Устройство циклического приоритета

(дн ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИДЕТЕПЬСТ АВТОРСКОМ Бюл. 9 27ехнической кибернет к, В.Е.Чернявский 8,8)свидетельство СССР 0 06 Р 9/46, 1984, идетельство СССР С 06 Г 9/46, 1983.(57) Изобретениетельной технике,ствам для приоритзапросов, и можетв многопроцессорньонно-вычислительнь ЧЕСКОГО ПРИОРИ тносится к вычисли именно к устройтного обслуживания быть использовано х ЭВМ и информацих системах для обГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Институт тки АН БССР(56) АвторскоеВ 198522, кл.Авторское. св11 у 1126960, кл,служивания запросов абонентов на магистраль передачи данных и другиеразделяемые ресурсы. Цель изобретения - повьппение быстродействия устройства за счет параллельного анализа запросов. Устройство циклическогоприоритета содержит регистр, элементНЕ и два узла анализа запросов, каждый из которых имеет две группы элементов НЕ, два элемента И, (И+2)групп элементов И (2 И - число запросных входов устройства), группу элементов ИЛИ-НЕ, элемент ИЛ 1-НЕ, элемент развязки. Устройство позволяетобслуживать запросы как в циклическом режиме (тогда в каждом цикле уст- аройства в регистр заносится код запроса, поступиншего на обспуиинание), Ятак и в приоритетном режиме(информа,ция в регистре не меняется). 1 ил., С,1 табл.1411746 составитель М.СорочанП,Гереши Техред М. Ходанич Корректор Л,Патай еда б 55/4 Подписи ета СССР с 70 За о коми йиот нн еское предприятие, г. Ужгород, ул. Проек Производственно и В 1 ИИПИ Государст по делам изоб13035, Москва, Жтени Раушска рытии аб., д. 4/Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройствам для приоритетного обслуживания, запросов, и может быть использованов многопроцессорных ЭВМ и информаци онно-вычислительных системах для при оритетного обслуживания запросов абонентов на магистраль передачи данныхи другие разделяемые ресурсы. 10Цель изобретения в повышен быстродействия, устройства за счет парал"лельного анализа запросов.На чертеже представлена функцио нальная схема предлагаемого устройства,Устройство содержит регистр 1,.элемент НЕ 2, узлы 3 и 4 анализа запросов, первую группу элементов НЕ 5,вторую группуэлементов НЕ 6, (Б+2)-ю 20группу иэ М элементов И 7, первый ивторой 9 элементы И, (Б) групп по, элементов ИЛИ-НЕ 14, элемент 15 раз вязки, (М=ХояБ).На чертеже обозначены запросные .входы 16 устройства, адресные входы 3017 узлов анализа запросов, адресныивыход 18 устройства, информационныйвыход 19 устройства, первый 20, второй 21 и третий 22 информационные вы ходы узлов анализа запросов.35Устройство обеспечивает режим циклического обслуживания источников запросов и режим приоритетного обслужи,вания.Для обоих режимов значение текущего кода приоритета, поступающего поадресным входам 17 в узлы 3 и 4 анализа запросов с выходов регистра 1,определяет порядок распределения приоритетов по запросным входамЕсли 45величина кода текущего приоритета равна А 6 1 0,2 Б, то номера запросныхвходов в порядке убывания их приоритетов (приоритетный ряд) располагаются следующим образом; А+1,А+22 Б,1,2А.Если А=О, то приоритетный ряд имеет вид 1,2. 2 Б; если А=З, приоритетный ряд имеет вид 4,5,62 Б,1,2,3,55В результате срабатывания устрой-,ства разрешение будет дано запросномувходу, имеющему высший приорйтет среди входов, выставивших сигналы запросов. При этом на информационном выходе 19 появляется логический нуль (свидетельствующий о наличии на входахустройства по меньшей мере одного запроса), а на адресном выходе 18 устройства будет выработано двоичное число, соответствующее номеру входа,получившего разрешение на обслуживание. При этом входам с номерами 1(2 Б) на выходе 18 устройства соответствуют числа 1 - (2 Б), а входус номером 2 Б - число О,В режиме приоритетного обслуживания в регистрефиксируется значение А, которое не изменяется в процессе работы устройства и определяетпостоянное распределение приоритетовзапросных входов,В циклическом режиме работы содержимое регистра 1 обновляется в каждом такте работы устройства. Номервхода, получившего разрешение на обслуживание в текущем такте, с выхода18 заносится в регистр 1 по тактовому синхроимпульсу (не показано), чтообеспечивает перераспределение приоритетов в последующем такте. При этомзапросному входу, получившему разрешение в предыдущем такте, в следующем также присваивается наименьшийприоритет,Устройство обеспечивает циклический режим обслуживания, гарантируяполучение разрешения входу, выставившему сигнал запроса не более, чемчерез 2 Бтактов работы устройства., Устройство работает следующим образом.В каждом узле анализа запросовимеются три схемы выбора. Первая состоит из элементов И 10, группы элементов И 7 и элемента И 8. Вторая итретья схемы выбора состоят из элементов И 12 и 11 соответственно,При 0А ( Б устройство работает следующим образом.Так как А Б, то (М+1)-й разрядадресного входа 17 узла 3 анализазапросов равен единице, а узла 4 анализа запросов - нулю, Эти сигналысоответственно поступают на входывсех элементов И первых схем выбораузлов 3 и 4. В результате первая схема выбора узла 4 закрыта, а срабатывание первой схемы узла анализа 3разрешено. Кроме того, заданное значение (М+1)-го разряда закрывает тре"тью схему выбора узла 4 анализа ивторую схему выбора узла 3 анализа,Первая схема выбора узла 3 выделяет запрос с наименьшим номером Миз диапазона А1 И, вторая схема5выбора узла 4 - из диапазона ИК2 И, а третья схема выбора узла 3 -из диапазона 1КА,Если существует значение М из диапазона А К 1, то на выходе поменьшей мере одного элемента И перво схемы выбора появляется единичны сигнал. Этот сигнал поступаетна вход элемента ИЛИ-НЕ 14, что приводит к появлению нулевого сигналана информационном выходе 20 узла 3анализа. Этот нулевой сигнал поступает на входы всех элементов И второ и третьей схем сравнения обоихузлов, закрывая их, Таким образом,на входы элементов ИЛИ-НЕ 14 обеихузлов поступает единственный единичны сигнал с выхода элемента И только с первой схемы выбора узла 3 анализа. Согласно описанным связям этоприводит к появлению кода К на адресном выходе 18 устройства.Если же значение К в диапазонеА КИ отсутствует, то первая схемавыбора узла 3 закрыта.Предположим, что значение К принадлежит диапазону ИК 2 И. В этомслучае на выходе элемента И 9 узла4 анализа запросов присутствует логически нуль, которы закрывает третью схему выбора узла 3. Таким обра-эом, единственной схемой, на выходекоторой появляется единичный сигнал,является вторая схема выбора узла 440анализа запросов. Этот единичный сигнал приводит к появлению на адресномвыходе 18 устройства кода, соответствующего запросу с номером К.В случае, когда значение Е не принадлежит диапазону АК2 И, на выходе элемента И 9 узла 4 будет логическая единица, и третья схема выбораузла 3 становится единственной схемойвыбора, готовой к работе. При появлении запроса с номером 1 К А на выходе К-го элемента И 11 узла 3 появляется единичный сигнал, который приводит к появлению кода К на адресномвыходе 18 устройства.В случае:, когда на входах устройства отсутствуют запросы, на информационном выходе 19 устройства будетединичный сигнал,В случае ГА2 И первая схема выбора узла 4 анализа запросов осуществляет выбор запроса в диапазоне АК 23. Если же запрос из такого диапазона отсутствует, то.вторая схемавыбора узла 3 осуществляет поиск вдиапазоне 1КИ, Если же запросанет и в этом диапазоне, то третьясхема выбора узла 4 осуществляет поиск запроса в диапазоне Б+М А.Связи между элементами в устростве при И=8 приведены в таблице,П р и м е р. Иэ регистра 1 поступает код А=0010, а запросы поступилина первый и десятый входы.Так как АИ, то разрешение на работу будет у первой и третьей схемвыбора узла 3 анализа и второй схемывыбора узла 4. Однако, так как запрос с номером К в диапазоне А=2Е8=И отсутствует, то ни один из эле"ментов первой схемы выбора не срабатывает. А так как запрос поступил навход с номером И1=102 И, то навыходе элемента И 9 узла 4 будет логический нуль, который закрывает третью схему выбора узла 3 анализа запросов,Таким образом, единичный сигнал будет только на выходе десятого элемента И второй схемы выбора узла 4 анализа, Этот сигнал в соответствии спроложенными связями поступает на выходы первого и третьего элементовИЛИ-НЕ 13 группы, что приводит к появлению кода 1010 =1 О, на адресномвыходе 18 устройства,Формула изобретенияУстройство циклического приоритета, содержащее регистр, информационные входы которого соединены с груп-, пои адресных выходов устройства, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия эа счет параллельного анализа запросов, устройство содержит элемент НЕ и два узла анализа запросов, каждый из которых содержит первую группу из И=2 элементов НЕ (2 И - количество запросных входов устройства), вторую группу из (М+1) элементов НЕ, (М) группу по (И-х) элементов И в -й группе (= =1И), первый и второй элементы И, И-ю группу из (Б)-го элемента И, (1+1)-ю группу из И элементов И и (И+2)-ю группу из М элементов И,14117 5элемент ИЛИ-НЕ, группу из (М+)-го элемента ИЛИ-НЕ, элемент развязки, причем К-й запросный вход (К=1Б) первого узла анализа запросов явля 5 ется К-м, а К-й запросный вход второго узла анализа запросов является(Б+К)-м запросным входом устройства, К-й запросный вход каждого узла анализа запросов подключен к входу К-го 1 Оэлемента НЕ первой группы, )-й за просный вход =1Б) узла ана,лиза запросов подключен к (М+1+1)-му (1=1;,3 ) входу 1-го элемента И (-1+1)-й группы (1=.айаг при З=сопз 1), 15 . выход 7-го элемента ЙЕпервой группы подключен к (М+1+1)-му входу (1+1)-го и всех последующих элементов И (7- у+ )-й группы (1=уаг пры Одоопе 1 ), .вылов (И)-го элемента НЕ первой ургруппы подключен к (Б+М-+1)-му вхо, ду (Б-х)-го элемента И и -й группы,Б-й запросный вход устройства подклю,чен к (М+Б-+2)-му входу (Б-)-го элемента И х-й группы и (М+2)-му вхо ду первого элемента И, а (Б)-й запросный вход - к третьим входам всехэлементов И ( Б+2)-й группы, (М+1)-й ,выход регистра текущего приоритета подключен к входу элемента НЕ и к 30 ,(М+1)-му адресному входу второго уз,ла анализа запросов, выход элемента НЕ соединен с (М+1)-м адресным входом первого узла анализа запросов, ш-й (ш=1. Б) выход регистра текущего приоритета соединен с ш-ми адресными входами первого и второго уз.лов анализа запросов, группы ш-х и (М+1)-х адресных входов всех узлов анализа запросов соединены соответственно с входами.ш-го и (М+1)-го элементов НЕ второй группы, ш-й адресный вход узла анализа запросов подключен к ш-м входам всех элементов И(2 Р -2 +1)( 2 Р,)-х групп с номерами, меньшими Б, (Рр 1Б 2 ) и к ш-му входу первого элемента И, выход ш-го элемента НЕ второй группы Подключен к ш-м входам всех элементов И (2 Р,-2 +1) .(2 Р,-2 )-х групп, выход ш-го элемента НЕ второй группы подключен к второму входу ш-го элемента И (Б+2)-й группы, (М+ +1)-й адресный вход узла анализа запросов соединен с (М+1)-ми входамиэлемента И 1.-й группы (5.=1Б), первого элемента И, с первыми входами элементов И (Б+2)-й группы и с первыми входами всех элементов И Б-й 466группы, вторые входы всех элементов И Б-й группы подключены к первому информационному входу узла анализа за" просов, а третьи входы всех элементов И Б-й группы - к второму информационному входу другого узла анализа запросов, -й запросный вход узла анализа запросов подключен к ( 3+х)-му входу х-го элемента И Б-й группы, выход 7-го элемента НЕ первой группы подключен к (3+3)-му входу (3+1 (Б)-го элементов И Б-й группы, выход (М+)-го элемента НЕ второй группы соединен с первыми а первого информационного входа узла анализа запросов - с вторыми входами всех элементов И (Б+1)-й группы, К-й запросный вход узла анализа запросов подключен к (2+К)-му входу К-го элемента И (Б+1)-й группы, выход 1-го элемента НЕ второй группы подключен к (2+)-му входу (7+1),Б-го, элементов И (Б+1)-й группы, выход (Б+1)-гс (Я=К+1, ,Б) элемента И -й группы подключен к(2 К+сГ(Б 1)-К 2 -2 + +1)-му входу -й группы входов ш-гоэлемента ИЛИ-НЕ группы (К= (Б-)2ГО, Х(07КХ 3=Х Х0), если в представ/лении числа (Б) в виде (Б-)=1++2 й+2"й2 6 значение с 1.;-1, выход (Б-)-го элемента И -й группыподключен к -му входу (Б)-й груп" пы входов ш-го элемента ИЛИ-НЕ, выход первого элемента И подключен соответственно к Б-му входу (Б)-й груп" пы входов ш-го элемента ИЛИ-НЕ,выходы (Б-)-х элементов И Б-й и (Б+1)-й групп подключены соответственно к(2 1+ д 1-12-2 +13 )-м входу Б-й и к ( 1+21+ сф-2 + )-му входу (Б+1)-й групп (где 1=1 2 3 входов ш-го элемента ИЛИ-НЕ группы, если в представлении числав виде =1+2 й +2"й +.,+2 йм значение й= =1, выход Б-го элемента И (Б+1)-й группы подключен к первому входу (Б+1)-й группы входов ш-го элемента ИЛИ-НЕ, выход я-го (д=1Б-д) элемента И -й группы соединен с д-м входом -й группы входов (М+1)-го элемента ИЛИ-НЕ группы, выход первого элемента И соединен с Б-м входом (Б)-й группы входов, а выход ш-го элемента И (Б+2)-й группы соединен с ш-м входом Б-й группы входов (М+1)-го элемента ИЛИ-НЕ группы, выход кото 7 14117 рого является первым информационным выходом узла анализа запросов, во втором узле анализа запросов выход (О-)-го элемента И -й группы под 5 ключен к х-му входу элемента ИЛИ-НЕ этого узла, выход первого элемента И второго узла подключен к И-му входу элемента ИЛИ-НЕ, выход Б-го элемента И (И+1)-й группы подключен к 1 О (0+1)-му входу элемента ИЛИ-НЕ, в первом узле анализа запросов выход Ь-го (В=1.,Б1) элемента И в 3-й группе (Ьщчаг, 3 щоопяЦ подключен. к Ь-му входу -й группы входов эле мента ИЛИ-НЕ, выход ш-го элемента И (0+2)-й группы подключен к ш-му входу (0-1.)-й группы входов элемента ИЛИНЕ, выходы х-х элементов И Б-й и (0+1)-й групп подключены к 1-му входу 20 соответственно Б-й и (И+1)-й групп входов элемента ИЛИ-НЕ, в каждой узле анализа запросов выход К-го элемента НЕ первой группы подключен к Е-му входу второго элемента И, выход ко-. 25 торого соединен с входом элемента раз 46 , 8вязки и является вторым информационным выходом узла анализа запросов,выход элемента развязки является третьим информационным выходом узла анализа запросов, первые информационныевыходы узлов анализа запросов соединены между собой через "монтажное И"и подключены к первым информационнымвходам обоих узлов анализа запросов,третьи информационные выходы узлованализа запросов соединены между собой через монтажное И и является информационным выходом устройства, вы"ходы элементов ИЛИ-НЕ узлов анализасоединены между собой через "монтажное И, подключены к (М+1)-му информационному входу регистра текущего приоритета и являются (М+1)-м разрядомадресного выхода устройства, выходыш-х элементов ИЛИ-НЕ групп обоих узлов анализа соединены между собойчерез "монтажное И", подключены кш-му информационному входу регистратекущего приоритета и являются ш-мразрядом адресного выхода устройства.10 141174 б 9 1 " второй запросный номер злемента в группе входус номе"ром ром 8Э н Н Н Э Н 1 3 О О 4 О 5 О 6 Н 1 6 н Н н Н 0 б н 05 06 50506 б О 5 О 6 н О 8 О 7 0 8 0 9 О 8 0 9, 010 О 6 1 Н5 Н- первый запросный вход подключен к входу с номе- ром входподключен квходус номе"ром тре тий запросный вход подклю" чен к 1 - чет"вертыйзапрос"ныйвходподключен квходус номером 1 - ия"тый запросныйвходподклю"чен квходус номе" 1 - вестой запросныйвходподключен квходус номе"ром 1 - седь"мой запросныйвходподключен к .входус номе"ром." вто. рой ннформа" цнонный вход подклю" чен к входу с номе- ром 1 - восьмой вап"росныйвходподключен к адресный входподклю"чен к входус номевходус номе"ром входус ноиевходус номерои ром ром рои 3 1 о 02 н 1. 1 02 н1 н 1 4 0 8,Н Й 3 О 3 О 4 4 О 3 О 4 5б Н О 5 О 5 О 6 1 7 5 О 3 6 О 3 О 5 О 4 О б О 7В 7 0,3 О 4 о О 5 О 6 О 7 О 8 8 О 3 О 4 О 6 О 7 О 5 П р и м е ч а н и ег Символ Н ебоэивчает отеутствие еввви О " пер-.вый НЕ 5первойГруппыподключен кэлемен"ту евходомномер О - второй НЕ 5первойГРРпйыподключен кэлементу евходомномер О " третий НЕ 5первойГруппыподкаояен кэлемеитр евводомномер О - четвертыйНЕ 5 первой группь подключемк элемент)Г евкодомномер О - патый НВ 5первойГруппмЙодкл 30"фчен кэлемемфту евходомиофжр О - аее"той НЕ 5первой ГрУппмподключен хэлемеяфф. т евходомномер0 " выход четвертогоНЕ 6,второйгруппыподала" .чеа квходус асме" 0- выход 0- выход первого второго ВЕ 6 вто- НЕ 6 второй груп- рай пы под группыключе я подкаек входучеа к с номе+ вкоду ром с номе- ром 1 денного Входе(ваоде наверторе) с элементом,О "седьмой НЕ 5 первойгруппыподключен кэлечеа.ту свходомномер И Н Н И НН Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н 0 Э Н 1 Э В 3 Н 0 Э Н Н 1 2 Н2 Н 1 2 0- выход третье,го НЕ 6. второй группы подключен к входу с номе- ром