Устройство диагностики многопроцессорного вычислительного комплекса
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для поиска неисправностей в многопроцессорных вычислительных комплексах повышенной надежности. Целью изобретения является повышение точности диагностики. Цель достигается тем, что устройство содержит блок 3 управления, с первой по четвертую группы приемников 4 - 7, дешифратор 8, первый и второй элементы 9 и 10 сравнения, первую и вторую группы передатчиков 11 и 12, регистр 13 и коммутатор 14. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (51)5 С 06 F 15/16, 11/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4466348/24-24 (22) 06.06.88 (46) 07.03.90. Бюл. Ф 9 (72) Г.Х.Каграманов, С.С.Абаджян и Г.В.Маркарян (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 959086, кл. G 06 F 11/22, 1978.
Патент США Р 4462099, кл. 371-22, опублик, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДИАГНОСТИКИ МНОГОПРОЦЕССОРНОГО ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА (57) Изобретение относится к вычис„.SU„„1 48792 А1
2 лительной технике и может быть использовано для поиска неисправностей в многопроцессорных вычислительных комплексах повышенной надежности.
Целью изобретения является повышение точности диагностики. Цель достигается тем, что устройство содержит блок
3 управления, с первой по четвертую .группы приемников 4-7, дешифратор 8, первый и второй элементы 9 и 10 сравнения, первую и вторую группы передатчиков 11 и 12, регистр 13 и коммутатор 14. 1 з.п.ф-лы, 2 ил., 2 табл.!
548792
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть .использовано для поиска неисправностей в многопроцессорных вычислительных комплексах повышенной надежности.
Цель изобретения — повышение точности диагностики.
На фиг.l представлена схема устройства; на фиг,2 — схема блока управления.
Устройство диагностики многопроцессорного вычислительного комплекса
) содержит первую и вторую группы информационных входов-выходов 1 и 2, блок 3 управления, первую группу приемников 4, вторую группу приемников
5, третью группу приемников 6, четвертую группу приемников 7, дешифратор 8, первый 9 и второй 10 элементы сравнения, первую группу передатчиков 11, вторую группу передатчиков
12, регистр 13, коммутатор 14, первую группу информационных входов 15, вторую группу информационных входов 16, первый 17 и второй 18 выходы признака соответствия эталону, первый 19.1 и второй 19.2 входы признака наличия диагностических процедур, с первого по четвертыи х ды с первой по четвертую группы выходов
20-23 команд для процессора, находящегося в состоянии взаимосвязи. Блок 3 управления содержит первый 24 и второй 25 дешифраторы, с первого по четвертый элементы И 26-29, с первого по седьмой входы 30-36 режима, с первого по четвертый выходы 37-40, первую и вторую группы выходов 41 и
42.
Приемники 4-6 предусмотрены для подведения к данному абсенту — центральному процессору (ЦП) или процессору ввода-вывода (ПВВ) всех управляющих и информационных сигналов от другого „ процессора, являющегося в данном сеансе связи арбитром.
В рабочем ждущем режиме, при отсутствии неисправностей в магистралях, все приемники и передатчики раз50 блокированы и ждут команду от процессрра-арбитра. Задание того или иного кода команды с ее реализацией в комбинационной схеме заранее выбранного процессора, находящегося в состоянии взаимосвязи, осуществляется через группы выходов 20 и 21 или 22 и 23. Условием отсутствия диагностических процедур обеспечивается наличие логических нулей на входах 19.1 и 19,2.
В режиме выполнения диагностических проверок значение "!" на входе !
9.2 обеспечивает задание на выходах коммутатора 14 адреса в соответствии с разрядами (18-23) регистра 13. Значение "1" на входе 19.1 при наличии значения "1" на входе 19.2 задает режим имитации. При этом с момента выработки значения "1" на входе 19. 1 диагностируемый процессор в режиме имитации воспроизводит выполнение операции точно так же, как при получении команднсго слова при обслуживании рабочей программы. Входы 19.3-19.6 предусмотрены соответственно для блокировки и разблокирозки приемников и передатчиков при их раздельном функционировании в режиме диагностики.
Процедуры диагностики разделены на внутреннюю и внешнюю проверки.
В режиме внутренней микродиагностики на входы !9.3-19.6 подаются запрещающие уровни., после чего данный процессор логически отключается от, вычислительного комплекса и тем самым обеспечивается исключение влияния диагностируемого процессора на рабочую программу, функционирование которой обеспечивается работой системы вычислительного комплекса с участием остальных абонентов. Далее от диагностического носителя сервисного процессора (СП) информация заносится в приемник 6. Затем одновременно на входах 19.1 и 19.2 устанавливаются логические единицы, после чего в соответствии со значениями разрядов приемника 6 возбуждается группа приемников
4 и 5 или 6 и 7. Если 14-й разряд приемника 6 равен "1", то работа осуществляется через входы-выходы 1 если 14-й разряд приемника 6 равен
1! 11
0, то работа осуществляется через входы-выходы 2. Занесением различных комбинаций кодов из тестового набора в приемник 6 возбуждаются группы выходов 20 и 21 или 22 и 23, что обес-. печивает последовательное выполнение каждой команды с последующей проверкой полученных результатов для всего спектра операций, которые присущи данному диагностируемому процессору:.
Одной из процедур проверки является определение правильности работы приемников 4 или 6 для ЦП или ПВВ. В этом случае возбуждаются поочередно
1548792
В режиме внешней микродиагностики в процедурах проверки участвуют пары процессоров: СП- ЦП, СП- ПВВ, СП СП, ЦП ПВВ, ЦП ЦП, ПВВ ЦП, ПВВ ПВВ.
Причем дианостический тестовый набор для любых номеров одноименных процессоров при взаимной диагностике один и тот же. Например, тестовый набор при при взаимодиагностике ПВВ .- ПВВ и
1 .2
ПВВ ПВВ; один и тот же. Как правиJ ло, при выполнении внешней микродиагностики как 1-й, так и 3-й абоненты вэаимодиагностику осуществляют средствами только одной магистрали, поэ тому вычислительный комплекс в промежутке микродиагностики выполняет рабочую прогграмму средствами другой магистрали без участия i-ro u j-ro процессоров, При этом в средствах рабочих процессоров, занятых процедурой диагнос.тики, номера 1и 1 зарегистрированы как абоненты отсутствующих (отключенных) в конфигурации комплекса, Кроме того, все рабочие процессоры по входу приемников и передатчиков для диагностируемой магистрали заблокированы, чтобы было исключено влияние избыточных наложений кодов на контролируемых магистралях, а также чтобы магистраль не нарушала работу вычислительного комплекса.
Посредством двух сеансов проверки
П. П - и П.-+П. микродиагностика вы1
1 полняет проверку работоспособности процессоре активизированный выход дешифратора 8 весом один возбудит выход первого передатчика 12. В j-м процессоре первый приемник 6, активизируясь кодом единицы, сравнится с позиционным весом один, выданным дешифратором
8, и поэтому на выходе 18 должен быть код единицы. Состояние выхода 18,сравниваясь с единичным эталоном бло4ц ка диагностики, будет инициализировать чтение диагностического набора ) для следующего примера проверки.
В случае несовпадения единичного эталона с выходом 18 блок диагности45 ки приостанавливает работу и выдает адрес неисправной шины (см,табл.1).
Переход от первого сеанса взаимной микродиагностики П.- П к второму
П. — П. осуществляется новой командой, 1 задаваемой оператором с помощью средств СП.
55 выходы этих приемников, используя разряды 1-7, 9 и 10-13 (если п = 12), одновременно для каждого примера проверки, обеспечивая разрядами 18-23 приемника 6 равнозначный позиционный вес на первых входах элементов 9 и
10 сравнения. При соответствии значений выходов 17 или 18 эталону блок диагностики переходит к следующему примеру. В противном случае блок диагностики останавливается с точным указанием адреса диагностируемого приемника. В средствах блока диагностики, входящих в СП, предусмотрен специальный счетчик, который инкрементируется при каждом случае сравнения выходов диагностируемого процессора с эталоном, который заранее считан с диагностического носителя.
При остановке блока диагностики счетчик сравнения указывает номер, а сле— довательно, и точное место неисправности. всех приемников и передатчиков про" цессоров П; и П по рабочим входам с точным указанием места дефектного усилителя, если таковой имеется, а также проверку магистральных шин на предмет отсутствия обрывов, коротких замыканий и корректность цепей согласующих резисторов с указанием точного места неисправного разъема и номера контакта, Рассмотрим пример взаимной микро- диагностики через входы-выходы 2 для сеанса П; П;, предполагая, что оба процессора П; и П прошли стадию
J внутренней диагностики.
В начальный момент в обоих процессорах сбрасываются приемники 6, на входах 19,1-19.6 устанавливаются логические нули, в разрядах (8-23) приемника 6 устанавливается код 000010, где 23-й разряд имитируется четность коммутатора. Далее на входах 19.1—
19.6 устанавливаются соответственно: в i-м процессоре О, 1,0, О, 0,1; в j — м процессоре О, 1, О, 1, О, О.
Вследствие такого управления раз-: блокированы только группа передатчиков 12 в i-м процессоре и группа приемников 6 и 7 в j-м процессоре. В i-м
В табл.2 приведен один из вариантов тестового набора, с помощью которого производится внешняя диагностика шин для обнаружения обрывов, .наличия коротких замыканий, наличия . ложных кодов единиц вследствие дефектов приемников и передатчиков.
1548792
В этом случае на коммутатор 14
i-ro абонента из приемника 6 заносится код нулевого адреса, а входы диагностируемых передатчиков в i-м процессоре и входы диагнастируемых приемников 1-го абонента разблокированы, В j-ì абоненте к первому, второму, третьему и т.д. входам элемента
9 или 10) сравнения последаватель1 10 но подводятся через дешифратор 8 веса: один, два, три и т.п. После каждого веса выход соответствующего элемента 9 (или 10) сравнения сравнивается единичным эталоном блока диагностики. Появление любой единицы на выходе элемента сравнения блок диагностики регистрирует как факт наличия неисправности в шине, 20
Формула и з а б р е т е н и я
1 . Ус тройство диагностики многапр оцессорного вычислительного комплекса, содержащее первую и вторую группы из и передатчиков в каждой, где и-число процессоров вычислительного комплекса,,цешифратор, регистр, первый и второй элементы сравнения и с первой по четвертую группы из и приемников в ЗО, ;каждой, причем выходы передатчиков первой группы объединены с информационными входами приемников первой и второй групп и подключены саответст— венно к информационным входам-выходам первой группы устройства, выходы передатчиков второй i группы объединены с информационными входами приемников третьей ичетвертой групп и подключены соответственно к информационным
10 входам-выходам второй группы устройства, первый вход режима которого подключен к входам блокировки передатчиков первой группы, второй вход режима устройства поцключен к входам блокировки передатчиков второй группы, информационные входы первой группы устройства подключены соответственно к информационным входам регистра, группы выходов дешифратара с первой по и-ю подключены соответственно к информационным входам передатчиков первой группы, к информационным вхо--., дам передатчиков второй группы, к входам первой группы первого элемента сравнения и к входам первой группы второго элемента сравнения, выход первого и второго элементов сравнения подключены соответственно к первому и второму выходам признака соответствия эталону устройства, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности диагностики, она содержит блок управления и коммутатор, причем выходы первой группы регистра подключены соответственно к первым управляющим входам приемников первой и третьей групп, выходы второй группы регистра подключены соответственно к информационным входам первой группы коммутатора, выходы которого подключены к входам дешифратора, первый, второй и третий выходы регистра подключены соответственно к первому, второму и третьему входам режима блока управления, выходы первой группы которого подключены к первым управляющим входам приемников второй группы, выходы второй группы блока управления подключены к первым управляющим входам приемников четвертой группы, выхо-, ды приемников первой группы подключены к входам второй группы первого элемента сравнения и к выходам первой группы устройства для подключения к первой группе входов команд процессора, находящегося в состоянии взаимосвязи, выходы второй группы устройства для подключения к второй группе входов команд процессора, находящегося в состоянии взаимосвязи, подключены к выходам приемников второй груп- пы, выходы приемников третьей группы подключены к входам второй группы второго элемента сравнения и к выходам третьей группы устройства для подключения к третьей группе входов команд процессора, находящегося в состоянии взаимосвязи, выходы четвертой группы устройства для подключения к четвертой группе входов команд процессора, находящегося в состоянии взаимосвязи, подключены к выходам приемников четвертой группы, информационные входы второй группы устройства подключены соответственно к информационным входам второй группы коммутатора, третий и четвертый входы режима и первый вход признака наличия диагностических процедур устройства подключены соответственно к четвертому„ пятому и шестому входам режима блока управления, первый выход которого подключен к вторым управляющим входам приемников первой и второй групп, второй вы
/ хад блока управления поцключен к третьим управляющим вхоцам приемни10
1548792
Таблица 1
Номер шины
Номер набо ра 1 2 3 4 5 и-4 и-3 и-2 и-1
Код на передатчиках i-ro абонента
О О О О О О
° . 0 0 0 О О О
Код на приемниках j-ro абонента
1 О О О 0 О 0 О О. 0 О О
О О О О О О
Код на передатчиках i-го абонента
О О 0 О О 0
Код на приемник х 1 а о
О 1 О О 0 О О О........ 0 0 О О О О О 0 0
Код на передатчиках i-ro абонента
О О О 0 О О О О
0 0 0 О О О 0 О
Код на передатчиках >-ro абонента
О О 0 О О О 0 1
О О О О О О
Код на приемниках j-ro абонента
О О О 0 0 О О
О О О О О О ков первой и второй групп, второй— вход приэнака наличия диагностических процедур устройства подключен к управляющему входу коммутатора и к седьмому входу р жима блока управления, 5 третий выход которого подключен к вторым управляющим входам приемников третьей и четвертой групп, четвертый выход блока управления подключен к третьим управляющим входам приемников третьей и четвертой групп, 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что блок управления содержит с первого по четвертый элементы И, первый и второй дешифраторы, причем первый вход блока управления подключен к первому синхровходу первого дешифратора, к первому (инверсному) синхровходу второго дешифратора, к первому (инверсному) входу первого элемента И и к первому входу второго элемента И, второй вход режима блока управления подключен к первым информационным входам первого и 25 второго дешифраторов, третий вход режима блока управления подключен к
О 1 О 0 О О О а -го б нента
О О 1 О О О 0 0
Код на приемниках j-ro абонента
О О 1 О О О О О 0 О вторым информационным входам первого и второго дешифраторов„ выходы которых подключены соответственно к выходам первой и второй групп блока управления, четвертый и пятый входы режима которого подключены соответст". венно к первым входам третьего и четвертого элементов И, выход третьего элемента И подключен к первому выходу блока управления, выход второго элемента И подключен к второму (инверсному) входу третьего элемента И и к второму выходу блока управления, шестой вход режима которого подключен к вторым входам первого и второго элементов И и к вторым входам :синхронизации первого и второго дешифраторов, седьмой вход режима блока управления подключен к третьим входам первого и втОрого элементов И, выход первого элемента
И подключен к четвертому выходу блока управления и к второму (инверсному) входу четвертого элемента И, выход которого подключен к третьему выходу блока управления.
1548792
Таблица 2
Номер шины
Номер набои-3 и-. 2 п-1
1 2 Э 4 5 6 7 8 9 ра
Код на передатчиках i-ro абонента
О О О О О О О
О О О О О О О О О
° ° °
Код на первых входах элементов 9 и 10 сравнения
О О О О О 1 О
О О О О О О 1
О О О О О О О О О
О 0 О О О О О О О
n+1
Составитель В.Смирнов
Редактор Н.Тупица Техред A.Кравчук Корректор С.Черни
Заказ 142 Тираж 568 Подписное
ВНИИНИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101
5Ф
Лб
1 О О О 0 О О О О
О 1 О О О О 0 О О
О О 1 О О О О О О
О О О 1 О 0 О О О
О О О О 1 О О О 0
О 0 О О О О О
О О О О О О О
О О О О О О О
О О О О О О О
О О О О О О О
