DD247983A1 - PROCESS FOR INTERRUPT PROCESSING OF ASYNCHRONOUS M FROM N-COMPUTER MODULES - Google Patents

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DD247983A1
DD247983A1 DD28902586A DD28902586A DD247983A1 DD 247983 A1 DD247983 A1 DD 247983A1 DD 28902586 A DD28902586 A DD 28902586A DD 28902586 A DD28902586 A DD 28902586A DD 247983 A1 DD247983 A1 DD 247983A1
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DD
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interrupt
computer
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interrupts
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DD28902586A
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German (de)
Inventor
Juergen Nikolaizik
Udo Kretzschmann
Hartmut Glub
Peter Siedentopf
Original Assignee
Elektroprojekt Anlagenbau Veb
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Abstract

Derartige Rechnermodule sind ueberall dort einsetzbar, wo ein hohes Zuverlaessigkeits- und Sicherheitsniveau gefordert wird. Das Ziel der Erfindung besteht in der Erhoehung des Sicherheits- und Zuverlaessigkeitsniveaus von m und n-Rechnermoduln. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, welches gestattet, bei asynchron arbeitenden m von n-Rechnermoduln eine Interruptbehandlung ohne Einschraenkungen zu ermoeglichen. Erfindungsgemaess wird das dadurch erreicht, dass die Verarbeitung gleicher Interrupts in den Einzelrechnern des m von n-Rechnermoduls zum gleichen Zeitpunkt erfolgt, indem vor der eigentlichen Interruptbehandlung eine Synchronisation der Interruptereignisse vorgenommen wird.Such computer modules can be used anywhere where a high level of reliability and security is required. The object of the invention is to increase the security and reliability level of m and n computer modules. The invention has for its object to provide a method which allows an asynchronously operating m of n-computer modules an interrupt treatment without restrictions to allow. According to the invention, this is achieved by processing the same interrupts in the individual computers of the m of n computer module at the same time by synchronizing the interrupt events before the actual interrupt treatment.

Description

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel anhand eines in Figur 1 dargestellten 2 von 3-Rechnerfnoduls näher erläutert.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment with reference to a 2 by 3 computer module illustrated in FIG.

In Figur 1 ist ein 2 von 3-Rechnermodul dargestellt, in dem als wesentlicher Bestandteil jedem Einzelrechner R1, R2, R3eine Vergleichereinheit VGLE zugeordnet ist. Diese Vergleichereinheit VGLE ist jeweils vorzugsweise als intelligenter Slave am Rechnerbus konzipiert. Die Kommunikation zwischen der Vergleichereinheit VGLE und der zentralen Verarbeitungseinheit des jeweiligen Einzelrechners erfolgt über eine auf der Vergleichereinheit VGLE befindliche Speichereinheit (z.B. ein Dual-Port-RAM). Jede Vergleichereinheit VGLE verfügt über eine Ein-/Ausgabeschnittstelle E/A für die modulinterne Kopplung MIK der Einzelrechner R1, R2, R3 innerhalb des 2 von 3-Rechnermoduls. Die Einzelrechner R 1,R2, R3 arbeiten zeitlich versetzt mit identischen Rechnerprogrammen. In den Einzelrechnern R1, R 2, R3 können dabei auf Grund der verschiedenen Interruptquellen Interrupts zu jeder beliebigen Zeit und in jeder beliebigen Reihenfolge auftreten und infolge des zeitlichen Versatzes bei der Programmabarbeitung dazu führen, daß keine vergleichbaren Daten entstehen. Aus diesem Grund wird zunächst nur eine Kennzeichnung der im jeweiligen Einzel rechner R1, R 2, R 3 auftretenden Interrupts im dem jeweiligen Einzel rechner zugeordneten Interrupt-Anmelderegister vorgenommen, ohne die eigentliche Interruptbehandlung im jeweiligen Einzelrechner R1, R2, R3 durchzuführen.FIG. 1 shows a 2-of-3 computer module in which a comparator unit VGLE is assigned as an essential component to each individual computer R1, R2, R3. This comparator unit VGLE is in each case preferably designed as an intelligent slave on the computer bus. The communication between the comparator unit VGLE and the central processing unit of the respective individual computer takes place via a memory unit (for example a dual-port RAM) located on the comparator unit VGLE. Each comparator unit VGLE has an input / output interface I / O for the module-internal coupling MIK of the individual computers R1, R2, R3 within the 2 of 3 computer module. The individual computers R 1, R 2, R 3 work offset in time with identical computer programs. In the individual computers R1, R 2, R3 can occur due to the various interrupt sources interrupts at any time and in any order and cause due to the time offset during program processing to the fact that no comparable data arise. For this reason, initially only one identifier of the individual processors R1, R 2, R 3 occurring interrupts in the respective individual computer associated interrupt logon register is performed without performing the actual interrupt handling in each individual computer R1, R2, R3.

Das jeweilige Interrupt-Anmelderegister ist dabei vorteilhafterweise in der Speichereinheit der jeweiligen Vergleichereinheit VGLE angeordnet.The respective interrupt registration register is advantageously arranged in the memory unit of the respective comparator unit VGLE.

Bei dem nachfolgenden Vergleichsvorgang, der zur Synchronisation der drei Einzelrechner führt, werden vor dem eigentlichen Datenvergleich (EinVAusgabedaten und Zwischenergebnisse) die Inhalte der Interrupt-Anmelderegister über die modulinterne Kopplung MIK zwischen den Vergleichereinheiten VGLE ständig ausgetauscht, so daß in jeder Vergleichereinheit VGLE die Inhalte der Interrupt-Anmelderegister von den Nachbarrechnern mit abgespeichert sind. Die Inhalte der Interrupt-Anmelderegister werden nunmehr jeweils nach dem 2 von 3-Prinzip verglichen und die Ergebnisse dieser 2 von 3-Vergleiche über die modulinterne Kopplung MIK untereinander ausgetauscht. Diese Vergleiche können sowohl vom jeweiligen Einzelrechner R1, R 2, R 3 als auch von der jeweiligen intelligenten Vergleichereinheit VGLE vorgenommen werden. Wird beim 2 von 3-Vergleich festgestellt, daß nicht alle drei zusammengehörigen Interruptanmeldungen vorliegen, muß der Vergleich mindestens noch einmal wiederholt werden. Tritt dann noch eine Abweichung bezüglich der Inhalte der Interrupt-Anmelderegister auf wird eine Fehlermeldung generiert. Im Anschluß an den Vergleich der Inhalte des jeweiligen Interrupt-Anmelderegisters erfolgt die Behandlung des Interrupts (auch Uhreninterrupt).In the subsequent comparison process, which leads to the synchronization of the three individual computers, the contents of the interrupt registration registers are constantly exchanged between the comparator units VGLE via the module-internal coupling MIK before the actual data comparison (input data and intermediate results), so that in each comparator unit VGLE the contents of the Interrupt register of the neighboring computers are stored. The contents of the interrupt registration registers are now each compared according to the 2 of 3 principle and the results of these 2 of 3 comparisons are exchanged via the module-internal coupling MIK. These comparisons can be made both by the respective individual computer R1, R 2, R 3 and by the respective intelligent comparator unit VGLE. If it is determined in the 2 out of 3 comparison that not all three associated interrupt registrations are available, the comparison must be repeated at least once more. If there is a deviation in the contents of the interrupt log-on register, an error message is generated. Following the comparison of the contents of the respective interrupt login register, the interrupt is handled (also clock interrupt).

Claims (3)

Erfindungsanspruch:Invention claim: 1. Verfahren zur Interruptverarbeitung bei asynchron arbeitenden m von n-Rechnermoduln, gekennzeichnet dadurch, daß die Verarbeitung gleicher Interrupts in den Einzelrechnern des m von n-Rechnermoduls zum gleichen Zeitpunkt erfolgt, in dem vor der eigentlichen Interruptbehandlung eine Synchronisation der Interruptereignisse vorgenommen wird.1. A method for interrupt processing in asynchronously operating m of n-computer modules, characterized in that the processing of the same interrupts in the individual computers of the m of n-computer module takes place at the same time in which a synchronization of the interrupt events is performed before the actual interrupt handling. 2. Verfahren nach Punkt !,gekennzeichnetdadurch, daß2. Method according to item!, Characterized by — das Auftreten der Interrupts jedes Einzelrechners des m von n-Rechnermoduls zunächst jeweils in einem dem Einzelrechner zugeordneten Interrupt-Anmelderegister gekennzeichnet wird, ohne den jeweiligen Interrupt zu diesem Zeitpunkt zu behandeln,The occurrence of the interrupts of each individual computer of the m of n-computer module is first characterized in each case in an interrupt log-in register assigned to the individual computer, without treating the respective interrupt at this time, — die Inhalte der Interrupt-Anmelderegister in geeigneter Weise ständig zwischen den Einzelrechnern ausgetauscht und nach dem m von η-Prinzip verglichen werden und daßThe contents of the interrupt registration registers are appropriately exchanged between the individual computers in a suitable manner and compared according to the m of the η-principle and that ' — die eigentliche Interruptbehandlung erst dann vorgenommen wird, wenn eine m von η-Übereinstimmung von zusammengehörigen Interruptereignissen vorliegt und jeweils festgelegte Vergleichszeitpunkte erreicht werden.'- The actual interrupt handling is only made when there is an m of η-match of related interrupt events and each set comparison times are reached. Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Interruptverarbeitung bei asynchron arbeitenden m von n-Rechnermoduln. Derartige Rechnermodule sind überall dort einsetzbar, wo Echtzeitprobleme unter hohen Zuyerlässigkeits- und Sicherheitsanforderungen bearbeitet werden.The invention relates to a method for interrupt processing in asynchronously operating m of n-computer modules. Such computer modules can be used anywhere where real-time problems are handled under high reliability and security requirements. Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions Es ist bekannt, Steuerungssysteme mit Sicherheitsverantwortung als dreifach redundantes Rechnersystem aufzubauen. Bestimmte Verarbeitungsergebnisse der einzelnen Rechner werden hierbei in einer Vergleicherbaugruppe nach dem 2 vonIt is known to build control systems with security responsibility as a triple redundant computer system. Certain processing results of the individual computers are in this case in a comparator module after the 2 of 3-Prinzip verglichen, wodurch das Majoritätsprinzip gewährleistet wird (z.B. DE-OS 2813079). Um solche redundanten Mehrrechnersysteme gegenüber elektrischen Störungen unempfindlich zu machen, wird bei dem in der DE-AS 2725922 beschriebenen Mehrrechnersystem von einer streng synchronen Arbeitsweise der Einzelrechner abgegangen und ein zeitlicher Versatz bei der Abarbeitung der Rechnerprogramme herbeigeführt. Dieser zeitliche Versatz bei der jeweiligen Programmabarbeitung führt jedoch bei Echtzeitverarbeitung mit mehreren Interrupt-Quellen, wie zum Beispiel Uhreninterrupts, Interrupts von Überwachungsbaugruppen und anderen Rechnermoduln, zu Schwierigkeiten. Diese Schwierigkeiten resultieren ausderTatsache, daß auf Grund der vielfältigen Interrupt-Quellen und der verschiedenen Programmzustände der Einzelrechner des Rechnermoduls ohne umfangreiche Anforderungen an die gesamte Software-Gestaltung nicht abgesichert ist, daß in jedem Fall vergleichbare Zwischen- und Endergebnisse errechnet werden. Die obengenannten bekannten technischen Lösungen geben keinen Aufschluß über die Interruptbehandlung und weisen darüber hinaus den Nachteil auf, daß Teilsysteme des Mehrrechnermoduls aus signaltechnisch sicheren Baugruppen auf gebaut werden müssen, die im Störungsfall ein definiertes Ausfallverhalten zeigen.3 principle, thereby ensuring the majority principle (e.g., DE-OS 2813079). In order to make such redundant multi-computer systems insensitive to electrical interference, in the multi-computer system described in DE-AS 2725922, a strictly synchronous operation of the individual computer is eliminated and a temporal offset is brought about during the execution of the computer programs. However, this temporal offset in the respective program execution leads to difficulties in real-time processing with multiple interrupt sources, such as clock interrupts, interrupts of monitoring modules and other computer modules. These difficulties result from the fact that due to the diverse interrupt sources and the various program states of the individual computer of the computer module is not guaranteed without extensive requirements for the entire software design that comparable intermediate and final results are calculated in each case. The above-mentioned known technical solutions give no information about the interrupt handling and also have the disadvantage that subsystems of the multi-computer module must be built from fail-safe assemblies on that show a defined failure behavior in case of failure. Ziel der ErfindungObject of the invention Das Ziel der Erfindung besteht in der Erhöhung des Sicherheits- und Zuverlässigkeitsniveaus von m von n-Rechnermoduln.The object of the invention is to increase the security and reliability level of m of n-computer modules. Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention Der Erfindung liegt die Aufagabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, welches gestattet, bei asynchron arbeitenden m von n-Rechnermoduln eine Interruptbehandlung ohne Einschränkungen zu ermöglichen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Erfindungsanspruch angegebenen Verfahrensschritte gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Interruptverarbeitung ist also im wesentlichen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitung gleicher Interrupts in den Einzelrechnern des m von n-Rechnermoduls zum gleichen Zeitpunkt erfolgt, indem vor der eigentlichen Interruptbehandlung eine Synchronisation der zusammengehörigen Interruptereignisse vorgenommen wird. Weiterhin ist die erfindungsgemäße Lösung dadurch charakterisiert, daß das Auftreten der Interrupts jedes Ei nzelrechners zunächst jeweils in einem dem Einzel rechner zugeordneten Interrupt-Anmelderegister gekennzeichnet wird und die Inhalte der Interrupt-Anmelderegister ständig zwischen den Einzelrechner ausgetauscht sowie nach dem m von η-Prinzip verglichen werden. Die eigentliche Interruptbehandlung wird erst dann vorgenommen, wenn eine m von η-Übereinstimmung von zusammengehörigen Interruptereignissen vorliegt und jeweils festgelegte Vergleichszeitpunkte erreicht werden. Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird insbesondere gewährleistet, daß keine zusätzlichen signaltechnisch sicheren Baugruppen benötigt werden.The invention is based on the object of specifying a method which makes it possible to enable interrupt treatment without restrictions for asynchronously operating m of n computer modules. The object is achieved by the process steps specified in the invention claim. The inventive method for interrupt processing is therefore essentially, characterized in that the processing of the same interrupts in the individual computers of the m of n-computer module takes place at the same time by a synchronization of the associated interrupt events is made before the actual interrupt handling. Furthermore, the solution according to the invention is characterized in that the occurrence of the interrupts of each egg nzelrechners initially each in a single computer associated interrupt log-register is characterized and constantly exchanged the contents of the interrupt log registers between the individual computers and compared to the m of η-principle become. The actual interrupt handling is only carried out if there is an m of η-match of related interrupt events and if respectively defined comparison times are reached. The use of the method according to the invention ensures, in particular, that no additional fail-safe modules are required.
DD28902586A 1986-04-11 1986-04-11 PROCESS FOR INTERRUPT PROCESSING OF ASYNCHRONOUS M FROM N-COMPUTER MODULES DD247983A1 (en)

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