DE2117128A1

DE2117128A1 - Verfahren zum Ein- und Ausschalten von Systemeinheiten in einem modular aufgebauten Verarbeitungssystem

Info

Publication number: DE2117128A1
Application number: DE19712117128
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. 800aMünchen Moder
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-04-07
Filing date: 1971-04-07
Publication date: 1972-10-19
Also published as: LU65110A1; SE372116B; CH546441A; GB1377165A; CA961984A; NL7204544A; FR2133415A5; IT950954B; ZA721527B; BE781825A; US3906452A

Description

Verfahren zum Ein- und Ausschalten von Systemeinheiten in einem modular aufgebauten Verarbeitungssystein.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen und Trennen von Verbindungen zwischen Systemeihheiten-eines modular aufgebauten, programmgesteuerten Verarbeitungssystems, dessen als Verarbeitungseinheiten vorhandene Systemeinheiten mit den als zentrale Speichereinheiten vorhandenen Systemeinheiten zyklusweise miteinander in Verkehr treten, wobei die Zykluszuteilung von einer zentralen Steuereinheit aufgrund der, von einer Systemeinheit ausgehenden Zyklusanforderungen durchgeführt wird.

Es ist neuerdings ein programmgesteuertes Verarbeitungssystem bekannt geworden, das mit besonderem Vorteil als programmgesteuertes Vermittlungssystem eingesetzt, wird. In einem solchen Verarbeitungssystem sind eine Reihe von Systemeinheiten, als Verarbeitungseinheiten, vorhanden, in denen programmgesteuert Verarbeitungsabläufe durchführbar sind. Alle zum Betrieb des Verarbeitungssystems erforderlichen Daten und Programme sind in einer zentralen Speichereinheit enthalten, die ihrerseits ebenfalls als Systemeinheit betrachtet werden kann. Die Verarbeitungseinheiten treten untereinander stets über die zentrale Speiehereinheit in Verkehr. Das geschieht in der Weise * daß eine Verarbeitungseinheit, in der ein Ablauf durchzuführen ist, entsprechend den von ihr durchzuführenden Aufgaben von der Speichereinheit Speicherzyklen anfordert, mit deren Hilfe dann Informationen mit dem zentralen Speicher ausgetauscht werden. Sowohl die Anforderung als auch die Zuteilung von Speicherzyklen geschieht über eine zentrale Steuerung im Speicher von der die Zyklusanforderungen, beispielsweise entfjprechend den Prioritäten der durchzuführenden Aufgaben, den anfordernden Verarbeitungseinheiten zugeteilt werden.

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Zur Erhöhung der Sicherheit und der Zuverlässigkeit eines = solchen Verarbeitungssystems, ist es "bekannt, die einzelnen -^ Systeineinheiten jeweils mehrfach vorzusehen. Dieser Aufbau,- , der als modularer Aufbau bekannt.ist, bietet aufgrund der ,Austauschbarkeit einzelner Systemeinheiten die Möglichkeit, bei fehlerhaftem Arbeiten einer Systemeinheit deren Aufgaben durch die jeweils andere ausführen zu lassen. Die Mehrfachanordnung, z.B. eine Verdoppelung von Systemeinheiten erstreckt sich dabei .sowohl auf die als Verarbeitungseinheiten als auch auf die als Speichereinheit vorhandenen Systemeinheiten,

Das Prinzip eines solchen Verarbeitungssystems zeigt die P Fig. 1♦ Ein Teil der Systemeinheiten, nämlich die Systemeinheiten VE1 bis VE6 sind jeweils zur Durchführung bestimmter Aufgaben vorhanden, sie.sind also Verarbeitungseinheiten. So dienen im angegebenen Beispiel die Systemeinheiten VE1 und VE2 als Leitungsanschlußeinheit, an die beliebige Zubringer- und Abnehmerleitungen angeschlossen sein können. Die Systemeinheiten VE3 und VE4 stellen jeweils eine Programmsteuereinheit dar, die zur Koordinierung der im System ·:. durchzuführenden Aufgaben dient. Die,Systemeinheit VE5 dient zur Bedienung des Systems, d.h. zur Eingabe von für den Betrieb erforderlichen Befehlen. Die Systemeinheit VE6 schließ-- ' lieh ist eine zum Anschluß von externen.Geräten vorhandene ^ Geräteanschlußeinheit. Im unteren Teil der Figur ist die als zentrale Speichereinheit vorhandene Systemeinheit angeordnet.

Der modulare Aufbau des Systems'äußert sich dadurch, daß die leitungsanschlußeinheit und die Programmsteuereinheit jeweils zwei Verarbeitungseinheiten VE1 und VE2, bzw. VEJ und VE4 enthält. Für die Kommandosteuereinheit VE5 und die Geräteanschluß-' einheit VE6 ist im Beispiel keine Verdoppelung vorgesehen. Dagegen sind die Speichereinheiten'wiederum doppelt"vorhanden. Jede der mit SPt und SP2 bezeichnetenSpeichereinheiten enthält im einzelnen einen Kernspeicher KS mit einer ihm zugeordneten Speicher oparationssteuerung SOPS, eine Speicheran-

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' forderungssteuerung SAi¹S und eine Programmanforderungssteuerung PAES. Als Teil der Speicheranforderungssteuerung ist eine Überwachungsschaltung ÜWS vorhanden, die zu allen Einheiten einer Speichereinheit Zugang hat. Die einzelnen als Verarbeitungseinheiten vorhandenen Systemeinheiten sind über Steuerleitungen mit den Speicheranforderungssteuerungen und Programmanforderungssteuerungen beider Speiehereinheiten verbunden. Zur Abwicklung des Datenverkehrs, also zur Ein- und Ausgabe von Informationen haben sie über eine Informationsleitung Zugang zu den Kernspeichern KS.

Eine Verarbeitungseinheit, die einen Datenverkehr mit der Speichereinheit wünscht, richtet eine Zyklusanforderung über eine der Steuerleitungen an die Steuereinrichtungen (SAi¹S, PAFS ) in der Speichereinheit. Dort wird die Zyklusanforderung erkannt und bewertet. Die ZyklusZuteilung findet unter Berücksichtigung verschiedener Faktoren, z.B. unter Berücksichtigung der Priorität der in den anfordernden Verarbei— tungseinheiten durchzuführenden Abläufe durch Zusammenarbeit der Speicheranforderungssteuerung, der Programmanforderungs— steuerung und der Speicheroperationssteuerung stattι.Einzelheiten, die die Zykluszuteilung und die Steuerung der genannten Einrichtungen beschreiben, finden sich beispielsweise in der Patentanmeldung PA 69/2802 (Akt.Z. P 1 944 438.8). Mit Zuteilung eines Speicherzyklus, der der anfordernden V er— arbeitungseinheit durch Zusendung eines Kriteriums gemeldet wird, steht dieser ein direkter Informationsweg zum Kernspeicher zur Verfügung.

Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß das Verarbeitungssystem modular aufgebaut ist, d.h. daß die einzelnen Systemeinheiten zur Erhöhung der Verfügbarkeit des Gesamtsystems jeweils mehrfach, beispielsweise zweifach vorhanden sind. Es hat sieh als zweckmäßig erwiesen, die Systemeinheiten derart aufzubauen, daß sie als austauschbare Ausfalleinheiten angesehen werden können. Im Hinblick auf den Betrieb

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• des Gesamtsystems ergeben sich dadurch jedoch eine Reihe von Problemen. So muß beispielsweise eine fehlerhaft arbeitende

" ' Systemeinheit vom System abgeschaltet und die ihre Aufgaben übernehmende Systemeinheit unterbrechungsfrei angeschaltet werden. Fach Reparatur der fehlerhaften Systemeinheit muß diese wiederum unterbrechungsfrei an das Gesamtsystem angeschaltet werden, wobei dann, wenn es sich um eine als Speichereinheit vorhandene Systemeinheit handelt das weitere Problem auftritt, daß die ausgefallene Systemeinheit innerhalb kurzer Zeit auf den aktuellen Stand gebracht werden muß.

h Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, bei dessen Anwendung diese Probleme gelöst werden. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen und Trennen von Ver- · bindungen zwischen Systemeinheiten eines modular aufgebauten programmmgesteuerten Verarbeitungssystems der genannten Art ist dadurch gekennzeichent, daß zur Herstellung und zur Sperrung von Verbindungen zwischen einzelnen Systemeinheiten für beide Richtungen jeweils zwei Signale übertragen werden, von denen je Richtung eines als statisches Signal.und eines als dynamisches Signal gebildet ist, daß die als zentrale Speichereinheiten vorhandenen Systemeinheiten im be- " triebsbereiten Zustand jeweils ein statisches Signal zur Verfügung stellen und die eine Verbindung mit einer Speicherein-

| heit wünschenden Systemeinheiten sowohl ein statisches als auch ein dynamisches Signal abgeben, das in den Speichereinheiten bewertet und durch Rücksendung eines dynamischen Signals quittiert wird, daß'erst nach Erreichen dieses Zustandes die von den beteiligten Systemeinheiten ausgehenden Steuersignale, beispielsweise Zyklusanforderungen, berücksichtigt werden und daß zur Sperrung einer Verbindung jeweils das, von der die Sperrung wünschenden Systemeinheit ausgehende statische Signal abgeschaltet wird. Durch die Übertragung jeweils zweier : Signale in jeder Richtung wird erreicht, daß eine gestörte, d.h. fehlerhaft arbeitende Systemeinheit, die nur kurzzeitig ihren

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Störungsfall meldet und anschließend aufgrund des störenden Einflusses wiederum einen betriebsbereiten Zustand signalisiert, nicht automatisch wieder an das System angeschaltet wird.

Während die Aktivität- zur Herstellung einer Verbindung lediglich bei den als Verarbeitungseinheiten vorhandenen Systemeinheiten liegt, indem diese im betriebsbereiten Zustand der Speichereinheit sowohl ein statisches als auch ein dynamisches Signal abgeben, liegt die Aktivität zum Sperren einer Verbindung sowohl bei den als Verarbeitungseinheiten als auch bei den als Speichereinheiten vorhandenen. Systemeinheiten.

Dadurch, daß erfindungsgemäß die eine Verbindung wünschende Verarbeitungseinheit zur Herstellung der Verbindung die beiden Signale, also sowohl das statische als auch das dynamische Signal, beiden Speiehereinheiten übergibt, ist sichergestellt, daß Verbindungen von den. Verarbeitungseinheiten jeweils zu beiden Speichereinheiten identisch hergestellt werden. Auf diese Weise ist der Synchronlauf der beiden Speichereinheiten stets gewährleistet.

Der Ausfall einer als Speichereinheit vorhandenen Systemeinheit , der beispielsweise durch einen Fehler verursacht wird, führt in der Regel dazu, daß dieser Speichereinheifc Informationen verlören gehen. Es ist also erforderlich, eine abgeschaltete Speichereinheit, ehe sie wieder an das Gesamtsystem angeschaltet wird, auf den aktuellen Stand zu bringen, d.h. ihr die Informationen, die in die jeweils andere, während des Ausfalles den Betrieb übernehmende Speichereinheit· gelangt sind, zu übergeben. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird dazu vorgeschlagen, daß zur Wiedereinschaltung einer vom Betrieb abgeschalteten Speichereinheit in das Gesamtsystem ein weiteres statisches Signal, im folgenden Wiedereinschaltesignal genannt, übertragen wird, das von der wiederanzuschaltenden Speichereinheit an alle Verarbeitungseinheiten gelangt, und

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daß während des Vorhandenseins des statischen Wiedereinschaltsignals ein Wiedereinschaltezustand definiert ist. . In den Verarbeitungseinheiten wird dieses Wiedereinschaltesignal zusammen mit dem, die Betriebsbereitschaft einer .Speiehereinheit angebenden statischen Signal in der Weise bewertet, daß die Herstellung von Verbindungen zu der v/ieder anzuschaltenden Speichereinheit in allen Verarbeitungseinheiten gleichzeitig eingeleitet wird.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung verkehren während des Wiedereinschaltezustandes die Verar.beitungs einheit en zur Übernahme von Daten und Programmen stets nur mit der h während des Ausfalles angeschalteten Speichereinheit. Zur Durchführung von, Speicherinhalte verändernden Operationen ,müssen sie allerdings auch mit der vorher abgeschalteten Speichereinheit in Verkehr treten. Durch die erste Maßnahme wird erreicht, daß Programme und Daten erst dann aus der wiederanzuschaltenden Speichereinheit entnommen werden, wenn diese auf den aktuellen Stand gebracht wurde. Durch die zweite Maßnahme wird -erreicht, daß gleichzeitig mit dem Umspeichervorgang, mit dem die Informationen aus der vorher allein angeschalteten Speichereinheit in die zweite Speichereinheit übernommen werden, auch alle bereits zu diesem Zeitpunkt durch den Ablauf sonstiger Programme verursachte. Änderungen berücksichtigt werden.

Mit dem Verfahren nach der Erfindung ist der weitere Vorteil verbunden, daß jeder Systemeinheit, unabhängig davon, · ob sie einfach oder mehrfach vorhanden ist, ein eigenes Steuerfeld zugeordnet werden kann, über das manuell oder automatisch steuerbar die Bildung und Aussendung der genannten Signale eingeleitet werden kann. Ein derartiges Steuerfeld, das für eine manuelle Bedienung als Bedienungsfeld ausgebildet sein kann, kann weiterhin optische und/oder akustische Anzeigeschaltmittel besitzen, die den jeweiligen Zustand der einzelnen Systemeinheiten anzeigen. Da ein solches

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Steuer- oder Bedienungsfeld neben der, für das Gesamtsystem zentral vorhandene Bedienungssystemeinheit, dezentral für jede, zur Durchführung gleichartiger Aufgaben vorhandene Systemeinheit vorhanden ist, ist es nunmehr möglich, die Verbindungsherstellung (Einschalten), die Verbindungssperrung (Ausschalten) und die Wiedereinschaltung von Systemeinheiten jeweils für jede Systemeinheit individuell durchzuführen, ohne daß der Betrieb der anderen Systemeinheiten gestört wird.

Eine ausführlichere Erläuterung der Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiele gegeben.

Anhand des in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispieles werden Einzelheiten über die Herstellung und die Sperrung von Verbindungen zwischen den Verarbeitungseinheiten und den Speichereinheiten beschrieben.

In der Figur 3 ist die Herstellung-und die Sperrung von Verbindungen zwischen zwei Speichereinheiten angegeben.

Von einer in Figur 2 mit VE1 bezeichneten Verarbeitungseinheit bzw. von den mit SP1 und SP2 bezeichneten Speichereinheiten ist lediglich der zur Durchführung der Erfindung vorhandene Steuersatz SS11 in der Verarbeitungseinheit VE1 bzw.. SSPl in der Speichereinheit SP1 im Detail dargestellt. Die Steuersätze SS12 und SSP2 sind jeweils identisch aufgebaut .

Den Steuersätzen SS11 und SS12 der Verarbeitungseinheit VE1 ist als Steuerfeld das gemeinsame Bedienungsfeld GBF zugeordnet. Über die SysteinnorKschnittstelle SNS haben die genannten Verarbeitungseinheiten Zugang zu den doppelt vorhandenen Speichereinheiten SP1 und SP2* Über Steuer leitungen sind die .Speichereinheiten sowohl abgehend als auch ankommend mit den anhand von Figur 1 beschriebenen Überwachungsschaltungen ÜWS und den Speicheranfοrderungssteuerungen SAFS verbunden. Der

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Übersichtlichkeit wegen sind von den über die Systemnormschnittstelle geführten Übertragungswegen lediglich die zur Herstellung und Sperrung sowie zur Wiedereinschaltung von Systemeinheiten erforderlichen Signalleitungen dargestellt. Alle weiteren Steuer- und Datenleitungen sind hier weggelassen worden.

Der zur Herstellung, Sperrung und Wiedereinschaltung von Verbindungen dienende Steuersatz in den Systemeinheiten ist aus Gattern und taktgesteuerten Kippstufen aufgebaut. Einzelheiten des Aufbaus werden im folgenden bei der Beschreibung der Wirkungsweise der Anordnung angegeben.

■ Im Ruhezustand der Schaltung, der sich beispielsweise beim Einschalten der Stromversorgung einstellt, befinden sich alle Kippstufen im O~Zustand, der dadurch definiert ist, daß der jeweils linke Ausgang einer Kippstufe eine 0, der jeweils rechte Ausgang eine 1 liefert, Da jede Systemeinheit eine eigene Stromversorgung besitzt, ist es möglich, daß nicht alle Systemeinheiten diesen.Ruhezustand gleichzeitig einnehmen. Für die folgende Betrachtung wird jedoch davon ausgegangen, daß sowohl die Kippstufe KI bis K3 im Steuersatz SS11 der Verarbeitungseinheit VE1 als auch die Kippstufen K4 bis KY im Steuersatz SSP1 der Speichereinheit SP1 die definierte Lage einnehmen. Ist ein Speicher betriebsbereit, so steht ein vom zentralen Teil der Speichereinheit in hier nicht beschriebener Weise gebildetes Kriterium SPB (Speicher bereit) zur Verfügung, durch das die Kippstufe K7-umgesteuert und über das Gatter G22 das statische Signal BA (betriebsbereit abgehend) abgegeben wird. Dieses über die Systemnormschnittstelle SNS übertragene statische Signal BA steht der.Verarbeitungseinheit VEi zur Verfügung und wird im Steuersatz SS11 über das Gatter Gl4 einem Eingang des Gatters G4 zugeführt. In diesem Zustand kann die Herstellung einer Verbindung, die wie bereits ausgeführt, von den Verarbeitungseinheiten ausgeht, durch Betätigung der Taste T im

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Bedienungsfeld G-BP eingeleitet werden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die manuelle Einleitung der Verbindungsherstellung beschränkt; vielmehr ist auch eine automatische Einleitung möglich, in dem beispielsweise das Eintreffen des statischen Signals BA überwacht wird. Über die im Ausführungsbeispiel vorhandene Taste T wird ein Impulsgeber IG aktiviert, der vom Zeitpunkt tn bis tn+1 am Ausgang des als Und-G-atter ausgebildeten Gatters G4 einen Ausgangsimpuls liefert. Die dadurch vorbereiteten Kippstufen Kt und K2 . in der Verarbeitungseinheit VE1 werden also mit dem Systemtaktimpuls zum Zeitpunkt tn+1 in die 1-.Lage ,umgesteuert. Da der zweite Eingang der Kippstufe K2 über ein Gatter G6 und ein vom Impulsgeber IG- ansteuerbares Zeitglied Z, das während der Dauer der vom Impulsgeber abgegebenen Impulsfolgen ständig eine O-abgibt, in der O-Lage festgehalten wird, steht also über das Gatter G10 ein statisches Signal, nämlich das Signal BE (betriebsbereit eingehend) zur Verfügung* Die Kippstufe K1 dagegen wird mit dem Systemtaktimpuls tn+2 umgesteuert, so daß über das Gatter G9 ein dynamisches Signal, nämlich das dynamische Signal VH (Verbindung herstellen) abgegeben wird.

Beide Signale VH und BE, die über die Systemnormschnittstelle SNS an die betreffenden Eingänge des Steuersatzes SSP1 in der Speichereinheit SP1 übertragen werden, werden dort über die Gatter G16, G17 (Signal VH) bzw. G18, G19 (Signal BE) der Kippstufe K4 zugeführt, die durch das eintreffende ·. Signal VH zum Zeitpunkt tn+1 vorbereitet und mit dem Wechsel des Signals VH beim.nächsten Systemtaktimpuls zum Zeitpunkt tn+2 umgesteuert wird. Über den Ausgang der Kippstufe K4 wird die Kippstufe K5 zum Zeitpunkt tn+2 vorbereitet und mit dem nächsten Systemtaktimpuls zum Zeitpunkt tn+3 umgesteuert. Über den Ausgang der Kippstufe K5 und das Und-Gatter G23, dessen zweiter Eingang bereits vorher über den Ausgang der Kippstufe K7 mit 1 beaufschlagt wurde, steht ein Signal für die Belegung zur- Verfügung, das beispielsweise über eine Lampe L23 sichtbar gemacht werden kann. Gleichzeitig wird eine Meldung über die Belegung der SpeicherablaufSteuerung SAFS übergeben.

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Durch eine logische Verknüpfung der an den Ausgängen der Kippstufen K4 und K5 entstehenden Signale mit dem die Be-.triebsbereitschaft des Speichers kennzeichnenden Signal wird über das Gatter G-21 das dynamische Signal VB gebürdet, das über die Systemnormschnitt stelle SNS an den Steuersatz SS11 der Verarbeitungseinheit VE1 gelangt und ; dort als Quittierung des Verbindungswunsches auswertbar ist. Dazu ist dort durch Verknüpfung des Signals VB mit dem statischen Signal BA die Kippstufe K3 steuerbar. Mit dem Eintreffen des Signals VB zum Zeitpunkt tn+2 wird die Kippstufe K3 vorbereitet. Die Umsteuerung von,der 0—Lage in die 1-Lage geschieht mit dem nächsten Systemtaktimpuls zum Zeitpunkt tn+3. Durch die Einschaltung des Zeitgliedes Z, das bis zum Zeitpunkt tn+3 eine logische 0 an den ersten Eingang des Und—Gatter/s G6 legt, ist sichergestellt, daß das über den Ausgang, der Kippstufe K2 abgegebene statische Signal BE stets.: dann wieder abgeschaltet wird, wenn innerhalb dieser Zeitdauer, also von tn- bis tn+3, das dynamische Signal VB nicht eingetroffen ist, da dann die Kippstufe K3 nicht umgesteuert wird und nach Ablauf der Zeitdauer die Kippstufe K2 automatisch ebenfalls wieder die Ausgangslage, einnimmt. Ist das dynamische Signal VB dagegen innerhalb dieser Zeitdauer eingetroffen, so ist die Verbindung zwischen der Verarbeitungseinheit VE1 und der Speichereinheit SPI hergestellt worden. Auf diese Weise ist es möglich, das den Ver-

ψ bindungswunsch (Signal VH) quittierende Signal (VB) zu überwachen. . .

In der Regel geschieht die beschriebene Verbindungsherstellung gleichzeitig zu beiden Speiehereinheiten, wobei dann in beiden Speichereinheiten jeweils die gleichen Vorgänge ablaufen. Eine Besonderheit tritt jedoch dann ein, wenn nur eine Speiehereinheit betriebsbereit ist. Wird, die andere während dieses Zustands eingeschaltet,-so wird von der anzuschaltenden Speichereinheit außer dem statischen Signal BA, durch das deren Betriebsbereitschaft angegeben wird, noch das Wiedereinschaltesignal WS ab-

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gegeben, das über die Gatter G8, GI bzw. G2 an den Impulsgeber IG gelangt und dort die Aussendung eines Impulses bewirkt. Damit werden die beschriebenen Vorgänge eingeleitet, die mit der Verbindungsherstellung auch zu dieser Speiehereinheit enden.

Durch die Einschaltung der Gatter G1 und G2 ist eine Verriegelung der von beiden Speichereinheiten kommenden Wiedereinschaltesignale WS möglich, so daß sichergestellt ist, daß im Wiedereinschaltezustand einer Speichereinheit jeweils zur anderen Speichereinheit identische Belegungen durch die Verarbeitungseinheiten hergestellt werden.

Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß die Aktivität zur Verbindungsherstellung stets von den Verarbeitungseinheiten ausgeht, während die Sperrung von Verbindungen sowohl von den Verarbeitungseinheiten als auch von den Speichereinheiten ausgehen kann. Für den Pail, daß das Sperren einer Verbindung von der Verarbeitungseinheit VE1 ausgeht, wird manuell über eine Taste TVSp oder automatisch unter Steuerung des Systems, beispielsweise durch ein Sperrsignal, das von einer Überwachungsschaltung ausgehen kann und das den Steuersätzen SS11 und SS12 der Verarbeitungseinheit VE1 gemeinsam zugeführt wird, dort die Kippstufe K3 in die 0-lage gebracht. Über deren Ausgang und das Und-Gatter G6 wird damit auch die Kippstufe K2 in die O-Lage gebracht, was die Abschaltung des Signals BE zur Folge hat. Im Steuersatz der betreffenden Speichereinheit werden dadurch die Kippstufen K4 und K5 zurückgesetzt. Unabhängig davon bleibt die Kippstufe K7 jedoch im 1-Zustand, d.h. das den betriebsbereiten Zustand der Speichereinheit kennzeichnende Signal BA steht weiterhin zur Verfügung.. Eine Verbindungsherstellung kann also, von einer Verarbeitungseinheit ausgehend in der beschriebenen Weise wieder eingeleitet werden.

Für den Fall, daß die Sperrung einer Verbindung von der Speichereinheit .ausgeht, wird über die von den Überwachungsschal-

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tungen ÜWS kommenden Sperrsignale und das Gatter G25 die Kippstufe K7 in die O-Lage zurückgesetzt, wodurch das den ■ betriebsbereiten Zustand der Speiehereinheit kennzeichnende Signal BA abgeschaltet wird.. Auch diese Sperrung kann manuell, z.B. über die Taste TSp eingeleitet werden. Dieser Zustand kann beispielsweise optisch durch eine Lampe 17 signalisiert werden. Im Steuersatz der Verarbeitungseinheit VE1 wird dadurch über die Gatter GH und GI2 die Kippstufe K3 und dann über das Gatter G6 auch die Kippstufe K2 in die O-Lage zurückgesetzt. Dadurch wird das vom Steuersatz der Verarbeitungseinheit VE1 ausgehende Signal BE abgeschaltet, was im Steuersatz der Speichereinheit wiederum zur Rücksetzung der Kippstufen K4 und K5 führt. In diesem-Zustand.kann eine Verbindung zu der Speichereinheit nicht mehr hergestellt werden. Das ist erst dann wieder möglich, wenn das Signal für die Betriebsbereitschaft der Speichereinheit, nämlich das Signal BA erneut, zur Aussendung gelangt. .

Die Kippstufe K6 im Steuersatz der Speichereinheit SP1 dient zur Überwachung des vom Steuersatz einer Verarbeitungseinheit ausgehenden und eine Belegung einleitenden Signals VH; Da voraussetzungsgemäß das Signal VH als dynamisches Signal gesendet wird, wird es dann als fehlerhaft erkannt, wenn es als Dauersignal eintrifft. In diesem Falle wird die Kippstufe K6 in die'1-Lage umgesteuert. Über den Ausgang dieser Kippstufe, der zu den Überwachungsschaltungen ÜWS geführt ist, wird dieses Kriterium weitergegeben und die Verbindung in beschriebener Weise wieder gesperrt. Es ist selbstverständlich möglich, auch in den Steuersätzen der Verarbeitungseinheiten das dynamische Signal VB in der gleichen-Weise zu " überwachen. " ■ _

Der beschriebene Vorgang.des Sperrens einer Verbindung findet auch dann statt, wenn eine Verarbeitungseinheit eine Verbindung nur zu einer Speichereinheit herstellt. Da die beiden Speichereinheiten stets synchron betrieben werden müssen, um

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als austauschbare Ausfalleinheiten einsetzbar zu sein, ist es erforderlich, daß eine Verbindung dann, wenn beide Speichereinheiten betriebsbereit sind, identisch zu beiden hergestellt wird. Um eine solche unzulässige Belegung zu erkennen, werden die Belegungszustände der Speichereinheiten laufend verglichen. Die Peststellung einer nicht übereinstimmenden Belegung der Speichereinheiten führt sofort zur Einleitung der die Verbindung sperrenden Vorgänge. Die Sperrung selbst erfolgt dann so schnell, daß inzwischen noch kein Speicherzyklus ablaufen konnte, so daß der Synchronlauf beider Speichereinheiten nicht gestört wird und die Informationen in beiden Speichereinheiten identisch bleiben.

Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß in einem modular aufgebauten System im Laufe des Betriebs eine Systemeinheit ausfallen kann und daß deren Tätigkeit dann von der anderen Systemeinheit mit übernommen wird. Von erheblicher Bedeutung ist das für den Fall, daß eine der Speichereinheiten ausfällt. Aus disem Grunde wird im folgenden der Ablauf des Sperrens und des Herstellens von Verbindungen zwischen zwei Speichereinheiten anhand des in der Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.

Dort ist links ein Steuersatz SSPl der ersten Speichereinheit SP1 und rechts ein Steuersatz SSP2 der zweiten Speichereinheit SP2 dargestellt. Beide sind hinsichtlich ihrer Einrichtungen zur Erzeugung und Bewertung von eine Verbindung sperrenden oder eine Verbindung herstellenden Kriterien jeweils identisch aufgebaut. Die Speichereinheiten sind über eine Schnittstelle SPNS miteinander verbunden. Die Anschlüsse an die System-" normschnittstelle, über die die Verbindungen zu den einzelnen Verarbeitungseinheiten führen, sind hier der Übersichtlichkeit wegen weggelassen worden. Die Übermittlung von Signalen geschieht wiederum durch dynamische und statische Signale.

Für die Beschreibung der Wirkungsweise soll vorausgesetzt,werden, VPA 9/411/1182 · » 14 -

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daß die linke Speichereinheit SP1 zuerst, beispielsweise durch das Einschalten der Stromversorgung, eingeschaltet ■ wird, wobei die einzelnen Kippstufen KI bis K4 im Steuersatz SSP1 in eine definierte lage·gebracht werden. Diese sei dadurch gekennzeichnet, daß sich die jeweils oberen Hälften der Kippstufen in der O-Lage befinden. Mit dem Eintreffen des 'Kriteriums SPB, das die Betriebsbereit- '" schaft des Speichers signalisiert, werden die beiden Kippstufen K1 und K2' zur Umsteuerung vorbereitet und mit dem nächst folgenden Systemtaktimpuls in die 1-Lage umgesteuert. Infolge der sperrenden Wirkung des Gatters G4 steht lediglich über das Gatter G6 das Signal BA1 zur Verfügung, das an den Steuersatz SSP2 der zweiten Speichereinheit SP2 gelangt und diesem die Betriebsbereitschaft der ersten Speichereinheit signalisiert. Dieser Zustand bleibt solange stabil, bis auch die zweite Speichereinheit SP2 betriebsbereit wird. Wurden die Kippstufen K5 bis K8 im Steuersatz SSP2 der zweiten Speichereinheit SP2 durch Einschalten der Stromversorgung ebenfalls in die oben beschriebene definierte Lage gebracht und steht auch dort das die Betriebsbereitschaft der Speichereinheit SP2 kennzeichnende Kriterium SPB (Speicher bereit) zur Ver-■ fügung, so werden hier ebenfalls die Kippstufen K5 und K6 vorbereitet und mit dem folgenden Systemtaktimpuls beispiels-. weise zum Zeitpunkt tn umgesteuert. Über das Gatter G16 gelangt daa die Betriebsbereitschaft der zweiten Speichereinheit kemi-

"' zeichnende Signal BA2 über die Schnittstelle SPNS zum Steuersatz in der Speichereinheit SPl. Mit dem Eintreffen des Speicherbereitkriteriums SPB wird im Steuersatz der Speichereinrichtung SP2 aber auch die Kippstufe K6 umgesteuert, so daß über das Gatter G15, das infolge des über das Gatter G19 eintreffenden Signals· BA1 durchlässig ist, das- Signal VH2 über die Schnittstelle SPIiS zur ersten Speichereinrichtung SP1 übertragen wird. Im Steuersatz SSPl wird dadurch über die Gatter G7 und G8 die Kippstufe K4 mit dem folgenden Systemtaktimpuls zum Zeitpunkt tn+1 in die 1—Lage umgesteuert, gleichzeitig die Kippstufe K3 entsprechend vorbereitet und

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diese mit dem nächstfolgenden Systemtaktimpuls zum Zeitpunkt tn+2 ebenfalls in die 1-Lage umgesteuert. Während der zwischen der Umsteuerung der Kippstufe K4 und der Umsteuerung der Kipp-.stufe K3 liegenden Zeitdauer wird zum Zeitpunkt tn+1 über das Gatter G5 das Signal VH1 ausgesendet, über die Schnittstelle SPNS übertragen und im Steuersatz SSP2 der zweiten Speichereinheit über die Gatter G17 und G18 zur Vorbereitung der Kippstufe K8 verwendet. Diese wird mit dem nächsten Systemtaktimpuls tn+2 in die 1-Lage umgesteuert, bereitet dadurch die Kippstufe Κ? vor, die ebenfalls, allerdings mit dem nächsten Systemtaktimpuls tn+5 in die 1-Lage gelangt: Über das Gatter G14, über das zwischen der durch die Umsteuerung der Kippstufe K8 und der Kippstufe K7 liegenden Zeitdauer ein Impuls ausgesendet wird, wurde auch von dieser Seite aus ein Signal VH2 übertragen. Da voraussetzungsgemäß jedoch die Speichereinheit SP1 die für die Verbindungsherstellung aktive Einheit war, bleibt dieses Signal im Steuersatz der Speichereinheit SPl ohne Wirkung, da sich die Kippstufe K4 bereits in der 1-Lage befindet. Der sich durch die beschriebenen Vorgänge einstellende Zustand kennzeichnet somit eine hergestellte Verbindung zwischen den beiden Speichereinheiten«

Ebenso wie die Herstellung einer Verbindung kann auch die Sperrung einer Verbindung von beiden Speichereinheiten ausgehen. Dazu wird ein, beispielsweise von der zentralen Überwachung kommendes Signal VS bewertet. Trifft dieses beispielsweise im Steuersatz der Speichereinheit SPl ein, so wird über das Gatter G2 mit dem Systemtaktimpuls tn die Kippstufe K2 in

die O-Lage gesetzt. Über das Gatter G6 gelangt dieses Signal über die Schnittstelle SDKS und die Gatter G19 und G20 zur Kippstufe K8 im Steuersatz der anderen Speichereinheit, die ihrerseits mit dem folgenden Systemtaktimpuls tn+1 in die O-Lage gelangt, die folgende Kippstufe K7 vorbereitet so daß diese mit dem nächst folgenden Systemtaktimpuls tn+2 ebenfalls in die O-Lage gesteuert wird. Über die Gatter G11 und G12 steht während der zwischen der Umsteuerung der Kippstufen K7 und. K8

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liegenden Zeitdauer ein Impuls zur Verfügung, der die Kippstufe K5 im Steuersatz der zweiten Speichereinheit SE2 . in die O-Lage steuert. Da sich somit das von der zweiten Speichereinheit ausgehende Signal BA2 ändert, wird die Kippstufe K4 im Steuersatz der ersten Speichereinheit derart vorbereitet, daß sie mit dem nächsten Systemtaktimpuls tii+3 ebenfalls in die O~Lage gesteuert wird und über ihrem .Ausgang die Kippstufe K3 vorbereitet, die dann mit dem vierten Systemtaktimpuls tn+4 ebenfalls die O-Lage erreicht.

Die Speichereinheit, von der eine Sperrung nicht ausging, setzt daraufhin durch Einwirkung des dort- nach wie vor vor— ™ handenen Speicherbereitkriteriums erneut die Kippstufe im Steuersatz, über die das die Betriebsbereitschaft dieser Speichereinrichtung kennzeichnende Signal, nämlich das Signal BA, zur Verfügung steht. Dadurch ist sichergestellt, daß die ungestörte Speichereinheit nunmehr als die zuerst angeschaltete definiert ist. Die Verbindungsherstellung kann dann unmittelbar anschließend in der beschriebenen Weise eingeleitet we_rden. Sie führt zum Erfolg, wenn die ■ Störung in der Speichereinheit, die vorher die Sperrung veranlaßt hat, inzwischen behoben wurde.

Die Überwachung der Signale VH kann, ebenso wie im Ausk führungsbeispiel der Figur 2, davon abhängig gemacht werden, ob die eintreffenden Signale tatsächlich als dynamische Signale gebildet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung und Sperrung-, von Verbindungen sowie zum Wiedereinschalten von abgeschalteten Systemeinheiten bietet den Vorteil, zur Bedienung, der als austauschbare Systemeinheiten vorhandenen Einheiten, eigene Bedienungseinrichtungen vorzusehen, so daß die Möglichkeit , besteht, entweder manuell oder automatisch einzelne Systemeinheiteri ein-, aus- und wiedereinzuschalten, wobei in jedem Fall die vom System geforderten Bedingungen, wie beispiels-

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weise Taktsynchronisismus, Vermeidung von Informationsverlust usw., eingehalten werden. V^eiterhin-bietet die Erfindung den Vorteil, daß alle Betriebszustände jederzeit ineinfacher Weise optisch dargestellt werden können. Als Beispiel wurde anhand von Figur 2 die Anordnung von Signalleuchten angegeben.

6 Patentansprüche

3 Figuren "

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Claims

Patentansprüche

(Y) Verfahren zum Herstellen und Trennen von Verbindungen zwischen Systemeinheiten eines modular aufgebauten programmgesteuerten Verarbeitungssystems, dessen als Verarbeitungseinheiten vorhandene Systemeinheiten mit den als zentrale Speichereinheiten vorhandenen Systemeinheiten zyklusweise in der Weise miteinander in Verkehr treten, daß die ZyklusZuteilung über eine zentrale Steuereinheit aufgrund von von einer Systemeinheit ausgehenden Zyklusanforderungen geschieht, dadurch gekenn z- ei- ohne t , daß zur Herstellung und zur Sperrung von Verbindungen zwischen einzelnen Systemeinheiten für .beide Richtungen jeweils zwei Signale (BE, VH, BA, VB) übertragen werden, von denen je Richtung eines als statisches Signal (BE, BA) und eines als dynamisches Signal (VH, VB) gebildet ist, daß die zentralen Speichereinheiten (SP1 , SP2) im betriebsbereiten Zustand ein statisches Signal (BA) zur Verfugung stellen und zur Herstellung einer Verbindung nur die eine Verbindung mit einer Speichereinheit wünschenden als Verarbeitungseinheiten vorhandener Systemeinheiten daraufhin sowohl ein statisches (BE) als auch ein dynamisches Signal (VH) abgeben, die in den betreffenden Speichereinheiten (SP1, SP2) bewertet und durch Rücksendung des dynamischen Signals (VB) quittiert werden, daß erst nach Erreichen dieses Zust'andes ■ eine Berücksichtigung der von den beteiligten Systemsinheiten ausgehenden Steuersignalen, beispielsweise Zyklusanforderungen berücksichtigt wird und daß zur Sperrung einer Verbindung jeweils das, von der die Sperrung wünschenden Systemeinheit ausgehende statische Signal (BE und/oder BA) abgeschaltet ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ze ichne t , daß die Herstellung von Verbindungen zwischen den als Verarbeitungseinheiten (z.B. VE1, VE2) und den als Speichereinheiten (SP1, SP2) vorhandenen Systemeinheiten stets nur von den Verarbeitungseinheiten aus über ein,

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den als austauschbare Systemeinheiten vorhandenen Verarbeitungseinheiten zugeordnetes Steuerfeld (GBF) manuell (über T) oder unter Steuerung des Systems, die Sperrung von Verbindungen dagegen sowohl von den Verarbeitungseinheiten (VE1, VE2) als auch von den Speichereinheiten (SP1, SP2) aus manuell (über TVSp, TSp) oder unter Steuerung des Systems eingeleitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Verarbeitungseinheiten ausgehenden, eine Verbindungsherstellung einleitenden Signale (BE, VH) stets an alle, das Betriebsbereitschaftssignal (BA) anbietenden Speichereinheiten gleichzeitig übertragen werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3» d a d u r c h g e k e η η -

ζ eich η e t , daß die Verbindungsherstellung zwischen den Verarbeitungseinheiten und den Speichereinheiten durch einen ständig stattfindenden Vergleich der Belegung der Speichereinheiten überwacht wird und daß die Peststellung einer nur mit einer Speichereinheit hergestellten Verbindung noch vor Rücksendung des Quittierungssignals (VB) zur Sperrung dieser Verbindung führt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekan η -

ζ e i c h η e t , daß zur Wiedereinschaltung einer vom Betrieb abgeschalteten, als Speichereinheit vorhandenen Systemeinheit (z.B. SP2) in das System ein weiteres statisches Signal (VVS) dient, das von der abgeschalteten Speichereinheit an alle als Verarbeitungseinheiten vorhandenen Systemeinheiten gelangt und der abgeschalteten Speichereinheit (SP2) · von der während des Ausfalles angeschalteten Speichereinheit (SP1) gesendete und die Übereinstimmung der bestehenden Verbindungen von den Verarbeitungseinheiten zu beiden Speichern angebende Kriterien zur Verfügung stehen und daß während des Vorhandenseins des Signals (WS) ein Wiedereinschaltzustand definiert ist. ,

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6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet , daß während des Wiedereinschaltezu- . Standes die als Verarbeitungseinheiten vorhandenen Systemeinheiten zur Übernahme von Daten und Programme stets nur mit der v/ährend des Ausfalles angeschalteten Speichereinheit verkehren, während sie zur Dur-ah führung von Speicherinhalte verändernden Operationen mit der vorher allein angeschalteten und/oder mit der vorher abgeschalteten Speichereinheit in Verkehr treten.

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