Устройство для контроля распределения ресурсов

1297061 1Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение в современных высокопроизводительных системах для контроля корректности ресурсов. 5Целью изобретения является повышение быстродействия.На фиг, 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства для контроля распределения ресурсов; на фиг. 2 - временные диаграммы функционирования устройства;на фиг. 3 - пример графа распределения ресурсов и соответствующая емуматрица.5.Устройство для контроля распределения ресурсов содержит (фиг. 1)группу регистров 1 и регистр 2, триггер 3 режима, генератор 4 тактовыхимпульсов, первый триггер 5. управления, элемент задержки 6, второй триггер 7 управления, первую 81-8.пгруппы коммутаторов, каждая из которых содержит по и коммутаторов, гдеи - количество контролируемых ресурсов, первый 9, второй 1 О, третий 11и четвертый 12 элементы И, элементИЛИ 13, группу 14 входов распределения ресурсов устройства, вход 15 пуска, выход 16, (первый 17,1.1-17.1.1,.п) - (первый 17.п.1-17.п.п) выходовсоответственно первой - и-ой группвыходов первого регистраПервый регистр 1 предназначен дляприема, хранения и выдачи информации 35о состоянии распределения ресурсоввычислительной системы. Причем каждому -ому ресурсу в регистре 1 соответствует -я группа входов (выходов). Если х-ым ресурсом владеет Е-ыи" 40процесс, который еще запрашивает и,1-ый ресурс, то при приемке информации в регистр 1 в 1-ый разряд -ойгруппы запишется единица, в противном случае нуль,45 2Элемент задержки 6 предназначен для формирования импульсов, задержанных на время Т, установки в нуль второго триггера 7 управления. Время задержки Т определяется суммарным временем задержки на срабатывание и коммутаторов.Второй триггер 7 управления предназначен для формирования сигнала, управляющего работой коммутаторов всех групп коммутаторов, а также первого 9 и второго 10 элементов И.Каждый -ый коммутатор 8.,1, ,1-ой группы (Ф ) предназначен для формирования сигнала обнаружения взаимодействия )-го русурса с 1-ым, Коммутатор 8.1.х каждой 1-ой группы коммутаторов предназначен для формирования сигнала, указывающего на факт вовлеченности -го ресурса в тупик.Первый элемент И 9 предназначен для управления работой триггера 3 режима. Второй элемент И 10 предназначен для формирования сигнала, управляющего работой триггера 5 управления. Третий элемент И 11 предназначен для формирования сигнала управления работой элемента задержки 6 и второго триггера 7 управления. Четвертый элемент И 12 предназначен для формирования сигнала разрешения приема информации в регистр 1 о распределении ресурсов.Элемент ИЛИ 13 предназначен для формирования сигнала-признака тупиковой ситуации. Группа 14 информационных входов предназначена для приема информации о распределении ресурсов в вычислительной системе. Вход 15 пуска предназначен для приема сигнала, инициирующего начало работы устройства. Выход 16 устройства предназчен для выдачи сигнала-признака тупиковой ситуации в вычислительной системе.Второй регистр 2 предназначен для фиксации номеров ресурсов, вовлеченных в тупик. Триггер 3 режима предназначен для приема сигнала пуска устройства и формирования сигнала запуска генератора 4 импульсов. Генератор 4 импульсов предназначен для формирования последовательности импульсов.(фиг. 2). Триггер 5 управления предназначен для формирования сигналов управления работой устройства. Рассмотрим функционирование устройства на примере анализа состояния вычислительной системы, представленного графом распределения ресурсов на фиг. 3.В исходном состоянии все элементы памяти находятся в нулевом состоянии (входы установки не показаны).По сигналу пуска, поступающему на вход 5 пуска устройства, открывается элемент И 9 и положительным потенциалом с его выхода триггер 3 ре3 12970 жима устанавливается в единичное состояние, Одновременно устанавливается в нуль и триггер 5 управления. Сигнал с единичного выхода трйггера 3 режима запускает генератор 4 импульсов, который на своем выходе фор мирует последовательность импульсов (фиг. 2).Первый импульс с выхода генератора 4 импульсов через открытый элемент И 10 поступает на единичный вход триггера 5 управления, а также входы элементов И 11 и И 12. Элемент И 12 открывается, и на его выходе формируется сигнал положительной полярности, который устанавливает регистр 2 в нулевое состояние. По заднему фронту импульса с выхода генератора 4 тактовых импульсов через элемент И 10 триггер 5 управления устанавливается в единичное состояние, а по заднему фронту импульса с выхода элемента И 12 информация о состоянии распределения ресурсов в вычислительной системе с 25 группы 14 информационных входов за-писывается в регистр 1.В соответствии с графом распределения ресурсов, изображенным на фиг. 3, во второй разряд первой группы, в третий разряд второй группь 1, в четвертый разряд третьей группы и во второй разряд четвертой группы разрядов регистра 1 записываются единицы. Остальные разряды остаются в нулевом состоянии.Второй импульс с выхода генератора 4 тактовых импульсов через открытый элемент И 10 поступает на второй вход элемента И 1 1 и открывает его. Единичный потенциал с выхода этого элемента устанавливает триггер 7 управления в единичное состояние, а также поступает на вход элемента задержки 6.45Сигнал с единичного выхода второго триггера 7 управления запирает элементы И 9 и 10 и поступает на -це управляющие входы всех коммутаторов каждой -ой группы 8, коммутаторов 50 (=1,4). Для примера п=4 (фиг, 3), где и - максимально возможное число типов ресурсов в вычислительной системе.В таблице приведены данные функционирования групп коммутаторов и по- рядок одновременного срабатывания отдельных коммутаторов в каждой группе.61 В таблицначения: 1 либо 0 4е приняты следующие обозна соответствующий информационный вход соответствующего коммутатора подается либо 1либо 0;на соответствующий управляющий вход соответствующего коммутатора подан разрешающийпотенциал с выхода второго триггера 7 управления;первое срабатываниесоответствующих коммутаторов. Время задержки на срабатывание определяется временем задержки одного коммутатара (одного элементаИ и одного элементаИЛИ);второе срабатывание соответствующих коммутаторов; .суммарное время задержки определяется уже временем срабатывания двух коммутаторов (два элемента И идва элемента ИЛИ);третье срабатывание соответствующих коммутаторов; суммарное времязадержки равно временисрабатывания трех коммутаторов (три элемента И и три элементаИПИ). Комму- Группа, В татор, У 8.1 8.2 8.3 8,4 О 0 0 1 - О О 1 Ц 1 0 0 -0 0 О 0 О -0 2 - 0 О 0 0 0 0 0 Д О 1 и1297061 5Продолжение таблицы Группа, У Коммутатор,В 0 - +О 0 0 0 0 - 0 0 10 15 20 25 0 -0 0 0 3 - 0 0,0 0 Ц Я, -ф 4 - О 0 0 01 -О Ш Д 0 0 - 0 0 При поступлении на 1-ые управляющие входы всех коммутаторов каждой -ой группы 8. коммутаторов положительного потенциала одновременно сработают (таблица); первый 8.2,1 и четвертый 8.2.4 коммутаторы второй группы 8,2 коммутаторов, второй коммутатор 8,32 третьей группы 8.3 и третий коммутатор 8,4.3 четвертой группы 8.4 коммутатаров. Сигналы с их выходов поступают соответственно на первые и четвертые управляющие входы всех коммутаторов второй группы 8.2 коммутаторов, на вторые управляющие входы всех коммутаторов третьей группы 8,3 коммутаторов и на третьи управляющие входы всех коммутаторов четвертой группы 8.4 коммутаторов. По этим сигналам сработают соответственно третий коммутатор 8.2.3 второй группы 8.2, первый 8,3.1 и четвертый 8.3.4 коммутаторы третьей группы 8,3 и второй коммутатор 8.4.2 четвертой группы 8.4. Сигналы с выходов активных коммутаторов поступают соответственно на третьи управляющие входы всех коммутаторов второй группы 8,2 коммутаторов, первые и четвертые управляющие входы всех коммутаторов третьей группы 8.3 коммутаторов и вторые управляющие . входы всех коммутаторов четвертой группы 8.4 коммутаторов.При этом сработают соответственно второй коммутатор 8.2,2 второй группы 8.2,.третий 8.3.3 коммутатор третьей группы 8.3 и в четвертой группе 8.4 - четвертый коммутатор 8.4.4. Сигналы с выходов этих коммутаторов поступают соответственно на второй, третий и четвертый единичные входы второго регистра 2.При этом элементом ИЛИ 3 формируется сигнал наличия тупика. Признак наличия тупиковой ситуации выдается на выход 16 устройства.По истечении кванта временидлительность которого равна времени задержки на срабатывание и коммутаторов, на выходе элемента задержки 6 формируется импульс, который устанавливает триггер 7 управления в нулевое состояние. По заднему фронту импульса с единичного выхода этого триггера триггер 3 режима устанавливается в нулевое состояние.На единичном выходе триггера 3 режима формируется низкий потенциал, который останавливает генератор 4 импульсов, На этом функционирование устройства в цикле контроля заканчивается, Номера ресурсов, вовлеченных в тупик, определяются по единичным значениям соответствунищих разрядов второго регистра 2. Формула изобретения Устройство для контроля распределения ресурсов, содержащее регистры,группу регистров, триггер режима,и групп коммутаторов (где и - количество контролируемых ресурсов) иэлемент ИЛИ, причем группа информационных входов устройства соединенас информационными входами регистров 40группы, каждый 1-й выход (,1=1,л)х-й группы выходов (=1,п). регистров группы соединен с 1-ми информационными входами д-х коммутаторовс первой по и-ю групп, выход каждого х-го коммутатора -ой группы соединен с -м информационным входомрегистра, информационные выходы которого соединены с соответствующимивходами элемента ИЛИ, о т л ич а ющ е е с я тем, что, с целью повыщения быстродействия, в устройствовведены генератор тактовых импульсов,первый триггер управления, элементзадержки, второй триггер управленияи четыре элемента И, причем выходкаждого коммутатора 1-й группы (11)соединен с )-ми управляющими входамивсех коммутаторов -й группы, единичный выход второго триггера управ