Устройство контроля операций ввода-вывода

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4282900/24-24 (22) 10,06.87 (46) 23.04.89. Бюл. № 15 (72) В.П.Поленов (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1035596, кл. G 06 F 13/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1075250, кл. G 06 F 13/00, 1984. (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ОПЕРАЦИЙ

ВВОДА-ВЫВОДА (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в многомашинных вычислитель1

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 устройства; на фиг ° 2 — схема блока обнаружения отказа1 на фиг. 3 — схема счетчика времени; на фиг. 4— схема узла счета.

Устройство содержит (фиг. I) регистры 1 и 2 адреса, регистры 3 и 4 данных, блоки 5 и 6 сравнения, эле„„Я0„„1474662 А 1 (51) 4 G 06 F 13/00, 11/00 ных 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 сбоев, триггер отказа. 2 s.n. ф-лы, 4 ил. ент 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

16 устройства, синхронизирующий вход

17 устройства, вход 18 начальной установки устройства, вход t9 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, информационный вход 26 блока 10 обнаружения отказа, вход 27 записи блока tO обнаружения отказа и выход 28 блока

10 обнаружения отказа.

1474662

Блок 10 обнаружения отказа (фиг. 2) содержит счетчик 29 времени, элемент

ИЛИ 30, узел 31 счета, установочный вход 32 счетчика 29 времени, информа5 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 узла 31 счета, вход 38 записи узла 31 счета, счетный вход 39 узла 31 счета и выход 40 узла 31 счета.

Счетчик 29 времени содержит (фиг. 3) регистр 41, первый 42 и вто- 15 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

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 вре35 менного 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 р 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 иден50 тичных циклов обмена по магистрали адрес — данные соответственно первой и второй ЭВМ на синхронизирующий вход 17 устройства подается сигнал, . который по упоавляющим входам блоков

5 и 6 сравнения разрешает работу последних.

Блок 5 сравнения сравнивает адреса, генерируемые первой и второй ЭВМ, записанные в регистры 1 и 2 адреса соответственно. Блок 6 сравнения сравнивает данные, генерируемые первой и второй ЭВМ, записаннь е в регистры 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

11 отсутствия сбоев был в нулевом состоянии, и подтверждают единичное состояние, если данный триггер был в единичном состоянии. На выходе 21 появляется сигнал разрешающий работу обоих 3ВМ. В том случае, когда либо адреса, либо данные идентичных циклов обмена магистрали адрес — данные, либо то и другое вместе, генерируемые первой и второй ЭВМ, не совпадают, на выходе элемента И 7 устанавливается низкий уровень напряжения, а сигнал с одного из выходов несравнения 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 двух ЭВМ переводится на программу обработки прерывания по сбою, которая возвращает 3ВМ 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 григгера 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

662

5 1474 случае, когца общее количество сбоев; превысит заданное блоком 10 обнаружения отказа, на выходе 28 последнего появляется сигнал который устаЭ

5 навливает 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 3 1 счета загружается код числа сбоев, соответ- 20 ствующий 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 40 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 45 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 уста- 80 новка 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 узла 31 счета подаются импульсные сигналы, соответствующие сбою вычислительной системы. Если за вРемениой 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 появляется сигнал, идентифицирующий отказ устройства. Если за временный интервал, определяемый двумя соседними импульсами счетчика 29 времени, чис ло импульсов сбоев не превысит число, соответствующее коду числа сбоев, то происходит установка в начальное состояние узла 3 1 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 задерж" ки 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 s 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

1474662 работа счетчика 29 времени повторяется.

Начальная установка счетчика 29 времени производится подачей импульс- . ного сигнала на вход 32 счетчика 29 времени, после чего сигнал, пройдя через элемент ИЛИ 44, 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. 15

Узел 31 счета работает следующим образом.

Предварительно в регистр 49 загружается код числа сбоев, который подается через вход 3.7 узла 31 счета. 20 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, ко- 25 тарый„ пройдя через элемент ИЛИ 48, попадает на вход сброса счетчика 51.

Нулевое состояние последнего соответствует начальному состоянию узла 31 счета. Импульсы сбоев, поступающие 30 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, проинвертированный импульсный сигнал с выхода элемента НЕ 52 разрешает работу элемента 53 сравнения, который сравнивает каждое новое состояние счетчика 51 с информацией, загруженной в 40 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, пройця 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. Зто приводит к тому, что сигнал на выходе элемента 53 срав50 нения и, следовательно, на выходе 40 узла 31 счета (длительность, которого определяется временем задержки на элементе 47 задержки, на элементе ИЛИ 48, временем обнуления счетчи55 ка 51, временем задержки на элементе 53 сравнения и элементе ИЛИ 54) исчезает. Далее работа узла 31 счета повторяется как описано. При необходимости изменения информации о количестве сбоев производится повторная загрузка информации в регистр

49, причем процесс загрузки не требует изменения режима 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

l. Устройство контроля операций ввода-вывода, содержащее два блока сравнения, триггер отсутствия сбоев, элемент И, первый элемент ИЛИ, причем выходы сравнения первого и второго блоков сравнения соединены соответственно. с первым и вторым входами элемента И, выход которого соединен с единичным входом триггера отсутствия сбоев, нулевой вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами несравнения первого и второго блоков сравнения, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения достоверности работы за счет обеспечения подсчета числа сбоев на заданном интервале времени, оперативного изменения этого интервала и верхней границы числа сбоев, в него введены два регистра адреса, два регистра данных, блок обнаружения отказа, триггер сбоев, триггер отказов, второй элемент ИЛИ, причем информационные входы первого регистра адреса и первого регистра данных образуют группу входов устройства для подключения к ацресным и информационным выходам первой ЗВМ, информационные входы второго регистра адреса и второго регистра данных образуют группу входов устройства для подключения к адресным и информационным выходам второй ЗВИ, первый вход второго эле1474662

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

S блока сравнения и является входом устройства для подключения к синхровыходам первой и второй ЭВМ, второй вход второго элемента ИЛИ соединен с установочным входом блока обнаружения отказа, с нулевым входом триг гера отказа и является входом устройства для подключения к выходам начальной установки первой и второй

ЭВМ, информапионный вход и вход записи блока обнаружения отказа являются входами устройства для подключения соответственно к выходам кода условия и выходам записи первой и второй 2g

ЭВМ, выходы триггера отсутствия сбоев, триггера сбоев, триггера отказов являются выходами устройства для подключения соответственно к входам разрешения, наличия сбоев, отказа 25 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 тригге35 ра 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. 1, о т л ич а ю щ е е с я 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 блока, информационный вход узла счета соединен с информационным входом счет-чика времени и является информационным входом блока, вход записи узла счета соединен с входом записи счетчика времени и является входом записи блока, счетно вход и выход узла счета являются соответственно счетным входом и выходом блока, при этом в блоке обнаружения отказа выход переключения счетчика времени соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с установочным входом узла счета.

3. Устройство по п. 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что узел счета содержит элемент сравнения, счетчик, два регистра, два элемента ИЛИ, элемент НЕ, элемент задержки, причем счетный вход счетчика соединен с входом элемента НЕ, с входом записи первого регистра и является счетным входом узла, первый вход первого элемента ИЛИ, информационный вход и вход записи второго регистра являются соответственно установочным входом, информационным входом и входом записи узла, выход второго элемента ИЛИ соединен с входом элемента задержки и является выходом узла, при этом в узле счета выход элемента задержки соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с установочным входом счетчика, выход которого соединен с первым информационным входом элемента сравнения, второй информационный вход которого соединен с выходом первого регистра, информационный вход которого соединен с выходом второго регистра„ выход элемента НЕ соединен с разрешающим входом элемента сравнения, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ.! 474662

Фие.1 1474662

Составитель С.Пестмал

Техред М.Дидык Корректор М.Самборская

Редактор О.Юрковецкая

Заказ 1895/47 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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