Устройство для контроля распределения ресурсов в вычислительной системе
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1269138
Авторы: Герасименко, Тимонькин, Ткаченко, Харченко
Текст
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (11) 138 А 4 С 06 Г 11 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ сименкоо. Й Бузгещ р, 477 СССР1983. ЛЯ РАСПРЕ- СЛИТЕЛЬНОЙ ычисиспольремен ислиния -ОСУДАРСТВЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОДЕЛЕНИЯ РЕСУРСОВ В ВЬИИСИСТЕМЕ(57) Изобретение относится клительной технике, может бытзовано в системах контроля сных высокопроизводительных втельных систем. Цель изобрет увеличение быстродействия, а также повышение достоверности контроля. Устройство содержит матрицу регистрирующих ячеек (каждая ячейка содержит триггер), мультиплексор тупика, триггер тУпика, блок синхронизации, группу мультиплексоров, две .группы триггеров, элемент И, коммутатор, На информационные входы коммутатора задаются коды номеров процессов, ко- . торые удерживают в данный момент ресурс вычислительной системы, С коммутатора информация записывается в триггере ячеек матрицы. Процесс анализа состоит в выявлении состояния отс сутствия или наличия тупика. В слу- в чае тупика номера ресурсов, распреде-ление которых приводит к тупику, определяются по состоянию триггеров ячеек матрицы. 5 ил.1 12691Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах контроля современных высокопроизводительных вычислительных систем. 5Цель изобретения - увеличение быстродействия и повыиение достоверности контроля,На фиг. 10., Е,6 представлена схема устройства; на фиг, 2 - схема бло Ока синхронизации, на фиг, 3 - временные диаграммы функционированияблока синхронизации.Устройство содержит и пш:= и,где и - число строк регистрирующей 15матрицы, равное числу контролируемыхресурсов, щ - число столбцов) ячеекрегистрирующей матрицы 1.1.3 (х1 и, 3 = 1тн), ,1ячейки регистрирующей матрицы (диа Огональ), содержащие триггеры, образованные триггером 2.1,1 и элементыИ З.х.х, блок 4 синхронизации, триггер 5 тупика, информационные входы 6устройства (и шин задания кода номера х-го процесса вычислительной системы), мультиплексоры 7, . ,7. 7,группы и - канальный коммутатор 8входной информации, образованный элементами И 8 Я, каждый 3-й мульти- ЗОплексор группы содержит элемент И 9с инверсными входами, элемент И 10.1,элемент И 11.1, группу формирователей 12,3 импульса, каждый из которыхсодержит элемент И 13.3, элемент ИЛИ14,1, триггер 15,1, группу формирователей 16.1 импульса, образованныхтриггером 17.1 и элементом И 18.1,мультиплексор 19 тупика, образованныйэлементом И 20 с инверсивными входами, элементом И 21, кроме того., устройство содержит элемент И 22, элемент ИЛИ 23, выход 24 сбоя (тупика),выходы 25-29 блока синхронизации.Блок синхронизации (фиг. 2) содержит генератор 30 тактовых импульсов, элементы И 31-35, выходы 36 и37 генератора тактовых импульсов,одновибратор 38, триггеры 39 и 40.Триггеры всех ячеек предназначены для приема, хранения и вьдачи информации о состоянии распределенияресурсов вычислительной системы намомент анализа. Группы формирователей 12 и 1655 импульса предназначены для вьдачи те кущей информации о ресурсах, которые в тупик не вовлечены, либо вовсе 38 2отсутствуют в системе. Триггер 5 тупика предназначен для фиксации состояния тупика в вычислительной системе в анализируемый момент времени,Информационные входы 6 предусмотрены для приема информации о состоянии распределения ресурсов, на нихзадается код процесса, который захватил ресурс. Элементы И, входящие вячейки, нужны для вьдачи информациио состоянии распределения ресурсов,а также для управления триггером:ячеек в соответствии с управляющимисигналами.Коммутатор 8 используется для одновременной передачи информации осостоянии распределения ресурсов свхода устройства в триггеры ячеекматрицы.Мультиплексоры 7.1, в частностиэлементы И 9, необходимы для обнаружения ресурсов, которые в анализируемый момент времени в тупик невовлечены, элементы И 10, 11 и 13 -для обеспечения синхронной работыэлементов устройства по всем ресурсам.Элементы ИЛИ 14,1 предназначеныдля обнаружения факта удаления транзитного замыкания какого-либо ресурса на данныйМультиплексор 19 предназначендля формирования сигнала, указывающего на отсутствие изменений в триггерах всех ячеек матрицы,Элемент И 22 используется для формирования сигнала отсутствия тупика,элемент И 2 - для формирования сигнала тупика, элемент ИЛИ 23 - дпяформирования сигнала окончания работы устройства.Выход 24 устройства предназначендля вьдачи сигнала - признака тупиковой ситуации в вычислительной системе,Триггер 40 применяют для формирования сигнала запуска генератора 30,триггер 39 - для формирования сигналов управления выдачей информации навыходы блока,Одновибратор 38 предназначен для формирования сигнала приема информации в триггеры ячеек о состоянии распределения ресурсов, генератор 30для формирования двух последовательностей импульсов на выходах 36 и 37. Элементы И 31-34 нужны для формирования сигналов на выходах 26-29 блока1269138 34 синхронизации соответственно, аэлемент И 35 - для Формирования сигнала установки в нулевое состояниетриггера 40,Работа блока синхронизации (фиг,2)заключается в следующем.В исходном положении триггеры 39и 40 находятся в нулевом состоянии(входы установки не показаны), Попереднему Фронту сигнала пуска, поступающего с входа пуска, обнуляетсятриггер 39 и запускается одновибратор38, который Формирует на своем выходе импульс положительной полярности,поступающий на первый выход 25. По 15заднему фронту сигнала пуска триггер 40 устанавливается в единичноесостояние и запускает генератор 30импульсов, Единичный потенциал свыхода триггера 40 поступает также 20на первый вход элемента И 35. Единичный потенциал с нулевого выходатриггера 39 подается на первые входы первого 31 и второго 32 элементов И. 25Генератор 30 импульсов формируетна выходах 36 и 37 последовательности синхронизирующих импульсов (Фиг.3) По первому синхроимпульсу с выхо- З 0 да 36 генератора 30 открывается элемент И 31, на выходе 26 Формируется импульс положительной полярности.Первый импульс с выхода 37 генератора 30 открывает элемент И 32, на 35 выходе 27 также формируется импульс положительной полярности. По заднему фронту этого импульса триггер 39 устанавливается в единичное состояние, положительный потенциал с его еди ничного выхода поступает на первые входы элементов И 33 и 34, Вторые и последующие импульсы синхронизирующих последовательностей с выходов 36 и 37 генератора 30 через открытые 45 .,элементы И 33 и 34 поступают соответственно на выходы 28 и 29 блока 4 синхронизации. Кроме того, импульсы с выхода элемента И 34 подаются на второй вход элемента И 35. По еди ничному сигналу от элемента ИЛИ 23 элемент И 35 открывается, и на его выходе формируется импульс положительной полярности. По заднему фронту этого импульса триггер 40 режима 55 устанавливается в нулевое состояние, и блок 4 приводится в исходное сос- .1 тояние. 4Рассмотрим функционирование устройства.В исходном положении все элементыпамяти находятся в нулевом состоянии (входы установки не показаны).По переднему Фронту сигнала начала анализа, поступающего с входапуска устройства, на первом выходе25 блока 4 синхронизации формируетсяединичный импульс, который разрешает через коммутатор 8 прием коданомера процесса, который владеет ресурсом.Если 1-м ресурсом владеют некоторые процессы либо же его толькозапрашивают, то триггеры 21.1-2.1.п1-й строки находятся в нулевом состоянии. Если к-м ресурсом владеет-й процесс, который запрашиваетеще и 1-й ресурс, то 1-й триггер2.1.1 Е-й ячейки находится в единичном состоянии, Если ш-й ресурс в моментанализа системы отсутствует всистеме, в случае потребляемых ресурсов, либо же полностью не задействован (на него нет запросов и никакой процесс им не владеет) - в случае повторно используемых ресурсов,то ш-й триггер 2.ш.ш ш-й ячейки1.ш.ш в начальный момент анализа (до/появления импульса с третьего выхода 27 блока 4 синхронизации) находится в единичном состоянии. Информация с триггеров 2.1-2.п ячеекпоступает на информационные входымультиплексоров 7 группы (элементыИ 9. 1-9.п), Единичные сигналы формируются на выходах тех элементовИ 9., на входы которых поступаютвсе нулевые потенциалы с триггеров(2,д.1-2.1.п) соответствующей 1-йячейки 1.1,По заднему фронту сигнала началаанализа на выходе 26 блока 4 синхронизации формируется единичныйимпульс, который поступает на управляющий вход мультиплексоров 7 (элементы И 11. 1-11.п), открывает теэлементы И 11 на первых входахкоторых присутствует единичный потенциал, Единичные сигналы с выходовоткрытых элементов И 11. поступаютна вход разрешения соответствующихформирователей 12.д импульса и уста"навливают их в единичное состояние.Единичные потенциалы с единичныхвыходов соответствующих триггеров15.х поступают на первые входы соответствующих элементов И 13.1.По единичному импульсу с выхода 29 блока 4 синхронизации, поступающему на входы синхронизации формирователей 16 и мультиплексоров 7, срабатывают те формирователи 16, которые имеют на своих входах единичные потенциалы. Единичные импульсы с выходов соответствующих элементов И 10. поступают на 1-е входы элемента И 22, Единичные импульсы с выхо 50 5 12691Таким образом, по первому рабочему такту анализа выявляются и фиксируются номера тех ресурсов, которыев анализируемый момент времени С втупик не вовлечены. Следовательно,5если в результате анализа установлено, что 1-й ресурс в тупик не вовлечен, значит он не входит и в циклическую цепочку взимных ожиданий, чтоявляется необходимым условием тупика, 1 рпоэтому все транзитивные замыканиядругих ресурсов на 1-й в дальнейшихрабочих тактах анализа необходимоустранить.Единичным импульсом с выхода 1527 блока 4 синхронизации, поступающим на вторые входы всех элементовИ 33., открываются те элементыИ 3,1.1, для которых триггеры 2,1находятся в единичном состоянии. По 20заднему фронту импульса с выхода 27блока 4 синхронизации эти триггерыустанавливаются в нулевое состояние.Установка в нулевое состояние соответствующих диагональных триггеров 25матрицы производится с целью индентификации состояния системы,Если состояние не тупиковое -триггеры всех ячеек должны быть внулевом состоянии. 30После обнуления соответствующихтриггеров 2, нулевые потенциалыс единичных выходов триггеров соответствующих з.-х ячеек поступают наинформационные входы мультиплексоров 7 (входы соответствукнцих элементов И 9,1).Единичный импульс с выхода 28 блока 4 синхронизации поступает на входы синхронизации формирователей4012. 1,, 12.п импульса и открываетте формирователи 12, у которых навходах разрешения присутствуют положительные потенциалы. На выходахэтих формирователей формируются единичные импульсы, по которым соответствующие формирователи 16, 1 16.ппереходят в разрешенное состояние,38 Ьдов соответствующих элементов И 18поступают на информационные входымультиплексора 19 тупика (инверсныед-е входы элемента И 20), на входыустановки в нуль соответствующихтриггеров 17. устанавливая их по,заднему фронту в нулевое состояние,а также на вторые входы всех соответствующих элементов И З.З . (13),открывают те элементы И 3. .1, длякоторых соответствующие 1-е триггеры 2,3, находятся в единичномсостоянии, Единичные импульсы с соответствующих открытых элементов И3.3.1 поступают на входы соответствующих формирователей 12.3 и устанавливают их в единичные состояния.По заднему Фронту этих импульсовсоответствующие 1-е,триггеры 2,3 .1устанавливаются в нулевое состояние.Так происходят удаление и фиксацияудаления всех транзитивно замыкающихся ресурсов на данный -й, еслив результате анализа установлено,что данный .-й в тупик не вовлечен,т.е, триггеры всех ячеек находятсяв нулевом состоянии, Следовательно,циклической цепочки взаимного ожидания ресурсов нет. По второму импульсу с выхода 28 блока 4 синхронизации открываются соответствующие 3-е элементы И 13,3, и происходит перепись информации с триггеров 15,3 в соответствующие триггеры 17,З с установкой по заднему фронту импульса триггера 15.3 в нулевое состояние (подготовка к приему очередной информации). По второму импульсу с выхода 29 блока 4 синхронизации открываются соответствующие 1-е элементы И 18.3, и единичные импульсы поступают на информационные входы мультиплексора 19 тупика (инверсные входы элемента И 20), на входы установки в нуль соответствующих триггеров 17.3, устанавливая по заднему фронту их в нулевое состояние, а также на вторые входы всех соответствующих элементов И З.ш.) (ш1, ш = 1,п), и открывают те элементы И З.ш,З, для которых соответствующие )-е триггеры 2,ш.З ш-ячеек находятся в единичном состоянии, Кроме того, по этому же импульсу открываются те элементы И 10.1 (1 = 1,п), которые имеют на своих первых входах единичные потенциалы. Единичные импульсы с выходов соот 12697ветстнующих элементов И 10,1 поступают на 1-е входы элемента И 22.Процесс анализа продолжается дообнаружения одного из двух возможных состояний: отсутствие либо наличие тупика.Если по очередному импульсу с выхода 29 блока 4 синхронизации навыходах всех элементов И 10.1-10.пформируются единичные сигналы (все 1 Отриггеры всех ячеек находятся в нулевом состоянии), то срабатываетэлемент И 22, нулевой сигнал с инверсного выхода которого запрещаетсрабатывание элемента И 11, а единичный сигнал с прямого выхода черезэлемент ИЛИ 23 поступает на входэлемента И 35 блока 4 синхронизации,инициируя тем самым окончание работы устройства. Сигнал тупика на вы- рОход 24 устройства не выдается,Если же по очередному импульсу свыхода 29 блока 4 синхронизации навыходах элементов И 18. 1-18.п фор 25мируются все нулевые сигналы, этосвидетельствует о том, что во всехячейках, в которых записана информация о распределении ресурсов системы удаление ресурсов не вовлеЭ30ченных в тупик, не произошло. И если на выходах элементов И 10. 1-10.пформируются как единичные, так и нулевые сигналы, либо же только нулевые, это свидетельствует о том,что в ячейках есть какая-то инфор- З 5мация, т.е. транзитивно-замкнувшиеся друг на друга ресурсы, которые врезультате анализа не были удалены.В результате открывается элементИ 20, единичный сигнал с которого по-фступает на второй вход элемента И21, на третий вход которого поступает импульс с выхода 29 блока 4 син.хронизации, а на первый - единичныйимпульс с инверсного выхода элемента И 22. На выходе элемента И 21формируется единичный импульс, который устанавливает триггер 5 тупикав единичное состояние, а также черезэлемент КПИ 23 поступает на входэлемента И 35 блока 4 синхронизации.Работа устройства на этом прекращается. На выходе 24 устройства присутствует сигнал тупика в вычислительной системе. Номера ресурсов,55распределение которых приводит к тупиковой ситуации, а также ресурсов,которые транзитивно замкнулись на 138тупиковое множество ресурсов, могут быть определены непосредственно по состоянию ячеек 1,Для выполнения очередного цикла контроля распределения ресурсов в системе работа устройства повторяется аналогично описанному.Формула изобретенияУстройство для контроля распределения ресурсов в вычислительной системе, содержащее регистрирующую матрицу, и-канальный коммутатор входной информации (и - число ресурсов вычислительной системы), мультиплексор тупика, триггер тупика, блок синхронизации и элемент ИЛИ, причем информационные входы каждого канала (канального коммутатора входной информации) соединены с соответствующими шинами задания кода номера -го процесса вычислительной системы (д = 1п), первый выход блока синхронизации соединен с управляющими входами всех каналов и канального коммутатора входной информации, выход элемента ИЛИ соединен с входом сброса блока синхронизации, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия, а также повышения достоверности контроля, оно содержит и мультиплексоров группы, первую и вторую группы формирователей импульсов, элемент И, а регистрирующая матрица содержит ш (ш = и) ячеек, причем каждая ячейка регистрирующей матрицы, за исключением,х ячеек, содержит триггер и элемент И, а каждая 1 ,д ячейка регистрирующей матрицы содержит триг гер, причем вход пуска устройства соединен с входом пуска блока синхронизации и входом сброса триггера тупика, выход которого является выходом сбоя устройства, выходы д-го канала и-канальной входной информации соединены с единичными входами триггеров ячеек -й строки регистрирующей матрицы, выходы триггеров всех ячеек -й строки регистрирующей матрицы соединены с информационными входами -х мультиплексоров группы, выходы триггеров ячеек регистрирующей матрицы, исключаяд,д ячейки, соединены с информационными входами элементов И своих ячеек, выходы элементов И ячеек д-й строки регистрирующей матрицы, исключая9 1269138 1 Оячейки, соединены с нулевыми с выходом мультиплексора тупика и входами триггеров своих ячеек, а так- единичным входом триггера тупика, же с входами разрешения -га фор- второй выход блока синхронизации мирователя импульса первой группы соединен с входами синхронизации н первым выходом 1-го мультиплексораформирователя импульса первой груп- группы, выходы формирователя импуль- пы, третий выход блока синхронизаса первой группы соединены со свои- ции соединен с первыми управляющими ми входами блокировки и входами раз- входами мультиплексоров группы, с решения одноименных формирователей входами синхронизации формирователя импульса второй группы, выходы кото О импульса второй группы и входом синрых соединены со своими входами бло- хронизации мультиплексора тупика, кировки и информационными входами четвертый выход блока синхронизации мультиплексора тупика, а также с соединен с входами синхронизации управляющими входами элементов И . триггеров (1,д)-х ячеек регистрирую- ячеек одноименных столбцов регистри щей матрицы, пятый выход блока синрующей матрицы, вторые выходы мульти- хронизации соединен с вторыми управ-, плексоров группы соединены с входа- ляющими входами мультиплексоров груйми элемента И, прямой выход которо- пы, а инверсный выход элемента И го соединен с первым входом элемента соединен с управляющим входом муль- ИЛИ, второй вход которого соединен 20 типлексора тупика.В.2,2а1 а
СмотретьЗаявка
3879690, 02.04.1985
ХАРЬКОВСКОЕ ВЫСШЕЕ ВОЕННОЕ КОМАНДНО-ИНЖЕНЕРНОЕ УЧИЛИЩЕ РАКЕТНЫХ ВОЙСК ИМ. МАРШАЛА СОВЕТСКОГО СОЮЗА КРЫЛОВА Н. И
ТКАЧЕНКО СЕРГЕЙ НИКОЛАЕВИЧ, ГЕРАСИМЕНКО ВИКТОР ВЛАДИМИРОВИЧ, ТИМОНЬКИН ГРИГОРИЙ НИКОЛАЕВИЧ, ХАРЧЕНКО ВЯЧЕСЛАВ СЕРГЕЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: G06F 15/177
Метки: вычислительной, распределения, ресурсов, системе
Опубликовано: 07.11.1986
Код ссылки
<a href="https://patents.su/8-1269138-ustrojjstvo-dlya-kontrolya-raspredeleniya-resursov-v-vychislitelnojj-sisteme.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для контроля распределения ресурсов в вычислительной системе</a>
Предыдущий патент: Многоканальная система для контроля и диагностики цифровых блоков
Следующий патент: Устройство для контроля цифровых узлов
Случайный патент: Зажимное устройство для литейных форм машины литья под низким давлением