Устройство контроля операций ввода-вывода Советский патент 1989 года по МПК G06F11/07 

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в многомашинных вычислительных системах, к которым предъявляются повышенные требования к достоверности получаемых результатов вычислений.

Целью изобретения является повышение достоверности работы за счет обеспечения подсчета числа сбоев на заданном интервале времени, оперативного изменения этого интервала и верхней границы числа сбоев.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройстваj на фиг. 2 - схема блока обнаружения отказа) на фиг. 3 - схема счетчика времени; на фиг. 4 - схема узла счета.

Устройство содержит (фиг, 1) регистры 1 и 2 адреса, регистры 3 и 4 данных, блоки 5 и 6 сравнения, И 7, первый 8 и второй 9 элементы ИЛИ, блок 10 обнаружения отказа, триггер 11 отсутствия сбоев, триггер 12 сбоев, триггер 13 отказов, вход 14 подтверждения устройства, первый информационный вход 15 устройства, второй информационный вход

16устройства, синхронизирующий вход

17устройства, вход 18 начальной установки устройства, вход 19 кода условия устройства, вход 20 записи информации устройства, выход 21 разрешения устройства, выход 22 наличия сбоев устройства, выход 23 отказа устройства, вход 24 установки блока 10 обнаружения отказа, счетный вход

25 блока 10 обнаружения отказа, инфор-1 мационный вход 26 блока 10 обнаружения отказа, вход 27 записи блока 10 обнаружения отказа и выход 28 блока 10 обнаружения отказа.

Блок 10 обнаружения отказа (фиг.2) содержит счетчик 29 времени, элемент ИЛИ 30, узел 31 счета, установочный вход 32 счетчика 29 времени, информа- ционный вход 33 счетчика 29 времени, вход 34 записи счетчика 29 времени, выход 35 переполнения счетчика 29 времени, установочный вход 36 узла 31 счета, информационный вход 37 уз- ла 31 счета, вход 38 записи узла 31 счета, счетный вход 39 узла 31 счета и выход 40 узла 31 счета.

Счетчик 29 времени содержит

30

(фиг. 3) регистр 41, первый 42 и BTO-JS 11 отсутствия сбоев был в нулевом рой 43 элементы задержки, элемент ИЛИ 44, генератор 45 импульсов и реверсивный счетчик 46.

Узел 31 счета содержит (фиг. 4) элемент 47 задержки, первый элемент 20 ИЛИ 48, второй 49 и первый 50 регистры, счетчик 51, элемент НЕ 52, элемент 53 сравнения и второй элемент ИЛИ 54.

Устройство работает следующим об- 25 разом.

Перед началом работы подачей на вход 18 устройства сигнала начальной установки производится начальная установка триггеров 12 и 13 и блока 10 по входу 24. Затем через вход 19 устройства на входе 26 блока 10 обнаружения отказа устанавливается код условия отказа (который в° общем случае включает код числа сбоев и код временного интервала, на котором производится счет сбоев), и по положительному перепаду напряжения на входе 20 устройства и на входе-27 этот код загружается в блок 10 обнаружения отказа.

На первый информационный вход 15 подаются коды адреса и данных с магистрали адрес - данные одной из двух ЭВМ, на второй информационный вход 16 - коды адреса и данных с магистрали адрес - данные другой ЭВМ. После загрузки в регистр 1 адреса и регистр 3 данных, регистр 2 адреса и регистр 4 данных информации идентичных циклов обмена по магистрали адрес - данные соответственно первой и второй ЭВМ на синхронизирующий вход 17 устройства подается сигнал, который по управляющим входам блоков 5 и 6 сравнения разрешает работу пос ледних.

Блок 5 сравнения сравнивает адресостоянии, и подтверждают единично состояние, если данный триггер был в единичном состоянии. На выходе 2 появляется сигнал разрешающий рабо обоих ЭВМ, В том случае, когда либ адреса, либо данные идентичных цик лов обмена магистрали адрес - данн либо то и другое вместеs генерируем первой и второй ЭВМ, не совпадают, на выходе элемента И 7 устанавлива ется низкий уровень напряжения, а сигнал с одного из выходов несразн ния либо блока 5 сравнения, либо блока 6 сравнения, проходя через э мент ИЛИ 8, срабатывает триггер 11 отсутствия сбоев в нулевое состоян что приводит к исчезновению сигнал на выходе 21, а триггер 12 сбоев у танавливается в единичное состояни вызывая появление сигнала на выход 22, который запрещает дальнейшую р боту обеих ЭВМ.

Этим же сигналом, появление кот рого означает появление в системе двух ЭВМ сбоя, производится перево блока 10 обнаружения отказа по вхо 25 в очередное состояние, фиксирую общее количество сбоев системы.

Сигналом с выхода 22 каждая из дс двух ЭВМ переводится на программу работки прерывания по сбою, котора возвращает ЭВМ на то место в рабоч программе, после которого произоше сбой. Перейдя на программу обработ прерывания по сбою, система ЭВМ вы батывает сигнал, который подается вход 14 и, проходя через элемент И 9, производит сброс в нулевое сост ние триггера 12 сбоев Возвративши на место в рабочей программе, пред ствовавшей сбою,, каждая ЭВМ продол ет работу от цикла к циклу в магис ралях адрес - данные ЭВМ, работа у ройства повторяется, как указано,

35

40

50

,.55

са, генерируемые первой и второй ЭВМ,

записанные в регистры 1 и 2 адреса соответственно. Блок 6 сравнения сравнивает данные, генерируемые первой и второй ЭВМ, записанные в регисры 3 и 4 данных соответственно. В

случае совпадения адресов и данных, генерируемых первой и второй ЭВМ, на выходах сравнения блоков 5 и 6 сравнения появляются сигналы, которые, проходя через элемент И 7 и образуя сигнал на его выходе, устанавливают триггер 11 отсутствия сбоев в единичное состояние, если триггер

30

JS 11 отсутствия сбоев был в нулевом

20 25

,

состоянии, и подтверждают единичное состояние, если данный триггер был в единичном состоянии. На выходе 21 появляется сигнал разрешающий работу обоих ЭВМ, В том случае, когда либо адреса, либо данные идентичных циклов обмена магистрали адрес - данные, либо то и другое вместеs генерируемые первой и второй ЭВМ, не совпадают, на выходе элемента И 7 устанавливается низкий уровень напряжения, а сигнал с одного из выходов несразне- ния либо блока 5 сравнения, либо блока 6 сравнения, проходя через элемент ИЛИ 8, срабатывает триггер 11 отсутствия сбоев в нулевое состояние, что приводит к исчезновению сигнала на выходе 21, а триггер 12 сбоев устанавливается в единичное состояние, вызывая появление сигнала на выходе 22, который запрещает дальнейшую работу обеих ЭВМ.

Этим же сигналом, появление которого означает появление в системе двух ЭВМ сбоя, производится перевод блока 10 обнаружения отказа по входу 25 в очередное состояние, фиксирующее общее количество сбоев системы.

Сигналом с выхода 22 каждая из дс двух ЭВМ переводится на программу обработки прерывания по сбою, которая возвращает ЭВМ на то место в рабочей программе, после которого произошел сбой. Перейдя на программу обработки прерывания по сбою, система ЭВМ вырабатывает сигнал, который подается на вход 14 и, проходя через элемент ИЛИ 9, производит сброс в нулевое состояние триггера 12 сбоев Возвратившись на место в рабочей программе, предшествовавшей сбою,, каждая ЭВМ продолжает работу от цикла к циклу в магистралях адрес - данные ЭВМ, работа устройства повторяется, как указано, В

35

40

50

55

случае, когда общее количество сбоев превысит заданное блоком 10 обнаружения отказа, на выходе 28 последнего появляется сигнал, который устанавливает триггер 13 отказа в единичное состояние, после чего на выходе 23 появляется сигнал, оповещающий систему ЭВМ об отказе. Этот сигнал может оповещать либо оператора, либо действовать на систему ЭВМ как сигнал прерывания с высоким приоритетом, при появлении которого система должна выйти на соответствующую программу обработки прерывания по отказу.

Блок 10 обнаружения отказа работает следующим образом.

Предварительно в узел 31 счета

ла 31 счета подаются импульсные сигналы, соответствующие сбою вычислительной системы. Если за временной интервал, определяемый двумя соседними импульсами счетчика 29 времени, снимаемыми с его выхода 35 и поступающими через элемент ИЛИ 30 на вход 36 узла 31, число импульсов сбоев

вычислительной системы станет равно числу, соответствующему коду числа сбоев, то на выходе 40 узла 31 счета и, следовательно, на выходе 28 блока 10 обнаружения отказа появля5 ется сигнал, идентифицирующий отказ устройства. Если за временный интервал, определяемый двумя соседними импульсами счетчика 29 времени, чис- ло импульсов сбоев не превысит чис

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в многомашинных вычислительных системах, к которым предъявляются повышенные требования к достоверности получаемых результатов вычислений. Целью изобретения является повышение достоверности работы за счет обеспечения подсчета числа сбоев на заданном интервале времени, оперативного изменения этого интервала и верхней границы числа сбоев. Устройство содержит два регистра адреса, два регистра данных, два блока сравнения, блок обнаружения отказа, триггер отсутствия сбоев, триггер отказа. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

загружается код числа сбоев, соответ-20 ло, соответствующее коду числа сбоствующий числу сбоев, которое необходимо отсчитать до идентификации отказа, а в счетчик 29 времени загружается код временного интервала, соответствующий временному интервалу, на котором происходит счет числа сбоев до идентификации отказа. Код временного интервала и код числа сбоев являются составными частями кода условия .

Таким образом, через вход 26 блока 10 обнаружения отказа на вход 37 узла 31 счета подается код числа сбоев, а на вход 33 счетчика 29 времени - код временного интервала. Затем через вход 27 блока 10 обнаружения отказа подается сигнал записи на вход 34 счетчика 29 времени и на вход 38 узла 31 счета, и производится запись кода временного интервала в счетчик 29 времени и кода числа сбоев в узел 31 счета.

По сигналу, подаваемому на вход 24 блока 10 обнаружения отказа, а затем на вход 32 счетчика 29 времени и через элемент ИЛИ 30 блока 10 обнаружения отказа на вход 36 узла 31 счета, производится начальная установка счетчика 29 времени и узла 31 счета. Кроме того, начальная установка узла 31 счета производится через запрограммированные в счетчике 29 времени временные интервалы импульсными сигналами, которые с выхода 35 счетчика 29 времени через элемент ИЛИ 30 поступают на вход 36 узла 31 счета.

После этого через вход 25 блока 10 обнаружения отказа на вход 39 узев, то происходит установка в начальное состояние узла 31 счета очередным импульсом счетчика 29 времени, снимаемым с его выхода 35, и

счет импульсов сбоев повторяется.

Счетчик 29 времени работает следующим образом.

Предварительно по входу 33 счетчика 29 времени в регистр 41 загружается код, соответствующий временному интервалу, и по сигналу, подаваемому на вход 34 счетчика 29 времени, записывается в регистр 41. Затем этот сигнал, пройдя через элемент 42 задержки и задержавшись на время записи информации в регистр 41, проходит через элемент ИЛИ 44 и, поступив на вход записи информации реверсивного счетчика 46, записывает в него информацию

с выхода регистра 41.

Импульсные сигналы с выхода генератора 45 импульсов поступают на реверсивный вход реверсивного счетчика 46 и обнуляют последний. Как только

реверсивный счетчик 46 перейдет в нулевое состояние, на его выходе появляется сигнал, который подается на выход 35 счетчика 29 времени и, пройдя через элемент 43 задержки и элемент ИЛИ 44, записывает в реверсивный счетчик 46 информацию с выхода регистра 41.

Затем сигнал с выхода 35 счетчика 29 времени, длительность которого

определяется временем задержки распространения сигнала в элементе 43 задержки, элементе ИЛИ 44 и временем записи информации в реверсивный счетчик 46, снимается. После этого

работа счетчика 29 времени повторяется.

Начальная установка счетчика 29 времени производится подачей импульсного сигнала на вход 32 счетчика 29 времени, после чего сигнал, пройдя через элемент ИЛИ 4, записывает информацию с выхода регистра 41 в реверсивный счетчик 46, Изменение временного интервала счетчика 29 времени производится во время работы последнего посредством загрузки нового кода временного интервала в регистр 41,

Узел 31 счета работает следующим образом.

Предварительно в регистр 49 загру жается код числа сбоев, который подается через вход 37 узла 31 счета, и записывается в данный регистр сигналом по входу 38 узла 31 счета.

Затем по входу 36 узла 31 счета производится начальная установка счетчика 51 импульсным сигналом, который,, пройдя через элемент ИЛИ 48, попадает на вход сброса счетчика 51. Нулевое состояние последнего соответствует начальному состоянию узла 31 счета. Импульсы сбоев, поступающие на вход 39 узла 31 счета, фиксируются счетчиком 51. В то же время по переднему фронту сбоев информация с выхода регистра 49 загружается в регистр 50. Кроме того, проинвертиро- ванный импульсный сигнал с выхода элемента НЕ 52 разрешает работу элемента 53 сравнения, который сравнивает каждое новое состояние счетчика 51 с информацией, загруженной в регистр 50, В случае совпадения кодов на выходе кода счетчика 51 и на выходе регистра 50 на соответствующем выходе элемента 53 сравнения появляется сигнал, который, пройдя через элемент ИЛИ 54, появляется на выходе 40,и, пройдя через элемент 47 задержки и элемент ИЛИ 48, производит установку счетчика 5I в нулевое состояние. Это приводит к гому, что сигнал на выходе элемента 53 сравнения и, следовательно, на выходе 40 узла 31 счета (длительность, которого определяется временем задержки на элементе 47 задержки, на элементе ИЛИ 48, временем обнуления счетчика 51, временем задержки на элементе 53 сравнения и элементе ИЛИ 54) исчезает. Далее работа узла 31 сче0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

та повторяется$как описано. При необходимости изменения информации о количестве сбоев производится повторная загрузка информации в регистр 495 причем процесс загрузки не требует изменения оежима работы узла 31 счета. Если число сбоев, код которого загружен в регистр 50, больше или равно числу сбоев, зафиксированному в состоянии счетчика 51, то работа узла 31 счета происходит, как описано. Если число сбоев, код которого загружен в регистр 50, меньше, чем число,сбоев, зафиксированное в состоянии счетчика 51, то продолжается счет сбоев счетчиком 51.до тех пор, пока коды регистра 50 и счетчика 51 не сравняются. После этого работа узла 31 счета происходит, как описано.

Формула изобретения

мента ИЛИ является входом устройства для подключения к выходам подтверждения первой и второй ЭВМ, разрешающий вход первого блока сравнения соединен с разрешающим входом второго блока сравнения и является входом устройства для подключения к синхро- выходам первой и второй ЭВМ, второй вход второго элемента ИЛИ соединен с установочным входом блока обнару

жения отказа, с нулевым входом триггера отказа и является входом устройства для подключения к выходам начальной установки первой и второй ЭВМ9 информационный вход и вход записи блока обнаружения отказа являются входами устройства для подключения соответственно к выходам кода условия и выходам записи первой и второй ЭВМ, выходы триггера отсутствия сбоев, триггера сбоевэ триггера отказов являются выходами устройства для подключения соответственно к входам разрешения, наличия сбоев, отказа первой и второй ЭВМ, при этом выходы первого и второго регистров адреса соединены соответственно с первым и вторым информационными входами первого блока сравнения, выходы первого и второго регистров данных соединены соответственно с первым и вторым информационными входами второго блока сравнения, выход второго элемента ИЛИ соединен с нулевым входом триггера сбоев, единичный вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ и со счетным входом блока обнаружения отказа, выход которого соединен

с единичным входом триггера отказа. 2. Устройство по п. отличающееся тем, что блок обнаружения отказа содержит счетчик времени, узел счета и элемент ИЛИ, причем установочный вход счетчика времени соединен с первым входом элемента ИЛИ и является установочным входом

10

0

5 0 5 0

5

0

5

блока, информационный вход узла счета Соединен с информационным входом счет- шка времени и является информационным входом блока, вход записи .узла счета соединен с входом записи счетчика времени и является входом записи блока, счетный вход и выход узла счета являются соответственно счетным входом и выходом блока,t при этом в блоке обнаружения отказа выход переключения счетчика времени соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с установочным входом узла счета.

Фие.1

47

W

Фм$-3

5t

W

JL