DE2148981C3 - Verfahren zur Erfassung und Steuerung de r Funktionszustande einzelner Systemeinheiten eines programmgesteuerten Verarbeitungssystems - Google Patents

Description

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 Veiarbeitungs- und die Programmsteuereinheiten jeweils über Normschnittstellenleitungen mit den alle zum Betrieb der Vermittlungsanlage erforderlichen Daten und Programme enthaltenden Speichereinheiten verbunden sind und hei 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.

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 Speichereiinheit 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 Speicherzykieii äiifordcrt. 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 infordernden 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 einzelner 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 Verarbeitungssystems unbedingt erforderlichen Systemeinheken dargestellt, d.h. also nur die Systemeinheiten, die in einem modularen 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 Arten von Systemeinheiten:

1. den Verarbeitungseinheiten VEI 1 bis VEI N bzw. VEHl bis VEUN, in denen jeweils bestimmte Anforderungen bearbeitet werden,

2. den Speichereinheiten SEI und SEII, in denen die zum Betrieb des Verarbeitungssystems erforderlichen Programme enthalten sind und

3. den Programmsteuerungseinheiten PEl und PEU, die zur Durchführung der vielfältigen Datenverarbeitungsprogramme dienen.

Dabei sind jeweils mit 1 bzw. II die aufgrund des modularen Aufbaus doppelt vorhandenen Systemeinheiten bezeichnet.

Die einzelnen Verarbeitungseinheiten VEl 1 bis VEI N bzw. VEII1 bis VEH N und die Programmsteuerungseinheiten PEI und PEII, die ebenfalls als Verarbeitungseinheiten betrachtet werden können, sind gung der Priorität der in den Verarbeitungseinheiten durchzuführenden Abläufe durch Zusammenarbeit der Ablaufanforderungesteuerung ABASund der Speicherein- und Ausgabesteuerung SEAS innerhalb der Speicher- und Ablaufsteuerung SAS. Einzelheiten, die die Zykluszuteilung und die genennten Steuerungseinrichtungen beschreiben, finden sich beispielsweise in der DOS 19 44 483.

Es wurde bereits darauf hingewiesen, da3 beim 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 erforderlichen 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 I 1 bis SBl M bzw. SBU 1 bis SBU M aufgeteilt. Tritt ein Fehler auf, der eine Speichereinheit nur lokal störend beeinflußt, also beispielsweise nur eine Speicherbank als fehlerhaft erscheinen läßt, 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 Systemeinheit unterbrechungsfrei angeschaltet. Nach Reparatur der fehlerhaften Systemeinheit muß diese dann wiederum unterbrechungsfrei an das gesamte System angeschaltet werden, wobei dann,

jeweils über die Normschnittstellen mit den Speicher- 45 wenn es sich um eine als Speichereinheit vorhandene

einheiten SEI und SEII verbunden, und zwar besitzt °—* :-■—:- 1.---·-^ ->■■ r.n— c.._. :_u_:.

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 Speichereine Zyklusanforderung an die 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

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

einheit, so richtet sie

Speicher-und Ablaufsteuerung SAS in der Speicherein- 65 praktisch nicht mehr auf das intakte Restsystem

heit einwirken, während dem aber das intakte Restsystem

Die Zykluszuteilung findet unter Berücksichtigung seinerseits eine Prüfung der defekten Einheiten

verschiedener Faktoren statt, z. B. unter Berücksichti- 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 Funktionszustand und jede Fehlerinformation der einzelnen Systemeinheiten zugeordnete Bitstelle sowohl durch Signale der einzelnen Systemeinheiten entsprechend deren aktuellen Funktionszuständen und Fehleierkennungseinrichtungen 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 Register senden.

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, Steuersignale 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 Verfugung stehen.

Da eine automatische Wiedereinschaltung nach einem durch den Prüfzustand in beiden Speichereinheiten bedingten Totalausfall zu einer Verbindung mit

ίο 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 moduia-

ren 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, die 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 Programnnsteuereinheiten reagiert,

Fig. 4 eine Steuerschaltung zur automatischen Wiedereinschaltung der durch Versetzen in den Prüfzustand unwirksam gewordenen Speichereinheiten, F i g. 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 gesamten Verarbeitungssystems aufgezeigt werden. In den einzelnen Systemeinheiten und insbesondere an einer zentralen Stelle, beispielsweise wie im Ausführungsbeispiel in der Speichereinheit, sind jeweils Einrichtungen vorhanden, die die Betriebsabläufe der einzelnen Systemeinheiten und des Gesamtsystems überwachen und im Fehlerfalle Steuerungen wirksam werden lassen die die Fehlerquellen lokalisieren und gegenüber dem Restsystem isolieren.

Diese Überwachungs- und Fehlerbehandlungseinrichtungen versetzen die einzelnen Systemeinheiten ir Funktionszustände, die zur Reaktion auf einen eingetre tenen Fehler vorgesehen sind. So wird beispielsweise eine Verarbeitungseinheit VE, die einen Fehler erkann hat, von dem normalen Betriebszustand in dei Prüfzustand versetzt, um eine automatische Prüfunj dieser Verarbeitungseinheit durch eine andere System einheit, beispielsweise die Programmsteuerungscinhei PE zu ermöglichen. Ebenso erfolgt bei einer Funktions zustandsänderung einer Syslemeinhcit eine entspre

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, väre 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, d. h., 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 Funktionszustandsregister 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 EIR, SPR, PPR und FUR befinden sich in der Programmsteuerungseinheit PE Das Funktionszustandsregister FZR und die einzelnen Verarbeitungseinheiten VE einschließlich der Programmsteuerungseinheit 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 Funktionszustandsregister 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

5u einer oder einem Teil der Systemeinheiten eingenommen werden können, dezentral, beispielsweise in der jeweiligen Systemeinheiten selbst, zu speichern. So wire im Ausführungsbeispiel der Funktionszustand Nachahmung des Prüfzustandes, der hier nur von dei Programmsteuerungseinheit eingenommen werder kann, in der Programmsteuerungseinheit PE selbs gespeichert Weiterhin werden in dem Funktionszu Standsregister FZR nicht nur ausschließlich die genann ten Funktionszustände in Form von Funktionszustands Bits gespeichert sondern darüber hinaus besitzt jedi Verarbeitungseinheit die Möglichkeit, aufgrund erkann ter Fetiler in dem Funktionszustandsregister FZR eil der jeweiligen Verarbeitungseinheit streng zugeordne tes Fehler-Bit zu setzen. Ebenso werden im Falle de Parallellaufs zweier Systemeinheiten bestimmte Paral lellauf-Bits in dem Funktionszustandsregister gesetzt. E besteht auch die Möglichkeit daß bestimmte Teile vo Systemeinheiten, beispielsweise die Speicherbanken 5

oder die Steuerungen in der Speichereinheit ihre Funktionszustände gleichsam wie selbständige Systemeinheiten im Funktionszustandsregister 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 bestimmter 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 VE 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 PE eine Steuerschaltung ST, die eine der jeweiligen Kombination der in dem Register FZR angezeigten Funktionszustandsänderungen zugeordnete Reaktion des Gesamtsystems 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 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 ST nachgeschaltet sind und ebenso wie diese in der Programmsteuerungseinheit PE angebracht sind.

Diese auch Schaltroutinen genannten zusätzlichen Schaltungen, im einzelnen die Einschalteroutine ElR, die Speichereinheit-Prüf routine 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 Programmsteuerungseinheiten die Schaltroutinen in den F i g. 3,4 und 5 nur jeweils in der ersten Programmsteuerungseinheit PE\ dargestellt sind und in der zweiten Programmsteuerungseinheit PEW nur in gestrichelter Form angedeutet sind.

In der F i g. 3 ist eine Einschalteroutine ElR dargestellt, die angestoßen wird, wenn aufgrund besonderer Bedingungen das Gesamtsystem nicht mehr betriebsfähig und somit ausgefallen ist. Die Einschalteroutine ElR 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 Pl im automatischen und nicht im manuellen Arbeitsmodus befinden (Signal MAN). Da die Einschalteroutine EIh im Bedienungsfeld der Programmsteuerungseinheit Pl einen eigenen Sperrsctialter besitzt, durch den irr Reparaturfallc die Einschalteroutine abgeschaltet unt somit ein störendes automatisches Einschalten des Gesamtsystems verhindert werden kann, darf weiterhii die Einschalteroutine EIR nicht durch diesen Sperr schalter abgeschaltet sein (Signal ElRSP). Ebenso dar nicht gerade, beispielsweise aufgrund eines Fehlers, en Rücksetzen der Ablaufsteuerung der Programmsteue rungseinheit PE erfolgen (Signal R~5Ä) Schließlich mul noch zur Erzeugung des Signals EIA die zweite parallel·

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Programmsteuerungseinheit PfII ebenfalls im Ausfallzustand sein, und zwar müssen dazu beide Speichereinheiten SEI und Si^-II die Meldung abgeben, daß die zweite Programmsteuerungseinheit PElI sich im Ausfallzustand befindet (Signale SI A VPund SII A VP). Dies ist erforderlich, da anderenfalls die zweite Programmsteuerungseinheit PElI eventuell den Betrieb des Gesamtsystems aufrechterhalten könnte.

Sind alle Bedingungen (Signale A, MAN, ElRSP, RSA, S\ A VP, SUA VP)erfüllt, so wird die Einschalteroutine E/A durch das Signal EIA angestoßen. Die Einschalteroutine EIR 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 AV 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 ÄVund EVS gesendet werden, funktionsbereit, so gibt sie das Signa¹ 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 AV und EVS. Kommt auch mit der zweiten Speichereinheit SEII keine Verbindung zustande, so beginnt die Programmsteuerungseinheit PE wieder mit der ersten Speichereinheit SEI usw. Dieser Versuch der Programmsteuerungseinheit PE, mit einer der beiden Speichereinheiten SE 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 SI A VP = 0 oder das Signal SII A VP = 0 erzeugt, und zwar abhängig davon, mit welcher Speichereinheit SE die zweite Programmsteuerungseinheit PElI eine Verbindung hergestellt hat. Die Einschalteroutine EIR kann also jede mögliche Verbindung zwischen einer der beiden Programmsteuerungseinheiten PE einerseits und einer der beiden Speichereinheiten SE andererseits herstellen. Theoretisch ist es auch denkbar, daß gleichzeitig beide Programmsteuerungseinheiten PE aufgrund der Einschalteroutine EIR 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 Einschaltercutine E/A die eingeschalteten Speichereinheiten SE in den Prüfzustand setzt, die Programmsteuerungseinheit aber durch das Signal EVin den Betriebszustand gesetzt wird und infolgedessen nicht fähig ist, die im Prüfzustand

befindlichen Speichereinheiten zu diagnostizieren, ist für diesen Fall für die Programmsteuerungseinheit PE der Funktionszustand Nachahmung des Prüfzustandes vorgesehen. Demzufolge wird durch die Programm-Steuerungseinheit beispielsweise zunächst die erste Speichereinheit SE I diagnostiziert. 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 SEII nachahmt und beginnt, diese Speichereinheit zu diagnostizieren. Ist die Programmsteuerungseinheit PE im Betriebszustand und werden während des Betriebes beispielsweise aufgrund eines Fehlers beide Speichereinheiten SE 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 Programmsteuerungseinheit ebenso wie die Einschalteroutine EIR in den Funktionszustand Nachahmung des Prüfzustandes 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 SIPSundS Π PS), oder die Speichereinheit SEIl muß sich im Prüfzustand befinden (Signal S U PS), und die Verbindung zur Speichereinheit SEI muß vollständig gesperrt sein (Signal VER I), oder die Speichereinheit SEI ist im Prüfzustand (Signal S I PS), und die Verbindung zur Speichereinheit SEII ist gesperrt (Signal VERII). Sind von diesen Bedingungspaaren eines oder mehrere erfüllt, so wird das Signal SPA erst erzeugt, wenn die Programmsteuerungseinheit nicht im manuellen Betrieb ist (Signal MAN).

Ist die Speicher-Prüfroutine angestoßen worden, so werden einmal die Ablaufsteuerungen der Programmsteuerungseinheit PE zurückgesetzt (Signal RSA) und zum anderen wird die Programmsteuerungseinheit in den Funktionszustand Nachahmung des Prüfzustandes gesetzt. Demzufolge sendet die Programmsteuerungseinheit beispielsweise an die Speichereinheit SEI das Signal PVW und an die Speichereinheit SEII das Signal PVN, d.h., daß gegenüber der Speichereinheit SEI, nicht aber gegenüber der Speichereinheit SElI der Prüfzustand nachgeahmt wird.

Eine weitere erfindungsgemäß geschaffene Prüfroutine ist erforderlich, falls beide Programmsteuerungseinheiten PE in den Prüfzustand übergehen, da in diesem Fall keine Programmsteuerungseinheit PE Speicherzyklen abwickeln kann. Diese Funktionszustandskombination tritt z. B. dann ein, wenn zwei Programmsteuerungseinheiten synchron laufen und nicht identische Information an die Speichereinheit abgeben unc infolgedessen eine Überwachungsschaltung eingreift die die beiden Programmsteuerungseinheiten in der Prüfzustand setzt. Diese Programmsteuerungs-Prüfrou tine PPR ist in F i g. 5 dargestellt. Die Routine PPR wire gestartet, wenn das Signal PPA anliegt. Dazu sin< folgende Bedingungen in Form von Signalen erforder lieh. Die Programmsteuerungseinheit muß im Prüfzu stand und im automatischen Arbeitsmodus sein (Signal· Pund MAN) Zusätzlich ist erforderlich, daß die zweiti Programmsteuerungseinheit PEII ebenfalls im Prüfzu

stand ist. Das wird dadurch signalisiert, daß entweder über die erste Normschnittstellenverbindu>ig, deren Vorhandensein das Signal VERl anzeigt, das Signal SI PVP gesendet wird oder über die zweite Normschnittstellenverbindung, deren Vorhandensein das Signal VERW anzeigt, das Signal 511 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 1 PSS oder mit dem Signal II 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 SEI existiert (Signal VERl) und die zweite Speichereinheit 5£II nicht im Prüfzustand ist (Signal UPS), die erste Speichereinheit SE] in den Prüfzustand zu setzen (Signal I PSS). Sind diese Bedingungen nicht gegeben, so sendet die Routine PPR das Signal II PSS und setzt somit die zweite Speichereinheit SEU in den Prüfzustand. Ist eine Speichereinheit SE in den Prüfzustand gesetzt, so beginnt die Programmsteuerungseinheit PE ein Testprogramim aus einer vorgegebenen Speicherzelle. Durch dieses Testprogramm wird die Programmsteuerungseinheit diagnostiziert. Dabei ist das Testprogramm so aufgebaut, daß die Programmsteuerungseinheit PE auf einen Stoppbefeh! geführt wird, wenn Fehlfunktionen festgestellt werden. Läuft eine Programmsteuerungseinheit auf einen Stoppbefehl, so gibt sie das Signal FVS (Fehler-Bit-Verarbeitungseinheit setzen) an das Funktionszustandsregisier 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 FUR gestartet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Erfassung und Steuerung der Funktionszustände von Systemeinheiten eines p.'ogrammgesteuerten Verarbeitungssystems mit mindestens einer Verarbeitungseinheit, mindestens einer Frogrammsteuereinheit und mindestens einer Speichereinheit, bei dem die Verarbcitungs- 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 Systt-meinheiten 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 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 (ZFR) umschaltbar sind, daß in einer dem zentralen Register (ZFR) zugeordneten zentralen Steuerschaltung (ST) jede Funktionszustandsänderung bewertet wird und zur Abgabe bestimmter Ausgangssignale (ElA, SPA, PPA, FUA) führt, 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 (PEI, PEII) gesetzten und deren Ausfallzustand kennzeichnende Bitstelle in der zentralen Steuerschaltung (ST) ein erstes Ausgangsignal (ElA) gebildet wird, das in einer ersten Steuerschaltung (ElR) zur Aussendung erster Steuersignale (EVS, XV) an das zentrale Register (FZR)in jeder Speichereinheit (SE I, SE II) führt, daß dadurch im zentralen Register (FZR) die den Ausfallzustand einer Programmsteuereinheit (PEl) kennzeichnende Bitstelle 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, SEII) wieder hergestellt wird.

3, Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Bewertung der im zentralen Register (FZR) für beide Speichereinheiten (SEI, SEII) gesetzte und deren Prüfzustand kennzeichnende Bitstelle in der zentralen Steuerschaltung (ST) ein zweites Ausgangssignal (SPA) gebildet wird, das in einer zweiten Steuerschaltung (SPR) zur Aussendung eines zweiten Steuersignals (PVN, PVN) an das zentrale Register (FZR) in jeder Speichereinheit (SEI, SEII) führt, daß dadurch im zentralen Register (FZR)die einer Programmsteuereinheit zugeordnete und einem Funktionszustand Nachahmung des Prüfzustandes kennzeichnende Bitstelle gesetzt wird und daß dadurch eine Verbindung zwischen der Programmsteuereinheit (PEI) 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, PEIl) gesetzten und deren Prüfzustand kennzeichnende Bitstelle in der zentralen Steuerung (ST) ein drittes Ausgangssignal (PPA) gebildet wird, das in einer dritten Steuerschaltung (PPR) zur Aussendung eines dritten Steuersignals (I PSS, II PSS) an das zentrale Register (FZR) in 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 (PEI, PEII) und einer Speichereinheit (SE I) wieder hergestellt wird.