DE2547178A1

DE2547178A1 - Verfahren zum gesicherten austausch von daten in informationsverarbeitungsanlagen

Info

Publication number: DE2547178A1
Application number: DE19752547178
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl Ing Bizer
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1975-10-22
Filing date: 1975-10-22
Publication date: 1977-05-05
Also published as: CH593519A5; FI762998A

Description

Verfahren zum gesicherten Austausch von Daten in
Informationsverarbeitungsanlagen" Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum gesicherten Austausch von Daten in Information sverarbei tungsanlagen zwischen den einzelnen Systembaugruppen und findet Anwendung beispielsweise bei Rechnern, programmierbaren Steuerungen und Fernwirkanlagen.
In modernen Informationsverarbeitungsanlagen ist es üblich, Daten zwischen den einzelnen Systembaugruppen, im weiteren Text als Werk bezeichnet, über ein busline-System aussutauschen. Eine Systembaugruppe bzw. z Werk kann dabei beispielsweise ein Zentralprozessor, Speicher, Stanze, Ein/Ausgabe-Gerätetc. sein. Als busline-System wird ein Bündel von Leitungen bezeichnet, über welches der Austausch von Adreßinformationen, Prozeßinformationen und Steuersignalen zwischen beliebigen Werken erfolgt.
Soll ein Datenaustausch zwischen zwei beliebigen Werken stattfinden, so legt z.B. der Zentralprozessor die gewünschte Werkadresse auf die busline und ein zusätzliches Signal auf eine Steuerleitung. Durch dieses zusätzliche Signal auf der Steuerleitung wird bestimmt, ob Daten in das adressierte Werk eingeschrieben oder aus diesem ausgelesen werden sollen.
Dieses bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß bei einem einfachen Fehler in dem Zentralprozessor, den Werken oder auf den leitungen der Datenaustausch mit einem unerwünsch0 ten, fälschlicherweise reagierenden Werk stattfinden kann, Chne daß der Fehler sofort bemerkt wird.
Um Fehler auszuschließen ist es auch bekannt, zwei Systeme nebeneinander zu installieren. Bei diesem redundanten Verfahren arbeiten beide Systeme nach dem gleichen Programm.
Die Ausgangssignale bzw. die Ergebnisse beider Systeme werden in einer nachgeschalteten Sicherheitsschaltung auf Gleichheit überprüft. Diese Methode ist zwar sehr sicher aber auch sehr aufwendig und teuer. Ein zusätzlicher Nachteil besteht in dem Aufwand für die Synchronisierung der beiden Systeme.
Bekannt ist auch ein Steuerverfahren nach der Bezeichnung "Select Before Operate" (SBO). Hier wird bei der Steuerung eines Prozeßteils zuerst der vorgegebene Weg angewählt, dann wird aus dem Prozeß über ein Eingabewerk die information wieder zurück in den Prozessor geschickt und hier auf Ubereinstimmung verglichen. Wenn Übereinstimmung erzielt ist, wird ein Freigabesignal ausgegeben und erst dann der eigenthohe Befehl-sLmpulsX Durch dieses SBO-Verfahren ist zwar eine Steuerrichtung vollständig zu sichern, eine Sicherung der Überwachungsrichtung ist allerdings nicht möglich. Der zusätzliche Aufwand durch die Sgnalru-.ckfuhrung ist ebenfalls hinderlich. Durch die Schleife über den äußeren Prozeß und wieder zurück zum Prozessor tritt eine zeitliche Verzögerung auf, die sehr oft unerwünscht ist.
Auch eine Codierung der Adressen für die Systemteile ist bekannt. Dieser prüfbare Code wird auch über die busline übertragen. Nachteilig ist hierbei, daß prutfbare Adressencode übertragen werden müssen und an Jeder Empfangsstelle ausgewertet werden müssen. Die hierfür zusätzlich benötigten Schaltkreise verteuern die gesamte Anlage. Eine Übertragung mit seriellen Daten durch ein busline-System wird beispielsweise in "elektronik praxis" April 1975 S. 7 bis 11 beschrieben.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, den Datenaustausch innerhalb eines Systems auf einfache Art und Weise zu sichern, unabhängig davon, ob Daten aus- oder eingegeben werden.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß im Ablauf des Datenaustausches zwischen den Systembaugruppen zusätzlich ZU den Zuständen Adresse schreiben" und daten schreiben bzw.
lesen" ein weiterer Zustand "Adresse lesen" eingeführt wird.
Weitere Merkmale sind aus den Unteransprüchen ersichtlich.
Vorteilhaft nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist der geringe Bauteileaufwand gegenüber dem redundanten oder dem SBO-Verfahren bei gleichzeitiger Sicherung der Ein- oder Aus gaberichtung. Gegenüber dem Verfahren mit codierten Adressen besteht der Vorteil in freizügiger Verwendung von gesicherten und ungesicherten Codes auf der Übrtragungsleitung.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachstehend-anhand der Zeichnung näher erläutert.
An ein gemeinsames busline-System 1 sind mehrere Systembaugruppen oder Werke angeschlossen. So ist ein Zentralprozessor 2, ein Speicher 3 und weitere Werke 4 und 5 im Ausführungsbeispiel vorhanden. Über das busline-System werden zwischen den einzelnen Systembaugruppen oder Werken Adressen, Daten und Steuersignale übertragen. So werden beispielsweise die Steuerleitungen innerhalb des busline-Systems D-nutzt, um eine Adressierung der Werke vorzunehmen, und über die Datenleitungen wird die Information zwischen den Werken ausgetauscht.
Erfindungsgemäß werden über die Steuerleitungen des busline-Systems die steuersignale "Adresse schreiben", "Adresse lesen", "Daten schreiben", "Daten lesen" ausgegeben.
Der Ablauf des durch die Adressierung eingeleiteten Prozesses geschieht wie folgt.
Beispielsweise teilt der Prozessor 2 als adressierendes Gerät über die Adresse mit, mit wem korrespondier-t werden soll. Das adressierte, aufgerufene Werk 4 teilt dem Prozessor mit, das es angesprochen wurde und gibt eine Antwortadresse an den Prozessor 2 zurück. Im Prozessor 2 werden die Aufrufadresse und die Antwortadresse verglichen und bei Gleichheit wird die eigentliche Information ausgegeben, wobei zum Austausch der Informationen das gleiche Verfahren wie für die Adressierung angewendet werden kann. Aufrufadresse und Antwertadresse können aus Sicherheitsgründen unterschiedlichen Codes zuge ordnet sein.
In dem Speicher 3 sind die Aufruadressen und die Antwortadressen der Werke in getrennten und unterschiedlichen Speicherzellen bzw. Speicherbereichen abgelegt. Das bedeutet, daß der Prozessor 2 für die Aufrufadresse eines bestimmten Werkes eine andere Speicherzelle anwählen muß als für die Antwortadresse desselben Werkes. Dies bedeutet zusätzlich Sicherung des Speicherbereiches.
Im einzelnen erfolgt beispielsweise die Informationübermittlung vom Speicher 3 zum Werk 4 auf folgende Art.
Von dem adressierenden Gerät, beispielsweise dem Prozessor 2, wird gemäß einem vorgegebenen Programm aus einer Zelle des Speichers 3 die Aufrufadresse des gewünschten Werkes 4, z.B.
eines Ausgabegerätes, entnommen und auf die Adressenleitungen des busline-Systems aufgeschaltet. Mit dem Signal "Adresse schreiben" wird die Adresse von demjenigen adressierten Werk aufgenommen und eingeschrieben, welches sich bei der anliegenden Adresse angesprochen fühlt. Das ist in dem beispielhaft gewählten Fall das Werk 4. Danach schitet der Prozessor 2 um auf den Zustand "Adresse lesen". Das zuvor adressierte Werk 4 sendet nun die ihm fest zugeordnete und in ihm generierte "Antwortadresse" zur adressierenden Systembaugruppe, im vorliegenden Ausführungsbeispiel zum Prozessor 2, zurück.
Die- Codierung der beispielsweise im Werk 4 erzeugten "Antwortadresse" kann unterschiedlich zu der vom Prozessor 2 ausgesendeten "Aufrufadresse" sein. Sie kann aber auch gleich sein.
Im Prozessor 2 wird die vom Verk 4 zurückgesendete Antwortadresse" mit der in einer anderen Speicherzelle des Speichers 3 abgelegten erwarteten Antwortadresse verglichen.
Nur dann, wenn die von dem aufgerufenen Werk 4 zurückgesend.ete Antwortadresse mit der von dem Speicher erlrarteten Antwortadresse übereinstimmt, wird anschließend der Datenaustausch durchgeführt. Dies erfolgt mit den über die Steuerleitmngen abgegebenen Befehlen "Daten schreiben" und/oder "Daten lesen".
Der anschließende Datenaustausch zwischen beispielsweise dem Prozessor 2 und einem Ausgabewerk oder dem Speicher kann zweckmäßigenieise nach demselben Prinzip erfolgen. Das bedeutet, daß beispelsweise Ausgabedaten zuerst geschrieben, dann gelesen und anschließend auf Gleichheit überwacht werden, bevor sie zur weiteren Verarbeitung freigegeben werden.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden alle Einfachfehler im Bereich des Zentralprozessors, des Speichers, der busline und der Werkadressierung einer Infornationsverarbeitungsanlage sicher erkannt.
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Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zum gesicherten Austausch von Daten in Informationsverarbeitungsanlageágen zwischen den einzelnen Systeme baugruppen, dadurch gekennzeichnet, daß im Ablauf des Datenaustausches zwischen den Systembaugruppen zusätzlich zu den Zuständen "Adresse schreiben" und Daten schreiben bzw. lesen" ein weiterer Zustand "Adresse lesen eingeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Zustandes "Adresse lesen" die Adresse der zv.-vor adressierten Systembaugruppe (4) zum adressierenden Gerät (2) zurückgegeben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß di zurückgegebene Adresse in der adressierten Systembaugruppe erzeugt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in der adressierten Systembaugruppe erzeugte Adresse in ihrer Codierung gleich der adressierenden Adresse ist.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in der adressierten Systembaugruppe erzeugte Adresse sich in ihrer Codierung von der adressierenden Adresse unterscheidet.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in der adressierten Systeinbaugruppe erzeugten Adressen über dieselben Leitungen zum adressierenden Gerät zurückgegeben werden, die auch zur Adressierung der adressierten Systembaugruppe benutzt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß getrennte Zeitungen zur Adressierung der Systembaugruppe und Rückmeldung an das adressierende Gerät verwendet werden.
8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das adressierende Gerät ein allen anderen Systembaugruppen zugeordnetes Gerät Lit. zentraler Funktion ist.
9. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das adressierende Gerat die von der adressierten Systeme baugruppe zurückgegebene, erwartete Adresse kennt und auf Übereinstimmung vergleicht.
10. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem adressierenden Gerät ausgesendete Adresse und die von der adressierten Systembaugruppe zurüc'gesendete Adresse in getrennten Speicherzellen abgelegt werden.