FR2519440A1

FR2519440A1 - Procede et dispositif d'attribution de l'acces a un bus utilise en mode partage

Info

Publication number: FR2519440A1
Application number: FR8300037A
Authority: FR
Inventors: Gary Jo Grimes
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1982-01-07
Filing date: 1983-01-04
Publication date: 1983-07-08
Also published as: KR880002196B1; GB2114334A; CA1193338A; SE8207441D0; GB8300292D0; SE8207441L; KR840003564A; NL8300040A; DE3300260A1; FR2519440B1; SE450055B; GB2114334B; DE3300260C2; US4463445A

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LA GESTION DE RESSOURCES PARTAGEES DANS UN SYSTEME INFORMATIQUE. DANS UN SYSTEME DANS LEQUEL PLUSIEURS DISPOSITIFS D'ENTREESORTIE 110-1, ... 110-N PEUVENT ACCEDER A LA DEMANDE A UN BUS COMMUN 105, CHAQUE DISPOSITIF DESIRANT ACCEDER AU BUS APPLIQUE SEQUENTIELLEMENT LES CHIFFRES DU CODE DE PRIORITE QUI LUI EST AFFECTE A UN BUS D'ARBITRAGE 102, POUR RESOUDRE LE CONFLIT D'UTILISATION. ON DISPOSE D'UNE PLUS GRANDE SOUPLESSE DANS L'ATTRIBUTION DE L'ACCES PAR L'UTILISATION DANS CHAQUE DISPOSITIF D'ENTREESORTIE DE BASCULES D'ETAT QUI GENERENT DES BITS DE PARAMETRES QUI CONSTITUENT LES BITS DE PLUS FORT POIDS D'UN CODE DE PRIORITE DYNAMIQUE. APPLICATION AUX SYSTEMES DE COMMUTATION PAR PAQUETS.

Description

La présente invention concerne un système destiné à attribuer l'accès à

une ressource utilisée en mode partagé à la demande, parmi un ensemble d'unités, dans lequel un numéro de priorité particulier à N chiffres est affecté à chaque unité Le système comprend un contrôleur de système, un bus d'arbitrage qui interconnecte toutesles unités, et un circuit d'arbitrage dans chacune des unités pour demander

l'accès à la ressource utilisée en mode partagé à la demande.

Les systèmes dans lesquels de nombreux dispositifs

partagent une ressource commune utilisent de façon caracté-

ristique des configurations destinées à attribuer l'accès à la ressource,dans des conditions dans lesquelles plusieurs

dispositifs associés peuvent demander simultanément l'accès.

On connatt de nombreuses configurations différentes d'attri-

bution Dans les systèmes de traitement de données et de

commutation par paquets, il est connu d'utiliser un disposi-

tif d'attribution ou un contrôleur centralisé pour attribuer l'accès à un bus de données commun qui interconnecte un ensemble d'unités, telles que des dispositifs d'entrée/sortie,

qui peuvent demander simultanément l'accès au bus Le contrô-

leur peut être programmé avec un algorithme approprié pour

attribuer l'accès au bus conformément à n'importe quel critè-

re déterminé au préalable qui peut être désiré Bien que les

configurations d'attribution d'accès par contrôleur centra-

lisé fonctionnent correctement pour remplir la fonction qu'on attend d'elles, elles ne sont pas toujours souhaitables, à cause de la complexité inhérente du système, qui résulte des nombreuses interconnexions nécessaires entre le contrôleur,

le bus et les dispositifs d'entrée/sortie Il existe égale-

ment un problème de fiabilité, du fait qu'un fonctionnement défectueux du contrôleur peut mettre hors service l'ensemble du système Le brevet U S 3 983 540 montre un système qui

comporte un contrôleur centralisé.

On connatt l'utilisation de configurations d'attri-

bution de bus de type réparti, dans lesquelles on n'utilise pas de contrôleur pour déterminer l'accès et dans lesquelles

c'est l'interaction des dispositifs d'entrée/sortie deman-

deurs qui détermine l'attribution du bus dans le cas de deman-

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des simultanées De telles configurations réparties sont souvent préférables, du fait qu'elles évitent les problèmes de coût et de fiabilité qui sont associés à la configuration

à contrôleur centralisé.

Conformément à une telle configuration d'attribu- tion de type réparti, un numéro de priorité fixe, comprenant plusieurs bits, est affecté à chaque dispositif d'entrée/ sortie qui peut demander l'accès à un bus commun L'accès est accordé en fonction du numéro de priorité dans le cas de demandes simultanées Au momext d'un conflit d'utilisation du bus, lorsque deux dispositifs d'entrée/sortie, ou plus, demandent simultanément l'accès, chaque dispositif d'entrée/ sortie demandeur applique les bits correspondants de son

numéro de priorité à un bus d'arbitrage, en procédant séquen-

tiellement, bit par bit, en synchronisme avec l'application de bits correspondants par tous 'es autres dispositifs d'entrée/sortie qui sont simu LL&ément demandeurs Chaque fois qu'un bit est appliqué, que dispositif d'entrée/ sortie demandeur compare la valeur du bit qu'il applique au

moment considéré, avec la réunion logique des bits correspon-

dants qui sont appliqués simultanément au bus d'arbitrage par tous les dispositifs d'entrée/sortie qui sont simultanément demandeurs Si un bit qui est appliqué au moment considéré par un dispositif d'entrée/sortie demandeur présente une relation déterminée (par exemple s'il est égal ou supérieur) par rapport aux bits que les autres dispositifs d'entrée/ sortie demandeurs appliquent sur le bus, cette opération se poursuit et le dispositif d'entrée/sortie applique sur le bus d'arbitrage le bit suivant du numéro de priorité qui lui

est affecté.

Chaque dispositif d'entrée/sortie continue de par-

ticiper au conflit d'utilisation aussi longtemps que chaque bit qu'il applique présente la relation prédéterminée par rapport à la réunion logique des bits correspondants qui sont appliqués au moment considéré par les autres dispositifs d'entrée/sortie en conflit Un dispositif d'entrée/sortie se retire du conflit d'utilisation lorsqu'il détermine qu'un bit qu'il applique présente par rapport aux bits appliqués par

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les autres dispositifs d'entrée/sortie, une relation (telle qu'une relation d'infériorité) indiquant qu'un ou plusieurs

des autres dispositifs d'entrée/sortie a un numéro de priori-

té supérieur A ce moment, chaque dispositif d'entrée/sortie ayant un numéro de priorité inférieur se retire du conflit

d'utilisation et n'applique plus d'autres bits au bus.

Ce conflit d'utilisation se poursuit; tous les dispositifs d'entrée/sortie demandeurs restants appliquent

sur le bus les bits restants des numéros de priorité de dis-

positif d'entrée/sortie; les dispositifs d'entrée/sortie ayant un numéro de priorité inférieur se retirent du conflit; et à la fin de la période de conflit, lorsque le dernier bit est appliqué au bus, seul le dispositif d'entrée/sortie ayant la priorité la plus élevée demeure dans le conflit et l'accès

au bus lui est accordé Le brevet U S 3 796 992 et le bre-

vçt U S 3 818 447 montrent une configuration du type décrit ci-dessus. La configuration de conflit d'utilisation, de type réparti, qui est décrite ci-dessus fonctionne de façon satisfaisante Elle présente cependant un problème du fait que les numéros de priorité des dispositifs d'entrée/sortie sont fixes et, du fait que l'accès des dispositifs d'entrée/ sortie est déterminé par ces numéros, on peut considérer que

les dispositifs d'entrée/sortie sont arrangés fonctionnelle-

ment selon une chaîne de préférence fixe, dans laquelle le dispositif d'entrée/sortie ayant la plus grande préférence possède le numéro de priorité le plus élevé, tandis que le dispositif d'entrée/sortie ayant la préférence la plus faible

possède le numéro de priorité le moins élevé Dans ces condi-

tions, l'accès au bus n'est pas équitable, du fait que les dispositifs d'entrée/sortie ayant les numéros de priorité les plus élevés sont toujours favorisés dans le cas de demandes simultanées Bien que cette façon inéquitable d'attribuer l'accès aux dispositifs d'entrée/sortie puisse 8 tre tolérable dans certains systèmes, elle constitue un problème dans les systèmes dans lesquels un accès plus équitable pour tous les

dispositifs d'entrée/sortie est exigé.

Les problèmes sont résolus conformément à l'inven-

tion dans un système d'attribution de l'accès à une ressource utilisée en mode partagé à la demande, dans lequel le circuit d'arbitrage comprend un ensemble de dispositifs logiques à états multiples, un circuit de commande logique destiné à commuter de façon sélective et combinée les dispositifs logiques pour les faire passer d'un premier état à un second état dans chacune des unités, sous la commande de paramètres

spécifiés qui représentent l'état dynamique présent des uni-

tés, un circuit de registre qui est destiné à former un numé-

ro de priorité dynamique de chacune des unités en appliquant les signaux de sortie des dispositifs logiques, en tant que chiffres de paramètres, aux positions de chiffres de plus fort poids du numéro dynamique et en appliquant les chiffres du numéro de priorité affecté aux positions de moindre poids

du numéro dynamique; et le système comprend en outre un conduo-

teur de masque qui interconnecte les unités, un premier cir-

cuit dans le contrôleur qui est destiné à appliquer un signal d'inversion de masqueauconducteur de masque, à des instants sélectionnés, un circuit de superposition dans chacune des ? O unités qui demandent l'accès, au moment considéré, à la ressource fonctionnant en mode partagé à la demande, pour superposer simultanément les chiffres correspondants du numéro de priorité dynamique associé sur le bus d'arbitrage,

en procédant séquentiellement, chiffre par chiffre, un cir-

cuit de comparaison dans chacune des unités demandant l'accès,

pour comparer la valeur du chiffre présent sur le bus d'arbi-

-trage connecté à l'unité demandant l'accès, avec la valeur du chiffre correspondant qui est appliqué par cette unité, un circuit d'invalidation dans chacune des unités demandant l'accès, qui réagit à la présence du signal de masque sur le

bus de masque en invalidant la sortie du circuit de compa-

raison de l'unité demandant l'accès, de façon que les chiffres de paramètres que l'unité superpose sur le bus d'arbitrage ne soient pas utilisés dans la détermination de l'accès, et un second circuit destiné à retirer du conflit pour l'accès à la ressource une unité qui demande l'accès, sous l'effet de la détection d'un résultat de comparaison déterminé entre une

valeur de chiffre du bus et la valeur de chiffre correspon-

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dante qui est appliquée par l'unité, le circuit d'invalida-

tion faisant en sorte que la préférence pour l'accès à la ressource, entre les unités qui demandent simultanément l'accès, soit déterminée par n'importe quels chiffres de paramètres dont la comparaison n'est pas invalidée, et par les chiffres appliqués des numéros de priorité affectés des

unités qui demandent l'accès.

Conformément à l'invention, chaque dispositif d'entrée/sortie comprend des moyens destinés à contr 8 ler de

façon dynamique l'état présent de divers paramètres fonc-

tionnels du dispositif d'entrée/sortie et à générer des bits de priorité de dispositif d'entrée/sortie correspondants, qui représentent ces paramètres Ces bits générés sont utilisés

en association avec les bits du numéro de priorité de dispo-

sitif d'entrée/sortie qui est affecté, pour déterminer

l'accès au bus.

Les bits de paramètres de dispositif d'entrée/ sortie qui sont générés par les moyens de l'invention, sont introduits dans les positions de bit de plus fort poids d'un registre à décalage de dispositif d'entrée/sortie Les bits du numéro de priorité de dispositif d'entrée/sortie qui est affecté sont introduits dans le reste du registre à décalage,

de façon à avoir un poids moindre que celui des bits de para-

mètres Pendant les périodes de conflits, les bits présents dans le registre à décalage de chaque dispositif d'entrée/ sortie demandeur sont lus séquentiellement, un à la fois, en

commençant par le bit de plus fort poids, et ils sont appli-

qués au bus d'arbitrage.

Dans les conditions dans lesquelles les moyens de

l'invention ne génèrent pas de bits de paramètres de dispo-

sitif d'entrée/sortie, le registre à décalage contient des

0 dans les positions de bit de plus fort poids correspondan-

tes et il contient les bits du numéro de priorité de disposi-

tif d'entrée/sortie, affecté normalement, dans ses positions

de bit de moindre poids Dans de telles conditions, la prio-

rité du dispositif d'entrée/sortie est déterminée en utilisant uniquement le numéro de priorité de dispositif d'entrée/

sortie qui est affecté Cependant, pendant des états fonc-

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tionnels de dispositifs d'entrée/sortie dans lesquels un i est généré pour un ou plusieurs des bits de paramètres, ces bits de paramètres sont lus dans le registre à décalage avant les bits de numéro de priorité de dispositif d'entrée/sortie, et ils commandent donc, par eux-mêmes, l'accès au bus de commande Si deux dispositifs d'entrée/sortie, ou plus, ont des bits de paramètres identiques positionnés à 1, et s'il n'existe aucun autre dispositif d'entrée/sortie ayant des bits de paramètres qui indiquent une priorité supérieure, les i O bits de numéro de priorité de dispositif d'entrée/sortie sont

utilisés pour lever l'indétermination.

Les moyens que procure l'invention pour contrôler des paramètres de dispositif d'entrée/sortie et pour générer

des bits de paramètres correspondants, destinés à être intro-

duits dans le registre à décalage du dispositif d'entrée/

sortie, comprennent des moyens destinés à contrôler le conte-

nu présent d'une mémoire tampon de paquets,dans chaque dispo-

sitif d'entrée/sortie, pour' déterminer si elle est moins

qu'à demi-pleine, au moins à demi-pleine, ou pleine d'infor-

mation sous forme de paquets Ces moyens peuvent générer

respectivement aucun bit, un bit de mémoire tampon à demi-

pleine et un bit de mémoire tampon pleine.

L'invention procure des moyens pour générer des

bits de paramètres de dispositif d'entrée/sortie qui com-

prennent des moyens de détermination de situation instantanée, qui font en sorte que tous les dispositifs d'entrée/sortie qui font une demande de service à un instant particulier soient desservis avant les dispositifs d'entrée/ sortie

effectuant une demande ultérieure Ces moyens de détermina-

tion de situation instantanée comprennent une bascule qui est positionnée à un instant particulier, qu'on appelle un instant d'instantané, dans chaque dispositif d'entrée/sortie qui demande l'accès au bus, à cet instant Le positionnement de cette bascule dans chacun de ces dispositifs d'entrée/ sortie applique un bit d'instantané égal à 1 au registre à décalage associé, en tant que bit de plus fort poids, en avant des bits du numéro de priorité de dispositif d'entrée/

sortie qui'est affecté Une bascule d'instantané est restau-

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rée lorsque son dispositif d'entrée/sortie se voit accorder l'accès au bus, et à la fin d'un nombre donné de cycles de conflit, tous les dispositifs d'entrée/sortie ayant leur bascule d'instantané positionnée auront été desservis et leur bascule d'instantané sera dans un état restauré Un nou-

vel instant d'instantané apparaît alors et la bascule d'ins-

tantané dans chaque dispositif d'entrée/sortie qui est

demandeur à cet instant est positionnée pour définir un nou-

veau groupe de dispositifs d'entrée/sortie parmi lesquels il

faut déterminer une préférence.

Comme précédemment, les bits de registre à déca-

lage correspondants de chaque dispositif d'entrée/sortie demandeur sont appliqués simultanément au bus d'arbitrage pendant les périodes de conflit, de façon séquentielle, bit

par bit Ces bits comprennent les bits de paramètres de dis-

positif d'entrée/sortie ainsi que les bits du numéro de priorité de dispositif d'entrée/sortie qui est affecté Les valeurs des bits de chaque dispositif d'entrée/sortie qui

participent au conflit sont comparées dans un ordre détermi-

né avec les valeurs des chiffres correspondants présents sur le bus Une unité est retirée du conflit pour l'utilisation du bus si, à l'occasion de n'importe quelle comparaison de chiffres, il apparatt un résultat déterminé qui indique

qu'un autre dispositif d'entrée/sortie de priorité plus éle-

vée demande l'accès Dans le mode de réalisation de l'inven-

tion qui est décrit, la priorité pour l'accès au bus est

basée sur la valeur du nombre défini par les bits de paramè-

tres et'par les bits de numéro de priorité qui se trouvent

dans chaque registre à décalage de dispositif d'entrée/sortie.

Dans le mode de réalisation décrit, on utilise un bus de type TTL en configuration OU câblée, dans laquelle un 1 représente l'état de tension bas dominant En outre, conformément à

l'invention, on dispose d'une souplesse accrue dans la déter-

mination de la préférence pour les dispositifs d'entrée/ sortie, par l'existence d'un bus de masque Lorsque le bus de masque est mis en fonction par un contrôleur de système, il fait en sorte que le circuit d'arbitrage de chaque dispositif d'entrée/sortie ignore, sélectivement, certains des bits de

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paramètres, ou la totalité, pendant la période de conflit.

Le signal de masque invalide temporairement un circuit interne de chaque dispositif d'entrée/sortie et fait en sorte que l'accès au bus soit déterminé par le numéro de priorité de dispositif d'entrée/sortie qui est affecté ainsi que par ceux des bits de paramètres qui ne sont pas

masqués Simultanément, le circuit de masque permet d'appli-

-quer tous les bits, y compris les bits de paramètres masqués, au bus d'arbitrage pendant la période de conflit Les bits présents sur le bus peuvent être utilisés par d'autres ressources du système, comme des moyens d'enregistrement,

pour contr 8 ler l'état du système et pour déterminer l'effica-

cité des bits de paramètres.

Ce masquage constitue une caractéristique souhaita-

ble du fait que, dans certaines conditions du système, il peut être souhaitable de négliger un ou plusieurs bits de

paramètres dans la détermination de l'accès au bus L'inven-

tion met en oeuvre la caractéristique de bus de masquage d'une manière insensible aux défaillances, qui empêche le bus de masque de masquer les bits de priorité de dispositif

d'entrée/sortie qui sont affectés Grâce à ceci, un disposi-

tif d'entrée/sortie particulier sera toujours sélectionné

dans le cas d'une condition de défaut qui applique en perma-

nence un signal de masquage au bus de masquage.

L'invention procure également un bus de validation/ invalidation qui comporte un conducteur particulier qui est dirigé vers chaque dispositif d'entrée/sortie et qui s'étend

d'un contrôleur de système vers le dispositif d'entrée/sor-

tie Le conducteur est connecté dans chaque dispositif d'en-

trée/sortie à un circuit qui invalide effectivement le dispo-

sitif d'entrée/sortie et l'empêche de demander l'accès au bus Cette caractéristique est utile en liaison avec des défauts de fonctionnement des circuits sous l'effet desquels

un dispositif d'entrée/sortie pourrait appliquer en permanen-

ce au bus un signal ne comportant que des 1, pendant la

période d'arbitrage, et monopoliser ainsi l'accès au bus.

Dans un autocommutateur de commutation par paquets, des paquets sont enregistrés dans une mémoire tampon dans les

dispositifs d'entrée/sortie Les circuits logiques de con-

flit d'utilisation des dispositifs d'entrée/sortie sont en

compétition pour accéder aux ressources communes qui com-

prennent de façon caractéristique un bus commun de transfert de paquets, qu'on appelle ici un bus de données Un paquet est perdu s'il est transmis vers un dispositif d'entrée/ sortie qui contient déjà un ou plusieurs paquets dans sa mémoire tampon et qui n'a pas suffisamment de place pour enregistrer un autre paquet On peut réduire le taux de

perte de paquets en dotant chaque dispositif d'entrée/sor-

tie d'une mémoire suffisante pour que le taux de perte de paquets soit acceptable, sur un plan statistique, au niveau de trafic limite de l'autocommutateur L'invention permet de concevoir l'autocommutateur de commutation par paquets d'une manière qui permet d'employer de plus petites mémoires pour donner le même taux de perte de paquets pour un niveau donné du trafic de réseau Inversement, avec une capacité de mémoire fixe, le taux de perte de paquets sera plus faible

pour un niveau de trafic donné Du fait que la majeure par-

tie du coût et de la complexité de l'autocommutateur réside

de façon caractéristique dans la mémoire ou la file d'atten-

te aux dispositifs d'entrée/sortie, les circuits logiques de

conflit d'utilisation des dispositifs d'entrée/sortie peu-

vent être développés considérablement, en procurant néan-

moins une diminution du coût et de la complexité du système, du fait que les possibilités de l'invention permettent de réaliser d'importantes réductions de coût et de complexité dans la mémoire L'invention procure des moyens pour rendre l'algorithme d'arbitrage de l'autocommutateursensible à l'état dynamique des dispositifs d'entrée/sortie, ainsi que des moyens pour modifier, trame par trame, les paramètres auxquels l'algorithme est sensible Ceci est accompli par des moyens insensibles aux défaillances, sans sacrifier la nature

répartie des moyens d'arbitrage.

La configuration décrite ci-dessus résout le pro-

blême de l'art antérieur dans la mesure o elle procure une plus grande souplesse et une sélection plus optimale des dispositifs d'entrée/sortie pour l'accès à une ressource ou

un bus, dans des systèmes dans lesquels un numéro de priori-

té fixe, dont la valeur déterminerait par ailleurs la priori-

té d'accès au bus, est affecté à chaque dispositif d'entréel sortie. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la

description qui va suivre d'un mode de réalisation et en se

référant aux dessins annexés sur lesquels: * La figure 1 est un schéma synoptique simplifié qui représente les composants d'un système caractéristique dans lequel on peut utiliser l'invention; La figure 2 montre des détails supplémentaires du circuit de dispositif d'entrée/sortie de la figure i; La figure 3 est un diagramme séquentiel; Les figures 4 et 5 montrent les détails du circuit de la logique d'arbitrage du dispositif d'entrée/sortie de la figure 2; et La figure 6, qui se trouve sur la même planche que la figure 3, montre comment on doit disposer mutuellement

les figures 4 et 5.

La figure 1 représente un système de commutation par paquets dans lequel l'invention est incorporée On voit sur la figure 1 un contrôleur 100, comportant un générateur de polarité 122, des dispositifs d'entrée/sortie 110-1 à -n, un autocommutateur 107, et un ensemble de bus qui

interconnectent le contrôleur 100 et les dispositifs d'en-

trée/sortie 110 Ces bus comprennent un bus de paquets 105 qui reçoit les données qui proviennent de la sortie de données 111 de chaque dispositif d'entrée/sortie et qui sont dirigées vers un autre dispositif d'entrée/sortie Un bus de paquets 106 reçoit ces données après leur passage par l'autocommutateur 107 et il les applique à l'entrée 112 de chaque dispositif d'entrée/sortie Un bus d'horloge 103 achemine du contrôleur vers les dispositifs d'entrée/sortie les signaux qui sont représentés sur la figure 3 Un bus d'arbitage 102 reçoit simultanément les bits de priorité

correspondants qui sont appliqués séquentiellement par cha-

que dispositif d'entrée/sortie demandeur pendant les pério-

des de conflit d'utilisation de bus Un conducteur de pola-

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rité 101 applique aux dispositifs d'entrée/sortie 110 un

potentiel provenant du contrôleur 100, à des instants sélec-

tionnés, afin que ces dispositifs appliquent au bus 102 l'inverse de tout bit du numéro de priorité qui leur est affecté. Le bus de validation/invalidation 108 comprend un conducteur unique allant à chaque dispositif d'entrée/sortie

et ce conducteur s'étend du contrôleur 100 vers chaque dispo-

sit If d'entrée/sortie 110 Lorsque ce bus est placé à l'état actif, il met hors service le dispositif d'entrée/sortie associé et il lui interdit l'accès au bus d'arbitrage 102 et aux bus de paquets 105 et 106 Le bus de masque 104 consiste en un conducteur commun allant vers tous les dispositifs d'entrée/sortie, et il s'étend du contrôleur 100 vers les dispositifs d'entrée/sortie Lorsque ce bus est placé à

l'état actif, il conduit à négliger une combinaison quelcon-

que des bits de paramètres de dispositif d'entrée/sortie, pendant une période'de conflit, de façon que l'accès au bus soit accordé sur la base des bits de paramètres restants,

s'il y en a, et du numéro de priorité qui est affecté à cha-

que dispositif d'entrée/sortie.

Le processeur de données 120-1 et le contrôleur de terminaux 120-n, associé aux terminaux 121, constituent des

exemples du type de ressources que peuvent desservir les dis-

positifs d'entrée/sortie Comme il est caractéristique dans la commutation par paquets, un dispositif d'entrée/sortie émetteur qui obtient l'accès au bus de paquets 105, émet sur le bus de paquets 105 n'importe quelles données désirées, et ces données transitent par l'autocommutateur 107 et le bus

de paquets 106 pour être appliquées à l'entrée 112 du dispo-

sitif d'entrée/sortie vers lequel l'information est dirigée.

La figure 2 montre des détails supplémentaires des

dispositifs d'entrée/sortie 110 de la figure 1 Chaque dispo-

sitif d'entrée/sortie comprend une interface d'entrée/sortie 200, une interface de bus d'entrée 210 et une interface de bus de sortie 220 L'interface de bus d'entrée 210 comprend un circuit logique d'arbitrage 218 et une mémoire tampon 213 qui applique des données au bus de paquets 105 L'interface 210 comprend en outre une mémoire premier entré-premier sorti 211, et un contrôleur de mémoire premier entré-premier sorti,

214 La mémoire premier entré-premier sorti reçoit de l'in-

formation sous forme de paquets à partir de l'interface 200 et elle l'enregistre temporairement jusqu'à ce qu'elle soit lue et dirigée vers le bus de paquets 105 par l'intermédiaire

de la mémoire tampon Le contrôleur de mémoire premier entré-

premier sorti 214 reçoit par la ligne 212 l'information pro-

venant de la mémoire premier entré-premier sorti, avec une information de longueur qui consiste par exemple en bits spécifiant si la mémoire premier entré-premier-sorti est au

moins à demi-pleine ou si elle est pleine, au moment consi-

déré Le contrôleur de mémoire premier entré-premier, sorti transmet cette information par les lignes 206 et 207 vers le

circuit logique d'arbitrage 208 qui utilise cette informa-

tion en tant que bits de paramètres supplémentaires dans un

but de résolution de conflit.

L'interface de bus de sortie 220 contient les cir-

cuits par lesquels le dispositif d'entrée/sortie reçoit

l'information qui provient du bus de paquets 106 Ces cir-

cuits comprennent une mémoire tampon 221, une mémoire premier entrépremier sorti 227, un contrôleur de mémoire premier entré-premier sorti, 225, et un circuit de reconnaissance de

paquet 223.

De façon caractéristique, le processeur de données qui est desservi par le dispositif d'entrée/sortie de

la figure 2 applique sur la ligne 116-1 un paquet d'informa-

tion à émettre vers un autre dispositif d'entrée/sortie, et ce paquet transite par l'interface d'entrée/sortie 200 et la

ligne 201 vers la mémoire premier entré-premier sorti 211.

Le contrôleur de mémoire premier entré-premier sorti 214

détecte la réception d'un paquet complet par la mémoire pre-

mier entré-premier sorti 211, et il émet une demande d'accès au bus vers le circuit logique d'arbitrage 218 qui tente alors pendant l'intervalle de conflit d'utilisation suivant d'obtenir l'accès au bus 105 pour le dispositif d'entrée/

sortie Lorsque cet accès est obtenu, le contrôleur de mémoi-

re premier entré-premier sorti 214 commande la mémoire premier entrépremier sorti 211 de façon qu'elle applique le paquet d'informationqu'elle contient au bus de paquets 105,

par l'intermédiaire de la mémoire tampon 213 Cette informa-

tion comprend une information d'en-tête qui identifie le dis-

positif d'entrée/sortie vers lequel le paquet est émis. Après être passé par l'autocommutateur 107 de la figure 1, l'information est appliquée par le bus de paquets 106 à la ligne 112 du dispositif d'entrée/sortie récepteur, et par sa mémoire tampon 221 à sa mémoire premier entrépremier sorti

227 et à son circuit de reconnaissance de paquet 223 L'élé-

ment 223 détecte le fait que l'information qui se trouve maintenant dans la mémoire premier entré-premier sorti 227 est effectivement destinée à ce dispositif d'entrée/sortie,

puis, au moyen du contrôleur de mémoire premier entré-

premier sorti 225, il commande la mémoire premier entré-

premier sorti 227 de façon qu'elle émette l'information vers le dispositif desservi par le dispositif d'entrée/sortie

récepteur, par l'intermédiaire de la ligne 202, de l'interfa-

ce d'entrée/sortie 201 et de la ligne 117.

La figure 3 montre les formes des signaux d'horloge et de commande qui sont appliqués aux dispositifs d'entrée/ sortie par le bus d'horloge 103 Le signal du haut est une impulsion de trame positive et identifie le début de chaque trame Un intervalle de conflit d'utilisation de bus commence avec chaque impulsion de trame Cette trame est aussi longue

qu'il est nécessaire pour transmettre un paquet complet.

L'opération logique de conflit d'utilisation de bus et la transmission d'un paquet peuvent avoir lieu simultanément pendant chaque trame, et le dispositif d'entrée/sortie qui sort vainqueur d'un cycle de conflit d'utilisation commande le bus de paquets 105 pendant la trame suivante Le signal du bas est le signal d'horloge de bit et on l'utilise pour un certain nombre d'opérations de commande pendant d'intervalle

de conflit d'utilisation ou d'arbitrage.

Les figures 4 et 5 représentent un mode de réalisa-

tion détaillé du circuit logique d'arbitrage 218 de la'figure 2 Ce circuit fait intervenir des bits de code de priorité supplémentaires et un bus de validation/invalidation ou un bus de masque qui fait en sorte que chaque dispositif

d'entrée/sortie demandeur ignore certains bits d'état pré-

seiits sur le bus d'arbitrage lorsque le potentiel d'invali-

dation est appliqué.

Pendant le cycle d'arbitrage de base, le numéro de

dispositif d'entrée/sortie affecté, qui est câblé dans llélé-

ment 527, est chargé dans le registre à décalage 500, à

* entrée en parallèle et sortie en série, par la ligne 528.

* L'impulsion HORLOGE DE TRAME est appliquée à l'entrée CHARGE-

MENT du registre à décalage 500 par la ligne 426 Lorsque l'impulsion HORLOGE DE TRAME passe à l'état haut, tous les bits du numéro de dispositif d'entrée/sortie affecté sont chargés en parallèle dans le registre à décalage 500 On supposera à ce moment que les signaux correspondant au bit d'état-plein (ligne 524), au bit d'état à demi-plein (ligne 522) et au bit d'instantané (ligne 423) qui sont appliqués au registre à décalage 500 sont à l'état bas (on envisagera

ces signaux ultérieurement).

Au moment de la mise sous tension du dispositif d'entrée/sortie, les bascules 410, 412, 418, 421 et 422 sont restaurées par le signal RAZ GENERAI Equi est appliqué à leurs entrées de remise à zéro respectives CLR par la ligne 416 Les sorties Q respectives de ces bascules sont à l'état

bas lorsque les bascules sont restaurées.

Lorsqu'un signal DEMANDE EN ATTENTE, 216, provient du contrôleur de mémoire premier entré-premier sorti 214, du fait que le dispositif d'entrée/sortie demande l'accès au bus, un état haut est transmis par la ligne 216 vers l'entrée de droite de la porte NON-ET 430 et l'entrée inférieure de la porte ET 417 Cet état haut valide ces portes Lorsque l'impulsion HORLOGE DE TRAME passe à l'état haut sur la ligne 426, la sortie de la porte NON-ET 430 passe à l'état bas Le signal de sortie à l'état bas de la porte NON-ET 430 est transmis par la ligne 431 à l'entrée de prépositionnement,

active à l'état bas, de la bascule de type D 410, et à l'en-

trée de positionnement active à l'état bas de la bascule RS 412 Ce signal d'entrée à l'état bas positionne les deux bascules et fait passer leurs sorties Q à l'état haut Le signal de la sortie Q à l'état haut de la bascule RS 412

est transmis par la ligne 413 de façon à valider partielle-

ment'la porte NON-ET à 3 entrées, 406 Cet état haut valide

également l'entrée D de la bascule de type D 421.

Tous les bits présents dans le registre à décalage 500 sont maintenant décalés en série hors du registre à décalage, un bit à la fois, sous l'effet de chaque impulsion

de l'horloge de, bit, sur la ligne,501, vers l'entrée infé-

rieure de la porte OU-EXCLUSIF 404 On supposera maintenant que l'entrée supérieure de la porte OU-EXCLUSIF 404 est à l'état bas, ce qui fait que cette porte transmet inchangés vers la ligne 405 les signaux qui sont appliqués sur l'entrée inférieure par la ligne 501 Le signal de sortie de la porte OU-EXCLUSIF 404 est transmis par la ligne 405 vers l'entrée centrale de la porte NON-ET 406 et vers l'entrée inférieure de la porte OU-EXCLUSIF 409 Les entrées de droite et de gauche de la porte NON-ET 406 sont validées à ce moment, ce qui fait que les bits appliqués sur son entrée centrale sont inversés et sont transmis vers le bus d'arbitrage 102 paf

la ligne 407.

Le réunion logique des bits de priorité appliqués

au buq 102 par tous les dispositifs d'entrée/sortie deman-

deurs est appliquée par le bus 102 à l'entrée supérieure de la porte OUEXCLUSIF 409, par l'intermédiaire de la ligne 408, ainsi qu'à l'entrée supérieure de la porte 417 La porte OU-EXCLUSIF 409 compare la valeur du chiffre qui se trouve sur le bus d'arbitrage 102 au moment considéré avec la valeur du chiffre que ce dispositif d',entrée/sortie place sur le bus S'il y a une discordance, les signaux d'entrée appliqués à la porte OUEXCLUSIF 409 sont en correspondance

et la sortie de la porte OU-EXCLUSIF 409 passe à l'état bas.

On dit qu'il existe une discordance lorsque le dispositif d'entrée/sortie tente d'appliquer un état haut sur le bus, sous la forme d'un O en sortie de la porte 406, à un moment auquel le bus est amené à l'état bas du fait qu'il existe au moins un autre dispositif d'entrée/sortie qui applique un 1 au bus, par la sortie de sa porte 406 Ainsi, lorsqu'une telle discordance existe, l'entrée inférieure de la porte

19440

409 est à l'état bas, à cause du O qui provient du registre à décalage du dispositif d'entrée/sortie considéré; et l'entrée supérieure de la porte est également à l'état bas à cause du 1 qui est appliqué sous forme inversée au bus 102 par la porte 406 d'un autre dispositif d'entrée/sortie Dans ces conditions, la porte 409 génère un signal à l'état bas,

en tant que signal de discordance Ceci signifie que le dis-

positif d'entrée/sortie qui applique un 1 a une priorité supérieure et que le dispositif d'entrée/sortie qui applique

un O doit se retirer du conflit d'utilisation.

Le signal de discordance à l'état bas qui provient de la porte OUEXCLUSIF 409 est transmis à l'entrée D de la bascule de type D 410, parl'intermédiaire de la ligne 439 et de la porte 440 Au début de l'impulsion d'horloge de bit suivante, la sortie Q de la bascule de type D 410 passe à l'état bas et cet état bas est transmis par la ligne 411 à l'entrée R, active à l'état bas, de la bascule RS 412 Cet état bas restaure la bascule RS 412 Le signal à l'état bas résultant sur la sortie Q de la bascule RS 412 est transmis par la ligne 413 vers l'entrée de droite de la porte NON-ET 406 Cet état bas empêche effectivement la porte NON-ET 406

de transmettre des bits de priorité au bus 102, en invali-

dant son entrée de droite Ainsi, le dispositif d'entrée/ sortie des figures 4 et 5 n'a pas gagné l'arbitrage, dans les conditions supposées ci-dessus On supposera maintenant qu'il n'y a pas de détection d'une discordance La sortie de la porte OU-EXCLUSIF 409 demeure à l'état haut lorsque chaque chiffre est appliqué, du fait que les deux signaux

d'entrée de la porte ne correspondent pas Ce signal de sor-

tie à l'état haut est appliqué par la ligne 439 et la porte 440 à l'entrée D de la bascule de type D 410 Sous l'effet de ce signal d'entrée à l'état haut, la sortie Q de cette bascule demeure à l'état haut et cet état est transmis par la ligne 411 à l'entrée de restauration active à l'état bas de la bascule RS 412 Cette transition de l'état bas à l'état haut sur l'entrée de restauration active à l'état bas de-la bascule RS 412 ne restaure pas cette bascule et, par -conséquent, sa sortie Q demeure à l'état haut Le signal de

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la sortie Q de la bascule RS 412 est transmis par la ligne 413 à l'entrée de la porte NON-ET 406 Ceci permet à cette porte de continuer de transmettre les bits de priorité vers le bus d'arbitrage 102 et de maintenir le dispositif d'entrée/sortie dans le conflit d'utilisation. Un dispositif d'entrée/sortie gagne l'arbitrage pour le bus 102 lorsque sa porte OU-EXCLUSIF 409 ne détecte pas de condition de discordance Ceci maintient à l'état haut les sorties Q des bascules 410 et 412 Le signal de la sortie Q à l'état haut de la bascule RS 412 est transmis par la ligne 413 à l'entrée D de la bascule de type D 421 Le

signal à l'état haut de l'impulsion HORLOGE DE TRAME suivan-

te positionne à l'état haut la sortie Q de la bascule de type D 421 Le signal à l'état haut de la sortie Q de la bascule 421 est transmis par la ligne 217, en tant que

signal DISPOSITIF SELECTIONNE Le signal DISPOSITIF SELEC-

TIONNE est également transmis à l'entrée R de la bascule RS 422, pour restaurer à l'état bas sa sortie Q Ce signal à l'état bas de la sortie Q de la bascule-RS 422 est transmis par la ligne 423 au registre à décalage 500, en tant que O

pour le bit SSB.

Conformément à l'invention, des bits de code de priorité supplémentaires sont ajoutés aux bits de numéro de dispositif d'entrée/sortie affecté de l'élément 527, en tant que bits de plus fort poids du code de priorité du dispositif d'entrée/sortie, pendant un conflit d'utilisation Ces bits sont fournis par des bascules 521 et 523 qui agissent lorsqu'un état "PLEIN" ou "DEMI-PLEIN" est détecté pa r le

contrôleur de mémoire premier entré-premier sorti 214.

Lorsque le contrôleur de mémoire premier entré-premier sorti 214 détermine que la mémoire premier entré-premier sorti 211 est au moins à demi-pleine, un signal DEMI-PLEIN, à l'état haut, est transmis par la ligne 206 du contrôleur de mémoire

premier entré-premier sorti 214 vers l'entrée D de la bascu-

le de type D 521 La transition vers l'état haut du premier signal HORLOGE DE TRAME sur l'entrée CLE de la bascule 521, transmise par la ligne 426, positionne la bascule pour faire passer sa sortie Q à l'état haut L'état haut de la sortie Q

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de la bascule de type D 521 est transmis par la ligne 522 à l'entrée 2 SB du registre à décalage 500 Le retard dans la -bascule 521 permet au même front d'horloge du signal HORLOGE DE TRAME d'actionner à la fois la bascule 521 et le registre à décalage 500, sans condition d'indétermination.

Lorsque le contrôleur de mémoire premier entré-

premier sorti 214 détermine que la mémoire premier entré-

premier sorti 211 est pleine, un signal PLEIN à l'état haut

est transmis par la ligne 207, du contrôleur de mémoire pre-

mier entré-premier sorti 214 vers l'entrée D de la bascule de type D 523 La transition de l'état bas à l'état haut sur l'impulsion HORLOGE DE TRAME suivante, sur l'entrée CLK de la bascule 523,positionne la bascule pour faire passer sa sortie Q à l'état haut Cet état haut de la sortie Q de la bascule 523 est transmispar la ligne 524 à l'entrée MSB du

registre à décalage 500 Le retard dans la bascule 523 per-

met au m 9 me front d'horloge du signal HORLOGE DE TRAME

d'actionner à la fois la bascule 523 et le registre à déca-

lage 500 sans condition d'indétermination.

Les bits provenant des bascules 521 et 523 changent la priorité pour l'arbitrage entre dispositifs d'entrée/ sortie sur la base d'une détermination d'état plein ou à demi-plein Ces bits sont 'nsuite chargés dans le registre -à décalage 500, en compagnie du bit d'instantané présent sur la ligne 423 et du numéro de dispositif d'entrée/sortie

affecté et câblé, 527, transmis par la ligne 528.

Le bit d'instantané est positionné à 1 par le compteur 514, fonctionnant en diviseur par 3, si aucun autre dispositif d'entrée/sortie n'applique un 1 en tant que bit d'instantané au bus d'arbitrage 102, au moment auquel le bit SSB est lu dans le registre à décalage et appliqué au bus 102 Le bus est à l'état haut à ce moment, du fait que tous les dispositifs d'entrée/sortie appliquent un 0 Le compteur 514, fonctionnant en diviseur par 3, est restauré par chaque impulsion TRAME et il compte les impulsions d'horloge de bit suivantes qui sont appliquées sur son entrée CLK par la

ligne 425.

Pour que le front montant de l'impulsion que génère

19440

le compteur 514, fonctionnant en diviseur par 3, introduise correctement le bit d'instantané dant la bascule 418, il faut veiller à ce que, pour la combinaison particulière de composants qui est choisie, le signal d'instantané soit stable sur l'entrée D de la bascule 418 au moment o l'impul-

sion d'horloge arrive du compteur 514 Une condition poten-

tielle d'indétermination existe ici, du fait que le front montant de l'horloge de bit sous l'effet duquel le circuit

logique d'arbitrage place le bit suivant sur le bus d'arbi-

trage 102, attaque également l'entrée d'horloge du compteur 514 Pour la plupart des modes de réalisation, une analyse

des caractéristiques temporelles dans le cas le plus défavo-

rable montrerait que le retard produit par le registre à décalage 500, la porte 404, la porte d'attaque de bus 406, la capacité du bus d'arbitrage 102 et la porte 417 est très

supérieur au retard dans le compteur 514, ce qui évite tou-

te condition d'indétermination Si un problème d'indétermi-

nation existait pour un choix particulier de composants logiques, un élément de retard intercalé entre la porte 417

et l'entrée D de la bascule 418 ferait disparaître le pro-

blème Les bits SSB présents sur le bus d'arbitrage 102 représentent un O et ils sont appliqués sous la forme d'un état haut à l'entrée supérieure de la porte ET 417 Du fait que l'entrée d'horloge de la bascule de type D 418 n'est attaquée que par la troisième impulsion d'horloge de bit qui provient du compteur 514, fonctionnant en diviseur

par 3, la sortie Q de cette bascule ne peut être position-

née à l'état haut que si la sortie de la porte ET 417 est à l'état haut à ce moment La sortie de la porte ET 417 n'est à l'état haut au moment de la troisième impulsion d'horloge de bit que s'il n'y a pas de bits d'instantané à l'état 1 sur le bus d'arbitrage 102 et si ce dispositif d'entrée/sortie comporte un signal DEMANDE EN ATTENTE actif, à l'état haut, sur la ligne 216 Dans ce cas, un signal à l'état haut est appliqué par la ligne 114-1 et la porte 417 de façon à positionner la bascule 418 lorsqu'elle reçoit le signal d'horloge qui provient du compteur 514 Le signal de la sortie Q à l'état haut de la bascule de type D

418 est appliqué à l'entrée de positionnement S de la bascu-

le RS 422, par la ligne 419, pour positionner sa sortie Q à l'état haut Ce signal de sortie à l'état haut est transmis sous la forme d'un 1 à l'entrée SSB du registre à décalage 500, par la ligne 423 Le bit d'instantané est ensuite chargé dans le registre à décalage 500 par la transition de

l'état bas à l'état haut du signal HORLOGE DE TRAME suivant.

Tous les bits contenus dans le registre à décalage 500, à entrée en parallèle et sortie en série, sont ensuite décalés hors du registre à décalage, un bit à la fois, sous l'effet de chaque impulsion du signal d'horloge de bit, sur la ligne 501, en direction de la porte OU-EXCLUSIF 404 Avec l'entrée supérieure de la porte 404 à l'état bas, les bits

demeurent inchangés dans leur passage par la porte OU-

EXCLUSIF 404 Le compteur 433 et la bascule 435 sont ajoutés

pour compter les impulsions d'horloge de bit et pour empe-

cher qu'un signal présent sur le bus de polarité 101 inverse les trois premiers bits de priorité (bits d'état plein, d'état demi-plein et d'instantané), et pour permettre à un

signal présent sur le bus de polarité 101 d'inverser uni-

quement les bits d'adresse de dispositif d'entrée/sortie affectéequi proviennent de l'élément 527 Un signal présent sur le bus de masque 104 ne peut masquer que les bits

d'instantané et les bits d'état plein et d'état demi-plein.

Le compteur 433 et la bascule RS 435 sont restau-

rés lorsque l'impulsion HORLOGE DE TRAME est à l'état haut sur la ligne 426 Ceci fait apparaître un signal à l'état bas sur la sortie Q de la bascule RS 435 Cet état bas est transmis par la ligne 436 vers l'entrée inférieure de la porte ET 402 et vers l'entrée inférieure de la porte NONOU

437 Avec son entrée inférieure à l'état bas, la porte NON-

OU 437 inverse sur sa sortie un signal de masque à l'état bas qui est appliqué sur l'entrée supérieure de la porte, à partir du bus de masque 104, par la ligne 118-1 Le signal de bus de masque inversé est ensuite appliqué sous la forme d'un état haut et par la ligne 438 à l'entrée inférieure de

la porte OU 440 Ceci établit un signal de masque et inter-

dit au dispositif d'entrée/sortie de se retirer du conflit

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d'utilisation pendant le temps qui correspond aux trois pre-

miers bits, du fait que l'état haut sur la porte 440 empêche la restauration de la bascule 410 Cependant, les bits MSB, 2 SB, et SSB sont toujours appliqués au bus 102, ce qui fait que d'autres ressources du système peuvent les utiliser pour l'enregistrement d'état ou dans n'importe quel autre

but désiré.

Le signal d'entrée à l'état bas qui est appliqué à la porte ET 402 à partir de la sortie Q de la bascule 435, après les trois premières périodes de bit, invalide la porte ET et l'empêche de transmettre un signal d'inversion de polarité qui provient du bus de polarité 101 par la ligne 113-1 Le signal de sortie résultant à l'état bas que produit

la porte ET 402 est appliqué par la ligne 403 à la porte OU-

EXCLUSIF 404 Ceci permet à l'autre signal d'entrée, prove-

nant du registre à décalage 500 par la ligne 501,de traverser sans modification la porte OU-EXCLUSIF 404, pour être dirigé par la ligne 405 vers l'entrée centrale de la porte NON-ET

à 3 entrées 406 et vers la porte OU-EXCLUSIF 409.

Le compteur 433, fonctionnant en diviseur par 3, est incrémenté par le signal HORLOGE DE BIT chaque fois

qu'un bit est décalé hors du registre à décalage 500.

Lorsque 3 impulsions d'horloge de bit ont été comptées, les trois premiers bits (bits d'état plein, d'état demi-plein et d'instantané) ont été décalés hors du registre à décalage

500 et le compteur 433, fonctionnant en diviseur par 3, posi-

tionne sa sortie à l'état haut et applique cet état à la bascule RS 435, par l'intermédiaire de la ligne 434 La bascule RS 435 reçoit un état haut sur son entrée S et elle positionne sa sortie Q à l'état haut Le signal de sortie à l'état haut de la bascule RS 435 est appliqué à la porte ET 402 et à la porte NON-OU 437 Le signal d'entrée à l'état haut qui est appliqué à la porte NON-OU 437 est inversé pour donner un état bas Ceci empêche la transmission par la porte NON-OU 437 d'un signal de bus de masque 104 à l'état bas, sur la ligne 118-1 Le signal de sortie à l'état bas de la porte

NON-OU 437 est transmis par la ligne 438 à la porte OU 440.

L'état haut qui provient de la bascule RS 435 par la ligne

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436 valide partiellement la porte ET 402 Ceci permet au bus de polarité 101 d'appliquer un signal d'inversion à l'état haut à la porte OUEXCLUSIF 404, par la ligne 113-1 et la

porte ET 402.

Si le signal de bus de polarité et les bits de numéro de dispositif d'entrée/sortie provenant du registre à décalage 500 sont tous deux à l'état haut à l'entrée de la porte OU-EXCLUSIF 404, la sortie sera à l'état bas Si les signaux d'entrée provenant du bus de polarité et les numéros de dispositif d'entrée/sortie sont différents, la sortie sera à l'état haut Ainsi, un signal à l'état bas provenant du bus de polarité 101 permet à n'importe quel bit de numéro de dispositif d'entrée/sortie de traverser sans modification la porte OU-EXCLUSIF 404 Un signal d'entrée à l'état haut provenant du bus de polarité inverse n'importe quel bit de numéro de dispositif d'entrée/sortie qui est transmis par la porte OU-EXCLUSIF 404, si la sortie Q de la bascule 435 est

également à l'état haut Le signal de sortie de la porte OU-

EXCLUSIF 404 est à nouveau appliqué à l'entrée centrale de la porte NONET à 3 entrées 406, et à la porte OU-EXCLUSIF

409, par le-ligne 405.

L'entrée de gauche de la porte NON-ET à 3 entrées

406 est normalement validée par la bascule 442, par l'inter-

médiaire de la ligne 443 La bascule de type D 442 peut

valider ou invalider le circuit logique d'arbitrage de dis-

positif d'entrée/sortie'en synchronisme avec l'horloge de trame, au début d'une trame Avec un état haut sur la ligne 118, la bascule de type D 442 est positionnée à l'état haut par l'impulsion HORLOGE DE TRAME sur la ligne 426 Le signal de sortie à l'état haut en Q est transmis à la porte ET 406 par la ligne 443, pour valider partiellement la porte La bascule 442 demeure positionnée, avec sa sortie Q à l'état haut, à moins qufun signal INVALIDATION DE DISPOSITIF à l'état bas soit reçu par le bus 108 et la ligne 119-1, pour

invalider ce dispositif d'entrée/sortie.

L'entrée de droite de la porte NON-ET à 3 entrées

406 est validée par la ligne 413, comme on l'a indiqué pré-

cédemment La porte NON-ET 406 est ainsi validée et le

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signal d'entrée du milieu est inversé et transmis par la ligne 407 vers le bus d'arbitrage 102, en tant que bits de priorité Les bits de priorité sont appliqués à partir du bus d'arbitrage 102 à la porte OU-EXCLUSIF 409 et à la porte 417 La porte OU-EXCLUSIF 409 compare la valeur des chiffres de ce qui se trouve sur le bus d'arbitrage 102 avec la valeur de chaque chiffre que ce dispositif d'entrée/sortie place sur

le bus S'il y a une discordance, les signaux d'entrée appli-

qués à la porte OU-EXCLUSIF 409 sont alors identiques, et la sortie de la porte OU-EXCLUSIF 409 passe à l'état bas Une discordance est détectée lorsque le signal du bus est un 1 (état bas) tandis que le signal du dispositif d'entrée/sortie est un O (état haut) Le signal de sortie à l'état bas de la porte OU-EXCLUSIF 409 est transmis par la ligne 439 à la porte OU 440 Ce signal à l'état bas est transmis à l'entrée D de la bascule de type D 410 Ceci restaure les bascules

410 et 412 et invalide la porte 406 pour retirer le disposi-

tif d'entrée/sortie du conflit d'utilisation.

Si les signaux d'entrée de la porte OU-EXCLUSIF 409 ne sont pas identiques, le signal de sortie de cette porte demeure à l'état haut Ce signal de sortie à l'état haut est transmis par la ligne 439 à la porte OU 440 Le signal d'entrée à l'état haut appliqué à la porte OU 440 produit un signal de sortie à l'état haut pour cette porte, et donc un signal d'entrée à l'état haut sur l'entrée D de la bascule de type D 410 A l'entrée D de la bascule de type D 410, le cycle d'arbitrage de base se poursuit

jusqu'à l'achèvement, comme on l'a envisagé précédemment.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté,

sans sortir du cadre de l'invention.

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Claims

REVENDICATIONS

1 Système d'attribution de l'accès à une ressource

( 105) utilisée en mode partagé à la demande, parmi un ensem-

ble d'unités ( 110), dans lequel un numéro de priorité parti-

culier à N chiffres ( 527) est affecté à chaque unité, le système comprenant: un contrôleur de système ( 100); un bus d'arbitrage ( 102) interconnectant toutes les unités ( 110), un circuit d'arbitrage ( 218) dans chacune des unités ( 110),

qui est destiné à demander l'accès à la ressource ( 105) uti-

lisée en mode partagé à la demande; caractérisé en ce que le circuit d'arbitrage comprend: un ensemble de dispositifs

logiques à états multiples ( 521, 523); un circuit de comman-

de logique destiné à commuter de façon sélective et combi-

née les dispositifs logiques d'un premier état à un second état, dans chacune des unités, sous la commande de paramètres spécifiés-représentant l'état dynamique présent des unités un circuit de registre ( 500) destiné à former un numéro de priorité dynamique pour chacune des unités, en appliquant les signaux de sortie des dispositifs logiques ( 522, 524), en tant que chiffres de paramètres, aux positions de chiffres de plus fort poids du numéro dynamique, et en appliquant les

chiffres du numéro de priorité affecté ( 527) aux positions de.

moindre poids du numéro dynamique; et le système comprend en outre: un conducteur de masque ( 104) qui interconnecte les unités ( 110); un premier circuit ( 124) dans le contrôleur ( 100) qui est destiné à appliquer un signal d'inversion de

masque au conducteur de masque ( 101) à des instants sélec-

tionnés; un circuit de superposition ( 406) dans chacune des unités qui, au moment considéré, demandent l'accès à la ressource ( 105) utilisée en mode partagé à la demande, ce circuit ayant pour but de superposer simultanément sur le bus d'arbitrage ( 102) des chiffres correspondants du numéro de priorité dynamique associé, en procédant séquentiellement, chiffre par chiffre; un circuit de comparaison ( 409) dans chacune des unités ( 110) demandant l'accès, qui est destiné à comparer la valeur du chiffre présent sur le bus d'arbitrage

251944 È

( 102) connecté à l'unité considérée, avec la valeur du chif-

fre correspondant qui est appliqué par l'unité demandant l'accès; un circuit d'invalidation ( 440) dans chacune des unités demandant l'accès, qui réagit au fait que le signal de masque est présent sur le bus de masque en invalidant la sortie du circuit de comparaison ( 409) de l'unité demandant l'accès, afin que les chiffres de paramètres superposés sur

le bus d'arbitrage ( 102) par l'unité ( 110) ne soient pas uti-

lisés dans la détermination de l'accès; et un second circuit

( 421) destiné à retirer du conflit pour l'accès à la ressour-

ce l'une des unités ( 110) qui demande l'accès, sous l'effet de la détection d'un résultat de comparaison déterminé entre

une valeur de chiffre du bus et la valeur de chiffre corres-

pondante qui est appliquée par l'unité; le circuit d'invali-

dation ( 440) faisant en sorte que la préférence pour l'accès à la ressource, entre les unités qui demandent simultanément l'accès, soit déterminéepar les chiffres de paramètres dont

la comparaison n'est pas invalidée et par les chiffres appli-

qués des numéros de priorité affectés des unités qui deman-

dent l'accès.

2 Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de commande logique comprend: une mémoire tampon ( 215) dans chaque unité, un contrôleur d'arbitrage ( 214) qui est destiné à contrôler la mémoire tampon dans chaque unité pour déterminer si elle est pleine à moins de X pour cent, ou pleine à X pour cent ou pleine d'information à appliquerpar l'unité à la ressource ( 105) utilisée en mode partagé à la demande, un premier circuit ( 206) destiné à commuter du premier état au second état un premier dispositif logique ( 521) dans chaque unité, lorsque la mémoire tampon de l'unité est pleine à au moins X pour cent, un second circuit ( 207) destiné à commuter d'un premier état à un second état le second des dispositifs logiques ( 523) d'une unité, lorsque la mémoire tampon de l'unité est pleine; et en ce que le registre ( 500) applique à la ressource les signaux de sortie des dispositifs logiques positionnés, en tant que chiffres de paramètres, constituant les chiffres de plus fort poids du

numéro de priorité dynamique.

3 Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit de commande logique comprend en outre

un troisième dispositif logique ( 422) qui se trouve dans cha-

que unité et qui est commandé par le contrôleur de système pour définir un instant d'instantané, et un quatrième dispo- sitif logique ( 418, 417), dans chaque unité,qui est destiné

à enregistrer une demande d'accès à la ressource qui est pré-

sente à un instant d'instantané; et en ce que le quatrième dispositif logique ( 418) comprend une porte ( 417) destinée à commuter le troisième dispositif logique ( 422) d'un premier état à un second état, dans chaque unité dans laquelle une demande de service est présente à un instant d'instantané, et le troisième dispositif logique ( 422) dans le second état génère un bit d'instantané ( 423), en tant que l'un des bits

de paramètres du numéro de priorité dynamique de l'unité.

4 Système selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 ou 3, caractérisé en ce que le circuit d'arbitrage comprend en outre un troisième circuit ( 436) destiné à empêcher l'invalidation du circuit de comparaison par un signal de masque chaque fois que les chiffres du numéro de priorité affecté d'une unité sont superposés sur le bus d'arbitrage. Procédé d'attribution de l'accès à une ressource utilisée en mode partagé à la demande, parmi un ensemble d'unités, dans lequel un numéro de priorité particulier à n chiffres est affecté à chaque unité pour déterminer l'accès

à la ressource lorsque plusieurs unités demandent simultané-

ment l'accès, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations

suivantes (a) on positionne de façon combinée des disposi-

tifs logiques à plusieurs états, dans chaque unité, pour représenter l'état dynamique présent de paramètres spécifiés de l'unité; (b) on forme dans chaque unité un numéro de priorité dynamique d'unité ayant dans ses positions de chiffre

de plus fort poids des chiffres qui sont générés par les dis-

positifs et qui représentent les paramètres de l'unité, et ayant dans ses positions de chiffre de moindre poids les chiffres du numéro de priorité affecté à l'unité; (c) on interconnecte les unités avec un bus de masque et un bus

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d'arbitrage; (d) on applique un signal de masque au bus de

masque, à des instants sélectionnés; (e) on superpose simul-

tanément sur le bus d'arbitrage, en procédant séquentielle-

ment, chiffre par chiffre, les chiffres correspondants du numéro de priorité dynamique de chacune des unités qui deman- dent l'accès à la ressource, au moment considéré; (f) on compare séquentiellement les valeurs de chiffres présentes sur le bus d'arbitrage aux valeurs de chiffres correspondantes qui sont appliquées par chacune des unités demandant l'accès (g) on bloque la comparaison des chiffres de paramètres qui sont superposés sur le bus, lorsqu'un signal de masque existe simultanément sur le bus de masque, de façon que la préférence pour l'accès à la ressource, parmi les unités qui demandent l'accès, soit déterminé par les chiffres de paramètre dont la comparaison n'est pas bloquée et par les chiffres des numéros de priorité affectés; (h) on retire du conflit pour l'accès à la ressource l'une quelconque des unités demandant l'accès, sous l'effet de la détection d'un résultat de comparaison déterminé entre la valeur de chiffre du bus d'arbitrage et la valeur du chiffre correspondant qui est appliqué à ce moment par l'unité considérée; et (i) on accorde l'accès à la ressource à l'unité qui demeure dans le conflit après que tous ses chiffres de numéro de priorité dynamique ont été

appliqués au bus d'arbitrage.

6 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que certains des chiffres de paramètres dans chaque unité demandant l'accès sont générés par les opérations suivantes

(a) on contrôle une mémoire tampon dans l'unité pour détermi-

ner si elle est pleine à moins de X pour cent, ou pleine à X pour cent ou pleine d'information en attente d'être appliquée à la ressource par l'unité; (b) on commute d'un premier état à un second état un premier des dispositifs logiques d'une unité, lorsque la mémoire de l'unité est au moins pleine à X pour cent; (c) on commute d'un premier état à un second état un second des dispositifs logiques d'une unité lorsque la mémoire de l'unité est pleine; et (d) on applique les signaux de sortie des dispositifs logiques au bus d'arbitrage, en tant que chiffres de paramètres constituant les chiffres de

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plus fort poids du numéro de priorité dynamique de l'unité

demandant l'accès.

7 Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'un au moins des chiffres de paramètres dans chaque unité demandant l'accès est généré par les opérations suivan- tes: (a) on définit un instant d'instantané; (b) on commute

d'un premier état à un second état un troisième des disposi-

tifs logiques dans chaque unité demandant l'accès, à l'instant d'instantané; (c) on applique un chiffre d'instantané au bus, en tant que l'un des chiffres de paramètres dans chaque unité demandant l'accès à l'instant d'instantané; et (d) on commute d'un second état à un premier état le dispositif logique dans chaque unité recevant successivement l'autorisation d'accès à la ressource, tandis qu'on applique le chiffre d'instantané au bus.

8 Procédé selon l'une quelconque des revendications

6 ou 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'opération qui consiste à emp 8 cher le blocage de la comparaison des chiffres de numéro de priorité affecté chaque fois qu'un

signal de masque est présent sur le bus de masque, simultané-

ment à la superposition sur le bus d'arbitrage des chiffres

de priorité affectés.