RU1798796C - Система коммутации устройств обработки информации - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано при построении системы обмена данными между ЭВМ или между модул ми многопроцессорных вычислительных комплексов. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей системы за счет введени  абсолютных приоритетов и уменьшени  времени обслуживани  прерванных запросов . Система коммутации содержит коммутаторы 1, соединенные между собой и с абонентами 2 информационными шинами 3, устройства 6 управлени  обменом, св занные с абонентами 2 шинами 4 запроса на обмен и адресными шинами 5, между собой - линией 7 опроса, а с коммутаторами - шиной 9 управлени . Сущность изобрете- .ни  состоит во введении шин 10 прерывани  и 11 восстановлени , а также двух шин приоритетов 12 и 13, подключенных к устройствам 6 управлени  обменом и избирательно к абонентам 2, что позвол ет сократить врем  обслуживани  высокоприоритетных запросов и устранить бесконечные ожидани  процесса дообслуживани  прерванных низкоприоритетных запросов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. Ё

Description

$

V|

Ю 00 1 Ч) О

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано при построении системы обмена данными между ЭВМ или между модул ми многопроцессорных вычислительных комплексов.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей системы за счет введени  абсолютных приоритетов и уменьшени  времени обслуживани  прерванных запросов.

На фиг.1 представле.на структурна  схема системы; на фиг.2 - функциональна  схема устройства управлени  обменом, . .

Система коммутации устройств обработки информации (фиг.1) содержит М коммутаторов 1, М устройств обработки информации - абонентов 2, Q информационных шин 3, М адресных шин 4, М шин 5 запроса на обмен, М устройств 6 управлени  обменом, линию 7 опроса, узел 8 опроса , шину 9 управлени , шину 10 прерывани , шину 11 восстановлени , шину 12 приоритетов прерванных запросов и шину 13 приоритетов вновь поступивших запросов .

Каждое устройство 6 управлени  обменом (фиг.2) содержит первую группу 14 элементов И, вторую группу 15 элементов И, третью группу 16 элементов И, блок 17 посто нной пам ти маршрутов, дешифратор 18 код абонента, схему 19 сравнени  кода маршрутов, триггер 20 маршрута, элемент 21 разв зки, первую схему 22- сравнени  : приоритетов, узел 23 формировани  сигналов восстановлений, элемент 24 ИЛИ, узел 25 формировани  сигналов прерывани , триггер 26 прерывани , четвертую группу 27 элементов И, вторую схему 28 сравнени  приоритетов, элемент 29 И-НЕ, элемент 30 задержки.

Система коммутации функционирует следующим образом.

В исходном состо нии, до выдачи абонентами 2 запросов на обмен,сигналом логического нул  с выхода элемента 24 ИЛИ обеспечиваетс  установка в нулевое состо ние триггеров 20 маршрута и 26 прерывани  во всех устройствах 6 управлени  обменом..

Дл  организации обмена абонент-инициатор выставл ет код адреса абонента- получател  на адресную шину 4 и возбуждает одну из линий шины 5 запроса на обмен в соответствии с приоритетом генерируемого запроса.

Блок 17 посто нной пам ти маршрутов закрепленного за абонентом-инициатором устройства 6 управлени  обменом, получив код адреса абонента-получател , устанавливает на своих выходах код маршрута, который поступает на первую группу входов схемы 19 сравнени  кодов маршрутов и первые входы первой группы 14 элементов И. Одновременно дешифратор 18кодаабонента возбуждает один из первых входов второй и третьей групп элементов И.

Сигнал логической единицы на одной из линий шины 5 запроса на обмен поступает на группу одноименных входов устройства

6 управлени  обменом и выдел етс  элементом 24 ИЛИ, выходной сигнал которого снимает запрет на установку триггеров 20 и 26, а также на генерацию узлами 25 и 23 сигналов прерывани  и восстановлени  со5 ответственно. Одновременно с этим информаци  о приоритете запроса поступает на первые группы входов схем 22 и 28 сравнени  приоритетов, первые входы четвертой группы 27 элементов И и через элемент 21

0 разв зки - на вход-выход кода приоритета вновь поступившего запроса на обмен устройства 6. В результате код приоритета поступившего запроса становитс  доступным всем устройствам 6 управлени  обменом.

5 - Схема 19 сравнени  кодов маршрутов производит сравнение поступившего из блока 17 посто нной пам ти маршрутов кода маршрута с информацией, размещенной на шине 9 управлени  и поступающей через

0 входы кода маршрута устройства 6 на вторую группу входов схемы 19. Если за вленный маршрут не пересекаетс  ни с одним маршрутом, коды которых размещены на шине 9 управлени , схема 19 формирует на

5 своем выходе сигнал логической единицы. В противном случае формируетс  сигнал логического нул , запрещающий установку триггера 20 маршрута в единичное состо ние и делающий попытку захвата маршрута без0 успешной. Очередна  попытка захвата-воз- . мржна лишь после выполнени  цикла сканировани  импульса опроса по одноименной линии 7.

Дальнейший пор док функционирова5 ни  системы определ етс  ситуацией, сложившейс  в устройствах 6 управлени  обменом. Разнообразие этих ситуаций зависит от состо ни  маршрутов (зан т - свободен ) и числа соотношений приоритетов

0 сформированного абонентом 2 запроса и запросов, поступивших в систему р.анее от других абонентов. Кроме того; система различает вновь поступившие запросы и запро- сы(обмен по которым был начат, но прерван

5 более приоритетными запросами.

1. Поступивший от абонента 2 запрос обладает наивысшим на данный момент приоритетом.

В этом случае на выходе первой схемы 22 сравнени  приоритетов сформируетс 

сигнал логической единицы, а на выходе второй схемы 28 сравнени  приоритетов - сигнал логического нул . Последнее приведет к формированию логической единицы на выходе элемента 29 И-НЕ. В результате триггер 20 маршрута подготавливаетс , а с приходом импульса по линии 7 опроса устанавливаетс  в единичное состо ние. Сигнал логической единицы на его выходе разрешает выдачу первой группы 14 элементов И кода за вленного маршрута через выходы кода маршрута устройства 6 управлени  обменом на шину 9 управлени  и запрещает установку в единичное состо ние триггера 26 прерывани . .

Элемент 30 задерживает сигнал на линии 7 опроса на врем , необходимое дл  выполнени  процедуры захвата маршрута. По окончании задержки сигнал опроса через одноименный выход устройства 6 передаетс  следующему устройству 6 управлени  обменом.

2. Поступивший от абонента 2 запрос имеет приоритет, равный максимальному из приоритетов запросов, обслуживаемых системой.

При этом на выходе первой схемы 22 сравнени  приоритетов, как и в предыдущем случае, формируетс  сигнал логической единицы и готовность триггера 20 маршрута к установке в единичное состо ние зависит от сигнала, формируемого второй схемой 28 сравнени  приоритетов.

Отсутствие прерванных запросов с приоритетом , равным поступившему, коды которых размещаютс  на шине. 12 приоритетов прерванных запросов, приведет к установке на выходе второй схемы 28 сравнени  приоритетов сигнала логического нул . Тем самым рассмотренна  ситуаци  полностью повторит предыдущую и захват маршрута окажетс  возможным. Наличие среди прерванных запросов с приоритетом , равным текущему, вызовет формирование на выходе схемы 28 логической единицы. В результате схема 29 И-НЕ выработает сигнал запрета на установку триггера 20 маршрута в единичное состо ние , и попытка захвата маршрута скажетс  .безуспешной,

3. Поступивший от абонента 2 запрос имеет приоритет, меньший приоритетов запросов , обслуживаемых системой.

Такое соотношение приоритетов приведет к невозможности захвата маршрута по причине запрета установки триггера 20 в единичное состо ние сигналом логического нул , формируемого на выходе первой схемы 22 сравнени  приоритетов.

4. В процессе обслуживани  некоторого запроса на обмен в систему поступает более приоритетный запрос от другого абонента, Ведение обмена по какому-либо запросу характеризуетс  единичным состо нием триггера 20 маршрута и нулевым состо нием триггера 26 прерывани  в соответствующем устройстве 6 управлени  обменом. При поступлении в систему нового, более приоритетного , запроса от любого другого абонента на выходе первой схемы 22 сравнени  приоритетов будет выработан сигнал логического нул , который переведет триггер 20 в нулевое состо ние. Перва  группа 14 элементов И окажетс  закрытой, и выдача кода маршрута через одноименные выходы устройства 6 управлени  обменом на шину 9 управлени  будет заблокирована. В результате произойдет разрыв соединени  между

взаимодействующими абонентами 2. Одно- . временно сигналом логического нул  с выхода триггера 20 маршрута снимаетс  запрет на установку триггера 26 прерывани  и запускаетс  узел 25 формировани 

сигналов прерывани , который устанавли . вает в единичное состо ние триггер 26 прерывани  и через вторую группу 15

элементов И выдает на шину 10 прерывани 

импульсный сигнал о прерывании абонентам 2 - инициатору и получателю.

Сигнал логического нул  с инверсного выхода триггера 26 прерывани  разрешает передачу кода приоритета прерванного запроса с группы входов запроса на обмен

устройства 6 управлени  обменом на вход- выход кода приоритета прерванного запроса того же устройства через четвертую группу 27 элементов И, а следовательно, и на шину 12 приоритетов прерванных запросов на обмен, после чего указанный кодста- новитс  доступным всем остальным устройствам 6. Кроме того, этот же сигнал обеспечивает формирование на выходе элемента 29 И-НЕ сигнала логической единицы,

подготавлива  тем самым триггер 20 маршрута к установке в единичное состо ние по окончании прерывани .

После завершени  обслуживани  более приоритетного запроса код его приоритета

снимаетс  с шины 13 приоритетов вновь поступивших запросов на обмен, что вызывает формирование сигнала логической единицы на выходе первой схемы 22 сравнени  приоритетов, При поступлении импульса по

линии 7 опроса устанавливаетс  триггер 20 маршрута, который сигналом логической единицы на своем выходе разрешает выдачу первой группы 14 элементов И кода разрушенного ранее маршрута на шину 9 управлени  через выходы кода маршрута

устройства б, что приводит к восстановлению соединени  между абонентами 2 - инициатором и получателем.

Одновременно сигнал логической единицы с выхода триггера 20 маршрута сбрасывает триггер 26 прерывани . Перепад потенциалов на выходе этого триггера запускает узел 23 формировани  сигналов восстановлени , обеспечива  оповещение абонентов 2 о восстановлении соединени  через третью группу 16 элементов И и шину 11 восстановлени , Сигнал логической единицы с инверсного выхода триггера 26 прерывани  запрещает выдачу кода приоритета с шины 5 запроса на обмен на шину 12 приоритетов прерванных запросов на обмен.

При сн тии абонентом 2 - инициатором запроса на обмен на выходе элемента 24 ИЛИ формируетс  сигнал логического нул , который сбрасывает триггеры 20 маршрута и 26 прерывани  и обеспечивает блокировку ложного срабатывани  узлов 25 и 23 формировани  сигналов прерывани  и восстановлени  соответственно.

Claims (3)

1. Система коммутации устройств обработки информации, содержаща  М коммутаторов , соединенных между собой первыми информационными входами-выходами через информационные шины, вторые информационные входы-выходы коммутаторов  вл ютс  информационными входами системы дл  подключени  к выходам соответствующих устройств обработки информации, Н устройств управлени  обменом , подключенных входами и выходами кода маршрута через шину управлени  к управл ющим входам всех коммутаторов, узел опроса, выход которого подключен к входу опроса первого устройства управлени  обменом, а вход узла опроса соединен с выходом опроса Н-го устройства управлени  обменом, выход опроса К-го устройства управлени  обменом (К 1.....Н-1) соединен с входом опроса (К-И)-го устройства управлени  обменом, информационный вход и вход запроса на обмен т-го устройства управлени  обменом (т 1.....Н)  вл етс  т-м входом адреса абонента и m-м входом запроса на обмен системы, при этом каждое т-е устройство управлени  обменом содержит блок посто нной пам ти маршрутов, элемент ИЛИ, схему сравнени  кода маршрута , первую группу элементов И, триггер маршрута и элемент задержки, группа входов запроса на обмен устройства управлени  обменом  вл етс  группой входов элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому инверсному входу сброса триггера

маршрута, информационный вход устройства управлени  обменом  вл етс  адресным входом блока посто нной пам ти маршрутов , выходы которого подключены к первой

группе входов схемы сравнени  кодов маршрута и элементов И первой группы, выход схемы сравнени  кодов маршрута соединен с первым установочным входом триггера маршрута, выход которого подключен к вторым входам элементов И первой группы, выходы которых  вл ютс  выходами кода маршрута устройства управлени  обменом, втора  группа входов схемы сравнени  кодов маршрута соединена с входами кода

маршрута устройства управлени  обменом, вход опроса устройства управлени  обменом подключен к входусинхронизации триггера маршрута и через элемент задержки - к выходу опроса устройства управлени  обменом , отличающа с  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей системы за счет введени  абсолютных приоритетов и уменьшени  времени обслуживани  прерванных запросов, вход-выход

кода приоритета прерванного запроса по обмену и вход-выход кода приоритета вновь поступившего запроса на обмен через одноименные шины приоритета подключены к входам-выходам соответственно приоритета прерванного запроса на обмен и приоритета вновь поступившего запроса на обмен остальных устройств управлени  обменом, т-е разр ды выходов прерывани  и восстановлени  т-го устройства управлени  обменом  вл ютс  соответственно т-ми выходами прерывани  и восстановлени  системы , при этом в каждое устройство управлени  обменом введены триггер прерывани , узел формировани  сигнала

прерывани  и узел формировани  сигнала восстановлени , перва  и втора  схемы сравнени  приоритетов, дешифратор кода абонента, втора , треть  и четверта  группы элементов И, элемент И-НЕ и элемент разв зки , причем вход запроса на обмен устройства управлени  обменом подключен к входу элемента разв зки, к первым входам первой и второй схем сравнени  приоритетов и к первым входам элементов И четвертой группы, информационный вход устройства управлени  обменом подключен к информационному входу дешифратора кода абонента, вход-выход приоритета вновь поступившего запроса на обмен и второй

вход первой схемы сравнени  приоритетов соединены с выходом элемента разв зки, вход-выход приоритета прерванного запроса на обмен устройства управлени  обменом и второй вход

второй схемы сравнени  приоритетов соединены с выходами элементов И четвертой группы, выходы прерывани  и восстановлени  устройства управлени  обменом образованы выходами элементов И второй и третьей групп, выход дешифратора кода абонента соединен с первыми входами элементов И второй и третьей групп, выход первой схемы сравнени  приоритетов соединен с вторым установочным и вторым инверсным входами сброса триггера маршрута, выход второй схемы сравнени  приоритетов соединен с первым входом элемента И-НЕ, выход которого подключён к третьему установочному входу триггера маршрута, второй вход элемента И-НЕ и вторые инверсные входы элементов И четвертой группы соединены с инверсным выходом триггера прерывани , выход элемента ИЛИ соединен с управл ющими входами узла формировани  сигнала прерывани  и узла формировани  сигнала восстановлени  и с инверсным входом сброса триггера прерываний, выход триггера маршрута подключен к информационному входу узла формировани  сигнала прерывани  и к входу сброса триггера прерывани , выход которого соединен с информационным входом узла формировани  сигнала восстановлени , выход которого соединен с вторыми входами элементов И третьей группы и с пл-м разр дом выхода восстановлени 

0

5

0

5

0

устройства управлени  обменом, выход узла формировани  сигнала прерывани  соединен с установочным входом триггера формировани , с вторыми входами элементов И второй группы и т-м разр дом выхода прерывани  устройства управлени  обменом .

2. Система по п.1,отличающа с  тем. что узел формировани  сигнала прерывани  содержит элемент И, элемент задержки и элемент НЕ, причем управл ющий вход узла подключен к первому входу элемента И, информационный вход узла соединен с входом элемента задержки и входом элемента НЕ, выход которого подключен к второму входу элемента И, третий вход которого подключен к выходу элемента задержки , выход элемента И  вл етс  выходом узла.

3. Система по п. 1,отличающа с  тем, что узел формировани  сигнала восстановлени  содержит элемент И, элемент задержки и элемент НЕ, причем управл ющий вход узла подключен к первому входу элемента И, информационный вход узла соединен с входом элемента задержки и входом элемента НЕ, выход которого подключен к второму входу элемента И, третий вход которого подключен к выходу элемента задержки , выход элемента И  вл етс  выходом узла.