Многоканальное устройство для организации доступа к ресурсам

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для формирования очереди к различным ресурсам в многопрограммных и многопроцессорных вычислительных снстемах. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет формирования очереди к разнотипным ресурсам. Устройство содержит шифратор, регистр заявок , группу ресурсов типа заявки, блок регистров типа ресурса, четыре группы элементов И, группу регистров сдвига, группу схем сравнения, группу блоков элементов И, регистр готовности ресурсов, два элемента задержки , триггер управления, узлы формирования очереди, элемент И и генератор импульсов. Устройство может работать в режиме формирования очереди для всех ресурсов, сдвига очереди для каждого из ресурсов либо формирования очереди для занятых ресурсов и сдвига очереди - для свободных. Формирование очереди к различным ресурсам обеспечивается наличием для каждого ресурса узла формирования очереди . 2 ил. ё (Л :о N0 о 90

COOS СООЕТСНИХ

СОЦИА/МСТИЧЕСНИХ

РЕСПУЬЛИН (!ca (11) А1

m4G 06 9 46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР и

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2I) 4042004/24-24 (22) 25.03 ° 86 (46) 07.07.87. Бюл. Ф 25 (72) А.Х.Ганитулин, В.Г.Попов и И.В.Ступин (53) 681 . 325 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1126964, кл. С 06 F 9/46, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1259265, кл. С 06 F 9/46, 03.04.85. (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ОРГАНИЗАЦИИ ДОСТУПА K РЕСУРСАМ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для формирования очереди к различным ресурсам в многопрограминых и многопроцессорных вычислительных системах. Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей устройства эа счет формирования очереди к разнотипным ресурсам. Устройство содержит шифратор, регистр заявок, группу ресурсов типа заявки, блок регистров типа ресурса, четыре группы элементов И, группу регистров сдвига, группу схем сравнения, группу блоков элементов И, регистр готовности ресурсов, два элемента задержки, триггер управления, узлы формирования очереди, элемент И и генератор импульсов. Устройство может работать в режиме формирования очереди для всех ресурсов, сдвига очереди для каждого из ресурсов либо формирования очереди дяя занятых ресурсов и сдвига очереди — для свободных. Формирование очереди к различным ресурсам обеспечивается наличием для каждого ресурса узла формирования очереди. 2 ил.

1 13222

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для формирования очереди к различным ресурсам в многопрограммных и многопроцессорных вычислительных системах.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет формирования очереди к разнотипным ресурсам вычислительной системы.

На фиг.l показана структурная схема устройства; на фиг.2 — структурная схема узла формирования очереди.

Устройство (фиг.l) содержит регистр 1 заявок, регистры 2 типа заявки группы, триггер 3 управления, генератор 4 импульсов, элемент И 5, группу элементов И 6, группу элементов

И 7, группу элементов 8 запрета, шиф- 20 ратор 9, группу блоков элементов

И 10, группу схем 11 сравнения, группу регистров 12 типа ресурса, элемент.

13 задержки, регистр 14 готовности ресурсов, группу элементов И 15, элемент 16 задержки, группу элементов

И 17, группы входных элементов И 18, группу узлов 19 формирования очереди, группу узлов 20 сравнения, каждый из которых включает в себя элемент ИЛИ

2i, группу элементов И 22 и группу схем 23 сравнения, выходы 24 устройства, информационные входы 25 узлов

19, управляющие входы 26 узлов 19, входы 27 готовности устройства, входы 28 заявок устройства, входы 29 типа заявок устройства, вход 30 запуска устройства, вход 31 останова устройства, входы 32 типа ресурса устройства, узлы 19 выполнены в соответствии с известным устройством за исключением того, что шифратор для этих узлов общий (шифратор 9).

Каждый узел 19 формирования очереди (фиг.2) содержит группу регистров

33 сдвига, группу элементов И 34, группу элементов ИЛИ-НЕ 35, группу элементов ИЛИ 36 и дешифратор 37.

Устройство работает следующим образом.

Исходное состояние устройства характеризуется тем, что триггер 3, регистры 2 и 14 и регистры 33 установлены в состояние "0" (не показано). 55

При необходимости обращения к устройству по входам 32 в соответствующие регистры 12 заносятся коды типов

84 ресурсов, устанавливаемых программным способом в вычислительной системе. По входам 28 в регистр 1 поступают заявки одновременно с кодами типа ресурса по входам 29, принимаемыми в соответствующие регистры 2.

В зависимости от соотношения свободных и занятых ресурсов устройство может функционировать в следующих режимах: формирование очереди заявок к требуемым ресурсам, когда все К ресурсов заняты; передача на обслуживание заявок К свободным ресурсам; формирование очереди заявок к занятым ресурсам и передача на обслуживание заявок свободным ресурсам.

Первый режим. Этот режим характеризуется тем, что все разряды регистра 14 находятся в нулевом состоянии.

Нулевыми сигналами с единичных выходов разрядов регистров 14 закрыты элементы И 17. С помощью узлов 20 сравнения, состоящих из элементов

ИЛИ 21, элементов И 22 и схем 23 сравнения, обеспечивается передача сигналов заявок с выходов регистра 1 через элементы И 7 для выбора приоритетной из них элементами 8 запрета.

Пусть в регистрах 2 приняты двоичные коды различных требуемых ресурсов.

При этом одной из схем 23 сравнения в каждом узле 20 сравнения формируется единичный сигнал, открывающий по первому входу один из одноименных элементов И 21. Так как регистр 14 установлен в состояние "0", то элементы И 21 всех узлов 20 открыты по вторым входам, обеспечивая формирование единичных сигналов через элементы ИЛИ 21 на вторых входах элементов И 7 ° При этом позиционный код заявок с выходов регистра 1 поступает на входы элементов 8 запрета.

Эти элементы подключены к выходам элементов И 7 по приоритетной схеме и обеспечивают выбор старшей единицы кода, начиная с младшего разряда регистра 1. Выделенная единица преобразуется шифратором 9 в двоичный код номера абонента, приоритетного на данный момент времени. Код с выхода шифратора 9 поступает на элементы

И 18 всех групп. Одновременно единичным сигналом унитарного кода на входе шифратора 9 открыт соответствующий блок элементов И 10. При этом двоичный код требуемого типа ресурса приоритетного абонента из соответст3 1 322? вующег о регистра 2 через одноименньй блок элементов 11 1О поступает на первые входы всех схем 11 сравнения группы, нл вторых входах которых присутствуют двоичные коды типов ресур5 сов вычислительной системы из соответствующих регистров 12. Одна из схем 11 сравнения формирует при совпадении кодов единичный сигнал, IIoc туплющий на первые входы элементов

И !8 соответствующей входной группы.

Работа устройства нлчинается по сигналу запуска, поступающему по входу 30 и устанавливающему .григгер 3 в состояние l". .При этом элемент

И 5 открывается единичным сигнллом с единичного выхода триггера 3, и импульсом генератора 4 двоичный код номера абонента с выходов шифратора 9 пере,;летсч tap@I открытые элементы Zp

И 18 в cоответcтвующий узел 19 формировлния очереди. формиро1 Bttttc очереди в клждом из узлов 19 организовано одинаково и выполняется следующим образом. Тлк 25 как регистры 33 (фиг.2) установлены в О, на выходе последнего элемента

И>ПИ вЂ” ПЕ 35 формируется единичный сигнал, когорим открь1ты последние лементы И 34 всех групп, а нл выходах ЗО остальных элементов И!!И-1!Е 35 устанавливаются пулевые (игнллы. Поэтому двоич чдй код с входом 25 принимается в последние разряды регистров 33.

После завершения переходных процес- 35 сов в регистрах 33 единичный сигнлч с выхода последнего элемента И:П1--ПЕ

35 снимается. Г!ри этом нл входе предпоследнего элемента ИПИ-НЕ 35 формируется единичный сигнал, которым от в 40 крывлются предпоследние элементы

И 34 всех групп, л нл выходах элементов ИЛИ-ПЕ 35 r (и — 2)-го по первый устанавливаются нулевые сигнччы.

Этим самым двоичный код очередного 45 абонента, требующего ллнный тип ресурса, зчпислн R предпоследние разряды регистров 33, Выходные сигнчлы r последних разрядов регистров 33 поступают нл де- 50 шифратор, преобразующий цгоичный код номера абонента в унитлрный. При этом единичный сигнал формируется на выходе 24, помер которого соответстгует номеру г|риоритетного абонента. 55

Если ресурс занят, в длнном узпе

19 Формирования очереди из потока чллвок формируется очередь и требуе84 4 мому ресурсу. При этом для исключения отказа в обслуживании разряд— ность регистров 33 выбирается рлвнсй числу абонентов.

Процесс передачи двоичного кода номера абонента н регистры 33, т.е. один цикл работы устройства в первом режиме, завершается гашением соответствующего разряда регистра 1 заявок задержанным импульсом генератора 4 элементом 13 задержки через соответствующий открытый элемент И 6 сигналом выбранной приоритетной заявки элемента 8 запрета. Р>ремя задержки элементом 1 3 задержки выбирается так, чтобы к моменгу появле п я импульса нл вторых входах элементов И 6 завершились переходные процессы при формировании кода номера абонента и записи его в очередь в выбранном узле 19 формирования очереди.

Пс .. лвершении обслуживания заявки по входам 27 в устройство подлются сигнлгьы освобождения соответствующих ресурсов, устанавливающие одноименные разряды регистра 14 в состояние t

Пусть в один и тот же момент вреt:cIIII в регистр 14 поступают сигналы от всех ресурсов. Для данного случая характерен второй режим работы устройства. При этом единичными сигналами с одноименных выходов разрядов регистра 14 открыты по вторым входам одноименные элементы И 15 и 17, а нулевыми сигналами с нулевых его выходов блокируется передача сигналов с выходом схем 23 сравнения во всех уэллх ?О сравнения группы через элементы И 22 и ИЛИ 21 на вторые входы элементов И 7. Поэтому на входах шифратора 9 устанавливаются нулевые сигналы. Кроме того, нулевыми сигналами с нулевых выходов разрядов регистра 14 блокируется передача кода с выходов дешифратора 9 через элементы И 18 всех групп.

В этом режиме производится одновременньгй сдвиг содержимого регистров 33 во всех узлах 19 формирования очереди импульсом генератора 4, проходящим на входы 26 через открытые элементы И 17. По этому импульсу, поступающему на входы регистров 33 сдвига, производится сдвиг их содержимОго нл один разряд н сторону старших разрядов тлк, что в послед13222 них разрядах устанавливается двоичный код очередного абонента, Пусть, до сдвига во всех регистрах 33 была сформирована очередь заявок. Тогда после сдвига в первых разрядах регистра 33 устанавливается нулевой код. При этом, так как во всех последующих разрядах регистров

33 записаны ненулевые коды, то на выходах соответствующих элементов !О

ИЛИ-НЕ 35 сформированы нулевые сигналы, поступающие через элемент HJIH

36„ на соответствующий вход элемента

ИЛИ-HF. 35, . Л так как в первых разрядах регистров 33 нулевые коды, то на 15 выходе элемента ИЛИ-НЕ 35, формируется единичный сигнал, открывающий по вторым входам элементы 34, во всех группах. Тем самым обеспечивается воэможность приема очередного кода 20 номера абонента в очередь к данному ресурсу.

Второй режим завершается установкой в нулевое состояние разрядов регистра 14 задержанным импульсом гене- 25 ратора 4 элементом 16 задержки через открытые элементы И 15. Время задержки элементом 16 задержки выбирается так, чтобы к моменту появления задержанного импульса на первых входах 30 элементов И 15 завершились переходные процессы при сдвиге кодов в регистрах

33 узлов 19 формирования очереди.

Третий режим работы устройства характерен тем, что при поступлении сигналов завершения обслуживания от ряда ресурсов в соответствующих узлах 19 формирования очереди организуется сдвиг содержимого регистров

3, а в остальных узлах 19 — продолже- 40 ние формирования очереди.

Пусть, например, от первого ресурса по входу 27, в первый разряд регистра !4 поступит сигнал его освобождения. При этом нулевым сигналом 45 с нулевого выхода первого разряда блокируются элементы И 18,, запрещая тем самым поступлени-. двоичного кода ( номера абонента в узел 19 формиро1 вания очереди. Кроме того, данным сигналом блокируется передача сигналов заявок из регистра 1, требующих для обслуживания именно этот тип ресурса. Тем самым обеспечивается выбор приоритетной заявки для формирования очереди К занятым ресурсам.

Единичным сигналом с единичного выхода первого разряда регистра 14 откры84 6 ваются элементы И 15 и 17, обеспечивая передачу импульса генератора 4 для сдвига кодов в узле 19, и гашение первого разряда регистра 14.

Таким образом, в данном режиме производится по одному и тому же импульсу сдвиг кодов в узлах 19, на которые поступают сигналы от соответствующих ресурсов, а в одном иэ остальных узлов 19 — формирование очереди к требуемому ресурсу.

При необходимости изменения кодов типов ресурсов в регистрах 12 либо отключения устройства по входу 31 поступит сигнал останова, по которому триггер 3 устанавливается в состояние 0". Нулевым сигналом с единичного выхода триггера 3 блокируется передача импульсов генератора 4 через элемент И 5.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Г1ногоканальное устройство для организации доступа к ресурсам, содержащее регистр заявок, входы которого являются входами запросов устройства, группу регистров типа заявок, входы ксторых являются входами типа заявок устройства, группу регистров типа ресурса, входы которых являются входами типа ресурсов устройства, первую и вторую группы элементов И, группу схем сравнения, группу блоков элементов И, регистр готовности ресурсов, единичные входы разрядов которого яв-, ляют .я входами готовности устройства, два элемента задержки, триггер управления, элемент И и генератор импульсов, выход которого подключен к первому входу элемента И, первые входы элементов И первой группы подключены к соответствующим выходам регистра заявок, входы установки в "0" разрядов которого соединены с выходами соответствующих элементов И второй группы, выходы каждого регистра типа заявки группы соединены с группой входов соответствующего блока элементов И группы, выходы каждого регистра типа ресурса группы подключены к первой группе входов одноименной схемы сравнения группы, о т л и ч а ю щ е е с;; тем, что, с целью расширения фунциональных возможностей за счет формирования очереди к разнотипным ресурсам, в него введены шифратор, третья и четвертая

1322284

35 группы элементов И, группа эле— ментов запрета, К узлов формирования очереди (К вЂ” число ресурсов), К групп по п (п — число источников запросов) входных элементов И узлов формирования очереди, группа из и узлов сравнения, каждый из которых содержит группу схем сравнения, группу элементов И и элемент ИЛИ, причем выход триггера управления !О подключен к второму входу элемента

И, выход которого соединен с первыми входами элементов И каждой из входных групп узлов формирования очереди, с первыми входами элементов H тре — 15 тьей группы, через первый элемент задержки с первыми входами элементов

И второй группы и через второй элемент задержки с первыми входами элементов И четвертой группы, выходы ко- 20 торых подключены к входам установки в "0" соответствующих разрядов регистра готовности ресурсов, единичные выходы разрядов регистра готовности ресурсов подключены к вторым входам соответствующих элементов И третьей и четвертой групп, нулевые выходы разрядов регистра готовности ресурсов подключены к вторым входам элементов И входной группы одноимен- 30 ного узла формирования очереди, выход -го элемента И первой группы (i = 2,3,...,n) соединен с прямым входом (i — 1)-ro элемента запрета группы, выходы элементов И первой группы подключены к одноименным инверсным входам одноименного и последующих элементов запрета группы, выход первого элемента И первой группы соединен с управляющим входом пер- 40 вого блока элементов И группы, с вторым входом первого элемента И второй группы с первым входом шифратора, выходы элементов запрета группы подключены к входам шифратора, начиная 45 с второго, вторым входам cooTRp Tc T вуюших элементов И второй группы, начиная с второго, и с управляющими входами блоков элементов И группы, начиная с второго, выходы блоков элементов И группы объединены и подключены к второй группе входов схем сравнения группы, выход каждой схемы сравнения которой соединен с третьими входами элементов И входной группы одноименного узла формирования очереди, выходы шифратора подключены к четвертым входам элементов И входных групп каждого узла формирования очереди, выходы элементов И каждой входной группы соединены с информационными входами своего узла формирования очереди, управляющий вход которого подключен к выходу одноименного элемента И третьей группы, выходы каждого узла формирования очереди являются соответствующей группой выходов устройства, в каждом узле сравнения группы первые входы схем сравнения группы объединены и подключены к выходам одноименного регистра типа заявки, вторые входы каждой схемы сравнения группы всех узлов сравнения соединены с входами одноименного регистра типа ресурса, выходы схем сравнения группы в каждом узле сравнения подключены к первому входу одноименного элемента И группы, выходы элементов И группы в каждом узле сравнения соединены с входами элемента ИЛИ, выходы элементов ИЛИ узлов сравнения подключены к вторым входам одноименных элементов И первой группы, вторые входы i-х элементов И группы каждого узла сравнения соединены с инверсным выходом д-го разряда регистра готовности ресурсов, единичный и нулевой входы триггера управления являются входами запуска и останова устройства соответственно.

1322284

1322284

Фиг 2

Составитель М.Кудряшев

Техред Л.Олийнык Корректор Л.Пилипенко

Редактор Н.Рогулич

Заказ 2865(45

Тираж 672 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раушская наб., д. 4(5

11роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4