SU1702368A1 - Устройство приоритета - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам приоритетного обслуживани  запросов , и может быть использовано в мультипрограммных ЭВМ дл  обеспечени  доступа к общему ресурсу. Цель изобретени  - расширение области применени  за счет выделени  каждому запросу кванта времени использовани  общего ресурса. Устройство приоритета содержит первый, второй и третий элементы И, элемент ИЛИ, первую, вторую , третью, четвертую группы триггеров, группу регистров, счетчик, коммутатор, элемент сравнени , генератор, триггер, первую и вторую группы элементов И, группу элементов ИЛИ. Устройство позвол ет устранить врем  просто  общего ресурса, а также повысить веро тность удовлетворени  запроса общим ресурсом. 2 ил.

Description

Ё

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам приоритетного обслуживани  за- лросрв, и может быть использовано в мультипрограммных ЭВМ дл  обеспечени  доступа к общему ресурсу.

Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  за счет выделени  каждому запросу кванта времени использовани  общего ресурса.

На фиг.1 приведена функциональна  схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - временна  диаграмма его работы.

На временной диаграмме рассмотрен случай, когда во врем  обработки запроса по входу 20.1 поступает запрос на вход 20.2. На другие входы (20.3-20.п) запросы не поступали . При этом запрос на входе 20.1 выставл етс  повторно.

Устройство приоритета (фиг.1) содержит третий 1, первый 2 элементы И, элемент ИЛИ 3, вторую 4.1-4.п. первую 5.1-5.П. четвертую 6.1-6.п и третью 7.1-7.п группы триггеров , группу регистров 8.1-8.П, счетчик 9. коммутатор 10, элемент 11 сравнени , генератор 12. триггер 13, вторую (14.1-14.п) и первую (15.1-15.п) группы элементов И, группу элементов ИЛИ 16.1-16.п, второй элементИ 17, пр мые выходы 18.1-18.п первой группы триггеров 5.1-5.П. пр мые выходы 19.1-19.п четвертой группы триггеров 6.1-6.п, запросные входы 20.1-20.п, входы запросов на установку(смену) кванта времени 21.1-21.П, входы кодов кванта времени 22.1-22.п, входы 23 Пуск и 24 Останов, первый 25 и второй 26 выходы генератора 12, информационные выходы 27.1-27 п устройства , каналы 28.1-28.п.

з

ю со о с

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии триггеры 4,1-4.п, 5.1-Б.п, 6.1-б.п, 7.1-7.П, регистры 8.1-8.П, каналы 28.1-2-8.П и счетчик 9 наход тс  в нулевом состо нии. На фиг.1 цепи установки в исходное состо ние условно не показаны .

Запросы на пользование обш.им ресурсом от процессов поступают на входы 20.1- 20.п и перед началом каждого цикла работы устройства фиксируютс  в триггерах 5.1-5.П по заднему фронту импульса с выхода 25 генератора 12.

Запросы на установку (смену) кванта времени поступают на входы 21.1-21.п и фиксируютс  в триггерах 4.1-4.п.

Продолжительность кванта времени обслуживани  процесса поступает на входы 22.1-22.пификсируетс врегистрах8.1-8.п, Сигналы на входы 21.1-21.пи22.1-22.п каждого из каналов 28,1-28.п приход т одновременно .

Запросы на пользование общим ресурсом на входах20.1-20.п приход т не раньше того времени, как поступили сигналы на входы 21.1-21.п, 22.1-22.П.

Устройство начинает работать с момента по влени  сигнала Пуск на входе 23 устройства. Этот сигнал установит триггер 13 в единичное состо ние. Сигнале пр мого выхода триггера 13 разрешает работу генератора 12, который на выходах 25, 26 формирует две синхропоследовательности одинакового периода, но сдвинутые по фазе друг относительно друга. Сдвиг от заднего фронта импульса с выхода 25 до заднего фронта импульса с выхода 26 должен пре- . вышать врем  последовательного срабатывани  триггеров 4.К, 5.К (), элемента И 15.К (), элемента И 17, элемента И 1 и триггера 6.К (т.е. врем  окончани  переходных процессов в схеме).

Длительность кванта времени, отводимого каждому абоненту, определ етс  содержимым регистра 8.К().

После фиксации запроса на установку (смену) кванта времени по заднему фронту синхроимпульса с выхода 26 генератора 12 триггерами 4.1-4.П и запоминани  времени обслуживани  регистрами 8.1-В.п по заднему фронту синхроимпульса с выхода 26 генератора 12 поступают запросы на входы 20.1-20.п устройства.

Из зафиксированных запросов приоритетна  схема, образованна  элементами И 15.1г15.п, выбирает наиболее приоритет- ный (с самым меньшим пор дковым номером ) запрос. На выходе соответствующего элемента 1/1 15.К() по вл етс  единичный сигнал, который по заднему фронту импульса с выхода элемента И 2 устанавливает соответствующие триггеры 6. К, 7.К в единичное состо ние, а счетчик 9 - в нулевое.

На выходе 27.К по вл етс  единичный

сигнал, который разрешает соответствующему процессу использовать общий ресурс. На инверсном выходе триггера 6. К по вл етс  нулевой сигнал, который закрыва0 ет элемент И 15.К. Тем самым фиксируетс  факт предоставлени  данному процессу кванта времени на использование общего ресурса. С по влением единичного сигнала на одном из выходов 27.1-27.п устройства

5 на выходе элемента 1/1 2 по вл етс  нулевой Сигнал, который закрывает синхровходы триггеров 6.1-б.п, 7.1-7.П, предотвраща  тем самым несанкционированный захват общего ресурса другими процессами. На

0 выходе элемента ИЛИ 3 по вл етс  единич- ный сигнал, который разрешает работу счетчика 9.

Счетчик 9 начинает отсчитывать врем , представленное процессу на зан тие. Сме5 на квантов времени, наход щихс  в регистрах 8.1-8.П, может осуществл тьс  в любые моменты времени в свободных каналах, а в зан тых каналах - в моменты времени, когда на D-входе триггера 4. К присутствует

0 единичный сигнал. После того как текущее значение счетчика 9 совпадает с содержимым соответствующего регистра 8.К, на выходе элемента сравнени  11 по вл етс  единичный сигнал, который сзидетельству5 ет о том, что врем  зан ти  общего ресурса данным процессом уже истекло. Этот сигнал открывает элемент И 17 по переднему фронту импульса с выхода 25 генератора 12. Триггер 7,К сбрасываетс  в нулевое состо 0 ние, после чего общий ресурс считаетс  свободным и готовым дл  представлени  его следующему процессу.

Если процесс освобождает общий ресурс до окончани  отведеннго ему кванта

5 времени, то он снимает единичный сигнал с входа 20.К, если нет, то единичный сигнал продолжает действовать на вход 20.К.

В случае, если процесс освободил общий ресурс до окончани  отведенного ему

0 кванта времени, на входе 20. К будет нулевой сигнал. Очередной импульс с выхода 25 генератора 12 устанавливает триггер 5.К в нулевое состо ние. Следовательно, единичный сигнал с инверсного выхода триггера

5 5.К устанавливает триггер 7.К в нулевое состо ние . Элемент И 2 оказываетс  открытым , а поэтому импульс с выхода 26 генератора 12 проходит на С-эходы триггеров 6.1-б.п, 7.1-7.П, фиксиру  очередной запрос . Импульс с выхода элемента И 2 также

устанавливает счетчик 9 в нулевое состо ние , прерыва  тем самым отсчет времени. Если процесс не освободит до начала следующего кванта времени общий ресурс при наличии запросов от других процессов, он у него забираетс . Так как триггер 6.К находитс  в единичном состо нии, то элемент И 15.К закрыт, а поэтому запрос данного процесса не участвует в споре за общий ресурс. В этом споре приоритет получает процесс с самым меньшим пор дковым номером из зафиксированных и необслуженных процессов. Таким образом, после того как один из процессов получил право доступа к общему ресурсу, повторный доступ может произойти только после того, когда запросы от всех процессов, требующих этот ресурс, будут обслужены.

Если процесс получил доступ к общему ресурсу, то соответствующий триггер 6.К будет находитьс  в единичном состо нии и, следовательно, на выходе элемента ИЛИ 16.К будет единичный сигнал. Если абонент не требует доступа к общему ресурсу, то на входе 20.М () будет нулевой сигнал. Этот сигнал будет инвертироватьс  на соот- ветствующем входе элемента ИЛИ 16.М, в результате чего на его выходе будет единичный сигнал. Когда на всех входах элемента И 1 по в тс  единичные сигналы и когда на выходе элемента сравнени  11 будет еди- ничный сигнал, очередной синхроимпульс с выхода 25 генератора 12 пройдет через элемент И 17, элемент И 1 и установит триггеры 6.1-б.п в нулевое состо ние.

После этого возможно повторное обра- щение к общему ресурсу нуждающихс  в нем процессов. Работа устройства в этом случае происходит аналогично описанному выше.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство приоритета, содержащее генератор тактовых импульсов, счетчик, первую труппу триггеров и первую группу элементов И, первые пр мые входы которых соединены с выходами соответствующих триггеров первой группы, информационные входы которых образуют группу запросных входов устройства, а синхровходы соединены с первым выходом генератора тактовых импульсов, отличающеес  тем, что, с. целью расширени  области применени  за счет выделени  каждому запросу кванта времени использовани  общего ресурса, в устройство дополнительно введены триггер , коммутатор, элемент сравнени , пер- вый, второй и третий элементы И, элемент ИЛИ, втора , треть  и четверта  группы триггеров, группа регистров, втора  группа элементов И, группа элементов ИЛИ. причем входы продолжительности кванта времени обслуживани  устройства подключены к информационным входам группы регистров , выходы которых подключены к соответ- ствующим информационным входам коммутатора, входы запросов на установку кванта времени устройства подключены к D-входу триггеров второй группы, выходы которых подключены к первым входам соответствующих элементов И второй группы, выходы которых подключены к синхровхо- дамсоответствующих групп регистров, пр мые выходы триггеров первой группы подключены к первым инверсным входам соответствующих элементов ИЛИ группы и к первым инверсным входам сброса соответствующих триггеров третьей группы, пр мые выходы которых подключены к входам элемента ИЛИ, к инверсным входам первого элемента И и к соответствующим управл ющим входам коммутатора, выход которого подключен к первому входу элемента сравнени , выход Равно которого подключен к первому входу второго элемента И, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И, а также к вторым входам сброса триггеров третьей группы, инверсные выходы которых подключены к разрешающим входам соответствующих триггеров второй группы, выход К-го(.п- 1, п - число запросных входов устройства) элемента И первой группы подключен к К-м инверсным входам элементов И с К+1 по п-й первой группы, к J-входам К-х триггеров третьей и четвертой группы, инверсные выходы триггеров четвертой группы подключены к вторым пр мым входам соответствующих элементов И первой грул- пы, пр мые выходы триггеров четвертой группы подключены к вторым входам соответствующих элементов ИЛИ группы, выходы которых подключены к входам третьего элемента И, выход которого подключен к R-входам триггеров четвертой группы, выход первого элемента И подключен к синх- ровходам триггеров третьей и четвертой групп, а также R-входу счетчика, выход которого подключен к второму входу элемента сравнени , выход элемента ИЛИ подключен к разрешающему входу счетчика, вход запуска устройства подключен к S-входу триггера , вход остановки устройства подключен к R-входу триггера, пр мой выход которого подключен к входу запуска генератора тактовых импульсов, первый выход которого подключен к синхровходам триггеров второй группы и к второму входу второго элемента И, второй выход генератора тактовых импульсов подключен к вторым входам элементов И второй группы, к счетному входу счетчика и к п+1-му входу первого элемента И.

   П П Л JL-Л Л.П ILJLJ1-

   I , i 1i i

   l L 4l}JJL,, JL IjlJLjJL

   afei t

   r-j1

   .

   -i-,-1L

   -1

   .

   H-r4

   Т

   „.

   -t

   -i-,-1L

   -1

   .

   H-r4

   Т

   r

   -t