Устройство связи для вычислительной системы

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в многопроцессорных вычислительных системах. Цель изобретения - увеличение пропускной способности устройства за счет совместной обработки заявок на обмен со столкновением и без столкновения. В устройство, содержащее блок 1 дешифраторов, группу коммутаторов 4-1...4-4, группу регистров 5-1...5-4, группу блоков 6-1...6-4 сопряжения, модули 7-1...7-4 вычислительной системы, введены группа дешифраторов-синхронизаторов 2-1...2-4 и группа компараторов 3-1...3-4. Это позволяет в соответствии с "плавающим" приоритетом последовательно отрабатывать заявки на обмен со столкновениями к данному вычислительному модулю одновременно с отработкой заявок на обмен как со столкновениями, так и без них к другим вычислительным модулям. 6 ил.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1511 4 G 06 F 15/16

g g, g P58. - .3 цт Д,:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1. (21) 4360716/24-24 (22) 11.01.88 (46) 23.09.89. Бюл. № 35 (72) А.В.Бородавко, Ю.Н.Баринов и А.M.Çàÿö (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 602950, кл. G 06 F 15/16, 1975.

Авторское свидетельство СССР № 1278875, кл. G 06 F 15/16, 1984.

Авторское свидетельство СССР № 1315990, кл. G 06 F 15/16, 1986. (54) УСТРОЙСТВО СВЯЗИ ДЛЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ (57) Изобретение oTíîñèòñÿ к вычислительной технике и может быть использовано в многопроцессорных вычислительных системах. Цель изобретения— увеличение пропускной способности

„„SU„„1509922 А 1

2 устройства за счет совместной обработки заявок на обмен со столкновением и без столкновения. В устройство, содержащее блок 1 дешифраторов, группу коммутаторов 4-1 — 4-4,группу регистров 5-1 — 5-.4, группу блоков 6-1 — 6,4 сопряжения, модули

7.-1 — 7-4 вычислительной системы, введены группа дешифраторов-синхронизаторов 2-1 — 2-4 и группа компараторов 3-1 — 3-4. Это позволяет в соответствии с "плавающим" приоритетом последовательно отрабатывать заявки на обмен со столкновениями к данному вычислительному модулю одновременно с отработкой заявок на обмен как со столкновениями, так и без них к другим вычислительным модулям, 3 .1509922

Изобретение относится к вычислительной технике, может быть использовано в многопроцессорных вычислительных системах.

Цель изобретения — увеличение пропускной способности устройства за счет совместной отработки заявок на обмен со столкновениями и без столкновений. 10

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства связи для вычислительной системы, состоящей иэ четырех модулей; на фиг. 2 — функциональная схема блока дешифратора; на фиг. 3 - функциональная схема дешифратора-синхронизатора и компаратора; на фиг.4 — функциональная схема коммутатора; на фиг. 5 — функциональная схема блока сопряжения; на фиг. 6 — 20 функциональная схема блока управления, Устройство (фиг.1) содержит блок

I дешифраторов, группу 2 дешифраторов-синхронизаторов 2-1 — 2-4,группу 3 компараторов 3-1 — 3-4, группу 25

4 коммутаторов 4-4 — 4-4, группу 5 . регистров 5-1 — 5-4, группу б блоков

6-1 — 6-4 сопряжения и модули 7-1

7-4 вычислительной системы.

Устройство. также имеет информационные входы-выходы 8-1 - 8-4,управляющие входы-выходы 9-1 — 9-4, информационные входы 10-13 коммутаторов

4-1 — 4-4, информационные .входы

14-17 блока дешифраторов 1, такто- 35 вые входы 18-1 — 18-4 блоков 6.1-6.4 сопряжения, информационные выходы

19-21 коммутаторов, информационные входы 22-1 — 22-4 блоков сопряжения, выходы 23 — 34 направления коммута- 40

t ции, выходы 23 -34 направления ком-, мутации компараторов 3-1 - 3-4,так товые выходы 35-38 компараторав 3-1

3-4.

Блок 1 дешифраторов (фиг.2) содержит элементы И 39-50,число которых определяется выражением М(М-1), где

М - количество вычислительных модулей 7, входящих в вычислительную систему1 и генератор 51.

Дешифраторы-синхронизаторы 2-1

2-4 и компаратор 3-1 — 3-4 (фиг.3). содержат элементы ИЛИ 52-54,элемен- ты И 55 и 56, группы 57-59 элементов

И, элементы ИЛИ 60-64, элемент 65 задержки, группы 66-68 инверторов, счетчик 69, группы 70-72 элемен- ° тов И

Коммутаторы 4-1 - 4-4 (фиг,41 содержат группы 73-75 из R элементов И, где R — - количество информационных разрядов в приемных регистрах.

Блоки 6-1 — 6-4 сопряжения (фиг.5) содержат приемный регистр 76, блок

77 передачи информации, блок 78 управления и буферный регистр 79. Блок

78 управления (фиг.б) содержит элементы И 80 — 85, элементы 86 и 87 задержки, триггеры 88 и 89. Блок 78 также имеет выход 90 занесения информации в приемный регистр 76 блока 5, выход 91 сигнала "Сброс", вход 92 сигнала "Свободно", вход 93 сигнала

"Выборка", вход 94 сигнала "Обмен", вход 95 "Чтение", вход 96 "Готовность", выход 97 сигнала "Свободно", вход 98 признака "Свободно при приеме", выход 99 сигнала "Сброс буферного регистра", вход 100 сигнала "3aпись", В качестве модулей 7 системы могут использоваться процессоры, блоки оперативной памяти, каналы ввода-вывода и т.п.

Устройство работает следующим образом.

В процессе. взаимодействия модули вычислительной системы, реализуя свои алгоритмы обработки данных, обмениваются информационными словами.Инфор мационное слово может содержать как информацию, так и быть запросом на чтение информации по адресу, указанному в слове. При подготовке устройства к работе все регистры, счетчики и элементы приходят в исходное состояние, блоки 6-1 — 6-4 — в состояние "Свободно". По пуску устройства генератор 51 в блоке 1.дешифраторов начинает вырабатывать две серии сигналов А и Б, сдвинутые относительно друг друга на величину Т, где Т— такт работы блока 6-К, При поступлении запроса из модуля

7 на передачу информации устройство по состоянию блока б-К "Свободно" и по сигналу Б генератора 51 производит прием информации в приемный регистр

76. При этом разряды слова, соответствующие адресу получателя, подаются непосредственно на блок. 1, который вырабатывает сигналы, устанавливающие направление передачи информации.

Если нет в текущем такте запросов на передачу информации от двух различных модулей 7 к одному, т.е. нет

5 150 столкновения заявок, то все запросы обслуживаются по сигналу А генератора 51 в одном такте. После этого выполняется сброс приемного регистра

76 сигналом с элемента И 80 блока 78 управления.и он переходит в состояние

"Свободно". При этом длительность сигнала А выбирается достаточно малой, чтобы до начала переходных процессов в приемном регистре 76 передать информацию через элементы коммутирующих матриц в регистр 5. Информация запоминается в регистре 5 и далее через блок 77 передачи заносится.в буферный регистр 79 по сигналу с элемента 87 задержки. По сигналам

"Свободно" на выходе 97 и "Готовность" от модуля (вход 96) происходит передача информации из буферного регистра 79 в модуль 7 системы, и одновременно при наличии запроса в приемный регистр 76 поступает новая информация. На этом такт работы устройствà sаканчивается.

При запросах на обмен в одном такте к одному модулю от двух и более модулей системы (например, от первого и второго модуля к четвертому) обслуживание заявок производится последовательно в соответствии с приоритетом, устанавливаемым двухразрядным счетчиком 69 дешифратор-синхронизатора группы в каждом также работы устройства. В зависимости от состояния счетчика 69 (оно меняется после отработки каждого запроса на обмен к данному модулю 7-4) вначале отрабатывается запрос от одного модуля с наивысшим приоритетом, а затем в следующем такте от другого, Приоритет необслуженной заявки автоматически растет с каждой отработкой запроса от других модулей, Например, пусть на момент поступления запросов от первого и второго модуля к четвертому счетчик 69 находится в состоянии

"10", тогда по сигналу А генератора

51 вначале обслуживается заявка от второго модуля. Сигнал запроса на обмен от второго модуля с выхода 28 через второй элемент группы 71 элемен-. тов И и элемент ИЛИ 52 поступает на третьи входы группы 57 элементов И.

Сигнал запроса от первого модуля с выхода 28 через второй элемент группы, 70 элементов И и элемент ИЛИ 54 поступает на второй вход элемента

И 56. Прохождение сигнала 25 на

99?2 6

5

1О

35 третьи входы группы 59 элементов И запрещается инвертиров.анным сигналом с выхода первого ннвертора группы 67.

С приходом сигнала А генератора

51 группа 57 элементов И на основании кода счетчика 69 распознает сигнал запроса второго модуля (он пройдет через второй элемент группы 57 элементов И) и передает его на первый вход элемента ИЛИ 61 компаратора 3-4. С выхода элемента ИЛИ 61 компаратора 3-4 сигнал поступает на вход управления передачей информации коммутатора 4-2 группы, а также на вход элемента ИЛИ 64 компаратора 3-2 группы, с выхода которого сигнал проходит на тактовый вход блока 6-2 сопряжения, Запрос на обмен от второго модуля 7 к четвертому отработается. Кроме того, сигнал с выхода элемента ИЛИ 61 поступает на элемент

ИЛИ 63 компаратора 3-4 группы и с его выхода через элемент 65 задержки переключает счетчик 69 дешифраторасинхронизатора 2-4 группы в следующее состояние "11". С переключением счетчика 69 сигнал запроса первого модуля 7 снимается с входа элемента И 54 и через третий элемент И 70, элемент ИЛИ 53 и элемент И 55,если не поступило запроса на обмен от модуля, имеющего высший на данный момент времени приоритет, поступает на третьи входы группы 58 элементов И.

С приходом сигнала А генератора 51 запрос отработается, Формулаизобретения

Устройство связи для вычислительной системы, содержащее блок дешифраторов, группу коммутаторов, группу блоков сопряжения, причем информаци-, онные входы-выходы блоков сопряжения группы являются информационными входами-выходами устройства, входы-выходы управления передачей информации блоков сопряжения группы являются входами-выходами управления устройства, информационные выходы регистров группы подключены к одноименным входам блоков сопряжения группы, о т— л и ч а ю щ е е.с я тем, что, с целью увеличения пропускной способности устройства за счет совместной обработки заявок на обмен со столкновением и без столкновения, в него введены группа дешифраторов-синхро1509922 низаторон и группа компараторов,причем выход первой серии тактовых импульсов блока дешифратора подключен к тактовым входам блоков сопряжения группы, выход второй серии тактовых импульсов блока дешифратора подключен к синхронизирующим входам дешифраторов-синхронизаторов группы,информационный выход К-го блока сопряжения группы (K=1,... М, где М вЂ” количество модулей в вычислительной системе) подключен к К-му информационному входу блока дешифраторов и информационному входу К-ro коммутатора группы, информационные выходы которого подключены соответственно к одноименным входам всех регистров группы, кроме К-ro,каждый из выходов направления коммутации К-го дешифратора группы подключен соответственно к одноименным входам всех дешифра5 торов-синхронизаторов группы кроме

У

К-ro выходы сигналов направления коммутации К-го дешифратора-синхронизатора группы подключены к одноименным входам К-го компаратора груп О пы, выход изменения приоритета которого подключен к одноименному входу дешифратора-синхронизатора группы, выход разрешения передачи которого подключен к одноименному входу блока сопряжения группы, выходы направления коммутации К-ro компаратора группы подключены соответственно ко всем одноименным входам коммутаторов группы, кроме К-ro.

1509922

8-К

1509922

/(77

Составитель Б.Реэван

Редактор M,Áëàíàð Техред lI.Îëèéíûê Корректор М.Васильева

Заказ 58)5/48 Тираж 668 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101