Двухвходовое устройство приоритета

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для управления доступом к общему ресурсу двух активных устройств вычислительной системы. Цель изобретения - расширение области применения за счет реализации циклической дисциплины обслуживания запросов, позволяющей предоставлять приоритет более коротким запросам в случае, когда длительность обслуживания запросов заранее не известна. Достижение цели обеспечивается введением в двухвходовое устройство приоритета новых связей между элементами, что позволяет увеличить количество обслуженных запросов за время работы общего ресурса за счет квантования времени обслуживания запросов. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s G 06 F 9/46

НОЕ ПАТЕНТНОЕ

ССР

СР) г е

НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ч

P т и

Ц зв

"к н с ее

ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I) 4912386/24

2) 20.02.91

6) 30.08.93. Бюл. М 32

2) В,В.Туравинин, В.B.Ìàæíèêîs, H,Ази и А.П,Орлов (6) Авторское свидетельство СССР

1269132, кл. 6 06 F 9/46, 1986.

Авторское свидетельство СССР

1589276, кл. G 06 F 9/46, 1990.

Липаев В.В., Яшков С.Ф. Эффективн сть методов организации вычислительног процесса в АСУ. М.: Статистика, 1975, с 48, 49. (4) ДВУХВХОДОВОЕ УСТРОЙСТВО ПРИО ИТЕТА

1

Изобретение относится к области выслительной техники и может быть испольвано для управления доступом к общему сурсу двух активных устройств вычислиьной системы.

Цель изобретения — расширение области именения устройства за счет реализации клической дисциплины обслуживания, поляющей предоставлять приоритет более ротким" запросам в случае, когда длительть обслуживания запросов заранее не изтна.

На чертеже приведена функциональная ма устройства.

Устройство содержит генератор имьсов 1,элементы И 2-5.схему сравнения егистр 7, триггер 8, элемент ИЛИ 9, счет10, элемент HE 11, элемент И-HE 12, ды 13, 14, группу кодовых входов 15, оды 16, 17. (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для управления доступом к общему ресурсу двух активных устройств вычислительной системы. Цель изобретения — расширение области применения за счет реализации циклической дисциплины обслуживания запросов, позволяющей предоставлять приоритет более "коротким" запросам в случае, когда длительность обслуживания запросов заранее не известна. Достижение цели обеспечивается введением в двухвходовое устройство приоритета новых связей между элементами, что позволяет увеличить количество обслуженных запросов за время работы общего ресурса за счет квантования времени обслуживания запросов. 1 ил.

Изображенные на чертеже элементы устройства соединены следующим образом.

Первый вход 13 устройства соединен с первыми входами первого элемента И 21 и элемента И-НЕ 12, второй вход которого соединен со вторым входом 14 устройства и первым входом второго элемента И 3, выход которого соединен со вторым выходом 17 устройства, выход первого элемента И 2 соединен с первым выходом 16 устройства, выход генератора импульсов 1 соединен с первыми входами третьего элемента И 4 и четвертого элемента И 5, выход которого соединен со счетным входом счетчика 10, группа выходов которого соединена со второй группой входов схемы сравнения 6, первая группа входов которой соединена с группой выходов регистра 7, группа входов которого является группой кодовых входов

15 устройства, выход схемы сравнения 6

1837289 соединен со входом обнуления счетчика 10 и третьим входом элемента И-НЕ 12, выход которого соединен с третьими входами второго элемента И 3 и первого элемента И 2, второй вход четвертого элемента И 5 соединен со входом элемента НЕ 11, выход которого соединен со вторым входом третьего элемента И 4, выход которого соединен со счетным входом триггера 8, единичный и нулевой выходы которого соединены со вторыми входами соответственно первого элемента И 2 второго элемента И 3, второй вход элемента ИЛИ 9 соединен с выходом первого элемента И 2 и входом установки в единицу триггера 8, вход установки в ноль которого соединен с выходом второго элемента И 3 и первым входом элемента ИЛИ

9, выход которого соединен со входом элемента НЕ 11.

Устройство работает следующим обра- 20 зом.

В исходном состоянии счетчик 10 находится в нулевом состоянии, на регистре 7 установлен код величины кванта времени обслуживания, на входах 13, 14 установле- 25 ны нулевые сигналы. Триггер 8 переключается из одного состояния в другое по мере поступления импульсов от генератора 1 через элемент И 4. В случайные моменты времени на входы 13 и 14 устройства поступают 30 запросы (единичные сигналы) на обслуживание. Запрос присутствует на соответствующем входе до окончания его полного обслуживания.

Рассмотрим работу устройства при наи- 35 более cno>,;ной ситуации, когда одновременно поступили запросы на вход 13 и вход

14. Допустим, что триггер 8 в момент поступления запросов находился в единичном состоянии. В этом случае на обслуживание 40 будет принят запрос, поступивший по входу

13, т.к. элемент И 2 окажется открытым по третьему входу единичным сигналом с выхода элемента И-НЕ 12 (т,к, на его третьем входе имеется нулевой сигнал с выхода схе- 45 мы сравнения 6), а по второму входу единичным сигналом с единичного выхода триггера 8. Таким образом, на выходе 16 устройства установится единичный сигнал с выхода элемента И 2. Этот же сигнал, посту- 50 пив на вход установки в единичное состояние триггера 8, обеспечит удержание в единичном состоянии триггер, а через элементы ИЛИ 9 и НЕ 11 закроет элемент И 4 по второму входу, прекратив этим подачу им- 55 пульсов с генератора 1 на счетный вход триггера 8.

С момента появления единичного сигнала на выходе 16 начинается обслуживание общим ресурсом запроса, поступившего на вход 13, а время его непрерывного обслуживания будет учитываться на счетчике 10, так как.единичный.сигнал с выхода элемента ИЛИ 9 откроет по первому входу элемент И 5, через первый вход которого на счетный вход счетчика 10 начнут поступать счетные импульсы с генератора 1.

После того, как на группе выходов счетчика

10 появится код, равный коду, записанному в регистре 7, с выхода схемы сравнения 6 единичный сигнал (длительность которого будет указана ниже) сбросит счетчик 10 и поступит на третий вход элемента И-НЕ 12 и, т,к. на двух других его входах уже имеются единичные сигналы, на выходе этого элемента появится нулевой сигнал, который закроет по третьим входам элементы И 2 и И

3, обеспечив поступление нулевых сигналов с их выходов на установочные входы триггера 8 и закрывание через элемент ИЛИ 9 по второму входу элемента И 5, чтобы счетные импульсы не поступали на счетчик 10, а единичным сигналом с выхода элемента НЕ 11 откроется элемент И 4 и очередным импульсом с генератора 1 триггер 8 переключится в нулевое состояние. К этому ломенту единичный сигнал с выхода схемы сравнения 6 закончится (его длительность рассчитывается как сумма времен срабатывания элементов 12, 2, 9, 11, 4 и периода следования импульсов генератора 1) и на выходе элемента И-НЕ 12 появится единичный сигнал, что приведет к срабатыванию элемента И 3, т.к. триггер теперь находится в нулевом состоянии. Далее работа устройства осуществляется аналогично вышеописанному и, таким образом, обеспечивается выделение кванта времени обслуживания запросу, поступившему по входу 14. Если в течение очередного кванта обслуживание одного из запросов полностью закончилось, т.е. на соответствующем входе 13 или 14 появится нулевой сигнал, то устройство перейдет к обслуживанию дру-ого запроса, причем если в очереди на обслуживание стоит только один запрос (только на одном из входов имеется единичный сигнал), то прерывание обслу>кивания этого запроса не наступает и ему выделяется еще квант времени.

Таким образом, предлагаемое устройство реализует циклическую дисциплину обслуживания запросов, обеспечивая приоритет запроса>л с малой длительностью обслу>кивания при априорной неопределенности времени, требуемого для обслуживания этих запросов, Такое обслуживание запросов приводит к максимизации (при правильном выборе величины кванта) количества обслуженных общим ресурсом (OP) запросов за время его работы.

1837289

В связи с тем, что предлагаемое устройтво не создает экономии, а дает иной полоительный эффект — позволяет увеличить ,оличество обслуженных запросов общим есурсом, проведем сравнительный анализ редлагаемого и базового устройства, в ка естве которого выбрано двухвходовое устойство приоритета (1), поскольку оно аиболее эффективно реализует функции бслуживания запросов с заранее неизветными требуемыми длительностями обслу<ивания.

Проанализируем количество обслуженых запросов в вычислительной системе, одержащей два абонента и общий ресурс

1- например, процессор за интервал време и, равный 6 условным единицам.

Пусть к началу анализируемого интерала одновременно поступило два запроса: ервый от первого абонента, требующий 8 диниц времени обслуживания, а второй— т второго абонента, требующий 2 единицы ремени обслуживания.

При использовании базового устройста в вычислительной системе с вероятнотью 0,5 за анализируемый интервал ремени полностью будет обслужен один алрос (от второго абонента), и с вероятнотью 0 5 — ни одного запроса, т.е. в среднем читает 0,5 запроса.

При использовании предлагаемого ус"- ойства, считая, что квант обслуживания раен одной единице времени и затратами на рерывание OP от обслуживания одного бонента на обслуживание другого абонена можно пренебречь, полностью с вероятостью 1 будет обслужен один запрос (от торого абонента).

Таким образом, относительный выигрыш в количестве обслуженных запросов ри использовании предлагаемого устройтва по сравнению с базовым составит 100

1 — 0,5) - 50%.

Формула изобретения

Двухвходовое устройство приоритета, Содержащее генератор импульсов, первый, 20 тем, что, с целью расширения области применения за счет реализации циклической

40

15 второй, третий, четвертый элемент И, схему сравнения, регистр, триггер, элемент ИЛИ, счетчик и элемент И-НЕ, причем первый запросный вход устройства соединен с первыми входами первого элемента И и элемента

И-НЕ, второй вход устройства соединен с первым входом второго элемента И, выход генератора импульсов соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, выход которого соединен со счетным входом счетчика, первая группа входов схемы сравнения соединена с группой выходов регистра, группа информационных входов которого является группой кодовых входов устройства; инверсный выход триггера соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с сходом элемента НЕ, о т л и ч а ю щ е е с я дисциплины обслуживания запросов, позволяющей предоставлять приоритет более коротким запросам в случае, когда длительность обслуживания запросов заранее не известна, в нем второй запросный вход устройства соединен с вторым входом элемента И-НЕ, выход третьего элемента И соединен со счетным входом триггера, единичный выход которого с оединен с вторым входом перього элемента, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом первого элемента И и входом установки в "1" триггера, и является первым выходом устройства, вход установки в "0 триггера соединен с выходом второго элемента И и является вторым выходом устройства, выход элемента

И-НЕ соединен с третьими входами первого и второго элементов И, третий вход элемента И-НЕ соединен с выходом схемы сравнения и с входом сброса счетчика, группа выходов которого соединена с второй группой входов схемы сравнения, выход элемента

ИЛИ соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход элемента НЕ соединен с вторым входом третьего элемента И.

1837289

Составитель В,Туравинин

Техред М.Моргентал Корректор C.Пекарь

Редактор H.Êîëÿäà

Произ ственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2865 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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