SU1756888A1 - Устройство динамического приоритета - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах. Цель изобретени  - повышение быстродействи  устройства . Устройство содержит регистр запросов 1, кольцевой сдвигающий регистр 2, выходной регистр 3, блок пам ти масок 4. генератор импульсов 5, блоки элементов И 6-8, блок элементов ИЛИ 9. элементы ИЛИ 10- 12 и блок стековой пам ти 13. Работа устройства состоит в последовательном просмотре масок абонентов в пор дке убывани  приоритетов последних и сравнени  масок с запросами, чем обеспечиваетс  выбор наиболее приоритетного запроса. Реализована дисциплина обслуживани  с абсолютным приоритетом. Повышение быстродействи  достигаетс  путем ускорени  восстановлени  отработки прерванных запросов за счет использовани  блока стековой пам ти 13. 1 ил. N#

Description

ч ел

СЬ 00 00 00

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах.

Известно устройство динамического приоритета, содержащее два регистра, блок пам ти масок, кольцевой сдвигающий регистр , генератор импульсов, а также элементы И, ИЛИ и задержки. Недостаток устройства - низкое быстродействие.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому  вл етс  устройство динамического приоритета, содержащее три регистра , блок пам ти масок, кольцевой сдвигающий регистр, генератор импульсов, триггер, а также элементы И, ИЛИ и задержки .

Недостаток известного устройства также  вл етс  низкое быстродействие.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство динамического приоритета, содержащее регистр запросов, кольцевой сдвигающий регистр, выходной регистр, блок пам ти масок, генератор импульсов, три группы элементов И, группу элементов ИЛИ и три элемента ИЛИ, причем запросные входы устройства соединены с единичными входами регистра запр осов, выходы которого соединены с первыми входами элементов И первой группы, выходы которых соединены с входами первого элемента ИЛИ, выходы элементов И второй группы соединены с первыми входами элементов ИЛИ группы, выходы которых соединены с установочными входами выходного регистра , выходы которого  вл ютс  разрешающими выходами устройства и соединены с первыми входами элементов И третьей группы и с нулевыми входами регистра запросов , управл ющий вход которого соединен с входом сброса устройства, с первым входом второго элемента ИЛИ и с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с установочным входом кольцевого сдвигающего регистра, выходы которого соединены с адресными входами блока пам ти масок, выходы которого соединены с вторыми входами элементов И первой группы, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ соединен с управл ющим входом выходного регистра, выход генератора импульсов соединен с управл кж им входом кольцевого сдвигающего регистра, введен блок стековой пам ти, выходы которого соединены с первыми входами элементов И второй группы, вторые сходы которых соединены с входом сброса устройства, с третьими (инверсными) входами элементов И первой группы и с входом считывани  блока стековой пам ти, вход записи которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ и с вторым входом второго элемента ИЛИ, выходы выходного регистра соединены с четвертыми (инверсными) входами элементов И первой группы, выходы которых соединемы с вторыми входами элементов ИЛИ группы и с информационными входами блока стековой пам ти, выходы блока пам ти масок соединены с вторыми входами элементов И третьей группы, выходы которых

соединены с соответствующими входами третьего элемента ИЛИ.

На чертеже приведена схема устройства .

Устройство содержит регистр 1 запросов , кольцевой сдвигающий регистр 2, выходной регистр 3, блок А пам ти масок, генератор 5 импульсов, блоки 6-8 элементов И, блок 9 элементов ИЛИ, элементы ИЛИ 10-12, блок 3 стековой пам ти, группу

14 запросных входов, вход 15 сброса и группу 16 разрешающих выходов.

Устройство работает следующим образом ,

При включении питани  регистры 1 и 3

обнул ютс , а регистр 2 устанавливаетс  в исходное состо ние, которому соответствует наличие единицы в первом и нулей в остальных разр дах. Генератор импульсов первоначально находитс  в заторможенном

состо нии. Цепь установки устройства в исходное состо ние на схеме не показана.

До начала приема запросов в блок А заноситс  массив масок приоритета в соответствии со следующим принципом: если

i-му (I 1, п, где л - количество абонентов) абоненту присваиваетс  j-й (j 1. п) приоритет , то в j-ю  чейку блока 4 записываетс  код, содержащий единицу в i-м и нули во всех остальных разр дах. Предполагаетс ,

что кодом наивысшего приоритета  вл етс  единица. Входы блока 4 дл  записи в него информации на схеме не показаны.

Запуск устройства в работу осуществл - етс  путем активизации генератора 5. Импульсы с его выхода обеспечивают циклический сдвиг единицы в регистре 2 в сторону старших разр дов, если этот пор док сдвига не измен етс  сигналом с выхо- да элемента ИЛИ 12.

Запросы от абонентов поступают по входам группы 14 в форме импульсов и записываютс  а соответствующие разр ды регистра 1. Каждый 1-й его разр д закреплен за 1-м абонентом.

Перемещение единицы в регистре 2 по каждому импульсу с выхода генератора 5 обеспечивает последовательную выборку масок из блока 4 в пор дке убывани  приоритетов абонентов, ими представленных. Очередна  выбранна  маска подаетс  на входы элементов И блоков 6 и 8 При этом возможны следующие три варианта дальнейшей работы устройства

1. Если от абонента, соответствующего выбранной маске, запроса не поступило, то ни на одном из выходов блоков 6 и 8 элементов И сигнал не по вл етс  Действительно, единственный опрашиваемыми маской элемент И блока 6 не может сработать ввиду наличи  нул  на выходе соответствующего разр да регистра 1 Кроме того единственный опрашиваемый маской элемент И блока 8 также не сможет сработать ввиду присутстви  низкого уровн  на другом его входе, который поступает с выхода соответствующего разр да регистра 3 Последнее обсто тельство объ сн етс  тем что содержимое регистра 3 определ ет абонента запрос от которого обслуживаетс  в данный момент. При этом в устройстве не допускаетс  сброс сигнала запроса в регистре 1 до окончани  его обслуживани  С учетом сказанного в данном случае устройство просто ждет по влени  следующего импульса на выходе генератора 5

2 Если от абонента, опрашиваемого очередной считанной маской, присутствует сигнал запроса в регистре 1 и этот запрос в данный момент не обслуживаетс  (в соот- ветствующем разр де регистра 3 - нуль), то срабатывает выбранный маской элемент И блока 6 (с учетом того, что на входе 15 также поддерживаетс  низкий уровень) Единичный сигнал с выхода этого элемента И про- ходит через элемент ИЛИ 10, обеспечива  погружение содержимого блока 13 и запись в вершину стека Информации с выходов блока 6 элементов И. По вившийс  на выходе элемента ИЛИ 10 сигнал через элемент ИЛИ 11 открывает дл  записи регистр 3, в результате чего код на выходах блока 6 элементов И фиксируетс  в этом регистре. Поэтому выбранный маской запрос проходит на соответствующий выход группы 16, по- ступает в обслуживающее устройство и вследствие этого принимаетс  к отработке. Если какой-либо запрос перед этим обслуживалс , то его отработка прерываетс  до обслуживани  всех запросов от более при- оритетных абонентов Информаци  о нем была ранее сохранена в блоке 13 стековой пам ти. Кроме того, сигнал с выхода элемента ИЛИ 10 через элемент ИЛИ 12 устанавливает регистр 2 в исходное состо ние,

в результате чего по следующему импульсу с выхода генератора 5 опрос продолжитс  с наиболее приоритетного абонента.

3. Если от абонента, опрашиваемого считанной маской, присутствует сигнал запроса в регистре 1 и этот запрос в данный момент обслуживаетс  (в соответствующем разр де регистра 3 - единица), то срабатывает выбранный маской элемент И блока 8 (в противоположность 2). При этом по вл етс  сигнал на выходе элемента ИЛИ 12 и регистр 2 устанавливаетс  в исходное состо ние , в результате чего поиск запросов будет возобновлен, начина  с наиболее приоритетного абонента,.

По окончании обслуживани  очередного запроса подаетс  импульс на вход 15, по которому осуществл етс  селективный сброс сигнала об отработанном запросе в регистре 1. Параллельно с этим блокируетс  срабатывание элементов И блока 6. что предотвратит возможное искажение (наложение ) информации в регистре. Кроме того, из вершины блока 13 стековой пам ти осуществл етс  выталкивание информации о только что обслуженном запросе. В дополнение к этому отрываетс  блок 7 элементов И и разрешаетс  (через элемент ИЛИ 11) запись информации в регистр 3. Поэтому по вившийс  в вершине блока 13 стековой пам ти код (после выталкивани ) копируетс  через блоки 7 элементов И и 9 элементов ИЛИ в регистр 3. Этот код либо представл ет собой информацию о последнем запросе. обслуживание которого прервано, либо  вл етс  нулевым, если отложенные запросы отсутствуют. Это, в свокнэчередь, ведет либо к возобновлению отработки данного запроса , либо к переводу обслуживающего устройства в состо ние ожидани . Нар ду с этим сигнал сброса проходит через элемент ИЛИ 12 и устанавливает регистр 2 в исходное состо ние Поэтому поиск запросов будет возобновлен, начина  с наиболее приоритетного абонента. Таким образом. устройство обеспечивает обслуживание запросов с абсолютным динамическим приоритетом

Положительный эффект от использовани  предлагаемого устройства состоит в следующем. В известном устройстве восстановление обслуживани  задержанного запроса ускор етс  только в том случае, когда прервано обслуживание единственного запроса при условии, что в регистре запросов хранитс  только информации об этом запросе. В случа х задержки обслуживани  нескольких запросов или наличи  в регистре запросов нескольких сигналов от абонен- jp в (в том числе менее приоритетных) поиск

следующего запроса, который следует прин ть на обслуживание после отработки очередного запроса, осуществл етс  путем последовательного перемещени  единицы в сдвигающем регистре. Это ограничивает быстродействие известного устройства. В предлагаемом устройстве за счет введени  блока стековой пам ти и новых св зей между элементами схемы все запросы, поступающие на обслуживание, фиксируютс  в стеке и могут быть восстановлены в выходном регистре в случае прерывани  их отработки . Восстановление осуществл етс  путём копировани  вершины стека, а не последовательного просмотра содержимого бЛо ка пам ти масок, что снижает врем  выполнени  этой операции.

Состо ние регистра запросов на эти операции вли ни  не оказывает и не ограничивает число случаев, когда быстрое восстановление возможно. Если после восстановлени  будет найден более приоритетный запрос, то вновь произойдет задержка отработки восстановленного запроса с переключением внимани  на запрос от более приоритетного абонента. Дл  предотвращени  повторного занесени  в стек каких-либо запросов введены дополнительные св зи блоков 6 и 8 элементов И с другими элементами схемы. Таким образом , использование изобретени  позволит повысить быстродействие устройства, которое реализуетс  легко, так как может быть выполнено на стандартных элементах и узлах .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство динамического приоритета, содержащее регистр запросов, кольцевой сдвигающий регистр, выходной регистр, блок пам ти масок, генератор импульсов, три блока элементов И, блок элементов ИЛИ и тр и элемента ИЛИ, причем запросные входы устройства соединены с единичными входами регистра запросов, выходы которого с оёдинены с первыми входами первого

   блока элементов И, выходы которого соединены с сходами первого элемента ИЛИ, выходы второго блока элементов И соединены с первыми входами блока элементов ИЛИ,

   выходы которого соединены с установочными входами выходного регистра, выходы которого  вл ютс  разрешающими выходами устройства и соединены с первыми входами третьего блока элементов И и с нулевыми

   входами регистра запросов, вход сброса которого соединен с входом сброса устройства , с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, выход третьего элемента ИЛ И соединен с установочным сходом кольцевого сдвигающего регистра, выходы которого соединены с адресными входами блока пам ти масок, выходы которого соединены с вторыми входами первого блока элементов И, выход первого элемента ИЛИ соедийен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом управлени  записью выходного регистра, выход генератора импульсов соединен с входам сдвига кольцевого сдвигающего регистра , отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи , оно содержит блок стековой пам ти, выходы которого соединены с первыми входами второго блока элементов И, вторые входы которого соединены с входом сброса устройства, с третьими (инверсными) входами первого блока элементов И и с входом считывани  блока стековой пам ти, вход записи которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ и с

   вторым входом третьего элемента ИЛИ, выходы выходного регистра соединены с четвертыми (инверсными) входами первого блока элементов И, выходы которого соединены с вторыми входами блока элементов

   ИЛИ и с информационными входами блока стекоабй пам ти, выходы блока пам ти масок соединены с вторыми входами третьего блока элементов И, выходы которого соединены с соответствующими входами третьего

   элемента ИЛИ.