SU1488801A1 - Устройство для приоритетного обслуживания заявок - Google Patents

Description

(5 7) Изобретение может быть использовано в вычислительной технике, в частности в устройствах приоритетного обслуживания заявок. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. Устройство содержит регистр заявок, группу из η регист- . ров приоритета (где η - число обслуживаемых абонентов), группу из η схем сравнения, первую и вторую группы из η элементов И, группу из η триггеров, четыре элемента ИЛИ, два элемента И, счетчик," два триггера управления, генератор тактовых импульсов, группу

. Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам приоритетного обслуживания запросов.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит регистр Г заявок, группу схем 2 сравнения, группу

2

из η блоков элементов И, две группы из η элементов ИЛИ, два блока элементов И, блок элементов ИЛИ, регистр текущего приоритета и регистр приоритета заявки и схему сравнения. В устройстве происходит сравнение приоритетных кодов заявки, состоящей на обслуживании, и заявки, выявленной во втором цикле работы устройства (ожидающей обслуживание). В том случае, если приоритетный код заявки, ожидающей обслуживание, больше приоритетного кода заявки, стоящей, на обслуживании, срабатывает схема сравнения "на больше", выходной сигнал с которой прерывает обслуживание текущей заявки и ставит на обслуживание'заявку, которая в данный момент ожидала своей очереди. В устройстве вводится режим его работы, исключающий возможность монополизации заявкой ресурса обслуживающего прибора при наличии в очереди на обслуживанне заявки более высокого приоритета.

1 ил о

1488801

регистров 3 приоритета, счетчик 4, группу элементов И 5, элементы ИЛИ 6 и 7, элемент,И 8, генератор 9 тактовых импульсов, триггер 10 управления, группу элементов И 11, группу триггеров 12, элемент ИЛИ 13, элемент И 14, групду элементов ИЛИ 15, группу блоков И 16 элементов, группу элементов ИЛИ 17, блок 18 элементов ИЛИ, блоки 19 .и 20 элементов И, триггер 21 уп3

1488801

4

равления, элемент ИЛИ 22, регистр 23 приоритета заявки, регистр 24 текущего приоритета, запросные 25 и кодовые 26 входы устройства, вход 27 запуска $ устройства, ответные входы 28 устройства и выходы 29 устройства, схему 30 сравнения, вход 31 установки в "1" и вход 32 установки в "0" второго триггера управления. Ю

Устройство может работать в двух режимах обслуживания заявок, т.е. с прерыванием и без прерывания обслужи- ’ вания текущей заявки.

Работа устройства в режиме без 15 прерывания обслуживания текущей заявки (режим А).

По группам входов 26 устройства в регистры 3 приоритета заносятся коды, определяющие приоритеты соответствую- 20 щих абонентов. Самому приоритетному источнику заявок соответствует наибольший приоритетный код. Перед началом работы устройства триггеры 10 и 21 управления и триггеры 12 группы 25 находятся в нулевом состоянии. Элементы И 5 первой группы открыты по третьему входу, элементы И 11 второй группы - по инверсному второму входу, а элемент И 14 закрыт по первому вх'о- 30 ду нулевым сигналом с выхода элемента ИЛИ 13«.

Запросы на обслуживание поступают через запросные входы 25 устройства в соответствующие разряды регистра 35 1 заявок, число разрядов которого равно числу абонентов и. Кроме того, запросы через элемент ИЛИ 6 поступают на вход установки в "1" триггера 10 и счетчика 4, инициируя тем самым начало цикла работы устройства. Сигнал с единичного выхода триггера 10 открывает по второму входу элемент И 8, . разрешая поступление импульсов с выхода генератора 9 на счетный вход . ,

счетчика 4. В результате на выходе счетчика 4 формируется убывающая последовательность двоичных кодов чисел, начиная от максимально возможного числа. Код с выхода ΐ-го (ί=*1, η) регистра 3 приоритета поступает на группу первых входов ί-го блока 16 элемент тов И и на второй вход схемы 2 сравнения. Блок 16 элементов'И закрыт по второму и третьему входам нулевыми^ сигналами соответственно с выхода ί-го элемента ИЛИ 15 первой группы и единичного выхода второго триггера

21 управления. На первый вход ί-й схемы 2 сравнения поступает код с выхода счетчика 4. При совпадении кодов на выходе счетчика 4 с кодом в какомлибо регистре 3 приоритета на выходе соответствующей схемы 2 сравнения появляется единичный сигнал. Сигнал с выхода ί-й схемы 2 сравнения через элемент И 5, открытый по первому входу сигналом с выхода ί-го разряда регистра 1 заявок, зафиксировавшего запрос от соответствующего абонента, поступает на ί-й вход элемента ИЛИ 7 и на первый вход ί-го элемента ИЛИ 15 первой группы. С выхода элемента ИЛИ 7 сигнал поступает на второй вход элемента И 14 и на второй вход блока 19 элементов И. С выхода ί-го элемента ИЛИ 15 сигнал поступает на второй вход ί-го блока 16 элементов И. Элементы И 11 открыты по вторым входам, поэтому сигнал с выхода ί-го элемента И 5 проходит через ί-й элемент И 11, устанавливает в единичное состояние соответствующий триггер 12, через элемент ИЛИ 6 поступает на входы установки в "1" триггера 10 и счетчика 4, через ί-й элемент ИЛИ 15 первой группы поступает на второй вход ί-го блока 16 элементов И и через элемент ИЛИ 22 проходит на второй вход второго блока 20 элементов И. Блоки 16 элементов И закрыты по третьим входам нулевым сигналом с единичного выхода второго триггера 21 управления, поэтому код с выхода регистров 3 приоритета не может быть записан в регистры 23 и 24 несмотря на то, что блоки 19 и 20 элементов И открыты по вторым входам. Единичный сигнал с единичного выхода ί-го триггера 12 поступает на ί-й выход 29 устройства, инициируя обслуживание соответствующего абонента» Этот же сигнал поступает на вход элемента ИЛИ 13, сигналом с выхода которого закрываются все элементы И 11 второй группы. Тем самым исключается установка в единичное состояние других триггеров 12 до окончания обслуживания данного абонента, Нулевой сигнал с нулевого выхода ί-го триггера 12 закрывает по третьему входу соответствующий элемент И 5 первой группы. Тем самым исключается опрос данного абонента во всех последующих циклах работы устройства до окончания обслуживания абонента.

5 1488801

6

Сигнал с выхода элемента ИЛИ 6 инициирует еще один цикл работы устройства, в котором определяется следующая по приоритету заявка из оче- ₅ реди на обслуживание. Длительность данного сигнала определяется временными задержками на логических элементах и триггере 12 и является достат точной для установки в единичное сос- ю тояние триггера 10 и всех разрядов счетчика 4. На выходе счетчика 4 вновь формируется убывающая последовательность кодов чисел, начиная от максимально возможного. При совпаде- 15 нии кода на выходе счетчика 4 с кодом в каком-либо.регистре 3 приоритета на выходе соответствующей схемы 2 сравнения формируется единичный сигнал. При наличии запроса в соответ- 20 ствующем разряде регистра”1 заявок, а также при условии, что соответствующий триггер 12 находится в нулевом состоянии, этот сигнал через элемент И 5 первой группы поступает на 25 первый вход элемента И 11 второй группы. Так как все элементы И 11 закрыты по инверсному входу единичным сигналом с выхода элемента ИЛИ 13, то сигнал на вход установки в 30 "1” триггера 12 не поступает. С выхода элемента И 5 единичный сигнал че-·· рез элемент ИЛИ 7 поступает также на первый вход элемента И 14» В этом цикле работы устройства элемент И 14 35

открыт по первому входу единичным сигналом с выхода элемента ИЛИ 13. Поэтому на выходе элемента И 14 появляется единичный сигнал, который устанавливает в нулевое состояние триг- 40 гер 10 и закрывает элемент И 8 по инверсному входу. В результате прекращается поступление сигналов с выхода генератора 9 на счетный вход счетчика 4 устройства. Таким образом на 45 выходе элемента И 5 первой группы, соответствующего наиболее приоритетной заявке из очереди, постоянно присутствует единичный сигнал.

После окончания обслуживания оче- 50 редного абонента сигнал ответа по входу 28 устройства устанавливает в нулевое состояние соответствующий разряд регистра 1 заявок и триггер 12. Нулевым сигналом с выхода элемен-· 55 та ИЛИ 13 открываются по инверсному входу все элементы И 1 Г второй группы. Сигнал с выхода элемента И 5, соответствующего наиболее приоритетной заявке из очереди, через элемент И 11 устанавливает в единичное состояние соответствующий триггер 12. Тем самым заявка старшего приоритета из очереди ставится на обслуживание. Одновременно единичный сигнал с выхода элемента И 11 через элемент ИЛИ 6 поступает на вход установки в единичное состояние счетчика 4 и триггера 10, т.е. инициируется очередной цикл работы устройства, позволяющий выделить из очереди следующую по приоритету заявку за обслуживаемой. Аналогичный цикл работы устройства инициируется при поступлении в устройство заявки на обслуживание по входам 25.

Работа устройства в режиме с прерыванием обслуживания текущей заявки (режим Б).

Перед началом работы устройства триггер 21 управления устройства устанавливается в единичное состояние сигналом по входу 31, все триггеры 12 находятся в нулевом состоянии. В результате блоки 16 элементов И группы открыты по третьим входам сигналом с единичного выхода триггера 21 управления, элементы И 5 первой группы открыты по третьим входам, элементы И 11 второй группы по вторым инверсным входам, элемент И 14 закрыт по первому входу нулевым сигналом с выхода элемента И 13.

Запросы на обслуживание через элемент ИЛИ 6 поступают на вход установки в "1" триггера 10 и всех разрядов счетчика 4, инициируя тем самым начало цикла работы устройства. Сигнал с единичного выхода триггера 10 открывает по второму входу элемент И 8, разрешая поступление импульсов с выхода генератора 9 на счетный вход счетчика 4. В результате на выходе счетчика 4 формируется убывающая последовательность двоичных кодов чисел, начиная от максимально возможного. Приоритетные коды с выходов регистров 3 приоритета поступают на группы первых входов блоков 16 элементов И, открытых по третьим входам, и· на вторые входы схем 2 сравнения. При совпадении кодов на выходе счетчика 4 с кодом в каком-либо регистре 3 приоритета на выходе соответствующей схемы 2 сравнения появляется единичный сигналз Сигнал с выхода ΐ-й схемы 2 сравнения через ϊ-й элемент И 5,

7

1488801 '

8

открытый по первому входу сигналом с выхода соответствующего разряда регистра 1 заявок, зафиксировавшего запрос от абонента, и через ΐ-й элемент $ ИЛИ 15 первой группы поступает на второй вход ΐ-го блока 16 элементов И.

В результате содержимое ΐ-го регистра 3 приоритета через ΐ-й блок 16 элементов И и блок 18 элементов ИЛИ посту- ,θ пает на первые группы входов блоков 19 и 20 элементов И. Блок 19 элементов И открывается по второму входу единичным сигналом с выхода элемента ИЛИ 7, поэтому приоритетный код с вы- 15 хода блока 18 элементов ИЛИ перепишется в регистр 23 приоритета. Сигнал с выхода элемента!ИЛИ 7 поступает также на второй вход элемента И 14, закрытого по первому, входу нулевым '20 сигналом с выхода элемента ИЛИ 13. Элементы И 11 открыты по вторым инверсным входам, поэтому сигнал с выхода ϊ-го элемента И 5 проходит через ΐ-й элемент И 11, устанавливает в 25 единичное состояние соответствующий триггер 12, через элемент ИЛИ 6 поступает на входы установки в "1" триггера 10 и счетчика 4, а также через четвертый элемент ИЛИ 22 открывает*, зо по второму входу блок 20 элементов И. Сигнал с выхода ί-го элемента И 11 второй группы через ΐ-й элемент ИЛИ 15 первой группы поступает на второй вход ΐ-го блока 16 элементов И. В ре- 35 зультате содержимое ΐ-го регистра 3 · приоритета (т.е. приоритетный код заявки ΐ-го абонента) через блок 18 элементов ИЛИ и блоки 19 и 20 элементов И заносятся в регистры 23 и 24 до приоритета. Схема 30 сравнения не срабатывает, так как на обоих ее входах присутствуют одинаковые приоритетные коды.

Единичный сигнал с единичного вы- 45 хода ΐ-го триггера 12 поступает на выход 29 устройства, инициируя обслуживание соответствующего абонента обслуживающим прибором. Этот же сигнал поступает на вход элемента ИЛИ 13, сигналом с выхода которого закрываются все элементы И 11 второй группы. Тем самым исключается установка в единичное состояние других триггеров 12 до окончания или прерывания обслуживания $$ данного абонента. Нулевой сигнал с нулевого выхода ΐ-го триггера 12 закрывает по третьему входу соответствующий элемент И 5 первой группы.

Этим исключается опрос ΐ-го абонента во всех последующих циклах работы уст-, ройства до окончания или прерывания обслуживания ΐ-го абонента.

Сигнал с выхода элемента ИЛИ 6 инициирует еще один цикл работы устройства, в котором определяется следующая по приоритету заявка из очереди на обслуживание. На выходе счетчика

4 вновь формируется убывающая последовательность кодов чисел, начиная от максимально возможного. При совпадении кода на выходе счетчика 4 с кодом в каком-либо регистре 3 приоритета на выходе ‘соответствующей схемы 2 сравнения формируется единичный сигнал, который при наличии запроса

в соответствующем разряде регистра 1 заявок и нулевого состояния соответствующего триггера 12 через элемент И

5 первой группы поступает на первый вход элемента И 11 второй группы. Так как все элементы И 11 закрыты по инверсному входу, то сигнал с выхода элемента И 5 на вход установки в "1" триггера 12 не поступает. Сигнал с выхода ΐ-го элемента И 5 через элемент ИЛИ 7 и открытый в данном цикле работы устройства по первому входу элемент И 14 поступает на вход установки в нулевое состояние триггера

10 и третий инверсный вход элемента И 8. Поступление импульсов на счетный вход счетчика 4 прекращается. На выходе элемента И 5, соответствующего наиболее приоритетной заявке в очереди, фиксируется единичный сигнал. Сигнал с выхода элемента И 5 первой группы поступает также на второй вход блока 16 элементов И. В результате содержимое регистра 3 приоритета через блоки 16 элементов И и ИЛИ 18 и блок 19 элементов И, открытый по второму входу единичным . сигналом с выхода элемента ИЛИ 7, переписывается в регистр 23 приоритета. Тем самым приоритетный код заявки, которая обслуживается обслуживающим прибором, замещается в регистре 23 приоритета на приоритетный код наиболее приоритетной заявки, ожидающей обслуживания в очереди.

Таким образом, в регистре 23 .приоритета оказывается приоритетный код заявки, ожидающей обслуживание, а в регистре 24 приоритета - приоритетный код заявки, обслуживаемой’ в данный момент времени обслуживающим при9

1488801

!0

бором. Если содержимое регистра 23 приоритета больше содержимого регистра 24 текущего приоритета, то срабатывает схема 30 сравнения "на больше" сигнал с выхода которой через элемент ИЛИ 17 второй группы обнуляет соответствующий триггер 12 и прерывает обслуживание текущей заявки. Нулевой сигнал с выхода 29 устройства через элемент ИЛИ 13 закрывает элемент И 14 по второму входу и открывает элементы И 11 второй группы. Сигнал с выхода элемента И 5, соответствующего заявке наибольшего приоритета из очереди на обслуживание, через элемент И 11 устанавливает в единичное состояние соответствующий триггер 12. Тем самым ставится на обслуживание заявка из очереди, выявленная в предыдущем цикле работы устройства, у которой приоритетный код был выше, чем у текущей заявки» Одновременно единичный сигнал с выхода элемента И 11 через элемент ИЛИ 6 поступает на вход

’5

10

15

20

25

установки в единичное состояние счетчика 4 и триггера 10, т.е. инициируется очередной цикл работы устройства, позволяющий выделить из очереди следующую по приоритету заяв- βθ ку за обслуживаемой. Следующей по приоритету может быть заявка, обслуживание которой было прервано, или вновь поступившая в устройство заяв^ка° · 35

Таким образом, в обоих режимах

:работы устройства осуществляются цикл выявления и инициирования обслуживания наиболее приоритетной за- ₍ явки и цикл определения следующей за дд ней по приоритету заявки в очереди.

Цикл определения очередной заявки, которая должна быть поставлена на обслуживание, начинается одновременно с инициированием обслуживания заявки высшего приоритета или при поступлении новых запросов от абонентов.

В отличие от режима А в режиме В, соответствующем единичному состоянию второго триггера 21 управления, в цикле определения очередной по приоритету заявки на обслуживание осуществляется сравнение ее приоритетного кода с приоритетным кодом заявки, находящейся в данный момент на обслуживании обслуживающим прибором.

Если приоритетный код заявки, находящейся на обслуживании, меньше, чем приоритетный код очередной по приоритету заявки, то обслуживание текущей заявки прерывается (она остается в очереди) и инициируется обслуживание наиболее приоритетной- заявки из очереди, т.е. в режиме В при поступлении в устройство заявки более высокого приоритета она ставится на обслуживание до окончания обслуживания текущей заявки.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для приоритетного обслуживания заявок, содержащее п-разрядный регистр заявок, группу из η регистров приоритета (где η - число обслуживаемых абонентов), группу из η схем сравнения, первую и вторую группы из η элементов И, группу из η триггеров, первый, второй и третий элементы ИЛИ, первый и второй зле-менты И, счетчик, первый триггер управления, генератор тактовых импульсов, причем группа информационных входов регистра заявок и первая группа входов первого элемента ИЛИ являются группой запросных входов устройства, информационные входы регистров приоритета группы являются группой кодовых входов устройства, каждый ί-й (ί=1...η) выход регистра заявок соединен с первым входом ί-го

   элемента И первой группы, второй вход которого соединен с выходом ί’-й схемы сравнения группы, первый вход которой подключен к выходу счетчика, счетный вход которого соединен с выходом первого элемента И, первый прямой вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, второй прямой вход первого элемента И подключен к единичному выходу первого триггера управления, вход установки в "1" которого подключен к входу сбро са в "1" счетчика и к выходу первого элемента ИЛИ, вход которого является входом запуска устройства, выход второго элемента И подключен к инверсному входу первого элемента И и к входу

   установки в "0" первого триггера упI

   равнения, прямой выход ι-го триггера группы соединен с ΐ-м информационным выходом устройства и с ϊ-м входом второго элемента'ИЛИ, выход которого подключен к первому входу второго элемента И и к инверсному входу ΐ-го элемента И второй группы, инверсный вьг1 1

   1488801

   1 2

   ход ι-го Триггера группы подключен к третьему входу ί-го элемента И первой группы, выход ΐ-го регистра приоритета группы соединен с вторым входом ί-й схемы сравнения группы, выход ί-го элемента И первой группы соединен с ί-м входом третьего элемента ИЛИ и с прямым входом ί-го элемента И второй группы, выход третьего элемента ИЛИ соединен с вторым входом второго элемента И, выход ί-го элемента И второй группы соединен с входом установки в "1" ί-го триггера г. Группы И С ί-Μ ВХОДОМ второй группы 15 входов первого элемента ИЛИ, ί-й ответный вход устройства соединен с ί-м входом сброса регистра заявок, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устрой-зд ства, оно содержит группу из η блоков элементов И, первую и вторую группы из η элементов ИЛИ, первый и второй блоки элементов И, блок элементов ИЛИ, четвертый элемент ИЛИ, регистр 25 текущего приоритета и регистр приоритета заявки, схему сравнения и второй триггер управления, причем выход ί-го регистра приоритета группы подключен к первому входу ί-го блока элементов βθ И группы, второй вход которого подключен к выходу ί-го элемента ИЛИ первой группы, третий вход ί-го блока элементов И группы подключен к единичному выходу второго триггера 55 управления, выход ί-го блока элементов И группы подключен к ί-му входу блока элементов ИЛИ, выход которого подключен к первым входам первого и второго блоков элементов И, выход ί-го элемента И первой группы соеди- >. нен с первым входом ί-го элемента ИЛИ первой группы, выход третьего элемента ИЛИ подключен к второму входу первого блока элементов И, выход ί-го элемента И второй группы соединен с вторым входом ί-го элемента ИЛИ первой группы и с ί-м входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу второго блока элементов И, выходы первого блока элементов И соединены с информационными входами регистра приоритета заявки, выходы которого подключены к первым входам схемы сравнения, выходы второго блока элементов И соединены с информационными входами регистра текущего приоритета, выходы которого подключены к вторым входам схемы сравнения, выход которой соединен с первым входом ί-го элемента ИЛИ второй группы, выход которого соединен с входом установки в "О" ί-го триггера группы, ί-й ответный вход устройства подключен к второму входу ί-го элемента ИЛИ второй группы, единичный и нулевой входы второго триггера управления являются соответственно входами установки в "1" и в "О” устройства»

   1488801

   25 28 25 28 1φ···χ 1