Устройство приоритета

 

УСТРОЙСТВО ПРИОРИТЕТА, содержащее три элемента ИЛИ, первый элемент И, элемент НЕ, генератор тактовых импульсов, счетчик, схему сравнения кодов, первый триггер и N каналов (где N - число источников запросов), каждый из которых содержит триггер, элемент И, элемент задержки , а каждый канал, кроме первого , содержит также второй элемент И на i (i 1, ...,N) входов (где i - номер канала), причем первый вход первого элемента И в каждом каналв,;Соединен с соответствующим информационным входом устройства, выход первого элемента И соединен с S-входом триггера канала, прямой выход которого подключен к входу элемента задержки, выход которого в первом канале соединен с первым выходом устройства, а во всех остальных каналах - с первым входом второго элемента И канала, при этом инверсный выход триггера каждого i-ro канала, включая первый, соединен с (i 1)-м входом второго элемента И каждого последующего канала, выход второго элемента И каждого канала соединен с соответствующим выходом устройства и входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом элемента НЕ и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выход первого элемента И соединен со счетным входом счетчика, установочный вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, выход счетчика подключен к первому входу схемы сравнения кодов, второй вход которой соединен с разрядным входом уставки устройства , выход схемы сравнения кодов подключен к S-входу первого триггера , которого соединен с выхо (Л дом третьего элемента ИЛИ и вторым входом второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом элемента НЕ, причем N входов третъе-го элемента ИЛИ соединены с управляющим входами устройства и К-входают триггеров соответствующего канала, о: отличающееся тем, что, о с целью повышения быстродействия, 4i оно дополнительно содержит второй элемент И и второй триггер, D-вход СО которого соединен с инверсным выходом первого триггера и первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к инверсному выходу второго триггера, С-вход которого соединен с выходом первого элемента ШШ, причем R-вход второго триггера соединен с выходом третьего элемента ШШ, а выход второго элемента И соединен с вторыми входами первых элементов И всех каналов.

союз соаетсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

4уц G 06 F 9/46

ГОсудАРстэенный кОмитет сссР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3676064/24-24 (22) 14.12.83 (46) 07.06.85, Бюл. Ф 21 (72) Я.В.Коханый и А.В.Ерохин (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 679983, кл. G 06 F 9/46, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 1030803, кл. G 06 F 9/46, 1983 (прототип). (54 ) (57) УСТРОЙСТВО ПРИОРИТЕТА, содержащее три элемента ИЛИ, первый элемент И, элемент НЕ, генератор тактовых импульсов, счетчик, схему сравнения кодов, первый триггер и

N каналов (где Ы вЂ” число источников запросов), каждый из которых содержит триггер, элемент И, элемент задержки, а каждый канал, кроме первого, содержит также второй элемент

И на i (i = 1, ...,Н) входов (где номер канала), причем первый вход первого элемента И в каждом канале,,соединен с соответствующим информационным входом устройства, выход первого элемента И соединен с

S-входом триггера канала, прямой выход которого подключен к входу элемента задержки, выход которого в первом канале соединен с первым выходом устройства, а во всех остальных каналах — с первым входом второго элемента И канала, при этом ин- . версный выход триггера каждого i-ro канала, включая первый, соединен с (i + 1)-м входом второго элемента И каждого последующего канала, выход второго элемента И кажного канала

ÄÄSUÄÄ 1160413 Д соединен с соответствующим выходом устройства и входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом элемента НЕ и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выход первого элемента И соединен со счетным входом счетчика, установочный вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, выход счетчика подключен к первому входу схемы сравнения кодов, второй вход которой соединен с разрядным входом уставки устройства, выход схемы сравнения кодов подключен к Б-входу первого триггера, R âõîä которого соединен с выхо- ур дом третьего элемента ИЛИ и вторым входом второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом элемента НЕ, причем N входов третьего элемента ИЛИ соединены с управляющими входами устройства и R âõîöàèè триггеров соответствующего канала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, Ж с целью повьнпения быстродействия, 4Р оно дополнительно содержит второй 4ь элемент И и второй триггер, Э-вход вь которого соединен с инверсным выходом (, ф первого триггера и первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к инверсному выходу второго триггера, С-вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, причем R-вход второго триггера соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, а выход второго элемента И соединен с вторыми входами первых элементов И всех каналов.

11á0413

Изобретение относится к вычисли. тельной технике.

Известно устройство приоритета, содержащее N триггеров и (N — 1) элементов И (N — число запросов) jlf

Недостатком устройства является низкая производительность за счет реализации в нем дисциплины обслуживания с абсолютным приоритетом.

Известно также устройство приоритета, содержащее N триггеров и (3—

1) элементов И, причем инверсные входы триггеров подключены к управляющим входам устройства, единичный выход триггера первого разряда соединен с первым выходом устройства, единичный выход триггера каждого разряда, начиная с второго, подключен к первому входу соответствующе

ro элемента И, нулевой выход триггера п — го разряда (n=1. ..,, N-1) к (п + 1) -м входам всех элементов И, выходы (N — 1) элементов И соединены соответственно с выходами устройства с второго по N-й, кроме того, устроство содержит N элементов задержки, N элементов И первой группы, три элемента ИЛИ, инвертор, генератор тактовых импульсов, элемент И, счетчик, схему совпадения кодов, триггер, причем первые входы первой группы элементов И являются информационными входами устройства, вторые инверсные входы подключены к единичному выходу триг- 35 гера, выходы каждого элемента И первой группы являются единичными входами соответствующих триггеров, единичный выход триггера первого разряда через элемент задержки и выходы каждого элемента И соединен с соответствующими входами второго элемента ИЛИ,выход которого соединен с входами инвертора и является первым входом элемента И, вторым входом элемента И является выход генератора тактовых импульсов, выход элемента

И соединен со счетным входом счетчика, выход инвертора подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, 50 вторым входом является -выход первого элемента ИЛИ, входами которого являются управляющие входы устройства, выход третьего элемента ИЛИ является управляющим входом счетчика, разряд- 55 ный выход счетчика является первым входом схемы совпадения кодов, вторым ",ходом является разрядная шина уставки с пульта управления ЦВМ, выход схемы совпадения кодов соединен с единичным входом триггера, нулевой вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ 2 .

Однако в известном устройстве запрос на обслуживание новой заявки более высокого приоритета, поступающий до того, как степень завершения текущей заявки достигнет уровня, заданного уставкой, прерывает обслуживание текущей заявки и переходит к обслуживанию новой. Зто приводит к возможности возникновения большого числа необслуженных заявок и, соответственно, увеличению непроизводительных затрат машинного времени и снижению производительности устрой-. ства. При этом возможна потеря информации, так как во внешних устройствах прерванная информация не всегда сохраняется.

Цель изобретения — повышение производительности и быстродействия устройства за счет изменения дисциплины прерывания.

Поставленная цель достигается тем, что устройство приоритета, содержащее три элемента ИЛИ, первый элемент И, элемент HE генератор тактовых импульсов, счетчик, схему сравнения кодов, первый триггер и

N каналов (где И - число источников запросов), каждый из которых содержит триггер, элемент И, элемент задержки, а каждый канал, кроме первого, содержит второй элемент И на (i= 1, ..., N) входов (где номер канала), причем первый вход первого элемента И в каждом канале соединен с соответствующим информационным входом. устройства, выход первого элемента И соединен с S-входом триггера канала, прямой выход которого соединен с входом элемента задержки, выход которого в первом канале соединен с первым выходом устройства, а во всех остальных каналах — с первым входом второго элемента И канала, при этом инверсный выход триггера каждого

i-го канала, включая первый, соединен с (i + 1)-м входом второго элемента И каждого последующего канала, выход второго элемента И каждого канала соединен с соответствующим выходом устройства и входом первого, элемента HlIII, выход которого соедисчетчика 9 обнулены. На схему 10 сравнения кодов по разрядному входу

18 с пульта управления ЭВМ подается сигнал "Уставка" в виде двоичного кода, соответствующего верхней границе уровня во временном или про" центном масштабе, по достижении ко» торого исполнение текущей программы (решаемой задачи ) осуществляется до полного завершения и не может быть прервано более приоритетным запросом.

При поступлении запроса на обслуживание по одному из информационных входов 15 через элемент И 5 вэводится триггер 2 соответствующего канала, и на выходе 17 вырабатывается сигнал, инициирующий обслуживание запроса. С инверсного выхода триггера 2 поступает сигнал запрета на первые элементы И 4 последующих (низкоприоритетных) каналов.

Сигнал на выходе !7 канала 1, принявшего запрос иа обслуживание, пройдя через третий элемент ИЛИ 14, поступает на элемент НЕ 6, с выхода которого нулевой потенциал проходит через элемент ИЛИ 12 и поступает на установочный вход счетчика 9, снимая единичный сигнал сброса, действующий на счетчик 9 при отсутствии запросов,. подготавливая его к приему тактовых импульсов. Кроме того, единичный потенциал с выхода элемента ИЛИ 14 поступает на первый вход элемента И 8, разрешая прохождение тактовых импульсов с генератора 7 тактовых импульсов на вход счетчика 9. По мере обслуживания заявки счетчик 9 производит отсчет тактовьм импульсов, и его содержимое постоянно сравнивается с двоичным кодом уставки с помощью схемы

10 сравнения кбдов.

При совпадении кода в счетчике 9 с кодом уставки сигнал с выхода схемы 10 взводит триггер 11, в результате чего на его инверсном выходе возникает логический "0". который закрывает элемент И 20. Последний запрещает работу элементов И 5, предотвращая поступление на обслуживание любых заявок, включая и заявки с приоритетом более высоким, чем приоритет обслуживаемой.

Ранее принятая заявка обслуживается до конца независимо от поступающих на вход запросов.

3 1160413 4 нен с входом элемента НЕ и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов,. в иод первого элемента И соединен со счетным входом счетчика, установоч5 ный вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, выход счетчика подключен к первому входу схемы сравнения кодов, второй вход которой

tO соединен с разрядным входом уставки устройства, выход схемы сравнения кодов подключен к S-входу первого триггера, R-smog которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ и вторым входом второго элемента ИЛИ, 13 первый вход которого соединен с выходом элемента HE причем N входов третьего элемента ИЛИ соединены с управляющими входами устройства и

R-входами триггеров соответствую20 щего канала, дополнительно содержит второй элемент И и второй триггер, D-вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера и первым входом второго элемента И, второй

25 вход которого подключен к инверсному выходу второго триггера, С-вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, причем R-вход второго триггера соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, а выход второго элемента И соединен с вторыми входами первых элементов И всех каналов.

На чертеже приведена функциональная схема устройства. 3S I

Устройство содержит каналы 1, триггеры 2, элементы 3 задержки, элементы И 4 и 5, элемент НЕ 6, генератор 7 тактовых импульсов, элемент И 8, счетчик 9, схему 10 сравнения кодов, триггер 11, элементы

ИЛИ 12-14, информационные входы 15, управляющие входы 16, выходы 17, кодовый вход 18 уставки, триггер 19 и элемент И 20. 15

Устройство работает следуюшим образом.

На информационные входы 15 поступают запросы на обслуживание внешних устройств. Приоритеты запросов умень-5О шаются с увеличением номера канала.

Запрос с наибольшим приоритетом блокирует. остальные запросы с помощью элементов И 4.

В исходном состоянии на прямых выходах триггеров 2 всех каналов 1, триггера !1 устройства и D-триггера

19 — нулевой потенциал, все разряды

1160413

Если запрос на обслуживание вто» рой заявки поступает в устройство до того, как степень завершения текущей заявки достигает уровня, заданного уставкой, то в соответствующем канале 1 срабатывает элемент

И 5, который взводит соответствующий триггер 2. Последний подает сигнал запрета на элементы И 4 всех каналов, имеющих более низкий приоритет. В результате этого на выходе элемента ИЛИ 14 формируется перепад, на логической "1" в логический "О", который взводит триггер 19, на инверсном выходе которого возникает логический "О", блокирующий элемент

И 20 по второму входу и далее все элементы И 5, исключая тем самым поступление любых заявок на обслуживание, включая и заявки с приорите- 20 том, более высоким, чем приоритет обслуживаемой, и вторая заявка всегда обслуживается до конца.

Таким образом, если приоритет второй заявки выше приоритета теку- 25 щей, снимается сигнал на соответствующем выходе 17, обслуживание текущей заявки прекращается и начинается обслуживание второй заявки, до окончания которого запрещено поступле ние на обслуживание любых заявок, включая и заявки с более высоким приоритетом.

После окончания запроса сигнал ответа по одному из управляющих входов 16 устройства сбрасывает триггер

2 соотретствующего канала t, а такЖе триггеры 11 и 19 (от элемента ИЛИ 13).

При этом снимается запрет с вторых входов вторых элементов И 5.

Таким образом, в предложенном устройстве в отличие от известного количество заявок, прерываемых до окончания обслуживания, ограничено одной, что обеспечивает сокращение непроизводительных затрат машинного времени и повышение производительности устройства за счет уменьшения среднего времени обслуживания, II604I3

Составитель В.Микуцкий

Текред Ж.Кастелевич Корректор Л.Пилипенко

Редактор О.Юрковецкая

Заказ 3780/47

Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4