Устройство для контроля и перезапуска эвм

 

Изобретение относится к вычисли- «тельной технике и может быть использовано в вычислительных системах реального времени. Цель изобретения состоит в повышении быстродействия восстановления контролируемой ЭВМ после сбоя. Устройство содержит блок прерывания и перезапуска 1, который

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСтичесних

РЕСПУБЛИН цц 4 С 06 F 11/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПР ЦЗОИРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ОРИ ГКНТ СССР (21 ) 4233058/24-24 (22) 20, 04. 87 (46) 07.03.89. Бкл. В 9 (71) Омский политехнический институт (72) В.И.Танасейчук, В.Н.Куряченко, С.В.Морозов и А.Н.Панков (53) 681.3 (088.8) (56) .Авторское свидетельство СССР

Н 552608, кл. С 06 F tt/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Н- 1337901, кл. С 06 F 11/28, 1986, „„Я1.1„„1464162 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И ПЕРЕЗАПУСКА ЗВИ (5?) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах реального времени. Цель изобретения состоит в повышении быстродействия восстановления контролируемой ЗВИ после сбоя. Устройство содержит блок прерывания и перезапуска 1, который

1464162 содержит четыре одновибратора, блок ко»троля 2 магистрали, который держит регистр состояния„ узел постоя»ной памяти закона фу»кциониронания, шифратор, дна элемента НЕ-И, триггер нектора„ одновибратор, регистр адреса и узел постоянной памяти векторов, таймер 3, блек восстанонле" ния 4, который содержит шифратор, блок памяти восстановления, регистр адреса,, одновибратор и элемент НЕ-И, ! регистр управления и состояния 5, ко торый содержит триггер останова,триг гер ошибки магистрали, триггер ошиб ки прерынания, триггер цикличности., триггер разрешения работы, два эле, мента ИЛИ и два элемента И. Устройство осу:цестнляет подсчет числа выполИзобретение относится к вычислительной технике и може.г быть использовано для контроля ЭВМ, идентификации неисправностей и восстановления вычислительного процесса.

Цель изобретения — уменьшение времени восстановления работоспособности контролируемой 3BN после сбоев, На фиг. 1 представлена структур- 1О

»ая схема устройства; на. фиг. 2— структурная схема. блока прерывания программ (БПП),," на фиг. 3 — структурная схема блока контроля магистрали (БКИ); на фиг. 4 - структурная схема блока восстановления (БВ); на фиг.5— структурная схема регистра управления и состояния (РУС) на фиг.б графическая схема функционирования магистрали; на фиг. 7 — временные 2{j диаграммы циклов передачи информации из пассивнога устройства в активное н обычном режиме обмена (сигнал ПВ пассивен) и в режиме прямого доступа к памяти (сигнал ПВ активен); на 25 фиг. Я вЂ” временные диаграммы циклов передачи информации из активного уст" ройстна в пассивное, в обычном режиме обмена (сигнал ПВ пассивен) и в режиме прямого доступа к памяти (сигнал 3п

ПВ активен); на фиг. 9 - временные диаграммы прерывания программ внешним устройством; на фиг. 10 — временняемых команд„слежение за функционированием магистрали 3BN и проверку правильности кода передаваемого адреса вектора прерывания от внешнего устройства. В случае обнаружения оши-: бок в функционировании магистрали

3ВМ, искажения кода адреса вектора или зацикливания программы устройство прерывает текущую программу и устанавливает соответствующий триггер регистра управления и состояния 5. В случае останова в ходе программы устройство перезапускает контролируемую

3ВМ. С целью уменьшения времени восстановления ЭВМ после сбоев устройство запоминает нсю передаваемую информацию по магистрали. 10 ил., 1 табл. ные диаграммы предоставления прямого доступа к памяти.

Устройство для контроля и перезапуска (фиг. 1) содержит БПП 1, БКИ 2, блок 3 таймера {TN), БВ 4, РУС 5, блок 6 дешифрации адресов(ДАД) и блок

7 магистральных передатчиков (БМП).

БПП 1 (фиг.2) содержит первый 8, тре тий 9, четвертый 10 и второй 11 одновибраторы. БКИ 1 (фиг.З) содержит регистр 12 состояния (РС), узел 13 постоянной памяти закона функционирования (УППЭФ), шифратор 14, элемент

НЕ-И 15, триггер 16 вектора (ТВ), одновибратор 17, регистр 18 адреса (РА) 18, узел 19 постоянной памяти вектора (УППВ) 19 и элемент НЕ-И 20.

Блок БВЧ (фиг.4) содержит шифратор 21 узел 22 памяти восстановления (УПВ), регистр 23 адреса (PA), одновибратор 24 и схему НЕ-И 25. РУС (фиг..5) содержит триггер 26 оста»она (ТО), триггер 27 ошибки магистрали (ТОИ), триггер 28 ошибки прерывания (ТОП), триггер 29 цикла (ТЦ), триггер

30 разрешении работы (ТРР), элементы

ИЛИ 31 и 32 и элементы И 33 и 34.

Наименования сигналов управления и функциональных узлов в устройстве для контроля и перезапуска ЭВМ„ имеющиеся на фиг. 1 и 3 — 5: разрешение работы работы 35, сигнал Зб с gAg, 1464162 у = X9vX1 Х2 ° XÇ Х4 Хб Х8 Х9; у = Х1 Х2 ХЗ .Хб XBvX1 Х2 -ХЗ.Х5 Хб Х8 X9vX1 Х2- XÇ Х4 Хб X? Х8 Х9; у = Х1 Х2 XÇ Хб- X8vX1- Х2 ХЗ=Хб Х8.X9vX1 ° Х2- ХЗ. Х4 .Х6 Х7 ° XS -X9; у = Х1 Х2 ° ХЗ Х4- Хб X8vX1 Х2 ХЗ.Х4.Хб .XSW1 ° Х2 XÇ Õ4- Хб XSv

vX1 Х2 XÇ Х4 Хб ° Х7.Х8 Х9 прерываний 37, ошибка 38 магистрали, вектор 39, ошибка 40 прерываний, запись цикла 41, сигнал 42 с ДАД, запрет инициации пассивного устройства

43, внешнее устройство 44, сигнал 45 с ДАД, команда 46, сигнал 47 с ДАД, магистраль 48, ЭВМ 49, основная память (ОП) 50, центральньй процессор (ЦП) 51, причем устройство для конт- 1О роля и перезапуска ЭВМ связано с ЭВМ, внешними устройствами и основной памятью магистралью 48.

Характерные особенности блоков следующие. 15

БПП 1 служит для формирования сигналов запрещения прохождения, сигнала.; инициации пассивного устройства, т,е. вырабатывает сигналы прерывания хода выполнения программы и перезапуска gg

ЭВМ 49. БКМ 2 служит для контроля процессов, протекающих в магистрали

48 и проверки правильности передачи адресов векторов прерывания внешними устройствами 44. УППЗФ 13 может быть 25 реализован на любом постоянном запоминающем устройстве с емкостью 256 шестиразрядных слов.

На адресные входы УППЗФ 13 подаются сигналы: 30 с выхода PC 12 а а,а а — код номера состояния, в котором находится магистраль 48; с выхода шифратора 14 а а а а — код комбинации логических

4 9.6 7

ТМЗ является программно-адресуемым регистром УКП и выполняет функцию подсчета числа выполняемых команд.

БВ 4 служит дл запоминания Всей пере45. даваемой в магистрали 48 информации во время выполнения программ. ШФ 21 служит для формирования трехразрядного кода, характеризующего передаваемую в магистрали 48 информацию.

На вход Х1 ШФ 21 поступает управляющий сигнал центрального процессора

"Признак передачи адреса команды".

На вход Х1 ШФ 21 через шину 39 с выхода БКМ 2 поступает сигнал признака передачи в магистрали адреса вектора прерывания внешним устройством.

Из магистрали 48 на входы ШФ 21 поступают управляющие сигналы: ХЗ-ПВ, состояний контролируемых управляющих сигналов магистрали 48.

На выходе УППЗФ 13 формируются сигналы: р р р р — код номера сoc- . о a y таяния магистрали 48, в которое происходит переход под воздействием управляющих сигналов в магистрали 48,"

 — сигнал, информирующий о правильности функционирования магистрали

48; В, — сигнал, информирующий о передаче внешним устройством адреса вектора прерывания.

УППЗФ 13 заполняется в соответствии с данными приведенными в таблице, Во все остальные ячейки УППЗФ 13 записаны нулевые коды.

Шифратор 14 может быть реализован на основе программируемой логической матрицы или на элементах И-НЕ в соответствии с приведенными форь лами.

На вход шифратора 14 из магистрали 48 подаются управляющие сигналы:

Х1 -СИА, Х2 — ВВОД, ХЗ вЂ” ВЬБОД, Х4 — СИП, X5 — ТПР, Хб — ППР, Х7 -ТПД, Х8 — ППД, Х9 — ПВ. На выходе шифратора 14 формируется четырехразрядный код у у,у,у номера комбинаций логических состояний контролируемых управляющих сигналов в магистрали 48, предусмотренных правильным функционированием магистрали 48, причем входные и выходные сигналы связаны следующими соотношениями:

X4 — "Ввод", X5 — "Вывод", Х6 — СИА, причем входные и выходные сигналы связаны соотношенияьы: у, = Х2 XávXÇ; у = Х2- ХбчХ4 Хб; у = Х2 ХбчХ5-Х6.

РУС 5 содержит разряды: приз«ак останова, признак ошибки магистрали, признак ошибки прерывания, признак зацикливания и признак разрешения работы. ДАД 6 служит для дешифрации адресов, выработки сигналов обращения к адресуемьм регистрам и выработки сигналов ответа в ЭВМ. БМП " вы«олняет под управлением ДАД 6 передачу информации с выходов TM 3, УИВ 22, РА 23, РУС 5 в магистраль 48, Д Я 6 и БМП 7, являющихся общепринятыми

5 146 блоками для устройств, п2дключаемых к магистрали ЭВМ.

Устройство для конт):.Оля и перезапуска ЭВМ (УКП) выполняет следующие функции. функцию кон.граля ЭВМ, функ цию прерывания хода выполнения программы, функцию перезапуска ЭВМ и функцию сохраненная информации, необ ходимой для восстановления вычисли-! тельного процесса (ВП) после нарушений в ходе выполнения программ.

Контроль ЭВМ осуществляется сразу по нескольким параметрак:, контроль хода выполнения программы по числу выполняемых команд; контроль правиль ности функционирования процессов, протекающих в магистрали„ соединяющей все модули вычислительной системы . (ВС); контроль правильности передачи адресов векторов прерывания от внешних устройств к центральному процессору; выявление ошибочных остановов хода выполнения программые

Функционирование устройства осуществляется под управлением Операционной системы свои функции УКП далж1 !, но выполнять Во время действия поль; зовательских программ. Режим работы УКП опредепяется состоянием ТРР 30 и РУС . Если в TPP 30 записан ноль,, то это значит, что УКП находится в системном режимее В этом случае низ,кий уровень с выхода ТРР .30 через ( элемент И 33 поступает н-. входы раз,решения работы адновибраторав 8 и 11

"БПП 1 ОднОвибратора. 1/ БКМ 2, TN 39 одновибратора 24 БВ 4, з-.ïðåùàÿ тем самым рабату БПП 1, БКМ 2, TN 3 и

БВ 4, т.е. в системном режиме запрещена работа УКП.

Если в ВС используются модули оперативной памяти динамичес.кого типа, и регенерацией памяти занимается Igi 51, то во время регенерации памяти, т.е ° управляющий сигнал "Регенерация" ("Реген") магистрали 48 находится в активном состoHIIIaI, на выходе элемента И 33 сигнал ГР имеет низкий уровень, и значит, работа УРП -акже запрещена.

BbIcакий HoTPHl IGJI на инверс.нОМ Вы хОде TPP 30 разрешает ярахОждение управляющего сигнала ВУ магистрали 48 на ДАД 6. Схемы г остраения и связи с магистралью 48 для депифраторов адресов устройств, подключаемых к магистрали являются ООщеприня bIMHе

ЗО

Адреса регистров внешних устройств (УКН является также внешним устройством) обычна располагаются в старшей области ОП 50, поэтому три старших разряда адресного слова содержат всегда единицы, если адрес, по которому обращается ЦП 51, содержит в этих разрядах единицы, то ЦП 51 вырабатывает управляющий сигнал BY в магистрали 48. Дешифраторы адресов вместо трех старших разрядов адресного слова используют сигнал ВУ, ДАД 6 вырабатывает сигналы записи и считывания к РУС 5, УПВ 22, РА 23, БВ 4 и ТМ 3. ДАД б выполнен на основе двух дешифраторов адресов. Сигналы обращения к РУС 5 организует дешифратор адресов, который для идентификации адреса использует слова, а для организации сигналов обращения к УПВ 22 и

РА 23, БВ 4 и TN 3 используется дешифратор адресов, который для идентификации адреса вместо трех старших разрядов использует управляющий сигнал BY магистрали 48 ° Таким образом, запрещение или разрешение прохождения сигнала ВУ на ДАД б позволяет запрещать или разрешать возможность обращения ЦП 51 к УПВ 22, РА 23 и TN 3.

Обращение к РУС 5 разр@шено всегда.

Это позволяет осуществлять защиту от несанкционированных обращений пользовательских программ к УПВ 22, PA 23 и ТМ 3. Системная программа может обращаться ко всем программно-адресуемым блокам УКП.

Одним из способов контроля хода выполнения программы в УКП является подсчет числа выполняемых команд.

Пользовательские программы разбиваются на контролируемые участки, каждый из .которых характеризуется максимальным числом выполняемых команд.

Функцию подсчета числа выполняемых команд осуществляет ТМ 3. После прохождения каждого контролируемого участка пользовательской программы системная программа заносит в TN 3 код максимального числа команд очередного участка пользовательской программы,и после передачи управления пользовательской программе,т.е. TPP 30 находится в единичном састаянии,и высокий уровень с ега выхода через шину

35 разрешает работу ТМ 3, как только

ЦП 51 будет считывать очередную команду из ОП 50, активизируется управляющий сигнал "Команда" ЦП 51, и по

? 146416 переднему фронту этого сигнала происходит вычитание единицы из кода, хранимого в TM 3. При нормальном ходе программы системная программа перио5 дически обновляет содержимое TM 3, и в последнем никогда не будет получен нулевой код, но если происходит на- рушение в ходе выполнения программы, которое приводит к увеличению числа выполняемых команд на данном контролируемом участке пользовательской программы, то в TM 3 получается нулевой код, и управляющий сигнал равенства нулю TM 3 через шину 41 переклю- 15 чает в единичное состояние ТЦ 29, с выхода которого единичный уровень через элемент ИЛИ 31 поступает по шине

37 на вход прерывания БПП 1, который и совершает прерывание выполнения пользовательской программы, передав тем самым управление системной программе.

Практически все отказы и сбои аппаратуры ВС проявляются на функциони- 25 ровании магистрали 48, поэтому выяление ошибок в ходе ВП можно осуществлять путем слежения за функционированием магистрали 48. Анализ логики функционирования интерфейса "Усечен- З0 ная общая шина" позволяет выделить правильные последовательности смены управляющих сигналов.

Для интерфейса выделено двенадцать .состояний уйравляющих шин магистрали, свидетельствующих о правильности функционирования магистрали 48. После» довательность смены этих двенадцати состояний, определяющая правильное функционирование магистрали 48, пока- 40 зана в виде граф-схемы на фиг. 6.

Временные диаграммы, поясняющие функционирование магистрали 48, показаны на фиг. 7 — 10.

Контролируемые сигналы, не указан1ные на временных диаграммах (фиг.?10), находятся в пассивном состоянии.

Сигнал ТПР на фиг. 7, 8 и 10 и сигнал ТПД на фиг. 7 - 9 могут находиться в любом состоянии.

Переход из одной вершины граф-схемы в другую осуществляется в моменты времени переходов в активное состояние любого из управляюцих сигналов

CHA "Ввод", "Вывод", СИП, ППР, ПВ магистрали 48, а логическим условием

\ перехода является комбинация логических состояний сигналов СИА, "Ввод", "Вывод", СИП, ТПР, ППР, ТПД, ППД ПВ

2 8 (считается, что сигнал, по фронту ко" торого происходит фиксация уровней контролируемых сигналов, находится в активном состоянии). Если в момент перехода из какой-либо вершины графа (oC ) комбинация логического состояния (;) контролируемых сигналов не

) соответствует какому-либо логическому условию перехода из данной верю ;нь; или комбинация сигналов сама по ceGe является недопустимой, то можно сделать заключение об ошибке в функционировании магистрали 48. Причиной такой ошибки является сбой или отказ самой магистрали 48 или какого-либо из блоков, поцключенных к магистрали

48.

Слежение за соответствием функционирования магистрали 48 граф-схеме (фиг. 6) осуществляет БКИ 2.

На шифраторе 14 происходит шифрация комбинации логических состояний сигналов СИА,ВВОД,ВБ1ВОД,СИП,ТПР,ППР, ТПП, ППД, ПВ в четырехразрядное сло" во, соответствующее номеру ".îãè÷åñêèõ условий Х ° ° ° Х 4 I раф схемы ал1 о ритма функционирования магистрали 48.

Запрещенной комбинации логических .состояний контролируемых сигналов (комбинация, непредусмотренная правильным функционированием магистрали

48, показанная на временных диафрагмах фиг. 7 — 10, является "-апрещенной) соответствует нулевой код на выходе шифратора 14.

УППЗФ 13 является аппаратным представлением граф-схемы закона фучкционивования магистрали 48 и реализован на постоянном запоминающем устройст.ве, где адрес ячейки памяти можно прецставить В, виде <а; Х, где с; — четырехразрядный номер вершины графсхемы, из которой происходит переход;

Х вЂ” четырехразрядный номер комбина,1 ции логических состояний управляющих сигналов в момент перехода. А содержимым ячейки УППЗФ 13 является четырехразрядньп номер вершины с,, куда осуществляется переход. Кроме того, информационное слово, хранящееся в ячейке УППЗФ 13, содержит два дополнительных разряда В и В . В свидетельствует о том, что данный переход совершен в соответствии с граф-схемой. Если в Во находится единица, то магистраль 4 функционирует верно, если нуль, то значит в магистрали 4 обнаружена ошибка. Б является приз14641 наком того, что в данный момент времени происходит передача от внешнего устройства адреса вектора прерывания.

Ячейки памяти адреса которых соР

5 ответствуют переходам, предусмотренным граф-схемой правильного функционированич магистрали 48, заполняются соответствующим образом, все осталь; ные ячейки памяти во всех разрядах содержат нули, и если во время контроля работы магистрали 48 происходит обращение к ячейке УППЗФ 13 с нулевым содержимым, то это свидетельствует об ошибке,.обнаруженной в магистрали 48. 15

Кроме контроля магистрали 48 BEN 2 осуществляет проверку правильности передаваемого внешним устройством адреса вектора прерывания.

Если в момент передачи адреса век- 20 тора прерывания происходит искажение кода адреса вследствие сбоя магистI рали 48 нли сбоя или отказа элементов внешнего устройства., прерывающего ход выполнения программы,> которые участвуют в передаче адреса вектора прерывания, последствием этого может стать останов хода выполнения прог-. раммы, или обращение ЦП 51 по несуi ществующему адресу вектора прерывания, что в свою очередь приводит к тому, что внешнее устройство,котсрое требует принятия с.него или вывода на него информации, не будет обслужено,т.е.его работа исключается из функционирования всей

ВС.

Если же проверять правильность передаваемого кода, то можно продолжить функционирование ВС с внешним устройством, в котором произошел отказ механизма передачи адреса вектора прерывания, т.е. передается искаженный адрес вектора прерывания. Системная программа, которой сообшдется об ошибке при передаче адреса вектора прерывания, дополнительно обращаясь к ВУ 44, может обнаружить источник прерывания и таким образом маскировать подобные отказы внешних устройств.

Если разрешена рабога УКП, т.е.

ТРР 30 находится в единичном состоянии, высокий потенциал с выхода кото рого через элемент И 33 и шину 35 разрешает работу одновибратора 17, .который в свою очередь по переднему фронту любого из управляющих сигналов СИА, Ввод, Вывод, СИП, ППР, ПВ формирует прямоугольный сигнал

62 10 (данный сигнал соответствует моменту времени перехбда иэ одной вершины в другую граф-схемы функционирования магистрали 48). При этом на адресных входах УППЗФ 13 присутствует информация о соответствующей комбинации логических состояний кохтролируемых управляющих сигналов (Х,,...,Х„ — логическое условие нерехода) и е том состоянии, в котором сейчас находится магистраль (Ы,,..., „„- вершина граф-схемы на фиг. 6).

На выходе УППЗФ 13 будет содержимое соответствующей ячейки памяти, старшие разряды которого являются но" мером того состояния (с о,..., K, ), куда осуществляется переход. По переднему фронту сигнала на выходе одновибратора 17 содержимое старших информационных разрядов УППЗФ 13 фиксируется в первой ступени РС 12, а по заднему фронту — во второй ступени

РС 12, который является двухступенчатым регистром. Таким образом, за время действия сигнала на выходе одновибратора 17 на выходе УИПЗФ 13 сохраняется информация об осуществленном переходе в граф-схеме функционирования магистрали 48.

Если осуществленный, переход не соответствует правильному функционированию, то на выходе УППЗФ 13 будут нули, низкий уровень на выходе В, разрешает прохождение сигнала с ин-, версного выхода одиовибратора 17 на вход установки в единичное состояние

TON 27, переключив тем самым последний в единичное состояние, т.е. зафиксировав ошибку в магистрали 48 °

Если осуществлен переход в состояние, когда происходит передача внешним устройством адреса вектора прерывания, то по переднему фронту сигнала на выходе одновибратора 17 происходит запись единичного состояния с выхода Ва УППЗФ 13 в ТВ 16. Единичное состояние данного триггера свидетельствует о том, что произошла передача адреса вектора прерывания и следующим будет цикл обращения ЦП 51 к ОП 50 по адресу вектора прерывания.

В PA 18 по каждому переднему фронту СИА происходит фиксация содержимого восьмая младших разрядов информационной EHEbl ДА магистрали 48, соответствует младшей части адреса, по которому обращается ЦП 51. УППВ

19 является узлом постоянней памяти

УКП осуществляет прерывание программы в случае обнаружения ошибок. Данное прерывание имеет самый высокий приоритет среди других видов прерывания.

В ВС могут появиться ошибки, которые приводят к остановам хода выполнения программ, что является недопустимым.УКП выявляет случаи останова и осуществляет перезапуск ЭВМ 49.

Останов хода выполнения программы определяется по появлению управляннцего сигнала OCT магистрали 48, который поступает на вход, запускающий рабо-15 ту одновибратора 8 БНП 1. Если разрешена работа УКП, т.е. на входе разрешения работы одновибратора 8 присутствует высокий уровень, то одновибратары 8 — 10 вырабатывают после2< довательность управляющих сигналов

ПОСТН и ПИТИ. в магистраль 48. Данная последовательность сигналов ПИТН и

ПОСТН сообщает ЦП 51, о нарушении питания, обнаруженному схемой конт25 ствляет перезапуск ЭВМ 49. Таким образом, осуществляется вызов УКП перезапуска ЭВМ 49 в случае останова хода выполнения программ. При этом сигналом ОСТ также устанавливается в единичное состояние ТО 26. Операционная система, которой отдается управление всегда после перезапуска

ЭВМ 49 может опросить состояние ТО

26 и определить, что данный перезапуск вызван остаиовом хода выполнения программы.

УКП осуществляет контроль за функционированием магистрали 48, контО

40 роль правильности адреса вектора пре.рывания внешнего устройства, контроль количества числа выполняемых команд программой и вызывает прерывание хода выполнения программы, если

45. обнаруживает ошибки. УКП также осу° ществляет перезапуск ЭВМ 49 в случае остановов хода выполнения программы.

Как после перезапуска ЭВМ 49, так и после прерывания хода выполнения программы после обнаружения ошибок

60 происходит передача управления вычислительной системой специальной управляющей программе, целью которой является восстановить с приемлемой точностью искаженный вычислительный процесс °

Для уменьшения времени восстановления вычислительного процесса после сбоев служит БВ 4. УПВ 22 является

1l 1464 векторов, в котором по адресу, соответствующему адресу вектора прерывания внешнего устройства, записана единица, во всех остальных, ячейках памяти записан нуль.

Если ТВ 16 установлен в единичном состоянии и по переднему фронту СИА будет обращение к ячейке памяти

УППВ 19, содержащей единицу, то значит ЦП 51 обращается по существующему адресу вектора прерывания, если же будет обращение к ячейке памяти

УППВ 19, содержащей нуль, то значит

ЦП 51 обращается по неверному адресу вектора прерывания внешнего устройства, так как и на входе элемента НЕ-И

20 совпадают низкие уровни сигналов с выхода УППВ 19, СИА и с инверсного выхода ТВ 16, то на выходе элемента

НЕ-И 20 высокий потенциал через шину

40 переключает ТОП 28 в единичное состояние, зафиксировав таким образом ошибку при передаче адреса вектора прерывания внешнего устройства.

Для обеспечения правильности работы БКМ 2 необходимо, чтобы время задержки прохождения сигналов на одновибратаре 17 быпо больше времени задержки на УППЗФ 13. Длительность сигнала на выходе одновибратора 17 определяется быстродействием РС 12 и ТОМ

27, а также минимально допустимым временем между фронтами сигналов СИА, .:Ввод:, :Выв.д", СИП, ППР, ПВ.

Если в процессе работы УКП будет переключен один из триггеров TON 27, ТОП 28 и ТЦ 29 в единичное состояние, то на выходе элемента ИЛИ 31 устанавливается единичный уровень, который по шине 37 поступает на первый вход разрешения работы одновибратора 11„ и если на его втором входе разрешения работы присутствует единичный уровень, -..е. разрешена работа УКП, то по переднему фронту управляющего сигнала СИА магистрали 48 одновибратор 11 вырабатывает сигнал запрещения прохождения к ЦП 51 управляющего сигнала СИП магистрали 48 на время, в течение которого отсутствие сигнала

СИП ЦП 51 принимает как ошибку обращения к магистрали 48, прерывает ход выполнения текущей программы и осуществляет переход к специальной программе обработки ошибки обращения к магистрали 48, которая, опрашивая триггеры РУС 5, определяет причину, вызвавшую прерывание. Таким образом, 162

12 роля питания ЭВМ 49, и ЦП 51 осуще1464162 !4 оперативным запогянаiапим узлом, H котором в процессе хода зыполнения программы происходит запоминание всей информации, передаваемой rro информационной шине "Дангзг>ге/адрес" магистрали 48. Синхроггизагвгя записи в

УПВ 22 передаваемой гз магистрали 48 информации осуществляется: по перед: нему фронту управляющего сигнала СИА магистрали 48 (фиг. 7 и 8); по пе реднему фронту управлякщего сигнала, СИП магистрали 48 (фиг.7,г; по переднему фронту управляюшего сигнала

"Вывод" магистрали 48 (фиг. 8). Ин формационное слово УПВ 2? содержит три дополнительных разряда, в которых

; записывается код,, характеризующий тип пер едаваемой инфор>гаггии. Формирование данного кода осуществляется на шифраторе 1«,, на вход которого посту . пают управляющие сигналы "Команда"— ! с управляющего выхода 1-,П 51, "Вектор" — с выхода ТВ 16 Б!И 2,, ПВ, "Ввод", "Вывод", СИА — из магистрали

48. Выделяется восемь типов информации, передаваемой в магистрали 48.

Данньгм типам поставлены в соответстl вие коды на выходе шифра.;îðà 21:

; ООΠ— адрес ОП 50; 001 — вводимые в

ЦП 51 данные; 010 — выводимые из ЦП *

i 51 данные; 011 — адрес очередной ко манды; 100 - адрес вектора прерывания внешнего устройства: 10, — адрес

: ОП 50, передаваемый в режиме прямого доступа к памяти, 110 - вводимые в ОП

50 данные в режиме ПДП.; 11 1 — выводимые из 9П 50 данные в режиме ПДП.

Адрес ячейки памяти внутри УПВ 22 определяется содержимым РА 23, кото-. рый в режиме работы УКП наращивает .свое содергюгмое на. единицу после каждого сигнала записи информация в УПВ

22. В системном режиме .".А 23 является программно адресуемьгм р згистром„H управляющая программа может считывать его содержимое и записьнать туда необходимый код, так как данный код явахаеТса a p ec o > x nymph.: .> IÒÃ 2 2, To управляюшая программа, изменяя содержимое РА 23, может просматривать ячейки памяти УЛВ 22. Последний также является программно адресуемьм узлом, управляющая программа. может только считывать содержимое иггфармвционных выходов УПВ 22. Обращегаге к выходам

УПВ 22 осуществляется пэ двум адресам по одном >> 3 г>.ото1х гх с>гитывается

Б

10 l5

35 тип информации, по другому - само информационное слово.

Если работа УКП разрешена, и высокий потенциал с выхода TPP 30 через элемента И 33 и шину 35 поступает на вход разрешения работы одновибратора

24, то он по каждому переднему фронту управляющих сигналов СИА "Вывод", СИП вырабатывает сигнал, по пе1геднему фронту которого происходит запись содержимого информационной шины ДА магистрали 48 и типа данной информации в ячейке памяти УПВ 22, а по заднему фронту происходит наращивание адреса в PA 23.

В случае, если УКП обнаруживает ошибку в процессе выполнения программы, прерывает ее выполнение или осуществляет перезапуск в случае останова, то управляющая программа, адре- суясь к PA 23 и УПВ 22, может проследить путь выполняемой программы, точно определить место нарушения в ходе программы, восстановить искаженную информацию и осуществить перезапуск прерванной программы с нужного места.

При подготовке УКП к работе сис- темная программа должна обнулять PA

23, УКП позволяет контролировать функ1ционирование магистрали, производить прерывание хода выполнения программы при обнаружении ошибок в магистра-: ли ЭВМ.и уменьшить время восстановления вычислительного процесса после сбоев.

Формула из обретения

Устройство для контроля и перезаа пуска ЗБМ, содержащее таймер, блок магистральных передатчиков, дешифратор адресов, блок прерывания и перезапуска, содержащий первый, второй,. третий и четвертый одковибраторы, регистр управления и состояния, содер- . жащий триггер разрешения работы, триггер останова, триггер цикличности, причем информационный выход блока магистральных передатчиков является информационным выходом устройства для подключения к магистрали контролируемой ЭВМ, информационные выходы . триггера останова, триггера цикличности, триггера разрешения работы и таймера подключены к первой и второй группам информационных входов блока магистрапьных передатчиков, выход

)464162 обнуления таймера подключен к входу установки в единичное состояние триггера цикличности, первый выход дешифратора адресов подключен к входу раз5 решения записи регистра управления и состояния,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения времени восстановления работоспособности контролируемой ЭВМ после сбоев, в устройст- )p во введены блок контроля магистрали, содержащий регистр состояния, узел постоянной памяти закона функционирования, шифратор, одновибратор, регистр адреса, триггер вектора, узел постоянной памяти векторов и первый и второй элементы НЕ-И, блок восстановления, содержапщй шифратор, узел памяти восстановления, регистр адреса, элемент HE-И и одновибратор, в регистр управления и состояния введены триггер ошибки магистрали, триггер ошибки прерывания, первый и второй элементы ИЛИ и первый .и второй элементы И, причем выходы триггеров ошибки прерывания и ошибки магистрали подключены к первой группе информационных входов блока магистраль ных передатчиков, входы-выходы дешифратора адресов подключены к информа- Зо ционным и управляющим шинам магистрали контролируемой ЭВМ, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый выходы дешиф° ратора адресов подключены соответст35 венно к входу разрешения записи таймера, к входу разрешения записи регистра адреса, к управляющему входу . "Чтение-запись" узла памяти восстановления, блока восстановления, пер- 4О вому, второму, третьему, четвертому и пятому разрешающим входам блока магистральных передатплков, выход "Останов" магистрали контролируемой ЭВМ подключен к входу запуска работы пер- 4 вого одновибратора блока. прерывания и перезапуска и к входу установки в единичное состояние триггера останова регистра управления и состояния, выход сигнала инициации активного устройства магистрали контролируемой

ЭВМ подключен к инверсному входу запуска работы второго одновибратора блока прерывания и перезапуска, к первому входу шифратора, к первому инверсному входу запуска работы одновибратора, первому входу элемента

HE-И блока восстановления, к первому входу шифратора, первому входу первого элемента НЕ-И, первому ьходу запуска работы одновибратора и входу разрешения записи регистра адреса блока контроля магистрали, выход сигнала ввода магистрали контролируемой

ЭВМ подключен к второму входу шифратора н второму входу элемента HE-И блока восстановления, к второму входу шифратора, инверсному управля сщему вхоцу триггера вектора и второму инверсному входу запуска работы одновнбратора блока контроля магистрали, выход сигнала вывода магистрали контролируемой ЭВМ подключен к третьему входу шифратора и второму инверсному входу запуска работы одновибратора блока восстановления и к третьему входу шифратора, третьему инверсному входу запуска работы одновибратора блока контроля магистрали, выход сигнала инициации пассивного устройста магистрали контролируемой

ЭВМ подключен к третьему входу элемента НЕ-И блока восстановления и к четвертому входу шифратора и четвертому инверсному входу запуска работы одновибратора блока контроля магистрали, выход сигнала требования прерывания магистрали контролируемой ЭВМ поцключен к пятому входу шифратора блока контроля магистрали, выход сигнала подтверждения прерывания магистрали контролируемой ЭВМ поцключен к шестому входу шифратора и пятому инверсному входу запуска .работы одновибратора блока контроля магистрали. выход сигнала требования прямого доступа к памяти магистрали контролируемой ЭВМ подключен к седьмому входу шифратора блока контроля магистрали, выход сигнала подтверждения выбора магистрали контролируемой ЭВМ подключен к восьмому входу шифратора р шестому инверсному входу запуска работы одновибратора блока контроля магистрали, а также к четвертому входу шифратора блока восстановления, выход сигнала "Подтверждение прямого доступа к памяти магистрали контролируемой ЭВМ" подключен к девятому входу шифратора блока контроля магистрали, выход сигнала "Сетевое питание нормально" магистрали контролируемой

ЭВМ подключен к инверсному выходу первого одновибратора и инверсному входу запуска работы третьего одновибратора блока прерывания и перезапуска, выход сигнала "Постоянное питание нормаль17 1464162 18 но" магистрали контролируемой ЭВЫ адреса блока контроля магистрали подподключен к инверсному выходу четвер- ключены к информационной шине "Дан-". того одновибратора блока прерывания и ные/адрес магистрали" контролируемой перезапуска, выход сигнала "Регенера- 5 ЭВМ, информационные выходы регистра ция магистрали" контролируемой ЭВМ адреса блока контроля магистрали подподключен к первому входу первого ключены к адресным входам узла пос( элемента И регистра управления и сос- тоянной памяти векторов, выход кототояния, выход сигнала "Первоначаль- рого подключен к второму входу первоо ная установка магистрали" контроли- 1Q го элемента НЕ-И блока контроля маруемой ЭВМ подключен к первому входу гистрали, инверсный выход одновибрапервого элемента ИЛИ регистра управ- тора подключен к первому входу второ( ления и состояния, выход сигнала "Вы- ro элемента НЕ-И блока контроля мабор внешнего устройства магистрали" гистрали, прямой выход одновибратора контролируемой ЭБМ подключен к перво- 15 подключен к входам разрешения записи

1 му входу второго элемента И регистра регистра состояния и триггера вектора ( управления и состояния„прямые выхо- блока контроля магистрали, выходы ды триггера ошибки магистрали, триг- шифратора блока контроля магистрали гера ошибки прерывания и триггера подключены к первой группе адресных цикличности подключены к первому, щ входов узла постоянной памяти закона второму и третьему входам второго функционирования, вторая группа ад( элемента ИЛИ регистра управления и ресных входов которого подключена к состояния, вход разрешения записи информационным выходам регистра сос1 триггера разрешения работы соединен тояния, а группа информационных выхос входами установки в нулевое состоя" 25 дов подключена к информационным вхоние триггера останова, триггера ошиб» дам регистра состояния, первый управки магистрали, триггера ошибки преры- ляющий выход узла постоянной памяти вания и триггера цикличности, инфор- закона функционирования подключен к мационный вход триггера разрешения второму входу второго элемента НЕ-И работы подключенк нулевойлинии инфор 30 блока контроля магистрали, второй упмаццонной шины "Данные/адрес магистра- равляющий выход узла постоянной пали" контролируемой ЭВМ, прямой выход мяти закона функционирования одклютриггера разрешения работы подключен чен к информационному входу триггера к второму входу первого элемента И вектора, инверсный выход которого регистра управления и состояния, ин- подключен к третьему входу первого версный выход триггера разрешения ра- элемента НЕ-И. блока контроля магистботы подключен к второму входу второ- рали, выход первого элемента НЕ-И го элемента И регистра управления и блока контроля магистрали подключен состояния, выход второго элемента. И к входу установки в единичное состоярегистра управления и состояния под- 4О ние триггера ошибки-прерывания, пряключен к управляющему входу дешифра- мой выход триггера вектора подключен тора адресов, выход второго элемента к пятому входу шифратора блока восИЛИ регистра управления и состояния становления, выход второго элемента подключен к первому входу разрешения НЕ-И блока контроля магистрали подработы второго одновибратора блока 45 ключен к входу установки в единичное прерывания и перезапуска, выход пер- состояние триггера ошибки магистрали, ваго элемента И регистра управления прямой выход третьего одновибратора и состояния подключен к входу разре- подключен к инверсному входу запуска шения работы первого сдновибратора, работы четвертого одновибратора блок второму входу разрешения работы ка прерывания и перезапуска, прямой второго одновибРатоРа блока пРеРыва- выход второго одновибратора подключен ния и перезапуска и к инверсному вхо- к выходу устройства для подключения ду установки в нулевое состояние ре- и входу запрета сигнала инициации гистра состояния, к входу разрешения пассивного устройства ЭВМ и второму рабаты одновибратора блока контроля входу первого элемента ИЛИ регистра магистрали, к входу разрешения раба- управления и состояния:, управляющий ты таймера и к входу разрешения раба- вход вычитания единицы таймера подты одновибратора блока восстановле- ключен к шестому входу шифратора блония, информационные входы регистра ка восстановления, входу устройства

2 20 ратора подключен к входу прибавления единицы регистра адреса блока восстановления °

6а7 Р Р< Р рэ в

В В, 0000

00 00

00 00

000 1

00 10

О О 1

0101

О 1 1 О

О 1 О

О 1 1 О

О 1 1 1

100 1

10!1

1011

1011

l9

146416 для подключения и к выходу признака передачи адреса команды контролируемой ЗВМ, выход элемента НЕ-И подключен к третьему входу запуска работы одновибратора блока восстановления, выходы шифратора блока восстановления подключены к первой группе информационных входов узла памяти восстановления, вторая группа информационных входов которого подключена к информационной шине "Данные/адрес магистрали" контролируемой ЭВМ, информационные выходы регистра адреса блока восстановления подключены к третьей 15 группе информационных входов блока магистральных передатчиков и к адрес ным входам узла памяти восстановления, информационные выходы которого подключены к четвертой группе информационных входов блока магистральных передатчиков, информационные входы регистра адреса блока восстановления подключены к информационной шине

"Данные/адрес магистрали" контролиру- р5 емой ЭВМ, прямой выход одновибратора блока восстановления подключен к входу разрешения записи узла памяти вос- . становления, инверсный выход одновиб-.

0001

01 10

1 1 О

О О 3 О

О 1 1

1001

00 1 1

0001

О i 00

1011

1 1,С

1001

0001

0011

0101

О 1 1

01 10

0001

0101

ОО 10

00 1 1

1001

1011

1011

0001

0010 ! 000

1 О

1 О

1 О

1 О

1 О

1 О

1 О

1 0

1 О

1 О

1 О

1 0

1 О

1 О

1 0

1 О

1 О

1464162

1464162 и

Л Х4 А 5

1464162

Составитель В. Куликовский

Редактор Н.Яцола Техред А.Кравчук Корректор И.Куска

Заказ 826/52 Тираж 667 Подписное

ВНИИПО Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Узтород, ул. Гагарина, 101