Устройство для распределения заданий процессорам

(Я)5 6 06 Г 9/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ НИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1285473, кл. 0 06 Е 9/46, 1985.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯЗАДАНИЙ ПРОЦЕССОРАМ(57) Изобретение относится к вычислительной технике,в частности к устройствам дляраспределения нагрузки в многомашинных 5 Ц 1798783 А 1 и многопроцессорных системах. Целью изобретения является повышение быстродействия. Устройство содержит мультиплексоры 1, 2, 3, счетчики.5, 6, блок памяти 4, дешифраторы 9, 10, регистр 7, формирователь импульсов 11. В устройстве возмржно, не производя перебора возможных незанятых вычислительных ресурсов при отсутствии в системе процессоров, способных выполнитьданныйтип заданий, распределить задание на первую занятую ЭВМ и перейти к распределению запроса от следующего источника, 1 ил.вой группе информационных входов регистра 7, вторая группа информационных входов которого подключена к группе входов 15 занятости процессора устройства, информационные входы мультиплексора 1подключены к кодовым входам 13 запроса устройства,50 55 Введение мультиплексора с инверсным выходом позволяет повысить производительность и расширить функциональные возможности вычислительной системы эа счет исключения опроса на занятость вычислительных ресурсов и распределения заИзобретение относится к автоматике ивычислительной технике, в частности к устройствам для распределения нагрузки вмногомашинных и многопроцессорных системах,5Целью изобретения является повышение быстродействия,На чертеже представлена структурнаясхема устройства.Устройство содержит два мультиплексора 1, 2, мультиплексор с инверсным выходом 3. блок 4 памяти, два счетчика 5 и 6,регистр 7, генератор 8 импульсов, два дешифратора 9 и 10, формирователь 11 импульсов, выходы 12 подтверждения выбора 15устройства, которые входы 13 запроса устройства, выходы 14 данных устройства, входы 15 занятости процессора устройства,выходы 16 запроса устройства, причем выходы счетчика 5 подключены к управляющим входам мультиплексора 1 и кинформационным входам дешифратора 10,выход генератора 8 импульсов подключен ксчетному входу счетчика 6, информационные выходы которого соединены с первыми 25управляющими входами мультиплексора 2,с информационными входами первого дешифратора и со вторыми входами адресаблока 4 памяти, выходы мультиплексора 1подключены к выходам 14 данных устройства, к первым входам адреса блока 4 памятии к первым управляющим входам мульти плексора 3, выход блока 4 памяти подключен ко вторым управляющим входаммультиплексоров 2 и 3, информационные 35входы которых подключены к выходам регистра 7, выход мультиплексора 2 и инверсный выход мультиплексора 3 подключены квходу формирователя 11 импульсов, выходкоторого подключен к управляющим входам 40дешифраторов 9 и 10, к счетному входу счетчика 5 и входу сброса счетчика 6, выходыдешифратора 10 подключены к выходам 12подтверждения выбора устройства, группавыходов дешифратора 9 подключена к груп. пе выходов 16 запроса устройства и к пердания на первую занятую ЭВМ, способнуювыполнить его, при отсутствии в системесвободных процессоров, способных выполнить данный тип заданий,В других технических решениях подобный подход к распределению заданиймежду процессорами в многопроцессорнойвычислительной системе отсутствует, поэтому заявленный объект соответствует критерию "Существенные отличия",Наличие существенных отличий приводит к положительному эффекту, так как исключение любого элемента или связи непозволяет реализовать возможность исключения опроса на занятость вычислительныхресурсов и распределения задания на первую занятую ЭВМ при отсутствии в системе .свободных процессоров, способных выполнить данный тип заданий,Устройство может быть применено дляраспределения функционально различныхзапросов при несовпадении функциональных ресурсов ЭВМ. В частности, устройствоможет быть применено в отказоустойчивыхмногомашинных вычислительных системахс использованием в вычислительном процессе частично работоспособных состоянийЭВМ,Устройство работает следующим образом.При распределении запросов счетчиком5 осуществляется циклическое подключение абонентов (источников запроса) к устройству через мультиплексор 1, а счетчиком6 поочередная проверка процессоров (от.первого до а-го) на занятость и способностьвыполнить запрашиваемую функцию (программу). Особенность работы устройства заключается в том, что есливсе процессоры,способные выполнить запрашиваемую от сго абонента конкретного типа функцию, заняты; то опроса на занятость процессоров иблокировки распределения от .других абонентов не.происходит, задание распределяется в первую занятую ЭВМ, способнуювыполнить его и переходить к распределению здания от другого абонента,Отображение занятости процессоровосуществляется в регистре 7, в )-м разряденаходится "1", если )-й процессор не занят,.в противном случае в этом разряде находится "0". Отображение функциональных возможностей процессоров осуществляется вблоке 4 памяти, ячейка которого 4 Ц содержит" 1", если )-й процессор способен выполнить функцию 5 ь в противном случае в нейнаходится "О",Рассмотрим более подробно процессраспределения запросов, выставляемыхабонентами на соответствующие входы 13.510 15 20 25 55 При 1-м состоянии счетчика 5 через. мультиплексор 1 к выходу 14 подключается кодовый вход 13 запроса от М-го абонента, Код о запрашиваемой функции б с выхода мультиплексора 1 подается на адресный вход строки блока 4 памяти и на вход мультиплексора 3, на вход адреса столбца блока 4 памяти подается код с выхода счетчика 6, Если процессор, соответствующий содержимому счетчика 6, способен выполнить запрашиваемую функцию, то на выходе блока 4 памяти сформируется сигнал, который поступит на управляющий вход мультиплексора 2,Если в)-м разряде регистра 7 находится "0", т.е. )-й процессор занят; то сигнала на вьходе муль-иплексора 2 нет,Если в )-м разряде регистра 7 - "1", то на выходе мультиплексора 2 сформируется сигнал, поступающий на вход формирователя 11 импульсов, который вырабатывает сигнал, по которому происходит выборка дешифрато-. ров 9 и 10. На)-м выходе дешифратора 9 при этом сформируется сигнал загрузки )-го процессора кодом запрашиваемой функции с выхода 16, а на 1-м выходе 121 дешифратора 10 появляется сигнал подтверждения М-.му абоненту (источнику запроса) о завершения распределения запроса, По сигналу с формирователя 11 импульса осуществляется обнуление счетчика 6 и увеличение на "1" содержимого счетчика 5. При этом к выходу мультиплексора 1 подается информация с . входов 13 от (1+1)-го абонента.По сигналу с 1-го выхода дешифратора 9 осуществляется также обнуление)-го разряда регистра 7 готовности (запись "1" в зтот разряд происходит по сигналу 16), вырабатываемому )-м процессором после завершения выполнения им загруженной в, него функции).Если все процессоры, способные выполнить распределяемый запрос от Е-го абонента, заняты, то на соответствующем данному типу заданий входе мультиплексора 3 будет "0", а на инверсном выходе: при поступлении импульса с блока 4 памяти на управляющий его вход сформируется сигнал, по фронту которого формирователь 11 импульса сформирует импульс, По этому импульсу происходит выборка дешифраторов 9 и 10. На)-м выходе дешифратора 9 при, этом сформируется сигнал загрузки )-го процессора кодом запрашиваемой функции с выхода 16, по которому также осуществляется обнуление )-.го разряда регистра 7 готовности, а на М-м вьходе (12 к) дешифратора 10 появляется сигнал подтвеждения 1-му абоненту (источнику запроса) о завершении распределения запроса, По сигналу с формирователя 11 импульса осуществляется обнуление счетчика 6 и увеличение на "1" содержимого счетчика 5. При этом к выходам мультиплексора 1 подается информация со входов 13 от (К+1)-го абонента, То есть произошло распределение запроса от 1-го абонента в первую занятую ЭВМ, способную выполнить его, при отсутствии свободных.При наличии 10 - ЭВМ, при частоте синхронизирующих импульсов равной 5 МГц (1= 5 МГц) при полной загрузке системы максимальный выигрыш во времени распределения заявок по вычислительным машинам (процессорам) в предлагаемом устройстве, в сравнении с известным, на порядок, т.е. максимальное время распределения заявки в известном устройстве при отсутствии в системесвободных вычислительных ресурсов равно 2,2 мкс, а в предлагаемом устройстве 0,2 мкс, минимальный выигрыш в два раза (4 и 2 мкс),ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я Устройство для распределения заданий процессорам, содержащее два счетчика,регистр, генератор импульсов, два дешифратора., три мультиплексора, блок памяти и формирователь импульсов, причем выходы первого счетчика подключены к управляющим входам первого мультиплексора и к 30 информационным входам первого дешифратора, выход генератора импульсов подключен к счетному входу второго счетчика,информационные выходы которого соединены с первыми управляющими входами 35 второго мультиплексора, с информационными входамивторого дешифратора и с входами адреса столбца блока памяти, выходы первого мультиплексора подключенык выходам данных устройства и к входам адреса строки блока памяти,информационные входы второго мультиплексора подключены к выходам регистра, выход формирователя импульсов подключен к управляющему входу первого дешифрэтора, к счетному входу 45 . первого счетчика и к входу сброса второго счетчика, выходы первого дешифратора подключены к выходам подтверждения выбора устройства, группа выходов второго дешифратора подключена к группе выходов 50 запроса устройства и к группе входов сбро са регистра, группа информационных входов которого подключена к группе входов занятости процессоров устройства, информационные входы первого мультиплексора подключены к кодовым входам запроса устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с. целью .повышения быстродействия, в устройстве информационные входы третьего мультиплексора подключены к соответствующим выходам регистра, инверсный выход третьего)Ф Составитель А.Гудас Техред М,Моргентал Корректор С,Пекарь Редактор Н,Коляда Заказ 773 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул,Гагарина, 101 мультиплексора подключен к первому входу формирователя импульсов, адресные входы третьего мультиплексора подключены к выходам первого мультиплексора, а управляющий вход - к выходу блока памяти к второмуи управляющему входу второго мультиплексора, выход которого соединен с вторымвходом формирователя импульсов,