Устройство для контроля распределения ресурсов в вычислительной системе

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ЯО 1312583 А 1, 13 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РЕСУРСОВ В ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЕ(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в высокопроизводительных вычислительных системах для оперативного контроля корректности распределения ресурсов. Устройство позволяет повысить надежность за счет выявления ресурсов, которые непосредственно вовлечены в тупик. Устройство содержит п регистров (и - число типов ресурсов системы), триггер режима, генератор импульсов, триггер управления, коммутаторы первой и второй групп, группу элементов И, два элемента И. Из множества ресурсов, определяемых как тупиковые, одна часть находится в действительном тупике, в то время как другая часть находится в кажущемся тупике, т.е. от владеющих ими процессов имеются запросы на действительное тупиковое подмножество ресурсов. В устройстве производится выделение только последнего подмножества, что позволяет исключать только действительный тупиковый процесс, 3 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в высокопроизводительных вычислительных системах (ВС) с большой глубиной распараллеливания вычислительного процесса для оперативного контроля корректности распределения ресурсов.Цель изобретения - повышение надежности за счет выявления ресурсов, которые непосредственно вовлечены в тупик.На фиг. 1 и 2 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 3 - временные диаграммы его функционирования; ца фиг. 4 -- граф распределения ресурсов.Устройство для контроля распределения ресурсов содержит (фиг, 1 и 2) регистры 1.1 - 1.п (ичисло типов ресурсов системы), триггер 2 режима, генератор 3 импульсов, триггер 4 управления, коммутаторы 5.1 - 5.п первой группы 5, коммутаторы 6.1 6,п второй группы 6, элементы И 7. - .7.п группы 7, первый 8 и второй 9 элемецты И, блок 10 элементов И и элемент ИЛИ 11, составляюгцие каждый коммутатор групп 5 и 6, информационные входы 12.1-.12,п, вход 13 запуска, выходы 14.1 - -4.п признака тупиковой ситуации, выходы 15.1 - 15.п поразрядных конъюнкций, коммутатор первой группы 5.Регистры 1.1 -1.п предназначены для приема, хранения и выдачи информации о состоянии распределения ресурсов. Поскольку процесс, владеющий ресурсом Й, це может повторно его запрашивать, 1 с-й разряд каждого регистра 1./г це используется. В остальные разрядь 1 й-го регистра 1./г информация записывается следующим образом, Если г-м ресурсом владеет какой-либо процесс (процессы), который, кроме этого, запрашивает другой ресурс, например Й, (или несколько ресурсов одновременно), то в )-и разряд lг-го регистра 1.Й записывается единица, а в остальные - нули. Если /г-м ресурсом владеет один или несколько процессов и этот процесс (процессы) дополнительно никакие другие ресурсы не запрашивают, то во все разряды гг-го регистра 1.Й записываются нули.Процессы, только запрашивающие какие-либо ресурсы, также це запоминаются в регистрах 1.1.Триггер 2 режима цредцазцачец для задация режимов работы устройства: ожидания и анализа.Функционирование устройства рассмотрим ца примере процесса контроля распределения ресурсов в системе (фиг. 4).В каждом состоянии все регистры 1.1 - 1.п находятся в нулевом состоянии (входы установки в 0 не показаны).По сигналу пуска с входа 13 триггер 2 режима устанавливается в единичное состояние, а триггер 4 управления после повторного запуска - в нулевое (фиг. 3). Высоким потенциалом с единичного выхода триггера 2 режима запускается генератор 3 импульсов, который начинает формировать ца своем выходе последовательность им- Г ул ъс о В.Г 1 оскольку триггер 4 управления находится в нулевом состоянии, с его нулевого выхода высокий потенциал подается на вход элемента И 9. Поэтому первый импульс с выхода генератора 3 импульсов открывает элемент И 9 и поступает ца синхровходы всех регистров, разрешая тем самым прием (либо модификацию) информации о состоянии распределения ресурсов.В соответствии с графом распределения ресурсов (фиг. 4) в четвертые разряды первого регистра 1.1 и второго регистра 1.2, в первый разряд третьего регистра 1.3, третий разряд четвертого регистра 1.,4, второй, третий и восьмой разряды соответственно регистров .5 в 1.7 записываются единицы. Во все разряды регист ра 1.8 и в остальные разряды регистров1.1 1.7 записываются нули.По заднему фронту первого импульсатриггер 4 управления устанавливается в единичное состояние (фиг. 3) . Элемент И 9 закрывается низким потенциалом с нулевого выхода этого триггера, а высокий потенциал с единичного выхода подается на вход элемента И 8. Поэтому второй импульс с выхода генератора 3 импульсов открывает его. Сигнал, сформированный ца выходе элемента И 8, поступает на входы блокировки всех коммутаторов.Во всех коммутаторах первой 5 и второй6 групп коммутаторов срабатывают элементы ИЛИ. После этого на выходах всех коммутаторов обеих групп формируются высокие потенциалы, и через открытые элементы И 7.1 - 7.п (для примера 7.1 - 7.8) сигналы поступают на вторые информационные входы всех коммутаторов первой 5 и второй 6 групп.После этого па вторых инфсрмациоц ных входах всех коммутаторов обеих групп5 и 6 присутствует высокий потенциал.Срабатывают те элементы блока 10 элементов И всех коммутаторов первой группы, па соответствующих информационных входах которых присутствуют высокие потенциалы с выходов соответствующих разрядов регистров .1 - -1.и.В данном случае такими элементами являктся третьи элементы И блоков О элементов И первого .1 и второго 1.2 регистров, первый третий и седьмой, второй третий и седьмой элементы И блоков 1 О элемен.тов И соответственно регистров 1.3- 1 7.С возбужденных выходов этих элементоввысокие потенциалы поступают на соответствукщие информационные входы соответ ствующих коммутаторов второй группы 6, атакже ца входы элементов ИЛИ 11, высокие потенциалы с выходов которых поступают ца входы соответствуюгпцх элементов И 7.д.5 10 15 Формула изобретения 3Так, после срабатывания соответствующих элементов И блоков 10 элементов И возбужденными разрядами группы выходов первого 1.1 и второго 1.2 регистров являются разряды соответственно 15.1.4 и 15.2.4, с третьего 1.3 по седьмой 1.7 - соответственно разряды 15.3,1, 15,4.3 и 15.4.7, 15.5.2, 15.6.3, 15,7.8, единичные потенциалы которых поступают на соответствующие информационные входы соответствующих коммутаторов 6.1 - 6.8, исключая 6.5 и 6.6. На все информационные входы этих коммутаторов подаются нулевые потенциалы.Далее срабатывают соответствующие элементы И коммутаторов 6.1, 6.4, 6.7, 6,8. Сигналы с возбужденных элементов И селектируются элементами ИЛИ 11 в каждом коммутаторе и с выходов коммутаторов поступают на вторые входы элементов И 7.1 - 7.8. На этом процесс анализа заканчивается. Длительность сигнала на выходе элемента И 8 должна быть немногим больше длительности переходного процесса в устройстве,Как только на выходе элемента И 8 пояявится нулевой потенциал на выходах коммутаторов 5.8, 6.5 и 6. 6 также формируются низкие потенциалы, которые запирают элементы И 7.8, 7.5 и.6 соответственно, Значит и на выходах 14.8, 14.5, и 14.6 присутствуют нулевые потенциалы,Появление нулевых сигналов на выходах 14.5 и 14.8 вызывает в свою очередь появление нулевых сигналов на выходах коммутаторов 6.2 и 5,7 соответственно. Элементы И 7.2 и 7.7 закрываются, формируя на своих выходах нулевые потенциалы, которые поступают на выходы 14,2 и 14.7 соответственно. Остальные разряды группы выходных шин остаются в возбужденном сосстоянии. Следовательно, ресурсы, номера которых соответствуют номерам возбужденных разрядов группы выходов устройства, находятся в тупике. Для рассматриваемого примера это ресурсы К 1, КЗИ К 4.Если же на всех разрядах выхода 14 устройства устанавливаются нулевые потенциалы, в системе тупиковой ситуации не наблюдается.По заднему фронту импульса с выхода элемента И 8 триггер 2 режима устанавливается в нулевое состояние и низким по 20 25 30 35 40 45 тенциалом с единичного выхода останавливается генератор 3 импульсов. Функционирование устройства на этом заканчивается. Устройство для контроля распределения ресурсов в вычислительной системе, содержащее и регистров, где и - число типов ресурсов системы, первую группу из и коммутаторов, информационный вход К-го регистра К= 1и, является К-м информационным входом устройства, выход К-го регистра подключен к первому информационному входу К-го коммутатора первой группы, отличаюиееся тем, что, с целью повышения надежности за счет выявления ресурсов, которые непосредственно вовлечены в тупик, в него введены вторая группа из и коммутаторов, триггер режима, триггер управления, генератор импульсов, два элемента И и группа из и элементов И, первый и второй входы К-го элемента И группы подключены к выходам К-х коммутаторов первой и второй группы соответственно, выход К-го элемента И группы является К-м выходом признака тупиковой ситуации устройства и соединен с входами соответствующих разрядов вторых информационных входов р-х коммутаторов (р Ф К, р= 1, и) первой и второй групп, разряды выхода поразрядных конъюнкций К-го коммутатора первой группы подключены к соответствующим разрядам первого информационного входа р-х коммутаторов второй группы, вход установки триггера управления является входом пуска устройства и соединен с входом сброса триггера режима, прямой и инверсный выходы которого подключены к первым входам первого и второго элементов И, выход первого элемента И соединен с входами синхронизации и разрешения установки в О триггера управления и входами блокировки всех коммутаторов первой и второй групп, выход второго элемента И соединен с входами синхронизации всех регистров, выход триггера управления подключен к входу запуска генератора импульсов, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго элементов И и с входами синхронизации разрешения установки в 1 триггера режима.32583 СигналлустаВыходтригерадьиоРгюераломВыходГпригераВыходэлемента Фвыходзамен гпа Редактор Н. Лазаренко Заказ844148 ВНИИПИ осударственного к 113035, Москва Г 1 роииопственно-полиграфии