Устройство для управления обслужива-нием заявок b порядке поступления

 

оннслнн4

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических республик (n)807297

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) 3аявлеио 090279 (21) 2726516/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Кл3

Q 06 F 9/46

Государственный комнтет

СССР но дапам изобретений н открытий

Опубликовано 23.0281, Бюллетень 89 7 (53) УДК 681. 326. . 34(088.8) Дата опубликования описания 230281 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОБСЛУЖИВАНИЕМ

ЗАЯВОК В ПОРЯДКЕ ПОСТУПЛЕНИЯ

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к приоритетным устройствам и может быть использовано для обслуживания заявок в порядке поступления при построении различных устройств автоматики и вычислительной техники.

Известны .устройства приоритета, содержащие регистр индикации запросов и вспомогательный регистр, эле, менты И, ИЛИ ГЛ °

Недостаток данных устройств . низкое быстродействие, так как перезапись сигналов запроса с регистра индикации запросов на вспомогательный 15 регистр осуществляется по тактовым сигналам только после того, как обслухФтся канал с наивысшим прио ритетом, а сигнал опроса всегда пос-. тупает с задержкой на время проте- 20 кания процессов перезаписи и устранения конфликтных ситуаций.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для обслуживания запросов в порядке поступления, содержащее первый, второй и третий регистры, входы и выходы которых соединены соответственно с первой, второй и третьей группами входных и первой, вта- 30 рой и третьей группами выходных элементов И, первый, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ, первый, второй, третий гасящие элементы И, причем выходы выходных групп элементов

И соединены с выходами первого элемента ИЛИ, кроме того устройство содержит первый, второй и третий триггеры занятости, первый и второй запускающие элементы И, причем входы гашения первого, второго, третьего регистров связаны соответственно с нулевыми входами первого, второго, третьего триггеров занятости и с выходами первого, второго, третьего гасящих элементов, первые входы которых сеединены с входом гашения устройства, вторые входы ri@>soto и второго гасящиМ элементов И соединены с управлявшими входами первой, второй групп выходных элементов И и с выхопами соответственно первого и второго считывающих элементов И, первые входы которых и первый вход третьего считывающего элемента И соединены с разрешающим входом устройства.и первым входом первого запускающего элемента И, второй, третий; четвертый входы которого соединены с единичными выходами соответственно перво807297

ro второго и третьего триггеров занятости, нулевые выходы которых соединены соответственно с вторым, третьим, четвертым входами второго запускающего элемента И, выход которого и выход третьего записывающего элемента ИЛИ соединены с единичным (входом третьего триггера занятости и управляющим входом третьей группы входных элементов И, выход первого запускающего элемента И и выход третьего считывающего элемента И через третий элемент ИЛИ соединены с управляющим входом третьей группы выходных элементов И и вторым входом третьего гасящего элемента И, единичный вход первого триггера занятости и управляющий вход первой группы входных элементов И, единичный вход второго триггера занятости и управляющий вход. второй группы входных элементов И соединены с выходами соответственно первого и второго записывающих элементов И, первые входы третьего записывающего элемента И и второго запускающего элемента И соединены с сигнальным входом устройства, группа запросных входов которого через четвертый элемент ИЛИ соединена с информационными входами первой, второй, третьей групп входных элементов И, нулевые входы первого, второго, третьего триггеров занятости соединены с вторыми входами соответственно первого записывающего и третьего считывающего элементов И, первого считывающего и второго записывающего элементов И, второго считывающего и третьего записывающего элементов И, единичные выходы первого, второго, третьего триггеров занятости соединены с третьими. входами соответственно первого считывающего и третьего записывающего элементов И, третьего считывающего и второго записывающего элементов И, а выходы первого элемента ИЛИ соединены с выходами устройства (2 ).

Недостаток устройства состоит в низкой достоверности его работы, так как возможны потери заявок из-эа того, что количество регистров для хранения поступающих заявок в общем случае (для М вЂ” разрядной заявки) много меньше разрядности регистров (заявок), поэтому в том случае, ког. да э@явки поступают достаточно часто (когда интервал времени между поступлением заявок меньше времени, необходимого для обслуживания заявки), возможна потеря одной, нескольких и даже многих заявок, поскольку освобождение регистров устройства для приема новых заявок определяется параметрами внешнего обслуживающего устройства, в то время как частота поступления заявок, при числе .внешних запрашивающих устройств равном М, может быть достаточно большой. Кроме того, устройство позволяет обрабатывать только единичные заявки при условии их последовательного поступления, так как если в один момент времени поступает больше одной заявки, то устройство выдает сигналы на разрешение обслуживания сразу по нескольким заявкам (так как эти заявки записаны в одном регистре и управляющие сигналы появляются сразу на нескольких выходах устройства), а данная ситуация неправомерна, поскольку обращение. к общему ресурсу может иметь одновременно только одно из запрашивающих

15 внешних устройств, таким образом, в этом случае теряются .все заявки.

Цель изобретения — повышение достоверности работы устройства за счет исключения потерь заявок. Крощ ме того, для обеспечения возможности обслуживания. заявок без потерь при увеличении их числа, в устройстве предусмотрена возможность наращивания.

Побтавлейная цель достигается тем, что в устройство, содержащее

N узлов коммутации очереди, каждое из которых содержит группы элементов И, регистр и элемент ИЛИ, причем первые входы элементов И первой группы всех узлов коммутации очереди соединены с входом запросов устройства, выходы элементов И второй группы i-го узла коммутации очереди соединены с группой входов гашения регистра того же узла коммутации очереди, первые входы элементов И второй группы первого узла коммутации очереди, кроме первого, соединены с управляющим входом устройства, пер40 вая группа информационных входов и группа выходов регистра j-ro узла коммутации очереди соединены соответственно с выходами элементов И первой группы и входами элементов

И третьей группы, в него введен узел приоритета, в каждый узел коммутации очереди введен элемент НЕ, а первый узел дополнительно содержит группу элементов ИЛИ, причем группа выходов регистра первого узла коммутации очереди подключена к группе входов узла приоритета, выходы которого соединены с вторыми входами соответствующих элементов И второй группы первого узла коммутации очереди, и с управляющим выходом устройства, первые входы и выходы элементов ИЛИ группы соединены соответственно с группой выходов элементов И первой

:группы и группой информационных вхоЯ дов регистра первого узла коммутации очереди, а вторые входы — с выходами соответствующих элементов И третьей группы второго узла коммутации очереди, в i-ом узле коммутаЯ сии очереди выходы регистра подклю807297

6 чены к соответствующим входам элемента ИЛИ, выходом соединенного через элемент HE .с вторыми входами элементов И первой группы, группа выходов регистра.i-ro узла коммутации очереди соединена с первыми входами соответствующих элементов И второй группы (i+1)-го узла коммутации очереди, вторые. входы которых подключены к выходам соответствующих элементов И третьей группы (i+1)-ãî узла коммутации очереди, вторые входы которых подключены к выходу элемента НЕ i-ro узла коммутации очереди и третьим входам элементов И первой группы (i-1)-го узла коммутации очереди, выход элемента ИЛИ i-го узла коммутации очереди подключен к первому управляющему входу регистра (1+1) -ro узла коммутации очереди, вторая информационная группа входов которого подключена к выходам соответствующих элементов И третьей группы (i+2)-ro узла коммутации очереди, регистра (i+1)-го узла коммутации очереди соединены с выходом элемента

НЕ того же узла (i = 1,М), Устройство дает возможность достижения поставленной цели в силу того, что при наихудшем случае поступления .заявок в каждом регистре записывается по одной заявке, т.е. не будет по. терь заявок. Кроме того, если после обслуживания первой прошедшей заявки во время процесса сдвига содержимых регистров, в направлении блока выбора приоритетного сигнала посту. пает повторная заявка от только что обслуженного внешнего устройства, то она записывается в свободный регистр, который предназначен именно для такого случая, и потери заявки в этом случае тоже не происходит. BI том случае, когда в первом (выходном) регистре находится несколько заявок, их поочередное обслуживание обеспечивается узлом приоритета.

На чертеже представлена блок-.схе-, ма устройства.

Устройство содержит узел 1 приоритета, регистры 2-5 соответственно первого, второго, третьего и четвертого узлов коммутации очереди, элементы И 6-9 первых групп узлов коммутации очереди, элементы И 10 вто рой группы первого узла коммутации очереди, элементы И 11-13 третьей группы второго, третьего и четвертого узлов коммутации очереди, элементы И 14-16 второй группы второго, третьего и четвертого узлов,коммутации очереди, элементы группы ИЛИ 17, элементы HJIH 18-21, элементы НЕ 22-25, вход 26 запросов устройства, управляющий вход 27, выход 28 устройства, входы и выходы 29 для наращивания устройства при возрастании максимального числа одновременно ожидающих заявок.

Устройство работает следующим образом.

В работе устройства можно выделить два относительно независимых процесса (режима) .

Режим А. Запись заявок, поступающих на вход 26, в регистры 2-5.

Режим Б. После обслуживания заявок гашение соответствующих им разрядов в регистре 2; после полного гашения регистра 2 сдвига информации (заявок), записанной в регистрах

3-5 в направлении узла 1, т.е. из регистра Э в регистр 2, из регистра

4 в регистр 3, из регистра 5 в регистр 4.

В работе устройства режимы A и Б являются относительно .независимыми в том смысле, что в случае отсутствия .заявок на запросном входу устройства, содержимое регистров равно "0"

2О и режим Б не выполняется. В то же время, если в регистрах устройства уже записана какая-то информация (заявки), то сдвиг происходит по мере освобождения регистра 2, незаyg яисимо от наличия или отсутствия заявок на запросном входе.

Необходимо отметить, что на входы

29, предназначенные для наращивания устройства, должен быть постоянЗО но подан уровень "1", для того чтобы эти входы не влияли на работу устройства.

Принцип работы устройства в режиме A состоит в следующем.

В исходном состоянии для записи заявок открыт только регистр 2. После прихода в некоторый момент времени заявки, она фиксируется .в соответствующем ей разряде регистра 2.

В результате чего производится бло40 кировка записи заявок в регистр 2 и подается разрешение на запись заявок в регистр 3. После поступления новой заявки, она фиксируется в соответствующем ей разряде регистра Э, в ре4 зУльтате чего производится блокировка записи заявок .в регистр 3 и подается разрешение на запись заявок в регистр 4 и так далее. Порядковый номер регистра, s который записывает ()ся конкретная заявка, зависит от порядкового номера поступления этой . заявки.

Если в регистрах устройства зафик- .. сированы заявки (в каждом по одной), то в соответствии с содержимым регистбра 2, на соответствующем выходе узла 1 появляется управляющий сигнал, разрешающий обслуживание внешнего устройства, от которого получена эта заявка.

Щ После обслуживания данного устройства, по сигналу "конец обслуживания", поступающему на управляющий вход 27 из обслуживающего устройства, производится гашение соответст65вующего разряда (заявки) в регистре

807297

2, В результате при нулевом состоя:нии регистра 2 формируется сигнал передачи (элементами ИЛИ 18 и НЕ 22) содержимого регистра 3 в регистр 2. .После передачи кода из регистра 3 в регистр 2, через узел 1 начинается обслуживание соответствующей заявки и, кроме того, производится гашение регистра .3. При нулевом состоянии регистра 3 формируется сигнал передачи (элементами ИЛИ 19 и HE 23) содержимого регистра 4 в регистр 3 и так далее.

В процессе сдвига для записи заявок, которые поступают в интервал времени, который занимает процесс-. сдвига, открыт только регистр, следующий за последним, содержащим заявку перед началом процесса сдвига, а после окончания процесса сдвига открывается регистр, который. до сдвига был последним, содержащим заявку.

В исходном состоянии регистры 2-5 находятся в нулевом состоянии.В исходном состоянии на входе 26 ивходе 27- уровень "0". Для прохождения поступающих сигналов заявок открыты элементы И 6-9, на входах которых присутствуют единичные сигналы от элементов НЕ 22-25.

Рассмотрим два возможных случая поступления заявок на вход 26.

Первый случай — заявки поступают последовательно одна sa другой, например, в следующей последовательности: сначала от внешнего устройства 9 2, затем от внешнего устройства 9 1, затем от внешнего устройства 9 3.

При появлении на входе 26 заявки от внешнего устройства з 2, по переднему фронту этого сигнала заявки, в состояние "1" устанавливается второй разряд регистра 2, соответствующий этой заявке. После записи заявки от внешнего устройства В 2, на выходе регистра 2, соответствующем второму разряду, появляется уровень

"1", который поступает на вход узл 1 и на вход элемента ИЛИ 18. В зультате уровень "1" появляется на соответствующем выходе узла 1 и иа выходЕ элемента ИЛИ 18. Перед приходом,заявки от внешнего устройства

9 1 элементы И 6 заблокированы нулевым сигналом от элемента НЕ 22, а регйатр 3 открыт для записи очередной заявки.

Заявка от внешнего устройства SS 1 записывается в первый разряд регистра 3 (по переднему фронту сигнала заявки). В результате записи блокируются элементы И 7 (уровнем "0" с выхода элемента НЕ 23) и открывается для записи регистр 4.

Следующая заявка (от внешнего уст . ройства ss 3) записывается s третий разряд регистра 4, s результате чего блокируются элементы И 8 и открывается для записи регистр 5.

Таким образом, после последовательного поступления трех заявок от внешних устройств ss 2, 9. 3 и Р 1 в состоянии "1" устанавливаются второй, третий и первый разряды регистров

2-4 соответственно и для записи следующей заявки открывается регистр 5.

Второй случай - заявки поступают группами, например сначала одновременно поступают заявки от внешних устройств 9 1 и 9 3, а затем от BHelaнего устройства SS 2.

В этом случае заявки от внешних устройств 9 1 и 9 3 записываются в

15 регистре 2 в разрядах первом и третьем соответственно. После записи блокируются элементы И 6,,;и открывается для записи регистр - 3. Заявка от внешнего устройства SS 2 записы2О вается во второй разряд..регистра 3, что приводит к блокировке элементов группы И 7 и к разблокировке регистра 4.

В режиме В устройство работает следующим образом.

Работа устройства начинается после того, как на вход 26 поступает хотя бы одна заявка.

Если, например, в каждом из регистров записано по одной заявке (в реЭО гистре 2 в состоянии "1" находится второй разряд, в регистре 3 — третий разряд, в регистре 4 — первый разряд), то на выходе узла 1, соответствующем второму разряду регистра 2, появляется сигнал управления обслуживанием внешнего устройства я 2. После обслуживания этой заявки из обслуживающего устройства на вход 27 поступает сигнал "конец обс40 луживания". Сигналом с выхода элементов И 10 устанавливается в состояние "0" второй разряд регистра 2.

В результате этого на выходе регистра 2 и на. выходе элемента ИЛИ. 18

45 появляется уровень "0", а на выходе элемента НЕ 22 — уровень "1". Элементы И 6 не открываются для прохождения заявок, так как на их входах— уровень "0" с выхода элемента ЦЕ 23, на входе которого — уровень "1" с выхода регистра 3 через элемент

ИЛИ 19.

При появлении уровня "1" на вторых входах элементов И 11 содержимое регистра 3 передается s регистр 2.

Н ППоосслле е ттооггоо, как в состояние "1" ус- танавливается третий разряд регистра 2, единичный уровень с соответствующего выхода регистра 2 поступает на вход узла 1, который выдает сигц) нал управлейия обслуживанием соответствующего вйешнего устройства, на элемент ИЛИ g8 и с его выхода через элемент НЕ 22,блокирует элементы И 11.

Одновременно код с выхода регистра 2 поступает на входы элементов И 14, 807297

10 сигналы с выхода которых устанавливают в состояние "0" разряд регистра 3, ранее находившийся в состоянии "1", в данном случае это третий разряд, содержимое которого передано в регистр 2.

Далее в процессе сдвига. содержимых регистров (из регистра 3 в регистр 2, затем из регистра 4 в регистр 3) для записи заявок, которые приходят в зто время по входу 26, открыт только регистр 5. После окон- ® чания процесса сдвига (в результа: те которого освобождается регистр 4) для приема заявок открывается регистр

4 (если в процессе сдвига не пришла повторная заявка от внешнего устройст-t5

sà Р 2, уже убслуженного перед началом процесса сдвига).

Если в процессе сдвига в регистр

5 поступает заявка, которая фиксируется во втором разряде, то после ос- Щ вобождения в результате сдвига регист.ра 4 производится передача содержимого регистра 5 в регистр 4 и.только после этого открывается для записи заявок регистр 5. 25

Если по входу 26 больше не поступает заявок, то по мере освобождения регистра 2 происходит сдвиг содержимых регистров 3-5 в сторону узла 1 до тех пор, пока устройство не придет в исходное состояние, когда все ® регистры находятся в состоянии "0" и для записи заявок открыт только регистр 2.

В том случае, когда одновременно происходят процесс записи заявок и. процесс гашения после обслуживания и сдвига заявок, устройство работает аналогичным образом.

Таким образом, устройство исключает потери заявок в процессе их 4О обслуживания, вследствие чего и повышается достоверность его работы.

Формула изобретения

Устройство для управления обслуживанием заявок в порядке поступления, содержащее И узлов коммутации очереди, кажцое из которых содержит руплы элементов И, регистр и элемент ИЛИ, причем первые входы элементов И первой группы всех узлов коммутации очереди соединены с входом запросов устройства, выходы элементов И второй группы i-ro узла коммутации очереди соединены с группой входов гашения регистра того же;узла коммутации очереди, первые входы

Элементов И второй группы первого узла коммутации очереди, кроме пер- gj вого, соединены с управляющим входом устройства, первая группа информационных входов и группа выходов регистра j-ro узла коммутации очереди соединены соответственно с выходами элементов И первой группы и входами элементов И третьей группы, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности работы устройства, в него введен узел приоритета, в каждый узел коммутации очереди введен элемент НЕ, а первый узел дополнительно содержит группу элементов ИЛИ, причем группа выходов регистра первого узла коммутации очереди подключена к группе входов узла приоритета, выходы которого соединены с вторыми входами соответствующих элементов Н второй группы первого узла коммутации очереди, и с управляющим выходом устройства первые входы и выходы элементов ИЛИ группы соединены соответственно с группой выходов элементов И первой группы и группой информационных входов регистра первого узла коммутации очереди, а вторые входы - с выходами соответствующих элементов И третьей группы второго узла коммутации очереди, в 1-ом узле коммутации очереди выходы регистра подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, выходом соединенного через элемент

ИЕ.с вторыми входами элементов И первой группы, группа выходов регистра i-ro узла коммутации очереди соединена с первыми входами соответствующих элементов И второй группы (!+1)-го узла кове!Утации очереди, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих элементов И третьей группы,(!+1)-ro узла коммутации очереди, вторые входы которых подключены к выходу элемента HE 1-го узла коммутации очереди и третьим входам элементов И первой группы (i-1)-го узла коммутации очереди, выход элемента ИЛИ -го узла коммутации очереди подключен к первому управляющему входу регистра (i+1)-ro узла коммутации очереди, вторая информационная группа входов которого подключена к выходам соответствующих. элементов И третьей группы (1+2) -Го узла коммутации Очереди, регистра (1+1)-ro узла коммутации очереди соединены с выходом элемента НЕ того же узла (t 1,И).

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 425177, кл. G 06. F 9/18, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

9 522500, кл. 6 06 С 9/18, 1974 (прототил).

807297 28

Составитель В. Вертлиб

Техред М. Рейвес Корректор О. Билак редактор Л. Кеви

Подписное

Заказ 293/74 Тираж 756

ВНИИПИ 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