Устройство для сопряжения электронных вычислительных машин Советский патент 1983 года по МПК G06F3/04 G06F15/16 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано, например, для организации высоконадежных однородных вычислительных систем обработки данных в реальном масштабе времени.

Известны устройства для сопряжения ЭВМ в вычислительных системах, содержащие группу вычислительных машин (ВМ), группу коммутаторов и регистры сдвига I.

Недостатками этих устройств являются ограниченные функциональные возможности, так как они не позволяют присвоить адреса отказавших ВМ резервным, в результате этого снижаются быстродействие и надежность вычислительной системы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для сопряжения ЭВМ, содержащее блок реконфигурации, включающий регистр состояний, соединенный входом с выходом генератора импульсов и первыми входами первого и второго счетчиков, а группой входов - с группой выходов группы элементов И, дешифратор, группу коммутаторов и группу каналов, каждый из которых состоит из регистра сдвига, блока коммутации, регистра номера ВМ, триггера контроля и элемента И, выходом соединенного с управляющим входо.ад блока коммутации, а входами - с выходом триггера контроля и соответствующим управляющим входом устройства, первый информационный вход блока коммутации, выход регистра сдвига, вход триггера контроля и выход регистра номера ВМ каждого канала являются соответствующими информационными входом и выходом, входом готовности и адресным выходом устройства, входы регистров номера ВМ каналов соединены с выходом соответствующего коммутатора группы блока конфигурации, первые входы элементов И группы которого соединены с выходами триггера контроля соответствующих каналов, выход регистра сдвига каждого канала соединен с вторым информационным входом блока коммутации своего канала, а вход - с выходом блока коммутации предыдущего канала, выход блока коммутации последнего канала соединен с входом регистра сдвига первого канала. В этом устройстве при отсутствии неисправных ВМ все триггеры контроля установлены в единичное положение, последовательно с частотой генератора импульсов подтверждаются адреса ВМ в регистрах адреса. Если какая-либо ВМ вышла из строя, соответствующий триггер контроля будет переведен в «нуль и подтверждение адреса в соответствующем регистре адреса блокируется, а в следующие регистры адреса последовательно запищутся новые адреса на единицу меньще прежних адресов. Переключение ВМ из состава резервных в рабочее состояние происходит за п тактов работы генератора импульсов, и время переключения будет тем больше, чем меньще адрес ВМ 2.

Недостаток известного устройства состоит в низком быстродействии переназначения адресов резервных ВМ при отказах рабочих ВМ.

Цель изобретения - повыщение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем,что в устройство, содержащее в каждом канале регистр сдвига, коммутатор, два элемента И и триггер контроля, соединенный прямым и инверсным выходами соответстбенно с первыми входами первого и втоptibo элементов И, причем выход регистра сДвига, первый информационный вход комMytaTOpa, второй вход первого элемента И и йход триггера контроля являются соответствующими информационными выходом и входом устройства, управляющим входЬ|у1 и входом готовности устройства, второй информационный вход коммутатора канйла соединен с выходом регистра сДвига того же канала, а выход - с входом регистра сдвига последующего канала, вход pehHCTpa сдвига первого канала соединен с выходом коммутатора последнего канала, в каждый его канал введен реверсивный сЧётчик, в каждый канал, кроме последней - триггер управления и третий элемент И, а в каждый канал, кроме первого и Второго, - два элемента ИЛИ, причем вхЬД установки реверсивного счетчика и вход установки в единицу триггера уйр)авления каждого канала образуют соотбетствующий вход начальной установки устройства, выход реверсивного счетчика каждого канала является соответствующим адресным выходом устройства, в каждом канале прямой выход и вход установки в нуль триггера управления соединены соответственно с вторым входом и выходом второго элемента И, а инверсный выход и второй вход установки в единицу - соответственно с первым входом и выходом третьего элемента И,второй вход которого подключен к инверсному выходу триггера контроля, выходы первого и второго элемента ИЛИ подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика, группы входов первого и второго элементов ИЛИ каналов подключены соответственно к выходам третьих и вторых элементов И всех предшествующих каналов, суммирующий и вычйфающий входы реверсивного счетчика второго канала соединены соответственно с Выходами третьего и второго элементов И пё|}вого канала.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Блок-схема содержит каналы 1, включающие коммутаторы 2, регистры 3 сдвига, первый элемент И 4, триггер 5 контроля, триггер 6 управления, второй и третий элементы И 7 и 8, реверсивный счетчик 9, элементы ИЛИ 10 и 11 и ВМ 12.

Устройство работает следующим образом.,

В исходном состоянии все ВМ 12 ис/ правны, часть из них являются рабочими, а остальные - резервными./

В случае исправных ВМ 12 триггеры 5 находятся в нулевом состоянии и разрешают прохождение управляющего сигнала через элементы И 4 на коммутаторы 2. При необходимости передать сигнал ВМ 12 выдает на управляющий вход коммутатора 2 единичный сигнал и по его первому информационному входу выдает данные в цепь, образованную регистрами 3, и коммутаторами 2. Таким образом, по кольцу регистров 3 сдвига и коммутаторов 2 циркулирует информация, введенная -«з ВМ 12 на соответствующие регистры 3. Каждсй ВМ 12 присвоен адрес, опознаваемый ею в информационном сообщении, находящемся в регистре 3. При опоздании своего адреса ВМ 12 читает и обрабатывает сообщение из соответствующего ей регистра 3 по заданной программе.

Резервные ВМ 12 в указанном процессе не участвуют, пока их адреса, записанные в счетчиках 9, не соответствуют адресам рабочих ВМ. 12. Как только в счетчик 9 какой-либо резервной ВМ 12 будет записан адрес какой-либо отказавщей рабочей мащин-ы, то резервная ВМ 12 включает программу обработки и участвует далее в работе системы так, как это делала отказавщая ВМ 12.

Если все ВМ 12 исправны, то на прямых выходах триггеров 6 установлены логические единицы, поэтому на выходах элементов И 7 и 8 находятся «нули, соответственно на выходах элементов ИЛИ 10 и 11 также «нули и, следовательно, никаких изменений в счетчиках 9 не происходит.

Предложим, что отказала одна из ВМ 12. Тогда на инверсном выходе триггера 5 одновременного канала формируется нулевой

сигнал (по команде системы контроля отказавщей ВМ 12), который блокирует элемент И 4, и возможность выдачи данных из отказавщей ВМ 12. На выходе элемента И 7 оказывается «единица,которая поступает на входы элементов ИЛИ 11 всех последующих каналов, и «единица оказывается на вычитающих входах соответствующих счетчиков 9, содержимое которых одновременно уменьщается на единицу. В то же время «единица с выхода элемента И 7 поступает на нулевой вход триггера 6 и устанавливает его в «нуль. Следовательно, «нуль оказывается на выходе элемента И 7 и на входах и выходах соответствующих элементов ИЛИ 11. Таким образом, адрес последней рабочей ВМ 12 оказывается в счетчике 9, соответствующем первой резервной ВМ 12. Так как необходимо, чтобы резервные ВМ 12 всегда по возможности оставались в составе резервных, то после устранения неисправности в ВМ она вновь будет включена в состав рабочих. При этом триггер 5 установится в «ну.ть и на выходе элемента И 8 появится «единица, которая поступит на входы элементов ИЛИ 10 всех последующих каналов и на единичный вход триггера 6. С выходов элемента ИЛИ 10 «единица поступит на суммирующие входы соответствующих счетчиков 9, и их содержимое увеличится на единицу. «Единица, поступившая на единичный вход триггера 6, установит его в «единицу. Тогда на выходе элемента И 8 и элемента ИЛИ 10 окажутся «нули. Те ВМ 12, у которых сменился адрес, осуществляют соответствующие операции по переходу на работу по новым, если этого требует процесс, программ, определенным новыми адресами, и работа системы продолжается.

Таким образом, в устройстве за счет одновременного переназначения адресов входов при выходе из строя одной из вычислительных машин повыщается быстродействие и сокращаются непроизводительные простои вычислительной системы по сравнению с прототипом, в котором время переназначения зависит от количества рабочих и номера вышедшей из строя ВМ.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН, содержащее в каждом канале регистр сдвига, коммутатор, два элемента И и триггер контроля, «дединенный прямым и инверсным выходами соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, причем вход регистра сдвига, первый информационный вход коммутатора, второй вход первого элемента И, и вход триггера являются соответствующими информационными выходом и входом устройства, управляющим входом и входом готовности устройства, второй информационный вход коммутатора канала соединен с выходом регистра сдвига того же канала, а выход - с входом регистра сдвига последующего канала, вход регистра сдвига первого канала соединен с выходом коммутатора последнего канала, отличающееся тем, что, с целью повыщения быстродействия устройства, в каждый его канал введен реверсивный счетчик, в каждый канал, кроме последнего, - триггер управления и третий элемент И, а в каждый канал, кроме первого и второго, - два элемента ИЛИ, причем вход установки реверсивного счетчика и первый вход установки в .единицу триггера управления каждого канала образуют соответствующий вход начальной установки устройства, выход реверсивного счетчика каждого канала является соответствующим адресным выходом устройства, в каждом канале прямой выход и вход установки в нуль триггера управления соединены соответственно с вторым входом и выходом второго элемента И, а инверсный выход и второй вход установки в единицу - соответственно с первым € входом и выходом третьего элемента И, (Л второй вход которого подключен к инверсному выходу триггера контроля, выходы первого и второго элементов ИЛИ подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика, группы входов первого и второго элементов ИЛИ каналов подключены соответственно к выходам третьих и вторых элементов И всех предществующих каналов, суммирующий и вычитающий входы 05 реверсивного счетчика второго канала соединены соответственно с выходами третьего и второго элементов И первого канала. tC СО