Устройство для сопряжения вычислительных машин в систему

О П И С А Н И Е 11 496565ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Соаетскнх Соцналнстн нескин Реслублнк(51) М. К 2/18-2 5/16 оударственнын номнтетовато Мнннотров СССРоо делам нзобретеннйи открытнй риоритет(43) Опубликовано 25.12.75,Бюллетень Ю 47 (53) УДК 681.14(088,8(45) Дата опубликования описания 29,06 Евреинов, И. И, Итенберг, В. М. КостелянскВ. Резанов и В. Г, Хорошевский ИН В СИСТЕМУ одейстаие осущь-двумя соседними того одновременная аивающих ВМ в даже для 1 случая,; ся к непересекаюин подсистемы, повышение произво;маш Изобретение относится: к вычислительной технике и может быть использовано для объединения вычислительных машин в систему.Известны устройства для сопряжения вычислительных машин.в систему, содержащие блок обмена, соединенный двусторонними связями соответственно с первым, вторым и третьим; выходами . устройства регистр настройки (РН), выход которого соединен с управляющим входом блока обмена, блок сдвигов, блок обработки запросов, блок управления, логические элементы И и ИЛИ, блок номера устройства и триггер. Всеуст- ройства сопряжения, входящие в состав системы, а твчже вычислительные машины : (ВМ) однотипны.Вычислительные системы, организованные с использованием известных устройств сопряжения, обдадают недостаточно высо,кой эффективностью, так как вычислитель.ные машины выделенной системы взаимо действуют. Например, в линейной подсистеМе в каждом взаимодействии заняты все м з же ес олько мВследс еж ствляется машинамй 1 работа нес 5 лодсистем когда навне кольких настр а евоз осят маш стройки от ожествамзобретения и системы 2) Авторы Ю, К. Димитриев, изобретения Ю. Н. Потапом О;Это дости ается тем, что в устройстве,сопряжения первый тактирующий вход черезпервый.элемент И, а второй тактирующийвход через второй элемент И соединены сст.1 ,входами первого элемента ИЛИ, выход ко,торого соединен,с тактирующим выходомустройства, первый и второй входы окончат:;ния настройки устройства через третий ичетвертый элементы И соединены со.входа .ми второго элемента ИЛИ, выход которогсх:соединен с выходом окончания настройкиустройства, Вход. приема настроечной ин,формации устройства через пятый элемент,И соединен со входом блока сдвигов, выход 25 ,которого соединен с выходом йастроечнойинформации, а также через шестой элемент И - со входом регистра настройки и с первым входом элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока номера устройства, Вход признака коллизии устройства через третий элемент ИЛИ соединен со входом установки в "0" триггера единичный выход которого соединен с соответствуюшим входом шестого элемента И. Вход сигналов состояния через седьмой элемент И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, соединен с соответствующим входом третьего элемента ИЛИ, выход третьего элемента ИЛИф через восьмой элемент И соединен с выходом признака коллизии, а черз девятый элемент И - с первым выходом признака окончания настройки устройства. Второй вход устройства соединен с первым и вторым входом десятого,элемента И, выход которого соединен со вторым выходом признака окончания настрой- ки устройства. Выход одиннадцатого элемента И соединен с соответствующим входом блока сдвигов, вход блока запросов соединен с первым тактирующим входрм устройства, второй вход - со вторым тактирующим входом устройства. Первый выход блока обработки запросов соединен с выходом сигналов состояния устройства и с соответствующими входами второго, четвертого, децятого и одиннадцатого элементов И, а второй выход - с соответствую- шими входами первого, третьего, пятого, восьмого и десятого элемента И. Входы блока управления с первого по пятый со единены соответственно с первым, вторым и третьим выходами блока обработки запросов, и с первым и вторым тактируюши- ми входами устройства, а также с выходом второго элемента ИЛИ. Выход блока управления соединен с соответствующими входами блока сдвигов пятого, шестого и одиннадцатого элементов И,а также со входом установки в ф 1 ф триггера.Ба чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства( Схема легко может быть обобшена на случай двунаправ 4ленных связей настройки любой размерно-,сти).На схеме 1 - первый выход устройства2 - второй выход устройства 3 - третийвыход устройства, служащие для передачис помошью блока обмена 4 информации влевую, собственную и правую ВМ соответственно; 5 - первый вход устройства для 10 выдачи из собственной ВМ кода операциинастройки; 6 - второй вход уетройствадля выдачи из собственной ВМ кода настройки; 7 и 8 - соответственно первыйи второй тактирующие входы; 9 и 10- 5 соответственно первый и второй входыокончания настройки; 11 - вход приеманастроечной информации из левой машины;12 - блок сдвигов; 13 - блок обработкизапросов с первым 14, вторым 15 и треть 20 им 16 выходами; 17 - блок управления, свыходами 18, 19 и 20 микроопераций; 21 схема сравнения; 22 - блок номера устройства; 23 - регистр настройки; 24 - триггер25 и 26 - выходы признака окончания на 2 б стройки; 27 - тактирующий выход устройства; 28 - выход окончания настройки; 29 выход настроечной информации; 30 - выходрегистра настройки 3 1 - выход эле/мента ИЛИ 32; 33 и 34 - соответствеино вход и выход сигнала состояния устройства; 35 и 36 - соответственно вход и выход признака коллизии; 37, 38, 39, 40,41,42, 43, 44, 45, 46, 47 - элементы И; ЗЬ48, 49 - элементы ИЛИ.Выполнение настройки системы обеспечивается блоком управления 17, который запускается с выходов 14, 15, 16 или со входов 7 и 8.40Порядок выдачи исполнительных сит паловна вь ходе блока 17 определяется состоянием блока 13. Последний имеет три состояния, определяющих значение признаков раз деления вычислительной системы ВС на подсистемы по настройке, Эти признаки формируются на выходе 14 и 15 блока 13 обработки запросов (см. таблицу).ВМ свободна по настойке ш 0 янин "01 или налом с выхос 0д Ош Т о ж астраивающая машина Из состояния налом с входя (тран на, вхоистемуйо1 Из состояния "0 налом с входа 7 Настраиваемэитная) мадящая в по наст испольэуетс яется стройка системы вы эт жду сосед оячной ин- (ВМ, во ЗЭ машинам инам, вхов качест" к 2, Исполнение настройки, заключающееся , удаленной от настраивающей машины ). Коды1 в пересылке кодов настройки иэ блока уп а настройки и сопровождающие их тактируюравления 17 соответствующей ВМ в ее ре щие сигналы поступают,в устройство согистр настройки 23 и в последующем воэ пряжения настраивающей машины соответст.вращении ВМ в состояние "Свобода по на-,венно на входы 5 и второй тактирующийстройке, вход 8 из собственной машины, а в уст 50В машинах получивших код блокировки "ройство сопряжения настраиваемой ВМ - на.Э Эперезапись на регистр настройки 23 невход 11 приема настроечной информации ипроизводится и он сохраняет прежнее со.первый тактирующий вход 7 соответственно,стояние. Первый этап выполняется с по- ,с выходов 29 и 27 устройетва сопряжениян мощью таитнруюших сигналов, выдаваемыхОседлан слева мешины.из настраьваюШей машины (вход 8), транс- Первый иэ пришедших на входы блока 131 1,лируемых по подсистеме через элементы 38 обработки запросов тактирующих сигналов ,и 48. Второй этап выполняется полностью,1 (или старший из них при одновременном попомощьюсигналаокончания настройки, также ступлении тактирующих сигналов с разных ,"выдаваемого иэ иастраиваюшейВМ(вход 10) е направленийй выявление старшинства осу 1. Формирование подсистемы, эаклющееся в установлении связей меними машинами по передаче настрформации и управляющих сигналовшедшие в подсистему, находятся в состониях "Настраивающая машина" и Настваемая машина), и рассылка поподсистемы кодов настройки (машдящим в подсистему по настройке;ве транзитных пунктов передачи настрвающая машина посылает специальныйблокировки перезаписи на РН). и транслируемого по подсистеме через эле мент И 40 и элемент ИЛИ 49 Первый ,этап может быть прерван сигналом колли зии по настройке. В этом случае,пересыл,ка кодов иэ блока сдвигов 12 в регистр настройки 23 на втором этапе 1 блокируется, во всех ВМ образованной подсистемыдЕсли при работе уатройства коллизии цо настройке отсутствуют, то на первом этапе настраивающая ВМ выдает последователь-, ность кодов настройки (Ь соответствии с числом настраиваемых, машин;: настраиваю-; щая ВМ входит в число настраиваемых, нве , чиная с кода настройки для ВМ, наиболееествляека с, помощью входящей в блок 13, ,заемы приоритета); переводит блок, 13 яз состояния "ВМ свободна в состояние "На страивающая. ВМ" . (сигнал с входа 8) или. в состояайФ "Иастрвиввемвя, ВМ сигнал 5, с входа 7). С выхода 16 блок 13 обработ ки запросов выдает сигнал пуска блока уп" равления 17. Блок 17 выдает нв входы, элементов И 47 и 41 микрооперацию приема кода настройки, находящегося на вхо 1 Ф дах 5 или 11, в блок 12 н приводит триг" гер 24 в исходнре (единичное 1 состояние, Направление приема кода настройки в баж сдвигов 12 определяется сигналом о состоянии машиныпо настройке поданным нв управляющие входы элементов И 47 и 4 Х. Твк как код состояния выдается на вьходы 14 и 15 с задержкой, превышающей длительность тактирующих сигнвлое, топервый тактирующий сигнал с входа 8(7) на : выход 27 ие проходит. Все следувзние тактирующие сигналы, поступающие ыв, входи бцокв 1.3 его состояния не изменяют. Блок 13 обра-ботки запросов сохрвйяет 1 состояние доЖ ириходв сигнала окончания настройки не входы 9 и 10.Блок 12 содержит два регистра 50 и 51, Регистр 50 используется для приема кодов настройки с входов 11 и входов 5. Выхы регистра 50 подсоединены к входам регистра 51, используемого для выдачи настроечной информации с выходов 29 в устройство сопряжения правой ВМ и на входные клапаны РН 23 собственной машиныВторой, третий и все следующие тактирующие снгналы запускают блок управления 17 для последовательной выдачи микроопервций переписи из регистров 50 и 51 и Щиемас выходов элементов И 37 и 41 соотвустченно в регистр 50, Эти такти. руюшие сигналы с входа 8 транслируются на вход 7 устройствв сопряжения правой ВМ.бСледовательно, первый тактирующий сигнал, поступающий на вход блока 13 рассматриваемой ВМ, используется 1 только дю определения состояния этого блока и приема кода в регистр 50, Поэтему каждая иэ ВМ, включаемых в подсистему по 1 настройке, выдает на выход 27 на один тактирующий сигнал меньше, чем получаетс входа 7 (8)После выдачи всех 6 кодов регистр 50 -ой ВМ подсистемы содержит предназначенный ей код настройки или код блокировки переписи на РН 23. Перепись кода настройки в РН осуществляется с помощью сигнала, выдаваемого из настрвивающей ВМ на второй вход 10 окончаниянастройки. Этот сигнал транслируется всемВМ подсистемы через элементы 39 и 49.Сигнал с выхода 28 поступает на вход бло.ока 17 управления, который последовательновыдает,микрооперацию переписи из регистра5 О э регистр 51, мнкрооперацию переписииз регистра 51 в регистр. настройки 23 имикроонервцию приведения устройства в исходкое состояние, С помощью последнейсбрасываются регистры блока сдвигов 12,блок З 3 аереводитсФ в состояние ВМ свободцв"; и цодтьерждается единичное (разрешающее церещсь из регистра 51 в регистр23) состояцке триггера 24,В случае коллизии по настройке переписьнз регистра 51 в регистр 23 блокируетсянулевым уровнем,с выхода триггера 24, ав случае использования ВМ в качестве,транзитного пункта передачи - нулевьпсигналом с выхода схемы сравнения 21. Кодиз блока сдвигов должен переписываться вРН только в том случае, если он не является кодомлокировки. Для этого содержимоес выходов регистра 51 сравнивается состандартным кодом блокировки, поступающим с выхода блока 22 номера устройства.Совпадение кодов вызывает выработку нулевого сигнала с выхода схемы сравнения21, блокирующего работу элемента И 42.Иногда при работе устройства возникаютколлизия по настройке,Коллизии появляются в случае прихода,тактирующих сигналов с направления, не соответствующего состоянию блока 13, или,при одновременном поступлении в маш ну,свободную по настройке, тактирующих сигналов с разных направлений. В первом случаеколлизия разрешается в пользу ранее обра,зованной подсистемы. Во втором случаестаршинством пользуется тактирующий сигнал из устройства сопряжения левой машины,Работа при коллизиях,1. Блок находится в состоянии "Нвстраиваемая машина","с входа 8 поступает тактирующий сигнал на настройку ВМ. Состояниеблока 13 не изменяется, текущая работа ненарушается. Коллизия имеет место толькодля собствен;юй ВМ, В данном случае вырабатывается сигнал на выходе элемента И 46,открытого потенциалом входа 5 настройки иединичным сигналом с выхода 15. Сигналс выхода элемента: И 46 поступает в ВМдля выработки признака окончания настройки с выхода 26. По этому сигналу ВМ прекращает выдачу кодов настройки, выдает.сигнал окончания настройки, действие которого блокируется нулевым сигналом на соответствующем управляющем входе элемента10 Ф о р м у л а "и з о б р е"т е н и яУстройств для сопряжения вычислительных машин в,.систему, содержащее 6 лок обт,устройства, триггер, о т л и ч а ю ш е е йс я тем, что, с целью повышения производительности системы, в нем первый такти,рующий вход через первый элемент И, авторой тактирующий вход через второй эле,мент И соединены со входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с:тактирующим выходом устройства, первый 1и второй входы окончания настройки устройства через третий и четвертыйэлементы И соединены со входами второго элемента ИЛИ, выход которого,устройства, вход приема настроечной информации,устройства через пятьгй элемент И. соединен со входом Слака сдвигов, выходкоторого соединен с выходом настроечнойинформации, а также через шестой элементИ со входом регистра настройки и с пер, вым входом элемента сравнения, второй; вход которого соединен с выходом блока .номера устройства, вход признака коллизии устройства через третий элемент ИЛИсоединен со входом установки в "О" триггера, единичный выход которого соединен, с соответствующим входом шестого элемен 1 та И, вход сигналов состояния через седь.мой элемент И, второй вход которого со-единен с выходом первого элемента ИЛИ,соединен с соответствующим входом треть; его элемента ИЛИ, выход третьего элементаа ИЛИ через восьмой элемент И соединен с выходом признака коллизии, а черездевятый элемент Ц - с первым выходом .признака окончания настройки устройства,;, второй вход устройства соединен с первыми вторым входами десятого элемента И,выход которого соединен со вторым выхо-дом признака окончания настройки устрой:ства, выход одиннадцатого элемента И соединен с соответствующим входом блока сдвигов,вход блока обработки запросов соединен с первым тактирующим входом устройства, второй вход - со вторым тактирую- . :щим входом устройства, первый выход блока обработки запросов соединен с выходом сиг налов состояния устройства и с соответст вуюшими входами; второго, четвертого, девя 1 того и одиннадцатого элементов И, а моДалее работа осуществляется аналогичтно случаю 1. Однако теперь сигнал оконча-;.ния настройки производит все регламентированные для него действии,3. Блок 13 обработки запросов соседнейсправа машины находится в состоянии "На -страиваюшая машина", а блок 13 рассматриваемой машины - в состоянии 1 Настрай-ваемая машина"Как и в случае 2 на выходе элемента И 43 вырабатывается .сигнал, поступающий на установку триггера 24в состояние "О", Через элемент И 44, отббкрытый сигналом "Настраиваемая машина",и выход 36 сигнал с выхода 31 поступаетна вход 35 признака коллизии устройствасопряжения левой машины, устанавливая,ку элементов И 39 этот сигнал поступаетв ВМ, находящуюся в состоянии "Настраи: вающая машина, где и вызывает выполнение действий, описанных для случая 1.4 б Установка триггеров 24 в состояние О" во всех ВМ подсистемы в случае коллизии на правой ее границе позволяет блокировать изменение РН этих ВР- при выполнении второго этапа настройки,4. Тактирующие сигналы поступают од новременно на входы 7 и 8 машины, находящейся в состоянии "Свободна по настрой//ке, 55Схема выявления старшинства, входящая в состав блока 13, выделяет в качестве :старшего тактирукущий сигнал с входа 7. ,Далее работа собственной ВМ выполняется так, как это описано цля случая 1, 60 91 И 40, и передает управление программе, которая при необходимости производит по вторную попытку выполнения частройки,2. Блок 13 соседней справа машины находйтся, в состоянии Настраиваюшая маши б на", и рассматриваемая ВМ находится в состояние Настраиваюшая машина". Коллизия имеет место только для рассматривае- мой машины, Перрый тактирующий сигнал, выдаваемый на выход 27, т. е, второй так,10 тируюший сигнал на входе 7 (8), проходит, через эЛемент йИ 43, открытый сигналом С яыхосе 34 состояяпя устройстяе сопряже ;ния правой ВМ, на выход 31 элемента ИЛИ ,32. Отсюда он через элемент И 45, откры"1 б тый единичным состоянием с выхода 14 блока 13 ( Настраивающаямашина"), проходит в ВМ на первый выход признака окончат.ия настройки. Сигнал с выхода 31 уста.- 1навливает на выходе триггера 24 состоя-0 ние "О", блокирующее перепись в регистр 23 ;на втором этапе настройкиперой выход - с соответствукацими входамипервого, третьего, пятого, восьмого и десятого элементов И, входы блока управленияс первого по пятый соединены соответственноЪ первая, вторым и третьим выходамиблока обработки запросов и с первым и 12вторым тактирующими входами устройства, а также с выходом второго элемента ИЛИ, выход блока управления соединен с соответствующими входами блока сдвигов пятого, шестого и одиннадцатого элемента И, а также со входом установки в ф 1" триггера.