Устройство для диагностики двухмашинного вычислительного комплекса

Устройство для диагностики двухмашинного вычислительного комплекса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 160780 (21) 2963525/18-24 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет—

Опубликовано 150982 Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 1509.82

Союз Советских

Сс1цивлистических

Республик! н959086 фъ

4, с

f51) M Кп з

G 06 F 11/22

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (5З) УДК 681. 326. . 7(088.8)

j ., (72) Авторы изобретения

И.Б.Мкртумян, A.Т.Кучукян и Г.Е.Минасян (7t) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ДВУХМИВИННОГО

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при создании вычислительных комплексов повышенной надежности.

Известны двухмашинные вычислительные комплексы, содержащие средства взаимной диагностики 1).

Однако такие системы не обеспечивают требуемой надежности комплекса и не позволяют выполнять микродиагностику неисправной ЭВМ с помощью исправной одновременно с выполнением в исправной ЭВМ рабочей программы.

Это понижает надежность комплекса, поскольку исправная ЭВМ при диагностике неисправной прекращает выполвение своих обычных функций. Программйая же диагностика, которая возможна с одновременным выполнением исправной ЭВМ своих функций, не позволяет получать требуемую точность локализации, и следовательно, при-. емлемого времени восстановления.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для диагностики двухмашинного вычислительно комплекса, содержащее два однотипных блока, каждый из которых состоит из двух регистров сдвига, соединенных с пер вым входом и первым выходом устройства,-дешифратора и буферной памяти, причем вход второго регистра сдвига соединен с выходом буферной памяти, вход которой соединен с выходом соответствующей блоку ЭВМ, а выход второго регистра сдвига соединен со входом дешифратора, выход которого соединен со входом ЭВМ(2).

Недостаток данного устройства заключается в том., что для диагностики неисправной ЭВМоно монополизирует исправную ЭВМ для выполнения процедуры диагностики. Это резко снижает надежность двухмашинного комплекса, фактически приводя к отказу двухмашинного комплекса на время диагностики неисправной ЭВМ.

Цель изббретения — повышение надежности двухмашинного вычислительного комплекса.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для диагностики двухмашинного вычислительного комплекса, содержащем два блока связи ЭВМ., каждый из которых содержит первый и второй регистры сдвига, первый и второй переключатели, первый дешифратор, блок буферной памяти, 95908á причем первый и второй выходы первого переключателя соединены соответственно с информационным и синхрониэационным входами первого регистра сдвига, первый и второй входы первого переключателя являются .сЪот- 5 ветственно первым информационным и ринхронизационным входами блока, первый информационный выход первого регистра сдвига соединен со входом . первого дешифратора, первый выход которого является первым управляющим выходом блока, выход блока буферной памяти соединен с информационным входом второго регистра сдвига, последовательный выход которого соединен с первым входом второго переключателя, первый и второй выходы второго переключателя соединены с первым информационным и синхронизационным выходами блока, информационный и синхронизационный выходы первого блока связи ЭВИ соединены соответственно с информационным и син хронизационным входами второго блока связи ЗВИ, в каждый блок связи

ЗВИ введены первый и второй счетчики, второй дешифратор, первый и второй блоки синхронизации, первый и второй блоки сравнения, регистр диагностики; регистр адреса, первый, второй, третий и четвертый триггеры, первый:и второй элементы ИЛИ, первый и второй элементи И, коммутатор, узел контроля по модулю два и входной регистр, причем первый„ второй и третий информационные выжо- 35 ды первого регистра сдвига соединены соответственно с информационным входом регистра диагностики, с первым входом первой схемы- сравнения, с информационным входом узла конт- Е роля по модулю два, выход которого .соединен с третьим входом aepsoro переключателя, третий выход первого переключателя является первый контрольным выходом блока, первый управ" g5 ляющий выход первого регистра сдвига соединен с первыми входами первого и второго элементов И и со входом запуска первого блока синхронизации, первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы которого соединены соответственно с синхронизационными входами узла контроля по модулю два, первого регистра сдвига, второго элемента И, первого и второго дешифраторов, второй управляющий выход первого регистра сдвига соединен со вторыми входами первого и второго элементов И, а выходы соединены соответственно со счетным и установочным входами первого счетчика, 69 информационный выход первого счетчика соединен со входом второго дешифратора, выход которого соединен . с управляющим входом регистра диагностики, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно со вторым информационным выходом устройства, со входом регистра адреса, с первым входом второй схемы сравнения, выходы первой и второй схем сравнения соединены с единичными входами первого и второго триггеров соответственно, выходы которых через первый элемент

ИЛИ соединены с четвертым входом первого переключателя, выход которого является вторым контрольным выходом блока, первый, второй., третий и четвертый выходы первого дешифратора соединены соответственно с первым управляющим выходом блока, с управляющим входом входного регистра и управляющими входами первой и второй схем сравнения, выход регистра адреса соединен с адресным входом коммутатора, выход которого соединен с информационным входом вход ного регистра, второй информационный вход блока соединен с информационным вхОдом коммутатора,. третий информационный вход блока соединен со вторым входом первой схемы сравнения, выход входного регистра соединен со вторым входом второй схемы сравнения, вхоц запуска блока соединен с установочным входом второго счетчика и с первым входом запуска второго блока синхронизации, первый и второй выходы которого ñoåдинены соответственно с синхронизацианным и управляющим входами второго регистра сдвига, управляющий выход второго регистра сдвига соединен со счетным входом второго счетчика, со вторым входом запуска второго блока синхронизации, первый выход которого соединен со вторым входом второго переключателя, информационный выход второго счетчика соединен с адресным входом блока буферной памяти и является третьим информационным выходом блока, зы.— ход переполнения счетчика является вторым управляющим выходом блока, первый и вторсй контрольные входы . блока соответственно соединены с третьим и четвертым входами второго переключателя, соответствующие выходы которого соединены с единичными входами третьего и четвертого триггеров соответственно, единичные выходы которых через второй элемент

HJIH соединены со стоповым входом второго счетчика и являются соответственно третьим и четвертым контрольными выходами блока, первый и второй контрольные выходы первого блока связи с ЭБМ соединены соответственно с первым и вторым контрольными входами второго блока связи с ЭВМ, первый и второй управляющие, второй и третий информационные, третий и четвертый контрольные вы959086 ходы каждого блока связи с ЭВМ образуют. соответственно первую и вторую группы информационных, управляющих и контрольных выходов устройства, второй и третий информационные и запускающие входы .каждого блока связи с ЭВМ образуют соответственно первую, -вторую информационную и запус.,кающую группу входов устройства.

На чертеже представлена схема одного из двух идентичных блоков связи, образующих устройство для взаимной диагностики ЭВМ двухмашинного комплекса. В дальнейшем блок связи, расположенный в ЭВМ 1 (ЭВМ 2) называется первым (вторым) блоком связи.

ЭВМ,1 и ЭВИ 2 на чертеже не покаэаные

Каждый блок связи содержит регистры сдвига 1, элемент 2 И первый счетчик 3, элемент 4 И, первый блок 5 синхронизации, узел б контроля, де шифратор 7, регистр 8 диагностики, дешифратор.9Ä 10 и 11, схемы сравнения 12 и 13, элемент

ИЛИ 14, регистр 15 адреса, входной регистр 16, коммутатор 17, регистр

18 сдвига, блок 19 буферной памяти, второй блок 20 синхронизации, второй счетчик 21, триггеры.22 и 23, элемент ИЛИ 24, переключатели 25 и

26. Входы 27, 28 и выходы 29, 30 одного блока связи соединены соответственно с выходами 31, 32 и входами 33, 34 другого .блока связи.

На чертеже обозначены: выход 35, вход

36, выход 37, входы 38 и 39, выходы

40 и 41.и вход 42. Выходы 35, 37, 40, 43,44 и входы 36, 38, 39, 42 блока связи соединены с соответствующими выходами-входами своей ЭВИ.

Работа устройства поясняется на примере неисрпавности в ЭВИ 2 и первый блок связи устройства диагностики обеспечивает диагностирование неисравностей ЭВМ 2. устройство для диагностики двухмашинного вычислительного комплекса работает следующим образом.

При обнаружении неисправности схемами контроля ЭВИ 2 она останавливается после сообщения о неисправности в ожидании дальнейших действий обслуживающего персонала, а ЭВМ 1. продолжает нормальное функционирование. После получения сообщения о неисравности переключатели 26 первого блока связи и 25 второго блока связи устанавливаются вовключенное положение, а переключатели 25 пеового блока связи и 26 второго блока связи - в выключенное.

На 38M 1 параллельно с рабочей программой запускается программа. диагностики, которая загружает первый тест микродиагностики в блок буферной памяти 19- на входы 39 первого блока связи. После загрузки бу" ферной памяти 19 на вход 42 первого блока связи из ЭВИ 1 поступает сигнал запуска микродиагностики. Этот сигнал запускает блок 20 синхронизации, который выдает синхронизирующий сигнал в регистр 18 сдвига, обеспечивающий прием информации иэ блока 19 буферной памяти. Сигнал запуска микродиагностики запускает также счетчик 21; который обеспечивает

10 путем приращения формирование последовательных адресов блока 19 буферной памяти. Информация, при- . нятая в регистр 18 сдвига, начинает сдвигаться и побитно поступает наll5 выход 31 первого блока связи под управлением синхронизирующего сигна" ла от блока 20 синхронизации.

После завершения сдвига в счетчик 21 и блок 20 синхронизации из рещ гистра 18 сдвига поступает сигнал приращения, по которому происходит приращение содержимого счетчика

21, т.е. модификация адреса буферной памяти 19 и повторный запуск

2g блока 20 синхронизации. Содержимое следующего адреса буферной памяти

19 снова поступает в регистр 18 сдвига и дальше повторяется описанная процедура сдвига информации. Инфор-ЗО мация теста микродиагностики с выхода регистра 18 сдвига последовательно бит за битом поступает через выход 31 первого блока связи и вход

27 второго блока связи на информационный вход регистра 1 сдвига

З второго блока связи. Синхросигналы, iсоответствующие каждому биту передаваемой информации и обеспечивающие его прием в регистр 1 сдвига второго блока, связи, формируются в блоке

40 20 синхронизации первого блока связи и поступают через его выход 32 на вход 28 второго блока связи и далее на синхронизационный вход регистра 1 сдвига. В регистре 1 сдви45 га информация, поступающая на его информационный вход последовательным кодом, снова превращается в па- раллельный код.

Последовательный канал связи меж$Q ду блоками устройства сокращает количество связей между ЭВМ двухмашинного комплекса, что .особенно важно при значительной удаленности ЭВМ друг от друга, и повышает надежность у устройства диагностики.

После завершения сдвига информации в регистре 1 сдвига в блок 5 синхронизации из регистра 1 сдвига поступает сигнал, обеспечивающий за © пуск блока 5 синхронизации. Этот же сигнал поступает на элементы 2 и 4 И.

Накопленная в регистре 1 сдвига информация содержит бит контроля по четности. Эта информация поступает

; на вход узла б контроля. На другой

65 его вход от блока 5 синхронизации

959086 поступает сигнал, обеспечивающий проверку содержимого регистра .1 сдвига на четнасть. Таким образом, ошибка во время передачи обнаруживается узлом 6 контроля второго блока связи.

Сигнал ошибки с выхода узла 6 контроля поступает на выход 29 второго блока связи и далее через вход

,33 первого блока связи устанавливает в единичное состояние триггер 22., Сигнал с выхода триггера 22 через 30 элемент 24 ИЛИ поступает на блоки1 ровку счетчика 21, прекращая его приращение и выдачу информации.тес,та микродиагностики из первого бло ка связи во второй. Одновременно 35 ,сигнал с выхода триггера 22 через . выход 43. первого блока связи поступает в ЭВМ 1, свидетельствуя о наличии ошибки в передаче. В результате программа диагностики ЭВМ 1 ;@ повторяет передачу теста микродиагностики в ЭВМ 2..

Информация теста микродиагностики, поступающая в регистр 1 сдвига, представляет собой часть микрокоманды, служебную информацию или код диагностической операции °

В первом и втором случаях управляющий (младший) бит регистра 1 сдвига равен- нулю, а в третьем случае — единице. В первом и втором случаях с помощью элемента 2 И происходит приращение значения счетчика 3, а в третьем случае - обнуление счетчика 3 под управлением сигнала, поступающего иэ блока 5 синхронизации. З5

В первом и втором случаях информация иэ регистра 1 сдвига заполняет регистр 8 диагностики под управлением счетчика 3, дешифратора 7 и синхрониэирующего сигнала от блока 5 синхро-46 ниэации.

Разрядность регистра диагностикй в несколько раз больше разрядности регистра 1 сдвига и счетчик 3 с дешиФратором 7 обеспечивают прием нн- 45 формации с выхода регистра 1 сдвига в соответствующие разряды регистра 8 диагностики.

В третьем случае информация с выхода регистра 1 сдвига декодируется на дешифраторе 9 диагностических операций под управлением синхронийирующего сигнала, поступающего от блока 5 синхронизации. .„ Диагностические операции; возбуждающие выходы 35 второго блока связи, обеспечивают.тприем с выхода

37 второго блока связи частей микрокоманды, накопленных в регистре 8 диагностики, в регистр микрокоманд

ЭВМ 2 и выполнение микрокоманды пос- © ле запуска синхронизации ЭВМ 2 на один такт.

Состояние триггеров и регистров

ЭВМ 2 после выполнения микрокоманды опрашивается с помощью комму- 65 татора 17 и регистра 15 адреса. Выходы триггеров и регистров ЭВМ 2 поступают на входы 38 второго блока связи. Адрес требуемого регистра

ЭВМ 2 задается информацией, поступающей в регистр 15 адреса через регистр 8 диагностики. Адрес требуемого регистра поступает далее с выхода регистра 15 на вход коммутатора 17. После этого в регистр 1 сдвига поступает код диагностической операции, возбуждающей выход дешифратора 9, который разрешает прием во входной регистр 16 информации о состоянии требуемого регистра. Информация с выхода входного регистра 16 поступает на вход блока 13 сравнения. На другие входы блока 13 сравнения поступает эталонная информация с выхода регистра 8 диагностики и сигнал разрушения сравнения с выхода дешифратора 9. При несравнении сигнал ошибки с выхода блока 13 сравнения устанавливает в единичное состояние триггер 11 ошибки состояния.

Результаты выполнения микрокоманды в ЭВМ 2 может явиться также модификация младших битов регистра адреса микрокоманд ЭВМ 2. Для проверки правильности функционирования схем анализа ЭВМ 2, вызывающих ветвление в микропрограмме, устройство содержит блок 12 сравнения, на вход которой по входу 36 второго блока связи из 3BN 2 поступает состояние младших битов регистра адреса микрокоманд ЭВМ ?. Эталонная информация для сравнения поступает из регистра 1 сдвига. Разрешение на выполнение операции сравнения поступает с выхода дешифратора 9.

При ошибке ветвления сигнал с выхода блока 12 сравнения устанавливает в единичное состояние триггер 10 ветвления, выход которого. также, как и .выход триггера 11, через элемент 14 ИЛИ, через выход

30 второго блока связи поступает на вход 34 первого блока связи, устанавливая в единичное состояние триггер 23 неисправности ЭВМ 2.

После завершения обработки информации, накопленной в регистре 1 сдвига, блок 5 синхронизации выдает сигнал обнуления регистра 1 сдвига. Сигнал с выхода триггера 23 по- ступает через элемент 24 ИЛИ на блокировку счетчика 21 и на выход

44 первого блока связи.,Этот сигнал поступает в ЭВМ 1 и программа диагностики формирует сообщение о неисправности. Кроме того, в ЭВМ 1 по выходу 40 первого блока связи поступает состояние счетчика, по которому программа диагностики определяет место обнаружения неисп959086 равности в тесте микродиагностики.

Если тест микродиагностики выполнился успешно и выдача теста из блока 19 бу, ферной памяти завершилась, счетчик . 21 вырабатывает сигнал, который поступает на выход 41 первого блока связи в ЭВМ 1, запрашивая загрузку нового теста микродиагностики в блок 19 буферной памяти.

При предложенной организации диагностики достигается высокая лока,лизуемость неисправности, значительНо повышается надежность двухмашинного комплекса.

I5

Формула изобретения

Устройство для диагностики двухмашинного вычислительного комплекса, содержащее два блока связи ЭВМ, 2О каждый чз которых содержит первый и второй регистры сдвига, первый и второй переключатели, первый дешифратор, блок буферной памяти, причем первый и второй входы первого переключателя соединены соответственно с информационным и синхрониэационным входами первого регистра сдвига, первый и второй входы первого переключателя являются соответственно первым информационным и синхронизационным входами блока, первый информационный выход первого регистра сдвига соединен.со входом первого дешифратора, первый выход которого. является первым управляющим выходом блока, выход блока буферной пюяти соединен с информационным входом второго регистра сдвига, последовательный выход которого. соединен с первым входом второго переключателя, 46 первый и второй выход второго переключателя соединены с первым информационным и синхронизационным выходами блока, информационный и синхронизационный выходы первого блока . 45 связи ЭВМ соединены соответственно с информационным и сиихронизационным входами второго блока связи ЭВМ,, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности комплек.- щ са, в каждый блок связи ЭВМ введены первый и второй счетчики, второй дешифратор, первый и второй блоки синхронизации, первый .и второй блоки сравнения, регистр диагностики, регистр 55 адреса, первый, второй, третий и четвертый триггеры, первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй элементы И, коммутатор, узел контроля по модулю два и входной регистр, причем первый, второй и третий информационные выходы первого регистра сдвига соединены соответственно с информационным входом регистра диагностики, с первым входом первой схемы сравнения, с информационным входом узла 65 контроля по модулю два, выход которого соединен с третьим входом первого переключателя, третий. выход первого переключателя является первым контрольным выходом блока, первый управ" ляющий выход первого регистра сдвига соединен с первыми входами первого и второго элементов И . и со вхо-: дом запуска первого блока синхронизации, первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы которого соединены соответственно с синхроннзационными входами узла контроля по модулю два, первого регистра сдвига, второго элемента И, первого и второго дешифраторов, второй управляющий выход первого регистра сдвига соединен со вторыми входами первого и второго элементов И, а выходы соединены соответственно со счетным и установочным входами первого счетчика, информационный выход первого счетчика соединен со входом второго дешифратора, выход которого соединен с управляющим входом регистра диагностики, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно со вторым информационным выходом устройства, со входом регистра адреса, с первым входом второй схемы сравнения, выходы первой и второй схем сравнения соединены с-единичными входами первого и второго триггеров соответ-. ственно, выходы которых через первый элемент ИЛИ соединены с четвертым входом первого переключателя, выход которого является вторым контрольным выходом блока, первый, второй, трегий и четвертый выходы первого дешифратора соединены соответственно с первым управляющим выходом блока, с управляющим входом входного регистра и управляющими входами первой и второй схем сравнения, выход регистра адреса соединен с адресным входом коммутатора, выход которого соединен с информационным входом входного. регистра, второй информационный вход блока соединен с информационным входом коммутатора, третий информационный вход блока соединен со вторым входом первой схем» сравнения, выход входного регистра соединен со вторым входом второй схемы сравнения, вход запуска блока соединен с установочным входом второго счетчика и с пер вым входом запуска второго блока синхронизации, первый и второй выходы которого соединены соответственно с синхронизационннм и управляющим входами второго регистра сдвига, управляющий выход второго регистра сдвига соединен со счетным входом второго счетчика, со вторым входом запуска второго блока синхронизации, первый выход которого соединен со вторым входом второго пере959086 ключателя, информационный выход второго счетчика соединен с адресным входом блока буферной памяти и яв. ляется третьим информационным выходом блока, выход переполнения счетчика является вторым управляющим выходом блока, первый и второй контрольные входы блока соответствен, но соединены с третьим и четвертым входами второго переключателя, соответствующие выходы которого соединены О с единичными входами третьего и чет° вертого триггеров соответственно, единичные выходы которых через второй элемент ИЛИ соединены со стоповым входом BToporo счетчика и являются 5 соответственно третьим H четвертым

Контрольными выходами блока, первый и второй контрольные выходы первого блока связи с ЭВМ соединены соответ- ственно с первым и вторым контрольными входами второго блока связи с

ЭВМ, первый и второй управляющие, второй и третий информационные, третий и четвертый контрольные выходы каждого блока связи с ЭВМ образуют соответственно первую и вторую группы информационных, управляющих и контрольных выходов устройства, второй и третий информационные и запускающие входы каждого блока связи с ЭВМ образуют соответственно первую, вторую информационные и запускающую группы входов устройства.

Источники информации, гринятые во внимание при экспертизе

1.:»: Авторское свидетельство СССР

9 603995, кл. G 06 F 15/16, 1978.

2. Той В.Н. Проектирование отказоустойчивых местных процессоров для систем электронной коммутации.

ТИИЭИР, 1978 т. 66, Р 10, .с.26-48 (прототип).

959086

28

Составитель Г.Минасян

Редактор О.Колесникова Техред З.Палий Корректор A.Гринденко

АЗаказ 7018/66 Тираж 731 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4