DE2148981B2 - Verfahren zur erfassung und steuerung der funktionszustaende einzelner systemeinheiten eines programmgesteuerten verarbeitungssystems - Google Patents
Verfahren zur erfassung und steuerung der funktionszustaende einzelner systemeinheiten eines programmgesteuerten verarbeitungssystemsInfo
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Description
gebildet wird, das in einer zweiten Steuerschaltung
(SPR) zur Aussendung eines zweiten Steuersignals (PVN, PVN)an das zentrale Register (FZR)'m jeder
Speienereinheit (SEI, SEIl) führt, daß dadurch im
zentralen Register (FZR)aie einer Programmsteuereinheit zugeordnete und einem Funktionszustand
Nachahmung des Prüfzustandes kennzeichnende Bitstelle gesetzt wird und daß dadurch eine
Verbindung zwischen der Programmsteuereinheit (PEl) und einer Speichereinheit (SEI) wieder
hergestellt wird.
4. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Bewertung der im
zentralen Register (FZR) für beide Programmsteuereinheiten (PEl, PEU) gesetzten und deren
Prüfzustand kennzeichnende Bitstelle in der zentralen Steuerung (S7}ein drittes Ausgangssignal (PPA)
gebildet wird, das in einer dritten Steuerschaltung (PPR) jar Aussendung eines dritten Steuersignals
(I PSS, II PSS) an das zentrale Register (FZR) to mindestens einer Speichereinheit (SEI, SEII) führt,
daß dadurch im zentralen Register (FZR) die einer Speichereinheit (SEI, SEII) zugeordnete und deren
Prüfzustand kennzeichnende Bitstelle gesetzt wird und daß dadurch eine Verbindung zwischen einer
Programmsteuereinheit (PEI1 PEU) und einer
Speichüreinheit (SE I) wieder hergestellt wird.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erfassung und Steuerung der Funktionszustände von
Systemeinheiten eines programmgesteuerten Verarbeitungssystems mit mindestens einer Verarbeitungseinheit, mindestens einer Programmsteuereinheit und
mindestens einer Speichereinheit, bei dem die Verarbeitungs- und die Programmsteuereinheiten jeweils über
Normschnittstellenleitungen mit den alle zum Betrieb der Vermittiungsanlage erforderlichen Daten und
Programme enthaltenden Speichereinheiten verbunden sind und bei dem alle Systemeinheiten neben einem
Betriebszustand weiterhin einen ihre vollständige Abschaltung bewirkenden Ausfallzustand und für die
Dauer von Prüfvorgängen einen Priifzustand einnehmen, während dem sie nur von ebenfalls im Prüfzustand
befindlichen Systemeinheiten erreichbar sind.
In einem programmgesteuerten Verarbeitungssystem, das mit besonderem Vorteil als programmgesteuertes Vermittlungssystem eingesetzt wird, sind eine
Reihe von Systemeinheiten als Verarbeitungseinheiten vorhanden, in denen programmgesteuert Verarbeitungsabläufe durchführbar sind. Die dazu notwendigen
Programme und Daten sind in einer zentralen Speichereinheit enthalten, die ihrerseits gleichfalls als
Systemeinheit betrachtet werden kann. Die Verarbeitungseinheiten treten untereinander stets über die
zentrale Speichereinheit in Verkehr. Das geschieht in der Weise, daß eine Verarbeitungseinheit, in der ein
Ablauf durchzuführen ist, entsprechend den durchzuführenden Aufgaben von der Speichereinheit Speicherzyklen anfordert. Ein Informationsaustausch mit dem
zentralen Speicher findet dann stets mit einem zugeteilten Zyklus statt. Sowohl die Anforderung als
auch die Zuteilung von Speicherzyklen geschieht über eine zentrale Steuerung im Speicher, von der die
Zyklusanforderungen, beispielsweise entsprechend den Prioritäten der durchzuführenden Aufgaben, den
anfordernden Verarbeitungseinheiten zugeteilt werden.
Zur Erhöhung der Sicherheit und der Zuverlässigkeit eines solchen Verarbeitungssystems ist es bekannt, die
einzelnen Systemeinheiten jeweils mehrfach vorzusehen. Dieser Aufbau, der als modularer Aufbau bekannt
ist, bietet aufgrund der Austauschbarkeit ein2elner Systemeinheiten die Möglichkeit, bei fehlerhaftem
Arbeiten einer Systemeinheit deren Aufgaben durch die jeweils andere ausführen zu lassen. Die Mehrfachanordnung,
z.B. eine Verdopplung von Systemeinheiten, erstreckt sich dabei sowohl auf die als Verarbeitungseinheiten
als auch auf die als Speichereinheiten vorhandenen Systemeinheiten.
Das Prinzip eines solchen Verarbeitungssystems wird anhand der F i g. 1 beschrieben. Der Einfachheit halber
sind nur die zum Betrieb des Verarteitungssystems unbedingt erforderlichen Systemeinheiten dargestellt
d.h. also nur die Systemeinheiten, die in einem modulartn Aufbau jeweils doppelt vorhanden sind.
Darüber hinaus können innerhalb des Verarbeitungssystems noch weitere einfach vorhandene Systemeinheiten
eingesetzt werden, deren Ausfall jedoch die Betriebsfähigkeit des gesamten Verarbeitungssystems
nicht blockieren würde.
Das Verarbeitungssystem besteht demzufolge aus folgenden drei Arton von Systemeinheiten:
1. den Verarbeitungseinheiten VEI1 bis VEl V bzw.
VEHl bis VEUN, in denen jeweils bestimmte
Anforderungen bearbeitet werden,
2. den Speichereinheiten 5EI und 5EII, in denen die zum Betrieb des Verarbeitungssystems erforderlichen
Programme enthalten sind und
3. den Programmsteuerungseinheiten PEI und PEII,
die zur Durchführung der vielfältigen Datenverarbeitungsprogramme dienen.
Dabei sind jeweils mit I bzw. H die aufgrund des modularen Aufbaus doppelt vorhandenen Systemeinheiten
bezeichnet.
Die einzelnen Verarbeitungseinheiten VEI1 bis
VEI N bzw. VEH 1 bis VEH N und die Programmsteuerungseinheiten PEI und PEII, die ebenfalls als
Verarbeitungseinheiten betrachtet werden können, sind jeweils über die Normschnittstellen mit den Speichereinheiten
SEi und 5EII verbunden, und zwar besitzt jede der beiden Speichereinheiten mit jeder Verarbeitungs-
und Programmsteuerungseinheit eine Verbindung, so daß also von jeder Verarbeitungs- bzw.
Programmsteuerungseinheit jeweils zwei Kabelgruppen geführt werden, von denen jeweils eine mit einer
der beiden Speichereinheiten verbunden ist.
Da die Verarbeitungseinheiten jeweils nur mit den Speichereinheiten eine direkte Verbindung besitzen,
kann eine Verarbeitungseinheit ihren Betrieb nur über einen Zugriff zur zentralen Speichereinheit realisieren.
Das gilt auch für den Verkehr der einzelnen Verarbeitungseinheiten untereinander. Um eine systemgerechte
Zusammenarbeit sicherzustellen, sind den Speichereinheiten jeweils Steuerungen zugeordnet. So
ist in jeder Speichereinheit eine Speicher- und eine Ablaufsteuerung SAS vorhanden. Wünscht eine Verarbeitungseinheit
einen Datenverkehr mit einer Speichereinheit, so richtet sie eine Zyklusanforderung an die
Speicher- und Ablaufsteuerung SAS in der Speichereinheit.
Die Zykluszuteilung findet unter Berücksichtigung verschiedener Faktoren statt, z. B. unter Berücksichtigung
der Priorität der in den Verarbeitungseinheiten durchzuführenden Abläufe durch Zusammenarbeit der
Ablaufanforderungesteuerung ABAS und der Speicherein- und Ausgabesteuerung 5EA5 innerhalb der
S Speicher- und Ablaufsteuerung SAS. Einzelheiten, die die Zykluszuteilung und die genannten Steuerungseinrichtungen
beschreiben, finden sich beispielsweise in der DOS 19 44 483.
Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß beim
Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß beim
ίο Ausfall einer Systemeinheit, beispielsweise aufgrund
eines Fehlers, deren Aufgabe von der zweiten identischen Systemeinheit mit übernommen wird Dazu
ist es notwendig, daß alle zum Betrieb der Verarbeitungseinheiten erforderlüchen Daten und Programme in
jeder der beiden Speichereinheiten enthalten, also insgesamt stets zweifach verfügbar sind. Nur so kann bei
Ausfall einer Speichereinheit ein einwandfreies Weiterarbeiten des noch intakten Restsystems gewährleistet
werden. Beim Wiedereinschalten einer reparierten oder vorher abgeschalteten Speichereinheit muß infolgedessen
zunächst dafür gesorgt werden, daß die wiedereinzuschaltende Speichereinheit auf denselben aktuellen
Informationsinhalt gebracht wird, den die im Betrieb befindliche Speichereinheit im Augenblick des Wiedereinschaltens
besitzt.
Zur weiteren Erhöhung der Zuverlässigkeit ist eine Speichereinheit in mehrere Speicherbanken SB 11 bis
5ß I M bzw. SB II1 bis SB II M aufgeteilt Tritt ein
Fehler auf, der eine Speichereinheit nur lokal störend beeinflußt, also beispielweise nur eine Speicherbank als
fehlerhaft erscheinen Hißt, so genügt in einem solchen Falle die Abschaltung der fehlerhaften Speicherbank,
während der intakte restliche Teil der Speichereinheit
betriebsfähig bleibt und somit auch zur Bearbeitung von Zyklusanforderungen zur Verfügung steht.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Systemeinheiten derart aufzubauen, daß sie als austauschbare
Ausfalleinheiten angesehen werden können. Im Fehlerfalle wird die fehlerhaft arbeitende Systemeinheit vom
System abgeschaltet und die ihre Aufgaben übernehmende Syttemeinheit wnterbrechungsfrei angeschaltet.
Nach Reparatur der fehlerhaften Systemeinheit muß diese dann wiederum unterbrechungsfrei an das
gesamte System angeschaltet werden, wobei dann, wenn es sich um eine als Speichereinheit vorhandene
Systemeinheit handelt, die ausgefallene Systemeinheit innerhalb kurzer Zeit auf den aktuellen Informationsstand
gebracht werden muß (Bell System Technical Journal, Sept. 1964, Nr. 1, ESS-System, insbes. Abschnitt
Maintenance Plan). Um die Zusammenarbeit der einzelnen Systemeinheiten in diesem Sinn zu gewährleisten,
ist es bekannt, bestimmte Funktionszustände zu definieren, die von den Systemeinheiten entsprechend
ihrem aktuellen Zustand eingenommen werden. Im wesentlichen sind das der aktive Betriebszustand,
während dem eine Systemeinheit mit allen betriebsbereiten Systemeinheiten zusammenarbeitet und der
Ausfallzustand, während dem eine Systemeinheit keinen Zugang zum Restsystem besitzt.
6υ Zur Diagnose von fehlerhaft arbeitenden Systemeinheiten
ist bereits vorgeschlagen worden (vgl. DT-OS 20 12 052), einen weiteren Funktionszustand einzuführen.
Demnach werden zu diagnostizierende Systemeinheiten in einen Prüfzustand versetzt, während dem sie
praktisch nicht mehr auf das intakte Restsystem einwirken, während dem aber das intakte Restsystem
seinerseits eine Prüfung der defekten Einheiten durchführen kann, wenn die dazu erforderlichen
intakten Systemeinheiten ebenfalls den Prüfzustand einnehmen. Es gibt aber Fehlerfälle, die beispielsweise
aufgrund eines einzigen Fehlers dazu führen, daß beide Programmsteuereinheiten oder beide Speichereinheiten
den Funktionszustand Ausfall- oder Prüfzustand einnehmen. Ein solcher Fehler äußert sich dann in einem
Totalausfall des Gesamtsystems, der nur durch einen manuellen Eingriff behoben werden kann. Der damit
verbundene Zeitaufwand führt allerdings zu einer unzulässig langen Betriebsunterbrechung.
Für ein programmgesteuertes Datenverarbeitungssystem sind nun zwar bereits sogenannte Notmaßnahmen-Folgeschaltungen
bekannt (DT-AS 14 74 094), die bei bestimmten, eine Betriebseinschränkung verursachenden
Fehlern so lange eine Umorganisation der Anlage bewirken, bis mit der neuen Zusammenstellung von
aktiven Einheiten die Grundbetriebsfähigkeit der Anlage wieder gesichert ist.
Dabei ist jedoch Voraussetzung, daß voll betriebsfähige Einheiten zur Verfügung stehen, die dazu lediglich
von einem passiven in einen aktiven Zustand gelangen. Es kann allerdings nicht erreicht werden, daß Einheiten,
die als im Ausfall- oder im Prüfzustand befindlich gekennzeichnet sind, wieder in einen normalen Betriebsablauf
einbezogen werden. Insbesondere ist damit keine automatische Wiedereinschaltung möglich.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, in einem Verarbeitungsystem gemäß dem Oberbegriff des
Anspruches 1 Maßnahmen vorzusehen, die im Falle eines durch den gleichzeitigen Übergang der zur
Durchführung identischer Aufgaben vorgesehenen Systemeinheiten in den Ausfall- oder Prüfzustand
verursachten Totalausfalles das System wieder in einen betriebsbereiten Zustand überführen, ohne daß dazu ein
manueller Eingriff erforderlich ist.
Das wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß in einem von allen Systemeinheiten erreichbaren
zentralen Register eine für jeden Funktionszustasd und
jede Fehlerinformation der einzelnen Systemeinheiten zugeordnete Bitstelle sowohl durch Signale der
einzelnen Systemeinheiten entsprechend deren aktuellen Funktionszuständen und Fehlererkennungseinrichtungen
als auch durch Steuersignale der Programmsteuereinheit einstellbar ist, daß die Funktionszustände
der Systemeinheiten entsprechend dem Inhalt des zentralen Registers umschaltbar sind, daß in einer dem
zentralen Register zugeordneten zentralen Steuerschaltung jede Funktionszustandsänderung bewertet wird
und zur Abgabe bestimmter Ausgangssignale führt, durch die der zentralen Steuerschaltung nachgeschaltete
weitere Steuerschaltungen aktivierbar sind, von denen erste, zweite und dritte Steuerschaltungen jeweils
bei einem den Totalausfall des Systems anzeigenden Stand des zentralen Registers eingeschaltet werden und
entsprechende eine automatische Wiedereinschaltung bewirkende Steuersignale direkt an das zentrale
Registersenden.
Es ist ein wesentlicher Vorteil der Erfindung, daß durch die von den der zentralen Steuerung zugeordneten Steuerschaltungen bei bestimmten Klassen von
Fehlern, die einen Totalausfall des Systems bedeuten,
Steuersignsie an das zentrale Register gesendet werden, die einen automatischen Neustart des Gesamtsystems
bewirken und daß somit lediglich kurze Betriebsunterbrechungen auftreten. Ein automatischer Neustart tritt
z. B. dann ein, wenn sich aus dem Stand des zentralen
Registers ergibt, daß sich beide Programmsteuereinheiten oder beide Speichereinheiten im Prüfzustand
befinden. Ein automatischer Neustart wird auch dann ausgelöst, wenn sich beide Speichereinheiten und/oder
beide Programmsteuerungen im Ausfallzustand befinden und somit die zu ihrem Betrieb notwendigen
Programme den Verarbeitungseinheiten nicht mehr zur Verfügung stehen.
Da eine automatische Wiedereinschaltung nach einem durch den Prüfzustand in beiden Speichereinheiten
bedingten Totalausfall zu siner Verbindung mit einer Programmsteuereinheit führt, müßte diese ebenfalls
den Prüfzustand einnehmen. Das hat jedoch den Nachteil, daß die intakte und im Prüfzustand befindliche
Programmsteuereinheit für die Dauer der Diagnose für den Betrieb des Restsystems nicht zur Verfügung steht.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird zur Vermeidung dieses Nachteils vorgeschlagen, für die
Programmsteuereinheit einen Funktionszustand vorzusehen, der den Prüfzustand nachahmt und diesem
ebenfalls eine Bitstelle im zentralen Register zuzuordnen. Dadurch ist die in einem solchen Funktionszustand
befindliche Programmsteuereinheit in der Lage, sowohl mit Einheiten im Prüfzustand als auch mit Einheiten im
Betriebszustand zu verkehren.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.
Dabei zeigt F i g. 1 den Gesamtaufbau eines modularen
Verarbeitungssystems mit einem zentralen Register.
Anhand von F i g. 2 wird das Zusammenwirken des zentralen Registers mit dem gesamten Verarbeitungssystem
beschrieben.
In F i g. 3,4 und 5 sind Steuerschaltungen dargestellt
cie bei bestimmten Funktionszustandskombinationen bzw. Fehlerfällen der Systemeinheiten wirksam werden
Im einzelnen zeigt
F i g. 3 eine Steuerschaltung, die auf einen Totalausfall des Verarbeitungssystems durch ein automatisches
Wiedereinschalten der Programmsteuereinheiten reagiert,
F ig. 4 eine Steuerschaltung zur automatischen Wiedereinschaltung der durch Versetzen in der
Prüfzustand unwirksam gewordenen Speichereinheiten,
Fig.5 eine Steuerschaltung zur automatischen Wiedereinschaltung der Programmsteuereinheiten
wenn diese fehlerhaft gleichzeitig den Prüfzustand eingenommen haben.
Anhand der F i g. 1 soll die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens innerhalb des gesamter
Verarbeitungssystems aufgezeigt werden. In den einzelnen Systemeinheiten und insbesondere an einei
zentralen Stelle, beispielsweise wie im Ausführungsbeispiel in der Speichereinheit, sind jeweils Einrichtunger
vorhanden, die die Betriebsabläufe der einzelner Systemeinheiten und des Gesamtsystems überwacher
und im Fehlerfalle Steuerungen wirksam werden lassen die die Fehlerquellen lokalisieren und gegenüber dem
Restsystem isolieren.
Diese Überwachung^- und Fehlerbehandlungseinrichtungen versetzen die einzelnen Systemeinheiten ir
Funktionszustände, die zur Reaktion auf einen eingetretenen Fehler vorgesehen sind. So wird beispielsweise
eine Verarbeitungseinheit VE, die einen Fehler erkannt hat, von dem normalen Betriebszustand in der
Prüfzustand versetzt, um eine automatische Prüfung dieser Verarbeitungseinheit durch eine andere Systemeinheit, beispielsweise die Programmsteuerungseinheil
PE TM ermöglichen. Ebenso erfolgt bei einer Funktions
zustandsänderung einer Systemeinheit eine entspre
5
chende Reaktion im Gesamtsystem, um z. B. dafür zu sorgen, daß eine andere Systemeinheit die Prüfung einer
fehlerhaften Einheit durchführt und daß die Aufgaben der fehlerhaften Einheit von einer anderen intakten
Systemeinheit mit übernommen werden.
Zur Vereinfachung der Zusammenarbeit der einzelnen Systemeinheiten in Fehlerfällen sind für jede
Systemeinheit und gegebenenfalls auch für Teile von Systemeinheiten bestimmte Funktionszustände definiert. Dabei können alle Systemeinheiten die Funktionszustände Betriebszustand, Prüfzustand und Ausfallzustand einnehmen. Als Betriebszustand ist der normale
störungsfreie Betrieb einer Systemeinheit anzusehen. In den Prüfzustand wird eine Systemeinheit beispielsweise
dann versetzt, wenn diese aufgrund einer Fehlermeldung diagnostiziert werden soll, ohne das intakte
Restsystem zu beeinflussen. Als Ausfallzustand ist schließlich der Fall definiert, daß eine Systemeinheit
nicht mehr mit anderen betriebsfähigen Systemeinheiten in Verkehr treten kann, d. h. also, daß ζ. Β. bei einer
Verarbeitungseinheit die beiden Normschnittstellen vollständig gesperrt sind. Allgemein kann gesagt
werden, daß die Systemeinheiten untereinander nur in jeweils gleichen Funktionszuständen verkehren können.
Neben diesen Funktionszuständen, die allen Systemeinheiten gemeinsam sind, können bestimmte Systemeinheiten noch zusätzlich eigene Funktionszustände
einnehmen, die durch die Aufgabe und die Besonderheit dieser Systemeinheiten bedingt sind. So kann die
Speichereinheit einen Funktionszustand Wiedereinschalten einnehmen. Dieser Funktionszustand ist für den
Fall vorgesehen, daß eine Speichereinheit, beispielsweise nach erfolgter Reparatur, wieder an das Gesamtsystem angeschlossen wird. Dazu ist es erforderlich,
während einer bestimmten Zeit für die Speichereinheit einen bestimmten Zustand, nämlich den Wiedereinschaltezustand vorzusehen, in den der Informationsinhalt der Speichereinheit auf den aktuellen Stand, und
zwar auf den Stand der zweiten Speichereinheit gebracht wird. Weiterhin kann die Programmsteuerungseinheit den Funktionszustand Nachahmung des
Prüfzustandes einnehmen. Da die Programmsteuerungseinheit im Normalfall unter anderem die Aufgabe
hat, fehlerhafte Systemeinheiten zu diagnostizieren, würde sie immer dann, wenn andere Einheiten zu
diagnostizieren sind, in den Prüfzustand gesetzt und somit dem intakten Restsystem nicht mehr zur
Verfügung stehen. Da aber die Programmsteuerungseinheit den Ablauf der Betriebsprogramme in den
einzelnen Verarbeitungseinheiten steuert, wäre in einem solchen Fall das Restsystem zwar fehlerfrei,
jedoch nicht mehr betriebsfähig; es sei denn, daß eine Umschaltung auf die zweite Programmsteuerungseinheit vorgenommen werden könnte, die aber gerade die
fehlerhafte, zu diagnostizierende Einheit sein kann. Dies
hätte aber eine erhebliche und daher unzulässige Beeinträchtigung der Verfügbarkeit des Gesamtsystems
zur Folge. Aus diesem Grunde sind in der Programmsteuerungseinheit Mittel zur Nachahmung des Prüfzustandes vorgesehen, dh, während dieses ZuStandes
kann die Programmsteuerungseinheit zugleich mit Systemeinheiten verkehren, die sich unterschiedlich im
Prüf-und/oder Betriebszustand befinden.
Die Koordinierung der Funktionszustände der einzelnen Systemeinheiten zueinander erfolgt von einer
zentralen Stelle aus, und zwar von den zentralen
Einrichtungen zur Fehlerbehandlung, denen dadurch unmittelbar eine große Bedeutung für die Betriebsorganisation des gesamten Verarbeitungssystems zukommt.
Im Ausführungsbeispiel sind diese zentralen Einrichtungen zur Fehlerbehandlung in der Speichereinheit SE
und in der Programmsteuerungseinheit PE vorgesehen.
Dabei ist in der Speichereinheit SE eine die Funktionszustände der einzelnen Systemeinheiten registrierende
und steuernde Einrichtung, das Funktionszustandsregister FZR, von Bedeutung. Im Ausführungsbeispiel ist
dieses Funktionszustandsregister FZR innerhalb des die
ίο jeweiligen Ablaufanforderungen der einzelnen Verarbeitungseinheiten registrierenden und einordnenden
Ablaufanforderungsregister ABAR angeordnet.
Anhand der F i g. 2 soll nun das Zusammenwirken der
zentralen Erfassungsstelle für die Funktionszustände
der einzelnen Systemeinheiten, also des Funktionszustandsregisters FZR, mit dem gesamten Verarbeitungssystem beschrieben werden.
In der F i g. 2 sind im wesentlichen das Funktionszustandsregister FZR und die dem Funktionszustandsregi-
ster FZR nachgeschaltete Steuerschaltung ST dargestellt. Das Funktionszustandsregister FZR ist innerhalb
des Ablaufanforderungsregisters ABAR und somit in den Steuerungen der Speichereinheit angeordnet Die
dem Funktionszustandsregister FZR nachgeschaltete
Steuerschaltung ST sowie die nachfolgenden Schaltungsroutinen ElR. SPR, PPR und FUR befinden sich in
der Programmsteuerungseinheit PE Das Funktionszustandsregister FZR und die einzelnen Verarbeitungseinheiten VE einschließlich der Programmsteuerungsein-
heit PE besitzen untereinander jeweils Verbindungen über die Normschnittstellen der Verarbeitungseinheiten
an der Speichereinheit Über diese Normschnittstellen ist ein Signalverkehr in beiden Richtungen, also von den
Verarbeitungseinheiten VE zum Funktionszustandsregi
ster FZR und umgekehrt möglich. Es sei noch darauf
hingewiesen, daß die Einrichtungen in der F i g. 2 nur der besseren Übersichtlichkeit wegen jeweils einfach
dargestellt sind. Grundsätzlich sind diese Einrichtungen aufgrund des modularen Aufbaus des Gesamtsystems
ebenso wie die diese Einrichtungen besitzenden Systemeinheiten, also die Speicher- und die Programmsteuerungseinheit, jeweils doppelt vorhanden.
In den Funktionszustandsregistern FZR sind alle Funktionszustände gespeichert, die von den einzelnen
Systemeinheiten eingenommen werden können, also die Funktionszustände Betriebs-, Ausfall-, Prüf-, Wiedereinschaltezustand und die Nachahmung des Prüfzustandes.
Es besteht allerdings die Möglichkeit, aus Normierungsgründen diejenigen Funktionszustände, die nur von
einer oder einem Teil der Systemeinheiten eingenommen werden können, dezentral, beispielsweise in den
jeweiligen Systemeinheiten selbst, zu speichern. So wird im Ausführungsbeispiel der Funktionszustand Nachahmung des Prüfzustandes, der hier nur von der
SS Programmsteuerungseinheit eingenommen werden kann, in der Programmsteuerungseinheit PE selbst
gespeichert Weiterhin werden in dem Funktionszustandsregister FZR nicht nur ausschließlich die genannten Funktionszustände in Form von Funktionszustands-Bits gespeichert, sondern darüber hinaus besitzt jede
Verarbeitungseinheit die Möglichkeit, aufgrund erkannter Fehler in dem Funktionszustandsregister FZR ein
der jeweiligen Verarbeitungseinheit streng zugeordnetes Fehler-Bit zu setzen. Ebenso werden im Falle des
Parallellaufs zweier Systemeinheiten bestimmte Parallellauf-Bits in dem Funktionszustandsregister gesetzt Es
besteht auch die Möglichkeit, daß bestimmte Teile von Systemeinheiten, beispielsweise die Speicherbanken SB
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oder die Steuerungen in der Speichereinheit ihre Funktionszustände gleichsam wie selbständige Systemeinheiten
im Funktionszustandsregisier FZR speichern. Darüber hinaus sind die einzelnen Systemeinheiten in
der Lage, in ihren Überwachungsschaltungen erkannte Fehler der eigenen oder anderer Systemeinheiten an
das Funktionszustandsregister FZR zu signalisieren, dort einzuspeichern und in Verbindung damit die
Funktionszustands-Bits der eigenen oder anderer Systemeinheiten zu beeinflussen.
Bei der Anordnung der Bits innerhalb des Funktionszustandsregisters
FZR kann unterschiedlich verfahren werden. So kann einmal ein bes> .nmter Bereich des
Funktionszustandsregisters FZR einer Systemeinheit streng zugeordnet sein, so daß dieser bestimmte
Registerbereich zur Aufnahme aller Funktionszustands-Bits der diesem Registerbereich zugeordneten Systemeinheit
dient. Zum anderen ist es auch möglich, wie im Ausführungsbeispiel angewendet, jeweils einen bestimmten
Bereich des Funktionszustandsregisters FZR einem Funktionszustand aller oder mehrerer Systemeinheiten
zuzuordnen. Bei der Anordnung der Funktionszustands-Bits innerhalb des Registers FZR ist
grundsätzlich nur darauf zu achten, daß jedes Funktionszustands-Bit streng nur einem Funktionszustand einer
bestimmten Systemeinheit zugeordnet ist
Das Setzen der Funktionszustands-Bits kann auf zwei verschiedene Arten erfolgen. Die Verarbeitungseinheiten
VE haben die Möglichkeit, ihre jeweiligen Funktionszustände an die Speichereinheit zu signalisieren.
Durch ein solches Signal kann einmal direkt im Funktionszustandsregister FZR das entsprechende Bit
gesetzt werden. Das Funktionszustandsregister kann aber auch über einen von einer Verarbeitungseinheit VF
angeforderten Speicherzyklus dual codiert gesetzt werden.
Signalisiert eine Verarbeitungseinheit VE ihren Funktionszustand an das Funktionszustandsregister
FZR und wird demzufolge das entsprechende Bit im Register FZR gesetzt, so ergibt sich für das Register
FZR nur eine passive registrierende Funktion. Darauf ist die Einsatzfähigkeit des Funktionszustandsregisters
FZR aber keineswegs beschränkt Es ist vielmehr möglich, durch Befehle, beispielsweise durch Programmbefehle
über die Programmsteuerungseinheit PE oder manuell über das Bedienungsfeld beliebige
Funktionszustands-Bits in dem Register FZR zu setzen. Dies hat zur Folge, daß die einzelnen Systemeinheiten
automatisch den Funktionszustand einnehmen, der ihrem Funktionszustands-Bit im Funktionszustandsregister
FZR entspricht Das Funktionszustandsregister FZR hat folglich auch die Aufgabe einer zentralen
Schaltstation, von der aus alle Funktionszustände der
einzelnen Systemeinheiten ein- bzw. umgeschaltet werden können.
Ändert sich innerhalb des Funktionszustandsregisters FZR der Inhalt einer Bitstelle, was nicht allein durch die
Funktionszustandsänderung einer Systemeinheit, sondern auch durch einen Fehler bedingt sein kann, so wird
diese Inhaltsänderung allen Verarbeitungseinheiten VE gemeldet Diese Meldung wird aber nur von denjenigen
Verarbeitungseinheiten übernommen und ausgewertet, die zur Reaktion des Gesamtsystems auf die jeweilige
Inhaltsänderung des Funktionszustandsregisters FZR bestimmte Einrichtungen besitzen. Im Ausführungsbeispiel
wird die Meldung einer Funktionszustandsänderung in dem Register FZR nur von der Programmsteuerungseinheit
übernommen und ausgewertet Dazu besitzt die Programmsteuerungseinheit PfTeine Steuerschaltung
ST die eine der jeweiligen Kombination der in dem Register FZR angezeigten Funktionszustandsänderun&en
zugeordnete Reaktion des Gesamtsystems S veranlaßt. Die Signalisierung der Funktionszustandsänderungen
kann dabei sowohl durch statische als auch durch dynamische Signale erfolgen.
Grundsätzlich ist es möglich, eine Auswertung des Funktionszustandsregisters FZR per Programm vorzunehmen.
Dazu bedarf es einer Schaltung, einer sogenannten Fehlerunterbrechungsroutine FUR, die je
nach Priorität der Behandlung des aufgetretenen Fehlers eine Unterbrechung des gerade laufenden
Programms bewirkt und ein Fehlerprogramm anstößt.
■ S Es können aber Funktionszustandskombinationen im
Gesamtsystem auftreten, beispielsweise der Übergang beider Programmsteuerungseinheiten PE oder beider
Speichereinheiten SE in den Prüf- oder Ausfallzustand, auf die eine Reaktion des Gesamtsystems per
Programm nicht erfolgen kann. Um dennoch solchen Funktionszustandskombinationen sinnvoll begegnen zu
können, sind erfindungsgemäß zusätzliche Schaltungen vorgesehen, die der Steuerschaltung 57 nachgeschaltet
sind und ebenso wie diese in der Programmsteuerungseinheit PE angebracht sind.
Diese auch Schaltroutinen genannten zusätzlichen Schaltungen, im einzelnen die Einschalteroutine EIR, die
Speichereinheit-Prüfroutine SPR und die Programmsteuerungseinheit-Prüfroutine
PPR werden hinsichtlich ihrer Funktion und ihres Zusammenwirkens mit dem Gesamtsystem anhand der folgenden F i g. 3, 4 und 5
beschrieben.
Es sei im voraus noch darauf hingewiesen, daß aufgrund der Identität der beiden Programmsteue-
rungseinheiten die Schaltroutinen in den F i g. 3,4 und 5
nur jeweils in der ersten Programmsteuerungseinheit PEl dargestellt sind und in der zweiten Programmsteuerungseinheit
PfII nur in gestrichelter Form angedeutet sind.
In der Fig.3 ist eine Einschalteroutine EIR
dargestellt, die angestoßen wird, wenn aufgrund besonderer Bedingungen das Gesamtsystem nicht mehr
betriebsfähig und somit ausgefallen ist. Die Einschalteroutine EIR dient also zur Vermeidung des unzulässigen
Totalausfalls des Systems bis zu einem manuellen Eingriff.
Wie schon gesagt, bedarf es bestimmter Bedingungen im Gesamtsystem, um die Einschalteroutine EIR
anzustoßen, d. h. also, um das Signal EIA zu erzeugen.
Diese im folgenden aufgeführten Bedingungen, die jeweils Signale darstellen, sind konjunktiv miteinander
verknüpft Zunächst ist es erforderlich, daß die Programmsteuerungseinheit PE, die die Einschalteroutine
anstoßen soll, selbst im Ausfallzustand ist (Signal A)
Weiterhin muß sich die Programmsteuerungseinheit PE im automatischen und nicht im manuellen Axbeitsmodus
befinden (Signal AMATJl Da die Einschalteroutine EIR
im Bedienungsfeld der Programmsteuerungseinheit PE einen eigenen Sperrschalter besitzt, durch den im
Reparaturfalle die Einschalteroutine abgeschaltet und somit ein störendes automatisches Einschalten des
Gesamtsystems verhindert werden kann, darf weiterhin
die Einschalteroutine EIR nicht durch diesen Sperrschalter abgeschaltet sein (Signal EIRSP). Ebenso darf
nicht gerade, beispielsweise aufgrund eines Fehlers, ein
Rücksetzen der Ablaufsteuerung der Prof[rammsteuerungseinheit
PE erfolgen (Signal TSäJl Schließlich muß
noch zur Erzeugung des Signals EIA die zweite parallele
Programmsteuerungseinheit PE\l ebenfalls im Ausfallzustand sein, und zwar müssen dazu beide Speichereinheiten
SEI und SfIl die Meldung abgeben, daß die
zweite Programmsteuerungseinheit PEW sich im Ausfallzustand befindet (Signale SI A Wund 5 Il Λ VP).
Dies ist erforderlich, da anderenfalls die zweite Programmsteuerungseinheit PEU eventuell den Betrieb
des Gesamtsystems aufrechterhalten könnte.
Sind alle Bedingungen (Signale A, MAN, ElRSP, RSA, Sl AVP, SIlAVP)erfüllt! so wird die Einschalteroutine
EIR durch das Signal EIA angestoßen. Die Einschalteroutine ElR versucht, eine Verbindung der Programmsteuerungseinheit
PE mit einer der beiden Speichereinheiten herzustellen. Um dies zu erreichen, gibt die
Einschalteroutine ElR an eine Speichereinheit die Signale XV und EVS ab. Diese Signale sollen das
Löschen des Ausfall-Bits und das Setzen eines Einschalte-Bits der Programmsteuerungseinheit in dem
Funktionszustandsregister FZR bewirken, wodurch die
Programmsteuerungseinheit wieder eingeschaltet und demzufolge betriebsfähig wird. Ist die Speichereinheit
SE, an die die Signale Ä V und EVS gesendet werden, funktionsbereit, so gibt sie das Signal EV an die
Programmsteuerungseinheit ab, was gleichbedeutend mit der Wiederherstellung der Verbindung zwischen der
Programmsteuerungseinheit und der Speichereinheit ist. Reagiert diese Speichereinheit, z. B. SE I, nicht in der
angegebenen Weise, so sendet die Programmsteuerungseinheit PE an die zweite Speichereinheit SEII die
Signale ÄV und EVS. Kommt auch mit der zweiten Speichereinheit 5EII keine Ve-bindung zustande, so
beginnt die Programmsteuerungseinheit PE wieder mit der ersten Speichereinheit 5EI usw. Dieser Versuch der
Programmsteuerungseinheit PE, mit einer der beiden Speichereinheiten 5E eine Verbindung herzustellen,
wird so lange fortgesetzt, bis eine Speichereinheit funktionsbereit wird. Da die zweite Programmsteuerungseinheit
PEII dieselben Einrichtungen besitzt, verfährt diese ebenso wie die erste und versucht also
auch mit einer der beiden Speichereinheiten eine Verbindung aufzunehmen. Gelingt dieser Versuch
beispielsweise zuerst der zweiten Programmsteuerungseinheit PEII, so wird an der ersten Programmsteuerungseinheit
PE I das Signal 51 A VP = 0 oder das Signal 5II A VP — 0 erzeugt, und zwar abhängig davon,
mit welcher Speichereinheit SE die zweite Programmsteuerungseinheit PE II eine Verbindung hergestellt hat.
Die Einschalteroutine E/A kann also jede mögliche Verbindung zwischen einer der beiden Prcg. ammsteuerungseinheiten
PE einerseits und einer der beiden Speichereinheiten SE andererseits herstellen. Theoretisch
ist es auch denkbar, daß gleichzeitig beide Programmsteuerungseinheiten PE aufgrund der Einschalteroutine E/A jeweils mit einer Speichereinheit SE
in Verbindung treten. Nach dem Herstellen einer Verbindung mit einer Speichereinheit SE beginnt die
nun angeschlossene Programmsteuerungseinheit PE ein Einschalteprogramm aus einer fest vorgegebenen Zelle
eines geschützten Speicherbereiches. Dieses Einschalteprogramm muß die Verbindungskombinationen zwischen den Programmsteuerungs- und den Speichereinheiten berücksichtigen. Da die Einschalteroutine ElR
die eingeschalteten Speichereinheiten SE in den Prüfzustand setzt, die Programmsteuerungseinheit aber
durch das Signal EVm den Betriebszustand gesetzt wird
und infolgedessen nicht fähig ist, die im Prüfzustand befindlichen Speichereinheiten zu diagnostizieren, ist
für diiesen Fall für die Programmsteuerungseinheit PE
der Funktionszustand Nachahmung des Prüfzustandes vorgesehen. Demzufolge wird durch die Programm-Steuerungseinheit
beispielsweise zunächst die erste Speichereinheit 5EI dhgnostiziert. Blockiert diese erste
Speichereinheit einen Verkehr mit der Programmsteuerungseinheit, so wird die Programmsteuerungseinheit
durch besondere Einrichtungen so beeinflußt, daß sie
ίο nunmehr versucht, Verbindung mit der zweiten
Speichereinheit aufzunehmen, indem sie den Prüfzustand, gegenüber dieser Speichereinheit 5EII nachahmt
und beginnt, diese Speichereinheit zu diagnostizieren. 1st die Programmsteuerungseinheit PEim Betriebszustand
und werden während des Betriebes beispielsweise aufgrund eines Fehlers beide Speichereinheiten 5E in
den Prüfzustand gesetzt, so kann die Programmsteuerungseinheit mit den Speichereinheiten nicht verkehren.
Um den Betrieb des Systems in diesem Falle dennoch aufrechtzuerhalten, ist eine Speicher-Prüfroutine SPR
vorgesehen, die unter diesen Bedingungen die Programimsteuerungseinheit
ebenso wie die Einschalteroutine ElR in den Funktionszustand Nachahmung des
Prüfs:ustandes setzt. Im einzelnen wird diese Speicher-Prüfroutine
SPR anhand der F i g. 4 näher beschrieben Die Speicher-Prüfroutine SPR wird gestartet, wenn
folgende Bedingungen erfüllt sind und demzufolge das Signal SPA anliegt Wie schon gesagt, müssen sich beide
Speichereinheiten SE im Prüfzustand befinden (Signale SI PS und S II PS), oder die Speichereinheit SElI muE
sich im Prüfzustand befinden (Signal S II PS), und die Verbindung zur Speichereinheit SEI muß vollständig
gesp'Errt sein (Signal VER I), oder die Speichereinheil SEI ist im Prüfzustand (Signal S I PS), und die
Verbindung zur Speichereinheit SEII ist gesperri (Signa! VER U). Sind von diesen Bedingungspaarer
eines; oder mehrere erfüllt, so wird das Signal SPA ersi erzeugt, wenn die Programmsteuerungseinheit nicht irr
manuellen Betrieb ist (Signal MAN).
Ist die Speicher-Prüfroutine angestoßen worden, se werdlen einmal die Ablaufsteuerungen der Programm
Steuerungseinheit PE zurückgesetzt (Signal RSA) unc zum anderen wird die Programmsteuerungseinheit ir
den Funktioriszustand Nachahmung des Prüfzustande!
gesetzt. Demzufolge sendet die Programmsteuerungs einheit beispielsweise an die Speichereinheit SEI da!
Signal PVTVund an die Speichereinheit SEII das Signa
PVTV, d. h., daß gegenüber der Speichereinheit SE I
nicht aber gegenüber der Speichere'nheit SEII dei
Prüf;tustand nachgeahmt wird.
Eine weitere erfindungsgemäß geschaffene Prüfrouti ne ist erforderlich, falls beide Programmsteuerungsein
heiten PE in den Prüfzustand übergehen, da in diesen Fall keine Programmsteuerungseinheit PE Speicherzy
ss klen abwickeln kann. Diese Funktionszustandskombina
tion tritt z. B. dann ein, wenn zwei Programmsteue rungseinheiten synchron laufen und nicht identisch!
Information an die Speichereinheit abgeben um infolgedessen eine Überwachungsschaltung eingreift
te die die beiden Programmsteuerungseinheiten in dei
Prüfaustand setzt Diese Programmsteuerungs-Prüfrou tine PPR ist in F i g. 5 dargestellt Die Routine PPR win
gestartet, wenn das Signal PPA anliegt Dazu sin« folgende Bedingungen in Form von Signalen erforder
6s lieh. Die Programmsteuerungseinheit muß im Prüfzu
stand und im automatischen Arbeitsmodus sein (Signal P und XiAN). Zusätzlich ist erforderlich, daß die zweit
Programmsteuerungseinheit FfII ebenfalls im Prüfzu
τ*
stand ist Das wird dadurch signalisiert, daß entweder
über die erste Normschnittstellenverbindung, deren Vorhandensein das Signal VER \ anzeigt, das Signa!
51 PVP gesendet wird oder über die zweite Normschnittstellenverbindung,
deren Vorhandensein das Signal VERIl anzeigt, das Signal SII PVP gesendet
wird. Liegt das Signal PPA an und wird somit die
Routine PPR angestoßen, so setzt die Routine PPR mit dem Signal RSA die Ablaufsteuerungen der Programmsteuerung
PE zurück und setzt mit dem Signal I PSS oder mit dem Signal H PSS eine der beiden Speichereinheiten
SE in den Prüfzustand, um den Verkehr der im Prüfzustand befindlichen Programmsteuerungseinheit
mit einer Speichereinheit zu ermöglichen. Die Prüfroutine PPR versucht zunächst unter der Bedingung, daß
eine Verbindung mit der Speichereinheit 5El existiert (Signal VERl) und die zweite Speichereinheit SfII
nicht im Prüfzustand ist (Signal 11PSA die erste
Speichereinheit SfI in den Prüfzustand zu setzen (Signal I PSS). Sind dbse Bedingungen nicht gegeben, so
sendet die Routine PPR das Signal II PSS und setzt somit die zweite Speichereinheit SfII in den Prüfzu
stand 1st eine Speichereinheit Sf in den Prüfzustand
gesetzt, so beginnt die Programmsteuerungseinheit PE ein Testprogramm aus einer vorgegebenen Speicherzelle.
Durch dieses Testprogramrn wird die Programm^,
Steuerungseinheit diagnostiziert Dabei ist das Testprogramm so aufgebaut daß die Programmsteuerungseinheit
PE auf einen Stoppbefehl geführt wird, wenn Fehlfunktionen festgestellt werden. Läuft eine Programmsteuerungseinheit
auf einen Stoppbefehl, so gibt sie das Signal FVS (Fehler-Bit-Verarbeitungseinheit
setzen) an das Funktionszustandsregister FZR ab, und in der anderen Programmsteuerungseinheit wird daraufhin
das Testprogramm unterbrochen und ein Fehlerprogramm aufgenommen.
Treten Fehler auf, die nicht ein Ansprechen der bisher
beschriebenen Routinen zur Folge haben, also beispielsweise bei fehlerhafter Takt- oder Spannungsversorgung
oder bei Zyklusfehlern der Speicherbanken, dann wird
von der Speichereinheit an die Programmsteuerungseinheiten das Signal Fehlerunterbrechung FU gesendet
und demzufolge in einer Programmsteuerungseinheit eine Fehlerunterbrechungsroutine Z=UR gestartet.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
- Patentansprüche:21!. Verfahren zur Erfassung und Steuerung der Funktionszustände von Systemeinheiten eines pro- S grammgesteuerten Verarbeitungssysteins mit mindestens einer Verarbeitungseinheit, mindestens einer Programmsteuereinheit und mindestens einer Speichereinheit, bei dem die Verarbeitungs- und die Programmsteuereinheiten jeweils über Norm-Schnittstellenleitungen mit den alle zum Betrieb der Vermittlungsanlage erforderlichen Daten und Programme enthaltenden Speichereinheiten verbunden sind und bei dem alle Systemeinheiten neben einem Betriebszustand weiterhin einen ihre vollständige Abschaltung bewirkenden Ausfallzustand und für die Dauer von Prüfvorgängen einen Prüfzustand einnehmen, während dem sie nur von ebenfalls im Prüfzustand befindlichen Systemeinheiten erreichbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß in einem von allen Systemeinheiten erreichbaren zentralen Register (ZFR) eine für jeden Funktionszustand und jede Fehlerinformation der einzelnen Systemeinheiten zugeordnete Bitütelle sowohl durch Signale der einzelnen Systemeinheiten entsprechend deren aktuellen Funktionszuständen und Fehlererkennungseinrichtungen als auch durch Steuersignale der Programmsteuereinheit einstellbar ist, daß die Funktionszustände der Systemeinheiten entsprechend dem Inhalt des zentralen Registers (ZFR) umschaltbar sind, daß in einer dem zentralen Register (ZFR)zugeordneten zentralen Steuerschaltung (ST) jede FunktionszustandsSnderung bewertet wird und zur Abgabe bestimmter1 Ausgangssignale (EIA, SPA, PPA, FUA)Mm, durch die der zentralen Steuerschaltung (ST) nachgeschaltete weitere Steuerschaltungen (ElR, SPR, PPR, FUR) aktivierbar sind, von denen erste, zweite und dritte Steuerschaltungen (EIR, SPR, PPR) jeweils bei einem den Totalausfall des Systems anzeigenden Stand des zentralen Registers (FZR) eingeschaltet werden und entsprechende, eine automatische Wiedereinschaltung bewirkende Steuersignale direkt an das zentrale Register (FZR) senden.
- 2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Bewertung der im zentralen Register (FZR) für beide Programmsteuereinheiten (PEl, PEU) gesetzten und deren Ausfallzustand kennzeichnende Bitstelle in der zentralen Steuerschaltung (ST) ein erstes Ausgangsignal (EIA) gebildet wird, das in einer ersten Steuerschaltung (EIR) zur Aussendung erster Steuersignale (EVS, AV) an das zentrale Register (FZR)in jeder Speichereinheit (SEI, SEU) führt, daß dadurch im zentralen Register (FZR) die den Ausfallzustand einer Programmsteuereinheit (PEl) kennzeichnende Bitstell« gelöscht und die den Betriebszustand dieser Programmsteuereinheit kennzeichnende Bitstelle gesetzt wird und daß dadurch eine Verbindung zwischen der Programm-Steuereinheit (PEI) und einer Speichereinheit (SEI, SEU) wieder hergestellt wird.
- 3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Bewertung der im zentralen Register (FZR) für beide Speichereinheiten (SEI, SEU) gesetzte und deren Prüfzustand kennzeichnende Bitstelle in der zentralen Steuerschaltung (ST) ein zweites Ausgangssignal (SPA)981
Priority Applications (12)
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BE789512A (fr) | 1973-03-29 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |