Дуплексная система вычислительных машин

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ о11752343

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 3008.77 (21) 2519012/18-24 (51)М K ý с присоединением заявки №

G Об F 15/16

6 06 F 11/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 300780. Бюллетень ¹ 28

Дата опубликования описания 300780 (53) УДК 681. 326 (088. 8) (72) Авторы изобретения

A.M. Махонько и В.A. Титов (71) Заявитель (54) ДУПЛЕКСНАЯ СИСТЕМА В6!ЧИСЛИТЕЛЬН6)Х

МАШИН

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при разработке вычислительных систем с повышенными требованиями к достоверности получаемых результатов.

Известна вычислительная система, содержащая вычислительные машины, схему сравнения результатов двух машин, схему вызова диагностических программ и повторения вычислений (1).

В этой системе при обнаружении сбойной ситуации вызываются диагностические программы, хранимые в 15 процессорах, с помощью которых отыскивается неисправный процессор.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является система, содержащая регистры, бло- 20 ки управления выдачей результата и логические схемы, причем выходы выходного регистра первой вычислительной машины /ВМ/ подключены к первым входам выходных клапанов

2S первой машины и к входам входного регистра второй машины, выходы выходного регистра второй машины подсоединены к первьга входам выходных клапанов второй машины и 30 ко входам входного регистра первой машины, выход блока управления выдачей результата первой машины соединен со вторыми входами выходных клапанов второй машины и с управляющим входом входного регистра второй машины, выход блока управления выдачей результата второй машины подключен к вторым входам выходных клапанов первой машины. Выход блока признака готовности результата первой машины соединен со входом входного регистра второй машины, а выход блока признака готовности результата второй машины - со входом входного регистра первой машины (2) °

Известная система позволяет эафиксировагь факт несовпадения результатов и повторить решение задачи от последней точки промежуточного расчета. Правильность решения гарантируется совпадением результатов ,двух вычислительных машин (BN). В случае многократного несовпадения результатов, обеспечивается обнаружение неисправной ВМ с помощью диагностической программы.

Недостатками этой программы являются необходимость повторного

752343 просчета задачи от.последней точки промежуточного расчета, празильность которого гарантируется; необходимость обеспечения сохранения исходных данных для возможного повторного просчета в ко1 трольных точках решаемой задачи; необходимость выбора контрольных точек в задаче, что так же в отдельных случаях бывает затруднительно, и тогда при сбое решение всей задачи повторяется.

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

Цель изобретения — повышение производительности системы.

Поставленная цель достигается тем, что в систему вычислительных машин, содержащую блок сравнения результатов, счетчик сбоев, а каждая из вычислительных машин включает блок управления, блок обработки прерыва. ний и блок основных регистров, выход блока обработки прерываний соединен с входом блока управления, вход блока обработки прерываний соединен с первым выходом блока сравнения результатов и входом счетчика сбоев, выход которого является выходом системы, в каждую вычислительную машину введены три группы элементов И, блок дополнительных регистров и группа элементов ИЛИ, входы которЫх через элементы И первой группы соединены соответственно с выходами первой группы блока основных регистров ИЛИ, выходы второй группы которого через элементы

И второй группы соединены соответственно с входами блока дополнительных регистров, выходы которого через элементы И третьей группы подключены соответственно к входам блока. основных регистров, управляющие входы элементов И первой и третьей групп соединены с соответствующими выходами блока управления, управляющие входы элементов И второй группы подключены к второму выходу блока сравнения результатов, вход которого соединен с выходами группы элементов ИЛИ °

ы случае сбоя в одной из ВМ (в случае несовпадения результатов выполнения команд) команда, при выполнении которой произошел сбой, может быть повторена, так как исходная информация сохранена на дополнительных (резервных) регистрах.

Следовательно, нет необходимости восле каждого несовпадения результатов двух BM в диагностировании и повторном решении части задачи от последней точки промежуточного расчета.

Переполнение счетчика сбоев классифицируется в системе как отказ s одной иэ ВМ. Только в этом случае наступает прерывание в решении задачи для диагностирования.

Схема системы представлена на чертеже ° устройство содержит вычислительные машины 1, 2, блоки 3, 4 управления, блоки 5 и 6 обработки прерываний, блоки 7, 8 основных регистров, включающие регистры 7.0, 8,0 команд и индексные регистры

7.1-7п, 8.1-8п, группы элементов И © 9 (9.0,9.1-9n), 10 (10.0,10.1-10.n), группы элементов ИЛИ 11, 12, группы элементов И 1 3 (1 3. О, 1 3. 1-1 3. и), 14 (14.0,14.1-14.п),15(15.0,15.1-15.n), 1 (16.0,16.1-16.n), блоки дополните15 льных Регистров 1 7 (1 7 . О, 1 7. 1-1 7. n), (18. 0,18. 1-18n), блок 19 сравнения результатов, счетчик 20 сбоев . Лля описания функционирования дуплексной системы отметим следующее. Система команд современных RM предусматривает три основных типа команд регистр-регистр, регистр-память, память-память. При выполнении команд типа регистр- регистр и регистр-память первый операнд находится на первом регистре, на этом же регистре остается и результат выполнения операции.

Следовательно, сбой при выполнении команды может привести к потере исходной информации в ВМ, которая

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

В рассматриваемой системе сначала содержимое регистра команд 7 ° 0,(8.0), а затем и результат вычисления команды с одного из регистров 7.1, 7п (8.1,8.2,-8.n) через группу элементов ИЛИ 11(12) поступает на

® блок 19 сравнения результатов. Сигнал сравнения результатов вычислений в блоке 19 обеспечивает перезапись ,содержимого основных регистров

7.0, 7.1 — 7 n(8.0,8.1 — Sn) через

$$ вторую группу элементов И 13.0,13.1

13. п (14.0,14,1 — 14. n) на дополнительные регистры 17(18).

Сигнал несравнения результатов с блока 19 подается в блоки 5,6 ()обработки прерываний обеих ВМ. По этому сигналу блок управления 3(4)

BM 1(2) пов.торяет команду, при которой произошло несравнение результатов. Это делается следуюшим образом: с выходов регистров 17(18) информация через элементы И третьей группы 15(16) переписывается в основные регистры 7(8) блока, т..е. на регистре 17.0(18.0) сохраняется команда, при которой произо60 шел сбой, а на регистре 17.1 — 17.п (18.1 - 18.n) исходные операнды, цеобходимые для выполнения текущей команды.

В случае необходимости сигнал на

65 повторение неправильно выполненной

752343 команды может выдаватьс я с некоторой задержкой, зависящей от длительности действия случайного сбоя.

Таким образом, дуплексная система вычислительных машин позволяет при сбое в одной из ВМ системы исключить процедуру восстановления информации путем перезаписи .ее из исправной

ВМ, исключить повторный просчет задачи от последней точки промежуточного расчета, правильность выполнения которой гарантируется. При этом повышается эффективная производительность дуплексной системы.

Процедуру перезаписи содержимого блока основных регистров на дополнительные регистры после совпадения результатов предыдущей команды можно совместить по времени с началом выполнения очередной команды, так что увеличение времеМи выполнения команды не ожидается.

Формула изобретения

Дуплексная система вычислительных машин, содержащая блок сравнениярезультатов, счетчик сбоев, а каждая иэ вычислительных машин включает блок управления, блок обработки прерываний и блок основных регистров, выход блока обработки прерываний соединен с входом блока управления, вход блока обработки прерываниЯ соединен с первым выходом блока сравнения результатов и входом счетчика сбоев, выход которо. го является выходом системы, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности, в каждую вычислительную машину введены три группы элементов И, блок дополнительных регистров и группа элементов ИЛИ, входы которых через элементы И первой группы соединены соответственно с выходами первой группы блока основных регистров ИЛИ выходы второй группы которого через элементы И второй группы соединены соответственно с входами блока дополнительных регистров, выходы которого через элементы И третьей группы подключены соответственно к входам блока основных регистров, управляющие входы элементов И пер20 вой и третьей групп соединены с соответствующими выходами блока управления, управляющие входы элементов И второй группы подключены к второму выходу блока сравнения

25 результатов, вход которого соединен с выходами группы элементов ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3864670, 30 кл. 340-172. 5, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 311272, кл. G 06 F 15/50,кл.

G 06 F 11/00, 1967 (прототип), 752343

Составитель A. Жеренов

Редактор А, Долинич Техред Н.Ковалева Корректор И. Муска

Заказ 4747/8 Тираж 751 Подписное

tgiHHIIH 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