Устройство для подключения абонентов к вычислительной сети

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при проектировании локальных сетей ЭВМ и мультипроцессорных вычислительных систем. Целью изобретения является повышение производительности за счет исключения невостребованных пакетов. Устройство содержит узел 1 сравнения, регистр 4 адреса, мультиплексор 3, блок 2 управления, блок 6 регистров и подключено к абоненту 5. Устройство предназначено для соединения абонентов в кольцевую сеть. Мониторное устройство обеспечивает удаление невостребованных пакетов из кольца. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) yg)5 G 06 F 15/16, 13/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

E юа

ЮФ

° Ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4427364/24-24 (22) 17,05.88 (46) 15,06.90. Бюл. №- 22 (71) Воронежский политехнический институт (72) С.Р.11рохончуков и С.Л.Подвальный (53) 6?1.325(088.8) (56) Флинт Д. Локальные сети ЭВГ!,Г1.:

Финансы и статистика, 1986, с.164

165.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1410044, кл, (06 F 13/12, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ АБОНЕНТОВ К ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при проектировании локальных сетей ЭВМ и мультипроцессорных вычислительных систем. Целью изобретения. является повышение производительности за счет исключения нево- . стребованных пакетов. Устройство содержит узел 1 сравнения, регистр 4 адреса, мультиплексор 3, блок 2 управления, блок 6 регистров и подключено к абоненту 5. Устройство предназначено для соединения абонентов в кольцевую суть. Мониторное устройство обеспечивает удаление

I невостребованных пакетов из кольца.

4 ил., 1 табл, 1571605

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при проектировании локальных сетей ЗВМ и мультипроцессорных вы5 числительных систем.

Цель изобретения — повышение производительности за счет невостребованных пакетов.

На фиг.1 показана схема подключения абонентов в кольцевую сеть;.на фиг.2 - структурная схема подключения абонента к устройству;на фиг.3 функциональная схема блока регистра; на фиг.4 — функциональная схема 15 блока управления.

На фиг.2 показаны узел 1 сравнения, блок 2 управления, мультиплексор 3, регистр 4 адреса, абонент 5, блок 6 регистров. 20

Формат пакета, передаваемого между абонентами, содержит следующие поля: адрес отправителя, бит контроля, адрес получателя и данные.

Регистр 4 предназначен для хране- 25 ния адреса Отправителя (адрес абонента 5 ЭВМ). Адрес заносится в регистр

4 с помощью тумблерного набора с пульта управления (не показан) °

Узел 1 сравнения предназначен для 30 сравнения полей адресов получателя и отправителя в формате пакета сообщения с адресом абонента 5, хранящимся в регистре 4 адреса. Узел 1 сравнения вырабатывает один из сигналов: Свой « Чужой, "Оповещение", Сигнал "Оповещение" информирует абонент 5 об обнаружении невостребованных сообщений циркулирующих по магистрали, 40

Блок 2 управления содержит блок

7 приоритета, элементы ИЛИ 8, 9 и

10, элемент НЕ 11, элемент И-НЕ 12, однонибраторы 13 и 14.

Блок 7 приоритета прецназначен 45 для формирования очереди заявок с канала и абонента 5 на передачу сообщений, причем при одновременном поступлении заявок на передачу приоритет имеет магистраль, Работа блока

7 определяется следующими логическими функциями:

Z(t+f) = X(t) К() V I-(t)1 (t) Z(t);

М(С+1) = I(t); Ы(Е+1) = К(с) .

Однонибраторы 13 и 14 вырабатывают одиночные импульсы на своих ныходах в соответствии с прилагаемой таблицей истинности.

1 1

i 0

t 3.апуск

0 «1 (»

Вход 1 Вход 2 Выход

Режим

3

Я

О

0

Х

Я

О

Устойчивое состояние

Блок 2 управления вырабатывает серию управляющих сигналов: "Выбор", предназначенный для управления работой мультиплексора 3; "Запись" для записи пакета сообщений в блок

6 регистра и установки триггера состояния первой секции блока 6 регистра н состояние Занят"; "IIIIPII" для подтверждения приема сообщений из абонента 5 н блок b регистра;

Установка" — для установки триггера состояния К-й секции блока 6 предшествующего абонента н состояние

"Свободен" и перевода сигнала "Чужой" узла 1 сравнения в состояние высокого уровня.

Мультиплексор 3 н зависимости от сигнала на управляющем входе "Выбор" обеспечивает дна режима работы.

Режим 1 — "Выбор" = О",.Осуществляется коммутация первого информационного входа мультиплексора к его информационному выходу.

Режим 2 — "Выбор" = 1"..Осуществляется коммутация второго и третьего информационных нходон мультиплексора к его информационному выходу, Блок 6 регистров состоит из К секций, включающих передающий регистр 15, триггер 16 состояния, эле- . мент И 17 (кроме первой секции), триггер 16 состояния (А) отражает состояние Занят/Свободен соответствующего передающего регистра

15 jA )«где А — номер секции А =

1 « ° ° «К»

Информация с выхода мультиплексора по сигналу "Запись" записывается н передающий регис.тр 15 Г1 ) и происходит установка триггера fe (11

15716() 5

15

50 в состояние "Занят" . Если триггер состояния второй секции находится в состоянии "Своболен", .то на выходе элемента И 17 (2 ) формируется сигнал единичного уровня, который устанавливает триггер 16 32 3 состояния в состояние "Занят!!у переписывает,информацию из передающего регистра 16 (1 3 состояния в состояние "Свободен". Таким образом, информация будет передвигаться из одной секции в другую до тех пор, пока не дойдет до первой занятой секции.

Ня фиг,1 показано подключение И станций в кольцевую сеть (цифрами

18,1,..., 18.М обозначены станции, состоящие из абонентов с устройствами подключения к каналу).

Сообщения, выдаваемые абонентами (ЭВМ) в канал содержат следующие поля: бит контроля, адрес получателя, соЬственно данные. Причем бит контроля устанавливается равным нулю.

Первое устройство 18.1 (мониторное) н кольцевой сети имеет некторые отличия от остальных устройств сети, При прохожлении информации из канала через первый абонент происходит инвертирование бита контроля пакета из нуля в единицу. Узел 1,1 сравнения анализирует состояние бита контроля пакета, поступающего на

его первый информационный вход, Если Ьит контроля равен единице, то узел 1. 1 сравнения вырабатывает на своем четвертом управляющем выходе сигнал !Удалить, который поступает на пятый управляющ!ий вход блока

2.1 управления.

Устройство работает следующим образом.

Работу устройства рассмотрим для

P-го абонента, где P = .1,...,М. Устройство может работать в трех режимах: "Запись", Чтение", "Передача".

В режиме Запись производится прием сообщения устройством от абонента, При необходимости передать сообщение абонент 5 .информирует блок

2 управленя сигналом готовности к передаче (ГПРД), нулевого уровня. Блок

2 управления вырабатывает сигнал

"Выбор-1" лишь в том случае, если требование на передачу от абонента

5 поступило на вход блока 7.приоритета раньше, чем требование на пе20

45 релачу со стороны соседнего (Р-1)-rn вычислительного модуля, иначе происходит ожидание очереди обслуживания. Блок 2 управления анализирует сигнал состояния триггера состояния первпй секции блока 6 регистров,, Если триггер находится в состоянии

"Свободен" и блок 7 приоритета вырабатывает сигнал "Выбор-1", то блок

2 управления вырабатывает сигналы:

"Запись", который разрешает запись сообщения из абонента 5 и адреса отгравителя из регистра 4 адреса в блок

6 регистров, я также устанавливает триггер 16 состояния первой секции в состояние "Занят, "IIIIPM! — для подтверждения приема сообщения из абонента 5 в блок 6 регистров, после чего сигнал "ГПРД" переходит в состояние высокого уровня.

В режиме "Чтение" производится прием сообщения, предназначенного для абонента 5. Включение узла 1.P сравнения происхолит по переднему фронту изменения сигналя состояния триггера последней К-й секции блока

6.(Р-1) регистров из состояния "Свободен" в состояние "Занят". Абонент

5 анализирует состояние сигнала

Сной ня своем управляющем входе.

Обнаружив переход сигнала в нулевой уровень, абонент 5 производит прием сообщения и вырабатывает сигнал подтверждения приема "Принято, который поступает в блок 2 управления и узел 1 сравнения. После этого сигнал Свои переходит в состояние высокого уровня, я блок 2.P управления вырабатывает сигнал "Установка", который устанавливает триггер 1 6 состояния последней К-й секции блока

6.(P-1) регистров в состояние ."Свободен", При обнаружении невостребованного сообщения, циркулируемого по магистрали, узел 1 сравнения вырабаты.вяет сигнал "Оповещение" нулевого уровня, который поступает на третий управляющий вход абонента 5, Абонент

5 анализирует состояние сигнала "Оповещение" и,обнаружив переход сигнала в нуленои уровень, производит прием .невостребованного сооЬщения и вырабатывает сигнал подтверждения приема "Принято". После этого сигнал !!Оповещение!! переходит в состояние высокого уровня,. а блок 2.P управления вырабатывает сигнал "Устянов1571605 ка", который устанавливает триггер состояния последней К-й секции блока 6.(P-1) .регистров в состояние

"Свободен".

В режиме "Передача" осуществляется запись сообщения с выхода блока 6.(Р- 1) регистров в блок 6.Р регистров. При этом узел 1,Ð сравнения . вырабагывает сигнал "Чужой" нулевого уровня на своем втором выходе, Включение узла 1.Р сравнения аналогично, как в режиме "Чтение", Если триггер .состояния первой секции блока 6.Р передачи находится в со стоянии "Свободен" и блок 7.P при оритета выработал сигнал "Выбор-0", то блок 2.Р управления вырабатыва-i ет сигналы: "Запись", который разрешает запись сообщения .из блока 6.(Р-1) в блок 6.Р регистров; "Установка" — для перевода сигнала "Чужой" в состояние высокого уровня и установки триггера состояния последней

К-й секции блока 6.(P-1) регистра .в состояние "Свободен", Информационные пакеты перемещаются по кольцевому каналу последовательно, перемещаясь от одного абонента к друГому. При первом прохождении пакета через мониторное устройство происходит инвертирование бита контроля нз нуля в единицу.Если адресная часть пакета искажается в результате помех и не позволяет приемнику и источнику информации идентифицировать его, то пакет,пройдя по кольцевому каналу, повторно подойдет к мониторному устройству.

Узел 1. 1 сравнения анализирует состояние бита контроля в пакете, находящемся в блоке 6.М регистров, и при обнаружении его значения рав/ ным единице, на своем четвертом управляющем выходе вырабатывает сигнал Удалить", который поступает на пятый управляющий вход блока 2.1 управления, Ьлок 2.1 вырабатывает сиг «ал 1 Установка!1, который переводит сигнал "Удалить" в пассивное состояние и устанавливает триггер состояния последней К-й секции бло,.ка 6.M регистров в состояние "Свободен". Таким образом, происходит удаление из канала всех неопознанных пакетов информационных сообще.н

HHA

4 О

Щ

Формула иэ обретения

Устройство для подключения абонен-. тов к вычислительной сети, содержащее узел сравнения, блок управления, мультиплексор и регистр адреса, первые информационные входы мультиплексора и узла сравнения соединены с первым информационным входом устройства, второй информациионный вход мультиплексора является вторым информационным входом устройства, выход регистра адреса соединен с вторым информационным входом узла сравнения и третьим информационным входом мультиплексора, первый выход блока управления является выходам подтверждения приема устройства, первый выход узла сравнения — выходом готовности наличия информации для абонента устройства, второй выход узла сравнения соединен с входом требования передачи пакета без приема информации блока управления, первый вход узла сравнения является входом требования приема пакета устройства, второй вход узла сравнения и вход готовности блока управления соединены с входом индикации окончания приема информации устройства, вход требования передачи блока управления соединен с входом наличия информации для передачи устройства, третий выход узла сравнения является выходом оповещения о невостребованных пакетах устройства, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целып повышения производительности эа счет исключения невостребованных пакетов, в него введен блок регистров, причем выход мультиплексора соединен с информацоинным входом блока регистров, второй выход блока управления является выходом установки устройства и входом установки узла сравнения, третий выход блока управления соединен с входом записи блока регистра, первый вь«ход которого соединен с входом состояния блока управления, вход установки блока регистров соединен с входом установки устройства, четвертый выход узла сравнения соединен с входом требования удаления пакета блока управления, второй выход блока регистров соединен с выходом наличия пакета для передачи устройства, третий вывыход блока регистров является ин9 1571605 1О формационным выходом устройства, чет- единен с управляющим входом мульти— вертый выход олока управления со- ллексора.

ЯОнюосс сВободен

Составитель В. Бородин

Редактор И.Келемеш Техред M.Õoäàíè÷ Корректор JI.Áåñêèä

Заказ 1513 Тираж 573 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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

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