Устройство для коммутации сообщений

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<" 732846 (51)M. Кл.

G 06 F 3/04 (61) Дополнительное к авт. с вид-ву (22) Заявлено 28. 1 1.77 (21) 2547394/18 24 с присоединением заявки .%—

ГооудерствеквыИ комнтет (23)11риоритет до делам изобретений н открытий

Опубликовано 05,05.80. Бюллетень,% 17

Дата опубликования описания 06.05.80 (5 ) УДК681.326.. 1 l (088.8) (72) Автор изобретения

В. С. Николаев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОММУТАЦИИ СООБЩЕНИЙ

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение в рассредоточенных . вычислительных системах, осуществляющих обмен между ЭВМ через центры коммутации сообщений.

Известны устройства для коммутации сообщений, содержащие блок ввода-вывода, микропроцессор, оперативное запоминающее устройство, внешнее запоминающее устройство, блок сопряжения с каналами, электронный коммутатор и выполняющие функции сопряжения разнообразных каналов связи в сети обмена между ЭВМ и терминалами jl) .

Недостаток этих устройств заключает- 1 ся в большом времени доставки сообщений.

Наиболее близким,к изобретению по технической сущности является устройство для коммутации сообщений, содержашеет0 входной и выходной накопители, входной блок опроса, бпок дешифрации заголовков сообщений, центральный накопитель, соединенный двухсторонней связью с блоком управления центрального накопителя и адресный блок опроса, соединенный двухсторонней связью с выходными накопителями, вход и первый выход входного накопителя подключены соответственно к выходу входного блока опроса и входу блока дешифрации заголовков jg .

Недостаток этого устройства состоит в низкой надежности, поскольку при больших нагрузках резко повышается вероятность отказа в обслуживании поступающих сообщений, независимо от их категории срочности. Бель изобретения - повьппение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены блок сравнения рангов, блок дешифрации рангов, блок хранения адресов свободных зон, блок коммутации, соединенный первым и вторым входами соответственно со вторыми выходами входного накопителя и входного бпока опроса, блок управления внешнего накопителя, соединенный двухсторонней свя3 7328 зью с внешним накопителем и счетчик, причем блок микропрограммного управления соединен двухсторонними связями с входным блоком опроса, адресным блоком опроса, блоком сравнения рангов, блоком управления центрального накопителя, блоком дешифрации рангов, блоком управления внешнего накопителя и блоком хранения адресов свободных зон, блок дешифрации заголовков соединен с первым входом 10 блока микропрограммного управления, второй вход которого соединен с выходом счетчика, первый вход которого соединен с первым выходом блока управления центрального накопителя, соединенного двухсторонней связью с блоком сравнения рангов, а вторым выходом — с первым входом блока дешифрации рангов, блок хранения адресов свободных зон соединен двухсторонней связью с блоком управления 20 внешнего накопителя, первый и второй выходы которого подключены соответственно со вторыми входами счетчика и блока дешифрации рангов, выход которого подключен ко входу блока сравнения рангов, выходы центрального накопителя и внешнего накопителя соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока коммутации, выход которого соединен со входами центрального и внешнего накопителей и входом выходного накопителя.

Н екото рая яче йка 1 7 выходного накопителя 15 занята, в центральном накопителе 12 есть свободная зона, но очередь в одноименный исходящий канал отсутствует. Работа устройства начинается как. и в первом случае. Однако при поступлении на блок 5 сигнала занятости данной ячейки 17 блок 5 вырабатывает сигнал в блок 9, по которому определяется адрес свободной зоны и происходит его фиксация в блоке 8, Затем блок 5 вырабатыНа чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит входной накопитель 1, блок 2 дешифрации заголовка сообщения, входной блок 3 опроса, блок 4 коммутации, блок 5 микропрограммного управления, блок 6 сравнения рангов, блок

7 дешифрации рангов, блок 8 хранения ад- А ресов свободных зон, блок 9 управления центрального накопителя, блок 10 управления внешнего накопителя, счетчик 11, центральный накопитель 12, внешний накопитель 13, адресный блок 14 опроса и выходной накопитель 15. Входной накопитель 1 состоит из ячеек 16, а выходной накопитель 15 — из ячеек 17, емкость которых соответствует длине стандартного сообщения (программы).

"0

Блох 5 микропрограммного управления вырабатывает последовательность управляющих микрокоманд и сигналов, обеспечивающих функционирование устройства в соответствии с установленной дисциплиной обслуживания категорийных сообщений.

Блок 6 сравнения рангов сравнивает ранг поступившего сообщения и ранг сообщения, находящегося в очереди по тре46 4 буемому адресному направлению и по результату сравнения, подаваемому в блок

5„задается алгоритм работы устройства.

Блок 7. дешифрации ранга сообщения определяет ранг сообцения, находящегося в очереди по требуемому адресному направлению, и совместно с блоком микропрограммного управления 5 организует очередь сообщений и выдачу сообщений в исходящие направления в соответствии с ус".àíîâëåííîé дисциплиной обслуживания, Ус=ройство работает при различных состояниях, входящих в него элементов„ следующим образом.

I Одна из ячеек 17 свободна и нет очереди в центральном 12 и внешнем 13 накопителях в одноименный исходящий канал. Блок вырабатывает сигнал, подаваемый на входной блок 3, который вырабатывает серию импульсов опроса, подаваемых последовательно на ячейки 16, для определения в них, признака завершенного приема сообщения, fIpv. наличии в какойлибо ячейке входного накопителя 1 признака "конец кодограммы на блок 5 по ступает сигнал, в ответ на который блок

5 запускает входной блок 3, вырабатываюший серию импульсов для считывания заголовка сообщения из данной ячейки 16 в блок 2, где определяется вид сообщения, адрес дальнейшей передачи и категория срочности, которые подаются в блок

5. В cîîòâåòñòâèè с адресом блок 5 вырабатывает сигналы, .подаваемые в адресный блок 14 для определения занятости требуемой ячейки 17 выходного накопителя 15, в блок 7 для определения наличия очереди в требуемый адрес в централь,ном накопителе 12 и во внешнем накопителе 13. Если очередь отсутс-вует, то с выхода блока 7 на вход блока 5 подается сигнал, в соответствии с которым последний вырабатывает сигнал в блок 3, для выдачи импульсов считывания кодограммы из входного накопителя .L и отпирающие ситналы в блок 4, через который кодограмма переписывается в требуемую ячейку 17.

5 73284 веет сигнал, который подается на входной блок 3 для. подачи считывающих импульсов на ячейку 16, из которой кодограммв через блок 4 переписывается в свободную зону центрального накопителя 12.

Я. Некоторая ячейка 17 выходного накопителя 15 свободна, в центральном накопителе 12 есть свободная зона и имеется очередь сообщений в одноименный исходяший канал. Начало работы устройст-10 ва происходит как и в первом случае, но только на сигнал опроса, вырабатываемого блоком 5, блок 7 вырабатывает сигнал есть очередь по данному исходящему. каналу . В этом случае сигнал с выхода блока 2, соответствуюший рангу поступившего сообщения, подается на один из входов блока 6, на второй вход которого подается из блока 7 ранг сообщения, нвходяшегося в очереди. Происходит срввне- 20 ние рангов сообщений, поступившего и находящегося в очереди, и результа сравнения подается на блок 5, который в зависимости от соотношения рангов задает соответствуюший алгоритм работы. Если ранг поступившего сообщения выше сообшения, нвходяшегося в очереди, то кодограмма из ячейки..16 переписывается в данную ячейку l 7 выходного накопителя 15.

Если ранг поступившего сообшения ниже, то в данную ячейку 17 переписывается сообщение, нвходяшееся в очереди, в поступившее сообшение будет записано в свободную зону центрального накопителя и поставлено в очередь в соответствии с установленной дисциплиной обслуживания.

Я. Некоторая ячейка 17 выходного накопителя 15 занята, в центральном накопителе 12 есть свободная эона и имеет40 ся очередь в одноименный исходяший канал. Если поступившее сообшение имеет младший или равный ранг по сравнению с сообщением, находящимся в денной ячейке 17, но не равным самому старшему рангу, то работа устройства происходит как и в предыдушем случае, Но если же поступившее сообшение имеет самый старший ранг, а сообшение, находящееся в данной ячейке 17 — самый младший ранг, то блок 5 вырабатывает сигнал в адресный блок 14, который запрещает выдачу кодогрвммы иэ данной ячейки 17 при дисциплине обслуживания с абсолютным приоритетом и прерыванием.

Кодограмма в этой ячейке 17 стирается, ио она сохраняется в зоне центрального накопителя 1 2. Блок 5 перерабатывает сигиа6 6 лы, по которым кодогрвмма из ячейки 16 . через блок 4 переписывается в соответствующую ячейку 17.

Ч, Некоторая ячейка 17 свободна, в центральном накопителе 12 нет свободной зоны и имеется очередь в одноименный исходяший канал. Если поступившее сообщение имеет высший ранг по сравнению. с сообщением, находящимся в очереди в данный исходяший канал то алгоритм рв» боты устройства будет квк и в третьем случае.

Если поступившее сообщение имеет младший или равный ранг по сравнению с сообшением, находяшимся в очереди в этот исходящий канал, то блок 5 подает в блок 8 сигнал нв опрос адреса свободной зоны. Блок 8 вырабатывает сигнал свободных зон нет, который подается в блок 5, последний в блок 9 выдает команду "переписать сообшение младшего ранга, находяшегося в очереди по данному исходящему каналу, во внешний накопитель 13. По этому сигналу сообшение из центрального накопителя 12 через блок 4 переписывается во внешний накопитель 13, а блок 8 вырабатывает в блок 5 адрес освободившейся эоны. После этого блок 5 вырабатывает.соответствуюшие команды и сигналы для переписи кодограммы из ячейки 16 в освободившуюся зону центрального накопителя 12.

Я. Некоторая ячейка 17 занята, в центральном накопителе 12 свободных зон нет и имеется очередь в одноименный исходяший какал. В этом случае из адресного блока 14 в блок 5 поступает сигнал данная ячейка 17 выходного накопителя занята". При опросе блока 7 в блок 5 поступает сигнал "есть очередь в данный в исходяший канал". Опрашивается блок 8, который вырабатывает сигнал свободной зоны нет . В блоке 6 происходит сравнение рангов поступающего сооб|цения и сообшения, находяшегося в очереди. В зависимости от результата сравнения выбирае п.я соответствуюший алгоритм дальнейшей работы устройства.

Работа устройства при выводе сообшений из центрального и внешнего накопителей выполняется следуюшим образом.

В центральном накопителе 12 имеется очередь сосбшений различных рангов.

Блок 5 вырабатывает сигнал, который подается в блок 7 на определение наличия очереди сообшений в данный исходяший канал.При наличии очереди в блоке 5 вырабатывается сигнал, который подается

7 73284 в блок 14 для подготовки требуемои ячейки 17 выходного накопителя 15„Из очереди выбирается сообшение самого старшего ранга, которое из центрального накопителя 12 через блок 4 переписывается в требуемую ячейку 17. После получения квитанции от абонента сообшение в зоне центрального накопителя 12 стирается и в блок 8 записывается адрес свободной зоны. 1О

Ц. В центральном накопителе 12 и во внешнем накопителе 13 имеется очередь сообщений в данный исходяший канал. Работа устройства начинается как и в первом случае. После того, как сообщение 15 старшего ранга из центрального накопителя 12 переписано в требуемую ячейку 17 и очередь этого ранга в данный исходяший канал отсутствует в центральном накопителе 12, блок 5 производит опрос 20 блока 10 на наличие сообшений того же ранга во внешнем накопителе 13. Если таковое имеется, оно переписывается через блок 4 в требуемую ячейку 17 выходного накопителя 15, Затем снова анализи- 5 руется состояние очереди в центральном накопителе 12 и т.д.

Устройство обеспечивает безотказное обслуживание всех поступающих сообшений, выбирая при этом из очереди сообзо шения с наивысшим рангом срочности, 6 8 ны блок сравнения рангов, блок дешифрации рангов, блок хранения адресов свободных зон, блок коммутации, соединенный первым и вторым входами соответственно со вторыми выходами входного накопителя и входного блока опроса, блок управ ления внешнего накопителя, соединенный двухсторонней связью с внешним накопителем и счетчик, причем блок микропрограммного управления соединен двухсторонними связями с входным блоком опроса, адресным блоком опроса, блоком сравнения рангов, блоком управления центрального накопителя, блоком дешифрации рангов, блоком управления внешнего накопителя и блоком хранения адресов свободных зон, блок дешифрации заголовков соединен с первым входом блока микропрограммного управления, второй вход которого соединен с выходом счетчика, первый вход которого соединен с первым выходом блока управления центрального накопителя, соединенного двухсторонней связью с блоком сравнения рангов, а вторым выходомс первым входом блока дешифрации рангов, блок хранения адресов свободных эон соединен двухсторонней связью с блоком управления внешнего накопителя, первый и второй выходы которого подключены соответственно со вторыми входами счетчика и блока дешифрации рангов выход которого подключен ко входу блока сравнения рангов, выходы центрального накопителя и внешнего накопителя соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока коммутации, выход которого соединен со входами центрального и внешнего накопителей и входом выходного накопителя.

1. Основы построения больших информационно-вычислительных сетей. М., "Статистика", 1976, 6 3,1 °

2. Авторское свидетельство СССР

_#_ 479112, кл. G 06 F 9/00, 19?2 (п рото тип) .

Формула изобретения

Устройство для коммутации сообшенийу содержашее входной и выходной накопители, входной блок опроса, блок дешифрации заголовков сообшений, центральный нако<о питель, соединенный двухсторонней связью с блоком управления центрального накопителя и адресный блок опроса, соединенный двухсторонней связью с выходным накопителем, вход и первый выход входного накопителя подключены соответственно к выходу входного блока опроса и входу блока дешифрации заголовков, о т л и ч аю ш е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введеИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

732846

Составитель В. Вертлиб

Редактор А. Мотыль Техред И. Асталош Корректор М. Пожо.

Заказ 1554/10 Тираж 751 - Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4