Устройство для выбора групповых заявок в вычислительной системе

 

Изобретение относится к вычислительной технике, и может найти применение в многопроцессорных вычислительных системах с общим управлением , ориентированных на использование естественного параллелизма.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет организации процесса параллельной обработки данных от нескольких абонентов. Устрой-, ство содержит регистр заявок, две группы элементов И, регистры приоритета , группу схем сравнения, генератор импульсов, два элемента И, три элемента ИЛИ, два счетчика, триггер управления, схему сравнения и регистр ресурса. Новым в устройстве является использование двух элементов ИЛИ- НЕ, группу регистров типа заявок, двух групп элементов И, двух групп элементов ИЛИ, элемента задержки, регистра базового типа заявки, группы элементов задержки, схемы сравнения , регистра занятости абонентов и их связей, что обеспечивает достижение цели изобретения. Таким образом , устройство обеспечивает полную , либо частичную загрузку процессоров при обслуживании однотипных заявок, что дает возможность аппаратурным путем организовать процесс параллельной обработки данных от нескольких абонентов вычислительной системы. 1 ил. (Л ts9 00 СП ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

11% (И) А1 (51)4 G 06 F 9 46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А В ГОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3876860/24-24 (22) 03.04 85 (46) 23.01.87. Бюл. Ф 3 (72) А.Х. Ганитулин и В.Г. Попов (53) 681. 325 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1043655, кл. C- 06 F 9/46, 1982, Авторское свидетельство СССР

Р 1070551, кл. G 06 F 9/46, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫБОРА ГРУППОВЫХ

ЗАЯВОК В ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЕ (57) Изобретение относится к вычислительной технике, и может найти применение в многопроцессорных вычислительных системах с общим управлением, ориентированных на использование естественного параллелизма. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет организации процесса параллельной обработки данных от нескольких абонентов. Устрой-, ства содержит регистр заявок, две группы элементов И, регистры приоритета, группу схем сравнения, генератор импульсов, два элемента И, три элемента ИЛИ, два счетчика, триггер управления, схему сравнения и регистр ресурса. Новым в устройстве является использование двух элементов ИЛИНЕ, группу регистров типа заявок, двух групп элементов И, двух групп элементов ИЛИ, элемента задержки, регистра базового типа заявки, группы элементов задержки, схемы сравнения, регистра занятости абонентов и их связей, что обеспечивает достижение цели изобретения. Таким образом, устройство обеспечивает полную, либо частичную загрузку процессоров при обслуживании однотипных заявок, что дает возможность аппаратурным путем организовать процесс параллельной обработки данных от нескольких абонентов вычислительной системы. 1 ил.

1285472

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение в многопроцессорных вычислительных системах с общим управлением, ориентированных на использование естественного параллелизма.

Пель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет организации процесса параллельной обработки данных от нескольких або- 10 нентов.

На чертеже показана структурная схема устройства.

Устройство содержит регистр 1 заявок, регистры 2 приоритета, схемы

3 сравнения группы, элементы И 4 группы, генератор 5 импульсов, элемент

И 6, счетчик 7.„ элемент ИЛИ 8, триггер 9 управления, элемент И 10,элемент ИЛИ 11, схему 12 сравнения,регистр 13 ресурса, счетчик 14, эле мент ИЛИ-НЕ 15, регистры 16 типа заявок группы, элементы И 17 группы, элементы И 18 группы, элемент ИЛИ-НЕ

19, элементы ИЛИ 20 группы, регистр

21 базового типа заявок, элементы

ИЛИ 22 группы, схему 23 сравнения, элементы 24 задержки группы, элемент ИЛИ 25, элементы И 26 группы, регистр 27 занятости абонента, элемент 28 задержки, входы 29 приоритета устройства, вход 30 ресурса устройства, вход 31 начального пуска устройства, вход 32 готовности устройства, входы 33 запросов устрой- 35 ства, входы 34 типа заявки устройства, информационные выходы 35 устройства и управляющий выход 36 устройства.

Г

Устройство работает следующим об- 40 разом.

Исходное состояние устройства характеризуется тем, что триггер 9 управления, счетчики 7 и 14, а также регистры 21 и 27 установлены в состояние "0 (не показано).

Перед началом цикла работы по входам 29 на установочные входы регистров 3 поступают коды приоритетов,50 определяющие приоритет соответствующих абонентов, а в регистры 16 по входам 34 — двиочные коды типа соответствующих заявок. Коды типа заявок могут быть одинаковыми для различно55 го числа абонентов. В регистре 13 ресурсов по входу 30 поступает двоичный код числа свободных процессоров, предназначенных для обслуживания запросов абонентов. Запросы от абонентов принимаются по входам 33 в соответствующие разряды регистра 1 заявок. Число разрядов регистра 1 равно числу абонентов.

При поступлении запросов в регистр происходит открытие соответствующих элементов И 4 групп и через элемент

ИЛИ 11 по второму входу — элемента

И 10. Так как на выходе регистра 13 имеется двоичный код ресурса, .а на выходе счетчика 14 — нулевые сигналы, то на выходе схемы 12 сравнения формируется нулевой сигнал. Так как регистр 21 установлен в состояние

"0", то единичным сигналом с выхода элемента ИЛИ-НЕ 19 открыты элементы

И 18. Нулевые сигналы с выходов элементов ИЛИ ?2 и регистра 21 присутствуют на входах схемы 23 сравнения, формирующей при этом единичный сигнал. Но так как элементы И

26 закрыты, то этот сигнал не оказывает воздействия на узлы устройства.

По сигналу начального пуска с входа 31 через элемент ИЛИ 8 устанавливаются в "1" триггер 9 управления и счетчик 7. При этом по первому инверсному входу элемент И 6 открыт нулевым сигналом с выхода элемента

ИЛИ-НЕ 15, и импульсы с генератора

5 импульсов поступают на счетный вход счетчика 7, на выходах которого начинает формироваться убывающая последовательность двоичных кодов, нак чиная с максимально возможного 2 — 1, где К вЂ” разрядность счетчика ° Если для абонента, выставившего запрос в регистре 1, установлен максимальный приоритетный код, равный 2 -1, то после установки счетчика 7 в состояние "1", на выходе соответствующего элемента И 4 формируется единичный сигнал. В противном случае (если нет совпадения кодов в схемах сравнения) при наличии заявок в регистре 1 в вычитающем счетчике 7 форируется.очередной код.

При наличии единичного сигнала на выходе одного из элементов И 4 двоичный код типа заявки из соответствующего регистра 16 через открытые элементы И 17, 18 и элементы ИЛИ 20 переписываются в регистр 21. После этого нулевым сигналом с выхода элемента ИЛИ-НЕ 19 запираются все элементы И 19 и, таким образом, двоичный код типа заявки первого приори1285472 тетного абонента становится базовым.

Затем в схеме 23 сравнения, так как на первых и вторых ее входах присутствуют одинаковые коды соответственно с выходов элементов И 17 и ИЛИ 22 и выходов регистра 21, формируется единичный сигнал, который через открытый соответствующий элемент И 26 устанавливает в "1" соответствующий разряд регистра 27, а в "О" — соот- 10 ветствующий разряд регистра 1 заявок. При этом сигнал на выходе соответствующего элемента И 4 становится равным нулю, и через некоторое время, определяемое параметрами элемен- 15 та 24 задержки, единичный сигнал снимается с второго входа соответствующего элемента И 26. Величина времени задержки элементом 24 выбирается исходя из значений времени. переход- 20 ных процессов в элементах И 17, 18

ИЛИ 20, регистра 21 и схемы 23 сравнения для исключения формирования ложных сигналов на выходах элементов

И 26 во время переходных процессов 25 в перечисленных элементах и узлах.

Импульсным сигналом с выхода элемента ИЛИ 25 в суммирующем счетчике 14 добавляется единица. Если на выходе схемы 12 сравнения единич- 30 ный сигнал не формируется, то по второму инверсному входу элемент И 6 удерживается в открытом состоянии нулевым сигналом с выхода элемента

ИЛИ-НЕ 15. При этом работа устройства по выбору очередного приоритета абонента аналогична. Очередной сигнал сравнения с выхода открытого элемента И 4 разрешает передачу через открытые соответствующие эле-,щ менты И 17 и ИЛИ ?2 на вторые схемы 23 сравнения двоичного кода типа выбранной заявки. Если совпадения ко- > дов типа выбранной заявки и базового типа не происходит, то на выходе 45 схемы 23 формируется нулевой сигнал.

Нулевым сигналом с выхода элемента

ИЛИ-HK 15 удерживается в открытом состоянии элемент И 6, и в счетчике

7 продолжается формирование убывающей последовательности импульсами генератора 5. Пусть на выходе элемента И 4, соответствующего очередному по приоритету заявки, в схеме

23 сравнения произошло совпадение 55 кодов. При этом аналогично вьппе рассмотренному соответствующий разряд регистра 27 устанавливается в "1", в "0" — соответствующий разряд регистра 1 заявок, а в счетчике 14 добавляется "1", Процесс выбора однотипных заявок происходит до тех пор, пока не произойдет занятия всех ресурсов, о чем свидетельствует единичный сигнал с выхода схемы 12 сравнения, либо в счетчике 7 по очередному импульсу генератор 8 не установится нулевое состояние, свидетельствующее о просмотре всех заявок в регистре

1. В первом случае сигналом сравнения с выхода схемы 1? устанавливается в "О" счетчик 7. При этом на выходе элемента ИЛИ-НЕ 15 формирует ся единичный сигнап, поступающий на выход 36 устройства, закрывающий по инверсному входу. элемент И 6 и устанавливающий в "О" регистр 21 и триггер 9 управления, чем прекращается подача импульсов генератора 5 на счетный вход счетчика 7. АналогиЧные действия выполняются, когда по очередному импульсу генератора (во втором случае) в счетчике 7 устанавливается нулевое состояние.

По сигналу с выхода 36 в вычислительной системе принимаются на обслуживание 1 абонентов, для которых в единичном состоянии находятся соответствующие разряды регистра 27,причем 1 7 s. После обслуживания абонентов в регистр 1З.по входам 30, ;принимается двоичный код ресурса,а

:по входу 32 поступает сигнал готовно сти процессоров, устанавливающий в ноль регистр 27 занятости абонентов.

При наличии необслуженных абонентов элемент И 10 открыт сигналом с выхода элемента ИЛИ 11, поэтому сигнал готовности одновременно устанавливает через элемент ИЛИ 8 в "1" счетчик 7, При этом сигнал с выхода элемента ИЛИ-НЕ 15 снимается, и триггер 9 управления устанавливается в

"1" сигналом задержанным, элементом

28 задержки, Время задержки этим элементом определяется временем переходных процессов в счетчике 14,схеме 12 сравнения, счетчике 7 и элементе ИЛИ-НЕ 15. Одновременно сигналом готовности устанавливается в

"О" счетчик 14. После установки триггера 9 в "1" начинается новый цикл работы устройства. При этом для приоритетного абонента из необслуженных в предыдущем цикле абонентов в регистр ?1 принимается код базовогО типа заявки, по которому

1285472

10 производится выбор заявок на обслуживание, причем 1 7 s.

При необходимости перераспределения приоритетов устройство приводится к исходному состоянию, и в регистры 2 и 16 принимаются соответствующие коды, Формула изобретения

Устройство для выбора групповых заявок в вычислительной системе, содержащее регистр заявок, первую и . вторую группы. элементов И, группу регистров приоритета, группу схем сравнения, генератор импульсов;первый и второй элементы И, первый, второй и третий элементы ИЛИ, первый и второй счетчик, триггер уп1 равления, первую схему сравнения, . регистр ресурса, причем выходы регистра заявок являются входами запросов устройства, выходы регистра заявок подключены к первым входам соответствующих элементов И первой группы и к соответствующим входам первого элемента ИЛИ, к установоч ным входам регистров приоритета группы подключены входы приоритетов устройи ства, выходы регистров приоритета группы соединены с первыми входами соответствующих схем сравнения группы, вторые входы схем сравнения группыоподключены к выходам первого счетчика, выходы схем сравнения группы соединены с вторыми входами соответствующих элементов И первой группы, выход генератора импульсов подкгпочен к прямому входу первого элемен— та И, первый инверсный вход которо—

ro подключен к нулевому выходу триггера управления, второй инверсный вход первого элемента И подключен к входу установки в ноль триггера управления, вход установки в ноль первого счетчика подключен к выходу первой схемы сравнения, вход установки в ноль второго счетчика и вход установки в единицу первого счетчика подключены к выходу второго элемента ИЛИ, к первому входу второго элемента ИЛИ подключен вход начального пуска устройства, выход первого элемента M подключен к счетному входу первого счетчика, входы установки в ноль соответствующих разрядов регистра заявок соединены с входами третьего элемента ИЛИ, выход

ЗО

50 третьего элемента ИЛИ подключен к сч тному входу второго счетчика, выходы второго счетчика соединены с первой группой входов первой схемы сравнения, вторая группа входов которой соединена с выходами регистра ресурса, к входу которого подключен вход ресурса устройства, к второму входу второго элемента ИЛИ подключен выход второго элемента И, к первому входу которого подклюЧен вход готовности устройства, второй вход второго элемента И соединен с выходом первого элемента ИЛИ, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет организации процесса параллельной обработки данных от нескольких абонентов, в него введены первый и второй элементы ИЛИ-НБ, группа регистров типа заявки, третья и четвертая группы элементов И, первая и вторая группы элементов ИЛИ, элемент задержки, регистр базового типа заявки, группа элементов задержки, вторая схема сравнения и регистр занятости абонентов, причем входы регистров типа заявки группы являются входами типа заявки устройства, выходы регистров типа заявки группы соединены с первыми входами соответствующих элементов И третьей группы, выходы которых подключены к первым входам соответствующих элементов И четвертой группы и к соответствующим входам элементов ИЛИ первой группы, выходы элементов И четвертой группы подключены к соответствующим входам элементов ИЛИ второй группы, выходы элементов ИЛИ второй группы соединены с информационными входами регистра базового типа заявки, выходы которого подключены к первой группе входов второй схемы сравнения и к входам первого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторыми входами элементов И четвертой группы, выходы элементов ИЛИ первой группы подключены к второй группе входов второй схемы сравнения, выход которой соединен с первыми входами элементов И второй группы, выходы каждого элемента И первой группы соединены с вторым входом содтветствующего элемента И третьей группы и с входом соответствующего элемента за. держки группы, выход каждого элемента задержки группы соединен с вторьпч входом соответствующего элемента И.

-Составитель В.Гудовский

Редактор E,Ïàïï Техред A.Êðàâ÷óê Корректор И.Иаксимищинец

Заказ 7526/51 Тирах 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д,4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 второй группы, выход каждого элемента И второй группы подключен к входу ус тан о вк и в н оль с о от не тс тв ующего разряда регистра заявок группы и к информационному входу соответствующего разряда регистра занятости абонентов, выходы регистра занятости абонентов являются информационными выходами устройства, вход установки в ноль регистра занятости абонентов

85472 .8 подключен к входу готовности устройства, выходы первого счетчика соединены с входами второго элемента ИЛИНЕ, выход которого является управляющим выходом устройства и соединен с входами установки в ноль регистра базового типа заявки и триггера управления, выход второго элемента ИЛИ через элемент задержки соединен с

Ю единичным входом триггера управления.