Вычислительная система

 

ц, ес«к

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.06.7э (21) i, 96842/18 — 24 с присоединением заявки ¹

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретений и открытий (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.09.76.Бтоллетень ¹ 36 (45) Дата опубликования описания Ос>.12.76

Г. М. Адельсон-Вельский, В. Jl, Арлазаров, A. С. Варпаховский, (72) Авторы изобретения

В. A. Ведешенков, A. Ф. Волков, H. В. Дагурова, В. П. Доза, В. Д. Зенкин, Н, Г. Зенкина, А. В. Лебедев, A. A. Леман, В. С. Лихонинский, В. T. Лысиков, B. A. Макаров, И. В. Ilpaili ншвили, Г. Б. Семенов, Г. К. Сорокин, В, А. Трапезников, И. А,Фараджев и М. Б.Фурман (I1) Заявитель Ордена ленина институт проолем управления (54) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА раммы.

Недостаточно высокая гроизвэдительность таких систем обусловлена необходимостью испэльзования операционной системы для расгределения вычислительных ресурсов при организации мультипрограммной работы.

IlenB изобретения — повышение производительности вычислительной системы, Изобретение относится к цифровой вычислительной технике.

Известны вычислительные cIIñòe:,:û, содержашие устройства обработки, первые управляюшие выходы которых соединены с соответствуюшими первыми вхэдами блока анализа занятости устройств обработки, оперативное загоминаюшее устройство, входы и выходы кэтэро, о через пе1-вый коммутатор соединены с первыми выходами и входами сверхоперативных запоминаюших устройств, вторые входы и выходы которых соединены с первыми выходами и входами соответствуюших устройств управления, соединенных вторыми входами и выходами с первыми выходами и входами сэответствуюших блоков хранения слова состояния прогЭтэ достигается тем, чтэ предлагаемая вычислительная система содержит блок выбора приоритетных устрэйств управления, первые входы 1 выходы кэтэрогэ соединены с третьимп выходами и входами соответствующих устр-.йств управления, а вторые входы подключе» ы к пepвэ:.iy выходу блэкa аназанятэс ги > стрэ,cTB обработки, классификации команд, первые входы кото1О рого подключены к вторым выхэдам блока выбора приоритетных устрэйств управления, первые выходы соединен>ы с первыми входами устройств эбрабэтки, а вторые входы и выходы соединены с втэрымн выходами и входами блэка анализа занятости устройств обработки, блок памяти невыполненных команд, первые выходы котэрэго соединены с первыми входами устройств обработки, а первые входы подключены к первым выходам

2Q блэка классификации команд, блок анализа памяти невыполненных команд, первые входы и выходы которэгэ соединены с вторыми выходами и входами блока памяти невыполненных команд, вторые входы u Bbi25 ходы соединены с третьпмп выходами и Вхо530333 дами блока классификации команд, третий вход подключен к третьему выходу блока анализа занятости устройств обработки, а третий выход соединен с третьим входом блока выбора приоритетного устройства управления, второй коммутатор, первые информационные и управляющие входы и выходы которогэ соединены с вторыми и третьими выходами и входами устройств обработки соответственно, а вторые информационные и управляющие входы и выходы соединены с третьими выходами и входами сверхоперативных запоминающих устройств и четвертыми выходами и входами устройств управления соответственно, и третий коммутатор, включенный между вторыми входами и выходами блоков хранения слова состояния программы и четвертыми выходами и входами сверхоперативных запоминающих устройств.

На чертеже представлена схема предлагаемой вычислительной системы.

Вычислительная система содержит устройства обработки 1, — 1,, первыс управ) 1

25 ляющие выходы которых соединены с соответствующими первыми входами блока 2 анализа занятости устройств эбработки, оперативное запоминающее устрэйство 3, входы и выходы которого через коммутатор 4 сое30 динены с первыми выходами и входами сверхоперативных запоминающих устройств

5 — 5 вторые входы и выходы которых соединены с первыми иь;ходами и входами соответствующих устройств управления 6, 6,„, соединенных вторыми вхэдами и выходами с первыми выходами и входами соответствующих блоков 7, — 7 „ хранения слова состояния программы, Кроме того, в состав системы входит

4 блок 8 выбора приоритетных устройств управления, первые входы и выходы кэторогэ соеди-;сны с третьими выходами и входами соответствуюших устройств управления 6 )— бщ, а вторые входы подключены к первому выходу блока 2 анализа занятости устройств обработки; блок класспфикацип команд 9, первые входы которого пэдключснь. к вторым вь1ходам блока выбора 8 приоритетных устройств управления, первые выходы соединены с первыми входами устройств обработки 1 - lI а вторые входь: и выходы а> соединены с вторыми выходами н вхэдамн блока 2 анализа занятости устройств обработки; блок 10 памяги нсвыпэлпспных коа» манд, первые выходы которого соединены с первыми входами устройств обработки 1, 1л, а первые входы подключены к первым о. выходам блока классификации команд 9; блок 11 анализа памяти невыполненных к»- < л манд, первые входы и выходы которого соединены с вторыми выходами и входами блока 10 гамяти невыполненных команд, вторые входы и выходы соединены с третьими выходами и вхэдаь.и блока классификации команд 9, третий вход подключен к третьему выходу блока анализа 2 занятости устройств обработки, а третий выход соединен с третьим входог. блока 8 выбора приоритетных устрой ств управления; коммутатор 12, первые информационные и управляющие входы и выходы которого соединены с вторыми и третьими выходами и входами устройств обработки 1 — 1III соответственно, а вторые информационные и управляющие входы и выходы соединены с третьими выходами и входами сверхоперативных запоминающих устройств 5 — 5р, и четвертыми выходами и входами устройств управления 6 — бгпсоответственно, и коммутатор 13, включенный между вторыми входами и выходами блоков 7 — 7 хранения слова состояния программы и четвертыми выходами и входами сверхоперативных запоминающих устройств 5 — 5 „.

Вычислительная система работает следующим образом.

Все програмл ы реп аемых задач и массивы обрабатываемых чисел ра=-бить. на блоки и хранятся в оперативном запоминающем устройстве 3. По мере решения задачи по запросу от устройств управления 61—

6 „очередные блоки программы и массивов чисел через коммутатор 4 передаются в соответствующие сверхоперативные запомицмэшие устройства 5 — 5>. Устройства управления 6 — б пнепосредственно или через коммутатор 12 и соответствующий блок 7 — 7, хранения слова с ост ояния программы выбирают очередную команду блока программы из соответствующего сверхоперативного запоминающего устройства

5 — 5 Рга команда запоминается в соответствующем блоке хранения слова состояния программы, а устройство управления

6q 6,... или бл„вызвавшее команду-, производит сс обработку (модифицирует адреса эпсрацдэв, определяет физические адрес» операндов), Пос".å окончания обработки устройство управления 6, 6>, ... или бг„ передает сформированные адреса операндов в соответствующий блок 7, 7, ... или 7 п хранения слова состояния программы и подает на блок 8 выбора приоритетных устройств управления запрос на выполнение подготовленной команды. Если блэк выбора приоритетных устройств управце| ия свободен, то устройство управления, пославшее запрос, передает на него код операции, номер команды и свой номер. Эта информация поступает на блок классификации команд 9, который по ходу команды определяет группу устройств обработки 1(- 11„, которые физически могут выполнить эту команду. После этогэ блок классификации команд 9 за— пускает блэк 2 анализа занятости устройств эбрабэтки. Если хотя бы одно из устройств обработки 1л — 1(„, входящих в группу, определенную блоком классификации команд

9, свободно, блэк 2 анализа занятости устройств обработки подключает выходы блока классификации команд 9 к этому у)стрэйству обработки 1; . В это ycTpo)icTBD передаются код операции, номер устрэйства управления, пославшего запрос на выполнение команды. Если в группе устройств обраоотки, Определенной блоком классификации команд 9, имеется несколько свобэдных устрэйств обработки, то подключение Вь(ходов блэка классификации команд 9 к эдному из них Определяется гравцлэм, реализуемым в блэке 2 анализа занятости устройств эбработки, Выбранное устрэйствэ обработки 1 „— l, пэсылает на управляющие входы кэммутатора 12 номер команды, номер обратившегося устройства управления бл — 6m л свой номер, С выхода коммутатора 12 номер команды и номер выбранного устройства ооработки 1! — 1()7 поступают в обратившееся устройство управления 61 — 6,н, КОТср00 выдает в соответству)сший блок 1 — 7(7 хранения слова состояния прэграммь) сигнал о передаче сформированных адресэв операндов в соответствующее сворхэперативцэе запоминающее устройство 5(— 5,П для счцтывания затребованных операндов, Сперанды вместе с номером устройства обработки

1(— 1 поступают на коммутатор 12, кэтэрый подключает свои информаццэпные выхэды к выбранному устрэйству обрдбэтк).

1(- 1щ, последнее выполняет требуемую операц(по и выдает результат через кэмх:утатор 12 в соответствующее сверхоперативное запоминающее устройствэ 5., — 5))), Если требуемое устрэйствэ эбрабэтки }, >

1 2, ... Или 11, занято, то блок 2 анализа занятости устройств обрабэтки —.(ередает В блок 10 памяти невылэлненных кэма:д к >д операции, номер команды и номер обратив— шегося устройства управления 6., 6.>... Пли

1,т

6л с выхода блока классификации коMàíJEb, 9, пз KDTDpoE о засыпаемая информация пэГтупает в соодветству(ошее устройство обработки 1(, 12, ... или 1 „после выполнения им предыдущей команды. Если требуемое устройство обработки 1, 1„, ... Или 1()7 занято и блок 10 памяти н Выпоннеьп(ых команд заполнен, тэ блок 11 ана.".и >а памяти невыполненных кэманд выдает через блок

8 выбора прцорптетпых устройств управленця

5 сигнал, (DTDpbl)! запрещает рдбэту соответствующего устройства управленця 6(6 или 6..) до эсвэбождения либо гребуемого устройства эбрабэтки 1,, 1,...„ пнп 1)„ либо места В блоке 17амятц OBBIEIDë)(å!Iíûõ

1О KKD„„

Ф э р . . н д и т э б р е т О и ц я

Вычцс;И(тельная сцстома, сэдержашая устройства эбрабэткц, первые управляющие выходь(которых с э един с н ы с соответствую—

Шц..тц ПврВЫМ(1 ВХОддМИ бЛЭКа акаЛИЗа Зацятэстц .стрэйств обработки, оперативное

20 запоминающее устрэйствэ, BKоды и выходы которэгэ через первый кэммутатэр соедцне .Н.(с первыми Вь)хэдамц ц в: Одами сворх3IICРДТИВНЫХ ЗВПО;,(ЦНЯ)ОШЦХ т СТР )йСТВ, BTO,;hIQ БхэДь) и Bbll(эды K3TDPbl)(ГОВJ7IL)EO Ib) с

25 .0pBbK. и выходам,i . ; Вхэдд: ц сээтвотствуюцп(х vcTBDécTB у; а(7;1епия, c3oä(;íåIE)(b(J(ВТ0»

pE>lKiil BJ(3 «,(и ц пь эда:ц с пе}ЭВым. HbiKD»

В Х Э Да М >: C 3 3T (7 Т С T B >70! 7 I)) J(G JI D K O B J(PB3 .IКЕНИЯ СJIDBD CDCTDß:11;и )-POIPIEХЛ. .(Ы, 3 7

НИЧОЮШа ЯГ.Я тЕМ> ЧтЭ, С ЦЕЛЬЮ ЦЭПышен .я .(рэизвэдитольнэстн, Она сэдержцт блэк Выбэ}7а црцэрцтстпь(х уст}. ойств управ. Е)(ЦЯ,:iePBb>Е ВХЭДЬ. i: ВЫХЭДЫ КОТОРО Э СОЕ>пп!Q ы с третьи.". il Выхэдахпи ii Входам)- cD этве ствую цц.. устрэйств управления, .; ВтэПЬКЕ ВХОДЫ ПЭДКнlбтIГ ЦЬ(K П(ОРВЭ . ОУ ВЫХЭДУ о;)эха анализа зднятэстц устрэйств ЭбрдбэтО 70(,. К7QCCI(фит(ПЦ)(Ц ;.-,М;1>;Д ПЕОВЫЕ В.;,О

40 >7 .:i KDTDPDÃ3 I.ЭДклк чoíü: I; Втэ})ь(:.(ВыхОДП .,1 блэка выбэра пр:эрцто "lib(. устрэ IcTB управления, первые выходы сэедцнопь! с первымц

Вхэд, „;il- устрэйств Эбр )4 3 Kl, . BTD тько ОховЂ

EEbI 11 Вь(х Оды с эе,ц . )он ы с BTopb(K()I выхэда»

>М)т )т В>кт>да(т i. 13);,.т ".! Ii",Н() За Зацятот. T) >> Г Т»

}7эйств эб)3абэткц, o;:DK ца>,lя7 и 1)свь.пэ;!) ОП»

ЦЫХ КО 1 )НД, 1)OPBbi0 Ьтц" ДЬ KDTOPD> 3 СЭЕДИ—

:(сны с т)е}. B:-.I >i!i I:KDä;! iè устp31}cTB Эбраоэткl ., а i70pBI .I Вхэды:;,Эдкп)0 .ены 1(первы(50 в-(хэда,. Опэк",.:Dccцфикац(ьч кэманд, б.(ок ананil-)а па;.:ÿ-", цепь:иэнпен ых команд, i1cp»

Вь.тз ВХОДЫ ): ВЬ..;ОДЫ КэтэРОГD СООДИНЕЦЫ С

BT3pü(K:и:-;ь)хэда;; и и Входамц Онэка памяти невы -31(не))1(ь(х Kэманд, втэрые вхэды и выходы

55 сэедш!е ы с третьи: и(выходами и входами б.(эка

)(1)асс):(})(.:.,дц)л;(ко: ..апд, третий â)(îä цодк)1(оче)! к третьему В>ь)ходу блока ацднцза заняЭСТI т СТр31 С-,В эб}"аб3 КИ, д Т}7СТИЙ ВЫХОД

СОЕДИН(1! С :;-ОТЬ)Л!>) ВХОДОМ б:1эlт.д ВЫбора

)ЛЛ .тси Т ЭТИ ЭГЭ (ГТР31}Г ГВа .Ij. DBDOÍI)7, В (3— рой коммутатор, первые информационные и управляющие входы и выходы которого соединены с вторыми и третьими выходами и входами устройств обработки соответственно, а вторые информационные и управляющие вхо- 5 ды и выходы соединены с третьими выходами и входами сверхоперативных запоминакщих устройств и четиертьп и вь ходами и входами устройств управления соответственно, и третий коммутатор, включенный между вторыми входами и выходами блоков хранения слова состояния программы и четвертыми выходами и входами сверхоперативных запоминающих устройств.