RU1785087C - Reserved system - Google Patents

Reserved system

Info

Publication number
RU1785087C
RU1785087C SU904797328A SU4797328A RU1785087C RU 1785087 C RU1785087 C RU 1785087C SU 904797328 A SU904797328 A SU 904797328A SU 4797328 A SU4797328 A SU 4797328A RU 1785087 C RU1785087 C RU 1785087C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
inputs
bus
computing device
Prior art date
Application number
SU904797328A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Иванович Родин
Original Assignee
Научно-Производственный Комплекс "Система" Ленинградского Научно-Производственного Объединения "Электронмаш"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-Производственный Комплекс "Система" Ленинградского Научно-Производственного Объединения "Электронмаш" filed Critical Научно-Производственный Комплекс "Система" Ленинградского Научно-Производственного Объединения "Электронмаш"
Priority to SU904797328A priority Critical patent/RU1785087C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1785087C publication Critical patent/RU1785087C/en

Links

Landscapes

  • Hardware Redundancy (AREA)

Description

Изобретение относитс  к области вычислительной техники и может быть исполь- зованоприпроектированииThe invention relates to the field of computer engineering and can be used in engineering

вычислительных систем и устройств повышенной надежности и производительности.computing systems and devices of increased reliability and performance.

Цель изобретени  - повышение производительности системы за счет работы в синхронном и асинхронном режиме.The purpose of the invention is to increase system performance by operating in synchronous and asynchronous mode.

На фиг. 1 показана функциональна  схема резервированной системы; на фиг. 2 - блока разрешени  приоритета; на фиг. 3 - вариант реализации блока микропроцессора; на фиг. 4 - схема арбитража; на фиг. 5 - вариант реализации блока контрол ; на фиг, 6 - блока управлени ; на фиг. 7 - вос- станавливающегооргана на I разр д информации; на фиг. 8 блока ввода-вывода.In FIG. 1 shows a functional diagram of a redundant system; in FIG. 2 - priority permission block; in FIG. 3 is an embodiment of a microprocessor unit; in FIG. 4 - arbitration scheme; in FIG. 5 is an embodiment of a control unit; Fig. 6 - control unit; in FIG. 7 - restoring authority to the first category of information; in FIG. 8 input / output units.

Резервированна  система (фиг. состоит из трех каналов резервировани , в каждый из которых вход т синхронное вычислительное устройство 1, первые 2 и вторые 4 шинные формирователи, блок контрол  5, блок ввода-вывода 10, асинхронноеA redundant system (Fig. Consists of three redundancy channels, each of which includes a synchronous computing device 1, the first 2 and second 4 bus drivers, control unit 5, input-output unit 10, asynchronous

вычислительное устройство, состо щее из блока управлени  б, блока пам ти 7, блока микропроцессора 8, блока разрешени  приоритета 9, Система содержит также общий дл  резервируемых каналов восстанавливающий орган 3.a computing device consisting of a control unit b, a memory unit 7, a microprocessor unit 8, a priority resolution unit 9, the System also contains a recovery unit 3 common to the reserved channels.

На фиг. 1 обозначены: вход прерывани  11, выход доступа 12, вход готовности 13, информационный вход-выход 14, выход команд 15 синхронного вычислительного устройства 1, шина зан тости 16, системна  шина данных 17, системна  шина адреса и команд 18.In FIG. 1, interrupt input 11, access output 12, ready input 13, information input-output 14, command output 15 of the synchronous computing device 1, bus 16, system data bus 17, system address bus and command 18.

Блок разрешени  приоритета 9 - фиг, 2, состоит из счетчика 19, двухвходового элемента ИЛИ с открытым коллектором 20, инвертора 21, первого трехвходового элемента И-НЕ 22, второго трехвходового элемента И-НЕ с открытым коллектором 23Priority resolution block 9 - FIG. 2, consists of a counter 19, a two-input OR element with an open collector 20, an inverter 21, a first three-input element NAND 22, a second three-input element NAND with an open collector 23

Блок микропроцессора 8 - фиг. 3, содержит генератор 24, микропроцессор 25, контроллеры шин 26, 27, регистры 28, 29 шинные формирователи 30, 31, программиC .WMicroprocessor unit 8 - FIG. 3, contains a generator 24, a microprocessor 25, bus controllers 26, 27, registers 28, 29 bus drivers 30, 31, program C.W

руемый контречлер прерываний 32, поюль- ную пам ть 33, инверторы 34-39, элемент с открытым коллектором 40, элементы И 41, И-НЕ 42,43, дешифратор 44, арбитр шин На схеме арбитража - фиг, 4, показаны арбитры шин 45 вычислительных устройств и блоков микропроцессора 8 в подключении к блоками разрешени  приоритета 9 грех асинхронных вычислительных устройств,adjustable counter interrupt 32, wake-up memory 33, inverters 34-39, open collector element 40, I 41 elements, NAND 42,43, decoder 44, bus arbiter The arbitration scheme - Fig. 4, shows bus arbiters 45 computing devices and microprocessor units 8 in connection with priority resolution blocks 9 sin of asynchronous computing devices,

Блок контрол  5 - фиг 5, состоит из схем сравнени  46, 47, элементов И-НС 4В, 49, триггер 50, элемента НЕ с открытым коллектором 51, дешифратора 52, формировател  53, регистр 54 с третьим состочнием, вход 55 логическа  единица.Control unit 5 - Fig. 5, consists of comparison circuits 46, 47, I-HC elements 4B, 49, trigger 50, element NOT with open collector 51, decoder 52, former 53, register 54 with the third state, input 55 logical unit.

Блок управлени  6 - фиг 6, содео иг регистр 56 дешифратор 57, инвертор ri8, мультиплексор 59, инвертор 60.Control unit 6 - FIG. 6, register register 56 decoder 57, inverter ri8, multiplexer 59, inverter 60.

Восстанавливающий орган 3 - фиг 7, построен на элементах неравнозначности 61-63 и мажоритарных элементах 6л-66The restoring organ 3 - Fig 7, is built on the elements of disambiguation 61-63 and the majority elements 6l-66

Блок ввода-вывода 10 - фиг 8, состоит из двунаправленного шинного формировател  67, дешифратора 68 и программирус мого параллельного интерфейса 69The input-output block 10 - Fig. 8, consists of a bi-directional bus driver 67, a decoder 68 and a programmable parallel interface 69

Синхронные вычислительные устройства 1 могут быть построены по схеме микропроцессорных блоков 8 показрнной из фиг 3.Synchronous computing devices 1 can be constructed according to the scheme of microprocessor units 8 shown from FIG. 3.

На фиг 1 выходы прерывание блоков контрол  5 всел каналов резервировании подключены к в-одам прерывани  11 всех синхронных вычислительных устройств 1 Выход доступа 12 и вход готовности 13 иии- хронного вычислительного устройства 1 каждого канала резервировани  подключен к одноименным входу, выходу асинхронно го вычислительного устройства ( одноименным входам, выходам блока разрешени  приоритету 9, блока микропроцессор 8) Информационный вход-выход 14 устро ст- ва 1 соединен с одновременным выходом- входом первого шинного формировател  2, представл ет собой n-разр дную ижну данных Выход команд 15 устройства 1 подключен куправл ющему входу первого шинного формировател  2, информационным входом первой группы входов восстанавливающего органа 3, первым информационным входом блока контрол  5 на выходе команд 15 синхронным вычислительным устройством 1 формируетс  совокупность сигналов управлени  m-разр днгого адреса Выходом асинхронного вычислительного устройства в каждом канале  вл етс  также шина зан тости 16, к которой подключены вход разрешени  доступа к шине арбитра 45 блока микропроцессора 8, вход элемент 22 и выход элемента 20 блока разрешени  приоритета 9. Выход зан тости шины асинхронного вычислительного устройства каждого канала резервировани  подключен через соответствующую шину 16 к одноименным входам асинхронных вычислительных устpofic гв остальных каналов- к соответствую- щим входам зпрментов 22 блоков 9 (фиг. 4) Информационный вход-выход второго шинного формировател  4 соединен с одноименным выходом-входом блокаIn Fig. 1, the outputs of the interruption of control units 5 of the redundancy channels are connected to the interrupt modes of 11 all synchronous computing devices 1; access output 12 and ready input 13 of the synchronous computing device 1 of each backup channel are connected to the input of the same name as the output of the asynchronous computing device ( inputs of the same name, outputs of priority block 9, microprocessor block 8) Information input-output 14 of device 1 is connected to the simultaneous output-input of the first bus driver 2, present This is an n-bit data source. The output of commands 15 of device 1 is connected to the control input of the first bus driver 2, the information input of the first group of inputs of the restoring organ 3, the first information input of control unit 5 at the output of commands 15 by synchronous computing device 1, a set of control signals m-bit address The output of the asynchronous computing device in each channel is also a bus 16, to which an access permission input is connected to the arbitrator bus 45 of block m processor 8, input element 22 and output of element 20 of priority permission block 9. Bus occupied output of the bus of the asynchronous computing device of each reservation channel is connected via the corresponding bus 16 to the inputs of the same asynchronous computing devices of the remaining channels - to the corresponding inputs of the samples 22 of blocks 9 ( FIG. 4) Information input-output of the second bus driver 4 is connected to the same output-input of the unit

0 зйода-зывода 10, асинхронного вычислительного устройства (блока управлени  6, ам ти 7, микропроцессора 8) через сие темную шину данных 17. Информационный выход второй группы выходов восстанавли5 вающего органа 3 подключен к управл ющим входам второго шинного формировател  4, асинхронного вычислительного устройства - блоков управлени  6, пам ти 7, микропроцессора 8, блока контро0 л  5, блока ввода-вывода 10 через системную шину поразр дного адреса и команд 18. выход управлени  восстановлением устройства 1 (п-эрвый оыход Олока 6) подключен к соответствующему одноименному входу0 zyoda-zvoda 10, asynchronous computing device (control unit 6, amty 7, microprocessor 8) through this dark data bus 17. The information output of the second group of outputs of the recovering organ 3 is connected to the control inputs of the second bus driver 4, asynchronous computing device - control units 6, memory 7, microprocessor 8, control unit 5, input-output unit 10 via the system bus of the bit address and commands 18. The recovery control output of device 1 (Olok's first output 6) is connected to the corresponding the same login

5 воссганавпивэющего органа 3, выход обмена блока контрол  5 (от триггера 50) - к одноименным входам блоков контрол  5 остальных канчпов резервировани , информа- ционгпй выход первой группы выходов5 re-instilled body 3, the output of the control unit 5 exchange (from trigger 50) - to the inputs of the control units of the same name 5 of the remaining backup units, the information output of the first group of outputs

0 посстачэвпмчаю цего органа 3 - к информационна- входам первых шинных формирователей 2 и вторим информационным входам вторых шичнь х формирователей А и блоког контрол  3 соответствующих кана5 лов резервировани 0 part of this body 3 - to the information inputs of the first bus drivers 2 and the second information inputs of the second bus drivers A and control block 3 of the corresponding reservation channels 5

Сисгема работаем следующим образом 1 р 11 си н jo н 11 ы х в ы ч и ел ител ы i ы х уст- РОЧСТРЗ 1 (фиг 1, 3) обрабатывают данные по одинаковым программам, хранимым вThe system operates as follows: 1 p 11 si nn n n 11 output and data input devices 1 (FIGS. 1, 3) process data on the same programs stored in

0 локальных ПРМЯТЯХ 33 и (или) блока 7 асинхронных вычислительных устройств, Синхронный обмен информацией между микропроцессорами 25 устройств 1 и блоками пам ти 7 осуществл етс  через восста5 наплывающий орган 3, который выполн ет мажоритарную функцию с поступающими на его входы сигналами.0 local DIRECTIONS 33 and (or) block 7 of asynchronous computing devices, Synchronous exchange of information between microprocessors 25 of devices 1 and memory blocks 7 is carried out through a recovery member 3, which performs a majority function with the signals arriving at its inputs.

8 режиме записи (или чтени ) данных в пам ть (из пам ти) шины адреса и команд8 mode of writing (or reading) data to the memory (from the memory) of the address bus and commands

0 J5 через восстанавливающий орган 3 подключаютс  к системным шинам 18 которые соединены с шинами адреса и команд блоков 7 При записи данных от микропроцессоров 25 устройства 1 через шины 14,0 J5 through the reducing body 3 are connected to the system buses 18 which are connected to the address and command buses of the blocks 7. When writing data from the microprocessors 25 of the device 1 via the bus 14,

5 шинные формирователи 2 восстанавливающий орган 3, шинные формирователи 4, системные шины 17 поступают на вход блоков пам ти 1. При чтении направление передачи данных-обратное. Управление переключением шинных формирователей 2, 45 bus drivers 2 restoring body 3, bus drivers 4, system buses 17 are fed to the input of memory blocks 1. When reading, the data transfer direction is reverse. Switching control bus formers 2, 4

осуществл етс  сигналами управлени  с шин 15, 18, Аналогично осуществл етс  синхронный обмен данными устройства 1 с блоками ввода-вывода 10.carried out by control signals from buses 15, 18, Similarly, synchronized data exchange of device 1 with input / output units 10 is carried out.

Синхронное вычислительное устройст- во 1 имеет возможность также чтени  данных только из одного блока пам ти 7 (в три канала). В этом случае при обращении по определенному адресу пам ти блоки управлени  б вырабатывают на своих первых вы- ходах единичные сигналы, которые поступают на соответствующие управл ющие входы восстанавливающего органа 3. При подаче на управл ющие входы восстанавливающего органа от двух блоков управ- лени  (в двух каналах) единичных сигналов, на его выходе по вл етс  сигнал со входа, к которому подключен блок 7 третьего канала .Synchronous computing device 1 also has the ability to read data from only one memory unit 7 (in three channels). In this case, when accessing to a specific memory address, the control units b generate at their first outputs single signals that are fed to the corresponding control inputs of the reducing body 3. When applying to the control inputs of the recovering body from two control units (in two channels) of single signals, at its output there is a signal from the input to which unit 7 of the third channel is connected.

Микропроцессорные блоки 8 асинхрон- ных вычислительных устройств работают в каждом канале асинхронно по собственным программам, хранимым также в своих локальных пам т х 33 и (или) блоках 7. Причем микропроцессор 25 блока 8 имеет возмож- ность обращени  в блок пам ти 7 только своего канала через шины 17, 18. Поэтому отказ любого блока 8 выводит из стро  только одну системную шину или область пам ти в блоках 7.Microprocessor units 8 of asynchronous computing devices operate in each channel asynchronously according to their own programs, which are also stored in their local memory 33 and (or) blocks 7. Moreover, the microprocessor 25 of block 8 has the ability to access only its own memory block 7 channel through the buses 17, 18. Therefore, the failure of any block 8 deactivates only one system bus or memory area in blocks 7.

Распределение во времени общих ресурсов системы (шин 17, 18. блоков 7) осуществл етс  с помощью блоков разрешени  приоритета 9 и арбитров 45 (фиг. 1-4). Работа микропроцессоров вычис- лительных устройств с общей пам тью - блоками 7, может быть организована известными способами дл  мультипроцессиро- вани  - через семафор или почтовый  щик (арбитраж - последовательный).The time distribution of the total resources of the system (buses 17, 18. of blocks 7) is carried out using priority resolution blocks 9 and arbiters 45 (Figs. 1-4). The operation of microprocessors of computing devices with a common memory - blocks 7, can be organized by known methods for multiprocessing - through a semaphore or mail box (arbitration - serial).

Рассмотрим один из возможных вариантов мультипроцессорной обработки информации .Consider one of the possible options for multiprocessing information processing.

Пусть задача состоит в сборе данных от двух внешних устройств (трехканальных), обработке данных от каждого устройства по определенному алгоритму в выдаче результатов на внешние устройства.Let the task be to collect data from two external devices (three-channel), process data from each device according to a certain algorithm in the output of results to external devices.

Алгоритмы решени  задачи могут быть распределены между микропроцессорами следующим образом.Algorithms for solving the problem can be distributed between microprocessors as follows.

Микропроцессоры 25 устройств 1 осуществл ют синхронно по трем каналам сбор данных от внешних устройств через блоки 10, обработку данных от одного из внешних устройств по первому алгоритму, размещение данных от второго внешнего устройства в блоки пам ти 7 дл  блоков 8 первого и второго каналов.The microprocessors 25 of the devices 1 synchronously collect data from external devices via blocks 10 through three channels, process data from one of the external devices according to the first algorithm, and place data from the second external device into memory blocks 7 for blocks 8 of the first and second channels.

Обработку данных от второго внешнего устройства производ т микропроцессоры 25 блоков по первому алгоритму. Результа- ты обработки блоки 8 размещают в определенные зоны пам ти блоков 7. Синхронные устройства 1 сравнивают результаты обработки данных по второму алгоритму и передают их в случае идентичности на внешне устройства через блоки ввода-вывода 10. Результаты обработки данных по первому алгоритму также выдаютс  синхронными вычислительными устройствами 1 на внешние устройства.The processing of data from a second external device is performed by microprocessors of 25 units according to the first algorithm. The processing results of blocks 8 are placed in certain memory zones of blocks 7. Synchronous devices 1 compare the results of data processing using the second algorithm and transmit them, if they are identical, to the external devices via input / output blocks 10. The results of data processing according to the first algorithm are also synchronous computing devices 1 to external devices.

Микропроцессор 25 блока 8 третьего канала может находитьс  в резерве. В случае несравнени  результатов обработки в блоках 8 и определени  канала с неисправным микропроцессором операционна  система должна произвести перераспределение задачи между блоками 8.The microprocessor 25 of the third channel unit 8 may be in reserve. If the processing results in blocks 8 are not comparable and the channel is identified with a faulty microprocessor, the operating system should redistribute the task between blocks 8.

Наибольша  производительность в системе может быть достигнута при решении задач, дл  которых врем  обработки данныхс использованием пам ти значительно больше времени обращени  микропроцессоров к общим ресурсам.The highest system performance can be achieved by solving problems for which the data processing time using memory is significantly longer than the time the microprocessors access shared resources.

Обмен данными между микропроцессорами 25 синхронных и асинхронных вычислительных устройств может производитьс  либо с использованием специальных префиксов и команд дл  анализа признаков обновлени  информации в соответствующих  чейках пам ти, либо по запросам прерывани  программ.Data exchange between microprocessors 25 of synchronous and asynchronous computing devices can be carried out either using special prefixes and commands to analyze signs of updating information in the corresponding memory cells, or by requesting interruption of programs.

Во втором случае устройства 1, разме- стивданные вблоках7дл  обработки, могут сформировать в каждый из блоков 8 запросы прерывани  (например через программно доступный триггер - на фиг, 3 не показано). По этим процессам блоки 8 в соответствующих программах обработки прерываний выбирают необходимую информацию из блоков 7. Об окончании обработки блоки 8 могут также сообщить устройствам 1 по соответствующим запросам .In the second case, devices 1 placed in processing units 7 can generate interrupt requests into each of units 8 (for example, via a software-accessible trigger — not shown in FIG. 3). For these processes, blocks 8 in the corresponding interrupt processing programs select the necessary information from blocks 7. On completion of processing, blocks 8 can also inform devices 1 by appropriate requests.

Координаци  доступа микропроцессоров к системным шинам осуществл етс  следующим образом (фиг. 1-4).Coordination of microprocessor access to system buses is carried out as follows (Figs. 1-4).

Выход приоритетного разрешени  доступа к шине BPRO арбитра 45 каждого ус- - тройства 1 (шина 12) соединен со входом приоритетного расширени  доступа к шине BPRN арбитра 45 блока 8. Если микропроцессоры 25 устройств 1 не используют системную шину, арбитры 45 устройств 1 синхронно передают приоритет арбитрам 45 блоков 8 - нулевыми сигналами BPRO, Если устройства 1 захватывают шину, то на выходах BPRO синхронно по вл ютс  единичные сигналы (Вход приоритетного разрешени  доступа к шине BPRN устройств 1 подключен посто нно к логическому нулю, обеспечива , тем самым, этим блокам кат высший приоритет), При захвате системной шины устройствами 1 или блоками 8 на соответствующих шинах зан тости BUSY по  вл ютс  нулевые сигналы, которые снимаютс  после освобождени  системнойThe priority access permission access to the BPRO bus of the arbiter 45 of each device 1 (bus 12) is connected to the priority access extension of the access to the BPRN bus of the arbiter 45 of block 8. If the microprocessors of 25 devices 1 do not use the system bus, the arbiters 45 of devices 1 synchronously transmit the priority to the arbiters 45 of blocks 8 - zero BPRO signals, If devices 1 capture the bus, then single signals simultaneously appear on the BPRO outputs (The priority access permission input to the BPRN bus of devices 1 is permanently connected to logical zero, ensuring that m, these blocks Cat highest priority), When capturing system bus devices 1 or blocks 8 at respective tires on busy BUSY are zero signals which are removed upon release of the system

ШИНЫ.TIRES.

В исходном состо нии, когда устройства 1 и блоки 8 не обращаютс  к блокам пам ти 7, на входах разрешени  доступа к шине BPRN арбитров 45 устанавливаютс  нулевые уровни, размещающие обращение с системным шинам 17, 18 (Арбитры AS работают в режиме, при котором шина освобождаетс  после каждого к ней обращени  вход ANIRQS- лог I, CBRQ . О,),In the initial state, when devices 1 and blocks 8 do not access the memory blocks 7, zero levels are set at the inputs for accessing the BPRN bus of the arbiters 45, accommodating the access to the system buses 17, 18 (AS arbitrators operate in the mode in which the bus after each access to it, the input ANIRQS-log I, CBRQ. О,),

Сигналами BPRO, равным нулю,сие1чи- ки 19 блоков 9 приведены а исходное сото  ние (на выходе логический ноль), Ни шинах зан тости BUSY арбитров 45, на выходах элементов 20, 33 присутствуют сигналы логической единицы, указывающие, что системные шины свободныZero BPRO signals, these are 19 blocks 9 and the original state (logical zero at the output), Busbars of BUSY arbiters 45, there are logic unit signals at the outputs of elements 20, 33, indicating that the system buses are free

Если первыми к системным шинам с ращаютс  микропроцессоры устройс ч 1, то на выходах BPRO арбитров 45 одновременно в трех каналах по вл ютс  единичные сигналы, запрещающие блока 8 обращатьс  к шинам. Счетчики 19 блоков 9 начин ют подсчет импульсов частоты f которые могут подаватьс  в блоки 9 от отдельных енрра торов мли с шин BCLK микропроцессорных блоков. Коэффициент делени  счетчиков зы- бираетс  таким, чтобы на их выходах по вл лс  единичный сигнал через врем , большее максимального времени обращени  блоко@ 8 к системым шинам. Так как блоки 8 не обращались к шинам, на выходе элемента 22 формируетс  нулевой сигнал, а элемента 23 - единичный, который поступает на вход BUSY арбитров 45 устройств 1. По анализу единичного уровн  сигнала по выходу BUSY арбитры 45 разрешают устройствам 1 обращение к системным шинам Если системна  шина была зан та блоками 8, то на выходе элемента 22 по витс  нулевой сигнал только после установки в единицу сигнала BUSY арби-тра 45 соответствующего блока 8 (шина 16).If the microprocessors of device 1 are the first to grow on the system buses, then at the outputs of the BPRO arbiters 45, single signals appear simultaneously in three channels, preventing block 8 from accessing the buses. The counters 19 of the blocks 9 begin counting the pulses of frequency f which can be supplied to the blocks 9 from individual milli generators from the BCLK buses of the microprocessor blocks. The division coefficient of the counters is selected so that a single signal appears at their outputs after a time longer than the maximum time the block @ 8 can access the system buses. Since blocks 8 did not access the buses, a zero signal is generated at the output of element 22, and a single signal is generated at element 23, which is fed to the input of BUSY arbiters 45 of devices 1. By analyzing a single signal level at the output of BUSY, arbiters 45 allow devices 1 to access the system buses If the system bus was occupied by blocks 8, then at the output of element 22, the zero signal only occurs after the BUSY signal is set to the arbi- tra 45 of the corresponding block 8 (bus 16).

В случае отказа в любом из блоков 8, при кбтором на выходе элемента 22 присутствует посто нный единичный уровень, на входе BUSY арбитров 45 устройств 1 по вл етс  единичный сигнал с выхода элемента 23 только по окончании счета злементоа 19. При таких отказах производительность системы будет снижена, так как устройства 1In the event of a failure in any of the blocks 8, when there is a constant unit level at the output of element 22, a single signal from the output of element 23 appears at the input of BUSY arbitrators 45 of devices 1 only at the end of the calculation of element 19. In such failures, the system performance will be reduced since device 1

«зсегда обращатьс  к системным шинам с задержкой на врем  выработки единичного сигнала с«егчиком 19 Переустановка счетчика 39 происходит но нулевому уровню BPRO каждого обращени  устройств I к системным шиизм“Always turn on the system buses with a delay for the generation of a single signal with“ encoder 19. Resetting of the counter 39 occurs but the BPRO level is zero for every device I accessing system shiism

Во врем  захвата шин устройствами 1 соответсгеующие арбитры 45 аыр батывают нуле вы сигналы зан тости - SUSY, которые удерживаютс  до конца обращени , Пр л 8 PRO в устройствах 1 равном нулю (до сн ти  сигнала BUSY), нулевой уровень через элемент 20 подключатс  ко входуDuring the capture of buses by devices 1, the corresponding referees 45 ayat zero busy signals - SUSY, which are held until the end of the call, Pr 8 PRO in devices 1 is zero (until the BUSY signal is removed), the zero level through element 20 is connected to the input

BUSY арбитров 45 блоков 8, запреща  бло- KSM 8 обращение,BUSY arbitrators 45 blocks 8, prohibiting block- KSM 8 appeal,

Г-ели при нулевом сигнале на входах BPRN ксистсмным шинам обращаютс  блоки Я ю нэ выходе шины ззн юсги BUSYBlocks at a zero signal at the BPRN inputs to the system buses are accessed by blocks I do not exit the output of the bus

блока 8 попва етс  нулевой уровень до окончани  обращени  Этт CHI нал через элементы 22, 23 сообщает арбитрам 45 устройств 1 о зан тости шины при переключении сигнала RPRO арбитров 15 устройств of block 8, a zero level is sent before the end of the call. This CHI channel through the elements 22, 23 informs the arbiters 45 of the devices 1 about the bus occupancy when switching the signal RPRO of the arbiters 15 of the devices

в единицу.per unit.

Обнаружен 1 неисправностей в мажо- ритармо-ре ррвирооанж/1 с блоках системы осу и лствллат  аналогично прототипу с по- блоков контрол  5.1 malfunctions were detected in the major r-rrvirooange / 1 with the OSU and lstvllat system blocks similarly to the prototype from control blocks 5.

в блоках 5 (фиг 5} в случае О сутстви  неисчрчвнр- гей триггер 50 усганорпен в му- состо ние (по сигналу RESET) На эле- ментзх б, 47 осуществл етс  поразр дное сравнение сигналов с шин данных, адреса,/in blocks 5 (Fig. 5}, in the case of Absence of non-inaccurate trigger 50 is triggered into condition (by RESET signal) At elements b, 47, bitwise comparison of signals from data buses, addresses, /

упрэочени  на выходе восстанавливающего органе 3 с сигналами на тинах 15 и выходах шиннн Х фсрмчрочэгелей 2, 4. Рассогласование сигналов запоминаетс  в триггере 50, выход которого мерез инвертор с открытымcontrol the output of the regenerating organ 3 with signals on the tins 15 and the outputs of the bus X of the microchromes 2, 4. The mismatch of the signals is stored in the trigger 50, the output of which is through an inverter open

коллектором 51 подключен на выходы формирователей 53 всех каналов, вырзбатьт)- Ю1Цо1х импульс записи в регистры 54. ДЛИТРЛЬНОСГЬ импульса определ етс  RiC цепочкой, В случае отключени  номсправных каналов или работы трех устройств 1 с одним блоком 7 (в режиме чтени ) с соот- аетствующ х первых выходов блоков 6 на выходы элементов 49 должны подаватьс  единичные сигналы дн  блокировки григгераБО .a collector 51 is connected to the outputs of the shapers 53 of all channels, cut out) - U1Co1x the write pulse to the registers 54. The DURATION of the pulse is determined by the RiC chain, in case of disconnection of the correct channels or operation of three devices 1 with one unit 7 (in read mode) with from the first outputs of blocks 6, the outputs of the elements 49 must be supplied with single signals of the bottom of the blocking of the trigger BB.

В регистрах 54 одновременно запоминаетс  информаци , характеризующа  номер очкрзагшего канала и состо ние мажоритарных тин, например: управл ющмх гигнапоз (записи в пам ть MWTC, чтени  и пам ти MRDC и др.), адреса, данныхIn registers 54, information is stored at the same time that characterizes the channel number and the status of the majority tins, for example: control hygiene (entries in the MWTC memory, read and memory MRDC, etc.), addresses, data

Сигнал с объединенных РЫХОДОВ эле- мечтоэ S1 посгупс-ет тркже на шину преры в §н 1  11 синхронных вычислительныхThe signal from the combined OUTPUTS of the electric S1 will also be sent to the breaker bus in §n 1 11 synchronous computing

устройств 1. Получив этот сигнал, устройства 1 опрашивают регистры 54 через восстанавливающий орган 3, шинные формирователи 2, 4 и обрабатывают полученную информацию. Разр дность регист- ров 54 зависит от необходимой глубины диагностики неисправностей.devices 1. Having received this signal, devices 1 interrogate the registers 54 through the restoring authority 3, bus drivers 2, 4 and process the received information. The bit depth of the registers 54 depends on the required depth of fault diagnosis.

По содержимому регистра 54 (значени м зафиксированных в нем сигналов) можно определить тип неисправного блока. Фик- саци  в регистрах 54 управл ющего сигнала запись (код в разр дах Д4-Д6-СИ1) или чтение (код III) указывает на обращение устройств 1 к блокам 7; фиксаци  управл ющего сигнала вывод IOWC (код 110) или ввод IORS (код 101) указывает на обращение устройств 1 к блокам 10. Если при сигналах чтение или ввод зафиксированы в разр де ДЗ логический ноль, т.е. произошло рассогласование по шинам данных, то неис- правей блок 7 или 10. На фиг, 5 показано подключение к разр ду ДЗ регистра 54 выхода элемента 47 дл  определени  рассогласовани  в шинах данных только одного канала, например первого. Если в разр де ДЗ при чтении или вводе данных логическа  единица - то неисправно устройство 1. Фиксаци  в разр дах ДО-Д2 кода НО - соответ- ствует неисправности в первом канале, кода OIO - во втором канале, 00 - в третьем канале.From the contents of register 54 (the values of the signals recorded in it), it is possible to determine the type of faulty unit. Fixation in the registers 54 of the control signal record (code in bits D4-D6-SI1) or read (code III) indicates the appeal of devices 1 to blocks 7; latching of the control signal, the IOWC output (code 110) or IORS input (code 101) indicates the access of units 1 to blocks 10. If the signals read or input are fixed in the DZ bit, a logical zero, i.e. there was a mismatch on the data buses, then the faulty block is 7 or 10. Fig. 5 shows the connection to the DZ bit of the output register 54 of the element 47 to determine the mismatch in the data buses of only one channel, for example, the first. If the logical unit is in the DZ bit when reading or entering data, then device 1 is faulty. Fixation in the DO-D2 bits of the NO code corresponds to a fault in the first channel, OIO code in the second channel, 00 in the third channel.

По разр ду Д7 можно определить область пам ти, в которой зафиксирована неисправность . Адрес регистра определ етс  дешифратором 52. Сброс триггера 50 - по опросу регистра 54.By bit D7, it is possible to determine the area of memory in which a malfunction is recorded. The address of the register is determined by the descrambler 52. Reset of the trigger 50 - by polling the register 54.

Неисправности в асинхронных вычислительных устройствах должны определ тьс  программно: сравнением результатов от разных каналов,Faults in asynchronous computing devices must be determined programmatically: by comparing the results from different channels,

Устройства 1 записывают в регистры 56 через элементы 2,3,4 информацию, определ ющую состо ние выходов блоков управлени . Разр д Qo регистра 56 определ ет состо ние второго выхода. Логическа  еди- ница, записанна  в этот разр д, отключает выходные шины соответствующего микропроцессорного блока 8. Такое отключение производитс  при обнаружении отказа в блоках 8 (по программному сравнению рб- зультатов, тестированием и т.д.).The devices 1 write information to the registers 56 through the elements 2,3,4, which determines the state of the outputs of the control units. The bit Qo of register 56 determines the state of the second output. A logical unit written in this category disables the output buses of the corresponding microprocessor unit 8. Such a shutdown is performed when a failure is detected in units 8 (by software comparison of results, testing, etc.).

Логическа  единица, записанна  в разр д QI регистра 56 через мультиплексор 59 и первый выход блока управлени , поступает на управл ющий вход восстанавливаю- щего органа 3 при чтении данных блоками 1 из одного блока пам ти 7: из зоны, определ емой кодом 00 в разр дах адреса А18, А19 системной шины 18. Подача логической единицы на входы восстанавливающего органаThe logical unit recorded in the QI bit of the register 56 through the multiplexer 59 and the first output of the control unit is fed to the control input of the recovering organ 3 when data is read by blocks 1 from one memory block 7: from the zone defined by code 00 to bit address address A18, A19 of the system bus 18. Supply of a logical unit to the inputs of the restoring organ

3 в двух каналах обеспечивает трансл цию сигналов на выход восстанавливающего органа от третьего канала. При синхронной работе трех устройств 1 с трем  блоками пам ти 7 по адресам со значением старших разр дов А19, А18, равным 00, и обнаружение отказа в одном из блоков 7 имеетс  возможность переключени  восстанавливающего органа 3 на работу от одного исправного канала в режиме чтени  данных.3 in two channels transmits signals to the output of the reducing organ from the third channel. With the synchronous operation of three devices 1 with three memory blocks 7 at addresses with a high order value A19, A18 equal to 00, and failure detection in one of the blocks 7, it is possible to switch the recovering organ 3 to work from one working channel in data reading mode .

Устройства 1, блоки 8 могут обращатьс  ко всей области пам ти блоков 7. 8 то же врем  зоны пам ти, предназначенные дл  совместного использовани , определ ютс  старшими разр дами адреса А19, А18 шин 18. Причем дл  каждого блока 8 выдел етс  сво  область, непересекающа с  с другими област ми блоков 8. Устройства 1 записывают данные одновременно по одному и тому же адресу в три блока 7, дл  трех блоков 8 - за три обращени . Чтение данных трем  устройствами 1 из одного блока 7 производитс  при подаче на соответствующие входы восстанавливающего органа 3 единичных сигналов с выходов мультиплексоров 59 блоков управлени  6.Devices 1, blocks 8 can access the entire memory area of blocks 7. 8 at the same time, the memory zones intended for sharing are determined by the high order bits of the address A19, A18 of the buses 18. Moreover, each block 8 has its own area. disjoint with other areas of blocks 8. Devices 1 record data simultaneously at the same address in three blocks 7, for three blocks 8 in three calls. Data reading by three devices 1 from one unit 7 is performed when single signals from the outputs of multiplexers 59 of control units 6 are supplied to the corresponding inputs of the reducing organ 3.

На фиг. 6 показана подача в разр дДЗ- Д1 мультиплексора 59 кода ПО, что соответствует по влению на первом выходе блока 6 единичного сигнала при коде в разр дах А19, А18, равном 11 или 10. Во втором канале должен быть подан код IOI, в третьем - ОН.In FIG. 6 shows the supply of the software code multiplexer 59 to the DZD-D1 bit, which corresponds to the appearance of a single signal at the first output of block 6 with a code in bits A19, A18 equal to 11 or 10. In the second channel, the IOI code must be supplied, in the third - HE.

Блок 8 первого канала должен обмениватьс  данными с устройствами 1 через область пам ти с кодом в разр дах А19, А18 - 01. Дл  данного кода на выходах блоков 6 второго и третьего каналов при чтении данных устройствами 1 по вл ютс  логические единицы. Соответственно блок 8 второго канала должен обмениватьс  данными с устройством 1 через область пам ти с кодом в А19, А18 -10, блок 8 третьего канала - черпз область пам ти с кодом в А19, А18 - И.Block 8 of the first channel must exchange data with devices 1 through a memory area with a code in bits A19, A18-01. For this code, the logical units appear at the outputs of blocks 6 of the second and third channels when reading data from devices 1. Accordingly, block 8 of the second channel must communicate with device 1 through the memory area with the code in A19, A18-10, block 8 of the third channel - through the memory area with the code in A19, A18 - I.

Определенный код на информационных входах мультиплексора 59 может задаватьс  посто нно (монтажно) или через регистр 56.A specific code at the information inputs of multiplexer 59 can be set constantly (wiring) or through register 56.

Избирательна  запись в регистры 56 производитс  с соответствующих выходов дешифратора 57 (по разным адресам); длч первого канала - с выхода 1, второго - с выхода 2, третьего - с выхода 3.Selective writing to the registers 56 is done from the corresponding outputs of the decoder 57 (at different addresses); DLC of the first channel - from output 1, the second - from output 2, the third - from output 3.

На фиг. 7 представлена схема восстанавливающего органа 3 на один разр д информации . Мажоритарные элементы 64-65 выполн ют мажоритарную функцию над входными сигналами. Элементы неравнозначности 61-63 инвертируют входную информацию при поступлении наIn FIG. 7 is a diagram of a reducing organ 3 per one bit of information. Majority elements 64-65 perform a majority function on input signals. Disambiguation elements 61-63 invert input information when received on

управл ющий вход единичных логических уровней, или повтор ют информацию при нулевых сигналах на управл ющих входах,control input of single logic levels, or repeat information at zero signals at control inputs,

Устройства 1, блоки 8 (фиг. 3) построены по типовой схеме дл  микропроцессорного комплекта серии К1810. Микропроцессоры 25 работают в максимальном режиме, Генератор 24 может работать от собственного кварцевого резонатора G (дл  блоков 8) или от внешнего резервированного генератора по входу EFI (дл  устройств 1). Генератор формирует управл ющие сигналы RESET, READI дл  микропроцессора, а также частоту синхронизации CLK, BCLK.Devices 1, blocks 8 (Fig. 3) are constructed according to a typical scheme for a microprocessor kit of the K1810 series. Microprocessors 25 operate at maximum speed, Generator 24 can operate from its own quartz resonator G (for units 8) or from an external redundant generator at the EFI input (for devices 1). The generator generates control signals RESET, READI for the microprocessor, as well as the clock frequency CLK, BCLK.

Управл ющие системные сигналы формируютс  контроллером шин 27, а резидентные - контролером 26, Системный адрес защелкиваетс  в регистре 29, а резидентный - в регистре 28. Системные данные фор- мируютс  шинными формировател ми 31,8 резидентные - шинными формировател ми 30.The control system signals are generated by the bus controller 27, and the resident ones by the controller 26, the system address is latched in register 29 and the resident address into the register 28. System data is generated by the bus drivers 31.8 resident by the bus drivers 30.

Арбитр 45 работает в режиме конфигурации с системной и резидентной шиной. Выбор шины осуществл етс  с помощью дешифратора 44 адреса.Arbitrator 45 operates in configuration mode with a system and resident bus. The bus is selected using the address decoder 44.

На резидентной шине установлена локальна  пам ть 33 и программируемый контроллер прерываний 32, Дл  примера на схеме показан только один запрос прерывани  INTI, который может быть использован как запрос от блока контрол  5,A local memory 33 and a programmable interrupt controller 32 are installed on the resident bus. For example, the diagram shows only one INTI interrupt request, which can be used as a request from control unit 5,

Арбитр 45 работает в режиме, когда системна  шина освобождаетс  после каждого обращени  (сигнал CBRQ подключен к логическому нулю. В синхронных вычислительных устройствах 1 вход BPRM арбитра 45 должен быть подключен также к логическому нулю посто нно, обеспечива , тем самым , устройству наивысший приоритет.Arbitrator 45 operates in a mode where the system bus is released after each access (CBRQ signal is connected to logic zero. In synchronous computing devices 1, the BPRM input of arbiter 45 must also be connected to logic zero permanently, thereby providing the device with the highest priority.

Арбитры 45, контроллеры 26, 27 работают по состо нию шин SO-S2 микропроцессора 25. Блокировка выходных шин блока 8 осуществл етс  от блока 6 сигналом, поступающим на входы элементов 41-43.Arbitrators 45, controllers 26, 27 operate according to the state of the SO-S2 buses of the microprocessor 25. The output buses of block 8 are blocked from block 6 by the signal supplied to the inputs of elements 41-43.

Блок ввода-вывода (фиг. 8} с помощью программируемого параллельного интерфейса - элемент 69 может осуществл ть обмен данными с внешними устройствами через три программируемых порта А, В, С. Обращение к элементу 69 производитс  по сигналам с системных шин 17,18 через дву- направленный шинный формирователь 67 и дешифратор 68.The I / O block (Fig. 8} using a programmable parallel interface - element 69 can exchange data with external devices through three programmable ports A, B, C. The element 69 is accessed by signals from the system buses 17.18 through two - directional bus driver 67 and decoder 68.

Claims (1)

Формула изобретени The claims Резервированна  система, содержаща  восстанавливающий орган, а в каждом канале резервировани  синхронное вычислительное устройство и блок контрол , причем в каждом канале резервировани  выход команд синхронного вычислительного устройства подключен к первомуA redundant system containing a reducing organ, and in each redundancy channel, a synchronous computing device and a control unit, and in each redundancy channel, the command output of the synchronous computing device is connected to the first информационному входу блока контрол  и соответствующему информационному входу первой группы входов восстанавливающего органа соответствующий информационный выход первой группы ко0 торого подключен к второму входу команд блока контрол , выход обмена которого подкпючен к одноименным входам блоков контрол  остальных каналов резервировани , а выходы прерывани  блоков контрол the information input of the control unit and the corresponding information input of the first group of inputs of the recovering organ, the corresponding information output of the first group of which is connected to the second input of the commands of the control unit, the exchange output of which is connected to the same inputs of the control units of the remaining reservation channels, and the interrupt outputs of the control units 5 всех каналов резервировани  подключены к входам прерывани  всех синхронных вычислительных устройств, отличающа - с   тем, что, с целью повышени  производительности системы за счет работы в синх0 ронном и асинхронном режимах, в каждый резервируемый канал введены асинхронное вычислительное устройство, блок ввода- вывода и первый и второй шинные формироватепи, причем в каждом канале5 of all redundancy channels are connected to interrupt inputs of all synchronous computing devices, characterized in that, in order to increase system performance due to operation in synchronous and asynchronous modes, an asynchronous computing device, an input-output unit and the first and the second bus formate, and in each channel 5 резервировани  информационный вход-выход синхронного вычислительного устройства подключен к одноименному выходу-входу первого шинного формировател , к управл ющему входу которого лод0 ключей выход команд синхронного вычислительного устройства, а информационный выход подключен к соответствующему информационному входу второй группы входов восстанавливающего органа, к пер5 вым информационным входам блока кант- роп  и информационным выходам второго шинного формировател  своего канала резервировани , информационные выходы первой группы выходов восстанавливзюще0 го органа подключены к информационным входам первых шинных формирователей и вторым информационным входам вторых шинных формирователей и блоков контрол  соответствующих каналов резервировани ,5 of the reservation, the information input-output of the synchronous computing device is connected to the same output-input of the first bus driver, to the control input of which there is a key output of the synchronous computing device commands, and the information output is connected to the corresponding information input of the second group of inputs of the recovering organ, to the first information the inputs of the cantrop unit and the information outputs of the second bus driver of their backup channel, the information outputs of the first group vosstanavlivzyusche0 th body information outputs connected to first inputs of the bus drivers and the second data inputs of second bus drivers and the respective channel control units reservation, 5 9 которых выходы асинхронных вычислительных устройств подключены к одноименным входам асинхронных вычислительных устройств остальных каналов резервировани , в каждом канале резервировани  ин0 формационный вход-выход второго шинного формировател  подключен к одноименным выходам-входам блока ввода-вывода , асинхронного вычислительного устройства и блока контрол , выход доступа5 9 of which the outputs of asynchronous computing devices are connected to the same inputs of asynchronous computing devices of the remaining redundancy channels, in each redundancy channel the information input-output of the second bus driver is connected to the same outputs-inputs of the I / O unit, asynchronous computing device and control unit, access output 5 и вход готовности синхронного вычислительного устройства соответственно подключены к одноименным выходу и входу асинхронного вычислительного устройства, выход управлени  восстановлением которого подключен к соответствующему одноименному входу восстанавливающего орга-шинного формировател , асинхронного вына , соответствующий информационный вы-числительного устройства, блока контрол  и5 and the readiness input of the synchronous computing device are respectively connected to the output and input of the asynchronous computing device of the same name, the recovery control output of which is connected to the corresponding input of the recovery organ-bus former, asynchronous output, the corresponding information computing device, control unit, and ход второй группы выходов которогоблока ввода-вывода своего канала резервиподключен к управл ющим входам второгоровани .the course of the second group of outputs of which the input / output block of its channel is reserved is connected to the control inputs of the second theft. ШШШШ Фиь2Fi2 Хаск сиетеннт)Hask Network) Фиг. 5FIG. 5 ГR &ла щкры&лсу& la schkra & lsu Swopou ttJfodSwopou ttJfod
SU904797328A 1990-02-28 1990-02-28 Reserved system RU1785087C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904797328A RU1785087C (en) 1990-02-28 1990-02-28 Reserved system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904797328A RU1785087C (en) 1990-02-28 1990-02-28 Reserved system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1785087C true RU1785087C (en) 1992-12-30

Family

ID=21499341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904797328A RU1785087C (en) 1990-02-28 1990-02-28 Reserved system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1785087C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР Ns 1309788, кл. G06F 11/18, 1984. Авторское свидетепьство СССР № 1101827, кл. G 06 F 11/18, Н 05 К 10/00, 1982. Авторское свидетельство СССР Ns 1584137, кл. G 06 F 11/18, Н 05 К 10/00, 1088. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4488218A (en) Dynamic priority queue occupancy scheme for access to a demand-shared bus
US4458314A (en) Circuitry for allocating access to a demand shared bus
US4463445A (en) Circuitry for allocating access to a demand-shared bus
US4525777A (en) Split-cycle cache system with SCU controlled cache clearing during cache store access period
US4363094A (en) Communications processor
JPH0734179B2 (en) Automatic flight controller with multiple heterogeneous data processing channels.
GB2202977A (en) Computer system having direct memory access
RU2411570C2 (en) Method and device to compare data in computer system, including at least two actuator units
GB1568312A (en) Memory access control apparatus
GB1568474A (en) Data processing apparatus
RU1785087C (en) Reserved system
US4827471A (en) Method for bus access for data transmission through a multiprocessor bus
GB1595471A (en) Computer system
EP0390892B1 (en) Activity verification system for memory or logic
Männer et al. The POLYBUS: a flexible and fault-tolerant multiprocessor interconnection
RU2010315C1 (en) Redundant system
JP2000076089A (en) Multiple system processor
SU1569843A1 (en) Multicompressor computer system
RU1805497C (en) Multichannel memory device
SU849219A1 (en) Data processing system
RU1798798C (en) System of multiple computers
JPS621051A (en) Bus controller
SU1101827A1 (en) Redundant system
SU883905A2 (en) Device for priority addressing of shaper memory by processors
SU1684922A1 (en) Controlled distributor