SU1312588A2

SU1312588A2 - Устройство дл сопр жени однородной вычислительной системы

Info

Publication number: SU1312588A2
Application number: SU864005627A
Authority: SU
Inventors: Валерий Федорович Баранов; Людмила Эдуардовна Дроздовская; Ирина Ивановна Кучук
Original assignee: Предприятие П/Я А-3327
Priority date: 1986-01-07
Filing date: 1986-01-07
Publication date: 1987-05-23

Abstract

Изобретение относитс к вычислительной технике и вл етс усовершенствованием изобретени по а. с. № 1117625. Устройство обеспечивает более высокое быстродействие за счет совмещени индивидуального обмена с работой микроЭВМ вычислительной системы. Дл повышени быстродействи в устройство введен блок контрол состо ни обмена, который с по- мош,ью аппаратных средств реализует функции сравнени кодов логических адресов и выработки сигналов индивидуального обмена. При этом микроЭВМ, не участвующие в индивидуальном обмене, не прерывают работы по параллельным программам. 1 3. п. ф-лы, 2 ил. со N5 СЛ 00 00 Го

Description

Изобретение относитс к вытислителышй технике и предназначено дл построени однородных вычислительных систем н вл етс усовершенствованием известного уст- ройст ва по авт. св. № 1117625.

Цель изобретени - повьииение быстродействи устройства за счет совмещени индивидуального обмена с работой микроЭВМ системы.

На фиг. 1 нредставлена структурна схема устройства; на фиг. 2 - функциональна схема блока контрол состо ни обмена.

Устройство (фиг. 1) содержит блок 1 коммутации, блок 2 настройки, состо пи- Й из регистра 3 настройки, первого элемента ИЛИ 4, дешифратора 5 кода настройки , дешифратор 6 адреса, блок 7 сис- темн1 1х операций, состо ц 1ий из регистра 8 системных онераций и второго элемента ИЛИ 9, регистр 10 состо ни , регистр 11 „логического адреса микроЭВМ, блок 12 прерываний , регистры состо нн печати 13, данных печати 14, состо ни клавиатуры 15, данных клавиатуры 16, блок 17 контрол состо ни обмена, шины 18 первого информационного входа-выхода, шины 19 управл ющего входа-выхода, информационный 20 выход блока 1 коммутации, унравл ющий 21 выход блока 1 ко.ммутацик, 1пины 22 второго информац,ионного входа-выхода, 23 данных нечатн и щинь; 24 уирав.п ю- щих сигналов.

Блок 17 контрол состо ни обмена (фиг. 2) содержит схему 25 сравнени , четы1)е элемента И 26-29, два э;1емента НЕ 30 и 31 и два триггера 32 и 33. Блок 17 li.vieeT первый 34 и )TOi.}oii 35 входы логического адреса, вход 36 разре- И1 дивидуального обмена, вход 3 прерывани н выход 38.

Блок 17 контрол состо нп обмена предпазначсп дл сра-зпени кода .чогическо- го ; дреса ми.кроЭВМ, поступившсл о с ппь пы 18 с кодом лог:.1ческо1Ч) a;tpeca собственной мик()оЭВМ, нри наличии снгпа.ла i-:a iiu-ine 19 и выдачп сигпала па четвертый вход элемента ИЛИ 9 п соот- ветствую1 и1Й разр д регистра 10 состо пм , если в данном блоке фиксируетс . oeiui- д. .логических адресов, т. е. если в индивиду алы-:ом обмене должна участвовать св занна с данным устройством д, со- пр жеп1 Я ЭВ.М..

Устройство работает следуюн нм образсш.

Дл нынолнени пара. лельной программы вычислительной системой реализует с, 1едуюпи-1Й набор операций:

наетройка;

системна сиихрочшзацн , сов.менленпа

с первичным ф нкциона,Н)Ны.м контролем;

трансл ционный обмен;

ннднви.дуальный обмен;

обобн1,енный безусловш1н 1 переход

(ОБУЙ).

:.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

выходы 20 24 на шив блок 2 шине 22 и выхода деОпераци fsaciройки заключаетс в подключении устройства к н1И)ам 18 и 19 с помощью блока 1 коммутации и назначении каждой микроэвм системы логического адреса. Настроечна информаци заноситс в блок 2 настройки, логический адрес микроэвм в ре1 истр 1 логического адреса микроЭВМ. В результате настройки с выхода дешифратора 5 кода настройки на вход блока 1 коммутации поступает информаци , разрешающа прохождение информационных и управл ющих сигналов с шин 18 и 19 соответственно на и 21, а также с шин 22 и ны 18 и 19 соответственно.

Настроечна информаци настройки может поступать но наличии разрец ени с второго шифратора 6 адрееа или из другой микро- ЭВМ по шине 18 и сигналу разрешени по шине 19, ностунающим через блок 1 коммутации соответств-енно с выходов 20 и 21.

Логический адрес микроЭВМ, ев занной с предлагаемым устройством дл сопр жени , поступает в региетр 11 логического адреса микроЭВМ но шине 22 при наличии разрен1ающего сигнала с седьмого выхода деп ифратора 6 адреса или из дру- i-ой микроЭ М по пипе 18 и сигналу разрешени но шине 19, .лучепных через б.юк 1 коммутации но выходам 20 и 21 соответственно .

Оиераци систе.мпой синхронизации реализуетс сле..т,ующим образом.

Микроэвм, заверн а работу по нро- I liaMMe (ноднрог)амме) параллельной ветвн, г.ь дает но Hini-ie 22 на деп1ифратор 6 ад- реса код спинала синхронизации, в соот- 1К тствии с которы.м с первого выхода де- пщфратора 6 адреса по 1пиие 24 сигнал через 6:iOK 1 ком.мутаиии поступает в шипу 19. Одновременно код логического адреса данной микроэвм поступает е njHiHji 22 через блок 1 коммутации в шину 18. В каждой из остальных микроЭВМ системы си1 - нал е И) через блок 1 и шн.ну 2 записываетс в еоотр.етстгзующий разр д регистра И) состо ни но ei o первому входу и поступает на BXO;I элемента ИЛИ 9, с выхода которого поступает разрен1енне на запись в регистр 8 системпых ог ераций кода микроЭВАА, вонгедшей в режим еиетемной CsiMXpOHHsamiH. Кроме того, с выхода эле- мпгга ИЛИ 9 i .a вход 2 нреры- поступает п|)авл юп1ий сигнал, в соответствии с которым блок 12 прерываний через п ину 22 )зы;|,ает Х-гнал прерываний 3 микроэвм.

Микр() в режиме обработки нрерыза- ний вы.чает по nuiiie 22 в ден.1ифратор 6 адреса код адреса регистра 10 состо ни , : розу. 1ьтйте Hei o с luecToro выхода де- П1 фратора 6 адреса н естой вход ре- и,;тр 10 состо ни поступает сигнал чте- п;Я .адин periicrpa 10 состо ни .

Проанализировав информацию с регист-мым устройством дл сопр жени , не совпара 10 состо ни и определив, что систе- дают, блок 17 контрол состо ни обме- ма вошла в режим системной синхрони-на блокирует прохождение сигнала на блок 7

зации, микроэвм выает по шине 22 в де-системных операций до поступлени люшифратор 6 адреса код адреса регистра 8 5 бого другого системного сигнала, системных операций. При этом с четвер-Если поступивший и хран щийс в регистре 11 логического адреса микроЭВМ коды логических адресов микроЭВМ совпадают , с выхода блока 17 контрол состо - .,..,.w .,.,.„ ,.,,„,.„.. ...f.,,,..,ни обмена сигнал записываетс в соотпредставл ющее собой адрес микроЭВМ, во-ветствуюший разр д регистра 3 кода настшедшей в режим системной синхронизации,ройки и поступает на четвертый вход элемента ИЛИ 9, с выода которого поступает сигнал разрешени записи информации в регистр 8 системных операций с шины 20. Кроме того, с выхода элемента ИЛИ 9 на вход блока 12 прерываний поступает управл юш,ий сигнал, в соответствии с которым блок 12 прерываний по шине 22 выдает сигнал прерывани в микроЭВМ. Последн анализирует информацию регистформационное- слово поступает по шине 22 20 ра 10 состо ни и, определив, что она через блок 1 коммутации в шину 18. вл етс приемником в режиме индивидуального обмена, готовитс к приему первого информационного слова в этом режиме.

Передача информации в режиме индипоступает на вход регистра 8 системных видуального обмена осуществл етс следую- операций, разреша запись в него инфор-ш.им образом,

мационного слова трансл ционного обмена, которое поступает с шины 18 через блок 1 коммутации и выход 20. Одновременно сигнал «Ст. обм. поступает в соответствуюш,ий

разр д регистра 10 состо ни по его вто- зо роЭВМ сигнал с шины 19 через блок 1 ком- рому входу.мутации, шину 21 и блок 17 контрол Кроме того, с выхода элемента ИЛИ 9 состо ни обмена поступает в соответствую- на вход блока 12 прерываний поступаетщий разр д регистра 10 состо ни и через управл ющий сигнал, в соответствии с кото- элемент ИЛИ 9 на управл ющий вход ре- рым блок 12 прерываний по шине 22 вы-гистра 10 состо ни , разреша запись в дает сигнал прерывани в микроЭВМ. За- 5 него информационного слова, поступающего тем микроэвм анализирует информациюс шины 18 через блок 1 коммутации и ши- регистра 10 состо ни и читает информа-ну 20. Кроме того, с выхода элемента ИЛИ 9 ционное слово в регистре 8 системных one-на блок 12 прерываний поступает уп- раций так же, как и в режиме систем- равл ющий сигнал, в соответствии ной синхронизации. с которым блок 12 прерываний выдает по Микроэвм, в программе которой записан 40 шине 22 сигнал прерывани в микроЭВМ. оператор индивидуального обмена, посылает Последн в режиме обработки прерывани по шине 22 через блок 1 коммутации в считает из регистра 10 состо ни вектор шину 18 адрес микроЭВМ, с которой она прерывани , определив, что выполн етс one- должна взаимодействовать. Одновременно раци индивидуального обмена, считает ин- по шине 22 в дешифратор 6 адреса посту- формационное слово из регистра 8 системтого выхода дешифратора 6 адреса на вход чтени регистра 8 системных операций поступает сигнал, в результате чего содержимое регистра 8 системных операций.

поступает по шине 22 с микроЭВМ.

Микроэвм, инициирующа трансл ционный обмен, посылает по шине 22 в дешифратор 6 адреса код сигнала, в соот- 15 ветствии с которым с первого выхода дешифратора 6 адреса по шине 24 через блок 1 коммутации этот сигнал поступает в шину 19. Одновременно с этим сигналом из оператвной пам ти микроЭВМ инВ принимающих устройствах дл сопр жени сигнал с шины 19 через блок 1 коммутации, щину 21 и элемент ИЛИ 9

Передающа микроЭВМ посылает информационное слово в шину 18 в сопровождении сигнала, поступающего в щину 19. В устройстве дл сопр жени приемной микпает код сигнала индивидуального обмена , который с первого выхода дешифратора 6 по шине 24 через блок 1 коммутации поступает в шипу 19.

В устройства дл сопр жени остальных

ных операции так же, как и в режиме системной синхронизации.

Аналогичным образом в приемную микро- ЭВМ передают остальные информационные слова, при этом другие микроЭВМ рабомашин системы сигнал поступает с шины 19 50 тают по параллельным программам, через блок 1 коммутации и выход 21МикроЭВ.М, в программе которой вырана второй вход блока 17 контрол состо -батываетс условие ОБУП, посылает по шини обмена, на первый вход которого код логического адреса, участвующий в индивидуальном обмене микроэвм, поступает

не 22 в дешифратор б адреса код сигнала , при этом с первого выхода дешифратора 6 адреса по шине 24 через блок

с шины 18 через блок 1 коммутации и 55 коммутации сигнал поступает в шину 19. Од- шину 20. Если поступивший код логическо-повременно с шины 22 через блок 1 комго адреса микроЭВМ и код логического адреса микроЭВМ, св занный с предлагаемутации в шину 18 поступает адрес команды безусловного перехода.

видуального обмена осуществл етс следую- ш.им образом,

роЭВМ сигнал с шины 19 через блок 1 ком- мутации, шину 21 и блок 17 контрол состо ни обмена поступает в соответствую- щий разр д регистра 10 состо ни и через элемент ИЛИ 9 на управл ющий вход ре- гистра 10 состо ни , разреша запись в него информационного слова, поступающего с шины 18 через блок 1 коммутации и ши- ну 20. Кроме того, с выхода элемента ИЛИ 9 на блок 12 прерываний поступает уп- равл ющий сигнал, в соответствии с которым блок 12 прерываний выдает по шине 22 сигнал прерывани в микроЭВМ. Последн в режиме обработки прерывани считает из регистра 10 состо ни вектор прерывани , определив, что выполн етс one- раци индивидуального обмена, считает ин- формационное слово из регистра 8 системПередающа микроЭВМ посылает информационное слово в шину 18 в сопровождении сигнала, поступающего в щину 19. В устройстве дл сопр жени приемной микных операции так же, как и в режиме системной синхронизации.

Аналогичным образом в приемную микро- ЭВМ передают остальные информационные слова, при этом другие микроЭВМ рабо тают по параллельным программам, МикроЭВ.М, в программе которой вырабатываетс условие ОБУП, посылает по шине 22 в дешифратор б адреса код сигнала , при этом с первого выхода дешифратора 6 адреса по шине 24 через блок

коммутации сигнал поступает в шину 19. Од- повременно с шины 22 через блок 1 коммутации в шину 18 поступает адрес команды безусловного перехода.

В устройствах дл сопр жени всех остальных микроэвм сигнал через блок 1 коммутации, ишну 20 и элемент ИЛИ 9 разрешает занись в регистр 8 системных операций кода команды ОБУП, который посту- нает в него с шины 18 через блок 1 коммутации и iLinHy 20. Одновременно сигнал записываетс в соответствующий разр д регистра 10 состо ни по его третьему входу. Кроме того, с выхода элемента ИЛИ 9 на блок 12 ирерываний поступает управл ющий сигнал, по которому блок 12 прерываний по шине 22 выдает в микроЭВМ сигнал нрерывани . Далее микроЭВМ анализирует информацию регистра 10 состо ни и считает из регистра 8 системных операций код команды ОБУЙ так же, как н в режиме системной синхронизации.

Устройство дл сопр жени в режмме нлавающего пультового терминала работает следующим образом.

В начальный момент микроЭВМ определ ет , что она находитс в режиме пультового терминала. Этот режим обслуживаетс нрограммной (или микропрограммой) каждой микроэвм. Ирограмма работает с адресами регистров 13-16.

Микроэвм осуплествл ет следующие действи .

Ио П1ине 22 из микроЭВМ в дешифратор б адреса поступает адрес регистра 15 состо ни клавиатуры и с выхода ратора 6 адреса на вход регистра 15 состо ни клавиатуры ноступает сигнал раз- реп1ени считывани , но которому содержимое регистра 15 состо ни к.лавиатуры по HI и не 22 поступает в микроЭВМ.

Если регистр 15 состо ни к.чавпатуры находитс в нулевом состо пни, его опрос продолжаетс , если в единичном состо нии - на ден ифратор б адреса юсту- нает код адреса регистра 16 данных кла виатур1 1. С выхода дeпlиqbpaтopa 6 адреса на вход регистра 6 данных клавиатуры ностунает сигна;| разре1нени ин(|)0рмации с него в пп1ну 22. Этот сигнал поступает на вход регистра 5 сск то пи клавиатуры, сбрасыва его в нулевое состо ние и тем самым подготавлива его дл приема сле-- л,у оп;ей ин;)ормации.

Вывод на печать осупшствл етс следу;о- HUiM образом.

Микроэвм по П1ине 22 в депщфратор fi адреса посылает адрес регистра 13 состо ни печати, в результате чего с выхода деп1ифратора 6 адреса на вход регистра 13 состоипи. печати поступает сигнал разре- П1ени считыва1-1и . но которому с в)1хода регистра 13 состо ни печати г о 22 поступает его содержимое.

Если регистр 13 состо ни печати находитс в нулевом состо нии, его опрос продолжаетс , если в единичном состо нии - на деп1ифратор 6 адреса постч-пает код адреса регистра 14 данных печати. В результате

5

0

5

0

5

0

5

чего с п того выхода деп1ифратора 6 адреса на вход регистра 14 данных печати поступает управл ющий сигнал разрешени записи информации в )егистр 14 данных печати с Н1инь 22. Кроме того, управл ющий сигнал поступает на вход регистра 13 состо ни печати, сбрасыва его в нулевое состо ние. Одновре.менно е первого выхода дешифратора 6 адреса по П1пне 24 через блок 1 коммутации в шину 19 поступает сигнал разрешени нечати, а с выхода регистра 14 данных печати по шине 23 через блок 1 коммутации в П1ину 18 информаци дл печати.

Устройство в программном режиме работает следующим образом.

В принимающих устройствах дл сопр жени сигнал взаимодействи с щинь 19 через блок 1 коммутации и тину 21 поступает на входы регистров 15 и б состо ни и данных клавиатуры, перевод регистр 15 состо ни клавиатуры в единичное состо ние и разре1па запись информации в регистр 16 данных клавиатуры с щи- пы 18 через блок 1 коммутации и выход 20. Так как устройство дл сопр жени находитс в режиме пультового терминала, то микроэвм считает инфор.мацию из регистра 16 данных клавиатуры.

Г1ри выводе на печать сигнал печати и информаци поступают соответственно с ПН1Н 19 и 18 в устройство дл сопр жени , работаюндее в нрог)амм1юм режиме. Через блок 1 коммутации и выход 21 сиг- |1ал печати поступает в соответствующий разр д регистра 10 состо ни но его четвертому входу и через элемент ИЛИ 9 па вход регистра 8 системных операций, раз- репш запись в него информации, носту- с 1пины 18 через блок 1 ком.му- тации и выход 20.

Кроме того, с выхода элемента 9 поступает управл ющий сигнал, ю которому блок 12 прерьн аний через ншпу 22 выдает спгпал прерывани г. микроЭВМ. , 1ед- н а1-1ализирует нформационпое слово регистра 10 состо ни п записывает информацию регистра 8 системных onepan,-:ii так же. как и в режиме систем1-1ой ciiiixpo- низацип.

Таким образом, зведепн ; в известное устройство блока контрол состо нл обмена и 1ЮВЫХ св зей позвол ет суп1ественно умень- Н1ить затраты времени па реалнзацию операции индивидуального обмена в ;ап1инах, не участвуюплнх в этом обмене за счет реализации сравнени кодов логических адресов п селекции cHi Ha. ia индивидуального обмена аппаратно самим устройством дл сопр жени . В результате этого операци ин.аивидуального обмена завер- наетс уже на нача.пь}К)й стадии подготовк к обмену информацией между ДВУМЯ микро- ЭВМ через врем срабатыва н-1Я соответ- ств Ю1Цпх логических элементов блока KOI-Jтрол состо ни обмена, причем микроЭВМ,адреса микроЭВМ, вход разрешени индине участвующие в индивидуальном обмене,видуального обмена блока контрол состо вообще не прерывают работу по парал-ни обмена подключен к управл ющему

лельным программам.выходу блока коммутации, вход прерывани Кроме того, аппаратна реализайи функ- 5 и выход блока контрол состо ни обмеции сравнени кодов логических адресовна подключены соответственно к входу блопозвол ет уменьщить затраты времени нака прерываний и к второму входу второго

реализ ацию операции индивидуального об-элемента ИЛИ.

мена в участвующих в этом обмене ма-2. Устройство по п. 1, отличающеес

щинах.

Предлагаемое устройство позвол ет ис10

тем, что блок контрол состо ни обмена

содержит схему сравнени , четыре элеменключить недостатки, присущие известномута И, два элемента НЕ и два триггера,

устройству при индивидуальном обменепричем первый и второй входы схемы

между двум мащинами системы. Работусравнени вл ютс соответственно первым и

по параллельным программам вынужденывторым входами логического адреса блока,

прерывать до завершени этого обмена |5 выход схемы сравнени подключен к первсе мащины и сэкономить, таким образом, Т (N-2)1„ единиц мащинного времени на каждой операции индивидуального обмена, где til - продолжительность одной операции индивидуального обмена;

N- число машин;

Т - суммарное машинное врем .

Claims

Формула изобретени

I. Устройство дл сопр жени однородной вычислительной системы по авт. св. № 1117625, отличающеес тем, что, с целью повышени быстродействи устройства за счет обеспечени совмещени индивидуального обмена с работой микроЭВМ систеБому входу первого элемента И и к входу первого элемента НЕ, .выход которого подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого подключен к входу второго элемента НЕ, к второму

20 входу первого элемента И, к первому входу третьего элемента И и вл етс входом разрешени индивидуального обмена блока, выход второго элемента И подключен к входу установки в «1 первого

25 триггера, пр мой выход которого подключен к третьему входу первого элемента И, выход которого подключен к входу установки в «I второго триггера, входы установки в «О триггеров подключены к выходу четвертого элемента И, первый и второй входы

мы, в устройство введен блок контрол зо которого соответственно подключены к выхососто ни обмена, причем первый и второй входы логического адреса блока контрол состо ни обмена подключены соответственно к информационному выходу блока коммутации и к выходу регистра логического

ду второго элемента НЕ и к входу прерывани блока, пр мой выход второго триггера подключен к второму входу третьего элемента И, выход которого вл етс выходом блока.

10

тем, что блок контрол состо ни обмена

содержит схему сравнени , четыре элемен |5 выход схемы сравнени подключен к перБому входу первого элемента И и к входу первого элемента НЕ, .выход которого подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого подключен к входу второго элемента НЕ, к второму

20 входу первого элемента И, к первому входу третьего элемента И и вл етс входом разрешени индивидуального обмена блока, выход второго элемента И подключен к входу установки в «1 первого

25 триггера, пр мой выход которого подключен к третьему входу первого элемента И, выход которого подключен к входу установки в «I второго триггера, входы установки в «О триггеров подключены к выходу четвертого элемента И, первый и второй входы

зо которого соответственно подключены к выхокоторого соответственно подключены к выходу второго элемента НЕ и к входу прерывани блока, пр мой выход второго триггера подключен к второму входу третьего элемента И, выход которого вл етс выходом блока.

Г

.J

JV

аг.