Устройство обслуживания разноприоритетных запросов абонентов вычислительной системы

Устройство обслуживания разноприоритетных запросов абонентов вычислительной системы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в системах обмена данными и локальных вычислительных сетях (ЛВС).

Известно устройство обслуживания запросов пользователей вычислительной системы, содержащее N≥2 абонентских блоков, счетчик, элемент И, генератор тактовых импульсов, делитель, N-входовый элемент ИЛИ-НЕ, мультиплексор и инвертор (см. ав. св. СССР №№2140666, G06F 9/46, 1999, бюл. №30).

Недостатком данного устройства является относительно невысокая надежность и большое время обслуживания сложных запросов, обусловленные большим количеством взаимоувязанных элементов, входящих в его состав.

Известно устройство обслуживания разноприоритетных запросов абонентов вычислительной системы (см. патент РФ №2186420, G06F 9/46, 2002, бюл. №21), содержащее N≥2 абонентских блоков, генератор тактовых импульсов, первый и второй N-входовые элементы И-НЕ, первый и второй шифраторы приоритетов, элемент ИЛИ, элемент И-НЕ и селектор-мультиплексор.

Однако данное устройство имеет относительно низкую вероятность своевременного обслуживания абонентов в условиях непрерывной динамики смены состояний разноприоритетных запросов и с учетом влияющих факторов - устройство не позволяет динамически корректировать максимальное время ожидания обслуживания запросов.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству (прототипом) является устройство обслуживания разноприоритетных запросов абонентов вычислительной системы (см. патент РФ №2296361, G06F 9/46, 2007, бюл. №9), содержащее N≥2 идентичных абонентских блоков, генератор тактовых импульсов, N≥2 идентичных абонентских контроллеров времени, первый и второй N-входовые элементы И-НЕ, первый и второй шифраторы приоритетов, элемент ИЛИ, элемент И-НЕ, селектор-мультиплексор и главный контроллер времени ожидания. При этом J-разрядный, где , выход селектора-мультиплексора является J-разрядным выходом «Код подлежащего обслуживанию абонента» устройства, выход генератора тактовых импульсов подключен к тактовым входам каждого из N абонентских блоков, запросные входы и K-разрядные входы «Код максимального времени ожидания» каждого из N абонентских блоков, где K≥2 - разрядность кода максимального времени ожидания обслуживания запросов, являются соответствующими N запросными входами и N K-разрядными входами «Код максимального времени ожидания» устройства. Входы «Обнуление» каждого из N абонентских блоков являются соответствующими входами «Обнуление» устройства, каждый из N входов первого и второго N-входовых элементов И-НЕ подключены к соответствующим N инверсным входам соответственно первого и второго шифраторов приоритетов. Инверсные выходы первого и второго N-входовых элементов И-НЕ подключены соответственно к второму и первому входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу элемента И-НЕ, первый вход которого является опросным входом устройства. Выход элемента И-НЕ подключен к инверсному разрешающему входу селектора-мультиплексора и является разрешающим выходом устройства, управляющий вход селектора-мультиплексора подключен к второму входу элемента ИЛИ, каждый из J инверсных выходов первого и второго шифраторов приоритетов подключены к соответствующим J первичным входам и соответствующим J вторичным входам селектора-мультиплексора. При этом n-й, где n=1, 2, …, N, инверсный вход первого шифратора приоритетов подключен к первому сигнальному выходу ((N+1)-n)-го абонентского контроллера времени, n-й инверсный вход второго шифратора приоритетов подключен к второму сигнальному выходу ((N+1)-n)-го абонентского контроллера времени. Первый и второй сигнальные выходы n-го абонентского блока подключены соответственно к первому и второму сигнальным входам n-го абонентского контроллера времени. Причем K-разрядный корректирующий вход n-го абонентского блока соединен с K-разрядным проверочным входом n-го абонентского контроллера времени и подключен к n-му, где n=1, 2, …, N, K-разрядному выходу главного контроллера времени ожидания, N K-разрядных входов которого являются соответствующими N K-разрядными входами «Коррекция максимального времени ожидания» устройства.

В прототипе реализуется возможность повышения вероятности своевременного обслуживания пользователей в условиях, присущих реальному процессу функционирования систем обмена данными и локальных вычислительных сетей - в условиях непрерывной динамики смены состояний разноприоритетных запросов и с учетом влияющих факторов. Достоинством прототипа является его способность своевременно предоставлять пользователям ресурс вычислительной системы, с учетом, как динамики управляющих воздействий или внешних факторов, так и изменяющихся во времени текущих требований абонентов, на основе динамически корректируемых значений (границ) максимального времени ожидания обслуживания для каждого конкретного запроса.

Однако прототип имеет недостаток - относительно низкую надежность и устойчивость функционирования системы, когда в динамике работы реальной вычислительной системы количество единовременно поступающих заявок на обслуживание может плавно изменяться под влиянием управляющих воздействий (текущих запросов) абонентов или внешних факторов, создавая потенциальную угрозу блокировки (коллапса) процесса обслуживания, Иными словами, в прототипе нет возможности идентифицировать и верифицировать граничные и аварийные (катастрофичные) состояния системы при обслуживании абонентов, состояния, характерные для аварийного, критического положения параметров надежности и устойчивости процесса функционирования вычислительной системы, когда присутствуют плавные и незначительные вариации внешних условий и управляющих воздействий (таких как объем потока заявок на обслуживание), имеющих место в реальных вычислительных системах. Это связано с тем, что устройство-прототип не позволяет осуществлять идентификацию, верификацию и априорное предупреждение об аварийных (катастрофичных) условиях реализации процесса обслуживания большого количества разноприоритетных запросов абонентов вычислительной системы. Это исключает применение прототипа для надежного, устойчивого, своевременного и динамического обслуживания абонентов в реальных условиях, когда есть угроза достижения критического (на границе возможностей обслуживания) количества единовременных сигналов запросов в очереди первого либо второго порядка при плавных изменениях параметров внешних условий и управляющих воздействий.

Игнорирование особенностей дрейфа параметров надежности и устойчивости процесса функционирования вычислительной системы при плавных и незначительных вариациях количества сигналов запросов очень опасно. Вопросами идентификации и верификации возможных катастрофических состояний объекта занимается раздел математической теории, называемый теорией катастроф [1-3]. Данная теория посвящена скачкообразным изменениям состояний реализуемого процесса, возникающим в виде внезапного ответа системы на плавное изменение внешних условий и управляющих воздействий. Катастрофы в рамках функционирования управляемой вычислительной системы могут выступать в виде неожиданных перегрузок коммутационных устройств, резких перепадов пропускной способности каналов, скачкообразного изменения параметров среды распространения сигнала и т.п. Например, с целью осуществления динамического управления процессом обслуживания разноприоритетных запросов абонентов вычислительной системы, оператор или системный администратор формирует (координирует) управляющие воздействия, рассчитанные на определенную пропускную способность, на потенциальную производительность системы. Однако, во время функционирования системы происходит плавный дрейф параметров внешней среды (например, изменение количества единовременных запросов абонентов, плавный, но неуклонный рост объема единовременных, почти одновременных заявок на обслуживание), который в непредвиденный момент времени способен привести к скачкообразному изменению состояния показателей производительности, а как следствие - к потере надежности и устойчивости функционирования вычислительной системы в целом. Адекватная технология управления процессом обслуживания разноприоритетных запросов абонентов вычислительной системы должна предусматривать способность осуществлять идентификацию и верификацию граничных и аварийных (катастрофичных) состояний, должна быть способна предсказать возможное катастрофическое состояние системы, давая тем самым оператору (системному администратору) возможность избежать состояний, характерных для аварийного, критического положения параметров надежности и устойчивости вычислительной системы. Не учет плавного изменения внешних параметров и управляющих воздействий на систему, на первый взгляд, облегчает задачу ситуационного управления ею, однако резко снижает степень адекватности оперативной реакции системы на возможные скачкообразные изменения ее состояния при плавных изменениях параметров внешних и внутренних воздействий.

Под «обслуживанием» понимается совокупность действий вычислительной системы, включающая выборку запроса из очереди, выделение ему ресурса, а также проведение завершающих операций. Запрос - посылка сигнала, инициирующего ответ. Входное сообщение, содержащее требование к системе на выделение ресурса.

Под «приоритетом» понимается число, предписанное задаче, процессу или операции, определяющее очередность их выполнения или обслуживания. Чем меньше число, тем выше уровень приоритета.

Под «состоянием разноприоритетных запросов» понимается набор значений параметров, характеризующих эти запросы (их приоритет и максимальное время ожидания обслуживания для каждого запроса) в конкретный момент времени.

Под «максимальным временем ожидания» обслуживания запроса понимается максимальное время нахождения запроса в очереди на обслуживание второго или первого порядка. Код максимального времени ожидания обслуживания запроса Т_{ож n} от конкретного абонента (где n=1, 2, …, N - соответствующий номер приоритета n-го абонента, а N - общее число абонентов), запоминается, затем формируется сигнал запроса и из таких сигналов запросов формируется очередь второго порядка в соответствии с номерами приоритетов абонентов. Запросы из очереди второго порядка, достигшие максимального времени ожидания, переносят в очередь первого порядка на позиции, соответствующие номерам их приоритетов.

Под «граничным (аварийным, катастрофичным, критическим) состоянием» понимается состояние вычислительной системы, когда есть угроза достижения на входах устройства такого количества единовременных сигналов запросов, которое приближается или соответствует границе возможностей системы по обслуживанию, граничным значениям производительности, превысить которые - значит вызвать блокировку (коллапс) процесса обслуживания.

Под «количеством единовременных сигналов запросов в очереди» понимается количество m, где m=1, 2, …, М, сигналов запросов, поступающих (почти одновременно) за минимальную единицу времени (например, секунду), задаваемую в виде тактов функционирования устройства (t, t+1, t+2, …, T_такт) с помощью генератора тактовых импульсов, входящего в общую структурную схему.

Целью заявленного технического решения является создание устройства, способного обеспечивать повышение надежности и устойчивости функционирования вычислительной системы, способного обеспечивать обслуживание разноприоритетных запросов абонентов вычислительной системы и производить идентификацию и верификацию граничных и аварийных (катастрофичных) состояний системы при плавных изменениях параметров внешних условий и управляющих воздействий (количества единовременно поступающих заявок на обслуживание). С учетом этого, требуется создать устройство, способное своевременно оповещать (предупреждать) пользователя (оператора, системного администратора) вычислительной системы об ее возможном аварийном состоянии, на основе полученных данных идентификации и верификации.

Указанная цель достигается тем, что в известное устройство обслуживания разноприоритетных запросов абонентов вычислительной системы, содержащее N≥2 идентичных абонентских блоков, генератор тактовых импульсов, N≥2 идентичных абонентских контроллеров времени, элемент ИЛИ, элемент И-НЕ, селектор-мультиплексор, первый и второй N-входовые элементы И-НЕ, первый и второй шифраторы приоритетов и главный контроллер времени ожидания, дополнительно включены блок анализа катастроф, предназначенный для осуществления процедур идентификации и верификации граничных и аварийных (катастрофичных) состояний системы при плавных изменениях параметров внешних условий и управляющих воздействий, а также для выработки сигналов логического нуля или логической единицы (сигнала предсказания и предупреждения), характеризующих соответственно отсутствие или наличие возможного катастрофического состояния системы, и блок управления, предназначенный для формирования управляющей кодовой последовательности, последовательности пороговых значений количества единовременных запросов абонентов вычислительной системы, а также для формирования сигнала логического нуля или логической единицы, характеризующих соответственно запрещение или разрешение оператора (системного администратора) на выдачу сигнала оповещения о наличии возможного катастрофического состояния вычислительной системы. При этом J-разрядный, где , выход селектора-мультиплексора является J-разрядным выходом «Код подлежащего обслуживанию абонента» устройства, запросные входы и K-разрядные входы «Код максимального времени ожидания» каждого из N абонентских блоков, где K≥2 - разрядность кода максимального времени ожидания обслуживания запросов, являются соответствующими N запросными входами и N K-разрядными входами «Код максимального времени ожидания» устройства, входы «Обнуление» каждого из N абонентских блоков являются соответствующими входами «Обнуление» устройства. Управляющий вход селектора-мультиплексора подключен к второму входу элемента ИЛИ. Каждый из J инверсных выходов первого и второго шифраторов приоритетов подключены к соответствующим J первичным входам и соответствующим J вторичным входам селектора-мультиплексора. Первый и второй сигнальные выходы n-го абонентского блока подключены соответственно к первому и второму сигнальным входам n-го абонентского контроллера времени. Причем K-разрядный корректирующий вход n-го абонентского блока соединен с K-разрядным проверочным входом n-го абонентского контроллера времени и подключен к n-му, где n=1, 2, …, N, K-разрядному выходу главного контроллера времени ожидания, N K-разрядных входов которого являются соответствующими N K-разрядными входами «Коррекция максимального времени ожидания» устройства. Инверсные выходы первого и второго N-входовых элементов И-НЕ подключены соответственно к второму и первому входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу элемента И-НЕ, первый вход которого является опросным входом устройства, выход элемента И-НЕ подключен к инверсному разрешающему входу селектора-мультиплексора и является разрешающим выходом устройства. Причем выход генератора тактовых импульсов подключен к тактовым входам каждого из N абонентских блоков, тактовому входу блока анализа катастроф и тактовому входу блока управления. При этом n-й, где n=1, 2, …, N, первичный управляющий вход блока анализа катастроф подключен к первому сигнальному выходу ((N+1)-n)-го абонентского контроллера времени, n-й вторичный управляющий вход блока анализа катастроф подключен к второму сигнальному выходу ((N+1)-n)-го абонентского контроллера времени. Каждый из N входов первого N-входового элемента И-НЕ подключен к соответствующим N инверсным входам первого шифратора приоритетов и к соответствующим N первичным управляющим выходам блока анализа катастроф, каждый из N входов второго N-входового элемента И-НЕ подключен к соответствующим N инверсным входам второго шифратора приоритетов и к соответствующим N вторичным управляющим выходам блока анализа катастроф. Проверочный вход блока анализа катастроф соединен с выходом блока управления, управляющий вход которого является входом «Ввод управления» устройства, предупредительный выход блока анализа катастроф является выходом «Угроза катастрофы» устройства.

Блок анализа катастроф состоит из центрального оперативного запоминающего устройства (ОЗУ), N исполнительных ОЗУ, постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), элемента итерационного сравнения, элемента сравнения, промежуточного ОЗУ, промежуточного элемента И и элемента И, причем N первичных управляющих входов центрального ОЗУ являются соответствующими N первичными управляющими входами блока анализа катастроф, N вторичных управляющих входов центрального ОЗУ являются соответствующими N вторичными управляющими входами блока анализа катастроф, N первичных управляющих выходов центрального ОЗУ являются соответствующими N первичными управляющими выходами блока анализа катастроф, а N вторичных управляющих выходов центрального ОЗУ являются соответствующими N вторичными управляющими выходами блока анализа катастроф. Тактовый вход центрального ОЗУ подключен к тактовому входу ПЗУ и является тактовым входом блока анализа катастроф, n-й исполнительный выход центрального ОЗУ, где n=1, 2, …, N, подключен к входу n-го исполнительного ОЗУ. Входы N исполнительных ОЗУ объединены и подключены к первому входу элемента итерационного сравнения и второму входу элемента сравнения, выходы N исполнительных ОЗУ объединены и подключены к второму входу элемента итерационного сравнения. Выход ПЗУ соединен с первым входом элемента сравнения, выход элемента итерационного сравнения подключен к входу промежуточного ОЗУ и второму входу промежуточного элемента И, первый вход которого соединен с выходом промежуточного ОЗУ. Выход промежуточного элемента И подключен к выходу элемента сравнения и первому входу элемента И, второй вход которого соединен с проверочным входом ПЗУ и является проверочным входом блока анализа катастроф. Выход элемента И соединен со считывающим входом центрального ОЗУ и является предупредительным выходом блока анализа катастроф и выходом «Угроза катастрофы» устройства.

Блок управления состоит из проверочного ОЗУ и счетчика. Тактовый выход счетчика подключен к тактовому входу проверочного ОЗУ, сбрасывающий выход которого подключен к сбрасывающему входу счетчика, тактовый вход которого является тактовым входом блока управления. Проверочный выход проверочного ОЗУ является выходом блока управления. Управляющий вход проверочного ОЗУ является управляющим входом блока управления и входом «Ввод управления» устройства.

Принцип создания предлагаемого управляемого устройства обслуживания разноприоритетных запросов абонентов вычислительной системы основан на известных результатах исследований в области теории катастроф, изложенных в работах [1-5]. Анализ данных работ позволяет сформировать математически корректный алгоритм идентификации и верификации граничных и аварийных (катастрофичных) состояний, характерных для аварийного, критического положения параметров надежности и устойчивости вычислительной системы, для ситуации, способной проявиться при плавных изменениях параметров внешних условий и управляющих воздействий.

Таким образом, в рамках управляемого обслуживания разноприоритетных запросов абонентов вычислительной системы, решается задача априорного оценивания и сравнения значений количества единовременных запросов этих абонентов. С точки зрения физической интерпретации, это процесс априорного статистического анализа плавных и незначительных изменений внешних условий и управляющих воздействий на вычислительную систему с возможностью оповещения (предупреждения) пользователя (оператора, системного администратора) вычислительной системы о потенциальных катастрофических последствиях в ее поведении, которые на первый взгляд не видны и практически никогда не учитываются при реализации алгоритмов управления обслуживанием.

При данном подхода к обслуживанию разноприоритетных запросов абонентов вычислительной системы, возможно представление динамики изменения состояния данной системы при плавных и незначительных вариациях внешних условий и управляющих воздействий, в виде динамики изменения на входах устройства количества единовременных сигналов запросов. Анализ результатов работ [1-5] позволяет предусмотреть в устройстве возможность идентификации и верификации граничных и аварийных (катастрофичных) состояний системы при плавных изменениях параметров внешних условий и управляющих воздействий.

Математическая формализация физических параметров внешних условий и управляющих воздействий, влияющих на поведение системы, может быть представлена посредством статистического определения на входах устройства соответствующих значений количества единовременных сигналов запросов в очереди (первого либо второго порядка), поступающих от n-го абонента, где n=1, 2, …, N.

Количество m, где m=1, 2, …, М единовременных запросов от n-го абонента (m_n) определяется возможностями системы по обслуживанию, граничным значениям производительности, и может составлять, например, от 1 (одного) до 10 (десяти).

Общее количество таких значений равно M_N и данные значения представляют собой множество:

где каждый n-й элемент множества, кроме M_N(t+1), является подмножеством M_n и имеет физический смысл превышения порога возможностей системы по обслуживанию и, как следствие, высокой вероятности перехода процесса обслуживания абонентов в аварийное (катастрофичное) состояние на следующем такте (t+1) функционирования устройства.

Очевидно, что для решения задачи априорного оценивания и сравнения значений объема потока заявок на обслуживание (количества единовременных запросов) при плавных изменениях параметров внешних условий и управляющих воздействий, необходимо проводить текущий пошаговый мониторинг, осуществлять идентификацию и верификацию граничных и аварийных (катастрофичных) состояний вычислительной системы.

Идентификация граничных и аварийных (катастрофичных) состояний вычислительной системы производится путем потактового априорного оценивания и сравнения значений каждого n-го из m_n элементов множества M_n с целью определения наличия или отсутствия возможного превышения этими значениями допустимого порога, определяемого выражением:

где M_n - допустимое значение количества единовременных запросов n-го абонента в очереди первого и второго порядка, при превышении которого, система с большой вероятностью перейдет в аварийное (катастрофичное) состояние из любого другого состояния. Превышение, на одном из последующих (t+1) тактов обслуживания, любым m_n-ым из М элементов множества M_n данного порога, характеризует начало плавного изменения параметров внешних условий и управляющих воздействий.

Верификация граничных и аварийных (катастрофичных) состояний вычислительной системы представляет собой независимый от идентификации процесс., характеризует превышение значения любого m_n-го из М элементов множества M_n на данном t-ом такте обслуживания над значением этого же элемента на следующем (t+1)-ом такте и производится путем априорного оценивания значений каждого m_n-го из М элементов множества M_n на t-ом такте обслуживания и сравнения полученного значения с оценочным значением этого же элемента на следующем (t+1)-ом такте в соответствии с выражением:

Физический смысл процесса верификации заключается в выявлении тенденции изменения параметров внешних условий и управляющих воздействий (объема потока заявок на обслуживание - количества единовременных запросов) в сторону граничного и аварийного (катастрофичного) состояния вычислительной системы.

В обоих случаях априорного оценивания и сравнения значений количества единовременных запросов, как при осуществлении процесса идентификации граничных и аварийных (катастрофичных) состояний системы, когда идентифицировано событие

так и при осуществлении процесса верификации, когда подтверждена тенденция изменения параметров внешних условий и управляющих воздействий в сторону граничного и аварийного (катастрофичного) состояния системы

пользователь (оператор, системный администратор), осуществляющий управление процессом обслуживания разноприоритетных запросов абонентов, должен быть оповещен (предупрежден) о возможном аварийном состоянии вычислительной системы.

Если пользователь (оператор, системный администратор) не способен повлиять на нежелательное изменение параметров внешних условий и управляющих воздействий (количества единовременных запросов) или нуждается, например, для проверки в критичных условиях, в получении именно граничных и аварийных (катастрофичных) состояний системы, процесс обслуживания будет осуществляться без коррекции количества единовременных запросов или пороговых значений этого количества.

Если пользователь (оператор, системный администратор) способен повлиять на нежелательное изменение параметров внешних условий и управляющих воздействий (количества единовременных запросов) и процесс обслуживания разноприоритетных запросов абонентов осуществляется в рамках динамического оптимального управления вычислительной системой, когда аварийные состояния этой системы недопустимы, на основе полученных данных идентификации и верификации происходит внешняя коррекция количества единовременных запросов или их пороговых значений с целью не допустить аварийного (катастрофичного) скачкообразного изменения состояний вычислительной системы при малых возмущениях [2].

Примеры, иллюстрирующие аналогичные, с точки зрения теории катастроф, операции предотвращения потери устойчивости и надежности сложных управляемых систем при плавных изменениях внешних условий, приведены в [1] и [2], здесь представлены алгоритмы анализа структурной устойчивости объектов и оценки критических точек (точек Морса) в процессе функционирования системы, характеризующих локальные максимумы и минимумы устойчивого (не катастрофичного) поведения объекта при плавных изменениях внешних условий.

Анализ выражений (1)-(5) позволяет сделать вывод о технической возможности реализации процесса обслуживания разноприоритетных запросов абонентов и процессов идентификации и верификации граничных и аварийных (катастрофичных) состояний вычислительной системы при плавных изменениях параметров внешних условий и управляющих воздействий.

Благодаря новой совокупности существенных признаков, за счет введения блока анализа катастроф, предназначенного для осуществления процедур идентификации и верификации граничных и аварийных (катастрофичных) состояний системы при плавных изменениях параметров внешних условий и управляющих воздействий, а также для выработки сигналов логического нуля или логической единицы (сигнала предсказания и предупреждения), характеризующих соответственно отсутствие или наличие возможного катастрофического состояния системы, и блока управления, предназначенного для формирования управляющей кодовой последовательности, последовательности пороговых значений количества единовременных запросов абонентов вычислительной системы, а также для формирования сигнала логического нуля или логической единицы, характеризующих соответственно запрещение или разрешение оператора (системного администратора) на выдачу сигнала оповещения о наличии возможного катастрофического состояния вычислительной системы, в заявленном устройстве достигается возможность обеспечивать повышение надежности и устойчивости функционирования вычислительной системы, обеспечивать обслуживание разноприоритетных запросов абонентов вычислительной системы и производить идентификацию и верификацию граничных и аварийных (катастрофичных) состояний системы при плавных изменениях параметров внешних условий и управляющих воздействий (количества единовременно поступающих заявок на обслуживание), а также возможность своевременно оповещать (предупреждать) пользователя (оператора, системного администратора) вычислительной системы об ее возможном аварийном состоянии, на основе полученных данных идентификации и верификации.

Заявленное устройство поясняется чертежами, на которых представлены:

на фиг. 1 - структурная схема устройства обслуживания разноприоритетных запросов абонентов вычислительной системы;

на фиг. 2 - структурная схема блока анализа катастроф;

на фиг. 3 - структурная схема блока управления;

на фиг. 4 - структурная схема n-го абонентского блока;

на фиг. 5 - структурная схема n-го абонентского контроллера времени;

на фиг. 6 - структурная схема главного контроллера времени ожидания;

на фиг. 7 - структура вычислительной системы;

на фиг. 8 - размещение сигналов запросов в очереди второго порядка;

на фиг. 9 - порядок переноса запросов из очереди второго порядка в очередь первого порядка.

Устройство обслуживания разноприоритетных запросов абонентов вычислительной системы, изображенное на фиг. 1, состоит из N≥2 идентичных абонентских блоков 1₁-1_N (АБ), генератора тактовых импульсов 2, N≥2 идентичных абонентских контроллеров времени 3₁-3_N, элемента ИЛИ 4, элемента И-НЕ 5, селектора-мультиплексора 6, первого 7 и второго 10 N-входовых элементов И-НЕ, первого 8 и второго 9 шифраторов приоритетов, главного контроллера времени ожидания 11, блока анализа катастроф 12 и блока управления 13. При этом J-разрядный, где , выход 65 селектора-мультиплексора 6 является J-разрядным выходом «Код подлежащего обслуживанию абонента» устройства, запросные входы 011₁-011_N и K-разрядные входы «Код максимального времени ожидания» 012₁-012_N каждого из N абонентских блоков 1₁-1_N, где K≥2 - разрядность кода максимального времени ожидания обслуживания запросов, являются соответствующими N запросными входами и N K-разрядными входами «Код максимального времени ожидания» устройства, входы «Обнуление» 013₁-013_N каждого из N абонентских блоков 1₁-1_N являются соответствующими N входами «Обнуление» устройства. Управляющий вход 64 селектора-мультиплексора 6 подключен к второму входу 42 элемента ИЛИ 4. Каждый из J инверсных выходов (соответственно 82₁-82_J и 92₁-92_J) первого 8 и второго 9 шифраторов приоритетов подключены к соответствующим J первичным входам 62₁-62_J и соответствующим J вторичным входам 63₁-63_J селектора-мультиплексора 6. Первый 015_n и второй 016_n сигнальные выходы n-го абонентского блока 1_n подключены соответственно к первому 31_n и второму 32_n сигнальным входам n-го абонентского контроллера времени 3_n. Причем K-разрядный корректирующий вход 017_n n-го абонентского блока 1_n соединен с K-разрядным проверочным входом 33_n n-го абонентского контроллера времени 3_n и подключен к n-му, где n=1, 2, …, N, K-разрядному выходу 112_n главного контроллера времени ожидания 11, N K-разрядных входов 111₁-111_N которого являются соответствующими N K-разрядными входами «Коррекция максимального времени ожидания» устройства. При этом выход 21 генератора тактовых импульсов 2 подключен к тактовым входам 014₁-014_N каждого из N абонентских блоков 1₁-1_N, тактовому входу 126 блока анализа катастроф 12 и тактовому входу 132 блока управления 13. Причем n-й, где n=1, 2, …, N, первичный управляющий вход 121_n блока анализа катастроф 12 подключен к первому сигнальному выходу 34_(N+1)-n ((N+1)-n)-го абонентского контроллера времени 3_(N+1)-n, n-й вторичный управляющий вход 122_n блока анализа катастроф 12 подключен к второму сигнальному выходу 35_(N+1)-n ((N+1)-n)-го абонентского контроллера времени 3_(N+1)-n. Каждый из N входов 71₁-71_N первого N-входового элемента И-НЕ 7 подключен к соответствующим N инверсным входам 81₁-81_N первого шифратора приоритетов 8 и к соответствующим N первичным управляющим выходам 123₁-123_N блока анализа катастроф 12, каждый из N входов 101₁-101_N второго N-входового элемента И-НЕ 10 подключен к соответствующим N инверсным входам 91₁-91_N второго шифратора приоритетов 9 и к соответствующим N вторичным управляющим выходам 124₁-124_N блока анализа катастроф 12. Инверсные выходы первого 7 и второго 10 iV-входовых элементов И-НЕ (соответственно 72 и 102) подключены соответственно к второму 42 и первому 41 входам элемента ИЛИ 4, выход 43 которого подключен к второму входу 52 элемента И-НЕ 5, первый вход 51 которого является опросным входом устройства, выход 53 элемента И-НЕ 5 подключен к инверсному разрешающему входу 61 селектора-мультиплексора 6 и является разрешающим выходом устройства. Проверочный вход 125 блока анализа катастроф 12 соединен с выходом 133 блока управления 13, управляющий вход 131 которого является входом «Ввод управления» устройства, предупредительный выход 127 блока анализа катастроф 12 является выходом «Угроза катастрофы» устройства.

Число «N, (N≥2)» (абонентских блоков, входов, выходов и т.п.) определяется в соответствии с возможным количеством абонентов вычислительной системы и, как правило, составляет от 2 (двух) до 50 (пятидесяти).

Число «K, (K≥2)» характеризует разрядность кода максимального времени ожидания обслуживания запросов абонентов и, как правило, составляет от 2 (двух) до 10 (десяти).

Число «М (М≥0)» характеризует возможное количество единовременных запросов абонента вычислительной системы и, как правило, составляет от 1 (одного) до 10 (десяти).

Блок анализа катастроф 12 предназначен для осуществления процедур идентификации и верификации граничных и аварийных (катастрофичных) состояний системы при плавных изменениях параметров внешних условий и управляющих воздействий, а также для выработки сигналов логического нуля или логической единицы (сигнала предсказания и предупреждения), характеризующих соответственно отсутствие или наличие возможного катастрофического состояния системы.

Блок анализа катастроф 12 (фиг. 2) состоит из центрального ОЗУ 12.0, N исполнительных ОЗУ 12.1₁-12.1_N, ПЗУ 12.2, элемента итерационного сравнения 12.3, элемента сравнения 12.4, промежуточного ОЗУ 12.5, промежуточного элемента И 12.6 и элемента И 12.7, причем N первичных управляющих входов 12.0-1₁-12.0-1_N центрального ОЗУ 12.0 являются соответствующими N первичными управляющими входами 121₁-121_N блока анализа катастроф 12, N вторичных управляющих входов 12.0-2₁-12.0-2_N центрального ОЗУ 12.0 являются соответствующими N вторичными управляющими входами 122₁-122_N блока анализа катастроф 12, N первичных управляющих выходов 12.0-3₁-12.0-3_N центрального ОЗУ 12.0 являются соответствующими N первичными управляющими выходами 123₁-123_N блока анализа катастроф 12, а N вторичных управляющих выходов 12.0-4₁-12.0-4_N центрального ОЗУ 12.0 являются соответствующими N вторичными управляющими выходами 124₁-124_N блока анализа катастроф 12. Тактовый вход 12.0-5 центрального ОЗУ 12.0 подключен к тактовому входу 12.2-1 ПЗУ 12.2 и является тактовым входом 126 блока анализа катастроф 12, n-й исполнительный выход 12.0-4_n центрального ОЗУ 12.0, где n=1, 2, …, N, подключен к входу n-го исполнительного ОЗУ 12.1_n. Входы N исполнительных ОЗУ 12.1₁-12.1_N объединены и подключены к первому входу 12.3-1 элемента итерационного сравнения 12.3 и второму входу 12.4-2 элемента сравнения 12.4, выходы N испо