DE3718472A1 - Verfahren und system zur verarbeitung von nachrichten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Nachrichtenverarbeitungssystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie Nachrich­ tenverarbeitungsverfahren gemäß den Oberbegriffen der Patent­ ansprüche 11 bis 14 und 17.

Allgemein bezieht sich die Erfindung auf ein Übertragungs­ system für Nachrichten (z. B. für Prozeßsteuerdaten), die zwischen einer Mehrzahl von Prozessoren bzw. Verarbeitungs­ einrichtungen (z. B. Computer, Eingangs-/Ausgangseinrich­ tungen, und dergleichen) und einer gemeinsamen Übertra­ gungsleitung ausgetauscht werden, mit der die Prozessoren bzw. Verarbeitungseinrichtungen verbunden sind. Ein derar­ tiges Übertragungssystem ist bereits in der US-PS 43 66 479 offenbart worden. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Verbesserung der Übereinstimmungskontrolle, die dazu dient, Nachrichten innerhalb der Prozessoren dieses Übertragungssystems auf Redundanz zu überprüfen und aus diesen Nachrichten eine herauszuwählen.

Bei einem bereits bekannt gewordenen Verfahren zur Verar­ beitung von Daten durch eine Mehrzahl von Prozessoren, die mit einer gemeinsamen Übertragungsleitung verbunden sind, und von denen mehrere denselben Schritt ausführen, werden von diesen Prozessoren gelieferte Ergebnisse so wie sie sind zur Übertragungsleitung übertragen. Ein Empfangspro­ zessor wählt die Nachrichten, bezogen auf denselben Schritt, aus den empfangenen Nachrichten aus, wobei diese durch eine Majoritätsentscheidung im Empfangsprozessor be­ stimmt worden sind (JP-A-61 58 050).

Bei diesem Verfahren werden Nachrichten mit demselben In­ haltscode (Code, der den Inhalt der Nachricht repräsen­ tiert) über eine bestimmte Periode gesammelt, wobei die An­ zahl der Nachrichten gezählt wird. Diese Nachrichten sind durch die Majoritätsentscheidung bestimmt.

Die zum selben Verarbeitungsschritt gehörenden Nachrichten werden bei diesem Verfahren nur durch die Inhaltscodes identifiziert. Wird daher ein denselben Verarbeitungs­ schritt ausführender Prozessor durch einen anderen bzw. abweichenden Triggerbefehl (z. B. von einem durch eine ex­ terne Einheit ausgegebenen Unterbrechungsbefehl) in einer kurzen Periode gestartet, die kürzer als die Nachrichten­ sammelperiode ist, so kann eine Ausgangsnachricht infolge des anderen Triggerbefehls nicht identifiziert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein System der oben beschriebenen Art so weiterzubilden, daß sich eine gewünschte Nachricht in einfacher Weise und schnell identifizieren läßt. Darüber hinaus sollen redun­ dante bzw. überflüssige Nachrichten schnell und einfach eliminiert werden können.

Die vorrichtungsseitige Lösung der gestellten Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegeben. Dagegen sind die verfahrensseitigen Lösungen der gestellten Aufgabe den kennzeichnenden Teilen der Patentansprüche 11 bis 14 und 17 zu entnehmen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den je­ weils nachfolgenden Unteransprüchen gekennzeichnet.

In Übereinstimmung mit der Erfindung sind die mit der Über­ tragungsleitung verbundenen Prozessoren bzw. Verarbeitungs­ einrichtungen jeweils mit folgenden Mitteln ausgestattet:
(1) Mitteln zur Erzeugung einer Nachricht durch Hinzufügen von Daten, wobei die Daten eine Zeitmarke zur Angabe zeit­ bezogener Information bilden, beispielsweise zur Angabe der Eingangszeit von Daten, die von einer externen Eingangsein­ richtung kommen, sowie zur Übersendung der Nachricht zur Übertragungsleitung, und
(2) Mitteln zur Weiterleitung des Inhalts der Zeitmarke zu einer Nachricht, die zur Übertragungsleitung als Ergebnis der Verarbeitung in Übereinstimmung mit dem Inhalt der Nachricht gesendet wird, die von der Übertragungsleitung erhalten worden ist.

Durch die genannten Mittel (1) und (2) wird für alle exter­ nen Eingangsdaten (Triggerbefehle) jeweils eine unter­ schiedliche Zeitmarke erhalten. Durch Überprüfung der Zeit­ marke läßt sich daher die dem anderen bzw. abweichenden Triggerbefehl zugeordnete Nachricht identifizieren.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigen:

Fig. 1 eine Gesamtansicht eines Nachrichtenverarbeitungs­ systems sowie den Nachrichtenfluß innerhalb dieses Systems,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des datenverarbei­ tenden Teils des Nachrichtenverarbeitungssystems nach Fig. 1,

Fig. 3 ein Nachrichtenformat,

Fig. 4 den Aufbau eines Prozessors bzw. einer Verarbei­ tungseinrichtung,

Fig. 5 den Inhalt einer Eingangs-/Ausgangsdaten-Speicher­ tabelle und

Fig. 6 bis 10 Flußdiagramme zur Erläuterung der Nachrich­ tenverarbeitung.

Im folgenden wird anhand der Fig. 1 bis 4 ein Ausführungs­ beispiel der Erfindung näher beschrieben. Dabei zeigen die Fig. 2 bis 4 den genaueren Aufbau des Systems. Beim genann­ ten Ausführungsbeispiel wird eine schleifenförmige Übertra­ gungsleitung als gemeinsame Übertragungsleitung 1 verwen­ det, um die Prozessoren miteinander zu verbinden. Hierauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt. Vielmehr können auch andere konventionelle Netzwerke zum Einsatz kommen, über die in gleicher Weise verarbeitete Daten übertragen werden können.

Die Fig. 2 zeigt Prozessoren 1 l bis 1 n oder Verarbei­ tungseinrichtungen, die Anwendungsprogramme speichern und ausführen. Netzwerksteuerprozessoren 2 l bis 2 n (NCPs) die­ nen zur Steuerung der Datenübertragung über die Übertra­ gungsleitung 1. Die NCPs 21 bis 2 n und die Prozessoren 1 l bis 1 n sind jeweils über bilaterale Übertragungsmedien 211 bis 2 n 1 verbunden. Über diese bilateralen Übertragungsme­ dien können Nachrichten in beiden Richtungen übertragen werden. Durch die Prozessoren 1 l bis 1 n verarbeitete Daten werden über die jeweiligen NCPs 2 l bis 2 n als Nachrichten zu der Übertragungsleitung 1 gesandt. Ein Netzwerksteuer­ prozessor NCP entscheidet, ob eine über die Übertragungs­ leitung 1 fließende Nachricht für den mit ihm verbundenen Prozessor erforderlich ist, und sendet diese Nachricht zu dem mit ihm verbundenen Prozessor, falls dies der Fall ist. Sind alle Nachrichten fertig bzw. empfangen, die zur Aus­ führung der Anwendungsprogramme erforderlich sind, die in­ nerhalb interner Speicher der Prozessoren 1 l bis 1 n gespei­ chert sind, so werden die Anwendungsprogramme durch die Prozessoren 1 l bis 1 n gestartet. Die Nachrichten werden durch die gestarteten Programme verarbeitet, wobei die erhaltenen Verarbeitungsergebnisse als Nachrichten ausgege­ ben werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine externe Eingangs-/Ausgangseinrichtung 10001 vorhanden, die zur Datenübertragung in beiden Richtungen (Eingabe bzw. Ausgabe) zwischen einem Prozessor und einer externen Ein­ richtung dient.

Die Fig. 3 zeigt ein Format einer Nachricht, die über die Übertragungsleitung 1 übertragen wird. Ein Inhaltscode CC 32 dient zur Angabe eines Dateninhalts oder einer Funktion. Aufgrund des Inhaltscodes stellt jeder Netzwerksteuerpro­ zessor 2 l bis 2 n fest, ob die über die Übertragungsleitung 1 übertragenen Daten für den mit ihm verbundenen Prozessor notwendig sind. Die Entscheidung des Netzwerksteuerprozes­ sors NCP muß nicht unbedingt anhand des Inhaltscodes ge­ troffen werden. Vielmehr können als Grundlage dieser Ent­ scheidung auch die Adresse des Prozessors oder des NCPs so­ wie andere Entscheidungscodes oder andere Übertragungspro­ tokolle dienen. Ein Verarbeitungsergebnis des Anwendungs­ programms ist mit Data 36 bezeichnet, während Fehlerdetek­ tordaten mit FCS 37 bezeichnet sind. Die Bezugszeichen 31 und 38 markieren Steuerkennzeichen F, die den Anfang und das Ende einer Nachricht angeben. Ferner bezieht sich eine Information bzw. Zeitmarke TS 35 auf die Rangordnung einer Nachricht, wobei die Zeitmarke in Übereinstimmung mit der Erfindung eingeführt worden ist. Verarbeitet der Prozessor eine von der externen Einrichtung erhaltene Information, und sendet er eine das Verarbeitungsergebnis darstellende Nachricht zur Übertragungsleitung 1, so wird die Zeitmarke zur Nachricht hinzugefügt. Die Zeitmarke enthält die Rang­ ordnung bzw. Reihenfolge der Eingangsdaten von der externen Einrichtung oder ein Zeitintervall zwischen den zeitseriel­ len Eingangsdaten, oder beides. Das Zeitintervall wird durch einen Zeitgeber eingestellt, der in jedem Prozessor vorhanden ist. Es ist nicht erforderlich, die Zeitgeber in den jeweiligen Prozessoren miteinander zu synchronisieren. Vielmehr kann jeder Prozessor unabhängig von den anderen eine Zeitmarke ausgeben. Die Zeiten der jeweiligen Zeitge­ ber müssen also nicht übereinstimmen. Die Zeitmarke kann aber auch eine Zeit enthalten, die für das Gesamtsystem gilt. In diesem Fall werden die Information über die Rang­ ordnung bzw. Reihenfolge und die Information über das Zeit­ intervall immer zu jeder Nachricht hinzugefügt.

In der Fig. 4 ist ein Blockdiagramm des in Fig. 2 gezeigten Prozessors 11 dargestellt. Die anderen Prozessoren 12 bis 1 n haben denselben Aufbau. Eine Übertragungssteuereinheit 101 überträgt Daten zwischen dem NCP 21 und dem Prozessor 11. Mit Hilfe dieser Übertragungssteuereinheit 101 ist es möglich, eine von dem NCP 21 empfangene Nachricht in einem Empfangspufferspeicher 102 zu speichern sowie eine Nach­ richt aus dem Sendepufferspeicher 103 zum NCP 21 zu über­ tragen. Ist die zum NCP 21 gesandte Nachricht notwendig zur Ausführung des Anwendungsprogramms des eigenen Prozessors, so kann die Übertragungssteuereinheit 101 die Nachricht im Empfangspufferspeicher 102 speichern. Diese Funktion läßt sich dadurch verwirklichen, daß die für den eigenen Prozes­ sor notwendige Nachricht zur Übertragungsleitung 1 gesandt und dann wieder von diesem empfangen wird.

Eine Prozessoreinheit 104 steuert die Ausführungen der An­ wendungsprogramme 1081 bis 108 m. Eine Eingangssteuereinheit 109 empfängt die Eingangsinformation von der externen Ein­ gangs-/Ausgangseinrichtung 10001. Innerhalb einer Eingangs­ tabelle CC 110 wird der Inhaltscode für die externen Ein­ gangsdaten gespeichert. Ein Eingangs- und Ausgangsdaten- Speicherbereich 105 speichert eingehende und ausgehende Nachrichten für jedes Anwendungsprogramm.

Die Fig. 5 zeigt den detaillierten Inhalt des Eingangs- und Ausgangsdaten-Speicherbereichs 105. Innerhalb einer ersten Zeile 1051 des Speicherbereichs sind Eingangs-/Ausgangs­ nachrichten für das Anwendungsprogramm 1081 gespeichert. Der Bereich 10511 speichert die Eingangsnachrichten, wäh­ rend der Bereich 10513 die Ausgangsnachrichten speichert. Ein Startprogrammbereich 10512 gibt das Programm an, das durch die Eingangsnachricht gestartet werden soll, die im Speicherbereich 10511 gespeichert ist. Dieses Programm ist das Anwendungsprogramm 1081. Innerhalb eines Zeitmarken- Speicherbereichs 10514 sind Zeitmarken einer vorbestimmten Anzahl vorhergehender Eingangsnachrichten und die entspre­ chenden Eingangsnachrichten gespeichert. Der Zeitmarken- Speicherbereich 10514 speichert also immer die Zeitmarken der zuletzt voreingestellten Anzahl vorhergehender Ein­ gangsnachrichten. Eine zweite Zeile 1052 speichert Ein­ gangs-/Ausgangsnachrichten des Anwendungsprogramms 1082. In ähnlicher Weise sind Eingangs-/Ausgangsnachrichten-Spei­ cherbereiche auch für alle anderen Anwendungsprogramme vor­ handen.

Im folgenden wird anhand der Fig. 6 bis 10 die übereinstim­ mende Verarbeitung einer Mehrzahl von Eingangsnachrichten näher beschrieben.

Die Fig. 6 zeigt dabei den Gesamtverfahrensablauf bei Emp­ fang einer Nachricht durch die in Fig. 4 gezeigte Prozes­ soreinheit 104.

Empfängt diese Prozessoreinheit 104 eine Nachricht vom Emp­ fangspufferspeicher 102 im Schritt (600), so führt sie an­ schließend im Schritt (601) eine Verträglichkeits- bzw. Übereinstimmungsprüfung gemäß der Erfindung durch. Dann wird in einem Schritt (602) geprüft, ob ein ausführbares Programm vorhanden ist oder nicht. Es wird also untersucht, ob alle Eingangsnachrichten innerhalb des Eingangs-/Aus­ gangsnachrichten-Speicherbereichs 105 gespeichert sind, die notwendig sind, um das Programm auszuführen. Ist kein aus­ führbares Programm vorhanden, so wird der Prozeß beendet. Ist dagegen ein ausführbares Programm vorhanden, so wird die im Eingangsdatenspeicherbereich für das Programm vor­ handene Zeitmarke TS innerhalb des Zeitmarkenbereichs im Ausgangsdatenspeicherbereich für dieses Programm gespei­ chert (603).

Wird das Programm infolge einer Mehrzahl von Eingangsnach­ richten gestartet, so werden alle in den Zeitmarkenberei­ chen gespeicherten Zeitmarken der jeweiligen Eingangsnach­ richten in die Zeitmarkenbereiche der jeweiligen Datenspei­ cherbereiche übertragen und dort gespeichert. Überschreitet jedoch die Gesamtzahl der Zeitmarken aller Eingangsnach­ richten die Kapazität der Zeitmarkenbereiche, so werden sie in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Kriterium verar­ beitet, um jene zu eliminieren, die einen kleineren Zeit­ markeninhalt aufweisen, oder um nur solche Zeitmarken hin­ durchzulassen, die ausgewählten Nachrichten zugeordnet sind. In einem speziellen Fall bei nur einem Zeitmarkenbe­ reich und einer hindurchzulassenden, spezifizierten Ein­ gangsnachricht kann nur die Zeitmarke für die Eingabe von der spezifizierten, externen Einrichtung passieren. Nach Durchführung des Schrittes (603) wird das ausführbare Pro­ gramm im Schritt (604) gestartet. Nach Ausführung des Pro­ gramms wird der Eingangsdatenspeicherbereich rückgesetzt.

Das gestartete Anwendungsprogramm verarbeitet die Eingangs­ nachrichten und speichert die Verarbeitungsergebnisse im Ausgangsdatenspeicherbereich (Data). Wurden Daten im Data- Bereich des Ausgangsdatenspeicherbereichs gesetzt, so über­ trägt der Prozessor die Inhalte der Bereiche CC, TS und Data in die entsprechenden Bereiche des Sendepufferspei­ chers 103. Die Übertragung der Daten in jene Bereiche wird mit Hilfe von Steuerkennzeichen (flags) detektiert, die in­ nerhalb der Bereiche vorhanden sind, so daß die Daten in Übereinstimmung mit den Steuerkennzeichen gesetzt und in die Pufferspeicher übertragen werden können. Die Übertra­ gung der Daten läßt sich aber auch dadurch detektieren, daß nach Übertragung der Daten in die Pufferspeicher zunächst eine Löschung der Datenbereiche und anschließend eine Über­ prüfung des Inhalts dieser Bereiche erfolgt.

Die Fig. 7 zeigt den Arbeitsablauf der externen Eingangs­ steuereinheit 109 bei vorhandener externer Eingabe. Die ex­ terne Eingangssteuereinheit 109 bestimmt den Inhaltscode der Eingangsdaten auf der Grundlage der externen Eingangs­ tabelle CC 110 und überträgt den Inhalt der externen Ein­ gangsdaten sowie den anhand der externen Eingangstafel CC 110 bestimmten Inhaltscode zum Sendepufferspeicher 103 in den Schritten (701, 702). Dann wird im Schritt (703) eine Zeitmarke im Zeitmarkenbereich des Sendepufferspeichers 103 gesetzt, und zwar mit Hilfe des im Prozessor vorhandenen Zeitgebers.

Die Zeitmarke kann in vorbestimmter Weise und in Abhängig­ keit der Eigenschaften des Systems gesetzt werden, etwa durch einen Dezimalcode, wie z. B. 19860304115157, oder durch einen Binärcode, wobei ein bestimmter Zeitpunkt in­ nerhalb eines Tages den Wert Null annimmt.

Durch den in Fig. 6 gezeigten Verfahrensablauf werden die zu den Nachrichten hinzuaddierten Zeitmarken mit Hilfe der Prozessoren sequentiell übertragen, die die Nachrichten verarbeiten. Beim Verfahrensablauf nach Fig. 7 werden die Zeitmarken zu den Nachrichten hinzuaddiert, wenn die Ein­ gangsdaten von der externen Einrichtung verarbeitet werden, während die Zeitmarken beim Verfahrensablauf nach Fig. 6 ebenso wie die zu verarbeitenden Nachrichten zur Übertra­ gungsleitung 1 gesandt werden.

Im folgenden werden vier durch den Prozessor ausgeführte Varianten (1) bis (4) des in Fig. 6 gezeigten Schritts 601 näher beschrieben.

(1) Vorrangige Verarbeitung der ersten empfangenen Nach­ richt.

Die Fig. 8 zeigt einen Verfahrensablauf zur vorrangigen Verarbeitung der ersten empfangenen Nachricht im Schritt 601 des Verfahrens nach Fig. 6. Im Schritt (801) wird geprüft, ob die Zeitmarke in der vom Empfangspufferspeicher 102 abgerufenen Nachricht gleich der Zeitmarke der vorange­ gangenen bzw. letzten Eingangsnachricht mit demselben In­ haltscode wie die momentane Eingangsnachricht ist. Insbe­ sondere wird die Zeile des Eingangs-/Ausgangsdatenspeicher­ bereichs aufgesucht, in der derselbe Inhaltscode wie der der momentanen Eingangsnachricht im Eingangsdatenspeicher­ bereich CC gespeichert ist, und geprüft, ob dieselbe Zeit­ marke wie die der momentanen Eingangsnachricht im Zeitmar­ kenbereich der aufgesuchten Zeile gespeichert ist. Exi­ stiert dieselbe Zeitmarke, so ist die momentane Eingangs­ nachricht ein Duplikat der letzten Eingangsnachricht und deswegen redundant. Demzufolge wird die vom Empfangspuffer­ speicher 102 abgerufene Nachricht nicht im Eingangsdaten­ speicherbereich gespeichert. Der Prozeß wird mit dem Schritt (802) beendet. Die Beseitigung der Eingangsnach­ richt erfolgt deswegen, weil sie ein Duplikat der letzten bzw. vorhergehenden Eingangsnachricht ist. Existiert ande­ rerseits nicht dieselbe Zeitmarke, so ist die momentane Eingangsnachricht die erste empfangene Nachricht, so daß die Zeitmarke TS und die Daten (Data) der Eingangsnachricht im Eingangsdatenspeicherbereich gesetzt bzw. gespeichert werden, indem auch derselbe Inhaltscode wie der der Ein­ gangsnachricht gesetzt bzw. gespeichert ist (803). An­ schließend wird die Zeitmarke der momentanen Eingangsnach­ richt zum Zeitmarkenspeicherbereich des Eingangs-/Ausgangs­ daten-Speicherbereichs hinzuaddiert, in dem die Nachricht gespeichert ist. Überschreitet die Anzahl der Zeitmarken eine voreingestellte Nummer, so wird die älteste Zeitmarke gelöscht (804). Die älteste Zeitmarke bedeutet die früheste in der Reihenfolge von empfangenen Daten, die mit Zeitmar­ ken verbunden werden.

Beim Empfang einer Nachricht durch jeden Prozessor wird al­ so auf diese Weise dafür gesorgt, daß die Nachricht aussor­ tiert wird bzw. unberücksichtigt bleibt, wenn dieselbe Nachricht (CC und die Zeitmarke sind gleich) wie die momen­ tane Nachricht bereits in den letzten empfangenen Nachrich­ ten vorhanden war. Das bedeutet, daß bei redundanten Nach­ richten innerhalb des Systems nur diejenigen Nachrichten Eingangswerte für das Anwendungsprogramm darstellen, die als erste durch den Prozessor empfangen worden sind.

Ein Nachrichtensignalfluß innerhalb des Systems zur Durch­ führung des Schrittes (1) wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 näher beschrieben. Es sei angenommen, daß die Prozessoren 1 l bis 1 n in ihrem Inneren Anwendungspro­ gramme 108 ⁽¹⁾, 108 ⁽²⁾, ..., 108 ⁽ⁿ⁾ speichern und daß die Programme 108 ⁽²⁾ und 108 ⁽³⁾ in den Prozessoren 12 und 13 identisch sind. Liest der Prozessor 11 Daten von der exter­ nen Eingangs-/Ausgangseinrichtung 10001 aus, so produziert er eine Nachricht 1001 durch Addition des Inhaltscodes CC und einer Zeitmarke TS zu den Daten von der externen Ein­ gangs-/Ausgangseinrichtung 10001 und sendet diese Nachricht zur Übertragungsleitung 1.

Der Prozessor 12 liest die Nachricht 1001 und startet das in ihm gespeicherte Anwendungsprogramm 108 ⁽²⁾. Das Anwen­ dungsprogramm 108 ⁽²⁾ führt einen Prozeß unter Verwendung der Nachricht 1001 aus und produziert Data 2 und CC₂. Der Prozessor 12 addiert die Zeitmarke TS₁ innerhalb der Nach­ richt 1001 zu der Größe CC₂ und Data 2, die durch das Pro­ gramm 108 ⁽²⁾ produziert worden sind, um eine weitere Nach­ richt 1002 zu erzeugen, die zu der Übertragungsleitung 2 gesendet wird. Der Prozessor 13 liest ebenfalls die Nach­ richt 1001, startet das in ihm gespeicherte Anwendungspro­ gramm 108 ⁽³⁾, erzeugt eine resultierende Nachricht 1003 und sendet diese Nachricht zur Übertragungsleitung 1. Da die Anwendungsprogramme 108 ⁽²⁾ und 108 ⁽³⁾ identisch sind, wei­ sen die Nachrichten 1002 und 1003 identische Werte für CC₂, Data 2 und TS₁ auf.

Im folgenden wird davon ausgegangen, daß die Nachricht 1003 zuerst beim Prozessor 1 n eintrifft. Der Prozessor 1 n liest die Nachricht 1003 und startet das Anwendungsprogramm 108 ⁽ⁿ⁾, das in seinem Inneren gespeichert ist. Erreicht im Anschluß daran die Nachricht 1002 den Prozessor 1 n, so liest er ebenfalls diese Nachricht 1002, stellt jedoch fest, daß es sich um dieselbe Nachricht wie die Nachricht 1003 handelt, und zwar auf der Grundlage von CC₂ und TS₁, und sortiert diese Nachricht 1002 aus. Erreicht die Nach­ richt 1002 den Prozessor 1 n früher als die Nachricht 1003, so wird die Nachricht 1003 in ähnlicher Weise aussortiert.

(2) Vorrangige Verarbeitung der letzten Nachricht.

In den Schritten (801) und (802) des Prozesses (1) werden nur die Zeitmarken der Nachrichten gespeichert, die durch das Anwendungsprogramm verarbeitet werden. Wird eine Nach­ richt mit einer älteren Zeitmarke als die gespeicherten Zeitmarken empfangen, so bleibt diese Nachricht unberück­ sichtigt.

In diesem Verfahren wird die zeitliche Aufeinanderfolge bzw. die zeitserielle Ordnung der durch das Anwendungspro­ gramm zu verarbeitenden Nachrichten sichergestellt.

(3) Korrekturverfahren bei mehrfachen bzw. geketteten Nach­ richten.

In den Prozessen (1) und (2) wird nur eine von mehreren Nachrichten ausgewählt, je nachdem, ob es sich um eine er­ ste oder letzte Nachricht handelt. Alternativ hierzu können in jedem Prozessor ein Redundantnachrichten-Speicherbereich und im Mehrfachnachrichten-Verarbeitungsschritt entspre­ chend Schritt (601) nach Fig. 6 eine Majoritätslogik vor­ handen sein, so daß Nachrichten gesammelt werden können und eine zu verwendende Nachricht aus den gesammelten Nachrich­ ten mit Hilfe der Majoritätslogik auswählbar ist. Ein Pro­ grammablaufdiagramm hierzu ist in Fig. 9 gezeigt. Der Pro­ zessor überprüft die Zeitmarke einer Nachricht, die vom Empfangspufferspeicher 102 ausgelesen worden ist, und zwar im Schritt (901). Wird diese Nachricht als redundante Nach­ richt erkannt, so wird das Verfahren mit Schritt (902) be­ endet. Ist die Nachricht keine redundante Nachricht, so wird in Schritt (903) geprüft, ob die Zeitmarke der Nach­ richt mit derjenigen der im Datenspeicherbereich gespei­ cherten Nachricht identisch ist.

Stimmen beide Zeitmarken überein, so wird die Nachricht im Datenspeicherbereich gespeichert (905). Stimmen sie nicht überein, so wird der Zeitgeber gesetzt (904). Erst dann wird die Nachricht im Datenspeicherbereich gespeichert (905). Der Zeitgeber wird für jede redundante Nachricht überwacht. Wenn der im Schritt (904) gesetzte Zeitgeber un­ terbrochen wird, wird für die entsprechenden redundanten Nachrichten im Redundantnachrichten-Speicherbereich eine Majoritätsentscheidung mit Hilfe der Majoritätslogik durch­ geführt, und zwar im Schritt (906). Die auf diese Weise ausgewählte Nachricht wird im Eingangsdatenspeicherbereich gespeichert (907). Eine Ereigniszahl hinsichtlich der Nach­ richt wird in einem Ereigniszahl-Speicherbereich gespei­ chert (908).

Im vorliegenden Verfahren wird die Majoritätslogikentschei­ dung durchgeführt, wenn die Zeitunterbrechung auftritt. Al­ ternativ dazu kann sie aber auch durchgeführt werden, wenn eine vorbestimmte Anzahl redundanter Nachrichten gesammelt worden ist.

(4) Zyklische Nachrichtenfehlerprüfung.

Wenn das Zeitintervall der Addition der Zeitmarken zu den Nachrichten bekannt ist, kann ein Fehler des Prozessors, der die Zeitmarke addiert hat, auf der Grundlage der Zeit­ marken der von den Prozessoren empfangenen Nachrichten detektiert werden. Wird z. B. die Zeitmarke zu Eingangsda­ ten von einer externen Einrichtung hinzuaddiert, die bei­ spielsweise ein Sensor sein kann, der periodisch Daten zur Bildung von Nachrichten erzeugt, die zur Übertragungslei­ tung gesendet werden, so kann der Fehler im Prozessor, der die externe Einrichtung als Signalquelle enthält, anhand einer Abweichung bzw. Verschiebung des Zeitintervalls fest­ gestellt werden.

Dieser Prozeß wird im Mehrfachnachrichten-Verarbeitungs­ schritt (601) der Fig. 6 ausgeführt und ist in Fig. 10 nä­ her dargestellt.

Die in der Zeitmarke der Eingangsnachricht enthaltene In­ formation über den Intervallabstand der auftretenden Daten wird im Schritt (10011) gelesen. Im Schritt (10021) wird geprüft, ob die Zeitintervallinformation innerhalb eines vorbestimmten Intervalls liegt oder nicht. Das vorbestimmte Intervall ist das Datenauftrittsintervall der externen Ein­ richtung, die als Datenquelle dient. Dieses Intervall ist zuvor entweder auf einen konstanten Wert eingestellt wor­ den, oder es wird anhand der Zeitmarken der Nachrichten be­ rechnet, die bis dahin empfangen worden sind. Im zuletzt genannten Fall kann die Zeitmarke der unmittelbar vorherge­ henden Nachricht verwendet werden, oder es lassen sich die Zeitmarken von n vorhergehenden Nachrichten benutzen. In jedem Fall wird eine notwendige Anzahl von Nachrichten im Nachrichtenspeicherbereich gespeichert. Werden die Zeitmar­ ken von n vorhergehenden Nachrichten verwendet, so wer­ den nur diejenigen Zeitmarken dieser n Nachrichten herange­ zogen, die nicht als fehlerbehaftet bestimmt worden sind, um aus diesen dann einen Mittelwert zu bilden, der als vor­ bestimmtes Zeitintervall dient. Bei der Prüfung im Schritt (10021) wird dieses vorbestimmte Zeitintervall herangezo­ gen. Nötigenfalls kann auch ein erlaubter Bereich unter Be­ rücksichtigung eines Fehlers in der Datenquelle eingestellt werden. In Schritt (10021) wird dann geprüft, ob das Zeit­ intervall der Zeitmarke der empfangenen Nachricht innerhalb des erlaubten Bereichs liegt oder nicht.

Liegt es nicht innerhalb des erlaubten Bereichs, so be­ stimmt der Prozessor, daß derjenige Prozessor, welcher die Datenquelle enthält, fehlerhaft gearbeitet und ein Fehler­ kennzeichen in die empfangene Mitteilung eingefügt hat (10031).

Claims (20)

1. Nachrichtenverarbeitungssystem mit einem gemeinsa­ men Übertragungsmedium (1) und einer Mehrzahl von Verar­ beitungseinrichtungen (1 l-1 n), die mit dem gemeinsamen Übertragungsmedium (1) verbunden sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtungen (1 l-1 n) je­ weils

• - Nachrichten unabhängig voneinander verarbeiten,
• - eine Information (TS) bezüglich einer Rangordnung der Nachrichten zu einer solchen Nachricht addieren, die in­ folge der Verarbeitung durch die Verarbeitungseinrich­ tung (1 l-1 n) erhalten wird, und
• - die sich ergebende Nachricht zum gemeinsamen Übertra­ gungsmedium (1) senden.

2. Nachrichtenverarbeitungssystem nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung (1 l-1 n) bei einer von ihr empfangenen Nachricht, die be­ reits Information (TS) bezüglich einer Rangordnung der Nachrichten enthält, die Information (TS) bezüglich der Rangordnung der Nachrichten aufrechterhält und diese Infor­ mation (TS) bezüglich der Rangordnung der Nachrichten zu derjenigen Nachricht addiert, die infolge der Verarbeitung durch die Verarbeitungseinrichtung (1 l-1 n) erhalten wird.

3. Nachrichtenverarbeitungssystem nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung (1 l-1 n), wenn sie eine Mehrzahl von Nachrichten empfängt und diese verarbeitet, Information (TS) bezüglich der Rang­ ordnung der Nachrichten, die in den jeweiligen Nachrichten enthalten ist, zu denjenigen Nachrichten addiert, die in­ folge der Verarbeitung der empfangenen Nachrichten durch die Verarbeitungseinrichtung (1 l-1 n) erhalten werden.

4. Nachrichtenverarbeitungssystem nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Information bezüglich der Rangordnung der Nachrichten Information ist, die die Rang­ ordnung der Nachrichten als Zusatzinformation zu den Nach­ richten angibt.

5. Nachrichtenverarbeitungssystem nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Information bezüglich der Rangordnung der Nachrichten Information, die die Rangord­ nung der Nachrichten als Zusatzinformation zu den Nachrich­ ten angibt, und ein Zeitintervall der Zusatzinformation enthält.

6. Nachrichtenverarbeitungssystem nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von über das Über­ tragungsmedium (1) erhaltenen und von der Verarbeitungsein­ richtung (1 l-1 n) gelesenen Nachrichten für einen Verarbei­ tungsprozeß auf Übereinstimmung überprüft werden, und zwar unter Heranziehung der Information bezüglich der Rangord­ nung der Nachrichten.

7. Nachrichtenverarbeitungssystem nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung (1 l-1 n) eine Mehrzahl von Nachrichten für einen Verarbei­ tungsprozeß in einem Speicher (105) der Verarbeitungsein­ richtung (1 l-1 n) speichert, die von dem Übertragungsmedium (1) erhalten worden sind, die Übereinstimmung der Nachrich­ ten unter Verwendung der Information bezüglich der Rangord­ nung der Nachrichten durchführt, die innerhalb der Nach­ richten enthalten ist, und die Inhalte der übereinstimmen­ den Nachrichten zur Prüfung der Gültigkeit einer Nachricht miteinander vergleicht.

8. Nachrichtenverarbeitungssystem nach Anspruch 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Gültigkeit der Nachricht durch eine Majoritätslogik bestimmt wird.

9. Nachrichtenverarbeitungssystem nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung (1 l-1 n) prüft, ob Daten für eine Mehrzahl von Nachrichten eines Verarbeitungsprozesses, die vom Übertragungsmedium (1) erhalten wurden, zu einem vorbestimmten Zeitintervall aufgetreten sind, und zwar unter Verwendung von Informa­ tion, die die Information bezüglich der Rangordnung der Nachrichten, die innerhalb der jeweiligen Nachrichten ein­ geschlossen ist, und ein Zeitintervall der Verwendung der Information enthält.

10. Nachrichtenverarbeitungssystem nach einem der An­ sprüche 6, 7, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver­ arbeitungseinrichtung (1 l-1 n) eine Mehrzahl von Nachrichten für einen Verarbeitungsprozeß unter Verwendung von Inhalts­ codes bestimmt, die die Nachrichteninhalte der Nachrichten angeben.

11. Nachrichtenverarbeitungsverfahren in einem System mit einem gemeinsamen Übertragungsmedium (1) und einer Mehr­ zahl von Verarbeitungseinrichtungen (1 l-1 n), die mit dem gemeinsamen Übertragungsmedium (1) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtungen (1 l-1 n) vom gemeinsamen Übertragungsmedium (1) erhaltene Nachrich­ ten unabhängig voneinander und in vorbestimmter Weise ver­ arbeiten, und daß die zwischen dem gemeinsamen Übertra­ gungsmedium (1) und den Verarbeitungseinrichtungen (1 l-1 n) ausgetauschten Nachrichten ihnen hinzugefügte, zeitbezogene Daten aufweisen.

12. Nachrichtenverarbeitungsverfahren in einem System mit einem gemeinsamen Übertragungsmedium (1) und einer Mehrzahl von Verarbeitungseinrichtungen (1 l-1 n), die mit dem gemeinsamen Übertragungsmedium (1) verbunden sind, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtungen (1 l-1 n) vom gemeinsamen Übertragungsmedium (1) erhaltene Nachrichten unabhängig voneinander und in vorbestimmter Weise verarbeiten, und daß bei der Nachrichtenverarbeitung durch eine Verarbeitungseinrichtung zeitbezogene Daten, die durch eine andere Verarbeitungseinrichtung der Nachricht hinzugefügt wurden, die durch die andere Verarbeitungsein­ richtung von dem gemeinsamen Übertragungsmedium (1) gelesen wurde, erhalten bleiben und zum gemeinsamen Übertragungsme­ dium (1) gesendet werden.

13. Nachrichtenverarbeitungsverfahren in einem System mit einem gemeinsamen Übertragungsmedium (1) und einer Mehrzahl von Verarbeitungseinrichtungen (1 l-1 n), die mit dem gemeinsamen Übertragungsmedium (1) verbunden sind, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtungen (1 l-1 n) vom gemeinsamen Übertragungsmedium (1) erhaltene Nachrichten unabhängig voneinander und in vorbestimmter Weise verarbeiten, bei der Nachrichtenverarbeitung durch eine Verarbeitungseinrichtung ein Teil mit ersten zeitbezo­ genen Daten, die durch eine andere Verarbeitungseinrichtung der Nachricht hinzugefügt wurden, die durch die andere Ver­ arbeitungseinrichtung von dem gemeinsamen Übertragungsme­ dium (1) gelesen wurde, erhalten bleibt und zweite zeitbe­ zogene Daten, die sich von den ersten Daten unterscheiden, hinzuaddiert werden, und daß die sich ergebende Nachricht zum gemeinsamen Übertragungsmedium (1) übertragen wird.

14. Nachrichtenverarbeitungsverfahren in einem System mit einem gemeinsamen Übertragungsmedium (1) und einer Mehrzahl von Verarbeitungseinrichtungen (1 l-1 n), die mit dem gemeinsamen Übertragungsmedium (1) verbunden sind, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtungen (1 l-1 n) vom gemeinsamen Übertragungsmedium (1) erhaltene Nachrichten unabhängig voneinander und in vorbestimmter Weise verarbeiten, die zwischen dem gemeinsamen Übertra­ gungsmedium (1) und den Verarbeitungseinrichtungen (1 l-1 n) ausgetauschten Nachrichten ihnen hinzugefügte, zeitbezogene Daten aufweisen, bei der Nachrichtenverarbeitung in einer Verarbeitungseinrichtung (1 l-1 n) für eine Mehrzahl von auf­ einanderfolgend gelesenen Nachrichten die Übereinstimmung von die Nachrichteninhalte angebenden Inhaltscodes sowie zeitbezogenen Daten geprüft werden, und für den Fall der Übereinstimmung die Nachrichten als redundante Nachrichten eingestuft werden.

15. Nachrichtenverarbeitungsverfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall redundanter Nach­ richten die erste gelesene Nachricht verarbeitet wird.

16. Nachrichtenverarbeitungsverfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall redundanter Nach­ richten diejenige Nachricht verarbeitet wird, die mit Hilfe einer Majoritätslogik anhand der zeitbezogenen Daten ausge­ wählt worden ist.

17. Nachrichtenverarbeitungsverfahren in einem System mit einem gemeinsamen Übertragungsmedium (1) und einer Mehrzahl von Verarbeitungseinrichtungen (1 l-1 n), die mit dem gemeinsamen Übertragungsmedium (1) verbunden sind, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtungen (1 l-1 n) vom gemeinsamen Übertragungsmedium erhaltene Nach­ richten unabhängig voneinander und in vorbestimmter Weise verarbeiten, die zwischen dem gemeinsamen Übertragungsme­ dium (1) und den Verarbeitungseinrichtungen (1 l-1 n) ausge­ tauschten Nachrichten ihnen hinzugefügte, zeitbezogene Da­ ten aufweisen, bei der Nachrichtenverarbeitung in einer Verarbeitungseinrichtung (1 l-1 n) eine Mehrzahl von aufein­ anderfolgend gelesenen Nachrichten in einem Speicher (105) dieser einen Verarbeitungseinrichtung (1 l-1 n) gespeichert werden, und die Gültigkeit von Nachrichten anhand der ge­ speicherten Nachrichten geprüft wird.

18. Nachrichtenverarbeitungsverfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß bei gültigen Nachrichten durch diese Nachrichten ein Anwendungsprogramm gestartet wird, das in einem Speicher (108) der Verarbeitungseinrichtung (1 l-1 n) gespeichert ist.

19. Nachrichtenverarbeitungsverfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Gültigkeitsprüfung durchgeführt wird, nachdem die Verarbeitungseinrichtung (1 l-1 n) die Nachrichten vom gemeinsamen Übertragungsmedium (1) erhalten bzw. gelesen hat.

20. Nachrichtenverarbeitungsverfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Ergebnis der Gül­ tigkeitsprüfung als ein Teil der Nachricht angegeben bzw. verwendet wird.