SU959083A1 - Устройство дл распределени заданий - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области вычислительной техники и.может быть использовано в разработках аппаратного диспетчера при организации пакетной обработки в ЦВМ, а также в устройствах, предназначенных дл  рёШени  задач теории расписаний в специализированных процессорах. . . ,t . .

Известно устройство дл  распределени  заданий, содержащее матрицу  чеек пам ти, блок анализа строку содержащий приёмный регистр, узел опроса, регистр назначений, шифрат | блок анализа столбов, содержащий приемный регистр, узел опроса ре гистр назначений, шифратор, регистр, генератор, счетчик назначений, схеЦ сравнени , триггеры, элементы ИЛИ/ И и НЕ tl J.

Недостатком данного устройства  вл етс  сложность и низкое быстродействие при решении пакета задач в ЦВМ.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  распределе .ни  заданий, содержащее по числу заданий в пакете первую и вторую группы регистров, первую и вторую группу вентилей, группу схем сравнени  23«

Недостатком данного устройства  вл етс  невозможность осуществлени  оптимсшьНого распределени  пакета решаемых задач в ЦбМ по критерию минимума суммарного времени их реализации .

Цель изобретени  - расширение области применени  устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем,

10 что устройств дл  распределени  заданий , включающее группу схем сравнени , первую,- вторую группы блоков элементов И первую, вторую группы ре- , гистров, причем первый выход каждого

15 регистра первой группы соединен с первым вхопом соответствующего блока элементов И первой группы, содержит i ; третью,четвертую и п тую группы блоков элементов И, элемент И, три узла

20 поиска максимального группы элементов НЕ, группу элементов ИЛИ, : третью группу ре -истров и две rpynnri элементов И-НЕ, причем второй выход каждого i-ro регистра (i - 1,..п) пер25 вой группы соединен с первым ъходам Г-го блока элементов И второй группь / втррой вход которого соединен с i-м выходом -первого узла, поиска максимального кода и с первым входом 1-го бло30 ка элементов И третьей группы, второй вход которого соединен с выходом 1-го регистра второй группы, второй выход которого соединен с первым вхо дом i-ro блока элементов И третьей группы, второй вход которого соедине с выходом элемента НЕ первой группы и с первым входом i-ro элемента И-НЕ первой группы, выход кото рого соединен с управл ющими входами i- X регистров первой и второй групп выход каждого i-ro блока элементов И второй и третьей группы соединен соответственно с первым и вторым входа ми i -и схемы сравнени  группы, выход которой через (-и элемент НЕ второй группы соединен с первым входом i-ro элемента И-НЕ второй группы и с вход I-го элемента НЕ первой группы, второй вход каждого 1-го элемента И-НЕ второй группы соединен с i-м выходом второго узла поиска максимальног кода, входы которого соединены соответственно со вторыми входами схем сравнени  группы, выходы i-x элементов И-НЕ второй группы соединены со вторыми входами i-x элементов И-НЕ первой группы и с первыми входами элементов ИЛИ группы, выходы которых  вл ютс  информационными -выходами устройства, вход считывани  устройства соединен со вторыми входами каждого i-ro блока элементов И первой группы, выходы которых соединены с i-ми входами первого узла поис ,ка максимального кода, выход которого соединен с входами элемента И, выход которого соединен с первыми входами блоков элементов И п той группы, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих реги стров третьей группы, первый, второй входы каждого i-го регистра третьей группы соединены соответственно с выходом i-ro блока элементов И четвертой группы и с i-M выходом третье го узла поиска максимального кода, второй вход каждого i-ro элемента ИЛИ группы через i-и элемент. НЕ третьей группы соединен с i-м выходо третьего узла поиска максимального кода, третий вход каждого блока элеменгов И п той группы соединен с так товым входом устройства, выход каждо го i-го блока элементов И п той группы соединен с i -м входом третье го узла поиска максимального кода. , На фиг. 1 представлена структурна схема устройства , на фиг. 2 - структурна  схема узла поиска максимального кода. Схема устройства содержит узел 1 поиска максимального кода, группы блоков 2 элементов И, группы регистров 3, .4 группы блоков 5 -элементов И, группу блоков 6 элементов И,групп схем 7 сравнени , группу элементов НЕ 8, узел 9 поиска максимального ко да, группы элементов И-НЕ 10, 11, группу элементов НЕ 12, группу элементов И 13, группу регистров 14, элемент И 15, группу блоков 16 элементов И, узел 17 поиска максимального кода, группу элементов НЕ 18, группу элементов ИЛИ 19, вход 20 -считывани  устройства, тактовый вход 21 устройства , информационные выходы 22 ; устройства. Узел 1 содержит группу элементов ИЛИ-НЕ 23, группы 24 элементов И-ИЛИ 25, содержащие элементы ИЛИ 26 и эле-, менты И 27 (на фиг. 2 обозначены выходы 28 и входы 29). Схемы сравнени  7, вход щие в устройст#о , выполнены аналогично узлам поиска максимального кода, но на две группы входов. Сущность изобретени  состоит в том, что устройство располагает задани  в пакете в соответствии с временем ввода и суммой времени решени  задачи и времени вывода в соответствии с алгоритмом Джонсона. Устройство работает следующим образом . В исходном состо нии на группу, регистров 3 занос тс  коды, пропорциональные времени ввода решаемых задач . На группу регистров 4 занос тс  коды,пропорциональные сумме времени решени  задачи и вывода результатов , .решени . После занесени  информации на регистры первой группы 3 подаетс  управл ющий сигнал по шине 20 на вход первой группы блоков элементов 4 и устройство начинает свой работу по выбору очередной задачи из пакета. На узел 1 подаютс  коды с инверсных выходов регистров 3-, т.е. информаци  на узел 1 подаетс  в обратном коде, поэтому в узле 1 выбираетс  минимальное число из кодов, занесенных в регистры 3 (выбираетс  один или несколько кодов, если имеютс  среди них равные). Если минимальный код один, то с узла 1 на соответствующийблок элементов И 5 и 6 поступает высокий потенциал , благодар  чему коды с пр мых выходов регистров 3 и 4 через блоки 5 и 6 поступают на соответствующую схему сравнени  7, где происходит сравнение кодов времени ввода и решение одной задачи. Если, врем  решени  оказалось больше времени ввода, то на выходе схемы 7 - низкий потенциал, который поступает на элемент НЕ 8, где инвертируетс , и высокий потенциал поступает на соответствующий элемент И-НЕ 10. Одновременно код с регистра 4 подаетс  на узел 9. Из поступивших кодов выбираетс  максимальный, а так как поступил только один код, то он  вл етс  максимальным и высокий потенциал с выхода узла 9 поступает на элемент И-НЕ 10. На выходе элемента И-НЕ 10 по вл  етс  низкий потенциал, что указавает на позиционный номер очередного выбранного задани . Такое же состо ние на выходе элемента ИЛИ 19. Далее низ кий потенциал с элемента И-НЕ 10 поступает на вход соответствующего эле мента. И-НЕ 11. С выхода элемента НЕ 8 высокий потенциал поступает на элемент НЕ 12 с выхода ко,торого низкий потенциал поступает на вход соответствующего элемента И-НЕ 11, что соответствует записи в регистры 3 и 4 единичного кода. Если максимальных кодов несколько то с выхода узла 1 на соответствующие блоки элементов И 5 и 6 поступают высокие потенциалы. Пусть, например , высокий потенциал поступает на йентили 5|с.1 , 6ц. , SK., Н, 5к , 6- (к 1,2,...). С регистров к.-1 . 4 ц. , 4к-и информаци  поступает соответственно на схемы сравнени  7к.-1 , 7ic f I где происход т сравнени  двух кодов. Пусть код времени ввода в регистр больше кода времени решени  в регистре 4 ц.Тогда высокий потенциал поступает на вход элемента НЕ 8, выход которого подключен ко входу элемента НЕ 12к--. Если на схему 9 поступают три кода с блоков бк-i , f 6к4-1, то из них выбираетс  максималь ный. Допустим, что код, поступивший |С выхода б K-i I минимален. Тогда эле мент 11к-4 переводит регистры 3|e- и 4к- в единичное состо ние. На первый вход элемента ИЛИ 19ц-1 поступает высокий потенциал, таким образом, на выходе устройства на {к-1)-м элементе высокий потенциал, а дл  указа ни  выбора задани  в пакете служит низкий. Пусть коды, пропорциональные времени ввода, занесенные в регистры 3(tf Lt I меньше кодов, пропорциональных времени решени , занесенным соответственно в регистры 4к и 4ц4.| , а код,занесенный в регистр 4,меньше кода, занесенного в регистр 4к4. Тогда информаци  поступает на входы схем 7(с, . Низкие потенциалы выходов схем 7ц и 7 |с4- ют соответственно на вход элемента НЕ 8 и 8ц., где инвертируютс  и далее подаютс  на входы элементов 10ц и 10к4. Одновременно на вход схемы 9 поступают коды с блоков Sit-f / 6к, бк. J все изменени , происшедшие с кодом К-1-ГО номера,описаны , но на узел 9 (к-1)-Й код поступает одновременно с к-м и {к-1)-м кодами. Узел 9 выбирает максимальный код с номером к+1 и высокий потенциал с выхода схемы 9 поступает на второй вход элемента lOjct. Таким образом, низкий потенциал, который по вл етс  на выходе , указывает на позиционный номер очередного выбранного задани , так как на выходе элемента устройства будет такой же сигнал. Одновременно низкий потенциал с выхода элемента 10|t переводит регистры Зц4,и 4, в единичное состо ние. Одновременно с выхода узла 9 на элемент И-НЕ Юц поступает низкий потенциал, который образует на выходе элемента lOic. высокий потенциал, поступающий на элемент ИЛИ 19,. С -выхода элемента 8| высокий потенциал подаетс  на элемент НЕ 12ц, где инвертируетс , информаци , занесенна  в регистры 3It и 4у. , не измен етс , а на выходе 22к - высокий потенциал. Одновременно, перед переведением регистров 4 |с- в единичное состо ние , высоким уровнем потенциала, поступающего с выхода элемента НЕ 12 ц , открываеТс  блок 13ц и информаци  с регистра 4ц заноситс  на регистр 14. Затем блок 13 запираетс .. . Если в рассмотренном случае окажетс , что коды, занесенные- в регистры 4 | и 4ц, равны, то выбор очередного задани  осуществл етс  в пор дке поступлени . Сначала выбираетс  к-е задание и затем (K-fl)-e зада- нйе. После выбора очередного задани  шаг выборки заканчиваетс . Дл  продолжени  работы необходимо снова подать импульс на вход 20. Когда все задани  в пакете пересмотрены и выбраны те, у которых врем  ввода меньше времени решени , первый цикл (цикл определени  наибо- лее приоритетных дл  ЦВМ заданий) заканчиваетс . После первого цикла- подаетс  следующий сигнал по входу 20 и устройство снова переходит в рабочее состо ние . На выходе узла 1 после прихода импульса на вход 20 образуютс  высо- кие потенциалы во всех выходах, так как все коды, записанные в регистрах 3 после первого цикла, максимальны (единичные коды). Открываетс  элемент И 15, и высокий потенциал поступает на группы блоков 16. По приходу синхронизирующего сиг-г нала на вход 21 продолжаетс  дальнейша  выборка очередных заданий. С выходов регистров 14 через блоки 16 информаци  поступает на узел 17. Из всех кодов, пропорциональных времени решений, поступивших с регистров 14, выбираетс  максимальный, и высокий потенциал поступает на вход соответствующего элемента НЕ 18, где инвертируетс  и определ ет позиционный .номер очередного выбранного задани , а на выходе .22 - низкий потенциал .

Одновременно высокий потенциал с выхода узла 17 поступает на регистр 14 и сбрасывает его в нулевые состо ни . Низкие потенциалы с выходов узла 17 поступают на те регистры, которым они соответствуют, и остав- 5 л ют их состо ни  без изменений.

Схема переводитс  в рабочее состо ние путем подачи нового синхронизирующего импульса по входу 21 и таКИМ образом начинаетс  следующий шар выборки.

Если имеетс  несколько максимальных кодов, то выбор очередного задани  производитс  в пор дке поступле- 15 ни .

Устройство заканчивает авою-работу после выбора всех заданий, присутствующих в пакете.20

Работу предлагаемого устройства рассмотрим на конкретном примере. Пусть информаци  о пакете решаемых задач задана следующей {t - врем  ввода, t - суммарное, врем  решенц  25 и вывода результата решени  задачи}:

задачи.

в пакете12345678

И3 3 4 673 44

tf 35223722 0 В исходном состо нии врем  t занесено и хранитс  на регистрах 3 а врем  tj- - на регистрах 4.

После подачи управл ющего сигнала на вход 20 коды с инвер|сных выходов 35 регистров 3 через открытые блоки 2 поступают на узел 1, где производитс  вгыбор заданий с номерами 1, 2 и 6. Одновременно коды с регистров 3 поступают на соответствующие блоки 5, но 40 проход т только 5 , 52. Я 5б блоки.Коы с регистров 4 поступают на первые входы группы блоков 6, на вторые входы котррых поступают управл ющие сигналы с Соответствующих выходов узла 45 1. Только с выходов открытых блоков 5 и 6,, , 5 и 6у 5s- и 6 коды поступают на схемы сравнени  7 ,7. и 7 соответственно, а нулевой сигнал по вл етс  на выходах схем 1 и 7. MJ Одновременно через блоки 6 , бд и б коды с-регистров 4 , 4. и 4 поступают на узел 9, на 6-м выходе которого по вл етс  высокий потенциал, котсчрый поступает на первый вход элемента 10 поступает так (е высокий потенциал с выхода элемента НЕ . ОЭТОМУ на выходе элемента 22 по в етсй низкий потенциа д что свиде- тельствуёт о назначении в первую оче- . редь дл  реализации в ЦВМ 6-й задачи, и так далее.

В результате устройство дл  распределени  заданий преобразует исходные данные последовательности зада- ; НИИ в следующие:W

задачи

12345678 пакете

t. tf 237 3 4 6 4 4

75 3 322 22

Применение изобретени  позвол ет расширить область применени  устройства за счет применени  его там,где требуетс  оптимизировать пакеты заданий в соответствии с алгоритмом Джонсона.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР 6.96471, кл. G 06 F 15/20, 1979.

2.Авторское свидетельство СССР

5 № 339916, кл. G 06 F 9/46, 1972 (прототип).