SU924692A1 - Устройство дл сопр жени вычислительных машин в однородной вычислительной системе - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к вычисли- тельной технике и может быть -испопь ,зовано при создании высокопроизводительных вычислительных систем.

Известно устройство дл  сопр жени , содержа1цее группу элементов И, триггер начала обмена, триггер обобщенного условного перехода, элемен ты И tn.

Недостатком указанного устройства  вл етс  низка  надежность и быстродействие вычислительной системы, обусловленные тем, что выход из стро  устройства сопр жени  влечет к разбиению всей вычислительной системы на подсистемы, обмен информацией между которыми невозможен.Кроме того, низкое быстродействие обусловлено необходимостью выполнени  операции настройки перед каждым обменом информацией между машинами системы и отсутствием возможности работы по прерыванию программы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство, содержащее дешифратор адреса, триггеры зан тости, триггер состо ни , элементы ИЛИ t2.

Недостатком известного устройства  вл ютс  узкие функциональные возможности , поскольку при подключении различных ЭВМ требуетс  перенастраивать блоки сопр жени , и не обеспеto чиваетс  прерывание программ.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечени  логики прерывани  программ и возможности под- ,

15 ключени  к обобщенному каналу системы без операции настройки.

Claims (2)

1. Поставленна  цель достигаетс  . тем, что в устройство дл  сопр жени  вычислительных машин, содержа20 щее триггер начала ч бмена,триггер обобщенного условного перехода, триггер окончани  обмена, дешифратор адреса, группу элементов И, элемент 39 ИЛИ причем первый информационный вход-выход группы элементов И соединен с информационным входом-выходом вычислительных машин, второй информационный вход-выход группы элементов И  вл етс  информационным входом выходом устройства, управл ющие вхо ды элементов И группы подключены к выходу элемента ИЛИ,первый вход которого подключен к шине обмена уст ройства, входы дешифратора адреса подключены к информационным шинам системы, первые входы триггера нача ла обмена и триггера окончани  обме на подключены к шине системной синхронизации вычислительных машин, пе|рвый вход триггера обобщенного условного перехода подключен к . входной шине обобщенного условного перехода устройства, вторые ёходы триггера начала обмена, триггера окончани  обмена и триггера обобщенного условного перехода соединены с им ной системной синхронизации соответствующей вычислительной машины , выход триггера начала обмена под ключён к шине начала обмена системы , выход триггера окончани  обмена подключен к шине окончани  обгцена системы, а выход триггера обобщенного безусловного перехода (Соединен с шиной обобщенного безусловного перехода системы, введены триггер индивидуального взаимодействи , триг гер обобщенного безусловного перехода , триггер прерывани  и два элемента И, причем выход первого элемента И соединен со вторым входом элемента ИЛИ, первый вход с шиной индивидуального взаимодействи  системы , а второй вход с выходом тригге ра индивидуального взаимодействи , первый вход которого соединен с выходом дешифратора адреса, первый вход триггера обобщенного безусловного перехода подключен к управл ющему входу устройства, первый вход триггера прерывани  соединен с шиной прерывани  соответствующей вычислительной машины, выход с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к шине прерывани  системы, а выход к выходной шине прерывани  устройства, вторые входы триггера индивидуального взаимодейст ви , триггера обобщенного безусловно го перехода, триггера обмена, триггера окончани  обмена, триггера прерывани  и триггера обобщенного услов ного перехода соединены с входной шиной сброса устройства, выход триггера сообщенного условного перехода подключен к шине обобщенного безусловного перехода системы, а второй выход Т|эиггера прерывани  подключен к шине прерываний системы. На фиг. 1 представлена блок-схема соединени  ЭВМ в однородную вычис2 - устлительную систему на фиг. ройство дл  сопр жени  ЭВМ в однородной вычислительной системе. Однородна  вычислительна  система состоит из одинаковых ЭВМ 1-3, которые с помощью устройства -6 сопр жени  подсоединены к некоммутируемому системному каналу 7. Устройство дл  сопр жени  содержит информационную шину 8, шину 9 индивидуального взаимодействи , шину 10 обобщенного безусловного перехода (ОБУП), шину 11 начала обмена, шину 12 окончани  обмена,-шину 13 прерывани , шину 14 обобщенного условного перехода (ОУП), входы и выходы 15 22 дл  подключени  к ЭВМ, группу 23 элементов И, дешифратор 2 адреса, триггер 25 индивидуального взаимодействи , первый элемент И 26, элемент ИЛИ 27, триггер 28 обобщенного безусловного перехода, триггер 29 начала обмена, триггер 30 окончани  обмена , триггер 31 прерывани , второй элемент И 32, триггер 33 обобщенного условного перехода. Кажда  машина занимаетс  расчетом независимо от участка параллельной программы. Синхронизаци  их работы происходит в момент обмена информацией через системный канал. Люба  ЭВМ системы может передавать и принимать информацию, все ЭВМ равноправны . Наращивание системы осуществл етс  простым подключением новых ЭВМ через свои системные устройства. В любой момент времени с системе может быть только одна передающа  машина, приемных либо одна, либо, все остальные машины системы. Монопольное зан тие системного канала осуществл етс  согласно программе распределени  приоритетов. В предлагаемой системе используютс  следующие известные системные команды: трансл ционный (групповой) обмен, индивидуальный обмен, обобщенный безусловный переход групповой; обобщенный безусловный переход индивидуальный , обобщенный условный переход . Все системные команды могут выполн тьс  как программно, так и по прерыванию благодар  наличию в устройстве сопр жени  логики прерывани . Выполнение системных команд по прерыванию обеспечивает оперативную реакцию на поступающую внешнюю информацию . Все устройства сопр жени  и ЭВМ идентичны и не завис т от места расположени  в системе. Устройства сопр жени  передают и принимают информацию и служебные сигналы из системного канала. Работает устройство дп  сопр жени  следующим образом. При трансл ционном обмене все ЭВМ выдают активный сигнал на шину 19 системной синхронизации, вследствие чего триггер 29 начала обмена устанавлизаетс  в единицу, а триггер 30 окончани  обмена 30 сбрасываетс  Далее все ЭВМ переход т к опросу со то ни  шины 11 начала обмена.По вле ние на шине 11 активного потенциал означает, что все машины системы син хронизировались и готовы к выполнению обмена, после чего передаю1ча  ЭВ выставл ет на шину 15 обменное слово и все ЭВМ активизируют шину 16 обмен потенциал с которой проходит через второй вход схемы ИЛИ 27 на управл ющие входы группы элементов И. Обменное слово через группу элементов И 23 передающей машины поступает на информационную шину 8 системного канала, откуда через открытые элементы И 23 приемных машин поступает на информационный выход 15Если осуществл етс  групповой ОБУП, то одновременно с управл ющим сигналом на шину 16 активизируетс  входна  шина 17 , котора записывает в триггер ОБУП единицу. Наличие на шине 10 ОБУП активного потенциала заставл ет приемные ЭВМ воспринимать переданное обменное слово как команду, подлежащую испопнению . После окончани  обмена словом ..все ЭВМ выдают на шину 18 сброса активный потенциал, обнул юший все триггеры устройства, а в триггере окончани  обмена записывающий единицу . Далее все ЭВМ анализируют состо ние шины 12 окончание обмена. По вле1 е на ней активного потенциала означает, что все ЭВМ системы прин ли информацию, переданную по системному каналу. Синхронизаци  машин по окончании обмена необходима дл  / 1квидации различи  в- скорост х их работы. Если в. трансл ционном обмене передаетс  массив информации, то процесс повтор етс . При индивидуальном обмене после выполнени  синхронизации машин по началу обмена пер€даюи а  ЭВМ выставл ет на шину 15 информационную и одновременно активизирует входную шину 16 обмена. Обменное слово через открытые элементы И 23 передаетс  на шину 8 системного канала, а .с них поступает на вход деимфратора адреса устройства сопр жени  2 приемных машин. Каждому устройству сопр жени  присвоен свой адрес, поэтому активный сигнал на выходе дешифратора по вл етс  лишь в том устройстве, адрес которого совпадает с обменным словом, которое интерпретируетс  в данном -случае как адрес. В приемных ЭВМ на элементы И 23 подан сигнал запрета, так как потенциал на входной шине 16 обмена пассивен. Активный потенциал на выходе дешифратора 2 устанавливает триггер индивидуального взаимодействи  25 в единицу. Далее активна  ЭВМ выдает управл ющий потенциал на шину 16, шину 9 индивидуального взаимодействи  и одновременно с этим выставл ет на шину 15 обменное слово. Так как на обоих входах схемы И 26 приемной ЭВМ оказываютс  активные уровни, то на ее выходе по вл етс  активный потенциал, который прохо/ т через схему ИЛИ 27 и открывает элементы И 23. Слово обмена с системной инфс жационной шины 8 через открытые элементы И 23 поступает на информационную шину 15 приемной машины. Если осуществл етс  индивидуальный ОБУП, то одновременно с возбуждением шин 1,6 и 9 в передающей ЭВМ активизируютс  шины 17. В этом случае переданное интерпретируетс  в приемной ЭВМ как команда, подлежаща  исполнению. Далее проис- . ходит синхронизаци  лашин системы по окончании обмена. Если в дифференцированном обмене передаетс  7 массив информации, то процесс повтор етс . При реализации обобщенного услов ного перехода ЭВМ занос т в триггер 33 ОУП единицу, если удовлетвор етс  некоторый признак (равенст во нулю, переполнение, отрицательность результата), в противном случае заноситс  нуль. Далее осуществл етс  синхронизаци  машин по началу обмена и происходит спрос состо ни  системной шины 1 ОПУ. Если потенциал на шине Н активный, то значит условие обобщенного перехода выполнено во всех машинах и все ЭВМ переход т к следующему шагу вычислений. В противном случае все ЭВМ переход т .к выполнению другого участка программы по окончании системной команды, т.е. после выполнени  синхронизации машин по окончании обмена. Все описанные выше системные команды могут выполн тьс  также и по прерыванию программы. В этом случае активна  ЭВМ записывает в свой триггер 31 прерывани  единицу активизиру  входную шину 21 прерывани . Пассивный уровень с инверсного выхода триггера 31 предотвращает распространение сигналаОпрерывани  на выходную шину 20 прерывани  в активной ЭВМ. В приемных маши нах на второй вход схемы И 32 инвер ного выхода триггера 31 подаетс  активный сигнал и поэтому на выходе схемы И 32 по вл етс  активный уровень , поступающий на выходную шину 20 прерывани , вызыва  прерывание выполнени  программы данной ЭВМ. Да лее выполн етс  одна из описанных выше системных команд. Применение некоммутируемого системного канала позвол ет обойтись без )перации настройки перед каждым обменом информацией между машинами системы, что ведет к увеличению про изводительности вычислительной системы , так как отсутствуют затраты времени на настройку системы. Кроме того, введение в систему логики прерывани  обеспечивает возможность работы вычислительной сис темы по прерыванию программы, что также позвол ет увеличить быстродей вие и эффективность использовани  системы. 2 8 Формула изобретени  Устройство дл  сопр жени  вычислительных машин в однородной вычислительной системе, содержащее триггер начала обмена триггер обобщенного условного перехода, триггер окончани  обмена, дешифратор адреса, группу элементов И, элемент ИЛИ, причем первый информационный вход-выход группы элементов И соединен с информационным входом-выходом вычислительных машин, второй информационный вход-выход группы Элементов И  вл етс  информационным входом-выходом устройства, управл ющие входы элементов И группы подключены к выходу элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к Шине обмена устройства, входы дешифратора адреса подключены к информационным шинам системы, первые входы триггера начала обмена и триггера окончани  обмена подключены к шине системной синхронизации вычислительных машин, первый вход триггера обобщенного условного перехода подключен к входной шине обобщенного условного перехода устройства, вторые входы триггера начала обмена, триггера окончани  обмена и триггера обобщенного условного перехода соединены с шиной системной синхронизации соответствующей вычислительной машины , выход триггера начала обмена . подключен к шине начала обмена системы , выход триггера окончани  обмена подключен к шине окончани  обмена системы, а выход триггера обобщенного безусловного перехода соединен с шиной обобщенного безусловного перехода системы, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем обеспечени  логики прерывани  программ и возможности подключени  к обобщенному каналу системы без операции настройки, в устройство введены триггер индивидуального взаимодействи , триггер обобщенного безусловного перехода, триггер прерывани  и два элемента И, причем выход первого элемента И соединен с вторым входом элемента ИЛИ, первый вход с шиной индивидуального взаимодействи  системы, а второй йход с выходом триггера индивидуального взаимодействи , первый вход которого соединен с выходом дешифратора адреса, первый вход триггера обобщенного безусловного перехода подключен к управл ющему входу устройства, первый вход триггера прерываьм  соединен с шиной прерывани  соответствующей вычислительной машины, выход с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к имне прерывакм  системэ а выход к выходной шине прерывани  устройства, вторые входы триггера ин; видуального взаимодейстВИЯ , триггера обобщенного безусловного перехода, триггера ,триггера окончани  обмена, триггера прерывани  и триггера обобщенного

   услсжного перехода соединены с входной шиной сброса устройства, выход триггера обобщенного условного перехода подключен к шине обобщенного безусловного перехода системы, а второй выход триггера прерывани  подключен к шине прерываний системы.

   Источники ин)йэрмацйи, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 205377, кп. G 06 F 15/16 1967.
2. 2. Патент США № г 0386Ц1, кл. , опублик. 1977 (прототип ) .

   Ш Ё

   т т

   /II

   а

   .

   tf

   .f