SU1140122A1 - Многоканальное устройство дл обслуживани запросов в вычислительной системе - Google Patents

Abstract

МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ ЗАПРОСОВ В ВЫЧИСЛИ ТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЕ, содержащее каналы, распределитель импульсов, три элемента ИЛИ, элемент задержки, три счетчика,элемент И, генератор импульсов , а в каждом канапе элемент НЕ, два элемента И, триггер, формирователь импульсов,  чейку пам ти и схему сравнени , причем первый вход первого элемента И канала соединен с соответствующим запросным входом устройства , второй вход - с соответствующим выходом распределител  импульсов , а третий вход - с выходом элемента НЕ канала., выход первого элемента И канала соединен с единичным входом триггера, вход которого через формирователь импульсов соединен с соответствующим входом первого элемента ИЛИ и входом записи  чейки пам ти, группа выходов которой соединена с первой группой входов схемы сравнени , выход которой подключен к соответствующему входу второго элемента ИЛИ и первому входу второго элемента И канала, второй вход которого соединен с выходом элемента И и счетным входом первого счетчика, ГРУППА выходов которого соединена с второй группой входов схем сравнени  каждого канала, причем выход второго элемента ИЛИ соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, при этом счетные входы второго и третьего счетчиков сое-, динены соответственно с выходом третьего элемента ИЛИ и выходом элемента задержки, вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, о тличающе е с   тем, что, с целью повьш1ени  быстродействи , в него введены регистр свободных ресурст сов, сдвиговьш регистр, две группы элементов И и два элемента ИЛИ, причем вход второго элемента И каждого канала соединен с единичным входом соответствующего разр да регистра Ьвободных ресурсов, разр дные выходы вготорого подключены к первым входам соответствующих элементов И первой .группы, вторые входы которых соединены с соответствующими параллельными входами сдвигового регистра, а выход i-го ( 1,...,л, где число запросов) элемента И первой группы соединен.с входомэлемента НЕ, нулевым входом триггера и входом сброса  чейки .пам ти t-го канала, а также с 4 -м выходом устройства и нулевыми входами-} -X разр дов регистра свободных ресурсов и сдвигового регистра , последовательный выход которого соединен со своим информационным входом, выходы параллельного за-, несени  сдвигового регистра соеди нены с соответствующими входами тре

Description

тьего элемента .ИЛИ и выхоД ми соот- . ветствующих элементов И второй группы , .первые, входы которых  вл ютс  входами конца, обслуживани  устройства, а вторые входы.соединены с соответствующими выходами распределител  импульсов и входами.четвертого.элемента ИЛИ, выход которого подключен к

управл ющему входу сдвигового регистра , при этом реверсивный вход второго счетчика соединен с выходом элемента И , а выходы второго счетчика .подключены к входам п того

ИЛИ

выход которого

с третьим входом зле

Изобретение относитс  к вычислительной технике, в частности, к устройствам управлени  в вычислительной системе. Известно многоканальное устройст во дл  обслуживани  запросов в пор д ке поступлени , содержащее элементы НЕ, элементы И, триггеры, формирователи импульсов,-  чейки пам ти, схе мы сравнени , входы запросов и выходы устройства, распределитель импульсов , элемент ИЛИ, элемент задерж ки, датчик окончани  обслуживани  и счетчики импульсов lj . Недостатком устройства  вл етс  низкое быстродействие. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  многоканальное устройство дл  обслуживани  групповых запросов, содержащее каналы, первые элементы И каналов, первые и вторые выходы ко торых соединены соответственно с соответствующим запросным входом уст ройства и соответствующим выходом распределител  импульсов, выход элемента НЕ каждого канала соединен с третьим входом первого элемента И св его каналаj выход первого элемента И каждого канала соединен с единичным входом первого триггера своего канала, единичный выход первого триггера каждого канала соединен с входом формировател .импульсов своего канала, выход формировател  импуль сов каждого канала соединен со входом записи  чейки пам ти своего,канала и соответствующим входом перв.ого элемента ИЛИ, выход..которого соединен с входом элемента задержки,выход которого соединен с-управл ющим входом первого счетчшса, группа выходов которого соединена с группой информационных входов  чеек пам ти каналов, группа выходов  чейки пам ти канала соединена с первой группой входов схемы сравнени  своего канала , втора  группа входов схемы сравнени  каждого канала соединена с группой выходов второго счетчика, выход второго элемента И каждого канала соединен с нулевым входом nepiBoro триггера своего канала и входом считывани   чейки пам ти своего канала, выход схемы сравнени  каждого канала соединен с соответствующим входом второго элемента ИЛИ и первым входом третьего элемента И своего, канала, выход третьего элемента И каждого канала соединен с единичнь1М входом второго триггера своего канала, выход второго триггера каждого канала соединен с соответствующим выходом устройства, входом элемента НЕ своего канала и первым входом второго элемента И своего канал а, j -и выход распределител  импульсов (J 1, п, где п - число запросов ) соединен с первым входом чет;вертого элемента И j-ro канала, j-й вход конца.обслуживани  устройства соединен с нулевым входом второго триггера jrro канала и вторым вхо- дом четвертого элемента И j-ro канала , выход четвертого элемента И к ждого канала соединен с соответствующим входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И каждого канала и счетным входом третьего счетчика , выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен со счетным входом второго счел-чика и вторым входом третьего элемента И каждого канала выход второго элемента ИЛИ соединен с вычитающим входом третьего счетчика и вторым входом элемента И,третий вход которого соединен с выходом генератора импульсов 2 . .Недостатком известного устройства  вл етс  низка  пропускна  способность , обусловленна  тем, что запрос, поступивший по j-му входу, не будет прин т на обслуживание до тех пор, пока j-й ресурс не освободитс , в то врем  как другие ресурсы могут простаивать. Цель изобретени  - повышение быст родействи  устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем что в многоканальное устройство дл  обслуживани  запросов в вычислительной системе, содержап1ее каналы, распределитель импульсов, три элемента ИЛИ, элемент задержки, три счетчика элемент И, генератор импульсов, а в каждом канале элемент НЕ, два элемента И,триггер, формирователь импульсов ,-  чейку пам ти и схему сравнени , причем первый вход первого элемента И канала соединен с соответствуюпщм запросньм входом устройства , второй вход - с соответствующим выходом распределител  импульсов а третий вход - с выходом элемента НЕ канала, выход первого элемента И канала соединен с единичным входом триггера, выход которого через форми рователь импульсов соединен с соответствующим входом первого элемента ИЛИ и входом:записи  чейки пам ти, группа выходов которой соединена с первой группой входов схемы сравнени , выход которой подключен к соотв .етствующему входу второго элемента И канала, второй вход которого соеди ней с выходом элемента И и счетным входом первого счетчика, группа выходов которого соединена со второй группой входов схем сравнени  каждого канала, причем выход второго элемента ИЛИ соединен с первым входом элемента И, второй вход которого под ключен к выходу генератора импульсов при этом счетные входы второго и тре тьего счетчиков соединены соответственно с выходом третьего элемента ИЛИ и с выходом элемента задержки, вход которого подключен к выходу пер вого элемента ИЛИ, дополнительно вве дены регистр свободных ресурсов. сдвиговьш регистр, две группы элементов И и два элемента ИЛИ, причем выход второго элемента.И каждого канала соединен с единичным входом соответствующего разр да.регистра свободных ресурсов, разр дные выходы которого подключены к первым входам соответствующих элементов И первой группы, вторые входы которых соединены, с соответствующими параллельными выходами сдвигового регистра, а выход i-ro (,...,n, где п - число запросов) элемента И первой группы соединен с входом элемента НЕ, нулевым входом триггера и входом сброса,  чейки пам ти г-го канала, а также с i-м выходом устройства и нулевыми входами соответствующих разр дов регистра свободных ресурсов и сдвигового регистра, последовательный выход которого соединен со своим информационным входом, выхо ды параллельного занесени  сдвигового регистра соединены с соответствующими входами третьего элемента ИЛИ и выходами соответствующих элементов И второй группы, первые входы которых  вл ютс  входами конца обслуживани  устройства, а вторые входы соединены с соответствующими выходами распределител  импульсов и входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого подключен к управл ющему входу сдвигового регистра, при этом реверсивный вход второго счетчика, соединен с выходом элемента И,выходы второго Ьчетчика подключены к входам п того элемента ИЛИ, выкод которого соединен с третьим входам элемента И. . I На фиг. 1 изображена, структурна  схема устройства, на фиг. 2 временные диаграммы.работы устройства . Предлагаемое устройство содержит каналы 1, элемент НЕ 2 элемент И 3, триггер 4, сдвиговый регистр 5, формирователь 6 импульсов,  чейку 7 пам ти, схему 8 с1равнени , элемент И 9, регистр 10 свободных- ресурсов, группу элементов И 11 запросные входы 12. устройства,входы 13 конца обслуживани  устройства, выходы 14 устройства, элемент ИЛИ 15, элемент t6 задержки, счетчик 17, раепределитель 18 импульсов, счетчик 19, элемент И 20, генератор 21- импульсов , элемент ИЛИ 22, счетчик 23, эле5 . менты ИЛИ 24, 25, группу элементов И 26 и элемент ИЛИ 27. Устройство работает следующим образом . В исходном состо нии счетчик 17, служащий дл  формировани  кода занимаемой объектом очереди, и счетчик 19, предназначемньт дл  формировани  кода очередности обслуживани , устанавливаютс  в одинаковые состо ни , триггеры 4, регистр 10 и  чейки 7 пам ти устанавливаютс  в нулевое состо ние. Счетчик 23 предназначенный дл  учета количества свободных ресурсов, записывает двоичный.код количества свобод ных ресурсов (например, 010 две единицы ресурса свободны), а сдвиговый регистр 5 фиксирует позиционный код количества свободных ресурсов, например 11 - первьм и второй ресур сы свободны (дл  случа , когда числ ресурсов равно двум). Одновременно этим запускаетс  распределитель импульсов 18, предназначенный дл  при нудительного задани  очереди при одновременном поступлении за вок на обслуживание от двух и более объектов и одновременном освобождении двух или более единиц ресурсов. За вки на обслуживание в виде им пульсных сигналов в случайные момен ты времени поступают на запросные входы 12 (фиг. 2Ь ). Длительность -и пульсов за вки и конца обслуживани  равна периоду повторени  распределител  18.импульсов, Если выходы каналов не возбуждены , то при поступлении за вки от одного из объектов, например первого , импульс с первого выхода распре делител  18 (фиг. 201) установит в единицу триггер 4 первого канала (фиг. 22 ). При этом на выходе форм ровател  импульсов 6 возникает импульс (фиг. 2 U), который переписывает код. состо ни  счетчика 17 в  чейку 7 пам ти первого канала и че рез элемент ИЛИ 15 и элемент 16 зёдержки измен ет состо ние счетчика 17. Состо ние  чейки 7 пам ти перво го канала и счетчика 19 сравниваютс с помощью схемы 8 сравнени . Поскольку коды на ее входах одинаковы на выходе схемы-8 возникает сигнал сравнени , которьй через элемент И 9 при наличии свободной единицы ресурса (единичный сигнал на выходе 226 элемента ИЛИ 25) уста}1овит первый триггер регистра 10 в единичное состо ние (фиг. 2е ). Если в этот момент первый триггер сдвигового регистра 5 находитс  в единичном состо нии (фиг. 2), то на выходе элемента И 26 по витс  сигнал, который поступит на выход 14 устройства (фиг. 2 U), а также иа нулевые входы первых триггеров -регистра 10 и через элемент ИЛИ 27 на вход сдвигового регистра 5. Элемент И 26 обеспечивает задержку, необходимую дл  переключени  регистра 10 и сдвигового регистра 5. Сигнал с выхода элемента И 26 через элемент НЕ 2 закрывает элемент И 3 первого канала, а также устанавливает в нулевое состо ние триггер 4 и  чейку 7 пам ти первого канала-. Сигнал с выхода схемы 8 сравнени  первого канала через элемент ИЛИ 22 |поступает также на второй вход эле|мента И 20 и разрешает прохождение импульса с генератора 21 на вход счетчика 19 (состо ние счетчика увеличиваетс  на единицу) и на вычитающий вход реверсивного счетчика 23 (устанавливаетс  состо ние 001). Импульсы с распределител  18 импульсов через элемент ИЛИ 27 поступают на сдвиговый вход сдвигового регистра 5, осуществл   продвижение кода по разр дам этого регистра (фиг. 2 ) При поступлении очередной за вки (например, снова на первый канал) осуществл ютс  аналогичные операции, счетчик 23 и сдвиговый регистр 5 устанавливаютс  в нулевое состо ние (все ресурсы зан ты). По окончании обслуживани  одного из предыдущих запросов на вход 13 конца обслуживани , например второго канала, поступит импульс освобождени  ресурса (фиг, 2k), который открывает элемент И 11 дл  прохождени  импульса с второго выхода распределител  18 импульсов (фиг. 2 Я). Этот импульс устанавливает в единичное состо ние второй триггер сдвигового регистра 5 и через элемент РШИ 24 увеличивает состо ние счетчика 23 на единицу (в рассматриваемом примере устанавливаетс  состо ние 001). Если в дальнейшем на один из входов 12 устройства поступит за вка, то она будет прин та на обслуживание. Если лее за вка поступит в тот момент , когда все ресурсы зан ты, она

будет поставлена на очередь, котора  формируетс  при помощи  чеек 7 пам ти каналов.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает повышение про/Jf . , Фие. 1

пускной способности по сравнению с устройством-прототипом в результате того, что кажда  за вка может быть обслужена любым освободившимс  ре- сурсом. 13fi

g i I I i м i I I i I I 1 I 1 ч

/ i 1 I 1 I I I I I и I 11 I 1

в /г, П

ППП

Фие. 2

Claims (1)

1. МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ ЗАПРОСОВ В ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЕ, содержащее каналы, распределитель импульсов, три элемента ИЛИ, элемент задержки, три счетчика,элемент И, генератор импульсов, а в каждом канапе элемент НЕ, два элемента И, триггер, формирователь импульсов, ячейку памяти и схему сравнения, причем первый вход первого элемента И канала соединен с соответствующим запросным входом устройства, второй вход - с соответствующим выходом распределителя импульсов, а третий вход - с выходом элемента НЕ канала, выход первого элемента И канала соединен с единичным входом триггера, вход которого через формирователь импульсов соединен с соответствующим входом первого элемента ИЛИ и входом записи ячейки памяти, группа выходов которой соединена с первой группой входов схемы сравнения, выход которой подключен к соответствующему входу второго элемента ИЛИ и первому входу второго элемента И канала, второй вход которого соединен с выходом элемента

   И и счетным входом первого счетчика, группа выходов которого соединена с второй группой входов схем сравнения каждого канала, причем выход второго элемента ИЛИ соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, при этом счетные входы второго и третьего счетчиков соединены соответственно с выходом третьего элемента ИЛИ и выходом элемента задержки, вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, о тличающе е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в не- _Λ го введены регистр свободных ресур- 3 сов, сдвиговый регистр, две группы элементов И и два элемента ИЛИ, причем вход второго элемента И каждого канала соединен с единичным входом соответствующего разряда регистра Свободных ресурсов, разрядные выходы которого подключены к первым входам · соответствующих элементов И первой группы, вторые входы которых соединены с соответствующими параллельны-: ми входами сдвигового регистра, а выход ΐ-го (I = 1,...,п, где Л число запросов) элемента И первой группы соединен.с входом элемента НЕ, нулевым входом триггера и входом сброса ячейки памяти t-го канала, а также с < -м выходом устройства и нулевыми входами J -х разрядов регистра свободных ресурсов и сдвигового регистра, последовательный выход которого соединен со своим информационным входом, выходы параллельного занесения сдвигового регистра соединены с соответствующими входами тре тьего элемента .ИЛИ и выходами соот- . ветствующих элементов И второй группы, первые, входы которых являются входами конца, обслуживания устройства, а вторые входы.соединены с соответствующими выходами распределителя импульсов и входами.четвертого.элемента ИЛИ,'выход которого подключен к управляющему входу сдвигового регист ра, при этом реверсивный вход второго счетчика соединен с выходом эле мента И , а выходы второго счетчика подключены к входам пятого элемента ИЛИ , выход которого соединен с третьим входом элемента И.