Устройство приоритетного обслуживания запросов

Устройство приоритетного обслуживания запросов

Реферат

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для обработки запросов с учетом их приоритетного обслуживания. Техническим результатом является повышение быстродействия и надежности. Устройство содержит регистр запросов, элементы ИЛИ, элемент И, генератор тактовых импульсов, счетчик, дешифратор, триггер и ключи. 1 ил.

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к устройствам приоритетного обслуживания запросов.

Известно устройство для приоритетного обслуживания запросов [1], содержащее регистр заявок, входы которого подключены к информационным входам устройства, регистры приоритета, элементы И, ИЛИ, счетчик, выходы которого соединены с первыми входами схем сравнения, выходы которых подключены к первым входам элементов И первой группы, а счетный вход счетчика соединен с выходом элемента И, первый инверсный вход которого подключен к нулевому входу триггера управления, единичный вход которого через первый элемент ИЛИ соединен с управляющими входами устройства и с единичным входом счетчика, и генератор импульсов.

Недостатком устройства является наличие ограниченных функциональных возможностей, так как при большом числе разноприоритетных заявок время ожидания заявки с низким приоритетом оказывается очень большим, что в ряде случаев является недопустимым и может привести к потере низкоприоритетных заявок.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для обслуживания запросов [2], позволяющее расширить функциональные возможности устройства за счет обеспечения учета времени ожидания при обслуживании запросов и содержащее регистр заявок, регистры приоритета, выполненные в виде суммирующих счетчиков, две группы элементов И, две группы элементов ИЛИ, счетчик, генератор импульсов и делитель частоты.

Недостатком устройства является низкое быстродействие, большая сложность и как следствие низкая надежность.

Цель изобретения - повышение надежности и быстродействия устройства за счет сокращения его аппаратурного состава и улучшения управления его работой.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство приоритетного обслуживания запросов, содержащее регистр запросов, единичные входы разрядов которого соединены с информационными входами устройства, а выходы связаны с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с управляющим входом устройства, а выход элемента И соединен с разрешающим входом генератора тактовых импульсов, выход генератора соединен с входом счетчика. Информационные выходы счетчика соединены с входами дешифратора, выходы которого поступают на управляющие входы ключей, информационные входы которых соединены с выходами регистра запросов, а выходы ключей связаны с входами элемента ИЛИ. Выход элемента ИЛИ соединен с входом триггера управления, сигнал с которого устанавливает триггер в ноль, а вход,устанавливающий триггер в единицу,соединен с управляющим входом устройства. Выход триггера связан с управляющим входом счетчика. Также выходы ключей подключены к нулевым входам соответствующих разрядов регистра запросов и информационным входам устройства.

Схема устройства приведена на чертеже.

Устройство приоритетного обслуживания запросов содержит регистр запросов 1, элемент ИЛИ 2, ключи 3, элемент ИЛИ 4, триггер управления 5, элемент И 6, генератор тактовых импульсов 7, счетчик 8, дешифратор 9, линии поступления запросов 9, линии управления ключей 10, информационные линии ключей 11, вход установки триггера управления в ноль12, вход установки триггера управления в единицу13, управляющий вход счетчика 14, счетный вход счетчика 15, запускающий вход генератора тактовых импульсов 16, линия сигнала обрабатывающего устройства о начале работы 17, линия сигнала обрабатывающего устройства о разрешении приема следующего запроса 18, информационные выходы устройства 19, линии сброса заявки с регистра запросов 20.

Устройство приоритетного обслуживания запросов работает следующим образом.

На единичные входы разрядов регистра запросов 1 с информационных входов 9 поступают запросы требующих обслуживания заявок. Запросы устанавливают соответствующий разряд регистра запросов в единичное состояние. Запросы имеют свои приоритеты, жестко связанные с разрядами регистра запросов. С выхода регистра запросов 1 сигналы запросов каждый по своей линии связи поступают на входы элемента ИЛИ 2. При наличии хотя бы одного запроса в регистре 1 сигнал с выхода элемента ИЛИ 2 поступает на один из входов элемента И 6 и при готовности обрабатывающего устройства, о чем свидетельствует наличие сигнала на управляющем входе устройства 17, с выхода элемента И 6 сигнал поступает на разрешающий вход 16 генератора тактовых импульсов 7 и запускает его в работу. Сигналы с выхода генератора 7 по линии 15 поступают на счетный вход двоичного счетчика 8, который начинает работать и формировать на своих выходах последовательность двоичных кодов, соответствующих номерам приоритетов поступивших заявок. Двоичные коды с выходов счетчика 8 поступают на входы дешифратора 9, с выходов которого единичный код поступает на управляющие входы 10 ключей 3, на информационные входы 11 которых поступают сигналы с выходов разрядов регистра запросов 1, соответствующие поступившим заявкам. При совпадении приоритета запроса на обслуживание очередной заявки с двоичным кодом, формируемым счетчиком 8, на одном из выходов клапанов 3 формируется единичный сигнал, который поступает на выход 19 устройства, обрабатывающую систему и инициирует процедуру обработки заявки. Одновременно этот сигнал поступает по линиям 20 на соответствующий вход регистра запросов 1, устанавливая в нулевое состояние соответствующий разряд регистра запросов 1, подготавливая тем самым прием новой заявки данного приоритета.

Счетчик 8 при каждом цикле работы формирует двоичную последовательность номеров приоритетов заявок, начиная с высшего приоритета, до тех пор, пока не совпадут двоичный код номера приоритета счетчика и номер приоритета поступившего запроса.

Если нет запроса на обслуживание i-й заявки, то соответствующий разряд регистра запросов 1 остается в нулевом состоянии. Вследствие этого сигнал на выходе клапана 3 также будет равен нулю. Устройство переходит к проверке наличия запроса от очередной заявки с более низким приоритетом.

После нахождения запроса с наивысшим приоритетом, о чем свидетельствует единичный сигнал с выходов ключей, который поступает на входы элемента ИЛИ 4, устройство приоритетного обслуживания заявок через управляющий вход 12 с элемента ИЛИ 4 выдает сигнал, устанавливающий триггер управления 5 в ноль, и тем самым прерывает работу счетчика 8. Очередной цикл поиска заявки на обслуживание начнется только после того, как обслуживающая система подаст сигнал, открывающий триггер 5 с управляющего входа 13 устройства по линии 18. Этот сигнал говорит о том, что обрабатывающее устройство обслужило предыдущий запрос и готово принять следующий.

Таким образом, в результате одного цикла работы устройства будет найден запрос с наивысшим приоритетом из пришедших на данный момент времени запросов.

Поскольку в предлагаемом устройстве по сравнению с прототипом [2] общее число элементов сокращено примерно в два раза за счет исключения регистров-счетчиков приоритетов, схем сравнения, элементов И первой и второй групп, а также элементов управления запуском и остановкой генератора тактовых импульсов, то все это приводит к уменьшению интенсивности отказов предлагаемого устройства примерно в два раза и, следовательно, к повышению надежности устройства.

Повышение быстродействия обеспечивается тем, что, во-первых, формирование сигнала на обслуживание одной заявки обеспечивается 3 элементами, а не 4 элементами как в прототипе; во-вторых, опрос всех разрядов регистра запросов осуществляется непрерывно в течение цикла работы устройства без остановки генератора тактовых импульсов в отличие от прототипа, где генератор тактовых импульсов останавливается всякий раз при обнаружении запроса от заявки наивысшего приоритета. Это позволяет повысить пропускную способность устройства.

Кроме того, в течение цикла работы устройства обслуживаются все поступившие заявки, в том числе и низкоприоритетные.

Литература 1. Авторское свидетельство СССР 475622, кл. G 06 F 9/18, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР 898435, кл. G 06 F 9/46, 1982 - прототип.

Формула изобретения

Устройство приоритетного обслуживания запросов, содержащее регистр запросов, единичные входы разрядов которого соединены с информационными входами устройства, а выходы связаны с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с управляющим входом устройства, выход элемента И соединен с разрешающим входом генератора тактовых импульсов, выход которого соединен со счетным входом счетчика, отличающееся тем, что в него дополнительно введены дешифратор, триггер, ключи и другой элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам ключей, а выход соединен с входом установки триггера в ноль, при этом выходы дешифратора соединены с управляющими входами ключей, а информационные входы дешифратора подключены к выходам счетчика, управляющий вход которого соединен с выходом триггера, вход установки триггера в единицу соединен с управляющим входом устройства, ключи подключены к нулевым входам соответствующих разрядов регистра запросов и выходам устройства, а входы ключей соединены с выходами регистра запросов.

РИСУНКИ

Рисунок 1