Устройство приоритета

(51)5 6 06 Р 9/46 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 4 О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР ЬЬ 1275443, кл. 6 06 Р 9/46, 1984.Авторское свидетельство СССР М 1434434, кл. 6 06 6 9/46, 1987,(54) УСТРОЙСТВО ПРИОРИТЕТА(57) Изобретение относится к автоматике ивычислительной технике, в частности к устройствам приоритетного обслуживания заИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам приоритетного обслуживания запросрв, и может быть использовано в. мультипрограммных ЭВМ для обеспечения доступа к общему ресурсу,Целью изобретения является расширение области применения за счет выделения каждому запросу кванта времени использования общего ресурса.На фиг.1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг,2 - временная диаграмма его работы.На временной диаграмме рассмотрен случай, когда во время обработки запроса по входу 20.1 поступает запрос на вход 20,2. На другие входы (20,3 - 20,п) запросы не поступали. При этом запрос на входе 20.1 выставляется повторно. просов, и может быть использовано в мультипрограммных ЭВМ для обеспечения доступа к общему ресурсу, Цель изобретения - расширение области применения за счет выделения каждому запросу кванта времени использования общего ресурса, Устройство приоритета содержит первый, второй и третий элементы И. элемент ИЛИ, первую, вторую, третью, четвертую группы триггеров, группу регистров, счетчик, коммутатор, элемент сравнения, генератор, триггер, первую и вторую группы элементов И, группу элементов ИЛИ, Устройство позволяет устранить время простоя общего ресурса. а также повысить вероятность удовлетворения запроса общим ресурсом, 2 ил,Устройство приоритета (фиг,1) содержит третий 1, первый 2 элементы И, элемент ИЛИ 3, вторую 4,1 - 4.п, первую 5.1-5 и, четвертую 6.1 - 6.п и третью 7.1 - 7.п группы триггеров, группу регистров 8.1-8.п, счетчик 9, коммутатор 10, элемент 11 сравнения, генератор 12, триггер 13, вторую (14,1 - 14.п) и первую (15.1-15.п) группы элементов И, группу элементов ИЛИ 16.1 - 16.п, второй элемент И 17, прямые выходы 18.1-18.п первой группы триггеров 5.1-5 и, прямые выходы 19.1-19,п четвертой группы триггеров 6.1 - 6.п, запросные входы 20,1 - 20,п, входы запросов на установку(смену) кванта времени 21,1-21.п, входы кодов кванта времени 22.1 - 22.п, входы 23 "Пуск" и 24 "Останов", первый 25 и второй 26 выходы генератора 12, информационные выходы 27.1 - 27,п устройства, каналы 28.1 - 28,п.Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии триггеры 4,1-4.п,5,1-5.п, 6,1-6.п, 7.1-7.п, регистры 8,1-8,п,каналы 28,1 - 28,п и счетчик 9 находятся внулевом состоянии. На фиг.1 цепи установки в исходное состояние условно не показаны.Запросы на пользование общим ресурсом от процессов поступают на входы 20,120.п и перед началом каждого цикла работыустройства фиксируются в триггерах 5.1-5.ппо заднему фронту импульса с выхода 25генератора 12.Запросына установку (смену) квантавремени поступают на входы 21.1-21,п ификсируются в триггерах 4.1 - 4.п.Продолжительность кванта времени обслуживания процесса поступает на входы22.1-22 и и фиксируется в регистрах 8.1-8.п,Сигналы на входы 21.1 - 21.п и 22.1 - 22,п каждого из каналов 28,1-28.п приходят одновременно.Запросы на пользование общим ресурсом на входах 20,1 - 20.п приходят не раньшетого времени, как поступили сигналы на входы 21.1-21.п, 22,1 - 22,п.Устройство начинает работать с момента появления сигнала "Пуск" на входе 23устройства. Этот сигнал установит триггер13 в единичное состояние. Сигнал с прямоговыхода триггера 13 разрешает работу генератора 12, который на выходах 25, 26 формирует две синхропоследовательностиодинакового периода, но сдвинутые по фазедруг относительно друга. Сдвиг от заднегофронта импульса с выхода 25 до заднегофронта импульса с выхода 26 должен пре. вышать время последовательного срабатывайия триггеров 4.К, 5.К (К=1-п), элемента И15,К (К=1-п), элемента И 17, элемента И 1 итриггера 6.К(т,е. время окончания переходных процессов в схеме),Длительность кванта времени, отводимого каждому абоненту, определяется содержимым регистра 8,К (К=1-п).После фиксации запроса на установку(смену) кванта времени по заднему фронтусинхроимпульса с выхода 26 генератора 12триггерами 4.1 - 4,п и запоминания времениобслуживания регистрами 8.1-8,п по заднему фронту синхроимпульса с выхода 26 генератора 12 поступают запросы на входы20,1-20.п устройства.Из зафиксированных запросов приоритетная схема, образованная элементами И15,1-15,п, выбирает наиболее приоритет ный (с самым меньшим порядковым номером) запрос, На выходе соответствующегоэлемента И 15,К (К=1-и) появляется единич 10 на одном из выходов 27.1-27,п устройства15 на выходе элемента И 2 появляется нулевой сигнал, который закрывает синхровходы триггеров 6.1 - б.п, 7.1-7,п, предотвращая тем самым несанкционированный захватобщего ресурса другими процессами. Навьходе элемента ИЛИ 3 появляется единичный сигнал, который разрешает работу счетчика 9,Счетчик 9 начинает отсчитывать время,представленное процессу на занятие. Смена квантов времени, находящихся в регистрах 8.1-8.п, может осуществляться в любыемоменты времени в "свободных каналах", ав занятых каналах - в моменты времени,когда на О-входе триггера 4. К присутствуетединичный сигнал. После того как текущеезначение счетчика 9 совпадает с содержимым соответствующего регистра 8.К, на выходе элемента сравнения 11 появляетсяединичный сигнал, который свидетельствует о том, что время занятия общего ресурсаданным процессом уже истекло, Этот сигнал открывает элемент И 17 по переднемуфронту импульса с выхода 25 генератора 12.Триггер 7,К сбрасывается в нулевое состояние, после чего обший ресурс считается свободным и готовым для представления егоследующему процессу.Если процесс освобождает общий ресурс до окончания отведеннго ему квантавремени, то он снимает единичный сигнал свхода 20.К, если нет, то единичный сигналпродолжает действовать на вход 20.К,В случае, если процесс освободил общий ресурс до окончания отведенного емукванта времени, на входе 20,К будет нулевой сигнал, Очередной импульс с выхода 25генератора 12 устанавливает триггер 5,К внулевое состояние. Следовательно, единичный сигнал с инверсного выхода триггера5.К устанавливает триггер 7,К в нулевое состояние. Элемент И 2 оказывается откры-.тым, а поэтому импульс с выхода 26генератора 12 проходит на С-входы триггеров 6,1-б.п, 7.1-7,п, фиксируя очередной запрос. Импульс с выхода элемента И 2 также 20 25 30 35 40 45 50 55 ный сигнал, который по заднему фронту импульса с выхода элемента И 2 устанавливает соответствующие триггеры б,К, 7,К в единичное состояние, а счетчик 9 - в нулевое,На выходе 27,К появляется единичныйсигнал, который разрешает соответствующему процессу использовать общий ресурс, На инверсном выходе триггера 6. К появляется нулевой сигнал, который закрывает элемент И 15,К, Тем самым фиксируется факт предоставления данному процессукванта времени на использование общего ресурса, С появлением единичного сигнала5 10 15 20 30 35 40 45 50 устанавливает счетчик 9 в нулевое состояние, прерывая тем самым отсчет времени. Если процесс не освободит до начала следующего кванта времени общий ресурс при наличии запросов от других процессов, он у него забирается. Так как триггер 6. К находится в единичном состоянии, то элемент И 15.К закрыт, а поэтому запрос данного процесса не участвует в споре за общий ресурс. В этом споре приоритет получает процесс с самым меньшим порядковым номером из зафиксированных и необслуженных процессов. Таким образом, после того как один из процессов получил право доступа к общему рееурсу, повторный доступ может произойти только после того, когда запросы от всех процессов, требующих этот ресурс, будут обслужены.Если процесс получил доступ к общему ресурсу, то соответствующий триггер 6,К будет находиться в единичном состоянии и, следовательно, на выходе элемента ИЛИ 16.К будет единичный сигнал. Если абонент не требует доступа к общему ресурсу, то на входе 20.М М=1-и) будет нулевой сигнал,Этот сигнал будет инвертироваться на соответствующем входе элемента ИЛИ 16.М, в результате чего на его выходе будет единичный сигнал. Когда на всех входах элемента И 1 появятся единичные сигналы и когда на выходе элемента сравнения 11 будет единичный сигнал, очередной синхроимпульс с выхода 25 генератора 12 пройдет через элемент И 17, элемент И 1 и установит триггеры 6,1 - 6.п в нулевое состояние,После этого возможно повторное обращение к общему ресурсу нуждающихся в нем процессов. Работа устройства в этом случае происходит аналогично описанному выше. Формула изобретения Устройство приоритета, содержащее генератор тактовых импульсов, счетчик, первую группу триггеров и первую группу элементов И, первые прямые входы которых соединены с выходами соответствующих триггеров первой группы, информационные входы которых образуют группу запросных входов устройства, а синхровходы соединены с первым выходом генератора тактовых импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет выделения каждому запросу кванта времени использования общего ресурса, в устройство дополнительно введены триггер, коммутатор, элемент сравнения, первый, второй и третий элементы И, элемент ИЛИ, вторая, третья и четвертая группы триггеров, группа регистров, вторая группа элементов И, группа элементов ИЛИ, причем входы продолжительности кванта времени обслуживания устройства подключены к информационным входам группы регистров, выходы которых подключены к соответствующим информационным входам коммутатора, входы запросов на установку кванта времени устройства подключены к 0-входу триггеров второй группы, выходы которых подключены к первым входам соответствующих элементов И второй группы, выходы которых подключены к синхровходам соответствующих групп регистров, прямые выходы триггеров первой группы подключены к первым инверсным входам соответствующих элементов ИЛИ группы и к первым инверсным входам сброса соответствующих триггеров третьей группы, прямые выходы которых подключены к входам элемента ИЛИ, к инверсным входам первого элемента И и к соответствующим управляющим входам коммутатора, выход которого подключен к первому входу элемента сравнения, выход "Равно" которого подключен к первому входу второго элемента И, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И, а также к вторым входам сброса триггеров третьей группы; инверсные выходы которых подключены к разрешающим входам соответствующих триггеров второй группы, выход К-го(К=1 и, п - число запросных входов устройства) элемента И первой группы подключен к К-м инверсным входам элементов И с К+1 по и-й первой группы, к Л-входам К-х триггеров третьей и четвертой группы, инверсные выходы триггеров четвертой группы подключены к вторым прямым входам соответствующих элементов И первой грулпы, прямые выходы триггеров четвертой группы подключены к вторым входам соответствующих элементов ИЛИ группы, выходы которых подключены к входам третьего элемента И, выход которого подключен к К-входам триггеров четвертой группы, выход первого элемента И подключен к синхровходам триггеров третьей и четвертой групп, а также В-входу счетчика, выход которого подключен к второму входу элемента сравнения, выходэлемента ИЛИ подключен к разрешающему входу счетчика, вход запуска устройства подключен к Я-входу триггера, вход остановки устройства подключен к К-входу триггера, прямой выход которого подключен к входу запуска генератора тактовых импульсов, первый выход которого подключен к синхровходам триггеров второй группы и к второму входу второго элемента И, второй выход генератора тактовых импульсов подключен к вторым входам элементов И второй группы, к счетному входу счетчика и к и+1-му входу первого элемента И.170236825 4.2 О.2 ЮСоставитель М.Чернышовактор М.Циткина Техред М.Моргентал Корректор М.Куче Заказ 4543 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина