Метод и аппаратные средства барьерной синхронизации однокристальных матричных мультикомпьютеров на основе виртуально-многослойной конвейерной координирующей среды (стр. 4 )

       ,        (4)

где – значение индикаторной функции, снимаемое с прямого выхода ячейки , s – номер барьера, соответствующего слою , причем если , то предполагается (значение с прямого выхода «несуществующей» ячейки всегда равно 1).

Логика функционирования ячеек в фазе восстановления определяется формулой

       ,        (5)

где – значение индикаторной функции, снимаемое с инверсного выхода ячейки , причем если , то предполагается (значение с инверсного выхода «несуществующей» ячейки всегда равно 0).

Для связывания сетей синхронизации и восстановления в единый слой и обеспечения реентерабельности процесса синхронизации предполагается:

       ;        (6)

       .        (7)

Формулы (4)-(7) позволяют синтезировать логическую конфигурацию физического слоя координирующей среды для ОММК произвольной размерности. Ее устойчивое начальное состояние обеспечивается при наличии хотя бы одного нулевого значения .

Топология и логика функционирования виртуальных слоев координирующей среды определяются следующим образом.

Пусть – множество виртуальных слоев, размещенных в физическом слое . Ячейке слоя поставим в соответствие множество виртуальных ячеек , , и пару коммутирующих ячеек , .

На множестве ячеек слоя вводятся виртуальные сети синхронизации и восстановления соответственно. В сети дугами связываются все вершины, соответствующие ячейкам множества , по входу с вершиной и по выходу – с вершиной . Также в сети связываются пары вершин и , если и только если:

       .        

Аналогично в сети дугами соединяются все вершины, соответствующие ячейкам множества , по входу с вершиной и по выходу – с вершиной . Также в сети соединяются пары вершин и , если и только если:

       .        

Сети и определяют порядок включения (активизации) виртуальных слоев для распространения условий (1) и (2) в слое соответственно. На рис. 2 в качестве иллюстрации представлены сети и для двумерного ОММК. Жирным выделен один из виртуальных слоев. Логическая конфигурация виртуальных слоев аналогична представленной выше для физического слоя и в общем виде описывается формулами (4)-(7).

Рис. 2. Виртуальные сети синхронизации (а) и восстановления (б) слоя
двумерного мультикомпьютера

Порядок активизации виртуальных слоев в отдельных ячейках определяется следующим образом.

Множество ячеек слоя разбивается на максимальные по включению подмножества , , , …, , таким образом, чтобы в подмножество , , вошли все ячейки, которые находятся на расстоянии j от вершины , и принимается , . Аналогично множество ячеек слоя разбивается на максимальные по включению подмножества , , , …, , таким образом, чтобы в подмножество , , вошли все ячейки, которые находятся на расстоянии j от вершины , и принимается , . Подмножества и называются соответственно прямыми и обратными фронтами.