Ячейка каскадной коммутирующей среды

Ячейка каскадной коммутирующей среды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при реализации технических средств параллельной обработки информации. Цель изобретения - повышение эффективности работы ячейки в режиме коллекторного обмена за счет сокращения временных затрат на этапе определения готовности приемника к коллекторному обмену. Ячейка содержит h входных блоков, h выходных блоков и блок управления. Процессор-приемник сообщения формирует сигнал готовности к коллекторному обмену, который поступает на соответствующую ячейку. Ячейка выдает сигналы поиска, поступающие в смежные ячейки. Ячейки, соответствующие процессорам-источникам, формируют единичные потенциалы вьщеления. Ячейка-приемник выбирает один потенциал вьиеления, а остальные блокирует . Таким образом, в дереве кратчайших каналов связи, объединяющих приемник и источники сообщений, вьщеляется единственный ствол, по которому осуществляется обмен информацией . По окончании обмена вьзделенный ствол дерева разрушается, снимаются блокировки неподключенных ячеек-источников сообщений, деформируется дерево кратчайщих путей, выявляются новые источники сообще- НИИ. Из числа выявленных источников сообщений выбирается один, а остальные Ьлокируются. По вьщеленному стволу дерева начинается новый этап обмена информацией с новым источником сообщений. 1 Ш1. (Л S to 00 00 -N4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3790909/24-24 (22) 18.09.84 (46) 15.03,86. Бюл. Р 10 (72) |O.Н,Максименко и A.Ô.Ãðèãîðîâè÷ (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1056179, кл. G 06 F 7/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Ф 983702, кл. G 06 F 7/00, 1981 °

Авторское свидетельство СССР

Р 949650, кл. G 06 F 7/00, 1980. (54) ЯЧЕЙКА КАСКАДНОЙ КОММУТИРУЮЩЕЙ

CP ЕДЪ| (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при реализации технических средств параллельной обработки информации. Цель изобретения повышение эффективности работы ячейки в режиме коллекторного обмена за счет сокращения временных затрат на этапе определения готовности приемника к коллекторному обмену.

Ячейка содержит и входных блоков, h выходных блоков и блок управления.

Процессор-приемник сообщения форми„,SU„„12183? ? А (5)) 4 С 06 F 7/00 рует сигнал готовности к коллекторному обмену, который поступает на соответствующую ячейку. Ячейка вьщает сигналы поиска, поступающие в смежные ячейки. Ячейки, соответствующие процессорам-источникам, формируют единичные потенциалы вьщеления.

Ячейка-приемник выбирает один потенциал вьщеления, а остальные блокирует. Таким образом, в "дереве" кратчайших каналов связи, объединяющих приемник и источники сообщений, выделяется единственный "ствол", по, которому осуществляется обмен информацией. По окончании обмена выделенный "ствол дерева" разрушается, е снимаются блокировки неподключенных ячеек-источников сообщений, деформируется "дерево" кратчайших путей, С выявляются новые источники сообщений. Иэ числа выявленных источников сообщений выбирается один, а остальные блокируются. По выделенному стволу "дерева" начинается новый этап обмена информацией с новым ис>е« точником сообщений. 1 ил. 00

М зовано при реализации технических средств параллельной обработки информации. 5

Цель изобретения — повышение эффективности работы ячейки в режиме коллекторного обмена за счет сокращения временных затрат на этапе определения готовности приемника 1О к коллекторному обмену.

На чертеже приведена функциональная схема ячейки каскадной коммугирующей среды.

Ячейка содержит входные блоки

1„ -11„ с шинами 2,1-2 ввода потенциалов поиска, шинами 3, -3» контроля, шинами 4< — 4 „ вывода -потенциала выделения, группами входных информационных шин 5.1-5», вьгходные блоки

6,1-6111,с шинами 7„ -7„, ввода потенциалов выделения, шинами 8„ -8 »+> вывода потенциалов поиска, шинами

9„ -9»+ 1 вывода потенциалов квитировапия маршрутизации, шинами 104- 25

10 ., „вь1вода потенциалов квитирования обмена и блок 11 управления с нгинами 12„ — 12» ввода потенциалов квитпрования маршрутизации, шинами

13„ -13» ввода потенциалов квитировапия обмена, шиной 14 ввода потенциала признака приемника сообщения, группой информационньгх входных шин

15 и группами информационных выходных шин 1 64 1 6»

Каждый входной блок содержит элемент И-НЕ 17, элемент И 18, групну элементов И 19 и элемент НЕ 20.

Каждый выходной блок содержит элементы И-НЕ 21, 22 и элементы

И 23-25.

Блок 11 управления содержит группу элементов ИЛИ 26, элемент И-НЕ 27, элемент ИЛИ 28, элемент задержки

29, элементы ИЛИ 30, 31, элемент

И 32, элемент НЕ 33, элемент И 34, 45 элементы НЕ 35, 36 и шину 37 вывода блокировки источника потенциала книтирования обмена.

Коллекторный обмен характеризуется наличием в системе одного приемника и множества источников сообщений. По сигналу готовности приемника источники сообщений поочередно подключаются к приемнику и вьдают информационное сообщение, которое принимается приемником. Ячейки каскадной коммутирующей среды в зависимости от их положения в системе мо40

1 12183

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь77 2 гут быть ячейками-источниками сообщений, транзитными ячейками или ячейками-приемниками сообщений.

Ячейке-источнику сообщений и ячейке-приемнику сообщений соответствуют процессоры вычислительной системы, которые с помощью транзитных ячеек (или непосредственно) объединяются в вычислительную систему.

Рассмотрим работу ячейки в режиме коллекторного обмена.

Процессор-приемник сообщения формирует сигнал готовности к коллекторному обмену, который поступает в виде единичного потенциала на соответствующую ячейку по шине 14. Этот потенциал признака приемника сообщения удерживается процессором-приемником сообщений на все время коллекторного обмена. Дважды проинвертированный элементами НЕ 35 и

И-НЕ 27 единичный потенциал признака приемника сообщения поступает на первые входы элементов И 23„ — 23„+„ выходных блоков 6„ -61„+„. Поскольку на вторые входы этих элементов поступают единичные потенциалы с выходов элементов И-НЕ 22 -22„,„ на всех шинах 8„ — 8 1,+1 формируются единичные потенциалы поиска, которые транслируются в смежные ячейки. Потенциалы поиска поступают в смежные ячейки по шинам 2 на входы элементов

И-НЕ 17 входных блоков 1. Так как элементы H-HE 17„ — 17» охвачены обратными связями, то они образуют многоустойчивый триггер, который пропускает на вход лишь один потенциал поиска. Поэтому при одновременном поступлении нескольких потенциалов поиска по шинам 2,-2» на выходе элементов И†IE 17„ — 17 формируется лишь один нулевой потенциал, который блокирует по входам все остальные элементы И- НЕ 17 и поступает на вход элемента И-HE 27. На выходе элемента

И-НЕ 27 формируется единичный потенциал, который транслируется на все смежные ячейки. Таким образом, на выходах элементов НЕ 20 -20» ячеек системы формируются единичные потенциалы, которые в совокупности образуют "дерево" кратчайших каналов связи, объединяющее приемник и источники сообщений. Ячейки, соответствующие процессорам-источникам сообщений, формируют единичные потенциалы вьделения, которые поступают по шинам 7 +„ в соответствующие ячей1218377 4

55 ки на входы элементов И-HE 2111 1 .

Элементы И-HE 211-21 +„ с обратными связями образуют многоустойчивый триггер, который пропускает на выход лишь один нулевой потенциал, соответствующий единичному входному потенциалу выделения, который, инвертируясь элементом И-НЕ 22, подтверждает вьдачу единичного потенциала поиска по данному направлению. Если в данный момент на ячейку поступает несколько потенциалов вьделения по шинам 7„ -7„„ (имеем несколько источников сообщений, стремящихся захватить один и тот же приемник сообщения), то с помощью элементов

И-НЕ 21„-21„ „ выходных схем с обратными связями, аналогичных элементами И-НЕ 171 -17„ входных схем, выби рается один потенциал вьделения, а остальные блокируются. По заблокированному i -му (j = 1, 2, ... h +

+ 1) направлению на выходе элемента

И-НЕ 22j формируется нулевой потенциал, который блокирует выдачу единичного потенциала поиска по -му направлению. Обнуление потенциала поиска по заблокированному направлению приведет в итоге к обнулению потенциала вьделения по данному направлению и изолированию неподключенных ячеек-источников сообщений.

Таким образом, потенциал выделения выделяет в дереве" единственный ствол, соединяющий источник и приемник сообщения. Единичные потенциалы выделения обьединяются элементом

ИЛИ 28 и обратным ходом по "дереву" кратчайших путей транслируются в ячейку-приемник сообщения. Направления трансляции потенциала вьделения задаются элементами И 18„-18, единичные управляющие входы которых соответствуют дереву кратчайших путей. Элемент задержки 29 предотвращает появление на выходах элементов И-НЕ 22 -22 + случайных импульсных помех, вызванных переходным процессом в момент переключения многоустойчивого триггера. Величина задержки должна быть не менее 2i где и. э э — время задержки элемента.

По достижении потенциалом выделения ячейки-приемника сообщения на выходе элемента И 32 формируется единичный потенциал-источник квитирования маршрутизации, который через элемент ИЛИ 30 поступает на информационные входы элементов И 24 -24 .

t5

Единичный потенциал квитирования из ячейки-приемника сообщения по вьщеленному с помощью потенциала вьщеления стволу "дерева" транслируется в единственную ячейку-источник сообщения.

Потенциал квитирования маршрутизации поступает по одному из входов

123-12 на элемент ИЛИ 30 ячейки-источника сообщения и на выходе элемента И 24 +1 формируется единичный потенциал, который транслируется в соответствующий процессор, извещая

его о том, что путь обмена установлен. Процессор выдает сообщение, которое по шинам 15 поступает в ячейку и по выделенному стволу "дерева" транслируется в ячейку-приемник, из которой по шинам 16 + поступает в соответствующий процессор. Процессор-приемник сообщения по концу обмена формирует единичный потенциал квитирования обмена, который по шине 13>1+ поступает в соответствующую ячейку. Этот потенциал через элемент НЕ 33 блокирует источник единичного потенциала квитирования маршрутизации (элемент И 32) и через элемент ИЛИ 31 поступает на информационные входы элементов И 251-25, выходных схем. Потенциал квитирования обмена по вьщеленному стволу

tl 11 дерева транслируется в ячейку-источник сообщения, где он с выхода элемента И 25,1 поступает в соответствующий процессор-источник сообщения. Процессор-источник сообщения по сигналу квитирования обмена обнуляет информационные шины 15 и обнуляет потенциал вьделения (запроса) на шине 7 +„ . С этого момента начинается разрушение вьделенного ствола

"дерева" от источника до приемника сообщения. Обнуление потенциала выделения в ячейке-приемнике сообщения сопровождается формированием единичного потенциала на выходе элемента И 34, который по шине 37 транслируется в процессор-приемник сообщения и по которому происходит обнуление потенциала квитирования обмена на шине 13ь.+1.

Обнуление потенциала выделения в ячейках, в которых осуществлялась блокировка неподключенных ячеек-источников сообщений, сопровождается снятием этих блокировок, по заблокированным ранее направлениям транслируются потенциалы поиска, деформи1218377 руется дерево" кратчайших путей, выявляются новые источники сообщений.

Из числа выявленных источников сообщений выбирается один, который формирует единственный ствол, соединяющий данный источник и приемник сообщения. Неподключенные источники сообщений изолируются от системы

aQ счет блокировки потенциалов поиска по пеподключенным ветвям "дерева", Далее начинается новый этап обмена с новым подключением источником сообщения.

Формула изобретения ячейка каскадной коммутирующей среды, содержащая блок управггеш!я, состоящий из группы элементов ИЛИ, элементов И, ИЛИ, И-НЕ, Hl, и элемента задержки, - входных блоков, каждый из которых содержит группу элеtretnou И и элемент И-НЕ, I-t выходньгх блоков, каждый из которых содержит алеманt at H-HE, причем,j -tt nход элемента И-НЕ i --ro входного блока (.1 = I,I,,1 =. 1р ) соединен с выходом элемента И-НЕ,> -го входного блока (,i j i ), i -й вход элемента

И-НЕ I -го входного блока соединен с -й шиной ввода потенциала поиска, (ti + 1) — и вход элемента И-НЕ -го входного блока соединен с -й шппой контроля, выход элемента

11-НЕ 1-.го входного блока соединен с I -и входом элемента И-НЕ блока управления, 1 -я группа информационных входных шин ячейки соединена с группой информационных входor. группы элементов И -ro входного блока, группа выходов которой соединена с 1 -й группой входов группы элементов ИЛИ блока управления, груп па выходов которой соединена с г группами информационных выходных шип ячейки, первый вход первого элемента ИЛИ блока управления соединен с выходом первого элемента И блока управления, первый вход которого соединен с выходом первого. элемента НЕ блока управления,,1 -й вход первого элемента И-НЕ I -ro выходного блока соединен с выходом первого элемента И вЂ” НЕ,1 -го выходно1 го блока (j j I ), выход первого элемента И-HE I --го выходного блока соединен с первым входом второго элемента И-НЕ i --го выходного блока, 10

55 отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы ячейки в режиме коллекторного обмена за счет сокращения временных затрат на этапе определения готовности приемника к коллекторному обмену, в нее введены элементы

И, ИЛИ и (И + 1) — и выходнои блок, причем каждый входной блок содержит дополнительно элемент И и элемент

НЕ, каждый выхоцной блок содержит дополнительно элементы И, блок управления содержит дополнительно элементы И, ИЛИ и НЕ, выход элемента

И-НЕ -ro входного блока соединен с входом элемента НЕ i --го входного блока, выход которого соединен с первым входом элемента И и управляющими входами элементов И группы

i --ro входного блока, выход элемента

И -го входного блока соединен с -й шиной вывода потенциала выделения, вторые входы элементов И > --го входного блока объединены и соединены с вторым входом первого элемента

И блока управления, третий вход которого соединен с шиной ввода потенциала признака приемника сообщения, первыи входом второго элемента И и входои второго элемента НЕ блока управления, выход которого соединен с (tt + I) и входом элемента И-HE блока управления, выход которого соединен с первыми входами первых элементon И выходных блоков, -й вход первого элемента И вЂ” НЕ (I-t + 1)-го выходного блока соединен с выходом первого элемента И-НЕ i — го выходного блока, -й вход первого элемента

И-НЕ I --го выходного блока соединен с выходом первого элемента И-НЕ (1 +

1)-го выходного блока и первым входом второго элемента И-НЕ (h +

+ 1) -ro выходного блока, вторые входы вторых элементов И-HE выходных блоков объединены и соединены с вы- ходом второго элемента ИЛИ блока управления, входом третьего элемента HE блока управления и входом

I» элсмента задержки, выход которого соединен с третьими входами вторых злементов И-Нl . выходных блоков, вьгход второго элемента И-НЕ К-ro (К = 1,I> + 1) выходного блока соединен с вторым входом первого элемента И и первыми входами второго и третьего элементов И К -го выходного блока, выходы которьгх соединены

1218377

BHHHIIH Заказ 1132/56 Тираж 673 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная, 4 с шиной вывода потенциала квитирования маршрутизации и шиной вывода потенциала квитирования обмена соот. ветственно, вторые входы второго и третьего элементов И К -ro выходного блока объединены и соединены с К -й шиной ввода потенциала выделения, (И + 1)-м входом первого элемента

И-НЕ К-го выходного блока и К -м входом второго элемента ИЛИ блока управления, третьи входы вторых элементов И выходных блоков объединены и соединены с выходом первого элемента ИЛИ блока управления, (i +

+ 1)-й вход которого соединен с i -ой шиной ввода потенциала квитирования маршрутизации, третьи входы третьих элементов И выходных блоков объединены и соединены с выходом третьего элемента ИЛИ, К -й вход которого соединен с К-й шиной ввода потенциала квитирования обмена, (И + 1)-я

5 шина ввода потенциала квитирования обмена соединена с входом первого элемента НЕ блока управления, выход третьего элемента HE блока управления соединен с вторым входом второ1о ro элемента И блока управления, выход которого соединен с шиной вывода блокировки источника потенциала квитирования обмена, (Q + 1)-я группа входных информационных шин со

1 единена с третьей группой входов группы элементов ИЛИ блока управления, выход первого элемента И К-го выходного блока соединен с К -й шиной вывода потенциала поисго «