Переключатель интерфейсов ввода-вывода Советский патент 1988 года по МПК G06F13/00 

00 со « со

1C

00

1

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам сопряжения и коммутации, и может быть использовано при объединении нескольких ЭВМ в высоконадежную систему с резервированием на уровне ЭВМ, для организации конфигурации по вводу-выводу и автоматических переключений интерфейсов ввода-вывода меж,цу каналами ввода-вывода резервной (запасной) ЭВМ и ЭВМ, функционирующими в режиме вычислительного комплекса.

Целью изобретения является повышение надежности переключателя путем организации автоматического контроля рабоюспособности не задействованных в текущей конфигурации блоков коммутации.

На фиг. 1 представлена блок-схема переключателя интерфейсов ввода-вывода; на фиг. 2 - структурная схема блока коммутации.

Устройство содержит регистры 1 номеров линий, дешифраторы 2 номеров линий, формирователь 3 кодов номеров ЭВМ, формирователь 4 сигналов установки в редким проверки, блоки 5|-5,„ коммутации каналов (КМК),блоки 5 „.i- 52 коммутации интерфейсов (КМИФ), селекторы 6 кодов номеров линий, селекторы 7 кодов номеров ЭВМ, входы и выходы 8-14 устройства.

Блок 5 коммутации содержит регистр 15, дешифратор. 16, коммутатор 17 и м льтиплексор 18.

Каждый КМК обеспечивает коммутацию входных шин 8,-8 линий интерфейсов с формированием выходной шины 9 для выдачи в соответствующий канал сигналов абонента скоммутированной линии.

Каждый КМИФ обеспечивает коммутацию входных шин каналов с формированием выходной шины 11 для выдачи в соответствующую линию интерфейса сигналов скоммутированного канала.

КМК и КМИФ управляются соответственно кодами Номер линии и Номер ЭВМ, поступающими с выходов селекторов 6 кодов номеров линии и селекторов 7 кодов номеров ЭВМ соответственно.

Коды номеров линии задаются в регистрах 1 номеров линии.

Коды номеров ЭВМ вырабатьгоаются посредством дешифратора 2 и формирователя 3.

1

13У/923

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Выходы регистров 1 номеров линии и формирователя 3 поступают на информационные входы первой группы селекторов 6 и 7 соответственно, информационные входы второй группы которых предусмотрены для приема имитируемых кодов коммутации с информационных входов 12 третьей группы.

В зависимости от состояния ресурсов вычислительной системы (ВС) возможны случаи незадействования в текущей конфигурации отдельных ЭВМ и подключенных к ним соответствующих линий интерфейсов, что позволяет произвести автоматическую проверку соответствующих им незадействованных КМК и КМИФ.

Сигналом установки режима проверки по входу 13 осуществляется управление селекторами 6 и 7. При этом в режиме проверки через селекторы 6 и 7 проходят коды имитации.

Определение подлежащих проверке КМК и КМИФ осуществляется с управляющих входов 14 устройства, представляющих собой сигналы признаков незадействования отдельных ЭВМ в ВС.

Режим проверки незадействованных блоков коммутации устанавливается непосредственно управляющими сигналами по входам 14 КМК, а для КМИФ - управляющими сигналами с выходов формирователей 4 сигналов установки в режим проверки. В формирователе 4 активизируются только те выходы, которые соответствуют незадействованным КМИФ, так как номер данной линии, с которой скоммутирован канал незадействованной ЭВМ, из регистра 1 номера линии через дешифратор 2 подается на вход формирователя Д. Например, если первый канал ЭВМ скоммутирован с пятой линией интерфейса и ЭВМ незадействована в ВС, незадействованными в ВС являются МКМ 5, и КЬШФ

Регистр 15 предназначен для приема и хранения кодов коммутации, формируемых в селекторах 6 или 7.

Сигнал приема в регистр 15 поступает по тактирующему входу 19, который активизируется в момент задания или изменения конфигурации ВС.

Мультиплексором 18 осуществляется сборка контролируемых точек блока коммутации. Выбор контролируемой точки задается сигналами, поступающими по синхронизирующему входу 20 устройства в режиме проверки.

Выход 21 мультиплексора 18 является управляюпщм выходом устройства.

Переключатель интерфейсов ввода- вывода работает следующим образом.

Действующая конфигурация ВС задается в регистрах 1 номеров линий вручную или автоматически. Сигналом установки конфигурации на тактирующем входе 19 устройства действующая конфигурация устанавливается в регистрах 15 блоков 5 ког-шутаций, причем 3 регистрах 15 КМК устанавливаются коды Номер линии, а в регистрах 15 КМИФ - коды Номер ЭВМ, которые вырабатываются от кодов Номер линии посредством дешифраторов 2 и формирователя 3 кодоп Помер ЭВМ.

Когда все m ЭВМ задействованы в работе ВС, все блоки 6 коммутации задействованы в системе и обеспечивают заданную коммутацию между интерфейсными шинами линий интерфейсов ввода-вывода.

При функционировании системы, когда одна или более ЭВМ становятся незадействованными в режиме комплекса, на соответствующие управляющие входы 14 выдаются признаки незадействования ЭВМ, которые активируют дополнительные (инверсные) выходы дешифраторов 2 и соответственно выходы формирователя сигналов уста- .новки В режим проверки. Эти же сигналы поступают на входы незадвйствован ных в данной конфигурации КМК в качестве сигналов разрешения вывода их в режим автономной работы, а на аналогичные входы незадействованных КМИФ - с вькодов формирователя 4, Пр этом сигналом установки режима проверки устройств по входу 13 разрешается прохождение имитационных кодов коммутаций по входам 12 к блокам 5 кoмм тaции через информационные входы второй группы селекторов 6 и 7 Синхросигналы (вход 20) с любой из незадействованных ЭВМ поступают во все блоки 5 коммутации, причем блоки задействованные в системе, вьщают состояние внутренних контролируемых точек, а блоки, не задействованные в системе, кроме выдачи состояний, тестируются в определенной последовательности.

Тестирование незадействованных (неактивных) блоков 5 коммутации вьтолн 1ется следующим образом.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

В каждый из незадействованных блоков коммутации поступает сигнал разрешения вывода блока в режим проверки, В режиме проверки блоков 5 из блока контроля (не показан) незадействованной ЭВМ, с которой предусматривается проверка устройств, поступают сигналы управления проверкой. Эти сигналы не вызывают побочных эффектов и в интерфейс ввода-вьгеода не выдаются, так как соответствующие блоки 5 приведены в режим проверки. Эти с 1гналы содержат имитационные коды коммутаций, сигнал приема кода коммутации на тактирующем входе 19 и сигналы опроса состояний на синхронизирующих входах устройства. Имитационный код ком -гутации поступает на адресные входы блока 5 коммутации и принимается в регистр 15 соответствующим тактирующим сигналом по входу 19,

Сигналы на синхронизирующем входе 20 блока обеспечивают последовательный опрос и передачу в блок контроля ЭВМ информации о состоянии проверяемого блока в виде последовательного потока битов состояния. В результате этого в блок контроля проверяющей ЭВМ поступает информация о cocTOHinffl выбранного проверяемого блока 5. Если выбранный блок задействован в действующей конфигурации ВС, блок контроля не тестирует данный блок и переходит к анализу активности следующего блока. При выявл -нии неактивного блока Начинают тестирование, подавая в регистр 15 все возможные коды и соответственно проверяя прохождение сигналов логического О и логической 1 на выход коммутатора 17. Опрос состояний контролируе- мых точек осуществляется через мультиплексор 18.

В режиме проверки блока 5 возбуждаются дополнительные выходы дешифратора 16 в зависимости от кода коммутации в регистре 15. При подаче нулевого кода в регистр 15 имитируется логический О на выходе коммутатора 17, а при засыпке остальных, отличных от нулевого, кодов 1шитируется логическая 1.

Этот опрос позволяет блоку контроля сравнить состояние управляющего выхода 21 с ожидаемыми состояниями и сделать заключение о неисправности контролируемых точек данного блока.

51397923

Таким образом, в переключателе инфейсов ввода-вывода обеспечиваетавтоматическое определение незаствованных блоков коммутации и последовательная проверка с любой незадействованных ЭВМ посредством оматического перебора незадейстанных блоков, имитации режимов оты и опроса контролируемых точек нарушения функционирования осьных блоков.

рмула изобретения

5

10

уп ны ст со но он ст ли ва с гр ко вх но вт ро вх уп но се ся пр рую 25 ло ко хр та ка ко ти хо со ко то ад

1, Переключатель интерфейсов ввода-вывода, содержащий регистры номеров линий, дешифраторы номеров линий, формирователь кодов номеров ЭВМ, блоки коммутации каналов, блоки коммутации интерфейсов, информационные входы которых являются информационными входами первой группы переключателя , информационные выходы блоков коммутации каналов являются информационными выходами первой группы переключателя, информационные входы блоков KOMNryTaiyiH каналов являются информационными входами второй группы переключателя, информационные выходы блоков коммутации интерфейсов являются. информационными выходами второй группы переключателя, управляющие выходы блоков коммутации интерфейсов и управляющие выходы блоков коммутации каналов являются управляющими выходами переключателя, информационные выходы регистров номеров линий соединены с информационными входами соответствующих дешифраторов номеров линий, выходы которых подключены к информационным входам формирователя кодов номеров ЭВМ, отличающийся тем, что, с целью повьщ1ения надежности путем организации автоматического контроля работоспособности не задействованных в текущей конфигурации блоков коммутации, в него введены селекторы кодов номеров ЭВМ, селекторы кодов номеров

15

20

управляющие выходы которого соединены с управляющими входами соответствующих блоков коммутации интерфейсов, информационные выходы регистров номеров линий подключены к информационным входам первой группы соответствующих селекторов кодов номеров линий, информационные выходы формирователя кодов номеров ЭВМ соединены с информационными входами первой группы соответствующих селекторов кодов номеров ЭВМ, информационные входы второй группы селекторов кодов номеров ЭВМ и информационные входы второй группы селекторов кодов номеров линий являются информационными входами третьей группы переключателя, управляющие входы селекторов кодов номеров линий и управляющие входы селекторов кодов номеров ЭВМ являются входом сигнала установки режима проверки переключателя, синхронизирующие входы блоков коммутации кана- 25 лов и синхронизирующие входы блоков коммутации интерфейсов являются синхронизирующим входом переключателя, тактирующие входы блоков коммутации каналов и тактирующие входы блоков коммутации интерфейсов являются тактирующим входом переключателя, выходы селекторов кодов номеров ЭВМ соединены с адресными входами блоков коммутации интерфейсов, выходы селекторов кодов номеров линий являются адресными входами коммутации каналов.

2. Переключатель по п. 1, отличающийся тем, что блок коммутации содержит регистр, дешифратор, коммутатор, мультиплексор, адресные входы регистра являются адресными входами блока, тактирующий вход регистра является тактирующим входом блока, управляющий вход дешифратора является управляющим входом блока, информационные входы коммутатора являются информационными входами блока, информационные выходы коммутатора соединены с информаци30

35

40

45

линий, формирователь сигналов установ-50 онными входами мультиплексора и являются информационными выходами блока, управляющие выходы мультиплексора являются управляющими выходами блока, синхронизирующий вход мультиплексора 55 является синхронизирующим входом блока, выходы регистра соединены с информационными входами дешифратора и адресными входами первой группы

ки в режим проверки, управляющие входы дешифраторов номеров линий и управляющие входы блоков коммутации каналов являются управляющими входами переключателя, инверсные выходы дешифраторов номеров линий подключены к информационным входам формирователя сигналов установки в режим проверки.

управляющие выходы которого соединены с управляющими входами соответствующих блоков коммутации интерфейсов, информационные выходы регистров номеров линий подключены к информационным входам первой группы соответствующих селекторов кодов номеров линий, информационные выходы формирователя кодов номеров ЭВМ соединены с информационными входами первой группы соответствующих селекторов кодов номеров ЭВМ, информационные входы второй группы селекторов кодов номеров ЭВМ и информационные входы второй группы селекторов кодов номеров линий являются информационными входами третьей группы переключателя, управляющие входы селекторов кодов номеров линий и управляющие входы селекторов кодов номеров ЭВМ являются входом сигнала установки режима проверки переключателя, синхронизирующие входы блоков коммутации кана- лов и синхронизирующие входы блоков коммутации интерфейсов являются синхронизирующим входом переключателя, тактирующие входы блоков коммутации каналов и тактирующие входы блоков коммутации интерфейсов являются тактирующим входом переключателя, выходы селекторов кодов номеров ЭВМ соединены с адресными входами блоков коммутации интерфейсов, выходы селекторов кодов номеров линий являются адресными входами коммутации каналов.

2. Переключатель по п. 1, отличающийся тем, что блок коммутации содержит регистр, дешифратор, коммутатор, мультиплексор, адресные входы регистра являются адресными входами блока, тактирующий вход регистра является тактирующим входом блока, управляющий вход дешифратора является управляющим входом блока, информационные входы коммутатора являются информационными входами блока, информационные выходы коммутатора соединены с информаци0

5

мультиплексора, выходы первой группы дешифратора соединены соответственно с управляющими входами первой группы коммутатора и адресными входами

второй группы мультиплексора, выходы второй группы дешифратора соединены с управляющими входами второй группы коммутатора.

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам сопряжения и коммутации, и может быть использовано при объединении нескольк гх ЭВМ в высоконадежную систему с резервированием на уровне ЭВМ, для организации конфигурации по вводу-выводу и автоматических переключений интерфейсов ввода- вывода между каналами ввода-вывода резервной ЭВМ и ЭВМ, функционирующей в режиме вычислительного комплекса. Цель изобретения - попьппение надежности переключения путем организации автоматического контроля работоспособности не задействованных в текущей конфигурации блоков коммутации. Введенные в переключатель интерфейсов ввода-вывода селекторы кодов номеров ЭВМ, селекторы кодов номеров линий и формирователь сигналов установки в режим проверки позволяют обеспечить автоматическое определение незадействованных блоков коммутации и провести их последовательную проверку с помощью незадействованной ЭВМ без нарушг ния функционирования остальных блоков. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. с (Л

9а9.1

7(}

9fn}

Sr(70,) 8fn(JOfr,)

Фиг. 2