Устройство для контроля распределения ресурсов в вычислительной системе

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в высокопроизводительных вычислительных системах для оперативного контроля корректности распределения ресурсов. Устройство позволяет повысить надежность за счет выявления ресурсов, которые непосредственно вовлечены в тупик. Устройство содержит п регистров (п - число типов ресурсов системы), триггер режима, генератор импульсов , триггер управления, коммутаторы первой и. второй групп, группу элементов И, два элемента И. Из множества ресурсов, определяемых как тупиковые, одна часть находится в действительном тупике, в то время как другая часть находится в кажущемся тупике, т.е. от владеющих ими процессов имеются запросы на действительное тупиковое подмножество ресурсов. В устройстве производится выделение только последнего подмножества, что позволяет исключать только действительный тупиковый процесс. 3 ил. (О оо 1чЭ СГ1 ОО оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ 1312583 A 1 (я) 4 G 06 F ll 30 15 16, „13

OllHCAHNE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3986715/24-24 (22) 03.12.85 (46) 23.05.87. Бюл. № 19 (72) С. Н. Ткаченко, В. В. Герасименко, Г. Н. Тимонькин и В. С. Харченко (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1015385, кл. G 06 F 11/00, 9/00, 1983.

Transactions 1 ЕСЕ, ч. 61 — D, № 9, 1978, р. 719 — 720. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РЕСУРСОВ В ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЕ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в высокопроизводительных вычислительных системах для оперативного контроля корректности распределения ресурсов. Устройство позволяет повысить надежность за счет выявления ресурсов, которые непосредственно вовлечены в тупик. Устройство содержит п регистров (n — число типов ресурсов системы), триггер режима, генератор импульсов, триггер управления, коммутаторы первой и второй групп, группу элементов И, два элемента И. Из множества ресурсов, определяемых как тупиковые, одна часть находится в действительном тупике, в то время как другая часть находится в кажущемся тупике, т.е. от владеющих ими процессов имеются запросы на действительное тупиковое подмножество ресурсов. В устройстве производится выделение только последнего подмножества, что позволяет исключать только действительный тупиковый процесс.

3 ил.

1312583

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в высокопроизводительных вычислительных системах (ВС) с большой глубиной распараллеливания вычислительного процесса для оперативного контроля корректности распределения ресурсов.

Цель изобретения — повышение надежности за счет выявления ресурсов, которые непосредственно вовлечены в тупик.

На фиг. 1 и 2 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 3 — временные диаграммы его функционирования; на фиг. 4 -- граф распределения ресурсов.

Устройство для контроля распределения ресурсов содсржит (фиг. 1 и 2) регистры

1.1 — ).п (и — — число типов ресурсов системы), триггер 2 режима, генератор 3 импульсов, триггер 4 управления, коммутаторы

5.1 — 5.п первой группы 5, коммутаторы 6.1-6.п второй группы 6, элементы И 7.! — -7.п группы 7, первый 8 и второй 9 элементы И, блок 10 элементов И и элемент ИЛИ 11, составляющие каждый коммутатор групп 5 и 6, информационные входы 12.1 --12.п, вход

13 запуска, выходы 14.1 — -!4.п признака тупиковой ситуации, выходы 15.1 — 15.п поразрядных конъюнкций, коммутатор первой ! РУИ 11ь!

Регистры 1.1 - l.п предназначены для приема, хранения и выдачи информации о состоянии распределения ресурсов. Поскольку процесс, владеющий ресурсом )(„, не может повторно его запрашивать, k-й разряд каждого регистра 1./г не используется. В остальные разряды /г-ro регистра I./г информация записывается следующим образом.

Если /г-м ресурсом владеет какой-либо процесс (процессы), который, кроме этого, за-!

IpaLLILIBaeT другой ресурс, наг!ример 1(, (или несколько ресурсов одновременно), то В j-й разряд /г-го регистра 1./г записывается единица, а в остальные — нули. Если /г-м ресурсом владеет один или несколько процессов и этот процесс (процессы) дополнительно никакие другие ресурсы не запрашивают, то во Все разряды / -го регистра 1./г записываются нули.

Процессы, только запрашивающие какие-либо ресурсы, также не запоминаются в рс! истрах l.i.

Триггер 2 режима предназначен для задания режимов работы устройств : ожидания и анали<а.

Функционирование устройства рассмотрим на примере процесса контроля распределения ресурсов в системе (фиг. 4).

В каждом состоя!!ии все регистры ).1 — 1.п

HdXOjlHT(ß Б fl! Л(.BOIH СОСТОЯНИИ (ВХОДЬ! установки в «О» не показаны).

По сигналу пуска с входа 13 триггер

2 режима устанавливается В единичное состояние, а триггер 4 управления после повторного запуска — в нулевое (фиг. 3). Высоким потенциалом с единичного выхода триггера 2 режима запускается генератор 3 импульсов, который начинает формировать на своем выходе последовательность имГ! УЛ ЪСО В.

Гlоскольку триггер 4 управления находится в нулевом состоянии, с его нулевого выхода высокий потенциал подается на вход элемента И9. Поэтому первый импульс с выхода генератора 3 импульсов открывает элемент И9 и поступает на синхровходы всех регистров, разрешая тем самым прием (либо модификацию) информации о состоянии распределения ресурсов.

В соответствии с графом распределения ресурсов (фиг. 4) в четвертые разряды первого регистра 1.1 и второго регистра 1.2, в первый разряд третьего регистра 1.3, третий разряд четвертого регистра ).,4, второй, третий и восьмой разряды соответственно регистров ).5 — 1.7 записываются единицы. Во все разряды регист20 ра ).8 и в остальные разряды регистров

1.1 -1.7 записываются нули.

По заднему фронту первого импульса триггер 4 управления устанавливается в единичное состояние (фиг. 3) . Элемент И9 закрывается низким потенциалом с нулевого выхода этого триггера, а высокий потенциал с единичного выхода подается на вход элеv(IITa И8. Поэтому второй импульс с выхода генератора 3 импульсов открывает его. Сигнал, сформированный на выходе элемента

И8, поступает на входы блокировки всех ком мутаторов.

Во всех коммутаторах первой 5 и второй

6 групп коммутаторов срабатывают элементы ИЛИ. После этого на выходах всех коммутаторов обеих групп формируются высокие потенциалы, и через открытые элементы И 7.1 — 7.п (для примера 7.1 — 7.8) сигналы поступают на вторые информационные входы всех коммутаторов первой 5 и второй

6 групп.

После этого IIB вторых инфсрмацион40 ных входах всех комму-.аторов обеих групп

5 и 6 присутствует высокий потенциал.

Срабатывают те элементы блока 10 элементов И всех коммутаторов первой группы, па соответствующих информационных входах которых присутствуют высокие потенциB,1û с выходоВ соотВетствуюц1их разря 1ОВ регистров !.1 — — l.n.

В данном случае такими элементами яв,IHK)TcH третьи элементы И блоков )0 элементов И первого !.1 и второго 1.2 регистров, первый Tp(тий H ct.)1 Moll, BTopoH третий и седьмой элементы И блоков 10 элеменТоЕ3 И соответственно регистров 1.3- 1 7.

С возбу>кденных выходов этих элементов высокие потенциалы поступают на соответствук)щие информационные входы соответстBvloLLLLIK коммутаторов второй группы 6. а также на входы элементов ИЛИ 1, высокие потенциалы с выходов которых поступают на входы соответству!Оших элементов И 7./г.

1312583

Формула изобретения

Так, после срабатывания соответствующих элементов И блоков 10 элементов И возбужденными разрядами группы выходов первого 1.1 и второго 1.2 регистров являются разряды соответственно 15.1.4 и 15.2.4, с третьего 1.3 по седьмой 1.7 — соответственно разряды 15.3.1, 15.4.3 и 15.4.7, 15.5.2, 15.6.3, 15,7.8, единичные потенциалы которых поступают на соответствующие информационные входы соответствующих коммутаторов 6.1 — 6.8, исключая 6.5 и 6.6. На все информационные входы этих коммутаторов подаются нулевые потенциалы.

Далее срабатывают соответствующие элементы И коммутаторов 6.1, 6.4, 6.7, 6.8.

Сигналы с возбужденных элементов И селектируются элементами ИЛИ 11 в каждом коммутаторе и с выходов коммутаторов поступают на вторые входы элементов И 7.1—

7.8. На этом процесс анализа заканчивается.

Длительность сигнала на выходе элемента И8 должна быть немногим больше длительности переходного процесса в устройстве.

Как только на выходе элемента И8 пояявится нулевой потенциал на выходах коммутаторов 5.8, 6.5 и 6. 6 также формируются низкие потенциалы, которые запирают элементы И 7.8, 7.5 и 7.6 соответственно. Значит и на выходах 14.8, 14.5, и 14.6 присутствуют нулевые потенциалы.

Появление нулевых сигналов на выходах 14.5 и 14.8 вызывает в свою очередь появление нулевых сигналов на выходах коммутаторов 6.2 и 5.7 соответственно. Элементы И7.2 и 7.7 закрываются, формируя на своих выходах нулевые потенциалы, которые поступают на выходы 14.2 и 14.7 соответственно. Остальные разряды группы выходных шин остаются в возбужденном сосстоянии. Следовательно, ресурсы, номера которых соответствуют номерам возбужденных разрядов группы выходов устройства, находятся в тупике. Для рассматриваемого примера это ресурсы Rl, R3 и R4.

Если же на всех разрядах выхода 14 устройства устанавливаются нулевые потенциалы, в системе тупиковой ситуации не наблюдается.

По заднему фронту импульса с выхода элемента И8 триггер 2 режима устанавливается в нулевое состояние и низким по20

45 тенциалом с единичного выхода останавливается генератор 3 импульсов. Функционирование устройства на этом заканчивается.

Устройство для контроля распределения ресурсов в вычислительной системе, содержащее п регистров, где п — число типов ресурсов системы, первую группу из п коммутаторов, информационный вход К-го регистра К= 1,...,n, является К-м информационным входом устройства, выход К-го регистра подключен к первому информационному входу К-го коммутатора первой группы, отличаюи1ееся тем, что, с целью повышения надежности за счет выявления ресурсов, которые непосредственно вовлечены в тупик, в него введены вторая группа из п коммутаторов, триггер режима, триггер управления, генератор импульсов, два элемента И и группа из п элементов И, первый и второй входы К-го элемента И группы подключены к выходам К-х коммутаторов первой и второй группы соответственно, выход К-го элемента И группы является К-м выходом признака тупиковой ситуации устройства и соединен с входами соответствующих разрядов вторых информационных входов р-х коммутаторов (р К, р= 1, п) первой и второй групп, разряды выхода поразрядных конъюнкций К-го коммутатора первой группы подключены к соответствующим разрядам первого информационного входа р-х коммутаторов второй группы, вход установки триггера управления является входом пуска устройства и соединен с входом сброса триггера режима, прямой и инверсный выходы которого подключены к первым входам первого и второго элементов И, выход первого элемента И соединен с входами синхронизации и разрешения установки в «О» триггера управления и входами блокировки всех коммутаторов первой и второй групп, выход второго элемента И соединен с входами синхронизации всех регистров, выход триггера управления подключен к входу запуска генератора импульсов, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго элементов И и с входами синхронизации разрешения установки в «1» триггера режима.

1312583 б а п-7)

75п.7

7li 7

N 2

7Ч (и-7) оп

7Х. 7

13!2583

Сигнал луста

Выхоо тригера дыхоР генерал орг

Выход гпригера

Выхоо ялег еиша Ф выход лепелчпа

Фиг. (..ос ° > .иi: >с.и -\. . и>г>rir>rr

Редактор H. Лазаренко 1«крея!!. Вс> с 1; ррс>.» р, I!и "аи

Заказ 1844>48 Гиракк г» 3 I! fili>. и >

ВНИИПИ! осударственного >.»ми гстг> (v.i.!>»r>;ч > r и>р> те»»,: . r>, ê;>ü.ò»é

113035, Моски:i, Ж 35. аушская и,»> ., 4,>5

Г!рои >иопственно-поз>игр»>1>и >еское пре,>; иятис, г. У>к> о;и>д, уп. 1!росктиая. 4