Устройство для контроля времени выполнения программ Советский патент 1986 года по МПК G06F11/28 

10

15

20

1242966

Изобретение относится к вычисли- ,

тельной технике и может быть использовано в вычислительных системах, состоящих из высокопроизводительных ЭВМ, управляемых автономными операционными системами.

Целью изобретения является повышение достоверности,контроля вычислительной системы за счет введения дополнительных средств для нормализации состояния абонентов.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит первый элемент 1 задержки, триггер 2 начала временного .контроля, первый элемент И 3, триггер 4 готовности, генератор 5 меток времени, триггер 6 требования обнуления, первьш элемент ЗИ-ИЛИ 7, второй элемент ЗИ-ШШ 8, четвертый элемент И 9, третий элемент ЗИ-ЮТИ 10, блок 11 приоритета, пороговый элемент 12. высокого уровня, пороговьш элемент 13 низкого уровня, элемент 2И-ИЛИ 14, третий элемент И 15, второй элемент И 16, второй элемент 17 задершей,третий элемент 18 задержки. Данное устройство находится в каждом обоненте системы. Устройства связаны один с другим шиной диспетчера ПЩ,а также общей шиной обнуления системы ШУО.

Устройство работает следуюнщм образом.

При нормальном ходе выполнения программ генератор 5 через элемент 1 задержки периодически заносит на триггер 2 сигналы временных меток, а с выхода триггера 4 поступают сигналы готовности сопряжения по выдаче сообщений, нормальное состояние которого единичное состояние. При посьш- ке в канал какого-либо сообщения сигнал готовности вьщачи сообщений (триггер 4) сбрасывается по шине А в нулевое состояние сигналом выдачи сообщения в канал и триггер 4 откидает из канала по шине Б сигнал ответа о приёме сообщения, посланного в канал. При нулевом состоянии готовности абонента триггер 2 устанавливается в единицу временной меткой и ожидаетследующей временной метки. Так как интервал.между метками значительно больше времени ответа в сети коммутации то при нормальной работе сигнал готовности успевает установиться по шине В в единичное состояние до прихода следующей вре-.

ме ет си ге во вр от ше ци по то ме то ни на на по та си чт

35

ам ли по

25 хо дл да си ну

,Q на тн на

р ш зо в к т м

п н с н

40

45

50

55

6

менной метки и триггер 2 сбрасывается в ноль через элемент И 3. Если сигнал готовности сопряжения на триггере 4 продолжает оставаться в нулевом состоянии во время прихода новой временной метки, то считается, что ответ на посланное сообщение не пришел в результате сбоя в сети коммутации или в .адаптере абонента, KOTopoNfy послано сообщение. При единичном состоянии триггера 2 новая временная метка устанавливает Вх единичное состояние триггер 6 требования обнуления. При появлении сигнала Т 6 начинает линейно нарастать напряжение на шине диспетчера ЩД. Сигнал Т 6 поступает на вход блока 11 приоритета, которьй управляет амплитудой сигнала на шине 11Щ таким образом, что с увеличением тока растет и

5

амплитуд ;а сигнала, Тт,е. в схеме реализуется положительная обратная связь по току„

Перед нормализацией системы необ5 ходимо захватить шину диспетчера для приостановки генерации и передач; сообщений по. каналу. Так как в системе могут одновременно возникнуть несколько требований абонентов

Q на нормализацию, возможна конфликтная ситуация, которая разрешается на уровне захвата шины диспетчера.

Формирование сигнала нормализации (УОМ) на третьем элементе И 15 разрешается только устройству, захватившему диспетчерскую шину. Таким образом, при появлении нескольких требований нормализация выполняется только одним устройством, а остальные требования сброшены в результате нормализации.

Шина обнуления (ШУО) организована по принципу непосредственного объединения всех источников и приемников сигнала обнуления каждого абонента системы. Поэтоу абонент, вьщающий сигналы обнуления, воспринимает их наравне с Остальными абонентами. Устройство может работать в режиме выдачи на шину WO сигналов нормализации, когда абонент в системе является инициатором нормализации и з режиме приема сигналов нормализации, когда абонент не является инициатором.

Если абонент системы является инициатором нормализации, то сигнал Т 6 устанавливает в единичное состояние элемент ЗИ-ИЛИ 7 и Т 7 (БГС), При

0

5

0

5

совпадении единичного состояния сигнала Т 6 и сигнала из блока приоритета 11 (ЗЩЦ) устанавливается в единичное состояние второй элемент ЗИ-ИЛИ 8 (БПС), элемент 2И-ИЛИ 14 и третий элемент И 15.

Если абонент системы не является инициатором нормализации, то сигналы БГС и БПС устанавливаются следующим образом.

Пороговьш элемент 13 (ГПЦЦН) сра- батьгоает от низкого уровня напряжения на шине ЦЩ; Сигнал ГШЩН при совпадении с инверсным значением сигнала ЗЩЦ устанавливает в единицу первый элемент ЗИ-ИПИ 7 (БГС 1), другой установочньй вход этого элемента не работает,так как в устройстве этого абонента не установлены сигналы Т б и ЗПЩ. Пороговьй элемент 12 (ГШЩВ) срабатывает от высокого уровня напряжения на шине ЩЦ-. Сигнал ПЩЦВ и инверсное значение сигнала ЗЩЦ поступают на четвертый элемент И 9 (ЗУ) захвата абонента и при совпадении устанавливается затем в единичное состояние второй элемент ЗИ-ИЛИ 8 (БПС 1). Далее такой абонент ожидает появления на шине 111УО сигнала обнуления, принимает его на предварительный формирователь обнуления 14 и на элементе И 16 происходит анализ необходимости нормализации в данном абоненте,

В абоненте инициализаторе нормализации после установки в единицу триггера требования обнуления Т 6 возникает режим БГС, которьй блокирует работу триггера 2 путем запирания элемента И 3 отрицательным сигналом с элемента ЗИ-ИЛИ 7. Делается вьщер- жка между установкой сигналов БГС и БПС, в течение которой происходит доработка сообщений, находящихся в сети коммутации и, к моменту появления сигнала захвата шины диспетчер ЗЩЦ, устанавливается режим БПС, когда .передача сообщений ужа прекращается.

Третий элемент И 15 при совпадени сигналов Т 6 и ЗЩЦ посылает в шину ШУО сигнал нормализации.

Элемент 2И--ИЛИ 14 срабатьюает от совпадения сигналов, поступающих из блока 11 приоритета (ЗЩЦ) и триггера 6 требования обнуления (Т 6).

Элемент И 16 срабатьшает при сов- падении сигнала, поступающего с элемента 2И-ИЯИ 14, и сигнала с единич10

20

5

кого выхода триггера 4. Сигнал УОМ с элемента И 16,устанавливает в единицу триггер 4, устанавливается в ноль триггер 6 через второй элемент 17 задержки.

Длительность сигнала УОМ определяется длительностью Т 6, который задается триггером 6.

При сбросе в ноль сигнала Т 6 напряжение на шине ЩЦ начинает линейно падать. Сбрасьшается в ноль пороговый элемент 12, сбрасьшается в ноль сигнал ЗЩЦ из блока приоритета 11, запрещающий работу элемента 2И-ИЛИ 14. Iс Действие сигнала УОМ прекращается.

Из-за неравномерности прекращения действия сигнала УОМ в целях нормализации разных абонентов системы единичное состояние сигнала БПС на элементе ЗИ-ЙПИ 8 временно не меняется при сбросе сигнала Т 6. Остается в единичном -состоянии сигнал БГС,под- держиваемый положительным сигналом с элемента 18 задержки. Спустя время задержки после сброса сигнала УОМ сбрасьшаются последовательно сигналы БПС и БГС.

Элемент ЗИ-ИЛИ 10 вьфабатывает сигнал конца контроля устройства КБПС при совпадении высоких уровней сигнала БГС и инверсного сигнала БПС.

Сигналы на шинах С и D соответственно- БГС и БПС являются одновременно первый и второй выходы сбоя устройства и блокируют генерацию и передачу сообщений абонента в ка- . нал во время нормализации состояния абонента.

Сигнал конца контроля устройства с шины К и сигнал обнуления устрой- ст-ра с шины Е, являющейся одновременно признаком окончания выполнения программы, служат выходами устройства и запускают внешнюю схему буферизации прерьшаний. Эта схема записывает в буферную память признаки обнуления УОМ, чтобы после нормализации процессор, который пострадал в результате сбоя, мог возобновить работу программы.

0

5

0

5

Таким образом, контроль времени вьгаолнения программ и активизация программы, пострадавшей в результате сбоя с последующей нормализацией системы, с помо щью программно-аппаратных средств повьш1ает достоверность контроля вычислительной системы.

Формула изобрете ния

Устройство для контроля времени вьшолнения программ, содержащее первый элемент задержки, генератор меток времени, первый элемент И, триггер готовности, триггер требования обнуления, триггер начала временного контроля, первьй и второй элементы ЗИ-ИЛИ, причем выход генератора меток времени соединен с тактовым входом триггера требования обнуления и через первый элемент задерзкки - с тактовым входом триггера начала вре- MerfHoro контроля, вход начала контроля устройства соединен с единичным входом триггера готовности, инверсный выход которого соединен с первым входом первого элемента И и информационным входом триггера начала временного контроля, вход окончания контроля устройства соединен с нулевым входом триггера готовности, выход первого элемента И соединен с нулевым входом триггера начала временного контроля, первый выход которого соединен с информационным входом триггера требования обнуления, прямой выход триггера Требования обнуления соединен с первыми входами первого и второго элементов ЗИ-ИЛИ, отличающееся тем,что, с целью повышения достоверности контроля, в него введены второй, третий и четвертьй элементы И, второй и третий элементы задержки, третий элемент ЗИ-ИЛИ, элемент 2И-ИЛИ,блок приоритета, пороговый элемент высокого уровня и пороговьй элемент низког уровня, причем инверсный выход триггера готовности соединен с первым входом второго элемента И, прямой выход которого соединен с информационным входом триггера готовности, а через второй элемент задержки - с вторым входом второго элемента ЗИ- ИЛИ и является выходом признака окончания выполнения программы устройства, прямой выход триггера тре0

5

0

5

0

5

0

5

бования обнуления соединен с первым входом третьего элемента И, первым входом блока приоритета и первым входом элемента 2И-ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, инверсный выход триггера требования обнуления соединен с первым входом третьего элемента ЗИ- 1ШИ,выход которого является выходом конца контроля устройства,-прямой выход первого элемента соединен с вторым входом третьего элемента ЗИ- ИЛИ и является первым выходом сбоя устройства, инверсный выход первого элемента ЗИ-ИЛИ соединен с вторым входом первого элемента И, информационный вход устройства соединен с вторым входом блока приоритета и с входами пороговых элементов низкого и высокого уровней, прямой выход блока приоритета соединен с вторым входом элемента 2И-ИЛИ, третьим входом второго элемента ЗИ-1ШИ и вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с третьим входом элемента 2И-ИЛИ и является выходом обнуления устройства, инверсньш выход блока приоритета соединен с вторым входом первого элемента ЗИ- ИЛИ, с первым входом четвертого элемента И, вых од которого соединен с четвертым входом и четвертым входом второго элемента ЗИ-ИЛИ,инверсный выход которого соединен с третьим входом третьего элемента ЗИ- ШТИ, прямой вых;од второго элемента ЗИ-ИЛИ соединен с третьим входом первого элемента ЗИ-РШИ и является вторым выходом сбоя устройства, выход порогового элемента высокого уровня соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход порогового элемента низкого уровня соединен с четвертыми входами первого и третьего элементов ЗИ-ИЛИ, инверсньш выход второго элемента И через третий элемент задержки соединен с нулевым входом триггера требования обнуления.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах, состоящих из высокопроизводительных ЭВМ, управляемых автономными операционными системами. Целью изобретения является повьппение достоверности контроля вычислительной системы. В вычислительной системе, состоящей из ЭВМ с автономными операционными системами, при обменах сообщениями возможны сбои как в самих ЭВМ, так и в каналах, связьтающих их. Система со стартстопной передачей информации в результате сбоя может оказаться в так назьгоаемом состоянии зависания, когда прекращаетс я ..продвижение информации через какое-либо устрой- ство. Абоненты сети при этом не получают никаких сведений о причине прекращения обменов и продолжают посылать сообщения в систему, заполняя все буфера в системе коммутации. Связь между устройствами «посредством аппаратуры, обслуживающей диспетчерскую шину, не нарушается и это позволяет одному из абонентов стать диспетчером системы. Предлагаемые устройства, входящие в состав .каждого абонента системы и соединенные между собой посредством шины диспетчера, могут инициировать нормализацию системы. В результате нормализации дифференцированно обнуляется часть оборудования системы, где произошел сбой. После обнуления останавливается только одна задача, которая с по- мощью автономной операционной системы может быть вновь сгенерирована. Остальные. задачи продолжают решение без перезапуска после окон- чайия нормализации системы. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены три эле- ;мента И, один элемент 2И-ИЛИ,один элемент ЗИ-ИЛИ, блок приоритета, два пороговых элемента, два элемента задержки. 1 ил. с to ГчЭ 4 ts О5 G5