FI96068C - Laite redundantin moniprosessorijärjestelmän käyttämiseksi elektronisen asetinlaitteen ohjausta varten - Google Patents
Laite redundantin moniprosessorijärjestelmän käyttämiseksi elektronisen asetinlaitteen ohjausta varten Download PDFInfo
- Publication number
- FI96068C FI96068C FI894266A FI894266A FI96068C FI 96068 C FI96068 C FI 96068C FI 894266 A FI894266 A FI 894266A FI 894266 A FI894266 A FI 894266A FI 96068 C FI96068 C FI 96068C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- processor
- processors
- address
- backup
- operating
- Prior art date
Links
- 238000004886 process control Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 17
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 7
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 claims 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims 1
- 230000004044 response Effects 0.000 claims 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 238000012369 In process control Methods 0.000 description 1
- 241001674048 Phthiraptera Species 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000011990 functional testing Methods 0.000 description 1
- 238000010965 in-process control Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
- G06F11/16—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware
- G06F11/20—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements
- G06F11/202—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements where processing functionality is redundant
- G06F11/2023—Failover techniques
- G06F11/2028—Failover techniques eliminating a faulty processor or activating a spare
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L1/00—Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
- B61L1/20—Safety arrangements for preventing or indicating malfunction of the device, e.g. by leakage current, by lightning
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L19/00—Arrangements for interlocking between points and signals by means of a single interlocking device, e.g. central control
- B61L19/06—Interlocking devices having electrical operation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
- G06F11/16—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware
- G06F11/20—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements
- G06F11/202—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements where processing functionality is redundant
- G06F11/2023—Failover techniques
- G06F11/2025—Failover techniques using centralised failover control functionality
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F15/00—Digital computers in general; Data processing equipment in general
- G06F15/16—Combinations of two or more digital computers each having at least an arithmetic unit, a program unit and a register, e.g. for a simultaneous processing of several programs
- G06F15/161—Computing infrastructure, e.g. computer clusters, blade chassis or hardware partitioning
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
- G06F11/16—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware
- G06F11/20—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements
- G06F11/202—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements where processing functionality is redundant
- G06F11/2038—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements where processing functionality is redundant with a single idle spare processing component
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Hardware Redundancy (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Safety Devices In Control Systems (AREA)
- Multi Processors (AREA)
Description
t - 96068
Laite redundantin moniprosessorijärjestelmän käyttämiseksi elektronisen asetinlaitteen ohjausta varten 5
Keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista laitetta. Sellainen laite tunnetaan patenttijulkaisusta EP 0132548.
10 Siinä on kuvattu elektroninen asetinlaite, jossa on useampia väyläjär jestelmän kautta yhteistoiminnassa olevia mikrotietokoneita, joista jokainen ottaa huomioon ohjaus-prosessin määrätyt osatehtävät. Ylemmän tason ohjaustehtäviä ratkaisevien, vain yksittäisinä esiintyvien proses-15 soreiden ohella on olemassa niin sanottuja aluepro-sessoreita, jotka sisältävät varsinaisen asetinlogiikan, ja jotka asetinprosessorien kautta vaikuttavat proses-sielimiin. Kaikki prosessorit on toteutettu varmistettuina; käytettävyyssyistä on lisäksi olemassa varmistus-20 prosessoreita, jotka käyttötehtäviä hoitavan prosessorin vikaantuessa vastaanottavat sen tehtävät. Kytkeytyminen tähän saakka käytössä olleesta, vikaantuneesta prosessorista käyttövalmiille varmistusprosessorille käynnistetään ylemmän tason prosessorilta, joka tätä varten jatku-25 vasti tarkistaa erillisten prosessorien toimintakykyä.
: Tämä tapahtuu prosessorien ja ylemmän tason prosessorin välisillä testisanomilla, jolloin ylemmän tason prosessoria jatkossa sanotaan koordinointiprosessoriksi. Jos koor-dinointiprosessori tunnistaa käytössä olevan prosessorin 30 vian, niin se käynnistää tämän poiskytkemisen jälkeen tämän prosessorin siihen saakka hoitamien tehtävien siirtämisen varmistusprosessorille, jota jatkossa kutsutaan vara-prosessoriksi. Tätä varten varaprosessori on ensin varustettava käyttöä varten tarvittavilla tiedoilla. Se tapahtuu 35 hakemalla koordinointiprosessoriin sijoitettua, muuttumatonta ja muuttuvaa, prosessitapahtumia kuvaavaa dataa varaprosessorille. Tapaa, jolla varaprosessori integroi- 96068 2 daan moniprosessorijärjestelmään, ei edellä mainitussa patenttijulkaisussa käsitellä, erityisesti ei mainita mitään siitä, reagoivatko prosessorijärjestelmän muut prosessorit lainkaan, ja millä tavalla, varaprosessorin 5 käyttöönoton johdosta muuttuneeseen prosessorilaitteis- toon. Tämän uuden prosessorin kanssa on vaihdettava dataa; tämän datan vaihtamisen on tapahduttava osoitteiden perusteella, ja uuden prosessorin osoitteet poikkeavat välttämättä alkuperäisen prosessorin osoitteista. Ainakin tästä 10 osoitteen muutoksesta on prosessorijärjestelmän muiden prosessorien saatava tieto ennen siihen saakka varaproses-sorina olleen prosessorin käyttöön ottamista, ja erityisesti signaaliteknisesti varmalla tavalla, ts. uuden osoitteen ilmaisulla ja kuittauksella. Laajassa moni-15 prosessorijärjestelmässä, jossa on sata tai useampia erillisprosessorijärjestelmiä niille kuuluvien osatehtävien ratkaisemiseksi, vaatii yksistään edellä mainittu osoitteen ilmoittaminen niin pitkän ajan, että erilliset prosessorijär jestelmät sinä aikana havaitsevat tällä välin 20 pois kytketyn prosessorin vikaantuneen ja voivat käynnistää tämän perusteella toimenpiteitä, joita ei enää myöhemmin niin vain voida kumota. Uuden osoitteen ilmoittaminen kaikille käytössä oleville prosessoreille johtaisi toiseen ongelmaan: osoitteisiin perustuvat, prosessorien sisäiset 25 dataluettelot olisi samoin muutettava. Tämä vaikuttaisi * kaikkiin prosessoreihin. Tämän johdosta kasvaisivat sekä ohjelmointitekniset kustannukset, että myös prosessorin ajallinen kuormitus.
30 Keksinnön tehtävänä on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaisen laitteen osoittaminen, joka sallii siihen saakka varaprosessorina käytetyn prosessorin muuttamisen milloin tahansa käyttöä ohjaavaksi prosessoriksi, jolloin varakäy-töstä käyttötilaan johtavan vaihtokytkentävaiheen on ol-35 tava mahdollisimman lyhyt. Tällöin on varmistettava, ettei vikaantunut prosessori ainakaan ennen mahdollista myöhempää jälleen tapahtuvaa käyttöönottoa, vian syyn poistamisen 96068 3 jälkeen, voi vaikuttaa prosessitapahtumiin sen tilalle aktivoidun varaprosessorin sijasta tai rinnalla.
Keksintö ratkaisee tämän tehtävän patenttivaatimuksen 1 5 tunnusmerkkiosan ominaisuuksin. Tällöin savutetaan se, että muut käytössä olevat prosessorit voivat kommunikoida uuden prosessorin kanssa vikaantuneen prosessorin osoitteella. Kaikki määrätyn osatehtävän ratkaisemiseksi käytettävissä olevat prosessorit on muodostettu samanlaisik-10 si, niin ettei laitteiston kannalta ole mitään eroja käyttöä ohjaavien prosessorien ja varaprosessorien välillä.
Keksinnöllisen laitteen edullisia toteutuksia ja muunnok-15 siä on esitetty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.
Siten patenttivaatimuksen 2 mukaisesti koordinointiproses-sori varustetaan rakenneyksikkö- ja käyttöosoitteiden yhteenkuuluvuusluettelolla. Tämän takia koordinointi-20 prosessori aina voi laitteistomielessä paikallistaa viallisen prosessorin ja osoittaa sen käyttöosoitteen soveltuvalle varaprosessorille.
Erillisille prosessoreille kiinteästi kuuluvat laiteyksik-25 köosoitteet on patenttivaatimuksen 3 opin mukaisesti käytön aluksi otettava keskeisestä muistista ja sitten sijoitettava prosessorikohtaiseen osoiterekisteriin; täten vältetään eri prosessorien yksilöllinen esikäsittely osoitteiden liittämiseksi ennen käytön aloittamista.
30 Käyttöä varten järjestetyt prosessorit tallettavat patenttivaatimuksen 4 opin mukaisesti niille siirretyt käyttö-osoitteet ensin vain ehdollisesti ja vastaanottavat ne vasta sen jälkeen kun prosessori on täydellisesti valmis-35 teltu; täten aikaansaadaan se, että prosessori voi kommunikoida prosessori järjestelmän muiden prosessorien kanssa käyttöosoitteen alaisena vasta sitten, kun se on 96068 4 varustettu kaikilla käyttöä varten tarvittavilla tiedoilla.
Viallisen prosessorin käyttöosoitteen liittäminen vara-5 prosessoriin saatetaan patenttivaatimuksen 5 mukaan riippuvaksi siitä, että viallinen prosessori tätä ennen antaa käyttöosoitteensa; tällä varmistetaan se, että tällä käyttöosoitteella siirretty data voidaan käsitellä ainoastaan todella käyttöä ohjaavalla prosessorilla, eikä 10 viallisella prosessorilla.
Kun prosessiohjaukseen käytetyt yhteisjärjestelmän prosessorit on muodostettu signaaliteknisesti varmoiksi, on häiriöllisen prosessorin poiskytkentä taattu; häiriöllinen 15 prosessori ei siten enää pääse yhteisjärjestelmän väylä-järjestelmään .
Kun käytössä olevat prosessorit kommunikoivat pelkästään käyttöosoitteidensa kautta, niin koordinointiprosessori 20 kommunikoi patenttivaatimuksen 7 opin mukaisesti vara-prosessoreiden kanssa niiden rakenneyksikköosoitteiden kautta; tämä on tarpeen, jotta varaprosessoreiden toimintakyky voitaisiin testata, jotta ne tarpeen vaatiessa voitaisiin varustaa tiedoin ja jotta niille voitaisiin 25 osoittaa käyttöosoite.
• ·
Varaprosessorien mahdollisimman laajaa toimintakokeilua varten testikäytön puitteissa on patenttivaatimuksen 8 opin mukaisesti järjestetty siten, että myös varaprosessorit 30 varustetaan käyttöä varten tarpeellisilla tiedoilla. Nämä . tiedot ovat samoja, jotka siirretään varaprosessorille siltä käyttöä ohjaavalta prosessorilta, jonka häiriön varmistuksena varaproses s ori on. Varaprosessori on, toisin kuin käyttöä ohjaavat prosessorit, myös tiedoin varusta-35 misensa jälkeen osoitettavissa vain rakenneyksiköosoit-teellaan, niin ettei se itse vielä voi osallistua ohjaus-prosessiin. Suorittamalla varustaminen käyttöä hoitavan 96068 5 prosessorin tiedoin aikaansaadaan se, että testikäyttöön voidaan ottaa mukaan myös sellaiset toiminnat, jotka tavallisesti ovat testattavissa vasta käytön aloittamisen jälkeen, esimerkiksi syöttö/tulostuspiirien prosessireak-5 tiot.
Liitettäessä varaprosessori kiinteästi käytössä olevaan prosessoriin, syötetään varaprosessorille patenttivaatimuksen 9 mukaan siihen kuuluvan, käyttöä ohjaavan proses-10 sorin tiedot. Tämän johdosta prosessorin vikaantumisen jälkeen käytön vaihtaminen varaprosessorille on mahdollista ilman että se varustetaan tiedoin normaalia dataliikennettä häiriten.
15 Kun patenttivaatimuksen 10 mukaan rakenneyksikköosoitteet ja käyttöosoitteet poikkeavat kulloinkin vain määrätyn bitin arvon osalta, voi koordinointiprosessori yksinkertaisesti erottaa toisistaan käyttöä ohjaavat prosessorit ja varaprosessorit, tarvitsematta kulloisenkin osoitteen 20 täydellistä dekoodaamista; sen lisäksi syöttöprosessori voi johtaa käyttöosoitteet rakenneyksikköosoitteista.
Patenttivaatimuksen 11 opin mukaan on koordinointiproses-sorin ja prosessorijärjestelmän muiden prosessorien väli-25 sen dataliikenteen käyttöönotto tehtävä riippuvaksi kul-* loisenkin lähetysprosessorin rakenneyksikköosoitetta kuvaavien sanomien lähettämisestä ja kuittaamisesta, jolloin näiden sanomien lähettäminen tapahtuu kulloisenkin vastaanottoprosessorin rakenneyksikköosoitteen avulla; 30 koordinointiprosessori ilmoittaa siten prosessorijärjestelmän prosessoreille millä osoitteella se on osoitetta- « vissa.
Prosessorin mahdollisten virhereaktioiden tunnistamiseksi 35 on patenttivaatimuksen 12 mukaan koordinointiprosessorin lähetettävä testisanomia eri prosessoreille ja arvioitava prosessorin reaktioita näihin testisanomiin. Täten tunnis- 96068 6 tetaan prosessorin vikaantuminen oikea-aikaisesti, ja aikaansaadaan mahdollisuus varakytkentään.
Sitä tapausta varten, että käytössä olevan moniprosesso-5 rijärjestelmän koordinointiprosessori vikaantuu, on pa tenttivaatimuksen 13 opin mukaan järjestetty niin, että koordinointiprosessori, kun sitä uudelleen otetetaan käyttöön, tai vara-koordinointiprosessori, kun sitä otetetaan käyttöön, peräkkäin kutsuu käyttöä ohjaavien prosessorien 10 käyttöosoitteita, jolloin tosiasiassa käytössä olevat prosessorit kuittaavat tämän kutsun nihin liittyvillä käyttöosoitteilla ja rakenneyksikköosoitteilla, ja että koordinointiprosessori liittää toisiinsa liittyvät osoitteet yhteenkuuluvuusluetteloonsa. Täten koordinointi-15 prosessori saa tietoonsa eri käyttöosoitteiden liittymisen eri prosessoreihin.
Keksintöä selitetään seuraavassa lähemmin piirustuksessa esitettyjen suoritusesimerkkien avulla.
20
Piirustuksessa ovat:
Kuvio 1 moniprosessorijärjestelmän rakenne ja järjestely elektronisen asetinlaitteen ohjausta var-25 ten; ·
Kuvio 2 prosessori järjestelmän käyttöosoitteiden ja ra-kenneyksikköosoitteiden liittyminen toisiinsa; 30 Kuvio 3 näiden osoitteiden yhteenkuuluvuus varaproses- sorin vastaanottaessa vikaantuneen prosessorin ·_ toiminnan;
Kuvio 4 aikaisemmin vikaantuneen prosessorin uudelleen 35 liittäminen prosessorijärjestelmään; i· iä t »iti i i t et 96068 7
Kuvio 5 havaintoesitys, jonka mukaan selitetään moni-proses s ori j är j estelmän käyttöönottoa;
Kuvio 6 havaintoesitys, jonka mukaan selitetään vara-5 prosessorin varustamista tiedoin; ja
Kuvio 7 havaintoesitys, jonka mukaan selitetään vara-prosessorin aktivointia käyttöä ohjaavaksi prosessoriksi.
10
Kuvio 1 esittää osittaisena esityksenä prosessorijärjestelmää, jossa on yhteensä 32 prosessoria Rl - R32; tällöin kyseessä ovat signaaliteknisesti varmistetut prosessorit, mieluummin kaksoisprosessorit, joita tunnetaan merkinnällä 15 SIMIS. Jokainen näistä prosessoreista on sovitettu hoitamaan määrättyä osaa asetinlaitteen ohjauksen kokonaisprosessista. Siten esimerkiksi prosessori Rl hoitaa patenttijulkaisusta EP 0132548 tunnettua, edellä koordinointiprosessoriksi mainitun syöttöprosessorin ER 20 tehtävää, prosessori R2 osoitusprosessorin AR tehtäviä, ja prosessori R3 liitäntäprosessorin SR tehtäviä. Prosessorit R8 - R32 esittävät alue- ja asetinprosessoreita ja sisältävät myös varaprosessorit, jotka myöhemmin selitettävällä tavalla on liitettävä prosessin ohjaukseen. Jokai-25 sella prosessorilla on kaksi väyläkytkentäyksikköä BK1 ja • BK2, jotka molemmat johtavat erilliseen väyläjärjestel mään. Piirustuksessa on havainnollisuuden vuoksi esitetty vain yksi ainoa väylä jär jestelmä. Jokainen väylä järjestelmä käsittää dataväylän DB, jossa on esim. 8 datajohtoa, 30 sekä ohjausväylän SB, jossa on esim. kuusi ohjausjohtoa. Jokaisella prosessorilla on lisäksi erillinen johto väylän ohjausta varten, ns. vaatimusjohto Ai - A32, jonka kautta prosessori tarvittaessa vaatii keskeiseltä väylän ohjaimelta ZBS väylän varaamis lupaa. Tämä keskeinen väylänohjain 35 ZBS käsittää kaksi rakenneyksikköä, nimittäin varsinaisen väylän ohjausyksikön BS ja väylän laajennusyksikön BE. Tämä väylän laajennusyksikkÖ sisältää johto-ohjaimet ja multi- » 96068 8 plekserin 28 vaatimusjohtoa varten, niin että yhdessä väylän ohjausyksikön BS kahdeksan vaatimus johdon kanssa on mahdollista ohjata 36 prosessoria. Pienemmillä väyläjär-jestelmillä, joissa on vähemmän prosessoreita, riittää 5 väylän ohjausyksikkö BS ohjausyksiköksi väylän hallintaa varten.
Tässä ei puututa lähemmin prosessorien väliseen datasiirtoon; täimän kulku on selitetty perusteellisesti patentti-10 julkaisussa DE 31 36 355.
Väyläkytkentäyksiköiden BKl tuloihin liitetyt dataväylän DB datajohdot on kytketty väyläkeskukseen BZ, jossa toisiaan vastaavat datajohdot on kytketty toisiinsa. Tämä 15 väyläkeskus palvelee mm. muistiin, esim. koodikenttään talletettujen erillisten prosessorien rakenneyksikkö-osoitteiden liittämiseksi erillisiin prosessoreihin niitä käyttöönotettaessa. Erilliset prosessorit vastaanottavat niille väyläkeskuksen BZ kautta osoitetut rakenneyksikkö-20 osoitteet ja tallettavat ne prosessorin sisäiseen osoiterekisteriin.
Kuten jo mainittiin, ovat prosessorit yhteistoiminnassa kulloinkin kahden toisistaan täysin riippumattoman väylä-25 järjestelmän kautta; näiden väyläjärjestelmien käyttöä :: varten on järjestetty toisistaan riippumatta toimivat ohjaukset. Ollessaan kunnossa molemmat väylät toimivat rinnakkaisesta. Jokainen sanoma siirretään molemmilla väylillä, jolloin kulloinkin vastaanottava prosessori 30 testaa siirrettyjen sanomien yhtäpitävyyden. Jos toinen väylä vikaantuu, voi jäljelle jäänyttä väylää edelleen ·. käyttää rajoitetun ajan. Vääristymiä vastaan nostetaan tänä aikana varmuuttaa käyttämällä kaksi kertaa pidempiä, lieävarmistettuja sanomia, kuten yksityiskohtaisesti on 35 osoitettu patenttijulkaisussa EP 0182134.
m · :* «H i ii.ll. I l i Jil 96068 9
Esillä olevan keksinnön oppien mukaisesti on järjestetty niin, että kaikilla käyttöä ohjaavilla prosessoreilla niihin sijoitetut rakenneyksikköosoitteet korvataan syöt-töprosessorilta (koordinointiprosessori) annetuilla ns.
5 käyttöosoitteilla, joilla prosessorit liikennöivät toistensa ja syöttöprosessorin kanssa. Syöttöprosessorille tiedotetaan millä käyttöosoitteella kukin prosessori on saavutettavissa, ja se pystyy käyttöä ohjaavaavan prosessorin vikaantuessa osoittamaan sen käyttöosoitteeseen 10 varaprosessorin, joka sitten tällä käyttöosoitteella vaikuttaa prosessiohjaukseen. Muut käyttöä ohjaavat prosessorit eivät pysty tunnistamaan, että alunperin käyttöä ohjaava prosessori on vikaantunut ja että se on korvattu varaprosessorilla.
15 Tätä tapahtumaa on selvennetty kuvioiden 2-4 avulla. Kuvio 2 esittää syöttöprosessorin ER, kaksi käyttöä ohjaavaa alueprosessoria BRl ja BR2 sekä varaprosessorin BRR, jonka tulee ottaa käyttöä ohjaavan alueprosessorin 20 tehtävät sen vikaantuessa. Käytön alkaessa ovat kaikki prosessorijärjestelmän prosessorit kysyneet väyläkeskuk-sesta BZ niille kulloinkin järjestetyt rakenneyksikköosoitteet ja sijoittaneet ne prosessorikohtaiseen osoiterekisteriin. Nämä rakenneyksikköosoitteet on 25 kiertoliitoksilla kiinteästi langoitettu väyläkeskuksen BZ :; pistokepaikkaan. Niiden erottamiseksi käyttöosoitteista BADR niitä kutsutaan seuraavassa langoitusosoitteiksi DADR; niitä osoittavat kaksinumeroiset luvut 87 - 89 prosessoriesityksissä. Syöttöprosessorilla ER on käyttö-30 osoite "01"; sen langoitusosoitetta ei ole esitetty, koska esitetyssä suoritusesimerkissä on kyseessä pelkästään . käyttöä ohjaavan alueprosessorin, eikä syöttöprosessorin, korvaaminen varaprosessorilla. Käytön alkaessa on syöttö-prosessori ER osoittanut kaikille käyttöä ohjaaville 35 alueprosessoreille BRl ja BR2 käyttöosoitteen, jota piirustuksessa symbolisoidaan luvuilla 07 ja 08. Nämä käyt-töosoitteet korvaavat käyttöä ohjaaville prosessoreille ‘ · « 96068 10 aikaisemmin voimassa olleet langoitusosoitteet, ts. data-liikennettä varten voimassa oleva alueprosessorin BRl osoite on "07" ja alueprosessorin BR2 osoite on "08". Näiden käyttöosoitteiden kautta käyttöä ohjaavavat alueprosesso-5 rit BRl ja BR2 ovat yhteisellä väylällä. Ne vaihtavat dataa keskenään ja syöttöprosessorin kanssa, jolloin osoitteena käytetään kulloinkin niihin liittyvää käyttöosoitetta. Sitä vastoin varaprosessori BRR on edelleen liitetty väyläjärjestelmään langoitusosoitteellaan "89". Tällä lan-10 goitusosoitteella sille syötetään jatkuvasti syöttöproses-sorilta ER testidataa, joka palvelee varaprosessorin toiminnan kokeilua. Käyttöä ohjaaville alueprosessoreille syötetään testidataa niiden käyttöosoitteilla. Kaikki alueprosessorit vara-alueprosessori mukaanlukien lähettä-15 vät tämän testidatan perusteella kuittausdataa syöttö-prosessorille, joka vertaa tätä kuittausdataa odotettuun kuittausdataan ja johtaa tästä vertailusta tietoa prosessori järjestelmän käyttötilasta.
20 Kuvioon 2 liittyvässä havaintoesityksessä on esitetty siinä olevalle kolmelle alueprosessorille kuuluvat langoitus- ja käyttöosoitteet. Nämä ovat molemmilla käyttöä ohjaavilla prosessoreilla BRl ja BR2 käyttöosoitteet "07" ja "08" sekä varaprosessorilla BRR langoitusosoite "89". Lisäksi on 25 viivalla ja vastaavasti nollalla havainnollistettu sitä, :* millä osoitteella kulloinenkin prosessori osallistuu da taliikenteeseen. Tällöin nolla merkitsee sitä, että prosessori on saavutettavissa ja että se osallistuu dataliikenteeseen tähän liittyvällä osoitteella, ja viiva 30 merkitsee sitä, ettei prosessoria voida osoittaa tällä osoitteella.
Kuvio 3 havainnollistaa tapahtumia käyttöä ohjaavan prosessorin vikaantuessa ja varaprosessorin vastaanottaessa 35 sen toiminnan. Oletetaan, että alueprosessori BRl on vikaantunut jostakin syystä. Tämä havaitaan syöttöproses-sorilla ER alueprosessorin BRl odotetun ilmoitussanoman • · · 96068 11 puuttuessa. Syöttöprosessori kytkee pois vikaantuneen alueprosessorin BRl tai se havitsee, että vikaantunut prosessori on itse kytkeytynyt pois, ja aloittaa vara-prosessorin BRR sovittamisen prosessorijärjestelmään.
5 Syöttöprosessori osoittaa tähän astiselle varaprosessoril-le vikaantuneen alueprosessorin BRl käyttöosoitteen "07", jolloin se kutsuu sitä sen langoitusosoitteella "89" ja välittää sille käyttöosoitteen "07". Tähän astinen vara-prosessori osallistuu dataliikenteeseen "uutena” alue-10 prosessorina BRl* sen jälkeen kun se on varustettu käyttöä varten välttämättömillä tiedoilla. Tästä alkaen sitä voidaan osoittaa ainoastaan käyttöosoitteellaan; siihen liittyvä langoitusosoite on korvattu käyttöosoitteella "07". Vikaantunut alueprosessori BRl ei enää voi osallistua 15 dataliikenteeseen, koska sille ei ole osoitettu mitään käyttöosoitetta, tai koska se on itse kytkeytynyt pois tai koska se kytkettiin pois.
Kuvioon 3 liittyvässä esityksessä havainnollistetaan sitä, 20 mitkä alueprosessorit ovat käyttöä ohjaavia ja mitkä eivät. Havaitaan, että alueprosessorit BR2 ja BRl* ovat käyttöä ohjaavia. Niitä voidaan osoittaa käyttöosoitteillaan; vikaantunutta prosessoria BRl voidaan osoittaa langoi-tusosoitteellaan.
25
Kuvio 4 havainnollistaa riippuvuuksia vikaantuneen prosessorin järjestelmään palauttamisen yhteydessä sen jälkeen kun se on korjattu. Vikaantunut, langoitusosoitteella "87" varustettu alueprosessori kutsuu korjauksen yhteydessä 30 väyläkeskuksestä BZ langoitusosoitettaan ja sijoittaa sen prosessorin sisäiseen osoiterekisteriin. Tällä osoitteella se ilmoittaa syöttöprosessorille ER olevansa jälleen käyttövalmiina. Syöttöprosessori merkitsee sen sitten varaprosessoriksi BRR*, syöttää sille langoitusosoitteella 35 "87" jatkuvasti testidataa ja testaa varaprosessorilta annettujen ilmoitussanomien perusteella sen toimintakykyä. Siinä tapauksessa, että jokin käyttöä ohjaava prosessori ·· 96058 12 BR2 tai BR1 vikaantuisi, se käynnistää vikaantuneen alueprosessorin pois kytkemisen ja sen siihen saakka hoitamien toimintojen siirtämisen varaprosessorille BRR*. Tätä varten se sitten osoittaa vikaantuneen alueprosessorin 5 käyttöosoitteen varaprosessorille BRR*, joka tallettaa tämän käyttöosoitteen, ja joka varustettuna käyttöä varten tarpeellisilla tiedoilla voi kommunikoida prosessorijärjestelmän muiden prosessorien kanssa tällä käyttöosoit-teella. Kuviossa 4 olevasta havaintoesityksestä nähdään 10 jälleen, millä käyttöosoitteilla alueprosessorit ovat osoitettavissa. Käyttöä ohjaavilla alueprosessoreilla BR2 ja BRl ne ovat käyttöosoitteet ja varaprosessorilla BRR* langoitusosoite.
15 Kuvio 5 osoittaa havaintokuvana toiminnan kulkua moni-prosessori järjestelmän käyttöönotossa. Tällöin oletetaan, kun kyseessä ovat alueprosessorit BRl ja BR2 sekä vara-alueprosessori BRR, jotka on liitettävä prosessorijärjestelmään, että niille on osoitettu rakenneyksikkö- ja 20 langoitusosoitteet; olkoon nämä osoitteet osoitettu niille väyläkeskuksesta, olkoon nämä osoitteet alusta alkaen talletettu alueprosessoreihin. Hetkellä to syöttöproses-sori ER kutsuu alueprosessoria BRl niin sanotulla es-tosanomalla, joka ilmoittaa sille syöttöprosessorin ole-25 massa olon sekä osoitteen, ja joka vaatii siltä kuittaussanomaa. Estosanoma siirretään alueprosessorille BRl sen langoitusosoitteella DADR. Alueprosessori BRl kuittaa vastaanottaneensa estosanoman; hetkellä ti saapuvasta kuittaussanomasta syöttöprosessori havaitsee, että 30 yhteys alueprosessorille BRl on aikaansaatu. Sen jälkeen se kokeilee, onko sen muistissa vielä käytettävissä olevia käyttöosoitteita. Oletuksen mukaisesti niitä on olemassa. Syöttöprosessori välittää sen jälkeen alueprosessorille BRl sen langoitusosoitteen kautta sen käyttöosoitteen BADR, 35 jolla alueprosessorin tulee varustamisensa jälkeen osallistua dataliikenteeseen. Alueprosessori BRl tallettaa sille osoitetun käyttöosoitteen ensin ehdollisesti; tällä 96068 13 hetkellä se ei pysty kommunikoimaan muiden, mahdollisesti jo käyttöä ohjaavien prosessoreiden kanssa. Välitalletet-tuaan käyttöosoitteensa alueprosessori BR1 ilmaiseen syöt-töprosessorille ER toiveensa että se varustettaisiin sillä 5 datalla, jota tarvitaan syöttöprosessorin sille osoittaman osatehtävän toteuttamiseksi. Tämä varustusdata välitetään alueprosessorille BRl sen langoitusosoitteella sanomien muodossa. Tämä sanomanvälitys on päättynyt hetkellä t4· Alueprosessori BRl tallettaa sille välitetyn datan ja 10 kuittaa datan asiaankuuluvan vastaanottamisen kuittaus-sanomalla hetkellä ts· Sen lisäksi alueprosessori BRl vastaanottaa sille osoitetun, välitalletetun käyttöosoit-teen BADR osoiterekisteriinsä, jolloin se kirjoitetaan siellä tähän saakka talletetun langoitusosoitteen päälle, 15 ja ilmoittaa tämän käyttöosoitteen syöttöprosessorille. Kuittaussanoma liitetään edullisesti käyttöosoitteen käyt-töönottoilmoitukseen, ts. kuittaus tapahtuu käyttäen jo alueprosessorille BRl osoitettua käyttöosoitetta. Alue-prosessori BRl pystyy tästä hetkestä alkaen aktiivisesti 20 osallistumaan prosessorijärjestelmän dataliikenteeseen.
Hetkellä te syöttöprosessori kutsuu alueprosessoria BR2 sen langoitusosoitteella. Jos syöttöprosessorilta annettu estosanoma on oikein vastaanotettu alueprosessorilla BR2, 25 niin hetkellä t7 tapahtuu kuittaussanoman osoittaminen :' syöttöprosessorille. Syöttöprosessori testaa, onko alue- prosessorin BR2 osallistuttava prosessiohjaukseen, ja mikäli näin on, se osoittaa sille käyttöosoitteen hetkellä te · Tämä käyttöosoite välitalletetaan jälleen ehdollisesti 30 alueprosessorilla BR2, ja se johtaa hetkellä t9 sanoman antamiseen syöttöprosessorille, jossa sanoma ilmaisee alueprosessorin BR2 toiveen varustamisestaan tälle alue-prosessorille määrätyllä datalla. Syöttöprosessori välittää sitten alueprosessorille BR2 sen osatehtävien ratkai-35 semista varten tarvittavaa dataa sanomien muodossa. Tämä data talletetaan alueprosessorille BR2. Hetkellä tio on varustusdatan välittäminen päättynyt. Mikäli alueproses- 96058 14 sori BR2 on vastaanottanut datan kunnollisesti, niin alueprosessori kuittaa datan vastaanottamisen hetkellä tn, sen jälkeen kun se on korvannut langoitusosoitteensa sille syöttöprosessorilta välitetyllä käyttöosoitteella.
5 Nyt myös alueprosessori BR2 pystyy kommunikoidaan prosessori järjestelmän muiden prosessoreiden kanssa.
Hetkellä ti2 syöttöprosessori kutsuu vara-alueprosessoria BRR lähettämällä sille estosanoman sen langoitusosoitteel-10 la. Alueprosessori kuittaa estosanoman vastaanottamisen hetkellä ti3. Sen jälkeen syöttöprosessori testaa onko alueprosessorin BRR osallistuttava dataliikenteeseen. Näin ei oletuksen mukaisesti tulisi olla, koska kaikki alue-prosessoreille annettavat osatehtävät jo on jaettu käyttöä 15 ohjaaville alueprosessoreille BR1 ja BR2, ja koska alue-prosessoria BRR on käytettävä ainoastaan vara-alueproses-sorina. Syöttöprosessori toteaa siis, ettei enää ole annettavissa mitään käyttöosoitetta, eikä siten välitä mitään käyttöosoitetta vara-alueprosessorille BRR. Sille 20 ilmoitetaan kuitenkin, että yhteys alueprosessorille BRR voitaisiin muodostaa onnistuneesti, ja se ottaa alueprosessorin BRR, samoin kuin muut alueprosessorit, mukaan testikäyttöön mahdollisten prosessorivikojen havaitsemiseksi. Tätä varten syöttöprosessori välittää hetkinä ti4, 25 tie ja tie peräkkäin testisanomia liitetyille alueproses-: ; soreille, jolloin testisanomat käyttöä ohjaaville alue- prosessoreille BR1 ja BR2 osoitetaan niiden käyttöosoit-teilla ja testisanomat vara-alueprosessorille BRR sen langoitusosoitteella. Syöttöprosessori testaa tes-30 tisanomien perusteella kulloinkin osoitettujen alueproses-soreiden lähettämät ja hetkinä tis, ti7 ja vastaavasti ti9 . saapuvat kuittaussanomat, vastaavatko ne niiltä kulloinkin odotettuja bittikuvioita, ja jatkaa sitten testikäyttöä tai tarvittaessa käyttöä prosessiohjausta varten. Tällöin 35 kulloisestakin prosessitapahtumasta riippuen erillisiä käyttöä ohjaavia alueprosessoreita ohjataan ja varustetaan datalla yksilöllisesti. Ennalta määrätyn minimiaikavälin 96058 15 puitteissa prosessorijärjestelmän prosessoreiden oikea toimintatapa testataan tällöin testisanomien avulla.
Vaikka kaikkia käyttöä ohjaavia prosessoreita voidaan 5 testata syöttöprosessorin testisanomilla prosessorin keskeisen osan osalta ja lisäksi prosessin oheispiirien osalta, tämä ei kuitenkaan varaprosessorien osalta ole välittömästi mahdollista. Niiden osalta on tähän mennessä testattu yleensä ainoastaan prosessorin keskeisen osan 10 oikea toimintatapa, koska näiden prosessorien osalta ei vielä edes ole määritelty mihin prosessin oheispiireihin ne vaikuttavat. Testiproseduureja, jotka liittyvät esim. käskyjä antavien ja sanomia vastaanottavien ja käsittelevien piirielinten toimintakokeiluun, ei tähän mennessä ole 15 välittömästi voitu suorittaa varaprosessorien osalta. Jotta tällainen toimintatestaus voitaisiin suorittaa myös varaprosessorien osalta, on keksinnön muunnelman mukaisesti järjestetty siten, että myös varaprosessorit varustetaan, ja että niiden reaktiot testikäskyihin arvioidaan.
20 Kuvion 6 avulla selitetään yksityiskohtaisesti, miten tämä tapahtuu.
Oletetaan, että viimeksi varustettu alueprosessori BR2 hetkellä tn on syöttöprosessorille ER kuitannut välitetyn 25 datan kunnollisen vastaanottamisen ja ilmaissut sille * osoitetun käyttöosoitteen BADR. Hetkellä ti2 syöttöproses- sori lähettää varaprosessorin BRR langoitusosoitteella estosanoman varaprosessorille, jonka sen on kuitattava hetkellä ti3· Kuvion 5 mukaisesta tapahtumasta poiketen 30 syöttöprosessori tällöin aloittaa ilmoituksen "osoitteen ilmaisu" lähettämisen, jonka tulee johtaa varustusdatan pyyntöön. Ilmoitus "osoitteen ilmaisu" välitetään alue-prosessorille sen langoitusosoitteella; sillä ei olekaan mitään käyttöosoitetta, kuten käyttöä varten varustetuilla 35 alueprosessoreilla BRl ja BR2, vaan varaprosessorille jo tunnettu langoitusosoite. Varaprosessori vaatii sille välitetyn ilmoituksen "osoitteen ilmaisu" perusteella 96068 16 hetkellä tis varustusdatan välittämistä. Syöttöprosessori välittää varaprosessorille sen jälkeen varustusdataa, joka liittyy tosiasiallisesti siihen käyttöä ohjaavaan prosessoriin, jonka vikaantumissuojän varaprosessorin tulee 5 vastaanottaa. Kumpi käyttöä ohjaava prosessori on kyseessä, on periaatteessa yhdentekevää. Varaprosessorin varustaminen toisen alueprosessorin käyttöä varten vaadittavalla datalla kestää hetkestä tie esimerkiksi hetkeen ti7. Hetkellä tie varaprosessori kuittaa varustusdatan oikean 10 vastaanottamisen ja ilmoittaa syöttöprosessorille, että se on osoitettavissa langoitusosoitteellaan DADR, kuten aikaisemminkin. Varaprosessori on tämän jälkeen syöttö-prosessorilta testattavissa toiminnan osalta, kuten käyttöä ohjaavat prosessorit, jolloin toiminnan testaukseen 15 otetaan mukaan myös prosessin oheispiirien toiminta. Esimerkiksi patenttijulkaisussa DE 323 34 787 on osoitettu, miten prosessin oheispiirejä yksityiskohtaisesti voidaan testata. Sitä tapausta varten, että varaprosessorilla on korvattava vikaantunut prosessori, se on varustettava tämän 20 tehtävän ratkaisua varten vaadittavalla datalla ennen sen tehtävien vastaanottamista, olkoonpa että vikaantuneen prosessorin osalta kyseessä mahdollisesti on se prosessori, jonka datan se omaa toimintatestausta varten jo on tallettanut.
25 * ' Yleensä on niin, että varaprosessoria käytetään vikaantu misen suojana useammalle käyttöä ohjaavalle prosessorille, niin ettei siis ole olemassa mitään kiinteätä yhtettä käyttöä ohjaavan prosessorin ja varaprosessorin välillä.
30 Toisin on laita niin sanottujen asetinprosessorien osalta, joiden kautta ohjataan ulkona olevia laitoksen osia. Jos . siinä vaaditaan redundanssia, on asetinprosessorit kahden nettava, jolloin kulloinkin molemmilla asetinprosessoreil-la, sekä kulloinkin käyttöä ohjaavalla että liittyvällä 35 vara-asetinprosessorilla, on pääsy ohjattaviin osiin. Sellaisella konfiguraatiolla on eduksi, että vara-asetin-prosessori ennalta varustetaan kulloinkin siihen liitty- . · « « 17 96008 vän, käyttöä ohjaavan prosessorin datalla. Varaprosessorit voidaan näin testata moitteettoman tominnan osalta, ja ne voivat vikatapauksessa vastaanottaa vikaantuneen prosessorin tehtävät välittömästi ilman lisävarustamista.
5
Seuraavassa selitetään kuvion 7 avulla sitä, miten vara-prosessorin liittäminen prosessorijärjestelmään tapahtuu siihen saakka käyttöä ohjanneen prosessorin vikaantuessa. Tällöin oletetaan, ettei prosessorijärjestelmään liitet-10 tävää varaprosessoria vielä ole varustettu vikaantuneen prosessorin datalla. Syöttöprosessori on testitilassa, jossa se vaihtaa testisanomia sen kanssa yhteistoiminnassa olevien alueprosessoreiden ja vara-alueprosessoreiden kanssa sekä analysoi niiltä takaisin siirrettyjä kuittaus-15 sanomia.
Hetkellä to on syöttöprosessorin välitettävä alueproses-sorille BR1 testisanoma, jonka jälkeen kuittausilmoitus jää puuttumaan. Syöttöprosessori toistaa sen jälkeen 20 hetkellä ti testisanoman alueprosessorille BR1, jonka jälkeen kuittaus jälleen puuttuu, koska alueprosessori BRl oletetusti on vikaantunut. Syöttöprosessori aloittaa tai havaitsee vikaantuneen alueprosessorin poiskytkemisen, kutsuu hetkellä t2 jo edellisessä testijaksossa oikein 25 toimivaksi havaitsemaansa vara-alueprosessoria BRR sen : : langoitusosoitteella, ja välittää sille vikaantuneen alue- prosessorin BRl käyttöosoitteen. Tähän astinen vara-alue-prosessori BRR vastaanottaa sille välitetyn käyttöosoitteen ehdollisesti ja esittää hetkellä t 3 30 syöttöprosessorille pyynnön käytön ohjaamiseksi välttämättömällä datalla varustamiseksi. Sen jälkeen syöttöprosessori aloittaa varustusdatan antamisen tähän astiselle vara-alueprosessorille, joka tallettaa tämän datan. Hetkellä t4 varustusdatan siirtäminen on päättynyt, ja tähän 35 astinen vara-alueprosessori BRR kuittaa hetkellä ts vastaanottaneensa datan kunnollisesti sekä vastaanottaneensa sille osoitetun käyttöosoitteen. Tähän astinen vara-alue- 96068 18 prosessori ottaa nyt uutena alueprosessorina BRl* vikaantuneen prosessorin tehtävät, ilman että prosessorijärjestelmän muut prosessorit huomaavat mitään siitä, että prosessori on vikaantunut ja korvattu toisella prosesso-5 rilla. Ne kommunikoivat myös "uuden" alueprosessorin BRl kanssa samalla käyttöosoitteella, jolla ne aikaisemmin olivat yhteistoiminnassa alkuperäisen alueprosessorin BRl kanssa.
10 Vara-alueprosessorin varustamisen jälkeen syöttöprosesso-ri jatkaa testitoimintaa. Se kutsuu hetkellä te käyttöä ohjaavaa alueprosessoria BR2 ja testaa hetkellä t7 saapuvaa kuittaussanomaa odotetun bittikuvion poikkeamien osalta. Hetkellä te syöttöprosessori kutsuu nyt käyttöä ohjaavaa 15 varaprosessoria BRl*, tällöin kuitenkin sen käyttöosoitteella, ja testaa vastaako hetkellä t9 saapuva kuittaus-sanoma odotettua bittikuviota.
Paljon myöhempänä hetkenä tio on vikaantunut alueprosessori 20 BRl jälleen otettava käyttöön, ts. se on tällä välin joko korjattu, tai prosessorin häiriön syytä, esimerkiksi lyhytaikaista virransyötön katkosta, ei enää ole olemassa. Alueprosessori BRl ilmoittautuu sitten syöttöprosessorille langoitusosoitteellaan, jonka se sitä ennen on kysynyt 25 väyläkeskuksesta, ja ilmoittaa syöttöprosessorille, että i · : : se on valmis vastaanottamaan sille annettavia tehtäviä.
Syöttöprosessori toteaa, ettei mitään käyttöosoitteita enää ole käytettävissä, siis että ohjausprosessin kaikki osatehtävät on hoidettu muilla alueprosessoreilla, ja 30 välittää aikaisemmin käyttöä ohjaavalle alueprosessorille BRl hetkellä tn testisanoman sen langoitusosoitteella . prosessorin toimintakyvyn testaamiseksi. Jos hetkellä ti2 saapuva prosessorin kuittaussanoma osoittaa, että prosessori on toimintakykyinen, niin prosessori otetaan mukaan 35 prosessorijärjestelmän käytettävissä olevaksi varaproses- soriksi langoitusosoitteellaan, ts. sillä hetkellä käyttöä ohjaavan alueprosessorin vikaantuessa syöttöprosessori • · 96068 19 ottaa jälleen käyttöön uuden varaprosessorin. Laajojen testiproseduurien toteuttamiseksi syöttöprosessori voi myös varustaa varaprosessorin BR1 käyttöä ohjaavan prosessorin datalla, kuten kuvion 6 avulla selitettiin.
5
Jos itse syöttöprosessori ER häiriintyy, esimerkiksi virransyötön lyhytaikaisen katkoksen johdosta, niin sen on uudelleen käynnistyessään otettava yhteys prosessorijärjestelmän muihin prosessoreihin määrittääkseen, mitkä 10 prosessorit ovat käyttöä ohjaavia ja mitkä prosessorit eivät ole käyttöä ohjaavia. Tämä tapahtuu edullisesti siten, että syöttöprosessori lähettää peräkkäin kaikki käyttöosoitteet odottaen tällöin kuittasussanomia käyttöä ohjaavilta prosessoreilta, jotka yhteenkuuluvuussanomassa 15 ilmoittavat niille kuuluvan kulloisenkin käyttöosoitteen lisäksi myös niille kiinteästi liitetyt langoitusosoit-teet. Syöttöprosessori kirjoittaa nämä osoitteet yhteenkuuluvuus luetteloonsa, jolloin se on saanut tiedot aktiivisesti dataliikenteeseen osallistuvista prosessoreista ja 20 niille kuuluvista käyttöosoitteista. Samanlainen tapahtumaketju esiintyy syöttöprosessorin pysyvän vikaantumisen yhteydessä kun vara-syöttöprosessori ottaa sen tehtävät.
Käyttöä ohjaavien prosessorien ilmoittamiseksi on välttä-25 mätöntä, että syöttöprosessorilla on tieto jaetuista * käyttöosoitteista. Kun näitä käyttöosoitteita ei ennalta ole häviämättömästi talletettu muistiin, niin syöttö-prosessorilla nämä käyttöosoitteet voidaan helposti johtaa väylältä saatavista langoitusosoitteista, jos käyttöosoit-30 teet poikkeavat langoitusosoitteista ainoastaan esimerkik-. si yhden ennalta määrätyn bittipaikan bitin osalta.
Yhteenkuuluvuusilmoitusten kehittämiseksi käyttöä ohjaavilla prosessoreilla on niille kuuluvien käyttöosoitteiden ohella oltava myös tieto niiden langoitusosoitteista. Tämä 35 voi tapahtua lukemalla prosessorin sisäisestä rekisteristä tai kutsumalla langoitusosoitteita väyläkeskuksestä ja siirtämällä syöttöprosessorille.
96068 20
Edellä esitetty, vikaantununeen alueprosessorin korvaamista koskeva, koskee samalla tavoin myös kaikkia muita prosessoreita, joille on järjestetty redundanssia. Myös tällöin osoitetaan vikaantuneen prosessorin käyttöosoite 5 sen toimintaan sopivalle varaprosessorille, joka suorittaa vikaantuneen prosessorin tehtävät sen aikaisemmalla käyt-töosoitteella. Vaikka tällöin syöttöprosessorin varalle on siihen talletettujen muiden prosessoreiden varustustieto-jen vuoksi järjestettävä käytettäväksi erityinen vara-10 prosessori, jolle voidaan suorittaa vaihtokytkentä häiriötapauksessa, voi olla riittävää järjestää muille ylemmän tason prosessoreille ainoastaan yksi yhteinen varaproses-sori, joka jonkin ylemmän tason prosessorin vikaantuessa voidaan kulloinkin aktiivisesta syöttöprosessorista varus-15 taa tiedoin ja jolle sitten vikaantuneen prosessorin tehtävät voidaan antaa. On myös ajateltavissa, että erityisen haavoittuvat prosessorit varustetaan ei vain yhdellä, vaan kahdella tai vielä useammalla kiinteästi yhteenkuuluvalla varaprosessorilla, vikaantuneen proses-20 sorin toiminnan jatkamiseksi häiriötapauksessa.
25 30 ♦ · ' 35
Claims (13)
1. Laite redundantin moniprosessorijärjestelmän käyttämiseksi elektronisen asetinlaitteen ohjausta varten rautatien merkinantotekniikassa, jolloin erilliset prosessorit 5 ratkaisevat ohjausprosessin osatehtäviä, jolloin useammalle tällaiselle prosessorille on järjestetty ainakin yksi varaprosessori, jonka jonkin prosessorin vikaantuessa on vastaanotettava sen osatehtävät, ja jolloin koor-dinointiprosessori käynnistää vaihtokytkennän siihen asti 10 käyttöä ohjaavalta, vikaantuneelta prosessorilta käyttö-kykyiselle varaprosessorille sen jälkeen kun se on varustettu vikaantuneen prosessorin datalla, tunnettu siitä, että koordinointiprosessoriin (ER) on talletettu ratkaistavia osatehtäviä vastaava lukumäärä osoitteita, 15 että koordinointiprosessori liittää jokaisen siihen talletetun osoitteen niin sanottuna käyttöosoitteena (BADR) kulloinkin yhteen muuhun prosessoriin (BRl, BR2) ja ilmoittaa sille tämän siihen liitetyn käyttöosoitteen osoittaen sitä prosessorille (BRl, BR2) kiinteästi kuulu-.·, 20 valla langoitusosoitteella (DADR) , että dataliikenne käyttöä ohjaavien prosessoreiden (BRl, BR2) kesken sekä niiden ja koordinointiprosessorin (ER) välillä tapahtuu yksinomaan käyttöosoitteiden (BADR) avulla, 25 että koordinointiprosessori (ER) jonkin käyttöä ohjaavan v prosessorin (BRl) vikaantuessa liittää siihen saakka sil le kuuluneen käyttöosoitteen (BADR) varaprosessorille (BRR), joka voi vastaanottaa vikaantuneen prosessorin (BRl) osatehtävän, ja ilmoittaa sille käyttöosoitteen 30 (BADR) osoittaen sitä sen langoitusosoitteella (DADR), ja että tämä prosessori (BRR) sitten osallistuu dataliikenteeseen aikaisemmin vikaantuneelle prosessorille (BRl) kuuluneella käyttöosoitteella (BADR).
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että koordinointiprosessorissa (ER) on muisti kaikkien prosessoreiden (BRl, BR2, BRR), mukaanlukien varaproses- 96068 22 sori, rakenneyksikköosoitteita (DADR) varten sekä annettavia käyttöosoitteita (BADR) varten, ja että koordinoin-tiprosessori (ER) pitää yhteenkuuluvuusluetteloa prosessoreille kuuluvista rakenneyksikkö- ja käyttöosoitteista. 5
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että prosessorit (BRl, BR2, BRR) käytön aluksi kutsuvat kulloistakin rakenneyksikköosoitettaan (DADR) keskeisestä muistista (SP) ja tallettavat sen prosessorin sisäisiin 10 osoiterekistereihin.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että koordinointiprosessori (ER) varustaa käyttöä ohjaaviksi tarkoitetut prosessorit (BRl, BR2) käyttöä edeltä- 15 vässä varustusvaiheessa käyttöä varten tarvittavalla datalla, jolloin se myös niille ilmoittaa niille kulloinkin osoitetut käyttöosoitteet (BADR), ja että prosessorit (BRl, BR2 ) ensin välitallettavat niille koordinointiprosessoril-ta (ER) kulloinkin välitetyn käyttöosoitteen (BADR) ja 20 asettavat sen osoitedekoodausta varten käyttöön vasta prosessorin täydellisen varustamisen jälkeen.
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että vikaantuneen prosessorin (BRl) käyttöosoitteen (BADR) 25 liittäminen varaprosessoriin (BRR) tehdään riippuvaksi ;\ vikaantuneen prosessorin (BRl) tätä edeltävästä tämän käyttöosoitteen antamisesta koordinointiprosessorille (ER), tai vikaantuneen prosessorin (BRl) erottamisesta tai poiskytkemisestä. 30
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, « « • että moniprosessorijärjestelmän prosessorit on toteutettu signaaliteknisesti varmasti, ja että ne häiriötapauksessa signaaliteknisesti varmasti kytkeytyvät pois päältä. 35
7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että koordinointiprosessori (ER) kommunikoi käyttöosoit- · · 96068 23 teillä (BADR) varustamattomien varaprosessoreiden (BRR) kanssa niiden rakenneyksikköosoitteilla (DADR).
8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laite, tunnettu sii-5 ta, että koordinointiprosessori (ER) varustaa varaproses- sorin (BRR), jota ei heti ole tarkoitettu käyttöä ohjaavaksi, käyttöä edeltävässä valmistusvaiheessa mielivaltaisen, käyttöä ohjaavan prosessorin käyttöä varten tarvittavalla datalla. 10
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että käyttöä ohjaavaa prosessoria varten on kiinteästi osoitettu ainakin yksi varaprosessori, ja että syöttö-prosessori varustaa varaprosessorin kulloinkin siihen 15 kuuluvan käyttöä ohjaavan prosessorin datalla.
10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että rakenneyksikköosoitteet (DADR) ja käyttöosoit-teet (BADR) esitetään kulloinkin yhtä pitkillä tavuilla, 20 ja että rakenneyksikköosoitetavuissa on ennalta määrätyssä bittipaikassa määrätyn arvoinen bitti ja käyttöosoite-tavuissa on siinä paikassa toisen arvoinen bitti.
11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu sii-25 tä, että dataliikenteen aloittaminen koordinointiproses- sorin (ER) ja prosessorijärjestelmän muiden prosessoreiden (BR1, BR2, BRR), mukaanlukien varaprosessorit, välillä on tehty riippuvaksi kulloisenkin lähetysprosessorin (ER) rakenneyksikköosoitetta (DADR) kuvaavien sanomien 30 välittämisestä ja kuittaamisesta, ja että näiden sanomien välittäminen tapahtuu kulloisenkin vastaanottoprosessorin :· (BRl, BR2, BRR) rakenneyksikköosoitteella (DADR). *
12. Patenttivaatimuksen 7, 8 tai 9 mukainen laite, tun-35 nettu siitä, että koordinointiprosessori (ER) välittää prosessoreille (BRl, BR2, BRR), mukaanlukien varaprosessorit, testisanomia näiden prosessoreiden mahdollisten virhe-reaktioiden havaitsemiseksi. 96068 24
13. Patenttivaatimuksen 1 tai 10 mukainen laite, tunnettu siitä, että koordinointiprosessori (ER) ohimenevän vian jälkeen kutsuu käyttöä ohjaavia prosessoreita (BR1, BR2) käyttöosoitteilla (BADR) , että käyttöä ohjaavat pro-5 sessorit (BR1, BR2) kuittaavat tämän kutsun kulloinkin niille liitetyn käyttöosoitteen (BADR) ja rakenneyksikkö-osoitteen (DADR) sisältävällä yhteenkuuluvuussanomalla, ja että koordinointiprosessori (ER) kirjoittaa yhteenkuu-luvuussanomat yhteenkuuluvuusluetteloon. 10
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP88114889 | 1988-09-12 | ||
EP88114889A EP0358785B1 (de) | 1988-09-12 | 1988-09-12 | Einrichtung zum Betrieb eines redundanten Mehrrechnersystems für die Steuerung eines elektronischen Stellwerkes in der Eisenbahnsignaltechnik |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI894266A0 FI894266A0 (fi) | 1989-09-11 |
FI894266A FI894266A (fi) | 1990-03-13 |
FI96068B FI96068B (fi) | 1996-01-15 |
FI96068C true FI96068C (fi) | 1996-04-25 |
Family
ID=8199298
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI894266A FI96068C (fi) | 1988-09-12 | 1989-09-11 | Laite redundantin moniprosessorijärjestelmän käyttämiseksi elektronisen asetinlaitteen ohjausta varten |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0358785B1 (fi) |
AT (1) | ATE97753T1 (fi) |
DE (1) | DE3885896D1 (fi) |
FI (1) | FI96068C (fi) |
ZA (1) | ZA896906B (fi) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2682201B1 (fr) * | 1991-10-04 | 1994-01-14 | Aerospatiale Ste Nationale Indle | Procede de discrimination temporelle de pannes dans un systeme hierarchise de traitement de donnees, et systeme hierarchise de traitement de donnees adapte a sa mise en óoeuvre. |
US5428769A (en) * | 1992-03-31 | 1995-06-27 | The Dow Chemical Company | Process control interface system having triply redundant remote field units |
DE69916990T2 (de) * | 1999-01-11 | 2005-04-21 | Koken Co | Fehlertolerantes Rechnersystem |
DE10006760B4 (de) * | 2000-02-15 | 2005-02-24 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Herstellung eines Protein Biosensors mit einer definierten Bindematrix |
US8572431B2 (en) * | 2005-02-23 | 2013-10-29 | Barclays Capital Inc. | Disaster recovery framework |
DE102005046456B4 (de) * | 2005-09-20 | 2007-06-06 | Siemens Ag | Verfahren zur Bestimmung des Orts und/oder einer Bewegungsgröße von sich bewegenden Objekten, insbesondere von sich bewegenden spurgebundenen Fahrzeugen |
DE102016225424A1 (de) * | 2016-12-19 | 2018-06-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Eisenbahnanlage sowie Verfahren zu deren Betrieb |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3323269A1 (de) * | 1983-06-28 | 1985-01-10 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Einrichtung zum betrieb eines rechnergesteuerten stellwerkes |
US4718002A (en) * | 1985-06-05 | 1988-01-05 | Tandem Computers Incorporated | Method for multiprocessor communications |
US4710926A (en) * | 1985-12-27 | 1987-12-01 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Fault recovery in a distributed processing system |
FR2606184B1 (fr) * | 1986-10-31 | 1991-11-29 | Thomson Csf | Dispositif de calcul reconfigurable |
-
1988
- 1988-09-12 EP EP88114889A patent/EP0358785B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-09-12 DE DE88114889T patent/DE3885896D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-09-12 AT AT88114889T patent/ATE97753T1/de not_active IP Right Cessation
-
1989
- 1989-09-11 FI FI894266A patent/FI96068C/fi not_active IP Right Cessation
- 1989-09-11 ZA ZA896906A patent/ZA896906B/xx unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI894266A0 (fi) | 1989-09-11 |
EP0358785B1 (de) | 1993-11-24 |
FI894266A (fi) | 1990-03-13 |
ZA896906B (en) | 1990-06-27 |
DE3885896D1 (de) | 1994-01-05 |
ATE97753T1 (de) | 1993-12-15 |
FI96068B (fi) | 1996-01-15 |
EP0358785A1 (de) | 1990-03-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7944818B2 (en) | High-availability communication system | |
US10007629B2 (en) | Inter-processor bus link and switch chip failure recovery | |
EP1675006A2 (en) | Fault tolerant computer system and interrupt control method for the same | |
EP1573978B1 (en) | System and method for programming hyper transport routing tables on multiprocessor systems | |
JP4599013B2 (ja) | 安全ステーションを設定する方法およびそれを利用した安全制御システム | |
US20070270984A1 (en) | Method and Device for Redundancy Control of Electrical Devices | |
US20030225813A1 (en) | Programmable controller with CPU and communication units and method of controlling same | |
US20190056970A1 (en) | Method for computer-aided coupling a processing module into a modular technical system and modular technical system | |
FI96068C (fi) | Laite redundantin moniprosessorijärjestelmän käyttämiseksi elektronisen asetinlaitteen ohjausta varten | |
CN100538647C (zh) | 多核处理器的业务流处理方法及多核处理器 | |
CN111585835B (zh) | 一种带外管理系统的控制方法、装置和存储介质 | |
JP2001060160A (ja) | 制御装置のcpu二重化システム | |
US6832331B1 (en) | Fault tolerant mastership system and method | |
JP5251165B2 (ja) | 情報処理システム、リソース診断方法、および診断管理プログラム | |
CN109491236B (zh) | 用于运行高可用性的自动化系统的方法 | |
JPH0683657A (ja) | サービスプロセッサの切り換え方式 | |
JP4117685B2 (ja) | フォルトトレラント・コンピュータとそのバス選択制御方法 | |
KR970002883B1 (ko) | 다중 프로세서에서의 공통 버스 점유권 요구 방법 | |
US10996939B2 (en) | Method and system for replacing a software component of a runtime system | |
KR20010063096A (ko) | 이중화된 데이터 채널을 갖는 동시 쓰기 방식을 적용한결함 허용 제어 시스템 | |
KR100309678B1 (ko) | 프로세스감시및장애복구방법 | |
CN108632142B (zh) | 节点控制器的路由管理方法和装置 | |
KR20000021045A (ko) | 컴퓨터 제어의 이중화 방법 및 그 시스템 | |
JPH07114521A (ja) | マルチマイクロコンピュータシステム | |
JPH05151186A (ja) | フオルトトレラント方式 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BB | Publication of examined application | ||
MM | Patent lapsed |
Owner name: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT |