Устройство приоритета

СОЮЗ СоаЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 4(5) С 06 Г 9/46 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРИТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Авторское свидетельство СССРФ 679983, кл. С 06 Р 9/46, 1976,2. Авторское свидетельство СССРУ 1030803, кл. С 06 Г 9/46, 1983(прототип),(54) (57) УСТРОЙСТВО ПРИОРИТЕТА, содержащее три элемента ИЛИ, первый элемент И, элемент НЕ, генератор тактовых импульсов, счетчик, схему сравнения кодов, первый триггер и И каналов (где Ы - число источников запросов), каждый из которых содержит триггер, элемент И, элемент задержки, а каждый канал, кроме первого, содержит также второй элемент И на 1 (1 = 1, ,В) входов (гденомер канала), причем первый вход первого элемента И в каждом каналесоединен с соответствующим информационным входом устройства, выход первого элемента И соединен с В-входом триггера канала, прямой выход которого подключен к входу элемента задержки, выход которого в первом канале соединен с первым выходом устройства, а во всех остальных каналах - с первым входом второго элемента И канала, при этом ин-. версный выход триггера каждого х-го канала, включая первый, соединен с ( + 1)-м входом второго элемента И каждого последующего канала, выход второго элемента И кажного канала ЯО 1160413 Д соединен с соответствующим выходом устройства и входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом элемента НЕ и первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выход первого элемента И соединен со счетным входом счетчика, установочный вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, выход счетчика подключен к первому входу схемы сравнения кодов, второй вход которой соединен с разрядным входом уставки устройства, выход схемы сравнения кодов подключен к 8-входу первого триггера, К-вход которого соединен с выхо- ур дом третьего элемента ИЛИ и вторым входом второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом элемента НЕ, причем И входов третье.го элемента ИЛИ соединены с управляющими входами устройства и К-входаии триггеров соответствующего канала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, ОЪ с целью повьнпения быстродействия, 4 Р оно дополнительно содержит второй Дав элемент И и второй триггер, Э-вход вавй которого соединен с инверсным выходом фф первого триггера и первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к инверсному выходу второго триггера, С-вход кото" рого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, причем К-вход второго триггера соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, а выход второго элемента И соединен с вторыми входами первых элементов И всех каналов.Изобретение относится к вычисли.тельной технике.Известно устройство приоритета,содержащее Я триггеров и (М - 1)элементов И (И - число запросов) 11 20 Недостатком устройства являетсянизкая производительность за счетреализации в нем дисциплины обслуживания с абсолютным приоритетом.0Известно также устройство приоритета, содержащее И триггеров и (3 -1) элементов И, причем инверсныевходы триггеров подключены к управляющим входам устройства, единичный выход триггера первого разряда соединен с первым выходом устройства, единичный выход триггера каждого разряда, начиная с второго, подключен к первому входу соответствующе го элемента И, нулевой выход триггера и - го разряда (и=1, , Ю)к (и + 1) -м входам всех элементов И, выходы (И - 1) элементов И соединены соответственно с выходами устройства с второго по И-й, кроме того, устроство содержит И элементов задержки, И элементов И первой группы, три элемента ИЛИ, инвертор, генератор тактовых импульсов, элемент И, счетчик, схему совпадения кодов, триггер, причем первые входы первой группы элементов И являются информационными входами устройства, вторые инверсные входы подключены к единичному выходу триг гера, выходы каждого элемента И первой группы являются единичнымифвходами соответствующих триггеров, едн" ничный выход триггера первого разряда через элемент задержки и выходы 40 каждого элемента И соединен с соответствующими входами второго элемента ИЛИ,выход которого соединен с входами инвертора и является первым входом элемента И, вторым входом ф 5 элемента И является выход генератора тактовых импульсов, выход элемента И соединен со счетным входом счетчика, выход инвертора подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, 50 вторым входом является выход первого элемента ИЛИ, входами которого являются управляющие входы устройства, выход третьего элемента ИЛИ является управляющим входом счетчика, разряд ный выход счетчика является первым входом схемы совпадения кодов, вторым ",ходом является разрядная шина уставки с пульта управления ЦВМ,выход схемы совпадения кодов соединен с единичным входом триггера,нулевой вход которого подключен квыходу первого элемента ИЛИ Г 23.Однако в известном устройствезапрос на обслуживание новой заявкиболее высокого приоритета, поступающий до того, как степень завершениятекущей заявки достигнет уровня,заданного уставкой, прерывает обслуживание текущей заявки и переходитк обслуживанию новой. Это приводитк возможности возникновения большогочисла необслуженных заявок и, соответственно, увеличению непроизводительных затрат машинного времени иснижению производительности устрой-.ства. При этом возможна потеря информации, так как во внешних устрой"ствах прерванная информация невсегда сохраняется.Цель изобретения - повышение производительности и быстродействияустройства за счет изменения дисциплины прерывания,Поставленная цель достигается тем, что устройство приоритета, содержащее три элемента ИЛИ, первый элемент И, элемент НЕ, генератор тактовых импульсов, счетчик, схему сравнения кодов, первый триггер и Х каналов (где И - число источников запросов), каждый из которых содержит триггер, элемент И, элемент задержки, а каждый канал, кроме первого, содержит второй элемент И на 1 (1= 1, , И) входов (гденомер канала), причем первый вход первого элемента И в каждом канале соединен с соответствующим информационным входом. устройства, выход первого элемента И соединен с Б-входом триггера канала, прямой выход которого соединен с входом элемента задержки, выход которого в первом канале соединен с первым выходом устройства, а во всех остальных каналах - с первым входом второго элемента И канала, при этом инверсный выход триггера каждого -го канала, включая первый, соединен с (д + 1)-м входом второго элемента И каждого последующего канала, выход второго элемента И каждого канала соединен с соответствующим выходом устройства и входом первого, элемента ИЛИ, выход которого соедисчетчика 9 обнулены. На схему 10 сравнения кодов по разрядному входу 18 с пульта управления ЭВМ подается сигнал "Уставка" в виде двоично-. го кода, соответствующего верхней границе уровня во временном или про" центном масштабе, по достижении ко" торого исполнение текущей программы (решаемой задачи 1 осуществляется до полного завершения и не может быть прервано более приоритетным запросом.При поступлении запроса на обслуживание по одному из информационных входов 15 через элемент И 5 вэводится триггер 2 соответствующего канала, и на выходе 17 вырабатывается сигнал, инициирующий обслуживание запроса. С инверсного выхода триггера 2 поступает сигнал запрета на первые элементы И 4 последующих (низкоприоритетных) каналов. Сигнал на вьмоде 7 канала 1, принявшего запрос иа обслуживание, пройдя через третий элемент ИЛИ 14, поступает на элемент НЕ 6, с выхода которого нулевой потенциал проходит через элемент ИЛИ 12 и поступает на установочный вход счетчика 9, снимая единичный сигнал сброса, действующий на счетчик 9 при отсутствии запросов,. подготавливая его к приему тактовых импульсов. Кроме того, единичный потенциал с вьхода элемента ИЛИ 14 поступает на первый вход элемента И 8, разрешая прохождение тактовых импульсов с генератора 7 тактовых импульсов на вход счетчика 9, По мере обслуживания заявки счетчик 9 производит отсчет тактовьм импульсов, и его содержимое постоянно сравнивается с двоичным кодом уставки с помощью схемы 10 сравнения кбдов.При совпадении кода в счетчике 9 с кодом уставки сигнал с выхода схемы 10 взводит триггер 11, в результате чего на его инверсном выходе возникает логический "0". который закрывает элемент И 20. Последний запрещает работу элементов И 5, предотвращая поступление на обслуживание любых заявок, включая и заявки с приоритетом более высоким, чем приоритет обслуживаемой.Ранее принятая заявка обслуживается до конца независимо от поступающих на вход запросов. 31160413 4нен с входом элемента НЕ и первымвходом первого элемента И, второйвход которого соединен с выходомгенератора тактовых импульсов, виодпервого элемента И соединен сосчетным входом счетчика, установоч 5ный вход которого соединен с вьмодомвторого элемента ИЛИ, выход счетчикаподключен к первому входу схемысравнения кодов, второй вход которойФОсоединен с разрядным входом уставкиустройства, выход схемы сравнениякодов подключен к 8-входу первоготриггера, К"вход которого соединенс вьмодом третьего элемента ИЛИ ивторым входом второго элемента ИЛИ,13первый вход которого соединен с выходом элемента НЕ, причем И входовтретьего элемента ИЛИ соединены суправляющими входами устройства иК-входами триггеров соответствую 20щего канала, дополнительно содержитвторой элемент И и второй триггер,П-вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера и первымвходом второго элемента И, второй23вход которого подключен к инверсномувыходу второго триггера, С"вход которого соединен с выходом первогоэлемента ИЛИ, причем К-вход второготриггера соединен с выходом третьегоэлемента ИЛИ, а выход второго эле"мента И соединен с вторыми входамипервых элементов И всех каналов.На чертеже приведена функциональная схема устройства. ЗЗУстройство содержит каналы 1,триггеры 2, элементы 3 задержки,элементы И 4 и 5, элемент НЕ 6, генератор 7 тактовых импульсов, эле"мент И 8, счетчик 9, схему 1 О срав- фнения кодов, триггер 11, элементыИЛИ 12-14, информационные входы 15,управляющие входы 16, выходы 17,кодовый вход 18 уставки, триггер 19и элемент И 20. 45Устройство работает следующимобразом.На информационные входы 15 поступают запросы на обслуживание внешнихустройств. Приоритеты запросов умень-Ошаются с увеличением номера канала.Запрос с наибольшим приоритетом блокирует остальные запросы с помощью элементов И 4.В исходном состоянии на прямыхвыходах триггеров 2 всех каналов 1,триггера 1 устройства и 0-триггера19 - нулевой потенциал, все разрядыЕсли запрос на обслуживание вто рой заявки поступает в устройство до того, как степень завершения текущей заявки достигает уровня, заданного уставкой, то в соответст вующем канале 1 срабатывает элемент И 5, который взводит соответствующий триггер 2. Последний подает сигнал запрета на элементы И 4 всех каналов, имеющих более низкий приори" 10 тет. В результате этого на выходе элемента ИЛИ 14 формируется перепад, на логической "1" в логический "0", который взводит триггер 19, на инверсном выходе которого возникает 15 логический 0", блокирующий элемент И 20 по второму входу и далее все элементы И 5, исключая тем самым поступление любых заявок на обслуживание, включая и заявки с приорите том, более высоким, чем приоритет обслуживаемой, и вторая заявка всегда обслуживается до конца.Таким образом, если приоритет второй заявки выше приоритета теку щей, снимается сигнал на соответствующем выходе 17, обслуживание текущей заявки прекращается и начинаетсяобслуживание второй заявки, до окончания которого запрещено поступление на обслуживание любых заявок,включая и заявки с более высокимприоритетом. После окончания запроса сигнал ответа по одному из управляющих входов 16 устройства сбрасывает триггер 2 соотретствующего канала 1, а также триггеры 11 и 19 (от элемента ИЛИ 13). При этом снимается запрет с вторых входов вторых элементов И 5.Таким образом, в предложенном устройстве в отличие от известного количество заявок, прерываемых до окончания обслуживания, ограничено одной, что обеспечивает сокращение непроизводительных затрат машинного времени и повышение производительнос" ти устройства за счет уменьшения среднего времени обслуживания,1160413 оставитель В.Микуцкий ехред Ж.Кастелевич Коррек Редактор О.Юрковец Заказ 3780/47 Тираж 710 Подписи ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5илиал ППП 1 Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,