Дуплексная система вычислительных машин Советский патент 1980 года по МПК G06F15/16 G06F11/00 

просчета задачи от последней точки промежуточного расчета, правильност которого гарантируется; необходимость обеспечения сохранения исходных данных для возможного повторного просчета в контрольных точках решаемой задачи; необходимость выбора контрольных точек в задаче, что так же в отдельных случаях бывает затруднительно, и тогда при сбое решение всей задачи повторяетс

Таким образом, в известных дуплексных системах для устранения последствий сбоев необходима временна избыточность, которая для отдельных задач может быть значительной.

Цель изобретения - повышение производительности- системы.

Поставленная цель достигается те что в систему вычислительных машин, содержащую блок сравнения результатов, счетчик сбоев, а каждая из вычислительных машин включает блок управления, блок обработки прерываний и блок основных регистров, выход блока обработки прерываний соединен с входом блока управления, вход блока обработки прерываний соединен с первЕлм выходом блока сравнения результатов и входом счетчика сбоев, выход которого является выходом системы, в каждую вычислительную машину введены три групы элементов И, блок дополнительных регистров и группаэлементов ИЛИ, входы KOTOpbix через элементы И первой группы соединены соответственно с выходами первой группы блока основных регистров ИЛИ, выходы второй группы которого через элементы И второй группы соединены соответственно с входами блока дополнительных .регистров , выходы которого через элементы И третьей группы подключены Соответственно к входам блока-основных регистров, управляющие вяоды элементов И первой и третей групп соединены с соответствующими выходами блока управления,упраляющие входы элементов И второй группы подключены к второму выходу блока сравнения результатов, вход которого соединен с выходами группы элементов ИЛИ.

ь случае сбоя в одной из ВМ (в случае несовпадения результатов выполнения команд) команда, при выполнении которой произошел сбой, может быть повторена, так как исходная информация сохранена на дополнительных (резервных) регистрах. Следовательно, нет необходимости после каждого несовпадения результатов двух ВМ в диагностировании и повторном решении части задачи от последней точки промежуточного расчета. ;.

Переполнение счетчика сбоев классифицируется в системе как отказ в

одной из ВМ. Только в этом случае наступает прерывание в решении задачи для диагностирования.

Схема системы представлена на чертеже. Устройство содержит вычислительные машины 1, 2, блоки 3, 5 4 управления, блоки 5 и б обработки., прерываний, блоки 7, 8 основных регистров, включающие регистры 7.0, 8.0 команд и индексные регистры 7.1-7п, 8.1-8п, группы элементов И

0 (9.0,9.1-9п), 10 (10.О,10.1-10.п), группы элементов ИЛИ 11,12, группы элементов И 13 (13.0,13.1-13.п), 14 (14.О,14.1-14.п),15(15.О,15.1-15.п), 16 (16.О,16.1-16.п), блоки дополнительных регистров 17(17.О,17.1-17.п), 18 (18.0,18.1-18п); блок 19 сравнения результатов, счетчик 20 сбоев. Jlna описания функционирования дуплексной системы отметим следующее. Система

Q команд современных ВМ предусматривает три основных типа команд регистр-регистр, регистр-память, память-память. При выполнении команд типа регистр-регистр и регистр-память первый операнд находится на первом регистре, на этом же регистре остается и результат выполнения операции. Следовательно, сбой при выполнении команды может привести к потере исходной информации в ВМ, которая

0 хранится на регистрах 7(8), для возобновления счета необходимо получить на первом регистре исходную информацию.

в рассматриваемой системе сначала содержимое регистра команд 7, О, (8.0) а затем и результат вычисления команды с одного из регистров 7.1, 7п (8.1,8.2,-8.п) через группу элементов ИЛИ 11(12) поступает на блок 19 сравнения результатов. Сигнал сравнения результатов вычислений в блоке 1.9 обеспечивает перезапись содержимого основных регистров 7.0, 7.1 - 7 п(8.0,8.1 - 8п) через вторую группу элементов И 13.0,13.1 13. п (14.0,14.1 - 14. п) на дополнительные регистры 17(18).

Сигнал несравнения результатов с блока 19 подается в блоки 5,6 обработки прерываний обеих ВМ. По этому сигналу блок уп1эавления 3(4) ВМ 1(2) пов.торяет команду, при которой произошло несравнение результатов. Это делается следующим образом: с выходов регистров 17(18)

И

информация через элементы

третьей группы 15(16) переписываетс в основные регистры 7(8) блока, т.е. на регистре 17.0(18.0) сохраняется команда, при которой произошел сбой, а на регистре 17.1 - I7.n (18.1 - 18.п) исходные операнды, необходимые для выполнения текущей команды.

В случае необходимости сигнал на повторение неправильно выполненной команды может вьщаваться с некоторой задержкой, зависящей от длительности действия случайного сбоя Таким образом, дуплексная систем вычислительных машин позволяет при сбое в одной из ВМ системы исключит процедуру восстановления информации путем перезаписи .ее из исправной ВМ, исключить повторный просчет за .дачи от последней точки промежуточ ного расчета, правильность выполне которой гарантируется. При этом пов шается эффективная производительность дуплексной системы. Процедуру перезаписи содержимог блока основных регистров на дополнительные регистры после совпадения результатов предыдущей команды можно совместить по времени с началом выполнения очередной команды, так что увеличение време11и выполнения команды не ожидается. Формула изобретения Дуплексная система вычислительн машин, содержащая блок сравнениярезультатов, счетчик сбоев, а каждая из вычислительных машин включает блок управления, блок обработки прерываний и блок основных регистров, выход блока обработки прерываний соединен с входом блока управления, вход блока обработки прерываний соединен с первым выходом блока сравнения результатов и входом счетчика сбоев, выход которого является- выходом системы, о тличающаяс я тем, что, с целью повьииения производительности, в каждую вычислительную машину введены три группы элементов И, блок дополнительных регистров и группа элементов ИЛИ, входы которых через элементы И первой группы соединены соответственно с выходами первой группы блока основных регистров ИЛИ выходы второй группы которого через элементы И второй группы соединены соответственно с входами блока дополнительных регистров, выходы которого через элементы И третьей группы подключены соответственно к входам блока основных регистров, управляющие входы элементов И первой и третьей групп соединены с соответствующими выходами блока управления, управляющие входы элементов И второй группы подключены к второму выходу блока сравнения результатов, вход которого соединен с.выходами группы элементов ИЛИ. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США 3864670, кл. 340-172.5, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 311272, кл. G 06 F 15/50,кл. G 06 F 11/00, 1967 (прототип).