Методы приоритетной обработки запросов

Можно выделить 3 основных метода задания приоритетов:

1. Приоритетной цепочки или последовательный.

2. Опроса или полинга.

3. Независимого запрашивания или параллельный.

Приоритетная цепочка. (рис. 5)

а) Шина свободна: ЗШ=0, РШ=0, ЗАН=0.

Запросы к СШ от всех ведущих модулей поступают по одной линии ЗШ. В ответ на запрос контроллер приоритетов выдает сигнал разрешения шины РШ (в принципе сигнал РШ может подаваться постоянно, т.е. на вход РШ модуля 0 подавать уровень лог."1"). Сигнал разрешения последовательно проходит через ведущие модули, пока не встретится первый модуль, выставивший сигнал ЗШ. Этот модуль блокирует распространение сигнала РШ, формируя сигнал занятости шины, снимает сигнал ЗШ и получает управление шиной. Сигнал РШ снимается только тогда, когда шина свободна, т.е. сигнал на линии ЗАН=0. Таким образом приоритет определяется местоположением модулей относительно контроллера приоритетов.

б) Шина занята: ЗШ=0 v 1, РШ=1, ЗАН=1.

Если поступает ЗШ от модуля с более низким приоритетом, то модуль с более высоким приоритетом не пропустит на него сигнал РШ.

в) Шина занята: ЗШ=0 v 1, РШ=1, ЗАН=1.

При поступлении запроса ЗШi с более высоким приоритетом этот сигнал (модуль) блокирует распространение сигнала РШ, снимая тем самым сигнал разрешения шины для модуля с более низким приоритетом, осуществляющего обмен. В ответ на снятие сигнала РШ модуль завершает выполнение текущей команды, снимает сигнал занятости шины, а модуль, выставивший ЗШ, контролирует (анализирует) сигнал ЗАН и при освобождении шины снимает сигнал ЗШ и выставляет сигнал занятости шины. Модуль прервавший обмен по шине, но не завершивший обмен, вновь выставляет сигнал ЗШ.

Достоинства:

* простота реализации;

* минимальное число линий управления, независящее от числа модулей в системе.

Недостатки:

* значительное время арбитража, которое прямо пропорционально числу модулей;

* приоритет каждого модуля фиксирован его местоположением и отказ одного модуля приводит к отказу всей системы.

Метод опроса или полинга (рис.6)

При данном методе в состав интерфейса входит набор линий для адресации ведущих модулей. Каждый модуль имеет свой номер (приоритет).

а) Шина свободна: ЗШ=0, ЗАН=0.

В ответ на запрос шины контроллер генерирует последовательность адресов модулей начиная с наивысшего приоритета. Модули параллельно принимают номер и распознают (сравнивают) со своим номером и по ранее рассмотренному алгоритму модуль, выставивший ЗШ, у которого номер совпал с кодом опроса, формирует сигнал занятости шины и снимает сигнал ЗШ.

б) Шина занята: ЗШ=0 v 1, ЗАН=1.

Если шина занята и поступает сигнал ЗШ от модуля с более низким приоритетом, то контроллер шины начинает опрос сначала, т.е. с номера, имеющего высший приоритет, и данный номер будет перехвачен модулем, у которого код опроса вновь совпадет с номером приоритета модуля, осуществляющего обмен и дальнейший опрос модулей будет блокирован.

в) Шина занята: ЗШ=0 v 1, ЗАН=1.

Если шина занята и поступает сигнал ЗШ от модуля с более высоким приоритетом, то контроллер шины начинает опрос сначала, т.е. с номера, имеющего высший приоритет, и при совпадении кода опроса с номером модуля, выставившего запрос, автоматически снимается сигнал совпадения у модуля выполнявшего обмен.

В ответ, модуль выполнявший обмен по шине, снимает сигнал занятости шины, завершает выполнение текущей команды, снимает сигнал занятости шины, а модуль, выставивший ЗШ, контролирует (анализирует) сигнал ЗАН и при освобождении шины снимает сигнал ЗШ и выставляет сигнал занятости шины.

Опрос прекращается при первом совпадении номера модуля, выставившего запрос, с кодом опроса.

Возможны два варианта организации опроса модулей:

а) последовательность адресов (кодов опроса) генерируется счетчиком, а приоритет модулей программируется путем загрузки номера приоритета в регистры приоритетов каждого модуля;

б) каждый модуль имеет фиксированный номер приоритета, а формирование последовательности кодов опроса осуществляется из очереди кодов опроса, хранимой в стеке типа FIFO в контроллере приоритетов.

Достоинства:

* возможность динамического изменения приоритетов путем модификации в контроллере последовательности опроса (FIFO) или перепрограммирования регистров приоритетов модулей.

Метод независимых запросов (рис.7)

При этом методе приоритеты определяются параллельно, так как каждый модуль имеет отдельную пару линий ЗШ и РШ, причем каждый модуль имеет свой приоритет. Находящийся в контроллере приоритетов шифратор CD выбирает запрос с наивысшим приоритетом и возвращает соответствующий сигнал РШ через дешифратор (рис.8).

Например, в обработке находится запрос с номером 3 (ЗапШ3) и на выходе DC сформирован сигнал РазШ3. Если поступает запрос с более высоким приоритетом ЗапШ1, то схема выделения приоритета (рис.8) автоматически снимает сигнал РазШ3 и формирует сигнал РазШ1. Поступление запроса с более низким приоритетом не нарушает работу схемы. При этом сигнал ЗШ модуль снимает только при завершении всей процедуры обмена данными по шине независимо от поступления других сигналов ЗапШi. В остальном алгоритм захвата шины аналогичен ранее рассмотренному.

Достоинства: арбитраж шины реализуется быстро и не зависит от числа модулей в системе.

Недостаток: требует большого числа линий ЗШ и РШ 2 * n, где n - число модулей в системе.

Дата добавления: 2014-01-14