Многоканальное устройство для управления обслуживанием запросов

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ ЯОРЕСПУБЛИН 9) (И) Г 4 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЛЬСТВ СКОМУ СВИ КА 77, Р 17,во СССР1980. вымдинета И ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ ТИЙ(54)(57) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВОДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОБСЛУЖИВАНИЕМ ЗАПРОСОВ, содержащее Й каналов (П - числоисточников запросов), а в каждом канале два элемента И-НЕ, элемент задержки и однонаправленный элемент,причем выход первого элемента И-НЕсоединен с соответствующим выходомустройства и первым входом второгоэлемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход которого черезпоследовательно соединенные элементзадержки и однонаправленный элементсоединен с вторым входом второгоэлемента И-НЕ данного канала и вторыми входами вторых элементов И-НЕвсех остальных каналов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения гибкости управления обслуживанием запросов путем обеспечениядинамического изменения дисциплиныобслуживания запросов в зависимостиот нагрузки системы, оно дополнительно содержит регистр маски, выполненный в виде реверсивного регистра сдвига, блок анализа нагрузки, а в каждом канале - элемент И,выход которого соединен с вторымвходом первого элемента И-НЕ данногоканала, первый вход элемента И каждого канала является запросным входом устройства, а второй вход соединен с соответствующим выходом регист.ра маски, первый вход которого. соединен с входом логической единицы устройства, второй :ог. соединен входом начальной установки устройства и первым входом блока анализа нагрузки, а третий и четвертый входы регистра маски соединены соответственно с первым и вторым выходами блока анализа нагрузки, пои этом блок анализа нагрузки содержит узел элементов И, два элемента ИЛИ, два элемента И, два элемента задержки, узел элементов И-НЕ, регистр и накапливающий сумматор, причем вход регистра является первым информационным входом устройства, а выход регистра соединен с первым входомузла элементов И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента задержки блока анализа нагрузки, а вход первого элемента задержки блока соединен с первым входом сумматора и выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого является первходом блока, а второй вход соен с выходом второго элеменЛИ, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго элементот И блока, причем первые входы первого и второго элементов И блока соедине" ны с единичным и нулевым выходами триггера знака сумматора соответственно, а вторые их входы соединены выходом второго элемента задержки блока, вход которого соединен с управлякщим входом устройства и первым входом узла элементов И-НЕ блока, второй вход которого соединен с вторым информационным входом устройства, а выход соединен с вторым входом сумматора, третий вход которого соединен с выходом узла элементов И, а первый и второй выходы блока соединены с первыми выходами первого и второго элементов И блока соответственно.Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к уст- к ройствам для управления обслуживанием запросов, и может быть использовано при органиэации доступа к коллективно используемому ресурсу в мультипрограммных вычислительных системах и сетях ЗВИ.Известно многоканальное устройство для управления обслуживанием запросов, содержащее в каждом канале два вентиля И-НЕ, два элемента И, а также общие для всех каналов триггер блокировки и два элемента НЕ 1,Недостатком данного устройства является его сложность, обусловленная наличием большого количества логических элементов в каждом канале и большим числом соединений каналов.Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является многоканальное устройство для управления обслу;киванием запросов, содержащее в каждом канале гервый и второй элемент И-НЕ, элемент задержки и однонаправленный элемент 2Данное устройство обеспечивает .включение одного канала при одновременной блокировке остальных и имеет ограниченные функциональные воэмокности, так как не позволяет учитывать приоритеты каналов при управ- ,пении обслуживанием поступающих по ним запросов.Распределение моментов возникновения запросов, как правило, имеет случайный характер, поэтому в вычислительной системе могут возникать периоды перегрузок, когда скорость обслуживания запросов оказывается ниже интенсивности их поступления. В таких условиях необходимо, чтобы обслуживающая система имела возможность настроиться на обслуживание наиболее приоритетных запросов. 4 10 30 35 40 Цель изобретения - повышение гибкости управления обслуживанием запросов путем обеспечения динамического изменения дисциплины обслуживания запросов в зависимости от нагрузки системы.Поставленная цель достигается тем, что в многоканальное устройство для управления обслуживанием запросов, содержащее й каналов ( и - число источников запросов), а в каждом канале два элемента И-НЕ, элемент задержки и однонаправленный элемент, причем выход первого элемента И-НЕ соединен с соответствующим 60 :выходом устройства и первым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход которого через последовательно соединенные элемент задержки и однонаправленныйэлемент соединен с вторым входомвторого элемента И-НЕ данного канала и вторыми входами вторых элементов И-НЕ всех остальных каналов, дополнительно введены регистр маски,выполненный в виде реверсивного регистра сдвига, блок анализа нагрузки, а в каждом канале - элемент И,выход которого соединен с вторымвходом первого элемента И-НЕ данного канала, первый вход элемента Икаждого канала является запроснымвходом устройства, а второй входсоединен с соответствующим выходомрегистра маски, первый вход оторого соединен с шиной логической единицы устройства, второй вход соединен с входом начальной установкии первым входом блока анализа нагрузки а третий и четвертый входы регистра маски соединены соответственно с первым и вторым выходами блокаанализа нагрузки, при этом блок анализа нагрузки содержит узел элементов И, два элемента ИЛИ, два элемента И, два элемента задержки, узелэлементов И-НЕ, регистр и накапливающий сумматор, причем вход регистраявляется первым информационным входом устройства, а выход регистра соединен с первым входом узла элементов И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента задержки блока анализа нагрузки, авход первого элемента задержки блока соединен с первым входом сумматора и выходом первого элемента ИЛИ,первый вход которого является первымвходом блока, а второй вход соединен с выходом второго элемента ИЛИ,первый и второй входы которого соединены соответственно с первымивыходами первого и второго элементов И блока, причем первые входы первого и второго элементов И блока соединены с единичным и нулевым выходами триггера знака сумматора соответственно, а вторые их входы соединены с выходом второго элемента задержки блока, вход которого соединен с управляющим входом устройстваи первым входом узла элементов К-НЕблока, второй вход которого соединен с вторым информационным входомустройства, а выход соединен свторым входом сумматора, третий входкоторого соединен с выходом узлаэлементов И, а первый и второй выходы блока соединены с первыми выходами первого и второго элементов Иблока соответственно.На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2функциональная схема блока анализанагрузки,Устройство содержит запросныевходы 11 п, выходы 22, 1073775,элемент задержки 23, обеспечиваетзапись в накапливакщий сумматор 22эталонного значения нагрузки Тз, 55 которое предварительно заноситсяв регистр 27 и может периодическиобновляться, поступая по информаци,онному входу 15. Значение Ттец вблок 14 поступает по информацйонному входу 16Частота поступления.Ттек зависит от интервала измеренийнагрузки. По импульсному сигналуна входе 17 значение Тте,с пройдячерез узел элементов И-НЕ 26, в 65 обратном коде поступает в накапликаналы 3 3, элемент И 4, элементы И-НЕ 5 и 6, однонаправленныйэлемент 7, элемент 8 задержки; регистр 9 маски, вход 10 начальнойустановки устройства, входы 11, 12и 13 регистра 9, блок 14 анализа нагрузки, информационные входы 15и 16 устройства, вход 17 управленияустройства. Блок 14 содержит элементы И 18 и 19, элементы ИЛИ 20 и 21,накапливающий сумматор 22, элементы 23 и 24 задержки, узел элементов И 25, узел элементов И-НЕ 26,регистр 27,Устройство работает следующимобразом.В исходном состоянии регистр 9маски сброшен, и с его инверсныхвыходов поступают разрешающие сигналы на входы элементов И 4 соответствующих каналов 3. При отсутствиизапросов на всех входах 1 действуетпотенциал логического нуля, в результате чего элементы И 4 всех каналов 3 закрыты и на объединенные входы элементов И-НЕ б всех каналов 3поступает потенциал логического нуля.На выходах 2 устройства действуетпотенциал логической единицы.При возникновении сигнала запроса на входе 1 одного из каналов 3элемент И 4, данного канала открывается и открывает элемент И-НЕ 5, поскольку на втором входе последнегодействует логическая единица с выхода И-НЕ б. В результате на соответствующий выход 2 устройства поступает разрешающий потенциал уровня логического нуля. Одновременно свыхода И-НЕ 5 сигнал с уровнем логического нуля поступает на входИ-НЕ б, удерживая его в закрытомсостоянии. Поскольку на второй входэлемента И-НЕ б логическая единицапоступает через интервал времени,,задаваемый элементом 8 задержки,переключение элемента И-НЕ 6 не произойдет. Сигнал логической единицы с выхода однонаправленного элемента 7 поступает на вторые входы элементов И-НЕ б остальных каналов 3, в результате чего эти элементы откры" ваются и запрещают переключение эле 1 ментов И-НЕ 5. Включение другого канала возможно лишь после снятия логической единицы с выхода элемента И 4 ранее включенного канала. Регистр маски 9 предназначен для подключения и отключения каналов 3 от обслуживающей системы в соответствии с их приоритетами и в зависимости от нагрузки системы. Приоритеты каналов 3 - Зп убывают с увеличением индекса при номере канала, т.е. самым старшим по приоритету 5 1 О 15 20 25 30 35 является канал 3, а самым младшим 3.Регистр 9 представляет собой реверсивный регистр сдвига, информационный вход которого соединен с шиной логической единицы. На входы 12 сдвига вправо и 13 сдвига влево из блока 14 анализа нагрузки поступают управлякщие импульсы. При поступлении импульсов по линии 12 логическая единица, действующая на информационном входе регистра 9, начинает последовательно записываться в ячейки регистра 9, отключая наи менее приоритетные каналы. При поступлении управляющих импульсов по линии 13 ячейки регистра поснедовательно устанавливаются в нуль и происходит подключение наиболее приоритетных каналов из числа отключенных.Программно-аппаратные средства измерения нагрузки системы обеспечивают периодическое поступление на информационный вход 16 устройства текущего значения нагрузки Ттек . Если нагрузка системы резко возрастает (например, вследствие значительного роста интенсивности входного потока заданий) или же ресурсов системы оказывается недостаточно для качественного обслуживания запросов, поступающих по определенной, наиболее приоритетной группе каналов, то блок 14 анализа нагрузки начинает подавать управляющие импульсы на вход 12, что приводит к отключению наименее приоритетных каналов. Когда ресурсов обслуживания системы оказывается достаточно длякачественного обслуживания запросов,блок 14 начинает подавать импульсына вход 13, в результате чего обеспечивается подключение к обслуживанию наиболее приоритетных из числаотключенных каналов,Блок 14 анализа нагрузки работаетследующим образом.Первоначальная установка накапливающего сумматора 22 в исходное состояние осуществляется сигналом, поступающим по входу 10 начальной уста 1073775вакщий сумматор 22, где происходитего сравнение с Т . Если Тр В Т у то знаковый раз ряд сумматора устанавливается в единичное состояние. Управляющий сигнал, 5 который поступает на вход 17 одновременно с кодом Т, проходит на выход элемента 24 задержки и по истечении интервала времени, необходимого для окончания переходных процес сов в суммато 1 е 22, поступает через элемент И 19 на вход 12 регистра 9, производя отключение менее приоритетных каналов. Этот же сигнал, пройдя через элементы ИЛИ 20 и 21,.сбра сывает сумматор 22 и через элемент 23 задержки записывает в него значение Т из регистра 7При достижении условий Т "р 4 Тэу после сравнения значений этих вели-, чин знаковый разряд сумматора 22 устанавливается в нулевое состояние, Управляющий сигнал с входа 17, пройдя через элемент 24 задержки и элемент И 18, поступает на вход 13 регистра 9 и производит подключение ранее отключенных каналов 3.Таким образом, предложенное устройство позволяет динамически изменять дисциплину обслуживания запросов в зависимости от изменения нагрузки системы. Применение устройства позволяет решать задачу структурной адаптации вычислительных систем к реальной входной нагрузке с целью повышения качества обслуживания заданной категории пользователей1073775 Составитель В,Микуцкедактор Л.Веселовская ТехредМ.Гергель Решетни рректо дписн Филиал ППП фПатент, г.ужгород, ул.Проектная з 3 31/48 ВНИИПИ Госу по делам 113035, МоскваТираж 69 арственного изобретений . Ж, Рауш митета СССРоткрытийя наь., д. 4/5