Устройство для контроля распределения ресурсов

17358 Г 110 ГННТ СССРПИСАН ИЗ Б юро электронышов, Г,Н,ТиВ,С,Харченко, Хотименко льство ССС11/00; ьство СССР 11/00, 1987 ОНТРРЛЯ РАС" сит цисл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпо изов етяниям и очиРытиям(У) УСТРОГСТВР лЛ ПРЕРЕЛЕНИЯ РЕСУРСО (57) Изобретение о РЕТЕНИЯСТВО тельной технике и может найти применение в вычислительных системах для контроля корректности распределения ресурсов. Цель изобретения - повыше" ние оперативности контроля, Устройство для контроля распределения ресурсов содержит и регистров 1 запросов, и регистров 2 распределе" ния ресурсов, регистр 3.свободных ресурсов, триггер 4 режима,. одновибраторы 5, 1.и 17, триггеры 6 тупика, триггерь 1 7 управления, п х щ блоков 8 сравнения, группу 9 элементов И, группы блоков элементов И 10 и 11, тп параллельных комбинационных сумматоров 12, коммутатор 13, элемен ты И 15 и 19, элементы ИЛИ 16, 18, и 20, 1 ил.1735851 3Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение в современных высокопроизводительных вычислительных системах для контроля корректности распределения ресурсов.Рель изобретения - повышение оперативности контроля.На чертеже представлена функциональная схема устройства для контроля распределения ресурсов.Устройство для контроля распределения ресурсов содержит и регистров 1.1 т 1.п запросов, и регистров 2.1 2.п распределения ресурсов, регистр 3 свободных ресурсов, триггер 4 режима, первый одновибратор 5, п триггеров 6,1 -б,п тупика, п триггеров 7.1 - 7.в управления, пх в блоков 8.1.1 - 8.п.щ сравнения, группу элементов И 9.1 - 9,п, первую 10,1,1 - 10.п,щ и вторую 11,1 11,щ группы блоков элементов И, щ параллельных комбинационных сумматоров 12.1 - 12.п, коммутатор 13, второй 14 одновибратор, первый 15 элемент И, первый 16 элемент ИЛИ, трети:"1 17 одновибратор, второй 1 Р элемент ИЛИ, второй 19 элемент И, третий 20 элемент ИЛИ, вход 21 пуска устройства, группа входов 22 свободных ресурсов устройства, группа входов 23. запросов устройства, группа входов 24 распределений устройства, выход 25. 1, группы выходов ресурсов в тупике устройства, выход 26,1 группы выходов процессов в тупике устройства, выход 27 занятости устройства.п регистров 1.1-1.п запросов служат для приема и хранения матрицы запросов процессов. и регистров 2,1 2,п распределения ресурсов необходимы для приема и хранения матрицы распределения ресурсов процессам.Регистр 3 свободных ресурсов выполняет функции приема и хранения вектора свободных ресурсов и результата сложения строки матрицы распределения ресурсов процессам с вектором свободных ресурсов, Триггер режима выполняет перевод устройства из режима ожидания в режим работы и обратно. Одновибратор 5 и элемент ИЛИ 20 предназначены для формирования импульса, свидетельствующего о ненулевом результате суммирования.п триггеров 6,1-6.п тупика служат для индикации процессов, вовлеченных в тупиковую ситуацию. и триггеров 7.1-7.п управления необходимы для управления процессом суммирования, моделирующим освобождениересурсов. и х щ блоков сравненияс. 1 - 8.1.1 Е.п.щ выполняют поэлементное сравнение строк матрицы запросовпроцессов с элементами векторов сво 1 О бодных ресурсов.Группа элементов И 9,1 - 9.п фиксирует тот факт, что все элементыстроки матрицы запросов процессовменьше или равны элементам векторасвободных ресурсов.Первая группа блоков элементов И10 1 - 10.п.щ предназначена дляподключения информационных выходоврегистров 2,2 - 2.п распределения29 ресурсов к первым и-м информационным входам параллельных сумматоров12.1 - 12,щ,Вторая группа блоков элементов И11,1 - 11.щ выполняет Функцию под 25 ключения выходов регистра 3 свободных ресурсов к (о+1)-м входам па"раллельных сумматоров 12.1 - 12.в.п параллельных комбинационныхсумматоров 12,1 - 12,щ выполняютоперацию сложения.Коммутатор 13 предназначен дляподключения к входу регистра 3 выходов сумматоров 12,1 " 12,щ итретьей группы информационных входов 22. Одновибратор 14 и элемент35 ИЛИ 16 служат для формирования сигнала, инициирующего занесения суммыс выходов сумматоров 12, 1 - 12,щв регистр 3 свободных ресурсов.Сдновибратор 17 предназначен для40 управления элементом И 19 и триггерами 6, и 7,1 ( =1,п), Первый элемент И 15 формирует сигнал, по которому производится инициирование начала работы устройства, Первый эле 45 мент ИЛИ 16 предназначен для формирования сигнала, по которому производится занесение информации в регистр 3 свободных ресурсов.Второй элемент ИЛИ 1 с управляет50 подключением выходов регистра 3 свободных ресурсов к п+1)-м входампараллельных сумматоров 12,1-12,щчерез блоки 11,1-11.в элементов И.,Второй элемент И 19 служит дляФормирования сигнала установки внулевое состдяние триггера 4 режимав соответствии с сигналами с выходовэлементов И 9, ( = 1,п),бцессов) запросов заносится информацияо запросах процесса, которому присвоен1-й порядковый номер, а в регистрраспределения ресурсов 2, 1 заноситсяинформация о ресурСах, распределен"ных этому процессу, Выходы каждогорегистра 1., 2. и 3 разделены на щгрупп выходов (полей) по числу типов ресурсов, которыми располагаетконтролируемая система, В 1"м поле( = 1,щ) каждого регистра 1, запро"сов и 2, распределения ресурсов содержатся коды, отражающие число ресурсов д-го типа, запрашиваемых ираспределенных д"му процессу соответственно, В 1-м поле регистра 3свободных ресурсов содержится код,равный числу свободных ресурсов1-го типа в системе,Информация о запросах на ресурсысистемь с выходов регистров 1.11.п запросов поступает на первые входы блоков 8,1, - В,п,щ сравнения,на вторые входы которых с выходов регистра 3 свободных ресурсов поступа"ет информация о числе свободных ресурсов в системе соответствующеготипа,Единичный сигнал блок Р,х (1= 1,и, 1 = щ) вырабатывает в томслучае, когда код, поступающий напервый вход меньше или равен кодупоступающему на второй вход. Физически это значит, что з.-м процессомзапрашивается ресурсов 1-го типа небольше, чем есть свободных ресурсов1-го типа в системе. Когда на выходах всех блоков сравнения ь-й группы Ы = 1 п) установятся единичныесигналы, на выходе элемента И 9, 1Формируется единичный уровень, устанавливающий по сигналу с выходаодновибратора 17 в нулевое состояние триггер 6. тупика и в единичноесостояние триггер 7. управления.Кроме того, сигналы с выходовэлементов И 9. поступают на д-еинверсные входы второго элемента И19, на выходе которого может бытьсформирован единичный сигнал, обну"ляющий триггер 4 режима.Если какой-либо из триггеров 6,ьтупика в результате анализа уста"новился в нулевое состояние, то по"тейциалом низкого уровня со своегопрямого выхода он запирает соответствующий элемент 9,х, что свидетель"ствует о беступиковости данного про"цесса. 40 5 173585Третий элемент ИЛИ 20 предназна"чен для формирования сигнала, свидетельствующего о начале суммированияинформации в сумматорах 12. Ц1,т).Вход 21 является входом пускаустройства. Первая группа информационных входов 22 предназначена дляприема информации о свободных ресурсах в системе, Вторая группа информационных входов 23,1-23.п предназначена для приема информации. о текущих запросах процессов на ресурсысистемы, Третья группа информационных входов 24,1-24.п служит для приема информации о текущем распределении ресурсов одновременно выполняющимся процессам,Первая группа информационных выходов 25.1,1 - 25.п.щ предназначенадля выдачи информации о ресурсах,по которым процессы вовлечены в тупик, Вторая группа информационныхвыходов 26,1-26,п служит для индикации процессов, вовлеченных в тупиковую ситуацию. С сигнального выхода27 снимается информация о состоянииустройства,Устройство работает следующимобразом.В исходном состоянии триггеррежима и триггеры 7.1-7,п управления находятся в нулевом состоянии.По сигналу, пуска, поступающему навход 21 пуска устройства, на выходе 35первого элемента И 15 формируетсяимпульс, по переднему фронту .которого заносится информация об имеющихсязапросах на ресурсы системы в регистры 1.- 1,и запросов с второйгруппы информационных входов 23123.п, о распределенных ресурсахв регистры 2,1 - 2.п с третьей груп.пы информационных входов 24,1-24,п,о свободных на текущий момент време-4ни ресурсах, системы - в регистр 3свободных ресурсов с первой группыинформационных входов 22 через коммутатор 13, и устанавливаются в еди-ничное состояние все триггеры 6,1. " 50б,п тупика, а по заднему фронту ус"танавливается в единиччое состояниетриггер 4 режима.Регистры 1,1-.1.п запросов и.регистры 2,1-2.п распределения ресурсов закреплены за процессами, т,е.в регистр 1.х ( = Т,п, где п -чис"ло одновременно функционирующих про7Единичные потенциалы с выходов тех триггеров 7,1-7 п управления, номера которых соответствуют номерам процессов, незаблокированных в данном .цикле обработки информации, .поступают на входы третьего элемента ИЛИ 18 и на управляющие входы соответствующих блоков элементов И первой группы блоков элементов И 10.1, - 1 О,п,га, разрешая тем самым прохождение информации с выходов соответствующих регистров 2.1 2.п распределенных ресурсов на соответствующие входы параллельных сумматоров 12,1-12,ш, Единичный сигнал с выхода третьего элемента ИЛИ 18 поступает на управляющие входы блоков элементов И 111 - 11.щ второй группы блоков элементов И и разрешает прохождение информации с выходов регистра 3 свободных ресурсов на (и+1)-е входы параллельных сумма" торов 12.1 - 12.т (моделируется освобождение ресурсов незаблокированными процессами), Сформированная на выходах параллельных сумматоров 12,1- 12,тп сумма поступает на входы третьего элемента ИЛИ 20, на выходе которого формируется единицньй потенциал, поступающий на управляющий вход одновибратора 5, который по переднему фронту формирует импульс управления одновибратором 14.По заднему фронту этого импульса одновибратор 14 формирует импульс, обнуляющий триггеры 7,х (1 = Т,и) управления, церез элемент ИЛИ 16 поступает на синхровход регистра 3 свободных ресурсов и одновибратора 17.По переднему фронту импульса с выхода одновибратора 14 происходит , занесение в соответствующие поля регистра 3 через коммутатор 13 модиФицированной суммы свободных и освобождаемых ресурсов, На вторые входь 1 блоков 8.1.1-8,п,ш поступает модифицированная информация с выходов регистра 3 свободных ресурсов и производится цикл обработки информации, аналогицный описанному выше, т.е. по заднему Фронту импульса с Выхода одновибратора 14 одновибратором 17 Формируется импульс управления, поступающий на вход элемента И 19и синхровходы триггеров 6. тупика и 7.х (1 = 1,п) управленияЕст на выходах элементов И 9, ( = 1,й) не будут сформированы 7358518единицные сигналы (либо все процессы в ресурсах удовлетворены, либозаблокированы), то на выходе элемента И 19 формируется импульс, ус"танавливающий в нулевое состояниетриггер 4 режима. Работа устройствана этом прекращается.На второй группе информационныхо Выходов 26.1-26. Выставляется информация о процессах, вовлеченныхв тупик: номер разряда, на которомвыставлен единичный потенциал, соответствует номеру процесса, вовлеченного в тупиковую ситуацию, Напервой группе информационных выходов25,1,1 - 25,п,тп выставляется информация, по каким типам ресурсов процесс вовлечен в тупик: номер разрядав 1-й группе ( = 1,п), на которомвыставлен нулевой потенциал, соответствует номеру типа ресурсов, покоторому .-й процесс вовлечен в тупик. Нулевой потенциал на сигнальномвыходе 27 устройства свидетельствуето том, что анализ состояния системыустройства завершен, единичный потенциал свидетельствует, что в данныймомент устройство занято и производит анализ состояния системы,Формула изобретения устройство для контроля распределения ресурсор, содержащее и ре гистров запросов и и регистров распределения ресурсов, регистр свободных ресурсов, два блока сравнения,пять триггеров управления, триггерытупика и режима, коммутатор, ш(п+1) 4 О. блоков элементов И (п - число одновременно выполняемых системой процессов,ш - число типов разделяемыхмежду процессами ресурсов), двадцать четыре элемента И, три элемента ИЛИ, причем выходы элементов И спервого по пятый соединены с входамиустановки в "1" соответствующих триг.- геров управления, выход первого триггера тупика является первым выходом 5 О группы выходов процессов в тупикеустройства, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью "повышения оперативности контроля, оно содержит(и) триггеров управления, (и)триггеров тупика, (п) элементовИ, (и х ш) блоков сравнения, щсумматоров, три одновибратора, причем вход пуска устройства соединенс первым входом первого элемента И,Составитель /,ВанюхинРедактор О,Хрипта Техред М.Дидык Корректор А.Обручар Заказ 1617 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж,Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент , г.Ужгород, ул. Гагарина, 111 1Г н 101 9 17 выход которого соединен с входом ус-" тановки в единичное состояние триггера режима, с С-входами регистров запросов и регистров распределения ресурсов, с первым входом первого элемента ИЛИ и с входами установки в единичное состояние триггеров тупика, группы входов свободных ресурсов, запросов и распределений устройства соединены соответственно с первой группой информационных входов коммутатора, с информационными входами регистров запросов, с информационными входами регистров распределения ресурсов, 1-я группа выходов (1 - 1,в), 1-го регистра запросов (3. = Г,п) соединена,с первой группой входов (1-1) -го блока сравнения, выход которого соединен с 1,1-м выхо" дом группы выходов ресурсов в тупике устройства и с (3+1)-м входом 1-го элемента И группы, выход которого соединен с К-входом -го триггера тупика и с 1-м инверсным входом второго элемента И, выход которого соединен с входом установки в "0" триггера режима, выход с шестого по и-й элементов И группы элементов И соединены с 1-входами соответственно с щестого по и-й триггеров управления, выход х-го триггера тупика соединен с первым входом -го элемента И. группы и с 1-м выходом группы выходов процессов в тупике устройства, выход -.го триггера управления соединен с управляющими входами 1,3-х блоков элементов И первой группы, с -м входом второго элемента ИЛИ, 1-я группа выходов -го регистра распределения ресурсов соединена с информационными 35851 10входами ,-го блока элементов Ипервой группы, выходы которого соединены с 1-й группой входов 1-госумматора, выходы всех сумматоровсоединены с входами третьего элемента ИЛИ и с соответствующими входамивгорой группы информационных входовкоммутатора, выходы которого соединены с информационными входами регистра свободных ресурсов, 1-я группавыходов регистра свободных ресурсовсоединена с вторыми входами 1,1-хблоков сравнения и с информационны 15ми входами 1-го блока элементов Ивторой группы, выходы которого соединены с .(и+1)-й группой входов 1-госумматора, инверсный выход триггерарежима соединен с вторым входом первого элемента И, прямой выход триггера режима соединен с инверсным ипрямым управляющими входами коммутатора и с выходом занятости устройства, выход второго элемента ИЛИсоединен с управляющими входами всехблоков элементов И второй группы,выход третьего элемента ИЛИ соединен с управляющим входом первогоодновибратора, выход которого соеди"нен с входом второго одновибратора, .З выход которого соединен с входамиустановки в нулевое состояние всехтриггеров управления и с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с С-входом регистрасвободных ресурсов и входом третье 5го одновибратора, выход третьегоодновибратора соединен с прямымвходом второго элемента И и с С"входами всех триггеров управления и40 тупика,