SU1126961A2 - Устройство приоритета - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ПРИОРИТЕТА по :авт.св. №721816, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем выдачи максимально приближенного к заданному количества, запросов, в него дополнительно введены п двухвходовых элементов И, вогходной п-разр дный триггерный регистр, два триггера , три элемента ИЛИ, элемент за.держки, одновибратор, элемент И-НЕ, счетчик, элемент И, мультиплексор и генератор, выход которого подключен к первому входу дополнительного элемента И и первому входу мультиплексора, каждый вход группы входов которого соединен с выходом соответствующего из П двухвходовых элементов ИЛИ и соответствующим входом первого дополнительного элемента ИЛИ, выход которого соединен с входами элемента задержки и одновибратора , выходы которых соединены с соответствующими входами второго дополнительного элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу элемента И-НЕ и второму входу дополнительного элемента И, третий вход которого соединен с вторым входом мультиплексора и выходом первого триггера, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами второго триггера, первый входкоторого подключен к первому входу сброса устройства , а выходы мультиплексора подключены к первым входам входного и выходного П-разр дных триггерных регистров, вторые входы которых  вл ютс  cooтвeтcтвyюDl и входами сброса устройства, выходы выходного f)-разр дного триггерного регистра С соединены с первыми входами И дополнительных двухвходовых элементов И, вторые входы которых подключены к выходу второго триггера, второй вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к выходу третьего дополнительного элемента ИЛИ, входы котою рого coeд iнeны с выходами счетчика, вход которого подключен к выходу ® дополнительного элемента И, а групОд па входов  вл етс  группой установочных входов устройства, выходы 17 дополнительных двухвходовьсх элементов И  вл ютс  выходами устройства.

Description

..Изобретение относитс  к вычисли тельной технике и может быть исполь зовано в многопроцессорных системах обслуживани  за вок. Устройство приоритета по авт.св. № 721816 содержит входной триггерны il-разр дный регистр (П- число запр сов), п двухвходовьх злементоз ИЛИ, 11 двухвходовых элементов И, (П-1) элементов НЕ и п входовые элементы Hj к .первым входам которых подключены единичные выходы триггеров, Нулевой выход триггера .п-го разр да соединен с (П+1)-ми входамиП-входо вых элементов И разр дов от (п + О-г до(1й-го включительно. Первый вход каждого двухвходового элемента ИЛИ подсоединен к выходу П-входового элемента И своего разр да, а второй вход - к выходу двухвходового 3JJ:eMe та И, а выход каждого двухвходового элемента ИЛИ соединен, с первым входом двухвходов.ого элемента И и с соответствующим выходом устройства, каждьш из которьк до (П-1)-го включительно подключен к входу элемента НЕ своего разр да. Второй выход каж дого двухвходового элемента И соеди нен с едитшчньич выходом триггера входного регистра своего разр да„ Выходы П-входовых элементов И каждо го П-го и всех предьздущих разр дов подключены к выходу элемента НЕ (П+1)-го разр да. Недостаток устройства-прототипа заключаетс  в том, что на обслуживание вьщаетс  только одна за вка и только после обслуживани  предыду щей, тогда как в многопроцессорной системе одновременно могут обслуживатьс  несколько за вок, количество которых ограничено количеством свободных процессов в системе или чис лом поступивших запросов на обслужи вание . I Цель изобретени  расширение функциональных возможностей устройства за счет вьщачи максимально при ближенного к заданному количества запросов. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство приоритета по авт.св. № 721816 дополнительно введены п двухвходовых элементов И, выходной Г) -разр дный триггерный регистр , два триггера, три элемента ШТИ., элемент задержки, одновибратор , элемент И-НЕ, счетчик элемент 12 И, мультиплексор и генератор, выход которого подключен к первому входу дополнительного элемента И и перв.ому входу мультиплексора, каждый вход группы йходов которого соединен с выходом соответствующего из Я двухвходовых элементов 1ШИ и соответствующим входом первого дополнительного элемента ИЛИ, вьосод которого соединен с входами элемента задержки и одновибратора , выходы которых соединены с соответствую цими входами второго дополнительного элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу элемента И-НЕ и второму входу дополнительного элемента И, третий вход которого соединен с вторым входом мультиплексора и выходом первого триггера, первьш и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами второго триггера , первый вход которого подключен к первому входу сброса устройства, а выходы мультиплексора подключены к первым входам выходного и входного П-разр дных триггерных регистров, вторые зходь которых  вл ютс  соответствуюшиг 1 входами сброса устройства , выходы выходногоh -разр ,цного трнггерного регистра соединены с первызш входами П дополнительных двухвходовых элементов И, вторые входы которых подключены к выходу второго триггера, второй вход которого сое.динен с выходом элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к выходу третьего дополнительного элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами счетчика, вход которого подключен к выходу дополнительного элемента И, а группа входов  вл етс  группой установочньк входов ус тройства 5 вых-оды п дополнктех:. двухвходовых элементоа И  вл ютс  выходами устройства. Указанна  совокупность элементов и св зей позвол ет осуществить выдачу в систему максимально приближепное заданному количество запросов путем последовательной записи в выходной триггерный регистр запросов в пор дке возрастани  приоритетов до момента набора количества запросов , соответствующего заданному на счетчике, или до момента, когда все поступившие запросы записаны в выходной триггерный регистр.

На фиг. 1 представлена схема устройства, на фиг. 2 - схема блока приоритета.

Устройство содержит генератор 1, элемент И 2, мультиплексор 3,У1 -вхо довой элемент ИЛИ 4 элемент 5 задержки , опновибратор 6 элемент ИЛИ 7. элемент И-НЕ 8, триггеры 9 и 10. триггеры 11-15 выходного регистра , элементы И 16-20, элемент . ИЛИ 21, счетчик 22, вход 23 сброса, входы 24 установки, входы 25-29 входы 30-34 сброса, выходы 35-39, блок 40 за вок, входы 41-45, выходы 46-50.

Блок 40 содержит входной регистр с триггерами 51-55, П -входовые элементы И 56-60. двухвходовые элементы ИЛИ 61-65, двухвходовые элементы И 66-70 , элементы НЕ 71-74

Элемент 5 задержки задерживает сигнал на врем , равное времени задержки срабатывани  одновибратора 6.

Одновибратор 6 по отрицательному фронту входного сигнала вырабатывае положительный импульс с длительност равной сумме времени задержки элемента НЕ 72, элемента И 57, элемент ИЛИ 62.

Устройство работает следующим образом .

После включени  питани  триггеры 51-55;10 и входы 41-45 устройства обнулены, счетчик 22 установлен в состо ние не равное нулю. Генератор 1 вьщает непрерывную последовательность импульсов. Мультиплексор 3 и элемент И 2 закрыты сигналом низкого уровн  с выхода триггера 9

Элементы И 16-20 закрыты сигналом .низкого уровн  с выхода триггера Ю и на выходах 46-50 устройства - cm налы низкого уровн , что соответствует отсутствию за вок на обслуживание . Система, определив количество свободных процессоров, через входы 24 установки заносит в счетчик 22 двоичный код этого числа и импульсным сигналом, подаваемым на вход 23 включает устройство в режим набора за вок.

В режиме набора за вок возможны следующие варианты:.

1. До момента подачи сигнала на вход 23 запросы на входы 30-34 не поступали.

2.Количество поступивших на входы 30-34 запросов больше числа свободных процессоров (кода в счетчике 22).

3.Количество поступивших на входы 30-34 з поосов меньше числа свободных процессоров.

4.Количество поступивших запросов равно числу свободных процессоров .

Вариант 1.

Лри отсутствии запросов на входа 30-34 триггеры 51-55 блока 40 за во наход тс  в исходном (нулевом) состо нии и на выходах 35-39 блока АО за вок сигналы также нулевые. На выходе элемента И-НЕ 8 - единичный сигнал.

Импульсы с генератора 1 проход т через мультиплексор 3 на выход 000...О, который никуда не подключен . Элемент И 2 закрыт нулевым сигналом с выхода элемента ИЛИ 7.

Устройство ожидает поступлени  запросов.

При поступлении запросов на входы 30-34 блок 40 запросов выбирает запрос с наивысшим приоритетом и на соответствующем выходе 35-39 устанавливаетс  сигнал 1 . Единичный сигнал также установитс  на выходе элемента ИЛИ 7, На выходе элемента И-НЕ 8 устанавливаетс , нулевой сигнал, а на счетный вход (вычитающий) счетчика 22 через элемент И 2 проход т импульсы с генератора 1.

Единичный сигнал с выходов 35-39 поступает также на адресные входы мультиплексора 3, и импульс с генератора через мультиплексор 3 уста;Новит в единичное состо ние соответствующий триггер 11-15 выходного регистра и в нулевое - соответствующий триггер 51-55 (через входы 2529 ) входного регистра. Блок 40 за вок выбирает из оставшихс  запросов наиболее приоритетный.

Дальнейша  работа устройства соответствует вариантам 2 и 3.

Работу устройства в вариантах 2 и 3 рассмотрим на примере. Перед подачей на вход 23 сигнала в счетчик 22 было записано число 2,,, т.е. система имеет два свободных процессора дл  обслуживани  запросов На входы 30, 33. 34 одновременно поступили сигналы запроса, установнпвшие триггеры 51, 54, 55 в единичное состо ние. На выходе элементов ИЛИ 4 и 7 устанавливаютс  единичные сигналы, а на выходе элемента И-НЕ 8 нулевой сигнал. Блок 40 за вок вь бирает, как наиболее приоритетный, запрос с триггера 51 и выставл ет на выходе 35 единич ный сигнал. Ближайший импульс с генератора 1 вычитает единицу из содержимого счетчика 22, устанавливает триггер 11 выходного регистра в единичное состо ние и сигналом с соответствующего выхода мультиплексора 3 через вход 25 сбрасывает триггер 51 в нулевое состо ние, После сброса триггера 51 блок 40 за вок выбирает запрос с триггера 54 и выставл ет единичный сигнал на выходе 38, триггер 14 устанавливаетс  в единичное состо ние, а триггер 54 - в нулевое. Содержимое счетчика 22 после вычитани  единицы становитс  равным нулю, т,е, количество запросов в выходном регистре равно количеству свободных процес соров. На выходе элемента ИЛИ 21 также устана зливаетс  нулевой сигнал , который измен ет уровень сигна ла на выходе элемента И-НЕ В с нуле вого на единичный. По изменению (по положительному фронту) сигнала на выходе элемента И-НЕ 8 триггер 9 устанавливаетс  в нулевое состо ние , запреща  прохождение импульсов с генератора 1 через мультиплексор 3 и элемент И 2, а триггер 10 устанавливаетс  в единичное состо ние , разреша  прохождение запросов с триггеров 11-15. через элементы И 16-20 на выходы 46-50 устройства, В результате на выходах 46 и 50 будут единичные сигналы, а на остальных - нулевые. Запрос по входу 34 остаетс  не обслуженным в этом цикле,45 чем

По окончании обслуживани  запросов система подает сигналы сброса триггеров 11 и 14 на входы 41 и 44 устанавливает через вход 23 в счетчик 22 новое число свободных процес- 50 9 в

соров и подает сигнал запуска на вход 23„

Пусть дл  следующего цикла (вариант 3) система записана в.счетчик 22 число 4|о и дополнительно по- 55 стутош запрос по входу 31, В соответствии с li блок 40 запросов выделил из поступивших запросов запрос.

одновибратором 6 импульса, то сигнал на выходе элемента ИЛИ 7 переходит из единицы в нуль и через элемент И-НЕ 8 устанавливает фронтом триггер

10 - в единичное. На выходы 46-50 поступает содержимое триггеров 11-15, единичные сигналы с триггеров 12 и 15 и нулевые с остальньк.

По завершению обслуживани  этих запросов система устанавливает триггеры 12, 15 в нулевое, состо ние сигналом на входы 42, 45. поступивший по входу 34, как более ранний, хот  и менее приоритетный. Соответственно единичный сигнал установлен на выходе 39 блока 40 запросов. После подачи сигнала запуска на вход 23 устройство работает аналогично вышеописанному. После сброса запроса с триггера 55 блок 40 запроса выставит единичный сигнал на выходе 36 (соответствующий запросу, записанному в триггер 52) не сразу, а через врем  равное времени задержки цепи: элемент НЕ 72 - элемент И 57 - элемент ИПИ 62, На это врем  на выходе элемента ИЛИ 4 установитс  нулевой сигнал дл  исключени  ложного срабатывани  триггеров 9 и 10. По этому сигналу примен етс  схема, состо ща  из элемента 5 задержки,одновибратора 6 и элемента ИЛИ 7, При по влении на выходе элемента ИЛИ 4 отрицательного фронта одновибратор 6 вырабаты- вает единичный импульс, длительность которого не менее воемени задержки пёпи: элемент НЕ 72 - элемент И 57 элемент ИЛИ 62 и если нулевой сигнал на выходе элемента ИЛИ 4 вызван переходом единичного сигнала с менее приоритетного выхода блока 40 запросов на более приоритетный, то на выходе элемента ИЛИ 7 будет удержан единичный сигнал и ложного срабатывани  триггеров 9 и 10 не произойдет. После установки в единичное состо ние триггера 12, триггер 52 сбрасываетс  и так как запросов больше. нет, то на вькодах 35-39 блока 40 запросов устанавливаютс  нулевые сигналы. Но переходу сигнала из единицы в нуль на выходе элемента ИЛИ 4 одновибратор6 вьтрабатывает единичный импульс, но так как нулевой сигнал имеет длительность большую, длительность вьзэабатываемого нулевое состо ние, а триггер

Вариант 4 работы устройства представл ет собой одновременное вьшолнение вариантов 2 и 3,

Таким образом, введение в устройство приоритета совокупности дополнительных элементов и св зей позвол ет , сохран   быстродействие и относительную дисциплину обслуживани  за вок,выдавать на выходы максимально приближенное к заданному количество запросов, что выгодно отличает предлагаемое устройство от устройства-прототипа .

J 1гП ffl W Ш

юшшшш

Z

27

LH.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ПРИОРИТЕТА по :авт.св. №721816, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем выдачи максимально приближенного к заданному количества, запросов, в него дополнительно введены и двухвходовых элементов И, выходной η-разрядный триггерный регистр, два триггера, три элемента ИЛИ, элемент задержки, одновибратор, элемент

   И-НЕ, счетчик, элемент И, мультиплексор и генератор, выход которого подключен к первому входу дополнительного элемента И и первому входу мультиплексора, каждый вход группы входов которого соединен с выходом соответствующего из И двухвходовых элементов ИЛИ и соответствующим входом первого дополнительного элемента ИЛИ, выход которого соединен с входами элемента задержки и одновибратора, выходы которых соединены с соответствующими входами второго дополнительного элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу’ элемента И-НЕ и второму входу дополнительного элемента И, третий вход которого соединен с вторым входом мультиплексора и выходом первого триггера, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами второго триггера, первый вход’которого подключен к первому входу сброса устройства, а выходы мультиплексора подключены к первым входам входного и выходного П-разрядных триггерных регистров, вторые входы которых являются соответствующими входами сброса устройства, выходы выходного р-разрядного триггерного регистра соединены с первыми входами И дополнительных двухвходовых элементов

   И, вторые входы которых подключены к выходу второго триггера, второй вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к выходу третьего дополни тельного элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами счетчика, вход которого подключен к выходу дополнительного элемента И, а группа входов является группой установочных входов устройства, выходы h до полнительных двухвходевых элементов И являются выходами устройства.