Многоканальное устройство для обслуживания запросов Советский патент 1982 года по МПК G06F9/50 

I

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть испопьзовано, например, в системах сопряжения процессоров -и блоков памяти.

Известно многоканальное устройство приоритета, , содержащее группу каналов, элементы И, ИЛИ, НЕ. Существует цва режима работы устройства: режим пос- леаовательного опроса и приоритетный режим. В режиме послецовательного опроса после окончания запроса обслуженного источника информации сигнал опроса распространяется на слецующий канал, который обслуживает источник запросов . меньшего приоритета. В приоритетном режиме после снятия запроса от отработавшего источника информации опрос начинается с канала, который обслуживает источник информации с наивысшим приоритетом 11 .

Неаостатком устройства является то, что во всех режимах оно работает по принципу;жесткого, ранее заданного приоритета. При этом не уштывается время

поступления запросов, так как осущест(вляется послецовательное сканирование источнике запросов в зараннее зацанной послеаовательностн. Режимы работы отличаются только изменением начальных позиций сканирования.Это приводит к взаимным блокировкам запросов, снижает быстродействие устройства и не позволяет проводить аналитические расчеты параметров процесса обслуживания. Для работы уст10ройства нужны специальные служебною циклы: установкав исходное положение и опрос канала. Это также снижает быстродействие и надежность устройства. Следовательно, устройство не может ме15нять порядок обслуживания и всегда работает по принципу заданного, жесткого приоритета.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности технического

20 решения является многоканальное уст ройство для обслуживания запросов, содержащее группу последовательно соединенных каналов, каждый из которых со39

держит цве группы элеменгов И и элемент ИЛИ, причем первые входы эле менгов И первой группы каждого канала соединены с соответствующими входами запросов устройства, инверсные входы с выходами соответствующих элементов И второй группы, группа инверсных входов соответственно - с выходами элементов И первой группы, а в.ыходы - с первыми инверсными входами соответствующих элементов И и входами элемента ИЛИ того же канала, выход которого со.единен со вторыми входами элементов И

первой группы.других каналов, выхопы элементов И первой группы подключены к выходам устройства. Канал может зафиксировать один запрос.Запросы передаются на обслуживание в соответствии с порядком их поступления во времени, т.е. осуществляется принцип простой очереди 2 .

Однако порядок простой очереди не является всегда оптимальным. Запросы могут отличаться друг от пруга срочностью, важностью содержания сообщения, а также длительностью самих запросов и состо}Шием всей системы.

Недостатком известного устройства является ограниченность функциональных возможностей, так как оно осуддесг- вляет работу только по одному правилу гфостой очереди и не может аинамичес- .ки изменять правило обслуживания запросов, что приводит к сниже:;ию производительности вычислительного комплекса, где устройство используется.

Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет обеспечения учета параметров самих за- гфосов при выборе их для обслуживания.

Поставленная цель достигается тем, что в :многоканапьное устройство , содержащее группу каналов, группа запросных входов которых соединена с группой запросных входов устройства, группа блокирующих входов -го канала (l f,W (, i- ) соединена с группой выходов j -го канала, выход разрешения -J -го канала подключен к первому управлякадему входу ( - )-го канала и второму управляющему входу { -i -1)-го канала, группа информационных iвходов ( 1 +1)-го канала соединена с группой выходов { Н +2)-го канала, группа выхоаов первого канала яв;|Яется группой выходов устройства, введен узел управления, элемент ИЛИ, две группы элементов И и группа элементов ИЛИ, причем

5284

группа запросных и управляющих вхоцсю узла управления соединены соответственно с группами запросных и управляющих входов устройства, группы выходов - с. 5 первыми входами соответствующих элементов И первой группы, выходы которьк подключены к первым входам соответствующих элементов ИЛИ группы, выходы которых соединены с группой ин0 формационных входов первого канала, а вторые входы - с выходами соответ ствующих элементов И второй группы, первые входы которых подк 1ючены к группе выходов второго канала, а вторые

5 входы - к первому входу элемента ИЛИ и входу узла управления, выход которого соединен с вторыми входами элементов И первой группы, второй вход и выход элемента ИЛИ подключены соответственно к выходу разрешения второго канала и второму управляющему входу первого канала.

Узел управления содержит группу элементов И, элемент ИЛИ и элемент НЕ, причем первые и вторые входы элементов И группы соединены с одноименными входами запросной и управляющей групп входов узла, выходы - с группой выходов узла и соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым выходом узла и через элемент НЕ со вторым выходом узла..

Канал содержит две группы элементов И и элемент ИЛИ, причем выход 1 -Го элемента И первой группы соединен с 1 -ым выходом канала, с i -ым иходом элемента ИЛИ, -f -ым входом, .-J -ой группы инверсных входов к -го элемента И первой группы (, ) и первым инверсным входом -J -го элемента И второй группы, второй инверсный вход и прямой вход которого сое- динены соответственно с i -ым информационным входом канала и вторым управляющим входом канала, а выход - с

инверсным входои -i -го элемента И первой группы, первый прямой вход которого coeдинieн с I -ым запросным входом канала, второй фямой вход - с первым упра вляющим вхоаом канала, i -ый

0 выход j -ой инверсной группы входов с 1-ым входом ;)-ой группы блокирующих входов канала (j:-f,2,..,/i--f ), . выход элемента ИЛИ соединен с . решающим выходом канала.

5 На чертеже представлена бшк-схема устройства для случая трех каналов. Устройство включает каналы 1-3, каждый из которьк содержит элем ей гы И 4-6 первой группы, элемент ИЛИ 7 и элементы И 8-10 второй группы, запросные вхоаы 11-13 устройства, выхоаы 14-16 устройства, запросные входы 1719 каналов, информационные (сигнальные вхоцы 20-22 каналов, первый управляющий вкоц 23 каналов, выхоаы кана лов, разрешающий выход 27, второй управляющий вход 28 канала; элементы И 2931, элемент ИЛИ 32, элемент НЕ 33, элементы И 34-36 первой (дополнительной) группы, элементы И 37-39 второй (дополнительной) группы, элемент ИЛИ 40, элементы ИЛИ 41-43 группы и управляющие входы 44 -46 устройства, элементы И 29-31, элемент ИЛИ 32 и элемент НЕ составляют узел 47 управления. Устройство работает следующим образом. Каналы 1-3 связаны в последовательную цепь. Каждый канап явтшется звеном цепи. На входы 17-19 каналов и на первые вхоцы элементов И 29-31 поступают запросы с запросных входов 11-13. Каждый канал может фиксировать только один запрос. При поступлении на входы канала одновременно группы запросов канал фиксирует с равной вероятностью один запрос из группы. После того, как канал 1 зафиксировал запрос, этот запрос с соответствующего выхода устройства без задержки поступает на обслуживание. При этом остальным каналам сигналом с выхода канала I 31апрещается принимать уже зафиксирован ный запрос. Когда канал фиксирует запрос, на его выходе 27 устанавливается разрешающий потенциал, который поступает на следующий в цепи канал и разрешает следующему каналу принимать очередной запрос. Так осуществляется занесение запросов в очередь в порядке их поступления. Так как выходы элементов И 8-10 канала соединены со входами элементов И 4-6 данного канала, то это разрешает воздействовать на вхоцы первого в паре канала только тем запросам, которые зафик сированы каналами этой пары и с которы ми связаны элементы И 8-10, а воацействие всех других запросов запре щено. Если осБобожцается первый канал из пары то в него может переместиться только запрос из следующего за ним канала. Описанная работа устройства обеспечи вает обслуживание по правилу простой очереди, т.е. первым гтришел - первым об служен, вторым пришел - вторым обслужен и т.д. Для изменения порядка обслуживания запросов достаточно, чтобы на f управляющие входы 44-46 устройства поступил управляющий потенциал (команда от управляющего процессора). С помощью команды определяется, какой запрос, (с какого запросного входа устройства) должен быть немедленно обслужен после того, как окончится обслуживание текущего запроса, зафиксированного первым каналом. Определенный с помощью команды запрос должен обслуживаться вместо запроса, зафиксированного вторым каналом, как бы вне очереди. Для этого отключается сигнальная связь между вторым и первым каналами и включается аналогичная связь между выходами элементов И 29-31. При этом не нарушается очередность остальных запросов, в том числе и запроса, зафиксированного вторым каналом. Не нарушается прием вновь поступающих запросов. Изменение дисциплины обслуживания не вносит временных задержек. Практически возможно любой запрос (как ранее принятый каким-либо каналом, так и только что ПОЯВИВШИЙСЯ на запросных входах устройства) обслуживать как внеочередной. При этом не нарушается обслуживание текущего первоочерецного запроса. Отсутствие команды на управляющих входах устройства ои1ачает, что обслуживание ведется по правилу простой очереди. Таким образом можно гибко, без задержек, т.е. динамично менять порядок обслуживания запросов. Пуста, на входы 11-13 поступили запросы, которые приняты соответственно каналами 1-3. С выхода устройства 14 запрос, принятый первым каналом, поступает на обслуживание. На управляющие входы 4446 поступает ксманда ООI, т.е. запрос, принятый каналом 3, (третий в очереди) необходимо обслужить по окончании об:Служивания текущего . запроса (со вхоца 11). На выходе элемента И 31 устанавливается потенциал, который через элемент ИЛИ 32 поступает на входы элементов И 37-39, благодаря чему за прещается связь между вторым и первым каналами. С выхода элемента НЕ 33 поступает разрешающий потенциал на входы элементов И 34-36, благодаря чему устанавливается связь через элементы ИЛИ 41-43 между узлом 47 управления и первым каналом. После окон- |чания обслуживания запроса, поступивluero по запросному входу 11, поступает

на обслуживание запрос с запросного вхоца 13, а загфос, принятый вторым каналом с запросного входа устройства 12 проаолжает ожиаагь обслуживания. При эгом в канале I срабагьюает элемент

Ибис вьтхоца 16 приоритетный запрос поступает на обслуживание. Канал 3 освобождаегся от запроса и будет готов к приему. следующего запроса.

Потенциал с выхода элемента ИЛИ 32 поступает также на вхоц элемента, ИЛИ 4О. Выход элемента ИЛИ 4О соединен с входом 23 канала 1. Благодаря этому исключена возможность на-г рушения работы в том случае, когда во время .подготовки обслуживания приоритетного запроса будет снят запрос, зафиксированный каналом 2.

После окончания обслуживания приоритетного запроса устройство продолжает обсду живание оставшихся запросов по 153 авилу простой очереци. Команда, определяющая приоритетный запрос, может сохранятьдя без изменений на входах

устройства. Тогда выбранный запрос всегда обслуживается вне очереди.

Таким образом, предлагаемое устройство поадоляет обеспечить обслуживание входных запросов по правил :, первым пришел - первым обслужен, а также выделять приоритетные запросы для обслуживания их вне очереди, что и позволяет расширить область применения устройства.

Формула изобретения

f. Многоканальное устройство для обслуживания запросов, содержащее группу каналов, группа запросных входов оторых соединена с группой запросных входов устройства, j-ая группа блокирующих входов 1-го канала ( /, АЛ,..., - ( ) соединена с группой выходов J -го канала, выход разрешения 1-го канала подключен к первому управляющему входу { -f +1)-го канала и второму управляющему входу { 1 -1)-го канала, группа информационных входов (1 +)го канала соединена с группой выходов ( ч +2)-го канала, группа выходов первого канала является группой выходов устройства, отличающееся55 тем, что, с целью расширения области применения устройства, в него введены узел управления, элемент ИЛИ, две груп пы элементов И и группа элементов ИЛИ причем группа запросных и управляющих входов узла управления соединены соответствепно с группами запросных и управляющих входов устройства, группа выходов - с первыми входами cooraeiv ствующих элементов И первой группы, выходы которых подключены к первым входам, соответствующих элементов ИЛИ группы, выходы которых соединены с группой информационных вход(ж первого канала, а вторые входы - с выходами соответствующих элементов И второй группы, первые входы которых подключены к группе выходов второго кш1ала, а вторые входы - к первому входу элемента ИЛИ и входу узла управления, выход которого соединен со вторыми входами элементов И первой группы,: второй вход и выход элемента ИЛИ подключены соответственно к выходу разрешения второго канала и второму управляющему входу первого канала.

2.Устройство по п. I, отличающееся тем, что, узел управления содержит группу элементов И, элемент ИЛИ и элемент НЕ, причем первые и вторые входы элементов И группы соединены с одноименными входами залросной и управляющей групп входов узла, выходы - с группой выходов узла и соответствующими входами элемента-ИЛИ, выход которого соединен с первым выходом узла и через элемент НЕ со вторым выходом узла.

3.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е ее я тем, что канал содержит две группы элементов, И и элемент ИЛИ, причем выход ( -го элемента И первой группы соединен с выходом канала,

-ым входом элемента ИЛИ, /- ым входом 4 -ой группы инверсных входов К-го элемента И первой группы (,f/f К. ( ) И первым инверсным входом -го элемента И второй группы, второй инверсный вход и прямой вход которого соединены соответственно с i -ым информационным входом канала и вторым управляющим входом канала, а выход- с инверсным входом i-ro элемента И первой группы, первый прямой вход которого соединен с /i-ым запросным входом канала, второй прямой вход - с первым управляющим входом какала, и -ый вход j -ой инверсной группы входов с -i -ым входом j -ой группы блокирующих входов канапе ( j 1,2,..., -f-1).

991152810

выхоц элемента ИЛИ соединен с разреша-1. Авгорское свидетельство СССР

ющим выхоцом канала.N 596948, кл. G Об F 9/18, 1975.

Источники информации,, по заявке № 2414570/18-24,

принятые во внимание при экспертизе 5 кл. G Об F 9/18, 1976 (прототип).

2. Авторское свидетельство СССР

4f ff /////j

О о OQO

ff

rff

о

о