DE1774513C3

DE1774513C3 - Schaltungsanordnung zur Bestimmung des Vorrangverhältnisses zwischen mehreren Anforderungssignalen für programmgesteuerte Datenverarbeitungsanlagen

Info

Publication number: DE1774513C3
Application number: DE1774513A
Authority: DE
Inventors: Robert Lowell Kingston Adams Jun.; Gerald William Saugerties Kurtz
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1967-07-07
Filing date: 1968-07-05
Publication date: 1974-01-31
Also published as: DE1774513B2; US3543242A; DE1774513A1; GB1217354A

Description

1 774 5 I 3

Dc* weiteren ist in der Auslegesclirift I 26¹J 394 Fig. I-ein Gcsamtscluillbiltl «Jus Vorrang-Steuer-

eim· Schaltungsanordnung zur Bestimmung des Vor- systems,

ningverhäUüisses nach Prioritäten zwischen mehre- Fig, 2 ein demiiliertes Schaltbild der Vorrangren Vorranganforderungssignalen durch Freigeben Steuerschaltung und

eines Vorrangs mit einem entsprechenden Vorrang- 5 Fig. 3 ein detailliertes Schaltbild des in Fiel als

Anforderungssignal gehörenden Startsignal für pro- Block dargestellten Schaltzeichens 20.

grammgesteuerte Rechenanlagen vorgeschlagen wor- Bei dem beschriebenen Ausfiihrungsbeispiel sind

den, die dadurch charakterisiert ist, daß sie zur Be- vier Obertragungskanal-Sieuergeräte zu einer Gruppe

Stimmung des Vorrangverhältnisses von Vorrang- von Bedienungs- oder Speicherzyklus-Anforderungs-Anforderungssignalen aus mehreren Ebenen von io Signalen und vier Verarbeitungselemente zu einer

Schaltungsmoduln mit Sperr- und Freigabegltedem weiteren Gruppe von Speicherzyklus-Anfoiderungs-

besteht, daß in den Ebenen Eingänge für die Vor- Signalen zusammengefaßt. Es muß jedoch betont

rang-Anforderungssignale und Ausgänge für die frei- werden, daß die vorliegende Erfindung in keiner

gegebenen Startsignale vorhanden sind und daß die Weise auf die spezielle dargestellte Konfiguration be-Ebenen miteinander vorwärts und rückwärts elek- is schränkt ist und sich für jede Anordnung eignet, in

tnsch gekoppelt sind. der Gruppen von Bedienungssignalen auf der Basis

Diese Schaltungsanordnung weist zwar einen sehr einer Prioritätsliste und des zeitlichen Auftretens behomogenen Aufbau auf, der sich insbesondere zur wertet werden. Die dicker Linien in Fig. I stellen Realisierung mit Hilfe der integrierten Schaltkreis- mehrere parallele Signalwege dar, während die düntechr.äk sehr gut eignet, sie hat jedoch den Nachteil, 20 neren Linien grundsätzlich einfache Signalwege andaß sie das zeitliche Eintreffen der Anforderungs- zeigen,
signale überhaupt nicht berücksichtigt. Fig. 1 zeigt ein Gesamtblockschaltbild einer Vor-

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu- rangsteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung,

gründe, eine Schaltungsanordnung zur Festlegung die es mehreren Verarbeitungselementen oder zcntra-

des Vorrangverhältnisses von Anforderungssignalen, 25 len Verarbeitungseinheiten (PE) oder mehreren

die von externen Einheiten einer Datenverarbei- Übertragungskanal-Steuereinheiten (CC) ermögli-

tungsanlage geliefert werden können, zu schaffen, die chen soll, Zugang zu Speicherzyklen einer geteilt be-

sowohl ein vorher festgelegtes Vorrangverhältnis der triebenen Speichereinheit zu erhalten. Gemäß der

ankommenden Anforderungssignale als auch das Darstellung in Fig. I stellen die Prioritätswahl- und

zeitliche Eintreffen der Anforderungssignale laufend 30 Steuerschaltungen erfindungsgemäß die Priorität für

berücksichtigt, so daß jedes Anforderungssignal in- die Speicherwahlsignale von bis zu acht Benutzern

nerhalb einer bestimmten Zeit auch bei Anliegen von sowohl aus der PE-Gruppe als auch aus der

Anforderungssignalen mit höherer Priorität bearbei- CC-Gruppe fest und erzeugen Steuer- und Daten-

let wird. Übertragungssignale auf der Basis eines bewertenden

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe be- 35 Wahlsignals. Jedes Wahlsignai ist bewertet oder

steht darin, daß auf Grund ihres Vorranges von der einem Speicherzyklus zugeordnet gemäß dem Priori-

Vonangsteuerschaltung ausgewählte Anforderungs- tätsschema der Prioritätswahl- und Steuerschaltun-

iignale auf eine Prüfschaltung geleitet werden, wo gen. Das Prioritätsschema arbeitet nach dem Prinzip,

eine zweite Einteilung vorgenommen wird, die das daß die Wahlsignale basieren

leitliche Eintreffen der Anforderungssignale auf Lei- 4" 1. auf der Ankunftszeit des Anforderungssignals

tungen berücksichtigt, daß der Prüfschaltung eine und

Verteiler- und eine Zeitsteuerung nachgeschaltet 2. auf der relativen Bedeutung des Anforderungs-

sind, die die Weiterleitung der Anforderungjsignale signals bezüglich der Anforderungssignale der

zur Speichereinheitssteuerung beim Vorliegen mehre- anderen Benutzer.

rer gleichberechtigter Anforderungssignale seriell 45 Außerdem teilt das Prioritätsschema die Speichersteuern und bei zeitlich gestaffeltem Eintreffen der zyklen so zu, daß ein maximaler Speicherzugriff er-Anforderungssignale auf den Leitungen diese in der möglicht wird.

Reihenfolge ihres zeitlichen Eintreffens weiterleiten, Die Schaltoperationen der Prioritätswahl — und und daß der Prüfschaltung eine Prüf-Steuerschaltung Steuerschaltungen richtet sich nach den drei Hauptzugeordnet ist, die in Abhängigkeit vom Speichersta- $0 funktionen, die in Fi g. 1 dargestellt sind:
tus und vom Speicherzyklus ein Freisignal an die 1. Ordnen der Anforderungssignale nach Priori-Prüfschaltung abgibt, das dasjenige Anforderungssi- tätsrnerkmalen
gna! dem nächstfolgenden Speicherzyklus zuteilt, das 2. Prioritätsprüfung und
auf Grund der vorgenommenen Einteilung und Aus- 3. Speicher-Zyklussteuerung.

wahl den höcnsten Vorrang zugeordnet bekommen 55 Die Schaltungen für die erste Wahleinteiliuig ord-

hat. nen jedem Anforderungssignal einas Benutzers Prio-

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur ritäten zu, basierend auf der Art des Benutzers, der

Bestimmung des Vorrangverhältnisses hat den Vor- das Anforderungssignal abgibt und dtm von diesem

teil, daß zwar Anforderungssignale mit höchster Benutzer empfangenen Anforderungssignal. Die

Priorität sofort verarbeitet werden, daß aber auch 60 Prioritäts-Prüfschaltungen untersuchen die erste

Anforderungssignale mit niedriger Priorität innerhalb Wahleinteilung vor der Zuteilung jedes Speicherzy-

einer bestimmbaren Zeit abgearbeitet werden, ohne klus und bestimmen, welchem Benutzer dieser Zy-

daß anstehende Anforderungssignale höherer Priori- klus zuzuteilen ist. Am Ende einer Prioriliitsprüfung

tat die Abarbeitung dieser niedrigwertigeren An- leiten die Speicherzyklus-Steuerschaltungen einen

forderungssignale behindern könnte. 65 Speicherzyklus ein und erzeugen während dieses gan-

Im folgenden w<rd ein Ausführungsbeispiel der Er- zen Zykius-Steuer- und Datenleitsignale.

findung an Hand der Zeichnungen näher beschrie- Die erste Wahleinteilung der auf den Leitungen IO

ben. In den Zeichnungen zeigt erscheinenden PE-Anforderungssignalc und der auf

den Leitungen Il erscheinenden CC-Anforderungs- vorliegt, werden diese durch die Auswahlsperre 12 signale erfolgt durch die Auswahlsperre 12 und die eingeteilt, die dann entsprechende Signale für die Vorrang-Steuerschaltung 18. Obwohl den CC- und PE-Einheiten über die Leitungen 16 und für die PE-Benutzern verschiedene Einteilungen zugeordnet CC-Einheiten über die Leitungen 17 an die Prüfwerden und ein CC-Benutzer Anforderungssignalc S schaltungen 15 geben. Die Vorrang-Steuerschaltung wesentlich höherer Priorität liefern kann, wie im fol- 18 bestimmt, welche der eingeteilten PE- und genden genauer beschrieben wird, ist das Gesamt- CC-Anforderungen durch die Auswahlsperre 12 auf Zuteiliingsschcma für diese Einteilungen ähnlich. In- die Leitungen 16 und 17 laufen darf, um in den PrUfnerhalb der Gruppen der CC- und PE-Bcnutzer schaltungen 15 auf die Zuteilung des nächsten hängt die Zuordnung einer ersten Wahleinteilung io Speicherzyklus zu warten, d. h., die Vorrang-Steuerdurch die Auswahlsperre 12 für ein bestimmtes Be- schaltung 18 stellt sicher, daß das während einer ernutzer-Anforderungssignal außerdem von der Eintei- stcn Periode erscheinende Anforderungssignal über lung ab. die vorher den Anforderungssignakn ande- die Leitungen 16 und 17 durchgelassen wird, um die rer Benutzer zugeteilt wurde. Innerhalb einer entsprechenden Prüfschaltungen 15 zur Verarbeitung CC-Gruppe muß bei der Zuteilung der ersten Wahl- 15 einzuschalten, und daß alle hinterher empfangenen einteilung außerdem berücksichtigt werden, wenn ein Signale gespeichert werden, damit ihnen später ein Benutzer ein Anforderungssignal hoher Priorität ab- Speicherzyklus zugeteilt werden kann,
gibt. Da ein Anforderungssignal hoher Priorität von Wenn mehrere Schalter in der Auswahlsperre 12 einem CC-Benutzer sowieso eine große Dringlichkeit eingeschaltet wurden und Eingangssignale auf die der Anforderung bedeutet, werden andere Gesichts- 10 Prüfschaltungen 15 gegeben haben, bestimmt der punkte, wie Ankunfzszeit und Status, derartiger An- Verteiler 20, welchem dieser bis hierher vorgedrunforderungssignale grundsätzlich ignoriert und auto- genen Anforderungssignalc der nächste Speicherzymatisch die höchste erste Wahleinteilung zugeteilt. klus tatsächlich zugeordnet wird. Wenn natürlich ein Ein erstes Wahlsignal erhält grundsätzlich eine rela- Speicherzyklus läuft, wird kein Anfordcrungssignal tiv niedrige Prioritätseinteilung, und die nachfolgende as zugelas.in. Die Schaltung 22 für den .Speicherzu-Auswertung der Einteilung erfolgt auf verschiedene stand erzeugt also ein »Erlaubt«-Ausgangssignal, Weise und ist hauptsächlich von dem vergleichswei- wenn ein Speicherzyklus für die Prüfsteucrschaltung sen Status anderer Wahleinteilungen abhängig, wie 24 zur Verfugung steht. Der Empfang des »Ergenauer aus der Beschreibung der in Fig. 1 gezeig- Iaubt«-Signals erzeugt die Prüfsteuerschaltung 24 ein ten Schaltung hervorgeht. 30 Signal »Prüfung erlaubt« für die Priifschaltungen 15,

Durch die einem Anforderungssignal zugeordnete die dann ein Eingangssignal an den Verteiler 20 ge-

erste Wahlcinteilung lassen die auf den Leitungen 16 ben.

und 17 erzeugten Ausgangssignale der Auswahl- Wenn der Verteiler 20 ausfällt, können Signale er-

sperrc 12 über die Prüfschaltung 15 nur die höchste zeugt werden, die anzeigen, daß mehr als ein An-

Zuteilungseinteilung für den nächsten Speicherzyklus 35 forderungssignal berücksichtigt wird. Eine Schaltung

erreichen. Der Verteiler 20 kann so ausgelegt wer- 25 für Mehrfachausführungserkennung würde diesen

den. daß alle eingeteilten CC-Anforderungssignale Fall jedoch erkennen und ein Eingangssignal auf die

verarbeitet werden, bevor irgendein eingeteiltes Speichereinheitensteuerung 28 geben, daß dieser

PE-Anfordcrungssignal erreicht wird. Die Speicher- einen solchen Fehler anzeigt. Daraufhin würden alle

einheitensteuerung 28 erzeugt zeitbegrenzte Signale 40 Prüfschaltungen 15 gelöscht, und die Signale liefen

zur Steuerung des Datenflusses zwischen Speicher noch einmal bis zum Verteiler 20. Wenn bei diesem

und dem dem Speicherzyklus zugeteilten Benutzer neuen Bestimmungsversuch durch die Schaltung 25

sowie zur Vorbereitung der ersten Wahleinteilung für Mehrfachausführungserkennung wieder ein

und der Auswahlsperre 12 für die nächste Prioritäts- Mehrfachempfang abgeführt wird, wird durch eine

prüfung, was in Verbindung mit der Zeitsteuerung 29 45 nicht dargestellte Schaltung ein System-Fehlersignal

erfolgt. erzeugt.

Wie bereits gesagt, wählt das Verarbeitungsele- Nachdem einen bestimmten Anforderungisignal ment PE die über die Leitungen 10 an das System ge- ein Speicherzyklus zugeteilt wurde, gibt die Speienergebenen Anförderungssignale. während die Kanal- einheitensteuerung 28 ein Löschsignal für das besteucrungCC die über die Leitungen 11 eingegebe- 50 rücksichtigte Anforderungssignal sowohl auf die nen Anforderungssignale auswählt. Alle von PE oder Priifschaltungen 15 a.'s auch auf die Auswahlsperre CC eingegebenen Anforderungssignale werden auf 12, so daß jetzt andere Einheiten zum Zuge komdie Auswahlsperre 12 gegeben, welche die Anforde- men. Wenn nach Bedienung eines Anforderungsningssignale für die Verarbeitung und die nachfol- signals immer noch ein eingeteiltes Ausgangssignal auf genden Prüfzyklen einteilen. Die PE-Anforderungs- 55 der Leitung 16 oder der Leitung 17 oder beiden ansignale auf den Leitungen 10 werden außerdem di- steht, wird eine neue Prüfung eingeleitet, um diese rekt auf die Prüfschaltungen oder Prüfschalter 15 ge- weiteren offenen Anforderungen zu bedienen. Die geben, damit die Verarbeitungselemente bei minima- Schaltungen im Verteiler 20 und in der Priifschal-Ier Zeilverzögerung einen Speicherzyklus zugeteilt tung 15 des nächsten bedienten Anforderungssignals bekommen können, wenn durch die Auswahlsperre 60 werden gelöscht, und die Anlage stellt fest, ob weitere 12 keine eingeteilten Wahlsignale erzeugt werden, eingeteilte Anforderungssignale auf den Leitungen d. h.. wenn nur ein Verarbeitungselement einen 16 und 17 anstehen. Dieser Vorgang läuft weiter, bis Speicherzyklus anfordert und keine anderen PE- oder alle Anforderungssignale bedient sind. Für diesen CC-Anforderungssignale vorliegen, kann die Zutei- Zeitpunkt werden alle noch offenen Anfragen, die in lung eines Speicherzyklus über die Prüfschaltungen 65 der Auswahlsperre 12 gespeichert waren, aber noch 15 sofort beginnen. nicht auf die Ausgangsleitungen 16 und 17 gelangen

Wenn jedoch am Eingang für die Auswahlsperre durften, eingeteilt und auf die nicken Speicherzy-12 eine CC-Anforderung oder eine PE-Anforderung klen verteilt.

Die Steuersignale und Dalcnimpulse, die zur Steuerung der üatcnlcitungen abgegeben werden, und das an den Speicher zusammen mit dem Ausgangssignal der Zeitsteuerung 29 gegebene Anforderungssignal dienen nur der üblichen Steuerung der Spr^herzyklen und werden hier nicht näher beschrieben, da sie allgemein bekannt sind.

Die Schaltung nach Fig. 2 ist so konstruiert, daß Speichcrzyklen zwei Gruppen von asynchron anfordernden Maschinen auf der folgenden Basis zugeordnet werden: Eine Gruppe hat Priorität über die andere, Priorität der Maschinen innerhalb der Gri'-pⁿ tid Wartezeit von Maschinen innerhalb einer Gruppe. Die beiden Hauptgruppen sind als Benutzer, auch Anwender im folgenden genannt, mit gerader und ungerader Kennzahl bezeichnet. Die Benutzer mit den ungeraden Keimzahlen 1, 3, 5 und 7 sind typischcrwcisc die im Zusammenhang mit F i g. 1 erwähnten Kanalstcuergcräte, die Priorität über die Benutzer mit gerader Kennzahl 2, 4, 6 und 8 haben, welche die im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnten Verarbeitungseinheiten sind. In der Gruppe mit ungerader Kennzahl gibt es noch eine Untergruppe von Benutzern, die die Möglichkeit zu einer hohen Prioritätswahl haben. Die Priorität innerhalb der geradzahligen und ungeradzahligen Gruppen ist auf der Basis 1, 2, 3 usw. fest verdrahtet, kann jcd(-i;h von Hand geändert werden. Innerhalb der ungeradzahligen Benulzcrgruppc führt eine Speicheranforderung mit hoher Priorität dazu, daß dieser Benutzer die höchste Prioritätsslufe ungeachtet der fest verdrahteten Priorität erhält. Wenn natürlich zu irgendeinem Zeitpunkt mehr als eine hohe Prioritätswahl auftritt, erfolgt die Entscheidung dann auf der Basis der festverdrahteten Priorität.

Außerdem werden innerhalb der geradzahligen und ungeradzahligen Gruppe dit; Speichcrzyklen auf der Basis der ersten Ankunft zugeordnet, wenn die Zeitdifferenz zwischen den Speicheranforderungen größer als drei Schaltvcrzögerungen ist und für die ungeradzahlige B^nutzcrgruppc keine hohe Priorität vorliegt.

Die Zuordnung eines Speicherzyklus erfordert zwei Entscheidungsebenen. Die Entscheidung auf der ersten Ebene schaltet die Prüfschaltungen des Benutzers ein. und die Entscheidung auf der zweiten Ebene führt zu einem Ausgangssignal des Verteilers 20.

F i g. 2 zeigt die spezielle Schaltung, die für ein ungeradzahliges und ein geradzahliges Anforderungssignal benutzt wird. Obwohl Einzelheiten dieser Schaltung für die ungeradzahligen Benutzer 3, S und 7 und die geradzahligen Benutzer 4,5 und 8 nicht dargestellt sind, so sind doch ihre Schaltverbindungen wiedergegeben. Die Benutzer 3, 5 und 7 haben eine spezielle Schaltung, die der für den Benutzer 1 analog ist, während die Benutzer 4, 6 und 8 eine Schaltung analog zu der für den Benutzer 2 dargestellten aufweisen. Zuerst soll das Einschalten der Prüfschaltungen für die ungeradzahligen Benutzer betrachtet werden. Das auf der Leitung 30 hereinkommende Anforderungssignal schaltet die erste Wahlschaltung 31 ein (d.h. die Wahlschaltung 31 auf der ersten Ebene). Angenommen, die UND-Schaltung 32 ist eingeschaltet, dann wird jetzt durch das Einschalten der Wahlschaltung 31 die Wahlschaltung 33 der zweiten Ebene eingeschaltet, d. h., die Wahlschaltung 33 wird über die UND-Schaltung 32 eingeschaltet, solange kein anderes Anforderungssignal von einer ungeradzahligen Einheit seine Wahlschaltung der zweiten Ebene für mindestens drei Verzögerungszeiten vor diesem Zeitpunkt eingeschaltet hat.

Wenn auf der Leitung 35 ein Anforderungssignal hoher Priorität zusammen mit einem Anforderungssignal auf der Leitung 30 erscheint, wird die Wahlschallung 36 mit hoher Priorität eingeschaltet, weil das Anfordcrungssignal auf der Leitung 30 und das

ίο Einschalten der Wahlschaltung 31 zusammen die UND-Schaltung 37 einschalten w.id so die Einschaltung der Wahlschaltung 36 mit der hohen Prioritäl ermöglichen.

Der Benutzer, der ein Anforderungssignal auf die Leitung 30 gibt, wird für die Zuteilung eine; Spcicherzyklus vorgesehen, sobald seine Prüfschaltung 40 eingeschaltet ist. Die tatsächliche Kontrolle für die Einschaltung der Prüfschaltung 40 erfolg! durch eine der drei UND-Schaltungen 41, 42 oder 43 über die ODER-Schaltung 44. Die UND-Schaltung 41 wird durch die Einschaltung der Wahlschaltung auf der ersten Ebene 31 leitend, wenn keine andere Wahlschaltung in der zweiten Ebene eines ungeradzahligen Benutzers eingeschaltet ist, keine hohe

as Wahlschaltung mit hoher Priorität eingeschaltet isl und ein Signal »Prüfzeit« von der ODER-Schaltung 47 und dem Inverter 49 empfangen wird. Das heißt, jede Wahlschaltung der zweiten Ebene, die innerhalb der ungeradzahligen Benutzer eingeschaltet ist, schaltet die UND-Schaltung 41 ab, so daß keine Wahlschaltung der ersten Ebene mit einer eingeschalteten Wahlschaltung der zweiten Ebene innerhalb der Benulzcrgruppc konkurrieren kann. Es ist zu beachten, daß das Einschalten der Wahlschaltung 36 mit honet Priorität, die über die ODER-Schaltung 45 erfolgen muß, eine ausreichende Zeitverzögerung ergibt, um die UND-Schaltung 41 noch eingeschaltet zu halten, wenn die Wahlschaltung 31 eingeschaltet wird, se daß ihre Prüfschaltung 40 erst eingeschaltet wird.

wenn keine anderen Wahlschaltungen eingeschaltet sind. Die UND-Schaltung 42 wird durch die eingeschaltete Wahlschaltung der zweiten Ebene 33 eingeschaltet, wenn keine Wahlschaltung mit hoher Priorität eingeschaltet ist und ein zulässiger Prüfzeitimpuls

empfangen wurde. Wenn irgendeine andere Wahlschaltung der zweiten Ebene durch eine der Benutzers, 5 oder 7 eingeschaltet wird, wird die UND-Schaltung 32 abgeschaltet, und die Einschaltung dei Wahlschaltung 31 führt nicht zur Einschaltung dei

Wahlschaltung der zweiten Ebene 33. Die UND-Schaltung 43 wird durch die eingeschaltete Wahlschaltung 36 mit hoher Priorität und den zulässigen Prüfzeitimpuls eingeschaltet. Dadurch kann der Benutzer, der das Anforderungssignal auf der Leitung

30 abgegeben hat, direkt mit den anderen für die Zuteilung eines Speicherzyklus eingeschalteten Prüfschaltungen konkurrieren, ungeachtet dessen, ob die Wahlschallung der zweiten Ebene 33 eingeschaltel ist oder nicht, schaltet die ODER-Schaltung 46 die

einander ähnlichen UND-Schaltungen 32 für die Benutzer 3, 5 und 7 ab. Wenn also das auf der Leitung 30 erzeugte Signal die Wahlschaltungen 31 und 33 eingeschaltet hat, bevor einer der anderen Benutzer 3, 5 oder 7 Zeit hatte, die entsprechenden Wahlschaltungen der zweiten Ebene einzuschalten, bewirbt sich der Benutzer, der das Anforderungssignal abgegeben hat um die Zuteilung eines Speicherzyklus und erhalt in seiner Gruppe die Priorität, vorausee-

c 111 fΛ in tier Zwischenzeit kein Signal hoher Priorität aiillrill.

Nachdem dem Benutzer 1 ein Speicherzyklus zugeteilt wurde, wird ein Löschsignal tür diesen Benutzer L!/eui:i, diis die Schaltungen 31, 33 und 36 zurückschallet. Ein ähnliches Löschsigna! wird zum Zurückschalten der Prüfschaltung 40 erzeugt.

So steuern also die UND-Schaltungen 41, 42 und 43 und ihre Gegenstücke für die Benutzer 3, 5 und 7 die fEinstellung der Prüfschaltungen für die jeweiliyen Benutzer auf der Basis einer vorliegenden Anforderung hoher Priorität, der Einschaltung einer Prüfschaltung der ersten oder zweiten Ebene oder auch nur der ersten Ebene. Die in einem Zeitraum von ungefähr drei Schaltungsverzögeriingcn ankommenden Signale können zur Einschaltung von mehr als einer Prüfschaltung führen, wodurch eine Trennung über die Verbindungs-Trcnnsehaltung 50 erforderlich wird.

Die Schallungen der geradzahligen Benutzer arbeiten ähnlich bis auf zwei Ausnahmen, die darin bestehen, daß keine Möglichkeit der hohen Prioritätsanforderung besteht, dafür aber eine direkte Verbindung für die hereinkommende Anforderung zur Prüfschaltung, d.h., wenn der Benutzer2 ein Anforderungssignal auf die Leitung 60 gibt und kein anderes Anforderungssignal von einem anderen geradzahligen Benutzer empfangen wurde, wird die UND-Schaltung 61 eingeschaltet, die dann über die ODER-Schaltung 64 die Prüfschaltung 62 einschaltet. Dadurch kann der Benutzer 2 direkt eine Zuteilung eines Speicherzyklus bekommen und im Falle eines Speicher-Leerlaufes eine schnelle Antwort geben. Die UND-Schaltungen 61, 65 und 66 steuern die Einschaltung der Prüfschaltung 62, basierend auf der Ebene des Anforderungssignals, d. h., innerhalb der geradzahligen Benutzergruppe hängt die Einschaltung der Schaltung 62 davon ab, ob eine zweite Wahlschaltung eingeschaltet ist, eine Wahlschallung der ersten Ebene eingeschaltet ist und keine Wahlschaltung der zweiten Ebene oder ob nur ein gewöhnliches Anforderungssignal empfangen wurde. Wie vorher, können gleichzeitig auftretende Anforderungssignalc zur Einschaltung von mehreren Prüfschaltungen führen, so daß die Zuteilung eines Speicherzyklus wieder durch die Verbindungs/Trennschaltung 50 entschieden wird.

Jeder der Benutzer 4, 6 und 8 hat Wahlschaltungen der ersten und zweiten Ebene, wie sie durch die Schaltungen 68 und 70 für den Benutzer 2 dargestellt. Außerdem verfügt jeder ungeradzahlige Benutzer über eine hohe Prioritätsschaltung, die für die geradzahligen Benutzer nicht dargestellt ist. Ein Signal auf der Leitung 60 schaltet die Wahlschaltung der ersten Ebene 68 ein, wenn noch kein anderer Benutzer die Wahlschaltung der zweiten Ebene eingeschaltet hat, auf die Wahlschaltung der zweiten Ebene 70, da die UND-Schaltung 69 eingeschaltet ist. Wenn keine andere Wahlschaltung der zweiten Ebene eingeschaltet ist, wird die UND-Schaltung 65 leitend und die Prüfschaltung 62 eingeschaltet. Wenn jedoch eine andere Wahlschaltung der zweiten Ebene eingeschaltet ist, so daß die UND-Schaltungen 61 und 65 gesperrt sind, die UND-Schaltung 66 jedoch noch nicht abgeschaltet ist, wird durch das Einschalten der Wahlschaltung der zweiten Ebene 70 auch die Schaltung 62 eingeschaltet, so daß der Benutzer 2 sich um Zuteilung eines Speicherzyklus bewerben kann. Somit sind die Einnangssignale für die ODER-Schaltung 71 die Ausgangssignale aller Wahlschaltungen der zweiten Ebene für die Benutzer 2, 4, 6, oder 8 und die Eingangssignale für die ODER-Schaltung 72 die Ausgangssignale von allen Wahlschaltungcn der ersten Ebene für die Benutzer 2, 4, 6 oder 8.

Das zulässige Prüfzeitsignal ist ein Zeitsteuersignal für die Einschaltung der Prüfschaltungen, welches die Einschaltung der verschiedenen UND-Schaltungen 41. 43, 61, 65 und 66 gestattet. Das zulässige Prüfzeitsignal über die ODER-Schaltung 47 und den Inverter 49 wird abgegeben, wenn die Speichcr-Stcuerschaltung signalisiert, daß sie nicht belegt ist, und das Signal wird nicht gegeben, wenn drei Schaltungsverzögerungen nach dem Einschalten irgendeiner Prüfschaltung vorliegen. Nachdem die Prüfschaltungen sich wieder gelöst haben, trifft die Vcrbindungs/ Trennschaltung 50 die endgültige Entscheidung darüber, welcher Benutzer als nächster Zugang zu einem Speicherzyklus erhält. Das einzige Kriterium auf dieser Ebene ist db Priorität der ungeradzahligen Benutzer vor dem geradzahligen Benutzer, und dann wird der Benutzer höchster Priorität innerhalb der jeweiligen Gruppe festgelegt. Somit werden alle ungeradzahligen Benutzer, deren Prüfschaltungen, z.B. 40, eingeschaltet sind, von allen geradzahligen Benutzern bedient, deren Prüfschaltungen, z. B. 62, eingeschaltet sind. Wenn angenommen wird, daß der Prüfzyklus Einschaltungen der zweiten Ebene bedient, werden jedoch alle Prüfschaltungen der zweiten Ebene beider Gruppen bedient, bevor die Wahlschaltungen der ersten Ebene einer Gruppe ihre zweiten Ebenen anwählen und sich damit um die Zuteilung des nächsten Speicherzyklus bewerben können. Es ist zu beachten, daß die Einstellung irgendeiner Prüfschaltung in einer der beiden Gruppen der in F i g. 2 gezeigten Ausführung lediglich von Faktoren innerhalb der jeweiligen Gruppe abhängt. Somit können z. B. in der ungeradzahligen Gruppe eingeschaltete Prüfschaltungen der zweiten Ebene (z. B. Schaltung 33) mit den direkt eingeschalteten Prüfschaltungen in der geradzahligen Gruppe (z. B. Einschaltung der Schaltung 62 durch ein Ausgangssignal durch die UND-Schaltung 61) konkurrieren.

Nach erfolgter Prüfung und Bedienung eines Anforderungssignals werden alle Prüfschaltungen und alle Wahlschaltungen durch das Prüfschaltungslöschsignal von der Speicher-Steuereinheit für den Benutzer gelöscht, der den ersten Speicherzyklus zugeteilt erhält. Dadurch können alle eingeschalteten und noch ausstehenden Prüfschaltungen der zweiten Ebene und hohe Prioritätsschaltungen bedient werden.

F i g. 3 zeigt eine typische Verbindungs/Trennschahung, in Fig. 1 auch Verteiler genannt, im besonderen unter Berücksichtigung des Benutzers 2, der ein Anforderungssignal auf der Leitung 60 in F i g. 2 abgibt, das die Prüfschaltung 62 einschaltet. Deren Ausgangssignal wird auf die Eingangsklemme 80 in Fig.3 gegeben und schaltet die UND-Schaltung 81 ein. Wie bereits gesagt, werden alle für die ungeradzahligen Benutzer 1, 3, 5 und 7 eingeschalteten Prüfschaltungen vor denen für die geradzahligen Benutzer eingeschalteten bedient. Somit wird durch das Einschalten einer Prüfschaltung, z.B. 40 in F i g. 3, für einen der ungeradzahligen Benutzer I, 3, 5 oder 7 ein Eingangssignal auf die ODER-Schaltung 82 gegeben, wodurch die UND-Seiialtung 81 abgeschaltet wird. Wenn man jedoch annimmt, daß keine

ungeradzahligen Prüfschaltungcn eingeschaltet sind, geben die anderen Prüfschaltungcn der geradzahligen Gruppe ihre Eingangssignale an die Klemmen 83, 84 und 85.

Eine dauernde Sperrspannung wird an den Anschluß 86 eingeführt und eine zweite Einschaltspannung auf den Anschluß 88 gegeben. Es wird angenommen, daß der Benutzer 2 unter den geradzahligen Benutzern die höchste Priorität erhalten hat. Dann hat jede der UND-Schaltungen 90, 91 und 92 eine direkte Verbindung, z. B. 93, zur Sperrleitung 86. Somit erzeugt das Einschalten einer Prüfschaltung für einen Benutzer mit niedrigerer Priorität, in diesem Fall die Benutzer 4, 6 oder 8, kein Ausgangssignal aus einer der UND-Schaltungen 91, 92, infolgedessen erscheint auch kein Ausgangssignal an der ODER-Schaltung 94, und die UND-Schaltung 81 bleibt eingeschaltet. Wenn also keine Prüfschaltungen der ungeradzahligen Benutzer eingeschaltet sind und alle Leitungen zu den UND-Schaltungen 90 und

92 darstellungsgemäß verlaufen, wird die UND-Schaltung 81 eingeschaltet, so daß die eingeschaltete Prüfschaltung für den Benutzer 2 ein Signal auf der Leitung 80 abgeben kann, wodurch an der Klemme 95 ein Ausgangssignal erscheint. Dieses Ausgangssignal zeigt der Speicher-Stcuerschaltung an, daß der Benutzer 2 anzunehmen ist und ihm ein Speicherzyklus zugeteilt werden muß. Eine ähnliche dei artige Schaltung ist für die Prüfschaltungen der ungeiadzahligcn Benutzer zu verwenden. Wenn der Benutzer 4 in der geradzahligen Gruppe die höchste Priorität erhalten soll, wird die Verbindung 93 auf den Anschluß 88 gelegt und dadurch ein Eingang der UND-Schaltung 90 dauernd eingeschaltet. Wenn somit beide Prüfschaltungen für die Benutzer 2 und 4 eingeschaltet sind, erzeugt die UND-Schaltung 90 ein Ausgangssignal, wodurch die UND-Schaltung 81 abgeschaltet wird, und somit die Zuteilung eines Speicherzyklus zum Benutzer 2 sperrt, bis eine Be-

ao dienungsanfrage vom Benutzer 4 berücksichtigt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

ι ^ 2

Vorraiig-Schaltungsanordnung oder durch Mikropro-

Patcntunspriichc: gramme gesteuert, damit die Anforderungen nicht

die Fähigkeit des Di-ter.- crariicitungssysteTiis auf An-

I. Schaltungsanordnung zur Bestimmung des forderungen anzusprechen, übersteigen. Vorrangverhältnisses zwischen mehreren An- 5 Es können gleichzeitig nämlich Anforderungen forderungssignalen, die von den verschiedenen von einer Bedienungsperson über ein Steuerpult, eine Einheilen einer Datenverarbeitungsanlage, wie Anforderung durch eine Bandeinheit, welche Daten externen Speichergeräten oder Ein- und Ausga- liefert, eine Anforderung durch eine Bandeinhct, begcräten, zwecks Steuerung des Verbindungs- welche Daten annimmt und eine Anforderung aub aufbaus zwischen der anfordernden Einheit und io einem Kartenlocher, der zum Lochen der nächsten der Zentraleinheit oder dem Speicher der Daten- Karte bereit ist, vorliegen. Einige dieser Anfordeverarbeitungsanlage erzeugt und die zur Ordnung rungssignale müssen sofort bearbeitet werden, damit bestimmter Vorrangverhältnissc zwischengespei- die Kapazität der Rechenanlage voll ausgenutzt ist, chert werden, wobei die Anforderungssignale ent- und andere Anforderungssignale können wiederum sprechend den ihn zugeordneten Vorrangmerk- 15 gewisse Zeit warten, bis ihre Anforderung erledigt malen geordnet werden, dadurch gekenn- wird.

zeichnet, daß auf Grund ihres Vorranges von Zur abschnittweisen Verarbeitung mehrerer Pro-

der Vorr?ngsteuerschaltung (18) ausgewählte gramme mit verschiedenem Zeitrang ist durch die Anforderungssignale auf eine Prüfschaltung (15) deutsche Auslegeschrift 1 202 034 eine Steuerschalgeleitet werden, wo eine zweite Einteilung vorge- 20 tung bekanntgeworden, die durch einen Zeitrangbenommen wird, die das zeitliche Eintreffen der Stimmer gekennzeichnet ist, der die Eingangssignale Anforderungssignale auf Leitungen (16, 17) be- mit Zeitrangkanälen verbindet, weiterhin durch einen rücksichtigt, daß der Prüfschaltung (15) eine Zeitrangvergleicher zum Zeitrangvergleich der anste-Verteiler- und eine Zeitsteuerung (20, 29) nach- henden Eingangsdaten, durch einen vom Zeitranggeschaltet sind, die die Weiterleitung der An- 35 vereleicher gesteuerten Unterbrecher und durch forderungssignale zur Speichereinheitensteuerung einen Festwert-Speicher, aus dem durch den Unter-(28) beim Vorliegen mehrerer gleichberechtigter brecher eine Befehlsfolge zur Bestimmung des nach Anforderu..gssignale seriell steuern und bei zeit- der Unterbrechung des bearbeiteten Programms ablich gestaffeltem Eintreffen der Anforderungssi- gerufen wird. Diese Schaltungsanordnung weist gnale auf den Leitungen (IG, 17) diese in der Rei- 30 außerdem ein Wartelistcnregister auf, in dem einlauhenfolge ihres zeitlichen Eintreffens weiterleiten, fende, eine Programmunterbrechung fordernde Si- und daß der Prüfschaltung (IS) eine Prüf-Steucr- gnale zu einer Warteliste vereinigt werden, schaltung (24) zugeordnet ist, die in Abhängig- Diese bekannte Schaltungsanordnung berücksich-

keit vom,Speicherstatus und vom Speicherzyklus tigt demnach einmal, das zugeordnete Vorrangverein Freisignal an die Prüfschaltung (15) abgibt, 35 hältnis der einzelnen Programme und zum anderen das dasjenige Anforderungssignal dem nächstfol- den Zeitrang, d. h. die Zeit, jr.. der ein bestimmtes genden Speicherzyklus zuteilt, das auf Grund der Programm bzw. eine Anforderung von einem extcrvorgenommenen Einteilung und Auswahl den nen Gerät anfällt.

höchsten Vorrang zugeordnet bekommen hat. Diese Schaltungsanordnung ist aber nicht in der
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- 40 Lage, Anforderungssignale, die schon sehr lange vor-

durch gekennzeichnet, daß dem Verteiler (20) liegen, zu berücksichtigen, wenn Anforderungssignale

eine Abfühlschaltung (25) für Mehrfachempfang höherer Priorität vorhanden sind.

nachgeschaltet ist, die darauf anspricht, daß mehr Durch die deutsche Auslegeschrift 1 189 294 isi

als ein Anforderungssignal gleichzeitig berück- eine weitere Prioritäts-Ermittlungsvorrichtung füi

. sichtigt wird, wodurch eine Wiederholung des ge- 45 Real-Time-Systeme bekanntgeworden, die Torschal

samten Vorgangs eingeleitet wird. tungen steuert, die den Eingang und Ausgang vor

Informationen über ein oder mehrere der Ein- unc

Ausgangssignale steuern. Sie ist außerdem dadurri

gekennzeichnet, daß sie eine Unterprioritäts-Einrich

3° tung einschließt, welche durch Signale von den Ein

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung und Ausgabewerken gesteuert wird, und die die zeit zur Bestimmung des Vorrangverhältnisses zwischen liehe Aufeinanderfolge der Kanäle bestimmt, übei mehreren Anforderungssignalen, die von den ver- die Datenübermittlungen stattfinden können, schiedenen Einheiten einer Datenverarbeitungsan- Obwohl durch diese Schaltungsanordnung die zeit

lage, wie externen Speichergeräten oder Ein- und 55 liehe Aufeinanderfolge der Kanäle bestimmt wird, is Ausgabegeräten, zwecks Steuerung des Verbindungs- diese Schaltungsanordnung jedoch nicht in der Lage aufbaus zwischen der anfordernden Einheit und der sowohl bestimmte festgelegte Vorrangkriterien, di< Zentraleinheit oder dem Speicher der Datenverarbei- von der Wichtigkeit der auszuführenden Operatior tungsanlage erzeugt und die zur Ordnung bestimmter abhängen als auch die zeitliche Folge des Ankom Vorrangverhältnisse zwischengespeichert werden, 60 mens der Anforderungssignale zu berücksichtigen, wobei die Anforderungssignale entsprechend den ihn Dadurch kann es z. B. vorkommen, daß ein An

zugeordneten Vorrangmerkmalen geordnet werden. forderungssignal mit zugeordneter niedrigster Priori

In einer Datenverarbeitungsanlage treten von Zeit tat fast immer warten muß, weil Vorrangs-Anforde zu Zeit verschiedene Anforderungssignale bezüglich rungssignale mit höherer Priorität anliegen. Dies der Datenverarbeitungsfähigkeit der Zentraleinheit 65 Verteilung der Vorrangverhältnisse ist jedoch nich von den Ein- und Ausgabegeräten und den externen optimal, da für externe Geräte bzw. Programme mi Geräten auf. Diese Anforderungen werden bei den niedrigster Priorität Wartezeiten entstehen können bekannten Datenverarbeitungsanlagen durch eine die nicht mehr vertretbar sind.