Многоканальное устройство для приоритетного подключения источников информации к общей магистрали

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть исполь зовано в многоканальных и многопроцессорных вычислительных системах . Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет учета времени ожидания запросов в очереди. Достиженце цели обеспечивается введением в каждый канал многоканального устройства для приоритетного подключения источников информации к обо1ей магистрали блоков элементов И, элемента НЕ, формирователя импульсов , счетчика и элемента ИЛИ, Устройство позволяет обслуживать запросы , поступающие от источников информации , на захват общей магистрали в соответствии с их приоритетами, учитывающими важность источников передаваемой информации и время ее ожидания в очереди. Блоки элементов И коммутируют подачу на вход сумматора при помогли элемента ИЛИ кода, соответствующего важности информации, предназначенной для передачи через общую магистраль, либо при помоищ формирователя импульсов и .элемента НЕ кода, учитывающего время ее ожидания в очереди и .формируемого на счетчике, на который поступают импульсы счета после каждого обращения источника к каналу с целью захвата магистрали. 2 ил. с € (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 06 F 9/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1128257 (21) 4195358/24-24 (22) 16.02.87 (46) 23.09.88, Бюл. № 35 (72) В.В.Туравинин и А.В.Ткаченко (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1128257, кл. G 06 F 9/46, 1983. (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ПРИОРИТЕТНОГО ПОДКЛИЧЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ . ИНФОРМАЦИИ К ОБЩЕЙ МАГИСТРАЛИ (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в многоканальных и многопроцессорных вычислительных системах. Цель изобретения — расширение области применения устройства за счет учета времени ожидания запросов в очереди. Достижение цели обеспечивается введением в каждый канал многоканального устройства для приоритетного подключения источников информаSU„, 1425670 А 2 ции к общей магистрали блоков элементов И, элемента HF., формирователя импульсов, счетчика и элемента ИЛИ.

Устройство .позволяет обслуживать запросы, поступающие от источников информации, на захват общей магистрали в соответствии с их приоритетами, учитывающими важность источников передаваемой информации и время ее ожидания в очереди. Блоки элементов И коммутируют подачу ня вход сумматора при помощи элемента ИЛИ кода, соответствующего важности информации, предназначенной для передачи через общую магистраль, либо при помощи формирователя импульсов и .элемента

НЕ кода, учитывающего время ее ожидания в очереди и формируемого на счетчике, на который поступают импульсы счета после. каждого обращения источника к каналу с целью захвата магистрали, 2 ил.

1425670

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам приоритетного обслуживания, и является усовершенствованием уст5 ройства по авт.св. М 1128257.

Целью изобретения является расши,рение области применения устройства

,за счет учета времени ожидания за-!, просов в очереди. 10

На Аиг. 1 изображена структурная ,схема устройства; на фиг. 2 — струк,турная схема блока формирования максимального кода.

Устройство содержит группу выхоов 1 устройства, выход 2 запрета стройства, каналы 3, каждый из котоых содержит триггер 4, блок 5 элементов И, регистр 6, регистр 7, групу кодовых входов 8 устройства, элемент И 9, схему 10 сравнения, элемент 1Е 11, элемент ИЛИ 12, элемент 13 задержки, элемент ИЛИ 14, блок 15 элементов И, группу входов 16 и вход 17 лока формирования максимального ко- 25 да, сигнальный выход 18 устройства, вход 19 конца обслуживания устройстфа, группу кодовых входов 20 устройтва, элемент И 21 элемент НЕ 22, умматор 23, элемент HE 24, блок 25 элементов И, элемент ИЛИ 26, элемент

BE 27, счетчик 28, блок 29 элементов

И, формирователь 30 импульсов, блок

31 формирования максимального кода, с одержащий элемент И 32, узлы 33 вы- . еления приоритетного разряда, каждый з которых содержит элемент ИЛИ 34, элемент HE 35, элемент И 36 и элемент

И 37.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на регистры

6 от источников инАормации через группы входов 8 параАазным кодом за-. носятся коды приоритетов источников инАормации, которые не могут быть одинаковыми, но при настройке вычис лительной системы могут оперативно изменяться, накапливающие сумматоры

23, счетчики 28, триггеры 4 и регистры 7 находятся в нулевом состоянии, на выходах 1 установлен нулевой код, на выходе 2 установлен логический нуль. В случайные моменты времени источники информации (например, ЭВМ) по мере необходимости передачи сообщений другим источникам информации выдают на группы входов 20 коды приоритетов сообщений, подготовленных . для вЫПачи. Далее рассмотрим работу одного из каналов 3, так как в остальных каналах работа осуществляется аналогичным образом. Код приоритета сообщения через блок 25 элементов И, который открыт сигналом с выхода элемента ИЛИ 26, фиксируется на накапливающем сумматоре 23, предназначенном для формирования кода приоритета инАормации (нескольких сообщений), требующей передачи. Сигнал с выхода элемента ИЛИ 26 наращивает содержимое счетчика 28 на единицу и через элемент HE 27 закрывает по первому. входу блок 29 элементов И, что предотвращает наложение кодов с выходов блока 25 элементов И и элемента ИЛИ 26 на входах сумматора 23.

После того, как код приоритета сообщения в данном канале 3 снят с группы входов 20, блок 25 элементов И оказывается закрытым, а блок 29 элементов И подготовлен к срабатыванию по первому управляющему входу.

С выхода накапливающего сумматора

23 код приоритета инАормации поступает на информационный вход первой части блока 5 элементов И и на вход элемента ИЛИ 14, на выходе которого появляется сигнал, разрешающий передачу кода с регистра 6 через блок 15 элементов И на регистр 7 через блок

5 элементов И, который открыт, поскольку на выходах 1 установлен нулевой код, а следовательно, на выходе элемента ИЛИ 12 имеется нулевой сигнал, который, переходя через элемент НЕ 24, открывает блок 5 элементов И. Таким образом, на регистре 7 заАиксирован код и с его выхода подан на схему 10 сравнения и группу входов 16 блока 31 формирования максимального кода. Старший разряд этого кода соответствует первому разряду кода приоритета информации. Поскольку коды приоритетов всех источников различны, то на группы входов

16 блока 31 различных каналов 3 поступают. отличающиеся коды. Так как на входе элемента HE 22 установлен нулевой сигнал, то на первом входе элемента И 21 установлена единица.

Поскольку на входе и на выходе элемента 13 задержки установлены логические нули, то на выходе элемента

НЕ 11 имеется нуль, а на выходе его— единица, поступающая на второй вход элемента И 21. На выхоп элемента И

3 14

21 таким образом установлена логическая единица. Так как на входе 17 блока 31 имеется логическая единица, то он начинает работать (при нуле на этом входе блок 31 отключен от выходов 1). Формирование кода на выходах 1 происходит последовательно, начиная со старшего разряда. Если в старшем разряде кода приоритета на группе входов 16 блока 31 присутствует логическая единица, то срабатывает соответствующий элемент И 37, в результате чего на соответствующий выход выдается единица. Предполагается, что каждый из выходов 1 реализует функцию проводное ИЛИ по отношению к сигналам логических единиц.

Другими словами, логическая единица, сформированная, например элементом

И 37, передается в линию независимо от состояния выходов аналогичных элементов И, расположенных в других каналах 3. Таким образом, на этот выход выдают единицы все те блоки 31, у которых на входе старшего разряда присутствует логическая, единица. Блоки

31, у которых на входах старших разрядов присутствуют логические нули, не выдерживают конкурентной борьбы и отключаются от магистрали, так как сигнал логической "1" от чужих бло" ков инвертируются элементом НЕ 35, на выходе элемента ИЛИ 34 формируется логический нуль, закрывающий через элемент 36 последующие узлы 33 и элемент И 32, Если ни один из блоков 31 не получил на вход старшего разряда сигнала логической единицы, то в старшем разряде результирующего кода сформирован логический "0". В этом случае сигнал логического "0" с этой линии, пройдя через элемент

НЕ 35 в виде логической единицы проходит через элемент ИЛИ 34 и совместно с сигналом на входе 17 через элемент И 36 открывает вход запуска следующего разряда. Таким образом, при равных условиях в старшем разряде борьба переносится в следующий разряд и спустя время успокоения систе- мы (заранее известное и подсчитанное по наихудшему случаю при проектировании) на выходах 1 устанавливается максимальный из кодов, поступающих на группы входов 16 блоков 31 различ-, ных каналов 3. Например, если коды, поступающие на группы входов 16 блоков 31 формирования максимального ко25670

4 да трех различных каналов 3 имеет вид: 1110, 1001, 0110, а на остальные каналы 3 устройства запросов не поступало, то на выходах 1 устанавливается код 1110. Этот код с выходов 1 поступает на второй вход схемы

10,сравнения и в том канале 3, в котором на первом входе схемы 10 сравнения установлен идентичный код, с выхода схемы 10 сравнения поступает сигнал на второй вход элемента И 9, на первый вход которого поступает сигнал через время задержки элемента

13, рассчитанное на время успокоения системы, так как на выходе элемента

ИЛИ 12 появляется сигнал в момент появления на одном из выходов группы выходов 1 сигнала логической "1".

20. Сигнал с выхода элемента 13 задержки через элемент HF. 11 закрывает элемент И 21; на входе 17 блока 31 появляется логический нуль и этот блок отключается от выходов 1. На

25 выходе элемента И 9 канала 3, выдавшего максимальный код, и на выходе

18 появляется сигнап разрешения обмена, который поступает на источник информации, а также устанавливает триггер 4 в единичное состояние. С этого момента источник информации выдает в общую шину обмена данными подготовленные сообщения, а по окончении обмена выдает на вход 19 сиг35 нал конца передачи информации, обнуляющий сумматор 23, счетчик 28, триг- гер 4 и регистр 7 кода приоритета.

Б дальнейшем работа устройства пов. торяется. На время выдачи информации

40 на выходе 2 устанавливается с единичного выхода триггера 4 логическая единица и поэтому все блоки 31 формирования максимального кода отключены от выходов 1.

Если при первой попытке занять общую магистраль приоритет данного канал 3 оказался не самым высоким и магистраль не была предоставлена данному источнику, то в момент появле50 ния сигнала логической "1" на выходе

2 устройства в данном канале формирователь 30 импульсов выдает сигнал, которыи открывает блок 29 элементов

И (так как на его третий управляющий вход подан единичный сигнал с нулевого выхода триггера 4, что свидетельствует о том, что данный канал не захватил магистраль, а по первому входу блок 29 был подготовлен к сраба5 1 взыванию ранее (и к содержимому сумматора 23 прибавляется число, зафиксированное на счетчике 28), т.е. едиНица после первой попытки). Во время выдачи информации другим источником данного источника могут появиться еще сообщения для выдачи. Тогда коды приоритетов сообщений, ожидающих очереди суммируются на сумматоре 23, а на счетчике 28 фиксируется количество сообщений, ожидающих в очереди, и

1 осле каждой неудачной попытки захвата магистрали к содержимому сумматора 23 прибавляется число, зафиксироанное на счетчике 28, что повышает ероятность захвата общей магистрали анным источником пропорционально времени ожидания его сообщений в очереДи.

Таким образом, устройство позволя ет осуществлять предоставление общей магистрали источникам в соответствии приоритетами, учитывающими важость источника, передаваемой инфорации и время ее ожидания в очереди.

Формула изобретения

Многоканальное устройство для

Приоритетного подключения источников информации к общей магистрали по авт.

Фв. - 1128257, отличающее—

С я тем, что, с целью расширения

425670 6 области применения устройства за счет учета времени ожидания запросов в очереди, в каждый канал устройства, дополнительно введены третий и четвертый блоки элементов И, четвертый элемент НЕ, формирователь импульсов, счетчик и третий элемент ИЛИ, причем в каждом канале первая группа кодовых входов устройства соединена с входами третьего элемента ИЛИ и группой информационных входов третьего блока элементов И, нулевой выход триггера соединен с первым управляющим входом четвертого блока элементов И, выход третьего элемента ИЛИ соединен с управляющим входом третьего блока элементов И, с входом четвертого элемента HE и счетным входом счетчика, группа выходов которого соединена с группой информационных входов четвертого блока элементов

И, второй и третий управляющие входы которого соединены соответственно с выходом четвертого элемента НЕ и с выходом формирователя импульсов, вход которого соединен с выходом запрета устройства, группы выходов третьего и четвертого блоков элементов И через монтажное ИЛИ соединены с группой входов сумматора, вход сброса счетчика каждого канала соединен с соответствующим входом конца обслуживания устройства.

Составитель Y„,Кудряшев

Редактор Г.Гербер Техред А.Кравчук Корректор В.Романенко

Заказ 4771/47 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4