Устройство для контроля внешних абонентов вычислительных комплексов Советский патент 1983 года по МПК G06F11/22 

индикатора и с первым входом второго регистра, второй вход схемы сравнения подключен к первому выходу третьего регистра, выходы схемы сравнения и дешифратора соединены соответственно с первым и вторым входами эле,мента И-НЕ, выход которого подключен к второму входу индикатора и нулевому входу триггера, единичный вход которого является входом блока, второй выход третьего регистра и выход четвертого регистра соединены соответственно с входами узла памяти, выходы которого соединены соответ.ственно с первыми входами третьего

и четвертого регистров и с вторым входом второго регистра, с вторым и третьим входами первого регистра, .третий выход третьего регистра подключен к второму входу четвертого регистра,, к четвертому входу первого регистра и к третьему входу второго регистра, второй вход третьего регистра и входы усилителей приема соединены с группой входов блока, группа выходов которого через усилители передачи подключена к выходам первого и второго регистрев, .выходы усилителей приема подключены к третьему входу четвертого регистра,

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных комплек сах, работающих в реальном масилтабе времени.

Известен вычислительный комплекс, содержащий процессор, периферийные устройства, память, каналы ввода-вывода информации и выполняющий функции обработки информации по программам, храняидамся в памяти, f ,

Недостаток данного комплекса состоит в том, что в нем не обеспечивается оперативный анализ состояния внешних устройств, т.е. он обладает недостаточной надежностью, так как не осуществляется автоматическое отключение неисправных внешних устройств, препятствующих обмену между каналом ввода-вывода и другими исправнь№1и внешними устройствами. Проверка внешних устройств при.помощи центрального процессора, памяти и каналов ввода-вывода отвлекает ресурсы и машинное время вычислительного комплекса, тем самым снижает его производительность.

Наиболее близким к изобретению является вычислительный комплекс, содержащий оперативное запоминающее устройство, процессор, канал вводавывода, внешние абоненты, индикаторы состояний внешних абонентов, формирователи результатов контроля, устройства связи с каналом, устройство сбора результатов контроля и устройство визуального отображения состояния комплекса 2 .

Однако в известном вычислительном комплексе не осуществляется отключение от магистрали интерфейса ввода-вывода неисправных внешних абонентов, которые могут препятствовать обмену информацией между каналом ввода-вывода и другими исправными внешними абонентами, что приводит к отказу всего вычислительного комплекса. Для осуществления функ5 ционального контроля работоспособности внешну:х абонентов тратитйя время и используютс я ресурсы вычислительного комплекса, что приводит, к уменьшению производительности вычисли0тельного комплекса. Не исключена возможность несанкционированного доступа к информации, циркулирующей по магистралям вычислительного комплекса, так как при ремон.те или автоном5 ной наладке какого-либо .внешнего або нента при работающем вычислительном комплексе возможен доступ к магистрали интерфейса ввода-лывода, по которой производится обмен между каналом ввода-вьшода и другими подключенными к -данной магистрали внешними устройствами.

Целью изобре.тения является повышение надежности и произвоцитель- , ности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее индикаторы состояния внешних абонен тов, введены блок анализа управляющих сигналов, блок задания тестов и по числу внешних абонентов регистры, дешифраторы и коммутаторы, причем первая группа входов каждого -коммутатора и группа входов блока анализа управляющих сигналов подклю5 чены к первой группе входов устройства, первая группа выходов каждого коммутатора соединена с .первой .группой выходов устройства, вторые группы входов и выходов каждого комму0/татора соединены соответственно с второй группой входов и выходов .устройства, третьи группы входов и выходов каждого коквлутатора соедийены соответственно с группой входо и выходов блока задания тестов, пер вый выход блока анализа управляющих сигналов подключен к входам дешифраторов и к информационным входам регистров, управляющий вход каждого из которых соединен с выходом соот ветствующего дешифратора, второй выход блока анализа управляющих сиг налов подключен к входу блока-задания тестов, выход каждого регистра соединен с управляющим входом соответствующего коммутатора и с вх дом соответствующего индикатора состояния внешнего абонента, причем блок анализа управляющих сигналов содержит элементы Н, ИЛИ, НЕ, задержки и регистр, входы которого и входы первого, второго и третьего элементов НЕ, входы первого, второг третьего и четвертого элементов И, входы первого элемента.ИЛИ и вход элемента задержки соединены соответ ственно с входами блока, выходы первого, второго и третьего элементов НЕ и выход элемента задержки соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами пятого элемента И, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, входы которого, начиная с второго, соединены соответственно с выходами первого, второго третьего, четвертого и шестого элементов И, выход второго элемента ИЛИ является первым выходом блока, входы шестого элемента И соединены соответственно с выходами первого элемента НЕ и первого элемента ИЛИ, выход регистра и один из входов блока соединены с вторым выходом блока. Причем блок задания тестов содержит триггер, счетчик адресов, узел постоянной памяти, регистры, дешифратор, схему сравнения, элемен , индикатор, узел памяти, усили тель приема, усилители передачи.и генератор прямоугольных импульсов, вход которого соединен с выходом триггера, а выход подключен к входу счетчика, выходы которого соединены соответственно с входами узла посто янной памяти, первый выход которого соединен с первым входом схемы срав нения, с входом дешифратора и с пер вым входом первого регистра, второй выход узла постоянной памяти соедин с первым входом индикатора и с первым входом второго регистра, второй вход схемы сравнения подключен к первому входу третьего регистра, выходы схемы сравнения и дешифратора соединены соответственно с первы и вторым входами элемента И-НЕ, выход которого подключен к второму входу индикатора и нулевому входу триггера, единичный вход которого является входом блока, второй выход третьего регистра и выход четвертого регистра соединены соответственно с входами узЛа памяти, выходы которого соединены соответсрвенно с первыми входами третьего и четвертого регистров и с вторым входом второго регистра, с вторым и третьим входами первого регистра, третий выход третьего регистра подключен к второму входу четвертого регистра, к четвертому входу первого регистра . и к третьему входу второго регистра, второй вход третьего регистра и входы усилителей приема соединены с группой входов блока, группа выходов которого через усилители передачи подключена к выходам первого и второго регистров, выходы усилителей приема подключены к третьему входу четвертого регистра. На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - схема коммутатора, на фиг. 3 - схема блока анализа управляющих сигналовj на фиг. 4 - схема блока задания тестов. Устройство содержит процессор 1, блок 2 оперативной памяти, канал 3 ввода-вывода, внешние абоненты 4, индикаторы 5 состояния внешнего абонента, коммутаторы 6, регистры 7, дешифраторы 8, блок 9 анализа управляющих сигналов, блок 10 задания тестов, переключатель 11, узел 12 коммутации, входы 13-15 блока 9, элементы НЕ 16-18, вход 19 блока 9, элемент 20 задержки, элемент И 21, элемент ИЛИ 22, вход 23 блока 9, элемент И 24, элемент ИЛИ 25, элемент И 26, входы 27 и 28 блока 9, элементы И 29-31, регистр 32, вход 33группы входов блока 9, генератор 34прямоугольных импульсов, счетчик 45 адресов, узел 36 постоянной памяти, дешифратор 37, схема 38 сравнения, элемент И-НЕ 39, индикатор 40, узел 41 памяти, регистры 42-45, усилители 46 приема, усилители 47 и 48 передачи. Внешние абоненты 4 посредством коммутаторов 6 могут быть подключены к каналу 3 ввода-вывода или к блоку 10 задания тестов. Коммутаторы 6 управляются сигналом, поступающим с выхода регистра 7. Тот же сигнал поступает на индикаторы 5 и зажигает соответствующую лампочку, которая показывает куда в данный момент времени подключен внешний абонент . Команда на соотв.,етствующее переключение коммутатора 6 записывается в регистр 7 при наличии адреса данного внешнего абонента на входах дешифратора В. Входы дешифратора 8 и вход регистра 7 подключены к выходс№1 блока 9. Коммутатор 6 может

быть выполнен на логических элементах, ключах и т.д., но функциональная его схема должна соответствовать коммутатору, выполненному на поляризованном реле (фиг. 2). Особенностью этого коммутатора: является то что одна контактная группа коммутирует (мультиплексирует) сигнал внешнего абонента 4 на два направления, а вторая контактная группа коммутирует сигнал Выборка, по которому все внешние абоненты 4 соединены последовательно. Если цепи обмена по какому-либо направлению разрыва,ются коммутатором, то .цепь сигнала Выборка по этому направлению закорачивается контактными группами.

Блок 9 анализа содержит аппарат ные ловушки для выявления ошибок, возникающих ,во время обмена информацией между внешним абонентом 4 и каналом 3 ввода-вывода (ловушка на непоявление, в ответ на появление сигнала Выборка, ни одн.ого из сигналов Обратная выборка, Управление абонента или Работа абонента, которые поступают соответственно на входы 13-15 блока 9). Сигнал Обратная выборка инвертируется на элементе НЕ 16, сигнал Управление i абонента - на элементе НЕ 17, сигнал Работа абонента - на элементе НЕ 18. Сигнал Выборка с входа 19 блока, пройдя элемент 20 задержки (время задержки 20 должно быть немногим больше времени нормальНог.о отклика внешнего абонента на возникновение сигнала Выборка с одновременным опознаванием своего адреса, поступает на элемент И 21.При непоявлении в ответ на сигнал Выборка сигналов Обратная выборка, Управление абонента или Работа абонента на выходе элемента И 21 появляется сигнал, который,пройдя через элемент ИЛИ 22, поступает на выход блока 9. Если внешний абонент 4 подключается к магистрали обмена с каналом 3 ввода-вывода, .но не снимает сигнала Требование абонента (т.е. .одновременно существуют сигналы Требование абонента и Работа абонента), то сигнал Работа абонента, и Требование або нента, постурающие на входы 15 и 23, логически перемножаются на элементе И 24 и также поступают на элемент ИЛИ 22. Если на выходах внешнего абонента появляется сигнал, сопровождающийся управляющим сигналом Работа абонента, то эта сбойная ситуация выявляется при помощи элемента ИЛИ 25 и элемента И 26, сигнал с выхода которого также собирается элементом ИЛИ 22. Сбойная ситуация при появлении одновременно двух и более сигналов идентификации,

которые соответственно поступают на входы 14, 27 и 28 сигналы Управление абонента, Адрес абонента, Информация абонента , выявляется элементами И 29-31.. Во время обмена внешнего абонента 4 с каналом 3 ввода-вывода адрес внешнего абонента хранится в регистре 32, куда он записывается появлением идентификатора Адрес абонента. В случаях появления сбойных ситцаций сигнал с выхода элемента ИЛИ 22 записывает адрес внешнего устройства в регистр 7 вместе с командной на переключение коммутатора 6 (этой командной может служить сигнал с выхода элемента ИЛИ 22 -).

Блок 10 задания тестов запускается сигналом, приходящим на вход 50 от блока 9, который устанавливает триггер 49 в единичное состояние тем самым, разрешая работу генератора 34, счетчик 35, подключенный к выходу генератора 34, последовательно перебирает адреса узла 36 постоянной памяти, в котором содержатся тесты проверки внешнего абонента. Числа, последовательно извлекаемые из узла 36, через регистры 44 и 45 и усилители 47 и 48 передачи передаются в проверяемый внешний абонент 4. Отклик внешнего абонента 4 через усилители 46 и регистр 42 поступает на схему 38 сравнения. При несовпадении ожидаемого результата с полученным откликом на выходе элемента. И-НЕ 39 появляется сигнал, который переключает-триггер в нулевое состояние и тем самым прекращает дальнейший перебор адресов узла 36 постоянной памяти. Одновременно число, соответствующее номеру теста, .отражается на индикаторе 40.

Устройство работает следующим образом.

После включения питающих напряжений канал ввода-вывода выдает сигнал общего сброса регистров 7 (в качестве этого сигнала может быть применены редко используемые сигналы стандартного интерфейса Изменение от канала или Смена состояния). Нулевое состояние регистров 7 служит для коммутаторов 6 командной для подключения внешних абонентов 4. Индикаторы состояния внешнего абонента 4 показывают соответствующее состояние коммутаторов 6. Осуществляется обмен информацией между каналом 3 ввода-вывода и внешними абонентами 4. Блок 9 непреры вно анализирует соответствие сигналов, обмена соответствующему стандартному обмену

При отказе какого-либо внешнего абонента 4, что выражается в изменении сигналов обмена между каналом 3 ввода-вывода и этим внешним абонентс 1.4, блок 9 выдает в соответствующий регистр 7 команду на переключение коммутатора б. Разрешением на запись в регистр 7 служит наличи на входах дешифратора 8 адреса этого внешнего абонента, который во время связи с абонентом хранится в регистре 32 блока 9. По этой команде коммутатор б осуществляет отключение соответствующего внешнего абонента 4 и подключение его к блоку 10. Одновременно по команде пере ключения (в качестве которой исполь зуется сигнал о неисправности, выяв ленный блоком 9) запускается в работу-блок 10 задания тестов, которы начинает осуществлять функциональный контроль неисправного внешнего абонента 4. Результаты функционального контроля внешнего абонента ото бражаются на индикаторе 40 блока 10 задания тестов. После устранения неисправности внешний абонент можно снова подключить для обмена ручным переключением коммутатора б или подачей через канал 3 ввода-вьавода сигнала Изменение от канала или Смена состояния.

фиг. 1 Таким образом, в устройстве неисправный внешний абонент автоматически отключается и не мешает обмену между каналом ввода-вывода и другими исправными внешними абонентами. Этим исключаются отказы вычислительного комплекса из-за отказов отдельных внешних абонентов, так как неисправный внешний абонент может выдавать- на общую магистраль обмена логические помехи. Для проведения функционального контроля внешних або нентов не отвлекаются ресурсы и машинное время основной ЭВМ, входящей в состав вычйслителького комплекса, что позволяет повысить производительность вычислительного комплекса, так как проведение функционального контроля неисправных внешних абонентов осуществляется одновременно с обменом информацией между основной ЭВМ и исправными внешними абонентами. Исключена возможность несанкционированного доступа к общей магистрали обмена при ремонте и обслуживании отдельных внешних абЪнёнтов.

фигЛ