Устройство приоритета Советский патент 1981 года по МПК G06F9/50 

(54) УСТРОЙСТВО ПРИОРИТЕТА

Изобретение относится к вычислительной технике и может бьггь использовано в цифровых асинхронных многопроцессорных ЭВМ с общей памятью, общигЯи внешними устройствами или уст ройствами управления. Известно приоритетное устройство содержащее регистр заявок, выходйой регистр, элементы И, ИЛИ, обеспечивающее выделение приоритетного сигнала в цикле его работы l . Недостатком этого устройства явля ется низкая достоверность выходной информации при случайном характере . поступления заявок в цикле его работы . Наиболее близким техническим решени М является приоритетное устройство, содержащее регистры заявок и приоритета-, счетчики, генератор импульсов, элементы И, ИЛИ, триггеры управления., занятости и выходные ipk-lfrеры, причем выходы регистров .приоритета через соответствующие элементы И первой группы, управляющие входы которых подключень к нулевому выходу триггера управления, сое динены с входами записи соответствующих счетчиков, счетный вход каасдо го из которых через соответствующие элементы И второй группы соединен с выходом генератора импульсов, вторые входы.элементов И второй группы соединены с единичным выходом триггера управления, третьи входы подключены к соответствующим выходам регистра заявок, выходы счетчиков соединены с соответствующими управляющими входами регистра заявок, с входами первого элемента ИЛИи единичными входами соответствующих выходных триггеров, вьаходы которых подключены к выходам устройства, выход первого элемента ИЛИ подключен к выходу устройства и через второй элемент ИЛИ соединен с нулевым входом триггера управления, единичный вход которого подключен к выходу элемента И, первый вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, второй - с выходом треггера занятости, единичный вход которого соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ, нулевой вход - с единичным выходом триггера управления, входы третьего элемента ИЛИ подключены к выходам регистра заявок, входы регистров приоритета, регистра заявок, управляющие входы счетчиков и выходных триггеров, вход второго элемента ИЛИ и входы четвёртого элемента ИЛИ соединены с соотвётствукадими входами устройства С2. Недостатком этого устройства является низкая достоверность выходной информации, что обусловлено появлением ложной выходной информации всле ствие случайного характера поступления заявок на обслуживание. Так, если в течение цикла работы устройства .поступит заявка от более приоритетного абонента, то может возникнуть ситуация, когда в нескольких счетчиках будут одниковые коды. Например, в 3-х процессорной ЭВМ для данного цикла установлены приоритеты процесс ров соответственно 1, 2 и 3. Пусть в процессор вычислений первым поступил запрос от третьего процессора. Тогда по сигналу ПУСК в устройство включается в работу соответствующий счетч1;к. В случайный момент времени, совпадающий со следующим тактом работы генератора импульсов, может поступить запрос от 2-го процессора, который через соответствующий элемент И включает в работу второй счет чик. В данной ситуации в счетчиках 2-го и -З-го процессоров содержатся одинаковые коды, и в момент их переполнения возникают два выходных сигнала, что приводит к нарушению вычис лительного процесса в ЭВМ. Кроме того, на выходе устройства могут возникать ложные выходные сигналы. Это обусловлено тем, что при включении ЭВМ триггеры.устройства устанавливаются в одно из двух устойчивых состояний случайным образом. Причем, существенное влияние на возможность формирования ложных выходных сигналов оказывает комбинация состояний триггеров управления и занятости. Оба триггера при включении могут ока заться в одинаковых любо в различных состояниях. Цель изобретения - повышение достоверности выходной йнформации устройства. . Поставленная цель достигаемся тем что в устройство, содержащее группу регистров приоритета, входы которых соединены с cooTBeTCTByKRajuMH входами кодов приоритета устройства, а выходы - с первыми вхокамк соответствующих элементов И первой группы, вторыми входами .подключенных к нулевому выходу триггера управления, а выходами - к информационным входам соответствуюадих счетчиков, счетные входы которых соединены с выходами соответствующих элементов И второй группы, входы сброса-- с управлялодим вхо дом устройства и нулевыми входами ра рядов выходного регистра, а выходы - с единичными входами соответствуквдих разрядов выходного регистра,соответ ствукядими входами первого элемента ИЛИ и нулевыми входами разрядов регистра заявок, единичные входы которых являются соответствукяцими входами запросов устройства, выходы разрядов выходного регистра явл.яются соответствующими информационными выходами устройства, выход первого элемента ИЛИ соединен с выходом сигнала конца цикла работы устройства н первым входом второго элемента ИЛИ, выходом подключенного к нулевому входу триггера управления, единичный выход которого соединен с первыми входами соответствукяаих элементов И второй группы, вторыми входс1ми подключённых к выходу генератора импульсов, единичнйй вход тзриггера управления соединен с выходом элемента И, входы которого соединены соответственно с выходом третьего элемента ИЛИ, подключенного входами к соответствующим выходам триггеров регистра заявок, и с выходом триггера занятости, подключенного единичным входом к выходу четвертого элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены с входом пуска устройства и с управляю-щим входом устройства, введены регистр хранения заявок, третья групда элементов И и пятый элемент ИЛИ, причем первый вход пятого элемента ИЛИ подключен к единичному выходу триггера управления, второй вход - ко второму входу второго элемента ИЛИ и входу начального гашения устройства, а выход к нулевол входу триггера занятости, первые входы элементов И третьей группы соединены с выходами соответствующих разрядов регистра заявок, вторые входы - с нулевым выходом триггера управления, а выходы с единичными Бходс1ми соответствуквдих разрядов регистра хранения заявок, нулевые входы которых подключены к . управляющему входу устройства, а выходы - к третьим входам соответствующих эллементсгв И второй группы. На чертеже представлена блок-схема устройства. Блок-схема устройства содержит регистр 1 Заявок, регистры.2 .и 3 приоритета группы, элементы И 4 и 5 первой группы, счетчики б и 7, элементы И 8 н. 9 второй группы, генератор 10 дашульсозв, первый tl и второй 12 элем&ты ИЛИ, триггер 13 управления, триггер 14 я 15 разрядов выходного регистра, четвертый 16 и третий 17 элементы ИЛИ, триггер 18 занятости, элемент И 19, регистр 20 хранения заявок, элементы И .21 и 22 третьей группы, пятый элемент ИЛИ 23, шины 24 и 25 входов кодов приоритета устройства, шины 26-и 27 входов запросов устройства,- шину 28 входа пуска устройства, шину 29 управляющего входа устройства, шину 30 входа начгшьного гашения устройства, шину 31 выхода сигнала конца цикла работы

устройства, шины 32 и 33 информационных выходов устройства.

При необходимости обращения к устройству процессоры посылают запросы, поступающие по шинам 26 и 27 в соответствующие разряды регистра 1 заявок. Количество разрядов регистра 1 равно числу процессоров. Сигналы заявок поступают в случайные моменты времени. Приоритеты процессоро определяются приорите1ными кодгши, которые заносятся в регистры 2 и 3 приоритета по шинам 24 и 25. Самому приоритетному процессору соответствует наименьший (при выборе В1ычитающёго типа счетчика) или наибольший (в случае выбора суммирующего типа счетчика) приоритетный код. При работе системы эти коды могут изменяться при каждом цикле назначения приоритетов в системе. Элементы, И 4 и 5 обеспечивают перепись приоритетных кодов в соответствующие счетчики б и 7 перед началом очередного цикла работы устройства. Элементы И 8 и 9 позволяют подать тактовые импульсы от генератора 10 на счет-ные входы тех счетчиков, которые соответствуют процессорам, выставившим запросы в регистр заявок. Заполнение счетчиков б и 7 импульсами происходит до тех пор, пока на выходе одного из счетчиков не появится сигнал переполнения. Элемент ИЛИ 11,- обеспечива щий сборку сигналов переполнения, элемент ИЛИ 12 и триггер 13 прекращают доступ от генератора 10 в счетчики импульса, следующего за тем, который вызвсш переполнение соответствующего счетчика. Триггерам 14 и 15 фиксируют на единичном входе импульс переполнения и формируют единичный выходной сигнал на одной из шин 32 и 33.

Элементы ИЛИ 16 и 17, триггер 18 занятости и элемент 19 обеспечивают начальный и последукщие циклы работы устройства при поступлении сигнешов в регистр заявок.

Регистр 20 хранения заявок служит для исключения условий формирования ложных выходных сигналов за счет воздействия заявок, поступающих в устройство в цикле его работы путем переписи имеющихся заявок из регистра заявок через элементы И 21 .к 22. Элёмену ИЛИ 23 обеспечивает установку в н левое состояние триггера 18 занятостй в начале работы устройства.

Устройство работает следующим об- разом.

При включении ЭВМ по шине 30 .посгулает сигнал начального г.ашения, посредством которого триггер 18 через элемент ИЛИ 23 и триггер 13 через элемент ИЛИ 12 устанавливаются в нулевое состояние. Приоритетные коды, определенные для каждого процессора, по шинам 24 и 25 поступают

в регистры 2 и 3. Сигналы заявок от процессбров.принимаются в регистр 1 по шинам 26 и 27. ЗЕдиничное значение нулевого выхода триггера 13 обеспечивает перепись заявок из регистра 1 через элементы И 21 и 22 и регистр 20 приоритетных кодов и регистров 2 и 3 через элементы И 4 и 5 в счетчики б и 7.

Сигнал ПУСК по шине 28 поступает через элемент ИЛИ 16 на единичный

o вход триггера 18, на единичном выходе которого формируется единичный сигнал, открывающий элемент И 19, для перевода триггера 13 в единичное состояние сигналами заявок из регист5ра 1 через элемент ИЛИ 17. Момент перехода триггера 13 в единичное состояние определяет нача; о цикла работы устройства. Сигнал с нулевого выхода триггера 13 запирает элементы И 4 и 5, 21 .и 22, обеспечивая тем сатишм

0 защиту устройства от воздействия приходящих зая-вок в цикле его работы.

Сигнал с единичного выхода триггера 13 устанавливает триггер 18 через элемент или 23 в нулевое состояние и

5 открывает элементы и 8 и 9, которые соответству ют абонентам, имеющим запросы в регистре 20. Элементы и 8 и 9 обеспечивают доступ импульсов: на счетные входы соответствующих

0 счетчиков б и 7 от генератора 10. Заполнение счетчиков происходит до момента появления сигнала переполнения на выходе счетчика, соответствующего наибольшему Приоритету.

5

При поступлении сигнала переполнения, на вход элемента ИЛИ 11 на его выходе формируется сигнал конца цикла работы, который по шине 31 поступает для запроса к абоненту и через элемент ИЛИ 12 - на нулевой вход

0 триггера 13, переводя его в нулевое состояние. При этом лрекращается подача очередного импульса от генератора 10 в счетчики б и 7 через элементы И 8 и 9.

5

Единичный сигнал с выхода соответствующего счетчика подается на триггеры 14 и 15 выходного регистра, в результате чего формируется единичный сигнал на определенной шине 32,

O 33 устройства. Этот сигнал поступает в схему управления ЭВМ и одновременно устанавливает в нулевое состояние соответствующий триггер регистра 1, снимая.из очереди выбранную заявку.

5

При поступлении по шине 29 сигнала ответа абонента происходит сброс триггеров 14 и 15, счетчиков б и 7 и регистра 20. Одновременно этим же сигналов, уставагливается в единичное состояние триггер 18 через элемент

О ИЛИ 16. Сигналы с выходов регистра заявок вновь могут поступать на единичный вход триггера 13, обеспечивая начало нового цикла работы устройства.

5