Трехканальная резервированная вычислительная система

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (ii)949864 ф», g/

Ф..

° Ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 130280 - (21) 2883939/18-24

51)М Кл з с присоединением заявки М "

Н 05 К 10/00

G 06 F 15/16

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и .открытий (23) Приоритет (53) УДК 681. 326.77(088.8) Опубликовано 070882 Бюллетень ¹29

Дата опубликования описания 070882

) Е.В.Самсонов, Н.Н.Субботин и И.А овчинников (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) ТРЕХКАНАЛЬНАЯ РЕЗЕРВИРОВАННАЯ

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при проектировании высоконадежных вычислительных систем и систем диагностики.

Известна резервированная вычислительная система, содержащая однородные ЭВМ, мажоритарный элемент, . вентиль блокировки мажоритарного элемента, к управляющему входу которого подсоединен блок подсчета числа отказавших ЭВМ, а к выходу — блоки сравнения и вентили блокировки выходов

ЭВМ, управляющие входы которых подсоединены к выходам блоков сравнения и входам блоков подсчета числа сбоев, выходы которых подключены к управляющим входам вентилей блокировки выходов ЭВМ, и блоки обмена, входы которых присоединены к выходу вентиля блокировки мажоритарного элемента, выходы подсоединены ко входам запоминающих устройств ЭВМ, а управляющие входы блоков обмена подсоединены к выходам блоков сравнения(1).

Недостаток системы — трудность определения первопричины, вызвавшей появление отказов и сбоев.

Наиболее близким тЕхническим решением к данному изобретению является трехканальная резервированная система, состоящая из параллельно и синхронно работающих устройств (каналов), снабженных в каждом из каналов самостоятельной системой кодовых магистралей и общими для всех магистралей восстанавливающими органами и блоками обнаружения неисправностей P2$, Недостатками такой схемы являются централизация блоков обнаружения неисправностей и восстанавливающих органов, что снижает надежность системы, и отсутствие контроля инФормации внешних устройств и Фиксации результатов контроля на элементах памяти, что снижает диагностические характеристики системы,.

Цель изобретения — повышение надежности и контролепригодности системы.

Указанная цель достигается тем, что в известную трехканальную резервированную вычислительную систему, содержащую в каждом канале внешнее устройство и вычислительное устройство, обменный вход которого соединен с обменным выходом вычислительного

949864 устройства предыдущего канала, введено в каждом канале устройство для диагностического контроля, первые три информационных входа которого соединены с информационными выходами всех вычислительных устройств, остальные три информационных входас выходами внешних устройств, первый и второй выходы - с информационными входами вычислительного устройства и внешнего устройства соот- lp ветственно, выход прерывания - с .входом прерывания вычислительного устройства, а выход для последовательной передачи информации — с конт. рольным выходом вычислительного уст- (5

;ройства, причем каждое устройство для диагностического контроля соединено с последующим через первый и второй двунаправленные выводы связи, причем устройство для диагностического контроля состоит из двух блоков сравнения, двух мажоритарных элементов, четЫрех блоков анализа, регистра номера канала, четырех элементов И, трех элементов ИЛИ и контрольного регистра, выходы первого и второго разрядов которого соединены через первый элемент ИЛИ с первым входом третьего элемента ИЛИ и вторыми входами третьего и четвертого элементов И, выходы третьего и четвертого разрядов через второй элемент ИЛИ - со вторыми входами третьего элемента ИЛИ и первого и второго элементов И, входы всех разрядов — с выходами соответствующего элемента И, а последовательный вывод — с выводом для последовательной передачи информации устройства, выход прерывания которбго сое= динен с выходом третьего элемен- 4р та ИЛИ„ а информационные входы и выходы - со вхсдами и выходами первого и второго мажоритарных элементов, выходы которых соединены с первыми входами первого и второго элементов 45 сравнения соответственно, вторые входы которых соединены с соответствуюиими входами соответствующих мажоритарных элементов, а выходы — с соответствующими входами первого, Вто- 5р рого, третьего и четвертого блоков анализа соответственно, подключенными к первым и вторым выводам связи устройства соответственно, выходы блоков анализа связаны с первыми входами первого, второго, третьего и четвертого элементов И соотвЕтственно, а управляющие входы — с выходом регистра номера канала. Это позволяет разделять отказы вычислительных устройств и внешних устройств и оперативно реагировать на возникновение отказа.

На чертеже приведена блок-схема трехканальной резервированной вычислительной системы. 65

Устройство содержит вычислительные устройства 1, внешние устройства

2, устройства 3 диагностического контроля, мажоритарные элементы 4, блоки 5 сравнения, блоки б анализа, регистр 7 номера канала, элементы И 8, контрольный регистр 9, первый и второй элементы ИЛИ 10, третий элемент

ИЛИ 11, информационные входы 12 и

13, связанные с соответствующими вычислительными устройствами, первый выход 14, выход 15 для последовательной передачи информации, выход

16 прерывания, информационные входы

17-19, связанные с соответствующими внешними устройствами, второй выход

20, первый и второй выходы 21 и 22 связи, информационный вход 23, Функциональное назначение входов 23, 12, 13 и выхода 20 состоит в передаче от вычислительного устройства к внешнему устройству информации, восстанавливаемой в случае искажЕния в одном канале с помощью мажоритарного элемента. Аналогично и функциональное назначение входов

17-19 и выхода 14, с той лишь разницей, что информация передается от внешнего устройства к вычислительному устройству. По выходам связи

22 и 21 в каждое устройство диагностического контроля с блоков 5 сравнения поступает информация о состоянии (исправности или неисправности) каналов системы, что позволяет с помощью блоков б и регистра однозначно фиксировать номер неисправного канала Во всех каналах, системы.

Функциональное назначение связей между вычислительными устройствами 1 состоит в обеспечении возможности восстановления сбившегося вычисли-! теля с помощью информации из исправного канала и изменения структуры системы.

Система работает следующим образом.

B исходном состоянии все контрольные регистры 9 установлены в нулевое состояние, а в регистры 7 номера канала записаны соответствующие коды. Все вычислительные устройства 1 и внешние устройства 2 работают параллельно и синхронно.

Информация, выдаваемая вычислительными устройствами 1 (внешними устройствами 2) по информационным выходам, поступает на мажоритарные элементы 4, после чего передается во внешние устройства 2 (вычислительные устройства 1> и сравнивается в блоках 5. При несравнении сигналы с блоков 5 со всех устройств 3 поступают на соответствующие блоки 6 анализа. На выходах блоков б; в соответствии с состоянием регистра 7 номера канала, формируется код помера отказавшего канала, причем во

949864 всех устройствах 3 формируется один и тот же код.

Код номера, отказавшего канала вычислительного устройства 1 (внешнего устройства 2), через элементы

И 8 записывается в соответствующие разряды регистра 9.. Причем записанный первым по времени код вычислительного устройства (внешнего устройства) сигналом с соответствующего элемента ИЛИ 10 блокирует запись 10 кодов внешнего устройства (вычислительного устройства), запрещая прохождение сигналов с блоков 6 через соответствующие элементы И 8. Это позволяет определить первый по вре- f5 меии блок системы, выдавший искаженную информацию, что улучшает контролепригодность системы.

Сигналы с выходов элементов ИЛИ

10 объединяются «а элементе ИЛИ 11 и поступают на выход прерывания вычислительного устройства, сигнализируя о наличии в системе несравнения.

По этому сигналу вычислительное устройство 1 запрашивает регистр

9 и по контрольному выводу считывает его содержимое. Это позволяет в самой системе иметь оперативную информацию о ее состоянии, а значит, принимать меры для восстановления отказавшего блока системы и изменять структуру системы через связи между вычислительными устройствами. После считывания устройства 3 устанавливаются в исходное состояние.

Использование трехканальной резервированной вычислительной системы с устройством для диагностического контроля позволяет производить контроль исправности вычислительных устройств и внешних устройств, фиксиро- 40 вать результаты контроля в контрольном регистре, разделять отказы вычислительных устройств и внешних уст- . ройств, оповещать вычислительное устройство при возникновении отказа.

Эти новые технические возможности системы обеспечиваются введением контрольного регистра с обратными связями и выходом прерывания.

Кроме того, поканальное разделение50 устройств контроля повышает надежность системы и улучшает ее контролепригодность.

Формула изобретения

1. Трехканальная резервированная вычислительная система, содержащая в каждом канале внешнее устройство и вычислительное устройство, обменный вход которого соединен с обменным выходом вычислительного устройства предыдущего канала, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и контролепригодности системы, она содержит в каждом, 65 канале устройство для диагностическо"

ro контроля, первые три информационных входа которого соединены с информационныии выходами всех вычислительных устройств, остальные три информационных входа - с выходами внешних устройств, первый и второй выходы — с информационными входами вычислительного устройства и внешнего устройства соответственно, выход прерывания — co входом прерывания вычислительного устройства, а выход для последовательной передачи информации с контрольным выходом вычислительного устройства, причем каждое устройство для диагностического контроля соединено с последующим через первый и второй двунаправленные выводы связи.

2. Система по п.1, отличающаяся г тем, что устройство для диагностического контроля состоит из двух блоков сравнения, двух мажоритарных элементов, четырех блоков анализа, регистра номера канала, четырех элементов И, трех эле. ментов ИЛИ и контрольного регистра, выходы первого и второго разрядов которого соединены через первый элемент ИЛИ с первым входом третьего элемента ИЛИ и вторыми входами третьего и четвертого элементов И, выходы третьего и четвертого разрядов через второй элемент ИЛИ вЂ” со вторыми входаьи третьего элемента

ИЛИ и первого и второго элементов И, входы всех разрядов - с выходами соответствующего элемента И, а последовательный вывод — c,âûâîäîì для последовательной передачи информации устройства, выход прерывания которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, а информационные входы и выход — со входами и выходами первого и второго мажоритарных элементов, выходы которых соединены с первыми входами первого и второго элементов сравнения соответственно, вторые-входы которых соединены с соответствующими входаьж соответствующих мажоритарных элементов, а выходы — с соответствующими входами первого, второго, третьего и четвертого блоков анализа соответственно, подключенными к первым и вторым выводам связи устройства соответственно, выходы блоков анализа связаны с входами первого, второго, третьего и четвертого элементов Й соответственно, а управляющие входы с выходом регистра номера канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 478460, кл. G 06 F 11/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 457990, кл. G 06 F 11/00, 1968 (прототип}.

949864

Составитель В.Максимов

Техред М.Тепер Корректор С. Шекмар

Редактор E.Kèíèâ

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

Заказ 5771/50 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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