Устройство динамического приоритета

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (11) б Р 9 НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ устрой ГОСУДДРСТВЕННЫИ КОМИТГТНО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЪТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 61) 1290321(71) Институт математики с вычислительнымцентром АН МССР и Кишиневский политехнический институт им, С.Лазо(53) 681.325 (088,8)56) Авторское свидетельство СССР1 Ф 1290321, кл, 6 06 Р 9/46, 1985.54) УСТРОЙСТВО ДИНАМИЧЕСКОГО ПРИОРИТЕТА,57) Изобретение относится к автоматике ивычислительной технике и может быть использовано для распределения общего ресурса. Цель изобретения - повышениебыстродействия. Устройство содержит элеИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для распределения обшего ресурса и является усовершенствованием устройства по авт.св, М 1290321.Цель изобретения - повышение быстродействия,На чертеже приведена структурная схема устройства динамического приорйтета.Устройство ди амического приоритета содержит элемент И-НЕ 1 - 5, элемент ИЛИ 6, элементы НЕ 7 - 10, элементы ИЛИ 11, 12, элеменгь И 13, 14, элемент 15 задержки, формирователь 16 импульсов, блок 17 задания эталона, генератор 18 псевдослучайных чисе, схему 9 сравнения, информационные входы 20 и 21 устройства, группу входов запросов 22 устройства, вход 23 синхронименты НЕ 7 - 10, элементы И - НЕ 1 - 5, злеме".ть ИЛИ б, 11, 12, элементы И 13, 14, элемент задержки 15, формирователь импульсов 16, блок задания эталона 17, генератор псевдослучайных чисел 18 и схему сравнения 19, Уменьшение времени обслуживания достигается тем, что из потока не- приоритетных запросов исключаются те из них., время обслуживания которых равно или превышает эталонное время, учитывающее время переключения устройства и определяемое заранее, .Время обслуживания получают методом моделирования за счет введения в устройство генератора псевдослучайных чисел с распределением, соответствующим распределению времени обслуживания неприоритетных запросов.1 ил,зации устройства, выходыва. Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии сигналы на входах устройства 20-22 равны нулю и соответственно на выходах 24 - 26 устройства сигналы равны нулю. На выходе формирователя 16 присутствует высокий уровень, разрешающий прохождение сигналов с входа 23 на выход элемента И 13. Сигналы с выхода элемента И 13 поступают на вход генератора 18 псевдослучайных чисел. С выхода генератора 18 поток псевдослучайных чисел поступает на первые входы схемы 19 сравнения, на вторых входах которой находится код с блока 17 задания эталона.Поступивший на один из входов 22 не- приоритетный запрос проходит на вход элемента ИЛИ 12, а сигнал с его выхода поступает на вход элемента 15 задержки и на вход формирователя 16, По переднему 5 фронту сигнала формирователь 16 вырабатывает сигнал нулевого уровня, длительность которого превышает длительность сигнала плюс длительность задеожки элемента 15 задержки. Сигнал с выхода форми,рователя 16 блокирует прохождение , синхросигналов через элемент И 13 на вход , генератора 18 псевдослучайных чисел и по, этому на выходе генератора 18 в течениевсего времени блокировки присутствует 15 один и тот же код,сравниваемый на схеме 19 сравнения с кодом из блока 17 задания эталона, Если код числа с генератора 18 оказывается по величине меньше кода числа с блока 17 задания эталона, на выходе 20 схемы 19 сравнения появляется единичный уровень и,сигнал с выхода элемента И 14 поступает на третий вход третьего элемента И - НЕ 5, Если код числа с генератора 18 превышает или равен коду числа с блока 17, 25 на выходе схемы 19 сравнения устанавливается нулевой уровень, блокирующий прохождение сигнала с выхода элемента 15 задержки на выход второго элемента И 14.Таким образом, реализуется обслуживание с потерей "тяжелого" неприоритетного запроса, т.е. запроса. время обслуживания которого больше или равно эталонному времени. При этом сравнивается не фактическое время обслуживания не приоритетной заявки, а моделируемое время, получаемое ст генератора 18 псевдослучайных чисел, Для каждого закона обслуживания генератор формирует соответствующее распределение длитель-:10 ности обслуживания. Оно сравниваетс со средним значением (эталоном), рассчи анным заранее для данного закона распределения.При появлении сигнала на третьем входе третьего элемента И-НЕ 5 на его выходе устанавливается нуль и приход сигналов по другим информационным входам уже не изменит состояние триггера, собранного на элементах И-НЕ 3,4 и 5, Натретьем выходе 50 26 устройства появляется единичный сигнал. Предположим, затем приходит сигнал запроса по первому входу 20, а после этого - сигнал запроса по второму входу 21. В этом случае на выходе элемента И-НЕ 5 55 образуетс,. нуль и приход сигнала по второму входу 21 не изменяет состояния триггера, собранного на элементах И-НЕ 1 и 2, После снятия сигнала по третьему входу элемента И-НЕ 5 на выходе элемента И - НЕ 3 образуется нуль, так как нулевой сигнал свыхода элемента И-НЕ 1 препятствует появлению нуля на выходе элемента И - НЕ 4.На первом выходе 24 устройства появляетсясигнал запроса общего ресурса.Предположим, что на первом входе 20присутствует единичный сигнал, на второмвходе 21 и на третьем входе элемента И-НЕ5 сигналы отсутствуют. Тогда на выходахэлементов И-НЕ 1 и 3 присутствуют нули, навыходах элементов И - НЕ 2, 4 и 5 присутствуют единицы, Затем приходит единичныйсигнал по третьему входу третьего элементаИ - НЕ 5, а после него - сигнал по второмувходу 21, После снятия сигнала с первоговхода 20 через время задержки одного элемента на выходе элемента И-НЕ 3 появляется единица и еще через такое же времянуль образуется на выходе элемента И - НЕ4, так как переходу в нулевое состояниеэлемента И - НЕ 5 в течение времени (послеснятия нулевого сигнала с выхода элементаИ-НЕ 3) препятствует нулевой сигнал с выхода элемента ИЛИ 11,Если.во время обслуживания запроса повторому входу 21 снова появится запрос повходу 20, то процесс повторится и запросыпо третьим неприоритетным входам 22 небудут обслуживаться при наличии очередизапросов по первому и второму информационным входам 20 и 21,Рассмотрим конфликтную ситуацию,например, по первому и второму информационным входам.Пусть па первому и второму входам 20и 21 одновременно приходят сигналы запроса.В этом случае после прихода сигналовна выходах элементов И - НЕ 1 и 2 ".являются нули, которые устанавливают в единицусоответственно элементы И-НЕ 2 и 1, Дальнейшему развитию колебательного процесса препятствует нулевой сигнал с выходаэлемента ИЛИ 6.Таким образом, конфликтная ситуациябудет решена в пользу сигнала запроса попервому входу 20; так как после приходавходных сигналов наодном из входов элемента И-НЕ 2 все время будет присутствовать нулевой сигнал (или с выхода элементаИ-НЕ 1, или с выхода элемента ИЛИ 6).Триггер, собранный на элементах И - НЕ 1 и2, устанавливается в положение, при котором нуль появляется на выходе элементаИ-НЕ 1. Нулевой сигнал с выхода элементаИ-НЕ 1 препятствует установке в нуль элемента И-НЕ 4, следовательно, в нуль устанавливается элемент И - НЕ 3. Единичныйсигнал при этом появляется на выходе 24устройства.В случае возникновения конфликта, например, между сигналами запроса по первому и третьему входам 20 и 22 конфликт разрешается аналогично в пользу первого, приоритетното входа 20 благодаря элементу ИЛИ 11 и элементу НЕ 10.Таким образом, запросы по более приоритетным входам обслуживаются в порядке их прихода, а запрос по менее приоритетному входу обслуживается при отсутствии очереди по более приоритетным входам.Уменьшение времени ожидания по приоритетным входам достигается тем, что при наличии двух потоков на обслуживание по приоритетным входам с высокой интенсивностью устройство не представляет общего ресурса низкоприоритетному запросу до тех пор, пока не будет обслужен один из приоритетных потоков.Уменьшение времени обслуживания по неприоритетным входам достигается тем, что из потока неприоритетных запросов исключаются те из них, время обслуживания которых равно или превышает эталонное время, учитывающее время переключения устройства и определяемое заранее. Время обслуживания получают методом моделирования за счет введения в устройство, генератора псевдослучайных чисел с распределением, соответствующим распределению времени обслуживания неприоритетных запросов.Формула изобретения 5 Устройство динамического приоритетапо авт.св. В 1290321, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, устройство содержит третий элемент ИЛИ, два элемента И, элемент задержки, 10 формирователь импульсов, блок заданияэталона, генератор псевдослучайных чисел и схему сравнения, причем группа входов запросов устройства соединена с входами третьего элемента ИЛИ, выход которого со единен с входом элемента задержки и входом формирователя импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с входом синхронизации устройства, 20 выход первого элемента И соединен с входом запуска генератора псевдослучайных чисел, группа выходов которого соединена с первой группой входов схемы сравнения, вторая группа входов которой соединена с 25 выходами блока за,алания эталона, выход схемы сравнения соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с третьим входом третьего элемента ИНЕ, второй вход второго элемента И 30 соединен с выходом элемента задержки.