Устройство для распределения заданий между эвм

(51)4 С 06 Р 9/ ТЕНИ У 46 Г.Бочеч тельство СССР Р 9/46, 1985. льство СССР Р 9/46, 1985. СПРЕДЕЛЕН ится к автоматехнике и мов системах об"мации, Цельция процессаучета разности ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЭОБ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ Р ЗАДАНИЙ МЕУДУ ЭВМ (57) Изобретение отно тике и вычислительной жет быть использовано иена и обработки инфо изобретения - оптимиз распределения за счет между ожидаемым и реальным временем решения задач. Устройство содержит три канала, каждый из которых включает в себя два блока регистров 1,2, накапливающий сумматор 3, два коммутатора 4,5, схему 6 сравнения, счетчик 14, группу схем 7 сравнения, блок элементов И 8, два элемента ИЛИ 12, 13, три элемента И 9 - 11, элемент 15 задержки, В устройстве осу" ществляется распределение заданий на решение задач по минимальному времени Ожидания в очереди. При этом учитываются время решения задач в ЭВМ к моменту прихода очередного задания и возможные расхождения между ожидае- Я мым и реальным временем решения заИзобретение относится к автомати" ке и вычислительной технике и может быть использовано в системах обмена и обработки данных в качестве распределяющего устройства.5Цель изобретения - оптимизация процесса распределения за счет учета разности между ожидаемым и реальным временем решения задач. 10На фиг, 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - функциональная схема первого и второго блоков регистров, которые по своей структуре и входам-выхо дам являются идентичными.Устройство содержит три канала, каждый из которых включает блоки регистров 1 и 2, накапливающий сумматор 3, первый 4 и второй 5 коммутаторы, схе" 20 му 6 сравнения, группу схем 7 сравнения, блок элементов И 8, элементы И 9 - 11, элементы ИЛИ 12 и 13, счетчик 14, элемент 15 задержки, информационные входы 16 устройства, первый 17 и вто рой 18 входы синхронизации, входы 19 устройства и информационные выходы 20 устройства, выходы 21 каждой из схем 7 сравнения, выход 22 элемента И 10, выходы 23 блоков регистров 1 и 2 и выходы 24 блока элементов И 8,Блоки регистров 1 и 2 содержат каналы, каждый из которых содержит регистр 25, блок элементов ИЛИ 26, элементы И 27 и 28, элементы ИЛИ 29 и 30 (последний канал не содержит блока элементов ИЛИ 26).Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии все ЗВХ свободны и находятся в работоспособном состоянии, блоки регистров 1 и 2, сумматоры 3 и счетчики 14 всех трех каналов установлены в нулевое состояние (входы начальной установки не показаны). Равенство содержимого сумма" торов 3 всех каналов обуелавливает выдачу с выходов "Иеньше-равно схем 6 сравнения единичных сигналов, Зти сигналы открывают элемент И 9.1, единичный сигнал с выхода которого открывает блок элементов И 8.1 для передачи кода задачи и кода времени ее решения, а также первый канал с входов 16 устройства.Блоки элементов И 8 во втором и третьем каналах закрыты нулевыми сигналами с выходов соответствующих элементов И 9, поэтому код задачи и код времени ее решения с входов 16 устройства через блок элементов И 8,1 поступает впервый канал. При этом кодзадачи поступает на информационныевходы блока регистров 2.1 и непосредственно в ЗВМ для решения с выхода20,1 устройства. Код времени решениязадачи поступает на информационныевходы блока регистров 1,1 и на суммирующие входы сумматора 3.1. По синхроимпульсу с входа 17 устройства осуществляется запись кода задачи и кодавремени ее решения в первые регистры2,1 и 1.1 соответственно. Кроме того,к содержимому сумматора 3,1 прибавляется код времени решения данной за"дачи.Код второй задачи и код времениее решения поступают во второй канал,поскольку элемент И 9 данного каналаоткрыт единичными сигналами с выхода"Больше" схемы 6 сравнения данногоканалаи с выхода "Иеньше-равно" схемы 6 сравнения третьего канала. Записькода задачи и кода времени ее решенияпроисходят по тому же алгоритму, чтои в первом канале,Код третьей задачи и код времениее решения аналогично записываются втретьем канале.Таким образом; следующую задачу, кодкоторой поступает на вход 16 уст" ройства, необходимо направить в ту ЭВИ, в которой код суммарного време" ни. решения поступивших ранее задач минимальный, Допустим, что такой код записан в сумматоре 3.1 первого канала. Тогда на выходе "Иеньше-равно" схемы 6,1 сравнения первого канала и на выходе "Меньше-равно" схемы 6 сравнения второго канала присутствуют единичные сигналы, которые открывают элемент И 9.1, единичный сигнал с выхода которого в свою очередь открывают по первому входу элементы И 8.1, подготавливая первый канал к приему кода следующей задачи и кода времени ее решения. Затем (после прихода этой инФормации) аналогично вышеописанному осуществляется запись кода времени и кода задачи в регистры 1.1 и 1.2 соответственно, а содержимое накапливающего сумматора 3.1 увеличивается на величину, соответствующую коду времени принятой задачи.мент И 11.1, используются для счета времени решения текущей задачи. Поступая на счетный вход счетчика 14.1, каждый из них уменьшает его содержимое на единицу. Синхроимпульсы поступают на второй уйравляющий вход и одну иэ линий информационного входа второго коммутатора 5.1, Эта линия соответствует младшему разряду кода времени. На остальные линии второго информационного входа коммутатора 5.1 подается логический ноль, В резуль" тате по каждому синхросигналу, поступающему с второго входа 18 синхронизации устройства, из содержимого сум матора 3.1 вычитается единица, код которой поступает с выхода второго коммутатора 5.1 на вычитающий вход сумматора.Таким образом, в накапливающем сумматоре 3.1 канала хранится код суммарного времени решения всех задач, находящихся в соответствующей ЭВМ за вычетом времени, в течение которого уже обслуживается очередная задача. Тем самым достигается максимально возможная равномерность в загрузке различных ЭВМ.Однако ожидаемое и реальное время решения задач в ЭВМ могут не совпадать.Если ожидаемое время меньше, то как только содержимое счетчика 14,1 достигнет нуля, с первого входа зле мента И 11.1 снимается разрешеющий сигнал и выработка последовательности импульсов счета прекращается. Таким образом, в сумматоре 3,1 будет запи сан код суммарного времени решения всех подготовленных для данной ЭВМ задач.Если ожидаемое время больше, чем реальное, то к моменту окончания решения задачи в счетчике 14.1 будет храниться разность этих времен, Эта же разность хранится и в сумматоре 3.1, просуммированная с кодом времени решения всех готовых для данной ЭВМ задач. Если после окончания решения задачи очередь не пуста, то на решение в ЭВМ принимается новая задача, код которой поступает на вход19. 1 устройства. Затем (по вышеописанному алгоритму) осуществляетсязапись кода времени решения этой задачи в счетчик 14,1 и освобождениесоответствующих регистров 1.1 и 1;2,Но прежде по переднему фронту сигназ1444771Аналогично распределяются и принимаются в каналы все последующие задачи.Одновременно с началом выполнения5задачи в любой ЭВМ, она выставляетна кодовом входе 19 соответствующегоканала код этой задачи, Например,ЭВМ, подключенная к первому каналу,код задачи выставляет на входе 19.1устройства. Код задачи с этого входапоступает на вторые входы каждой изсхем 7 сравнения, На выходе той схемы 7 сравнения, на первый вход которой поступает код этой же задачи содного из регистров 2,1, вырабатывается единичншй сигнал. Этот сигналразрешает прохождение кода временирешения данной задачи с выхода соответствующего регистра 11 через первый коммутатор 4. 1 на информационныйвход счетчика 14,1. Одновременно кодзадачи поступает с входа 19.1 устройства и на вход элемента ИЛИ 12.1.Сигнал с выхода элемента ИЛИ 12.1 поступает на первый вход второго эле"мента И 10.1, который открываетсяв момент прихода очередного синхросигнала с второго входа 18 синхронизации устройства. Единичный сигналс выхода элемента И 10.1, проходя .через элемент 15.1 задержки, поступает на вход управления записью счетчика 14.1. По переднему Фронту этогосигнала информация, поступающая с выхода коммутатора 4,1, записываетсяв счетчик 14,1, По заднему фронтусигнала, образованного совпадениемединичных сигналов с выхода элементаИ 10.1 и одной из схем 7 сравнения,в блоках регистров 1.1 и 1.2 освобождаются регистры, соответствующие при, нятой на решение в ЭВМ задаче и хранящие время ее выполнения и код.Такимобразом, как только в ЭВМ начато ре 45шение очередной задачи, в соответствующем канале в блоках регистров 1и 2 освобождаются регистры, хранящиекод задачи и код времени ее решения,что способствует более эффективному50использованию регистровой памяти. Наличие информации в счетчике 14.1 Фиксируется появлением единичного сигнала на выходе элемента ИЛИ 13.1. Этотсигнал открывает по первому входуэлемент И 11.1, разрешая прохождение55через него синхросигналов с первоговхода 18 синхронизации устройства.Синхросигналы, прошедшие через зле514447 ла с ьыхода элемента И 10,1 содержи-, мое счетчика 14.1, т,е, сформирован. ная в нем разность, через первый вход коммутатора 5,1 поступает на вычитающий вход сумматора 3.1. Так как в этом время есть импульс на входе18 синхронизации который подается на первый управляющий вход сумматорг, 3.1, то содержимое накапливающего ,сумматора 3.1 корректируется. Если очередь пуста и новых задач нет, то сформированная разность компенсируется импульсами счета с выхода элемента И 11.1, которые продолжают поступать, так как содержимое счетчика 14.1 не равно нулю. Если же за это время в ЗВМ распределена очередная задача, то оставшаяся разность компенсируется вычитанием, как было опи О сано выше.Аналогично осуществляется подсчет текущего времени решения задачи в ЗВМ и компенсирование разности ождаемого и реального времени решения задач и в других каналах.Формула изобретенияУстройство для распределенйя заданий между ЗВМ, содержащее три канала, а в каждом из них первый и второй блоки регистров, накапливающий сумматор, первый коммутатор, схему сравнения, группу схем сравнения, блок элементов И, первый и второй элементы И и 35 первый элемент ИЛ;1, причем группа ин- формационных входов устройства подключена к группе входов блоков элементов И всех каналов, выходы Меньше- равно" схем сравнения первого и второго каналов подключены соответственно к первому и второму входам первого элемента И первого канала, выходы "Больше" схем сравнения второго и третьего каналов подключены соответственно к первым входам первых элементов И второго и третьего каналов, выход "Меньше-равно" схемы сравнения третьего канала подключен к второму входу первого элемента И второго канала, выход "Больше" схемы сравнения первого канала подключен к второму входу первого элемента И третьего канала, первый вход синхронизации устройства подключен к первым синхронизи.55 рующим входам первого и второго блоков регистров и накапливающих сумматоров всех каналов, второй вход синхрони 71 6зации устройства подключен к первымвходам вторых элементов И всех каналов, выход накапливающего сумматорапервого канала подключен к первымвходам схем сравнения первого и второго каналов, выход накапливающегосумматора второго канала подключен квторому входу схемы сравнения второгоканала и к входу схемы сравнениятретьего канала, в каждом каналегруппа кодовых входов устройстваподключена к первым входам каждой изсхем сравнения группы и к входам первого элемента ИЛИ, выход которогоподключен к второму входу второго элемента И, выход которого соединен свторыми синхронизирующими входами первого и второго блоков регистров, информационные входы которых соединейыс суммирующим входом накапливающегосумматора и подключены к выходу блока.элементов И и являются группойинформационных выходов устройства вкаждом канале, выходы первого блокарегистров подключены к информационнымвходам первого коммутатора, управляющие входы которого подключены к выходам соответствующих схем сравнения фгруппь-. и соединены с соответствующимиуправляющими входами первого и второго блоков регистров, выходы второгоблока регистров соединены с вторымивходами соответствующих схем сравнения. группы, выход первого элемента Ив каждом канале соединен с управляющим входом блока элементов И своегоканала, выход накапливающего сумматора третьего канала соединен с вторымивходами схем сравнения первого и третьего каналов, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью оптимизациипроцесса распределения за счет учетаразности между ожидаемым и реальнымвременем решения задач, в каждый каналвведены счетчик, второй коммутатор,второй элемент ИЛИ, третий элемент Ии элемент задержки, вход которого соединен с первым управляющим входомвторого коммутатора и с выходом второго элемента И своего канала, выходэлемента задержки соединен с входомразрешения записи счетчика, информационный вход которого подключен к выходу первого коммутатора, выход счетчика соединен с первой группой информационных входов второго коммутатора ивходами второго элемента ИЛИ, выходкоторого подключен к первому входу771 ЯкИ ХИд ставитель М.Кудряшовхред Л.Олийнык Коррек.Васильева Редактор А.Ревин 8 Тираж 704 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Ж, РаушЗаказ 6482/4 Под омитета открытий ая наб с венно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 из 7 1444 третьего элемента И, второй вход которого соединен с вторым управляющим входом накапливающего сумматора и подключен к второму входу синхронизации устройства, выход третьего элемец 5 та И соединен со счетным входомсчетчика, вторым управляющим входом второго коммутатора и является одним цз входов втсрой группы ицформационцых входон второго коммутатора, наостальные входы второй группы информационных входоь которого подаетсялогический ноль, выход второго коммутатора подключен к вычитающему входу накапливающего сумматора.