DE2014729B2 - Datenverarbeitungssystem mit Einrichtungen zur Fehlerermittlung und zur Systemumkonfiguration unter Ausschluß fehlerhafter Systemeinheiten - Google Patents
Datenverarbeitungssystem mit Einrichtungen zur Fehlerermittlung und zur Systemumkonfiguration unter Ausschluß fehlerhafter SystemeinheitenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Datenverarbeitungssystem nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Bekanntermaßen werden Datenverarbeitungssysteme, an welche besondere Anforderungen hinsichtlich
der Zuverlässigkeit gestellt werden, mit entsprechender Redundanz ausgelegt, ei. h. wichtige Systemeinheiten
sind mehrfach vorhanden, so daß das Datenverarbeitungssystem auch beim Auftreten einer Fehlerfunktion
einer Systemeinheit weiterarbeiten kann, indem eine redundante Systemeinheit innerhalb des Datenverarbeitungssystems
die Funktion der fehlerhaften Systemeinheit übernimmt.
Aus der DT-AS 12 06 181 ist bereits ein Datenverarbeitungssystem der eingangs genannten Art mit
mehreren Systemeinheiten bekannt. Bei dem bekannten Datenverarbeitungssystem ist ein zentrales Fehler- und
Fehleradressenregister vorgesehen, in welches von den verschiedenen, jeweils mit einer eigenen Fehlerprüfschaltung
versehenen Systemeinheiten der Datenverar-Ί beitungsanlage aufgedeckte Fehler mit Herkunftsangaben,
d. h. mit Adresse der fehlermeldenden Systemeinheit,
eingespeist werden können. Außerdem weist die bekannte Anordnung einen zentralen Fehlerzähler auf,
dessen Zählerstand zwar beim Auftreten jeder Fehler-
H) meldung zunächst um Eins erhöht wird, der aber, sofern
die Anlage den Fehler korrigieren konnte, wieder rückgestellt wird, so daß effektiv nur die von der Anlage
nicht korrigierbaren aufgetretenen Fehler gezählt werden. Beim Erreichen einer bestimmten vorgegebe-
Ii nen Fehleranzahl erfolgt eine Meldung an der Konsole,
um das Bedienungspersonal über die jeweilige Fehlersituation zu informieren. Die Anlage selbst trifft in diesem
Falle keine weitergehenden Maßnahmen, sondern etwa vorzunehmende Maßnahmen sind in das Ermessen des
Bedienungspersonals gestell L
Ferner ist es aus der Veröffentlichung »The Bell System Technical Journal«, September 1964, Seiten
1893 bis 1895 und 2005 bis 2009 bekannt, bei einem mehrere Systemeinheiten aufweisenden Datenverarbei-
r> tungssystem beim Auftreten von Fehlern die Fehlerquelle,
d. h. die fehlerhafte Systemeinheit mit Hilfe von Testprogrammen zu lokalisieren. Dabei linden nacheinander
mehrere Testprogrammdurchläufe mit jeweils modifizierter Systemkonfiguration statt, bis die fehler-
i» hafte Systemeinheit ermittelt ist. Nach Lokalisierung
der fehlerhaften Systemeinheit erfolgt eine Systemumkonfiguration unter Ausschluß der fehlerhaften
Systemeinheit.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem
r> Datenverarbeitungssystem der eingangs genannten Art
jede einzelne Systemeinheit ständig hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit zu überwachen und, wenn sich irgendeine
Systemeinheit als fehlerhaft oder unzuverlässig arbeitend herausstellt, selbsttätig Maßnahmen zu
■ι» treffen, die ein ordnungsgemäßes Weiterarbeiten des
Gesamtsystems gewährleisten.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebene
Anordnung gelöst.
■r> Bei dem erfindungsgemäßen Datenverarbeitungssystem
ist die Möglichkeit gegeben, nicht nur beim Auftreten eines Fehlers den Ort der Fehlerquelle
festzustellen, sondern ständig die Fehlerhäufigkeit in jeder einzelnen Systemeinheit gesondert festzustellen
)ii und zu überwachen.
Während bei der obenerwähnten, aus der DT-AS 12 06 181 bekannten Anordnung nur die nicht korrigierbaren
Fehler gezählt werden, werden bei dem erfindungsgemäßen System in den Fehlerzählern die
Vi korrigierbaren Fehler gezählt und beim Auftreten eines
nicht korrigierbaren Fehlers wird automatisch eine Umkonfiguration des Systems veranlaßt, so daß also die
betreffende fehlerhafte Systemeinheit sofort beim ersten nicht korrigierbaren Fehler aus dem Gesamtsy-
i>ii stern ausgeschlossen wird. Während bei der eben
genannten bekannten Anordnung davon ausgegangen wird, daß ein korrigierbarer Fehler im Endeffekt keine
Beeinträchtigung der Arbeitsweise des Systems darstellt, wird bei dem erfindungsgemäßen System solchen
"■> korrigierbaren Fehlern insofern eine Bedeutung beigemessen,
als deren Häufigkeit als Kriterium für die Zuverlässigkeit einer Systemeinheit ausgewertet wird.
Obwohl ein einzelner korrigierbarer Fehler an sich die
Funktion des Systems nicht beeinträchtigt und auch das Arbeitsergebnis nicht nachteilig beeinflußt, findet bei
der erfindungsgemäßen Anordnung bei jeder Fehlermeldung eine Auswertung dahingehend statt, ob in der
betreffenden fehlermeldenden Systemeinheit solche Fehler mit normaler Häufigkeit oder mit ungewöhnlich
hoher Häufigkeit auftreten, ob also die betreffende Systemeinheit als normal arbeitend angesehen werden
kann oder ob sie so unzuverlässig arbeitet, daß ihr Ersatz innerhalb des Systems notwendig erscheint Im
letzteren Falle, also bei zu großer Fehlerhäufigkeit, erfolgt dann ebenso wie beim Auftreten eines nicht zu
reparierenden Fehlers eine Umkonfiguration des Systems.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen näher beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Datenverarbeitungssystems mit mehreren Systemeinheiten,
F i g. 2 ein die verschiedenen Fehlerauswerteeinrichtungen
zeigendes detaillierteres Blockschaltbild des Systems nach Fig. 1,
F i g. 3 ein Blockschaltbild einer Moduswählschaltung zur Wahl des jeweiligen Fehlermeldemodus, und
Fig.4 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung des Fehlerauswertevorgangs bei dem in den F i g. 1 bis 3
gezeigten System.
F i g. 1 zeigt ein Datenverarbeitungssystem mit vier Systemeinheiten, nämlich zwei Verarbeitungseinheiten
PO und Pl und zwei Speichereinheiten 50 und Sl, die
durch ein Leitungssystem L miteinander verbunden sind, das zur Daten- und Steuerinformationsübermittlung
zwischen den Systemeinheiten dient.
Jede Systemeinheit enthält eine Konfigurationssteuereinrichtung, die es gestattet, mit Hilfe von
Konfigurationsbefehlen die einzelnen Systemeinheiten in oder außer Kommunikation mit anderen Systemeinheiten
zu setzen. Dadurch lassen sich verschiedene Systemkonfigurationen herstellen, beispielsweise können
die Verarbeitungseinheit PO und die Speichereinheit 50 oder die Verarbeitungseinheit Pl und die
Speichereinheit 51 miteinander ein arbeitsfähiges System bilden.
Jede Systemeinheit enthält Einrichtungen zur Fehlerfeststellung und zur Korrektur bestimmter Fehler. In
den Verarbeitungseinheiten bewirkt ein während der Datenverarbeitung auftretender Fehler eine Überprüfung
der als fehlerhaft erkannten Information, bis entweder der Fehler korrigiert werden kann oder als
unkorrigierbar bestimmt wird. Auftretende Fehler werden in jeder Systemeinheit registriert, was beispielsweise
zur Bestimmung der Fehlerquelle in der betreffenden Systemeinheit oder zum Auffinden von
Programmierungsfehlern von Nutzen sein kann. Außerdem werden auftretende Fehler in jeder Systemeinheit
gezählt, da die Häufigkeit des Auftretens von Fehlern ein wesentliches Kriterium zur Beurteilung der Zuverlässigkeit
einer Systemeinheit ist. Die Auswertung von auftretenden Fehlern erfolgt in einer Gruppe von
miteinander zusammenarbeitenden Systemeinheiten durch die jeweilige Verarbeitungseinheit. Beim Auftreten
eines nicht korrigierbaren Fehlers oder einer erheblichen Fehlerhäufigkeit in einer Systemeinheit
erfolgt eine Systemumkonfiguration unter Ausschluß der betreffenden fehlerhaften Systemeinheit.
Die zur Registrierung, Zählung, Meldung und Auswertung von auftretenden Fehlern und zur Konfigurationssteuerung
dienenden Einrichtungen des in F i g. 1 schematischen Systems werden nachstehend mit Bezug
auf F i g. 2 mehr im einzelnen beschrieben.
"> Das, Leitungssystem L weist zwischen den Systemeinheiten
PO und 50 vier Leitungen 1, 2, 3 und 4 und ein Leitungsbündel 5, weiter zwischen den Systemeinheiten
PO und Sl verlaufende ähnliche Leitungsverbindungen und weitere, jedoch aus Gründen der Klarheit nicht
in dargestellte ähnliche Leitungsverbindungen zwischen
der Systemeinheit Pl und den Systemeinheiten 50 und S1 auf. Die dargestellten und beschriebenen Leitungsverbindungen umfassen dabei der Einfachheit halber
nur die der Fehierauswertung usw. dienenden Leitun- > gen.
Außer ihren sonstigen Funktionseinrichtungen enthält jede Speichereinheit SO und Sl eine Steuerschaltung
10, einen Fehlersignalgenerator 11, ein Fehlerdatenregister 12 und einen Fehlerzähler 13.
Die Steuerschaltung 10 steuert aufgrund von über die Leitungen 3 und 4 übertragenen Abfragesignalen die
Abgabe der im Fehlerzähler 13 und im Fehlerdatenregister 12 der betreffenden Systemeinheit gesammelten
Fehlerdaten über das Leitungsbündel 5 an die mit der
.'■> betreffenden Speichereinheit zusammenwirkende Verarbeitungseinheit.
Das Leitungsbündel 5 besteht aus einer Mehrzahl von Leitungsadern zur Parallelbitübertragung
der Fehlerdaten.
Jede Verarbeitungseinheit enthält eine Gruppe von
Jede Verarbeitungseinheit enthält eine Gruppe von
in UND-Schaltungen 14, 15, 16 und 17, die auf über die
Leitungen 1 und 2 von den Fehlersignalgeneratoren 11
der Speichereinheiten übertragene Fehlermeldesignale ansprechen und deren Ausgangssignal die Abfragung
der Fehlerdaten von der jeweils fehlermeldenden
j-> Systemeinheit durch über die Leitungen 3 und 4 zu
übertragende Abfragesignale anfordern.
Von der Speichereinheit 50 über die betreffenden Leitungen 1 und 2 übertragene Fehlermeloesignale
werden mit Hilfe eines über eine Leitung 18 an die
in UND-Schaltungen 14 und 15 angelegten Torsteuersignals
getastet, das von einer Konfigurationssteuerschaltung 30 erzeugt wird, das die mit der betreffenden
Verarbeitungseinheit jeweils zusammenarbeitenden übrigen Systemeinheiten bestimmt. Die von der Speicher-
r. einheit Sl kommenden Fehlermeldesignale werden
mittels eines über eine Leitung 19 an die UND-Schaltungen 16 und 17 angelegten Torsteuersignals getastet.
Jede Verarbeitungseinheit enthält weiter eine Abfragewählschaltung
20, die durch die Ausgangssignale der
.ο UND-Schaltungen 14 bis 17 über eine ODER-Schaltung
21 angesteuert wird und über die Leitungen 3 und 4 Abfragesignale an die betreffende fehlermeldende
Systemeinheit überträgt. Außerdem enthält jede Verarbeitungseinrichtung zwei Programmsteuerschaltungen
"·; 22 und 23, die beim Erhalt einer Fehlermeldung das
laufende Programm unterbrechen und durch ein Fehlerabfrage- und -Auswerteprogramm ersetzen. Von
diesen beiden Prograrnmsteuerschaltdngen 22 und 23 wird die Schaltung 22 angesteuert, wenn über eine
• ' Leitung 1 ein korrigierter Fehler gemeldet wird, und die
Schaltung 23 wird angesteuert, wenn über eine Leitung 2 ein nicht korrigierbarer Fehler gemeldet wird.
Ferner weist jede Verarbeitungseinheit ebenso wie jede Speichereinheit eine Steuerschaltung 27, einen
Fehlersignalgenerator 24, ein Fehlerdatenregister 26 und einen Fehlerzähler 25 auf. Schließlich enthält jede
Verarbeitungseinheit einen Arbeitsspeicher 2Ö, in welchen jeweils abgefragte, über das jeweils betreffen-
de Leitungsbündel 5 von der fehlermeldenden Systemeinheit übertragene Fehlerdaten eingespeichert
werden.
Die Feststellung eines Fehlers löst ein Fehlerkorrekturprogramm aus, während welchem versucht wird, den
Fehler zu korrigieren, d. h. aus den als fehlerbehaftet erkannten Daten korrekte Daten zu gewinnen. Dieses
Fehlerkorrekturprogramm führt entweder zu einer Korrektur oder bleibt ohne Erfolg, wobei in beiden
Fällen der Fehlerzähler 13 bzw. 25 seinen Zählerstand erhöht. Der Fehlersignalgenerator 11 gibt eine Fehlermeldung
über die Leitung 1 oder 2 ab, je nachdem, ob der Fehler korrigiert werden konnte oder nicht. Die
Verarbeitungseinheit kann sodann, je nach den Bedingungen des gerade ablaufenden Programms, über die
Leitungen 3 und 4 die Fehlerdaten abfragen. Normalerweise bestehen diese Fehlerdaten aus dem Inhalt des
Fehlerdatenregisters 12 bzw. 26, jedoch kann auch die im Fehlerzähler 13 bzw. 25 jeweils gespeicherte
Fehleranzahl übertragen werden. Im Fehlerdatenregister werden die Adresse derjenigen Stelle innerhalb der
betreffenden Systemeinheit, an welcher der Fehler aufgetreten ist, und die jeweilige fehlerhafte Information
registriert.
Die, die jeweilige Systemkonfiguration bestimmenden Konfigurationsdaten enthalten zwei Modusbits M1
und MI, welche den jeweils gewünschten Fehlermeldemodus angeben. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel kann hinsichtlich des Fehlermeldemodus zwischen
zwei Möglichkeiten gewählt werden, nämlich zwischen der jeweils sofortigen Meldung jedes einzelnen
auftretenden Fehlers oder einer Meldung jeweils erst nach dem Auftreten einer bestimmten Anzahl von
Fehlern, d. h. jeweils beim Erreichen eines bestimmten Zählerstandes des Fehlerzählers 13. Dazu dient die in
F i g. 3 gezeigte Moduswählschaltung.
Gemäß F i g. 3 werden die beiden in einem Konfigurationsbefehl enthaltenen Modusbits MX und M2 jeweils
einer Verriegelungsschaltung 31 bzw. 32 zugeführt, die dadurch in einen entsprechenden Binärzustand gesetzt
wird. Der Ausgang jeder der beiden Verriegelungsschaltungen 31 und 32 ist mit einem Eingang jeweils einer
nachgeschalteten UND-Schaltung 33 bzw. 34 verbunden. Der jeweils zweite Eingang der UND-Schaltungen
33 und 34 ist an den Fehlerzähler 13 angeschlossen. Der Fehlerzähler legt an den zweiten Eingang der
UND-Schaltung 33 jedesmal dann ein Torsignal an, wenn der Fehlerzählerstand ungleich Null ist (sofortige
Fehlermeldung), und er legt an den zweiten Eingang der UND-Schaltung 34 jeweils dann ein Torsignal an, wenn
der Fehlerzählerstand einen bestimmten Wert erreicht hat (Fehlermeldung nach Auftreten bestimmter Fehleranzahl).
Die miteinander verbundenen Ausgänge der beiden UND-Schaltungen 33 und 34, über welche die
Fehlermeldesignale abgegeben werden, sind an die Leitung 1 (F i g. 2) angeschlossen.
In Fig.4 ist die Fehlerauswertung in Form eines Ablaufdiagramms dargestellt.
Die linksseitige Dar: teilung in F i g. 4 betrifft den Fall einer Meldung eines korrigierbaren Fehlers über die
Leitung 1. Die Verarbeitungseinheit veranlaßt aufgrund dieser Fehlermeldung die Registrierung des Fehlers und
die Anforderung einer Programmunterbrechung zwecks Durchführung eines Fehlerabfrage- und -auswerteprogramms
durch die Programmsteuerschaltung 22 (Schritt 1). Die Verarbeitungseinheit vervollständigt
dann gegebenenfalls die noch laufende Instruktion des Problemprogramms (Schritt 2) und veranlaßt dann die
Übertragung der in den Arbeitsspeicher eingespeicherten Fehlerdaten in einen der Verarbeitung zugänglichen
Bereich, so daß sie anschließend ausgewertet werden können (Schritt 3). Die Verarbeitungseinheit führt dann
anstelle des Problemprogramms das Fehlerabfrage- und -auswerteprogramm durch (Schritt 4). Dabei findet ein
Vergleich der Fehlerdaten mit annehmbaren Fehlerraten statt (F i g. 5). Je nach dem Ergebnis der Fehlerauswertung
kann eine Systemumkonfiguration erfolgen oder es kann ein anderer Fehlermeldemodus bestimmt
werden (Schritt 6). Als letzter Schritt (Schritt 7) findet in jedem Falle der Rücksprung der Verarbeitungseinheit in
das Problemprogramm statt.
Die rechtsseitige Darstellung in Fig.4 zeigt den
verhältnismäßig einfachen Fall der Meldung eines nichl korrigierbaren Fehlers über die Leitung 2. Der Fehler
wird registriert und die Programmsteuerschaltung 23 fordert eine Programmunterbrechung an (Schritt IA)
damit die in diesem Falle unvermeidliche Systemumkonfiguration (Schritt 2A) unter Ausschluß der fehlerhaft
arbeitenden Systemeinheit ausgeführt werden kann Danach wird das Problemprogramm unter Benutzung
der neuen Systemkonfiguration erneut gestartet.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Datenverarbeitungssystem mit mehreren Systemeinheiten, die jeweils mit Fehlerermittlungseinrichtungen
versehen sind, und mit Mitteln zur Fehlerzählung und zur Speicherung von Fehlerdaten,
an welche die Systemeinheiten aufgetretene Fehler melden, dadurch gekennzeichnet,
daß jede Systemeinheit (SO, Si, PO, Pi) einen
eigenen Fehlerzähler (13, 25) und ein eigenes Fehlerdatenregister (12, 26) aufweist und daß
mindestens eine Systemeinheit (PO) eine Abfrage- und Auswerteeinrichtung (20,21, 22,23, 28) enthält,
welche die in den einzelnen Systemeinheiten aufgetretenen und dort bereits intern ausgewerteten
und gegebenenfalls korrigierten Fehler jeweils beim Erhalt einer Fehlermeldung abfragt und beim
Auftreten eines nicht korrigierbaren Fehlers oder beim Erreichen einer bestimmten Fehlerhäufigkeit
in der jeweils fehlermeldenden Systemeinheit eine Umkonfiguration des Systems zum Ausschluß und
Ersatz der jeweils fehlerhaft arbeitenden Systemeinheit veranlaßt
2. Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Abfrage- und
Auswerteeinrichtung (20,21, 22,23,28) enthaltende
Systemeinheit eine programmverarbeitende Systemeinheit ist und daß die Abfrage- und
Auswerteeinrichtung Programmsteuermittel (22,23) enthält, welche beim Erhalt einer Fehlermeldung das
laufende Programm unterbrechen und durch ein Fehlerabfrage- und -auswerteprogramm ersetzen.
3. Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede
Systemeinheit (SO, S1, PO, P1) eine derart setzbare
Moduswählschaltung (Fig.3) aufweist, daß die betreffende Systemeinheit jeweils entweder beim
Auftreten jedes einzelnen Fehlers oder nur beim Erreichen einer vorgegebenen Fehleranzahl eine
Fehlermeldung abgibt.
4. Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
System mindestens zwei jeweils mit einer Abfrage- und Auswerteeinrichtung (20, 21, 22, 23, 28)
versehene Systemeinheiten (PO, Pl) enthält, von denen jede die jeweils andere durch Umkonfiguration
des Systems aus dem System ausschließen kann, wenn sie feststellt, daß diese andere Systemeinheit
fehlerhaft arbeitet.
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