Многоканальное устройство для обслуживания запросов

 

(72) Авторы изобретения

В. Л. Фролова, В. П. Костромитин, В. H. Рыжевни и О!:С- Чугреев (/ (. . -: l

5, 1

r.

1 (7! ) Заявитель (54) ИНОГО1(АНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ

ЗАПРОСОВ

Изобретение относится к вычислитель: ной технике и может быть испопьзовано, например, в системах сопряжения процессоров .и блоков памяти.

Известно многоканальное устройство приоритета,, соцержащее группу каналов, элементы И, ИЛИ, HE. Существует цва режима работы устройства: режим послецовательного опроса и приоритетный режим. В режиме после цова тельн ого опроса после окончания запроса обслуженного источника информации сигнал опроса распространяется на следующий канал, который обслуживает источник запросов меньшего приоритета. В приоритетном режиме после снятия запроса or отрабо тавшего источника информации опрос начинается с канала, который обслуживает источник информации с наивысшим приоритетом (1 ) .

Нецостатком устройства является то, что во всех режимах оно работает по

1 принципу. жесткого, ранее заданного приоритета. При этом не учитывается время поступления запросов, так как ocyulecr» ,вляется последовательное сканирование источников запросов в зараннее зацанной послецовательности. Режимы работы отличаются только изменением начальных по5 зиций сканирования.Это приводит к взаимным блокировкам запросов, снижает быстродействие устройства и не позволяет провс цить аналитические расчеты параметров процесса обслуживания. Для работы ycr

10 ройства нужны специальные служебные циклы: установка в исходное положение и опрос канала. Это также снижает быстродействие и нацежность устройства.

Слецовательио, устройство не может ме!

5 нять поряцок обслуживания и всегда работает по принципу зацанного, жесткого приоритета.

Наиболее близким к прецлагаемому

20 по технической сущности технического решения является многоканальное уст ройство цля обслуживания запросов, содержащее группу послецовательно соециненных каналов, кажцый из которых со911828 держит цве группы элементов И и эле мент ИЛИ, причем первые входы элементов И первой группы кажцого канала соединены с соответствующими входами запросов устройства, инверсные вхоцыс выхоцами соответствующих элементов

И второй группы, группа инверсных вхоцов соответственно - с выхоцами элементов И первой группы, а выхоцы - с первыми инверсными входами соответствую- f0 щих элементов И и входами элемента

ИЛИ того же канала, выхоц которого соI ецинен со вторыми входами элементов И первой группы.цругих каналов, выходы элементов И первой группы поцключены к выходам устройства. Канал может зафиксировать оцин запрос. Запросы передаются на обслуживание в соответствии с поряцком их поступления во времени, т.е. осуществляется принцип простой

20 очереци (2 )..

Однако порядок простой очереди не является всегца оптимальным. Запросы могут отличаться цруг от друга сроч25 ностью, важностью соцержания сообщения, а также длительностью самих запросов и состоянием всей системы.

Нецостатком известного устройства является ограниченность функциональных

30 возможностей, так как DHO осуресгвляет работу только по одному правилу простой очереци и не может динамически изменять правило обслуживания запросов, что привоцит к сниже..ию производительности вычислительного комплекса, гце устройство используется.

Цель изобретения — расширение oF>ласти применения устройства за счет обеспечения учета параметров самих за40 просов при выборе их цля обслуживания.

Г оставленная цель цостигается тем, что в многоканальное устройство, ñoèåðжащее группу каналов, группа запросных входов которых соединена с группой за»

45 просных входов устройства, -ая группа блокирующих входов 4-го канала (1= (,М

$ = (, g,..., j- () соединена с группой выхоцов -го канала, выхоц разрешения

В

-ro канала поцключен к первому управляющему входу (4 +1)-го канала и

50 второму управляющему вхоцу (-1)-ro канала, группа информационных.вхоцов (1 +1)-го канала соецинена с группой выхоцов (1 +2)-го канала, группа выходов первого канала является группой выхоцов устройства, введен узел управления, элемент ИЛИ, цве группы элементов И и группа элементов ИЛИ, причем группа запросных и управляющих входов узла управления соецинены соответственно с группами запросных и управляющих входов устройства, группы выходов с. первыми входами соответствующих элементов И первой группы, выходы которых подключены к первым вхоцам соответствующих элементов ИЛИ группы, выхоцы которых соецинены с группой ин» формационных входов первого канала, а вторые входы - с выхоцами соотве ствуюших элементов И второй группы, первые вхоцы которых подключены к группе выходов второго канала, а вторые входы — к первому вхоцу элемента ИЛИ и входу узла управления, выход которо

r o соецинен с вторыми вхоцами элементов И первой группы, второй вхоц и выхо ц элем ен та ИЛИ поцключен ы со отв е тственно к выхоцу разрешения второго канала и второму управляющему вхоцу первого канала.

Узел управления соцержит группу элементов И, элемент ИЛИ и элемент НЕ, причем первые и вторые вхоцы элементов

И группы соединены с одноименными входами запросной и управляющей групп вхоцов узла, выхоцы - с группой выхоцов узла и соответствующими вхоцами элемента ИЛИ, выход которого соецинен с первым выхоцом узла и через элемент НЕ со вторым выхоцом узла., Канал соцержит цве группы элементов И и элемент ИЛИ, причем выхоц

g -ro элемента И первой группы соецицен с g -ым выходом канала, с $ -ым входом элемента ИЛИ, g -ым вхоцом

-ой группы инверсных вхоцов t(-го элемента И первой группы (1К=N И,Kg4 ) и первым инверсным вхоцом j -го элемента И второй группы, второй инверсный вход и прямой вхоц которого соединены соответственно с -ым информационным вхоцом канала и вторым уп/ равляющим вхоцом канала, а выхоц — с инверсным входом 4 -го элемента И

l первой группы, первый прямой вход которого соецинен с -ым запросным sxoцом канала, второй прямой вход - с первым управляющим вхоаом канала, 1 -ый выхоц 4 --ой инверсной группы входов с 1 -ым входом ) -ой группы блокирующих входов.канала (g = 1, 2, ", 1 в 4 ), выход элемента ИЛИ соединен с раз» решающим выхоцом канала.

На чертеже прецставлена блок-схема устройства для случая трех каналов.

Устройство включает каналы 1-3, кажцый из которых соцержит элементы

И 4-6 первой группы, элемент ИЛИ 7 и элементы И 8-10 второй группы, запросные входы 11-13 устройства, выходы

14-16 устройства, запросные входы 1719 каналов, информационные(сигнальные) 5 входы 20-22 каналов, первый управляющий вход 23 каналов, выходы 24-26 кана- м лов, разрешающий выкоа 27, второй управляющий вход 28 канала; элементы И 29»

31, элемент ИЛИ 32, элемент НЕ 33, элементы И 34-36 первой (дополнитель- ной) группы, элементы И 37-39 второй (дополнительной) группы, элемент ИЛИ

40, элементы ИЛИ 41-43 группы и уп равляющие входы 44-46 устройства, элементы И 29-31, элемент ИЛИ 32 и элемент HE составляют узел 47 управления.

Устройство работает следующим образом. го

Каналы 1-3 связаны в последовательную цепь. Каждый канал является звеном цепи. На входы 17-19 каналов и на первые вхопы элементов И 29-31 поступают запросы с запросных входов 11-13.

Кажаый канал может фиксировать только опии запрос. При поступлении на входы канала одновременно группы запросов канал фиксирует с равной вероятностью опии запрос из группы. зо

После того, как канал 1 зафиксировал запрос, этот запрос с соответствующего выхода устройства без задержки поступает на обслуживание. При этом остальным каналам сигналом с выхода канала 1 запрещается принимать уже зафиксирован ный запрОс.

Когда канал фиксирует запрос, на его выходе 27 устанавливается разрешающий потенциал, который поступает на следующий в цепи канал и разрешает следующему каналу принимать очередной запрос.

Так осуществляется занесение запросов в очередь в цоряаке их поступления. Так как выхоаы элементов И 8-10 канала 4 соединены со входами элементов И 4 6 данного канала, то это разрешает воздействовать íà входы первого в паре канала только тем запросам, которые зафиксированы каналами этой пары и с которы ми связаны элементы И 8-10, а воэаей ствие всех других запросов запрещено.

Если освобождается первый канал иэ пары, то в него может переместиться только запрос из следующего за ним канала.

Описанная работа устройства обеспечивает обслуживание по правилу простой очереди, т.е. первым пришел - первым обслужен, вторым пришел - вторым обслу28 6 жен и т.а. Для изменения поряака обслуживания запросов аостаточно, чтобы на > управляющие вхопы 44-46 устройства поступил управляющий потенциал (команаа or управлявшего процессора). С помощью команаы определяется, какой запрос, (с какого запросного входа устройcrBB) должен быть немедленно обслужен после того, как окончится обслуживание текущего запроса, зафиксированного первым каналом. Определенный с помсщью команды запрос аолжен обслуживаться вместо запроса, зафиксированного вторым каналом, как бы вне очереаи. Для этого отключается сигнальная связь межпу вторым и первым каналами, и включается аналогичная связь межпу выходами элементов И 29-31. При этом не нарушается очередность остальных запросов, в том числе и запроса, зафиксированного вторым каналом. Не нарушается прием вновь поступающих запросов. Изменение дисциплины обслуживания не вносит временных задержек. Практически возможно любой запрос (как ранее принятый каким-либо кана!юм, так и только что появившийся на запросных входах устройства) обслуживать как внеочереаной.

При этом не нарушается обслуживание текущего первоочереаного запроса. Отсутствие команды на управпяюших входах устройства означает, что обслуживание ведется по правилу простой очереди.

Таким образом можно гибко, без зааержек, т.е. динамично менять порядок обслуживания запросов.

Пусть на вхоаы 11-13 поступили запросы, которые приняты соответственно каналами 1-3.

С выхопа устройства 14 запрос, принятый первым каналом, поступает на обслуживание. На управляющие входы 4446 поступает команда 001, т.е. запрос, принятый каналом 3, (третий в очереди) необходимо обслужить по окончании обслуживания текущего: запроса (со вхо-! да 1Ц. На выходе элемента И 31 устанавливается потенциал, который через. элемент ИЛИ 32 поступает на входы элементов И 37-39, благодаря чему запрещается связь между вторым и первым каналами. С выхода элемента HE 33 поступает разрешающий потенциал на входы элементов И 34«36, благодаря чему устанавливается связь через элементы ИЛИ 41-43 между узлом 47 управления и первым каналом. После окон чания обслуживания запроса, поступившего по запросному входу 11, поступает

9 11528

40 на обслуживание запрос с запросного вхоца 13, а запрос, принятый вторым каналом с запросного вхоца устройства 12, продолжает ожидать обсдуживания. При этом в ка н але 1 ср аб а тын ае т элемент

И 6 и с выхоца 16 приоритетный запрос поступает на обслуживание. Канал

3 освобожцается от запроса и будет готов к приему. следующего запроса.

Потенциал с выхоца элемента ИЛИ

32 поступает также на вхоц элемента.

ИЛИ 40. Выход элемента ИЛИ 40 соединен с входом 23 канала 1. Благоцаря этому исключена возможность на рушения работы в том случае, когда во время .поцготовки обслуживания приоритетного запроса буцет снят запрос, зафиксированный каналом 2.

После окончания обслуживания приоритетного запроса устройство процолжает обсдуживание оставшихся запросов по правилу простой очереци. Команца, определяющая приоритетный запрос, может сохраняться без изменений на входах устройства. Тогца выбранный запрос всегда обслуживается вне очереци.

Таким образом, прецлагаемое устройство позволяет обеспечить обслуживание вхоцных запросов по правил :. первым пришел — первым обслужен, а также выцелять приоритетные запросы для обслуживания их вне очереци, что и позволяет расширить область применения устроNcтва.

Формула изобретения

1. Многоканальное устройство цля обслуживания запросов, содержащее группу каналов, группа запросных вхоцов которых соединена с группой запросных вхоцов устройства, -ая группа блокирующих входов 1-го канала (4=,н1;)=Я, 45

) соецинена с группой выходов

-го канала, выхоц разрешения (-го канала подключен к первому управляющему входу (j + 1) -го канала и второму упр авляющему входу (1 -1) -r o канала, 50 группа информационных входов (1 +1)го канала соецинена с группой выхоцов (1 +2)-го канала, группа выходов первого канала является группой выходов устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства, в него ввецены узел управления, элемент ИЛИ, цве груп5

t0

20 пы элементов И и группа элементов ИЛИ, причем группа запросных и управляющих вхоцов узла управления соединены соответственно с группами запросных и управляющих вхоцов устройства, группа выходов - с первыми входами соответ ствующих элементов И первой группы, выхоцы которых поцключены к первым входам соответствующих элементов ИЛИ группы, выходы которых соединены с группой информационных входов первого канала, а вторые входы — с выходами соответствующих элементов И второй группы, первые входы которых подключены к группе выхоцов второго канала, а вторые входы - к первому входу элемента ИЛИ и входу узла управления, выход которого соединен со вторыми входами элементов И первой группы,. второй вхоц и выхоц элемента ИЛИ подключены соответственно к выходу разрешения второго канала и второму управляющему вхоцу первого канала.

2. Устройство по п.l, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, узел управления соцержит группу элементов И, элемент

ИЛИ и элемент НЕ,.причем первые и вторые вхоцы элементов И группы соединены с оцноименными вхоцами запросной и управляющей групп входов узла, выходы - с группой выходов узла и соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым выходом узла и через элемент НЕ со вторым выходом узла.

3, Устройство по п.l, î r л и ч а ющ е е с я тем, что канал соцержит цве группы элементов, И и элемент ИЛИ, причем выхоц l -го элемента И первой

1 группы соединен с 1-ым выхоцом канала, 1 -ым входом элемента ИЛИ, - ым входом 1 -ой группы инверсных входов

I(-го элемента И первой группы (1,К= /,H p

К 44 ) и первым инверсным входом -ro элемента И второй группы, второй инверсный вход и прямой вхоц которого соединены соответственно с g -ым информационным вхоцом канала и вторым управляющим вхоцом канала, а выхоц с инверсным входом 1-го элемента И первой группы, первый прямой вход которого соединен с -ым запросным входом канала, второй прямой вход - с первым управляющим входом канала, 4 -ый вхоц «ой инверсной группы вхоцовс 1 -ым вхоцом -oN группы блокиру ющих входов канала (J =1,2,..., < -1), 10

9 11528

Ф4 4 ФЮ р/р д выход элемента ИЛИ соединен с разрешающим выходом канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

ВНИИПИ Заказ 1130/41

Тираж 7 32 П одп исное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород,уп.Проектная,4

1. Авторское свидетельство СССР

М 596948, кл. 6 06 F 9/18, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке No 2414570/18-24, кл. 606 Г 9/18, 1976 (прототип).