Устройство для обслуживания разноприоритетных групп заявок

 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам приоритетного обслуживания запросов. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. При обслуживании высокоприоритетных заявок быстродействие повышается за счет уменьшения времени их ожидания в очереди путем прерывания обслуживания низкоприоритетных заявок, находящихся в зоне прерывания. Поставленная цель достигается тем, что устройство по авт. св. № 1043655 дополнительно содержит группу из п триггеров, группу из К элементов ИЛИ, второй счетчик, регистр, схему сравнения, делитель частоты , третий и четвертый элементы И, четвертый и пятый элементы ИЛИ. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 06 F 9/46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1043655 (21) 4842366/24 (22)) 10.05.90 (46) 07.03.92. Бюл, № 9 (72) А. М. Белан

- (53) 681,325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1043655, кл. G 06 F 9/46, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ . РАЗНОПРИОРИТЕТНЫХ ГРУПП ЗАЯВОК (57) Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам приоритетного обслуживания запросов. Целью

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам прис ритет но го о 6сл ужи ва н ия за п росов,. и, является усовершенствованием устройства по авт. св. ¹ 1043655, Известно устройство приоритета, содержащее регистр заявок, группу из и регистров приоритета, группу из и схем сравнения, счетчик, группу из и элементов

И, элементы ИЛИ, триггер и генератор импульсовв.

Недостаток устройства — низкое быстродействие при анализе наличия низкоприоритетных заявок по сравнению с высокоприоритетными.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для обслуживания разноприоритетных групп заявок содержащее регистр заявок; схемы сравнения, регистры приоритета, счетчик, группу из и элементов И, элементы

И, ИЛИ, триггер, генератор импульсов, вхо„„Я 0„„1718219 А2 изобретения является повышение быстродействия устройства. При обслуживании высокоприоритетных заявок быстродействие повышается за счетуменьшения времени их ожидания в очереди путем прерывания обслуживания низкоприоритетных заявок, находя щихся в зоне прерывания.

Поставленная цель достигается тем, что устройство по авт. ca. ¹ 1043655 дополнительно содержит группу из и триггеров, группу из К элементов ИЛИ, второй счетчик, регистр, схему сравнения, делитель частоты, третий и четвертый элементы И, четвертый и пятый элементы ИЛИ. 1 ил. ды запросные, кодовые, запуска, ответный и выходы.

Недостаток устройства — низкое быстродействие при обслуживании высокоприоритетных заявок, обусловленное их длительным пребыванием в очереди. Высокоприоритетная заявка, поступившая в устройство во время обслуживания низкоприоритетной заявки, не может прерывать обслуживание последней в обслуживающем приборе независимо от времени обслуживания низкоприоритетной заявки.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства, Поставленная цель достигается тем, что устройство для обслуживания разноприоритетных групп заявок дополнительно содержит группу из и триггеров, группу из К элементов ИЛИ, второй счетчик, регистр, схему сравнения делитель частоты, третий и четвертый элементы И четвертый и пятый элементы ИЛИ, причем высокоприоритетные запросные входы устройства соедине1718219

20

40

50 ны с соответствующими входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым прямым входом третьего элемента

И, второй прямой вход которого подключен к выходу пятого элемента ИЛИ и к первому прямому входу четвертого элемента И, инверсные входы третьего и четвертого элементов И соединены с выходом схемы сравнения, первый и второй входы которой соединены с выходами соответственно второго счетчика и регистра, информационный вход которого является входом задания величины зоны прерывания устройства, счетный вход второго счетчика подключен к выходу четвертого элемента И, а вход установки в нулевое состояние второго счетчика соединен с выходом второго элемента ИЛИ, выход генератора импульсов соединен с входом делителя частоты, выход которого соединен с вторым прямым входом четвертого элемента И, выходы элементов И группы подключены к единичным входам соответствующих триггеров группы, выходы которых соединены с выходами устройства, выходы J-x триггеров группы ()=1, ..., К, где К вЂ” число низкоприоритетных абонентов) соединены с соответствующими входами пятого элемента ИЛИ, нулевые входы i-x триггеров группы (i=K+1, „., и, где и — число запросов) подключены к входам сброса высокоприоритетных разрядов регистра заявок и являются i-ми ответными входами устройства, нулевые входы J-x триггеров группы подключены к выходам j-x элементов ИЛИ группы, первые входы элементов

ИЛИ группы соединены с входами сброса низкоприоритетных разрядов регистра заявок и являются j-м ответными входами устройства, вторые входы элементов ИЛИ группы подключены к выходу третьего элемента И и к третьему входу второго элемента ИЛИ.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит п-разрядный регистр 1 заявок, где n —.число заявок, группу из и регистров 3 приоритета, группу из и схем 2 сравнения, счетчики 4 и 15, группу из п элементов И 5, триггер 8, генератор 9 импульсов, элементы И7, 12, 19, 20, элементы ИЛИ 6, 10, 11, 21, 22, запросные входы

23, ответные входы 24, кодовые входы 25, вход 26 запуска, вход 27 задания зоны прерывания, выходы 28, причем первая и вторая группы запросных входов 23 регистра 1 заявок соединены соответственно с высоко и низкоприоритетными запросными входами устройства, высокоприоритетные запросные входы устройства соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ

21, первая и вторая группы выходов регистра 1 заявок соединены с первыми входами соответственно i-x(1=К+1...„,n, где К - число низкоприоритетных абонентов) и J-x О=1, ..., К) элементов И группы, Первая группа выходов регистра 1 заявок соединена с соответствующими входами элемента ИЛИ 11, вторые входы элементов И 5 группы соединены с выходами соответствующих схем 2 сравнения, первые входы которых соединены с выходами соответствующих регистров 3 приоритета, входы которых подкл ючен ы к соответствующим кодовым входам 25 устройства, вторые входы схем сравнения соединены с выходом счетчика 4, счетный вход которого соединен с выходом элемента И 7, инверсный вход которого подключен к выходу элемента

ИЛИ 6 и нулевому входу триггера 8, единичный выход которого соединен с вторым прямым входом элемента И 7, третьими входами i-õ элементов И 5 группы и первым входом элемента И 12, инверсный вход которого соединен с выходом элемента И 11, выход элемента И 12 подключен к третьим входам )-x элементов И 5 группы, первый прямой вход элемента И 7 подключен к выходу генератора 9 импульсов и входу делителя 18 частоты, вход установки в единицу триггера 8 соединен с установочными входами счетчиков 4 и 15 и выходом элемента

ИЛИ 10, выходы элементов И 5 группы подключены к входам элемента ИЛ И 6 и единичным входам соответствующих триггеров 13 группы, нулевые входы i-x триггеров 13 группы подключены к входам сброса соответствующих высокоприоритетных разрядов регистра 1 заявок, входам элемента ИЛИ 10 и являются i-ми ответными входами 24 устройства, нулевые входы J x триггеров 13 группы подключены к выходам j-x элементов ИЛИ 14 группы, первые входы элементов ИЛИ 14 подключены к входам сброса соответствующих низкоприоритетных разрядов регистра 1 заявок, входам элемента

ИЛИ 10 и являются j-ми ответными входами

24 устройства, Выход элемента ИЛИ 21 соединен с первым прямым входом элемента И 20, второй прямой вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ 22 и первому прямому входу элемента И 19, инверсные входы элементов И 19 и 20 соединены с выходом схемы 17 сравнения, первый и второй входы которой соединены с выходами соответственно счетчика 15 и регистра 16, информационный вход которого является входом 27 задания зоны прерывания устройства, счетный вход счетчика 15 подключен к выходу элемента И 19, выход делителя 18 частоты

1718219 соединен с вторым прямым входом элемента И 19, выходы триггера 13 группы соединены с выходами 28 устройства, выходы J-x триггеров 13 соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ 22, вторые входы элементов ИЛИ 14 в группы подключены к выходу элемента И 20 и к третьему входу элемента ИЛИ 10.

Устройство работает следующим обра зом.;:а.

Сигналы-запросы от абонентов поступают через запросные входы 23 устройства в регистр 1 заявок, число разрядов которого равно числу абонентов п. В младшие К разрядов регистра 1 заявок поступают запросы от абонентов, приоритеты которых ниже приоритетов остальных (п-К) абонентов. Коды приоритетов абонентов по кодовым входам 25 поступают в соответствующие регистры 3 приоритета, Самому высокому приоритету как в группе высокоприоритетных, так и в группе низкоприоритетных абонентов соответствует наибольший из используемых кодов, Коды высокоприоритетных и низкоприоритетных абонентов могут совпадать. В регистр 16 по входам 27 устройства заносится двоичный код, определяющий величину зоны прерывания при обслуживании низкоприоритетных заявок.

В исходном состоянии триггер 8 и триггеры

13 группы находятся в нулевом состоянии.

Элементы И 19, И 20 оказываются закрытыми соответственно по первому и второму прямым входам нулевым сигналом с выхода элемента ИЛИ 22. Импульсы с выхода генератора 9 на счетные входы счетчиков 4 и 15 не поступают; На выходе схемы 17 сравнения присутствует нулевой сигнал, открывающий по инверсному входу элемент ИЛИ 20 устройства.

Сигнал начального пуска с входа 26 устройства через элемент ИЛИ 10 поступает на управляющие входы счетчиков "4 и 15, устанавливая все их разряды соответственно в "1" и "0". Сигнал с выхода элемента

ИЛИ 10 устанавливает также в "1" триггер

8, который формирует разрешающий сигнал на третьих входах (и-К) элементов И 5 группыы, соответствующих высокоприоритетным абонентам, Так как все. разряды счетчика 4 находятся в состоянии "1", а в регистрах 3 приоритета записаны приоритетные коды, присвоенные соответствующим запросам, то при наличии запроса максимального приоритета, относящегося к группе высокоприоритетных абонентов, на выходе соответствующей i-й схемы 2 сравнения появится единичный сигнал, который через i-й элемент И 5 группы поступит на единичный

60 вход i-го триггера 13 группы и i-й вход элемента ИЛИ 6.

Единичный сигнал с выхода элемента

ИЛИ 6 закрывает по инверсному входу элемент И 7 и устанавливает в "0" триггер 8.

Поступление импульсов на счетный вход счетчика 4 прекратится, элементы И 5 группы с (К+1) -го по и-й окажутся закрытыми по третьим входам. Единичный сигнал с единичного выхода i-го триггера 13 поступает на i-й выход 28 устройства, инициируя обслуживание запроса соответствующего высокоприоритетного абонента в обслуживающем приборе. Если среди запросов высокого приоритета нет запроса с максимальным приоритетным кодом, импульсы с выхода генератора 9 через элемент

И 7, открытый по инверсному и второму прямому входам сигналами с выходов соответственно элемента ИЛИ 6 и триггера 8, поступают на счетный вход счетчика 4. На выходе счетчика 4 формируется убывающая последовательность кодов чисел, начиная с максимального. При совпадении кода на выходе счетчика 4 с кодом в каком-либо регистре 3 приоритета, относящимся к высокоприоритетной группе абонентов, на выходе соответствующей схемы 2 сравнения формируется единичный сигнал. При наличии запроса от соответствующего высокоприоритетного абонента единичный сигнал с выхода i-й схемы 2 сравнения через i-й элемент И 5 поступает на единичный вход

i-ro триггера 13 группы. Тем самым инициируется обслуживание заявки 1-го абонента в обслуживающем приборе.

Одновременно с просмотром высокоприоритетных запросов формируЮтся сигналы на. выходах схем 2 сравнения, соответствующих низкоприоритетным абонентам, Однако, если на регистре 1 заявок зафиксирован хотя бы один высокоприоритетный запрос, элемент И 12 оказывается закрытым по инверсному входу единичным сигналом с выхода элемента ИЛИ 11. Нулевой сигнал с выхода элемента И 12 закрывает по третьим входам J e элементы И 5 группы, поэтому сигналы, формируемые на выходах j-x схем 2 сравнения, на выходы 28 устройства, соответствующие абонентам низкоприоритетной группы, не поступают.

Если заявки высокого приоритета в системе отсутствуют, нулевой сигнал с выхода элемента ИЛИ 11 открывает по инверсному входу элемент И 12. В результате единичный сигнал с единичного выхода триггера 8 через элемент И 12 поступает на третьи входы j-x элементов И 5 группы. При наличии низкоприоритетного зап роса в соответствующем разряде регистра 1 заявок единичный

1718219 сигнал с выхода j-й схемы 2 сравнения через

j-й элемент И 5 группы поступает на единичный вход J-го триггера 13 группы. На j-м выходе 28 устройства появляется единичный сигнал, инициирующий обслуживание запроса низкоприоритетного j-го абонента в обслуживающем приборе. Единичный сигнал с единичного выхода j-го триггера 13 поступает также через элемент ИЛИ 22 на первый и второй прямые входы соответственно элементов И 19 и И 20 устройства. В результате импульсы с выхода генератора 9 через делитель 18 частоты и элемент И 19, открытый по инверсному входу нулевым сигналом с выхода схемы 17 сравнения, начинают поступать на счетный суммирующий вход счетчика 15.

На выходе счетчика 15 формируется двоичный код числа, пропорционального времени обслуживания j-го низкоприоритетного запроса. Элемент И 20 открыт по второму прямому и инверсному входам соответственно единичным сигналом с выхода элемента ИЛИ 22 и нулевым сигналом с выхода схемы

17 сравнения, При поступлении в регистр 1 заявок запросов от высокоприоритетных абонентов на выходе элемента ИЛИ 21 появляется единичный сигнал, который через элемент И 20 поступает на третий вход элемента ИЛИ 10, инициируя очередной цикл работы устройства, и через элементы ИЛИ 14 группы — на нулевые входы j-х триггеров 13, соответствующих низкоприоритетной группе абонентов. B результате íà j-м выходе 28 устанавливает нулевой сигнал, прерывающий обслуживание j-го низкоприоритетного запроса в обслуживающем приборе. На выходе элемента ИЛИ 22 устанавливается нулевой сигнал, закрывающий по первому и второму прямым входам соответственно элементы И

19, И 20 устройства. Поступление импульсов на счетный вход счетчика 15 прекращается.

В очередном цикле работы устройства, инициированном при поступлении высокоприоритетного запроса единичным сигналом с выхода элемента ИЛИ 10, установятся в "0" все разряды счетчика 15 и в "1", все разряды счетчика 4, а также триггер 8. На выходе счетчика 4 будет формироваться убывающая последовательность двоичных кодов чисел, что позволит выявить и поставить на обслуживание поступивший запрос i-m высокоприоритетного абонента, Если заявки высокого приоритета не поступят в систему до истечения интервала времени, заданного двоичным кодом в регистре

16, обслуживание низкоприоритетного запроса продолжится, на выходе счетчика 15 формируется возрастающая последовательность двоичных кодов чисел, пропорциональ10

15 ного. i-го или J-го запроса в обслуживающем

50

35 ных времени обслуживания. J-го запроса.

При совпадении кодов в счетчике 15 и регистре 16 на выходе схемы 17 сравнения появится единичный сигнал, закрывающий по инверсным входам элементы И 19, И 20, B результате прекращается поступление импульсов на счетный вход счетчика 15 и блокируется прохождение через элемент И 20 сигналов-запросов от высокоприоритетных абонентов, т.е. исключается возможное прерывание обслуживания низкоприоритетного запроса при поступлении запроса высокоприоритетного абонента.

После окончания обслуживания очередприборе единичным сигналом по соответствующему ответному входу 24 устройства уста навливаются в нулевое состояние соответствующий высоко при низкоприоритетный разряд регистра 1 заявок и триггер 13

Тем самым обслуженный запрос исключается из очереди и снимается с обслуживания. Одновременно сигнал окончания обслуживания

l-го или J-ro запроса поступает через элемент

ИЛИ 10 на входы установки в "0" и "1" всех разрядов соответственно счетчика 15 и счетчика 4 и единичный вход триггера 8, инициируя очередной цикл работы устройства по определению наиболее приоритетного запроса на обслуживание в очереди. В каждом цикле работы устройства коды приоритетов абонентов в регистрах 3 и код, определяющий величину зоны прерывания, в регистре 16 могут быть изменены. В регистр 16 может быть записан код любого числа, что позволяет задавать различные интервалы времени, на которых разрешено прерывать обслуживание низкоприоритетных запросов. При занесении в регистр 16 нулевого кода устройство реализует дисциплину обслуживания с относительными приоритетами высокоприоритетных запросов над низкоприоритетнымии.

Если в регистр 16 заносится код числа, превышающего время обслуживания любой низкоприоритетной заявки, устройство реализует дисциплину обслуживания с абсолютными приоритетами между группами высокоприоритетных и низкоприоритетных абонентов. B противном случае обслуживание низкоприоритетной заявки делится на зоны прерывания и недоступности, т.е, совмещаются 2 дисциплины обслуживания.

Таким образом, в устройстве обслуживание низкоприоритетных запросов делится на зоны прерывания и недоступности, на которых реализуются дисциплины обслуживания соответственно с абсолютным и относительным приоритетом высокоприоритетных абонентов над низкоприоритетными. За счет

1718219

35

45

55 введения зоны прерывания повышается быстродействие устройства при обслуживании запросов высокоприоритетных абонентов.

Формула изобретения 5

Устройство для обслуживания разноприоритетных групп заявок по авт. св. hh

1043655, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит группу триггеров, группу из К эле- 10 ментов ИЛИ, второй счетчик, регистр, схему сравнения, делитель частоты, третий и четвертый элементы И, четвертый и пятый элементы ИЛИ, причем высокоприоритетные. запросные входы устройства соединены с 15 соответствующими входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым прямым входом третьего элемента И, второй прямой вход которого подключен к выходу пятого элемента ИЛИ и к первому 20 прямому входу четвертого элемента И, инверсные входы третьего и четвертого элементов И соединены с выходом схемы сравнения, первый и второй входы которой соединены с выходами соответственно вто- 25 рого счетчика и регистра, информационный вход которого является входом задания величины зоны прерывания устройства, счетный вход второго счетчика подключен к

30 выходу четвертого элемента И, а вход установки в нулевое состояние соединен с выходом второго элемента ИЛ И, выход генератора импульсов соединен с входом делителя частоты, выход которого соединен с вторым прямым входом четвертого элемента И, выходы элементов И группы подключены к входам установки в единичное состояние соответствующих триггеров группы, выходы триггеров группы соединены с выходами устройства, выходы J-х триггеров группы (J=1,...,Ê, К вЂ” число низкоприоритетных абонентов) соединены с соответствующими входами пятого элемента ИЛИ, входы установки в нулевое состояние i-x триггеров группы (i=K+1,...,п, n — число запросов) подключены к входам сброса соответствующих высокоприоритетных разрядов регистра заявок, и являются I-ми ответными входами устройства, нулевые входы J-x триггеров группы подключены к выходам j-x элементов ИЛИ группы, первые входы элементов

ИЛИ группы подключены к входам сброса соответствующих низкоприоритетных разрядов регистра заявок и являются J-ми ответными входами устройства, вторые входы элементов ИЛИ группы подключены к выходу третьего элемента и третьему входу второго элемента ИЛИ.

1718219

1.2, Составитель А.M. Белан

Редактор И.Ванюшкина Техред М,Моргентал Корректор С.Шевкун

Производственно-издательский комбинат ТГатент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 882 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5