Устройство для обслуживания запросов в порядке поступления

СОВЕТСНИХСВИиавмеснии СПУБЛИН . СПИ Е ИЗОБ ИДЕТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМ ияавнелока гоЭ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН(56) 1. Мультипроцессорные системы и параллельные вычисления, Под ред.Ф,Г. Энслоу. М. нМирф, 1976, с. 215.2 Авторское свидетельство СССРМ 650078, кл."С 06 Р 9/46, 1979(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ ЗАПРОСОВ В ПОРЯДКЕ ПОСТУПЛЕНИЯ, содержащее счетчик адресов на запись выход которого соединен с первым входом первого блока элементов И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения объема оборудования и расширения области применен в устройство введены три схемы ср ния, три блока элементов И, два б элементов задержки, шесть элементов И, три элемента ИЛИ, элемент НЕ,блок элементов ИЛИ, триггер, регистры начального и конечного адреса, . счетчикадресов на считывание, первый вход которого соединен с первым входом счетчика адресов на запись, с входами регистров начального и конечного адресов и с первым входом установочной шины устройства, второй вход счетчика адресов на считывание соединен с выходом второго блока элементов И, а выход счетчика адресов на считывание соединен с первыми входами первой и второй схем срав нения и с первым входом третьего блока элементов И, второй вход которого соединен с входом первого блока,ЯО 100874 А элементов задержки и с выходом пер" вого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом первого эле" мента И, а второй вход соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого соединен с первым вхо" дом третьего элемента И и с выходом ,элемента НЕ, вход которого соединен ,с первыми входами первого, четверто" го, пятого и шестого элементов И и с выходом второй схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом. счетчика адресов на запись и с первым входом третьей схемы срав" . нения, второй вход которой соединен с выходом регистра конечного адреса и с вторым входом первой схемы срав-нения, выход которбй соединен с пер- вым входом второго блока элементов И, второй вход которого соединен с выходом регистра начального адреса и с первым входом четвертого блока Я элементов И, второй вход которого соединен с .выходом третьей схемысравнения, а выход соединен с вто-, рым входом счетчика адресов на, запись, третий вход которого соеди-, нен с первым выходом второго блока Оф элементов задержки, второй выход которого соединен с третьим входом ФЬЮ четвертого блока элементов И, а тре. тий выход второго блока элементов задержки соединен с вторым входом шестого элемента И, выход которо соединен с первым входом триггера ,фь первый выход которого соедийен с вторым входом первого элемента И, а второй выход соединен с вторым вхо" дом пятого элемента И, третий вход которого соединен с вторым входом ,третьего элемента И и с первым вхо10087"3 дом шины обращения устройства, второй вход которой соединен с вторым входом второго и с третьим входом первого элементов И,. прй этом первый выход первого блока элементов задержки соединен с первым входом счетчика адресов на считывание, второй выход соединен с третьим вхо/ дом второго блока элементов И, а третий выход первого блока элементов задержки соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с .первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым входом установоч-Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к устрой ствам накопления и управления последовательностью обслуживания запросов в порядке их поступления в устройство обработки.Известны системы, в которых порядок постановки запросов в очередь и разгрузки очередей определяется центральной процедурой, выполняе.мой с помощью вычислительных средств .системы, что снижает их производительность. Решение всех задач, связанных с определением очередности обслуживания запросов на обмен, воз". ложено на центральную программу, выполняемую с помощью вычислительных средств системы 111 .Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство, обеспечивающее узкоспециализированными. аппаратными средствами постановку запросов в очередь и их выполнение в порядке поступления, позволяющее ,снять с вычислительнык средств системы задачу формирования и разгрузки очередей, тем самым повысить их производительность. Устройство содержит последовательно соединенные регистры запоминания накопителя и группы элементов совпадения, объединения, триггеров, управляющих упорядоченной записью и сдвигом информации в накопителе. Считывание запроса производится с крайнего регистра, в который последовательно после его освобождения сдвигается информация с предшест-. ной шины устройства, а выход соединен с вторым входом триггера, приэтом выход пятого элемента И соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего элементаИ а выход соединен с входом второгоблока элементов задержки и с вторымвходом первого блока элементов И,при этом выходы первого и третьегоблоков элементов И соединены с пер-.вым и вторым входами блока элементовИЛИ соответственно, выход которогосоединен с адресной шиной устройства. 2вующих регистров накопителя, Запись очередного запроса производится в свободный регистр, граничащий с занятыми. Адресация записи осуществляется с помощью триггеров состояния регистров, и свободный граничный регистр обозначается "единицей" триггера состояния данного регистра. Передача данных из регистра в ре 10, гистр при сдвиге осуществляется параллельным кодом2) . Но реализация такого рода накопителей на триггерах требует больших аппаратурных затрат. Кроме того, уст" ройство не отвечает требованиям расширяемости систем, так как увеличе"ние размера очередей требует внесения изменений в аппаратуру, а отсутствие свободного доступа к информации регистров уменьшает жизнестойкость систем, не позволяет передавать запросы резервному устройству. Все это ограничивает область использования устройства.Цель изобретения - сокращение объемов оборудования и расширения области использования устройства.Указанная цель достигается тем, что в устройство, работа которого инициируется сигналами на запись или считывание запросов из очереди 1 содержащее шину обращения и блок адресации на запись, состоящий из счетчика адресов на запись, выход которого соединен с первым входом первого блока элементов И, дополнительно содержит три схемы срав- нения, три блока элементов И, двао 15 20 25 35 4 О 45 50 55 3 . 10 блока элементов задержки, шесть эле- ментов И, три элемента ИЛИ, элемент НЕ, блок элементов ИЛИ, триггер регистры начального и конечного ад-реса, счетчик адресов на считывание, ,первый вход которого соединен с пер-, вым входом счетчика адресов на запись, с входами регистров начального и конечного адресов и с первым входом установочной шины устройства, второй вход счетчика адресов на считывание соединен с выходом второго блока элементов И, а выход счетчика адресов на считывание соединен с первыми входами первой и второй схем сравнения и с первым входом третьего блока элементов И, второй вход которого соединен с входом первого блока элементов задержки и с выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом элемента И, а второй вход соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого соединен с первым входом третьего элемента, И и с выходом элемента. НЕ, вход которого соединен с первыми входами первого, четвертого, пятого и шестого элементов И и с выходом второй схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом счетчика адресов на запись и с первым входом третьей схемы .сравнения, второй вход которой соединен с выходом регистра конечного адреса и с вторым входом первой схемы сравнения, выход которой соединен с первым входом второго блока элементов И, второй вход которого .соединен с выходом регистра начального адреса и с первым входом четвертого блока элементов И, второй вход которого соединен с выходом третьей схемы сравнения, а выход соединен с вторым входом счетчика адресов на запись, третий вход которого соединен с первым выходом второго блока элементов задержки,. второй выход которо. го соединен с третьим входом четвертого блока элементов И, а третий вы)од второго блока элементов задержки соединен с вторым входом шестого элемента И, выход которого соединен с первым входом триггера, первый выход которого соединен с вторым вхо" дом первого элемента И, а второй выход соединен с вторым входом пятого элемента И, третий вход которого соединен с вторым входом третьего элемента И и с первым входом ши 08743 4 ны обращения устройства, второй вход которой соединен с вторым входом второго и с третьим входом первого элементов И, при этом первый выход первого блока элементов задержки соединен с первым входом счетчика адресов на считывание, второй выходсоединен с третьим входом второго,. блока элементов И, а третий выходпервого блока элементов задержкисоединен с вторым входом четвертогоэлемента И, выход которого соединенс первым входом второго элементаИЛИ, второй вход которого соединенс вторым входом установочной шины устройства, а выход соединен с вто" рым входом триггера, при этом выход пятого элемента И соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, а выход соеди"нен с входом второго блока элементов задержки и с вторым входом первого блока элементов И, при этом выходы первого и третьего блоков элементов И соединены с первым и вторым входами блока элементов ИЛИ соответственно, выход которого соединен с адресной шиной устройства. На чертеже изображено предлагае"мое устройство для обслуживания запросов в порядке поступления,Устройство содержит блок 1 адресации записи, блок 2 адресации считывания, блок 3 граничных адресов,блок 4 управления адресацией, блок5 элементов ИЛИ, адресную шину 6 на"копителя общего пользования, устано-.вочную шину 7, шину 8 обращения,причем блок 1 адресации записи состоит из счетчика 9 адресов на записьи блока 10 элементов И считыванияпоказаний счетчиков блока, а блок 2адресации считывания состоит из счет"чика 11 адресов на считывание иблока 12 элементов И считывания. Блок3 граничных адресов содержит схемы13 и 14 поразрядного сравнения, ре"гистры 15 и 16 конечного и начального адресов эоны накопителя, соответ"ственно, блоки 17 и 18 элементов Исчитывания начального и конечногоадресов соответственно, Блок 4 управления адресацией содержит схему19 поразрядного сравнения, триггер 20, блоки 21 и 22 элементовзадержки, элементы И 23 - 28, элементы ИЛИ 29 - 31, элемент НЕ 32.1008Устройство работает следующимобразом.В исходном состоянии на счетчиках9 и 11, также на регистре 16 записанначальный адрес назначенной к исполь.зованию зоны накопителя общего поль"зования, в регистр 15 - конечныйадрес зоны накопителя, триггер 20состояния зоны через элемент ИЛИ 31установлен в нулевое состояние, .означакщее, что в зоне нет невыполненныхзапросов. установка исходных состояний осуществляется по линиям устансвочной шины 7 в начале выполнениязадачи. 15При равенстве адресов считыванияи записи, содержащихся в счетчиках9 и И, запись возможна только при нулевом состоянии триггера 20, а счи. тывание - при единичном. При неравен стве адресов разрешены как считывание, так и запись запросов в накопи- тель. При появлении сигнала на линии 25 ,"Запись" шины 8(обращение на запись . запросами с помощью элементов И 25 и 27 производится проверка состояния, триггера 20 и схемы 19 сравнения. Если адрес записи запроса в зону накопителя, содержащийся в счетчике 9, совпадает с адресом-считывания запроса из очереди, содержащимся в счетчике 11, на выходе схемы 19 возникает "1", а на выходе элемента НЕ 32- "0". Если триггер 20 находится в "нулевом" положении, то откроется эле,мент И 27, который через элемент ИЛИ 29 запустит блок 21 элементов задержки и откроет блок 10 элементов И. В40 результате код адреса записи, содержащийся в счетчике 9 поступит через блок 5 элементов ИЛИ на адресную шину 6 накопителя. При появлении сигнала на первом выходе блока 21 элемен 45 тов задержки содержимое счетчика 9 увеличится на единицу. По истечении дополнительного времени задержки, достаточного для срабатывания счетчика 9, возникает сигнал на втором выходе блока 21 элементов задержки50 и разрешит работу схемы 13 сравнения адреса записи с конечным адресом зоны, содержащимся в регистре 15, Если вновь сформированный в счетчике 9 адрес записи равен конечному ад ресу зоны, откроется блок 17 элементов И и запишет в счетчик 9 начальный адрес зоны из регистра 16. По истечении еще одной дополнительной задержки, достаточной для окончательного формирования адреса записи, с третьего выхода блока 21 элементов задержки на вход элемента И 23 поступит разрешающий сигнал. Если после окончания записи текущий адрес записи в счетчике,9 совпадет с адресом счи- . тывания, содержащемся в счетчике 11, то это будет означать переполнение зоны. В этом случае элемент И 23 устанавливает триггер 20 в состояние "1", в результате дальнейшая запись запрещается, Разрешение на запись появится теперь только после освобождения ячеек накопителя, т.е. пос" ле того, как будет произведено считывание. Если адреса записи и считывания не равны, то от элемента НЕ 32 поступит "1" на вход элемента И 25 и разрешит передачу очередного адреса в накопитель по шине 6. далее цикл повторяется.При наличии сигнала "Чтение" по шине 8 схема работает аналогично.1 помощью элементов И 28 и 26 проверяется состояние триггера 20. Если адреса записи и считывания, содержащиеся в счетчиках 9 и 11, не совпада ют, а триггер 20 находится в состоянии "1", то сигнал с выхода элемента ИЛИ 30 разрешает вывод адреса считывания из счетчика 11 на шину 6. Первый задержанный сигнал на выходе блока 22 элементов задержки увеличит содержимое счетчика 11 на единицу, после чего произойдет сравнение нового значения счетчика 11 с конечным адресом зоны, записанным в регистре 15 с помощью схемы 1 ч сравнения. В.случае равенства в счетчик 11 через блок 18 элементов И будет записан начальный адрес зоны.После дополнительной задержки на блоке 22 элементов задержки с помощью элемента И 21 проверяется сос-, тояние схемы 19 сравнения. В случае равенства адресов считывания и записи триггер 20 устанавливается в состояние "0", благодаря чему устройство приводится в состояние готовности к приему следующего сигнала "Запись"по шине 8.Использование предлагаемого устройства позволяет снять задачу организации очередей с вычислительных средств системы, возложив ее на процессор. обмена, реализуемый малыми аппаратными средствами, обеспечить эффективказ 23 ЙО/60 Тираж 701 Подписно ВНИ филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 100873 8ный программный системный контроль при отказе устройства, оперативно из эа выполнением очереди анализом ин- менять размеры накопителя, испольэуеформации зоны накопителя общего поль- мого устройством при изменении соста-эования, исключить потерю информации ва системных задач.