SU1474662A1 - Устройство контрол операций ввода-вывода - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в многомашинных вычислительных системах, к которым предъ вл ютс  повышенные требовани  к достоверности получаемых результатов вычислений. Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности работы за счет обеспечени  подсчета числа сбоев на заданном интервале времени, оперативного изменени  этого интервала и верхней границы числа сбоев. Устройство содержит два регистра адреса, два регистра данных, два блока сравнени , блок обнаружени  отказа, триггер отсутстви  сбоев, триггер отказа. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

1

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в многомашинных вычислительных системах, к которым предъ вл ютс  повышенные требовани  к достоверности получаемых результатов вычислений .

Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности работы за счет обеспечени  подсчета числа сбоев на заданном интервале времени, оперативного изменени  этого интервала и верхней границы числа сбоев.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройстваj на фиг. 2 - схема блока обнаружени  отказа) на фиг. 3 - схема счетчика времени; на фиг. 4 - схема узла счета.

Устройство содержит (фиг, 1) регистры 1 и 2 адреса, регистры 3 и 4 данных, блоки 5 и 6 сравнени , И 7, первый 8 и второй 9 элементы ИЛИ, блок 10 обнаружени  отказа , триггер 11 отсутстви  сбоев, триггер 12 сбоев, триггер 13 отказов, вход 14 подтверждени  устройства, первый информационный вход 15 устройства , второй информационный вход

16устройства, синхронизирующий вход

17устройства, вход 18 начальной установки устройства, вход 19 кода услови  устройства, вход 20 записи информации устройства, выход 21 разрешени  устройства, выход 22 наличи  сбоев устройства, выход 23 отказа устройства, вход 24 установки блока 10 обнаружени  отказа, счетный вход

25 блока 10 обнаружени  отказа, инфор-1 мационный вход 26 блока 10 обнаружени  отказа, вход 27 записи блока 10 обнаружени  отказа и выход 28 блока 10 обнаружени  отказа.

Блок 10 обнаружени  отказа (фиг.2) содержит счетчик 29 времени, элемент ИЛИ 30, узел 31 счета, установочный вход 32 счетчика 29 времени, информа- ционный вход 33 счетчика 29 времени, вход 34 записи счетчика 29 времени, выход 35 переполнени  счетчика 29 времени, установочный вход 36 узла 31 счета, информационный вход 37 уз- ла 31 счета, вход 38 записи узла 31 счета, счетный вход 39 узла 31 счета и выход 40 узла 31 счета.

Счетчик 29 времени содержит

30

(фиг. 3) регистр 41, первый 42 и BTO-JS 11 отсутстви  сбоев был в нулевом 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 20 ИЛИ 48, второй 49 и первый 50 регистры , счетчик 51, элемент НЕ 52, элемент 53 сравнени  и второй элемент ИЛИ 54.

Устройство работает следующим об- 25 разом.

Перед началом работы подачей на вход 18 устройства сигнала начальной установки производитс  начальна  установка триггеров 12 и 13 и блока 10 по входу 24. Затем через вход 19 устройства на входе 26 блока 10 обнаружени  отказа устанавливаетс  код услови  отказа (который в° общем случае включает код числа сбоев и код временного интервала, на котором производитс  счет сбоев), и по положительному перепаду напр жени  на входе 20 устройства и на входе-27 этот код загружаетс  в блок 10 обнаружени  отказа .

На первый информационный вход 15 подаютс  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 идентичных циклов обмена по магистрали адрес - данные соответственно первой и второй ЭВМ на синхронизирующий вход 17 устройства подаетс  сигнал, который по управл ющим входам блоков 5 и 6 сравнени  разрешает работу пос ледних.

Блок 5 сравнени  сравнивает адресосто нии , и подтверждают единично состо ние, если данный триггер был в единичном состо нии. На выходе 2 по вл етс  сигнал разрешающий рабо обоих ЭВМ, В том случае, когда либ адреса, либо данные идентичных цик лов обмена магистрали адрес - данн либо то и другое вместеs генерируем первой и второй ЭВМ, не совпадают, на выходе элемента И 7 устанавлива етс  низкий уровень напр жени , а сигнал с одного из выходов несразн ни  либо блока 5 сравнени , либо блока 6 сравнени , проход  через э мент ИЛИ 8, срабатывает триггер 11 отсутстви  сбоев в нулевое состо н что приводит к исчезновению сигнал на выходе 21, а триггер 12 сбоев у танавливаетс  в единичное состо ни вызыва  по вление сигнала на выход 22, который запрещает дальнейшую р боту обеих ЭВМ.

Этим же сигналом, по вление кот рого означает по вление в системе двух ЭВМ сбо , производитс  перево блока 10 обнаружени  отказа по вхо 25 в очередное состо ние, фиксирую общее количество сбоев системы.

Сигналом с выхода 22 кажда  из дс двух ЭВМ переводитс  на программу работки прерывани  по сбою, котора возвращает ЭВМ на то место в рабоч программе, после которого произоше сбой. Перейд  на программу обработ прерывани  по сбою, система ЭВМ вы батывает сигнал, который подаетс  вход 14 и, проход  через элемент И 9, производит сброс в нулевое сост ние триггера 12 сбоев Возвративши на место в рабочей программе, пред ствовавшей сбою,, кажда  ЭВМ продол ет работу от цикла к циклу в магис рал х адрес - данные ЭВМ, работа у ройства повтор етс , как указано,

35

40

50

,.55

са, генерируемые первой и второй ЭВМ,

записанные в регистры 1 и 2 адреса соответственно. Блок 6 сравнени  сравнивает данные, генерируемые первой и второй ЭВМ, записанные в регисры 3 и 4 данных соответственно. В

случае совпадени  адресов и данных, генерируемых первой и второй ЭВМ, на выходах сравнени  блоков 5 и 6 сравнени  по вл ютс  сигналы, которые , проход  через элемент И 7 и образу  сигнал на его выходе, устанавливают триггер 11 отсутстви  сбоев в единичное состо ние, если триггер

30

JS 11 отсутстви  сбоев был в нулевом

20 25

,

состо нии, и подтверждают единичное состо ние, если данный триггер был в единичном состо нии. На выходе 21 по вл етс  сигнал разрешающий работу обоих ЭВМ, В том случае, когда либо адреса, либо данные идентичных циклов обмена магистрали адрес - данные, либо то и другое вместеs генерируемые первой и второй ЭВМ, не совпадают, на выходе элемента И 7 устанавливаетс  низкий уровень напр жени , а сигнал с одного из выходов несразне- ни  либо блока 5 сравнени , либо блока 6 сравнени , проход  через элемент ИЛИ 8, срабатывает триггер 11 отсутстви  сбоев в нулевое состо ние, что приводит к исчезновению сигнала на выходе 21, а триггер 12 сбоев устанавливаетс  в единичное состо ние, вызыва  по вление сигнала на выходе 22, который запрещает дальнейшую работу обеих ЭВМ.

Этим же сигналом, по вление которого означает по вление в системе двух ЭВМ сбо , производитс  перевод блока 10 обнаружени  отказа по входу 25 в очередное состо ние, фиксирующее общее количество сбоев системы.

Сигналом с выхода 22 кажда  из дс двух ЭВМ переводитс  на программу обработки прерывани  по сбою, котора  возвращает ЭВМ на то место в рабочей программе, после которого произошел сбой. Перейд  на программу обработки прерывани  по сбою, система ЭВМ вырабатывает сигнал, который подаетс  на вход 14 и, проход  через элемент ИЛИ 9, производит сброс в нулевое состо ние триггера 12 сбоев Возвратившись на место в рабочей программе, предшествовавшей сбою,, кажда  ЭВМ продолжает работу от цикла к циклу в магистрал х адрес - данные ЭВМ, работа устройства повтор етс , как указано, В

35

40

50

55

случае, когда общее количество сбоев превысит заданное блоком 10 обнаружени  отказа, на выходе 28 последнего по вл етс  сигнал, который устанавливает триггер 13 отказа в единичное состо ние, после чего на выходе 23 по вл етс  сигнал, оповещающий систему ЭВМ об отказе. Этот сигнал может оповещать либо оператора, либо действовать на систему ЭВМ как сигнал прерывани  с высоким приоритетом , при по влении которого система должна выйти на соответствующую программу обработки прерывани  по отказу.

Блок 10 обнаружени  отказа работает следующим образом.

Предварительно в узел 31 счета

ла 31 счета подаютс  импульсные сигналы , соответствующие сбою вычислительной системы. Если за временной интервал , определ емый двум  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 обнаружени  отказа по вл 5 етс  сигнал, идентифицирующий отказ устройства. Если за временный интервал , определ емый двум  соседними импульсами счетчика 29 времени, чис- ло импульсов сбоев не превысит чис

загружаетс  код числа сбоев, соответ-20 ло, соответствующее коду числа сбоствующий числу сбоев, которое необходимо отсчитать до идентификации отказа , а в счетчик 29 времени загружаетс  код временного интервала, соответствующий временному интервалу, на котором происходит счет числа сбоев до идентификации отказа. Код временного интервала и код числа сбоев  вл ютс  составными част ми кода услови  .

Таким образом, через вход 26 блока 10 обнаружени  отказа на вход 37 узла 31 счета подаетс  код числа сбоев, а на вход 33 счетчика 29 времени - код временного интервала. Затем через вход 27 блока 10 обнаружени  отказа подаетс  сигнал записи на вход 34 счетчика 29 времени и на вход 38 узла 31 счета, и производитс  запись кода временного интервала в счетчик 29 времени и кода числа сбоев в узел 31 счета.

По сигналу, подаваемому на вход 24 блока 10 обнаружени  отказа, а затем на вход 32 счетчика 29 времени и через элемент ИЛИ 30 блока 10 обнаружени  отказа на вход 36 узла 31 счета, производитс  начальна  установка счетчика 29 времени и узла 31 счета. Кроме того, начальна  установка узла 31 счета производитс  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 обнаружени  отказа на вход 39 узев , то происходит установка в начальное состо ние узла 31 счета очередным импульсом счетчика 29 времени , снимаемым с его выхода 35, и

счет импульсов сбоев повтор етс .

Счетчик 29 времени работает следующим образом.

Предварительно по входу 33 счетчика 29 времени в регистр 41 загружаетс  код, соответствующий временному интервалу, и по сигналу, подаваемому на вход 34 счетчика 29 времени, записываетс  в регистр 41. Затем этот сигнал , пройд  через элемент 42 задержки и задержавшись на врем  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 обнул ют последний. Как только

реверсивный счетчик 46 перейдет в нулевое состо ние, на его выходе по вл етс  сигнал, который подаетс  на выход 35 счетчика 29 времени и, пройд  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

определ етс  временем задержки распространени  сигнала в элементе 43 задержки, элементе ИЛИ 44 и временем записи информации в реверсивный счетчик 46, снимаетс . После этого

работа счетчика 29 времени повтор етс .

Начальна  установка счетчика 29 времени производитс  подачей импульсного сигнала на вход 32 счетчика 29 времени, после чего сигнал, пройд  через элемент ИЛИ 4, записывает информацию с выхода регистра 41 в реверсивный счетчик 46, Изменение временного интервала счетчика 29 времени производитс  во врем  работы последнего посредством загрузки нового кода временного интервала в регистр 41,

Узел 31 счета работает следующим образом.

Предварительно в регистр 49 загру жаетс  код числа сбоев, который подаетс  через вход 37 узла 31 счета, и записываетс  в данный регистр сигналом по входу 38 узла 31 счета.

Затем по входу 36 узла 31 счета производитс  начальна  установка счетчика 51 импульсным сигналом, который ,, пройд  через элемент ИЛИ 48, попадает на вход сброса счетчика 51. Нулевое состо ние последнего соответствует начальному состо нию узла 31 счета. Импульсы сбоев, поступающие на вход 39 узла 31 счета, фиксируютс  счетчиком 51. В то же врем  по переднему фронту сбоев информаци  с выхода регистра 49 загружаетс  в регистр 50. Кроме того, проинвертиро- ванный импульсный сигнал с выхода элемента НЕ 52 разрешает работу элемента 53 сравнени , который сравнивает каждое новое состо ние счетчика 51 с информацией, загруженной в регистр 50, В случае совпадени  кодов на выходе кода счетчика 51 и на выходе регистра 50 на соответствующем выходе элемента 53 сравнени  по вл етс  сигнал, который, пройд  через элемент ИЛИ 54, по вл етс  на выходе 40,и, пройд  через элемент 47 задержки и элемент ИЛИ 48, производит установку счетчика 5I в нулевое состо ние. Это приводит к гому, что сигнал на выходе элемента 53 сравнени  и, следовательно, на выходе 40 узла 31 счета (длительность, которого определ етс  временем задержки на элементе 47 задержки, на элементе ИЛИ 48, временем обнулени  счетчика 51, временем задержки на элементе 53 сравнени  и элементе ИЛИ 54) исчезает. Далее работа узла 31 сче0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

та повтор етс $как описано. При необходимости изменени  информации о количестве сбоев производитс  повторна  загрузка информации в регистр 495 причем процесс загрузки не требует изменени  оежима работы узла 31 счета. Если число сбоев, код которого загружен в регистр 50, больше или равно числу сбоев, зафиксированному в состо нии 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 состо нии счетчика 51, то продолжаетс  счет сбоев счетчиком 51.до тех пор, пока коды регистра 50 и счетчика 51 не сравн ютс . После этого работа узла 31 счета происходит, как описано.

Claims (3)

1. Устройство контрол  операций ввода-вывода, содержащее два блока сравнени , триггер отсутстви  сбоевs элемент И, первый элемент ИЛИ, причем выходы сравнени  первого и второго блоков сравнени  соединены соответственно , с первым и вторым входами элемента И, выход которого соединен с единичным входом триггера отсутстви  сбоев, нулевой вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами несравнени  первого и второго блоков сравнени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  достоверности работы за счет обеспечени  подсчета числа сбоев на заданном интервале времени, оперативного изменени  этого интервала и верхней границы числа сбоев, в него введены два регистра адреса, два регистра данных, блок обнаружени  отказа , триггер сбоев, триггер отказов, второй элемент ИЛИ, причем информационные входы первого регистра адреса и первого регистра данных образуют группу входов устройства дл  подключени  к адресным и информационным выходам первой ЭВМ, информационные входы второго регистра адреса и второго регистра данных образуют группу входов устройства дл  подключени  к адресным и информационным выходам второй ЭВМ, первый вход второго эле91

мента ИЛИ  вл етс  входом устройства дл  подключени  к выходам подтверждени  первой и второй ЭВМ, разрешающий вход первого блока сравнени  соединен с разрешающим входом второго блока сравнени  и  вл етс  входом устройства дл  подключени  к синхро- выходам первой и второй ЭВМ, второй вход второго элемента ИЛИ соединен с установочным входом блока обнару

жени  отказа, с нулевым входом триггера отказа и  вл етс  входом устройства дл  подключени  к выходам начальной установки первой и второй ЭВМ9 информационный вход и вход записи блока обнаружени  отказа  вл ютс  входами устройства дл  подключени  соответственно к выходам кода услови  и выходам записи первой и второй ЭВМ, выходы триггера отсутстви  сбоев , триггера сбоевэ триггера отказов  вл ютс  выходами устройства дл  подключени  соответственно к входам разрешени , наличи  сбоев, отказа первой и второй ЭВМ, при этом выходы первого и второго регистров адреса соединены соответственно с первым и вторым информационными входами первого блока сравнени , выходы первого и второго регистров данных соединены соответственно с первым и вторым информационными входами второго блока сравнени , выход второго элемента ИЛИ соединен с нулевым входом триггера сбоев, единичный вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ и со счетным входом блока обнаружени  отказа, выход которого соединен

с единичным входом триггера отказа.

2. Устройство по п. отличающеес  тем, что блок обнаружени  отказа содержит счетчик времени , узел счета и элемент ИЛИ, причем установочный вход счетчика времени соединен с первым входом элемента ИЛИ и  вл етс  установочным входом

10

0

5 0 5 0

5

0

5

блока, информационный вход узла счета Соединен с информационным входом счет- шка времени и  вл етс  информационным входом блока, вход записи .узла счета соединен с входом записи счетчика времени и  вл етс  входом записи блока, счетный вход и выход узла счета  вл ютс  соответственно счетным входом и выходом блока,t при этом в блоке обнаружени  отказа выход переключени  счетчика времени соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с установочным входом узла счета.

3. Устройство по п. 2, о т л и- чающеес  тем, что узел счета содержит элемент сравнени , 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  вл етс  счетным входом узла, первый вход первого элемента ИЛИ, информационный вход и вход записи второго регистра  вл ютс  соответственно установочным входом, информационным входом и входом записи узла, выход второго элемента ИЛИ соединен с входом элемента задержки и  вл етс  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 сравнени , 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 сравнени , первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ.

Фие.1

47

W

Фм$-3

5t

W

JL