DE4335061A1 - Mehrspeichervorrichtung - Google Patents
MehrspeichervorrichtungInfo
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- G11C—STATIC STORES
- G11C29/00—Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
- G11C29/70—Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring
- G11C29/74—Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring using duplex memories, i.e. using dual copies
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- Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft eine Mehrspeichervorrichtung,
die zwei oder mehr identische Speichereinheiten mit
Zugriff zu einem gemeinsamen Systembus (ein Standard
bus) enthält, und Verfahren, die ein sicheres Spei
cherverhalten ohne Unterbrechung gewährleisten für
den Fall, daß verschiedene Arten von Fehlerbedingun
gen auftreten, wenn ein im wesentlichen synchroner
oder paralleler Betrieb angewendet wird. Die Erfin
dung liefert somit eine höchst zuverlässige Mehrspei
chervorrichtung.
Fig. 27 zeigt ein Beispiel einer bekannten Mehrspei
chervorrichtung und ihrer Systemkonfiguration. Wie
die Figur darstellt, enthält die bekannte Mehrspei
chervorrichtung ein Paar von identischen Speicheran
ordnungen 601 und 602, ein Paar von identischen Feh
lerdetektoren 608 und 609 und einige Funktionselemen
te wie eine Steuerschaltung 611, ein Fehlerkorrektur
glied 610 und ein Ausgangsauswahlglied 613.
Die Arbeitsweise der bekannten Vorrichtung wird nun
unter Bezug auf die Figur beschrieben. Wenn eine Le
seadresse auf einer Leseadressleitung 600 bestimmt
wird, wird die Adresse in Adressenselektoren 603, 604
gespeichert, die verwendet werden für den Zugriff auf
die Speicheranordnungen 601 und 602 und dadurch das
parallele Auslesen von Speicherdaten aus den bestimm
ten adressierten Stellen in Leseregister 606 bzw.
697. Die aus den Speicheranordnungen 601 und 602 aus
gelesenen Daten sind bei Abwesenheit eines von den
Fehlerdetektoren 608 und 609 erfaßbaren Fehlers für
die Ausgabe verfügbar. Die Fehlerdetektoren liefern
ein Eingangssignal zu der Steuerschaltung 611, die
mit dem Ausgangsauswahlglied 613 verbunden ist. Wenn
kein Fehler vorhanden ist, wählt das Ausgangsauswahl
glied 613 eines von ihnen für die Ausgangsdaten aus.
Wenn in einem der Fehlerdetektoren 608 oder 609 ein
Fehler erfaßt wird, empfängt die Steuerschaltung 611
das Ergebnis der Fehlererfassung. Wenn beispielsweise
ein Fehler im Fehlerdetektor 608 erkannt wird, das
heißt ein Lesefehler in der Speicheranordnung 601,
informiert die Steuerschaltung 611 das Ausgangsaus
wahlglied 613 über den Fehler in der Speicheranord
nung 601. Das Ausgangsauswahlglied 613 wählt demgemäß
die Lesedaten aus der Speicheranordnung 602 für die
Ausgabe zu einer Ausgangsleitung 661 aus.
In der Zwischenzeit wird der Fehler im Fehlerkorrek
turglied 610 korrigiert. Die korrigierten Daten wer
den parallel mit dem Ausgabevorgang in die Speicher
anordnung 601 zurückgeschrieben, wobei die im
Schreibadressenregister 605 gespeicherten Adressen
und der Inhalt eines Schreibkennzeichenregisters 612
verwendet werden.
Eine entsprechende Operation wird durchgeführt, wenn
ein Fehler im Fehlerdetektor 609 erkannt wird, und
eine Korrektur erfolgt durch das Fehlerkorrekturglied
610 und wird zur Speicheranordnung 602 geliefert.
Fig. 28 zeigt ein anderes Beispiel einer bekannten
Mehrspeichervorrichtung, die eine Paralleloperation
mit Ersatzeinheiten illustriert. In der Figur sind
eine Hauptspeichereinheit 712 und eine Ersatzspei
chereinheit 713 identisch und arbeiten parallel. In
diesem System werden im allgemeinen die Daten für die
Ausgabe zu einem in der Figur nicht dargestellten
Datenbus aus der Hauptspeichereinheit ausgewählt.
Wenn jedoch ein Fehler in der Hauptspeichereinheit
712 festgestellt wird, wird die Ersatzspeichereinheit
713 ausgewählt. Um eine parallele Operation zwischen
den beiden Speichereinheiten sicherzustellen, werden
sie durch eine Phantom-ODER-Technik gesteuert, die
ODER-Glieder 722 in der Hauptspeichereinheit und
ODER-Glieder 732 in der Ersatzspeichereinheit verwen
det. Mit anderen Worten, eine Bus-Ansprechoperation
ist zu verzögern, bis die beiden Einheiten einen Syn
chronzustand erreichen, wobei der gesamte Verlauf der
gegenwärtigen Ansprechoperation vervollständigt wird.
Eine Betriebsarten-Umschaltoperation vom/zum Haupt
speicher zum/vom Ersatzspeicher zwischen den Spei
chereinheiten im Falle eines Fehlers braucht hier
nicht beschrieben zu werden, da sie gut bekannt ist.
Der Stand der Technik stellt daher einige Herausfor
derungen aus einem baulichen Gesichtspunkt. Wie vor
erwähnt ist, erfordert die bekannte Mehrspeichervor
richtung viele zusätzliche Funktionselemente wie zu
mindest Steuerschaltungen zur Auswahl der richtigen
Daten zwischen den Speichereinheiten und Ausgangsaus
wahlglieder. Mit anderen Worten, der Stand der Tech
nik erfordert mehr als eine Systemkonfiguration be
stehend aus zwei oder mehr identischen Speicherein
heiten, um eine synchrone Ersatzoperation im System
zu erreichen.
Daneben sieht der Stand der Technik keine Maßnahmen
vor, um eine synchrone sowie eine parallele Operation
zwischen den Speichereinheiten im System zu gewähr
leisten, wenn eine neue Speichereinheit eine schad
hafte Hauptspeichereinheit im Falle eines in der
Hauptspeichereinheit festgestellten Fehlers oder Ver
sagens ersetzt.
Die Erfindung dient zur Lösung der vorstehenden Pro
bleme. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Mehrspeichervorrichtung zu schaffen und Verfah
ren anzugeben, die sowohl eine synchrone als auch
eine parallele Operation zwischen den Speichereinhei
ten im System ohne Unterbrechung für den Fall auf
rechterhalten können, daß verschiedene Fehler auftre
ten. Die Aufgabe besteht auch darin, eine Mehrspei
chervorrichtung zu schaffen und Verfahren anzugeben,
die eine weitere Bus-Ansprechoperation in der Haupt
speichereinheit beenden für den Fall, daß nicht zu
beseitigende Fehler auftreten, die die gesamte
Systemoperation schädigen können. Die Aufgabe besteht
weiterhin darin, eine Mehrspeichervorrichtung zu
schaffen und Verfahren anzugeben, die die Identität
von Daten in den Speichereinheiten im System sichern,
selbst wenn eine neue Austausch-Speichereinheit ver
wendet wird.
Eine Mehrspeichervorrichtung nach der vorliegenden
Erfindung enthält mehrere identische Speichereinhei
ten, von denen jede entweder im Haupt(Master)betrieb,
in welchem die Speichereinheit als Hauptspeicher
funktioniert, oder im Ersatz(Backup)betrieb, in wel
chem die Speichereinheiten als Ersatzspeicher funk
tionieren, arbeitet. Die Speicher sind mit einem Bus
system verbunden, wobei jede Speichereinheit
aufweist:
- A) eine Auffrisch-Anfrageschaltung zur Ausgabe ei ner Speicherauffrisch-Anfrage durch Verwendung eines Bustaktes auf dem Systembus, während die Speichereinheit im Hauptbetrieb ist, und durch Verwendung eines Triggers vom Hauptspeicher, wenn die Speichereinheit im Ersatzbetrieb ist;
- B) eine Bus-Steuerschaltung zum Ansprechen auf den Systembus, während die Speichereinheit im Haupt betrieb ist, und zum Verhindern eines Anspre chens auf den Systembus, während die Speicher einheit im Ersatzbetrieb ist; und
- C) eine Busansprech-Steuerschaltung, um der Bus- Steuerschaltung zu ermöglichen, auf den System bus anzusprechen, während die Speichereinheit im Hauptbetrieb ist, um den Ersatzspeicher aufzu fordern, in einen Hauptbetrieb für den Fall zu wechseln, daß ein Fehler im Hauptspeicher er kannt wird, und um zu verhindern, daß die Bus- Steuerschaltung auf den Sytemsbus anspricht, während die Speichereinheit im Ersatzbetrieb ist.
Weiterhin enthält gemäß der Erfindung eine Mehrspei
chervorrichtung eine Speichereinheit, die ein Fehler
kennzeichenregister aufweist, das den Fehlerstatus im
Falle der Feststellung eines Fehlers hält, die Be
triebsart vom Hauptbetrieb zum Ersatzbetrieb ändert
und den Ersatzspeicher auffordert, in den Hauptbe
trieb zu wechseln für den Fall, daß ein Fehler im
Hauptspeicher erkannt wird, und jede weitere Änderung
von einem Ersatzbetrieb verhindert, wenn das Fehler
kennzeichenregister einen Fehlerstatus hält.
Weiterhin enthält gemäß der Erfindung eine Mehrspei
chervorrichtung eine Speichereinheit, die eine Spei
cheranordnung zum Speichern von Daten und eine Spei
chersteuerschaltung aufweist für den Datenzugriff in
der Speicheranordnung und für das Ansprechen auf den
Systembus durch die Bus-Steuerschaltung nach der Än
derung eines Ersatzbetriebs in einen Hauptbetrieb für
den Fall, daß ein bestimmter Fehler in der Speicher
anordnung des vorhergehenden Hauptspeichers festge
stellt wird.
Weiterhin enthält gemäß der Erfindung eine Mehrspei
chervorrichtung eine Bus-Steuerschaltung, die eine
Bus-Paritätsfehler-Erfassungsschaltung aufweist zum
Vergleich jedes in jeder Speichereinheit erfaßten
Bus-Paritätsfehlers, zum Liefern des Bus-Paritätsfeh
lers zum Systembus, nachdem der Bus-Paritätsfehler im
Hauptspeicher festgestellt wurde, und zum Auffordern
des Ersatzspeichers, die Betriebsart in den Hauptbe
trieb zu wechseln für den Fall, daß der Bus-Paritäts
fehler im Hauptspeicher festgestellt wird und der im
Hauptspeicher festgestellte Bus-Paritätsfehler gegen
über dem im Ersatzspeicher festgestellten Bus-Pari
tätsfehler unterschiedlich ist.
Weiterhin enthält gemäß der Erfindung eine Mehrspei
chervorrichtung ein Umspeicherzustandsregister, das
in den Bereit-Zustand gesetzt ist, nachdem eine Er
satzspeichereinheit mit dem Systembus verbunden wurde
und Daten aus dem Hauptspeicher an bestimmten Adres
sen umschreibt, und durch das verhindert wird, daß
die Speichereinheit als Ersatzspeicher verwendet
wird, bevor die Datenumschreibung beendet ist.
Weiterhin enthält gemäß der Erfindung eine Mehrspei
chervorrichtung mehrere identische Speichereinheiten,
von denen jede entweder in einem Hauptbetrieb, in
welchem die Speichereinheit als Hauptspeicher funk
tioniert, oder in einem Ersatzbetrieb, in welchem die
Speichereinheit als Ersatzspeicher funktioniert, ar
beitet. Die Speicher sind mit dem Systembus verbun
den, wobei jede Speichereinheit aufweist:
- A) eine Speicheranordnung zum Speichern von Daten;
- B) eine Bus-Steuerschaltung zum Ansprechen auf den Sytembus, während die Speichereinheit im Haupt betrieb ist, und zum Verhindern eines Anspre chens auf den Systembus, während die Speicher einheit im Ersatzbetrieb ist;
- C) eine Bus-Ansprech-Steuerschaltung, um der Bus steuerschaltung zu ermöglichen, auf den System bus anzusprechen, während die Speichereinheit im Hauptbetrieb ist, um den Ersatzspeicher aufzu fordern, in einen Hauptbetrieb für den Fall zu wechseln, daß ein Fehler im Hauptspeicher er kannt wird, und um zu verhindern, daß die Bus- Steuerschaltung auf den Systembus anspricht, während die Speichereinheit im Ersatzbetrieb ist; und
- D) eine Speichersteuerschaltung zum Steuern des Datenzugriffs in der Speicheranordnung, zum In formieren anderer Speichereinheiten über die Beendigung des Datenzugriffs und zum Verzögern eines Datenzugriffs bis zur Beendigung eines Auffrischens in der Speichereinheit.
Weiterhin verwendet gemäß der Erfindung eine Mehr
speichervorrichtung ein Verfahren zur Vorbereitung
eines Ersatzspeichers, der im Ersatzbetrieb arbeitet,
das folgende Schritte aufweist:
- A) Setzen eines Umschreibzustandsregisters in einen nichtbereiten Zustand für einen Ersatzspeicher, nachdem der Speicher mit dem Systembus verbunden wurde;
- B) Prüfen einer Lese/Schreibfunktion des Ersatz speichers unter Verwendung bestimmter Speiche radressen,
- C) Umschreiben von Daten in Speicheradressen des
Ersatzspeichers durch
- C1) Lesen von Daten an jeder Speicheradresse aus einem Hauptspeicher;
- C2) Wiedereinschreiben derselben Daten unmit telbar nach dem Leseschritt in dieselbe Adresse des Hauptspeichers, und Schreiben derselben Daten in dieselbe Adresse im Er satzspeicher;
- C3) Wiederholen des Leseschritts (C1) und des Schreibschritts (C2) für mehrere Adressen der Speicher; und
- D) Setzen des Umschreibzustandsregisters in den Bereit-Zustand nach Beendigung des Umschreibens aller geforderten Daten.
Weiterhin verwendet gemäß der Erfindung eine Mehr
speichervorrichtung ein Verfahren zum Ansprechen auf
den Systembus von der Mehrspeichervorrichtung, die
mehrere identische Speichereinheiten enthält, von
denen jede entweder in einem Hauptbetrieb, in welchem
die Speichereinheit als ein Hauptspeicher funktio
niert, oder in einem Ersatzbetrieb, in welchem die
Speichereinheiten als Ersatzspeicher funktionieren,
arbeitet. Das Verfahren umfaßt die Schritte:
- A) Anfordern einer Speicherauffrischung durch Ver wendung eines Bustaktes, während eine Speicher einheit im Hauptbetrieb ist, und eines Triggers vom Hauptspeicher, wenn eine Speichereinheit im Ersatzbetrieb ist;
- B) Steuern einer Bus-Steuerschaltung, um ein An sprechen auf den Systembus zu ermöglichen, wäh rend die Speichereinheit in einem Hauptbetrieb ist, und um ein Ansprechen auf den Systembus zu verhindern, während die Speichereinheit in einem Ersatzbetrieb ist;
- C) Auffordern eines Ersatzspeichers, in einen Hauptbetrieb zu wechseln, nachdem ein Fehler im Hauptbetriebsspeicher festgestellt wurde; und
- D) Ansprechen auf den Systembus, während die Spei chereinheit in einem Hauptbetrieb ist, und Zu lassen nur des Empfangs von Befehlen und Daten vom Systembus, während die Speichereinheit in einem Ersatzbetrieb ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den
Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Mehrspei
chervorrichtung nach einem Ausfüh
rungsbeispiel der vorliegenden Erfin
dung;
Fig. 2(a) die Auffrisch-Anfrageschaltung in Fig.
1;
Fig. 2(b) die Busansprech-Steuerschaltung in
Fig. 1;
Fig. 2(c) die Lesefehler-Erfassungsschaltung in
der Speichersteuerschaltung in Fig. 1;
Fig. 3 einen Satz von Zeitdiagrammen, die
einen Auffrischvorgang in der Mehr
speichervorrichtung nach den Fig. 1
bis 2(c) illustrieren;
Fig. 4 einen Satz von Zeitdiagrammen, die
eine Operation einer Mehrspeichervor
richtung nach der Erfindung für den
Fall illustrieren, daß ein Ein-Bit-
Lesefehler im Hauptspeicher erfaßt
wird;
Fig. 5 einen Satz von Zeitdiagrammen, die
eine Operation der Mehrspeichervor
richtung nach Fig. 1 für den Fall il
lustrieren, daß ein Ein-Bit-Lesefehler
im Ersatzspeicher erfaßt wird;
Fig. 6 einen Satz von Zeitdiagrammen, die
eine Operation der Mehrspeichervor
richtung nach Fig. 1 illustrieren,
wenn der Hauptspeicher einen Ein-Bit-
Lesefehler und der Ersatzspeicher
hiermit zusammenfallend einen Zwei-
Bit-Lesefehler erfassen;
Fig. 7 ein Blockschaltbild einer Mehrspei
chervorrichtung nach einem anderen
Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 8 einen Satz von Zeitdiagrammen, die
eine Operation der Mehrspeichervor
richtung nach Fig. 1 für den Fall il
lustrieren, daß ein Zwei-Bit-Lesefeh
ler im Hauptspeicher erfaßt wird;
Fig. 9 einen Satz von Zeitdiagrammen, die
eine Operation der Mehrspeichervor
richtung nach Fig. 1 für den Fall il
lustrieren, daß ein Zwei-Bit-Lesefeh
ler nur im Ersatzspeicher erfaßt wird;
Fig. 10(a) ein Blockschaltbild einer Mehr
speichervorrichtung nach einem
anderen Ausführungsbeispiel der
Erfindung;
Fig. 10(b) eine Bus-Paritätsprüfschaltung in
der Bus-Steuerschaltung der Mehr
speichervorrichtung nach Fig.
10(a);
Fig. 10(c) eine Bus-Paritätsfehler-Melde
schaltung in der Bus-Steuerschal
tung nach Fig. 10(a);
Fig. 10(d) eine Vergleichsschaltung zum Prü
fen von Bus-Paritätsfehlern in
ihrer eigenen Bus-Steuerschaltung
und anderen in Fig. 10(a);
Fig. 11 einen Satz von Zeitdiagrammen, die
eine Operation einer Mehrspeichervor
richtung nach der Erfindung für den
Fall illustrieren, daß ein Bus-Pari
tätsfehler im Hauptspeicher festge
stellt wird;
Fig. 12 einen Satz von Zeitdiagrammen, die
eine Operation einer Mehrspeichervor
richtung nach der Erfindung für den
Fall illustrieren, daß ein Ein-Bit-
Lesefehler im Hauptspeicher erfaßt
wird;
Fig. 13 einen Satz von Zeitdiagrammen, die
eine Operation einer Mehrspeichervor
richtung nach der Erfindung für den
Fall illustrieren, daß ein Zwei-Bit-
Lesefehler im Hauptspeicher in der
Mitte einer Lese-Änderungs-Schreib-
Operation erfaßt wird;
Fig. 14(a) das Blockschaltbild einer Mehr
speichervorrichtung nach der Er
findung, die eine Einleitungsvor
richtung nach einem anderen Aus
führungsbeispiel der Erfindung
vorsieht;
Fig. 14(b) die On-Line-Ersetzungssteuer
schaltung in Fig. 14(a);
Fig. 15 ein Flußdiagramm, das die Operations
folge für den Austausch einer beschä
digten Speichereinheit durch eine neue
während des eingeschalteten Zustands
illustriert;
Fig. 16 eine Auffrisch-Anfrageschaltung in der
Auffrisch-Anfragesteuerschaltung in
Fig. 1;
Fig. 17 einen Satz von Zeitdiagrammen, die
eine Auffrischoperation in der Auf
frisch-Anfrageschaltung in Fig. 16
illustrieren;
Fig. 18 einen Satz von Zeitdiagrammen, die
eine Operation einer Mehrspeichervor
richtung nach der Erfindung für den
Fall illustrieren, daß ein Fehler in
der Auffrisch-Anfrageschaltung im
Hauptspeicher auftritt;
Fig. 19 einen Satz von Zeitdiagrammen, die
eine Operation einer Mehrspeichervor
richtung nach der Erfindung für den
Fall illustrieren, daß ein Fehler in
der Auffrisch-Anfrageschaltung im Er
satzspeicher auftritt;
Fig. 20 einen Satz von Zeitdiagrammen, die
eine Operation einer Mehrspeichervor
richtung nach der Erfindung für den
Fall illustrieren, daß ein Zwei-Bit-
Fehler während eines Lesevorgangs er
faßt wird;
Fig. 21 einen Satz von Zeitdiagrammen, die
eine Operation einer Mehrspeichervor
richtung nach der Erfindung für den
Fall illustrieren, daß Zwei-Bit-Lese
fehler zusammenfallend in der Haupt-
und Ersatzspeichereinheit während ei
nes Lesevorgangs erfaßt werden;
Fig. 22 ein Blockschaltbild einer Mehrspei
chervorrichtung nach der Erfindung
gemäß einem weiteren Ausführungsbei
spiel;
Fig. 23 einen Satz von Zeitdiagrammen, die
eine Operation einer Mehrspeichervor
richtung nach der Erfindung für den
Fall illustrieren, daß eine
Auffrischanfrage nur im Ersatzspeicher
während einer Leseoperation in Fig. 22
ausgegeben wird;
Fig. 24 einen Satz von Zeitdiagrammen, die
eine Operation einer Mehrspeicheran
ordnung nach der Erfindung für den
Fall illustrieren, daß ein Ein-Bit-
Lesefehler nur im Ersatzspeicher in
Fig. 22 erfaßt wird;
Fig. 25 einen Satz von Zeitdiagrammen, die
eine Operation in einer Mehrspeicher
anordnung nach der Erfindung für den
Fall illustrieren, daß ein Ein-Bit-
Lesefehler nur im Hauptspeicher in
Fig. 22 erfaßt wird;
Fig. 26 ein Flußdiagramm, das die Operation
eines Bus-Ansprechverhaltens in einer
Mehrspeichervorrichtung nach der Er
findung illustriert;
Fig. 27 ein Blockschaltbild einer bekannten
Mehrspeichervorrichtung; und
Fig. 28 ein Blockschaltbild einer anderen be
kannten Mehrspeichervorrichtung.
Fig. 1 zeigt eine Systemkonfiguration einer Mehrspei
chervorrichtung entsprechend einem Ausführungsbei
spiel der Erfindung. Das Ausführungsbeispiel stellt
die grundlegende Konfiguration und Arbeitsweise einer
Mehrspeichervorrichtung nach der Erfindung dar. Die
Erfindung stellt eine Mehrspeichervorrichtung mit
zwei oder mehr identischen Speichereinheiten mit Zu
griff zu dem gemeinsamen Standard-Systembus heraus.
Die Vorrichtung umfaßt eine Speichereinheit im
Haupt (Master) betrieb (welche nachfolgend "Hauptspei
cher" genannt wird), die auf den Bus anspricht, und
eine oder mehrere Speichereinheiten im
Ersatz(Backup)betrieb (von denen jede nachfolgend als
"Ersatzspeicher" bezeichnet wird), welche Befehlen
von dem Bus mit Ausnahme für das Ansprechen folgen.
Eine Mehrspeichervorrichtung nach Fig. 1 weist eine
Speichereinheit 1 und deren identische Partner-Spei
chereinheit 101 auf. Die Speichereinheit 1 enthält
eine Busansprech-Steuerschaltung 2 (eine Busansprech-
Steuervorrichtung), eine Bus-Steuerschaltung 3 (eine
Bus-Steuer/Bus-Paritätsfehler-Erfassungsvorrichtung),
eine Auffrisch-Anfrageschaltung 4 (eine Auffrisch-
Anfragevorrichtung), eine Speicherzugriff-Anfrage
schaltung 5 (eine Adressendekodiervorrichtung), eine
Willkürschaltung 6, eine Speichersteuerschaltung 7
(eine Speichersteuer- sowie eine Ein/Zwei-Bit-Lese
fehler-Erfassungsvorrichtung), eine Speicheranordnung
8, die einen dynamischen Speicher verwendet, eine
Auffrisch-Anfrageleitung 19, eine RAS (Reihenadreß
abtastimpuls)-Leitung 20, eine CAS (Spaltenadreßab
tastimpuls)-Leitung 21, eine WE (Schreibbetätigungs)-
Leitung 22 und eine Eingabe/Ausgabe-Leitung zu einem
Systembus 14. Die Speichereinheit 101 weist Funk
tionseinheiten auf, die denen der Speichereinheit 1
entsprechen, mit einer Busansprech-Steuerschaltung
102 (eine Busansprech-Steuervorrichtung), einer Bus-
Steuerschaltung 103 (eine Bus-Paritätserfassungsvor
richtung), einer Auffrisch-Anfrageschaltung 104 (eine
Auffrisch-Anfragevorrichtung), einer Speicherzugriff-
Anfrageschaltung 105 (eine Adressendekodiervorrich
tung), einer Willkürschaltung 106, einer Speicher
steuerschaltung 107 (einer Ein/Zwei-Bit-Lesefehler-
Erfassungsvorrichtung), einer Speicheranordnung 108,
die einen dynamischen Speicher verwendet, einer Auf
frischanfrageleitung 119, einer RAS-Leitung 120, ei
ner CAS-Leitung 121, einer WE-Leitung 122 und einer
Eingabe/Ausgabe-Leitung zum Systembus 14. Die Spei
chereinheiten 1 und 101 weisen diese miteinander ver
bindende Kommunikationsleitungen auf, wie
Auffrischanfrage-Meldeleitungen 9 und 109, Ein-Bit-
Lesefehler-Meldeleitungen 10 und 110 und Busansprech-
Betriebsartwechsel-Anforderungsleitungen 13 und 113.
Somit ist eine Mehrspeichervorrichtung nach der Er
findung entsprechend mit zwei oder mehr identischen
Speichereinheiten ausgebildet.
Die normale Arbeitsweise einer Mehrspeichervorrich
tung nach Fig. 1 wird nun beschrieben.
Es wird angenommen, daß die Speichereinheit 1 ein
Hauptspeicher und die Speichereinheit 101 ein Ersatz
speicher sind und daß die Busansprech-Steuerschaltung
102 im Ersatzbetrieb der Bus-Steuerschaltung 103 un
tersagt, Signale oder Lesedaten als Antwort auf den
Systembus 14 auszugeben. Unter einer derartigen Be
dingung führt der Ersatzspeicher 101 eine Lese/-
Schreib-Operation von/zu der Speicheranordnung 108
durch und prüft auch die Bus-Parität sowie Ein/Zwei-
Bit-Lesefehler innerhalb der Einheit.
Die einen dynamischen Speicher verwendende Speicher
anordnung 8 benötigt eine konstante Auffrischopera
tion für ihre Speicherdaten.
Die Auffrisch-Anfrageschaltung 4 gibt regelmäßig eine
Auffrischanfrage an die Willkürschaltung 6 aus unter
Verwendung des Grundtaktes auf dem Systembus 14. Wenn
eine Auffrischanfrage und eine in der Speicherzu
griff-Anfrageschaltung 5 ausgegebene Speicherzu
griffsanfrage gleichzeitig auftreten, entscheidet die
Willkürschaltung 6 willkürlich zwischen diesen und
wählt eine von diesen aus für die Verarbeitung in der
Speichersteuerschaltung 7.
Fig. 2(a) zeigt die Auffrisch-Anfrageschaltung 4 in
Fig. 1, welche einen Zähler 301, eine Auswahlschal
tung 302, ein Flip-Flop 303 und eine Bus-Grundtakt
leitung 304 aufweist. Fig. 3 zeigt einen Satz von
Zeitdiagrammen, die den Vorgang der Auffrischung von
Speicherdaten in der Mehrspeichervorrichtung nach
Fig. 1 illustrieren. Fig. 2(b) zeigt die Busansprech-
Steuerschaltung in Fig. 1. Die Busansprech-Steuer
schaltung umfaßt logische Elemente 401 bis 410 ent
haltend UND, ODER-, NOR- und NAND-Glieder sowie ein
Flip-Flop 411. Die Fig. 2(c) zeigt eine Lesefehler-
Erfassungsschaltung 420, beispielsweise einen AMD
29C660, und ein NAND-Glied 421 in der Speichersteuer
schaltung nach Fig. 1.
Es wird nun ein Auffrischvorgang in der Auffrisch-
Anfrageschaltung in einer Mehrspeichervorrichtung
nach der Erfindung mit Bezug auf die Fig. 1 bis 3
beschrieben.
Es wird angenommen, daß sich die Speichereinheit 101
im Ersatzbetrieb befindet und daß die Auffrisch-An
frageschaltung 104 eine von der Partner-Auffrisch-
Anfrageschaltung 4 im Hauptspeicher 1 ausgegebene
Auffrischanfrage über die Auffrischanfrage-Meldelei
tung 9 empfängt. Die Schaltung 104 gibt mit der Auf
frischanfrage auf der Meldeleitung eine Auffrischan
frage in der in Fig. 3 gezeigten Weise aus: eine Aus
wahlschaltung 1302 in der Auffrisch-Anfrageschaltung
104 (entsprechend 302 in der Auffrisch-Anfrageschal
tung 4) empfängt eine Auffrischanfrage auf der Melde
leitung 9 und gibt einen Trigger für die Auffrischan
frage aus. Andererseits wählt die Auswahlschaltung 3
in der Auffrisch-Anfrageschaltung 4 des Hauptspei
chers 1 einen Eingang vom Zähler 301. Derselbe Vor
gang kann auf eine Auffrischoperation in einer Ein
speichervorrichtung angewendet werden. Demgemäß tre
ten Auffrischanfragen gleichzeitig in den Auffrisch-
Anfrageschaltungen 4 und 104 auf. Mit anderen Worten
heißt dies, daß die Haupt- und Ersatzspeichereinhei
ten die Auffrischvorgänge gleichzeitig in ihren Spei
cheranordnungen durchführen. Der Auffrischvorgang
wird daher synchron parallel in den Haupt- und Er
satzspeichereinheiten ohne Unterbrechung vorgenommen.
Im folgenden wird die Arbeitsweise einer Mehrspei
chervorrichtung nach der Erfindung im Falle von ver
schiedenen Fehlern beschrieben. Dieses Ausführungs
beispiel führt ein ECC (Fehlerprüfungs- und -korrek
tur)-Verfahren für die Lese/Schreibdaten durch.
Fehlerdaten durch das ECC-Verfahren sollten allgemein
in die Speicheranordnung zurückgeschrieben werden.
Die Arbeitsweise im Falle eines Ein/Zwei-Bit-Lesefeh
lers wird nun unter der Bedingung beschrieben, daß
die Speichereinheit 1 im Hauptbetrieb und die Spei
chereinheit 101 im Ersatzbetrieb sind.
Zuerst wird anhand der Fig. 1, 4, 5 und 6 die Ar
beitsweise im Falle eines Ein-Bit-Lesefehlers, der
während eines Lesevorgangs festgestellt wird, be
schrieben. Fig. 4 zeigt einen Satz von Zeitdiagram
men, die die Arbeitsweise der Mehrspeichervorrichtung
in Fig. 1 für den Fall beschreiben, daß ein Ein-Bit-
Lesefehler im Hauptspeicher während eines Lesevor
gangs erfaßt wird. Fig. 5 zeigt einen Satz von Zeit
diagrammen, die die Arbeitsweise der Mehrspeichervor
richtung nach Fig. 1 für den Fall illustrieren, daß
ein Ein-Bit-Lesefehler im Ersatzspeicher erfaßt wird.
Fig. 6 zeigt einen Satz von Zeitdiagrammen, die die
Arbeitsweise der Mehrspeichervorrichtung nach Fig. 1
illustrieren, wenn der Hauptspeicher einen Ein-Bit-
Lesefehler feststellt und der Ersatzspeicher gleich
zeitig einen Zwei-Bit-Lesefehler feststellt.
Wenn ein Ein-Bit-Lesefehler in der Mitte des Ausle
sens von Daten aus der Speicheranordnung 8 auftritt,
wird dieser von der Speichersteuerschaltung 7 erfaßt.
Die Speichersteuerschaltung 7 korrigiert den Fehler
und schreibt die korrigierten Daten in die Speicher
anordnung 8 zurück. Die Bus-Steuerschaltung 3 gibt
eine Warteantwort an den Systembus 14 aus, um der
Bussteuerung ihre verzögerte Ansprechoperation zu
melden. Die Schaltung 7 meldet ihrer Partnerschaltung
107 den Fehler über die Ein-Bit-Lesefehler-Meldelei
tung 10, um zu verhindern, daß die Partner-Speicher
einheit 101 einen Auffrisch-Vorgang durchführt, ehe
der Hauptspeicher für ein Auffrischen bereit ist,
wobei jeder Fehler bezogene Vorgang beendet wird,
damit die Systemoperation nicht die volle Synchroni
sierung verliert. Wenn die Partner-Speichersteuer
schaltung 107 die Fehlermeldung empfängt, führt die
Schaltung dieselbe Operation parallel zu der der
Speichersteuerschaltung 7 aus.
Ein theoretischer Betriebsarten-Wechselvorgang im
Falle eines Lesefehlers im Hauptspeicher wird nun mit
Bezug auf die Fig. 2(b) und 2(c) beschrieben. Die
Hauptbusansprech-Steuerschaltung 2 gibt ein
"RESPONSE*"-Signal an die Bus-Steuerschaltung 3 ab,
wie in Fig. 2(b) gezeigt ist. Die Hauptbus-Steuer
schaltung 3 gibt ein "RESPONSE*"-Signal aus zum Steu
ern des Eingabe/Ausgabe-Zugriffs zum Systembus. Wenn
jedoch die Speichersteuerschaltung einmal ein Fehler
signal ausgibt im Falle eines festgestellten Lesefeh
lers, wie in Fig. 2(c) gezeigt ist, gibt die Busan
sprech-Steuerschaltung 2 ein "MCHG*"-Signal an die
Partner-Busansprech-Steuerschaltung 102 über die Bus
ansprech-Betriebsartwechsel-Anforderungsleitung 13
aus. Die Ersatzbus-Ansprechsteuerschaltung 102 ver
ändert die Speichereinheit 101 dann in eine Hauptein
heit.
Der vorstehende Betriebsarten-Wechselvorgang wird
jedoch in diesem Ausführungsbeispiel nicht durchge
führt, wenn nur ein Ein-Bit- oder vorübergehender
Fehler mit niedriger Priorität auftritt.
Wenn ein Ein-Bit-Lesefehler im Ersatzspeicher 101
auftritt, arbeitet die Speichereinheit in nahezu der
selben Weise wie im Falle eines erfaßten Fehlers im
Hauptspeicher, der vorher festgestellt wurde. In die
sem Fall ist es jedoch nicht die Bus-Steuerschaltung
103, sondern die Bus-Steuerschaltung 3, die eine War
teantwort ausgibt, wenn der Hauptspeicher 1 eine Feh
lermeldung in der Speichersteuerschaltung 7 über die
Ein-Bit-Lesefehler-Meldeleitung 110 empfängt, wie in
Fig. 5 gezeigt ist.
Eine andere Operation einer Mehrspeichervorrichtung
im Fall eines Fehlers wird nun mit Bezug auf Fig. 6
beschrieben. Wenn ein Ein-Bit-Lesefehler und ein
Zwei-Bit-Lesefehler gleichzeitig in der Hauptspei
chereinheit 1 und der Ersatzspeichereinheit 101 fest
gestellt werden, wird ein Ein-Bit-Lesefehler im
Hauptspeicher korrigiert und die korrigierten Daten
werden in derselben Weise, wie vorher festgestellt
wurde, zurückgeschrieben. Der Ersatzspeicher mit ei
nem Zwei-Bit-Lesefehler versucht erneut einen Lese
vorgang, um sicherzustellen, daß der Fehler ernsthaft
oder nicht behebbar ist. Jedoch ist es bei einer
Speichereinheit mit einem Zwei-Bit-Lesefehler wahr
scheinlich, daß ein Fehler oder Schaden in der Spei
cheranordnung besteht, und daher sollten Daten mit
einem Zwei-Bit-Lesefehler weder korrigiert noch in
die Speicheranordnung zurückgeschrieben werden.
Wie vorbeschrieben ist, liegt eines der besonderen
Merkmale der Mehrspeichervorrichtung nach der Erfin
dung in allen Ausführungsbeispielen in einem synchro
nen Auffrischvorgang zwischen den Speichereinheiten
der Vorrichtung. Ein anderes besonderes Merkmal liegt
darin, daß die Bus-Ansprechoperation nur von der
Hauptspeichereinheit durchgeführt wird. Ein anderes
besonderes Merkmal liegt in der Busansprech-Betriebs
artenwechsel-Operation im Falle eines festgestellten
Fehlers.
Eine Mehrspeichervorrichtung nach der Erfindung ist,
wie vorstehend festgestellt wurde, mit zwei oder mehr
identischen Speichereinheiten ausgestattet, die die
folgenden Funktionselemente einbeziehen:
- a) eine Auffrisch-Anfrageschaltung, die eine Auf frischanfrage ausgibt unter Verwendung eines Bustaktes mit dem Hauptspeicher und durch einen Trigger vom Hauptspeicher mit dem Ersatzspei cher; und
- b) eine Bus-Steuerschaltung, die einen Zugriff für das Ansprechen auf den Systembus nur mit dem Hauptspeicher ermöglicht.
Dies trägt zu einigen strukturellen Vorteilen einer
Mehrspeichervorrichtung bei: eine in dieser Weise
ausgebildete Mehrspeichervorrichtung erfordert nicht
solche zusätzlichen externen Schaltungskreise für den
Vergleich oder die Auswahl wie solche beim Stand der
Technik verwendeten. Eines der Merkmale der Erfindung
liegt darin, daß die Systemkonfiguration gerade zwei
oder mehr identische Speichereinheiten mit Zugriff zu
dem gemeinsamen Standard-Systembus erfordert.
Fig. 7 zeigt die Ausbildung einer Mehrspeichervor
richtung nach einem anderen Ausführungsbeispiel der
Erfindung. Das Ausführungsbeispiel sieht einen Feh
lerzustandsanzeiger vor für den Ersatz einer fehler
haften Speichereinheit im Falle eines Zwei-Bit- oder
schwerwiegenden Fehlers. Fig. 7 entspricht Fig. 1 und
ist gegenüber dieser dadurch unterschiedlich, daß
Zwei-Bit-Lesefehler-Meldeleitungen 11 und 111 hinzu
gefügt sind. Die mit den Meldeleitungen verbundene
Speichersteuerschaltung weist ein Speicherfehler-Zu
standsregister auf, welches dem Partnerregister einen
festgestellten Zwei-Bit-Lesefehler meldet und die
Fehlermeldung von der Partnereinheit empfängt. Die
Busansprech-Steuerschaltung enthält ein Fehlerkenn
zeichenregister, welches den Fehlerzustand einer
Speichereinheit anzeigt und hält. Eine einfache Flip-
Flop-Konfiguration kann als Fehlerkennzeichenregister
verwendet werden, welches das Auftreten eines Fehlers
anzeigt und danach den Fehlerzustand hält. Eine einen
Fehlerzustand mit dem Fehlerkennzeichenregister an
zeigende Speichereinheit wartet auf den Ersatz bei
einer periodischen Hardwareüberprüfung durch die Bus
steuerung.
Es wird nun die Arbeitsweise einer Mehrspeichervor
richtung nach der Erfindung für den Fall beschrieben,
daß ein Zwei-Bit-Lesefehler während eines Lesevor
gangs festgestellt wird. Fig. 8 zeigt einen Satz von
Zeitdiagrammen, die die Operation der Mehrspeicher
vorrichtung nach Fig. 1 für den Fall illustrieren,
daß ein Zwei-Bit-Lesefehler im Hauptspeicher festge
stellt wird. Fig. 9 zeigt einen Satz von Zeitdiagram
men, die die Operation der Mehrspeichervorrichtung
nach Fig. 1 für den Fall illustrieren, daß ein Zwei-
Bit-Lesefehler nur im Ersatzspeicher festgestellt
wird.
Wenn ein Zweit-Bit-Lesefehler, in Fig. 2(c) als
"TWO-BIT ERROR*" wiedergegeben, nur im Hauptspeicher
1 während eines Lesevorganges festgestellt wird, mel
det die Speichersteuerschaltung 7 mittels der Bus-
Steuerschaltung 3 und des Systembus 14 den Fehler an
die Bussteuerung. Das "Fehler"-Signal im Buszyklus in
Fig. 8 zeigt einen Zwei-Bit-Lesefehler auf der Zwei-
Bit-Lesefehler-Meldeleitung 11. Mit der Fehlermeldung
erkennt die Bussteuerung den Fehler im Hauptspeicher
an und führt einen Befehl eines anderen Lesevorgangs
aus. In der Zwischenzeit empfängt die Busansprech-
Steuerschaltung 2 eine Anforderung für einen Be
triebsartenwechsel von der Speichersteuerschaltung 7
und gibt eine Betriebsartenwechsel-Anforderung zum
Partner-Ersatzspeicher über die Busansprech-Betriebs
artenwechsel-Anforderungsleitung 13 aus. Mit der An
forderung wird der Ersatzspeicher 101 zum Hauptspei
cher und der Hauptspeicher 1 wird zum Ersatzspeicher.
Die Busansprech-Steuerschaltung 2 setzt ein Fehler
kennzeichenregister, um den Fehlerzustand der Spei
chereinheit anzuzeigen und zu halten.
Wenn ein Zwei-Bit-Lesefehler nur im Ersatzspeicher
101 festgestellt wird, geht die Einheit weder in die
Betriebsartenwechsel-Operation unter Verwendung der
Busansprech-Betriebsartenwechsel-Anforderungsleitung
113 noch meldet sie der Bussteuerung den Fehler unter
Anforderung eines anderen Lesevorgangs. Die Speicher
steuerschaltung 107 setzt und hält ein Fehlerkennzei
chenregister.
Wenn Zwei-Bit-Lesefehler übereinstimmend sowohl in
der Haupt- als auch in der Ersatzspeichereinheit
festgestellt werden, ist die Systemoperation dieselbe
wie in dem Fall, in welchem der Fehler nur im Haupt
speicher festgestellt wird.
Wie vorbeschrieben ist, liegt ein besonderes Merkmal
einer Mehrspeichervorrichtung nach der Erfindung ge
mäß diesem Ausführungsbeispiel in der Busansprech-
Steuerschaltung, die nur schwerwiegende Fehler im
Falle eines erfaßten Fehlers anzeigt und die eine
Betriebsartenwechsel-Operation mit dem Hauptspeicher
durchführt und eine Betriebsartenwechsel-Operation
mit dem Ersatzspeicher im Falle eines schwerwiegenden
erfaßten Fehlers vernachlässigt.
Fig. 10(a) zeigt die Ausbildung einer Mehrspeicher
vorrichtung nach einem anderen Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Fehler treten hauptsächlich in der
Speicheranordnung auf, wie bereits erwähnt wurde, und
bei der Übertragung von Daten auf dem Systembus in
einer Mehrspeichervorrichtung. Diese Ausführungsbei
spiel beschäftigt sich mit der Operation einer Mehr
speichervorrichtung in dem Fall, daß ein Fehler bei
der Übertragung von Daten auf dem Systembus auftritt.
Fig. 7 mit den zusätzlichen Busparitäts-Fehlererfas
sungsleitungen 12 und 112 bildet Fig. 10(a). Jede der
Bus-Steuerschaltungen 3 und 103, die mit den Buspari
täts-Fehlererfassungs-Meldeleitungen verbunden sind,
hat ein Busparitäts-Prüfregister (Bus-Paritäts-Feh
lererfassungsvorrichtung). Die Busparitäts-Prüfregi
ster informieren einander über ihre eigenen Buspari
täts-Prüfergebnisse zum Vergleich. Fig. 10(b) zeigt
eine Busparitäts-Prüfschaltung in der Bus-Steuer
schaltung in Fig. 10(a). Die Busparitäts-Prüfschal
tung weist zwei (oder mehr) 74F280 Neun-Bit-Buspari
täts-Prüfglieder (oder vier von diesen mit 32-Bit
ein-Wort) 431 und 432 sowie ein ODER-Glied 433 auf.
Fig. 10(c) zeigt eine Busparitäts-Fehlermeldeschal
tung in der Bus-Steuerschaltung in Fig. 10(a). Die
Busparitäts-Fehlermeldeschaltung umfaßt ein UND-Glied
434 und ein Flip-Flop 435. Fig. 10(d) zeigt eine Ver
gleichsschaltung in der Bus-Steuerschaltung in Fig.
10(a) zum Vergleich von Busparitäts-Prüfergebnissen
zwischen Speichereinheiten und zum Halten von Un
gleichheitsdaten, wenn solche vorhanden sind. Die
Vergleichsschaltung weist logische Elemente 436 bis
442 und ein Flip-Flop 443 zum Halten der Ungleich
heitsdaten auf.
Die Arbeitsweise einer Mehrspeichervorrichtung für
den Fall, daß ein Busparitäts-Fehler erfaßt wird,
wird nun in bezug auf die Fig. 10(a) bis 11 be
schrieben. Fig. 11 zeigt einen Satz von Zeitdiagram
men, die die Arbeitsweise einer Mehrspeichervorrich
tung für den Fall, daß ein Busparitäts-Fehler im
Hauptspeicher erfaßt wird, illustrieren.
Wenn ein Busparitäts-Fehler nur im Hauptspeicher er
faßt wird, meldet die Bus-Steuerschaltung 3 der Buss
teuerung, einer externen Einheit, den Fehler über den
Systembus 14. Die Bus-Steuerschaltung 3 treibt zur
selben Zeit die Speichersteuerschaltung an, um das
Schreiben von Daten in die Speicheranordnung 8 zu
stoppen. Die Bussteuerung führt bei der Fehlermeldung
einen anderen Befehl für einen Schreibvorgang aus.
Die Bus-Steuerschaltung 3 meldet der Partner-Bus-
Steuerschaltung 103 den erfaßten Fehler über die Bu
sparitäts-Fehlerfassungs-Meldeleitung 12, wie in Fig.
11 gezeigt ist. Zur selben Zeit erkennt die Bus-Steu
erschaltung 3 das Busparitäts-Prüfergebnis in der
Partnerschaltung über die Busparitäts-Fehlererfas
sungs-Meldeleitung 112 an. Die Bus-Steuerschaltungen
3 und 103 vergleichen augenblicklich miteinander die
numerischen Werte des Busparitäts-Prüfergebnisses auf
den Meldeleitungen mit ihren eigenen Werten. Wenn die
Bus-Steuerschaltung 3 eine Differenz zwischen den
Werten als Ergebnis des Vergleichs findet, meldet die
Schaltung der Busansprech-Steuerschaltung 2 den Feh
ler. Bei der Fehlermeldung setzt die Busansprech-
Steuerschaltung 2 ein Fehlerkennzeichenregister und
führt eine Betriebsartenwechsel-Operation zwischen
den Speichereinheiten über die Busansprech-Betriebs
artenwechsel-Anforderungsleitung 13 durch. Der Part
ner-Ersatzspeicher 101 wird dann zum Hauptspeicher
und der Hauptspeicher 1 wird zum Ersatzspeicher.
Wenn ein Busparitäts-Fehler nur im Ersatzspeicher 101
festgestellt wird, treibt die Bus-Steuerschaltung 103
die Speichersteuerschaltung 107 in der Weise, daß das
Einschreiben von Daten in die Speicheranordnung 108
gestoppt wird. Die Busansprech-Steuerschaltung 102
setzt ein Fehlerkennzeichenregister und hält die Feh
lerzustand des Ersatzspeichers. In diesem Fall ergibt
sich weder ein Betriebsartenwechsel noch eine Meldung
des festgestellten Busparitäts-Fehlers auf dem
Systembus 14.
Wenn Busparitäts-Fehler zusammenfallend sowohl in der
Haupt- als auch der Ersatzspeichereinheit festge
stellt werden, melden beide der Bussteuerung die
festgestellten Fehler und stoppen auch das Einschrei
ben von Daten in ihre Speicheranordnungen. Der Haupt
speicher hält in diesem Fall seine Betriebsart auf
recht, ohne ein Fehlerkennzeichenregister in der Bus
ansprech-Steuerschaltung 2 zu setzen.
Wie vorbeschrieben ist, liegt ein besonderes Merkmal
einer Mehrspeichervorrichtung nach der Erfindung ge
mäß diesem Ausführungsbeispiel in der Operation einer
Speichereinheit, die ihr eigenes Busparitäts-Prüfer
gebnis mit solchen von anderen im Falle eines festge
stellten Busparitäts-Fehlers vergleicht. Wenn die
Busparitäts-Prüfergebnisse unterschiedlich sind, er
kennt die Speichereinheit ihren Fehlerzustand an. In
diesem Zustand wechselt der Hauptspeicher zu einem
Ersatzbetrieb. Dies trägt zu einer hohen Zuverlässig
keit einer Mehrspeichervorrichtung bei.
Die Arbeitsweise einer Mehrspeichervorrichtung nach
einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung für
den Fall, daß Ein-Bit-Lesefehler auftritt, wird nun
mit Bezug auf die Fig. 1 und 12 beschrieben. Wie
bereits hinsichtlich eines vorhergehenden Ausfüh
rungsbeispiels festgestellt wurde, führt der Haupt
speicher keine Betriebsartenwechsel-Operation im Fal
le eines Ein-Bit- oder vorübergehenden Fehlers durch.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel zeigt ein anderes
Verhalten, nämlich derart, daß der Hauptspeicher in
dieser Situation zum Ersatzbetrieb wechselt. Fig. 12
zeigt einen Satz von Zeitdiagrammen, die die Opera
tion einer Mehrspeichervorrichtung für den Fall, daß
ein Ein-Bit-Lesefehler im Hauptspeicher festgestellt
wird, illustrieren.
Wenn ein Ein-Bit-Lesefehler nur im Hauptspeicher wäh
rend eines Lesevorgangs auftritt, stellt die Spei
chersteuerschaltung 7 den Fehler fest und informiert
die Bus-Steuerschaltung über diesen, wie in Fig. 2(b)
gezeigt ist. Der Hauptspeicher führt eine Betriebs
artenwechsel-Operation durch mittels der Busansprech-
Betriebsartenwechsel-Anforderungsleitung 13, wie in
Fig. 12 gezeigt ist. Der Partner-Ersatzspeicher wird
zum Hauptspeicher und der Hauptspeicher wird zum Er
satzspeicher. Die Speichersteuerschaltung 7 korri
giert den Fehler und schreibt die korrigierten Daten
zurück in die Speicheranordnung 8.
Wenn ein Ein-Bit-Lesefehler nur im Ersatzspeicher
während einer Leseoperation festgestellt wird, führt
die Speichersteuerschaltung 107 dieselbe Korrektur-
und Rückschreiboperation der Fehlerdaten durch. Es
findet in diesem Fall kein Betriebsartenwechsel zwi
schen den Speichereinheiten statt. Wenn Ein-Bit-Lese
fehler zusammenfallend sowohl in der Haupt- als auch
in der Ersatzspeichereinheit auftreten, kann dieselbe
Operation durchgeführt werden wie im vorstehend be
handelten Fall, in dem ein Fehler nur im Hauptspei
cher festgestellt wird.
Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das
einen Zwei-Bit-Lesefehler betrifft, der in einer Le
se-Änderungs-Schreib-Operation auftritt, kann mit
Bezug auf die Fig. 7 und 13 beschrieben werden. Die
ses Ausführungsbeispiel, das eine Lese-Änderungs-
Schreib-Operation einbezieht, ist durch eine besonde
re Schreiboperation im Ersatzspeicher im Falle eines
Fehlers gekennzeichnet. Fig. 13 zeigt einen Satz von
Zeitdiagrammen, die die Operation einer Mehrspeicher
vorrichtung nach der Erfindung für den Fall
illustrieren, daß ein Zwei-Bit-Lesefehler im Haupt
speicher in der Mitte einer Lese-Änderungs-Schreib-
Operation festgestellt wird.
Es ist allgemein unmöglich, das Fehlerbit im Falle
eines Zwei-Bit-Lesefehlers während einer Lese-Ände
rungs-Schreib-Operation zu bestimmen. In diesem Fall
stoppt die Speichersteuerschaltung 7 eine Schreibope
ration in die Speicheranordnung.
Wenn ein Zwei-Bit-Lesefehler nur im Hauptspeicher 1
während einer Lese-Abänderungs-Schreib-Operation auf
tritt, meldet die Bus-Steuerschaltung 3 der Bussteue
rung die fehlerhafte Lese-Abänderungs-Schreib-Opera
tion über den Systembus 14. Die Bussteuerung führt
bei der Fehlermeldung einen Befehl einer anderen Le
se-Abänderungs-Schreib-Operation auf dem nächsten
Zyklus aus. Der Hauptspeicher führt eine Betriebsar
tenwechsel-Operation mittels der Busansprech-Be
triebsartenwechsel-Anforderungsleitung 13 durch. Ins
besondere wird der Partner-Ersatzspeicher zum Haupt
speicher und der Hauptspeicher wird zum Ersatzspei
cher. Die -Speichersteuerschaltung 7 stoppt einen
Schreibvorgang und meldet der Partner-Ersatzspeicher-
Steuerschaltung 107 den festgestellten Fehler. Die
Schaltung 107 stoppt bei der Fehlermeldung einen
Schreibvorgang in die Speicheranordnung 108, um die
ursprünglichen Daten zu sichern.
Wenn ein Zwei-Bit-Lesefehler nur im Ersatzspeicher
auftritt, stoppt die Einheit einen Schreibvorgang.
Andererseits setzt der Hauptspeicher eine normale
Lese-Abänderungs-Schreib-Operation fort. Es findet
kein Betriebsartenwechsel zwischen den Speicherein
heiten statt.
Wenn Zwei-Bit-Lesefehler sowohl in der Hauptspeicher
als auch in der Ersatzspeichereinheit auftreten, wird
für diese Situation die gleiche Operation durchge
führt wie für den vorstehend festgestellten Fall, daß
ein Fehler nur im Hauptspeicher erfaßt wird.
Wie dargestellt wurde, liegt ein besonderes Merkmal
der Mehrspeichervorrichtung nach der Erfindung gemäß
diesem Ausführungsbeispiel in der Operation des Er
satzspeichers, der einen Schreibvorgang stoppt und
auf einen anderen Lesevorgang oder erneuten Versuch
für den Fall eines im Hauptspeicher erfaßten schwer
wiegenden Fehlers wartet. Dies trägt zu einer hohen
Zuverlässigkeit einer Mehrspeichervorrichtung bei.
Fig. 14(a) zeigt die Ausbildung einer Mehrspeicher
vorrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel
der Erfindung, die eine Einleitungsvorrichtung vor
sieht. Fig. 7, der On-Line-Ersetzungs-Steuerschaltun
gen 15 und 115, ein Bedienungsrechner 16 zum Prüfen
und Umspeichern von Speicherdaten, Umspeicherzu
standsregister 17 und 117 sowie Umschreibbeendigungs-
Meldeleitungen 18 und 118 hinzugefügt sind, bildet
Fig. 14(a). Das Umspeicherzustandsregister kann durch
ein einfaches Flip-Flop gebildet sein und stoppt eine
Betriebsartenwechsel-Operation während des einleiten
den Speicherdaten-Umspeichervorgangs in einer ausge
tauschten neuen Speichereinheit. Fig. 14(b) zeigt die
logische On-Line-Ersetzungs-Steuerschaltung 15 in
Fig. 14(a). Die On-Line-Ersetzungs-Steuerschaltung
kann eine einfache Flip-Flop-Konfiguration annehmen
und hängt ab von der Schaltersteuerung der Bedie
nungsperson für den On-Line-Austausch einer Speicher
einheit.
Die Operationsfolge des On-Line-Austauschs einer
Speichereinheit im Falle eines Fehlers wird nun mit
Bezug auf Fig. 14(a) und 15 beschrieben. Fig. 15
zeigt ein Flußdiagramm, das die Operationsfolge illu
striert.
Der folgende Ablauf stellt die Operationsfolge des
On-Line-Austausches einer Speichereinheit für den
Fall, daß ein Fehler im Hauptspeicher auftritt, dar.
Schritt 1701.
Eine Betriebsartenwechsel-Operation wird zwischen der Haupt- und der Er satzspeichereinheit durchgeführt: der Hauptspeicher wird zum Ersatzspeicher und ein Partner-Ersatzspeicher wird zum Hauptspeicher. Es findet jedoch kein Betriebsartenwechsel statt, wenn der Fehler in einem Ersatzspeicher auftritt.
Eine Betriebsartenwechsel-Operation wird zwischen der Haupt- und der Er satzspeichereinheit durchgeführt: der Hauptspeicher wird zum Ersatzspeicher und ein Partner-Ersatzspeicher wird zum Hauptspeicher. Es findet jedoch kein Betriebsartenwechsel statt, wenn der Fehler in einem Ersatzspeicher auftritt.
Schritte 1702 und 1703.
Die beschädigte Speichereinheit mit dem Fehler wird entfernt und durch eine neue Speichereinheit in der Mitte der Operation ersetzt durch Verwendung der On-Line-Ersetzungs-Steuerschaltung 15 in Fig. 14(a). Die Durchführung des Austauschs erfordert eine manuelle Operation durch eine Bedienungsperson, die periodisch den Zustand des Fehler kennzeichenregisters prüft. Der Aus tausch wird in der folgenden Reihen folge vorgenommen. Die Bedienungsper son treibt die Bus-Steuerschaltung der beschädigten Einheit in der Weise, daß der Zugriff zum Systembus 14 durch die Schaltersteuerung in der On-Line-Er setzungs-Steuerschaltung gestoppt wird. Die beschädigte Einheit wird aus dem System entfernt. Statt dessen wird eine neue Speichereinheit eingesetzt mit demselben Zugriffszustand zum Sy stembus in der Bus-Steuerschaltung wie der der entfernten beschädigten Ein heit. Die Bedienungsperson aktiviert dann die Bus-Steuerschaltung der ein gesetzten neuen Einheit, um den Zu griff zum Systembus zu ermöglichen. Die eingesetzte neue Einheit wird dann als Ersatzspeicher initialisiert, in dem Speicherdaten umgespeichert wer den. Der Bedienungsrechner 16 setzt das Umspeicherbeendigungsregister 17 in den nichtbereiten Zustand für die anfängliche Ersatzumspeicherung.
Die beschädigte Speichereinheit mit dem Fehler wird entfernt und durch eine neue Speichereinheit in der Mitte der Operation ersetzt durch Verwendung der On-Line-Ersetzungs-Steuerschaltung 15 in Fig. 14(a). Die Durchführung des Austauschs erfordert eine manuelle Operation durch eine Bedienungsperson, die periodisch den Zustand des Fehler kennzeichenregisters prüft. Der Aus tausch wird in der folgenden Reihen folge vorgenommen. Die Bedienungsper son treibt die Bus-Steuerschaltung der beschädigten Einheit in der Weise, daß der Zugriff zum Systembus 14 durch die Schaltersteuerung in der On-Line-Er setzungs-Steuerschaltung gestoppt wird. Die beschädigte Einheit wird aus dem System entfernt. Statt dessen wird eine neue Speichereinheit eingesetzt mit demselben Zugriffszustand zum Sy stembus in der Bus-Steuerschaltung wie der der entfernten beschädigten Ein heit. Die Bedienungsperson aktiviert dann die Bus-Steuerschaltung der ein gesetzten neuen Einheit, um den Zu griff zum Systembus zu ermöglichen. Die eingesetzte neue Einheit wird dann als Ersatzspeicher initialisiert, in dem Speicherdaten umgespeichert wer den. Der Bedienungsrechner 16 setzt das Umspeicherbeendigungsregister 17 in den nichtbereiten Zustand für die anfängliche Ersatzumspeicherung.
Schritt 1704.
Der Bedienungsrechner 16 ordnet einen unbesetzt adressierten Bereich in der Speicheranordnung der eingesetzten neuen Ersatzeinheit einer anfänglichen diagnostischen Funktionsprüfung zu. Der Rechner prüft eine Lese/Schreib- Funktion sowie die Fehlererfassungs funktion der neuen Speichereinheit.
Der Bedienungsrechner 16 ordnet einen unbesetzt adressierten Bereich in der Speicheranordnung der eingesetzten neuen Ersatzeinheit einer anfänglichen diagnostischen Funktionsprüfung zu. Der Rechner prüft eine Lese/Schreib- Funktion sowie die Fehlererfassungs funktion der neuen Speichereinheit.
Schritt 1704(a).
Es wird festgestellt, ob die Prüfung stattgefunden hat und erfolgreich war (JA/NEIN). Wenn keine Prüfung statt gefunden hat (NEIN), endet der Vor gang. Wenn eine Prüfung stattgefunden hat, geht der Vorgang zum Schritt 1705 weiter.
Es wird festgestellt, ob die Prüfung stattgefunden hat und erfolgreich war (JA/NEIN). Wenn keine Prüfung statt gefunden hat (NEIN), endet der Vor gang. Wenn eine Prüfung stattgefunden hat, geht der Vorgang zum Schritt 1705 weiter.
Schritt 1705.
Wenn die Prüfung keine funktionellen Störungen in der eingesetzten neuen Einheit feststellt, wird der adressierte Bereich für die anfängli che Ersatzumspeicherung gesichert.
Wenn die Prüfung keine funktionellen Störungen in der eingesetzten neuen Einheit feststellt, wird der adressierte Bereich für die anfängli che Ersatzumspeicherung gesichert.
Die Schritte 1706 und 1707 beschreiben einen Lese/-
Schreib-Vorgang der anfänglichen Ersatzumspeicherung.
Der Bedienungsrechner 16 führt eine Reihe von Lese-
und Schreiboperationen in ununterbrochener Weise für
alle Daten nacheinander durch.
Schritt 1706.
Alle Speicherdaten werden aus der Hauptspeicheranordnung ausgelesen.
Alle Speicherdaten werden aus der Hauptspeicheranordnung ausgelesen.
Schritt 1706(a).
Es wird geprüft, ob ein Lesefehler in den ausgelesenen Daten aufgetreten ist. Wenn kein Lesefehler aufgetreten ist, geht der Vorgang zum Schritt 1707 weiter. Wenn ein Lesefehler aufgetre ten ist, schreitet der Vorgang zum Schritt 1710 fort.
Es wird geprüft, ob ein Lesefehler in den ausgelesenen Daten aufgetreten ist. Wenn kein Lesefehler aufgetreten ist, geht der Vorgang zum Schritt 1707 weiter. Wenn ein Lesefehler aufgetre ten ist, schreitet der Vorgang zum Schritt 1710 fort.
Schritt 1707.
Die ausgelesenen Daten werden in die selben Adressen des Hauptspeichers zurückgeschrieben und die Daten werden auch in dieselben Adressen der einge setzten neuen Ersatzspeicheranordnung geschrieben.
Die ausgelesenen Daten werden in die selben Adressen des Hauptspeichers zurückgeschrieben und die Daten werden auch in dieselben Adressen der einge setzten neuen Ersatzspeicheranordnung geschrieben.
Schritt 1707(a).
Es wird geprüft, ob ein Schreib fehler in den geschriebenen Daten aufgetreten ist. Wenn kein Schreibfehler aufgetreten ist, geht der Vorgang zum Schritt 1708 weiter. Wenn ein Schreibfehler aufgetreten ist, schreitet der Vorgang zum Schritt 1710 fort.
Es wird geprüft, ob ein Schreib fehler in den geschriebenen Daten aufgetreten ist. Wenn kein Schreibfehler aufgetreten ist, geht der Vorgang zum Schritt 1708 weiter. Wenn ein Schreibfehler aufgetreten ist, schreitet der Vorgang zum Schritt 1710 fort.
Schritt 1708.
Es ist eine bestimmte Stillstandsperi ode zwischen dem Lese/Schreib-Vorgang in den Schritten 1706 und 1707 für eine andere Operation durch die Buss teuerung vorgesehen.
Es ist eine bestimmte Stillstandsperi ode zwischen dem Lese/Schreib-Vorgang in den Schritten 1706 und 1707 für eine andere Operation durch die Buss teuerung vorgesehen.
Schritt 1708(a).
Es wird geprüft, ob der Lese/- Schreib-Vorgang beendet ist. Wenn er beendet ist, schreitet der Vorgang zum Schritt 1709 fort. Wenn er nicht beendet ist, wird der Lese/Schreib-Vorgang in den Schritten 1706 bis 1708 fortge setzt.
Es wird geprüft, ob der Lese/- Schreib-Vorgang beendet ist. Wenn er beendet ist, schreitet der Vorgang zum Schritt 1709 fort. Wenn er nicht beendet ist, wird der Lese/Schreib-Vorgang in den Schritten 1706 bis 1708 fortge setzt.
Schritt 1709.
Wenn die anfängliche Umspeicheropera tion beendet ist, setzt der Bedie nungsrechner 16 das Ersatzumspeicher- Zustandsregister 17 in den Bereitzu stand, um der Hauptbusansprech-Steuer schaltung über die Umspeicherbeendi gungs-Meldeleitung 18 die Beendigung der anfänglichen Umspeicherung zu mel den. Das Umspeicherzustandsregister 17 verhindert eine Betriebsartenwechsel- Operation durch die Hauptbusansprech- Steuerschaltung im Falle eines Fehlers durch ein "Nicht-Bereit"-Signal wäh rend eines Umspeichervorgangs.
Wenn die anfängliche Umspeicheropera tion beendet ist, setzt der Bedie nungsrechner 16 das Ersatzumspeicher- Zustandsregister 17 in den Bereitzu stand, um der Hauptbusansprech-Steuer schaltung über die Umspeicherbeendi gungs-Meldeleitung 18 die Beendigung der anfänglichen Umspeicherung zu mel den. Das Umspeicherzustandsregister 17 verhindert eine Betriebsartenwechsel- Operation durch die Hauptbusansprech- Steuerschaltung im Falle eines Fehlers durch ein "Nicht-Bereit"-Signal wäh rend eines Umspeichervorgangs.
Um korrekt vervielfältigte Daten durch die anfängli
che Umspeicheroperation zu erhalten, sollten Daten
mit einem festgestellten Zwei-Bit-Lese/Schreib-Fehler
eliminiert werden. Die Schritte 1710 bis 1714 be
schreiben eine in der Speicheranordnung durchgeführte
Operation für den Fall, daß ein Zwei-Bit-Lese/-
Schreib-Fehler im Hauptspeicher oder Ersatzspeicher
im Schritt 1706(a) oder 1707(a) festgestellt wird.
Schritt 1710.
Es wird geprüft, ob die Adresse von Daten mit einem Zwei-Bit-Fehler be reits als Fehlerdaten registriert wur de. Wenn eine Registrierung nicht er folgt ist, wird zum Schritt 1711 fort geschritten; wenn die Registrierung erfolgt ist, sollte Schritt 1713 aus gelassen und zum Schritt 1708 überge gangen werden.
Es wird geprüft, ob die Adresse von Daten mit einem Zwei-Bit-Fehler be reits als Fehlerdaten registriert wur de. Wenn eine Registrierung nicht er folgt ist, wird zum Schritt 1711 fort geschritten; wenn die Registrierung erfolgt ist, sollte Schritt 1713 aus gelassen und zum Schritt 1708 überge gangen werden.
Schritt 1711.
Es wird geprüft, ob der Fehler größer als ein vorbestimmter Wert ist. Wenn er größer ist, geht der Prozeß zum Schritt 1712 über. Wenn er nicht grö ßer ist, wird die anfängliche Umspei cheroperation mit einer Speicherein heit unterbrochen, die eine gewisse Anzahl von im Schritt 1712 registrier ten Fehlerdaten gespeichert hat.
Es wird geprüft, ob der Fehler größer als ein vorbestimmter Wert ist. Wenn er größer ist, geht der Prozeß zum Schritt 1712 über. Wenn er nicht grö ßer ist, wird die anfängliche Umspei cheroperation mit einer Speicherein heit unterbrochen, die eine gewisse Anzahl von im Schritt 1712 registrier ten Fehlerdaten gespeichert hat.
Schritt 1712.
Wenn ein Zwei-Bit-Lese/Schreib-Fehler im Schritt 1706(a) oder 1707(a) fest gestellt wird, wird die Fehleradresse als Fehlerdaten im Bedienungsrechner registriert.
Wenn ein Zwei-Bit-Lese/Schreib-Fehler im Schritt 1706(a) oder 1707(a) fest gestellt wird, wird die Fehleradresse als Fehlerdaten im Bedienungsrechner registriert.
Schritt 1713.
Die Fehlerdaten im Schritt 1710 werden vorübergehend als ein Zwei-Bit-Fehler gespeichert zur Fehleranzeige in einem leeren adressierten Dekodierbereich. Die vorübergehende Adresse wird an der relativ adressierten Stelle in der Ersatzspeicheranordnung derjenigen der ursprünglichen Fehlerdaten in der Hauptspeicheranordnung zugeordnet.
Die Fehlerdaten im Schritt 1710 werden vorübergehend als ein Zwei-Bit-Fehler gespeichert zur Fehleranzeige in einem leeren adressierten Dekodierbereich. Die vorübergehende Adresse wird an der relativ adressierten Stelle in der Ersatzspeicheranordnung derjenigen der ursprünglichen Fehlerdaten in der Hauptspeicheranordnung zugeordnet.
Schritt 1714.
Die anfängliche Umspeicheroperation wird nach der auf den Zwei-Bit-Lese/- Schreib-Fehler bezogenen Operation wieder aufgenommen.
Die anfängliche Umspeicheroperation wird nach der auf den Zwei-Bit-Lese/- Schreib-Fehler bezogenen Operation wieder aufgenommen.
Wie vorbeschrieben ist, liegt ein besonderes Merkmal
einer Mehrspeichervorrichtung nach der Erfindung ge
mäß diesem Ausführungsbeispiel in der Anordnung eines
Umspeicherbeendigungsregisters, welches eine Busan
sprech-Betriebsartenwechsel-Operation im Hauptspei
cher während der anfänglichen Umspeicheroperation
einer eingesetzten neuen Speichereinheit direkt be
schränkt. Dies trägt zu einer hohen Zuverlässigkeit
einer Mehrspeichervorrichtung bei.
Fig. 16 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer
Auffrisch-Anfrageschaltung einer Mehrspeichervorrich
tung nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Er
findung. Dieses Ausführungsbeispiel ergibt einen an
deren Typ auf Auffrisch-Anfrageschaltung, der sich
mit einer Fehlertoleranz-Operation für die
Auffrischanfrage beschäftigt. Die Auffrisch-Anfrage
schaltung nach diesem Ausführungsbeispiel bezieht
eine zusätzliche Schaltung ein, die ein Auffrischan
frage-Zeitverhalten bestimmt, wenn die Ersatzauf
frisch-Anfrageschaltung keinen Auffrisch-Anfragetrig
ger vom Hauptspeicher empfängt. Die Auffrisch-Anfra
geschaltung in Fig. 16 enthält, basierend auf der
Auffrisch-Anfrageschaltung in Fig. 2, ein Flip-Flop
501, eine Datenleitung 502, eine Busanfrage-"Nicht-
Bereit"-Setz-Leitung 503, eine Auswahlsteuerleitung
504, eine Rücksetzleitung 505 und ein NOR-Glied 506.
Die verbesserte Arbeitsweise der Auffrisch-Anfrage
schaltung mit der zusätzlichen Funktion für eine syn
chrone Operation wird nun mit Bezug auf die Fig.
1, 16 und 17 beschrieben. Die Auffrisch-Anfrageschal
tung gemäß diesem Ausführungsbeispiel arbeitet ge
wöhnlich selbständig unter Verwendung des Bustaktes
mit der Ausnahme, daß der Zähler bei der Betriebsar
tenumschaltung in Ersatz betrieb für synchrone Opera
tion zurückgesetzt wird. Fig. 17 zeigt einen Satz von
Zeitdiagrammen, die die Operation illustrieren.
Bei eingeschalteter Leistung setzt ein Rücksetzsignal
auf der Rücksetzleitung 505 das Flip-Flop 501 zurück,
wodurch ein niedriges Signal auf der Auswahlsteuer
leitung 504 ausgegeben wird. Die Datenleitung 502
sowie die Busansprech-Steuermeldeleitung 503 tragen
vorübergehend ein hohes Signal, wenn der Hauptspei
cher in den Ersatzbetrieb umschaltet. Die Auswahl
schaltung 302 wählt einen Eingang von der
Auffrischanfrage-Meldeleitung 109, wenn die Auswahl
steuerleitung 504 ein hohes Signal hat. Wenn der
Hauptspeicher in den Ersatzbetrieb schaltet, geht ein
Signal auf der Auswahlsteuerleitung 504 auf den hohen
Pegel als Ergebnis der hohen Signale auf der Daten
leitung 502 und der Busansprech-Steuermeldeleitung
503, wie in Fig. 17 gezeigt ist. Wenn ein Signal auf
der Auffrischanfrage-Meldeleitung 109 auf den niedri
gen Pegel geht, um über die Ausgabe einer
Auffrischanfrage in der Partner-Speichereinheit zu
informieren, wird der Zähler 301 zurückgesetzt, um
denselben numerischen Wert wie der Partnerzähler im
Hauptspeicher aufzuweisen, damit eine synchrone Ope
ration zwischen diesen erfolgt. Wenn demgemäß ein
Signal auf der Auffrisch-Anfrageleitung 19 auf den
niedrigen Wert geht, wird das Flip-Flop 501 durch das
NOR-Glied 506 zurückgesetzt, um ein niedriges Signal
auf der Auswahlsteuerleitung 504 auszugeben. Demgemäß
wählt die Auswahlschaltung 302 einen Eingang vom Zäh
ler 301.
Wenn nun der Zähler 301 im Hauptspeicher und der Zäh
ler 1301 im Ersatzspeicher einen gleichen numerischen
Wert haben, geben die Haupt- und Ersatzspeicherein
heit gleichzeitig Auffrischanfrage aus. Dies trägt
dazu bei, eine synchrone Operation zwischen den Spei
chereinheiten aufrechtzuerhalten.
Die Arbeitsweise einer Mehrspeichervorrichtung für
den Fall, daß eine Störung in der Auffrisch-Anfrage
schaltung auftritt, wird nun mit Bezug auf die Fig.
1, 16, 18 und 19 beschrieben. Die Fig. 18 und 19
zeigen Sätze von Zeitdiagrammen, die die Arbeitsweise
einer Mehrspeichervorrichtung für den Fall illustrie
ren, daß ein Fehler in den Haupt- und Ersatz-Auf
frisch-Anfrageschaltungen auftritt, der durch irgend
eine Störung in den jeweiligen Schaltungen bewirkt
wird.
Die Auffrisch-Anfrageschaltungen überwachen und ver
gleichen die Werte auf den sie miteinander verbinden
den Leitungen, um eine synchronische Auffrischopera
tion zwischen den Speichereinheiten aufrechtzuerhal
ten. Wenn die Haupt-Auffrisch-Anfrageschaltung bei
der Ausgabe einer Anforderung versagt, erkennt die
Partner-Ersatz-Auffrisch-Anfrageschaltung das Versa
gen durch die Differenz zwischen den numerischen Wer
ten auf den Auffrischanfrage-Meldeleitungen 9 und 109
an. Die Ersatz-Auffrisch-Anfrageschaltung meldet der
Versagen dann den Busansprech-Steuerschaltungen 2 und
102. Die Busansprech-Steuerschaltung 2 führt bei der
Meldung eine Betriebsartenwechsel-Operation durch:
der Ersatzspeicher wird Hauptspeicher und der Haupt
speicher wird Ersatzspeicher. Die Busansprech-Steuer
schaltungen 2 und 102 bringen dann eine Betriebsar
tenwechsel-Operation zwischen den Speichereinheiten
mittels der Busansprech-Betriebsartenwechsel-Anforde
rungsleitungen 13 und 113 zum Stillstand, bis die
beschädigte Speichereinheit mit dem Versagen der Auf
frischanfrage gegen eine neue Einheit ausgetauscht
ist.
Wenn die Ersatz-Auffrisch-Anfrageschaltung bei der
Ausgabe einer Anforderung versagt, erkennen die
Haupt- und Ersatz-Auffrisch-Anfrageschaltung das Ver
sagen durch die Differenz zwischen den numerischen
Werten auf den Auffrischanfrage-Meldeleitungen 9 und
109 an. Die Schaltungen melden dann jeweils den Bus
ansprech-Steuerschaltungen 2 und 102 das Versagen.
Bei der Meldung bringen die Busansprech-Steuerschal
tungen eine Betriebsartenwechsel-Operation zwischen
den Speichereinheiten mittels der Busansprech-Be
triebsartenwechsel-Anforderungsleitungen 13 und 113
zum Stillstand. Die beschädigte Ersatzspeichereinheit
mit dem Versagen der Auffrischanfrage wird aus dem
System entfernt.
Wie vorbeschrieben ist, liegt ein besonderes Merkmal
eine Mehrspeichervorrichtung nach der Erfindung gemäß
diesem Ausführungsbeispiel in einer viel höheren Zu
verlässigkeit der synchronen Auffrischoperation im
System.
In den vorhergehenden Ausführungsbeispielen wurde
eine Betriebsartenwechsel-Operation eingeführt, die
unmittelbar nach dem Auftreten eines festgestellten
schwerwiegenden Fehlers im Hauptspeicher durchgeführt
wurde.
Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht
einen Fehlerzähler vor, der den Fehlerzustand einer
Einheit meldet, wenn ein vorübergehender Fehler häu
fig festgestellt wird. Der Fehlerzähler registriert
jeden in einer Speichereinheit aufgetretenen Fehler.
Der Zähler kann die Zeit für den Austausch einer be
schädigten Einheit durch eine bestimmte Fehlerfre
quenz anzeigen, die zuvor in den Zähler eingegeben
wurde. Mit anderen Worten, eine Speichereinheit mit
nur wenigen vorübergehenden Fehlern kann im System
verbleiben.
Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung bezieht
sich auf die Arbeitsweise einer Mehrspeichervorrich
tung für den Fall, daß ein Zwei-Bit-Lese/Schreib-Feh
ler während eines Lesevorgangs in einer Speicherein
heit festgestellt wird. Gemäß den vorhergehenden Aus
führungsbeispielen gibt die Bussteuerung, eine exter
ne Einheit, einen Befehl für eine andere Lese/-
Schreib-Operation oder einen Wiederholungsversuch
aus, wenn ein Zwei-Bit- oder schwerwiegender Fehler
im Hauptspeicher festgestellt wird. In diesem Ausfüh
rungsbeispiel jedoch führen die Speichereinheiten
eine Betriebsartenwechsel-Operation zwischen sich
durch, unmittelbar nachdem ein Zwei-Bit-Fehler im
Hauptspeicher festgestellt wurde, und der Hauptspei
cher wird zum Ersatzspeicher. Demgemäß gibt die
Haupt-Busansprech-Steuerschaltung, wenn sie in den
Ersatzbetrieb übergeht, eine Busansprech-Warteanfor
derung an den Systembus aus. Die Partner-Ersatz-Spei
chersteuerschaltung geht demgemäß in den Hauptbetrieb
über und überträgt korrekte Speicherlesedaten auf den
Systembus. In diesem Ausführungsbeispiel findet daher
keine Lese/Schreib-Operation oder ein Wiederholungs
versuch statt, bei denen die Bussteuerung einbezogen
ist.
Eine detaillierte Beschreibung des Ausführungsbei
spiels wird nun mit Bezug auf die Fig. 10, 20 und 21
gegeben. Fig. 21 zeigt einen Satz von Zeitdiagrammen,
die die Operation einer Mehrspeichervorrichtung für
den Fall illustrieren, daß ein Zwei-Bit-Fehler im
Hauptspeicher während eines Lesevorgangs festgestellt
wird. Fig. 21 zeigt einen Satz von Zeitdiagrammen,
die die Operation einer Mehrspeichervorrichtung für
den Fall illustrieren, daß Zwei-Bit-Lesefehler in der
Haupt- und der Ersatzspeichereinheit festgestellt
werden.
Wenn der Hauptspeicher einen Zwei-Bit-Fehler während
einer Leseoperation feststellt, wie in Fig. 20 ge
zeigt ist, meldet die Speichersteuerschaltung 7 der
Partner-Ersatz-Speichersteuerschaltung 107 den Fehler
über die Zwei-Bit-Lesefehler-Meldeleitung 11. Die
Steuerschaltung 107 meldet ihrerseits der Speicher
steuerschaltung 7 über die Zwei-Bit-Lesefehler-Melde
leitung 111, daß bei ihr kein Zwei-Bit-Lesefehler
festgestellt wurde. Die Haupt-Speichersteuerschaltung
7 bringt die Busansprech-Steuerschaltung dazu, eine
Busansprech-Betriebsartenwechsel-Anforderung auf der
Busansprech-Betriebsartenwechsel-Anforderungsleitung
auszugeben, um in den Ersatzbetrieb zu gehen. Die
Schaltung 7 gibt auch eine Busansprech-Warteanforde
rung aus, um der Bussteuerung ein verzögertes Busan
sprechen zu melden, das durch die Busansprech-Be
triebsartenwechsel-Operation bewirkt wird. Wenn der
Ersatzspeicher die Meldung auf der Busansprech-Be
triebsartenwechsel-Anforderungsleitung 13 erkennt,
geht er in den Hauptbetrieb über und gibt seine aus
gelesenen Speicherdaten zum Systembus aus.
Wenn Zwei-Bit-Lesefehler in der Haupt- und der Er
satzspeichereinheit festgestellt werden, die in Fig.
21 gezeigt ist, melden die Speichersteuerschaltungen
7 und 107 einander die Fehler und erkennen sie
gleichzeitig mittels der Zwei-Bit-Lesefehler-Melde
leitungen 11 und 111. Die Speichersteuerschaltung 7
meldet der Bus-Steuerschaltung 3 den Fehler. Die Bus-
Steuerschaltung 3 meldet der Bussteuerung den Fehler.
Die Busansprech-Steuerschaltung 2 führt eine Be
triebsartenwechsel-Operation mittels der Busansprech-
Betriebsartenwechsel-Anforderungsleitung 13 durch, um
in den Ersatzbetrieb zu gehen. In der Zwischenzeit
empfängt die Bus-Steuerschaltung 103 die Fehlermel
dung von der Speichersteuerschaltung 107 und stoppt
eine Antwortoperation zum Systembus.
Die zwischen den Speichereinheiten in einer Mehrspei
chervorrichtung durchgeführte synchrone Auffrischope
ration ist eines der bedeutsamsten Merkmale der vor
liegenden Erfindung. Ein anderes Ausführungsbeispiel
führt hier einen unterschiedlichen Typ von Mehrspei
chervorrichtung ein, die eine synchronische Auf
frisch-Anfrageoperation zwischen den Speichersteuer
schaltungen anstelle der Auffrisch-Anfrageschaltungen
durchführt. Fig. 22 zeigt die Ausbildung einer Mehr
speichervorrichtung entsprechend diesem Ausführungs
beispiel, welche Auffrischzyklus-Meldeleitungen zwi
schen den Speichersteuerschaltungen benötigt anstelle
der Auffrischanfrage-Meldeleitungen zwischen den Auf
frischanfrage-Steuerschaltungen. In diesem Fall benö
tigen die Speichersteuerschaltungen zusätzliche Funk
tionen für die Meldung ihres Auffrisch-Triggers an
die Partnerschaltung und zum Treiben der Bus-Steuer
schaltung für eine Verzögerung eines Busantwort auf
dem Systembus, bis die Partnerschaltung die gegenwär
tige Auffrischoperation beendet, um den vollen Syn
chronismus der Systemoperation sicherzustellen.
Die Arbeitsweise einer Mehrspeichervorrichtung gemäß
diesem Ausführungsbeispiel für den Fall, daß eine
Speicher-Auffrischanfrage in der Partner-Speicherein
heit während eines Lesevorgangs ausgegeben wird, wird
nun mit Bezug auf die Fig. 22 und 23 beschrieben.
Fig. 23 zeigt einen Satz von Zeitdiagrammen, die die
Arbeitsweise einer Mehrspeichervorrichtung für den
Fall illustrieren, daß eine Speicher-Auffrischanfrage
während eines Lesevorgangs nur im Ersatzspeicher aus
gegeben wird. Die Ersatz-Speichersteuerschaltung 107
meldet der Partner-Haupt-Steuerschaltung 7 mittels
der Auffrischzyklus-Meldeleitung 131, daß die Schal
tung 107 eine Auffrischoperation durchführt. Die
Speichersteuerschaltung 7 wartet bei Erhalt der Mel
dung, daß die Partner-Speichersteuerschaltung 107 die
gegenwärtige Auffrischoperation beendet, indem sie
ihren Speicherzugriff zur Speicheranordnung verzö
gert. Die Bus-Steuerschaltung 3 meldet der Bussteue
rung durch Ausgabe einer Busansprech-Verzögerungsan
forderung oder Warteanforderung auf den Systembus die
verzögerte Antwort, die durch den verzögerten Spei
cherzugriff bewirkt wird. Dieses Verfahren wird auch
auf den Fall angewendet, daß nur der Hauptspeicher
eine Speicher-Auffrischanfrage in derselben Situation
ausgibt.
Fig. 24 zeigt einen Satz von Zeitdiagrammen, die die
Arbeitsweise einer Mehrspeichervorrichtung für den
Fall illustrieren, daß ein Ein-Bit-Lesefehler in der
vorstehenden Situation nur im Ersatzspeicher festge
stellt wird. Fig. 25 zeigt einen Satz von Zeitdia
grammen, die die Arbeitsweise einer Mehrspeichervor
richtung für den Fall illustrieren, daß ein Ein-Bit-
Lesefehler in derselben Situation wie vorstehend nur
im Hauptspeicher festgestellt wird.
Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung be
schreibt eine Busansprech-Operation in einer Mehr
speichervorrichtung in bezug zu einer Auffrischopera
tion. Eine Kette aus Busansprech-Operation und Auf
frischoperation ist in der folgenden Operationsfolge
mit Bezug auf Fig. 26 wiedergegeben. Fig. 26 zeigt
ein die Schritte darstellendes Flußdiagramm.
Eine Busansprech-Operation beginnt, wenn die
Bussteuerung einen Zugriffsbefehl für ein Busanspre
chen ausgibt.
Schritt 2001.
Eine Speichereinheit empfängt einen Busansprech-Befehl von der Bussteue rung über den Systembus.
Eine Speichereinheit empfängt einen Busansprech-Befehl von der Bussteue rung über den Systembus.
Schritt 2002.
Wenn die Speichereinheit eine Auffri schanfrage erfaßt, geht der Ablauf zum Schritt 2010 über. Wenn die Speicher einheit keine Auffrischanfrage erfaßt, geht der Ablauf zum Schritt 2003 über.
Wenn die Speichereinheit eine Auffri schanfrage erfaßt, geht der Ablauf zum Schritt 2010 über. Wenn die Speicher einheit keine Auffrischanfrage erfaßt, geht der Ablauf zum Schritt 2003 über.
Schritt 2003.
Wenn die Speichereinheit im Hauptbe trieb ist, geht der Ablauf zum Schritt 2004 über. Wenn die Speichereinheit im Ersatzbetrieb ist, geht der Ablauf zum Schritt 2008 über.
Wenn die Speichereinheit im Hauptbe trieb ist, geht der Ablauf zum Schritt 2004 über. Wenn die Speichereinheit im Ersatzbetrieb ist, geht der Ablauf zum Schritt 2008 über.
Schritt 2004.
Es wird geprüft, ob irgendein Fehler im Hauptspeicher aufgetreten ist. Wenn kein Fehler festgestellt wird, geht der Ablauf zum Schritt 2005 über. Wenn ein Fehler erfaßt wurde, geht der Ab lauf zum Schritt 2006 über Schritt 2005.
Der Hauptspeicher führt eine Busan sprech-Operation durch.
Es wird geprüft, ob irgendein Fehler im Hauptspeicher aufgetreten ist. Wenn kein Fehler festgestellt wird, geht der Ablauf zum Schritt 2005 über. Wenn ein Fehler erfaßt wurde, geht der Ab lauf zum Schritt 2006 über Schritt 2005.
Der Hauptspeicher führt eine Busan sprech-Operation durch.
Schritt 2006.
Der Hauptspeicher mit einem im Schritt 2004 erfaßten Fehler gibt eine "FEHLER"-Antwort an die Bussteuerung aus.
Der Hauptspeicher mit einem im Schritt 2004 erfaßten Fehler gibt eine "FEHLER"-Antwort an die Bussteuerung aus.
Schritt 2007
Nachdem der Hauptspeicher seinen Feh lerzustand gemeldet hat, führt er eine Betriebsartenwechsel-Operation durch, um in einen Ersatzspeicher überzuge hen.
Nachdem der Hauptspeicher seinen Feh lerzustand gemeldet hat, führt er eine Betriebsartenwechsel-Operation durch, um in einen Ersatzspeicher überzuge hen.
Schritt 2008.
Es wird geprüft, ob irgendein Fehler im Ersatzspeicher aufgetreten ist. Wenn ein Fehler erfaßt wurde, geht der Ablauf zum Schritt 2009 über. Wenn kein Fehler erfaßt wurde, wird der Ablauf beendet.
Es wird geprüft, ob irgendein Fehler im Ersatzspeicher aufgetreten ist. Wenn ein Fehler erfaßt wurde, geht der Ablauf zum Schritt 2009 über. Wenn kein Fehler erfaßt wurde, wird der Ablauf beendet.
Schritt 2009.
Der Ersatzspeicher mit einem festge stellten Fehler setzt das Fehlerkenn zeichenregister.
Der Ersatzspeicher mit einem festge stellten Fehler setzt das Fehlerkenn zeichenregister.
Schritt 2010.
Wenn im Schritt 2002 im Hauptspeicher eine Auffrischanfrage aufgetreten ist, geht der Ablauf zum Schritt 2011 über.
Wenn im Schritt 2002 im Hauptspeicher eine Auffrischanfrage aufgetreten ist, geht der Ablauf zum Schritt 2011 über.
Wenn eine Auffrischanfrage im Ersatz
speicher festgestellt wurde, geht der
Ablauf zum Schritt 2012 über.
Schritt 2011.
Der Hauptspeicher mit der Anfrage gibt eine Speicher-Auffrischanfrage aus und der Ablauf geht zum Schritt 2003 über.
Der Hauptspeicher mit der Anfrage gibt eine Speicher-Auffrischanfrage aus und der Ablauf geht zum Schritt 2003 über.
Schritt 2012.
Der Ersatzspeicher mit der Anfrage gibt eine Speicher-Auffrischanfrage aus und der Ablauf geht zum Schritt 2003 über.
Der Ersatzspeicher mit der Anfrage gibt eine Speicher-Auffrischanfrage aus und der Ablauf geht zum Schritt 2003 über.
Claims (13)
1. Mehrspeichervorrichtung, die mehrere identische
Speichereinheiten enthält, von denen jede entwe
der in einem Haupt (Master) betrieb, in welchem
die Speichereinheit als ein Hauptspeicher funk
tioniert, oder in einem Ersatz (Backup) betrieb,
in welchem die Speichereinheiten als Ersatzspei
cher funktionieren, arbeiten und die mit einem
Systembus verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß jede Speichereinheit (1, 101) aufweist:
- A) eine Auffrisch-Anfragevorrichtung (4, 104) zur Ausgabe einer Speicher-Auffrischanfrage durch Verwendung eines Bustaktes auf dem Systembus (14), während die Speichereinheit im Hauptbetrieb ist, und durch Verwendung eines Triggers vom Hauptspeicher, während die Speichereinheit im Ersatzbetrieb ist;
- B) eine Bus-Steuervorrichtung (3, 103) zum An sprechen auf den Systembus, während die Speichereinheit im Hauptbetrieb ist, und zur Unterbindung des Ansprechens auf den Systembus, während die Speichereinheit im Ersatzbetrieb ist; und
- C) eine Busansprech-Steuervorrichtung (2, 102), um der Bus-Steuervorrichtung zu ermögli chen, auf den Systembus anzusprechen, wäh rend die Speichereinheit im Hauptbetrieb ist, um den Ersatzspeicher aufzufordern, den Ersatzbetrieb in den Hauptbetrieb zu wechseln, für den Fall, daß ein Fehler im Hauptspeicher festgestellt wird, und um zu verhindern, daß die Bus-Steuervorrichtung auf den Systembus anspricht, während die Speichereinheit im Ersatzbetrieb ist.
2. Mehrspeichervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß jede Speichereinheit ein
Fehlerkennzeichenregister aufweist, das einen
Fehlerzustand entsprechend der Erfassung des
Fehlers hält, die Betriebsart vom Hauptbetrieb
in den Ersatzbetrieb wechselt und den Ersatz
speicher auffordert, vom Ersatzbetrieb in den
Hauptbetrieb für den Fall überzugehen, daß der
Fehler im Hauptspeicher erfaßt wird, und das
eine weitere Änderung der Betriebsart aus dem
Ersatzbetrieb verhindert, in welchem das Fehler
kennzeichenregister den Fehlerzustand hält.
3. Mehrspeichervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß jede Speichereinheit einen
Fehlerzähler aufweist zum Zählen der Anzahl der
Fehler, die in der Speichereinheit aufgetreten
sind, und das Fehlerkennzeichenregister infor
miert, den Fehlerzustand für den Fall aufrecht
zuerhalten, daß die Anzahl der vom Fehlerzähler
gezählten Fehler ein vorbestimmter Wert wird.
4. Mehrspeichervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß jede Speichereinheit eine
Speicheranordnung (8, 108) zum Speichern von Da
ten, eine Speichersteuervorrichtung (7, 107) für
den Datenzugriff in der Speicheranordnung, und
eine Vorrichtung zur Meldung der Beendigung des
Zugriffs zu der Bus-Steuervorrichtung nach der
Bestätigung der Beendigung des Datenzugriffs in
allen Speicheranordnungen der Speichereinheiten
aufweist.
5. Mehrspeichervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß jede Speichereinheit eine
Speicheranordnung (8, 108) zum Speichern von Da
ten, eine Speichersteuervorrichtung (7, 107) für
das Schreiben von Daten in die Speicheranordnung
und eine Vorrichtung zum Unterbinden des Schrei
bens von Daten in die Speicheranordnung für den
Fall, daß ein bestimmter Fehler erfaßt wird,
aufweist.
6. Mehrspeichervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß jede Speichereinheit eine
Speicheranordnung (8, 108) zum Speichern von Da
ten, eine Speichersteuervorrichtung (7, 107) für
den Datenzugriff in der Speicheranordnung, und
eine Vorrichtung zum Ansprechen auf den System
bus durch die Bus-Steuervorrichtung nach der
Änderung der Betriebsart in den Hauptbetrieb für
den Fall, daß ein bestimmter Fehler in der Spei
cheranordnung des früheren Hauptspeichers erfaßt
wird, aufweist.
7. Mehrspeichervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß jede Bus-Steuervorrichtung
eine Busparitäts-Fehlererfassungsvorrichtung zum
Vergleich jedes in jeder Speichereinheit erfaß
ten Paritätsfehlers, zum Liefern des Buspari
täts-Fehlers zum Systembus nach Erfassen des
Busparitäts-Fehlers im Hauptspeicher und zur
Aufforderung des Ersatzspeicher, die Betriebsart
in einen Hauptbetrieb für den Fall zu wechseln,
daß ein Bus-Paritätsfehler im Hauptspeicher er
faßt wird und der im Hauptspeicher erfaßte Bus
paritäts-Fehler unterschiedlich gegenüber dem im
Ersatzspeicher erfaßten Busparitäts-Fehler ist,
aufweist.
8. Mehrspeichervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß jede Speichereinheit eine
On-Line-Ersetzungs-Steuervorrichtung (15) auf
weist, um dem Ersatzspeicher zu ermöglichen, vom
Systembus bei eingeschalteter Leistung getrennt
zu werden, und dem Ersatzspeicher zu ermögli
chen, an den Systembus bei eingeschalteter Lei
stung angeschlossen zu werden.
9. Mehrspeichervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß jede Speichereinheit eine
Auffrisch-Anfragevorrichtung (4, 104) aufweist
zur Ausgabe einer Speicher-Auffrischanforderung
durch Verwendung eines Bustaktes, wobei die Auf
frisch-Anfragevorrichtung nach dem Wechsel der
Betriebsart in einen Ersatzbetrieb zurückgesetzt
wird.
10. Mehrspeichervorrichtung, die mehrere identische
Speichereinheiten enthält, von denen jede entwe
der in einem Hauptbetrieb, in welchem die Spei
chereinheit als ein Hauptspeicher funktioniert,
oder in einem Ersatz betrieb, in welchem die
Speichereinheit als Ersatzspeicher funktioniert,
arbeiten und die mit einem Systembus verbunden
sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß jede Speichereinheit (1, 101) aufweist:
- A) eine Auffrisch-Anfragevorrichtung (4, 104) zur Ausgabe einer Speicher-Auffrischanfor derung durch Verwendung eines Bustaktes auf dem Systembus (14), während die Speicher einheit im Hauptbetrieb ist, und durch Ver wendung eines Triggers vom Hauptspeicher, während die Speichereinheit im Ersatzbe trieb ist;
- B) eine Bus-Steuervorrichtung (3, 103) zum An sprechen auf den Systembus, während die Speichereinheit im Hauptbetrieb ist, und zur Unterbindung des Ansprechens auf den Systembus, während die Speichereinheit im Ersatzbetrieb ist;
- C) eine Busansprech-Steuervorrichtung (2, 102), um der Bus-Steuervorrichtung zu ermögli chen, auf den Systembus anzusprechen, wäh rend die Speichereinheit im Hauptbetrieb ist, um den Ersatzspeicher auf zufordern, in den Hauptbetrieb zu wechseln, für den Fall, daß ein Fehler im Hauptspeicher festge stellt wird, und um zu verhindern, daß die Bus-Steuervorrichtung auf den Systembus anspricht, während die Speichereinheit im Ersatzbetrieb ist; und
- D) ein Umspeicherzustandsregister (17, 117), das wirksam ist, wenn der Speicher im Er satzbetrieb ist, nachdem die Speicherein heit mit dem Systembus verbunden ist, um Daten aus dem Hauptspeicher an bestimmten Adressen umzuspeichern (zu vervielfälti gen), und um zu verhindern, daß die Spei chereinheit als der Ersatzspeicher verwen det wird, bis die Umspeicherung der Daten beendet ist.
11. Mehrspeichervorrichtung, die mehrere identische
Speichereiheiten enthält, von denen jede entwe
der in einem Hauptbetrieb, in welchem die Spei
chereinheit als ein Hauptspeicher funktioniert,
oder in einem Ersatzbetrieb, in welchem die
Speichereinheit als Ersatzspeicher funktioniert,
arbeiten und die mit einem Systembus verbunden
sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß jede Speichereinheit (1, 101) aufweist:
- A) eine Speicheranordnung (8, 108) zum Spei chern von Daten;
- B) eine Bus-Steuervorrichtung (3, 103) zum An sprechen auf den Systembus, während die Speichereinheit im Hauptbetrieb ist, und zur Unterbindung des Ansprechens auf den Systembus, während die Speichereinheit im Ersatzbetrieb ist;
- C) eine Busansprech-Steuervorrichtung (2, 102), um der Bus-Steuervorrichtung zu ermögli chen, auf den Systembus anzusprechen, wäh rend die Speichereinheit im Hauptbetrieb ist, um den Ersatzspeicher auf zufordern, in den Hauptbetrieb zu wechseln, für den Fall, daß ein Fehler im Hauptspeicher festge stellt wird, und um zu verhindern, daß die Bus-Steuervorrichtung auf den Systembus anspricht, während die Speichereinheit im Ersatzbetrieb ist; und
- D) eine Speichersteuervorrichtung (7, 107) zum Steuern des Datenzugriffs in der Speicher anordnung, zur Information anderer Spei chereinheiten über eine Beendigung des Da tenzugriffs und zur Verzögerung des Daten zugriffs, bis das Auffrischen in der Spei chereinheit beendet ist.
12. Verfahren zur Vorbereitung eines Ersatzspei
chers, der zusammen mit einer einen Hauptspei
cher enthaltenden Mehrzahl anderer Speicher mit
einem Systembus verbunden ist und im Ersatzbe
trieb arbeitet,
gekennzeichnet durch
die Schritte:
- A) Einstellen eines Umspeicherzustandsregi sters in einen "Nicht-Bereit"-Zustand im Ersatzspeicher nach der Verbindung mit dem Systembus;
- B) Prüfen einer Lese/Schreib-Funktion des Er satzspeichers unter Verwendung mindestens einer bestimmten Speicheradresse;
- C) Umspeichern von Daten an jeder Speicher
adresse durch
- C1) Lesen der Daten an einer bestimmten Adresse aus dem Hauptspeicher;
- C2) Schreiben derselben Daten unmittelbar nach dem Lesen in dieselbe Adresse des Hauptspeichers und Schreiben derselben Daten in dieselbe Adresse des Ersatz speichers;
- C3) Wiederholen der Leseschritte (C1) und Schreibschritte (C2) für geforderte Adressen der Speicher; und
- D) Einstellen des Umspeicherzustandsregisters in einen "Bereit"-Zustand, nachdem die Um speicherung der geforderten Daten beendet ist.
13. Verfahren zum Ansprechen einer Mehrspeichervor
richtung zu einem Systembus, die mehrere identi
sche Speichereinheiten enthält, von denen jede
entweder in einem Hauptbetrieb, in welchem die
Speichereinheit als ein Hauptspeicher funktio
niert, oder in einem Ersatzbetrieb, in welchem
die Speichereinheiten als Ersatzspeicher funk
tionieren, arbeitet,
gekennzeichnet durch
die Schritte:
- A) Anfordern einer Speicherauffrischung durch Verwendung eines Bustaktes, während die Speichereinheit im Hauptbetrieb ist, und durch Verwendung eines Triggers vom Haupt speicher, wenn die Speichereinheit im Er satzbetrieb ist;
- B) Steuern einer Bus-Steuervorrichtung, um ein Ansprechen zum Systembus zu ermöglichen, während die Speichereinheit in einem Haupt betrieb ist, und um ein Ansprechen zum Sy stembus zu unterbinden, während die Spei chereinheit in einem Ersatzbetrieb ist;
- C) Auffordern eines Ersatzspeichers zum Wech seln eines Ersatzbetriebs in einen Hauptbe trieb nach der Erfassung eines Fehlers im Hauptbetriebsspeicher; und
- D) Ansprechen zum Systembus, während die Spei chereinheit in einem Hauptbetrieb ist, und Ermöglichen nur des Empfangs von Befehlen und Daten vom Systembus, während die Spei chereinheit in einem Ersatzbetrieb ist.
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