Устройство для сопряжения однородной вычислительной системы
Изобретение относится к вычислительной технике и является усовершенствованием изобретения по а. с. № 1117625. Устройство обеспечивает более высокое быстродействие за счет совмещения индивидуального обмена с работой микроЭВМ вычислительной системы. Для повышения быстродействия в устройство введен блок контроля состояния обмена, который с помош,ью аппаратных средств реализует функции сравнения кодов логических адресов и выработки сигналов индивидуального обмена. При этом микроЭВМ, не участвующие в индивидуальном обмене, не прерывают работы по параллельным программам. 1 3. п. ф-лы, 2 ил. со N5 СЛ 00 00 Го
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1312588 А 2 дц 4 G 06 F 13/00, 15/16
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1117625 (21) 4005627/24-24 (22) 07.01.86 (46) 23.05.87. Бюл. № 19 (72) В. Ф. Баранов, Л. Э. Дроздовская и И. И. Кучук (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1117625, кл. G 06 F 13/00, 1984 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ
ОДНОРОДНОЙ ВЪ|ЧИСЛИТЕЛЬНОЙ
СИСТЕМЫ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и является усовершенствованием изобретения по а. с. № 1117625.
Устройство обеспечивает более высокое быстродействие за счет совмещения индивидуального обмена с работой микроЭВМ вычислительной системы. Для повышения быстродействия в устройство введен блок контроля состояния обмена, который с помощью аппаратных средств реализует функции сравнения кодов логических адресов и выработки сигналов индивидуального обмена. При этом микроЭВМ, не участвующие в индивидуальном обмене, не прерывают работы по параллельным программам.
1 з. и. ф-лы, 2 ил.
1312588
Изоор "I ()I!He Относится K Вы (ислитслl пои технике и предназначсlio д.-,я посгроения одktopo2t»i вычислительных систем и является усовершенствованием из(зестного устPOHCТВс! ПО 2В СВ. Ло l 1 i 625.
Цель изобретения — — повышение быстродействия устройства 32 счет совмещения индивидуa„(tbHot. обмены с работой микроЭВМ системы.
Ня фиг. 1 прсдстak)лена струкгурная схема устройства; на фиг. 2 — — функционалы!ая схема блока контроля состояния обмена.
Устройство (фи(» 1) содержит блок 1 коммутации, блок 2 настройки, состоящий из регистра 3 настройки, первого элемента И. ) ((4, дсшифряторы 5 кода настройки, дс<пифратор 6 адреса, блок 7 системпы; onåp»ljHH, состоящий из ре(истрс) 8 системных oil(.раций и второго элемс !» Гы
ИЛИ 9, регистр 10 состояния, регистр 11 логическсиo адреса микроЭВМ, блок 12 прерываний, регистры состояния печати 13, данных печати 14, состояния клавиатуры 15, данных клавиатуры 16> блок 17 контроля состояния обмена, шины 18 первого информационного входа-выхода, шины 19 управл)пощего Входя-выхода, информационный 20 выход блока 1 коммутации, управляю(ций 2! выход блока 1 коммутации, пины 22 вп)РОГО H fig)OPMat(Hok! IIOI ВХОДЗ-ВЬ)ХОД<.:, П!ИПЫ
23 rja f» I tnt)< tiå÷3òè H II V< IIL . 2.() Il p Ь !OK 17 KOk!Tpo(t)» (0(."Toilllllil 06),)(lla! (фиг. 2) содержит сх.л)) 25 рывнен i», 11L:)0 Ii 3(H .(Вы ) рп! ср)) 32 и 33. Блок 17 Hмсст первый 34 и и,орс)й 35 ьходы лай(я(-)сси» о адресы, nхо,i 36 раз;)е(tlСlIII it ij inI1 jjf) 2blI0I 0 06 vlCilс), 1»XO;I )>7< прсрывы;)ия и выход 38. Б 10K 1 7 Koll Гpo.;!51 сос 0)п)ия Обл1енс) (Ip !jIl <). ( Ill H! i(. 1 9 И nb! j ) 9 )I .| СООЗ Ветствуl()IIIIIЙ разряд, р(гистрa 10 Остс)ян)(H С (.Х 1 И В j 3 I t ) t 0:v) 6,1 0 Ê Ñ ф И КС П ) Х Е 1 С 5 С О В П с)ДШ(ИС ЛОГИЧЕСКИХ (I.jpc;.OB, Г. <. ЕСЛИ В !IIIДИВИДХ3, )ЬI!ОМ ООМ(. ПC (ОЛ Жl! 3 <СvсlС ),)ОВЯТЬ СВЯЗ»IП|ЫЯ С;i,<3 I! II)>I><1 < Устройство рабогас) следуloll!II",1 обрыз(>м. Для Вы полис)! ия пя ра. I. Iелbi!ОЙ I i ðÎ(pя "1IVt bt (3 bi vI H C. I H T ;1 b l I O H C! i C ) (М О Й; С ) П 0 Ч С T >< 0 ) <.;)лизует следук)щий набор or. cpalf,|(й: настройка; (. И С 1 Е М 1! 3 Я С 1! I I Х,) 0 ) i И 3 2 ) j 1) Я, С 0 В. <) С I )„ C . I!! Ы и С I I (. P 13 H va вход блока 1 коммутации поступает информация, разрешаюсцая прохождение информационных и управляющих сигналов с шин 18 и 19 соответственно на выходы 20 и 21, а также с шин 22 и 24 на шины 18 и 19 соответственно. Настроечная информация в блок 2 настройки может поступать по шине 22 и )|аличии разрешения с второго выхода де(пифраторя 6 адреса или из другой .)Икро3BN r!o шине 18 и сигналу разрешения по шине 1!}, поступающим через блок 1 коммутации соответственно с выходов 20 и 2!. ,"(огичсски)» адрес микроЭВМ, связанной с предла гаемым устройством для сопряже))ия, поступает В регистр 11 логического 3 (реса микроЭВМ по шине 22 при наличии разрсп|ыю(цего сигнала с седьмого выходы дешифраторя 6 адреса или из другой микро;)ВМ по шине 18 и сигналу раз,)к и)ш)ия ш; шине 19, по<(хченных через блок 1 комл :уг))ции <|о выхода)1 20 и 21 соот Ветст Вен н О. Операция системной синхронизации реал и »уется сг)еду к) |ци м о бр язом. МикроЭВМ,:>ыв(. р шыя работу по и ро) рял)л|с (подпрограмме) параллельной ветви, ))ь)д|)с) I!0 пине 22 ня деп>исвратор б а;(рес» код сигнала el!i- ."ронизации, в соот) Веfствии с которь(м с первого выхода дспифряторя 6 )пресы Ilo шине 24 сиг!»2(( IÑpÑ:> 6. I OK 1 КО)(vt (Тa I,И И IIOC» >< I! 3(Ò В I!3 H)Iv 19. ()Дповрсл!сkt!i0 код логического а:(рсci! д»-III0H микроЭВМ поступает с l!!Hilbl 22 4Q через блок 1 кол!мутации В пину 18. В каж(Ои из ос)альных микроЭВМ системы сигI!3л с liliiпы .} и рез блок 1 и и;ину 21 )ыписывястся В соотвстствуюп,ий разря j pfl истры 10 с()с тс;) .i{ lii(НО ГО пс рвол) у Bxo t(|осел ))яс! ны 8<0, (эл" ì( < )) )XP0Il Изяпl > мс)Г-;) ИЛИ 9:I< Вход блок» 12 преры |а |ий посгх<п:>с. правля!о |(ий сигнал, В со50 <) i n(:T(". ВИИ " I<() Ор),! vi !Хloh 12 НрсрЫВяНИЙ (срез II::)!) v 22 вы;|(зе-; .:: I)aë прерыганий микроЭВМ. )vtHKPo.)i. М В P(.)KH<((06P260TKH НРСPblna:|ий к »ст но |ни с 2 ? В дешифратор б :);! p(ca код k),jpeca реги Tpя 10 состояния, 3(i!!>T»T (Е! О С )НЕ(ТОГО ВЫХОД3 ДСi, фрытора б адрес» (я |пестой вход регр» 10 cOCT05!I!1!5» )focT) riaeT сигнал чтся:I ф: пм»-!v 1312588 Проанализировав информацию с регистра 10 состояния и определив, что система вошла в режим системной синхронизации, микроЭВМ выает по шине 22 в дешифратор 6 адреса код адреса регистра 8 системных операций. При этом с четвертого выхода дешифратора 6 адреса на вход чтения регистра 8 системных операций поступает сигнал, в результате чего содержимое регистра 8 системных операций, представляющее собой адрес микроЭВМ, вошедшей в режим системной синхронизации, поступает по шине 22 с микроЭВМ. МикроЭВМ, инициирующая трансляционный обмен, посылает по шине 22 в дешифратор 6 адреса код сигнала, в соответствии с которым с первого выхода дешифратора 6 адреса по шине 24 через блок 1 коммутации этот сигнал поступает в шину 19. Одновременно с этим сигналом из оператвной памяти микроЭВМ информационное слово поступает по шине 22 через блок 1 коммутации в шину 18. В принимающих устройствах для сопряжения сигнал с шины 19 через блок 1 коммутации, шину 21 и элемент ИЛИ 9 поступает на вход регистра 8 системных операций, разрешая запись в него информационного слова трансляционного обмена, которое поступает с шины 18 через блок 1 коммутации и выход 20. Одновременно сигнал «Ст. обм». поступает в соответствующий разряд регистра 10 состояния по его второмм у в ходу. Кроме того, с выхода элемента ИЛИ 9 на вход блока 12 прерываний поступает управляющий сигнал, в соответствии с которым блок 12 прерываний по шине 22 выдает сигнал прерывания в микроЭВМ. Затем микроЭВМ анализирует информацию регистра 10 состояния и читает информационное слово в регистре 8 системных операций так же, как и в режиме системной синхронизации. МикроЭВМ, в программе которой записан оператор индивидуального обмена, посылает по шине 22 через блок 1 коммутации в шину 18 адрес микроЭВМ, с которой она должна взаимодействовать. Одновременно по шине 22 в дешифратор 6 адреса поступает код сигнала индивидуального обмена, который с первого выхода дешифратора 6 по шине 24 через блок 1 коммутации поступает в шину 19. В устройствй для сопряжения остальных машин системы сигнал поступает с шины 19 через блок 1 коммутации и выход 21 на второй вход блока 17 контроля состояния обмена, на первый вход которого код логического адреса, участвующий в индивидуальном обмене микроЭВМ, поступает с шины 18 через блок 1 коммутации и шину 20. Если поступивший код логического адреса микроЭВМ и код логического адреса микроЭВМ, связанный с предлагае5 55 мым устройством для сопряжения, не совпадают, блок 17 контроля состояния обмена блокирует прохождение сигнала на блок 7 системных операций до поступления любого другого системного сигнала. Если поступивший и хранящийся в регистре 11 логического адреса микроЭВМ коды логических адресов микроЭВМ совпадают, с выхода блока 17 контроля состояния обмена сигнал записывается в соответствующий разряд регистра 3 кода настройки и поступает на четвертый вход элемента ИЛИ 9, с выода которого поступает сигнал разрешения записи информации в регистр 8 системных операций с шины 20. Кроме того, с выхода элемента ИЛИ 9 на вход блока 12 прерываний поступает управляющий сигнал, в соответствии с которым блок 12 прерываний по шине 22 выдает сигнал прерывания в микроЭВМ. Последняя анализирует информацию регистра 10 состояния и, определив, что она является приемником в режиме индивидуального обмена, готовится к приему первого информационного слова в этом режиме. Передача информации в режиме индивидуального обмена осуществляется следующим образом. Передающая микроЭВМ посылает информационное слово в шину 18 в сопровождении сигнала, поступающего в шину 19. В устройстве для сопряжения приемной микроЭВМ сигнал с шины !9 через блок 1 коммутации, шину 21 и блок 17 контроля состояния обмена поступает в соответствующий разряд регистра 10 состояния и через элемент ИЛИ 9 на управляющий вход регистра 10 состояния, разрешая запись в него информационного слова, поступающего с шины 18 через блок 1 коммутации и шину 20. Кроме того, с выхода элемента ИЛИ 9 на блок 12 прерываний поступает управляющий сигнал, в соответствии с которым блок 12 прерываний выдает по шине 22 сигнал прерывания в микроЭВМ, Последняя в режиме обработки прерывания считает из регистра 10 состояния вектор прерывания, определив, что выполняется операция индивидуального обмена, считает информационное слово из регистра 8 системных операций так же, как и в режиме системной синхронизации. Лналогичным образом в приемную микроЭВМ передают остальные информационные слова, при этом другие микроЭВМ работают по параллельным программам. МикроЭВМ, в программе которой вырабатывается условие ОБУП, посылает по шине 22 в дешифратор 6 адреса код сигнала, при этом с первого выхода дешифратора 6 адреса по шине 24 через блок 1 коммутации сигнал поступает в шину 19. Одновременно с шины 22 через блок 1 коммутации в шину 18 поступает адрес команды безусловного перехода. 1312588 В устройствах для сопряжения всех остальных микрОЭВМ (иГпял через блОк 1 коммутации, шину 20 и элемент ИЛИ 9 разрешает запись В регистр 8 системных orieраций кода коман;(ы ОБУП. который посту»3cr в него с шины 18 через блок коммутации и пину 20. Одновременно сигнал записывается в соответствующий разряд регистра 10 состояния по его третьему входу. Кроме того, с выхода элемента ИЛИ 9 на блок 12 прерываний поступает управляющий сигнал, по которому блок 12 прерываний по шине 22 выдает в микроЭВ>Ч сигнал прерывания. Даг!се микроЭВМ анализирует информацию регистра 10 состояния и считает из регистра 8 системных операций код команды ОБУП так жс, как и B режиме системной синхронизации. Устройство для сопряжения В рсжпмс плавающего пультового терминала работает следующим образом. В начальный момент микроЭВМ определяет, что оня находится в режиме пультового терминала. Этот режим обслуживается программной (или микропрограммой) каждой микроЭВМ. Программа работает с адресами регистров 13 — 16. МикроЭВМ осуп(ествляет следующие действия, По шине 22 из микроЭВМ в дешифратор 6 адреса поступает адрес регистра 5 состояния клавиатуры и с выхода дешифратора 6 адреса на вход регистра 5 состояния клавиатуры посту(ает сигнал разрешения считывания, по которому содержимое регистра 15 состояния кл3ниатуры по шине 22 поступает в микроЭВМ. Если регистр 15 состояния клавиBTypa( находится в нулевом состоянии, его опрос продолжается, если B единичном состоя нии — ня деп!ифратор 6 адреса посту пает код адреса регистра 16 данных кп3 виятуры. (.. Выхода депифрятора 6 адреса на вход регистра 16 дя,(ныv клавиатуры поступает сигнал разрешения информации с него B и!Ину 22. Этот сигнал поступает на в. Од регистра 15 состояния клавиатуры, сбрасывая его в нулевое состояние и ".См самым ш)дготявлизяя егo для приема следующей и:1:,t)01)ì3öèH. В Ы ВО 1,,l3 IICЧВТВ ОСУIILC(ТВГI ЯСТСЯ (>(ед>)!О! i(!I),I O()РЯ: () 1 МИК1)ОЭВМ I(0 !(IHHC 22 В;(;.(пифратор (> я (реса посылает адрес регистра 13 состояния пе чати, в результате чего с выхода дешифряторя 6 адреса Н3 вход регистра 13 состояния пе (атll поступает сигнал ря spc 1!(ЕНИЯ Ci(ÈÒÜ! Bß ÍÈ ?1. 110 КОТО;)ОМ x С ВЬ(ХОДЯ pOBH< Tp3 3 <. 0(T<)HIIHH (!Ci!3Tfl («) IHI Если регистр 13 состояния печати iaxoдится В нулевом состоянии, с;о о(ро(про. должается, если в единичном сосгоянии — ня дешифратор 6 адреса посту!Гает код 3дреся регистра 14 данных печати. В результате чего с пятого выхода дешифратора 6 адреса на вход регистра 14 данных печати поступает упрявляющип сигнал разрешения записи информации В регистр 14 данных печ гги с (пины 22. Кроме. того, управляющий сигнал поступает на вход регистра 13 состояния печати, сбрасывая его в нулевое состояние. Одновременно с первого выхода дешифратора 6 адреса по шине 24 через блок 1 коммутации в ши1О ну !9 поступает сигнал разрешения печати, а с выхо,да регистра 14 данных печати по (пине 23 через блок 1 коммутации в шину 18 информация для печати. Устройство В программном режиме работает следу!ощим образом. В принима)ощих устройствах для сопряжения сигнал взаимо(еиствия с ши:-.ь> 19 через блок коммутации и шину 21 поступает на входы регистров 15 и 16 состояния и данных клавиатуры, переводя ре HcTp 15 cocToя(!ия кляВиатурь(В единичное состояние и разрешая запись информации в регистр 16 данных клавиатуры с шины 18 через блок коммутации и выход 20. Так как устройство для сопряжения находится в режиме пультового терминала, 25 то микроЭВМ считает информацик) из регистра 16 данных клавиатуры. При выводе на печать сип(ал печати информация поступают соответств HHo с ! Нпн 19 H 18 В устройство длH сопряжения, раоотак)щее в программ!(о.",1 режиме. Через блок 1 коммута!и!и и выход 21 сиг(ал печати поступает В (оответствующий разряд регистра 0 состояния по его четвертому входу и через элемент ИЛИ 9 на вход регистра 8 системных операций, разрешая запись в него информации, поступающей с шины !8 через блок 1 комму(яции и выход 20. Кроме того, с Выхода элемента И.1И 9 поступает управляющии сигнал. Но которому бг!Ок 12 прерываний через шину 22 Вь(дяет сигнал прерывания В микроЭВМ. Последняя анализирует пш„ )ормацион(!Ое слово ptiBHC I f) 3 1 0 COCTOfl i! f3 H fl 1 311 »CBI B3i И нф01)if 3 llffI0 1)c .I истра 8 cHc I c)(H(i!., «Иеря цп !! жс, как и В режим(сист;-.,!ной сп»хро> И 3 (! Ц И 1 . 4S Таким образом, введеi, è;- ll извести«е ГСT(>0HcTr30 б>!Ок(! Конт:)Îля сoc(oHI Кроме того, аппаратная реализация функции сравнения кодов логических адресов позволяет уменьшить затраты времени на реализацию операции индивидуального обмена в участвующих в этом обмене машинах. Предлагаемое устройство позволяет исключить недостатки, присущие известному устройству при индивидуальном обмене между двумя машинами системы. Работу по параллельным программам вынуждены прерывать до завершения этого обмена все машины и сэкономить, таким образом, Т= (N — 2) 1„, единиц машинного времени на каждой операции индивидуального обмена, где t — продолжительность одной операции индивидуального обмена; N — число машин; 20 Т вЂ” суммарное машинное время. Формула изобретения 1. Устройство для сопряжения однородной вычислительной системы по авт. св. № 1117625, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства за счет обеспечения совмещения индивидуального обмена с работой микроЭВМ системы, в устройство введен блок контроля состояния обмена, причем первый и второй входы логического адреса блока контроля состояния обмена подключены соответственно к информационному выходу блока коммутации и к выходу регистра логического адреса микроЭВМ, вход разрешения индивидуального обмена блока контроля состояния обмена подключен к управляющему выходу блока коммутации, вход прерывания и выход блока контроля состояния обмена подключены соответственно к входу блока прерываний и к второму входу второго элемента ИЛИ. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок контроля состояния обмена содержит схему сравнения, четыре элемента И, два элемента HE и два триггера, причем первый и второй входы схемы сравнения являются соответственно первым и вторым входами логического адреса блока, выход схемы сравнения подключен к первому входу первого элемента И и к входу первого элемента НЕ, .выход которого подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого подключен к входу второго элемента НЕ, к второму входу первого элемента И, к первому входу третьего элемента И и является входом разрешения индивидуального обмена блока, выход второго элемента И подключен к входу установки в «1» первого триггера, прямой выход которого подключен к третьему входу первого элемента И, выход которого подключен к входу установки в « I » второго триггера, входы установки в «О» триггеров подключены к выходу четвертого элемента И, первый и второй входы которого соответственно подключены к выходу второго элемента НЕ и к входу прерывания блока, прямой выход второго триггера подключен к второму входу третьего элемента И, выход которого является выходом блока.! 3!2588 Составите.ib Н. Захаревич Редактор .М. Бла нар Техред И. Верес Корректор М. Шаронзи Заказ 844/48 Тираж 6"3 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьпий ! 13035, Москва, М(— 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. V жгород, ул Проектная, 4
