Устройство для сопряжения вычислительных машин в систему Советский патент 1975 года по МПК G06F15/16 

Изобретение относится; к вычислительной технике и может быть использовано дл объединения вычислительных машин в систему. Известны устройства для сопряжения вы числительных машин в систему., содержащие блок обмена, соединенный двусторонними связями соответственно с первым, вторым и третьим : выходами устройства, регистр настройки (РН), выход которого соединен с управляющим входом блона обмена, блок .сдвигов, блок обработки запросов, блок управления, логические элементы И и ИЛИ, блок номера устройства и триггер. Всеуст ройства сопряжения, входящие в состав системы, а также вычислительные машины (ВМ) однотипны. Вычислительные системы, организованные с использованием известных устройств сопряжения, обладают недостаточно высо:кой эффективностью, так как вычислительные машины выделенной системы взакмо- .действуют. Например, в линейной подсисте jsfie в каждом взаимодействии занять} все ;машины, даже если взаимодействие осущ& j ствляется только между двумя соседними машинами. Вследствие этого одновременная работа нескольких настраивающих ВМ лодсистеме невозможна даже для |с;огчая, V jкогда настройки относятся ic непересекаюi щимся Множествам машин подсистемы. I Цель изобретения - повышение произворч бдительности системы,I Это дост1.тается тем, что в устройстве s j сопря(:ения первый тактирующий вход через 1первый элемент И, .а второй тактирующий ; ;вход через второй элемент И соединены со Iвходами первого элемента ИЛИ, выход ко-;JTOporo соединен.с тактирующим выходом 1устройства, первый и второй входы окончат; ;ния настройки устройства через третий и четвертый элементы И соединены со.входа ми второго элемента ИЛИ, выход KOTOporos соединен с выходом окончания настройки I устройства. Вход приема настроечной информации устройства через пятый, элемент ;И соединен со входом блока :сдвиг6в, выход JKOToporo соединен с выходом настроечной

информации, а также через шестой элемеагг PI - со входом регистра настройки и с первым входом элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока номера устройства. Вход признака коллизии устройс-геа через третий элемент ИЛИ соединен со входом установки в 0 триггера единичный выход которого соединен с соответствующим входом шестого элемента И. | Вход сигналов состояния через седьмой элемент И, второй вход которого соединен с- выходом первого элемента ИЛИ, соединен с соответствующим входом третьего элеллента ИЛИ, выход третьего элеменI та ИЛИ i, через восьмой элемент И соединен|с выходом признака коллизии, а через девятый элемент И - с первым выходом признака окончания настройки устройства. Второй вход устройства соединен с первым и вторым входом десятого,элемента И, выход которого соединен со вторым выходом признака окончания настройки устройства. Выход одиннадцатого эле мента И соединен с соответствующим входом блока сдвигов, вход блока запросов соединен с первым тактирующим входам устройства, второй вход - со вторым тактирующим входом устройства. Первый выход блока обработки запросов соединен с . выходом сигналов состояния устройства и с соответствующими входами второго, четвертого, девятого и одиннадцатого элементов И| а второй выход - с соответствующими входами первого, третьего, пятого, восьмого и десятого элемента И. Входы блока управления с первого по пятый со- ; единены соответственно с первым, вторым и третьим выходами блока обработки за- просов, и с первым и вторым тактирующи. ми входами устройства, а также с выходом второго элемента ИЛИ. Выход блока управления соединен с соответствующими входами блока сдвигов пятого, шестого и одиннадцатого элементов И,атакже со входом установки в 1 триггера.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства. (Схема легко

может быть обобщена па случай двунаправ- ленных связей настройки любой размерно- . сти).

На схеме 1 - первый выход устройства

2 - второй выход устройства, 3 - третий выход устройства, служащие для передачи с помощью блока обмена 4 информации в левую, собственную и правую ВМ соответственно; 5 - первый вход устройства для

выдачи из собственной ВМ кода операции настройки; 6 - второй вход убтройства, для выдачи из собственной ВМ кода настройки; 7 и 8 - соответственно первый и второй тактирующие входы; 9 и 10 соответственно первый и второй входы окончания настройки; 11 - вход приема настроечной информации из левой мащины; 12 - блок сдвигов; 13 - блок обработки запросов с первым 14, вторым 15 и третьН

им 16 выходами; 17 блок управления с выходами 18, 19 и 20 микроопераций; 21 схема сравнения; 22 - блок номера устройства; 23 - регистр настройки; 24 - триггеру 25 и 26 - выходы признака окончания настройки; 27 - тактирующий выход устройства; 28 - выход окончания настройки; 29 - выход настроечной информации; ЗО - выход регистра настройки 31 - выход элемента ИЛИ 32; 33 и 34 - соответствен33

но вход и выход сигнала состояния устройства; 35 и 36 - соответственно вход и выход признака коллизии; 37, 38, 39, 40,41, 42, 43, 44, 45, 46, 47 - элементы И; 48, 49 - элементы ИЛИ.

Выполнение настройки системы обеспечивается блоком управления 17, который запускается с выходов 14, 15, 16 или со входов 7 и 8.

Порядок выдачи исполнительных сигналов на выходе блока 17 определяется состоянием блока 13. Последний имеет три состояния, определяющих значение признаков разделения вычислительной системы ВС на подсистемы по настройке. Эти призгшки формируются на выходе 14 и 15 блока 13 обработки запросов (см. таблицу). ООВМ свободна по наст} ойке

О

О :

То же

То же Из состояния 01 или 10 сигналом с выхода 28 .

Настраивающая машина

О

ОНастраиваемая (трак-,

зитная) машина, входящая в подсистему по настройке|

Не используется Ь астрой:ка системы выполняется в два этапа 2 1. формирование подсистемы, заключающееся в установлении связей между соседними машинами по передаче настро|1чной информации и управл$1юших сигналов (ВМ, вошедшие в подсистему, находятся в состояниях Настраивающая машина и Настраиваеман машина ), и рассылка по машинам подсистемы кодов настройки (машинам, вхо дяашм в подсистему по настройке в качест jBe транзитных пунктов передачи настраи ваюшая машина посылает специальный код блокировки перезаписи на РН). 2. Исполнение насоройки, заключающееся IB пересылке кодов настройки из блока уп- равлення 17 соответствующей ВМ в ее ре гистр настройки 23 и в последующем возвращении ВМ в состояние Свобода по наCTjppftxe. I В машинах, получивших код блокировки, перезапись на настройки 23 не 1ФОИЗВОДИТСЯ и он сохраняет прежнее со- : стояние., Первый этап выполняется с по мощью тактирующих сигналов, выдаваемых из настршхвающей машины (вход 8), транс:7Шруемых по подсистеме через элементы 38 и 48. Второй этап выполняется пoлнocтьюJ jif: помощью сигнала окончания настройки, также выдаваемого из настраивающей ВМ (вход 10)

Из состояния ОО сигналом с входа 8

Из состояния ОО, сигналом с входа 7 и транслируемого по подсистеме через элемент И 40 и элемент ИЛИ 49. Первый этап может быть прерван сигналом коллизии по настройке. В{ этом случае . пересы; ка кодов из блока сдвигов 12.в регистр настройки 23 на втором этапе|блокируется; во всех ВМ образованной подсистемы ; ЕСЛИ при работе ус;тройства коллизии по настройке отсутствуют, то на первом этапе настраивающая ВМ выдает последовательность кодов настройки (в соответствии с числом настраиваемь1х| машин; : настраивающая ВМ входит в число настраиваемых, на чиная с кода настройки для ВМ, наиболее I удаленной от настраивающей мащины). Коды I настройки и сопровождающие их тактирую |щие сигналы поступают, в устройство соI пряжения настраивающей машины соответстг ;венно на входы 5 и второй тактирующий вход 8 из собственной машины, а в уст- ; : ройство сопряжения настраиваемой ВМ - ащ вход 11 приема настроечной информации и i первый тактирующий вход 7 соответственно ;с выходов 29 и 27 устрбйства сопряжения .еоседней слева машины. Первый из пришедших на входы блока 13 обработки запросов тактирующих сигналов (или старший из них при одновременном по« ступлении тактирующих сигналов с разных направлений; выявление старшинства осу- |адесталявтоя с, помощью входящей .рсемы приоритета) авреводит блок 13 э состояаия ВМ свободна в состояние Назстраивающая. ВМ. . (сигнал с входа: &). или. Б состоявоа 11аетрай1Ввемая|ВМ ((сигнал. с входа 7). С 1э 1хЬда 1ббпок 13 обрабо ки запросов выдает сигнал пуска бпока упг равления 17. Блок 17 выдает на входы, элементов И 47 и 41 микроопераилю приема кода настройки, находящегося на вхогдах 5 или 11, в блок 12 и приводит тригг&р 24 в исход фе (единичное состодаше. Направление приема кода настройки в бдок сдвигов 12 определяется сигналом о состоякли машиныпо настрейке| поданным ц управляющие входы элементов И 47 и 41. Так как код состояния выдаетсй 11а вь ходы 14 и 15 с задержкой, превышающей длительность тактирующих сигналов, то первыйтактирующий сигнал с входа8(7) на -- выход 27 н& ироходитг Все следакшивтактиру ЮШЯ& С1ш;шыгы, поступающие щ BXOiW i бдока 1 его состояния не измен{ ют. Блок i3 обра ботки запросов/сохраняет состояние до прихода сигнала окончания настройки на входы 9 и 10, -Блок 12 содержит два регистра 50 и 51. Регистр 50 используется длн приема кодов настройки с входов 11 и входов 5. Выхо регистра 50 подсоединены к входам регистра 51, используемого для выдачи настроечной информации с выходов 29 в устройство Сопряжения правой ВМ и на входные клапаны РН 23 собственной машины. Второй, третий и все следующие такти рующие С1ягналы запускают блок управления 17 для последовательны выдачи микроопераций переписи из регистров 50 и 51 и Я} иемае выходов элементов И 37 и 41 соотв ччгтченно в регистр 5О, Эти такти руюициа 1йгналы с входа 8 транслируются на вход 7 устройства сопряжения правой ВМ. Следовательно, первый тактирующий сиг нал, поступаюцдай на вход блока 13 рассматриваемой ВМ, используется I только для определения состояния этого блока и приема кода в регистр 50. Поэтэму каждая из ВМ, включаемых в подсистему по I настройке, выдает на выход 27 на один тактирующий сигнал меньще, чем получает с входа 7 (8), После выдачи всех / кодов регистр 50 I -ой ВМ подсистемы содержит предназначенный ей код настройки или код блокировки переписи на РН 23, Перепись рода настройки в РН осуществляется с ;помощыо сиг кала, выдаваемого из настраивающей ВМ на второй вход 10 окончания .настройки. Этот сигнал транслируется всем ВМ подсистемы через элементы 39 и 49, Сигнал с выхода 28 поступает на вход бло ка 17 управ лени я, который псюледовательно выда.ет микрооперацию переписи из регистра 5,0) в регистр 51, микрооперацию переписи из регистра 51 в регистр: настройки 23 и микрооперацию приведения устройства в ис... состояние, С помощью -последней сбрасываются регистры блока сдвигов 12, блок i3 и,е5)е одвтся в состояние ВМ свободн ; ,ерн(;дается единичное (разре шааршее вервоздсь аз регистра 51 в регистр 23) состоаиие триггера 24. Bi сщ-ч в коллизии по настройке перепись из регастгра 51 в регистр 23 блокируется нулевым уровнем с выхода триггера 24, а в случае использования ВМ в качестве , транзитного пункта передачи - нулевьп t сигналом с выхода схемы сравнения 21. Код иэ блока сдвигов должен переписываться в РН только в том случае, если он не является кодом локировки. Для этого содержимое с выходов регистра 51 сравнивается со стандартным кодом блокировки, поступаю- щим с выхода блока 22 номера устройства. Совпадение кодов вызывает выработку нулевого сигнала с выхода схемы сравнения 21, блокирующего работу элемента И 42. , Иногда при работе устройства возникают коллизии по настройке. Коллизий появляются в случае прихода тактирукяцих Ьигналов с направления, не соответствующего состоянию блока 13, или .при одновременном поступлении в маш гну, свободную по настройке, тактирующих сигналов с разных направлений. В первом случае коллизия разрешается в пользу ранее, обра.зованной подсистемы. Во втором случае старшинством пользуется тактирующий сигнал из устройства сопряжения левой мащины. Работа при коллизиях, I 1. Блок находится в состоянии Настраиваемая машина,с входа 8 поступает тактирующий сигнал на настройку ВМ. Состояние блока 13 не изменяется, текущая работа не нарушается. Коллизия имеет место только для собственлой ВМ, В данном случае вырабатывается сигнал на выходе элемента. И 46, открытого потенциалом входа 5настройки и единичным сигналом с выхода 15, Сигнал с выхода элемента .И 46 поступает в ВМ для выработки признаке окончания настройки с выхода 26. По этому сигналу ВМ прекращает выдачу кодов настройки, выдает :сигнал окончания настройки, действие кото- Iporo блокируется нулевым сигналом на соответствуюшем управляющем входе элемент

9 Ш 40, и передает управление программе, которая при необходимости производит по вторную попытку выполнения настройки. 2.Блок 13 соседней справа машины на водится, в состоянии Настраивающая машина, и рассматриваемая ВМ находится в состояние Настраивающая машина . Коллизия имеет место только для рассматривавмой машины, тактирующий сигнал, вьщаваемый на выход 27, т. е, второй тактирующий сигнал на входе 7 (8), проходит j через элемент fi 43, открытый сигналом ic выхода 34 состояния устройства сопряже I ния правой ВМ, на выход 31 элемента ИЛИ ,32. Отсюда он через элемент И 45, откры, тый единичным состоянием с выхода 14 i блока 13 (Настраивакяцая1машина), прохо дит в ВМ на первый выход признака окон|ча1 ня настройки. Сигнал с выхода 31 устанавливает на выходе триггера 24 состоя1 кие О, блокирующее перепись в регистр 23 ;на втором этапе настройки,, : Далее работа осуществляется аналогич но случаю 1. Однако теперь сигнал окрнча;ния настройки производит все регламенти- рованные для него действия. 3.Блок 13 обработки запросов соседней справа машины находится в состоянии На -страивающая машина , а блок 13 рассм т1 риваемой машины - в состоянии |На(Страй ваемая машина. Как и в случае 2,на выходе элемента И 43 вырабатывается сиг: нал, поступающий на установку триггера 24 в состояние О. Через элемент И 44, от крытый сигналом Настраиваемая машина , и выход 36 сигнал с выхода 31 поступает : на вход 35 признака коллизии устройства сопряжения левой машины, устанавливая .триггер 24 в состояние О. Через цепоч: ку элементов И 39 этот сигнал поступает в ВЛ, находящуюся в состоянии Настраи: вающая машина , где и вызьдвает выполнение действий, описанных для случая 1. Установка триггеров 24 в состояние О во всех ВМ подсистемы в случае коллизии на правой ее границе позволяет блокировать . изменение РН этих BAV при выполнении ; второго этапа настройки. 4. Тактирующие сигналы поступают одновременно на входы 7 и 8 машины, находящейся в состоянии Свободна по настрюйке. Схема выявления старшинства, входящая в состав блока 13, выделяет в качестве старшего тактируклций сигнал с входа 7. Далее работа собственной ВМ выполняется 1так, как это описано для случая 1,

10 о р м у ji а из о б р е н и я Устройств для сопряжения вычислитель ных машин в.систему, содержащее блок ор,мена, соединенный двусторонними связями Соответственно с первым, вторым и треть|им выходами устройства, регистр настройки, I выход которого соединен с управляющим входом блока обмена, блок сдвига, блок обработки запросов, блок управления, ло- , гические элементы И и ИЛИ, .блок номера устройства, триггер, oтличaющee с я тем, что, с целью повышения производительности системы, в нем первый такти1рукяций вход через первый элемент И, а i второй тактирующий вход через второй эле|мент И- соединены со входами первого эле мента ИЛИ, выход которого соединен с тактирующим выходом устройства, первый i и второй входы окончания настройки устройства через третий и четвертый элементы И соединены со входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом окончанияiнастройки устройства, вход приема настроечной информации, устройства через пятый элемент И соединен со входом блока сдвигов, выход которого соединен с выходом настроечной информации, а также через шестой элемент И со входом регистра настройки и с первым входом элемента сравнения, второй вход которого соединен с выxoдo f блока . номера устройства, вход признака коллизии устройства через третий элемент ИЛИ соединен со входом установки в О триг- гера, единичный выход которого соединен с соответствующим входом шестого элемента И, вход сигналов состояния через седьмой элемент И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, соединен с соответствующим входом третьего элемента ИЛИ, выход третьего элемента ИЛИ через восьмой элемент И соединен с выходом признака коллизии, а через девятый элемент tj - с первым выходом 4 , признакаОкончания настройки устройства, i второй вход устройства соединен с первым i и вторым входами десятого элемента И, выход которого соединен со вторым выхо-i дом признака окончания настройки устрой; ства, выход одиннадцатого элемента И со: единен с соответствующим входом блока сдвигов,вход блока обработки запросов соединен с первым тактирующим входом устройства, второй вход - со вторым тактирующим входом устройства, первый выход блока обработки запросов соединен с выходом сигналов состояния устройства и с соответствующими входами; ВТО{юго, четвертого, девятого и одиннадцатого элеме 1тов И, а вто49G5651112

ой выхоа - с соотвеаствующими входами вторым тактирующими входами устройства

первого, третьего, пятого, восьмого и деся-а также с выходом второго элемента ИЛИ,

того элементов И, входы блока управлениявыход блока управления соединен с соответс первого по пятый соединены соответственноствующими входами блока сдвигов пятого,

перв,. вторым и третьим выходами 5шестого и одиннадцатого элемента И, и

блока обработки запросов - и с первым итакже со входом установки в 1 триггера, i

I Собственная бМ

I „ -