) входами первого блока элементов И, выходы которого соединены с вторыми входами блока элементов

ИЛИ и с информационными входами блока стекоабй памяти, выходы блока памяти масок соединены с вторыми входами третьего блока элементов И, выходы которого соединены с соответствующими входами третьего

элемента ИЛИ.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Устройство содержит регистр запросов 1, кольцевой сдвигающий регистр 2, выходной регистр 3, блок памяти масок 4. генератор импульсов 5, блоки элементов И 6-8, блок элементов ИЛИ 9. элементы ИЛИ 10- 12 и блок стековой памяти 13. Работа устройства состоит в последовательном просмотре масок абонентов в порядке убывания приоритетов последних и сравнения масок с запросами, чем обеспечивается выбор наиболее приоритетного запроса. Реализована дисциплина обслуживания с абсолютным приоритетом. Повышение быстродействия достигается путем ускорения восстановления отработки прерванных запросов за счет использования блока стековой памяти 13. 1 ил. N#