SU1589276A1 - Двухвходовое устройство приоритета - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  управлени  доступом к общему ресурсу двух активных устройств вычислительной системы. Цель изобретени  - расширение области применени  за счет присвоени  "коротким" запросам абсолютного приоритета. Достижение цели обеспечиваетс  введением в двухвходовое устройство приоритета генератора импульсов, двух счетчиков, трех элементов И, сумматора, двух блоков элементов НЕ, двух блоков элементов И, блока элементов ИЛИ, элемента НЕ, схемы сравнени , регистра и двух элементов задержки. Устройство позвол ет в зависимости от требуемых времен обслуживани  запросов и времени переключени  общего ресурса реализовать либо бесприоритетную дисциплину обслуживани  запросов, либо дисциплину с абсолютными приоритетами, осуществл   прерывание в обслуживании запроса, если в очереди имеетс  другой более короткий запрос, что обеспечивает максимизацию количества запросов, обслуженных общим ресурсом за врем  его работы.

Description

Изобретение, относитс  к вычислительной технике и может быть испбльзова- но дл  управлени  доступом к общему ресурсу (ОР) двух активных устройств вычислительной системы.

Цель изобретени  - расширение области применени  за счет присвоени  коротким запросам абсолютного приоритета .

На фиг.1 приведена функциональна  схема устройства} на фиг.2 - схема блока управл емой задержки.

Устройство содержит элементы ИЛИ-НЕ 1 и 2, пороговый элемент (триггер Шмидта) 3, элемент НЕ 4, элемент 5 задержки, триггер 6, элемент И-НЕ

7, элемент И 8, запросные входы 9 и 10, группы кодовых входов 11-13, выходы 14 и 15, счетчики 16 и 17, эле менты/И 18-20, генератор 21 импульсов, сумматор 22, блоки 23 и 24 элементов НЕ, блоки 25 и 26 элементов И, блок 27 элементов ИЛИ, схему 28 сравнени , элемент НЕ 29, элементы 30 и 31 задержки, регистр 32, блоки 33 ,и 34 управл емой задержки, каждый из которых включает элементы И 35, информационный вход 36, управл ющие входы 37

и 38 и выход 39.

I

Устройство работает следующим об- разоМ.

СЛ

СХ)

со ю

О)

ю

В исходном состо нии счетчики 16 И 17 наход тс  в нулевом состо нии, ца регистре 32 установлен код величи- НьГ большей, чем код времени, требуе- Мого дл  обслуживани  максимально но эможного длинного запроса (это обеспечивает установку бесприоритетного режима работы устройства), на входах 9 и 10 установлены нулевые сигналы Q (низкие уровни напр жени ). : На регистре 32 в момент начала об- с|луживани  запроса, который первым за- 2|ватил ОР (который начал обслуживать- с|  при отсутствии запроса по другому йходу), устанавливаетс  код величи- йы, равной временным затратам, требуе- NjibiM на подготовку ОР дл  обслуживани  Запроса, который мбжет поступить с

входах также присутствуют «улевые сигналы), на выходе которого по вл етс  единичный сигнал, вызывающий срабатывание порошкового элемента 3, на инвертирующем выходе которого формируетс  нулевой сигнал, который поступает на первый вход элемента ИЛИ-НЕ 2 и на первые управл ющие входы блоков 33 и ЗА управл емой задержки, запреща  прог хрждение сигнала запроса с входа 10 на выход 15. После прохождени  нулевого сигнала через элемент 5 задержки на выходе элемента ИЛИ-НЕ 2, а следовательно , и на выходе 14 образуетс  единичный сигнал, указывающий OF о необходимости начать обслуживание первого источника запросов, ОР,.определив врем , требуемое дл  перехода от об-.

Другого входа. Если произошло прерыва-2д служивани  первого источника запросов йие в обслзокивании, то состо ние ре 1| истра 32 не измен етс . Временные Затраты на подготовку к обслуживанию : апроса другого типа (поступившего с Другого входа) могут определ тьс , на-25 Пример, временем переписи с магнитной Ленты в оперативную пам ть ЭВМ (кото- ра  выступает в роли ОР) программы обработки запроса другого типа и времек обслуживанию второго источника запросов , устанавливает соответствующий ему код на регистре 32. При по влении единичного сигнала на выходе 14 открываетс  элемент И 18 и на вычитающий вход счетчика 16 начинают поступать временные (счетные) импульсы, с генератора 21, Таким образом, на счетчике 16 всегда записан код време- ни, оставшегос  до конца обслуживани  запроса. Параллельно с описанными процессами в устройстве срабатывают элементы 22-29, а кроме того, после срабатывани  схемы 28 сравнени , котора  сравнивает код с выхода регистра 32 (врем  переключени  на обработку запроса от второго источника запросов ) с кодом выхода сумматора 22 (результат вычитани , т.е, сложени  пр мого кода, вз того со счетчика 16, и обратного кода, вз того с выхода блока 23 элементов НЕ, который подключен к выходу счетчика 17), срабатывает элемент 30 задержки, однако Д5 срабатывани  этих элементов (22-30) не вли ют на обслуживание поступившего на вход 9 запроса, поскольку элемент И 20 закрыт по третьему входу (так как нет запроса на входе 10), на его выходе - нулевой, сигнал, который поступает на элемент И 8 и элемент И-НЕ 7 и обеспечивает бесприоритетный режим, при котором состо ние триггера 6 (который перекличает- с  в единичное состо ние при условии, что запросу, поступившему по входу 9, дл  обслуживани  требуетс  меньше времени , чем запросу, поступившему по входу 10, и переключаетс  в нулевое

ем занесени  в пам ть ЭВМ в момент 1{1рерывани  состо ни  некоторых узлов JBM (чтобы в Дальнейшем можно было продолжить обработку прерванного запроса , а не начинать ее заново).

Счетчики 16 и 17  вл ютс  вычитаю- 1Кими, а сумматор 22 - сумгдатор комбинационного типа,.причем счетчики 16 И 17 рассчитаны на хранение чисел со знаком,

Процесс обслуживани  заключаетс  в следующем, В случайные моменты времени на входы 9 и 10 поступают запросы (единичные сигналы), каждый из которых сопровождаетс  парафазным кодом требуемого времени обслуживани , который записываетс  либо через группу кодовых входов 12 на счетчик 16 и характеризует запро.с, поступивший на вход 9 (от первого источника запросов ) , либо через группу кодовых . входов 13 на счетчик 17 и характеризует запрос, поступивший на вход 10 (от второго источника запросов).

Поступление запроса только от первого источника запросов приводит к по влению на выходе элемента НЕ 4 нулевого сигнала, который поступает на вход элемента 5 задержки и первый вх элемента ИЛИ-НЕ 1 (на остальных его

служивани  первого источника запросов

к обслуживанию второго источника запросов , устанавливает соответствующий ему код на регистре 32. При по влении единичного сигнала на выходе 14 открываетс  элемент И 18 и на вычитающий вход счетчика 16 начинают поступать временные (счетные) импульсы, с генератора 21, Таким образом, на счетчике 16 всегда записан код време- ни, оставшегос  до конца обслуживани  запроса. Параллельно с описанными процессами в устройстве срабатывают элементы 22-29, а кроме того, после срабатывани  схемы 28 сравнени , котора  сравнивает код с выхода регистра 32 (врем  переключени  на обработку запроса от второго источника запросов ) с кодом выхода сумматора 22 (результат вычитани , т.е, сложени  пр мого кода, вз того со счетчика 16, и обратного кода, вз того с выхода блока 23 элементов НЕ, который подключен к выходу счетчика 17), срабатывает элемент 30 задержки, однако срабатывани  этих элементов (22-30) не вли ют на обслуживание поступившего на вход 9 запроса, поскольку элемент И 20 закрыт по третьему входу (так как нет запроса на входе 10), на его выходе - нулевой, сигнал, который поступает на элемент И 8 и элемент И-НЕ 7 и обеспечивает бесприоритетный режим, при котором состо ние триггера 6 (который перекличает- с  в единичное состо ние при условии, что запросу, поступившему по входу 9, дл  обслуживани  требуетс  меньше времени , чем запросу, поступившему по входу 10, и переключаетс  в нулевое

состо ние, если запросу от первого источника запросов требуетс  больше времени на обслуживание, чем запросу, от второго источника запросов) не вли ет на работу устройства.

Если затем на вход 10 также поступает запрос и на счетчике 17 при этом устанавливаетс  код времени, требуемого дл  его обслуживани , значение которого меньше, чем значение кода, зафиксированного в этот момент на счетчике 16, на величину большую, чем зафиксирована на регистре 32, то на выходе старшего (знакового) разр да сумматора 22 устанавливаетс  нулевой

сигнал, а на группе выходов этого сумматора - абсолютна  величина разности кодов, имеющихс  на счетчиках 16 и 17, котора  через блок 26 элементов (который открыт единичным сигналом с выхода элемента НЕ 29) и блок 27 элементов ИЛИ поступает на первую группу входов схемы 28 сравнени , на второй группе входов которой установлен код с выхода регистра 32 (причем этот, код меньше, чем код на первой группе входов, т.е. с точки зрени  прин того критери  в первую очередь обслуживаютс  запросы, требующие меньшего времени обслуживани  целесообразно переключить ОР на обслуживание запроса , поступившего по входу 10, поскольку издержки на переключение к обслуживанию запроса другого типа не больше , чем выигрыш от непосредственного обслуживани ,более короткого запроса ) , поэтому на выходе схемы 28 сравнени  по вл етс  единичный сигнал. К этому времени срабатывает элемент 31 задержки и на выходе элемента И 20 по вл етс  единичный сигнал (устройство переходит в режим абсолютного приоритета), а так как триггер 6 к этому времени установлен в нулевое состо ние (единичным сигналом с выхода элемента НЕ 29), то на выходе элемента И 8 по вл етс  единичный сигнал, что приводит к по влению на выходе элемента ИЛИ-НЕ 1 нулевого сигнала, а на выходе порогового элемента 3 - единичного сигнала, по которому откры- ЕЮТСЯ по первым управл ющим входам блоки 33 и 34 (а по вторым управл юим входам они были открыты, так как а выходе элемента И-НЕ 7 установлен диничный сигнал, поскольку триггер находитс  в нулевом состо нии) и ропадает единичный сигнал на выходе

10

14, а после срабатывани  блоков.33 и 34 на выходе 15 по вл етс  единичный, сигнал, т.е. происходит прерывание обработки запроса с входа 9 и начинаетс  обработка запроса с входа 10. , После окончани  его обработки запрос на входе 10 исчезает, на выходе элемента И 8 по вл етс  нулевой сигнал, затем на выходе блока 33 по вл етс  нулевой сигнал, поэтому срабатывают элемент ИЛИ-НЕ 1, пороговый элемент 3 и элемент КПИ-НЕ 2, т.е. на выходе 14 по вл етс  единичный сигнал, и об

j работка запроса с входа 9 продолжаетс , а после окончани  его обработки ОР освобождаетс  и устанавливает на регистре 32 код максимально возможной величины.

20 При поступлении запросного сигнала только на вход 10 он проходит через блоки 33 и 34 управл емой задержки на выход 15, так как на их первые и вторые управл ющие входы поступают сиг25 налы I соответственно с вьгходов порогового элемента 3 и с выхода элемента И-НЕ 7. Одновременно с выхода блока 33 управл емой задержки сигнал 1 поступает на второй вход элемента

30 ИЛИ-НЕ, запреща .прохождение сигнала запроса с входа 9 устройства на выход 14. В остальном устройство работает аналогично описанному.

Рассмотрим режим соревновани , возникающий , когда интервал между поступлением запросов по входам 9 и 10 . соизмерим с временем срабатывани  элементов . В этом случае возможна ситуаци , когда сигналы на первом и втором входах элемента ИЛИ-НЕ 1 почти oднov . временно мен ютс  на противоположные, в результате чего на его выходе формируетс  короткий импульс с уровнем

1 либо с уровнем, не достигшим уров- 5 н  1. Если этот импульс не приводит к срабатыванию порогового элемента 3, выход элемента ИЛИ-НЕ 2 остаетс  в состо нии О, запросный сигнал с входа 10 через блок 34 проходит на fjj выход 15, а прохождение сигнала с входа 9 на вход 14 блокируетс  сигна- поступающим на элемент ИЛИ-НЕ

5

0

5

лом

1 с выхода блока 33.

В случае, если импульс на выходе элемента ИЛИ-НЕ 1 вызывает по вление импульса на выходе порогового элемен та 3, блоки 33 и 34 сбрасываютс  до , того, как успевает возникнуть сигнал на выходе 15. Блок 33 снимает единичный уровень с второго входа эле- : мента ИЛИ-НЕ 1, на выходе которого формируетс  единичный сигнал, вызывающий по вление сигнала на выходе 14 устройства. Прохождение сигнала с входа 10 на выход 15 блокируетс  нулевым уровнем, действующим с выхода порогового элемента 3, Таким образом решаетс  конфликтна  ситуаци ; в остальном устройство работает аналогично описанному.

Дл  надежности работы устройства Яеличина задержки блоков 33 и 34 и - Элемента 5 должна быть не меньше максимального суммарного времени срабатывани  элемента ИЛИ-НЕ 1 и порогового Элемента 3. формула изобретени :

Двухвходовое устройство приорите- ta по авт.св. № 1495798, отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени  за счет Присвоени  коротким запросам абсолютного приоритета, в него дополнительно Ьведены генератор импульсов, два счет чина, второй, третий и четвертый элементы И, сумматор, два блока элементов НЕ, два блока элементов И, второй элемент НЕ, блок элементов ИЛИ, схема сравнени , регистр и второй и третий элементы задержки, причем первый запросный вход устройства соединен с входом второго элемента задержки, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента задержки, вход которого соединен с первым входом первого элемента И, перва  группа кодовых входов времени обслуживани  устройства соединена с группой информационных входов первого счетчика, вычитаю

U

0

5

0

5

30

35

40

щий вход которого соединен с выходом третьего элемента И, первый вход которого соединен с первым выходом устройства , а второй вход - с выходом генератора импульсов и первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с вторым выходом устройства , а выход - с вычитающим входом второго счетчика, группа информационных входов которого соединена с второй группой кодовых входов времени обслуживани  устройства, а группа выходов второго счетчика - с группой входов первого блока элементов НЕ, группа выходов которого соединена с первой группой входов сумматора , втора  группа входов которого соединена с группой выходов первого счетчика, а группа выходов сумматора- с группами входом второго блока элементов НЕ и первого блока элементов И, группа выходов последнего соедине-. на с первой группой входов блока элементов ИЛИ., втора  группа входов которого соединена с группой выходов вто рого блока элементов И, группа входов которого соединена с группой выходов второго блока элементов НЕ, вход второго блока элементов И соединен со знаковым выходом сумматора и входом второго элемента НЕ, выход которого соединен с входом первого блока элементов И, группа кодовых входов времени переключени  общего ресурса устройства соединена с группой информационных входов регистра, группа выходов jcoTOporo соединена с первой группой входов схемы сравнени , втора  группа входов которой соединена с группой выходов блока элементов ИЛИ выход схемы сравнени  .с третьим входом второго , элемента И, выход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ,

Редактор А.Огар.

Составитель Г.Пономарева

Техред. Л.Сердюкова Корректор Т.Палий

Заказ 2541

Тираж 572

ВШШПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г, Ужгород, ул. Гагарина, 101

Фиг.1

39

Фие.2

Подписное

Claims (1)

1. формула изобретения:

   Двухвходовое устройство приоритефа по авт.св. № 1495798, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет Присвоения коротким запросам абсолютного приоритета, в него дополнительно введены генератор импульсов, два счетчика, второй, третий и четвертый элементы И, сумматор, два блока элементов НЕ, два блока элементов И, второй элемент НЕ, блок элементов ИЛИ, схема сравнения, регистр и второй и третий элементы задержки, причем первый запросный вход устройства соединен с входом второго элемента задержки, выход которого соединен с. первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента задержки, вход которого соединен с первым входом первого элемента И, первая группа кодовых входов времени обслуживания устройства соединена с группой информационных входов первого счетчика, вычитаю щий вход которого соединен с выходом третьего элемента И, первый вход которого соединен с первым выходом устройства, а второй вход - с выходом генератора импульсов и первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с вторым выходом устройства, а выход - с вычитающим входом второго счетчика, группа информационных входов которого соединена с второй группой кодовых входов времени обслуживания устройства, а группа выходов второго счетчика - с группой входов первого блока элементов НЕ, группа выходов которого соединена с первой группой входов сумматора, вторая группа входов которого соединена с группой выходов первого счетчика, а группа выходов сумматорас группами входом второго блока элементов НЕ и первого блока элементов И, группа выходов последнего соедине-. на с первой группой входов блока элементов ИЛИ., вторая группа входов которого соединена с группой выходов второго блока элементов И, группа входов которого соединена с группой выходов второго блока элементов НЕ, вход второго блока элементов И соединен со знаковым выходом сумматора и входом второго элемента НЕ, выход которого соединен с входом первого блока элементов И, группа кодовых входов времени переключения общего ресурса устройства соединена с группой информационных входов регистра, группа выходов которого соединена с первой группой входов схемы сравнения, вторая группа входов которой соединена с группой выходов блока элементов ИЛИ выход схемы сравнения -.с третьим входом второго. элемента И, выход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ,

   I

   Фиг.1

   Фиг. 2