Резервированная система Советский патент 1979 года по МПК G06F11/20 

1

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для контроля и диагностирования неисправностей в вычислитель1П 1Х машинах и системах высокой надежности.

Известно устройство для контроля и резервирования субблоков в вычислительных системах, содержащее блок коммутации и сопряжения, связанный с эталонной схемой, набираемой из унифицированных функциональных узлов, и соединенный с блоком фиксации и индикации, подключенным к выходу многоканальной схемы несовпадения, входы котЬрой подключены к контрольным точкам проверяемого субблока TI

Недостатком известного устройства является сложность схемы сопряжения рабочего ирезервного узла с исполнительным органом (через адаптеры связи, согласуюище элементы, узлы коммутации) существенно снижающей быстродействие, и ограниченность области применения в связи с наличием аналоговых вычитающих и пороговых элементов с переключаемым порогом, обладающих пониженным быстродейс 1вием. г

Известна резервированная вычислительная система, содержащая электронные вы числительные однородные ЭВМ, мажоритарный элемент, вентиль блокировки маж ритарного элементе, к управляющему входу которого подсоединен блок подсчета числа отказавших ЭВМ, и к выходу - элеменгы сравнения и рентили блокировки выходов ЭВМ, управляющие входы которы подсоединены к шходам элементов сравнения, соединенных с блоками подсчета числа сбоев, и блоки обмена, соединенные с вентилем блокировки мажоритарного элемента, запоминающими устройствами ЭВМ и элементами сравнения 2 .

Недостатком этой системы является отсутствие оперативного контроля функционирования отдельных узлов ЭВМ в автЬматическом режиме. Наиболее близкой по технической cytit ности к данному изобретению является резервированная система, ёбй {:1 кащая в каждом канале функциональные блоки и блок управления, соединенные с соответствующими.восстанавливаюйдами блоками, 8лементьг сравнения и вентили з . Недостаттсрм известной системы является отсутствие оперативного функционирования отдельных функциональных узлов, например, сумматоров, регист ров, в фувокцирнальных блоках каждого ка н)еИа э it режиме работы системы, что снижает эффективность поиска HecHttpiaBHoro узла вЫРЙзавшем блоке. . .,-...,; .,- ... -,.v...:,:--.-:,. -. : Целью изобретения является повышени эффективности поиска неисправностей. Поставленная цель достигается тем, что в каждый канал резервированной системы введены блок выбора функционального узла, регистр контроля отказов и селектор блоков, выход которого подключен к контрольному выходу канала и к первому входу элемента сравнения, второ вход которого соединен с контрольным входом канала, подключенным к контрольноМу выходу соседнего канала, ia его выход соединен с первым входом вентиля, выход которого соединен со входом регистра контроля отказов,, а второй вход - с первым выходом блока выбора функционального узла, второй выход которого под ключен к управляющему входу селектора блоков, а вход - к выходу соотве-г ствук щего восстанавливающего блока.и к управляюйим входам функциональных блоков выходьт которых и выход -блока управления соединены со входами селектора бшков и соответствующих восстанавливаюшнх блоков и смежканальнымз выходами к нала.. Кроме того, каждалй функциональный блок содержит селектор узлов, уп равляк щий вход которого соединен с упреюляющи входом блока, а его шсоды пбдклку еаы к выходам функциональныхузлов, выход селёйтора узлов соединен с выходом блока, причем каждый блок выбора фувк1шональNaoro узла содержит регистр управления, селектор стробов, узел выбора контро- яируемрго блока и узеп выбора контролируемого функционального узла, первый вход которого соединен со входом блока выбора и второй вход - с выХодрм второ зоны регистра управпения, ЕЫХОД первой зоны которого подкгаочей ко входу узла выбора контролируемого блоКа, выход ко, торого соединен с первым выходом блока и с управляющим Входом селектора стробов, сигнальные входы которого соединены с выходами узла выбора конт|Х)лируемопэ функционального узла, а выхЬд - со вторьтм выходом блока. Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена блоксхема резервированной грехканальной системы (для упрощения раскрыта структу-. ра одного КЗ каналов в котором показаны два функциональных одноразрядных блока и блок управления), на фиг. 2 блок-схема функционального блока, на фиг. 3 - блок-схема блока вь1бора функционального узла. Резервированная система состоит из трех, параллельно работающих каналов 1.. Каждый канал 1 содержит несколько функциональных блоков 2 (в общем случае количество .функциональных блоков и разрядов может быть произвольным) и блок 3 управления, восстанавливающие блоки 4 .-4 2 . селектор 5 блоков, элемент 6 сравнения, вентиль 7, регистр 8 контроля отказов, блок 9 выбора функци6нальн(:)г6 узла, межканальные входы и выходы , 1р2-12,и , контрольнъте входы и выходы 1Од-12 j . Выходы функциональных блоков 2 подключены к входам восстанавливающих блоков 4 и к межканальным выходам Ц-.П, . К двум другим входам восстанавливающих блоков 4 подключены межканальшле:входы 10,-10. и 12,-12, , при межканальнйе выходы ка оп канала с соответствующими межканальными входами двух других каналов. Выход селектора 5 блоков подключён к контрольному выходу Ц. канала 1 и к элемента 6 сравнения,в7х |рой вход которого соединен с контрольным входом 124. канала 1, г зичем контрольный вход каждого канала соединен с контрольным выходом правого канала. Выход элемента .6 сравнения соединен, с первым входом вентиля 7, выход которого подключен к входу регистра 8 контроля отказов, а второй вход - к второму выходу блрка 9 выбора функционального узла. Первый выход блока 9 выбора функционального узла подключ.ен к управляющему входу селектора 5 блрков, а его вход к выходу восстанавливаюшегр блока Л 2 и к управляющим входам функциональных блоков 2, информационные входы которых соединена с выходами восстанавливающих блоков 4 . Каждый функциональный блок 2 (фиг, 2) содержит селектор 13-узлов, управляющий вход которого соединен с управляюшим входом функционального блока 2, а его входы подключены к выходам функциональных узлов 14, входы котЬ1рых соединены с информационными входами функциональных блоков 2. Выход селектора 13 узлов соединен с выходом функционального блока 2. Каждый блок 9 выбора функционального узла (фиг. 3) содержит узел 15 выбора контролируемого фушсциональн6гб узла, регистр 16 управления, узел 17v выбора контролируемого блока и селектор 18 стробов, управляющий вход которого подключен к первому выходу блока 9 выбора функционального узла и к выходу узла 17 выбора контролируемого блока, вход которого соединен с первой зоной регистра 16 управления, выход второй зоны которого подключен к первому входу узла 15 выбора контролируемого функционального узла, второй вход которого соединен со входом блока 9 выбора функционального узла. Выходы узла 15 ылбрра контролируемого функционального узла подключены ко входам селектора 18 стробов, выход которого соединен со вторым вьтходом блока 9 выбора функционального узла. Блок 9 выбора (функционального узла через управляющий вход селектора 5 бло- ков управляет выборкой контролируемого блока, информация которого сравнивается с аналогичной информацией соседнего канала, поступающей на контрольные входы канала 1. Регистр 16 управления необхоДИМ для Задания кодов вызова на контропь любого блока 2 (первая зона разрядов) и пюбого функционального узла 14 (вторая зона разрядов), а регистр 8 контроля ot казов - для запоминания результата конти роля. Эти регистры являются программно доступными.. { ёзервнрованная система работает следующим образом. Контроль работоспособности отдельных функциональных узлов 14, предстабляющих собОй, например, сумматоры или регистры, осуществляется следующим образом: информация с выходом функциональных блоков 2 и блока 3 управления поступает на входь селектора 5 блоков. Селективный выбор информации одного нз блоков осуществляется с помощью управляющего сигнала, .поступающего из узла 17 выбора контролируемого блока, при отором выход группы разрядов первой зоны регистра 16 управления, определяющих выбираемый для koнтpoпя блок, поступает для расшифровки на узел IT выбора контролируемого блока. Таким образом, выбранная селектором 5 блоков информация контролируемого блока поступает на элемент 6 для сравнения с аналогичной 1гаформацией правого канала. Так как на выход контролируемого блока за определенный промежуток времени (за цикл выполнения команды) поочередно поступает информация различных функциональных узлов 14 через селектор 13 узлов, управляемый блоком 3 управления, то и элемент 6 сравнения будет поочередно сравнивать информацию выбранного блока. Для того, чтобы из потока ин4ррмаиии через селектор 5 блоков выбрать и зафиксировать на регистр 8 контроля отказов результат сравнения информации конкретного функционального узла 14, задающий блок 9 выбора функционального вырабатывает стробирующий сигнал именно в тот момент времени, когда информация выбранного для контроля узла 14 сравнивается на схеме 6 сравнения с аналогичной информацией правого канала., этого выход группы разрядов второй зоны рег-истра 16 управления поступает на узел 15 выбора контролируемого функционального узла для их расшифровки и совместно с сигналом блока 3 управления выработки стробирующего сигнала, постулающего на селектор 18 стробов. Сигнал, вырабатываемый узлом 17 выбора контролируемого блока и управляющий выбором контролируемого блока на селекторе 5 блоков, одновременно подается также и на управляющий вход селектора 18 стробов, который пропускает стробирующКй сигнал, выработанный узлом 15 выбора контролируемого функционального узла, на вентиль 7 для разрешения прохождения результата сравнения информации выбранкого для контроля узла 14 на регистр 8 контроля отказов. Отказ одного из каналов 1 будет зафиксирован регистрами 8 контроля отк&зов двух каналов. Но так как каждый канал 1 подает свою информацию на сравн ение в левый канал, а принимает для сравнения информацию правого канала, то из двух отказов, зафиксированных регистрами 8 контроля отказов двух каналов, отказавшим каналом будет являться правый канал. резервированная система обеспечивает повышение эффективности поиска неисправ7 7О38188

ностей за счет глубокой селекции конт-восстанавливающих блоков и с межкайаль-

ролируемых 4ункп1йондльных узлов, а так-нымн выходами канала,

же обеспечивает возможность накопления2. Резервированная система по п. 1,

отказов каждого канала, блока, узла, раз- о т л и ч а ю ш а я с я тем, что в ней

ряда и отдельного сигнала блока управле-5 каждый функциональный блок содержит

няя в системе, работающей в автомати-селектор узлов, управляющий вход коточеском режиме, с последующий диагности-рого соед1шен с управляющим входом блокой. Формула изобретения 1. Резервированная система содер жащая в каждом канале функциональные блоки и блок управления, соединенные с соответствующими восстанавливающими блоками, элементы сравнения и вентили, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности поиска неисправностей, в каждый ее канал введены блок выбора функционального узЛа, регист контроля отказов и селектор блоков, вь1Хо которого подключен к контрольному выходу канала и к первому входу элемента сравнения, второй вход которого соединен с конт льным входом канала, подключенным к контрольному выходу соседнего канала, а его выход соединен с первым входом вентиля, выход которого соединен со входом регистра контроля отказов, а второй вход - с первым выходом блока выбора функционального узла, второй выход которого подключен к управляющему вхопу селектора блоков, а вход - к выходу соответствующего восстанавливающего блока и к управляющим входам функ.циональных блоков, выходы которых и и 1ход блока управления соединены со входами селектора блоков и соответствующих ка, в его входы подключены к выходам функциональных узлов, выход селектора узлов соединен с выходом блока. 3, Резервированная система по п. 1, о т л и ч а ю щ а Ас я тем, что в ней каждый блок выбора функционального узла содержит регистр управления, селектор стробов, узел выбора контролируемого блока и узел выбора контролируемого функционального узла, первый вход которого соединей со входом блока выбора, а второй вход - с выходом второй зоны регистра управления, выход первой зоны которого подключен ко входу узла выбора контролируемого блока, выход которого соединен с первым выходом блока и с управляющим входом селектора стробов, сигнальные входы которого соединены с выходами узла выбора контролируемого функционального узла, а выход - со вторым выходом блока. Источники информации, принятые ,во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 399861, кл. Н 05 К 10/ОО, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР № 478460, кл, q 06 F 11/00, 1973. 3.Авторское свидетельство СССР № 457990, кл. Q 06 F 11/ОО, 1968 (прототип).