Устройство для управления прерыванием программ

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 696459(51)М, Кд. 6 06 Р 9/18 с присоединением заявки М Гвсударственнвй квинтет СССР на делам изобретений н втнритнй(23) Приоритет Опубликовано 05,11.79. Бюллетень М 41 Дата опубликования описания 08, 1 1.79(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕРЫВАНИЕМ ПРОГРАММ Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в мультипрограммных вычислительных системах.Известны устройства прерывания программ, содержащие регистры, блок анализа приоритетов, регистр масок и реализующее прерывание программы в вычислительной машине при поступлении запроса с более высоким приоритетом, чем приоритет решаемой задачи11.Недостаток известных устройств заключается в ограниченных функциональных возможностях, исключаюших их применение в мультипрограммных системах.Наиболее близким к данному по технической сущности является устройство, содержашее регистр запросов, вход которого является информационным входом устройства, дешифратор приоритета запроса, подключенный выходами к соответствуюшим входам памяти очередей запросов, управляюший вход которой является первым входом устройства,вторым и третьим входами подключенного соответственно ко входам узласинхронизации и регистра масок, выходыкоторых соединены с соответствующими 5управляющими входами элементов И первой группы, подключенными выходом ковходу узла приоритета запросов, иэлемент ИЛИ, выходом соединенный суправляюшим выходом устройства 2. 10Недостаток этого устройства состоитв его ограниченных функциональных возможностях, вследствие чего оно не может быть использовано.в вычислитель 15ных системах, работающих в реальноммасштабе времени и решающих одновременно несколько задач.11 елью изобретения является расширение функциональных возможностейустройства за счет учета приоритетарешаемых в каждый момент задач и выработки сигналов прерывания только вслучае, если приоритет поступившего запроса соответствует задаче с более высоким приоритетом, чем приоритет хотябы одной решаемой задачи,Это достигается тем, что в устройство введены вторая группа элементовИ,соединенная первым и вторым входамисоответственно с выходом регистра запросов и первым управляющим выходомузла синхронизации, шифратор приори-. тета решаемых задач, дешифратор коррекции и по числу одновременно решаемыхзадач регистры приоритета запроса,схемы сравнения приоритетов и регистрыприоритета раздела, причем второй управляющий выход узла синхронизации ивыход элемента ИЛИ соединены с соответствующими управляющими входамишифратора приоритета решаемых задач,выход узла приоритета запросов .ноаключеи к первому входу схем сравнения,вторые входы которых через соответствующие регистры приоритета запросаподключены к соответствующим выходамшифратора приоритета решаемых задач,вход которого подключен к выходу узлаприоритета запросов, а входы из группыинформационных входов соединены с выходами соответствующих регистров приоритета раздела, первыми входами соединенных с первым входом устройства,а вторыми входами - с выходом дешифратора коррекции, входы которого подключены к выходам соответствующихсхем сравнения приоритетов и.соответствующим входам элемента ИЛИ, выходырегистров приоритета раздела являютсясоответствующими выходами устройства,выходы памяти очередей запросов подключены к соответствующим входамэлементов И первой группы. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит регистр 1 мпросов, группу элементов И 2, дешифратор 3 приоритета запроса, регистры 4 для хранения очереди для каждого приоритета запроса, образующие память 5 очередей запросов группу элементов И 6, узел 7 синхронизации, узел 8 приоритета мпросов, шифратор 9 приоритета решаемых задач, регистры 10 приоритета запроса схемы 11 сравнения приоритетов, элемент ИЛИ 12, дешифратор 13 адреса прерывания, регистры 14 приоритета раздела, регистр 15 масок, информационный вход 16, второй 17, третий 18 и первый 19 входы устройства, выход 20 и управляющий выход 21 устройства.10 Устройство работает следующим образом.По информационному входу 16 в регистр 1 вводится фрагмент поступившего в память системы сообщения, содержащий код номера приоритета данного запроса. По сигналу из узла 7 через группу элементов И 2 этот код подается на дешифратор 3, на одном из выходов которого появляется сигнал, Каждый выход дешифратора 3 соответствуетодному и только одному фиксированному номеру приоритета. Выдаваемые дешифратором 3 сигналы записываются в регигтры 4 так, что число, содержащееся врегистре 4, в любой момент времени в точности равно количеству необслуженных запросов, т.е, содержимое отдельного регистра 4 хранит очередь запросов заданного приоритета. По сигналу из узла 7 через группу элементов И на вход узла 8 поступают сигналы от всех незамаскированных кодом регистра 15 регистров 4, находящихся в ненулевом состоянии. Узел 8 выделяет старшую по приоритету очередь и формирует соответствующий сигнал на вход схем 11 сравнения, В регистрах 10 хранятся приоритеты обрабатываемых в текущий момент зовремени запросов, Число регистров 10 соответствует числу одновременно обслуживаемых запросов (решаемых задач) системы. Каждая схема 11 сравнивает номер приоритета поступившего запроса 35с номером, хранящимся в регистре 10,, и в случае, если номер поступившегозапроса оказывается больше номера, хранящегося в регистре 10, формирует на своем выходе сигнал. Появление сигнала на выходе однойсхемы 11 свидетельствует о том, что приоритет поступившего запроса выше приоритета одной из обрабатываемых в текущий момент времени задачи, и на выходе элемента ИЛИ 12 и управляющем выходе 21 уст ройства появляет.я. сигнал прерывания..С выходов дешифратора 13 в зависимости от набора сигналов, поступивших с выхода схем 11 сравнения, на входы регистров 14, хранящих приоритеты разделов памяти системы, в которых размещены решаемые задачи, поступают соответствующие сигналы.,Набор этих сигналов готовит запись новых приоритетов разделов, учитывающих приоритет поступившего запроса. В частности, обработка поступившего запроса будет осуществляться в разделе, содержащем задачу наиниэ696459б 10 55 щего приоритета среди решаемых втекущий момент задач. Однако приоритет новой задачи может быть выше приоритетов других решаемых задач. Поэтому поступление каждой новой задачи требует изменения приоритета на единицу всех разделов, в которых обрабатываются запросы, приоритет которых ниже поступившего. Пусть, например число разрядов каждого регистра 14 равно числу разделов, и номер приоритета задается позиционно, т.е. в каждом регистре имеется не более одного единичного разряда, Тогда номер единичного разряда соответствует номеру приорите,та. Если дешифратор 1 Э, в зависимости от числа поступивших на ход сигналов, возбуждает одни иэ своих выходов, то номер этого выхода будет характеризовать число младших разрядов, которые должны быть сдвинуты в регистрах 14.Естественно что при этом изменяется состояние только тех регистров 14, в которых единичный разряд находится в числе сдвигаемых.Поступление каждого нового запроса вызывает выполнение описанного процесса, в результате которого происходит анализ приоритета поступившего запроса.Зо и подготовка прерывания программы решения задачи, находящейся в одном из разделов памяти системы. Если приоритет поступившего запроса ниже приоритетов решаемых в данный момент задач, то выходы схем 11 не возбуждаются, и35 сигнал прерывания не вырабатывается.Сигнал прерывания управляющем выходе 21 сигнализирует чолько о необходимости прерывания процесса обработки40 и инициируе работу программы прерывания системы. По завершении работы этой программы на первый вход 19 ус 1 ройства поступает сигнал, по которому .собственно происходит изменение состоа- .- ния регистров 14 и изменение на единицу45 очереди запросов в соответствующем регистре 4. После изменения состояния регистров 14 по сигналу узла 7 происходит изменение состояний регистров 10, в результате чего на входы схем 11 по 50 даются новые коды, снимавшие сигналы прерывания на управляющем выходе 21 устройства. Таким образом, устройство обеспечивает анализ немасированных приоритетов запросов, ожидающих обслуживания, и немедленную передачу на обработку старших по приоритету запросов. Приэтом устройство учитывает приоритетывсех решаемых в текущий момент задач,что дает возможность его использования в мультипрограммных вычислительных системах. Формула изобретения Устройство для управления прерыванием программ, содержащее регистр запросов, вход которого является информационным входом устройства, дешифратор приоритета запроса, подключенный выходами к соответствующим выходам памяти очередей запросов, управляющий вход которой является первым входом устройства, вторым и третьим входами подключенного соответственно ко входам узла синхронизации и регистра масок, выходы которых соединены с соответствующими управляющими входами элементов И первой группы, подключенной выходом ко входу узла приоритета запросов, элемент ИЛИ, выходом соедвненный с управляющим выходом устройства, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что,. с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет учета приоритетов решаемых системой задач, в устройство введены вторая группа элементов И, соединенных первыми и вторыми входами соответственно с выходом регистра запросов и первым управляющим выходом узда свнхронизации, шифратор приоритета решаемых задач, дешифратор коррекцвв в по числу одновременно решаемых задач регистры приоритета запроса, схемы сравнения приоритетов и регистры приоритета раздела, причем второй управляющий выход узла синхронизации и выход элемента ИЛИ соединены с соответствующими управляющими входами шифратора приоритета решаемых задач, выход узла приоритета запросов подключен к первому входу схем сравнения, вторые входы которых через соответствующие регистры приоритета запроса подключены к соответствующим входам шифратора приоритета решаемых задач, вход которого подключен к выходу узна приоритета запросов, а входы из группы информационных входов соединены с выходами соответствующих регистров приоритета раздела, первыми входами соединенных с первым входом устройства, а вторыми - с вы696459 п). ЦНИИПИ Заказ 6768/49 Тираж 780 Подписи филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул кт ходом дешифратора коррекции, входы которого подключены к выходам соответствующих схем сравнения приоритетов исоответствуюшим входам элемента ИЛИ,выходы регистров приоритета разделаявляются соответствующими выходамиустройства, выходы памяти очередейзапросов подключены к соответствуюшимвходам элементов И первой группы. 8 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Майоров С. А Новиков Г. И.5 Принципы организации цийповых машин.Л-д, "Машиностроение", 1974, Ф 9,5.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке М 24 16 720/ 18-24,кл. 506 Г 9/18, 1976 (прототи