Устройство для обработки запросов

)5 СО ОБ ИСА И ПЬСТ лев, Ваха к автоматике, в части обработтемах, и мо- динамичесов процесьотдющих в ширение обва путем дивремени обме разделелок-схемаапросов; ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСНОМУ СВИ(71) Киевский политехнический институт им.50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) В.И.Корнейчук, О.В.Иурав В.Н,Сороко, А.Г.Езикян и К,Г ревич(56) Авторское свидетельство ГССР 1 873243, кл. С 06 Р 9/46, 1979.Авторское свидетельство СССР Р 1119013, кл. Г 06 Р 9/46, 1982, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЗАПРОСОВ(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в том числе к средствам анализа и обработки прерываний в ЭВМ и системах, и может оыть использовано для динамического распределения ресурсов процес Изобретение относится ке и вычислительной техни ности к средствам анализа ки прерываний в ЭВМ и сис жет быть использовано для ского распределения ресур сора ЭВМ или системы, раб режиме разделения времени Цель изобретения - рас ласти применения устройст намического распределения служивания задания в режи ния времени,На фиг. представлена устройства для обработкисора в ЭВМ и системах, раоотающихв режиме разделения времени, Цельизооретения - расширение области применения устройства за счет динамического распределения времени обслуживания заданий в режиме разделениявремени. Устройство для обработки запросов содержит группу регистров,группу счетчиков, три дешифратора,регистр сброса, коммутатор, программируемый таймер, шесть блоков элементов И, три блока мультивибраторовгруппу сдвиговых регистров, блок элементов ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ, группутриггеров. Основным принципом работыустройства является динамический анализ уровней активности заданий и выделения каждому заданию в режимевремени сеанса обслуживания соответствующей длительности, пропорциональной уровню активности данного задания. 1 з.п,ф-лы, 2 ил.1 на фиг. 2 - блок-схема программируемого таймера,Уст ройст во содержит блок мул ьт и. -вибраторов 1,д (ь. = 1,п 1, дешифратор 2 группу 3,= 1, к с1 овпзапросных входов устройства, группу счетчиков 4. 1, олок мултивибраторов 5. группу сдвиговых регистров 6, блок элементов И 7. 1,коммутатор 8, программируемый таймер9, сигнальный выход 10 устройства, регистр 11 сброса, группу триггеров12. блок элементов И 13. 1, блокмультивибраторов 4, блок элементовИ 15. 1, блок элементов И 16, 1, дешиф 1688 2 Й 8ратор 17, вход 18 сопровождения адреса устройства, группу входов 19,признака готовности задания устройства, элемент ИЛИ-НЕ 20, дешифратор 21,вход 22 чтения устройства, группуадресных входов 23 устройства, бгокэлементв И 24, выход 25 устройства,группу регистров 26., группу 27.,входов кода адреса устройства, группу 1028. входов установки маркера устройства, блок элементов И 29, 1, группу30, входов записи адреса устройства,блок элементов ИЛИ 31, группу выходов32 устройства, 1 гПрограммируемый таймер (Фиг,2) содержит генератор 33 импульсов, элемент И 3, триг гер 35, выход регистра 36 сдвига, триггер 3 7, выходы 38,элемент задержки О, элемент ИЛИ 1,группу входов Ч 2.Устройство работает следующим образом,Обрабатываемые системой в режимеразделения времени задания коллективного пользования получают запросы отабонентов на обслужи ва ние, Эти за -просы поступают на первую группузапросных входов 3 устройства и черездешифратор 2 и мультивибраторы 1 навходы счетчиков 1(,Расс мот ри м счет чи к 4, з., соот вет -ствующий -му заданию, На его входпоступает импульс, вследствие чегоего содержимое увеличивается на единицу, В начале работь: устройствасчетчики 4 установлены в 0000 ирегистры 6 установлены в состояние10000. По превышении определенного числа поступивших запрс сов счетчик 4.1 выдает сигнал переполнения ина вход сдвигового регистра 6. поступает сигнал сдвига, Состояние переполнения счетчика Фиксируется до поступления управляющегс сигнала сброса на вход счетчика 4. , который Формируется непосредственно перед нача -лом обслуживания- го задания системой. Состояние регистра 6.определяет количество квантов времени, которое будет выделено 1.-му заданиюв следующем с еа нс е оосл ужи ва ния егосистемой при условии, что на входеэтого регистра 6, . не будет сформирован сигнал сброс.а, 1 ак, например,состояние 100, ,00 регистра на момент с начала обслуживания определяетчто в случае если в это г момент- ое задание начинает обслуживаться, то ему будет выделен одинквант процессорного времени; состояние 010000 определяет, что д-музаданию будет выделено 2 кванта времени и т. д.Разрядность регистра 6 определяется исходя из конкретных условийорганизации вычислительного процесса - мощности процессора, максимального числа заданий в системе и т,д,Находясь в системе, задания выставляют сигнал готовности к обслуживанию.При поступлении на группу входов 19признака готовности х-го задания иналичии сигнала сопровождения адресапоступающего в устройство по входу18, сигнал с выхода дешифратора 17через соответствующий элемент И 16переводит соответствующий триггер 12в единичное состояние, Процессор ЭВМработая в режиме разделения времени,генерирует адоес зоны или разделапамяти, обслуживающей соответствующее задание. Этот адрес по операции"Чтение", сигнал с которой поступает ко входу 22 устройства, обеспечивает блокировку в данном режиме поцепи дешифратор 21, элемент ИЛИ-НЕ20 и блок элементов И 24 доступа коперационной памяти, где ооычно хранится таблица состояний заданий.Вместо этого анализируется состояние выходов элементов И 15,Единичный сигнал на выходе элемента И 15 свидетельствует о том,что задание, адрес зоны памяти которого сгенерирован процессором в данном такте, готово к обслуживанию, Единичный сигнал с выхода элемента И 15устанавливает в 1 соответствующийразряд регистра 11 сброса, а такжепоступает на вход блока мультивибраторов 1 ч, Кроме того, этот сигналпоступает на вход мультивиоратора5 а также на второй вход элемента И 7,В случае, если на первом входе элемента И 7 имеется единичный сигнал синверсного выхода счетчика 4, чтосвидетельствует о том, что в течениевременного интервала между -1-м иданным (1-м) сеансом оослуживания-го задания количество запросов отабонентов не превышало константу К,на выходе элемента И 7, появляетсяединичный сигнал, сбрасывающий сдвиговый регистр в состояние "10000",что соответствует выделению заданию168824 одного кванта времени, Если числозапросов превысило К, то сигналом спрямого выхода переполнения счетчикасодержимое регистра б.уже сдвинуто5на один разряд, что соответствуетвыделению в 1-м данном) сеансе обслуживания на один квант больше, чемв 1-1-м сеансе, и сигнал сброса регистра б.д в исходное состояние неформируется, Если регистр находитсяв состоянии "00001", то и при наличии сдвигающего сигнала он сохраняет свое состояние, т.е. -му задани ю, ка к во время 1-1-го с еа нса, та к 15и во время 1-го сеанса обслуживаниябудет выделено максимально возможноеколичество квантов времени,По истечении указанных действийединичный сигнал появляется на выходе мультивибратора 5.1 и устанавливает счетчик 4,1 в н 0", тем самым открывая возможность для подсчета коли"чества запросов от абонентов -гозадания, 25Параллельно с этим появляется кодовая комбинация на выходах блокамультивибраторов 14, Это всегда позиционный код, в котором единичныйразряд соответствует установленному 30ранее в "1" элементу И 15, Этот кодпоступает на управляющие входы коммутатора 8, определяя подключение купра вля ющи м входа м прог ра мми руе мог отаймера 9 выходов регистра б, 1, Кодс выходов коммутатора 8 поступает навходы регистра 36 и элемента ИЛИ 41,причем этот тп-разрядный код поступает на гп старших разрядов регистра 36,Так как это всегда позиционный код, . 40содержащий единственный единичныйразряд, то на выходе элемента ИЛИ 41появляется единичный потенциал, поступающий на третий управляющийвход регистра 36, разрешая прием 45кода на этот регистр.с его входов.Единичным потенциалом с выхода элемента ИЛИ 41 устанавливается в "1"триггер 35, в исходном состоянии установленный в "0", 50Открывается элемент И 34 и черезэтот элемент с генератора 33 на входсдвигового регистра 36 и единичныйвход триггера,37 поступает единичный импульс. В результате триггер 37 55переходит из исходного состояние О,н нв состояние "1", и на выходе 38 таймера 9 появляется единичный сигнал. Од"новременно импульсом по входу ре 86гистра 36 его содержимое сдвигаетсяна 1 разряд в сторону младших разрядов. В слуцае, если при этом единицапоявляется в младшем +1-м разояде/сдвигового регистра 36 т,е, на регист ре 36 был зафи ксирова н код "00010), то единичный выход щ+1-гомладшего разряда регистра 36 устанавливается в "1", единичный потенциал поступает на вход элемента задержки 40,По истечении временного интервала, равного длительности кванта процессорного времени, на выходе элемента 40 появляется единичный сигнал,устанавливающий в "0" триггер 37, таким образом выход 38 таймера 9 устанавливается в "0". Одновременно сигналомс выхода элемента задержки 40 регистр36 устанавливается в исходное состояние "00000, а также устанавливается в "0" триггер 35, элемент И 34закрывается, что препятствует поступлению импульсов с выхода генератора 33на вход регистра 36 и вход триггера37. Таким образом таймер 9 формируетна своем выходе 38 сигнал, равный длительности одного кванта процессорноговремени в соответствии с поступившимпо его управляющим входам кода с регистра б.Если сдвиг содержимого регистра3 б не привел к появлению единицы ви+1-м разряде этого регистра, происходит следующее, По истечении временного интервала, равного кванту процессорного времени, через элемент И 34на вход регистра 36 поступает следующий импульс с генератора 33 и содержимое регистра 36 сдвигается на 1 разрядв сторону младших разрядов, и этотпроцесс повторяется до появления единицы в младшем ш+1-м разряде регистра36, в результате чего инициируютсясвязанные с этим указанные действия,и выход 38 таймера устанавливается в"0". Таким образом, таймер 9 устанавливает на своем прямом выходе единичный сигнал, соответствующий длительности сЦ, Параллельно код с выходов блока мультивибраторов 8 открывает элемент И 13 и на вход регистра 26 поступает сигнал "Выдачакода", С данного регистра снимаетсяадрес задания, который через блок 31элементов ИЛИ поступает на выходы 32устройства. Это в совокупности с сигналом на выходе 10 устройства означает, что-е задание включено в работусисгемь и ему выделяется определенноеколичество квантов ву.,емени,В регистрах 26 хранятся адресазаданий, обрабатываемых в текущий момент времени системой в режиме разделения времени, По завершении задания с номеромна входе 28. генерируется сигнал, устанавливающий в"1" маркерный младший разряд регистра26,. Тем самым открывается элементИ 29 и по поступлении на второй входэтого элемента сигнала по входу 30,на выходе элемента И 29 появляется уеди ни чный сигнал, ра зреша ющий за пис ьв регистр 26, адреса нового задания,принимаемого системой к обслуживанию.Код адреса поступает на регистр 26по входам 27, при этом младший, дополнительный бит кода адреса устанавливает в "О" младший разряд регист .ра 26При считывании кода с регистра26.у. младший разряд может игнорироваться,0 п в младшем разряде регистра 26, запрещает запись информации врегистр 26 при этом ос. ществляетсяхранение на регистре 26, адреса задания или выдача этого адреса на инфор- З 0мационнье выходы регистра 26,у., Запись первых адресэв производится следующим образом; генерируются сигналыпоследовательно на входах. 27 и 30, после чего на регистр 26 постуг,ает коу 1..1."Запись адреса нового задания нарегистр 26,: может прои з водит ься сразу же после завершения.-го задания.При этом процесс записи адреса новогозадания на регистр 26, не влияет натекущее состояние остальных элементов устройства,По истечении времени у-го сеансаобслуживания единиц ый сигнал формиоуется на инверсном выходе таймераи сигналВыдача кода" поступает навход регистра 11 сброса Код с еговыходов восстанавливает исходное (ну:левое) состояние три ггера 12,ь., Процессор переходит к а нализу состоянияследующего задан яЕсли задание не было готово. тоуказанные процессы не происходят, процессор не выделяет времени этому зада=нию и тут же переходит к анализу сос=55тоя ни я сл ед ующе го зада ни я,формулаизобретенияУстройство для обработки запросов, содержащее два дешифратора, блэк элементов ИЛИ, три блока элементов И,элемент ИЛИ-НЕ; Я регистров группуиз Ы триггеров (где И - число заданий), причем вход признака готовности задания устройства соединен свходом первого дешифратора, выход которого соединен с первым входом первого блока элементов И, второй вход игруппа выходов которого соеди нены соответственно с входом сопровожденияадреса устройства и единичными входами триггеров группы, выходы которых соединены с первой группой входоввторого блока элементов И, выходывторого дешифратора соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым входом третьегоблока элементов И, адресный входустройства соединен с вторым входомтретьего блока элементов И и информационным входом второго дешифратора,стробирующий вход которого соединенс входом чтения устройства, выходыстарших разрядов регистров группы соединень с группой входов блока элементов ИЛИ, группа выходов которого является группой выходов адреса заданияустройства, группа выходов третьегоблока элементов И является адреснойгруппой выходов устройства, о т л ича ющееся тем, что, с цельюрасширения обпасти применения устройства за счет динамического распределения времени обслуживания заданий врежиме разделения времени, в неговведены третий дешифратор, группа изИ счетчлков, группа из 11 сдвиговыхрегистров, регистр сброса, коммутатор, программлруемый таймер с третьего по пятый блоки элементов И, с первого по третий блоки мультивибраторов, прлчем запросный вход устройства соединен с входом третьего дешифратора, выход которого соединен свходом первого блока мультивибраторов, группа выходов которого соединена соответственно с суммирующимивходами счетчиков группы, прямые входы переполнения которых соединены свходами сдвига соответствующих сдвиговых регистров, выходы которых соединены с группой информационных входов коммутатора группа входов которого соединена с группой входов программируемого таймера, прямой выходоорго вляеся иал выходом устройства, а инверсный соединен с входом сброса регистра сброса,группа выходов которого соединена с входами сброса соответствующих триггеров группы, группа входов записи адреса устройства соединена с пер 5 вой группой входов четвертого блока элементов И, группа выходов которого соединена с входами управления записью регистров группы, выходы младших разрядов которых соединены с второй группой входов четвертого )блока элементов И, группа входов кода адреса устройства соединена с информационными входами старших разрядов регистров группы, входы установки младших разрядов которых являются группой входов установки маркера устройства, выходы второго дешифратора соединены с второй группой входов второго блока элементов И и первой группой входов пятого блока элементов И, группа выходов которого соединена с входами управления цтением соответствующих регистров группы, выходы второго блока элементов И 25 соединены с единичными входами регистра сброса, первыми входами шестого блока элементов И вторыми входами пятого блока элементов И ивходами второго и третьего блоков мул ьтивибраторов, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора й третьим входом пятого блока элеменьтов И, группа выходов второго блока мультивибраторов соединена соответственно с входами сброса счетчиков группы, инверсные выходы переполнения которых соединены с вторыми входами шестого блока элементов И соответственно, группа выходов которого соединена с входами сброса сдвиговых регистров группы.2, Устройство по и, 1, о т л и ц а ю щ е е с я тем, что программируемый таймер содержит генератор импульсов, регистр сдвига, два триггера, элементы ИЛИ, И задержки, причем группа входов программируемого таймера соединена с группой информационных входов регистра сдвига и группой входов элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом записи регистра сдвига и единичным входом первого триггера, выход которого соединен с вторым входом элемента И, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом генератора импульсов и входами установки второго триггера и сдвига регистра сдвига, выход которого через элемент задержки соединен с входами сброса первого и второго триггеров и регистра сдвига, прямой и инверсный выходы второго триггера я вля ются прямым и и нверс ным выхода ми и рог ра мми руемо го та й мер а .6882 М оставитеяь М,СорочанТехред Л.Олийнык Корректор С,Шекмар син еда кто издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина,1 роиэводст акаэ 3709 Тираж НИИПИ Государственного комитета по иэо 113035, Москва, Ж, Р