Многоканальное устройство для управления обслуживанием запросов

 

МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОБСЛУЖИВАНИЕМ ЗАПРОСОВ , содержащее п каналов (И - число источников запросов), а в каждом канале два элемента Й-НЕ, элемент задержки и однонаправленный элемент, причем выход первого элемента И-НЕ соединен с соответствующим выходом устройства и первым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход которого через последовательно соединенные элемент задержки и однонаправленный элемент соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ данного канала и вторыми входами вторых элементов И-НЕ всех остальных каналов, о т л и ч ающ е е ся тем, что, с целью повышения гибкости управления обслуживанием запросов путем обеспечения динамического изменения дисциплины обслуживания запросов в зависимости от нагрузки системы, оно дополнительно содержит регистр маски, выполненный в виде реверсивного регистра сдвига, блок анализа нагрузки , а в каждом канале - элемент И, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ данного канала, первый вход элемента И каждого канала является запросным вхо дом устройства, а второй вход соединен с соответствующим выходом регистра маски, первый вход которого соединён с входом логической единицы устройства, второй пхог. соединен с входом начальной установки устройства и первым входом блока анализа нагрузки, а третий и четвертый входы регистра маски соединены соответственно с первым и вторьт т выходами блока анализа нагрузки, пии этом блок анализа нагрузки содержит узел элементов И, два элемента ИЛИ, два элемента И, два элемента задержки, узел элементов И-НЕ, регистр и накапливающий сумматор, причем яход регистра является первым информационным входом устройства, а выход регистра соединен с первым входомузла элементов И, второй вход которого i соединен с выходом первого элемента задержки блока анализа нагрузки, а (Л вход первого элемента задержки блока соединен с первым входом сумматора и выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого является пер .вым входом блока,-а второй вход соединен с выходом второго элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соответственно с выО ходами первого и второго элементе И блока, причем первые входы первого vj и второго элементов И блока соедине:о ны с единичным и нулевым выходами триггера знака сумматора соответстvj венно, а вторые их входы соединены J выходом второго элемента задержки блока, вход которого соединен с упсд равляющим входом устройства и первым входом узла элементов И-НЕ блока , второй вход которого соединен с вторым информационным входом устройства , а выход соединен с вторым входом сумматора, третий вход которого соединен с выходом узла элементов И, а первый и второй выходы блока соединены с первыми выходами первого и второго элементов И блока сор ,Т етственно.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

«91 «11

3(51) G 06 F 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю

Ф»

»»

О»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ ТИЙ (21) 3496851/18-24 (2?) 05.10.82. (46) 15.02.84. Бюл. Р 6 (72) В.С.Любинский и В.И.Янковский (53) 681.325(088.8) (56) 1 ° Электроника, 1977, 9 17.

2 ° Авторское свидетельство СССР

Р 758156, кл. С 06 F 9/46, 1980 (прототип) . (54)(57) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОБСЛУЖИВАНИЕМ ЗАПРОСОВ, содержащее П каналов (П вЂ” число источников запросов), а в каждом канале два элемента И-НЕ, элемент задержки и однонаправленный элемент, причем выход первого элемента И-HE соединен с соответствующим выходом устройства и первым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход которого через последовательно соединенные элемент задержки и однонаправленный элемент соединен с вторым входом второго элемента И-HE данного канала и вторыми входами вторых элементов И-НЕ всех остальных каналов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения гибкости управления обслуживанием запросов путем обеспечения динамического изменения дисциплины обслуживания запросов в зависимости от нагрузки системы, оно дополнительно содержит регистр маски, выполненный в виде реверсивного регистра сдвига, блок анализа нагрузки, а в каждом канале — элемент И, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ данного канала, первый вход элемента И каждого канала является запросным входом устройства, а второй вход соединен с соответствующим выходом регистра маски, первый вход которого. соединен с входом логической единицы устройства, второй I<>:ог. соединен с входом начальной установки устройства и первым входом блока анализа нагрузки, а третий и четвертый входы регистра маски соединены соответственно с первым и вторым выходами блока анализа нагрузки, пьи этом блок анализа нагрузки содержит узел элементов И, два элемента ИЛИ, два элемента И, два элемента задержки, узел элементов И-НЕ, регистр и накапливающий сумматор, причем вхс>д регистра является первым информационным входом устройства, а выход регистра соединен с первым входом узла элементов И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента задержки блока анализа нагрузки, а вход первого элемента задержки блока соединен с первым входом сумматора и выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого является пер.вым входом блока, а второй вход соединен с выходом второго элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго элементот И блока, причем первые входы первого и второго элементов И блока соедине" ны с единичным и нулевым выходами триггера знака сумматора соответственно, а вторые их входы соединены выходом второго элемента задержки блока, вход которого соединен с управлякщим входом устройства и первым входом узла элементов И-НЕ блока, второй вход которого соединен с вторым информационным входом устройства, а выход соединен с вторым входом сумматора, третий вход которого соединен с выходом узла элементов И, а первый и второй выходы блока соединены с первыми выходами первого и второго элементов И блока соответственно.

1073775

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к уст- ройствам для управления обслуживанием запросов, и может быть использовано при органиэации доступа к коллективно используемому ресурсу в мультипрограммных вычислительных системах и сетях ЗВИ.

Известно многоканальное устройство для управления обслуживанием запросов, содержащее в каждом канале два вентиля И-НЕ, два элемента И, а также общие для всех каналов триг:.ер блокировки и два элемента НЕ (1) .

Недостатком данного устройства является его сложность, обусловленная наличием большого количества логических элементов в каждом канале и большим числом соединений каналов.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является многоканальное устройство для управления обслуживанием запросов, содержащее в каждом канале гервый и второй элемент И-НЕ, элемент задержки и однонаправленный элемент (2) .

Данное устройство обеспечивает

:включение одного канала при одновременной блокировке остальных и имеет ограниченные функциональные воэмо>кности, так как не позволяет учитывать приоритеты каналов при управ,пении обслуживанием поступающих по ним запросов.

Распределение моментов возникновения запросов, как правило, имеет случайный характер, поэтому в вычислительной системе могут возникать периоды перегрузок, когда скорость обслуживания запросов оказывается ниже интенсивности их поступления.

В таких условиях необходимо, чтобы обслуживающая система имела возможность настроиться на обслуживание наиболее приоритетных запросов. 4

30

40

Цель изобретения — повышение гибкости управления обслуживанием запросов путем обеспечения динамического изменения дисциплины обслуживания запросов в зависимости от нагрузки системы.

Поставленная цель достигается тем, что в многоканальное устройство для управления обслуживанием запросов, содержащее и каналов (n— число источников запросов), а в каждом канале два элемента И-НЕ, элемент задержки и однонаправленный

:-элемент, причем выход первого элемента И-HE соединен с соответствующим 60

:выходом устройства и первым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход которого через последовательно соединенные Q5 элемент задержки и однонаправленный элемент соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ данного канала и вторыми входами вторых элементов И-НЕ всех остальных каналов, дополнительно введены регистр маски, выполненный в виде реверсивного регистра сдвига, блок анализа нагрузки, а в каждом канале — элемент И, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ данного канала, первый вход элемента И каждого канала является запросным входом устройства, а второй вход соединен с соответствующим выходом регистра маски, первый вход ..оторого соединен с шиной логической единицд устройства, второй вход соединен с входом начальной установки и первым входом блока анализа нагрузки„ а третий и четвертый входы регистра маски соединены соотье-.ñòâåHно с первым и вторым выходами бтока анализа нагрузки, при этом блок анализа нагрузки содержит узел элементов H два элемен" à ИЛИ, два элемента И, два элемента задержки, узел элементов И-НЕ, регистр и накапливающий сумматор, причем вход регистра является первым информационным входом устройства, а выход регистра соединен с первым входом узла элементов И, вто »ой вход которого соединен с выходом первого элемента задержки блока анализа нагрузки, а вход первого элемента задержки блока соединен с первым входом сумматора и выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого является первым входом блока, а второй вход соединен с выходом второго элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соответственно с первыми выходами первого и второго элементов И блока, причем первые входы первого и второго элементов И блока соединены с единичным и нулевым выходами триггера знака сумматора соответственно, а вторые их входы соединены с выходом второго элемента задержки блока, вход котогого соединен с управляющим входом устройства и первым входом узла элементов К-НЕ блока, второй вход которого соединен с вторым информационным входом устройства, а выход соединен с вторыs входом сумматора, третий вход которого соединен с выходом узла элементов h, а первый и второй выходы блока соединены с первыми выходами первого и второго элементов И блока соответственно.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 функциональная схема блока анализа нагрузки.

Устройство содержит запросные входы 1 ...1п, выходы 21...2ц, 1073775

50 новки. Этот же сигнал, пройдя через .элемент задержки 23, обеспечивает запись в накапливакщий сумматор 22 эталонного значения нагрузки Тз, 55 которое предварительно заносится в регистр 27 и может периодически обновляться, поступая по информаци,онному входу 15. Значение Т „ в блок 14 поступает по информацйонному входу 16 ° Частота поступления .Ттек зависит от интервала измерений нагрузки. По импульсному сигналу на входе 17 значение Трек.с пройдя через узел элементов И-НЕ 26, в

65 обратном коде поступает в накапликаналы 3< ...3, элемент И 4, элементы И-HE 5 и 6, однонаправленный элемент 7, элемент 8 задержки, регистр 9 маски, вход 10 начальной установки устройства, входы 11, 12 и 13 регистра 9, блок 14 анализа нагрузки, информационные входы 15 и 16 устройства, вход 17 управления устройства. Блок 14 содержит элементы И 18 и 19, элементы ИЛИ 20 и 21, накапливающий сумматор 22, элементы 23 и 24 задержки, узел элементов И 25, узел элементов И-НЕ 26, регистр 27.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии регистр 9 маски сброшен, и с его инверсных выходов поступают разрешающие сигналы на входы элементов И 4 соответствующих каналов 3. При отсутствии запросов на всех входах 1 действует потенциал логического нуля, в результате чего элементы И 4 всех каналов 3 закрыты и на объединенные входы элементов И-НЕ б всех каналов 3 поступает потенциал логического нуля.

На выходах 2 устройства действует потенциал логической единицы.

При возникновении сигнала запроса на входе 1 одного из каналов 3 элемент И 4, данного канала открывается и открывает элемент И-НЕ 5, поскольку на втором входе последнего действует логическая единица с выхода И-НЕ б. В результате на соответствующий выход 2 устройства поступает разрешающий потенциал уровня логического нуля . Одновременно с выхода И-НЕ 5 сигнал с уровнем логического нуля поступает на вход

И-НЕ б, удерживая его в закрытом состоянии. Поскольку на второй вход элемента И-НЕ б логическая единица поступает через интервал времени, .задаваемый элементом 8 задержки, переключение элемента И-НЕ 6 не произойдет.

Сигнал логической единицы с выхода однонаправленного элемента 7 поступает на вторые входы элементов И-НЕ б остальных каналов 3, в результате чего эти элементы открываются и запрещают переключение элементов И-НЕ 5. Включение другого канала возможно лишь после снятия логической единицы с выхода элемента И 4 ранее включенного канала.

Регистр маски 9 предназначен для подключения и отключения каналов 3 от обслуживающей системы в соответствии с их приоритетами и в зависимости от нагрузки системы. Приоритеты каналов 31 — Зп убывают с увеличением индекса при номере канала, т.е. самым старшим по приоритету

35 является канал 3, а самым младшим 3„, Регистр 9 представляет собой реверсивный регистр сдвига, информационный вход которого соединен с шиной логической единицы. На входы 12 сдвига вправо и 13 сдвига влево из блока 14 анализа нагрузки поступают управлякщие импульсы. При поступлении импульсов по линии 12 логическая единица, действующая на информационном входе регистра 9, начинает последовательно записываться в ячейки регистра 9, отключая наи менее приоритетные каналы. При поступлении управляющих импульсов по линии 13 ячейки регистра поснедовательно устанавливаются в нуль и происходит подключение наиболее приоритетных каналов из числа отключенных.

Программно-аппаратные средства измерения нагрузки системы обеспечивают периодическое поступление на информационный вход 16 устройства текущего значения нагрузки Т .

Если нагрузка системы резко возрастает (например, вследствие значительного роста интенсивности входного потока заданий) или же ресурсов системы оказывается недостаточно для качественного обслуживания запросов, поступающих по определенной, наиболее приоритетной группе каналов, то блок 14 анализа нагрузки начинает подавать управляющие импульсы на вход 12, что приводит к отключению наименее приоритетных каналов.

Когда ресурсов обслуживания системы оказывается достаточно для качественного обслуживания запросов, блок 14 начинает подавать импульсы на вход 13, в результате чего обеспечивается подключение к обслуживанию наиболее приоритетных из числа отключенных каналов.

Блок 14 анализа нагрузки работает следующим образом.

Первоначальная установка накапливающего сумматора 22 в исходное состояние осуществляется сигналом, поступающим по входу 10 начальной уста1073775 вакщий сумматор 22, где происходит его сравнение с Т .

Если Т.,е„ В T.,, то знаковый разряд сумматора устанавливается в единичное состояние. Управляющий сигнал, 5 который поступает на вход 17 одновременно с кодом Т „, проходит на выход элемента 24 задержки и по истечении интервала времени, необходимого для окончания переходных процес- t0 соВВ сумматоре 22, поступает через элемент И 19 на вход 12 регистра 9, производя отключение менее приоритетных каналов. Этот же сигнал, пройдя через элементы ИЛИ 20 и 21,.сбра- >5 сывает сумматор 22 и через элемент 23 задержки записывает в него значение

Т из регистра ?7 °

При,достижении условий Т. „ Тз после сравнения значений этих вели-, чин знаковый разряд сумматора 22 устанавливается в нулевое состояние.

Управляющий сигнал с входа 17 пройдя через элемент 24 задержки и элемент И 18, поступает на вход 13 регистра 9 и производит подключение ранее отключенных каналов 3.

Таким образом, предложенное устройство позволяет динамически изменять дисциплину обслуживания запросов в зависимости от изменения нагрузки системы. Применение устройства позволяет решать задачу структурной адаптации вычислительных систем к реальной входной нагрузке с целью повышения качества обслуживания заданной категории пользователей.

Составитель В.Микуцкий

Редактор Л.Веселовская ТехредМ.Гергель Корректор Г.Решетник

Заказ 3 31/48 1ираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,. Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4