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Datenverarbeitungssystem mit Koordinierung der Parallelarbeit von
mindestens zwei Datenverarbeitungsanlagen Die Erfindung bezieht sich auf ein Datenverarbeitungssystem
mit Koordinierung der Parallelarbeit von mindestens zwei Datenverarbeitungsanlagen
unter Verwendung einer diesen gemeinsam zugeordneten Auswerteeinrichtung für von
den einzelnen Datenverarbeitungsanlagen lieferbare Meldungen zur Synchronisation
der Datenverarbeitungsanlagen.
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Zur Steuerung, Uberwachung und auch Optimierung im Sinne der Kybernetik
wurden in den letzten Jahren beispielsweise auf dem Gebiete der Kernenergiegewinnung,
bei chemischen Industr#eanlagen und bei Anlagen des Verkehrswesens in zunehmendem
Maße Datenverarbeitungsanlagen eingesetzt, um die vielfäl==er Aufgaben unter Ausschaltung
der menschlichen Unzulänglichkei~ unter Berücksichtigung der besonderen Gegebenheiten
des jeweiligen Prozesses wirtschaftlich durchzuführen.
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Speziell auf dem Gebiete der Eisenbahnsicherungstechnik soil mit Hilfe
von Datenverarbeitungsanlagen eine Fahrwegsteuerung durch Betriebssteuerzentralen
und eine Geschwindigkeitssteuerung von Zügen mit Hilfe der Linienzugbeeinflussung
ermöglicht werden. Neben einer höheren Wirtschaftlichkeit der Betriebsanlagen soll
unter dem genannten Einsatz von Datenverarbeitungsanlagen eine Entlastung des Personals,
eine bessere Fahrplangestaltung und schließlich in erster Linie ein höherer Grad
an Sicherheit erzielt werden.
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Nun ist es auf vielen Gebieten der Prozeßautomatisierung, beispielsweise
auf dem Gebiete des Eisenbahnsicherungswesens, nicht ohne weiteres möglich, frei
programmierbare Datenverarbeitungsanlagen, speziell Prozeßrechner, anzuwenden, da
diese Geräte einzeln nicht den hohen Anforderungen an Sicherheit und Zuverlässigkeit
im Bahnbetrieb gerecht werden. Sicher und zuverlässig arbeiten bedeutet im Hinblick
auf die Eisenbahnsignaltechnik, daß die für die Prozeßsteuerung erarbeiteten Ergebnisse
sich nie gefährdend auf Menschenleben und Material auswirken dürfen. Dabei darf
jedoch eine hohe Verfügbarkeit nicht außer acht gelassen werden, da Anlagen, die
über einen längeren Zeitraum ausgefallen sind, die Wirtschaftlichkeit, die Pünktlichkeit
und damit die Attraktivität für den Bahnbenutzer mindern.
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Um sich gegen Ausfall oder gegen falsche Ergebnisse zu schützen, ist
es notwendig, nicht nur eine einzige Datenverarbeitungsanlage zur Erfüllung der
gestellten Aufgaben einzusetzen, sondern gleichzeitig mehrere Anlagen, die im Rahmen
eines redundanten Systems Parallelarbeit leisten. Eine derartige Verfahrensweise
hat beispielsweise bei einem Zweirechnerbetrieb den Vorteil, daß beim Ausfallen
einer Anlage noch eine zweite Anlage zur Verfügung steht, die den Betrieb dann weiter
aufrecht erhalten kann. Hierdurch ist jedoch nur die Forderung nach Zuverlässigkeit
erfüllt. Das kleinste und wirtschaftlichste Mehrrechner-System, das den Forderungen
nach Sicherheit und Zuverlässigkeit gerecht wird, ist allerdings ein Datenverarbeitungssystem,
das im Normalbetrieb mit drei parallel arbeitenden Datenverarbeitungsanlagen bestückt
ist. Fällt von diesen Datenverarbeitungsanlagen eine aus, so liegtimmernoch ein
redundantes System vor. In dem sogenannten 2 von 3"-System werden die parallel erdrhei-teten
und auszugebenden Ergebnisse miteinander verglichen und nur dann als richtig angesehen,
wenn mindestens zwei der drei Ergebnisse übereinstimmen. Dabei wird die
Wahrscheinlichkeit,
daß zwei Ergebnisse überetnstimmen und dennoch falsch sind, als vernachlässigbar
klein angesehen.
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Der Vorteil eines derartigen Datenverarbeitungssystems liegt darin,
daß der Betrieb auch nach dem Ausfallen einer der drei Datenverarbeitungsanlagen
ohne Unterbrechung fortgesetzt werden kann.
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Die Anwendung redundanter Nehrrechnersysteme zur sicheren Steuerung
von Fahrzeugen und Sicherungseinrichtungen im Verkehrswesen ist bekannt. In der
DT-OS Nr. 2 023 117 ist ein ausfallsicheres Steuersystem zur Ubertragung von digitalen
Informationen zwischen einem digitalen Rechner und mit diesem in on-line-Betrieb
gekoppelten Prozeß-Peri#pheriegeräten innerhalb eines Automatisierungssystems beschrieben,
bei dem das gerätetechnisch mehrere Datenverarbeitungsebenen aufweisende Steuersystem
initiiert vom Rechner den Ablauf der Informationsübertragung in beiden Richtungen
steuert.
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Dabei ist das Steuersystem aus drei identischen, voneinander unabhängigen
Informationsverarbeiiiin gskanäl&i aufgebaut, in denen gleiche Daten taktsynchronæverarbeitet
werden. Bei diesem bekannten Steuersystem sind ferner zwischen den Datenverarbeitungsebenen
Majoritäts- und Fehlerüberwachungsschaltungen aus eigensicheren Logikbausteinen
zur Regenerierung und Anzeige von fehlerbehafteten Signalen vorgesehen, die durch
Fehler innerhalb bzw. außerhalb des Steuersystem auftreten.
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Dieses bekannte Steuersystem sichert lediglich den taktsynchronen
Datentransfer zwischen dem Prozeß und dem für die betreffende Prozeßautomatisierung
vorgesehenen redundanten Rechnersystem.
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Aus der DT-OS 2 108 496 ist eine Schaltungsanordnung zur ständigen
Funktionskontrolle der Informationsverarbeitung und der Ausgabe von Datentelegrammen,
insbesondere bei prozeßrechnergesteuerten Eisenbahnsignalanlagen, bekannt, bei denen
parallel betriebene gleichartige Datenverarbeitungsanlagen
verwendet
werden und die Informationsausgabe in Form von Datentelegrammen, die aus einem Informations-und
einem Prüfteil bestehen, erfolgt. In diesem Zusammenhang wird die Verwendung von
drei gleichartigen Rechnern vorgeschlagen, die eine ständige Funktionskontrolle
und die sichere Ausgabe von Datentelegrammen gewährleisten sollen.
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Dies wird durch Mehrheitsentscheidung erreicht.
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Der Nachteil dieser bekannten Schaltungsanordnung liegt darin, daß
unter der Annahme, daß alle drei parallel arbeitenden Rechner gleichartige Programme
bearbeiten, zur Erzielung gleichartiger, vergleichbarer Ergebnisse die Eingangsdaten
zeitlich aufeinander abgestimmt (korreliert) sein müssen. Diese Voraussetzung ist
bei vielen Prozeßsteuerungen nicht ohne weiteres gegeben.
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Aus der DT-AS 1 269 827 ist ein Verfahren und Zusatzeinrichtung zur
Synchronisierung von parallel arbeitenden Datenverarbeitungsanlagen bekannt, bei
welchen die von den Datenverarbeitungsanlagen gelieferten Synchronisierungsmeldungen
durch eine von den Anlagen getrennte Zusatzeinrichtung ausgewertet werden.
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Für eine erfolgreiche Anwendung dieses bekannten Verfahrens und der
Zusatzeinrichtung ist es jedoch Voraussetzung, daß die an dem Mehrrechnersystem
beteiligten Datenverarbeitungsanlagen grundsätzlich übereinstimmende Programme ablaufen
lassen, die dann von Zeit zu Zeit mit Hilfe der Zusatzeinrichtung synchronisiert
werden, um den gewünschten Gleichlauf zu erzielen.
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Weitaus schwierigere Verhältnisse sind gegeben, wenn an den Schnittstbllen
von parallel arbeitenden Datenverarbeitungsanlagen von verschiedenen Stellen - Prozeßperipherie,
Nachbarsystemen, Uhrenelementen, Tastaturen usw. - gleichzeitig
untereinander
nicht korrelierte Informationen auftreten können. Unterschiedliche Taktfrequenzen
sowie zusätzliche Externspeicher mit statistisch schwankenden Zugriffszeiten können
zu unterschiedlichen Laufzeiten der in den einzelnen Datenverarbeitungsanlagen vorhandenen
Programme führen.
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Diese den Betrieb von parallel arbeitenden Datenverarbeitungsanlagen
erschwerenden Bedingungen sind beim Einsatz von Datenverarbeitungssystemen beispielsweise
bei der Eisenbahnsignaltechnik gegeben. So können bei mehreren quasi gleichzeitig
eintreffenden Meldungen Vertauschungen in der Verarbeitungsreihenfolge in den beteiligten
Datenverarbeitungsanlagen ausgelöst werden, so daß die zusammengehörigen Ergebnisse
zu sehr unterschiedlichen Zeitpunkten vorliegen und den erforderliche#n Vergleich
im Rahmen einer Mehrheitsentscheidung erschweren oder sogar unmöglich: machen.
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Bei hohen Ansprüchen an die Sicherheit von Datenverarbeitungssystemen
sind Doppel-fehler aufgrund stochastischer Bauelementdefekte sicher nicht zu vernachlässigen;
sie sind jedoch um so unwahrscheinlicher, je häufiger der Zustand der Datenverarbeitungsanlagen,
z.B. durch den Vergleich von Ergebnissen oder Zwischenergebnissen, überprüft wird.
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Derartige Vergleiche sind jedoch wiederum nur dann möglich, wenn eine
annähernd synchrone Verarbeitung in den drei Datenverarbeitungsanlagen gewährleistet
ist. Diese synchrone Verarbeitung ist jedoch nach den oben genannten Voraussetzungen
unter der Annahme der Eingabe unkorrelierter Daten nicht als selbstverständlich
vorauszusetzen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Datenverarbeitungssystem
der eingangs genannten Art mit weitgehend beliebi#gen Peripheriegeräten und unter
der Annahme einer überwiegend unkorrelierten Dateneingabe zur Erhöhung der Sicherheit,
Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit eine Einrichtung anzugeben, die eine ordnungsgerechte
Programmsynchronisation gewährleistet. Außerdem soll es möglich
sein,
Ergebnisse oder auch Zwischenergebnisse der zu dem System gehörenden Datenverarbeitungsanlagen
jederzeit und unabhängig von der Ausgabe der Ergebnisse an den Prozeß sicher zu
vergleichen.
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Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein einziges
Koordinator-Element in Fail-Safe-Technik mit für jede Datenverarbeitungsanlage getrennten,
aus je einer festen Zeichenfolge bestehenden Programmsynchronisierungswort aufnehmenden
mehrstelligen Empfangsregister vorgesehen ist, von dem eine Stelle durch das dieser
zugeordnete Zeichen des Programmsynchronisierungswortes dann markiert wird, wenn
eine dem Zeichen zugeordnete Aufgabe wie Programm bzw. Programmgruppe von der das
betreffende Programmsynchronisierungswort auslösenden Datenverarbeitungsanlage bei
einem diesbezüglichen Befehlswort, das mindestens zur Unterscheidung zwischen einem
zugehörigen Programmsynchronisierungs- und Ergebniswort dient, als startbereit erklärt
ist, wobei gleichwertige Bitstellen in den Programmsynchronisierungsworten der Datenverarbeitungsanlagen
denselben Aufgaben zugeordnet sind, daß den Empfangsregistern zur Zwischenspeicherung
eines Startfreigabewortes für die Datenverarbeitungsanlagen ein gemeinsames Ausgaberegister
zugeordnet ist, dessen einzelne Stellen aufgrund einer konjunktiven Verknüpfung
des Informationsinhaltes aller Stellen gleicher Rangordnung der Empfangsregister
durch einen ersten Vergleicher markierbar sind.
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Der Vorteil der Erfindung wird darin gesehen, daß bei den einzelnen
Datenverarbeitungsanlagen des Datenverarbeitungssystems zu einem beliebigen Betrachtungszeitpunkt
gleichzeitig unterschiedliche Programmanforderungen vorliegen dürfen, die von dem
Kooridnator-Element mit relativ wenig Aufwand zur Erstellung eines Startfreigabewortes
verarbeitet werden, wobei in dem Startfreigabewort die allen beteiligten Datenverarbeitungsanlagen
gemeinsamen Programmanforderungen
markiert sind. Hierdurch ist der
gleichzeitige Start gleicher Programme in allen beteiligten Datenverarbeitungsanlagen
möglich. Damit ist aber in vorteilhafter Weise die Voraussetzung geschaffen, daß
die Datenverarbeitungsanlagen von gleich aktuellen Prozeßdaten in der Verarbeitung
ausgehen und zu vergleichbaren Ergebnissen kommen.
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Bei mehreren gemeinsamen Programmanforderungen können die Datenverarbeitungsanlagen
so organisiert sein, daß das Programm mit der jeweils höchsten Priorität in den
Datenverarbeitungsanlagen gestartet wird.
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Die Lösung einer Teilaufgabe durch Weiterbildung des Erfindungsgedankens
im Hinblick auf einen von der Datenausgabe unabhängigen Ergebnisvergleich der beteiligten
Datenverarbeitungsanlagen sieht in vorteilhafter Weise vor, daß das Koordinator-Element
einen an die Empfangsregister angeschlossenen zweiten Vergleicher für aufgrund von
Anwender-und/oder Testprogrammen durch die Datenverarbeitungsanlagen ermittelte
Ergebnisse enthält mit einer häufigeren Ergebniszuführung, als es durch Ergebnisse
aufgrund von in den Datenverarbeitungsanlagen vom Prozeß ausgelösten Verarbeitungen
der Fall ist, daß an den zweiten Vergleicher über gesonderte Ausgänge ein Anzeigenregister
angeschlossen ist zur Zwischenspeicherung eines die jedem Ergebnisvergleich bzw.
jeder Programmsynchronisierung folgenden Tätigkeit der Datenverarbeitungsanlagen
beeinflussenden mehrbegriffigen Koordinierungs-Anzeigewortes.
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Durch den häufigen Ergebnisvergleich und die aufgrund der Vergleichsergebnisse
möglichen Anweisungen im Hinblick auf den weiteren Programmablauf wie "Bearbeitung
fortsetzen", Bearbeitung wiederholen" oder "Datenverarbeitungsanlage abschalten"
wird in vorteilhafter Weise die Verfügbarkeit und im besonderen Maße die Sicherheit
der Anlage erhöht, da eventuelle Fehlerquellen frühzeitig erkannt und behoben
und
somit Doppelfehler vermieden werden können.
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Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist auch der Ubergang von einem
Dreirechnersystem auf ein Zweirechnersystem ohne Unterbrechung des Betriebes möglich.
Ebenso ist nach der Reparatur der defekten Datenverarbeitungsanlage der Ubergang
von dem zwischenzeitlichen Zweirechnersystem auf das Dreirechnersystem aufgrund
der aufgezeigten Synchronisierungsmethode in einfacher Weise möglich.
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Bei einem Datenverarbeitungssystem, bei dem beispielsweise drei Datenverarbeitungsanlagen
in Parallelarbeit zusammengefaßt sind, kann es vorkommen, daß beim Vorliegen von
drei einander entsprechenden Ergebnissen der Datenverarbeitungsanlagen festgestellt
wird, daß ein Ergebnis von den übrigen abweicht. In dem Fall kann zwar aufgrund
der Mehrheitsentscheidung noch auf das richtige Ergebnis geschlossen werden; jedoch
soll diejenige Datenverarbeitungsanlage, deren Ergebnis von den anderen beiden abwich,
noch nicht unmittelbar abeschaltet werden.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht daher vor, daß
in dem zweiten Vergleicher eine logische Schaltung vorgesehen ist, die bei einer
erstmaligen Ergebnisabweichung einer der Datenverarbeitungsanlagen vom Ergebnis
der anderen im Anzeigenregister außer einer Meldung darüber, welche der Datenverarbeitungsanlagen
im Ergebnis abwich, einen Wiederholungsbefehl für die zuletzt in den Datenverarbeitungsanlagen
durchgeführte Verarbeitung markiert und daß in dem zweiten Vergleicher weitere logische
Schaltmittel vorgesehen sind, die aufgrund einer nochmaligen Abweichung des Ergebnisses
bei der Ausführung des Wiederholungsbefehls im Anzeigenregister für die gestört
Datenverarbeitungsanlage einen Abschaltbefehl markiert.
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Bei dem erfindungsgemäßen Datenverarbeitungssystem kann zur Ausgabe
der für den Prozeß erforderlichen Ergebnisse
ein vor jeder Ausgabe
die erforderliche Mehrheitsentscheidung herbeiführender Voter vorgesehen werden.
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Da das Koordinator-Element zur Erhöhung der Sicherheit und Verfügbarkeit
des Gesamtsystems bereits über einen in Fail-Safe-Technik aufgebauten Vergleicher
verfügt, ist eine Weiterbildung der Erfindung in vorteilhafter Weise dadurch gekennzeichnet,
daß an diesen zweiten Vergleicher eine zum Prozeß führende Ergebnisausgabeleitung
angeschlossen ist, über welche das jeweilige "richtige" Ergebnis einer der Datenverarbeitungsanlagen
fallweise durchgeschaltet werden kann.
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Durch diese zweifache Verwendung des genannten zweiten Vergleichers
kann in vorteilhafter Weise auf eine üblicherweise für die Datenausgabe zusätzlich
erforderliche Najoritäts- und Fehlerüberwachungsschaltung verzichtet werden.
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Zur weiteren Steigerung der Verfügbarkeit unter Beachtung der Forderung
nach signaltechnischer Sicherheit im Hinblick auf ein frühzeitiges Erkennen von
Fehlern und zur Unterscheidung zwischen temporären und bleibenden Defekten ist es
erwünscht, die jeweilige Programmsynchronisierung oder den anstehenden Ergebnisvergleich
im zweiten Vergleicher innerhalb eines definierten Zeitraumes zu erreichen. Dadurch
kann gewährleistet werden, daß bei einem Fehler im Programmablauf oder bei der Ergebnisermittlung
nicht das gesamte Datenverarbeitungssystem blockiert wird.
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Um die vorstehenden Vorteile zu erreichen, wird gemäß einer Weiterbildung
der Erfindung vorgeschlagen, daß das Koordinator-Element ein erstes ausgangsseitig
mit dem Anzeigenregister verbundenes Zeitüberwachungsglied enthält, das bei einem
von den Datenverarbeitungsanlagen jeweils zuerst ausgegebenen Befehlswort startbar
und vor dem Ablaufen
eines vorgegebenen Zeitraumes durch das Befehlswort
einer der anderen Datenverarbeitungsanlagen rücksetzbar ist und daß das erste Zeitüberwachungsglied
nach dem Ablaufen des vorgegebenen Zeitraumes im Anzeigenregister einen Abschaltbefehl
für die auslösende Datenverarbeitungsanlage markiert, daß ferner im Koordinator-Element
ein Befehlswortvergleicher vorgesehen ist, der über eine logische Schaltung im Anzeigenregister
eine Markierung vornimmt, welche der Datenverarbeitungsanlagen sich als einzige
gemeldet hat.
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Ferner kann der Befehlswortvergleicher in vorteilhafter Weise in einem
anderen Fall in Verbindung ebenfalls mit einem Abschaltbefehl melden, welche der
Datenverarbeitungsanlagen ein von den übrigen Befehlswörtern abweichendes Befehlswort
auslöste.
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Bei besonders kritischer Einschätzung der Verfügbarkeit des Datenverarbeitungssystems
muß angenommen werden, daß die Ubergabe eines Befehlswortes in Verbindung mit einem
Ergebniswort oder einem Programmsynchronisierungswort von einer der drei Datenverarbeitungsanlagen
aufgrund eines Defektes ausbleiben kann oder aber zu spät erfolgt. Aus diesem Grunde
ist es wünschenswert, daß bei einer derargigen zeitlichen Abweichung eines der drei
Datenverarbeitungsanlagen diese Störung rechtzeitig erkannt wird und ohne Behinderung
des weiteren Prozeßablaufs die als defekt anzusehende Datenverarbeitungsanlage abgeschaltet
und das restliche Datenverarbeitungssystem beispielsweise im Zweirechnerbetrieb
weiterarbeitet.
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Eine Lösung des geschilderten Problems wird in vorteilhafter Weise
darin gesehen, daß das Koordinator-Element ein zweites mit dem Anzeigenregister
verbundenes Zeitüberwachungsglied enthält, das durch ein im Anschluß an ein von
einer ersten Datenverarbeitungsanlage abgegebenes Befehlswort übertragenes weiteres
Befehlswort einer zweiten
Datenverarbeitungsanlage startbar und
vor dem Ablaufen eines vorgegebenen zweiten Zeitraumes durch das Befehlswort einer
dritten Datenverarbeitungsanlage rücksetzbar ist und daß das zweite Zeitüberwachungsglied
nach dem Ablaufen des vorgegebenen zweiten Zeitraumes im Anzeigenregister einen
Abschaltbefehl und der Befehlswortvergleicher markiert, welche Datenverarbeitungsanlage
abzuschalten ist.
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Ein weiterer Mangel, der sich im Hinblick auf die Sicherheit und Verfügbarkeit
des Datenverarbeitungssystems mit Parallelarbeit von mehreren Datenverarbeitungsanlagen
bemerkbar macht, kommt dadurch zustande, daß ein Defekt in einer der Datenverarbeitungsanlagen
dazu führen kann, daß im Gegensatz zu den anderen Datenverarbeitungsanlagen des
Gesamtsystems eine bestimmte Programmanforderung in dessen Programmsynchronisierungswörtern
nicht erscheint. Bei sonst ordnungsgemäßem Arbeiten der betreffenden Datenverarbeitungsanlage
im Hinblick auf die Markierung der anderen Bitstellen der Programmsynchronisierungswörter
ist für die ständig fehlende Programmanforderung keine Programmsynchronisierung
aller beteiligten Datenverarbeitungsanlagen möglich, weil der zuständige Vergleicher
die betreffende Stelle des zu erstellenden Startfreigabewortes im Ausgaberegister
nicht markieren kann.
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Aufgabe einer Weiterbildung der Erfindung ist es daher, Maßnahmen
anzugeben, die es gestatten, derartige Fehler in Programmsynchronisierungswörtern
rechtzeitig zu erkennen, damit ein mit dem Fehler verbundener Defekt nicht durch
Synchronisieren anderer Programme verdeckt und nicht erst zu einem späten Zeitpunkt
durch Lücken in der Prozeßbearbeitung offenbar wird.
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Die das Problem lösende vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist
dadurch gekennzeichnet, daß im Koordinator-Element für eine programmspezifische
Zeitüberwachung
im Schaltungszusammenhang mit den Empfangsregistern
und dem ersten Vergleicher für jede Bitstelle gleicher Rangordnung der Programmsynchronisierungswörter
je ein weiteres Zeitüberwachungsglied mit zugeordneter Laufzeit vorgesehen ist,
das im Einzelfall dann startbar ist, wenn noch nicht alle zugeordneten Bitstellen
von vorliegenden Programmsynchronisierungswörtern im Hinblick auf ein startbereites
Programm markiert sind und welches Zeitüberwachungsglied vor Beendigung der zugeordneten
Laufzeit rücksetzbar ist durch ein an der betreffenden Bitstelle im Hinblick auf
das zu startende Programm markiertes Startfreigabewort und daß jedes der programmspezifischen
Zeitüberwachungsglieder nach dem Ablaufen im Anzeigenregister einen diesbezüglichen
Abschaltbefehl und die betreffende Datenverarbeitungsanlage markiert.
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Durch eine derartige Zeitüberwachung kann der mögliche nachteilige
Einfluß von Programmanforderungsfehlern in den Programmsynchronisierungswörtern
auf die geforderte Sicherheit und Verfügbarkeit der gesamten Anlage ausgeschlossen
werden.
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Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß die umfangreichen
Markierungen im Anzeigenregister in vorteilhafter Weise dazu beitragen, daß bei
aufgetretenen Störungen eine schnelle Erkennbarkeit der jeweiligen Fehlerquelle
ermöglicht und damit die erforderliche Reparaturzeit der betreffenden Datenverarbeitungsanlage
verringert wird. Zu diesem Zweck können die Jeweiligen im Anzeigenregister gespeicherten
Koordinierungsanzeigenwörter nicht nur dafür verwendet werden, den weiteren Betriebsablauf
des Datenverarbeitungssystems nach einem erfolgten Vergleichs- oder Synchronisierungsvorgang
zu beeinflussen, sOndern zusätzlich eine optische oder akustische Anzeige zu steuern.
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Ferner ist es in vorteilhafter Weise möglich, die Störungsmeldungen
auszudrucken.
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Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und werden nachstehend näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 das Blockschaltbild für
ein Datenverarbeitungssystem mit Koordinierung der Parallelarbeit von drei Datenverarbeitungsanlagen,
Fig. 2 nähere Einzelheiten zweier Zeitüberwachungsglieder mit deren Ansteuerung,
Fig. 3 die Schaltung eines Befehlsvergleichers zum Auslösen von Synchronisierungsstartvorgängen,
Fig. 4 die Schaltung eines Befehlsvergleichers zum Auslösen von Vergleichsstartvorgängen
und Fig. 5 eine Schaltung zur Erstellung eines Startfreigabewortes aus einzelnen
von den drei Datenverarbeitungsanlagen abgegebenen Programmsynchronisierungswörtern.
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Fig. 1 zeigt im Blockschaltbild ein Datenverarbeitungssystem mit Koordinierung
der Parallelarbeit von drei Datenverarbeitungsanlagen DVA1, DVA2 und DVA3, die ihre
zu verarbeitenden Informationen über eine Anzahl von Leitungen, im Beispiel die
Leitungen L1 und L2, von dem zu steuernden Prozeß erhalten. Wesentlicher Bestandteil
des gesamten Datenverarbeitungssystemes ist ein einziges Koordinator-Element KT,
das im wesentlichen die Aufgabe hat, Programmsynchronisierungen und einen Vergleich
von durch die synchronisierten Programme erarbeiteten Ergebniswörtern herbeizuführen.
Zu diesem Zweck sind die drei Datenverarbeitungsanlagen DVA1 bis DVA3 über Anpassungen
AG1, AG2 und AG3 eingangsseitig mit dem Koordinator-Element verbunden.
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Andererseits sind weitere Anpassungen AG11, AG21 und AG31 vorgesehen,
über welche die vom Koordinator-Element KT erarbeiteten Informationen wieder zurück
an die drei
Datenverarbeitungsanlagen DVAI, DVA2 und DVA3 gegeben
werden. Hierzu dienen die Leitungen L3, L4 und L5.
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Die für das Koordinator-Element KT erforderlichen Schaltungen sind
in Fail-Safe-Technik ausgeführt. An die Anpassungen AG1 bis AG3 ist je ein Befehlsdecoder
BDRI, BDR2 bzw. BDR3 angeschlossen, welche die zugeführten Befehlsworte BT1, BT2
bzw. BT3 entschlüsseln. Weiterhin ist jeder der Anpassungen AG1 bis AG3 ein mehrstelliges
Empfangsregister ER1, ER2 bzw. ER3 nachgeschaltet zum Aufnahmen entweder eines Programmsynchronisierungswortes
BST1, BST2 bzw. BST3 oder aber eines Ergebniswortes ET1, ET2 bzw. ET3, die aus je
einem 16-Bit-Wort bestehen. Ob sich nun in einem der Empfangsregister ER1 bis ER3
ein Programmsynchronisierungswort oder ein Ergebniswort befindet, ist in dem Jeweils
zugeordneten Befehlswort BTI bzw. BT2 oder BT3 angegeben. So ist jeweils auf ein
Programmsynchronisierungswort BST1 bzw. BST2 oder BST3 zu schließen, wenn der Befehlsdecoder
BDR1 bzw. BDR2 oder BDR3 über seine Ausgangsleitung LS1 bzw. LS2 oder LS3 den Synchronisierbefehl
S1 bzw. S2 oder S3 abgibt. In den Empfangsregistern ER1 bis ER3 sind dagegen Ergebniswörter
enthalten, wenn die Befehlsdecoder BDR1 bis BDR3 Jeweils über deren zugeordnete
Ausgangsleitungen LVI bzw. LV2 oder LV3 den Vergleichsbefehl V1 bzw. V2 oder V3
ausgeben. Weitere durch die Befehlsdecoder BDR1 bis BDR3 aufgrund zugeführter Befehlsworte
BT1 bis BT3 ermittelte Befehle sind die Widie Wiederholungsmarkierungen WGIO, WG20
bzw. WG30, die über die entsprechenden Ausgangsleitungen LWGIO, LWG20 bzw. LWG30
ausgegeben werden. Die letztgenannten Informationen dienen dazu, darauf hinzuweisen,
daß ein gleichzeitig von einer Datenverarbeitungsanlage ausgegebenes Ergebniswort
aufgrund eines Wiederholungsbefehles ermittelt wurde.
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Des weiteren werden von den Befehlsdecodern BDR1 bis BDR3 über deren
Ausgangsleitungen LU1 bzw. LU2 oder LU3 Umschaltbefehle U1, U2 bzw. U3 ausgegeben,
die dann erforderlich
werden, wenn nach dem Abschalten einer der
drei Datenverarbeitungsanlagen DVA1 bis DVA3 die abgeschaltete Datenverarbeitungsanlage
wieder zugeschaltet werden soll.
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An die drei Befehlsdecoder BDR1 bis BDR3 ist eine Baugruppe BE angeschlossen,
die im wesentlichen aus vier Einzelbaugruppen besteht, und zwar aus zwei Befehlsvergleichem
BTR1 und BTR2 zum Auslösen entweder eines Vergleichsstartkennzeichens VSN über die
Leitung LVSN oder eines Synchronisationsstartkennzeichens SSN über die Ausgangsleitung
LSSN. Ferner sind in der Baugruppe BE zwei Zeitüberwachungsglieder ZD1 und ZD2 vorgesehen,
welche die Aufgabe haben, zu prüfen, ob sich nur eine bzw. nur zwei der Datenverarbeitungsanlagen
DVA1 bis DVA3 mit ihrem Befehlswort BT1, BT2 oder BT3 in einem jeweils vorgegebenen
Zeitraum gemeldet haben. Uber die Ausgangsleitungen L7, L8 bzw. L9 der Baugruppe
BE werden Abschaltbefehle ALT1 bzw.
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ALT2 oder der Abschaltbefehl ALB ausgegeben, wenn der durch das Zeitüberwachungsglied
ZD1 vorgegebene Zeitraum bzw.
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derjenige des Zeitüberwachungsgliedes ZD2 abgelaufen ist bzw. wenn
der Befehlswortvergleich in der Baugruppe BE eine Abweichung in den von den Befehlsdecodern
BDR1 bis BDR3 zugeführten Befehlen festgestellt hat.
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Ferner ist der Baugruppe BE eine Umschalteinrichtung UG nachgeschaltet,
welcher die Umschaltbefehle U1, U2 bzw. U3 zugeführt werden können.
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Die Ausgangsleitungen LER1, LER2 und LER3 der drei Empfangsregister
ER1 bis ER3 sind mit einem ersten und einem zweiten Vergleicher VR1 bzw. VR2 verbunden.
Aufgrund des jeweiligen Vergleichsergebnisses der Befehlsvergleicher BTR1 und BTR2
wird entweder der erste Vergleicher VR1 mit Hilfe des Vergleichsstartkennzeichens
VSN oder der zweite Vergleicher VR2 mit Hilfe des Synchronisationsstartkennzeichens
SSN wirksam geschaltet.
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Da die einzelnen Programmsynchronisierungswörter BST1 bzw. BST2 oder
BST3 aus einer festen Zeichenfolge bestehen und jedes der Zeichen Auskunft darüber
gibt, ob ein diesem Zeichen zugeordnetes Programm bzw. Programmgruppe in der betreffenden
Datenverarbeitungsanlage startbereit ist, wird die diesem Zeichen zugeordnete Stelle
des mehrstelligen Empfangsregisters ER1 bzw. ER2 oder ER3 entsprechend dem Informationsinhalt
des Zeichens markiert.
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In diesem Zusammenhang sei nochmals darauf hingewiesen, daß gleichwertige
Bitstellen der Programmsynchronisierungswörter der einzelnen Datenverarbeitungsanlagen
Jeweils denselben Programmen bzw. Programmgruppen zugeordnet sind.
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Nähere Einzelheiten werden später an Hand des Blockschaltbildes nach
Fig. 5 noch näher erläutert.
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Der erste Vergleicher VRi hat nun die Aufgabe, ein Startfreigabewort
SFT zur Zwischenspeicherung in einem Ausgaberegister AGR zu bilden. Die einzelnen
Bitstellen des Startfreigabewortes SFT werden aufgrund einer konäunktiven Verknüpfung
des Informationsinhaltes aller einander entsprechenden Stellen der Empfangsregister
ER1 bis ER3 gekennzeichnet. Das im Ausgaberegister AGR jeweils zwischengespeicherte
Startfreigabewort SFT wird den drei Datenverarbeitungsanlagen DVA1 bis DVA3 in Verbindung
mit einem Koordinierungs-Anzeigenwort KAT eines noch näher zu erläuternden Anzeigenregisters
AZR übertragen.
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Im Schaltungszusammenhang mit dem ersten Vergleicher VR1 sind programmspezifische
Zeitüberwachungsglieder PZD vorgesehen, und zwar so viele Zeitüberwachungsglieder,
wie Bitstellen der Programmsynchroniesierungswörter BST1 bis BST3 vorhanden sind.
Unter der obengenannten Voraussetzung, daß es sich bei den Programmsynchronisierungswörtern
um 16-Bit-Wörter handelt, enthält die Baugruppe PZD also 16 Zeitüberwachungsglieder.
Jedes dieser Zeitüberwachungs glieder ist dann startbar, wenn noch nicht alle zugeordneten
Bitstellen
von vorliegenden Programmsynchronisierungswörtern BST1 bis BSTD im Hinblick auf
ein startbereites Programm markiert sind.
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Wie bereits oben kurz erläutert wurde, erhält der zweite Vergleicher
VR2 über die Leitungen LER1 bis LER3 ebenfalls von den Empfangsregistern ER1 bis
ER3 Informationen, die aufgrund des über die Leitung LVSN zugeführten Vergleichsstartkennzeichens
VSN als Ergebniswörter ETl bis ET3 klassifiziert werden. Außerdem erhält der zweite
Vergleicher VR2 im Bedarfsfall über die Leitungen LWGlO, LWG20 bzw. LWG3O eine oder
mehrere der Wiederholungsmarkierungen WG10, WG20 bzw. WG30. Ferner kann ggf. der
zweite Vergleicher VR2 über die Leitung L6 richtige Ergebnisse direkt an den Prozeß
ausgeben. Schließlich ist der zweite Vergleicher VR2 wie auch der erste Vergleicher
VR1 mit der Umschalteinrichtung UG verbunden.
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Die aufgrund von Anwender- und/oder Testprogrammen oder von Teilen
dieser Programme durch die drei Datenverarbeitungsanlagen DVA1 bis DVA3 ermittelten
Ergebnisse sind in den Ergebniswörtern ET1 bis ET3 enthalten und werden Jeweils
nach der erfolgten Freigabe durch das zugehörige Vergleichsstartkennzeichen VSN
im zweiten Vergleicher VR2 auf Ubereinstimmung geprüft. Die einzelnen Vergleichsergebnisse
werden über Ausgangsleitungen mit den Sammelbezeichnungen 1LVR2 und/oder 2LVR2 unmittelbar
bzw. mittelbar über eine logische Schaltung LSG an das Anzeigenregister AZR zur
Bildung des Koordinierungs-Anzeigenwortes KAT gegeben.
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Dieses bestimmt entweder nach einem Ergebniswortvergleich im zweiten
Vergleicher VR2 allein oder nach einem Vergleich der Programmsynchronisierungswörter
BST1 bis BST3 im ersten Vergleicher VR1 eventuell in Verbindung mit dem Startfreigabewort
SFT, in welcher Art und Weise die drei Datenverarbeitungsanlagen DVA1 bis DVA3 weiterarbeiten
können.
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Die vom zweiten Vergleicher VR2 ausgegebenen Informationen setzen
sich wie folgt zusammen: Uber die Leitung 1VR2 des Vergleichers VR2 wird dann die
zugeordnete Speicherzelle des Anzeigenregisters AZR markiert, wenn ein Ubereinstimmungskennzeichen
UN bei drei übereinstimmenden Ergebniswörtern ET1 bis ET3 bei Dreirechnerbetrieb
bzw. bei zwei übereinstimmenden Ergebniswrtem bei Zweirechnerbetrieb ausgegeben
wird. Uber die Leitungen 2VR2, 3VR2 bzw. 4VR2 werden rechnerspezifische Wiederholungsmeldungen
WG1, WG2 bzw. WG3 übertragen, wenn der zweite Vergleicher VR2 festgestellt hat,
daß ein Ergebniswort von den übrigen eine Abweichung hatte. Hierzu gehört ein Wiederholungsbefehl
WL, der über die Leitung 5VR2 an das Anzeigenregister AZR abgegeben wird. Wenn das
Ergebniswort von ein und derselben Datenverarbeitungsanlage nach der Ausführung
eines Wiederholungsbefehls \L nochmals eine Abweichung zeigt, wird vom zweiten Vergleicher
VR2 über die Leitung 6VR2 ein Abschaltbefehl ALW wegen wiederholter Abweichung des
Ergebniswortes derselben Datenverarbeitungsanlage ausgegeben. In diesem Zusammenhang
gibt der zweite Vergleicher VR2 über eine der Ausgangsleitungen mit der Sammelbezeichnung
2LVR2 an die aus drei ODER-Gliedern LSG1, LSG2 und LSG3 bestehende logische Schaltung
LSG ein Kennzeichen, das als Markierungskennzeichen MN1 bzw. MN2 oder MN3 im Koordinierungs-Anzeigenwort
KAT fixiert wird. Damit wird festgelegt, welche der drei Datenverarbeitungsanlagen
DVA1 bis DVA3 im Einzelfall abgeschaltet werden soll.
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An das Anzeigenregister AZR ist beispielsweise eine Anzeige AE angeschlossen,
die zur Verkürzung von Reparaturzeiten dem Service-Personal hilfreiche Hinweise
geben kann.
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Ein weiterer Abschaltbefehl ALTP wird im Anzeigenregister AZR durch
eines der programmspezifischen Zeitüberwachungsglieder PZD bei überfälliger Programmanforderung
in den Programmsynchronisierungswörtern
gesetzt. Zu dem letztgenannten
Abschaltbefehl ALTP gehört zur Kennzeichnung der betreffenden Datenverarbeitungsanlage
ebenfalls eines der Markierungskennzeichen MN1 bis MN3. Da die logische Schaltung
LSG über Leitungen ILBE bzw. 2LBE direkt mit der Baugruppe BE verbunden ist, wird
eines der Markierungskennzeichen MN1 bis MN3 auch dann ausgelöst, wenn der Abschaltbefehl
ALB wegen Befehlsabweichung oder die Abschaltbefehle ALT1 bzw. ALT2 infolge Zeitablaufes
bei einem der Zeitüberwechungsglieder ZD1 bzw. ZD2 ausgelöst wurden.
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Nachfolgend wird an Hand des Ausführungsbeispieles nach Fig. 1 die
Arbeitsweise des Koordinator-Elementes KT noch weiter erläutert. Grundsätzlich wird
jeder Verkehr einer der Datenverarbeitungsanlagen DVA1 bis DVA3 mit dem Koordinator-Element
KT, wie es bei Pheripheriegeräten üblich ist, mit der Ubergabe eines Befehlswortes
BT1 bzw; BT2 oder BT3 eingeleitet, welches das Koordinator-Element KT auf die gewünschte
Funktion entsprechend den Vergleichsbefehlen VI, V2 bzw. V3 mit oder ohne die zugeordnete
Wiederholungsmarkierung WG10, WG20 bzw. WG30 oder den Synchronisierungs befehlen
S1, S2 bzw. S3 oder den Umschaltbefehlen U1, U2 oder U3 einstellen soll. Bei den
Vergleichsbefehlen V1, V2 und V3 und den Synchronisierungsbefehlen Ski , S2 und
S3 folgt unmittelbar das zugehörige Datenwort in Form des Ergebniswortes ET1, ET2
bzw. ET3 oder in Form des Programmsynchronisierungswortes BST1, BST2 bzw. BST3,
welches im Empfangsregister ER1, ER2 bzw. ER3 abgespeichert wird. Nach dem Vorliegen
der Befehle aller drei Datenverarbeitungsanlagen und dem Ausführen der gewünschten
Funktion wird den drei Datenverarbeitungsanlagen DVA1 bis DVA3 das bereits erwähnte
Koordinierungs-Anzeigenwort KAT übergeben, dem bei den Synchronisierungsbefehlen
S1, S2 und S3 noch das Startfreigabewort SFT aus dem Ausgaberegister AGR folgt.
In dem Koordinierungs-Anzeigenwort KAT werden den drei Datenverarbeitungsanlagen
DVA1 bis DVA3 vor allem Hinweise über aufgetretene Unregelmäßigkeiten gegeben.
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Wenn sich beispielsweise im Fehlerfall die drei Datenverarbeitungsanlagen
mit unterchiedlichen Befehlsworten BT1 bis BT3 beim Koordinator-Element KT gemeldet
haben, wird dieJenige Datenverarbeitungsanlage, deren Befehlswort BTi bzw. BT2 oder
B3 von den Befehlswörtern der anderen beiden Datenverarbeitungsanlagen abwich, als
gestört angesehen und abgeschaltet. Dies hat zur Folge, daß die mit ihrem Befehlswort
abweichende Datenverarbeitungsanlage von der Ausführung des als richtig erkannten
Befehles ausgeschlossen wird. Außerdem wird allen Datenverarbeitungsanlagen abschließend
ein Koordinierungs-Anzeigenwort KAT übergeben, in dem die Abschaltung einer der
Datenverarbeitungsanlagen durch den Abschaltbefehl ALB und die Kennzeichnung der
betreffenden Datenverarbeitungsanlage durch das entsprechende Markierungskennzeichen
MN1 bzw. MN2 oder MN3 angezeigt sind. Die intakten Datenverarbeitungsanlagen können
dann durch einen diesbezüglichen Ausdruck auf einem Blattschreiber unter anderem
auf die erläuterte Störung aufmerksam machen. Die Abschaltung einer der Datenverarbeitungsanlagen
DVA1 bis DVA3 kann erst wieder durch die in der Umschalteinrichtung UG verarbeiteten
zwei der drei Umschaltbefehle U1 bis U3, die von den beiden intakten Datenverarbeitungsanlagen
abgegeben werden, rückgängig gemacht werden.
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Im Hinblick auf die Programmsynchronisation laufen folgende Vorgänge
ab: Nach der Anregung eines Programmstartes in einer der drei Datenverarbeitungsanlagen,
z.B. durch eine eintreffende Meldung aus dem Prozeß, wird vom Betriebssystem dieser
Datenverarbeitungsan#lage eine diesem Programm bzw. dieser Programmgruppe entsprechende
Markierung in dem Programmsynchronisierungswort dieser Datenverarbeitungsanlage
markiert. Dem Koordinator-Element KT werden demzufolge nacheinander das Befehlswort
BT1 (BT2, BT3)
mit dem Synchronisierungsbefehl S1 (S2, S3) und
das zugehörige Programmsynchronisierungswort BST1 (BST2, BST3) über geben. Nach
dem Vorliegen der Synchronisierbefehle S1 bis S3 aller drei Datenverarbeitungsanlagen
DVA1 bis DVA3 wird die Synchronisation durch Ausgeben des Synchronisationsstartkennzeichens
SSN über die Leitung LSN aus dem Befehlsvergleicher BTR1 eingeleitet. Dabei werden
die Informationen gleichrangiger Stellen der Empfangsregister ER1 bis ER3 bitweise
konäunktiv zum Startfreigabewort SFT (Fig. 5) verknüpft. Das so gewonnene Startfreigabewort
wird im Ausgaberegister AGR zunächst zwischengespeichert und später im Anschluß
an das zugeordnete Koordinierungs-Anzeigenwort KAT allen drei Datenverarbeitungsanlagen
DVA1 bis DVA3 über die Anpassungen AGIl bis AG3l sowie die Leitungen L3, L4 und
L5 übergeben. Die Datenverarbeitungsanlagen DVA1 bis DVA3 starten dann möglichst
umgehend das durch sie als startbereit erklärte und im übertragenen Startfreigabewort
SFT markierte Programm. Wenn in dem betreffenden Startfreigabewort SFT mehrere Programme
als startbereit gekennzeichnetsind, wird aufgrund einer Festlegung in den Datenverarbeitungsanlagen
DVA1 bis DVA3 dasjenige Programm zuerst gestartet, das die höchste Priorität besitzt.
Diese Vorrangstellung ist beispielsweise daran zu erkennen, an welcher Stelle des
Startfreigabewortes SFT die jeweilige Startbereitschaft markiert ist.
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Im Zusammenhang mit dem Vergleich von Ergebnissen ergibt sich folgende
Arbeitsweise: Im Verlauf bzw. am Ende von synchron gestarteten Verarbeitungs- bzw.
Test-Programmen fallen Ergebnisse an, die zur umgehenden Feststellung
ihrer
Richtigkeit mit den Ergebnissen der andern Datenverarbeitungsanlagen des Gesamtsystems
verglichen werden sollten, und zwar unabhängig von der Ausgabe an den Prozeß.
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Die drei Datenverarbeitungsanlagen DVA1 bis DVA 3 wenden sich zu diesem
Zweck mit dem jeweiligen Vergleichsbefehl V1 bzw. V2 oder V3 an das Koordinator-Element
KT und übergeben anschließend jeweils noch das zu vergleichende Ergebniswort ETl
bzw. ET2 und ET3 an die Empfangsregister ER1 bis ER3. Sobald alle drei Vergleichsbefehle
V1 bis V3 vorliegen, was durch den Befehlsvergleicher BTR2 ermittelt wird, wird
der Vergleich aufgrund des Vergleichsstartkennzeichens VSN ausgelöst. Das Resultat
des Ergebnisvergleiches wird den Datenverarbeitungsanlagen DVA1 bis DVA3 zusammen
mit dem Koordinierungs-Anzeigenwort KAT übermittelt.
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Bei völliger Ubereinstimmung der drei Ergebniswörter ET1 bis ET3 wird
im Anzeigenregister AZR das Übereinstimmungskennzeichen UN markiert. Dies besagt
für die drei Datenverarbeitungsanlagen DVA1 bis DVA3, daß das Programm, welches
den Ergebnisvergleich angefordert hatte, fortgesetzt werden darf. Bei Abweichung
eines der Ergebniswörter ET1, ET2, ET3 einer der Datenverarbeitungsanlagen DVA1
bis DVA3 von den ubrigen Ergebniswörtern wird im Anzeigenregister AZR der Wiederholungsbefehl
WL markiert. Hinzu kommt die Kennzeichnung der betreffenden Datenverarbeitungsanlage
durch eines der Kennzeichen WG1, WG2 bzw. WG3. Hierdurch sollen die Datenverarbeitungsanlagen
DVA1 bis DVA3 aufgefordert werden, ein evtl. durch eine vorübergehende Störung verfälschtes
Ergebniswort ETI bzw. ET2 oder ET3 noch einmal zu erarbeiten.
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Ein bereits zum zweiten Mal erarbeitetes Ergebniswort ETI bzw. ET2
oder ET3 kennzeichnet die betreffende Datenverarbeitungsanlage DVA1 bzw. DVA2 oder
DVA3 durch die Wiederholungsmarkierung WG10, WG20, bzw.
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WG30 bei der Ubergabe des zugehörigen
Vergleichsbefehls
V1 bzw. V2 oder V3. Aus dieser Kennzeichnung entnimmt das Koordinator-Element KT,
und zwar der zweite Vergleicher VR2, welche der drei Datenverarbeitungsanlagen DVA1
bis DVA3 bei der vorangegangenen Erarbeitung der Ergebniswörter ein abweichendes
Ergebnis zeigte. Wenn nun alle drei Ergebniswörter ET1 bis ET3 völlige Übereinstimmung
zeigen, wird vom zweiten Vergleicher VR2 im Anzeigenregister AZR das Ubereinstimmungskennzeichen
UN markiert.
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Bei einem erneuten Abweichen eines der Ergebniswörter ET7 bis ET3
von den übrigen ist zwischen zwei Ursachen zu unterscheiden: Wenn das Ergebniswort
von ein und derselben Datenverarbeitungsanlage zum zweiten Mal abweichend war, so
wird diese Datenverarbeitungsanlage nunmehr abgeschaltet (Abschaltbefehl ALW). Den
beiden übrigen Datenverarbeitungsanlagen mit den übereinstimmenden Ergebniswörtern
wird der Abschaltvorgang im Koordinierungs-Anzeigenwort KAT durch den Abschaltbefehl
ALW und die Markierung, welche der Datenverarbeitungsanlagen abgeschaltet wird (durch
eines der Markierungszeichen MN1, MN2 bzw. MN3), mitgeteilt.
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Das Koordinator-Element KT arbeitet von dem Zeitpunkt an nur noch
mit zwei Datenverarbeitungsanlagen im sogenannten Zweirechner-Betrieb zusammen.
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Wenn im Wiederholungsfall nicht dieselbe Datenverarbeitungsanlage,
sondern eine andere im Ergebniswort ET1 bzw. ET2 oder ET3 abweicht, wird eine erneute
Wiederholung auf die oben beschriebene Art und Weise aufgrund des Wiederholungsbefehls
WL in Verbindung mit nunmehr zwei der Kennzeichen WG1 bis WG3 angefordert.
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Beim Abschalten einer als defekt erkannten Datenverarbeitungsanlage
stellt sich das Koordinator-Element KT selbsttätig auf den Zweirechner-Betrieb um,
so daß evtl. noch eintreffende Befehls- und/oder Datenwörter in Form von Programmsynchronisierungs-
oder Ergebniswörtern der abgeschalteten Datenverarbeitungsanlage ignoriert werden.
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Nach der Reparatur der defekten Datenverarbeitungsanlage kann diese
wieder in das gesamte Datenverarbeitungssystem eingefügt und das Koordinator-Element
KT wieder auf den Dreirechner-Betrieb umgestellt werden.Dies erfolgt mit Hilfe zweier
der Umschaltbefehle U1 bis U3 von den intakten Datenverarbeitungsanlagen des Gesamtsystems.
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Die Funktionen der vorgesehenen Zeitüberwachungsglieder sind folgende:
Das Zeitüberwachungsglied ZD1 wird jeweils bei demjenigen Befehlswort der Befehlswörter
BT1 bis BT3 gestartet, das als erstes erscheint. Innerhalb der für das Zeitüberwachungsglied
ZD1 vorgesehenen Laufzeit kontrolliert es, ob sich insgesamt mindestens zwei der
Datenverarbeitungsanlagen DVA1 bis DVA3 mit dem Vergleichsbefehl V1 bis V3 oder
dem Umschaltbefehl U1 bis U3 bzw. mit dem Synchronisierungsbefehl 51 bis S3 gemeldet
haben. Wenn nach dem Ablauf der Laufzeit des Zeitüberwachungsgliedes ZD1 keine der
obengenannten Bedingungen erfüllt ist, gilt die auslösende Datenverarbeitungsanlage
als ausgefallen. Dieser Fall kann dem Bedienungspersonal optisch oder akustisch
durch die Anzeige AE signalisiert werden.
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Wenn sich beim Koordinator-Element KT eine zweite Datenverarbeitungsanlage
mit ihrem Befehlswort gemeldet hat, wird das zweite Zeitüberwachungsglied ZD2 angestoßen.
Dieses überprüft nun, ob sich innerhalb seiner Laufzeit auch noch die dritte Datenverarbeitungsanlage
mit ihrem Befehlswort
meldet. Ist dies nicht der Fall, wird diese
Datenverarbeitungsanlage als defekt angesehen und abgeschaltet. Den beiden verbleibenden
Datenverarbeitungsanlagen wird das Ablaufen einer Zeitüberwachung im ersten Fall
über den Abschaltbefehl ALT1 und im zweiten Fall durch den Abschaltbefehl ALT2 in
Verbindung mit einem der Markierungs kennzeichen MN1 bis MN3 im Koordinierungs-Anzeigenwort
K#r mitgeteilt.
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Wenn bei einem der programmspezifischen Zeitüberwachungsglieder PZD
die vorgegebene Zeitspanne abgelaufen ist, wird zur Ermittlung der abzuschaltenden
Datenverarbeitungsan lage ein Mehrheitsentscheid durchgeführt. Wenn die auslösende
Bitstelle nur in einem einzigen der Programmsynchro nisierungsworter BST1 bis BST3
gesetzt wurde, wird die betreffende Datenverarbeitungsanlage abgeschaltet. Wenn
dagegen zwei Programmsynchronisierungswörter in der betreffenden Bitstelle markiert
sind, wird diejenige Datenverarbeitungsanlage abgeschaltet, die keine Markierung
für ein startbereites Programm gesetzt hatte. Auch diese Abschaltung wird den Datenverarbeitungsanlagen
durch das betreffende Koordinierungs-Anzeigenwort KAT signalisiert.
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Die Schaltungsanordnung nach Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel
der beiden Zeitüberwachungsglieder ZD1 und ZD2 (Fig. 1) in Verbindung mit einer
Ansteuerung. In der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 und den übrigen Schaltung anordnungen
nach den Fig. 3 bis 5 sind für diejenigen Baugruppen oder Teile, die bereits vorher
erläutert wurden, dieselben Bezugszeichen verwendet worden.
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Die beiden Zeitüberwachungsglieder ZD1 und ZD2 sind übereinstimmend
aufgebaut und enthalten je eine monostabile Kippstufe MEI bzw. ME2, ein UND-Glied
ND1 bzw. ND2 mit je einem negierten Eingang und je eine bistablige Kippstufe BK1
bzw.
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BK2, deren Ausgang die Leitung L7 bzw. L8 für die Abschaltbefehle
ALT1 bzw. ALT2 bildet. Die Ansteuerung der beiden Zeitüberwachungsglieder ZD1 und
ZD2 erfolgt über eine Anzahl von Logikschaltungen. Einerseits sind drei ODER-Glieder
OG1, OG2 und OG3 und andererseits UND-Glieder UD5 bis UD10 vorgesehen, die eingangsseitig
mit den Ausgangsleitungen LV1 bis LV3,LS1 bis LS3, LUl bis LU3 der drei Befehlsdecoder
BDR1 bis BDR3 (Fig. 1) verbunden sind. Den ODER-Gliedern OG1 bis OG3 sind weitere
UND-Glieder UD1 bis UD4 sowie ein weiteres ODER-Glied OG5, das mit dem Eingang des
Zeitüberwachungsgliedes ZD1 verbunden ist, angeschlossen. Die Ausgangssignale der
UND-Glieder UD1 bis UD3 gelangen über ein ODER-Glied oG4 auf den Eingang des Zeitüberwachungsgliedes
ZD2. Die Ausgangssignale der UND-Glieder UD5 bis UD10 gelangen über ein diesen nachgeschaltetes
ODER-Glied oG6, das ferner mit einer Ausgangsleitung des Ausgangsregisters AGR für
das Signal SFT g Null verbunden ist, auf den RücksetzOingang RGIder monostabilen
Kippstufe MEI und auf den negierten Eingang des UND-Gliedes ND1. Entsprechendes
gilt sinngemäß für den Ausgang des UND-Gliedes UD4 im Hinblick auf den Rücksetzeingang
RG2 der monostabilen Kippstufe ME2 und den Sperreingang des UND-Gliedes ND2 im Zeitüberwachungsglied
ZD2.
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Die bistabilen Kippstufen BK1 und BK2 müssen, wenn einer der Abschaltbefehle
ALT1 bzw. ALT2 nicht mehr ausgegeben werden soll, zurückgesetzt werden. Dies erfolgt
jeweils über eine Steuerleitung L01 bzw. L02.
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Im Schaltungszusammenhang mit den eingangsseitigen Schaltgliedern
und dem Zeitüberwachungsglied ZD2 sind noch drei weitere UND-Glieder UD11 , -UD12
und UD13 vorgesehen, die mit je einem Eingang an die Leitung L8 angeschlossen sind,
die den Ausgang des Zeitüberwachungsgliedes ZD2 bildet.
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Auf der anderen Seite ist jedes der UND-Glieder UD11 bis UD13 mit
dem Ausgang eines der UND-Glieder UD1 bis UD3
verbunden. Die Ausgänge
der drei UND-Glieder UD11 bis Und13 sind mit L10, L11 und L12 bezeichnet. Im Schaltbild
nach Fig. 1 ist für die Leitungen L10 bis L12 die Sammelbezeichnung 2 LBE eingetragen.
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Die Schaltungsanordnung nach Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel
des Befehlsvergleichers BTR1 (Fig. 1) zum Auslösen des Synchronisationsstartkennzeichens
SSN über die AusgangsleitungLSSN. Der Befehlsvergleicher enthält vier UND-Glieder
UD14 bis UD17 und ein diesen nachgeschaltetes ODRR-Glied OG7. Je ein Eingang der
UND-Glieder UD14 bis UD16 ist mit der Leitung LS1, ein anderer Eingang der UND-Glieder
UD14, UD15 und UD17 mit der Leitung LS2#und ein weiterer Eingang der UND-Glieder
UD74, UD16 und UD17 ist mit der Leitung LS3 der Befehlsdecoder BDRI bis BDR3 (Fig.
1) verbunden.Die Leitung L8 aus der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 ist an die restlichen
Eingänge der UND-Glieder UD15 bis UD17 angeschlossen. Die Funktionsweise des Befehlsvergleichers
BTR1 ist bereits an Hand des Blockschaltbildes nach Fig. 1 ausführlich erläutert
worden.
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Die Schaltungsanordnung nach Fig. 4 zeigt einen zweiten Befehlsvergleicher
BTR2 zum Auslösen des Vergleichs startkennzeichens VSN über die Leitung LVSN mit
einem der Schaltung nach Fig. 3 entsprechenjen Aufbau. Die Schaltung ist aufgebaut
aus vier UND-Gliedern UD18 bis UD21 und einem diesem nachgeschalteten ODER-Glied
OG8, dessen Ausgang die Leitung LVSN bildet. Je ein#Eingang der UND-Glieder UD18
bis UD20 ist mit der Leitung LVI, je ein anderer Eingang der UND-Glieder UD18, Und19
und UD?1 mit der Leitung LV2 und je ein weiterer Eingang der UND-Glieder UD18, UD20
und UD21 ist mit der Leitung LV3 der Befehlsdecoder BDR1 bis BDR3 (Fig. 1) verbunden.
Die restlichen Eingänge der UND-Glieder UD19 bis UD21 sind mit der Leitung L8 der
Schaltung
nach Fig. 2 verbunden. Die Wirkungsweise auch dieser Schaltungsanordnung dürfte
im Hinblick auf die Erläuterungen für den Befehlsvergleicher BTR2 (Fig. 1) ausreichend
verständlich sein.
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Die Schaltungsanordnung nach Fig. 5 zeigt nähere Einzelheiten im Hinblick
auf die Empfangsregister ER1, ER2 und ER3 (Fig. 1). Jedes der drei Empfangsregister
hat soviel Stellen wie Bitstellen in den Ergebnis- bzw. Programmsynchronisierungswörtern
ET1 bis ET3 bzw. BST1 bis BST3 vorgesehen sind. An den Ausgängen der drei in diesem
Beispiel als Schieberegister dargestellten Empfangsregister ER1 bis ER3 ist ein
UND-Glied UD22 angeschlossen, von dem ein zusätzlicher Steuereingang mit der Leitung
LSSN (Fig. 1) verbunden ist, die zu gegebener Zeit den Synchronisationsstartbefehl
SSN führt. An das UND-Glied UD22 ist das ebenfalls als Schieberegister dargestellte
Ausgaberegister AGR zum Zwischenspeichern des Startfreigabewortes SFT angeschlossen.
Sowohl die Stellen der drei Empfangsregister ER1 bis ER3 als auch die einzelnen
Stellen des Ausgaberegisters AGR sind mit O oder 1 markiert. Die O ist jeweils eingetragen,
vgl.
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beispielsweise die Stelle ER11, wenn das dieser Stelle bzw.
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der Bitstelle des dem Empfangsregister ER1 zugeführten Programmsynchronisierungswortes
BST1 zugeordnete Programm als nicht startbereit erklärt ist. Dagegen wird die "1"
markiert, vgl. die Stellen ER12 und ER15, wenn das dieser Stelle bzw. der entsprechenden
Bitstelle des übertragenen Programmsynchronisierungswortes BST1 bzw. BST2 zugeordnete
Programm durch die betreffende Datenverarbeitungsanlage DVA1 bzw. DVA2 als startbar
angesehen wird.
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Bei den drei in die Empfangsregister ER1 bis ER3 eingeschriebenen
Programmsynchronisierungswörter BST1 bis BST3 der drei Datenverarbeitungsanlagen
DVA1 bis DVA3 stimmen beispielsweise bei den zweiten Bitstellen nur die Informationen
der
Stellen ER12 und ER22 mit einer markierten"1" überein, während
die Stelle ER32 kein startbereites Programm anzeigt.
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Dagegen gibt es eine dreifache Ubereinstimmung mit Je einer 1 bei
den Stellen ER15, ER25 und ER35. Aufgrund dieser Tatsache muß das zu bildende Startfreigabewort
SFT an der entsprechenden Stelle ebenfalls mit einer "1" markiert werden. Der Vergleich
des Informationsinhaltes der drei Empfangsregister ER1 bis ER3 erfolgt durch konjunktive
Verknüpfung des Informationsinhaltes von Stellen gleicher Rangordnung mit Hilfe
des UND-Gliedes UD22. Dabei werden die einzelnen Vergleichsergebnisse zusammengefaßt
in Form des Startfreigabewortes SFT im Ausgaberegister AGR zwischengespeichert.Da
im Ausführungsbeispiel angenommen wurde, daß die übermittelten Programmsynchronisierungswörter
BST1 bis BST3 der drei Datenverarbeitungsanlagen DVA1 bis DVA3 jeweils nur an zwei
Stellen eine dreifache Ubereinstimmung aufweisen, zeigt auch das gebildete Startfreigabewort
SFT nur an diesen Stellen jeweils eine "1", Im Zusammenhang mit der oben beschriebenen
Schaltungsanordnung sei darauf hingewiesen, daß im Hinblick auf eine bessere Ubersicht
der Beispiele auf eine Darstellung von Taktleitungen und Taktversorgungen verzichtet
wurde.