SU1562913A1 - Устройство дл обслуживани группы запросов - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано в вычислительной технике, в частности в устройствах приоритетного обслуживани  запросов. Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  устройства при обслуживании группы запросов за счет обеспечени  возможности выделени  нескольких запросов в зависимости от длины очереди на обслуживание. Устройство содержит регистр за вок, счетчики приоритета, группу счетчиков, две группы схем сравнени , п ть групп элементов И, две группы элементов ИЛИ, п ть счетчиков, триггер, три дешифратора, генератор тактовых импульсов, делитель частоты, два элемента И, четыре элемента ИЛИ, регистр длины очереди, группу элементов ИЛИ, шифратор, сумматор по MOD 2. Устройство позвол ет организовать подсчет количества за вок, наход щихс  в очереди, сформировать запрос на предоставление определенного числа каналов обслуживани  и выделить с учетом приоритета соответствующее число за вок дл  обслуживани . 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике, в частности к устройствам приоритетного обслуживани  запросов.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  устройства при обслуживании группы запросов за счет обеспечени  возможности выделени  нескольких запросов в зависимости от длины очереди на обслуживание.

На чертеже представлена блок- схема устройства.

Устройство содержит регистр 1, счетчики 2 приоритета, счетчики 3 за вок, две группы из п схем 4 и 5 сравнени , четыре группы из п элементов И 6-9, группу из п элементов

ИЛИ 10, первый и второй счетчики 11 и 12, триггер 13, первый дешифратор 14, генератор 15 тактовых импульсов, делитель 16 частоты, первый и второй элементы И 17 и 18, первый - третий элементы ИЛИ 19-21, четвертый и п тый счетчики 22 и 23, третий дешифратор 24, вторую группу из m элементов ИЛИ 25, шифратор 26, сумматор по mod2 27, четвертый элемент ИЛИ 28, второй дешифратор 29, третий счетчик 30, регистр 31 длины очереди, п тую группу элементов И 32, запросные входы 33, кодовые входы 34, вход 35 запуска, ответный вход 36, кодовый выход 37, выходы 38 инициировани  обслуживани .

Устройство работает следующим образом .

Коды приоритетов абонентов по кодовым входам ЗА устройства поступают на установочные входы счетчиков 2 приоритета . Абоненту самого высокого приоритета соответствует наибольший из используемых кодов. Реред началом работы устройства счетчики 3, 11, 12, 22 и 23 устройства и триггер 13 наход тс  в нулевом состо нии. Импульсы с выходов генератора 15 посто нно поступают на вход суммирующего счетчика 30 устройства, емкость которого равна (п+2). В результате на выходе счетчика 30 формируетс  циклическа  последовательность кодов чисел в диапазоне от нул  до максимально возможного (.. .,0,1 ,2, .. .,n, п+1,п+2, 0,1,2,...). Код с выхода счетчика 30 поступает на вход дешифратора 29 на (п+2) выходах которого будут последовательно по вл тьс  единичные сигналы По влени  единичных сигналов на (1,2, ...,п) выходах дешифратора 29 соответствует по влению кодовых комбинаций чисел 1,2,...,п на входе дешифратора 29 и приводит к поочередному опросу разр дов регистра .1 за вок на наличие сигналов прерывани . Единичные сигналы с (п+1) и (п+2) выходов дешифратора 29 управл ют соответственно записью в регистр 31 содержимого счетчика 22 длины очереди за вок и обнулением счетчика 2-2. Таким образом , за один цикл работы счетчика 30 последовательно опрашиваютс  п разр дов регистра 1 за вок (в результате в счетчике 22 формируетс  код чис- ла за вок, наход щихс  в очереди), содержимое счетчика 22 переписываетс  в регистр 31 и счетчик 22 обнул етс .

Запросы от абонентов поступают по входам 33 устройства в соответствующие разр ды n-разр дного регистра 1 за вок, где п- - число обслуживаемых устройством абонентов . С приходом очередного 1-го запроса соответствую- щий разр д -регистра 1 устанавливаетс  в единичное состо ние и сигнал с его выхода открывает i-элементы И 6-8 и . 32 групп. Импульсы с выхода генератора 14 через делитель 16 частоты, в качестве которого может быть использован обычный счетчик, и через открытые по вторым входам элементы И 6 и 7 поступают на счетные входы соответствующих счетчиков 2 приоритета и счетчиков 3 группы. При этом на вход 1-го счетчика 2 импульсы поступают с первого выхода делител  16 частоты, а на вход 1-го счетчика 3 - с второго выхода делител  16 частоты (частота импульсов на втором выходе делител  16 выше, чем на первом). Таким образом, в счетчиках 2 и 3, соответствующих абонентам, запросы от которых зафиксированы в регистре 1 за вок, формируютс  возрастающие последовательности кодов чисел, начина  соответственно от приоритетного кода в счетчике 2 и от нул  в счетчике 3. В счетчике 2 с увеличением времени ожидани  запроса на обслуживание будет увеличиватьс  приоритетный код соответствующего абонента. В счетчике 3 формируетс  код, пропорциональный времени пребывани  запроса з очереди на обслуживание.

Единичные сигналы с выходов дешифратора 29 через соответствующие открытые элементы И 32 и элемент ИЛИ 28 последовательно поступают на счетный суммирующий вход счетчика 22„ В счетчике 22 формируетс  код числа за вок, наход щихс  в очереди на обслуживание в регистре 1. Подсчет числа за вок осуществл етс  в каждом цикле работы счетчика 30 устройства, после чего по единичному управл ющему сигналу с (п+1) выхода дешифратора 29 осуществл етс  запись в регистр 31 содержимого счетчика 22. По единичному управл ющему сигналу с (п+2) выхода дешифратора 29 счетчик 22 обнул етс . Таким образом, периодически, в конце каждого цикла работы счетчика 30, обновл етс  содержимое регистра 31 длины очереди за вок. С выхода регистра 31 код числа запросов, ожидающих обслуживание, поступает на вход дешифратора 24 устройства. Выходы дешифратора 24 последовательно объединены в га групп соответствующими элементами ИЛИ 25, так что г .

m

J

li i j 1, m; 2 m n

де п - число абонентов устройства (число задействованных выходов дешифратора 24) ш - максимальное число каналов обслуживани , которые могут быть предоставлены устройству (число элементов ИЛИ 25);

- число выходов дешифратора 24, объединенных в j-ю группу соответствующим элементом ИЛИ 25.

При поступлении одного или нескольких запросов на обслуживание в регистр 1 за вок в счетчике 22 будет формироватьс  код числа запросов, наход щихс  в регистре 1. После переписи содержимого счетчика 22 в регистр 31 на соответствующем выходе дешифратора 24 по витс  единичный сигнал, который проходит на выход j-ro элемента ИЛИ 25. На выходе пер- вого (j I) элемента ИЛИ 25 единичный сигнал по вл етс , если в очереди зафиксирован хот  бы один запрос на обслуживание (но не более 1 запросов ) . Если число запросов в очереди превышает пороговую величину

j-( p. t 21. (J 2) , то единичный j«

нал по вл етс  на выходе соответствующего j -го элемента ИЛИ 25, т.е. при определенном увеличении длины очереди (превышении значений p1t р2, Рг,. .. .) происходит переключение единичного сигнала с выхода (j-l)-ro элемента ИЛИ 25 на выход j-ro элемента ИЛИ 25 (j 2, 3,...,m). Соответственно измен етс  код на выходе шифратора 26, определ ющий номер j-ro элемента ИЛИ 25 группы и число подключаемых к устройству каналов обслуживани . Код с выхода шифратора 26 поступает на кодовый выход 37 устройства, запрашива  предоставление устройству j-ro числа каналов обслуживани , и на вход сумматора по mod2 27.

На выходе сумматора по mod2 27 единичный сигнал по вл етс  только при совпадении не нулевых кодов на вы-

10

20

15

5629136

11 и 12 и триггера 13. Сигнал с ep,i ничного выхода триггера 13 отктэьгеае элемент И 17 и подготавливает эле- 5 мент И 18, закрытый нулевым сигналом

с выхода элемента ИЛИ 21. Элемент ИЛИ 21 объедин ет вторую группу выходов дешифратора 14, соответствующую входным кодовым комбинаци м дешифратора 14, содержащим две и более единиц . Импульсы с выхода генератора 15 через элемент И 17 поступают на счетный вход счетчика 11, на выходе которого формируетс  убывающа  последовательность кодов чисел, начина  от максимально возможного. При совпадении кодов на выходе счетчика 11 с кодом в каком-либо счетчике 2 приоритета 2 на выходе соответствующей 1-й схемы 4 сравнени  по витс  единичный сигнал. Если в i-м разр де регистра 1 за вок зафиксирован запрос на обслуживание , то единичный сигнал с выхода i-й схемы 4 сравнени  через откры25 тый по второму входу i-й элемент И 8 группы поступает на первый вход 1-го элемента И 9 группы, подготавлива  его открытие, и на i-й вход дешифратора 14. В дешифраторе 14 выделена

30 перва  группа из п выходов, каждый из которых соответствует кодовой комбинации на входе дешифратора 14, содержащей один единичный разр д (например , IOO...O; 010...0; 0...01). По вление единичного сигнала на i-м выходе в первой группе выходов дешифратора 14 означает, что вы влен i-й запрос на обслуживание, имеющий наивысший приоритет в очереди. Через соответствующий элемент ИЛИ 10 группы этот сигнал проходит на i-й выход 38 устройства.

При обспуживании устройством потока разноприоритетных за вок изме35

40

ходах шифратора 26 и счетчика 23 уст- 45 нение приоритетных кодов запросов в

ройства.

Двоичный код числа на кодовом выходе 37 устройства воспринимаетс  обслуживающим прибором как запрос на предоставление j-ro числа каналов Обслуживани  (1 jЈ m). Сигнал за- пуска, означающий готовность каналов обслуживани  к приему запросов, поступает из обслуживающего прибора на вход 35 запуска устройства. Ii

Сигнал запуска через элемент ИЛИ 20 проходит на входы установки в единичное состо ние вычитающих счетчиков

очереди с течением времени может привести к совпадению приоритетных кодов нескольких за вок, поступивших в разное врем . В этом случае при просмотре очереди единичные сигналы могут по витьс  на выводах одновременно двух или нескольких схем 4 сравнени , С выходов схем 4 сравнени  через соответствующие элементы И 8

сигналы поступают на входы дешифратора 14. При по влении на входах дешифратора 14 кодовой комбинапли, содержащей две или более единиц (например , 1010 ...0; 10. ..01; О...ОП),

соответствующем выходе во второй руппе выходов дешифратора 14 по в- | етс  единичный сигнал, который через элемент ИЛИ 21 поступает на входы элементов И 17 и 18. Элемент И 17 оказываетс  закрытым, и поступление импульсов на счетный вход счетчика 17 прекращаетс . Импульсы с выхода генератора 15 через открытый элемент И 18 начинают поступать на счетный вход счетчика 12, на выходе которого формируетс  убывающа  последовательность кодов чисел, начина  от максимально возможного. При совпадении кодов на выходе счетчика 12с кодом в каком-либо счетчике 3 На выходе соответствующей схемы 5 Сравнени  по вл етс  единичный сигнал , который поступает на второй элемента И 9 группы. Если на первом входе элемента И 9 присутствует единичный уровень сигнала, т.е. данный абонент уже опрашивалс  на на Личие приоритетного запроса на об- Служивание, то на выходе элемента И 9 по витс  единичный сигнал, который через соответствующий элемент ИЛИ 10 поступит на информационный выход 38 устройства.

Сигнал с выхода 1-го элемента ИЛИ 10 инициирует обслуживание соответствующего абонента. Устанавливаютс  в Нулевое состо ние i-й разр д регистра 1 за вок, i-й счетчик 2 приорите- та и i-й счетчик 3 группы,, после чего в i-й счетчик 2 приоритета по кодовым входам 34 устройства вновь заноситс  приоритетный код соответствующего абонента. Сигнал с выхода 1-го элемента ИЛИ 10 проходит также через элемент ИЛИ 19 на счетный суммирующий вход счетчика 23. Код с выхода счетчика 23 поступает на второй вход сумматора по mod2 27, на первый В1ход которого поступает с выхода дешифратора 26 код, определ ющий число требуемых устройству каналов обслуживани  . Код в счетчике 23 определ ет число поставленных в данный момент на обслуживание запросов от абонентов . Совпадение кодов в счетчике 23 и шифраторе 26 означает, что устройству выделено требуемое число каналов обслуживани  и соответствующее число за вок поставлено на обслуживание . При совпадении кодов в счетчике 23 и шифраторе 26 на выходе сумматора по mod2 27 по витс  единичный

о

0

сигнал, который закрывает по инверсным входам элемента И 17 и 18 и устанавливает в нулевое состо ние счетчики 11 и 12 и триггер 13 устройства . Если коды числа каналов обслуживани  и числа обслуживаемых за вок не совпадают, то на выходе сумматора по mod2 27 останетс  нулевой сигнал, разрешающий дальнейшее поступление импульсов с выхода генератора 15 через элемент И 1 7 на счетный вход счетчика 11 или через элемент И 18 на счетный вход счетчика 12 . Соответственно . продолжитс  опрос абонентов либо на наличие наиболее приоритетного запроса, либо среди высокоприоритетных абонентов будет вы вл тьс  запрос, наход щийс  дольше в очереди. Цикл работы устройства заканчиваетс , когда инициировано обслуживание такого числа абонентов, сколько требовалось каналов обслуживани .

Сигнал инициировани  обслуживани  1-го абонента с выхода 38 устройства поступает в i-й разр д регистра 1, устанавлива  его в нулевое состо ние. В результате в очередном цикле рабо- ты счетчика 30 при опросе разр дов регистра 1 код числа запросов в очереди , формируемый в счетчике 22, изменитс . Если в процессе работы устройства число запросов в очереди

уменьшитс  до пороговой величины

j-

р -

}где j 2 - номер группы выходов дешифратора 24, а 1j - число выходов в j-й группе, то произойдет переключение единичного сигнала с выхода j-ro элемента ИЛИ 25 на выход (j-l)-ro элемента ИЛИ 25. Соответственно изменитс  код на выходе шифратора 26 и число выделенных устройству каналов обслуживани  умень шитс  на один канал.

После инициировани  обслуживани  абонента возможное изменение кода на выходе шифратора 26 произойдет с задержкой , достаточной дл  срабатывани  сумматора по mod2 27.

После завершени  обслуживани  абонент сигнал окончани  обслуживани  по ответному входу 36 устройства поступает на вычитаюший вход счетчика 23, уменьша  его содержимое на единицу , а также на второй вход элемента ИЛИ 20. Сигнал с выхода элемента ИЛИ 20 поступает на входы установки

10

в единичное состо ние счетчиков 11 и 12 и триггера 13. Если на выходе сумматора по mod2 27 отсутствует единичный сигнал, т.е. имеетс  свободный канал обслуживани , то элемент И 17 оказываетс  открытым и импульсы с выхода генератора 15 поступают на счетный вход счетчика П. Далее устройство работает аналогично. Осуществл етс  вы вление наиболее приоритетной за вки в очереди. Если несколько запросов обладают одинаковым приоритетом, то среди них вы вл етс  за вка, врем  пребывани  которойf5 в очереди наибольшее. Соответствующий абонент ставитс  на обслуживание. Провер етс  зан тость каналов обслуживани . Если есть свободный канал обслуживани , то вновь вы вл етс  при- 20 оритетный запрос и инициируетс  его f обслуживание. Если нет свободного каас д5

нала, то цикл работы устройства заканчиваетс . Новый цикл работы ини

циируетс  либо сигналом ответа по входу 36, свидетельствующим о завершении обслуживани  одной из за вок в соответствующем канале, либо сигнало запуска по входу 35. Сигнал запуска выдаетс  обслуживающим прибором при увеличении входной очереди выше определенных пороговых значений в ответ на увеличение запросного кода на выходе 37 устройства и свидетельствует о выделении устройству дополнительного канала обслуживани . Если, интенсивность входного потока за вок падает, т.е. сокращаетс  очередь за вок на обслуживание, то в соответ ствии с уменьшением кода на выходе 37 обслуживающий прибор уменьшает число предоставл емых устройству каналов обслуживани . Учет числа за вок , наход щихс  в очереди, в регистре 31 и числа обслуживаемых в данный момент за вок в счетчике 23 позвол ет регулировать число предоставл емых устройству каналов обслуживани  и организовывать обслуживание группы запросов абонентов./

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  обслуживани  группы запросов, содержащее п-разр дный

   группы из п элементов И, первую группу из п элементов ИЛИ, два сч чика, триггер, первый дешифратор, нератор тактовых импульсов, делите частоты, два элемента И, три элеме та ИЛИ, причем группа информационн входов регистра за вок  вл етс  гр пой запросных входов устройства, группа информационных входов счетч ков приоритета  вл етс  группой з просных входов устройства, группа формационных входов счетчиков прио ритета  вл етс  группой кодовых вх дов устройства, первые входы элеме тов И первой и второй групп подклю чены соответственно к первому и вт рому выходам делител  частоты, вых i-й (i 1,...,п) схемы сравнени  вой группы подключен к первому вход 1-го элемента И третьей группы, выход которого соединен с i-м входом первого дешифратора и с первым входом 1-го элемента И четвертой групп второй вход которого подключен к вы ходу i-й схемы сравнени  второй групп а выход соединен с первым входом 1элемента ИЛИ первой группы, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам первой группы выхо дов первого дешифратора, а выходы соединены с входами первого элемента ИЛИ, с соответствующими i-ми выходами инициировани  обслуживани  ас устройства, с входами установки в О 1-го счетчика приоритета, 1-го счетчика группы, 1-го разр да регис Ьа за вок, счетные входы 1-х счетчиков приоритета и счетчиков группы подключены к выходам 1-х элементов |И соответственно первой и второй групп, выходы 1-х счетчиков приорит та счетчиков группы соединены с цер ми входами 1-х схем сравнени  соот- д5 ветственно первой и второй трупп, в рые входы которых подключены к выхо дам соответственно первого и второг счетчиков, входы установки в единич ное состо ние которых соединены с в дом установки в единичное состо ние триггера и с выходом второго элемен та ИЛИ, первый вход которого  вл ет входом запуска устройства, единичны вход триггера подключен к первым пр мым входам первого и второго элемен f п f-. -т, -т. ЛЧЛЛЛ Л . 1 X V - ь-«

   регистр за вок, где п - число абонен- 55 тов и, пр мой вход второго элемента

   тов устройства, п счетчиков приоритета , группу из п счетчиков, две группы по п схем сравнени , -четыре

   И и первый инверсный вход первого элемента И подключены к выходу треть его элемента ИЛИ, выходы первого и

   10

   f5 0

   5

   30

   . д

   группы из п элементов И, первую группу из п элементов ИЛИ, два счетчика , триггер, первый дешифратор, генератор тактовых импульсов, делитель частоты, два элемента И, три элемента ИЛИ, причем группа информационных входов регистра за вок  вл етс  группой запросных входов устройства, группа информационных входов счетчи - ков приоритета  вл етс  группой запросных входов устройства, группа информационных входов счетчиков приоритета  вл етс  группой кодовых входов устройства, первые входы элементов И первой и второй групп подключены соответственно к первому и второму выходам делител  частоты, выход i-й (i 1,...,п) схемы сравнени  первой группы подключен к первому входу 1-го элемента И третьей группы, выход которого соединен с i-м входом первого дешифратора и с первым входом 1-го элемента И четвертой группы, второй вход которого подключен к выходу i-й схемы сравнени  второй группы, а выход соединен с первым входом 1го элемента ИЛИ первой группы, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам первой группы выходов первого дешифратора, а выходы соединены с входами первого элемента ИЛИ, с соответствующими i-ми выходами инициировани  обслуживани  ас устройства, с входами установки в О 1-го счетчика приоритета, 1-го счетчика группы, 1-го разр да регист-. Ьа за вок, счетные входы 1-х счетчиков приоритета и счетчиков группы подключены к выходам 1-х элементов |И соответственно первой и второй групп, выходы 1-х счетчиков приоритета счетчиков группы соединены с цервы- ми входами 1-х схем сравнени  соот- 5 ветственно первой и второй трупп, вторые входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго счетчиков, входы установки в единичное состо ние которых соединены с входом установки в единичное состо ние триггера и с выходом второго элемента ИЛИ, первый вход которого  вл етс  входом запуска устройства, единичный вход триггера подключен к первым пр мым входам первого и второго элемен0

   ЛЧЛЛЛ Л . 1 X V - ь-«

   5 тов и, пр мой вход второго элемента

   И и первый инверсный вход первого элемента И подключены к выходу третьего элемента ИЛИ, выходы первого и

   1115

   второго элементов И соединены со счетными входами соответственно первого и второго счетчиков, i-й выход регистра за вки подключен к вторым входам 1-х элементов И первой, второй и третьей групп, выход генератора тактовых импульсов соединен с входом делител  частоты и вторыми пр мыми входами первого и второго эле- ментов И, ответный вход устройства Соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, вход установки в 1:0 триггера соединен с входами установки в О первого и второго счетчиков, Отличающеес  тем, что, с Целью повышени  быстродействи  устройства при обслуживании группы запросов за счет обеспечени  возможности выделени  нескольких запросов $ зависимости от длины очереди на обслуживание , оно содержит третий, Четвертый и п тый счетчики, регистр длины очереди, второй и третий дешифраторы , п тую группу из п элементов И, вторую группу кз m элементов ИЛИ (где m - максимальное число представл емых каналов обслуживани ), шифратор, сумматор по mod 2, четвертый элемент ИЛИ, причем i-й выход регистра за вок подключен к второму входу 1-го элемента И п той группы, первый вход 1-го элемента И п той группы соединен с i-м выходом второго дешифратора, входы которого под

   Q 5 0

   5

   0

   31

   ключены к информационным входам третьего счетчика, счетный вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выходы элементов И п той группы подключены к входам четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным суммирующим входом четвертого счетчика, выходы которого подключены к информационным входам регистра длины очереди , вход записи которого и вход установки в нулевое состо ние четвертого счетчика соединены соответственно с (п+1) и (п+2) выходами второго дешифратора, выходы регистра длины очереди подключены к входам третьего дешифратора, m групп выходов которого через соответствующие элементы ИЛИ второй группы подключены к входам шифратора, выход которого  вл етс  кодовым выходом устройства и соединен с первым входом сумматора по mod 2, второй вход которого подключен к выходу п того счетчика, суммирующий вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, вычитающий вход п того счетчика подключен к ответному входу устройства, выход сумматора по mod 2 подключен к второму инверсному входу первого и инверсному входу второго элементов И, входы третьего элемента ИЛИ соединены с второй группой выходов первого дешифратора.

   У