DE2835498C2

DE2835498C2 - Anordnung zur dynamischen Fehlerermittlung in Datenverarbeitungsanlagen

Info

Publication number: DE2835498C2
Application number: DE2835498A
Authority: DE
Inventors: Ernest Hand Warrenton Va. Millham; Ralph Joseph Fairfax Va. Scaccia; Francis John Greene N.Y. Villante
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1977-08-31
Filing date: 1978-08-12
Publication date: 1983-09-22
Also published as: JPS5437548A; IT7826394A0; FR2402250A1; JPS5551220B2; US4130240A; FR2402250B1; GB1576694A; DE2835498A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Prüf- und Datenverarbeitungsanlagen ist es bei Auftreten eines Fehlers oft schwierig und in manchen Fällen sogar unmöglich, beim Auftreten des Fehlers exakt den Zyklus, die Speicheradresse und/oder die durchgeführte Funktion genau zu bestimmen. Dabei kommt es darauf an, daß zunächst der Fehler erkannt werden muß, worauf dann diese Information rückgekoppelt werden muß, wodurch eine weitere Verarbeitung vor Einleiten weiterer Schritte verhindert werden muß. Dieses Phänomen kann auch als Systemhysterese bezeichnet werden und hat oft zur Folge, daß noch verschiedene Abläufe verarbeitet werden, bevor das System angehalten werden kann. Wenn beispielsweise eine Maschine bei jedem Oszillator-Zyklus einen Arbeitsgang durchführt und eine Hysterese (die Zeit zum Anhalten des Oszillators) von N Zyklen aufweist, dann wird die Maschine bei Feststellen eines Fehlers N Zyklen nach dem tatsächlichen Auftreten des Fehlers anhalten. Das wäre an sich annehmbar, wenn alle Fehlerarten immer die gleiche Art von Hysterese zeigten, da man dann in jedem Fall den fehlerhaften Zyklus daraus ableiten könnte. Da die Hysterese jedoch nicht immer die gleiche Größe hat und nicht mit absoluter Genauigkeit feststellbar ist, müssen andere Mittel für die Feststellung von Fehlern vorgesehen werden. Dies hat man beispielsweise in der Weise vorgenommen, daß man die Maschine von Hand so langsam weitergeschaltet hat, daß dann die Systemhysterese keine Rolle mehr spielt. Da jedoch viele Fehler von der Zyklus-Frequenz abhängen und nur auftreten, wenn die Maschine mit voller Geschwindigkeit arbeitet, so kann man bei diesem Verfahren oft den Fehler überhaupt nicht finden, da er dabei nicht auftritt Ist dies der Fall, dann wird die Fehlerermittlung eine umfangreiche und zeitaufwendige Diagnose sein müssen, die ebenso cft, wie nicht, zu Ergebnissen führt, bis die Reparatur schließlich durchgeführt werden kann.

Dies ist eine Verallgemeinerung des bei Datenverarbeitungsanlagen -vorkommenden Problems.

Aus der DE-AS 19 01 228 ist beispielsweise eine Datenverarbeitungsanlage mit Einrichtungen zur Wiederholung von Operationen beim Auftreten von Fehlern bekannt, bei der zur Ausführung eines Befehls die Verarbeitung von Operanden und die Gewinnung des Ergebnisses abschnittsweise erfolgt, wobei ein Zyklus aus mehreren Abschnitten oder Bytes bestehen kann. Ein Abschnittszähler wird dann am Ende jedes Zyklus um die Anzahl der tehierfrei erzeugten Ergebnisabschnitte erhöht und gibt damit die Anzahl der fehlerfrei bearbeiteten Operandenabschnitte an. Bei Feststellung eines Fehlers wird die Verarbeitung von dem Abschnitt an erneut durchgeführt, der auf den durch den Inhalt des Abschnittszyklus angegebenen Abschnitt folgt.

Aus der US-PS 32 26 684 ist ferner eine Überwachungsschaltung für Datenverarbeitungsanlagen bekannt, bei der bestimmte Programmteile zur Feststellung von Fehlern wiederholt durchlaufen werden können. In dieser bekannten Anordnung wird ein Wartungszähler benutzt, der für verschiedene Funktionen zur Verfügung steht, unter anderem bei der Wartung zum Zählen von bis zu einem bestimmten Anhaltepunkt aufgetretenen Fehlern.

Außerdem ist aus der DE-AS 10 54 573 ein Verfahren zum Bestimmen von Fehlern in elektronischen Anlagen mit Rückkopplungsschleifen bekannt, bei dem ein Arbeitsgang, bei dem ein Fehler aufgetreten ist, nochmals, auch mehrmals durchlaufen wird, wobei bei diesen wiederholten Durchläufen an Prüfstellen auftretende Signale überwacht und mit besonders erzeugten, die Sollwerte an diesen Prüfstellen angebenden Signalen verglichen werden, wodurch dann diejenige Prüfstelle ermittelt werden kann, an der am frühesten im Zyklus ein Fehlersignal auftritt.

Bei diesen bekannten Systemen findet die oben erwähnte, zu Schwierigkeiten Anlaß gebende Systemhysterese keine Berücksichtigung. Diese Systeme

eignen sich daher zur Lösung des der Erfindungsmeldung zugrunde liegenden Problems nicht.

In Prüfmaschinen, bei denen die Zyklus-Frequenz auch noch kontinuierlich geändert werden kann, wodurch sich selbstverständlich auch die Hysterese ändert und bei denen der fehlerhafte Zyklus besonders gekennzeichnet werden maß, hat es bisher insbesondere dann, wenn die Zyklus-Frequenz besonders kritisch ist, kein Verfahren gegeben, um mit Sicherheit exakt den Zyklus anzugeben, in dem der Fehler aufgetreten ist Obgleich dies zunächst allgemein nur auf dynamische funktionale Geschwindigkeiten-Prüfsysteme zutrifft so ist es dem Fachmann ohne weiteres einleuchtend, daß ähnliche Bedingungen bei allen Prüfanwendungen auftreten.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Anordnung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der möglichst rasch bei bekannter Hysterese der fehlerhafte Maschinenzyklus in einem iterativen Verfahren genau ermittelt werden kann.

Dies wird erfindungsgemäß erreichi durch eine Suchiauflogik für einen erneuten Anlauf einer rolge von Maschinenbefehlen an einem um eine vorbe^timmte Anzahl von Zyklen vor dem fehlerbehafteten Zyklus liegenden Punkt durch einen mit dem Systemtaktoszillator verbundenen Zähler für eine Zählung der bei jedem Suchlauf ablaufenden Zyklen sowie mit einem Register zum Abspeichern der zunächst um eins verminderten vorbestimmten Anzahl von Zyklen und mit einer mit dem Zähler und dem Register verbundenen Vergleichs- und Anhalteschaltung, die den Systemtaktgenerator bei Gleichheit der Werte im Zähler und Register anhält, sowie dadurch, daß die Suchlauflogik das Register anschließend auf einen um zwei verminderten Wert der vorbestimmten Anzahl von Zyklen dann einstellt wenn die Fehlererkennung nach dem ersten Suchlauf erneut einen Fehler anzeigt und dabei aber für jeden neuen Suchlauf die Zahl der im Register eingespeicherten, zu durchlaufenden Zyklen um 1 verringert, mit erneutem Anlauf des Systems an dem Wiederanlaufpunkt für eine um 1 verringerte Anzahl von Zyklen, wobei dieser Vorgang solange wiederholbar ist bis kein Fehler mehr auftritt, und der Zyklus, bei dem der Fehler tatsächlich auftritt, durch Erhöhung der Anzahl der beim letzten Suchlauf, bei dem kein Fehler mehr auftrat, zu durchlaufenen, im Register gespeicherten Zyklen um eins erhöht wird, exakt bestimmbar ist.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Figuren näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 a ein allgemeines Blockdiagramm,

Fig. Ib ein Impulsdiagramm für ein typisches logisches System, das gemäß der Erfindung abgewandelt ist und

F i g. 2 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung in einem Prüfsystem.

Fig. la zeigt ein Blockdiagramm einer typischen logischen Maschine oder einer Rechenanlage, die aus einer Systemlogik 1, einer Fehlererkennung 2, einem Speicher 9 und einem Systenioszillator 3 besteht Die übrigen Teile der Fig. 1 stellen eine Ausführungsform der Erfindung dar, die zusammen mit dem Impulsdiagramm der Fig. Ib betrachtet werden sollen. Die System-Grundtaktgabe wird vom Systemoszillator 3 abgeleitet, der in üblicher Weise Taktimpulse abgibt, die die Arbeitsweise der Maschine steuern. Im Normalbetrieb sind nur die diestm zugeordneten Funktionen beteiligt. Wenn beim Normallauf 10 in der Fehlererkennung 2 ein Fehler festgestellt ist dann bewirkt dies, daß nach einer Systemhysterese der Systemoszillator 3 angehalten wird. Die Systemhysterese ergibt sich aus der Signallaufzeitverzögerung der Systemanordnung und dem Aufbau und außerdem daraus, daß der Oszillator am Ende eines Zyklus angehalten werden muß. Der Erläuterung halber sei angenommen, daß das in F i g. 1 gezeigte System eine Hysterese von etwa 2 Oszillatorzyklen aufweist Die tatsächlich vorhandene

ίο Hysterese ist solange ohne Bedeutung, als für jedes bestimmte System die maximal mögliche Hysterese bekannt ist Ist das System angehalten, so kann durch den Bediener oder ein äußeres Programm eine Suchoperation zusammen mit Befehlen für den Wiederanlauf des Systems bei einem bestimmten Zyklus eingeleitet werden, der vor dem Zyklus liegt an dem das System zuvor angehalten wurde. Die Suchlauflogik 8 steuert das Register 6 und die Zählersteuerung 4 an, die den Zähler 5 freigibt und den Systemoszillator 3 einschaltet Das System beginnt *ir. dem von der Systemlogik 1 gekennzeichneten Zyklus on zu arbeiten. Der normale Betrieb läuft ab, wie dies bei Suchlauf 11 angegeben ist wobei der Zähler 5 für jeden Oszillatorzyklus um 1 weiterschaltet. Nach erneuter Feststeilung des Febters wird das System, wie bereits beschrieben, erneut anhalten. Der Zähler 5 enthält dann die Zählung der seit dem Wiederanlauf der Verarbeitung durchgeführten Oszillatorzyklen. Dieser Wert wird um 1 vermindert und über die Suchlauflogik 8. in das Register 6 geladen. Der Zähler 5 wird auf 0 zurückgestellt und das System wird erneut bei dem ursprünglich ausgewählten Zyklus in Betrieb gesetzt. Der Suchlauf 12 und Suchlauf Ϊ3 sind dabei typische Zyklen beim Aufsuchen des Fehlers. Während dieser Zyklen wird die Verarbeitung durch den Zähler 5 dann angehalten, wenn der Zählerstand im Zähler 5 gleich dem im Register 6 abgespeicherten Wert ist, was durch das exklusiv ODER-Glied 7 festgestellt wird. Nach einer Verzögerung, die größer als die größtmögliche Systemhysterese ist, wird die Fehlererkennung 2 durch die Suchiauflogik 8 übu.-priift. Ist immer noch ein Fehler vorhanden, dann wird ein weiterer Zyklus für einen Suchlauf 12 oder 13 eingeleitet. Ist kein Fehler mehr vorhanden (Suchlauf 14), dann wird die Suchiauflogik 8 einen Stopzyklus 15 einleiten. In diesem Fall wird der Zählerstand um I erhöht und in das Register 6 geladen. Der Zähler 5 wird dann zurückgestellt und das System erneut in Betrieb gesetzt. Ist der Inhalt des Zählers 5 gleich dem Inhalt des Registers 6, dann bewirkt das exklusiv ODER-Glied 7

''ι das Anhalten des Systems. Der Fehler wird nunmehr angezeigt und das System wird genau auf dem Zyklus angehalten, in dem der Fehler aufgetreten ist. Normale Diagnoreverfahren werden danach abgewickelt. Das Ereignis oder die innerhalb des Systems zu überwachende Funktion können dabei durch den BeJiener oder durch ein Programm ausgewählt werden, was von der Art des angezeigten Fehlers abhängt. Weiterhin kann es, abhängig von der Systemanordnung erwünscht sein, die dynamische Fehlererkennung mehrfach vorzusehen.

F i g. 2 zeigt einen besonderen Fall eines Prüfsystems. In einem Prüfsystem liefert der Speicher 22 normalerweise Daten zur Überprüfung eines Prüflings 30 mit einer durch den Oszillator 29 festgelegten Frequenz, wie dies durch das Speicher-Adreßregister 23, gesteuert durch die Decodierstcuerung 21 gekennzeichnet ist. Der Zähler 25 ist dabei ein unselbständiger Teil des Prüfsystems und zählt dabei die einzelnen Oszillatorzyklen, deren jeder als eine Einzelprüfung gekennzeichnet

ist. Die vom Prüfling 30 gelieferten Ausgangssignale werden mit den zu erwartenden Werten im Fehlerdetektor 31 verglichen und im Falle eines Fehlers wird dadurch das System angehalten. Der Zähler 24 wird durch den Lesezahler 25 ausgelesen, durch die Subtrahierstufe 27 wird I abgezogen und das Ergebnis wird in das Register 28 geladen. Das System wird erneut bei der Speicheradresse 0 in Betrieb gesetzt und die vorhergehenden Schritte werden solange durchgeführt, bis kein Fehler mehr festgestellt ist. Die tatsächliche Anzahl der Zyklen (Prüfungen), bei denen ein Fehler auftrat, ist im Zähler 24 mit einem um I höheren Wert enthalten. In einem Prüfsystem ist es weiterhin oft erforderlich, alle oder eine Gruppe von fehlerhaften Prüfungen festzustellen und aufzuzeichnen. Dies wird dadurch erreicht, daß man die tatsächliche Zykluszählung des letzten Fehlers zuzüglich 1 im Register 32 abspeichert. Dann wird das System wieder in Betrieb gesetzt, wobei der Fehlerdetektor so eingestellt wird, daß τ alle Fehler nicht beachtet. Der Zählerstand im Zähler 25 wird dann mit dem im Register 32 eingespeicherten Wert verglichen, und in dem Zyklus, der auf den Zyklus folgt, in dem der letzte Fehler festgestellt wurde, gibt das exklusiv ODER-Glied 33 ein Signal an den Fehlerdetektor 3) ab, so daß dieser wieder Fehler feststellen kann. Wird ein weiterer Fehler festgestellt, dann wird der Suchlauf erneut durchgeführt, wie bereits beschrieben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

t. Anordnung für die dynamische Ermittlung eines fehlerbehafteten Zyklus in dafenverarbeitenden Anlagen mit einem Systemtaktoszillator und einer Fehlererkennungsschaltung zur Abgabe eines Fehlersignals bei Feststellen eines fehlerhaften Zyklus mit einem Suchlauf für einen erneuten Anlauf einer Folge von Maschinenbefehlen an einem vor dem Fehler liegenden Punkt sowie mit einem Zähler und einem Register, gekennzeichnet durch eine Suchlauflogik (8) für einen erneuten Anlauf einer Folge von Maschinenbefehlen an einem um eine vorbestimmte Anzahl von Zyklen vor dem fehlerbehafteten Zyklus liegenden Punkt, is

durch einen mit dem Systemtaktoszillator (3) verbundenen Zähler (5) für eine Zählung der bei jedem Suchlauf ablaufenden Zyklen sowie mit einem Register (6Ϊ zum Abspeichern der zunächst um eins verminderten vorbestimmten Anzahl von Zyklen und mit einer mit dem Zähler (5) und dem Register (6) verbundenen Vergleichs- und Anhalteschaltung (7), die den Systemtaktgenerator (3) bei Gleichheit der Werte im Zähler (5) und Register (6) anhält, sowie dadurch, daß die Suchlauflogik das Register (6) anschließend, auf einen um zwei verminderten Wert der vorbestimmten Anzahl von Zyklen dann einstellt, wenn die Fehlererkennung (2) nach dem ersten Suchlauf erneut einen Fehler anzeigt und dabei aber für jeden neu_-n Suchlauf die Zahl der im Register (6) eingespeicherten, zu darchlasfenden Zyklen um eins verringert,, mit erneuten Anlauf des Systems an dem Wiederanlaufpunkt für eine am eins verringerte Anzahl von Zyklen, wobei dieser Vorgang solange wiederholbar ist, bis kein Fehler mehr auftritt, und der Zyklus, bei dem der Fehler tatsächlich auftritt, durch Erhöhung der Anzahl der beim letzten Suchlauf, bei dem kein Fehler mehr auftrat, durchlaufenen, im Register (6) gespeicherten Zyklen, «o um eins, exakt bestimmbar ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein zweites mit der Suchlauflogik verbundenes Register (32) zum Abspeichern des Zyklus, in dem der erste Fehler tatsächlich aufgetreten ist, und « durch eine mit der Fehlererkennung (Fehlerdetektor 31) verbundene Sperrschaltung (XOR 33), die die erneute Feststellung des ersUn Fehlers verhindert, wodurch die Suchlauflogik den Systemtaktoszillator (29) erneut einschaltet, um in weiteren Suchläufen festzustellen, ob in der Maschinen-Zyklusfolge nach dem ersten Fehler noch ein weiterer Fehler auftritt.