Пристрій для з’єднання процесорів через спільну пам’ять у багатопроцесорній системі

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Устройство для сопряжения процессоров через общую память в многопроцессорной системе, содержащее с первого по третий мультиплексоры, демультиплексор, 2К + 1 регистров, где К — число подключаемых процессоров, два элемента за­держки, блок формирования заявок и блок управ­ления памятью, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены 2K + 1 блоков ввода-вывода, четвертый и пятый мультиплексоры, 2K + 1 счетчиков адреса записи, 2K + 1 счетчиков адреса считывания, первый и вто­рой дешифраторы, входы-выходы сообщений бло­ков ввода-вывода являются входами-выходами шин обмена устройства, выходы сообщений блоков ввода-вывода подключены к информационным входам первого мультиплексора, выход которого является выходом сообщений, записываемых в общую память устройства, информационный вход демультиплексора является входом сообщений, считываемых из общей памяти устройства, выходы демультиплексора подключены к инфор­мационным входам регистров, выходы которых подключены к входам сообщений соответству­ющих блоков ввода-вывода, выходы квитирования которых подключены к входам заявок на запись блока формирования заявок и к счетным входам соответствующих счетчиков адреса записи, выхо­ды которых подключены к информационным вхо­дам пятого мультиплексора, выход которого подключен к первому информационному входу третьего мультиплексора, выход которого являет­ся выходом группы разрядов адреса ячейки общей памяти устройства, выходы второго дешифратора подключены к входам сброса записанной заявки блока формирования заявок и к входам разре­шения приема соответствующих блоков ввода-вы­вода, выходы первого дешифратора подключены к входам сброса считанной заявки блока формирования заявок и к счетным входам соответ­ствующих счетчиков адреса считывания, выходы которых подключены к информационным входам четвертого мультиплексора, выход которого подк­лючен ко второму информационному входу треть­его мультиплексора, выходы адреса записываемой заявки блока формирования заявок подключены к входам управления первого и пятого мультиплек­соров, выходы адреса считываемой заявки подключены к входам управления четвертого мульти­плексора, к информационным входам первой груп­пы второго мультиплексора и к входам разрешения передачи соответствующих блоков ввода-вывода, выход признака записи блока формирования зая­вок подключен к первым входам управления вто­рого и третьего мультиплексоров, к первому входу блока управления памятью и через первый эле­мент задержки — к входу стробирования первого дешифратора, выход признака считывания блока формирования заявок подключен ко вторым вхо­дам управления второго и третьего мультиплексо­ров, к второму входу блока управления памятью и через второй элемент задержки — к входу стробирования второго дешифратора, первый и второй выходы блока управления памятью явля­ются выходами режима и стробирования общей памяти устройства соответственно, выходы разря­дов адреса выхода первого мультиплексора подк­лючены к информационным входам второй группы второго мультиплексора, выходы которого подк­лючены к входам первого и второго дешифраторов и являются выходами группы разрядов адреса секции общей памяти устройства, причем блок формирования заявок содержит три группы триггеров, группу счетчиков заявок, три узла приоритета, пять элементов ИЛИ и два триггера, входы установки триггеров первой группы являют­ся входами заявок на запись блока формирования заявок, входы сброса триггеров третьей группы со­единены с вычитающими входами соответству­ющих счетчиков заявок группы, с входами первого элемента ИЛИ и являются входами сброса считан­ной заявки блока формирования заявок, входы сброса триггеров первой группы соединены с вхо­дами сброса соответствующих триггеров второй группы, суммирующими входами соответству­ющих счетчиков заявок группы, с входами второго элемента ИЛИ и являются входами сброса записанной заявки блока формирования заявок выходы триггеров первой группы подключены к информационным входам соответствующих триггеров второй группы, выходы которых подк­лючены к информационным входам второго узла приоритета, выходы которого подключены к вхо­дам четвертого элемента ИЛИ и являются выхо­дами адреса записываемой заявки блока формирования заявок, выходы переложения счетчиков заявок группы подключены к инфор­мационным входам соответствующих триггеров третьей группы, выходы которых подключены к информационным входам третьего узла приорите­та, выходы которого поразрядно объединены через МОНТАЖНОЕ ИЛИ с входами первого узла приоритета и подключены к входам третьего эле­мента ИЛИ и являются выходами адреса считыва­емой заявки блока формирования заявок, выходы первого и второго элементов ИЛИ подключены к входам установки первого и второго триггеров со­ответственно, входы сброса которых подключены к выходам третьего и четвертого элементов ИЛИ со­ответственно, выходы первого и второго триггеров являются выходами признаков считывания и записи блока формирования заявок и подключены к первому и второму входам пятого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входам синхро­низации триггеров второй и третьей групп, выходы признаков нулевого состояния счетчиков заявок подключены к информационным входам первого узла приоритета, выход разрешения которого является входом пуска блока формирования зая­вок, инверсные выходы младших разрядов выходов первого и второго узлов приоритета подключены к входам разрешения второго и третьего узлов приоритета соответственно.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления памятью содержит триггер, элемент ИЛИ и одновибратор, входы установки и сброса триггера подключены к первому и второму входам элемента ИЛИ и являются первым и вторым вхо­дами блока, выход триггера является первым выхо­дом блока, выход элемента ИЛИ соединен через одновибратор со вторым выходом блока.

Текст

Изобретение позволяет реализовывать многопроцессорные системы с высоким быстродействием за счет ор ганизации асинхронного обращения процессоров через общую память. Конструкция предлагаемого устройства , ,содєржит 2К+! блоков ввода-вывода, где К определяется количеством подключаемых к устройству процессоров, пять мультиплексоров, демультиплексор, 2К+1 регистров, 2К+1 счетчиков адреса записи, 2К+1 счетчиков адреса считывания, дешифраторы сброса записанной и считанной заявки, блок управления памятью, блок формирования заявок и два элемента задержки. Работа устройства происходит в двух режимах записи и считывания заявок. 1 з.п. ф-лы. 8 ил, 1 табл. о 00 \ S і 1231508 2 Изобретение относится к вычисКаждый узел 33-35 приоритета лительной технике и может быть ис(фиг. 5) содержит группу элементов пользовано в автоматизированных сисИ 49 и группу элементов НЕ 50. темах управления для сопряжения проБлок 21 управления памятью цессоров. 5 (фиг. 6) содержит одновибратор 51, Целью изобретения является повыэлемент ИЛИ 52 и триггер 53. шение быстродействия. Вычислительная система (фиг. 1 ) , На фиг. \ приведен пример блокиспользующая предложенное устройстсхемы многопроцессорной системы с во, работает следующим обрадом^ использованием устройства для со10 С помощью магистрали системы в пряжения процессоров і на фиг, 2 оперативное запоминающее устройство функциональная схема устройства для (034)2 центрального МП 1 записывасопряжения процессоровJ на фиг. 3-6 ются содержание инструкции, которое функциональные схемы блока формированеобходимо выполнить, и исходные ния заявок, счетчика сообщений, уз- ' ( 5 данные, которые необходимы для выла приоритета и блока управления паполнения инструкции. Под управленимятью соответственно; на фиг. 7 и ем центрального МП с помощью устрой8 - примеры алгоритмов управления ства 4 для сопряжения производится местного и центрального процессоров перепись содержания инструкций и иссоответственно в составе многопро20 ходных данных к ним в ОЗУ 3 общего . цессорной системы. пользования, например, следующими Многопроцессорная система (фиг.1) сообщениями: содержит микропроцессоры (МП) 1,один из которых центральный, местные опе№№_МП Информация Код типа ративные запоминающие устройства 25 (5 бит) (8 бит) информации (ОЗУ) 2, общие ОЗУ 3, устройства 4 (3 бита); для сопряжения процессоров, через общую память. . Код типа информации определяет Устройство 4 для сопряжения проназначение информации согласно следуцессоров (фиг. 2) содержит с первого 30 ющей таблицы. 5 по (2К+1) 6 блоков ввода-вывода, где К определяется количеством под'Код типа Назначение информации ключаемых ^подключенных к уст- • информации ройству 4, с первого по третий муль, 000 Запрещена типлексоры 7-9, демультиплексор 10, 35 четвертый II и пятый 12 мультиплек001 Резервная соры, с первого ІЗ по (2К+1) І4 регистры, с первого 15 по (2К+1) 16 010 Данные (байт № 1 ) счетчики адреса записи, с первого 17 по (2К+1) 18 счетчики адреса счи40 011 тывания, дешифраторы 19 и 20 сброса • Данные (байт № 2) записанной и считанной заявки соответственно, блок 21 управления па100 Номер инструкции мятью, блок 22 формирования заявок, два элемента 23 и 24 задержки. Ї01 Программа инструкции» 45 (байт № 1) Блок 22 формирования заявок (фиг. 3) содержит первую, вторую и по третью группы триггеров, в которых Программа инструкции соответственно обозначены первый и (байт № 2) 2К+1 триггеры 25 и 26« 27 и 2 8 J 2 9 и' 50 111 30'; с первого по 2К+І счетчики 31 и Номер данного 32 заявок, три узла 33-35 приоритета^ пять элементов ИЛИ 36-40, два тригВ начале передается номер инструкгера 41 и 42. ции, программа выполнения инструкции, а потом номер данных и его значения Каждый счетчик 31 и 32 заявок 55 в виде байта № 1 и байта № 2. Обра(фиг. 4) содержит элемент ИЛИ 43, реверсивный счетчик 44, дешифратор щение центрального МП 1 к соответ45, элемент 46 задержки, два триггествующему устройству 4 происходит ра 47, 48. последовательно в порядке, опреде 4 З 1231 508 который поступает.на соответствующий ленном выполняемой инструкцией вход сброса записанной заявки блока Каждое устройство 4 может принимать 22 и сбрасывает заявку на запись сосообщения одновременно от 2К+1 местобщения в ОЗУ 3. ных ОЗУ 2 под управлением соответВ режиме Считывание при выполнествующих МП 1. Запись принятых сооб- нии заявки на считывание сообщения щений в соответствующие секции ОЗУ 3 из ОЗУ 3 по одному из выходов адреобщего пользования происходит послеса С

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Device for processor interface through common memory in multiprocessing system

Автори англійською

Yerzakov Yevhen Mykhailovych, Denischenko Ihor Yakovych, Holovin Viktor Ivanovych, Cherepiana Valentyna Ivanivna

Назва патенту російською

Устройство для соединения процессоров через общую память в многопроцессорной системе

Автори російською

Ерзаков евгений Михайлович, Денищенко Игорь Яковлевич, Головин Виктор Иванович, Черепьяная Валентина Ивановна

МПК / Мітки

МПК: G06F 15/16, G06F 15/167

Мітки: спільну, системі, пристрій, процесорів, з'єднання, пам'ять, багатопроцесорній

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/8-1839-pristrijj-dlya-zehdnannya-procesoriv-cherez-spilnu-pamyat-u-bagatoprocesornijj-sistemi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій для з’єднання процесорів через спільну пам’ять у багатопроцесорній системі</a>

Подібні патенти