Устройство приоритета

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цепях управления устройствами общего пользования Целью изобретения является повышение быстродействия. Устройство содержит две группы элементов И-НЕ, две группы элементов И, группу триггеров, пять элементов И, элемент НЕ генератор тактовых импульсов, триггер, регистр маски и регистр режимов. В устройстве запись очередного запроса осуществляется сразу же после окончания обслуживания предыдущего , а обслуживание поступившего запроса - после окончания обслуживания запросов более высокого приоритета и при отсутствии их поступления. 1 ил., 1 табл.

1741 133 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s G 06 F 9/46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 фь.,G3 ,>

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4832917/24 (22) 29.05.90 (46) 15.06.92. Бюл. № 22 (72) В.А, Васильев, С.Л. Гусев, В.А. Кокин и

С.А. Захаров (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1148030, кл. G 06 F 9/46, 1982, Авторское. свидетельство СССР

¹ 1361553, кл. С 06 F 9/46, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ПРИОРИТЕТА (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в

Изобретение относится к вычислительной технике л может быть использовано в целях управления устройствами общего пользования, Известно устройство приоритета, К недостатку которого следует отнести независимость времени обслуживания запросов от их приоритета. Устройство имеет расширенные функциональные возможности, однако оно не обеспечивает возможности изменять приоритет запросов.

Наиболее близким к предлагаемому является асинхронное устройство переменного приоритета, Однако данное устройство обладает рядом недостатков: дисциплина обслуживания запросов жестко фиксирована, запись вновь поступивших запросов на обслуживание происходит только после обслуживания всех ранее записанных, что приводит к,длительному времени ожидания обслуживания высоко риоритетных заявок, цепях управления устройствами общего пользования, Целью изобретения является повышение быстродействия. Устройство содержит две группы элементов И-НЕ, две группы элементов И, группу триггеров, пять элементов И, элемент НЕ, генератор тактовых импульсов, триггер, регистр маски и регистр режимов. В устройстве запись очередного запроса осуществляется сразу же после окончания обслуживания предыдущего, а обслуживание поступившего запроса — после окончания обслуживания запросов более высокого приоритета и при отсутствии их поступления, 1 ил,, 1 табл, Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет обеспечения возможности изменения режимов его работы.

Поставленная цель достигается тем, что в асинхронное устройство переменного приоритета, содержащее первую группу элементов И-НЕ, первую группу элементов

И, группу триггеров регистра запросов, вторую группу элементов И-НЕ, вторую группу элементов И, первый регистр маски, первый элемент И, элемент НЕ, генератор тактовых импульсов, второй элемент И, триггер, третий элемент И, первый вход которого подключен одновременно к выходу первого элемента И, входу элемента НЕ, входу генератора тактовых импульсов, выход которого подключен одновременно к первому входу третьего и второму входу второго элементов

И, выход второго элемента И является выходом устройства, входы запросов первой группы входов которого соединены одновременноо с первыми входами соответствую1741133 щих элементов И и И-НЕ первых групп, выходы которых соединены с первыми и четвертыми входами соответственно одноименных триггеров группы регистра запросоа аторь;е входы которых объединены и подключены к шине "логический ноль" устройства, а третьи входы обьединены и являются первым входом сброса устройства, входы ответа второй группы входов которого подключены одновременна к вторым входам элементов И-НЕ и третьим входам элементов И первых групп, второй вход записи маски устройства соединен одновременно с вторым входом установки в единицу триггера и первым входом записи первого регистра маски, группа информационных входов которого является третьей группой входов устройства, а выходы подключены одновременно к четвертым входам соответствующих элементов И второй груп5

20 пы и вторым входам соответствующих элементов И-HE второй группы, первые входы которых подключены одновременно к выходам соответствующих триггеров группы триггеров регистра запросов и первым вхо- 25 дам соответствующих элементов И второй группы, третьи входы которых объединены и подключены к выходу элемента НЕ, пятые входы второго и третьего элементов И второй группы объединены и подключены од- 30 новременно к четвертому входу четвертого элемента И второй группы, второму входу первого элемента И и к выходу первого элемента И-НЕ второй группы, шестой вход третьего элемента И второй груп- 35 пы подключен одновременно к третьему входу первого элемента И; выходу второго элемента И-НЕ второй группы и пятому входу четвертого элемента И второй группы, шестой вход которого соединен 40 одновременно с выходом третьего элемента

И-НЕ второй группы и четвертым входом первого элемента И, первый вход которого подключен к второму инверсному выходу четвертого триггера группы триггеров реги- 45 стра запросов, первый выход которого подключен к первому входу четвертого элемента И второй группы элементов И, выходы которых являются группой выходов устройства, дополнительно введены первый 50 элемент ИЛИ, четвертый элемент И, второй элемент ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ, второй регистр режимов, пятый элемент И, выход которого соединен с входом установки в состояние первого регистра маски, второй 55 вход пятого элемента И соединен с первым выходом триггера, а первый — с вторым выходом второго регистра режима, группа информационных входов которого образует четвертую группу входов устройства, третий вход которого подключен одновременно к входу записи второго регистра режимов и второму входу элементов ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторыми входами элементов И второй группы, первый вход элемента ИЛИ-HE подключен одновременно к выходу первого элемента ИЛИ и первому входу четвертого элемента И, выход которого подключен одновременно к выходу первого элемента ИЛИ и первому входу четвертого элемента И, выход которого подключен к первому входу второго элемента

ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента И, выход второго элемента ИЛИ подключен одновременно к вторым входам элементов И-НЕ первой группы, второй вход четвертого элемента И соединен с первым выходом второго регистра режимов, входы первого элемента ИЛИ подключены к одноименным входам ответоа второй группы входов устройства.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит первую группу элементов И-НЕ 1, первую группу элементов И 2, группу триггеров 3 регистра запросов, вторую группу элементов И-НЕ 4, вторую группу элементов И 5, первый регистр 6 маски, первый элемент И 7, элемент

НЕ 8, генератор тактовых импульсов 9, второй элемент И 10, триггер 11, третий элемент И 12, первый элемент ИЛИ 13, четвертый элемент И 14, второй элемент

ИЛИ 15, элемент ИЛИ-НЕ 16, второй регистр 17 режимов, пятый элемент И 18, первую 19 и вторую 20 группы входов, первую

21 и вторую 22 входные шины, третью 23 группы входов, третью 24 входную шину, четвертую 25 группу входов, группу выходов

26, выходную шину 27.

Устройство работает следующим образом.

В статическом режиме триггеры и регистры устройства установлены в любое состояние, В динамическом режиме работа устройства начинается с записи режима работы устройства и маски. После включения питания по первой входной шине 21 на третьи входы триггеров 3 группы поступает сигнал, устанавливающий триггеры 3 группы в нулевое состояние.

После этого по второй 22 и третьей 24 входным шинам на первые входы первого и второго 17 регистров поступают сигналы записи, в результате чего присутствующий на третьей группе входов 23 код маски записывается в первый б регистр маски, причем нулевые значения разрядов указывают замаскированные уровни приоритета, присутствующий на четвертой группе входов 25

1741133

55 код режима записывается во второй 17 регистр режима, а триггер 11 устанавливается в единичное состояние. В соответствии с записанным во второй 17 регистр режима кодом устройство может работать в четырех режимах в соответствии с таблицей.

Режим 1. Этап записи запросов.

В данном режиме дискретного обслуживания запросов без использования маски в исходном состоянии группа триггеров

3 регистра запросов обнулена, во второй регистр 17 запросов записан код 00, в первом регистре 6 маски записан код маски.

В результате этого с первого выхода второго регистра 17 режима сигнал низкого уровня поступает на второй вход четвертого элемента И 14, запрещая прохождение через него сигналов с выхода первого элемента ИЛИ 13 на первый вход второго элемента

ИЛИ 15. Сигнал низкого уровня с второго выхода второго регистра 17 режима поступает на первый вход пятого элемента И 18, запрещая прохождение через него сигналов высокого уровня с первого выхода триггера

11 на второй вход первого регистра 6 маски, в результате чего первый регистр 6 маски оказывается переведенным в состояние высокого импеданса (далее состояние) на все время работы устройства в данном режиме.

Так как триггеры группы 3 регистра запросов обнулены, то на их в прямых выходах присутствуют сигналы низкого уровня, которые поступают одновременно на первые входы элементов И-НЕ 4 второй группы и элементов И 5 второй группы, в результате чего на выходах 26 группы.выходов устройств<. так же присутствуют сигналы низкого уровня, а на выходах элементов И-НЕ второй группы присутствуют сигналы высокого уровня, которые поступают на соответствующие входы первого элемента И 7. Поскольку на первом входе первого элемента И 7 так же присутствует сигнал высокого уровня, то на выходе первого элемента И 7 так же присутсвует сигнал высокого уровня, поступающий одновременно на элемент НЕ 8, генератор тактовых импульсов 9 и на первым вход третьего элемента И 12, в результате чего с выхода элемента НЕ 8 сигнал низкого уровня поступает на третьи входы элементов И 5 второй группы, блокируя их, генератор тактовых импульсов начинает работать, в результате чего на его выходе формируется импульс, который приводит триггер 11 в нулевое состояние. Так как на выходе первого элемента И 7 продолжает присутствовать сигнал высокого уровня, то генератор импульсов 9 вырабатывает следующий импульс, который переводит триггер

11 в единичное состояние, в результате чего на выходе третьего элемента И 12 формируется импульс, поступающий с его выхода через второй элемент ИЛИ 15 на вторые входы элементов И-HE 1 первой группы, разрешая запись поступавших на входы 19 группы входов запросов в триггеры 3 группы триггеров регистра запросов, в результате чего в соответствующие триггеры 3 группы триггеров регистра запросов устанавливаются в единичное состояние.

Сигнал высокого уровня с выхода соответствующих триггеров 3 группы триггеров регистра -запросов поступает одновременно на первые входы соответствующих элементов И 5 второй группы и элементов И-НЕ

4 второй группы, с выходов которых сигнал низкого уровня поступает одновременно на соответствующие входы элеменов И 5 второй группы и входы первого элемента И 7, в результате чего на выходе первого элемента И 7 появится сигнал низкого уровня, который вызовет остановку генератора тактовых импульсов 9 и появление сигнала низкого уровня на выходе третьего элемента И 12, в результате чего дальнейшая запись запросов в триггеры.3 группы триггеров регистра запросов прекратится.

На этом этап записи запросов заканчивается.

Этап обработки запросов.

Сигнал низкого уровня с выхода первого элемента И 7 поступает на вход элемента

НЕ 8, с выхода которого сигнал высокого уровня поступает на третьи входы элементов И 5 второй группы, однако совпадение сигналов высокого уровня происходит только на входах того элемента И 5 второй группы, куда поступает сигнал высокого уровня с выхода соответствующего триггера 3 группы триггеров регистра запросов. Таким образом на выходах 26 группы в любой момент времени присутствует только один сигнал высокого уровня, причем на том выходе 26 группы выходов, который соответствует наивысшему необработанному запросу. По окончании обработки запроса по соответствующему входу 20 второй группы входов поступает импульс ответа, который, пройдя через вход соответствующего триггера 3 группы триггеров регистра запросов, сбрасывает его в нулевое состояние. Одновременно этот же импульс поступает через первый элемент ИЛИ 13 и элемент ИЛИ-НЕ 16 на вторые входы элементов И 5 второй группы, блокируя выдачу сигналов высокого уровня на время действия импульса ответа. В результате этого сигнал высокого уровня снимается с соответствующего выхода 26 группы выходов.

1741133

Через время, равное длительности импульса ответа, аналогичным образом сигнал высокого уровня появляется на следующем выходе 26 группы выходов устройства, если соответствующий триггер 3 группы триггеров регистра запросов установлен в единичном состоянии.

Этап окончания обработки запросов, После того, как будут обработаны все запросы данной группы, на всех входах первого элемента И 7 будут присутствовать сигналы высокого уровня (так как все триггеры

3 группы триггеров регистра запросов установлены в нулевое состояние), следовательно, на выходах соответствующих элементов

И-НЕ 4 второй группы присутствует сигнал высокого уровня. В результате на выходе первого элемента И 7 образуется сигнал высокого уровня и устройство начинает новый цикл работы.

Режим 2. Этап записи запросов.

В режиме 2 дискретного обслуживания запросов с использованием маски исходное состояние регистров и триггеров устройства, а так же их функционирования происходит аналогично, за исключением того, что на втором выходе второго регистра 17 режима присутствует сигнал высокого уровня, разрешающий прохождение сигнала с первого выхода триггера 11, В результате этого к моменту окончания этого этапа на первом выходе триггера 11 присутствует сигнал высокого уровня, который через пятый элемент И 18 поступает на второй вход первого регистра 6 маски, в результате чего на выходах первого регистра 6 маски, а следовательно, и на соответствующих входах элементов И-HE и И вторых групп будет присутствовать маска, причем сигналы низкого уровня будут соответствовать замаскированным уровням приоритетов запросов.

Режим обработки запросов, Данный этап проходит с той лишь разницей, что в начале обслуживания только незамаскированные запросы. После того как будут обработаны все не замаскированные запросы на всех входах первого элемента И 7 появляются сигналы высокого уровня. С выхода этого элемента сигнал высокого уровня поступает на вход генератора тактовых импульсов 9, который формирует следующий импульс, по которому триггер 11 переводится в нулевое состояние, в результате чего сигнал низкого уровня с первого выхода триггера 11 через пятый элемент И

18 поступает на второй вход первого регистра 6 маски и переводит его в состояние, в результате чего код маски снимается с вторых элементов И-НЕ 4 второй группы и на5

55 чинается обработка запросов, которые ранее были замаскированы.

Этап окончания обработки запросов.

Характерной чертой режимов 1 и 2 является дискретное обслуживание запросов, т.е. запись и обслуживание очередной группы запросов различных приоритетов производится в определенные моменты времени, определяемые моментом окончания обработки последнего из запросов предыдущей записанной группы.

Режим 3. Этап записи запросов.

В режиме 3 непрерывного обслуживания запросов без использования маски исходное состояние триггеров и регистров устройства то же, за исключением того, что на первом выходе второго регистра 17 режима присутствует сигнал высокого уровня, разрешающий прохождение импульсов ответа с выхода первого элемента ИЛИ 13 через четвертый элемент И 14 и второй элемент ИЛИ 15 на вторые входы элементов

ИЛИ-НЕ 1 пеовой гочппы, Этап записи запросов. После обработки очередного запроса импульс ответа по соответствующему входу 20 второй группы входов поступает на одноименный вход первого элемента ИЛИ 13 и с его выхода через четвертый элемент И 14 и второй элемент ИЛИ 15 на вторые входы элементов

И-НЕ 1 первой группы, в результате чего в соответствующие триггеры 3 группы триггеров регистра запросов будут записаны запросы, если к этому моменту времени они выставлены на соответствующих входах 19 первой группы входов. В этом случае обслуживаться будет запрос с высшим приоритетом, даже если он только что поступил. К обслуживанию запросов более низких приоритетов устройство перейдет только в случае отсутствия на данный момент времени запросов с высшим приоритетом, Если в момент обслуживания запроса с низким приоритетом будет выставлен запрос с более высоким приоритетом, то он будет обслужен сразу же после окончания обслуживания предыдущего запроса.

Этап окончания обработки запросов, B этом режиме окончание обработки запросов происходит в том случае, если запрос больше не поступает. При этом устройство находится в состоянии ожидания, Режим 4. Этап записи запросов.

Данный этап режима 4 непрерывного обслуживания запросов с использованием маски аналогичен, но с той лишь разницей, что разрешено использование записанного в первый регистр 6 маски кода маски.

Этап обработки запросов.

1741133

10

15 вующим входам с (i+1)-го по и-й элементов

30

35 е еИ1 р д 40 м и

1у о 45 и а, м

- 50 о см х 55

После обслуживания всех записанных незамаскированных запросов при отсутствии вновь поступивших производится переключение триггера 11 и происходит обслуживание замаскированных запросов.

Этап окончания обработки запросов.

Таким образом характерной чертой режимов 3 и 4 является непрерывное обслуживание запросов, т.е, запись очередного запроса осуществляется сразу же после окончания обслуживания предыдущего, а обслуживание поступившего запроса — после окончания обслуживания запросов более высокого приоритета и отсутствии их поступления.

Использование устройства-прототипа позволяет обслуживать поступившие запросы по одной фиксированной дисциплине обслуживания, при которой заявки с высшим приоритетом вынуждены ожидать окончания обслуживания группы запросов с более низкими приоритетами. Использование же предлагаемого устройства позволяет изменять дисциплину обслуживания, при изменении параметров потока запросов, что приводит к повышению качества обслуживания запросов с высшими приоритетами.

Таким образом, предлагаемое устройство может быть использовано в блоках управления устройствами общего пользования с повышенными требованиями к качеству обслуживания запросов с высшими приоритетами.

Формула изобретения

Устоойство приоритета, содержаще две группы элементов И-НЕ, две группы эл ментов И, группу триггеров, регистр мвск три элемента 2И, элемент НЕ, генерато тактовых импульсов, триггер, первый вхо первого элемента И соединен с выходо второго элемента И, входом элемента НЕ входом генератора тактовых импульсов, вь ход которого подключен к первому вход третьего элемента И, второму входу первог элемента И и к С-входу триггера, вход запи си регистра маски является входом запис устройства и подключен к S-входу триггер нулевой выход которого соединен с третьи входом первого элемента И и вторым вхо дом третьего элемента И, выход которог является выходом разрешения записи ма ки устройства, группа входов запросов кото рого подключена к первым входа одноименных элементов И-НЕ и И первь групп, выходы которых подключены к S- u

R-входам соответственно одноименных триггеров группы, прямые выходы которых подключены к первым входам элементов И второй группы и к первым входам одноименных элементов И-НЕ второй группы, за исключением последнего вторые входы поде ключены к одноименным разрядным выходам регистра маски и к вторым входам одноименных элементов И второй группы, третьи входы которых подключены к выходу элемента НЕ, выходы элементов И-НЕ второй группы подключены к соответствующим входам второго элемента И, выход i-го (i=1,..., n=1, n — число запросов} элемента

И-НЕ второй группы подключен к соответстИ второй группы, выходы элементов И второй группы являютсяч группой запросных выходов устройства, группа входов ответа которого подключена к вторым входам элементов И и И-НЕ первых групп соответственно, D-входы триггеров группы подключены к шине логического нуля устройства, С-входы триггеров группы являются тактовым входом устройства, группа информационных входов регистра маски является группой входов маски устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него дополнительно введены первый элемент ИЛИ, четвертый элемент И, второй элемент ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ, регистр режимов, пятый элемент И, первый вход которого соединен с первым разрядным выходом регистра режимов, группа информационных входов которого является группой входов режима устройства, вход записи которого является группой входов режима устройства, вход за.писи которого подключен к входу записи регистра режимов и первому входу элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ и первому входу четвертого элемента И, второй вход которого соединен с вторым разрядным выходом регистра режимов, выход четвертого элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И, единичный выход триггера соединен с вторым входом пятого элемента И, выход которого соединен с входом разрешения выдачи регистра маски, выход элемента

ИЛИ-НЕ соединен с четвертыми входами элементов И второй группы, группа входов ответа устройства соединена с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ вЂ” с третьими входами элементов И-НЕ первой группы.

1741133

Режим работы

75r г5г

Состояние первого выхода егист а 17

Состояние второго выхода егист а 17

Режим дискретного обслуживания. запросов без использования маски

Режим дискретного обслуживания запросов с использованием маски

Режим непрерывного обслуживания запросов без использования маски

Режим непрерывного обслуживания запросов с использованием маски

Устройство приоритета Устройство приоритета Устройство приоритета Устройство приоритета Устройство приоритета Устройство приоритета 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в аппаратуре сопряжения внешних устройств с каналом ввода-вывода ЭВМ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в ЭВМ коммутационных узлов и АТС с программным управлением

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам приоритетного обслуживания запросов

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах

Изобретение относится к вычислительной технике

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в многомашинных и многопроцессорных вычислительных системах для децентрализованного арбитража запросов на захват общей магистрали

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в многомашинных и многопроцессорных вычислительных системах

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к системам коллективного пользования, и может быть использовано в системах обмена информацией

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение в многопроцессорных системах для распределения нагрузки между процессорами

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, а точнее к приоритетной обработке данных, и предназначено для использования в мультипроцессорных системах, в локальных сетях и в системах распределенного управления

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для организации доступа к коллективно используемому ресурсу

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для организации межмашинного обмена в распределенных вычислительных комплексах и сетях ЭВМ

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для использования в локальных вычислительных сетях с шинной топологией для управления передачей пакетов данных через общий канал

Изобретение относится к способам управления перегрузкой сообщениями элементарной программы в электронной системе коммутации

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть применено в системах обмена данными

Изобретение относится к отвечающей системе, то есть способной к работе в реальном масштабе времени и толерантной к ошибкам системе для обработки сигналов, с множеством блоков обработки данных, которые соединены друг с другом через блоки передачи данных

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение в отказоустойчивых многопроцессорных системах для перераспределения нагрузки между процессорами во время отказов

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах последовательно-параллельного обслуживания запросов абонентов с переменным распределением потоков информации по линиям связи
Наверх